JP2022183416A - Direction information acquisition device, direction information acquisition program and direction information acquisition method - Google Patents

Direction information acquisition device, direction information acquisition program and direction information acquisition method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of obtaining direction information from signals transmitted from the GNSS satellite, particularly, the method enabling a user to obtain information inexpensively, efficiently and suitably for the usage context of the device.
SOLUTION: In a process of obtaining an azimuth direction in a limited way using acquired satellite signals while blocking satellite signals from a GNSS satellite existing on one side of a half celestial sphere in the sky by using a body, and simultaneously retrieving satellite signals from a GNSS satellite existing on the other side, Signal intensity for waves from both sides of the body serving as a shield is sampled for a certain period of time by a GNSS receiver, and then, the signal strength is also sampled by the GNSS receiver for a certain period of time in an azimuth direction after re-orientated to the opposite direction or the like by such as rotating around a body axis. By determining which area of a quarter celestial sphere in the sky the GNSS satellite was located in based on comparison among records of signal intensity sampled by the GNSS receiver, it is possible to obtain azimuth information more accurately with a simple method.
SELECTED DRAWING: Figure 5
COPYRIGHT: (C)2023,JPO&INPIT

Description


この発明は、GPS衛星等の、測位衛星システム衛星より送信される信号により方位情報を取得する方法に関する。


The present invention relates to a method of obtaining azimuth information from signals transmitted from positioning satellite system satellites such as GPS satellites.


GPS(Global Positioning System)衛星等の、測位衛星システム衛星より送信されてくる信号により、緯度、経度、高度、GPS時刻等の測位衛星システム時刻等の、測位情報は容易に得られたが、方位情報は得られなかった。


そこで、本発明者は、一対の平面パッチアンテナを用いて、方位情報を取得する方法を提案した
(特願2000-91362号)。



Positioning information such as latitude, longitude, altitude, and positioning satellite system time such as GPS time can be easily obtained from signals transmitted from positioning satellite system satellites such as GPS (Global Positioning System) satellites. No information was obtained.


Therefore, the inventor of the present invention proposed a method of obtaining azimuth information using a pair of planar patch antennas (Japanese Patent Application No. 2000-91362).



この方位情報取得方法に依ると、
一対の平面パッチアンテナを互いに平行且つ背向で垂直に配置し、

各平面パッチアンテナは、向いている方向の上空4分の1の天球にアンテナの感度が及び上空覆域を形成させ、

それぞれのアンテナに接続されている受信機部より受信した全てのGPS衛星の信号強度値を取り出し、

この取り出した

信号強度の比較に基づいて、

それぞれの信号を送信したGPS衛星が

どちらのアンテナの上空覆域に存在していたかの判定を行い、

この衛星の存在領域判定結果を円環的に整列させ、

上記円環的判定結果列が含む情報に基づいて

計測方向の方位を限定または特定した。



According to this direction information acquisition method,
arranging a pair of planar patch antennas parallel to each other and perpendicular to each other;

each planar patch antenna having antenna sensitivity and sky coverage in the upper quarter of the celestial sphere in the direction in which it is pointed;

Take out the signal strength values of all GPS satellites received from the receiver unit connected to each antenna,

I took this out

Based on signal strength comparison,

The GPS satellite that sent each signal

Determine which antenna was in the sky coverage area,

Circularly align the satellite existence area determination results,

Based on the information contained in the above circular decision result column

The azimuth of the measurement direction is limited or specified.



上記の方位情報取得方法を市販のGPS受信機で実施させるため、本発明者は、更に、

データ送信部、データ受信部及びデータ処理部を設けたGPS受信

機を提案した(特願2000-364605号)。



In order to implement the above direction information acquisition method with a commercially available GPS receiver, the present inventor further

GPS reception provided with data transmission unit, data reception unit and data processing unit

proposed a machine (Japanese Patent Application No. 2000-364605).


その結果、一対の平面パッチアンテナは、互に平行且つ背向で垂直に配置すると共に、

一対のGPS受信機をデータ送信部とデータ受信部が互いに対面するように配置させると、

一方のGPS受信機で受信したGPS衛星のデータを他方のGPS受信機へ送信することができ、

二つのデータをデータ処理部で処理して、方位情報を容易に取得することが可能となった。

As a result, the pair of planar patch antennas are arranged parallel to each other and perpendicular to each other, and

When a pair of GPS receivers are arranged so that the data transmitting section and the data receiving section face each other,

GPS satellite data received by one GPS receiver can be transmitted to the other GPS receiver,

By processing the two pieces of data in the data processing unit, it is now possible to easily obtain the azimuth information.


GPS衛星の信号による方位情報は、磁場に影響されるコンパスによる方位情報に較べて信頼性が高い。





Direction information from GPS satellite signals is more reliable than direction information from a compass that is affected by magnetic fields.





しかし、従来の方位情報取得方法は、次世代に向けて、次の解決すべき課題があった。


However, the conventional azimuth information acquisition method has the following problems to be solved for the next generation.



すなわち、従来の方位情報取得方法は、

信号強度が均一な諸衛星から構成されている場面、あるいは、

信号強度の差はあっても比較的小さい場面、又は

例外的に信号強度が突出した衛星が混在する確率は極めて小さい等の場面では、

良好な成績を収めることができた。




しかし、

受信信号強度が突出して強い衛星が

混在している場面では、

従来の方位情報取得方法では、

生じることが予想される。



That is, the conventional direction information acquisition method is

Scenes consisting of satellites with uniform signal strength, or

Scenes where there is a relatively small difference in signal strength, or

In situations such as when the probability of being mixed with satellites with exceptional signal strength is extremely low,

I was able to get good results.




but,

A satellite with an outstandingly strong received signal strength

In mixed situations,

In the conventional direction information acquisition method,

expected to occur.


すなわち、

そのような場面においては、

既定値として事前に設定した、ある閾値、と

各衛星の受信信号強度と、

を、比較し

各衛星の、存在領域を判定する

ことは、

必ずしも、

正しい

存在領域判定に

導くとは

限らないことがあり、

必ずしも、

正しい

方位情報取得が行い易いとは

言い難いことも

希に

あった。



i.e.

In such situations,

a certain threshold preset as a default, and

the received signal strength of each satellite;

, compare

Determine the existence area of each satellite

The thing is

necessarily,

correct

Existence area determination

to lead

There are unlimited

necessarily,

correct

How easy it is to obtain azimuth information

hard to say

Rarely

there were.



これは、背面から回折波として混入してくる信号に由来する。



This originates from a signal mixed as a diffracted wave from the rear surface.



この場合、正答率と誤答率と無答率、方位限定幅の大小、のトレードオフがあった。

この場合、そのトレードオフを分析して最適解としての閾値を上手に設定すること必要と考えられた局面もあった。



In this case, there is a trade-off between the rate of correct answers, the rate of incorrect answers, the rate of non-answers, and the size of the azimuth limitation width.

In this case, there was also a situation where it was considered necessary to analyze the trade-off and skillfully set the threshold as the optimum solution.



言い換えると、

「ある信号強度閾値以上が得られた場合、

『直接波に対する覆域』内に、その信号を発信した衛星が存在する、」

と推定することは、正しくないこともあった。



In other words,

“If we get above a certain signal strength threshold,

There is a satellite that originated the signal within the 'direct wave coverage'."

It was not correct to presume that.



即ち、

「直接波に対する覆域」でない領域に、

受信信号強度が突出して強い、

衛星が混在していた場面では、

かつ、

遮蔽物が波長かその数倍程の大きさである場面では、

と限定するならば、

当該衛星からの信号の遮蔽物端の回折波を受信していても、

回折損を減じても、尚、

当該閾値より強い信号強度で有る(またはそういう瞬間がある)可能性があり、

アンテナ主ビームがある方面のみに向けられて得られた当該信号強度閾値のみを根拠とするならば、

衛星の存在領域判定の妥当性を担保することが難しい場面もあった。



あるいは、

瞬間的な値のみに頼る場合には

回折波の側が

偶発的に

高い値を示し

一方、

直截波の側が

偶発的に

同期ゆらぎで

低い値を示して、

いる場合を捉える可能性があり、

アンテナ主ビームが、ある方面のみに、向けられて得られた当該信号強度閾値のみを根拠とするならば、

衛星の存在領域判定の妥当性を担保することが難しい場面もあった。





Namely

In areas that are not "direct wave coverage",

Received signal strength is outstandingly strong,

When satellites are mixed,

And,

When the shielding object is the wavelength or several times its size,

If we restrict to

Even if the diffracted wave of the signal from the satellite is received at the edge of the shield,

Even if the diffraction loss is reduced,

There may be (or there may be) a moment when the signal strength is stronger than the threshold,

Based only on the signal strength threshold obtained with the antenna main beam directed only in one direction,

In some cases, it was difficult to ensure the validity of the determination of the existence area of the satellite.



or,

When relying only on instantaneous values

The side of the diffracted wave is

incidentally

high value

on the other hand,

the side of the straight wave

incidentally

Synchronous fluctuation

showing a low value,

If there is a

If the antenna main beam is directed only in one direction and is based only on the signal strength threshold obtained,

In some cases, it was difficult to ensure the validity of the determination of the existence area of the satellite.





そこで、前記のような、

「受信信号強度が突出して強い、

衛星が混在している場面」(*)

かつ

「遮蔽物が波長かその数倍程の大きさである場面」(**)

という、限定された、特殊な局面において、さえ、も、

存在領域判定



正しく遂行出来、

ひいては、方位情報取得



正しく遂行出来る

方位情報取得方法を

提案する。





Therefore, as mentioned above,

"Received signal strength is outstandingly strong,

A scene where satellites are mixed” (*)

And

"Scenes where the shielding object is the wavelength or several times larger" (**)

Even in the limited and special aspects of

Existence area determination

of

able to perform correctly,

In addition, direction information acquisition

of

able to perform correctly

Direction information acquisition method

suggest.





前記(*)の状況は、例えば、次のような理由によって生じることがある。



The situation (*) may occur for the following reasons, for example.



(a)宇宙空間では不具合が生じても、接近しての修理が基本的に出来ないか多大な困難が伴う。

宇宙空間では、送信電力調節の不具合による、強い信号を出すようになってしまった衛星の事例が、例えば、有り得る。

宇宙空間での、不具合でそのような強い信号を出すに到った衛星も、接近修理の不可能性の故に、放置せざるを得ない場合が殆どである。

これも、上記の(*)に適合する状況である。



(a) Even if a problem occurs in outer space, it is basically impossible to repair it in close proximity, or it is accompanied by great difficulty.

In space, for example, there may be cases of satellites that have developed strong signals due to poor transmission power adjustments.

In most cases, satellites in outer space that have caused such a strong signal due to malfunction must be abandoned because of the impossibility of approaching repairs.

This is also a situation that meets (*) above.



(b)衛星は飛翔体に搭載されて打ち上げられ宇宙空間で適切な軌道に投入されねばならない。

測位衛星システム等を構築するには、どうしても、複数個、それも時に32個等という規模での、多数個の、衛星が必要である。

しかし、一度に多数衛星を打ち上げ・軌道投入することは、技術的にも予算的にも政策的にも、不可能か、極めて困難である。

よって、既存の測位衛星システムの衛星部分に、仕様変更等があった場合、は、長年月掛けて、衛星を徐々に交換して行くことになる。

このような場合、旧仕様と、未来型仕様の衛星が混在する時期が生じる。

仕様変更に、信号強度の変化が含まれている場合は、有り得る。

これも、上記の(*)に適合する状況である。



(b) The satellite must be launched on board a vehicle and placed in an appropriate orbit in space.

Building a positioning satellite system or the like inevitably requires a plurality of satellites, sometimes as many as 32 satellites.

However, it is technically, financially, and politically impossible or extremely difficult to launch and orbit a large number of satellites at once.

Therefore, if there is a specification change or the like in the satellite part of the existing positioning satellite system, the satellite will be gradually replaced over many years.

In such a case, there will be a period when old specification satellites and future specification satellites are mixed.

It is possible if the specification change includes a change in signal strength.

This is also a situation that meets (*) above.



(c)マルチGNSS化が進展する国際情勢に伴い、GNSSS受信機のマルチGNSS受信機化には、高い期待が寄せられている。

そうしたマルチGNSS受信機側に不具合があって、

別種のGNSSの衛星と認識すべき時でも、その識別機能のみを喪失したGNSS受信機を、どうしても流用せざるを得ない状況が有り得る。

例えば、GPS衛星とGLONASS衛星を両方とも正常に受信は出来ているものの、両者の区別を付けることのみが出来ない、という状況が有り得る。

長期の登山(縦走)や極地探検や海洋航行(特に遭難やそれに近い状況)での活用の際は、常にGNSS機器の最善の状態を保持できる時ばかりとは限らない。

しかしそれでもGPSとglonassの両衛星が受信出来ているという、残された機能があるのなら(システム種別の区別は出来ないにしても)、

残っている機能のみを用いて方位情報出来ないのは大変残念であって、合理的でない。

これは、「ある測位システムの衛星としては受信強度が突出して高い衛星が一部混在する」という状況に酷似している。

それらの信号強度が異なるにしても、そしてそれらの区別はつかないにしても、それを用いて方位情報出来る方法があるに越したことはない。

これも、上記の(*)に適合する状況である。



(c) With the international situation where multi-GNSS is progressing, there are high expectations for the conversion of GNSSS receivers to multi-GNSS receivers.

There is a problem on the side of such a multi-GNSS receiver,

Even when it should be recognized as a different type of GNSS satellite, there may be a situation in which a GNSS receiver that has lost only its identification function must be diverted.

For example, there may be a situation where both GPS satellites and GLONASS satellites are successfully received, but it is not possible to distinguish between them.

Long-term mountaineering (vertical running), polar expeditions, and marine navigation (especially in distress and similar situations) are not always the best conditions for GNSS equipment.

However, if there is still a remaining function that both GPS and glonass satellites can be received (even if the system type cannot be distinguished),

It is very disappointing and unreasonable that direction information cannot be obtained using only the remaining functions.

This is very similar to the situation in which some satellites of a certain positioning system have extremely high reception strengths.

Even if their signal strengths are different, and even if they are indistinguishable, it would be better if there was a way to obtain azimuth information using them.

This is also a situation that meets (*) above.



逆に(*)に相当しない場面を考えるとわかり易い。あるGNSSシステムやマルチGNSSシステム群において出力レベルが揃っている

良く統制された衛星群を対象に方位情報取得を行える場合には上記の問題は発生しない。




On the contrary, it is easy to understand if we consider a scene that does not correspond to (*). Output levels are aligned in a certain GNSS system or group of multiple GNSS systems

The above problem does not occur if direction information can be obtained from well-controlled satellite constellations.




前記(**)の状況は、例えば、次のような理由によって生じることがある。



The situation (**) may occur for the following reasons, for example.



(A)身体体躯を遮蔽物として用いる場合。



(A) When using the body as a shield.



(B)身体体躯とほぼ同程度かそれより小さい遮蔽物を用いる場合。

具体的にはある種のヘリコプター、小型航空機、巨岩、樹齢1000年近い大木・大樹、自然や人工の大規模で無い崖、大規模でない建造物等を活用する場合を含む。



(B) When using a shield that is approximately the same size as the body or smaller.

Specifically, this includes the use of certain types of helicopters, small aircraft, huge rocks, large trees that are nearly 1000 years old, cliffs that are not large-scale natural or artificial, and buildings that are not large-scale.



逆に(**)に相当することを免れる可能性が高い場面を考えるとわかり易い。それには、山腹やビルディングや巨大建造物や巨大な崖や巨大な移動体等を背景に方位情報取得を行う場合が含まれる。



Conversely, it is easy to understand if we consider a situation in which there is a high possibility of avoiding the case corresponding to (**). This includes the case of obtaining azimuth information in the background of a mountainside, a building, a huge structure, a huge cliff, a huge moving object, or the like.



本研究はそうした、次世代に生じがちな、前記(*)に適合する状況、すなわち、

受信信号強度が突出して強い、

衛星が、時として、混在している場合(*)

あるいは、定常的に、混在している時でさえ、

存在領域判定

を正しく行え、

方位情報取得

を正しく行える、

方位情報取得方法を

提案する。









This research is a situation that fits the above (*), which tends to occur in the next generation, that is,

Received signal strength is outstandingly strong,

When satellites are sometimes mixed (*)

Or, even when constantly mixed,

Existence area determination

correctly,

Direction information acquisition

can do correctly

Direction information acquisition method

suggest.









前記の課題を解決するため、次の特徴を持つ方法を提案する。



In order to solve the above problems, a method having the following features is proposed.



信号源の存在領域を推定する方法が、発明者が従来から提案してきた方と異なっている。


The method of estimating the existence area of the signal source is different from the method conventionally proposed by the inventor.


従来方法では、ある姿勢で得られた信号強度を、所定の閾値と比較する。大小で信号源の存在領域を判定していた。この場合、推論の妥当性の担保が難しい状況がで発生することがあった。方位範囲限定時における方位限定幅の狭隘化は望ましい一方、その場合、正答率とのトレードオフが生じる傾向もあった。そこで、ある種の低廉な受信機を用いる限り、
非正答率を低め、かつ、トレードオフを満たす、最適な閾値が、山間部、市街地、見晴らしの良い空間等、それぞれ特徴的な地理的状況で
探索する等の別途の取り組みが必要となることもあった。




Conventional methods compare the signal strength obtained at a given pose to a predetermined threshold. The existence area of the signal source was determined by the size. In this case, a situation where it is difficult to guarantee the validity of the inference may occur. While it is desirable to narrow the width of the azimuth limitation when the azimuth range is limited, there is also a tendency to cause a trade-off with the percentage of correct answers. Therefore, as long as some kind of inexpensive receiver is used,
It may be necessary to search for the optimum threshold that lowers the rate of incorrect answers and satisfies the trade-off in each characteristic geographical situation, such as mountainous areas, urban areas, and spaces with good views. there were.




本提案方法では、ある姿勢で得られた信号強度の所定時間における受信状態と、反転姿勢で得られた信号強度の所定時間における受信状態と、を比較する。

In the proposed method, the reception state of the signal strength obtained in a certain attitude for a predetermined period of time is compared with the reception state of the signal strength obtained in the reversed attitude for a predetermined period of time.


企図しない方向から影響を与える回折波についても、直接波と回折波を弁別するため、ある姿勢と反転姿勢で、瞬時での値のみならず、一定時間の(10秒から30秒程、あるいはそれより短い場合も、それより長い場合も受信機の性能に応じてありうるが)データを取り、

For diffracted waves that affect from unintended directions, in order to distinguish between direct waves and diffracted waves, not only instantaneous values but also values for a certain period of time (about 10 to 30 seconds or so) taking data (which may be shorter or longer, depending on the performance of the receiver);


その信号強度の変動等の特性から、回折波としての受信なのか、直接波としての受信なのかを、両面姿勢のデータから、検討し、結果を出すため、信頼性を担保することが一層容易である。



From the characteristics such as the fluctuation of the signal strength, it is easier to secure reliability because it is possible to examine whether the reception is as a diffracted wave or as a direct wave from the data of the two-sided posture and to produce the result. is.



別の言い方をすると次の表現が出来る。



In other words, we can express:



従来方法では、直接波カバーエリア直接波対象覆域として1個の半円形で表される部分だけをサンプリングして、後は閾値と比較して、

In the conventional method, only the part represented by one semicircle as the direct wave coverage area is sampled as the direct wave coverage area, and then compared with the threshold value,


その半円に含まれる信号源(直接波を)を推定して、結果を出していた。
その方式はシンプルさを魅力とする一方、それゆえ、閾値が適切でないときには、判定の妥当性を担保することが難しいことが稀にあり、

個別の受信機種の特性や、計測地域の特性により、最適な閾値を決定するための予備実験が必要と考えられることもあった。



The results were obtained by estimating the signal source (direct wave) included in the semicircle.
While the method is attractive for its simplicity, therefore, it is sometimes difficult to ensure the validity of the judgment when the threshold is not appropriate.

Preliminary experiments were sometimes considered necessary to determine the optimum threshold, depending on the characteristics of individual receiver models and the characteristics of the measurement area.



提案方法では、直接波対象カバーエリア、つまり、直接波対象覆域として1個の半円形で表される部分をサンプリングした後、続けて、
相補的な半円形で表される部分も、別の直接波対象カバーエリア、つまり、別直接波対象覆域としてサンプリングし、

両者のデータにおける同一の信号源からの信号の特性を綿密に比較することで、直接波と回折波の特性に照らし合わせて、

両者の半円に含まれる信号源(直接波として受信出来た信号源)を推定して、結果を出す。



In the proposed method, after sampling the direct wave target coverage area, that is, the portion represented by one semicircle as the direct wave target coverage area,
The portion represented by the complementary semicircle is also sampled as another direct wave target coverage area, that is, another direct wave target coverage area,

By closely comparing the characteristics of the signal from the same signal source in both data, in light of the characteristics of the direct wave and the diffracted wave,

The signal sources included in both semicircles (signal sources that could be received as direct waves) are estimated and the result is given.



既述の課題を解決するため、次の特徴を持つ方法を提案する。具体的には以下である。





To solve the above problems, we propose a method with the following features. Specifically, it is as follows.









請求項1
ある第1の 測位衛星システム用アンテナの、隣に、
当該 第1の 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、
ある 第1の 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの
信号の直接の入射を妨げる
電磁波吸収素材又は電磁波遮蔽素材を配置し、
前記 第1の 測位衛星システム用アンテナに接続した
ある 第1の 測位衛星システム用受信機に、
全ての あるいは 一部の 測位衛星から
送信される信号の 捕捉を試み させ、
受信状態を観察し
別の ある 第2の 測位衛星システム用アンテナの、隣に、
当該 第2の 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球球のうち、
前記 第1の 半天球と相補的な 第2の 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの信号の直接の入射を妨げる
前記 電磁波吸収素材又は前記 電磁波遮蔽素材を配置し、
あるいは、別の電磁波吸収素材又は別の 電磁波遮蔽素材を配置し、
前記 第2の 測位衛星システム用アンテナに接続した
第2の 測位衛星システム用受信機に、
全ての あるいは 一部の 測位衛星から
送信される信号の 捕捉を試み させ、
受信状態を観察し
観察された、前記、夫々の 受信状態の、比較 に基づき
前記 第1の 半天球の底面中央から当該半天球の天頂への方向、
を限定的に取得することを特徴とする方向情報取得方法。

これは、2つのアンテナ・受信機の組を用意し、1つまたは2つの遮蔽物を、想定し、遮蔽物とは、隣接させるか、ほぼ隣接させるもので、測位衛星を対象としたものである。実際には、その2つのアンテナ・受信機の組と、蔽物と信号源との幾何学的位置を変えた計測を行うことになるため、同時にも計測できる。


請求項2
ある一つの 測位衛星システム用アンテナの、隣に、
前記 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、
ある一つの 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの
信号の直接の入射を妨げる
電磁波収素材又は電磁波遮蔽素材を配置し、
前記 測位衛星システム用アンテナに接続した
ある 測位衛星システム用受信機に、
全てのあるいは一部の 測位衛星から
送信される信号の 捕捉を試み させ、
受信状態を 記録 し
しかる後に
前記 測位衛星システム用アンテナの、隣に、
当該 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、
前記 半天球と相補的な半天球の球面内の方向の信号原からの
信号の直接の入射を妨げる
前記 電磁波吸収素材又は前記 電磁波遮蔽素材を配置し、
あるいは、別の電磁波吸収素材又は別の 電磁波遮蔽素材を配置し、
前記 測位衛星システム用アンテナに接続した
前記 測位衛星システム用受信機に、
全てのあるいは一部の 測位衛星から
送信される信号の 捕捉を試み させ、
受信状態を 記録 し
記録された、前記、夫々の 受信状態の、比較 に基づき
最初の半天球の底面中央から当該半天球の天頂への方向、
を限定的に取得することを特徴とする方向情報取得方法。

これは、1つののアンテナ・受信機、1つあるいは2つの遮蔽物、を想定し、遮蔽物とは、隣接させるか、ほぼ隣接させるもので、測位衛星を対象としたものである。
実際には、その1つのアンテナと遮蔽物と信号源との幾何学的位置を変えることになる。
請求項3
ある受信機に結合されたあるアンテナの
周囲の天球のうち、
ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、
当該アンテナへの直接の入射が
ある電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれる状態で、
各々の信号源からの信号の受信を試みさせ、
その受信状況を記録するステップと、
当該アンテナの周囲の当該天球のうち、
前記の半天球を補完する別の半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、
当該アンテナへの直接の入射が、
当該電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物、あるいは別の電磁は遮蔽物ないし電磁吸収物、により阻まれる状態で、
各々の信号源からの信号受信を試みさせ、
その受信状況を記録するステップと、
信号受信が試みられた信号源からの信号について、
前記の両状態での各々の受信状況の比較に基づいて、
前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が、存していたかを、判定する判定ステップと
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、1つのアンテナ・受信機、1つの遮蔽物を、想定し、隣接との表現ではく、直接波を阻む状態、と表現し、測位衛星の語ではなく信号源との語を用いたものである。
遮蔽物とアンテナ・受信機は一体として反転をしても良いし、遮蔽物のみ、あるいは、アンテナのみを、あるいはアンテナ・受信機の組を
信号源との位置関係において、配置を変えても良い。


請求項4
請求項3の判定ステップにおいては、
ある信号源からの信号について、
請求項3における両状態のうちいずれの状態において、
より大きい信号強度、または、より安定した信号強度、または、その双方、が、
受信状況に認められていたかとの結果に、基づいて、
電波遮蔽物ないし電磁波吸収物により信号の直接の入射が阻まれていた半天球ではない側の半天球に、
当該信号の信号源が存していたと認定する認定ステップ
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、信号強度の大きさや安定度を用いて、信号源の位置についての認定を行うプロセスを述べたものである。


請求項5
請求項3の判定ステップにおいては、
ある信号源からの信号について、
請求項3における両状態の信号同期のうちいずれの状態において、
より迅速な信号同期の獲得、または、より安定した信号同期の維持、または、その双方が、
受信状況に認められていたかとの結果に、基づいて、
電波遮蔽物ないし電磁波吸収物により信号の直接の入射が阻まれていた半天球でない側の半天球に、
当該信号の信号源が存すると認定する認定ステップ
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、信号強度の大きさや安定度との表現よりはむしろ、同期の迅速さ、維持の安定との表現を用いたものである。

請求項6
請求項5の受信機はスペクトラム拡散通信方式受信機であること
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項7
請求項5の受信機は測位衛星システム用受信機であること
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項8
請求項5の受信機はマルチ測位衛星システム対応の測位衛星システム用受信機であることを特徴とする方向情報取得方法。

請求項9
請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は
人体体躯であること
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項10
請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は
人体体躯を含むこと
を特徴とする方向情報取得方法。

これは、地表での使用 大地も援用しても良い、等の意味で、含むとしている。

請求項11
請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は
人体体躯または人体体躯を含む際に、
前記アンテナと人体体躯とは体軸周りの180度回転により
前記の両状態を実現すること
を特徴とする方向情報取得方法。


これは、地表での使用に限定せず、宇宙空間での使用 ともに表現している

請求項12
請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は
人体体躯または人体体躯を含む際に、
前記アンテナの人体体躯の腹側への装着と背側への装着とにより、
前記の両状態を実現すること
を特徴とする方向情報取得方法。

これは、一体として反転することに限定せず、はずしてつけかえることも含めて表現したものである。

請求項13
受信機に結合されたアンテナの周囲の天球のうち、
ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、
当該アンテナへの直接の入射が、電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物により阻まれる状態で、
受信機には上空の衛星の信号受信を試みさせ、
その受信状況を記録するステップと、
別の受信機に結合された別のアンテナの周囲の天球のうち、
前記半天球を補完する半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、
当該アンテナへの直接の入射が、電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物により阻まれる状態で、
受信機には上空の衛星の信号受信を試みさせ、
その受信状況を、
前記のステップと同時に、あるいは、前記のステップと同時ではなく、
記録するステップと、
信号受信を試みさせた信号について、
前記の両状態での受信状況の比較に基づいて、
上述の両半天球のいずれが含む方向に、
当該信号を送信した信号源が存していたかを、
判定する判定ステップと
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、2個のアンテナを用い、逐次的または同時的な計測も含めて表現したものであり、遮蔽物などの同一性は問わないものである。

請求項14
請求項3において、信号受信が試みられた信号について、前記の両状態での受信状況の比較に基づいて、前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が存していたかの、判定に基いて、前記最初の半天球の中心軸の方向が、前記球面内に限定された領域内に存在すると、推論する推論ステップ
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、信号源存在領域判定という表現から、中心軸方向存在領域を推論するという表現で表したものである。

請求項15
請求項12において、信号受信が試みられた信号が別にもう一以上存した場合には、
各々についての、推論ステップを適用し得られた結果を、
重ねあわせて、
前記最初の半天球の中心軸の方向が、
前記球面内の一層限定された領域内に存在すると、
方向絞込の合成を行う、
方向絞込の合成ステップ、を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、1つの信号源について得られた知見は、別の信号源、言い換えれば、2以上の信号源について得られた知見と、合成、つまり、重ね合わせて、一層の方位の 絞込みを出来ることを示したものである。

請求項16
請求項12において、
信号受信が試みられた信号が別にもう一以上存した場合には、
各々についての、推論ステップを適用し得られた結果を、
重ねあわせて、
前記最初の半天球の中心軸の方向が、
前記球面内におけるより限定された領域内に存在すると、
方向絞込の合成を行う、
方向絞込の合成ステップを有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、1つの信号源について得られた知見は、別の信号源、言い換えれば、2以上の信号源について得られた知見と、合成、つまり、重ね合わせて、一層の方位の 絞込みを出来ることを示したものである。




請求項17
請求項3において、
得られた、天球表面上のある領域としての方向情報、と、
その方向情報を得た際の前記の最初の半天球の中心軸の方向にある任意の方向角を加えた状態で、
今一度、請求項3と同じステップを実施し、
最初の半天球の中心軸について新たに得られた天球表面上のある領域としての方向情報から、前記の任意の方向角相当分を差し引いた方向情報と、
を、
重ね合わせ、
前記最初の半天球の中心軸の方向が、前記球面内における、一層限定された領域内に存在するとの方向絞込推論を行う、方向絞込推論ステップ、
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、計測について1つのセット
(天球におけるある半球とそれと相補的な半球のそれぞれに含まれる信号源からの直接波のみを捕らることが可能な異なる二つの計測で1セットとする)を終えた後に、計測者が任意の回転を角与えて、再度計測を別に1セット実施し、それにより得られた知見との、合成の積を取ることが出来ることを示したものである。


請求項18
請求項17において、
当該半天球の底面が、信号源が適切な配置で存在している方向への一致度が高まるように、
与える回転の向きと角度について、最適な値を提案する機能
を有している
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、計測について1つのセットを終えた後に、再度計測を別に1セット実施するに際して、
採ると好都合な回転角を「コンシェルジェのように提案する」機能とも表現できる。
特に情報が無い場合には、あくまでも例えばだが、90度の回転が一般的と考えられるが、一方、その方向が、余りにも信号源が疎な方向であるならば、その回転角を与えても、得られるもの(方位に関して実質的により方位幅を狭隘化できる情報)が少ないと残念である。そこで、そのような場合を避ける意も含めて、信号源が、適切に密集している方向に、次の計測において、直接波を捕らえるビームが向けられる半天球における、底面が合致するような、角度の回転を、回転方向とともに、提案する機能を有するようにするものである。このような機能を有しても良い


請求項19
請求項3において、
ある定められた時間間隔では、
ある受信機に結合されたあるアンテナの
周囲の天球のうち、
ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、
当該アンテナへの直接の入射が
ある電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれる状態で、
各々の信号源からの信号の受信を試みている、
と前提して
その受信状況を記録するステップと、
別に定められた時間間隔では、
当該アンテナの周囲の当該天球のうち、
前記の半天球を補完する別の半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、
当該アンテナへの直接の入射が、
当該電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物、あるいは別の電磁は遮蔽物ないし電磁吸収物、により阻まれる状態で、
各々の信号源からの信号受信を試みている、
と前提して
その受信状況を記録するステップと、
信号受信が試みられた信号源からの信号について、
前記の両状態
を前提とした
各々の受信状況の比較に基づいて、
前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が、存していたかを、判定する判定ステップと
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。



これは、本提案は様々なtuneupが可能であり、回転角度を入力したり、回転角度を自動検出したりする加速度センサや回転角センサなどを組み合わせればますます利便性を高めることは事実であるし、またタップによりなんらかの指示を送るなどの機能も組み合わせればさらに
利便性が向上することも事実である。しかし、
世界に広く普及する前に、簡易な普及促進版が殆ど追加費用なく実装できるなら、それによって、利便性が理解され、かえって
普及が促進される。そこで、H/W的な改修がほとんど不要な、次の提案をするものである。
あくまでも例えばであるが、例えば、
毎時の0分から1分まで、2分から3分まで、4分から5分までといったように偶数分から始まる1分間は、
信号源がある半球内にある場合にのみその直接波を受けられる状態を使用者が取っていると「前提し」、
逆に、
その後の1分間、すなわち、
1分から2分まで、3分から4分まで、5分から6分までといったように奇数分から始まる1分間は、
信号源が前記と相補的な半球内にある場合にのみその直接波を受けられる状態を使用者が取っていると「前提し」、
0から2分までで、1セット、2分から4分までで、1セット、等といったように、該当する姿勢を使用者が取っていると「前提し」、
常に(あるいは特殊な電源ONの入れ方をしたときはその後電源OFFにする迄常になどいった形でも良い)方位情報も計算し続けさせるものである。
もちろん、今は理解のために1分としたが、1分ではなくて、30秒単位で行ってもよく、それは随意である。
普及まえには実使用による利便性を体験することが有意義であるため、本機能は廉価なファームウエアの書き換えのみで可能なため、
多大な効果を奏する。
逆に言えば、GPSなどは、rollover問題があるため、ファームウエアの更新などはメーカは頻繁に行ってきている装置であるといえる。
そのため、ファームウエアの更新として、このような機能を提供すれば、試用版の正確度の高い方位情報取得方法として
普及を促す効果があると思われる。東北震災時などには日ごろ使わなかった携帯電話やtwitterなどを避難所で、若い世代から
中高年の避難者も有効に活用するような世代間の教えあいが生じた。そのような場面とも好適に適合する。
さらに補足すれば、詳細なボタンの作りこみや入力装置の地繰り込みや、振動センサや回転センサ、加速度センサの作りこみは
価格を上昇させるし、せっかくのわが国の世界災害に対する国際貢献を遅らせることになりかねない。
そこで、偶数分と奇数分にわけて、常に方位の自動計算をするように設定しておくなどのことの重要性が認められるのである。
そして、通常は、そのような姿勢を使用者がとっていない場合は、結果として方位を計算しようとしても矛盾を含む観察結果なので、
方位は出ない(方位限定が出来ないときは特に無表示にしておけば良い)。
よって、使用者からするとこの方位というものは何か、という意味で、特に混乱しない。ところが、まじめに姿勢を決めて計測に取り掛かると、とたんに出力の最後に方位限定の数値が現れるという仕組みである。
あるいは、電源をなにかのキーと同時に押した場合にのみあらわれる、一種の隠しコマンド的な機能として、実装しても、
普及促進時期には、良いとは思われる。









ある第1の 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

当該 第1の 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、

ある 第1の 半天球の球面内方向の信号原からの

信号の直接の入射を妨げる

電磁波吸収素材又は電磁波遮蔽素材を配置し、



前記 第1の 測位衛星システム用アンテナに接続した

ある 第1の 測位衛星システム用受信機に、

全ての あるいは 一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を観察し





別の ある 第2の 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

当該 第2の 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球球のうち、

前記 第1の 半天球と相補的な 第2の 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの
信号の直接の入射を妨げる

前記 電磁波吸収素材又は前記 電磁波遮蔽素材を配置し、



前記 第2の 測位衛星システム用アンテナに接続した

第2の 測位衛星システム用受信機に、

全ての あるいは 一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を観察し



観察された、前記、夫々の 受信状態の、比較 に基づき



前記 第1の 半天球の底面中央から当該天頂への方向、

を限定的取得する方向情報取得方法。









Claim 1
Next to a certain first positioning satellite system antenna,
Of the celestial sphere centered on the first positioning satellite system antenna,
from a signal source located in a direction within the sphere of the first hemisphere
Placing electromagnetic wave absorbing material or electromagnetic wave shielding material that prevents direct incidence of signals,
In a first positioning satellite system receiver connected to the first positioning satellite system antenna,
cause it to attempt to acquire signals transmitted from all or some of the positioning satellites,
Next to a second positioning satellite system antenna that observes the reception state,
Of the celestial sphere centered on the second positioning satellite system antenna,
arranging the electromagnetic wave absorbing material or the electromagnetic wave shielding material that prevents direct incidence of a signal from a signal source located in a direction within the spherical surface of the second hemisphere complementary to the first hemisphere;
Alternatively, place another electromagnetic wave absorbing material or another electromagnetic wave shielding material,
to the second positioning satellite system receiver connected to the second positioning satellite system antenna,
cause it to attempt to acquire signals transmitted from all or some of the positioning satellites,
based on a comparison of said respective reception conditions observed and observed reception conditions
a direction from the center of the bottom surface of the first hemisphere to the zenith of the hemisphere;
A direction information acquisition method, characterized by acquiring the direction information on a limited basis.

It provides two antenna/receiver pairs and assumes one or two shields, the shields being adjacent or nearly adjacent, for positioning satellites. be. Actually, since the measurement is performed by changing the geometrical positions of the two antenna/receiver pairs, the shielding object, and the signal source, it is possible to perform the measurement at the same time.


Claim 2
Next to one positioning satellite system antenna,
Of the celestial sphere centered on the positioning satellite system antenna,
from a signal source located in a direction within the sphere of a given hemisphere
Placing electromagnetic wave absorption materials or electromagnetic wave shielding materials that prevent direct incidence of signals,
In a positioning satellite system receiver connected to the positioning satellite system antenna,
Attempt to acquire signals transmitted from all or some of the positioning satellites,
After recording the reception state, next to the positioning satellite system antenna,
Of the celestial sphere centered on the positioning satellite system antenna,
disposing the electromagnetic wave absorbing material or the electromagnetic wave shielding material that prevents direct incidence of a signal from a signal source in a direction within the spherical surface of the hemisphere complementary to the hemisphere,
Alternatively, place another electromagnetic wave absorbing material or another electromagnetic wave shielding material,
to the positioning satellite system receiver connected to the positioning satellite system antenna,
Attempt to acquire signals transmitted from all or some of the positioning satellites,
based on a comparison of said respective reception conditions recorded and recorded
The direction from the center of the base of the first hemisphere to the zenith of the hemisphere,
A direction information acquisition method, characterized by acquiring the direction information on a limited basis.

This assumes one antenna/receiver, one or two obscuration objects, adjacent or nearly adjacent, intended for positioning satellites.
In practice, one would change the geometry of the antenna, shield and signal source.
Claim 3
of the celestial sphere around an antenna coupled to a receiver,
For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,
In a state where direct incidence on the antenna is obstructed by an electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber,
attempt to receive a signal from each signal source;
a step of recording the reception status;
Of said celestial sphere around said antenna,
For signals from sources lying in a direction encompassed by another hemisphere complementary to said hemisphere:
direct incidence on the antenna,
being blocked by the electromagnetic wave shield or absorber, or by another electromagnetic wave shield or absorber,
cause an attempt to receive a signal from each signal source,
a step of recording the reception status;
For a signal from a signal source from which signal reception is attempted,
Based on a comparison of the respective reception conditions in both said states,
and a determination step of determining in which direction of the two hemispheres the signal source emitting the signal exists.

This assumes one antenna/receiver and one shield, and expresses it as a state that blocks direct waves instead of adjoining, and uses the term signal source instead of the term positioning satellite. It is.
The shield and the antenna/receiver may be reversed as a unit, or the position of the shield alone, the antenna alone, or the combination of the antenna and receiver may be changed in relation to the signal source. .


Claim 4
In the determination step of claim 3,
For a signal from a source,
In either state of both states in claim 3,
A greater signal strength, a more stable signal strength, or both
Based on the result of whether the reception situation was accepted,
On the side of the hemisphere that was not the hemisphere where the direct incidence of the signal was blocked by radio wave shields or electromagnetic wave absorbers,
A direction information acquisition method, comprising a step of certifying that a signal source of the signal was present.

It describes the process of using the magnitude and stability of signal strength to make a qualification about the location of a signal source.


Claim 5
In the determination step of claim 3,
For a signal from a source,
In either state of the signal synchronization of both states in claim 3,
Faster acquisition of signal synchronization, more stable maintenance of signal synchronization, or both
Based on the result of whether the reception situation was accepted,
On the side of the hemisphere that was not the hemisphere where the direct incidence of the signal was blocked by radio wave shielding or electromagnetic wave absorber,
A direction information acquisition method, comprising a recognition step of determining that a signal source of the signal exists.

This uses expressions such as quickness of synchronization and stable maintenance rather than the magnitude and stability of signal strength.

Claim 6
6. A direction information acquisition method, wherein the receiver of claim 5 is a spread spectrum communication system receiver.

Claim 7
6. A direction information acquisition method, wherein the receiver according to claim 5 is a receiver for a positioning satellite system.

Claim 8
6. A direction information acquisition method, wherein the receiver according to claim 5 is a positioning satellite system receiver compatible with a multi-positioning satellite system.

Claim 9
6. A direction information acquiring method according to claim 5, wherein the radio wave shielding object or the electromagnetic wave absorbing object is a human body.

Claim 10
6. A direction information acquisition method according to claim 5, wherein the radio wave shielding or electromagnetic wave absorbing material includes a human body.

This is included in the sense that the use on the surface of the earth may also be used.

Claim 11
When the radio wave shield or electromagnetic wave absorber of claim 5 includes a human body or a human body,
A direction information obtaining method, wherein the antenna and the human body are rotated by 180 degrees around the body axis to realize both the above states.


This is not limited to use on the surface of the earth, but also expresses use in outer space.

Claim 12
When the radio wave shield or electromagnetic wave absorber of claim 5 includes a human body or a human body,
By mounting the antenna on the ventral side and the dorsal side of the human body,
A direction information acquisition method characterized by realizing both of the above states.

This expression is not limited to reversing as a whole, but also includes removing and replacing.

Claim 13
Of the celestial sphere around the antenna coupled to the receiver,
For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,
In a state where direct incidence to the antenna is blocked by electromagnetic wave shields or electromagnetic wave absorbers,
Let the receiver attempt to receive signals from satellites in the sky,
a step of recording the reception status;
of the celestial sphere around another antenna coupled to another receiver,
For a signal from a signal source in a direction included in a hemisphere complementary to the hemisphere,
In a state where direct incidence to the antenna is blocked by electromagnetic wave shields or electromagnetic wave absorbers,
Let the receiver attempt to receive signals from satellites in the sky,
the reception status,
concurrently with the preceding steps, or not concurrently with the preceding steps;
a step of recording;
For the signal that caused the attempt to receive the signal,
Based on the comparison of the reception situation in both said states,
In a direction that includes either of the two hemispheres mentioned above,
whether the signal source that transmitted the signal existed,
and a determining step of determining.

This is expressed by using two antennas, including sequential or simultaneous measurements, and the sameity of shields and the like is not questioned.

Claim 14
In claim 3, for a signal for which signal reception is attempted, the signal source that emitted the signal exists in which direction of the two hemispheres based on a comparison of the reception conditions in the two states. A method for obtaining direction information, comprising: an inference step of inferring that the direction of the central axis of the first hemisphere exists within a region limited within the spherical surface, based on the determination.

This is expressed by the expression of inferring the central axis direction existence area from the expression of signal source existence area determination.

Claim 15
In claim 12, if there is one or more signals for which signal reception is attempted,
For each, the result obtained by applying the inference step is
Overlap,
The direction of the central axis of the first hemisphere is
When present within a more limited area within the spherical surface,
Synthesize direction narrowing down,
A direction information acquisition method, comprising: a synthesis step for direction narrowing down.

This is because the knowledge obtained about one signal source can be combined with the knowledge obtained about another signal source, in other words, the knowledge obtained about two or more signal sources, that is, it can be superimposed to further narrow down the azimuth. is shown.

Claim 16
In claim 12,
If there is one or more other signals for which signal reception is attempted,
For each, the result obtained by applying the inference step is
Overlap,
The direction of the central axis of the first hemisphere is
When present within a more limited area within the spherical surface,
Synthesize direction narrowing down,
A direction information acquisition method, comprising a synthesis step for narrowing down directions.

This is because the knowledge obtained about one signal source can be combined with the knowledge obtained about another signal source, in other words, the knowledge obtained about two or more signal sources, that is, it can be superimposed to further narrow down the azimuth. is shown.




Claim 17
In claim 3,
Obtained directional information as a certain area on the surface of the celestial sphere, and
With an arbitrary direction angle in the direction of the central axis of the first hemisphere when the direction information was obtained,
Once again, perform the same steps as in claim 3,
direction information obtained by subtracting the arbitrary direction angle equivalent from the direction information as a region on the surface of the celestial sphere newly obtained about the central axis of the first hemisphere;
of,
superposition,
a direction narrowing inference step of performing a direction narrowing inference that the direction of the central axis of the first hemisphere exists within a more limited area in the spherical surface;
A direction information acquisition method, comprising:

This concludes a set of measurements (a set of two different measurements capable of capturing only direct waves from sources contained in one hemisphere of the celestial sphere and its complementary hemisphere, respectively). After that, the measurer gives an arbitrary angle of rotation, performs another set of measurements again, and shows that it is possible to obtain a composite product with the knowledge obtained thereby.


Claim 18
In claim 17,
so that the bottom surface of the hemispherical sphere is more consistent with the direction in which the signal source exists in an appropriate arrangement,
A direction information acquisition method, comprising a function of proposing an optimum value for the direction and angle of rotation to be given.

This is because, after completing one set of measurements, when performing another set of measurements again,
It can also be expressed as a function that "proposes a convenient rotation angle like a concierge".
If there is no particular information, for example, a rotation of 90 degrees is generally considered. , it is disappointing that there is little available (information that can narrow the azimuth width substantially more about the azimuth). Therefore, including the intention to avoid such a case, the direction in which the signal sources are appropriately clustered is such that the base of the hemisphere where the beam that captures the direct wave is directed in the next measurement coincides. The rotation of the angle, along with the direction of rotation, is intended to have a proposed function. May have a function like this


Claim 19
In claim 3,
at a given time interval,
of the celestial sphere around an antenna coupled to a receiver,
For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,
In a state where direct incidence on the antenna is obstructed by an electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber,
attempting to receive a signal from each source,
a step of recording the reception status on the premise that
At different time intervals,
Of said celestial sphere around said antenna,
For signals from sources lying in a direction encompassed by another hemisphere complementary to said hemisphere:
direct incidence on the antenna,
being blocked by the electromagnetic wave shield or absorber, or by another electromagnetic wave shield or absorber,
attempting to receive a signal from each source,
a step of recording the reception status on the premise that
For a signal from a signal source from which signal reception is attempted,
Based on the comparison of each reception situation assuming both the above states,
and a determination step of determining in which direction of the two hemispheres the signal source emitting the signal exists.



This proposal can be tuned up in various ways, and it is true that combining an acceleration sensor or a rotation angle sensor that inputs the rotation angle or automatically detects the rotation angle will further increase convenience. It is also true that convenience can be further improved by combining functions such as sending some kind of instructions by tapping. but,
If a simple promotional version can be implemented at little additional cost before it is widely distributed around the world, it will be perceived as convenient and will even promote adoption. Therefore, we propose the following, which requires almost no H/W modifications.
Although it is only an example, for example,
For one minute starting from an even-numbered minute, such as from 0 to 1 minute, from 2 minutes to 3 minutes, from 4 minutes to 5 minutes every hour,
"assuming" that the user is in a position to receive the direct wave of the signal source only if it is within a certain hemisphere;
vice versa,
for the next minute, i.e.
1 minute to 2 minutes, 3 minutes to 4 minutes, 5 minutes to 6 minutes, etc.
"assuming" that the user is conditioned to receive the direct wave of the signal source only if it is in the complementary hemisphere;
"assume" that the user is in the appropriate position, such as 1 set for 0 to 2 minutes, 1 set for 2 to 4 minutes, etc.
The azimuth information is also continuously calculated all the time (or, if the power is turned on in a special manner, it may be always turned off until the power is turned off).
Of course, I used 1 minute for the sake of understanding, but you can do it in units of 30 seconds instead of 1 minute, and that is optional.
Since it is meaningful to experience the convenience of actual use before widespread use, this function is possible only by rewriting inexpensive firmware,
great effect.
To put it the other way around, it can be said that manufacturers frequently update the firmware of devices such as GPS because of the rollover problem.
Therefore, if such a function is provided as a firmware update, it is believed that it will have the effect of promoting the spread of the trial version as a method of obtaining direction information with high accuracy. At the time of the Tohoku earthquake and other disasters, inter-generational teaching occurred, with young to middle-aged and elderly evacuees making effective use of mobile phones and twitter, which they did not use on a daily basis, at evacuation centers. Suitable for such situations.
To add to this, the detailed construction of buttons, the input device's burial, and the construction of vibration sensors, rotation sensors, and acceleration sensors will increase the price, and will delay the international contribution of our country to the world's disasters. could become
Therefore, it is recognized that it is important to set the azimuth to be automatically calculated at all times by dividing it into even-numbered minutes and odd-numbered minutes.
Usually, if the user does not take such a posture, even if the user tries to calculate the bearing, the observation result will be inconsistent.
Directions are not displayed (if the direction cannot be limited, it is best to leave the display blank).
Therefore, from the user's point of view, there is no particular confusion as to what this direction is. However, if you seriously decide the attitude and start measuring, the numerical value of the azimuth limitation will suddenly appear at the end of the output.
Alternatively, even if you implement it as a kind of hidden command function that appears only when you press the power key at the same time,
It is thought that it is good at the spread promotion time.









Next to a certain first positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the first positioning satellite system antenna,

is from the signal source in the spherical inward direction of the first hemisphere

Block direct incidence of signals

Placing electromagnetic wave absorption material or electromagnetic wave shielding material,



connected to the first positioning satellite system antenna

In a first positioning satellite system receiver,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

observe the reception





next to a second positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the second positioning satellite system antenna,

from a signal source located in a direction within the sphere of a second hemisphere complementary to said first hemisphere;
Block direct incidence of signals

disposing the electromagnetic wave absorbing material or the electromagnetic wave shielding material,



Connected to the second positioning satellite system antenna

For the second positioning satellite system receiver,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

observe the reception



based on a comparison of said respective reception conditions observed



a direction from the center of the bottom surface of the first hemisphere to the zenith,

A direction information acquisition method that acquires a limited





既述の課題を解決するため、次の「特徴を持つ」方法を提案する。具体的には以下である。





ある一つの 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

前記 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、

ある一つの 半天球の球面内方向の信号原からの

信号の直接の入射を妨げる

電磁波収素材又は電磁波遮蔽素材を配置し、



前記 測位衛星システム用アンテナに接続した

ある 測位衛星システム用受信機に、

全てのあるいは一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を 記録 し



しかる後に



前記 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

当該 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、

前記 半天球と相補的な半天球の球面内の方向の信号原からの

信号の直接の入射を妨げる

前記 電磁波吸収素材又は前記 電磁波遮蔽素材を配置し、



前記 測位衛星システム用アンテナに接続した

前記 測位衛星システム用受信機に、

全てのあるいは一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を 記録 し



記録された、前記、夫々の 受信状態の、比較 に基づき



最初の半天球の底面中央から当該天頂への方向、

を限定的に取得する方向情報取得方法。









In order to solve the above problems, we propose the following "featured" method. Specifically, it is as follows.





Next to one positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the positioning satellite system antenna,

from a signal source in the spherical surface direction of a certain hemisphere

Block direct incidence of signals

Placing electromagnetic wave absorption material or electromagnetic wave shielding material,



connected to the positioning satellite system antenna

In some positioning satellite system receivers,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

record reception status



after that



Next to the positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the positioning satellite system antenna,

from a signal source in a direction within the spherical plane of said hemisphere and the complementary hemisphere

Block direct incidence of signals

disposing the electromagnetic wave absorbing material or the electromagnetic wave shielding material,



connected to the positioning satellite system antenna

In the positioning satellite system receiver,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

record reception status



based on a comparison of said respective reception conditions recorded



The direction from the center of the base of the first hemisphere to the zenith,

A direction information acquisition method that acquires a limited number of









なお、これは容易に想到できるものでは決して無い。



教科書等には、SS通信(Spread Spectrum 通信)は、マルチパス等の多い市街地での受信を弱点とする、

等と記載されているのみであって、

その弱点を積極的に活用できることを仄めかす記載などはほとんどない。

(例えば、Introduction to Spread Spectrum Communications, Roger L., Prentice Hall, 1995)
(例えば、Global Positioning System: Theory and Applications Volume I, Eds. Parkinson and Spilker, Progress in Astronautics and Aeronautics, Volume 163, AIAA (American Institute of Astronautics and Aeronautics) press, 1996)


そのような環境にあって、これは容易に想到できるものでは決して無い。



そもそも、アンテナを並行に配置する事自体、本発明者のみが、思いついた構成であり、
その構成を熟知して、さらなる改良を加えるということを、容易に想到できる当業者が居るとは

思われない。現実に誰もこの方式を実施していない。



そもそも、SS通信に限らず、弱点というのは、それを消す方向の発想をするのが一般的である。

そして確かにその方向の研究が多い。

ところが、発明者の独創性のみが、それを積極的に活用する方向の発想を行ったのである。

何重にも独創を本発明者が行っており、

これは当業者に容易に想到できるものでは決して無い。










It should be noted that this is not something that can be easily conceived.



In textbooks, etc., SS communication (Spread Spectrum communication) is weak in reception in urban areas with many multipaths, etc.

etc., and

There is almost no description that suggests that its weaknesses can be actively exploited.

(e.g. Introduction to Spread Spectrum Communications, Roger L., Prentice Hall, 1995)
(For example, Global Positioning System: Theory and Applications Volume I, Eds. Parkinson and Spilker, Progress in Astronautics and Aeronautics, Volume 163, AIAA (American Institute of Astronautics and Aeronautics) press, 1996.)


In such an environment, this is by no means an easy thing to come up with.



In the first place, the arrangement of the antennas in parallel itself is a configuration that only the inventor of the present invention came up with.
It is unthinkable that there are those skilled in the art who are familiar with the configuration and can easily conceive of further improvements.

I don't think so. No one has actually implemented this method.



In the first place, not only SS communication, but weaknesses are generally thought of in the direction of erasing them.

And there is certainly a lot of research in that direction.

However, only the inventor's originality led him to think in the direction of actively utilizing it.

The inventor of the present invention has made originality many times,

This is by no means something that can be easily conceived by those skilled in the art.









例えば、近年普及している、無人飛行機による、大平原に立つ自分を上空から撮像する等が流行している。
この場合にも、事前に、方位(方向の大地平面への射影)が、事前にわかっていると、安全な飛行計画が
立てられる。


For example, it has become popular in recent years to take an image of oneself standing on a large plain from the sky using an unmanned airplane.
Again, if the bearing (the projection of the direction onto the ground plane) is known in advance, a safe flight plan can be made.



は、 最初の方向で計測した際の概念図と、反転した方向で計測した際の概 念図である。この図は、天球と、信号源(測位衛星でも良い)と、アンテナ と、 アン テナに隣接するかほぼ隣接する電磁波遮蔽体(あるいは図には記載 されてい ないが電 磁波吸収体でも良い)の相対的な位置関係によって、ある 信号源からの 直接波はアン テナに入射可能であるが、別の信号源からの直接 波はアンテナに入 射不可能であるこ とを、概念的に表すことを企図したもの で、アンテナ、電磁波 遮蔽体、信号源、天球 の各々のサイズ(寸法)につい ては、様々なものが有り得 るため、本図におけるその ままのサイズ(寸法) の関係ではない。特に、アンテ ナのサイズは、電磁波遮蔽体の サイズに比べ て、明瞭化のため、極めて大きめに 描かれている。特に、天球のサイズ は、 電磁波遮蔽体のサイズに比べて、極めて 小さめに描かれている。特に、衛星のサ イズは、電磁波遮蔽体のサイズに比べて 、極めて小さめに描かれている。is a conceptual diagram when measuring in the first direction and a conceptual diagram when measuring in the reversed direction. This diagram shows the celestial sphere, a signal source (which may be a positioning satellite), an antenna, and an electromagnetic wave shield (or electromagnetic wave absorber, not shown in the diagram) adjacent or nearly adjacent to the antenna. It is intended to conceptually express that relative positional relationships allow direct waves from one signal source to enter the antenna, but direct waves from another signal source cannot. This is intended, and the size (dimensions) of the antenna, electromagnetic wave shield, signal source, and celestial sphere can vary, so the size (dimensions) relationship in this figure is not as it is. In particular, the size of the antenna is drawn much larger than the size of the electromagnetic wave shield for clarity. In particular, the size of the celestial sphere is drawn extremely small compared to the size of the electromagnetic wave shield. In particular, the size of the satellite is drawn extremely small compared to the size of the electromagnetic wave shield. は、人体の背面に衛星測位アンテナ受信機一体型ユニットを装着した概念図 である。この図は、天球と、信号源(測位衛星でも良い)と、アンテナと、 アン テナ に隣接するかほぼ隣接する電磁波遮蔽体(あるいは図には記載され ていない が電磁波 吸収体でも良い。この場合は体躯。)の相対的な位置関係 によって、あ る信号源から の直接波はアンテナに入射可能であるが、別の信 号源からの直接波 はアンテナに入射 不可能であることを、概念的に表すこと を企図したもので、ア ンテナ、電磁波遮蔽体 、信号源、天球の各々のサイズ (寸法)については、様々 なものが有り得るため、本 図におけるそのままの サイズ(寸法)の関係ではない 。特に、アンテナのサイズは、 電磁波遮蔽体 のサイズに比べて、明瞭化のため、 やや大きめに描かれている。特に、 天球 のサイズは、電磁波遮蔽体のサイズに比 べて、極めて小さめに描かれている。特 に、衛星のサイズは、電磁波遮蔽体のサ イズに比べて、極めて小さめに描か れている 。is a conceptual diagram of a satellite positioning antenna receiver-integrated unit attached to the back of a human body. This diagram shows the celestial sphere, a signal source (which may be a positioning satellite), an antenna, and an electromagnetic wave shield (or electromagnetic wave absorber, not shown in the diagram) adjacent or nearly adjacent to the antenna. is the body.), the direct wave from one signal source can be incident on the antenna, but the direct wave from another signal source cannot be incident on the antenna. Since there are various sizes (dimensions) of the antenna, electromagnetic wave shield, signal source, and celestial sphere, the size (dimension) relationship in this figure is do not have . In particular, the size of the antenna is drawn slightly larger than the size of the electromagnetic wave shield for clarity. In particular, the size of the celestial sphere is drawn extremely small compared to the size of the electromagnetic wave shield. In particular, the size of the satellite is drawn extremely small compared to the size of the electromagnetic wave shield.

は、 それぞれの方向で計測された信号強度変化の概念図 であって、同一 の信号源A(衛星A)からの信号を、回折波として受信した状況での、受信信 号強 度( 黒小丸で表示している)の経時的な変動と、直接波として受信した 状況での 受信信号 強度(白抜き小丸で表示している)の経時的な変動を、横 軸にデータ採 取からの経過 時間を取り、縦軸に受信信号強度を取り、同一の グラフ上に敢えて 、図示し、それら の特徴が明りょうに比較できるようにし たものであって、ここ に、視覚的な理解の補 助のために、具体的な一例を挙 げれば、同一の信号源A( 衛星A)からの信号を、回折 波として受信した状況 と、直接波として受信した状 況とは、図1(b)において電磁 波遮蔽体の端 点から回折してやって来た信号源 A(衛星A)からの信号を信号源から見 て電 磁波遮蔽体の裏側に存するアンテナを 経由して受信した状況、と、図1(a)に おいて、同一の信号原A(衛星A)からの 信号を信号源からみて電磁波遮蔽体の 信号源の こちら側(信号源A側)に存する アンテナを経由して受信した状況 を指すことを示し 、ここにまた、視覚的な理解 の補助のために、別の具体的 な一例を挙げれば、同一の 信号源A(衛星A)からの 信号を、回折波として受 信した状況と、直接波として受信し た状況とは、図2( b)において電磁波 遮蔽体(体躯)の端点から回折してやって来 た信号源A(衛 星A)からの信号 を信号源から見て電磁波遮蔽体(体躯)の裏側に存す るアンテ ナを経由して 受信した状況、と、図2(a)において、同一の信号原A(衛星A )か らの信号 を信号源からみて電磁波遮蔽体(体躯)の信号源のこちら側(信号源A側 ) に存するアンテナを経由して受信した状況を指すことを示し以上のことを含む事 項 を示すグラフである。is a conceptual diagram of changes in signal strength measured in each direction, showing the received signal strength ( black small circles (indicated by )) and the received signal strength (indicated by small white circles) when received as a direct wave. Taking time, taking the received signal strength on the vertical axis, and plotting them on the same graph so that their characteristics can be clearly compared, here is a visual aid for understanding. To give a specific example, the situation in which the signal from the same signal source A (satellite A) is received as a diffracted wave and the situation in which it is received as a direct wave is shown in Fig. 1(b). ), the signal from signal source A (satellite A) diffracted from the end point of the electromagnetic shield is received via the antenna located behind the electromagnetic shield as viewed from the signal source, and In Fig. 1(a), the signal from the same signal source A (satellite A) was received via the antenna located on this side of the signal source of the electromagnetic wave shield (signal source A side) when viewed from the signal source. Again, to aid in visual understanding, another specific example is that the signal from the same signal source A (satellite A) is received as a diffracted wave. In Fig. 2(b), the situation in which the signal is received as a direct wave and the situation in which the signal is received as a direct wave is that the signal from signal source A (satellite A) diffracted from the end point of the electromagnetic wave shield (body) is seen from the signal source. In Fig. 2(a), the signal from the same signal source A (satellite A) is received as seen from the signal source. 10 is a graph showing the condition of reception via an antenna located on this side (signal source A side) of the signal source of the electromagnetic wave shielding body (body), and showing matters including the above.

は、図3のグラフと同様に、横軸にはデータ採取開始からの経過時間、縦軸 には受信信号強度が示されているもので、直接波として受信した状況での( つま りあ る体躯の向きでの)データ採取と、回折波として受信した状況での (つまり 前記と反 転した体躯の向きでの)データ採取と、を比較できるよう に、同じグラ フ上に、図示 した場合に、前者と後者は、それぞれ、最大値、 最小値を持った、 2つの帯のように 、視覚的には把握されるが、それらの( 往々にして上下に並ぶ )2つの帯について、 論理的には、それらが接近した り、一部が重なったり、す ることも考えられることに 鑑みて、論理的にはあ り得る、2帯の幾何学的配置と して有り得る関係を8つに分類 し、それぞれ の場面で出来る当該衛星存在領域の 判定等を示した図であり、左上から 右上 の4つの図は順に(a)(b)(c)(d)と明細書 で示す各シナリオを示しており、左下か ら右下の4つの図は順に(a’)(b’)(c’) (d’)と明細書で示す各シナリオを 示してお り、それぞれのシナリオは次の意味 を有しており:(a) 2帯分離の 一例(この場合、 α帯を得た姿勢におけるアンテ ナ覆域側の四分の一天球に 当該送信衛星が存在と判定 する。),(b) 2帯近接の 一例(この場合、両四 分の一天球の境界領域に当該送信衛 星が存在と判定する。 ),(c) 2帯重畳 の一例(この場合、両四分の一天球の境界領 域に当該送信衛星 が存在と判定 する。)(d)1帯他帯包摂の一例(この場合、両四分 の一天球の境 界領域に 送信衛星が存在と判定する。)(a’) 2帯分離の一例(この場 合、当該 送信 衛星を存在領域判定せず。地物遮蔽の可能性が大きい。地物遮蔽の視覚 的検 証で検算的利用に移行。),(b’) 2帯近接の一例(この場合、当該送信衛星を 存在領域判定せず。地物遮蔽の可能性が大きい。地物遮蔽の視覚的検証で検算的 利用 に移行。)(c’) 2帯重畳の一例(この場合、当該送信衛星を存在領域 判定せず 。地 物遮蔽の可能性が大きい。地物遮蔽の視覚的検証で検算的利用 に移行。)(d ’)1帯 他帯包摂の一例(この場合、当該送信衛星を存在領域 判定せず。地物遮 蔽の可能性が 大きい。地物遮蔽の視覚的検証で検算的利用 に移行。)ここに図中 のvとは、(ある 帯の受信信号強度を与える信号源が 地物遮蔽されておらず、ま た信号源として不具合 を生じて想定されるよりも 相当に弱い水準の信号を送信し ているなどの状況でもなく 、)その信号源か らの信号に受信機が同期し受信して いると判定できるために、少な くとも、 採取データの帯の最小値が超えていなけ ればならない受信信号強度の閾値を 指すものとし、ここに上記のα帯とは、(a), (b),(c),(a’),(b’)及び(c’)では 、2 帯におけるそれぞれ最大値を比較した際 に大きい方の帯を指し、(d)及び (d’)では他 方の帯を包摂している帯を指すもの とし、ここにβ帯とは、α 帯でない方の帯を指す ものとし、ここに、上記の2帯 分離とは、α帯最小値 (以下αminと呼ぶ)から、β帯 の最大値(以下βmaxと呼 ぶ)を減じた値が、 所与の正の値より大きく、かつ、α帯最 小値(以下αminと呼 ぶ)からvを 減じた値が正の値であることを指し、上記の2帯近 接とは、α帯最 小値(以 下αminと呼ぶ)から、β帯の最大値(以下βmaxと呼ぶ)を減 じた値が正 の値 であり、かつ、所与の正の値より大きくないことを指すものとし、上 記の2 帯重畳とは、α帯最小値(以下αminと呼ぶ)から、β帯の最大値(以下βmaxと 呼ぶ)を減じた値が負の値であることを指すものとし、上記の1帯他帯包摂とは 、α 帯最小値(以下αminと呼ぶ)から、β帯の最小値(以下βminと呼ぶ)を 減じた値 が正 の値でないことを指すものとし、ここに、(a)とは、2帯分離で あり、かつ、 α帯最小 値(以下αminと呼ぶ)から、vを減じた値が、負の 値でないことを示 し、(b)とは、 2帯近接であり、かつ、β帯の最小値(以下 βminと呼ぶ)から、v を減じた値が、負の 値でないことを示し、(c)とは、2 帯重畳であり、かつ、β帯 の最小値(以下βminと呼 ぶ)から、vを減じた値 が、負の値でないことを示し、( d)とは、1帯他帯包摂であり 、かつ、β帯 の最小値(以下βminと呼ぶ)から、v を減じた値が、負の値でないこと を示 し、(a’)とは、2帯分離であり、かつ、α 帯最小値(以下αminと呼ぶ)から、 vを減じた値が、負の値であることを示し 、(b’)とは、2帯近接であり、か つ、α帯 最小値(以下αminと呼ぶ)から、v を減じた値が、負の値である ことを示し、(c’) とは、2帯重畳であり、かつ、α 帯最小値(以下αminと 呼ぶ)から、vを減じた値が 、負の値であることを示し 、(d’)とは、1帯 他帯包摂であり、かつ、α帯の最小値( 以下αminと呼ぶ)から 、vを減じた 値が、負の値であることを示し、以上のことを含 む事項を示す図で ある。Similar to the graph in Fig. 3, the horizontal axis indicates the elapsed time from the start of data acquisition, and the vertical axis indicates the received signal strength. In order to be able to compare the data acquisition in a situation where the waves are received as diffracted waves (i.e., in the opposite body orientation), on the same graph, if , the former and the latter are visually grasped as two strips with maximum and minimum values, respectively, but the logical In view of the fact that they may be close to each other or partly overlapped, we have 8 logically possible relationships as the geometric arrangement of the two zones. The four figures from the upper left to the upper right are (a), (b), (c), and (d) in order and each scenario indicated in the specification. , and the four figures from the lower left to the lower right show (a') (b') (c') (d') and each scenario indicated in the specification in order, and each scenario is as follows (a) An example of two-band separation (in this case, it is determined that the transmitting satellite exists in a quarter of the celestial sphere on the antenna coverage side when the α band is obtained), (b) An example of two-band proximity (in this case, it is judged that the transmitting satellite exists in the boundary area of both quarters of the celestial sphere), (c) An example of two-band overlap (in this case, both quarters (d) An example of one-band multi-band subsumption (in this case, it is determined that the transmitting satellite exists in the boundary area of both quarters of the celestial sphere). ) (a') An example of 2-band separation (In this case, the existence area of the transmitting satellite is not determined. There is a high possibility that the feature is blocked. Shifting to a probabilistic use by visually verifying the feature blocking.) ,(b') An example of 2-band proximity loud. Moved to calculative use with visual verification of feature occlusion. ) (c') An example of two-band superposition (In this case, the existence area of the transmitting satellite is not determined. There is a high possibility that it is blocked by a feature. Shifting to use for verification by visual verification of the feature's shielding.) (d ') 1 belt An example of inclusion in other belts (In this case, the existence area of the transmitting satellite is not determined. There is a high possibility of feature occlusion. Transition to computational use with visual verification of feature occlusion.) Here In the figure, v means that the signal source that gives the received signal strength in a certain band is not shielded by a feature, and the signal source is not shielded, and the signal source is defective, and the signal is transmitted at a considerably weaker level than expected. In order to be able to determine that the receiver is synchronizing and receiving the signal from that signal source, at least the minimum value of the band of sampled data must be exceeded. The threshold of the received signal strength is defined as the α-band above, and in (a), (b), (c), (a'), (b') and (c'), In (d) and (d'), it refers to the band that is larger when comparing the maximum values, and the band that subsumes the other band. Here, the above two-band separation means that the value obtained by subtracting the maximum value of the β band (hereinafter referred to as βmax) from the minimum value of the α band (hereinafter referred to as αmin) is a given and the value obtained by subtracting v from the α-band minimum value (hereinafter referred to as αmin) is a positive value. The value obtained by subtracting the maximum value of the β band (hereinafter referred to as βmax) from the value (hereinafter referred to as αmin) is a positive value and is not greater than a given positive value, The above two-band superposition means that the value obtained by subtracting the maximum value of the β band (hereinafter referred to as βmax) from the minimum value of the α band (hereinafter referred to as αmin) is a negative value. One-band multi-zone subsumption means that the value obtained by subtracting the minimum value of the β-band (hereinafter referred to as βmin) from the minimum value of the α-band (hereinafter referred to as αmin) is not a positive value. where (a) is two-band separation and the value obtained by subtracting v from the α-band minimum value (hereinafter referred to as αmin) is not a negative value, (b) indicates that the two bands are adjacent and that the value obtained by subtracting v from the minimum value of the β band (hereinafter referred to as βmin) is not a negative value; is a superposition, and the value obtained by subtracting v from the minimum value of the β-band (hereinafter referred to as βmin) is not a negative value; , indicates that the value obtained by subtracting v from the minimum value of the β band (hereinafter referred to as βmin) is not a negative value, and (a') is the two-band separation and the minimum value of the α band ( (hereinafter referred to as αmin) indicates that the value obtained by subtracting v is a negative value, and (b') is two-band proximity and from the α-band minimum value (hereinafter referred to as αmin) , v is a negative value, (c') is a two-band superimposition, and the value obtained by subtracting v from the α-band minimum value (hereinafter referred to as αmin) is , is a negative value, and (d') is one-band multi-band inclusion, and the value obtained by subtracting v from the minimum value of the α-band (hereinafter referred to as αmin) is a negative value. It is a diagram showing items including the above. は、図4で分類した8つのシナリオを構成するフローチャートを示しており 、後述する、条件式(1)と条件式(2)及び追加の条件式(3)と追加の条件式(4 )で 分類 されるフローチャートを示しており、図4における(a),(b),(c)及び (d)の4 つの各グ ラフは、それぞれ、図5のフローチャートにおける(a),(b),( c)及び(d) で示される到 達点が示す各シナリオに対応しており、図4におけ る(a’),(b’), (c’)及び(d’)の 4つの各グラフは、それぞれ、図5のフロー チャートにおける(a ’),(b’),(c’)及び( d’)で示される到達点が示す各シ ナリオに対応しており、 この図5のフローチャート における菱形は条件分岐 を示しており、菱形にて囲ま れた数字は各条件分岐の識別番 号を示しており 、その内容は以下であり:条件分 岐1 αmax ≧ v …以降これを条件 式(1) と呼ぶ条件分岐2αmin - βmax ≧ p …以降これを条件式(2)と呼ぶ条件分岐 3αmin ≧βmax …以降これを条件式(3) と呼ぶ条件分岐4αmin ≧βmin … 以降こ れを条件式(4)と呼ぶとし、この図5 においてまず水平方向に延びる 矢印(→)は条 件分岐でのYes分岐を示しており 、この図5において、まず 垂直下向に延びる矢印( ↓)は条件分岐でのNo分岐を 示しており、実際にプ ログラムで必要となる条件分岐は 1,2,のみであることを示 すための図であり 、実際にプログラムでは条件分岐3,4は 実装する必要はない ことも示すた めの図であり、条件分岐3,4は人の直感的把握又は 視覚的理解の為 の完備性 の為のみに示した条件分岐であることを示す図であり、その 理由として は、 (b),(c)及び(d)は同じ判定結果を示しており、また、(b’),(c’)及 び(d’) は同じ判定結果を示しているためであることを示す図であり、万一、それら( b), (c)及び(d)の微妙な差異における判定結果を異なるものにしたければ、この図5 のフローチャートにおいて、(b),(c)及び(d)に異なる判定結果を割り当てる ことが出 来ることを示す図であり、そのようなことを希望する場合は、例え ば、(b),(c) 及び( d)において、それぞれ、天空上に措定した境界領域の幅を 太く(具体的に は天空上に 措定する境界領域の視角を大きく、など)、ある いは、その幅を細く (具体的には、 その視角を小さく、など)、変えたりして 、その希望を実現できる ことを示す図であ り、より精妙な判定を行うように したい場合には、この図5の フローチャートにおい て、(b),(c)及び(d)に異 なる判定結果を割り当てることに よりそれを実現できること を示す図であり 、以上のことを含む事項を示す図であ る。shows a flowchart that configures the eight scenarios classified in Fig. 4. Conditional expressions (1) and (2), additional conditional expressions (3) and additional conditional expressions (4), which will be described later, Each of the four graphs (a), (b), (c), and (d) in Fig. 4 corresponds to (a), (b), The four scenarios (a'), (b'), (c') and (d') in Fig. 4 correspond to the scenarios indicated by the reaching points (c) and (d). Each graph corresponds to each scenario indicated by the reaching points indicated by (a'), (b'), (c') and (d') in the flow chart of FIG. The rhombus in the flow chart of 1 indicates a conditional branch, and the number enclosed by the rhombus indicates the identification number of each conditional branch, and the content is as follows: Conditional branch 1 αmax ≧ v Conditional branch 2 αmin - βmax ≥ p, hereinafter referred to as conditional expression (1) Conditional branch 3αmin ≥ βmax, hereinafter referred to as conditional expression (3) Conditional branch 4αmin ≥ βmin, hereinafter referred to as conditional expression (3) is called conditional expression (4), and in FIG. 5, the arrow (→) extending horizontally indicates a Yes branch in the conditional branch. ) shows No branches in conditional branching, and is a diagram to show that only conditional branches 1 and 2 are actually required in the program. It is also a diagram to show that there is no need to implement, and conditional branches 3 and 4 are conditional branches shown only for completeness for human intuitive grasp or visual understanding The reason is that (b), (c) and (d) show the same judgment result, and (b'), (c') and (d') show the same judgment result. because it shows In the unlikely event that it is desired to make the judgment results for subtle differences among (b), (c) and (d) different, in the flowchart of FIG. 5, (b), (c ) and (d) can be assigned different determination results, and if such is desired, for example, in (b), (c) and (d) Increase the width of the boundary area assumed in the sky (specifically, increase the visual angle of the boundary area assumed in the sky) or narrow the width (specifically, reduce the visual angle, ), etc.), it is a diagram showing that the desired can be realized. FIG. 10 is a diagram showing that it can be realized by assigning different determination results to (d), and a diagram showing items including the above. は、体躯の前後あるいは背腹のいずれか、あるいは、両方に、GPS受信機あ るいはGNSS受信機あるいはマルチGNSS受信機あるいは測距可能な電磁波を送 信す る信 号源からの電磁波を受信する受信機あるいはスプレッドスペクトラ ム通信方 式を用い る信号源からの電磁波を受信するスプレッドスペクトラム 通信方式を用 いる受信機を 装着する場合の様態を例示するために、一つの例 として体躯の背面 に装着した際の様 相を示した図であり、仮にこのように装 着した受信機に対して 回折減衰をしながら回 折して受信機に到達しようする 当該信号をある目的の為に 、さらに減衰させるために 、水あるいは塩水ある いは飲料水あるいは電解質水溶 液あるいは海水あるいは医薬品 としての輸液 などの薬品類、あるいは食材あるい は動物のあるいは植物あるいは寒天 など のゲル状物質あるいはアルコールなどの 燃料あるいは吸水性の有る物体や物質( タオルや高吸水性物質-ポリアクリル酸 ナトリウム等―や新聞紙や簡易トイ レの吸水 性素材、保冷剤、保温剤、などを含 む)に前記の液体類などを含ま せたものあるいは そのほかそれに属性が類似した もの、あるいは、それらが 入手困難な環境では緊急避 難的に、手近に入手可能な 、河川水、湖水、海水 、動物、植物、土、砂、砂礫、汚水 など、あるいはそれに 類似したもので、 同様に電磁波の吸収特性を有するものを(容 器やビニル袋など を併用したり しても良いので)配置した場合の様相も同時に示すた めの図であり 、あるい は人体体躯として描かれたものは人体体躯が本テーマに活用さ れること の多 い電磁波などの電磁波への良好な吸収特性を有するものであるためであ るが 、人体体躯に限らずそれ以外にも本テーマに活用されることの多い電磁波を含む 電磁波への吸収特性を有する物体を配置しても良いことを示す図であり以上のこ とを 含む事項を示す図である。receives electromagnetic waves from GPS receivers or GNSS receivers or multi-GNSS receivers or signal sources transmitting rangeable electromagnetic waves on either the anterior or posterior or dorsoventral or both sides of the body As an example, in order to illustrate the mode of wearing a receiver that uses a spread spectrum communication system that receives electromagnetic waves from a signal source that uses a spread spectrum communication system or a receiver that uses a spread spectrum communication system, It is a diagram showing the state when the receiver is attached. To attenuate, water, salt water, drinking water, electrolyte solution, sea water, medicines such as transfusions as medicines, foods, gel substances such as animals, plants, agar, etc., or fuels such as alcohol Alternatively, use the above liquids on water-absorbing objects or substances (towels, highly absorbent materials such as sodium polyacrylate, newspapers, water-absorbing materials for portable toilets, cooling agents, heat-insulating agents, etc.). or those with similar attributes, or river water, lake water, sea water, animals, plants, soil, sand, etc. Gravel, sewage, or similar materials that have similar electromagnetic wave absorption characteristics (containers, vinyl bags, etc. may be used in combination) to show how they are arranged. This is because the human body is a figure or drawn as a human body because it has good absorption characteristics for electromagnetic waves such as electromagnetic waves that are often used in this theme. It is a diagram showing that it is possible to arrange not only the body but also other objects that have absorption characteristics for electromagnetic waves, including electromagnetic waves that are often used in this theme. It is a figure which shows the matter containing. は、GPS(GNSS)アンテナのアンテナパターンの、主ビーム方向が、使用者の 背側から腹側に向けかって配備される場合の、GPS(GNSS)アンテナのアンテ ナパ ター ンと、人体体躯との幾何学的関係の、概念図である。is the relationship between the antenna pattern of the GPS (GNSS) antenna and the human body when the main beam direction of the antenna pattern of the GPS (GNSS) antenna is deployed from the dorsal side to the ventral side of the user. 1 is a conceptual diagram of a geometric relationship; FIG. は、GPS(GNSS)アンテナのアンテナパターンの、主ビーム方向が、使用者の 背側から腹側に向けかって配備される場合の、GPS(GNSS)アンテナのアンテ ナパ ター ンと、人体体躯との幾何学的関係の、概念図であって、直前の図と の違いと しては、 実際に、そのGPS(GNSS)アンテナが、体躯前面に直に隣 接して装備さ れた際に、そ のアンテナパターンの一部は明らかに人体体躯に よって遮蔽される ことになっている ことを、示した、概念図である。is the relationship between the antenna pattern of the GPS (GNSS) antenna and the human body when the main beam direction of the antenna pattern of the GPS (GNSS) antenna is deployed from the dorsal side to the ventral side of the user. It is a conceptual diagram of the geometric relationship, and the difference from the previous diagram is that when the GPS (GNSS) antenna is actually installed immediately adjacent to the front of the body, FIG. 10 is a conceptual diagram showing that part of the antenna pattern is apparently supposed to be shielded by the human body; は、GPS(GNSS)アンテナのアンテナパターンの、主ビーム方向が、使用者の 腹側から背側に向けかって配備される場合の、GPS(GNSS)アンテナのアンテ ナパ ター ンと、人体体躯との幾何学的関係の、概念図である。is the relationship between the antenna pattern of the GPS (GNSS) antenna and the human body when the main beam direction of the antenna pattern of the GPS (GNSS) antenna is deployed from the ventral side to the dorsal side of the user. 1 is a conceptual diagram of a geometric relationship; FIG. は、GPS(GNSS)アンテナのアンテナパターンの、主ビーム方向が、使用者 の腹側から背側に向けかって配備される場合の、GPS(GNSS)アンテナのアン テナ パタ ーンと、人体体躯との幾何学的関係の、概念図であって、直前の図 との違い としては 、実際に、そのGPS(GNSS)アンテナが、体躯前面に直に 隣接して装備 された際に、 そのアンテナパターンの一部は明らかに人体体躯 によって遮蔽され ることになってい ることを、示した、概念図である。is the antenna pattern of the GPS (GNSS) antenna when the main beam direction of the antenna pattern of the GPS (GNSS) antenna is deployed from the ventral side to the dorsal side of the user, and the human body and The difference from the previous figure is that when the GPS (GNSS) antenna is actually installed directly adjacent to the front of the body, the antenna pattern FIG. 10 is a conceptual diagram showing that part of the shield is clearly supposed to be shielded by the human body. は、直後の図における、配備されているGPS(GNSSS)アンテのアンテナパ ターンと、人物らによる遮蔽の幾何学的位置関係を示す概念図である。is a conceptual diagram showing the geometrical positional relationship between the antenna pattern of the deployed GPS (GNSSS) antenna and the shielding by people in the figure immediately following. は、山岳登山パーティ等や砂漠隊商や海上航行や海上漂流や北極・南極あ るいはその近傍の探査隊や踏査隊、あるいは内戦の生じた紛争地域から主に 歩行 等で 慣れない地理的環境から長距離のできるだけ安全な経路を通過して の脱出を 図る市民 らが協力しあって移動を行う際等のケースに見られるよう に複数の人物 が利用可能で ある場合等にも有利に活用出来る形状で、例えば 、山岳登山パーテ ィであれば、稜線 漫歩を行っている際に、稜線上で、ある いは砂漠隊商であれば 砂漠上で、あるいは、 海上漂流中であれば船舶甲板デ ッキ上あるいは救命ボート 上で、複数人2名の体躯で 上空から見下ろした時 にニの字(上下の長さは同じの 文字形状として)を描くように 直接波の遮蔽 を行って本発明を実施する利用例際 の概念図であって、その際に、主ビ ーム 方向は、下側にいる人物から見て体躯前 面方向に向かうようにGPS(GNSS)アン テナを配備した模様を示した概念図であ る。from mountain climbing parties, desert caravans, maritime navigation, sea drifting, expeditions and reconnaissance expeditions in or near the North and South Poles, or conflict areas where civil wars have occurred, mainly by walking, etc. It can also be used advantageously when multiple people can use it, as seen in cases such as when citizens who are trying to escape by taking a long-distance route that is as safe as possible cooperate and move. In shape, for example, on a ridgeline during a walk on a ridgeline if it is a mountaineering party, or on the desert if it is a desert caravan, or on the deck of a ship if it is drifting at sea. Direct wave shielding is carried out on a boat or on a lifeboat so that when viewed from the sky with the bodies of two or more people, a letter "D" (character shape with the same vertical length) is drawn. This is a conceptual diagram of an example of use, in which the GPS (GNSS) antenna is deployed so that the direction of the main beam is directed toward the front of the body as seen from the person below. It is a conceptual diagram showing. は、は、直前の図において下側に描かれた人物以外の遮蔽を取り払った状 況を示した概念図である。is a conceptual diagram showing a situation in which shielding other than the person drawn on the lower side in the previous diagram is removed. は、直後の図における、配備されているGPS(GNSSS)アンテのアンテナパ ターンと、人物らによる遮蔽の幾何学的位置関係を示す概念図である。is a conceptual diagram showing the geometrical positional relationship between the antenna pattern of the deployed GPS (GNSSS) antenna and the shielding by people in the figure immediately following. は、山岳登山パーティ等や砂漠隊商や海上航行や海上漂流や北極・南極あ るいはその近傍の探査隊や踏査隊、あるいは内戦の生じた紛争地域から主に 歩行 等で 慣れない地理的環境から長距離のできるだけ安全な経路を通過して の脱出を 図る市民 らが協力しあって移動を行う際等のケースに見られるよう に複数の人物 が利用可能で ある場合等にも有利に活用出来る形状で、例えば 、山岳登山パーテ ィであれば、稜線 漫歩を行っている際に、稜線上で、ある いは砂漠隊商であれば 砂漠上で、あるいは、 海上漂流中であれば船舶甲板デ ッキ上あるいは救命ボート 上で、複数人2名の体躯で 上空から見下ろした時 にニの字(上下の長さは同じの 文字形状として)を描くように 直接波の遮蔽 を行って本発明を実施する利用例際 の概念図であって、その際に、主ビ ーム 方向は、下側に描かれた人物から見て左 側方向に向かうようにGPS(GNSS)アン テナを配備した模様を示した概念図であ る。from mountain climbing parties, desert caravans, maritime navigation, sea drifting, expeditions and reconnaissance expeditions in or near the North and South Poles, or conflict areas where civil wars have occurred, mainly by walking, etc. It can also be used advantageously when multiple people can use it, as seen in cases such as when citizens who are trying to escape by taking a long-distance route that is as safe as possible cooperate and move. In shape, for example, on a ridgeline during a walk on a ridgeline if it is a mountaineering party, or on the desert if it is a desert caravan, or on the deck of a ship if it is drifting at sea. Direct wave shielding is carried out on a boat or on a lifeboat so that when viewed from the sky with the bodies of two or more people, a letter "D" (character shape with the same vertical length) is drawn. This is a conceptual diagram of an example of use, in which the GPS (GNSS) antenna is deployed so that the main beam direction is to the left of the person drawn on the bottom. It is a conceptual diagram showing は、直前の図において下側に描かれた人物以外の遮蔽を取り払った状況を 示した概念図である。is a conceptual diagram showing a situation in which shielding other than the person drawn on the lower side in the previous diagram is removed. は、山岳登山パーティ等や砂漠隊商や海上航行や海上漂流や北極・南極あ るいはその近傍の探査隊や踏査隊、あるいは内戦の生じた紛争地域から脱出 を図 る市 民らが協力しあって移動を行う際等のケースに見られるように複数 の人物が 利用可能 である場合等にも有利に活用出来る形状で、例えば、山岳 登山パーティ であれば、稜 線漫歩を行っている際に、稜線上で、あるいは砂 漠隊商であれば砂 漠上で、あるいは 、海上漂流中であれば船舶甲板デッキ上 あるいは救命ボート上 で、複数の人間2名の 体躯で上空から見下ろした時に 傘のカンムリの字を描くよ うに(あるいはカタカナの ヘの字あるいはカタカ ナのハの字の上部がくっついた 形状)を描くように構成し、直 接波の遮蔽を 行って本発明を実施する利用例際の 概念図である。, desert caravans, maritime navigation, sea drifting, exploration and reconnaissance parties in or near the Arctic and Antarctica, and citizens trying to escape from conflict areas where civil wars have occurred. It is a shape that can be used advantageously even when multiple people can use it, as seen in cases such as when moving on a mountain. , on the ridgeline, or in the desert if it is a desert caravan, or on the deck of a ship or on a lifeboat if it is drifting at sea. An example of use in which the present invention is implemented by forming a shape to draw the character "kanmuri" (or a shape in which the upper part of the letter "katakana" or "katakana" is attached) to directly shield waves. It is a conceptual diagram at the time. は、山岳登山パーティ等や砂漠隊商や海上航行や海上漂流や北極・南極あ るいはその近傍の探査隊や踏査隊、あるいは内戦の生じた紛争地域から脱出 を図 る市 民らが協力しあって移動を行う際等のケースに見られるように複数 の人物が 利用可能 である場合等にも有利に活用出来る形状で、例えば、山岳 登山パーティ であれば、稜 線漫歩を行っている際に、稜線上で、あるいは砂 漠隊商であれば砂 漠上で、あるいは 、海上漂流中であれば船舶甲板デッキ上 あるいは救命ボート上 で、複数人間3名の体 躯で上空から見下ろした時にコ の字を描くように直接波の 遮蔽を行って本発明を実施 する利用例際の概念図 である。, desert caravans, maritime navigation, sea drifting, exploration and reconnaissance parties in or near the Arctic and Antarctica, and citizens trying to escape from conflict areas where civil wars have occurred. It is a shape that can be used advantageously even when multiple people can use it, as seen in cases such as when moving on a mountain. , on the ridge line, or in the desert if it is a desert caravan, or on the deck of a ship if it is drifting at sea or on a lifeboat, when looking down from the sky with the bodies of three people. FIG. 2 is a conceptual diagram of an example of use in which the present invention is implemented by shielding direct waves in a linear fashion. は、腕時計型GNSS(PGS)受信機・アンテナ一体型ユニットを、左腕に手 の甲側にアンテナの主ビーム側が向くように装備した際に、通常は、そのま ま腕 を振 りながら歩行していても、特段の問題なく測位はできてしまうとい う利点に 加え、本 発明が例えばソフトウエア的にファームウエア的に実装さ れている場合 には、その腕 を、体躯の前面、すなわち、腹側に、この場合左 手親指が上向くよ うな形で腹部に添 えるように置くだけで、計測が極めて簡 単に実現可能であるこ とを示した、概念図で あって、次の図のように、次に は、その腕を、背側にまわ して、今度は、左腕の、親 指を下側に向くようか 形で背部に添えるように置くだ けで、本稿で述べている反転し た計測が極め て簡単に出来ることを示した概念図 である。When a wristwatch-type GNSS (PGS) receiver/antenna integrated unit is attached to the left arm so that the main beam of the antenna faces the back of the hand, the person normally walks while swinging the arm. In addition to the advantage that positioning can be performed without any particular problem even if the arm is attached to the front of the body, when the present invention is implemented in the form of software, for example, in the form of firmware, It is a conceptual diagram showing that measurement can be achieved extremely simply by simply placing it on the ventral side, in this case, so that the thumb of the left hand faces upward, and that the measurement can be achieved very easily. Next, wrap that arm around your back, and this time place your left arm against your back in the form of a thumb pointing downwards or in a position similar to the inversion described in this article. It is a conceptual diagram showing that it is extremely easy to make measurements with は、腕時計型GNSS(PGS)受信機・アンテナ一体型ユニットを、左腕に( 手のひら側でなく)手の甲側にアンテナの主ビーム側が向くように装備した 際に 、通 常は、そのまま腕を振りながら歩行していても、特段の問題なく測 位はでき てしまう という利点に加え、本発明が例えばソフトウエア的にファ ームウエア的 に実装されて いる場合には、その腕を、体躯の前面、すなわち 、腹側に、この場 合左手親指が上向 くような形で腹部に添えるように置くだ け(前図参照)で、計 測が極めて簡単に実現 可能であることを示した、概念 図につづいて、本図のよう に、次には、その腕を、背 側にまわして、今度は 、左腕の、親指を下側に向くよ うか形で背部に添えるように置 くだけで、本 稿で述べてきている反転計測が極め て平易に実現可能であることを様々 な試 行錯誤を経て多数の候補の考案から予備 実験を経て選別された結果として創出さ れた、新たな発明の概念図である。なお 、身体の障害をお持ちの方等の場合 には、よ り楽に取れる姿勢として、腕時計型 のバンドを伸縮自在のゴム製等 を併用しておいて も良く、その場合は、左手を、 後ろ手に、回す前に、手の (甲ではなく)手のひら側 にアンテナの主ビームが向 くように、装置の向き を手首上で180度反転しておきさ えすれば、背側に左腕 を回した際に、左 手親指を上にむけたままで、手の甲を背中に 添えるように置く だけで同様の 反転計測形状が実現されることも同時に説明すること ができる図で ある。When the wristwatch-type GNSS (PGS) receiver/antenna integrated unit is mounted on the left arm so that the main beam of the antenna faces the back of the hand (instead of the palm), it is normal to wave the arm as it is. In addition to the advantage that positioning can be performed without any particular problems even while walking, if the present invention is implemented in the form of software, for example, in the form of firmware, the arm can be placed on the front of the body, that is, on the front of the body. Conceptual diagram showing that measurement can be achieved very simply by simply placing it on the ventral side, in this case with the left thumb pointing upwards, against the abdomen (see the previous figure). Next, as shown in this figure, the arm is placed around the back, and the left arm is placed on the back with the thumb facing downward or in the form of a left arm. This is a new invention that was created as a result of selecting from many candidate proposals through preliminary experiments through various trials and errors that the reversal measurement described in this article can be realized extremely easily. It is a conceptual diagram. In addition, in the case of people with physical disabilities, it is possible to use a wristwatch-shaped band with an elastic rubber band, etc., in order to make it easier to take a posture. Put your left arm behind your back, as long as you flip the orientation of the device 180 degrees on your wrist so that the main beam of the antenna points toward your palm (rather than the back of your hand) before turning it. It can also be explained at the same time that a similar inverted measurement shape can be realized by simply placing the back of the hand on the back while keeping the left thumb facing upward when turning. は、ワンサイドショルダーボディバッグと組み合わせて本発明を具現化し た場合の概念図であって、例えば、まず左肩から右腰にかけてワンサイドシ ョル ダー ボディバッグがかけられており、そのボディバッグ部にGPS(GNSS )受信機 ・アンテ ナ一体型ユニットが配備され、かつ、背中側にGPS(GNSS )受信機・ア ンテナ一体型 ユニットが配備された場合の状態を示した概念図 であって、ユーザ が、ストラップ( ベルト)を例えば、利き腕の右手といっ た、片手で引くだけで 次の図面に示されるよ うな、反転した位置にGPS(GNS S)受信機・アンテナ一体 型ユニットが配備されるた め、ユーザの利便性が 極めて高く、かつ国際的に若者 や旅行者に人気のファッション センスとも好 適に適合しながら、という形で、極 めて多大な効果を奏する形で、実現 が可 能となること示した図である。1 is a conceptual diagram when the present invention is embodied in combination with a one-side shoulder body bag. (GNSS) receiver/antenna integrated unit is deployed, and a GPS (GNSS) receiver/antenna integrated unit is deployed on the back side; , the strap (belt) can be pulled with one hand, for example, with the right hand of the dominant arm. Therefore, it is very convenient for users, and it is suitable for fashion sense that is popular among young people and travelers internationally. It is the figure which showed becoming. は、ワンサイドショルダーボディバッグと組み合わせて本発明を具現化し た場合の概念図であって、腹側にGPSの(GNSS)受信機・アンテナ一体型ユ ニッ トが 配備された場合の状態を示した概念図であって、ユーザが、ストラ ップ(ベ ルト)を 片手で引くだけで直前の図面に示されるような、本稿で述 べてきている 反転計測が極 めて平易に実現可能であることを様々な試行錯誤 を経て多数の候補 の考案から予備実 験を経て選別された結果として創出され た、新たな発明の概念 図であって、ユーザの 利便性が高く、かつ国際的に若 者や旅行者に人気のファッ ションセンスとも好適に適 合することも同時に示 している図である。同時に、ワ ンサイドショルダーボディバッ グの代わりに 、腰回りあるいは腹回りに巻きつけ るウエストポーチを用いて、そのバ ッグ 部に、GPSの(GNSS)受信機・アンテナ 一体型ユニットが配備された場合の状態 を考えたとしても、例えば、背側に最初 、バッグ部にとりつけられたGPSの (GNSS) 受信機・アンテナ一体型ユニットが 配備されている状態で計測し、 その後、片手等で そのベルト部分をひっぱるのみ で、バッグ部にとりつけら れたGPSの(GNSS)受信機 ・アンテナ一体型ユニット は、今度は、腹側に、 移動出来るため、本稿で記述されて いる、反転しての計測 による方位情報取 得方法という、本質的部分が、的確に実現さ れうるため、ユー ザの利便性が 極めて高く、かつ国際的に若者や旅行者に人気のファ ッションセン スとも好 適に適合しながら、という形で、極めて多大な効果を奏する形 で、実現 が可 能となることを同時に考えることを可能とするためあえて示した図でも ある 。同時に、ワンサイドショルダーボディバッグの代わりに、腰回りあるいは腹回 りに巻きつける腰痛防止ベルト(腰痛防止コルセットあるいは腰痛防止サポータ ー) を用いて、それに付随する物品収納部あるいはバッグ部(あるいはそこ に新たに 意図 的に付与したそのような構造)に、GPSの(GNSS)受信機・ア ンテナ一体型 ユニット が配備された場合の状態を考えたとしても、例えば、 背側に最初、バッ グ部にとりつ けられたGPSの(GNSS)受信機・アンテナ一 体型ユニットが配備さ れている状態で計 測し、その後、片手等でそのベルト 部分をひっぱるのみで、バ ッグ部にとりつけられ たGPSの(GNSS)受信機・ アンテナ一体型ユニットは、今 度は、腹側に、移動出来る ため、本稿で記述 されている、反転しての計測による 方位情報取得方法という、本質 的部分が 、的確に実現されうるため、ユーザの利 便性が極めて高く、かつ高齢者や障 害者やスポーツや日常生活や交通事故におい て怪我をされた方にも好適に適合し なが ら、という形で、極めて多大な効果を奏 する形で、実現が可能となるこ とを同時に考 えることを可能とするためあえて示 した図でもある。同時に、 ワンサイドショルダー ボディバッグの代わりに、腰回 りあるいは腹回りに巻 きつける腰痛防止ベルト(腰痛 防止コルセットあるいは腰 痛防止サポーター )を用いて、それに付随する物品収納部 あるいはバッグ部(あ るいはそこに 新たに意図的に付与したそのような構造)に、GP Sの(GNSS)受信 機・アン テナ一体型ユニットが配備された場合の状態を考えたとし ても、例えば 、背 側に最初、バッグ部にとりつけられたGPSの(GNSS)受信機・アン テナ一体 型ユニットが配備されている状態で計測し、その後、片手等でそのベルト部 分を ひっぱるのみで、バッグ部にとりつけられたGPSの(GNSS)受信機・アンテナ一 体型ユニットは、今度は、腹側に、移動出来るため、本稿で記述されている 、反転し ての計測による方位情報取得方法という、本質的部分が、的確に実 現されうるた め、 ユーザの利便性が極めて高く、かつ高齢者や障害者やスポ ーツや日常生活や 交通事故 において怪我をされた方にも好適に適合しながら 、という形で、極めて 多大な効果を 奏する形で、実現が可能となることも同 時に考えることを可能とす るためあえて示し た図でもある。同時に、ワンサ イドショルダーボディバッグの 代わりに、日本古来の 伝統文化でもある紐状 のものを「たすき掛け」して、その 紐状のものの背部の交差点 において、GP Sの(GNSS)受信機・アンテナ一体型ユ ニットを配備する場合の状態を 考え たとしても、他の用途にも随時便利に利用で きるとい意味では屋外で極めて重宝 する、紐状のもの準備するだけで、特段の衣 服を追加することなしに、体躯 片側にで のGPSの(GNSS)受信機・アンテナ一体 型ユニットを配備すること が可能となり、そ こでの計測が容易に可能とならしめ ることが理解でき、そ の場合は、ベルクロテープ でその紐状のものの交点とGPS の(GNSS)受信機 ・アンテナ一体型ユニットをくっつ ければ良いだけ、あるいは 、引っ掛けた り、あるいはぶらさげたりすれば良いだけで あり、あるいは緊急時 にはガム テープで貼り付けたりすれば良いだけであり、反転し て位置にするには 、紐 状のものごと左右の肩からはずして、今度は、例えば、胸側( 腹側)の方に たすき掛けをしなおすだけで良い、という利点があることも同時に考え る(思考 実験する)ことを可能とする図でもあって、その場合は、ファッショナブル で高 価な費用の発生しがちなワンサイドショルダーボディバッグや、ウエストポ ーチ や、腰痛ベルト等を用意せずとも、ただ日本伝統の、廉価なさらしある いは、廉価な 紐状ののもの、さえあれば良いことを同時に考える(思考実験 する)ことを可能 とす る図でもある。 例えば、背側に最初、バッグ部にと りつけられたGPSの(GN SS)受信 機・アンテナ一体型ユニットが配備されて いる状態で計測し、その後、 片手等でその ベルト部分をひっぱるのみで、バ ッグ部にとりつけられたGPSの(G NSS)受信機・ア ンテナ一体型ユニットは 、今度は、腹側に、移動出来るため、 本稿で記述されている 、反転しての計 測による方位情報取得方法という、本質的 部分が、的確に実現されう るため 、ユーザの利便性が極めて高く、かつ高齢者や 障害者やスポーツや日常生活や 交通事故において怪我をされた方にも好適に適合 しながら、という形で、極め て多大 な効果を奏する形で、実現が可能となること も同時に考えることを可 能とするためあ えて示した図でもある。 配備されてい る状態で計1 is a conceptual diagram when the present invention is embodied in combination with a one-side shoulder body bag, showing a state in which a GPS (GNSS) receiver/antenna integrated unit is deployed on the ventral side. It is a conceptual diagram, and the reverse measurement described in this paper can be realized extremely simply by simply pulling the strap (belt) with one hand by the user, as shown in the previous drawing. It is a conceptual diagram of a new invention created as a result of selecting a certain thing through trial and error from many candidate ideas through preliminary experiments. At the same time, it also shows that it is well suited to the fashion sense popular among young people and tourists. At the same time, instead of a one-sided shoulder body bag, a waist pouch wrapped around the waist or abdomen was used, and a GPS (GNSS) receiver/antenna integrated unit was deployed in the bag. For example, even if we consider the state of the case, for example, first measure with the GPS (GNSS) receiver/antenna integrated unit attached to the bag on the dorsal side, then measure with one hand, etc. The GPS (GNSS) receiver and antenna-integrated unit attached to the bag can be moved to the ventral side by simply pulling the belt, so it is described in this paper as reversed. Since the essential part of obtaining azimuth information by measuring the distance can be accurately realized, it is extremely convenient for users and is suitable for the fashion sense that is popular among young people and travelers internationally. It is also a diagram purposely shown to make it possible to consider at the same time that realization is possible in the form of conformity, in the form of extremely large effects. At the same time, instead of a one-sided shoulder body bag, a low back pain prevention belt (low back pain prevention corset or back pain prevention supporter) wrapped around the waist or abdomen is used to create an accessory storage section or bag section (or there). Even if a GPS (GNSS) receiver/antenna all-in-one unit is deployed in such a newly intentionally given structure, for example, first on the dorsal side, the bag part Measurements were taken with the GPS (GNSS) receiver/antenna integrated unit attached to the bag, and then it was attached to the bag by simply pulling the belt part with one hand. Since the GPS (GNSS) receiver/antenna integrated unit can now move to the ventral side, the essential part of the method of obtaining azimuth information by reversing measurement described in this paper is Since it can be realized accurately, it is extremely convenient for users and suitable for the elderly, disabled, sports, daily life, and those who have been injured in traffic accidents. It is also a diagram purposely shown to enable us to simultaneously think about what can be realized in a form that produces an extremely large effect. At the same time, instead of the one-sided shoulder body bag, a low back pain prevention belt (low back pain prevention corset or low back pain prevention supporter) wrapped around the waist or abdomen is used, and the accessory storage section or bag section (or Even if we consider a situation in which a GPS (GNSS) receiver/antenna integrated unit is deployed in such a structure newly intentionally added there, for example, the first , GPS (GNSS) receiver/antenna integrated unit attached to the bag is deployed, and after that, it is attached to the bag simply by pulling the belt part with one hand etc. Since the GPS (GNSS) receiver/antenna integrated unit can now move to the ventral side, the essential part of the method of obtaining azimuth information by reversing measurement described in this paper is accurate. It is highly convenient for users, and suitable for elderly people, people with disabilities, and those who have been injured in sports, daily life, or traffic accidents. It is also a diagram that is intentionally shown in order to make it possible to think at the same time that it is possible to realize it in a form that produces an extremely large effect. At the same time, instead of the one-sided shoulder body bag, a string-shaped object, which is also part of ancient Japanese traditional culture, is “tasukikake”, and a GPS (GNSS) receiver/antenna is attached at the intersection of the back of the string-shaped object. Even considering the situation when deploying an integrated unit, it is extremely useful outdoors in the sense that it can be conveniently used for other purposes at any time. It is possible to deploy a GPS (GNSS) receiver/antenna integrated unit on one side of the body without adding anything, and it is easy to understand that measurements can be made there. In the case of , all you have to do is attach the intersection point of the string-like object and the GPS (GNSS) receiver/antenna integrated unit with Velcro tape, hook it, or hang it. Alternatively, in an emergency, it is only necessary to stick it with packing tape. To reverse the position, remove the string-like objects from the left and right shoulders, and then place them on, for example, the chest side (abdominal side). It is also a diagram that makes it possible to think (think experiment) at the same time that it is possible to think (think experiment) that there is an advantage that it is only necessary to re-do the sash on the other side. You don't have to prepare a one-sided shoulder bag, a waist pouch, or a back pain belt, which is common, but at the same time, it's good if you just have a traditional Japanese cheap sarcasm or a cheap string-like item. It is also a diagram that makes it possible to think (do a thought experiment). For example, first measure with the GPS (GN SS) receiver/antenna integrated unit attached to the bag on the back, and then pull the belt with one hand. , the GPS (GNSS) receiver/antenna integrated unit attached to the bag can now move to the ventral side. Since the essential part of the direction information acquisition method can be accurately realized, the user's convenience is extremely high, and it is also suitable for the elderly, the disabled, and those injured in sports, daily life, and traffic accidents. It is also a diagram purposely shown to make it possible to consider at the same time that it is possible to realize it in a form that is compatible with the above, and in a form that produces an extremely large effect. Calculated as deployed

図1、図2、図3に沿って説明する。

図1(a)は、各半球面の方向を遮蔽した状態での各(相補的)計測による信号源の存在方向域推定の概念図である。
図1(a)では便宜上平面パッチアンテナが描かれており、その背面には、背後の半球面の方向を遮蔽した状態を実現するための、平面状の電磁波遮蔽素材あるいは電磁波吸収素材が配置されている。
図1(a)では便宜上平面パッチアンテナが描かれているが、これは、いかなる他のアンテナでも原理は同じである。

厳密に半球面ということは本質ではないからいかなるアンテナであっても良い。
出来れば、きれいな半球のアンテナパターンとなるものが望ましい。それは、後述するように、
直接波としての受信強度や安定度と、回折波としての受信強度や安定度を、比較する(差分を取る)ことになるため、
「方向によってアンテナ感度に差があ」りすぎるものを使うと、そのことを織り込み済みであれば別段差し支えは無い(既述の「比較する(差分を取る)際に、「方向によってアンテナ感度に差があ」ることも含めて較正すれば良いので。)
とは言うものの、それは煩雑な手続きになるとも言えるため、簡便さのためには、きれいな半球のアンテナパターンとなるものが望ましい。
図1には、半球面の底面に、平面パッチアンテナの底面が並行の幾何学的関係で配置されている。これは前述のきれいな半球のアンテナパターンとなりやすいため好ましい。
が、特段それに限定されない。
述べたように、垂直に配置されていても良く、ただし、その場合は主ビーム方向でない側には受信のロスが生じるがそれを承知で用いるのであれば、(織り込み済みであれば、(既述の「比較する(差分を取る)際に、「方向によってアンテナ感度に差があ」ることも含めて較正すれば)そのようにしても差し支えない。

図1(a)の姿勢においてアンテナの感度が遮蔽されていない側(右側)の半球面にある信号源からの信号については、アンテナはこれを直接波として受信することが出来る。
図1(a)の姿勢においてアンテナの感度が遮蔽されている側(左側)の半球面にある信号源からの信号については、アンテナはこれを直接波として受信することが出来ない。回折波として受信することになる。

図1(b)の姿勢においてアンテナの感度が遮蔽されていない側(左側)の半球面にある信号源からの信号については、アンテナはこれを直接波として受信することが出来る。
図1(b)の姿勢においてアンテナの感度が遮蔽されている側(右側)の半球面にある信号源からの信号については、アンテナはこれを直接波として受信することが出来ない。回折波として受信することになる。

図1(a)の姿勢においてアンテナの感度が遮蔽されていない側(右側)の半球面と、
図1(b)の姿勢においてアンテナの感度が遮蔽されていない側(左側)の半球面と、
を、組み合わせると、一つの天球を形成する。
つまり図1(a)の姿勢と図1(b)の姿勢における、アンテナの感度が遮蔽されていない、夫々の半球面は、互いに、相補的な関係となっている。

図1(a)の姿勢においてアンテナは、信号源Aからの直接波を受信することになる。
図1(a)の姿勢においてアンテナは、信号源Bからの回折波を受信することになる。

図1(b)の姿勢においてアンテナは、信号源Aからの直接波を受信することになる。
図1(b)の姿勢においてアンテナは、信号源Bからの回折波を受信することになる。

信号源Aからの信号は、
図1(a)の姿勢において直接波として受信されており、
図1(b)の姿勢において回折波として受信される。

信号源Bからの信号は、
図1(b)の姿勢において直接波として受信されており、
図1(a)の姿勢において回折波として受信される。

使用者(及び受信機)は(この段階では、)
どちらの姿勢がどの信号源からの信号を直接波として受信しており、
どちらの姿勢がどの信号源からの信号を回折波として受信しているのかを
(未だ)知らない。

ある信号源からの信号が、
どちらの姿勢で直接波として受信され、
どちらの姿勢で回折波として受信されているのか、を
弁別することは、発明者の次の考案によって出来る。

まず非常に一般的な議論として、回折損として知られる現象の存在が示唆する通り、
回折波は直接波に比して、受信時の信号強度が低く、受信時電力が小さくなるものである。
受信機が十分な精度を有するものである場合、まずこの弁別指標を用いて、容易に弁別できる。

仮に、短い時間のな計測のみによっては、回折損を検出することが困難な(低廉な)受信機を用いている場合、
ある信号源Xからの信号が、
どちらの姿勢で直接波として受信され、
どちらの姿勢で回折波として受信されているのか、を
弁別するには、あくまでも例えばであるが、例えば、発明者の次の考案よって、ほぼ確実にに可能であることを発明者は
多数回の予備実験に見い出している。

その原理は、次のようである。

スプレッドスペクトラム通信に用いられる装置では、対象波形として、矩形波を前提としているもの、が一般的である。
スプレッドスペクトラム通信では、同期獲得機構と同期維持機構が重要な役割を果たす。スプレッドスペクトラム通信の同期獲得機構と同期維持機構は、波形が矩形波であることを前提としているものが一般的である。
スプレッドスペクトラム通信の同期獲得機構と同期維持機構は、波形が矩形波であることを前提としているものが一般的であるため、
矩形波でない信号が到来しており、それを受信しようとしている際には、安定した受信が多大な困難が生じる。

つまり、スプレッドスペクトラム通信の同期獲得機構と同期維持機構は、波形が矩形波であることを前提としているものが一般的であるた
め、矩形波でない、つまり何らかの理由で矩形波でなくなった「崩れた」信号を受信しようとする際には、まず、
同期獲得機構が十全にその機能を発揮出来ず、
加えて、つまり、スプレッドスペクトラム通信の同期獲得機構と同期維持機構は、波形が矩形波であることを前提としているものが一般的であるため、矩形波でない崩れた信号を受信しようとする際には、次いで、同期維持機構も、その能力を十分に揮出来ない。

この意味するところは、次の様である。

スプレッドスペクトラム通信の同期獲得機構と同期維持機構は、波形が矩形波であることを前提としているものが一般的であるため、なんらかの理由で矩形波でなくなった、いわゆる「崩れた」信号を受信しようとすると、同期獲得がそもそも困難となり、更に、同期が仮に獲得できたとしても、安定した同期維持が極めて困難となるため、直接波に比べて、高い確率で同期状況が揺らぎ、直接波に比べて、高い確率で同期が喪失される、即ち、同期はずれが生じる。

こうした同期の揺らぎや、同期はずれは、受信信号強度つまり受信信号電力の、不安定や、強度の急落として表れる。

これらは通信の場合は、通信路の喪失に直結し、spread specrum通信の欠点の一つとして認識される。

本稿では、これまで欠点とされてきたそうしたSS通信の弱点を、回折波と直接波との弁別の指標として用いる際には、敢えて有意義な活用が出来ることを見い出し、その特徴を積極的に検出し、有効な役割に転換できる枠組みを考案して、有効活用への活路を開くものと言える。

直接波では本来矩形波であったところの波形も、回折波では、回折の折に、波の矩形が崩れ、もはや矩形波とは言えなくなっている。
これが、アンテナを経て受信機に到来する姿勢では、その信号源からの信号は、矩形波を前提としている同期獲得機構からすると対応が極めて困難となる。つまり、同期獲得が一旦なされても、矩形波を前提としている同期維持機構からすると同期維持が困難となり、同期の安定度が脅かされる。その結果、信号強度即ち信号電力が直接波に比較して明らかにふらついたり、直接波に比べると、明らかにしばしば同期が外れ、信号強度即ち信号電力のる急落が生じる。

こうした特徴を利用して、
注目している信号源からの信号を
直接波として受信しているのは、2者の姿勢のうち何れの姿勢で、
回折波として受信しているのは、2者の姿勢のうち何れの姿勢で、
あるかを、識別出来る。




より具体的な方式としては、次のように言える。

例えば、1分間なら1分間、夫々の姿勢において計測を行う。

つまり、先に述べたように、
信号源Aからの信号は、
図1(a)の姿勢において直接波として受信されており、
図1(b)の姿勢において回折波として受信される。

信号源Bからの信号は、
図1(b)の姿勢において直接波として受信されており、
図1(a)の姿勢において回折波として受信される。

図1(a)の姿勢を仮に姿勢aと呼ぶことにする。
図1(b)の姿勢を仮に姿勢bと呼ぶことにする。
ここで、姿勢とは、アンテナと、それに(ほぼ)隣接する遮蔽体と天球の幾何学的関係性を表す語として用いる。
姿勢aで直接波への感度を持つ半球領域と、姿勢bで直接波への感度を持つ半球領域は、互いに、相補的な幾何学的配置であり
双方を合わせると、完全な天球面を覆うことは既に述べた。

であるから、このような2つの姿勢をとる限り、信号源はかならず、どちらか一方の姿勢で直接波として受信され得るという利点を持つのみならず、他方の姿勢では回折波として受信され得る、という利点も持つ幾何学的な配置となっている。

そこで、先ほどの原理に基づいて、信号強度・信号電力のふらつきや急落などの事象が頻発する方、あるいは、回折損とみられる事象が見られる方、あるいは、その双方が観測されるほうを、回折波とすることによって、直接波と回折波との間の、弁別が、極めて精度よく、推定が可能となることを、多数回の実験から、発明者は見い出した。

ここにおいて、SS通信方式の欠点されていた、矩形波からの波形崩れの程度が大きいほど同期獲得が困難で同期維持も極めて困難というと弱点は、世界で活用される全地球型の測位衛星システムにおける方位情報取得方法として、有意義な検出指標として活用されるに至ることが出来る。





図2は、図1における、電磁波しゃへいたいを、人体などの体躯として置き換えたものである。
人体体躯は、使用者がいる限り必ず存在するものであるから、非常に便利に活用することが出来る。
近年では、smartphone、mobilephone(携帯電話)に測位衛星システムアンテナと受信機(たとえばGPSもその一つである)
が組み込まれていることを考えると、その装置を活用し(述べるようにファームウエア更新のみで活用すら可能であるし、
極端な場合はなにも変化させずに人間がメモを取りながら手計算で実施することさえ可能であるため))、かつ体躯を活用し
て方位限定が有効に行えることは多大な効果を奏すると言わねばならない。

なお別記してあるように、図1、及び、図2においては、要素間のサイズ(寸法)は敢えて比例関係にして描かれているわけではない。
これは天球や衛星は大きく、アンテナは小さく、しゃへいたいは、その間の寸法であるため、比例関係で描くことが困難であった
為である。またそのように描くと何かわからなくなって各物体の意図するところがかえってわかりづらくなることを避け、
明瞭化した趣旨である。各要素間の幾何学的位置関係の動的な変化が明瞭に示されていることが本質的部分であり、
サイズ(寸法)の関係は敢えて捨象した。




図3は、先ほどの原理に基づいて、信号強度・信号電力のふらつきや急落などの事象が頻発する方、あるいは、回折損とみられる事象が見られる方、あるいは、その双方が観測されるほうを、回折波とすることによって、直接波と回折波との間の、弁別が、極めて精度よく、推定が可能となることを、多数回の実験から、発明者は見い出したことを、グラフで表現したものである。

二つの姿勢について得られたデータ観測結果を、白抜きの丸と、黒塗りの丸でそれぞれ示している。
黒塗りの丸の方は、比較的、安定した、高い値を示している。
白塗りの丸の方は、比較的、低い値であり、かつ、しばしば信号強度の急落が観測されている。

既述の2つの姿勢をとる限り、信号源はかならず、どちらか一方の姿勢で直接波として受信され得るという利点を持つのみならず、他方の姿勢では回折波として受信され得る、という利点も持つ幾何学的な配置となっている、のであったから、

この場合、白抜きの丸として、表現された観測値を齎した姿勢では、回折波として受信されており、
黒塗りの丸として、表現された観測値を齎した姿勢では、直接波として受信されていると、
容易に、推定出来る。




図4は、仮に、より廉価な装置で計測した場合の考察を示している。

このような、白抜きの丸と、黒塗りの丸が、信号強度自体が、徐々に接近してきていてる場合でも、
人間の目からは判別困難になってきている場合でも、
あくまでも例えば、であるが、例えば、次のような数理処理で弁別が可能であることも示しておく。


ある姿勢での計測時間が1分間であるとする。別の姿勢での計測時間も1分間であるとする。
一分間は長いようにも感じられるが、現時点ではわかり易さを優先し、切りの良い時間として便宜上選んだ、の意に過ぎない。

その中で、急落とか、ふらつき、という受信電力特性を見逃さないために、つぎのような数理処理を施す。
即ち次のようにする。


「移動平均」という既存の概念がある。
今ここで、「区間5秒の移動最小値の区間10秒における中間値」という概念を定義する。
平均値は、飛びぬけて大きな値に引きずられる傾向がある。
偶発的にgold 符号などの同期がぴたりと整合し、その場合に大きな値が生じることは回折波でも、ありえないことではない。
よって平均値は危険であり望ましくない。

同期獲得や同期維持の困難に由来する受信電力の電力ふらつきや、急落を見逃さないためには、
移動していく時間フレーム例えば10秒なら10秒の間における、
「5秒ごとの短い時間間隔の中での最小値」の中での、最大値または中間値、を
採ることが妥当であろうと考えられる。

つまり、「5秒ごとの短い時間間隔の中での最小値」というところで、
同期獲得や同期維持の困難に由来する受信電力の電力ふらつきや、急落を見逃さない視点を働かせる。

次いで、それもたまたまのはずれ値を拾っているということになってはだめなので、
そうした頻発「傾向」があることを確実に検出するために、
その「5秒ごとの短い時間間隔の中での最小値」(移動していく時間フレーム例えば10秒なら10秒の間にはそれは、、複数存在するので)
の中の、最大値、(あるいは、中間値も適切であると考えられるが)を選択することで、はずれ値を捕まえてしまうことを、避ける。

つまり、同一姿勢での10秒間(10出力間)のうち「連続する5秒間(5出力間)における受信電力の最小値」のうち最大のもの。を代表値とする。

さらに、念には念を入れて、に慎重に、1分間なら1分間の間に、そうした
「区間5秒の移動最小値の区間10秒における中間値」が複数個得られるわけであるから、それらの
時間変動を見ることで特に、大きな時間変化がないことを確認出来た(例えば、時間の経過とともにしり上がりに安定度が増すとすれば、それは、単に同期の獲得に手間取っていただけを意味することもあるーその場合は、より十分な時間をかけて上空各衛星への事前の信号同期の過程を行わせればよいだけであり本質的な問題ではないーのでその可能性を排除出来た)上で、
「区間5秒の移動最小値の区間10秒における最大値(あるいは中間値)」の平均(あるいは最大値でも中間値でも良い)を比較する等すればよい。

なお、最後に平均をとっているが、その前において、中間値を取っているので、ずれ値に引きづられる危険は、そこで排除されている。
そのためそうした懸念はない。

あくまでも例えばであるが、例えば、前記の比較をして、その結果、差が、設定した値以上であれば、
いずれかの姿勢が直接波を受信し、
その相補的な姿勢が回折波を受信していると、
判定しても良い。

ここで設定した値というのは、従来の閾値とは異なる。差分に意味を見い出す為に定めるものであるから、
極めて高感度な、

廉価なものと中堅クラスと、やや高性能なもの、極めて高性能なものなど、
それぞれの受信機の受信電力の解像度に依拠する場合もあろうためら、事前実験によって定めるのも効率的となろう。

もちろん、趣旨としては、回折波は矩形波からの波形崩れを特徴とし、
一方SS通信の同期獲得機構や同期維持機構は「矩形波」が到来することを前提に信号処理を行う設計となっているため、
矩形波から波形が崩れた信号の処理に苦慮してしまい、
そうした同期獲得や同期維持が対象とした信号の波形からの、実際の波形が一致しないことに由来する、
機構の十全な能力の発揮が出来ないことにより、
同期が獲得できるまで時間を要したり、同期がふらつき、はずれやすくなったり、一旦はずれた同期も復旧しにくかったりすることで、
信電力の電力ふらつきや、急落等が、直接波に比べて頻発するが、それらを、見逃さないためには、
瞬間での計測で判断するのではなく、偶発的な同期による、大きな値のはずれ値にひきづられる可能性性の大きいことが知られる単純な平均値で判断するのでもない、直接波に比べての、受信電力の不安定定度の傾向を見るという、という視点が本質である。

したがって用いられる各受信機の特性に適切な数式処理を行っても良い。




図6は、次を示している。つまり、
低分解能な受信機を流用する局面では、回折波をさらに減衰させ、直接波と、特に弁別しやすくする必要がある場合には、
図6のような工夫を併用しても良い。これはマイクロ波帯が、水分子(H20)等の極性分子に吸収されやすいことを活用したもので、
回折波の回折損と、吸収効果のシナジー効果を大を狙ったものである。
非常に廉価な受信機を活用せざるを得ない場合には、解像度の関係でこのような考案を併用することも有効となることがある。






以上で、十分な説明となっていると思われるが、さらに詳述すれば次のように表現することも可能である。

遮蔽されている半球面に含まれる方向に在する信号源からの信号は、端点から回りこんでくる回折波を受信することとなる。
回折波は回折損の分だけ電力が減弱した状態でアンテナに到着する。
回折波はまた各種の端点(正確にはアテナ中心からの光路差にも差がある)からの回折波((よって位相も強度も異なる))の重ねあわせとして、アンテナに到達することもあり、重篤な波形崩れが、しばしば観察される。
SS通信の同期検出(獲得)機構と、SS通信の同期維持機構と、は、SS通信の命綱であるが、矩形波であることを前提としているし、十分な振幅があることを前提としている。
そこで、SS通信は、市街部の移動体等のマルチパス環境に弱い等と言われるのである。つまり、マルチパスによって、位相の異なるまた、強度の異なる、複数経路の波が重なることで、当初のきれいな矩形波で、十分大きな振幅も有していた波が
矩形波の形状は大きく崩れ、振幅のピークも低くなるなどの問題が生じがちになる。
そこで、それらを前提としていた、SS通信の同期検出(獲得)機構と、SS通信の同期維持機構と、は、SS通信の命綱である、矩形波前提と、十分な振幅の前提を失って、
SS通信の同期検出(獲得)機構も十分に働けなくなり、仮に、獲得できても、SS通信の同期維持機構も、存分に機能できなくなり、同期喪失(同期はずれ)がしばしば、頻繁に繰り返されることになってしまうのである。
この辺りの事情は、例えば、スペクトラム拡散技術のすべて等の、成書に譲る。(文献:スペクトラム拡散技術のすべて―CDMAからIMT‐2000、Bluetoothまで 2002年5月 松尾憲一著、「スペクトラム拡散通信―高性能ディジタル通信方式に向けて」2001/7 山内 雪路(著))
それをうまく活用できることを利用して、本提案方式発明者による他の方位情報取得方法等は、簡便な方法として、同期検出の有無や、閾値超えを判定基準として、方向情報(方位情報は方向情報の「鉛直線に垂直な地平面」への射影である為、方向情報と言える)の判定が現実的な精度でできていたのである。
ところが、先に示した通り、突出した信号源があった場合には、直接波として受信した場合には、もちろんそれは十分な同期や、閾値超えの判定基準を満たすが、
回折波として回折損の損失を加味してもまだ同期をする水準になったり、閾値超えとなってしまうこともまれにあった。この状況にも正確な状況把握をして、正確に対応できるに越したことはない。(※1)
そのため、先に遮蔽していた半球面とは相補的な半球面を今度は遮蔽するのである。
そして先ほどの例とは対照的かつ対称的な形で、受信を試みるのである。
すれば、信号源Aが、先ほどは直接波としての立場で受信されていた場合は、今度は回折波としての身分で受信されることになる。
また、信号源Aが、先ほどは回折波としての身分で受信されていたばあいは、今度は直接波としての立場で受信されることになろう。
(なお、両者の境界領域すなわち両半球面の共通底面が天球上に描く大円ないしその大円を中心とする若干の幅のを持った帯状領域に存在しておたばあい、は直接波と回折波の中間の様相ともなることがある、もさして困難なく対応できる。ロンをクリアに薦める点で、便宜上、これは、後に論じる事になろう。)
ところが、回折波は回折損の分だけ電力は低下していることが一般的であり、かつ、既述のように矩形波から大幅に崩れた形状となっているため、
同期獲得ないし維持のメカニズムが働きにくい特徴を持っている。そのため、同期が全く取れなかったり、とれたとしても、喪失されやすい(はずれやすい)こととなり、
これが技術者をして各種のめかにずむを生み出させてきた理由ともなっている。
そのとくちょうをいかして、直接波を回折波と区別することが出来る。
すなわち、回折波が直接波に対して持つ特徴は比較的に次のごとくである:
(1) 総じて信号強度が、比較的、低いことが一般的である、
(2) 同期獲得まで時間を、比較的、要することが一般的である
(3) 一定時間の観察をしていると同期はずれ(同期喪失)する頻度が、比較的、高いことが一般的である
(4) (3)に由来することとも言えるが、強い信号強度で一見安定していたかと思えば、受信強度の急落が生じる率が、比較的、高いことが一般的である
(5) (2)に由来することとも言えるが、同期がはずれた状態から、同期して信号強度が急上昇するまで時間が、比較的、長くかかることが一般的である
ここで、比較的、述べているのは、他のすべての信号源(衛星)との比較での漠然とした一般的傾向を述べているのでは決して無く、そのような漠然とした印象を述べているのではなく、
自分自身が直接波としてアンテナと受信にに迎え入れられている際の、高い受信強度と、迅速な同期獲得と、安定した同期維持の、状態という、1者とくらべての比較、であるため、その比較での、直接波と回折波との弁別は非常に明瞭に出来る。
このことを発明者は鋭意実験で見出したのである。
これによって、そして、判別された、存在領域は、極めて高い正答率を誇ることも同時に見出すされている。
こうして、この、「各半球面方向を遮蔽した各(相補的)計測による信号源存在方向域推定法」を組み込んだ、方向(方位を含む概念)情報取得方法によって、精度のたかい、安定した、方向情報を、確実に、取得することが出来るのである。
本方法は、従来の簡便、軽量、廉価という特徴を継承しているため、多大な効果を奏する。



なお、従来法は、それなりに意味があった。
簡便、迅速なのである。

1.Glonass GPSは、もともとは軍事用GNSSなので、(信号強度の恣意的な変化はありうる。過去にもSAでそうした恣意的変動の指摘あった。通告のないSAの解除が観察されたことがあり、それと、地域紛争と激化、と、関連があるとの指摘もあった。)
2.また仕様変更もなされる可能性ある。
3.更には何年かかけての衛星入れ替え(仕様変更を伴う世代交代)もあろうし、
4.故障もあろう。
それが必ずしも通告されると限らぬ。
それらの情報を逐一得て、というのは煩雑であるし、情報得られる保障もない。
外れ値として、つまり、どんなに強い信号の信号源が混じっていても、
正しい答えをだせる方法を求められている。

複数GNSSシステムの混在化で、さらに混乱に拍車をかけている。
このような時代にどの衛星が突出した外れ値としての信号強度で、
といった情報をやりとりして対応するのは極めて煩雑となりかえって誤りを
引き起こしやすくなってしまうのである。




(※1)これは、方向情報取得というものが、行動決定の基礎となるためであって、時に、非常に重要な決断の基礎としても使えることは重要である。
特に方位磁針などは簡便であるが、自差によって誤った結果を与えたり、偏差によって誤った結果を与えたりするなかで、局所磁気によって誤った結果を出すことは、前二者とくらべて解決の方法が、その場から離れる事以外に無い。
しかしその場にいつづけながら、簡便に、方位の正確さを高めることが出来ればこの上ない福音であるとかんがえられるのである。
そこで、既述のように、人間工学的に(地上でも)簡便に実施でき(歩行移動(特にアップダウンの稜線漫歩時などの負荷の過大さに比べればずっと)体力もいらず、宇宙空間でも容易な、体軸周り等の反転のみで出来ることのメリットは大きく多大な効果を奏する。なお反射波はここでは考えない。原則的に、反射波は本方法にとって不都合であるため反射波を受信してしまう環境は本論ではとり扱わないこととする。

例えば、図1(a)の右側の信号源A(具体的には測位衛星A)からは、直接波を受信出来る。

図1(a)では、ある半球面方向を遮蔽したが、
それと相補的な半球面を遮蔽した場合が、
図1(b)である。




図2は、図1(a)(b)における、遮蔽素材あるいは吸収素材を、人体体躯によって実現した際の概念図である。
図2の構成のばあい、人体という極めて「可搬性」に優れたとういべきか、使用者にとっては常に携帯している最大最高の電磁波吸収素材かつ電磁波遮蔽素材を活用することによるメリットは計り知れないものがある。「常用」という概念での「携帯」ということで携帯電話を上げることが出来るし、GPSも上げることができようが、決して、持参し忘れた、というkとがないものして、最高最大の、という形容詞がふさわしい。工学的に最も存在があてになる。この発想には極めて大きな独創性がある。



図3は、同一の信号源Aが(衛星A)を、回折波として受信した状況での、経時的な受信強度の変動、直接波として受信した状況を同一のグラフに図示したものである。
SS通信の同期機構では、若干のジッタ、ゆらぎ、が存在する。
しかしながら、回折損の分の、信号強度の差分と、及び、複数の経路長の異なるすなわち位相も振幅も厳密には異なる回折波が重畳されることで矩形波からの波形崩れが生じるがゆえの同期維持機構の維持の困難さに由来する同期はずれのための信号強度の急落が示されている。また一旦急落した信号強度は、回復するまで、直接波のそれよりも時間がかかる傾向があることも既に述べた。これも矩形波からの崩れのゆえに、契機となるとりかかりの検出が困難になるためである。これらの特徴を検出することで、識別を確実にすることが出来る。その差は、受信機に採用されている同期獲得機構や同期維持機構にいかなるメカニズムが採用されているか、また、それらの性能の差にも依存するので、最適なものを選べば良いが、一般的には、次のような、重み付けを与えた加算で与えらるもので、もっとも値を大きいものを選べば良い。
最も簡単には、次のようなもの(別頁に記載)が考えられる。
この方式は簡単であるが、非常に高い精度で判定ができることが鋭意実施した実験により明らかにされた。
そのデータもつける。
テキストベースで図を天空図を描いたものもつける。信号強度は、A-Zで表記されているが、このdbmへの変換は高橋の文献に示されている。(IEEE 2006 PIMRC Helsinki, Takahasi M. )



本方法がsmartである所以は次のように言える(特許庁の中の人たちとあって仲良く話している自分をイメージ
実際にそのようにしていたのだし。内閣府勤務拝命時代は。そのような感覚で書く)。



1衛星について、正反の方向をやったとして、それを、上空の例えば12衛星それぞれに個別に
繰り返すのだとしたら、それは、たいへんな手間の増加と感じられ、いやに思われるであろう。
しかし本方法はそんなバカな方法ではないのである。


本提案方法は、(バサっと)一気に、12衛星について、まず正の方向で調べ、
次に、また一気に、(ガサっと)一気に12衛星について、反の方向で調べ、
それで、全天を、完全に対象にでき、すなわち、衛星が全天のとこにいても、対象とできる、
調査を完結出来る、終わりに出来る、―それも、人間工学的に極めて自然で楽で負荷のかからない
やりかた、つまり、ある方向を30秒から1分ほどみて、反転し、じっとある方向を30病から1分ほどみる、だけ、―という簡潔さがある。

その簡潔さに秘められた潜在的な効力は多大な効果を奏する。

すなわち、それぞれの衛星(信号源)は、どちらかの計測では、直接波としての立場で観測され、
どちらかの計測では、回折波としての立場で観測される。

(<<信号源の直接波の受信時の信号強度が突出して強いことが想定されるときには回折波の受信時の信号強度も回折損を差し引いても所定の閾値を超えてしまうことがあるため、そのような時には、正しい領域判定に導かれることが困難な>>閾値と信号源の観測値とを比べるのでなく)

まず正の方向でのじっとした観測(じっとした時間のある程度の長さがあることで、経時的変化も見ることができる。これは特に、同期獲得までの時間の長さ、や、同期維持が喪失されかけて信号がふらつくか、実際に喪失されて信号強度が急落する頻度の大きさも、見ることが出来る点が、関心を寄せている信号源が直接波・回折波のいずれの立場での受信であるか、の識別には、極めて多大な効果を奏する)

更に、その多大な効果を奏する識別の方法を、上空の衛星数の回数だけ、実施するということもなく、1セット(正反で1組)だけ計測すれば、良いという点も、非常にユーザに嬉しい利点となる。

ちょっと考えると、衛星の数だけ正反を繰り返さねばならぬように思える。
しかしそうではない。

正反1組をある衛星(信号源)について行ったら、上空の全衛星(信号源)について、その比較が出来てしまうのである。その理由は、遮蔽の板状の存在が、半天球分を遮蔽するように配備されるということから生じる積極的にうみだされだているメリットなのである。
半天球をいっきに遮蔽しているがゆえのメリットなのである。だから、
正反一セットを行えば、もう全天を見たことになるのである。
相補的な2つの半球を組み合わせっれば全天球となるのである。
(地上での使用の場合は大地で遮蔽せれていることをのぞいて同じである)




ここにおいて、特許公開平11-231038(※11)との差も一層あきらかになってくる。

特許公開平11-231038(※11)だと、小さな板であって、半天球を遮蔽するに程遠い。
それが、くるーりと、回転、する時には、どちらかというと、信号源(衛星)の一つ一つ、
を順次遮蔽している、ということになり、逆に1信号源(衛星)の遮蔽にかけられる時間は少ない。

そして、その衛星の方向に来た時((正))と逆方向に来た時(反)に、比較できることにはなるが、
それはすっと通りすぎてしまうため、経時的な変化を把握しがたい。
本提案方法が述べているような、同期維持のしがたさにからくる強度ふらつきや、急落や、同期の再獲得
までの直接波に比べての時間の長さや、再獲得のしづらさ、などを実施することが極めて出来にくい。

図にあるように、半球面を覆えないからである。どこにもそのようにはみつびしの人の特許には書いていない。

ところが本方法ではそれができるのである。じっとしていられるという2回があるように、まったく楽に。
困難に遭遇しているから方向情報を獲得しようとおもっているので、じっと立って静止していられる
時間が得られるというのは、精神的な落ち着きを獲得したり、周囲を鳥瞰するような視座をえたり、
遠方の目標物同定物を見出して解決の緒をえたり、救難救助者の到来をみつけだすためにもじっと静止して
見える方向に注意をくばる、そして反対側にもその後同様に漂う注意力を向けられるのは、(小さな航空機の到来も見逃さないとか、稜線を歩く救助隊チームの小さな隊列を見逃さないとか)というてんでも有利である。
定速で回転することに注意を払っていたら、毎秒何度ずつ、などという人間にとってきわめて意図的な集中力を
要する、そのわりにあまり益のない作業に負荷を払っていたらそのような、救援隊の到来のちいさなスガたを
遠方に見つけて、適当な対策をとることなどは不可能となってしまうというデメリットもある。例えば、鏡で日光を反射させ、航空機に自分の位置を知らせる、あるいは、遠方の隊列には光と同時に、笛も断続的に吹いて(SOSはー ― ―・・・― ー ―という人為的な構成でわかりやすくしている。お、なにか聞こえなかったか、というかんじで隊列の誰かが気づけば、非常に、その後の展開は良い方向に向かうこととなることは、歴史が照明している)。

くわえて、そのような定速回転を人が行うことも、神経の集中や知的な負荷と負担をましてしまうという
デメリットもふよされる。


反衛星の数だけ、多数回やることと等しい作業になる。

無駄である。

以上図1、図2、図3に沿って説明した。
―――――

http://www2.ipdl.inpit.go.jp/begin/BE_DETAIL_MAIN.cgi?sType=0&sMenu=1&sBpos=1&sPos=75&sFile=TimeDir_2/mainstr1420134689299.mst&sTime=0
(※11)は以下のものである。
75/103
出願番号 : 特許出願平10-34788 出願日 : 1998年2月17日
公開番号 : 特許公開平11-231038 公開日 : 1999年8月27日
出願人 : 三菱電機株式会社 発明者 : 福島 知朗
発明の名称 : 方位検出装置
イメージ ID=000002 要約:

#《#課題#》# 受信領域が限定された放送衛星等の静止衛星からの電波ではなく、GPS衛星からの電波を受信して方位を検出し、広範な地域において方位検出可能な方位検出装置を得る。
#《#解決手段#》# 無指向性アンテナ12によりGPS信号を受信し、GPS受信機13においてGPS衛星の位置情報と移動体の位置情報を算出し、これらの位置情報に基づき絶対方位算出回路19にて移動体から見たGPS衛星の絶対方位角を算出する。指向性アンテナ20によりGPS信号を受信して、その信号の強弱により移動体において特定された特定方向に対するGPS衛星の相対方位角を相対方位角検出部23において算出し、この相対方位角及び上記GPS衛星の絶対方位角に基づき上記特定方向の絶対方位角を算出する。


Description will be made along FIGS. 1, 2, and 3. FIG.

FIG. 1(a) is a conceptual diagram of estimating the presence direction area of a signal source by each (complementary) measurement in a state where the direction of each hemisphere is shielded.
In FIG. 1(a), a planar patch antenna is drawn for convenience, and a planar electromagnetic wave shielding material or electromagnetic wave absorbing material is placed on the back surface to realize a state in which the direction of the hemispherical surface behind is shielded. ing.
Although a planar patch antenna is drawn for convenience in FIG. 1(a), the principle is the same for any other antenna.

Strictly speaking, it is not essential that the antenna be hemispherical, so any antenna may be used.
If possible, it is desirable to have a clean hemispherical antenna pattern. As will be explained later, it is
Since the received intensity and stability as a direct wave and the received intensity and stability as a diffracted wave are compared (taken the difference),
If you use an antenna that "differs in antenna sensitivity depending on the direction", there is no particular problem if you have already factored in that fact. Because it is sufficient to calibrate including the fact that there is a difference.)
That said, it can also be said to be a cumbersome procedure, so for simplicity it is desirable to have a clean hemispherical antenna pattern.
In FIG. 1, the bottom surface of the hemisphere is placed in a parallel geometric relationship with the bottom surface of the planar patch antenna. This is preferable because it tends to result in a clean hemispherical antenna pattern as described above.
However, it is not particularly limited to that.
As mentioned, it may be arranged vertically, but in that case there will be a loss of reception on the side other than the main beam direction, but if you are aware of that and use it, There is no problem even if it is calibrated in consideration of the fact that ``the antenna sensitivity differs depending on the direction'' when comparing (obtaining the difference).

In the attitude shown in FIG. 1(a), the antenna can receive a signal as a direct wave from a signal source located on the side (right side) of the hemisphere where the sensitivity of the antenna is not shielded.
In the attitude shown in FIG. 1(a), the antenna cannot receive a signal as a direct wave from a signal source located on the side (left side) of the hemisphere where the sensitivity of the antenna is shielded. It will be received as a diffracted wave.

In the attitude shown in FIG. 1(b), the antenna can receive a signal as a direct wave from a signal source located on the side (left side) of the hemisphere where the sensitivity of the antenna is not shielded.
In the posture shown in FIG. 1(b), the antenna cannot receive the signal as a direct wave from the signal source located on the side (right side) of the hemisphere where the sensitivity of the antenna is shielded. It will be received as a diffracted wave.

The hemispherical surface on the side (right side) where the antenna sensitivity is not shielded in the posture of FIG. 1(a),
In the posture of FIG. 1(b), the hemispherical surface on the side (left side) where the antenna sensitivity is not shielded,
are combined to form a celestial sphere.
In other words, the hemispherical surfaces in which the sensitivity of the antenna is not shielded in the orientations of FIGS. 1(a) and 1(b) are complementary to each other.

In the posture of Fig. 1(a), the antenna receives the direct wave from the signal source A.
In the posture of FIG. 1(a), the antenna receives the diffracted wave from the signal source B.

In the posture of Fig. 1(b), the antenna receives the direct wave from the signal source A.
In the posture of FIG. 1(b), the antenna receives diffracted waves from signal source B.

The signal from signal source A is
It is received as a direct wave in the posture of Fig. 1(a),
It is received as a diffracted wave in the posture of Fig. 1(b).

The signal from source B is
It is received as a direct wave in the posture of Fig. 1(b),
It is received as a diffracted wave in the posture of Fig. 1(a).

The user (and receiver) is (at this stage)
Which posture receives the signal from which signal source as a direct wave,
We do not (yet) know which posture receives the signal from which signal source as the diffracted wave.

A signal from a source is
received as a direct wave in either posture,
It is possible to discriminate in which posture the diffracted wave is received by the inventor's next idea.

First, as a very general argument, as suggested by the existence of a phenomenon known as diffraction loss,
A diffracted wave has a lower signal strength when received and a smaller power when received than a direct wave.
If the receiver has sufficient accuracy, discrimination can be easily performed using this discrimination index first.

If we use a (low-cost) receiver that makes it difficult to detect diffraction loss only by short-term measurements,
A signal from some signal source X is
received as a direct wave in either posture,
In order to discriminate in which posture the diffracted wave is received, it is just an example, but the inventor has found that it is almost certainly possible, for example, by the following idea of the inventor, many times. found in preliminary experiments.

The principle is as follows.

A device used for spread spectrum communication generally assumes a rectangular wave as a target waveform.
Synchronization acquisition and synchronization maintenance mechanisms play an important role in spread spectrum communication. Synchronization acquisition mechanism and synchronization maintenance mechanism of spread spectrum communication are generally based on the premise that the waveform is a rectangular wave.
Synchronization acquisition mechanism and synchronization maintenance mechanism of spread spectrum communication are generally based on the premise that the waveform is a square wave.
When a non-square wave signal is arriving and one is trying to receive it, stable reception presents great difficulties.

In other words, the synchronization acquisition mechanism and synchronization maintenance mechanism of spread spectrum communication generally assume that the waveform is a rectangular wave, so it is not a rectangular wave, that is, it is not a rectangular wave for some reason. When trying to receive a signal, first
The synchronization acquisition mechanism cannot fully demonstrate its function,
In addition, the synchronization acquisition mechanism and synchronization maintenance mechanism of spread spectrum communication generally assume that the waveform is a rectangular wave. Then, the synchronism maintenance mechanism cannot fully demonstrate its ability.

What this means is as follows.

Synchronization acquisition mechanism and synchronization maintenance mechanism of spread spectrum communication are generally based on the premise that the waveform is a square wave. Then, it becomes difficult to acquire synchronization in the first place, and even if it is possible to acquire synchronization, it is extremely difficult to maintain stable synchronization. Therefore, there is a high probability that synchronization will be lost or desynchronized.

Such fluctuations in synchronization and out-of-synchronization appear as instability or sudden drop in received signal strength, that is, received signal power.

In the case of communication, these are directly linked to the loss of communication channels, and are recognized as one of the drawbacks of spread spectrum communication.

In this paper, we find that the weak point of SS communication, which has been regarded as a drawback so far, can be used meaningfully when using it as an index for discriminating between diffracted waves and direct waves, and actively detects its characteristics. However, it can be said that this is a framework that can be converted to an effective role and opens a way to effective utilization.

The waveform, which was originally a rectangular wave in the direct wave, is no longer a rectangular wave in the diffracted wave because the rectangular shape of the wave collapses due to the diffraction.
If this is the attitude of arriving at the receiver via the antenna, the signal from that signal source will be extremely difficult for a synchronization acquisition mechanism that assumes a square wave. In other words, even if synchronization is acquired once, it becomes difficult to maintain synchronization with the synchronization maintenance mechanism that assumes rectangular waves, and the stability of synchronization is threatened. As a result, the signal strength or power may fluctuate significantly compared to the direct wave, or may be clearly more often out of sync than the direct wave, resulting in a sharp drop in signal strength or power.

Using these characteristics,
The signal from the signal source of interest is received as a direct wave in which of the two postures,
The diffracted wave is received in which of the two postures,
You can identify if there is.




A more specific method is as follows.

For example, for 1 minute, measure in each posture for 1 minute.

That is, as we said earlier,
The signal from signal source A is
It is received as a direct wave in the posture of Fig. 1(a),
It is received as a diffracted wave in the posture of Fig. 1(b).

The signal from source B is
It is received as a direct wave in the posture of Fig. 1(b),
It is received as a diffracted wave in the posture of Fig. 1(a).

The posture of FIG. 1(a) is tentatively called posture a.
The posture of FIG. 1(b) is tentatively called posture b.
Here, attitude is used as a term that expresses the geometrical relationship between the antenna, its (substantially) adjacent shields, and the celestial sphere.
The hemispherical regions of direct-wave sensitivity in attitude a and the hemispherical regions of direct-wave sensitivity in attitude b are complementary geometries that together cover the complete celestial sphere. I have already said that.

So, as long as we take these two positions, the signal source always has the advantage that it can be received as a direct wave in one position, but it can also be received as a diffracted wave in the other position. It is a geometric arrangement that also has the advantage of

Therefore, based on the principle described earlier, the diffracted wave is classified as one in which phenomena such as fluctuations or sudden drops in signal intensity/signal power occur frequently, or one in which an event that appears to be diffraction loss is observed, or one in which both are observed. Through numerous experiments, the inventor has found that the discrimination between the direct wave and the diffracted wave can be estimated with extremely high accuracy.

Here, the disadvantage of the SS communication system is that the greater the degree of waveform collapse from the square wave, the more difficult it is to acquire synchronization and the more difficult it is to maintain synchronization. It can be utilized as a meaningful detection index as a direction information acquisition method in





FIG. 2 is obtained by replacing the electromagnetic wave shield in FIG. 1 with a body such as a human body.
Since the human body always exists as long as there is a user, it can be used very conveniently.
In recent years, smartphones and mobilephones have been equipped with positioning satellite system antennas and receivers (such as GPS).
Considering that is built in, it is possible to utilize the device (as described, it is even possible to utilize it only by updating the firmware,
In extreme cases, it is even possible for humans to perform manual calculations while taking notes without changing anything)). I have to say.

As described separately, in FIGS. 1 and 2, the sizes (dimensions) between the elements are not intentionally drawn in a proportional relationship.
This is because celestial spheres and satellites are large, antennas are small, and shields are in between, making it difficult to draw a proportional relationship. Also, if you draw it like that, you will not be able to understand something, and it will be difficult to understand the intention of each object.
This is the purpose of clarification. The essential part is that the dynamic changes in the geometric positional relationship between each element are clearly shown,
The relation of size (dimension) was intentionally omitted.




Based on the above principle, FIG. The graph shows what the inventor found out through numerous experiments that, by using diffracted waves, discrimination between direct waves and diffracted waves can be estimated with extremely high accuracy. It is.

Data observations obtained for the two postures are indicated by open circles and black circles, respectively.
The black circles show relatively stable and high values.
The white circles are relatively low values, and frequent drops in signal strength are observed.

As long as the above-mentioned two positions are taken, the signal source always has the advantage that it can be received as a direct wave in one of the positions, and it also has the advantage that it can be received as a diffracted wave in the other position. Because it is a geometric arrangement,

In this case, the attitude that brought the observed value represented as an open circle is received as a diffracted wave,
At attitudes resulting in observations represented as black circles, received as direct waves,
It can be estimated easily.




FIG. 4 shows considerations when measurements are taken with a less expensive device.

Even if the signal strength itself of such a white circle and a black circle is gradually approaching,
Even if it is becoming difficult to distinguish from the human eye,
Although it is just an example, it is also shown that discrimination is possible by the following mathematical processing, for example.


Assume that the measurement time in a certain posture is 1 minute. Assume that the measurement time in another posture is also 1 minute.
One minute feels like a long time, but at this point, it's just that I gave priority to ease of understanding and chose it for convenience as a good time.

Among them, the following mathematical processing is performed in order not to overlook the received power characteristics such as sudden drops and fluctuations.
That is, do the following.


There is an existing concept of "moving average".
Now, we define the concept of "the median value in the interval 10 seconds of the moving minimum value in the interval 5 seconds".
Averages tend to be dragged out by the outliers.
It is not impossible for a diffracted wave to coincidentally coincidentally match the synchronization of the gold code and produce a large value in that case.
Averages are therefore dangerous and undesirable.

In order not to miss power fluctuations and sudden drops in received power due to difficulties in acquiring and maintaining synchronization,
In a moving time frame, for example, 10 seconds, during 10 seconds,
It is considered appropriate to take the maximum value or the middle value among "minimum values in short time intervals every 5 seconds".

In other words, at the point of "minimum value in a short time interval every 5 seconds",
A point of view that does not overlook power fluctuations and sudden drops in received power due to difficulties in acquiring and maintaining synchronization is used.

Next, it should not be the case that we are picking up an outlier by chance, so
In order to reliably detect such a frequent occurrence "tendency",
That "minimum value in a short time interval every 5 seconds" (for example, if it is a moving time frame of 10 seconds, it exists multiple times during 10 seconds)
Avoid catching outliers by choosing the maximum value (although intermediate values are also considered appropriate) in .

In other words, the maximum value among the "minimum values of received power for five consecutive seconds (between 5 outputs)" within 10 seconds (between 10 outputs) in the same posture. is a representative value.

Furthermore, just in case, carefully, in 1 minute, you can get multiple such "intermediate values in the interval 10 seconds of the moving minimum value in the interval 5 seconds", so By looking at those time fluctuations, we were able to confirm that there were no particularly large time changes (for example, if the stability increases sharply over time, it simply means that it took time to acquire synchronization. In that case, it is only necessary to allow sufficient time for the process of signal synchronization to each satellite in the sky in advance, and it is not an essential problem, so we were able to eliminate that possibility.) Above,
It is sufficient to compare the average (or the maximum value or the median value) of "the maximum value (or the median value) in the 10-second segment of the moving minimum value in the 5-second segment".

Note that the average is taken at the end, but the intermediate value is taken before that, so the risk of being influenced by the deviation value is eliminated there.
Therefore, there is no such concern.

This is just an example, but if the above comparison results in a difference greater than or equal to a set value,
Either attitude receives the direct wave,
If its complementary posture is receiving the diffracted wave,
You can judge.

The value set here is different from the conventional threshold. Because it is defined to find the meaning in the difference,
extremely sensitive,

Inexpensive ones, middle-class ones, slightly high-performance ones, extremely high-performance ones, etc.
Since it may depend on the resolution of the received power of each receiver, it would be efficient to determine it by preliminary experiments.

Of course, the purpose is that the diffracted wave is characterized by waveform collapse from the rectangular wave,
On the other hand, the synchronization acquisition mechanism and synchronization maintenance mechanism of SS communication are designed to perform signal processing on the assumption that a "square wave" will arrive.
I struggled to process a signal whose waveform was broken from a square wave,
Originating from the fact that the waveform of the signal targeted for such synchronization acquisition and synchronization maintenance does not match the actual waveform,
Due to the inability to demonstrate the full capabilities of the mechanism,
It takes time to acquire synchronization, the synchronization fluctuates, it becomes easy to lose synchronization, and it is difficult to restore synchronization once it is lost.
Power fluctuations and sudden drops in signal power occur more frequently than in direct waves, but in order not to miss them,
Compared to direct waves, we do not judge by instantaneous measurements, nor by simple averages, which are known to have a high probability of being influenced by large outliers due to accidental synchronization. The essential point is to look at the tendency of the received power instability.

Therefore, mathematical operations appropriate to the characteristics of each receiver used may be performed.




Figure 6 shows: in short,
In the phase of using a low-resolution receiver, if it is necessary to further attenuate the diffracted wave and make it particularly easy to distinguish it from the direct wave,
A contrivance such as that shown in FIG. 6 may be used together. This utilizes the fact that the microwave band is easily absorbed by polar molecules such as water molecules (H20).
It aims at the synergistic effect of the diffraction loss of the diffracted wave and the absorption effect.
When there is no choice but to use a very inexpensive receiver, it may be effective to use such a device together due to resolution issues.






The above is considered to be a sufficient explanation, but in more detail, it is also possible to express as follows.

A signal from a signal source in a direction included in the shielded hemisphere will receive a diffracted wave coming around from the end point.
The diffracted wave reaches the antenna with its power attenuated by the diffraction loss.
Diffracted waves may also arrive at the antenna as a superposition of diffracted waves ((thus different phases and intensities)) from various end points (exactly, there are differences in the optical path difference from the center of the athena). Severe waveform collapse is often observed.
The synchronization detection (acquisition) mechanism of SS communication and the synchronization maintenance mechanism of SS communication are the lifeline of SS communication, but it is assumed that it is a square wave and that it has sufficient amplitude. .
Therefore, SS communication is said to be vulnerable to multipath environments such as moving bodies in urban areas. In other words, due to multipath, multiple paths of waves with different phases and different intensities are superimposed, and the shape of the rectangular wave, which was originally a clean rectangular wave and had a sufficiently large amplitude, collapses greatly, and the amplitude This tends to cause problems such as lowering the peak of
Therefore, the synchronization detection (acquisition) mechanism of SS communication and the synchronization maintenance mechanism of SS communication, which were premised on them, lost the premise of square wave and sufficient amplitude, which are the lifeline of SS communication,
Synchronization detection (acquisition) mechanism of SS communication will not work sufficiently, and even if it can be obtained, synchronization maintenance mechanism of SS communication will not be able to function fully, and synchronization loss (synchronization loss) will be repeated frequently. It becomes a thing.
I will leave the details of this matter to other books, such as all about spread spectrum technology. (Literature: All about spread spectrum technology - from CDMA to IMT-2000 and Bluetooth, May 2002 by Kenichi Matsuo, "Spread spectrum communication - Towards high performance digital communication system" 2001/7 Yukiji Yamauchi (Author))
Taking advantage of the fact that it can be used well, other methods of obtaining direction information by the inventors of this proposed method, etc., use direction information (direction information is direction Since the information is projected onto the ground plane perpendicular to the vertical line, it can be said to be directional information) can be determined with realistic accuracy.
However, as shown above, when there is a protruding signal source, if it is received as a direct wave, of course it satisfies the criteria for sufficient synchronization and exceeding the threshold, but
Even if the diffraction loss is taken into account as the diffracted wave, it was rare that the signal still reached the level of synchronization or exceeded the threshold. There is nothing better than having an accurate grasp of the situation and being able to respond accurately. (*1)
Therefore, the hemispherical surface complementary to the previously shielded hemispherical surface is now shielded.
Then, in a contrasting and symmetrical manner to the previous example, it attempts to receive.
Then, if signal source A was previously received as a direct wave, it will now be received as a diffracted wave.
Also, if signal source A was previously received as a diffracted wave, it will now be received as a direct wave.
(In addition, if the boundary area between the two, that is, the common bottom surface of both hemispheres exists in a great circle drawn on the celestial sphere or in a belt-like area with a slight width centered on the great circle, the direct wave and diffracted waves, which can be dealt with without difficulty.For the sake of convenience, this will be discussed later.)
However, the power of the diffracted wave is generally reduced by the amount of the diffraction loss.
It has the characteristic that the synchronization acquisition or maintenance mechanism does not work easily. Therefore, synchronization cannot be achieved at all, and even if synchronization is achieved, it is easily lost (easily deviated).
This is also the reason why engineers have created various types of mekazumi.
By taking advantage of this fact, direct waves can be distinguished from diffracted waves.
That is, the characteristics of the diffracted wave relative to the direct wave are as follows:
(1) generally the signal strength is relatively low;
(2) Generally, it takes a relatively long time to acquire synchronization.
(3) Generally, the frequency of loss of synchrony (loss of synchrony) during observation for a certain period of time is relatively high.
(4) Although it can be said to be derived from (3), it is common for the rate of sudden drop in reception strength to occur at a relatively high rate even if the signal strength seems to be strong and stable at first glance.
(5) Although it can be said to be derived from (2), it generally takes a relatively long time from the out-of-synchronization state until the signal strength suddenly rises in synchronization. By no means are we stating a vague general trend in comparison with all other signal sources (satellites), nor are we stating such vague impressions,
Because of the one-to-one comparison of the state of high reception strength, rapid synchronization acquisition and stable synchronization maintenance when oneself is introduced into the antenna and reception as a direct wave, In that comparison, the direct wave and the diffracted wave can be distinguished very clearly.
The inventor found this out through diligent experiments.
At the same time, it is also found that the presence area thus determined boasts an extremely high percentage of correct answers.
In this way, by incorporating this "signal source existing direction area estimation method by each (complementary) measurement shielding each hemispherical surface direction", the direction (concept including direction) information acquisition method is highly accurate, stable, Directional information can be acquired reliably.
Since this method inherits the conventional features of simplicity, light weight, and low cost, it is very effective.



It should be noted that the conventional method was meaningful in its own way.
It's easy and quick.

1. Glonass GPS is originally a military GNSS, so (arbitrary changes in signal strength are possible. Such arbitrary fluctuations have been pointed out in SA in the past. Cancellation of SA without notice has been observed. , and it was also pointed out that there is a connection between regional conflicts and intensification.)
2. Specifications may also be changed.
3. Furthermore, there will be satellite replacement (generational change with specification change) over several years,
4. There will be malfunctions.
It is not necessarily notified.
Obtaining such information one by one is complicated, and there is no guarantee that information can be obtained.
as an outlier, i.e. no matter how strong signal sources are mixed,
I am looking for a way to get the correct answer.

Mixing multiple GNSS systems is adding to the confusion.
With the signal strength as an outlier, which satellite stands out in such an era,
It is extremely complicated to exchange and respond to such information, and on the contrary, it tends to cause errors.




(*1) This is because direction information acquisition is the basis for action decisions, and it is important that it can be used as the basis for very important decisions at times.
In particular, compass needles are easy to use, but they give wrong results due to deviations, and give wrong results due to deviations. There is no other way than to leave the place.
However, if it is possible to improve the accuracy of the direction easily while staying on the spot, it is considered to be the best good news.
Therefore, as mentioned above, it is ergonomically easy to implement (even on the ground) (much more than walking (especially when walking on the ridgeline of ups and downs), which requires no physical strength, and can be performed in outer space. The merit of being able to do it only by reversing around the body axis etc. is large and has a great effect.In addition, the reflected wave is not considered here.In principle, the reflected wave is inconvenient for this method, so the reflected wave is received. This paper does not deal with the environment in which

For example, a direct wave can be received from a signal source A (specifically, a positioning satellite A) on the right side of FIG. 1(a).

In Fig. 1(a), a certain hemispherical direction is blocked,
When the complementary hemisphere is shielded,
It is FIG.1(b).




FIG. 2 is a conceptual diagram when the shielding material or absorbing material in FIGS. 1(a) and 1(b) is realized by the human body.
In the case of the configuration of FIG. 2, it can be said that the human body is extremely "portable", and for the user, the benefits of utilizing the maximum and highest electromagnetic wave absorbing material and electromagnetic wave shielding material that are always carried are immeasurable. there is something missing In the concept of ``regular use'', ``mobile'' can be a mobile phone, and GPS can be raised, but there is no such thing as forgetting to bring it. is an appropriate adjective. From an engineering point of view, existence is the most reliable. This idea is extremely original.



FIG. 3 shows, in the same graph, the change in reception intensity over time under the condition that the same signal source A received (satellite A) as a diffracted wave, and the condition in which it was received as a direct wave.
In the synchronization mechanism of SS communication, some jitter and fluctuation exist.
However, the waveform collapse from the rectangular wave occurs due to the difference in signal intensity due to the diffraction loss and the superimposition of the diffracted waves having different path lengths, that is, the phases and amplitudes of which are strictly different. A sharp drop in signal strength due to loss of synchronization due to the difficulty of maintaining the synchronization mechanism is shown. We have also already mentioned that once the signal strength drops sharply, it tends to take longer than that of the direct wave to recover. This is also because the deviation from the rectangular wave makes it difficult to detect the beginning of the process. Detection of these features can ensure identification. The difference depends on what kind of synchronization acquisition mechanism and synchronization maintenance mechanism are adopted in the receiver, and also on the difference in performance between them. Practically speaking, it is possible to select the largest value given by the following weighted addition.
At its simplest, the following (described on another page) can be considered.
Although this method is simple, it has been clarified by experiments conducted earnestly that determination can be made with extremely high accuracy.
Add that data as well.
A text-based diagram with a sky map is also attached. Signal strength is expressed in AZ, and this conversion to dbm is given in Takahashi's paper. (IEEE 2006 PIMRC Helsinki, Takahashi M.)



The reason why this method is smart can be said as follows. write with feeling).



If one satellite were to go in the opposite direction, for example, if it were to be repeated individually for each of the 12 satellites in the sky, it would feel like a huge increase in work and would be unpleasant.
However, this method is not such a stupid method.


In this proposed method, the 12 satellites are examined in the positive direction at once,
Next, check all 12 satellites at once in the opposite direction,
So the whole sky can be covered completely, i.e. even if the satellite is in the whole sky,
You can complete the study, you can do it at the end--and it's done in a very ergonomically very natural, comfortable, and non-intrusive way: look in one direction for about 30 seconds to a minute, reverse, and stay still in that direction from 30 degrees. There is a conciseness of just looking at it for about a minute.

The potential potency hidden in its brevity works great.

That is, each satellite (signal source) is observed as a direct wave in either measurement,
In either measurement, it is observed in terms of diffracted waves.

(<<When it is assumed that the signal strength of the direct wave received by the signal source is exceptionally strong, the signal strength of the diffracted wave received may exceed the predetermined threshold even after subtracting the diffraction loss. , rather than comparing the observed value of the signal source with the >>threshold, which at such times is difficult to guide to the correct region determination)

First, stationary observations in the positive direction (with a certain amount of stationary time) allow us to see changes over time. It is possible to see the magnitude of the frequency at which the signal fluctuates when it is about to be lost, or when the signal strength is actually lost and the signal strength drops sharply. It is extremely effective in identifying whether it is a reception or not.)

Furthermore, the highly effective identification method does not have to be performed as many times as the number of satellites in the sky, and only one set (one set of positive and negative) is required for measurement. A welcome advantage.

If you think about it for a moment, it seems that you have to repeat forward and reverse as many times as there are satellites.
But no.

If one set of polarities and inverses is performed for a certain satellite (signal source), the comparison can be made for all satellites (signal sources) in the sky. The reason for this is the positively generated merit that arises from the fact that the slab-like existence of shielding is deployed to shield half the celestial sphere.
It is an advantage because it shields the half celestial sphere all at once. that's why,
If you do one set of forward and reverse, you will have already seen the whole sky.
Combining two complementary hemispheres makes the whole celestial sphere.
(When used on the ground, it is the same except that it is shielded by the ground.)




Here, the difference from Japanese Patent Publication No. 11-231038 (*11) becomes even clearer.

Japanese Patent Publication No. 11-231038 (*11) is a small plate, far from shielding a hemisphere.
When it rotates, rather, each signal source (satellite),
are sequentially shielded, and conversely, the time that can be spent shielding one signal source (satellite) is short.

Then, when it comes in the direction of the satellite ((positive)) and when it comes in the opposite direction (counter), it will be possible to compare,
It passes by so easily that it is difficult to grasp changes over time.
As described in the proposed method, intensity fluctuations and sudden drops due to the difficulty of maintaining synchronization, the length of time until synchronization is reacquired compared to direct waves, and the difficulty of reacquisition , etc. is extremely difficult to implement.

This is because, as shown in the figure, the hemisphere cannot be covered. Nowhere does it say so in Mitsubishi's patent.

However, this method can do that. Just as easily as there are two times when you can stay still.
I'm trying to get directional information because I'm encountering difficulties, so being able to stand still for a while helps me to gain mental composure and gain a bird's-eye view of my surroundings. or
Focusing attention in a direction that looks still and still to find distant target identifications and help to find out the arrival of rescuers, and then similarly drifting attention to the other side. Being able to do so is even more advantageous (not missing a small aircraft arriving, or a small formation of a rescue team walking along a ridgeline).
If you pay attention to rotating at a constant speed, or how many times per second, etc. There is also a disadvantage that it is impossible to find a small sugata in the distance and take appropriate countermeasures. For example, reflect sunlight with a mirror to inform the aircraft of your position, or blow a whistle intermittently at the same time as the light to a distant formation (SOS is an artificial It's structured in such a way that it's easy to understand.Oh, if someone in the formation notices something like, "Didn't you hear something? History shows that the subsequent developments will be heading in a very good direction.) .

In addition, performing such constant-speed rotation by a person also increases the demerit of increasing the concentration of nerves and increasing the intellectual load and burden.
,

The number of anti-satellites is equivalent to doing it many times.

It is useless.

The above has been described with reference to FIGS.
―――――

http://www2.ipdl.inpit.go.jp/begin/BE_DETAIL_MAIN.cgi?sType=0&sMenu=1&sBpos=1&sPos=75&sFile=TimeDir_2/mainstr1420134689299.mst&sTime=0
(*11) are as follows.
75/103
Application number : Patent application 10-34788 Application date : February 17, 1998 Publication number : Patent publication 11-231038 Publication date : August 27, 1999 Applicant : Mitsubishi Electric Corporation Inventor : Tomohiro Fukushima Name: Orientation detector
Image ID=000002 Summary:

#<#Challenge#># A direction detection device capable of detecting directions in a wide area by receiving radio waves from GPS satellites instead of radio waves from geostationary satellites such as broadcasting satellites whose reception area is limited. get
# <<#Solution#>># A GPS signal is received by the omnidirectional antenna 12, the position information of the GPS satellites and the position information of the moving body are calculated in the GPS receiver 13, and the absolute direction calculation circuit is based on these position information. At 19, the absolute azimuth angle of the GPS satellite as seen from the moving body is calculated. A directional antenna 20 receives a GPS signal, and a relative azimuth angle detector 23 calculates the relative azimuth angle of a GPS satellite with respect to a specific direction specified in a mobile object based on the strength of the signal. An absolute azimuth angle in the specific direction is calculated based on the absolute azimuth angle of the satellite.


以上では、人体(H)に装着した1個(1)の一体型ユニットで地上(E)で反転により実施した。
In the above, one integrated unit (1) attached to the human body (H) was turned over on the ground (E).

本提案は、人体(1.5GHZ等測位衛星シウテム電磁波の)の電磁波遮蔽物質あるいは九州物質である)に限定されず
一般の1.5GHZ等測位衛星シウテム電磁波の)の電磁波遮蔽物質あるいは九州物質(M)でも当然実施できる。
This proposal is not limited to the human body (1.5 GHZ etc. positioning satellite system electromagnetic wave) electromagnetic shielding material or Kyushu material), but general 1.5 GHZ positioning satellite system electromagnetic wave) electromagnetic shielding material or Kyushu material ( M) can of course be implemented.

これには、ビル、海水、列車、船舶、航空機、自動者、極地装甲車、軍用車、水・食塩水・栄養水・スポーツドリンク・酒・医療薬品・化学薬品・輸液・化粧品・洗剤・ This includes buildings, sea water, trains, ships, aircraft, automobiles, polar armored vehicles, military vehicles, water, salt water, nutrient water, sports drinks, alcohol, medical drugs, chemicals, infusions, cosmetics, detergents,

移動体様蓄電池に使用される液体・海水・湖水・川水・汚物・小水・便・汚水そのものやそれらを含ませた海綿状物質(寒天等の食材・雑巾やタオルや新聞紙等・高吸水素材等・簡易トイレ素材・
ピクリン酸ナトリウム等の高吸水性素材を含む)、死体、動物の体躯、動物の死体、植物、砂・土・等でも実施出来る。
Liquids, sea water, lake water, river water, sewage, small water, faeces, sewage itself, and spongy substances containing them (foodstuffs such as agar, rags, towels, newspapers, etc., highly absorbent) used in mobile storage batteries Materials ・Simple toilet materials ・
(including highly absorbent materials such as sodium picrate), corpses, animal bodies, animal corpses, plants, sand, soil, and the like.

本提案は、1個(1)に限定されず、2個(2)でも実施できる。
This proposal is not limited to one (1), but can also be implemented with two (2).

なお、本提案を2個(2)で実施する場合には、同期的に、比較する方法と、非同期的に実施する方法が実施できる。
In addition, when implementing this proposal with two (2), the method of synchronously comparing and the method of implementing asynchronously can be implemented.

なお、前者の方は少し有利である。差分を取ると、外部的要因によるfading等の影響が相殺され、(内部機器的要因による差は事前の較正により調整されていると想定されるから)
直接波と回折波の特徴だけを純粋に反映したデータが撮れるまでの時間が短くて済むと想定されるため。
The former is slightly more advantageous. Taking the difference cancels out the effects of external factors such as fading (because it is assumed that the difference due to internal equipment factors has been adjusted by prior calibration).
This is because it is assumed that it will take only a short time to obtain data that purely reflect the characteristics of the direct wave and the diffracted wave.

本提案は、地上(E)に限定されず、宇宙や空中(A)でも実施できる。
This proposal is not limited to ground (E), but can also be implemented in space or in the air (A).

本提案は、測位衛星システム1つに限定されず、ふくすうの測位衛星システムを対象としたアンテナと受信機にも実施出来る。この場合は結果の精度がよくなる。衛星数が重要だから。
The proposal is not limited to one positioning satellite system, but can also be implemented in antennas and receivers intended for Fukusu positioning satellite systems. In this case the accuracy of the result is better. Because the number of satellites matters.

本提案は、回折波の影響を弱化させるためにヒレのようにトッ出させた塩水や水を含むものを用いても実施しても良い。塩水GPS特許(2012.8.1出願)を併用しても良い。


上記の組み合わせで各種のバリエーションが可能である。

例えば、E1H等とかける。






以上記したようにいかなる様態でも実施できる。


This proposal may also be implemented using something that contains salt water or water that is topped out like a fin to weaken the effect of the diffracted waves. The salt water GPS patent (filed on August 1, 2012) may be used together.


Various variations are possible with the above combinations.

For example, call E1H.






As described above, it can be implemented in any manner.


国際緊急援助隊等の装備等としても利活用できる。SIPでは防災減災の国際市場展開がうたわれており、その文脈での活用も出来る。



It can also be used as equipment for the International Disaster Relief Team. SIP promotes the development of international markets for disaster prevention and mitigation, and can be used in that context.



1 測位衛星システム用平面アンテナ


* その他
公報テキスト検索 http://www7.ipdl.inpit.go.jp/Tokujitu/tjktz.ipdl

発明者 高橋正人(姓名間spaceなし)
AND
発明の名称 方向情報 方位情報 磁力線 上空見通 捕捉 受信機(OR 全半角space共OK)ヒット件数 8 件

項番 公報番号 発明の名称 出願人(登録公報・US和抄は権利者を表示)
1 特許4783930 測位衛星信号捕捉方法及び衛星測位装置 高橋 正人 //気圧
2 特許4783929 方向情報取得方法 高橋 正人 //3次元
3 特許4547563 方位または磁力線方向情報取得装置 独立行政法人情報通信研究機構 //frisbee型
4 特許3522259 方位情報取得方法 独立行政法人通信総合研究所 他 //一枚型か交差型
5 特許3522258 方位情報取得方法 独立行政法人通信総合研究所 他 //一枚型か交差型
6 特許3473948 GPS受信機 独立行政法人通信総合研究所 他 //同一型
7 特許3430459 方位情報取得方法及び装置 独立行政法人通信総合研究所 他//並行型
8 特許2963994 地点別上空見通し範囲作成方法 郵政省通信総合研究所長

特開2012-171536//塩水GPS





===========================================================================
限定・特定双方機能実現可能型 平行型
US6442480B 2002.08.27 米合格 "Method and device for acquiring azimuth information"
JP3430459B 2003.05.23 日合格 "方位情報取得方法及び装置"
EP1143263B1 2008.02.13 欧合格 "Method and device for acquiring azimuth information parallel" →合格ドイツだけは裁番DE601 32 729.2英仏はEP1143263をそのまま番号流用
===========================================================================
薄型軽量・最適装着性実現可能型 1枚型
GB2379112B 2003.10.15 英合格 "Method for acquiring azimuth using a single GPS planar antenna", Patents and Designs Journal No.5936, p.884, 26 February 2003
JP3522259B 2004.02.20 日合格 "方位情報取得方法"
■DE10214071B4 2004.05.06 独合格 "Verfaren zum Beschaffen von Azimutinfomation"US6774843B 2004.08.10 米合格 "Method for acquiring azimuth information"
FR0203915(applNo.) FR2823570(publi No.) 2006.07.14 仏合格 "PROCEDE D'ACQUISITION D'INFORMATIONS AZIMUTALES A L'AIDE D'UNE SEULE ANTENNE PLANE"
===========================================================================
任意形状対応可能型 交差型
GB2378835B 2003.10.15 英合格 "Method for acquiring azimuth information", Patents and Designs Journal No.5969, p.5357, 15 October 2003
JP3522258B 2004.02.20 日合格 "方位情報取得方法"
US6718264B2 2004.04.06 米合格 "Method for acquiring azimuth information"
■DE10213502B4 2004.05.06 独合格 "Verfaren zum Beschaffen von Azimutinfomation"FR0203914 2006.07.14 仏合格 "PROCEDE D'ACQUISITION D'INFORMATIONS AZIMUTALES"===========================================================================
反転通信機能可能型 (1枚)雌雄同型
JP3473948 2003.09.19 日合格 "GPS受信機"
US6542115B 2003.04.01 米合格 "Gps receiver system for acquiring azimuth information using a pair of gps receivers "
AU773958 2004.09.30 豪合格 "GPS receiver and GPS receiving system"
■■EP1211519 (Publication number) 2002.06.05 (Publication date) 欧回答待(合格予定) "GPS receiver and GPS receiving system"
(↑EP1211519は下名のGPS国際特許網として最近に出願し,欧州特許庁は時間がかかるので,回答待ちというのも妥当なところでございます)2013.3.27合格 英(UK)仏(FR)は番号EP1211519で同じ。ドイツ(DE)だけ新規裁番ありでEP1211519は■DE60147811.8Bの別名http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?adjacent=true&KC=A2&date=20020605&NR=1211519A2&DB=EPODOC&locale=en_EP&CC=EP&FT=D (Esp@ce netでの検索結果)
http://www.patfr.com/200206/EP1211519.html (なぜかフランス語での検索結果)
http://ep.espacenet.com/publicationDetails/biblio?DB=ep.espacenet.com&adjacent=true&locale=en_EP&FT=D&date=20020605&CC=EP&NR=1211519A2&KC=A2
===========================================================================
軌道上EVA活用可能型 (EVA: Extra Vehicular Activity ~宇宙空間での大型アンテナ構造物組み立て作業など宇宙遊泳作業といわれる活動のこと)
■■公開番号特開JP2007-024617 公開番号特開2007-024617 公開日2007.02.01 日回答待(合格予定) "方向情報取得方法" 審査請求数(1)とあるぞ.査定種別(査定無し) とあるぞ? →H23.3.1福田事務所宛に特許庁から拒絶理由が到着した(H23.3.7朝に高橋に船瀬様からメール連絡)ので、審査したということだ。まず良し。そして補正をする方向。
(↑JP2007-024617は下名のGPS国際特許網として国内で最も最近に出願したものですので,回答待ちというのも妥当なところでございます)
http://www1.ipdl.inpit.go.jp/IPDL/keika.htm (特許電子図書館,経過情報検索)
出願番号 特願2005-205312 出願日 2005/7/14
===========================================================================
JP4547563B, "方位または磁力線方向情報取得装置", 2010(H22).07.16 (特願2006-078889 (application Number))
===========================================================================




図3次元_1



図3次元_2







図3次元_3






図3次元_3





図3次元_5






図3次元6





3次元GPSの特許の請求の範囲は以下のようであった。
特許請求の範囲
請求項1
半球のアンテナパターンを有する一つのGPSアンテナを用い;
該GPSアンテナに接続したGPS受信機にGPS衛星信号の捕捉を試みさせ;
得られた信号から覆域に存在する複数のGPS衛星を判定し;
測位地点から上記各GPS衛星の各々への方向を測位計算の過程から導出し;
該導出された上記各GPS衛星の上記方向を統括して該GPSアンテナ方向を限定すること;
を含み;
前記導出された前記各GPS衛星の上記各方向を統括しての該GPSアンテナ方向の限定は、前記被判定各GPS衛星方向と該GPSアンテナのビーム中心方向とのなす角が90度以下であるということに基づいて限定された各角度範囲を重ね合わせてなすこと;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項2
半球のアンテナパターンを有する複数のGPSアンテナを相互に異なる配向で用い;
該各GPSアンテナにそれぞれ接続した各GPS受信機にGPS衛星信号の捕捉を試みさせ;
該各GPS受信機で得られた信号から該各GPSアンテナの上記覆域に存在する複数のGPS衛星を判定し;
測位地点から上記複数のGPS衛星の各々への方向を測位計算の過程から導出し;
該導出された上記各GPS衛星の上記方向を統括して該各GPSアンテナ方向を一時的に限定した上で;
該複数のGPSアンテナの中、選ばれた一つのGPSアンテナの上記方向の限定の情報と、該選ばれた一つのGPSアンテナ以外の他のGPSアンテナの方向の限定を、上記相互に異なる既知の配向の記述に基づいて上記選ばれたGPSアンテナの方向の限定へと変換した情報とを重ね合わせ、それら方向の限定の情報の積を取ることによって、上記選ばれたGPSアンテナの上記一次的に限定された方向を二次的に一層限定すると共に;
上記複数のGPSアンテナのそれぞれの方向の上記限定より姿勢を限定すること;
を含み;
前記導出された前記各GPS衛星の上記各方向を統括しての該GPSアンテナ方向の限定は、前記被判定各GPS衛星方向と該GPSアンテナのビーム中心方向とのなす角が90度以下であるということに基づいて限定された各角度範囲を重ね合わせてなすこと;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項3
請求項1または2に記載の方向情報取得方法であって;
宇宙空間における母船外活動者に対し、上記限定された方向の情報を報知するに際し、該限定された方向ないしはそれに近い方向にある星座,恒星,天体のどれか一つまたは幾つかの名称を当該報知に含ませること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項4
請求項3に記載の方向情報取得方法であって;
上記母船外活動者に与えた方が便利と思われる参考物体の方向、または方向と該参考物体までの距離情報をも併せて報知すること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項5
請求項2に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPSアンテナを三つ用い、その一つは宇宙空間における母船外活動者の頭部に、他の一つは該母船外活動者が背負う着用モジュールの一側面に、そして残りの一つは該着用モジュールの他の側面に装着すること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項6
請求項2に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPSアンテナは、宇宙空間における母船外活動者の頭部に装着し、該頭部への装着位置を可変できるようにすると共に;
該頭部の装着位置が所定の時間以内に変更された場合に、変更前と変更後の各位置にそれぞれ異なる上記GPSアンテナが設けられているものと見做し、それにより上記複数のGPSアンテナが用いられているものとすること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項7
請求項3または4に記載の方向情報取得方法であって;
上記報知に視覚情報を含ませる場合、上記限定された方向ないしはそれに近い方向にある上記星座,上記恒星,上記天体のどれか一つまたは幾つかの上記名称を二重写し可能なゴーグルを上記母船外活動者に装着させること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項8
請求項1に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPS平面アンテナのビーム中心を水平以外の方向に配置したこと;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項9
請求項2に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPS平面アンテナの少なくとも一つのビーム中心を水平以外の方向に配置したこと;
を特徴とする方向情報取得方法。





以下では、解決すべき課題を、よりわかりやすく、言い換える。


解決すべき課題は、言い換えると次のように言うことも出来る。
○新判定方法と旧判定方法を混在させても良い。
のときは を
のときは を
用いればよいのである。

○新判定方法があるからといって、旧判定方法を傷つけるものではない。
なぜならば、
のときには、多大な効力を奏するためである。
さらに、
であるから。
さらに
であるからである。
たd,
のときには
であって、
であるから、
新方法が、
あることによって多大な功績が奏功されるのであることは言うまでもない。



外的要因で決まることで影響されない。判定方法を見出す。

外的要因とは。
1.送信電力
1.1(それが意図しない故障による混在であろうと、
1.2それが意図した長期間をかけた仕様変更の経過措置としての混在でであろうと。
1.3それが(紛争勃発等での)意図した短期的なを地上からの小コマンドで変えたことであろうと(かつてSA存在時、紛争時SA解除が報告されている)。
1.4また、近年の測位衛星システムの各国での打ち上げのブームとでも呼ぶものに寄って、
1.5複数の即位衛星システムの混在そのうち、創始電力の自粛化、再調整が図られる可能性もある。
その際には、閾値を再設定するのは手間である。そのようなときにこそ、特にそのような情勢の
変化にかからわず方位を得られるということが本方法の利点であってほしいのである。
そのような状況の到来が近い将来予想される。そのようなときでであろうとも
2.受信側での到達時電力密度(途中での減衰の大小の影響、主に衛星ー観測者間の大気圏や電離圏の質と量と距離の影響)
それが、気象的要因(大気による吸収。大雨による吸収。水蒸気による吸収。電離層による異常)であろうと。
それが、仰角的要因(距離的要因に還元される。また、その際の経路で気象的要因にも帰着される)
3.撹乱的要因(太陽風等)
それが、(方向性のない)撹乱電磁波の有無の日別の影響であろうと。(方向性のあるものは対象としない)。
これらによる影響を受けない、判定方法が、必要であると認めるに至った。
これらによる影響を受けない、判定方法が、確率されれば、
それは閾値をその都度最適に変化させる、較正する必要がなくなるから。 それは、それらの情報をせっきょくてきに入手しなければいけないという手間がかからなくなるから。
これらの手間をなくせるなら、総合的な観点で、一手間増えても、まったく問題ないどころか、
かえって簡便になるとすら言える。



自己的要因とは。
同期獲得機構の具体的方法。
同期維持機構の具体的手法。。
これらは変わらない。

概ね不変的要因とは
周波数。
変調方式。
これらを変えることは衛星にとっての大きな負荷となる(そんな予備的な機能を持たせる余裕は滅多にない)

1のものを2とするのみの意味にとどまらない。
0.5のものを1にすると言えば分かりやすいしより実態に近い。
つまり、半分の天空を相手にしていたのであるが、それと、相補的な今ひとつの半分の天空を相手にすることで、
情報が増えるという言葉では足りない、
つまり、
完全な情報になるkとに注意すべきである。

つまり、半分とそれと相補的な半分の調査をあわせるだけで、いずれの半分かに、必ず、衛星は存在している。
どちらにもないということも、どちらにも、あるということも、原理的には、ないのである。
それが、本方法が効率的な所以である。
方向というのは、全天球を相手にする限りでてこない。
しかし、絞り込みをするときに、あまりに絞込すぎると、非効率である。
逆に、絞り込みが甘すぎても非効率。
半分に分割し、そのいずれに有るかのみを調べるという一見シンプルな方法が、
複数衛星を所持している衛星測位システムの特性に好適に適合するのである。
というのも、その分割線は、いずれかの衛星と衛星の間に位置することが期待されるためである。
非常にざっくりとした計算であるが、見込みをつけるために、全天球に散在する衛星数が34であったとする。
無作為に散在しているとする。すると、衛星間の赤緯と赤経(天球上でいう緯度経度のような概念)で赤経は、
ごくざっくりとした計算では、360度/34=10.5度程度が、the estimation on the back of enverope の見積もりとなる。
これは極めて良い値である。
もちろん衛星が赤緯90度、-90度付近には少ないこと、など、詳細な事柄を加味して計算を微妙に
変えていくことが好ましいが、
まずはこの程度の見立てが立つことが重要である。
この程度の、値が得られる時に、誤判定が殆ど無い、方法を取りうる方法がある、ということは重要である。
まれに誤りがあってもいいから、1面的なスピーディな判定を良しとするか、
誤りがホドンド期待されない、全体的な判定を、よしとするか、
それは使用者が決めれば良い、というのも、好ましい特性である。




従来手法
領域に存在すると判定する際の判定基準はといえば、
単純に、次のような判定基準であった。
A同期を、した時。or
B信号強度が、所定の、閾値を、超えたとき。

C領域に存在する
というわけである。

ベン図で描くと
AをBが包含し、BをDが包含している、という事を前提している。

このような前提をおいても、
現実的に、概ね、あらかた、うまくいくが、
長期的には、まれに、次のことが生じてくることがある。

AがBを包含しているということは、現実的には疑う余地はない。
DがBを包含しているということは、閾値を適切に設定されている限り、現実的に、概ね、あらかた、うまくいくが、
閾値を適切に設定した時点から時が経過し、設定した時とは状況が変化している場合には、長期的には、まれに、次のことが生じてくることがある。

すなわち、次のような場合である。
例1)宇宙機の仕様変更:測位衛星システムの衛星仕様の仕様変更(例:GPSの例で言えば、タイプIからタイプIIへの仕様変更。タイプIIIなどへへの仕様変更。
打ち上げは一気に何十の衛星を打ち上げる訳にはいかない。何年もかけて、少しずつの衛星を打ち上げ、軌道投入し、ていく。
このように長年をかけてココの衛星を世代交代させつつ、全体の仕様変更を図るという測位衛星システムの仕様変更の特徴がある。
これはシステムとしては極めて異例の特徴である。そこである時点では、ある程度粒のそろた衛星群に、信号強度が突出して高い衛星の混在状況が発生することがまれに生じてしまう。
例2)故障:不具合で、突出して高出力になっている事例。宇宙では接近して修理できぬ。
ある時点では、ある程度粒のそろた衛星群に、信号強度が突出して高い衛星の混在状況が発生することがまれにある。
例3)紛争発生時等への対応:本来あるくにの軍によって開発され活用されているため、国際的な紛争発生時には、必要に応じ、突出して強い強度になっている場合があるとかんがえられる。l
ある時点では、ある程度粒のそろた衛星群に、信号強度が突出して高い衛星の混在状況が発生することがまれにある。
以上、ある時点では、ある程度粒のそろた衛星群に、信号強度が突出して高い衛星の混在状況が発生することがまれにある。

また以下もある
例4)一瞬を切り取った場合の観測:測位衛星はSS通信方式を用いる。SS通信は同期獲得機構、同期維持機構を受信機側は用いる。
同期獲得機構や同期維持機構はまれに正規の信号強度を満たすものでさえ、偶然のfadingで、まれに同期がふらついて信号強度が下がったり、まれには、ゆらぎで
同期で出力があがったりすることもまれにあるのである。
以上、はある瞬間、時点では、ある程度粒のそろた衛星群に、信号強度が突出して高い衛星の混在状況と、結果的に同じ事態が発生することがまれにあるの事例を示した。


DからAが突出した部分に該当する事例は、上記を含む。
DからBが突出した部分に該当する事例は、上記を含む。

しかし、方向情報取得、方向の決定というのは危険回避が目的である行動決定のための資料となるため
時には命をかけた決定の資料ともなる。

そのような局面で、は、仮に、上記のような変動があることが既知であるが
いずれの衛星がそれに該当するかまでの情報を得ていなかった場合、には、
慎重な手法でも、正しい情報を確度たかく欲することは当然の要求となろう。

あるいは、上記のような変動があることが既知であるというまでにも至っていないが、
これまでの例から、きっとそのようなことがあるに違いない、と強く推論がなされる場合にも、
当然いずれの衛星がそれに該当するかまでの情報をいないけれども、
慎重な手法で、正しい情報を確度たかく欲することは至極当然の要求となろう。

そのような求めに応じる、手法を、鋭意検討した結果、本提案手法が
極めて効率的に確度高い、判定方法を提供しうることを、
発明者は、見出したのである。

端的に述べれば、
信号強度の面である程度粒の揃った衛星群の中に、突出して信号強度の大きい衛星が混在していた場合にも、
衛星の存在領域をただしく判定できる、判定プロセスを有した、
方向情報取得方法
を提案することが、解決すべき課題である。

先に述べたベン図で表現すれば、
BはAを包摂することは穿たうことはないにしても、
DはBを必ずしも包摂しない局面がありうる。⇒この場合は回折損を物ともせずに回りこんで受信機に入りこんくる⇒この場合は回折損を物ともせずに回りこんで受信機に入りこんくる事がある。この場合にも対応できる技術提案をしたいのである。
DはAを必ずしも包摂しない局面がありうる。⇒この場合は回折損を物ともせずに回りこんで受信機に入りこんくる⇒この場合は回折損を物ともせずに回りこんで受信機に入りこんくる事がある。この場合にも対応できる技術提案をしたいのである。
という時代の変化などの認識をも柔軟に取り込み、
そのような局面であっても、

Dが必ず包摂するCという(新しい)切り口の判定基準を提案せんとするものである。
このCという判定基準は、Dからはみだしている、AおよびBのはみだしている部分を、識別し(従来方法で、(まれにおこる)この部分の事象、を識別できなかったーあるいはあえて識別の煩雑さを採用しないことで効率性・便宜性・簡便性を高めていた。方位磁石がまれに局所磁気によって方向を誤ることを問題視するあまりに過度に重装備なoverspecの設計の別のものとなることを避けるようににー)、
その場合は、AおよびBのはみだしていない部分へと、利用者を導くことが、できるものである。

解決策の一例として、例1なら、
自国の衛星ならその突出した信号を放出している衛星の番号の情報などを、国民の福利・福祉のために、放送伝達し
それの衛星をつかなわいということも有効な方策の一つとなろう。(請求項に書くべき表現では次のようにすればよい(この記載ものこしておいてよい(優先権主張の基礎出願(当該出願)は公開されないから))
さらに積極的に、その程度の信号強度が観測されるかも放送しておけば、(アルマナックデータに含める形で放送してもよい(これも請求項表現では次のようにすればよい…)
その衛星には個別の閾値を割り当てれば良い。
しかしながら、他国の衛星ではそうもいかない。
国Aが管理している即位衛星システムであって、それが軍事用途が主目的である場合には、
そしてそれが他国の税金で拠出されて運用されている場合には、そのような情報供与を求めることは、
現実的には容易でない場合も現代の時点ではあろうことは容易に想像がつく。
しかしながら、そのような場合でも、国民の福利、安全、安心ののためにできるだけの最善を尽くす技術の探求は
追求されねばならない、との思いから本提案はなされている。

またこのような、故障・不具合や意図的な長期にわたる仕様変更や意図的な短期の(国際紛争がある地域で勃発している時期の)意図的な変化
であれば、知らされていないことも多く、そのために、個別の閾値を設定することもかなわず、
正しい判定が困難になることは、極めて残念である。

これを突き詰めていくと、特に他国の衛星測位システムの場合には、常に、自主的に信号強度の突出した衛星が混在していないかを
watchすることが好ましく、かつ、その情報にもとづいて、各衛星に個別の閾値を割り当つけるような事態にもなろう。
それでは、簡便という長所が必ずしも維持されているとは言いかねるとの懸念も否めない。
総合的な費用及び煩雑さ(これらを総称していわゆるcostの総体とかんがえる)と便益(benefit)のの比率が問題となるからである。

であれば、この際、そうした現実の事態に対して、無知であっても、とにかく、その場面で、最善を尽くせば、
確度の高い方策を得られることが求められたのである。

すなわち、Dが、必ずCという集合を包摂する、そのCという集合の存在を見出す方策へ到達する手段が必要とされる。
そのCさえわかれば、AとBのうちDからはみだす部分に影響を受けないシステムを提案する。

しかし、その場合でも、簡便、廉価、迅速という従来方法の利点はできるだけ維持・継承している。
点は特筆すべき性質である。

別n表現を取れば、次のようになる。
回折波が、回りこんで、回折損の分の損失が、ある場合には、粒の揃った信号強度であれば、
上手に閾値設定をとれば、正答率の極めて高い結果が得られることが知られている(高橋の研究)2011.2IEICE)。

しかしながら、そのような粒野揃った信号強度の衛星群に、新たに打ち上げられた衛星に不具合があって
突出した強い信号強度を放出している場合、宇宙では接近・接触しての修理は現実には不可能であるため
危険でないまでも宇宙空間での接触ということは危険(互いに静止しているように見えても極めて高速で飛行しているの
が常態であるため)であるため、放置されざるをえない。

宇宙に各種の発展途上の国々が参加している現状ではそのような確率も増加してくると見込まれる。
そうした事態にも、対応可能な方法を、先んじて準備しておくことは、我が国の宇宙開発にも重要となる。


そこで領域判定の正しさが脅かされる事を防止する方策が求められていると認めたのである。

そのため、次の方策を取る。

正反の半天球からの直接波を一定時間、
阻止する遮蔽材を置いた時の
ある同一信号源の受信状態(強度 or (一瞬でなく、一定時間での)安定度 or その両方)
で、直接入射か、回折波かを判定し、
それに基づいて、信号源の存在領域をどちらの半天球か判定する

仮に、両者とも閾値超えたり同期したり、で、判定できないときは、境界領域の帯上にあると判定することとする。

これにより、両者とも閾値超えたり同期したり、したときも、判定できる。

(跨線橋上の予備)実験で正しさを立証した。


どちらかの境界上にあるとする。


以上、m解決すべき課題を言い換えた。














(別紙の表面)
使用のコンテキストとして次が考えれる(限定されるものではなく、含む):

国際空港・国内空港のビル
航空機離発着の滑走路に隣接しており、また法律で建築物が余計に建造できぬため、見晴らし良いため。
航空機を降りたら、外国で、言葉も通じるとは限らず、」図面の表記も国際標準準拠とはかぎらず、そもそも、そうしたものが一切ない未開の土地でもありえるし、そうした馴染みのない土地で、まず、測定することも、大まかな検討をつける(いきなり危険地域に間違って方向付けして移動を始めることを防ぐ等の極めて重要な意味を持つことも治安の悪い、紛争の多い、、海外では)あるため。(また、海外での、紛争勃発にさいして、日本への帰国専用機が準備されたばあいに、(例えばアフガニスタン等)その空港まで行くまでのなれぬ道を徒歩でいくときや、空港についてからも、発着ロビーや搭乗口が変更になった際に、自力でそこに徒歩で行かねばならんことは、日本とは異なり、十分にh想定されることであり、そうした空港内自力移動などもに有利に使えるのである。このような説明は日本に居ると奇異に聞こえるかもしれないが、紛争地域国境を接している東欧・や中央・東・西亜細亜ではさほど珍しいことではない。

一方、どんなdeveloping countriesでも広大な滑走路と近代的なビルこの組み合わせがあることが多い。これを活かすのである。この場合後述する、あきらかに正反の反は、信号は全部ブロックされていると見て実施しないで判定を下すボタン(あるいは音声指示)のオプションを用いても良い。このばあいは、コンセプトとしては、従前の判定方法に帰着すると言えよう。!!!!


広大な滑走路とビルとの対比で本提案方法に向くことを述べた。航空機の機体そのものも、遮蔽の用途に用いることもできよう。成田国際空港近傍に所在する航空博物館の機体外部展示などにおいて実験をした結果も良好な成績を示している。

上記と類似の好都合な様相は海洋にも存在している。
船たとえば、客船の中央には客室がある。その巨大な人工構造物を遮蔽に用いることは適切である。その両側のデッキで計測をすれば良いのである。片方は広大で見晴らしの良い海洋である。非常に好都合である。そして大型客船の乗客の一つの楽しみは海洋上での眺望であり、星空であり、日々移り変わる、遠方に見える島々の美しい景観であり、それらがどの地図上の地域に該当するか、は、方向情報を簡便迅速に個人レベルで」得られてはじめて楽しめるのである。撮像も、そのような方向情報があって初めて、楽しめるし他者にも説明できる楽しみが広がるのである。それが救難とか救助とかの好適活動であれば、その記録であれば、その共有による救助の効率化円滑化であればなおさら撮像には方向の同時記録が求めあられる。ボタンひとつで、WIFIで、それをGPS測位と本提案方向情報を撮像に織り込むことは容易である。(近年は、デジカメにその機能がなくても、SDカードそのものにWIFI機能を持たせて、情報通信を他のデジタルデバイスと相互通信するものも現れて市場に広く世界的に流通しているのでそれを活用すれば平易に廉価に実現出来ることは言うまでもない。例えば東芝のflashair8MB,16MB,32MBが少なくとも市場に龍津通シており、ほかにも国際的メーカ(Sundisk, transcend,max***:など)から出ているのはamazonで購入可能なすいじゅnんい達している)。

また航空移動体、海上移動体と、述べてきたが、陸上移動体でも、類似の好都合な様相は存在している。東京都と東西に横断する中央線は海外からの訪日客に不思議に人気のある路線である。その理由を述べると次のようである。すなわち、多くの場所で、非常に眺望が良い線路区間が続くのである。海外ではそのような線路区間は(意図的にそのように設計されたともいえるスイスの登山鉄道などを除いて)極めて少ない。東京から新宿までの間でも、飯田橋あたりや、御茶ノ水あたりでは、お堀や川をみおろして進んだり、中野から国立や高尾方向へは、高架が連続して、両側が非常に眺望が良い。また河川を超える場所が立川だったか過ぎたあたりにあるが、それも同様である。西に高尾や富士山が腫れているひは普通に山が見えるのもたいへn好ましい。そしrて普通の民家を見下ろすように進むので旅客からすると非常にたくさんのものを見ることができて喜ばれるのであろう。またすべてが渾然一体となっているかのような、密集度も日本文化を省庁しているようで好ましいとのことである。このような発言にも景観というものに文化を読み取ろうする熱意のようなものが、記念に覚えていこうとする熱意が、近年の訪日客には読み取れるが、それももっともであろう。そのぐらい日本文化は注目されており、それを肌で目で直接体験すること、求められrているのである。それは行き方に関わるものとしてなのである。そこで、文字で表現しずらい文化的特性を肌と目でつかんで帰ろうとしているのである。そこで、重要となるのは、自在に自分の意思で行動できるための方向情報取得方法の個人レベルでの実装である。それ(方位情報取得方法)の技術をも日本が、提供できる知的財産となったばあいに、その文化的な効果は計り知れないものがあろう。いずれにしても、見晴らしの良い、高架線路等ばあいは特に、好都合なのである。そのばあいは、車両内から、進行方向の左右のマドを活用して押し付けて、さらにそこに念のため身体体躯を(背中など)を押し付けて、計測を正反両方でする(進行方向左右のまどまでの距離で数mほどの距離があることになる)で実施した実験も行ったが良好な成績を収めている(この実験の場合(東西への)直線線路が長く延々と続く中野ー八王子などの1h程度の区間は極めて良好な路線である。実用では、もちろん1hも直線である必要はなく、片側30秒から1分+片側30秒程度で良いと思われる)(また、成田エクスプレスなども、旅客が多くつかうであろうが、それも広大な田畑空間を突き進んでいくため、その進行方向の左右の両窓も同様に実験したが良好な路線である)

(別紙の裏面)

そして、

海岸線は入り組んでいる。散歩していると自分がどこにいるかわかりにくい。GNSSの測位誤差の中に複数の海岸線の選択肢が存在してしまうのである。例えば、海を挟んで両側にある海岸線のどちらに自分は居るのか。目視では岩ばかりで同様で特徴がなく分からない(灯台等の人工建造物でも目視できる状況であれば良いがそのようなことは世界では(日本でも)稀である)。それが日が暮れてきたばあいには、緊急的に日没なる前に(海外では日没になると完全に闇になって過酷な大自然の中での帰路を見失う遭難類維持状況で携帯なども電池切れとか言語的にも通じないとかなれない状況ではcontingencyもとれないことが多く危険であるし、治安上も危険である)そのような際には、巨大な垂直に近いいわばをセにして海の方の法線方向の方向がわかれば、地図上で自分の位置を測位だけでは困難であった位置を特定できることは現実には案外多いのである。筆者もシドニー留学時代にそれを体験した。さらに言えば、日本のような狭い空間で多くの人工建造物があるのと異なり、豪州や欧州や米国そのたの諸国では、広大な空間において、徒歩を強いられることもおおく日本のように、ちょっとあるいてみて間違ったr戻ろう、とか、そのうち看板があるだろう、とか、そのうち、誰か人に行き当たるだろうから(日本語で!)尋ねればよかろう、といった、ことが殆ど通用しないのである。ちょとtあるいてみてまちがったら戻ろうしても、すぐに小一時間は歩いていしまう。なにも看板もない。あるいている人もいない(いても安全な人とは限らない。言語的に英語が得意な人こそ、文化的特性をよrくりかいしているので、道をあるいていて、相手が怖い人とみることもおおく、そのばあいは話しかけるkとに抵抗があるため、結果的にそういうことの確率は減るる。)そのようなときには本方法は好いほうほうとなる。そもそもシドニーのような南半球では、太陽の位置で、月の位置で、ホしの位置で、方向をしろとするだけでも、北半球と逆であり、歩きつかrているとつい混乱して、遭難しそうな、間違いをおかすのである。豪州人が、空間が広いだろう、というのも最もで、たしかにそのとりであり、それがよさでもあり、困難でもある。体力が必要だし、危険が潜んでいるし、探検家が多く豪州で探検注になくなっていることはよく知られている。方向感覚の維持が難しいのである。また、これは余談だが、アボリジニのある民族はは、その方向感覚を常に維持しているということが文化的研究で知られている(どのような環境においても北はどちらかを相当に高い精度で言い当てる。意識して暮らしている。はじめてきた場所でも、はじめてきた人工建造物の部屋の中にいても、である)。その能力を持たぬ我々は、本提案方法を必要とする。

海岸線で方向が得られると、より、現在位置がわかることがある。国際(観光を含む)都市シドニーなどでは特にそのことがよく分かる。
なお、国際(観光)都市は、海岸線に港湾にできていることがよく見られる。豪州のシドニー、オランダのアムステルダム、米国のNY,ワシントンDC、サンフランシスコ、sanDiego、イギリスロンドン等。かつての国際港湾都市が世界経済の中心地であったことに鑑みればよくわかる。であれば、現在観光がどこの国でも重要な観光資源であり、文化的理解促進でのソフトパワーでの安全保障政策でもあり、文化的な尊敬を得るための基板であり、またさらには本態的には文化的な貢献を行うことは国際的な行き方の深化の面で貢献でもあるといえる。このことは今後ますますふかく理解されるであろう。単なる観光にとどまらないのである。このように考える時、パックツアーでということでなく、個人個人が生きていいく上での課題を負って、訪れるのであるから、できるだけ、その個人の問題意識、課題意識に沿って、自在に行動を決定していく形態望まれるようになっていくことであろうし、既にその兆しは見えている。パックツアーからFIT(fee independent tourist or tourism)の隆盛がそれを物語っているのである。そのような個々人の問題意識、課題意識がある場合には、ふとした気付きから、あ、そうであれば、あそこにも足を伸ばしてみよう、それは近そうだが、どちらの方向か、といったことに、わざわざ、案内士に尋ねることももちろん良いことであろうが、それが不可能なきわめてはやい早朝などといった場面、あるは緊急時の需要には、持っていたい技術方法であろう。その意味で、本提案方法は、今後来るべき時代(そこには測位衛星シスの複数対応受信機の市場豆乳と廉価化けも含んだ将来予測を立てている)。





(別紙の表面)(裏面なし)

JR中央線の中野駅高円寺駅間の跨線橋上での実験2014年8月について。
その際は、回転は、時計回りに、10度/10秒としたと記憶する。
これは便宜的なものである。反転のみで良いのだが、折角実験するので、と思いすぎて
あとで各種の料理ができるように多めにじょうほうを取得するためにそのようにしたに過ぎない。
本提案は反転のみで良いのである。回転の必要はない。ないが、せっかく、そこまで道具を持参して、恥ずかしい思いをして、実施するので、あとで各種に活用しやすいように、各方向におけるデータもとおもっただけであるため誤解なきよう願う。

10度/10秒=90度/90秒=360度/360秒=1回転/6分

であった。と記憶している。後に当時の記録を示す。そちらで確認されうる。

その時は、0秒経過時点と、180秒経過時点、を比較する。
90秒経過時点と、270秒経過時点、を比較する。
実験の比較対象は、0秒経過時点から10秒間。180秒経過時点から10秒間。などとなる。







(別紙の表面)



方向情報取得装置(システム)

回転センサや,

手入力 か 音声入力

を備える。ことを特徴とする。装置。システム。




大岩の裏に回りこんでいくことが出来ない、あるいは適切でない、場合などは、

その方向の計測をオミットしても良い。










「計測の時間の長さ」
正反の方向での計測時間の長さは、事前に設定出来るようにしておいてもよい。し、その場で変えられる。でも良い。





(別紙の裏面)

…しておいても良い。
し、その場で変えられる。でも良い。

事前に用意しておいても良い。



正反の方向での計測時間の長さは、同じなのが、好ましいが、
正反の方向での計測時間の長さが近ければ、多少、違っても、差し支えない、のは勿論である。

あと、明らかに完全遮蔽が出来る
大きなモノなら、片側でも
十分である。
こともうまい















コンパス
以前の実験でも
証明されている
10秒で
1分は 1分でも
15度・10秒だったか

10度・ずつの回転

15度か
だった




以下のものを、遮蔽物として活用しても良い。
以下のものを、遮蔽物としして、本発明・本方法を実施しても良い。使用文脈として非常に好適に適合する。
軍用、あるいは、移動体、あるいは、極地における移動、輸送機械、装置、移動体は使用文脈として非常に好適に適合する。。
シコルスキー型などヘリコプターの両脇において、ヘリコプタを遮蔽物としして、本発明・本方法を実施しても良い
航空機・飛行機・飛翔体の機体を利用してもよい
船舶の両のデッキを使って、客室等の構造物を遮蔽物として活用してももよい
羊諦丸等、 お台場近くに停泊している船体の両のデッキを使って、客室等の構造物を遮蔽物として活用してももよい。
氷川丸等 山下埠頭近くに、停泊している船体の両のデッキを使って、客室等の構造物を遮蔽物として活用してももよい。
航空博物館でも外に展示場があるが、そこに停泊している、航空機を活用しても良い。当然実機を用いていても良い。
あるいは、列車の跨線橋の上なら磁場の影響うけるため、磁気コンパスやそれに類するものは適合しないが本発明は好適に適合する。
機体の傍も磁場の影響受けるため、磁気コンパスやそれに類するものは適合しないが本発明は好適に適合する。


クライミングに活用される自然の岸壁、人口の壁を遮蔽物として活用しても良い。
波長である約19cmの数倍のもの、つまり、人体を遮蔽物として活用しても良い。

遮蔽の物体の寸法は、大きいほどよい。
(アンテナ中心への回折端からの距離も大きくなる為)回折損が大きいからである。

アンテナ配置箇所からの回折端への距離が、大きいほど、回折損は大きい。ので、よい(好都合なのである)。

体なら腹側の中央でもよい。同様に、背中の中央に、配置するのでもよい。同様である。
その意味で腰痛防止ベルト(コルセット)で、アンテナ・受信機を留めてもよい。そのようにすると装着性もよく、実際に腰痛防止にも効果があり便利である。また腰痛防止ベルトの幅広のベルクロテープのしっかり留められる性質も好適に適用できる。


遮蔽するものは様々な距離を中心からもって持っていてもよい。
また、アンテナを配置する側の面は、多少のでこぼこ、をもった面であってもよい。
岩は反対側はもっとでこぼこしていても良い。
アンテナを配置する側でないほうは、どのような立体形状であっっても差し支えない。
つまり、極端にたとえていえば、巨大な岩をほぼ半分に切ったようなものでも良い。
こうした岩は、クライミングのゲレンデ、練習場となっているので、実はよく知られており、地図上にもまっぴんぐされて情報共有されている。名前もつけられて愛称もつけられている。ホールドの遠さや小ささなどから、グレーディングされており(10、11、12や、5、6、7などの欧米の複数のグレーでぃんっぐシステムがある)愛好家たちに愛されている。それらを遮蔽物に用いても当然よい。特にl切り立った岩場であることがほとんどであるので、好適に活用できる。また彼らとしても、地図とGPSで探索していく初めてとちであることが多いので、本方法が役立つ。
切り立った岩場が海岸にある場合も多い。湯河原などである。伊豆などである。それら切り立った岩場の片側が海洋の場合は片側の見晴らしがよいことが約束されているためさらに好適に活用できる。

クライミングについて少し説明する。日本(双子山、鷹取山、湯河原、小田原、伊豆、などにアウトドアゲレンデがあり四季をとおして愛好されている)でも韓国でも有名である。フランスにおいて盛んなスポーツである。インドアもあるが、アウトドアの自然の岩場で盛んである。アメリカでも(ヨセミテなどがクライミングゲレンデとしって有名)隆盛している。毎年、国際大会も活発である。日本にも国際大会で上位でランキングされる選手がおおく、優勝することもあり(たとえばひらやまゆうじし)世界的に愛好者の多いアウトドア・スポ^ッツのひとつとなっている。本方法が非常に好適に適用されうる活動のジャンルとしても注目される。

アウットドアで活用について述べたついでに述べておくと、ほかにもっつぎのような分野におうようが好適に適合する。
カントリー・スキー。ヤマスキー。ノルディックスキー。マウンテンスキ^。バックカントリースキー。などの自然をスキー板(シールといわれる摩擦係数の高いあざらしのかわを裏面にはっってあるいてユキのなかを行動する)で行動するスポーツ。
カヌー。自然のなかをオールで行動する。
パラグライダ^。
クライミング。
これらは、どちらかといえば、蒸気機関船、に対比される場合の、帆船のように、自然の力と人間の力を主につかって、自然の中で、遊ぶ、あるいは、自然の懐で活動させていただくといった感じのアウトドアスポーツで、あまりに、すごい機器をつかうというよりは、できるだけ、すくない、機器でなんとか、あとは知恵と人体の力をうまくつかって、自然の中で困難をで克服していくというスポーツdえある。本提案方法は、高度な知恵を具現化したものであるが、簡素を旨としているため、こうしたアウトドアスポーツのスピリットと好適に適合する。自然と人間の調和といった精神のもとに、最低限の電子機器でしかしそこには最もすぐれた知恵が凝縮されているといった、上述のアウトドアの装備と通じる特質があるともいえることも付言しておきたい。


(7)

k秒(たとえばk=5(秒))の入力(受信機側からみると出力)の移動平均値という概念があるが、その考えかたの延長線上で移動平均値ならぬ、移動最小値を考えると便利である。

なお、移動平均はよく知られた概念である(たとえば、世界大百科事典(平社)参照。ほかに、理化学事典参照。ほかに広辞苑を参照されたい)。

その移動平均を用いてもよいが、ここではさらにその概念を拡張・流用して次のコンセプトを考える。すわち、ある一定時間の中での最小値を考える。それも、その一定時間の枠組として、時刻とともに、その時点を終点としてそこから一定時間だけ遡った時点を始点として、その枠の中での最小値を考え、それを移動最小値と、本稿では 呼ぶことにする。



計測時間を今30秒取ったとすると、30回ほどの、移動最小値が得られる。


直接波は、回折波と比べて、時間変動における、信号強度の揺れが小さく、信号強度の落ち込みが小さく、少ない。比較的、時間的に、安定している
回折波は、直接波と比べて、時間変動における、信号強度の揺れが大きく、信号強度の落ち込みが大きく、多い。比較的、時間的に安定していない。



時間変動における、信号強度の揺れが小さく、信号強度の落ち込みが小さく、少なく、比較的、時間的に安定している、観測値の時系列(すなわち直接波)の、移動最小値の時系列をとる。

時間変動における、信号強度の揺れが大きく、信号強度の落ち込みが大きく、多く、比較的、時間的に安定していない、観測値の時系列の、移動最小値(すなわち回接波)の時系列をとる。

前者で得られた時系列は、後者で得れた時系列よりも、信号強度が一般に高い値で安定しているはずである。

偶発的は上下変動を排除するため、さらに念を入れて、前者で得られた時系列においての最も良い値としての最大値をとり、後者で得られた時系列においての最も良い値としての最大値をとる。
すると、直接波は、安定しているあたいの集団の中でももっとも安定している値が得られ、ますますその特徴を適切に反映した値が得られる。回折波は、いかに、良い値をとってきても、この程度という意味の値が得られる。そもそものベースとなっている値とそこからの値の落ち込みの頻度
などがデフォルメされて抽出されることができ、目的をよく達成することができる。



それらの複数の移動最小値の中での、最大値を、
直接波と回折波において、抽出して、代表値・特徴値として用いて、
比較し、以下のような基準に照らすることで、どちらが、
直接波で
どちらが、回折波であるかを、高い確度で、直接波と回折波とを判定できる。

すると、安定している、落ち込みの少ない直接波は、より安定した代表値が得られる。
一方、回折波の方は、如何に、良い値を取ってきても、この程度、という意味になる。




衛星測位システムに使われるspread spectrum通信方式受信機では、同期獲得と同期維持のために種々のメカニズムが使われている。その採用しったメカニズムによって若干特性が変わることがある。基本的には上述のような直接波と回折波の特性が発生することに代わりはない。若干の特性の違いをうまく反映するような基準は若干の予備実験で得ることができる。それを用いてもよいのである。

つまり、上記で、移動最小値を用いているところで、受信機の特性におうじて、移動中央値でも、移動最頻値でも、よいのである。そこは受信機の個性と特徴を最もよく表すことのできる指標を、用いることができ、そのようにして差し支えなく、そうすべきでもある。受信機の特性によって変えることができる。移動平均値でも、よいし、移動最大値でもよいのである。さらにそれ以外の特徴値でもよい。

とにかく、以下のことを適切に活用する基準であれば受信機の採用している同期の獲得、維持メカニズムの若干の違いや、受信機の個体差に応じて、採用する、特徴値は最適なものへとかえてよいし、計測時間とkの値も帰ってもよい。
直接波は、回折波と比べて、時間変動における、信号強度の揺れが小さく、信号強度の落ち込みが小さく、少ない。比較的、時間的に、安定している
回折波は、直接波と比べて、時間変動における、信号強度の揺れが大きく、信号強度の落ち込みが大きく、多い。比較的、時間的に安定していない。

採用する、特徴値は最適なものへとかえてよいし、計測時間とkの値も帰ってもよい。と述べたが、これは、従来方法である、閾値を適切に設定しったり、それを、活用シーン・場面や、衛星の中でとっしゅっつした信号強度をもつものがまた現れた場合に閾値を設定し直す手間と比べたら、格段に手間がかからないものであることはいうまでもない。ひとたび設定したらその後は、閾値に比較して、ほとんど見直す必要はないぐらいに、活用性が高いものであるからである。




シコルスキーヘリコプタを遮蔽物質として用いてもよい。その左右両側において計測するのである。。


看板も遮蔽物に使える。
一つの対象に限定されず、中央線などの駅ホームの看板も援用できる。
ある方向にある複数のものが重なり合って、結果的に、ある方向を、全体として電磁波を遮蔽、あるいは吸収(減弱)する効果をもたらしたり、する場合も積極的に活用できることはいうまでもない。
これは、駅のホームなどが並列に並んでいたり、そのやねがあったりして、個々の物体の遮蔽、吸収がどうこういうよりも、その全体としての統合されたものとして、人体ともあわせた場合に、こちら向きは、相当に遮蔽されているといってよく、その逆の向きは、相当にひらけているといってよい場合が相当する。とくに高架駅で、そのある向きは、切り開けた空間で、逆はホームが平行して存在し、ホーム個々に屋根があったり、看板やけいじばんがあったり、駅ビルがあったりしている場合などはこれにあたる。




具体例で、どうなるか考えてみよう。

正対時の受信が、真正面からの(仰角は今、30度とする)直接波受信だったら、どうであろうか。
鉛直軸に平行な体軸周り反転のため、反転の後は、
真後ろから(鉛直軸に平行な体軸周り反転のため仰角はやはり、30度で不変)の信号の回折波受信となろう。
単純化するため、左右に均等幅の遮蔽板があるとしてその高さは無限大とする(上部や下部からの入射をひとまずオミットするため)。
この場合は、信号は、回折が入射する。
信号源からアンテナ中心までのその距離の最も短い経路を考える。
回折端から、いわば、90度近く、折れ曲がって(回折して)アンテナに入射しなければならない。
このため、損失が大となる。

一方、正対時の受信が、真正面から右へ45度方向(仰角は今、30度とする)からの直接波受信だったら、どうであろうか。
鉛直軸に平行な体軸周り反転のため、反転の後は、
左後方45度方向から(仰角はやはり不変で、30度方向から)の信号の回折波受信となろう。
単純化するため、左右に均等幅の遮蔽板があるとしてその高さは無限大とする(上部や下部からの入射をひとまずオミットするため)。
この場合は、信号は、回折が入射する。
信号源からアンテナ中心までのその距離の最も短い経路を考える。
左の回折端からは、いわば、45度近く、折れ曲がって(回折して)アンテナに入射しなければならない。
右の回折端からは、いわば、135度近く、折れ曲がって(回折して)アンテナに入射しなければならない。
強度は、左の回折端からは、いわば、45度近く、折れ曲がって(回折して)アンテナに入射しなければならない回折波のほうが、
右の回折端からは、いわば、135度近く、折れ曲がって(回折して)アンテナに入射しなければならない回折波よりも
大きく、支配的となるであろう。
比較的には、既述の背後の正面からの回折波と同等か、それよりも、上回る程度の強度が一般的には推定される。


次に、
正対時の受信が、真正面から右へ85度方向(仰角は今、30度とする)からの直接波受信だったら、どうであろうか。
鉛直軸に平行な体軸周り反転のため、反転の後は、
左後方真正面から右へθ=85度方向から(仰角はやはり不変で、30度方向から)の信号の(一応)回折波受信となろう。
単純化するため、左右に均等幅の遮蔽板があるとしてその高さは無限大とする(上部や下部からの入射をひとまずオミットするため)。
この場合は、信号は、回折が入射する。
信号源から受信アンテナまでの最も短い経路を考える。
左の回折端からは、いわば、わずかに5度だけ、折れ曲がる(回折する)だけでアンテナに入射することができる。
右の回折端からは、いわば、175度近くも、折れ曲がって(回折して)(ほぼ折り返すようにして)アンテナに入射しなければならない。
この右の回折端からの回折波は、既述の支配的な左の回折端からの回折波よりも行路差が大きくなる。その行路差は三角関数を用いて表される。アンテナ中心が当該板(幅2Wとする)の中央におかれている場合、 ほぼ w・cos(90度ーθ) の行路差が増える(※31)。
強度は、回折波としては、前者が後者より、支配的と予想される。
比較的には、既述の背後の正面からの回折波や、背後45度方向からの回折波よりも、大きい強度であると、一般的に、推定される。
この場合、ほとんど直接波に接近した信号強度と特徴をもつ。


このようにみてくると、次のようにいえる。
回折角が0度、これは、直接波であるから、信号強度も大きく、同期獲得も早く、同期維持も安定してできる。

回折角が1度、これもほぼどうようである。

回折角が5度、これも、回折角が、小さい、ほとんど直接波と同等と見えるものだが、わずかに、回折波らしい、信号強度の減少や、同期獲得も早さのかげりや、同期維持の不安定さが、じょじょにに観察される。

回折角が45度、このあたりの回折波としての特性が認められるものをへて、

回折角が90度、完全に回折波としっての特徴が最大化しているものとなる。


これらの特徴を生かして、直接波と回折波の判定ができたあと、逆に、その差を得手、回折損の大きさの程度から、その信号源(衛星)の回折角(※21)を推定できる。

このことを活用すれば、その信号源(衛星)の、存在方向の推定を、行うことができる。これを用いて、得られた方向限定の結果を、さらに絞り込でも、良い。

つまり、何度もこの方法を繰り返していると(予備実験をしているとと同じ意味であるが)、直接波と回折波とのベースとなる信号強度の差で、この程度の差分が得られるのは、ほぼ45度方向の回折角の信号源である、とか、ほぼ90度方向の回折角の信号源であるとか、さらに詳しくなると、ほぼ30度方向の回折角の、とか、ほぼ60度方向の回折角の信号源であるとか、推定が可能となるのである。これは、ある程度幅のある帯として用いるのがもちろん適切であることは言うまでもない。しかし、このような、推定も併せて用いることで、方向情報しゅとくの結果の検証には十分使えうことができる。さらに、あまりに得られた信号(衛星)が少なく、方向限定が幅が広すぎるなどっといった場合には、十分な、使用じっっせきがある場合には、積極てきに、この情報を用いて、推定を行うこともできる点に、本方法の利点があるといえる。こうした「すでにあるもの」をあますところなく用いることは、わが国の「もったいない」との概念に通じる。世界にとっても普遍的な価値を持つ。いいかたえれば、上空の複数のそれも20を超える同等ではあるが擬似拡散符号によって識別可能な、そして、適度に散在している信号源という巨大なシステムと、使用者の手元の擬似拡散符号をdecodeできる小型受信機に接続され小型軽量の時に平面パッチ型のアンテナが、同期獲得、同期維持という(通常のラジオなどの受信機ではおこわれてすらいない)複雑かつ高度な元は秘匿性の高い軍事技術であったところのデジタル信号処理を刻一刻と積み重ねており、そうしたかつての通常のラジオではなしとげていないことをしているわりには、測位と測時刻を使用者にもたらすだけで満足されているのも良いが、より広い視野から俯瞰するとき、より市民にとっても意味のある使い方の価値とその潜在力のあるシステムであるのに、(宇宙空間および使用者の手元にあるのに)その潜在力がまるで市民のためには「生かされきっていない」ということを感じられるのが現状である。これは出自が軍用であったが為に、使用者の自律的な行動を支援する、という感覚でアウトプットへの誘導がされていないためであると強く推定される。この視座を活かし、そうした潜在的なシステムの能力を表面化し「生かしきる」には、どこにとっても、微細な改修を加えることで、それが可能になるか、との視点で、鋭意分析し、設計し、試験、実験を重ねて、鋭意調査分析を行った結果、本提案が非常に意義のある方法であることを見言い出したのである。よって、当業者が、想到できることは、まして、容易に、想到できることは、到底あり得ない。

なお※21を、少し正確に述べ直すと、次のようになる。信号源から受信アンテナまでの回折波の既述の意味での最短経路(つまり信号源から回折端までの直線と、回折端からアンテナ中心までの直線との、2直線)が、構成する、平面において、(既述の2直線が回折端において、それぞれの進行方向のベクトルが)構成する回折角、といえる。

なお※31については、その分減弱する。その分位相差も生じる。位相差は支配的な信号に対して、位相が合致するかそれに近い場合には、その信号を強める作用をするが、位相が逆かそれに近い場合には、打ち消す方向に作用したりする。この点を積極適に活用してWを意図的に設計しても良い。この点を積極的に活用して、あえて板中央におかずにずらしてもよいのである。









図12の、
2行目で3列目に描かれたグラフに基づいて考えてみる。
このグラフでは、計測時間=L=10である。
黒丸●は、直接波の信号強度の時刻変化を示している。
白丸○は、回接波の信号強度の時刻変化を示している。
このグラフにおいて、便宜上、k=3の移動最小値の集合を考える。
すると移動最小値の集合を構成する要素の数は(重複も差し支えなく許すとして)
移動最小値の集合を構成する要素の数=L―k+1、であるから、
移動最小値の集合を構成する要素の数=10-3+1=8である。
移動最小値の集合を構成する要素の数は、直接波でも、回折波でも、同じである。
その要素数だけ並んでいる、具体的な値の中の最大値を、考えると、
それは、直接波と回折波で、
信号強度の落ち込みが殆どないかあっても落ち込みがもっとも小さかった計測時間区間どうしを、
それぞれ、まず、取り上げて、その区間どうしで、最小値の比較をするものである。

すなわち、k秒間の信号強度としてその間中、最も安定していたと目される計測時間どうしを
それぞれまず取り上げて、その時間区間どうしで、信号強度の最小値を比較している。
と言える。

これによって
偶発的な同期はずれが起きた等の言い訳が通用しない状況を作り出しているのであり、
そこに現れたデータは本態的に、その波(回折波なり直接波なり)が持っているちからが、
その計測時間Lの中では、
最も良く発現されたあるいは(偶発的な同期はずれによって邪魔されることが最も少なく)体現された時間区分(その長さはkという前提)が選び出されているのであり、
最善が尽くされてた時間区分
においてさえ、やはり最小値はあるので、その最小値同士を比べることで、
どちらが、直接波で、どちらが、回折波か、を判定することが
極めて良い精度で
出来る。

これによって、SS通信特有の、同期機構のせいで、偶発的に同期はずれが起きただけだ、という
言い逃れが極めてし難い比較環境が形成されていることに注目されたい。
そこで表されている信号強度の列は、本態的に、直接波と回折波のベースラインとしての信号強度と、それを変動し、揺らす、ゆらぎの成分が示されているのである。

上述の双方(ベースラインとしての信号強度、と、それを変動させ、揺らす、ゆらぎの成分)を足し合わせれば、直接波と回折波の信号強度のモデルとなる。

まず、直接波は回折波よりベースラインとしての信号強度が回折損の無い分だけそもそも大きい。

次に、信号強度を揺るがせる成分については、(複数の回折端からの到達うる信号―位相差も併存する-の重ねあわせにより矩形波の波形が崩れている)回折波の方が、信号強度を下落させる確率が圧倒的に大きく、直接波のほうがその確率が(述べたように原理的に機序構造的にゼロではないもののそれは回折波での確率に比べて)圧倒的に小さいことは既に述べた。つまり揺らがせ成分としても、直接波の信号強度を下げる方向に揺らがせる成分は、回折波の信号強度を下げる方向に揺らがせる成分よりも小さい。

すると、現在論じている、関心対象としての値(※41)(すなわち、総計測時間の内部で、k秒間の信号強度としてのその間中、最も安定していたと目される時間区間どうしを直接波候補と回折波候補でそれぞれまずとりあげて、その時間区間どうしで、その安定していたと目される受信状態の時間区間内での、最小値を比較するなら、直接波のそれのほうが、回折波のそれより、大きくなる、そういう確率が圧倒的に大きいことが論理的帰結であることがわかる。

こうした論理に基づき、上述の特徴値で判定する予備実験を実施したところ、この論理を妥当性を裏付ける実験結果が、多くの試行において安定的に得られたのである。

そのデータを以下に示す。

(以下に、跨線橋での2013/との実験結果のテキストベース図示なども含めて示す)



k回のmin=ちょっとでも下方向へのフラつきがあっても見逃さない事を意味する。回折波に不利に働く工程。ちょっとでも良い偶発的な飛ぶ抜けた高い値が回折波があってもフラつきの方への眼差しが強く、無視される。 回折波の同期維持が困難な信号強度が不安定特性が厳しく検出され、その中で、強度の高い値が外れ値として生じても、フラつきが混在している限り、そちらよりも、フラつきの方が、重視され、報告される。これで回折波は、監視の目を免れることが出来ない。

k回のminでは、直截波では、フラつきが全くないことも多いため、高根安定していることも多い。

そのmax=ということは、直截波に有利に働く。直截波では、フラつきが全く・殆ど無いことも多い。そこで高値を取れるということは、有利に働く。直截波に。


このようにして、直截波の特徴をより抽出しやすくし、回折波への眼差しは厳しくちょっとでもフラつきがある場合にそれを見逃さない姿勢で、回折波の特徴を、取り出せるので、両者の差を、厳しく正確に弁別できる。

このようなアルゴリズム。





従来、回折波は、健全な通信を阻害する物としてのみの視座から、邪魔者のようにのみ扱われてきている。
そうした経緯もあって、正面から取り上げた研究はほとんど無い。

また、回折波は、障害物、遮蔽物があって、初めて検討されるため、アンテナ中心から
眺められたその物体の輪郭に沿って、無限個とも言える、回折端を想定した、全ての回折波の
アンテナ中心への到達する波の重ねあわせを、原理的には考えねばならず、
その行路差(=信号源から回折端への行路差+回折端からアンテナ中心への行路差)、
前記の行路差の帰結としてのアンテナ中心における位相差、
各回折端からアンテナ中心に至る回折角と、前記の行路差と、に基づく回折損失、
少なくとも上記に関しそれぞれに異なった属性を有する無限とも言える回折端経由の
無限とも言える波のアンテナ中心への到達する波の重ねあわせを、
原理的にはきちんと考えていかねばならず、
その困難もあって、
きちんとした研究がなされてきたとは全く言いがたい状況であった。

しかし発明者は、その点について、逆に、革新的な技術の生まれる素地があることに着眼し、
本提案を発案するにいたり、その産業上の有用性にも思いをはせ、
鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成させた。

よって、当業者が決して容易に想到できるものでは全くない。
そもそも、本発明の基礎となっている、方位情報取得方法についてすら、当業者は想到出来ておらず、
それにおいついて来ているものの数はごくごく少数であり、その少数の内の多くはまた、誤解をしている気配が濃厚であるため、本来の意図を理解しているソンざいは世界にも
さらに少数である。

このような点にでおいて、
よって、当業者が決して容易に想到できるものでは全くないのである。


実験データを示す。









単純閾値越えを基準とすると、
下記の(a)(b)区別がつかぬ。
→(b)は実は回折波、だった場合に
→(矛盾)無答か誤答か(偶然)正答になる。
→誤答が増えるのは困る
→計測成績の全体的な劣化
→(b)は実は回折波なのに、直接波と誤認することによって、誤答率の上昇が発生するが、誤答率を0-5%にすべく動くと
→閾値を上げざるを得ない。
→閾値のインフレ現象
→次の2つの欠点が生じる。
(欠点1)無答率がやたらに上がって、25%とか35%(だっけ)「にも」増加する。
(欠点2)閾値の普遍性を固定できない。(固定を図ると、非実用的な高閾値とせざるを得ない)
(たまたまうまくいっただけの閾値となってしまう恐れあり)
閾値を変える必要がある場合(閾値を、どんどん上げてく必要。otherwize成績劣化)
1)遮蔽物個体(寸法/厚さ) による違い(より小さい遮蔽物や眞水使ったら・・・ありうる…一層高い閾値に変える要)
2)GPS受信機個体(感度) による違い(受信感度のより良いGPS受信機個体使ったら…ありうる…高い閾値に変える要)
3)上空GPS個体(送信強度) による違い(より強信号の衛星出現したら…仕様ではあり得る…高い閾値に変える要)

→ところが新方法なら裏表の比較なので、
前記2)は相殺が期待され、GPS個体差は減るような気がする。
前記3)も相殺が期待され、衛星(信号強度)個体差は減るような気がする。
前記1)も相殺が期待され、遮蔽物の大きさ・厚さはあまり関係なくなる(両方OKのときの信号強度差基準値の大小だけ
すこし気にしてやればよい。ただ、小遮蔽物のときに、信号強度差基準値を小さくすればよいし、
この基準を使うのは特殊な場合だけだからこれが判別付かなくても別に良いとも言える
channel状態だけから判定しても良いのだし もちろんchannel状態に変化でるように少しの遮蔽は
必要な気がするがそれはそらしぎみ身体+両腕ですでに十分できているという仮説も成り立つやも
あるいはしゃがみこんでの脚腕の活用で股間は石とか切り株と両掌でふさげば、なにもなくても
ひんやり枕なくても、差を出すには十分いけるような気も)ような気がする。


1.GPS衛星は、130dBmギリギリの値の衛星信号を送ってくる衛星もあるかと思えば、圧倒的にそれを軽く超える強い信号を送ってくる衛星もある。
2.それはGPS specにそう書いてある通りで、最低保証値だけが示されているから仕方ないのだ。-130dBm以上と。
3.であるから、-130dBm程度の信号強度だった場合に、それは悩む。迷う。
4.つまり、
(a)弱い直接波を送信してくるタイプの衛星のの直接波を拾っているのか、
(b)強い直接波を送信してくるタイプの衛星の回折波を拾っているのか、弁別できないのである。

[以前のiEICE論文方式は
(b)を直接波と誤答率増加して本研究の枠組みが不審をもたれるのを嫌って、
閾知を(b)をできるだけ切り捨てる方向にLとかPとか大きく設定したので、
否応なく(a)も切り捨てられ、結果、方位限定幅160度とか大きくなり、捕捉衛星数も2とか1とかになって、
あまり実用的でなくなっていた]

5.直接波かと回折波かを(廉価な装置で・手持ちの装具のみで)弁別するには、反転して直接波と回折波の状況を、逆にしてみて、拾ってみて、比較する、しかない。ピボットするだけで、回折波だったものが直接波に、直接波だったものが回折波に、逆になるからである。

6.で、反転して拾ってみると、
(a')ギリギリだった(a)の場合の回折波はさらに弱くすでに安定して連続5秒以上の正常受信とは成りえないことが圧倒的に多い経験則(少なくともips5000では)
(b')の場合には回折波は弱くなってはいるが、-130dBmぎりぎりだったりそれを上回ったりするが、先の(b)と比べて信号強度引き算すれ
ば、2段階を超える差は出る経験則(少なくともips5000では)(圧倒的では19程度も変わる)。

7.ということで、そういうときの迷いを反転計測によって解消でき、不確かさが減る。
8.つまり、回折波なのか、直接波なのか、弁別できる。廉価・効果的・疲れず(ピボットは疲れないむしろ休息兼鑑賞で感情も理性判断も再生。疲労感もリフレッシュ)

9.その際つかう水、塩水等は持参した食材や飲料水や医療輸液、燃料・嗜好品アルコールだったり、高吸水性高分子(かんいトイレよう・せいりよう品・ほおんざい・保冷剤・紙おむつ等)だったり、無理無駄がない。(IEICE論文例姿勢。や、イチローストレッチ姿勢も考慮)

10。なにもない時でも、身体・体躯・四肢・頭部をフルに使い(和式トイレ座)と大地の大きめの石や切り株や丘陵を股間において、同様の効果を期待できる。暖機時間十分とり(休憩にもなる)。

11.1セットでもそこそこ包囲限定を期待できそう(simulation)。2セットなら90度回転1回。3セットなら60度回転2回。4セットなら、45度回転3回(順序は90度、135度、45度と90度を先にやるのが、新情報なし、というガッカリトライアルになることが少ないかと)


GPSはrolloverが19.6年毎に生じる。そのため時分秒はそのままで正確だが、年月日については読み替える必要がある。
これは問題というよりはGPSの仕様である。以下のデータでもそのことは該当する。
なお、ついでに述べておくと、GPS受信機はこの問題を回避するために、各メーカはファームエア更新で対応する例も多い。
即ちGPS受信機という世界においてはファームウエアの更新は頻繁に行われており、ユーザには抵抗なく受け入れられている文化が
既にその仕様に根ざした特性として存在しているとすら言って良い。
そのため、この背景にかんがみれば、本提案で提案しているファームウエア書き換えのみで対応可能な
方位情報取得方法は、従来のGPS受信機に特に好適に適合するといえよう。
GSPアンテナ、GPS受信機一体型のGPSユニットには一層に好適に適合するとさえ言える。だからといって、ファームエア更新に限るものではなく、この方式がひとたび理解が広まり普及した後には、
回転角度の自動検出の為のセンサ内蔵型とか、回転角度の入力のための装置とか、タップなどのUser Interfaceなどとも
好適に適合することは言うまでもない。

以下には、実際の実験で本提案方式が非常にうまく機能することを示す。
なお、用いた機材は、SONY IPS5000である。
信号出力のフォーマットは良く知られており、webなどでも公開されている。
Rolloverに関しては、GPSの問題というよりは仕様と捉えてしかるべきものであり、19.6年に一度、GPS weekが0に戻ってしまう仕様である。この仕様は妥当なものであり、これを無理に解決しようと試みることは資源の無駄遣いとも言えるもので、GPSの世界では特に問題視されていない。時分秒については、Rollverに関わらず正確である。年月日については、そこで、適宜、読み替える必要はあるが、、これを無理に解決しようと試みることは資源の無駄遣いとも言えるもので、GPSの世界では特に問題視されていないことに注意すべきである。なお、以下では、出力のまま示す。それを現実の年月日に直すことはUnixやLinuxのsed, awk, sh、bash, rubyなどを用いれば、簡易なことであるが敢えてそのままとしておく。
なお、SONY IPS formatの仕様については、有名な名機であるため、多く発行されてきた書籍などにより周知のことと思われるが、SONY IPS formatの仕様の概要を記しておく。
IPSフォーマットの定義は以下のようである。

センテンス(IPS)
SONY81%a%j%b%c%d%e%f%g%h%i%a%j%b%n4B%0l%1l%2l%3l%4l%5l%6l%7lfDBE%y%Z

<各定義>
SONY81 - SONYGPSの種類ベタ 81→IPS-5000、5000G,82→IPS-5200、
88→IPS-8000の意味

%a - 年月日をYYMMDDの6桁の数字で出力
%b - 時分秒をHHMMSSの6桁の数字で出力
%c - 北緯/南緯をN/Sの1文字で出力
%d - 緯度をDDMMSSSの7文字で出力
%e - 東経/西経をE/Wの1文字で出力
%f - 経度をDDDMMSSSの8文字で出力
%g - 高度をメートル単位の+/-付きの4桁整数(例:+0012,-1234)で出力
%h - 速度をKm/h単位の3桁の整数で出力
%i - 方向を度単位の3桁の整数で出力(0~360)
%4i - 方向を度単位の+-3桁の整数で出力(-180~180)
%j - 曜日を0-6の数字で出力
%nl - VhRFS形式の衛星状態を出力
%n - DOPをA-Qのアルファベットで出力


SONY990005281122909N3623537E14035451+00000050200005281122909
A4BaFOFTQDIFJAbQABVHAFJgCnDDRBeDCdGnCHeDhFIfDBEE

さらに詳細な信号仕様を以下に記す。当業者にとっては高名なSONY IPS formatであるし、万一失念していても、本仕様があれば、容易に読み解くことが出来るものである。なお出典は日本語で適切なものがなかったので以下によっている。しかしこれは英語といっても単に語句が列挙してある簡単なものであるため、本仕様があれば、容易に読み解くことが出来るものである。GPS受信機の出力はNMEAなど各種のものがあるが、いずれも内容は衛星情報や測位情報、測位演算の結果の日時情報、DOP情報等で似たり寄ったりで同じようなものであるためである。英語というほどのものではない。
http://happy.emu.id.au/neilp/gps/ipsformat2.htm
Information on decoding the Sony IPS Data Format for Position Output:

The IPS-2010 transmits position data every one second.
This data format is similar to the IPS-3000, which includes 108 ASCII characters, "Carriage Return" and "Line feed".
The sample data is as follows with referencing letters underneath each field.

SONY10 9508211122322 N3833744 W12244456 +2345 234 271 9508211122321 A
A B C D E F G H I

3 A RHECT SHQFN BDdFP aGfFM KCJCN dCNFN CcPAB LfEAB P 2 34 O
J K L M N O P Q R S T U V W

A: Sony software version 1.0

B: Date & Time
95 08 21 1 12 23 22
where
95 = year
08 = month
21 = day
1 = day of week: 0(Sunday) - 6(Saturday)
12 = hour (24 hour clock)
23 = minutes
22 = seconds

C: Latitude Degree, minute, minute/1000
where N3833744 means N38" 33.744' - needs a further update

D: Longitude Degree, minute, minute/1000
where W12244456 means W122" 44.456' - needs a further update

E: Altitude in meters
+2345 + indicates above earth ellipsoid
- indicates below earth ellipsoid

F: Velocity
234 km/hr

G: True bearing / direction relative to True North
271 degrees measured clockwise from True North (up to 360 degrees)

H: Calculation time. The time the IPS-2010 calculated position
95 08 21 1 12 23 21
95 = year
08 = month
21 = day
1 = day of week
12 = hour
23 = minutes
21 = seconds
Acquisition time is usually one second prior to display time.

I: Indicates DOP
Dilution of Precision Table:
Display DOP Display DOP
A 1 J 10
B 2 K 11 - 12
C 3 L 13 - 15
D 4 M 16 - 20
E 5 N 21 - 30
F 6 O 31 - 50
G 7 P 51 - 99
H 8 Q 100+
I 9
A ..... DOP = 1

J: Indicates measurement mode
3 = 3 satellites used (2-D mode)
4 = 4 satellites used (3-D mode)

K: Indicates Map Datum of position data
26 different world datums(A-Z) selectable from the Map Datum List.
A = WGS-84
B = Tokyo
C = ADINDAN
D = ARC 1950
E = MERCHICH
F = HONG KONG 1963
G = SOUTH ASIA
H = LUZON
I = INDIAN
J = INDIAN
K = FERTAU 1948
L = NORTH AMERICAN 1927 (use for Belize, Costa Rica, El Salvador,
M = EUROPEAN 1950 Guatemala, Honduras, Nicaragua)
EUROPEAN 1979
N = IRELAND 1965
O = ORDNANCE SURVEY OF GREAT BRITAIN 1936
P = NAHRWAN
Q = NAHRWAN
R = OLD EGYPTIAN
S = NORTH AMERICAN 1927 (use for Canada, Newfoundland Island)
T = NORTH AMERICAN 1983 (Alaska, Canada, Mexico, Central America, USA)
U = AUSTRALIAN GEODETIC 1984
V = GEODETIC DATUM 1949
W = PROVISIONAL SOUTH AMERICAN 1956
X = SOUTH AMERICAN 1969
Y = CAMPO INCHAUSPE
Z = CORREGO ALEGRE

A = WGS-84

L: Indicates Channel 1 satellite information
R H E C T
1 2 3 4 5

1st letter indicates satellite PRN Number
2nd Elevation
3rd Azimuth
4th Receiver & Sat info.
5th Sat signal strength

M: Indicates Channel 2 satellite information
N: Indicates Channel 3 satellite information
O: Indicates Channel 4 satellite information
P: Indicates Channel 5 satellite information
Q: Indicates Channel 6 satellite information
R: Indicates Channel 7 satellite information
S: Indicates Channel 8 satellite information

PRN Number:
Display PRN# Display PRN# Display PRN#
A 1 L 12 W 23
B 2 M 13 X 24
C 3 N 14 a 25
D 4 O 15 b 26
E 5 P 16 c 27
F 6 Q 17 d 28
G 7 R 18 e 29
H 8 S 19 f 30
I 9 T 20 g 31
J 10 U 21 h 32
K 11 V 22
Satellite Elevation:
Display Elevation Display Elevation
A 0 > +5 a 0 > -5
B +6 > +15 b -6 > -15
C +16 > +25 c -16 > -25
D +26 > +35 d -26 > -35
E +36 > +45 e -36 > -45
F +46 > +55 f -46 > -55
G +56 > +65 g -56 > -65
H +66 > +75 h -66 > -75
I +76 > +85 i -76 > -85
J +86 > +90 j -86 > -90

Satellite Azimuth:
Display Azimuth Display Azimuth
A 0 > +5 a 0 > -5
B +6 > +15 b -6 > -15
C +16 > +25 c -16 > -25
D +26 > +35 d -26 > -35
E +36 > +45 e -36 > -45
F +46 > +55 f -46 > -55
G +56 > +65 g -56 > -65
H +66 > +75 h -66 > -75
I +76 > +85 i -76 > -85
J +86 > +95 j -86 > -95
K +96 >+105 k -96 >-105
L +106 >+115 l -106 >-115
M +116 >+125 m -116 >-125
N +126 >+135 n -126 >-135
O +136 >+145 o -136 >-145
P +146 >+155 p -136 >-155
Q +156 >+165 q -156 >-165
R +166 >+175 r -166 >-175
S +176 >+180 s -176 >-180

Receiver and Satellite Information:
Display Situation
A Searching for satellites (SCAN)
B Receiver has synchronized with satellite signal (LOCK)
C Can be used for position calculation
D Satellite signal has been interrupted (HOLD)
E Satellite has been set unhealthy -not available for calculation
F Satellite has been used for position calculation

Receiver Signal Strength:
A (Low level) through to Z (high level)

T: Indicates Reference Generator Status
Display
P . . . . Reference Generator is LOCKED
U . . . . Reference Generator is NOT LOCKED
U: (No information)

V: Lat / Lon Format
Lat and Lon are shown as DMS if in Alphabet
Lat and Lon are shown as DMD if in Numeric

W: Indicates parity either E or O

--------------------------------------------
Commands to your IPS-2010
--------------------------------------------

You need to put @ character on the beginning of command.

PT: Enter Approximate position of where you are
At system reset or moving over 2000km with out receiving signal, or after a memory clear
Entering this command makes faster positioning than Automatic .
Example:@PTS35E139<CR><LF>
(N or S,Lat(Degree),E or W,Lon(Degree)

TM: Enter Approximate UTC time & date
Example:@TM199703042120000<CR><LF>
(UTC date and day of week and time)

SK: Enter a Local Map Datum
Example:@SKA<CR><LF>
(A=WGS-84 U=AGD84... See earlier table)

DMD:Set Lat and Lon as DMD
Example:@DMD<CR><LF>
Lat and Lon indicate as deg,min,1/1000min

DMS:Set Lat and Lon as DMS
Example:@DMS<CR><LF>
Lat and Lon indicate as deg,min,1/10sec

SR:Software Reset
Example:@SR<CR><LF>
Erase settings of CH command

CD:System Reset
Example:@CD<CR><LF>
Reset all in memory and set as default
Exact Place:Tokyo
Exact Date :random
DATUM :WGS-84
Indicate way of Lat and Lon:DMS

CH:Set SV# of satellites to receive(Fix satellites)
Example:@CH3,5,9,13,21,18<CR><LF>
Available number is 1 to 32
Way to clear this setting is
SR or CD command and CH command with out parameter.

SV:Calculate number of visible satellites of day
Example:@SV<CR><LF>
DFEEEFD...........................means
|||||||01:30 D(3)
|||||| F(5)
|||||01:00 E(4)
|||| ov 30 deg. E(4)
|||00:30 ov 30 deg. E(4)
||00:00 over 10 deg. from Holizon is F(5)
|00:00 over 30 deg. from Holizon is D(3)

A=0...K=10

LS:Calculate visible satellites of day (each 30 min)
Example:@LS<CR><LF>
05 DF
||over 10 deg. from Horizon is F(5)
|over 30 deg. from Horizon is D(3)
05 is 02:30 UTC

00=00:00(UTC)
01=00:30(UTC)
.
.
2F=23:30(UTC)




また、生データをまず示し、つぎに生データが示唆している状況を、テキストを幾何学的に配列したグラフィックスで簡略に示したものを示す。天空の状況をイメージしている。紙面で上側が北で天頂から見下ろした図である。紙面左が、東に相当する。SONY IPS信号フォーマットでは、各衛星の方位角をアルファベットで表す。北がAであり、東周りで、南まで付近までをRで表していることに対応した表記としている。また北から西回りで南までをこちらは小文字でaからrまでで表していることに対応した表記としている。これらが天空図を上空から見たときの地平線を表しており、円形を想定したtext graphicとしているが、実際には電子化の過程で完全な円形としては表示されていない可能性もあるが、それは本質ではない。視覚的補助となればそれでよいというものであり、多少ひし形めいて見える場合もあろうが、円形に直してイメージしていただければ幸いである。衛星が存在していたがある姿勢での信号強度の特徴量と、他方の姿勢での信号強度の特徴量との間に佐賀認められなかった場合には、その衛星の方位角を表す英字には、前後をスラッシュで囲んで示した。逆に、スラッシュで囲まずに、その真横に漢字で表とか裏とか記載したのは、本来真南向きで実験したりしているため、その直後に、反転姿勢をとるのだが、最初に向いていた方位を中心とする半球(上空から見れば半円)にその衛星が存在すると判定された場合を表として、その逆を裏として簡便な表記として一見してわかりやすいため用いている。そのいずれとも判定するには、どちらともつかない場合も当然あるので、それは、双方の姿勢の計測値から、直接波を受信した姿勢と回折波を受信した姿勢を弁別できなかった場合に、弱とか弱弱とか記載し、とくに方位限定の第一舞台からは排除したという意味で、排という語をつけたりもしている。また天頂付近、つまり真ん中付近に、 仰角排 J などと記載さいているのは、高い仰角の衛星の信号が計測はされているが、それは事前に規定した上限の仰角よりも高い仰角なので、規定どおり(従前の特許出願に記載したとおりという意味)に、方限定の結果をcontaminationしないように排除したという記号である。、また脇に、G-F=1<3差無
などと記載しているのは、信号強度の特徴量が、ある姿勢ではG、別の姿勢ではFであって、その差が1も段階しかないため、あらかじめ想定した閾値(この場合は3)より小さいとして、差が認められないとした、などの記録である。また、強強表、などと記載しているのは、これこそじゅうようなもので、ある姿勢でも、他方の姿勢でも、信号強度の特徴量は強い値を示したが、定められた信号強度の特徴量の比較の結果、前記表か裏かのいずれかに定まったことを示している。これは片ほうの姿勢のみで観測していたら、1/2の確率で妥当性に疑義が生じる可能性を示唆するものであるため重要である。本提案方法の重要性と存在意義がよく理解されるシーンである。これらの実験は、ある方位を向いた姿勢をほんの10秒間、それと相補的な逆の方位を向いた姿勢をほんの10秒間、の計測に過ぎないのに、これだけの、正確度の成果が得られていることは本提案方式の潜在力の大きさを示している。


C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\倉庫総合\超整理術式日付順で\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\2回と5回か陸橋10分回転を合計\2_kaiten_ttl_rikkyo.ips
の1-10行目と301から310行目
確か、GPSを体躯に垂直設置、GPS平面法線ビーム方向北側0度からスタートし、時計回りに、10秒で6度の角速度で体躯軸回り回転、記憶。

背中のGPSが真北に向いている(こっち)の10秒間 つまり1秒(行)目-10秒(行)目
SONY81 9101126 135500 N3542203 E13939391 +0103 001 092 9101126 135459 E 4 A DHGBE JGgCH MFGFI QDRFF BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAB gDJIE
SONY81 9101126 135501 N3542204 E13939391 +0103 001 100 9101126 135500 E 4 A DHGDD JGgCH MFGFJ QDRFG BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAC gDAHO
SONY81 9101126 135502 N3542203 E13939391 +0102 002 168 9101126 135501 K 4 A DHGDF JGgFH MFGFQ QDRBD BFdFP WCEFW EDjDC GBMAB gDIGO
SONY81 9101126 135503 N3542203 E13939391 +0102 001 164 9101126 135502 K 4 A DHGBE JGgFH MFGFV QDRDD BFdFN WCEFY EDjDC GBMAB gDIFO
SONY81 9101126 135504 N3542203 E13939391 +0101 001 176 9101126 135503 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRDE BFdFO WCEFW EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135505 N3542203 E13939391 +0101 001 097 9101126 135504 E 4 A DHGBF JGgFK MFGFS QDRFE BFdCO WCEFU EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135506 N3542203 E13939391 +0101 002 169 9101126 135505 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRBF BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDJDO
SONY81 9101126 135507 N3542204 E13939391 +0100 006 201 9101126 135506 K 4 A DHGBG JGgFL MFGFQ QDRBE BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDAAE
SONY81 9101126 135508 N3542204 E13939390 +0100 001 180 9101126 135507 K 4 A DHGBF JGgFN MFGFO QDRDE BFdFQ WCEFX EDjDB GBMAB gDEJO
SONY81 9101126 135509 N3542204 E13939390 +0101 001 165 9101126 135508 K 4 A DHGBE JGgFM MFGFL QDRDE BFdFR WCEFY EDjDB GBMAB gDHJO
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- ------- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ------ ----
北=表
表 表 表 裏 表 強強表弱弱 裏
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- ------- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ------ ----
背中のGPSが真南に向いている(あっち)の10秒間 つまり301秒(行)目-310秒(行)目
SONY81 9101126 140000 N3542200 E13939388 +0099 000 279 9101126 135959 C 3 A DHGDB JGgAC MFGDC QCRFX BFdAB WCEFK EDjDD GBLFH gDFFE
SONY81 9101126 140001 N3542200 E13939388 +0099 000 188 9101126 140000 C 3 A DHGDC JGgAC MFGDC QCRFZ BFdAB WCEFK EDjDD GBLFI gDGEO
SONY81 9101126 140002 N3542200 E13939388 +0099 000 275 9101126 140001 C 3 A DHGDC JGgAB MFGDD QCRFZ BFdAC WCEFJ EDjDH GBLFI gDHDE
SONY81 9101126 140003 N3542200 E13939388 +0099 000 286 9101126 140002 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDE QCRFX BFdAB WCEFH EDjFH GBLCJ gDIBO
SONY81 9101126 140004 N3542200 E13939388 +0099 000 284 9101126 140003 B 3 A DHHDB JGgAC MFGDE QCRFX BFdAB WCEFI EDjFG GBLCJ gDIAE
SONY81 9101126 140005 N3542200 E13939387 +0097 000 306 9101126 140004 D 4 A DHHDC JGgAC MFGFE QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFF GBLFK gDJIE
SONY81 9101126 140006 N3542201 E13939387 +0098 008 122 9101126 140005 D 4 A DHHDB JGgAB MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFE GBLFJ gDBIO
SONY81 9101126 140007 N3542201 E13939387 +0099 000 220 9101126 140006 C 3 A DHHDB JGgAC MFGDD QCRFY BFdAB WCEFI EDjDD GBLFI gDBHE
SONY81 9101126 140008 N3542201 E13939387 +0098 000 077 9101126 140007 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDD QCRFY BFdAB WCEFJ EDjFF GBLCH gDDGE
SONY81 9101126 140009 N3542201 E13939387 +0097 001 190 9101126 140008 D 4 A DHHDC JGgAC MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFG GBLFH gDEEO

歩道橋のデータは明らかに体躯+GPSごと反転比較すれば「出来る」を示してる。反転、比較なら実施できる。


条件(0.1)(衛星:1番目)がこっち・あっちに、共通なのが、夫々、連続5秒以上あること。
条件(0.2)(仰角:2番目)が85度以下の衛星で、あること[夫々、連続5秒以上で]。

条件(1.1)(状態:4番目)が受信(B[locked]/C[can use]/F[now using])が連続5秒以上ある事。非受信(A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
片側だけで条件(1.1)が成立していたら、もうそれだけで、そっちがわに存在と判定して良い。

もし、両側で条件(1.1)が成立していたら、
条件(2.1)(強度:5番目)をこっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をPとする。
条件(2.2)(強度:5番目)をあっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をP'とする。
条件(3.0) PとP'の差が2以下なら、差が無いと看做す。2より大きいなら、大きい方が直接波と看做し、小さい方が回折波とみなす。

以上の条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。


裏表(反転)比較を取り入れる手法と、表(一発)で手法と比べるととどうだろうか?と質問がでそう。
・裏表(反転)比較を取り入れると、FGなどの弱い強度でも、とにかく、状態が受信が5秒以上続いていれば、そして裏が比受信であれば自信を持って表で存在が主張できる。ということがわかった。
・その割に、それが、裏であるときには、否定されることが、安心して期待できるので、安心である。
・すなわち、それが表(直接)であって、なかなか弱い表(直接)なのか、それが裏であって、かなり強い表(直接)の裏(回折)なのか、が、わかる。
・GPS衛星の表(直接)は、強いのもあれば、弱いのもあるので、このように、微妙な値のものは、誤答率や無答率を増やすことになった。
・しかし、裏表方法の採用で、そのようなGPS衛星の表(直接)に強弱の多様性があることに、悩まされずに、それが、裏(回折)なのか表(直接)なのか、をuserは自ら弁別することができる。
・これによって、上空半天球にある衛星を、有効に、自分の身体と+α(水など極性分子を含むものなどが好適に適合する)だけで、あるいは、場合によっては身体だけで、山だけで[この場合は裏はほとんどない)、例えば宿泊施設としてのホテルの窓[この場合もよほど角でない限り屋上直下でないかぎり裏はほとんどないと推定される)だけで、識別できることになるのである。

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C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\倉庫総合\超整理術式日付順で\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\2回■と5回か陸橋10分回転を合計\2_kaiten_ttl_rikkyo.Ips
の150+(1から10行目)=151から160行目(東向き90度)と150+300+(1to10行目)=451行目から460行目(西向き270度)
確か、GPSを背中に張り付け、ひんやり枕[白元)を体躯に垂直設置、GPS平面法線ビーム方向北側0度からスタートし、時計回りに、10秒で6度の角速度で体躯軸回り回転、記憶。
背中のGPSが真東に向いている(こっち)の10秒間 つまり[1秒(行)目-10秒(行)]+150秒(行)[東がこっち]=151秒行目ー160秒行目
SONY81 910112 6135730 N3542201E13939394+0093 001290 910112 6135729 E4A DHGFG JGgDD MFGCN QDRFH BFdDF WCEFL EDjDD GBMFZ gDJHO
SONY81 910112 6135731 N3542201E13939394+0092 000354 910112 6135730 D4A DHGFG JGgDE MFGCN QDRFI BFdFF WCEFM EDjBE GBMCZ gDJHO
SONY81 910112 6135732 N3542201E13939394+0092 000313 910112 6135731 D4A DHGFH JGgDE MFGCO QDRFF BFdFE WCEFM EDjBE GBMCZ gDIIE
SONY81 910112 6135733 N3542201E13939394+0091 000279 910112 6135732 D4A DHGFH JGgCG MFGCO QDRFF BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDIIO
SONY81 910112 6135734 N3542201E13939394+0091 000312 910112 6135733 D4A DHGFG JGgCG MFGCN QDRFF BFdFF WCEFL EDjDE GBMCZ gDHHO
SONY81 910112 6135735 N3542201E13939394+0090 000333 910112 6135734 D4A DHGFH JGgCF MFGCN QDRFG BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDHFE
SONY81 910112 6135736 N3542201E13939394+0089 001070 910112 6135735 D4A DHGFH JGgCG MFGCN QDRFH BFdFE WCEFL EDjDD GBMCZ gDHDO
SONY81 910112 6135737 N3542201E13939393+0089 001286 910112 6135736 D4A DHGFF JGgCG MFGCM QDRFH BFdFE WCEFK EDjDB GBMCZ gDIJE
SONY81 910112 6135738 N3542201E13939393+0088 000049 910112 6135737 D4A DHGFF JGgCG MFGCL QDRFG BFdFF WCEFJ EDjDD GBMCZ gDIFO
SONY81 910112 6135739 N3542201E13939393+0087 000347 910112 6135738 D4A DHGFG JGgCG MFGCM QDRFG BFdFG WCEFK EDjDD GBMCZ gDIBO
------ ------ ------- ---------------------- ------ ------ ------- --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ------
東=表 裏 表 表 強強裏 強強表 裏 表
------ ------ ------- ---------------------- ------ ------ ------- --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ------
SONY81 910112 6140230 N3542201E13939386+0094 000266 910112 6140229 D4A DHHAC JGfFK MFFAB QCRFF BFdCI WCEDC EDjFT GCLFH gDCGO
SONY81 910112 6140231 N3542201E13939386+0094 001197 910112 6140230 D4A DHHAB JGfFJ MFFBE QCRFE BFdCJ WCEDE EDjFR GCLFH gDBDE
SONY81 910112 6140232 N3542201E13939386+0094 000000 910112 6140231 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRDD BFdCK WCEFF EDjFR GCLFH gDCGE
SONY81 910112 6140233 N3542201E13939386+0094 001148 910112 6140232 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFF BFdCI WCEFG EDjFQ GCLCH gDCGO
SONY81 910112 6140234 N3542201E13939386+0094 000212 910112 6140233 D4A DHHAB JGfFK MFFBE QCRDE BFdCI WCEFG EDjFP GCLFG gDCGE
SONY81 910112 6140235 N3542201E13939386+0093 000161 910112 6140234 D4A DHHAA JGfFK MFFBF QCRDF BFdCJ WCEFF EDjFQ GCLFG gDGDO
SONY81 910112 6140236 N3542201E13939386+0093 000153 910112 6140235 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFF BFdCI WCEFE EDjFP GCLCF gDGEE
SONY81 910112 6140237 N3542201E13939386+0094 000148 910112 6140236 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFE BFdCH WCEFE EDjFQ GCLCF gDCGE
SONY81 910112 6140238 N3542201E13939386+0094 000177 910112 6140237 D4A DHHAB JGfFK MFFBF QCRDD BFdCI WCEFG EDjFS GCLFF gDDFE
SONY81 910112 6140239 N3542201E13939386+0094 000327 910112 6140238 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFD BFdCI WCEBF EDjFR GCLFF gDDFE

背中のGPSが真南に向いている(あっち)の10秒間 つまり1秒(行)目-10秒(行)]+150秒(行)[東がこっち]+300秒行目[反転あっち]= 451秒行目-460秒行目


歩道橋のデータは明らかに体躯+GPSごと反転比較すれば「出来る」を示している。できる。反転、比較なら。


条件(0.1)(衛星:1番目)がこっち・あっちに、共通な衛星データが、夫々、連続5秒以上あること。
条件(0.2)(仰角:2番目)が■85度以下■の衛星で、あること[夫々、連続5秒以上で]。

条件(1.1)(状態:4番目)が■受信状態■(B[locked]/C[can use]/F[now using])が■連続5秒以上■ある事。非受信(A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
片側だけで条件(1.1)が成立していたら、もうそれだけで、そっちがわに存在と判定して良い。

もし、両側で条件(1.1)が成立していたら、
条件(2.1)(強度:5番目)をこっちの、■連続5秒間■の有り得べき各シリーズにおける各■最低信号強度■を得て、それら■の最大値■をPとする。
条件(2.2)(強度:5番目)をあっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をP'とする。
条件(3.0) PとP'の差が2以下なら、■差■が無いと看做す。2より大きいなら、大きい方が直接波と看做し、小さい方が回折波とみなす。

以上の条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。北を基準に考えると、東にに20度、西に30度だった。
さっきの、条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。北を基準に考えると、東にに40度、西に10度だった。

両方あわせると、北を基準に考えると、東に20度、西に10度で、幅30度に収まった。

(実際には、30秒静止して、20秒は暖機と見て、最後の10秒データだけ活かすもよい。それでも、4方向やるのに、2分しかかからないことに)
(うまみは、体軸周りピボット回転は疲れない。休憩と類似する景観鑑賞で、気力回復で方位取得できる。稜線や山頂ではなおさら。)。

この手続き、アルゴリズム、特許出願しといたほうが良いかな。特に、裏表で、まずstatusを見て、連続5秒以上のゾンピを受信とみて、あっちかこっちか、のみに、その遍在があれば、それで勝ち負け決まる。あっちもこっちもそれがあれば、その連続5秒シリーズの最低値の最大値を選んで、あっち、と、こっちの勝負を決める。そうして、判定を決める。それを、90度方向を変えて、もう一セット(裏表)実施すれば、30度程度に絞り込めるということを、シミュレーションで証明する。



ちなみに、SONY IPS5000は、曜日と時分秒はあっている。roll overしたので、年月日は一定の日数(1024週x7日/365日=19.63835年かな)ずれている。
そのように6桁の現在(と測位)年月日data(に19.63935年を加算)変換するプログラムを作れば良いだけの、体裁上の事で、気にすることはない。
論文でもそのように(読者は1024週x7日/365日=19.63835年を加算することと)追記しておけば変換さえしなくてよいやもしれぬ。





ここからは、データの検討をしてみた。




nict w8510wにもあった陸橋回転data 20100829らしい 20100629もらしい
C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\20100629■中野陸橋10分間回転icennon2個\2回■と5回か陸橋10分回転を合計\
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo3kaitenme.txt.ips

1秒目から10秒目 多分北向

SONY81 910113 0 113937 N3542204E13939387+0093 001160 910113 0 113936 C3A TEFFR QJeDE dCpAC KCJDE DEfFH WELFF JCnDD MDODC hDJJE
SONY81 910113 0 113938 N3542204E13939387+0093 001342 910113 0 113937 C3A TEFFR QJeFF dCpAC KCJFF DEfDE WELDD JCnDC MDODC hDHIO
SONY81 910113 0 113939 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113938 Q3A TEFCO QJeCF dCpAC KCJDE DEfDG WELDD JCnDB MDODD hDIIO
SONY81 910113 0 113940 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113939 Q3A TEFDK QJeCG dCpAB KCJDD DEfDF WELDD JCnDC MDOCE hDIIE
SONY81 910113 0 113941 N3542204E13939387+0093 000108 910113 0 113940 C3A TEFFO QJeFI dCpAC KCJCF DEfDC WELDD JCnDC MDOFE hDHIO
SONY81 910113 0 113942 N3542204E13939387+0093 002320 910113 0 113941 C3A TEFFP QJeFH dCpAB KCJFG DEfDC WELDD JCnDD MDODD hDGGO
SONY81 910113 0 113943 N3542204E13939387+0093 000026 910113 0 113942 C3A TEFFQ QJeFH dCpAC KCJFG DEfDD WELDC JCnDB MDODE hDFGE
SONY81 910113 0 113944 N3542204E13939387+0093 001320 910113 0 113943 D4A TEFFQ QJeFF dCpAB KCJCG DEfFF WELDC JCnDB MDOFF hDFDE
SONY81 910113 0 113945 N3542204E13939387+0089 004166 910113 0 113944 K4A TEFFS QJeBF dCpAB KCJFH DEfFE WELDD JCnDC MDOFF hDHAO
SONY81 910113 0 113946 N3542204E13939386+0093 000111 910113 0 113945 C3A TEFFS QJeFF dCpAB KCJCH DEfDC WELDC JCnDC MDOFD hDIHE
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 仰角排 弱弱 強強融 弱弱 弱弱 裏 裏
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 114437 N3542198E13939391+0109 000180 910113 0 114436 Q3A TEFDC QJiDE dCpDB KCJDE DEfDC WEKDD JCmCJ MDOCI hDGAE
SONY81 910113 0 114438 N3542198E13939391+0109 000350 910113 0 114437 D3A TEFDE QJiDF dCpDC KCJFG DEfDB WEKDE JCmFJ MDOFO hDGAE
SONY81 910113 0 114439 N3542198E13939390+0109 000170 910113 0 114438 D4A TEFDD QJiFF dCpDC KCJFG DEfDC WEKCE JCmFI MDOFP hDFJO
SONY81 910113 0 114440 N3542198E13939390+0109 002179 910113 0 114439 D4A TEFDC QJiFF dCpDD KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFL hDEIO
SONY81 910113 0 114441 N3542198E13939390+0109 000190 910113 0 114440 D4A TEFDE QJiFE dCpDC KCJFF DEfDB WEKDD JCmFI MDOFL hDDIE
SONY81 910113 0 114442 N3542198E13939390+0109 000175 910113 0 114441 D4A TEFDE QJiFF dCpDC KCJFF DEfDC WEKDF JCmFI MDOFO hDCIO
SONY81 910113 0 114443 N3542198E13939390+0109 000160 910113 0 114442 D4A TEFDD QJiFE dCpDB KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFK hDBHO
SONY81 910113 0 114444 N3542198E13939390+0108 001156 910113 0 114443 D4A TEFDC QJiFF dCpDB KCJFE DEfDC WEKDC JCmFL MDOFH hDBHO
SONY81 910113 0 114445 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114444 Q4A TEFDB QJiBF dCpDB KCJDE DEfDC WEKDC JCmCM MDOCH hDAIE
SONY81 910113 0 114446 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114445 Q4A TEFDD QJiDD dCpDC KCJDF DEfDC WEKDD JCmCM MDOCL hDAIO

300+1秒目から300+10秒目 多分南向き


2次元測位しているので期待したが、がっつり捕捉した衛星は案外少なかった。しかし、それでも、都合よく、反転各10秒データを用いれば、無答とか、誤答の心配なく、(これが偉大)、次を得た。
clockwize :50度
counterclockwize:20度
で、方位限定幅=70度
幅にまずは1セットの反転で限定できた。
(ちなみに高仰角排除もあ1つあったし、強強差無も1つあったし、弱弱排も3つあったし、表1つ、裏2つあった。という次第。
この裏表1セットで70度というちょっと広くて残念な値が、90度回転後に、どう制約されるか、には興味がある。
今回広かったのは、ハリを落としたの方向に2つほどひっかかったから(弱弱排1つと強強差無1つ)。この2つの損が、次の90度回転後にはメリットにかわるので、結果、よくなるかな。

A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F 表
弱弱排/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/ G-F=1<3差無 j 仰角排 J K
k L 弱弱排
/l/ /M/
裏m N
n O裏
/o/ /P/
弱弱排 p Q
q R
/ r/




150+ 1秒目から 150+10秒目 多分東向
SONY81 910113 0 114207 N3542204E13939385+0093 003147 910113 0 114206 I4A TEFFJ QJfDD dCpAB KCJFS DEfDC WEKFY JCnDC MDOFH hDCEE
SONY81 910113 0 114208 N3542204E13939385+0093 003107 910113 0 114207 I4A TEFFH QJfDE dCpAB KCJFT DEfDC WEKFZ JCnDD MDOFK hDCEO
SONY81 910113 0 114209 N3542204E13939385+0095 003104 910113 0 114208 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFT DEfDE WEKFZ JCnDC MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114210 N3542204E13939385+0095 003177 910113 0 114209 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFZ JCnDB MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114211 N3542204E13939385+0096 003156 910113 0 114210 I4A TEFFK QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFL hDBFE
SONY81 910113 0 114212 N3542204E13939385+0096 003109 910113 0 114211 I4A TEFFI QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFK hDBGE
SONY81 910113 0 114213 N3542204E13939385+0097 003129 910113 0 114212 I4A TEFFG QJfDC dCpAB KCJFV DEfDE WEKFZ JCnDB MDOFL hDAHE
SONY81 910113 0 114214 N3542204E13939385+0097 003148 910113 0 114213 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFU DEfBF WEKFY JCnDC MDOFL hDAIO
SONY81 910113 0 114215 N3542203E13939385+0098 001213 910113 0 114214 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFY JCnDC MDOFK hDJJO
SONY81 910113 0 114216 N3542203E13939386+0099 002131 910113 0 114215 I4A TEFFJ QJfDD dCpAA KCJFW DEfDB WEKFX JCnDC MDOFK hDJBE
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
東=表 表 裏 弱弱 表 裏 強強表 裏 表
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 114707 N3542205E13939388+0092 000324 910113 0 114706 D4A TEFDC QJmFF dCpDC KCJFG DEfFO WEKCF JCmFO MDODD hDBAE
SONY81 910113 0 114708 N3542205E13939388+0091 002002 910113 0 114707 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDE DEfFP WEKFH JCmFN MDODE hDCBO
SONY81 910113 0 114709 N3542205E13939388+0090 002018 910113 0 114708 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFR WEKFH JCmFL MDODE hDDDO
SONY81 910113 0 114710 N3542205E13939388+0089 002033 910113 0 114709 D4A TEFDD QJmFH dCpAC KCJDD DEfFR WEKFF JCmFL MDODC hDEEE
SONY81 910113 0 114711 N3542205E13939388+0089 001032 910113 0 114710 D4A TEFDD QJmFF dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFE JCmFM MDODC hDFFE
SONY81 910113 0 114712 N3542205E13939388+0089 000285 910113 0 114711 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFG JCmFM MDODD hDFFE
SONY81 910113 0 114713 N3542205E13939388+0090 000334 910113 0 114712 D4A TEFDC QJmFI dCpAB KCJFE DEfFR WEKCG JCmFK MDODC hDFEO
SONY81 910113 0 114714 N3542205E13939388+0088 006018 910113 0 114713 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDE DEfFQ WEKFF JCmFL MDODB hDHFE
SONY81 910113 0 114715 N3542205E13939388+0090 000073 910113 0 114714 B3A TEFDC QJmDF dCpAB KCJDE DEfFP WEKFF JCmFM MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 114716 N3542205E13939388+0088 000085 910113 0 114715 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFO WEKFG JCmFL MDODB hDHHO
450+ 1秒目から 450+10秒目 多分西向
clockwize:40度
counterclockwize:40度
all:80度の方位限定
となった。あまりうれしくないな。

で、裏表合わせると
clockwize方向の最小:min(50,40)=40度
counterclockwize方向の最小(20,40)=20度
all:40+20=60度の方位限定で、6方位に相当だ。まあ、誤答、無答がないだけ良しとするか。
彼がいっていたように、見切れる方位を探すが早いかな。弱弱とか、強強差無も見切れることの示唆とみて、
逆回りでもしれをやればまた見切れて限定できるか。



!はさっきは使えなかったが今回使えた衛星(ただデータには実質的には貢献しなかったようだ)
さっきのように、幅が80度とか(50度とかでなく)すごく広いときは、90度まわしてもかえってだめで、45度とか60度とかにとどめるのが良いのやもしれぬ。
理由は、ハリの落ちた先にちょうど衛星が複数あって、弱弱排とか、強強差なしとか、起きている可能性があるので、それを
受信しようして90度まわしても、平面アンテナの垂線方向になってしまうため、受信はするが、方位限定に貢献しないため。
それよりは、…、60度とかまわして(3セット狙い)、45度とかまわして(90度まわすデメリットを回避し、うまくいけば、そこから90度まわして、最後にあまり期待せず45度戻すとか)
これは、興味深い話題。


A
a B
b C
/c/ /D/
d E表
e F
裏!/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/表!
j 仰角排 J K Y-F=19>2表!
k L
/l/ /M/
m N
裏n O表
/o/ /P/
弱弱排 p Q
q R
/ r/




ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー



実施:laptop personal computer保存されたデータをDAVで送ったもの(2010/8/29の3回目のやつ以外の2回目)を基礎にやってみた。
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo2kaitenme.txt.ips




1秒目から10秒目 多分北向き
SONY81 910113 0 112859 N3542207E13939387+0113 001168 910113 0 112858 D4A TEFFQ QIdFL dDpDC KDJCM DEgFH WELFH JBnDC MCOAB hDEDO
SONY81 910113 0 112900 N3542207E13939387+0112 001081 910113 0 112859 D4A TEFFQ QIdFK dDpDC KDJCP DEgFI WELFI JBnDC MCOAB hDDEE
SONY81 910113 0 112901 N3542207E13939387+0111 000012 910113 0 112900 D4A TEFFP QIdFL dDpDC KDJCP DEgFL WELFF JBnDC MCOAB hDCEO
SONY81 910113 0 112902 N3542207E13939387+0109 004356 910113 0 112901 E4A TEFFP QIdFK dDpDD KDJFM DEgFM WELDC JBnDD MCOAB hDEEO
SONY81 910113 0 112903 N3542207E13939387+0107 002351 910113 0 112902 E4A TEFFO QIdFK dDpBE KDJFK DEgFJ WELDD JBnDD MCOAB hDEEE
SONY81 910113 0 112904 N3542207E13939387+0119 000027 910113 0 112903 D3A TEFFL QIdFK dDpDD KDJFI DEgDE WELDD JBnDC MCOAB hDDIE
SONY81 910113 0 112905 N3542207E13939388+0119 001004 910113 0 112904 D3A TEFFK QIdFI dDpDC KDJFF DEgDC WELDC JBnDB MCOAC hDDCO
SONY81 910113 0 112906 N3542207E13939388+0119 001353 910113 0 112905 D3A TEFFL QIdFJ dDpDB KDJFF DEgDC WELDE JBnDB MCOAB hDDGE
SONY81 910113 0 112907 N3542207E13939389+0114 000028 910113 0 112906 C3A TEFFM QIdFJ dDpDB KDJCG DEgDC WELFF JBnDB MCOAC hDBAE
SONY81 910113 0 112908 N3542207E13939389+0114 001000 910113 0 112907 D3A TEFFL QIdFI dDpDB KDJFH DEgDD WELDD JBnDC MCOAB hDBEO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 表 弱弱 強強融 表 裏 裏 裏
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 113359 N3542205E13939389+0104 002192 910113 0 113358 I4A TEFDD QIdDC dDpBF KDJFH DEgDC WELFL JBnFJ MDOFP hDGFO
SONY81 910113 0 113400 N3542205E13939389+0105 003227 910113 0 113359 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDC WELFI JBnFL MDOFL hDFEE
SONY81 910113 0 113401 N3542205E13939389+0107 004286 910113 0 113400 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFG DEgDC WELFJ JBnFK MDOFL hDFDE
SONY81 910113 0 113402 N3542205E13939389+0108 004287 910113 0 113401 I4A TEFDC QIdDC dDpCG KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDEBE
SONY81 910113 0 113403 N3542205E13939389+0109 002253 910113 0 113402 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDDBO
SONY81 910113 0 113404 N3542205E13939389+0109 003222 910113 0 113403 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFH DEgDC WELFL JBnFK MDOFO hDBAE
SONY81 910113 0 113405 N3542205E13939389+0110 003222 910113 0 113404 I4A TEFDC QIdDC dDpDC KDJFH DEgDC WELFJ JBnFJ MDOFP hDAAE
SONY81 910113 0 113406 N3542204E13939388+0110 005256 910113 0 113405 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFG DEgDB WELFJ JBnFI MDOFP hDIJE
SONY81 910113 0 113407 N3542204E13939388+0111 004263 910113 0 113406 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFF DEgDB WELFJ JBnFI MDOFO hDIIO
SONY81 910113 0 113408 N3542204E13939388+0111 000214 910113 0 113407 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFF DEgDB WELFJ JBnFH MDOFP hDHHO
300+1秒目から300+10秒目 多分南向き
clck 10 deg
cntrclck 10 deg
total 20deg [のちにやるような、90度回転せずとも十分だった)
というか、下図を、その場で、使用者に見せれば、よい。そうすれば、今、どこに針が落ちているか一目瞭然で、何度程度回転させるのがよさそうか、ぐらいはわかる。少なくとも、90度まわすのはばかげていることがわかりそうだ。そして、弱寂のpと、強強融 のJも見せておけば、・・、pは直接波でこんなに弱いのだから、地物遮蔽かなにかで(実際四谷大塚ほううこうののビル遮蔽だろう)だめそうだな、とわかるし、強強融も、Iがあるので、別に、難しいそれを狙わなくても十分良いデータは得られているので、狙うとすれば、K、Oの間か、G,Iの間か、いずれにしても、あまり狙いがいのないとこだ。とわかる。また時間を改めて異なる衛星配置になてからにしようというのも手とわかる。
A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F 表
/f/ /G/
表 g H
h I 表
/i/ /J/
j J K
k L 裏
/l/ /M/
m N
裏 n O裏
/o/ /P/
p Q
q R
/r/



衛星Kについて…新たな知見…、これまでは強強高高差が3以上なら差があり、と見ていて、それは成功していた。(その場合、強強低低差も3以上が期待されていた、つまり、分離されていた…のだ)。
ところが、
強強高高差が4≧3で、従来なら合格しているのだが、
強強の2つの分布図が、重なるのだ・・・・きれいに分離せず、
は、まだ回折と直接を弁別できるとは言い難い、事態があることがわかった・・・ちょうどハリの方向にある衛星。。。
で、こういう風に、きちんと強度で、分離できない、2者は、やはり、分離できないとするのがよいように思った。
つまり、条件を変える・・・すなわち、
強強高高差が≧3以上で、かつ、
強強の相互のデータの最大値最小値がきれいに分離されて重なっていないこと、とする。か。これが直観的にわかりやすい弁別。(もったいながって、ハリ上の衛星を生かそうとしすぎて、data contaminationして、誤答が混入するよいりいいもんな)

(今回は重なっているのだ。衛星K)




150+1秒目から 150+10秒目 多分東向
SONY81 910113 0 113129 N3542203E13939389+0098 003126 910113 0 113128 J4A TEFFO QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDB WELFP JBnAB MDOFK hDHBE
SONY81 910113 0 113130 N3542203E13939388+0099 002240 910113 0 113129 J4A TEFFO QIdDF dDpAB KDJFZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDGJO
SONY81 910113 0 113131 N3542203E13939388+0100 005252 910113 0 113130 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDC WELFT JBnAB MDOFL hDEEO
SONY81 910113 0 113132 N3542203E13939388+0099 001092 910113 0 113131 H4A TEFFL QIdFG dDpAC KDJCZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113133 N3542203E13939388+0100 004134 910113 0 113132 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDE WELFO JBnAC MDOFM hDDGO
SONY81 910113 0 113134 N3542203E13939388+0099 001078 910113 0 113133 H4A TEFFM QIdFG dDpAB KDJCZ DEgDE WELFP JBnAC MDOFL hDEJO
SONY81 910113 0 113135 N3542203E13939388+0100 003270 910113 0 113134 J4A TEFFM QIdDE dDpAC KDJFZ DEgDC WELFS JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113136 N3542203E13939388+0101 002213 910113 0 113135 J4A TEFFL QIdDC dDpAC KDJFZ DEgDC WELFW JBnAC MDOFM hDDGE
SONY81 910113 0 113137 N3542203E13939388+0101 003205 910113 0 113136 J4A TEFFI QIdDB dDpAC KDJFY DEgDB WELFX JBnAB MDOFN hDDEO
SONY81 910113 0 113138 N3542203E13939388+0101 002222 910113 0 113137 J4A TEFFI QIdDC dDpAB KDJFY DEgDC WELFX JBnAB MDOFM hDDCO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
東=表 強強表 裏 弱弱 強強表 裏 表
裏 表
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 113629 N3542202E13939386+0121 000029 910113 0 113628 B3A TEFDC QIdBH dCpDB KDJBI DEgFL WELFE JCnFN MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 113630 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113629 Q3A TEFDE QIdBG dCpDB KDJBF DEgCP WELDC JCnCK MDODD hDHGO
SONY81 910113 0 113631 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113630 Q3A TEFDD QIdBG dCpDB KDJDE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGO
SONY81 910113 0 113632 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113631 Q3A TEFDD QIdDH dCpDB KDJBE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGE
SONY81 910113 0 113633 N3542202E13939386+0121 000296 910113 0 113632 B3A TEFFE QJdBI dCpDB KDJBG DEgFP WELDD JCnFK MDODC hDICE
SONY81 910113 0 113634 N3542202E13939386+0121 000355 910113 0 113633 B3A TEFFF QJdBI dCpDB KDJBG DEgFM WELDD JCnFJ MDODC hDIBE
SONY81 910113 0 113635 N3542202E13939386+0121 000351 910113 0 113634 B3A TEFFF QJdBH dCpDB KDJBH DEgFN WELDD JCnFJ MDODC hDIAE
SONY81 910113 0 113636 N3542202E13939385+0121 000351 910113 0 113635 B3A TEFFF QJdBG dCpDC KDJBG DEgFM WELDE JCnFJ MDODC hDIJO
SONY81 910113 0 113637 N3542202E13939385+0123 003224 910113 0 113636 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFS WELFF JCnFI MDODC hDFIO
SONY81 910113 0 113638 N3542202E13939385+0125 004204 910113 0 113637 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFZ WELFH JCnFH MDODD hDDHE
450+ 1秒目から 450+10秒目 多分西向
the north exists in the range from
1st clock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
in 1st cntrclock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
the north exists in the range from
2nd clck 40 deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
2nd cntrclck 40 deg (based on the inital orientation of anntena beam)
totally,
the north exists in the range from
toral clock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
to
total cntrclock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
(then,
azimuth limitation width is 20deg.)

90度回ってもう一度、というのはフリスビー特許の発想が生きているように思う。
連続5秒の安定受信、の最低値比較というのは、気圧GPS特許の「低気圧持続時間」計測を活かすとの発想がもしかすると、基礎やもしれぬ。

A
a B
b C
/c/ /D/
裏 d E
e F 表
/f/ /G/
裏 g H
h I
/i/ /J/表
j J K
k L 表
/l/ /M/
m N
裏 n O表
/o/ /P/
p Q
q R
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーー
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo1kaitenme.txt.ips


1秒目から10秒目 多分北向き
SONY81 9101130 111749 N3542208E13939387+0089 000256 9101130 111748 D4A TFFCM QIcFL dDoDC KDIFF DEgFO WDMDE JBnAB MCPFG gDDEE
SONY81 9101130 111750 N3542208E13939387+0089 000180 9101130 111749 Q3A TFFFN QIcFK dDoDD KDIDF DEgFK WDMDI JBnAC MCPDE gDDEE
SONY81 9101130 111751 N3542208E13939387+0088 001358 9101130 111750 F4A TFFFO QIcFJ dDoDC KDIFG DEgFG WDMDD JBnAC MCPDH gDCFE
SONY81 9101130 111752 N3542207E13939387+0088 000355 9101130 111751 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFF DEgFF WDMDD JBnAC MCPDE gDIGO
SONY81 9101130 111753 N3542207E13939387+0088 002355 9101130 111752 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFG DEgFH WDMDC JBnAD MCPDC gDFGO
SONY81 9101130 111754 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111753 F4A TFFFP QIcFM dDoDB KDIFH DEgFI WDMDC JBnBF MCPDD gDDHO
SONY81 9101130 111755 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111754 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFH WDMDD JBnBF MCPDC gDBHO
SONY81 9101130 111756 N3542206E13939387+0088 002357 9101130 111755 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFI WDMDD JBnBD MCPDB gDIHO
SONY81 9101130 111757 N3542206E13939387+0088 002353 9101130 111756 F4A TFFFP QIcFL dDoDB KDIFF DEgFG WDMDE JBnBE MCPDC gDHHO
SONY81 9101130 111758 N3542206E13939387+0088 002001 9101130 111757 E4A TFFFO QIcFL dDoDB KDICF DEgFF WDMFE JBnDD MCPDD gDHHO
------ ------- ------ ---------------------- ------ ------- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 表 裏 表 表 弱弱 裏 裏
------ ------- ------ ---------------------- ------ ------- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 9101130 112249 N3542203E13939388+0106 001195 9101130 112248 E3A TFFDC QIcAB dDoFW KDIDD DEgDC WDLFG JBnBL MCOFP gDGCE
SONY81 9101130 112250 N3542203E13939388+0106 001324 9101130 112249 E3A TFFDB QIcAB dDoFY KDIDE DEgDC WDLFG JBnBL MCOFN gDFCE
SONY81 9101130 112251 N3542203E13939388+0106 000323 9101130 112250 C3A TFFDD QIcAC dDoFY KDIFF DEgDD WDLDE JBnBL MCOFR gDFCE
SONY81 9101130 112252 N3542203E13939388+0106 000307 9101130 112251 B3A TFFFE QIcAB dDoFY KDICF DEgDC WDLDC JBnBM MCOFR gDECO
SONY81 9101130 112253 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112252 Q3A TFFDC QIcAB dDoCY KDIDE DEgDB WDLDD JBnBN MCOCR gDECO
SONY81 9101130 112254 N3542203E13939388+0106 000348 9101130 112253 E3A TFFDC QIcAB dDoFY KDIDD DEgDB WDLFH JBnBO MCOFN gDECE
SONY81 9101130 112255 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112254 Q3A TFFDD QIcAC dDoCY KDIDD DEgDB WDLBF JBnBO MCOCO gDFCO
SONY81 9101130 112256 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112255 Q3A TFFDD QIcAB dDoCZ KDIDE DEgDC WDLDE JBnBO MCOCO gDFCE
SONY81 9101130 112257 N3542203E13939388+0107 001351 9101130 112256 E3A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIDE DEgDD WDLFH JBnBN MCOFL gDICE
SONY81 9101130 112258 N3542203E13939388+0111 004164 9101130 112257 K4A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIFE DEgDD WDLFG JBnBM MCOFL gDFDO
150+1秒目から150+10秒目 多分南向き
clockwize 20deg
cntclockwz 10deg
次に回すべきは、cntrclockwizeに20度、で、うまくいけば、方位Iの衛星を歯止めにつかって、clockwize側の20度を10度にまで減らす作戦。
かな。ちょっと休憩。
A
a B
b C
表/c/ /D/
d E
e F 表
/f/ /G/
表g H
h I 表
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
裏 n O
/o/ /P/裏
p Q
q R
/r/


A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーー

A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/


A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/



start


↓←←←←←←←←←←←←←←必要に応じて反転←←← 新たな回転済み方位での計測←←←



↑y
まだ未検査のchannel(衛星信号)があるか→→→→N→→→→→→方位限定の実施→まだ重ね合わせるべき回転してデータ収集があるかn→end
↓ ↑ (初期ビーム方向が北から時計回りに何度から反時計回りに何度の範囲に存在)
y
未検査の衛星信号をpickup ↑

判定ルーチンへ。→→→→→→↑


IEICE2011.2月号での判定ルーチン:1秒データ単発だけをとりだし、その信号強度が、閾値以上かどうかだけ。

今回IEICE2014年号[予定)での判定ルーチン:十分に(たとえば20秒とか以上)暖機後の10秒データとその反転時の同様データをとりだし、(1)5秒連続での、受信statusがあるか、(2)片側にだけ、それがあれば、そちらの側に直接波の主体衛星が存在と判定(3)どちら側にもなければおわり(4)両側にてそれがあれば(4α)10秒内の連続五秒受信状態の各シリーズ中の最低信号強度のうちの最大値をこちら側とあちら側で比べて、3以上の差があり、かつ、(4β)正対と反転の最小強度から最大強度の範囲が交わっていない、ならば、信号強度の強かった側に直接波の主体衛星が存在する、(逆側は回折波である)と判定。このように弁別する。







^^^^^^^


単純閾値越えを基準とすると・・・・
下記の(a)(b)区別がつかぬ。
→(b)は実は回折波、だった場合に
→(矛盾)無答か誤答か(偶然)正答になる。
→誤答が増えるのは困る
→計測成績の全体的な劣化
→(b)は実は回折波なのに、直接波と誤認することによって、誤答率の上昇が発生するが、誤答率を0-5%にすべく動くと
→閾値を上げざるを得ない。
→閾値のインフレ現象
→次の2つの欠点が生じる。
(欠点1)無答率がやたらに上がって、25%とか35%(だっけ)「にも」増加する。
(欠点2)閾値の普遍性を固定できない。(固定を図ると、非実用的な高閾値とせざるを得ない)
(たまたまうまくいっただけの閾値となってしまう恐れあり)
閾値を変える必要がある場合(閾値を、どんどん上げてく必要。otherwize成績劣化)
1)遮蔽物個体(寸法/厚さ) による違い(より小さい遮蔽物や眞水使ったら・・・ありうる…一層高い閾値に変える要)
2)GPS受信機個体(感度) による違い(受信感度のより良いGPS受信機個体使ったら…ありうる…高い閾値に変える要)
3)上空GPS個体(送信強度) による違い(より強信号の衛星出現したら…仕様ではあり得る…高い閾値に変える要)

→ところが新方法なら裏表の比較なので、
前記2)は相殺が期待され、GPS個体差は減るような気がする。
前記3)も相殺が期待され、衛星(信号強度)個体差は減るような気がする。
前記1)も相殺が期待され、遮蔽物の大きさ・厚さはあまり関係なくなる(両方OKのときの信号強度差基準値の大小だけ
すこし気にしてやればよい。ただ、小遮蔽物のときに、信号強度差基準値を小さくすればよいし、
この基準を使うのは特殊な場合だけだからこれが判別付かなくても別に良いとも言える
channel状態だけから判定しても良いのだし もちろんchannel状態に変化でるように少しの遮蔽は
必要と考えられる。

特許書くときの前提
1.GPS衛星は、130dBmギリギリの値の衛星信号を送ってくる衛星もあるかと思えば、圧倒的にそれを軽く超える強い信号を送ってくる衛星もある。
2.それはGPS specにそう書いてある通りで、最低保証値だけが示されているから仕方ないのだ。-130dBm以上と。
3.であるから、-130dBm程度の信号強度だった場合に、それは悩む。迷う。
4.つまり、
(a)弱い直接波を送信してくるタイプの衛星のの直接波を拾っているのか、
(b)強い直接波を送信してくるタイプの衛星の回折波を拾っているのか、弁別できないのである。

[以前のiEICE論文方式は
(b)を直接波と誤答率増加して本研究の枠組みが不審をもたれるのを嫌って、
閾知を(b)をできるだけ切り捨てる方向にLとかPとか大きく設定したので、
否応なく(a)も切り捨てられ、結果、方位限定幅160度とか大きくなり、捕捉衛星数も2とか1とかになって、
あまり実用的でなくなっていた]

5.直接波かと回折波かを(廉価な装置で・手持ちの装具のみで)弁別するには、反転して直接波と回折波の状況を、逆にしてみて、拾ってみて、比較する、しかない。ピボットするだけで、回折波だったものが直接波に、直接波だったものが回折波に、逆になるからである。

6.で、反転して拾ってみると、
(a')ギリギリだった(a)の場合の回折波はさらに弱くすでに安定して連続5秒以上の正常受信とは成りえないことが圧倒的に多い経験則(少なくともips5000では)
(b')の場合には回折波は弱くなってはいるが、-130dBmぎりぎりだったりそれを上回ったりするが、先の(b)と比べて信号強度引き算すれ
ば、2段階を超える差は出る経験則(少なくともips5000では)(圧倒的では19程度も変わる)。

7.ということで、そういうときの迷いを反転計測によって解消でき、不確かさが減る。
8.つまり、回折波なのか、直接波なのか、弁別できる。廉価・効果的・疲れず(ピボットは疲れないむしろ休息兼鑑賞で感情も理性判断も再生。疲労感もリフレッシュ)

9.その際つかう水、塩水等は持参した食材や飲料水や医療輸液、燃料・嗜好品アルコールだったり、高吸水性高分子(かんいトイレよう・せいりよう品・ほおんざい・保冷剤・紙おむつ等)だったり、無理無駄がない。(IEICE論文例姿勢。や、イチローストレッチ姿勢も考慮)

10。なにもない時でも、身体・体躯・四肢・頭部をフルに使い(和式トイレ座)と大地の大きめの石や切り株や丘陵を股間において、同様の効果を期待できる。暖機時間十分とり(休憩にもなる)。

11.1セットでもそこそこ包囲限定を期待できそう(simulation)。2セットなら90度回転1回。3セットなら60度回転2回。4セットなら、45度回転3回(順序は90度、135度、45度と90度を先にやるのが、新情報なし、というガッカリトライアルになることが少ないかと)




C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\倉庫総合\超整理術式日付順で\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\2回と5回か陸橋10分回転を合計\2_kaiten_ttl_rikkyo.ips
の1-10行目と301から310行目
GPSを背中に張り付け)を体躯に垂直設置、GPS平面法線ビーム方向北側0度からスタートし、時計回りに、10秒で6度の角速度で体躯軸回り回転、記憶。

背中のGPSが真北に向いている(こっち)の10秒間 つまり1秒(行)目-10秒(行)目
SONY81 9101126 135500 N3542203 E13939391 +0103 001 092 9101126 135459 E 4 A DHGBE JGgCH MFGFI QDRFF BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAB gDJIE
SONY81 9101126 135501 N3542204 E13939391 +0103 001 100 9101126 135500 E 4 A DHGDD JGgCH MFGFJ QDRFG BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAC gDAHO
SONY81 9101126 135502 N3542203 E13939391 +0102 002 168 9101126 135501 K 4 A DHGDF JGgFH MFGFQ QDRBD BFdFP WCEFW EDjDC GBMAB gDIGO
SONY81 9101126 135503 N3542203 E13939391 +0102 001 164 9101126 135502 K 4 A DHGBE JGgFH MFGFV QDRDD BFdFN WCEFY EDjDC GBMAB gDIFO
SONY81 9101126 135504 N3542203 E13939391 +0101 001 176 9101126 135503 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRDE BFdFO WCEFW EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135505 N3542203 E13939391 +0101 001 097 9101126 135504 E 4 A DHGBF JGgFK MFGFS QDRFE BFdCO WCEFU EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135506 N3542203 E13939391 +0101 002 169 9101126 135505 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRBF BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDJDO
SONY81 9101126 135507 N3542204 E13939391 +0100 006 201 9101126 135506 K 4 A DHGBG JGgFL MFGFQ QDRBE BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDAAE
SONY81 9101126 135508 N3542204 E13939390 +0100 001 180 9101126 135507 K 4 A DHGBF JGgFN MFGFO QDRDE BFdFQ WCEFX EDjDB GBMAB gDEJO
SONY81 9101126 135509 N3542204 E13939390 +0101 001 165 9101126 135508 K 4 A DHGBE JGgFM MFGFL QDRDE BFdFR WCEFY EDjDB GBMAB gDHJO
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- ------- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ------ ----
北=表 表 表
表 裏 表 強強表 弱弱 裏
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- ------- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ------ ----
背中のGPSが真南に向いている(あっち)の10秒間 つまり301秒(行)目-310秒(行)目
SONY81 9101126 140000 N3542200 E13939388 +0099 000 279 9101126 135959 C 3 A DHGDB JGgAC MFGDC QCRFX BFdAB WCEFK EDjDD GBLFH gDFFE
SONY81 9101126 140001 N3542200 E13939388 +0099 000 188 9101126 140000 C 3 A DHGDC JGgAC MFGDC QCRFZ BFdAB WCEFK EDjDD GBLFI gDGEO
SONY81 9101126 140002 N3542200 E13939388 +0099 000 275 9101126 140001 C 3 A DHGDC JGgAB MFGDD QCRFZ BFdAC WCEFJ EDjDH GBLFI gDHDE
SONY81 9101126 140003 N3542200 E13939388 +0099 000 286 9101126 140002 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDE QCRFX BFdAB WCEFH EDjFH GBLCJ gDIBO
SONY81 9101126 140004 N3542200 E13939388 +0099 000 284 9101126 140003 B 3 A DHHDB JGgAC MFGDE QCRFX BFdAB WCEFI EDjFG GBLCJ gDIAE
SONY81 9101126 140005 N3542200 E13939387 +0097 000 306 9101126 140004 D 4 A DHHDC JGgAC MFGFE QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFF GBLFK gDJIE
SONY81 9101126 140006 N3542201 E13939387 +0098 008 122 9101126 140005 D 4 A DHHDB JGgAB MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFE GBLFJ gDBIO
SONY81 9101126 140007 N3542201 E13939387 +0099 000 220 9101126 140006 C 3 A DHHDB JGgAC MFGDD QCRFY BFdAB WCEFI EDjDD GBLFI gDBHE
SONY81 9101126 140008 N3542201 E13939387 +0098 000 077 9101126 140007 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDD QCRFY BFdAB WCEFJ EDjFF GBLCH gDDGE
SONY81 9101126 140009 N3542201 E13939387 +0097 001 190 9101126 140008 D 4 A DHHDC JGgAC MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFG GBLFH gDEEO

歩道橋のデータは明らかに体躯+GPSごと反転比較すれば「出来る」を示してるじゃん。できる。反転、比較なら。


条件(0.1)(衛星:1番目)がこっち・あっちに、共通なのが、夫々、連続5秒以上あること。
条件(0.2)(仰角:2番目)が85度以下の衛星で、あること[夫々、連続5秒以上で]。

条件(1.1)(状態:4番目)が受信(B[locked]/C[can use]/F[now using])が連続5秒以上ある事。非受信(A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
片側だけで条件(1.1)が成立していたら、もうそれだけで、そっちがわに存在と判定して良い。

もし、両側で条件(1.1)が成立していたら、
条件(2.1)(強度:5番目)をこっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をPとする。
条件(2.2)(強度:5番目)をあっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をP'とする。
条件(3.0) PとP'の差が2以下なら、差が無いと看做す。2より大きいなら、大きい方が直接波と看做し、小さい方が回折波とみなす。

以上の条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。

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裏表(反転)比較を取り入れる手法と、表(一発)で手法と比べるととどうだろうか?と質問がでそう。
・裏表(反転)比較を取り入れると、FGなどの弱い強度でも、とにかく、状態が受信が5秒以上続いていれば、そして裏が比受信であれば自信を持って表で存在が主張できる。ということがわかった。
・その割に、それが、裏であるときには、否定されることが、安心して期待できるので、安心である。
・すなわち、それが表(直接)であって、なかなか弱い表(直接)なのか、それが裏であって、かなり強い表(直接)の裏(回折)なのか、が、わかる。
・GPS衛星の表(直接)は、強いのもあれば、弱いのもあるので、このように、微妙な値のものは、誤答率や無答率を増やすことになった。
・しかし、裏表方法の採用で、そのようなGPS衛星の表(直接)に強弱の多様性があることに、悩まされずに、それが、裏(回折)なのか表(直接)なのか、をuserは自ら弁別することができる。
・これによって、上空半天球にある衛星を、有効に、自分の身体と+α(極性物質などとか)だけで、あるいは、場合によっては身体だけで、山だけで[この場合は裏はほとんどない)、ホテルの窓[この場合もよほど角でない限り屋上直下でないかぎり裏はほとんどないと推定される)だけで、識別できることになるのである。

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C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\倉庫総合\超整理術式日付順で\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\2回■と5回か陸橋10分回転を合計\2_kaiten_ttl_rikkyo.Ips
の150+(1から10行目)=151から160行目(東向き90度)と150+300+(1to10行目)=451行目から460行目(西向き270度)
確か、GPSを背中に張り付け、ひんやり枕[白元)を体躯に垂直設置、GPS平面法線ビーム方向北側0度からスタートし、時計回りに、10秒で6度の角速度で体躯軸回り回転、記憶。
背中のGPSが真東に向いている(こっち)の10秒間 つまり[1秒(行)目-10秒(行)]+150秒(行)[東がこっち]=151秒行目ー160秒行目
SONY81 910112 6135730 N3542201E13939394+0093 001290 910112 6135729 E4A DHGFG JGgDD MFGCN QDRFH BFdDF WCEFL EDjDD GBMFZ gDJHO
SONY81 910112 6135731 N3542201E13939394+0092 000354 910112 6135730 D4A DHGFG JGgDE MFGCN QDRFI BFdFF WCEFM EDjBE GBMCZ gDJHO
SONY81 910112 6135732 N3542201E13939394+0092 000313 910112 6135731 D4A DHGFH JGgDE MFGCO QDRFF BFdFE WCEFM EDjBE GBMCZ gDIIE
SONY81 910112 6135733 N3542201E13939394+0091 000279 910112 6135732 D4A DHGFH JGgCG MFGCO QDRFF BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDIIO
SONY81 910112 6135734 N3542201E13939394+0091 000312 910112 6135733 D4A DHGFG JGgCG MFGCN QDRFF BFdFF WCEFL EDjDE GBMCZ gDHHO
SONY81 910112 6135735 N3542201E13939394+0090 000333 910112 6135734 D4A DHGFH JGgCF MFGCN QDRFG BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDHFE
SONY81 910112 6135736 N3542201E13939394+0089 001070 910112 6135735 D4A DHGFH JGgCG MFGCN QDRFH BFdFE WCEFL EDjDD GBMCZ gDHDO
SONY81 910112 6135737 N3542201E13939393+0089 001286 910112 6135736 D4A DHGFF JGgCG MFGCM QDRFH BFdFE WCEFK EDjDB GBMCZ gDIJE
SONY81 910112 6135738 N3542201E13939393+0088 000049 910112 6135737 D4A DHGFF JGgCG MFGCL QDRFG BFdFF WCEFJ EDjDD GBMCZ gDIFO
SONY81 910112 6135739 N3542201E13939393+0087 000347 910112 6135738 D4A DHGFG JGgCG MFGCM QDRFG BFdFG WCEFK EDjDD GBMCZ gDIBO
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東=表 裏 表 表 強強裏 強強表 裏 表
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SONY81 910112 6140230 N3542201E13939386+0094 000266 910112 6140229 D4A DHHAC JGfFK MFFAB QCRFF BFdCI WCEDC EDjFT GCLFH gDCGO
SONY81 910112 6140231 N3542201E13939386+0094 001197 910112 6140230 D4A DHHAB JGfFJ MFFBE QCRFE BFdCJ WCEDE EDjFR GCLFH gDBDE
SONY81 910112 6140232 N3542201E13939386+0094 000000 910112 6140231 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRDD BFdCK WCEFF EDjFR GCLFH gDCGE
SONY81 910112 6140233 N3542201E13939386+0094 001148 910112 6140232 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFF BFdCI WCEFG EDjFQ GCLCH gDCGO
SONY81 910112 6140234 N3542201E13939386+0094 000212 910112 6140233 D4A DHHAB JGfFK MFFBE QCRDE BFdCI WCEFG EDjFP GCLFG gDCGE
SONY81 910112 6140235 N3542201E13939386+0093 000161 910112 6140234 D4A DHHAA JGfFK MFFBF QCRDF BFdCJ WCEFF EDjFQ GCLFG gDGDO
SONY81 910112 6140236 N3542201E13939386+0093 000153 910112 6140235 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFF BFdCI WCEFE EDjFP GCLCF gDGEE
SONY81 910112 6140237 N3542201E13939386+0094 000148 910112 6140236 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFE BFdCH WCEFE EDjFQ GCLCF gDCGE
SONY81 910112 6140238 N3542201E13939386+0094 000177 910112 6140237 D4A DHHAB JGfFK MFFBF QCRDD BFdCI WCEFG EDjFS GCLFF gDDFE
SONY81 910112 6140239 N3542201E13939386+0094 000327 910112 6140238 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFD BFdCI WCEBF EDjFR GCLFF gDDFE

背中のGPSが真南に向いている(あっち)の10秒間 つまり1秒(行)目-10秒(行)]+150秒(行)[東がこっち]+300秒行目[反転あっち]= 451秒行目-460秒行目


歩道橋のデータは明らかに体躯+GPSごと反転比較すれば「出来る」を示してるじゃん。できる。反転、比較なら。


条件(0.1)(衛星:1番目)がこっち・あっちに、共通な衛星データが、夫々、連続5秒以上あること。
条件(0.2)(仰角:2番目)が■85度以下■の衛星で、あること[夫々、連続5秒以上で]。

条件(1.1)(状態:4番目)が■受信状態■(B[locked]/C[can use]/F[now using])が■連続5秒以上■ある事。非受信(A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
片側だけで条件(1.1)が成立していたら、もうそれだけで、そっちがわに存在と判定して良い。

もし、両側で条件(1.1)が成立していたら、
条件(2.1)(強度:5番目)をこっちの、■連続5秒間■の有り得べき各シリーズにおける各■最低信号強度■を得て、それら■の最大値■をPとする。
条件(2.2)(強度:5番目)をあっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をP'とする。
条件(3.0) PとP'の差が2以下なら、■差■が無いと看做す。2より大きいなら、大きい方が直接波と看做し、小さい方が回折波とみなす。

以上の条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。北を基準に考えると、東にに20度、西に30度だった。
さっきの、条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。北を基準に考えると、東にに40度、西に10度だった。

両方あわせると、北を基準に考えると、東に20度、西に10度で、幅30度に収まった。

(実際には、30秒静止して、20秒は暖機と見て、最後の10秒データだけ活かすもよい。それでも、4方向やるのに、2分しかかからないことに)
(うまみは、体軸周りピボット回転は疲れない。休憩と類似する景観鑑賞で、気力回復で方位取得できる。稜線や山頂ではなおさら。)。

この手続き、アルゴリズム、特許出願しといたほうが良いかな。特に、裏表で、まずstatusを見て、連続5秒以上のゾンピを受信とみて、あっちかこっちか、のみに、その遍在があれば、それで勝ち負け決まる。あっちもこっちもそれがあれば、その連続5秒シリーズの最低値の最大値を選んで、あっち、と、こっちの勝負を決める。そうして、判定を決める。それを、90度方向を変えて、もう一セット(裏表)実施すれば、30度程度に絞り込めるということを、シミュレーションで証明する。



ちなみに、SONY IPS5000は、曜日と時分秒はあっている。roll overしたので、年月日は一定の日数(1024週x7日/365日=19.63835年かな)ずれている。
そのように6桁の現在(と測位)年月日data(に19.63935年を加算)変換するプログラムを作れば良いだけの、体裁上の事で、気にすることはない。
論文でもそのように(読者は1024週x7日/365日=19.63835年を加算することと)追記しておけば変換さえしなくてよいやもしれぬ。



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ここからは、データの検討をしてみた。




nict w8510wにもあった陸橋回転data 20100829らしい 20100629もらしい
C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\20100629■中野陸橋10分間回転icennon2個\2回■と5回か陸橋10分回転を合計\
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo3kaitenme.txt.ips

1秒目から10秒目 多分北向

SONY81 910113 0 113937 N3542204E13939387+0093 001160 910113 0 113936 C3A TEFFR QJeDE dCpAC KCJDE DEfFH WELFF JCnDD MDODC hDJJE
SONY81 910113 0 113938 N3542204E13939387+0093 001342 910113 0 113937 C3A TEFFR QJeFF dCpAC KCJFF DEfDE WELDD JCnDC MDODC hDHIO
SONY81 910113 0 113939 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113938 Q3A TEFCO QJeCF dCpAC KCJDE DEfDG WELDD JCnDB MDODD hDIIO
SONY81 910113 0 113940 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113939 Q3A TEFDK QJeCG dCpAB KCJDD DEfDF WELDD JCnDC MDOCE hDIIE
SONY81 910113 0 113941 N3542204E13939387+0093 000108 910113 0 113940 C3A TEFFO QJeFI dCpAC KCJCF DEfDC WELDD JCnDC MDOFE hDHIO
SONY81 910113 0 113942 N3542204E13939387+0093 002320 910113 0 113941 C3A TEFFP QJeFH dCpAB KCJFG DEfDC WELDD JCnDD MDODD hDGGO
SONY81 910113 0 113943 N3542204E13939387+0093 000026 910113 0 113942 C3A TEFFQ QJeFH dCpAC KCJFG DEfDD WELDC JCnDB MDODE hDFGE
SONY81 910113 0 113944 N3542204E13939387+0093 001320 910113 0 113943 D4A TEFFQ QJeFF dCpAB KCJCG DEfFF WELDC JCnDB MDOFF hDFDE
SONY81 910113 0 113945 N3542204E13939387+0089 004166 910113 0 113944 K4A TEFFS QJeBF dCpAB KCJFH DEfFE WELDD JCnDC MDOFF hDHAO
SONY81 910113 0 113946 N3542204E13939386+0093 000111 910113 0 113945 C3A TEFFS QJeFF dCpAB KCJCH DEfDC WELDC JCnDC MDOFD hDIHE
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北=表 表 仰角排 弱弱 強強融 弱弱 弱弱 裏 裏
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SONY81 910113 0 114437 N3542198E13939391+0109 000180 910113 0 114436 Q3A TEFDC QJiDE dCpDB KCJDE DEfDC WEKDD JCmCJ MDOCI hDGAE
SONY81 910113 0 114438 N3542198E13939391+0109 000350 910113 0 114437 D3A TEFDE QJiDF dCpDC KCJFG DEfDB WEKDE JCmFJ MDOFO hDGAE
SONY81 910113 0 114439 N3542198E13939390+0109 000170 910113 0 114438 D4A TEFDD QJiFF dCpDC KCJFG DEfDC WEKCE JCmFI MDOFP hDFJO
SONY81 910113 0 114440 N3542198E13939390+0109 002179 910113 0 114439 D4A TEFDC QJiFF dCpDD KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFL hDEIO
SONY81 910113 0 114441 N3542198E13939390+0109 000190 910113 0 114440 D4A TEFDE QJiFE dCpDC KCJFF DEfDB WEKDD JCmFI MDOFL hDDIE
SONY81 910113 0 114442 N3542198E13939390+0109 000175 910113 0 114441 D4A TEFDE QJiFF dCpDC KCJFF DEfDC WEKDF JCmFI MDOFO hDCIO
SONY81 910113 0 114443 N3542198E13939390+0109 000160 910113 0 114442 D4A TEFDD QJiFE dCpDB KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFK hDBHO
SONY81 910113 0 114444 N3542198E13939390+0108 001156 910113 0 114443 D4A TEFDC QJiFF dCpDB KCJFE DEfDC WEKDC JCmFL MDOFH hDBHO
SONY81 910113 0 114445 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114444 Q4A TEFDB QJiBF dCpDB KCJDE DEfDC WEKDC JCmCM MDOCH hDAIE
SONY81 910113 0 114446 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114445 Q4A TEFDD QJiDD dCpDC KCJDF DEfDC WEKDD JCmCM MDOCL hDAIO

300+1秒目から300+10秒目 多分南向き


2次元測位しているので期待したが、がっつり捕捉した衛星は案外少なかった。しかし、それでも、都合よく、反転各10秒データを用いれば、無答とか、誤答の心配なく、(これが偉大)、次を得た。
clockwize :50度
counterclockwize:20度
で、方位限定幅=70度
幅にまずは1セットの反転で限定できた。
(ちなみに高仰角排除もあ1つあったし、強強差無も1つあったし、弱弱排も3つあったし、表1つ、裏2つあった。という次第。
この裏表1セットで70度というちょっと広くて残念な値が、90度回転後に、どう制約されるか、には興味がある。
今回広かったのは、ハリを落としたの方向に2つほどひっかかったから(弱弱排1つと強強差無1つ)。この2つの損が、次の90度回転後にはメリットにかわるので、結果、よくなるかな。

A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F 表
弱弱排/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/ G-F=1<3差無
j 仰角排 J K
k L 弱弱排
/l/ /M/
裏m N
n O裏
/o/ /P/
弱弱排 p Q
q R
/ r/




150+ 1秒目から 150+10秒目 多分東向
SONY81 910113 0 114207 N3542204E13939385+0093 003147 910113 0 114206 I4A TEFFJ QJfDD dCpAB KCJFS DEfDC WEKFY JCnDC MDOFH hDCEE
SONY81 910113 0 114208 N3542204E13939385+0093 003107 910113 0 114207 I4A TEFFH QJfDE dCpAB KCJFT DEfDC WEKFZ JCnDD MDOFK hDCEO
SONY81 910113 0 114209 N3542204E13939385+0095 003104 910113 0 114208 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFT DEfDE WEKFZ JCnDC MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114210 N3542204E13939385+0095 003177 910113 0 114209 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFZ JCnDB MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114211 N3542204E13939385+0096 003156 910113 0 114210 I4A TEFFK QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFL hDBFE
SONY81 910113 0 114212 N3542204E13939385+0096 003109 910113 0 114211 I4A TEFFI QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFK hDBGE
SONY81 910113 0 114213 N3542204E13939385+0097 003129 910113 0 114212 I4A TEFFG QJfDC dCpAB KCJFV DEfDE WEKFZ JCnDB MDOFL hDAHE
SONY81 910113 0 114214 N3542204E13939385+0097 003148 910113 0 114213 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFU DEfBF WEKFY JCnDC MDOFL hDAIO
SONY81 910113 0 114215 N3542203E13939385+0098 001213 910113 0 114214 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFY JCnDC MDOFK hDJJO
SONY81 910113 0 114216 N3542203E13939386+0099 002131 910113 0 114215 I4A TEFFJ QJfDD dCpAA KCJFW DEfDB WEKFX JCnDC MDOFK hDJBE
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東=表 表 裏 弱弱 表 裏 強強表 裏 表
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SONY81 910113 0 114707 N3542205E13939388+0092 000324 910113 0 114706 D4A TEFDC QJmFF dCpDC KCJFG DEfFO WEKCF JCmFO MDODD hDBAE
SONY81 910113 0 114708 N3542205E13939388+0091 002002 910113 0 114707 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDE DEfFP WEKFH JCmFN MDODE hDCBO
SONY81 910113 0 114709 N3542205E13939388+0090 002018 910113 0 114708 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFR WEKFH JCmFL MDODE hDDDO
SONY81 910113 0 114710 N3542205E13939388+0089 002033 910113 0 114709 D4A TEFDD QJmFH dCpAC KCJDD DEfFR WEKFF JCmFL MDODC hDEEE
SONY81 910113 0 114711 N3542205E13939388+0089 001032 910113 0 114710 D4A TEFDD QJmFF dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFE JCmFM MDODC hDFFE
SONY81 910113 0 114712 N3542205E13939388+0089 000285 910113 0 114711 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFG JCmFM MDODD hDFFE
SONY81 910113 0 114713 N3542205E13939388+0090 000334 910113 0 114712 D4A TEFDC QJmFI dCpAB KCJFE DEfFR WEKCG JCmFK MDODC hDFEO
SONY81 910113 0 114714 N3542205E13939388+0088 006018 910113 0 114713 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDE DEfFQ WEKFF JCmFL MDODB hDHFE
SONY81 910113 0 114715 N3542205E13939388+0090 000073 910113 0 114714 B3A TEFDC QJmDF dCpAB KCJDE DEfFP WEKFF JCmFM MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 114716 N3542205E13939388+0088 000085 910113 0 114715 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFO WEKFG JCmFL MDODB hDHHO
450+ 1秒目から 450+10秒目 多分西向
clockwize:40度
counterclockwize:40度
all:80度の方位限定
となった。あまりうれしくないな。

で、裏表合わせると
clockwize方向の最小:min(50,40)=40度
counterclockwize方向の最小(20,40)=20度
all:40+20=60度の方位限定で、6方位に相当だ。まあ、誤答、無答がないだけ良しとするか。
彼がいっていたように、見切れる方位を探すが早いかな。弱弱とか、強強差無も見切れることの示唆とみて、
逆回りでもしれをやればまた見切れて限定できるか。



!はさっきは使えなかったが今回使えた衛星(ただデータには実質的には貢献しなかったようだ)
さっきのように、幅が80度とか(50度とかでなく)すごく広いときは、90度まわしてもかえってだめで、45度とか60度とかにとどめるのが良いのやもしれぬ。
理由は、ハリの落ちた先にちょうど衛星が複数あって、弱弱排とか、強強差なしとか、起きている可能性があるので、それを
受信しようして90度まわしても、平面アンテナの垂線方向になってしまうため、受信はするが、方位限定に貢献しないため。
それよりは、…、60度とかまわして(3セット狙い)、45度とかまわして(90度まわすデメリットを回避し、うまくいけば、そこから90度まわして、最後にあまり期待せず45度戻すとか)
これは、興味深い話題。


A
a B
b C
/c/ /D/
d E 表
e F
裏!/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/表!
j 仰角排 J K Y-F=19>2表!
k L
/l/ /M/
m N
裏n O表
/o/ /P/

弱弱排 p Q
q R
/ r/




ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー



実施:laptop personal computer保存されたデータをDAVで送ったもの(2010/8/29の3回目以外の2回目)を基礎に方位限定を実施した。。
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo2kaitenme.txt.ips




1秒目から10秒目 多分北向き
SONY81 910113 0 112859 N3542207E13939387+0113 001168 910113 0 112858 D4A TEFFQ QIdFL dDpDC KDJCM DEgFH WELFH JBnDC MCOAB hDEDO
SONY81 910113 0 112900 N3542207E13939387+0112 001081 910113 0 112859 D4A TEFFQ QIdFK dDpDC KDJCP DEgFI WELFI JBnDC MCOAB hDDEE
SONY81 910113 0 112901 N3542207E13939387+0111 000012 910113 0 112900 D4A TEFFP QIdFL dDpDC KDJCP DEgFL WELFF JBnDC MCOAB hDCEO
SONY81 910113 0 112902 N3542207E13939387+0109 004356 910113 0 112901 E4A TEFFP QIdFK dDpDD KDJFM DEgFM WELDC JBnDD MCOAB hDEEO
SONY81 910113 0 112903 N3542207E13939387+0107 002351 910113 0 112902 E4A TEFFO QIdFK dDpBE KDJFK DEgFJ WELDD JBnDD MCOAB hDEEE
SONY81 910113 0 112904 N3542207E13939387+0119 000027 910113 0 112903 D3A TEFFL QIdFK dDpDD KDJFI DEgDE WELDD JBnDC MCOAB hDDIE
SONY81 910113 0 112905 N3542207E13939388+0119 001004 910113 0 112904 D3A TEFFK QIdFI dDpDC KDJFF DEgDC WELDC JBnDB MCOAC hDDCO
SONY81 910113 0 112906 N3542207E13939388+0119 001353 910113 0 112905 D3A TEFFL QIdFJ dDpDB KDJFF DEgDC WELDE JBnDB MCOAB hDDGE
SONY81 910113 0 112907 N3542207E13939389+0114 000028 910113 0 112906 C3A TEFFM QIdFJ dDpDB KDJCG DEgDC WELFF JBnDB MCOAC hDBAE
SONY81 910113 0 112908 N3542207E13939389+0114 001000 910113 0 112907 D3A TEFFL QIdFI dDpDB KDJFH DEgDD WELDD JBnDC MCOAB hDBEO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 表 弱弱 強強融 表 裏
裏 裏
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 113359 N3542205E13939389+0104 002192 910113 0 113358 I4A TEFDD QIdDC dDpBF KDJFH DEgDC WELFL JBnFJ MDOFP hDGFO
SONY81 910113 0 113400 N3542205E13939389+0105 003227 910113 0 113359 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDC WELFI JBnFL MDOFL hDFEE
SONY81 910113 0 113401 N3542205E13939389+0107 004286 910113 0 113400 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFG DEgDC WELFJ JBnFK MDOFL hDFDE
SONY81 910113 0 113402 N3542205E13939389+0108 004287 910113 0 113401 I4A TEFDC QIdDC dDpCG KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDEBE
SONY81 910113 0 113403 N3542205E13939389+0109 002253 910113 0 113402 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDDBO
SONY81 910113 0 113404 N3542205E13939389+0109 003222 910113 0 113403 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFH DEgDC WELFL JBnFK MDOFO hDBAE
SONY81 910113 0 113405 N3542205E13939389+0110 003222 910113 0 113404 I4A TEFDC QIdDC dDpDC KDJFH DEgDC WELFJ JBnFJ MDOFP hDAAE
SONY81 910113 0 113406 N3542204E13939388+0110 005256 910113 0 113405 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFG DEgDB WELFJ JBnFI MDOFP hDIJE
SONY81 910113 0 113407 N3542204E13939388+0111 004263 910113 0 113406 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFF DEgDB WELFJ JBnFI MDOFO hDIIO
SONY81 910113 0 113408 N3542204E13939388+0111 000214 910113 0 113407 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFF DEgDB WELFJ JBnFH MDOFP hDHHO
300+1秒目から300+10秒目 多分南向き
clck 10 deg
cntrclck 10 deg
total 20deg [のちにやるような、90度回転せずとも十分だった)
というか、下図を、その場で、使用者に見せれば、よい。そうすれば、今、どこに針が落ちているか一目瞭然で、何度程度回転させるのがよさそうか、ぐらいはわかる。少なくとも、90度まわすのはばかげていることがわかりそうだ。そして、弱寂のpと、強強融 のJも見せておけば、・・、pは直接波でこんなに弱いのだから、地物遮蔽かなにかで(実際四谷大塚ほううこうののビル遮蔽だろう)だめそうだな、とわかるし、強強融も、Iがあるので、別に、難しいそれを狙わなくても十分良いデータは得られているので、狙うとすれば、K、Oの間か、G,Iの間か、いずれにしても、あまり狙いがいのないとこだ。とわかる。また時間を改めて異なる衛星配置になてからにしようというのも手とわかる。
A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F 表
/f/ /G/
表 g H
h I 表
/i/ /J/
j J K
k L 裏
/l/ /M/
m N
裏 n O裏
/o/ /P/
p Q
q R
/r/



衛星Kについて…新たな知見…、これまでは強強高高差が3以上なら差があり、と見ていて、それは成功していた。(その場合、強強低低差も3以上が期待されていた、つまり、分離されていた…のだ)。
ところが、
強強高高差が4≧3で、従来なら合格しているのだが、
強強の2つの分布図が、重なるのだ・・・・きれいに分離せず、
は、まだ回折と直接を弁別できるとは言い難い、事態があることがわかった・・・ちょうどハリの方向にある衛星。。。
で、こういう風に、きちんと強度で、分離できない、2者は、やはり、分離できないとするのがよいように思った。
つまり、条件を変える・・・すなわち、
強強高高差が≧3以上で、かつ、
強強の相互のデータの最大値最小値がきれいに分離されて重なっていないこと、とする。か。これが直観的にわかりやすい弁別。(もったいながって、ハリ上の衛星を生かそうとしすぎて、data contaminationして、誤答が混入するよいりいいもんな)

(今回は重なっているのだ。衛星K)


これで以前のデータは抵触して結果がくるってこないかなないかな?

ーーーーー


150+1秒目から 150+10秒目 多分東向
SONY81 910113 0 113129 N3542203E13939389+0098 003126 910113 0 113128 J4A TEFFO QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDB WELFP JBnAB MDOFK hDHBE
SONY81 910113 0 113130 N3542203E13939388+0099 002240 910113 0 113129 J4A TEFFO QIdDF dDpAB KDJFZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDGJO
SONY81 910113 0 113131 N3542203E13939388+0100 005252 910113 0 113130 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDC WELFT JBnAB MDOFL hDEEO
SONY81 910113 0 113132 N3542203E13939388+0099 001092 910113 0 113131 H4A TEFFL QIdFG dDpAC KDJCZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113133 N3542203E13939388+0100 004134 910113 0 113132 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDE WELFO JBnAC MDOFM hDDGO
SONY81 910113 0 113134 N3542203E13939388+0099 001078 910113 0 113133 H4A TEFFM QIdFG dDpAB KDJCZ DEgDE WELFP JBnAC MDOFL hDEJO
SONY81 910113 0 113135 N3542203E13939388+0100 003270 910113 0 113134 J4A TEFFM QIdDE dDpAC KDJFZ DEgDC WELFS JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113136 N3542203E13939388+0101 002213 910113 0 113135 J4A TEFFL QIdDC dDpAC KDJFZ DEgDC WELFW JBnAC MDOFM hDDGE
SONY81 910113 0 113137 N3542203E13939388+0101 003205 910113 0 113136 J4A TEFFI QIdDB dDpAC KDJFY DEgDB WELFX JBnAB MDOFN hDDEO
SONY81 910113 0 113138 N3542203E13939388+0101 002222 910113 0 113137 J4A TEFFI QIdDC dDpAB KDJFY DEgDC WELFX JBnAB MDOFM hDDCO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
東=表 強強表 裏 弱弱 強強表 裏 表 裏 表
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 113629 N3542202E13939386+0121 000029 910113 0 113628 B3A TEFDC QIdBH dCpDB KDJBI DEgFL WELFE JCnFN MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 113630 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113629 Q3A TEFDE QIdBG dCpDB KDJBF DEgCP WELDC JCnCK MDODD hDHGO
SONY81 910113 0 113631 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113630 Q3A TEFDD QIdBG dCpDB KDJDE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGO
SONY81 910113 0 113632 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113631 Q3A TEFDD QIdDH dCpDB KDJBE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGE
SONY81 910113 0 113633 N3542202E13939386+0121 000296 910113 0 113632 B3A TEFFE QJdBI dCpDB KDJBG DEgFP WELDD JCnFK MDODC hDICE
SONY81 910113 0 113634 N3542202E13939386+0121 000355 910113 0 113633 B3A TEFFF QJdBI dCpDB KDJBG DEgFM WELDD JCnFJ MDODC hDIBE
SONY81 910113 0 113635 N3542202E13939386+0121 000351 910113 0 113634 B3A TEFFF QJdBH dCpDB KDJBH DEgFN WELDD JCnFJ MDODC hDIAE
SONY81 910113 0 113636 N3542202E13939385+0121 000351 910113 0 113635 B3A TEFFF QJdBG dCpDC KDJBG DEgFM WELDE JCnFJ MDODC hDIJO
SONY81 910113 0 113637 N3542202E13939385+0123 003224 910113 0 113636 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFS WELFF JCnFI MDODC hDFIO
SONY81 910113 0 113638 N3542202E13939385+0125 004204 910113 0 113637 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFZ WELFH JCnFH MDODD hDDHE
450+ 1秒目から 450+10秒目 多分西向
the north exists in the range from
1st clock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
in 1st cntrclock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
the north exists in the range from
2nd clck 40 deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
2nd cntrclck 40 deg (based on the inital orientation of anntena beam)
totally,
the north exists in the range from
toral clock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
to
total cntrclock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
(then,
azimuth limitation width is 20deg.)

90度回ってもう一度、というのはフリスビー特許の発想が生きているように思う。
連続5秒の安定受信、の最低値比較というのは、気圧GPS特許の「低気圧持続時間」計測を活かすとの発想がもしかすると、基礎やもしれぬ。

A
a B
b C
/c/ /D/
裏 d E
e F 表
/f/ /G/
裏 g H
h I
/i/ /J/表
j J K
k L 表
/l/ /M/
m N
裏 n O表
/o/ /P/
p Q
q R
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーー
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo1kaitenme.txt.ips


1秒目から10秒目 多分北向き
SONY81 9101130 111749 N3542208E13939387+0089 000256 9101130 111748 D4A TFFCM QIcFL dDoDC KDIFF DEgFO WDMDE JBnAB MCPFG gDDEE
SONY81 9101130 111750 N3542208E13939387+0089 000180 9101130 111749 Q3A TFFFN QIcFK dDoDD KDIDF DEgFK WDMDI JBnAC MCPDE gDDEE
SONY81 9101130 111751 N3542208E13939387+0088 001358 9101130 111750 F4A TFFFO QIcFJ dDoDC KDIFG DEgFG WDMDD JBnAC MCPDH gDCFE
SONY81 9101130 111752 N3542207E13939387+0088 000355 9101130 111751 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFF DEgFF WDMDD JBnAC MCPDE gDIGO
SONY81 9101130 111753 N3542207E13939387+0088 002355 9101130 111752 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFG DEgFH WDMDC JBnAD MCPDC gDFGO
SONY81 9101130 111754 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111753 F4A TFFFP QIcFM dDoDB KDIFH DEgFI WDMDC JBnBF MCPDD gDDHO
SONY81 9101130 111755 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111754 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFH WDMDD JBnBF MCPDC gDBHO
SONY81 9101130 111756 N3542206E13939387+0088 002357 9101130 111755 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFI WDMDD JBnBD MCPDB gDIHO
SONY81 9101130 111757 N3542206E13939387+0088 002353 9101130 111756 F4A TFFFP QIcFL dDoDB KDIFF DEgFG WDMDE JBnBE MCPDC gDHHO
SONY81 9101130 111758 N3542206E13939387+0088 002001 9101130 111757 E4A TFFFO QIcFL dDoDB KDICF DEgFF WDMFE JBnDD MCPDD gDHHO
------ ------- ------ ---------------------- ------ ------- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 表 裏 表 表 弱弱
裏 裏
------ ------- ------ ---------------------- ------ ------- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 9101130 112249 N3542203E13939388+0106 001195 9101130 112248 E3A TFFDC QIcAB dDoFW KDIDD DEgDC WDLFG JBnBL MCOFP gDGCE
SONY81 9101130 112250 N3542203E13939388+0106 001324 9101130 112249 E3A TFFDB QIcAB dDoFY KDIDE DEgDC WDLFG JBnBL MCOFN gDFCE
SONY81 9101130 112251 N3542203E13939388+0106 000323 9101130 112250 C3A TFFDD QIcAC dDoFY KDIFF DEgDD WDLDE JBnBL MCOFR gDFCE
SONY81 9101130 112252 N3542203E13939388+0106 000307 9101130 112251 B3A TFFFE QIcAB dDoFY KDICF DEgDC WDLDC JBnBM MCOFR gDECO
SONY81 9101130 112253 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112252 Q3A TFFDC QIcAB dDoCY KDIDE DEgDB WDLDD JBnBN MCOCR gDECO
SONY81 9101130 112254 N3542203E13939388+0106 000348 9101130 112253 E3A TFFDC QIcAB dDoFY KDIDD DEgDB WDLFH JBnBO MCOFN gDECE
SONY81 9101130 112255 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112254 Q3A TFFDD QIcAC dDoCY KDIDD DEgDB WDLBF JBnBO MCOCO gDFCO
SONY81 9101130 112256 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112255 Q3A TFFDD QIcAB dDoCZ KDIDE DEgDC WDLDE JBnBO MCOCO gDFCE
SONY81 9101130 112257 N3542203E13939388+0107 001351 9101130 112256 E3A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIDE DEgDD WDLFH JBnBN MCOFL gDICE
SONY81 9101130 112258 N3542203E13939388+0111 004164 9101130 112257 K4A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIFE DEgDD WDLFG JBnBM MCOFL gDFDO
150+1秒目から150+10秒目 多分南向き
clockwize 20deg
cntclockwz 10deg
次に回すべきは、cntrclockwizeに20度、で、うまくいけば、方位Iの衛星を歯止めにつかって、clockwize側の20度を10度にまで減らす作戦。
かな。ちょっと休憩。
A
a B
b C
表/c/ /D/
d E
e F 表
/f/ /G/
表g H
h I 表
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
裏 n O
/o/ /P/裏
p Q
q R
/r/


A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーー

A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/


A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/



start

↓←←←←←←←←←←←←←←必要に応じて反転←←← 新たな回転済み方位での計測←←←
↓ ↑
↓ ↑y
まだ未検査のchannel(衛星信号)があるか→→→→N→→→→→→方位限定の実施→まだ重ね合わせるべき回転してデータ収集があるかn→end
↓ ↑ (初期ビーム方向が北から時計回りに何度から反時計回りに何度の範囲に存在)
y
未検査の衛星信号をpickup ↑

判定ルーチンへ。→→→→→→↑


IEICE2011.2月号での判定ルーチン:1秒データ単発だけをとりだし、その信号強度が、閾値以上かどうかだけ。

今回IEICE2014年号[予定)での判定ルーチン:十分に(たとえば20秒とか以上)暖機後の10秒データとその反転時の同様データをとりだし、(1)5秒連続での、受信statusがあるか、(2)片側にだけ、それがあれば、そちらの側に直接波の主体衛星が存在と判定(3)どちら側にもなければおわり(4)両側にてそれがあれば(4α)10秒内の連続五秒受信状態の各シリーズ中の最低信号強度のうちの最大値をこちら側とあちら側で比べて、3以上の差があり、かつ、(4β)正対と反転の最小強度から最大強度の範囲が交わっていない、ならば、信号強度の強かった側に直接波の主体衛星が存在する、(逆側は回折波である)と判定。このように弁別する。






^^^



単純閾値越えを基準とすると・・・・
下記の(a)(b)区別がつかぬ。
→(b)は実は回折波、だった場合に
→(矛盾)無答か誤答か(偶然)正答になる。
→誤答が増えるのは困る
→計測成績の全体的な劣化
→(b)は実は回折波なのに、直接波と誤認することによって、誤答率の上昇が発生するが、誤答率を0-5%にすべく動くと
→閾値を上げざるを得ない。
→閾値のインフレ現象
→次の2つの欠点が生じる。
(欠点1)無答率がやたらに上がって、25%とか35%(だっけ)「にも」増加する。
(欠点2)閾値の普遍性を固定できない。(固定を図ると、非実用的な高閾値とせざるを得ない)
(たまたまうまくいっただけの閾値となってしまう恐れあり)
閾値を変える必要がある場合(閾値を、どんどん上げてく必要。otherwize成績劣化)
1)遮蔽物個体(寸法/厚さ) による違い(より小さい遮蔽物や眞水使ったら・・・ありうる…一層高い閾値に変える要)
2)GPS受信機個体(感度) による違い(受信感度のより良いGPS受信機個体使ったら…ありうる…高い閾値に変える要)
3)上空GPS個体(送信強度) による違い(より強信号の衛星出現したら…仕様ではあり得る…高い閾値に変える要)

→ところが新方法なら裏表の比較なので、
前記2)は相殺が期待され、GPS個体差は減るような気がする。
前記3)も相殺が期待され、衛星(信号強度)個体差は減るような気がする。
前記1)も相殺が期待され、遮蔽物の大きさ・厚さはあまり関係なくなる(両方OKのときの信号強度差基準値の大小だけ
すこし気にしてやればよい。ただ、小遮蔽物のときに、信号強度差基準値を小さくすればよいし、
この基準を使うのは特殊な場合だけだからこれが判別付かなくても別に良いとも言える
channel状態だけから判定しても良いのだし もちろんchannel状態に変化でるように少しの遮蔽は
必要であろう。

前提
1.GPS衛星は、130dBmギリギリの値の衛星信号を送ってくる衛星もあるかと思えば、圧倒的にそれを軽く超える強い信号を送ってくる衛星もある。
2.それはGPS specに書いてある通りで、最低保証値だけが示されているから仕方ないの。-130dBm以上。
3.であるから、-130dBm程度の信号強度だった場合に、悩む。
4.つまり、
(a)弱い直接波を送信してくるタイプの衛星のの直接波を拾っているのか、
(b)強い直接波を送信してくるタイプの衛星の回折波を拾っているのか、弁別できないのである。

(b)を直接波と誤答率増加を嫌って、
閾知を(b)をできるだけ切り捨てる方向にLとかPとか大きく設定すると、
否応なく(a)も切り捨てられ、結果、方位限定幅160度とか大きくなり、捕捉衛星数も2とか1にななっていた]

5.直接波かと回折波かを(廉価な装置で・手持ちの装具のみで)弁別するには、反転して直接波と回折波の状況を、逆にしてみて、拾ってみて、比較する、しかない。ピボットするだけで、回折波だったものが直接波に、直接波だったものが回折波に、逆になるからである。

6.で、反転して拾ってみると、
(a')ギリギリだった(a)の場合の回折波はさらに弱くすでに安定して連続5秒以上の正常受信とは成りえないことが圧倒的に多い経験則
(b')の場合には回折波は弱くなってはいるが、-130dBmぎりぎりだったりそれを上回ったりするが、先の(b)と比べて信号強度引き算すれ
ば、2段階を超える差は出る経験則(圧倒的では19程度も変わる)。

7.反転計測によって、不確かさは急減されることになる。

8.回折波なのか、直接波なのか、弁別できる。廉価・効果的・疲れず(ピボットは疲れないむしろ休息兼鑑賞で感情も理性判断も再生。疲労感もリフレッシュされると良いことづくめ)

9.その際援用しても良い水、塩水等の極性分子は、持参した食材や飲料水や医療輸液、燃料・嗜好品アルコールでったり、高吸水性高分子(災害時の簡易トイレ用品や衛生生理用品・保温材・保冷剤・紙おむつ等も援用可能)であったりするため、使用文脈に好適に適合し無理無駄がない。

10。なにも利用できる素材が仮に存在しない時でも、身体・体躯・四肢・頭部(口腔などを有効に空洞として活用する場合を含む)などをフルに使いと大地の大きめの石や切り株や丘陵を股間に配置し、同様の効果を期待できる。暖機時間十分とるとで不確かさが激減すする。また休憩にもなるため使用文脈に好適に適合する。

11.1セットでもそこそこ包囲限定を期待できそう(simulation)。2セットなら90度回転1回。3セットなら60度回転2回。4セットなら、45度回転3回(順序は90度、135度、45度と90度を先にやるのが、新情報なし、というガッカリトライアルになることが少ないかと)




C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\倉庫総合\超整理術式日付順で\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\2回と5回か陸橋10分回転を合計\2_kaiten_ttl_rikkyo.ips
の1-10行目と301から310行目
確か、GPSを背中に張り付け、ひんやり枕[白元)を体躯に垂直設置、GPS平面法線ビーム方向北側0度からスタートし、時計回りに、10秒で6度の角速度で体躯軸回り回転、記憶。
背中のGPSが真北に向いている(こっち)の10秒間 つまり1秒(行)目-10秒(行)目
SONY81 9101126 135500 N3542203 E13939391 +0103 001 092 9101126 135459 E 4 A DHGBE JGgCH MFGFI QDRFF BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAB gDJIE
SONY81 9101126 135501 N3542204 E13939391 +0103 001 100 9101126 135500 E 4 A DHGDD JGgCH MFGFJ QDRFG BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAC gDAHO
SONY81 9101126 135502 N3542203 E13939391 +0102 002 168 9101126 135501 K 4 A DHGDF JGgFH MFGFQ QDRBD BFdFP WCEFW EDjDC GBMAB gDIGO
SONY81 9101126 135503 N3542203 E13939391 +0102 001 164 9101126 135502 K 4 A DHGBE JGgFH MFGFV QDRDD BFdFN WCEFY EDjDC GBMAB gDIFO
SONY81 9101126 135504 N3542203 E13939391 +0101 001 176 9101126 135503 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRDE BFdFO WCEFW EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135505 N3542203 E13939391 +0101 001 097 9101126 135504 E 4 A DHGBF JGgFK MFGFS QDRFE BFdCO WCEFU EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135506 N3542203 E13939391 +0101 002 169 9101126 135505 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRBF BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDJDO
SONY81 9101126 135507 N3542204 E13939391 +0100 006 201 9101126 135506 K 4 A DHGBG JGgFL MFGFQ QDRBE BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDAAE
SONY81 9101126 135508 N3542204 E13939390 +0100 001 180 9101126 135507 K 4 A DHGBF JGgFN MFGFO QDRDE BFdFQ WCEFX EDjDB GBMAB gDEJO
SONY81 9101126 135509 N3542204 E13939390 +0101 001 165 9101126 135508 K 4 A DHGBE JGgFM MFGFL QDRDE BFdFR WCEFY EDjDB GBMAB gDHJO
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- ------- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ------ ----
北=表 表 表 表 裏 表 強強表 弱弱 裏
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- ------- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ------ ----
背中のGPSが真南に向いている(あっち)の10秒間 つまり301秒(行)目-310秒(行)目
SONY81 9101126 140000 N3542200 E13939388 +0099 000 279 9101126 135959 C 3 A DHGDB JGgAC MFGDC QCRFX BFdAB WCEFK EDjDD GBLFH gDFFE
SONY81 9101126 140001 N3542200 E13939388 +0099 000 188 9101126 140000 C 3 A DHGDC JGgAC MFGDC QCRFZ BFdAB WCEFK EDjDD GBLFI gDGEO
SONY81 9101126 140002 N3542200 E13939388 +0099 000 275 9101126 140001 C 3 A DHGDC JGgAB MFGDD QCRFZ BFdAC WCEFJ EDjDH GBLFI gDHDE
SONY81 9101126 140003 N3542200 E13939388 +0099 000 286 9101126 140002 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDE QCRFX BFdAB WCEFH EDjFH GBLCJ gDIBO
SONY81 9101126 140004 N3542200 E13939388 +0099 000 284 9101126 140003 B 3 A DHHDB JGgAC MFGDE QCRFX BFdAB WCEFI EDjFG GBLCJ gDIAE
SONY81 9101126 140005 N3542200 E13939387 +0097 000 306 9101126 140004 D 4 A DHHDC JGgAC MFGFE QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFF GBLFK gDJIE
SONY81 9101126 140006 N3542201 E13939387 +0098 008 122 9101126 140005 D 4 A DHHDB JGgAB MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFE GBLFJ gDBIO
SONY81 9101126 140007 N3542201 E13939387 +0099 000 220 9101126 140006 C 3 A DHHDB JGgAC MFGDD QCRFY BFdAB WCEFI EDjDD GBLFI gDBHE
SONY81 9101126 140008 N3542201 E13939387 +0098 000 077 9101126 140007 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDD QCRFY BFdAB WCEFJ EDjFF GBLCH gDDGE
SONY81 9101126 140009 N3542201 E13939387 +0097 001 190 9101126 140008 D 4 A DHHDC JGgAC MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFG GBLFH gDEEO

歩道橋のデータは明らかに体躯+GPSごと反転比較すれば「出来る」を示してるじゃん。できる。反転、比較なら。


条件(0.1)(衛星:1番目)がこっち・あっちに、共通なのが、夫々、連続5秒以上あること。
条件(0.2)(仰角:2番目)が85度以下の衛星で、あること[夫々、連続5秒以上で]。

条件(1.1)(状態:4番目)が受信(B[locked]/C[can use]/F[now using])が連続5秒以上ある事。非受信(A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
片側だけで条件(1.1)が成立していたら、もうそれだけで、そっちがわに存在と判定して良い。

もし、両側で条件(1.1)が成立していたら、
条件(2.1)(強度:5番目)をこっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をPとする。
条件(2.2)(強度:5番目)をあっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をP'とする。
条件(3.0) PとP'の差が2以下なら、差が無いと看做す。2より大きいなら、大きい方が直接波と看做し、小さい方が回折波とみなす。

以上の条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。

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裏表(反転)比較を取り入れる手法と、表(一発)で手法と比べるととどうだろうか?と質問がでそう。
・裏表(反転)比較を取り入れると、FGなどの弱い強度でも、とにかく、状態が受信が5秒以上続いていれば、そして裏が比受信であれば自信を持って表で存在が主張できる。ということがわかった。
・その割に、それが、裏であるときには、否定されることが、安心して期待できるので、安心である。
・すなわち、それが表(直接)であって、なかなか弱い表(直接)なのか、それが裏であって、かなり強い表(直接)の裏(回折)なのか、が、わかる。
・GPS衛星の表(直接)は、強いのもあれば、弱いのもあるので、このように、微妙な値のものは、誤答率や無答率を増やすことになった。
・しかし、裏表方法の採用で、そのようなGPS衛星の表(直接)に強弱の多様性があることに、悩まされずに、それが、裏(回折)なのか表(直接)なのか、をuserは自ら弁別することができる。
・これによって、上空半天球にある衛星を、有効に、自分の身体と+α(枕ひんやりとか)だけで、あるいは、場合によっては身体だけで、山だけで[この場合は裏はほとんどない)、ホテルの窓[この場合もよほど角でない限り屋上直下でないかぎり裏はほとんどないと推定される)だけで、識別できることになるのである。

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C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\倉庫総合\超整理術式日付順で\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\2回と5回か陸橋10分回転を合計\2_kaiten_ttl_rikkyo.Ips
の150+(1から10行目)=151から160行目(東向き90度)と150+300+(1to10行目)=451行目から460行目(西向き270度)
確か、GPSを背中に張り付け、ひんやり枕[白元)を体躯に垂直設置、GPS平面法線ビーム方向北側0度からスタートし、時計回りに、10秒で6度の角速度で体躯軸回り回転、記憶。
背中のGPSが真東に向いている(こっち)の10秒間 つまり[1秒(行)目-10秒(行)]+150秒(行)[東がこっち]=151秒行目ー160秒行目
SONY81 910112 6135730 N3542201E13939394+0093 001290 910112 6135729 E4A DHGFG JGgDD MFGCN QDRFH BFdDF WCEFL EDjDD GBMFZ gDJHO
SONY81 910112 6135731 N3542201E13939394+0092 000354 910112 6135730 D4A DHGFG JGgDE MFGCN QDRFI BFdFF WCEFM EDjBE GBMCZ gDJHO
SONY81 910112 6135732 N3542201E13939394+0092 000313 910112 6135731 D4A DHGFH JGgDE MFGCO QDRFF BFdFE WCEFM EDjBE GBMCZ gDIIE
SONY81 910112 6135733 N3542201E13939394+0091 000279 910112 6135732 D4A DHGFH JGgCG MFGCO QDRFF BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDIIO
SONY81 910112 6135734 N3542201E13939394+0091 000312 910112 6135733 D4A DHGFG JGgCG MFGCN QDRFF BFdFF WCEFL EDjDE GBMCZ gDHHO
SONY81 910112 6135735 N3542201E13939394+0090 000333 910112 6135734 D4A DHGFH JGgCF MFGCN QDRFG BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDHFE
SONY81 910112 6135736 N3542201E13939394+0089 001070 910112 6135735 D4A DHGFH JGgCG MFGCN QDRFH BFdFE WCEFL EDjDD GBMCZ gDHDO
SONY81 910112 6135737 N3542201E13939393+0089 001286 910112 6135736 D4A DHGFF JGgCG MFGCM QDRFH BFdFE WCEFK EDjDB GBMCZ gDIJE
SONY81 910112 6135738 N3542201E13939393+0088 000049 910112 6135737 D4A DHGFF JGgCG MFGCL QDRFG BFdFF WCEFJ EDjDD GBMCZ gDIFO
SONY81 910112 6135739 N3542201E13939393+0087 000347 910112 6135738 D4A DHGFG JGgCG MFGCM QDRFG BFdFG WCEFK EDjDD GBMCZ gDIBO
------ ------ ------- ---------------------- ------ ------ ------- --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ------
東=表 裏 表 表 強強裏 強強表 裏 表
------ ------ ------- ---------------------- ------ ------ ------- --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ------
SONY81 910112 6140230 N3542201E13939386+0094 000266 910112 6140229 D4A DHHAC JGfFK MFFAB QCRFF BFdCI WCEDC EDjFT GCLFH gDCGO
SONY81 910112 6140231 N3542201E13939386+0094 001197 910112 6140230 D4A DHHAB JGfFJ MFFBE QCRFE BFdCJ WCEDE EDjFR GCLFH gDBDE
SONY81 910112 6140232 N3542201E13939386+0094 000000 910112 6140231 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRDD BFdCK WCEFF EDjFR GCLFH gDCGE
SONY81 910112 6140233 N3542201E13939386+0094 001148 910112 6140232 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFF BFdCI WCEFG EDjFQ GCLCH gDCGO
SONY81 910112 6140234 N3542201E13939386+0094 000212 910112 6140233 D4A DHHAB JGfFK MFFBE QCRDE BFdCI WCEFG EDjFP GCLFG gDCGE
SONY81 910112 6140235 N3542201E13939386+0093 000161 910112 6140234 D4A DHHAA JGfFK MFFBF QCRDF BFdCJ WCEFF EDjFQ GCLFG gDGDO
SONY81 910112 6140236 N3542201E13939386+0093 000153 910112 6140235 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFF BFdCI WCEFE EDjFP GCLCF gDGEE
SONY81 910112 6140237 N3542201E13939386+0094 000148 910112 6140236 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFE BFdCH WCEFE EDjFQ GCLCF gDCGE
SONY81 910112 6140238 N3542201E13939386+0094 000177 910112 6140237 D4A DHHAB JGfFK MFFBF QCRDD BFdCI WCEFG EDjFS GCLFF gDDFE
SONY81 910112 6140239 N3542201E13939386+0094 000327 910112 6140238 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFD BFdCI WCEBF EDjFR GCLFF gDDFE

背中のGPSが真南に向いている(あっち)の10秒間 つまり1秒(行)目-10秒(行)]+150秒(行)[東がこっち]+300秒行目[反転あっち]= 451秒行目-460秒行目


歩道橋のデータは明らかに体躯+GPSごと反転比較すれば「出来る」を示してるじゃん。できる。反転、比較なら。


条件(0.1)(衛星:1番目)がこっち・あっちに、共通な衛星データが、夫々、連続5秒以上あること。
条件(0.2)(仰角:2番目)が■85度以下■の衛星で、あること[夫々、連続5秒以上で]。

条件(1.1)(状態:4番目)が■受信状態■(B[locked]/C[can use]/F[now using])が■連続5秒以上■ある事。非受信(A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
片側だけで条件(1.1)が成立していたら、もうそれだけで、そっちがわに存在と判定して良い。

もし、両側で条件(1.1)が成立していたら、
条件(2.1)(強度:5番目)をこっちの、■連続5秒間■の有り得べき各シリーズにおける各■最低信号強度■を得て、それら■の最大値■をPとする。
条件(2.2)(強度:5番目)をあっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をP'とする。
条件(3.0) PとP'の差が2以下なら、■差■が無いと看做す。2より大きいなら、大きい方が直接波と看做し、小さい方が回折波とみなす。

以上の条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。北を基準に考えると、東にに20度、西に30度だった。
さっきの、条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。北を基準に考えると、東にに40度、西に10度だった。

両方あわせると、北を基準に考えると、東に20度、西に10度で、幅30度に収まった。

(実際には、30秒静止して、20秒は暖機と見て、最後の10秒データだけ活かすもよい。それでも、4方向やるのに、2分しかかからないことに)
(うまみは、体軸周りピボット回転は疲れない。休憩と類似する景観鑑賞で、気力回復で方位取得できる。稜線や山頂ではなおさら。)。

この手続き、アルゴリズム、特許出願しといたほうが良いかな。特に、裏表で、まずstatusを見て、連続5秒以上のゾンピを受信とみて、あっちかこっちか、のみに、その遍在があれば、それで勝ち負け決まる。あっちもこっちもそれがあれば、その連続5秒シリーズの最低値の最大値を選んで、あっち、と、こっちの勝負を決める。そうして、判定を決める。それを、90度方向を変えて、もう一セット(裏表)実施すれば、30度程度に絞り込めるということを、シミュレーションで証明する。



ちなみに、SONY IPS5000は、曜日と時分秒はあっている。roll overしたので、年月日は一定の日数(1024週x7日/365日=19.63835年かな)ずれている。
そのように6桁の現在(と測位)年月日data(に19.63935年を加算)変換するプログラムを作れば良いだけの、体裁上の事で、気にすることはない。
論文でもそのように(読者は1024週x7日/365日=19.63835年を加算することと)追記しておけば変換さえしなくてよいやもしれぬ。



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ここからは、データの検討をしてみた。




nict w8510wにもあった陸橋回転data 20100829らしい 20100629もらしい
C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\20100629中野陸橋10分間回転icennon2個\2回と5回か陸橋10分回転を合計\
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo3kaitenme.txt.ips

1秒目から10秒目 多分北向

SONY81 910113 0 113937 N3542204E13939387+0093 001160 910113 0 113936 C3A TEFFR QJeDE dCpAC KCJDE DEfFH WELFF JCnDD MDODC hDJJE
SONY81 910113 0 113938 N3542204E13939387+0093 001342 910113 0 113937 C3A TEFFR QJeFF dCpAC KCJFF DEfDE WELDD JCnDC MDODC hDHIO
SONY81 910113 0 113939 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113938 Q3A TEFCO QJeCF dCpAC KCJDE DEfDG WELDD JCnDB MDODD hDIIO
SONY81 910113 0 113940 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113939 Q3A TEFDK QJeCG dCpAB KCJDD DEfDF WELDD JCnDC MDOCE hDIIE
SONY81 910113 0 113941 N3542204E13939387+0093 000108 910113 0 113940 C3A TEFFO QJeFI dCpAC KCJCF DEfDC WELDD JCnDC MDOFE hDHIO
SONY81 910113 0 113942 N3542204E13939387+0093 002320 910113 0 113941 C3A TEFFP QJeFH dCpAB KCJFG DEfDC WELDD JCnDD MDODD hDGGO
SONY81 910113 0 113943 N3542204E13939387+0093 000026 910113 0 113942 C3A TEFFQ QJeFH dCpAC KCJFG DEfDD WELDC JCnDB MDODE hDFGE
SONY81 910113 0 113944 N3542204E13939387+0093 001320 910113 0 113943 D4A TEFFQ QJeFF dCpAB KCJCG DEfFF WELDC JCnDB MDOFF hDFDE
SONY81 910113 0 113945 N3542204E13939387+0089 004166 910113 0 113944 K4A TEFFS QJeBF dCpAB KCJFH DEfFE WELDD JCnDC MDOFF hDHAO
SONY81 910113 0 113946 N3542204E13939386+0093 000111 910113 0 113945 C3A TEFFS QJeFF dCpAB KCJCH DEfDC WELDC JCnDC MDOFD hDIHE
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 仰角排 弱弱 強強融 弱弱 弱弱 裏 裏
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 114437 N3542198E13939391+0109 000180 910113 0 114436 Q3A TEFDC QJiDE dCpDB KCJDE DEfDC WEKDD JCmCJ MDOCI hDGAE
SONY81 910113 0 114438 N3542198E13939391+0109 000350 910113 0 114437 D3A TEFDE QJiDF dCpDC KCJFG DEfDB WEKDE JCmFJ MDOFO hDGAE
SONY81 910113 0 114439 N3542198E13939390+0109 000170 910113 0 114438 D4A TEFDD QJiFF dCpDC KCJFG DEfDC WEKCE JCmFI MDOFP hDFJO
SONY81 910113 0 114440 N3542198E13939390+0109 002179 910113 0 114439 D4A TEFDC QJiFF dCpDD KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFL hDEIO
SONY81 910113 0 114441 N3542198E13939390+0109 000190 910113 0 114440 D4A TEFDE QJiFE dCpDC KCJFF DEfDB WEKDD JCmFI MDOFL hDDIE
SONY81 910113 0 114442 N3542198E13939390+0109 000175 910113 0 114441 D4A TEFDE QJiFF dCpDC KCJFF DEfDC WEKDF JCmFI MDOFO hDCIO
SONY81 910113 0 114443 N3542198E13939390+0109 000160 910113 0 114442 D4A TEFDD QJiFE dCpDB KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFK hDBHO
SONY81 910113 0 114444 N3542198E13939390+0108 001156 910113 0 114443 D4A TEFDC QJiFF dCpDB KCJFE DEfDC WEKDC JCmFL MDOFH hDBHO
SONY81 910113 0 114445 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114444 Q4A TEFDB QJiBF dCpDB KCJDE DEfDC WEKDC JCmCM MDOCH hDAIE
SONY81 910113 0 114446 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114445 Q4A TEFDD QJiDD dCpDC KCJDF DEfDC WEKDD JCmCM MDOCL hDAIO

300+1秒目から300+10秒目 多分南向き


2次元測位しているので期待したが、がっつり捕捉した衛星は案外少なかった。しかし、それでも、都合よく、反転各10秒データを用いれば、無答とか、誤答の心配なく、(これが偉大)、次を得た。
clockwize :50度
counterclockwize:20度
で、方位限定幅=70度
幅にまずは1セットの反転で限定できた。
(ちなみに高仰角排除もあ1つあったし、強強差無も1つあったし、弱弱排も3つあったし、表1つ、裏2つあった。という次第。
この裏表1セットで70度というちょっと広くて残念な値が、90度回転後に、どう制約されるか、には興味がある。
今回広かったのは、ハリを落としたの方向に2つほどひっかかったから(弱弱排1つと強強差無1つ)。この2つの損が、次の90度回転後にはメリットにかわるので、結果、よくなるかな。

A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F 表
弱弱排/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/ G-F=1<3差無
j 仰角排 J K
k L 弱弱排
/l/ /M/
裏m N
n O裏
/o/ /P/
弱弱排 p Q
q R
/ r/




150+ 1秒目から 150+10秒目 多分東向
SONY81 910113 0 114207 N3542204E13939385+0093 003147 910113 0 114206 I4A TEFFJ QJfDD dCpAB KCJFS DEfDC WEKFY JCnDC MDOFH hDCEE
SONY81 910113 0 114208 N3542204E13939385+0093 003107 910113 0 114207 I4A TEFFH QJfDE dCpAB KCJFT DEfDC WEKFZ JCnDD MDOFK hDCEO
SONY81 910113 0 114209 N3542204E13939385+0095 003104 910113 0 114208 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFT DEfDE WEKFZ JCnDC MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114210 N3542204E13939385+0095 003177 910113 0 114209 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFZ JCnDB MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114211 N3542204E13939385+0096 003156 910113 0 114210 I4A TEFFK QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFL hDBFE
SONY81 910113 0 114212 N3542204E13939385+0096 003109 910113 0 114211 I4A TEFFI QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFK hDBGE
SONY81 910113 0 114213 N3542204E13939385+0097 003129 910113 0 114212 I4A TEFFG QJfDC dCpAB KCJFV DEfDE WEKFZ JCnDB MDOFL hDAHE
SONY81 910113 0 114214 N3542204E13939385+0097 003148 910113 0 114213 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFU DEfBF WEKFY JCnDC MDOFL hDAIO
SONY81 910113 0 114215 N3542203E13939385+0098 001213 910113 0 114214 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFY JCnDC MDOFK hDJJO
SONY81 910113 0 114216 N3542203E13939386+0099 002131 910113 0 114215 I4A TEFFJ QJfDD dCpAA KCJFW DEfDB WEKFX JCnDC MDOFK hDJBE
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
東=表 表 裏 弱弱 表 裏 強強表 裏 表
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 114707 N3542205E13939388+0092 000324 910113 0 114706 D4A TEFDC QJmFF dCpDC KCJFG DEfFO WEKCF JCmFO MDODD hDBAE
SONY81 910113 0 114708 N3542205E13939388+0091 002002 910113 0 114707 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDE DEfFP WEKFH JCmFN MDODE hDCBO
SONY81 910113 0 114709 N3542205E13939388+0090 002018 910113 0 114708 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFR WEKFH JCmFL MDODE hDDDO
SONY81 910113 0 114710 N3542205E13939388+0089 002033 910113 0 114709 D4A TEFDD QJmFH dCpAC KCJDD DEfFR WEKFF JCmFL MDODC hDEEE
SONY81 910113 0 114711 N3542205E13939388+0089 001032 910113 0 114710 D4A TEFDD QJmFF dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFE JCmFM MDODC hDFFE
SONY81 910113 0 114712 N3542205E13939388+0089 000285 910113 0 114711 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFG JCmFM MDODD hDFFE
SONY81 910113 0 114713 N3542205E13939388+0090 000334 910113 0 114712 D4A TEFDC QJmFI dCpAB KCJFE DEfFR WEKCG JCmFK MDODC hDFEO
SONY81 910113 0 114714 N3542205E13939388+0088 006018 910113 0 114713 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDE DEfFQ WEKFF JCmFL MDODB hDHFE
SONY81 910113 0 114715 N3542205E13939388+0090 000073 910113 0 114714 B3A TEFDC QJmDF dCpAB KCJDE DEfFP WEKFF JCmFM MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 114716 N3542205E13939388+0088 000085 910113 0 114715 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFO WEKFG JCmFL MDODB hDHHO
450+ 1秒目から 450+10秒目 多分西向
clockwize:40度
counterclockwize:40度
all:80度の方位限定
となった。あまりうれしくないな。

で、裏表合わせると
clockwize方向の最小:min(50,40)=40度
counterclockwize方向の最小(20,40)=20度
all:40+20=60度の方位限定で、6方位に相当だ。まあ、誤答、無答がないだけ良しとするか。
彼がいっていたように、見切れる方位を探すが早いかな。弱弱とか、強強差無も見切れることの示唆とみて、
逆回りでもしれをやればまた見切れて限定できるか。



!はさっきは使えなかったが今回使えた衛星(ただデータには実質的には貢献しなかったようだ)
さっきのように、幅が80度とか(50度とかでなく)すごく広いときは、90度まわしてもかえってだめで、45度とか60度とかにとどめるのが良いのやもしれぬ。
理由は、ハリの落ちた先にちょうど衛星が複数あって、弱弱排とか、強強差なしとか、起きている可能性があるので、それを
受信しようして90度まわしても、平面アンテナの垂線方向になってしまうため、受信はするが、方位限定に貢献しないため。
それよりは、…、60度とかまわして(3セット狙い)、45度とかまわして(90度まわすデメリットを回避し、うまくいけば、そこから90度まわして、最後にあまり期待せず45度戻すとか)
これは、興味深い話題。


A
a B
b C
/c/ /D/
d E 表
e F
裏!/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/表!
j 仰角排 J K Y-F=19>2表!
k L
/l/ /M/
m N
裏n O表
/o/ /P/

弱弱排 p Q
q R
/ r/




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実施:laptop personal computer保存されたデータをDAVで送ったもの(2010/8/29の3回目以外の2回目)を基礎に方位限定を実施した。。
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo2kaitenme.txt.ips




1秒目から10秒目 多分北向き
SONY81 910113 0 112859 N3542207E13939387+0113 001168 910113 0 112858 D4A TEFFQ QIdFL dDpDC KDJCM DEgFH WELFH JBnDC MCOAB hDEDO
SONY81 910113 0 112900 N3542207E13939387+0112 001081 910113 0 112859 D4A TEFFQ QIdFK dDpDC KDJCP DEgFI WELFI JBnDC MCOAB hDDEE
SONY81 910113 0 112901 N3542207E13939387+0111 000012 910113 0 112900 D4A TEFFP QIdFL dDpDC KDJCP DEgFL WELFF JBnDC MCOAB hDCEO
SONY81 910113 0 112902 N3542207E13939387+0109 004356 910113 0 112901 E4A TEFFP QIdFK dDpDD KDJFM DEgFM WELDC JBnDD MCOAB hDEEO
SONY81 910113 0 112903 N3542207E13939387+0107 002351 910113 0 112902 E4A TEFFO QIdFK dDpBE KDJFK DEgFJ WELDD JBnDD MCOAB hDEEE
SONY81 910113 0 112904 N3542207E13939387+0119 000027 910113 0 112903 D3A TEFFL QIdFK dDpDD KDJFI DEgDE WELDD JBnDC MCOAB hDDIE
SONY81 910113 0 112905 N3542207E13939388+0119 001004 910113 0 112904 D3A TEFFK QIdFI dDpDC KDJFF DEgDC WELDC JBnDB MCOAC hDDCO
SONY81 910113 0 112906 N3542207E13939388+0119 001353 910113 0 112905 D3A TEFFL QIdFJ dDpDB KDJFF DEgDC WELDE JBnDB MCOAB hDDGE
SONY81 910113 0 112907 N3542207E13939389+0114 000028 910113 0 112906 C3A TEFFM QIdFJ dDpDB KDJCG DEgDC WELFF JBnDB MCOAC hDBAE
SONY81 910113 0 112908 N3542207E13939389+0114 001000 910113 0 112907 D3A TEFFL QIdFI dDpDB KDJFH DEgDD WELDD JBnDC MCOAB hDBEO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 表 弱弱 強強融 表 裏
裏 裏
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 113359 N3542205E13939389+0104 002192 910113 0 113358 I4A TEFDD QIdDC dDpBF KDJFH DEgDC WELFL JBnFJ MDOFP hDGFO
SONY81 910113 0 113400 N3542205E13939389+0105 003227 910113 0 113359 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDC WELFI JBnFL MDOFL hDFEE
SONY81 910113 0 113401 N3542205E13939389+0107 004286 910113 0 113400 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFG DEgDC WELFJ JBnFK MDOFL hDFDE
SONY81 910113 0 113402 N3542205E13939389+0108 004287 910113 0 113401 I4A TEFDC QIdDC dDpCG KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDEBE
SONY81 910113 0 113403 N3542205E13939389+0109 002253 910113 0 113402 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDDBO
SONY81 910113 0 113404 N3542205E13939389+0109 003222 910113 0 113403 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFH DEgDC WELFL JBnFK MDOFO hDBAE
SONY81 910113 0 113405 N3542205E13939389+0110 003222 910113 0 113404 I4A TEFDC QIdDC dDpDC KDJFH DEgDC WELFJ JBnFJ MDOFP hDAAE
SONY81 910113 0 113406 N3542204E13939388+0110 005256 910113 0 113405 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFG DEgDB WELFJ JBnFI MDOFP hDIJE
SONY81 910113 0 113407 N3542204E13939388+0111 004263 910113 0 113406 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFF DEgDB WELFJ JBnFI MDOFO hDIIO
SONY81 910113 0 113408 N3542204E13939388+0111 000214 910113 0 113407 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFF DEgDB WELFJ JBnFH MDOFP hDHHO
300+1秒目から300+10秒目 多分南向き
clck 10 deg
cntrclck 10 deg
total 20deg [のちにやるような、90度回転せずとも十分だった)
というか、下図を、その場で、使用者に見せれば、よい。そうすれば、今、どこに針が落ちているか一目瞭然で、何度程度回転させるのがよさそうか、ぐらいはわかる。少なくとも、90度まわすのはばかげていることがわかりそうだ。そして、弱寂のpと、強強融 のJも見せておけば、・・、pは直接波でこんなに弱いのだから、地物遮蔽かなにかで(実際四谷大塚ほううこうののビル遮蔽だろう)だめそうだな、とわかるし、強強融も、Iがあるので、別に、難しいそれを狙わなくても十分良いデータは得られているので、狙うとすれば、K、Oの間か、G,Iの間か、いずれにしても、あまり狙いがいのないとこだ。とわかる。また時間を改めて異なる衛星配置になてからにしようというのも手とわかる。
A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F 表
/f/ /G/
表 g H
h I 表
/i/ /J/
j J K
k L 裏
/l/ /M/
m N
裏 n O裏
/o/ /P/
p Q
q R
/r/



衛星Kについて…新たな知見…、これまでは強強高高差が3以上なら差があり、と見ていて、それは成功していた。(その場合、強強低低差も3以上が期待されていた、つまり、分離されていた…のだ)。
ところが、
強強高高差が4≧3で、従来なら合格しているのだが、
強強の2つの分布図が、重なるのだ・・・・きれいに分離せず、
は、まだ回折と直接を弁別できるとは言い難い、事態があることがわかった・・・ちょうどハリの方向にある衛星。。。
で、こういう風に、きちんと強度で、分離できない、2者は、やはり、分離できないとするのがよいように思った。
つまり、条件を変える・・・すなわち、
強強高高差が≧3以上で、かつ、
強強の相互のデータの最大値最小値がきれいに分離されて重なっていないこと、とする。か。これが直観的にわかりやすい弁別。(もったいながって、ハリ上の衛星を生かそうとしすぎて、data contaminationして、誤答が混入するよいりいいもんな)

(今回は重なっているのだ。衛星K)


これで以前のデータは抵触して結果がくるってこないかなないかな?

ーーーーー


150+1秒目から 150+10秒目 多分東向
SONY81 910113 0 113129 N3542203E13939389+0098 003126 910113 0 113128 J4A TEFFO QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDB WELFP JBnAB MDOFK hDHBE
SONY81 910113 0 113130 N3542203E13939388+0099 002240 910113 0 113129 J4A TEFFO QIdDF dDpAB KDJFZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDGJO
SONY81 910113 0 113131 N3542203E13939388+0100 005252 910113 0 113130 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDC WELFT JBnAB MDOFL hDEEO
SONY81 910113 0 113132 N3542203E13939388+0099 001092 910113 0 113131 H4A TEFFL QIdFG dDpAC KDJCZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113133 N3542203E13939388+0100 004134 910113 0 113132 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDE WELFO JBnAC MDOFM hDDGO
SONY81 910113 0 113134 N3542203E13939388+0099 001078 910113 0 113133 H4A TEFFM QIdFG dDpAB KDJCZ DEgDE WELFP JBnAC MDOFL hDEJO
SONY81 910113 0 113135 N3542203E13939388+0100 003270 910113 0 113134 J4A TEFFM QIdDE dDpAC KDJFZ DEgDC WELFS JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113136 N3542203E13939388+0101 002213 910113 0 113135 J4A TEFFL QIdDC dDpAC KDJFZ DEgDC WELFW JBnAC MDOFM hDDGE
SONY81 910113 0 113137 N3542203E13939388+0101 003205 910113 0 113136 J4A TEFFI QIdDB dDpAC KDJFY DEgDB WELFX JBnAB MDOFN hDDEO
SONY81 910113 0 113138 N3542203E13939388+0101 002222 910113 0 113137 J4A TEFFI QIdDC dDpAB KDJFY DEgDC WELFX JBnAB MDOFM hDDCO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
東=表 強強表 裏 弱弱 強強表 裏 表 裏 表
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 113629 N3542202E13939386+0121 000029 910113 0 113628 B3A TEFDC QIdBH dCpDB KDJBI DEgFL WELFE JCnFN MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 113630 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113629 Q3A TEFDE QIdBG dCpDB KDJBF DEgCP WELDC JCnCK MDODD hDHGO
SONY81 910113 0 113631 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113630 Q3A TEFDD QIdBG dCpDB KDJDE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGO
SONY81 910113 0 113632 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113631 Q3A TEFDD QIdDH dCpDB KDJBE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGE
SONY81 910113 0 113633 N3542202E13939386+0121 000296 910113 0 113632 B3A TEFFE QJdBI dCpDB KDJBG DEgFP WELDD JCnFK MDODC hDICE
SONY81 910113 0 113634 N3542202E13939386+0121 000355 910113 0 113633 B3A TEFFF QJdBI dCpDB KDJBG DEgFM WELDD JCnFJ MDODC hDIBE
SONY81 910113 0 113635 N3542202E13939386+0121 000351 910113 0 113634 B3A TEFFF QJdBH dCpDB KDJBH DEgFN WELDD JCnFJ MDODC hDIAE
SONY81 910113 0 113636 N3542202E13939385+0121 000351 910113 0 113635 B3A TEFFF QJdBG dCpDC KDJBG DEgFM WELDE JCnFJ MDODC hDIJO
SONY81 910113 0 113637 N3542202E13939385+0123 003224 910113 0 113636 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFS WELFF JCnFI MDODC hDFIO
SONY81 910113 0 113638 N3542202E13939385+0125 004204 910113 0 113637 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFZ WELFH JCnFH MDODD hDDHE
450+ 1秒目から 450+10秒目 多分西向
the north exists in the range from
1st clock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
in 1st cntrclock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
the north exists in the range from
2nd clck 40 deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
2nd cntrclck 40 deg (based on the inital orientation of anntena beam)
totally,
the north exists in the range from
toral clock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
to
total cntrclock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
(then,
azimuth limitation width is 20deg.)

90度回ってもう一度、というのはフリスビー特許の発想が生きているように思う。
連続5秒の安定受信、の最低値比較というのは、気圧GPS特許の「低気圧持続時間」計測を活かすとの発想がもしかすると、基礎やもしれぬ。

A
a B
b C
/c/ /D/
裏 d E
e F 表
/f/ /G/
裏 g H
h I
/i/ /J/表
j J K
k L 表
/l/ /M/
m N
裏 n O表
/o/ /P/
p Q
q R
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーー
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo1kaitenme.txt.ips


1秒目から10秒目 多分北向き
SONY81 9101130 111749 N3542208E13939387+0089 000256 9101130 111748 D4A TFFCM QIcFL dDoDC KDIFF DEgFO WDMDE JBnAB MCPFG gDDEE
SONY81 9101130 111750 N3542208E13939387+0089 000180 9101130 111749 Q3A TFFFN QIcFK dDoDD KDIDF DEgFK WDMDI JBnAC MCPDE gDDEE
SONY81 9101130 111751 N3542208E13939387+0088 001358 9101130 111750 F4A TFFFO QIcFJ dDoDC KDIFG DEgFG WDMDD JBnAC MCPDH gDCFE
SONY81 9101130 111752 N3542207E13939387+0088 000355 9101130 111751 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFF DEgFF WDMDD JBnAC MCPDE gDIGO
SONY81 9101130 111753 N3542207E13939387+0088 002355 9101130 111752 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFG DEgFH WDMDC JBnAD MCPDC gDFGO
SONY81 9101130 111754 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111753 F4A TFFFP QIcFM dDoDB KDIFH DEgFI WDMDC JBnBF MCPDD gDDHO
SONY81 9101130 111755 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111754 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFH WDMDD JBnBF MCPDC gDBHO
SONY81 9101130 111756 N3542206E13939387+0088 002357 9101130 111755 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFI WDMDD JBnBD MCPDB gDIHO
SONY81 9101130 111757 N3542206E13939387+0088 002353 9101130 111756 F4A TFFFP QIcFL dDoDB KDIFF DEgFG WDMDE JBnBE MCPDC gDHHO
SONY81 9101130 111758 N3542206E13939387+0088 002001 9101130 111757 E4A TFFFO QIcFL dDoDB KDICF DEgFF WDMFE JBnDD MCPDD gDHHO
------ ------- ------ ---------------------- ------ ------- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 表 裏 表 表 弱弱
裏 裏
------ ------- ------ ---------------------- ------ ------- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 9101130 112249 N3542203E13939388+0106 001195 9101130 112248 E3A TFFDC QIcAB dDoFW KDIDD DEgDC WDLFG JBnBL MCOFP gDGCE
SONY81 9101130 112250 N3542203E13939388+0106 001324 9101130 112249 E3A TFFDB QIcAB dDoFY KDIDE DEgDC WDLFG JBnBL MCOFN gDFCE
SONY81 9101130 112251 N3542203E13939388+0106 000323 9101130 112250 C3A TFFDD QIcAC dDoFY KDIFF DEgDD WDLDE JBnBL MCOFR gDFCE
SONY81 9101130 112252 N3542203E13939388+0106 000307 9101130 112251 B3A TFFFE QIcAB dDoFY KDICF DEgDC WDLDC JBnBM MCOFR gDECO
SONY81 9101130 112253 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112252 Q3A TFFDC QIcAB dDoCY KDIDE DEgDB WDLDD JBnBN MCOCR gDECO
SONY81 9101130 112254 N3542203E13939388+0106 000348 9101130 112253 E3A TFFDC QIcAB dDoFY KDIDD DEgDB WDLFH JBnBO MCOFN gDECE
SONY81 9101130 112255 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112254 Q3A TFFDD QIcAC dDoCY KDIDD DEgDB WDLBF JBnBO MCOCO gDFCO
SONY81 9101130 112256 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112255 Q3A TFFDD QIcAB dDoCZ KDIDE DEgDC WDLDE JBnBO MCOCO gDFCE
SONY81 9101130 112257 N3542203E13939388+0107 001351 9101130 112256 E3A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIDE DEgDD WDLFH JBnBN MCOFL gDICE
SONY81 9101130 112258 N3542203E13939388+0111 004164 9101130 112257 K4A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIFE DEgDD WDLFG JBnBM MCOFL gDFDO
150+1秒目から150+10秒目 多分南向き
clockwize 20deg
cntclockwz 10deg
次に回すべきは、cntrclockwizeに20度、で、うまくいけば、方位Iの衛星を歯止めにつかって、clockwize側の20度を10度にまで減らす作戦。
かな。ちょっと休憩。


描画方法について説明する。

A-R等の大文字標記とa-r等の小文字標記が外周に描かれているのは、
SONYのIPS5000フォーマットにおける、0度から360度といった方位角を示している。
その規則は本稿に別記してある。
あるいはSONYのIPS5000フォーマットに示されている。
円形に読むべきである。
菱型状にずれていても円形に読み直せばよいだけである。
どうしてもなぜか円形に描いてもずれてしまう。
ところが、それを手作業で、SONYのIPS5000のフォーマットに従って、
丁寧に円形に並べなおしていただけばよいだけである。
ので円形に等間隔に並んでいるだけである。ただ紙の上でどうしても円からずれて印刷あるいは表記
されてしまっているだけである。順序は保存されているので、その順序で円形に等間隔に並べて
いただければよいだけである。
それらのアルファベット記号をスラッシュで左右を挟むような記法をしているのはその方位角範囲
に、衛星(信号源)があるということを示している。

それらのアルファベット記号をスラッシュで左右を挟むような記法をしている傍(そば)に、
漢字で”表”とか”裏”とか記してあるのは、次の意味である。

つまり、判定の結果、「第一の測定でアンテナが向いていた側に
衛星(信号源)があって、第一の測定時に、『直接』波として受信していたし、その後に、体躯とGNSSアンテナごと体軸回りに180度
回転(反転)し、第二の測定時には『回折』波として受信していた、と、判定した」その場合に、
「その衛星は、第一の姿勢からみて、”表”に存在していた、と判定した」という意味合いで、「”表”」と記したわけである。
漢字で表記したのは単に一文字でそのような含意を含めて伝えるのが容易であったからである。
またSONY IPS5000のデータがアルファベットが多く、この簡易図にもアルファベットが多いため、判定
結果を、frontとかbackとか英語で書くと読みにくくなるし、長くなるから単にわかりやすさと視覚的理解のため
漢字1文字標記としたのである。

そして、判定の結果、「第一の測定でアンテナが向いていた側で『ない』側に
衛星(信号源)があって、第一の測定時に、『回折』波として受信していたし、その後に、体躯とGNSSアンテナごと体軸回りに180度
回転(反転)し、第二の測定時には『直接』波として受信していた、と、判定した」その場合に、「その衛星は
第一の姿勢から見て、”裏”に存在していた、と判定した」という意味合いで、「”裏”」と記したわけである。
漢字で表記したのは単に一文字でそのような含意を含めて伝えるのが容易であったからである。
またSONY IPS5000のデータがアルファベットが多く、この簡易図にもアルファベットが多いため、判定
結果を、frontとかbackとか英語で書くと読みにくくなるし、長くなるから単にわかりやすさと視覚的理解のため
漢字1文字標記としたのである。

また時に、表、でも、裏、でもなく、弱弱、とか書いてあるのは、第一の姿勢でも、第二の姿勢でも、十分な強度
の受信が得られなかった場合を示す。これは、鬱蒼とした樹木や建築物遮蔽の場合が考えられるのである。

また時に、表、でも、裏、でもなく、弱弱、でもなく、強強、とか書いてあるのは、第一の姿勢でも、第二の姿勢でも、
十分強い、強度と安定度の受信が得られて、直接波と回折波の弁別が困難であった場合を示す。
こういう場合は、まずは、境界領域にfallしている衛星(信号源)ではないかとの疑いを持つべきである。
そのうえで、表とか、裏とか、はっきり判定できる衛星(信号源)を一通り特定した後、そして、弱弱という
はっきり判定できる衛星(信号源)を特定(これらはおそらく地物遮蔽である。あるいは希に不具合で
信号が弱い衛星(信号源)である)した後に、(10度とか15度とか程度の視角範囲の
)境界領域帯に存在していたという仮説をもって仮説検証を行って、それが矛盾が無く説明できるときには
むしろ、そこまでの、表、とか、裏、とか、判定してきた、一群の結果判定を、むしろ、強固に補強する
新たな証拠として採用され得るものであるし、むしろ、それまでの判定をサポートするものとして有効に活用できる。

弱弱は(地物遮蔽であることが多いから、方位情報取得の目的からはその信号源(衛星)の情報の利用を)排除するから弱弱排除の意味を込めて弱弱排と記していることがある。
高仰角衛星は、(方位情報取得の目的からはその情報の利用を)排除するから、高仰角排除の意味で、高仰角排と記していることがある。

表、とか、裏、とか、が、あまりにも顕著にいえる場合(回折波としての受信と、直接波としての受信の弁別が、
あまりにも、強く明確に、認められた衛星(信号源)の場合には)表!とか、裏!とか、!マークを付けて表していることがある。

これらは、自分のための実験結果の纏めであるから、自分にわかりやすいように、視覚的補助を多用している
のである。先に述べたように、IPS5000の出力フォーマットは英文字表記が多いので、それら生データと、そこから
判定した結果とを、一目で視覚的に理解や把握が可能なように、結果は、あえてアルファベットでなく、漢字で
でできるだけ短く表記し、判定結果が、英文字の羅列の中から浮かびあがるように工夫を重ねたわけである。

強強差無 第一姿勢でも、第二姿勢でも、十分に強いが、差が認められにくいケースを表現したもので、境界帯に存在している可能性を示唆する。
強強融 第一姿勢でも、第二姿勢でも、同様の受信状態傾向で、融合的で、差が認められにくいケースを表現したもので、やはり、境界帯に存在している可能性を示唆する。
強強表 第一姿勢でも、第二姿勢でも、十分に強いが、差は明確に認められるケースで、信号源は、前記の「表」に存在すると判定できるケース。
強強裏 第一姿勢でも、第二姿勢でも、十分に強いが、差は明確に認められるケースで、信号源は、前記の「裏」に存在すると判定できるケース。

強強高高差≧4 第一姿勢でも、第二姿勢でも、十分に強いが、差は明確に認められるケースで、IPS5000 フォーマットで信号強度の最高値の差は、4文字分以上の差があることを示しているケース。

強強低低差≧4 第一姿勢でも、第二姿勢でも、十分に強いが、差は明確に認められるケースで、IPS5000 フォーマットで信号強度の最低値の差は、4文字分以上の差があることを示しているケース。

等と言った特徴を一言で簡潔に示したものである。

北=表 真北(まきた)にアンテナの主ビームが向く方向を第一姿勢として、第二姿勢はそのままGNSS姿勢と体躯を一体のまま、体軸回りに180度回転した(反転した)実験の条件のメモの例でである。

SONY81 9101130 111758 N3542206E13939387+0088 002001 9101130 111757 E4A TFFFO QIcFL dDoDB KDICF DEgFF WDMFE JBnDD MCPDD gDHHO
------ ------- ------ ---------------------- ------ ------- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 表 裏 表 表 弱弱
裏 裏
-

002001 9101130 111757 E4A TFFFO QIcFL dDoDB KDICF DEgFF WDMFE JBnDD MCPDD gDHHO
------ ------- ------ ---------------------- ------ ------- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 表 裏 表 表 弱弱 裏 裏

これは上の8組の5文字の列は、GNSS受信機がもつ8衛星の受信状態を示す、いわゆる8つのチャネルの出力であるが、
その下には、漢字で、8衛星(信号源)が、どのように判定されたかを、漢字1文字、あるいは2文字で、判定の状態を示している例である。



天頂に相当する箇所にJと記されているのは、SONYのIPS5000フォーマットにおける、仰角を示している。
仰角0から仰角90度をアルファベットで示している。
その規則は本稿に別記してある。
あるいはSONYのIPS5000フォーマットに示されている。
仰角0度はわざわざ0度とかそのアルファベッド文字書かなくても、
方位角の前記の円周でそれとわかるため略してある。
Jは天頂に相当する仰角範囲である。
それ以外の仰角は、簡単に推察可能であるため、略してある。方位にはさほど重要でないためもある。
仰角90度近くの衛星は方位推定に用いると結果が汚染されるため、排除すべきである。
その意味もあって仰角90度近いJという記号だけは注意喚起の意味もあってわざわざ表現している。


A
a B
b C
表/c/ /D/
d E
e F 表
/f/ /G/
表g H
h I 表
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
裏 n O
/o/ /P/裏
p Q
q R
/r/


A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーー

A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/


A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/



start

↓←←←←←←←←←←←←←←必要に応じて反転←←← 新たな回転済み方位での計測←←←
↓ ↑
↓ ↑y
まだ未検査のchannel(衛星信号)があるか→→→→N→→→→→→方位限定の実施→まだ重ね合わせるべき回転してデータ収集があるかn→end
↓ ↑ (初期ビーム方向が北から時計回りに何度から反時計回りに何度の範囲に存在)
y
未検査の衛星信号をpickup ↑

判定ルーチンへ。→→→→→→↑


IEICE2011.2月号での判定ルーチン:1秒データ単発だけをとりだし、その信号強度が、閾値以上かどうかだけ。

今回IEICE2014年号[予定)での判定ルーチン:十分に(たとえば20秒とか以上)暖機後の10秒データとその反転時の同様データをとりだし、(1)5秒連続での、受信statusがあるか、(2)片側にだけ、それがあれば、そちらの側に直接波の主体衛星が存在と判定(3)どちら側にもなければおわり(4)両側にてそれがあれば(4α)10秒内の連続五秒受信状態の各シリーズ中の最低信号強度のうちの最大値をこちら側とあちら側で比べて、3以上の差があり、かつ、(4β)正対と反転の最小強度から最大強度の範囲が交わっていない、ならば、信号強度の強かった側に直接波の主体衛星が存在する、(逆側は回折波である)と判定。このように弁別する。



















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stardust3383@gmal.com
parrot2000 「20130428 IEで成功しなかった。メモではこうなっていたが。hikingとかのメモもあった…」

myoe000@gmail.com
harahetta 20130428IEでログイン成功しちゃった。






単純閾値越えを基準とすると・・・・
下記の(a)(b)区別がつかぬ。
→(b)は実は回折波、だった場合に
→(矛盾)無答か誤答か(偶然)正答になる。
→誤答が増えるのは困る
→計測成績の全体的な劣化
→(b)は実は回折波なのに、直接波と誤認することによって、誤答率の上昇が発生するが、誤答率を0-5%にすべく動くと
→閾値を上げざるを得ない。
→閾値のインフレ現象
→次の2つの欠点が生じる。
(欠点1)無答率がやたらに上がって、25%とか35%(だっけ)「にも」増加する。
(欠点2)閾値の普遍性を固定できない。(固定を図ると、非実用的な高閾値とせざるを得ない)
(たまたまうまくいっただけの閾値となってしまう恐れあり)
閾値を変える必要がある場合(閾値を、どんどん上げてく必要。otherwize成績劣化)
1)遮蔽物個体(寸法/厚さ) による違い(より小さい遮蔽物や眞水使ったら・・・ありうる…一層高い閾値に変える要)
2)GPS受信機個体(感度) による違い(受信感度のより良いGPS受信機個体使ったら…ありうる…高い閾値に変える要)
3)上空GPS個体(送信強度) による違い(より強信号の衛星出現したら…仕様ではあり得る…高い閾値に変える要)

→ところが新方法なら裏表の比較なので、
前記2)は相殺が期待され、GPS個体差は減るような気がする。
前記3)も相殺が期待され、衛星(信号強度)個体差は減るような気がする。
前記1)も相殺が期待され、遮蔽物の大きさ・厚さはあまり関係なくなる(両方OKのときの信号強度差基準値の大小だけ
すこし気にしてやればよい。ただ、小遮蔽物のときに、信号強度差基準値を小さくすればよいし、
この基準を使うのは特殊な場合だけだからこれが判別付かなくても別に良いとも言える
channel状態だけから判定しても良いのだし もちろんchannel状態に変化でるように少しの遮蔽は
必要な気がするがそれはそらしぎみ身体+両腕ですでに十分できているという仮説も成り立つやも
あるいはしゃがみこんでの脚腕の活用で股間は石とか切り株と両掌でふさげば、なにもなくても
ひんやり枕なくても、差を出すには十分いけるような気も)ような気がする。



特許書くときの前提
1.GPS衛星は、130dBmギリギリの値の衛星信号を送ってくる衛星もあるかと思えば、圧倒的にそれを軽く超える強い信号を送ってくる衛星もある。
2.それはGPS specにそう書いてある通りで、最低保証値だけが示されているから仕方ないのだ。-130dBm以上と。
3.であるから、-130dBm程度の信号強度だった場合に、それは悩む。迷う。
4.つまり、
(a)弱い直接波を送信してくるタイプの衛星のの直接波を拾っているのか、
(b)強い直接波を送信してくるタイプの衛星の回折波を拾っているのか、弁別できないのである。

[以前のiEICE論文方式は
(b)を直接波と誤答率増加して本研究の枠組みが不審をもたれるのを嫌って、
閾知を(b)をできるだけ切り捨てる方向にLとかPとか大きく設定したので、
否応なく(a)も切り捨てられ、結果、方位限定幅160度とか大きくなり、捕捉衛星数も2とか1とかになって、
あまり実用的でなくなっていた]

5.直接波かと回折波かを(廉価な装置で・手持ちの装具のみで)弁別するには、反転して直接波と回折波の状況を、逆にしてみて、拾ってみて、比較する、しかない。ピボットするだけで、回折波だったものが直接波に、直接波だったものが回折波に、逆になるからである。

6.で、反転して拾ってみると、
(a')ギリギリだった(a)の場合の回折波はさらに弱くすでに安定して連続5秒以上の正常受信とは成りえないことが圧倒的に多い経験則(少なくともips5000では)
(b')の場合には回折波は弱くなってはいるが、-130dBmぎりぎりだったりそれを上回ったりするが、先の(b)と比べて信号強度引き算すれ
ば、2段階を超える差は出る経験則(少なくともips5000では)(圧倒的では19程度も変わる)。

7.ということで、そういうときの迷いを反転計測によって解消でき、不確かさが減る。
8.つまり、回折波なのか、直接波なのか、弁別できる。廉価・効果的・疲れず(ピボットは疲れないむしろ休息兼鑑賞で感情も理性判断も再生。疲労感もリフレッシュ)

9.その際つかう水、塩水等は持参した食材や飲料水や医療輸液、燃料・嗜好品アルコールだったり、高吸水性高分子(かんいトイレよう・せいりよう品・ほおんざい・保冷剤・紙おむつ等)だったり、無理無駄がない。(IEICE論文例姿勢。や、イチローストレッチ姿勢も考慮)

10。なにもない時でも、身体・体躯・四肢・頭部をフルに使い(和式トイレ座)と大地の大きめの石や切り株や丘陵を股間において、同様の効果を期待できる。暖機時間十分とり(休憩にもなる)。

11.1セットでもそこそこ包囲限定を期待できそう(simulation)。2セットなら90度回転1回。3セットなら60度回転2回。4セットなら、45度回転3回(順序は90度、135度、45度と90度を先にやるのが、新情報なし、というガッカリトライアルになることが少ないかと)




C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\倉庫総合\超整理術式日付順で\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\2回と5回か陸橋10分回転を合計\2_kaiten_ttl_rikkyo.ips
の1-10行目と301から310行目
確か、GPSを背中に張り付け、ひんやり枕[白元)を体躯に垂直設置、GPS平面法線ビーム方向北側0度からスタートし、時計回りに、10秒で6度の角速度で体躯軸回り回転、記憶。
背中のGPSが真北に向いている(こっち)の10秒間 つまり1秒(行)目-10秒(行)目
SONY81 9101126 135500 N3542203 E13939391 +0103 001 092 9101126 135459 E 4 A DHGBE JGgCH MFGFI QDRFF BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAB gDJIE
SONY81 9101126 135501 N3542204 E13939391 +0103 001 100 9101126 135500 E 4 A DHGDD JGgCH MFGFJ QDRFG BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAC gDAHO
SONY81 9101126 135502 N3542203 E13939391 +0102 002 168 9101126 135501 K 4 A DHGDF JGgFH MFGFQ QDRBD BFdFP WCEFW EDjDC GBMAB gDIGO
SONY81 9101126 135503 N3542203 E13939391 +0102 001 164 9101126 135502 K 4 A DHGBE JGgFH MFGFV QDRDD BFdFN WCEFY EDjDC GBMAB gDIFO
SONY81 9101126 135504 N3542203 E13939391 +0101 001 176 9101126 135503 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRDE BFdFO WCEFW EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135505 N3542203 E13939391 +0101 001 097 9101126 135504 E 4 A DHGBF JGgFK MFGFS QDRFE BFdCO WCEFU EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135506 N3542203 E13939391 +0101 002 169 9101126 135505 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRBF BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDJDO
SONY81 9101126 135507 N3542204 E13939391 +0100 006 201 9101126 135506 K 4 A DHGBG JGgFL MFGFQ QDRBE BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDAAE
SONY81 9101126 135508 N3542204 E13939390 +0100 001 180 9101126 135507 K 4 A DHGBF JGgFN MFGFO QDRDE BFdFQ WCEFX EDjDB GBMAB gDEJO
SONY81 9101126 135509 N3542204 E13939390 +0101 001 165 9101126 135508 K 4 A DHGBE JGgFM MFGFL QDRDE BFdFR WCEFY EDjDB GBMAB gDHJO
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- ------- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ------ ----
北=表 表 表 表 裏 表 強強表 弱弱 裏
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背中のGPSが真南に向いている(あっち)の10秒間 つまり301秒(行)目-310秒(行)目
SONY81 9101126 140000 N3542200 E13939388 +0099 000 279 9101126 135959 C 3 A DHGDB JGgAC MFGDC QCRFX BFdAB WCEFK EDjDD GBLFH gDFFE
SONY81 9101126 140001 N3542200 E13939388 +0099 000 188 9101126 140000 C 3 A DHGDC JGgAC MFGDC QCRFZ BFdAB WCEFK EDjDD GBLFI gDGEO
SONY81 9101126 140002 N3542200 E13939388 +0099 000 275 9101126 140001 C 3 A DHGDC JGgAB MFGDD QCRFZ BFdAC WCEFJ EDjDH GBLFI gDHDE
SONY81 9101126 140003 N3542200 E13939388 +0099 000 286 9101126 140002 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDE QCRFX BFdAB WCEFH EDjFH GBLCJ gDIBO
SONY81 9101126 140004 N3542200 E13939388 +0099 000 284 9101126 140003 B 3 A DHHDB JGgAC MFGDE QCRFX BFdAB WCEFI EDjFG GBLCJ gDIAE
SONY81 9101126 140005 N3542200 E13939387 +0097 000 306 9101126 140004 D 4 A DHHDC JGgAC MFGFE QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFF GBLFK gDJIE
SONY81 9101126 140006 N3542201 E13939387 +0098 008 122 9101126 140005 D 4 A DHHDB JGgAB MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFE GBLFJ gDBIO
SONY81 9101126 140007 N3542201 E13939387 +0099 000 220 9101126 140006 C 3 A DHHDB JGgAC MFGDD QCRFY BFdAB WCEFI EDjDD GBLFI gDBHE
SONY81 9101126 140008 N3542201 E13939387 +0098 000 077 9101126 140007 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDD QCRFY BFdAB WCEFJ EDjFF GBLCH gDDGE
SONY81 9101126 140009 N3542201 E13939387 +0097 001 190 9101126 140008 D 4 A DHHDC JGgAC MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFG GBLFH gDEEO

歩道橋のデータは明らかに体躯+GPSごと反転比較すれば「出来る」を示してるじゃん。できる。反転、比較なら。


条件(0.1)(衛星:1番目)がこっち・あっちに、共通なのが、夫々、連続5秒以上あること。
条件(0.2)(仰角:2番目)が85度以下の衛星で、あること[夫々、連続5秒以上で]。

条件(1.1)(状態:4番目)が受信(B[locked]/C[can use]/F[now using])が連続5秒以上ある事。非受信(A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
片側だけで条件(1.1)が成立していたら、もうそれだけで、そっちがわに存在と判定して良い。

もし、両側で条件(1.1)が成立していたら、
条件(2.1)(強度:5番目)をこっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をPとする。
条件(2.2)(強度:5番目)をあっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をP'とする。
条件(3.0) PとP'の差が2以下なら、差が無いと看做す。2より大きいなら、大きい方が直接波と看做し、小さい方が回折波とみなす。

以上の条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。

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裏表(反転)比較を取り入れる手法と、表(一発)で手法と比べるととどうだろうか?と質問がでそう。
・裏表(反転)比較を取り入れると、FGなどの弱い強度でも、とにかく、状態が受信が5秒以上続いていれば、そして裏が比受信であれば自信を持って表で存在が主張できる。ということがわかった。
・その割に、それが、裏であるときには、否定されることが、安心して期待できるので、安心である。
・すなわち、それが表(直接)であって、なかなか弱い表(直接)なのか、それが裏であって、かなり強い表(直接)の裏(回折)なのか、が、わかる。
・GPS衛星の表(直接)は、強いのもあれば、弱いのもあるので、このように、微妙な値のものは、誤答率や無答率を増やすことになった。
・しかし、裏表方法の採用で、そのようなGPS衛星の表(直接)に強弱の多様性があることに、悩まされずに、それが、裏(回折)なのか表(直接)なのか、をuserは自ら弁別することができる。
・これによって、上空半天球にある衛星を、有効に、自分の身体と+α(枕ひんやりとか)だけで、あるいは、場合によっては身体だけで、山だけで[この場合は裏はほとんどない)、ホテルの窓[この場合もよほど角でない限り屋上直下でないかぎり裏はほとんどないと推定される)だけで、識別できることになるのである。

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C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\倉庫総合\超整理術式日付順で\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\2回と5回か陸橋10分回転を合計\2_kaiten_ttl_rikkyo.Ips
の150+(1から10行目)=151から160行目(東向き90度)と150+300+(1to10行目)=451行目から460行目(西向き270度)
確か、GPSを背中に張り付け、ひんやり枕[白元)を体躯に垂直設置、GPS平面法線ビーム方向北側0度からスタートし、時計回りに、10秒で6度の角速度で体躯軸回り回転、記憶。
背中のGPSが真東に向いている(こっち)の10秒間 つまり[1秒(行)目-10秒(行)]+150秒(行)[東がこっち]=151秒行目ー160秒行目
SONY81 910112 6135730 N3542201E13939394+0093 001290 910112 6135729 E4A DHGFG JGgDD MFGCN QDRFH BFdDF WCEFL EDjDD GBMFZ gDJHO
SONY81 910112 6135731 N3542201E13939394+0092 000354 910112 6135730 D4A DHGFG JGgDE MFGCN QDRFI BFdFF WCEFM EDjBE GBMCZ gDJHO
SONY81 910112 6135732 N3542201E13939394+0092 000313 910112 6135731 D4A DHGFH JGgDE MFGCO QDRFF BFdFE WCEFM EDjBE GBMCZ gDIIE
SONY81 910112 6135733 N3542201E13939394+0091 000279 910112 6135732 D4A DHGFH JGgCG MFGCO QDRFF BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDIIO
SONY81 910112 6135734 N3542201E13939394+0091 000312 910112 6135733 D4A DHGFG JGgCG MFGCN QDRFF BFdFF WCEFL EDjDE GBMCZ gDHHO
SONY81 910112 6135735 N3542201E13939394+0090 000333 910112 6135734 D4A DHGFH JGgCF MFGCN QDRFG BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDHFE
SONY81 910112 6135736 N3542201E13939394+0089 001070 910112 6135735 D4A DHGFH JGgCG MFGCN QDRFH BFdFE WCEFL EDjDD GBMCZ gDHDO
SONY81 910112 6135737 N3542201E13939393+0089 001286 910112 6135736 D4A DHGFF JGgCG MFGCM QDRFH BFdFE WCEFK EDjDB GBMCZ gDIJE
SONY81 910112 6135738 N3542201E13939393+0088 000049 910112 6135737 D4A DHGFF JGgCG MFGCL QDRFG BFdFF WCEFJ EDjDD GBMCZ gDIFO
SONY81 910112 6135739 N3542201E13939393+0087 000347 910112 6135738 D4A DHGFG JGgCG MFGCM QDRFG BFdFG WCEFK EDjDD GBMCZ gDIBO
------ ------ ------- ---------------------- ------ ------ ------- --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ------
東=表 裏 表 表 強強裏 強強表 裏 表
------ ------ ------- ---------------------- ------ ------ ------- --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ------
SONY81 910112 6140230 N3542201E13939386+0094 000266 910112 6140229 D4A DHHAC JGfFK MFFAB QCRFF BFdCI WCEDC EDjFT GCLFH gDCGO
SONY81 910112 6140231 N3542201E13939386+0094 001197 910112 6140230 D4A DHHAB JGfFJ MFFBE QCRFE BFdCJ WCEDE EDjFR GCLFH gDBDE
SONY81 910112 6140232 N3542201E13939386+0094 000000 910112 6140231 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRDD BFdCK WCEFF EDjFR GCLFH gDCGE
SONY81 910112 6140233 N3542201E13939386+0094 001148 910112 6140232 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFF BFdCI WCEFG EDjFQ GCLCH gDCGO
SONY81 910112 6140234 N3542201E13939386+0094 000212 910112 6140233 D4A DHHAB JGfFK MFFBE QCRDE BFdCI WCEFG EDjFP GCLFG gDCGE
SONY81 910112 6140235 N3542201E13939386+0093 000161 910112 6140234 D4A DHHAA JGfFK MFFBF QCRDF BFdCJ WCEFF EDjFQ GCLFG gDGDO
SONY81 910112 6140236 N3542201E13939386+0093 000153 910112 6140235 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFF BFdCI WCEFE EDjFP GCLCF gDGEE
SONY81 910112 6140237 N3542201E13939386+0094 000148 910112 6140236 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFE BFdCH WCEFE EDjFQ GCLCF gDCGE
SONY81 910112 6140238 N3542201E13939386+0094 000177 910112 6140237 D4A DHHAB JGfFK MFFBF QCRDD BFdCI WCEFG EDjFS GCLFF gDDFE
SONY81 910112 6140239 N3542201E13939386+0094 000327 910112 6140238 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFD BFdCI WCEBF EDjFR GCLFF gDDFE

背中のGPSが真南に向いている(あっち)の10秒間 つまり1秒(行)目-10秒(行)]+150秒(行)[東がこっち]+300秒行目[反転あっち]= 451秒行目-460秒行目


歩道橋のデータは明らかに体躯+GPSごと反転比較すれば「出来る」を示してるじゃん。できる。反転、比較なら。


条件(0.1)(衛星:1番目)がこっち・あっちに、共通な衛星データが、夫々、連続5秒以上あること。
条件(0.2)(仰角:2番目)が■85度以下■の衛星で、あること[夫々、連続5秒以上で]。

条件(1.1)(状態:4番目)が■受信状態■(B[locked]/C[can use]/F[now using])が■連続5秒以上■ある事。非受信(A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
片側だけで条件(1.1)が成立していたら、もうそれだけで、そっちがわに存在と判定して良い。

もし、両側で条件(1.1)が成立していたら、
条件(2.1)(強度:5番目)をこっちの、■連続5秒間■の有り得べき各シリーズにおける各■最低信号強度■を得て、それら■の最大値■をPとする。
条件(2.2)(強度:5番目)をあっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をP'とする。
条件(3.0) PとP'の差が2以下なら、■差■が無いと看做す。2より大きいなら、大きい方が直接波と看做し、小さい方が回折波とみなす。

以上の条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。北を基準に考えると、東にに20度、西に30度だった。
さっきの、条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。北を基準に考えると、東にに40度、西に10度だった。

両方あわせると、北を基準に考えると、東に20度、西に10度で、幅30度に収まった。

(実際には、30秒静止して、20秒は暖機と見て、最後の10秒データだけ活かすもよい。それでも、4方向やるのに、2分しかかからないことに)
(うまみは、体軸周りピボット回転は疲れない。休憩と類似する景観鑑賞で、気力回復で方位取得できる。稜線や山頂ではなおさら。)。

この手続き、アルゴリズム、特許出願しといたほうが良いかな。特に、裏表で、まずstatusを見て、連続5秒以上のゾンピを受信とみて、あっちかこっちか、のみに、その遍在があれば、それで勝ち負け決まる。あっちもこっちもそれがあれば、その連続5秒シリーズの最低値の最大値を選んで、あっち、と、こっちの勝負を決める。そうして、判定を決める。それを、90度方向を変えて、もう一セット(裏表)実施すれば、30度程度に絞り込めるということを、シミュレーションで証明する。



ちなみに、SONY IPS5000は、曜日と時分秒はあっている。roll overしたので、年月日は一定の日数(1024週x7日/365日=19.63835年かな)ずれている。
そのように6桁の現在(と測位)年月日data(に19.63935年を加算)変換するプログラムを作れば良いだけの、体裁上の事で、気にすることはない。
論文でもそのように(読者は1024週x7日/365日=19.63835年を加算することと)追記しておけば変換さえしなくてよいやもしれぬ。



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ここからは、データの検討をしてみた。




nict w8510wにもあった陸橋回転data 20100829らしい 20100629もらしい
C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\20100629中野陸橋10分間回転icennon2個\2回と5回か陸橋10分回転を合計\
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo3kaitenme.txt.ips

1秒目から10秒目 多分北向

SONY81 910113 0 113937 N3542204E13939387+0093 001160 910113 0 113936 C3A TEFFR QJeDE dCpAC KCJDE DEfFH WELFF JCnDD MDODC hDJJE
SONY81 910113 0 113938 N3542204E13939387+0093 001342 910113 0 113937 C3A TEFFR QJeFF dCpAC KCJFF DEfDE WELDD JCnDC MDODC hDHIO
SONY81 910113 0 113939 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113938 Q3A TEFCO QJeCF dCpAC KCJDE DEfDG WELDD JCnDB MDODD hDIIO
SONY81 910113 0 113940 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113939 Q3A TEFDK QJeCG dCpAB KCJDD DEfDF WELDD JCnDC MDOCE hDIIE
SONY81 910113 0 113941 N3542204E13939387+0093 000108 910113 0 113940 C3A TEFFO QJeFI dCpAC KCJCF DEfDC WELDD JCnDC MDOFE hDHIO
SONY81 910113 0 113942 N3542204E13939387+0093 002320 910113 0 113941 C3A TEFFP QJeFH dCpAB KCJFG DEfDC WELDD JCnDD MDODD hDGGO
SONY81 910113 0 113943 N3542204E13939387+0093 000026 910113 0 113942 C3A TEFFQ QJeFH dCpAC KCJFG DEfDD WELDC JCnDB MDODE hDFGE
SONY81 910113 0 113944 N3542204E13939387+0093 001320 910113 0 113943 D4A TEFFQ QJeFF dCpAB KCJCG DEfFF WELDC JCnDB MDOFF hDFDE
SONY81 910113 0 113945 N3542204E13939387+0089 004166 910113 0 113944 K4A TEFFS QJeBF dCpAB KCJFH DEfFE WELDD JCnDC MDOFF hDHAO
SONY81 910113 0 113946 N3542204E13939386+0093 000111 910113 0 113945 C3A TEFFS QJeFF dCpAB KCJCH DEfDC WELDC JCnDC MDOFD hDIHE
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 仰角排 弱弱 強強融 弱弱 弱弱 裏 裏
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 114437 N3542198E13939391+0109 000180 910113 0 114436 Q3A TEFDC QJiDE dCpDB KCJDE DEfDC WEKDD JCmCJ MDOCI hDGAE
SONY81 910113 0 114438 N3542198E13939391+0109 000350 910113 0 114437 D3A TEFDE QJiDF dCpDC KCJFG DEfDB WEKDE JCmFJ MDOFO hDGAE
SONY81 910113 0 114439 N3542198E13939390+0109 000170 910113 0 114438 D4A TEFDD QJiFF dCpDC KCJFG DEfDC WEKCE JCmFI MDOFP hDFJO
SONY81 910113 0 114440 N3542198E13939390+0109 002179 910113 0 114439 D4A TEFDC QJiFF dCpDD KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFL hDEIO
SONY81 910113 0 114441 N3542198E13939390+0109 000190 910113 0 114440 D4A TEFDE QJiFE dCpDC KCJFF DEfDB WEKDD JCmFI MDOFL hDDIE
SONY81 910113 0 114442 N3542198E13939390+0109 000175 910113 0 114441 D4A TEFDE QJiFF dCpDC KCJFF DEfDC WEKDF JCmFI MDOFO hDCIO
SONY81 910113 0 114443 N3542198E13939390+0109 000160 910113 0 114442 D4A TEFDD QJiFE dCpDB KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFK hDBHO
SONY81 910113 0 114444 N3542198E13939390+0108 001156 910113 0 114443 D4A TEFDC QJiFF dCpDB KCJFE DEfDC WEKDC JCmFL MDOFH hDBHO
SONY81 910113 0 114445 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114444 Q4A TEFDB QJiBF dCpDB KCJDE DEfDC WEKDC JCmCM MDOCH hDAIE
SONY81 910113 0 114446 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114445 Q4A TEFDD QJiDD dCpDC KCJDF DEfDC WEKDD JCmCM MDOCL hDAIO

300+1秒目から300+10秒目 多分南向き


2次元測位しているので期待したが、がっつり捕捉した衛星は案外少なかった。しかし、それでも、都合よく、反転各10秒データを用いれば、無答とか、誤答の心配なく、(これが偉大)、次を得た。
clockwize :50度
counterclockwize:20度
で、方位限定幅=70度
幅にまずは1セットの反転で限定できた。
(ちなみに高仰角排除もあ1つあったし、強強差無も1つあったし、弱弱排も3つあったし、表1つ、裏2つあった。という次第。
この裏表1セットで70度というちょっと広くて残念な値が、90度回転後に、どう制約されるか、には興味がある。
今回広かったのは、ハリを落としたの方向に2つほどひっかかったから(弱弱排1つと強強差無1つ)。この2つの損が、次の90度回転後にはメリットにかわるので、結果、よくなるかな。

A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F 表
弱弱排/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/ G-F=1<3差無
j 仰角排 J K
k L 弱弱排
/l/ /M/
裏m N
n O裏
/o/ /P/
弱弱排 p Q
q R
/ r/




150+ 1秒目から 150+10秒目 多分東向
SONY81 910113 0 114207 N3542204E13939385+0093 003147 910113 0 114206 I4A TEFFJ QJfDD dCpAB KCJFS DEfDC WEKFY JCnDC MDOFH hDCEE
SONY81 910113 0 114208 N3542204E13939385+0093 003107 910113 0 114207 I4A TEFFH QJfDE dCpAB KCJFT DEfDC WEKFZ JCnDD MDOFK hDCEO
SONY81 910113 0 114209 N3542204E13939385+0095 003104 910113 0 114208 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFT DEfDE WEKFZ JCnDC MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114210 N3542204E13939385+0095 003177 910113 0 114209 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFZ JCnDB MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114211 N3542204E13939385+0096 003156 910113 0 114210 I4A TEFFK QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFL hDBFE
SONY81 910113 0 114212 N3542204E13939385+0096 003109 910113 0 114211 I4A TEFFI QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFK hDBGE
SONY81 910113 0 114213 N3542204E13939385+0097 003129 910113 0 114212 I4A TEFFG QJfDC dCpAB KCJFV DEfDE WEKFZ JCnDB MDOFL hDAHE
SONY81 910113 0 114214 N3542204E13939385+0097 003148 910113 0 114213 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFU DEfBF WEKFY JCnDC MDOFL hDAIO
SONY81 910113 0 114215 N3542203E13939385+0098 001213 910113 0 114214 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFY JCnDC MDOFK hDJJO
SONY81 910113 0 114216 N3542203E13939386+0099 002131 910113 0 114215 I4A TEFFJ QJfDD dCpAA KCJFW DEfDB WEKFX JCnDC MDOFK hDJBE
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
東=表 表 裏 弱弱 表 裏 強強表 裏 表
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 114707 N3542205E13939388+0092 000324 910113 0 114706 D4A TEFDC QJmFF dCpDC KCJFG DEfFO WEKCF JCmFO MDODD hDBAE
SONY81 910113 0 114708 N3542205E13939388+0091 002002 910113 0 114707 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDE DEfFP WEKFH JCmFN MDODE hDCBO
SONY81 910113 0 114709 N3542205E13939388+0090 002018 910113 0 114708 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFR WEKFH JCmFL MDODE hDDDO
SONY81 910113 0 114710 N3542205E13939388+0089 002033 910113 0 114709 D4A TEFDD QJmFH dCpAC KCJDD DEfFR WEKFF JCmFL MDODC hDEEE
SONY81 910113 0 114711 N3542205E13939388+0089 001032 910113 0 114710 D4A TEFDD QJmFF dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFE JCmFM MDODC hDFFE
SONY81 910113 0 114712 N3542205E13939388+0089 000285 910113 0 114711 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFG JCmFM MDODD hDFFE
SONY81 910113 0 114713 N3542205E13939388+0090 000334 910113 0 114712 D4A TEFDC QJmFI dCpAB KCJFE DEfFR WEKCG JCmFK MDODC hDFEO
SONY81 910113 0 114714 N3542205E13939388+0088 006018 910113 0 114713 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDE DEfFQ WEKFF JCmFL MDODB hDHFE
SONY81 910113 0 114715 N3542205E13939388+0090 000073 910113 0 114714 B3A TEFDC QJmDF dCpAB KCJDE DEfFP WEKFF JCmFM MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 114716 N3542205E13939388+0088 000085 910113 0 114715 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFO WEKFG JCmFL MDODB hDHHO
450+ 1秒目から 450+10秒目 多分西向
clockwize:40度
counterclockwize:40度
all:80度の方位限定
となった。あまりうれしくないな。

で、裏表合わせると
clockwize方向の最小:min(50,40)=40度
counterclockwize方向の最小(20,40)=20度
all:40+20=60度の方位限定で、6方位に相当だ。まあ、誤答、無答がないだけ良しとするか。
彼がいっていたように、見切れる方位を探すが早いかな。弱弱とか、強強差無も見切れることの示唆とみて、
逆回りでもしれをやればまた見切れて限定できるか。



!はさっきは使えなかったが今回使えた衛星(ただデータには実質的には貢献しなかったようだ)
さっきのように、幅が80度とか(50度とかでなく)すごく広いときは、90度まわしてもかえってだめで、45度とか60度とかにとどめるのが良いのやもしれぬ。
理由は、ハリの落ちた先にちょうど衛星が複数あって、弱弱排とか、強強差なしとか、起きている可能性があるので、それを
受信しようして90度まわしても、平面アンテナの垂線方向になってしまうため、受信はするが、方位限定に貢献しないため。
それよりは、…、60度とかまわして(3セット狙い)、45度とかまわして(90度まわすデメリットを回避し、うまくいけば、そこから90度まわして、最後にあまり期待せず45度戻すとか)
これは、興味深い話題。


A
a B
b C
/c/ /D/
d E 表
e F
裏!/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/表!
j 仰角排 J K Y-F=19>2表!
k L
/l/ /M/
m N
裏n O表
/o/ /P/

弱弱排 p Q
q R
/ r/




ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー



実施:laptop personal computer保存されたデータをDAVで送ったもの(2010/8/29の3回目以外の2回目)を基礎に方位限定を実施した。。
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo2kaitenme.txt.ips




1秒目から10秒目 多分北向き
SONY81 910113 0 112859 N3542207E13939387+0113 001168 910113 0 112858 D4A TEFFQ QIdFL dDpDC KDJCM DEgFH WELFH JBnDC MCOAB hDEDO
SONY81 910113 0 112900 N3542207E13939387+0112 001081 910113 0 112859 D4A TEFFQ QIdFK dDpDC KDJCP DEgFI WELFI JBnDC MCOAB hDDEE
SONY81 910113 0 112901 N3542207E13939387+0111 000012 910113 0 112900 D4A TEFFP QIdFL dDpDC KDJCP DEgFL WELFF JBnDC MCOAB hDCEO
SONY81 910113 0 112902 N3542207E13939387+0109 004356 910113 0 112901 E4A TEFFP QIdFK dDpDD KDJFM DEgFM WELDC JBnDD MCOAB hDEEO
SONY81 910113 0 112903 N3542207E13939387+0107 002351 910113 0 112902 E4A TEFFO QIdFK dDpBE KDJFK DEgFJ WELDD JBnDD MCOAB hDEEE
SONY81 910113 0 112904 N3542207E13939387+0119 000027 910113 0 112903 D3A TEFFL QIdFK dDpDD KDJFI DEgDE WELDD JBnDC MCOAB hDDIE
SONY81 910113 0 112905 N3542207E13939388+0119 001004 910113 0 112904 D3A TEFFK QIdFI dDpDC KDJFF DEgDC WELDC JBnDB MCOAC hDDCO
SONY81 910113 0 112906 N3542207E13939388+0119 001353 910113 0 112905 D3A TEFFL QIdFJ dDpDB KDJFF DEgDC WELDE JBnDB MCOAB hDDGE
SONY81 910113 0 112907 N3542207E13939389+0114 000028 910113 0 112906 C3A TEFFM QIdFJ dDpDB KDJCG DEgDC WELFF JBnDB MCOAC hDBAE
SONY81 910113 0 112908 N3542207E13939389+0114 001000 910113 0 112907 D3A TEFFL QIdFI dDpDB KDJFH DEgDD WELDD JBnDC MCOAB hDBEO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 表 弱弱 強強融 表 裏
裏 裏
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 113359 N3542205E13939389+0104 002192 910113 0 113358 I4A TEFDD QIdDC dDpBF KDJFH DEgDC WELFL JBnFJ MDOFP hDGFO
SONY81 910113 0 113400 N3542205E13939389+0105 003227 910113 0 113359 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDC WELFI JBnFL MDOFL hDFEE
SONY81 910113 0 113401 N3542205E13939389+0107 004286 910113 0 113400 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFG DEgDC WELFJ JBnFK MDOFL hDFDE
SONY81 910113 0 113402 N3542205E13939389+0108 004287 910113 0 113401 I4A TEFDC QIdDC dDpCG KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDEBE
SONY81 910113 0 113403 N3542205E13939389+0109 002253 910113 0 113402 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDDBO
SONY81 910113 0 113404 N3542205E13939389+0109 003222 910113 0 113403 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFH DEgDC WELFL JBnFK MDOFO hDBAE
SONY81 910113 0 113405 N3542205E13939389+0110 003222 910113 0 113404 I4A TEFDC QIdDC dDpDC KDJFH DEgDC WELFJ JBnFJ MDOFP hDAAE
SONY81 910113 0 113406 N3542204E13939388+0110 005256 910113 0 113405 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFG DEgDB WELFJ JBnFI MDOFP hDIJE
SONY81 910113 0 113407 N3542204E13939388+0111 004263 910113 0 113406 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFF DEgDB WELFJ JBnFI MDOFO hDIIO
SONY81 910113 0 113408 N3542204E13939388+0111 000214 910113 0 113407 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFF DEgDB WELFJ JBnFH MDOFP hDHHO
300+1秒目から300+10秒目 多分南向き
clck 10 deg
cntrclck 10 deg
total 20deg [のちにやるような、90度回転せずとも十分だった)
というか、下図を、その場で、使用者に見せれば、よい。そうすれば、今、どこに針が落ちているか一目瞭然で、何度程度回転させるのがよさそうか、ぐらいはわかる。少なくとも、90度まわすのはばかげていることがわかりそうだ。そして、弱寂のpと、強強融 のJも見せておけば、・・、pは直接波でこんなに弱いのだから、地物遮蔽かなにかで(実際四谷大塚ほううこうののビル遮蔽だろう)だめそうだな、とわかるし、強強融も、Iがあるので、別に、難しいそれを狙わなくても十分良いデータは得られているので、狙うとすれば、K、Oの間か、G,Iの間か、いずれにしても、あまり狙いがいのないとこだ。とわかる。また時間を改めて異なる衛星配置になてからにしようというのも手とわかる。
A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F 表
/f/ /G/
表 g H
h I 表
/i/ /J/
j J K
k L 裏
/l/ /M/
m N
裏 n O裏
/o/ /P/
p Q
q R
/r/



衛星Kについて…新たな知見…、これまでは強強高高差が3以上なら差があり、と見ていて、それは成功していた。(その場合、強強低低差も3以上が期待されていた、つまり、分離されていた…のだ)。
ところが、
強強高高差が4≧3で、従来なら合格しているのだが、
強強の2つの分布図が、重なるのだ・・・・きれいに分離せず、
は、まだ回折と直接を弁別できるとは言い難い、事態があることがわかった・・・ちょうどハリの方向にある衛星。。。
で、こういう風に、きちんと強度で、分離できない、2者は、やはり、分離できないとするのがよいように思った。
つまり、条件を変える・・・すなわち、
強強高高差が≧3以上で、かつ、
強強の相互のデータの最大値最小値がきれいに分離されて重なっていないこと、とする。か。これが直観的にわかりやすい弁別。(もったいながって、ハリ上の衛星を生かそうとしすぎて、data contaminationして、誤答が混入するよいりいいもんな)

(今回は重なっているのだ。衛星K)


これで以前のデータは抵触して結果がくるってこないかなないかな?

ーーーーー


150+1秒目から 150+10秒目 多分東向
SONY81 910113 0 113129 N3542203E13939389+0098 003126 910113 0 113128 J4A TEFFO QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDB WELFP JBnAB MDOFK hDHBE
SONY81 910113 0 113130 N3542203E13939388+0099 002240 910113 0 113129 J4A TEFFO QIdDF dDpAB KDJFZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDGJO
SONY81 910113 0 113131 N3542203E13939388+0100 005252 910113 0 113130 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDC WELFT JBnAB MDOFL hDEEO
SONY81 910113 0 113132 N3542203E13939388+0099 001092 910113 0 113131 H4A TEFFL QIdFG dDpAC KDJCZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113133 N3542203E13939388+0100 004134 910113 0 113132 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDE WELFO JBnAC MDOFM hDDGO
SONY81 910113 0 113134 N3542203E13939388+0099 001078 910113 0 113133 H4A TEFFM QIdFG dDpAB KDJCZ DEgDE WELFP JBnAC MDOFL hDEJO
SONY81 910113 0 113135 N3542203E13939388+0100 003270 910113 0 113134 J4A TEFFM QIdDE dDpAC KDJFZ DEgDC WELFS JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113136 N3542203E13939388+0101 002213 910113 0 113135 J4A TEFFL QIdDC dDpAC KDJFZ DEgDC WELFW JBnAC MDOFM hDDGE
SONY81 910113 0 113137 N3542203E13939388+0101 003205 910113 0 113136 J4A TEFFI QIdDB dDpAC KDJFY DEgDB WELFX JBnAB MDOFN hDDEO
SONY81 910113 0 113138 N3542203E13939388+0101 002222 910113 0 113137 J4A TEFFI QIdDC dDpAB KDJFY DEgDC WELFX JBnAB MDOFM hDDCO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
東=表 強強表 裏 弱弱 強強表 裏 表 裏 表
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 113629 N3542202E13939386+0121 000029 910113 0 113628 B3A TEFDC QIdBH dCpDB KDJBI DEgFL WELFE JCnFN MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 113630 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113629 Q3A TEFDE QIdBG dCpDB KDJBF DEgCP WELDC JCnCK MDODD hDHGO
SONY81 910113 0 113631 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113630 Q3A TEFDD QIdBG dCpDB KDJDE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGO
SONY81 910113 0 113632 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113631 Q3A TEFDD QIdDH dCpDB KDJBE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGE
SONY81 910113 0 113633 N3542202E13939386+0121 000296 910113 0 113632 B3A TEFFE QJdBI dCpDB KDJBG DEgFP WELDD JCnFK MDODC hDICE
SONY81 910113 0 113634 N3542202E13939386+0121 000355 910113 0 113633 B3A TEFFF QJdBI dCpDB KDJBG DEgFM WELDD JCnFJ MDODC hDIBE
SONY81 910113 0 113635 N3542202E13939386+0121 000351 910113 0 113634 B3A TEFFF QJdBH dCpDB KDJBH DEgFN WELDD JCnFJ MDODC hDIAE
SONY81 910113 0 113636 N3542202E13939385+0121 000351 910113 0 113635 B3A TEFFF QJdBG dCpDC KDJBG DEgFM WELDE JCnFJ MDODC hDIJO
SONY81 910113 0 113637 N3542202E13939385+0123 003224 910113 0 113636 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFS WELFF JCnFI MDODC hDFIO
SONY81 910113 0 113638 N3542202E13939385+0125 004204 910113 0 113637 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFZ WELFH JCnFH MDODD hDDHE
450+ 1秒目から 450+10秒目 多分西向
the north exists in the range from
1st clock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
in 1st cntrclock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
the north exists in the range from
2nd clck 40 deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
2nd cntrclck 40 deg (based on the inital orientation of anntena beam)
totally,
the north exists in the range from
toral clock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
to
total cntrclock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
(then,
azimuth limitation width is 20deg.)

90度回ってもう一度、というのはフリスビー特許の発想が生きているように思う。
連続5秒の安定受信、の最低値比較というのは、気圧GPS特許の「低気圧持続時間」計測を活かすとの発想がもしかすると、基礎やもしれぬ。

A
a B
b C
/c/ /D/
裏 d E
e F 表
/f/ /G/
裏 g H
h I
/i/ /J/表
j J K
k L 表
/l/ /M/
m N
裏 n O表
/o/ /P/
p Q
q R
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーー
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo1kaitenme.txt.ips


1秒目から10秒目 多分北向き
SONY81 9101130 111749 N3542208E13939387+0089 000256 9101130 111748 D4A TFFCM QIcFL dDoDC KDIFF DEgFO WDMDE JBnAB MCPFG gDDEE
SONY81 9101130 111750 N3542208E13939387+0089 000180 9101130 111749 Q3A TFFFN QIcFK dDoDD KDIDF DEgFK WDMDI JBnAC MCPDE gDDEE
SONY81 9101130 111751 N3542208E13939387+0088 001358 9101130 111750 F4A TFFFO QIcFJ dDoDC KDIFG DEgFG WDMDD JBnAC MCPDH gDCFE
SONY81 9101130 111752 N3542207E13939387+0088 000355 9101130 111751 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFF DEgFF WDMDD JBnAC MCPDE gDIGO
SONY81 9101130 111753 N3542207E13939387+0088 002355 9101130 111752 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFG DEgFH WDMDC JBnAD MCPDC gDFGO
SONY81 9101130 111754 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111753 F4A TFFFP QIcFM dDoDB KDIFH DEgFI WDMDC JBnBF MCPDD gDDHO
SONY81 9101130 111755 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111754 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFH WDMDD JBnBF MCPDC gDBHO
SONY81 9101130 111756 N3542206E13939387+0088 002357 9101130 111755 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFI WDMDD JBnBD MCPDB gDIHO
SONY81 9101130 111757 N3542206E13939387+0088 002353 9101130 111756 F4A TFFFP QIcFL dDoDB KDIFF DEgFG WDMDE JBnBE MCPDC gDHHO
SONY81 9101130 111758 N3542206E13939387+0088 002001 9101130 111757 E4A TFFFO QIcFL dDoDB KDICF DEgFF WDMFE JBnDD MCPDD gDHHO
------ ------- ------ ---------------------- ------ ------- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 表 裏 表 表 弱弱
裏 裏
------ ------- ------ ---------------------- ------ ------- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 9101130 112249 N3542203E13939388+0106 001195 9101130 112248 E3A TFFDC QIcAB dDoFW KDIDD DEgDC WDLFG JBnBL MCOFP gDGCE
SONY81 9101130 112250 N3542203E13939388+0106 001324 9101130 112249 E3A TFFDB QIcAB dDoFY KDIDE DEgDC WDLFG JBnBL MCOFN gDFCE
SONY81 9101130 112251 N3542203E13939388+0106 000323 9101130 112250 C3A TFFDD QIcAC dDoFY KDIFF DEgDD WDLDE JBnBL MCOFR gDFCE
SONY81 9101130 112252 N3542203E13939388+0106 000307 9101130 112251 B3A TFFFE QIcAB dDoFY KDICF DEgDC WDLDC JBnBM MCOFR gDECO
SONY81 9101130 112253 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112252 Q3A TFFDC QIcAB dDoCY KDIDE DEgDB WDLDD JBnBN MCOCR gDECO
SONY81 9101130 112254 N3542203E13939388+0106 000348 9101130 112253 E3A TFFDC QIcAB dDoFY KDIDD DEgDB WDLFH JBnBO MCOFN gDECE
SONY81 9101130 112255 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112254 Q3A TFFDD QIcAC dDoCY KDIDD DEgDB WDLBF JBnBO MCOCO gDFCO
SONY81 9101130 112256 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112255 Q3A TFFDD QIcAB dDoCZ KDIDE DEgDC WDLDE JBnBO MCOCO gDFCE
SONY81 9101130 112257 N3542203E13939388+0107 001351 9101130 112256 E3A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIDE DEgDD WDLFH JBnBN MCOFL gDICE
SONY81 9101130 112258 N3542203E13939388+0111 004164 9101130 112257 K4A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIFE DEgDD WDLFG JBnBM MCOFL gDFDO
150+1秒目から150+10秒目 多分南向き
clockwize 20deg
cntclockwz 10deg
次に回すべきは、cntrclockwizeに20度、で、うまくいけば、方位Iの衛星を歯止めにつかって、clockwize側の20度を10度にまで減らす作戦。
かな。ちょっと休憩。
A
a B
b C
表/c/ /D/
d E
e F 表
/f/ /G/
表g H
h I 表
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
裏 n O
/o/ /P/裏
p Q
q R
/r/


A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーー

A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/


A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/



start

↓←←←←←←←←←←←←←←必要に応じて反転←←← 新たな回転済み方位での計測←←←
↓ ↑
↓ ↑y
まだ未検査のchannel(衛星信号)があるか→→→→N→→→→→→方位限定の実施→まだ重ね合わせるべき回転してデータ収集があるかn→end
↓ ↑ (初期ビーム方向が北から時計回りに何度から反時計回りに何度の範囲に存在)
y
未検査の衛星信号をpickup ↑

判定ルーチンへ。→→→→→→↑


IEICE2011.2月号での判定ルーチン:1秒データ単発だけをとりだし、その信号強度が、閾値以上かどうかだけ。

今回IEICE2014年号[予定)での判定ルーチン:十分に(たとえば20秒とか以上)暖機後の10秒データとその反転時の同様データをとりだし、(1)5秒連続での、受信statusがあるか、(2)片側にだけ、それがあれば、そちらの側に直接波の主体衛星が存在と判定(3)どちら側にもなければおわり(4)両側にてそれがあれば(4α)10秒内の連続五秒受信状態の各シリーズ中の最低信号強度のうちの最大値をこちら側とあちら側で比べて、3以上の差があり、かつ、(4β)正対と反転の最小強度から最大強度の範囲が交わっていない、ならば、信号強度の強かった側に直接波の主体衛星が存在する、(逆側は回折波である)と判定。このように弁別する。











^^^^^^

単純閾値越えを基準とすると・・・・
下記の(a)(b)区別がつかぬ。
→(b)は実は回折波、だった場合に
→(矛盾)無答か誤答か(偶然)正答になる。
→誤答が増えるのは困る
→計測成績の全体的な劣化
→(b)は実は回折波なのに、直接波と誤認することによって、誤答率の上昇が発生するが、誤答率を0-5%にすべく動くと
→閾値を上げざるを得ない。
→閾値のインフレ現象
→次の2つの欠点が生じる。
(欠点1)無答率がやたらに上がって、25%とか35%(だっけ)「にも」増加する。
(欠点2)閾値の普遍性を固定できない。(固定を図ると、非実用的な高閾値とせざるを得ない)
(たまたまうまくいっただけの閾値となってしまう恐れあり)
閾値を変える必要がある場合(閾値を、どんどん上げてく必要。otherwize成績劣化)
1)遮蔽物個体(寸法/厚さ) による違い(より小さい遮蔽物や眞水使ったら・・・ありうる…一層高い閾値に変える要)
2)GPS受信機個体(感度) による違い(受信感度のより良いGPS受信機個体使ったら…ありうる…高い閾値に変える要)
3)上空GPS個体(送信強度) による違い(より強信号の衛星出現したら…仕様ではあり得る…高い閾値に変える要)

→ところが新方法なら裏表の比較なので、
前記2)は相殺が期待され、GPS個体差は減るような気がする。
前記3)も相殺が期待され、衛星(信号強度)個体差は減るような気がする。
前記1)も相殺が期待され、遮蔽物の大きさ・厚さはあまり関係なくなる(両方OKのときの信号強度差基準値の大小だけ
すこし気にしてやればよい。ただ、小遮蔽物のときに、信号強度差基準値を小さくすればよいし、
この基準を使うのは特殊な場合だけだからこれが判別付かなくても別に良いとも言える
channel状態だけから判定しても良いのだし もちろんchannel状態に変化でるように少しの遮蔽は
必要な気がするがそれはそらしぎみ身体+両腕ですでに十分できているという仮説も成り立つやも
あるいはしゃがみこんでの脚腕の活用で股間は石とか切り株と両掌でふさげば、なにもなくても
ひんやり枕なくても、差を出すには十分いけるような気も)ような気がする。

特許書くときの前提
1.GPS衛星は、130dBmギリギリの値の衛星信号を送ってくる衛星もあるかと思えば、圧倒的にそれを軽く超える強い信号を送ってくる衛星もある。
2.それはGPS specにそう書いてある通りで、最低保証値だけが示されているから仕方ないのだ。-130dBm以上と。
3.であるから、-130dBm程度の信号強度だった場合に、それは悩む。迷う。
4.つまり、
(a)弱い直接波を送信してくるタイプの衛星のの直接波を拾っているのか、
(b)強い直接波を送信してくるタイプの衛星の回折波を拾っているのか、弁別できないのである。

[以前のiEICE論文方式は
(b)を直接波と誤答率増加して本研究の枠組みが不審をもたれるのを嫌って、
閾知を(b)をできるだけ切り捨てる方向にLとかPとか大きく設定したので、
否応なく(a)も切り捨てられ、結果、方位限定幅160度とか大きくなり、捕捉衛星数も2とか1とかになって、
あまり実用的でなくなっていた]

5.直接波かと回折波かを(廉価な装置で・手持ちの装具のみで)弁別するには、反転して直接波と回折波の状況を、逆にしてみて、拾ってみて、比較する、しかない。ピボットするだけで、回折波だったものが直接波に、直接波だったものが回折波に、逆になるからである。

6.で、反転して拾ってみると、
(a')ギリギリだった(a)の場合の回折波はさらに弱くすでに安定して連続5秒以上の正常受信とは成りえないことが圧倒的に多い経験則(少なくともips5000では)
(b')の場合には回折波は弱くなってはいるが、-130dBmぎりぎりだったりそれを上回ったりするが、先の(b)と比べて信号強度引き算すれ
ば、2段階を超える差は出る経験則(少なくともips5000では)(圧倒的では19程度も変わる)。

7.ということで、そういうときの迷いを反転計測によって解消でき、不確かさが減る。
8.つまり、回折波なのか、直接波なのか、弁別できる。廉価・効果的・疲れず(ピボットは疲れないむしろ休息兼鑑賞で感情も理性判断も再生。疲労感もリフレッシュ)

9.その際つかう水、塩水等は持参した食材や飲料水や医療輸液、燃料・嗜好品アルコールだったり、高吸水性高分子(かんいトイレよう・せいりよう品・ほおんざい・保冷剤・紙おむつ等)だったり、無理無駄がない。(IEICE論文例姿勢。や、イチローストレッチ姿勢も考慮)

10。なにもない時でも、身体・体躯・四肢・頭部をフルに使い(和式トイレ座)と大地の大きめの石や切り株や丘陵を股間において、同様の効果を期待できる。暖機時間十分とり(休憩にもなる)。

11.1セットでもそこそこ包囲限定を期待できそう(simulation)。2セットなら90度回転1回。3セットなら60度回転2回。4セットなら、45度回転3回(順序は90度、135度、45度と90度を先にやるのが、新情報なし、というガッカリトライアルになることが少ないかと)




C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\倉庫総合\超整理術式日付順で\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\2回■と5回か陸橋10分回転を合計\2_kaiten_ttl_rikkyo.ips
の1-10行目と301から310行目
確か、GPSを背中に張り付け、ひんやり枕[白元)を体躯に垂直設置、GPS平面法線ビーム方向北側0度からスタートし、時計回りに、10秒で6度の角速度で体躯軸回り回転、記憶。
背中のGPSが真北に向いている(こっち)の10秒間 つまり1秒(行)目-10秒(行)目
SONY81 9101126 135500 N3542203 E13939391 +0103 001 092 9101126 135459 E 4 A DHGBE JGgCH MFGFI QDRFF BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAB gDJIE
SONY81 9101126 135501 N3542204 E13939391 +0103 001 100 9101126 135500 E 4 A DHGDD JGgCH MFGFJ QDRFG BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAC gDAHO
SONY81 9101126 135502 N3542203 E13939391 +0102 002 168 9101126 135501 K 4 A DHGDF JGgFH MFGFQ QDRBD BFdFP WCEFW EDjDC GBMAB gDIGO
SONY81 9101126 135503 N3542203 E13939391 +0102 001 164 9101126 135502 K 4 A DHGBE JGgFH MFGFV QDRDD BFdFN WCEFY EDjDC GBMAB gDIFO
SONY81 9101126 135504 N3542203 E13939391 +0101 001 176 9101126 135503 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRDE BFdFO WCEFW EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135505 N3542203 E13939391 +0101 001 097 9101126 135504 E 4 A DHGBF JGgFK MFGFS QDRFE BFdCO WCEFU EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135506 N3542203 E13939391 +0101 002 169 9101126 135505 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRBF BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDJDO
SONY81 9101126 135507 N3542204 E13939391 +0100 006 201 9101126 135506 K 4 A DHGBG JGgFL MFGFQ QDRBE BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDAAE
SONY81 9101126 135508 N3542204 E13939390 +0100 001 180 9101126 135507 K 4 A DHGBF JGgFN MFGFO QDRDE BFdFQ WCEFX EDjDB GBMAB gDEJO
SONY81 9101126 135509 N3542204 E13939390 +0101 001 165 9101126 135508 K 4 A DHGBE JGgFM MFGFL QDRDE BFdFR WCEFY EDjDB GBMAB gDHJO
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- ------- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ------ ----
北=表 表 表 表 裏 表 強強表 弱弱 裏
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- ------- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ------ ----
背中のGPSが真南に向いている(あっち)の10秒間 つまり301秒(行)目-310秒(行)目
SONY81 9101126 140000 N3542200 E13939388 +0099 000 279 9101126 135959 C 3 A DHGDB JGgAC MFGDC QCRFX BFdAB WCEFK EDjDD GBLFH gDFFE
SONY81 9101126 140001 N3542200 E13939388 +0099 000 188 9101126 140000 C 3 A DHGDC JGgAC MFGDC QCRFZ BFdAB WCEFK EDjDD GBLFI gDGEO
SONY81 9101126 140002 N3542200 E13939388 +0099 000 275 9101126 140001 C 3 A DHGDC JGgAB MFGDD QCRFZ BFdAC WCEFJ EDjDH GBLFI gDHDE
SONY81 9101126 140003 N3542200 E13939388 +0099 000 286 9101126 140002 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDE QCRFX BFdAB WCEFH EDjFH GBLCJ gDIBO
SONY81 9101126 140004 N3542200 E13939388 +0099 000 284 9101126 140003 B 3 A DHHDB JGgAC MFGDE QCRFX BFdAB WCEFI EDjFG GBLCJ gDIAE
SONY81 9101126 140005 N3542200 E13939387 +0097 000 306 9101126 140004 D 4 A DHHDC JGgAC MFGFE QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFF GBLFK gDJIE
SONY81 9101126 140006 N3542201 E13939387 +0098 008 122 9101126 140005 D 4 A DHHDB JGgAB MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFE GBLFJ gDBIO
SONY81 9101126 140007 N3542201 E13939387 +0099 000 220 9101126 140006 C 3 A DHHDB JGgAC MFGDD QCRFY BFdAB WCEFI EDjDD GBLFI gDBHE
SONY81 9101126 140008 N3542201 E13939387 +0098 000 077 9101126 140007 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDD QCRFY BFdAB WCEFJ EDjFF GBLCH gDDGE
SONY81 9101126 140009 N3542201 E13939387 +0097 001 190 9101126 140008 D 4 A DHHDC JGgAC MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFG GBLFH gDEEO

歩道橋のデータは明らかに体躯+GPSごと反転比較すれば「出来る」を示してるじゃん。できる。反転、比較なら。


条件(0.1)(衛星:1番目)がこっち・あっちに、共通なのが、夫々、連続5秒以上あること。
条件(0.2)(仰角:2番目)が85度以下の衛星で、あること[夫々、連続5秒以上で]。

条件(1.1)(状態:4番目)が受信(B[locked]/C[can use]/F[now using])が連続5秒以上ある事。非受信(A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
片側だけで条件(1.1)が成立していたら、もうそれだけで、そっちがわに存在と判定して良い。

もし、両側で条件(1.1)が成立していたら、
条件(2.1)(強度:5番目)をこっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をPとする。
条件(2.2)(強度:5番目)をあっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をP'とする。
条件(3.0) PとP'の差が2以下なら、差が無いと看做す。2より大きいなら、大きい方が直接波と看做し、小さい方が回折波とみなす。

以上の条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。

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裏表(反転)比較を取り入れる手法と、表(一発)で手法と比べるととどうだろうか?と質問がでそう。
・裏表(反転)比較を取り入れると、FGなどの弱い強度でも、とにかく、状態が受信が5秒以上続いていれば、そして裏が比受信であれば自信を持って表で存在が主張できる。ということがわかった。
・その割に、それが、裏であるときには、否定されることが、安心して期待できるので、安心である。
・すなわち、それが表(直接)であって、なかなか弱い表(直接)なのか、それが裏であって、かなり強い表(直接)の裏(回折)なのか、が、わかる。
・GPS衛星の表(直接)は、強いのもあれば、弱いのもあるので、このように、微妙な値のものは、誤答率や無答率を増やすことになった。
・しかし、裏表方法の採用で、そのようなGPS衛星の表(直接)に強弱の多様性があることに、悩まされずに、それが、裏(回折)なのか表(直接)なのか、をuserは自ら弁別することができる。
・これによって、上空半天球にある衛星を、有効に、自分の身体と+α(枕ひんやりとか)だけで、あるいは、場合によっては身体だけで、山だけで[この場合は裏はほとんどない)、ホテルの窓[この場合もよほど角でない限り屋上直下でないかぎり裏はほとんどないと推定される)だけで、識別できることになるのである。

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C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\倉庫総合\超整理術式日付順で\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\2回と5回か陸橋10分回転を合計\2_kaiten_ttl_rikkyo.Ips
の150+(1から10行目)=151から160行目(東向き90度)と150+300+(1to10行目)=451行目から460行目(西向き270度)
確か、GPSを背中に張り付け、ひんやり枕[白元)を体躯に垂直設置、GPS平面法線ビーム方向北側0度からスタートし、時計回りに、10秒で6度の角速度で体躯軸回り回転、記憶。
背中のGPSが真東に向いている(こっち)の10秒間 つまり[1秒(行)目-10秒(行)]+150秒(行)[東がこっち]=151秒行目ー160秒行目
SONY81 910112 6135730 N3542201E13939394+0093 001290 910112 6135729 E4A DHGFG JGgDD MFGCN QDRFH BFdDF WCEFL EDjDD GBMFZ gDJHO
SONY81 910112 6135731 N3542201E13939394+0092 000354 910112 6135730 D4A DHGFG JGgDE MFGCN QDRFI BFdFF WCEFM EDjBE GBMCZ gDJHO
SONY81 910112 6135732 N3542201E13939394+0092 000313 910112 6135731 D4A DHGFH JGgDE MFGCO QDRFF BFdFE WCEFM EDjBE GBMCZ gDIIE
SONY81 910112 6135733 N3542201E13939394+0091 000279 910112 6135732 D4A DHGFH JGgCG MFGCO QDRFF BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDIIO
SONY81 910112 6135734 N3542201E13939394+0091 000312 910112 6135733 D4A DHGFG JGgCG MFGCN QDRFF BFdFF WCEFL EDjDE GBMCZ gDHHO
SONY81 910112 6135735 N3542201E13939394+0090 000333 910112 6135734 D4A DHGFH JGgCF MFGCN QDRFG BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDHFE
SONY81 910112 6135736 N3542201E13939394+0089 001070 910112 6135735 D4A DHGFH JGgCG MFGCN QDRFH BFdFE WCEFL EDjDD GBMCZ gDHDO
SONY81 910112 6135737 N3542201E13939393+0089 001286 910112 6135736 D4A DHGFF JGgCG MFGCM QDRFH BFdFE WCEFK EDjDB GBMCZ gDIJE
SONY81 910112 6135738 N3542201E13939393+0088 000049 910112 6135737 D4A DHGFF JGgCG MFGCL QDRFG BFdFF WCEFJ EDjDD GBMCZ gDIFO
SONY81 910112 6135739 N3542201E13939393+0087 000347 910112 6135738 D4A DHGFG JGgCG MFGCM QDRFG BFdFG WCEFK EDjDD GBMCZ gDIBO
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東=表 裏 表 表 強強裏 強強表 裏 表
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SONY81 910112 6140230 N3542201E13939386+0094 000266 910112 6140229 D4A DHHAC JGfFK MFFAB QCRFF BFdCI WCEDC EDjFT GCLFH gDCGO
SONY81 910112 6140231 N3542201E13939386+0094 001197 910112 6140230 D4A DHHAB JGfFJ MFFBE QCRFE BFdCJ WCEDE EDjFR GCLFH gDBDE
SONY81 910112 6140232 N3542201E13939386+0094 000000 910112 6140231 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRDD BFdCK WCEFF EDjFR GCLFH gDCGE
SONY81 910112 6140233 N3542201E13939386+0094 001148 910112 6140232 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFF BFdCI WCEFG EDjFQ GCLCH gDCGO
SONY81 910112 6140234 N3542201E13939386+0094 000212 910112 6140233 D4A DHHAB JGfFK MFFBE QCRDE BFdCI WCEFG EDjFP GCLFG gDCGE
SONY81 910112 6140235 N3542201E13939386+0093 000161 910112 6140234 D4A DHHAA JGfFK MFFBF QCRDF BFdCJ WCEFF EDjFQ GCLFG gDGDO
SONY81 910112 6140236 N3542201E13939386+0093 000153 910112 6140235 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFF BFdCI WCEFE EDjFP GCLCF gDGEE
SONY81 910112 6140237 N3542201E13939386+0094 000148 910112 6140236 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFE BFdCH WCEFE EDjFQ GCLCF gDCGE
SONY81 910112 6140238 N3542201E13939386+0094 000177 910112 6140237 D4A DHHAB JGfFK MFFBF QCRDD BFdCI WCEFG EDjFS GCLFF gDDFE
SONY81 910112 6140239 N3542201E13939386+0094 000327 910112 6140238 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFD BFdCI WCEBF EDjFR GCLFF gDDFE

背中のGPSが真南に向いている(あっち)の10秒間 つまり1秒(行)目-10秒(行)]+150秒(行)[東がこっち]+300秒行目[反転あっち]= 451秒行目-460秒行目


歩道橋のデータは明らかに体躯+GPSごと反転比較すれば「出来る」を示してるじゃん。できる。反転、比較なら。


条件(0.1)(衛星:1番目)がこっち・あっちに、共通な衛星データが、夫々、連続5秒以上あること。
条件(0.2)(仰角:2番目)が■85度以下■の衛星で、あること[夫々、連続5秒以上で]。

条件(1.1)(状態:4番目)が■受信状態■(B[locked]/C[can use]/F[now using])が■連続5秒以上■ある事。非受信(A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
片側だけで条件(1.1)が成立していたら、もうそれだけで、そっちがわに存在と判定して良い。

もし、両側で条件(1.1)が成立していたら、
条件(2.1)(強度:5番目)をこっちの、■連続5秒間■の有り得べき各シリーズにおける各■最低信号強度■を得て、それら■の最大値■をPとする。
条件(2.2)(強度:5番目)をあっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をP'とする。
条件(3.0) PとP'の差が2以下なら、■差■が無いと看做す。2より大きいなら、大きい方が直接波と看做し、小さい方が回折波とみなす。

以上の条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。北を基準に考えると、東にに20度、西に30度だった。
さっきの、条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。北を基準に考えると、東にに40度、西に10度だった。

両方あわせると、北を基準に考えると、東に20度、西に10度で、幅30度に収まった。

(実際には、30秒静止して、20秒は暖機と見て、最後の10秒データだけ活かすもよい。それでも、4方向やるのに、2分しかかからないことに)
(うまみは、体軸周りピボット回転は疲れない。休憩と類似する景観鑑賞で、気力回復で方位取得できる。稜線や山頂ではなおさら。)。

この手続き、アルゴリズム、特許出願しといたほうが良いかな。特に、裏表で、まずstatusを見て、連続5秒以上のゾンピを受信とみて、あっちかこっちか、のみに、その遍在があれば、それで勝ち負け決まる。あっちもこっちもそれがあれば、その連続5秒シリーズの最低値の最大値を選んで、あっち、と、こっちの勝負を決める。そうして、判定を決める。それを、90度方向を変えて、もう一セット(裏表)実施すれば、30度程度に絞り込めるということを、シミュレーションで証明する。



ちなみに、SONY IPS5000は、曜日と時分秒はあっている。roll overしたので、年月日は一定の日数(1024週x7日/365日=19.63835年かな)ずれている。
そのように6桁の現在(と測位)年月日data(に19.63935年を加算)変換するプログラムを作れば良いだけの、体裁上の事で、気にすることはない。
論文でもそのように(読者は1024週x7日/365日=19.63835年を加算することと)追記しておけば変換さえしなくてよいやもしれぬ。



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ここからは、データの検討をしてみた。




nict w8510wにもあった陸橋回転data 20100829らしい 20100629もらしい
C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\20100629中野陸橋10分間回転icennon2個\2回と5回か陸橋10分回転を合計\
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo3kaitenme.txt.ips

1秒目から10秒目 多分北向

SONY81 910113 0 113937 N3542204E13939387+0093 001160 910113 0 113936 C3A TEFFR QJeDE dCpAC KCJDE DEfFH WELFF JCnDD MDODC hDJJE
SONY81 910113 0 113938 N3542204E13939387+0093 001342 910113 0 113937 C3A TEFFR QJeFF dCpAC KCJFF DEfDE WELDD JCnDC MDODC hDHIO
SONY81 910113 0 113939 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113938 Q3A TEFCO QJeCF dCpAC KCJDE DEfDG WELDD JCnDB MDODD hDIIO
SONY81 910113 0 113940 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113939 Q3A TEFDK QJeCG dCpAB KCJDD DEfDF WELDD JCnDC MDOCE hDIIE
SONY81 910113 0 113941 N3542204E13939387+0093 000108 910113 0 113940 C3A TEFFO QJeFI dCpAC KCJCF DEfDC WELDD JCnDC MDOFE hDHIO
SONY81 910113 0 113942 N3542204E13939387+0093 002320 910113 0 113941 C3A TEFFP QJeFH dCpAB KCJFG DEfDC WELDD JCnDD MDODD hDGGO
SONY81 910113 0 113943 N3542204E13939387+0093 000026 910113 0 113942 C3A TEFFQ QJeFH dCpAC KCJFG DEfDD WELDC JCnDB MDODE hDFGE
SONY81 910113 0 113944 N3542204E13939387+0093 001320 910113 0 113943 D4A TEFFQ QJeFF dCpAB KCJCG DEfFF WELDC JCnDB MDOFF hDFDE
SONY81 910113 0 113945 N3542204E13939387+0089 004166 910113 0 113944 K4A TEFFS QJeBF dCpAB KCJFH DEfFE WELDD JCnDC MDOFF hDHAO
SONY81 910113 0 113946 N3542204E13939386+0093 000111 910113 0 113945 C3A TEFFS QJeFF dCpAB KCJCH DEfDC WELDC JCnDC MDOFD hDIHE
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北=表 表 仰角排 弱弱 強強融 弱弱 弱弱 裏 裏
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SONY81 910113 0 114437 N3542198E13939391+0109 000180 910113 0 114436 Q3A TEFDC QJiDE dCpDB KCJDE DEfDC WEKDD JCmCJ MDOCI hDGAE
SONY81 910113 0 114438 N3542198E13939391+0109 000350 910113 0 114437 D3A TEFDE QJiDF dCpDC KCJFG DEfDB WEKDE JCmFJ MDOFO hDGAE
SONY81 910113 0 114439 N3542198E13939390+0109 000170 910113 0 114438 D4A TEFDD QJiFF dCpDC KCJFG DEfDC WEKCE JCmFI MDOFP hDFJO
SONY81 910113 0 114440 N3542198E13939390+0109 002179 910113 0 114439 D4A TEFDC QJiFF dCpDD KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFL hDEIO
SONY81 910113 0 114441 N3542198E13939390+0109 000190 910113 0 114440 D4A TEFDE QJiFE dCpDC KCJFF DEfDB WEKDD JCmFI MDOFL hDDIE
SONY81 910113 0 114442 N3542198E13939390+0109 000175 910113 0 114441 D4A TEFDE QJiFF dCpDC KCJFF DEfDC WEKDF JCmFI MDOFO hDCIO
SONY81 910113 0 114443 N3542198E13939390+0109 000160 910113 0 114442 D4A TEFDD QJiFE dCpDB KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFK hDBHO
SONY81 910113 0 114444 N3542198E13939390+0108 001156 910113 0 114443 D4A TEFDC QJiFF dCpDB KCJFE DEfDC WEKDC JCmFL MDOFH hDBHO
SONY81 910113 0 114445 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114444 Q4A TEFDB QJiBF dCpDB KCJDE DEfDC WEKDC JCmCM MDOCH hDAIE
SONY81 910113 0 114446 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114445 Q4A TEFDD QJiDD dCpDC KCJDF DEfDC WEKDD JCmCM MDOCL hDAIO

300+1秒目から300+10秒目 多分南向き


2次元測位しているので期待したが、がっつり捕捉した衛星は案外少なかった。しかし、それでも、都合よく、反転各10秒データを用いれば、無答とか、誤答の心配なく、(これが偉大)、次を得た。
clockwize :50度
counterclockwize:20度
で、方位限定幅=70度
幅にまずは1セットの反転で限定できた。
(ちなみに高仰角排除もあ1つあったし、強強差無も1つあったし、弱弱排も3つあったし、表1つ、裏2つあった。という次第。
この裏表1セットで70度というちょっと広くて残念な値が、90度回転後に、どう制約されるか、には興味がある。
今回広かったのは、ハリを落としたの方向に2つほどひっかかったから(弱弱排1つと強強差無1つ)。この2つの損が、次の90度回転後にはメリットにかわるので、結果、よくなるかな。

A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F 表
弱弱排/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/ G-F=1<3差無
j 仰角排 J K
k L 弱弱排
/l/ /M/
裏m N
n O裏
/o/ /P/
弱弱排 p Q
q R
/ r/




150+ 1秒目から 150+10秒目 多分東向
SONY81 910113 0 114207 N3542204E13939385+0093 003147 910113 0 114206 I4A TEFFJ QJfDD dCpAB KCJFS DEfDC WEKFY JCnDC MDOFH hDCEE
SONY81 910113 0 114208 N3542204E13939385+0093 003107 910113 0 114207 I4A TEFFH QJfDE dCpAB KCJFT DEfDC WEKFZ JCnDD MDOFK hDCEO
SONY81 910113 0 114209 N3542204E13939385+0095 003104 910113 0 114208 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFT DEfDE WEKFZ JCnDC MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114210 N3542204E13939385+0095 003177 910113 0 114209 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFZ JCnDB MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114211 N3542204E13939385+0096 003156 910113 0 114210 I4A TEFFK QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFL hDBFE
SONY81 910113 0 114212 N3542204E13939385+0096 003109 910113 0 114211 I4A TEFFI QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFK hDBGE
SONY81 910113 0 114213 N3542204E13939385+0097 003129 910113 0 114212 I4A TEFFG QJfDC dCpAB KCJFV DEfDE WEKFZ JCnDB MDOFL hDAHE
SONY81 910113 0 114214 N3542204E13939385+0097 003148 910113 0 114213 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFU DEfBF WEKFY JCnDC MDOFL hDAIO
SONY81 910113 0 114215 N3542203E13939385+0098 001213 910113 0 114214 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFY JCnDC MDOFK hDJJO
SONY81 910113 0 114216 N3542203E13939386+0099 002131 910113 0 114215 I4A TEFFJ QJfDD dCpAA KCJFW DEfDB WEKFX JCnDC MDOFK hDJBE
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東=表 表 裏 弱弱 表 裏 強強表 裏 表
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 114707 N3542205E13939388+0092 000324 910113 0 114706 D4A TEFDC QJmFF dCpDC KCJFG DEfFO WEKCF JCmFO MDODD hDBAE
SONY81 910113 0 114708 N3542205E13939388+0091 002002 910113 0 114707 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDE DEfFP WEKFH JCmFN MDODE hDCBO
SONY81 910113 0 114709 N3542205E13939388+0090 002018 910113 0 114708 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFR WEKFH JCmFL MDODE hDDDO
SONY81 910113 0 114710 N3542205E13939388+0089 002033 910113 0 114709 D4A TEFDD QJmFH dCpAC KCJDD DEfFR WEKFF JCmFL MDODC hDEEE
SONY81 910113 0 114711 N3542205E13939388+0089 001032 910113 0 114710 D4A TEFDD QJmFF dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFE JCmFM MDODC hDFFE
SONY81 910113 0 114712 N3542205E13939388+0089 000285 910113 0 114711 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFG JCmFM MDODD hDFFE
SONY81 910113 0 114713 N3542205E13939388+0090 000334 910113 0 114712 D4A TEFDC QJmFI dCpAB KCJFE DEfFR WEKCG JCmFK MDODC hDFEO
SONY81 910113 0 114714 N3542205E13939388+0088 006018 910113 0 114713 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDE DEfFQ WEKFF JCmFL MDODB hDHFE
SONY81 910113 0 114715 N3542205E13939388+0090 000073 910113 0 114714 B3A TEFDC QJmDF dCpAB KCJDE DEfFP WEKFF JCmFM MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 114716 N3542205E13939388+0088 000085 910113 0 114715 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFO WEKFG JCmFL MDODB hDHHO
450+ 1秒目から 450+10秒目 多分西向
clockwize:40度
counterclockwize:40度
all:80度の方位限定
となった。あまりうれしくないな。

で、裏表合わせると
clockwize方向の最小:min(50,40)=40度
counterclockwize方向の最小(20,40)=20度
all:40+20=60度の方位限定で、6方位に相当だ。まあ、誤答、無答がないだけ良しとするか。
彼がいっていたように、見切れる方位を探すが早いかな。弱弱とか、強強差無も見切れることの示唆とみて、
逆回りでもしれをやればまた見切れて限定できるか。



!はさっきは使えなかったが今回使えた衛星(ただデータには実質的には貢献しなかったようだ)
さっきのように、幅が80度とか(50度とかでなく)すごく広いときは、90度まわしてもかえってだめで、45度とか60度とかにとどめるのが良いのやもしれぬ。
理由は、ハリの落ちた先にちょうど衛星が複数あって、弱弱排とか、強強差なしとか、起きている可能性があるので、それを
受信しようして90度まわしても、平面アンテナの垂線方向になってしまうため、受信はするが、方位限定に貢献しないため。
それよりは、…、60度とかまわして(3セット狙い)、45度とかまわして(90度まわすデメリットを回避し、うまくいけば、そこから90度まわして、最後にあまり期待せず45度戻すとか)
これは、興味深い話題。


A
a B
b C
/c/ /D/
d E 表
e F
裏!/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/表!
j 仰角排 J K Y-F=19>2表!
k L
/l/ /M/
m N
裏n O表
/o/ /P/

弱弱排 p Q
q R
/ r/




ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー



実施:laptop personal computer保存されたデータをDAVで送ったもの(2010/8/29の3回目以外の2回目)を基礎に方位限定を実施した。。
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo2kaitenme.txt.ips




1秒目から10秒目 多分北向き
SONY81 910113 0 112859 N3542207E13939387+0113 001168 910113 0 112858 D4A TEFFQ QIdFL dDpDC KDJCM DEgFH WELFH JBnDC MCOAB hDEDO
SONY81 910113 0 112900 N3542207E13939387+0112 001081 910113 0 112859 D4A TEFFQ QIdFK dDpDC KDJCP DEgFI WELFI JBnDC MCOAB hDDEE
SONY81 910113 0 112901 N3542207E13939387+0111 000012 910113 0 112900 D4A TEFFP QIdFL dDpDC KDJCP DEgFL WELFF JBnDC MCOAB hDCEO
SONY81 910113 0 112902 N3542207E13939387+0109 004356 910113 0 112901 E4A TEFFP QIdFK dDpDD KDJFM DEgFM WELDC JBnDD MCOAB hDEEO
SONY81 910113 0 112903 N3542207E13939387+0107 002351 910113 0 112902 E4A TEFFO QIdFK dDpBE KDJFK DEgFJ WELDD JBnDD MCOAB hDEEE
SONY81 910113 0 112904 N3542207E13939387+0119 000027 910113 0 112903 D3A TEFFL QIdFK dDpDD KDJFI DEgDE WELDD JBnDC MCOAB hDDIE
SONY81 910113 0 112905 N3542207E13939388+0119 001004 910113 0 112904 D3A TEFFK QIdFI dDpDC KDJFF DEgDC WELDC JBnDB MCOAC hDDCO
SONY81 910113 0 112906 N3542207E13939388+0119 001353 910113 0 112905 D3A TEFFL QIdFJ dDpDB KDJFF DEgDC WELDE JBnDB MCOAB hDDGE
SONY81 910113 0 112907 N3542207E13939389+0114 000028 910113 0 112906 C3A TEFFM QIdFJ dDpDB KDJCG DEgDC WELFF JBnDB MCOAC hDBAE
SONY81 910113 0 112908 N3542207E13939389+0114 001000 910113 0 112907 D3A TEFFL QIdFI dDpDB KDJFH DEgDD WELDD JBnDC MCOAB hDBEO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 表 弱弱 強強融 表 裏
裏 裏
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 113359 N3542205E13939389+0104 002192 910113 0 113358 I4A TEFDD QIdDC dDpBF KDJFH DEgDC WELFL JBnFJ MDOFP hDGFO
SONY81 910113 0 113400 N3542205E13939389+0105 003227 910113 0 113359 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDC WELFI JBnFL MDOFL hDFEE
SONY81 910113 0 113401 N3542205E13939389+0107 004286 910113 0 113400 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFG DEgDC WELFJ JBnFK MDOFL hDFDE
SONY81 910113 0 113402 N3542205E13939389+0108 004287 910113 0 113401 I4A TEFDC QIdDC dDpCG KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDEBE
SONY81 910113 0 113403 N3542205E13939389+0109 002253 910113 0 113402 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDDBO
SONY81 910113 0 113404 N3542205E13939389+0109 003222 910113 0 113403 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFH DEgDC WELFL JBnFK MDOFO hDBAE
SONY81 910113 0 113405 N3542205E13939389+0110 003222 910113 0 113404 I4A TEFDC QIdDC dDpDC KDJFH DEgDC WELFJ JBnFJ MDOFP hDAAE
SONY81 910113 0 113406 N3542204E13939388+0110 005256 910113 0 113405 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFG DEgDB WELFJ JBnFI MDOFP hDIJE
SONY81 910113 0 113407 N3542204E13939388+0111 004263 910113 0 113406 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFF DEgDB WELFJ JBnFI MDOFO hDIIO
SONY81 910113 0 113408 N3542204E13939388+0111 000214 910113 0 113407 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFF DEgDB WELFJ JBnFH MDOFP hDHHO
300+1秒目から300+10秒目 多分南向き
clck 10 deg
cntrclck 10 deg
total 20deg [のちにやるような、90度回転せずとも十分だった)
というか、下図を、その場で、使用者に見せれば、よい。そうすれば、今、どこに針が落ちているか一目瞭然で、何度程度回転させるのがよさそうか、ぐらいはわかる。少なくとも、90度まわすのはばかげていることがわかりそうだ。そして、弱寂のpと、強強融 のJも見せておけば、・・、pは直接波でこんなに弱いのだから、地物遮蔽かなにかで(実際四谷大塚ほううこうののビル遮蔽だろう)だめそうだな、とわかるし、強強融も、Iがあるので、別に、難しいそれを狙わなくても十分良いデータは得られているので、狙うとすれば、K、Oの間か、G,Iの間か、いずれにしても、あまり狙いがいのないとこだ。とわかる。また時間を改めて異なる衛星配置になてからにしようというのも手とわかる。
A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F 表
/f/ /G/
表 g H
h I 表
/i/ /J/
j J K
k L 裏
/l/ /M/
m N
裏 n O裏
/o/ /P/
p Q
q R
/r/



衛星Kについて…新たな知見…、これまでは強強高高差が3以上なら差があり、と見ていて、それは成功していた。(その場合、強強低低差も3以上が期待されていた、つまり、分離されていた…のだ)。
ところが、
強強高高差が4≧3で、従来なら合格しているのだが、
強強の2つの分布図が、重なるのだ・・・・きれいに分離せず、
は、まだ回折と直接を弁別できるとは言い難い、事態があることがわかった・・・ちょうどハリの方向にある衛星。。。
で、こういう風に、きちんと強度で、分離できない、2者は、やはり、分離できないとするのがよいように思った。
つまり、条件を変える・・・すなわち、
強強高高差が≧3以上で、かつ、
強強の相互のデータの最大値最小値がきれいに分離されて重なっていないこと、とする。か。これが直観的にわかりやすい弁別。(もったいながって、ハリ上の衛星を生かそうとしすぎて、data contaminationして、誤答が混入するよいりいいもんな)

(今回は重なっているのだ。衛星K)


これで以前のデータは抵触して結果がくるってこないかなないかな?

ーーーーー


150+1秒目から 150+10秒目 多分東向
SONY81 910113 0 113129 N3542203E13939389+0098 003126 910113 0 113128 J4A TEFFO QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDB WELFP JBnAB MDOFK hDHBE
SONY81 910113 0 113130 N3542203E13939388+0099 002240 910113 0 113129 J4A TEFFO QIdDF dDpAB KDJFZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDGJO
SONY81 910113 0 113131 N3542203E13939388+0100 005252 910113 0 113130 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDC WELFT JBnAB MDOFL hDEEO
SONY81 910113 0 113132 N3542203E13939388+0099 001092 910113 0 113131 H4A TEFFL QIdFG dDpAC KDJCZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113133 N3542203E13939388+0100 004134 910113 0 113132 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDE WELFO JBnAC MDOFM hDDGO
SONY81 910113 0 113134 N3542203E13939388+0099 001078 910113 0 113133 H4A TEFFM QIdFG dDpAB KDJCZ DEgDE WELFP JBnAC MDOFL hDEJO
SONY81 910113 0 113135 N3542203E13939388+0100 003270 910113 0 113134 J4A TEFFM QIdDE dDpAC KDJFZ DEgDC WELFS JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113136 N3542203E13939388+0101 002213 910113 0 113135 J4A TEFFL QIdDC dDpAC KDJFZ DEgDC WELFW JBnAC MDOFM hDDGE
SONY81 910113 0 113137 N3542203E13939388+0101 003205 910113 0 113136 J4A TEFFI QIdDB dDpAC KDJFY DEgDB WELFX JBnAB MDOFN hDDEO
SONY81 910113 0 113138 N3542203E13939388+0101 002222 910113 0 113137 J4A TEFFI QIdDC dDpAB KDJFY DEgDC WELFX JBnAB MDOFM hDDCO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
東=表 強強表 裏 弱弱 強強表 裏 表 裏 表
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 113629 N3542202E13939386+0121 000029 910113 0 113628 B3A TEFDC QIdBH dCpDB KDJBI DEgFL WELFE JCnFN MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 113630 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113629 Q3A TEFDE QIdBG dCpDB KDJBF DEgCP WELDC JCnCK MDODD hDHGO
SONY81 910113 0 113631 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113630 Q3A TEFDD QIdBG dCpDB KDJDE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGO
SONY81 910113 0 113632 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113631 Q3A TEFDD QIdDH dCpDB KDJBE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGE
SONY81 910113 0 113633 N3542202E13939386+0121 000296 910113 0 113632 B3A TEFFE QJdBI dCpDB KDJBG DEgFP WELDD JCnFK MDODC hDICE
SONY81 910113 0 113634 N3542202E13939386+0121 000355 910113 0 113633 B3A TEFFF QJdBI dCpDB KDJBG DEgFM WELDD JCnFJ MDODC hDIBE
SONY81 910113 0 113635 N3542202E13939386+0121 000351 910113 0 113634 B3A TEFFF QJdBH dCpDB KDJBH DEgFN WELDD JCnFJ MDODC hDIAE
SONY81 910113 0 113636 N3542202E13939385+0121 000351 910113 0 113635 B3A TEFFF QJdBG dCpDC KDJBG DEgFM WELDE JCnFJ MDODC hDIJO
SONY81 910113 0 113637 N3542202E13939385+0123 003224 910113 0 113636 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFS WELFF JCnFI MDODC hDFIO
SONY81 910113 0 113638 N3542202E13939385+0125 004204 910113 0 113637 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFZ WELFH JCnFH MDODD hDDHE
450+ 1秒目から 450+10秒目 多分西向
the north exists in the range from
1st clock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
in 1st cntrclock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
the north exists in the range from
2nd clck 40 deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
2nd cntrclck 40 deg (based on the inital orientation of anntena beam)
totally,
the north exists in the range from
toral clock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
to
total cntrclock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
(then,
azimuth limitation width is 20deg.)

90度回ってもう一度、というのはフリスビー特許の発想が生きているように思う。
連続5秒の安定受信、の最低値比較というのは、気圧GPS特許の「低気圧持続時間」計測を活かすとの発想がもしかすると、基礎やもしれぬ。

A
a B
b C
/c/ /D/
裏 d E
e F 表
/f/ /G/
裏 g H
h I
/i/ /J/表
j J K
k L 表
/l/ /M/
m N
裏 n O表
/o/ /P/
p Q
q R
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーー
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo1kaitenme.txt.ips


1秒目から10秒目 多分北向き
SONY81 9101130 111749 N3542208E13939387+0089 000256 9101130 111748 D4A TFFCM QIcFL dDoDC KDIFF DEgFO WDMDE JBnAB MCPFG gDDEE
SONY81 9101130 111750 N3542208E13939387+0089 000180 9101130 111749 Q3A TFFFN QIcFK dDoDD KDIDF DEgFK WDMDI JBnAC MCPDE gDDEE
SONY81 9101130 111751 N3542208E13939387+0088 001358 9101130 111750 F4A TFFFO QIcFJ dDoDC KDIFG DEgFG WDMDD JBnAC MCPDH gDCFE
SONY81 9101130 111752 N3542207E13939387+0088 000355 9101130 111751 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFF DEgFF WDMDD JBnAC MCPDE gDIGO
SONY81 9101130 111753 N3542207E13939387+0088 002355 9101130 111752 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFG DEgFH WDMDC JBnAD MCPDC gDFGO
SONY81 9101130 111754 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111753 F4A TFFFP QIcFM dDoDB KDIFH DEgFI WDMDC JBnBF MCPDD gDDHO
SONY81 9101130 111755 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111754 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFH WDMDD JBnBF MCPDC gDBHO
SONY81 9101130 111756 N3542206E13939387+0088 002357 9101130 111755 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFI WDMDD JBnBD MCPDB gDIHO
SONY81 9101130 111757 N3542206E13939387+0088 002353 9101130 111756 F4A TFFFP QIcFL dDoDB KDIFF DEgFG WDMDE JBnBE MCPDC gDHHO
SONY81 9101130 111758 N3542206E13939387+0088 002001 9101130 111757 E4A TFFFO QIcFL dDoDB KDICF DEgFF WDMFE JBnDD MCPDD gDHHO
------ ------- ------ ---------------------- ------ ------- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 表 裏 表 表 弱弱
裏 裏
------ ------- ------ ---------------------- ------ ------- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 9101130 112249 N3542203E13939388+0106 001195 9101130 112248 E3A TFFDC QIcAB dDoFW KDIDD DEgDC WDLFG JBnBL MCOFP gDGCE
SONY81 9101130 112250 N3542203E13939388+0106 001324 9101130 112249 E3A TFFDB QIcAB dDoFY KDIDE DEgDC WDLFG JBnBL MCOFN gDFCE
SONY81 9101130 112251 N3542203E13939388+0106 000323 9101130 112250 C3A TFFDD QIcAC dDoFY KDIFF DEgDD WDLDE JBnBL MCOFR gDFCE
SONY81 9101130 112252 N3542203E13939388+0106 000307 9101130 112251 B3A TFFFE QIcAB dDoFY KDICF DEgDC WDLDC JBnBM MCOFR gDECO
SONY81 9101130 112253 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112252 Q3A TFFDC QIcAB dDoCY KDIDE DEgDB WDLDD JBnBN MCOCR gDECO
SONY81 9101130 112254 N3542203E13939388+0106 000348 9101130 112253 E3A TFFDC QIcAB dDoFY KDIDD DEgDB WDLFH JBnBO MCOFN gDECE
SONY81 9101130 112255 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112254 Q3A TFFDD QIcAC dDoCY KDIDD DEgDB WDLBF JBnBO MCOCO gDFCO
SONY81 9101130 112256 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112255 Q3A TFFDD QIcAB dDoCZ KDIDE DEgDC WDLDE JBnBO MCOCO gDFCE
SONY81 9101130 112257 N3542203E13939388+0107 001351 9101130 112256 E3A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIDE DEgDD WDLFH JBnBN MCOFL gDICE
SONY81 9101130 112258 N3542203E13939388+0111 004164 9101130 112257 K4A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIFE DEgDD WDLFG JBnBM MCOFL gDFDO
150+1秒目から150+10秒目 多分南向き
clockwize 20deg
cntclockwz 10deg
次に回すべきは、cntrclockwizeに20度、で、うまくいけば、方位Iの衛星を歯止めにつかって、clockwize側の20度を10度にまで減らす作戦。
かな。ちょっと休憩。
A
a B
b C
表/c/ /D/
d E
e F 表
/f/ /G/
表g H
h I 表
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
裏 n O
/o/ /P/裏
p Q
q R
/r/


A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーー

A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/


A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/



start

↓←←←←←←←←←←←←←←必要に応じて反転←←← 新たな回転済み方位での計測←←←
↓ ↑
↓ ↑y
まだ未検査のchannel(衛星信号)があるか→→→→N→→→→→→方位限定の実施→まだ重ね合わせるべき回転してデータ収集があるかn→end
↓ ↑ (初期ビーム方向が北から時計回りに何度から反時計回りに何度の範囲に存在)
y
未検査の衛星信号をpickup ↑

判定ルーチンへ。→→→→→→↑


IEICE2011.2月号での判定ルーチン:1秒データ単発だけをとりだし、その信号強度が、閾値以上かどうかだけ。

今回IEICE2014年号[予定)での判定ルーチン:十分に(たとえば20秒とか以上)暖機後の10秒データとその反転時の同様データをとりだし、(1)5秒連続での、受信statusがあるか、(2)片側にだけ、それがあれば、そちらの側に直接波の主体衛星が存在と判定(3)どちら側にもなければおわり(4)両側にてそれがあれば(4α)10秒内の連続五秒受信状態の各シリーズ中の最低信号強度のうちの最大値をこちら側とあちら側で比べて、3以上の差があり、かつ、(4β)正対と反転の最小強度から最大強度の範囲が交わっていない、ならば、信号強度の強かった側に直接波の主体衛星が存在する、(逆側は回折波である)と判定。このように弁別する。























^^^^^^^^


単純閾値越えを基準とすると・・・・
下記の(a)(b)区別がつかぬ。
→(b)は実は回折波、だった場合に
→(矛盾)無答か誤答か(偶然)正答になる。
→誤答が増えるのは困る
→計測成績の全体的な劣化
→(b)は実は回折波なのに、直接波と誤認することによって、誤答率の上昇が発生するが、誤答率を0-5%にすべく動くと
→閾値を上げざるを得ない。
→閾値のインフレ現象
→次の2つの欠点が生じる。
(欠点1)無答率がやたらに上がって、25%とか35%(だっけ)「にも」増加する。
(欠点2)閾値の普遍性を固定できない。(固定を図ると、非実用的な高閾値とせざるを得ない)
(たまたまうまくいっただけの閾値となってしまう恐れあり)
閾値を変える必要がある場合(閾値を、どんどん上げてく必要。otherwize成績劣化)
1)遮蔽物個体(寸法/厚さ) による違い(より小さい遮蔽物や眞水使ったら・・・ありうる…一層高い閾値に変える要)
2)GPS受信機個体(感度) による違い(受信感度のより良いGPS受信機個体使ったら…ありうる…高い閾値に変える要)
3)上空GPS個体(送信強度) による違い(より強信号の衛星出現したら…仕様ではあり得る…高い閾値に変える要)

→ところが新方法なら裏表の比較なので、
前記2)は相殺が期待され、GPS個体差は減るような気がする。
前記3)も相殺が期待され、衛星(信号強度)個体差は減るような気がする。
前記1)も相殺が期待され、遮蔽物の大きさ・厚さはあまり関係なくなる(両方OKのときの信号強度差基準値の大小だけ
すこし気にしてやればよい。ただ、小遮蔽物のときに、信号強度差基準値を小さくすればよいし、
この基準を使うのは特殊な場合だけだからこれが判別付かなくても別に良いとも言える
channel状態だけから判定しても良いのだし もちろんchannel状態に変化でるように少しの遮蔽は
必要な気がするがそれはそらしぎみ身体+両腕ですでに十分できているという仮説も成り立つやも
あるいはしゃがみこんでの脚腕の活用で股間は石とか切り株と両掌でふさげば、なにもなくても
ひんやり枕なくても、差を出すには十分いけるような気も)ような気がする。



特許書くときの前提
1.GPS衛星は、130dBmギリギリの値の衛星信号を送ってくる衛星もあるかと思えば、圧倒的にそれを軽く超える強い信号を送ってくる衛星もある。
2.それはGPS specにそう書いてある通りで、最低保証値だけが示されているから仕方ないのだ。-130dBm以上と。
3.であるから、-130dBm程度の信号強度だった場合に、それは悩む。迷う。
4.つまり、
(a)弱い直接波を送信してくるタイプの衛星のの直接波を拾っているのか、
(b)強い直接波を送信してくるタイプの衛星の回折波を拾っているのか、弁別できないのである。

[以前のiEICE論文方式は
(b)を直接波と誤答率増加して本研究の枠組みが不審をもたれるのを嫌って、
閾知を(b)をできるだけ切り捨てる方向にLとかPとか大きく設定したので、
否応なく(a)も切り捨てられ、結果、方位限定幅160度とか大きくなり、捕捉衛星数も2とか1とかになって、
あまり実用的でなくなっていた]

5.直接波かと回折波かを(廉価な装置で・手持ちの装具のみで)弁別するには、反転して直接波と回折波の状況を、逆にしてみて、拾ってみて、比較する、しかない。ピボットするだけで、回折波だったものが直接波に、直接波だったものが回折波に、逆になるからである。

6.で、反転して拾ってみると、
(a')ギリギリだった(a)の場合の回折波はさらに弱くすでに安定して連続5秒以上の正常受信とは成りえないことが圧倒的に多い経験則(少なくともips5000では)
(b')の場合には回折波は弱くなってはいるが、-130dBmぎりぎりだったりそれを上回ったりするが、先の(b)と比べて信号強度引き算すれ
ば、2段階を超える差は出る経験則(少なくともips5000では)(圧倒的では19程度も変わる)。

7.ということで、そういうときの迷いを反転計測によって解消でき、不確かさが減る。
8.つまり、回折波なのか、直接波なのか、弁別できる。廉価・効果的・疲れず(ピボットは疲れないむしろ休息兼鑑賞で感情も理性判断も再生。疲労感もリフレッシュ)

9.その際つかう水、塩水等は持参した食材や飲料水や医療輸液、燃料・嗜好品アルコールだったり、高吸水性高分子(かんいトイレよう・せいりよう品・ほおんざい・保冷剤・紙おむつ等)だったり、無理無駄がない。(IEICE論文例姿勢。や、イチローストレッチ姿勢も考慮)

10。なにもない時でも、身体・体躯・四肢・頭部をフルに使い(和式トイレ座)と大地の大きめの石や切り株や丘陵を股間において、同様の効果を期待できる。暖機時間十分とり(休憩にもなる)。

11.1セットでもそこそこ包囲限定を期待できそう(simulation)。2セットなら90度回転1回。3セットなら60度回転2回。4セットなら、45度回転3回(順序は90度、135度、45度と90度を先にやるのが、新情報なし、というガッカリトライアルになることが少ないかと)




C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\倉庫総合\超整理術式日付順で\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\2回と5回か陸橋10分回転を合計\2_kaiten_ttl_rikkyo.ips
の1-10行目と301から310行目
確か、GPSを背中に張り付け、ひんやり枕[白元)を体躯に垂直設置、GPS平面法線ビーム方向北側0度からスタートし、時計回りに、10秒で6度の角速度で体躯軸回り回転、記憶。
背中のGPSが真北に向いている(こっち)の10秒間 つまり1秒(行)目-10秒(行)目
SONY81 9101126 135500 N3542203 E13939391 +0103 001 092 9101126 135459 E 4 A DHGBE JGgCH MFGFI QDRFF BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAB gDJIE
SONY81 9101126 135501 N3542204 E13939391 +0103 001 100 9101126 135500 E 4 A DHGDD JGgCH MFGFJ QDRFG BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAC gDAHO
SONY81 9101126 135502 N3542203 E13939391 +0102 002 168 9101126 135501 K 4 A DHGDF JGgFH MFGFQ QDRBD BFdFP WCEFW EDjDC GBMAB gDIGO
SONY81 9101126 135503 N3542203 E13939391 +0102 001 164 9101126 135502 K 4 A DHGBE JGgFH MFGFV QDRDD BFdFN WCEFY EDjDC GBMAB gDIFO
SONY81 9101126 135504 N3542203 E13939391 +0101 001 176 9101126 135503 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRDE BFdFO WCEFW EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135505 N3542203 E13939391 +0101 001 097 9101126 135504 E 4 A DHGBF JGgFK MFGFS QDRFE BFdCO WCEFU EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135506 N3542203 E13939391 +0101 002 169 9101126 135505 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRBF BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDJDO
SONY81 9101126 135507 N3542204 E13939391 +0100 006 201 9101126 135506 K 4 A DHGBG JGgFL MFGFQ QDRBE BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDAAE
SONY81 9101126 135508 N3542204 E13939390 +0100 001 180 9101126 135507 K 4 A DHGBF JGgFN MFGFO QDRDE BFdFQ WCEFX EDjDB GBMAB gDEJO
SONY81 9101126 135509 N3542204 E13939390 +0101 001 165 9101126 135508 K 4 A DHGBE JGgFM MFGFL QDRDE BFdFR WCEFY EDjDB GBMAB gDHJO
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- ------- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ------ ----
北=表 表 表 表 裏 表 強強表 弱弱 裏
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- ------- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ------ ----
背中のGPSが真南に向いている(あっち)の10秒間 つまり301秒(行)目-310秒(行)目
SONY81 9101126 140000 N3542200 E13939388 +0099 000 279 9101126 135959 C 3 A DHGDB JGgAC MFGDC QCRFX BFdAB WCEFK EDjDD GBLFH gDFFE
SONY81 9101126 140001 N3542200 E13939388 +0099 000 188 9101126 140000 C 3 A DHGDC JGgAC MFGDC QCRFZ BFdAB WCEFK EDjDD GBLFI gDGEO
SONY81 9101126 140002 N3542200 E13939388 +0099 000 275 9101126 140001 C 3 A DHGDC JGgAB MFGDD QCRFZ BFdAC WCEFJ EDjDH GBLFI gDHDE
SONY81 9101126 140003 N3542200 E13939388 +0099 000 286 9101126 140002 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDE QCRFX BFdAB WCEFH EDjFH GBLCJ gDIBO
SONY81 9101126 140004 N3542200 E13939388 +0099 000 284 9101126 140003 B 3 A DHHDB JGgAC MFGDE QCRFX BFdAB WCEFI EDjFG GBLCJ gDIAE
SONY81 9101126 140005 N3542200 E13939387 +0097 000 306 9101126 140004 D 4 A DHHDC JGgAC MFGFE QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFF GBLFK gDJIE
SONY81 9101126 140006 N3542201 E13939387 +0098 008 122 9101126 140005 D 4 A DHHDB JGgAB MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFE GBLFJ gDBIO
SONY81 9101126 140007 N3542201 E13939387 +0099 000 220 9101126 140006 C 3 A DHHDB JGgAC MFGDD QCRFY BFdAB WCEFI EDjDD GBLFI gDBHE
SONY81 9101126 140008 N3542201 E13939387 +0098 000 077 9101126 140007 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDD QCRFY BFdAB WCEFJ EDjFF GBLCH gDDGE
SONY81 9101126 140009 N3542201 E13939387 +0097 001 190 9101126 140008 D 4 A DHHDC JGgAC MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFG GBLFH gDEEO

歩道橋のデータは明らかに体躯+GPSごと反転比較すれば「出来る」を示してるじゃん。できる。反転、比較なら。


条件(0.1)(衛星:1番目)がこっち・あっちに、共通なのが、夫々、連続5秒以上あること。
条件(0.2)(仰角:2番目)が85度以下の衛星で、あること[夫々、連続5秒以上で]。

条件(1.1)(状態:4番目)が受信(B[locked]/C[can use]/F[now using])が連続5秒以上ある事。非受信(A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
片側だけで条件(1.1)が成立していたら、もうそれだけで、そっちがわに存在と判定して良い。

もし、両側で条件(1.1)が成立していたら、
条件(2.1)(強度:5番目)をこっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をPとする。
条件(2.2)(強度:5番目)をあっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をP'とする。
条件(3.0) PとP'の差が2以下なら、差が無いと看做す。2より大きいなら、大きい方が直接波と看做し、小さい方が回折波とみなす。

以上の条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。

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裏表(反転)比較を取り入れる手法と、表(一発)で手法と比べるととどうだろうか?と質問がでそう。
・裏表(反転)比較を取り入れると、FGなどの弱い強度でも、とにかく、状態が受信が5秒以上続いていれば、そして裏が比受信であれば自信を持って表で存在が主張できる。ということがわかった。
・その割に、それが、裏であるときには、否定されることが、安心して期待できるので、安心である。
・すなわち、それが表(直接)であって、なかなか弱い表(直接)なのか、それが裏であって、かなり強い表(直接)の裏(回折)なのか、が、わかる。
・GPS衛星の表(直接)は、強いのもあれば、弱いのもあるので、このように、微妙な値のものは、誤答率や無答率を増やすことになった。
・しかし、裏表方法の採用で、そのようなGPS衛星の表(直接)に強弱の多様性があることに、悩まされずに、それが、裏(回折)なのか表(直接)なのか、をuserは自ら弁別することができる。
・これによって、上空半天球にある衛星を、有効に、自分の身体と+α(枕ひんやりとか)だけで、あるいは、場合によっては身体だけで、山だけで[この場合は裏はほとんどない)、ホテルの窓[この場合もよほど角でない限り屋上直下でないかぎり裏はほとんどないと推定される)だけで、識別できることになるのである。

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C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\倉庫総合\超整理術式日付順で\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\2回と5回か陸橋10分回転を合計\2_kaiten_ttl_rikkyo.Ips
の150+(1から10行目)=151から160行目(東向き90度)と150+300+(1to10行目)=451行目から460行目(西向き270度)
確か、GPSを背中に張り付け、ひんやり枕[白元)を体躯に垂直設置、GPS平面法線ビーム方向北側0度からスタートし、時計回りに、10秒で6度の角速度で体躯軸回り回転、記憶。
背中のGPSが真東に向いている(こっち)の10秒間 つまり[1秒(行)目-10秒(行)]+150秒(行)[東がこっち]=151秒行目ー160秒行目
SONY81 910112 6135730 N3542201E13939394+0093 001290 910112 6135729 E4A DHGFG JGgDD MFGCN QDRFH BFdDF WCEFL EDjDD GBMFZ gDJHO
SONY81 910112 6135731 N3542201E13939394+0092 000354 910112 6135730 D4A DHGFG JGgDE MFGCN QDRFI BFdFF WCEFM EDjBE GBMCZ gDJHO
SONY81 910112 6135732 N3542201E13939394+0092 000313 910112 6135731 D4A DHGFH JGgDE MFGCO QDRFF BFdFE WCEFM EDjBE GBMCZ gDIIE
SONY81 910112 6135733 N3542201E13939394+0091 000279 910112 6135732 D4A DHGFH JGgCG MFGCO QDRFF BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDIIO
SONY81 910112 6135734 N3542201E13939394+0091 000312 910112 6135733 D4A DHGFG JGgCG MFGCN QDRFF BFdFF WCEFL EDjDE GBMCZ gDHHO
SONY81 910112 6135735 N3542201E13939394+0090 000333 910112 6135734 D4A DHGFH JGgCF MFGCN QDRFG BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDHFE
SONY81 910112 6135736 N3542201E13939394+0089 001070 910112 6135735 D4A DHGFH JGgCG MFGCN QDRFH BFdFE WCEFL EDjDD GBMCZ gDHDO
SONY81 910112 6135737 N3542201E13939393+0089 001286 910112 6135736 D4A DHGFF JGgCG MFGCM QDRFH BFdFE WCEFK EDjDB GBMCZ gDIJE
SONY81 910112 6135738 N3542201E13939393+0088 000049 910112 6135737 D4A DHGFF JGgCG MFGCL QDRFG BFdFF WCEFJ EDjDD GBMCZ gDIFO
SONY81 910112 6135739 N3542201E13939393+0087 000347 910112 6135738 D4A DHGFG JGgCG MFGCM QDRFG BFdFG WCEFK EDjDD GBMCZ gDIBO
------ ------ ------- ---------------------- ------ ------ ------- --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ------
東=表 裏 表 表 強強裏 強強表 裏 表
------ ------ ------- ---------------------- ------ ------ ------- --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ------
SONY81 910112 6140230 N3542201E13939386+0094 000266 910112 6140229 D4A DHHAC JGfFK MFFAB QCRFF BFdCI WCEDC EDjFT GCLFH gDCGO
SONY81 910112 6140231 N3542201E13939386+0094 001197 910112 6140230 D4A DHHAB JGfFJ MFFBE QCRFE BFdCJ WCEDE EDjFR GCLFH gDBDE
SONY81 910112 6140232 N3542201E13939386+0094 000000 910112 6140231 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRDD BFdCK WCEFF EDjFR GCLFH gDCGE
SONY81 910112 6140233 N3542201E13939386+0094 001148 910112 6140232 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFF BFdCI WCEFG EDjFQ GCLCH gDCGO
SONY81 910112 6140234 N3542201E13939386+0094 000212 910112 6140233 D4A DHHAB JGfFK MFFBE QCRDE BFdCI WCEFG EDjFP GCLFG gDCGE
SONY81 910112 6140235 N3542201E13939386+0093 000161 910112 6140234 D4A DHHAA JGfFK MFFBF QCRDF BFdCJ WCEFF EDjFQ GCLFG gDGDO
SONY81 910112 6140236 N3542201E13939386+0093 000153 910112 6140235 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFF BFdCI WCEFE EDjFP GCLCF gDGEE
SONY81 910112 6140237 N3542201E13939386+0094 000148 910112 6140236 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFE BFdCH WCEFE EDjFQ GCLCF gDCGE
SONY81 910112 6140238 N3542201E13939386+0094 000177 910112 6140237 D4A DHHAB JGfFK MFFBF QCRDD BFdCI WCEFG EDjFS GCLFF gDDFE
SONY81 910112 6140239 N3542201E13939386+0094 000327 910112 6140238 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFD BFdCI WCEBF EDjFR GCLFF gDDFE

背中のGPSが真南に向いている(あっち)の10秒間 つまり1秒(行)目-10秒(行)]+150秒(行)[東がこっち]+300秒行目[反転あっち]= 451秒行目-460秒行目


歩道橋のデータは明らかに体躯+GPSごと反転比較すれば「出来る」を示してるじゃん。できる。反転、比較なら。


条件(0.1)(衛星:1番目)がこっち・あっちに、共通な衛星データが、夫々、連続5秒以上あること。
条件(0.2)(仰角:2番目)が85度以下の衛星で、あること[夫々、連続5秒以上で]。

条件(1.1)(状態:4番目)が受信状態(B[locked]/C[can use]/F[now using])が連続5秒以上ある事。非受信(A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
片側だけで条件(1.1)が成立していたら、もうそれだけで、そっちがわに存在と判定して良い。

もし、両側で条件(1.1)が成立していたら、
条件(2.1)(強度:5番目)をこっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をPとする。
条件(2.2)(強度:5番目)をあっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をP'とする。
条件(3.0) PとP'の差が2以下なら、差が無いと看做す。2より大きいなら、大きい方が直接波と看做し、小さい方が回折波とみなす。

以上の条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。北を基準に考えると、東にに20度、西に30度だった。
さっきの、条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。北を基準に考えると、東にに40度、西に10度だった。

両方あわせると、北を基準に考えると、東に20度、西に10度で、幅30度に収まった。

(実際には、30秒静止して、20秒は暖機と見て、最後の10秒データだけ活かすもよい。それでも、4方向やるのに、2分しかかからないことに)
(うまみは、体軸周りピボット回転は疲れない。休憩と類似する景観鑑賞で、気力回復で方位取得できる。稜線や山頂ではなおさら。)。

この手続き、アルゴリズム、特許出願しといたほうが良いかな。特に、裏表で、まずstatusを見て、連続5秒以上のゾンピを受信とみて、あっちかこっちか、のみに、その遍在があれば、それで勝ち負け決まる。あっちもこっちもそれがあれば、その連続5秒シリーズの最低値の最大値を選んで、あっち、と、こっちの勝負を決める。そうして、判定を決める。それを、90度方向を変えて、もう一セット(裏表)実施すれば、30度程度に絞り込めるということを、シミュレーションで証明する。



ちなみに、SONY IPS5000は、曜日と時分秒はあっている。roll overしたので、年月日は一定の日数(1024週x7日/365日=19.63835年かな)ずれている。
そのように6桁の現在(と測位)年月日data(に19.63935年を加算)変換するプログラムを作れば良いだけの、体裁上の事で、気にすることはない。
論文でもそのように(読者は1024週x7日/365日=19.63835年を加算することと)追記しておけば変換さえしなくてよいやもしれぬ。



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ここからは、データの検討をしてみた。




nict w8510wにもあった陸橋回転data 20100829らしい 20100629もらしい
C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\20100629中野陸橋10分間回転icennon2個\2回と5回か陸橋10分回転を合計\
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo3kaitenme.txt.ips

1秒目から10秒目 多分北向

SONY81 910113 0 113937 N3542204E13939387+0093 001160 910113 0 113936 C3A TEFFR QJeDE dCpAC KCJDE DEfFH WELFF JCnDD MDODC hDJJE
SONY81 910113 0 113938 N3542204E13939387+0093 001342 910113 0 113937 C3A TEFFR QJeFF dCpAC KCJFF DEfDE WELDD JCnDC MDODC hDHIO
SONY81 910113 0 113939 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113938 Q3A TEFCO QJeCF dCpAC KCJDE DEfDG WELDD JCnDB MDODD hDIIO
SONY81 910113 0 113940 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113939 Q3A TEFDK QJeCG dCpAB KCJDD DEfDF WELDD JCnDC MDOCE hDIIE
SONY81 910113 0 113941 N3542204E13939387+0093 000108 910113 0 113940 C3A TEFFO QJeFI dCpAC KCJCF DEfDC WELDD JCnDC MDOFE hDHIO
SONY81 910113 0 113942 N3542204E13939387+0093 002320 910113 0 113941 C3A TEFFP QJeFH dCpAB KCJFG DEfDC WELDD JCnDD MDODD hDGGO
SONY81 910113 0 113943 N3542204E13939387+0093 000026 910113 0 113942 C3A TEFFQ QJeFH dCpAC KCJFG DEfDD WELDC JCnDB MDODE hDFGE
SONY81 910113 0 113944 N3542204E13939387+0093 001320 910113 0 113943 D4A TEFFQ QJeFF dCpAB KCJCG DEfFF WELDC JCnDB MDOFF hDFDE
SONY81 910113 0 113945 N3542204E13939387+0089 004166 910113 0 113944 K4A TEFFS QJeBF dCpAB KCJFH DEfFE WELDD JCnDC MDOFF hDHAO
SONY81 910113 0 113946 N3542204E13939386+0093 000111 910113 0 113945 C3A TEFFS QJeFF dCpAB KCJCH DEfDC WELDC JCnDC MDOFD hDIHE
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 仰角排 弱弱 強強融 弱弱 弱弱 裏 裏
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SONY81 910113 0 114437 N3542198E13939391+0109 000180 910113 0 114436 Q3A TEFDC QJiDE dCpDB KCJDE DEfDC WEKDD JCmCJ MDOCI hDGAE
SONY81 910113 0 114438 N3542198E13939391+0109 000350 910113 0 114437 D3A TEFDE QJiDF dCpDC KCJFG DEfDB WEKDE JCmFJ MDOFO hDGAE
SONY81 910113 0 114439 N3542198E13939390+0109 000170 910113 0 114438 D4A TEFDD QJiFF dCpDC KCJFG DEfDC WEKCE JCmFI MDOFP hDFJO
SONY81 910113 0 114440 N3542198E13939390+0109 002179 910113 0 114439 D4A TEFDC QJiFF dCpDD KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFL hDEIO
SONY81 910113 0 114441 N3542198E13939390+0109 000190 910113 0 114440 D4A TEFDE QJiFE dCpDC KCJFF DEfDB WEKDD JCmFI MDOFL hDDIE
SONY81 910113 0 114442 N3542198E13939390+0109 000175 910113 0 114441 D4A TEFDE QJiFF dCpDC KCJFF DEfDC WEKDF JCmFI MDOFO hDCIO
SONY81 910113 0 114443 N3542198E13939390+0109 000160 910113 0 114442 D4A TEFDD QJiFE dCpDB KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFK hDBHO
SONY81 910113 0 114444 N3542198E13939390+0108 001156 910113 0 114443 D4A TEFDC QJiFF dCpDB KCJFE DEfDC WEKDC JCmFL MDOFH hDBHO
SONY81 910113 0 114445 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114444 Q4A TEFDB QJiBF dCpDB KCJDE DEfDC WEKDC JCmCM MDOCH hDAIE
SONY81 910113 0 114446 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114445 Q4A TEFDD QJiDD dCpDC KCJDF DEfDC WEKDD JCmCM MDOCL hDAIO

300+1秒目から300+10秒目 多分南向き


2次元測位しているので期待したが、がっつり捕捉した衛星は案外少なかった。しかし、それでも、都合よく、反転各10秒データを用いれば、無答とか、誤答の心配なく、(これが偉大)、次を得た。
clockwize :50度
counterclockwize:20度
で、方位限定幅=70度
幅にまずは1セットの反転で限定できた。
(ちなみに高仰角排除もあ1つあったし、強強差無も1つあったし、弱弱排も3つあったし、表1つ、裏2つあった。という次第。
この裏表1セットで70度というちょっと広くて残念な値が、90度回転後に、どう制約されるか、には興味がある。
今回広かったのは、ハリを落としたの方向に2つほどひっかかったから(弱弱排1つと強強差無1つ)。この2つの損が、次の90度回転後にはメリットにかわるので、結果、よくなるかな。

A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F 表
弱弱排/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/ G-F=1<3差無
j 仰角排 J K
k L 弱弱排
/l/ /M/
裏m N
n O裏
/o/ /P/
弱弱排 p Q
q R
/ r/




150+ 1秒目から 150+10秒目 多分東向
SONY81 910113 0 114207 N3542204E13939385+0093 003147 910113 0 114206 I4A TEFFJ QJfDD dCpAB KCJFS DEfDC WEKFY JCnDC MDOFH hDCEE
SONY81 910113 0 114208 N3542204E13939385+0093 003107 910113 0 114207 I4A TEFFH QJfDE dCpAB KCJFT DEfDC WEKFZ JCnDD MDOFK hDCEO
SONY81 910113 0 114209 N3542204E13939385+0095 003104 910113 0 114208 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFT DEfDE WEKFZ JCnDC MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114210 N3542204E13939385+0095 003177 910113 0 114209 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFZ JCnDB MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114211 N3542204E13939385+0096 003156 910113 0 114210 I4A TEFFK QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFL hDBFE
SONY81 910113 0 114212 N3542204E13939385+0096 003109 910113 0 114211 I4A TEFFI QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFK hDBGE
SONY81 910113 0 114213 N3542204E13939385+0097 003129 910113 0 114212 I4A TEFFG QJfDC dCpAB KCJFV DEfDE WEKFZ JCnDB MDOFL hDAHE
SONY81 910113 0 114214 N3542204E13939385+0097 003148 910113 0 114213 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFU DEfBF WEKFY JCnDC MDOFL hDAIO
SONY81 910113 0 114215 N3542203E13939385+0098 001213 910113 0 114214 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFY JCnDC MDOFK hDJJO
SONY81 910113 0 114216 N3542203E13939386+0099 002131 910113 0 114215 I4A TEFFJ QJfDD dCpAA KCJFW DEfDB WEKFX JCnDC MDOFK hDJBE
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
東=表 表 裏 弱弱 表 裏 強強表 裏 表
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 114707 N3542205E13939388+0092 000324 910113 0 114706 D4A TEFDC QJmFF dCpDC KCJFG DEfFO WEKCF JCmFO MDODD hDBAE
SONY81 910113 0 114708 N3542205E13939388+0091 002002 910113 0 114707 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDE DEfFP WEKFH JCmFN MDODE hDCBO
SONY81 910113 0 114709 N3542205E13939388+0090 002018 910113 0 114708 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFR WEKFH JCmFL MDODE hDDDO
SONY81 910113 0 114710 N3542205E13939388+0089 002033 910113 0 114709 D4A TEFDD QJmFH dCpAC KCJDD DEfFR WEKFF JCmFL MDODC hDEEE
SONY81 910113 0 114711 N3542205E13939388+0089 001032 910113 0 114710 D4A TEFDD QJmFF dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFE JCmFM MDODC hDFFE
SONY81 910113 0 114712 N3542205E13939388+0089 000285 910113 0 114711 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFG JCmFM MDODD hDFFE
SONY81 910113 0 114713 N3542205E13939388+0090 000334 910113 0 114712 D4A TEFDC QJmFI dCpAB KCJFE DEfFR WEKCG JCmFK MDODC hDFEO
SONY81 910113 0 114714 N3542205E13939388+0088 006018 910113 0 114713 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDE DEfFQ WEKFF JCmFL MDODB hDHFE
SONY81 910113 0 114715 N3542205E13939388+0090 000073 910113 0 114714 B3A TEFDC QJmDF dCpAB KCJDE DEfFP WEKFF JCmFM MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 114716 N3542205E13939388+0088 000085 910113 0 114715 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFO WEKFG JCmFL MDODB hDHHO
450+ 1秒目から 450+10秒目 多分西向
clockwize:40度
counterclockwize:40度
all:80度の方位限定
となった。あまりうれしくないな。

で、裏表合わせると
clockwize方向の最小:min(50,40)=40度
counterclockwize方向の最小(20,40)=20度
all:40+20=60度の方位限定で、6方位に相当だ。まあ、誤答、無答がないだけ良しとするか。
彼がいっていたように、見切れる方位を探すが早いかな。弱弱とか、強強差無も見切れることの示唆とみて、
逆回りでもしれをやればまた見切れて限定できるか。



!はさっきは使えなかったが今回使えた衛星(ただデータには実質的には貢献しなかったようだ)
さっきのように、幅が80度とか(50度とかでなく)すごく広いときは、90度まわしてもかえってだめで、45度とか60度とかにとどめるのが良いのやもしれぬ。
理由は、ハリの落ちた先にちょうど衛星が複数あって、弱弱排とか、強強差なしとか、起きている可能性があるので、それを
受信しようして90度まわしても、平面アンテナの垂線方向になってしまうため、受信はするが、方位限定に貢献しないため。
それよりは、…、60度とかまわして(3セット狙い)、45度とかまわして(90度まわすデメリットを回避し、うまくいけば、そこから90度まわして、最後にあまり期待せず45度戻すとか)
これは、興味深い話題。


A
a B
b C
/c/ /D/
d E 表
e F
裏!/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/表!
j 仰角排 J K Y-F=19>2表!
k L
/l/ /M/
m N
裏n O表
/o/ /P/

弱弱排 p Q
q R
/ r/




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実施:laptop personal computer保存されたデータをDAVで送ったもの(2010/8/29の3回目以外の2回目)を基礎に方位限定を実施した。。
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo2kaitenme.txt.ips




1秒目から10秒目 多分北向き
SONY81 910113 0 112859 N3542207E13939387+0113 001168 910113 0 112858 D4A TEFFQ QIdFL dDpDC KDJCM DEgFH WELFH JBnDC MCOAB hDEDO
SONY81 910113 0 112900 N3542207E13939387+0112 001081 910113 0 112859 D4A TEFFQ QIdFK dDpDC KDJCP DEgFI WELFI JBnDC MCOAB hDDEE
SONY81 910113 0 112901 N3542207E13939387+0111 000012 910113 0 112900 D4A TEFFP QIdFL dDpDC KDJCP DEgFL WELFF JBnDC MCOAB hDCEO
SONY81 910113 0 112902 N3542207E13939387+0109 004356 910113 0 112901 E4A TEFFP QIdFK dDpDD KDJFM DEgFM WELDC JBnDD MCOAB hDEEO
SONY81 910113 0 112903 N3542207E13939387+0107 002351 910113 0 112902 E4A TEFFO QIdFK dDpBE KDJFK DEgFJ WELDD JBnDD MCOAB hDEEE
SONY81 910113 0 112904 N3542207E13939387+0119 000027 910113 0 112903 D3A TEFFL QIdFK dDpDD KDJFI DEgDE WELDD JBnDC MCOAB hDDIE
SONY81 910113 0 112905 N3542207E13939388+0119 001004 910113 0 112904 D3A TEFFK QIdFI dDpDC KDJFF DEgDC WELDC JBnDB MCOAC hDDCO
SONY81 910113 0 112906 N3542207E13939388+0119 001353 910113 0 112905 D3A TEFFL QIdFJ dDpDB KDJFF DEgDC WELDE JBnDB MCOAB hDDGE
SONY81 910113 0 112907 N3542207E13939389+0114 000028 910113 0 112906 C3A TEFFM QIdFJ dDpDB KDJCG DEgDC WELFF JBnDB MCOAC hDBAE
SONY81 910113 0 112908 N3542207E13939389+0114 001000 910113 0 112907 D3A TEFFL QIdFI dDpDB KDJFH DEgDD WELDD JBnDC MCOAB hDBEO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 表 弱弱 強強融 表 裏
裏 裏
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 113359 N3542205E13939389+0104 002192 910113 0 113358 I4A TEFDD QIdDC dDpBF KDJFH DEgDC WELFL JBnFJ MDOFP hDGFO
SONY81 910113 0 113400 N3542205E13939389+0105 003227 910113 0 113359 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDC WELFI JBnFL MDOFL hDFEE
SONY81 910113 0 113401 N3542205E13939389+0107 004286 910113 0 113400 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFG DEgDC WELFJ JBnFK MDOFL hDFDE
SONY81 910113 0 113402 N3542205E13939389+0108 004287 910113 0 113401 I4A TEFDC QIdDC dDpCG KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDEBE
SONY81 910113 0 113403 N3542205E13939389+0109 002253 910113 0 113402 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDDBO
SONY81 910113 0 113404 N3542205E13939389+0109 003222 910113 0 113403 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFH DEgDC WELFL JBnFK MDOFO hDBAE
SONY81 910113 0 113405 N3542205E13939389+0110 003222 910113 0 113404 I4A TEFDC QIdDC dDpDC KDJFH DEgDC WELFJ JBnFJ MDOFP hDAAE
SONY81 910113 0 113406 N3542204E13939388+0110 005256 910113 0 113405 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFG DEgDB WELFJ JBnFI MDOFP hDIJE
SONY81 910113 0 113407 N3542204E13939388+0111 004263 910113 0 113406 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFF DEgDB WELFJ JBnFI MDOFO hDIIO
SONY81 910113 0 113408 N3542204E13939388+0111 000214 910113 0 113407 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFF DEgDB WELFJ JBnFH MDOFP hDHHO
300+1秒目から300+10秒目 多分南向き
clck 10 deg
cntrclck 10 deg
total 20deg [のちにやるような、90度回転せずとも十分だった)
というか、下図を、その場で、使用者に見せれば、よい。そうすれば、今、どこに針が落ちているか一目瞭然で、何度程度回転させるのがよさそうか、ぐらいはわかる。少なくとも、90度まわすのはばかげていることがわかりそうだ。そして、弱寂のpと、強強融 のJも見せておけば、・・、pは直接波でこんなに弱いのだから、地物遮蔽かなにかで(実際四谷大塚ほううこうののビル遮蔽だろう)だめそうだな、とわかるし、強強融も、Iがあるので、別に、難しいそれを狙わなくても十分良いデータは得られているので、狙うとすれば、K、Oの間か、G,Iの間か、いずれにしても、あまり狙いがいのないとこだ。とわかる。また時間を改めて異なる衛星配置になてからにしようというのも手とわかる。
A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F 表
/f/ /G/
表 g H
h I 表
/i/ /J/
j J K
k L 裏
/l/ /M/
m N
裏 n O裏
/o/ /P/
p Q
q R
/r/



衛星Kについて…新たな知見…、これまでは強強高高差が3以上なら差があり、と見ていて、それは成功していた。(その場合、強強低低差も3以上が期待されていた、つまり、分離されていた…のだ)。
ところが、
強強高高差が4≧3で、従来なら合格しているのだが、
強強の2つの分布図が、重なるのだ・・・・きれいに分離せず、
は、まだ回折と直接を弁別できるとは言い難い、事態があることがわかった・・・ちょうどハリの方向にある衛星。。。
で、こういう風に、きちんと強度で、分離できない、2者は、やはり、分離できないとするのがよいように思った。
つまり、条件を変える・・・すなわち、
強強高高差が≧3以上で、かつ、
強強の相互のデータの最大値最小値がきれいに分離されて重なっていないこと、とする。か。これが直観的にわかりやすい弁別。(もったいながって、ハリ上の衛星を生かそうとしすぎて、data contaminationして、誤答が混入するよいりいいもんな)

(今回は重なっているのだ。衛星K)


これで以前のデータは抵触して結果がくるってこないかなないかな?

ーーーーー


150+1秒目から 150+10秒目 多分東向
SONY81 910113 0 113129 N3542203E13939389+0098 003126 910113 0 113128 J4A TEFFO QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDB WELFP JBnAB MDOFK hDHBE
SONY81 910113 0 113130 N3542203E13939388+0099 002240 910113 0 113129 J4A TEFFO QIdDF dDpAB KDJFZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDGJO
SONY81 910113 0 113131 N3542203E13939388+0100 005252 910113 0 113130 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDC WELFT JBnAB MDOFL hDEEO
SONY81 910113 0 113132 N3542203E13939388+0099 001092 910113 0 113131 H4A TEFFL QIdFG dDpAC KDJCZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113133 N3542203E13939388+0100 004134 910113 0 113132 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDE WELFO JBnAC MDOFM hDDGO
SONY81 910113 0 113134 N3542203E13939388+0099 001078 910113 0 113133 H4A TEFFM QIdFG dDpAB KDJCZ DEgDE WELFP JBnAC MDOFL hDEJO
SONY81 910113 0 113135 N3542203E13939388+0100 003270 910113 0 113134 J4A TEFFM QIdDE dDpAC KDJFZ DEgDC WELFS JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113136 N3542203E13939388+0101 002213 910113 0 113135 J4A TEFFL QIdDC dDpAC KDJFZ DEgDC WELFW JBnAC MDOFM hDDGE
SONY81 910113 0 113137 N3542203E13939388+0101 003205 910113 0 113136 J4A TEFFI QIdDB dDpAC KDJFY DEgDB WELFX JBnAB MDOFN hDDEO
SONY81 910113 0 113138 N3542203E13939388+0101 002222 910113 0 113137 J4A TEFFI QIdDC dDpAB KDJFY DEgDC WELFX JBnAB MDOFM hDDCO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
東=表 強強表 裏 弱弱 強強表 裏 表 裏 表
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 113629 N3542202E13939386+0121 000029 910113 0 113628 B3A TEFDC QIdBH dCpDB KDJBI DEgFL WELFE JCnFN MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 113630 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113629 Q3A TEFDE QIdBG dCpDB KDJBF DEgCP WELDC JCnCK MDODD hDHGO
SONY81 910113 0 113631 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113630 Q3A TEFDD QIdBG dCpDB KDJDE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGO
SONY81 910113 0 113632 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113631 Q3A TEFDD QIdDH dCpDB KDJBE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGE
SONY81 910113 0 113633 N3542202E13939386+0121 000296 910113 0 113632 B3A TEFFE QJdBI dCpDB KDJBG DEgFP WELDD JCnFK MDODC hDICE
SONY81 910113 0 113634 N3542202E13939386+0121 000355 910113 0 113633 B3A TEFFF QJdBI dCpDB KDJBG DEgFM WELDD JCnFJ MDODC hDIBE
SONY81 910113 0 113635 N3542202E13939386+0121 000351 910113 0 113634 B3A TEFFF QJdBH dCpDB KDJBH DEgFN WELDD JCnFJ MDODC hDIAE
SONY81 910113 0 113636 N3542202E13939385+0121 000351 910113 0 113635 B3A TEFFF QJdBG dCpDC KDJBG DEgFM WELDE JCnFJ MDODC hDIJO
SONY81 910113 0 113637 N3542202E13939385+0123 003224 910113 0 113636 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFS WELFF JCnFI MDODC hDFIO
SONY81 910113 0 113638 N3542202E13939385+0125 004204 910113 0 113637 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFZ WELFH JCnFH MDODD hDDHE
450+ 1秒目から 450+10秒目 多分西向
the north exists in the range from
1st clock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
in 1st cntrclock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
the north exists in the range from
2nd clck 40 deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
2nd cntrclck 40 deg (based on the inital orientation of anntena beam)
totally,
the north exists in the range from
toral clock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
to
total cntrclock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
(then,
azimuth limitation width is 20deg.)

90度回ってもう一度、というのはフリスビー特許の発想が生きているように思う。
連続5秒の安定受信、の最低値比較というのは、気圧GPS特許の「低気圧持続時間」計測を活かすとの発想がもしかすると、基礎やもしれぬ。

A
a B
b C
/c/ /D/
裏 d E
e F 表
/f/ /G/
裏 g H
h I
/i/ /J/表
j J K
k L 表
/l/ /M/
m N
裏 n O表
/o/ /P/
p Q
q R
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーー
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo1kaitenme.txt.ips


1秒目から10秒目 多分北向き
SONY81 9101130 111749 N3542208E13939387+0089 000256 9101130 111748 D4A TFFCM QIcFL dDoDC KDIFF DEgFO WDMDE JBnAB MCPFG gDDEE
SONY81 9101130 111750 N3542208E13939387+0089 000180 9101130 111749 Q3A TFFFN QIcFK dDoDD KDIDF DEgFK WDMDI JBnAC MCPDE gDDEE
SONY81 9101130 111751 N3542208E13939387+0088 001358 9101130 111750 F4A TFFFO QIcFJ dDoDC KDIFG DEgFG WDMDD JBnAC MCPDH gDCFE
SONY81 9101130 111752 N3542207E13939387+0088 000355 9101130 111751 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFF DEgFF WDMDD JBnAC MCPDE gDIGO
SONY81 9101130 111753 N3542207E13939387+0088 002355 9101130 111752 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFG DEgFH WDMDC JBnAD MCPDC gDFGO
SONY81 9101130 111754 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111753 F4A TFFFP QIcFM dDoDB KDIFH DEgFI WDMDC JBnBF MCPDD gDDHO
SONY81 9101130 111755 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111754 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFH WDMDD JBnBF MCPDC gDBHO
SONY81 9101130 111756 N3542206E13939387+0088 002357 9101130 111755 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFI WDMDD JBnBD MCPDB gDIHO
SONY81 9101130 111757 N3542206E13939387+0088 002353 9101130 111756 F4A TFFFP QIcFL dDoDB KDIFF DEgFG WDMDE JBnBE MCPDC gDHHO
SONY81 9101130 111758 N3542206E13939387+0088 002001 9101130 111757 E4A TFFFO QIcFL dDoDB KDICF DEgFF WDMFE JBnDD MCPDD gDHHO
------ ------- ------ ---------------------- ------ ------- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 表 裏 表 表 弱弱
裏 裏
------ ------- ------ ---------------------- ------ ------- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 9101130 112249 N3542203E13939388+0106 001195 9101130 112248 E3A TFFDC QIcAB dDoFW KDIDD DEgDC WDLFG JBnBL MCOFP gDGCE
SONY81 9101130 112250 N3542203E13939388+0106 001324 9101130 112249 E3A TFFDB QIcAB dDoFY KDIDE DEgDC WDLFG JBnBL MCOFN gDFCE
SONY81 9101130 112251 N3542203E13939388+0106 000323 9101130 112250 C3A TFFDD QIcAC dDoFY KDIFF DEgDD WDLDE JBnBL MCOFR gDFCE
SONY81 9101130 112252 N3542203E13939388+0106 000307 9101130 112251 B3A TFFFE QIcAB dDoFY KDICF DEgDC WDLDC JBnBM MCOFR gDECO
SONY81 9101130 112253 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112252 Q3A TFFDC QIcAB dDoCY KDIDE DEgDB WDLDD JBnBN MCOCR gDECO
SONY81 9101130 112254 N3542203E13939388+0106 000348 9101130 112253 E3A TFFDC QIcAB dDoFY KDIDD DEgDB WDLFH JBnBO MCOFN gDECE
SONY81 9101130 112255 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112254 Q3A TFFDD QIcAC dDoCY KDIDD DEgDB WDLBF JBnBO MCOCO gDFCO
SONY81 9101130 112256 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112255 Q3A TFFDD QIcAB dDoCZ KDIDE DEgDC WDLDE JBnBO MCOCO gDFCE
SONY81 9101130 112257 N3542203E13939388+0107 001351 9101130 112256 E3A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIDE DEgDD WDLFH JBnBN MCOFL gDICE
SONY81 9101130 112258 N3542203E13939388+0111 004164 9101130 112257 K4A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIFE DEgDD WDLFG JBnBM MCOFL gDFDO
150+1秒目から150+10秒目 多分南向き
clockwize 20deg
cntclockwz 10deg
次に回すべきは、cntrclockwizeに20度、で、うまくいけば、方位Iの衛星を歯止めにつかって、clockwize側の20度を10度にまで減らす作戦。
かな。ちょっと休憩。
A
a B
b C
表/c/ /D/
d E
e F 表
/f/ /G/
表g H
h I 表
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
裏 n O
/o/ /P/裏
p Q
q R
/r/


A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーー

A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/


A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/



start

↓←←←←←←←←←←←←←←必要に応じて反転←←← 新たな回転済み方位での計測←←←
↓ ↑
↓ ↑y
まだ未検査のchannel(衛星信号)があるか→→→→N→→→→→→方位限定の実施→まだ重ね合わせるべき回転してデータ収集があるかn→end
↓ ↑ (初期ビーム方向が北から時計回りに何度から反時計回りに何度の範囲に存在)
y
未検査の衛星信号をpickup ↑

判定ルーチンへ。→→→→→→↑


IEICE2011.2月号での判定ルーチン:1秒データ単発だけをとりだし、その信号強度が、閾値以上かどうかだけ。

今回IEICE2014年号[予定)での判定ルーチン:十分に(たとえば20秒とか以上)暖機後の10秒データとその反転時の同様データをとりだし、(1)5秒連続での、受信statusがあるか、(2)片側にだけ、それがあれば、そちらの側に直接波の主体衛星が存在と判定(3)どちら側にもなければおわり(4)両側にてそれがあれば(4α)10秒内の連続五秒受信状態の各シリーズ中の最低信号強度のうちの最大値をこちら側とあちら側で比べて、3以上の差があり、かつ、(4β)正対と反転の最小強度から最大強度の範囲が交わっていない、ならば、信号強度の強かった側に直接波の主体衛星が存在する、(逆側は回折波である)と判定。このように弁別する。






















^^^^^^^^^^



単純閾値越えを基準とすると・・・・
下記の(a)(b)区別がつかぬ。
→(b)は実は回折波、だった場合に
→(矛盾)無答か誤答か(偶然)正答になる。
→誤答が増えるのは困る
→計測成績の全体的な劣化
→(b)は実は回折波なのに、直接波と誤認することによって、誤答率の上昇が発生するが、誤答率を0-5%にすべく動くと
→閾値を上げざるを得ない。
→閾値のインフレ現象
→次の2つの欠点が生じる。
(欠点1)無答率がやたらに上がって、25%とか35%(だっけ)「にも」増加する。
(欠点2)閾値の普遍性を固定できない。(固定を図ると、非実用的な高閾値とせざるを得ない)
(たまたまうまくいっただけの閾値となってしまう恐れあり)
閾値を変える必要がある場合(閾値を、どんどん上げてく必要。otherwize成績劣化)
1)遮蔽物個体(寸法/厚さ) による違い(より小さい遮蔽物や眞水使ったら・・・ありうる…一層高い閾値に変える要)
2)GPS受信機個体(感度) による違い(受信感度のより良いGPS受信機個体使ったら…ありうる…高い閾値に変える要)
3)上空GPS個体(送信強度) による違い(より強信号の衛星出現したら…仕様ではあり得る…高い閾値に変える要)

→ところが新方法なら裏表の比較なので、
前記2)は相殺が期待され、GPS個体差は減るような気がする。
前記3)も相殺が期待され、衛星(信号強度)個体差は減るような気がする。
前記1)も相殺が期待され、遮蔽物の大きさ・厚さはあまり関係なくなる(両方OKのときの信号強度差基準値の大小だけ
すこし気にしてやればよい。ただ、小遮蔽物のときに、信号強度差基準値を小さくすればよいし、
この基準を使うのは特殊な場合だけだからこれが判別付かなくても別に良いとも言える
channel状態だけから判定しても良いのだし もちろんchannel状態に変化でるように少しの遮蔽は
必要な気がするがそれはそらしぎみ身体+両腕ですでに十分できているという仮説も成り立つやも
あるいはしゃがみこんでの脚腕の活用で股間は石とか切り株と両掌でふさげば、なにもなくても
ひんやり枕なくても、差を出すには十分いけるような気も)ような気がする。



特許書くときの前提
1.GPS衛星は、130dBmギリギリの値の衛星信号を送ってくる衛星もあるかと思えば、圧倒的にそれを軽く超える強い信号を送ってくる衛星もある。
2.それはGPS specにそう書いてある通りで、最低保証値だけが示されているから仕方ないのだ。-130dBm以上と。
3.であるから、-130dBm程度の信号強度だった場合に、それは悩む。迷う。
4.つまり、
(a)弱い直接波を送信してくるタイプの衛星のの直接波を拾っているのか、
(b)強い直接波を送信してくるタイプの衛星の回折波を拾っているのか、弁別できないのである。

[以前のiEICE論文方式は
(b)を直接波と誤答率増加して本研究の枠組みが不審をもたれるのを嫌って、
閾知を(b)をできるだけ切り捨てる方向にLとかPとか大きく設定したので、
否応なく(a)も切り捨てられ、結果、方位限定幅160度とか大きくなり、捕捉衛星数も2とか1とかになって、
あまり実用的でなくなっていた]

5.直接波かと回折波かを(廉価な装置で・手持ちの装具のみで)弁別するには、反転して直接波と回折波の状況を、逆にしてみて、拾ってみて、比較する、しかない。ピボットするだけで、回折波だったものが直接波に、直接波だったものが回折波に、逆になるからである。

6.で、反転して拾ってみると、
(a')ギリギリだった(a)の場合の回折波はさらに弱くすでに安定して連続5秒以上の正常受信とは成りえないことが圧倒的に多い経験則(少なくともips5000では)
(b')の場合には回折波は弱くなってはいるが、-130dBmぎりぎりだったりそれを上回ったりするが、先の(b)と比べて信号強度引き算すれ
ば、2段階を超える差は出る経験則(少なくともips5000では)(圧倒的では19程度も変わる)。

7.ということで、そういうときの迷いを反転計測によって解消でき、不確かさが減る。
8.つまり、回折波なのか、直接波なのか、弁別できる。廉価・効果的・疲れず(ピボットは疲れないむしろ休息兼鑑賞で感情も理性判断も再生。疲労感もリフレッシュ)

9.その際つかう水、塩水等は持参した食材や飲料水や医療輸液、燃料・嗜好品アルコールだったり、高吸水性高分子(かんいトイレよう・せいりよう品・ほおんざい・保冷剤・紙おむつ等)だったり、無理無駄がない。(IEICE論文例姿勢。や、イチローストレッチ姿勢も考慮)

10。なにもない時でも、身体・体躯・四肢・頭部をフルに使い(和式トイレ座)と大地の大きめの石や切り株や丘陵を股間において、同様の効果を期待できる。暖機時間十分とり(休憩にもなる)。

11.1セットでもそこそこ包囲限定を期待できそう(simulation)。2セットなら90度回転1回。3セットなら60度回転2回。4セットなら、45度回転3回(順序は90度、135度、45度と90度を先にやるのが、新情報なし、というガッカリトライアルになることが少ないかと)




C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\倉庫総合\超整理術式日付順で\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\2回と5回か陸橋10分回転を合計\2_kaiten_ttl_rikkyo.ips
の1-10行目と301から310行目
確か、GPSを背中に張り付け、ひんやり枕[白元)を体躯に垂直設置、GPS平面法線ビーム方向北側0度からスタートし、時計回りに、10秒で6度の角速度で体躯軸回り回転、記憶。
背中のGPSが真北に向いている(こっち)の10秒間 つまり1秒(行)目-10秒(行)目
SONY81 9101126 135500 N3542203 E13939391 +0103 001 092 9101126 135459 E 4 A DHGBE JGgCH MFGFI QDRFF BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAB gDJIE
SONY81 9101126 135501 N3542204 E13939391 +0103 001 100 9101126 135500 E 4 A DHGDD JGgCH MFGFJ QDRFG BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAC gDAHO
SONY81 9101126 135502 N3542203 E13939391 +0102 002 168 9101126 135501 K 4 A DHGDF JGgFH MFGFQ QDRBD BFdFP WCEFW EDjDC GBMAB gDIGO
SONY81 9101126 135503 N3542203 E13939391 +0102 001 164 9101126 135502 K 4 A DHGBE JGgFH MFGFV QDRDD BFdFN WCEFY EDjDC GBMAB gDIFO
SONY81 9101126 135504 N3542203 E13939391 +0101 001 176 9101126 135503 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRDE BFdFO WCEFW EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135505 N3542203 E13939391 +0101 001 097 9101126 135504 E 4 A DHGBF JGgFK MFGFS QDRFE BFdCO WCEFU EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135506 N3542203 E13939391 +0101 002 169 9101126 135505 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRBF BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDJDO
SONY81 9101126 135507 N3542204 E13939391 +0100 006 201 9101126 135506 K 4 A DHGBG JGgFL MFGFQ QDRBE BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDAAE
SONY81 9101126 135508 N3542204 E13939390 +0100 001 180 9101126 135507 K 4 A DHGBF JGgFN MFGFO QDRDE BFdFQ WCEFX EDjDB GBMAB gDEJO
SONY81 9101126 135509 N3542204 E13939390 +0101 001 165 9101126 135508 K 4 A DHGBE JGgFM MFGFL QDRDE BFdFR WCEFY EDjDB GBMAB gDHJO
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北=表 表 表 表 裏 表 強強表 弱弱 裏
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背中のGPSが真南に向いている(あっち)の10秒間 つまり301秒(行)目-310秒(行)目
SONY81 9101126 140000 N3542200 E13939388 +0099 000 279 9101126 135959 C 3 A DHGDB JGgAC MFGDC QCRFX BFdAB WCEFK EDjDD GBLFH gDFFE
SONY81 9101126 140001 N3542200 E13939388 +0099 000 188 9101126 140000 C 3 A DHGDC JGgAC MFGDC QCRFZ BFdAB WCEFK EDjDD GBLFI gDGEO
SONY81 9101126 140002 N3542200 E13939388 +0099 000 275 9101126 140001 C 3 A DHGDC JGgAB MFGDD QCRFZ BFdAC WCEFJ EDjDH GBLFI gDHDE
SONY81 9101126 140003 N3542200 E13939388 +0099 000 286 9101126 140002 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDE QCRFX BFdAB WCEFH EDjFH GBLCJ gDIBO
SONY81 9101126 140004 N3542200 E13939388 +0099 000 284 9101126 140003 B 3 A DHHDB JGgAC MFGDE QCRFX BFdAB WCEFI EDjFG GBLCJ gDIAE
SONY81 9101126 140005 N3542200 E13939387 +0097 000 306 9101126 140004 D 4 A DHHDC JGgAC MFGFE QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFF GBLFK gDJIE
SONY81 9101126 140006 N3542201 E13939387 +0098 008 122 9101126 140005 D 4 A DHHDB JGgAB MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFE GBLFJ gDBIO
SONY81 9101126 140007 N3542201 E13939387 +0099 000 220 9101126 140006 C 3 A DHHDB JGgAC MFGDD QCRFY BFdAB WCEFI EDjDD GBLFI gDBHE
SONY81 9101126 140008 N3542201 E13939387 +0098 000 077 9101126 140007 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDD QCRFY BFdAB WCEFJ EDjFF GBLCH gDDGE
SONY81 9101126 140009 N3542201 E13939387 +0097 001 190 9101126 140008 D 4 A DHHDC JGgAC MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFG GBLFH gDEEO

歩道橋のデータは明らかに体躯+GPSごと反転比較すれば「出来る」を示してるじゃん。できる。反転、比較なら。


条件(0.1)(衛星:1番目)がこっち・あっちに、共通なのが、夫々、連続5秒以上あること。
条件(0.2)(仰角:2番目)が85度以下の衛星で、あること[夫々、連続5秒以上で]。

条件(1.1)(状態:4番目)が受信(B[locked]/C[can use]/F[now using])が連続5秒以上ある事。非受信(A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
片側だけで条件(1.1)が成立していたら、もうそれだけで、そっちがわに存在と判定して良い。

もし、両側で条件(1.1)が成立していたら、
条件(2.1)(強度:5番目)をこっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をPとする。
条件(2.2)(強度:5番目)をあっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をP'とする。
条件(3.0) PとP'の差が2以下なら、差が無いと看做す。2より大きいなら、大きい方が直接波と看做し、小さい方が回折波とみなす。

以上の条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。

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裏表(反転)比較を取り入れる手法と、表(一発)で手法と比べるととどうだろうか?と質問がでそう。
・裏表(反転)比較を取り入れると、FGなどの弱い強度でも、とにかく、状態が受信が5秒以上続いていれば、そして裏が比受信であれば自信を持って表で存在が主張できる。ということがわかった。
・その割に、それが、裏であるときには、否定されることが、安心して期待できるので、安心である。
・すなわち、それが表(直接)であって、なかなか弱い表(直接)なのか、それが裏であって、かなり強い表(直接)の裏(回折)なのか、が、わかる。
・GPS衛星の表(直接)は、強いのもあれば、弱いのもあるので、このように、微妙な値のものは、誤答率や無答率を増やすことになった。
・しかし、裏表方法の採用で、そのようなGPS衛星の表(直接)に強弱の多様性があることに、悩まされずに、それが、裏(回折)なのか表(直接)なのか、をuserは自ら弁別することができる。
・これによって、上空半天球にある衛星を、有効に、自分の身体と+α(枕ひんやりとか)だけで、あるいは、場合によっては身体だけで、山だけで[この場合は裏はほとんどない)、ホテルの窓[この場合もよほど角でない限り屋上直下でないかぎり裏はほとんどないと推定される)だけで、識別できることになるのである。

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C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\倉庫総合\超整理術式日付順で\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\2回と5回か陸橋10分回転を合計\2_kaiten_ttl_rikkyo.Ips
の150+(1から10行目)=151から160行目(東向き90度)と150+300+(1to10行目)=451行目から460行目(西向き270度)
確か、GPSを背中に張り付け、ひんやり枕[白元)を体躯に垂直設置、GPS平面法線ビーム方向北側0度からスタートし、時計回りに、10秒で6度の角速度で体躯軸回り回転、記憶。
背中のGPSが真東に向いている(こっち)の10秒間 つまり[1秒(行)目-10秒(行)]+150秒(行)[東がこっち]=151秒行目ー160秒行目
SONY81 910112 6135730 N3542201E13939394+0093 001290 910112 6135729 E4A DHGFG JGgDD MFGCN QDRFH BFdDF WCEFL EDjDD GBMFZ gDJHO
SONY81 910112 6135731 N3542201E13939394+0092 000354 910112 6135730 D4A DHGFG JGgDE MFGCN QDRFI BFdFF WCEFM EDjBE GBMCZ gDJHO
SONY81 910112 6135732 N3542201E13939394+0092 000313 910112 6135731 D4A DHGFH JGgDE MFGCO QDRFF BFdFE WCEFM EDjBE GBMCZ gDIIE
SONY81 910112 6135733 N3542201E13939394+0091 000279 910112 6135732 D4A DHGFH JGgCG MFGCO QDRFF BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDIIO
SONY81 910112 6135734 N3542201E13939394+0091 000312 910112 6135733 D4A DHGFG JGgCG MFGCN QDRFF BFdFF WCEFL EDjDE GBMCZ gDHHO
SONY81 910112 6135735 N3542201E13939394+0090 000333 910112 6135734 D4A DHGFH JGgCF MFGCN QDRFG BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDHFE
SONY81 910112 6135736 N3542201E13939394+0089 001070 910112 6135735 D4A DHGFH JGgCG MFGCN QDRFH BFdFE WCEFL EDjDD GBMCZ gDHDO
SONY81 910112 6135737 N3542201E13939393+0089 001286 910112 6135736 D4A DHGFF JGgCG MFGCM QDRFH BFdFE WCEFK EDjDB GBMCZ gDIJE
SONY81 910112 6135738 N3542201E13939393+0088 000049 910112 6135737 D4A DHGFF JGgCG MFGCL QDRFG BFdFF WCEFJ EDjDD GBMCZ gDIFO
SONY81 910112 6135739 N3542201E13939393+0087 000347 910112 6135738 D4A DHGFG JGgCG MFGCM QDRFG BFdFG WCEFK EDjDD GBMCZ gDIBO
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東=表 裏 表 表 強強裏 強強表 裏 表
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SONY81 910112 6140230 N3542201E13939386+0094 000266 910112 6140229 D4A DHHAC JGfFK MFFAB QCRFF BFdCI WCEDC EDjFT GCLFH gDCGO
SONY81 910112 6140231 N3542201E13939386+0094 001197 910112 6140230 D4A DHHAB JGfFJ MFFBE QCRFE BFdCJ WCEDE EDjFR GCLFH gDBDE
SONY81 910112 6140232 N3542201E13939386+0094 000000 910112 6140231 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRDD BFdCK WCEFF EDjFR GCLFH gDCGE
SONY81 910112 6140233 N3542201E13939386+0094 001148 910112 6140232 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFF BFdCI WCEFG EDjFQ GCLCH gDCGO
SONY81 910112 6140234 N3542201E13939386+0094 000212 910112 6140233 D4A DHHAB JGfFK MFFBE QCRDE BFdCI WCEFG EDjFP GCLFG gDCGE
SONY81 910112 6140235 N3542201E13939386+0093 000161 910112 6140234 D4A DHHAA JGfFK MFFBF QCRDF BFdCJ WCEFF EDjFQ GCLFG gDGDO
SONY81 910112 6140236 N3542201E13939386+0093 000153 910112 6140235 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFF BFdCI WCEFE EDjFP GCLCF gDGEE
SONY81 910112 6140237 N3542201E13939386+0094 000148 910112 6140236 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFE BFdCH WCEFE EDjFQ GCLCF gDCGE
SONY81 910112 6140238 N3542201E13939386+0094 000177 910112 6140237 D4A DHHAB JGfFK MFFBF QCRDD BFdCI WCEFG EDjFS GCLFF gDDFE
SONY81 910112 6140239 N3542201E13939386+0094 000327 910112 6140238 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFD BFdCI WCEBF EDjFR GCLFF gDDFE

背中のGPSが真南に向いている(あっち)の10秒間 つまり1秒(行)目-10秒(行)]+150秒(行)[東がこっち]+300秒行目[反転あっち]= 451秒行目-460秒行目


歩道橋のデータは明らかに体躯+GPSごと反転比較すれば「出来る」を示してるじゃん。できる。反転、比較なら。


条件(0.1)(衛星:1番目)がこっち・あっちに、共通な衛星データが、夫々、連続5秒以上あること。
条件(0.2)(仰角:2番目)が85度以下の衛星で、あること[夫々、連続5秒以上で]。

条件(1.1)(状態:4番目)が受信状態(B[locked]/C[can use]/F[now using])が連続5秒以上ある事。非受信(A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
片側だけで条件(1.1)が成立していたら、もうそれだけで、そっちがわに存在と判定して良い。

もし、両側で条件(1.1)が成立していたら、
条件(2.1)(強度:5番目)をこっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をPとする。
条件(2.2)(強度:5番目)をあっちの、連続5秒間の有り得べき各シリーズにおける各最低信号強度を得て、それらの最大値をP'とする。
条件(3.0) PとP'の差が2以下なら、差が無いと看做す。2より大きいなら、大きい方が直接波と看做し、小さい方が回折波とみなす。

以上の条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。北を基準に考えると、東にに20度、西に30度だった。
さっきの、条件だと、10秒x2(裏表)で、50度に、限定できた。北を基準に考えると、東にに40度、西に10度だった。

両方あわせると、北を基準に考えると、東に20度、西に10度で、幅30度に収まった。

(実際には、30秒静止して、20秒は暖機と見て、最後の10秒データだけ活かすもよい。それでも、4方向やるのに、2分しかかからないことに)
(うまみは、体軸周りピボット回転は疲れない。休憩と類似する景観鑑賞で、気力回復で方位取得できる。稜線や山頂ではなおさら。)。

この手続き、アルゴリズム、特許出願しといたほうが良いかな。特に、裏表で、まずstatusを見て、連続5秒以上のゾンピを受信とみて、あっちかこっちか、のみに、その遍在があれば、それで勝ち負け決まる。あっちもこっちもそれがあれば、その連続5秒シリーズの最低値の最大値を選んで、あっち、と、こっちの勝負を決める。そうして、判定を決める。それを、90度方向を変えて、もう一セット(裏表)実施すれば、30度程度に絞り込めるということを、シミュレーションで証明する。



ちなみに、SONY IPS5000は、曜日と時分秒はあっている。roll overしたので、年月日は一定の日数(1024週x7日/365日=19.63835年かな)ずれている。
そのように6桁の現在(と測位)年月日data(に19.63935年を加算)変換するプログラムを作れば良いだけの、体裁上の事で、気にすることはない。
論文でもそのように(読者は1024週x7日/365日=19.63835年を加算することと)追記しておけば変換さえしなくてよいやもしれぬ。



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ここからは、データの検討をしてみた。




nict w8510wにもあった陸橋回転data 20100829らしい 20100629もらしい
C:\Documents and Settings\Administrator\デスクトップ\20110321\2009秋浜離宮実験2008春屋上回転等(列車窓・ビル窓)\20100629中野陸橋10分間回転icennon2個\2回と5回か陸橋10分回転を合計\
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo3kaitenme.txt.ips

1秒目から10秒目 多分北向

SONY81 910113 0 113937 N3542204E13939387+0093 001160 910113 0 113936 C3A TEFFR QJeDE dCpAC KCJDE DEfFH WELFF JCnDD MDODC hDJJE
SONY81 910113 0 113938 N3542204E13939387+0093 001342 910113 0 113937 C3A TEFFR QJeFF dCpAC KCJFF DEfDE WELDD JCnDC MDODC hDHIO
SONY81 910113 0 113939 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113938 Q3A TEFCO QJeCF dCpAC KCJDE DEfDG WELDD JCnDB MDODD hDIIO
SONY81 910113 0 113940 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113939 Q3A TEFDK QJeCG dCpAB KCJDD DEfDF WELDD JCnDC MDOCE hDIIE
SONY81 910113 0 113941 N3542204E13939387+0093 000108 910113 0 113940 C3A TEFFO QJeFI dCpAC KCJCF DEfDC WELDD JCnDC MDOFE hDHIO
SONY81 910113 0 113942 N3542204E13939387+0093 002320 910113 0 113941 C3A TEFFP QJeFH dCpAB KCJFG DEfDC WELDD JCnDD MDODD hDGGO
SONY81 910113 0 113943 N3542204E13939387+0093 000026 910113 0 113942 C3A TEFFQ QJeFH dCpAC KCJFG DEfDD WELDC JCnDB MDODE hDFGE
SONY81 910113 0 113944 N3542204E13939387+0093 001320 910113 0 113943 D4A TEFFQ QJeFF dCpAB KCJCG DEfFF WELDC JCnDB MDOFF hDFDE
SONY81 910113 0 113945 N3542204E13939387+0089 004166 910113 0 113944 K4A TEFFS QJeBF dCpAB KCJFH DEfFE WELDD JCnDC MDOFF hDHAO
SONY81 910113 0 113946 N3542204E13939386+0093 000111 910113 0 113945 C3A TEFFS QJeFF dCpAB KCJCH DEfDC WELDC JCnDC MDOFD hDIHE
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北=表 表 仰角排 弱弱 強強融 弱弱 弱弱 裏 裏
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SONY81 910113 0 114437 N3542198E13939391+0109 000180 910113 0 114436 Q3A TEFDC QJiDE dCpDB KCJDE DEfDC WEKDD JCmCJ MDOCI hDGAE
SONY81 910113 0 114438 N3542198E13939391+0109 000350 910113 0 114437 D3A TEFDE QJiDF dCpDC KCJFG DEfDB WEKDE JCmFJ MDOFO hDGAE
SONY81 910113 0 114439 N3542198E13939390+0109 000170 910113 0 114438 D4A TEFDD QJiFF dCpDC KCJFG DEfDC WEKCE JCmFI MDOFP hDFJO
SONY81 910113 0 114440 N3542198E13939390+0109 002179 910113 0 114439 D4A TEFDC QJiFF dCpDD KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFL hDEIO
SONY81 910113 0 114441 N3542198E13939390+0109 000190 910113 0 114440 D4A TEFDE QJiFE dCpDC KCJFF DEfDB WEKDD JCmFI MDOFL hDDIE
SONY81 910113 0 114442 N3542198E13939390+0109 000175 910113 0 114441 D4A TEFDE QJiFF dCpDC KCJFF DEfDC WEKDF JCmFI MDOFO hDCIO
SONY81 910113 0 114443 N3542198E13939390+0109 000160 910113 0 114442 D4A TEFDD QJiFE dCpDB KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFK hDBHO
SONY81 910113 0 114444 N3542198E13939390+0108 001156 910113 0 114443 D4A TEFDC QJiFF dCpDB KCJFE DEfDC WEKDC JCmFL MDOFH hDBHO
SONY81 910113 0 114445 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114444 Q4A TEFDB QJiBF dCpDB KCJDE DEfDC WEKDC JCmCM MDOCH hDAIE
SONY81 910113 0 114446 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114445 Q4A TEFDD QJiDD dCpDC KCJDF DEfDC WEKDD JCmCM MDOCL hDAIO

300+1秒目から300+10秒目 多分南向き


2次元測位しているので期待したが、がっつり捕捉した衛星は案外少なかった。しかし、それでも、都合よく、反転各10秒データを用いれば、無答とか、誤答の心配なく、(これが偉大)、次を得た。
clockwize :50度
counterclockwize:20度
で、方位限定幅=70度
幅にまずは1セットの反転で限定できた。
(ちなみに高仰角排除もあ1つあったし、強強差無も1つあったし、弱弱排も3つあったし、表1つ、裏2つあった。という次第。
この裏表1セットで70度というちょっと広くて残念な値が、90度回転後に、どう制約されるか、には興味がある。
今回広かったのは、ハリを落としたの方向に2つほどひっかかったから(弱弱排1つと強強差無1つ)。この2つの損が、次の90度回転後にはメリットにかわるので、結果、よくなるかな。

A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F 表
弱弱排/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/ G-F=1<3差無
j 仰角排 J K
k L 弱弱排
/l/ /M/
裏m N
n O裏
/o/ /P/
弱弱排 p Q
q R
/ r/




150+ 1秒目から 150+10秒目 多分東向
SONY81 910113 0 114207 N3542204E13939385+0093 003147 910113 0 114206 I4A TEFFJ QJfDD dCpAB KCJFS DEfDC WEKFY JCnDC MDOFH hDCEE
SONY81 910113 0 114208 N3542204E13939385+0093 003107 910113 0 114207 I4A TEFFH QJfDE dCpAB KCJFT DEfDC WEKFZ JCnDD MDOFK hDCEO
SONY81 910113 0 114209 N3542204E13939385+0095 003104 910113 0 114208 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFT DEfDE WEKFZ JCnDC MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114210 N3542204E13939385+0095 003177 910113 0 114209 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFZ JCnDB MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114211 N3542204E13939385+0096 003156 910113 0 114210 I4A TEFFK QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFL hDBFE
SONY81 910113 0 114212 N3542204E13939385+0096 003109 910113 0 114211 I4A TEFFI QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFK hDBGE
SONY81 910113 0 114213 N3542204E13939385+0097 003129 910113 0 114212 I4A TEFFG QJfDC dCpAB KCJFV DEfDE WEKFZ JCnDB MDOFL hDAHE
SONY81 910113 0 114214 N3542204E13939385+0097 003148 910113 0 114213 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFU DEfBF WEKFY JCnDC MDOFL hDAIO
SONY81 910113 0 114215 N3542203E13939385+0098 001213 910113 0 114214 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFY JCnDC MDOFK hDJJO
SONY81 910113 0 114216 N3542203E13939386+0099 002131 910113 0 114215 I4A TEFFJ QJfDD dCpAA KCJFW DEfDB WEKFX JCnDC MDOFK hDJBE
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
東=表 表 裏 弱弱 表 裏 強強表 裏 表
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 114707 N3542205E13939388+0092 000324 910113 0 114706 D4A TEFDC QJmFF dCpDC KCJFG DEfFO WEKCF JCmFO MDODD hDBAE
SONY81 910113 0 114708 N3542205E13939388+0091 002002 910113 0 114707 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDE DEfFP WEKFH JCmFN MDODE hDCBO
SONY81 910113 0 114709 N3542205E13939388+0090 002018 910113 0 114708 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFR WEKFH JCmFL MDODE hDDDO
SONY81 910113 0 114710 N3542205E13939388+0089 002033 910113 0 114709 D4A TEFDD QJmFH dCpAC KCJDD DEfFR WEKFF JCmFL MDODC hDEEE
SONY81 910113 0 114711 N3542205E13939388+0089 001032 910113 0 114710 D4A TEFDD QJmFF dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFE JCmFM MDODC hDFFE
SONY81 910113 0 114712 N3542205E13939388+0089 000285 910113 0 114711 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFG JCmFM MDODD hDFFE
SONY81 910113 0 114713 N3542205E13939388+0090 000334 910113 0 114712 D4A TEFDC QJmFI dCpAB KCJFE DEfFR WEKCG JCmFK MDODC hDFEO
SONY81 910113 0 114714 N3542205E13939388+0088 006018 910113 0 114713 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDE DEfFQ WEKFF JCmFL MDODB hDHFE
SONY81 910113 0 114715 N3542205E13939388+0090 000073 910113 0 114714 B3A TEFDC QJmDF dCpAB KCJDE DEfFP WEKFF JCmFM MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 114716 N3542205E13939388+0088 000085 910113 0 114715 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFO WEKFG JCmFL MDODB hDHHO
450+ 1秒目から 450+10秒目 多分西向
clockwize:40度
counterclockwize:40度
all:80度の方位限定
となった。あまりうれしくないな。

で、裏表合わせると
clockwize方向の最小:min(50,40)=40度
counterclockwize方向の最小(20,40)=20度
all:40+20=60度の方位限定で、6方位に相当だ。まあ、誤答、無答がないだけ良しとするか。
彼がいっていたように、見切れる方位を探すが早いかな。弱弱とか、強強差無も見切れることの示唆とみて、
逆回りでもしれをやればまた見切れて限定できるか。



!はさっきは使えなかったが今回使えた衛星(ただデータには実質的には貢献しなかったようだ)
さっきのように、幅が80度とか(50度とかでなく)すごく広いときは、90度まわしてもかえってだめで、45度とか60度とかにとどめるのが良いのやもしれぬ。
理由は、ハリの落ちた先にちょうど衛星が複数あって、弱弱排とか、強強差なしとか、起きている可能性があるので、それを
受信しようして90度まわしても、平面アンテナの垂線方向になってしまうため、受信はするが、方位限定に貢献しないため。
それよりは、…、60度とかまわして(3セット狙い)、45度とかまわして(90度まわすデメリットを回避し、うまくいけば、そこから90度まわして、最後にあまり期待せず45度戻すとか)
これは、興味深い話題。


A
a B
b C
/c/ /D/
d E 表
e F
裏!/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/表!
j 仰角排 J K Y-F=19>2表!
k L
/l/ /M/
m N
裏n O表
/o/ /P/

弱弱排 p Q
q R
/ r/




ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー



実施:laptop personal computer保存されたデータをDAVで送ったもの(2010/8/29の3回目以外の2回目)を基礎に方位限定を実施した。
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo2kaitenme.txt.ips




1秒目から10秒目 多分北向き
SONY81 910113 0 112859 N3542207E13939387+0113 001168 910113 0 112858 D4A TEFFQ QIdFL dDpDC KDJCM DEgFH WELFH JBnDC MCOAB hDEDO
SONY81 910113 0 112900 N3542207E13939387+0112 001081 910113 0 112859 D4A TEFFQ QIdFK dDpDC KDJCP DEgFI WELFI JBnDC MCOAB hDDEE
SONY81 910113 0 112901 N3542207E13939387+0111 000012 910113 0 112900 D4A TEFFP QIdFL dDpDC KDJCP DEgFL WELFF JBnDC MCOAB hDCEO
SONY81 910113 0 112902 N3542207E13939387+0109 004356 910113 0 112901 E4A TEFFP QIdFK dDpDD KDJFM DEgFM WELDC JBnDD MCOAB hDEEO
SONY81 910113 0 112903 N3542207E13939387+0107 002351 910113 0 112902 E4A TEFFO QIdFK dDpBE KDJFK DEgFJ WELDD JBnDD MCOAB hDEEE
SONY81 910113 0 112904 N3542207E13939387+0119 000027 910113 0 112903 D3A TEFFL QIdFK dDpDD KDJFI DEgDE WELDD JBnDC MCOAB hDDIE
SONY81 910113 0 112905 N3542207E13939388+0119 001004 910113 0 112904 D3A TEFFK QIdFI dDpDC KDJFF DEgDC WELDC JBnDB MCOAC hDDCO
SONY81 910113 0 112906 N3542207E13939388+0119 001353 910113 0 112905 D3A TEFFL QIdFJ dDpDB KDJFF DEgDC WELDE JBnDB MCOAB hDDGE
SONY81 910113 0 112907 N3542207E13939389+0114 000028 910113 0 112906 C3A TEFFM QIdFJ dDpDB KDJCG DEgDC WELFF JBnDB MCOAC hDBAE
SONY81 910113 0 112908 N3542207E13939389+0114 001000 910113 0 112907 D3A TEFFL QIdFI dDpDB KDJFH DEgDD WELDD JBnDC MCOAB hDBEO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 表 弱弱 強強融 表 裏
裏 裏
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 113359 N3542205E13939389+0104 002192 910113 0 113358 I4A TEFDD QIdDC dDpBF KDJFH DEgDC WELFL JBnFJ MDOFP hDGFO
SONY81 910113 0 113400 N3542205E13939389+0105 003227 910113 0 113359 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDC WELFI JBnFL MDOFL hDFEE
SONY81 910113 0 113401 N3542205E13939389+0107 004286 910113 0 113400 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFG DEgDC WELFJ JBnFK MDOFL hDFDE
SONY81 910113 0 113402 N3542205E13939389+0108 004287 910113 0 113401 I4A TEFDC QIdDC dDpCG KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDEBE
SONY81 910113 0 113403 N3542205E13939389+0109 002253 910113 0 113402 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDDBO
SONY81 910113 0 113404 N3542205E13939389+0109 003222 910113 0 113403 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFH DEgDC WELFL JBnFK MDOFO hDBAE
SONY81 910113 0 113405 N3542205E13939389+0110 003222 910113 0 113404 I4A TEFDC QIdDC dDpDC KDJFH DEgDC WELFJ JBnFJ MDOFP hDAAE
SONY81 910113 0 113406 N3542204E13939388+0110 005256 910113 0 113405 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFG DEgDB WELFJ JBnFI MDOFP hDIJE
SONY81 910113 0 113407 N3542204E13939388+0111 004263 910113 0 113406 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFF DEgDB WELFJ JBnFI MDOFO hDIIO
SONY81 910113 0 113408 N3542204E13939388+0111 000214 910113 0 113407 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFF DEgDB WELFJ JBnFH MDOFP hDHHO
300+1秒目から300+10秒目 多分南向き
clck 10 deg
cntrclck 10 deg
total 20deg [のちにやるような、90度回転せずとも十分だった)
というか、下図を、その場で、使用者に見せれば、よい。そうすれば、今、どこに針が落ちているか一目瞭然で、何度程度回転させるのがよさそうか、ぐらいはわかる。少なくとも、90度まわすのはばかげていることがわかりそうだ。そして、弱寂のpと、強強融 のJも見せておけば、・・、pは直接波でこんなに弱いのだから、地物遮蔽かなにかで(実際四谷大塚ほううこうののビル遮蔽だろう)だめそうだな、とわかるし、強強融も、Iがあるので、別に、難しいそれを狙わなくても十分良いデータは得られているので、狙うとすれば、K、Oの間か、G,Iの間か、いずれにしても、あまり狙いがいのないとこだ。とわかる。また時間を改めて異なる衛星配置になてからにしようというのも手とわかる。
A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F 表
/f/ /G/
表 g H
h I 表
/i/ /J/
j J K
k L 裏
/l/ /M/
m N
裏 n O裏
/o/ /P/
p Q
q R
/r/



衛星Kについて…新たな知見…、これまでは強強高高差が3以上なら差があり、と見ていて、それは成功していた。(その場合、強強低低差も3以上が期待されていた、つまり、分離されていた…のだ)。
ところが、
強強高高差が4≧3で、従来なら合格しているのだが、
強強の2つの分布図が、重なるのだ・・・・きれいに分離せず、
は、まだ回折と直接を弁別できるとは言い難い、事態があることがわかった・・・ちょうどハリの方向にある衛星。。
で、こういう風に、きちんと強度で、分離できない、2者は、やはり、分離できないとするのがよいように思った。
つまり、条件を変える・・・すなわち、
強強高高差が≧3以上で、かつ、
強強の相互のデータの最大値最小値がきれいに分離されて重なっていないこと、とする。か。これが直観的にわかりやすい弁別。(もったいながって、ハリ上の衛星を生かそうとしすぎて、data contaminationして、誤答が混入するよいりいいもんな)

(今回は重なっているのだ。衛星K)


これで以前のデータは抵触して結果がくるってこないかなないかな?

ーーーーー


150+1秒目から 150+10秒目 多分東向
SONY81 910113 0 113129 N3542203E13939389+0098 003126 910113 0 113128 J4A TEFFO QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDB WELFP JBnAB MDOFK hDHBE
SONY81 910113 0 113130 N3542203E13939388+0099 002240 910113 0 113129 J4A TEFFO QIdDF dDpAB KDJFZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDGJO
SONY81 910113 0 113131 N3542203E13939388+0100 005252 910113 0 113130 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDC WELFT JBnAB MDOFL hDEEO
SONY81 910113 0 113132 N3542203E13939388+0099 001092 910113 0 113131 H4A TEFFL QIdFG dDpAC KDJCZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113133 N3542203E13939388+0100 004134 910113 0 113132 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDE WELFO JBnAC MDOFM hDDGO
SONY81 910113 0 113134 N3542203E13939388+0099 001078 910113 0 113133 H4A TEFFM QIdFG dDpAB KDJCZ DEgDE WELFP JBnAC MDOFL hDEJO
SONY81 910113 0 113135 N3542203E13939388+0100 003270 910113 0 113134 J4A TEFFM QIdDE dDpAC KDJFZ DEgDC WELFS JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113136 N3542203E13939388+0101 002213 910113 0 113135 J4A TEFFL QIdDC dDpAC KDJFZ DEgDC WELFW JBnAC MDOFM hDDGE
SONY81 910113 0 113137 N3542203E13939388+0101 003205 910113 0 113136 J4A TEFFI QIdDB dDpAC KDJFY DEgDB WELFX JBnAB MDOFN hDDEO
SONY81 910113 0 113138 N3542203E13939388+0101 002222 910113 0 113137 J4A TEFFI QIdDC dDpAB KDJFY DEgDC WELFX JBnAB MDOFM hDDCO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
東=表 強強表 裏 弱弱 強強表 裏 表 裏 表
------ ------ - ------ ---------------------- ------ ------ - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 910113 0 113629 N3542202E13939386+0121 000029 910113 0 113628 B3A TEFDC QIdBH dCpDB KDJBI DEgFL WELFE JCnFN MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 113630 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113629 Q3A TEFDE QIdBG dCpDB KDJBF DEgCP WELDC JCnCK MDODD hDHGO
SONY81 910113 0 113631 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113630 Q3A TEFDD QIdBG dCpDB KDJDE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGO
SONY81 910113 0 113632 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113631 Q3A TEFDD QIdDH dCpDB KDJBE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGE
SONY81 910113 0 113633 N3542202E13939386+0121 000296 910113 0 113632 B3A TEFFE QJdBI dCpDB KDJBG DEgFP WELDD JCnFK MDODC hDICE
SONY81 910113 0 113634 N3542202E13939386+0121 000355 910113 0 113633 B3A TEFFF QJdBI dCpDB KDJBG DEgFM WELDD JCnFJ MDODC hDIBE
SONY81 910113 0 113635 N3542202E13939386+0121 000351 910113 0 113634 B3A TEFFF QJdBH dCpDB KDJBH DEgFN WELDD JCnFJ MDODC hDIAE
SONY81 910113 0 113636 N3542202E13939385+0121 000351 910113 0 113635 B3A TEFFF QJdBG dCpDC KDJBG DEgFM WELDE JCnFJ MDODC hDIJO
SONY81 910113 0 113637 N3542202E13939385+0123 003224 910113 0 113636 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFS WELFF JCnFI MDODC hDFIO
SONY81 910113 0 113638 N3542202E13939385+0125 004204 910113 0 113637 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFZ WELFH JCnFH MDODD hDDHE
450+ 1秒目から 450+10秒目 多分西向
the north exists in the range from
1st clock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
in 1st cntrclock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
the north exists in the range from
2nd clck 40 deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
2nd cntrclck 40 deg (based on the inital orientation of anntena beam)
totally,
the north exists in the range from
toral clock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
to
total cntrclock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
(then,
azimuth limitation width is 20deg.)

90度回ってもう一度、というのはフリスビー特許の発想が生きているように思う。
連続5秒の安定受信、の最低値比較というのは、気圧GPS特許の「低気圧持続時間」計測を活かすとの発想がもしかすると、基礎やもしれぬ。

A
a B
b C
/c/ /D/
裏 d E
e F 表
/f/ /G/
裏 g H
h I
/i/ /J/表
j J K
k L 表
/l/ /M/
m N
裏 n O表
/o/ /P/
p Q
q R
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーー
100829桃小_陸橋各3回GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo1kaitenme.txt.ips


1秒目から10秒目 多分北向き
SONY81 9101130 111749 N3542208E13939387+0089 000256 9101130 111748 D4A TFFCM QIcFL dDoDC KDIFF DEgFO WDMDE JBnAB MCPFG gDDEE
SONY81 9101130 111750 N3542208E13939387+0089 000180 9101130 111749 Q3A TFFFN QIcFK dDoDD KDIDF DEgFK WDMDI JBnAC MCPDE gDDEE
SONY81 9101130 111751 N3542208E13939387+0088 001358 9101130 111750 F4A TFFFO QIcFJ dDoDC KDIFG DEgFG WDMDD JBnAC MCPDH gDCFE
SONY81 9101130 111752 N3542207E13939387+0088 000355 9101130 111751 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFF DEgFF WDMDD JBnAC MCPDE gDIGO
SONY81 9101130 111753 N3542207E13939387+0088 002355 9101130 111752 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFG DEgFH WDMDC JBnAD MCPDC gDFGO
SONY81 9101130 111754 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111753 F4A TFFFP QIcFM dDoDB KDIFH DEgFI WDMDC JBnBF MCPDD gDDHO
SONY81 9101130 111755 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111754 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFH WDMDD JBnBF MCPDC gDBHO
SONY81 9101130 111756 N3542206E13939387+0088 002357 9101130 111755 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFI WDMDD JBnBD MCPDB gDIHO
SONY81 9101130 111757 N3542206E13939387+0088 002353 9101130 111756 F4A TFFFP QIcFL dDoDB KDIFF DEgFG WDMDE JBnBE MCPDC gDHHO
SONY81 9101130 111758 N3542206E13939387+0088 002001 9101130 111757 E4A TFFFO QIcFL dDoDB KDICF DEgFF WDMFE JBnDD MCPDD gDHHO
------ ------- ------ ---------------------- ------ ------- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
北=表 表 表 裏 表 表 弱弱
裏 裏
------ ------- ------ ---------------------- ------ ------- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----
SONY81 9101130 112249 N3542203E13939388+0106 001195 9101130 112248 E3A TFFDC QIcAB dDoFW KDIDD DEgDC WDLFG JBnBL MCOFP gDGCE
SONY81 9101130 112250 N3542203E13939388+0106 001324 9101130 112249 E3A TFFDB QIcAB dDoFY KDIDE DEgDC WDLFG JBnBL MCOFN gDFCE
SONY81 9101130 112251 N3542203E13939388+0106 000323 9101130 112250 C3A TFFDD QIcAC dDoFY KDIFF DEgDD WDLDE JBnBL MCOFR gDFCE
SONY81 9101130 112252 N3542203E13939388+0106 000307 9101130 112251 B3A TFFFE QIcAB dDoFY KDICF DEgDC WDLDC JBnBM MCOFR gDECO
SONY81 9101130 112253 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112252 Q3A TFFDC QIcAB dDoCY KDIDE DEgDB WDLDD JBnBN MCOCR gDECO
SONY81 9101130 112254 N3542203E13939388+0106 000348 9101130 112253 E3A TFFDC QIcAB dDoFY KDIDD DEgDB WDLFH JBnBO MCOFN gDECE
SONY81 9101130 112255 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112254 Q3A TFFDD QIcAC dDoCY KDIDD DEgDB WDLBF JBnBO MCOCO gDFCO
SONY81 9101130 112256 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112255 Q3A TFFDD QIcAB dDoCZ KDIDE DEgDC WDLDE JBnBO MCOCO gDFCE
SONY81 9101130 112257 N3542203E13939388+0107 001351 9101130 112256 E3A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIDE DEgDD WDLFH JBnBN MCOFL gDICE
SONY81 9101130 112258 N3542203E13939388+0111 004164 9101130 112257 K4A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIFE DEgDD WDLFG JBnBM MCOFL gDFDO
150+1秒目から150+10秒目 多分南向き
clockwize 20deg
cntclockwz 10deg
次に回すべきは、cntrclockwizeに20度、で、うまくいけば、方位Iの衛星を歯止めにつかって、clockwize側の20度を10度にまで減らす作戦。
かな。ちょっと休憩。
A
a B
b C
表/c/ /D/
d E
e F 表
/f/ /G/
表g H
h I 表
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
裏 n O
/o/ /P/裏
p Q
q R
/r/


A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーー

A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/


A
a B
b C
/c/ /D/
d E
e F
/f/ /G/
g H
h I
/i/ /J/
j J K
k L
/l/ /M/
m N
n O
/o/ /P/
p Q
q R
/r/



start

↓←←←←←←←←←←←←←←必要に応じて反転←←← 新たな回転済み方位での計測←←←
↓ ↑
↓ ↑y
まだ未検査のchannel(衛星信号)があるか→→→→N→→→→→→方位限定の実施→まだ重ね合わせるべき回転してデータ収集があるかn→end
↓ ↑ (初期ビーム方向が北から時計回りに何度から反時計回りに何度の範囲に存在)
y
未検査の衛星信号をpickup ↑

判定ルーチンへ。→→→→→→↑


IEICE2011.2月号での判定ルーチン:1秒データ単発だけをとりだし、その信号強度が、閾値以上かどうかだけ。

今回IEICE2014年号[予定)での判定ルーチン:十分に(たとえば20秒とか以上)暖機後の10秒データとその反転時の同様データをとりだし、(1)5秒連続での、受信statusがあるか、(2)片側にだけ、それがあれば、そちらの側に直接波の主体衛星が存在と判定(3)どちら側にもなければおわり(4)両側にてそれがあれば(4α)10秒内の連続五秒受信状態の各シリーズ中の最低信号強度のうちの最大値をこちら側とあちら側で比べて、3以上の差があり、かつ、(4β)正対と反転の最小強度から最大強度の範囲が交わっていない、ならば、信号強度の強かった側に直接波の主体衛星が存在する、(逆側は回折波である)と判定。このように弁別する。














^^^^^^^^^^^^^^




























^^^^^^^

具体的遮蔽物としては以下を含んでも良い。
航空機、車、陸上移動体、南極車、極地走行車、装甲車、重機、航空機機体、ヘリコプター機体、
消防車、ジープ、水陸両用車、船舶、客船、ヨット、帆船、スクーナー、水上ボート、水上バイク
船のデッキ、客船の両脇のデッキ、客船デッキ、プロペラ機、
なども好都合である。


「半球のアンテナパターンを持つ、アンテナを備え」とあるが、以前の方法に。
作るのが難しいがいかに作成するかについて記載はない。
普通に作成すると、遮蔽物が波長に比べて小さいときには回折波を拾う。

拾われた回折波は、回折損の分だけ、信号強度は低下してはいる。

その「回折という現象にまつわる回折損として知られる回折波として直接波からの信号強度の低下の大きさ」、と、
「直接波として期待される信号の値の水準と、そのゆらぎを含めた信号強度の幅の帯」と、
が、相互に、識別可能であれば、問題はなく、従前の手法で円滑にいく。

その際は何も言うことはない。

そうであるが、廉価なGNSS受信機を流用する際は、上記の両者を瞬時に識別可能な程に、受信機からの出力としての信号の強度に関して刻みが細かい刻みでの弁別が出来る仕様すなわち信号強度の分解能(見分ける精度)が高い受信機を用いることが出来れば良いが、そうした性能を有する受信機を用いることが出来るケースばかりとは、限らないこともあるのである。

あるいは、半球のアンテナパターンを備えるアンテナとそれに結合された受信機ということで、
「背面から進行してきた波が回折端で回折して入ってくる回折波としての信号」は、きちんとそれを識別して
処理の段階で、これは、「背面から進行してきた波が回折端で回折して入ってくる回折波としての信号」であると
弁別してくれれば良いのであるが、それを必ずしも、機器の側で実施してくれるとは限らないばあいも少なくない。

(つまりもともとそういうものはないのだが、あるかのように、一応書いておくのである)。

そのような場合、本来は手間であるが、使用者の側でその援助をしてやらざるを得ない可能性もあるのである。

本提案はそのような事例において、簡単、便利、廉価、で有用な方法を提案するものなのである。


^^^^^^^^^^^^^^

ある波が
回折波であることを
確認できる程度に、
受信電力の出力の細かい解像度、すなわち、
受信電力の出力の解像度の、刻みの細かさが、ある場合は、それで良い。

もしそれほどの細かさが、
その受信機における、
受信電力の出力の解像度に、
無い場合(滅多に無いが)、は、
その場合は、
本発明と同一の発明者による、
塩水GPS特許出願を、
援用して、
回折波の回折損を増してやり、
回折損が、
その受信機における、
受信電力の出力の解像度を、
十分な段階だけ、あるいは遥かに、凌ぐようにしてやれば
それで良いのである。

言い換えると、もしそれほどの細かさが、
その受信機における、
受信電力の出力の解像度に、
無い場合(滅多に無いが)、は、
その場合は、
本発明と同一の発明者による、
塩水GPS特許出願を、
使って、
回折の損失を、より大きく、してやれば良い。
ここに、同一の発明者による、別の特許出願を、」
援用すれば良いのである。





あるいはそれが面倒な場合は、あるいは(当該塩水GPS方法は
いかなるアウトドア環境でも活用できるようにその場で得られる素材を
提案している優れた方法であるが仮に)周囲環境に材料が不足している場合は、
本提案を用いることにしても良いのである。

その場合は,本提案は、他の付与物を特に必要とすることなく、
単に、人体だけを必要とするもので、
さらに、ただじっとしているだけで良く、
さらに、そごただ反転するだけでよく、
そして、ただじっとているだけで良いから
非常に利便性が高い。
既に持っている、高度な(デジタル信号処理とSS同期システムとしての)受信機と
上空の複数のSS無線通信信号源(衛星)の利点を最大限に生かしつつ、しかし重量も容積の増加も招来する
ことなく、単に、微細な改修のみで、上記のような、
じっとしていて、反転して、じっとしているだけで、
安定した安全な方位がかなりの確度で得られるという
ことになり、多大な効果を奏する。

すべての叡智を打ち込んで、GNSSを活用した、市民レベルでも活用できる、方位情報の取得という
このことだけを常に考え続け考えぬいてきた発明者だからこそ到達できた境地であり、
当業者が容易に想到できるもものでは全くありえないのである。


余裕をもって、現状を観察することが出来る機会を与える利点があるのみならず、
天候の変化の僅かな兆し、救助隊が来ることに関する僅かな兆し、を見逃さず、
あるいは、地形や植生の僅かな手がかりから安全な避難のための手がかり(小屋や踏跡の形跡
道筋の僅かな踏跡を発見する手がかり、視界が限定的な際にも僅かな切れ間から見えた稜線による山座同定
による避難経路の発見、立止るkとによる音による沢筋の発見と手がかり、ザックの中の内容物で通常の活用方法とは異なってもこのような事態に至った時に他のものと組み合わせて、窮地を脱するに有用な活用が
可能な潜在力を有しているものを所持していることなどにはたと思い至る着想、等を得たり)
体力の回復の機会を与えることになり
多大な効果を奏する。


^^^^^^^^^^
例えて、言えば、音源に、
目隠しをして、正面に向いて、聞いたdBを、絶対値の例えば60dBと比べて、
その方向にある、とするのが従来方法である。

目隠しをして、正面に向いて、反転し、裏面に向いて、
それらで聞こえた音の「大小」と「ふらつき」で、決める、
のが提案方法である。

^^^^^^^

三菱方式は無駄である。
(1) 一定の時間(例えば30秒間)静止してないと、受信の安定性はわからないから、動き続けているのは無駄である。一定の時間(例えば30秒間)静止して、初めて、受信の安定性は、確度よく分かるため、、動き続けているのは無駄である。
(2) 図では遮蔽板がアンテナ周りを回転する図が描かれているが、遮蔽板が小さすぎる。あれでは、遮蔽効果、回折減衰が微細にしか現れない。GNSSの信号の波長λ(例えばGPSだとλ=約19cm)に比して、遮蔽体のcm寸法が、小さ過ぎる。あれでは、遮蔽効果、回折減衰が微細にしか現れない。「それを検出できるだけの受信機であれば良いが」、そうでない場合は検出が困難になり困る(実用するには課題も生じ得る可能性があろう)。(と書いておけば三菱も救うし、私のも救うことになろうか)
^^^^^^
かいせつ[回折]は、英語で、diffraction という。.
「回折する」は、英語で、diffract という他動詞で通常用いられ、〔物〕が<電波・音波・光など>を回折する. という形で表現されることがある。


一般に、
回折(diffraction) とは、
波動に特有な現象で、
波動が障害物の端を通過して
伝播する時に、その後方の影の部分に侵入する現象、を指す。


百科事典マイペディア2006では、次のように記載されているので引用する。
回折とは、
音や光などの波動が障害物のうしろへ回り込み,影の部分に侵入する現象。
障害物または穴の大きさが波動の波長程度のとき顕著。
音や電波では普通に経験され,光では回折縞や回折スペクトルが観測される。
ホイヘンスの原理に基づき二次波の干渉から説明,計算できる。
電子線,中性子線なども波動性から回折を示す。


また、コンパクト移動通信用語辞典では次のように記載されているので、引用する。
回折(diffraction)
電波が障害物の後ろ側に回り込む現象.低い周波数の電波ほど回折しやすい.移動通信における見通し外伝搬では,反射波とともに重要な役割を果たす.



また、世界大百科辞典第二版によると、歴史も含めて、次のように簡潔な記載がなされているので引用する。
回折 かいせつ diffraction
スリットに平面波を進入させたとき,スリットの幅が波長と同程度になると,
波はスリットを中心とした円形に広がり,スリットの背後にまわり込んでいく。
また,波が障害物にあたったときも,障害物の大きさが波長に比べて小さいと,
障害物の幾何学的な影の部分にも波がまわり込んでいく。
このように,スリットの背後や障害物の幾何学的な影の部分に波がまわり込む現象を波の回折という。
回折現象が著しいかどうかは,波長とスリットの間隔や障害物の大きさの関係によって決まり,
スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて大きいときには回折現象はあまり顕著でなく,
直進現象が著しく見られ,逆に,スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて小さいときには,
回折現象は著しくなり,同時に直進現象は目だたなくなる。
したがって,波長の長い水の波や音では回折現象が容易に観察でき,
例えば音は波長が数十cmから数mまでの空気中を伝搬する波で,
したがって,ついたてぐらいでは影に隠れて見えない発音体の音も,
回折によって聞くことができる。
これに対して光の場合には,その波長が日常出会う物体の大きさに比較して著しく小さいため,
回折現象の発見は遅れ,
その結果,光の粒子説が長い間,信じられていたということができる。
回折によって光が影の部分にまわり込むところに写真乾板をおくと,
写真乾板には回折光の強さの変化に応じた明暗の縞ができ,これを回折像と呼ぶ。
光の回折には,フレネル回折とフラウンホーファー回折がある。
平行光(したがって光源は無限遠にある)でスリットや障害物を照明して,
有限の距離で回折現象をとらえるものが前者であり,
無限の距離でそれをとらえるものが後者である。
フレネル回折が無限に遠ざかるに従ってフラウンホーファー回折に近づくので,
両者の間に本質的な差異はないが,場合によってはかなり違った回折像を示す。
回折現象の研究は,17世紀の F. M. グリマルディに始まり,
T. ヤング,A. J. フレネルら多くの人々によって研究されてきた。
回折現象を説明する理論には,大きく分けてホイヘンス=フレネルの理論と
ヤングの理論がある。前者はホイヘンスの原理に基づくものであり,
回折現象が生ずるスリットや障害物の通過領域に二次的な球面波を出す二次波源を考え,二次波源からの球面波の干渉として回折現象を説明しようとするものである。
後者は周辺回折波の原理とも呼ばれ,回折現象を生じさせるスリットや障害物の周辺から回折波が発生し,
この周辺回折波と周辺以外の部分を一様に通過する平面波との干渉によって回折現象を説明するものである。
理論的には,ホイヘンス=フレネルの回折理論は回折面における面積分に帰するため,
その評価が容易であり今日まで多くの人々によって発展させられてきた。
一方,ヤングの周辺回折波の理論は,回折を起こす周辺の線積分に帰するため,
周辺の形状が複雑になるとその評価が困難となるが,
物理的背景が理解しやすいことから近年急速な発展が見られるようになってきた。
回折現象は,すべての波動に対して生ずるもので,
X 線,電子線,中性子線などの回折は,結晶構造の解析などに用いられている。
⇒X線回折∥中性子回折∥電子線回折 朝倉 利光





理化学辞典では、回折に関して次の記載があるので、引用する。

回折
[英仏 diffraction 独 Beugung 露 *********]
光や音が障害物などをかすめたとき幾何学的に直進しないで,
影の部分にまわりこむ現象.
波では一般的におこり,粒子と区別される特徴の1つであるが,
障害物や穴の寸法にくらべて波長がきわめて小さいときは,回折のおこる領域が狭く,
幾何学的な影の境界がわずかにぼけるだけである.
波の強さの分布は*キルヒホフの回折理論で扱われる.
結晶などによる回折の場合は,より一般的にそれを構成する粒子による散乱波の合成として扱われる.
合成によってある方向に強い波が出るとき,その波を回折線,あるいは回折波という.
強い回折線の現われる方向は*ブラッグ条件または*ラウエ条件できめられ,格子面による反射波の干渉としても説明されるので,結晶による回折を反射とよぶことも多い.
個々の回折線は*反射指数で表示され,その全強度は*積分反射強度で表わされる.
X線,電子線,中性子線は,それぞれ散乱体との相互作用に特徴があり,
これを利用して構造解析などに用いられる.
ふつうは1回の散乱だけを考える*運動学的回折理論を用いるが,
散乱体相互作用が強い電子線などでは一般的な*動力学的回折理論を必要とすることもある.
ほかに結晶構造のみだれや非干渉性散乱によって説明される*散漫散乱などが見られる.


ロワイヤル仏和中辞典から引用する。英語がそのまま用いられているとも言える。
diffraction /difraksj**/ n.f.
〔物理〕 (光などの)回折


アクセス独和辞典から引用する。
Beu・gung [ボイグング](女性名詞)
〔(単数の2格)‐ / (まれに(複数の1格)‐en)〕曲げること;(光線・電波などの)回折;(文法)語形変化
なお、語形変化という意味と回折というj意味が同時に一つの独逸語に凝縮されていることが興味ふかい

アクセス独和辞典から引用する。
Ab・len・kung [アップ・レンクング](女性名詞)
〔(単数の2格)‐ / (複数の1・2・3・4格)‐en〕
《1》〔ふつう単数で〕それること,そらすこと
Ablenkung vom Themaテーマ〈話題〉からの逸脱
《2》気分転換,気晴らし
《3》(物理)偏向,回折
Ab・len・kun・gen (Ablenkungの複数)


世界大百科辞典第二版に関連する記載があるので引用する。この記載に記載みられるように
「通常のマイクロ波通信が送信点と受信点との間に障害物がなく相互に見通しがあるのに対して,」
と、「通常のマイクロ波通信」は、「送信点と受信点との間に障害物がなく相互に見通しがある」ことを
基本としてきた経緯があり、それ以外の回折は、下over-the-horizon (水平線の下に隠れている彼方の局)
への発展途上国での低品質通信以外にはほとんど顧みられていなかった。
そこで、方情報取得という本発明者のみが世界に先駆けて検討を深く広く続けてきた課題への姿勢を
持っていたからこそ可能となったことであり、
当時の技術常識に照らし、当業者には、本発明を容易に想到できることは到底あり得ない。

見通し外通信 みとおしがいつうしん over‐the‐horizon communication
通常のマイクロ波通信が送信点と受信点との間に障害物がなく相互に見通しがあるのに対して,
送受信点間が遠距離のため,地表面が球面である影響や山岳などにより
見通しの得られない地点間で用いられる通信をいう。
100~数百m2の反射鏡面積を有する大型アンテナ,数kWから10kW程度の大出力送信機,
低雑音のダイバーシティ受信機などを必要とするが,途中の伝搬損失が大きいため,
電話回線数にして120以下の小容量通信または低品質のテレビジョン信号伝送などに限られる。
伝搬の機構により,対流圏散乱伝搬と,
山岳の稜線などに電波を当て,
回折によって電波を受信する回折伝搬
に分かれる。
前者は上方の大気に向けて電波を発射し,大気の不均一性による散乱現象により電波を受信するもので,
見通し外通信はこの方式が多い。
見通し外通信は衛星通信が普及する以前において,
短波帯よりは到達距離は最大約500~600kmと短いが伝送容量が多いため,
軍事施設や発展途上国などで1960年代に世界各地で設置された。
しかし品質が悪くかつ季節変動があるため,衛星通信などに逐次代替されつつあり,
現在ではバックアップ回線その他特殊な用途以外にはあまり用いられなくなった。
日本でも九州と奄美大島間350kmに山岳回折(中之島) により
1961年初めて24回線の公衆通信回線が設置された。
なお,現在沖縄~南大東島間には公衆回線とし
て対流圏散乱方式が運用されている。 ^^^^^^^^^^^^^^^


以下、TA請求項_V70meisai130912.txtを引用する。
墨カッコはじまり 墨カッコおわり は ##《## ##》## とした。
スミカッコはじまり スミカッコおわり は ##《## ##》## とした。
すみかっこはじまり すみかっこおわり は ##《## ##》## とした。



##########################################
##########################################
##########################################
##########################################
(2) 特許********* 3522259
##########################################
##########################################
##########################################
##########################################
方向情報取得方法


(57)##《##特許請求の範囲##》##

(姿勢1、2の比較)(必要度100)

--------------------------------------------------------
##《##請求項1##》##(地上利用)
(できたー!地上型!の請求項1!以下が、請求項1だ!20131022 16:45)

請求項0の方位情報取得方法であって、
・『電磁波吸収体又は電磁波遮蔽体の平面』は##《##鉛直##》##に配置され、
かつ、
・180度反転させる際の軸は、##《##鉛直軸##》##である
ことを特徴とする、
方位情報取得方法。

------------------------------------------------------
##《##請求項 ー1##》##(宇宙利用)(削ったもの)



1つの測位衛星システム用アンテナに
隣接させて
『電磁波吸収体又は電磁波遮蔽体の
平面』
を配置し、

前記 測位衛星システム用アンテナに接続した
測位衛星システム用受信機に、
測位衛星から
送信される信号の『捕捉を試み』させ、

その結果を保存し、

しかる後に、

##《##
前記 測位衛星システム用アンテナと、
前記 『電磁波吸収体又は電磁波遮蔽物の
平面』と

該平面に含まれ、かつ、アンテナ中心から該平面への法線の足を通る、
直線(軸)周りに180度
『反転』させた
空間的位置関係に、
前記測位衛星システム用アンテナ及び
前記『電磁波吸収体又は電磁波遮蔽物の
平面』
あるいは
それとは別の『電磁波吸収体又は電磁波遮蔽物の
平面』を
隣接させて
配置し、
##》##

前記と同じ工程で
前記 測位衛星システム用アンテナに接続した
前記 測位衛星システム用受信機に、
測位衛星から
送信される信号の『捕捉を試み』させ

前記 測位衛星システム用アンテナに接続した
測位衛星システム用受信機によって、
前記 第1の姿勢と、前記 第2の姿勢とで得られた、
夫々の『受信状態の、比較』に基づき

『当該 電磁波吸収体又は電磁波遮蔽体の
当該 平面上の法線ベクトル、の方向を限定的に取得する』

ことを特徴とする方位情報取得方法。






------------------------------------------------------
##《##請求項0##》##(宇宙利用)


1つの測位衛星システム用アンテナに
ほぼ隣接させて
『電磁波吸収体又は電磁波遮蔽体の
(鉛直な:削除for宇宙利用)
平面』
を配置し、

(天頂を通る;削除for宇宙利用)
その平面と天球の交わりである (追記for宇宙利用)(この行以下空行まで不要かなと急に気付いた。明細書に書けばそれで良い事柄かと。)
1つの大円を境として、
前記 測位衛星システム用アンテナが位置する側
に存在している
測位衛星からの
直接波
に対し
アンテナの
感度が
及ぶ
覆域を形成し、

前記 測位衛星システム用アンテナに接続した
測位衛星システム用受信機に、
測位衛星から
送信される信号の『捕捉を試み』させ、

その結果を保存し、

しかる後に、

##《##
前記 測位衛星システム用アンテナと、
前記 『電磁波吸収体又は電磁波遮蔽物の
(鉛直な:削除for宇宙利用)
平面』と

(鉛直:削除for宇宙利用)
該大円の一つの直径の (追記for宇宙利用)
軸周りに180度
『反転』させ
た空間的位置関係に、
前記測位衛星システム用アンテナ及び
前記『電磁波吸収体又は電磁波遮蔽物の
(鉛直な;削除for宇宙利用)
平面』
あるいは
それとは別の『電磁波吸収体又は電磁波遮蔽物の
(鉛直な:削除for宇宙利用)
平面』を
ほぼ隣接させて
配置し、
##》##

残りの側 (この行以下空行まで不要かなと急に気付いた。明細書に書けばそれで良い事柄かと。)
に存在している
測位衛星からの
直接波
に対して
アンテナの
感度が
及ぶ
覆域を形成し、

■■前記と同じ工程で
■■前記 測位衛星システム用アンテナに接続した
前記 測位衛星システム用受信機に、
測位衛星から
送信される信号の『捕捉を試み』させ

■■■前記 測位衛星システム用アンテナに接続した
測位衛星システム用受信機によって、
■■■前記 第1の姿勢と、前記 第2の姿勢■とで得られた、
■■■夫々の『受信状態の、■■比較■■』に基づき

■■■1つあるいは複数の測位■衛星が存在していた領域、 (この行以下空行まで不要かなと急に気付いた。明細書に書けばそれで良い事柄かと。)
あるいは、
■■■1つあるいは複数の測位■衛星が他の物体によって遮蔽されていた状況の有無、■を割り出し、 (この行以下空行まで不要かなと急に気付いた。明細書に書けばそれで良い事柄かと。)

■■■測位計算の過程で得られる各測位衛星の方位角を利用して、 (この行以下空行まで不要かなと急に気付いた。明細書に書けばそれで良い事柄かと。)

■■■『電磁波吸収体又は電磁波遮蔽体の (鉛直な:削除for宇宙利用)
平面上の一点を起点とし、第一(又は第二の)姿勢における測位衛星システム用アンテナの中心を終点とする、当該平面の法線ベクトル、の方向を限定的に取得する』

ことを特徴とする方位情報取得方法。


------------------------------------------------------



















以下は、請求項1に、明細書用の、書き込みがあるもの。


----------------------------------------------------------------------


■1つの測位衛星システム用アンテナに
ほぼ隣接させて
『電磁波吸収体又は電磁波遮蔽体の鉛直な平面』
を配置し、

(←なお、この場合の特例として次がある。つまり
ホテル(特に高層階等の)客室・喫茶室・レストランの窓、
船舶・航空機・列車・陸上移動体の窓、に 押し当てている場合、それは、窓の外にあるものとして定義する。
そして反転させても当然何も受信しない筈なので、NULLボタンを押すことで計測を疑似的に成立するというオプションを設ける。
このオプションボタンを選択した場合は、反対側の計測は全て信号強度0としてカウントしてただちに結果を返すとする。
ただこの際、回折波を拾っている可能性を排除する責任は使用者側にあることになる。
ビルの最上位階や角部屋の場合にはその効果に注意する責務は利用者にあることになる。
しかしそれはλ=19cmを意識した簡単な配慮義務で誤りを回避可能であることに留意したい。)

←宇宙でなら、半球アンテナの主ビームを体躯正面方向に置くと、半球状に信号を万遍なく拾えるので 良い。
地上なら、別に地表面で遮られている方向に感度を持たせる意味は無いので、主ビームを天頂向きに置いても良い。
よって特段に主ビームの方向を特定せずに、表現することにしたのである。
(明細書中では、宇宙なら主ビームを…とすれば…なので都合が良くそのようにも配置出来る。
地表なら主ビームを…とすれば…なので都合が良くそのようにも配置出来る。と表現しても良い)

(←例として、人体体躯腹側とその反転、人体体躯背側とその反転、人体体躯背腹の双方両面、
動物体躯の左右または前後の両面、
反対方向に開放的な崖を有する地形の両面、
反対方向に開放的な岸壁を有する地形の両面、
山における双方両面の山腹・山肌
ビルの相互に反対方向を向く両面、
人工建造物の相互に反対方向を向く両面、
船舶の相互に反対方向を向く構造物(デッキに立った際の船舶の客室構造物等を含む)両面、
着陸中等の航空機(小型航空機,グライダ、を含む)の左右の両方側面、
着陸中を含むヘリコプタ(小型ヘリ、運搬用ヘリ、を含む)左右の両方側面、
陸上移動体(自動車、列車、極地踏査用車両を含む)の左右の両方側面、
あるいは上記の片側同士を組み合わせて一対として概念形成したもの) 、

(その結果)

■天頂を通る1つの大円を境として、
前記 測位衛星システム用アンテナが位置する側
(大地方向も含んでいて良い、ことに注意。請求項数減らして宇宙利用読み取り可能に。)

に存在している
測位衛星からの
直接波
に対し
アンテナの
感度が
及ぶ
(←宇宙利用も読めるよう、(上空)の語をを除去して表現している。宇宙では足元にも覆域が有って良いのである。
宇宙利用では、その意味で、主ビームを体躯正面方向などにとると解り易い。
地上利用の場合は、覆域の直前に、(上空)の語を補うと理解し易い。
地上利用では、主ビームを体躯正面方向としても出来るし、天頂方向としても出来る。)
覆域を形成し、

■前記 測位衛星システム用アンテナに接続した
測位衛星システム用受信機に、
(上空半天球の)
(←(上空半天球の)を除去して書く事で、宇宙空間での使用も読める、ようにした)
測位衛星から
(←「諸々の」測位衛星から、の意。出来るだけ多くの測位衛星からを得る努力をすべき。全衛星同時探索がベスト。地上利用なら予測し)

送信される信号の『捕捉を試み』させ、

←(『捕捉を試み』等と簡単に書いているが、
「同期」獲得と、「同期」追跡、という困難な「同期」を試みさせ、どの程度成功するか失敗するかを見比べるのが、ミソである、を明細書で明記。
回折波重合は「同期」上手く出来ない、を、デフォルメしてくれる受信機の特性を、有用性へと転化・積極活用する逆転の考え方が、本提案のミソ))
受信機の機序及び、受信機の苦手とする反射波等の状況に基づいて解説すると同意を得られやすい。教科書にこう書いてある、と
SS-DS受信機が最も苦手とするのが、・・・・である、と引用する、書くのが良かろう。だからその苦手を逆手にとって識別に使えるのだ、と
デフォルメして強く言わないとへたな審査官だと無理だろうと思ってしまって却ってややこしいので。ここはしっかり、常識の逆利用なので、
と書いておく。)

■その結果を保存し、




← (a)『それ自体の延長が、天頂を通る1つの大円の面と、近似的に見なせる、そういう面を、有す電磁波吸収体(又は電磁波遮蔽物)』
と、前記 測位衛星システム用アンテナ、を、一体として、180度反転させて配置、できる場合にはそうしても良いし、
(b)『それ自体の延長が、天頂を通る1つの大円の面と、近似的に見なせる、そういう面を、』180度反対の両面に
『有す電磁波吸収体(又は電磁波遮蔽物)』である場合には、
前記 測位衛星システム用アンテナ「のみ」を 180度反転させて配置することでも良いのであるし、
(c)『それ自体の延長が、天頂を通る1つの大円の面と、近似的に見なせる、そういう面を、有す電磁波吸収体(又は電磁波遮蔽物)』とは
別の、存在である、別の、
『それ自体の延長が、天頂を通る1つの大円の面と、近似的に見なせる、そういう面を、有す電磁波吸収体(又は電磁波遮蔽物)』とが、
夫々に180度反対の法線ベクトルを有している際には、それらを利用しても良い、のであるが(例えば、二つの巨岩があって、それぞれに
正反対の方向の法線ベクトルを持つ面を有している場合。)、
とにかくそれらのうちの何れかを用いて、の意である。
(d)あるいは明らかに反転させた場合は、受信できないという考えに基づいてNULLボタンを押しても良いことは先に述べた。


■■しかる後に、

■■##《##
前記 測位衛星システム用アンテナと、
前記 『電磁波吸収体又は電磁波遮蔽物の鉛直な平面』と

鉛直軸周りに180度
『反転』させ

た空間的位置関係に、
前記測位衛星システム用アンテナ及び
前記『電磁波吸収体又は電磁波遮蔽物の鉛直な平面』
あるいは
それとは別の『電磁波吸収体又は電磁波遮蔽物の鉛直な平面』を
(この1行があることで、他の平面(同一物体の裏表的に存在する逆向きに開放性を持つ並行平面の一対 でも良いことになる)
(この1行があることで、他の平面(別の物体の 逆向きに開放性を持つ並行平面の一対でも良いことになる)
ほぼ隣接させて
配置し、
##》##

同時的に有する、あるいは、
その物体自体の反転により経時的に持つことが出来る
(←「持つことが出来る」というのは、経時的にそのもの(電磁波吸収体)が体軸周り反転することも含む)
物体
(←単数だと解り易いし、英語では書きやすいが、ペアを成すと考えて2つの巨岩等でも良い。)


(天球の、を削除したことで、大地方向も含んでいて良い、ことに注意。請求項数減らして宇宙利用読み取り可能に。)
■■残りの側■
に存在している
測位衛星からの
直接波
に対して
アンテナの
感度が
及ぶ
(上空)
(←(上空)を除去して書く事で、宇宙空間での使用も読める、ようにした。逆に言えば地上利用の場合は上空、を補うと理解し易い)
覆域を形成し、


■■前記と同じ工程で
■■前記 測位衛星システム用アンテナに接続した
前記 測位衛星システム用受信機に、
(上空半天球の)
(←(上空半天球の)を除去して書く事で、宇宙空間での使用も読める、ようにした)
測位衛星から
(←「諸々の」測位衛星から、の意。出来るだけ多くの測位衛星からを得る努力をすべき。全衛星同時探索がベスト。地上利用なら予測し)
送信される信号の『捕捉を試み』させ


■■(その結果を保存し、) (←不要かもしれないが、一応書いて置こうか、いや削除しとこうか。必須ではないので。)



■■■前記 測位衛星システム用アンテナに接続した
測位衛星システム用受信機によって、
■■■前記 第1の姿勢と、前記 第2の姿勢■とで得られた、
■■■夫々の『受信状態の、■■比較■■』に基づき

■■■1つあるいは複数の測位■衛星が存在していた領域、
あるいは、
■■■1つあるいは複数の測位■衛星が他の物体によって遮蔽されていた状況の有無、■を割り出し、

(←他の物体とは、地上では主に地物だが、ホバリング中の飛行船、船舶等地物とは言えないものもありうるので、他の物体と書いた。
宇宙では地物(宇宙での地物は地球そのものだったりする)に限らず、
宇宙船や惑星、小惑星や、特異的な電磁波吸収性を持つガスの集合体等である場合も考え、物体とした)

■■■測位計算の過程で得られる各測位衛星の方位角を利用して、

(←紐付けて、対応付けて、の意だが、単に恰好よく「利用して」と表現しただけ))

■■■『前記第1又は第2の姿勢における体躯正面方向の方位を限定する』

(←アンテナ主ビーム方向ではもはや特定できない(アンテナ水平でない為))

ことを特徴とする方位情報取得方法。




なお、宇宙空間で通用するように、請求項1で、次の読み替えをした請求項0を立てても良い。





##《##請求項2##》##(必要度100)
該、『電磁波吸収体又は電磁波遮蔽物』は、
■身体■又は体躯
(←電磁波遮蔽物=身体、とここで特定する)(利点:物資乏しい野外活動で常に利用可能。優れた吸収特性。食材飲料等援用利用可能。
体力不要・休憩兼ねる・反転容易・短時間実施)
であることを特徴とする請求項0又は1の方位情報取得方法。



##《##請求項3##》##(必要度100)
該、『1つの衛星測位システム用アンテナを』『配置』する際は、
そのアンテナ
##《##主ビームを水平に##》##向けて装着する
(←地上で利用時は、不要な要件だが。万一の審査官指示に備え。特許査定の滑り止めに。後、特許防衛の意味で書いておく。)
(←利点:宇宙で利用時は、半球全域で漏れが無くなり、かつ対称的となりbest practiceになる。
(←利点:地上での利用時も、回折波の部分は高く利得を与えすぎることを抑止出来るという利点も生じる。平面アンテナの場合は
lowprofileで装着性が良く 人体と一体となった反転もし易く利便性が高まりbest practiceになる。しかし地上反射等の影響を
排除したい場合なども考えると、別にこれにこだわるものではない。主ビーム天頂でも良い。)
ことを特徴とする請求項0又は1の方位情報取得方法。



(一体的に)
##《##請求項4##》##
該『前記衛星測位システム用アンテナを更に180度反転させて配置』する際は、
『電磁波吸収体又は電磁波遮蔽物』と『前記衛星測位システム用アンテナ』を
##《##一体として##》##、『反転させて配置する』
(←一体として反転することをここで特定する。おそらくこれが唯一の三菱回転型との重要な違いかな。身体利用を除けば。)
(利点:←おそらくこれが唯一の三菱回転型との重要な違いかな。身体利用を除けば。)
(利点:体力不要・休憩兼ねる・反転容易・短時間実施・腹側から、わざわざ、取り外して背中に付け直す(落とす危険)などの煩雑性が不要)
ことを特徴とする請求項0又は1の方位情報取得方法。



##《##請求項5##》##(必要度100)
該、『受信状態の比較』には、

「「Y秒間の受信強度の最小値」のX秒間における最大値」 (←但しY(5程度)≦X(10秒)を想定)
を代表値として用い、

「直接波と回折波との差と見做せる(為の信号強度間の差の最小値即ち)相対的な差の閾値」
及び
「直接波候補と見做せる(為の信号強度の最小値即ち)絶対値の閾値」
を、
用いて
これ(受信状態の比較)を行って、
『測位■衛星が存在していた領域(あるいは地物遮蔽状況の有無)■を割り出』す

(←侵害訴訟出来にくく金銭収入産む可能性極微の請求項だが、特許査定を確実にする請求項(合格)として存在意味。)
(利点:元々デジタルprocessorを含む測位衛星受信機。この程度のプログラム追加は容易。ファームウエアでも可能。廉価で低コスト
追加開発リスク少なくでバグ混入リスク少なし・現状の受信機のマイナス点をプラスに転化できる)
ことを特徴とする請求項0又は1の方位情報取得方法。



(内積)(必要度100)
##《##請求項6##》##
該『1つあるいは複数の測位衛星システム衛星の存在領域を割り出し、』
測位計算の過程で得られる各測位衛星システム衛星の方位角を利用して、』
『前記第1又は第2の姿勢における体躯正面方向の方位を限定する』、際には、

該「内積の演算を活用して
(180度以内の相互離角を持つ方位の単位ベクトルの内積については、その絶対値は1以下である事実、を活用して)」
(←侵害訴訟出来に易い請求項)
(利点:元々デジタルprocessorを含む測位衛星受信機。この程度のプログラム追加は容易。数値計算で実施してもたかが知れて開発容易。
追加開発リスク少なくでバグ混入リスク少なし・現状の受信機のマイナス点をプラスに転化できる)

『前記第1又は第2の姿勢における体躯正面方向の方位を限定する』
ことを特徴とする請求項0又は1の方位情報取得方法。



(循環数列)(必要度30)
##《##請求項6##》##
該『1つあるいは複数の測位衛星システム衛星の存在領域を割り出し、』
測位計算の過程で得られる各測位衛星システム衛星の方位角を利用して、』
『前記第1又は第2の姿勢における体躯正面方向の方位を限定する』、際には、

該「それぞれの四分の一天球に存在する測位衛星の方位角の数列を時計回り又は反時計回りに■整列■させた場合の、
■初項■の方位角と■終項■の方位角を抽出し、
抽出した少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により
(←一循環数列、をここで特定。(←侵害訴訟出来にくいが一応。明細書ではこれは内積と同じであると明記して置くか。空威張り)
『前記第1又は第2の姿勢における体躯正面方向の方位を限定する』

(利点:解り易く理解が容易。それを表示すればなおわかりやすい。液晶などで。教育的効果も。数学への興味。方位の数学への興味喚起。身近なGPS機器で)
ことを特徴とする請求項0又は1の方位情報取得方法。




(マルチ測位衛星システム)(必要度100)
##《##請求項7##》##
該『測位衛星システム』は、
複数の『測位衛星システム』であること、言い換えると、マルチ『測位衛星システム』
であり、
(←GPS、GLONASS, 準天長衛星、ガリレオ、beido, 等等の一つに対応(受信と測位演算)可能か、或いは、2つ以上の同時対応可能(受信と測位演算)なシステム)

その際の、

該『測位衛星システム』用アンテナは、
マルチ『測位衛星システム』用アンテナ
であり、

該『測位衛星システム』用受信機は、
マルチ『測位衛星システム』用受信機
である
(←これらが市場投入される時代が来た。具体例を明細書で記載)
(利点:衛星数が増えれば、方位限定幅も狭くなり有用性ます。世界各国で政府主導でマルチGNSS化が進展の時代に適合。
廉価・小型・軽量・高性能・多機能なマルチGNSSアンテナ受信機一体型モジュールないしユニットが続々登場してくる時代に適合
それらの資産をそのまま流用できる。arduinoなどのadonチップでも製造容易。学習きっとにも向く。教育的効果)。
ことを特徴とする請求項0又は1の方位情報取得方法。



(記憶領域の確保)
##《##請求項7##》##
該『第1及び第2の姿勢で得られた受信状況の比較に』必要となる、

記憶領域を保持している (←書かなくても良いのかもしれない。が、一応、安心感が広がるため書いておこう。装置の請求項も作るか。)
(利点:元々GPSはデジタルチップで受信機が構成されている。ため、その一部のメモリを僅かに流用すれば良いだけであり適合性高い。
その場合重量も容積も一切増えることが無い。これも途上国等で廉価に普及するための重要な側面を形成する。これまでの既存資産、
今後市場投入されるcomodityをほぼそのまま重大な変化なく流用可能。追加されたのはアイデアのみである)。

ことを特徴とする請求項0又は1の方位情報取得方法。


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########################
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------------------1022起き抜けimage----------------------
・直接波の受信を遮る電波遮蔽物の 有る(a) 平面を(順側・逆側に)隣接して配置し、・反転させて 残りの感度を形成し、それ以外の部分からの直接波の受信を遮るように、電波遮蔽物の有る平面を置き、

・「近似的に「天頂通るある大円(を境として)を含む平面」の一部を成す平面」
------------------1022起き抜けimage----------------------




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##《##発明の詳細な説明##》##
##《##0001##》##
##《##発明の属する技術分野##》##

この発明は、GPS衛星等の、測位衛星システム衛星より送信される信号により方位情報を取得する方法に関する。

##《##0002##》##

##《##従来技術##》##

GPS(Global Positioning System)衛星等の、測位衛星システム衛星より送信されてくる信号により、緯度、経度、高度、GPS時刻等の測位衛星システム時刻等の、測位情報は容易に得られたが、方位情報は得られなかった。

##《##0003##》##

そこで、本発明者は、一対の平面パッチアンテナを用いて、方位情報を取得する方法を提案した(特願2000-91362号)。

##《##0004##》##

この方位情報取得方法に依ると、一対の平面パッチアンテナを互いに平行且つ背向で垂直に配置し、各平面パッチアンテナは、向いている方向の上空4分の1の天球にアンテナの感度が及び上空覆域を形成させ、それぞれのアンテナに接続されている受信機部より受信した全てのGPS衛星の信号強度値を取り出し、この取り出した信号強度の比較に基づいて、それぞれの信号を送信したGPS衛星がどちらのアンテナの上空覆域に存在していたかの判定を行い、この衛星の存在領域判定結果を円環的に整列させ、上記円環的判定結果列が含む情報に基づいて計測方向の方位を限定または特定した。

##《##0005##》##

上記の方位情報取得方法を市販のGPS受信機で実施させるため、本発明者は、更に、データ送信部、データ受信部及びデータ処理部を設けたGPS受信
機を提案した(特願2000-364605号)。

##《##0006##》##

その結果、一対の平面パッチアンテナは、互に平行且つ背向で垂直に配置すると共に、一対のGPS受信機をデータ送信部とデータ受信部が互いに対面するように配置させると、一方のGPS受信機で受信したGPS衛星のデータを他方のGPS受信機へ送信することができ、二つのデータをデータ処理部で処理して、方位情報を容易に取得することが可能となった。

##《##0007##》##

GPS衛星の信号による方位情報は、磁場に影響されるコンパスによる方位情報に較べて信頼性が高い。

##《##0008##》##


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##《##発明が解決しようとする課題##》##

■■■■■##《##解決すべき課題##》##■■■■■
しかし、従来の方位情報取得方法は、次世代に向けて、次の解決すべき課題があった。

すなわち、従来の方位情報取得方法は、
信号強度が均一な諸衛星から構成されている場面、あるいは、
信号強度の差はあっても比較的小さい場面、又は
例外的に信号強度が突出した衛星が混在する確率は極めて小さい等の場面では、
良好な成績を収ることができた。

しかし、
受信信号強度が突出して強い衛星が
混在している場面では、
従来の方位情報取得方法では、
若干の困難が生じていた。(本番では、「生じることが予想される」、と未来形として政治的に表現しても良い。)

すなわち、
そのような場面においては、
既定値として事前に設定した、ある閾値、と
各衛星の受信信号強度と、
を、比較し
各衛星の、存在領域を判定する
ことは、
必ずしも、
正しい
存在領域判定に
導くとは
限らないことがあり、
必ずしも、
正しい
方位情報取得が行い易いとは
言い難いことも(本番では、「希に」、と政治的に追記しても良い)
あった。

(本番では、次を追加しても良い。「この場合、正答率と誤答率と無答率、方位限定幅の大小、のトレードオフがあった。
この場合、そのトレードオフを分析して最適解としての閾値を上手に設定する必要があった。)(これを解り易くして削除)

言い換えると、
「ある信号強度閾値以上が得られた場合、
『直接波に対する覆域』内に、その信号を発信した衛星が存在する、」
と推定することは、正しくないこともあった。

即ち、
「直接波に対する覆域」でない領域に、
受信信号強度が突出して強い、
衛星が混在していた場面では、
かつ、
遮蔽物が波長かその数倍程の大きさである場面では、
と限定するならば、
当該衛星からの信号の遮蔽物端の回折波を受信していても、
回折損を減じても、尚、
当該閾値より強い信号強度で有る(またはそういう瞬間がある)可能性があり、
アンテナ主ビームがある方面のみに向けられて得られた当該信号強度閾値のみを根拠とするならば、
衛星の存在領域判定を誤ることがあった。 (本番では、 [稀に]あったは政治的な意味で入れる。真実を書くときは[]ごと除去する。)


そこで、前記のような、
「受信信号強度が突出して強い、
衛星が混在している場面」(*)
かつ
「遮蔽物が波長かその数倍程の大きさである場面」(**)
という、限定された、特殊な局面において、さえ、も、
存在領域判定

正しく遂行出来、
ひいては、方位情報取得

正しく遂行出来る
方位情報取得方法を
提案する。


前記(*)の状況は、例えば、次のような理由によって生じることがある。

(a)宇宙空間では不具合が生じても、接近しての修理が基本的に出来ないか多大な困難が伴う。
宇宙空間では、送信電力調節の不具合による、強い信号を出すようになってしまった衛星の事例が、例えば、有り得る。
宇宙空間での、不具合でそのような強い信号を出すに到った衛星も、接近修理の不可能性の故に、放置せざるを得ない場合が殆どである。
これも、上記の(*)に適合する状況である。

(b)衛星は宇宙に打ち上げられ起動に投入されねばならない。
測位衛星システム等を構築するには、どうしても、複数個、それも時に32個等という規模での、多数個の、衛星が必要である。
しかし、一遍に多数個を打ち上げ・軌道投入することは、技術的にも予算的にも政策的にも、不可能か極めて困難である。
よって、既存の測位衛星システムの衛星部分に、仕様変更等があった場合、は、長年月掛けて、衛星を徐々に交換して行くことになる。
このような場合、旧仕様と、未来型仕様の衛星が混在する時期が生じることは否めない。仕様変更に、信号強度の変化が含まれている場合は、有り得る。
これも、上記の(*)に適合する状況である。

(c)マルチGNSS化が進展する国際情勢に伴い、GNSSS受信機のマルチGNSS受信機化には、高い期待が寄せられている。
そうしたマルチGNSS受信機側に不具合があって、
別種のGNSSの衛星と認識すべき時でも、その識別機能のみを喪失したGNSS受信機を、どうしても流用せざるを得ない状況が有り得る。
例えば、GPS衛星とGLONASS衛星を両方とも正常に受信は出来ているものの、両者の区別を付けることのみが出来ない、という状況が有り得る。
長期の登山(縦走)や極地探検や海洋航行(特に遭難やそれに近い状況)での活用の際は、常にGNSS機器の最善の状態を保持できる時ばかりとは限らない。
しかしそれでもGPSとglonassの両衛星が受信出来ているという、残された機能があるのなら(システム種別の区別は出来ないにしても)、
残っている機能のみを用いて方位情報出来ないのは大変残念であって、合理的でない。
これは、「ある測位システムの衛星としては受信強度が突出して高い衛星が一部混在する」という状況に酷似している。
それらの信号強度が異なるにしても、そしてそれらの区別はつかないにしても、それを用いて方位情報出来る方法があるに越したことはない。
これも、上記の(*)に適合する状況である。

(逆に(*)に相当しない場面とは、あるGNSSやマルチGNSSにおいて出力レベルが揃っている
良くコントロールされた衛星群を対象に方位情報取得を行う場合である)



前記(**)の状況は、例えば、次のような理由によって生じることがある。

(A)身体体躯を遮蔽物として用いる場合

(B)身体体躯とほぼ同程度かそれより小さい遮蔽物を用いる場合
(具体的にはある種のヘリコプター、小型航空機、巨岩、樹齢1000年近い大木・大樹、自然や人工の大規模で無い崖、大規模でない建造物等)

(逆に(**)に相当しない場面とは、山腹やビルディングや巨大建造物や巨大な崖や巨大な移動体等を背景に方位情報取得を行う場合である)

本研究はそうした、次世代に生じがちな、前記(*)に適合する状況、すなわち、
受信信号強度が突出して強い、
衛星が、時として、混在している場合(*)
あるいは、定常的に、混在している時でさえ、
存在領域判定
を正しく行え、
方位情報取得
を正しく行える、
方位情報取得方法を
提案する。




##《##0009##》##
##《##0010##》##

##########################################
##########################################
##########################################
##########################################
##《##課題を解決するための手段##》##


(請求項引き写し)



##《##0011##》##


20130909 13:52
■■■■■##《##課題を解決する手段・方法##》##■■■■■

前記の課題を解決するため、次の「特徴を持つ」方法を提案する。
大きく分けて3つの手順に分類すると理解し易い。

(手順1=請求項1:衛星・アンテナ間への体躯挟込みの有無を伴う、アンテナの相反する2姿勢で、共に、データを採取すること)

1. 衛星とGPSアンテナの間に体躯を挟み入れる/挟み入れない、その両方で受信状態を得ること。(とれば1.1,1.2を包括的に表現できる)
1.1 「■反転前後で、受信状態を比較する■」こと。
→より特定すれば、GPSアンテナと体躯の姿勢を「■一体として反転する■」こと。
1.2 「■GPSアンテナだけ反転させる■」を「体躯の反対側に反転して配置」させる、との実施形態でも良い。

(手順2=請求項2:弁別用代表値の定義・準備、各姿勢データから弁別代表値を作成する手順)

2. 前記1.の「反転前後の受信状態」のそれぞれについて、「■弁別用の代表値■」を抽出すること(それ用いて「領域判定」を行うことになる)。
より特定すれば、

2.1 ある衛星の代表値は、受信強度だけでなく、経時的変化も用いること。
2.2 ある衛星の代表値は「■連続X(10)秒間のうち「連続Y(5)秒間の内受信強度の最小値」の最大値■」とすること。
(期待していることは、直接波では、「同期獲得は何とか出来て、直接波らしい振る舞いをしている」場面)
(期待していることは、回折波では、「同期獲得は何とか出来ているが、体躯端点諸回折波複合波らしく直接波よりは
一層ふらついたり一層外れたりている、か、或いは、前記未満しか達成できていない
(どーんと外れて同期獲得からやり直しも含んでいても構わない」そういう場面)

《目的1は、複合回折波と直接波を弁別を効果的に行えること。》
《目的2は、SS通信で困難な同期保持(tracking)で、直接波と 複合回折波の差を明瞭化すること》
《目的3は、SS通信で困難な同期保持(tracking)で、直接波に比べ、複合回折波で頻繁に見られる、同期中心の頻繁なずれを検出すること》
《目的4は、SS通信で困難な同期保持(tracking)で、直接波に比べ、複合回折波で頻繁に見られる、同期中心の頻繁なずれを起こす、信号歪を利用すること》
《目的5は、SS通信で困難な同期保持(tracking)で、直接波に比べ、複合回折波で頻繁に見られる、受信波と生成波の相関のふらつき(dithering)を検出すること》
《目的6は、SS通信で困難な同期保持(tracking)で、直接波に比べ、複合回折波で頻繁に見られる、「最善受信時にも不可避的な同期保持し損ね」を検出する事
ちなみに「代表値」は広辞苑によると「統計で、資料の客観的尺度とする数値。平均値・中央値など。」とある。


(手順3=請求項3:衛星存在領域(等)の判定のための3条件分岐フロー、2姿勢データから得た弁別用代表値を3回評価する)

3. 前記2. の「■反転前後の受信状態■」の「■代表値■」を■比較■し、■直接波候補判定用受信強度閾値■とも比較し、「■領域判定■」を行う。
より特定すれば、次のように行うこと。

■条件A■ 「max(代表値1,代表値2) ≧ 「直接波候補への必要条件としての閾値A」 GPSのICD受信強度最低保障値(最新のGPS ICDでは、-128.5dBm)
具体的にIPS5000では、G(-128.5dBm) 等

■条件B■ 「|代表値1 - 代表値2 | ≧ 「体躯端点諸回折波複合加算波の回折損の認定の為の閾値B」
受信機の解像度
具体的にIPS5000では、8.46*log(e)((小さい方の代表値+1)/小さい方の代表値,
(これは例えば小さい方の代表値がFの場合1.2dBとなる)

■条件C■ 「代表値1 - 代表値2 ≧ 「体躯端点諸回折波複合加算波の回折損の認定の為の閾値B」

3.1 「条件A ■非 成立」「を」「■■地物遮蔽」と看做すこと。

3.2 「条件A ■成立」「を」「max(代表値1,代表値2)の側を直接波候補」と看做すこと。

3.3 「条件A成立」かつ「条件B ■非 成立」「を」「■■境界領域存在」と看做すこと。
境界領域とは、天頂通過大円から±一定角度範囲
(例えば、5度~9度程度の範囲。)
回折損が小さ過ぎて検出が困難な範囲の措置

3.4 「条件A成立」かつ「条件B ■成立」「を」「■片側領域存在」と見做すこと。

3.4.1 「条件A成立」かつ「条件B成立」かつ「条件C ■成立」「を」「■■姿勢1側領域存在」と見做すこと。

3.4.2 「条件A成立」かつ「条件B成立」かつ「条件C ■非 成立」「を」「■■姿勢2側領域存在」と見做すこと。

《ちなみに、左後方20°仰角50度で見切れていた、ある衛星Cでは、
■6.9dB、が、体躯端諸回折波複合受信時減衰量と、(直接波から見て)、評価出来た事例がある。
(6°/10sec回転枠組,10分間slow回転枠組。)

「■■弁別用の代表値」は、「■■「5秒間の受信強度の最低値」の10秒間の最高値」とする。
「弁別用の代表値」の採用が、「直接波と回折波との弁別」解像度を、可能な限り、高めた式とするのが良い。

その、第一の、合理的な説明は、別途解説する。■(これは投稿論文に成るなぁ)(DS方式の同期獲得、同期保持の各機構の特徴と回折波の性質) その、第二の、目的論的な説明は、別途解説する。■(これは投稿論文に成るなぁ)(解像度高めておけばば境界領域存在判定がし易くなる為も)

その、第一の、合理的な説明は、以下に説明する。

その解説の際には、書籍を引用する。雪路著、憲次著、Spectrum 拡散通信のすべて-buletooth含む-、Spectrum拡散技術の概説--
狭帯域通信vsSS通信=SSは(1)■s/n比が極度に小さい、(2)同期■獲得が困難、(3)同期■保持が極めて困難(■S-curveが歪む)
「■体躯端点諸回折波複合受信」での「信号そのもの■波形の歪」「■Sカーブの歪み」により、もともとの
同期■保持の困難さが加速、同期の完全な外れが頻繁化
「体躯端点諸回折波複合受信」では、
同期■保持機構において■Sカーブの歪み、S curveの傾きの低下(範囲の拡大)により
同期の完全な外れに至らない迄も
同期の真の中心からずれることによりる■相関値■の低下で
■信号強度の間歇的的低下が頻繁■になる

そうした事態が反映され易い「弁別用の代表値」を設定する事が肝要。必要》

通常の■狭帯域変調では受信機のフロントエンドにおかれたフィルタによって受信s/n比が■高く保たれている。
しかし、■DS方式ではs/n比が著しく■低い。為に僅かでも■同期位置がふらつく(dithering)と受信信号を簡単に見失う。

そのため専用の■追跡回路が必要になってくる。
専用の■追跡回路が有ってさえも、為に僅かでも■同期位置がふらつく(dithering)と受信信号を比較的簡単に見失う。

正人執筆追加部分:
更に言えば、
「時間的な強弱■変動も異なるし、光学的■行路差も異なる、」
そういう
「■体躯端点の諸回折波」が加算される
”■複数の体躯端点回折波が加算算された複合波”
を受信する状況なので、

波形も■歪んでいる。
■Sカーブも複雑な形状を呈する(■歪んでいる)ことがある。

→その際、第一の特徴として、直接波に比較して、「同期獲得し難い」ことがある。
理由は、”複数の体躯端点回折波が加算算された複合波”である受信信号の各「チップ毎の形が■歪む」ことがある。
その影響で、生成波との「■相関」が直接波に比較して「■下がる」ことがある。
この影響で、信号強度は、直接波に比べて、「同期の■獲得がし辛くなる」ことがある。
即ち、「同期■獲得までの時間が長くなる」、(直接波よりも)、ことがある。

→第二の特徴は、仮に同期獲得に成功しても、回折複合波での、「同期■保持」は、(直接波に比べて)、「さらに難しい。」
短時間で、同期が完全に■外れるか、「同期の中心が■ずれる(■ふらつく(dithering))」、そういう特徴を持つことになる。
→言い換えると、5秒間の観察で「同期が■外れるに近い」事象(*)の発生を観察できることがある。

その、「ふらつき(dithering)」、を検出する。その為に便利な、代表値を設定すると、回折波複合波との弁別が、より明確になる。
その一つが「「■5秒間の最小値」の10秒間の最大値」なのである。

(*)「同期外れに近い」事象とは、同期が完全にはずれて、「同期■獲得からやり直す」■まで行かずとも、
「同期の真の中心とのずれが大きくなり、受信機内での生成波との「■相関が」一層、「■下がる」、時間的には、ふらつく(ditehring)事。

”複数の体躯端点回折波が加算算された複合波”においては、そのふらつき(dithering)は根本的なもので避けがたいのである。
その避けがたい事象が避けがたいものであるならば、却ってそれを積極的に弁別に活用しよう、が本稿の提案する方法と言える。


■6.9dB、減衰■ (左見切れ後方20度、仰角50度の衛星Cの場合)
(複合的減衰の為、で理論計算は出来ず、実測値が真に重要と主張する。
さらに、「弁別用の代表値」の差分である事にも留意すべき。(直接波との差が上手く強調される代表値である)
さらに、1衛星の一回だけの(予備実験の)値である点にも留意すべき。(多数のデータは今後取得予定))
(5秒連続の最小値の最大値で、D、及び、I であった D,E,F,G,H,I で■5-7dB程度■の差がある)
\\\\\\\\\\\sat c, 仰F=50 方位E=40deg >> 左に20°見切れ
20130825 124200頃雨上がり


図1 方位情報取得のフローチャート

start


[手順01]姿勢1・《姿勢2・》データ取得(暖機時間考慮)

↓ n
+―→ <領域判定衛星未だ有り>――→方位情報取得・出力――→end
| |y
| ↓
| [手順02]姿勢1・《姿勢2・》《代表値y1,y2抽出》
| |
| ↓
| [手順03]《衛星存在領域判定ルーチン》with y1,y2,v,d
| |
| |
+―――――+


※高橋の従来方法と異なる箇所を《》で示した。



図2 衛星存在領域判定ルーチン



[手順03]《衛星存在領域判定ルーチン》with y1,y2,v,d の内容

enter

↓ n
<条件A>――→地物遮蔽―――――――――→return

|y
↓ n
<条件B>――→境界領域に存在――――――→return

|y
↓ n
<条件C>――→姿勢2側覆域領域に存在――→return

|y

+――――→姿勢1側覆域領域に存在――→return



<条件A> 「max(代表値1(y1),代表値2(y2)) ≧ 「直接波候補への必要条件としての閾値A(v)」
GPSのICD受信強度最低保障値(最新のGPS ICDでは、-128.5dBm)
具体的にIPS5000では、G(-128.5dBm) 等

<条件B> 「|代表値1(y1) - 代表値2(y2) | ≧ 「体躯端点諸回折波複合加算波の回折損の認定の為の閾値B(d)」
受信機の解像度
具体的にIPS5000では、8.46*log(e)((小さい方の代表値+1)/小さい方の代表値,
(これは例えば小さい方の代表値がFの場合1.2dBとなる)

<条件C> 「代表値1(y1) - 代表値2(y2) ≧ 「体躯端点諸回折波複合加算波の回折損の認定の為の閾値B(d)」








##《##0012##》##


##《##0013##》##

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##《##発明の実施の形態##》##

次に、添付図面のに基づいて、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の一実施形態を詳細に説明する。

##《##0014##》##

以降の説明では、角度の単位は度(deg)を用い、
北を0度として時計回り方向に東が90度、南が180度、西が270度の方位角表示を用いる。
また仰角は水平面を0度として、天頂を90度とする仰角表示を用いる。

基本的には特許第3522259号(日本特許登録・一枚型)
同等の構成を出発点とする。

身体の背部にGPS受信機をその主ビームが水平になるように配備する。
反転する場合には、GPS受信機を配備した身体ごと、体軸周りに180度の反転を行うこととなる。

以降では、GPSシステムを含む測位衛星システム又はGNSSシステム受信機又はNSSシステム受信機を考える。
測位衛星システム又はGNSS受信機又はNSSシステム受信機は、
複数の測位衛星システムの衛星を同時に受信できる、マルチGNSS共用受信機も含むものとする。


##《##0015##》##


先ず、
図1
及び
図2

に基づいて、本発明による方位限定のルーチンを説明する。


図1は、フローチャートを示す。

[手順01]と書かれた、最初の直方体は、姿勢1及び、姿勢2において、データ取得を行うことを示す。
暖機時間も考慮される。

次の条件分岐は、領域判定されるべき諸衛星が未だあるか、存ぴ確認、である。

[手順02]と書かれた、次の直方体は、代表値の抽出を行う。

[手順03]と書かれた、次の直方体は、領域判定ルーチンである。


図2は図1の内部の一部のルーチンである、領域判定ルーチンの具体を示す。

3つの条件分岐から成る。

最初の条件分岐、条件Aは、姿勢1で得られたある衛星番号の信号と、姿勢2で得られた同じ衛星番号の信号の、何れかが、直接波候補と成り得るかの判定である。

最初の条件分岐、条件Bは、姿勢1で得られたある衛星番号の信号と、姿勢2で得られた同じ衛星番号の信号の、差分の絶対値が、直接波と回折波と弁別できる程信号強度が離れているか、の判定である。

最初の条件分岐、条件Cは、姿勢1で得られたある衛星番号の信号と、姿勢2で得られた同じ衛星番号の信号の、差分が、前者が直接波で後者が回折波と弁別できるか、の判定である。
である。

つまり図2の判定ルーチンでは4つの何れかの推定が得られる。
すなわち、地物遮蔽、境界領域、姿勢1側に存在、姿勢2側に存在、の4つの推定の範疇がある。



図3

+
+ +
+ +
SatB ☆+ +
+ +
+ □ +
+ □■→ +
+ □ +
+ +☆SatA
+ +
+ +
+ +
+
☆SatC


図4

+
+ +
+ +
SatB ☆+ +
+ +
+ □ +
+ ← ■□ +
+ □ +
+ +☆SatA
+ +
+ +
+ +
+
☆SatC






次に
図3
に基づいて、本発明による方位限定の取得原理を説明する。

図3
の中央部に平面アンテナ1が設置されている。平面アンテナ1は、大地に対して垂直に設置する。
平面アンテナでなくてもよい。

便宜上、流通性の高い、胴部や衣類への装着性の高い、平面アンテナを説明に用いる。
この時点で、平面アンテナ1のビームが向いている方向を、以下では計測方向5と呼ぶことにする。
(なお、図3では計測方向5は異なった方向に描かれているため本稿の向きへと修正することはより望ましいが、出願時前の修正は省略する。この説明文で事は足りる。)。


アンテナ1のビームが向いている方向と反対の側には、人体体躯が、■接する(か、衣類等を通してほぼ接する)程に近接して、存在している。
図3
には、当該■人体は描かれていない■。(省略する。できれば描きたいと考えてはいたが、出願時前の追記は省略する。この説明文で事は足りる。)
具体的には、人体体躯の背部に、アンテナ1が張り付けられている。
図3
には、人体体躯の背部に、アンテナ1が張り付けられていることは、描かれていない。(省略する。できれば描きたいと考えてはいたが、出願時前の追記は省略する。この説明文で事は足りる。)



図3
の状態を、■第一姿勢と呼ぶ。

図3
の状態から180度反転した状態を、
■第二姿勢と呼ぶ。

それは
図4
で示される



-----------------GNSS衛星Aのケース----------------
図3
のGPS衛星Aについては次のように言える。
図3
の■第一姿勢を取る時には、GPS衛星Aは「ビームの向いている方向の4分の1天球」領域に存在している。
このため、GPSアンテナを通してGPS受信機は、GPS衛星Aについて直接波(自由空間伝搬波)を受信する。見通し伝搬経路が在る為である。

図4
では、
■第二姿勢を取ったときの図が描かれている。(省略する。できれば描きたいと考えてはいたが、出願時前の追記は省略する。この説明文で事は足りる。)
一方、
図4
■第二姿勢を取る時に、GPS衛星Aは「ビームの向いている方向の4分の1天球」領域に存在していない。
この為、GPSアンテナを通してGPS受信機は、GPS衛星Aの■■直接波(自由空間伝搬波)を受信し得ない。見通しが遮られており、見通し伝搬経路が無い為である。
この為、GPSアンテナを通してGPS受信機は、GPS衛星Aの■■回折波を受信することになる。(GPS衛星Aに関して仮に受信出来るものがあるとしても、体躯の端部から回折したGPS衛星Aの複数の回折波の集合体のみと成る。)

遮蔽物の端部での回折波は、直接波(自由空間伝搬波)よりも、
■回折損(回折減衰)の分だけ、
信号強度は減衰したものとなる。

遮蔽物の諸々の端部からGPSアンテナの中心に到る迄の幾何光学的■行路長は、様々ある。
これらの行路差の分だけ、■時間遅れが生じる。
これにの行路差の分だけ、■位相のずれた波が、
GPSアンテナの中心で重ね合わせ■られ、すなわち、■位相干渉が生じる。
よって、GPSアンテナの中心における、
これらの複数の行路差を持つさまざまな回折波の重ね合わせは、
■波形歪み■の影響を免れ得ない。

この為、諸々の回折波を受信している状態では、
GPS受信機内部での同期追尾機構での■同期ずれ(同期中心のずれ)、の確率が高まる。
あるいは、言い換えると、■同期外れ、の確率が高まる。
同期ずれ、又は、同期外れ、が生じると、■相関出力が急減■する。
その為、■信号強度は急減■する。
同期ずれが幸いにも、元に戻ることがあるとしても、信号強度の揺らぎとして、急減はしっかり観察される
そこで、そのような信号強度の揺らぎの頻発を、しっかりと観察し記録にとどめ、その様相を見逃さない簡単な技術を用いれば、その現象を知ることができる。

ある衛星の代表値は「■連続X(10)秒間のうち「連続Y(5)秒間の内受信強度の最小値」の最大値■」とすることで、それを簡単に検出することが出来る。

即ち、受信機出力としての、GNSS衛星Aの信号強度の観察では、時間的安定性が、直接波の受信の際に比較して、回折波の重ね合わせの受信の際では、低くなってしまう。

この信号強度の強度そのもの、と、安定性の差、を用いると、
ある衛星の代表値は「■連続X(10)秒間のうち「連続Y(5)秒間の内受信強度の最小値」の最大値■」とすることで、
それを簡単に検出することが出来る。

捌の観点では、チャネル状態を観察していると、同期外れの被観測頻度が、直接波に比較して高くなってしまうという点を活用しても、識別することが出来る。

よって、GNSS衛星Aの信号について、受信状態の記録、即ち、受信強度や受信チャネル状態の(瞬間的又は経時的)記録を、■第一姿勢時と、第二姿勢時とで、比較すると、
第一姿勢は、直接波(自由空間伝搬波)として、受信し、第二姿勢は回折波を受信している為、
第ニ姿勢が、第一姿勢よりも、回折損(回折減衰)等の分だけ、
信号強度は低く、
チャネル状態も不安定になる。
言い換えると、同期が成立され維持される確率が相対的に低い、又は、同期の連続性が相対的に低い。
言い換えると、同期の安定性が相対的に低い。

即ち、GPS衛星Aの■第一姿勢時の姿勢時と、■第二姿勢時と、の
信号強度及びチャネル状態の、■比較から、
GPS衛星Aが、どちら側の4分の1天球に存在したかを
判定できる。
-----------------GNSS衛星Aのケース----------------





-----------------GNSS衛星Bのケースは上記の反対に書けばよいので後で修正すれば良い----------------
図3、図4のGPS衛星Bについて考えると、前記GPS衛星Aのケースとは、逆のことが言える。



即ち、GPS衛星Bの■第一姿勢時の姿勢時と、■第二姿勢時と、の
信号強度及びチャネル状態の、■比較から、
GPS衛星Aが、どちら側の4分の1天球に存在したかを
判定できる。
-----------------GNSS衛星Bのケースは上記の反対に書けばよいので後で修正する----------------







-----------------GNSS衛星Cのケースは境界帯-------------------------

図3、図4のGPS衛星Cについて考えると、次のよう言える。


第一姿勢時にも、第ニ姿勢時にも、GPS衛星Cからの信号については、
受信機と体躯と衛星Cの幾何学的位置関係から、
直接波と、回折波と、ほぼ同等の影響を受けた受信が行われてしまう可能性が高い。

このような、幾何学的配置にあるGPS衛星Cの信号強度やチャネル状態の記録を、
第一姿勢時と、第ニ姿勢時とで比較すると、
第一姿勢時も、第二姿勢時も、
回折波の影響については相当に類似した比率の混淆状況が成立する幾何学的位置にあるため、
第一姿勢時と、第二姿勢時とは、
信号強度もチャネルの受信状態の不安定性
(同期が成立され維持される確率が相対的に低いこと、又は、同期の連続性が相対的に低いこと、言い換えると、同期の安定性が相対的に低いこと)

(既出のGPS衛星AやGPS衛星Bに比較すると)
相当に■類似した様相■を呈しているはずである。

即ち、GPS衛星Cの第一姿勢時と、第ニ姿勢時との
信号強度とチャネル状態の記録の、比較から、
既述のGPS衛星AやBの存在領域を判定できる受信機と身体体躯等との組み合わせにおいて、
GPS衛星Cが、2つの4分の1半天球の一定の幅の境界領域に存在したと推定出来る。
-----------------残るGNSS衛星Cのケース境界帯-------------------------









--------同期獲得(取得)acquisition)機構と同期保持(追跡)機構の特性から導かれる体躯端点諸回折波複合波の相関値の不安定性----------------------

本節では、何故、回折波(体躯端点諸回折波重合波)の方が直接波に比べ、以下の(1)の特徴かつ(2)の特徴を備えるか、を説明する。
(1)とは、「安定している時でも信号強度が低い」という特徴のことである。
(2)とは、「安定しているように見えても、経時的に受信が不安定になる傾向が強い」という特徴のことである。「突然信号強度が低下する」現象である。

それには、まず、測位衛星システムで用いられる、spread spectrum通信方式の、direct spread方式の、の受信機の説明を述べる。

それには、まず、「狭帯域」と一般に呼ばれる通信方式の受信機との比較で考える必要がある。

狭帯域通信では、受信機のフロントエンドでの、S/N比率が大きい。

spread spectrum通信方式の、direct spread方式の、フロントエンドでは、S/Nが極めて小さい。

そこで、spread spectrum通信方式の、direct spread方式には、同期獲得機構が必要に成る。

そこでは、同期の獲得には、時間を要する。

また、そこでは、折角得た同期も、少しの信号のふらつきで容易に同期を失う特性がある。

しかし、体躯端諸回折波の重合波では、チップレベル信号波形が歪んでおり、また、振幅も減少していることが少なくない。

そこで、同期の獲得には、さらに時間を要することがある。

即ち、上記(1)の特徴が生じるのである。



pread spectrum通信方式の、direct spread方式には、同期追跡機構も必要に成る。

それには、歪の無いSカーブの取得を要する。

しかし、体躯端諸回折波の重合波では、チップレベル信号波形がが歪んでおり、Sカーブの波形も歪んでいる。

そこで、同期の追跡(保持)には、さらに困難があるのである。

即ち、上記(2)の特徴が生じるのである。



The Composit Correlation Function and
Correlator waveforms in the 1/2 chip delay lock loop.

Y axis = correlation R(t)
X axis = delya (sec)

図5 (1/2chip) Early Channel Correlator Output

.
. .
. .
. .
...... .......


図6 (1/2chip) Delay Channel Correlator Output


.
. .
. .
. .
...... .......



図7 Composit Correlation Function (Early-Late) , Zero=Tracking Point(note at peak of On time Correlator Output)

.
. .
. .
. .
...... . .......
. .
. .
. .
.


図8 On time Correlator Output

.
. .
. .
. .
...... .......







(出典:5章3節同期保持 スペクトラム拡散技術のすべて-CDMAからIMT2000, Bluetoothまで- 松尾憲一著、2002.5.30 東京電機大学出版局 )

(出典:4章 Direct Spread方式 3節■干渉波の排除■ スペクトラム拡散通信-次世代高性能通信に向けて-山内雪路著、199411.20 東京電機大学出版局 )

「3」Direct spread方式が最も■嫌う■■干渉波■

■DS(Dirct Spread)信号が不得意とする干渉波■について紹介しておく。
妨害は比較的簡単である。送信者側の信号を受信してそれに細工を施したうえで増幅し、受信者側に向けて送信するだけである。
細工の方法としては例えば次がある。

・■1チップ以内の時間幅で■ランダムに、かつ変動す■る時間遅延■を加える。
→■状況は酷似■する。■体躯各端点からの各光学的行路差が有る波が重ねあわされる■ため。
■1チップ(1chip=1μsec) 以内の時間幅で■ランダムに、かつ変動する■時間遅延を加え■る,のと同等である。(この”かつ”はそもそもどういう意味?(ランダムなタイミングで、という意味か))

夫々にフェーディングしながら。
・入力■信号のレベル■を■不規則に反転■する。
→■状況は類似■する。■体躯各端点からの回折波それも光学的行路差がある重ね合わせ■で、
信号が歪んでしまい、1のものが0に見えたりすれば、それは反転と言える。本研究の状況と同等である。
■1チップ分ずれた■場合である。

等をすればよい。
受信側からすれば、こうした信号は、送信側と同じPN系列から作成されているので、誠に都合が悪い。
正常に■逆拡散されてしまう■からである。

正しいPN系列から構成されている信号の
■到着遅延時間がふらつい(dithering)■たり、
■レベルが不規則に反転■したのでは、
■受信機は正常に機能しない■。

これは、移動体通信の環境課では程度の差はあれ、■常に起こっている■ことなのである。
ただし、移動体通信の場合は、悪意の第三者ではなく、■建物の壁によってもたらされる反射信号(マルチパス)■がその実体である。
本件では、■体躯端点諸回折波の重ね合わせ■である。


出典:7章同期■捕捉と追跡■ 1節 同期確立の問題 スペクトラム拡散通信-次世代高性能通信に向けて-山内雪路著、199411.20 東京電機大学出版局

Spread Spectrum信号がその本来の受信者にとって受信しにくい主たる理由は、
信号の■電力スペクトル密度が極めて低い■ので、
通常の方法では適切な■受信タイミングを受信信号から検出できない■のである。

信号を正しく受信し、復調器で検波をして、再生されたベースバンド波形から送られてきた情報の意味を推定するには、
まず受信機の受信周波数が送信されてきた信号にキチンと一致し、
ついで再生されたベースバンド波形のどの部分からどの部分までが一つのビットを表すデータであるかを推定しなければならない。

通常、再生されたベースバンド波形は■雑音で相当に歪んで■おり、
■オシロスコープなどで確認しても、容易に区別がつくほどの良好な状態にあるとは限らない■。

こうした状況で、信号と信号の切れ目がどこにあるかを探索する作業はあまり簡単とは言えない。
スペクトラム拡散方式では、■フロントエンドでのs/n比が極めて低い■ので、
同期確立の過程を2つの段階に分けてそれぞれ独立な回路で処理を行う。

ひとつを同期■捕捉■、もう一つを同期■追跡■と呼ぶ。
同期■捕捉■は■受信側での拡散系列の■発生■時刻を、■受信■信号のそれに合わせる■操作。
同期■追跡■は一度捕捉に成功した受信信号に対して、■受信側の拡散系列が時間ずれをおこなさないように監視■する役目を担っている。


出典:7章同期捕捉と追跡 4節 DS方式における同期追跡 スペクトラム拡散通信-次世代高性能通信に向けて-山内雪路著、199411.20 東京電機大学出版局

一度、■同期位置の探索に成功■すると、それ以後、
■同期位置を、変調や、雑音の、影響で、見失わないように監視、追跡■するように
■同期システムのモード■が変わる。
これが同期■追跡(Tracking)■である。

■通常の狭帯域変調では受信機のフロントエンドにおかれたフィルタによって受信s/n比が高く保たれている。■

■しかし、Direct Spread 方式ではs/n比が著しく低い。
為に、同期獲得機構によって同期を獲得したことで、■相関器出力値■が高まり、
受信s/n比が、折角高まった、貴重な同期状態であっても、
受信信号と生成信号の、同期位置が、僅かでも、ふらつく(dithering)(ずれる)と、
即ち、■相関器出力値■がゼロに近くまで、激減し、
折角、苦労して、獲得した■同期が、外れる■、
獲得した同期を失う、即ち、受信信号を簡単に見失う。■
■こうした、容易な同期喪失を避ける為、専用の、同期追跡(Tracking)回路も必要になってくる。■

事実上、全ての既知のGPS受信機は擬距離を計算するために相関方法、またはそれらの数学的に等価する方法を使用する。これらの相関方法は実時間で、しばしば■ハードウェア相関器で行われる。GPS信号は、■擬似ランダム(PN)シーケンスと呼ばれる特別なシーケンスまたは“コード”にしたがって変調される高率の反復信号を含んでいる。民間の応用に利用可能なコードはC/Aコードと呼ばれ、■1.023MHz■であり、■1msecの1コード期間に1023チップ■の反復期間である2進位相反転レート、即ち■“チッピング”レートを与える。GPSシステムの擬似ランダムシーケンスは“ゴールドコード”として知られている系統に属している。各GPS衛星は特有のゴールドコードを有する信号を放送する。

また、前記の1msec (を要するPN符号)を20回反復する。

よって、そこで1bitに畳重される(濃縮される・絞り上げられる)chip数は、20 (PN/bit) x 1024 (chip/PN)= 20*1024 (chip/bit)
これをBellで表示すると、 log (20*1024(chip/bit))=4.311 (B)
これをdeciBellで表示すると 10*log (20*1024(chip/bit))=■43.11■ (dB)
これは、garmin等のNMEAのGSV - のS/N表示と似ている。
もしこの値が、chipの相関が全部足されたものだとしたら、43.11が最高ということになる。あと、アンテナの利得の大きい方向に偶々衛星があればそれより
大きくなるし、衛星からの電波強度がchipレベルで強いものだったら、その影響も受けるだろう。それである程度ばらつくと見られる。
逆に言えば、体躯端点回折波であれば、(1)1波のchipレベルのでまず回折損があるはずであり、さらに(2)体躯端点「諸」回折波は光学的経路長差が有って
位相がずれた波が複合された波としてとらえられるため1波のchip levelの波形の歪も生じているはずであり(同期保持がし難い)、(3)複合波としての受信強度も1波より更に下がる可能性があろう(同期保持がし難い)、あるいは
(4)低い平均点を中心に上がったり下がったりするphasingも観測されるであろう(同期獲得・同期保持がし難い)、

GSV - Satellites in View shows data about the satellites that the unit might be able to find based on its viewing mask and almanac data. It also shows current ability to track this data. Note that one GSV sentence only can provide data for up to 4 satellites and thus there may need to be 3 sentences for the full information. It is reasonable for the GSV sentence to contain more satellites than GGA might indicate since GSV may include satellites that are not used as part of the solution. It is not a requirment that the GSV sentences all appear in sequence. To avoid overloading the data bandwidth some receivers may place the various sentences in totally different samples since each sentence identifies which one it is.

The field called ■SNR (Signal to Noise Ratio) ■in the NMEA standard is often referred to as ■signal strength■. SNR is an indirect but more useful value that raw signal strength. It can range from ■0 to 99■ and has units of ■dB■ according to the NMEA standard, but the various manufacturers send different ranges of numbers with different starting numbers so the values themselves cannot necessarily be used to evaluate different units. The range of working values in a given gps will usually show a difference of about ■25 to 35■ between the lowest and highest values, however 0 is a special case and may be shown on satellites that are in view but not being tracked.

$GPGSV,2,1,08, 01,40,083,■46■, 02,17,308,■41■, 12,07,344,■39■ ,14,22,228,■45■ *75

Where:
GSV Satellites in view
2 Number of sentences for full data
1 sentence 1 of 2
08 Number of satellites in view

01 Satellite PRN number
40 Elevation, degrees
083 Azimuth, degrees
■46■ ■SNR - higher is better■
for up to 4 satellites per sentence
*75 the checksum data, always begins with *






出典:7章同期捕捉と追跡 4節 DS方式における同期追跡 スペクトラム拡散通信-次世代高性能通信に向けて-山内雪路著、199411.20 東京電機大学出版局
[1] Delay Locked Loop

■DS受信機でよくつかわれる同期追跡(Tracking)回路のblock diagramを図7.7に示す。この回路はDelay Locked Loopと呼ばれる(DLL)。■
■DLLは2組の相関器(Correlator)から構成されている。■
■それぞれの相関器には、実際の信号の逆拡散・検波に使われるPN系列に比べてそれぞれ
半チップ位相が進んだPN系列(early code)と
半チップ位相が遅れたPN系列(late code)と
注入される。■

■それぞれの相関器の出力は、
包絡線検波回路を通った後、両者の差分を取られる。
(変調の影響を打ち消す目的である)■


■ただし、ここで、包絡線検波により変調の影響が除去できるためには、
1次変調法式が一定の包絡線を有する方法(例えばPSKなど)である場合に限られる。振幅変調系の方式は包絡線が変動するのでこの回路では同期追跡ができない。
・・・中略・・・
図7.8(c)にある相関特性のグラフは「S]の字を横に倒したような形状をしており、「Sカーブ」と呼ばれている。■



■正人執筆追加部分:
「時間的な強弱変動も異なるし、光学的行路差も異なる、」
そういう
複数端点での体躯回折波が入ってくる
”複数の体躯端点回折波が加算算された複合波”
を受信する状況では、
Sカーブが複雑な形状を呈する(歪んでいる)ことがある。
→第一の特徴は、直接波に比較して、同期を獲得し難い傾向があることである。”複数の体躯端点回折波が加算算された複合波”である受信信号の各チップ毎の形が歪む。その影響で、生成波との相関が直接波に比較して下がる。この影響で、信号強度は、直接波に比べて、同期の獲得がしづらくなることがある。即ち、同期獲得までの時間が、直接波よりも、余計に掛ることがある、またはその傾向がある。
→第二の特徴は、仮に同期獲得に成功しても、回折複合波での、同期保持は、直接波に比べて、さらに難しい。短時間で、同期が完全に外れるか、「同期の中心がずれる(ふらつく(dithering))」、そういう特徴を持つことになる。→言い換えると、5秒間の観察で「同期が外れるに近い」事象(*)の発生を観察できることがある。その、「ふらつき(dithering)」、を検出することを考えて、代表値を設定すると、回折波複合波との弁別が、より明確になる。その一つが「「5秒間の最小値」の10秒間の最大値」なのである。
(*)「同期外れに近い」事象とは、同期が完全にはずれて、「同期獲得からやり直す」までいかずとも、「同期の真の中心とのずれが大きくなり、受信機内での生成波との相関が直截波に比較して、一層がくんと、下がる、ふらつく(dithering)、事象。
”複数の体躯端点回折波が加算算された複合波”においては、そのふらつき(dithering)は根本的なもので避けがたいのである。
その避けがたい事象が避けがたいものであるならば、却ってそれを積極的に弁別に活用しよう、というのが本稿の提案する方法とも言えるのである。



■Delay Locked Loop(DDL)のtracking性能は、主にLoop Filter(図7.7のLPF)の帯域幅と次数に依存する。
定性的には、帯域幅を狭くする程DLLは雑音に鈍感になり、
雑音や変調の影響で同期位置を見失う確率が減少するが、
その代りに追随する速度が遅いので、
移動体通信環境などで最適な同期位置が絶えず変化するような状況には使いづらい。■

■逆に帯域幅が広ければ、
雑音や変調の影響で同期位置を見失いやすくなるが、
伝搬状況の変化に追随しやすく、
移動体通信環境などで最適な同期位置が絶えず変化するような状況にも使い易い。■

[2] Tau Dither Loop
■DLLが2組の相関器を用いて追跡を行うのに対し、相関器を1組ですませる方法に、Tau Dither Loopがある(TDL)。
TDLの構造を図7.9に示す。
・・・中略・・・
TDLの特徴は、
1。相関機構がひと組しかないので、DLLに比べて回路が若干単純となること
2。DLLの場合は2組の相関器の特性をうまく揃えないと精度よく同期がとれないが、TDLでは1組しかないので余分な調整の手間が省略できる
ところにある。
追従性能については場合によりけりなので、どちらが優れているとは一概に言えない。■


(出典:http://www.newwaveinstruments.com/resources/reprints/advanced_topics/pn_code_tracking/the_delay_locked_loop/dll.html Copyright James A. Vincent, 1993 )

The Delay Locked Loop

After initial acquisition,
the spread spectrum receiver
must maintain synchronisation
by tracking
changes in the transmitter's PN code clock.

The circuitry required
is known as
a tracking loop,
as it tracks the transmitter's code clock frequency variations.

Without a tracking loop synchronisation
will be lost
as the transmitter and receiver PN code clocks
will tend
to drift apart.


In a "delay locked loop"
two identical pseudo-random or PN despreading codes
are delayed
with respect to each other.

Each PN code
is used
in separate correlators (early and late)
to despread (correlate) the received "direct sequence signal".

The result of correlation
between an incoming "direct sequence signal" and "the receiver PN code"
is
a triangular function "two chips (code bits) wide".

Assuming synchronisation
two correlated signals (each with a triangular correlation waveform)
are produced
with their correlation peaks
separated
by the delay
between the early and late receiver PN codes.

If the two correlation signals
are summed
in a difference amplifier
and filtered,
then
a "composite correlation function"
is produced.

This" composite correlation functio"n has a linear region
between its maximum and minimum values.

If this "composite correlation function"
is used to control
the "receiver's code clock frequency"
(for example by driving a" voltage controlled oscillator")
then the receiver
will track
the transmitter's code clock
at a point halfway
between the maximum and minimum values of the composite correlation function.

An optimum solution
is
to have a third on-time (punctual) PN sequence correlator channel
for signal recovery,

with early and late correlators
simply providing tracking
to keep the on-time channel
in the middle of the correlation window.

Such an approach provides an optimally correlated (despread)
output signal for subsequent data demodulation.

http://www.ekouhou.net/%E9%81%85%E5%BB%B6%E3%83%AD%E3%83%83%E3%82%AF%E3%83%AB%E3%83%BC%E3%83%97%E5%9B%9E%E8%B7%AF%E3%80%81%E4%BF%A1%E5%8F%B7%E9%81%85%E5%BB%B6%E6%96%B9%E6%B3%95/disp-A,2011-35751.html

--------同期獲得(取得)acquisition)機構と同期保持(追跡)機構の特性から導かれる体躯端点諸回折波複合波の相関値の不安定性----------------------




From: "M. T." <mtakahashi@nict.go.jp>
To: <mtakahashi@nict.go.jp>
Subject: 改5) 50bps NavMessage と1024chip C/Acode(PRNx2=Gold Code) と20反復と 1.5GHz L1Carrier搬送波とから解ること October 07, 2013 11:57 AM: 回折減衰(理学)+SS通信方式での身体背後条件では異行路差波干渉での波形崩れ振幅減少による同期獲得/追跡困難による代表値の低下
Date: Fri, 18 Oct 2013 16:30:21 +0900
Message-ID: <009101cecbd3$e6e3cd70$b4ab6850$@nict.go.jp>
MIME-Version: 1.0
TEXt-ElemmentofGPS(1).pdf
の図2-2は、図をイメージし直して考える必要がある。
曲線のL1搬送波(1575.42MHz)は(僅か1chipの反転までに)数個が構成しているように
見えるが、実際そうではなく、
曲線のL1搬送波(1575.42MHz)は(僅か1chipのp反転までに)1575個(或いは667個)もの波が支えてお
り、そのあとでの搬送張曲線の位相の反転が、1chip(1MHz)の1μsecを支えている、と考えるべき
である、と考える。


-----Original Message-----
From: M. T. [mailto:mtakahashi@nict.go.jp]
Sent: Friday, October 18, 2013 11:45 AM
To: 'mtakahashi@nict.go.jp'
Subject: 改2) 50bps NavMessage と1024chip C/Acode(PRNx2=Gold Code) と20反
復と 1.5GHz L1Carrier搬送波とから解ること October 07, 2013 11:57 AM: 回折減
衰(理学)+SS通信方式での身体背後条件では異行路差波干渉での波形崩れ振幅減少
による同期獲得/追跡困難による代表値の低下



-----Original Message-----
From: M. T. [mailto:mtakahashi@nict.go.jp]
Sent: Friday, October 18, 2013 11:09 AM
To: 'mtakahashi@nict.go.jp'
Subject: NavMessage 50bps とC/Acode(PRNx2=Gold Code)1024chip と20反復と
L1Carrier1.5GHz搬送波とから解ること October 07, 2013 11:57 AM: 回折減衰(理
学)+SS通信方式での身体背後条件では異行路差波干渉での波形崩れ振幅減少による
同期獲得/追跡困難による代表値の低下

(a)L1 Carrier 1575.42MHz≒1,575,420,000 bps = 1.5*10^9
bit per second
(b)C/A code 1 Mbps (?) = 1,000,000 bps = 10^6 bps = 1 *10^6
bit per second
(c)Navigation message 50bps = 50 *10^0
bit per second

(c)と(b)をmodulo2 adderで加える

それを

(a)に対して、modulator で(PSK(Phase Shift Keying)拡散スペクトラム変調で)変
調する




-----Original Message-----
From: M. T. [mailto:mtakahashi@nict.go.jp]
Sent: Friday, October 18, 2013 10:42 AM
To: 'mtakahashi@nict.go.jp'
Subject: 50bps とGold Code1024chip と20反復と 1.5GHz搬送波とから解ること
October 07, 2013 11:57 AM: 回折減衰(理学)+SS通信方式での身体背後条件では
異行路差波干渉での波形崩れ振幅減少による同期獲得/追跡困難による代表値の低下

GPS
50 bps = 50 bit per second

50 bit は 1 second
1 bit は 1/50 second = 0.020 second = 20 msecond (1)

ここで、1 bit は、次から構成される。
1 bitは、 20 反復 x 1024 chip(のGold Code)
1 bitは、 20,048 chip ≒ 20,000 chip (2)

(1),(2)より、 1bitを構成している要素については次が成り立つ。
20,000 chip は 1/50 second
であるから、
1 chip は (1/50)*(1/20,000) second
は (1/1,000,000) second
は 10^(-6) second (3)

さて、1.5GHz搬送波の一波長分は、何m (約0.2m) であり、それは、何秒かを考え
る。
1秒で 300,000 km 進む電磁波が、1.5GHz=1.5*10^(9)Hz、個の波長を含むから
300,000 km / 1.5GHz ≒ 0.2m
これの一波長分の距離は、光で何秒かかるか、というと、
1 sec / 1.5Ghz = 1/(1.5*10^(9)) sec かかる。 (4)

(3)(4)から、1chipは何個の1.5GHz搬送波波長から構成されるかというと、
10^(-6) second / (1/(1.5*10^(9))) sec
= (1/1.5)*(10^(3))個
= 0.667 * 10^(3) 個
= 約667個の波長から成り立つ。 (5)

その約6667個の波長が綺麗に揃っていれば問題ない。
しかし、それが、体躯諸端点経由回折波(頭部経由や肩口経由や体側経由それも衛星
方位によっては体側でも体躯垂直方向以外では行路差がある※)の重ね合わせ
で、波形が崩れ、また、強度が弱化する、と、
同期獲得されにくく、同期追跡されにくくなり、
其れゆえに
信号強度が、数秒でガクっと下がる(同期追跡[維持]がされにくく~外れやすい)
下がっても瞬時に回復するとは限らない(同期捕捉[獲得]がされにくい~外れたまま
まま)
ということになる。
それで、
連続5秒の最小値

最大値(10秒の間の)
とかをとれば、
回折波であるか、直接波であるかの
識別が容易に出来るのである。

これは、
搬送波だけの場合では、あまり、差は出ない可能性があるが(と言っても上記では搬
送波だけではないか?いや違った。Gold Code 1024をさらに20反復しているのだっ
た)
搬送波にGold Code1024が加えられており、さらにそれを20回反復しているため、
そうなるのである(く、苦しい説明)


※例えば、体躯前面にある衛星からの、光学的経路差は、えーと、次のとおり:(推
定)
頭頂部回折波の 経路長 d+15cm程度
肩口部回折波の 経路長 d+ 8cm程度
上半身体側部回折波の最長級経路長 d+ 6cm程度
上半身体側部回折波の最短級経路長 d+ 0cm程度
下半身脚側部回折波の最中級経路長 d+ 15cm程度
下半身脚側部回折波の最長級経路長 d+ 30cm程度
上記の経路長の差(=位相差)を取って考えてみればわかるとおり(波長は19cm程
度)、
アンテナ中心では様々な位相差の回折波が(強弱入り混じって時にフェージングしな
がら入りじまって)
混淆されることが分かる(推定)

-----Original Message-----
From: M. T. [mailto:mtakahashi@nict.go.jp]
Sent: Monday, October 07, 2013 11:57 AM
To: mtakahashi@nict.go.jp
Subject: 回折減衰(理学)+SS通信方式での身体背後条件では異行路差波干渉での
波形崩れ振幅減少による同期獲得/追跡困難による代表値の低下

回折波の減衰だけ、を、考える人には、波長サイズの遮蔽物である人体では、その差
の検出は無理と、想像してしまうだろう。これは理学的見地である。

ところが、スペクトラム拡散通信方式であるから、同期獲得、同期追跡(維持)、
が、
回折波、それも、単なる回折減衰を経験した回折波どころでは、なく

「複数端点からのそれぞれ異なる行路差を持つ複数回折波のアンテナ中心での重ね合
わせ波、=波形が崩れた波、さらに一層減衰した波」

であるから、

スペクトラム拡散通信方式であるから、同期獲得、同期追跡(維持)、が、
その機能の発揮に難渋する条件が整う

そのため、旨くパラメータを取れば(例えば、連続5秒間の連続受信における最小
値、等)

その、信号強度は、旨く、回折減衰のみならず、それに加えての、

A体躯の後ろ側に有る状況での、難渋ぶり、を、反映するであろう。これに回折減衰
が加わるのである。
B体躯の前側にある状況では、この難渋ぶりは、観察されないであろう。回折減衰も
当然加わらない。

これは工学的見地である。

よって、上記、理学的見地のみならず、光学的見地からの、想像的な、信号強度の代
表値の

低下を、旨く利用すれば、

こうした、
AB
の識別は可能となろう。

これが今回の提案の主眼である。

言い換えれば、スペクトラム拡散通信方式が苦手とする複数端点複数行路差回折波の
重ね合わせと
それが、スペクトラム拡散通信方式において採用されざるを得ない、同期獲得、同期
追跡を
如何に苦しめるか、
という負の側面を、積極的に、プラスの側面として活用する、
前向きな技術なのであり、
これは、理学も工学も視野に収めている教養学部基礎科学科の出身者によってなされ
たことは
意味が有るようである。




スペクトル ##《##スペクトル##》##心理学辞典
spectrum
音響信号,振動,光などの,時間の関数として表される変化,あるいは波として伝
わる変化を,正弦波成分を合成したものとして表すことにより,信号や波が伝わった
り,別の信号や波に変換されたりする様子を理解しやすくなることが多い。このよう
な正弦波成分の振幅,位相遅れなどを,*周波数(または波長)の関数として表示し
たものをスペクトル(スペクトラム)とよぶ。特に,正弦波成分の振幅,あるいはレ
ベル(一種の対数尺度である*デシベル尺度に変換した振幅)を,周波数の関数とし
てグラフに示したものはよく用いられ,このグラフをたんにスペクトルとよぶことも
多い。
→フーリエ分析 →可視スペクトル
◆中島祥好



オシロスコープ oscilloscope 世界大百科第2版
ブラウン管オシログラフ,陰極線オシロスコープcathode‐ray oscilloscope(略称
CRO)ともいう。静電偏向形陰極線管(CRT)を使用し,一つまたは複数の電気信号を時
間または他の電気信号の関数として,人間の目に見えるように表示する装置。各種の
現象の時間的変化,波形の観測,電気回路の動作確認,故障検出,調整などに用いら
れ,応用面が広い。電子には慣性がないので,非常に広い周波数帯(1GHz 程度まで)
での電圧波形の観測が可能である。陰極線管の構造を図1に示す。H から A3までが電
子銃である。ヒーター Hで加熱された陰極 K より電子ビームが発射される。K に対
し負電圧である制御グリッド G により輝度調整を受け,次に陽極 A1で一定速度に加
速される。陽極 A1~A3は電子レンズを形成,陽極A2~A3間の電圧を変えることによ
り,焦点調整,収差調整が行われる。電子ビームは互いに直角に置かれた偏向板
D1,D2の間を通過,その印加電圧によって上下,左右に偏移し,偏向後明るさを増す
ため陽極 A4によってさらに加速され,陰極線管の前面の蛍光面 P 上に達し,そこに
焦点を結び発光させる。通常残光があるので静止像を見ることができる。オシロス
コープの構成を図2に示す。陰極線管のほか,水平軸・垂直軸増幅器,トリガー回路,
時間軸発生器などが付属する。二つの偏向板は X 軸(水平軸または時間軸),Y 軸(垂
直軸)に相当する。時間軸発生器は一定速度で変化する電圧,すなわちのこぎり波電
圧を発生する回路で,変化速度は広範囲に変えることができる。周期的波形の静止図
形をうるためには,この変化速度を調節する。時間軸の掃引はトリガーパルスによ
る。トリガーパルスは外部(EXT),内部(INT)および電源(LINE)よりとることができ
る。入力信号の立上り部分よりトリガーパルスを取り,遅延回路を併用して,現象を
観測するものをシンクロスコープ synchroscope と呼んでいたが,トリガー機能の充
実とともに,とくに区別せず,すべてオシロスコープと呼ぶのがふつうである。図2
の Z 軸回路は時間軸の掃引の間,すなわちビームが左から右へ移動する間だけ,
ビームを発射するよう矩形波電圧を制御グリッド G に加えるための回路である。X,
Y 軸に異なる周波数の電圧を加えることによりリサジュー図形が得られる。また X,
Y 軸を用いることにより,直線性,ひずみ測定,カーブトレーサーなど X‐Y レコー
ダーとしての用途が開ける。波形記録のためには写真装置を取り付けて使用する。二
つ以上の現象を同時に観測するには,多現象または多素子オシロスコープを用いる。
前者は1本の電子ビームを電子スイッチで時間分割し切換えを行うもので多く用いら
れる。波形の加減乗除が可能な点で特徴がある。多素子は観測対象に対応して複数の
電子ビームを発生させるものである。
特殊なオシロスコープとしては,次のようなものがある。長時間残像の得られるも
のとして,蓄積形陰極線管を使用した蓄積形オシロスコープ,メモリースコープがあ
る。これは遅延回路を併用し,単発現象の観測に適当である。サンプリング技術によ
り高速の繰返し現象を低速の繰返し現象に変換して表示するサンプリングオシロス
コープは,十数 GHz まで観測可能な点で特徴がある。ディジタル回路の動作状態を
観測するロジックアナライザー,ロジックスコープ,■周波数成分のレベルを解析表
示■する■スペクトラムアナライザー■,波形記憶とオシロスコープを一体とした
ディジタルメモリースコープなどは,いずれも■広義のオシロスコープの一種■と見
られる。またマイクロプロセッサーを導入,自動化,多機能化したカウンター付きオ
シロスコープ,マルチメーター付きオシロスコープ,操作をプログラムによって可
変,自動化したプログラマブルオシロスコープなど便利なものもある。
平山 宏之



◆スペクトラムアナライザー 〔エレクトロニクス技術〕[2004]
◆スペクトラムアナライザー〔エレクトロニクス技術〕[2004] 現代用語の基礎知識

時間軸ではなく、◆横軸に周波数◆をとり◆各周波数の成分の強度を測定◆すること
ができる機械。簡単にはラジオのようなもので、ダイヤルを回して周波数をチューニ
ングしていくと、放送電波のあるところで音声がスピーカーから出てくる。これを自
動的に精密に行うもので、もしAMラジオの帯域をスキャンしたら、横軸には500
キロヘルツ~1500キロヘルツくらいまでの間でNHK第1(594キロヘルツ、
東京の場合)、第2(693キロヘルツ)というような横軸の位置で、縦方向(強度
方向)に、鋭いピークが立つであろう。サーボなどの比較的周波数の低いところの測
定には、デジタルで処理するFFT(Fast Fourier Transform 高速フーリエ変換)
が用いられる。


◆スペクトラム拡散 〔エレクトロニクス技術〕[2003]現代用語の基礎知識
◆スペクトラム拡散(Spread Spectrum)〔エレクトロニクス技術〕[2003]

スペクトラムとは、信号をある狭い帯域の周波数でスキャンし、そのフィルタを通過
する電力の表示と考えればよい。スペクトラム拡散技術とは、伝送する情報よりも
ずっと広い周波数帯域を用いる通信方式のことであり、これはシャノンの定理により
あたえられる通信容量の式から、S/Nがどんなに悪くても(ノイズがどんなに大き
くても)情報伝送に用いる帯域幅を増加させれば誤り率を低くすることができるとい
う結果に基づく。このために従来、宇宙探査衛星からの信号通信やレーダーなどに用
いられてきたものであるが、半導体技術の進歩により、機器間接続やLANなどにも
使えるようになってきた。直接拡散(Direct sequence /Direct Spread)、周波数
ホッピング(Frequencyhopping)、チャープ変調(Chirp modulation)とよばれるも
のが主に使われる3方式である。


Wikipedia
GPSの中の一項目
送信信号

各衛星は荒い精度のC/Aコード (Coarse/Acquisition code) と高精度のPコード
(Precise code) の少なくとも2種類の信号を、直接拡散スペクトラム・コードによっ
て送信している。

■C/Aコードは1023チップ■の擬似乱数コードを使い、毎秒102.3万(正人:誤記では
ないか「1.023万」の)チップの速度で送信しているため、■1000分の1秒ごとに乱数
は一順する■。それぞれの衛星はC/Aコードに固有の拡散符号を使っているので、同
じ周波数で同時に送信しても受信時に分離する事が可能になっている。

Pコードは毎秒1,023万チップの擬似乱数コードを使い、毎週繰り返されている。通常
の運用状態ではPコードはYコードによって暗号化されてP(Y)コードを作り、有効な
暗号解読鍵を持つ解読機だけが解読できるようになる。C/AコードとP(Y)コードは
利用者に正確な時刻を伝える。

Mコードは軍用のコードでGPS信号に対する高強度のジャミング下でも運用を可能にす
る。

GPSの周波数は以下の通りである。

L1 (1575.42MHz): ナビゲーション・メッセージ、C/Aコード、P(Y)コードを
送信している。1つ目の民用信号。ブロック2R-MよりMコードを乗せた軍用信号をL1周
波数上で送信している。■新しいブロック3衛星■からL1C(L1より■高強度■)民用信
号を■混合して送信■することが計画されている。
L2 (1227.60MHz):P (Y) コードを送信している。ブロック2R-M衛星より2つ目の
民用信号L2C(L2より高強度)を混合して送信している。L2に対してもMコードを乗せて
軍用に送信している。
L3 (1381.05MHz):核爆発探知システム (Nuclear Detonation Detection
System, NDS) が使用する。
L4 (1379.913MHz):電離圏層の情報を収集して研究に使用中。
L5 (1176.45MHz):2009年に打ち上げられたGPS衛星2R-20Mより試験が開始され
た。本格的な運用は2010年以降のブロック2F衛星の打ち上げ以降となる。L1/L2に比
べて10倍のバンド幅で■3dB(2倍)■の尖頭電波強度を持ち、10倍の長さの拡散コー
ドを使い信号体系も向上させた民用の3つ目の信号。より高精度の位置測定が可能に
なる。また■人命救助■等にも活用される他、航空関係者もこれによってL2よりL5で
妨害や障害に対して効果的に対応できる。




http://www.ni.com/white-paper/7139/ja/



1. GPS信号

GPS衛星は、L1(1575.42 MHz)とL2(1227.60 MHz)の2つの周波数帯域で信号を送信
します。L1帯には、全てのユーザが利用できる標準測位(SP)コードが含まれてお
り、C/Aコード(シグネチャコードとして使用)とPコードの組み合わせとなっていま
す。

GPSデータ

GPSデータ信号は、1500ビット(フレーム)の長さを持ち50ビット/秒で送信される一
連のデータセットです。
12分半後に、全てのデータセットが送信されます。
それらのフレームはさらに、サブフレーム(300ビット)、そしてワード(30ビッ
ト)に分割されます。
各サブフレームには、受信機が正確な位置情報を提供するのに役立つナビゲーション
情報が含まれています。

satellite time情報は、衛星伝送時間と時間修正に必要なデータを合わせたもので
す。
各衛星信号の遅延情報を得るため、平均電離層データが任意の位置と時間における衛
星信号のおおよその位相遅延を受信機に提供します。

また、各衛星はephemeris、つまり正確な軌道データを送信します。
このデータは制御ステーションから受信されるもので、1時間ごとに更新されます。
Ephemerisデータは誤差なしで最大4時間有効です。
このデータを使って、特定の時間における衛星の位置を計算します。

軌道上の全ての衛星が持つAlmanacデータは、すばやく受信機を起動するのに役立ち
ます。
このデータは、全てのGPS衛星の近似軌道データです。

このデータとephemerisとの違いは、データの精度にあります。

GPS信号は、LabVIEW用NI GPSツールキットを使用してシミュレーションすることがで
きます。
詳しくは、GPS受信機テストをご覧ください。.



信号の構造

各衛星には、毎ミリ秒反復する1023ビットの疑似ランダムノイズ(PRN)からなる固
有の識別子(C/Aコード)があります。
このシグネチャコード信号は、排他的論理和式(XOR)を使ってデータ信号を変調し
ます。
その信号はさらに、バイナリ位相偏移変調(BPSK)によってL1搬送波に変調されま
す。

このシグネチャコードを受信機が使用して、ユーザ位置を計算します。



2. 位置の計算

各GPS受信機は、特定の衛星のC/Aコードを生成して、そのデータと受信中の信号の関
連性を比較します。
特定の衛星と受信機の間で相関関係が認められると、信号の遅延が計算されます(約
67 ms)。

この時間に光速を乗算して、受信機と衛星間の距離を特定します。

t_measured =t_actual + t_error

ここで t_measured は受信機が測定した遅延、 t_actual は実際の信号の移動時間、
t_error はクロックが原因の誤差です。

衛星に搭載された原子時計は高精度の同期信号を生成しますが、受信機のクロックは
そこまで正確ではありません。
衛星のクロックと受信機のクロックの速度にはわずかな誤差があるため、受信機が測
定した時間遅延は、実際の移動時間に受信機側の時間誤差を足したものとなります。
この総時間に光速(c)を乗算したものが、疑似距離(PSR)です。
各疑似距離は、ユーザから衛星までの実際の距離に、受信機のクロックによって生じ
た誤差がプラスされています。

PSR= t_measured * c
PSR= Range_actual + t_error * c
PSR=√{(X_sat-X_user)^2 + (Y_sat-Y_user)^2+(Z_sat-Z_user)^2} + t_error * c

ユーザの位置(X, Y, Z)は、4基の衛星の疑似距離を算出し、X、Y、Z、および時間
誤差について4つの別々の方程式を解くことで求められます。
衛星の位置は、受信機の視野内にある各衛星のephemerisデータとalmanacデータから
知ることができます。


3. GPSのテスト

受信機に搭載されている精度が完璧でないクロックによる誤差の他にも、GPS計測の
精度に影響をもたらす誤差の原因は存在します。
GPSのテストでは、複数の要因が信号の精度に影響します。

大気の影響

GPS信号は、光速で移動すると考えることができます。信号は大気中(電離層)を移
動するため、減速してさらに時間遅延が発生します。
データコード内を伝送される電離層データにより約70ナノ秒ほどの大気による遅延が
発生するため、残余誤差は10メートルほどとなります。
電離層情報が正確でなければ、位置の精度は低下します。

視野

視野が低下すると、受信したGPS信号の強度は大幅に減少することがあります。
L1帯の場合、衛星が供給する地上での最少信号強度は-130 dBmです。
プラスティックのような物質でも、信号の劣化の原因となります。

マルチパス誤差

受信機近くの地表面から反射された信号が、衛星から直線経路で到達した信号と間違
えられたり、干渉することがあります。
マルチパスは検知が難しく回避が困難なため、0.5 mほどの誤差の原因になります。

精度劣化操作

精度劣化操作は、地上の監視ステーションから制御します。
C/Aコードを時変信号(極めて低周波)で意図的に偏向させ、受信機が生成するC/A
コードと受信したC/Aコードの相関関係を低下させます。
信号の周波数を低く保つと、数時間に及ぶ計測を平均化しない限り意図的な誤差は平
均化されません。

人為ミス

制御セグメントから送信されたデータの誤りや、受信機(ハードウェア/ソフトウェ
ア)のエラーなども、位置の誤差の原因となります。
これらのエラーによって、数メートルから数百キロメートルの誤差が生じることがあ
ります。


4. その他のナビゲーション規格

現在ロシアと欧州連合(EU)では、GPSに代わる規格の開発を進めています。
それぞれGLONASS(ロシア)、GALILEO(EU)というシステムで、いずれも米国のGPS
規格を補完する目的で開発されたものですが、GPSに代わるローカル規格となってい
ます。

5. 規格に対応したNIハードウェア

ナショナルインスツルメンツでは現在、PXI-5671 RFベクトル信号発生器(デジタル
アップコンバータ付)、PXI-5661 RFベクトル信号アナライザ(デジタルダウンコン
バータ付)、PXI-5690 RFプリアンプを提供しています。これらのデバイスをともに
使用することで、記録したGPS信号を研究やテストの目的で再生することができま
す。GPS受信機テスト向けのNI製品に関する詳細については、GPS受信機テストを参照
してください。

ユーザ事例

Averna社のRF信号記録・再生システムは、NI PXIデバイスを使用して、データをディ
スクにストリーミングしてRF信号(GPSなど)を記録します。実際のGPS信号を使うこ
とで、完璧でない現実的な条件下でGPS受信機の精度をテストすることができます。

ダイナミック信号集録デバイスは、通常多チャンネルの監視システムからなり、それ
らのシステムは数百メートル以上離れている場合があります。このような場合は、
GPSを使用して時間同期を行うのが簡単なソリューションです。リモート同期の詳細
については、DSAデバイス用GPS同期アーキテクチャを参照してください。







Wikipedia
GPSの中の一項目
送信信号

各衛星は荒い精度のC/Aコード (Coarse/Acquisition code) と高精度のPコード
(Precise code) の少なくとも2種類の信号を、直接拡散スペクトラム・コードによっ
て送信している。

■C/Aコードは1023チップ■の擬似乱数コードを使い、毎秒102.3万(正人:誤記では
ないか「1.023万」の)チップの速度で送信しているため、■1000分の1秒ごとに乱数
は一順する■。それぞれの衛星はC/Aコードに固有の拡散符号を使っているので、同
じ周波数で同時に送信しても受信時に分離する事が可能になっている。

Pコードは毎秒1,023万チップの擬似乱数コードを使い、毎週繰り返されている。通常
の運用状態ではPコードはYコードによって暗号化されてP(Y)コードを作り、有効な
暗号解読鍵を持つ解読機だけが解読できるようになる。C/AコードとP(Y)コードは
利用者に正確な時刻を伝える。

Mコードは軍用のコードでGPS信号に対する高強度のジャミング下でも運用を可能にす
る。

GPSの周波数は以下の通りである。

L1 (1575.42MHz): ナビゲーション・メッセージ、C/Aコード、P(Y)コードを
送信している。1つ目の民用信号。ブロック2R-MよりMコードを乗せた軍用信号をL1周
波数上で送信している。■新しいブロック3衛星■からL1C(L1より■高強度■)民用信
号を■混合して送信■することが計画されている。
L2 (1227.60MHz):P (Y) コードを送信している。ブロック2R-M衛星より2つ目の
民用信号L2C(L2より高強度)を混合して送信している。L2に対してもMコードを乗せて
軍用に送信している。
L3 (1381.05MHz):核爆発探知システム (Nuclear Detonation Detection
System, NDS) が使用する。
L4 (1379.913MHz):電離圏層の情報を収集して研究に使用中。
L5 (1176.45MHz):2009年に打ち上げられたGPS衛星2R-20Mより試験が開始され
た。本格的な運用は2010年以降のブロック2F衛星の打ち上げ以降となる。L1/L2に比
べて10倍のバンド幅で■3dB(2倍)■の尖頭電波強度を持ち、10倍の長さの拡散コー
ドを使い信号体系も向上させた民用の3つ目の信号。より高精度の位置測定が可能に
なる。また■人命救助■等にも活用される他、航空関係者もこれによってL2よりL5で
妨害や障害に対して効果的に対応できる。



http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BD%8D%E7%9B%B8%E5%81%8F%E7%A7%BB%E5%A4%89%E
8%AA%BF
wikipedia
位相偏移変調

変調方式
アナログ変調
AM | SSB | FM | PM

デジタル変調
OOK | ASK | PSK | FSK | QAM | APSK
DM | MSK | CCK | CPM | OFDM

パルス変調
PWM | PAM | PDM | PPM | PCM

スペクトラム拡散
FHSS | DSSS

関連項目
復調

位相偏移変調(いそうへんいへんちょう)もしくは
位相シフトキーイング(英語: phase-shift keying, PSK)は、
基準信号(搬送波)の位相を変調または変化させることによって、
データを伝達する、デジタル変調である。


概要

どんなデジタル変調においても、デジタルデータを表現するために、有限数のはっき
りした信号を使う。
PSKでは有限数の位相が使われ、それぞれがバイナリビットの特有のパターンを割り
当てられる。
通常、それぞれの位相は等しい数のビットを符号化する。
それぞれのビットのパターンは、特定の位相によって表現される、シンボルを構成す
る。
特に変調器で使用されるシンボル-セットのために設計される復調器は、受信信号の
位相を明らかにし、それが表すシンボルへそれをマッピングする、このようにして最
初のデータを取り戻す。
これは、受信信号の位相を基準信号と比較することができることを、受信機に要求さ
れる、そのようなシステムはコヒーレント(英語: coherent)と名づけられている
(CPSK)。

また、波の位相を「決定」するためにビットパターンを使う代わりに、指定された量
を変えて使う事ができる。
復調器は、受信信号から位相それ自体でなく、受信信号の位相の変化を確認する。
この仕組みは連続した位相の違いに依存するので、差動(差分)位相偏移変調
(DPSK)と呼ばれる。
DPSKは、受信信号(ノンコヒーレント)の正確な位相を決定するために、基準信号の
コピーを受信器が持っている必要がないため、通常のPSKよりもかなり実行しやす
い。
そのかわり、DPSKは復調時の誤りを生じやすい。
考慮している特定のシナリオの正確な条件は、どの仕組みが使用されるか決める。

序論

デジタル信号の伝送で使用される、主なデジタル変調技術は、次の三種類である。

振幅偏移変調
周波数偏移変調
位相偏移変調

全て、データ信号に応じて、基準信号、搬送波(通常シヌソイド)の一部の特性を変
化させることによってデータを伝送する。 PSKの場合、データ信号を表すために位相
を変化させる。 この様にPSKで信号の位相を利用するためには、以下の二つの方法が
ある。

情報を伝達する信号の位相自体を見る方法。この場合、復調器は受信信号の位相
を比較する基準信号を持たなければならない。
情報を伝達する信号の位相の「変化」を見る方法。すなわち、位相の差を判断す
る。この方式の一部の構成では、基準搬送波を必要としない。

PSKを表現する便利な方法に、信号空間ダイヤグラムがある。 これは、同相の信号を
実数軸に、直角位相の信号を虚数軸にとったガウス平面上に信号点を示す方法であ
る。 垂直な軸におけるそのような表現は、簡単な実現に適している。 同相軸に沿っ
たそれぞれの信号点の振幅はコサイン(またはサイン)波を変調し、さらに直角位相
軸に沿った振幅はサイン(またはコサイン)波を変調する。

PSKでは、選ばれる信号点は、通常円のまわりに、均一の角度間隔で配置される。 こ
れにより、隣接点間の位相距離を最大にし、干渉に対する耐性を最大にする。 それ
らの点は全て同一のエネルギーで送信が可能であるように、円上に配置される。 こ
の方法によって、それらが表す複素数のノルムは等しくなり、コサインとサイン波に
必要となる振幅も同じになる。 いくつの位相を用いても良いが、一般的な例とし
て、二つの位相を使用する、二位相偏移変調や、4つの位相を使用する四位相偏移変
調が存在する。 伝達されるデータは通常バイナリであるので、PSKは通常、2の累乗
である信号点の数で設計される。


用途

比較対象として挙げられるQAMと比較すると、PSKはその単純さのため、既存の技術を
用いて広く利用されている。

最も一般的な無線LAN規格IEEE 802.11b[1][2]は、要求されるデータ転送速度に応じ
て、様々なPSKを組み合わせて利用している。
1Mbit/sの基本速度では、DBPSKを使用し、
拡張された2Mbit/sの速度では、DQPSKが使われ、
5.5 Mbit/s と11Mbit/sのフルレートでは、QPSKが利用される。このとき、CCKも併用
される。
高速無線LAN規格IEEE 802.11g[1][3]では、6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 そして 54
Mbit/sの8つのデータ転送速度を持つ。
6、9Mbit/sのモードではBPSKが、12、18Mbit/sのモードではQPSKが、残りの4つの高
速なモードでは、QAMが利用される。

その単純さのため、BPSKは低コストの受動的な送信機に利用され、ISO14443を満たす
RFIDに利用されている。
このRFIDは、生体認証パスポート、クレジットカードやその他の用途に利用されてい
る。

ブルートゥース2は、低いレート(2 Mbit/s)ではπ / 4-DQPSKが、2台の装置のリンク
が十分に強いとき高いレート(3 Mbit/s)では8-DPSKが使われる。
ブルートゥース1はガウス最小偏移変調で変調され、バージョン2では、どちらの変調
方式を選択するかにより、より高速の転送速度を出すことができる。


二位相偏移変調 (BPSK)

BPSKにおける信号空間ダイヤグラム

BPSK(英語: binary phase-shift keying)はPSKで最も単純な形式である。
これは180°分離された2つの位相を使い、「2-PSK」とも呼ばれる。
信号点がどこに置かれるかは必ずしも特に重要ではなく、そしてこの形ではそれらは
実軸において0°と180°に示される。
この方式は、誤った内容に復号されるには、致命的なほどの妨害波が必要であるた
め、全てのPSKの中で最も強力なものである。
しかし、図にあるように1シンボルあたり1ビットのみの変調が可能であるため、帯域
幅が限定されている場合高速のデータ転送には不適切である。








以上、次の事がら説明した。

1.反転前後でデータ採取する
・体躯・GPS共にでも良い。し、GPSだけでも良い。
・暖機時間を含める
・図1 全体フローチャート図

2.反転前後での代表値(y1, y2)を規程する方法で抽出する
・within cosequtive 10 sec, max ( min (signal_strength within consequtive 5 sec) )
・図1 全体フローチャート図

3.衛星領域判定ルーチンにあてはめる
・図1 全体フローチャート図
・図2 衛星領域判定ルーチン図

具体的に衛星図と反転前後の身体と受信機の関係を図示して説明した
・図3 上空の衛星と反転前の身体と受信機の関係の概念図
・図4 上空の衛星と反転後の身体と受信機の関係の概念図


なぜ、上記の方法で直接波と「体躯端点諸回折波の重ね合わせ波」を識別出来易いかを、説明した。
・体躯端点回折波の特性
・体躯端点諸回折波の重合波の特性
・GNSS受信機の同期獲得、同期保持の仕組
・図5 early correlator output、
図6 late correlator output 、
図7 composit correlator function 、
図8 ontime correlator output
・GNSS受信機の同期獲得、同期保持が苦手とする干渉波について
・GNSS受信機の同期獲得、同期保持が苦手とする干渉波が入ってきた時の挙動(図10 直接波と回折波の信号強度の経時変化の例)


図9
|
| . . .
| ...... ..... .. ... .. ......... ...... .... direct wave (typical)
| . . . .
|
|
| . . .
| ..... ..... . ... ... .... .. ... .... .... diffraction wave (typical)
| . . . .
| . .
| . . .
|
|
+――――――――――――――――――――――






従来技術(高橋)との比較
--------------------------------------------------------------------------------------
従来法(高橋) 提案法(高橋)
--------------------------------------------------------------------------------------
姿勢1data採取 o o

姿勢2data採取(※) - o

代表値化 単純 信号強度y1そのまま y1=10consq_max (5conseq_min(姿勢1での信号強度系列))
y2=10consq_max (5conseq_min(姿勢2での信号強度系列))
代表値による
存在領域判定routinA 単純 閾値比較 y1≧Thsld 単純 閾値比較 max(y1,y2)≧>v(直接波候補条件、ICD最低保障値)
(閾値Thsld設定に複雑さ)(閾値設定は単純ICD)
(個体毎要 予備実験) (個体別予備実験は必ずしも無くても可か)

代表値による y1-y2 ≧d or y1-y2 ≦ -d
存在領域判定routinB -

存在領域判定の結果 2択(存在判定orそれ以外) 3択(領域1、領域2、それ以外)
4択(領域1、領域2、地物遮蔽、それ以外)
4択(領域1、領域2、境界領域、それ以外)
5択(領域1、領域2、地物遮蔽、境界領域、それ以外)
(境界領域を領域1、領域2と背反とする必要は必ずしも無く矛盾のない事の確認や参考として用いても良い)
(受信機の能力に応じ、3択だけを出力し、4択や5択はoptionとして上級者が研究的な用途に用いても良い)
--------------------------------------------------------------------------------------
※これは方位限定結果の重ね合わせ目的だけの為の任意角度の転回後の再採取(これは、従来法でも、提案法でも可能であり、共通の重要な美点の一つである)とは異なる概念であること、については、ご了解済みとは思うが、念のため注意されたい。

上記以外の処理は、以前出願し特許登録された、高橋特許明細書○○と同じの処理となる。即ち

○衛星番号を、介して、各衛星の存在領域を、衛星方位角(数値)と紐付ける。
○領域1に存在判定された衛星sat1は、X-90 < az(sat1) < A+ 90 等と表現出来る。(なお、この不等号による方位角表記法は、高橋特許交差型、○○、に詳しい)
○衛星2に存在判定された衛星sat2は、X+90 < az(sat2) < A- 90 等と表現出来る。
・領域1に存在すると判定された衛星satの方位角 az(sat1)°
・領域2に存在すると判定された衛星satの方位角 az(sat2)°
・姿勢1の主ビーム方向を方位角X°
・姿勢2の主ビーム方向を方位角X+180
○そうした表記を変形していくことで、Xの方位限定を果たすことが出来る。
○その手続きについては、高橋特許、○○、に詳しい。

○領域1の、半円の領域において、円環数列を形成するとして、方位限定を行って、も良い。
○領域2の、半円の領域において、円環数列を形成するとして、方位限定を行って、も良い。
○それらの重ね合わせによって、方位限定を行って、も良い。

○4択や5択は、受信機の予備実験によって実現可能ならば実施すればよい。
optionとしても良い。
方位限定の正確さが高まるようなら用いれば良い。
それでなければoptionとしておけばよい。
つまり弁別能を下回ったことを、どう見るかによる。
弁別能を下回ったことを、慎重に、無情報を見るならば、それでも良い。
そうではなく、「弁別能を下回ったことを、弁別の裏、背反事象と見ることが出来る」と日常的使用で確信できている
受信機ならば、「弁別の裏として使」えばよいのである。
それは、かなり確率で可能であると思われる。
しかし余りに廉価な受信機のモデルの場合には、個体ごとの個性との相談となることもあるかとは思われる。








従来技術(メルコpatentappli)との比較
----------------------------------------------------
従来技術(メルコ) 提案技術
----------------------------------------------------
回転 必須 不要
----------------------------------------------------
回転機構 ほぼ必須(重量・嵩張)
(高故障性)(遭難時
等に向かない)
----------------------------------------------------
体躯運動 時に回転(集中力必要) 反転のみで楽(眺望を楽しめる)
追加遮蔽版 必要(重量・嵩張) 不要
表面化してい あり((1)同期外れ由来 なし(対策済み。
ない欠点 低減(2)遮蔽由来低減の 時間を相応に掛け
識別困難→超低速回転 (1)(2)の弁別も視野に実施。
かstepping停止しての それでも時間掛りすぎぬ為
啓示変化見る措置が要。 反転のめで済ませるideaが
よって時間かかる筈。) 秀逸。)
----------------------------------------------------
発展性 無し 有り(任意角度の転回後の
取得結果の重ね合わせで
一層の精緻・狭角化可能)
----------------------------------------------------
時間要 極小の判定が必要で
時間掛るはず
(上記(1)(2)の識別
も含めねばならぬ為
なおさらに時間掛る)

用途 停車中の車等には良い 車には向かないやもしれぬが
適不適 やもしれぬが山岳遭難 人には向く。山岳でも、海洋でも
時想定では嵩張りすぎて
形態性が悪く現実的でない。
回転部があるのも凍結の
心配があり現実的でない。
海洋漂流中も動力を要求
しすぎて現実的でない。
砂漠でも重量が増え
現実的でない。)

----------------------------------------------------



--------------------------------------------------------------------------------------
三菱方式 提案法(高橋)
--------------------------------------------------------------------------------------
遮蔽部分 特定狭方位のみ遮へい 1/4天球全体を一括遮へい
--------------------------------------------------------------------------------------
判定 極小値(値の計時的増減 強弱の検出のみで済む(値のみ)
傾向の変化)の検知
--------------------------------------------------------------------------------------
回転 要・定速回転 反転のみで済む
人体ならその間集中力必要
駆動機構ならモータ機構必要
(要電力・要故障/氷結/砂塵
防水等の追加的対策。
遭難災害等対応救援に不適)
--------------------------------------------------------------------------------------
回転機構 必須 人さえ居ればOK
回転機構自体の 正対・反対を眺望する仕草のみでOK
重量、嵩張、耐故障性気遣 (周囲状況の冷静な観察で冷静さを
価格、時間所要、 回復することに役立つ。疲労回復
人間が代替するなら にも役立つ。)
集中力と時間の損失と消費
(遭難状況の悪化) (崖や巨岩や大樹や山腹や航空機ヘリ
船舶等代用地物でもOK)
--------------------------------------------------------------------------------------
境界領域 非対応 対応
存在衛星
--------------------------------------------------------------------------------------
欠点 1. dropが観察された場合に 左記のようなことを織り込み済み 自然な同期はずれなのか 同期はずれが短時間起きるも
遮蔽が起きたからなのか 直接波のときのそれと、
区別がつかない(はず) 回折波とときのそれと、は
頻度も深さも後者が強い、を
1.1 その区別をつけようと 前提しているし、長く時間とっている
すると相応の時間を要す だからこそ、それ以上長く時間とらぬ
はずである。同期はずれ という意味で、反転のみにしてる
を同期はずれと理解し 反転をして、確実にした1setデータで
吸収させるために、 さらに欲しければ、転回して
各角度での時間をそれなりに another set dataをとれば良い。
長くすることが必要なはず 左記はそれなしにやろうとしているので
である。そうであれば 各データに不確実さ(遮蔽dropなのか直接波での
反転方式のほうが分がある) 自発同期はずれdropなのか)が生じるはず
--------------------------------------------------------------------------------------




利便性だけに焦点を絞った比較
--------------------------------------------------------------------------------------
三菱方式 提案法(高橋)
--------------------------------------------------------------------------------------
ぐるりと一周 ぐるりと一周低速で
ゆっくり(早くすると ゆっくり回る神経使う 必 要 な し
自発同期外れと区別つかぬ為) (周りたければ回ってもよい)
低速で、等速度で
一周回さなければ
ならない
(神経使う)
--------------------------------------------------------------------------------------
反転させるだけでは 反転させるだけで、
ほとんど何も 上空衛星のほとんどすべての情報得られる。
情報得られない

(反転前後の1衛星の信号強度 それは身体というのがちょうどよいものであるから。
の比較をしても、その比較が、 1.適度に、遮蔽・吸収する(電子レンジ連想でわかる)
意味が得られる程度に、 2.適度に、回折するが、端点が遠い部分近い部分あり
遮蔽板が大きくないことが 高行路差が多様にじゅうちょうするので自己相関低いPseudo Random Noise Code 一つの理由かと。うーん、違うか。
うーん、違うな。微妙すぎて GoldCodeを弱めあう。から。アンテナ中心で。肩口と体側と頭部、腿部、足部。
3.身体は常に自分とともに行動して存在している。必ず自己調達可能な重要な資産。その有効利用。
判定がつかないはずである。うん、 4.対軸周り反転は最も簡単な動作で体力消費も少ない。時間ロスも少ない。
これだ。回折波行路差はほとんどない。5.しゃがんででも実施できる。体力回復、危険回避、冷静な精神状態の回復に寄与する。方位獲得も同時で生存への活路を開くに利益大。
直接波と回折波の差異だけだ。) 6.体側近辺の方位角ににある衛星からの受信も判別可能となる。
ちょっと苦しいかな。
だから、ようするに、私の
反転方式を身体でなくて、
三菱のあのハスの花びら1つみたいの
で実現できる程度の差が出るかどうか、
が一つの焦点か。それと、

あ、わかった、あのハスの花びらみたい
のの、脇、だった場合は、
反転前後で、まったく
区別つかない。

あ、わかった、あのハスの花びらみたい
のの斜めに衛星があった場合も、
直接波と回折波と混交して、
反転前後で、かなり
区別つかないはず、

さらに回転部を駆動するためには
電源も必要である。電源はそれなりの
重量が必要。氷点下ではほとんどの
電池は機能しないか極めて短命になる。
LiIonは除く。しかしLiIonは高価である。
実際にはそのためだけに持参するというのも
管理が煩雑になり、いざなる遭難時に、
電池切れという事態もある。その場合は
それまでの運搬の体力消耗に貢献していた
という本末転倒になりうる。
--------------------------------------------------------------------------------------
遮蔽板・回転機構という 特殊な遮蔽板・回転装置の追加的携行一切不要。
本来不要な付属部品の携帯が 身体だけがあればよい。
必須となってしまう。
ザックの中で嵩張る、

低温時は氷結して固着する危険。
いざなるときに使えない可能性大。
(温帯での自動車では良いかもしれぬが、)

極地や高山などの環境では、
いざなるときには、低温氷結して
固着し使えない(そのうえかさばるし
重量は増して使われなくても、
体力をそれまでの運搬で奪ってきている
というほんまつてんとうが起こりやすい)

砂塵の多い砂漠地帯でも、回転部に入り込んで
固着が起こりやすい。その場合でも、
(そのうえかさばるし
重量は増して使われなくても、
(体力をそれまでの運搬で奪ってきている
というほんまつてんとうが起こりやすい)


--------------------------------------------------------------------------------------
右記のような利点は生じない 一定時間の静止と、その後の反転で同時間の静止
は眼が体躯の片側についている存在であるため
一定時間の片側の景観の眺望を得ることと、その後
同時間のの反対側の景観の眺望を得ることになる。
すなわち、遭難状況において非常に有意義な意味を持つ。
それは、見晴らしの良い稜線等で行われることが想定されるため、
(1)周囲360度方向の景観情報を得ることになる。
天候の方角的偏り(雲の偏りや時間的推移や晴れ間の出現や消失、
雨雲の接近や離散、時間経過も含む。遠方の山岳に映る豪雨の雲影
や晴れ間の光の差し込みなども見るであろうし、それらの時間的推移
も得ることになろう。これらは遭難状況で有利に作用する)
(2)地物景観の取得。同定。実はよく知っていた景観であっても
見る角度が異なってあせっていると同定できぬことがある。それを
ゆっくりとぼうぜんと見ているうちにふと気づくことがある。それを
手掛かりに連鎖的にすべての地物(サンザ)同定につながることもある。
これらは遭難状況で有利に作用する)。
(3)特段の作業を要さずとにかく一定時間の休息ともなる。
それが疲労を減少させ、自身が持っていた飴玉等の冷静な摂取等で
を併用するなどのことも可能である。それによる血糖値の回復は
エネルギーとしての体力や気力の回復となるだけでなく、頭脳へも
血流にのってブドウ糖が供給され冷静な判断力が戻る場合もある。
それには休息の開始や摂取の開始から吸収まである程度の時間がか
かるものであるから、本方法程度の時間を費やすことは正確さの
確保と、疲労の回復、冷静な精神の回復に有利に働く。
(4)いざなれば、時間のカウントも、機械的に行うばかりでなく、
飴玉を用意し、その飴玉をなめ終わるまで、を片側、反転して
別の飴玉を用意し、その飴玉をなめ終わるまでを、反対側としても酔い。
その際は、当然なめ終わるまでが、1分など自身の規定した時間になるように
調整した飴玉を用意しておけばよいのである。包丁で切ることが容易にできる。
、 その際は、最後の10秒(あるいは30びょうなど任意)を用いることにする
などと取り決めて、反転時は、回転センサで検出するか、押しボタンで通知
するなど好きなように設計すればよいのである。
--------------------------------------------------------------------------------------





実施の形態の、合理性について、説明する。(逐条解説風に)

○身体ごと、反転するのは、体軸周り反転(回転)は体力消耗が殆ど無くて済む為である。
稜線漫歩ではupdownが激しく並行移動は激しく体力と時間を消耗し、また滑落、雪庇ふみ抜き、転落、いしぐるま捻挫、重量背負い荷負担等危険がある。
海洋で漂流中でははそもそも並行移動できない。出来てももといた位置を目視で確認できないため意味がない。
砂漠では並行移動は激しく体力と時間を消耗し、またももといた位置を目視で確認できないため意味がない。水分等も消耗する。数人居ればばらばらになる。
ばらばらにならぬためには数人が同時に移動し、体力を消耗する水も消耗するという無意味なことをする必要がある。

○「連続X(10)秒間のうち「連続Y(5)秒間の内受信強度の最小値」の最大値■」とするのは、次の為である。
5シリーズの最適な状態では直接波はあまり同期中心ずれや外れはないはずである、
一方、5最適な状態を選んでさえ回折波は直接波よりは同期中心ずれや外れの可能性が高い、
その比較で、差が大きくデフォルメされて得られる。
○その意味では、95%タイルや90%タイル等でも良い。
○そもそも同期中心ずれや外れでなく、平均値等でも十分差は明らかとは思われる。が、念のため上記とする。




























-------------------定義-------------------
なお、回折[英仏 diffraction 独 Beugung]とは次を指す。

電磁波や音と言った波動に特有な現象で、波動が障害物の端をかすめて通過して伝播する時に、その後方の影の部分に侵入する現象を回折(diffraction) と言う。

言い換えると、電磁波や音が障害物などをかすめたとき幾何学的に直進しないで,影の部分にまわりこむ現象を回折と言う.
波では一般的におこり,粒子と区別される特徴の1つである。

回折現象が著しいかどうかは,波長と障害物の大きさの関係によって決まる。

障害物の大きさが波長に比べて大きいときには回折現象はあまり顕著でなく、直進現象が顕著にく見られる。
言い換えると、障害物の寸法にくらべて波長がきわめて小さいときは,回折のおこる領域が狭く,幾何学的な影の境界がわずかにぼけるだけで、あまり問題でない。

逆に,障害物の大きさが波長に比べて小さいときには,回折現象は著しくなり,同時に直進現象は目だたなくなる。

GPSのL1帯である1.5GHzの波長は19cm程である。

よってビルディングや山の遮蔽を利用したときには、回折は、問題とならない。

ただし、人体を利用したりしたサイズでは、回折は、問題となる。
-------------------定義-------------------






---------------呼称--------------------------
イメージに基づく呼称は以下とする。と解り易い。

大小 直接波・回折波関係。
すなわち、相補的関係にある衛星信号。
両者の大小関係が受信機で識別される。
かつ、
受信強度のICD最低保障値をどちらかの代表値は上回る。

混混 境界帯にある衛星信号。
姿勢反転しても両者の大小関係が(受信機の解像度を下回った等の理由で)識別されない。
かつ、
受信強度のICD最低保障値をどちらかの代表値は上回る。

微微 地物遮蔽状況にある衛星信号。
姿勢反転しても受信強度変化が認めらない。
かつ、
ICD最低保障値をどちらの受信強度も下回る。

---------------呼称--------------------------




---------------応用----------------------------
(転向して2セットして重ね合わせ)
前記を重ね合わせることも可。
---------------応用----------------------------






------------間に人体が挟まった--------------------
本稿は送信部と受信部の間に人体が挟まった場合のことを考察するが

GNSSの宇宙部分という現在運用されている宇宙空間等の送信部と、
GNSS受信機という現在広く普及している受信装置を前提として、
両者の間に
積極的に体躯を介在させた場合と、介在させない場合の、
受信状態の差異を
(受動的にではなく、)
積極的に方位情報取得という
本目的の為に、
反転という行為で、(体軸周り回転という体力消耗の少なく、時間消費の少ない、危険も少なく、簡易で迅速で安全安全で楽な、動作で)
敢えて発生させ、
その結果を巧みに活用して、
方位情報取得という価値を新たに創造し、
医療救命、人命救助、災害救援、遭難救助、極地踏査、登山活動、海洋活動、砂漠活動、自然調査踏査活動、文化観光支援、国際交流、調査活動等に役立てんとするものである。方位情報取得ということ自体、筆者によって提案されてきたものである為、
このような着眼点を持つ研究は本研究の他に存在しない。
------------間に人体が挟まった--------------------




ーーーーーーーーーーーー有用な場面の例についてーーーーーーーーーーーーー
ビルや山などを背景にした場面では、遮蔽は完璧に近くなるため、問題は圧倒時に小さくなる。
回折波が回り込みということはほとんど問題にならないケースが多い。
これは1.5GHz程度が多い、GNSSの周波数、即ち、波長に関係している。

しかし、
縦走においては、
稜線漫歩が重要となり、その時間は長い。
トラバースの際に山腹を活用できれば良いが必ずしもそう出来ない場合もある。
稜線が最も安全である場合も多いのである(八ヶ岳赤岳周辺、北アルプスの稜線部等はそれに該当する)。
また、高原状の台地でも同様である。(八ヶ岳美ヶ原・霧ヶ峰等がそれに該当する)

そこでは、適切な遮蔽物が見つからない。
人体による伝搬路遮へいの効果を活用することは多大な効果を奏する。
理由は、特に持参物や地物を探索せずとも、必ず自分の身体はそこに有って活用可能であるからである。
(もちろん、他人の身体でも良い。共同しても良い。それらは後に議論することになろう。)


このような場合、測位信号の、人体による伝搬路遮へいの影響が大きいと考えられる。
このような場合、遮蔽部端部における回折波が主要な伝搬メカニズムとなる。

ーーーーーーーーーーーー有用な場面の例についてーーーーーーーーーーーーー
















以上で十分と思うが、以下には、念のため、全体像を記しておく




##《##0016##》##

上記平面アンテナ1としては、便宜上GPS衛星システムで用いられている右旋円偏波
(Right Handed Circular Wave) に対して半球のビームパターンを備えるものを用いる。
GNSS(Global Navitaiton Satellite System(s))或いは
NSS(Navigation Satellite System(s))或いは
RNSS(Regional Navigation Satellite System(s))用のアンテナであれば良く、
GPS(USA)に限らず、GLONASS(Russia), Galileo (EU), Compass (China), INRIA(India), INPI (France)、QZSS( Japan) , India sat (India), Brazil sat (Brazil) 等の測位衛星システムの使用者側機器用アンテナ又はそれらの共用受信システム用アンテナであれば任意のもので良い。平面アンテナでなくても良い。このことは既に述べた。

半球ビームを持つアンテナパターンのことを稀に文献によっては無指向性と、表現しているものがあるが、
無指向性とは正確には等方性(isotropic)の意である。よって以下では半球のビームパターンを形容する用途に無指向性との語を用いない。

上記平面アンテナ1は大地に垂直に立てられているので、半球のビームのうち、半分は大地を向いており、使われていない。
そして残りの半分は、上空への感度を持っている。




##《##0017##》##

このように平面アンテナ1を大地に垂直に立てると、平面アンテナ1の実質上の覆域は、図1に示されるように、
ある大円の一部である半円を境界に上空を二つに割った状態の片側と一致する。

この大半円は、平面アンテナ1による上空覆域6とそれ以外の上空との境界となる大半円7である。

言い換えると、平面アンテナ1は、図1中のGPS衛星Aが存在している上空4分の1天球を、
■追記■ (そこに存在する衛星から送信される信号の直接波を受信する、との意味で)覆域とし、

図1中のGPS衛星Bが存在している上空4分の1天球を
■追記■ (そこに存在する衛星から送信される信号の回折波を受信し得る、との意味で)
覆域とする可能性がある。

■追記■なお、前記のGPS衛星Bへの言及では、巨大ビルや山岳でなく、身体程度の寸法の遮蔽であれば、体躯の左右端等から回折してアンテナ1に到り受信され得るとの意味で、回折波という語を用いている。




##《##0018##》##

GPS衛星から発信されている測位用の電波(L1波)は、1.5GHz付近のマイクロ波の周波数帯を使用する。


しかし、1.5GHz付近のマイクロ波の周波数帯を使用するため ■波長19cm程であり、身体体躯■程度の寸法の遮蔽物による
■回折■は、ある程度、生じる。

ほかのGNSSやRNSS等のマイクロ波も、■ビルディングや山岳地形■のようなサイズのものでは安定した遮蔽がなされるが、
■身体■体躯程度の寸法の遮蔽物による回折はある程度生じる。

GPS用の平面アンテナ1の上空覆域6内にある
GPS衛星Aからの信号には、
受信強度も強く、信号歪みも少ない■直接波■を受信するため
同期獲得も同期保持も安定して同期できる。

平面アンテナ1の上空覆域6内にないGPS衛星Bからの信号には、
受信強度も強く、信号歪みも少ない直接波については、
同期できない。

ただし、既述の理由により、平面アンテナ1の上空覆域6内にないGPS衛星Bからの、■回折波■に同期できる可能性がある。
即ち、■体躯端点で回折(時に多数回回折)■して入射出来ることがあるのである。

しかし、アンテナの主ビームの方向から90度方向への感度は
それ以外の方向に比べて、他の向きよりも、低い、ことが、一般的である。
そこで、既に■数dBの損■が入る。

それは特段の問題を生じないことに加えて、直接波と回折波を弁別することを主眼とする本提案には若干、■有利にさえ作用する。

回折波は、直接波よりも、回折損(回折減衰)の分だけ、信号強度が小さい。

かつ、時間的安定性が低い。

よって、同期獲得の困難さ、及び同期保持(Tracking、同期追跡)の大きな困難がある。

これは
同期外れによる同期獲得手順のやり直しによる信号強度の暫時の大幅な低下、
及び、
同期の中心のずれによる相関器出力の急減、即ち、信号強度の急減
が頻繁に生じる
ことを意味している。

この理由は、
■体躯端点からの諸回折波が複合された波には
■光学的行路差を異にする様々な回折波を含んでおり、
即ち、
■位相が様々に異なる、信号強度も大小ランダムとも言うべき多様な回折波が、重なったものがアンテナでは観測される実体であるので、
■チっプレベルの位相(波形)も、仮にオシロスコープで観測したとしても、綺麗な矩形では観測されず、相応に歪む、為である。

チっプレベルの位相(波形)が、綺麗な矩形では観測されず、歪む、ことは
同期獲得機構では、同期の獲得に、困難が生じ、同期獲得迄の時間も直接波より、長くかかり勝ちとなる。
例えば、同期獲得機構には、sequential searchがあるが、これはそもそも時間が掛る欠点があった。
それが、チップレベルの位相(波形)の歪により、一層、長い所要時間を要することになる。
よって、必然的に、同期獲得に至るまでの信号強度の小さい時間の割合が長くなることに繋がる。
それが観測されることとなる。

更に、同期保持機構では、その困難は更に大きな影響を与える。
即ち、チっプレベルの位相(波形)が、綺麗な矩形では観測されず、歪む、ことは
early codeとの相関と
late codeとの相関と
の差分として活用される所謂
Sカーブも、相応に、歪むことに繋がる。
Sカーブが歪む事は、
同期保持(tracking)が出来にくくなることを意味する。

Sカーブが対応できる、範囲外にずれが至れば、最早収束は出来ず、発散する。
こうして同期が外れる。
すると、同期獲得を最初からやり直し、ということになる。
これは、信号強度の急減に繋がる。

あるいは、Sカーブの傾きが緩くなり、中心を得にくくなり、
同期が外れないまでも、同期の中心からずれることで、
相関器出力が急減し、
これも、信号強度の急減に繋がる。

このように GNSSで用いられる、Spread Spectrum通信方式の Direct Spread方式では、
直接波に比べて
回折波は、
信号強度の急減が頻繁に観測される、
という特徴的な結果が
見られる。

これが姿勢1と姿勢2とどちらで観測されるか、に依拠すれば
すなわち、
どちらが直接波かどちらが回折波か
を判断出来る。





予備実験の結果、
本稿の既述の枠組みにおいて、身体体躯の端点から回り込む、
諸回折波が複合的に加算されて、アンテナに至った場合、
直接波の場合に比べての、
回折損(回折減衰)は
6.9dB。
である(DとI、IPS5000)。
なお、この時の代表値は「within 10 consequtive sec, max of "min signal strength within consequtive 5sec" 」 である。
なお、この時の実験枠組みは、「10分間回転陸橋実験、6 degree/10sec、IPS5000 with magnetic compass
201308下旬、雨上がり、日曜、夏季休暇後年休連続取得期間中」である。
なお、この時は、見切れて、左後方20度、50度仰角であった。衛星番号Cであった。衛星絶対値方位角は80度位だったと記憶する。
なお、身体左右に特別な物質を垂直に特段には装着してはいなかった。
なお、胸部背面にもう一組、IPS5000を装着していたが其方はデータは採取が接触不良で途切れ失敗した。
なお、この時には他にもこのような予備実験データの取得が出来る可能性がある。精査すれば出てくる可能性ある。
なお、この時には、もう1セット実験もした。mhの電話を貰った実験である。





従って、ある衛星について、
第一姿勢と第二姿勢で記録された受信状態の比較(信号強度の比較)、
を元に、GPS衛星A、GPS衛星Bの存在領域を判定することができる。

ただし、その差異を弁別できる信号強度の解像度を有することはもちろん前提になる。(今日では廉価な民生用GPS受信機と言えどその要件を満たすものは多数入手可能であることは喜ばしい。また国際的なGNSSの整備や新規計画の活性化で、またわが国の、地理空間情報活用基本法等法整備の良い影響で、
またEUのgalileoや、中国のBEIDOや、インド、ブラジル、ロシア等のそれぞれのGNSS開発、運用、が活性かしており、その順風を受けて、市場に投入される、
高性能で廉価なGNSS受信機やマルチGNSS受信機の増加傾向が顕著である事は、本提案に流用出来る。)


あるいは、非常に廉価なGPS受信機においては、差異を弁別できる受信信号強度の解像度を、ある受信強度帯では有している場合もある。その場合は、その受信強度帯の信号を発する衛星を対象とすれば良い。(つまり、出来る所があれば、その部分を活用するだけでも、方位情報取得には、効果があるのである。これは本方法が、同じ場所で位置は変えず、静止したまま、「向き」のみを変えてもう一度同じ計測をすることで、そこで得られた結果と、先に得られた結果を重ね合わせて行けば、より方位限定幅の狭い結果へと、容易に、絞り込める優れた特徴を持つことを、背景にしている。この機能は、方位磁針やelectric magnetic compassにはあり得無い特筆すべき美点である。なぜならば、悪天候や夜間等で、一か所適した安全な場所を見つければ、時間を掛ければかけるだけ、体力を損なうことなく、精度が上がることを意味するから。焦りが減少させることができ、体力の回復を兼ねて本方法を用いることが出来るためである。遭難の体験では、同じ場所にとどまってコンパスで情報を得ても、特に時間をかけたからよい方位情報が得られるものでもなく、天候も回復せず、捨て鉢になって、結局損をする、という記録が少なくない。そのような経験を回避することが出来る。また測位差分での方位取得も、時間をかければ得られるが、それは時間よりも体力の損失と、歩行という行動による滑落や重荷を負っての山道や稜線ののupdownの歩行自体による体力の激減・劇的な消耗・捻挫や骨折や滑落のリスクが伴い、また、滝の下降等、これも捨て鉢な行動に結びつき致命的となりやすい。それらを冷静に避けられる精神状態を産み出す余裕の生成に貢献する方法でもあるのである。)
あるいは、廉価なGPS受信機で受信信号強度の解像度が低くその差異を弁別し難いときには、、その差異を弁別できる迄に、回折波が減衰すべく、身体体躯の左右に例えば、であるが、A4寸程度の、適切な電波吸収素材(これについては食品素材、飲料素材、医療輸液、土壌、海水、等が可能である。)を体躯平面に垂直に付与する等(体躯の延長平面に水平にでも良いし、斜めにでも良い。)ことで、実現を図っても良い。この場合、ポリアクリル酸ナトリウム等(高吸水性ポリマー、superabsorbent polymer,被災地や出先での簡易トイレに利用されたり、保冷剤、保温剤、食品トレイの底敷き、紙オムツ等、生活用品として廉価に幅広く用いられている。わが国でも国際的にどこでも、入手性は極めて高い)を用いて、形状の維持に役立てても良い。また、高分子の特徴で、電磁波吸収性を高めても良い。新聞紙(折り畳む、細長く丸める、くしゃくしゃにして構造的に安定化させる、等の工夫をしても良い、それを水(や電解質水溶液やアルコール類等)に浸してもよい。タオル、ペーパータオルも同様である。ペーパータオルやサランラップの芯を用いて、形状を維持しても良いのである。)



さて、以上のような手順で、GPS衛星A、GPS衛星Bの存在領域を判定することができた。

その後、GPS衛星の存在領域判定と、該GPS衛星の方位角情報とを合併して、
計測方向5を方位限定することができる。


##《##0019##》##

尚、方位情報取得に用いる平面パッチアンテナの大きな特徴として、小型軽量であり、製造が容易で、安価に作成できることが挙げられる。
平面パッチアンテナの作成時に実際には、設計時に無限大地板を仮定して理論的に計算された右旋円偏波ビーム幅である半球よりも、
若干広い立体角の右旋円偏波ビーム幅を構成する平面アンテナが完成してしまうことがある。
これは理論計算上無限地板を想定して設計する結果と、現実の様相が異なることから生じる。
これについては、下記の文献に明示されている。

##《##0020##》##

(社)電子情報通信学会発行、「小型・平面アンテナ」羽石操・平澤一広・鈴木康夫共著、
初版平成8年8月10日発行、P100

##《##0021##》##

Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics, Inc.1996, P342-P343, P722

##《##0022##》##

このようなビーム形状のずれを基板サイズやパッチサイズなどをわずかに変更しながら、修正を施していき所望のアンテナパターンを得ることはアンテナパターンシェィピング
(Antenna Pattern Shaping)
として知られる。

##《##0023##》##

また、設計時計算と異なり、製作結果が半球よりも大きめのビームを持つ場合、不要な感度部分を除去するために、
裏側に電波遮蔽素材から成る遮蔽物質を配置することでも簡単に半球ビームアンテナが構成できる。

身体体躯に密接させて、張り付けること、あるいはそれに近い状況を実現すること、はそうした効果を与えることになる。

身体体躯は1.5GHz帯の良好な吸収素材であるためである。


##《##0024##》##

次に、図2に基づいて、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の一実施形態を説明する。
図2において、平面アンテナ1には、GPS受信機2が接続されている。

##《##0025##》##

図2におけるGPS受信機2の持つべき機能・仕様は広く普及しているL1波利用の小型の携帯型測位装置が含むGPS受信機と同等でよい。
すなわち民生用GPS測位装置の小型軽量化に際して培われた小型性・量産性を受け継ぎ流用する。

民生用GPS測位装置の小型軽量化では、平面パッチアンテナに応分のサイズのGPS受信機がすでに多く存在している。

あるいは容易に製造できる。

また、平面パッチアンテナとGPS受信機が筐体に一体型となっており、両者を併せても、手のひらにすっぽり収まる程度の小型のものもすでに安価に存在しており、製造技術として問題はない。

これら既存の、小型化技術の蓄積を流用することができるので、本発明に使用するGPS受信機などは経済的にかつ小型に構成できる。

れは、GPS受信機に限定されるものでなく、GNSSシステム用受信機やNSSシステム用受信機でも良く、マルチGNSSシステム、マルチNSSシステム、マルチNSSシステム等の共用受信機を用いても良い。


##《##0026##》##

GPS受信機2は次のデータ列を、例えば毎。秒以下の周期で出力するもの、
即ち、標準的な仕様のものを用いる。

出力に含まれるデータは次のようである。まず現在時刻、そして、測位データとして、緯度、経度、高度、測位計算時刻、
測位計算モード(3衛星を用いた2次元測位か4衛星を用いた3次元測位かを示す)、そして、
チャネル1に割り当てられた衛星番号、チャネル1に割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネル1に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル1に割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態、

チャネル2に割り当てられた衛星番号、チャネル2に割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネル2に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル2に割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態、

・・・、

チャネルnに割り当てられた衛星番号、チャネルnに割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネルnに割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネルnに割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態

である。

チャネル数nは通常12が用いられている。

これは12衛星の信号に並列同期できるもので、現在の標準的な仕様であるといえる。

本発明は、これら普及型の廉価な携帯用L1波GPS受信機と平面アンテナをほぼそのまま流用できる。

近年はより多いチャネル数のものも流通している。GPSシステムだけでも32チャネル程のものがあり、
GlonassとGPSの共用受信機になるとさらにチャネル数が増した受信機が流通しており、
さらにマルチGNSS、マルチNSS対応受信機ではチャネル数はさらに増加した機種がメインとなる可能性がある。
即ち、GalileoとGPS、そして、GalileoとGPSとGLonassの共用受信機も登場間近であると予想されており、その場合、
チャネル数はさらに増加した受信機が市場投入されると予想される。
さらに、中国のcompass, 日本のQZSS, インドのinria、フランスのINPI, ブラジルのbrasil等の台頭も含めると、
将来的にはチャネル数が一層増加した共用受信機が市場投入される。
こうした場合には、それらの受信機を美点を流用できる、
本発明の効果は一層高まり、
多大な効果を奏する。
これは本発明に関して決して忘れてはならない、極めて重要な特性のひとつであり、本発明の優れた美点の一つである。




##《##0027##》##

平面アンテナ1を通してGPS受信機2は衛星信号に対する同期・復号を試みそして測位を試みる。

GPS受信機2には、通常の携帯型衛星測位装置のGPS受信機同様、あたかも上空半天球を覆域としているアンテナに接続されている時と全く同じ様に、
上空に存在することが期待されている全GPS衛星の信号探索を行わせるのである。

##《##0028##》##

尚、GPS衛星から送信される電波には、全GPS衛星の軌道情報(アルマナックデータ)も含まれており、これは全ての衛星から送信されている。

そのため、現在位置からみて仰角0度以上の上空に存在はするが、地物や地形の遮蔽により信号が遮断されている場合か、あるいは、

アンテナの覆域に存在しておらず、信号と同期できない状態のGPS衛星についての仰角および方位角は、

アンテナを経由して同期した他のGPS衛星から受信されたところのデータから簡易な計算によって算定および出力可能となっている。

事実そのような情報を出力する受信機は少なからず存在する。

##《##0029##》##

また、全GPS衛星はまったく同じ周波数で信号を送信するが、疑似雑音符号による拡散スペクトル
(Spread Spectrum)通信方式という技術を用いてい
るために、同じ周波数を用いていても混信するおそれがない。

疑似雑音符号とよばれる、0と1が一見不規則に交代するディジタル符号の配列を、それぞれのGPS衛星に違う配列のものを割り当てることで、
各衛星からの信号を識別し、分離受信が可能となっており、
即ち、現在位置から見て仰角0度以上に存在しているGPS衛星すべてに関してそれらの上空における仰角、方位角のみならず、
それらの衛星からの信号に対する同期の成立・非成立すなわち受信状態を分離検出することは原理的に容易となっている。



既述の、第一姿勢でその受信状態を一定時間記録する。
その後、第二姿勢でその受信状態を一定時間記録する。



(直接波と身体体躯回折波の受信状態を十分弁別できる受信状態の精度を持つGNSS、またはNSS受信機が利用できる場合について述べる)

身体は1.5GHz帯等の良好な吸収体である。よって身体を通してGNSS受信機には一般に直接波は到達できない。
より、具体的に表現すればは、身体における電力半減深度は約数cmm未満であるためである。
よって、第一姿勢での主ビーム方向の覆域に存在していた衛星からの信号については、第一姿勢では、直接波を受信する際の信号強度が得られるが、
第二姿勢では、当該衛星の信号を受信する試みをでは、透過波は、殆ど得らることは無く、
回折波しか受信出来ない。

よって
身体のみの回折損(回折減衰)を十分検出できる精度のGNSS受信機又はNSS受信機を使用している限り、この差異は容易に検出できる。
その様なGNSS受信機又はNSS受信機を流用可能なら、それで良い。

廉価な受信機を用いる場合には、次のような工夫をしても良い。すなわち、
受信機の計測値に多少の誤差やばらつきはつきものであるが、多数のサンプル数(例えば30秒程度で毎秒サンプリングを前提すると30の標本が得られる)で統計的な処理をすることで、多少の誤差やばらつきを解決することを図る事も当然できる。

GNSSは急激な進展を遂げており、各国の政策とも調和している急成長市場であるため、共用等含め、各種のGNSS受信機の性能も急成長が見込まれる。
その為、身体のみの回折損(回折減衰)を十分検出できる精度の廉価で携帯性に富む、小型軽量(時に薄型の)GNSS受信機
(時にGNSSアンテナ・GNSS受信機一体型モジュール)は今後も急増して市場に投入されることが予期されている。
それは携帯電話の機能向上、廉価化、小型高性能化、軽量化が世界的に生じたのと、同様の社会現象として生じることが強く予期されている。
よって、本提案で述べたことは、
身体のみの回折損(回折減衰)を十分検出できる精度のGNSS受信機を使用可能な場合、特段の追加的工夫の要無く、
そのまま適用出来る。
それは、身体のみの回折損(回折減衰)を、直接波との比較で、検出できる受信信号強度の精度が有ればよいのである。

回折波は、直接波よりも、回折損(回折減衰)の分だけ、信号強度が弱く、また時間的安定性が低く、信号強度が弱くなる傾向がある。





また、受信機の特性によっては、次のように扱うと直接波と回折波をよく弁別できる場合には、そのようにしても良い。
第一姿勢で得られた受信強度の分布の特徴量(例えば平均値はその代表的なものである)と、
第二姿勢で得られた受信強度の分布の特徴量(例えば平均値はその代表的なものである)と、
の両者の和を分母とし、両者の差を分子とした、値を、
受信強度による
直接波と回折波の
弁別に用いても良い。

なお、本稿で、受信強度の分布の代表値と述べたが、受信強度の分布の平均値はその典型例である。
その一方、廉価な受信機を用いる場合のように、分布形状が多少、歪んでいる場合、
平均値でなく、敢えて、
■最頻値や中央値や95%タイル値■等、受信機の特性に依拠し、分布の特性を最も良く代表し得る代表値を
事前の受信機の特性の検証の結果に基づき用いても良いのである。

具体例をあげる。

廉価な受信機を用いる場合に、
直接波を受信しているにも関わらず、同期外れ、が、生じることも、ある。
その時の受信電力も、平均値の算出に採用してしまうことにより平均値が極端に小さくなり、分布の特徴をうまく代表することに繋がらないことも生じ得る。

そうした場面からの復帰が、比較的速やかで、ある程度優れた受信機である場合は、
平均値を算出する前に、■外れ値を排除■してから算出する工夫を行っても良い。

また、別の方法として、そもそも平均値を代表値として用いなくても良い。
例えば、双方の分布について、
■最頻値■等を用いることで、本来意図した分布の特徴をより適切に特徴づけ出来るならばそうしても良い。
このようにすることで、受信機特性を活かした、安定した比較が低コストで実現出来る。
逆に、次のような例もある。
価格に関わらず、各種の条件下でも頑健に優れた受信性能を示す受信機がある。
そうした受信機を用いることが出来るなら、直接波の同期外れはあまり観測されない。
(地物遮蔽や)回折波の時のみ、同期外れがしばしば観察される受信機のタイプもある。こうした例では、
「ある衛星信号について、相対的に強い受信電力を示す姿勢の側で、得られた信号電力分布」について、
「その最小値」を採用し、その値が、「GPS ICD(GPS Interface Control Document)が保証する最低受信電力値以上」であれば、
直接波候補と、ほぼ確信を持って、判定出来る。
そして、
「その衛星信号について、相対的に強い受信電力を示す姿勢の側で、得られた信号電力分布」の「最小値」と、
「その衛星信号について、相対的に弱いい受信電力を示す姿勢の側で、得られた信号電力分布」の「最大値」と、
の間に、
「前者 ― 後者≧回折損判定の閾値として事前に設定した値」
の関係、すなわち、回折損の存在を十分伺わせる隔たりが、存在するなら、
後者は回折波を受信していると、
ほぼ確信を持って、判定出来る。

こうした受信機は好ましいものであるが、近年ではそう珍しいものという程でも無くなってきていることは大変喜ばしい。

こうした受信機の場合には、さらに一歩進めて、
「前者 ― 後者≧回折損失判定の閾値として事前に設定した値」
が成立してい「ない」場合も特別な意味を持ちうる、ことは、注目すべきである。
即ち、
「前者 ― 後者<回折損失判定の閾値として事前に設定した値」
である時には特別な意味を見出すこともできて、さらに利便性が高い。
即ち次のような具体的な意味を有する。
それは、第一姿勢が対象とする覆域と、第二姿勢が対象とする覆域と、を考えたときの
両者の境界領域、乃至、その近傍に存する衛星が発出する送信信号を受信したものと、
強く推定される、のである。
そして、これは、予備実験の結果により、その推定が強く裏付けられている。











-------------------------------------------------------------------------弱化------------------------
(直接波と身体体躯回折波の受信状態を十分弁別できる受信状態の精度を持たないGNSS又はNSS受信機のみ利用できる場合の工夫について述べる)

以下では、
もし、極めて廉価なGNSS受信機しか流用できなくて、
身体のみの回折損(回折減衰)を、直接波との比較で、検出できる受信信号強度の精度が得られない場合はどうするか
という場合の、多少の工夫について述べる。次のようにすれば良い。

(1)回折波を(更に)減衰させる。

つまり、身体体躯に身体体躯と同様か類似の吸収性を持つ物質を付与すれば良い。
幸いなことに、生体の生命維持に欠かすことのできない、水(双極子モーメント)や、食材、飲料、医薬品、塩分、保存食、や、
保温性、保冷性、簡易トイレ、固形化の、ゲル、ジェル、ポリアクリル酸ナトリウム粉末の水溶液等は、
高い、1.5GHz等のGNSS電磁波に吸収性を示す。それを、ポリ袋や、平たい薄型のポリ水筒や、平たい薄型の
PETボトル(規格化されていればなお良いであろう)、
等に詰めて、体躯の左右に体躯に垂直に配置すれば、効率的に回折波を減衰させることが出来る。
幸いなことに、山岳パーティで登山中等、仲間がいる場合には、同僚の身体を、
天頂から見て、「コ」の字や「ヘ」の字に配置して、その文字の窪みの底の中心辺りににGNSS受信機を配置すれば良い。

こうした工夫で、なんとかなる、ということは、
遭難時にあり合わせの所持物で生命維持のための活動のための方位情報取得を、
試みるときや、本発明の発展途上国での利用や、難民等の移動に用いることへの
活用への道を明るく照らし切り拓くものであり、
本発明の将来的な人道的活用への美点としても注目されことは特筆に値する。
-------------------------------------------------------------------------弱化------------------------





-------------------------------------------------------------------------弱化------------------------
(機能性食材という概念への新しい意味について述べる)

廉価なGPS受信機の向き直りで、直接波・回折波の分離検出精度を持たないGPS受信機使用局面で、回折波弱化させ分離検出を可能にする、
回折波弱化「機能」を有する食品等のことを、便宜的に、今後、機能性食品(1.5GHz吸収というfunction を有するingradients or food)と呼ぶこととする。

あるいは、食品に限らぬ場合は、機能性物質(functional material)として呼ぶこととする。

例としても、それらは豊富にあげることができる。
(例:食材・飲料・お握り・梅干し・味噌を含む。)。
それを平たい薄型として成形する(例えば、そのような形状の、お握り、梅干し、味噌、ジャーキー、チーズ、を組み合わせれば良い。
サンドイッチも同様でる。
野外の食材は、今後今述べたようなシート状に形成することが、一般的になると、本方法への有用性も一層高まる
(必ずしもそうでなくても活用可能であることは言うまでも無いが)。

ジャーキー、スライス板状チーズ等はそもそもそのような形状であり、、自然に本稿で言う意味での、一層便利な機能性食材となることができる。
梅干しもシート状に並べてそのようにすることで、自然に機能性食材となることができる。

味噌などのペースト状のものやジェル状の食材も、そのようにすることで一層便利な機能性食材となることができる。

手巻き寿司等は、ビニルに薄板状にしておいて、現場で摂取する際に、海苔と一緒に巻けば良いのえ、自然に薄い板状となり、機能性食材となることが出来る。
お握りも、今後はそのような薄板状にしておいて、現場で摂取する際に、丸める等の方策で、自然に機能性食材となることが出来る。

プラ水筒も、ペットボトル(飲料)も、薄板状の規格を普及させておけば、自然に機能性食材となることが出来る。

山に行く前に立ち寄ったコンビニで普通に飲料を購入する際に、薄板状のペットボトルも購入できれば、
自然に機能性食材の入手性が高まり、野外活動での安全性(道迷い等の予防)に繋がるため、多大な効果を奏する。

近年では、ziplock等の平薄型の密封可能な透明耐水性密封性梱包材が廉価に入手可能であるため、案外水分を多く含む、伝統的保存食も、野外活動に携行したり、
長期山行に携行できるし、それを、既述の意味での、機能性食品(食材)として活用できるようになっている。
これには、zip式だけでなく、丈夫な透明ビニルで平薄型の真空パック密封加工を家庭でも廉価な家庭用装置で一般に実施できる時代が到来した。
シャケの切身等を並べて平薄型にして丈夫な透明ビニルで平薄型の真空パック密封加工を家庭でも出来るのである。
大豆の煮つけや、ヒジキ、等を並べて平薄型にして丈夫な透明ビニルで平薄型の真空パック密封加工を家庭でも出来るのである。
こうしたものを本稿の意味で機能性食品(食材)として活用できる。
之までは商店で購入と考えていたものも
平薄型にして丈夫な透明ビニルで平薄型の真空パック密封加工を家庭でも出来るのである。
こうしたものを本稿の意味で機能性食品(食材)として活用できる。
例を挙げれば次が含まれる:
土産物のような印象のもの:大判の高菜漬け、鮭の切身の並べ、バームクーヘン、カステラ、
発酵系食品:味噌、醤油、納豆、豆腐、チーズ、北欧のあのくさい食品、干物、乳酸菌系漬物(信州の高菜漬けだっけ)、(雑菌発生を防ぐため塩分を増加させたり、水分を適度に調節しているので本稿の機能性食品として好適に活用可能である。柔軟性も高い場合が多く平薄型に適合し易い)
ジェル:寒天、ゼラチン、オゴ、
また、何でも利活用という観点に立つと、納豆に添付される醤油(又は納豆のたれ)の2cmx3cm程度の平薄型小袋や、マスタードの2cmx1cm程度の平薄型小袋、
supermarketで購入する寿司についてくる、醤油の2cmx3cm程度の平薄型小袋も、粘着テープで配列すると平薄型構造を容易に形成できるため機能性食品として活用できる。高塩分濃度水溶液である点も、アミノ酸やタンパク分子が溶けている点も、1.5GHzの電磁波の吸収性を高める適合性が高く理想的である。
高塩分濃度は導電性を高める点でσの上昇がもたらすマイクロ波や1.5Ghz近傍の電磁波の吸収性の上昇で貢献する。水溶液である点は、水の永久双極子の、(電子分極でなく、イオン分極でなく)誘電分極が、マイクロ波や1.5Ghz近傍の電磁波の吸収性の上昇で貢献する。また高分子の存在も、マイクロ波や1.5Ghz近傍の電磁波の吸収性の上昇で貢献するのである。
アルコールも、水分子と同様、永久双極子性を持つため、(電子分極でなく、イオン分極でなく)誘電分極が、マイクロ波や1.5Ghz近傍の電磁波の吸収性の上昇で貢献する。また高分子の存在も、マイクロ波や1.5Ghz近傍の電磁波の吸収性の上昇で貢献するのである。
またクロロプレン等の柔軟性素材も、マイクロ波や1.5Ghz近傍の電磁波の吸収性の上昇で貢献するのである。
これらは、複素誘電率で表現した場合の、虚部の係数が大きく、それに伴って、誘電損失が大きいという点からも、マイクロ波や1.5Ghz近傍の電磁波の吸収性の上昇で貢献することを述べることとができる。
その際の、電力半減深度は、次式で表すことができる。

また食品や飲料が尽きた際にでも、なんでも利用するという観点からすれば、既に述べたように、排泄物(尿の電解質濃度は血液のそれに近いため本稿の意味での気のせい物質として活用できるのである)(固形排泄物は永久双極子である水分を豊富に含む一方タンパクやアミノ酸や糖質などの高分子を多量に含むためマイクロ波帯の吸収性が高く本稿の意味での機能性物質として活用可能性が高い)それらの袋に入れて利用もできるし、水を適度に保水した砂礫や土壌や、海水や植物体や動物等も活用可能であるし、汚水等も活用可能である点も既に述べた。

工学系や医療の物質も、本稿の意味での機能性物質として利用できる。次を含む。として、あげることが出来る。
(山行等の野外活動では必要となることが多い)燃料用アルコールや着火剤としてのゲル等
(極地等の寒冷地等でも必要となることが多い)移動体の燃料、保温剤・保冷剤(ポリアクリル酸ナトリウムの水溶液等)
(被災地の簡易トイレに利用されることが多い)排泄物固化剤(ポリアクリル酸ナトリウム等)によってある程度柔軟性を保持して固化された排泄物の混合物
(被災地における救援や医療に用いる輸液等に用いられることの多い)点滴液、リンゲル液、消毒アルコール、薬液のパウチ状形成物等。
(調査踏査や、電動車いすに利用される)バッテリー液(希硫酸等を基礎とした液体)

なお、各種sports領域の特性に応じて使われている水分栄養補給食品や行動食等の等の中にも著名なものがあり、有効性が知られているが、機能性食材とした活用できるものは以下を含む。
ペミカン(油脂・バター・肉。手作り品)for mountaineering
special drink (アミノ酸・栄養剤・水分)for marathon
chocolate and nuts bar (product name: popwer bar) for clibming
アミノ酸ドリンク for triathlon
sports dring for general sports
自作可能なものも含むため自らの身体の特性に合わせた独自のレシピや保存性をどの程度高めるか等を勘案した独自方式の作成も可能で、
さらに、透明ビニルの梱包も近年は可能である新くうパック含め、であるから、様々な有効利用がかぬのうである。





非常に緊急時や生命の危険のある遭難時には、ポリ袋やごみのポリブクロに袋土壌や、樹木、動物、排泄物等を詰めて周囲を新聞紙をを丸めて
ポール状にしたもの(案外丈夫である)や、樹木の枝や、新聞紙を何重にも折りたたんで支柱のようにしたものを、粘着テープ(ガムテープ)等で
平型に固定したものでも活用できる。

このようにすることで、
もし、廉価なGNSS受信機しか流用できなくて、
身体のみの回折損(回折減衰)を、直接波との比較で、検出できる受信信号強度の精度が得られない場合はどうするか
ということへの解が得られるのが本発明の利点である。
つまり、どのような場面でも、なんとかなる方法が有るのである。
-------------------------------------------------------------------------弱化------------------------





-----------------------使える信号強度帯だけ使っても良い--------------------

(2)「信号強度の弁別の解像度が細かくなる特殊な信号強度"帯"を特に有しているGPS受信機」、なら、「その信号強度"帯"の衛星信号のみを用いることにすれば良い。

例えば、sony ips5000は、横軸を出力変数、縦軸を受信強度にとると、そのプロットの曲線は、対数関数的曲線を描く事が知られている。

言い換えると、信号強度が大きく成る程、信号強度の解像度が細かくなる。

信号強度が小さい時には、出力文字が一つ増えるには、大きな信号強度の変化が必要。

信号強度が大きい時には、出力文字が一つ増えるには、小さな信号強度の変化で足りる。
このような場合、直接波と回折波を弁別するのは、
信号強度が小さい時には、困難でも、
信号強度が大きい時には、容易である。

このように「信号強度の解像度が細かくなる特殊な信号強度帯を、
特に有しているGPS受信機」なら、「その信号強度帯の衛星信号のみを用いることにすれば良い」
のである。
-----------------------使える信号強度帯だけ使っても良い--------------------





-------------------------------------------------------------------------弱化------------------------

方位限定というは厳しい環境の野外活動では時に大変大切かつ重要なことなので、
少しの困難があっても、だから、できない 、というように、1か0かで、その実施が否定されるべきではなくて、
出来る余地が、僅かでも有る場合には、それを活かして、役立てて行こう、
それを活かして、自分の、あるいは、他者の、
生命維持のためのactivitiesや行動決定に繋げていこうという精神を活用していくのである。
これがここまで具体的に述べてきたことの意味である。

そのようなときには、自分あるいは他者が生命体であるということに由来する活用可能な物質にも注目することになる。
それは、時には、自分の身体そのものの活用であったり、他者の身体そのものの活用であったり、
生命体である以上摂取が必要なとなる、なんらかの食材(長期保存可能な伝統的食材を含む)の活用であったりなんらかの飲料の活用であったり、時に調味料・保存料の思いがけない活用であったり、
生命体である以上排泄が当然行われる排泄物の活用であったり、
現地周辺環境かの得られたものの活用であったり(例えば、土壌、岩石、動植物(樹木、草本、根菜類、肉類)、海水、汚水等の活用を含む)、、
専門的な見地から持参携行していたものの活用であったり(例えばば、医療用輸液、アルコール(燃料用、飲料用、消毒用)、移動体用等のバッテリー液)
するものを挙げることが出来る。
これらは、なんらかの意味で、1.5GHz帯電磁波の良好な吸収素材であり、
体躯の左右に既述のように配備することによって、
回折波をさらに減衰させることが出来、
回折波と直接波の弁別に多大な効果を奏し、
既存の廉価なGPS受信機でも方位情報を確実に安定的に信頼できる水準で
効果的に行えるという意味での
多大な効果を奏する
という機能を有している。

またGPS受信機という優れて社会基盤となりつつあるものが、
前記したような生命体の基本的な存在そのものや、その必須の携行物や、携行物である摂取物や、携行物と見做せる排泄物や
現地調達容易な各種の豊富な例によって、その精度や確実度や効率が情報できることは
本発明の優れた利点であるといえる。
これらの点で本発明は、標準化に非常に適している。

また先進国のみならず発展途上国での利用にも適している。
携帯電話は普及により非常に廉価になり発展途上国にも裨益している。
それと同様に測位受信モジュールも携帯電話に組み込まれたりそうしなかったりして非常に普及するであろう。
測位受信機は普及により非常に廉価になり発展途上国にも裨益しつつあり、今後も展開してゆくだえろう。
よって、先進国のみならず発展途上国での利用にも適している。
マルチGNSSシステム受信機の市場投入によりこの傾向はますます加速するであろう。
述べたように、マルチGNSSシステム受信機が利用可能となれば、ますます、方位情報の正確さと精度は高まるのであるから、
今後はますます多大な効果を奏するであろう。


ただ基本的には既述のように、
GNSSは急激な進展を遂げており、各国の政策とも調和している急成長市場であるため、GNSS受信機の性能も急成長が見込まれる。
その為、身体のみの回折損(回折減衰)を十分検出できる精度の廉価で携帯性に富む、小型軽量(時に薄型の)GNSS受信機
(時にGNSSアンテナ・GNSS受信機一体型モジュール)は今後も急増して市場に投入されるであろう。
それは携帯電話の機能向上、廉価化、小型高性能化、軽量化が世界的に生じたの、同様に生じるであろう。
よって、本提案で述べていることは、
身体のみの回折損(回折減衰)を十分検出できる精度のGNSS受信機を用いれば、
そのまま適用出来ることになる。(既に述べた)。

予備実験では、身体のみの回折損(回折減衰)は、約6.9dB程度、の減衰が見込める。
-------------------------------------------------------------------------弱化------------------------












------max(y1,y2)>v、y1=10sec_max(5secmin(signalstrength姿勢1))等 と条件を置く合理的理由(逐条解説的に)----
ここまでをまとめると以下のようになる。

ある衛星について第一姿勢で得られた受信の状況と、第二姿勢で得られた受信の状況を比較する。
2つの条件分岐を用意し吟味する。
その結果、その衛星については、領域判定は次の通りとなる:
(1)片側領域
(2)境界領域
(3)地物遮蔽領域

---------------------------------------------------------------------------
領域判定 片側領域 境界領域 地物遮蔽
条件分岐
---------------------------------------------------------------------------
<1>ある衛星について
受信信号の大きい側
の受信信号の特徴量 はい はい いいえ
が直接波の受信とし
十分な値と言えるか
---------------------------------------------------------------------------
<2>その衛星について
受信信号の大きい側
の受信信号の特徴量、 はい いいえ NA
受信信号の小さい側
の受信信号の特徴量、
の差が回折損が存するに
十分な値と言えるか
---------------------------------------------------------------------------




フローチャートで描くと次の通りである。
各衛星について、次のように調べていく。

まず、[0]の手順としては、は次の通りである。
ある衛星(当然複数であって良いのだが)について
第1姿勢と第2姿勢とでの受信状況の採取を行われた状態である。
その場合、まず、ある衛星について、
第1姿勢と第2姿勢とでの受信状況のうちいずれが、
「受信信号の受信強度の大きい側の受信信号」であるか、を選定する。

その方法は、第1姿勢と第2姿勢とでの受信状況を用いる。
その方法は、第1姿勢と第2姿勢とでの信号強度の分布について、の適切な代表値を用いる。
その代表値の大小で選定する。
(直感的にわかりやすい時には、帯が分離されるので、その信号強度が大きい方が選ばれれば良いだけである。一般には。)

代表値としては、平均値がまず考えられるが、それが適切な場合はそれで良いが、必ずしも平均値に限定されることは必須ではない。
平均値を用いるのが適切な場合とは、具体的には、
正規分布が前提できる場合、又は、多数の標本を採取して用いる場合(中心極限定理により正規分布に近づく)
などがある。


正規分布を前提できない場合、でもなく、多数の標本を採取して用いる場合、でもないならば、
受信機が出力する受信状態の特性(癖)により、
直接波と回折波をもっともよく弁別するに
ふさわしい
代表値を用いても良い。

具体的には、(平均値でなく)中央値、最頻値、95%タイル値、はずれ値を除いた平均値、等さまざまなものから選択すれば良いのである。






本稿では、[0]の手順は、
「反転前後得られた受信状態について、
受信強度の「「5秒間の最小値」の10秒間の最大値」
を其々の姿勢での代表値とする」
とする。
これは、同期保持機構の困難さが、体躯端点諸回折複合受信の際に、より困難になる特性を活用するために
有効な指標として提案している。


そのようにして[0]を実施したならば、以降のフローチャートは次のようになる。

[0]


↓ n
<1>――→地物遮蔽領域

|y
↓ n
<2>――→覆域境界領域

|y

片側覆域領域


ある衛星について[0]が完了したら、次を行う。

次に、条件分岐<1>について述べる。
条件分岐<1>は「ある衛星について受信信号の大きい側の受信信号の代表値が直接波の受信として十分な値と言えるか」、を精査する。
受信信号の大きい側というのは具体的には次のようにして調べる。
これは代表値の大小で判定する。

ここで代表値とは、正規分布が前提できるなら、又は、多数の標本が採取できるなら(中心極限定理により)平均値で良い。
そうでない場合は、受信機が出力する受信状態の特性(癖)により、直接波と回折波を、もっともよく弁別するにふさわしい
代表値を用いれば良いのである。

具体的には、(平均値に限らず)中央値、最頻値、95%タイル値、はずれ値を除いた平均値、等さまざまなものがある。

「直接波の受信として十分な値と言えるか」の精査の、
比較対象は、GPS ICD(GPS Interface Control Documnet)が保障する使用者部分における最小信号強度(-128.5dBm)等を用いれば良い。





次に、条件分岐<2>について述べる。
条件分岐<2>は「その(既述の)衛星について受信信号の大きい側の受信信号の代表値、受信信号の小さい側の受信信号の代表値、の差が回折損が存するに十分な値と言えるか」、を精査する。
これは代表値の差分の大小で判定する。

ここで代表値とは、正規分布が前提できるなら、又は、多数の標本が採取できるなら(中心極限定理により)平均値で良い。
そうでない場合は、受信機が出力する受信状態の特性(癖)により、もっともよく、直接波と回折波を弁別するにふさわしい
代表値を用いれば良いのである。

具体的には、平均値のほか、中央値、最頻値、95%タイル値、はずれ値を除いた平均値、等さまざまなものがある。
両者のそれを比較すればよいのである。

兎に角、対象のGNSS受信機において、採用されている、同期獲得(Acquisition)機構と、同期保持(Tracking)機構の実態に応じて、
それらが、体躯端点諸回折波の複合波を拾った時に、同期中心ずれや、同期外れが生じた際の、相関器出力の急減と、受信電力の急減の態様は、
対象のGNSS受信機のモデル差、個体差、を反映したものとなろう。
それらに即した、代表値でありさえすれば、それが、
「within 10 conseqtive sec, max of (min of signalstrength within 5 consequtive sec)」だろうと、
中央値だろうと、最頻値だろううと、95%タイル値だろうと、平均値だろうと、
差支えないことは変わりはない。

ただ、現状では、廉価な民生用GNSS受信機の同期保持機構は、
delay locked loop あるいは、
tau dither loop
が用いられていることが少なくない。
その場合は、
「within 10 conseqtive sec, max of (min of signalstrength within 5 consequtive sec)」
が、有効であろうと考えられる。




これを、視覚的にもわかりやすく、述べると次のようになる。

横軸が時間、縦軸が信号強度のグラフを考える。
信号強度の特徴値が大きい側の分布帯の最大値・最小値と、信号強度の特徴値が小さい側の最大値・最小値とに水平な線を引く。

信号強度の特徴値が大きい側の分布帯の最小値と、信号強度の特徴値が小さい側の最大値との、2本の水平線に注目する。
二つの帯が信号強度で明らかに分離している場合で、信号強度の特徴値が大きい側の分布帯の最小値と、信号強度の特徴値が小さい側の最大値とが、回折損として
設定した閾値よりも十分に大きな距離がある(離れている)、すなわち二つの分布帯が、間に奇麗な分離帯を有して存在している場合は、
非常に視覚的にもわかりやすい場合に当たる。
この場合は、明らかに、前者が直接波であり、後者が回折波であると確定できる。

また、その距離が十分な大きさでなく、接近しているように見える、場合も考えられる。さらに、その距離がちぢまり、接している場合も考えられる。
加えて、その距離が負になる、すなわち、重なりを有する場合も論理的にはありうる。
その上、重なりが大きくなった挙句、片方の帯が、他方の帯を包摂するような場合、もありうる。
こうした場合にも、両者の差が有意に存在するかどうかについては、統計的検定を用いても当然良い。
その場合には、(例えば暖機時間が過ぎて最初の)観測開始時刻からの経過時間で対応させた、対応のあるt検定を用いるか、あるいは、
そうでない場合は、ウィルソンのt検定を用いる等をしてもよいのである。
受信機の出力特性から正規分布(normal distribution)を前提できる場合はそれで問題ないし、
そうでない場合も、中心局限定理により、標本数が増加することで多くの分布は正規分布近似を用いることができるため、記述の方法は汎用性がある。
それ以外の汎用的な統計的検定を用いてももちろん良いのである。


ある衛星について、領域を判定するできた後は、判定を行うべき衛星信号がまだ、有るか無いかを調べる。
そのような衛星信号がまだ存在するならば、その衛星信号について<1>に戻って調査を行う。

------max(y1,y2)>v、y1=10sec_max(5secmin(signalstrength姿勢1))等 と条件を置く合理的理由(逐条解説的に)----





-------------代表値とは----------------------------------------
なお、代表値とは、統計で、資料の客観的尺度とする数値のことで、平均値・中央値などが良く知られているがこれに限るものではない。


なお、代表値 とは、別の表現では、次のようにも言える。
統計資料の整理にあたり,多数の数値の分布に関する集団的特徴を表すために用いられる数値で,
その値のまわりに分布しているとみられる中心的な位置を示す。
それには,ふつう平均値,モード,メジアンなどが用いられる。
その中で平均値が一番大切である。
値 x1,x2,……,xn をとる頻度がそれぞれ f1,f2,……,fn であれば,
Σ(i=1 to n) fi =N
とおいて,
x~ = (1/N)Σ(i=1 to n) fi ・ xi
が平均値である。

モードは頻度 fi が最大であるような xi を指す。
ヒストグラムでいえばいちばん高い階級値にあたる。
メジアンは中位数とも呼ばれ,集団の数値を大きさの順に並べた時、中央に来る値であって,
総数 N が奇数なら嚶(N+1)番目を,
偶数のときは中央の二つの数値の相加平均をとる。
これらの代表値は確率分布の場合にも同様な意味で定義され,
分布の特性を表す数値として重要な意味をもつ。
分布の型がわかれば,たとえばポアソン分布とか幾何分布とか,平均値やメジアンを知ることによって
ある程度分布を規定することができる。
正規分布の場合は3種の代表値はすべて一致する。




代表値
*分布の特徴は,*ヒストグラムばかりでなく
数個の要約統計量で表現すると効率的に記述できる。
分布の中心的な位置を表現するための要約統計量を代表値という。
代表値としては,*平均値,*中央値,*最頻値などがよく用いられる。
平均値には,*算術平均,*幾何平均,*調和平均,トリム平均などがある。
通常,平均といえば算術平均を意味する。
■破壊検査や毒性検査では,最大値や最小値を代表値として利用することもある。■
→平均値 →中央値 →最頻値 →算術平均 →幾何平均 →調和平均
-------------代表値とは----------------------------------------




















##《##0030##》##

以上のような手順で、ある衛星について、
第一姿勢で得られた受信と、第二姿勢で得られた受信と、比較し、回折波と直接波とみなした弁別が
出来た。

次に進む。



-----------------------------GPS受信機の出力について^---------------
GPS受信機に信号探索を行わせる過程で、各衛星のデータである、
GPS衛星の

衛星番号、
衛星仰角、
衛星方位角、
チャネル状態
信号強度

をGPS受信機から

周期的に出力させる。



また、測位結果データである、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード、および現在時刻も周期的に出力させる。

なお、データの出力を行う周期は特に限定されるものではなく、現在では毎秒程度のGPS受信機が普及しているが、
さらに短い周期で出力するものを用いることが可能ならば、そうしても良い。
-----------------------------GPS受信機の出力について^---------------







ーーーーーーーーーーーーーーー姿勢1,2の自動検出option -------------------
この時、姿勢についても、第一姿勢側なのか、第二姿勢側(仮にB側と呼ぶ)なのか、も、同時に、出力させる。
これは手動で切り替えスイッチによっても良いし、反転を検出する、3軸加速度センサ、回転センサを用いても良い。
ーーーーーーーーーーーーーーー姿勢1,2の自動検出option -------------------







---------------------------具体的な手続きと処理の流れ----------------------------------------

##《##0031##》##

GPS受信機2から得る各データをデータ処理部3に入力する。
データ処理部3では、これらのデータを以下のように処理する。

使用者は、第一姿勢ボタンを押す。(これから第一姿勢を取ることを機器に通知する意味を持つ)。

機器は、60秒(※1)タイマーカウントダウンを開始。(使用者に、反転を行うべき時刻まであと何秒あるかを便宜的に告知し続ける意味がある)

機器は、60秒(※1)タイマーカウントダウンを終了

機器はチャイムを鳴らす。(反転を促す。第一姿勢での暖機+データ採取終了も告げている)。(使用者に、反転を行うべき時刻が到来したことを告げる)

使用者が体躯ごと180度反転する。

使用者は、第二姿勢ボタンを押す。(これから第ニ姿勢を取ることを機器に通知する意味を持つ)。

機器は、60秒(※1)タイマーカウントダウンを開始。(使用者に、終了の時刻まであと何秒あるかを便宜的に告知し続ける意味がある)

60秒(※1)タイマーカウント終了

機器は、チャイムを鳴らす。(第二姿勢での暖機+データ採取終了であり、1セットの計測・記録の終了を通知する意味を持つ。

機器は、上空各衛星の信号について、第一姿勢での受信データと第二姿勢での(統計的に信頼できる程の複数の時系列的)受信データ間での比較に基づいて
上空の各衛星の信号について、第一姿勢と第二姿勢で、何れが回折波受信であって、何れが直接波受信であったたか、の弁別を行う。(※4)

機器は、上空各衛星について、衛星存在領域(第一姿勢の覆域側か、第二姿勢の覆域側か、境界領域か、地物遮蔽か)を、前記の弁別に基づいて、判定する。

機器は、上空各衛星について、衛星存在領域(第一姿勢の覆域側か、第二姿勢の覆域側か、境界領域か)の判定と、衛星方位角データ、とを、衛星番号を共通の鍵として 結びつける。

機器は、上空の各衛星について、衛星存在領域(第一姿勢の覆域側か、第二姿勢の覆域側か、境界領域か)の、少なくとも一つにおいて、
1つ又は複数の衛星方位角の順に時計回り又に整列させた数列を構成し、その初項と終項を用いて、第一姿勢の主ビームが向いていた方位を、限定的に知る。

機器は、前記の、方位限定の結果を出力する(※2)

追加の情報(地物遮蔽の影響下が推定される場合)を提供する(※3)

---------------------------具体的な手続きと処理の流れ----------------------------------------




---------------------------暖機ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
(暖機とタイマーカウントについて)
(※1:なお、受信機性能に合わせて適宜に設定すればよい。
タイマーカウント時間=暖機時間(s)+データサンプリング希望数(回)/出力頻度(回/s)となる。
統計的処理をして弁別する場合は多い方が正確になるのは当然である。
正規分布仮定が置けない場合でも中心極限定理でサンプリング数が多くなれば正規分布に近づく。
よって弁別が安定する。しかし時間が掛る。
受信機が出力するdBm値やdB値の粒度(有効数字桁数)にも依存する。
ポリアクリル酸ナトリウム水溶液を板状にした物体の体躯左右への突出装着の有無によっても違ってくる。
吸収素材をそのトレードオフで適切な落としどころを見つけるが良い。
例えば次のような例である。毎秒出力が出来る機器であると前提する。
受信強度はほぼdBm単位で出力出来るとする。
コードロックの安定迄には20秒程度掛るとする。
チャネル数は12channelであるとする。
ポリアクリル酸ナトリウム水溶液を板状にした物体の体躯左右への突出装着は無いとする。この場合、
暖機の時間も50秒とか決めて置いても良い。
初めに定める、1分なら1分のデータ採取を行う。
その内の50秒は暖機であるとして最後の10秒だけを用いる取決めをしておいてもよい。
のである。)
例えば、各姿勢(正対・反転)において、事前に暖機の為、50秒程度の受信時間を設けて残る10秒を実際にデータ処理に用いるようにしても良い。
その場合は、各姿勢(正対・反転)において、最後の10秒が正規のデータとして用いることとしても良い。




暖機について・各フェーズの開始ボタンについて)
(※1追記:なお、例えば60秒でも、90秒でも良い。また60秒のボタンと90秒のボタンを両方設けても良い。
つまり、その計測の秒数を使用者が自主的に複数ボタンから選択可能としても良い。
時間があまりの無いとき、時間がたっぷりあるとき、で使い分ければ良い。もちろん、長時間の方が安定した結果が得られる。
受信機の性能や個体差にもよるため、自分の登山等の傾向や、雲行きや、季節や、気象状況や、当該山域で道迷いの可能性が齎す深刻度の程度、
と考えあわせて設定できる自由度があるのは好ましい。
つまり、理想的には、その計測の秒数は、使用者が自在に可変数値としてダイヤルで設定可能なようにしておいても良いのである。

さらに、稜線漫歩や縦走では、眺望を見ている場合がある、それでふと1分程見て居てその際に、体躯に張り付けて置いたままだとしたら、
そこまでの自動採取していたデータが有るとそれを用いて、あとは反転だけすれば方位情報が得られるのも好ましい。
反転しても、稜線だと見晴は通常良いので、そこでも、眺望を楽しむような姿勢で、計測もできてしまうため好都合である。

このような場合には、次のような仕様としても好都合である。利便性が高い。すなわち:縦置きされている場合は、常に、
「直近の一定時間(例えば1分)」のデータを常に保存記録する仕様としても良いのである。
縦置きされている場合、直近2分間分は常に保存記録するとする。(もちろん3分間でも良いし、5分間でも良い。定めておけば良い。)
第一姿勢側メモリに書き込む。当然、メモリ節約のため上書きして良いのである。
立ち止まって同一姿勢でじっと眺望を楽しんでいたことに気づいたとき、その時に収集していた筈のデータを使えるようにするのである。
例えば、それが1分間以上立ち止まって、立ち止まって同一姿勢でじっと眺望を楽しんでいたことに気づいたとき、
その時にまでに収集していた筈のデータを、第一姿勢側のデータとして、使えるようにする工夫である。時間の節約となる。
また眺望を楽しむのは山では重要な事であるため、また方位を取得するのも山では重要な事であるため、それらを結合するのである。

そして、反転と同時に第二姿勢ボタンを(いきなり)押す。これによって、第一姿勢ボタンが押されてなくても、第一姿勢ボタンが1分前に押されていたのと同じ効果が生じる。すなわち、第一姿勢側メモリには直近1分間のデータは、既に、第一姿勢側メモリ内部に、格納されている状態だからである。
第二姿勢ボタンが押されたことにより、1分間のカウントダウンが始まり、1分間のカウントダウンが終了すると、チャイムが鳴り、終了となる。
それによって第二姿勢側メモリに格納された1分間のデータが発生した。
機器は、自動的に、第一姿勢側メモリ格納済みデータと第二姿勢側メモリ格納済みデータの比較を行って、
何れの側が回折波受信でいずれの側が直接波受信かを判定する。
それに基づいて機器は、上空各衛星の存在領域が第一姿勢での主ビーム側四分の一天球であったか、第二姿勢での主ビーム側四分の一天球であったかを
判定する。
このようにすると、疲労回復の意味も込めて、足を止めて眺望を長時間楽しむ、という山では一般的な行為がそのまま反転前のデータ収集として
用いることができるため、時間の節約にもなり、また、頻度高く精度の良い方位情報取得を行うことが楽しく出来(両方の眺望を楽しめる為・これは
道迷いや天候の悪化等の兆候を早期につかむためにも山では推奨される行為(全方位の眺望を度々確認すること)であることも付言して置く。

なお、1分なら1分のデータ採取を行ったが、その内の50秒は暖機であるとして最後の10秒だけを用いる取決めをしておいてもよく、
このことは既に述べた。)
---------------------------暖機ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー














---------------------------呈示方法--------------------------------------

(※2: なお、音声表示又は視覚的表示(液晶等)で良いが、触覚的提示も含む。)

---------------------------呈示方法--------------------------------------








(※3:なお、不可情報としては次がある。
(1)A側、B側ともに、(あるいは強い方が)vよりも強く、かつ、回折波・直接波の分布モデルに基づく弁別が明確に出来る程に実際の分布帯が分離されていない場合は、幅のある境界領域の内側に当該衛星は存在していたと推定する。その推定が、方位情報と矛盾しないことを確認する。その推定が、方位情報取得の狭い化に、積極的に使える場合は方位限定に寄与させてみて、方位限定を狭くした結果も同時に提示しても良い。
(2)A側、B側ともに、(あるいは強い方が)vよりも弱い、場合は、A側、B側の判断はせず、地物遮蔽の影響下にあったとと推定する。その推定が、出力された方位情報に基づく、周囲の地物の目視確認と、無矛盾であることを、確認する。その推定が、方位情報取得の狭い化に、積極的に使える場合は方位限定に寄与させてみて、方位限定を狭くした結果も同時に提示しても良い。)




(※4:なお、この場合、素直に弁別できるものは弁別してもちろん良いが、あまりに強引に弁別をする必要はない。逆にそれらは、後で、※3として役立つために、弁別が出来か兼ねるような微妙なケースは、そのままに受け入れておけばよいのである。)


※5 (水平置き時の暖機について述べる)。なお、第一姿勢(正対)・第二姿勢(反転)と、連続的に、計測を開始する、前に、
適度な時間、主ビームを「天頂に」向けた状態で放置して、上空の各衛星信号に同期を試みさせ、一種の暖機を行って置いても良い。

ここで暖機とは、レプリカの併走が安定したロックに到る為の慣らし運転のような時間を意味する。
寒い朝でも車のエンジンを円滑に安定動作させるに必要なエンジンの慣らし稼働のイメージでもちいている語である。

、受信機の性能に応じて、より良い結果を引き出せるような、受信機の特性に応じた個別の取決めを実装しておけば廉価な受信機をcost effectiveに流用できて良い。


その後で、縦置きとして、身体体躯装着することで、信号への同期が一層円滑に獲得される。









(第一姿勢フェーズの開始から終了について述べる)
第一姿勢(正対)として、
第一姿勢(正対)・第二姿勢(反転)連続計測モードの開始スイッチをONにする。

すると、そこから1分間なら1分間は、第一姿勢(正対)モードが、開始する旨を、機器は認識する。
機器は、まず、そこから1分間なら1分間は、第一姿勢側メモリに記録する。(既にそのようにされていれば、そのままで良い)。





(縦置き時の暖機について述べる)。
その内の50秒は暖機であるとし、最後の10秒だけを用いる等の規則をおいてもよい。その内の50秒は暖機であるとして、結局は用いず、最後の10秒だけを用いる、そういう取決めをしておいてもよい。
もちろん暖機は記録せず、最後の10秒だけをメモリ記録するという方式でも差支えない。その場合はメモリを節約できる。
ただ、1分なら1分記録しておくと、暖機部分と、使用部分の長さの比率を、使用者が自在に変更できる使用法も出来るとのメリットは生じる。
定められた、1分なら1分のデータ採取を行うでも良いのである。






(第二姿勢フェーズへの反転と、メモリの切替について述べる)
第一姿勢(正対)・第二姿勢(反転)連続計測モードの、開始ONから、1分で、チャイムが鳴って、1分の経過を知らせる。

使用者は、チャイムを合図に、反転し、第二姿勢を取る。
使用者が第二姿勢を採った状態で、装置は、第二姿勢側のメモリを切り替える。




(反転の自主性について述べる)
反転は使用者の責任で必ず行うこと、という約束事に、取決めて置いても良い。
つまり、チャイムが鳴ったら必ず使用者の責任で反転という簡単な行動を取ると、取決めにして置いても良い。
であれば、チャイム後の1.5秒程度は記録しない等の工夫を定めて置けば、万一の反転遅延等による採取エラーも
現実的で効果的方法で解消出来る。よってそのような工夫をして置いても良い。その長さは自分用にカスタマイズできるようにして置いても良い。

チャイムをじりじり待ってすぐ反転するような、せっかちな人には
その緩衝時間を短く出来るようにしておけば、少しでも、時間の節約になろうし、

チャイムが鳴っても、ぼーっと風景の余韻に浸って反転時期を伸ばしてでも鑑賞を優先したいるような呑気な気性の人には
チャイム後の緩衝時間を3秒とか4秒とかそれ以上とかに自在に長く設定可能に、山で追い立てられれる感じを受けることも無く、
個人の特性に適合して一層良いであろう。

こうした特にセンサを使わぬ方式のメリットは装置構成要素が単純でシンプルに構成出来ることにある。

すなわち、
「繊細な個別部品を、僅かとはいえ、やはり増加させてしまうため、個別部品故障率の総和として観念される全体の故障率を、
どうしても増加させてしまう」ことを回避できる点に認められる。

また、余分なセンサを排除して搭載しない事は、小型軽量化を更に徹底でき、
山での徹底した省電力、即ち、長期間の山行で、物資の補給が出来ない際でも、電池等の持ちを少しでも長くする、良くすることが出来、
緊急時に電池切れで使用出来ないということを回避できる点にある。また故障した場合にも現場で修理が容易である点は言うまでもない。

このように若干の側面のみを考えても、山用品等、自然の中で使う機器は、簡素志向を好む派と、各種センサ搭載の自動検出志向を好む派が、ある。
消費電力の増減、使用時利便性の若干の変化、部品点数増による故障確率の総和化等、を勘案すれば常にトレードオフがあり、
どちらの実装方針を採っても良い。

尚、充電池を用いても良い。源として太陽光発電装置を接続して充電してもよい。







(反転のセンサ検出について述べる)
逆に、反転感知センサで動作確認を必ずする方法法でも良い。チャイムは仮に鳴るとしても、センサで反転検出してメモリを切り替えても良いのである。

例えば、
動型ジャイロスコープ(Vibrating Structure Gyroscope: VSG、振動ジャイロ:振動により角速度を検出するジャイロスコープ)用いる事が出来る。
れは、振動する物体が回転している場合、その回転軸に垂直な平面上で振動に対して垂直な力が発生することが物理的な基本原理となっている。
動子が回転している時に発生する力は、コリオリの力の運動方程式に起因するため、
学文献ではコリオリ振動ジャイロ(Coriolis Vibratory Gyro : CVG)とも呼ばれる。
動型ジャイロスコープは、従来の回転型ジャイロスコープに比べ、同程度の精度をより単純により安価に実現可能である。
の原理を使って小型化されたデバイスとして、比較的安価なタイプの姿勢指示器がある。
多くの振動型ジャイロスコープはMEMS技術で製造されるようになり、均一の性能と品質が安価で実現し広く利用可能になっている。
2010年4月現在、大量購入時の価格は、3軸ジャイロが1サンプルあたり約3ドル程以下、1軸ジャイロは1ドル台程であり廉価に入手可能と成っているる。
これらは、他の集積回路と同時にパッケージされ、アナログ出力あるいはデジタル出力を提供する。
多くの場合、一つのデバイス内部に複数の軸のジャイロセンサを含み、
いくつかのデバイスはジャイロスコープと加速度計の両方を1パッケージ化し完全な6自由度の出力を有する。
基本的に、MEMSジャイロスコープとはフォトリソグラフィ技術を使用して構成された後述のような音叉型、
振動ホイール型など様々な形状の振動子を持った角速度センサのことを指すものである。
上述べたように、反転を検出してそれに基づいてにせよ、反転は一定時間後に行われるという前提に基づくにせよ、反転後は、
第一姿勢側メモリから、、第二姿勢側メモリへ、実測データの保存先がを切り替わる。









(反転後の、第二姿勢フェーズの記録の開始から終了迄について述べる)
使用者は、反転を要求するチャイムで、第二姿勢を採る。

使用者は、さらに1分後の2連続チャイムで、第二姿勢の完了を知る。
つまり1セットの完了を知る。




(第一姿勢、第二姿勢の各フェーズの完了後の機器の動作について述べる)。
第一姿勢(正対)・第二姿勢(反転)のフェーズが完了したのち、
機器は、直ちに、次の処理を自動的に実施する。

該それぞれの姿勢において獲得・保存された衛星測位システム衛星信号のある瞬間又は複数の瞬間の受信状態の比較から
該それぞれの姿勢において獲得・保存された衛星測位システム衛星信号は、
直接波が優勢か、回折波が優勢か、どちらとも見做せないかを弁別する。

直接波が優勢と弁別された側がA側であり、回折波が優勢と弁別された側がB側であれば、その衛星はA側に存在したと判定する。
直接波が優勢と弁別された側がB側であり、回折波が優勢と弁別された側がA側であれば、その衛星はB側に存在したと判定する。
直接波が優勢とも、回折波が優勢とも、見做せない場合は、その衛星はある幅(例えば大円から片側幅7.5度等ののある境界領域に存在したと判定する。
この3番目の判断は、事前の予備実験等から、適切な幅の範囲と、判定基準を、作成しておき、記憶させておけば良い。









##《##0032##》##

より具体的には、次の四段階のようになる。



(第一に:)
第一に、GNSS受信機が一定時間間隔で出力する信号強度等に基づいて、

直接波と回折波の弁別に必要となる、

数列{p}についてここで定義したい。

数列{p}は、次の様に表される。

{ p (s(i), z(j), t(k) ) }

以下この内訳について順を追って説明する。




(以下、s(i)について述べる)

s(i)はGNSSシステムにおける衛星番号 である。

GPSの場合は所謂sv番号となる。

複数衛星システムを受信できるマルチGNSS受信機の場合は各複数のGNSSシステムで重複しない通算番号を割り振っておけば良い。

iはsuffixで仮IDである。

例えば、iは、12channel同時受信機では、1から12までの等の値を取り得る。

例えば、iは、32channel同時受信機では1から32までの値を取り得る。

例えば、iは、マルチGNSS受信機では1から90番台までの範囲を取ることがある。




(以下、z(j)について述べる。)

z(j)は向けられた覆域の開始の(まず第一姿勢での主ビーム向方向が向けられた側を暫定的に0度と表現するとしての)方位角を表す。

反転の180時計回りを後に行うことになる。

jはsuffixで仮IDである。

第一姿勢(正対)、第二姿勢(反転)を行う場合は、1から2迄の番号を取るsuffixとなる。

すなわち、本稿ではz(j)={z(1),z(2)}={0,180}を扱う。第一姿勢(正対)すなわち0度と、第二姿勢(反転)180度の意を示す。


なお、第一姿勢、第二姿勢を第1セットと考える。
なお、1セットの計測の後に、ある一定角度回転を行った角度を与えて、第2セットを考える場合がある。
この第一セットと第二セットの間の角度を、転回角度と呼ぶことにする。
よって、正対・反転と、転回角度は別の概念であることに留意されたい。一定の転回角度を与えた上で、そこで第一姿勢と第二姿勢が有り得るのである。
そのようにして複数セットにおける、第一姿勢・第二姿勢のデータの統合(正・反・の統合)が行われた、複数のセットの方位情報が寄せ集められて、
集積させられて、より狭小化された、方位情報が獲得できるのも、本方法の画期的な利点であり、多大な効果を奏する点である。
方位自身等既存の方法ではそのようなことは同じ場所で、計測時間を長くしたからと言って、そのような方位情報の狭小化は生じ得ない。
野外や大自然で、真剣に方位情報を欲する場面とは、だいたい、夜が迫っているとか、悪天候が迫っているとか、危険が迫っているとか、遭難目前とか、
であり、あまりうろうろ行動することが危険な場合が多い。
そうした場面で、動き回るよりは、とにかくほどほどに安定した場所にじっとして、かつ体軸周り程度の体力の消費のみで、落ち着いて、
じっとしている間にどんどん方位情報を正確に蓄積できる本方法は多大な効果を奏する。)

その後に、更に、最初の第一姿勢(正対)0度の姿勢の方向から、90度、例えば時計周りに「転回角を与え」て
また同様に第一姿勢(正対)と第二姿勢(反対)という別のセットを行って、
既述の1セットと今の1セットの合計2セットの方位情報取得結果を重ね合わせても良いのである。

その場合には、{z(j)}={0, 180, 90, 270}と表現され得る。

さらに45度「転回角を与えて」また同様に別のセットを行うことも出来る。

その場合は、z={0, 180, 90, 270, 135, 315}と成る。




(180度より広い目のアンテナ覆域を持つ場合について)

なお、アンテナ覆域は180度よりも若干広い覆域を持っていることが多い。その場合はそのまま用いれば良い。

第一姿勢(正対)・第二姿勢(反転)の結果、覆域で重複部分が生じるが、それでも良い。
その場合は第一姿勢と第二姿勢両方の姿勢で、十分な強度が検出されてしまうこともある、
けれども、その扱いも、慎重に取り扱うことにより、特段の問題にならないことについては、後述することになろう。




(以下では、t(k)について述べる)

なお、t(k)は覆域z(k)に向けた際の観測時点のz(j)に向けた採取開始時点からの経過時刻を示す。

kはsuffixで仮IDである。

どの程度の時間間隔でデータ出力(サンプリング)が行えるかはGNSS受信機の特性によって異なる。

例えば、毎秒出力の場合は、t(k)は採取開始からの経過秒となり、{t(k)}={t(1),t(2),...,t(10)}={1,2,3…, 10}(秒) となる。

従来は、毎秒ものが一般的であったけれども、最近では10分の1秒舞に出力を行うGNSS受信機も珍しくはない。

















第二に、方位情報取得に必要な準備として第一姿勢(正対)・第二姿勢(反対)の各覆域を、解り易い記号で理解できるように、数式の変換処理を行う。

上空のある衛星からの信号について、

比較的、強い、受信強度の分布が得られた姿勢の側での、実採取開始からの経過時間と信号強度の関係を示す散布図のプロット
(横軸を時間、縦軸を受信強度して描画した帯状の範囲を示した図。)
以降、この分布図におけるデータの具体的様相を、幾何学的特徴から、帯と呼称することがある。)

におけるデータ分布の具体的様相(帯)を、便宜上、αと呼称し、

比較的、弱い、受信強度の分布が得られた姿勢の側での実採取開始からの経過時間と信号強度の関係を示す散布図のプロット
(横軸を時間、縦軸を受信強度して描画した帯状の範囲を示した図。
以降、この分布図におけるデータの分布の具体的様相を、幾何学的特徴から、帯と呼称することがある。)

におけるデータの分布の具体的様相(帯)を、便宜上、βと呼称する。


それらの採取開始からの時間を横軸に、受信信号強度を縦軸に、取って、分布図を想定する。

それらの分布が受信強度の強弱の観点で、綺麗に分離されていたならば、

直接波と、回折波の、それぞれの、信号強度の特徴(回折損、回折減衰)が、明瞭にそこに、表現されていると考え、

強い方の帯をα、弱い方をβと、以降、呼ぶ。



αとβの呼称を割り当てる過程を簡素にするために、幾つかの簡単なルールを設けて、進めていくことが効果的である。

例えば、次のようにすることが考えられる。(これに限るものではない。受信機特性に応じ、簡便・実用的で適切な指標を見つけ出し、活用すれば良い。)

まず、両分布における、各最大値に注目する。

具体的には、次の仮想コードで、一例を表現できる。

便宜上以降では、衛星はのsuffix i=1の衛星を対象とする。

これは便宜上であり、他のsuffix iの衛星でも、同様の議論が成り立つ。

If
max{ p (s(1)=sv, z(1)=0, t(k) ) }≧ max{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k) ) }
then
αmax = max{ p (s(1)=sv, z(1)=0, t(k) ) }, βmax = max{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k) ) }
else
βmax = max{ p (s(1)=sv(1), z(1)=0, t(k) ) }, αmax = max{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k) ) }

つまり、αmax≧βmax は常に成り立つように、α、βの記法を選択したことになる。



α、βの呼称を比較的強い信号強度の方、比較的弱い信号強度の方、にそれぞれ、割り付けることが出来た。

すなわち、以下のように割り付けた。

If
max{ p (s(1)=sv, z(1)=0, t(k) ) }≧ max{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k) ) }
then
{α}={ p (s(1)=sv, z(1)=0, t(k) ) }, {β}= { p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k) ) }else
{β} = { p (s(1)=sv, z(1)=0, t(k) ) }, {α}= { p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k) ) }

あるGNSS衛星からのの衛星信号について、

第一姿勢と第二姿勢のそれぞれで、

横軸=GNSS受信機からの出力記録開始からの経過時間

縦軸=受信信号強度

として、分布図を描いたとき、

比較的、強い受信強度の分布が得られた帯(帯の最大値が大きかった帯)を、αと、

比較的、弱い受信強度の分布が得られた帯(帯の最大値が大きくなかった帯)、βと、表現した、のである。





同様に、αmin, βminも同様に定義できる。

If
max{ p (s(1)=sv, z(1)=0, t(k) ) }≧ max{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k) ) }
then
αmin = min{ p (s(1)=sv, z=0, t(k) ) }, βmin = min{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k) ) }
else
βmax = min{ p (s(1)=sv, z=0, t(k) ) }, αmin = min{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k) ) }

ただし、αmax≧βmax は常に成り立つようには、αmin、 βmin の間に恒常的な関係が成立するとは限らない

(場合分けを尽くせれば良いため、このことは特段問題を生じない。)。




同様に、αmean, βmeanも同様に定義できる。

If
max{ p (s(1)=sv, z(1)=0, t(k) ) }≧ max{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k) ) }
then
αmean= mean{ p (s(1)=sv, z(1)=0, t(k) ) }, βmean= mean{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k) ) }
else
βmean= mean{ p (s(1)=sv, z(1)=0, t(k) ) }, αmean= mean{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k) ) }


同様に、αmean, βをmedianも同様に定義できる。

同様に、αany, βany も同様に定義できる。

同様に、分布の、各種の代表値も同様に定義できる。

anyには、例えば、分散等の諸々の統計量を入れることができる。









第三に 強い方の帯αが、「直接波候補とみなせる、高い信号強度と、時間的安定特性と、を具備する」か、を検証する。

極めて簡単な式で、有効に吟味出来る例を挙げる。

次の条件式(1)が 成立するかを吟味するのである。

αmin ≧ v …条件式(1)

vは閾値と見做せる値を設定する。例えば、-128.5dBmと設定すれば良い。

なお、-128.5dBmは、GPSの仕様(ICD: Interface Control Document)の最新版において、使用者側(user segment)が受信する衛星信号強度の最低保障値とされる値である。

なお、直接波受信状態のGNSS受信機の特性に応じて、上記値を決定しても良い。





条件式(1)が成立しなければ、その衛星(s(i)=sv)は、後続する方位情報取得に使用されない。

衛星(s(i)=sv)について、αかβかどちらかの領域で十分な保障信号強度が得られなければ、地物遮蔽されているか、又は、衛星状態不健康が推定されるため、方位情報取得に不適と考える為である

見晴の良い場所では、その状態の発生は、一般に多くない。

「直接波候補とみなせる、高い信号強度と、時間的安定特性と、を具備する」

かどうかの検証は、シンプルな式 (条件式(1)) で出来る。

条件式(1)はそのシンプルさ故、多大な効果を奏する。







詳述すれば、次の様に言える。

疑似拡散符号で変調され、衛星から送信され、使用者側で受信された受信信号は、GNSS受信機内部において、衛星番号に対応した疑似拡散符号(Gold Code)のレプリカ(複製)と、

疑似拡散符号を、僅かずつずらしながら、並走させられる。

1024 bitsの疑似拡散符号(Gold Code)のずれが無くなった瞬間に、つまり、並走する疑似拡散符号列がビットレベルで一致した瞬間、

広帯域に拡散されていたエネルギーが、同期の一致により、狭帯域に絞り上げられ、エネルギーが一つの出口に絞り込まれ、

それまでに比べると突然に強い信号強度である、前記の値即ち、最低保障された信号強度(あるいはしばしばそれ以上)まで、急激に跳ね上がるのである。




以上、強い方の帯αが、「直接波候補とみなせる、高い信号強度と、時間的安定特性と、を具備する」

か、の検証に、つぎが有効であることを示した。

αmin≧v









なお、「直接波候補とみなせる、高い信号強度と、時間的安定特性と、を具備する」

かの検証は、これ(αmin≧v)に限るものではない事は当然である。

これ(αmin≧v) に代替出来る、optionとして、例えば、次が考えられる。

割合(率、rate)、を用いても良い。

つまり、関心のある衛星について、「「観測時間中の信号強度の平均値」が「期待される閾値」を超えている」との、条件式を用いても良い。即ち次である。

(Σ {α}) / max(t(k)) ≧ v


又は、関心のある衛星について、「「観測時間中の信号強度の95パーセンタイル」が「期待される閾値」を超えている」との、条件式を用いても良い。即ち次である。


({α}の95%について) ≧v


受信機の特性等に合わせて、適切に設定されているならば、条件式は、如何に構成しても良い。



以上では、 強い方の帯αが、「直接波候補とみなせる、高い信号強度と、時間的安定特性と、を具備する」か、を検証する

為に、極めて簡単な式で、有効に吟味出来る例を複数挙げた。

最初に挙げた条件式(1)を使用する。











第四に、「直接波と回折波の信号強度の分布に、分離が存在しているか」の検証、を行う。

統計的検定を行うことで、両者が異なる母集団から採ったものであることと、一定の危険率のもと、見なす事が出来る。
サンプル数が大きければ、中心極限定理により、正規分布でない分布であっても、正規分布を仮定した統計的検定での結果の適用に頑健性が出る。
もちろん、このような処理を行うことが望ましい。

加えて、実用的には、有用な下記のような、非常に簡単な例も次に挙げて置く。

例えば、2つの分布帯が分離しているとの旨は、次の条件式(2)の成立と、同値と、見なせる場合がある。
特に数多くの予備実験がその正しさを示している場合は複雑さを排除し、下記でも良い。
αmin - βmax ≧ p …条件式(2)

pは、直接波と回折波の信号強度の差と期待される、回折損(回折減衰)相当量(dB)を用い、妥当な値を設定する。

期待される明瞭な分離が検出されれば良い。






回折波は、直接波よりも、回折損(回折減衰)の分だけ、信号強度が弱く、また時間的安定性が低い。

身体のみの回折損(回折減衰)を、直接波との比較で、検出できる受信信号強度の精度の識別能力を、GPS受信機が有していれば良い。廉価なGPS受信機でそこまでの識別力を持た無い場合、次の2策の1を取る。
(1)当該廉価なGPS受信機でも識別できる水準にまで、回折損(回折減衰)を大きくしてやる。
(1-1)ポリアクリル酸ナトリウム水溶液(ひんやり枕(白元))・食材・飲料・土壌・海水・アルコール・生体高分子等を身体左右に垂直に装着し、天頂から見てコの字を形成し、その底にGPSを配置する。
(1-2)仲間の人体を寄せて、天頂から見てコの字を形成し、「ヘ」のじか「コ」の字を作り、その底にGPSを配置する。
(2)条件式(1)のvを大きく設定する。例えば、SONY IPS5000等、対数関数的な出力をするので、vを大きくすることで、に識別力が上昇する。そうした機器の場合は、v="H"(IPS5000の場合)程度までたかめてやると、(対数関数で上昇値が減少して)識別精度も向上する。このことを知らないと、IPS5000は使えない、となるが、このことを知っていれば、制約を置けば、こn問題は、解決し、IPS5000は適した機器となる。こうした知識は、遭難救助等、生死を分ける局面では、折角使えた機器を、使えないと誤認する等することで、結果が変わるので、極めて重要な知識である。






(条件式(1)が成立している上で更に)条件式(2)が成立した場合、
「{α}に呼応したz値が指示する上空覆域側、GNSS衛星s=svは存在する」と判定できる。
これにより、安定した判定が可能となる。



一方、(条件式(1)が成立している上で更に)条件式(2)が成立しなかった場合、
両上空覆域の境界領域あるいは一定の幅のある境界領域に、GNSS衛星s=svは存在すると推定できる。


直接波と回折波の明瞭な分離が出来るかの検証をは上記の簡単な式で出来ることは、視覚的理解容易でもあり、多大な効果が大きいために
最も簡単で有効性の高い例の、一例として示した。


受信機の特性に応じて、条件式(2)は変更が可能である。




(統計的検定の利用について)

後述することになろうけれども、
2つの分布が明瞭に分布できず、僅かに重なる時でさえ、実は、それらの正規分布に近い分布の、
其々のピークが明らかに離れている場合もありうるる。
そうした場合を含め、一見2つの分布の裾野等が重なっているように見えても、
統計的検定で、母集団が異なることが、合理的な小さな危険率(例えば5%或いは1%の危険率)において
認められるに至ったならば、その事実に基づき、
直接波・回折波の弁別の条件(2)としても良い。その事は言うまでも無い。
この目的には、t-検定、ウエルチのt-検定等の各種の統計的検定を援用出来る。
これらに限られるものでなく、適切な検定を用いて分離を示して良い。



(条件式2の代替案)
直接波と回折波の明瞭な分離が出来るかの検証を上記の簡単な式(条件式(2))で出来る。
しかし、条件式(2)に限らない。

例えば、多数回の予備実験により、受信機の特性に応じて以下の何れかの式、あるいは、それらの組み合わせ、がその有効性を示しているならば、
現実的には下記の何れかの式、又はその組み合わせ、でも良い。

αmin - βmin ≧ p
αmax - βmax ≧ p
αmax - βmin ≧ p
αmean - βmean ≧ p
αmedian - βmedian ≧ p




(条件式2のpは固定値か変動値か)

なお、条件式2のpは固定値でも良いし、信号出力がAからZなどの記号でなされる一方、
その絶対値としてのdBmなどは、それに対して対数曲線等を描くと解っている場合は、
そのようなAからZの値に呼応した、対数関数等としておいても、それをdBmに換算した値で検討することも当然妥当性を持つ。

例えば、SONY社製 GPS衛星信号受信気アンテナ一体型ユニットIPS5000の場合には、
Aを0, Zを25のSignal_Levelと表現したとき,受信信号強度[dBm]は次式でほぼ近似されることが分かっている。.

Signal Power= 8.460 Ln (Signal_Level)-144.5 (dBm)

具体的には、SONY社製 GPS衛星信号受信気アンテナ一体型ユニットIPS5000では

K = -125.0 dBm程度
R = -120.5dBm程度
Z= -117dBm程度

となり、だんだん、上に行くほど、細かな識別力を持つ。

文献[x] (高橋 グラフを描いた文献。
例えば、内閣府時代のAIAA ICSSC 24th, 2006.5, San Diego か、AIAA ICSSC 25th Seoul, 2007.4 か、
IEICE全国大会東北大2003,
IEICE sat研のJeju2003等。
英語版)





なお、条件式(1) と条件式 (2)が成立するか、否かで、(分布帯の重なりの有無等の様子の視覚的理解も含め)、一覧表的に、まとめると次の表1となる。
○は条件式の成立を示す。×は条件式の成立しないを示す。
視覚的理解も併用すると、簡単に判定が出来る事実が一層明瞭になる。

##《##表1##》##
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
シナリオ(後述) a b,c,d a’ b’.c’,d’
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
条件式(1) αmin ≧ v ○ ○ × ×
条件式(2) αmin ? βmax ≧ p ○ × ○ ×
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
信号送信衛星 受信強度 両覆域の 遮蔽or 遮蔽or
存在領域判定 大側覆域 境界領域 衛星不健康 衛星不健康
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

以上では、直接波と回折波の明瞭な分離が出来るかの検証を簡単な式で出来、効果が大きい事を示した。
以上で、直接波と回折波の弁別が条件式(1),条件式(2)等の簡単な式で出来る原理をまず示した。









第五に、さらにこれまでの論を補強する為、2つの分布帯の分離や重なりや包摂の様相(すなわち、第四で示したあたりを)図も用いて説明する。
横軸を(採取開示時からの経過)時間、縦軸を信号強度の散布図を考えると、水平方向への帯状のプロットが得られる。
そこで、ここでは、そうした分布を、便宜上、帯として表現することがある。
ここでは2つの帯の幾何学的関係性を議論する。
まず、定義から、αmax はβmax以上であることは常に成り立つのであった。
ここでは2つの帯の幾何学的関係性については、
以下の可能性がある。
(a)2帯が明らかに分離している場合(条件式(2)が成立する場合に相当する。)。
(b)2帯が一応、分離はしているけれども近接している場合(条件式(2)が成立しない場合の一例に相当する。)
( c) 2帯が一部重畳している場合(条件式(2)が成立しない場合の一例に相当する。)
(d)1帯が他帯を包摂している場合(条件式(2)が成立しない場合の一例に相当する。)残る、αmax はβmax以外の帯の指標となる2者すなわち、αmin, βminの、大小関係としては、
上にある程大きい、とすると、 次の表1002のように書ける。

##《##表1002##》##
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
シナリオ (a)2帯分離 (b) 2帯接近 (c ) 2帯重畳 (d)1帯が他帯包摂
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
大 αmax αmax αmax αmax
↑ αmin αmin βmax βmax
↓ βmax βmax αmin βmin
小 βmin βmin βmin αmin
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
条件式(1) ○ ○ ○ ○
条件式(2) ○ × × ×
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
判定結果 α覆域 境界領域 境界領域 境界領域
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------





(地物遮蔽について)

念のため、完備性のために、条件式(1)が成立しない場合も記しておく。
この場合はもちろん強い方の信号が直接波として見做せるに必要な信号強度も安定性も満たしていない
ので、地物遮蔽されていると見做せるか、何等かの衛星不健康な状態が推定されるものである。
なお、衛星不健康のフラグは衛星から送信されるエフェメリス・データ情報に含まれているため、そのフラグに照合して、
衛星不健康の認識が正しいことを確認することが出来る。
また衛星不健康のフラグは衛星から送信されるエフェメリス・データ情報に含まれているのに、そのフラグが立っていない場合は、
地物遮蔽の可能性が極めて高い。
そこで、方位情報取得の後に、当該衛星の方位角・仰角が指し示すであろう概略の向きに、
天空との使用者の間に、地物遮蔽を形成している大きなビルや山岳等が存在していないかを
可能であれば目視確認により照合することも、出来る。
これは興味深い事実である。
この
また衛星不健康のフラグは衛星から送信されるエフェメリス・データ情報に含まれているのに、そのフラグが立っていない場合は、
地物遮蔽の可能性が極めて高いという経験的知識を前提とした、
検算的活用方法である。
この検算的活用方法は、予備実験では大変上手く事実と整合した。
本発明は実用的であるのみならず、その原理にも極めて画期的な側面を含んでいるため、方位情報取得の結果のみならず、方位情報の取得の原理に興味にも興味がある使用者の向学心を満たす場合には、
このような検算的活用方法を楽しむ活用方法も有効である。


加えて、実際的な面でも、こうした捨ててしまいがちな情報をも、検算的活用として結果の正しさを追認出来るということは、無駄が無く、実際側面でも、多大な効果を奏する。
なぜなら、目視による照合でそこに影響力の大きい地物遮蔽が実際に認めら得れば、衛星信号が十分強いデータからの得た方位情報への信頼もぐっと
その現場で増すことが期待されるからである。
また、目に見えない衛星電波の教育的利用では、このような目視での地物遮蔽の存在の裏付けを伴う活用は、教育的な活用方法としても、使用者に
結果の正確さにその場で感動を齎すという点で、多大な効果を奏する。
特に見晴のよい場所で、その場所だけに地物遮蔽が目立つような場面ではその地物遮蔽が反映された結果と知ることは、感激であり、多大な効果を奏する。
目に見えない強い衛星信号から方位限定が出来るわけだが、

十分な強度が得られない衛星信号は一般に捨てられるところ、
検算的に追認することを行い、
目視でほぼその方向(方位角・仰角)に、無視できない地物遮蔽があるはずではないか、と推定し、
ほぼその方向に遮蔽地物が本当にあったという体験は、
現場での感激を高めなかなか、高い教育的効果も期待されよう。

山岳パーティなどでも活用が楽しくなる鍵となり、山岳パーティの構成員のコミュニケーションも活発となり、
結束が高まる等の、副次的な多大な効果も生じる。
単なる方位磁石等では得られない複数の多次元的なメリットを享受でき、考察を深めらえる効果が得られる。















(2帯の幾何学的関係について、基本的な4つのシナリオについて)

この大小関係に
αmin≧v …条件式(1)
を満たすようなvの位置の一例をも図に表現し、、
αmin-βmax ≧p …条件式(2)
を満たす様なαminとβmaxの一例をも図に表現した
散布図の一例を図に
現わすと、
図1001のようになる。





シナリオ
(a) 2帯分離の一例,
(b) 2帯近接の一例,
(c) 2帯重畳の一例,
(d)1帯他帯包摂の一例、
について、その各変数の大小関係と各帯の配置関係を直感的に図示すると次の4図の通り。



図において、vはβminよりも下に描いているのは単なる方便であり、その位置は、αmaxよりも下であればどこに位置することも可能である。

シナリオb,c,d、を分けるのは、次の式3と式4の条件であると言うことが出来る。直接波と回折波を弁別するというアルゴリズムには、本来的には必ずしも必要とは限らない式3と式4である。

視覚的理解を助けるためここに記して置く。

条件式1が成立し、条件式2が成立する、状態に加えて次の式3及び式4が成立するかによる弁別をを追加的に付与すればシナリオb,c,dは識別できる事を述べて置く。これを表に示したものが、表1003である。

表中において、○、×の記号はそれぞれの式が成立する、成立しないを示す。

αmin≧βmax …式(3)

αmin≧βmin …式(4)


##《##表1003##》##
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
シナリオ (a)2帯分離 (b) 2帯接近 (c ) 2帯重畳 (d)1帯が他帯包摂
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
大 αmax αmax αmax αmax
↑ αmin αmin βmax βmax
↓ βmax βmax αmin βmin
小 βmin βmin βmin αmin
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
条件式(1) ○ ○ ○ ○
条件式(2) ○ × × ×
式(3) - ○ × ×
式(4) - - ○ ×
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
判定結果 α覆域 境界領域 境界領域 境界領域
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------





(追加的な4つのシナリオについて)


シナリオb’,c’,d’、を分けるのは、次の式3と式4の条件であると言うことが出来る。直接波と回折波を弁別するというアルゴリズムには、本来的には必ずしも必要とは限らない式3と式4である。

視覚的理解を助けるためここに記して置く。

条件式1が成立し、条件式2が成立する、状態に加えて次の式3及び式4が成立するかによる弁別をを追加的に付与すればシナリオb,c,dは識別できる事を述べて置く。これを表に示したものが、表1003である。表中において、○、×の記号はそれぞれの式が成立する、成立しないを示す。








(2帯の幾何学的関係について、追加的な4つのシナリオについて)


##《##表1003##》##
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
シナリオ (a’)2帯分離 (b’) 2帯接近 (c’ ) 2帯重畳 (d’)1帯が他帯包摂
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
大 αmax αmax αmax αmax
↑ αmin αmin βmax βmax
↓ βmax βmax αmin βmin
小 βmin βmin βmin αmin
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
条件式(1) × × × ×
条件式(2) ○ × × ×
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
判定結果 遮蔽等 遮蔽等 遮蔽等 遮蔽等
検算的活用 検算的活用 検算的活用 検算的活用
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

##《##表1004##》##
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
シナリオ (a’)2帯分離 (b’) 2帯接近 (c’ ) 2帯重畳 (d’)1帯が他帯包摂
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
大 αmax αmax αmax αmax
↑ αmin αmin βmax βmax
↓ βmax βmax αmin βmin
小 βmin βmin βmin αmin
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
条件式(1) × × × ×
条件式(2) ○ × × ×
式(3) - ○ × ×
式(4) - - ○ ×
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
判定結果 遮蔽等 遮蔽等 遮蔽等 遮蔽等
検算的活用 検算的活用 検算的活用 検算的活用
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------







(2帯の幾何学的関係について、8つのシナリオについて)

図1001は、

8つのシナリオを図示したものである。

横軸には採取開始からの経過時間、縦軸には信号強度が示される。

最初の採取と、反転しからの採取と、並んでいる2帯の幾何学的配置として有り得る関係を8つに分類し、それぞれの場面で出来る当該衛星存在領域の判定等を示した図である。
条件式(1)と条件式(2)及び追加の条件式(3)と追加の条件式(4)で分類されることは既に述べた。

その際のフローチャートを図10002に示す。

なお追加の条件式(3)(4)は作り込むアルゴリズムには追加する必要は必ずしもない。視覚的理解の補助のために便宜上完備に分類しただけのもものである

図1001において、

左上から右上の4つの図は順に(a)(b)(c)(d)の各シナリオを示す。

左下から右下の4つの図は順に(a’)(b’)(c’)(d’)の各シナリオを示す。

それぞれのシナリオは次の意味を有している。

(b) 2帯分離の一例(この場合、α帯を得た姿勢におけるアンテナ覆域側の四分の一天球に当該送信衛星が存在と判定する。),
(b) 2帯近接の一例(この場合、両四分の一天球の境界領域に当該送信衛星が存在と判定する。),
(c) 2帯重畳の一例(この場合、両四分の一天球の境界領域に当該送信衛星が存在と判定する。)
(d)1帯他帯包摂の一例 (この場合、両四分の一天球の境界領域に送信衛星が存在と判定する。)
(a’) 2帯分離の一例(この場合、当該送信衛星を存在領域判定せず。地物遮蔽の可能性が大きい。地物遮蔽の視覚的検証で検算的利用に移行。),
(b’) 2帯近接の一例(この場合、当該送信衛星を存在領域判定せず。地物遮蔽の可能性が大きい。地物遮蔽の視覚的検証で検算的利用に移行。)
(c’) 2帯重畳の一例(この場合、当該送信衛星を存在領域判定せず。地物遮蔽の可能性が大きい。地物遮蔽の視覚的検証で検算的利用に移行。)
(d’)1帯他帯包摂の一例(この場合、当該送信衛星を存在領域判定せず。地物遮蔽の可能性が大きい。地物遮蔽の視覚的検証で検算的利用に移行。)

なお、図1001において、

(a)(b)(c)(d)それぞれの図において、vの位置は、αmin以下である(即ち、条件式(1)が成立する)との意味のみ表現されている。その意味で一例と書かれている。つまりvの位置については、αmin以下であることさえ満たし
ていれば、図における現状の位置よりも、上に位置(例えばβmin等の上に位置)しても良い事に留意したい。

なお、図1001において、

(a’)(b’)(c’)(d’)それぞれの図において、vの位置は、αminより大きい(即ち、条件式(1)が成立しない)との意味のみ表現されている。その意味で一例と書かれている。
つまりvの位置については、αminより大きいこと

さえ満たしていれば、図における現状の位置よりも、下に位置(例えばαmax等の上に位置)しても良い事に留意したい。





(2帯の幾何学的関係・8つのシナリオを構成するフローチャートについて)

以上の分類をフローチャートとして描いたものを、図1002は示している。

図1002における菱形にて囲まれた数字は条件分岐の識別番号を示す。その内容は以下の通りである。

条件分岐1 αmax ≧ v …条件式(1)

条件分岐2 αmin - βmax ≧ p …条件式(2)

条件分岐3 αmin ≧ βmax …式(3)

条件分岐4 αmin ≧ βmin …式(4

図1002においてまず水平方向に延びる矢印(→)は条件分岐でのYes分岐を

図1002においてまず垂直下向に延びる矢印(↓)は条件分岐でのNo分岐を示している。



本稿でこれまでに記載した内容を実現する際に、実際にプログラムで必要と成る条件分岐は1,2,のみであることを繰り返しになるが強調しておきたい。

実際にプログラムでは条件分岐3,4は実装する必要はない。

条件分岐3,4はただ人の直感的視覚的理解の為の完備性の為に示したのみである。

それは、 (b)(c)(d)も同じ判定結果を示している為である。

また(b’)(c’)(d’)は同じ判定結果を示しているためである。

もし、それら(b)(c)(d)の微妙な差異における判定結果を異なるものにしたければ、

この図のフローチャートにおいて、(b),(c),(d)に異なる判定結果を割り当てることが出来る。

例えば、(b)(c)(d)において、それぞれ境界領域の幅を太く、あるいは、細く、変えたりして、より精妙な判定を行うようにしたい場合には、

この図のフローチャートにおいて、(b),(c),(d)に異なる判定結果を割り当てることが出来る。











現実的には次のような判定も有効であるため書き添える。

10秒のうち、
「(IPS5000format出力では)5秒以上H以上が認められるかどうか」(直接波推定可能最低受信状態諸条件*)を
ひとつのcriteriaとする。

これ(*)が満たされる時、直接波候補の条件とする。

1これ(*)が片側のみで満たされている場合、
満たされる側を直接波とする。
この場合、片側に領域判定できる。

2これ(*)が両側で満たされている場合、
その「5秒以上H以上」(が複数ある場合はその中で最も英字が大きい)の値(英字)
(†=直接波推定可能最低受信状態諸条件*で得られた複数セットの中で最も信号強度の大きい英字)について、
について以下の吟味を行う。
(あるいは、
平均値又は
中央値(median, 安定、最頻値(mode)のように階級幅の取り方に依存しない)を
用いても良い)


2.1 それらの値(†)の距離(離れた幅)が、
回折損失相当(IPS500format出力では「2つの文字分」かそれ以上)
であると認めらる場合、
大きい方を、直接波とする。
この場合、片側に領域判定できる。

2.2 それらの値(†)の距離(離れた幅)が、
回折損失相当「(IPS500format出力では)2つの文字分」かそれ以上である
と認められる場合、
大きい方と小さい方の両者共、回折波と直接波との混淆とみなす。
そして、
これは境界領域と、領域判定できる。
或いは、その可能性が高い、とみなす。


3 これ(*)がどちらにも満たされない場合、どちらも直接波とはみなさない。
これは地物遮蔽とみなす。
あるいは地物遮蔽の可能性が高いとみなす。

これが安定した現実に即した方法である。























##《##0032##》##

このようにして、領域が判定されたとする。次に進む。以下の表現で
「チャネル状態が同期」とあるのは、「領域が判定され」、と読み替える。
「衛星が抽出され」とあるのは、「衛星が領域が判定され」、と読み替える。
領域とは、第一姿勢でビームが向いているか、第二姿勢でビームが向いているかの、どちらか四分の一天球のことである。



衛星データの内、
「領域が判定され」
かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。

##《##0033##》##

最低一つでも衛星が
領域判定
されると方位限定ができる。

##《##0034##》##

方位限定のために、該
領域判定
された衛星を次のような規則で順序づける。

##《##0035##》##


領域判定
された衛星が一つだったなら、その衛星を初項とし、かつ終項とする。

##《##0036##》##


領域判定
された衛星が2つ以上あるなら、次のようにする。
ある領域について、
時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、
ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、
180度以上なら、該ある衛星(A)を終項、該次の衛星(B)を初項とする。

それ以外(AとB以外)の衛星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。





##《##0037##》##

以下のように計測方向を限定できる。

##《##0038##》##

即ち、計測方向は、終項衛星の方位角を開始方位角として、初項衛星の方位角の反対方向を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲に限定できる。

領域とは、第一姿勢でビームが向いているか、第二姿勢でビームが向いているかの、どちらか四分の一天球のことである。
2つの領域があるので、少なくとも一方の領域でこれを行う。
他方の領域でも可能な場合、これを行う。
両者を重ね合わせて、方位限定を、行う。


##《##0039##》##

データ処理部3は、この結果を結果出力部4に通知する。





##《##0040##》##

以下では、結果出力部4の働きを示す。

##《##0041##》##

計測方向とは、第一姿勢で主ビームが向いている方位であった。


結果出力部4は、計測方向が方位限定された場合には、それを観察者に出力する。
例外的に
領域判定
された衛星が0個であった場合には、観察者により天空の開けている場所での使用を促す。

##《##0042##》##

結果出力部4は、観察者に音声でこれを通知する。
音声で出力することは、視覚障害者にも適切に行動支援に利用可能だからであるが、液晶画面などで表示しても良い。

##《##0043##》##

この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。
計測方向の方位情報(方位限定結果)、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻、例外処理の場合の観察者への勧告、である。

##《##0044##》##

ところで、方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、回転方向を定めてある場合、
開始方位角(以降αとする)と終端方位角(以降βとする)の(α、β)の組を与えることで観察者に伝えることができるが、
それに限らず、同時に次のような出力形式も可能である。
即ち、概略方位角(以降θとする)と、片側誤差(以降δとする)として(θ、δ)の形式で示すこともできる。θ、δは次のように与えられる。




##《##数1##》##



ただし、xMODyはxをyで割ったときの剰余を表す。

##《##0045##》##

回転方向を定めた場合の(α、β)形式、
および(θ、δ)形式で示される、2つの出力形式は、他方の形式に直ちに変換可能で、どちらの形式で観察者に与えても、その数値的意味に特段の変わりはない。

そこで、観察者の目的や便宜に鑑みて観察者選択制として、観察者の利便性が高めても良い。あるいは両方を出力しても良い。

##《##0046##》##

また、結果出力に常時ある角度を加算して出力すれば、観察者の利便性が高まる場合にはそのようにすればよい。

例えば、背中に平面アンテナ1を装着した場合には、計測方向は
背中側
へ向くので、結果に
180度
を加算した値を常時示すことにすれば、

常に観察者にとって体の正面の方位角の限定結果が得られるため有用性、利便性が高くなる。以下では例を用いて説明する。

##《##0047##》##

図3は、上述した実施形態に係る方位情報取得装置で方位限定を行う際の上空衛星配置と平面パッチアンテナ1との関係の一例を示している。

図3における同心円状の図面は、観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。

実線外周円は仰角0度を示し、各実線同心円は10度ごとの仰角を示す。

方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。

小さな散在する丸印は、仰角、方位角で示されるGPS衛星の位置を表す。

この図では12個の衛星が描かれている。黒塗りの小丸印、白抜きの小丸印がある。

##《##0048##》##

黒塗りの小丸印は、平面アンテナ1の覆域に存在すると後に判定され、かつ、衛星仰角85度以下であった、諸GPS衛星である。

白抜き小丸印は、それ以外の諸GPS衛星である。

##《##0049##》##

観察者にとっては、自らが立っている位置の上空における各衛星の配置状況は分からない。

方位に関してなんら情報をもっていない観察者によって、平面アンテナ1が、大地に鉛直に、図3中の中心に示されるように無作為に設置されたのである。

このとき計測方向5は先に示したように

点線で(■要修正■)

示されるように規定される。


##《##0050##》##

機器を作動させると、GPS受信機2から、データ処理部3には、表1のようなデータが送り込まれる。

ここで衛星21が同期していないのは、地物遮蔽によるなどが推定される。

このような地物遮蔽は時折普通に生じるもので、正常な状態である。存在して構わない。
このような被地物遮蔽衛星も検算的な面白い利用が出きることは別に述べている。

##《##表1##》##




##《##0051##》##

衛星データの内、
衛星仰角が85度以下の衛星データだけを
抽出する。


各衛星番号2,7,15,22,9,20のものが
領域判定
された。

##《##0052##》##

方位限定のために、該
領域判定
された衛星を次のような規則で順序づける。

##《##0053##》##


領域判定
された衛星が2つ以上あるので、次のようにする。時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、
ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、該ある衛星(A)を終項、該次の衛星(B)を初項とする。
それ以外(AとB以外)の衛星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。

##《##0054##》##

すると、今、終項として、衛星20、 初項として衛星2が選ばれる。

##《##0055##》##





以下のように計測方向を限定できる。

##《##0056##》##

即ち、計測方向は、終項衛星(衛星番号20)の方位角(262度)を開始方位角として、

初項衛星(衛星番号2)の方位角(110度)の反対方向(290度)を終端方位角として、時計回りに規定される、

方位角範囲に限定できる。







##《##0071##》##

即ち、結果出力部4は、以下のデータをメモリに残しておくようにする。

第一に、方位限定の結果である。

第二に、測定が、図4(b)の平面アンテナ1の状態と図4(c)の平面アンテナ1の状態いずれでなされたか
(これは水銀スイッチ8、あるいは金属球スイッチの位置により自動判別できる)のデータである。

第三に、方位限定を成した時刻(これはGPS受信機2の内蔵時計の時刻を使えばよい)である。

これらをマイクロプロセッサ上のメモリに記憶しておく。







##《##0072##》##

平面アンテナ1の両垂直配置(図4(b)と4(c))における、最も新しい方位情報取得の情報だけに関して、

上記三情報をメモリに記憶するようにすれば(古い情報を上書きすれば)メモリを効率的に節約できる。

##《##0073##》##

そして、ある垂直配置の状態(例えば図4(c)の状態)で方位情報が得られたとき、その方位情

報を出力するのみならず、メモリに以下の条件を満たす方位情報があるか調べる。

##《##0074##》##

即ち、現在の垂直配置において行った方位情報取得時刻から見て、規定時間以内(例えば6秒以内等と決めれば良い)に取得され、
かつ、他方の垂直配置において行った方位限定の結果、が存在するかを調べる。


##《##0075##》##

もし該当する記録があれば、観察者が、姿勢を変えずに、頭部の平面アンテナ1の配置だけをさっと変えて、上空の両側の情報を使おうとしていると判断する。

そして、上記他方の垂直配置で得られて記憶されている方位限定結果と、今の垂直配置で得られた方位限定結果と、の積集合を算出し、その積集合をも出力する。

##《##0076##》##

この操作では、片側の四分の一天球だけの結果だけからでなく、その反対側の四分の一天球の結果をも援用して、より正確な方位情報の値を算出が実現できる。

##《##0077##》##

実際、図3においては、上記他方の垂直配置の結果を利用しなかった場合の計測方向は既述のように28度幅で求まっている。

ところが、これに比べて、該他方の垂直位置をも併用して両方から得た方位情報の結果は、(28度幅だったものが)23度幅に向上する。

5度幅の方位限定の向上がこの場合は得られることになる。さらに大きな向上が得られる場合も数多くある。


##《##0078##》##

このとき、結果出力部4は、「もし、観察者が先の垂直配置の方位情報取得時から現在まで姿勢を変えていなければ、

先の垂直配置と現在の垂直配置との、方位情報取得の結果の積集合は・・・である」等と出力すれば、

現在の垂直配置のみによる結果と、平行して出力しても、観察者に識別し易く、利便性が高い。

##《##0079##》##

以下に、両方の垂直配置による方位情報取得の手順を具体例を挙げて示す。原理は、表1と図3を用いて先に示した手続きを踏まえて、

その手続きと同様の手続きを、反対側の四分の一天球にも実施し、そして、両方の垂直配置で得た方位限定の積集合を、出力するものである。


##《##0080##》##

図6はこのときの、図3とは反対側に垂直配置をされた状態の平面パッチアンテナ1と天空のGPS衛星の関係を示している。

観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。

実線外周円は仰角0度を示し、各実線同心円は10度ごとの仰角を示す。

方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。

黒塗りの小丸印は、平面アンテナ1の覆域に存在すると判定され、かつ、衛星仰角85度以下の、GPS衛星である。

白抜き小丸印は、それ以外の諸GPS衛星である。

図3において、覆域外であった衛星がここでは覆域内に成る。



##《##0081##》##

表2はこのときの、GPS受信機2から、データ処理部3には、送り込まれるデータを示している。

##《##表2##》##





##《##0082##》##

衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。

各衛星番号14,18,11,6が抽出される。

(衛星3は同期しているが、仰角の値が85度以上のため除外される。

高仰角衛星は数値的な方位角に比して実際上の離角が極端に小さくなるため使用に適さないからである。)




##《##0083##》##

方位限定のために、上記抽出された衛星を次のような規則で順序づける。

##《##0084##》##

上記抽出された衛星が2つ以上ある場合の規則に従う。即ち、時計回りに、衛星方位角に関して、

円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、

上記ある衛星(A)を終項、上記次の衛星(B)を初項とする。

それ以外(AとB以外)の衛星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。

##《##0085##》##

すると、初項として衛星11、終項として衛星18が選ばれる。

##《##0086##》##

手順に従って、直ちに以下のように計測方向を限定できる。

##《##0087##》##

図1に示される計測方向5の元来の定義と、これまで述べてきた方位限定の手順に従えば、元来の意味での計測方向は自動的に、

終項衛星(衛星18)の方位角(64度)を開始方位角、初項衛星(衛星11)の方位角(285度)の

反対方向(285+180=105度)を終端方位角、時計回り、で定まる方位角範囲に、自ずと、限定されるはずである。

##《##0088##》##

しかし、データ処理部が、既述のメモリ上に規定時間(例えば6秒)以内に、反対向きのアンテナ配置で算出した方位限定結果があることを見出した場合は、

先の方位限定の計測方向(図3における5)と同じ方向のままで、現在の方位限定の計測方向(図6における5)も考えていく必要がある。

使用者がより精度の高い方位限定の値を求めようとして、アンテナ配置を反対側の垂直位置に変更した場合がこれに相当する。

この場合データ処理部は、先に自動的に限定されると述べた方位角範囲に、180度を足したものを、現在の方位限定の計測方向と考え、

(64+180=)244度を開始方位角、(105+180=)285度を終端方位角、時計回り、で定まる方位角範囲を、図6における方位限定の結果と置く。



##《##0089##》##



ここでは、表1と図3の結果は、図4(b)のアンテナ配置に基づいて得られたもので、表2と図6の結果は図4(c)のアンテナ配置に基づいて得られたものと仮定し、
両者の方位限定が実施された時間差は規定時間以内であったとする。

また使用者はアンテナ配置変更の間姿勢をまったく変えていないものとする。

すると、結果の精度は次のようにまとめることができる。ここで記法としては、計測方向5の方位角をXとおき、

A<X<Bなる記法で、開始方位角A、終端方位角B、時計回り、で規定される方位角範囲にXが限定さ

れることを表現する。



##《##0090##》##



図4(b)のアンテナ配置による第一の方位限定の結果は、表1と図3で示されているように262<X<290で、28度の幅で求まった。

一方、その直後の図4(c)のアンテナ配置による方位限定の結果は、表2と図6で示されているように、244<X<285で、41度の幅で定まっている。


##《##0091##》##



これら片側のみで得られた二つの方位限定の結果の積集合を取ると、 262<X<285で、23度の幅で定まることが可能となる。

最後の方位限定の結果は、いずれの垂直位置単体での結果(28度あるいは41度の幅)よりも狭い値を示している。

即ち積集合を取ることで、どちらの片側の結果よりも優れた結果を生み出すことができた。

つまり方位限定の幅を最も抑制できた。

##《##0092##》##



このように、片方の四分の一天球を対象にするよりも、双方から得られるデータを同時に活用することで、より良い方位情報を得ることができる。

------------------------------------
























































(安価に小型に構成しうること)

##《##0062##》##

次に本発明の具現化が安価に小型に構成しうることについて述べる。

##《##0063##》##

近年のGPS受信機の物理的実体は信号処理用マイクロプロセッサおよびそれに伴う電子基盤であり、小型である。

実際、現在の携帯型GPS受信装置は、掌に容易に収まるサイズであるものが安価に存在している。

このことからも要素部品の相当の小ささが分かる。

本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置としては、これらの携帯型GPS受信装置で用いられている部品を、活用して構成することができる
ので、方位情報取得装置も体積を抑えて小さく構成できるという利点がある。

例えば、GPS受信機2およびデータ処理部3および結果出力部4は平面パッチアンテナ1の背面に収納する。

結果出力部4からはスピーカーやイヤホンで音声を出力することが可能である。




##《##0064##》##

この発明による方位情報取得は、上述の如く一個の衛星測位システム用アンテナで行えるので、
身体に容易に装着し、移動しながら方位情報を得ることが可能である。

腰ベルト(伸縮性のある腹巻のようなものでも良い)にGPS受信機を配備しておけば、身体体躯を反転させずとも、
腹巻だけを、伸ばして、体軸周りに反転させて、第二姿勢を採ることができる。利便性が高い。
眺望を眺め続けたいなど何等かの理由により、体躯の姿勢を変えずに、第二姿勢を採りたい場合、このような方法も利便性が高い。
このような方法では、頭頂部にGPS受信機を配備するにも、頭頂部・側頭部・顎部にかけて当該伸縮性のある腹巻上のものを巻きつけて
頭頂にGPS受信機が水平に配備されるように活用することも可能である。利便性が高い。この場合伸縮性を確保するためにボタンやホックを援用しても良いし、少し長めの腹巻状のものを2巻きにするか3巻にするか等で、
伸縮時の締め付けの強さをを程よく調節できて、現実的には、都合が良い。
実際、登山等での長期山行では、そのようなゴム伸縮性を帯びた布(腹巻状のもの)の存在は、天幕の中での様々な場面で、
タオル的利用、水吸収する利用方法、雑巾的利用方法、ゴムバンドとして物品を整理する使用法、怪我の際に消毒在と布を固定する利用方法、
骨折や捻挫の際に添え木を当てて固定するための利用方法、乱雑になりがちなザックの中を整理するためのゴムバンドとしての利用方法、
緊急時には樹木に緊急隊に伝えるメッセ^ジを固定するバンドとなったり、メッセイジを記す紙面としての用途を果たしたりする用法、
その存在だけでも、その近辺に遭難者がいる高い可能性を捜索隊に伝える利用法、テントポールが暴風で破壊されたときに緊急修繕する用法等があり、
利便性が高い。


##《##0065##》##


##《##0066##》##

更に、アンテナ1と一体に形成された受信機に図5に示すような水銀スイッチ8を内蔵させ、

アンテナ1が図4(a)に示す頭頂部に位置して水平状態になったときは、

水銀スイッチ8の水銀が測定機能を作動する接点に位置し(図5(a))、

アンテナ1が図4(b)に示すような
位置関係で
垂直状態になったときは、
水銀スイッチ8の水銀は方位限定機能を作動する接点のうちの一つに移動するように構成し(図5(b))、

アンテナ1が図4(c)に示すような
位置関係で
垂直状態になったときは、
水銀スイッチ8の水銀は方位限定機能を作動する接点のうちの他方に移動するように構成することにより(図5(c))、

アンテナ1の装着
の様態を
変更するのみで、任意の情報を得ることができる。

これによって
押しボタン等を無くする効果があり、
押しボタンは隙間があり、その隙間から水が入ったりして、その水が氷結したりしして
内部機構の故障を誘発することがある事に鑑みると
このような本体の装着の様態を変更するのみで
スイッチが入る機構は
山岳など、時に暴風豪雨に見舞われることもある過酷な環境では、
耐故障性を高めることになり多大な効果を奏する。


##《##0067##》##





(測位の機能と併用できる事・垂直置きでも併用できること)

##《##0068##》##

図2の構成から明らかなように、測位に必要な機器は具備しており、本実施形態に係る方位情報取得装置で測位情報の取得も実現できる。

中緯度地域では上空半天球に常時ほぼ8-12個のGPS衛星が存在する。

よって天頂を通る大半円で分割した片側にも通常4個から6個の衛星が期待できる。

原理上最低3個の衛星で2次元測位が可能であり、最低4個の衛星で三次元測位が可能であるから、

上空半天球の半分で十分測位ができることを示している。

特に稜線等ではその可能性が高い。

測位された結果は、GPS受信機2からデータ処理部3へ送られる測位結果をそのまま結果出力部4から出力させれば良い。




(測位には、そうはいっても、水平配置が好ましいが)

##《##0069##》##


上述したように、天空が開けていれば、垂直配置でも測位に必要な衛星数は十分確保できることが多いので、常時垂直配置でも測位に問題はない。

しかし水平にして測位機能のみとすることの利点としては、利用可能な衛星数が増えることと、

それによって選択できる衛星群の選択肢が増えるため、DOP(Dilution ofPrecision:精度劣化指標)値が良くなる衛星セットを選択できる可能性が高い。

つまり若干の測位精度の向上が期待できる。




(第一姿勢と第二姿勢で2枚アンテナがあるように使える)

##《##0070##》##

このように第一姿勢と第二姿勢を実施すると、

あたかも二枚の平面アンテナ1およびGPS受信機2が存在するかのように方位情報取得が、実現できる。

ただ、二枚の平面アンテナが有る場合、相互のアンテナと受信機の、個体差の問題が生じる可能性があるが、

1枚及び1個なのでその問題も回避できる。

直後に計測するので、衛星の移動も極微角度であり実用状無視できる。(GPS衛星は周期約12時間である)。








0092

本発明によれば、それを、一層簡単な構造の機器で実現できる。

即ち、GPS受信機や、平面アンテナを2個必要とすることなくそれぞれ1個を用いることで単純な構成で実現できる。

また、本発明によれば、身体という常時使用可能可能な適切な電磁波吸収素材をを直接波を遮ることが平易に出来るため、都会的で機能的な物資や特別な道具に乏しい、山岳縦走や災害時救援活動等の、野外活動においても有効に活用することが出来、多大な効果を奏する。

また、本発明によれば、体軸周りの180度回転即ち反転というほとんど体力を消費しない、かつ、危険度が殆ど無いやり方で、方位情報を取得でき、多大な効果を奏する。

これは、平行移動によって測位差分によって方位を得る従来の伝統的方法によれば、up downの激しい稜線上の山岳縦走では仮に100mの平行移動と言っても、坂を上ったり下りたりするため大変体力を消耗するし、時間も消費することを考えるとその多大な効果を奏する側面を実感を持って理解できる。

稜線では悪天候に遭遇する場合の危険も大きく、強風によって吹き飛ばされて谷底へ滑落する等の事故は毎年起きていることを考えると多大な効果もさらに実感を持って理解できる。さらに、風雨を遮るものが無い岩石の稜線では雨に濡れて滑りやすくなっており、暴風の中バランスを崩しスリップして滑落して行く事故も多発していることを考えるとその多大な効果もさらに実感を持って理解できる。

さらに、山岳行動や救援活動では重い装備をしょっている(天幕や数日分の食糧や飲料水等も含む、時に被害者の荷物やそりを引いていることもあり重量は倍増しちえる)ことも考えあわせると、一言で測位衛星システム受信機があれば、平行移動による測位差分で方位を出せばよい、ということは、到底容易に実現という訳にいかず、実際にはなかなか実現出来ないことである。それを鑑みるに、体軸周りの反転のみで方位が信頼性高く得られる本方法の多大な効果が実感される。


##《##0093##》##

下肢としての足等による歩行機能を使わず、体軸周りの回転動作をするだけで済む事は、次のような、多大な効果を奏する。
例えば、痛くて重荷をしょっては歩けない位に捻挫や打撲をしていても、体軸周りの回転動作をするだけなら出来ることはある。
しかし携帯電話や衛星携帯電話は機能している場合、救援を呼び、自己位置も把握していれば、
どちらから救援が来るかについて、方位を把握できている場合、見つかりやすいようにそちらに注意をを向けて
万一航空機等が到来した時には一早く(例えば鏡で太陽光を反射させて自己位置を操縦者らに知らせる等)対応する必要がある。
そのために役立つのである。
これは生死を分ける技術であるために極めて重要である。
下からは航空機は見えやすくても、上空からは救助を待つ遭難者等を発見されないことが案外多いからである。
さらに、歩行で救援隊が接近を待つ場合にも、どちらから接近するかが方位として分かっている場合も、自身の存在を知らせる色のついた
目印の布等を救援隊の通るであろう位置に括り付けておくなどの対応が取りやすいのである
(そこに自分が恒常的におるにはそこは強風過ぎて低体温症になる危険の方が高いなどのために、
自分は少し谷側によった場所に避難していたりすべき場合が多いからである)。
そうした場合にも連絡事項を書いておくことなどに方位のその知識を用いることが出来る。




なお、水銀スイッチにより、身体装着を検出することが出来る。
一般的には、ビーム方向を天頂に向けて用いる。
方位取得には、ビーム方向を水平に向ける。
このような機器の姿勢の変化を検出することは、廉価な水銀スイッチで十分可能である。そして、反転しないときには、単純な閾値判定方式で十分である。
一方、体軸周りの180度回転を行った場合は、その前のデータとの比較でより精査が出来る。




この時、体軸周りの180度回転を自動検出させることも出来る。
3軸加速度センサを具備すれば良いのである。
そのためには、方位限定を行った時には、常に、例えば、直近60秒間等の、各衛星の信号情報と、その受信状態データを、保存しておくことで対応できる。
即ち、水銀センサと、3軸加速度センサを具備しており、直近60秒間等の、各衛星の信号情報と、その受信状態データを、保存しておくこととした場合次のようになる。
まず、水銀センサが、方位情報取得を開始するための縦置き開始を検知する。
直近60秒間等の、各衛星の信号情報と、その受信状態データを、保存しておく機能が作動し始める。
例えば60秒後にチャイムが鳴る。(この時にそれなりの方位情報提供を行っても良いが、それは本発明の結果に比べて精度、確度劣るものであるため無視しても良い)
そのチャイムを合図に、使用者は、向きを180度反転する。
3軸加速度センサがその反転を検知する。
すると直前60秒間等の、各衛星の信号情報と、その受信状態データは、そのまま、保存続ける機能が作動する。
併せて、直後60秒間の、各衛星の信号情報と、その受信状態データを、保存する機能が作動し始める。
反転後60秒後に、終了を知らせるチャイムが鳴る。
計測は終わり、音声や画面表示やその双方等で(視覚障害者には皮膚への振動の手段等も援用しても良い)方位限定の結果を知らせることが出kる。




このようにしておけば、使用者はほとんど最小限の手間で、性能の良い方位情報取得を実施できる。
視覚が得られる場合には、360度の方向の、展望を見ることになり、精神的な余裕も生まれ、冷静さを取り戻すことにもつながる。
焦りから解放され、安定した気持ちで、方位情報を音声と画面等で得ることができ、そのときには、2分間の360度の眺望で気持ちも落ち着き、天候や時刻や周囲の雲や霧の
状況も適切に把握できているため、安全な山岳行動を継続できることが期待される。
逆にこのような廉価で消費電力の3軸加速度センサや水銀スイッチでさえ、ごてごてするという点で、好まない場合には、それらは外し、
単純にモード選択スイッチ(縦置き使用用モード、横置き使用用モモモモモモモモモードの切替スイッチ)を設ければ良い。
また、反転時には、反転を行う瞬間に押すべき反転スイッチを設ければ良い。
自動的な60秒間の自動保存も好まない場合には、A側の記録開始・終了兼用トグルボタン、B側のの記録開始・終了兼用トグルボタン用意しておけば、良い。
それらのボタンを押せば、定められた時間だけの記録がA側メモリ、B側メモリに記録される仕様にしておけばよい。
このようにしておけば、暖機を十分に行いたい場合(例えば片側暖機1分半)その後にA側のデータ採取30秒、
その反対側も、暖機1分半、その後にB側データ採取30秒など と自在な様式を実施できる。


機械が判定する場合には、記録の短い方に合わせて判定する等のルールを決めておけばよい。





機能の切り替えも、アンテナの天空に対する適正な配置も実現できる。
図4(a)の機器構成のままで、まず天頂方向に顔面方向を合わせ、
機器に一つの垂直位置を取らせ(図4(b)に相当)て方位限定をした後、
直ちに、天底方向に顔面方向を合わせるようにして、機器に別の垂直位置を取らせ(図4(c)に相当)して方位限定を行わせると、
両者の積集合としての、方位限定結果を簡単に得ることができる。
この方法を用いると、上肢が荷物の運搬のために使用されていたりする場合にも好適に用い得る。



なお、本稿において、GPS, Glonass, Galileo, Beido, Compass, Inria, India, QZSS, GNSS, NSS, RNSSとある部分は、全て、次のように読み替えられるものとする:GNSS又はNSS又はRNSSの一つ(GPS, Glonass, Galileo, Beido, Compass, Inria, India,を含む)。
なお、本稿において、GPS受信機, GlonassS受信機, GalileoS受信機, BeidoS受信機, CompassS受信機, InriaS受信機, IndiaS受信機, QZSSS受信機, GNSSS受信機, NSSS受信機, RNSSS受信機とある部分は、全て、次のように読み替えられるものとする:GNSSS受信機又はNSSS受信機又はRNSSS受信機の一つ及び、マルチGNSS受信機,マルチNSS受信機、マルチRNSS受信機の一つ(GPSS受信機, GlonassS受信機, GalileoS受信機, BeidoS受信機, CompassS受信機, InriaS受信機, IndiaS受信機,を含む)。

なお、本稿において、GPS受信機, GlonassS受信機, GalileoS受信機, BeidoS受信機, CompassS受信機, InriaS受信機, IndiaS受信機, QZSSS受信機, GNSSS受信機, NSSS受信機, RNSSS受信機とある部分は、全て、次のように読み替えられるものとする:GNSSS受信機アンテナ一体型モジュール又はNSSS受信機アンテナ一体型モジュール又はRNSSS受信機アンテナ一体型モジュールの一つ及び、マルチGNSS受信機アンテナ一体型モジュール,マルチNSS受信機アンテナ一体型モジュール、マルチRNSS受信機アンテナ一体型モジュールの一つ(GPSS受信機アンテナ一体型モジュール, GlonassS受信機アンテナ一体型モジュール, GalileoS受信機アンテナ一体型モジュール, BeidoS受信機アンテナ一体型モジュール, CompassS受信機アンテナ一体型モジュール, InriaS受信機アンテナ一体型モジュール, IndiaS受信機アンテナ一体型モジュール,を含む)。

なお、GNSS受信機としてはGPS衛星信号受信機はもちろん、GLONASS衛星信号受信機、ガリレオ衛星信号受信機、準天頂衛星信号受信機、beido(中国の測位衛星システム)信号受信機、およびブラジル等それ以外の国の測位衛星システムの信号受信機、航行衛星システムの信号受信機、およびそれらの共用受信機を含むものとする。


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「見えない・見えにくい人のための福祉機器」としても多大な効果を奏する。

「見えない・見えにくい人」は、GPS測位差分方式の方位情報取得を行おうとすると、並進移動(歩行が一般的)が必須となる。
すると、転落、転倒、衝突、車に跳ねられる、躓く、倒れる、進路を間違える、等の危険に満ちている。
その上、測位誤差の大きさから、出発点を目視確認(あるいは触覚確認でも音響確認でも良いが実際的にはほぼ不可能であろうから目視確認を補助されるという意味)しない限り、
身体座標では方位情報は不明(見えない・見えにくい人は直進は通常できない)なので、その問題もあった。
さらには並進での時間消費、体力消費の問題は言うまでもない。
すなわち、全く、現実的ではなかった。

一方、ところが、本提案即ち、GPS体側垂直置きで向き直り方式での方位情報取得を行う場合は全く事情が異なる。体軸周り回転を行うを用いる限り
並進運動(歩行が一般的)で生じる恐れのある危険は全て回避できる。
すなわち、転落、転倒、衝突、車に跳ねられる、躓く、倒れる、進路を間違える、等の危険を全て回避できる。
体軸周りで、転落、転倒、衝突、車に跳ねられる、躓く、倒れる、進路を間違える、は考えられない。(車に跳ねられるは、ある可能性があるが、それは立ち止まっていてもあるリスクなのでここでは問題にしない)。
さらに、向き直る、という反転作業は、前記の遠方の出発点の確認の問題を不要にしてくれる。
180度や90度向き直るということは極めて容易なのである。また安全なのである。
またさらには並進での時間消費、体力消費の問題も回避できる。
すなわち、180度の向き直り方式は、圧倒的に、有利、安全、楽、迅速、で現実的である。

さらに、その場に居て、転回角を与えれば、どこまでも絞り込める利点もある。
これは、方位磁針方式でも無い特典である。


すなわち、「見えない・見えにくい人」にとって、
GPS測位差分方式の方位情報取得に比べて、
180度の向き直り方式は、圧倒的に、有利、安全、楽、
楽、迅速、で現実的である。

さらに、その場に居て、転回角を与えれば、時間さえかければ、どこまでも絞り込める利点もある。
これは、方位磁針方式でも無い特典である。

さらにジャイロに比べても、
初期化initializeが不要である。との特典がある。



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##《##0094##》##



本発明によれば、両側の四分の一天球の衛星データから得られるに等しい高い水準の結果を、片側に相当する機材だけを用いて簡単な構造で実現できる。

そのために開発コストがあまりかからず現実的である。

また簡単な操作で実現でき、実際的である。

さらに片側だけに相応する機材であるため、軽量で、可搬性に極めて優れる。

民生用に普及している安価なL1波衛星測位機器に極めて微小な改造を加えるだけで構成できるため現実性が高い。


(総括的)よって、本発明よれば、野外でも常に利用可能である身体に注目しこれをマイクロ波直接波の遮へいに賢明に用いて
1.上空の衛星をほぼ無駄無く使うことが出来る。すなわち、
1a.高い方で一定の基準値を超えていて、信号強度等の比較で明瞭な差がある多くの衛星で、A側かB側を一層正しく判定できる。
1b. 高い方で一定の基準値を超えていて、信号強度等の比較で明瞭な差が無い少数の衛星で、境界領域存在を高い合理性を持って推定でき、検算・無矛盾性に貢献できる。
1c. 高い方でも低い方でも一定の基準値を超えていない場合、地物遮へいが推定される小数の衛星がある場合、地物遮へい物のある方位範囲への目視確認を高い合理性を持って推定でき、検算・無矛盾性に貢献できる。
2.廉価性の否定も、所持品容積と携行重量増加も生じない。身体を用いるため。
3.測位差分比べても次の利点を有する
(3a)山岳では測位差分方式に付き物の時間消費も大量の体力消費も回避できるし濃霧や暴風での滑落危険も伴わなず雪庇の踏み貫き事故も誘発する危険も回避できる。
(3b)海洋上の小型中型船舶の漂流中には実質不可能な測位差分方式であるため、必須の代替物となる。
(3c)砂漠等でも測位基準となる原点特定が極めて困難なため有意味な実測が実質不可能な測位差分方法の、必須の代替物となる。
(3d)水やアルコールなど自分の生命維持に必須となる携行物を回折減衰増加に援用出来るため、容易により正確さを増せる。
(3e)水やアルコールなど生命維持に必須となる携行物を回折減衰増加に援用出来るため、容易により正確さを増せる。遭難救助や、大規模災害被災地救援者はそうした携行物(食材、医療輸液、燃料、消毒液、飲料、保存食、簡易トイレ+屎尿)を援用してより正確さを増せる。
(3f)現地調達容易な物を回折減衰増加に援用出来るため、容易により正確さを増せる。(海水、土壌、汚水、屎尿、動物、植物、自身+他人体躯、岩石、地物、人員や物資の搬送用ヘリ(シコルスキ)、小型中型大型の航空機、船舶筺体等)を援用して、容易により正確さを増せる。



-------------
スーパーマーケットの刺身販売や食肉販売の "tray"に活用されている「吸水シート」を吸水させて使用してもよい。
将来山での行動に活用が期待されると予想される、
山では雨天時は暴風になることは一般的であり、幕営中のテントの中は、あっという間に、夜間でも川のように浸水する。
その際に、吸水シートや、高吸水性タオル等は、かなり役立つ。

絞って天日干しすればまた使える(再利用出来る)ため、登山などでは案外利便性が高い。
それらは、日中には、短い紐の代用にもなり、複数の木の枝や何らかの物品を一纏めに縛る目的にも、文明の産物の少ない長期山行では多目的な利便性を発揮する。

そうした吸水シートや高吸水性タオルは、山では水を吸水させた状態では、本稿で言及した機能性物質として活用出来る。

あるいは水泳などで近年人気の高吸水性タオルを給水させて使用しても良い。
絞ればまた乾いたタオルとして使える。
本稿で言及した機能性物質として活用出来る。

(等と多少将来構想でも、書いとけば良い。書いたもの勝ち。特許は書いてなきゃ権利無。明細書に、書いとけば、もし現実になったら、技術範囲と主張出来る可能性が広がるようだ。削るのは簡単で補正で簡単に削除可能である為、尚更書いておくが吉かと。多少なりとも見込みがあれば)。
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以上、本発明は、

従来技術よりも一層、信頼性及び確実性の高い、

方位情報取得を、

小型・軽量の携行物で、

極めて廉価・簡便に実施できる

方位情報取得方法を提供することを目的とするものである。

特に、小型、軽量で方位情報も高い信頼度で、得られる、新たな測位機器の提案を行うものである。

特に、登山者に人気のある、稜線漫歩や縦走と呼ばれる。尾根伝いに景色を楽しみながら何日も天幕等を装備しながら縦走する場合に、特に好適に適合する。

特に、大震災、大津波、等の大規模災害の被災地等で、見渡す限り比較的に高い建物等が崩れている平らに近い状況という状況にも特に、好適に適合する。

特に、海洋上で漂流する救命ボート上などで、見渡す限り平野的な景観という状況にも、特に、好適にに適合する。

一部に地物遮蔽のあるような、上記以外の状況にも、好適に適合する。

その場合には、逆に、その地物遮蔽の位置が方位限定に役立つという検算的使用法も出来、そのような教育的な、意外性の高い、効果も高い。




##《##0095##》##



以上、本発明を図面に基づいて説明したが、本発明は上記した実施形態だけではなく、

特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。
##《##0096##》##

##《##発明の効果##》##以上説明したように、請求項1に係る方位情報取得方法によれば、
1個の半球のアンテナパターンを備える衛星測位システム用アンテナを、垂直に配置し、GPS衛星からの信号を受信することにより、迅速に、方位を限定できる、
言い換えると、方位角値をある扇形状の方位角値の範囲に絞り込むことができる。

##《##0097##》##

また、請求項2に係る方位情報取得方法に依れば、上記衛星測位システム用アンテナを更に180度反転させて、
同じ工程により大半円の他方の片側が向いている方向の方位を限定し、得られた二つの方位の共通の積集合をとることにより
更に限定された方位角値を得ることができる。

##《##0098##》##

更に、その具現化においては、平面アンテナの小型軽量性から、頭部へ容易に装着でき、前頭部にアンテナを位置させることにより、
大半円の一方の片側が向いている方向の方位を限定し、後頭部にアンテナを移動することにより、
大半円の他方の片側が向いている方向の方位を限定することができ、
得られた二つの方位の共通の積集合をとることにより更に限定された方位角値を得ることができる。

##《##0099##》##

その上、その具現化においては、方位限定機能を優先するか、測位機能を優先するかを、簡単に、垂直配置と水平配置の切り替えで行え、
高い利便性を観察者に提供することができる。









##《##図面の簡単な説明##》##

##《##図1##》##本発明に係る方位情報取得方法の方位情報取得原理を示す概念図である。

##《##図2##》##本発明に係る方位情報取得方法を具現化し得る方位情報取得装置の実施形態を示す概略構成図である。

##《##図3##》##体躯背面左右への電磁波を吸収する水を含むものを配置し装着する様式を示す図である。

##《##図4##》##携帯している水を含むもの(他者の体躯でも構わない)を有効に活用し、体躯も含めてコの字型に配列しその底に提案方式GPS受信機を配置することが、体躯のみの場合と比べて、受信不要な回折波の減衰に効果を有すること説明する概念図である。
(##《##図○##》## 体躯のみを遮蔽物として活用して一文字型に配列しその背面に提案方式GPS受信機を配置することが、受信不要な減衰した回折波の影響を受けることがあることを説明するための概念図である。)

##《##図1001##》##
横軸を時間、縦軸を信号受信強度とした散布図として、あるGPS衛星の信号強度データをプロットした場合(GPSアンテナの2つの正反対の姿勢において獲得された事実は、黒丸および白丸による区別で示されている)の、両者のプロットの帯状の分布が取り得る幾何学的関係についての8つの類型(シナリオ)の概念図であり、左上から右上の順に類型(シナリオ)(a)(b)(c)(d)、左下から右下の順に類型(シナリオ)(a’)(b’)(c’)(d’)と並べられている概念図であって、それらの8類型(シナリオ)は具体的には
(a) 2帯分離の一例(α帯を得た姿勢におけるアンテナ覆域側の四分の一天球に当該送信衛星が存在と判定。),
(b) 2帯近接の一例(両四分の一天球の境界領域に当該送信衛星が存在と判定。),
(c) 2帯重畳の一例(両四分の一天球の境界領域に当該送信衛星が存在と判定。)
(d)1帯他帯包摂の一例 (両四分の一天球の境界領域に送信衛星が存在と判定。)
(a’) 2帯分離の一例(当該送信衛星を存在領域判定せず。地物遮蔽の可能性が大きく、地物遮蔽の視覚的検証で検算的利用に移行可能。),
(b’) 2帯近接の一例(当該送信衛星を存在領域判定せず。地物遮蔽の可能性が大きく、地物遮蔽の視覚的検証で検算的利用に移行可能。),
(c’) 2帯重畳の一例(当該送信衛星を存在領域判定せず。地物遮蔽の可能性が大きく、地物遮蔽の視覚的検証で検算的利用に移行可能。),
(d’)1帯他帯包摂の一例(当該送信衛星を存在領域判定せず。地物遮蔽の可能性が大きく、地物遮蔽の視覚的検証で検算的利用に移行可能。),
としてそれぞれ特徴づけられる事が出来る8つの類型(シナリオ)の概念図である。

##《##図1002##》##
横軸を時間、縦軸を信号受信強度とした散布図として、あるGPS衛星の信号強度データをプロットした場合の、両者のプロットの分布帯の幾何学的配置の8つの類型(シナリオ)である類型(シナリオ)(a),(b),(c),(d),(a’),(b’),(c’),(d’)を生みだす数理的条件分岐の組み合わせをフローチャートとして図示した図である。


##《##図7##》##音声認識センサを組み込んだシステムの例のブロック図である。

##《##図8##》##振動識別センサを組み込んだシステムの例のブロック図である。

##《##図9##》##方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置とアンテナの関係を示す概略配置図である。

##《##図10##》##図9とは、正反対の方向にアンテナを配置させた場合の方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置とアンテナの関係を示す概略配置図である。











##《##符号の説明##》##

1 平面アンテナ
2 GPS受信機
3 データ処理部 ■データ保存部を兼ねる■
4 結果出力部
5 計測方向
6 平面アンテナによる上空覆域
7 平面アンテナによる上空覆域とそれ以外の上空領域の境界をなす大半円































##《##図1##》##
##《##図2##》##
##《##図3##》##
##《##図4##》##
##《##図5##》##
##《##図6##》##













(10) 特許3522259

(11) 特許3522259
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平6-281716(JP,A)
特開 昭60-244878(JP,A)
特開 昭55-117977(JP,A)
特開 平11-231038(JP,A)
特開2002-365357(JP,A)
特許3430459(JP,B2)
特許3473948(JP,B2)
米国特許6018315(US,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7 ,DB名)
G01S 5/00 - 5/14
G01S 3/02
(12) 特許3522259











前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、
前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における
最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、
最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、
前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。

##《##請求項2##》##

請求項1に記載の方位情報取得方法において、

前記衛星測位システム用アンテナを更に180度反転させて配置して、
残りの上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記と同じ工程で前記衛星測位システム用アンテナに接続した前記GPS受信機に上空半天球のGPS衛星から送信され
る信号の捕捉を試みさせ前記大半円の他方の片側が向いている方向の方位を限定し、
前記衛星測位システム用アンテナの第1の姿勢で得られた方位と
前記衛星測位システム用アンテナの第2の姿勢で得られた方位の
共通の積集合をとって一つの方位を限定する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。

##《##請求項3##》##

請求項1又は2に記載の方位情報取得方法において、
前記衛星測位システム用アンテナは、頭部に装着する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。



■追記■ 一定の時間のデータを常に保存記録する。例えば、1分間分は常に保存記録する。これは3分間でも良いし、5分間でも良い。定めておけば良い。
■追記■ A側メモリの節約のため上書きして良い。長期保存が主目的という事よりは、反転した後で比較照合するためである。何時反転しても良いように保存するのである。反転直前の長い時間分を保存しておけばするだけ、反転後も、長い時間での受信に基づいた、精緻な比較ができることはもちろんである。メモリとの兼ね合いになる。実際に比較に用いるのは記録全部でなくて、最後の10秒とか30秒だけと決めて置いても良い。暖機の時間も50秒とか決めて置いても良い。
初めに定める、1分なら1分のデータ採取を行う。その内の50秒は暖機であるとして最後の10秒だけを用いる取決めをしておいてもよい。





■追記■ vの値としては、-128.5dBm程度、(あるいは-130dBm)等妥当な値を用いればよい。
■追記■ pの値としては、回折損として、ポリアクリル酸ナトリウム水溶液orアルコール溶液(ひんやりまくらアイスノン)のジェル等を、左右体躯に垂直に配備しているが有る場合には、1.9dB程度の回折損が見込めるようだ。

■追記■ あと世知辛い話として、IPSのように信号強度がE,Fあたりだと、立ち上がりがキツイdbmカーブの場合は、一文字で数1.54dB上がってしまう。
■追記■ 二文字で2.85dB上がってしまう。
■追記■これだと裸で(枕なしで)計測だと、おそらく、高々、1db程度しか、回折損が生じないような気もするので、検出できない可能性。
■追記■そこで無理やり、vを少し高いかなと思う、Hあたりに設定することで、(実際そうしてた記憶の私)検出できるようにするという手も使わざるを得ない。
■追記■そういうことも特許明細書に書いておくと現実味が有って良いやもしれぬ。
■追記■ H(8)[dbm]=8.460*(ln(8))-144.5=8.460*(2.0794)-144.5=-126.908 あ、いいなこれ。-126.9dBMか。なーんだ。じゃあまだ低い位だ。
■追記■ I(9)[dbm]=8.460*(ln(9))-144.5=8.460*(2.1972)-144.5=-125.911 あ、いいなこれ。-125.9dBMか。なーんだ。じゃあまだ低い位だ。
■追記■ J(10)[dbm]=8.460*(ln(10))-144.5=8.460*(2.3026)-144.5=-125.020 あ、いいなこれ。-125.0dBMか。なーんだ。これでいいじゃん。

■追記■ Jが-125だと初めて分かった。こういう風に衛星番号から何dBm保障しているのかを知っておくのが良いかな。■じゃあ、Jが-125dBmでvにしよう。■

■追記■ この時、I(9)とJ(10)という■1段階の差は、 J(10)[dbm]-I(9)[dbm]= 8.460* (ln(10)-ln(9))=8.460*(ln(10/9))=8.460*(0.10536)=0.891dB■だ、
■追記■ よし。0.9dBならなんとか、裸でも検出できるやもしれぬ。逆に、garminだと1dB単位だから、sonyの方が細かい位だ。いいねぇ!
■追記■ やっぱsonyをつかって、■J(10)=V■として■αminが、J未満は切り捨て■。(直接波側J以上)
■追記■ と、■裸(枕無し)でも、1文字単位でギリギリ(回折側I以下)、回折損を検出できる■やもしれぬ!!!!!!
■追記■ よし現実的な予備実験の枠組み(sony ips5000 をやはり使う(garminより詳細)、条件式(1)Jを基準vとしてαminとする。条件式(2)αmin>βmax,あるいは、分布異なるとの統計的検定。見えてきた!!!

■追記■ vをHとかにしておけば、pの値が1.9dB程度の回折損と言えるその理由は次のようである。
■追記■ E(5)と、G(7)の差程度、つまり、dBmにすると G(7)[dbm]-E(5)[dbm]= 8.460* (ln(7)-ln(5))=8.460*(ln(7/5))=8.460*(0.3365)=2.85dB
■追記■ H(8)とJ(10)の差程度、つまり、dBmにすると J(10)[dbm]-H(8)[dbm]= 8.460* (ln(10)-ln(8))=8.460*(ln(10/8))=8.460*(0.223)=1.89dB
■追記■ で、英字が大きくなるほど2文字の差は小さくなるが、約1.9dBの差があるとみられる。回折損、と見られる。
■追記■ Zに近い英字の時には、ぐーんと英字の差は大きくなっていたが、Eとかのあたりだと差はFとか小さくでがっかりしてたが、それはこういう理由と
■追記■ 今わかった。で、
■追記■
■追記■ 裸即ち、ひんやりアイスノン枕が無い場合は推定だが、回折損は、一文字分、即ち、0.7dBから1.0dB程度に減ってしまうのではないかと、恐れる。
■追記■ すると以下のように、検出できないやもしれぬ。
■追記■ E(5)と、F(6)の差程度、つまり、dBmにすると F(6)[dbm]-E(5)[dbm]= 8.460* (ln(6)-ln(5))=8.460*(ln(6/5))=8.460*(0.1823)=1.54dB
■追記■ H(8)とI(9)の差程度、つまり、dBmにすると I(9)[dbm]-H(8)[dbm]= 8.460* (ln(9)-ln(8))=8.460*(ln(9/8))=8.460*(0.1178)=0.9964dB

■追記■ するともし裸では検出できないなら、アイスノン等を使うしかない。あるいは、

■追記■ 逆に言えば、そうならば、SONY IPS formatだから、そうやってざっくりな信号強度なので、garmin NMEAフォーマットなら、数字で、S/Nが出てくので、
■追記■ 細かい差まで検出できる可能性もゼロでないか。そんなに甘くはなかろうけれど、試行価値はありか(いや試行価値ないよとのカンあり腐ってもIPS)。
■追記■
■追記■ ということで、1dbm以上の差があると、判定できれば、よしとしてみるか。この辺りの理論的論拠を得ていないのが辛いところだが。
■追記■ 予備実験で得たという事にしておくか。
■追記■
■追記■

■追記■例えば、SONY社製 GPS衛星信号受信気アンテナ一体型ユニットIPS5000の場合には、
■追記■Aを0, Zを25のSignal_Levelと表現したとき,受信信号強度[dBm]は次式でほぼ近似されることが分かっている。.
■追記■Signal Power= 8.460 Ln (Signal_Level)-144.5 (dBm)
■追記■具体的には、SONY社製 GPS衛星信号受信気アンテナ一体型ユニットIPS5000では■追記■K = -125.0 dBm程度
■追記■R = -120.5dBm程度
■追記■Z= -117dBm程度
■追記■となる。
■追記■
■追記■
■追記■ IPS5000 アイスノン アイスノン無し(予想)
■追記■ ■条件式(1) v= J(10)=-125.0dBm J(10)=-125.0dBm かそれ以上の K(11), L(12), M(13)
■追記■ ■条件式(2) p= 2段階下=J(10)-H((8)=1.89dB 1段階下=J(10)-I(9)=0.89dB 善し!イケル!駄目も徐々にv上げで1文字分sensitive化.イケル気がする
■追記■
■追記■ magic word■■"J" of sony IPS で足切り■■■だ!
■追記■
■追記■ ■本magic wordを用いて、回折波と直接波の弁別を行える!、とする。I
■追記■ ■本magic wordを使う限り、境界領域が発生するのもわかる気がする。1文字分しかないから、それで弁別できなければいきなり境界領域存在組だ。
■追記■
■追記■ ■で、本magic word である (1)v=J (2)裸で1段階の回折損、ポリシーで行けるとこ行こう。
■追記■ ■で、弁別が出来る!、と。で出来たなら。

■追記■(このあたりに弁別のやり方を明細書。docから差し込みする)


■追記■あるいは、統計的検定で比べる。正規分布を仮定できるなら、t-検定で。同じ暖機時間後の採取開始からの経過秒を対応させるt-検定。あるいは、ウエルチのt検定。正規分布が仮定できないとしても、サンプル数が増加すると中心極限低利で真実に近づくというので、サンプル数n=30程度をとれば、まず一応の意味を満たせるかと。wikipedia参照。


■追記■ なお、測位差分は実際やるのは大変だし危険だが、以下のように示される。軽く触れるだけで技術に詳しいという印象が良くなって、良いと思う。


SONY IPS format, 常時、毎秒出力、3桁数字。

NMEA 0183format

VTG ? Course Over Ground and Ground Speed
$GPVTG,vtg1,vtg2,vtg3,vtg4,vtg5,vtg6,vtg7,vtg8,vtg9*hh<CR><LF>
Parameters Descriptions Notes
vtg1 進行方位 (度) 真北を基準とした方位
(000.00o ~ 359.99o)
vtg2 方位基準 T ? 真北
vtg3 進行方位(度) 磁北を基準とした方位
(000.00o ~ 359.99o)
vtg4 方位基準 M ? 磁北
vtg5 対地速度(knots)
vtg6 速度単位 N ? 海里/時
vtg7 対地速度 (km/hr)
vtg8 速度単位 K ? Km/時
vtg9 ナビゲーションモード
A ?自律測位 (fix);
D?デイファレンシャル (fix);
E ? DR (fix);
N ? 無効
hh Checksum hex number (2 ? character)
<CR><LF> End of message




■追記■ ちなみに以下のフォマットでは、以下の出力に、信号強度などが含まれているので利用できる。またロック維持時間が含まれているものもあるのも将来は直接波の安定性の検証や比較に使えそうなので示しておく。
軽く触れるだけで技術に詳しいという印象が良くなって、良いと思う。

SONY IPS formt, 常時、毎秒出力、A-Z, dBmカンざん式が非公式に知られている。

NMEA 0183format, 常時、GSV ? 受信しているGPS 衛星のデータを出力可能、00-99
GSV ? GNSS Satellites in View
$GPGSV,gsv1,gsv2,gsv3,((gsv4,gsv5,gsv6,gsv7)*n)*hh<CR><LF>
gsv7 SNR (C/N0) 0 ~ 99 dB-Hz, トラッキングしていない時はNull

Furuno?らしき, FV25
独自のNMEAセンテンス要求可能
PUBX,03 ? Satellite Status(出力センテンス)
p03x6 SNR (dB-Hz) 00 ~ 55
p03x7 キャリアロック時間 0 ~ 255
0: コードロックのみ
255: ロックタイム255 秒以上.




4. マルチGNSS解析技術等の開発にむけたGNSS受信機の技術仕様調査
■P4-57
■表 4-53■ ■■RINEX version 2.12■■ フォーマット定義
ラベル・観測データ 内 容
■■観測データファイル■■

ヘッダー部
RINEX VERSION / TYPE フォーマットバージョン、衛星システムの情報
PGM / RUN BY / DATE ファイルを作成したプログラムの名称等
MARKER NAME アンテナマーカーの名称
OBSERVER / AGENCY 観測者/機関
REC # / TYPE / VERS 受信機の名称及び内部ソフトウエアのバージョン
ANT # / TYPE アンテナの型式及び番号
APPROX POSITION XYZ マーカーの概略位置(WGS84)
ANTENNA: DELTA H/E/N アンテナのマーカーからのオフセット
# / TYPES OF OBSERV ファイル中の異なった観測データの数
TIME OF FIRST OBS 最初の観測データの時刻
SYS / PHASE SHIFT 位相シフト補正に関するデータ
END OF HEADER ヘッダーファイル終了

■データ部 ■
EPOCH/SAT or EVENT
FLAG
エポック及びイベントデータ
■OBSERVATIONS■ 観測データ、ロスオブロック、■■信号強度(1 行5 組)■■

航法メッセージファイル

ヘッダー部
RINEX VERSION / TYPE
PGM / RUN BY / DATE
END OF HEADER
データ部 PRN / EPOCH / SV CLK 衛星番号、衛星クロックパラメター
BROADCAST ORBIT ? 1 IODE、Crs、Delta n、M0
BROADCAST ORBIT ? 2 Cuc、e (Eccentricity)、Cus、sqrt(A)
BROADCAST ORBIT ? 3 Toe、Cic、OMEGA、CIS
BROADCAST ORBIT ? 4 I0、Crc、omega、OMEGA DOT
BROADCAST ORBIT ? 5 IDOT、Code on L2、GPS Week #、L2P flag
BROADCAST ORBIT ? 6 SV accuracy、SV health、TGD、IODC
BROADCAST ORBIT ? 7 メッセージ送信時刻、有効時間

(3) OBSERVATIONS fomart ((1)RINEX Versions/TYPEでなくて)((2) REC # / TYPE / VERSでなくて)

データ例
表 4-53 の観測データファイルヘッダー部に含まれる(1) RINEX VERSION / TYPE、(2)
REC # / TYPE / VERS及びデータ部中の (3) OBSERVATIONSレコードのフォーマットを図
4-6 に示す。

・ SIGNAL STRENGTH UNIT ***Signal strength P4-65

データフォーマットの定義 P4-68
1.観測データファイル(Observation Data File)、2. 航法メッセージファイル(Navigation
Message File)、3. 気象データファイル(Meteorological data File)のヘッダー及びデータ
に含まれるレコードの種類を表 4-63 に示す。詳細は仕様書の” APPENDIX: RINEX
FORMAT DEFINITIONS AND EXAMPLES”に記載されている.

・ SIGNAL STRENGTH UNIT *** を含む

---------------
注:C/N=carrier-to-noise power density ratio (C/No) value らしい
http://www.google.com/patents/WO2012035992A1?cl=en
Publication number WO2012035992 A1
Publication type Application
Application number PCT/JP2011/069970
Publication date Mar 22, 2012
Filing date Aug 26, 2011
Priority date Sep 13, 2010
Also published as US20130127661
Publication number PCT/2011/69970, PCT/JP/11/069970, PCT/JP/11/69970, PCT/JP/2011/069970, PCT/JP/2011/69970, PCT/JP11/069970, PCT/JP11/69970, PCT/JP11069970, PCT/JP1169970, PCT/JP2011/069970, PCT/JP2011/69970, PCT/JP2011069970, PCT/JP201169970, WO 2012/035992 A1, WO 2012035992 A1, WO 2012035992A1, WO-A1-2012035992, WO2012/035992A1, WO2012035992 A1, WO2012035992A1
Inventors Ryuichiro Iwasaki, Yutaka Nozaki, 岩崎 隆一郎, 野崎 豊
Applicant Nec Corporation, 日本電気株式会社
Patent Citations (8), Classifications (4), Legal Events (1)
External Links: Patentscope, Espacenet
Satellite navigation augmentation system and satellite navigation augmentation method
WO 2012035992 A1
Abstract
Provided is a satellite navigation augmentation system comprising a threshold value calculation unit that calculates a monitor threshold value used for determining the suitability of a ■carrier-to-noise power density ratio (C/No) value■ at the time when a pseudorange is measured on the basis of a signal from a GPS satellite, and a pseudorange determination unit that determines whether the pseudorange has appropriate precision by comparing the C/No value and the monitor threshold.


SNR Signal-to-Noise Ratio
CN0 Carrier to Noise Ratio

in NMEA


---
GSV ? GNSS Satellites in View
$GPGSV,gsv1,gsv2,gsv3,((gsv4,gsv5,gsv6,gsv7)*n)*hh<CR><LF>
---
Parameters Descriptions Notes
gsv1 メッセージ数 1 ~ 9
gsv2 メッセージ番号 1 ~ 9
gsv3 衛星の数
gsv4 PRN 番号
gsv5 仰角 (degrees) 90o ミニマム
gsv6 方位角 (degrees) 0o ~ 360o
gsv7 SNR (C/N0) 0 ~ 99 dB-Hz, トラッキングしていない時はNull
hh Checksum hex number (2 ? character)
<CR><LF>


$GPGSV,3,1,11, 10,63,137,17, 07,61,098,15, 05,59,290,20, 08,54,157,30*70
$GPGSV,3,2,11, 02,39,223,16, 13,28,070,17, 26,23,252,, 04,14,186,15*77
$GPGSV,3,3,11, 29,09,301,24, ■16,09,020,,■36,,,■ *76
$GPRMC,092751.000,A,5321.6802,N,00630.3371,W,0.06,31.66,280511,,,A*45

Note some blank fields, for example:
* GSV records, which describe satellites 'visible', lack the SNR (signal?to?noise ratio) field for satellite 16 and all data for satellite 36.
GSVは、まさに、仰角、方位角、SNR、だけを示す、まさに方位情報取得方法にうってつけの出力。ただ、小数点は出ないで整数部分だけみたいだ。
■ちなみにSNRは、17,15, 20, 30, 16, 17, *, 15, 25, *, * となんだか低いな。室内なのかな。48ぐらいは出るはずじゃなかたのか。
http://wpedia.goo.ne.jp/enwiki/NMEA_0183


GSV - Satellites in View
GSV,2,1,08,01,40,083,46,02,17,308,41,12,07,344,39,14,22,228,45*75
2 = 全メッセージ数
1 = メッセージ番号
08 = 受信可能衛星数
01,40,083,46 01 = 衛星番号,40 = 仰角(度),083 = 方位(度),46 = SNR(デシベル)
02,17,308,41 02 = 衛星番号,17 = 仰角(度),308 = 方位(度),41 = SNR(デシベル)
12,07,344,39 12 = 衛星番号,07 = 仰角(度),344 = 方位(度),39 = SNR(デシベル)
14,22,228,45 14 = 衛星番号,22 = 仰角(度),228 = 方位(度),45 = SNR(デシベル)
■うん此の位の40を超える値が普通だ。50超えてもいい。個体差の問題を回避すると私言ったから。条件(1)を除いて(それですら、
個体差の問題を回避するために予備実験で定めるのだから個体差を回避していると言える)SNRの差分だけを主に問題にするから。
*75 = チェックサム
■注:1メッセージには4衛星分のデータしか含まれないため、12チャンネル受信機であれば最大3センテンスになる可能性がある。
http://www7.ocn.ne.jp/~mackey/mackey/navitra/nmea.html

[GSV]
全メッセージ数,メッセージ番号,受信可能衛星数, 衛星番号、仰角(度)、方位(度)、SNR(デシベル), チェックサム
※ 1メッセージにつき衛星4つ分のデータしか含まれないため、12チャンネル受信機であれば最大3センテンスになる可能性があります。
http://www.transystem.jp/qa.html
---
PUBX,03 ? Satellite Status(出力センテンス)
$PUBX,03,p03x1,((p03x2,p03x3,p03x4,p03x5,p03x6,p03x7)*n)*hh<CR><LF>
---
Parameters Descriptions Notes
p03x1 トラッキングした衛星数
p03x2 PRN 番号 01 ~ 32
p03x3 衛星の状態 - ? 未使用 U ? 使用
e ? エフェメリス無し
p03x4 方位角 (度) 000 ~ 359p03x5 仰角(度) 00 ~ 90p03x6 SNR (dB-Hz) 00 ~ 55
p03x7 キャリアロック時間 0 ~ 255
0: コードロックのみ
255: ロックタイム255 秒以上.
hh Checksum hex number (2 ? character)
<CR><LF>
(p03x2,p03x3,p03x4,p03x5,p03x6,p03x7)の形で衛星の数だけ(p03x1) 出力
---


http://www.google.co.jp/url?q=http://www.rakuten.ne.jp/gold/ida-online/GPS/command158.pdf&sa=U&ei=Uan7UfjxDMOAlQWt2oDgAg&ved=0CCUQFjAA&sig2=u_5S1XNaWRvXYrPYfx8yeA&usg=AFQjCNFOHJPfh2cvVpCSs5Nh7g-pUIM8Jg

NMEA センテンスの詳細な情報はhttp://www.nmea.org/までお問合せ願います。

NMEA 出力
FV25 はNMEA センテンス及びU-BLOX 独自のセンテンスをASCII で出力します。
NMEA センテンスは以下の標準的な10 種類を出力します。
GGA ? 測位に関するデータ
GLL ? 経緯度等のデータ
GSA ? 測位精度を評価するためのデータ
GSV ? 受信しているGPS 衛星のデータ
RMC ? 基本的なナビゲーションデータ
TXT ? テスト送信
VTG ? 対地速度データ
ZDA ? 日時データ
初期設定ではTXT を除く上記全てのセンテンスが19200bps で出力されます。



Garmin Handy森林での
キャプチャ結果のメッセージから、これを見ると確かsに、■43.113SNR上限正人説■を支持したくなる。
$GPGGA,153710,35XX.0855,N,138XX.1440,E,2,07,2.7,83.7,M,38.3,M,,*7F
$GPGSA,A,3,02,04,07,,10,13,,24,27,,,,2.7,1.7,1.7*36
$GPGSV,3,1,12, 02,53,323,33, 04,69,064,33 ,07,33,179,45■,08,04,146,43■*76
$GPGSV,3,2,12, 10,32,264,31, 13,50,058,00 ,23,19,041,00, 24,31,102,36*7D
$GPGSV,3,3,12, 27,17,116,41■,30,00,309,00 ,42,49,177,40■,50,49,177,00*75
http://zebra01.web.fc2.com/TOZAN/Gps/Handy_GPS_15.htm

GPS 受信機テスト
発行日: 3 18, 2013 | 2 評価数 | 5 段階中平均 5.00 |
アンテナ入力におけるGPS信号の理論上の最大■SNRは■58 ■dB(-116 + 174)なので、VSAで58 dBを超えるダイナミックレンジを記録してもメリットはありません。
■正人:たしか、・・・・10*log_10(■1024 bit(GOldCode)*20反復■)=10* log_10(20480)=10* log_10(10000 * 2.048)=10*{ log_10(10000)+log_10(2.048) }=10* (4+0.3113) =10 * 4.3113 =■43.113dB■。これがガーミンでよくでてくる値と思った昔の私。なにか関係があると思うのだが。
http://www.ni.com/white-paper/7189/ja/
■正人:それとも、・・・・10*log_10(1540波(=1μ秒)■1024 bit(=1m秒)GOldCode)*20反復■)=10* log_10(31539200)=10* log_10(10^7 * 3.15392)=10*{ log_10(10^7)+log_10(3.15392) }=10* (7+0.49885) =10 * 7.499 =■74.99dB■。これがガーミンでよくでてくる値とは思えないけど・・・なにか関係があると思うのだが。
http://www.ekouhou.net/%EF%BC%A7%EF%BC%B0%EF%BC%B3%E4%BF%A1%E5%8F%B7%E5%8F%97%E4%BF%A1%E6%A9%9F%E5%8F%8A%E3%81%B3%EF%BC%A7%EF%BC%B0%EF%BC%B3%E4%BF%A1%E5%8F%B7%E9%80%81%E4%BF%A1%E6%A9%9F/A,2011-080847_000006.jpg
■以下試行錯誤削除予定 10^(5.8)=630957.34448 ・・・・ 1024*20= 2048 10^(2.9)= log_10(58/10)=log_10(5.8)=log_10(5+0.8)=log_10(5)*(log_0.8) log_10(58)=1.7634 log_10(5.8) =0.7634
http://www.ni.com/white-paper/7189/ja/


1. はじめに
森林内でGPSを使うと、電波が樹冠を通過する際に減衰して、信号が劣化することが知られています。GPS受信機の信号受信能力は、電波の強さと雑音の比、すなわち信号対雑音比で表されます。信号対雑音比はSN比あるいはSNR(signal to noise ratio)とも呼ばれているもので、この値はNMEAのメッセージ(GSV)中に衛星ごとに表示されています。この数値を参照することにより、個々の衛星の受信状況の良し悪しを判定することができます。
4. まとめ
これらの図を見ると低仰角方向のSNR値が低いことが明らかです。これは低仰角方向の衛星から発せられた信号は地球の電離層と対流圏を通過する距離が増大するとともに、建築物や樹木といった障害物によって生じるマルチパスエラーの影響も受けやすくなるためです。測量用のGPS受信機では、一定の仰角よりも低い衛星は測位に使用しないようにする「仰角マスク」が設定できます。また、SNRの値が一定値以下の衛星は測位に使用しないようにする「SNR マスク」も設定が可能です。森林内で使用する場合、「SNRマスク」を厳しく設定すれば雑音の多い信号を測位に使用しなくてすむようになるのですが、その代わりに測位に利用できる衛星数が少なくなるというトレードオフの関係があるので、結局のところ「SNRマスク」を使ってもあまり測位誤差の改善にはつながらないようです。
http://forest101.life.shimane-u.ac.jp/snr.html


(5) 搬送波電力雑音比 (Carrier To Noise Power Density C/N0)

ターゲット受信機が出力する搬送波電力雑音比 (C/N0) と放送暦 (ephemeris) により計算した観測時刻の衛星方位・仰角から、C/N0 スカイプロットまたはC/N0-仰角グラフとして描画する。なおC/N0の代わりにSNR (信号雑音比) を出力する受信機に関しては以下の概算変換式によりC/N0に変換して表示する。

C/N0 = SNR +30dB ...... [6]
http://gpspp.sakura.ne.jp/anteva/anteva.htm

GPS L1アンテナ・受信機 - 搬送波雑音電力密度比 (C/N0)
GPS L1 Antenna/Receiver - Carrier Power To Noise Density (C/N0)
http://gpspp.sakura.ne.jp/anteva/antsnr.htm


GPS信号の記録において最も厄介なのは、適切なアンテナとLNA(低ノイズアンプ)を選んで構成することです。一般的なパッシブパッチアンテナを使用した場合、GPSのL1帯の典型的なピーク電力の範囲は-120~-110 dBm(実験では-116 dBm)となります。GPS信号は電力レベルが極めて低いため、ベクトル信号アナライザが衛星信号のフルダイナミックレンジを捉えるためには、大幅な増幅が必要です。信号に適切なレベルのゲインを適用する方法はいくつかありますが、アクティブGPSアンテナをNI PXI-5690プリアンプとともに使用すると最高の結果が得られます。カスケード接続された2つのLNAがそれぞれ30 dBのゲインを提供するため、適用される総ゲインは60 dB(30 x 2)になります。したがって、ベクトル信号アナライザが計測するピーク電力は、-116 dBmから-56 dBmになります。下図は、この構成を使用したシステム例を示しています。

図1からわかるように、最大60 dBの外部RFアッテネータがGPS受信機のテストによく使用されています。固定アッテネータは、計測システムに少なくとも2つのメリットをもたらします。1つは、出力信号のノイズフロアが熱雑音フロアよりはるかに低く(-174 dBm/Hz)なるという点です。もう1つは、信号レベルは高精度RFパワーメータで校正できるため、電力精度を向上させることができます。ノイズフロアの目標値に到達するのに必要な減衰は20 dBのみですが、60~70 dBの減衰を適用すると、最大限の電力精度とノイズフロア性能を実現できます。RF電力校正については後のセクションで説明しますが、減衰によるノイズフロア性能への影響を下記の表に示しています。

---------------
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1419442059
kirarappa1さん
デジタルの信号品質として「Es/No」や「Eb/No」という物がありますが意味や違いが良く分かりません。

デジタルの信号品質として「Es/No」や「Eb/No」という物がありますが意味や違いが良く分かりません。
教えてください

例えば、検索すると「Eb/Noはディジタル変調信号における,ビットあたりの電力密度対雑音電力密度比」と出てきますが、
Es/Noはどのような意味なのでしょうか?
その違いはどのように理解すればよいでしょうか?
また、C/Nへの変換などはできるのでしょか?

補足
検索してみましたら、Es/Noはsignal energy per symbol to noise powerのようです。
どなたか、下記サイトをもう少し優しく教えてください。

http://ksrd.yahoo.co.jp/PAGE=DT_SOLVED/OUTLINK=1/QID=1419442059/SIG=1316artlh/EXP=1375450721/*-http%3A//www.mathworks.com/support/solutions/data/1-19I4S.html?solution=1-19I4S

http://ksrd.yahoo.co.jp/PAGE=DT_SOLVED/OUTLINK=1/QID=1419442059/SIG=138p6fg2j/EXP=1375450721/*-http%3A//www.mathworks.com/access/helpdesk/help/toolbox/commblks/ref/awgnchannel.shtml
質問日時: 2008/9/26 09:20:23
* 解決日時: 2008/10/11 03:55:16
*閲覧数: 3,747
回答数: 1

ベストアンサーに選ばれた回答

kumiko83111さん

どれもほとんど同じです。
対雑音比率と考えて問題ありません。

違いはどういった時に使用されるかということです。
■S/NはSignal to Noiseでオーディオ等の雑音比
■C/NはCarrier to Noiseで電波受信時の雑音比
■Eb/NoはErectric Bit to Noiseでビット当たりの雑音比

■Es/Noは多分Electric Signal to Noiseだと思います。

参考になりましたでしょうか?
* 回答日時:2008/9/26 19:54:33
---------------
































******1st session start D=30°程 K=100°程
E=40°程 L=110°程
↓ ↓
SONY819401090033706N3542203E13939389+00970021889401090033705F4A CGDCO cFECR SHcFM FEFFO PEKCJ GEfFH KFnFI ADpAC kDGBO heading 179.5 deg I圏外
SONY819401090033707N3542203E13939389+00970011789401090033706F4A CGDCN cFECQ SHcFN FEFFP PEKCI GEfFG KFnFJ ADpAB kDFBE heading 182.0 deg
SONY819401090033708N3542203E13939389+00960011799401090033707F4A CGDCN cFECQ SHcFL FEFFQ PEKCJ GEfFH KFnFJ ADpAC kDFBE heading 157.2 deg
SONY819401090033709N3542203E13939389+00950020699401090033708J4A CGDCN cFECO SHcFI FEFFN PEKFK GEfDG KFnFH ADpAB kDFDE heading 119.8 deg
SONY819401090033710N3542203E13939389+00980001679401090033709C3A CGDCJ cFECK SHcFF FEFFK PEKFH GEfDH KFnDC ADpAB kDFEO heading 114.9 deg
SONY819401090033711N3542203E13939389+00950001809401090033710Q3A CGDCJ cFEFL SHcFH FEFCH PEKDD GEfFK KFnDD ADpAB kDEEO heading 122.9 deg
SONY819401090033712N3542203E13939389+00950001809401090033711Q3A CGDCI cFEFN SHcFI FEFCG PEKDC GEfFI KFnDD ADpAB kDEEO heading 135.7 deg
SONY819401090033713N3542203E13939389+00950001809401090033712Q3A CGDCH cFEFN SHcFJ FEFCG PEKDC GEfFJ KFnDC ADpAB kDEEO heading 125.3 deg
SONY819401090033714N3542203E13939389+00950001809401090033713Q3A CGDCI cFEFN SHcFI FEFCF PEKDB GEfFJ KFnDB ADpAC kDEEO heading 124.8 deg
SONY819401090033715N3542203E13939389+00950001809401090033714Q3A CGDCH cFEFN SHcFH FEFCF PEKDC GEfFK KFnDC ADpAB kDEEO heading 132.4 deg

SONY819401090033716n3542203E13939389+00950001809401090033714M3A CGDCH cFEFO SHcFI FEFCE PEKDC GEfFK KFnDC ADpAB kDEEO heading 135.6 deg B K=100度≫(90+)6度姿勢では圏外で正しい。素晴らしい境界識別。
SONY819401090033717n3542203E13939389+00950001809401090033714M3A CGDCH cFEFO SHcFI FEFCE PEKDC GEfFK KFnDC ADpAB kDEEE heading 142.4 deg
SONY819401090033718n3542203E13939389+00950001809401090033714M3A CGDCH cFEFO SHcFH FEFCF PEKDC GEfFK KFnDC ADpAC kDEEE heading 143.1 deg
SONY819401090033719n3542203E13939389+00950001809401090033714N3A CGDCH cFEFN SHcFI FEFCF PEKDD GEgFI KFnDC ADpAC kDEEE heading 158.7 deg
SONY819401090033720n3542203E13939389+00950001809401090033714N3A CGDCJ cFEFK SHcFJ FEFCI PEKDB GEgFI KFnDB ADpAB kDEEO heading 148.3 deg
SONY819401090033721n3542203E13939389+00950001809401090033714N3A CGDCM cFEFI SHcFJ FEFCK PEKDB GEgFI KFnDB ADpAB kDEEO heading 148.5 deg
SONY819401090033722n3542203E13939389+00950001809401090033714N3A CGDCM cFEFI SHcFJ FEFCM PEKDB GEgFI KFnDB ADpAB kDEEE heading 143.0 deg
SONY819401090033723n3542203E13939389+00950001809401090033714N3A CGDCK cFEFI SHcFI FEFCL PEKDC GEgFJ KFnDC ADpAB kDEEE heading 139.0 deg
SONY819401090033724N3542209E13939390+00750011999401090033723F4A CGDCL cFECJ SHcFH FEFFM PEKFD GEgFJ KFnDC ADpAC kDCGO heading 141.2 deg
SONY819401090033725N3542209E13939390+00750001809401090033724Q3A CGDCM cFEFH SHcFH FEFCM PEKDE GEgFG KFnDC ADpAC kDCGO heading 144.0 deg

SONY819401090033726N3542209E13939390+00750001809401090033725Q3A CGDCN cFEFI SHcFI FEFCK PEKDD GEgFG KFnDC ADpAB kDCGE heading 137.8 deg
SONY819401090033727N3542209E13939390+00750001809401090033726Q3A CGDCO cFEFH SHcFI FEFCK PEKDD GEgFH KFnDB ADpAC kDCGO heading 106.2 deg
SONY819401090033728N3542209E13939390+00750001809401090033727Q3A CGDCM cFEFH SHcFJ FEFCK PEKDD GEgFH KFnDC ADpAB kDCGE heading 73.4 deg G K=100度⊂(90+)12度姿勢の圏内で正しい。素晴らしい境界識別。
SONY819401090033729N3542209E13939390+00810040349401090033728F4A CGDCN cFECJ SHcFJ FEFFI PEKFF GEgFI KFnDC ADpAB kDAJE heading 45.2 deg
SONY819401090033730N3542208E13939390+00810030219401090033729F4A CGDCN cFECL SHcFI FEFFI PEKFH GEgFI KFnDC ADpAC kDFIO heading 56.6 deg
SONY819401090033731N3542208E13939390+00810021479401090033730F4A CGDCN cFECL SHcFI FEFFI PEKFH GEgFG KFnDC ADpAC kDAHE heading 171.1 deg
SONY819401090033732N3542207E13939390+00810012479401090033731F4A CGDCN cFECM SHcFH FEFFG PEKFH GEgFG KFnDB ADpAC kDFFO heading 177.0 deg
SONY819401090033733N3542207E13939390+00810012079401090033732F4A CGDCN cFECM SHcFI FEFFH PEKFF GEgFG KFnDC ADpAB kDAEO heading 157.7 deg
SONY819401090033734N3542206E13939390+00810041019401090033733F4A CGDCL cFECM SHcFJ FEFFG PEKFH GEgFG KFnDD ADpAB kDGCO heading 139.2 deg
SONY819401090033735N3542206E13939390+00810021859401090033734F4A CGDCL cFECL SHcFJ FEFFH PEKFG GEgFG KFnDC ADpAB kDBAE heading 106.6 deg

SONY819401090033736N3542206E13939390+00810001809401090033735Q3A CGDCM cFEFM SHcFI FEFCH PEKBG GEgFF KFnDC ADpAB kDBAO heading 96.8 deg H
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SONY819401090034022N3542203E13939389+00910002409401090034021C3A CGEDE cFEFG SHbDD FEFCM PELFL GEgAD KFnFF ADpAB kDHBE heading 95.0 deg
SONY819401090034023N3542203E13939389+00910000289401090034022C3A CGEBD cFEFH SHbDD FEFCN PELFL GEgAC KFnFF ADpAB kDHBE heading 94.9 deg
SONY819401090034024N3542203E13939389+00870002749401090034023C3A CGEDE cFEFH SHbDC FEFCM PELFL GEgAB KFnFG ADpAB kDGAO heading 94.5 deg
SONY819401090034025N3542203E13939389+00870002589401090034024C3A CGEDE cFEFH SHbDD FEFCM PELFL GEgAB KFnFG ADpAB kDFAO heading 97.4 deg

SONY819401090034026N3542203E13939389+00840002419401090034025J4A CGEFE cFECH SHbDD FEFFN PELFN GEgAC KFnFF ADpAC kDEBE heading 101.5 deg
SONY819401090034027N3542203E13939389+00870002719401090034026J4A CGEFE cFECH SHbDD FEFFM PELFL GEgAC KFnFE ADpAC kDDBO heading 102.7 deg
SONY819401090034028N3542203E13939389+00870002769401090034027C3A CGEDE cFEFG SHbDD FEFCN PELFK GEgAB KFnFE ADpAC kDDBE heading 107.7 deg
SONY819401090034029N3542203E13939389+00870002889401090034028C3A CGEDE cFEFH SHbDD FEFCN PELFL GEgAB KFnFG ADpAB kDCBO heading 109.2 deg
SONY819401090034030N3542203E13939389+00900012969401090034029J4A CGEDE cFECH SHbFE FEFFM PELFL GEgAB KFnFG ADpAC kDBCO heading 109.0 deg
SONY819401090034031N3542203E13939389+00920002839401090034030J4A CGECF cFECH SHbFE FEFFM PELFL GEgAB KFnFG ADpAB kDAEO heading 108.4 deg
SONY819401090034032N3542202E13939389+00930012519401090034031J4A CGECF cFECI SHbFD FEFFL PELFL GEgAB KFnFH ADpAB kDIGO heading 108.3 deg
SONY819401090034033N3542202E13939389+00870002339401090034032C3A CGEBF cFEFF SHbDD FEFCL PELFL GEgAC KFnFG ADpAC kDIHO heading 107.9 deg
SONY819401090034034N3542202E13939389+00940002759401090034033J4A CGEDF cFECF SHbFD FEFFM PELFL GEgAC KFnFF ADpAB kDHIE heading 104.6 deg
SONY819401090034035N3542202E13939389+00940012889401090034034J4A CGEFE cFECG SHbDC FEFFM PELFK GEgAC KFnFE ADpAB kDGJE heading 104.6 deg

SONY819401090034036N3542202E13939390+00930002619401090034035J4A CGEFE cFECG SHbDC FEFFM PELFK GEgAC KFnFG ADpAB kDFAO heading 104.9 deg
SONY819401090034037N3542202E13939390+00920012699401090034036J4A CGEFF cFECG SHbDD FEFFL PELFK GEgAC KFnFH ADpAB kDEBO heading 109.2 deg
SONY819401090034038N3542202E13939390+00940013059401090034037J4A CGEBE cFECG SHbFE FEFFM PELFK GEgAC KFnFH ADpAB kDEDO heading 113.4 deg
SONY819401090034039N3542202E13939390+00940002449401090034038J4A CGEDC cFECE SHbFF FEFFM PELFL GEgAB KFnFI ADpAB kDDFO heading 110.4 deg
SONY819401090034040N3542202E13939390+00950002899401090034039J4A CGEBE cFECF SHbFE FEFFN PELFK GEgAB KFnFI ADpAB kDDGO heading 108.1 deg
SONY819401090034041N3542202E13939390+00960002159401090034040J4A CGEFE cFECF SHbDD FEFFM PELFL GEgAB KFnFI ADpAB kDCIE heading 105.3 deg
SONY819401090034042N3542202E13939390+00960002479401090034041J4A CGEFE cFECF SHbDD FEFFO PELFK GEgAB KFnFI ADpAB kDCIE heading 102.2 deg
SONY819401090034043N3542202E13939391+00970011859401090034042J4A CGECE cFECG SHbFD FEFFN PELFK GEgAB KFnFH ADpAC kDBAE heading 100.3 deg
SONY819401090034044N3542202E13939391+00970021689401090034043J4A CGEBE cFECH SHbFE FEFFL PELFL GEgAB KFnFI ADpAC kDBBE heading 100.2 deg
SONY819401090034045N3542202E13939391+00980021619401090034044J4A CGEFD cFECI SHbDE FEFFM PELFL GEgAB KFnFI ADpAC kDACO heading 100.0 deg

SONY819401090034046N3542201E13939391+00960031499401090034045J4A CGECF cFECI SHbFE FEFFM PELFL GEgAB KFnFH ADpAC kDJBO heading 97.9 deg
SONY819401090034047N3542201E13939391+00950012529401090034046J4A CGEFF cFECH SHbDD FEFFN PELFL GEgAB KFnFH ADpAB kDJBE heading 102.2 deg
SONY819401090034048N3542202E13939391+00960002869401090034047C3A CGEDF cFEFI SHbDE FEFCN PELFL GEgAC KFnFH ADpAB kDBAE heading 111.8 deg
SONY819401090034049N3542202E13939390+00910012739401090034048J4A CGEDD cFECF SHbFE FEFFN PELFM GEgAB KFnFH ADpAC kDCHO heading 112.1 deg
SONY819401090034050N3542202E13939390+00960003039401090034049C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCL PELFK GEgAB KFnFF ADpAC kDDGO heading 112.7 deg
SONY819401090034051N3542202E13939390+00960003199401090034050C3A CGEDB cFEFF SHbDD FEFCK PELFK GEgAB KFnFH ADpAB kDFFE heading 112.0 deg
SONY819401090034052N3542202E13939390+00960002689401090034051C3A CGEDC cFEFF SHbDD FEFCM PELFK GEgAB KFnFH ADpAB kDHEO heading 110.1 deg
SONY819401090034053N3542202E13939390+00960002439401090034052C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCM PELFL GEgAC KFnFI ADpAB kDIEO heading 106.8 deg
SONY819401090034054N3542202E13939390+00960002689401090034053C3A CGEDD cFEFF SHbDD FEFCL PELFM GEgAB KFnFI ADpAB kDJDO heading 105.0 deg
SONY819401090034055N3542203E13939390+00960000379401090034054C3A CGEDE cFEFF SHbDC FEFCL PELFM GEgAC KFnFJ ADpAC kDBDO heading 105.5 deg

SONY819401090034056N3542203E13939390+00960002859401090034055C3A CGEBE cFEFD SHbDD FEFCL PELFL GEgAC KFnFI ADpAB kDDCO heading 112.6 deg
SONY819401090034057N3542203E13939390+00960002689401090034056C3A CGEDD cFEFE SHbDC FEFCL PELFL GEgAB KFnFH ADpAB kDFBE heading 120.4 deg
SONY819401090034058N3542203E13939390+00960002469401090034057C3A CGEDD cFEDD SHbDD FEFFJ PELFL GEgAB KFnFH ADpAB kDEBE heading 116.0 deg
SONY819401090034059N3542203E13939390+00960002199401090034058C3A CGEDD cFEDD SHbDD FEFFJ PELFL GEgAC KFnFG ADpAB kDEBE heading 114.6 deg
SONY819401090034100N3542203E13939389+00960002699401090034059C3A CGEDC cFEFD SHbDD FEFCJ PELFL GEgAC KFnFF ADpAC kDGJO heading 122.3 deg
SONY819401090034101N3542203E13939389+00960002949401090034100C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCK PELFK GEgAC KFnFG ADpAB kDIIO heading 121.6 deg
SONY819401090034102N3542203E13939389+00900032509401090034101J4A CGEDB cFECF SHbFD FEFFJ PELFK GEgAB KFnFF ADpAB kDIGO heading 125.1 deg
SONY819401090034103N3542203E13939389+00960011839401090034102C3A CGEDC cFEFE SHbDE FEFCJ PELFK GEgAC KFnFH ADpAB kDJGO heading 125.9 deg
SONY819401090034104N3542203E13939389+00850032869401090034103J4A CGEDC cFECE SHbFE FEFFL PELFK GEgAC KFnFI ADpAB kDJEE heading 124.8 deg
SONY819401090034105N3542204E13939389+00950002949401090034104C3A CGEDD cFEFF SHbDD FEFCK PELFK GEgAC KFnFI ADpAB kDADE heading 118.9 deg

SONY819401090034106N3542204E13939389+00820052349401090034105J4A CGEFE cFECF SHbDD FEFFJ PELFK GEgAB KFnFH ADpAC kDACO heading 123.5 deg
SONY819401090034107N3542204E13939389+00950002239401090034106C3A CGEDC cFEFF SHbDE FEFCI PELFK GEgAB KFnFI ADpAC kDACO heading 127.7 deg
SONY819401090034108N3542204E13939389+00950013029401090034107C3A CGEDC cFEDE SHbDD FEFFH PELFK GEgAB KFnFH ADpAB kDBCO heading 126.6 deg
SONY819401090034109N3542204E13939389+00950002719401090034108C3A CGEDC cFEDD SHbDC FEFFG PELFK GEgAB KFnFH ADpAB kDACO heading 121.8 deg
SONY819401090034110N3542204E13939389+00950002499401090034109C3A CGEDB cFEDD SHbDD FEFFG PELFK GEgAB KFnFG ADpAB kDADO heading 133.0 deg
SONY819401090034111N3542203E13939389+00950002639401090034110C3A CGEDC cFEDE SHbDD FEFFG PELFK GEgAC KFnFG ADpAC kDJEO heading 128.1 deg
SONY819401090034112N3542203E13939389+00920002539401090034111C3A CGEDD cFEDD SHbDD FEFFH PELFL GEgAB KFnFG ADpAC kDIEO heading 118.4 deg
SONY819401090034113N3542203E13939389+00920003029401090034112C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCG PELFK GEgAC KFnFG ADpAB kDIFE heading 126.4 deg
SONY819401090034114N3542203E13939389+00920001969401090034113C3A CGEDD cFEDD SHbBF FEFFG PELFJ GEgAC KFnFG ADpAB kDHFE heading 123.8 deg
SONY819401090034115N3542203E13939389+00920002299401090034114C3A CGEDE cFEDC SHbBE FEFFH PELFJ GEgAB KFnFG ADpAB kDFGO heading 128.6 deg

SONY819401090034116N3542203E13939389+00920002639401090034115C3A CGEDC cFEDE SHbBE FEFFH PELFJ GEgAB KFnFG ADpAB kDEGE heading 104.0 deg
SONY819401090034117N3542203E13939389+00920002319401090034116C3A CGEDC cFEDD SHbDD FEFFG PELFK GEgAC KFnFH ADpAB kDCHE heading 69.1 deg
SONY819401090034118N3542203E13939389+00920002609401090034117C3A CGEDC cFEDD SHbDC FEFFF PELFK GEgAC KFnFH ADpAB kDBHO heading 69.3 deg
SONY819401090034119N3542203E13939389+00920002599401090034118C3A CGEDC cFEDE SHbDC FEFFH PELFJ GEgAB KFnFG ADpAB kDAHE heading 69.7 deg
SONY819401090034120N3542202E13939389+00920002109401090034119C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCH PELFJ GEgAC KFnFG ADpAC kDJIE heading 76.6 deg
SONY819401090034121N3542202E13939389+00920002269401090034120C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCH PELFJ GEgAC KFnFH ADpAB kDIIO heading 109.9 deg
SONY819401090034122N3542202E13939389+00920002789401090034121C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCG PELFJ GEgAB KFnFH ADpAC kDHIO heading 113.7 deg
SONY819401090034123N3542202E13939389+00920011939401090034122C3A CGEDD cFEFE SHbDD FEFCG PELFJ GEgAB KFnFH ADpAB kDFIE heading 111.7 deg
SONY819401090034124N3542202E13939389+00920002699401090034123C3A CGEDD cFEBD SHbDC FEFFH PELFL GEgAC KFnFH ADpAB kDGHE heading 106.0 deg
SONY819401090034125N3542202E13939389+00920011899401090034124C3A CGEDD cFEFE SHbDC FEFCH PELFL GEgAC KFnFG ADpAB kDFHE heading 104.0 deg

SONY819401090034126N3542202E13939389+00920002819401090034125C3A CGEDD cFEFF SHbDC FEFCH PELFK GEgAC KFnFG ADpAB kDEGE heading 88.6 deg &&&&&&&&& sat F E:40deg F:50deg=>代表値G 4:20 ⊂ (90-24=)66deg NG
SONY819401090034127N3542202E13939389+00920002759401090034126C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCI PELFJ GEgAB KFnFG ADpAC kDEFE heading 66.8 deg 180-24=156deg
SONY819401090034128N3542202E13939389+00920002419401090034127C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCH PELFJ GEgAB KFnFG ADpAC kDDFO heading 70.5 deg 代表値Gで直接波の最低条件満たしているが、
SONY819401090034129N3542202E13939389+00920002419401090034128C3A CGEDC cFEFD SHbBD FEFCH PELFJ GEgAC KFnFH ADpAB kDDEO heading 135.8 deg 反対側も代表値Gで、差がない。強い、弱いの、弁別が不可。
SONY819401090034130N3542202E13939389+00920002389401090034129C3A CGEDB cFEDD SHbDD FEFFG PELFL GEgAC KFnFI ADpAB kDDDO heading 138.5 deg この場合は、境界存在とみなすのだった。
SONY819401090034131N3542202E13939389+00920013369401090034130C3A CGEDC cFEDE SHbDD FEFFH PELFK GEgAC KFnFI ADpAB kDEDO heading 146.9 deg 確かに、±5度範囲内の境界に入っている。
SONY819401090034132N3542202E13939389+00920002209401090034131C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCH PELFK GEgAC KFnFI ADpAB kDDCO heading 150.1 deg
SONY819401090034133N3542202E13939389+00920002589401090034132C3A CGEDB cFEDD SHbDC FEFFH PELFK GEgAB KFnFI ADpAB kDDCO heading 150.1 deg
SONY819401090034134N3542202E13939389+00920001859401090034133C3A CGEDC cFEDE SHbDC FEFFH PELFJ GEgAB KFnFI ADpAB kDBCO heading 149.1 deg \\\\\\\\\\\sat c, 仰F=50 方位E=40deg >> 左に20°見切れ
SONY819401090034135N3542202E13939389+00920002769401090034134C3A CGEDC cFEFF SHbDD FEFCG PELFJ GEgAB KFnFI ADpAB kDBCE heading 149.2 deg =>代表値D で反対側より6.9dB程減衰してる計算に

SONY819401090034136N3542202E13939389+00920000569401090034135C3A CGEDC cFEFF SHbDC FEFCG PELFL GEgAB KFnFI ADpAB kDADO heading 146.5 deg
SONY819401090034137N3542201E13939389+00920002209401090034136C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCG PELFK GEgAC KFnFH ADpAB kDJEO heading 133.7 deg
SONY819401090034138N3542201E13939389+00920002789401090034137C3A CGEDC cFEFF SHbDD FEFCG PELFK GEgAB KFnFH ADpAB kDHEO heading 147.3 deg
SONY819401090034139N3542201E13939389+00920012579401090034138C3A CGEDC cFEFD SHbDD FEFCG PELFK GEgAB KFnFH ADpAB kDFFE heading 138.7 deg
SONY819401090034140N3542201E13939389+00920002929401090034139C3A CGEDC cFEDC SHbDD FEFFG PELFL GEgAB KFnFI ADpAC kDEFO heading 143.5 deg
SONY819401090034141N3542201E13939389+00920002469401090034140C3A CGEDC cFEDE SHbBE FEFFG PELFL GEgAC KFnFI ADpAC kDCGE heading 144.5 deg
SONY819401090034142N3542201E13939389+00920001999401090034141C3A CGEDC cFEFG SHbBE FEFCG PELFL GEgAB KFnFI ADpAC kDBHO heading 139.9 deg
SONY819401090034143N3542200E13939389+00920002339401090034142C3A CGEDB cFEFF SHbDD FEFCF PELFL GEgAC KFnFI ADpAB kDJHO heading 131.1 deg
SONY819401090034144N3542200E13939389+00920002799401090034143C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCF PELFL GEgAC KFnFI ADpAB kDIHE heading 122.0 deg
SONY819401090034145N3542200E13939389+00920000639401090034144C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCG PELFM GEgAC KFnFH ADpAB kDHIE heading 114.4 deg

SONY819401090034146N3542200E13939389+00920002779401090034145C3A CGEDC cFEFD SHbBD FEFCF PELFM GEgAC KFnFH ADpAB kDHIO heading 93.8 deg
SONY819401090034147N3542200E13939389+00920002579401090034146C3A CGEDB cFEDD SHbBF FEFFH PELFL GEgAB KFnFG ADpAB kDIHE heading 87.8 deg
SONY819401090034148N3542200E13939389+00920002789401090034147C3A CGEDB cFEFD SHbBF FEFCG PELFK GEgAB KFnFF ADpAB kDHHE heading 98.1 deg
SONY819401090034149N3542200E13939389+00920002469401090034148C3A CGEDC cFEFE SHbBD FEFCF PELFK GEgAC KFnFH ADpAB kDGGO heading 91.9 deg
SONY819401090034150N3542200E13939389+00920002719401090034149C3A CGEDC cFEDD SHbBD FEFFE PELFK GEgAC KFnFJ ADpAB kDHFO heading 84.6 deg
SONY819401090034151N3542200E13939389+00920002939401090034150C3A CGEDD cFEDD SHbDD FEFFD PELFJ GEgBE KFnFI ADpAB kDIEO heading 105.9 deg
SONY819401090034152N3542200E13939389+00910001809401090034151Q3A CGEDC cFEDD SHbDD FEFBE PELCJ GEgBF KFnCI ADpAB kDJEO heading 128.8 deg
SONY819401090034153N3542200E13939389+00920002699401090034152C3A CGEDD cFEFD SHbDD FEFCE PELFK GEgBF KFnFJ ADpAB kDIEO heading 126.8 deg
SONY819401090034154N3542200E13939389+00920002649401090034153C3A CGEDD cFEFE SHbDD FEFCF PELFL GEgBG KFnFI ADpAC kDJEO heading 128.8 deg
SONY819401090034155N3542200E13939389+00920002449401090034154C3A CGEDD cFEFE SHbDC FEFCE PELFK GEgBF KFnFI ADpAB kDJEE heading 123.6 deg

SONY819401090034156N3542200E13939389+00920002289401090034155C3A CGEDC cFEFF SHbDB FEFCE PELFK GEgBG KFnFH ADpAB kDHGO heading 85.8 deg
SONY819401090034157N3542200E13939389+00920002459401090034156C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCF PELFL GEgBG KFnFI ADpAB kDHGO heading 95.4 deg
SONY819401090034158N3542200E13939389+00920001809401090034157Q3A CGEDD cFEDD SHbDD FEFDF PELCL GEgDF KFnCI ADpAB kDHGE heading 97.1 deg
SONY819401090034159N3542200E13939389+00920001809401090034158Q3A CGEDD cFEDB SHbDD FEFDD PELCL GEgDD KFnCI ADpAC kDHGO heading 116.5 deg
SONY819401090034200N3542200E13939389+00920001809401090034159Q3A CGEDD cFEDC SHbDC FEFDC PELCK GEgDD KFnCJ ADpAB kDHGO heading 50.5 deg
SONY819401090034201N3542200E13939389+00920001809401090034200Q3A CGEDC cFEDD SHbDC FEFDC PELCK GEgDF KFnCJ ADpAB kDHGO heading 329.5 deg
SONY819401090034202N3542200E13939389+00920011929401090034201C3A CGEDF cFEFF SHbDD FEFCE PELFK GEgBG KFnFJ ADpAB kDCFO heading 39.6 deg
SONY819401090034203N3542200E13939389+00920002669401090034202C3A CGEFE cFEDE SHbDD FEFDD PELFK GEgBF KFnFJ ADpAB kDHGO heading 59.7 deg
SONY819401090034204N3542200E13939389+00910001809401090034203Q3A CGEDE cFEDD SHbDD FEFDD PELCL GEgBE KFnCJ ADpBC kDIDE heading 56.7 deg
SONY819401090034205N3542200E13939389+00920001829401090034204C3A CGEDD cFEDD SHbDC FEFFE PELCK GEgFE KFnFJ ADpBF kDHGO heading 17.5 deg

SONY819401090034206N3542200E13939389+00920053189401090034205J4A CGEDD cFEFD SHbDC FEFCF PELFK GEgFG KFnFJ ADpBE kDHFE heading 15.3 deg ******* 180ど 衛星P L=110度
SONY819401090034207N3542200E13939389+00920002069401090034206J4A CGEDD cFEFE SHbDC FEFBF PELFL GEgFH KFnFI ADpBE kDHFE heading 21.2 deg J 110°⊂(90+6)96度姿勢圏内:G仮説正 素晴らし境界識別力
SONY819401090034208N3542200E13939389+00920001809401090034207Q4A CGEDD cFEDD SHbDC FEFDE PELCK GEgDF KFnCI ADpBF kDHFE heading 17.7 deg
SONY819401090034209N3542200E13939389+00920001809401090034208Q4A CGEDC cFEDC SHbDC FEFDC PELCK GEgDC KFnCI ADpBF kDHFO heading 16.7 deg
SONY819401090034210N3542200E13939389+00920001809401090034209Q4A CGEDD cFEDB SHbBC FEFDD PELCJ GEgDC KFnCJ ADpBE kDHFE heading 18.9 deg
SONY819401090034211N3542201E13939389+00920013219401090034210E3A CGEDC cFEDB SHbDD FEFDD PELFK GEgDC KFnFH ADpFE kDHCO heading 20.2 deg
SONY819401090034212N3542202E13939389+00920013179401090034211E3A CGEDD cFEDC SHbDE FEFDC PELFL GEgDC KFnFJ ADpFG kDCBE heading 21.7 deg
SONY819401090034213N3542202E13939389+00920002669401090034212E3A CGEDD cFEDD SHbDE FEFDB PELFJ GEgDB KFnFI ADpFG kDGBE heading 23.9 deg
SONY819401090034214N3542202E13939389+00950021819401090034213J4A CGEDD cFEDC SHbFD FEFDC PELFI GEgDC KFnFJ ADpFG kDDCO heading 24.6 deg
SONY819401090034215N3542202E13939389+00960012459401090034214J4A CGEDD cFEDB SHbFE FEFDC PELFI GEgDC KFnFJ ADpFF kDCDO heading 24.4 deg

SONY819401090034216N3542202E13939389+00920003149401090034215E3A CGEDE cFEDC SHbBD FEFDC PELFI GEgDC KFnFI ADpFF kDFDE heading 21.3 deg J 110°⊂(90+6)96度姿勢圏内:G仮説正 素晴らし境界識別力 (B合)
SONY819401090034217N3542202E13939389+00930013279401090034216E3A CGEDD cFEDC SHbDE FEFDD PELFJ GEgDC KFnFI ADpFG kDHCE heading 21.7 deg
SONY819401090034218N3542202E13939389+00930003139401090034217E3A CGEDC cFEDB SHbDD FEFDC PELFI GEgDC KFnFI ADpFG kDJCO heading 29.0 deg
SONY819401090034219N3542202E13939389+00930003089401090034218E3A CGEDD cFEDB SHbDD FEFDE PELFI GEgDC KFnFI ADpFF kDJCO heading 51.6 deg
SONY819401090034220N3542202E13939389+00930011589401090034219E3A CGEDC cFEDB SHbBD FEFDF PELFL GEgDG KFnFK ADpFF kDIEE heading 57.1 deg
SONY819401090034221N3542202E13939389+00950012109401090034220F4A CGEDC cFEDC SHbDD FEFFF PELFJ GEgBG KFnFI ADpFE kDJDE heading 61.0 deg
SONY819401090034222N3542202E13939389+00980032189401090034221F4A CGEDC cFEDC SHbFE FEFDE PELFJ GEgFH KFnFI ADpCF kDIEE heading 73.5 deg
SONY819401090034223N3542202E13939389+00990011169401090034222F4A CGEDC cFEDB SHbFD FEFFE PELCK GEgFG KFnFI ADpCG kDHFE heading 79.2 deg
SONY819401090034224N3542202E13939389+01000011789401090034223F4A CGEDC cFEDB SHbBE FEFFF PELCK GEgFG KFnFI ADpFF kDFGE heading 80.9 deg
SONY819401090034225N3542202E13939389+01010021539401090034224F4A CGEDC cFEDB SHbBE FEFFF PELCL GEgFF KFnFJ ADpFF kDEIO heading 97.4 deg

SONY819401090034226N3542202E13939389+01000011789401090034225F4A CGEDC cFEDC SHbFE FEFFF PELCJ GEgFE KFnFJ ADpCF kDBJO heading 125.9 deg J 110°⊂(90+12)102度姿勢圏内:G仮説正 素晴らし境界識別力 (F合)
SONY819401090034227N3542202E13939390+01000011789401090034226F4A CGEDD cFEDC SHbDE FEFFE PELCJ GEgFG KFnFJ ADpFE kDAAO heading 141.9 deg
SONY819401090034228N3542201E13939390+01020021799401090034227F4A CGEDC cFEDC SHbDE FEFFE PELCJ GEgFF KFnFJ ADpFG kDICE heading 158.8 deg
SONY819401090034229N3542201E13939390+01030021939401090034228F4A CGEDB cFEDB SHbDD FEFDD PELFJ GEgFF KFnFK ADpFG kDFDO heading 166.6 deg
SONY819401090034230N3542201E13939390+01050053539401090034229F4A CGEDB cFEDC SHbDD FEFDD PELFJ GEgFG KFnFM ADpFF kDEDO heading 169.1 deg
SONY819401090034231N3542201E13939390+01060022009401090034230F4A CGEDB cFEDC SHbDD FEFDE PELFJ GEgFH KFnFL ADpFF kDCEO heading 159.9 deg
SONY819401090034232N3542201E13939390+01070021489401090034231F4A CGEDC cFEDC SHbBE FEFFF PELCK GEgFH KFnFL ADpFF kDAHO heading 146.9 deg
SONY819401090034233N3542200E13939390+01080011949401090034232F4A CGEDB cFEDD SHbDD FEFBF PELFK GEgFH KFnFL ADpFG kDIHE heading 156.6 deg
SONY819401090034234N3542200E13939390+01080021749401090034233F4A CGEDC cFECD SHbDE FEFFG PELCL GEgFH KFnFL ADpFH kDHHO heading 133.7 deg
SONY819401090034235N3542200E13939390+01100061519401090034234F4A CGEDC cFECE SHbDD FEFFF PELCL GEgFH KFnFM ADpFI kDEJO heading 122.3 deg

SONY819401090034236N3542200E13939390+01090020159401090034235F4A CGEDB cFECF SHbDD FEFFE PELCK GEgFG KFnFM ADpFG kDEJO heading 130.9 deg I 110°⊂(90+18)108度姿勢圏内:G仮説正 素晴らし境界識別力 (H正解)
SONY819401090034237N3542200E13939390+01090001729401090034236F4A CGEDB cFEDE SHbDE FEFFF PELCK GEgFG KFnFL ADpFG kDDIE heading 131.6 deg
SONY819401090034238N3542200E13939390+01090011699401090034237F4A CGEDC cFEDD SHbDE FEFFE PELCK GEgFH KFnFL ADpFH kDCIO heading 149.5 deg
SONY819401090034239N3542200E13939390+01090011529401090034238F4A CGEDC cFEDE SHbDE FEFFC PELCJ GEgFG KFnFM ADpFI kDBHE heading 155.1 deg
SONY819401090034240N3542200E13939390+01100022459401090034239F4A CGEDC cFEDC SHbDD FEFDC PELFI GEgFE KFnFN ADpFH kDBGO heading 156.7 deg
SONY819401090034241N3542200E13939390+01100021769401090034240F4A CGEDC cFEDC SHbDC FEFDD PELFJ GEgFG KFnFP ADpFI kDAGE heading 161.8 deg
SONY819401090034242N3542199E13939390+01110021859401090034241F4A CGEDB cFEDC SHbDC FEFDD PELFJ GEgFF KFnFO ADpFI kDJGE heading 164.9 deg
SONY819401090034243N3542199E13939390+01110011759401090034242F4A CGEDC cFEDD SHbDD FEFFE PELCI GEgFE KFnFN ADpFI kDJFO heading 175.3 deg
SONY819401090034244N3542200E13939390+01110012269401090034243F4A CGEDB cFEDC SHbDC FEFDE PELFI GEgFF KFnFN ADpFI kDAFO heading 181.3 deg
SONY819401090034245N3542200E13939390+01110012139401090034244F4A CGEDB cFEDC SHbDC FEFDD PELFJ GEgFF KFnFN ADpFI kDBDE heading 182.7 deg

SONY819401090034246N3542200E13939390+01110002449401090034245F4A CGEDB cFEDC SHbDC FEFDD PELFI GEgFG KFnFO ADpFI kDCCE heading 163.9 deg F 110°≫⊂(90+24)114度姿勢圏外:G仮説正 素晴らし境界識別力 (N合う)
SONY819401090034247N3542200E13939390+01110012669401090034246F4A CGEDB cFEDC SHbDD FEFDD PELFI GEgFG KFnFO ADpFI kDDAO heading 128.3 deg
SONY819401090034248N3542200E13939389+01110021779401090034247F4A CGEDC cFEDC SHbDC FEFDC PELFK GEgFG KFnFO ADpFH kDEJO heading 108.0 deg
SONY819401090034249N3542200E13939389+01110022239401090034248F4A CGEDC cFEDC SHbDC FEFDC PELFH GEgFG KFnFN ADpFI kDFIE heading 79.9 deg
SONY819401090034250N3542200E13939389+01110021809401090034249F4A CGEDC cFEDB SHbDC FEFDB PELFF GEgFG KFnFN ADpFI kDHHE heading 67.2 deg
SONY819401090034251N3542200E13939389+01110021899401090034250F4A CGEDD cFEDC SHbDD FEFDB PELFF GEgFG KFnFO ADpFJ kDIGO heading 68.4 deg
SONY819401090034252N3542201E13939389+01100022309401090034251F4A CGEDC cFEDC SHbDC FEFDC PELFG GEgFH KFnFO ADpFI kDAEE heading 63.2 deg
SONY819401090034253N3542201E13939389+01110013189401090034252E3A CGEDC cFEDB SHbDC FEFDC PELFF GEgBE KFnFP ADoFJ kDCDE heading 61.0 deg
SONY819401090034254N3542201E13939389+01120061769401090034253F4A CGEDB cFEDD SHbDB FEFDB PELFF GEgFE KFnFP ADoFJ kDBDE heading 58.8 deg
SONY819401090034255N3542201E13939389+01110002569401090034254F4A CGEDC cFEDD SHbDC FEFDB PELFE GEgFF KFnFP ADoFJ kDDCO heading 55.7 deg

SONY819401090034256N3542201E13939389+01110011849401090034255F4A CGEDB cFEDB SHbDB FEFDC PELFF GEgFF KFnFN ADoFI kDFCO heading 52.9 deg E 110°≫⊂(90+30)120度姿勢圏外:G仮説正 素晴らし境界識別力 (F合う)
SONY819401090034257N3542201E13939389+01110011799401090034256F4A CGEDC cFEDC SHbDB FEFDB PELFF GEgFE KFnFN ADoFJ kDGBE heading 51.7 deg
SONY819401090034258N3542201E13939389+01120022019401090034257F4A CGEDC cFEDD SHbDC FEGDC PELFF GEgFF KFnFO ADoFJ kDHAE heading 52.5 deg
SONY819401090034259N3542201E13939388+01120012419401090034258F4A CGEDB cFEDD SHbDC FEGDB PELFG GEgFH KFnFO ADoFH kDIIE heading 54.9 deg
SONY819401090034300N3542201E13939388+01130012069401090034259F4A CGEDC cFEDB SHbDC FEGDC PELFE GEgFH KFnFM ADoFI kDJIE heading 60.2 deg
SONY819401090034301N3542202E13939388+01130021999401090034300F4A CGEDC cFEDB SHbDC FEGDC PELFE GEgFH KFnFM ADoFI kDAHO heading 62.4 deg
SONY819401090034302N3542202E13939388+01130022039401090034301F4A CGEDC cFEDC SHbDB FEGDC PELFE GEgFG KFnFN ADoFJ kDBHO heading 60.9 deg
SONY819401090034303N3542202E13939388+01140011819401090034302F4A CGEDD cFEDD SHbDC FEGDC PELFD GEgFG KFnFN ADoFI kDCGO heading 60.8 deg
SONY819401090034304N3542202E13939388+01140002619401090034303F4A CGEDE cFEDC SHbDC FEGDB PELFD GEgFH KFnFM ADoFI kDDGO heading 59.4 deg
SONY819401090034305N3542202E13939388+01140001809401090034304Q3A CGEDE cFEDC SHbDC FEGDB PELDB GEgFH KFnFM ADoFI kDDGO heading 58.0 deg

SONY819401090034306N3542202E13939389+01140021609401090034305F4A CGEFE cFEDC SHbDC FEGDB PELDB GEgFI KFnFN ADoFJ kDDFE heading 58.7 deg E
SONY819401090034307N3542202E13939390+01140011439401090034306F4A CGEFF cFEDB SHbDC FEGDB PELDC GEgFI KFnFN ADoFJ kDGCO heading 60.3 deg
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SONY819401090034336N3542201E13939388+01190001809401090034335Q3A CGEDC cFEDC SHbDC FEGDB PELDC GEgFJ KFnFM ADoFG kDIFE heading 247.9 deg
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SONY819401090034346n3542201E13939388+01190001809401090034336N3A CGEDD cFEDB SHbBD FEGDC PELDC GEgFK KFnFJ ADoFI kDIFO heading 348.9 deg
SONY819401090034347n3542201E13939388+01190001809401090034336N3A CGEDD cFEDB SHbDC FEGDC PELDB GEgFK KFnFK ADoFI kDIFO heading 30.0 deg
SONY819401090034348n3542201E13939388+01190001809401090034336N3A CGEDC cFEDC SHbDC FEGDC PELDC GEgFL KFnFK ADoFI kDIFE heading 68.7 deg
SONY819401090034349n3542201E13939388+01190001809401090034336N3A CGEDC cFEAB SHbDD FEGAB PELDB GEgFL KFnFK ADoFI kDIFO heading 70.3 deg
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SONY819401090034355n3542201E13939388+01190001809401090034336N3A CGEDD cFEAC SHbBF FEGAC PELDC GEgFJ KFnFJ ADoFG kDIFO heading 33.2 deg

SONY819401090034356n3542201E13939388+01190001809401090034336N3A CGEDC cFEAB SHbDD FEGAB PELDB GEgFL KFnFL ADoFH kDIFO heading 282.8 deg
SONY819401090034357n3542201E13939388+01190001809401090034336N3A CGEDB cFEAB SHbDD FEGAB PELDC GEgFM KFnFK ADoFJ kDIFE heading 270.0 deg
SONY819401090034358n3542201E13939388+01190001809401090034336N3A CGEDB cFEAB SHbDD FEGAC PELDC GEgFM KFnFK ADoFI kDIFO heading 270.0 deg
SONY819401090034359n3542201E13939388+01190001809401090034336N3A CGEDB cFEAB SHbDD FEGAC PELDC GEgFL KFnFK ADoFL kDIFE heading 270.0 deg
SONY819401090034400n3542201E13939388+01190001809401090034336N3A CGEDC cFEAC SHbDE FEGAB PELDC GEgFK KFnFK ADoFJ kDIFE heading 268.2 deg
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SONY819401090034406n3542201E13939388+01190001809401090034336O3A CGEDB cFEAB SHbDD FEGAC PELDC GEgFM KFnFL ADoFI kDIFO heading 257.1 deg
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SONY819401090034424N3542203E13939384+00940022079401090034423G4A CGEDC cFEAC SHbFD FEGAB PELDD GEgFM KFnFJ ADoFI kDJEO heading 314.6 deg
SONY819401090034425N3542203E13939384+00940011849401090034424G4A CGEDC cFEAB SHbFD FEGAC PELDC GEgFM KFnFJ ADoFJ kDJEE heading 311.3 deg

SONY819401090034426N3542203E13939385+00890022399401090034425F4A CGEDC cFEAC SHbFE FEGAB PELFD GEgFM KFnFK ADoCJ kDJCE heading 307.5 deg
SONY819401090034427N3542203E13939385+00900021629401090034426G4A CGEDC cFEAB SHbFE FEGAB PELDD GEgFM KFnFK ADoFI kDJCO heading 300.1 deg
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SONY819401090034429N3542203E13939385+00910011569401090034428G4A CGEDC cFEAB SHbFE FEGAB PELDD GEgFM KFnFJ ADoFI kDIDO heading 298.4 deg
SONY819401090034430N3542203E13939385+00910011769401090034429G4A CGEDC cFEAB SHbFF FEGAB PELDC GEgFN KFnFJ ADoFI kDIDO heading 300.2 deg
SONY819401090034431N3542203E13939385+00910021959401090034430G4A CGEDC cFEAB SHbFG FEGAB PELDC GEgFM KFnFI ADoFH kDIEO heading 297.0 deg
SONY819401090034432N3542203E13939385+00910021929401090034431G4A CGEDB cFEAB SHbFG FEGAC PELDC GEgFK KFnFK ADoFH kDIFO heading 295.8 deg
SONY819401090034433N3542203E13939385+00910022309401090034432G4A CGEDC cFEAB SHbFG FEGAC PELDB GEgFM KFnFJ ADoFI kDIFE heading 294.9 deg
SONY819401090034434N3542203E13939385+00900022239401090034433G4A CGEDC cFEAB SHbFG FEGAB PELDB GEgFN KFnFJ ADoFI kDIIE heading 292.8 deg
SONY819401090034435N3542203E13939386+00900022079401090034434G4A CGEDC cFEAB SHbFG FEGAB PELDB GEgFM KFnFK ADoFI kDIAO heading 287.6 deg

SONY819401090034436N3542203E13939386+00890022279401090034435G4A CGEDC cFEAB SHbFG FEGAB PELDB GEgFN KFnFJ ADoFI kDICO heading 298.3 deg
SONY819401090034437N3542203E13939386+00890011979401090034436G4A CGEDD cFEAB SHbFG FEGAB PELDC GEgFN KFnFJ ADoFJ kDIEO heading 300.6 deg
SONY819401090034438N3542203E13939386+00880010649401090034437G4A CGEDC cFEAB SHbFG FEGAB PELDC GEgFL KFnFJ ADoFI kDJHO heading 304.5 deg
SONY819401090034439N3542203E13939387+00880031219401090034438G4A CGEDC cFEAB SHbFG FEGAB PELDC GEgFK KFnFI ADoFI kDICE heading 23.9 deg
SONY819401090034440N3542203E13939387+00880021879401090034439G4A CGEDC cFEAB SHbFF FEGAC PELDC GEgFK KFnFI ADoFH kDIFE heading 87.6 deg
SONY819401090034441N3542203E13939387+00870011379401090034440G4A CGEDC cFEAB SHbFF FEGAC PELDC GEgFL KFnFH ADoFH kDIIO heading 81.5 deg
SONY819401090034442N3542203E13939388+00860011819401090034441G4A CGEDB cFEAB SHbFG FEGAB PELDC GEgFJ KFnFJ ADoFI kDJBE heading 58.5 deg
SONY819401090034443N3542203E13939388+00850011959401090034442G4A CGEDB cFEAB SHbFF FEGAC PELDB GEgFJ KFnFJ ADoFI kDJEE heading 21.7 deg
SONY819401090034444N3542204E13939388+00840011309401090034443G4A CGEDC cFEAB SHbFF FEGAB PELDB GEgFL KFnFI ADoFH kDAHO heading 297.7 deg
SONY819401090034445N3542204E13939389+00830021699401090034444G4A CGEDB cFEAB SHbFE FEGAB PELDB GEgFM KFnFI ADoFI kDAAO heading 292.8 deg

SONY819401090034446N3542204E13939389+00820022139401090034445G4A CGEAB cFEAB SHbFE FEGAB PELDB GEgFL KFnFI ADoFI kDABO heading 276.0 deg
SONY819401090034447N3542204E13939389+00820022069401090034446G4A CGEAB cFEAB SHbFE FEGAB PELDC GEgFL KFnFI ADoFI kDADE heading 277.8 deg
SONY819401090034448N3542204E13939389+00820012459401090034447G4A CGEAC cFEAB SHbFE FEGAB PELDB GEgFL KFnFJ ADoFI kDAEE heading 308.6 deg
SONY819401090034449N3542204E13939389+00810020749401090034448G4A CGEAB cFEAC SHbFF FEGAC PELDC GEgFK KFnFI ADoFI kDCJE heading 15.9 deg
SONY819401090034450N3542204E13939390+00810022229401090034449G4A CGEAC cFEAB SHbFF FEGAB PELDB GEgFJ KFnFI ADoFI kDCAE heading 12.0 deg
SONY819401090034451N3542204E13939390+00800012049401090034450G4A CGEAB cFEAB SHbFH FEGAB PELDB GEgFK KFnFH ADoFI kDCBO heading 63.9 deg
SONY819401090034452N3542204E13939390+00800000869401090034451G4A CGEAC cFEAB SHbFG FEGAB PELDC GEgFK KFnFG ADoFJ kDCCE heading 65.6 deg
SONY819401090034453N3542204E13939390+00810011199401090034452G4A CGEAC cFEAC SHbFG FEGAB PELDC GEgFJ KFnFG ADoFJ kDBEE heading 69.0 deg
SONY819401090034454N3542204E13939390+00800050589401090034453G4A CGEAB cFEAC SHbFH FEGAC PELDC GEgFJ KFnFG ADoFJ kDCHE heading 75.5 deg
SONY819401090034455N3542204E13939390+00810031209401090034454G4A CGEAB cFEAB SHbFH FEGAB PELDB GEgFJ KFnFG ADoFI kDBJE heading 77.5 deg

SONY819401090034456N3542204E13939390+00820021639401090034455G4A CGEAB cFEAB SHbFH FEGAB PELDC GEgFI KFnFF ADoFH kDAJE heading 82.7 deg
SONY819401090034457N3542204E13939391+00820022289401090034456G4A CGEAB cFEAC SHbFG FEGAB PELDD GEgFJ KFnFF ADoFI kDAAO heading 82.9 deg
SONY819401090034458N3542204E13939391+00830011939401090034457G4A CGEAC cFEAC SHbFG FEGAC PELDC GEgFK KFnFG ADoFI kDABE heading 85.7 deg
SONY819401090034459N3542204E13939391+00830011769401090034458G4A CGEAC cFEDC SHbFH FEGAC PELDC GEgFK KFnFH ADoFH kDBCO heading 66.0 deg
SONY819401090034500N3542204E13939391+00840032379401090034459G4A CGEAD cFEDC SHbFH FEGAC PELDC GEgFK KFnFG ADoFG kDCCE heading 54.2 deg
SONY819401090034501N3542204E13939391+00850001809401090034500Q3A CGEAC cFEDE SHbBG FEGAB PELDB GEgFK KFnFF ADoFG kDBBO heading 348.2 deg
SONY819401090034502N3542204E13939391+00850041299401090034501G4A CGEAB cFEDE SHbFH FEGAB PELDB GEgFJ KFnFE ADoFG kDAHE heading 345.9 deg
SONY819401090034503N3542204E13939391+00850011389401090034502G4A CGEAB cFEDD SHbFG FEGAB PELDC GEgFI KFnFF ADoFI kDAHE heading 343.0 deg
SONY819401090034504N3542204E13939391+00860021829401090034503G4A CGEAB cFEBE SHbFG FEGAB PELDB GEgFK KFnFF ADoFI kDAGE heading 341.0 deg
SONY819401090034505N3542204E13939391+00870022039401090034504G4A CGEAB cFEBF SHbFG FEGAB PELDB GEgFL KFnFE ADoFH kDAFE heading 355.8 deg

SONY819401090034506N3542204E13939391+00870011939401090034505G4A CGEAC cFEBF SHbFG FEGAB PELDB GEgFK KFnFF ADoFI kDADO heading 4.0 deg
SONY819401090034507N3542203E13939391+00890021149401090034506G4A CGEAC cFEBE SHbFI FEGAB PELDB GEgFK KFnFF ADoFI kDIDO heading 342.3 deg
SONY819401090034508N3542203E13939391+00900020899401090034507G4A CGEAC cFEBF SHbFJ FEGAC PELDB GEgFK KFnFF ADoFH kDIDE heading 353.3 deg
SONY819401090034509N3542203E13939391+00910011499401090034508G4A CGEAC cFEBF SHbFH FEGAC PELDC GEgFL KFnFF ADoFH kDHAO heading 53.5 deg
SONY819401090034510N3542203E13939391+00830001029401090034509C3A CGEAC cFEBF SHbFH FEGAB PELDC GEgFL KFnDE ADoFG kDIAE heading 60.8 deg
SONY819401090034511N3542203E13939391+00910011689401090034510G4A CGEAB cFEFE SHbFG FEGAB PELDC GEgFK KFnDD ADoFG kDIAO heading 56.6 deg
SONY819401090034512N3542203E13939390+00920021879401090034511G4A CGEAB cFEFE SHbFG FEGAB PELDC GEgFK KFnDE ADoFG kDIJO heading 56.6 deg
SONY819401090034513N3542203E13939390+00940021929401090034512G4A CGEAB cFEFF SHbFF FEGAB PELDC GEgFL KFnDC ADoFG kDIHE heading 39.2 deg
SONY819401090034514N3542203E13939390+00950021709401090034513G4A CGEAC cFEFF SHbFG FEGAB PELDB GEgFL KFnDC ADoFF kDIGE heading 44.4 deg
SONY819401090034515N3542203E13939390+00960021749401090034514G4A CGEAC cFEFF SHbFH FEGAB PELDB GEgFK KFnDC ADoFH kDIEO heading 58.3 deg

SONY819401090034516N3542203E13939390+00970021889401090034515G4A CGEAC cFEFG SHbFH FEGAC PELDC GEgFL KFnDD ADoFF kDIDO heading 62.4 deg
SONY819401090034517N3542203E13939390+00990021739401090034516G4A CGEAC cFEFG SHbFH FEGAC PELDC GEgFM KFnDE ADoFF kDIBO heading 67.3 deg
SONY819401090034518N3542203E13939389+01000021719401090034517G4A CGEAB cFEFG SHbFH FEGAB PELDC GEgFL KFnDE ADoFH kDIJO heading 40.0 deg
SONY819401090034519N3542203E13939389+01040031769401090034518F4A CGEAB cFEFG SHbCH FEGAB PELDC GEgFL KFnFE ADoFG kDHHO heading 354.8 deg
SONY819401090034520N3542203E13939389+01060021689401090034519F4A CGEAB cFEFG SHbCF FEGAC PELDC GEgFK KFnFE ADoFG kDGEE heading 358.3 deg
SONY819401090034521N3542203E13939389+01080021699401090034520G4A CGEAB cFEFG SHbFG FEGAC PELDC GEgFL KFnDD ADoFF kDFDE heading 19.5 deg
SONY819401090034522N3542203E13939389+01100001619401090034521G4A CGEAB cFEFF SHbFH FEGAC PELDC GEgFK KFnDC ADoFF kDEBE heading 29.8 deg
SONY819401090034523N3542203E13939389+01110021499401090034522G4A CGEAC cFEFF SHbFG FEGAB PELDC GEgFJ KFnDC ADoFE kDDAE heading 14.0 deg
SONY819401090034524N3542203E13939388+01120021999401090034523G4A CGEAC cFEFF SHbFG FEGAC PELDC GEgFJ KFnDB ADoFF kDDIE heading 353.9 deg
SONY819401090034525N3542203E13939388+01120002119401090034524G4A CGEAB cFEFF SHbFH FEGAC PELDC GEgFL KFnDB ADoFF kDDHE heading 346.6 deg

SONY819401090034526N3542203E13939388+01110030259401090034525G4A CGEAB cFEFF SHbFI FEGAB PELDC GEgFL KFnDB ADoFE kDDGO heading 337.0 deg
SONY819401090034527N3542203E13939388+01110011819401090034526G4A CGEAB cFEFF SHbFI FEGAB PELDC GEgFM KFnDC ADoFE kDCFE heading 334.6 deg
SONY819401090034528N3542203E13939388+01110012559401090034527G4A CGEAC cFEFG SHbFI FEGAB PELAB GEgFL KFnDC ADoFE kDCDO heading 337.0 deg
SONY819401090034529N3542203E13939388+01110031689401090034528G4A CGEAC cFEFG SHbFI FEGAB PELAB GEgFK KFnDC ADoFD kDBDO heading 331.1 deg
SONY819401090034530N3542203E13939388+01100031779401090034529G4A CGEAC cFEFF SHbFH FEGAC PELAC GEgFJ KFnDE ADoFE kDBDO heading 329.9 deg
SONY819401090034531N3542203E13939388+01090011589401090034530G4A CGEAB cFEFG SHbFH FEGAC PELAC GEgFK KFnDD ADoFD kDCDO heading 317.7 deg
SONY819401090034532N3542203E13939388+01080021879401090034531G4A CGEAC cFEFG SHbFH FEGAB PELAB GEgFJ KFnDE ADoFF kDCDE heading 313.5 deg
SONY819401090034533N3542203E13939388+01100021749401090034532F4A CGEAB cFEFE SHbCG FEGAC PELAB GEgFJ KFnFF ADoFF kDBDE heading 311.9 deg
SONY819401090034534N3542203E13939388+01110001919401090034533F4A CGEAC cFEFE SHbCH FEGAB PELAB GEgFK KFnFF ADoFF kDBDE heading 311.1 deg
SONY819401090034535N3542203E13939388+01120022129401090034534F4A CGEBG cFEFG SHbCG FEGAB PELAC GEgFK KFnFF ADoFF kDACE heading 310.5 deg

SONY819401090034536N3542202E13939388+01130021659401090034535F4A CGEBG cFEFF SHbCG FEGAB PELAC GEgFK KFnFG ADoFH kDJCE heading 316.3 deg
SONY819401090034537N3542202E13939388+01130012289401090034536F4A CGEBG cFEFF SHbCG FEGAB PELAC GEgFK KFnFF ADoFF kDJCE heading 316.3 deg
SONY819401090034538N3542202E13939387+01140022459401090034537G4A CGEBG cFEDF SHbFF FEGAB PELAC GEgFJ KFnFF ADoFF kDIHE heading 315.7 deg
SONY819401090034539N3542202E13939387+01140021509401090034538G4A CGEBF cFEDE SHbFF FEGAC PELAC GEgFJ KFnFF ADoFF kDHFO heading 317.7 deg
SONY819401090034540N3542202E13939387+01140021759401090034539F4A CGEBG cFEFE SHbCF FEGAC PELAC GEgFJ KFnFF ADoFF kDHGO heading 325.4 deg
SONY819401090034541N3542202E13939387+01130010949401090034540F4A CGEBG cFEFG SHbCF FEGAB PELAB GEgFJ KFnFG ADoFH kDIHO heading 325.1 deg
SONY819401090034542N3542202E13939387+01140031719401090034541F4A CGEBG cFEFI SHbCF FEGAB PELAB GEgFJ KFnFF ADoFF kDHHE heading 322.6 deg
SONY819401090034543N3542202E13939387+01140021569401090034542F4A CGEBH cFEFH SHbCG FEGAB PELAB GEgFL KFnFF ADoFF kDIIO heading 322.2 deg
SONY819401090034544N3542202E13939387+01140011639401090034543F4A CGEBH cFEFG SHbCG FEGAC PELAB GEgFK KFnFG ADoFE kDIIO heading 322.2 deg
SONY819401090034545N3542202E13939387+01140011789401090034544F4A CGEBH cFEFG SHbCG FEGAB PELAB GEgFJ KFnFE ADoFD kDIIE heading 322.2 deg

SONY819401090034546N3542202E13939387+01150001809401090034545Q3A CGEBG cFEFF SHbFG FEGAB PELAC GEgFK KFnBD ADoDD kDIHE heading 320.1 deg
SONY819401090034547N3542202E13939387+01150001809401090034546Q4A CGECG cFEFF SHbFF FEGAC PELAC GEgFK KFnDE ADoFD kDIHO heading 320.1 deg
SONY819401090034548N3542202E13939387+01140050049401090034547F4A CGECG cFEFF SHbCF FEGAC PELAC GEgFK KFnFF ADoFE kDIIO heading 323.4 deg
SONY819401090034549N3542202E13939387+01120022069401090034548G4A CGECF cFEFF SHbFG FEGAC PELAB GEgFL KFnFE ADoDF kDJGO heading 330.2 deg
SONY819401090034550N3542202E13939387+01120021839401090034549G4A CGECG cFEFH SHbFF FEGAC PELAB GEgFJ KFnBE ADoFF kDJGE heading 334.4 deg
SONY819401090034551N3542202E13939387+01120011909401090034550F4A CGECG cFEFH SHbCG FEGAC PELAB GEgFJ KFnFD ADoFF kDJGE heading 331.7 deg
SONY819401090034552N3542203E13939387+01110013259401090034551F4A CGECH cFEFI SHbCG FEGAB PELAB GEgFK KFnFF ADoFF kDAFE heading 330.4 deg
SONY819401090034553N3542203E13939387+01110001939401090034552F4A CGECH cFEFH SHbCH FEGAB PELAB GEgFK KFnFF ADoFF kDAEO heading 332.1 deg
SONY819401090034554N3542203E13939387+01110001679401090034553F4A CGECH cFEFH SHbCG FEGAC PELAB GEgFK KFnFE ADoFE kDBDE heading 332.6 deg
SONY819401090034555N3542203E13939387+01110061549401090034554G4A CGECG cFEFG SHbFH FEGAB PELAC GEgFJ KFnDC ADoFD kDAEO heading 332.1 deg

SONY819401090034556N3542203E13939387+01100002499401090034555G4A CGECG cFEFF SHbFH FEGAB PELAB GEgFH KFnDC ADoFE kDCDO heading 330.3 deg
SONY819401090034557N3542203E13939387+01090012349401090034556G4A CGECF cFEFH SHbFG FEGAB PELAB GEgFJ KFnDD ADoFE kDECE heading 329.4 deg
SONY819401090034558N3542203E13939387+01090001609401090034557F4A CGECI cFEFJ SHbCG FEGAC PELAB GEgFK KFnFF ADoFG kDECE heading 338.9 deg
SONY819401090034559N3542203E13939387+01100011679401090034558F4A CGECI cFEFJ SHbCF FEGAB PELAB GEgFN KFnFE ADoFE kDECE heading 356.3 deg
SONY819401090034600N3542203E13939387+01100001639401090034559F4A CGECH cFEFJ SHbCF FEGAB PELAB GEgFN KFnFE ADoFE kDEDO heading 16.5 deg
SONY819401090034601N3542203E13939387+01110001759401090034600F4A CGECI cFEFH SHaCF FEGAC PELAB GEgFL KFnFC ADoFE kDFCE heading 13.4 deg
SONY819401090034602N3542203E13939387+01100031869401090034601G4A CGECJ cFEFI SHaFF FEGAC PELAC GEgFL KFnDC ADoFF kDDDO heading 5.6 deg
SONY819401090034603N3542203E13939387+01100021699401090034602G4A CGECH cFEFJ SHaFG FEGAB PELAC GEgFK KFnDC ADoFF kDDDO heading 0.5 deg
SONY819401090034604N3542203E13939387+01100021889401090034603G4A CGECH cFEFI SHaFH FEGAB PELAB GEgFI KFnDC ADoFE kDIBO heading 358.9 deg
SONY819401090034605N3542204E13939387+01090011629401090034604G4A CGECH cFEFH SHaFG FEGAB PELAB GEgFJ KFnDB ADoFF kDABE heading 356.6 deg

SONY819401090034606N3542204E13939387+01080021689401090034605G4A CGECG cFEFH SHaFH FEGAB PELAC GEgFJ KFnDB ADoFF kDCBO heading 356.6 deg
SONY819401090034607N3542204E13939387+01070021949401090034606G4A CGECF cFEFH SHaFI FEGAC PELAB GEgFJ KFnDC ADoFE kDDAO heading 352.0 deg
SONY819401090034608N3542204E13939387+01060010019401090034607G4A CGECG cFEFI SHaFH FEGAC PELAB GEgFJ KFnDE ADoFE kDGAE heading 349.0 deg
SONY819401090034609N3542204E13939386+01050021799401090034608G4A CGECI cFEFI SHaFG FEGAC PELAC GEgFL KFnDE ADoFD kDIJO heading 346.8 deg
SONY819401090034610N3542204E13939386+01030041509401090034609G4A CGECI cFEFH SHaFG FEGAC PELAB GEgFO KFnFF ADoDB kDHJE heading 346.4 deg
SONY819401090034611N3542204E13939386+01020012369401090034610G4A CGECH cFEFI SHaFH FEGDE PELAC GEgFM KFnFE ADoDB kDHJE heading 345.6 deg
SONY819401090034612N3542204E13939386+01010001869401090034611G4A CGECH cFEFJ SHaFI FEGBF PELAC GEgFM KFnFE ADoDC kDHIO heading 346.5 deg
SONY819401090034613N3542204E13939386+01010001599401090034612G4A CGECI cFEFJ SHaFG FEGBF PELAB GEgFN KFnFD ADoDC kDHIO heading 347.3 deg
SONY819401090034614N3542204E13939386+01010001659401090034613G4A CGECH cFEFJ SHaFG FEGDC PELAB GEgFM KFnFD ADoDC kDHIO heading 342.7 deg
SONY819401090034615N3542204E13939386+01010001809401090034614Q4A CGEFH cFEFI SHaFG FEGDD PELAC GEgFL KFnDD ADoDC kDGIE heading 339.6 deg

SONY819401090034616N3542204E13939386+01010001809401090034615Q4A CGEFH cFEFH SHaFF FEGBD PELAB GEgFK KFnDD ADoDD kDGIO heading 344.9 deg
SONY819401090034617N3542204E13939386+00990011089401090034616F4A CGECJ cFEFI SHaCF FEGBE PELAC GEgFJ KFnFE ADoFE kDIIO heading 5.1 deg
SONY819401090034618N3542205E13939386+00990020369401090034617G4A CGECJ cFEFJ SHaFH FEGBG PELAB GEgFL KFnFE ADoDC kDBIE heading 17.9 deg
SONY819401090034619N3542205E13939386+00980001849401090034618G4A CGECK cFEFI SHaFI FEGBH PELAB GEgFN KFnFE ADoDB kDCIO heading 347.3 deg
SONY819401090034620N3542205E13939386+00980001809401090034619Q4A CGEFK cFEFI SHaFG FEGBG PELAC GEgFN KFnDC ADoDC kDCIE heading 7.4 deg
SONY819401090034621N3542205E13939386+00980001809401090034620Q4A CGEFJ cFEFJ SHaFF FEGBF PELAC GEgFM KFnDB ADoDB kDCIE heading 13.3 deg
SONY819401090034622N3542205E13939386+00980001809401090034621Q4A CGEFH cFEFJ SHaFE FEGBE PELAC GEgFL KFnDB ADoDB kDCIO heading 14.0 deg
SONY819401090034623N3542205E13939386+00980001809401090034622Q4A CGEFI cFEFI SHaFF FEGDD PELAB GEgFI KFnDC ADoDB kDCIE heading 20.1 deg
SONY819401090034624N3542205E13939386+00980001809401090034623Q4A CGEFJ cFEFI SHaFG FEGDD PELAB GEgFI KFnDC ADoDC kDCIO heading 25.2 deg
SONY819401090034625n3542205E13939386+00980001809401090034623N4A CGECJ cFEFK SHaCG FEGFE PELAC GEgFL KFnDD ADoDC kDCIO heading 22.4 deg

SONY819401090034626n3542205E13939386+00980001809401090034623N4A CGECJ cFEFJ SHaCG FEGFE PELAB GEgFM KFnDE ADoDB kDCIO heading 355.7 deg 代表値Gで直接波の最低条件満たしているが、
SONY819401090034627N3542204E13939387+01000011229401090034626F4A CGECJ cFECL SHaFG FEGFE PELAB GEgFM KFnFD ADoDC kDHIO heading 354.8 deg 反対側も代表値Gで、差がない。強い、弱いの、弁別が不可
SONY819401090034628N3542204E13939388+01000001809401090034627Q3A CGECJ cFEFL SHaCG FEGFE PELAB GEgFL KFnDD ADoDB kDGAE heading 353.2 deg この場合は、境界存在とみなすのだった。
SONY819401090034629N3542204E13939387+00990001719401090034628F4A CGECJ cFECJ SHaFG FEGFF PELAB GEgFM KFnFD ADoDC kDGJE heading 358.9 deg 確かに、±5度範囲内の境界に入っている。
SONY819401090034630N3542204E13939387+00990001809401090034629Q3A CGECK cFEFG SHaCG FEGFJ PELAB GEgFN KFnDD ADoDD kDFJE heading 358.9 deg &&&&&& sat F E:40deg G:60deg =>代表値G 9:20 ⊂(90-24=)66deg OK
SONY819401090034631N3542204E13939387+00990001809401090034630Q3A CGECK cFEFI SHaCH FEGFH PELAB GEgFP KFnDD ADoDD kDFJE heading 7.5 deg 360-24=336deg
SONY819401090034632N3542204E13939387+00990001809401090034631Q3A CGECK cFEFH SHaCI FEGFH PELAB GEgFQ KFnDD ADoDD kDFJO heading 20.8 deg
SONY819401090034633N3542204E13939387+00990001809401090034632Q3A CGECK cFEFH SHaCJ FEGFG PELAC GEgFO KFnDE ADoDD kDFJO heading 56.5 deg \\\\\\\\\\\sat c, 仰F=50 方位E=40deg >> 左に20°見切れ
SONY819401090034634N3542204E13939387+01010011859401090034633F4A CGECK cFECG SHaFI FEGFH PELAC GEgFN KFnFD ADoDD kDCJO heading 75.3 deg =>代表値Iで反対側より6.9dB程減衰してる計算に
SONY819401090034635N3542204E13939387+01010001809401090034634Q3A CGECK cFEFH SHaCH FEGFH PELAC GEgFO KFnDC ADoDE kDBJO heading 67.9 deg

SONY819401090034636N3542204E13939387+01010001809401090034635Q3A CGECJ cFEFI SHaCG FEGFG PELAC GEgFM KFnDC ADoBD kDBJE heading 83.6 deg
SONY819401090034637N3542204E13939387+01010001809401090034636Q3A CGECH cFEFJ SHaCG FEGFH PELAC GEgFL KFnDD ADoDC kDBJO heading 98.8 deg
SONY819401090034638N3542204E13939387+01010001809401090034637Q4A CGEFH cFEFL SHaFH FEGDF PELAC GEgFL KFnDE ADoDC kDBJE heading 128.1 deg
SONY819401090034639N3542204E13939387+01010001809401090034638Q3A CGECJ cFEFH SHaCI FEGFI PELAB GEgFL KFnDC ADoDB kDBJO heading 85.0 deg
SONY819401090034640n3542204E13939387+01010001809401090034638N3A CGECL cFEFF SHaCI FEGFM PELAB GEgFL KFnDB ADoDC kDBJE heading 33.4 deg
SONY819401090034641n3542204E13939387+01010001809401090034638N3A CGECL cFEFF SHaCI FEGFM PELAC GEgFL KFnDC ADoDC kDBJO heading 25.8 deg
SONY819401090034642n3542204E13939387+01010001809401090034638N3A CGECL cFEFF SHaCH FEGFL PELAC GEgFL KFnDC ADoDD kDBJO heading 354.0 deg
SONY819401090034643N3542203E13939387+01050021739401090034642F4A CGECM cFECF SHaFH FEGFL PELAC GEgFM KFnDC ADoFE kDFJE heading 349.8 deg
SONY819401090034644N3542203E13939387+01050001809401090034643Q3A CGECK cFEFG SHaCI FEGFM PELAC GEgFL KFnDC ADoDD kDDJO heading 349.7 deg
SONY819401090034645N3542203E13939387+01050001809401090034644Q3A CGECK cFEFI SHaCH FEGFM PELAC GEgFL KFnDB ADoDD kDDJO heading 350.1 deg

SONY819401090034646N3542203E13939387+01050001809401090034645Q3A CGECK cFEFH SHaCH FEGFL PELAB GEgFM KFnDC ADoDD kDDJE heading 349.8 deg
SONY819401090034647N3542203E13939387+01050001809401090034646Q3A CGECK cFEFI SHaCJ FEGFK PELAB GEgFP KFnDC ADoDC kDDJE heading 354.2 deg
SONY819401090034648N3542203E13939387+01050001809401090034647Q3A CGECK cFEFI SHaCJ FEGFJ PELAB GEgFN KFnDC ADoDC kDDJO heading 355.6 deg
SONY819401090034649n3542203E13939387+01050001809401090034647N3A CGECK cFEFH SHaCJ FEGFK PELAB GEgFL KFnDD ADoDC kDDJE heading 353.7 deg
SONY819401090034650N3542203E13939387+01070013109401090034649F4A CGECJ cFECF SHaFH FEGFL PELAB GEgFK KFnFE ADoDC kDHHO heading 353.4 deg
SONY819401090034651N3542203E13939387+01080001809401090034650Q3A CGECK cFEFG SHaCI FEGFK PELAC GEgFL KFnDC ADoDC kDHHO heading 353.3 deg
SONY819401090034652N3542203E13939387+01080001809401090034651Q3A CGECK cFEFF SHaCI FEGFK PELAC GEgFL KFnDC ADoDD kDHHO heading 354.4 deg
SONY819401090034653N3542203E13939387+01080001809401090034652Q3A CGECJ cFEFE SHaCJ FEGFK PELAB GEgFL KFnDC ADoDD kDHHO heading 355.7 deg
SONY819401090034654N3542203E13939387+01080001809401090034653Q3A CGECJ cFEFF SHaCI FEGFJ PELAC GEgFM KFnDC ADoDC kDHHO heading 356.3 deg
SONY819401090034655N3542203E13939387+01080001809401090034654Q3A CGECK cFEFF SHaCI FEGFJ PELAC GEgFM KFnDD ADoDC kDHHO heading 7.2 deg

SONY819401090034656n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECK cFEFH SHaCJ FEGFK PELAC GEgFO KFnDB ADoDC kDHHO heading 9.7 deg
SONY819401090034657n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECL cFEFI SHaCI FEGFK PELAB GEgFN KFnDB ADoDD kDHHE heading 8.7 deg
SONY819401090034658n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECL cFEFG SHaCI FEGFK PELAB GEgFL KFnDC ADoDC kDHHO heading 17.2 deg
SONY819401090034659n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECK cFEFG SHaCI FEGFI PELAC GEgFK KFnDC ADoDC kDHHO heading 19.9 deg
SONY819401090034700n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECK cFEFG SHaCI FEGFK PELAC GEgFK KFnDB ADoDC kDHHO heading 26.0 deg
SONY819401090034701n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECL cFEFF SHaCH FEGFM PELAB GEgFK KFnDC ADoDC kDHHO heading 45.0 deg
SONY819401090034702n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECL cFEFF SHaCH FEGFN PELAB GEgFJ KFnDC ADoDC kDHHE heading 64.3 deg
SONY819401090034703n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECM cFEFF SHaCI FEGFM PELAB GEgFI KFnDC ADoDB kDHHE heading 124.9 deg
SONY819401090034704n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECM cFEFG SHaCI FEGFN PELAB GEgFI KFnDD ADoDC kDHHO heading 132.1 deg
SONY819401090034705n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECL cFEFG SHaCI FEGFN PELAC GEgFJ KFnDD ADoDC kDHHO heading 106.5 deg

SONY819401090034706n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECL cFEFF SHaCI FEGFM PELAC GEgFJ KFnDD ADoDB kDHHO heading 125.2 deg






SONY819401090034931N3542204E13939390+00890021779401090034930F4AnCGECLncFFCKnSHaFNnFEGFJnPELCKnGEgFQnKFnFMnADoCInkDCDO heading 26.1 deg
SONY819401090034932N3542204E13939390+00900040999401090034931F4A CGECN cFFCO SHaFL FEGFK PELCK GEgFO KFnFJ ADoDF kDAGO heading 11.0 deg
SONY819401090034933N3542203E13939391+00910001809401090034932Q3A CGECM cFFFJ SHaCJ FEGFI PELDG GEgFL KFnDD ADoDC kDJAO heading 10.5 deg
SONY819401090034934N3542203E13939391+00910001809401090034933Q3A CGECI cFFDD SHaFJ FEGFH PELDE GEgFJ KFnDB ADoDC kDJAO heading 12.1 deg
SONY819401090034935N3542203E13939391+00910001809401090034934Q3A CGECI cFFDD SHaFI FEGFI PELDD GEgFH KFnDB ADoDC kDJAE heading 8.8 deg
SONY819401090034936N3542203E13939391+00910001809401090034935Q3A CGECI cFFDD SHaFJ FEGFH PELDD GEgFH KFnDC ADoDC kDJAO heading 6.0 deg
SONY819401090034937N3542204E13939390+00910013519401090034936F4A CGECI cFFDE SHaFJ FEGFH PELFE GEgFI KFnDC ADoDC kDGEE heading 4.6 deg
SONY819401090034938N3542204E13939390+00900001809401090034937Q3A CGECI cFFFF SHaCH FEGFK PELDD GEgFH KFnDC ADoDC kDGEO heading 14.5 deg
SONY819401090034939N3542204E13939390+00900001809401090034938Q3A CGECJ cFFFG SHaCH FEGFL PELDD GEgFF KFnDC ADoDC kDGEE heading 10.7 deg
SONY819401090034940N3542204E13939390+00900001809401090034939Q3A CGECJ cFFFH SHaCI FEGFL PELDC GEgFI KFnDC ADoDC kDGEO heading 10.8 deg
SONY819401090034941N3542204E13939390+00900001809401090034940Q3A CGECI cFFFG SHaCJ FEGFM PELDC GEgFH KFnDD ADoDC kDGEE heading 20.5 deg
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SONY819401090035305N3542205E13939389+00930011899401090035304G4A CGECE cFFCJ SHaDC FEGFK PELFK GEgAB KGnFJ ADoFK kDBBO heading 310.2 deg
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SONY819401090035308N3542205E13939389+00940012059401090035307G4A CGEBE cFFCI SHaDD FEGFJ PELFK GEgAC KGnFI ADoFJ kDAAE heading 317.4 deg
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SONY819401090035320N3542204E13939390+00960012139401090035319G4A CGECE cFFCG SHaDC FEGFI PELFI GEgAC KGmFJ ADoFL kDCAE heading 33.0 deg
SONY819401090035321N3542204E13939390+00960002329401090035320G4A CGECE cFFCG SHaDC FEGFJ PELFI GEgAC KGmFJ ADoFL kDBCO heading 57.7 deg
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SONY819401090035324N3542203E13939390+00970001609401090035323G4A CGECF cFFCE SHaDB FEGFJ PELFH GEgAB KGmFJ ADoFK kDHIE heading 7.4 deg
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SONY819401090035351N3542203E13939391+00950012259401090035350G4A CFFDC cFFDC SHaDC FEGFH PELFH GEhAB KGmFI ADoFJ kDABO heading 106.8 deg
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SONY819401090035928N3542196E13939390+00900013449401090035927E4A CFFDC cEFCK SHAFI FEGFI PELAC GEhFM KGmFD AEoDB kDFFE heading 0.4 deg
SONY819401090035929N3542196E13939390+00910001809401090035928Q3A CFFDC cEFCK SHAFH FEGFG PELAB GEhFM KGmDE AEoDC kDFFO heading 0.9 deg
SONY819401090035930N3542196E13939390+00910001809401090035929Q3A CFFDD cEFCJ SHAFH FEGFH PELAC GEhFM KGmDE AEoDB kDFFO heading 6.6 deg
SONY819401090035931N3542196E13939390+00910001209401090035930E4A CFFDG cEFCJ SHAFH FEGFH PELAC GEhFL KGmFE AEoDC kDJEO heading 11.6 deg


SONY819401090035932N3542197E13939390+00910012029401090035931E4A CFFCI cEFCI SHAFG FEGFH PELAC GEhFK KGmFE AEoDC kDCDE heading 14.0 deg
SONY819401090035933N3542197E13939390+00910013279401090035932E4A CFFCG cEFCK SHAFI FEGFJ PELAC GEhFL KGmFE AEoDB kDHDO heading 15.9 deg
SONY819401090035934N3542198E13939390+00920012089401090035933E4A CFFCF cEFCJ SHAFJ FEGFJ PELAB GEhFL KGmFF AEoDC kDACO heading 15.1 deg
SONY819401090035935N3542197E13939390+00920001809401090035934Q3A CFFCE cEFCI SHAFJ FEGFI PELAC GEhFK KGmBF AEoDC kDJCO heading 15.0 deg
SONY819401090035936N3542198E13939390+00920011819401090035935E4A CFFCF cEFCJ SHAFI FEGFI PELAB GEhFK KGmFF AEoDB kDCCO heading 16.1 deg
SONY819401090035937N3542198E13939390+00940042479401090035936E4A CFFCG cEFCJ SHAFI FEGFJ PELAB GEhFL KGmFE AEoDB kDEBE heading 21.5 deg
SONY819401090035938N3542198E13939390+00940013459401090035937E4A CFFCF cEFCK SHAFI FEGFI PELAB GEhFK KGmFE AEoDB kDIAO heading 21.3 deg
SONY819401090035939N3542199E13939389+00950013329401090035938E4A CFFCG cEFCJ SHAFI FEGFH PELAB GEhFL KGmFE AEoDC kDBJE heading 22.9 deg
SONY819401090035940N3542199E13939389+00950001709401090035939E4A CFFCG cEFCJ SHAFI FEGFH PELAC GEhFK KGmFD AEoDC kDDJO heading 22.9 deg
SONY819401090035941N3542199E13939389+00960011569401090035940E4A CFFCH cEFCK SHAFI FEGFI PELAC GEhFJ KGmFE AEoDB kDFJE heading 29.1 deg
SONY819401090035942N3542199E13939389+00960001809401090035941Q3A CFFCI cEFCK SHAFH FEGFI PELAC GEhFK KGmDE AEoDB kDFJE heading 33.1 deg
SONY819401090035943N3542199E13939389+00960001809401090035942Q3A CFFCK cEFCL SHAFH FEGFI PELAB GEhFH KGmDC AEoDB kDFJO heading 38.0 deg
SONY819401090035944N3542199E13939389+00960001809401090035943Q3A CFFCL cEFCM SHAFH FEGFJ PELAC GEhFG KGmDC AEoDB kDFJE heading 41.9 deg
SONY819401090035945N3542199E13939389+00960001809401090035944Q3A CFFCK cEFCL SHAFI FEGFJ PELAC GEhFG KGmDC AEoDB kDFJO heading 45.8 deg
SONY819401090035946N3542199E13939389+00960001809401090035945Q3A CFFCK cEFCM SHAFI FEGFI PELAB GEhFG KGmDC AEoDB kDFJE heading 53.1 deg
SONY819401090035947n3542199E13939389+00960001809401090035945I3A CFFCL cEFCM SHAFI FEGFH PELAC GEhFG KGmDD AEoDB kDFJO heading 62.7 deg
SONY819401090035948n3542199E13939389+00960001809401090035945I3A CFFCK cEFCL SHAFI FEGFH PELAB GEhFG KGmDC AEoDC kDFJO heading 82.8 deg
SONY819401090035949n3542199E13939389+00960001809401090035945I3A CFFCJ cEFCK SHAFK FEGFH PELAB GEhFG KGmDD AEoDC kDFJO heading 114.0 deg
SONY819401090035950N3542199E13939389+00980011839401090035949E4A CFFCK cEFCL SHAFJ FEGFH PELAC GEhFG KGmFD AEoDC kDHHE heading 133.4 deg
SONY819401090035951N3542199E13939389+00970011869401090035950E4A CFFCK cEFCL SHAFJ FEGFJ PELAC GEhFG KGmFE AEoDB kDJHO heading 144.9 deg
SONY819401090035952N3542199E13939389+00970001809401090035951Q3A CFFCK cEFCK SHAFI FEGFJ PELAC GEhFI KGmDD AEoDB kDIGE heading 141.9 deg
SONY819401090035953N3542199E13939389+00970001809401090035952Q3A CFFCI cEFCL SHAFH FEGFI PELAB GEhFI KGmDB AEoDB kDIGE heading 125.4 deg
SONY819401090035954N3542199E13939389+00970001809401090035953Q3A CFFCJ cEFCK SHAFH FEGFH PELAB GEhFI KGmDB AEoDC kDIGE heading 132.2 deg
SONY819401090035955N3542199E13939389+00970001809401090035954Q3A CFFCK cEFCK SHAFH FEGFJ PELAC GEhFH KGmDB AEoDC kDIGO heading 128.7 deg
SONY819401090035956N3542199E13939389+00970001809401090035955Q3A CFFCK cEFCK SHAFJ FEGFJ PELAC GEhFH KGmDC AEoDC kDIGE heading 126.0 deg
SONY819401090035957n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCK cEFCL SHAFJ FEGFJ PELAB GEhFH KGmDC AEoDC kDIGO heading 113.0 deg
SONY819401090035958n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCL cEFCM SHAFI FEGFK PELAC GEhFH KGmDD AEoDB kDIGO heading 104.0 deg
SONY819401090035959n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCK cEFCL SHAFJ FEGFK PELAC GEhFH KGmDC AEoDB kDIGO heading 96.4 deg
SONY819401090040000n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCJ cEFCL SHAFI FEGFJ PELAB GEhFH KGmDD AEoAC kDIGO heading 89.2 deg
SONY819401090040001n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCJ cEFCL SHAFJ FEGFJ PELAC GEhFG KGmDC AEoAB kDIGO heading 93.6 deg
SONY819401090040002n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCJ cEFCK SHAFG FEGFI PELAB GEhFI KGmDC AEoAB kDIGE heading 54.3 deg
SONY819401090040003n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCI cEFCL SHAFH FEGFJ PELAA GEhFH KGmDB AEoAB kDIGE heading 43.2 deg
SONY819401090040004n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCK cEFCL SHAFI FEGFJ PELAB GEhFH KGmDC AEoAB kDIGE heading 41.7 deg
SONY819401090040005n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCK cEFCL SHAFH FEGFJ PELAB GEhFH KGmDC AEoAB kDIGE heading 38.4 deg
SONY819401090040006n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCL cEFCK SHAFI FEGFJ PELAB GEhFG KGmDC AEoAB kDIGO heading 37.7 deg
SONY819401090040007n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCK cEFCJ SHAFI FEGFK PELAB GEhFH KGmDC AEoAB kDIGE heading 49.3 deg
SONY819401090040008n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCL cEFCK SHAFI FEGFL PDMAC GEhFH KGmDC AEoAC kDIGE heading 126.1 deg
SONY819401090040009n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCL cEFCK SHAFJ FEGFL PDMAC GEhFG KGmDC AEoAB kDIGE heading 150.2 deg
SONY819401090040010n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCK cEFCK SHAFI FEGFM PDMAB GEhFG KGmDC AEoAC kDIGO heading 166.0 deg
SONY819401090040011n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCI cEFCL SHAFI FEGFM PDMAB GEhFG KGmDC AEoAC kDIGE heading 173.7 deg
SONY819401090040012n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCI cEFCK SHAFI FEGFK PDMAB GEhFE KGmDD AEoAC kDIGO heading 180.0 deg
SONY819401090040013n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCI cEFCK SHAFH FEGFK PDMAB GEhFE KGmDC AEoAB kDIGO heading 182.7 deg
SONY819401090040014n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCI cEFCJ SHAFH FEGFK PDMAC GEhFF KGmDC AEoAB kDIGO heading 190.9 deg
SONY819401090040015n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCI cEFCJ SHAFI FEGFK PDMAC GEhFF KGmDD AEoAC kDIGO heading 197.6 deg
SONY819401090040016n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCH cEFCJ SHAFI FEGFJ PDMAC GEhFF KGmDD AEoAB kDIGO heading 172.6 deg
SONY819401090040017n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCI cEFCJ SHAFI FEGFJ PDMAB GEhFF KGmDD AEoAB kDIGE heading 208.1 deg
SONY819401090040018n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCJ cEFCJ SHAFI FEGFI PDMAB GEhFF KGmDD AEoAB kDIGO heading 212.8 deg
SONY819401090040019n3542199E13939389+00970001809401090035955N3A CFFCI cEFFJ SHAFI FEGFJ PDMAB GEhBE KGmDD AEoAB kDIGO heading 200.6 deg
SONY819401090040020n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCI cEFCJ SHAFI FEGFI PDMAB GEhFF KGmDC AEoAB kDIGE heading 210.2 deg
SONY819401090040021n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCI cEFCJ SHAFI FEGFI PDMAC GEhFF KGmDB AEoAB kDIGO heading 218.0 deg
SONY819401090040022n3542199E13939389+00970001809401090035955N3A CFFCJ cEFFK SHAFH FEGFI PDMBF GEhDC KGmDC AEoAB kDIGO heading 212.2 deg
SONY819401090040023n3542199E13939389+00970001809401090035955N3A CFFCI cEFFJ SHAFH FEGFJ PDMBG GEhDC KGmDC AEoAC kDIGO heading 215.7 deg
SONY819401090040024n3542199E13939389+00970001809401090035955N3A CFFCJ cEFFJ SHAFH FEGFJ PDMBG GEhDC KGmDD AEoAB kDIGO heading 208.3 deg
SONY819401090040025n3542199E13939389+00970001809401090035955N3A CFFCJ cEFFJ SHAFH FEGFJ PDMBH GEhDC KGmDC AEoAB kDIGE heading 182.7 deg
SONY819401090040026n3542199E13939389+00970001809401090035955N3A CFFCI cEFFK SHAFH FEGFI PDMBH GEhDD KGmDC AEoAB kDIGO heading 114.2 deg
SONY819401090040027n3542199E13939389+00970001809401090035955N3A CFFCI cEFFJ SHAFH FEGFI PDMBH GEhDE KGmDC AEoAC kDIGO heading 71.5 deg
SONY819401090040028n3542199E13939389+00970001809401090035955N3A CFFCG cEFFK SHAFI FEGFH PDMBG GEhBE KGmDD AEoAB kDIGE heading 45.0 deg
SONY819401090040029N3542205E13939391+00950002329401090040028C3A CFFCI cEFCK SHAFJ FEGFJ PDMFF GEhDE KGmDD AEoAB kDDEE heading 47.9 deg
SONY819401090040030N3542205E13939391+00950001809401090040029Q3A CFFCN cEFFJ SHAFI FEGFK PDMBF GEhDE KGmDC AEoAB kDDEO heading 45.0 deg
SONY819401090040031N3542205E13939391+00950002719401090040030F4A CFFCM cEFCJ SHAFI FEGFK PDMFF GEhFE KGmDC AEoAB kDDCO heading 47.0 deg
#2nd session extentional end (60sec)








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ちなみに、予備実験(雨上がり陸橋mh電話20130825 124126-35 & 124626-35)の結果
3.(2)はたとえば
SONY819401090034126N3542202E13939389+00920002819401090034125C3A CGEDD cFEFF SHbDC FEFCH PELFK GEgAC KFnFG ADpAB kDEGE heading 88.6 deg &&&&&&&&& sat F E:40deg F:50deg=>代表値G 4:20 ⊂ (90-24=)66deg NG
\\\\\\\\\\\sat c, 仰F=50 方位E=40deg >> 左に20°見切れ
=>代表値■D で反対側より■6.9dB程減衰■してる計算に (D以上は一応受信とされているIPS)

SONY819401090034626n3542205E13939386+00980001809401090034623N4A CGECJ cFEFJ SHaCG FEGFE PELAB GEgFM KFnDE ADoDB kDCIO heading 355.7 deg 代表値Gで直接波の最低条件満たしているが、
\\\\\\\\\\\sat c, 仰F=50 方位E=40deg >> 左に20°見切れ
=>代表値■Iで反対側より■6.9dB程減衰■してる計算に

SONY819401090034126N3542202E13939389+00920002819401090034125C3A CGEDD cFEFF SHbDC FEFCH PELFK GEgAC KFnFG ADpAB kDEGE heading 88.6 deg &&&&&&&&& sat F E:40deg F:50deg=>代表値G 4:20 ⊂ (90-24=)66deg NG
SONY819401090034127N3542202E13939389+00920002759401090034126C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCI PELFJ GEgAB KFnFG ADpAC kDEFE heading 66.8 deg 180-24=156deg
SONY819401090034128N3542202E13939389+00920002419401090034127C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCH PELFJ GEgAB KFnFG ADpAC kDDFO heading 70.5 deg 代表値Gで直接波の最低条件満たしているが、
SONY819401090034129N3542202E13939389+00920002419401090034128C3A CGEDC cFEFD SHbBD FEFCH PELFJ GEgAC KFnFH ADpAB kDDEO heading 135.8 deg 反対側も代表値Gで、差がない。強い、弱いの、弁別が不可。
SONY819401090034130N3542202E13939389+00920002389401090034129C3A CGEDB cFEDD SHbDD FEFFG PELFL GEgAC KFnFI ADpAB kDDDO heading 138.5 deg この場合は、境界存在とみなすのだった。
SONY819401090034131N3542202E13939389+00920013369401090034130C3A CGEDC cFEDE SHbDD FEFFH PELFK GEgAC KFnFI ADpAB kDEDO heading 146.9 deg 確かに、±5度範囲内の境界に入っている。
SONY819401090034132N3542202E13939389+00920002209401090034131C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCH PELFK GEgAC KFnFI ADpAB kDDCO heading 150.1 deg
SONY819401090034133N3542202E13939389+00920002589401090034132C3A CGEDB cFEDD SHbDC FEFFH PELFK GEgAB KFnFI ADpAB kDDCO heading 150.1 deg
SONY819401090034134N3542202E13939389+00920001859401090034133C3A CGEDC cFEDE SHbDC FEFFH PELFJ GEgAB KFnFI ADpAB kDBCO heading 149.1 deg \\\\\\\\\\\sat c, 仰F=50 方位E=40deg >> 左に20°見切れ
SONY819401090034135N3542202E13939389+00920002769401090034134C3A CGEDC cFEFF SHbDD FEFCG PELFJ GEgAB KFnFI ADpAB kDBCE heading 149.2 deg =>代表値D で反対側より6.9dB程減衰してる計算に

SONY819401090034626n3542205E13939386+00980001809401090034623N4A CGECJ cFEFJ SHaCG FEGFE PELAB GEgFM KFnDE ADoDB kDCIO heading 355.7 deg 代表値Gで直接波の最低条件満たしているが、
SONY819401090034627N3542204E13939387+01000011229401090034626F4A CGECJ cFECL SHaFG FEGFE PELAB GEgFM KFnFD ADoDC kDHIO heading 354.8 deg 反対側も代表値Gで、差がない。強い、弱いの、弁別が不可
SONY819401090034628N3542204E13939388+01000001809401090034627Q3A CGECJ cFEFL SHaCG FEGFE PELAB GEgFL KFnDD ADoDB kDGAE heading 353.2 deg この場合は、境界存在とみなすのだった。
SONY819401090034629N3542204E13939387+00990001719401090034628F4A CGECJ cFECJ SHaFG FEGFF PELAB GEgFM KFnFD ADoDC kDGJE heading 358.9 deg 確かに、±5度範囲内の境界に入っている。
SONY819401090034630N3542204E13939387+00990001809401090034629Q3A CGECK cFEFG SHaCG FEGFJ PELAB GEgFN KFnDD ADoDD kDFJE heading 358.9 deg &&&&&& sat F E:40deg G:60deg =>代表値G 9:20 ⊂(90-24=)66deg OK
SONY819401090034631N3542204E13939387+00990001809401090034630Q3A CGECK cFEFI SHaCH FEGFH PELAB GEgFP KFnDD ADoDD kDFJE heading 7.5 deg 360-24=336deg
SONY819401090034632N3542204E13939387+00990001809401090034631Q3A CGECK cFEFH SHaCI FEGFH PELAB GEgFQ KFnDD ADoDD kDFJO heading 20.8 deg
SONY819401090034633N3542204E13939387+00990001809401090034632Q3A CGECK cFEFH SHaCJ FEGFG PELAC GEgFO KFnDE ADoDD kDFJO heading 56.5 deg \\\\\\\\\\\sat c, 仰F=50 方位E=40deg >> 左に20°見切れ
SONY819401090034634N3542204E13939387+01010011859401090034633F4A CGECK cFECG SHaFI FEGFH PELAC GEgFN KFnFD ADoDD kDCJO heading 75.3 deg =>代表値Iで反対側より6.9dB程減衰してる計算に
SONY819401090034635N3542204E13939387+01010001809401090034634Q3A CGECK cFEFH SHaCH FEGFH PELAC GEgFO KFnDC ADoDE kDBJO heading 67.9 deg



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中野陸橋雨上がり
20130825sun 12:37:16-10min
20130825sun 12:49:31-10min


雨上がり・暑くない・陸橋 絶好
結果は電子磁石付のみ良好記録に見える。
ZのBTは、数行で記録断絶で、AのBTと同じ減少が発生。
2回実施。

1回目。
JPN 2013/8/25 12:37:06** 24:52

陸橋上で水平暴露フルに4分実施←事前に5衛星程度恒常的補足
1st sesion
電波時計 録音機 経過秒 beam方位=「開始時のbeam方向は北向」の為北からのbeam方向の回転角
JPN 2013/8/25 12:37:06開始 24:52 0sec 00 deg **********
JPN 2013/8/25 12:47:06終了 34:52 600sec 360deg 終了

2nd session 1min 程度水平暴露
2回目。雨上がってきたのでもう一度やることに。
JPN 2013/8/25 12:49:31 00sec 37:17 *********** 汽笛が鳴り開始
JPN 2013/8/25 12:59:31 600sec 47:17 *********** 開始(2回目は少ししっぽをおまけした。50秒位超過まで。)




(10秒のうちGが5秒以上あるか、のほうがいいかな・・・)


■同一姿勢での10秒間(10出力間)のうち「連続する5秒間(5出力間)における受信電力の最小値」のうち最大のもの。を代表値とする。■(*)

■「G」-128.0dBm■■を前記の代表値が有効との仮説(身体とGPSのみ・毎秒0.6度回転で10分間)。→強い!耐える!
10分間 回転速度6度/10秒 で耐える耐える 水枕(ポリアクリル酸ナトリウム水溶液装備)不要 背中体躯と時計だけあれば耐える。
■「G」は -128.0dBm■
(これなら反転枠組み使わずともOK?)[簡易版として、6度ずつでなく、むしろ簡易に、30度ずつにして見るか。その分暖機時間を与えて。)

反証可能性としては、それはブロック2ではないか、ブロック3ならどうか、と言われたら
→だからこそ、-130dBmでなく、-128dBmでやっているのだ。弱いのは切り捨てていると、私、反論する。
今、たまたま衛星Pで成功しているだけでないか、と言われたら、→そうかもしれないので、いろいろ衛星変えて、やってみる。

そして、おそらく、「より強い信号出す衛星が(システム更新で徐々に意図的に、or 非意図的なたとえば不具合等で)混在してきたら」、
この方法はそこで、誤りを出すであろう」ことは、やはり認めざるを得ない可能性も、ある。

しかし、そういう、ことは、可能性が低いのだ、なぜならば、この実験データが物語っている、と主張することは、当面それほど、無理ではない。
IEICE論文を否定しなくて済みそうだ。これなら。とういのは、アイスノンなくてもイケルだから。

だから体躯で、水程度で良かったと言えるのだ。

「その後、いろいろ追実験したら、、
IEICEの枠組み=「瞬間瞬間の値を代表値と見て閾値(IEICEでは、Rとかだった)と比較する枠組み」を取りやめて、
IEEE枠組み=「(*)の代表値を用い閾値(IEEEでは、Gとかにしよう)と比較する枠組み」を採用する、


、時代の推移とともに、「強い衛星が混在」してきたから、

それにしても、境界識別がかなりはっきりできるので、実用できるのでは、とオドロイている。(ただ、「強い衛星にまだ当たってないから」ともいえるが)
これなら、方位特定が6度程度の精度でできてしまうのではないか、今うまくいっているのは運が良い一般的衛星だからだ。
これが不具合やブロック未来型などで強い信号出していたら、もう閾値G仮説は難しいか。、確率的に少ない、と主張。
(ただ、強い衛星にまだ当たってないからともいえるが)

ということは、以下の枠組、をとれば、本当に、ということだ:
つまり、平行型+一枚型+交差型+
○身体遮蔽のみ用いる
○ゆっくり回転する( 6度/10秒 (or 0.6度/秒 ))
○代表値は(*)とする。■同一姿勢での10秒間(10出力間)のうち「連続する5秒間(5出力間)における受信電力の最小値」のうち最大のもの。を代表値とする。■(*)
○Gを閾値とする。

これなら、方位特定が6度程度の精度でできてしまうのではないか。(ただ、強い衛星にまだ当たってないからともいえるが)
いや・・・
そんなうまい話はないか…。そうか、今うまくいっているのは運が良い一般的衛星だからだ。(ただ、強い衛星にまだ当たってないからということ)
これが不具合やブロック未来型などで「強い信号出す衛星が混在したら」、閾値G仮説は、その衛星の混在する少ない程度には、
間違いを出力することは。まあ、間違いない。しkし、今は、それは確率的にまだまだ少ないのだ、、と主張するか。それも一つの主張ではある。
そして、多少の問題があっても、使える技術なので、提案しt、というのも、特許出願で通るのではないかと思われる。リスク込みtで使えということ

それを、さらに超えるために、■向き直り枠組み■が登場する、というストーリだ。
常に間違えなき、方法だ、との触れ込みである。

「G(IEICE論文正人によると、約-128.0dBm)」以上連続5秒(*)で見切れるか識別可能と前回と類似知見!衛星P(K=100度程、L=110度程)に注目する。

ビックりするぐらい、辻褄合う。カンは凄い有難い

Signal Power= 8.460 Ln (Signal_Level)-144.5 (dBm)

具体的には、SONY社製 GPS衛星信号受信気アンテナ一体型ユニットIPS5000では

B=8.460*(ln(2))-144.5=-138.64
C=8.460*(ln(3))-144.5=-135.206==-135.21
D=8.460*(ln(4))-144.5=-132.772=-132.8 dBm
E
F=8.460*(ln(6))-144.5=-129.3417=-129.3 dBmお、下回った。これでいいじゃん。ICD最新版は-125.5dBmをうたうので、私のIEICE論文の式2の採用は合ってた見たい。感謝。
■G■=8.460*(ln(7))-144.5=-128.038=■-128.0 dBm■ お、近づいてきた.これでいいじゃん.■裏付けが得られた!G仮説の■ICD最新版における使用者側受信電力の最低保障値である と.それより 0.5dBm大で体裁も良い■
H(8)[dbm]=8.460*(ln(8))-144.5=8.460*(2.0794)-144.5=-126.908 あ、いいなこれ。-126.9dBmか。じゃあまだ低い位だ。
I(9)[dbm]=8.460*(ln(9))-144.5=8.460*(2.1972)-144.5=-125.911 あ、いいなこれ。-125.9dBmか。じゃあまだ低い位だ。
J(10)[dbm]=8.460*(ln(10))-144.5=8.460*(2.3026)-144.5=-125.020 あ、いいなこれ。-125.0dBmか。これでいい。
K = -125.0 dBm程度
R = -120.5dBm程度
Z= -117dBm程度

G仮説 G仮説
衛星P 耐えた、耐えた 境界見切り識別に素晴らしいどんぴしゃ正答!
衛星C 16度誤差,4度誤差 境界見切り識別に素晴らしい
衛星c 4度誤差、10度誤差 境界見切り識別に素晴らしい
G仮説モードは使えるのでは?実際。身体とGPSのみで。ボタン押して、10分間回転計測すれば!かなり使えるのでは。これは発表すべきでは。との。
反転仮説も使える。



予備実験では、
反転の図式では、
「境界の±6度程度の範囲内でなければ」1文字前後度の差で微妙なときがあるが、
それを除けば
2つの領域にある衛星は、
必ず、1つの文字分(ちなみに、FとGの間は、1.3dBm、GとHの間は1.1dBm)程度以上の、差が出る
と主張して良いであろう。
----------------------------------------------
sat el az ant 代表値 ant 代表値 代表値の差分
----------------------------------------------
satC G60deg D30deg, 6deg J <=-> 186deg C 125.0-135.2=10.2
satC G60deg D30deg, 12deg N <=-> 192deg B 125.0-138.6=13.6

----------------------------------------------
この見きれる感じの感受性の素晴らしさは「常識的な衛星」だけを対象に選んでいるうちは、なかな良いが、「強い衛星」に出合うと、これは不可能になる可能性。




-------------20130825雨上v6陸橋電話昼2回電compass付LOG00428.txt―ーーーーーーーーーーーー


-------------20130825雨上v6陸橋電話昼2回電compass付LOG00428.txt―ーーーーーーーーーーーー
-------------20130825雨上v6陸橋電話昼2回電compass付LOG00428.txt―ーーーーーーーーーーーー

---**-------**----以下は自分の頭の整理のみに必要で、最終出願版には不要かなぁ--------------
(以下は、明確化したくないけれども。自分の過去の特許明細書や請求項の折角の曖昧性を、狭く規定化してしまう行為になる。でも、まず、一応書く)
特に、問題点として以下を指摘する。
1ある既定の閾値との比較対象は、 受信強度そのもの(→5秒間最小値の10秒間最大値こそ大事 へ方針変換)(受信強度そのもの→min,max)
2ある既定の閾値との比較対象は、 瞬間瞬間のもの(→5秒間最小値の10秒間最大値こそ大事 へ方針変換)(瞬間→区間)
3反転前後で、同一衛星の、受信状況を比較せず(→反転前後での差分こそ大事 へ方針変換)

言い換えると、スペクトラム拡散通信の同期保持が困難な特徴、それも、体躯端点諸回折波複合波のチップ波形歪みによる相関結果の低下で、同期保持は一層困難になる、特性、をより積極的に活用出来る、測定の枠組みに変えた。のである。
そのため3つの方針変更がある。
1 受信強度そのもの→「最善を尽くしている場面での(不可避的な)同期保持しそこね」を拾い上げるためminのmaxを取る
2 瞬間の値→→「最善を尽くしている場面での(不可避的な)同期保持しそこね」を拾い上げるため区間を取る
3 反転前後で、同一衛星の、「最善を尽くしている場面での(不可避的な)同期保持しそこね」が顕著なを「身体端点諸回折波複合加算波」と判定する。
-


(2) 特許3522259


20130826mon 01:15AM












以下に基本的な用語について解説する。

サイクルスリップ http://www.f2.dion.ne.jp/~ats_alfa/gps02.htm
(cycle slip)サイクルスリップとは干渉測位関連。
同期がはずれる、と表現するのが良い。
干渉測位において、搬送波位相を積算するときに、
おもに受信の瞬断等のために積算カウントが一時とまる結果、
整数波数のジャンプを生ずることをいう。このジャンプは基線解析の中で修正できる。

航法メッセージ
(Navigation message)
GPS人工衛星から常時送られている測位に必用なデータ。
アルマナック、軌道情報、時計の補正値、電離層補正データ、ヘルスデータ等からなる。1,500ビットのデータ25組からなり、
軌道情報だけを取得するのに30秒、
全データを受信するのに12.5分かかる。

C/Aコード
(C/A code, clear and acquisition, coarse and access)
GPS衛星から発信されている測位用電波に乗っている信号。擬似距離を測定するためのタイムマークとしての役割と、24個のGPS衛星の識別符号としての役割を併せ持っている。擬似雑音符号であって、ビット率1.023Mbps、符号列の長さは1023ビット、すなわち時間にして1msである。 →Sコード、Pコード、PRNコード


時刻同期
(Time synchronization)
俗にいう時計合わせであるが、全GPS衛星には原始時計が搭載されているので、超精密な時計合わせにも利用できる。現在、全世界の国家標準時計の同期はGPSによって行われている。


GPS衛星
(GPS satellite)
軌道高度約20.000km、周回周期0.5恒星日(約11時間58分)、6枚の軌道面に4個ずつ合計24個の衛星で全システムを構成する。衛星の重量は約 800kg、測位用のL1帯とL2帯の送信機、複数のセシウムおよびルビジウム原始時計、衛生の管理・運用のための装置その他を搭載している。

GPS時
(GPS time)
全GPS衛星の原子時計が刻んでいる時刻のことであって、国際原子時と19秒の差がある。日常使用している時刻(日本標準時)とは9時間と正確に整数秒の差がある。整数秒の差は地球自転の減速によるかん秒のために、ときどき変わる。

アルマナック
(almanac)
本来の意味は暦のことであるが、GPSでは24個のGPS衛星それぞれの概略の軌道情報のことをいう。衛星からの電波に乗っている航法メッセージの中に入っている。これをもとに受信機の制御が行われ、測量では観測計画等をつくるのに利用する。 →航法メッセージ



(Ephemeris)
アルマナックと同じような意味であるが、GPSでは軌道情報と同じ意味に使っている。強いて違いを強調すれば、暦は精密な軌道要素ではあるが、精度が保証されている使用期限が短いことである。


ヘルス
(Health)
GPS独特の用語であって、衛星から発信されている航法メッセージの中に「ヘルス」という情報があって、当該衛星の状態が正常であるかどうかを利用者に知らせる。これによって、その衛星の利用の可否を判定する。

標準測位サービス
(Standard positioning service :SPS)
これまではC/Aコード、L1帯による一般用の測位を指していた。しかし、Pコードが実質的に開放されているので、この用語の意味は曖昧になっている。 →精密測位サービス
ブロックI
(Block I)
GPSの実験段階であった1972年2月以降1985年10月までに打ち上げられた11個の衛星(そのうち1個は打ち上げ失敗)。1992年現在、それらの半数は故障したり停止しているが、まだ数個が稼動していて、測位に利用されている。ブロックIIの衛星の配備が完了次第、退役することになっている。 →ブロックII

ブロックII
(Block II)
1989年2月以降打ち上げられているGPSの実用機。基本的にはブロックI衛星と同じ規格であるが、搭載原子時計の数、電源の容量等が増強されている。 →ブロックI

PRN番号
(PRN number)
GPS衛星の擬似雑音符号のビット配列に関係した番号であるが、現在は衛星番号と同一に扱われている。この番号によって、受信機内部では所定の擬似雑音符号を発生して受信波形と比較して、所望の衛星を捕捉・受信する。 →SV番号

PN符号
(PN code, pseudo random noise code)
→PRNコード



搬送波
(Carrier)
電波を用いて情報を伝達するときのもととなる高周波。搬送波だけでは、その周波数の連続した一定のサイン波である。情報に応じて、例えば、振幅、周波数、位相に変化をつけることによって、通信の相手方に伝達する。GPSでは搬送波はL1、L2の周波数の波で、伝達すべき情報はC/Aコード、Pコード、航法メッセージである。これらの情報はすべてディジタルデータであるので0°と180°の位相変化によって搬送波に乗せる。

PRNコード
(Pseudo random noise code)
擬似雑音符合とよばれる0と1が、一見不規則に交替するディジタル符号列であるGPSのC/Aコード、Pコードはともに擬似雑音符号であって、0と1の配列を衛星ごとに変えることによって識別を行う。 →C/Aコード、Pコード

PRN番号
(PRN number)
GPS衛星の擬似雑音符号のビット配列に関係した番号であるが、現在は衛星番号と同一に扱われている。この番号によって、受信機内部では所定の擬似雑音符号を発生して受信波形と比較して、所望の衛星を捕捉・受信する。 →SV番号


アルマナック
(almanac)
本来の意味は暦のことであるが、GPSでは24個のGPS衛星それぞれの概略の軌道情報のことをいう。衛星からの電波に乗っている航法メッセージの中に入っている。これをもとに受信機の制御が行われ、測量では観測計画等をつくるのに利用する。 →航法メッセージ

アンテナスワッピング
(Antenna swapping)
ストップアンドゴー方式のキネマティック測位のとき、最初に基準点とその近くに仮に設置した臨時点との間で、受信機のアンテナを入れ替えて測定することをいう。整数値バイアスを確定するための操作である。 →ストップアンドゴー方式


1周波数型
(Single frequency model)
GPS衛星から発信されているL1帯とL2帯の電波のうちL1帯のみを受信して測位、測量を行う形式の受信機をいう。 →2周波数型

1点測位
(Point positioning)
→単独測位

宇宙技術
(Space technology)
測地学の分野では、電波星や人工衛星を利用して高精度の測量を行う技術を指す。具体的には、長基線電波干渉計、人工衛星レーザー測距、GPSなどである。

衛星の健康状態
(Health status)
GPS衛星から発信されている航法メッセージの中に「ヘルス」という情報があって、当該衛星の機器の状態が正常であるかどうかを利用者に知らせる。これによって、その衛星の利用の可否を判断する。 →ヘルス

SV番号
(SV number)
一般的にはSV(space vehicle)は宇宙機という意味で、GPSでは衛星の番号を示す。現在は別の番号PRNNO.となっているが、過去には衛星番号の表し方に再三の変更があったため、古い記録と対照するときは注意が必要である。

L1帯
(L1 band)
GPS衛星から発信されている測位用の電波のうちの1,575.42MHzの方のことである。一般の測位にはこの電波のみを利用する。



単独測位
(point positioning)
GPSを利用して、1台の受信機による測定である地点の経緯度と高さを求める方法をいう。1点測位ともいう。最低4個のGPS衛星の擬似距離を測定して位置を計算する。精度は、一般用のC/Aコードという符号を解読して処理する場合、100m程度である。Pコードを利用すれば、その数倍よい精度が得られる。


WGS-84
(World Geodetic System 1984)
地球中心を原点とする全世界的な測地座標系。観測データの蓄積に応じてときどき改訂され、宇宙技術によるデータをもとに1984年に発表されたものである。GPS衛星の軌道情報はこの座標系に基づいているので、GPS測位の結果は、第1段階ではこの座標系に準拠した経緯度、高さが得られる。したがって、局地的な座標系、たとえば日本測地系に準拠した経緯度、高さを得るには座標系の変換を行わなければならない。この前の版にはWGS-72があった。

軌道情報
(Orbit information)
GPS衛星のある瞬間の宇宙空間での位置を計算するためのデータのことで、天体力学では軌道要素という。軌道要素は6個の数値からなり、任意の瞬間の天体の位置を決定することができる。 →軌道要素、航法メッセージ

軌道要素
(Orbital element)
人工衛星、惑星の軌道を表現する数値データで軌道楕円の形を表す数値2個、その楕円上での天体の位置を示す数値1個、地球と軌道面との関係を示す数値に2個、軌道面上での楕円の向きを示す数値1個の合計6個の数値からなる。


L1帯
(L1 band)
GPS衛星から発信されている測位用の電波のうちの1,575.42MHzの方のことである。一般の測位にはこの電波のみを利用する。


SV番号
(SV number)
一般的にはSV(space vehicle)は宇宙機という意味で、GPSでは衛星の番号を示す。現在は別の番号PRNNO.となっているが、過去には衛星番号の表し方に再三の変更があったため、古い記録と対照するときは注意が必要である。

宇宙技術
(Space technology)
測地学の分野では、電波星や人工衛星を利用して高精度の測量を行う技術を指す。具体的には、長基線電波干渉計、人工衛星レーザー測距、GPSなどである。

アルマナック
(almanac)
本来の意味は暦のことであるが、GPSでは24個のGPS衛星それぞれの概略の軌道情報のことをいう。衛星からの電波に乗っている航法メッセージの中に入っている。これをもとに受信機の制御が行われ、測量では観測計画等をつくるのに利用する。 →航法メッセージ














GPS信号の迅速な捕捉方法及び装置



特有の周期的に反復するシーケンスを含む送信された信号を使用して、受信機の位置を確定するための方法及び装置を開示している。この装置及び方法は、通信システムで、特に、GSMおよびUMTSセルラ電話システムで使用されるA-GPSのような非同期化されるシステムでは有効である。受信された信号は周期的に反復するシーケンスの少なくとも2反復だけ受信機により記憶される。FFT演算が行われ、結果的なデータ周波数サンプルは、仮説された残留周波数に応答して枝刈りされる。これは必要とされるその後の計算数と処理時間を減少する。相関シリーズは仮説された送信機に対応する枝刈りされたサンプルと基準周波数サンプルから決定される。一致が発見されたならば、コード位相オフセットが決定され、発見されないならば、プロセスは別の仮説された残留周波数で反復される。類似して得られる多数の相関シリーズも、この検査前に非コヒーレントで組合わされることができる。
クゥアルコム・インコーポレイテッド (6,941)

--------------------------------------------------------------------------------
##《##発明の詳細な説明##》##
##《##技術分野##》##
##《##0001##》##
本発明は、GPSシステムのような、無線信号の使用により移動体装置の位置を計算する装置及び方法に関する。
##《##背景技術##》##
##《##0002##》##
位置検出装置は、ますます人気が高まっている。これによって、位置の決定に使用される信号を捕捉するための迅速で高感度な方法の開発が奨励されている。
##《##0003##》##
位置検出技術は、典型的に、位置を決定するため、既知の位置から同時に送信された無線信号を使用する。GPSシステムでは、これらの信号は既知の時間において、予め限定された周波数で、多数の衛星から同時に送信される。地上では、GPS受信機は、空の視界範囲内にある各衛星から信号を捕捉する。視界内の衛星の正確な位置を伴った信号の到着時間と、信号が各衛星から送信される正確な時間は、三辺測量計算によりGPS受信機の位置を決定するために使用される。
##《##0004##》##
GPS衛星からの信号の捕捉は、複数の要因のために困難である。例えば、GPS信号は比較的低電力で、長距離から送信される。GPS信号が地球軌道から受信機へ伝播するまでの時間に、それらの最初の低い電力は非常に減少され、信号は受信機に至って、極めて弱くなる。受信された信号レベルはさらに、室内での受信、または都市の峡谷環境での受信中に生じるような、ビルの障害効果により弱められうる。
##《##0005##》##
GPS受信機には2つの主要な機能が存在し、即ち(1)種々のGPS衛星までの擬距離の計算と、(2)これらの擬距離と、衛星のタイミングと、暦表(位置)データとを使用するGPS受信機の位置の計算である。擬距離は、ローカルクロックによるバイアスを有する、衛星とGPS受信機との間の時間遅延(または距離に等しい)を測定する。通常の自律GPS受信機では、衛星の暦表と送信データの時間は、それが捕捉及び追跡されると、GPS信号から抽出される。この情報の補正は通常、比較的長時間(30秒から数分間)かかり、低い誤り率を実現するために良好な受信信号レベルで実現されなければならない。
##《##0006##》##
事実上、全ての既知のGPS受信機は擬距離を計算するために相関方法、またはそれらの数学的に等価する方法を使用する。これらの相関方法は実時間で、しばしばハードウェア相関器で行われる。GPS信号は、擬似ランダム(PN)シーケンスと呼ばれる特別なシーケンスまたは“コード”にしたがって変調される高率の反復信号を含んでいる。民間の応用に利用可能なコードはC/Aコードと呼ばれ、1.023MHzであり、1msecの1コード期間に1023チップの反復期間である2進位相反転レート、または“チッピング”レートを与えるために使用されている。GPSシステムの擬似ランダムシーケンスは“ゴールドコード”として知られている系統に属している。各GPS衛星は特有のゴールドコードを有する信号を放送する。
##《##0007##》##
簡略する目的で、以下の説明には、信号が“擬似ランダムシーケンス(またはコード)を含んでいる”という用語を使用するが、このことは信号が、擬似ランダムシーケンスまたはコードにしたがって変調された波形を含んでいることを意味する。擬似ランダムシーケンスの1フレームの長さはそれが反復する前のシーケンスのシンボル数である。擬似ランダムシーケンスの継続期間(時間)により、擬似ランダムシーケンスにしたがって変調される波形の継続期間を意味している。同様に、擬似ランダムシーケンスのフレーム率を言う場合、擬似ランダムシーケンスにしたがって変調された波形の反復率を意味する。用語「擬似ランダムシーケンス」が、数のシーケンスまたは、このような数のシーケンスにしたがって変調される波形を指すかは、文脈から明白であろう。
##《##0008##》##
信号が所定のGPS衛星から受信された後、ベースバンドへの下方変換プロセスに続いて、信号は基準信号と相関される。例えば、簡単な相関受信機は、受信された信号を、そのローカルメモリ内に含まれる適切なゴールドコードの記憶されたレプリカを含んでいる局部的に発生された基準信号によって乗算し、その後、信号が存在するという指示を得るために、その積を積分(例えばローパスフィルタ処理)する。
##《##0009##》##
簡単な個々の相関プロセスは、単一数(おそらく複素数)を生じる可能性がある。しかしながら、問題となる多くの場合、このような数の乗算は異なる基準シーケンス(例えば遅延されたバージョン)に対応して、直列または並列して、類似の演算を行うことにより計算される。このような数のセットを“相関シリーズ”と呼ぶ。1以上の連続する相関シリーズを結合する最終結果は“最終的な相関シリーズ”と呼ばれる。
##《##0010##》##
受信された信号に関して、この記憶されたレプリカの相対的なタイミングを逐次的に調節し、高いエネルギが結果的な最終的な相関シリーズで生じるときを観察することにより、簡単な受信機で、受信された信号とローカルクロックとの間の時間遅延を決定できる。この時間遅延、モジュロ1ミリ秒コード期間は、“コード位相”と名づけられている。残念ながら、相関捕捉プロセスは、特に受信された信号が弱いならば、時間を要する。捕捉時間を改良するため、最も一般的なGPS受信機は、相関ピークの平行サーチを可能にする(典型的には12個までの)多数の相関器を使用する。
##《##0011##》##
幾つかのGPSは、受信されたGPS信号のドップラ周波数を決定するためにFFT技術を使用する。これらの受信機はGPS信号を逆拡散し、典型的に10kHzから30kHzの範囲の帯域幅を有する狭帯域幅信号を提供するために通常の相関動作を使用する。結果的な狭帯域幅信号はその後、搬送周波数を決定するためにFFTアルゴリズムを使用してフーリエ解析される。このような搬送波の決定は同時に、ローカルPN基準が受信された信号の正確なコード位相に調節されたという指示を与え、搬送周波数の正確な測定を行う。この周波数はその後の受信機の追跡動作に利用される。
##《##0012##》##
1つの位置決定方法は例えば、移動体装置ではなく中央処理位置の擬距離を計算するためにFFTアルゴリズムを使用する。その方法にしたがって、データのスナップショットはGPS受信機により集められ、その後、データリンクにわたって遠隔受信機へ送信され、ここで最終的な相関シリーズを計算するためにFFT処理を受ける。しかしながら、典型的に、(4つのPN期間に対応する)単一の順方向および逆方向の高速フーリエ変換のみが相関のセットを実行するために計算される。
##《##0013##》##
別の方法は、GPS信号を捕捉するための高速フーリエ変換方法を使用し、生のデータの長いブロックをデジタル化し、記憶し、処理することを含んでいる。例えば1秒間隔に対応するデータはデジタル化され、その後FFTベースの信号処理方法を使用して局部的に処理されて、この捕捉されたデータブロック内に存在するGPS信号を捕捉することができる。この方法では、多数のFFT演算が行われ、それぞれ相関シリーズを発生し、その結果は最終的な相関シリーズを発生するためにコヒーレントと、非コヒーレントの処理演算の両者を受ける。
##《##0014##》##
残念ながら、このようなシステムのGPS信号の捕捉方法は、1データビットの1期間(例えば20ミリ秒の時間に等しい20GPSフレーム)を超えるような、長いコヒーレントな積分を行うときには効率が劣る。特にGPS搬送周波数の不確定さが大きいとき、効率の損失も大きい。さらに、現在のGPS受信システムでは、1データビットを超える期間にわたるコヒーレントな積分は、GPS受信機がビットシーケンスの演繹的な知識をもつことを必要とする。それ故、1データビットを超える期間にわたるコヒーレントな積分は通常、サーバから移動局へこのような情報を送信することにより行われる。この一般的な方法は、IS-95、CDMA2000、GSM、UMTS標準規格を含む幾つかのセルラ通信標準規格で標準化されている。
##《##0015##》##
コヒーレントな処理に対する他の従来の方法は、(1)長いコヒーレントな積分が必要なとき、(2)広いドップラ距離にわたるサーチが必要とされるとき、(3)コード位相サーチが処理される各GPS信号の全1023チップにわたって行われなければならないときに有効であろう。しかしながら、このような従来の方法には複数の限定と制限がある。例えばこれらのアルゴリズムは2次元アレイとして処理データを必要とし、またドップラサーチが効率的に実行されることのできる程度を限定し得る。
##《##概要##》##
##《##0016##》##
予め定められた周波数で、複数の送信機から送信される1以上の信号を受信し処理するための方法及び装置を説明する。各送信される信号は、各それぞれの信号を送信する送信機を特有に識別する周期的に反復するシーケンスにしたがってコード化された波形を含んでいる。受信された信号は受信機の位置決定に使用される。送信機はGPS周波数でGPS信号を送信する複数のGPS衛星を含むことができ、それぞれのGPS衛星は、特有の周期的に反復するシーケンスにしたがってコード化された波形を送信する。受信機における信号のコード位相オフセットが発見され、複数の送信機からのこの情報を使用して、受信機の位置はGPSアルゴリズムを用いて確定されることができる。
##《##0017##》##
さらに高い感度と高い処理速度が、観察されるデータにおいてFFT演算を行うことにより実現されることができ、FFTと共に、特別な枝刈り動作が、仮説された残留(見逃し)周波数エラーに基づいて使用され、計算の総数を減少し、それ故、処理時間を減少する。
##《##0018##》##
特に受信機では、予め定められた周波数の信号が観察され、周期的に反復するシーケンスの少なくとも2回の反復(2フレーム)に対応する予め限定された時間期間にわたってデジタル化される。複数の送信機のうち1つが仮説され、仮説された送信機に対応する基準周波数サンプルの1セットが与えられる。デジタル化されたデータの第1のサブセットが少なくとも2フレームに等しい期間として選択され、したがって、データの1ブロックを規定する。データ周波数サンプルの1セットは、その後、フーリエ変換技術等を使用することによって、このブロックから計算される。
##《##0019##》##
第1の残留周波数が仮説され、その後、データ周波数サンプルがその仮説された第1の残留周波数に応答して枝刈りされ、周期的に間隔を隔てられたデータ周波数サンプルの第1のサブセットを与える。データ周波数サンプルの第1のサブセットと基準周波数サンプルは第1の相関データシリーズを与えるために、(典型的には乗算および逆FFT手順によって)さらに処理される。
##《##0020##》##
この手順はその後、付加的なデータブロック(典型的に隣接する)で反復され、そうして発見された多数の相関シリーズが検出され、共に付加されて最終的な相関シリーズを形成することができる。この後者のシリーズはその後、典型的には最終的な相関シリーズの強いピークを探すことによって、信号の一致を識別するためにサーチされる。一致された信号が発見されたならば、コード位相オフセットが、最終的な相関シリーズから決定される。しかしながら、一致された信号が発見されなかったならば、別の残留周波数が仮説され、典型的にデータ周波数サンプルの同一のセットと基準周波数サンプルを使用して、プロセスが反復され、信号の一致をサーチする。類似の処理が、信号の一致が発見されるまで、または一致を発見せずに十分な残留周波数が仮説されて、仮説された送信機からの信号が捕捉されることができないことを想定するまで進行する。
##《##0021##》##
典型的に、受信機により観察可能な複数の送信機が存在し、このプロセスは、信号を識別し、可能ならば各送信機からコード位相オフセットを決定するために、このような各送信機で反復されることができる。
##《##0022##》##
多数の異なる実施形態が実行されることができる。1実施形態では、枝刈りステップはさらに、データ周波数サンプルのサブセットを選択することを含み、そのサブセットは、整数Kだけ相互に関して隔てられているインデックスを有する複数のサンプルを含んでおり、ここでKはデータブロック中のPNシーケンスのフレーム数である。
##《##0023##》##
この際に、ここでは時折、F(t)における用語“PNシーケンス”または“PNフレーム”、即ちPNシーケンスのフレームの反復するセット、を使用しているが、PNシーケンスは実際には搬送波の変調する信号を構成するために使用される数のシーケンスであり、したがって波形F(t)を発生するので、これは厳密には正しくないことに注意する。しかしながら、“PNシーケンス”がPNシーケンスF(t)により変調される波形か或いはシーケンス自体を意味することに使用されているかは、文脈から明白であろう。
##《##0024##》##
別の実施形態では、方法はさらに、重み付けされた周波数サンプルの1セットを形成するため、データ周波数サンプルのサブセットを基準周波数サンプルの1セットで乗算することを含んでいる。
##《##0025##》##
基準周波数サンプルは任意の適切な方法によって得られ、例えば受信機は基準周波数サンプルを規定するために周期的に反復された周波数の1以上の期間において、ディスクリートなフーリエ変換(DFT)を行ってもよく、基準周波数サンプルは各送信機で予め計算され、受信機に記憶されてもよく、或いは基準周波数サンプルはここで説明されるPDEのようなサーバからダウンロードされてもよい。
##《##0026##》##
相関動作を行うステップは、相関データシリーズを発生するために、重み付けされた周波数サンプルのセットで逆DFTを行うことを含むことができる。
##《##0027##》##
各データブロックは2以上、例えば5、10、20以上の周期的に反復するシーケンスの整数回の反復に対応するサイズを有することができる。幾つかの実施形態のデータブロックは、周期的に反復するシーケンスの約5乃至20の反復範囲内のサイズを有することができる。他の実施形態では、データブロックは100程度のこのような反復のサイズを有することができる。
##《##0028##》##
前述の方法は、適切なハードウェアおよび/または受信機中のソフトウェア、および/または無線ネットワークの1以上のサーバで実行される。例えばある機能は受信機で実行され、ある機能は位置決定エンティティ(PDE)で実行されることができる。
##《##0029##》##
ここで説明する装置及び方法は、補助GPS(“A-GPS”)システムでは特に有効である。この補助GPSシステムでは、補助情報をGPS受信機へ提供する通信システムが、GSMおよびUMTSセルラ標準規格の場合のように、非同期化される。CDMA2000標準規格のように同期された通信システムでは、コード位相サーチに課される要求は非常に軽減されるが、ここで説明する改良されたアルゴリズムの使用からさらに利点が得られよう。
##《##詳細な説明##》##
##《##0030##》##
図面の種々の図形では、同一の参照符号は同一または類似の部分を示している。
##《##0031##》##
図1は、複数のGPS衛星(SV)11を含むGPS環境を示している。GPS環境について説明するが、ここで説明されるシステムは任意の位置付けシステムで構成されることができる。衛星11は、通信ネットワークの一部である複数のランドベースの基地局10と、基地局と通信する移動局(MS)14とによって受信されるGPS信号12を発射する。MS14はGPS受信機と、双方向通信信号20を使用して基地局と通信するための双方向通信システムとを含んでいる。GPS受信機は、1以上の基地局と通信する(セル電話以外の)広い範囲の移動体実施形態で構成されることができる。広い範囲の環境に位置付けられることのできるMS14を所有するユーザ13は、静止または移動することができる。
##《##0032##》##
GPS衛星(SV)11は、GPS受信機の位置付けに使用される信号を放送する衛星のグループを含んでいる。衛星はGPS時間に同調される無線信号12を送信するように同期される。これらの信号は予め定められた周波数で、予め定められたフォーマットで発生される。現在のGPS構造では、各SVはGPS標準規格にしたがってフォーマットされた(1575.42MHzの)L1周波数帯域で民間タイプのGPS信号を送信する。GPS信号がMSの通常のGPS受信機により検出されるとき、GPSシステムは各GPS衛星の擬距離を計算し、その擬距離から、MSの位置が計算される。
##《##0033##》##
擬距離は、c・(Tuser-TSV)+cTbiasとして規定され、ここでcは光速度であり、Tuserは所定のSVから信号が受信されるときのGPS時間であり、TSVは衛星が信号を送信したときのGPS時間であり、Tbiasは通常はGPS受信機に存在するローカルユーザクロックの誤差である。時折、擬距離は定数“c”を省略して規定される。通常の場合、受信機は4つの未知数X、Y、Z(受信機アンテナの座標)とTbiasを解くことを必要とする。これらの4つの未知数を解くことは、通常4つの異なるSVからの測定を必要する。しかしながら、ある状況では、この制約は緩和されることができる。例えば、正確な高度の推定が得られるならば、必要なSV数は4から3へ減少されることができる。A-GPS動作では、TSVは必ずしも受信機に対して利用可能ではなく、真の擬距離を処理する代わりに、受信機は主にコード位相に依存する。現在のGPS構成では、PNコードは1ミリ秒毎に反復するので、コード位相は1ミリ秒の時間の曖昧さを有する。時折、データビットの境界が確認されるので、したがって20ミリ秒のみの曖昧さが生じる。
##《##0034##》##
基地局10は、無線信号20を使用してMS14と通信する通信ネットワークの一部として使用される基地局の任意の集合を具備している。基地局はセルラインフラストラクチャネットワーク15に接続され、このネットワーク15は、公共電話システム16のような複数の他の通信ネットワーク、インターネットのようなコンピュータネットワーク17、位置決定エンティティ(PDE)18、ブロック17aで集合的に示されている種々の他の通信システムに通信サービスを提供する。基地局10に存在するかその近くに存在する可能性のある、または任意の他の適切な位置に存在する可能性のあるGPS基準受信機(または受信機)19は、PDE18と通信し、SV位置(暦)情報のような、位置を決定するのに有効な情報を提供する。
##《##0035##》##
地上ベースのセルラインフラストラクチャネットワーク15は典型的に、セル電話のユーザが公共電話システム16にわたって別の電話機と接続することを可能にする通信サービスを提供する。しかしながら、基地局はさらに、他の装置との通信、および/またはハンドヘルド型パーソナルデジタルアシスタント(PDA)とのインターネット接続のような、他の通信目的で使用されることもできる。例えば基地局10はGSM通信ネットワークの一部であってもよいが、他のタイプの同期(例えばCDMA2000)または非同期通信ネットワークでも同様に使用できる。
##《##0036##》##
図2は、通信および位置検出システムを組込んでいる移動体装置14の1実施形態のブロック図である。セルラ通信システムのような双方向通信システム22は、セルラ信号20を使用して通信するアンテナ21に接続されている。セルラ通信システム22は、基地局と通信しおよび/または基地局からの信号20を検出し、送信されたまたは受信された情報を処理するため、モデム23、ハードウェア、ソフトウェアのような適切な装置を含むことができる。
##《##0037##》##
MSのGPS位置検出システム27は、理想的なGPS周波数のまたはそれに近い周波数で送信されたGPS信号12を受信するためのGPSアンテナ28に接続されている。GPSシステム27は、周波数変換回路およびアナログデジタル変換器を含んでいるGPS受信機29と、GPSクロックと、GPS受信機の所望の機能を制御するための制御論理装置と、GPS信号を受信して処理し、適切な位置検出アルゴリズムを使用して位置を決定するのに必要な計算を行うための適切なハードウェア及びソフトウェアとを具備している。示されている実施形態では、アナログデジタル変換器は位置検出システムのバッファメモリに接続され、バッファメモリはDFT動作中にデータを提供し記憶するためDFT回路に結合されている。幾つかのA-GPS構造では、最終的な位置検出計算(例えば緯度と経度)は、GPS受信機から遠隔サーバへ送信されるコード位相及びその他の情報に基づいて、遠隔サーバで実行されることができる。GPSシステムの幾つかの例は米国特許第5,841,396号、第6,002,363号、第6,421,002号明細書に開示されている。
##《##0038##》##
GPSクロックは正確なGPS時間を維持することを意図されているが、多くは、正確な時間は位置の確定前には得られないので、その推定された値と、その値に関する不定さによって、GPSクロックソフトウェアで時間を維持することが一般的である。正確なGPS位置の確定後、GPS時間はしばしば正確に(現在のGPS構造では数十ナノ秒内の不定さ)知らされることに注意する。しかしながら、最終的な位置検出計算が遠隔サーバで行われるとき、この正確な時間はサーバでのみ利用可能である可能性がある。
##《##0039##》##
移動体装置の制御システム25は双方向通信システム22と位置検出システム27との両者に接続されている。移動体装置の制御システム25は、それが接続されているシステムに対して適切な制御機能を行うために、1以上のマイクロプロセッサ、メモリ、他のハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアのような任意の適切な構造を含んでいる。ここで説明する処理ステップは任意の適切な方法で実行されることができる。
##《##0040##》##
制御システム25はユーザインターフェース26に接続され、ユーザインターフェース26は、キーパッド、音声通信サービスのためのマイクロホン/スピーカ、バックライトのLCDディスプレイのようなディスプレイ等の、ユーザとインターフェースするための任意の適切なコンポーネントを含んでいる。位置検出システム27に接続されている移動体装置の制御システム25とユーザインターフェース26は、ユーザ入力の制御および結果の表示のような、GPS受信機と双方向通信システムに対して適切な入力-出力機能を与える。
##《##0041##》##
コヒーレントな処理方法の1例について図3及びその他の図面を参照して説明する。図3は、受信されたGPS信号を処理して、それがGSPコードと搬送周波数オフセットを選択する仮説に一致するか否かを識別するために、移動局で行われる一連のステップを示すフローチャートである。アルゴリズムは、選択されたGPSコードでコード位相オフセットの一致を発見しようとするため、全ての可能なコードオフセット(例えば1023オフセット)を検査できる。コヒーレントな処理アルゴリズムはその後、移動局により観察可能であり得る各GPSコードで反復される。付加的な非コヒーレントな処理が、さらに感度を改良するため、図3のアルゴリズムに対して付加されることができる。簡潔にする目的で、この付加された複雑さについて図11と共に後に説明する。
##《##0042##》##
図3では、30で、GPS信号を観察する動作が示されている。本質的に、受信機は、GPS信号が存在し検出可能であることを予想した上で、GPS搬送周波数に近い搬送周波数を有する電磁エネルギを受信する。GPS信号は(それが存在するならば)少なくとも期間Tc程の長さの時間期間、即ちデータのブロックがコヒーレント処理で取られる時間期間にわたり観察される(Tcは“データブロック期間”または信号のコヒーレントな積分(処理)時間としても呼ばれることができる)。
##《##0043##》##
雑音がない場合、GPS信号の関数形態s(t)が任意の時間tにおいて理論的に、以下のように表される。
s(t)=Ad(t)P(t)exp(j2□ft+□) (A1)
ここで、Aは信号振幅であり、d(t)は搬送波を(例えば二相変調により)変調する比較的低速度(例えば50ボー)を有するデータシーケンスであり、P(t)はPNシーケンスF(t)のフレームの反復するセットからなる波形であり、fは(理想的にはf0に等しい)搬送周波数であり、□は搬送波位相である。例えば伝送(例えばチップ)レートは1.023MHzであり、F(t)は1023チップの長さを有し、PNフレームレートは1kHzであり、P(t)は長さK□1023チップを有する。
##《##0044##》##
等式(A1)は搬送波の複素数表現であり、これは直角サンプリング方法が信号の処理に使用されるならば有用であり、勿論、他の表現も適切なときに使用されることができることに注意する。実世界の状態では、種々のパラメータは完全に安定とはいえないが、説明目的で、信号振幅と種々の変調レートがほぼ一定であることを想定することが認識されるべきである。
##《##0045##》##
図4は、等式(A1)で説明された理想的なGPS信号の構造を表す図である。GPS信号は45で示されている一連のPNフレームから構成されており、それぞれ特定の擬似雑音(または“PN”)シーケンスにしたがって二相変調された波形F(t)46と、搬送周波数47を含んでいる。F(t)の個々の反復は“PNフレーム”と名づけられている。各PNフレームは予め定められた期間Trを有する。48で、データシーケンスd(t)のデータ遷移が示されており、これは示されているPNフレームのうちの1つの開始において生じる。しかしながら、データシーケンスd(t)は比較的低速度なので、(米国のGPS C/Aコードでは)データ遷移48は20PNフレームに一度のみ生じ、それ故データ遷移は任意に選択されたPNフレームの開始で生じるかまたは生じない。
##《##0046##》##
各GPS衛星(SV)は46で示されている特有のPN波形F(t)を送信し、これは予め定められたレートで送信される一連のシンボル(チップ)である。PN波形は、搬送波の二層変調に使用される特定のPNシーケンスによって、相互から弁別される。例えばこれらのシーケンスは米国のGPSシステムのC/A波形では、ゴールドコードの1セットから選択されることができる。
##《##0047##》##
1つの例では、チップレートは1.023MHzであり、したがってPNフレームレートは約1kHZである。この波形F(t)は連続して反復され、例えば第1の衛星SV1からの第1のコードは特有のシーケンスF1(t)を繰返し送信し、SV2は特有のPNシーケンスF2(t)を繰返し送信する。GPS受信機は、視界内にある得る全てのGPS衛星の特有のPNシーケンスでプログラムされる。これらのPNシーケンスは特定の衛星を識別するためのアルゴリズムで使用されることができ、特に衛星の信号がGPS受信機で受信されるとき、PNシーケンスは受信された信号を送信した衛星の識別に使用される。しかしながら、初めは、GPS受信機は実際の受信されたコード位相のエポックを知らず、これは前述したように全PNフレームにわたる距離(例えば1ミリ秒の期間或いは1023チップ)であってもよい。さらに、受信機は、特定のPNコードに関連されるGS信号が検出可能であるか否かを知らない。それはこの信号が種々の障害により減衰されるかおよび/または特定のSVが視界内ではないからである。それ故、受信機は、仮説された信号の検出を試みるためエポックの不確定の距離にわたって直列または並列にサーチし、受信されたGPSフレームのエポックを、ローカルに発生された基準フレームと整列しなければならない。
##《##0048##》##
実際のGPS環境では、GPS受信機は等式(A1)で特定された理論信号のような、それぞれ特有のPNシーケンスF(t)を有する多数の信号を同時に受信する。例えば、典型的な状態では、GPS受信機は任意の時間に種々の視界内の衛星から8乃至12の信号を典型的に受信し、種々のパラメータは、例えばパスの長さ、到着方向、ドップラ周波数シフトが異なるために、相互に異なっている。説明の目的で、等式(A1)の理論形態の信号のうちの1つを処理することを最初に説明し、その後、ここで説明する処理アルゴリズムがどのように多数の信号の処理に使用されることができるかを証明する。それぞれの信号は等式(A1)の理論形態を有する。
##《##0049##》##
GPS信号が受信機に到達するとき、これらはしばしば付加的な雑音により非常に崩壊され、恐らく、他の雑音または緩衝によっても崩壊される。さらに搬送周波数及びチップレートは主にドップラ効果によって、その本来の値から僅かにシフトされると考えられることができる。したがって搬送周波数は、SVの動作とMSの動作により、MSの受信機により観察されるとき僅かにシフトする可能性があり、それ故受信機が信号を受信するとき、実際に受信された搬送周波数はその理想的な予め定められた搬送周波数f0から、“残留周波数”と呼ばれる量だけ変化する可能性がある。さらに、MS局部発振器のエラーは搬送周波数をその理想的な周波数から変化させる。
##《##0050##》##
図3を参照すると、31で搬送周波数は、適切な周波数変換回路によってGPS信号から“取り除かれ”、残留周波数feを残す。搬送周波数を除去するために、GPS信号は典型的に、最初にミキサによって中間周波数(IF)へ変換され、その後、任意の適切なアナログまたはデジタル技術により、残留するIF成分をほぼゼロまで減少するように処理される。例えば、IF周波数は別のミキサにより、ほぼ除去されることができ、またはアナログデジタル変換器で、GPSをデジタル信号に変換後、デジタル処理混合技術が使用されてもよい。幾つかの構造では、周波数変換回路は小さい既知の周波数オフセットにプラスして前述の残留周波数を有する最終的な周波数を提供できる。この小さい既知の周波数オフセットは、一定であることが知られているので、その後の処理は残留周波数の決定だけを必要とする。以下の説明を簡潔にするため、この小さい既知のオフセットをゼロと想定する。しかしながら、ここで説明する方法及び装置はこのような既知のオフセットがゼロではないケースにも同等に応用可能である。
##《##0051##》##
典型的に、残留周波数は主にドップラ効果により生じる。さらに受信機自体は信号の処理期間中に僅かな周波数シフトを誘発し得る。理想的な搬送周波数からのこれらの2つのエラーの和は、ある最大の許容度(Δf)により表されることができる。それ故、実際の受信された搬送周波数は典型的にf0±Δfの範囲内である。残留周波数は多かれ少なかれ、状況の任意の特定のセットにあるが、受信機がオリジナル搬送波をゼロまで減少することを試みた後に残る周波数に等しい残留周波数feは、典型的に数百ヘルツから数kHzの範囲にある。
##《##0052##》##
A-GPSシステムでは、全てのGPS信号における予想されるドップラ補正はPDEからGPS受信機へ(1形態または別の形態で)送信され、視界内にある得るGPS衛星のリストはまた受信機に送信され、それによってGPS受信機は衛星信号をさらに効率的にサーチできる。予想されるデータストリームはまたPDEによって提供されることもできる。
##《##0053##》##
そのメモリ内で、受信機は視界内にあり得る全てのGPS衛星に対応するPNコード(またはこれらのコードのDFTのようなその表示)を記憶している。
##《##0054##》##
32で、処理されたGPS信号は(前もって変換されていないならば)アナログデジタル変換器で、予め定められた時間にわたってデジタル化(即ちサンプル)され、その後GPS受信機のバッファメモリに記憶される。サンプルレートが1.024MHzの倍数であり、データセットのサイズが1024の倍数であることが時折有用であるが、データセットのサイズ、またはデータのサンプルレートには理論的限定はない。それ故、等式(A2)の信号はサンプルされた信号であると考慮され、ここではサンプルレートは1.024MHzまたは2.048MHzの数に設定されることができ、それによって1024または2048サンプルは1ミリ秒のPNフレーム期間にわたって生じる。ドップラ誘発エラーによって、このサンプルレートはチップレートまたはそのチップレートの2倍に全く等しいわけではない。このサンプルレートを選択する1つの理由は、サンプリングが1.024または2.048MHzで実行されるならば、結果的なサンプル数は、1ミリ秒フレーム期間にわたって、2の累乗であり、これは効率的なFFTで便利である。即ち、データの1フレームは1024サンプルの倍数であり、効率的なFFTで便利なサイズであり、(コヒーレントな処理における)総データセットサイズも1024の倍数であり、2の累乗×この長さである。しかしながら、フレーム当りのサンプル数が2の累乗ではないときに効率的なアルゴリズムが依然として存在するので、この限定は絶対的ではない。
##《##0055##》##
33で、コヒーレント処理のためのデータブロックは、予め定められたコヒーレントな処理期間Tcにわたって、記憶されたデジタルデータの一部を選択することにより規定される。データがコヒーレントな処理で組合わされる時間期間は典型的に、PNフレームの大きい整数(例えば20PNフレーム)を含むように選択される。コヒーレントな処理ブロックはしかしながら、長い時間期間にわたる残留搬送周波数の安定性とその他のマルチパス効果(及び恐らく他の要因)が性能の改良を限定するか妨げる可能性があるので、非常に長いようには選択されるべきではない。以下説明するように、Tcを1PNフレーム期間Trの厳密な倍数になるように選択することが有効であろう。
##《##0056##》##
図4をさらに参照すると、GPS信号は時間Tcにわたり観察され、これは第1のデータブロック49aまたは第2のデータブロック49bのようなデータブロックを規定し、時間Tcはデータブロックが整数個のPNフレーム45を有するように選択される。実際のデータブロックはPNフレームが開始するときを前もって知らされずに受信されるので、データブロックの開始及び終了はPNフレーム境界内のどこにでも存在できる。例えば、データブロックは偶然に、49a(コード位相オフセット=0)で示されているように、第1のフレームの開始から最後のPNフレームの最後まで延在できるが、より多くの可能性としては、データブロックは(49bで示されているように)第1のPNフレームの中間地点の何れかの場所から、最後の全PNフレームに続くフレームの中間地点の何れかの場所まで延在し、それによって、コード位相オフセットはゼロに等しくない。図3のステップ39乃至42を参照して説明するように、例えばコード位相オフセットは整合フィルタ動作を使用して決定されることができる。
##《##0057##》##
図3の34で、データシーケンスは随意選択的に除去される。データシーケンスd(t)が除去され、等式(A1)の理論信号が残留信号sb(t)のベースバンドに近い周波数に変換された後、無視する雑音と干渉は以下の形態を有する。
sb(t)=AP(t)exp(j2□fet+□) (A2)
ここでfeは搬送周波数をほぼベースバンドに変換した後の残留周波数である。
##《##0058##》##
随意選択的であるが、処理前にデータシーケンスd(t)を除去することが有用であろう。データシーケンスの除去を助けるため、幾つかのA-GPSシステムでは、予想されるデータシーケンスd(t)は、GPS信号の幾つかのおおよその到着時間と共に、(例えばサーバから)GPS受信機へ送信される。これらの場合、GPS受信機はデータシーケンスd(t)を除去でき、それ故、データシーケンスd(t)により等式(A1)の信号で20ミリ秒毎に生じ得る擬似ランダム極性反転を除去できる。ランダム極性反転の除去により(即ちd(t)の除去により)コヒーレントな積分時間は1データビット期間よりも長い時間、例えば100ミリ秒よりも大きい時間の間隔まで増加されることができる。コヒーレントな積分時間の増加はGPS捕捉プロセスの感度を改良できる。先に示したように、GPSの幾つかの将来のモードは、データを含まないシグナリング成分を含むことができる。これらの状態では、コヒーレントな積分期間は1つのデータビット期間に限定されない。
##《##0059##》##
図3を再度参照すると、搬送周波数は式(A2)の信号sb(t)に残留周波数feを提供するためにおおよそ除去され、ブロック期間TcはPNフレーム期間Trの厳密な倍数であるように選択された。換言すると、Tc=KTrであり、ここでKはブロック期間のフレーム数である。例えばK=100で、Tr=1msecであるならば、Tcは100ミリ秒であることができる。
##《##0060##》##
35で、データブロックはフーリエ変換プロセスを使用してコヒーレントに処理される。このステップは“順方向変換”プロセスと呼ばれることができる。例えば時間期間Tcにわたってサンプルされた信号sb(t)の高速度フーリエ変換(例えばFFTまたはDFT)は次式のように行われることができる。
y(f)=FFT(sb(t)、t=0からt=Tcまで) (A3)
順方向変換プロセスは種々の方法で実行されることができる。1つの良く知られた方法は、時間におけるデシメーションであり、別の方法は周波数におけるデシメーションである。チャープz変換または数理論変換のような、1つの高速度アルゴリズムが適切または有用であるとして使用されることができる。
##《##0061##》##
(例えば図9で示され、それを参照して説明する)随意選択的な信号のFFTはデータブロックが処理されている期間の逆数により、周波数において分離される一連のデータ周波数サンプルを含んでいる。例えばブロック期間(Tc)が20ミリ秒であるならば、周波数サンプルは50Hzだけ隔てられる。ブロック期間が80ミリ秒であるならば、周波数サンプルは12.5Hzだけ隔てられる。各データ周波数サンプルはその周波数Hzにより、より便宜的にはその周波数インデックスにより識別されることができる。特に、DFTの各データ周波数サンプルは整数(周波数インデックス)で指定されることができ、これは例えばゼロ周波数ではゼロインデックスで開始する。N点のFFTでは、周波数インデックスN/2はサンプルレートの半分の周波数Hz、即ちS/2に対応する。インデックスN/2+1,N/2+2等を有する周波数サンプルは-S/2+1/Tc,-S/2+2/Tc等に等しい周波数Hzに対応し、即ち、これらは負の周波数に対応するデータを表す。インデックスN/2,N/2+1,N/2+2,…,N-1,0,1,2,…,N/2-1を有するサンプルを選択することによってデータサンプルを配列し直すならば、周波数データは最も負の周波数で開始し、最高の周波数に進行する(Hzにおいて)昇順で集合される。この配列のやり直しが例えば図5と図6で使用される。結果として、周波数インデックスは循環的であると考えられ、それによってインデックスmはm+Nとm-Nに等しい。それ故、インデックスN/2+mはインデックス-N/2+mに等しい。
##《##0062##》##
図5は、前述の配列のやり直しをした、ゼロ(0)周波数に近い周波数の理論的に雑音のないGPS信号の周波数スペクトルのグラフである。図5はPNシーケンスの周期的反復による特徴外観を有するFFTを示しており、これは米国のGPS C/Aコードでは1ミリ秒毎に反復される。示されている雑音のないFFTは、低エネルギを有する中間サンプル(図示せず)の数によって分離されている強力なエネルギを有するデータ周波数サンプル(スペクトルライン)51のサブセットを含んでいる。このようなスペクトルは時折“櫛形”スペクトルと呼ばれ、連続する強力なサンプル間の分離はKの周波数インデックスの倍数にある。
##《##0063##》##
特に、図5で示されている櫛形スペクトルは、20ミリ秒の期間にわたり20回反復され、サンプルされ、残留搬送周波数fe=0であり、(グラフでは図示されていないが209kHzにおける)最大の振幅ラインで正規化されている、GPSゴールドコード#1に対応するパワースペクトルにおける大きさ対周波数のグラフである。この例では、強力なエネルギを有するスペクトルラインのシリーズは約1000Hz(1kHZ)により間隔を隔てられている。0.0Hzライン51aは約-38dbの振幅を有し、1.0kHzライン51bは約-11dbの振幅を有し、2.0kHzライン51cは約-13dbの振幅を有している。強力なスペクトルラインの各対の間には、図5の対数グラフで表されているように振幅が非常に低い19の中間ラインが存在している。例えば51aで、スペクトルラインは0Hzと1000Hzに存在する。スペクトルラインは50Hz、100Hzから950Hzまで存在するが、低いエネルギを有するので、これらは図面では表示されていない。類似の解析が各強力なスペクトルラインの対に対して存在する。Hzで測定された櫛形の強力なスペクトルラインの分離はフレームレートfrに等しい。周波数のインデックス差で測定されるのは、Kインデックス、即ちコヒーレントなデータブロックのフレーム数である。
##《##0064##》##
図5が雑音が存在しない理論結果を示している一方で、図9に示されているような実際の受信された信号のFFTは、スペクトルラインが直接的に観察されることができないこのような雑音を示している。図5の例では、52で示されているFFTの平均雑音レベルは典型的に、最も強いスペクトルラインの振幅さえも超える。
##《##0065##》##
図9をさらに参照すると、これは実際のデータに典型的な周波数内容(FFT)が、概して90で示されている複数のデータ周波数のサンプルを含んでいることを示すグラフであり、これらの複数のデータ周波数のサンプルは集合的に“データ周波数セット”と名づけられている。データ周波数セットは(S-1/TcのHzの周波数に対応する)最高の周波数インデックスまで延在する。各データ周波数サンプル間の周波数分離はブロック期間の逆数(即ちサンプル1/Tcの時間期間の逆数)に等しく、それ故、オリジナルFFTの順序付けが使用されると、最大のインデックスはSTc-1にある。
##《##0066##》##
図5と異なり、図9の各データ周波数サンプル90は雑音を含み、それ故、(周波数インデックスKにおける)周期的なスペクトルラインだけが多量のエネルギを有する図5の理論的GPSスペクトルとは異なって、多量のエネルギが各周波数インデックスで発見される。換言すると、雑音のために、受信されたGPS信号に関連されるスペクトルラインの振幅は雑音レベルよりも低く、それ故直接的に観察可能ではない。別の言い方をすれば、実際のデータのFFTでは、平均雑音エネルギレベルは全ての周波数ラインと類似する可能性があり、それ故、図5の櫛形スペクトルは観察可能ではなく、その後の処理まで未知の状態であろう。
##《##0067##》##
図3に戻ると、36aで、アルゴリズムを開始するために、初期想定が行われる。等式(A1)で特定される理論信号のように、GPSK受信機は同時に多数の信号を受信し、それぞれ特有のPNシーケンスF(t)を有し、それ故、それぞれそのPNシーケンスの特有のFFTを提供することに注意すべきである。例えば典型的な状態では、GPS受信機は典型的に8乃至12の信号を、任意の時間に種々の視界内の衛星から受信するが、これらの信号の多くは非常に弱いために検出ができない可能性がある。それ故、何れの衛星が受信可能な信号を提供しているかについて不定であり、さらに、検出可能であっても、到着時間を決定する任意の受信可能な信号のコード位相オフセットは、演繹的に未知である。##《##0068##》##
36aで、視界内に存在し得る特定の衛星が選択されるかまたは“推測”される。任意の特定の衛星の選択はランダムであってもよく、またはPDEにより与えられる経歴或いはリストのような任意の適切な情報に基づくことができる。以下説明するように。選択された衛星のPNコードは、少なくとも一致が発見されるか、全ての仮説がなくなるまで、(典型的に受信機により決定される距離内の)複数の周波数仮説にわたって検査され、その後36cで、次の衛星が選択され、全ての候補衛星が選択されるまで、または十分な数の衛星からの信号が位置の確定を完了したことが分かるまで、対応するPNコードが複数の周波数仮説にわたって検査される。
##《##0069##》##
36aで、初期仮説が残留周波数に対して行われる。十分な情報がGPS受信機に利用可能である(例えば前もって位置確定が行われたか、評価されたドップラ補正が得られる)ならば、この初期仮説及びその後の仮説はこの情報に基づいて行われることができる。利用可能な情報がないならば、最良の推定が行われ、サーチが開始されることができる。
##《##0070##》##
図3を再度参照すると、37で、仮説された衛星に対応するGPSコードのフーリエ変換が行われる。事前にローカルに発生されまたは計算され、記憶されることのできるこのコードは時折、“基準”コードと呼ばれる。これらのGPSコードはよく知られており、GPS受信機のGPSコード毎に値を予め計算し、記憶することが実行可能である。これらのGPSコードはその後、GPS受信機での記憶前または記憶後にフーリエ変換されることができる。例えばフーリエ変換(例えばFFTまたはDFT)は、次式のように、P(t)で示されるPNシーケンスF(t)のK反復からなる基準データセットで実行されることができる。
B(f)=FFT(P(t)、t=0からt=KTr=Tcまで) (A4)
この結果は図5に示されている例のように、一連の均等に隔てられたラインを含んでいる櫛形スペクトルであり、これは“基準周波数サンプル”と名づけられることができる。B(f)のK番目の周波数サンプル毎にのみゼロではなく、ゼロではない値だけが記憶される必要があるので、即ち、必要な記憶を減少する。
##《##0071##》##
しかしながら、反復されるシーケンスP(t)のフーリエ変換を予め計算し、各GPSコードでゼロではないフーリエ変換された値だけを記憶し、必要なときはいつでも迅速な使用を可能にすることがさらに効率的であろう。これらのゼロではない値がP(t)ではなくF(t)のフーリエ変換から得られることを観察するのは容易であり、即ち計算上の負担を減少できる。反復されるシーケンスのFFTはこの短いFFTから得られることができるので、(A4)で示されたように、通常は、K反復ではなくF(t)の1反復のみのFFTを計算することが十分である。また、基準GPSコードは通常、ゼロのコード位相オフセットと、ゼロの搬送周波数オフセットを有することが想定され、それ故、0.0Hzを中心とすべきであり、図6ではなく図5のグラフ図に類似すべきである。
##《##0072##》##
前述の計算の細部は、米国のGPS PNコードが長さ1023であり、好ましいFFTサイズが2の累乗であり、典型的にはこの説明では1024または2048であることに関する。FFTが予め計算されるならば、1.023MHzのサンプルレートに対応して、適切なサイズのFFTを生成するための適切な手順が、基準の1023点FFTを実行し、インデックス512と513との間に余分なゼロ値のサンプルを添付する。同様に、2.046MHzのサンプルレートに対応して、適切なサイズのFFTを生成するための適切な手順が、(チップ当り2サンプルでサンプルされた)基準PNの2046点FFTを実行し、インデックス1024と1025との間に2つの余分なゼロ値のサンプルを添付する。これらの手順は周波数ドメインで行われる補間技術であり、時間ドメインの等価の再サンプリング方法の実行よりも、計算においては効率的である。いずれにせよ、反復される基準シーケンスのFFTはその後、1PNフレームのFFTに対応する各基準周波数サンプル間に適切な数のゼロではない値のサンプルを単に挿入することによって計算されることができる。
##《##0073##》##
データ周波数サンプルがブロック35でFFTプロセスで最初に計算されたとき、残留周波数は知られていなかった。GPS信号を正確に効率的に捕捉するために、この未知の残留周波数が発見されなければならない。残留周波数を決定するために、“試行錯誤”のプロセスが使用されることができ、一連の残留周波数は仮説され、各仮説で計算が行われ、その結果は位置をサーチするために解析される。仮説数は大きく、処理時間が検査される仮説数と共に増加する可能性があることを認識すべきである。
##《##0074##》##
38で、37で与えられたデータ周波数サンプルのサブセットが、仮説された残留周波数に応答して選択され、即ち“枝刈り”される。図5で示され、それと共に説明されるように、理想的なGPS信号P(t)は周期的な周波数スペーシングfrを有する櫛形スペクトルを有し、これはブロックのサンプル数により乗算されたFFT周波数スペーシングであリ、即ち(1/Tc)□K=frである。この櫛形スペクトルは実際のデータ周波数サンプルの数分の1だけを占有するゼロではないサンプルを有するので、周波数サーチの複雑性および時間要求において減少が可能である。前述したように、Hzで表される周波数スペーシングfrはPNフレームレートに等しい。インデックスで表すと、これはデータブロック中の反復されるPNフレーム(K)の数に等しい。
##《##0075##》##
例えば、再度図9を参照すると、K=20であるならば、仮説された残留周波数に対応するデータ周波数サンプルは92aまたは92bのように、スペクトルラインの特定のグループの選択によって選ばれることができる。P(t)は櫛形スペクトルを有するので、ベースバンドの、雑音のない受信された信号sb(t)(等式A-2参照)も同様であり、それはこの信号がP(t)の周波数変換されたバージョンを含んでいるからである。しかしながら、sbの実際の櫛形ラインは1kHzの厳密な倍数で位置付けられないが、残留周波数(図6参照)によりオフセットされ、これは決定される必要がある。
##《##0076##》##
サンプリングレートが1.024MHzであり、ブロックサイズが20msecであり、ブロックには20PNシーケンスが存在するならば、受信される信号の隣接する櫛形ラインのスペーシングは1kHzであるので、認識可能なエネルギを有するP(t)のDFTの1024ラインだけが存在する。この櫛形スペーシングはサブセットを1024データ周波数ラインにのみ限定し、それ故、対応して減少するサイズの逆FFTがその後の処理で使用されることができる。
##《##0077##》##
別の例として、サンプリングレートが2.048MHzであるならば、1.0kHzの櫛形周波数スペーシングを有する2048のゼロではない値の櫛形ラインが存在するが、エネルギはさらに大きい2.048MHzの通過域を超えて延在する。周波数分離の倍数であるレート(例えば1.0kHz)でサンプルする必要はなく、サンプルレートが2の累乗×1.0kHzである必要もなく、sb(t)の櫛形スペクトルは依然として残る。しかしながら、総サンプル期間Tcが真の周期的なコンボルーションを実現するために1ミリ秒の倍数であることが望ましい。この要求は省かれることができるが、後に説明するように、幾らか性能を犠牲にするか、速度の劣化を招く可能性がある。
##《##0078##》##
図6を参照すると、これは図5のように、約1.5kHz(即ちfe=1.5kHz)の残留搬送周波数を有し、(209kHzで生じる)最大の振幅ラインにより正規化されているスペクトルを有する、20回反復された1例のGPS信号(コード#1)のパワースペクトルのグラフである。図5及び図6の比較によって、両者のケースで櫛形スペクトルが存在することが示され、また図6のスペクトルはこの例では約1500Hzの残留周波数feにより、図5のスペクトルに関して単にオフセットされていることも示されている。それ故、1500Hz(この例では真の搬送周波数オフセット)の仮説は信号エネルギを含む周波数ラインのセットを適切に選択する結果となる。図6のようにGPS信号スペクトルが現われても、(単なる櫛形サンプルではなく)各周波数サンプルで現れる図9に示されているような雑音によって妨げられる可能性がある。しかし、GPS信号櫛形の周波数サンプル間で生じる雑音は、これらがGPS信号エネルギをほとんど含んでいないので、GPS信号の検出には不適切である。したがって、GPS信号の検出目的で、櫛形ライン位置の周波数情報だけを使用する必要がある。詳細に説明するように、各周波数仮説は、可能な櫛形周波数の異なるセットが処理されることを述べ、結果的に、これらの可能な櫛形周波数の異なるセットは、単に相互に循環的にシフトされたバージョンである。##《##0079##》##
用語“枝刈り”は、周波数データからK番目のサンプル毎にのみ選択していることを指している。従来の例では、Tcは20PNフレームに等しく、Kは20に等しく、即ちその後の処理で使用するためにFFTデータの20番目毎のサンプルだけを選択する必要がある。さらに一般的には、Kは処理されているコヒーレントなデータブロックのPNコードの反復数である。このような枝刈りはその後の処理量の減少につながる。
##《##0080##》##
図9と図10を参照する。図9はGPS信号を妨害する雑音を含む典型的なデータ周波数サンプルの例である。図10は、(説明を簡潔にするために)仮説された正の周波数オフセットに対応するデータ周波数サンプルのサブセットを示す表であり、K番目毎のサンプルがいかにして、仮説された残留周波数の周波数選択のため、サブセットを規定するように選択されるかを示している。ゼロ周波数オフセットを仮説するため、選択を第1のサブセット92aに変換し、これは図9及び図10の92aに示されている周波数インデックスゼロ(A0,AK…)で開始するK番目毎のサンプルを含み、図10の行0に対応する。1インデックス周波数オフセットを仮説するために、第2のサブセット92bが選択され、これはK番目毎のサンプルを含んでいるが、周波数インデックス1(A1,AK+1…)によりオフセットされ、図10の行1に対応する。2インデックス周波数オフセットを仮説するために、第3のサブセット92cが選択され、これは周波数インデックス1(A2,AK+2…)でオフセットされるK番目毎のサンプルを含んでいる。各その次の周波数オフセットを仮説するため、時折、循環的なローテーションと呼ばれるこのプロセスは選択されたデータ周波数サンプルを整数によって変換することにより継続する。周波数オフセット数は(フレームレートを超えるレートに対応して)Kを超過することができる。
##《##0081##》##
周波数データセットは循環的と考えられ、即ち周波数Kは例えばK-NおよびK+Nと同様である。したがって、所定の行の最後の幾つかのデータサンプルは実際に、第1の行の第1のデータサンプルに対応できることが分かる。例えば92cでは、Kが2に等しいならば、92cの最後のインデックスはN-K+2-N=-K+2=0であり、92dの最後のインデックスはN-K+3-N=-K+3=1である。この例では、92cと92dの最後のエレメントはしたがって、それぞれA0とA1である。同様に、(表では示されていない)負の周波数オフセットは最初に“負の周波数”を選択することにより仮説された。1例として、最小の負の周波数仮説は、選択するデータA-1,AK-1,A2K-1,A3K-1,…,AN-K-1に対応し、これはAN-1,AK-1,A2K-1,A3K-1,…,AN-K-1と同一である。したがって、このアレイの第1のサンプルは実際に、FFTの周波数サンプルの最後である。AN/2で開始するアレイの配列をやり直すことが便利であり、それによって周波数データの大半は周波数において増加する。
##《##0082##》##
図10では、列は“櫛形”周波数インデックス、即ちN/Kエレメントだけを有する枝刈りされたアレイのインデックスを示している。各行は仮説された櫛形周波数インデックスでの値を示している。勿論、負の周波数オフセットで開始する櫛形は許容され、前述したように構成される行を有する。
##《##0083##》##
したがって、GPS信号の存在を識別するのに有用な情報は、一定量(この例では1kHz)だけ相互に変位され、残留周波数によりオフセットされているスペクトルライン内に実質的に含まれる。それ故、残留周波数の仮説に続いて、仮説された残留周波数に対応するその後の整合フィルタ計算目的で、その周波数オフセットに対応するスペクトルラインのセット(櫛形)はFFTから選択されることができ、残りは無視される。この減少されたスペクトルライン数は必要とされる次の計算数を減少でき、したがって、各仮説された残留周波数の処理時間を減少する。例えば、ステップ39の整合フィルタ動作で必要とされる、サイズSTcの逆FFTを行う必要がある代わりに、Sのサンプルレートが使用されるならば、サイズS/1kHzの逆FFTだけが実行される必要がある。したがって、Tc=128ミリ秒であると想定すると、サンプルレートが1.024MHzであるならば、通常、サイズ128□1024の逆FFTを実行する必要がある。スペクトルの疎性(即ちGPS信号が櫛形スペクトルを有する事実)を利用して、サイズ1.024MHz/1kHz(即ち1024)の逆FFTの計算だけを必要とし、処理の節約は128(さらに正確には1.7□128)の係数を超える。さらに、処理の節約は、総コヒーレント処理時間Tcが増加するときに改善される。それ故、FFTサイズの減少がPNシーケンスF(t)の反復数に関連されることが分かり、即ちFFTサイズの減少係数は、コヒーレントに積分されるPNフレーム数が大きい程改良される。
##《##0084##》##
39で、データ周波数サンプルと基準周波数サンプル(例えばGPSコード)のサブセットから相関シリーズを形成するための動作が実行される。これを実現するため、FFTベースの整合フィルタ動作が以下のように実行されることができる。
データ周波数の選択されたサブセットを、GPSコードのFFTの複素共役によって乗算する。 (A5)
等式A5の結果の逆FFTを実行し、この結果的なデータセットで検出動作を行う。 (A6)
結果として、Sb(t)とP(t)の循環的コンボルーションが生じ、これは適切な相関情報を提供し、Sb(t)の期間がPNフレームの整数であることを想定する。この基本的な手順は期間Tcの長いデータセットの処理を必要とし、即ちこの手順は大きいサイズの順方向FFTの実行を必要とした。しかしながら、よく知られているように、このような大きなFFTを実行する効率的な方法が存在する。計算上の便宜さは、枝刈り手順のために、小さいサイズの逆FFTだけを行う必要があることから得られる。多くの逆FFTは多くの周波数仮説に対応して実行される必要があるので、計算上の節約が実現されることができる。これは後の説明で、さらに数学的に証明される。
##《##0085##》##
説明の目的で、ステップ33-39の方法はコヒーレントな方法でデータの1ブロックの処理に対応しており、これはここでは“コヒーレントな相関”または“コヒーレントな処理”と呼ばれるタイプの相関である。感度を改良するため、複数のコヒーレントな相関プロセスからの相関出力は検出されることができ、相関結果を与えるため隣接する時間間隔の数(例えば2乃至2000ブロック、典型的には5乃至200ブロック)にわたり結合される。このプロセスは“非コヒーレント相関”と呼ばれ、図11と共にさらに詳細に後述する。
##《##0086##》##
図3の40で、相関結果(シリーズ)が、一致が発見されるか否かを決定するために解析される。この演算は以下説明するように、任意の数の適切なアルゴリズムで実行されることができる。
##《##0087##》##
図7は、ステップ39の相関動作の結果の図例であり、仮説されたコード位相の関数として振幅を示している。ステップ39の整合フィルタ動作、又は相関演算の結果は“相関シリーズ”と呼ばれる。以下説明するように、多数の相関シリーズは改良された性能を提供するように(コヒーレントおよび/または非コヒーレントに)組合わされることができる。この組合わされたシリーズは、この数のシリーズが一致された状態を決定するために検査されることができるので、“最終的な相関シリーズ”と呼ばれる。図7に戻ると、グラフの結果として、異なるコード位相の一連のライン70は、典型的には1チップのインクリメントまたは2分の1チップのインクリメントで均等に隔てられている。一致が発見されたか否かを決定するため、任意の適切なピーク発見タイプのサーチアルゴリズムが使用されることができる。例えば、各ラインの大きさが考慮されてもよい。例えば、特定の仮説されたコード位相のラインの大きさが全てのラインの中で最大であり、その振幅が予め定められたしきい値を満たすかそれを超えるならば、一致が発見されたことを想定させることができる。図7では、ライン72が最大であるように見え、それ故、(例えば74で示されている)検出しきい値が予め定められたしきい値であるならば、ライン72のコード位相(即ちコード位相位置18)は一致を示すものと想定されよう。所定のしきい値を超える全てのピークを決定し、全てのこのようなピークを潜在的な一致として保持するような、その他のアルゴリズムが使用されてもよい。
##《##0088##》##
図3を再度参照すると、ステップ40後、一致が識別されないならば、動作は決定ステップ41へ移動する。41で、サーチをされる残留周波数がさらに存在するならば、別の周波数仮説がステップ36bで行われ、ステップ37-40が反復される。しかしながら、サーチをされる残留周波数がこれ以上存在しないならば、動作は41から決定ステップ43へ移動し、以下説明するように、サーチするための衛星がさらに存在するか否かを決定する。ステップ40の決定に戻り、一致が発見されたならば、動作はステップ42へ移動し、ここでコード位相オフセットが決定される。
##《##0089##》##
例えば図4を参照して前述したように、データブロックがサンプルされたならば、コード位相は知られておらず、即ちPNフレーム期間の開始と終了はまだ突き止められていない。特に、データブロックが整数個のPNフレーム45を有するが、データブロックの開始位置が知られておらず、それ故、データブロックの開始及び終了はPNフレーム内の何れかの場所に存在することができる。例えばデータブロックが偶然に、49a(コード位相オフセット=0)で示されているように、第1のPNフレームの開始から最後のPNフレームの最後まで延在できるが、より多くの可能性としては、データブロックは49bで示されているように、第1のPNフレーム内の随意選択的に選択された点から、最後の全PNフレームに続くフレーム内の同一点まで延在する(コード位相オフセット≠0)。
##《##0090##》##
42で、正のサーチ結果に続いて(即ちステップ40で一致が発見された後)、コード位相オフセットはステップ39の整合フィルタ動作の結果から決定される。特に、整合フィルタ動作前に、可能なコードオフセット数が知られている。図7のここで説明した例では、可能なコードオフセット数はゼロから1023の範囲(1024点のFFTが使用されるならば、全部で1024の可能なコード位相)であり、これは1ミリ秒間隔にわたるコード位相オフセットステップ数である。整合フィルタ動作後、(一致の存在を識別した)ライン72も、ゼロからのステップ数としてコード位相オフセットを示す。図7の例では、コード位相オフセットはコード位相位置18にあり、これはこの例では約18/1024ミリ秒に変換する。この位相オフセットはGPS受信器内のローカルで発生されたクロックの位相に関連する。多くの場合、この位相オフセットの正確性は、特定されたコード位相におけるレベルを、その近傍のコード位相のレベルと組合わせる補間手順を通して改良される。##《##0091##》##
43で、付加的な衛星からの信号がサーチされるか否かについて決定が行われる。この決定は任意の適切な基準にしたがって行われる。例えば、十分な衛星からの信号が既に位置の確定を行ったことを発見したならば、または可能な視界内の衛星のリストが尽きたならば、サーチの停止をする決定が行われ、44で示されているように、捕捉動作が完了される。しかしながら、より多くの衛星からの信号がサーチされるならば、36cで、次の衛星が選択され、初期の残留周波数が仮説され、ステップ37-42が新しい想定で実行される。
##《##0092##》##
ここで説明されるように、PNシーケンスF(t)がコヒーレント処理するデータブロックで複数回反復する知識を使用すると、さらに簡単な逆FFT手順が全体的な整合フィルタ手順の一部として可能であることが分かり、そうすれば計算時間が減少する。唯一のドップラ仮説がサーチされるべきならば、処理時間における改良は特に大きい。しかしながら、サーチは通常、多数のドップラ仮説(例えば±500Hzにわたるサーチは普通である)にわたって実行されるので、ここで記述するようにこの処理の節約の利点はすぐに重要になる。処理を節約する1つの理由は、別々の逆FFTが実行されるべきことを各ドップラ仮説が必要とすることである。しかしながら、ここで説明する方法では、仮説された櫛形周波数位置での処理周波数サンプルだけを必要とする事実のために、逆FFTサイズはコヒーレントな周波数ブロックのサイズから独立している。このような周波数サンプルの数は、1PNフレームにわたるデータ周波数サンプルの数と等しいことが容易に分かる。先の例では、128ミリ秒の処理プロックサイズでは、必要とされる逆FFTサイズは係数128だけ減少され、結果として、128よりも大きい係数だけ改良された処理速度である。大きい順方向FFTはステップ35のように行われなければならないが、この大きい演算はサーチされるGPSコード当り一度のみ行われる必要があり、幾つかのケースでは、1つの順方向FFTは多数の仮説されたGPSコードで共有されることができる。
##《##0093##》##
典型的に、大きいドップラ範囲にわたってサーチするため、対応して大きい数のドップラ仮説が逐次的に作られ、代わるがわる実行され、したがって多数の逆FFTの実行を必要とする。例えば、残留搬送周波数fe=±2kHzの範囲にわたってサーチするために、128ミリ秒のコヒーレントな積分時間では、複数のドップラ仮説が必要とされ、即ち、少なくとも512に等しい逆FFT数(4000kHz×128msec)が実行される。前の例では、逆FFTサイズは131072ではなく1024点だけを必要とし、この結果、係数約218だけ計算時間を節約できる(FFT処理時間はNlog(N)に比例し、Nは変換サイズであることに注意)。例えば、現在利用可能な技術を使用すると、1024点のFFTは廉価のDSP集積回路を使用して、0.5ミリ秒以下で実行されることができ、逆FFTの全セットの全体的な処理時間は0.26秒に満たない結果となる。一方、まばらなデータの利点を利用せずに、処理時間は約1分であることが可能である。さらに、多数の仮説されたGPSPNコードにわたって検索しなければならないので、従来のFFT処理で必要とされる処理時間は実用的ではないが、開示した方法での処理時間は容易に実用的となる。
##《##0094##》##
種々のドップラ仮説にわたるサーチは、FFTの隣接するスペクトルラインが予め定められた数、この例では1/TcHz(例えばTc=128msecならば、1/Tc=1/128msec=7.813Hz)だけ相互から離れているということを認識することにより簡略化される。それ故、所定のPNコードでは、再度、各周波数において順方向FFTを実行する必要はない。周波数の仮説を変更するため、1インデックス位置だけsbのFFTをシフトしさえすればよい(インデックス値は不必要な労力をせずに、信号の捕捉の見込みがあるよう、適切に決定される)。yをsbのFFTに等しくする。サンプルレートが1.024MHzであり、T=128msecである例では、周波数仮説がゼロであるならば、0、128、256、…等の数を付けられたyのサンプルを処理する。残留周波数仮説が7.813Hzであるならば、1、129、257等の数を付けられたサンプルを処理する。残留周波数仮説が-7.813Hzであるならば、131071、127、255等のサンプルを処理する(スペクトルは周期131071で周期的であるので、インデックス131071は-1に等しいことに注意)。各ケースで枝刈り処理を受けたブロックは、基準GPS波形のゼロではないFFTサンプルの複素共役により乗算される。結果は、1PNフレームを表す整合フィルタ出力を与えるために逆変換される。
##《##0095##》##
この出力のしきい値を超えて発見されるピークの大きさ(または二乗された大きさ)は、処理シーケンスで使用されたものに対応するGPS信号数とドップラ周波数を有している受信されたGPS信号の存在及び到着時間を表している。以下説明するように、幾つかのケースでは、インデックス数の数分の1だけFFTをシフトすることが好ましい。これは以下説明するように、周波数セットの単なるローテーションまたはシフトではなく、周波数補間方法を使用して行われることができる。
##《##0096##》##
図8のA、図8のB、図8のCは、Tc=20ミリ秒であるときの場合の各3つの仮説された周波数(fh-50Hz、fh、fh+50Hz)におけるそれぞれの整合フィルタ動作の実行結果の1例を示している(したがって順方向FFTのスペクトルラインは50Hzだけ分離される)。図8のBでは、仮説された周波数は真の周波数であり、強力な検出されたピーク82は1つの特定のコード位相オフセット(インデックス18)で生じることが分かる。図8のA、図8のCではそれぞれ、仮説された周波数は真の周波数を50Hzだけ下回るか超えることが分かり、それ故、これらの場合、インデックス位置18の強力なピークは(81および83で示されているように)もはや存在せず、検出しきい値を超える任意の他のピークも存在しないことが分かる。図を簡単にするために、図8のA、図8のB、図8のCのプロットは30までのコード位相インデックスだけを示し、一方1024点のFFTが使用されるならば、そのインデックスは実際には0乃至1023の範囲であることに注意すること。
##《##0097##》##
図3の方法はコヒーレントな方法によるデータの1ブロック処理に対応し、これはここでは“コヒーレントな相関”と呼ばれる相関のタイプである。しかしながら実際には、コヒーレントな相関は、弱いGPS信号を検出し、そのコード位相を測定するのに十分な感度をもつことができない。感度を改良するため、複数のコヒーレントな相関プロセス(即ち相関シリーズ)からの相関出力は検出され、組合わされることができ、この手順は“非コヒーレントな相関”または“非コヒーレントな処理”と名づけられている。特に、前述のステップ33-39のコヒーレントな積分プロセスは1以上の付加的な、隣接する時間間隔(典型的に5乃至2000ブロックの範囲)で反復されることができ、その結果は検出され(例えばそれらの大きさまたは二乗された大きさが計算され)、組合せられる。
##《##0098##》##
この変形は図11により、さらに正確に理解されるであろう。図11は、一致された状態をサーチする前に、多数の相関シリーズの組合せが行われる図3の変形である。図11のブロックの番号付けは、先頭に“1”が付加されている点を除いて、図3の番号付けに類似している。例えば2つの図面の上部ブロックである“GPS帯域のエネルギを観察する”が30と130で示されている。図11は多数の相関シリーズの後検出累算に関連される付加的な処理を含んでいる。即ち、データの多数のブロックにわたって反復するブロック147の出力から138の入力へのフィードバックループが主に付加されている。多数の相関シリーズの組合せが146で実行される。
##《##0099##》##
図11を吟味すると、133で、33の単一のブロックと比較して、長さTcの多数のブロックに対応するデータを選択したことが分かる。その後、ステップ134で、各個々のデータブロックでFFTを実行する。このデータはその後、典型的に、後に使用するためにバッファに記憶される。ステップ136aと137は36aと37と同一である。ステップ138と139はその後、(所定のSVと残留周波数に対応する)基準周波数サンプルと所定のデータブロックの周波数サンプルからの相関シリーズの計算の一部として、枝刈りアルゴリズムを使用する。これは38と39に類似している。しかしながら、ステップ146で、結果的な相関シリーズを、先のデータブロックで類似して実行されたものと組合わせる。典型的に、この組合せは、大きさ、二乗された大きさのタイプの検出動作を相関シリーズにおいて実行し、その後、その結果を先のブロックで類似して行われたものに付加することにより行われる。幾つかのケースでは、組合せは単なる付加または他のコヒーレントな組み合わせであってもよい。後者のケースは、大きいデータセットでコヒーレントな処理を行う能力を計算のリソースが限定する場合に、適切である。
##《##0100##》##
147で、右への分岐は、全てのデータブロックが処理されていない場合に、次のデータブロックで138、139、146の処理を反復するためのものであり、その点(147)で処理の流れは140へ進む。処理が140へ進むとき、一致される状態を決定するために所望な全ての相関シリーズを組合わせる。この点で組合わされた相関シリーズは“最終的な相関シリーズ”と呼ばれる。図3で説明した方法と類似の方法で、最終的な相関シリーズは一致された状態、典型的には検出しきい値を超えるピークで検査され、対応するコード位相オフセットが発見される。
##《##0101##》##
先の説明では、動作138、139、146はデータの連続するブロックで反復されるが、仮説されたSV、基準周波数サンプル、残留周波数は各反復で同一であることに注意する。140で一致が発見されないならば、(セットが完全にサーチされていないならば)新しい残留周波数が136bで選択され、処理138、139、146は第1のデータブロックで新たに開始する(145はブロック番号を再度初期化する)。ステップ135で、全てのデータブロックにおいてFFTを先に計算したので、仮説された次の残留周波数を変更するときに、さらに順方向FFTを行う必要がない。即ち、各データブロックの周波数サンプルはバッファに記憶されており、それぞれその後の残留周波数仮説で再使用されることができる。
##《##0102##》##
一致が発見された後、または全ての残留周波数が尽きた後、処理は143へ進み、ここでさらにSVが検査を必要とされるならば、136cで、次のSVと初期周波数を選択し、ステップ133へ進む。データシーケンスが存在しないときのような、いくつかのケースでは、この点でステップ136aへ代わりに進み、先のFFT演算により既に計算された135からのデータ周波数サンプルを再使用する。
##《##0103##》##
以下の説明はここで説明される1方法の動作の1説明である。
##《##0104##》##
最初に、逆FFT演算が行われる方法を考慮する。最初にサンプルされた時間データはx(n):n=0,1,2,…,として表されることができ、これはデータサンプルx(0),x(TS),x(2TS)の簡略表記であり、ここでTSはサンプル時間期間である。このサンプルされたデータのディスクリートなフーリエ変換(“DFT”)はy(0,1,2,…)により示される。このデータのDFTは周波数0,1/(NTS),2/(NTS)…,m/(NTS),…,における周波数サンプルを効率的に示し、ここでmはサンプル数である。DFTy(m)は各mにおいて、次式によって示される。
##《##数1##》##

##《##0105##》##
循環的な対称により、インデックスmに対応する周波数(即ち周波数m/(NTS))はインデックスm-Nに対応する周波数(即ち周波数(m-N)/(NTS))に等しいので、M>N/2に対応するDFTの周波数は、実際には負の周波数である。ここで、この説明目的で、1)GPSフレーム期間がR入力サンプルに対応し、2)先のように、任意の衛星データは除去されており、3)ブロックサイズNはKフレームに対応し、即ちK=KRであり、4)信号変調における任意のドップラ効果は無視できる程度であることを想定する。これらの想定はFFTアルゴリズムが周期的なコンボルーションを行うことを可能にする。
##《##0106##》##
前述したように、整合フィルタ動作は根本的に、信号データと、周期的に反復された基準の循環コンボルーションであるので、Rサンプルを整合フィルタ動作から発見することにのみ関心がもてる。したがって、整合フィルタ結果も周期Rにより周期的である。これらの状態下で、既知の方法により、等式(B1)のy(m)における演算によって整合フィルタ出力を与えることができる。
##《##数2##》##

##《##0107##》##
ここでgは、K回反復された[x(n)と同一のレートでサンプルされた]GPS基準PN波形のFFTであり、*は複素共役を表し、rは出力時間変数であり、これは[0,1,…,R-1]にわたる範囲だけを必要とする。等式(B2)では、信号y(m)の残留搬送周波数はゼロであることを仮説している。前述したように、PNシーケンスはフレーム毎、即ちRサンプル毎に周期的であるので、関数g(m)は(周波数において)N/R=(KR/R)=Kサンプル毎にゼロではない値を有する。例えばNがGPSデータの20フレームに対応するならば、gの(最初から開始する)FFTの20番目毎のサンプルがゼロではない。したがって、等式(B2)の和内の積は20番目のサンプル毎にのみゼロではなく、したがって(B2)を次式のように書くことができる。
##《##数3##》##

##《##0108##》##
最後の和はR点の逆DFTである。したがって、整合フィルタ動作で必要とされる逆DFTがRサンプルFFTアルゴリズムだけを使用して行われてもよいことが示されており、これは処理時間とメモリの要求を減少する。さらに、データKのPNフレームが幾つ処理されても、前述の条件が満たされる限り、R点の逆DFTだけが必要である。等式(B3)は全N点の逆FFTが等式(B2)のように実行される場合に得られる等式と数学的に同一であることに注意する。等式(B3)は逆FFTの実行においてyのFFTからのK番目の点毎の選択を明白に示していることにも注意する。これは“枝刈り”手順、即ち逆FFTを行うための点のサブセットの選択のベースである。等式(B3)は、仮説された残留搬送周波数エラーが正しいか否かを決定する。しかしながら、このプロセスは、残留搬送周波数エラーが1/Tcと比較して、小さいときに強力な検出指示を発生するだけである。
##《##0109##》##
前述の等式(B3)は、残留搬送周波数をゼロと想定して、変換されたデータサンプルの処理に対応する。これは残留周波数がゼロに近いときのみ強力な相関ピークを発生する。この想定を変更するため、ドップラシフトはd/(NTS)であると想定され、ここでdは整数であり、等式(B3)は以下のように変更される。
##《##数4##》##

##《##0110##》##
ここで[]mod Nは、括弧を付けられた量のモジュロMである。本質的に、ドップラ仮説が正しいことを想定して、ゼロではない(即ち1/Tcよりも非常に小さい)残留周波数を有するように、入力信号を周波数シフトしている。等式(B4)はyの循環特性を利用する。この変換は、単にdスペクトルラインによるyの単なる周波数変換であり、yの第1のエレメントに関してd位置で開始する(循環方法による)シーケンスyをインデックスすることにより率直に実行されることに注意する。この方法は、背景部分で説明した従来の制限をなくし、そうでなければ、この従来の制限は約-500乃至500Hzよりも大きい範囲にわたるサーチを効率的に限定する。ドップラ仮説dにおける唯一の制限は、時間ドップラ効果(即ち信号変調におけるドップラ)による、yの拡張に関する盲目的な制限である。この制限は以下説明するようにして除去されることができる。
##《##0111##》##
等式(B4)の1つの便利な面は、異なるGPSコードを処理するために、別の順方向変換を行う必要がないことである。幾つかの状態では、“g”の適切なGPSコード(例えば適切なゴールドコード)は先の式に代入されることができ、従来変換されたデータが使用され続けることができる。これは、2以上の同時に受信されたGPS信号に存在する衛星データ情報(メッセージ)が実質的に同一であるならば、行われることができる。この状態により、同時に受信された信号におけるデータ送信を同時に除去することが可能である。これは2つの条件が満たされた場合に可能であリ、その条件は(A)衛星からの差距離がかなり小さい(例えば300km内)ことと、(B)メッセージデータ情報がSV送信間で類似であることである。項目(B)は例えば衛星の暦が送信されるとき、しばしば生じる。また項目Bはコヒーレントな積分時間が20ミリ秒よりも小さいならば、重要ではない。、将来の構造で提案されているような、データを含まないGPSモードでは、条件(B)は適用せず、この変形はさらに一般的に行われることができる。
##《##0112##》##
先の説明では、(受信機の基準局部発振器が誘発する“ドップラ”を含めた)ドップラシフトの効果は主に搬送周波数に影響することが想定されている。しかしながら、コヒーレントな積分時間NTSが十分に大きくなるならば、信号の変調における(即ちPNシーケンスP(t)における)ドップラの効果を無視することができない可能性がある。本発明の目的では、この変調のドップラ効果、または“時間ドップラ”効果は、主に変調レートを変更し、その結果、GPS受信機で発生された基準に関する信号波形の“拡張”または“圧縮”が生じる。
##《##0113##》##
例えば、GPSの標準的な位置サービス(民間サービス)のためのC/Aコードを処理するため、チップ変調レートに対する搬送周波数の比は約1575.42e6/1.023e6=1540である。したがって搬送波における約500Hzのドップラシフトは変調において約5000/1540=3.25Hzのドップラシフトになる。データの短いブロック(例えば20ミリ秒)をコヒーレントに処理するため、このような時間ドップラは重要ではない可能性がある。しかし、データの長いブロックを処理するとき、その効果は整合フィルタのピーク出力の大きさを減少することによって、システムの感度を劣化する可能性がある。経験則として、(局部発振器効果を含める)変調ドップラがpヘルツであるならば、総ブロックサイズNはTc秒に対応し、付加的な処理なしに、量pTcは有害作用を減少するために約1/2よりも下に維持されるべきである。
##《##0114##》##
搬送波における10,000HzのドップラシフトがPN変調における7.143Hzドップラシフトを生じる前述のケースを考慮する。コヒーレントなブロックサイズが約100ミリ秒であるならば、pTcは=0.7143であり、システム性能における幾らかの劣化が顕著であろう。さらに、整合フィルタからのピーク出力の時間が、ゼロではないドップラのケースに関してpTc/2チップにより変位されるであろう。したがって大きいドップラサーチ範囲と、長いコヒーレントな積分時間は、修正されていない状態であるならば、時間ドップラ効果からの損失になる。この問題は特に以下の2つの重要な状態で増幅される。
(1)GPS受信機により観察されるように、1つのGPS衛星信号から別のGPS衛生信号へのドップラシフト間の大きな差。この項目については既に前述した。
(2)GPS局部発振器周波数のその理想的な周波数に関するエラーによる効率的なドップラシフト。
##《##0115##》##
項目(2)に関して、GPS局部発振器は理想的なGPS周波数から異なる可能性がある。例えば、時折、GPS受信機は、同期されたセル電話の周波数からその局部発振器周波数を得ることができ、したがって低エラーを実現できる。しかしながら、幾つかの状態では、これは可能ではないことがある。良好に温度補償された水晶振動子でさえもGPS周波数(1575.42MHz)で、±3000Hzを超える周波数エラーを有する可能性がある。このような周波数エラーは真のドップラシフトではないが、これらは移動するプラットフォームから観察されるドップラシフトに類似して、GPS受信機で搬送波と変調シフトの両者を発生する。このような周波数エラーは全てのGPS受信機に対して共通であり、それ故、ある程度まで処理された全てのGPS信号に影響する。それにもかかわらず、これらの周波数エラーは特に、長いコヒーレントなブロックサイズでは劣化した性能を生じ得る。
##《##0116##》##
前述の問題に対処する1方法は、GPS SV(衛星ビークル)のドップラ仮説に釣り合うレートで、および/または局部発振器エラーのために、入力データシーケンスを再度サンプルすることである。信号の再サンプリングにより、デジタル信号処理方法を使用して、入力信号は結果として拡張または圧縮されることができ、それによってコヒーレントな処理ブロック内には再度、GPSデータのPNフレームが整数個、存在する。このような再サンプリングなしでは、コヒーレントなブロック中のこのようなフレームの数はもはや整数ではないが、多かれ少なかれ幾つかのサンプル数程度に大きい量であり、これは整合フィルタ動作により発生するピーク信号の深刻な劣化を生じる可能性がある。
##《##0117##》##
しかしながら、時間ドメインにおける再サンプリングは、周波数の範囲及び所定のSVで、再サンプルし、大きい順方向FFTを実行することを必要とする可能性がある。前述したように、その範囲は|pTc|が約1/2よりも小さい。残念ながら、この多数の順方向FFTを実行する要求は、システムメモリ増加の要求と、処理時間の増加との両者を生じる。
##《##0118##》##
しかしながら、周波数ドメインで再サンプリング機能を行うことにより、前述の欠点は削除され、特に付加的な順方向FFTを実行するための要求は削除される。換言すると、再サンプリング機能は時間ドメインではなく、変換された信号yで実行されることができる。この方法は付加的な順方向FFTを実行する要求を回避するが、構成にしたがって、幾つかの付加的な記憶が必要とされる可能性がある。
##《##0119##》##
周波数ドメインの再サンプリングの裏付ける基本的な原理は以下のフーリエ変換関係式から説明されることができる。
##《##数5##》##

##《##0120##》##
ここでxは時間波形であり、yはxのフーリエ変換であり、aはスケールシフトまたは拡張である。このようにして、何れかのドメインの拡張が行われることができる。
##《##0121##》##
拡張または圧縮は周波数サンプルの再サンプリング、即ち部分的再サンプリング方法を含むプロセスを含んでいる。(B5)から、周波数サンプルがy(m)と呼ばれ、したがってこれらのサンプルが最初に周波数m=[0,1,2,…]/(NTS)で与えられるならば、これらのサンプルは周波数m/aで推定されるサンプルによって、即ちmr=[0,1,2,…]/(aNTS)=[0,1/a,2/a,…]の周波数で推定されるサンプルによって置換されることが分かる。
##《##0122##》##
データサンプルが対称的に約0Hz隔てられることを確実にしなければならないので、この最後の結果は正の周波数で補正されるだけである。これを行うため、初期セットを-N/2-1,-N/2,…-1,0,1…,N/2-1,n/2の順序に順序付けし直すならば、再度サンプルされるセットは周波数で再度サンプルされる。
[(-N/2-1)a,(-N/2)/a,…,-2/a,-1/a,0,1/a,2/a,…,(N/2)/a]/(NTS) (B6)
即ち、オリジナルの順序を使用するならば、周波数において再度サンプルされる。
m/a:m=0,1,2,…,N/2の場合 (B7)
N+(m-N)/a:m=N/2+1,N/2+2,…,N-1の場合 (B8)
ここで、周波数インデックスmがm+Nまたはm-Nと同一であるような周波数の循環特性であることに注意する。
##《##0123##》##
等式(B6)または(B7)の再サンプリングは、DFTにより推定される通常のディスクリートな周波数の“間”にある周波数の周波数応答を推定することを含んでいる。これは例えば“sinc”補間回路により行うのが比較的容易である。入力データは時間を限定されているので、コンボルーション手順を通して、スペクトルラインの1セットに関して、周波数□|□|<0.5Hzの(複素数)周波数応答を推定できる。例えば周波数y(m0+□)のスペクトル応答を推定するため、以下の積を形成し、ここでm0は整数である。
##《##数6##》##

##《##0124##》##
ここでmの範囲は全ての可能な値(即ち、m-N/2+1からm+N/2)にわたる。
##《##0125##》##
この計算に対する簡単な概算は2または3値のみのmを必要とする。等式(B9)の2項の推定による損失の推定は、□が-0.5乃至0.5Hzの範囲にわたるならば、このような感度損失が1dBよりも小さいことを示す。問題とするほとんどの変調のドップラシフトでは、等式(B5)による拡張が、比較的多数の連続する周波数サンプルでかなり一定であることが考えられる。したがって、等式(B9)の補間手順は、多数の連続する再サンプルされたスペクトル値を決定するために、sinc重み付け係数で同一値を使用することができる。
##《##0126##》##
前述の再サンプリング方法はしたがって、アルゴリズムの使用を可能にし、周波数データyが一連の小さいブロック、例えばそれぞれ1024のサイズに分解され、各ブロックは固定された係数のセットによる補間手順を使用して再サンプルされる。ブロックを処理する前に、係数が計算されるか、表で参照される。この手順は再サンプリング動作の処理負担を非常に減少できる。例えば、等式(B9)のような2点補間手順が使用されるならば、再サンプリング手順は(前述の表参照を無視して)各補間された値を計算するために4つの実数倍と2つの加算だけを必要とする。この方法は例えば64Kに等しいブロックサイズでFFTを計算するのに必要なデータサンプル当り8つのバタフライと比較されることができる。これらのバタフライは32の実数倍と48の加算を必要とし、周波数ドメインにおける補間に関して約16の係数だけ計算を増加する。したがって、周波数ドメインの再サンプリングは、時間ドメインの再サンプリングよりも、非常に実践的で効率的であると考えられている。
##《##0127##》##
再サンプリングは、大きな範囲のドップラシフトの処理時、および/または異なるSVからの信号の処理時に、変調ドップラを補償するのに有用である。このような場合、同一のフーリエ変換されたデータセットが使用されることができ、それ故、オリジナル時間データの処理は必要ではない。しかしながら前述したように、同一のフーリエ変換されたデータセットを有する異なるSVの処理は、初期のコヒーレントな処理前に除去が可能であるように、衛星メッセージデータが類似する状態に限定される可能性がある。いずれにせよ、再サンプリング動作が実行された後でさえも、第2及び付加的な再サンプリングが必要とされる場合に、オリジナルのフーリエ変換されたデータセットを維持することが有用である。オリジナルのフーリエ変換されたデータセットが利用可能ではないならば、再サンプルされたセットで再サンプリングを行う必要があるが、この方法では、正確な再サンプリングが実行されないと累積エラーを生じかねない。
##《##0128##》##
反復されるPN信号に関連するスペクトルがまだらであること、即ち櫛形ライン型であることにより、枝刈り動作は、順方向FFTからの周波数データのサブセットの選択として規定されている。スペクトルの補間が必要とされるとき、前述したように、サブセットを単に選択するのではなく、周波数サンプル間の補間により構成する。それにもかかわらず、そのように構成されたサブセットのサイズは、簡単な選択が行われるケースに類似している。即ち、これは典型的に1PNフレーム当りの信号サンプル数に等しい。例えば先の例では、これはサンプルレート1.024MHzまたは2.048MHzに対応して、1024または2048サンプルであった。逆FFTサイズはしたがって、同様にこれらのサイズである。結果として、“枝刈り”の定義は、補間手順による周波数サンプルのサブセットの構成と、周波数サンプルのサブセットの直接的な選択に及ぶ。
##《##0129##》##
類似の方法では、補間手順は、FFTのラインスペーシングよりも小さいインクリメントにより連続する周波数仮説を変更したいときに使用されることができ、例えば1/2ラインスペーシングのインクリメントが望ましい。さらに、枝刈りの定義は、周波数仮説がFFTラインスペーシングの数分の1だけ変更される補間手順による周波数サンプルのサブセットの構成に及ぶ。
##《##0130##》##
これらの教示を考慮して、代わりの実施形態が容易に実行されることができることを当業者は認識するであろう。
##《##0131##》##
例えば、先の説明では、図2または図3により例示されているように、信号をゼロに近い周波数へ周波数変換するための初期周波数変換動作が存在する。これは技術でよく知られている方法により、通常の局部発振器及びミキサで行われることができる。また、GPS周波数帯域に近い入来RFエネルギを濾波し、フィルタ帯域幅に釣り合うレートで、この濾波されたエネルギを直接サンプリングすることによっても行われることができる。この方法は効率的な周波数変換を結果とすることができることが良く知られている。したがって、用語“周波数変換”はこれらの直接RFサンプリング方法と、通常の周波数変換方法に適用する。さらに、図3は、搬送周波数がデジタル化の前に除去され、残留周波数feを残すことを示しているが、大抵の場合、搬送周波数の大半が除去されるだけであり、信号はデジタル化の前に低IF周波数、例えばfIF+feに変換された周波数である。デジタル化動作に続いて、IF周波数fIFは典型的に、デジタル信号処理方法により実質的に除去される。処理結果はその後、図3のステップ33で示されているように続く。初期の信号事前処理におけるこのような変形は当業者に明白であろう。
##《##図面の簡単な説明##》##
##《##0132##》##
##《##図1##》##複数の基地局と通信する移動局のGPS受信機により受信されるGPS信号を発射する衛星を含む通信および位置検出システムの斜視図。
##《##図2##》##GPS受信機及びセルラ通信システムを含む移動局の1実施形態のブロック図。
##《##図3##》##ここで説明されているコヒーレントな積分プロセスを示すフローチャート。
##《##図4##》##理論的GPS信号の構造および波形成分を示すブロック図。
##《##図5##》##残留搬送周波数fe=0における、20回反復されたGPS信号(この例ではゴールドコード#1)の周波数の関数として、パワースペクトルを示すグラフ。
##《##図6##》##残留搬送周波数が約4.5kHzにおける、20回反復されたGPS信号(この例ではゴールドコード#1)の周波数の関数として、パワースペクトルを示すグラフ。
##《##図7##》##周波数の関数として振幅を示している、整合フィルタ動作の結果の1例のグラフ。
##《##図8##》##異なるドップラ周波数仮説における整合フィルタ動作の結果を比較しているグラフのセット。
##《##図9##》##実際のデータに典型的な周波数内容を表すデータ周波数セットを示すグラフ。
##《##図10##》##仮説された残留周波数の周波数選択においてサブセットが規定される方法を示している、仮説された周波数オフセットに対応するデータ周波数サンプルのサブセットを示す表。
##《##図11##》##多数のコヒーレントな積分プロセスの結果を組合わせることを含んだプロセスを示すフローチャート。


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##《##特許請求の範囲##》##
##《##請求項1##》##
複数の送信機のうちの1つから予め定められた搬送周波数で送信され、前記1つの送信機を識別する擬似雑音(PN)シーケンスにしたがって変調される波形を含んでいる信号の処理方法において、
前記搬送周波数に近い電磁エネルギを受信し、前記エネルギを前記予め規定された時間期間でデジタル化し、
前記送信機のうちの1つのアイデンティティを仮説し、それに関連する信号を決定し、 前記決定された信号に対応する基準周波数サンプルの1セットを提供し、
前記決定された信号の第1の残留周波数を仮説し、
前記デジタル化されたエネルギから、少なくとも前記反復するPNシーケンスの2反復に等しい長さのデータの第1のサブセットを選択し、
データの前記第1のサブセットを使用して、データ周波数サンプルの第1のセットを計算し、
前記仮説された第1の残留周波数を使用して、データ周波数サンプルの前記第1のセットを枝刈りして、前記データ周波数サンプルの第1のサブセットを発生し、
データ周波数サンプルの前記第1のサブセットと前記基準周波数サンプルから、少なくとも1つの相関シリーズを入力として使用して、最終的な相関シリーズを計算し、前記送信された信号と、前記仮説された信号との間に一致された状態が存在するか否かの指示を発生することを含んでいる方法。
##《##請求項2##》##
前記デジタル化されたエネルギから、少なくとも前記PNシーケンスの2反復に等しい長さのデータの第2のサブセットを選択し、
データの前記第2のサブセットを使用してデータ周波数サンプルの第2のセットを計算し、
データ周波数サンプルの前記第2のセットのサブセットを提供するため、前記仮説された第1の残留周波数に応答して、データ周波数サンプルの前記第2のセットを枝刈りすることををさらに含み、
前記計算は、データ周波数サンプルの前記第1のサブセットと前記基準周波数サンプルから計算される少なくとも前記相関シリーズと、データ周波数サンプルの前記第2のサブセットと前記基準周波数サンプルから計算された相関シリーズとを、入力として使用して、最終的な相関シリーズを計算し、前記送信された信号と、前記仮説された信号との間に一致された状態が存在するか否かの前記指示を発生する請求項1記載の方法。
##《##請求項3##》##
前記計算は、前記第1の相関シリーズと、前記第2の相関シリーズを少なくとも検出し、組合わせることを含んでいる請求項2記載の方法。
##《##請求項4##》##
前記枝刈りはさらに、データ周波数サンプルの前記第1のサブセットから、整数Kによって相互に関して隔てられているインデックスを有する複数のサンプルを選択することを含み、ここでKは前記データブロック中のPNシーケンスの数である請求項1記載の方法。
##《##請求項5##》##
前記第1のサブセットは、前記PNシーケンスの反復率により相互に関して隔てられている複数のデータ周波数サンプルを具備している請求項1記載の方法。
##《##請求項6##》##
前記枝刈りは、データ周波数サンプルの前記第1のセットの間で補間することを含んでいる請求項1記載の方法。
##《##請求項7##》##
基準周波数サンプルの前記提供は、前記PNシーケンスでDFT動作を行うことを含んでいる請求項1記載の方法。
##《##請求項8##》##
前記計算は、重み付けされた周波数サンプルの1セットを形成するために、前記データ周波数サンプルの前記第1のサブセットを、基準周波数サンプルの前記セットで乗算することを含んでいる請求項1記載の方法。
##《##請求項9##》##
前記計算は、前記第1の相関データシリーズを発生するために、重み付けされた周波数サンプルの前記セットで逆DFTを行うことを含んでいる請求項8記載の方法。
##《##請求項10##》##
前記送信機は、GSP周波数でGPS信号を送信する複数のGPS衛星を具備し、各GPS衛星は特有のPNシーケンスを送信する請求項1記載の方法。
##《##請求項11##》##
前記最終的な相関シリーズは、GPS信号の存在を識別するためにサーチされ、GPS信号の存在が識別されたならば、PNコードの位相オフセットを決定し、前記受信機におけるGPS信号の到着時間を決定する請求項1記載の方法。
##《##請求項12##》##
第2の残留周波数を仮説し、
データ周波数サンプルの第3のサブセットを提供するため、前記仮説された第2の残留周波数に応答して、データ周波数サンプルの前記第1のセットを枝刈りし、
データ周波数サンプルの前記第3のサブセットと前記基準周波数サンプルから、第3の相関シリーズを計算し、
少なくとも前記第3の相関シリーズを具備する第2の最終的な相関シリーズを計算し、 前記送信された信号と前記仮説された信号との間に一致された状態が生じるか否かを決定するため、前記第2の最終的な相関シリーズを検査することをさらに含んでいる請求項1記載の方法。
##《##請求項13##》##
前記データブロックは、前記PNシーケンスの約5乃至20の反復範囲内のサイズを有する請求項12記載の方法。
##《##請求項14##》##
さらに、前記受信機の位置を決定するため、到着時間情報を使用することを含んでいる請求項1記載の方法。
##《##請求項15##》##
複数の送信機のうちの1つから送信され、反復するPNシーケンスにより変調される波形を含んだ信号の処理方法において、
前記送信機のうちの1つおよびその搬送周波数に関連する信号を仮説し、
処理される前記信号の搬送周波数に近い周波数で受信される電磁エネルギから、前記反復するPNシーケンスの少なくとも2反復に等しい長さのデータのサブセットを抽出し、 前記データ周波数サンプルのサブセットを発生するため、前記仮説された搬送周波数に応答して、データの前記サブセットから計算される1セットのデータ周波数サンプルを枝刈りし、
前記仮説された信号に対応するデータ周波数サンプルの前記サブセットと基準周波数サンプルから決定される少なくとも1つの相関シリーズを入力として使用して、最終的な相関シリーズを計算し、
前記送信された信号と前記仮説された信号との間に一致された状態が生じるか否かを決定するため、前記最終的な相関シリーズを検査することを含んでいる方法。
##《##請求項16##》##
複数の送信機のうちの1つから予め定められた周波数で送信される信号を受信する位置検出システムを含んでいる移動局であって、前記送信される信号は、信号を送信する送信機を特有に識別する周期的に反復するシーケンスを含んでいる移動局において、
予め定められた周波数の電磁エネルギを予め規定された時間期間だけ観察し、デジタル化する手段と、
前記複数の送信機のうちの1つを仮説し、前記仮説された送信機から送信される仮説された信号に対応する基準周波数サンプルの1セットを提供する手段と、
残留周波数を仮説する手段と、
前記周期的に反復するシーケンスの少なくとも2反復に等しい長さの前記デジタル化された電磁エネルギの第1の部分を選択し、それによってデータブロックを規定する手段と、
前記データブロックに応答して、データ周波数サンプルの1セットを計算する手段と、 前記データ周波数サンプルの周期的に隔てられたサブセットを提供するため、前記仮説された残留周波数に応答して、前記データ周波数サンプルを枝刈りする手段と、
前記データ周波数サンプルの前記サブセットと、前記基準周波数サンプルとから、第1の相関シリーズを計算する手段と、
少なくとも前記第1の相関シリーズを具備する最終的な相関シリーズを計算する手段と、
前記仮説された信号と、前記受信された信号との間に信号の一致状態が生じるか否かを識別するため、前記最終的な相関シリーズをサーチし、一致された状態が前記仮説された信号と、前記受信された信号との間で発見されたならば、タイミング情報を決定する手段とを具備している移動局。
##《##請求項17##》##
前記周期的に隔てられたサブセットは、整数Kによって相互に関して隔てられているインデックスを有する複数のサンプルを具備し、ここでKは前記データブロック中の前記周期的に反復するシーケンスの反復数である請求項16記載の方法。
##《##請求項18##》##
前記周期的に隔てられたサブセットは、前記周期的に反復するシーケンスの反復率により相互に関して隔てられている隣接するサンプルを有する複数のサンプルを具備している請求項16記載の移動局。
##《##請求項19##》##
前記枝刈り手段は、前記データ周波数サンプル間で補間する手段を含んでいる請求項16記載の移動局。
##《##請求項20##》##
前記移動局は前記基準周波数サンプルを記憶するためのメモリを具備している請求項16記載の移動局。
##《##請求項21##》##
最終的な相関シリーズを計算するための前記手段は、前記第1の部分とは異なる、前記デジタル化された電磁エネルギの第2の部分から計算された第2の相関シリーズに前記第1の相関シリーズを非コヒーレントで結合するための手段を含んでいる請求項16記載の移動局。
##《##請求項22##》##
前記第1の相関シリーズを計算するための前記手段は、重み付けされた周波数サンプルのセットを形成するため、前記データ周波数サンプルの前記第1のサブセットを基準周波数のサンプルの前記セットで乗算するための手段と、前記第1の相関シリーズを発生するため、重み付けされた周波数サンプルの前記セットで逆DFTを行う手段とを含んでいる請求項16記載の移動局。
##《##請求項23##》##
前記送信機はGPS周波数でGPS信号を送信する複数のGPS衛星を具備し、各GPS衛星は特有の周期的に反復するシーケンスを送信する請求項16記載の移動局。
##《##請求項24##》##
前記データブロックは前記周期的に反復するシーケンスの整数回の反復に対応するサイズを有する請求項16記載の移動局。
##《##請求項25##》##
さらに、前記移動局の位置を決定するために前記タイミング情報を利用するGPS検出システムを具備している請求項16記載の移動局。


--------------------------------------------------------------------------------
##《##図1##》##




##《##図2##》##




##《##図3##》##




##《##図4##》##




##《##図5##》##




##《##図6##》##




##《##図7##》##




##《##図8##》##




##《##図9##》##




##《##図10##》##




##《##図11##》##





--------------------------------------------------------------------------------
##《##公表番号##》##特表2007-519936(P2007-519936A)
##《##公表日##》##平成19年7月19日(2007.7.19)
##《##国際特許分類##》##

物理学 (1,517,821)測定;試験 (289,551)無線による方位測定;無線による航行;電波の使用による距離または... (17,291)2またはそれ以上の方向線,位置線測定を座標づけすることによる位... (2,972)電波を使用するもの[1,2010.01] (2,612)互いに離れた複数個の既知位置の点からの絶対距離の測定によるもの (1,798)





##《##出願番号##》##特願2006-551634(P2006-551634)
##《##出願日##》##平成17年1月27日(2005.1.27)
##《##国際出願番号##》##PCT/US2005/003540
##《##国際公開番号##》##WO2005/074153
##《##国際公開日##》##平成17年8月11日(2005.8.11)
##《##出願人##》##(595020643)クゥアルコム・インコーポレイテッド (6,941)
##《##氏名又は名称原語表記##》##QUALCOMM INCORPORATED
##《##Fターム(参考)##》##

無線による位置決定 (18,150)目的 (3,428)通信 (1,163)

位置決定方式 (4,065)既存系 (2,485)GPS (2,471)


GPS受信機 (3,071)構成 (695)復調器 (360)


補正 (1,577)

移動無線通信システム (431,744)伝送方式 (19,922)多重方式 (15,289)スペクトル拡散 (2,910)


システム構成 (112,673)局の構成 (101,448)移動局 (41,202)
中継局 (2,948)衛星局 (299)



接続に関する補助機能 (44,267)データの制御、処理 (39,429)データの照合、検索、比較 (16,662)
メモリに記憶、読出、消去 (14,058)


マルチチャネル、ゾーン制御 (23,837)移動局の位置決定 (7,701)移動局が決定 (3,206)航法情報によるもの (2,439)






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2005-2013 ekouhou.net




本発明は、GPSシステムのような、無線信号の使用により移動体装置の位置を計算する装置及び方法に関する。
##《##背景技術##》##
##《##0002##》##
位置検出装置は、ますます人気が高まっている。これによって、位置の決定に使用される信号を捕捉するための迅速で高感度な方法の開発が奨励されている。
##《##0003##》##
位置検出技術は、典型的に、位置を決定するため、既知の位置から同時に送信された無線信号を使用する。GPSシステムでは、これらの信号は既知の時間において、予め限定された周波数で、多数の衛星から同時に送信される。地上では、GPS受信機は、空の視界範囲内にある各衛星から信号を捕捉する。視界内の衛星の正確な位置を伴った信号の到着時間と、信号が各衛星から送信される正確な時間は、三辺測量計算によりGPS受信機の位置を決定するために使用される。


##《##0004##》##
GPS衛星からの信号の捕捉は、複数の要因のために困難である。例えば、GPS信号は比較的低電力で、長距離から送信される。GPS信号が地球軌道から受信機へ伝播するまでの時間に、それらの最初の低い電力は非常に減少され、信号は受信機に至って、極めて弱くなる。受信された信号レベルはさらに、室内での受信、または都市の峡谷環境での受信中に生じるような、ビルの障害効果により弱められうる。

##《##0005##》##
GPS受信機には2つの主要な機能が存在し、即ち(1)種々のGPS衛星までの擬距離の計算と、(2)これらの擬距離と、衛星のタイミングと、暦表(位置)データとを使用するGPS受信機の位置の計算である。擬距離は、ローカルクロックによるバイアスを有する、衛星とGPS受信機との間の時間遅延(または距離に等しい)を測定する。通常の自律GPS受信機では、衛星の暦表と送信データの時間は、それが捕捉及び追跡されると、GPS信号から抽出される。この情報の補正は通常、比較的長時間(30秒から数分間)かかり、低い誤り率を実現するために良好な受信信号レベルで実現されなければならない。

##《##0006##》##
事実上、全ての既知のGPS受信機は擬距離を計算するために相関方法、またはそれらの数学的に等価する方法を使用する。これらの相関方法は実時間で、しばしば■ハードウェア相関器で行われる。GPS信号は、■擬似ランダム(PN)シーケンスと呼ばれる特別なシーケンスまたは“コード”にしたがって変調される高率の反復信号を含んでいる。民間の応用に利用可能なコードはC/Aコードと呼ばれ、■1.023MHz■であり、■1msecの1コード期間に1023チップ■の反復期間である2進位相反転レート、または■“チッピング”レートを与えるために使用されている。GPSシステムの擬似ランダムシーケンスは“ゴールドコード”として知られている系統に属している。各GPS衛星は特有のゴールドコードを有する信号を放送する。


##《##0007##》##
簡略する目的で、以下の説明には、信号が“擬似ランダムシーケンス(またはコード)を含んでいる”という用語を使用するが、このことは信号が、擬似ランダムシーケンスまたはコードにしたがって変調された波形を含んでいることを意味する。擬似ランダムシーケンスの1フレームの長さはそれが反復する前のシーケンスのシンボル数である。擬似ランダムシーケンスの継続期間(時間)により、擬似ランダムシーケンスにしたがって変調される波形の継続期間を意味している。同様に、擬似ランダムシーケンスのフレーム率を言う場合、擬似ランダムシーケンスにしたがって変調された波形の反復率を意味する。用語「擬似ランダムシーケンス」が、数のシーケンスまたは、このような数のシーケンスにしたがって変調される波形を指すかは、文脈から明白であろう。


##《##0008##》##
信号が所定のGPS衛星から受信された後、ベースバンドへの下方変換プロセスに続いて、信号は基準信号と相関される。例えば、簡単な相関受信機は、受信された信号を、そのローカルメモリ内に含まれる適切なゴールドコードの記憶されたレプリカを含んでいる局部的に発生された基準信号によって乗算し、その後、信号が存在するという指示を得るために、その積を積分(例えばローパスフィルタ処理)する。



##《##0009##》##
簡単な個々の相関プロセスは、単一数(おそらく複素数)を生じる可能性がある。しかしながら、問題となる多くの場合、このような数の乗算は異なる基準シーケンス(例えば遅延されたバージョン)に対応して、直列または並列して、類似の演算を行うことにより計算される。このような数のセットを“相関シリーズ”と呼ぶ。1以上の連続する相関シリーズを結合する最終結果は“最終的な相関シリーズ”と呼ばれる。

##《##0010##》##
受信された信号に関して、この記憶されたレプリカの相対的なタイミングを逐次的に調節し、高いエネルギが結果的な最終的な相関シリーズで生じるときを観察することにより、簡単な受信機で、受信された信号とローカルクロックとの間の時間遅延を決定できる。この時間遅延、モジュロ1ミリ秒コード期間は、“コード位相”と名づけられている。残念ながら、相関捕捉プロセスは、特に受信された信号が弱いならば、時間を要する。捕捉時間を改良するため、最も一般的なGPS受信機は、相関ピークの平行サーチを可能にする(典型的には12個までの)多数の相関器を使用する。


##《##0011##》##
幾つかのGPSは、受信されたGPS信号のドップラ周波数を決定するためにFFT技術を使用する。これらの受信機はGPS信号を逆拡散し、典型的に10kHzから30kHzの範囲の帯域幅を有する狭帯域幅信号を提供するために通常の相関動作を使用する。結果的な狭帯域幅信号はその後、搬送周波数を決定するためにFFTアルゴリズムを使用してフーリエ解析される。このような搬送波の決定は同時に、ローカルPN基準が受信された信号の正確なコード位相に調節されたという指示を与え、搬送周波数の正確な測定を行う。この周波数はその後の受信機の追跡動作に利用される。



##《##0012##》##
1つの位置決定方法は例えば、移動体装置ではなく中央処理位置の擬距離を計算するためにFFTアルゴリズムを使用する。その方法にしたがって、データのスナップショットはGPS受信機により集められ、その後、データリンクにわたって遠隔受信機へ送信され、ここで最終的な相関シリーズを計算するためにFFT処理を受ける。しかしながら、典型的に、(4つのPN期間に対応する)単一の順方向および逆方向の高速フーリエ変換のみが相関のセットを実行するために計算される。

##《##0013##》##
別の方法は、GPS信号を捕捉するための高速フーリエ変換方法を使用し、生のデータの長いブロックをデジタル化し、記憶し、処理することを含んでいる。例えば1秒間隔に対応するデータはデジタル化され、その後FFTベースの信号処理方法を使用して局部的に処理されて、この捕捉されたデータブロック内に存在するGPS信号を捕捉することができる。この方法では、多数のFFT演算が行われ、それぞれ相関シリーズを発生し、その結果は最終的な相関シリーズを発生するためにコヒーレントと、非コヒーレントの処理演算の両者を受ける。
##《##0014##》##
残念ながら、このようなシステムのGPS信号の捕捉方法は、1データビットの1期間(例えば20ミリ秒の時間に等しい20GPSフレーム)を超えるような、長いコヒーレントな積分を行うときには効率が劣る。特にGPS搬送周波数の不確定さが大きいとき、効率の損失も大きい。さらに、現在のGPS受信システムでは、1データビットを超える期間にわたるコヒーレントな積分は、GPS受信機がビットシーケンスの演繹的な知識をもつことを必要とする。それ故、1データビットを超える期間にわたるコヒーレントな積分は通常、サーバから移動局へこのような情報を送信することにより行われる。この一般的な方法は、IS-95、CDMA2000、GSM、UMTS標準規格を含む幾つかのセルラ通信標準規格で標準化されている。
##《##0015##》##
コヒーレントな処理に対する他の従来の方法は、(1)長いコヒーレントな積分が必要なとき、(2)広いドップラ距離にわたるサーチが必要とされるとき、(3)コード位相サーチが処理される各GPS信号の全1023チップにわたって行われなければならないときに有効であろう。しかしながら、このような従来の方法には複数の限定と制限がある。例えばこれらのアルゴリズムは2次元アレイとして処理データを必要とし、またドップラサーチが効率的に実行されることのできる程度を限定し得る。
##《##概要##》##
##《##0016##》##
予め定められた周波数で、複数の送信機から送信される1以上の信号を受信し処理するための方法及び装置を説明する。各送信される信号は、各それぞれの信号を送信する送信機を特有に識別する周期的に反復するシーケンスにしたがってコード化された波形を含んでいる。受信された信号は受信機の位置決定に使用される。送信機はGPS周波数でGPS信号を送信する複数のGPS衛星を含むことができ、それぞれのGPS衛星は、特有の周期的に反復するシーケンスにしたがってコード化された波形を送信する。受信機における信号のコード位相オフセットが発見され、複数の送信機からのこの情報を使用して、受信機の位置はGPSアルゴリズムを用いて確定されることができる。
##《##0017##》##
さらに高い感度と高い処理速度が、観察されるデータにおいてFFT演算を行うことにより実現されることができ、FFTと共に、特別な枝刈り動作が、仮説された残留(見逃し)周波数エラーに基づいて使用され、計算の総数を減少し、それ故、処理時間を減少する。
##《##0018##》##



請求項1
あるGNSS衛星とあるGNSSアンテの間に体躯を配置した受信状態と
当該GNSS衛星と当該GNSSアンテの間に体躯を配置しなかった受信状態と
を識別することで
上空半天球における当該GNSS衛星の存在領域を推定する。
ことを特徴とする方位情報取得方法。


請求項2
体躯に受信機を張り付けたまま反転することで、
or
体躯を反転させず、受信機のみ体躯正面から体躯背面に、又は、その逆に、移動させかつ反転させることで

衛星と受信機の間に、身体が、挟み込まれていない状態(A)
衛星と受信機の間に、身体が、挟み込まれている状態(B)、

の両者を実現することが出来る。

同じ衛星については、

(A)の受信強度の代表値は
(B)の受信強度の代表値より
1dBから数dBの大きいと、期待される。

その際の理由は別に述べている。簡潔に再録すれば、「体躯端点諸回折波自体の回折減衰の効果がまずある上、光学的行路差があるめ位相差を伴う各回折波がアンテナに到達して加算される為、チップレベル信号の波形が歪み、生成信号との相関が下がることでさらに信号強度が低下する。同期獲得機構におけるも同期獲得も困難となる。同期保持機構における同期保持の困難化は一層顕著である。理由は、Sカーブが歪むこと、Sカーブの傾斜が緩くなること、の両者により、同期保持が困難になり、同期の真の中心から外れたり・ふらついたり(dithering)することによる相関の低下に由来する信号強度の低下や、同期が外れて同期獲得からやり直したりすることによる相関の急減による信号強度の急減等が原因である。」



言い換えれば
(B)の受信強度の代表値は
(A)の受信強度代表値より
1dBから数dBの、小さく、回折損(回折減衰)の影響と期待される。

言い換えれば
(A)の受信は、直接波であり、
(B)の受信は、回折波である


言い換えれば
(A)の受信強度の代表値は、直接波のそれであり、
(B)の受信強度の代表値は、回折波のそれである


言い換えれば
(A)の受信の時間的安定度は、高く、
(B)の受信の時間的安定度は、低い、
ことが期待される。


言い換えれば
(A)の受信状態について、「「連続する5秒間の最小値」の集合を考えて、その最大値」を、A'、
(B)の受信状態について、、「「連続する5秒間の最小値」の集合を考えて、その最大値」を、B'、
とすれば、 A' > B' + (1dBから数dB)
であることが期待される。・・・・(*)

言い換えれば、
(*)を満たす、A', B'という相補的な対が必ずえられる、と期待される。
その相補的な対の概念に基づいて、領域判定を行うことが出来る。

万一(*)を満たさない A' B'が得られたばあいは、その衛星についての領域は次のように推定され得る。
すなわち、反転した体躯の平面の延長が天空と交わる、天頂通過大円を考え、
その両側に、片側にして数度幅(片側5度から7.5度程度)、の幅を持った領域に衛星が存在していた結果と考えるのである。
そのデータを無理に、領域判定に用いることは無い。結果が汚染されるからである。
それよりは、まず一義的には、これを、棄却することが妥当であろう。

そして、もし、余裕があれば、その帯状境界にあると推定して矛盾が生じないかを判断し、その結果を生かすことを考えればよい。

さらに余裕があれば、そのような帯状境界を拡大して層構造を考え
A' > B' + (1dBから数dB)
の(1dBから数dB)の、大きさによって、、
どの層構造に衛星がいたのかを推定しても面白いし、役立たせることができる。

または、地物遮蔽と考えるのである。

その識別は、受信強度のICD最低保障値を上回っているかどうかを判断基準とすればよい、と考えられる。



呼称は以下とすると解り易い。

大小 直接波・回折波関係すなわち、相補的関係にある衛星信号で、
両者の大小関係が受信機で正当に識別されたもの、かつ、
受信強度のICD最低保障値をどちらかの代表値は上回っているもの

混混 境界帯にある衛星信号で、姿勢反転しても両者の大小関係が
(受信機の解像度を下回った等の理由で)識別されなかったもので、かつ、
受信強度のICD最低保障値をどちらかの代表値は上回っているもの

微微 地物遮蔽されている衛星信号で、姿勢反転しても受信強度変化が認めらず、かつ、
ICD最低保障値をどちらの受信強度も下回っているもの



しかし、上記提案の方位情報取得方法は、

厳し目の(高い)閾値を設定すると、

使用可能な衛星数が減少し、方位限定幅が広くなるという好まくない傾向が生じると共に、

その反面、

無答率は低下し、有答時正答率は上昇するという、望ましい性質も生じる

とのトレードオフが有った。

(なお、これは複数回の体躯方向の転換後の方位情報取得を行って、その結果を重ね合わせることで、方位限定幅を狭くできる、すぐれた特徴をもつこと

を再確認しておくことは重要である)

逆に、甘目の(低い)閾値を設定すると、使用可能な衛星数が増大し、

方位限定幅が狭くなるという望ましい傾向が生じると共に、

その反面、無答率が上昇したり、有答時正答率が低下する、好ましくない性質が生じる

とのトレードオフが有った。

受信機の個体差、及び、衛星の個体差を反映した、

受信側信号強度のばらつきを斟酌して、

適切に閾値を設定する必要があった。




1台の測位衛星システム用アンテナ・受信機一体型ユニットを用いることで、

受信機側の個体差の問題を解消でき、

同時に、2台(以上)の受信機を用いる場合に固有に随伴する較正の要を無くす、メリットを享受するとともに、

登山等の際に望まれる装置の軽量化をを図り、かつ、従来より便利と目されている測位機能も併用でき温存したまま、で、なおかつ、

それぞれの測位衛星システムのそれぞれの衛星について、

それぞれの上空四分の一天球を覆域とするそれぞれのアンテナビーム方向をとる両姿勢において受信された、

一定時間の受信状態を、比較することで、

衛星の個体差に依拠した衛星信号強度の衛星個体差の問題を使用者側で解消出来るよう、
それぞれの上空四分の一天球を覆域とするそれぞれの姿勢で、
直接波を受信していた受信状況であったか、
回折波を受信していた受信状況であったか、
あるいは、どちらがどちらとは見做せない受信状況であったかを、
まず最初に弁別することで、




A。その回折損失にもかかわらずいかにすれば通信が確保できるか、を考察し、
将来の新たな周波数利用のためのより良好な通信回線設計に資する、との立場でもない。
1. [PDF]
遮蔽物による回折波を用いたUWB無線伝送に関する考察
www.ap.ide.titech.ac.jp/publications/.../IEICE_TRWBS(0305Takada).pdf
ると予想される、 屋内環境においては, 人体等による伝搬路遮. 蔽のノが大きいと考え
られ, 遮蔽物端部における回折波が主. 要な伝搬メカニズムとなる) この場合の回折波
の強度はフレネ. ルゾーンの遮蔽の度合いに支配され) 周波数特性を有している. こ と
から ...
2. [PDF]
研究速報
search.ieice.org/bin/pdf_link.php?category=B&fname=j83-b...
ルの確立に向けて有益な資料を提供しようとするもの. である.ただし,より一般的な
モデルを確立するため. には,頭部を含めた人体に斜入射した場合の回折特性. を 求める必要があり,これは今後の課題である. 2. 60 GHz 波の回折伝搬実験. 実験の
配置図を ...

B.人体への(悪)影響を論じる立場でもない。
電磁波に関する質問と回答(1)(JOMON)
www.jomon.ne.jp/~ja7bal/keijians.htm - Cached - Similar
使用条件によっては人体に影響があるとの立場を取っておりますが、900MHzで100W
の出力の「スペシャル機」については人体に影響が .... 電子レンジはマイクロ波帯(昔は
800MHz帯、今は2.4GHz帯)を使用して500W以上の出力電力で動作しております。
人体


C。そうではなく、




一般に回折波の強度はフレネルゾーンの」しゃへいの度合に支配されることから、周波数特性を有す。
遮へい物による回折波が主要な伝搬メカニズムとなる場合の、影響について議論した。

中心周波数における損失を考慮すれば十分である。
人体遮へい実験。

遮蔽物による回折波を用いたUWB無線伝送に関する考察
Ultra WIdeband Radio Transmission with Dffraction at a Shadowing Object
進学技法、WBS2003-2, MW2003-14(2003-05)
高田潤一、荒木純道、ほか、P7-P11




室内UWB伝搬における人体遮蔽の影響とそのモデル化(UWBシステム/一般) [in Japanese] Human occultation in indoor ultra wideband propagation and modeling [in Japanese]
o 吉川 誠 YOSHIKAWA Makoto
o NTTアドバンステクノロジ(株) NTT Advanced Technology Corp.
o 大久保 文男 OHKUBO Fumio
o NTTアドバンステクノロジ(株) NTT Advanced Technology Corp.
o 高橋 直人 [他] TAKAHASHI Naoto
o NTTアドバンステクノロジ(株) NTT Advanced Technology Corp.
o 宮本 貴裕 MIYAMOTO Takahiro
o NECエンジニアリング(株) NEC Engineering Corp.
o 張 宏綱 ZHANG Honggang
o 独立行政法人通信総合研究所横須賀無線通信研究センター Communications Research Laboratory, Independent Administrative Institution
o 高田 潤一 TAKADA Jun-ichi
o 独立行政法人通信総合研究所横須賀無線通信研究センター:東京工業大学大学院理工学研究科 Communications Research Laboratory, Independent Administrative Institution:Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology
o 荒木 純道 ARAKI Kiyomichi
o 独立行政法人通信総合研究所横須賀無線通信研究センター:東京工業大学大学院理工学研究科 Communications Research Laboratory, Independent Administrative Institution:Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology
o 小林 岳彦 KOBAYAHI Takehiko
o 独立行政法人通信総合研究所横須賀無線通信研究センター Communications Research Laboratory, Independent Administrative Institution
Abstract
最近Ultra wideband (UWB)技術を用いた通信について検討が進められている。UWB技術がWPANや測位に用いられるオフィスや住宅等の屋内環境においては,人間が動くことによる伝搬路の遮蔽の影響が大きい。本報告では人間の遮蔽損失の実測値と金属板を用いた場合の実測値とを比較し,人体遮蔽のモデル化について報告する。
-----------


「GPS信号同期外れ」

複数 GPS 端末の誤差特性とその評価
repository.seikei.ac.jp/dspace/bitstream/10928/.../rikougaku-48-1_51-61.pdf
GPS の有用性を著しく低下させる(距離誤差の分散を大. きくさせる)大きな誤差が検出
された。我々はその誤差を. “同期外れによる誤差”と称し,ここでは平均誤差の約 10. 倍
以上の誤差と定義した。表 5 での“同期外れによる誤. 差”はその検出された回数を表し
...

----------------------------------以下なくても良いか--------------------

##《##0057##》##

データ処理部3は、この結果を結果出力部4に通知するのである。(■要修正(削除?)■)

##《##0058##》##

■要修正(削除?)■結果出力部4では、方位角(262度)を開始方位角として、方位角(290度)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲であることを観察者に伝える。

##《##0059##》##

■要修正(削除?)■この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の該方位限定の結果はもちろんのこと、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻である。

##《##0060##》##

■要修正(削除?)■方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、次のように概略方位角(θ)と、片側誤差(δ)として(θ、δ)の形式で示すこともできる。

■要修正(削除?)■この時、θ、δは次のように与えられる。

■要修正(削除?)■##《##数2##》##



##《##0061##》##

即ち、276度の概略方位角、14度の片側誤差である。
----------------------------------以上なくても良いか--------------------





(0から180度としての表現2)(必要度10)
##《##請求項3##》##
1つあるいは複数の衛星測位システム衛星の存在領域を割り出し、
測位計算の過程で得られる各衛星測位システム衛星の方位角を利用して、
方位を限定する、際には、

該それぞれの四分の一天球に存在する衛星測位システム衛星の一部又は全ての方位角と、該それぞれの四分の一天球の開始方位の方位角とは、
■0度以上180度以下■であることに基づいて

前記衛星測位システム用アンテナの第1の姿勢における主ビームの方向の
方位を限定する、

ことを特徴とする請求項1の方位情報取得方法。


(領域判定フローチャートの文章化)(必要度5)
##《##請求項4##》##
該「それぞれの姿勢において」獲得された衛星測位システム衛星信号のある瞬間又は複数の瞬間の「受信状態の比較」から
該それぞれの姿勢において獲得された衛星測位システム衛星信号は、
■地物遮蔽■されているものか、
■直接波■を受信したものか、■回折波■を受信したものか、どちらともみなせない(■境界領域(帯)■にある)ものかを弁別し、
その結果に基づいて、
それぞれの衛星測位システム衛星の存在領域の割り出しを行う
ことを特徴とする請求項1の方位情報取得方法。


##《##請求項6##》##(必要度10)
該1つの衛星測位システム用アンテナを、
更に180度反転させて配置させる際には、
該衛星測位システム用アンテナを装着した
■身体ごと■ (体躯+GPS共に反転、のみでなく、体躯静止でGPSのみ反転、も請求項とする。)
180度反転させて配置させる、
ことを特徴とする請求項1の方位情報取得方法。




##《##請求項8##》##(必要度10)

該1つの衛星測位システム用アンテナを、
更に180度反転させて配置させる際には、
該1つの衛星測位システム用アンテナは、
該衛星測位システム用アンテナを装着した
電磁波吸収体又は■電磁波遮蔽体ごと、■ (物体+GPS共に反転、のみでなく、物体静止でGPSのみ反転、も請求項とする。)
180度反転させて配置させる、
ことを特徴とする請求項1の方位情報取得方法。



(反転と体躯or遮蔽物の枠組み:姿勢1と姿勢2でデータ採取して1セットとする)
請求項1
あるGNSS衛星とあるGNSSアンテナの間に体躯を配置した受信状態と
当該GNSSアンテナを反転させた位置でかつ、
当該GNSS衛星と当該GNSSアンテナの間に体躯を配置しなかった受信状態と
の比較に基づき
上空半天球における当該GNSS衛星の存在領域を割り出す
ことを特徴とする方位情報取得方法。


(同期ずれ、同期外れによる、相関値急減、受信電力急減を、反映する代表値)
請求項2
体躯に受信機を張り付けたまま反転することで、
or
体躯を反転させず、受信機のみ体躯正面から体躯背面に、又は、その逆に、移動させかつ反転させることで

衛星と受信機の間に、身体が、挟み込まれていない状態(A)
衛星と受信機の間に、身体が、挟み込まれている状態(B)、

の両者を実現することが出来る。

「「連続する5秒間の最小値」の集合を考えて、その最大値」を、(A)(B)各状態の代表値A Bとする

同じ衛星については、

(A)の受信強度の代表値は
(B)の受信強度の代表値より
6.9dB程度大きいと、期待される。

その際の理由は別に述べている。簡潔に再録すれば、「体躯端点諸回折波自体の回折減衰の効果がまずある上、光学的行路差があるめ位相差を伴う各回折波がアンテナに到達して加算される為、チップレベル信号の波形が歪み、生成信号との相関が下がることでさらに信号強度が低下する。同期獲得機構におけるも同期獲得も困難となる。同期保持機構における同期保持の困難化は一層顕著である。理由は、Sカーブが歪むこと、Sカーブの傾斜が緩くなること、の両者により、同期保持が困難になり、同期の真の中心から外れたり・ふらついたり(dithering)することによる相関の低下に由来する信号強度の低下や、同期が外れて同期獲得からやり直したりすることによる相関の急減による信号強度の急減等が原因である。」


(A)の受信は、直接波であり、
(B)の受信は、回折波である




(姿勢1代表値、姿勢2代表値の差に基づいて、衛星存在領域判定を行うこと)
請求項3
A' > B' + 閾値2・・・(*)

(*)を満たす、A', B'という相補的な対が必ずえられる、と期待される。
その相補的な対の概念に基づいて、領域判定を行うことが出来る。

万一(*)を満たさない A' B'が得られたばあいは、
その衛星についての領域は次のように推定され得る。
すなわち、反転した体躯の平面の延長が天空と交わる、天頂通過大円を考え、
その両側に、片側にして数度幅(片側5度から7.5度程度)、の幅を持った領域に衛星が存在していた結果と考えるのである。


そのような帯状境界を拡大して層構造を考え
A' > B' + 閾値2
の閾値2の、大きさによって、どの層構造に衛星が存在したかを推定しても良い。


A',B'とも、受信強度のICD最低保障値を上回らない場合、地物遮蔽と考える。











GNSSの衛星信号の受信機に用いられる、典型的な(例えば平面パッチ)アンテナの
L1周波数帯における、典型的なアンテナパターンの一例が下記の書籍の該当頁に示されている。その図において、同心円の最外周は、0dBを示しす。その内側には、-5dB毎に、同心円が描かれている。ここで示されるいるのscaleすなわち目盛あるいは尺度上での-8.7dBにおいて、gainすなわち利得は0 dBICとなっている。
この典型的なアンテナパターンの図は例えば、以下の成書で見ることが出来る。
(以下では、これをアンテナパターン図、と呼ぶ)
J. J.Spilker Jr. and F. D. Natali, "INterference Effects and Migigation Techniques " in "Global Positioning System: Theory and Applications Volume I", pp.717-772 (especially pp.722) , in Progress in Astronautics and Aeronautics Volume 163, AIAA(American Institute of Aeronautics and Astronaucics) Inc.
これはGlobal Positioning Systemの研究領域で大変広く知られた書籍であり書籍の外観gが青いことからGPSのbblue book等とも呼ばれ親しまれている上、航空宇宙学会でもっとも著名で最も活動の活発な米国航空宇宙学会出版会の書籍であり、ベストセラーかつ、入手容易も高く、さらに、わが国および世界中の主要図書館で入手可能性も高く維持されていると考えられるため、特に図を引用することは避け,其の分の労力を必要な説明にあて、さいてゆきたい。したがってひとまずは、アンテナパターン図については当該資料の上記頁の図をご参照いただけましたら大変幸いにてございます。


ここで、dBICは、円偏波利得である。円偏波利得の算出式については
例えば以下のURL等でもその算出式は得ることなどが出来る。
http://amplet.tokyo/tu/pdf/dbic.pdf
さらなる詳細は成書を参照されたい。

なお、偏波 polarizationとは、平面電磁波における電界の振動様態の分類の一つで,電界の振動方向に関するものである。(光の場合には偏光という。)平面電磁波では,電界は電波の進行方向と垂直な平面内で振動している。この振動方向がつねに同一方向を向いているとき,直線偏波という。電界が同じ大きさで,その方向が上記平面内で回転するとき,円偏波という。電界の大きさが変化しながら,その方向が回転するとき,楕円偏波という。地表近くを伝搬する直線偏波の電磁波においては,とくにその電界の振動方向が地表に水平のときに水平偏波,地表に垂直のとき垂直偏波と呼ぶ。

さて、上記に見るように、あたかもくらげの様な形状をしている。この場合、くらげの足にあたる部分が、アンテナの副ビームに当たる方向である。くらげの頭にあたる部分が、アンテナの朱ビームに当たる方向である。当然ながら、アンテナの主ビームにあたる部分には、感度が(空間的な意味で)安定的に良いほうを用いることになる。それは、殆どの場合、前述のくらげの頭のにあたる部分なのである。

くらげの足にあたる部分の感度が、空間的な意味で不均一で、かつ、多くの場合、感度は低い。こうしてこれらの部分は、サイドローブの扱いを受ける。そこで不要感度部分と呼ばれて来た。

ここまでの、本提案でも、このサイドローブ部分には、体躯等を置くことで、その部分の感度を現実的には亡き者としてきた。

一方ここからは、このサイドローブの部分を新たな視点から積極的に活用を図る。人力だけで資材を運ばねば成らぬような野外作業時や、登山・海洋航行(救命艇での海洋漂流中を含む)等における遭難状況の回避、遭難状況のさらなる悪化の回避、遭難状況からの脱却などを目指す際や、大規模災害救援時など、高度な資材に乏しい環境では、このような不可避的にしょうじてしまっていてそれまで邪魔者扱いされていたたサイドローブの存在が、役立たせることが出来る機構を本発明者は考案した。GPSアンテナとGPS受信機が既にそこにあるならば、このサイドローブも同時に存在する。この同時存在が大きな強みになり、多大な効果を奏する。

その原理を次に示す。

アンテナパターン図で、くらげの頭に当たる部分、を、信号受信に用いる(普通はこうである)際には、サイドローブとしてのくらげの足の部分の方向は使用者の体躯に接しているため、サイドローブとしてのくらげの足の部分の感度は実質的に消去されてしまっている。これまで本稿では主にこのような使用され方を想定して説明してきている。これはこれで何の問題もない。

まず、体躯の背側なら背側(腹側なら腹側でも良いのであることは既に述べたとおり)に、GNSSアンテナをその主ビーム方向が体躯と垂直になるように、隣接させる。

これまで本稿では、これを「体躯と受信アンテナが相互の位置関係は保持したまま、つまり、体躯ごと、すなわち、体躯と受信機と一体となって」(†)、天頂・天底通過直線を回転軸に180度の回転を行う、のであった。

そして、ある信号源(一般的にはGNSS衛星)からの信号を、その回転の前後での、受信状況を比較し、当該信号源(一般的にはGNSS衛星)は回転の前後のどちらで直接波として受信され、どちらで回折波として受信されているかを判定する。

これによりその各信号源(一般的にはGNSS衛星)が、存在していた領域が、効果的に判定され得る。

さらに、これを、全天の全ての信号源(一般的にはGNSS衛星)について実施を試みる。

これにより各信号源(一般的にはGNSS衛星)が、存在していた各領域が効果的に判定され得る。

こうして得られた、各信号源(一般的にはGNSS衛星)の存在領域の情報を統括することで、最初にアンテナが向いていた方向を限定的に得られる、という原理たのである。



さて、ここでは、体躯の回転を伴うことをなんらかの事情で避けたい場合を考える。それは過酷な野外環境での体幹部の負傷・損傷の故であることもあろうし、狼の集団との遭遇で背中を見せたり目をそらしたり出来ない(モンゴルや中国では市町村等でさえ夜間では繁華街でも一般的に遭遇する危険である)危険生物などの存在などによる外部環境の故であることもあろうし、体躯の不用意な動きが雪庇踏み抜きや雪崩等を誘発する故である場合もあろうし、狭く不安定な救命ボートで体躯の回転が転倒落水という一層の危機を誘発する故であろうこともあろう。野外での現実危険は前記に限られるものではないが、そのような場合には、上記の(†)の部分を、次に差替えられ、それでも適用可能な、方式を採れることが一層層望ましい。つまり(†)の部分「体躯と受信アンテナが相互の位置関係は保持したまま、つまり、体躯ごと、すなわち、体躯と受信機と一体となって」を、次の(††に差替えるのである。すなわち、「体躯と受信アンテナが相互の位置関係は特に維持せず、つまり、体躯の姿勢はそのまにして、すなわち、受信機のみを」(††)とするのである。最初から言い直すと次のようになる。


まず、体躯の背側なら背側(腹側なら腹側でも良いのであることは既に述べたとおり)に、GNSSアンテナをその主ビーム方向が体躯と垂直になるように、隣接させる。

これまで本稿では、これを「体躯と受信アンテナが相互の位置関係は保持したまま、つまり、体躯ごと、すなわち、体躯と受信機と一体となって」(†)、天頂・天底通過直線を回転軸に180度の回転を行う、のであったが、

ここでは、そうではなく、これを「体躯と受信アンテナが相互の位置関係は特に維持せず、つまり、体躯の姿勢はそのまにして、すなわち、受信機のみを」(††)天頂・天底通過直線を回転軸に180度の回転を行う、のである。

そして、ある信号源(一般的にはGNSS衛星)からの信号を、その回転の前後での、受信状況を比較し、当該信号源(一般的にはGNSS衛星)は「回転の前後のどちらで直接波として受信され、どちらで回折波として受信されているかを判定する」、のであったが、ここでは、次のように差替える。

すなわち、ある信号源(一般的にはGNSS衛星)からの信号を、その回転の前後での、受信状況を比較し、当該信号源(一般的にはGNSS衛星)は「回転の前後のどちらで、アンテナパターンにおける支配的感度部分で受信され、どちらでアンテナパターンにおける従属的感度部分で受信されているかを判定する」のである。もちろん、ここで、「アンテナパターンにおける支配的感度部分」とは、前述の、主ビーム側に相当し、「アンテナパターンの従属的感度部分」前述の、副ビーム側、あるいは、サイドローブ側に相当するものである。分かりやすく比喩的な表現を用いれば、前者は、くらげの頭にあたる部分であり、後者は、くらげの足にあたる部分であることはもちろんである。

これによりその各信号源(一般的にはGNSS衛星)が、存在していた領域が、効果的に判定され得る。

さらに、これを、全天の全ての信号源(一般的にはGNSS衛星)について実施を試みる。

これにより各信号源(一般的にはGNSS衛星)が、存在していた各領域が効果的に判定され得る。

こうして得られた、各信号源(一般的にはGNSS衛星)の存在領域の情報を統括することで、最初にアンテナが向いていた方向を限定的に得られる、という原理たのである。

なおここでの、「判定」には、前に記した「受信の安定度」を用いても良いのである。あるいは、時間平均値とか中間値とか最頻値など、あるいはそれらの組み合わせを用いてもよい。統計量であるから採取時間が長ければ一層精度は上がることは言うまでもないことである。アンテナパターンの差あるいは受信機の受信強度の分解能性能の差によってそれぞれ判定に必要な指標(特徴量あるいは特徴量の組み合わせ)を事前実験から選択すればよいことはもちろんである。いずれにしても、判定は極めて高い実現性を有するもののであることは言うを俟たない、なんとならば、アンテナパターン図から、見て取れるように明らかな感度差(dB)の差は、厳然とそこに、存在するのであるからである。(※※※。)

ここでは、体躯の回転を伴うことをなんらかの事情で避けたい場合を考えたのであった。それは過酷な野外環境での体幹部の負傷・損傷の故であることもあろうし、狼の集団との遭遇で背中を見せたり目をそらしたり出来ない(モンゴルや中国では市町村等でさえ夜間では繁華街でも一般的に遭遇する危険である)危険生物などの存在などによる外部環境の故であることもあろうし、体躯の不用意な動きが雪庇踏み抜きや雪崩等を誘発する故である場合もあろうし、狭く不安定な救命ボートで体躯の回転が転倒落水という一層の危機を誘発する故であろうこともあろう。野外での現実危険は前記に限られるものではないが、そのような場合には、上記の(†)の部分を、(††)に差替えられ、それでも適用可能な、方式を採れることが一層層望ましい。つまり(†)の部分「体躯と受信アンテナが相互の位置関係は保持したまま、つまり、体躯ごと、すなわち、体躯と受信機と一体となって」を、次の(††に差替えるのである。すなわち、「体躯と受信アンテナが相互の位置関係は特に維持せず、つまり、体躯の姿勢はそのまにして、すなわち、受信機のみを」(††)とする等の方策であった。



そして、前述のように、アンテナパターン図に見るように、GNSSアンテナはそのような使用に耐える根本的な性質を備えていたのである。ただ、そのような使用法は本発明によって初めて現実性の高いものとされるに至った。これは活用需要、すなわちneedsを先に十分に考え抜くことによって、また、受信機とアンテナパターンと各種の多数の予備実験から実用可能性を見い出した発明者による比類なきそいて弛みない努力と卓越した洞察力と精緻な知識にによるものであって、同業者に容易に想至出来るるものでは決してない。其の証拠にこの分野では発明者の業績が現時点でも世界を牽引し続けていることを忘れるわけにはゆかない。



(※※※)には、注意深い観察者なら気づいた可能性のあることにも言及しておく。それは、アンテナ底面を体躯に隣接させた状態で、体躯と一体で回転させるにしても、アンテナだけを体躯から切り離して回転させて(いわば裏返して)また体躯と隣接させるにしても、成立する気づきである。それは体躯の真に真横に信号源(一般的にはGNSS衛星)が存在していた場合には、どうなるか、である。それは検討するに値しない可能性があるぐらい極めて稀な事象であるが、生じ得る。それについても検討を加えておきたい。

この場合、(体躯とアンテナ)一体型回転では、少なくとも、論理的には直接波、回折波、の識別がかなり困難になると想定される。アンテナパターンの感度という店では同等であるからである。ただ、体躯の延長面上にこのように信号源がぴたりと一致的に存在してしまうことは現実には極めて少ない確率でしか生じ得ない事象であると言えるであろう。
また、この場合、分離型回転(アンテナのみ裏返し)では、少なくとも、支配的受信、従属的受信の判定も、相当困難になると想定される。ただ、体躯の延長面上にこのように信号源がぴたりと一致的に存在してしまうことは現実には極めて少ないと言えるであろう。
そもそも、体躯の延長面上にこのように信号源がぴたりと一致的に存在してしまうことは現実には極めて少ないと言えることではあるが念のため、そうした事象へも対応可能である点に本発明の優れた点は存在していることを以下に示す。これは特に、磁気コンパスやジャイロなどには、自己の本質的欠点を回復する手立てがないことにかんがみると、非常に本発明を優れたものにしている点でもあることを先に述べておく。

このような場合を想定して、回転の前後での、受信状態の比較に、一定幅での、判断留保幅を持たせておくことにより、さらに本発明の信頼度を高めることが可能である。

即ち、回転前後での、受信状況(を表すとして述べてきた諸特徴量)に、判定のための限界として初期設定した値の幅より小さい幅しか認められない時には、そこでは、これはもしかしたら、(体躯面の延長としての)境界面上に存在している信号源ではないか、という可能性を排除出来ないとして、判断留保するのである。

より具体的には、まずは、特別扱いとして、存在領域判定から除外しておくのである。しかし、ずっと除外し続けるのではない。そうではなく、後に、役立つ情報として再登場させるものとして、一時的に、「境界面付近に存在する信号源の可能性が高いという意味の特殊なフラグ」、をその信号源のデータに関しては与えておく(フラグを立てておく)ことにするのである。

そして、他の信号源に関する判定が済んだ後、すなわち、例えば、8個なら8個の信号源の、方向情報の重ね合わせによる、方向の絞込みが完了した後で、前記のフラグを持つデータがあれば、おもむろに、整合性を調べ始めるアルゴリズムとし、そこで、他の信号源からの判定と無矛盾であれば、組み込む、ことにより、より精度を高めることが出来るのである。予備実験からはこのような方式を採っても精度面で優れた結果となることが明らかになっており、このような方式をとっても良いことはもちろんである。

この場合、このような処理をしたという事実を、表示部に表示できるようにしておくことは、精度の高さに確信を与えるものとなるため推奨されることであることはもちろんである。



さて、このような考えをさらに進めていくと、予備実験の結果、次のような方式も可能であることがわかってくる。
即ち、メーカによってはモデルによっては存在する解像度の低い受信機を流用せざるをと得ない場合もあろうであろう(特に将来developing coungrieなどでの本方式の利活用の普及時を念頭に考えている)。この場合、判定結果の統合を図る際に、矛盾した判定をもたらす信号が、仮に認められた場合、どうするのが良いか、という課題である。この場合、複数の信号源の判定を重ね合わせて行くと、解が毛っこy区存在しない、という結果として表れることに注目すべきである。こういうことはめったにないが、めったにない事象さえも、合理的に、排除するメカニズムを組み込むことは機器への人間の信頼性を高めるという効果を齎し、それは重要なことでもある。せっかく費やした時間を大切にすることに繋がり、またユーザが感じる利便性即ちusabilityを極めて高めるものである。それには次のようにすると良いことが予備実験より明らかとなった。

すなわち、10個の信号源のデータの各存在領域判定を重ね合わせていった結果、絞り込めるはずの解が無い、となった場合としてこの事象はまず装置には認識される。其の場合、の対処は次のように組み込むと良いことが発明者の精力的な予備実験の結果明らかとなった。

即ち、初めて無矛盾なる、出来るだけ少ない信号源(一般的にはGNSS衛星)数をまず計算機に割り出させるす。多くの場合はたった一つの信号源の排除で無矛盾になることを予備実験は示しており、それは、境界領域付近の信号源なのである。其の場合は、その排除をしたこと、それは、境界領域付近と想定されることを機器はユーザに通知しておくと尚良いのである。境界領域付近では、判定基準の設定で、そのようなことがある。それはむしろ、判定基準が、そこれで流用されているGPS受信機などの性能(信号強度解像度・信号強度分解能等)に合っていないことをむしろ示していると思われる。それらの排除した信号源などのデータも、そのときの文脈(他の信号源のデータ)とともに保存しておき、ある程度たまったところで、ビッグデータ解析的な統計手法を用いて、判定基準をどのようにすればより良い機器となりうるのか、を自己分析して、自己成長してゆく機器として構成しても当然良いのである。これは近年の人工知能の隆盛に合致する。また其の分の負担を減らすには、通信部分を備えてサーバにデータを送りその分析を任せ、また其の分析結果を元にサーバが推奨する判定基準に自らのfirmwareを組み替えなおす、などの構成をとってももちろん良いのである。これは第五期科学技術基本計画で推進しているSociety5.0の概念や、IoT/AI/Bigdataを十分活用する人間中心の社会を目指すという目標に公的に適合する。

デジタル信号処理プロセッサであるから、このような作りこみは容易に出来ることに注目されたい。親和性は非常に高いので相互に相補的に信頼性を高めあうことが出来る。こうして利便性の高い、時間を無駄にしない活用ができる。

さらには、1セットの計測の実施後には、例えば天頂・天底直線を回転軸とする回転角を90度なら90度分だけ、敢えて体躯に与えて再び、別の1セットの計測を行い、それらの2セットの計測の結果の各方向絞込み結果を、さらに重ね合わせると、より緻密な方向絞込み結果に絞り込むことが出来るのであることも、見逃すことが出来ない本方法の高い将来性と利便性と活用性の高さを示している。

GPS(米国)やグロナス(ロシア)や中国の測位衛星システムやガリレオシステム(欧州)やブラジルやインドの測位衛星システムなどのGNSS衛星のマルチ衛星受信機が至上に出てくればそれらを流用して本システムを組むことが出来る点でも本システムの優位性と高い将来性なのである。衛星数が多ければ多いほど、短時間で精緻な方向が得られるのである。こうして本方法はた多大な効果を奏するのである。




ーーーーーーーーーーーーー

請求項

体躯の背側なら背側(腹側なら腹側でも良い)に、GNSSアンテナをその主ビーム方向が体躯と垂直になるように、隣接させ

「体躯と受信アンテナが相互の位置関係は保持したまま、つまり、体躯ごと、すなわち、体躯と受信機と一体となって」(†)、
天頂・天底通過直線を回転軸に180度の回転を行うに際して、

その前記回転の前後での、
ある信号源(一般的にはGNSS衛星)からの信号についの、
受信状況を比較分析し、あるいは、変化を検出し、

その前記の受信状況を比較分析し、あるいは、検出された変化に基づいて

当該信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)は
前記回転の前か後の、
どちらにおいて直接波として受信され、
どちらにおいて回折波として受信されているか
を判定し、

当該判定に基づいて、
当該各信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)が、
存在していた領域を、
特定し

さらに、上記の手続を、
全天の全ての信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)
について実施を試みさせ、

これによって得られた
各信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)が、
存在していた各領域を
特定し、

こうして得られた、
各信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)が、
存在していた各領域の情報を
統括して、
最初にアンテナの主ビームが向いていた方向を
限定して得る あるいは
限定的に得る あるいは
絞り込む
ことを特徴とする
方向位情報取得方法

ーーーーーーーーーーーーーーーーーー


請求項

体躯の背側なら背側(腹側なら腹側でも良い)に、GNSSアンテナをその主ビーム方向が体躯と垂直になるように、隣接させ(あるいは装着させ)

「体躯と受信アンテナが相互の位置関係は特に維持せず、つまり、体躯の姿勢はそのまにして、すなわち、受信機のみを」
天頂と天底を通過する直線を回転軸に180度の回転をさせる(すなわち裏返して再び体躯の同じ側に装着させる 或いは隣接させる)に際して、

その前記回転の前後での、
ある信号源(一般的にはGNSS衛星)からの信号についの、
受信状況を比較分析し、あるいは、変化を検出し、

その前記の受信状況を比較分析し、あるいは、検出された変化に基づいて

当該信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)は
前記回転の前か後の、
どちらにおいて「当該アンテナパターンにおける支配的感度部分(主ビーム側、あるいは、メインローブ側、あるいはいわゆるくらげの頭にあたる形状のアンテナパーン側))で受信され、」
どちらにおいて「でアンテナパターンにおける従属的感度部分分(副ビーム側、あるいは、サイドローブ側、あるいはいわゆるくらげの足にあたる形状のアンテナパーン側)で受信されているか」
を判定し

当該判定に基づいて、
当該各信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)が、
存在していた領域を、
特定し

さらに、上記の手続を、
全天の全ての信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)
について実施を試みさせ、

これによって得られた
各信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)が、
存在していた各領域を
特定し、

こうして得られた、
各信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)が、
存在していた各領域の情報を
統括して、
最初にアンテナの主ビームが向いていた方向を
限定して得る あるいは
限定的に得る あるいは
絞り込む
ことを特徴とする
方向位情報取得方法

これは請求項です。

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
これは請求項です。


前段の請求項にかかる 「判定」に際しては、
明細書に別途記した「受信の安定度」
あるいは、時間平均値とか中間値とか最頻値など、あるいはそれらの任意の組み合わせをあるいはそれらの任意の組み合わせの中から、アンテナパターンの差あるいは受信機の受信強度の分解能性能の差によってそれぞれ最適な指標(特徴量あるいは特徴量の組み合わせ)、およびそこで用いられる諸閾値の最適値あるいはそう想定されたもの選択したものを用いることを
特徴とする
方向位情報取得方法
ーーーーー
請求項


上の請求項にかかる「判定」のさいに
回転前後での、受信状況(を表すとして述べてきた諸特徴量)に、判定のための限界として初期設定した値の幅より小さい幅しか認められない時には、
(体躯面の延長としての)境界面上に存在している信号源ではないか、という可能性を排除出来ないとして、判断留保し、
より具体的には、まずは、特別扱いとして、存在領域判定から除外しておき、
ずっと除外し続けるのではなく、
そうではなく、後に、役立つ情報として再登場させるものとして、
一時的に、「境界面付近に存在する信号源の可能性が高いという意味の特殊なフラグ」、をその信号源のデータに関しては与えておく(フラグを立てておく)こととし、
信号源に関する判定が済んだ後、すなわち、例えば、8個なら8個の信号源の、方向情報の重ね合わせによる、方向の絞込みが完了した後で、
前記のフラグを持つデータがあれば、おもむろに、整合性を調べ始めるアルゴリズムとし、そこで、他の信号源からの判定と無矛盾であれば、組み込む、
ことにより、より精度を高める
を用いることを
特徴とする
方向位情報取得方法
ーーーーーーーーーーーー

請求項

上の請求項にかかる「判定」を重ね合わせ、或いは、統括する、あるいは積を取る、場合、
矛盾が生じ解なしとなる場合には、
出来るだけ少ない信号源(一般的にはGNSS衛星)数から初めて、初めて無矛盾なる、出来るだけ少ない信号源(一般的にはGNSS衛星)数を、出来るだけ少ない信号源(一般的にはGNSS衛星)数としてをまず計算機に割り出させ
(多くの場合はたった一つの信号源の排除で無矛盾になることを実験は示している)
いくつの衛星を排除した結果を示しているか、あるいは・かつ、
境界領域付近の信号源の場合、其の事実、あるいは・かつ、
ある特定方向の信号源の場合、その事実(それはその方向だけ感度がそのアンテナに問題があることを示している場合があるし、あるいは、その計測環境において其の方向だけに特異的な信号に影響を与える何かがあることを示している場合が多いためであるが)
を使用者に通知すること(で使用者の利便性と、機器への納得性と信頼感を一層高める)を
特徴とする
方向位情報取得方法
^^^^^^
請求項


さらには、1セットの計測の実施後には、例えば天頂・天底を通過する直線を回転軸とする回転角を(90度なら90度分だけ)、敢えて体躯に与えて
再び、別の1セットの計測を行い、
それらの2セットの計測の結果の各方向絞込み結果を、さらに重ね合わせることでと、より緻密な方向絞込み結果に絞り込む
ことを

特徴とする
方向位情報取得方法

ーーー
請求項

(GPS(米国)やグロナス(ロシア)や中国の測位衛星システムやガリレオシステム(欧州)やブラジルやインドの測位衛星システムなどのと)
GNSS衛星のマルチ衛星システム対応受信機(が市場に出てくればそれら)を受信機あるいは・かつ受信アンテナとして流用する(本システムを組むことが出来る点でも本システムの優位性と高い将来性なのである。衛星数が多ければ多いほど、短時間で精緻な方向が得られるのである。こうして本方法はた多大な効果を奏するのである。)
ことを特徴とする
方向位情報取得方法


===========、
請求項

方向情報取得のデータを蓄積し、それを解析するあるいは、解析サーバに解析させることにより
自らにとってより最適な結果を導出できるアルゴリズムおよび・あるいは、判定に必要な特徴量あるいは諸特徴量の組み合わせ、および・あるいは用いる閾値あるいは諸閾値の設定の最適設定を割り出し
かつ・あるいは
それを自らに導入すること(で自らの回答能力をさらに高める)

特徴とする
方向位情報取得方法

===========、
請求項
方向情報取得のデータを蓄積し、それを解析するあるいは、解析サーバに解析させることにより
自らにとってより最適な結果を導出できるアルゴリズムおよび・あるいは、判定に必要な特徴量あるいは諸特徴量の組み合わせ、および・あるいは用いる閾値あるいは諸閾値の設定の最適設定を割り出し
かつ・あるいは
それを自らに導入すること(で自らの回答能力をさらに高める)

特徴とする
方向位情報取得方法



0)現状方式(の)=体ごと向き直る(てんちょうとてんていを通貨する直線を軸に180度回転する)方式に加えて、(inversion方式と呼ぶ)
1)体はそのままで、受信機を、腹側のみ(瀬川のみ)で反転させる方式(FlipOver方式。裏返し機能)
2)境界衛星除去点検機能(矛盾がそれで無矛盾になるなら、その除去を行うことがベター)あるいは、はじめからこれを除去したのを、安全解、として
踏み込み解として、呈示しても良い。ただ 踏み込み解 は、できれば、あとで、てんちょうとてんていを通貨する直線を軸に90度回転するなどしてむいちど、確認するが良い、というほどの提案をする機能も設けても良い。

あるいは、ぎゃkに、時間が十分にあり、精密な解を、つまr、絞り込んだ解を絞り込まれた方向情報を求めたいことがあきらかなときには、
そのモードをもけておき、はjめえから、きょうかい付近の信号源は、敢えて、排除した答えを、提供する(つまりすごく確実な堅実な解しか与えないモードで、何回か、のセットでの買いをそれぞれはすごく安全な安定性のたかいかいをかさねてしぼりこんでいける、おううこうをしぼりこんでいける、
そういう本発明のとくちょうをさいぢあ減にいかせるモ0ドもつけるてもよいのである。



0)現状方式(の)=体ごと向き直る(てんちょうとてんていを通貨する直線を軸に180度回転する)方式に加えて、(inversion方式と呼ぶ)
1)体はそのままで、受信機を、腹側のみ(瀬川のみ)で反転させる方式(FlipOver方式。裏返し機能)
2)境界衛星除去点検機能(矛盾がそれで無矛盾になるなら、その除去を行うことがベター)あるいは、はじめからこれを除去したのを、安全解、として
踏み込み解として、呈示しても良い。ただ 踏み込み解 は、できれば、あとで、てんちょうとてんていを通貨する直線を軸に90度回転するなどしてむいちど、確認するが良い、というほどの提案をする機能も設けても良い。

あるいは、ぎゃくに、時間が十分にあり、精密な解を、つまり、
絞り込んだ解を つまり
きわめて絞り込まれた方向情報を時間をかけてでも求めたい、えたい
ということ、とが、状況から、あきらかな とき には、
それを可能にする、モードをもけておいて、それにこたえられるようにしてもよい。

つまり、、はじめえから、境界付近に存在する信号源のデータは、敢えて、
排除しておいた方位限定の回等を、ユーザに、提供する
(つまりは、すごく確実な答え、極めて堅実な解答のみ、しか、ユーザに与えない
そういうモードであって、、
これは、反転して1セットの計測を、を何回かセットで、行う、そして
それらの解を、それらそれぞれはすごく安全な安定性のたかい 解を、
かさねて、しぼりこんで、いける、方向を絞り込んでいける、
そうこうしているうちに衛星配置も変わるし地平線から上る衛星も増えてくるので
さらに精度があがる、そういうモードをもうけておいてもよい、
動かずにじっと救援を待つ間、にもどんどん精度があがる、
そういう本発明のとくちょうをさいだいげんににいかせるモードも
もうけてもよいのである。
その際にも、同時に、その排除した衛星を排除しない場合の解も「踏み込み回答」として並列に呈示しても良いのである。当然であるが。
それによって多大な効果を奏するのである。急ぐ場合も、ゆっくり精緻な場合にも
宇宙インフラを少ない使用者資源で廉価に最大限に享受できる。遭難に近い状況で山岳でも砂漠でも極地でも海洋でも生命を尊重できるので多大なこうかを奏する

0)現状方式(の)=体ごと向き直る(てんちょうとてんていを通貨する直線を軸に180度回転する)方式に加えて、(inversion方式と呼ぶ)
1)体はそのままで、受信機を、腹側のみ(瀬川のみ)で反転させる方式(FlipOver方式。裏返し機能)
2)境界衛星除去点検機能(矛盾がそれで無矛盾になるなら、その除去を行うことがベター)を儲けてもよい。
あるいは、はじめからこれ

すなわち、境界として呈示するに至った方向(あるいは方位)の範囲の平均値に最も近い1つの信号源データ、あるいは、
ふくすうの一定個数の信号源からのデータ
あるいは、

境界として呈示するに至った方向(あるいは方位)の範囲の
の幅と平均値(中央値)からさだまる一定の範囲の方向(あるいは方位角)の中にに存在する
信号源からのデータ

を排除あるいは除去してえられる、
控え目な
回答を
を、あえて、安全解、として
踏み込み解(それらも入れ込んだ回) とわけてして、呈示しても良い。ただ 踏み込み解 は、できれば、あとで、てんちょうとてんていを通貨する直線を軸に90度回転するなどしてむいちど、確認するが良い、というほどの提案をする機能も設けても良い。

あるいは、ぎゃくに、時間が十分にあり、精密な解を、つまり、
絞り込んだ解を つまり
きわめて絞り込まれた方向情報を時間をかけてでも求めたい、えたい
ということ、とが、状況から、あきらかな とき には、
それを可能にする、モードをもけておいて、それにこたえられるようにしてもよい。

つまり、、はじめえから、境界付近に存在する信号源のデータは、敢えて、
排除しておいた方位限定の回等を、ユーザに、提供する
(つまりは、すごく確実な答え、極めて堅実な解答のみ、しか、ユーザに与えない
そういうモードであって、、
これは、反転して1セットの計測を、を何回かセットで、行う、そして
それらの解を、それらそれぞれはすごく安全な安定性のたかい 解を、
かさねて、しぼりこんで、いける、方向を絞り込んでいける、
そうこうしているうちに衛星配置も変わるし地平線から上る衛星も増えてくるので
さらに精度があがる、そういうモードをもうけておいてもよい、
動かずにじっと救援を待つ間、にもどんどん精度があがる、
そういう本発明のとくちょうをさいだいげんににいかせるモードも
もうけてもよいのである。
その際にも、同時に、その排除した衛星を排除しない場合の解も「踏み込み回答」として並列に呈示しても良いのである。当然であるが。
それによって多大な効果を奏するのである。急ぐ場合も、ゆっくり精緻な場合にも
宇宙インフラを少ない使用者資源で廉価に最大限に享受できる。遭難に近い状況で山岳でも砂漠でも極地でも海洋でも生命を尊重できるので多大なこうかを奏する。

なお、応用として次のような形態としても良いのである。


例えば、GPS受信機・アンテナ一体型ユニットとして、時計型として構成しても良い。
この場合、あくまでも例えばであるが、伸縮する柔軟なリストバンドで腕に装着できるようにしておくと次のような利便性を生じる。
すなわち、例えば、男性用の通常の腕時計と同じように、左腕に外向き(左手の手のひらから左手の手の甲にの方向に、アンテナの主ビームの法線ベクトルが向くように)装着しているとする。例えばその状態で、腹側の例えばへその多少上部(頭部寄り)のあたりに、左うでの腕時計型の前記装置を、腹に左腕の内側(静脈等が通る側あるいは左手の手のひらの側の腕の側)を軽く添えるように置くようにする。すると、それだけで、身体体躯の腹側に、GPS受信機とアンテナ一体型ユニットを、そのアンテナ主ビームの方向が、背から腹に向けたベクトルと一致させることが容易に出来る利点があるのである。そのまま例えば、1分なら1分間、といった決められた時間だけ、計測をすればよいのである。ついで、反転をするためには、(当然そのまま体躯を回転させて反転として、計測してもよいのであるけれども、特段の事情があってそうしたくない場合には、ー例えば目前の風景を見続けたい時(例えばさんざ同定をしつづけたいとか天体観測をしつづけたいとかあるいは風上方向における雲や霧の動き気象の状況を同時に見極めたい等の場合が含まれるが、そういった場合には、)あるいは、体躯を回転までそこまでせずとも、

今度は、先に用いた左腕なら左腕を、今度は背中側にまわして、
背側の例えば先に腹側で計測するために配置した装置の位置のちょうど裏側にあたる背中の箇所に、左うでの腕時計型の前記装置を、背に左腕の内側(静脈等が通る側つまり左手の手のひらの側の腕ー一般に静脈の日本の血管が良く見え、脈を取る方ーの側であることは先と同じ)を軽く添えるように置くようにする。すると、それだけで、身体体躯の背側に、GPS受信機とアンテナ一体型ユニットを、そのアンテナ主ビームの方向が、腹から背に向けたベクトルと一致させることが容易に出来る利点があるのである。

追記するまでも無いことであるが、身体的な事情でそのような腕と体躯の配置が腹側か背側で実施しにくい身体的な柔軟性の制約の事情がある場合には、もちろん、柔軟なリストバンドにしておくなどすれば良い。その場合は、例えば、背側にたとえば左腕を回すときに、その腕の内側を背につける姿勢がその使用者にとっって実施しにくい事情がある場合には、柔軟なリストバンドの利点を活かして、男性用の腕時計のように装着していた状態を、女性の腕時計のように、手のひら側の腕にくるっと回して配置しなおしてから、その左腕なら左腕を背側にまわせば、あとは楽に、同様の配置を実現出来る。すなわち、左うでなら左腕を背側にまわすにしても、この場合は、左腕の、甲の側を、背中に軽く添えれば良いので、一層楽に実現できるのであることは言うまでもない。

また当然、右腕につけていても同様の議論が成立することも言うまでもない。



また、いわゆる、ウエストポーチを、利用して、実現しても良いのである。
この場合は、ウエストポーチを、腹側に配置し、一方の側での測定をすませたあと
ウエストポーチを、背側に回し、測定をすれば良いのである。
(この際、ウエストポーチのベルトが柔軟な伸縮素材dであれば、一層簡単に、できるが、そうでない場合も、いったんウエストポーチのベルトを緩めて体躯の反対側に回せば良いので簡単である)海外旅行などでもこの種類のバッグは便利で人気が高いため好適に適合する。

当然であるが、腰痛ベルトに装着しておいても良いのである。この場合も前記同様である。この場合は腰痛ベルトに貴重品用ポケットを作ってあるものを流用しても良いのである。また、ベルクロテープ等を活用して装着しておけば洗濯時にも楽に着脱出来て利便性が高まるので良いことは当然である。この場合も高齢者や身障者にも好適に適合することはもちろんである。


また近年人気が高まっている、いわゆる ボディーバッグ 、つまり、ワンショルダー ボディー バック、 つまり、斜めがけ バッグと呼ばれる、Move Line Bagとも呼称されるバッグも本発明の実現に好適に適合する。これは、あくまでも例えばであるが、左肩から、腰右脇部にかけて(あるいはその逆に、右肩から、腰左脇部にかけて)バッグをかけるもので、一般的には背中にバッグ部が来るように装着する使用例が一般的なものであるが、当然これは、そのままのかけかたで、グルっと鞄部が腹側に来るようにすることが容易である。すなわち、斜めにかけているベルト状の部分を半周分だけたぐりよせるだけで、今度はバッグ部が(例えば、たぐる事前に鞄部が背側だったのであれば)腹側に来るからである。これを利用して、鞄部にGPS受信機・アンテナ一体型ユニットを装備しておけば、本発明が簡単に実施できるため利便性が高い。また国際的に人気の高いスタイリッシュなファッションでもあるため、海外旅行にも適合性が高く、その意味でも本発明の有効な利用形態の一つである海外旅行等に使いやすいため好適に適合するのである。



わんしょるだー 左右付け替え可能 斜め掛け 縦長タイプ ショルダーバッグ とか、カーフスキンサンドバッグ型バッグとか、とも、さまざまに、と呼称されることもある、このワンショルダー・ボディーバッグは、ハンドバッグとしても、肩掛けとしても使えるという点でも利便性が高いため、本発明と好適に適合するのであることは言うまでもない。

斜めバッグ型でも良い。


当然であるが、一般的なベルトにGPSアンテナ・受信機一体側ユニットを装着しても、グルッとそのべるとを逆側に回せばよいので、当然それでも良いのである。さらに当然であるが、体躯ごと回転しても良いことはもちろんである。



なお特許出願において、GPSと記載しているのはあくまでも例えばであって、
一般のGNSSと読み替えて良いことは当然である。
ここで、GNSSとは、グロナス、GPS,はもちろん、中国、ドイツ、ブラジル、日本、インド等の諸国でそれぞれ開発が進められいる、あるいは、運用が進められている、
GNSSのすべてを指すものとする。

また本発明のについては普及促進時期においては、次のように設計しておくと
使用の利便性が周知できて便利である。

すなわち、すべてのGPS
毎分00秒で、反転計測する、と想定して、事前に設計しておいてもよい。



上記にかぎらず、請求項に記載された内容を実現するどのような形態でも良いのである。



本連載では、近年の国内外の科学技術政策の重要性の増加とその国際性に注目し、国内外の科学技術政策関連組織とその最近の動向の紹介を試みます。工業英検の合格に力を得て研鑽を継続する、または実務に携わる方々の、学習のモティベーションの維持・向上、隣接領域への興味・関心の深化などに役立てて頂けたら幸いです。

本連載においては、第1回は、日米の科学技術政策の司令塔的機能を担う組織として米国の科学技術政策局(OSTP: Office of Science and Technology Policy)や国家調整局(NCO: National Coordination Office)内のNITRD(Network and Information Technology Research and Development)を、日本では内閣府総合科学技術会議(CSTP: Council for Science and Technology Policy)を紹介しました。第2回は、欧州連合(EU: European Union)と欧州委員会(通称EC: European Commission)および、国際連合(UN: United Nations)の科学技術部局を概観しました。第3回は、科学技術政策における innovationという鍵概念の源流を振り返りました。第4回はその典型例である再生医療分野でわが国の研究者が世界を牽引する事実を紹介し、同分野の重要性に言及した米国大統領一般教書演説を原文で味わいました。第5回は、G8首脳会議の日本開催に先立つG8科学技術大臣会合を紹介し、その報告書を原文で味わいました。第6回は、宇宙基本法や地理空間情報活用推進基本法成立を背景に、世界で活発化する測位衛星システムを欧米の科学技術史に位置づけて考えました。第7回は、今度はわが国の科学技術の特徴を考察することを予告していたところ、偶然にもノーベル賞受賞者がわが国から同時に多数輩出との速報に触れ、わが国の科学技術の特性について考察しました。第8回は、一見相反する価値の統合の重要性を論じようとしていたところ、米国大統領の就任演説(Inaugural Speech)にそれと重なる部分を見出し、量子力学の発展史と重ねて解説しました。第9回は、地球的規模の課題へのreal-timeな科学的貢献として、N1H1型influenzaへのWHOの寄与を英語原文で見ました。第10回は、わが国が世界を牽引するiPS細胞(induced Pluripotent Stem Cell)について独自の視座から英語鍵術語の整理を実施しました。第11回は、知的財産創造立国を志向するわが国の方針にも沿い、英文特許明細書を執筆し国際特許登録を多数達成して参った経験から英文特許明細書の書き方と重要術語を紹介しました。第12回は、世界とわが国が参画する国際宇宙ステーション(International Space Station)の取組みを紹介しました。第13回は、国連主導の生物多様性条約(Convention on Biological Diversity)の意味を示し、第14回は、国連総会会議場に動態展示されるフーコーの振り子の意義深い動きを正確かつ平易に示す数学的接近法を紹介しました。第15回は、ノーベル化学賞の根岸栄一先生、鈴木章先生受賞の朗報に触れPalladium触媒クロスカップリング有機合成法が拓く未来について解説しました。第16回は、物理化学に大きな足跡を残したかのFaradayによる150年前のクリスマス期間科学講義の現代との深い繋がりをご紹介しました。第17回は、Einsteinの相対性理論を衛星実験が実証した米国航空宇宙局(NASA)の最新の成果速報の英文を基礎に、時間と空間の概念が理論物理学の最先端でいかなる形で認識されているか、味わいました。第18回は、Albert Einsteinが自身の言葉で重力場の物理を比較的易しく説明しようとした著作Relativity , The special and the General Theory の英文をご一緒に楽しく読み進めました。平易に解説する試みからこそ考え方がより普遍的なものへと長い間に変容してゆく可能性を見て参ることができたかと思います。第19回は、欧州宇宙機関のハーシェル宇宙望遠鏡が、水―生命の源―を豊かに含む新太陽系を発見した速報の最先端の科学技術英語を楽しみました。第20回は量子論における理論物理学者David Bohmの原著より量子論と古典論における考え方の比較を必要かつ十分な英語表現に基づきその世界観をご一緒に楽しく味わいました。第21回は英国の天文学者James Bradleyを取り上げ地球の公転速度を活かして光行差aberrationを発見した彼の発想の原点をご一緒に当時の英語を元に吟味しました。第22回は英国のNewtonの光学に関する著作の原著に当たり虹の解説をご一緒に味わって参りました。我々に親しみのある現在の特許明細書等に類似した書式の原点を味わい感動を覚えた方もおられたやもしれません。第23回は本連載でも重視し何度も取り上げさせて頂いて参りました山中教授のiPS細胞の発見が、ノーベル医学生理学賞を受賞されたことを受けその公式発表英文から主要部分をご一緒に味わって参りました。第24回はわが国が国際的に高い競争力を有しております研究領域の科学技術英語の知見を豊かにして頂きます目的も兼ねまして、わが国が比較的得意とする宇宙工学と生命科学との両者にも関係する、小惑星探査機を用いた研究について米国航空宇宙局の視座からの発表英文をご一緒に吟味して参りました。第25回には、米国航空宇宙局のKepler Projectを天文学者Keplerの法則等と共にその英語を味わって参りました。第26回は、分子生物学や生命科学の分野でもわが国発のトピックが近年国際社会を牽引していることにも鑑み、その大きなパラダイムシフトとなったワトソン‐クリックのDNAモデル(Watson-Crick DNA model)の科学技術英語をご一緒に楽しく味わって参りました。わが国の研究、特に世界を牽引するiPS細胞等の研究にも繋がっていくものと見ることが出来ました。第27回では、2013年のノーベル物理学賞を受賞しましたヒッグス粒子の発見への授賞の解説英文を、味わって参りました。第28回は、ブラウン運動を原子の存在を明白に証拠づける事実として位置付けたアインシュタインの1905年の論文をご一緒に味わって参りました。偉大な研究者が〔当時には〕思いもよらぬ切り口から、論理的な推論を積みあげ、ある予想を導いてくる面白さを実感できたかと思います。後にアインシュタインの予想通りの観測結果をペランが示し得たため、当時誰にも未だ不可視でした原子の実在を証するものとして、重要な意味を持つ研究となりました。第29回は、Hubble Space Telescope(ハッブル宇宙望遠鏡)、即ち、1990年に宇宙空間に打ち上げられた反射式望遠鏡の名の由来としても有名な、米国の天文学者Edwin Powell Hubble(1889 - 1953)の科学技術英語を、ご一緒に味わいました。第30回は、人類初の彗星への着陸も目前にした、欧州宇宙機関の彗星探査機「ロゼッタ(Rosetta)」についての最新の科学技術英語を、ご一緒に味わいました。第31回は2014年度のノーベル物理学賞を受賞しました、赤崎勇先生、天野浩先生、中村修二先生の青色ダイオードの発明を取り上げました。第32回は、ノーベル賞受賞の栄誉に、2度単独で、輝きましたLinus Carl Pauling(1901 - 94)の科学技術英語をご一緒に味わいました。米国の物理化学者で、量子力学の化学結合等への応用などを研究し、1954年にノーベル化学賞を受賞し、世界科学者連盟副会長、平和擁護委員会委員等としても活躍し、1963年にノーベル平和賞を受賞されました。第33回は、光学顕微鏡の限界を超えて、細胞内の生起現象さえ観察可能にした直近のノーベル化学賞受賞研究の科学技術英語を、ご一緒に吟味しました。第34回は、アインシュタインらが、物理学の発展をその初期の諸概念から相対論や量子論まで分かり易く解説された科学技術英語をご一緒に楽しんで参りました。第35回は梶田隆章先生のニュートリノ研究をノーベル物理学賞授章者側から論じた科学技術英語をご一緒に吟味しました。第36回はノーベル医学生理学賞を受賞されました大村智先生の、土壌中の細菌が産生する化合物から新たな革新的医薬の創出に成功し、世界の何百万人もの方々を実際に疾病の苦しみから救うことになりましたノーベル賞受賞研究を、授賞機関側から解説した科学技術英語をご一緒にお楽しみいただきました。第37回は、DNA修復の仕組みを解明した、直近の2015年ノーベル化学賞の受賞研究の科学技術英語をご一緒に吟味して参りました。今回は、世界中で活用が爆発的に進展しておりわが国発のcharacterを用いたsmart phoneのapplicationとの組み合わせでも世界各国の人々を虜にしていますGlobal Navigation Satellite Systemについてその科学技術英語をお楽しみいただくのはいかがでしょうか。では早速楽しく味わって参りましょう。

The Global Positioning System (GPS) is a U.S.-owned utility that provides users with positioning, navigation, and timing (PNT) services. This system consists of three segments: the space segment, the control segment, and the user segment. 汎地球型測位システム(GPS)とは、測位、航行及び時刻の各サービスを使用者に提供している、アメリカ合衆国所有の実用サービスです。このシステムは、宇宙セグメント、制御セグメント及び使用者セグメントの3つのセグメントから構成されています。

The space segment consists of a nominal constellation of 24 operating satellites that transmit one-way signals that give the current GPS satellite position and time. The United States is committed to maintaining the availability of at least 24 operational GPS satellites, 95% of the time. To ensure this commitment, the Air Force has been flying 31 operational GPS satellites for the past few years. 宇宙セグメントは、当初設計通りの軌道に配備されている24機の運用中の衛星のコンステレーションから構成されます。それらの衛星からは、衛星の現在位置及び現在時刻が〔双方向ではなく〕単方向に送信されています。整備されたGPS衛星を、少なくとも24機、95%の時間、利用可能状態に維持しておくことは、合衆国の責務とされています。その責務を担保するため、整備されたGPS衛星を、過去数年間、31機、米国空軍は飛行させています。

GPS satellites fly in medium Earth orbit (MEO) at an altitude of approximately 20,200 km (12,550 miles). Each satellite circles the Earth twice a day. The satellites in the GPS constellation are arranged into six equally-spaced orbital planes surrounding the Earth. Each plane contains four “slots” occupied by baseline satellites. This 24-slot arrangement ensures users can view at least four satellites from virtually any point on the planet.
GPS衛星は、高度約20200km(12550マイル)の、中高度地球軌道(中軌道:MEO: medium Earth Orbit)を飛行しています。各GPS衛星は地球を1日に2周回します。GPS衛星のコンステレーションにおいては、全衛星は、地球を取り巻くように等間隔で配置された、6軌道面に配置されます。〔既述の6つの〕各平面には、それぞれに4つの「衛星配備位置」が決められ、それら決められた位置に、基軸となるGPS衛星が配備されます。この24の衛星配備位置に、GPS衛星がきちんと配備されている限り、ユーザが地表面のどこにいても、ユーザ上空には、GPS衛星が4機以上存在している状況が実現され得るのです。

In addition to longitude, latitude, and altitude, the Global Positioning System (GPS) provides a critical fourth dimension - time. Each GPS satellite contains multiple atomic clocks that contribute very precise time data to the GPS signals. GPS receivers decode these signals, effectively synchronizing each receiver to the atomic clocks. This enables users to determine the time to within 100 billionths of a second, without the cost of owning and operating atomic clocks.
GPSシステムは、緯度、経度、高度に加え、第4の重要な次元、すなわち時間も提供します。各GPS衛星に搭載される複数の原子時計は極めて正確な時刻データをGPS信号に供給します。〔一方、使用者側の装置である〕GPS受信機は、〔GPS衛星搭載の〕原子時計に巧みに各受信機を同期させ、〔GPS衛星から符号化されて送信される〕GPS信号を〔受信し〕解読(復号)します。ユーザは、こうした仕組みのお蔭で、原子時計を自ら所有したり運用したりするコストを負担せずに、一千億分の1秒以内という高精度で現在時刻を割り出す事が出来るのです。

Global Navigation Satellite Systemsの一つである米国Global Positioning Systemの科学技術英語を味わいました。そのGPSを一段高い次元から鳥観しています国際連合、宇宙空間平和利用委員会(OOSA)の科学技術英語も吟味致しましょう。国際連合の第3回宇宙空間平和利用・探査国際会議研究者会議には筆者も、日本代表として外務省や国連の英文論文試験等の合格も経て参加し、オーストリア国、Vienna市、ドナウ川畔の国連本部内で2週間連日、各国代表と英語で討議して参ったため懐しさもひとしおです。

The Third United Nations Conference on the Exploration and Peaceful Uses of Outer Space (UNISPACE III) adopted a strategy to address global challenges in the future through space activities. The strategy, contained in “The Space Millennium: Vienna Declaration on Space and Human Development”, included key actions to use space applications for human security, development and welfare. In 2001, member States accorded high priority to a limited number of selected recommendations of UNISPACE III. The Committee on the Peaceful Uses of Outer Space established action teams under the voluntary leadership of member States to implement those priority recommendations.
国際連合主催 宇宙空間平和利用及び探査に関する第3回国際会議(UNISPACE III)では、宇宙活動による地球規模の課題解決について、多様な戦略が採択されました。“宇宙の開発と人類の発展に関する国連公式ウィーン宣言:宇宙開発の新ミレニアムに向けて” と称される国連宣言に示された様々な戦略は、人類の安全、発展及び福祉に向けて、宇宙インフラ利用技術の、今後の具体的活用のため、鍵となる行動計画も含むものでした。このUNISPACE IIIの勧告は、その後、更に絞り込まれ、2001年には、選りすぐられた勧告に、国連加盟国が高優先度を与えました。高優先度を与えられたそれらの勧告が確実に実施されるべく、〔国連本部常設機関の〕宇宙空間平和利用委員会は、加盟国の自発的な指導力の下、新たな行動チームを設立しました。

The Action Team on GNSS, consisting of 38 member States and 15 intergovernmental and non-governmental organizations, recommended, inter alia, that an international committee on GNSS should be established to promote the use of GNSS infrastructure on a global basis and to facilitate exchange of information.
38の加盟国及び、15の政府間機関・非政府機関から構成されている、GNSS行動チームは、地球規模の共通基盤に基づくGNSSインフラの利用促進と、情報交換の活性化とを促すGNSS国際委員会の創設をさらに勧告しました。

The Committee on the Peaceful Uses of Outer Space included this recommendation in the Plan of Action proposed in its report [A/59/174] to the General Assembly on the review of the implementation of the recommendations of UNISPACE III. In resolution 59/2 of 20 October 2004, the Assembly endorsed the Plan of Action.
宇宙空間平和的利用委員会は、UNISPCE III勧告がどの程度具現化されているかについての調査結果を、国連総会に正式に報告する報告書[A/59/174]を作成しました。その中には、先の勧告も含め、行動計画が記載されておりました。その報告書を受け、2004年10月20日の国連総会では、国際連合決議番号 59/2 として、その行動計画が国連総会で正式に議決され、公式に国連で承認される運びとなりました。

The successful completion of the work of the International Committee on Global Navigation Systems (ICG), particularly in establishing interoperability among the global systems, will allow a GNSS user to utilize one instrument to receive signals from multiple systems of satellites. This will provide additional data, particularly in urban and mountainous regions, and greater accuracy in timing or position measurements.
〔国連総会議決を受け、発足した〕汎地球型航行諸システム国際委員会(ICG)が自らの職務、特に地球的規模の様々なシステム間での互換性の確立という職務を、成功裏に完遂し得た場合には、複数のGNSS衛星システムが送信する各種形式の信号を、ユーザはたった一つのGNSS受信機で受信出来、活用出来ることになります。これが実現すれば、郊外地及び山間地においては特に、ユーザが得るGNSSのデータ数が増加することとなるため、時刻や位置は更に高精度で算出され得ることとなりましょう。

今回は、世界中で爆発的人気のAugmented Reality (AR)アプリを支えている先端宇宙工学としての測位衛星システムを、米国政府及び国際連合が各視点より解説しています科学技術英語を、現状のみならず将来展望の視座も加え、ご一緒に楽しく吟味しました。次回もノーベル賞受賞研究を含む宇宙工学・物理学・化学・生命科学等最先端の科学技術英語の世界の「今」を、ご一緒に楽しく吟味させて頂き、皆様の中長期的研鑽の動機維持にご活用頂きます機会を賜りましたら大変幸いと存じております。













なお、米国特許のプラクティスでは、クレームに記載されたものは、全て図面に記載されていなければならないというルールがある。したがって米国に出願される可能性の高い出願においては、日本出願の時からそのルールにしたがった図面を作成しておくことが好ましい。すなわち、クレームされた変形例は全て図面に示しておく必要がある。本文中の言葉だけの内容は図面に示されていなくてもよいが、後からその変形例をクレームアップすることはできない。ただし、新規事項(new matter)でなく補正で追加できるものであれば問題はない。








本発明者によって創始された従来の方位情報取得方法に関する前回の一連の発明群(そのリストを本稿において別の箇所に付与し示している)は

「ある衛星信号の受信信号の強度を、
ある固定されたしきい値つまり一定値言い換えると固定値と
比較して
(そして直接波を受信しているのか、遮蔽されている〔とはいえアンテナは遮蔽されていてもその遮蔽物の寸法が波長と近い場合にはそれなりに回折波を拾ってしまうので遮蔽され切っているとは言い難いのだが〕のか、を推定あるいは判定して〕)
いた」
ものであった。

そのため、
地球を周回している衛星群の個々の衛星が送出する信号の送出信号強度がなんらかの理由で一律でないときは、言い換えると複数の個々の信号源が送出する信号の強度がなんらかの理由で一律でないときには、
「ある衛星信号の受信信号の強度を、
ある固定されたしきい値つまり一定値言い換えると固定値と
比較して(そして直接波を受信しているのか、遮蔽されている〔とはいえアンテナは遮蔽されていてもその遮蔽物の寸法が波長と近い場合にはそれなりに回折波を拾ってしまうので遮蔽され切っているとは言い難いのだが〕のか、を推定あるいは判定して〕いた)

といっても、
その判定が
難しいものであった。

例えば、一律出ない例として、あくまで例えばであるが
衛星Aの信号が他の衛星Bから衛星Kまでの信号に比べてなんらかの理由で5dB強い
ようなときには、
遮蔽体の背後からの回折波といえども
あくまでも例えば回折損が2dBあったとしても
他の衛星Bから衛星Kが直接波での受信であったとしても、
遮蔽されていて背後からの回折波として入ってくる衛星Aの信号の方が
あくまでも例えばであるが、まだ3dBも強いもの
であるため、
もともとなんらかの理由で弱い衛星信号を送信している、他の衛星Bから衛星Kの直接波としての受信と

もともとなんらかの理由で強い衛星信号を送信してしまっている衛星Aからの信号の回折波としての受信と

から、
どの衛星からの信号が、直接波で、
どの衛星からの信号が、回折波で
あるか
の判定は、
一律のしきい閾値とのそれぞれの衛星(信号源)からの信号との比較する限りでは
難しかったのである。



本発明は、これを克服するための方法であって、
本発明によれば、
上空のまず二分割し、

身体体躯などを用いて
遮蔽状況を作ることによって

ある衛星信号の送出信号強度が他衛星のそれに比べて強かろうが弱かろうが、
その同一の衛星信号について、
一方の、受信状況データ列は、その回折波を受信したものとなり、
他方の、受信状況データ列は、その直直接波を受信したものとなるため、
(偶然、境界領域に乗っている、含まれている場合については後に詳しく述べる)
ある衛星信号の送出信号強度が他衛星のそれに比べて強かろうが弱かろうが、

同一の信号について、

一方の、受信状況データ列は、その回折波を受信したものとなり、
他方の、受信状況データ列は、その直直接波を受信したものとなるため、
2つの受信状況データ列のうち、どちらが、
回折波受信状況で、
どちらが
直接波受信状況かを
弁別するだけでよくなり、
これは、
発明者による先の発明の困難は全く消滅しているのであり、
非常に、
弁別はしやすくなることは
自明となるのである。
実験的にも確かめられている。

このようにして、
以前の発明の
困難を
克服することができたのである。


また、
先の発明は極めて独創的なものであったためか、
これを真に理解し得たものは
世界にほとんどいなかった。
そこで、
先の発明そのものも
別の
この方式

つまり
同一信号源を
直接波受信状態と
回折波受信状況とを
作り出して
そのどちらが
どちらであるか
を弁別する
ということが仮にあったとしても、

それと、
発明者による先の発明を組み合わせて

という発想そのものが
生じ得ない
と考えられる

そこで、当業者が容易に想到出来るとは
到底言えないものであることを
明記しておく。



ーーーーー

本発明は

(※101)

ことを特徴とする方位情報取得方法

である

ーーー

上記の
(※101)
には次の各○
の記述が入る。

ーーーーーーーー

○得られた方位情報、
かつ、
あるいは、測位情報(当然緯度経度高度時刻の情報を含む)、を用いて、
使用者の興味関心現在位置現在時刻現在関心方位範囲などを推定し、
適宜に、
インターネットなどへの接続装置と接続されており、
それを経由して、
インターネットと接続し、
かつ、あるいは、
自らの装置の中に有する、データベース部と接続されており、
それを経由して、
使用者の興味関心現在位置現在時刻現在関心方位範囲などを推定した結果にもとづいて、その
使用者の興味関心現在位置現在時刻現在関心方位範囲などを推定した結果
かつあるいは
使用者の興味関心現在位置現在時刻現在関心方位範囲などを推定した結果である景観とと関連する
歴史、文化、文学、科学、哲学、芸術(和歌・短歌・連歌・俳諧・俳句・川柳・芸能・文化的技芸)、教育、工学、神話、伝説、昔話、語り部的伝統芸能、民話、博物学、地理、理科、社会、倫理、数学、語学、語学習得、多言語翻訳、通訳技能の習得・教育・実施支援(ストループ効果などを利用した支援を含む)、市民サービス、観光情報、危険情報、海外危険情報、virtual reality表現、augumented reality表現(ポケモンGOなどに代表されるゲームを含む)、教育・訓練、自主的学習、体系的学習、言語習得支援(景観を多言語あるいは他言語で解説するなどを含む)に関する情報提供を行う

ーーーーーーーー

○身体体躯(一人の体躯でも、それらが複数者の体躯が肩を組み脇を密着させた形状でも良い、その際コの字やヘの字やあらゆる形状でよい)
あるいは、
水またはアルコールといった物質
あるいは
液体またはゲル
あるいは
人の生活に欠かせない物質
あるいは
生命の存続に欠かせない物質
あるいは
双極子モーメントを有する液体(水またはアルコールに代表される)
あるいは
GNSSで用いられる周波数帯に(である1.5GHz帯等に)タンジェント・ロスまたは複素損を有する液体またはゲル(水またはアルコールに代表される)
あるいは
人の生存に欠かせない水やアルコール類の物質が得られる場所で得られる水やアルコールを含むもの
あるいは
土壌そのものや湖沼河川海水や動植物
あるいは
食材・食品・医薬品など
あるいは
人が野外活動を行う最の水やアルコールなどを含む携行物医薬品や生活用品(シャンプー等)の携行品
あるいは
マットレス(クライミングの練習であるボルダリングで飛び降りるときに安全のため地面に敷いて置くもので通常は背中に担いで移動する)
あるいは
新聞紙や高吸収型ポリマー物質や繊維類に水やアルコールや上記の液体やゲルをしみこませたもの
など
で天空の半分に対して遮蔽を行った状態で
1つのGNSSアンテナ
をそこに隣接して配備し(あるいは後述するように2つのGNSSアンテナをその両側に配備してももちろんよい)
それには、
1つのGNSS受信機
をそれに接続し(あるいは前記の括弧の場合にはそれぞれのGNSSアンテナにそれぞれのGNSS受信機を接続してももちろんよいし、唯一のGNSS受信機を接続してももちろんよい)
それには、
1つのデータ記録部
をそれに接続し(あるいは前記の括弧の場合にはそれぞれのGNSS受信機にそれぞれのデータ記録部を接続してももちろんよいし、唯一のデータ記録部を接続してももちろんよい)それには、
1つのデータ処理部
をそれに接続し(あるいは前記の括弧の場合にはそれぞれのデータ記録部にそれぞれのデータ処理を接続してももちろんよいし、唯一のデータ処理部を接続してももちろんよい)それには、
1つの結果出力理部
をそれに接続し(あるいは前記の括弧の場合にはそれぞれデータ処理部にそれぞれの結果出力部を接続してももちろんよいし、唯一の結果出力部を接続してももちろんよい)



ーーーーーーーーーーーーーーーーーーー


○回折波と直接波、を、識別することは一般に容易でないが、
SSスプレッドスペクトラム通信の際には、回折波は、
・その信号強度急落drop現象が高頻度で生じる、
・フェージング現象fadingが高頻度で生じる、
・安定性(経時的な)が劣る、
等の、直接波に対しての、違いが、顕著に現れ、

(これは、S教科書的には、S通信方式の欠点、とされてきており、其の観点でしか論じられてこなかったが、むしろ、本研究では、本発明者が、従来の発明での限界を超越するための方策を世界に先駆けて先駆的に探索した際に、人体体躯がGNSSマイクロ波に対して吸収的に働くことの活用と、常時携帯するGNSS受信機の時代的特性を政策に近い内閣府の立場から考えてきたことなど、マイクロ波の物理化学的吸収特性を有するデバイの法則なども学術背景にある東京大学の基礎科学科の卒業であることなどから、当業者には容易に決して想到できない発明をしたものであるが、)
(このSS受信機の顕著な特性を、負の特性でなく、むしろ正の特性としてとららえなおした点に本発明の世界的な先駆的意義があるが)

そのSS通信方式受信機の

いわゆる負の特性を正の特性としてむしろ活用することで、

そして人体体躯の積極的活用と
、携帯する双極子モーメントを有する液体やゲル
(つまり水やアルコールなど生命活動に必須の携帯物であってすなわちタンジェントロスも大きい液体やゲル状の物質
<動植物や食材や医薬品や飲料や燃料や土壌や湖沼河川海水なども>)

も援用して、

そして、山岳や山肌や人工建造物や移動体<雪上車や南極車やヘリコプタ・航空機・船舶・鉄道・自動車・陸上移動体・砂漠でのらくだ等も一切を含むものとする>

や丘陵地・森林・巨岩・岩・岸壁・看板・等も含む遮蔽体として活用することで、

活用の幅を広げ、

そうした中で、

回折波と
直接波とを
識別することができる
ことを利用する

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○なお、簡略化した、天空図をつけておいたが、図中の、
裏、とか、表とかの表記は、当然ながら、次の意味である。
表は、直接波として受信している状態を示している。
裏は、回折はとして受信している状態を示している。
強は、圧倒的に強い受信状態として定義した条件を満たしていることを示している。
(この条件は受信機のタイプによって変えてもよいものでさほど本質的ではないため詳述は避けるが、兎に角、廉価で一般的な民生用のそのGNSS受信機で、回折波、直接波の弁別、識別が可能となることを示せたことが重要なのである)。
弱は、圧倒的に弱い受信状態として定義した条件を満たしていることを示している。
(この条件は受信機のタイプによって変えてもよいものでさほど本質的ではないため詳述は避けるが、兎に角、廉価で一般的な民生用のそのGNSS受信機で、回折波、直接波の弁別、識別が可能となることを示せたことが重要なのである)。



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■全論文をここにくっつけておく。
なお、本発明者が執筆・公表した論文等と特許出願等とは全て本稿で引用したものとする。

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修士学位論文

GPS 測位におけるマルチパス波の影響と
その低減に関する研究


平成 16 年度
(2004)


東京商船大学大学院
商船学研究科
流通情報工学専攻

2003211 鈴木崇史

1
学位論文要旨

GPS 測位におけるマルチパス波の影響とその低減に関する研究

東京商船大学大学院 商船学研究科 流通情報工学専攻
2003211 鈴木 崇史


GPS 測位における誤差要因として、衛星の時計誤差、衛星軌道情報誤差、電離層遅延、対流圏遅
延、マルチパス、受信機の熱雑音、整数値バイアスなどがあるが、Differential GPS(DGPS)の技術によ
って、マルチパスによる誤差を除いた他の誤差要因は除去できる。マルチパスは衛星から到来した電
波が受信アンテナ周辺の建物や地物などに反射して、もしくは遮蔽物を回折してアンテナに届く現象で、
衛星から受信アンテナに直接届く電波と混在され、コードの到達時間遅れ、搬送波位相の遅れ、信号
強度の変動を生じさせる。基準局と移動局では、それぞれ受信アンテナ周辺の環境が異なるため、基
準局から補正することはできず、マルチパスによる誤差は DGPS 測位でも除去できない。マルチパスは
全ての GPS 測位の精度に影響を及ぼす。
実際の都市部における測位では、周辺環境により衛星からの到来電波の経路は複雑になる。さら
に移動体測位であれば、マルチパス波は様々な方向から到来し、マルチパス波を特定することは非常
に困難となる。
本研究では、静止測位、移動体測位それぞれにおけるマルチパスの影響を調査するとともに、マル
チパスによって劣化された DGPS 測位精度を改善する。
静止測位におけるマルチパスの影響として、反射波、回折波を調査した。反射によって起こる信号
強度のフェージングや、反射板の材質によるマルチパス誤差量、回折によって起こる信号強度の劣化
などをそれぞれ調査した。また、一般的なマルチパス誤差の推定方法である、擬似距離と搬送波位相
の差を取って推定したマルチパス誤差量や、リアルタイムでの推定が可能となる、信号強度を利用し
た推定方法によるマルチパス誤差量を用いることによって、静止測位の測位精度が改善されることを
確認した。
次に、市街地走行中の移動体において DGPS 測位を行い、移動体測位の測位精度の現状を把握
するとともに、その測位精度の劣化原因やマルチパスの生起原因について、3 次元地図データなどを
利用しながら調査した。さらに基準局と移動局のそれぞれで取得された C/No 値の差を利用して、マル
チパスの影響を強く受けている衛星を検知・排除するプログラムを作成し、そのプログラムによって移
動体測位精度をリアルタイムで改善できることを確認した。そして、様々な環境における移動体走行実
験を行い、どの程度の測位精度改善がなされたか、衛星排除プログラムにおける検証を行い、その有
用性を確認した。





2
3
Abstract

The Possibility of the Precise Positioning and


情報通信工学研究室の OB 諸氏、学生諸君には、日々の生活において様々な面でお世話になりました。感
謝の意を表します。

最後に、大学院進学において多大なご援助、日々の生活におけるアドバイスをいただきました両親、兄弟
に心より御礼申し上げます。








静止方位限定可能なGPSの新規提案と個性的な関心を重視する教育支援システムへの応用検討(「教育・訓練」特集) [in Japanese]

Proposal of a Novel Wearable GPS with Azimuth Limitation Ability and Focus-driven Outdoor e-Learning Applications using it [in Japanese]



高橋 正人

Takahashi Masato


東京大学大学院工学系研究科先端学際工学専攻:独立行政法人情報通信研究機構第一研究部門新世代ワイヤレス研究センター宇宙通信ネットワークグループ

The University of Tokyo, Graduate School of Engineering:National Institute of Information and Communications Technology









Forwarded by compass@fol.hi-ho.ne.jp
----------------------- Original Message -----------------------
From: "Masato Takahashi" <mtakahashi@nict.go.jp>
To: <mtakahashi@nict.go.jp>
Date: Mon, 15 Aug 2016 17:07:52 +0900
Subject: GNSS OOSA文献等 JSTC
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Public Safety & Disaster Relief

A critical component of any successful rescue operation is time.
いかなる成功的な救援作戦にも共通する一つの重要な要素は、時間、である。

Knowing the precise location of landmarks, streets, buildings, emergency service resources, and disaster relief sites reduces that
time -- and s
aves lives.

ランドマークを知り、道路を知り、建物を知り、緊急サービス資源を知り、、そして、災害救援サイトの正確な位置を知ることは、
その時間を短縮する、そして生命を救う。


This information is critical to disaster relief teams and public safety personnel in order to protect life and reduce property loss.


生命を護り、財産の損害を減じるために
この情報は、災害救援チームと公共安全personnelにはに重要である。

The Global Positioning System (GPS) serves as a facilitating technology in addressing these needs.

GPSは、これらの諸々の必要性に焦点をあてる際に、助ける技術として機能している。

GPS has played a vital role in relief efforts for global disasters
such as
the tsunami
that struck in the Indian Ocean region in 2004,
Hurricanes Katrina and Rita
that wreaked havoc in the Gulf of Mexico in 2005, and
the Pakistan-India earthquake in 2005.

インド洋領域で2004年に被害を齎した津波、
大きな損害をもたらしたメキシコ湾2005年にハリケーン・カトリーナとハリケーン・リタ、
2005年のパキスタン・インディア地震、
といった地球規模の災害を救援する諸取組に、重要な役割を、GPSは、果たして来ている。


Search and rescue teams used GPS, geographic information system (GIS), and remote sensing technology to create maps of the disaster
areas for re
scue and aid operations, as well as to assess damage.

探索・救援チームは、は
GPS,GIS、リモセン技術を用い、
損害を査定するためと同様に、
探索と援助作戦のために、
災害エリアの地図を作成した。


Another important area of disaster relief is in the management of wildfires.

災害救援の別の重要な領域に、野外火災の管理がある。

To contain and manage forest fires, aircraft combine GPS with infrared scanners to identify fire boundaries and "hot spots."


森林火災を含め、管理するために、
航空機(aircraft)は、GPSを、赤外線諸スキャナと組み合わせ、
火災の諸境界と、諸”ホットスポット”を同定している。


Within minutes, fire maps are transmitted to a portable field computer at the firefighters' camp.

数分以内に、火災地図は、消防士らのキャンプの可搬型野外用コンピュータに、送信される。

Armed with this information, firefighters have a greater chance of winning the battle against the blaze.
この情報で武装し、消防士らは、燃えさかる炎との戦いに勝つ、より大きなチャンスを得ることになる。

Tsunami Hazard Zone sign

In earthquake prone areas such as the Pacific Rim, GPS is playing an increasingly prominent role in helping scientists to anticipate
earthquakes.


環太平洋地域.、のように、地震多発地域では、
地震発生を予知するために科学者らを助けるため
ますま顕著な役割を
GPSは、
果たしつつある。


Using the precise position information provided by GPS, scientists can study
how strain
builds up slowly over time
in an attempt to characterize,

and
in the future perhaps
anticipate,
earthquakes.


GPSにって提供された正確な位置情報を用いて、科学者らは、
地震を特徴付けようとするある試みの中で
どのように
ひずみが、時間をかけて、徐々に、出来合ってくるのか、を研究でき、
そして、将来的には、地震を予知出来る可能性も、おそらく、ある。


Meteorologists responsible for storm tracking and flood prediction also rely on GPS.

暴風雨の追跡と洪水の予測に責任がある気象学者らも、GPSに頼っている。


They can assess water vapor content by analyzing transmissions of GPS data through the atmosphere.

彼らは、大気を通過してくるGPSの送信信号を分析することで、水蒸気量を(大気中の)算定出来る。


GPS has become an integral part of modern emergency response systems -- whether helping stranded motorists find assistance or
guiding emergency
vehicles.

どうすることもできなくなった運転者らが援助を見いだすことを支援すること、
あるいは、
緊急の輸送に用いる物手段をガイドすること
の何れかで、
GPSは、近代緊急対策システムの不可欠なな部分となって来ている。


Fire trucks

As the international industry positioning standard for use by emergency and other specialty vehicle fleets, GPS has given managers a
quantum lea
p forward in efficient operation of their emergency response teams.

緊急用の輸送機関と他の特殊な輸送機関による使用に関する、国際的な産業界での測位の標準については、
GPSは、マネジャーらに、
彼らの緊急レスポンスチームの効りつ的な作戦において、前向きな量子的ジャンプを、与えて来ている。

The ability
to effectively identify and view the location of police, fire, rescue, and individual vehicles or boats, and how their location
relates to an en
tire network of transportation systems in a geographic area,
has resulted in
a whole new way of doing business.

警察官、消防隊員、救援隊員、そして個々の乗物あるいは船の位置を
効果的に同定し、そして俯瞰するという能力、
そして、
いかににそれらの位置を、ある地理的領域における、輸送システム全体のネットワークへ関係づけるかという能力は、
ビジネスをするに際しての全く(?)(whole)新しいやりかたに帰着した。



Location information provided by GPS, coupled with automation, reduces delay in the dispatch of emergency services.

GPSによって得られる位置情報は、automationと結合されて、緊急の諸サービスのdispatchにおいて、遅延を減少させるのである。


Incorporation of GPS in mobile phones places an emergency location capability in the hands of everyday users.

携帯電話におけるGPSが組み込まれることは、緊急時の位置情報を教える能力を、日々、利用者の手の中にを置いていることに等しい。

Today's widespread placement of GPS location systems in passenger cars provides another leap in developing a comprehensive safety
net.

乗用車;《米》客車《dining [parlor,sleeping] carなど》.(passenger car)の内部に、GPS位置の諸システムが、広く普及して、設置されている、今日の状況は、
包括的なセーフティネットを展開する上で、
もう一つ別の(量子的)跳躍を提供している。


Today, many ground and maritime vehicles are equipped with autonomous crash sensors and GPS.
今日、沢山の陸上移動体と海上移動体が、自律的な諸センサーとGPSとを備えている。

This information, when coupled with automatic communication systems, enables a call for help even when occupants are unable to do
so.

自動的な通信システムと結合したとき、この情報は、保有者らがそうすることが不可能な時にさえ、救助を求める連絡を可能にしている。


The modernization of GPS will further facilitate disaster relief and public safety services.

GPSの近代化は、さらに促進するであろう、災害救援と公的安全サービスを。

The addition of new civil signals will increase accuracy and reliability all over the world.

新たな民生用信号の付与されることは、精度を高め、世界中での信頼度を高めるであろう。

In short, GPS modernization translates to more lives saved and faster recovery for victims of global tragedies.

端的に言って、GPS近代化は、
より多くの生命が救われることになるし、世界の諸々の悲劇の犠牲者にとってより迅速な回復をもたらすことになる。


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Timing

In addition to longitude, latitude, and altitude, the Global Positioning System (GPS) provides a critical fourth dimension - time.

緯度、経度、高度に加えて、GPSは、重要な四つ目の次元も提供します。それは時刻です。


Each GPS satellite contains multiple atomic clocks that contribute very precise time data to the GPS signals.

各GPS衛星は、複数の原子時計を搭載しています。それは、全てのGPS信号に、非常に正確な時刻データを与えています。


GPS receivers decode these signals, effectively synchronizing each receiver to the atomic clocks.

各受信機を全ての原子時計へ効果的に同期させることで、GPS受信機はこれらの信号を復号(解読)しています。

This enables users to determine the time to within 100 billionths of a second, without the cost of owning and operating atomic
clocks.

これにより利用者は、原子時計を所持し運用コストを払うことなく、、1秒の100の百万(1億?)分の1の精度で、時刻を決定が出来ます。


Precise time is crucial to a variety of economic activities around the world.
正確な時刻は、世界中での様々な経済活動に、ひじょうに重要です。

Communication systems, electrical power grids, and financial networks all rely on precision timing for synchronization and
operational efficienc
y.

諸々の通信システム、諸々の送電網、そして諸々の金融ネットワークは全て、同期と運用の効率性のために、正確な時刻取得に依存しています。

The free availability of GPS time has enabled cost savings for companies that depend on precise time and has led to significant
advances in cap
ability.

正確な時刻に依存しており、かつ、「能力面で意味のある諸々の進歩性へと繋がった」諸々の企業は、GPS時刻を自由に活用できることで、
コストを節約できます。


For example, wireless telephone and data networks use GPS time to keep all of their base stations in perfect synchronization.
例えば、無線電話と諸々のデータ網は、それらの基地局の全てを、完全な同期を維持するために、GPS時刻を用いています。

This allows mobile handsets to share limited radio spectrum more efficiently.

これによって、携帯電話のハンドセットは、より効率的に、限られた電波の周波数資源を共有出来ているのです。


Similarly, digital broadcast radio services use GPS time to ensure that the bits from all radio stations arrive at receiv
ers in lockstep.
同様に、デジタル放送ラジオサビスは、全てのラジオ局からのあらゆるビットが、「前のビットとの間隔をできるだけ詰めて歩調をそろえるやるか
たでin locks
tepで、」つまり、全てのラジオ局からのあらゆるビットが同期して、
諸々の受信機に到着することを、確保するために、GPS時刻を用いています。

lockstep /*l*kstep∥*l**k-/ noun in lockstep especiallyAmE following rules and accepted ideas without thinking
[名]
1密接行進法《前の人との間隔をできるだけ詰めて歩調をそろえる》;密集行進.
2固定された[融通のきかない]手順[やり方].
*[形]融通のきかない, 硬直した

This allows listeners to tune between stations with a minimum of delay.
これによって、リスナーらは、最小の遅延で、ラジオ局間のを、tuneすることが出来るのです。

(Hand inserting bank card into ATM )

Companies worldwide use GPS to time-stamp business transactions, providing a consistent and accurate way to maintain records and
ensure their tr
aceability.
手で挿入する銀行カードをATM会社


Major financial institutions use GPS to obtain precise time for setting internal clocks used to create financial transaction
timestamps. Large a
nd small businesses are turning to automated systems that can track, update, and manage multiple transactions made by a global
network of custom
ers, and these require accurate timing information available through GPS.

The U.S. Federal Aviation Administration (FAA) uses GPS to synchronize reporting of hazardous weather from its 45 Terminal Doppler
Weather Radar
s located throughout the United States.

Instrumentation is another application that requires precise timing. Distributed networks of instruments that must work together to
precisely me
asure common events require timing sources that can guarantee accuracy at several points. GPS-based timing works exceptionally well
for any appl
ication in which precise timing is required by devices that are dispersed over wide geographic areas. For example, integration of
GPS time into
seismic monitoring networks enables researchers to quickly locate the epicenters of earthquakes and other seismic events.

Power lines Power companies and utilities have fundamental requirements for time and frequency to enable efficient power
transmission and distri
bution. Repeated power blackouts have demonstrated to power companies the need for improved time synchronization throughout the
power grid. Anal
yses of these blackouts have led many companies to place GPS-based time synchronization devices in power plants and substations. By
analyzing th
e precise timing of an electrical anomaly as it propagates through a grid, engineers can trace back the exact location of a power
line break.

Some users, such as national laboratories, require the time at a higher level of precision than GPS provides. These users routinely
use GPS sate
llites not for direct time acquisition, but for communication of high-precision time over long distances. By simultaneously
receiving the same G
PS signal in two places and comparing the results, the atomic clock time at one location can be communicated to the other. National
laboratories
around the world use this "common view" technique to compare their time scales and establish Coordinated Universal Time (UTC). They
use the sam
e technique to disseminate their time scales to their own nations.

New applications of GPS timing technology appear every day. Hollywood studios are incorporating GPS in their movie slates, allowing
for unparall
eled control of audio and video data, as well as multi-camera sequencing. The ultimate applications for GPS, like the time it
measures, are limi
tless.

As GPS becomes modernized, further benefits await users. The addition of the second and third civilian GPS signals will increase the
accuracy an
d reliability of GPS time, which will remain free and available to the entire world.





http://www.gps.gov/systems/gps/

Official U.S. Government information about the Global Positioning System (GPS) and related topics


What is GPS?

The Global Positioning System (GPS) is a U.S.-owned utility
that provides users with positioning, navigation, and timing (PNT) services.

汎地球型測位システム(GPS)とは、測位、航行及び時刻サービスを利用者に提供する
合衆国が所有するユーティリティです。

This system consists of three segments:
the space segment, the control segment, and the user segment.

このシステムは宇宙セグメント、制御セグメント及び利用者セグメントから構成される。
The U.S. Air Force develops, maintains, and operates the space and control segments.

宇宙セグメント及び制御セグメントは米国Air Forceが開発、維持、管理しています。

Space Segment

(satellite )
The space segment
consists of
a nominal constellation of 24 operating satellites that transmit one-way signals that give the current GPS satellite position and
time.

宇宙セグメントは、
計画通りの軌道に置かれた24機の稼働中の衛星から構成されており、
GPS衛星は現在位置及び現在時刻を単方向的にに送信しています。

The GPS space segment consists of a constellation of satellites transmitting radio signals to users.

The United States is committed to maintaining the availability of at least 24 operational GPS satellites, 95% of the time.
合衆国は、95%の時間、運用行可能なGPS衛星が少なくとも24機の利用可能であるべく維持する義務を負います。

To ensure this commitment, the Air Force has been flying 31 operational GPS satellites for the past few years.

この義務を達成するため、過去数年間の間、空軍は31機の運用可能なGPS衛星を飛行させて来ています。

Constellation Arrangement

GPS satellites fly in medium Earth orbit (MEO) at an altitude of approximately 20,200 km (12,550 miles). Each satellite circles the
Earth twice
a day.

GPS衛星は、飛行しています、約20200kmの高度の、中高度地球軌道(MEO)を。

各衛星は地球のまわりを、1日に二週しています。

Graphic showing the six orbital planes of the constellation
Enlarge
Expandable 24-Slot satellite constellation, as defined in the SPS Performance Standard.

The satellites in the GPS constellation are arranged into six equally-spaced orbital planes surrounding the Earth.
GPS全体システムにおける全衛星は、地球を取り巻くように等間隔で配置された6つの軌道面上に配置されています。

Each plane contains four "slots" occupied by baseline satellites.
各平面は、4つの「スロット」を持っており、それらは、ベースライン衛星によって占有されています。

This 24-slot arrangement ensures users can view at least four satellites from virtually any point on the planet.
この24-スロットの配置のお蔭で、利用者たちは、
この衛星上のどの地点からでも、実質的には、少なくとも4つの衛星を見る事が出来ます。


The Air Force normally flies more than 24 GPS satellites to maintain coverage whenever the baseline satellites are serviced or
decommissioned.
ベースライン衛星がサービスされているでもあるいは、コミッションからはずされているときでも、カバレッジを維持するために、通常、24より
多い数のGPS
衛星を、米国空軍は、飛行させています。

The extra satellites may increase GPS performance but are not considered part of the core constellation.
余分な衛星は、GPSの性能を向上させることもありますが、しかし、コアとなる衛星配置の一部とはみなされていません。


In June 2011, the Air Force successfully completed a GPS constellation expansion known as the "Expandable 24" configuration.
2011年6月に、米国空軍は、それは「拡張可能24」構成として知られる、GPSコンステレーションの拡張を、成功裏に、完了させました。

Three of the 24 slots were expanded, and six satellites were repositioned, so that three of the extra satellites became part of the
constellatio
n baseline.
24スロットの3つは、拡張された。
そして、6衛星の位置が再配置された。
結果、余分な衛星のうち、3つが、コンステレーションベースラインの一部になった。


As a result, GPS now effectively operates as a 27-slot constellation with improved coverage in most parts of the world. 結果とし
て、世界の殆ど
の部分における、 改善されたカバレッジを伴って、今や、GPSは、27スロtットコンステレーションで、効果的に機能している。




Learn more at AF.mil



Technical details about the orbits, coverage, and performance of the GPS satellite constellation are documented in the GPS
Performance Standards.
View

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(Learn more... )



Current and Future Satellite Generations


The GPS constellation is a mix of old and new satellites. The following table summarizes features of the current and future
generations of GPS s
atellites, including Block IIA (2nd generation, "Advanced"), Block IIR ("Replenishment"), Block IIR(M) ("Modernized"), Block IIF
("Follow-on"),
and GPS III.

As of June 15, 2016, there were 31 operational satellites in the GPS constellation.
2016年6月15日現在で、31機の運用可能衛星がGPSコンステレーションに存在している。

This does not include the decommissioned GPS satellites
("residuals") kept in orbit in case there is a need to reactivate them.

これは、再び現役化させる必要が生じた場合に備えて軌道上で待機している就役を解かれた全GPS衛星(通称・残余"residuals")を、含んではい
ない。

The operational satellite count is broken down by type in the table below.

この運用可能衛星数は、下表に記されたように、型によって、分類される。

For more up-to-date constellation status information, visit the NAVCEN website. Go there
より最新のコンステレーション状態情報には、NAVCEN websiteを見て下さい。


Control Segment
(AF flight control officer)

The control segment
consists of
worldwide monitor and control stations
that maintain the satellites
in their proper orbits
through occasional command maneuvers,
and adjust the satellite clocks.

制御セグメントは、
世界に広く存在する監視基地と制御基地
から構成されている。
それらは、折々に実施されるコマンド・マヌーバを通じ、
全ての衛星を適切にそれぞれの軌道を飛行するように維持するとともに、
衛星時計を調整を行っている。


It tracks the GPS satellites, uploads updated navigational data, and maintains health and status of the satellite constellation.
制御セグメントは、全GPS衛星を追尾し、〔その追尾結果に基づいてて最新の値へと〕更新された航法データを〔衛星へ〕アップロードし、そして
衛星システム
の全体配置の健全性及び完全性の維持にも貢献している。


(Learn more... )


User Segment
(receiver)
The user segment consists of the GPS receiver equipment, which receives the signals from the GPS satellites and uses the transmitted
information
to calculate the user’s three-dimensional position and time.

利用者セグメント
利用者セグメントは、
GPS受信装置から構成されている。
GPS受信装置は、全GPS衛星からの全信号を受信する。
そして送信されたその情報を用いてその利用者の三次元的位置と時刻を算出する。



(Learn how GPS is used... )




http://www.gps.gov/systems/gps/performance/accuracy/


GPS Accuracy
GPSの精度について

The U.S. government is committed to providing GPS to the civilian community at the performance levels specified in the GPS Standard
Positioning
Service (SPS) Performance Standard.
合衆国政府はGPS標準測位サービス(SPS)性能標準に規定された性能水準で非政府コミュニティにGPSを提供する義務を負う。

For example, the GPS signal in space will provide a "worst case" pseudorange accuracy of 7.8 meters at a 95% confidence level.

例えば、宇宙でのGPS信号は、最悪の場合でも7.8メーターの疑似距離(pseudorange) 精度を95%信頼水準で提供せねばならない。


(This is not the same as user accuracy; pseudorange is the distance from a GPS satellite to a receiver.)
(これは、利用者にとっての精度と同じでは無い。疑似距離(pseudorange)とは、あるGPS衛星からある受信機への距離である。)

(View document )















http://www.gps.gov/applications/


GPS Applications

Mosaic of GPS applications

Examples

Agriculture

Aviation

Environment

Marine

Public Safety & Disaster Relief


Rail


Recreation


Roads & Highways


Space


Surveying & Mapping

Timing



Like the Internet, GPS is an essential element of the global information infrastructure. The free, open, and dependable nature of
GPS has led to
the development of hundreds of applications affecting every aspect of modern life. GPS technology is now in everything from cell
phones and wri
stwatches to bulldozers, shipping containers, and ATM's.

インタネットと同様、GPSは、地球規模の情報インフラストラクチャの一つの重要な要素である。

無料で使用でき、誰にも解放され、信頼できるという、GPSの特徴は、近代生活の各側面に影響を与えている何百というアプリケーションの開発に
繋がって来て
いる。

GPS技術は今や、携帯電話・腕時計から、ブルドーザー・輸送用コンテナ・ATMにまで至る、あらゆるものの中に組み込まれている。


GPS boosts productivity across a wide swath of the economy, to include farming, construction, mining, surveying, package delivery,
and logistica
l supply chain management.
GPSは、農業、建設業、鉱業、測量、荷物配送、ロジスティックス的なサプライ・チェーン管理を含む、幅広い経済活動に渡り、生産性を高めるこ
とに役立って
いる。


Major communications networks, banking systems, financial markets, and power grids depend heavily on GPS for precise time
synchronization.
主要な通信網、銀行取引システム、財政市場、及び送電網は、正確な時刻同期に関して、GPSに深く依存している。

Some wireless services cannot operate without it.
無線サービスの中にはGPSなしには機能し得ないものもある。


GPS saves lives
by preventing transportation accidents, aiding search and rescue efforts, and speeding the delivery of emergency services and
disaster relief.

輸送機関の諸々の事故を防くことで、探索・救助の諸活動を援助する事で、緊急事態に際して役務を送り届ける速度を高めることで、
GPSは
様々な生命を救っている。

GPS is vital to the Next Generation Air Transportation System (NextGen) that will enhance flight safety while increasing airspace
capacity.

airspace(上空)の収容能力(capacity)を大きくしつつ、飛行の安全を高める、
次世代航空輸送システム(NextGen)にとって、GPSは、なくてはならないものである。


*ir・s77p*ce, *ir sp*ce[名]
1〔軍事〕作戦空域《航空機が編隊で作戦行動をとる空域》.
2(一国の)上空, 領空《特に管轄権の及ぶ範囲》.
3〔法律〕(個人所有の土地上空の)領空域.
4〔解剖〕気胞《肺の末端部》.
5((主に英))特定周波数帯割当空間.
6(番組の)放送時間(airtime).
7(断熱のための)空間, 空隙(ゲキ).

GPS also advances scientific aims such as weather forecasting, earthquake monitoring, and environmental protection.

GPSはまた、天気予報、地震監視、及び環境保護といった、科学的な諸目的を推進することにも役立っている。

Finally, GPS remains critical to U.S. national security, and its applications are integrated into virtually every facet of U.S.
military operati
ons.

最後に、GPSは、合衆国の国家安全保障にとって重要であリ続けており、そのアプリケーションは
合衆国の諸軍事作戦の実質的にあらゆる面に組み込まれている。

Nearly all new military assets -- from vehicles to munitions -- come equipped with GPS.
様々な乗物(輸送機関)から様々な軍需品まで、新らしい軍事的な資産の殆ど全てに、GPSが装備されるようになってきている。

This website describes just a tiny sample of existing GPS applications.

このウエブサイトは、現存するGPSアプリケーションの小さなサンプルを、単に記述したに過ぎない。

New uses of GPS are invented every day and are limited only by the human imagination.

新たなGPSの利用法が、毎日発明され、その限界は人の想像力の限界と同じである。




























I. Introduction


The Third United Nations Conference on the Exploration and Peaceful Uses of Outer
Space (UNISPACE III) adopted a strategy to address global challenges in the future
through space activities.

宇宙空間の平和的利用と探査に関する第三回国際連合会議(UNISPACE III)は、
宇宙空間での活動を通じ、将来、地球規模の諸々の挑戦を指向するためのある戦略を、採択した。


The strategy, contained in “The Space Millennium: Vienna Declaration on Space and Human Development”[1],
included
key actions to use space applications for human security, development and welfare.


"宇宙空間の新たなミレニアム:宇宙と人類の発展に関するウィーン宣言"に含まれている、
その戦略は、
人類の安全、発展及び福祉に向けた宇宙アプリケーションを用いるためのいくつかの鍵となる諸行動、
を含んでいた。

[1]Report of the Third United Nations Conference on the Exploration and Peaceful Uses of Outer Space, Vienna, 19 - 30 July 1999
(United Nations
publication, Sales No. E.00.I.3), chap.I, resolution 1.


One such action was to improve
the efficiency and security of transport, search and rescue, geodesy and other activities
by
promoting
the enhancement of
,
universal access to
and
compatibility of
space-based navigation and positioning systems.

一つのそうした行動は、
宇宙ベースのナビゲーションと、諸測位システムとの
利活用を促進し、
ユニバーサルアクセスを推進し、
コンパチビリティ(互換性)を高めることにより、
輸送、捜索・救助、測地及びその他の諸活動の、
効率と安全を
改善することであった。


The use of the signal from global navigation satellite systems (GNSS)
constitutes
one of the most promising space applications
that can be used
to implement this action.

地球規模航行支援衛星システムからの信号の活用
は、
この行動を実行するために用いられ得る最も有望な宇宙アプリケーションの一つ

の一部を成している。

In 2001, member States
accorded
high priority
to
a limited number of selected recommendations of UNISPACE III.

2001年に、加盟国は、
UNISPACE IIIでの勧告から、限られた数を選び、それらには
高い優先度を与えた。


The Committee on the Peaceful Uses of Outer Space
established
action teams
under the voluntary leadership of member States
to implement those priority recommendations.

宇宙空間の平和的利用に関する委員会は、
加盟国のボランタリのリーダーシップの下、
これらの優先的な勧告を実行するための行動チームを設立した。


The Action Team on GNSS was established
under the leadership of the United States of America
and
Italy
to carry out the recommendation relating to GNSS.

GNSSに関する勧告を実行するために
アメリカ合衆国とイタリアのリーダーシップの下、
GNSSの行動チームが、創設された。


The work of the Action Team on GNSS
included
comprehensive reviews of existing and planned GNSS and augmentations
,
their applications by system provider
and
user communities,
as well as activities carried out by various entities to promote GNSS.

GNSSに関する行動チームの作業は、
次を含んでいた。つまり、
1)現存するものと計画されているものと(双方の)GNSS及びaugmentations(補強システム)
に関する包括的なレビュー(吟味)、
2)システムプロバイダによるそれらのアプリケーション
そして、
3)ユーザコミュニティ
を含んでおり、
また
4)GNSSを促進する様々な実体により実行される諸活動である。



The Action Team
also examined
the requirements of developing countries and gaps in meeting those requirements,as well as existing education and training opportunities in the field of GNSS.

この行動チームは、また、
GNSSの分野に現存する教育と訓練機会のみならず、
the requirements of 発展途上国(developing countries)の諸々の要求 と、
これら諸々の要求を満たそうとする際のいろいろなギャップについて、
検証した。

The Action Team on GNSS,
consisting of 38 member States and 15 intergovernmental and non-governmental organizations,
recommended,
inter alia,
that
an international committee on GNSS
should be established
to promote the use of GNSS infrastructure on a global basis and to facilitate exchange of information.


38の加盟国と、15の政府間機関及び非政府機関からなる
GNSSに関するこの行動チームは、
地球規模ベースでのGNSSインフラストラクチャの利用を促進し
情報交換を活性化するために
GNSSに関する国際委員会が設立されるべきであると勧告した。


The Committee on the Peaceful Uses of Outer Space (COPUOS)
included
this recommendation
in the Plan of Action
proposed in its report [2] to the General Assembly
on the review of the implementation of the recommendations of UNISPACE III.

[2] A/59/174

宇宙空間平和的利用委員会(COPUOS)は、
国連総会に向けた宇宙空間平和的利用委員会(COPUOS)の報告書[2]([2] A/59/174)の中で提案された、
UNISPCE IIIの勧告の実行のレビューに関する
行動計画の中に、
この(上記の)勧告を含めた。



In resolution 59/2 of 20 October 2004, the Assembly endorsed the Plan of Action.
国連総会は、2004年10月20日の決議59/2において、その行動計画を是認した。


In the same resolution, the Assembly invited GNSS and augmentation
system providers to consider establishing an international committee on GNSS (ICG)
in order to maximize the benefits of the use and applications of GNSS
to support sustainable development.

持続的発展の支援をめざし、
GNSSの使用と諸アプリケーションの恩恵を最大化するため、
ICG(GNSS国際委員会)の創設を検討させるために、
同決議において、国連総会は、
GNSSと補強のシステムプロバイダたちを
招いた。



The work of the Action Team on GNSS serves as a model for how the United Nations can
undertake action to follow up on global conferences and yield tangible results within a
fixed time frame.

国際会議についてフォローアップし、ある定められた時間枠組の中でtagibleな結果を生み出すための
行動をどのように国連がundertakeし得るかについての、
ひとつのモデルとして
このGNSSに関する行動チームの仕事ぶりは、
機能している。



In resolution 61/111 of 14 December 2006,
the General Assembly
noted
with appreciation
that
the International Committee on Global Navigation Satellite Systems (ICG)
had been established
on a voluntary basis
as an informal body
to promote cooperation,
as appropriate, (必要に応じて・適切な方)
on matters of mutual interest
related to
civil satellite-based
positioning, navigation,timing and value-added services,
as well as the compatibility and interoperability of GNSS,
while increasing their use to support sustainable development,
particularly in developing countries.

2006年11月14日の決議61/111において、
国連総会は、
謝意とともに、
次を表明(noteの意訳)した。

次とは、
特に発展途上国における、持続的発展を支援するために、
彼ら(それらの)の使用を増加させつつ(while)、
GNSSのinteroperability(相互情報交換可能な・相互情報利用可能な・互換性)のみならず、
民生の衛星ベースの、測位、航行、時刻取得及び付加価値のある諸サービス、に関係する、
相互利益の諸問題(matters)について、
必要に応じて、
協力を促進する
ひとつの非公式な組織として、
ボランタリベースで、
ICG(GNSS国際委員会)が創設された
こと
である。




Globally there is growing interest
in better understanding solar-terrestrial interactions, particularly patterns and trends
in space weather.

宇宙天気(の分野)において、
大要ー惑星(terrestrial)間の諸相互作用を、
特に、パターンとトレンドについてだが、
よりよく理解することについて、
地球規模で関心が育ちつつある。


This is
not only
for scientific reasons,
but also
because the reliable operation of ground-based and space-based assets and infrastructures
is increasingly dependent on
their robustness against the detrimental effects of space weather.

これは、科学的理由のためばかりはなく、
地上ベースと宇宙ベースの資産とインフラの信頼できる操作(reliable operation)は、
宇宙天気の決定的な諸効果に対するそれら(資産とインフラ?あるいはその信頼できる操作?)のロバ
ストネス(頑健性)に
ますます依存正が増大している
ためでもある。




Consequently, in 2009, COPUOS proposed the International Space Weather
Initiative (ISWI) as a new agenda item to be dealt with in the Scientific and Technical
Subcommittee of COPUOS under a three-year workplan[3] from 2010 to 2012.

結果として、2009年に、COPUOSは、
国際宇宙天気研究機構を
2010年から2012年迄の作業計画[3]の下でCOPUOSの科学技術副委員会において扱われるべき新たなアジェンダ項目として
提案した。




iii

Preface

Global Navigation Satellite Systems (GNSS)
include
constellations
of Earth-orbiting satellites that broadcast their locations in space and time,
of networks of ground control stations, and
of receivers that calculate ground positions by trilateration.

Global Navigation Satellite Systems (GNSS) は、
自らの宇宙空間での位置と現在時刻とを放送する地球周回衛星群と、
地上制御局網群、及び、
三角法により地上の位置を計算する受信機群とから成る
コンステレーション
含んでいる。




GNSS
are used
in all forms of transportation:
space stations, aviation, maritime, rail, road and mass ■transit(通行・通過・『米』運送・輸送)・輸送乗客の、通過旅客・輸送

GNSSは、
宇宙ステーション、航空、航海、鉄道、道路及び大量輸送[公共交通]機関名等の、
あらゆる形態の輸送手段に活用されている。


Positioning, navigation and timing
play
a critical role
in telecommunications, land surveying, law enforcement, emergency response, precision agriculture,
mining, finance, scientific research and so on.

遠隔通信、地上測量、法の執行、緊急対応、精密農業、鉱業、財政、科学■調査等の分野において、
重要な役割を、
測位、航行、及び時刻取得は、果たしている。



They are used to control
computer networks, air traffic, power grids and more.

それら(測位、航行、及び時刻取得)は、
計算機網、航空交通、送電網等の制御に用いられている。


Thus
the specific objectives
of
the implementation of the GNSS education curriculum
are
the demonstration and
understanding
of GNSS signals, codes, biases and practical applications,
and
the implications of
prospective modernization.

つまり、
GNSS教育カリキュラムを実行することの具体的な諸々の目的は、
GNSSの様々な信号、様々のコード、様々なバイアス及び、様々な実際のアプリケーションと、
今後見込まれている近代化が意味するところを
例証を持って正しく理解させることにある。









At present GNSS include two fully operational global systems,
the United States’ Global Positioning System (GPS)
and
the Russian Federation’s GLObal NAvigation Satellite System (GLONASS),
as well as
the developing global and regional systems,
namely Europe’s European Satellite Navigation System (GALILEO)
and
China’s COMPASS/Bei-Dou,
India’s Regional Navigation Satellite System (IRNSS)
and
Japan’s Quasi-Zenith Satellite System (QZSS).

現在のGNSSは、2つの完全に機能している地球規模システムを含んでいる。
それは、合衆国のGPS(地球規模測位システム)と、ロシア連邦のGLONAS(地球規模航行衛星システム)
である。
のみならず、
発展しつつある、地球規模及び地域的システム、
特に、欧州のGALILEO(欧州衛星航行システム)、
そして、
中国の COMPASS/Bei-Dou,
インドの地域航行衛星システム(IRNSS)及び
日本のQZSS(準天頂衛星システム)である。


Once all these global and regional systems
become
fully operational,
the user will have access to positioning, navigation and timing signals from more than 100
satellites.

ひとたび、全ての地球規模及び地域的システムが、完全に機能すれば、
そのユーザは、
測位、航行及び時刻取得のための信号として、■100衛星以上の信号へアクセスを得ることになる。■


In addition to these, there are satellite-based augmentation systems, such as the United
States’ Wide-area Augmentation System (WAAS), the European Geostationary Navigation
Overlay Service (EGNOS), the Russian System of Differential Correction and Monitoring
(SDCM), the Indian GPS Aided Geo Augmented Navigation (GAGAN) and Japanese
Multi-functional Transport Satellite (MTSAT) Satellite-based Augmentation Systems
(MSAS).

これらに加えて、次のような衛星ベースの補強(augmentation)システムも存在している。合衆国の広域補強システム (WAAS), 欧州静止航行オーバーレイサービス(EGNOS),
ロシアの差分補正モニタリングシステム(SDCM),インドのGPS補助地球補強航行(GAGAN),
そして日本の多機能運輸衛星 (MTSAT)衛星ベース補強システム(MSAS)といった、ものである。


Combining them with proven terrestrial technologies such as inertial navigation,
will open the door to new applications for socio-economic benefits.

それらと、慣性航法といった既に実証されているた地上系諸技術とを、組み合わることは、
社会経済的利益の為の新たなアプリケーションへの扉を開くことになろう。

The latter are applications that require not just accuracy, but in particular reliability or integrity.

後者は、精度のみを要求するのではなく、とりわけ信頼性あるいは完全性integrityを要求する諸アプリケーションである。

Safety-critical transportation applications, such as the landing of civilian aircraft, have stringent accuracy and integrity
requirements.

民生航空機の着陸といった安全重視型の輸送アプリケーション、は、
厳格な精度と完全性integrityが要件となる。

For developing countries, GNSS applications offer a cost-effective way of pursuing
sustainable economic growth while protecting the environment.

途上国にとって、
GNSSアプリケーションは、
環境を守ちつつ、
持続的な経済成長を追求する、コスト面での効率が良いやり方を提供してくれる。


Satellite navigation and
positioning data are now used in a wide range of areas that include mapping and surveying,
monitoring of the environment, precision agriculture and natural resources management,
disaster warning and emergency response, aviation, maritime and land transportation and
research areas such as climate change and ionospheric studies.

衛星航行(データ)と測位データは、今や

マッピングと測量、環境のモニタリング、精密農業、天然資源管理、災害警報(警告・注意報・避難勧告・自助共助公助)
そして緊急時即事対応(初動)(危機管理)、航空、航海、陸上輸送、そして、気候変動や電離層観測といった■調査研究領域等の

広範な領域で用いられている。




The successful completion of the work of
the International Committee on Global Navigation Systems (ICG),
particularly in establishing interoperability among the global systems,
will allow a GNSS user to utilize one instrument to receive signals from multiple systems
of satellites.

GNS国際委員会が自らの業務、
とりわけ、地球規模システムの中でのinteroperability(互換性)の確りつについて、

成功裏に完遂することができた場合、
複数の衛星システムからの、信号を受信する場合でも、
GNSSユーザは、一つの機器のみを活用するのみで事足りる、という恩恵を享受出来ることになる。


This will provide additional data,
particularly in urban and mountainous regions,
and greater accuracy
in timing or position measurements.

こうしたことは、特に地方や山間部においては、データ(衛星信号)が追加される(増える)ことに匹敵するため
時刻取得ないし位置計測において、より高い精度を提供することになるはずである。■


To benefit from these achievements,
GNSS users
need to stay
abreast of the latest developments in GNSS-related areas and
build
the capacity to use the GNSS signal.

これらの諸成果から恩恵をを得るためには
GNSSユーザたちは、
GNSS関係領域における最新の諸発展に遅れないでついて行く(精通する)必要があり、
GNSS信号を活用する能力を構築する必要がある。


In conclusion, as we move forward in the 21st century, governments and business in developing
and industrialized countries are exploring potential growth areas for their national
economies.

結論だが、21世紀において我々が前進する、発展途上諸国と工業化諸国の諸政府と産業界は、自らの国家経済に関して潜在的な経済領域を探査しつ
つあるところ
である。

Almost without exception, the most promising option seems to be outer space, and in particular satellite positioning, navigation and
timing, and
its potential and future almost universal applications.

殆ど例外なく、最も有望な選択肢に見えるものは、宇宙空間、
とりわけ、衛星測位、衛星航行、衛星からの時刻取得、
そして、その(時刻取得timingの?)発展可能性を秘めている、将来にほぼ普遍性を持つ諸々のアプリケーションである。



ANNEX 1. Glossary of GNSS terms



GLObal NAvigation Satellite System (GLONASS)

The global navigation satellite system provided by the Russian Federation.
The nominal baseline constellation of GLONASS comprises 24 Glonass-M satellites that are uniformly deployed in three roughly
circular orbital pl
anes at an inclination of 64.8° to the equator.

The altitude of the orbit is 19,100 km. The orbit period of each satellite is 11 hours, 15 minutes, 45 seconds.

The orbital planes are separated by 120° right ascension of the ascending node. Eight satellites are equally spaced in each plane
with 45° arg
ument of latitude.

Moreover, the orbital planes have an argument of latitude displacement of 15° relative to each other.



Global Positioning System (GPS)

The global navigation satellite system provided by the United States of America.
The GPS baseline constellation consists of 24 slots in six orbital planes, with four slots per plane.

Three of the slots are expandable and can hold no more than two satellites.

Satellites that are not occupying a defined slot in the GPS constellation occupy other locations in the six orbital planes.

Constellation reference orbit parameters and slot assignments as of the defined epoch are described in the fourth edition of the GPS
Standard Po
sitioning Service Performance Specification, dated September 2008.

As of that date, the GPS constellation had 30 operational satellites broadcasting healthy navigation signals: 11 in Block IIA, 12 in
Block IIR a
nd 7 in Block IIR-M.




Quasi-Zenith Satellite System (QZSS)

A regional space-based Positioning Navigation and Timing (PNT) system advanced by the Japanese government, which covers the East
Asia and Oceani
a region.

It transmits four GPS interoperable signals and two augmentation ones in order to improve current GPS availability and performance.






GPS-aided GEO-Augmented Navigation System (GAGAN)

A planned implementation of a regional Satellite-based Augmentation System (SBAS) by India.

It is a system to improve the accuracy of a GNSS receiver by providing reference signals.

As an operational system, it is planned that the space segment will consist of two geostationary satellites, located at 82° E and
55° E respec
tively, each of which will carry a bent pipe transponder.

An additional on-orbit spare (located at 83° E) will also be added.




Compass/BeiDou navigation satellite system

The global navigation system of China.

The system consists of five geostationary satellites and 30 non-geostationary satellites.

The geostationary satellites are located at 58.75° E, 80° E, 110.5° E, 140° E and 160° E.



Compatibility Refers to the ability of global and regional navigation satellite systems and
augmentations to be used separately or together without causing unacceptable interference
and/or other harm to an individual system and/or service:
* The International Telecommunication Union (ITU) provides a framework for discussions
on radiofrequency compatibility.
Radiofrequency compatibility should
involve thorough consideration of detailed technical factors, including effects on
receiver noise floor and cross-correlation between interfering and desired signals;
* Compatibility should also respect spectral separation between each system’s authorized
service signals and other systems’ signals.
Recognizing that some signal overlap
may be unavoidable, discussions among providesh the
framework for determining a mutually acceptab
* Any additional solutions to improve compatied.




European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS)

EGNOS provides an augmentation signal to the GPS standard positioning service.

The EGNOS signal is transmitted on the same signal frequency band and modulation as the GPS L1 (1575.42 MHz) C/A civilian signal
function.

While the GPS consists of positioning and timing signals generated from spacecraft orbiting the Earth, thus providing a global
service, EGNOS
provides correction and integrity information intended to improve positioning navigation services over Europe.








European Satellite Navigation System (Galileo)

An initiative launched by the European Commission and the European Space Agency, is a global navigation satellite system, owned
by the European Union, providing highly accurate, guaranteed global positioning services under civilian control.

The nominal Galileo constellation comprises a total of 27 satellites, which are evenly distributed among three orbital planes
inclined at 56°re
lative to the equator.

There are nine operational satellites per orbital plane, occupying evenly distributed orbital slots.

Three additional spare satellites (one per orbital plane) complement the nominal constellation configuration.

The Galileo satellites are placed in circular Earth orbits with a nominal semi-major axis of about 30,000 km and an approximate
revolution
period of 14 hours.






Accuracy

A measure of how close an estimate of a satellite position is to the true value of the quantity.

Radionavigation system accuracy is usually presented as a statistical measure of system error and is specified as:

* Predictable: The accuracy of a radionavigation system’s position solution with respect to the charted solution. Both the position
solution an
d the chart must be based upon the same geodetic datum.

* Repeatable: The accuracy with which a user can return to a position whose coordinates have been measured at a previous time with
the same navi
gation system.

* Relative: The accuracy with which a user can measure position relative to that of another user of the same navigation system at
the same time.




Atomic clock

A clock that uses an electronic transition frequency of atoms as a frequency standard for its timekeeping element.

Common elements used are cesium or rubidium.




Compass/BeiDou navigation satellite system

The global navigation system of China.

The system consists of five geostationary satellites and 30 non-geostationary satellites.

The geostationary satellites are located at 58.75° E, 80° E, 110.5° E, 140° E and 160° E.













本発明の応用が強く期待されている重要な分野の一つである、極■地圏における我が国政府あるいは各国政府等における研究の重要性の認識につい
ては、次の資
料等が参考になるため参照されたい。
==================

・人間の大脳研究においても、大脳皮質における方向連合野OAA(Orientation Associated Area)の働きが高次認知機能に重要である
との研究成果が米国の脳研究科学者により次々と得られており、注目されている。(Why the god wont go. Dr.Newburg and Dr.D'agiri)(Dr.ジ
ル・ボルト・テ
イラー brain)

==================
・生物多様性については、以下の文部科学省の分科会の動向、資料が参考になる。人間と生物圏(MAB)の計画分科会では、
方位が重要になる。

日本ユネスコ国内委員会

第36回人間と生物圏(MAB)計画分科会の開催について

日本ユネスコ国内委員会では、第36回人間と生物圏(MAB)計画分科会を開催しますので、お知らせします。
議事は、一部非公開で行います。

日時

平成28年8月12日(金曜日)14時00分~16時00分

会場

文部科学省 3階 3F3特別会議室

議題(案)

1. 日本ユネスコ国内委員会自然科学小委員会MAB計画分科会活動報告について(平成27年5月~平成28年7月)
2. 第28回ユネスコMAB計画国際調整理事会及び第4回生物圏保存地域世界大会について
3. MAB戦略(2015-2025)及びリマ行動計画への我が国における対応について
4. 平成28年ユネスコエコパーク申請について<非公開>
5. その他



==================

・■北極■環境研究については、

「我が国の北極■政策、平成27年10月16日、総合海洋政策本部」が、総理官邸webに掲載されているように、政府は北極政策を重要視してい
る。観測体制
の強化、科学データの採取の推進、若手研究者の育成、
北極■環境の変動メカニズムに関する更なる解明に向けた北極■の科学的データを取得し,解析するため,我が国が強みを有する、最先端の衛星
や、観測基地
及び観測船「等」を用いた継続的な観測の強化に取り組む、としている上、
北極■圏内での現地観測や国際共同研究に取り組む等,国際連携の強化を推進する、ともしており、
▼ 科学的データが不足している北極■域での研究を効率的に進めるため,各研究
機関,各研究者が有するデータを共有する枠組みを形成し,国際的なデータ共
有の枠組みへの参画を進め、そして、
● 人材育成として、
▼ 我が国の北極■研究が継続的に発展するために,若手研究者の教育に取り組む
とともに,国外の大学や研究機関へ若手人材を派遣し,北極■の抱える諸課題解
決に向けた国際的な議論を牽引できる人材の育成に取り組む、ともしており、
● 観測・解析体制 の強化と最先端の観測機器等の開発、も歌い、
● 北極■圏国における研究・観測拠点の整備、をも重視している等、
極域・極圏での、研究者の安全・安心な踏査、調査を支える方向情報取得方法が重要な時代となっている。
なぜなら、極域・極圏では、地磁気を用いた方位磁針やデジタルコンパス等は、機能しないからである。
また、本提案以外の各種の技術も実際には使い物にならない。これらの従来技術の問題点は著者の論文で常々主張してきたところである(例えば、
2011年の
IEICE電子情報通信学会論文誌基礎Aにに採択された高橋正人の論文を参照)。

要するに、「我が国の北極政策」策定の背景と意義は、北極の諸課題への対応に貢献する国家意思を表明することにより、日本のプレゼンスを確保
し、北極をめ
ぐる国際社会の取組を主導する、ことにあるのである。(「我が国の北極政策」の概要、総理官邸HP参照
http://www.kantei.go.jp/jp/singi/kaiyou/arcticpolicy/Outline_Japans_Arctic_Policy[JPN].pdf
その意味でも、わが国が有用な貢献をなすことが求められており、本発明はその趣旨にも完全にそうものである。

例えば、「北極政策に取り組む国家意思を表明することにより、日本が北極問題の主要プレイヤーとし
て、国際的な取組に積極的に参画し、貢献する方針であることを内外に明らかにする」とも述べられていることはそれを証明している。

sosite,「■ 観測・研究、環境対策等、日本の強みである科学技術を基盤とした取組方針をアピールする
ことにより、国際ルール作りに主導的役割を果たすとともに、多国間・二国間の緊密な国際協
力関係を構築」とあることからもわかるように、「観測・研究、環境対策等、日本の強みである科学技術を基盤とした取組方針をアピールする
こと」が求められており、まさにその目標に向けた発明であって、国策として推進すべき発明である。

検討経緯としては、「2013年4月海洋基本計画の閣議決定」がなされ、
「2013年7月「北極海に係る諸課題に対する関係省庁連絡会議」が
設置され、
[内閣官房、内閣府、総務省、外務省、文部科学省、農林水産省、経済産業省、国土交通省、環境省、防衛省]が参加しながら、
我が国全体の取組として、
計10回開催し、情報共有を図るとともに、「我が国の北極政策(案)」が検討されてきたことからもその国策としての重要性がわかる。








以下に引用する。
^------------」
● 観測・解析体制 の強化と最先端の観測機器等の開発
▼ 北極■環境の変動メカニズムに関する更なる解明に向けた北極■の科学的データ
を取得し,解析するため,我が国が強みを有する、最先端の衛星や、観測基地
及び観測船等を用いた継続的な観測の強化に取り組む。また,より発展的な観
4 米国地質調査所の調査(2008 年)によれば,石油については900 億バレル(世界全体の13%),天然
ガスについては1,670 兆立法フィート(世界全体の30%)の資源量が推定されている。
- 6 -
測が可能になるよう,北極■という過酷な環境に耐えうる観測機器等の開発に
取り組む。
● 国内の研究拠点(複数機関でネットワーク形成による研究拠点)の整備
▼ 国内の複数の大学及び研究機関によるネットワーク型の研究拠点を整備し,
分野横断的な取組や,衛星、研究船、計算機資源等の研究基盤の共同利用を促
進し,北極■の課題解決に向けた取組を進める。
● 北極■圏国における研究・観測拠点の整備
▼ 北極■圏に位置するアメリカやロシア等の国内に研究・観測拠点を整備し,北極■
圏内での現地観測や国際共同研究に取り組む等,国際連携の強化を推進する。
● データの共有・管理
▼ 科学的データが不足している北極■域での研究を効率的に進めるため,各研究
機関,各研究者が有するデータを共有する枠組みを形成し,国際的なデータ共
有の枠組みへの参画を進める。
● 人材育成
▼ 我が国の北極■研究が継続的に発展するために,若手研究者の教育に取り組む
とともに,国外の大学や研究機関へ若手人材を派遣し,北極■の抱える諸課題解
決に向けた国際的な議論を牽引できる人材の育成に取り組む。


http://www.kantei.go.jp/jp/singi/kaiyou/arcticpolicy/index.html
・総理官邸 > 会議等一覧 > 総合海洋政策本部 > 「我が国の北極■政策」について
「我が国の北極■政策」について
○ 我が国の北極■政策(平成27年10月16日総合海洋政策本部決定) [PDF]
○ 「我が国の北極■政策」の概要 [PDF]
○ Japan's Arctic Policy [English] [PDF]
○ Outline of Japan's Arctic Policy [English] [PDF]

^------------」


我が国の北極■政策
平成27年10月16日
総合海洋政策本部
目 次
1 はじめに -急速に変化する北極■環境と高まる関心- 1
2 基本方針策定の背景と目的 2
3 北極■問題に対する取組の必要性 2
○地球環境問題 2
○北極■先住民 3
○科学技術 3
○「法の支配」の確保と国際協力の推進 4
○北極■海航路 4
○資源開発 5
○安全保障 5
4 具体的な取組 5
(1)研究開発 5
(2)国際協力 6
(3)持続的な利用 7
- 1 -
1 はじめに -急速に変化する北極■環境と高まる関心-
北極■海航路を利用した欧州発の貨物船が我が国の港に初めて入港した2012 年,日本の研
究機関が同年の北極■海の海氷面積が観測史上最小となったことを発表した。1980 年代以降,
北極■海海氷の減少傾向等に象徴される北極■環境の急速な変化を背景に,北極■に対する国際
的な関心が高まっている。
北極■環境は,地球温暖化に対して極■めて敏感に反応しており,科学的予測を上回るペース
で北極■海の海氷が減少しつつある。北極■海の夏季の海氷面積は過去35 年間で約3分の2程
度まで減少し,有効な地球温暖化対策がとられず最も地球温暖化が加速した場合,今世紀半
ばまでには,夏季の北極■海の海氷がほぼ消失する可能性が高いと予測されている。北極■では,
地球上の他のいずれの地域よりも地球温暖化の影響が増幅1されているが,北極■における環
境変化のメカニズムは未だ十分には解明されていない。
北極■における急速な環境変化は,この厳しい環境の下で生活する先住民をはじめとした北極■で暮らす人々の生活基盤や北極■圏の脆弱な環境下における生態系に深刻で不可逆的な
影響を与えるおそれがあり,国際社会は,責任を持って対応する必要がある。また,北極■の
環境変動は,地球温暖化の加速,地球全体の海面水位上昇,極■端な気象の頻度増加,生態系
への影響等を引き起こすことが懸念されている。
一方,海氷の減少に伴い利用可能な海域が拡大し,北極■海における航路の確立など,新た
な経済的利用が現実的になっている。北極■において,鉱物及び生物資源の開発2や北極■海航
路の利活用等,経済活動に対する関心が高まっている中で,北極■の脆弱かつ復元力の低い環
境下において,環境を保全しつつ持続的な発展が可能となる適切な経済活動のあり方や,国
際的なルール作りに関する議論が北極■評議会(AC)や国際海事機関(IMO)をはじめ様々
な場で行われている。なお,北極■圏国の一部には自国の権益確保や領域の防衛を目的に安全
保障上の活動を活発化させる動きがあり,こうした軍事的なプレゼンス拡大の動きが,国際
的な安全保障環境に影響を及ぼす可能性がある。
このように,北極■における環境変化は,北極■のみならず地球規模で政治的,経済的,及び
社会的な影響を及ぼすものであり,それらがもたらす機会と課題の両面に対し,北極■圏国,
非北極■圏国を問わず国際社会の注目が集まっている。
我が国は,北極■に潜在する可能性と,環境変化への脆弱性が適切に認識され,持続的な発
展が確保されるよう,我が国の強みである科学技術を基盤として,国際社会において,先見
性を持って積極■的に主導力を発揮することが求められる。
1 北極■域で二酸化炭素濃度の高低に応答した気温変化が世界平均に比べて大きくなることを極■域気温増幅
(Polar amplification)と呼ぶ。1970 年代からコンピューターで予測され(Manabe and Wetherald
1975, Manabe and Stouffer 1979),最近の観測により科学的に確認された(Screen and Simmonds 2010,
Serreze and Francis 2006, Serreze et al. 2009)。
2 ただし,北極■圏の陸域には領域国の主権が及び,北極■海の大部分を占める沿岸国の領海,排他的経済水
域(EEZ)又は大陸棚については,当該沿岸国が主権,主権的権利等を有している点等に留意が必要で
ある。
- 2 -
2 基本方針策定の背景と目的
北極■に対する国際社会の関心の高まりを踏まえ,我が国でも,2013 年に閣議決定された海洋基本計画において,北極■海をめぐる取組を重点的に推進すべき課題と位置づけ,<1>
全地球的な視点を踏まえた北極■域の観測・研究,<2>北極■に係るグローバルな国際協力,及
び<3>北極■海航路の可能性検討,に焦点を当て,総合的かつ戦略的に取り組むこととした。
本海洋基本計画の考え方を踏まえつつ,より具体的な取組の方針を明確化し,今後,国
際協調主義に基づく「積極■的平和主義」の立場からも,外交,安全保障,環境,交通,資
源開発,情報通信,科学技術等の多岐にわたる分野において,産学官を挙げて分野横断的な視点を持ちつつ戦略的に取組を進めること,また,これを通じ,我が国が北極■をめぐる
課題への対応における主要なプレイヤーとして国際社会に貢献していくことを目指して,本基本方針を策定するものである。
このような背景と目的を踏まえ,我が国は,
- 日本の強みである科学技術をグローバルな視点で最大限活用し,
- 脆弱かつ復元力が低い北極■の環境や生態系に十分配慮し,
- 「法の支配」の確保と平和で秩序ある形での国際協力を推進し,
- 先住民の伝統的な経済社会基盤の持続性を尊重し,
- 北極■における安全保障をめぐる動きに十分な注意を払い,
- 気候・環境変動の影響への経済的・社会的適合を目指し,
- 北極■海航路や,資源開発に関する経済的な可能性を探求すべく,
以下の取組を進める。
3 北極■問題に対する取組の必要性
○地球環境問題
北極■における急速な環境変化は,全地球的な環境変動の影響を受けて増幅される一方で,
地球温暖化など世界的な影響を及ぼす可能性があることから,地域的な課題にとどまらない地球規模課題のひとつとして捉えるべきである。その主要因は,温室効果ガス排出量の増
加に伴う地球温暖化であるが,北極■での加速的な温暖化は,主として,海氷減少に起因する
北極■海における開放水面の拡大により,太陽光の吸収量が増加し,地球温暖化を強く増幅さ
せることが判明している他,大気,海流等の様々な要素が絡み合った複雑なプロセスの結果,
生じている。また,北極■の環境変動は,日本などの中・高緯度域における極■端な気象の頻度
増加を引き起こすこと等が懸念されている。今後,北極■における経済活動の拡大が生じなか
った場合であっても,北極■における温暖化は進行する可能性が高いと予想されることから,
- 3 -
北極■域での温暖化のメカニズム及び地球全体に及ぼす影響の可能性を解明し,対応策を検
討することが国際社会の新たな課題となっている。更に,経済活動の拡大により,船舶から
の汚染物質の流出・排出の増加や汚染物質の大気への影響,開発に伴う汚染等が北極■海にお
いて生じることが指摘されている。
我が国は,これまでにも,京都議定書の策定,生物多様性に関する愛知目標の策定等,地球温暖化や,生物多様性の損失といった地球環境問題に対し,国際社会において主導的な役
割を果たし,また,アジア太平洋諸国も含む国際的な連携も強化しつつ,緩和策や適応策の
両面において先進的な取組を講じてきたところであり,北極■における環境変動に起因する
これらの地球環境問題への取組に対しても,我が国の経験や知見を活用して大いに貢献すべきである。
○北極■先住民
北極■圏には先住民をはじめ,およそ400 万人の人々が暮らしており,様々な言語,文化,
伝統の息づく多種多様なアイデンティティが形成されてきている。北極■における環境変化
や経済活動の拡大による影響を受けやすい北極■先住民が,伝統的な生活や文化の基盤を維
持しつつ持続可能な発展を享受していく上で,我が国がどのように貢献できるか検討していく必要がある。
○科学技術
我が国は,1950 年代より北極■域の観測・研究に従事し,半世紀以上にわたり,北極■の環
境変化について,グローバルな視点での科学的な高い関心を継続してきた。我が国は,20 年
以上前の1991 年には非北極■圏の国として北極■圏にいち早く観測基地を設け,1990 年に設立
された国際北極■科学委員会(IASC)に非北極■圏国としては最初に加盟し,我が国の観測
データ及び科学的知見によって北極■の環境変化の理解に大いに貢献してきた。我が国は衛
星観測,海洋観測,地上観測及びシミュレーションを高水準で継続しており,国際研究コミ
ュニティからの我が国に対する評価や期待は大きい。
また,国際的にも北極■への関心が高まる中,2015 年に日本において,世界の北極■研究の
最も重要な会議と位置づけられる北極■科学サミット週間(ASSW)が開催され,北極■の変
化についての科学的理解の重要性のみならず,社会・政治・経済への影響に関する理解や,
非北極■圏国も含めた産学官連携の重要性が再確認された。
近年の北極■の環境問題が国際社会共通の課題となってきている一方,北極■に関する科学
的側面の解明は未だ不十分である。我が国は,我が国の強みを活かしつつ,これまで以上に
積極■的な国際協力,分野横断的な包括的研究,ステークホルダーとの協働といった面をさら
に強化していくべきである。人間活動の影響を含め,気候,物質循環,生物多様性等,幅広
い観点から北極■の変化及びその変化が地球全体に与える影響について包括的・総合的に捉
え,変化の原因やメカニズムを明らかにし,精緻な将来予測を行い,社会・経済的影響を明
- 4 -
らかにするための総合的な研究を強化し,これらの研究成果に基づく情報及び課題解決のための手法や選択肢を適切に内外のステークホルダーに伝えることが重要である。
同時に,北極■圏国における観測・研究拠点を戦略的に設置し,国際的な取組を主導し,国
際的な議論の場で活躍できる若手研究者の養成を図るべきである。
○「法の支配」の確保と国際協力の推進
これまでのところ,北極■圏諸国は北極■における領有権問題や海洋境界画定問題について,
国際法に基づき平和的に対応しており,引き続きこうした「法の支配」に基づいた対応が確
保されることが重要である。
北極■海を含む海洋においては,国連海洋法条約を含む関連国際法が適用され,「航行の自
由」を含む国際法上の原則が尊重されるべきである。特に,北極■海の「氷に覆われた水域3」
においては,航行の自由及び安全と,海洋環境の保護及び保全という国際法上の考えの妥当
なバランスが確保されるよう沿岸国と関係国が協力して,取り組んでいく必要がある。
近年,我が国の気候・気象が北極■における環境変化の影響を受けることが明らかとなって
おり,また,我が国は,地球環境問題・航路・資源開発などに関心を有していることからも,
北極■に関する国際的な意思決定やルール策定に適切に関与していく必要がある。この観点
から,北極■評議会(AC)の活動に対し,我が国の有する科学的知見や先端的な科学技術等
を活用して一層貢献するとともに,AC以外の場における国際的な議論にも積極■的に参画
し,必要に応じ科学的知見等に基づき建設的な議論を喚起していくことが重要である。
また,多国間での取組と並行して,北極■圏諸国を含む関係国との二国間での対話や協力関
係を発展させていく必要がある。
○北極■海航路
北極■海の海氷面積が今後減少を続け,北極■海航路,特にロシア等の沿岸を通航するルート
が確立されれば,アジアとヨーロッパ間の航行距離はスエズ運河経由と比べ約4割減となることから,北極■海航路の可能性につき国際社会の関心が集まっている。現状では,海氷の
状況,ルート上の港湾等インフラの整備状況,沿岸国の規制及びサービスの状況を勘案すれ
ば,北極■海航路が安定的に利用可能な状況にあるわけではないが,輸送ルートの多様化の重
要性に鑑み,同航路の将来のポテンシャルを見据えて官民が連携して利活用に向けた検討を積極■的に行うべきである。
航行機会の増大に伴い,船舶による海洋環境への影響や航行安全の確保に関する議論が
活発化しており,新たなルール作りに関する国際的議論に積極■的に参加するべきである。ま
た,我が国の誇る科学技術を活かし,北極■海における航行の安全を確保する上で有用な技術
3 国連海洋法条約第234 条において,「自国の排他的経済水域の範囲内における氷に履われた水域であっ
て,特に厳しい気象条件及び年間の大部分の期間当該水域を履う氷の存在が航行に障害又は特別の危険を
もたらし,かつ,海洋環境の汚染が生態学的均衡に著しい害又は回復不可能な障害をもたらすおそれのあ
る水域」と定義されている海域を指す。
- 5 -
の開発も重要である。
○資源開発
● 鉱物資源
北極■海周辺には未発見資源について一定のポテンシャルがあると推定4される一方で,極■
寒・氷海域の開発は,高度な開発技術が求められること等困難を伴う。こうした状況を踏ま
え,資源開発については,氷海域における資源開発技術の進展,沿岸国との協力関係,民間
企業のニーズ等を踏まえつつ,引き続き供給源の多角化の観点に鑑み,中長期的に着実に取
り組むべきである。
● 生物資源
北極■海における未利用生物資源の開発については,沿岸国と協力し,科学的根拠に基づく
資源の持続性を確保しつつ,食料安全保障確保のためのニーズとバランスを取りつつ進めることが必要である。
○安全保障
北極■における,航路の開通,資源開発等の様々な可能性の広がりが,国家間の新たな摩擦
の原因となるおそれもあり,同地域での軍事的なプレゼンスを強化する動きを,北極■におけ
る緊張や対立に転化させないことが重要である。同時に,こうした動きが北極■にとどまらず
我が国周辺を含む国際的な安全保障環境の変動要因となる可能性も念頭に,関係国の動向に十分な注意を払うとともに,北極■圏国等との協力を推進していく必要がある。
4 具体的な取組
(1)研究開発
● 政策判断・課題解決に資する北極■研究の推進
▼ 2015 年度より新たに開始された北極■域研究推進プロジェクト(ArCSプロ
ジェクト)等により,北極■における環境変動と地球全体へ及ぼす影響を包括的
に把握するとともに,社会・経済的影響を明らかにし,適切な判断や課題解決
のための情報をステークホルダーに伝えることを目指した研究を強化する。
● 観測・解析体制 の強化と最先端の観測機器等の開発
▼ 北極■環境の変動メカニズムに関する更なる解明に向けた北極■の科学的データ
を取得し,解析するため,我が国が強みを有する、最先端の衛星や、観測基地
及び観測船等を用いた継続的な観測の強化に取り組む。また,より発展的な観
4 米国地質調査所の調査(2008 年)によれば,石油については900 億バレル(世界全体の13%),天然
ガスについては1,670 兆立法フィート(世界全体の30%)の資源量が推定されている。
- 6 -
測が可能になるよう,北極■という過酷な環境に耐えうる観測機器等の開発に
取り組む。
● 国内の研究拠点(複数機関でネットワーク形成による研究拠点)の整備
▼ 国内の複数の大学及び研究機関によるネットワーク型の研究拠点を整備し,
分野横断的な取組や,衛星、研究船、計算機資源等の研究基盤の共同利用を促
進し,北極■の課題解決に向けた取組を進める。
● 北極■圏国における研究・観測拠点の整備
▼ 北極■圏に位置するアメリカやロシア等の国内に研究・観測拠点を整備し,北極■
圏内での現地観測や国際共同研究に取り組む等,国際連携の強化を推進する。
● データの共有・管理
▼ 科学的データが不足している北極■域での研究を効率的に進めるため,各研究
機関,各研究者が有するデータを共有する枠組みを形成し,国際的なデータ共
有の枠組みへの参画を進める。
● 人材育成
▼ 我が国の北極■研究が継続的に発展するために,若手研究者の教育に取り組む
とともに,国外の大学や研究機関へ若手人材を派遣し,北極■の抱える諸課題解
決に向けた国際的な議論を牽引できる人材の育成に取り組む。
● 北極■域研究船
▼ 自律型無人潜水機(AUV)等を用いた国際的な北極■域観測計画への参画を可
能とする機能や性能を有する、新たな北極■域国際研究プラットフォームとし
ての北極■域研究船の建造に向けた検討を行う。
(2)国際協力
● 北極■に関するグローバル課題への対応や国際的ルール作りへの積極■的な参画
▼ 北極■における環境変化がもたらす,地球温暖化,気候変動等を含む地球環境全
体への影響が懸念される諸課題について,我が国の観測・研究に基づく科学的
知見を積極■的に発信するとともに,広範な国際協力に基づく対応の実現に向
け,新たなアジェンダ設定を含む更なる取組の可能性につき検討する。
▼ 極■海における船舶の安全,海洋環境の保護,船員の配乗・資格・訓練等の基準
を定める「極■海コード」(Polar Code)を,海上人命安全条約(SOLAS条
約),海洋汚染防止条約(MARPOL条約)などの既存の関連条約の改正に
より実施するための国際海事機関(IMO)における議論に,我が国関係業界
の意見を踏まえつつ,引き続き積極■的に参加する。
▼ 北極■公海における科学的根拠に基づく水産資源の持続可能な利用に向け,沿
岸国を含めた関係国との水産資源の保存管理のルール作りに積極■的に参加す
る。
- 7 -
● 北極■評議会(AC)の活動に対する一層の貢献
▼ 2013 年5 月に北極■評議会(AC)のオブザーバー資格が承認されたことを踏
まえ,ACの関連会合(作業部会,タスクフォース等)に対する我が国専門家
や政府関係者の派遣機会の増加等,ACの活動に対する貢献を一層強化する。
また,AC議長国及びメンバー国等との政策的な対話を進め更なる貢献の可
能性につき検討する。
▼ さらに,我が国のACへの一層の貢献を可能とする観点から,ACの議論の対
象や,オブザーバーの役割についてのAC内での検討の動向を注視するとと
もに,オブザーバーの役割拡大に関する議論に積極■的に参加していく。
● 北極■圏国等との二国間,多国間での協力の拡大
▼ 北極■圏国との二国間での北極■に関する意見交換を更に促進するとともに,北
極■に関する二国間協議を立ち上げる可能性を含め検討する。
▼ 北極■圏国を含む関心国との間で,二国間の科学技術協力協定に基づき極■地研
究等の関連分野における科学技術協力を推進する。また,北極■圏国における研
究・観測拠点の整備と研究者の派遣により,北極■に関する国際共同研究を強化
する。
▼ 北極■サークル,北極■フロンティア等の北極■に関する国際的なフォーラムに積
極■的に出席し,我が国の考え方や観測・研究実績について広く発信しプレゼン
スの向上を図る。
(3)持続的な利用
● 北極■における経済活動への日本企業の関与拡大に向けた取組
▼ 北極■圏国視察団の派遣や,2014 年9 月に設立された北極■経済評議会(Arctic
Economic Council)への日本企業の関与実現を含め,北極■でのビジネスチャン
スに関する知見の拡大や北極■圏国ビジネスコミュニティとの人脈形成等,我
が国経済界を支援するための取組につき検討する。
● 北極■海航路
▼ 北極■海航路の自然的・技術的・制度的・経済的課題について明らかにするとと
もに,海氷分布予測システムや気象予測システム等の航行支援システム構築
等、我が国海運企業等の北極■海航路の利活用に向けた環境整備を進める。
● 鉱物資源
▼ デンマーク王国領グリーンランド島北東海域内での探鉱プロジェクトに参画
しているグリーンランド石油開発株式会社に対して,独立行政法人石油天然
ガス・金属鉱物資源機構(JOGMEC)を通じて引き続き出資支援を行う。
● 生物資源
▼ 今後,海洋生物資源の開発が行われる際は,北極■の環境に配慮し,科学的根拠
- 8 -
に基づく,持続可能な利用のための保存管理の枠組みを関係国と連携して検
討する。▼

000000000000000000000000000000000000





























・ 文部科学省 科学技術・学術審議会 海洋開発分科会 ■北極■研究戦略委員会 ■北極■研究戦略委員会 の資料が参考になるため参照され
たい。我が国
が 10年以上先をも視野に入れた中長期的視野に基づいて国際的に、極域、極■域圏域、南極圏域、森林研究、海洋、海底、各地域の人文社会系文
化・社会・科
学研究、等、研究を積極的推進、支援してゆこうとしていることが良く理解でき、その上で、 方位情報の重要性も良く理解出来る。国際連携およ
び国際競争に
おける本発明の方位情報の重要性も理解できる。
(第3回)平成28年6月13日(月曜日)16時~18時 配付資料


・「■北極■環境研究の長期構想」(JCAR)
・「我が国における■北極■環境研究の取組状況」国立極■地研究所榎本浩之、平成28年6月13日、第3回(H28.6.13)
■北極■研究戦略委員会ー資料3、等が最近の取組状況を反映している。



■北極■研究戦略委員会(第3回) 配付資料

1.日時

平成28年6月13日(月曜日)16時~18時

2.場所

文部科学省17階1会議室

東京都千代田区霞が関3-2-2

3.議題
1.今後の■北極■研究のあり方について
2.その他

4.配付資料
## 資料1 第2回■北極■研究戦略委員会議事録(案)
## 資料2 ■北極■戦略会議 (PDF:260KB) PDF
## 資料3 我が国における■北極■研究の取り組み状況 (PDF:840KB) PDF
## 資料4 研究データ資料 (PDF:816KB) PDF
## 資料5 主な意見(第1回+第2回)
## 資料6 審議にあたっての論点
## 資料7 俯瞰図 (PDF:108KB) PDF
## 参考資料1 ■北極■戦略委員会名簿
## 参考資料2 ■北極■研究戦略委員会運営規則
## 参考資料3-1 ■北極■政策の概要 (PDF:276KB) PDF
## 参考資料3-2 我が国の■北極■政策(総合海洋政策本部(首相官邸)のホームページへリンク)

お問合せ先


研究開発局海洋地球課

メールアドレス:kaiyou@mext.go.jp





我が国における■北極■環境研究の取組状況
国立極■地研究所榎本浩之
平成28年6月13日
資料3
第3回(H28.6.13)
■北極■研究戦略委員会
■北極■システム
大気
ジオスペース
熱圏・電離圏
中間圏
成層圏
対流圏
陸域 海洋
生態
凍土
海氷
海底
中緯度・全球
大西洋・太平洋
積雪
人間・社会
生態
氷河・氷床湖沼・河川
表層
中層
深層
太陽
1
資料3
第3回(H28.6.13)
■北極■研究戦略委員会
我が国の■北極■環境研究における課題
「■北極■環境研究の長期構想」(JCAR)に基づく課題抽出
1.急激な環境変化
1.1 ■北極■温暖化増幅
1.2 ■北極■-中緯度連鎖、■北極■-全球との相互作用
1.3 物質循環と生態系
1.4 海洋・海氷変動
1.5 雪氷圏・水循環
1.6 古環境から探る現在の環境変化
1.7 環境変化の社会への影響
2.変動時間スケールの比較的長い分野
2.1 ジオスペース・超高層・中層大気
2.2 生物多様性
2.3 凍土
2.4 固体地球
3.ブレークスルーを可能にする手法
3.1モニタリング
3.2モデリングとデータ同化
4.基盤整備
4.1 観測プラットホーム
4.2 研究設備
4.3 データ
4.4 体制
4.5 人材育成
2
■北極■温暖化と主要な因子と影響
3
1.急激な環境変化
<1>フィードバックの役割
1 季節変化過程
2 BC・エーロゾル・雲等の放射強制力の評価
3 大気と陸・海面の相互作用。GRENEでモデル研究として実施
<2> 成層圏-対流圏結合
4 大気の下層・上層間における水平鉛直熱輸送
<3>陸域雪氷圏の役割
5 積雪・凍土・植生・氷床
<4>将来予測
6 モデルの改良、大気海氷海洋相互作用の重要過程の確認、国際プログラムとの協働
1.1 ■北極■温暖化増幅
-■北極■域の急激な温暖化メカニズムの理解・予測・対応への指針
1~6 1,2,6 2,4 ~ 6 6
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
4
1.急激な環境変化
<1>大気の役割
1 ■北極■海の海氷縮小が中緯度の気象に与える影響
2 極■端気象の予測可能性
3 大気テレコネクションパターン(AO,PDO,NAO,PNA等)及びその変動の理解:■北極■振動は強
まるか?などの海氷変動と大気大循環、極■渦とロスビー波応答、ENSOとの関係、等
<2>海洋の役割
4 海氷変動に伴う海洋循環の変
5 グリーンランド海における北大西洋深層水形成
6 温暖化に伴う太平洋水の流入の変動:その原因と影響
7 中緯度大気海洋大循環を介する■北極■へのフィードバック
<3>陸域の役割
8 ■北極■-全球相互作用における陸域プロセスの影響:積雪・植生変動による陸面-大気エネ
ルギー輸送および水収支の変化、非一様な陸面状態の広域的な把握
<4>超高層大気の役割
9 北半球大気循環場・成層圏大気を通じての極■域・中緯度大気変動連鎖
10 極■域超高層大気の全球超高層大気への影響
<5>多圏相互作用
11 大気海洋結合系、大気陸面結合系などの多圏相互作用の解明
1.2 ■北極■-中緯度気象連鎖、全球との相互作用
-■北極■域の温暖化が中緯度・全球の気象・気候に与える影響・その社会影響・対策
1,4,9 2,3,5,7,8,11 9~11 10,11
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
5
1.急激な環境変化
<1>大気微量成分の濃度変化
1 BC,温室効果気体、短寿命気体、エアロゾル等の大気微量成分の時空間変動
2 定点観測点、航空機観測、衛星データのインバージョン計算、地上観測との比較
3 観測手法開発と評価指標の検討、複数地域サンプリング
<2>陸域生態系の影響
4 二酸化炭素の陸域生態系による発生・吸収
5 森林火災による大気微量成分発生の把握
6 湖沼からのメタン放出
7 植生・土壌と温室効果気体の放出・吸収評価
<3>海洋生態系に関わる物質循環
8 温室効果気体と吸収・放出に関する海洋の影響
9 海氷・海洋変動に伴う大気微量成分循環の変動
<4>陸から海への物質輸送
10 陸から海への物質輸送
11 ■北極■における淡水収支メカニズム
<5>生態系変化
12 温暖化と環■北極■陸域生態系の変化
13 表層湿潤化と植生変動:GRENE於いて、シベリアの湿潤化による森林の成長や衰退につい
ての■調査■を実施。温暖化による森林域の炭素収支を■調査■
14 環■北極■森林■調査:スカンジナビア、カナダ、シベリアの森林の成長状況■調査実施
15 ツンドラ生態系:スバールバルで実施、カナダなど環■北極■の観測域拡大
1.3 物質循環と生態系
-■北極■域での温室効果気体の発生、輸送、BCなど不純物の発生と輸送・社会影響と対策
-森林域、ツンドラの植生、陸上動物
1,2,4,6,7,13,14 1~3,7,9,12,15 5,10,11,15
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
6
1.急激な環境変化
<1>海氷減少のメカニズムの解明:GRENE/ArCSで実施、モデル利用研究として実施、
海氷・積雪のアイスアルベドフィードバックの役割と海洋・雲を通じての季節変化過程
<2>海氷の熱的減少過程
<3>大気(雲・低気圧等)に与える影響
- 大気-海氷・海洋相互作用:モデル研究として実施。観測データは検証として使用
<4>海洋(成層・深層循環・物質循環・生態系など)に与える影響
1 ■北極■海の循環と海氷変動およびその物理過程モデリング
2 ■北極■海の淡水収支の変動
3 海氷生産量のマッピングと沿岸観測
4 ■北極■海酸性化:新評価手法の運用
6 ■北極■海における物質循環・生態系の変化の定量的な理解
7 ■北極■海の一次生産力と海洋循環
8 ■北極■海からのメタン放出・海底永久凍土の融解によるメタン放出
9 陸域からの淡水及び物質供給が海洋生態系に与える影響
<5>海氷変動予測
-短期・中期・長期気候予測研究:国際気候変動プログラムとの協働
1.4 海洋・海氷変動
-■北極■海観測・モデル計算、気候変動と■北極■海の将来予測
<1>~<3>,4,6,7 <3>~<5> <4><5> <4><5>
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
7
1.急激な環境変化
<1>氷河氷床
1 ■北極■における氷河の縮小傾向把握と予測:広域氷河変動予測、雪氷微生物
2 グリーンランド氷床の変動メカニズムと将来予測:氷損失定量化、氷暗色化などのプロセス解明、
氷床・海洋の相互作用、氷河地震、長期氷床変動予測、氷床・気候・海洋結合
3 気候と氷床流動・不安定化:アイスコアによる長期の環境復元および氷床流動場変動の再現
<2>永久凍土
4 永久凍土域における物質循環(氷・炭素)の定量的な解明:融解に伴うメタン放出、有機炭素蓄積
量の推定精度向上、凍土温度と活動層深分布の把握、植生・水循環へのインパクト、エドマ氷
5 永久凍土の気候システムにおける役割・フィードバック解明:陸面モデルの改良、将来予測
6 海底永久凍土およびその融解による海洋への影響(メタン放出)
<3>降積雪
7 陸域変動モデルによる再現及び予測:植生・積雪凍土を含んだ地表面過程のモデル比較GTMIP
実施
8 温暖化と陸域関連変動:陸域雪氷被覆と温暖化増幅
<4>水文過程
9 温暖化に伴う水循環の変動:降水・蒸発の変化、■北極■海における河川流出のやくわり、衛星による
凍土融解水の貯留と流出の推定
1.5 雪氷圏・水循環
-20世紀後半から急激に縮小する山岳氷河。21世紀に入って急激な縮小が進行するグリーンランド氷床。今後100年
の氷融解が海水準上昇に与える影響、その結果生じる環境変化と社会への影響
-■北極■温暖化増幅に果たす役割、陸域環境への影響、淡水流出と水循環の変化が陸・海の環境・生活に与える影響
1,2,7,8 2,3,5 5,6,9 3,6,7,9
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
8
1.急激な環境変化
<1>温暖化に伴う氷床表面質量収支変動・氷床流動メカニズムの解明
-プロキシーデータと地球システムモデル結果との比較
<2>過去の■北極■温暖化増幅の現在との違い及びその要因
-氷床変動卓越周期の解明
-海水準変動と氷床変動
-大規模氷山流出
-温暖化時の大気組成、特に温室効果気体濃度
<3>過去のグリーンランド氷床の変動とその要因
-過去のグリーンランド氷床変動メカニズム
1.6 古環境から探る現在未来の環境変化
-急激な気候変動の発生要因の解明と影響評価
<1><2><3> <3><4> <3><4>
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
9
1.急激な環境変化
<1>気候変動による影響:異常気象、森林火災、農業生産等
-BC発生インベントリ
<2>陸域変動による影響
-凍土融解およびそれに依る炭素放出、植生変化
-野生動物・家畜への影響
-氷河変動が周辺海域及び住民に与える影響:グリーンランド沿岸の氷床・海洋・生態系の変化と、
地域社会への影響を■調査解析
<3>海洋変化による影響:一次生産量への影響、水産業進出、生態系劣化、開発による汚染
<4>太陽活動や超高層大気の変動の影響:停電対策、衛星運航等への影響回避
<5>人間社会の対応
-先住民への影響、政策決定への影響、
-開発と汚染・健康問題・水問題、
-先住民文化の保全、都市化への対応
-■北極■の経済開発とその評価:短期・中期・長期海氷予測、航行支援モデルの開発、■北極■海航路の
経済性評価、冬季海氷成長の予測:衛星観測および情報公開、海氷縮小後の沿岸・航路域の海
況把握:波浪増加、沿岸浸食などの予測と対策
-経済開発と環境・住民社会文化の保全
-経済開発におけるルール作り(政策決定)の検討
-BC対応、国際ルール策定に向けての活動
-■北極■海及び周辺海域の漁業資源の評価
1.7 環境変化の社会への影響
<1>~<3><5> <4><5> <4><5>
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
10
2.変動時間スケールの比較的長い分野
<1>下層大気から超高層大気までの大気上下結合過程
- 成層圏-対流圏結合に関するモデル計算研究を実施
<2>温室効果ガスの増大に伴う、中層・超高層大気の寒冷化
- EISCAT(欧州非干渉散乱)レーダー観測から- 40℃/30年(高度300km)の寒冷化を検出<3>下層大気で励起された大気波動による中層・超高層大気の熱的・力学的
構造への影響
<4>電離圏擾乱現象の有効かつ確実な検出と予測
<5>太陽風・磁気圏から■北極■域への電磁・粒子エネルギー侵入過程
- ジオスペースから超高層大気、下層大気への影響及び、それらの相互作用を評価・予測- 「太陽地球系結合過程の研究基盤形成」(マスタープラン・ロードマップ2014重点課題)を
構成するEISCAT_3D計画の推進
<6>■北極■域から中低緯度の中層・超高層大気へのエネルギー・物質循環過程
<7>中層・超高層大気の微量成分変動の下方伝播とオゾン濃度への影響
2.1 ジオスペース・超高層・中層大気
-大気上下結合及び緯度間結合のプロセス解明による地球環境変動研究への貢献-
<1> <2>~<7> <2>~<7>
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
11
〇陸域
<1>人間活動の■北極■陸域生態系への影響
<2>生物多様性への影響
-生物多様性の変化、泥炭湿地、応答の多様性
<3>生物多様性の変化が高次動物や気候に与える影響
〇海洋
<4>陸域・大気物質が海洋生態系・多様性へ与える影響
<5>低次生態系の物質循環に果たす役割
<6>■北極■海における食物連鎖と生態系変化・多様性との関係
<7>気候変動に伴う海洋の成層化・脱膣・酸性化の生態系・多様性に
及ぼす影響
2.2 生物多様性
<5><6> <4>~<7> <7> <4>~<7>
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
2.変動時間スケールの比較的長い分野
12
<1>永久凍土の現状の把握
-分布と深さ
-推定手法の開発
-衛星データ・気候モデルの活用
<2>永久凍土の構成物質の不均一性
-地下氷の分布
-炭素含有量
<3>永久凍土の昇温・融解の様態・規模
-活動層の変化
-サーモカルスト
-温度分布、変化
-凍土コアの古環境復元への利用
<3>永久凍土-大気-積雪-植生サブシステムの挙動特性
-植生の役割と森林火災
-小氷期の影響
-最終氷期以降の変遷
2.3 凍土
-永久凍土の成立と変遷過程
<1>~<3> <1>~<3>
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
2.変動時間スケールの比較的長い分野
13
<1>■北極■海海嶺熱水系の海洋環境との相互作用
<2>氷床変動と地殻変動
<3>■北極■海形成過程における大気―氷床―海洋相互作用
<4>数千万年~数十億年スケールにおける地球表層環境変動と■北極■海・周辺
大陸の発達過程
2.4 固体地球
-表層環境変動と固体地球の相互作用
<2> <1> <1>~<4>
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
2.変動時間スケールの比較的長い分野
14
<1>海洋圏:衛星及び自国砕氷船による通年の海氷変動、海洋生態系、物質循環のモニタリング
<2>雪氷圏:グリーンランド氷床、環■北極■圏の山岳氷河の質量収支とそれに関わる所領、凍土の掘削孔管理、融解に伴う
サーモカルストや海岸浸食
<3>大気圏:気候に関わる大気微量成分、雲・降水量の高精度な長期観測とそれに依る時空間変動の把握
<4>陸域圏:植生変動、陸域生態系のモニタリングと熱・水・炭素フラックスを含む気象・水文観測を行う総合的なスーパー
サイトの整備と維持
3.1 モニタリング
-シームレスなモニタリング
3.ブレークスルーを可能にする手法
今後の海洋生態のモニタリングに必要な要素今後の大気微量成分のモニタリングに必要な要素15
<1>地球システムモデルの改良:緻密な領域モデル、安定した長期再現モデル
<2>大気モデルの改良:雲の表現と検証
<3>海洋・海氷モデルの改良:■北極■海への水塊流や鉛直混合で変質する過程や生態系プロセスの
パラメータ化、評判スケールでの諸過程や海氷下の混合層過程の改善
<4>陸面・雪氷モデルの改良:古環境指標を用いた同化技術の導入、相互作用の再現性の向上等
<5>データ同化「大気再解析」:衛星及び自国砕氷船による通年の海氷変動、海洋生態系、物質循環のモニタリング、海洋・
海氷データ同化システム:海洋モデル-■北極■海への淡水流入や鉛直混合等の過程の改善、生態系プロセスのパラメータ
化、海氷季節予想、大気化学組成の推定、氷床の状態推定
3.2 モデリングとデータ同化
-複合分野を繋ぐ地球システムモデリング、モデルとモデルを繋ぐデータ同化
3.ブレークスルーを可能にする手法
時間
10 スケール[s] 2 104 106 108 1010
Minute Hour Day Month Year Decade CenturyMillennium
数年以下のモデル
百年を超えるモデル
表現できない/
パラメタリゼーション
表現できる
表現できる/
主なターゲット
変化しない/
境界条件
乱流混合
海氷(表面過程)
海氷(氷盤力学)

海洋(渦・氷縁ブルーム)
海洋(生物ポンプ)
海氷(分布)
地表面物理(積雪)
地表面物理(凍土)
土壌有機炭素
植生動態
氷床
氷河
海洋(深層循環)
十~百年のモデル
代表的なモデルの時間スケール(上部)と、■北極■に関わる主要な素過程の持つ時間スケール
16
4.基盤整備
<1>砕氷観測船:様々なドフィードバックの役割と季節変化過程。ムーンプール
<2>衛星リモートセンシング:シームレスな衛星観測計画
<3>航空機:地上と衛星の中間
<4>海外研究観測拠点
4.1 観測プラットホーム
4.2 研究設備
<1>大気:放射計、ドップラーレーダー・多波長偏光ライダー、精度の良い雨雪量計
<2>ジオスペース・超高層・中層大気: EISCAT_3Dレーダー計画、多点ネットワーク観測
<3>雪氷:氷床氷河掘削機器、コア解析装置、凍土温度融解深計、降雪計、蒸発散量、水文過程
<4>陸域生態系・物質循環:ライダー、ハイパースペクトルカメラ、境界層タワー、移動手段
<5>海洋:船上観測機器、水中ロボット、係留系、コアリング、海氷厚測定器
<6>数値モデリング:基盤的組織体制(専門研究所、分業)、独自のスーパーコンピュータ
4.3 データ
<1>長期安定したアーカイブ
<2>利便性
<3>データレスキュー
<4>公開流通
<5>国際連携
<6>標本(サンプル)のアーカイブ
17
4.基盤整備
4.4 体制
<1>中核機関の強化:トップダウンとボトムアップの調整
<2>研究基盤の整備・維持体制の確立
<3>広報の強化
<4>コミュニティー(研究者・ステークホルダー)支援:ボトムアップの機能強化
<5>国際協力の促進: 窓口機関の強化及び透明化
4.5 人材育成
<1>研究者の育成:インターン制度、サマースクール、キャリアパス開発、フィールドワーク支援制度
<2>国際連携
<3>専門技術の継承と発展
<4>リテラシーの確立とアウトリーチ
18





















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会(第3回)
配付資料 > 資料1 第2回■北極■研究戦略委員会議事録(案)




資料1 第2回■北極■研究戦略委員会議事録(案)


科学技術・学術審議会 海洋開発分科会 第2回■北極■研究戦略委員会 議事録(案)
日時:平成28年4月11日(月曜日)14時~16時
場所:文部科学省17階 研究振興局会議室
出席者:
(委員)
池島 大策 早稲田大学国際学術院教授
浦辺 徹郎 東京大学名誉教授・一般財団法人国際資源開発研修センター顧問
榎本 浩之 国立極■地研究所教授・副所長
三枝 信子 国立環境研究所地球環境研究センター副研究センター長
白山 義久 国立研究開発法人海洋研究開発機構理事
杉山 慎 北海道大学低温科学研究所准教授
谷 伸 GEBCO指導委員会委員長
藤井 良広 上智大学大学院地球環境学研究科客員教授
藤井 良一 名古屋大学宇宙地球環境研究所教授
山口 一 東京大学大学院新領域創成科学研究科教授
(事務局)
田中 正朗 文部科学省研究開発局長
白間 竜一郎 文部科学省大臣官房審議官(研究開発局担当)
林 孝浩 文部科学省研究開発局海洋地球課長
小酒井 克也 文部科学省研究開発局海洋地球課極■域科学企画官
山口 茂 文部科学省研究開発局海洋地球課長補佐
議事:
(1)事務局より、当日の議題・配付資料について確認。
(2)以下の議題について、各担当者より説明及び報告があった。
1.今後の■北極■研究のあり方について
2.その他


[藤井主査] ただいまより海洋開発分科会■北極■研究戦略委員会第2回を開催します。本日は、御多用中のところ御出席いただきまして、あ
りがとうござ
います。
事務局の方から、本日の出欠と配付資料について御確認をお願いいたします。
[ 山口海洋地球課長補佐] 本日は、13名中10名御出席の予定であり、会議の定足数は満たしております。
また、本日、高倉委員、瀧澤委員、横山委員がご欠席となっております。
本日の配付資料につきましては、お手元の議事次第中にございます資料1から資料4をお手元にお配りさせていただいております。不足等がございま
したら事務局
まで申し出いただけますよう、お願いいたします。

(議題1について)
[藤井主査] それでは議題に入ります。
最初に、前回議事の記録についてですが、時間の関係上、ごらんいただき修正等がありましたら、1週間後の4月18日までに御連絡を頂きたいと思
います。
[藤井主査] 最初に資料2、3に基づきまして、前回の委員会で出ました主たる意見、それから今回の審議に当たっての論点について、事務局
から説明願い
ます。
[小酒井極■域科学企画官] 資料2をごらんください。第1回会議で委員の方から御発言がございましたものを事務局としてまとめさせていた
だいたもので
ございます。
最初に、国際共同研究・観測に関する主な意見ということで、一つ目の丸ですが、基本的にArCSのプロジェクトといったものは科学者コミュニ
ティーを中心に
進められているということで、研究、観測の結果の利用の面に関してはどのようなスタンスを持つのかということを明確にしておく必要があるので
はないかとい
った意見。また、次に、■北極■域研究については中長期的にどのような課題があって、今現在どこの部分を実施していて、どこが抜けているの
か、また国際動
向などの柱も幾つかあるのではないかと。また、その中でGRENEプロジェクトがやってきたこと、またArCSではそれを受けてどこまでできていて、
足りない部分
がどこかというようなところが見えると、研究計画が今後立てやすいといったようなこと。
3つ目として、観測等については中長期のプランの下、進められていますので、その辺の状況を少し示してもらうと理解が進むし、今後何をやって
いくことが必
要というようなヒントも出てくると思うといった御意見。また、最後のところですが、これは我が国の■北極■研究の位置がどこにあるのか不明確
な印象がある。
また、国際共同研究等については、大きなマップの中で日本の位置、観測でカバーできている部分、欠落している部分、さらには日本がリードして
いくものがあ
ると日本の立ち位置というものが見えていくのではないか。また、その中で何が課題で、そのために誰が何をやっているのかといったことを整理し
ていく必要が
あるのではないかといった御意見がありました。
次に国際連携、国際協力について。1ページ目の丸3つは主にデータに関することですが、まず1点目としましては、データの各項目の観測手法の標
準化ですとか、
各国のデータシェアリングのシステムなどが必要となると思うが、このような国際連携のシステムに日本が参加していくためには今後どのような取
組を進めるべ
きかといったような御意見。また、データの標準化に際して、具体的に誰がイニシアチブを持って進めていくのかといったことも含めて議論し、こ
の委員会であ
る程度提言できるとよいのではないかといった御意見。また、3つ目ですけれども、観測データ等については必ずしも日本だけが持っているという
ことではあり
ませんので、いろいろなデータをメタデータでつないで、使いやすく一元化するといったような話もあることから、ArCSで得た成果の蓄積ですとか
極■地研等の
固有のデータの蓄積機能の位置関係を明らかにさせながら、どこまでやるのかといったところもある程度提言できるとよいといったような御意見。
裏面の一番上の丸ですけれども、我が国が利用国の視点からアジア諸国を取りまとめて■北極■評議会に対して意見を出せる余地はあるのではな
いか。今後、
研究、観測の部分ではなく、■北極■域の利用の視点からどういう戦略をとっていくのか、また産学官の産といったものは誰なのかというところま
で意識して問
題を提起しておく必要があるのではないかといった御意見。
次に、人文・社会科学と自然科学分野の連携についてといったところで、2段落目になりますけれども、GRENEからArCSへの脱皮というものは、自
然科学だけに
重点が置かれていたものを、人文・社会科学が参画することにより、より総合的な取組を国として戦略的に実施するものを持つべきではないかとい
うこと。航路
の利用等については、沿岸国の法令整備等に日本が関与し、その対処まで含めるとすると相当な戦略が必要となるが、一方で、限られた時間、人員
の兼ね合いも
あるので、その辺を念頭に置いて議論することが必要ではないかといった御意見。
また、ステークホルダーへの情報発信につきましては、これも2つ目のパラグラフですけれども、人文・社会科学からのアプローチには、国際法な
どのルール形
成の面と、現地に密着して発生している課題を明らかにしていくという2つの側面があるのではないか。また、ArCSはその2つを組み込んでいるとこ
ろでごすが、
国際的なルール形成への貢献まで行けば、日本の利益等の課題とも絡んでくるのではないかといったこと。また、社会科学については、法やルール
形成などを通
じて政策課題をカバーできるといった面がある一方で、多様な人間社会で起こっている課題をどのようにカバーしていくかといったことをArCSで考
えられればよ
いのではないかといったような御意見を頂いたところです。
それを踏また資料3ですが、下線を付したところが、第1回の議論を踏まえての修正点です。まず1ポツの議論の基本的な方向性の2つ目の段落ですけ
れども、「そ
の際、■北極■域研究に関しては、中長期的な課題や短期的な課題があると考えられることから、■北極■圏国などの諸外国の動向を踏まえつつ、
我が国の立ち
位置を明確にした上で、それぞれの課題を整理し、焦点を絞って検討を進める」と修正しております。
次に裏面ですけれども、一番下のステークホルダーとの関係というところです。2つ目のポツですが、「研究開発・観測結果の利用に関して、戦略
的に進めるた
め、産学官それぞれの役割を明確にしておく必要があるのではないか」といった形で修正させていただいているところです。
資料の説明は以上です。
[藤井主査] ありがとうございます。前回の議論からの抽出部分というのが多いわけですけれども、御意見等がありましたら願いします。
[浦辺委員] ここの中でも我が国の立ち位置というのがなかなか難しいところで、これはいつも問題になるところだと思うのですが、例えば
中国ではもう
既にいろいろな港の投資をしているとか、イギリスの■北極■研究の在り方の文書だとロイドみたいな保険の会社であるとか、そういった企業活動
をある程度前
面に出している国が多いかなと思います。ただ、日本の科学技術政策の中では、あまり企業活動とか、企業の方から、国として援助してほしいとい
う声がなかな
かないと思うので、少しその辺が他のオブザーバー国、あるいはACの国との大きな違いかなと思うのですけれども、今度の海洋開発分科会での考え
方というのは、
そことは少し一線を引いて、やや研究の面を中心にやっていくということだと思います。その中で我が国の立ち位置というのが、研究の中での我が国の立ち位置というのが一体どこにあるのかなというのが、少し皆さんに教えていただけ
ればありがた
いと思いました。
[藤井主査] ありがとうございます。立ち位置と言ってしまうと難しい面がある気もしますが、産学官とかいろいろな国の施策というような
面ですと、比
較的立ち位置というのは明確だと思いますが、個人的には、国際連携と国際競争という立場の中でどういう連携を築いていくのかということに関し
ては、やはり
立ち位置が必要かなというふうに思います。比較的政策的な部分もありますが、委員の皆様から、科学技術における日本の立ち位置というのは一体
なのかという、
御質問がございますけれども、いかがでしょうか。
[谷委員] この立ち位置は、我々の中で立ち位置をまず確立するという部分と、それから確立した立ち位置を世界に宣伝するということを明
確にするとい
う言葉の中に入っているかと思いますけれども、明確にするというのは、今、立ち位置が国内でも必ずしも明確になっていないから、まず決めよう
という話なの
か、あるいは決めた上で、世界に宣伝することを明確にするという、どちら側を考えているのでしょうか。
[藤井主査] 直感的には、まず日本の中では当事者も含め、必ずしもはっきり認識されていないので、しっかり議論をして、作っていくの
か、それとも議
論の中できちんと作り上げていくのかという両方の側面があるように思いますけれども、実際にやられている方の御意見を頂きたいと思いますが、
いかがでしょ
うか。
[白山委員] 昨年、我が国は、■北極■政策に関する戦略を明確に規定しました。その中には研究開発に関しても立ち位置は明確に記載され
ているという
のが私の認識です。
[藤井主査] 資料3-1の概要の3ページ目ですね。3ページ目のところが、これは立ち位置というのでしょうね、やはり。施策の根幹みたいなも
のと考えてよ
ろしいのでしょうか。
[山口委員] 立ち位置は明らかで、日本のすぐれた科学力で政策までコミットしていくということだと思う。結局は■北極■をサステーナブ
ルに今後利用
していく、そのために何が必要かというのを日本は考えていくのだと。それは領域や国の利益にとらわれるのではなくて、逆に日本は直接的な権利
を■北極■に
持っていないからこそ、世界で守りつつ、利用していきましょうということが言えるという立場を利用しようということだと私は思っています。
[藤井主査] どうもありがとうございます。
[谷委員] 物すごく分かりやすくて、全くそのとおりだと私も思いますけれども、この文章、その1つ前の枕言葉に、■北極■圏国など諸外国
の動向を踏ま
えつつという記述がありまして、少し回りを見ながら決めようと書いてある。今委員がおっしゃったのは、とにかく日本の位置は決まっていて、人
が何をやって
いようがこれをやる、これが正しいのだということで、私はそのとおりだと思うのですけれど、動向を踏まえつつというのは結局何かというと、単
に研究だけで
はなく、政策や外交とかを考慮しないといけないということかなと思うので、そうなると、そういう意味では立ち位置は本当にクリアに決まってい
るのかなとい
うところが分からない点です。
[藤井良広委員] 私もずっと悩ましくて、研究戦略なのか、国の戦略なのかというところのつながりがよく見えなくて、この場でどこまで議
論されるのか。
山口委員が言われたのはまさにそのとおりで正しいのでしょうけれども、国あるいは地域の戦略ということになると、やはり利害関係や何のために
研究するのか
といった研究オリエンテッドの部分だけではなくて、外交とか様々なものが絡んでくるので、そこまでこの場で広げていくのか。広げないとして
も、研究の戦略
の中にそういうものを踏まえてやっていくのか否か。■北極■に関して、解明して維持していくということを踏まえた上で、さらに政策的、戦略的
なものがどう
も求められているような。昨日の日経に載った、榎本委員と白石大使の議論で、白石大使の方はまさにそういうのが入っているので、この場でどこ
まで議論をし
ていけばいいのかというのは少し悩ましいと思っています。
[藤井主査] 主たるものは科学技術の面だと思いますけれども、それを進めていく上で、どうしてもそういう側面が必要になってくるという
面はあります。
[藤井良広委員] 科学技術を外交に使っていくということを明確に言われているので、それも非常に必要な局面で、しかも他国がそういう形
で動いている
のは間違いないので、我が国としてそこを踏まえないわけにはいかない。むしろ踏まえるときに、科学技術の研究力の強さ、強みみたいなものも踏
まえて我が国
の外交の強みに持っていくということが国としての位置付けで、それは正しいのではないかという気がします。
[藤井主査] モチベーションとして科学技術からスタートするのかということもあると思いますけれども、通常のやり方は、モチベーション
はそこにあっ
て、やっていくうちに様々な展開があるという考え方かとも思うのですけれども、もう少し積極■的にということなのでしょうか。
[山口委員] 少し個人の考えも入りますけど、ほかの資料を見ていても、皆さん科学技術とおっしゃいますが、技術の部分が入っていないの
です。工学と
言い換えてもいいです。結局、科学があって、技術があって、産業があるわけで、産業まで文科省が面倒見なくてもいいのかもしれませんが、技術
のところは見
て欲しいと思います。そうすると、そのストーリーが見えてくるのではないかと思うのです。例えば資料4も科学の部分から、人文・社会科学に飛
んでいます。
そうすると、ごく一部の先住民の人たちのための何かみたいな話になってくるので、日本が何をすべきかというのがやはりよく見えてこない。実は
日本は寒冷域
の技術においてすごく高いものを実は持っており、アラスカ・パイプラインのパイプは全部日本製です。ゼネコンの人たちが施工しているわけで、
最近でも日本
の作ったカナダの■北極■海航路向けの貨物船が、単独で初めて北西航路を横断しているわけです。だからその辺をうまくつなげて見える化をする
と、まさにサ
ステーナブルな利用というのが見えてくると思うのです。日本はそういう仕組みを見せられる力があると思うのです。
先月、■北極■科学研究委員会がありまして、■北極■科学サミット週間です。そこでACのタスクフォースの人たちと話をしましたが、もうサス
テーナブルデ
ィベロップメントという話ばかりで、やはり彼らは利用したいのです。でも、汚されたくないわけです。だから安全に、かつ経済的に利用するとい
う両方の面で
力を持っているのは、多分日本が一番ではないかと思っています。
[藤井主査] ありがとうございます。
[杉山委員] 比較的現場の立場から言うと、今我が国の立ち位置というのは、山口委員が説明されたのが非常にクリアで、そのとおりだと思
います。そこ
までは我々も頭に浮かぶのですが、我々は逆に、具体的に何を考えるかというと、中長期的な課題や短期的な課題、これらは比較的、研究者で次に
何をやるかと
いうときにすぐ頭に浮かんでくるのですが、その間をつなぐもの、日本としてどんな立ち位置かというのが決まっていて、我々は現場でどんなこと
をやらないと
いけないか、どれからやるかということを悩んでいて、その間をつなぐような指針をこういった場で与えていただけると、現場の研究者は動きやす
いのではない
かと思います。
山口委員がおっしゃられたこともその1つだと思いますけれども、日本の我々のコミュニティーで3年ほど前に、これから■北極■研究でこの先5
年、10年、どん
なことをやっていくかというような、中期プランのようなことを研究者の間で取りまとめました。ただ、やはりそこは研究者の視点が中心になって
しまうので、
最終的にそれが日本の立ち位置にどう貢献できるかというところまで考えるのは難しいです。ですから、そこをつなぐような指針、示唆を与えてい
ただけると、
次を考える者にとってはありがたいです。
[藤井主査] ありがとうございます。
[浦辺委員] ■北極■政策のない我が国の中で、例えば資料3-1の3ページ上の一番下に、■北極■海航路や資源開発に関する経済的な可能性
を探究すべく
というのが入っています。これは、全ての国の■北極■政策というのを見てみても必ず入っています。それで、それをやるに当たっては、その上の
環境変動、気
候変動というのは最大限努力をしなくてはいけないというのが非常に共通したものだと思います。ただ、今のところ日本では航路を開発しようとい
うような積極
■的な動きはないけれど、資源に関して見れば、将来的には関わるかもしれないというところが多いのではないかという気がします。
ただ、資源開発でも石油であるとか金属であるとかというのは、海底より下の話なので、海底より下の話だと、大陸棚の両側から延ばしてきて、最
終的にそこが
どのように分配されるかによって、主権的な権利が発生します。そうすると、その主権的な権利の中で、例えばそれがロシアから来るのであれば、
ロシアと話し
合いをして資源開発をするということになるわけです。
今の各国の大陸棚延伸の申請は、ノルウェーは終わりましたけれども、今出されているのはロシアです。アメリカは国連海洋法条約に入っていな
いので出しよ
うもありませんが、カナダが一旦出しかけてやめてしまった。今どういう状態かというと、あと2年掛けて■調査をして、3年後ぐらいにもう1度正
式に出し直す
というのがカナダの状況です。デンマークというか、グリーンランドです。グリーンランドはもう申請が出ています。ロシアとグリーンランドが出
されていて、
ロシアはもう審査が始まっています。ですので、この次がデンマークで、その後何年かしてカナダという形になると思うのですが、それを全部足し
合わせると海
底資源はほぼ100%近くなくなってしまうというか、公の海の海底資源というのは、ガッケル・リッジの一部を除いては残るところがないのではな
いかと思われ
るので、公の海の資源が残るという可能性は、非常に少なくなっていると思います。
その中でやはり資源開発を行うとなると、そこでの技術開発、資源開発のための技術開発や、氷海の下での■調査、■探査■も含めたi■調査とい
う技術に関し
ては、海の中の面ではその2つのことは結構日本でも寄与できるところはあると思います。そうなると、その開発と、それから環境に影響を与えな
い技術などを
日本が主体的にやれるかどうかは、■北極■圏国と組まない限り無理なわけですけれども、氷海域におけるそういう技術というのは十分やっていけ
るのではない
かと思いますし、そのような技術を使って我が国が■北極■のサステーナブルディベロップメントに貢献する能力とか目標とかというものはできる
のではないか
なと思っています。
[藤井主査] ありがとうございます。
[山口委員] ■北極■海航路に関して、日本は実は世界で一番先に研究をやっています。90年代の大きな国際共同研究プロジェクトです。現
在、■北極■
海航路を前面に出している大きな国家プロジェクトがないので、余り目立っていませんけれども、私自身が行っていますし、産業界もようやく動き
出しまして、
商船三井が非常に強い砕氷のLNGタンカーを発注して、この間進水しました。これは3隻。それから日本郵船も耐氷型の自動車運搬船を造っています
し、より省エ
ネ型耐氷船の基礎技術ができたといったように、余り目立っていないですけれども、これらを束ねれば、すごい力になると思います。日本はこうし
た種をたくさ
ん持っていますので、対外的に上手に見せていくことができると思います。国交省や経産省などは言いにくい部分もあるでしょうけれども、文科省
だときれいな
立場で言えると思います。そうやって情報を束ねて出していっていただけると、日本の地位も上がっていくのではないかと思います。
[藤井主査] 今おっしゃったように、立ち位置としては、科学技術だと思いますけれど、いろいろなピースが既にある部分もあるので、それ
をいかに入口
から出口のところまで見せ、そういう中で網羅的に出していくことはできるのではないか思います。
[白山委員] 2つ御指摘させていただきたいと思います。1つは、海底資源については、確かに大陸棚の延伸という話はありますが、海水部分
について、公
海というのは■北極■海にたくさんあるという認識も当然あるということで、公海部分の海水にも、生物資源を考えればたくさんの資源があるとい
うことは忘れ
てはいけないことだろうというのが1つ。もう一つは、■北極■の研究の意義は■北極■に閉じないということも忘れてはいけないと思います。地
球環境全体に
非常に大きな影響を持っているのは間違いありません。■北極■というのは最初に大きな影響が出るということも、我々としては既に研究成果が出
ているわけで、
世界あるいは日本の国の今後の地球環境の変動に対するミティゲーションとかアダプテーションを考えるときの非常に重要なケーススタディーをす
るべき場所だ
という位置付けも、当然非常に重要なのではないかと思っています。
[藤井主査] ありがとうございます。
[榎本委員] どのような情報のピースがあって、どこに存在しているかというのがうまく見えていないというところに関しては、科学者、研
究者も数年前
までそういう状態でして、たくさんの方が■北極■に行っているにもかかわらず全体像が見えないということで、研究者はそこで、全体を見られる
ような仕組み
を作り始めました。例えば山口委員の■北極■航路の科学的な研究発表の会場の半分以上が企業の方が参加され、熱心にメモを取っていかれます。
また、白山委
員がおっしゃられたグローバルという観点に関しては、アラスカで開催されました■北極■科学サミット週間でも、中緯度の国、イギリス、ドイ
ツ、日本、韓国
などの非■北極■圏国が呼ばれ、■北極■に関するそれぞれの国の考え等が聞かれるという場面がありました。
[池島主査代理] この審議に当たっての論点というところの1番に、立ち位置という形を明確にした上でと書いてあるので、つい、この立ち位
置が明確にな
るかのように感じて、様々な方向性を探っていくのかと思うのですが、そもそもその立ち位置を明確にした上で研究者がこれまで研究を行ってきて
いないという
現状があるわけです。研究者は、それぞれ国の政策とか■北極■政策というものを必ずしも意識していない。分野によってそれぞれ特色があるとい
うのは確かで
す。ただ、分野によっては、去年■北極■政策が出たけれども、ようやく国の政策が出てきたと。でもだからといって、北欧の国やロシアと違っ
て、日本に■北
極■学というものが、そもそもない。だから雪氷学とか雪とか科学の分野でそれぞれ、資源とか、船舶に関するようなものがあって、■北極■全体
として見定め
て何か政策に関わるようなものがなかったり、ほとんどそういうことは意識されていなかった。ですから、この戦略委員会を作った際には、これま
でのことを踏
まえてもう1回構成し直せと言っているのか、それともそういうことは考えなくていいのか、そういうことまで結局は踏み込んだ議論が出てくるの
ではないかな
と思います。そうしないと、「諸外国の動向を踏まえつつ」と見て、基本的な考え方は、結構、総花的でもあるし、内心は■北極■航路とか資源開
発の経済的な
可能性だけを見ているという考え方もいけないわけで、そこのところを相当考えるとなると、かなり短期では結論が出にくいかもしれない。ただ、
いい機会では
あると思うのですが、やはり全体をまとめるような見方というものが果たしてどこまであるかということは、非常に大きな考え方だと思います。
[藤井主査] この委員会を通して俯瞰的に全部見て、全体を押さえるということはできるのではないかという気がします。

[浦辺委員] 1つ、非常に重要なのは、やはり国連の海洋法の中で、200海里まではそれぞれの国のEEZですが、200海里を超えるところは、海底
ではなくなっ
てしまうので、海面は、当然のことながら残るわけです。だからそこにおける科学■調査というのは非常に今後とも重要な点だと思います。ですか
ら、どこかの
国に海底及びその下が属してしまう前に、やはり■北極■の公海域における科学■調査の自由というのは必ず守っていかなくてはいけない。ところ
が、そういう
ものは資源■調査目的等との理由で禁止、あるいは許可を与えないとか、様々な動きが世界的には出ています。だから■北極■海でも■北極■の国
だけで、公海
域に関しても■調査は行わせないという動きは当然出てくると思います。ですから、その前からきちんとした研究もしていて、そういう枠組みを使
う研究の中で
きちんとした法の支配や海洋法の厳正な適用などは、国として、産業とは別に強く主張していく必要があると思います。
[池島主査代理] その点で、国際法という観点から委員がおっしゃられた点は非常に重要で、公海の部分については、その残っている部分、
今、氷で覆わ
れているけれども将来的には溶けるかもしれないということで、その公海部分の漁業に関する規制や今後の取組をどうするかというのが、AC議長国
のアメリカが
中心になって研究■調査、それから諸外国との交渉というか協議が始まっています。韓国でもシンポジウムがありましたけれども、そこで例えば日
本や韓国とい
う話が出たように、今後どのような立ち位置で公海漁業の資源維持や利用に関わるのかということを伝えなくてはいけない。その際、日本の漁業政
策をどうする
かというところまで、水産業界でどれだけ決まっているのかという話になるということですので、そこまで踏み込んで考えておかなければいけない
というのは、
行く行くはあると思います。
[藤井主査] 恐らく科学技術で、これまで自由にやっていたので保証されるべきだということは非常に言いやすいと思いますが、海洋法など
を議論する際
に、国際的にどういう条件が必要ということは言えると思いますが、主として議論していくのは、例えば外務省等ではないかと思いますが、その辺
は具体的には
どうなっているのでしょうか。
[浦辺委員] ■北極■担当の大使もおられますし、基本的には、前面に出ていくのは外務省だと思います。海洋法に関しては専門家の方もお
られるから問
題はないのだけれども、日本の産業界等でどうしても守ってほしいなどというのは、やはり専門ではないので分からないので、そういう意味ではこ
ういうところ
で議論をして、何が日本としては守るべきものなのか。それは、サイエンティフィックにはもちろん環境であるとか漁業資源であるとか様々な、そ
こが何か変な
ことが起こると日本にも影響があるから、これは何とかという、どうしても譲れないところというのはあると思いますので、そういう情報を取りま
とめて、可能
性としてでも挙げていく必要があると思います。
[藤井良広委員] ここではやはり研究、科学技術の研究の戦略性ということに絞っていて、その戦略性の中に外交とかそういうものが入って
くると。かつ、
ここでは、我が国の立ち位置は、やはり■北極■圏国ではないというポジションです。その国々の中で基本的な科学技術の優位性というものを踏ま
えて我々がど
う働き掛けていけるのか。ここになってくると外交になってきますけれども、そういう問題提起はできると思いますし、むしろした方がいいと思い
ます。
それから企業に関しては、市場性がないと、研究だけ、■調査だけで終わってしまいます。その市場性の部分というのは、この研究開発の中から出
てきた様々な
働き掛けをしていく展望が見えてくれば、明日にでも動き出しますので、あまりこちらで考えなくてもいい。ただし、1つ最近の傾向で言えば、環
境問題と絡ん
で、環境法までいかなくて、ソフトローみたいなところで、あるいは会計やガバナンスの部分とか、そういう部分でかなり動きがありますので、そ
れもここから
1つ問題提起として、分析するのではなくて、彼らが動き出すとすれば、もちろん法的な枠組みができるのが一番望ましいけれども、できない段階
でもどんどん
欧米の企業も動いていますので、そういうものに、我が国の企業なり我が国の法体系も準備というものが要るのではないかということぐらいは言っ
てもいいので
はないかという気はします。
[藤井主査] 今のような視点を我々としては常に持ちつつ議論を進めていくという形で、特に先ほど、サステーナブルなディベロップメント
を今あるもの
の中で最後までつなげていくという話や、情報をしっかり整理できるかという話もありましたので、常にその辺のところを頭に入れながら、スペシ
フィックな科
学のターゲットを見るだけではなくて、そのたびごとに少しずつ議事録等に残して、最終的な提案を作れたらいいかと思います。最初から全てやる
のはちょっと
難しそうなので、今回はそういう整理で一応スタートをかけさせていただくということでいかがでしょうか。それでは、今回時間的な制約もありま
して、全ては
できませんでしたが、事務局がいろいろな先生方とも相談して、まとめていただきました。それが資料4と机上配付ですけれども、まず資料4の方に
ついて説明い
ただきま、その後に榎本委員のお考えを今回は示していただいて、次回以降、どうリバイズするかというのをここでお諮りしたいと思います。
資料4を小酒井企画官からお願いします。
[小酒井極■域科学企画官] それでは、資料4を説明します。
前回、指摘のございました課題等を整理した上で、国際動向も踏まえつつ日本の現状ということで整理しました。まず1枚目ですけれども、諸課題
としまして、
1の温暖化増幅から13のブラックカーボン、雲・エアロゾルの変動と効果といった課題を挙げた上で、これまでの動向、取組状況等ということで、
一番左の欄が
■北極■研究に関する世界の動向、諸外国における■北極■域研究の動向、さらには我が国における■北極■研究の取組状況等ということで、2枚
目以降、その
研究基盤ですとか、我が国の国内研究拠点の整備、国際連携拠点の整備、コミュニティー形成と情報発信、さらには人材育成といったことで縦に整
理しています。
横の欄は、GRENEプロジェクトが始まる以前、1990年ぐらいから2010年ぐらいまでの動向、その次がGRENEプロジェクトが走っていた2011年から2015
年、その隣が
2016年から2020年までの、現在進んでいますArCSプロジェクトでの研究期間、2021年以降といった形で取りまとめました。
一番上の■北極■研究に関する世界の動向ということで、例えば■北極■評議会や国際■北極■科学委員会の設立。2011年から2015年のところに
は、日本がAC
のオブザーバー参加等を記載しています。
次の、諸外国における■北極■域研究の動向ですけれどもEISCATプロジェクトへの参画ですとか、GRIP、NEEM、IABPの研究動向等を記載していま
す。
2011年から2015年の欄を縦にご覧いただければと思いますが、まず黒と黄色の丸数字がございます。この丸数字は上の研究課題の番号に対応してい
ます。黒い数
字で書いているところは、どちらかというと研究者グループあるいは研究者個人レベルでの研究を意味しており、色が付いた、黄、緑、赤の数字の
ものは、ある
程度国家的なプロジェクトとして予算措置されているといった形で整理しています。
2ページ目の研究基盤については、「みらい」による観測や自律型無人潜水機、遠隔操作無人■探査■機等の開発等や水循環変動観測衛星「しず
く」や陸域観測
衛星「だいち」について記載しています。また、黄色で囲んだEISCATのプロジェクトの状況や雲レーダー、小型の航空機、地球シミュレーター、
ADSの整備等と
いった項目について記載しています。
その下の研究拠点の整備につきましては、海洋研究開発機構、国立極■地研究所にそれぞれセンターが設置されてところですが、2016年には北海道
大学を含めた
3機関で、共同利用・共同研究拠点の文科大臣認定を受けたこと。また、国際連携拠点の整備では、これまでニーオルスン基地の整備等々を行って
きましたが、2
016年以降、カナダのCHARS等の建設を予定しています。また、■北極■コミュニティー形成と情報発信では、ADSを活用した情報提供ですとか、■
北極■環境研
究コンソーシアム、JCARの設立等を記載しております。
人材育成としては、GRENEプロジェクト、あるいはArCSプロジェクトでの若手研究者の海外派遣ということで、整理したのが資料4です。
[藤井主査] 説明について質問等ありますか。そもそも諸課題の13の分け方自体、非常に大きな課題と、スペシフィックな課題も入っており
まして、こう
いうのも比較的整理をしていく必要があると思います。
[山口委員] 記載されている課題を現象としてまとめたため、出口が見えない。これは10年、20年やって、どういうパラダイムが築けるのと
いうのが全く
見えない。こういうふうに俯瞰できるのはとてもありがたいが、もう一工夫が必要。
[藤井主査] 本日は、榎本委員に、一つの整理として、御発表いただいて、その中で出口、それから何が残って、次のArCSの後には何が残り
そうかなど、
全体を見渡した上で、何が行われつつあるのか、今後何が必要かという議論をしていただきたいと思います。
[榎本委員] 資料4では1990年から2011年以降に関する感じで、横軸には年表、時間軸、縦軸には世界諸外国、研究対象、あと基盤、技術等に
関係するとこ
ろといったものが入っていますが、横軸では、私の資料の方は2011年のGRENEから、2016年に新しくスタートしたArCSでの取組に焦点を当てていま
す。
2011年にGRENEが始まる以前は、研究者同士のお互いのコミュニケーションが大変不足していて、それがこの2011年以降緊密になったというところ
です。2016年
以降はArCSということで、以前は、密になったといっても、それは自然科学だけでしたが、以降は社会科学、人文社会との関わり、あと政策決定と
いうものを意
識してのプロジェクトというのが2016年からの横軸の時間軸になっています。
縦軸の方ですと、私の本来は科学が主に中心ですけれども、世界の動向の中でIASCの方が■北極■評議会よりも先に設立されていたというように
科学が先導し
ていまして、その後、政策を決定、議論する評議会が設立されていたという背景があります。資料4の2011年-15年のところでは、日本のACオブ
ザーバー国参加
の承認というのがありますが、実は日本以外にも、韓国、インド、中国、シンガポールなども同時に承認されていまして、急に■北極■圏以外の多
くの国の参加
が承認されたということで、■北極■はもはや■北極■圏に閉じた世界ではなくて、グローバルの中で見ていこうということがが評議会側からも示
されたのでは
ないかということで、それに対応するような研究課題もGRENEの中で取り組まれました。 資料4の最初のページの下の方に研究対象、ジオスペースから人間と社会まで入っていますが、資料4では丸番号で書かれていますが、それぞれの
専門家の方は
何をやっているのか分かるのですが、この丸の番号だけでは、どこまでできて、どこが抜けているのか、何をやっているのかというところが分かり
にくいと思い
ましたので、少し、基本的な方針や進捗状況を簡単にまとめました。ただし、ジオスペースと、人間と社会というところでは、今回GRENEが終わっ
たところで、G
RENEの成果を基に組み立てるには少し情報が少なかったので、GRENEで主に扱った海洋・海氷、大気、陸域、氷河・雪氷について触れています。そ
れ以外のとこ
ろは専門家の方に御議論いただきたいですし、大急ぎで、個人的な情報の範囲からスキャンしたため、抜けているところが多くあります。そういっ
たところは御
議論いただければと思います。
それでは、我が国における■北極■研究の取組状況というところで、資料は4ページあります。一番左の大きな縦長の、温暖化の解明から国際的な
指針というと
ころは、この検討会で御議論いただきたいことなので、私の方から提案ということではありません。
最初のページは、氷河・氷床・凍土・積雪に関して、まとめました。
氷河・氷床では、IPCCレポートが出ますと、まずグリーンランドの氷床が解けて海水準が上がっているといったことが出てきます。陸上の雪氷が
溶けて海に入
りますと海水準が上がるということで、陸上の雪氷の縮小が大変話題になっていますが、氷河・氷床と一言で言っても、それぞれ時間的な応答が異
なり、山岳氷
河がかなりの数がありまして、既に変化が始まって、しばらくすると溶け切るものは溶け切ってしまうという状況になってきています。それを引き
継ぐように、
21世紀に入ってからはグリーンランド氷床が融解を始めました。■南極■はまだ変化が出ていませんが、次にスタートを切るとしたら■南極■とい
うのが将来起
こるかもしれないと思います。それで、氷河・氷床の融解、次にスタートを切り始めたグリーンランドの氷床、それがどういった海水準に影響を与
えるか、グ
ローバルな問題というところで、日本はモデル研究の強みがありますから、そういったところの観測とモデルというところをここに入れてやってき
ています。
グリーンランドに関する研究テーマですと、氷が溶けている、あるいは体積が減っている話題が出ますが、溶け水になって海に入っていく以外に、
氷のブロック
のまま海に落ちてくるものが半分を占めているといいうことがしっかりと把握されていなかったというところで、不確定要素を大きく持っていまし
た。そういっ
たところの研究が始まりました。近年ですと2012年にグリーンランド氷床の表面全域が溶けたというニュースが流れましたが、■■北極■海の氷が
最低になった
というニュースの1か月前にありました。表面が融解したというところで、国際的なコミュニティーは、その年の国際学会の発表は、どれだけ溶け
たか、その発
表で埋め尽くされました。ですが翌年、今度は、その溶け水がどこにしみ込み、どれだけ氷床を不安定にさせているか、いきなり崩れ出す動きに影
響するという
ところになっています。現在は表面の融解をモニターする以外に、溶け水がどんな氷自体の不安定を及ぼすか、あるいは過去何千年、あるいは万年
スケールの中
で、そういったことが起きたことがあるのか、形跡はないのか、そういったところに研究の課題が進んできています。両方とも日本のグループは
しっかり関わっ
ています。
もう1か所、その結果生じる環境変化と社会への影響というところで、自然科学者は、グリーランド氷床は岩の上に氷が乗っているイメージです
が、実は周りに
住んでいる方たちが多くいます。漁業も行われていて、先住民の方もいる、あと、交通のルートになっていて、グリーンランドから崩れ落ちてくる
氷の塊、ある
いは排出されている大量の淡水がそこにどういう影響を与えるかというところが社会の関心です。日本に対してもそういったところの応援が求めら
れています。
こういったところについて、GRENEで最初の融解の研究は始まったわけですけれども、社会への影響というところではArCSの中で関わりが含まれて
いるところで
す。
積雪に関しては、■北極■海の海氷縮小、あと氷河の融解、それと同様に積雪面積が早く減少してしまう、ある意味消えてしまうということが分
かってきまし
た。この30年間でユーラシア大陸の西側の方では、1か月近く積雪期間が短くなったということが分かってきています。それが人間の生活圏あるい
は植物、土壌、
そういったところにどういう影響が与えられているか、あるいは今後どうなっていくか、さらに将来はどうなるのかというところが積雪の関心に
なっています。
これに関しては、日本が持っている衛星データがここで大変貢献していて、国境を越えた北半球全部のモニタリング、そういったことも行われてい
ます。
あと、積雪の中にはブラックカーボンが含まれていて、それが話題になっていますが、幾つかの地域に限ってですが、日本のリサーチグループが
入っていってサ
ンプリングも開始しています。
3番目の永久凍土、凍土については、永久凍土の変遷のプロセスについては、未実施となっています。IPCCレポートの中でも、これまでのレポート
の中では余り
しっかり取り扱われていなかったというので、次のレポートではしっかり扱うという提案がされているところですが、日本のコミュニティーは、実
力はあります
が、断片的な活動しかできていないという状況にあります。国際的なところでも期待されているところですが、まだ対応できていないところです。
次に大気に関してですが、一言で大気と言っても、大変多様性があります。成分を見ているのか、あるいは気象予測、グリーンハウスガスのよう
な長期の気候
変動、温暖化を見ているのかというところがあります。
温暖化増幅については、■北極■が地球温暖化全体の中で特に顕著に早く変化している点の解明に対応していく活動です。温室効果気体・不純物
については、
グリーンハウスガスとして二酸化炭素、あるいはメタンの放出。これについては91年、IASCが設立された時期から日本はモニタリングを続けてきま
した。かなり
長いデータを続けてきた蓄積があります。さらに、二酸化炭素だけではなく、メタンやそのほかの温室効果気体への関心にもつながってきていま
す。ブラック
カーボンについても■北極■圏の気候にとって重要ですが、グローバルに広がるもの、あるいは長距離に輸送されるものというのがありますので、
各国からのイ
ンベントリーの提出が要請されている状況です。二酸化炭素あるいはブラックカーボンを、それぞれの国がどの程度出しているのか。それが提出さ
れますとルー
ルの取り決めなどに入っていく可能性があるというところで、ここはGRENEでのプロジェクト活動に引き続き、ArCSでも活動に入ってきまして、特
にインベント
リーを提出した後の国際的なルールがどう決定していくかというところでは、国際法関係の方々などに関わっていただき、ArCSで新しい取組が始
まった段階です。
■北極■-中緯度気象連鎖については、日本、韓国、ヨーロッパの中緯度の国や、アラスカを除いたアメリカなどの国々が■北極■からの寒波の
影響を受ける
ということで、■北極■の変化、海氷の減少に伴う地表面状況の変化が中緯度の国を脅かしているという認識が、近年非常に高まりました。■北極
■の変化は■
北極■に閉じたものではないというシンボルのようになっていますけれども、ここに日本もかなりの力を注いでいまして、成果も上げてきていま
す。特に■北極
■と日本をつなぐ偏西風のルートですとか異常が伝わっているルートというところでは、世界的にも進んだ活動がありまして、WMOが主催した■北
極■の気候変
動予測を改良するプログラムが動いていますが、日本が先陣を切っていい成果を出しているということで、一つのモデルケースとして日本は評価さ
れています。
こういったところもArCSとして行っていくところです。この最後の気象予測というところでは、中緯度への影響もありますが、もちろん■北極■海
での予測の向
上というのもありまして、これは■北極■航路を通る船の安全航行のための情報として、一方で有用なものとなっています。
海洋・海氷・生態系について、海氷の減少については、なぜ海氷の減少が起きているのか、海洋の中でどう構造が変わっていくのか。氷が減った
後の広がった
海水面、水が広がっているところですが、そこでどのような変化が起きているのか。大気と海が接する面積もそこで増加しましたし、ガスの交換、
波浪の発生な
ども増えてきています。もちろん人間の産業活動もそこに入っていくわけですけれども、そういったところの将来予測。先ほどの気象予測の方は
もっと短期間で
したが、海洋を含めた予測になると長期間見ないといけないというところがあります。
海氷については減少状況を端的に見せてくれるのが人工衛星観測でして、これはJAXAの、水循環観測衛星「しずく」が、マイクロ波により極■域
の極■夜の暗
い時期、あるいは夏の霧や雲で覆われている時期も観測可能というところで、世界最先端の海氷観測情報を出しています。面積だけではなく、現在
関心は、氷の
厚さに移ってきています。更に、夏の最少時期だけではなくて、春、どれくらい急速に消えていくのか、あるいは秋にどれだけ急速に戻ってくるの
かといったと
ころも大変な関心事となっており、通年観測や、氷の下で何が起きているのかといったものについては観測体制、観測の技術が求められています。
■北極■海の氷の上は、ロシアが1931年から漂流ステーションというものを維持してきましたが、最近氷が割れてばかりなので、その観測を諦め
ました。この
ため、氷の地域の情報が今急激に空白になってしまったというところがあって、どこかの国がそこに行って、何か調べてくれないかというような状
況です。ただ、
定常的にやるには大変なので、海氷のところの下から4行目、MOSAiCという活動が今提案されていて、どこかの国の砕氷船を■北極■海に1年置いて
くれないかと。
そこでドイツが砕氷船を置くことになりました。1年間、ドイツの砕氷船を■北極■海の真ん中に漂流体として置く。国際的な研究、国際的なネッ
トワークで研
究者がそこに行って観測するということを、1年だけ行います。そこでどれだけ成果が出るかというところですけれども、そういったキャンペーン
的なものが予
定さており、日本からも乗船して観測することがArCS等でも予定されています。
あと、生態系のところでは酸性化が大変重要な問題になっており、海水面、氷が減って開いていく海の中に対してどんな変化が起きているか、大き
な懸案事項が
あります。これもGRENE、ArCSで取組んでいます。
陸域環境、陸の生態系に関しては、生態系という言葉が入ると、急に時間スケールが長くなります。1回行った観測だけではなかなか成果が出な
い、長期のモニ
タリングが必要になってきます。あと将来どう変わっていくかというところも、精度のいい、長時間積分できるような情報が必要になってきます
が、大変難しい
ところです。
■北極■域地表面、多様な表面が広がっていますので、あと国境があり、接近しにくいところもありますし、長期観測が難しいということで、こ
れはそれぞれ
の国が自分の担当地域をカバーするようなところがありますが、それだけだと偏りがありますので、陸域観測ネットワーク、INTERACTという活動が
ありますが、
EUが呼び掛けまして、国際的に、カバーするレンジをマッピングして、抜けているところがないか、そういった国際的な呼び掛けも行われていま
す。最終的にそ
こで活動するかどうかは、それぞれの国の活動次第というところで、日本もそういったところとのやりとりを続けながら、領土もありませんし、
入っていけると
ころはわずかですが、重要な観測サイトはスーパーサイトとして設定して、モニタリングするという取組が行われているところです。GRENEでもそ
ういったとこ
ろは一部行われました。
陸域の水循環、これは実は余りこれまで行われていなくて、陸と海と大気をつなぐというところが大変難しいテーマになっています。特に陸と海
をつなぐとい
うところでは、水と物質が河川を通じて回っていくところで、ここは大切なところですが、まだ河川のコミュニティーと陸のコミュニティー、河川
というか海の
コミュニティーと陸のコミュニティーがまだしっかりつながっていないところがありまして、一部の研究者による先進的な解析結果はあるので、か
なりリンクし
ていることは分かっていますが、まだまだこれは未着手ということになっています。
生態系、森林域、ツンドラの植生、こういったところもGRENEの中ではいろいろ観測ラインを定めて見ていくということをやりましたが、従来信じ
られていたマ
ッピングの情報はかなり怪しいと、出来上がっているものを信じないで、作り直さないといけない、あるいは気候変動によって、それ自体がこれか
ら書き換えら
れる状況になってきているという指摘がありました。そういったところのモニタリング体制も望まれている状況です。
[藤井主査] 今の説明に対して御意見や御議論いただきたいと思います。
[三枝委員] GRENEが開始されてから比較的個別に行われていた研究が大分まとまってきたというお話を伺いまして、そのとおりだと思います
が、これから
のことをお話しいただくのであれば、例えば大気のグループ、陸域のグループ、海洋のグループの個別の研究が、さらに統合的な知見になって、例
えば■北極■
域全体の大陸スケールで温室効果ガスが、どこかで吸収が増えているのかや、放出に転じているのではないかなど、少しスケールの大きい知見に
持っていくとこ
ろが、多分GRENEのところで既に着手されていると思うので、そのあたりを強調して、次の5年はそういうところをさらに加速するというようなお話
が見えるよう
にしてはいかがでしょうか。例えば、もう既にボトムアップ的なデータと、そのインバージョンなどのトップダウン的なデータを使って、モデル比
較、複数の方
法を使って不確実性を減らしながら、大陸スケールの発生・吸収量の長期トレンドの検出くらいまで行っているはずだと思うので、そういうところ
をこれからは
さらに強化するとすれば、例えば海氷がこれからさらに加速的に、正のフィードバックがさらに進むところはどのあたりであるかとか、そういうも
う一歩先の知
見に結び付くような気がするので、そのあたりを強調していただけるといいと思いました。
[藤井主査] ありがとうございます。
[榎本委員] 情報の共有とモデル計算などでは、いろいろトライアルを行いまして、失敗も成功もいろいろ経験して、進むようなところがで
きてきている
かと思います。私のこの資料の中では、現在と、開始間もないArCSまでしか書いていなくて、将来のところは触れていないので、そういったところ
は将来重要な
ポイントの一つになると思います。
[藤井主査] やはりGRENEのところで何が分かって、分かっていないのがあったので、ArCSで少し形も変えながらさらに発展させたかとか、そ
ういうところ
も知りたいし、それから、今言われたような、これはいわゆる原因と結果とその効果みたいな形で書かれていますが、大本の温暖化に対する解明と
か、どういう
ふうにつながっているのか。この各々のピースがどのようにつながっているかというのを、どこかのレベル、スケールでまとめていただきたいと思
います。
これは第1回目ですので、こういう形で出していただいたものを、さらに今後リバイスをかけていきますが、最後に御提案したいと思いますが、人
文・社会科学
に関しては、次回以降に同じようにこういう形で作っていただいて、夏を目途に粗々のドラフトみたいなものができれば良いと思っていますけれど
も、こういう
中で、どういうことをさらに明らかにしていくと全体像が分かって、よりよい計画づくりになるかという視点もありますので、是非いろいろ御意見
を頂きたいと
思います。
[杉山委員] まさにこれだけ並べていただいたのは、現在、研究現場で行われていたり、解明しつつあるという、それぞれのピースだと思い
ます。これは
どちらかというとボトムアップというか、現場からの情報を榎本委員にたくさんまとめていただいて、これがまとまったということが一つGRENEの
成果だと思い
ますけれども、既にGRENEで行われつつあると思いますが、今、三枝委員が言われたような、これらが連携して、1つのもう少し大きな目標に取り組
むというよう
なことが実際にGRENEでも行われて、なおかつArCSでもそれを目指していると思います。その先にあるのが、最初に出てきたような、私たちの国の
立ち位置とい
うか、日本が強みを生かして、また国際社会の中でどんな部分を担って、どんな部分で強みを発揮していくべきかというような最終目標に、こうし
たピースがど
ういう貢献ができるか、その間をつなぐような議論ができると良いと思います。
[藤井主査] ありがとうございます。
[谷委員] GRENE、ArCS、その先という記載があります。5年のプログラムなりプロジェクトが進んできて、その5年、立案したときはそれでい
いと思います
が、その5年先に、さらに観測を継続できるというコミットはないわけです。そうすると、例えば人を雇ったとか、観測機器を設置しに行ったどこ
かの国にとい
っても、5年間置いて、5年後に、撤収しろというような話になってしまうわけですが、実際は10年とか20年観測しないといけない話だと思います。
今の予算の付き方で見ると、どうしても見直しがあって、5年たったら、また新しいのをうまく考え付いて、立ち上げて、その都度プロジェクトが
変わるので雇
用関係もやり換えるし、機械も買い直すということが起きるのではないかと思うのですが、それは長期の、ロングレンジのモニタリングという点
で、余り望まし
くないのではないかなと思います。
GRENE、ArCSというふうにやっていくと、やはり5年後に次の名前を考え付いて、とれたやつはよかったね、続けられるねというし、とれなかった
ら、それはやめ
てしまうしみたいなことになると思いますけれども、そうではないのではないかなという気がします。どのようにしてそれをカバーしていくのかと
いうことを考
えないといけないのかなというふうに思います。
(ここまで)すごくよくまとめられて、これを見ていると、うまくいっているな、できないところは大変だろうなと思いますが、書かれていない
ところが目に
付くような気がするので、それが1つ目と、また書かれていないことですけれども、私は海底地形図を作る国際プロジェクトをやっています。■北
極■海の海底
地形図というのは粗々のものがありまして、皆さん使っていますけれども、まだ粗々なんです。細かい海底地形図を作ろうという努力をしている国
があって、そ
れはびっくりするような答えが出ている。例えば氷床が海底に押し寄せていって、跡形を海底面に付けて消えていった、その海底地形を見て、昔そ
こで何が起き
ていたか、氷床がどこまで延びていたかとか、どう動いたかというのが見られるのですけれども、たまたま日本にはそういう分野の学者さんがいな
いものですか
ら、この項目全体の中に出てきませんけれども、世界でやっていて日本にないものがあると。それはやらなくてもいいのかもしれませんけれども、
私はたまたま
そういう■北極■海の海底地形図を作るプロジェクトにもかんでいるものですから、ちょっと寂しいなということです。
それからもう一つは、情報の管理ということがありまして、得られた観測成果なり研究成果なりというものが国際的にワンストップになるようなも
のを作るとい
うときに、論点の方では、そういった国際的なデータの共有に我が国も参画すると書いていますけれども、これはありませんので、我が国が構築し
て日本がリー
ドすると言ってもいいと思いますけれども、ただ、これも必ずしも日本が強くないので、どうするかということを決めないといけないですけれど
も、強いリー
ダーシップを持って情報の管理を統合するというと、■北極■圏の外の国として、全体のデータを地球規模でまとめますよというメッセージという
のは強いもの
があるのではないかと思います。
[藤井主査] どうもありがとうございます。
[山口委員] GRENEのときは極■地研という組織で、個人が集結して、一生懸命研究し、科学的にいい成果もたくさん出た。ArCSで一番大きな
のは、やはり
組織として作ったということではないかと思います。これをやはり永続していきますと、5年以後も、ポストArCSでも、そこが中心になって日本の
■北極■研究
を進めていくという議論になれば良いと思います。今、谷委員がおっしゃったのもその一つだと思います。こういうことがあるから5年で切っては
だめですよと
いうふうな議論をここでやるべきではないかと思います。
[藤井主査] そのためにも、この期だけではなくて、長期的な重要性みたいなものを議論しておく必要があると思います。やはり将来的に
も、当然漠然と
なってくるけれども、こんな重要なことがあって、少なくともここで終わらないというのは当たり前の話なので、いかに科学的にアイテムをきちん
と出していく
か。科学技術の進歩もありますので、そこをきちんとここで出せるかどうかが非常に重要かなと思って、このような提案をさせていただいていま
す。
[杉山委員] 私は氷床の研究をしていますが、ここに並んでいるように、GRENEやその前までは、やはり海洋の人は海洋を見て、氷床の人は陸
の上の氷を見
ていたのです。それがGRENEで5年やるにしたがって、私でさえ氷床が海に流れ込んで海底とインタラクションしているというのを見て、理解が進み
ました。海洋
研究は日本の一つの強みだと思うので、それが頭にあったので、氷床研究で世界にアピールするならば、海洋研究者と組んで、その氷床と海洋の海
面、境界をや
るべきではないかと自然と思い付きました。
まさにそういうことを谷委員が思い付かれたというのは、それが一つの我が国の強みを生かして、■北極■研究の幾つかのところで存在感を出して
いく、示唆の
一つではないかと思いますけれども、そういった例がまだ幾つもあるのではないかと思いますので、是非情報を出していただけたらと思います。
[白山委員] 3つほどあります。まず1つは、これはもちろん今の取組のレビューなので結構ですけれども、今後戦略委員会として議論すると
すれば、やは
り■北極■のサイエンスで、谷委員がおっしゃったとおり、今後の重要なポイントは、どこかの1か国ができるものではないので、国際的な何か研
究がしっかり
とできる必要があるということは明確だと思いますが、そのときの基本的なポリシーとしてのオープンデータサイエンスというようなポリシーを明
確に出すとい
うことが1つは重要なのではないかということを。これは個々を語っている限りは出てこなくて、もっとオーバーオールのポリシーとして是非出し
ていただける
といいと考えました。
もう一つは、技術開発等の部分が非常に脆弱でして、必要な技術としてこういうものがないと今後の■北極■の研究開発は前に進みませんと、そう
いうことで明
確な必須の技術みたいなものもしっかりとリストアップするというか、ディスカッションするというか、そういうことをお考えいただく必要がある
のではないか
と。もちろんプラットフォームもあるかもしれませんが、いろいろあるのではないかと思います。
最後が、やはり■北極■研究に対して税金を使って行うという観点からは、パブリックのサポートとか、そういうものも必要な案ではないかとい
うふうに思い
ます。例えば、フランスの有名なアパレルメーカーのアニエスベーというのがありますが、そちらはタラという研究船を、私財をなげうって造っ
て、来年か再来
年ぐらいから、1年以上かけて■北極■の氷に閉ざされる観測をやろうという計画があります。そういった強い民間のコミットメントがヨーロッパ
ではあるとい
うことも認識をしておく必要があると思います。つまり、どうやれば民間のコミットメントが得られるかとか、あるいはサポートが、社会のサポー
トがあれば、
先ほどの谷委員の御心配もはるかに軽減されるはずですし、そういうことも少し、ここの戦略としては考える必要があるような気がします。
[藤井主査] どうもありがとうございます。
[藤井良広委員] まさに研究戦略としては、中国をはじめとする諸外国同様、国の予算だけに限定する必要はなく、民間が資金を導入するよ
うな魅力的な
枠組みを作るということだと思います。■北極■圏国でない我が国に、ほかの国なり、日本企業だけに留まらず、アップルやマイクロソフトも協力
してくれるか
もしれない。しかし、それはやはり■北極■研究という共通の財を安全に、かつサステーナブルに開発していくという共通の課題を踏まえた提案、
枠組みを、我
が国が示せるかどうかです。これだけの材料があれば、私はできると思いますけれども、是非そういう方向でまとめていただきたいと思います。
[池島主査代理] ■南極■に関しては、国策として、当初から、日本が南極■の観測■調査を行い、日本も多大な貢献をしてきており、今日
まで■南極■
観測■調査というのは一種の国策であり続けているわけです。
■北極■については、少なくとも■北極■政策というものができたわけですけれども、今後そういう、国策というか、国の形での何らかの大きな
プロジェクト
というのか、施策になっていくのかということが、問われているのだろうと思います。それが立ち位置ということを示す位置であろうし、それほど
大きくしない
でいいという立場の人もいれば、オール・ジャパンで全部をやる必要があるんだと、それだけのものを、この5年間のArCSというものだけではなく
て、国全体と
してもっと幅の広い、盤石な何らかの科学的な枠組みとかパラダイムというものを作るのだということなのかどうかが結局は問われる。そのために
は5年ないし1
0年、もっと先に続けていく。実際オブザーバーになった以上はやめられなくなったというのが事実上、我々の立ち位置かと、そのためのものを考
えて、ここで
戦略として出していく必要があるのではないかというのが感想です。
[藤井主査] 今の■南極■との比較も含めて、非常に難しい問題ではあると思いますが、文科省側の方としてはどういうふうに考えています
でしょうか。
[林海洋地球課長] ■北極■の問題というのは、■南極■に比べてちょっと立ち位置が違うのは、元々■南極■というのは、大陸があって、
■南極■条約
があって、世界で協力していくという枠組みがあって研究開発が始まったと。■北極■は元々、それぞれの国の領海であったりEEZであったりと、
少し政治状況
が変わった中で、少し研究もできるようになって、1990年代ぐらいから研究が進んできたということで、少しスタートや置かれている環境が元々
違ったというこ
とがあると思います。
元々こういう長期的な観測というのは、我々としては大学なり研究機関で、運営費交付金で長期的に進めるべきものであると思いますが、そう
いった経緯もあ
って、ここ数年で相当盛り上がりを見せたということで、後からプロジェクト的に立ち上がってきたと。
やはりプロジェクト的にやるということになると、ある程度の期限を切って、評価をしっかりしながら、善し悪しをしっかりチェックして次に進ん
でいくという、
これが通常のやり方になっていくと思いますが、昨今、政策も状況もかなり変わって、海洋総合政策本部の方で■北極■政策が昨年作られておりま
すけれども、
そういった全体の場の中で、少しずつその政策の位置付けも変わってきて、やはり長期的にやらなければいけないということになると、その辺のこ
ともやはり踏
まえて、少しお金の出し方も、きちんと考えていかないということになるのだと思います。
現在は、昨今のその重要性が急激に増しているという観点からプロジェクト的にやっているということではありますが、こういうところでの検討
も踏まえて、
急に来年から長期的にはならないですけれども、ArCSの終わる頃に、ではどうしたらいいのかということは、きちんと考えていかなければいけない
ということだ
と思います。
[田中研究開発局長] 基本的に、この戦略検討会であまり条件を自ら設定しないで、大きな戦略として考えていく必要があるというのであれ
ば、それはむ
しろ考えていただければというふうに思います。たまたま国は、こういう大体5年ぐらいの周期でプロジェクト設定をしますけれど、それは一種の
手法の問題で
すので、戦略とは本来別の話と理解しております。したがって、戦略としては例えば10年とか、場合によっては20年とか、そういうオーダーでお考
えいただいて、
それを当面の5年間はどういうやり方でやるかという、それは逆に言うと我々事務方に課せられた責任というふうに思います。
その上で、GRENEから、ArCSに移る過程で体制整備が図られたということを御紹介いただきましたけれども、そういう意味では既に体制整備してい
ますので、あ
る部分では基盤的なこの体制の恒久整備ができていると思っています。したがって、あとは、プロジェクトというのは、予算のとり方の問題であり
ますし、この
予算だけではなくて、もっと大きな課題が出てくれば、それは当然それに見合ったような枠組みを我々は考えるということは理解していただきたい
と思います。
[藤井主査] そういう意味でも、ここで、■北極■研究、技術開発も含めて長期的な重要性を作っていくということが非常に重要だという気
がいたします。
そういう観点で、先ほど1つ出ましたけれども、もっと重要な問題もあるけれども、それが入っていない可能性もあるというような御議論があった
と思います。
これは前回のときも非常に強く皆様から出た御意見で、やはり網羅的に全部ある中で今どこをやっているのかと、それがどうしてやっているか、重
要度もあるし、
困難さもあると思いますけれども、そういうような仕分けです。それから、やはり国際的に日本はここを分担しているけど、もっと強い国があるの
でそちらがや
っているとか、何かそういう全体の仕分けが必要かなという気がします。
これが第一歩なので非常に重要だと思いますが、例えば酸性化、非常に重要だと思いますけれども、これが分かればいいのかというのは、私は素人
で分からない
のですね。だから、これを日本は今やっているけど、もっと重要なことがあるのかもしれないしという、専門家の方は分かっているかもしれません
けれども、こ
れをやれば必要十分なのか、必要だけどまだ十分ではないのかみたいな議論をしていただけると、非常に強い案ができると思います。やはり限界を
知るのは非常
に重要なので、そういう観点でこれをポリッシュアップしていただくということができるかどうかなんですけれども、いかがですか。
榎本委員の方で、こういうコミュニティー、もう既にGRENEの方でやられているということもあるので、そこの結果も見ながら、全体のレビューの
中からこうい
うものを作り出していくという、先ほど山口委員から出たように、技術の進歩というのもあるので、できないことはできないわけですね。だから将
来はこういう
ことをやりたいというのもあるのではないかと思います。
技術の問題についても様々な基盤がありますが、この中をさらに具体化すればよろしいということでしょうか。例えば海面下の自律型の無人潜水
機を開発する
とか、さらにそれをもう少し開発するとか、いろいろあると思いますが、ここの部分を強めていくということでよろしいのでしょうか。
[山口委員] こういう観測が必要だから、こういう技術が必要だというふうな言い方ですね。また、もう一つの技術の視点としては、産業に
つながってい
く技術というのがあるわけです。それはこの枠組みを超えるとは思いますが、他省がどういうスタンスでいるのかまとめて欲しいのですけれども、
そういう情報
が出てくると、ここの議論もやりやすくなると思います。
[藤井良広委員] 同時に、ほかの国の体制はどうなっているのかという点や、■北極■圏国とそうではない国との、どうやっているのかとい
うのも情報が
あれば非常にありがたいですね。
[榎本委員] 日本とEUを比較することはできませんけれども、例えばEUは、すぐEU内でコミュニティーが作られて、技術も持ち寄りがありま
す。例えば
ヨーロピアン予測センター、ECMWFというのがありますけれども、そういったところが■北極■の気象情報を全部まとめて予測する。ESAというとこ
ろが衛星打ち
上げ計画をずっと立てています。あとデータアーカイブ、先ほど共通のデータ、オープンサイエンスとかそういうのがありましたけれども、そこも
ある国が担当
して大きなシステムを作り上げていくという、複数のそういった機関が、一緒にやる枠組みがあります。
[藤井主査] さきほど、企業も余り積極■的ではないという話がありましたが、他省庁ですとそういった企業との関係とかあると思います
が、大体の雰囲
気でも教えてもらえますでしょうか。
[林海洋地球課長] 海洋本部の方で関係省庁の連絡会議を開催しています。■北極■海航路の件で、産業界との関係で今一番動いているのは
国交省で、一、
二年前に勉強会を立ち上げて、関係するような企業の方も入って、いろいろな情報交換というような場というのはございます。外務省はもちろん■
北極■大使の
ポストも作りましたし、■北極■に対してどう日本の立ち位置を示していくかという観点からいろいろなことを、国際的な場にいろいろ出て日本の
立ち位置を説
明する等している状況です。
そういう意味で、今、海洋本部の取りまとめの下、特に海洋本部、政策の中でも、科学技術を生かして貢献していくということになっているので、
そういう意味
では我々が、これまでも研究開発を行ってきましたし、どういうことをやっているのかというのをもう少し各省とかにも知らせながら、進めて行く
のではないか
という感じです。
[藤井主査] 機器開発等ですと、現在やっている大型研究計画の方でやらなければいけないものもあると思います。ですから、長期の見通し
があれば、そ
の開発も含めて、この場でこういうことが必要であるということを中長期の中で、提案していければ良いと思います。
[白山委員] 長期というものがどのくらいをイメージされているか、人によって多少違うのではないかと思いますけれども、海洋に関わるこ
とというのは、
どちらかというと中期ぐらいの、変化率は陸上に比べてはるかに早いので、つまり樹木の寿命は100年単位ですけれども、海洋の生物がどんなに長
生きしても、
特に植物であればもう数か月のオーダーであるわけですから、どちらかといえばサイクルは早いということを意識していただく必要があります。余
り長期という
議論だけというのも少し不安でございまして、5年ぐらいのオーダーの話も少し、しっかりとしていただければと思います。
5年のターゲットが見えると、もう本当にここ1~3年でも、やはりある程度明確な課題というのも見えてくるのではないかと思います。
[藤井主査] 中期がなければ短期もないので、それをきちんと作るということかと思いますけれども、一方で、先ほど出ましたように、この
課題自体が少
なくとも5年で終わるということはないので、やはり長期の視点も同時に作っていくということを、この委員会でできたらいいのではないかと思い
ます。
[山口委員] 産業にまで行くには10年かかりますし、構造物の寿命は20年、30年ですので、それだけの投資をするかどうかというのも大きな
経済的なデシ
ジョンですので、入れておく必要があると思います。
[藤井主査] 榎本委員にお聞きしますが、今1年とか2年で非常に変動があるといったときに、予算の面など、ArCS等で対応できる体制になっ
ているのでし
ょうか。
[榎本委員] ArCSはいろいろな範囲をカバーしていますけれども、カバーしていないところもあって、世界はどんどん進みつつあるけれど
も、日本が遅れ
ている分野もあると思います。
[藤井主査] その部分も含めてちょっと、先ほどあったような形で全体像をお示しいただいて。全部やる必要は必ずしもないわけですので、
その部分を見
たいということなのですが。
[三枝委員] その時間スケールの話で言いますと、先ほどおっしゃったような1年、2年で素早く変動するものと、温暖化影響の検出や長期ト
レンドの検出
となりますと、気候学的には30年ぐらい必要です。10年だと年々の変動が大き過ぎますし、温暖化の影響について長期トレンドを示すことが難しい
ので、どうし
ても30年となります。ただ、それは非常に基本的な気象要素ですとか海氷面積ですとか、海面と大気の熱交換量ですとか、基本的な量については長
期的に行って、
主要な複数機関がそのモニタリングを続けるというコンセンサスを共有した上で、戦略的に、複数の機関が協力して、その重要な項目については長
期やる。その
上で、例えば5年ごとの研究テーマでは、その長期のモニタリングをしながら分かってきた重点的に監視すべき領域とかプロセスについて、次の5年
ではここを強
化するというふうにやるのがいいだろうと思います。そのためにも、できるだけ早く、今まで出てきた知見を大陸スケール、10年ぐらいの時間ス
ケールで、今ど
ういう変化がどこで起きつつあるかという知見になるべく早く、全体見えるようにする必要があると思います。例えば、この辺でメタンがいよいよ
たくさん発生
し始めたようだとなったら、そこに次の5年は集中投資をするとか、そのための技術開発をするとか、それが見えると非常に分かりやすい戦略にな
ると思いまし
た。
[谷委員] 今メタンの話をおっしゃいましたけれども、例えばシベリアで、日本もシベリアに出て常時観測をしていると承知していますけれ
ども、それは
広いシベリアのごく1か所とか2か所です。
ロシアがやっているかというと、実はほとんどやっていなくて、あの広いシベリアの中でメタンが、ツンドラでメタンがどう出てくるかという全体
像を誰が知っ
ているかというと、誰も知らないのです。日本がそのネットワークから抜けているのではなくて、世界中がネットワークから抜けています。そうい
う問題意識と
いうのを世界に提示するとか、重点的にやるべき、本当に押さえるべきところを各国協力して観測するように、しかも長期のモニタリングをするよ
うに説得する
とかということも、このグループが考えなければいけないのではないかと思います。
[藤井主査] どうもありがとうございます。そうですね、まさにそういうことも必要ですね。人工衛星ではモニタリングできないのでしょう
か。
[谷委員] グラウンドトゥルースをとってというのはあるみたいですけれども、場所が限られています。
[三枝委員] あと、大気のCO2、メタン濃度の観測点が、それでも少しずつ増えてきましたし、航空機観測ですとか温室効果ガスの衛星観測も
増えてきまし
たので、いわゆるインバージョン解析、大気の輸送モデルと大気中の濃度から発生源、吸収源を逆推定するという方法が、過去5年ぐらいで大分分
解能が上がっ
てきましたので、5年前はすごく悪かったものが、分解能が少しずつ上がってきたので、次の5年で大分進むだろうと思われる分野でもあると思いま
す。それが本
当に出てくると、東シベリアや西シベリアでどれくらいの分解能で長期トレンドを出せるようになるのではないかという段階にあるのではないかと
思っています。
[谷委員] 科学者として政策決定者に何を提供すべきかといえば、信頼できる事実です。インバージョンで出して説明しないと、政策決定者
が動かない。
彼らが動く程度にレゾリューションなり、精度を上げないといけないですけれども、まだそこまで行かないというところが怖いところですね。
[藤井主査] 今日の資料自体は、今の御議論のようにまだまだ改訂していくべきものと考えておりますけれども、さらに御質問とか御意見は
ありますか。
[浦辺委員] 三枝委員のおっしゃったようなことを全部日本でやる必要はないと思います。既に様々な取組が行われていると思うので、基本
的にはこれま
でのことをまとめて、今後必要なものの中で日本がやれるものというものを明確にしていく必要があると思います。その中で、例えばこういうふう
な観測をすれ
ば日本が世界的に非常に大きなコントリビューションができるというところが誰にも見えないので分かりにくい。だから、AUVにしても、カナダは
氷床の下のAUV
をこれから開発して、■調査をして、何とか大陸棚延伸のデータをとろうとか。要するに地形図がない。ロシアは持っているけど公開しないので、
データを誰が
持っていて、誰が持っていないのかということが起こってしまっています。日本がとれるデータが一つの科学的な意味での政策になって、そこは日
本に聞かなけ
ればいけないというものが出てくれば、法の支配的なものに関しても非常に発言権が増すのではないかなという気がします。次回は是非、何が足ら
ないのかとい
うのを教えていただくと非常にありがたいと思います。
[藤井主査] コミュニティーの方に聞けば、ここは我々が絶対強いという部分があると思うので、多少バイアスが掛かってもいいので作って
いただければ
と思います。
[藤井良広委員] 説得力のある俯瞰図としていくためにも、外向けには優先度を示していく必要があると思います。
[池島主査代理] 最後に1つだけ、資料3の主な論点のところの最後の方にありますが、ArCSを作ったのは、人文・社会科学分野と自然科学分
野の連携とか
何らかの協力関係とか、これをうまくできないかということで研究が進んでいる。そこがGRENEとの大きな違いであり、発展であると。そのとき
に、この■北極
■研究戦略委員会としては、自然科学分野や技術などの研究に対し、人文・社会科学としてはどこまで関与して、どのぐらいの部分が大事なのかと
いう話だと思
います。
なぜかというと、地球温暖化の問題や様々な法的枠組み、国際法の枠組みというのは、全部そういう自然科学のデータその他を参考にして、いろい
ろな形での国
際社会での枠組みづくりというのが始まってきました。そこに結局日本としてどのような貢献ができるかというのは、最終的には法制度を作る上で
一番大きな関
与です。それは大陸棚の問題であれ、それから深海底資源や、その他いろいろなところで関係してくる話で、行く行くは外交やその他のところに関
わってくるわ
けですけれども、その架け橋というか、そういうものまでやるのかというところは、ある程度我々として考えておく必要があるかなという気がしま
した。
[藤井主査] 今回は、榎本委員が所掌できる部分を中心に作成いただきました。提案としては、今回できなかったところを専門の方に作って
いただけない
かというふうに思いますが、ジオスペースに関してもですが、今回は特に人間と社会のところは非常に重要な人文・社会科学関係の部分が作成され
ていませんの
で、責任者の方を決めて、その方が適切な方を選ぶとか、そういうふうにできたらと思いますが、今回作成いただいたものに対していろいろご意見
等ありました
ので、それも考慮しながら作っていただけたらと思います。フレキシビリティーを持ちながらより具体的な課題等をあげていただいた方がいいかと
思いますが、
どなたか適任の方はいらっしゃいますでしょうか。
[池島主査代理] 人文・社会科学ということでは、高倉委員がいらっしゃいますが、先生は文化人類学という分野で、それ自身専門性も高い
と思います。
[藤井主査] 恐らく1人の方では当然カバーできないので、その方が知っている方を、グループを作るなどして、ひと月ぐらいで粗々のものを
まず作ってい
ただくというのはいかがでしょうか。
[榎本委員] GRENEからArCSというところで、呼び掛ける仕組み自体はできているかと思いますので、お願いして探していただく。
[藤井主査] そして、榎本委員にリエゾンをやっていただければと思います。
[榎本委員] あと、話題としては、自然環境の方は長年のモニタリングとか、これから時間を掛けて調べるとかという、結構時間が、短期に
変わるものも
急激に起こるものもありますけれども、自然界がコントロールしていくものですけれども、人文・社会科学の方は、ある日突然、ある1年の中で急
激に何か決め
られるという、かなり違う時間スケールが出てくることを読み取れるかとかという、そういったところがあると思います。
[藤井主査] 先ほど出ましたように法整備の問題もあるけれども、ローカルな方々のニーズなど、2つの面があります。
[榎本委員] 例えばアメリカが今、■北極■評議会の議長国をやっていますけれども、その2年間の間にアメリカが関わるところは結論を出そ
うしていると
か、次はフィンランドですとか、そういういろいろな時間スケールがあると思います。
[藤井主査] では、少し大変ですが、今のような形で高倉委員にお願いをして、それを榎本委員の方でサポートしていただいて、コミュニ
ティーの意見を
取り入れて作っていただくということでよろしいでしょうか。
あと、ジオスペースはどういたしましょうか。
[谷委員] 海底地形の世界でどうなっているかというのは、ある程度、頭の中にマップがありますが、ただ、我が国はほぼゼロです。JAMSTEC
が海底地形の
■調査をされていますが、それを使って何かするところまでは至っていません。ただ、そのJAMSTECがされている、「みらい」でされている■北極
■海の地形
データというのは、一番データの少ないところが測られているので、非常に感謝されます。
[藤井主査] その辺もちょっとまとめていただけますでしょうか。
[榎本委員] ジオスペースは高層大気の方ですが。
[藤井主査] 高層大気もありますね。高層大気は、三枝委員が研究されていますが、御本人がやるというよりも、その方が音頭をとっていた
だいて、まと
めていただくということですが。
[榎本委員] 今回のこの情報を頂くために、私の研究所の方でもいろいろと声を掛けましたので、そこは、声を掛ける人は見当が付いていま
す。
[藤井主査] 分かりました。是非コミュニティーに広く声を掛けていただいて、御意見を頂きたいと思います。是非よろしくお願いします。
できる限り網羅的にまず作っていただいて、その中で何をやるかというような観点でお願いしたいと思います。
そうしましたら、次回は、■人文・社会科学のデータと■ジオサイエンスの部分について、粗々なもので結構ですので、作成いただくということに
したいと思い
ます。

(議題2について)
[藤井主査] その他ですが、事務局の方から何かありますか。
[山口海洋地球課長補佐] 人事異動がございましたので、ご紹介させていただきます。
4月1日付けで大臣官房審議官研究開発局担当として、白間が着任しました。
[白間審議官] 本日は遅れて参りまして、申し訳ございませんでした。4月1日付けで審議官を拝命しました白間と申します。どうぞよろしく
お願いいたし
ます。
[藤井主査] それでは、どうもありがとうございました。またよろしくお願いいたします。

―― 了 ――





お問合せ先


研究開発局海洋地球課

メールアドレス:kaiyou@mext.go.jp
.

(研究開発局海洋地球課)
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.

-- 登録:平成28年08月 --



















□ 東日本大震災による洋上漂流物への対応について は、総理官邸WEBにもある重要な取組であるが、
ここで、調査・探査・捜索などを行う場合に、必ずしも土地勘がある者が行うとは限らず逆に、被災者や地元者は
きず付いており、高齢者がおおい等の背景から、遠方他県からのボランティアや若者、遠方からの警察官、遠方からの自衛隊、遠方からの公務員等
の支援に依っ
ている場合が多く、その場合、土地勘がなく、方位が得られることで現在地点の確認が出来る場合も多い。
これは、ランドマークが津波で流されている場合等には目視情報は使えないが、海がどちらの方向に開けているか、左手に岬が見える等の巨視的な
情報ならばか
えって使用可能であり、むしろその情報の方が有力な決定的情報となる場合が多いのは
シドニー等の海岸線を散策していることの多い者(欧米人や海岸線に住む日本人におおい)には体験的に既知のことである。
すなわち、gPSの位置情報には、誤差がある場合が多く、入り組んだ海岸線の多い場所では、かえって、それだけでは混乱する
場合が多く、むしろその場合には、方位情報の方が、現在地点を地図や電子地図上で迅速・正確に特定するには、有用な場合が
多い為である。
この場合には、簡易・小型・軽量で、すでに携帯電話やスマホ等に組み込まれているGPSを用いての方位取得方法が必要であって、
そうした用途に本発明は多大な効果を奏する。




本発明は、南鳥島をはじめ、遠隔離島における海洋関連技術としての定位出来、当該領域において多大な効果を奏する。
そこを訪れ、そこで調査・探査・データ収集・研究・工事・観測等の機器設置・機器調整作業等を、をするものには方位を得ることが必須である
が、その場合に
も、本発明以外の従来技術は、たとえば、方位磁針系の地磁気活用技術は環太平洋帯に属するわが国の
遠隔離島は溶岩化の影響等、外乱磁気の影響を受けるため、またそれらの影響は目に見えない上、経験の伝承も遠隔離島での作業では
極めて乏しいため磁気系の検出結果の盲信は作業員・調査員・技術員・研究員・管理監督者・自衛隊員等を、極めて危険な状況にさらすことにな
る。そこには病
院や医療施設や救援の組織もないため、ひとたび問題が起こると回復は非常に大変なことになることはあきらかである。そこで本技術が役立ち多大
な効果を奏す
るのである。

総理官邸 トップ > 会議等一覧 > 総合海洋政策本部 > 第5回「遠隔離島における産学官連携型の海洋関連技術開発推進委員会」の開催につい



第5回「遠隔離島における産学官連携型の海洋関連技術開発推進委員会」の開催について
平成28年3月2日(水)に、第5回「遠隔離島における産学官連携型の海洋関連技術開発推進委員会」を開催いたします。
今回の委員会では、南鳥島において実施している海洋関連技術開発の進捗状況や、今後の遠隔離島を活用した技術開発の推進等について審議
を行います。
「遠隔離島における産学官連携型の海洋関連技術開発推進委員会」では、「排他的経済水域及び大陸棚の保全及び利用の促進のための低潮線
の保全及び拠
点施設の整備等に関する基本計画(平成22年7月13日閣議決定)」に基づき、遠隔離島における海洋関連技術開発の推進方策について審議等を行っ
ております。
今回、下記のとおり第5回の委員会を開催いたしますので、お知らせいたします。



1.日時:平成28年3月2日(水)10:00~11:30
2.場所:合同庁舎2号館 共用会議室3A
3.議題:
研究者を含む関係者間の調整状況について
南鳥島における海洋関連技術開発の進捗状況について
遠隔離島を活用した技術開発の推進に向けて
委員会の検討内容とスケジュールについて 他
4.委員名簿:別紙のとおり
5.その他:
・委員会は非公開ですが、冒頭のカメラ撮りは可能です。ご希望される方は、3月1日(火)17時
までに、氏名、連絡先等を下記カメラ撮り登録先に登録の上、会議開始15分前までに開催
場所へ直接お越しください。
・資料及び議事概要につきましては後日国土交通省ホームページにて掲載予定です。

問い合わせ先
(低潮線保全法基本計画、本委員会の趣旨等)
内閣官房 総合海洋政策本部事務局
TEL:03-6257-1959(直通)

(技術開発課題、南鳥島の現況等、冒頭カメラ撮り登録先)
国土交通省総合政策局技術政策課
TEL:03-5253-8111(代表)内線:25615、25625
03-5253-8308(直通)
FAX:03-5253-1560





















http://www.kantei.go.jp/jp/singi/kaiyou/mich/mich.html
政策会議
トップ > 会議等一覧 > 総合海洋政策本部

海洋情報クリアリングハウスについて

~ 海洋で活動する人の情報検索サービス(マリンページ) ~

平成22年3月19日、政府機関、大学、地方公共団体等が保有する海洋に関する情報について、 どこに、どのような情報があり、どうすれば
入手できるの
かを、インターネットから一元的に検索できる 「海洋情報クリアリングハウス」の運用を開始しました。

海洋情報クリアリングハウス・ホームページ: http://www.mich.go.jp/

海洋基本計画(平成20年3月閣議決定)の主要施策の一つである、海洋情報の一元的管理・提供の体制整備に向けた第一歩として、 各機関がどの
ような海洋情
報やデータを保有し、どのような手段で提供しているかを記載した所在情報を、 インターネットで一元的に検索することができる海洋情報クリア
リングハウス
を、 内閣官房総合海洋政策本部事務局の総合調整の下、関係機関と連携して、海上保安庁で構築、運用を開始しました。

海洋情報クリアリングハウスは、国内諸機関に分散している海洋情報について、海洋産業の発展、 科学的知見の充実に資するよう、民間企業、
研究機関等に
使いやすく提供することを目的とした、 海洋に関する情報を必要とする人にとっての情報検索サービスです。オンライン提供のものだけでなく、
オフラインで
提供されている情報も対象にしており、その分野は水温や海流などの自然情報から、 防災や法制度などの社会情報まで幅広く対象としています。


クリアリングハウスを利用することにより、求める情報の入手先や入手方法を知ることができるため、 情報を入手するために要する時間と労力
が軽減される
と期待されます。

上図 : 海洋情報クリアリングハウスを利用した情報入手のイメージ

情報検索を平易かつ容易に行う第一歩として、東日本大震災に関連した海洋情報の共有・利用促進を図るため、震災関連の海洋情報リンク集を作
成しました。
掲載情報はマリンページの機能を活用し、関係機関の協力を得て、漂流船、航行警報、海流、放射線モニタリング値、水産関連等、震災に関係する
様々な情報を
充実強化しました。

○ 海洋情報クリアリングハウスの主な画面
● トップページ
● 検索画面
● 検索結果
● 地図表示

(参考)
○ 海洋情報の一元化の取組の関連規定
○ 海洋情報クリアリングハウスの運用に向けたタスクフォース

>> このページのトップへ


また前記の様に、需要の顕現化を背景に
海洋情報クリアリングハウスが設置されており、総理官邸webにおいても公式に紹介されている等、
今後海洋情報に関する需要がこれまで以上に一層高まる
ことが期待されており、その意味でも、本発明の有用性は多大な効果を奏する。


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日本における北極に関わる人文社会科学
人文系3分野(経済、環境、ガバナンス)
高倉浩樹
東北大学・東北アジア研究センター
資料2
第3回(H28.6.13)
北極研究戦略委員会
? 経済学・人類学・法学・政治学などのディシプリンベース
? 従来は国家ベースの分析で総合的地域研究視座の不在
? 欧米の北極研究との最大の違い:探検・科学史・自国史のなか
の位置づけ:なぜ北極を「地域」として扱う必要性があるのか?
が自国研究と連続
経済
人間環境
(先住民と非先住民)
ガバナンス
(法と政治)
制度論的
アプロー

実態論的
アプロー

フィールドワーク
統計調査
法制度
国際機関
国家・地方自治

人間環境1 経済
1 主な研究項目
ロシア北極圏の石油・ガス開発の現状と課題(独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構(JOGMEC)の研究者との協
力による)
北極海航路の現状と課題(工学系の研究者との協力による)
ロシア北極圏地域の経済発展(人口問題を含む)の現状と問題点
ロシア北極圏の環境保護対策の現状と問題点
ロシア北極圏の先住民に対する政策の現状と問題点
ロシア政府・地方政府が進める北極圏地域開発政策の検討
資源開発と経済発展、地域開発
2 主なプロジェクト名
プロジェクト名:日本学術振興会二国間交流事業共同研究(フィンランド)「ロシア最後のエネルギー・フロンティア:
極北地域の持続的発展への挑戦」(2014~2016年) ロシア極北地域(ムルマンスク市,アルハンゲリスク市,ヤマロ・
ネネツ自治管区について現地調査
3 国際研究協力:
フィンランドの研究者(ヘルシンキ大学,ラップランド大学,トゥルク大学,タンペレ大学)
ロシアの研究者(サンクトペテルブルグ大学,北方(北極)連邦大学(アルハンゲリスク)),地方政府関係者

資料2
第3回(H28.6.13)
北極研究戦略委員会
人間環境2 文化と社会
1 北極域人間社会の文化研究の現状?戦前からの研究関心と研究機関/ソ
連崩壊後
2 主要研究項目
・環北太平洋の危機言語の緊急調査(基盤A:宮岡伯人ほか;1990sから継続)
・ミクロ環境史の復元手法による北極圏における温暖化の先住民社会への影響分析(基盤B:高倉浩樹; 2010-2013)
・ロシア極東森林地帯における文化の環境適応(基盤A:佐々木史郎、2009-2012)
・北アメリカ地域における先住民生存捕鯨と先住権(基盤B:岸上伸啓、2009-2014)
・在来知と近代科学の比較研究:知識と技術の共有プロセスの民族誌的分析(基盤A:大村敬一、2013-2018)
3 主要テーマ
・絶滅に瀕した言語研究:環北太平洋地域の先住民言語
・気候変動と地域住民の適応に関わる人類学及び地域研究
4 特徴
・ロシア北極圏(西シベリア・東シベリア)、北米北極圏の北極圏に関わる先住民の言語・文化・社会・先住権に関わる国
際レベルの基礎的研究
・研究支援組織の充実:国立民族学博物館、北海道立北方民族博物館、北大スラ研、東北大東北アジア研などの地域研究セ
ンター組織、ロシア・北米研究機関との中期的な研究協力体制構築
・応用研究(資源開発・環境問題・健康保健等)の低調:Capacity building - human development
- Arctic residence
・国際連携:ロシア科学アカデミーシベリア支部、ケンブリッジ大学スコット極地研、スミソニアン博物館北極センター3
資料2
第3回(H28.6.13)
北極研究戦略委員会
ガバナンス1 政治
1 主要研究テーマ<1>北極海ガバナンス研究の勃興
? 国益の錯綜する場としての北極(e.g. Ostreng 1999, Borgerson 2008)
? 環北極海地域協力のガバナンス形成(e.g. Oshrenko&Young 1989)
? レジーム(間)分析:安定要因の分析(e.g.大西)―日本
<2>地域研究の対象としての北極
? 各国の地域的文脈と政治過程
? 生活者の視点にたった政治社会運動・先住民ガバナンス研究(e.g. Nuttall 2008, 2009)
? 住民の社会状況を統御する権利=自己決定権の実相(e.g.高橋)―日本
2 主要プロジェクト
? 科研費(若手研究B)「北極海をめぐる国際政治」(H26.4~H29.3)大西富士夫(代表)
? 科研費(若手研究A)「自治と気候変動」(H26.4~H30.3)高橋美野梨(代表)
3 研究の傾向と課題(<1>+<2>)
? 対象地域の偏り:ロシアなど「大国」中心、北大西洋海域は(世界的にも)空白域
? 対象主体の偏り:「日本が北極にどう係わるか(日本の外交戦略)」を前提とするため、北極評議会(AC)への過度
な関心が見られる(※2008年北極海会議はACの枠外で開催)
? 安全保障環境の変動要因の研究が手薄(文理連携がし難いから?日本の北極政策の7課題の一つであるにもかかわらず、
北極域での軍事プレゼンスの強化に注視する旨の指摘はなされているものの、ArCSでも具体的な研究グループや研究
者の配置はなく、北極域における国際関係を理解するにあたっての、いわばミッシングリンクの状況にある)
? 「政治学は、社会は観ても、人は観ていない」という人類学からの批判にどう応えるか4
資料2
第3回(H28.6.13)
北極研究戦略委員会
ガバナンス2:北極国際法制度・北極法
年代我が国の研究動向海外の研究動向
1980年代
1990年代
2000年代
2010年
2015年
★南極条約体制研究の付随としての北極:『国際問題』353号特集(1989)
★北極航路に関する研究: INSROP(1993~)→法的研究のフォローなし
「極地」(国際法学会100年記念)(2001)
「空白の10年」
『北極海季報』発刊(2009?)
★ACオブザーバー申請を契機とする北極国際法・制度研究の始動
国際法学会特集『北極を巡る法と政治』(2011)
奥脇直也ほか編『北極海のガバナンス』(2013);国際問題研究所『北極のガバナ
ンスと日本の外交戦略』報告書(2013);『外交』特集「北極圏フロンティアの攻防」
(2013);『国際問題』627号特集「焦点:北極海問題とは何か?」(2013)
北海道大学北極域研究センター・人文社会科学研究グループ設置
★北極国際法秩序を構想する研究の開始、北極評議会(AC)の制度的研究の本
格化
ArCS参画機関として神戸大学極域協力研究センター(PCRC)設置(2015)、UArctic
Polar Law Thematic Networkにアジアの研究機関として初めて加盟、北
極域国際制度研究フォーラム設立、文理融合を指向、『北極国際法秩序の展望』
発刊(2016)
科研基盤B「北極国際法秩序の構想」(神戸大学・柴田代表、2016-2020)
秩序形成(order-making)という視点は世界からも注目
北極ガバナンス研究の幕開け
ラップランド大学北極センター設立
(1989)
AEPS(1991)
◆ 北極条約の提唱(Donat Pharand)
◆ スピッツベルゲン条約研究(G.
Ulfstein)
Arctic
Council (1996)
◆ACを中心とした北極国際法・制度研
究の本格化、北極海と海洋法の研究
(T.Koivurova, D. VanderZwaag, etc)
◆北極国の関係国内法の研究
◆研究フォーラムの整備:
Polar Law Symposiums(2008?)
Yearbook of Polar Law発刊(2009?)
◆ 北極法研究の国際ネットワーク作り
U-Arctic Polar Law Thematic
Network(2011)
◆社会科学的知見と自然科学的知見
の融合をめざす“holistic”な研究の開
始: Arctic Future Initiative (IIASA)
(2014~) Belmont Forum Pan-Arctic
Options (2015?)
作成:神戸大学PCRC 5
資料2
第3回(H28.6.13)
北極研究戦略委員会
北極域人間社会の国際的優先研究
領域と今後
1 国際的潮流
? Arctic Human Development Report (Arctic Council, I-2004, II-2015)
? International Conference on Arctic Research Planning III (2015) - Integrating Arctic Research - A
roadmap of the Future
? 持続可能な自然資源開発、食料と水に関わる人間の安全保障、年齢・ジェンダー・エスニシティなどの社会的差

→環境変動(気候・社会)への北極域社会の適応とその支援、北極と非北極の連携に関わる制度設計
2 研究領域
? ガバナンス-安全保障、国際秩序、経済交流、人権、先住民
? 人間環境-経済開発と地域社会、人間開発、先住民
3 今後
? 現状分析研究から未来設計研究へ
? 人文社会科学間の学際研究の必要性
? 文理融合研究、社会連携研究(trans-science)の必要性
? 非北極圏諸国の学者・利害関係者と北極域の連携
人文社会系
分野の連携
の必要性
自然科学
の知見の
融合
利害関係
者(stake holder,
right holder)と
の協働

資料2
第3回(H28.6.13)
北極研究戦略委員会

=======================


「日本における北極に関わる人文社会科学
人文系3分野(経済、環境、ガバナンス)、高倉浩樹、東北大学・東北アジア研究センター 資料2
第3回(H28.6.13)北極研究戦略委員会」に
見られる様に、
極域での、
実態論的
アプロー
チとしてのフィールドワークに基づく統計調査、及び、
制度論的
アプロー
チとしての、
法制度、
国際機関、
国家・地方自治の検討に基づいて、
人間環境(先住民と非先住民)、ガバナンス(法と政治)そして経済の三位一体の研究がおこなわれようとしている。
これは、
安全保障、国際秩序、経済交流、人権、先住民と言ったガバナンスりょいうき、
経済開発と地域社会、人間開発、先住民といった人間環境領域を研究対象に含んでおり、今後は、現状分析研究から未来設計研究へ、そして、文理融合研究、社会連携研究(trans-science)の必要性、及び、
非北極圏諸国の学者・利害関係者と北極域の連携が図られている等、
人文社会系
分野の連携
の必要性と、自然科学の知見の融合の重要性に軸足があるため、
今後も、本発明に基づいて研究者らの安全を保証された上での、現地調査・現地踏査等による積極的な情報収集と分析と
学術データの蓄積が行われる事が見込まれ、その際に、本発明は多大な効果を奏する。


こうした北極圏や北極、北極海域に関する我が国の重視政策の動向、国際釈迦愛の重視政策の動向、米国、ロシア、中国、欧州各国等の重視の政策の動向を背景に、本発明は、北極のみならず南極も含めた、極地、極地圏の探査、踏査、調査、研究、等における、有効な方位情報取得方法として有効に活用される。なんとなれば、方位磁針の適用が、それらの地域では適切ではないからである。すなわち、磁北、磁南などをさしてしまう、方位磁針は、北極や南極の近く、極地圏あるいはその近傍では、もはや信頼性が極めて低いツールととなってしまい、迂闊な使用は多大な危険を招来していしまうためである。その点本発明は、それらの地域でも信頼性が極めて高いという利点を持つ。さらに、GNSSシステムの増加により、しようかのうな衛星の増加が予想され、それらを統一的に受信できる受信機は、既述の国連の後押しおもあって、進められているため、本発明は時代の進展とともにますますその精度が高まり有効性も高まるという利点を持っているのである。またGNSSとして時刻、位置、経緯度、高度もわかる装置を同時に具備するという点も多大な利点をそうするのである。








イノベーター理論






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目次 [非表示]
1 概要
2 提唱者等
3 解説 3.1 イノベーター理論における5つのグループ 3.1.1 イノベーター(Innovators:革新者)
3.1.2 アーリーアダプター(Early Adopters:初期採用者)
3.1.3 アーリーマジョリティ(Early Majority:前期追随者)
3.1.4 レイトマジョリティ(Late Majority:後期追随者)
3.1.5 ラガード(Laggards:遅滞者)

3.2 普及率16%の論理とキャズム

4 参考URL
5 参考書籍
6 関連項目
7 関連マーケティング


概要

イノベーター理論とは、社会学者であるエベレット・M・ロジャースが提唱した、イノベーションの普及に関する理論。商品購入への態度により、社会を構成するメンバーを5つのグループへと分類したものである。

提唱者等

スタンフォード大学のエベレット・M・ロジャース教授が1962年、『Diffusion of Innovations』(邦題『イノベーション普及学』)で提唱。

解説





イノベーター理論
イノベーター理論において、ロジャースは消費者の商品購入に対する態度をもとに新しい商品に対する購入の早い順から、5つのタイプに分類した。この5つのタイプの割合は、右図のようなベルカーブ(釣鐘型)のグラフで示される。

イノベーター理論における5つのグループ

イノベーター(Innovators:革新者)

新しいものを進んで採用する革新的採用者のグループ。彼らは、社会の価値が自分の価値観と相容れないものと考えている。全体の2.5%を構成する。

アーリーアダプター(Early Adopters:初期採用者)

社会と価値観を共有しているものの、流行には敏感で、自ら情報収集を行い判断する初期少数採用者のグループ。「オピニオンリーダー」となって他のメンバーに大きな影響力を発揮することがある。全体の13.5%を構成する。

アーリーマジョリティ(Early Majority:前期追随者)

「ブリッジピープル」とも呼ばれる。新しい様式の採用には比較的慎重な初期多数採用者のグループ。全体の34.0%を構成する。

レイトマジョリティ(Late Majority:後期追随者)

「フォロワーズ」とも呼ばれる後期多数採用者のグループ。新しい様式の採用には懐疑的で、周囲の大多数が試している場面を見てから同じ選択をする。全体の34.0%を構成する。

ラガード(Laggards:遅滞者)

最も保守的な伝統主義者、または採用遅滞者のグループ。世の中の動きに関心が薄く、流行が一般化するまで採用しない。全体の16.0%を構成する。中には、最後まで流行不採用を貫く者もいる。

普及率16%の論理とキャズム

ロジャースはイノベーターとアーリーアダプターの割合を足した16%のラインが、商品普及のポイントであることを指摘し、これを「普及率16%の論理」として提唱している。

イノベーターはその製品が実用的であるかにかかわらず、目新しさを支持して購入する層であるため、多くの人が共感するようかは別である。一方、アーリーアダプターはその製品が提供する新しい価値や実用性に着目して購入するため、このオピニオンリーダーとも呼ばれる層に支持されて初めて市場に受け入れられたと言える。 一般にアーリーアダプターは社会において他の消費者への影響力が強いと言われる。そのゆえアーリーアダプターへの対応が重要だと説く。

またこの「普及率16%の論理」に対してジェフリー・A・ムーア(Geoffrey A. Moore)は、ハイテク産業の分析から、アーリーアダプターとアーリーマジョリティとの間には容易に超えられない大きな溝(Chasm:キャズム)があることを示している。 そのため、アーリーアダプターを捉えるだけでは不十分であり、アーリーマジョリティに対するマーケティングも必要だという「キャズム理論」を説いている。

参考URL
イノベーター理論(1) | マーケティング・コンセプト | ミツエーリンクス

参考書籍
イノベーション普及学 ISBN 978-4382050518
イノベーションの普及 ISBN 978-4798113333

関連項目
キャズム理論
プロダクトライフサイクル

関連マーケティング


こうしたイノベーション理論における、アーリーアダプター等への普及促進を図るために次のような設計をしておくことも極めて有効である。

それを次に述べる。

つまり、例えば、毎分00秒ごとに、本発明の方位情報取得方法の、反転がなされると、と前提して、一応、計算してしまう設計としておけば良いのである。

そうすれば、次の利点が生じる。
災害被災時等に、いざというとき、そのような機能がすでに、われわれの所持している
携帯型GPS受信機・アンテナ一体型ユニットには内蔵されている、という情報さえ
口コミやツイッター等でつたわれば、あとは、
体躯に接して垂直設置し、毎分00秒ごとに反転すれば、
実は、方位情報を得ることができるのである。
こうしておけば、あえて、モードきりかえスイッチを付け加えて開発コストを上昇
させることもない。開発要素をふやして、呼称要因を増大させることもない。
GPS受信機の本質は、デジタル演算装置であるため、焼きこみソフトウエアを追加しておけば良いだけで、非常に開発要素が小さくてすむのである。物理的な
ハーードウエアの追加が不要なのである。これのメリットは計り知れない。
呼称要因を増やさない。追加ハードウエアによる無線特性の劣化なども引きおこさない。そもそもが、デジタル半導体であるものであるからメモリ状に、ソフトウエア的な追記をすれば良いだけである。いいかえればファームウエアの書き換えだけで済むのである。
これは定期的なファームウエア書き換えサービスで本発明が実装できてしまうことを
意味するのである。
これは画期的な方法である。
かつ、既述のアーリアダプターに本発明の利点を知らしめたり、一般市民に
本当の災害時にGPSにおける本発明の便利さを痛感的に体感していただける
ことにもつながり、また国際社会においても難民の救助や自主避難などに有効に
活用いただけるために多大な効果をそうする。その際には我が国における
国際貢献として強く政治的な有効性をもたらすため、権利化は非常に重要であることは
当然である。



請求項21//はずしてつけかえるも請求項に

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯または人体体躯を含む際に、

前記アンテナの人体体躯の腹側への配備と背側への配備とにより、

前記の両状態を実現すること

を特徴とする方向情報取得方法。



請求項22 //はずしてつけかえるも請求項に

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯または人体体躯を含む際に、

腕時計に組み込まれた、あるいは腕時計型の、あるいは腕時計形状のベルトにより腕に装着kされた、測位衛星システムアンテナを

腕ごと、前記アンテナの人体体躯の腹側への配備と背側への配備とにより、

前記の両状態を実現すること

を特徴とする方向情報取得方法。



請求項23 //はずしてつけかえるも請求項に

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯または人体体躯を含む際に、

いわゆるワンショルダー・バッグに配備された、測位衛星システムアンテナを

いわゆるショルダーバッグごと、前記アンテナの人体体躯の腹側への配備と背側への配備とにより、

前記の両状態を実現すること

を特徴とする方向情報取得方法。



請求項24

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯または人体体躯を含む際に、

毎分00秒において、

前記アンテナの人体体躯の腹側への配備と背側への配備との状態を反転させているつまり切り替えている
ことで、前記の両状態を実現していること
と前提して、
方位情報を、算出する

こと

を特徴とする方向情報取得方法。



なお、本発明の本質は、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別することによるものであるが、

その派生形態として、性能の良い受信機を用いた場合等に見られるように、
以下のようにしても、当然であるが、良いのである。

(上空二分の一天球と、上空四分の一天球との、比較法)

すなわち、例えば、
上空全天を対象として、水平設置された、状態での受信状態、・・・(1)
と、
遮蔽物例えば例えば体躯に隣接させて、垂直設置された状態での受信状態・・・(2)
と、
を、比較して、
(2)における、
それぞれの衛星信号が、直接波としての受信であるか、回折波としての受信であるかの
の判定をおこなって、

方位情報を取得出しても、当然、良いのである。



ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
加えて詳述すれば、本発明の本質は、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別することによるものであるが、

その派生形態として、性能の良い受信機を用いた場合等に見られるように、
以下のようにしても、当然であるが、良いのである。

(アンテナの裏返し法)

これはその優れた特徴の本質を捉えて述べるために、
「アンテナの裏返し法」と呼称することにする。
これは、図7、から、図10で説明される。
図7、から、図10で、特に説明を加えずとも、一目瞭然ではあるものの、念のためあえて加えて詳述することとする。



どのアンテナもそうであるが、例えば、平面パッチアンテナの表側と裏側では、アンテナの感受性の空間特性は
全く異なる。言い換えると、例えば、平面パッチアンテナの表側(一般に主ビーム側
と裏側(一般に副次ビーム側)では、アンテナパターンは著しくことなる。
これを例えば体躯との関係で次のように活用して、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別する方法も考案した。

すなわち、〔例えば背側なら背側に、〕例えば腹側なら腹側に(この腹側に配置する例が図7であり、図8である)例えば、
平面パッチアンテナの表面すなわち主ビーム側が、〔例えば背中方向に、あるいは、〕例えば腹方向に一致するように、体躯に隣接させて、垂直配備する。(この腹方向に一致するように配備する例が図7であり、図8である)

(ただ、図7は、例えば平面パッチアンテナなら平面パッチアンテナのアンテナパターンの全貌が良く見えるように、示した図であり、それは体躯との方向性の関係をこそ明示することを主に意図した図であることに注意されたい。一方、図8は、図7において明示されて了解いただいた体躯の方向性とアンテナパターンの方向性を理解されたうえで、さらにその両者を隣接して(すなわち接するごときに近くに、あるいは、接してといっていいほどに近くに、あるいは接して)配備した場合に、アンテナパターンのうち、体躯に接しているといっていいど近い側のアンテナ感度は当然、身体体躯によって遮蔽されるため、そのことも含めて明示することを主に意図した図である。これらが図7,図8の表示意図の差異である。これらの差異をあえて明示したのは、これらの考え方が全く新しいものであるために、一気に一枚の図で趣旨を説明するとかえって視覚的理解が進みにくく、かえかえって二枚の図をもって慎重に一歩一歩と歩むように、それぞれの特徴を明示したほうが視覚的理解がされやすいと考えてあえて二枚の図によて一歩一歩説明を意図したものである。これは次に、アンテナを裏返して、体躯の同じ側で、計測を行う、場合の、図9と図10でも同じである。)

この状態で受信を行わせてまず状態をメモリに記録するのである。
(この場合、GPS受信機そのものはデジタルデバイスであるからメモリを持っていることが一般的であるため、そこに書き込めばよいだけで一般的にはHWの追加というほどのことは発生しないことは当然である)。

その後、アンテナの裏表を反転させる。すなわち、平面パッチアンテナを,
〔先に計測したのが例えば背中側なら背中側のままで、〕先に計測したのが例えば腹側なら腹側のままで、アンテナを裏返すのである。(この先に計測したのが例えば腹側なら腹側のままで、腹側に配置したアンテナをその位置のまま裏返した例が図9であり、図10である)

この時、例えば、アンテナを上下が裏返えるように裏返す、とする。
言い換えると、体躯面に平行、かつ、水平面に平行(鉛直線に垂直)な軸の周りに
180度回転させる(裏返す)。

すると平面パッチアンテナの副次ビーム側が、〔例えば背中方向と一致するように、あるいは〕たとえば腹方向と一致するように、体躯に隣接させて、垂直設置されることになる。
(この平面パッチアンテナの副次ビーム側が、腹方向に一致するように配備された例が図9であり、図10である)

この状態で受信を行わせて状これも受信状態をメモリに記録するのである。

これら、アンテナを裏返す前後の状態での受信状態の比較から、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別するのである。

体躯の周辺部・辺縁部において信号の回折が生じ、その結果の
回折波として受信されている信号であれば、
アンテナを裏返した前と後で、受信状態の安定度に、変化は、基本的には、ないはずであるし、
あるいは、あったとしても極めて少ない、か、小さいはずである。


(例えば、体躯の左右端で回折されアンテナに侵入してくる回折波波の進路方向(侵入方向)に対するアンテナ感度は、図8のアンテナパターンのそれと、図10のアンテナパターンのそれを比較してもわかるように、差はないため。実際、体躯左右端で回折してアンテナに侵入してくる回折波の方向に関するアンテナ感度は、図8のアンテナパターンから読み取っても、-10dB程度、図10のアンテナパターンから読み取っても-10dB程度と差はない。これはひっくり返したのみであるから当然ではある。
その上、
「この時、例えば、アンテナを上下が裏返えるように裏返す、とする。
言い換えると、体躯面に平行、かつ、水平面に平行(鉛直線に垂直)な軸の周りに
180度回転させる(裏返す)。」と正確に述べているため、
このように裏返す限り、体躯左端端点から回折してきた回折波への当該アンテナの感度は同一であることは論理的に保証されている、ことは幾何学的考察から自明である。
このように裏返す限り、体躯右左端端点から回折してきた回折波への当該アンテナの感度は同一であることは論理的に保証されている、ことは幾何学的考察から自明である。


なんとなれば、体躯を回りこんで入り込んでくる方向からくる信号への感度は、裏返す前も後もほぼ変わらないからである(この幾何学的事情は例えば、GPSの有名な青本として同業者に知られる書籍、AIAAプレスの書籍の中の、下巻のマルチパスの考察の章における、平面パッチアンテナのアンテナパターンの図に、体躯等の電波遮蔽物を、上下のどちらか一方に片側においてみた状態を考察すれば直ちに理解されうるため図はその青本をみていただくこととして、本稿では、特に再録することは控え、省略する。)

引用文献
Global Positioning System: Theory and Applications, Volume I (AIAA)
Global Positioning System: Theory and Applications, Volume II (AIAA)
Progress in Astronautics and Aeronautics
Global Positioning System: Theory and Applications, Volume I
James J. Spilker Jr.; Penina Axelrad; Bradford W. Parkinson; Per Enge
eISBN: 978-1-60086-638-8
print ISBN: 978-1-56347-106-3
http://dx.doi.org/10.2514/4.866388
http://arc-test.aiaa.org/doi/book/10.2514/4.866388
1996 Published by American Institute of Aeronautics and Astronautics
chapter 14 Multipath Effects
Global Positioning System: Theory and Applications, Volume I : pp. 547-568
Multipath Effects
(doi: 10.2514/5.9781600866388.0547.0568)


一方直接波については、今のべた「回折波は裏返す前後で安定度(不安程度)はほぼ不変」、というのと全く異なり、アンテナの表面(主ビーム側)で受信したときと、アンテナの裏面(複ビーム側)で受信したときとは、アンテナパターンの感度差に相当する分だけ、信号強度は減るし、その影響を受けて、安定度も減じる、ことは自明である。

これは、なんとなれば、GPS(GNSS)の同期機構は、
アンテナ感度が劣化した場合にその分だけ、同期が難しくなる。

より思い切って言えば、
アンテナ感度が劣化したらその劣化分が、急激に、同期の維持の困難に場合に寄与してしまう、
言い換えると、
アンテナ感度が劣化したらその劣化分が、急激に、同期ずれが生じやすくなる、
さらに別の表現を用いれば、
アンテナ感度が劣化したらその劣化分が、急速に、同期はずれが生じやすくなる、
という特性によっている。

もっと直裁的な表現を取れば、これは本研究に関する実験を繰り返してきたものだけが言える表現であるが、
アンテナ感度が劣化したことを、あたかも増幅してくれて、知らせる効果を持っているかのごとき振る舞いを、
GPS(GNSS)受信機の同期獲得・維持機構は、する、
と言うことができるであろう。
なお、これは本研究に関する実験を繰り返してきたものだけが言える表現であることに注意されたい。
なんとなれば、教科書的には教条的には、これは、GPS(GNSS)受信機の
の同期獲得・維持機構は、ノイズやマルチパスに弱い、という表現で記されてきた。
これを本研究は逆手にとって、ノイズやマルチパスに弱い、というところから
さらに進めて、信号の劣化、アンテナの受信感度の劣化、樹脂安定度の
劣化が生じた際には、同期はずれという、現象で、積極的にそれを知らせてくれる、
という積極的な前向きな意味に捉え直して、研究成果として提案しているのである。
ここに、同業者が容易には全く想到できなかった、優れた考案であり高度な発明である大切なひとつのポイントがあるといえるのである。

これら、アンテナを裏返す前後の状態での受信状態の比較から、
認められるこの差にもとづいて、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別することが出来る。


ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
加えて詳述すれば、本発明の本質は、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別することによるものであるが、

その派生形態として、性能の良い受信機を用いた場合等に見られるように、
以下のようにしても、当然であるが、良いのである。

(サンドイッチ法A)

さらに、発明・考案したもののうち本稿では
サンドイッチ法Aと呼ぶものをここで紹介する。

これはその優れた特徴の本質を捉えて述べるために、
「サンドイッチ法A」と呼称することにする。
これは、図11、から、図13で説明される。
図11、から、図13の模式図で、特に説明を加えずとも、一目瞭然ではあるものの、念のためあえて加えて詳述することとする。


二人の人物の体躯を利用する方法である。例えば、腹と腹を向きあわせる。(図11,図12がこれを示している)
両者の間は例えば、10cmあるいは25cm程度の間隔を開ける(例えばGPS(GNSS)アンテナ・受信機一体型ユニットの性能によって異なるが、その機器にとって最適な間隔を予備実験によって選択すれば良いのであることはもちろんである)
両者の間に、どのようなGPS(GNSS)アンテナでよいが、例えば、GPS(GNSS)用平面パッチアンテナ(か、例えばGPS(GNSS)アンテナ・受信機一体型ユニット等でももちろん良い)を配置する。

この状態も活用して、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
次のようにして
判別するのである。

すなわち、この状態(図11、図12の状態)で、直接波として受信できる可能性のある衛星信号は、
いわば両者の間の隙間から「覗き見える」とでもいうべき状態が実現出来ている方角に位置していた
衛星のみであるはずである。まずこの状態で信号を受信状況を記録する。

次に片方の人物のみが、自らが遮蔽している状況を解除して、
その状態(図13の状態)で、信号を受信状況を記録するのである。

そしてそれらの信号の受信状況を比較することで、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別するのである。


つまり、片方の人物のみが、遮蔽を解除していよう(図13)が、いまい(図11,図12)が、
もう片方の人物の体躯の端点を回折して回折波受信されてきた衛星信号は
片方の人物のみが、遮蔽を解除していよう(図13)が、いまい(図11,図12)が、回折波の信号として受信されつづえけていることに変わりはないはずである。

そこで、それらの信号の特徴は、回折波としての不安定性はかわらず、
状況の変化の前後にかかわらず
一定の回折波としての不安定性を示し続けているはずである。

そして、逆に、片方の人物のみが、遮蔽を解除したこと(図13)によって、
それまで、
回折波として受信機に侵入してきていた信号は、
片方の人物のみが、遮蔽を解除したこと(図13)によって、
今度は、直接波として、
全く状況は変わって、
安定な直接波信号として受信されることに、状況は一変してしまう
はずである。

さらに、
両者のサンドイッチ(図11,図12)の隙間から
覗き見られるような空間位置に位置していた
衛星からの信号は、これもまた、
片方の人物のみが、遮蔽を解除したこと(図13)によって、影響はなく、
直接波としての、
安定した信号強度を示し続けるはずである。

こうして、
それらの信号の受信状況が、状況の変化の変化で、どのように変化したか、を比較することで、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別するのである。

なお、ここで、サンドイッチ法Aにおいては、アンテナの主ビームの方向と、
二人目の体躯の遮蔽が解除された後の、残された一人の体躯の体躯方向との関係性については、
図11に、その体躯の方向と、アンテナの主ビーム方向(を含む情報としてのアンテナパターンの方向)関係性が強調してデフォルメして示されるように、
図示されている通りである。





さて、ここで、次の議論に進む。

(サンドイッチ法B)

さらに、発明・考案したもののうち本稿では
サンドイッチ法Bと呼ぶものをここで紹介する。

これはその優れた特徴の本質を捉えて述べるために、
「サンドイッチ法A」と呼称することにする。
これは、図14、から、図16で説明される。
図14、から、図16の模式図で、特に説明を加えずとも、一目瞭然ではあるものの、念のためあえて加えて詳述することとする。

サンドイッチ法Aと、サンドイッチ法Bの違いは、
二人の体躯の間に置かれたアンテナの主ビーム方向(を含めた情報としてのアンテナパターン方向)と、二人目の体躯遮蔽が解除された後に残された体躯の方向との、幾何学的関係性の、違い、である。

(これは、図11と図14を比較することで容易に良く了解される。また、これは、図12と図15を比較することで良く容易に了解される。また、これは図13と、図16を比較することで良く容易に了解される)。(なお、図11と図14の体躯の間の距離は、実際よりも広めに強調して描かれている。これは、その間に配備された、アンテナのアンテナパターンをしっかりと描画することを目的に描かれた図であるため、その体躯間の間隙の距離よりも広めに空間を取らざるを得なかったための描画上の方便としてご理解いただけたら幸いである。)

これは後述するが、大地に垂直に平面アンテナを設置するが、
両者の体躯平面にも垂直に設置することによって生まれる利点を活用するものである。

この場合は、サンドイッチの間から隙間から覗いて見える衛星が、
どちらの隙間から除いて見えるかが、より弁別しやすくなる特徴を利用できる。

なんとならば、片方の隙間からのぞき見える方位にある衛星信号は、
平面園パッチアンテナのアンテナ表面で捉えるから、直接波としても
より強い強度で受信されているはずであるし、
(これは、図14、図15における2体躯の両側に生じる間隙のうち、紙面左側の間隙から覗き見える衛星(あるいは信号源)からの信号について述べている)

逆に、他方の隙間からのぞきみえる方位にあった衛星信号は、
平面パッチアンテナのアンテナ裏面で捉えるから、直接波ではあるものの、
アンテナ感度の弱い方で受信されているため、直接波としても
表面でとらえた信号より、より弱い強度で受信されているはずである。
(これは、図14、図15における2体躯の両側に生じる間隙のうち、紙面右側の間隙から覗き見える衛星(あるいは信号源)からの信号について述べている)

これらの違いを用いて、隙間から覗いて見える衛星につても
より明確な弁別情報を活用出来るという素晴らしい利点があり、
方位情報取得方法としての利便性に優れるため、
これをサンドイッチ法Bとして、サンドイッチ法Aとは、
区別しておくこととにするものである。



さて、ここで次の議論に進む。


(サンドイッチ法C)

さらに、発明・考案したもののうち本稿ではサンドイッチ法Cと呼ぶものを紹介する。

これはその優れた特徴の本質を捉えて述べるために、
「サンドイッチ法C」と呼称することにする。
これは、図17で説明される。
図17の模式図で、特に説明を加えずとも、一目瞭然ではあるものの、念のためあえて加えて詳述することとする。

サンドイッチ法Bと、サンドイッチ法Cの主な違いは、
「二人の体躯の間が平行」であるか、「二人の体躯の間に角度が平行でなく、かつ、二人の体躯の両端が接しており閉じている」か、というポイントが異なっている。


端的に特徴を捉え直して言い換えれば、サンドイッチ法Cは
斜めサンドイッチとも言える方法である。

この方法では、二人の体躯は
ある一定の角度をもって接触しあわせるようにし、その三角形の底面は、
開かれていることになる、とも表現できる。

三角形の閉じた頂点のところに、
アンテナを配備するのである。(図17)

この場合は、三角形の底面が開いているが、この開いた三角形の底面から
覗き見える、衛星(信号源)からの信号は、
どちらか片方の人物の体躯が取り除かれようが、
直接波としての安定度の高い受信を示し続ける、はずである。

その逆に、どちらか片方の人物の体躯が取り除かれた際に、
それまでは回折波だったものが、突然直接波として受信出来るようになる
位置にある衛星からの信号は、そのような特徴を示す受信状況を示すでああろう。

さらに言えば、片方の人物の体躯が取り除かれた際にも、
もう一方の体躯の回折波として受信されていた衛星からの信号は
別段かわりなく、引き続き、
もう一方の体躯の回折波として受信されているはずの不安定さを
示し続けるであろう。

そしてそれらの信号の受信状況を比較することで、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別するのである。

この場合、図17のようにアンテナの主ビーム方向とアンテナ位置とで配備して良い一方、
受信機の性能等に応じて、
必要に応じて、
図17のような配置方法でなく、
図13のような配置方法をとっても良い。
その場合、図13のような配置方法に、第二の体躯のみ、図17のような(第一の体躯に対する)位置関係で配備しても当然良いのでである。

図17のようにアンテナの主ビーム方向とアンテナ位置とで配備して良い一方、
受信機の性能等に応じて、
必要に応じて、
図17のような配置方法でなく、
図16のような配置方法をとっても良い。
その場合、図16のような配置方法に、第二の体躯のみ、図17のような(第一の体躯に対する)位置関係で配備しても当然良いのでである。






さて、ここで次の議論に進む。


(コの字型法)

さらに、発明・考案したもののうち本稿ではコの字型法と呼ぶものを紹介する。

これはその優れた特徴の本質を捉えて述べるために、
「コの字型法」と呼称することにする。
これは、図18で説明される。
図18の模式図で、特に説明を加えずとも、一目瞭然ではあるものの、念のためあえて加えて詳述することとする。

サンドイッチ法Cと、コの字型法の主な違いは、
「『二人』の体躯で遮蔽を構成し一部の信号源からの信号のみ覗き見える状態を実現しているか」、「『三人』の体躯で遮蔽を構成し一部の信号源からの信号のみ覗き見える状態を実現しているか」いうポイントが異なっている。


端的に特徴を捉え直して言い換えれば、コの字型法は
(二人版)斜めサンドイッチの三人版とも言える方法である。

この方法では、三人の体躯は
上空から見下ろした時コの字をもって接触しあわせるようにし、
そのコの字の左側は、開かれていることになる、とも表現できる。

コの字の右内側線分のところに、(人によっては言い換えればコの字の底とも言えようけれども
アンテナを配備するのである。(図18)

この場合は、コの字の左側開いているが、この開いた区域から
覗き見える、衛星(信号源)からの信号は、
図中の上下の人物の体躯が取り除かれようが、
直接波としての安定度の高い受信を示し続ける、はずである。

その逆に、どちらか片方の人物の体躯が取り除かれた際に、
それまでは回折波だったものが、突然直接波として受信出来るようになる
位置にある衛星(信号源)からの信号は、そのような特徴を反映した受信状況の急変した状況(一般にGPS(GNSS)で用いられているるSS〔Spread Spectrum〕通信方式の受信機は受信感度の急変、受信信号強度の急変を、極めて増幅する特性を持っているに等しいと言える事実については本稿で既に論じた本発明のポイントとなっており同業者が容易に想到できない本発明の本質の一角をなしていることは既に述べた。)を示すでああろう。

さらに言えば、二人の物の体躯が取り除かれた際にも、
もう一方の体躯の回折波として受信されていた衛星からの信号は
別段かわりなく、引き続き、
もう一方の体躯の回折波として受信されているはずの不安定さを
示し続けるであろう。

そしてそれらの信号の受信状況を比較することで、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別するのである。

この場合、図18のようにアンテナの主ビーム方向とアンテナ位置とで配備して良い一方、
受信機の性能等に応じて、
必要に応じて、
図18のような配置方法でなく、
図13のような配置方法をとっても良い。
その場合、図13のような配置方法に、第二、第三のの体躯を、最終的に図18のような(第一の体躯に対する)位置関係で配備しても当然良いのでである。

図18のようにアンテナの主ビーム方向とアンテナ位置とで配備して良い一方、
受信機の性能等に応じて、
必要に応じて、
図18のような配置方法でなく、
図16のような配置方法をとっても良い。
その場合、図16のような配置方法に、第二、第三のの体躯のみ、最終的に図18のような(第一の体躯に対する)位置関係となるように配備しても当然良いのでである。

また当然であるが、第二
第三の体躯を一気にはずした状態で比較してもよい一方、
第二の体躯のみ外し、て、受信状況を記録し比較して、直接波、回折波の判別を行って、その後に、
第三の体躯のみ外して、受信状況を記録し比較して、直接波、回折波の判別を行って、
それらの結果を重ねあわせて、方位情報を得ても、当然良いのである。

これは、さらに複数の人数になっても同じであることは当然であるが一応念のため申し添えておく。
そうしたほうが、精度がよくなるのは当然である。あまりに当たり前であるため、詳細は省略するが、そのようにしても良いことは当然である。
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

加えて詳述すれば、本発明の本質は、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別することによるものであるが、

その派生形態として、性能の良い受信機を用いた場合等に見られるように、
以下のようにしても、当然であるが、良いのである。

(左右位置ずらし法)

さらに、発明・考案したもののうち本稿では左右位置ずらし法
と呼ぶものを紹介する。

これはその優れた特徴の本質を捉えて述べるために、
「左右位置ずらし法」と呼称することにする。
これは、図20で説明される模式図を基礎に説明するとわかりやすいためそうする。

(ただし、やりやすさで言うと、図20よりも、
時計型装置で主ビーム側を左腕の手のひら方向に左腕にはめて〔いわゆる女性が腕時計を文字盤を手のひら側に向けて左腕に装着しているように、装着する状態〕、
左手親指を上にした状態で背中に手を回したほうが実施しやすいことが
予備実験の結果わかっている。)

図20の模式図と上記の説明でで、特に新たな説明を加えずとも、一目瞭然ではあるものの、念のためあえて加えて詳述することとする。

本発明の基礎である既述の反転法
と、
左右ずらし法
の主な違いは、
反転法では、比較するのが、背側、腹側での計測した受信状態であるの一方、
左右ずらし法では、比較するのが、例えば背側なら背側のみで、
背の中央で計測した受信状態と、背の(中央でなくあくまでも例えば)左寄りの箇所で
計測した受信状態を比較する
点である。

あるいは、受信機の性能によっては、次のようにしても良い。すなわち:
本発明の基礎である既述の反転法
と、
左右ずらし法
の主な違いは、
反転法では、比較するのが、背側、腹側での計測した受信状態であるの一方、
左右ずらし法では、比較するのが、例えば背側なら背側のみで、
背の(中央でなくあくまでも例えばであるが)右寄りりの箇所で計測した受信状態と、背の(中央でなくあくまでも例えば)左寄りの箇所で
計測した受信状態を比較する
点である
と、しても当然良いのである。


これは、一人の体躯を遮蔽として利用するものの派生である。
まず、体躯の中央においてアンテナを配備していた場合の受信状況を記録する。

次に、アンテナの位置を体躯の、左右の、どちらかの側の、端点の方向にあえて、ずらして、
配備して、受信状況を記録する。

このようにすると、
当初回折波として受信されていたものは、ずらされたアンテナの状態によって、
端点に遠いほうの回折波は、回折波としての回折損が増え、不安定性が増えるはずであるし、
端点に近いほうの回折波は、回折波としての回折損が減じ、不安定性も減じるはずである。

これらのの性質を利用して、同じ回折波といっても、
体躯のどちらがわから回り込んで受信機に到達していた回折波が、支配的な回折波でであるかを
判定出来、方位情報のさらなる詳細な取得に役立てることが出来るのである。







特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

本明細書の中で明示した論文および公開特許公報等の内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。


本明細書の中で明示した論文および公開特許公報等の内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。

This application is a continuation application of

Ser. No. 09/603,917 filed Jun. 26, 2000,
now U.S. Pat. No. 6,775,238 and claims
the benefit of priority from prior
Japanese Patent Applications No. 11-187123,
filed on Jul. 1, 1999, and No. 2000-174345,
filed on Jun. 9, 2000,
the entire contents of all of which are incorporated herein by reference.


「特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。」

The present invention is not limited to the above-described embodiments, and variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.


本発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく,多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能であることは当然である。


本発明は以上説明した実施例限定されないことは当然である。


本発明は、以上説明した構成以外のものを除外するものではなく、必要に応じてそれ以外のものも含むことは当然である。


本発明は真のパイオニア的発明であることは以上の説明から当然である。


請求項に係る発明の各構成要件の作用・効果が把握できるように明細書も記載した。

例えば、身体体躯のみにとどまらず、人工物でも良いのであって、それは建築物や
自然の崖等あらゆるものを含むことを指摘している。

(自然の崖等の場合、反転することを含めても良い
〔この場合、反転するために
徒歩で反対側の崖まで歩いて移動できる場合にはそのようにすれば良いだけである。
これは例えばビルディングや建築物の反対側の側面にまで徒歩で移動すれば良いのと同じである
ことは言うまでもない。それによって反転した側の計測が出来るのである。〕)

(自然の崖等の場合、明らかに、回折波の影響をカットして考えることが可能な場合にはわざわざ反転した計測を含めなくても良いことも言うまでもない。
これは例えばビルディングや建築物の場合でも、
明らかに、回折波の影響をカットして考えることが可能な場合には
わざわざの反対側の側面にまで徒歩で移動して反転側の計測をしなくても
良いのと同じであることは言うまでもない。)

このように明細書ドラフト時に,同様の効果を実現する,異なった構成も記載した。



基本的実施例の奏する作用・効果とは,異質な作用・効果を奏する別の構成も考えて記載した。

本発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく,多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
本発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく,多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。

更に,以下のような記載も


しい。
「本発明は以上説明した実施


限定
されるもので
はな


多く

変形
が本発明の技術的
思想
内で



において
通常

知識
を有する者により可

である」の
ような記載は

れてお



記第1金属膜は
アルミニウム
あるいは
アルミニ
ウム
合金から

成されることを特徴とする」のよう
な,
単純
な内的付

の従属項も

れてお



「を

外するものではな

」,「ものも含む」,「



応じ
て」


明細書中で
良く
用いられる「
常套
手段」
的な表現も

れてお





発明をできる






せて」,
特許請求の範囲,及び,「課題・作用・効果」の記載を

実させる

要がある。




当該
課題2をも解決するための外的不可的な構成(構
成2)を考

てク


ムアップ
すると

時に,明細書
中には,
当該
構成2の作用・効果を強
調
し,できれ


「構成2は,実施


具体例





当該
作用・効果
を奏するものであれ

よい。 」

の記載を
加え
ること



しい。

に,このような課題2が考

られない場合,
発明者が


する発明をできる






せて」,
特許請求の範囲,及び,「課題・作用・効果」の記載を

実させる

要がある。
具体
的には以下のような手法が


として考

られ
よう。


)発明者から


された発明の奏する作用・効果

同様
の作用・効果を奏する,

の構成を考


当該

の構成の奏する作用・効果を基に,更に,
同様
の作
用・効果を奏する,

の構成を考

...
という,
帰納

手法。


)発明者から


された発明の奏する作用・効果
を基に,「更に
高度
な作用・効果」(上記「






」判

参照
),「より

い作用・効果」(上記「施工




ロッ

事件
」判決
参照
),「異質な作用・効果」


成する構成を考

るという手法。(この場合も上
記「
帰納
的」手法を利用可




)現在から

来の技術の発

方向を


し,発明
者から


された発明を,

来の技術

向にフィ


した




するという手法。(この場合も,
当該


された発明の「作用・効果」を基に,上記(

),(


の手法を用いることが可




)装置ク



,(
単純
)方法ク



,製法ク






多く
の,





リー


変形
を考

るという手法。装置ク



では
進歩
性が無いが,製
法にすれ

進歩
性が

出される場合も

在する
。(な
お,筆者は,
単純
方法ク




価値
に対しては疑




(11)



)いわ

るコン
ビネ

ショ
ン,
サブ
コン
ビネ

ショ
ンの発明を考

る手法。
が考

られる。
請求項に係る発明の

構成要

の作用・効果,及び,
発明の課題解決

の関

原理が
把握
できるように明細
書を記載す

き。できれ


「課題を解決するための
手段」の

に,請求項の構成に対

させた

で,作用・
効果を記載する。





込む(従属項においてそのような「盛り込み」が実現
されていても

い)
6.上記提案の問題点と考察
さて,この項では,上記の「


」に記載した


についてい

つかの検討を
加え
る。
6.1 侵害論と無効論のコンフリクト
侵害が

められる程

に広いク



であって,か
つ,有効性が

められる程

に特徴点を有するク



をドラフトすることが理

であ

う。
しかし,全ての発明について,上述のような指針に
従ってク



・ドラフトができるとは

らない。

た,上記指針に従った場合,2段階以上の異質な
課題を解決する構成となるため,無効とされる可







いと

われるが,非侵害となる可

性はあ
る。
上記のコンフリクト指針に
沿
ったク



を作成し
た上で(又はそのような




った上で)
,侵害


のク



,無効

避狙
いのク



,及び,それら

サポ
ートする明細書のドラフト指針について考


る。
6.2 侵害論
(1) 課題・作用・効果を強
調
することで権利範囲が
限定
されないか
多く
の特許明細書に関する書


において,明細書
で課題・作用・効果を強
調
すると,権利範囲が
限定

れるので




き,と


示が

られる。これは,

分に




する
意見
である。侵害訴訟において,
特許請求の範囲の文



において,明細書に記載さ
れた「課題・作用・効果」を
参酌
し,その範囲が
限定
的に解

された





ない(
例えば
,平成19年5

22

東京地
裁(平成1
7
年(

)2
7
193)
,平成20年5

8
日大


裁 平成18年(

)12
77
3


しかし,このような裁判

では,ク



の広さと,
明細書に記載された「課題・作用・効果」を


した
場合,ク



が明らかに広い
事例



である。
筆者が


したいのは,ク



の広さに




合った「課題・作用・効果」を明細書に明確に,


に記載することである。
このような,
適正
な「課題・作用・効果」を明細書
に記載することによって,


なる導線が「


」として
認定
され,
請求項に指

されていない

項について,課題が解
決される
限度
で広い解

がなされ,
出願段階での
意見
書による権利範囲が
限定
されか

ない主張に対しても


な判断がなされる
このような効果は,
「課題・作用・効果」
自体
をなる
べく
明細書に記載しないことによる
デメ


トを
凌駕
すると考

られる。


無作

に抽出した勝訴判決の


で「課題・作用・効果」が非

に重

されている
からである。
上述の勝訴判決から考

て,裁判所は,権利者を勝
訴させる場合には,発明の「課題・作用・効果」を


し,対象となる権利に係る発明の本質を
把握
し,

信を

って,請求
認容
判決を下そうとしている点が明
らかに


る。


訴訟においては,被疑侵害品が特
許発明の技術的範囲に属するとの確信を裁判




せる

要があるためである。
「訴訟上の

果関係の立

は,1点の疑

も許さ
れない






明ではな



験則


らし
て全




合検討し,特



実が特

の結果




来した関係を


しうる
高度



性を

明することであり,その判

は,
通常

が疑を




ない程

に真実性の確信を
持ち
うるもの
であることを

要とし,かつ,それで

りるもの
である」 (最




50・10・24


29

9号
141
7


発明の本質(課題・作用・効果)を

した
まま
で広
い権利を


しようとするのは「

のいい

」である。



,上述のように,ク



の広さに

して,




レベル
の「課題・作用・効果」を記載するの





きである。
筆者は,この

的のために
改善



を利用す


である,と考

る。


り,

々の
レベル
のク



に対

する,相

しい
レベル
の,「課題・作用・効果」を,明細書中に記
載するということである。このように階

的に,それ
ぞれの構成・課題・作用・効果を対

させてお

こと
によって,無効論においても,有利に


することが
できる
(
7
)

特許権侵害訴訟の勝訴判決から
学ぶ
特許明細書ドラフティングの指針
パテント 2011
Vol.
64
No.
3,
77

なお,この点に関

して,明細書のドラフトという
より,発明の抽出段階の

であるが,



訴侵害訴
訟からの
教訓
を述

たい。
「施工




ロッ
ク」
事件




裁平成1
7
年12

28

判決(平成1
7
(

)第
10103号))
特許第199
7
204号の請求項に係る「施工




ロッ
ク」 (2)に「

然石
」が含

れるかが争点となっ
た。
明細書の

特許権侵害訴訟の勝訴判決を元に,特許明細書のド
ラフティングの指針の抽出を試みた。
結論としては:
侵害論においては,特許発明(請求項に記載された
発明)の課題・作用・効果を,広い請求項から狭い請
求項のそれぞれに対して,明細書中に明確に記載する
ことが重要であるという点が導かれた
無効論においては,独立項に係る発明の作用・効果
とは,異質な作用・効果を奏する,(外的不可
(1)
的な)
従属項をドラフトすることが重要であるという点が導
かれた
更に,特許権侵害訴訟において往々にして遭遇す
る,侵害論と無効論とのコンフリクト(侵害の主張に
よって無効に繋がる,又は,有効の主張によって非侵
害に繋がること)の解決法として,2つ又はそれ以上
の,相互関係の薄い(ライト時⇔リード時(後述)の
ような),特徴的構成を請求項中に盛り込むことが重
要であるという点が導かれた
1.はじめに
特許紛争の最終的解決手段は,特許権侵害訴訟であ
る。
現在では,特許権侵害訴訟において,実質的に特許
の無効についても審理される(特許法第104条の3第
1項)ため,特許明細書,従来技術,被疑侵害品の全て
が考慮され,特許が有効であり,更に,被疑侵害品を
権利範囲内に含む場合のみに,原告(権利者)勝訴の
判決が下される。
平成20年,平成21年において,特許権侵害訴訟に
おいて「原告勝訴の判決は3割強」との数字
(2)
からわ
かるように,勝訴判決を得るのは狭き門である。
本稿では,このような厳しい「関門」を突破した勝
訴判決を得た特許明細書を検討することによって,特
許出願時の特許明細書のドラフティングの指針の抽出
を試みるものである。
(なお,文中,判決文又は明細書の引用部分中に,筆
者により下線,及び/又は,符号を付した場合があ
る。)
2.侵害論
以下,主に侵害論が主な争点となった判決
(3)
を元に
解説する。
2.1 東京地判平成 2
1年3月6日(平成20年
(ワ)第 14858 号)
(1) 対象特許:特許第3625598号「液晶表示装置の
製造方法」
写真工程の段階を省き素子の信頼性を向上させ得る
薄膜トランジスタの製造方法に関する。
(2) 主な争点と裁判所の判断
<争点1>
請求項1に「基板上に第1金属膜(実施

では
7
2

以下
同様]
)及び第2金属膜(
7
4)を
順番

積層
」と
記載されている。被告は,これらの






加え
たものは権利範囲に属さないと主張。
裁判所は,以下のような理

から,被告の主張を

して,




加え
たものも上記
限定
の範囲内に属す
ると判断した。
〔1〕
明細書中にそのような
限定
が無い
〔2〕
明細書中に「本発明は以上説明した実施


限定

れるものではな


多く

変形
が本発明の技術的
思想
内で



において
通常

知識
を有する者により可

である」という記載がある
特許権侵害訴訟の勝訴判決から
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特許明細書ドラフティングの指針
パテント 2011
Vol.
64
No.
3
61
会員
中村 彰吾
特許権侵害訴訟の勝訴判決から学ぶ
特許明細書ドラフティングの指針

:筆者は
〔2〕
のような記載の効用には

疑的であっ
たが,裁判


心証



固ま
った場合,その


中を

す」効用は有ると

われる。
〔3〕
上記「基板上に第1金属膜(実施

では
7
2

以下

様]
)及び第2金属膜(
7
4)を
順番

積層
」する理


して「
アルミニウム
膜(
7
2)の
ヒロッ
ク成


抑制

る」点が明細書に記載され,
アルミニウム
膜(
7
2)の
上部又は下部に
耐火
金属(
7
4)を
設け
ても
ヒロッ
ク成


抑制
できる点も明細書に記載されている。従っ
て,
アルミニウム
膜(
7
2)の上部及び下部の

方に


金属(
7
4)を
設け
ても

い。


アルミニウム
膜(
7
2)の上部又は下部に
耐火

属(
7
4)を
設け
ることの作用・効果を重

してい
る。
(筆者


ヒロッ
クとは,
アルミニウム
の成

成分


つかり合うことで盛り上がりが
生じ
てし


現象である。)
〔4〕
従属項の請求項2に「

記第1金属膜は
アルミニウ

あるいは
アルミニウム
合金から

成されることを特
徴とする」と記載され,請求項3に「

記第2金属膜

耐火
金属から

成されることを特徴とする」と記載
されている。


米国
にお


claim differentiation
の法理
(
4
)
(独
立項の技術的範囲は,従属項のそれより広い)に
類似

筆者は,このような
単純
な内的付

(1)
の従属項
にも

疑的であったが,特に
材料


では有効か
もしれない。
<争点2>
請求項1に「







ターンの

成された基
板の全

に第3金属膜(82

)を

成」と記載されて
いる。被告は,第3金属膜(82

)には
アルミニウム
が含

れないと主張。
裁判所は,第3金属膜(82

)が

ース
電極
及びド

イン
電極
を構成するものである点,及び,本

特許

優先日



公知


から

ース
電極
及びド

イン
電極

アルミニウム
で構成することによって「
比抵抗


さい」という利点がある点,を理

に,「本

発明
1の

第3金属膜

には,
アルミニウム
が含

れないと
解することはできない。」と判断した。



ース
電極
及びド

イン
電極

アルミニウム

構成することの作用・効果を重

している。


点3>
請求項1に「


保護
膜及び
絶縁
膜を4

写真
蝕刻
して

記ド

イン
電極
の表

と,



ート
パッ
ドの




出させるコンタクト





成し,



ート
パッ
ドより内





ンされるように




膜及び
絶縁
膜を
蝕刻
する」と記載されるが,被告は,



保護
膜及び
絶縁
膜」の

方が「



ート
パッ

より内





ン」される

要がある,と主張。
裁判所は,明細書から,
保護
膜,
絶縁
膜が,




ート
パッ
ドより内





ン」されることの作
用・効果について以下のように判断した。


ート
パッ


ターンの外
側ま

蝕刻
すると,



パッ


ターンを構成する
アルミニウム
膜の
側面




れ,この
アルミニウム
膜と
ITO
膜とが
接触

ることになるので,これを
防止
しようとしたものであ
ることが

示されているものと

められる

ITO
膜と

ート
パッ
ドを構成する
アルミニウム


側面
との
接触

防止
するためには,

ート
パッ
ドの




出が

ート
パッ
ドよりも内



成されてい
ることが

要であるが,
保護
膜及び
絶縁
膜の「

方」


ート
パッ
ドより内





ンされることは
必ず
しも

要ではない

:明細書中に記載された解決課題を解決できる範
囲の中で,請求項の構成要素の「最

の許

範囲」


めている。



教訓
以下の
教訓
が導かれる。
請求項に係る発明の

構成要

の作用・効果,及び,
発明の課題解決

の関

原理が
把握
できるように明細
書を記載す


「実施


限定
されない」

の決

り文

も有効と
なり得る
内的付

の従属項も有効となり得る
特許権侵害訴訟の勝訴判決から
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特許明細書ドラフティングの指針
パテント 2011
Vol.
64
No.
3
62
2.2 東京地判平成 2
1年2月18日(平成19年
(ワ)第 28506 号)
(1) 対象特許:特許第3055054号「コンクリート構



機械
施工方法及び装置」
道路

設け
られる
側溝や防護柵

側壁
,中


離体

の有

コンクリート構造


機械
施工する方法及び
装置に関する。
(2) 争点と裁判所の判断
<争点1>
被告は基

(従来

の上記

中の
7
)有り工

が本

特許発明の技術的範囲に属さないと主張。
裁判所は以下のように,明細書に記載された課題解
決の

点から「
鉄筋

固定
するための

ースコンク
リート(

)の
打設
を省

できること」
即ち
「基


り工

」でないこと,は「本

特許発明の

来する


的な効果にす

ない」と
認定

「すなわ

,従来工法においては,



ースコンク
リートを
打設
し,そこに




鉄筋




又は



ー金


埋設
して,これらに
鉄筋

固定
してお


要があり,かつ,それをす

て作
業員
の手作

によ

ねば
ならなかったため,工

コストの
アップ
,工


長期化
,コンクリートのか

り不

といった

題が
生じ
ていたとこ

,本

特許発明は,そのような


を解決するため,



ドの
移動経路

沿
って,


鉄筋


み立てて
浮動設
置し,
当該鉄筋
を,





移動








ドに導

させ,






の内

あるいは
接触



接触
させることにより,そ


れを
防止
しつつコンクリートが
供給
される
ホッ

ー部


移動
させるという
仕組
みを

用したもので
ある。」

:従来技術,課題を
認定
し,本

発明の課題解決

思想

認定
している。
「そうすると,本

特許発明においては,
鉄筋

固定
不要にして
接触

材等

接触
させながら
ホッパ
ー部


移動
させるということが,上記の

題解決に

結す
る,

要不可

な要素であるとい


鉄筋

固定
する
ための

ースコンクリートの
打設
を省

できること
は,本

特許発明の

来する
副次
的な効果にす

ない
と解す

きであり,

ースコンクリートの
打設
の省

が,上記

題解決のための
必須
の構成となるものでは
ないことは,明らかとい

る。」

:上記課題解決の

点から「
鉄筋

固定
するため


ースコンクリートの
打設
を省

できること

即ち
「基

有り工

」でないこと,は「本

特許
発明の

来する
副次
的な効果にす


い」と



「このような理解は上記

記載において,

本発明は

ースコンクリートの構成を

外するものではな



ースコンクリートを施

するものも含む

とされ,

た,
『必
要に
応じ


ースコンクリートの施工を省

できる

とされていることとも

合するものであ
る。」

:「を

外するものではな

」,「ものも含む」,「

要に
応じ
て」

,明細書中で
良く
用いられる「


手段」的な表現が,
駄目押
し的な効果を

って
いる。
<争点2>
被告は,請求項に記載された「
接触


」が,

鉄筋
の内

」,すなわ


鉄筋
の内部
形状
に合

して,
鉄筋
を強

的に
拘束
し,その上下
左右


れを
防止
するも
のであり,かつ,これに
限定
され,


接触
」も,

なる

理的な
接触
ではな







ド内での
鉄筋


れを強

的に
防止
する
機能
を確

する
態様
のもの
を指すと主張。
裁判所は以下のように,明細書に記載された解決課
題の理解を
通じ
て,被告の主張を
封じ
た。




明細書にお

る上記イの

記載によれ

,本

特許発明において,
『鉄筋
の内







ドの
内部に
設け
られた
接触



接触
させながら
ホッパ




移動
させる

こと(構成要

方法

)とされ,
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Vol.
64
No.
3
63
あるいは,
『鉄筋
の内


接触
する
接触










ドの内部に
設け』
ること(構成要

装置


とされているのは,い

れも,





ド内に


された
鉄筋
が,上下
左右


れて

置を
変え
ることに
より,





ド後方の
ホッパ
ー部及び成
形モ


ド内に導

されて

コンクリートによる成

がされる

に,所



置から

れてし

い,コンクリート構


の表



出してし

うという
事態

防止
するた
めであると解される。」

:請求項の文

及びそれに関

する明細書の記載
から発明の解決課題を
認定
している。
「しかも,上記イ(

)の記載中に本

方法特許発明
及び本

装置特許発明の実施

として

及された本


4(


においては,





ドの

板の上の
鉄筋
の内

部分に
鉄筋


さの

3分の2の

さを有する
台形状

接触



設け
られ,
当該接触


の外


鉄筋
の内

とが
接触
して,
鉄筋


れを
防止
する
態様
が記載されているとこ

,この実施

は,
鉄筋
の内


接触



支持
することにより,
鉄筋自体


重で
その

れを
防止
し,特に上方向


移動

抑え
るもの
であり,強

的に上下方向
等へ

移動

拘束
するもの
ではないと

められる(

2)。」

:実




4(

) )が,
鉄筋自体


重でその

れを
防止
し,「強

的に上下方向
等へ

移動

拘束
」しないものである点を
認定




4(





)は,「強

的に上下方向
等へ

移動



」するものと

われる。従って,

4(





)に係る実施

のみが

示されていた場合に
は,本判決のような
肯定
的な結論となったか


疑わしい。
同様
の作用・効果を奏する

の構成をドラフト
することの重要性が理解できる。
「そうすると,本

特許発明にお


『接触

材』

は,
鉄筋
の内


接触
し,
鉄筋

ホッパ
ー部及び成




ドに
移動
した時点で所



置から

れない程

に,





ド内において
鉄筋


れを
防止
し得
るものであれ
ば足
り,
同『接触』
も,そのような
機能
を果たす程

のもので

りると解す

きであって,


を強

的に
拘束
して,その上下
左右


れを
防止

るものに
限定
され

,かつ,

れの
防止

鉄筋



を利用する場合も

含するものという

きである。」

:「上下
左右


れない」作用・効果に
着目
して,
それのみを実現する,基本実施

とは

の実施


4(

)を記載した点が有効であった。
<争点3>
被告は,被告方法及び被告装置が,被告特許発明を
実施するものであるから,本

特許権を侵害しない,
と主張。
裁判所は,以下のように,被告の主張を
封じ
た。
「しかしながら,

に,被告方法及び被告装置が被告
特許発明を実施するものであったとしても,そのこと

直ち
に本

特許発明を実施していないことにはつな
がらないという

きである。そもそも,特許発明の技
術的範囲は,特許請求の範囲の記載に基

いて

めな
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64
No.
3
64



ならないのであるから(特許法
7
0条1項)



特許発明の特許請求の範囲に記載された

々の
具体
的な構成要


充足
の検討を

れ,

の特許発明を実
施していることを理

として,
当該
特許発明の技術的
範囲に属しないとする主張は,


であるといわ


を得ない。」

:特許権は

用権でない(



分の特許権の権
利範囲内の実施であっても,


にならない)
(
5
)




教訓
以下の
教訓
が導かれる。
請求項に係る発明の

構成要

の作用・効果,及び,
発明の課題解決

の関

原理が
把握
できるように明細
書を記載す


「を

外するものではな

」,「ものも含む」,「



応じ
て」

の表現も有効となりうる


インの実施


同様
の作用・効果を奏する

構成
の実施

を記載することが有効
被疑侵害者として「


の特許発明を実施してい
る」という




められない
2.3 東京地裁平成 2
1年1月30日判決(平成20
年(ワ)第 14530 号)
(1) 対象特許:特許第38
7
2
7
98号「液晶表示装置」
液晶表示装置,特に,
V
A型LCD


向分割(1つ


素中で
反転
する液晶分子の


状態


成させる
こと)を実現する技術に関する。
(2) 争点と裁判所の判断
<争点>
被告は,請求項に記載された「ド

イン


手段」
が,基板上に「
直接

設け
られる

きものであり,

た,「ド

イン




」が「


」である

要がある
と主張。

:「ド

イン」とは,液晶

向の向きが

っている
単位
領域
のことである。
「ド

イン


手段」とは,液晶が

めに

向さ
れる

向方向が,1

素内において,

数の方向
になるように


する手段(上

参照
)。
裁判所は,以下のように判断して,被告の主張を


た。

〔1〕前
記(

)のとおり,本

発明2にお



圧印

時の液晶の

向方向の


は,



イン


手段

により
生じ





の効果によるものであること,」





イン


手段

の効果に
着目
している。

〔2〕




書2の段
落《
0024



記(イ)

)及び

12の(1)(上

基板と下

基板の

基板に
電極

設け
られたスリ

トが

示されもの)には,

圧印

時に「
電極
スリ

ト部(
電極


ジ部)
」に
生じ





を利用して液晶を

向させる原理が示されている
こと,」

:「ド

イン


手段」が「


」でな

ても
同様
の効果を実現する手段が実施



示。明細書ド
ラフト時に,
同様
の効果を実現する,異なった構
成を記載することが重要。
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65
12
...CF
側電極
13
...画

電極
20,20

,20
B...


イン


手段(突


21
...


イン


手段(スリ

ト)

〔3〕


明細書2の段
落《
0028



記(イ)

)には,


向分割をより


的に

うこと」を可

とする構
成として「突

又は

み又はスリ

ト」の3




示されていること,」

:「ド

イン


手段」が「


」でな

ても
同様
の効果を実現する手段が実施



示。明細書ド
ラフト時に,
同様
の効果を実現する,異なった構
成を記載することが重要。

〔4〕前
記(

)のとおり,本

発明の特許請求の範囲
(請求項1)の記載中に,

第1のド

イン


手段




第2のド

イン


手段

のい

れかが,



有する
形態
のものでな



ならないことを


する


はな





請求項1を引用する請求項8は,
『前
記第1及び第2のド

イン


手段は,
電極



られたスリ



である液晶表示装置の発明である
こと(

記(イ)

)」

:独立項に係る発明の技術的範囲の解

におい
て,従属項の記載が
参酌
され,独立項の発明の技
術的範囲は,



とも従属項のそれ(本

では



を有する
形態
」ではない
形態

即ち
「スリ

ト」)を含むと判断されている。
米国
にお


claim differentiation
の法理
(
4
)
とは
若干
異なるが,
独立項の解

にあたって,従属項を
参酌
する点で

類似
する。
原告は独立項のみで訴

した。しかし,裁判所
は,従属項(請求項8)「

記第1の及び第2のド

イン


手段は,
電極

設け
られたスリ

トで
ある
...
」の表現を
参酌
し,実質的に請求項8の侵
害を判断した


。 (被疑侵害品が,従属項に係
る特許発明の技術的範囲に属せ




独立項に
係る特許発明の技術的範囲に属する,という




っているものと
推測
される。)従って,
当該
(請求項8)のような
単純
な,内的付

の従属項も

に立つ場合あり。
「以上の
〔1〕
ないし
〔4〕
によれ


電極
のスリ

ト部が本

発明2の



イン


手段



たることは明ら
かであるから,イ号液晶





の対向基板に

ターン

工されて

成された対向
電極
のスリ

ト及び
同T
F
T
基板に

ターン

工されて

成された




のスリ

トは,


を有する
形態


うかを検討す


でもな

,原告が主張するとおり,それぞれ
『前
記第1の基板に
設け
られ,

記液晶に





した
時に

記液晶が

向する方向を


する,第
1
のド

イン


手段

(構成要


)及び
『前
記第2の基板に
設け
られ,

記液晶に





した時に

記液晶が

向する方向を


する,第2のド

イン


手段

(構成要
件C
)に

たるものと

められる。」



教訓
以下の
教訓
が導かれる。
請求項に係る発明の

構成要

の作用・効果が
把握
できるように明細書を記載す


明細書ドラフト時に,
同様
の効果を実現する,異
なった構成を記載することが重要

単純
な内的付

の従属項も

に立つ場合がある
2.4 東京地裁平成 19 年 12 月 25 日判決(平成 18
年(ワ)第 1702 号,同 27110 号)
(1) 対象特許:特許第359
77
89号「





構造,





構造用


可とう

手及び





構造の施工方法」





構造
1
において,




ル壁
2と下






3との

合部を








可とう


7
によって

構造とし,
地震

による




ル壁
2と

3との

合部の破





(2) 争点と裁判所の判断
被告は,請求項中の「

状体


)の内





とう



)」において,「


可とう



) 」の




が「



状体


) 」の「内

」にある

要があ
る,と主張。
裁判所は,以下のように判断し,被告の主張を
排除
した。


)本

特許明細書のこれらの記載を考慮すると,


特許発明の「


可とう

」は,

状体


との



結するものであって,これらの


負荷
及び



吸収
し,もって,




ル壁


との

合部の



防止
するものであると

められる。」
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No.
3
66

:請求項の構成要素「


可とう

」の作用・効
果を,明細書の記載から



っている。


た,本

特許発明の「


可とう

」は,
負荷


変位

吸収
する



であれ

,その
形状

制限



(上記

0031
》参照
),



とも

部は,

状体
及び


固定
されているものである(

0034
》参照
)と

められる。」

:請求項の構成要素「


可とう

」の
形状



が無い点を,明細書の「


可とう

」の作用・
効果から判断している。
「そうすると,構成要


の「

状体
の内





とう

」とは,


可とう



状体


との




及び
変位

吸収
する作用を果たすことができるよう


状体
の内



置するものであれ
ば足
りるという

きであって,それ以上に,


可とう

のす

ての
部分が

状体
の内

のみに

置するものに
限定
される


で解

するのは相

ではない。」

:重要な構成要素(
例えば
「可とう

」)の作用が
わかるように,明細書に記載することによって




状体
の内




可とう

」の「内

」に
ついて,「


可とう

」の




が「





」の「内

」にな

ても

い,という判断に繋
がった。



教訓
以下の
教訓
が導かれる。
請求項に係る発明の

構成要

の作用・効果,及び,
発明の課題解決

の関

原理が
把握
できるように明細
書を記載す


2.5 東京地裁平成 21
年9月15日判決(平成18
年 第 21405 号)
(1) 対象特許:特許第1
7
06534号「
回転式

圧型セ
パレ
ータをそな


粉砕


回転
テー


(2)上に,それに従

回転
する
粉砕

ーラ(3)を有する
粉砕

に,
回転式

圧セ
パレ
ータ
(12)を


した装置。
回転式セ
パレ
ータ(12)が
負圧型
であり,
粉砕

(1
に囲

れた部分)内部が

圧雰


であるため,
固定


ンター
シュ
ート(13)と,その

りの
回転セ


ータ(12)の




が侵

することによる

題が

在した。
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3
6
7



発明は,この

題を解決するため,

空気
」が

回転筒
の下

から

出」するように構成している。
(2) 主な争点と裁判所の判断
<争点1>
被告は,本

発明が,「
粉砕
部から真上に上

してき





回転筒
の下


直接ぶ
つかる」ことによっ
て,

ンター
シュ
ートと
回転筒
との
隙間

微粉
が侵

するという現象のみを課題とした発明であると主張。
裁判所は,以下のように判断し,被告の主張を


た。

...
この課題を解決したのが本

発明であって,



部から真上に上

してきた




回転筒
の下


直接ぶ
つかる」ことによって,

ンター
シュ
ートと

転筒
との
隙間

微粉
が侵

するという現象のみを課題
とした発明ではない。」

:明細書の記載から発明の解決課題を
認定
し,


課題から考

て,「
直接ぶ
つかる」ものに
限定

れない,と判断。
<争点21>
被告は,本

発明の構成を「
回転筒

回転
を利用す
ることにより
回転筒


の全

から
空気


出させる
もの」に
限定
したものであると主張。
裁判所は,以下のように判断し,被告の主張を
退

た。
「(イ)で述

たとおり,
回転筒


から所


離離

た上方

置から,


隙間


圧雰


よりも



圧空気

供給
すれ




隙間

連通
している以上,
回転筒


から
空気


出するのが
通常
であって,

転筒


から
空気


出されれ

,本

発明の効果を
奏するのであるから,上記記載が,本

発明の構成を

回転筒

回転
を利用することにより
回転筒


の全

から
空気


出させるもの」に
限定
したものである
とは解されない。」

:明細書の記載から発明の効果を
認定
し,
当該

果との関係で,「全

から
空気


出させるもの」

限定
されないと判断。
<争点22>
被告は,原告が審

段階で

出した
意見
書にお


主張を引用し,
当該
主張から考

て,本

発明は,「全

から
空気


出させるもの」に
限定
されると主張し
た。
裁判所は以下のように判断し,被告の主張を
退

た。
「(

)本

特許の出願

程において出願

から


された
意見
書(

5の1,

1の
7
)中には,被告が指

するように,


た,たと

,この引用

のものが本願発明のよう

固定
された

ンター
シュ
ートの

りに
回転筒

回転



設け
たものであったとしても,

項でも説明す
るように,
回転筒
の下

から所




てた上方の

置から




隙間

空気

供給
し,かつ,
回転筒

回転
を利用することによって



隙間
内全


空気




らせ,
隙間
の下

の全

から



空気


出させるようにしたことの効果は
多大
である。
」(5

11

ないし19

),
「これに対して本願発明では,
粉塵
の侵
入防止



部分は

ンター
シュ
ート13と
回転筒
22の


隙間

回転筒
22の下

部分であるが,ここの全

から
空気


出されるので
粉塵
の侵

を確実に
防止
することが
できる。
即ち
,所

圧力

空気

回転筒
22の下


ら所


離離
れた上方の

置から


隙間

へ供給

れ,かつ,


隙間


成する

つの部

である
回転

22の内



回転
しているので,

記の
供給位

から
供給
された
空気

回転筒
22の下







転筒
22の内



回転
につれて

状通路
内を
螺旋


旋回
しながら下

するため,
供給位
置から
抵抗


ない特

の部

のみを

れて,所


ショ
ート

スし
たり
偏流
したりして
回転筒
22下

の部分的な

置の
みから

出されることがな



空気



隙間
内の






って
回転筒
22の下

の全

から

出す
る。」(
7

20

ないし8

16

)との記載がある。
しかしながら,上記記載は,特


5
7

7
5156号




4)及び特


5592145




5の2)を
出願
前公知
技術として引用した



由通知
がされた
のを


て(

1の6) ,
粉砕
部の上方に

置する


ター
シュ
ートと
回転筒
との




隙間


圧空気

供給
する構成を

示しない

引用

に対し,上記構成
特許権侵害訴訟の勝訴判決から
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No.
3
68


用することによる作用効果を主張するものであ
り,
回転筒


の全

から
空気


出させるために,
回転筒

回転
を利用した点を

引用

との

異点とし
て強
調
するものではない。
したがって,上記出願



参酌
して,構成要


にお

る「
回転筒
の下

から

出するように構成し
た」の
意味

限定




きであるとはい

ない。」

:上述のような,課題・作用・効果に基
づく
判断
により


心証
を得たと

われる。審

段階での
意見
書の記載(

袋禁反

)を重



,権利者



な判断が

されている。



教訓
以下の
教訓
が導かれる。
特許発明の解決課題・作用・効果が
把握
できるよう
に明細書を記載す


解決課題・作用・効果が明確に
把握
できれ

,場合
によっては,審

段階での
意見
書の記載(

袋禁反


を重



,権利者に


な判断が

され得る
3.無効論
以下,主に無効論が主な争点となった判決を元に解
説する。
3.1 大阪地裁平成 1
9年6月21日判決(平成18
年(ワ)第 2810 号)
(1) 対象特許:特許

号第3306043号「
衝撃式



にお









砕石

)を更に細か



するのに用いられ

衝撃式



において,原




子として

ータ
の外

部に

り付

られる





)の構造に関す
る。


は,実施の1
形態
とは異なる,

の実施の
形態
にかかる



の平
面図
である。
「実施の1
形態
」では,上




(81,91)が


しない。
(2) 争点と裁判所の判断
被告は,従来技術に基

いて,本

特許は無効とさ
れる



と主張。
裁判所は,以下のように判断して,被告の主張を
退

た。
「すなわ





の付





して,



7



マ挿

部20に


した
まま
で,後
面側


部9
上を

るように











すのが
困難

あるし,

た,


部8,9上を

るように











したとしても,







が突


8,9上から

って

レ動
き,

ランスが

れてし


という

題が
生じ
ていた。そこで,本

特許発明は,
構成要
件C
の構成を

用したものである。」

:本

発明において上記


(81,91)を

用し
た理

としての,解決課題を
認定

「これに対し,


技術は,
玉掛












す部分に







を係合する



成す
るものにす
ぎず




成する

所及び


態様
につ
いて,







部の








部の上


ら下








する

溝』


成することにつ
いては,



示されていないから,引用発明に


技術を

み合わせても,構成要
件C
の構成が
直ち
に得
られるものではない。そして,本

特許発明は,この
構成により,


技術とは異なり,上記のような特有
の作用効果を奏するものである。
したがって,引用発明と


技術から本

特許発明
の構成を


することが


であるとは

められな
い。」




技術の作用・効果と本

発明の作用効果を


して,本

発明の上記


(81,91)を


することによる作用・効果の
優位
性を

めてい
る。
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No.
3
69



教訓

のような
教訓
が導かれる。
基本的実施

の奏する作用・効果(本

発明では



の突





力集
中を
防止
)とは

の,異質な
作用・効果(本

発明では



の付


















防止
する)を奏する

の構成
(本

発明では


81,91)を考


上記

の構成が

要となった原

である,解決課
題,及び,上記作用・効果を明細書中で明確に説明す

3.2 東京地裁平成 2
0年3月28日判決(平成19
年(ワ)第 12631 号)
(1) 対象実用


権:実用


登録
第 2598506 号
「原稿





装置」


機や
印刷
機等
に用いて
好適
なリフト
機能
付きの
原稿





装置に関する。
訴訟にお

る無効論で勝利の要

となった特徴部分
は,

支持




)に

動自
在に
拘持
され」
,「

付部



)に
固着
した
カム





へ当接
させた」スライ

ー(14)である。
この構成によって,原稿が薄い場合も,本のような


原稿であっても,原稿


板(2)を


的に

止保持
することが可

となる。
(2) 主な争点と裁判所の判断
被告は,従来技術(

2号

:特許権者が出願


ある特許出願




)によって本

特許が無効であ
ると主張。
裁判所は以下のように
認定
し,被告の主張を
退

た。
「しかしながら,

2考




イド部

12

は,


ランク部

8の

点を






り付


受圧ピ

10,10
と,

付部

1の


設け

固定

ン11との


...懸架
される

ものであり,構成要
件D
1にいう
『支持




動自
在に
拘持
される

ものとか,構成要
件D
2にいう


付部


固着
した
カム

材へ当接

せた

ものということはできない。



2考

について下

参照



イド部

12

は,

クランク部

8の

点を






り付


受圧ピ
ン10,10と,

付部

1の


設け

固定

ン11との


...懸架
される

もの」

意味
は,本



のスライ

ー(14)が,

動自

であるのに対し,

2考



イド部

(12)は,


的に「
懸架
」され,本



のスライ

ー(14)が,
カム




)に
当接
されるのに対し,

2考



イド部

(12)は,
固定

ン(11)に
当接
する



あることを
意味
する。(そもそも

2考

では
カム

材自体


在しない)
(2) したがって,被告の本



1の(2)の
新規

特許権侵害訴訟の勝訴判決から
学ぶ
特許明細書ドラフティングの指針
パテント 2011
Vol.
64
No.
3

7
0

2009年8月 "without wishing to be bound by any theory"

今月は明細書和訳の際によく遭遇する上のフレーズのお話です。

日本の明細書ではこの表現に相当する定着した「常套句」が無いため、翻訳者は英文明細書に "without wishing to be bound by any theory" がでてきたとき、どう和訳すべきか戸惑ったり、どういう意図なのか疑問に思ったりすることがあるようです。

下の例を見てみましょう。

While not wishing to be bound by theory, it is believed that pre-straining a polymer in one direction may increase the stiffness of the polymer in the pre-strain direction.

(USP 7567681)

Without wishing to be bound by theory, it is believed that as the concentration of EC increases, the concentration of sodium can be increased without substantially affecting cell 10 adversely.

(USP 7566350)

Although not wishing to be bound by any theory, it is believed that the addition of titanium causes a reaction with the surface of the boron carbide particles to form a stable titanium-containing compound on the surface that does not disperse in the matrix and prevents further attack by the aluminum alloy in the matrix.

(USP 7562692)

While not wishing to be bound by any particular theory, applicants believe that this is due to the oxidation of N-ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-3-methylaniline and 4-aminoantipyrine by peroxidase and hydrogen peroxide.

(USP 7560271)

これらは皆、発明の実施態様の記述部分に現れる表現ですが、フリーランス翻訳者から納品されてくる訳は、次のように様々です(上の太線の部分についてのみ)。

Aグループ(原文の意図が理解できないため忠実訳に徹しようとした、或いはある程度原文の意図は想像できているが日本語のセンスがないので「単語訳」の印象を脱することが出来ない例):
A-1:
「理論によって拘束されることを願わずに、 ......と信じられている。」
A-2:
「理論によって縛られることを望むことなしに、 ......と考えられる。」

Bグループ(恐らく原文の意図が理解できていないという理由により、wishing の訳を省略した):
B-1:
「特定の理論に拘束されることなく、 ......と信じられている。」
B-2:
「理論に縛られることなしに、 ......と信じられている。」
B-3:
「特定の理論に拘束されることなく、 ......と考えられたい。」

Cグループ(wishing は訳出されていないが、ほぼ許容できる訳):
C-1:
「理論に拘束されるわけではないが、 ......と考えられている。」
C-2:
「理論により限定されるものではないが、 ......と考えられる。」
C-3:
「理論に束縛されるものではないが、 ......と考えられている。」
C-4:
「理論に制約されることなく、 ......と考えられる。」

Dグループ(原文の意図を正しく理解していない訳):
D-1:
「理論によって拘束されることがないとすると、 ......と信じられており、」
D-2:
「理論に縛られないことを望まなければ、 ......と考えられる。」
D-3:
「理論に縛られずとも、 ......と考えられる。」

Aグループの訳は、特許明細書の翻訳としては実害はないとは思いますが、日本語の語法からみても推奨できるものではありません。

Bグループの訳にはwishingに相当する訳がありません。
訳さなくても良いと判断したものと思われますが、その割にはこなれた日本語表現となっていません。この中で多少とも日本語表現を工夫したと思われるのはB-3ですが、一見よさそうなものの、この和文では「特定の理論に拘束されることない」のは読者になってしまい、出願人/発明者(即ちこの明細書の著者)ではありません。
正しくは、「特定の理論に拘束されたくないと願う」のは出願人/発明者なのです。

Cグループもwishing を訳出していないグループですが、日本文の語法及び原意図の伝わり具合の2点からほぼ許容できます。なお、「考えられている」より「考えられる」とする方が良いでしょう。

Dグループの訳は、訳者が原文の意図を正しく理解していないことが明らかです。

それでは、"without wishing to be bound by any theory" とはどういう意味で、また、どういう場合に使われるのでしょうか?

特許出願する場合、明細書に発明の効果の裏づけとなる科学的根拠や学術的原理を記載することは、法的には全く要求されていません。 言い換えれば、「本発明の効果」がどういう原理やメカニズムによって得られるのかが発明者本人にわかっていなくても、その特段の効果を示す構成が明細書にはっきり特定されてさえいればいいのです。そこが学術論文と異なる点です。 よく大学の先生方に「特許明細書はいい加減だ」とも言われるゆえんです。

とはいうものの、発明者としては審査官に何とか自分の発明の価値を評価してもらいたい、そして審査官に発明の効果が単なる思い付きや空理空論でないことをわかってもらいたいものです。 そのために発明者は本発明の効果がもたらされる理論的根拠を記載しようとします。

しかし、明細書の怖いところは、後日、第三者がそこに開示した理論的根拠とは別の理論・原理を見出し、「自分は別発明をなした」と主張したり、「無効理由あり」と主張したりする可能性があることです。 それを防ぐために、「本発明の効果は、このような科学的根拠・理論によって得られるものと考えられる」と記載して審査官を説得する一方、「その理論が本当に唯一妥当なものであると断言するものではなく、他の理論もありえる」と、将来を見越した予防線を張っておくのです。

よって、「いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、 .....であると考えられる」や「特定の理論に縛られることを望むものではないが、 .....であると考えられる」等の訳が許容できる訳として考えられるでし



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高橋正人 方位情報

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(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2002-372576(P2002-372576A)
(43)《公開日》平成14年12月26日(2002.12.26)
(54)《発明の名称》方位情報取得方法
(51)《国際特許分類第7版》
G01S 5/14
// G01C 17/32
21/00
《FI》
G01S 5/14
G01C 17/32
21/00 A
《審査請求》有
《請求項の数》3
《出願形態》OL
《全頁数》12
(21)《出願番号》特願2002-93386(P2002-93386)
(22)《出願日》平成14年3月28日(2002.3.28)
(31)《優先権主張番号》特願2001-93966(P2001-93966)
(32)《優先日》平成13年3月28日(2001.3.28)
(33)《優先権主張国》日本(JP)
(71)《出願人》
《識別番号》301022471
《氏名又は名称》独立行政法人通信総合研究所
(71)《出願人》
《識別番号》500138939
《氏名又は名称》高橋 正人
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
(74)《代理人》
《識別番号》100082669
《弁理士》
《氏名又は名称》福田 賢三 (外2名)
《テーマコード(参考)》
2F029
5J062
《Fターム(参考)》
2F029 AA01 AB07 AC03 AC16
5J062 AA01 AA13 CC07 DD22 GG02
(57)《要約》
《課題》 GPS衛星より送信されて来る信号を1枚のアンテナのみで受信して方位情報を得ることを可能とする。
《解決手段》 半球ビームを持つ一つのL1波用のGPS平面パッチアンテナ1を、ビーム中心を水平に配置して、前記平面パッチアンテナ1は向いている方向の上空の四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、前記平面パッチアンテナ1に接続したGPS受信機2に、GPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた信号から前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、上記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星を、上記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるよう整列させ、最終の項に相当する衛星の方位角を開始方位角とし、最初の項に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として抽出し、上記抽出した開始方位角と終端方位角を用いて方位を限定する。
000002

《特許請求の範囲》
《請求項1》 半球のアンテナパターンを有する一つのGPS平面アンテナを、ビーム中心を水平に配置して、天頂を通る1つの大半円を境として、前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《請求項2》 請求項1に記載の方位情報取得方法において、前記GPS平面アンテナを更に180度反転させて配置して、残りの上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、前記と同じ工程で前記GPS平面アンテナに接続した前記GPS受信機に上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ前記大半円の他方の片側が向いている方向の方位を限定し、前記GPS平面アンテナの第1の姿勢で得られた方位と前記GPS平面アンテナの第2の姿勢で得られた方位の共通の積集合をとって一つの方位を限定する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《請求項3》 請求項1又は2に記載の方位情報取得方法において、前記GPS平面アンテナは、頭部に装着する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《発明の詳細な説明》
《0001》
《発明の属する技術分野》この発明は、GPS衛星より送信される信号により方位情報を取得する方法に関する。
《0002》
《従来技術》GPS(Global Positioning System)衛星より送信されてくる信号により、緯度、経度、高度、GPS時刻等の測位情報は容易に得られたが、方位情報は得られなかった。
《0003》そこで、本発明者は、一対の平面パッチアンテナを用いて、方位情報を取得する方法を提案した(特願2000-91362号)。
《0004》この方位情報取得方法に依ると、一対の平面パッチアンテナを互いに平行且つ背向で垂直に配置し、各平面パッチアンテナは、向いている方向の上空4分の1の天球にアンテナの感度が及び上空覆域を形成させ、それぞれのアンテナに接続されている受信機部より受信した全てのGPS衛星の信号強度値を取り出し、この取り出した信号強度の比較に基づいて、それぞれの信号を送信したGPS衛星がどちらのアンテナの上空覆域に存在していたかの判定を行い、この衛星の存在領域判定結果を円環的に整列させ、上記円環的判定結果列が含む情報に基づいて計測方向の方位を限定または特定した。
《0005》上記の方位情報取得方法を市販のGPS受信機で実施させるため、本発明者は、更に、データ送信部、データ受信部及びデータ処理部を設けたGPS受信機を提案した(特願2000-364605号)。
《0006》その結果、一対の平面パッチアンテナは、互に平行且つ背向で垂直に配置すると共に、一対のGPS受信機をデータ送信部とデータ受信部が互いに対面するように配置させると、一方のGPS受信機で受信したGPS衛星のデータを他方のGPS受信機へ送信することができ、二つのデータをデータ処理部で処理して、方位情報を容易に取得することが可能となった。
《0007》GPS衛星の信号による方位情報は、磁場に影響されるコンパスによる方位情報に較べて信頼性が高い。
《0008》
《発明が解決しようとする課題》しかし、上記提案の方位情報取得方法は、二枚の平面アンテナを平行に設置すると共に、一方のGPS受信機のデータを他方のGPS受信機へ伝達することが必要なため、少なくとも二枚のアンテナと、二台のGPS受信機間にデータ伝達手段を設ける必要がある。
《0009》この発明は、上記に鑑みなされたもので、1枚の平面アンテナと一台のGPS受信機のみで方位情報取得が極めて簡便にできる方位情報取得方法を提供することを目的とする。
《0010》
《課題を解決するための手段》この発明に係る方位情報取得方法は、半球のアンテナパターンを有する一つのGPS平面アンテナを、ビーム中心を水平に配置して、天頂を通る1つの大半円を境として、前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定することを特徴とする。
《0011》また、この発明は、前記GPS平面アンテナを更に180度反転させて配置して、残りの上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、前記と同じ工程でGPS平面アンテナに接続した前記GPS受信機に上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ前記大半円の他方の片側が向いている方向の方位を限定し、前記GPS平面アンテナの第1の姿勢で得られた方位と前記GPS平面アンテナの第2の姿勢で得られた方位の共通の積集合をとって一つの方位を限定することを含む。
《0012》更に、この発明は、前記GPS平面アンテナを頭部に装着することを含み、取得する情報に従って、前記GPS平面アンテナを水平状態又は垂直状態とする。
《0013》
《発明の実施の形態》次に、添付図面に基づいて、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の一実施形態を詳細に説明する。
《0014》以降の説明では、角度の単位は度(deg)を用い、北を0度として時計回り方向に東が90度、南が180度、西が270度の方位角表示を用いる。また仰角は水平面を0度として、天頂を90度とする仰角表示を用いる。
《0015》先ず、図1に基づいて、本発明による方位限定の取得原理を説明する。図1の中央部に平面アンテナ1が設置されている。平面アンテナ1は、大地に対して垂直に設置する。この時、仮に大地に立脚して上からアンテナ1を見下ろして、平面アンテナ1のビームが向く方向が左側となる配置にした時、この見下ろしている観察者にとって、体躯の正面となる方向を、以下では計測方向5と呼ぶことにする。
《0016》上記平面アンテナ1としては、GPS衛星システムで用いられている右旋円偏波に対して半球のビームパターンを備えるものを用いる。半球ビームを持つアンテナパターンのことを稀に文献によっては無指向性と、表現しているものがあるが、無指向性とは正確には等方性(isotropic)の意である。よって当然ながら以下では半球のビームパターンを形容する用途に無指向性との語を用いない。上記平面アンテナ1は大地に垂直に立てられているので、半球のビームのうち、半分は大地を向いており、使われていない。そして残りの半分は、上空への感度を持っている。
《0017》このように平面アンテナ1を大地に垂直に立てると、平面アンテナ1の実質上の覆域は、図1に示されるように、ある大円の一部である半円を境界に上空を二つに割った状態の片側と一致する。この大半円は、平面アンテナ1による上空覆域6とそれ以外の上空との境界となる大半円7である。言い換えると、平面アンテナ1は、図1中のGPS衛星Aが存在している上空4分の1天球を覆域とし、図1中のGPS衛星Bが存在している上空4分の1天球を覆域としない。
《0018》GPS衛星から発信されている測位用の電波(L1波)は、1.5GHz付近のマイクロ波の周波数帯を使用するため光と同様に直進性が優れている。GPS用の平面アンテナ1の上空覆域6内にあるGPS衛星Aからの信号には同期できるが、平面アンテナ1の上空覆域6内にないGPS衛星Bからの信号には同期できない。したがって、この同期の成立の有無を元に、GPS衛星A、GPS衛星Bの存在領域を判定することができる。GPS衛星の存在領域判定と、該GPS衛星の方位角情報とを合併して、計測方向5を方位限定することができる。
《0019》尚、方位情報取得に用いる平面パッチアンテナの大きな特徴として、小型軽量であり、製造が容易で、安価に作成できることが挙げられる。平面パッチアンテナの作成時に実際には、設計時に無限大地板を仮定して理論的に計算された右旋円偏波ビーム幅である半球よりも、若干広い立体角の右旋円偏波ビーム幅を構成する平面アンテナが完成してしまうことがある。これは理論計算上無限地板を想定して設計する結果と、現実の様相が異なることから生じる。これについては、下記の文献に明示されている。
《0020》(社)電子情報通信学会発行、「小型・平面アンテナ」羽石操・平澤一広・鈴木康夫共著、初版平成8年8月10日発行、P100《0021》Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics, Inc. 1996, P342-P343, P722《0022》このようなビーム形状のずれを基板サイズやパッチサイズなどをわずかに変更しながら、修正を施していき所望のアンテナパターンを得ることはアンテナパターンシェーピングとして知られる。
《0023》また、設計時計算と異なり、製作結果が半球よりも大きめのビームを持つ場合、不要な感度部分を除去するために、裏側に電波遮蔽素材から成る遮蔽物質を配置することでも簡単に半球ビームアンテナが構成できる。
《0024》次に、図2に基づいて、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の一実施形態を説明する。図2において、平面アンテナ1には、GPS受信機2が接続されている。
《0025》図2におけるGPS受信機2の持つべき機能・仕様は広く普及しているL1波利用の小型の携帯型測位装置が含むGPS受信機と同等でよい。すなわち民生用GPS測位装置の小型軽量化に際して培われた小型性・量産性を受け継ぎ流用する。民生用GPS測位装置の小型軽量化では、平面パッチアンテナに応分のサイズのGPS受信機がすでに多く存在している。あるいは容易に製造できる。また、平面パッチアンテナとGPS受信機が筐体に一体型となっており、両者を併せても、手のひらにすっぽり収まる程度の小型のものもすでに安価に存在しており、製造技術として問題はない。これら既存の、小型化技術の蓄積を流用することができるので、本発明に使用するGPS受信機などは経済的にかつ小型に構成できる。
《0026》GPS受信機2は次のデータ列を、例えば毎秒以下の周期で出力するもの、即ち、標準的な仕様のものを用いる。出力に含まれるデータは次のようである。まず現在時刻、そして、測位データとして、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード(3衛星を用いた2次元測位か4衛星を用いた3次元測位かを示す)、そして、チャネル1に割り当てられた衛星番号、チャネル1に割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネル1に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル1に割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態、チャネル2に割り当てられた衛星番号、チャネル2に割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネル2に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル2に割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態、・・・、チャネルnに割り当てられた衛星番号、チャネルnに割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネルnに割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネルnに割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態である。チャネル数nは通常12が用いられている。これは12衛星の信号に並列同期できるもので、現在の標準的な仕様であるといえる。本発明は、これら普及型の廉価な携帯用L1波GPS受信機と平面アンテナをほぼそのまま流用できる。
《0027》平面アンテナ1を通してGPS受信機2は衛星信号に対する同期・復号を試みそして測位を試みる。GPS受信機2には、通常の携帯型衛星測位装置のGPS受信機同様、あたかも上空半天球を覆域としているアンテナに接続されている時と全く同じ様に、上空に存在することが期待されている全GPS衛星の信号探索を行わせるのである。
《0028》尚、GPS衛星から送信される電波には、全GPS衛星の軌道情報(アルマナックデータ)も含まれており、これは全ての衛星から送信されている。そのため、現在位置からみて仰角0度以上の上空に存在はするが、地物や地形の遮蔽により信号が遮断されている場合か、あるいは、アンテナの覆域に存在しておらず、信号と同期できない状態のGPS衛星についての仰角および方位角は、アンテナを経由して同期した他のGPS衛星から受信されたところのデータから簡易な計算によって算定および出力可能となっている。事実そのような情報を出力する機器は存在する。
《0029》また、全GPS衛星はまったく同じ周波数で信号を送信するが、疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum)通信方式という技術を用いているために、同じ周波数を用いていても混信するおそれがない。疑似雑音符号とよばれる、0と1が一見不規則に交代するディジタル符号の配列を、それぞれのGPS衛星に違う配列のものを割り当てることで、各衛星からの信号を識別し、分離受信が可能となっており、即ち、現在位置から見て仰角0度以上に存在しているGPS衛星すべてに関してそれらの上空における仰角、方位角のみならず、それらの衛星からの信号に対する同期の成立・非成立すなわち受信状態を分離検出することは原理的に容易となっている。
《0030》GPS受信機に信号探索を行わせる過程で、各衛星のデータである、GPS衛星の衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態をGPS受信機から周期的に出力させる。また、測位結果データである、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード、および現在時刻も周期的に出力させる。なお、データの出力を行う周期は特に限定されるものではなく、現在では毎秒程度のGPS受信機が普及しているが、さらに短い周期で出力するものを用いることが可能ならば、そうしても良い。
《0031》GPS受信機2から得る各データをデータ処理部3に入力する。データ処理部3では、これらのデータを以下のように処理する。
《0032》衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。
《0033》最低一つでも衛星が抽出されると方位限定ができる。
《0034》方位限定のために、該抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0035》該抽出された衛星が一つだったなら、その衛星を初項とし、かつ終項とする。
《0036》該抽出された衛星が2つ以上あるなら、次のようにする。時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、該ある衛星(A)を終項、該次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。
《0037》以下のように計測方向を限定できる。
《0038》即ち、計測方向は、終項衛星の方位角を開始方位角として、初項衛星の方位角の反対方向を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲に限定できる。
《0039》データ処理部3は、この結果を結果出力部4に通知する。
《0040》以下では、結果出力部4の働きを示す。
《0041》結果出力部4は、計測方向が方位限定された場合には、それを観察者に出力する。例外的に抽出された衛星が0個であった場合には、観察者により天空の開けている場所での使用を促す。
《0042》結果出力部4は、観察者に音声でこれを通知する。音声で出力することは、視覚障害者にも適切に行動支援に利用可能だからであるが、液晶画面などで表示しても良い。
《0043》この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の方位情報(方位限定結果)、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻、例外処理の場合の観察者への勧告、である。
《0044》ところで、方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、回転方向を定めてある場合、開始方位角(以降αとする)と終端方位角(以降βとする)の(α、β)の組を与えることで観察者に伝えることができるが、それに限らず、同時に次のような出力形式も可能である。即ち、概略方位角(以降θとする)と、片側誤差(以降δとする)として(θ、δ)の形式で示すこともできる。θ、δは次のように与えられる。
《数1》
000003

ただし、xMODyはxをyで割ったときの剰余を表す。
《0045》回転方向を定めた場合の(α、β)形式、および(θ、δ)形式で示される、2つの出力形式は、他方の形式に直ちに変換可能で、どちらの形式で観察者に与えても、その数値的意味に特段の変わりはない。そこで、観察者の目的や便宜に鑑みて観察者選択制として、観察者の利便性が高めても良い。あるいは両方を出力しても良い。
《0046》また、結果出力に常時ある角度を加算して出力すれば、観察者の利便性が高まる場合にはそのようにすればよい。例えば、背中に平面アンテナ1を装着した場合には、計測方向は体側左方向へ向くので、結果に90度を加算した値を常時示すことにすれば、常に観察者にとって体の正面の方位角の限定結果が得られるため有用性、利便性が高くなる。以下では例を用いて説明する。
《0047》図3は、上述した実施形態に係る方位情報取得装置で方位限定を行う際の上空衛星配置と平面パッチアンテナ1との関係の一例を示している。図3における同心円状の図面は、観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。実線外周円は仰角0度を示し、各実線同心円は10度ごとの仰角を示す。方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。小さな散在する丸印は、仰角、方位角で示されるGPS衛星の位置を表す。この図では12個の衛星が描かれている。黒塗りの小丸印、白抜きの小丸印がある。
《0048》黒塗りの小丸印は、平面アンテナ1の覆域に存在すると後に判定され、かつ、衛星仰角85度以下であった、諸GPS衛星である。白抜き小丸印は、それ以外の諸GPS衛星である。
《0049》観察者にとっては、自らが立っている位置の上空における各衛星の配置状況は分からない。方位に関してなんら情報をもっていない観察者によって、平面アンテナ1が、大地に鉛直に、図3中の中心に示されるように無作為に設置されたのである。このとき計測方向5は先に示したように点線で示されるように規定される。計測方向5と180度反対側に反計測方向が示されている。
《0050》機器を作動させると、GPS受信機2から、データ処理部3には、表1のようなデータが送り込まれる。ここで衛星21が同期していないのは、地物遮蔽によるなどが推定される。このような地物遮蔽は時折普通に生じるもので、正常な状態である。存在して構わない。
《表1》
000004

《0051》衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。各衛星番号2,7,15,22,9,20のものが抽出された。《0052》方位限定のために、該抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0053》抽出された衛星が2つ以上あるので、次のようにする。時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、該ある衛星(A)を終項、該次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。
《0054》すると、今、終項として、衛星20、 初項として衛星2が選ばれる。
《0055》以下のように計測方向を限定できる。
《0056》即ち、計測方向は、終項衛星(衛星番号20)の方位角(262度)を開始方位角として、初項衛星(衛星番号2)の方位角(110度)の反対方向(290度)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲に限定できる。
《0057》データ処理部3は、この結果を結果出力部4に通知するのである。
《0058》結果出力部4では、方位角(262度)を開始方位角として、方位角(290度)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲であることを観察者に伝える。
《0059》この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の該方位限定の結果はもちろんのこと、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻である。《0060》方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、次のように概略方位角(θ)と、片側誤差(δ)として(θ、δ)の形式で示すこともできる。この時、θ、δは次のように与えられる。
《数2》
000005

《0061》即ち、276度の概略方位角、14度の片側誤差である。
《0062》次に本発明の具現化が安価に小型に構成しうることについて述べる。
《0063》近年のGPS受信機の物理的実体は信号処理用マイクロプロセッサおよびそれに伴う電子基盤であり、小型である。実際、現在の携帯型GPS受信装置は、掌に容易に収まるサイズであるものが安価に存在している。このことからも要素部品の相当の小ささが分かる。本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置としては、これらの携帯型GPS受信装置で用いられている部品を、活用して構成することができるので、方位情報取得装置も体積を抑えて小さく構成できるという利点がある。例えば、GPS受信機2およびデータ処理部3および結果出力部4は平面パッチアンテナ1の背面に収納する。結果出力部4からはスピーカーやイヤホンで音声を出力することが可能である。《0064》この発明による方位情報取得は、上述の如く一個のGPS平面アンテナで行えるので、頭部或は身体に容易に装着し、移動しながら方位情報を得ることが可能である。
《0065》頭部に帽子或いはヘルメットを介して装着した場合を図4に示す。図4(a)は頭頂に平面アンテナ1を水平方向に配置した状態を示し、図4(b)は後頭部に平面アンテナ1を垂直に配置した状態を示し、図4(c)は前頭部に平面アンテナ1を垂直に配置した状態を示し、相互の装着位置を容易に変更可能に構成すると利便性が向上する。《0066》更に、アンテナ1と一体に形成された受信機に図5に示すような水銀スイッチ8を内蔵させ、アンテナ1が図4(a)に示す頭頂部に位置して水平状態になったときは、水銀スイッチ8の水銀が測定機能を作動する接点に位置し(図5(a))、アンテナ1が図4(b)に示すように後頭部に位置して垂直状態になったときは、水銀スイッチ8の水銀は方位限定機能を作動する接点のうちの一つに移動するように構成し(図5(b))、アンテナ1が図4(c)に示すように前頭部に位置して垂直状態になったときは、水銀スイッチ8の水銀は方位限定機能を作動する接点のうちの他方に移動するように構成することにより(図5(c))、アンテナ1の装着位置を変更するのみで、任意の情報を得ることができる。
《0067》そして、先に述べたように、アンテナ1を後頭部に垂直に配置すると、計測方向はこのままだと左に向くので、常に結果に90度を加算して、出力するようデータ処理部3を予じめ設定することにより、得られた結果は、顔の正面方向と、一致することになり、利便性が向上する。同様に、アンテナ1を前頭部に垂直に配置すると、計測方向はこのままだと右に向くので、常に結果に90度を減算して、出力するようデータ処理部3を予じめ設定することにより、得られた結果は、顔の正面方向と、一致することになり、利便性が向上する。
《0068》図2の構成から明らかなように、測位に必要な機器は具備しており、本実施形態に係る方位情報取得装置で測位情報の取得も実現できる。中緯度地域では上空半天球に常時ほぼ8-12個のGPS衛星が存在する。よって天頂を通る大半円で分割した片側にも通常4個から6個の衛星が期待できる。原理上最低3個の衛星で2次元測位が可能であり、最低4個の衛星で三次元測位が可能であるから、上空半天球の半分で十分測位ができることを示している。測位された結果は、GPS受信機2からデータ処理部3へ送られる測位結果をそのまま結果出力部4から出力させれば良い。
《0069》上述したように、天空が開けていれば、垂直配置でも測位に必要な衛星数は十分確保できることが多いので、常時垂直配置でも測位に問題はない。しかし水平にして測位機能のみとすることの利点としては、利用可能な衛星数が増えることと、それによって選択できる衛星群の選択肢が増えるため、DOP(Dilution of Precision:精度劣化指標)値が良くなる衛星セットを選択できる可能性が高い。つまり若干の測位精度の向上が期待できる。
《0070》さらに、観察者がじっとして姿勢を変えないで、図4(b)と図4(c)の状態を手動で切り替えると、あたかも二枚の平面アンテナ1およびGPS受信機2が存在するかのように方位情報取得が、実現できる。
《0071》即ち、結果出力部4は、以下のデータをメモリに残しておくようにする。第一に、方位限定の結果である。第二に、測定が、図4(b)の平面アンテナ1の状態と図4(c)の平面アンテナ1の状態いずれでなされたか(これは水銀スイッチ8、あるいは金属球スイッチの位置により自動判別できる)のデータである。第三に、方位限定を成した時刻(これはGPS受信機2の内蔵時計の時刻を使えばよい)である。これらをマイクロプロセッサ上のメモリに記憶しておく。
《0072》平面アンテナ1の両垂直配置(図4(b)と4(c))における、最も新しい方位情報取得の情報だけに関して、上記三情報をメモリに記憶するようにすれば(古い情報を上書きすれば)メモリを効率的に節約できる。
《0073》そして、ある垂直配置の状態(例えば図4(c)の状態)で方位情報が得られたとき、その方位情報を出力するのみならず、メモリに以下の条件を満たす方位情報があるか調べる。
《0074》即ち、現在の垂直配置において行った方位情報取得時刻から見て、規定時間以内(例えば6秒以内等と決めれば良い)に取得され、かつ、他方の垂直配置において行った方位限定の結果、が存在するかを調べる。
《0075》もし該当する記録があれば、観察者が、姿勢を変えずに、頭部の平面アンテナ1の配置だけをさっと変えて、上空の両側の情報を使おうとしていると判断する。そして、上記他方の垂直配置で得られて記憶されている方位限定結果と、今の垂直配置で得られた方位限定結果と、の積集合を算出し、その積集合をも出力する。
《0076》この操作では、片側の四分の一天球だけの結果だけからでなく、その反対側の四分の一天球の結果をも援用して、より正確な方位情報の値を算出が実現できる。
《0077》実際、図3においては、上記他方の垂直配置の結果を利用しなかった場合の計測方向は既述のように28度幅で求まっている。ところが、これに比べて、該他方の垂直位置をも併用して両方から得た方位情報の結果は、(28度幅だったものが)23度幅に向上する。5度幅の方位限定の向上がこの場合は得られることになる。さらに大きな向上が得られる場合も数多くある。
《0078》このとき、結果出力部4は、「もし、観察者が先の垂直配置の方位情報取得時から現在まで姿勢を変えていなければ、先の垂直配置と現在の垂直配置との、方位情報取得の結果の積集合は・・・である」等と出力すれば、現在の垂直配置のみによる結果と、平行して出力しても、観察者に識別し易く、利便性が高い。
《0079》以下に、両方の垂直配置による方位情報取得の手順を具体例を挙げて示す。原理は、表1と図3を用いて先に示した手続きを踏まえて、その手続きと同様の手続きを、反対側の四分の一天球にも実施し、そして、両方の垂直配置で得た方位限定の積集合を、出力するものである。
《0080》図6はこのときの、図3とは反対側に垂直配置をされた状態の平面パッチアンテナ1と天空のGPS衛星の関係を示している。観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。実線外周円は仰角0度を示し、各実線同心円は10度ごとの仰角を示す。方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。黒塗りの小丸印は、平面アンテナ1の覆域に存在すると判定され、かつ、衛星仰角85度以下の、GPS衛星である。白抜き小丸印は、それ以外の諸GPS衛星である。図3において、覆域外であった衛星がここでは覆域内に成る。
《0081》表2はこのときの、GPS受信機2から、データ処理部3には、送り込まれるデータを示している。
《表2》
000006

《0082》衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。各衛星番号14,18,11,6が抽出される。(衛星3は同期しているが、仰角の値が85度以上のため除外される。高仰角衛星は数値的な方位角に比して実際上の離角が極端に小さくなるため使用に適さないからである。)
《0083》方位限定のために、上記抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0084》上記抽出された衛星が2つ以上ある場合の規則に従う。即ち、時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、上記ある衛星(A)を終項、上記次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。
《0085》すると、初項として衛星11、終項として衛星18が選ばれる。
《0086》手順に従って、直ちに以下のように計測方向を限定できる。
《0087》図1に示される計測方向5の元来の定義と、これまで述べてきた方位限定の手順に従えば、元来の意味での計測方向は自動的に、終項衛星(衛星18)の方位角(64度)を開始方位角、初項衛星(衛星11)の方位角(285度)の反対方向(285+180=105度)を終端方位角、時計回り、で定まる方位角範囲に、自ずと、限定されるはずである。
《0088》しかし、データ処理部が、既述のメモリ上に規定時間(例えば6秒)以内に、反対向きのアンテナ配置で算出した方位限定結果があることを見出した場合は、先の方位限定の計測方向(図3における5)と同じ方向のままで、現在の方位限定の計測方向(図6における5)も考えていく必要がある。使用者がより精度の高い方位限定の値を求めようとして、アンテナ配置を反対側の垂直位置に変更した場合がこれに相当する。この場合データ処理部は、先に自動的に限定されると述べた方位角範囲に、180度を足したものを、現在の方位限定の計測方向と考え、(64+180=)244度を開始方位角、(105+180=)285度を終端方位角、時計回り、で定まる方位角範囲を、図6における方位限定の結果と置く。
《0089》ここでは、表1と図3の結果は、図4(b)のアンテナ配置に基づいて得られたもので、表2と図6の結果は図4(c)のアンテナ配置に基づいて得られたものと仮定し、両者の方位限定が実施された時間差は規定時間以内であったとする。また使用者はアンテナ配置変更の間姿勢をまったく変えていないものとする。すると、結果の精度は次のようにまとめることができる。ここで記法としては、計測方向5の方位角をXとおき、A<X<Bなる記法で、開始方位角A、終端方位角B、時計回り、で規定される方位角範囲にXが限定されることを表現する。
《0090》図4(b)のアンテナ配置による第一の方位限定の結果は、表1と図3で示されているように262<X<290で、28度の幅で求まった。一方、その直後の図4(c)のアンテナ配置による方位限定の結果は、表2と図6で示されているように、244<X<285で、41度の幅で定まっている。
《0091》これら片側のみで得られた二つの方位限定の結果の積集合を取ると、 262<X<285で、23度の幅で定まることが可能となる。最後の方位限定の結果は、いずれの垂直位置単体での結果(28度あるいは41度の幅)よりも狭い値を示している。即ち積集合を取ることで、どちらの片側の結果よりも優れた結果を生み出すことができた。つまり方位限定の幅を最も抑制できた。
《0092》このように、片方の四分の一天球を対象にするよりも、双方から得られるデータを同時に活用することで、より良い方位情報を得ることができる。本発明によれば、それを、一層簡単な構造の機器で実現できる。即ち、GPS受信機や、平面アンテナを2個必要とすることなくそれぞれ1個を用いることで単純な構成で実現できる。
《0093》上肢としての手等を使わず、天頂方向に顔面方向を合わせるような、あるいは天底(天頂の仮想的な対称点)方向に顔面方向を合わせるような動作をするだけでも、上記のことは可能であることを示す。つまり、水銀スイッチによる機能の切り替えも、アンテナの天空に対する適正な配置も実現できる。図4(a)の機器構成のままで、まず天頂方向に顔面方向を合わせ、機器に一つの垂直位置を取らせ(図4(b)に相当)て方位限定をした後、直ちに、天底方向に顔面方向を合わせるようにして、機器に別の垂直位置を取らせ(図4(c)に相当)して方位限定を行わせると、両者の積集合としての、方位限定結果を簡単に得ることができる。この方法を用いると、上肢が荷物の運搬のために使用されていたりする場合にも好適に用い得る。
《0094》本発明によれば、両側の四分の一天球の衛星データから得られるに等しい高い水準の結果を、片側に相当する機材だけを用いて簡単な構造で実現できる。そのために開発コストがあまりかからず現実的である。また簡単な操作で実現でき、実際的である。さらに片側だけに相応する機材であるため、軽量で、可搬性に極めて優れる。民生用に普及している安価なL1波衛星測位機器に極めて微小な改造を加えるだけで構成できるため現実性が高い。
《0095》以上、本発明を図面に基づいて説明したが、本発明は上記した実施形態だけではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。
《0096》
《発明の効果》以上説明したように、請求項1に係る方位情報取得方法によれば、1個の半球のアンテナパターンを備えるGPS平面アンテナを、垂直に配置し、GPS衛星からの信号を受信することにより、迅速に、方位を限定できる、言い換えると、方位角値をある扇形状の方位角値の範囲に絞り込むことができる。
《0097》また、請求項2に係る方位情報取得方法に依れば、上記GPS平面アンテナを更に180度反転させて、同じ工程により大半円の他方の片側が向いている方向の方位を限定し、得られた二つの方位の共通の積集合をとることにより更に限定された方位角値を得ることができる。
《0098》更に、その具現化においては、平面アンテナの小型軽量性から、頭部へ容易に装着でき、前頭部にアンテナを位置させることにより、大半円の一方の片側が向いている方向の方位を限定し、後頭部にアンテナを移動することにより、大半円の他方の片側が向いている方向の方位を限定することができ、得られた二つの方位の共通の積集合をとることにより更に限定された方位角値を得ることができる。
《0099》その上、その具現化においては、方位限定機能を優先するか、測位機能を優先するかを、簡単に、垂直配置と水平配置の切り替えで行え、高い利便性を観察者に提供することができる。
《図面の簡単な説明》
《図1》本発明に係る方位情報取得方法の方位情報取得原理を示す概念図である。
《図2》本発明に係る方位情報取得方法を具現化し得る方位情報取得装置の実施形態を示す概略構成図である。
《図3》方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置とアンテナの関係を示す概略配置図である。
《図4》頭部装着構造とした方位情報取得装置の外観図で、(a)は測位機能優先時のアンテナ配置図、(b)は方位情報取得機能優先時の後頭部へのアンテナ配置図、(c)は方位情報取得機能優先時の前頭部へのアンテナ配置図である。
《図5》頭部装着構造とした方位情報取得装置の水銀スイッチの切替状態を示す概念図で、(a)は測位情報取得機能優先時の水銀スイッチの接点状態図、(b)は方位情報取得機能優先時の水銀スイッチの接点状態図、(c)は方位情報取得機能優先時の水銀スイッチの接点状態図である。
《図6》図3とは、正反対の方向にアンテナを配置させた場合の方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置とアンテナの関係を示す概略配置図である。
《符号の説明》
1 平面アンテナ
2 GPS受信機
3 データ処理部
4 結果出力部
5 計測方向
6 平面アンテナによる上空覆域
7 平面アンテナによる上空覆域とそれ以外の上空領域の境界をなす大半円
《図1》
000007

《図2》
000008

《図3》
000009

《図5》
000011

《図4》
000010

《図6》
000012

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高橋正人 方位情報

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(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2007-248205(P2007-248205A)
(43)《公開日》平成19年9月27日(2007.9.27)
(54)《発明の名称》方位または磁力線方向情報取得方法及び装置
(51)《国際特許分類》
G01C 17/28 (2006.01)
G01R 33/02 (2006.01)
《FI》
G01C 17/28 D
G01R 33/02 L
《審査請求》未請求
《請求項の数》38
《出願形態》OL
《全頁数》26
(21)《出願番号》特願2006-70889(P2006-70889)
(22)《出願日》平成18年3月15日(2006.3.15)
(71)《出願人》
《識別番号》301022471
《氏名又は名称》独立行政法人情報通信研究機構
(74)《代理人》
《識別番号》100082669
《弁理士》
《氏名又は名称》福田 賢三
(74)《代理人》
《識別番号》100095337
《弁理士》
《氏名又は名称》福田 伸一
(74)《代理人》
《識別番号》100061642
《弁理士》
《氏名又は名称》福田 武通
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
《テーマコード(参考)》
2G017
《Fターム(参考)》
2G017AA00
2G017AA03
(57)《要約》
《課題》衛星や電波源に頼らずとも廉価かつ簡便に、かつ、陸上においても高い信頼性を持って方位情報を取得し得るようにする。
《解決手段》投擲すると回転する回転投擲体11に導体12を設ける。導体12内に所定方向の誘導起電力が生じた時に検出出力を発する検出部13を設け、この検出出力が発せられたことを報知部14にて報知する。
《選択図》図1
000002

《特許請求の範囲》
《請求項1》
投擲すると回転する回転投擲体に導体を設け;
回転によって該導体が磁界を横切る際に該導体に発生する誘導起電力を検出することで所定の方位情報を取得すること;
を特徴する方位情報取得方法。
《請求項2》
請求項1記載の方位情報取得方法であって;
上記所定の方位情報が取得されたことを報知する報知部を設け;
該報知部を上記回転投擲体の中心以外の位置に配置したこと;
を特徴とする方位情報取得方法。
《請求項3》
請求項2記載の方位情報取得方法であって;
上記報知部を上記回転投擲体の外周縁またはその近傍に配置したこと;
を特徴とする方位情報取得方法。
《請求項4》
請求項2記載の方位情報取得方法であって;
上記報知部は、該報知をなす際に、可視的あるいは可聴的に、または可視的及び可聴的に状態を変えるものであること;
を特徴とする方位情報取得方法。
《請求項5》
請求項4記載の方位情報取得方法であって;
上記報知部は、該報知をなす際にそれ以前からの状態を変え、無発光状態から発光するか異なる発光色で発光する発光体、光反射率ないし光吸収率の値を可変する光学特性可変体、無音状態から音響を発するか音色を変化させる発音体のいずれか一つまたは幾つか、あるいは全てを有すること;
を特徴とする方位情報取得方法。
《請求項6》
投擲すると回転する回転投擲体に導体を設け;
回転によって該導体が磁界を横切る際に該導体に発生し得る誘導起電力の有無または大きさに基づき、磁力線方向情報を取得すること;
を特徴する磁力線方向情報取得方法。
《請求項7》
請求項6記載の磁力線方向情報取得方法であって;
上記取得された磁力線方向情報を報知する報知部を設け;
該報知部を上記回転投擲体の中心以外の位置に配置したこと;
を特徴とする磁力線方向情報取得方法。
《請求項8》
請求項7記載の磁力線方向情報取得方法であって;
上記報知部を上記回転投擲体の外周縁またはその近傍に配置したこと;
を特徴とする磁力線方向情報取得方法。
《請求項9》
請求項7記載の磁力線方向情報取得方法であって;
上記報知部は、該報知をなす際に、可視的あるいは可聴的に、または可視的及び可聴的に状態を変えるものであること;
を特徴とする磁力線方向情報取得方法。
《請求項10》
請求項9記載の磁力線方向情報取得方法であって;
上記報知部は、該報知をなす際にそれ以前からの状態を変え、無発光状態から発光するか異なる発光色で発光する発光体、光反射率ないし光吸収率の値を可変する光学特性可変体、無音状態から音響を発するか音色を変化させる発音体のいずれか一つまたは幾つか、あるいは全てを有すること;
を特徴とする磁力線方向情報取得方法。
《請求項11》
投擲すると回転する回転投擲体と;
該回転投擲体に設けられた導体と;
該導体に所定方向の誘導起電力が生じた時に検出出力を発する検出部と;
該検出出力が発せられたことを報知する報知部と;
を有して成る方位情報取得装置。
《請求項12》
請求項11記載の方位情報取得装置であって;
上記報知部は上記回転投擲体の中心以外の位置に配置されていること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項13》
請求項11記載の方位情報取得装置であって;
上記報知部は上記回転投擲体の外周縁またはその近傍に配置したこと;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項14》
請求項11記載の方位情報取得装置であって;
上記報知部は可視的あるいは可聴的、または可視的及び可聴的な報知手段を有して成ること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項15》
請求項14記載の方位情報取得装置であって;
上記報知部は上記報知手段として、報知時にそれ以前からの状態を変え、無発光状態から発光するか異なる発光色で発光する発光体、光反射率ないし光吸収率の値を可変する光学特性可変体、無音状態から音響を発するか音色を変化させる発音体のいずれか一つまたは幾つか、あるいは全てを有すること:
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項16》
請求項11記載の方位情報取得装置であって;
上記回転投擲体にはさらに、上記報知部を駆動する電源と駆動制御部とが設けられ;
上記検出部が発する上記検出出力により該駆動制御部が該電源から該報知部への電力供給を可能にすること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項17》
請求項16記載の方位情報取得装置であって;
上記駆動制御部は、上記検出部が発する上記検出出力により上記報知部の報知形態を変更するように構成されていること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項18》
請求項16記載の方位情報取得装置であって;
上記回転投擲体が回転しているか否かを検出する回転検出装置と,該回転検出装置が該回転を検出したときに上記電源からの電力供給を可能とする電源スイッチ部とをさらに有すること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項19》
請求項18記載の方位情報取得装置であって;
上記回転検出装置は、それぞれ回転投擲体の中心から外周に向かう放射方向に沿い、互いには周方向に適当な離角を与えて配置された複数個の水銀スイッチを有し;
該水銀スイッチは、ケーシング内に封入された水銀球が回転に伴う遠心力で半径方向の外周端側に来たときに電気接点を閉成するように構成されており;
該水銀スイッチの全てにおいて該電気接点が閉成したときに該回転検出装置は該回転投擲体の回転検出とすること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項20》
請求項11記載の方位情報取得装置であって;
上記報知部は、上記回転投擲体の互いに異なる位置に二つ以上設けられていること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項21》
請求項11記載の方位情報取得装置であって;
上記報知部は、上記回転投擲体の外周縁に沿って複数個が適宜間隔で配置されていること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項22》
請求項11記載の方位情報取得装置であって;
上記報知部は、上記回転投擲体の中心またはその近傍から外周縁の一部位に向け、半径方向に複数個が直線状に適宜間隔で配置されていること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項23》
請求項11記載の方位情報取得装置であって;
上記報知部は無線送信機を含み、上記検出部が上記検出出力を発したときに使用者が保有する無線受信機に報知信号を送信できるように構成されていること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項24》
請求項11記載の方位情報取得装置であって;
上記回転投擲体は、投擲すると略々投擲開始位置に戻ってくる帰還型の滑空体であること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項25》
投擲すると回転する回転投擲体と;
該回転投擲体に設けられた導体と;
該導体に生じ得る誘導起電力を検出して検出出力を発する検出部と;
該検出部の該検出出力を介して得られる該導体に発生する該誘導起電力の有無または大きさに基づき、磁力線方向情報を報知する報知部と;
を有して成る磁力線方向情報取得装置。
《請求項26》
請求項25記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記報知部は上記回転投擲体の中心以外の位置に配置されていること;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項27》
請求項25記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記報知部は上記回転投擲体の外周縁またはその近傍に配置したこと;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項28》
請求項25記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記報知部は可視的あるいは可聴的、または可視的及び可聴的な報知手段を有して成ること;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項29》
請求項28記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記報知部は上記報知手段として、報知時にそれ以前からの状態を変え、無発光状態から発光するか異なる発光色で発光する発光体、光反射率ないし光吸収率の値を可変する光学特性可変体、無音状態から音響を発するか音色を変化させる発音体のいずれか一つまたは幾つか、あるいは全てを有すること:
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項30》
請求項25記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記回転投擲体にはさらに、上記報知部を駆動する電源と駆動制御部とが設けられ;
上記検出部が発する上記検出出力により該駆動制御部が該電源から該報知部への電力供給を可能にすること;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項31》
請求項30記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記駆動制御部は、上記検出部が発する上記検出出力により上記報知部の報知形態を変更するように構成されていること;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項32》
請求項30記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記回転投擲体が回転しているか否かを検出する回転検出装置と,該回転検出装置が該回転を検出したときに上記電源からの電力供給を可能とする電源スイッチ部とをさらに有すること;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項33》
請求項32記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記回転検出装置は、それぞれ回転投擲体の中心から外周に向かう放射方向に沿い、互いには周方向に適当な離角を与えて配置された複数個の水銀スイッチを有し;
該水銀スイッチは、ケーシング内に封入された水銀球が回転に伴う遠心力で半径方向の外周端側に来たときに電気接点を閉成するように構成されており;
該水銀スイッチの全てにおいて該電気接点が閉成したときに該回転検出装置は該回転投擲体の回転検出とすること;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項34》
請求項25記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記報知部は、上記回転投擲体の互いに異なる位置に二つ以上設けられていること;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項35》
請求項25記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記報知部は、上記回転投擲体の外周縁に沿って複数個が適宜間隔で配置されていること;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項36》
請求項25記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記報知部は、上記回転投擲体の中心またはその近傍から外周縁の一部位に向け、半径方向に複数個が直線状に適宜間隔で配置されていること;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項37》
請求項25記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記報知部は無線送信機を含み、上記検出部が上記検出出力を発したときに使用者が保有する無線受信機に報知信号を送信できるように構成されていること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項38》
請求項25記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記回転投擲体は、投擲すると略々投擲開始位置に戻ってくる帰還型の滑空体であること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《発明の詳細な説明》
《技術分野》
《0001》
本発明は方位または磁力線方向情報取得方法及び装置に関し、特に地磁気検出に基づき方位または磁力線方向情報を取得する方法及び装置に関する。
《背景技術》
《0002》
近年の地理情報システムの急展開と衛星測位技術の急速な普及に伴い、陸上でも信頼して使用できる方位情報取得方法の需要が急増している。特に、廉価で簡便、信頼性の高い方法である必要はもちろんのこと、衛星や電波源に頼る必要のない地磁気検出に基づく方法の提供を求める声が高まっている。
《0003》
従来、衛星や電波源に頼る必要のない地磁気検出による方位取得と言えば、伝統的な方位磁針の適用がある。確かに方位磁針を用いての方位情報の取得も、海洋上や上空では一定の有効性を持ってきた。海洋上や上空では自差(船体または機体自体の磁性の影響により方位磁針の示す北方向が真の磁北方向に対して生じる誤差)、偏角(declination)についての補正は煩雑なものの、一応、実質的に可能であるためである。
《発明の開示》
《発明が解決しようとする課題》
《0004》
しかし、陸上では事情が異なっていた。方位磁針の陸上での使用には意外に大きな問題があり、便宜的暫定策としてのみ見られるべきものであった。
《0005》
つまり、個別地点での方位磁針の向きにおける地磁気と外乱磁気の混淆比率が不明である上、この混淆比率は時に1対1ないしそれ以上にも達し、すなわち、誤差の方が大きくなる場合がある。言い換えると、誤差が360度まであり得る。そのため、個別地点における誤差程度が不明のまま、低信頼の結果を使用者に与えてしまい、その誤情報を使用者が信じて行動してしまう危険が大きかった。外乱磁気は、その地点に固有の地質特性や鉄等の埋設物や自動車等の存在、鉄骨ビルの存在や使用者が所持する諸々の磁性金属の影響に由来する。これらは使用者の位置が変われば変化するものであり、あるいは使用者の着用物が変われば変化するものであって、個別の評価は非常に難しい。ここに、船舶や航空機の自差との根本的な違いがある。船舶や航空機の自差は、手続きは煩雑にせよ補正が可能であるが、陸上では余りにも個別の影響物の個数が多過ぎて評価ができない。
《0006》
実際、陸上での方位磁針等の使用は、重要な意思決定には用いられていなかった。なぜなら、計測地点の地物由来の外乱磁気に汚染されている結果であることを否定する証拠が一切持てず、純粋に地磁気を検出しているのか、計測地点の地物由来の外乱磁気に汚染された結果なのかどうかを、その場で迅速に確認する方法が全くなかったためである。これを確認しようとすれば、わざわざ歩行等によって移動し、各地点での方位が元の地点での方位と同一方向であるかを確認するという、煩雑な行為を行わざるを得ない。
《0007》
しかし、このような歩行等による移動は、登山等の野外活動においては極めて貴重な行動資源である体力や時間を急速に減少せしめてしまうという欠点があり、安全確保上も実用性が無かった。すなわち、方位を得るための試行的歩行によって却って霧時の稜線滑落を生んだり、雪庇の踏み抜き転落事故を生んだりする危険もあった。また、事故に繋がらなくても、日没までの貴重な時間を浪費し、夜間に却って危険なビバークを余儀なくされる等の危険に繋がったし、それらの危険に繋がらないまでも、体力を消費するということで、疲労凍死等の危険を増加させるという問題もあった。
《0008》
本発明はこのような従来の実情に鑑み、衛星や電波源に頼らずとも、廉価かつ簡便な手法ないし装置により、陸上においても高い信頼性を持って方位情報を、あるいはまた磁力線方向を取得し得る方法ないし装置の提供を目的としてなされたものである。
《課題を解決するための手段》
《0009》
本発明は上記目的を達成するため、まず基本的な構成として、
投擲すると回転する回転投擲体に導体を設け;
回転によって導体が磁界を横切る際に導体に発生する誘導起電力を検出することで所定の方位情報を取得すること;
を特徴する方位情報取得方法を提案する。
《0010》
さらに本発明では、回転によって導体が磁界を横切る際に当該導体に発生し得る誘導起電力の有無または大きさに基づき、磁力線方向情報を取得する方法も提案する。
《0011》
これらの望ましい下位構成として、本発明は所定の方位情報が取得されたことを報知するか、取得された磁力線方向情報を報知する報知部を設け、この報知部を回転投擲体の中心以外の位置、望ましくは外周縁またはその近傍に配置することも提案する。
《0012》
さらに、報知部は、報知をなす際に、可視的あるいは可聴的に、または可視的及び可聴的に状態を変えるものとすることも提案する。換言すれば、報知部は、報知をなす際に、それ以前からの状態を変え、無発光状態から発光するか異なる発光色で発光する発光体、光反射率ないし光吸収率の値を可変する光学特性可変体、無音状態から音響を発するか音色を変化させる発音体のいずれか一つまたは幾つか、あるいは全てを有するように構成できる。
《0013》
本発明はもちろん、装置としても規定できる。すなわち、
投擲すると回転する回転投擲体と;
この回転投擲体に設けられた導体と;
この導体内に所定方向の誘導起電力が生じた時に検出出力を発する検出部と;
上記の検出出力が発せられたことを報知する報知部と;
を有して成る方位情報取得装置を提案する。
《0014》
方法の発明におけると同様、装置発明としての本発明でもまた、上記の検出部の検出出力を介して得られる導体に発生する誘導起電力の有無または大きさに基づき、磁力線方向情報を報知する磁力線方向情報取得装置も提案する。
《0015》
いずれの発明においても、下位構成としては、例えば報知部は回転投擲体の中心以外の位置に配置されているようにするのが良く、特に外周縁またはその近傍に配置するのが良いし、こうした装置構成においても同様に、報知部は可視的あるいは可聴的、または可視的及び可聴的な報知手段を有するように構成できる。
《0016》
具体的報知手段としては、報知時にそれ以前からの状態を変え、無発光状態から発光するか異なる発光色で発光する発光体、光反射率ないし光吸収率の値を可変する光学特性可変体、無音状態から音響を発するか音色を変化させる発音体等が挙げられる。これらの中から一つを用いるか、または幾つか、あるいは全てを組み合わせて用いれば良い。
《0017》
回転投擲体にはさらに、報知部を駆動する電源と、駆動制御部とを設け、検出部が発する上記の検出出力により、駆動制御部が電源から報知部への電力供給を可能にするように構成することもできる。
《0018》
単に稼動電力を供給するのではなく、駆動制御部は、検出部が発する上記の検出出力により報知部の報知形態を変更するように構成されているものであっても良い。すなわち、例えば報知部に設けられている報知手段である発光体の発光色をそれまでとは変えたり、光学特性可変体の光反射率ないし光吸収率の値を変えたり、発音体の音色をそれまでとは変えたりするように構成することができる。
《0019》
さらに、回転投擲体が回転しているか否かを検出する回転検出装置と、この回転検出装置が回転を検出したときに電源からの電力供給を可能とする電源スイッチ部とをさらに設けることで、回転投擲体が使用されていないときの電源節約を図ることもできる。
《0020》
回転検出装置としては、それぞれ回転投擲体の中心から外周に向かう放射方向に沿い、互いには周方向に適当な離角を与えて配置された複数個の水銀スイッチを有するものとして構成でき、各水銀スイッチは、ケーシング内に封入された水銀球が回転に伴う遠心力で半径方向の外周端側に来たときに電気接点を閉成するように構成する。こうすれば、水銀スイッチの全てにおいて電気接点が閉成したときに、当該回転検出装置は回転投擲体が回転したと確実に検出することができる。
《0021》
報知部は回転投擲体の互いに異なる位置に二つ以上を設けても良いし、回転投擲体外周縁に沿って複数個を適宜間隔で配置しても良い。回転投擲体の中心またはその近傍から外周縁の一部位に向け、半径方向に複数個を直線状に適宜間隔で設けるのもまた、良い配置構成である。
《0022》
報知部は無線送信機を含むこともでき、検出部が検出出力を発したときに使用者が保有する無線受信機に報知信号を送信するように構成しても良い。もちろん、受信機側では報知信号の受信に基づき、使用者が認知可能な可視的報知手段及び可聴的報知手段の一方または双方を稼動させる。
《0023》
なお、回転投擲体は、投擲すると略々投擲開始位置に戻ってくる帰還型滑空体であると望ましい場合が多い。
《発明の効果》
《0024》
本発明によると、衛星や電波源に頼らず、廉価かつ簡便でありながら、外乱磁気の影響から免れ得ることで高い信頼性を呈する方位情報取得方法ないし装置を提供できる。しかもそれは、一般に有用な身体中心身体固定座標系表現の様式で方位情報を提示できるものとなる。一般に磁気検出につきものの、煩雑な自差補正等の手続きも不要で、方位磁針の陸上使用の深刻な欠点であった外乱磁気影響の不明を解決し、重要な行動決定への活用を実用水準で実現でき、安心,安全の確保と、誤情報に基づく行動の危険から使用者を保護できる。
《0025》
また、方位磁針の弱点である軸受け等が不要であり、機械的可動部分を必要としないので低故障率である上、廉価に構成できるため、失っても惜しくない。現場で作り直すことも比較的容易にできるし、軽量であるので複数個を携帯して行くこともできる。
《0026》
さらに、本発明の特定の態様によれば、単に方位のみならず、磁力線方向をも検出することができ、これもまた、極めて有効な使途が多々ある。
《発明を実施するための最良の形態》
《0027》
図1(A),(B)には本発明に従って構成された方位または磁力線方向情報取得装置の望ましい一実施形態が示されているが、まずは方位情報取得装置として構成されているものとして説明を始める。図1(A) に示されているように、本装置の主要な構成要素の一つとして回転投擲体11がある。本発明で言う「回転投擲体」とは、人が直接に投擲あるいは投擲を補助する器具も援用して投擲することで回転しながら飛んで行けるものを指し、滑空性能の高い低いは原理的には問わない。滑空性能の高いフリスビー、ブーメラン等はもちろんのこと、滑空性能は低いか滑空能力を持たない野球のボールやドッジボール用のボールの他、これらの中間的存在として飛行中にフリスビー形状とボール形状の相互反転を行う遊具(フラット・ボール)、あたかもペットボトルの口部と底部とを切り落としたかのごとき形状の遊具(Xジャイロ)や日本古来の竹とんぼ、あるいは上昇を安定させるために竹とんぼ様物体の回転をより高速かつ安全にできるべく、引き綱的部分を高速で引くことにより本体に高速に回転を与えられる補助機器を備えたもの、ないしはそれに類する回転上昇体等、各種の投げられるもの、遊具等も含む。
《0028》
ちなみに、図1(A) では円盤形状に示されている回転投擲体11の外周縁部は斜めに描かれているが、円盤の外周縁部が垂直に構成されているもの(ドッジビー)も現在広く流通しており、もちろんその形状でも良い。フリスビーをあたかもブーメランのように(ブーメランよりは少し寝かせ気味にし)、水平から30~40度程度の角度を与えて前上方へ向かって投げると、前方に上昇してから向きを変えて帰って来る。滑空性能の高い投擲体にあっても上述のようなフリスビー、ブーメラン等は略々投擲開始位置に近い位置まで戻ってくるので、こうしたものは「帰還型滑空体」と名付けることができる。
《0029》
なお、周知のように、フリスビーの飛距離は100mから200mに及ぶし、中心部位を完全に刳り貫き、ドーナツ状に構成したエアロビーと呼称されるものではその飛距離は300mにも及ぶ。ブーメランでも、くの字の形や、三方に腕を持つ形、四方に腕を持つ形等々、多彩な形状のものがあることが知られている。これらも当然、本発明における回転投擲体11として使用可能である。携帯に便利な折りたたみ型のものもあり、こうしたものも本発明の回転投擲体11として便利に使用可能である。
《0030》
この実施形態では、説明の便宜上、回転投擲体11としてフリスビーのようなものを想定して説明するが、回転投擲体11には導体12が設けられている。この実施形態の場合、導体12は回転投擲体11の中心Ocを通る直径に沿ってぐるりと一周巻き付けられた導線12で構成されている。図を簡明にするため、導線12の巻数は一巻きで示しているが、実際には多数回の巻回をなすことが望ましく、その方が後述の誘導起電力をより大きくすることができる。
《0031》
導体12に対しては、当該導体12内に生じる誘導起電力を検出する検出部13を臨ませる。微少な誘導起電力の検出には、市場に流通している半導体系微少電圧検出装置などを任意に用い得る。
《0032》
なお、検出部13は、導体12に生じる誘導起電力が所定の一方向になったときのみ検出するように、例えば簡単には整流ダイオード等を用いて対象とする検出誘導起電力方向を制限できるようにしておいても良い。また、単純に誘導起電力がオン・オフする場合に限らないので、導線12に最大の誘導起電力が生じた時を所定の方向を向いた時として検出するように構成すると良いことが多い。
《0033》
回転投擲体11には、検出部13が導線12内に所定方向の誘導起電力が発生したことを検出したときに稼働する報知部14も設けられており、この報知部14はそのときにそれまでとは異なる状態を可視的あるいは可聴的に、または可視的及び可聴的に具現できるように構成されていれば良い。例えば可視的な表示をするには当該報知手段を代表的には軽量小型で低消費電力な発光ダイオード(LED)等の発光体で構成すれば良いし、可聴的な報知をなすには当該報知手段を代表的にはこれも低消費電力で軽量小型なフィルム・スピーカ等の発音体で構成すれば良く、さらには両者を併用しても良い。また、電気信号により光反射率や光吸収率を制御可能な液晶等の光学特性可変体を単体で、ないしは上記の発光体、発音体と組み合わせて使用することもできる。
《0034》
検出部13の検出出力が十分高く、かつ、報知部14の稼働電力が極めて微少で済む場合には、検出部13の出力でそのまま報知部14を駆動できるので、言わば検出部13はそのまま報知部14の駆動制御部15を構成し得る。例えば将来的に極めて微少な電力で発光できる発光ダイオード等が提供されるのであれば、この発光ダイオードを単に導体12に直列に挿入するだけで、上記の整流ダイオードの働きも兼ね得ることになる。しかし、一般に現今の発光ダイオードやスピーカを駆動するには別電力が必要な場合が多く、本実施形態では軽量にして安価なボタン電池等であって良い電源16を回転投擲体11の内部の適当な位置に設けており、駆動制御部15を介して報知部14を選択的に駆動できるようにしている。図1(A) 中では表記の都合上、電源16は回転投擲体11の中心からややずれた位置に示しているが、中心近傍とすると円盤形の回転投擲体11の場合、回転バランスが良くなる。
《0035》
導線12の巻数が十分に多い場合には、誘導起電力そのものを本体の電源として用いることも可能であるし、内蔵する充電池や電気二重層コンデンサ等、適当なる蓄電体(図示せず)に蓄えられる場合にはそれらを電源16として用いることもできる。
《0036》
検出部13、報知部14、駆動制御部15、電源16の相関回路ブロック例は例えば図1(B) に示されている。駆動制御部15は例えば電界効果トランジスタその他の半導体スイッチング素子を利用する等した電源線路開閉部として組むことができ、検出部13が所定方向の誘導起電力を検出したことを表す検出出力を発したときにこの電源線路開閉部が応答して電源線路を閉じ、電源16からの供給電力で報知部14を駆動するように構成することができる。このような回路構成自体は当業者であれば極めて容易に多様なものを組むことができ、昨今の集積回路技術をすれば、相当に小型、軽量なものとし得る。
《0037》
報知部14の幾何的配置位置は、少なくとも報知を視覚的に行う場合には回転投擲体11の中心Ocを避ける位置である必要があり、望ましくは回転投擲体11の外周縁ないしその近傍とする。この実施形態の場合には回転投擲体11の一表面上で外周縁の近傍に設けられており、また、導体12の上にも乗る位置にある。
《0038》
なお、既に述べたように、検出部13として半導体系の微少電圧検出装置を用いる場合、例えば、“超高性能ADコンバータIHM-A-1500”として流通している集積回路を用いてもよい。これは指先に乗る程に小型で軽量、薄型(縦10mm×横10mm×薄さ5mm)な集積回路であるため、軽量で飛行体に好適に適合する。平たい長方形のパッケージの両方の長辺に外部入出力用のリードが8本ずつ並べられた16ピン集積回路(Integrated Circuit)チップであり、表面実装用のパッケージ方式としてDIP(Dual Inline Package)方式のフラットタイプにあたるSOP (Small Outline Package)方式という、パッケージ方式としてはポピュラーな方式を用いていて、取り扱いが容易であり、低コストである。μVオーダの微小電圧を最大16KHzの周期で検出することができ、16ビットのデジタル信号にて精度の良い出力が可能である。ドイツ国,ISABELLENHUTTE社製の製品であり、極めて廉価に入手できる。ただ、0V入力でもホワイトノイズがあり、下位1,2ビットは完全に0にならないこともあるが,これは高性能な検出感度を備えるこの種の集積回路に寧ろ通常のことであり、それらのビットを無視するか、駆動制御部15での閾値を適切に設定することで対処すれば良い。また、内部コントローラを持たない単なるADコンバータなので、その変換方式はレジスタ書き込み内容で制御可能である。本体は5V電源で動作する。重量も数グラム程度であり、フリスビー本体と同程度ないしそれよりも低廉に流通しているため、本発明装置への適用性が高い。
《0039》
誘導起電力がこうした微少電圧検出装置の集積回路により検出されたときに駆動制御部15の一形態として用いたマイクロコンピュータ(マイコンと略:例えば,PICマイコン:EPROM化してプログラムを持てる)に通知させれば良い。もちろんこれも、5Vの電源で十分動作するために、電源16としては既述したボタン電池で十分である。
《0040》
図2は図1に示した本発明の方位情報取得装置の動作原理を模式的に説明しているが、まず基本的に、本発明では、フレミングの右手の法則を利用している。すなわち、磁場内で磁力線に垂直においた導線を磁場に垂直に動かす場合、右手の人指し指、親指をそれぞれ磁場の方向、導線の運動の方向に向けると、誘導起電力はこれらに垂直に向けた中指の方向に生じる。
《0041》
そこで、導線12の巻き付けられた回転投擲体11、すなわちコイル12を有する回転投擲体11を磁界Mf中で投擲方向Dgに投擲すると、図2中に矢印Roで示す回転投擲体11の回転方向の接線方向の運動ベクトルと地磁気方向ベクトルから誘電起電力ベクトルが生じる。これにより導体(導線)12に所定方向に生じる誘導起電力の発生を検出部13にて検出する。そして、検出部13が誘導起電力を検出したその瞬間に、駆動制御部15を介して電源16からの稼動電力により報知部14を駆動し、例えば報知部14として設けた発光ダイオード等の発光体を符号Leで示すように発光させる。
《0042》
この発光の基準は、誘導起電力に閾値を設定してそれを超えている場合に報知する設計でも良い。あるいは、誘導起電力が観察されたはじめた際に、基本的に回転に伴うサインカーブである筈のその変動サイクルに注目し、直前回誘導起電力のサインカーブにおける最大値の8割の誘導起電力を今回誘導起電力の閾値として、その閾値を超えたら報知する設計でも良い。後者の方法だと、閾値の設定を高くし過ぎたため全く報知されない、ということを回避できる。また、投擲する方向や角度によって誘導起電力が変化することに対応でき、便利である。あるいは両者をスイッチにより切り替えられるようにしておいても良い。
《0043》
前者、すなわち所定の閾値を設定した場合には、発光し続ける方位が広くなり過ぎる場合があるかもしれない。しかしそれは観察する人間により、その大体中心位置と認識できるから問題は少ない。閾値はジョグダイヤル等(図示せず)で、外から設定できるようにしても良い。また1波長分のサインカーブ変動を注意深く検出可能であるなら、誘導起電力の最大値の前後において、適宜発光するように制御することが良いことはもちろんである。このこと自身はそれほど困難ではない。
《0044》
ここで、フレミングの右手の法則により誘導される誘導起電力の大きさについて言及しておく。回転コイル法(rotating-coil flux meter)での電磁誘導による磁界測定は、磁界の絶対値を測定できる。定常磁界中の検出コイル(本発明では導体12がこれを構成)を一定速度で回転させ、コイルに誘導された起電力を測定する。
《0045》
例えば断面積がS、巻数がNの検出コイルを磁界Hに垂直に角速度ωで定速回転させると、コイルを貫通する全磁束Φは,
Φ=μo・H・S・N・cos(ωt)
であるから、誘導起電力Vは次のようになる
V=δΦ/ δt = μo・ω・H・S・N sin(ωt)
《0046》
上式に具体的な数値を入れると次のようになる。
角速度ω=2×3.14(rad/circle)×10(circle/sec)=62.8(rad/sec)(毎秒10回転を仮定),磁界μoH=0.35(G) = 0.35×10-4 (T) (中緯度地域の水平磁力を仮定),
断面積S=0.015(m-2)(コイル断面積に直径30cm,高さ5cmの矩形を仮定),
巻数N=10(回)
とすれば、
誘導起電力最大値V=3.30×10-4 (V)
となる。
《0047》
従って、既述した廉価な指先大の半導体集積回路による微少電圧検出機器の検出感度が10-6Vであることを考慮すれば、上記の現実的な諸条件下で既に検出感度の330倍の起電力が得られ、十分に対象となる微少電圧範囲を検出することができる。もちろん、先にも述べたように、導線12の巻数Nを増すことで、検出部13による検出感度は実質的により向上する。
《0048》
なお、上記における水平磁力(horizontal magnetic intensity)とは、地磁気の磁場を鉛直方向と水平方向の二成分に分けたときの水平成分を言う。地磁気赤道で最も大きくなり0.4G(0.4×10-4T)程度、東京付近で0.3G程度である。
《0049》
ここで例えば下記非特許文献1によれば、外乱磁気により結果が乱れることが示されている。本発明では、誘導起電力検出にどうしても与えねばならない回転を、局所的外乱磁気影響の最小化を目指す空間移動に随伴する回転と相互に転用することで、簡素かつ効果的な方位情報取得という実際性を生み出した。
《非特許文献1》長崎大学/教科教育学研究報告/7, 「回転コイル法による地磁気の測定と実験室内の地磁気の乱れ」,富山哲之他, NCID AN00178258,VOL.7,1984年3月30日
《0050》
以上のように、本発明装置では地磁気方向ベクトルに対して回転投擲体11がある特定の姿勢になった場合にのみ、発光体14からの発光が行われるようにし得る。すなわち、回転しながら滑空ないし飛翔する投擲体11は、地磁気ベクトルに対してある姿勢を迎えたときにだけ、それに設けてある報知部14としての発光体が発光するように構成できるので、一般には報知部14の位置が磁北方向と合致したときだけ、発光するように構成でき。投擲者はそれにより、磁北を確認できる。この際、必要に応じて、回転投擲体11の中心Ocに、図1(A) 中に仮想線で示すように、別の色で点滅装置とか着色標識を設けると、回転投擲体11上における報知部14のそのときの位置が確認し易くなり、結局は磁北方向の確認がし易くなる。
《0051》
しかるに、本発明による方向情報取得装置での方位報知の表現形態には、上記以外にも多様な形態が考えられる。例えば、上記では中心Ocから報知部14としての発光体14を見る方向が磁北となったときに当該発光体14を発光させるようにしたが、発光体14の設けて有る位置には目立つ着色標識をしておき、磁北検出時には発光体14に代えて発音体14を駆動するようにしても良い。これは発光が認識し難いこともある直射太陽光下における使用に有効であることがある。この場合、着色標識がある方向を向いた瞬間に音が発せられ聞き取られるので、その方向が北と分かるという仕組みである。
《0052》
1気圧20度の大気中での音速は343m/秒であるから、仮に距離が5m、回転速度10回転/秒であると仮定した場合には、音の伝達で5/343=0.01458秒の遅れが生じ、その間に約5度だけ回転は進むことにはなる。しかし、歴史的にも現代でも、方位に期待されるのは8方位(南東などの標記)あるいは高々12方位(北北東などの標記)であって、それ以上の精度は意味がない。実際、8方位と12方位は、夫々誤差範囲として30度、45度等があるが全く問題なく許容されていることに鑑みれば、上記の5度は期待精度の完全な範囲内であるどころか、さらに10倍程度の誤差であったとしても、間違いなく生活実用範囲である。
《0053》
音響出力を利用する場合にも、数回も練習すれば、目視距離に応じて音響伝達速度遅延が含まれることを計算に入れ、随時思考的に5度程度等の補正は容易に期待できる。これらを総合的に勘案すれば、簡便、迅速、廉価に相応の情報取得に至り得ることは容易に理解されよう。
《0054》
もちろん、発光体14と発音体14を併せて駆動しても良く、これでも着色標識の位置と発せられる音、ないしさらには着色標識に重なる光によって投擲者は磁北を認識できる。着色標識と発光体を併設し、別途に設けたスイッチ手段(図示せず)により、発光体の必要の無いときには発光体への電源線路を開けるようにしておいても良い。
《0055》
また、駆動制御部15が電源16からの稼動電力を報知部14に単に選択的に供給するのではなく、検出部13が発する検出出力により報知部14の報知形態を変更するように構成することも既存の技術をすれば極めて容易である。さらに、導線12内を生じる誘導起電力を双方向に別途検出可能としておけば、より多彩な報知表現形態も採り得る。例えば発光体14が北を向いたときに駆動制御部15が当該発光体を第一の発光色として例えば緑、南を向いたときにそれとは異なる第二の発光色として例えば赤に発光させるように構成することもできる。昨今では一つの発光ダイオードのレンズ筐体内に光の三原色発光を選択的に行えるように三つの発光波長の異なるダイオードを組み込んだ製品もあるので、こうしたものを便利に使うことができる。
《0056》
図1(A) 中に仮想線で示すように、報知部14と直径方向で対向する位置にも第二の報知部14’を設けると、それら二つの報知部14,14’の各個が北を向いた際には赤、南を向いた際には緑で発光するようにすることもできる。もちろん、発音体も併用可能であり、状態の変化として音色の変化を生じさせるように駆動制御部15を組むこともできる。
《0057》
このようにすると、本発明装置は例えば視覚障害者等でも使用可能な装置ともし得る。視覚障害者は音が聞こえたにしても、その時の着色標識等の方向を目視確認できない。そこで例えば、検出部13が誘導起電力を検出したときに駆動制御部15により、北を向いている第一の報知部14からある音響を発し、それと180度反対を向いている第二の報知部14'からは別の音響を発するようにする。人間の聴覚は左右の耳の存在により、音響場から立体感のある奥行きを伴う空間知覚を認識できる。ステレオ音響はその一例であり、オーケストラにおける第一バイオリンの奏者の聞き手からの方向、概略位置が例えば左方向、手前であるとか、クラリネット奏者の聞き手からの方向、概略位置が例えば右方向であり奥である等、その方向性と奥行きについて聞き分けられる。そこで、上記のように構成すれば、若干の練習により感覚を掴んでいくことで、視覚障害者の方でも方位の識別ができるようになる。
《0058》
なお、こうした場合には明快に音色・音程・長さ・タイミング・連続性・形式・構成等の異なる二つの音響の発信される方向だけが識別者にとって大切となるから、それら二つの音響発信源方向の差異が使用者からの音響到来方向識別分解能以上となるように、回転投擲体の直径が大きい程、一層迅速な判断ができる上、識別者に近い方が一層迅速な判断ができることは当然である。さらにこの場合、平行移動するものよりも、垂直上昇し、一定時間安定的に浮遊した後に下降する竹トンボ様の回転投擲体や、既述したように引き綱を引いてさらに安定した回転を与える補助具付きのもの等の方が、こうした使途に好適に適合する。頭上から音響がするのであるが、ある音色の方向が北で、その反対方向が南であると判断できる。一つの音響だけであるとその方向は定め難いが、二つの異なった音響が空間中にどういう位置関係になっているかは比較的判別しやすい。
《0059》
さらに、これは図示していないが、回転投擲体11の巻きつけ導線12の両側方向を含む外周縁に沿い複数の発光体を適宜間隔で配置し、その一つが例えば北を向いた際には赤で発光するように制御し、南を向いた際には緑で発光するように制御した上に、それ以外の場合は例えば白色で発光するように制御するように駆動制御部15を組むこと等も、昨今の回路技術をすれば簡単に行える。
《0060》
回転投擲体11の中心部Ocまたはその近傍から外周縁に向け、半径方向に複数の発光体14を直線状に適宜間隔で並べて同時に発光させても良い。こうすると視覚的了解性をかなり高めることができる。回転して飛んでいる回転投擲体11の中心Ocから回転投擲体11の外周縁の一部へ向かう方向がある方位に合致した時に、この直線状の発光が観察者には極めて明白に認知され得るものとなる。中心Ocら外周縁への方向がより明瞭になるよう、中心Ocないしその近傍部分の発光体の色ないし輝度と、外縁部の発光体の色ないし輝度を異ならせても良い。いずれにしろ周囲の照明環境とコストに応じ、種々の形態の中から任意適当なるものを設計選択すれば良い。
《0061》
なお、上記において少し触れたように、直射太陽光下の使用に重点を置く場合には、発光体や上述の着色標識に限らず、それらの代わりに本体表面とは反射率の異なる鏡面素材を半径線上に埋め込むことで、直射太陽光下での方向の識別性を向上させる,という工夫をしても良い。支配的な直射太陽光を逆に活用することもでき、例えば電気信号により光反射率や光吸収率を制御可能な液晶等の光学特性可変体を報知部14として発光体の代わりに用いても良いし、さらにこうした液晶による報知部11を回転投擲体11の半径線上に細長く埋め込んでも良い。
《0062》
本装置には無線送信機を搭載することも可能である。軽量にして小型な無線送信機はフリスビー等の回転投擲体に搭載するに昨今の技術事情をすれば何の問題もなく、発光体ないしは発音体、あるいは着色のどれか一つまたは幾つかで構成される報知部が例えば北を向いた際、当該無線送信機から使用者側の無線受信器、例えばイヤホン型受信機に対して報知信号を送信し、受信側で可聴報知部から音響・音声(「北」等の音声)を出力させるとか、あるいは眼鏡兼用型無線受信機の視野内での可視報知部のLED発光で使用者に遠隔的に通知するように制御することもできる。回転投擲体11との距離は高々100m程度の距離を想定すれば良く、電波法においても規制が緩和されつつある微弱無線電力で十分に満足されうる。
《0063》
図3~6には、専ら回転投擲体11の採り得る形態例に就き、図1図示のものとは異なる諸例が示されている。図1中におけると同一の符号は同一ないし同様な構成要素を示し、それらに就いての説明はこれまでになされた所をそのままに援用することができるため、再度の説明は省略する場合もある。
《0064》
まず、図3に示されている本発明の実施形態は、図1に示されている回転投擲体11と異なり、円盤表面部分と裏面部分の直径に変化が無く、薄い円筒形上のものになっている。つまり、先にも述べたように、円盤外周縁部は垂直な壁面となっている。昨今ではこうした形状も良く見掛けるようになってきた。もちろん、こうした形状の回転投擲体11にも本発明の構成は適用可能である。図中に示されている各符号12~16,14’の示す構成要素はこれまで説明してきたものと同じであり、それらに対する説明を援用できる。
《0065》
図4は、裏面側が逆さにしたお盆のように凹んでいる回転投擲体11を示している。外周縁部の壁面は垂直になっているが、図1図示のもののように斜めでも勿論良い。ここでは回転投擲体11とそれに設ける導体ないしコイル12の配置関係にのみ着目しての説明であるため、図の簡明化を図る意味から、図1,3に示してある検出部13、報知部14、さらに望ましくは設けられる駆動制御部15、電源16等々は図示を省略しているが、本発明の趣旨に従い、当然に設けられるものである。
《0066》
このように裏面側が凹んでいる回転投擲体11の場合には、裏面側において外周縁部を構成している側壁の内面に沿わせ、かつ、お盆形状の窪みの表面にぴったりと沿うように導線12を配するのが良い。導線ないしコイル12の断面は凹という文字を上下逆さまにした形状となる。こうすると、投擲あるいは捕捉の動作自由度を損なわない利点が生じる。投擲においては一箇所に手指が掛かってスナップを利かせられれば問題はなく、捕捉においては上下から両手のひらで挟み込むようにすることが標準的であるために、お盆形状の上の中空部分を導線12が渡っていても標準的な捕捉は十分可能であるが、中空部分を導線12が渡っていない場合は投擲、捕捉動作の自由度が一層向上する。
《0067》
既述のように、誘導起電力は磁界を横切るコイル断面積に比例し、コイル巻数に比例する。断面積が矩形の構成に比べ、このような逆凹字構成にすると断面積は減少するが、巻数を圧倒的に増加させても投擲、捕捉動作は円滑にできるため、結局、誘導起電力面では全く問題はない。逆に、捕捉、投擲を妨げずに巻数を劇的に増加可能でもあるから、誘導起電力は寧ろ増加させることが可能である。
《0068》
仮に巻数を増加させないとしても問題は生じない。先の試算で既に検知可能電力の330倍の値が得られていたことから直感的にも予想されることではあろうが、一応の計算を示してみよう。例えば外径30cm, 下面内径25cm, 高さ5cmの回転投擲体11とし、図4図示のように裏面側ではお盆形状の面に沿って導線12を配し、全体として逆凹字型導線とした場合、既掲の誘導起電力の方程式に従って、外径断面積Sに基づく誘導起電力から内径断面積S’に基づく誘導起電力を減じた誘導起電力が期待できる。
《0069》
外経断面積S=0.3mx0.05m=0.015(m-2)、内径断面積S’=0.25mx0.05m=0.0125(m-2)であるから、断面積差分ΔS=0.0025(m-2)である。よって既掲の誘導起電力計算式より、誘導起電力最大値V=52×10-6 (V)を得る。既述した廉価な指先大の半導体集積回路による微少電圧検出機器の検出感度が10-6 (V)である事実に鑑みれば、感度の50倍を超える起電力が得られ、この単純な構成のみでも十分に電圧検出ができる。その上、導線12の巻数Nを増すことで、検出部13による検出感度は実質的により向上させられる。この導線構成では導線12は本体内部に埋め込むことができるし、巻数を10倍あるいはそれ以上にすることも十分に可能である。当然、既述の廉価、微小かつ軽量な微少電圧検出感度10-6 (V)の数百倍の誘導起電力をも得ることができる。
《0070》
なお、こうした図4図示の構成は、近年人気を博している先に述べたドッジビー等に特に好適である。ちなみにこれの素材は極めて柔らかい材質でのみ構成され、捕捉にも適すが、捕捉せずに体に当てて止めても安全となっていて、不特定多数の集団内相互でドッジボールのようにぶつけて遊ぶグループ・ゲームへの応用が積極的に期待されている。もちろん、実質的に裏面がお盆型に抉られた形状であるため、回転投擲体11の肉厚は各所で薄くはなるが、それでも図1,3に示したような、本発明で用いる回路部材13~16は極めて薄くも構成し得るので、導線12共々、回転投擲体内部に埋め込むことができる。電源16としてボタン電池を用いた場合、構造例を示すまでもなく、それを交換可能に埋設できることも言うを俟たない。
《0071》
図5はさらに導体12の引き回しに関しての別な工夫のされた実施形態を示している。本図でも同様に、図の簡明化を図る意味から、図1,3に示してある検出部13、報知部14、さらに望ましくは設けられる駆動制御部15、電源16等々は図示は省略されている。回転投擲体11は図4図示のものと同様、裏面がお盆型に抉られたものとなっている。ただ、本実施形態の場合、裏面側での導線12を示す破線が投擲体裏面の輪郭破線と重なって見づらいので、導線12の引き回しパタンのみも、図中左下に取り出して縮小表示してある。
《0072》
導線12は裏面側に回り込んだ所で、図4図示のようにお盆型の窪みの表面に沿って直径上を渡るのではなく、窪みの開口縁内周に沿って半円状に円弧を描き、対向端まで渡っている。これでも投擲の自由度を減ずることにならない配置であることが分かるし、また、十分に検出可能な誘導起電力を生じ得る。捕捉、投擲の自由度を減ずることなく巻数を劇的に増加することで、誘導起電力をさらに増し得ることも既述の考察と同様である。
《0073》
図6はさらに別な実施形態を示している。本図でも同様に図1,3に示してある検出部13、報知部14、さらに望ましくは設けられる駆動制御部15、電源16等々は図示を省略しているが、やはり本発明の趣旨に従い、これらは当然に設けられる。この実施形態は、回転投擲体11が完全に中空な円筒形状ないしリング状形状となっていて、回転軸Oaの周りに回転することができるものの場合であり、例えば既述したXジャイロとか中空エアロビー等がこの形状に相当する。
《0074》
このような回転投擲体11に設けるべき導体12は、この実施形態では図示のように、裏面側において先の図5に示した実施形態と同様、中空円筒形状の開口縁の内周に沿って半円状に円弧を描いている一方、表面側においても幾何対称的な関係で中空円筒形状の開口縁の外周に沿い、半円状に円弧を描いている。やはり本図でも、分かり易くするために、この導体12の引き回しパタンのみを図中左下に抜き出して示してある。
《0075》
ただ、こうした中空円筒形状の回転投擲体11であると、軸方向の表裏面部分は寸法的に幅が狭く、本発明に必要な種々の回路部13~16(図1,3)を設けるには十分な面積部分が存在しない場合も考えられる。しかし、既述のように、それらは指先に乗る程に軽量、小型とし得るので、中空円筒形状の枠に相当する側面部分に相当する部位に埋め込んで行くことは十分に可能である。
《0076》
このような中空円筒形状であるXジャイロを投擲する場合、水平進行方向と一致する回転軸Oaの周りに回転を与えることにより航空力学的に安定した飛行を行うことが知られている。回転軸Oaが南北軸(すなわちこの場合磁力線方向:以下、特に断らない限り東西南北の表現は磁北基準とする)と直交する方向に水平飛行させられた際には、それ以外の方向に飛行させられた場合に比べ、水平磁力由来の誘導起電力としては最大の値が生じうるので、この際には検出部13を介してのそうした検出に伴い、報知部14において容易かつ直裁的に磁北を報知することができる。
《0077》
この場合、さらに興味深いことに、要すれば伏角(magnetic dipもしくはinclination)まで検出することができる。伏角とは地磁気の方向と水平面のなす角である。伏角は低緯度で小さく、高緯度では大きい。本装置が北と指す方向(中心から「北」と指す方向への向き,あるいは「南」と指す方向から「北」と指す方向への向き)は、この場合、地磁気の磁力線方向に相応する。言い換えると、単に「北」を指すのでなく、例えば東京等、中緯度地域での使用を想定すると、地面に向けて48度程度の角度を持った方向を「北」として示す。ちなみに、房総、東海から瀬戸内、北九州を結ぶ領域については、伏角はおよそ48度である。回転投擲体は、自らの周囲に存する磁力線ベクトルのうち、自らの回転軸に垂直である磁力線ベクトル成分について、誘導起電力を検出できる。現在検討している場合のように、東西軸と自らの回転軸が一致している際は、自らの回転軸に垂直である磁力線ベクトル成分とは、すなわち、自らの周囲に存す磁力線ベクトルと完全に一致する。言い換えれば、東西軸と自らの回転軸が一致する際は、検出され得ずに失われる成分がゼロとなる。
《0078》
つまり、東西軸と自らの回転軸が一致する際は、得られる誘導起電力は、磁力線方向を完全に反映しており、方位情報も伏角情報も含めた形で、完全な磁力線方向情報を復元することができるのである。このことを逆に活用し、あえて東西方向に飛行させて、磁力線にはその地に固有の伏角が存在していることの学習の教材とすることにも本発明は好適に適合する。東京で実施する際、札幌で実施する際、シドニーで実施する際には、それぞれにその値は異なる。インターネット等で計測の様子を動画像でリアルタイムに情報交換すること等により、地球の磁気の伏角が簡単に比較でき、国際的協力学習にも役立ち、生徒の学習効果も上がる。廉価・軽量・簡便・迅速などの特徴がこの場合も活かされることはもちろんである。
《0079》
ちなみに、東方向に水平投擲した場合は、投擲者から見て、磁力線は右上から左下へ向けての磁力線として検出される。西方向に水平投擲した場合は、投擲者から見て、磁力線は左上から右下へ向けての磁力線として検出される。この事実を知っておけば、検出された磁力線の伏角の方向から投擲した方角について知ることができ、有用性が保たれる。
《0080》
一方、回転軸Oaが南北軸(磁力線方向)と平行する方向に水平飛行させられた際には、水平磁力を導線が横切らないため、水平磁力由来の誘導起電力は生じない。が、垂直方向成分の影響を受けて、鉛直下向きが「北」であると指し示す。つまり、水平方向には「北」を指し示さない一方、鉛直方向成分のみを検知するのである。この事実を知っておけば、水平方向には「北」を指さず、鉛直下向きに「北」を指し示した際には、その飛行方向自体が北ないし南と判断できる。確定させるためには、投擲者の頭上から見て、例えば時計回りに投擲者を90度回転させ、もう一度投擲すれば良い。その際に、上記の東か西に帰着するので、第一回目の投擲が北であったのか南であったのか、容易に判断が付く。
《0081》
正確には東・西・南・北の各方位と合致しない水平方向に投擲された場合でも、この方法を採用すれば常に最低でも8方位領域の水準で方位が得られ、高い有用性が保たれる。通常、伏角は通常水平面から計るが、ここでは鉛直上向きを0度として、投擲者から見て時計回りに360度まで表示するものとしてみよう。こうすれば、地磁気赤道(geomagnetic equator)の以南でもここでの論法と同じ論旨が成立するので便利である。なお、「地磁気赤道以南」とは略々南半球と一致すると考えて良いが、場所によっては緯度にして15度程度の差異が出る。しかしこれは、ここでの議論にとって余り問題とならない。
《0082》
しかるに、1回目の投擲で得られた伏角の方向F1が180<F1<360なら東領域方位(磁北基準で時計回りに投擲方位をθ1とすると、0度<θ1<180度)であり、0<F1<180なら西領域方位(180度<θ1<360度)となるので、投擲された方向が略々直ちに判別できる。さらに、投擲者の頭上から見て時計回りに90度、投擲者自身が体を回した後、すなわちθ2=θ1+90の条件下で2回目の投擲をなすことで得られる伏角F2の向きにまず注目し、次に伏角F1と比較してのF2の大きさの変化に注目する。
《0083》
2回目の投擲θ2で得られた伏角F2の向きが、1回目投擲θ1の伏角F1と比べ、垂直軸を超える変化、つまり地磁気赤道以北ではF1から時計回りにF2に至る扇形が180度を含む変化、地磁気赤道以南ではF1から時計回りにF2に至る扇形が0度を含む変化が観察されたなら、それは、頭上から見て時計回り90度回転により南北軸を越えたことを意味するので、1回目の投擲方位θ1は北西領域(270度<θ1<360度)か南東領域(90度<θ1<180度)であったと判断できる。これらの中、いずれに該当するかについての識別は、2回目の投擲θ2時の伏角F2の向きで判別可能である。仮に0<F2<180なら、すなわち投擲者から見て地磁気赤道以北では左上から右下、地磁気赤道以南では左下から右上なら、1回目の投擲方位θ1は南東領域(90度<θ1<180度)と確定する。
《0084》
逆に180<F2<360なら、すなわち投擲者から見て地磁気赤道以北では右上から左下、地磁気赤道以南では右下から左上なら、1回目の投擲方位は北西領域(270度<θ1<360度)と確定する。ここまでで既に、生活実用性の高い4方位から1つに定まる上、何らの追加的動作なしに次ぎの考察からさらに、かつ直ちに8方位に絞り込める。
《0085》
頭上から見て時計回り90度回転後の2回目の投擲で得られた伏角F2の向きが、1回目の投擲の伏角F1と比べて、地磁気赤道以北なら180度、地磁気赤道以南なら0度と、より垂直に近かったならば、1回目の投擲の方向θ1は南東領域(90度<θ1<180度)の中でもさらに東南東領域(90度<θ1<135度)に絞り込まれ、北西領域(270度<θ1<360度)の中でもさらに西北西領域(270度<θ1<315度)まで絞り込まれる。頭上から見て時計回り90度回転後の2回目の投擲で得られた伏角F2と1回目の投擲で得られた伏角F1とが、180度を軸として対称の位置にあるならば、南東領域(90度<θ1<180度)の中でもさらに南東(θ1=135度)に絞り込まれ、北西領域(270度<θ<360度)の中でもさらに北西(θ1=315度)に絞り込まれる。
《0086》
頭上から見て時計回り90度回転後の2回目の投擲で得られた伏角F2の向きが、1回目の投擲の伏角F1と比べて、より水平に近かったならば、1回目の投擲の方向θ1は南東領域(90度<θ1<180度)の中でもさらに南南東領域(135度<θ1<180度)に絞り込まれ、北西領域(270度<θ1<360度)の中でもさらに北北西領域(315度<θ1<360度)に絞り込まれる。ここまでで、何らの追加的動作なしに直ちに8方位に絞り込まれることが可能であることを示した。
《0087》
最早類推可能であろうが、上記とは逆に、投擲者の頭上から見て時計回り90度回転後の2回目の投擲θ2で得られた伏角F2の向きが1回目の投擲θ1の伏角F1と比べ、垂直軸を超える変化を示さなかったときには、それは頭上から見て時計回り90度回転により南北軸を越えなかったことを意味するので、1回目の投擲方位θ1は、北東領域(0度<θ1<90度)か南西領域(180度<θ1<270度)であったと判断できる。さらに、2回目の投擲θ2時の伏角F2が0<F2<180となれば、すなわち投擲者から見て地磁気赤道以北では左上から右下、地磁気赤道以南では左下から右上となれば、1回目の投擲方位θ1は南西領域(180度<θ1<270度)と確定する。逆に、180<F2<360なら、すなわち投擲者から見て地磁気赤道以北では右上から左下、地磁気赤道以南では右下から左上となれば、1回目の投擲方位は北東領域(0度<θ1<90度)と確定する。
《0088》
頭上から見て時計回り90度回転後の2回目の投擲で得られた伏角F2の向きが、1回目の投擲の伏角F1と比べて、より垂直に近かったならば、1回目の投擲の方向θ1は、南西領域(180度<θ1<270度)の中でもさらに西南西領域(225度<θ1<270度)に絞り込まれ、北東領域(0度<θ1<90度)の中でもさらに東北東領域(45度<θ1<90度)まで絞り込まれる。
《0089》
全く同様の考え方で、頭上から見て時計回り90度回転後の2回目の投擲で得られた伏角F2と1回目の投擲の伏角F1とが180度を軸として対称の位置にあるならば、南西領域(180度<θ1<270度)の中でも特に南西(θ1=225度)に絞り込まれ、北東領域(0度<θ<90度)の中でも特に北西(θ1=45度)に絞り込まれるし、伏角F2の向きが伏角F1と比べてより水平に近かったならば、1回目の投擲の方向θ1は南西領域(180度<θ1<270度)の中でもさらに南南西領域(180度<θ1<225度)に絞り込まれ、北東領域(0度<θ1<90度)の中でもさらに北北東領域(0度<θ1<45度)まで絞り込まれる。
《0090》
以上のように、本発明装置を用いた場合、運がよければ偶発的な一致により、東、西、南、北、北東、南東、北西、南西というはっきりした方位に一意に絞り込める上に、通常の場合でも、単に2回の投擲のみで、何らの追加的動作なしに、8方位に直ちに絞り込める。すなわち、本装置を用いれば、2回の投擲のみで、何らの追加的動作なしに、実用方位として十分な45度範囲以下にまで、直ちに方位を絞り込める事実を明らかにした。
《0091》
ここで改めてまとめ直しておくと、回転投擲体11を南北方向に回転軸を合致させて水平飛行させた際には、水平磁力の影響はゼロであるものの、垂直磁力(水平磁力以外の成分を仮にこのように呼ぶ)の影響を完全に受ける。東西方向に回転軸を合致させて水平飛行させた際には水平磁力の影響も垂直磁力の影響も、共に完全に受ける。
《0092》
そこで、回転軸Oaが、南北軸(磁力線方向)と平行でもなく、垂直でもない方向に水平飛行させた際には、前記の組み合わせとなる。例えば東方向に水平飛行させた際には、磁力線はあたかも北方への伏角48度(例えば東京の場合)のベクトル(この大きさを仮に1とする)として観察できる。北方向に水平飛行させた際には、磁力線は鉛直下向きベクトルのみ観察できるが、その大きさは先の1の大きさの鉛直軸への正射影分に相当する。すなわち大きさは小さくなる。東方向から北方向まで、順次方向を変えて水平飛行させてみれば、検出される磁力線方向は、北方への伏角48度のベクトルが徐々に大きさを減少させつつ下を向いて行き、最後には最初の大きさの正射影の大きさを持って真下を向くベクトルとなるので単純で理解しやすい。他の向きに飛行する場合もこれに準じて簡単に理解できる。
《0093》
例えば東方向から南方向に順次方向を変えて回転投擲体11を水平飛行させてみれば、検出される磁力線方向は、北方への伏角48度のベクトルが徐々に大きさを減少させつつ下を向いて行き、最後には最初の大きさの正射影の大きさを持って真下を向くベクトルとなるので単純で理解しやすい。西方向から北方向にしても同様であるし、西方向から南方向にしても同様である。これを覚えておけば、いずれの方向に飛行させた場合でも、90度の方向転換を挟んでの高々2回の投擲で、少なくとも8方位領域(北北東、東北東、南南東、東南東、北北西、西北西、南南西、西南西の各中心角45度の扇形領域)という、有用な方位情報が判別可能となる。時には、正しく8方位(北、南、東、西、東北、西北、南東、南西の各正対方向)さえ一意に定まる可能性もある。よって、扇形状で良いから迅速に概略値を得たい場合にも大変便利であるし、きちんとした方位を一意に得たい場合にも正しく答えることが手法なのである。
《0094》
言い換えると、東西方向に飛行させた場合が、最も本来の水平方向の北を検出するに十分な起電力が得られるが、南北方向に飛行させるにつれて、だんだんとその起電力は減少して行き、南北方向に飛行させると水平方向の起電力は0になる。そこで、水平方向には北を指さない場合には、偶然、南北軸に合致して飛ばしたものと、逆に推定することができる。しかしながら、垂直磁力の影響はいずれの方位への水平飛行においても起電力をもたらし、それに注目することで、仮に水平方向の北を指し示さなくても、投擲者の90度の方向転換後の今一度の投擲により、南北方向のどちらに向けて飛ばしているのかは容易に判明する。そして、このようなことからしても結局、本発明は、導体に発生する誘導起電力の有無または大きさに基づき、磁力線方向情報を取得する方法ないし装置として定義できることが分かる。
《0095》
そして、少し視点を変えて言うならば、本発明によると、回転投擲体11を投擲しての遊び、時にキャッチボール様の遊びを楽しみつつ、遊びの次元を超えて、鉛直方向に回転軸を持つ回転投擲体であればただ1回のみの投擲により直ちに北の方角を直裁に得ることができるし、仮に水平方向に回転軸を持つ回転投擲体であってもごく簡単な2回の投擲により、方位を8方位まで迅速かつ廉価かつ簡便に、かつ楽しく絞り込める上、地磁気の伏角成分の検出も可能である。さらに回転軸を磁力線方向に沿わせた飛行での誘導起電力の消失、回転軸が磁力線方向と直交する飛行での誘導起電力の最大化の観察から磁気方向情報検出ができる。屋外での回転投擲体を用いた驚きや意外性を伴う体験は、机上の学習のみでは理解され難い伏角を含む地磁気の特性、フレミングの右手の法則、地球物理学、電磁気学、航空工学の総合的学習を可能とする。特に、体を動かしての体験学習であるから印象に残り、短期的記憶を超え、長期的記憶と考えられる体験的記憶・エピソード記憶となり、三次元的な電磁気学の概念の習得の効果もきわめて大きい。普段は目に見えない磁力線を、体を実際に屋外で動かす経験を通じ、広い範囲に亘るフィールドの磁場を投擲により逐一可視化して体験できる上、受け手の存在により、二人が同時にその可視化の体験を共有できる意義も大きい。磁場はマグネティック・フィールド(magnetic field)の訳語であるが、フィールド(field)という語が選択された理由には諸説ある。一説には、西欧の農村の麦畑で風に麦が一斉に靡くさま、つまり不可視の風がもたらすベクトルがフィールド(野)に一瞬に表象される風景に着想を得たことによるとされる。本発明は、不可視であるため理解の容易でない磁気現象を、まさにフィールドにおいて可視化し、磁場を体感的に観察できる稀有な装置である意味で、磁場研究の初期の研究開拓者たちの原体験に近い体験的理解を容易に実現できるメリットがある。本装置による体験的な基本原理の理解の後、話し合いにより、いろいろな発見が生まれる契機を提供する。また、より多数の人数でも視覚的に共有することができ、多数の学習にも最適である。総合的学習教材への活用にも好適に適合する。本装置の一つ一つは廉価に構築可能であるため、貴重ということもなく、多くの学習素材を同時に作成し提供することもできる。必要に応じて廉価で簡単な電子工作も事前に実施させられるので、理科離れを食い止め、学習効果が上昇する。薄暮などの野外イベント会場などにおいて、不特定多数の参加者に配布された廉価かつ軽量な多数の回転投擲体が一斉投擲されることにより、参加者は幻想的な視覚空間を共有でき、イベント・イルミネーションとしても多大な効果を奏する。従来の保持型ペンライト等は動作周期一致性を参加者に要請し、周期が揃わないと不一致感のみが顕著になる。一方、回転投擲体の場合は、ほぼ一斉に投擲されるだけで、投擲方向や回転軸方向と無関係に全ての発光方位は必ず方位を揃える。打ち合わせなしの投擲で発光方位が予想外に一致するとの意外な光景が、参加者に、逆に地球規模の共通言語としての科学技術や、共有地盤としての(地磁気をもたらす)唯一の地球との感覚を喚起し、母語や文化を異にする存在間にも多くの共有部分が当然潜在している事実を想起する契機となる。薄暮の空間におけるこの共通体験は、地球環境保全、科学技術教育重視、民族間コンフリクトの理性的超克等、地球社会時代の問題解決へのメッセージを非言語的に浸透させる際の情動的体験の基盤共有に活用でき、多大な効果を奏する。政治上の国際会議等では、古典音楽の芸術鑑賞等が予定される事はむしろ当然であり、部外者には一見休養にしか見えないその時間が紛争国間の調停出力のより人間的な洗練に貢献してきた事実はつとに知られる。芸術以外に、現代は、科学と芸術の融合がその責を負うことも期待される。国際連合などの国際機関による屋外フォーラムでのパネルディスカッション後の薄暮の多数投擲は、イベント・イルミネーションとして富裕度差、言語差を越えて楽しめる上、意見が異なるがごとく、投擲方向は夫々異なるにしても、不特定多数の投擲体の発光方位は(文化差等を越えて人類共通の普遍的価値を指向する如く)同じ方位を向く、との光景が視覚に新鮮に働き、地球市民という人文的な意識共有、科学技術という数理的な言語共有の2つの共通価値がシナジー効果とともに誘導され、共感的理解と高次の合意形成への指向に、多大な効果を奏する。《0096》
なお、以上の説明では、便宜上、投擲体の回転軸が投擲者から放射状に延びる方向に投擲する場合は、特に断らない限り、投擲者から見て回転軸を中心に時計回りに投擲することを原則としている。同じく特に断らない限り、投擲体の回転軸が投擲者から放射状に延びる方向に投擲する場合でない場合は、投擲体自身に備わっている上下面の観点から見ての上面から観察した場合に回転軸を中心に時計回りに投擲することを原則としている。
《0097》
ここで、回転投擲体11の回転軸に関し一般化して考えると、基本的に図1~図6の実施形態に即し、一応、回転軸が鉛直である時を基本と考えて説明をしてきた。このように回転軸が鉛直であれば、水平磁力による起電力だけを考慮すれば良く、それに垂直な地磁気成分は考慮する必要がないという利点もある。しかし、回転投擲体11の回転軸が水平である場合もある。例えば帰還を狙い、フリスビーを意図的に垂直(ないしそれに近く)に立てて投擲した場合、あるいは偶然そうなってしまった場合を考える。
《0098》
まず、水平な回転軸が東西軸と合致する場合(すなわち、フリスビーを立てたまま南北方向に投擲する場合)を考えると、導体12が南北軸を横切る際に最大の誘導起電力が生じる。このときには既述した説明の通り、水平磁力由来の誘導起電力を検出でき、磁北の検出が可能である上、報知も適切にできる。既述の通り、磁力線の伏角までを含めた検知もできる利点がある。当然、伏角の実証等、理科体験野外活動等に活用できる。
《0099》
これに対し、回転軸が水平である場合で、かつ南北軸(磁力線方向)と平行な場合(すなわち立てたまま東西方向に投擲した場合に相当する)には水平磁力由来の誘導起電力は生じない。しかし、既述の通り、垂直磁力由来の誘導起電力は生じる。例えば東方向に投擲した場合、垂直磁力方向として鉛直下向きを指し示すが、これらの事実を知っていれば方位検出が可能となる。つまり、水平方向には何等の方位の報知もなされない事実を以て、偶然、回転軸が南北軸に合致して(東か西に向けて)飛ばされたものと適切に推定できる。後は、投擲者の90度の方向転換後の再投擲により、伏角が投擲者から見て遠方上方から近傍下方の方向に観察されれば、先の投擲は東に向けられたものであったと判定できる。逆に、投擲者の90度の方向転換後の再投擲により、伏角が投擲者から見て近傍上方から遠方下方の方向に観察されれば、先の投擲は西に向けられたものであったと判定できる。これらは、簡単な思考実験により確認できるものであり、これらを知ってさえいれば、方位情報として常に活用可能である。
《0100》
回転軸が水平である場合で、かつ回転軸が南北軸(磁力線方向)と直交でも平行でもない場合(すなわち立てたまま東西方向、南北方向以外に投擲した場合に相当する)には、水平磁力から回転軸直交水平軸への内積正射影成分に応じて相応の誘導起電力が生じるので、北そのものに向かって立てて投擲された時程の大きさの誘導電力ではないがゼロでもない場合、生じた誘導起電力の方向と大きさの報知も検出部を介して入手することで、まずは東か西かのどちらの方向に立てて投擲されたのか等、概略の情報を迅速に把握することが容易に可能である。次いで、投擲者の90度の回転後に同様の投擲を実施することで、8方位領域ないし8方位に絞り込むことが可能である。8方位領域が得られた場合、さらに、8方位のうちいずれかを正確に得るために、情報取得を実施してゆくことも容易である。《0101》
図7には、上述した各実施形態に対し、さらに改変を加えた場合の実施形態が示されている。一応は図1,3~5に示した実施形態の改変として、それらの形状に準じた形で平面図により模式的に示しているが、もちろん、図6に示した実施形態にも以下に述べる構成は適用できる。
《0102》
この実施形態では、回転投擲されているときにのみ電源16からの電源線路を閉じ、駆動制御部15、ひいては必要に応じ検出部13、報知部14等、電力を必要とする回路への電力供給を許すことで電源16の節約を図るため、回転検出装置19と、この回転検出装置19が回転投擲体11の回転を検出したときに電力供給を可能とする電源スイッチ部18を設けている。図中、簡明化のために、検出部13、報知部14、駆動制御部15、電源16はブロック図でのみ示し、回転投擲体11に搭載されている模様は示していないが、もちろん、図1,3図に示したように、あるいはこれまで説明してきたように、それらは本実施形態で新たに設けられる回路装置17,18共々、回転投擲体11の適当なる個所に搭載される。
《0103》
しかるに、搭載された物体が回転しているか否かを検出可能な回転検出装置19は、既存の技術をしても種々考えられようし、それらを任意に用いることもできるが、この実施形態では特に、回転は遠心力を伴うことを巧みに利用した簡易にして廉価、合理的な構成となっている。
《0104》
すなわち、この実施形態では、小型軽量の水銀スイッチ19の複数個から回転検出装置19が構成されており、各水銀スイッチ19はそれぞれ回転投擲体11の中心Ocから外周に向かう放射方向に沿い、互いには周方向に適当な離角を与えて配置されており、例えば図示の場合には周方向に互いに60度の離角で計6個の水銀スイッチ19が用いられている。これらはもちろん、適宜、回転投擲体11の本体内に埋設されるのが好ましい。
《0105》
水銀スイッチ19はガラス管等のケーシング19a内に封入された水銀球19bが半径方向の外周端側に来たときに電気接点を閉成するように構成されており、その外周端から離れると電極接点は開くようになっている。従って回転投擲体11が投擲され、回転すると、その際に発生する遠心力で全ての水銀球19bは外周端側に移動し、全ての水銀スイッチ19において電気接点が閉成する。そうではなく、単にどこかに置かれていたり、持ち運ばれているときには、全ての水銀スイッチ19の電気接点が共に閉成している状況は寧ろ考えられず、少なくとも一つ以上は内周方向にずれて、その水銀スイッチ19の電気接点は開いている筈である。
《0106》
そこで、図中では模式的にアンド回路図記号により回転検出回路17を示しているが、この回転検出回路17により水銀スイッチ19の電気接点の閉成状態を監視し、全てが閉成したときにのみ、当該回路17を介し電源スイッチ部18を閉成させて、電源16からの電力を駆動制御部15、ひいては検出部13、報知部14に通電するようにしている。このようにすれば、持ち運びの際にはどのような姿勢でも通電することはなく、回転投擲した際にのみ通電させることができるので、保存時等に電源を節約したい場合に好適である。
《0107》
なお、アンド回路17として示した回転検出回路17の構成も、実際には例えば電源16から負荷回路、例えば駆動制御部15への電源線路間に水銀スイッチ19の各接点を全て直列にして挿入しただけの回路構成であって足りることが多いし、逆に、電源スイッチ部18共々、極めて微少な待機電力で動作する能動素子を含むアンド回路装置であっても良い。
《0108》
以下では本発明の好適な応用使途、ないし本発明により得られるべき種々の恩恵に触れておくが、例えばまず、山岳では遭難環境を脱出する際に役立つ。また、仮に回収せずに投擲したまま放置せざるを得なかったにしても、寧ろ、付近に到達した救助隊に対して近辺になんらかの投擲主体(遭難者・負傷者であることが多い)の存在を示し、一つの、生存の目印になる。自分が谷あいに滑落しているとして、回転投擲体11を稜線方向に投擲して放置しておけば、そして特にその色も目立つ色にしておけば、雪の中でも遭難者が居ることの報知に繋がるため、二重に役立つ。軽量であるため、複数所持することも問題が無い特徴もある。また、発光により絶対方位を知らせることができるので、距離的に視認できるその場に居合わせた者全員が方位情報を一瞬にして共有できる利点がある。山岳においては例えば30m程の距離でも声が十分に届かないこともあるし、声による情報伝達はすでに疲弊している体力を浪費する。救助する山岳パーティの側にしてみても、全員が各自の身体中心座標系における方位を夜間でも一瞬にして確認でき、共有できる。
《0109》
本発明には,潜在的に次のような社会的な波及効果も認められることも無視できない。つまり,逆転的な使用法として、回転投擲体11として既述した帰還型滑空体を用いると磁場の局所的特異点を生じせしめることを狙って、事前に注意深く埋設された強い磁性体等の目標を野外で探索するという新しい競技,いわゆる宝探し競技等の、新しいスポーツ・娯楽が実現できる。この場合、周囲から特異的な違いを持つ磁場様相を示す滑空域があれば、その直下か近傍の地中に目標物(宝)が埋設されていると推定でき、グループ内でのスポーツ・娯楽・ゲームに活用できる。ホイジンガ(Johan Huizinga、オランダの歴史家)やカイヨワ(Roger Caillois、フランスの哲学者)の指摘を待つまでもなく、人類にとって遊びの意義が極めて大きいことは現代では周知の事実である。電磁気学、地球物理学、航空力学,電子工学の知識と技能を動員して、空間性・実体性・自己参加性を同時に発揮して野外で行うことのできるこの体験学習型の競技には、無視できない教育性の潜在が認められる。
《0110》
また、本発明は、ドッグ・フリスビーという文化領域にも潜在的関連が認められる。すなわち、回転投擲体は愛犬とのコミュニケーションをより深めるための遊具としても活用されてきたし、本発明はその活用を一層促進する。例えば雪山登山を愛犬と実施する場合等、人間(主人)に比べ比較的軽量な犬は、人間のようにいわゆるつぼ足(新雪に足が埋まって進行速度が低下する状態)にならず、先を急ぐことができる。一方、雪中での低速の人間(主人)を待っている間等、本発明の回転投擲体としてのフリスビーを投げてやると喜んで取ってくる遊びに興じる。人間(主人)はただ愛犬と遊んでやっているようでいて、実は全方位が白一色である雪山などで山座同定などに失敗しがちな環境で、下手をすると見失いがちな方位を、その都度遊びの中で確認ができることになる。方位を勘違いしたままの歩行は、意外にそれと気付かずに、方向違いのまま数時間継続され、雪中歩行の体力と時間の浪費を経てなお目的地に到着せず、日没後でも到着しない事実をもって、はじめて方向間違いによる遭難に陥ったと判明する事態に結びつきやすい。そのような事態を未然に防ぐことが遊びの中で実現でき安全に貢献できる。同時に、愛犬は時間をもてあますことなく楽しい時間を持て、そのような影響は人間(飼い主)の気持ちの張りにも影響を与え、遭難の危険を回避できる。本発明は、単なる一つの装置には違いないが、ドッグ・フリスビー等の文化的な背景を持つ回転投擲体で実現することから、人間と動物とのコミュニケーションの深化、時間と空間の適切な活用による生活の質的向上の面でも、多大な効果を奏することができることは注目に値する。
《0111》
さらに回転投擲体は、例えば視覚障害者と健常者が共に参加するフライングディスクの国内外における競技会の現在の隆盛と、それを支える長い歴史の主役である。さほどの体力が無くても手首のスナップだけで簡単に飛ばせるので、誰でも参加できる。習熟によって技能の向上が早く、単調なリハビリテーション訓練では得られない喜びの感覚を持ちやすい。健常者との屋外での貴重なリクリエーションとして活用可能である。不用意な歩行移動は危険を伴う視覚障害者にとって、飛行という移動のイメージが楽しい経験に直結する。このように健常者と共に技術的習熟を楽しめる性質から、身体機能回復や自信回復に繋がる医学的効果を持つリハビリテーションとしても、このフライングディスクは一定の役割を果たしてきた。競技には距離を競う分野、投擲の正確さを競う分野等があり,それぞれに視覚障害者の方の多数の参加を毎年数えている。このように、フライングディスクは、世界中で既に存分に親しまれている事実に、まず留意したい。
《0112》
同時に、視覚障害者の自律歩行は、方位情報取得が重大なネックになっていることは意外と知られていない。現在位置把握はできても、体躯なり顔面なりの方位取得は困難である。なぜなら、視覚情報による方位推定が不可能な上、視覚フィードバックが重要な役割をもつ「歩行」実施に付随するリスク(躓き、転倒、衝突、転落、交通事故に巻き込まれる危険等)が健常者よりも圧倒的に高いからである。このため、健常者であれば容易な試行移動による測位差分での方位取得も、困難を極めていた。逆に言えば、簡易で廉価かつ適切な方位情報取得方法がなかったため、やむなく、多忙な健常者に随伴歩行を依頼するという、最初の数回は良いにしても、度重なると時に相互に心理的負担が大きくなり、ひいては段々と相互の関係の疎遠に繋がる場合もあるというような、視覚障害者にはなんらかの改善が期待される現実が存在していた。
《0113》
このような現状に鑑みるに、そもそも障害者に心的距離の近いフライングディスク等を用いるレクリエーションおよび競技会への練習の中で、健常者と共に方位情報取得の技能の習熟に努めることには特別な意義がある。シンプルな科学技術を応用した本発明を通じた健常者とのコミュニケーションと、競技会への参加という前向きな目標の提供、将来的には広大な芝生のような場所における本発明を用いた自律歩行練習の実用性と、それにより正確に目的地に到達することに成功した場合の達成感を取得する経験等、これまでとは次元の異なる、多義的な有用性を提供する面で多大な効果を奏する。フライングディスク技術への競技会等を通じたフライングディスクへの視覚障害者の親和性と、視覚障害者の方位情報取得の潜在的需要の大きさに鑑みる時、フライングディスク等の投擲回転体を用いた方位情報取得方法の価値が、健常者が当初予想する水準を超えて、そこに潜在していることは容易に理解できようし、健常者の側においても、こうした試みを通じ、視覚障害者の方々の方位情報取得に対するニーズが如何に強いか、その理解をより深めることにもなろう。
《0114》
また実用性の高い使用例として,次の例にも言及しておかねばならない。ヨット,ディンギーなどの小型帆走船は一般に高度な計測機器を搭載していない。寧ろ、それらの人工物を搭載しない環境でなんとか操縦して自然のもたらす諸困難を克服することに面白みを感じる愛好者の数は多い。しかし、方位の情報取得はこの場合も重要である。例えば岩礁が構成する自然の良好な停泊場所に接近したものの、夜間かつ荒天ないし曇天,雨天であり、天文航法が不可能な状況は多い。地文航法も不可能で、灯台も無い等の場合、方向の見極めが難しい場合は多々ある。この場合、航路選択の失敗は,即座に座礁という第一の遭難に直結し、自力航行の不能や、船体の浸水、波浪横転と沈没等、特に夜間であれば人命に関わる重篤な第二の遭難にも繋がっていく。方位磁針は船の自差や局所岩礁磁場の撹乱によって誤差が0度から360度まであり得ることから、概略値としてすら用いることの妥当性に疑義が生じるという固有の性質があるため、外乱磁気の影響を免れる試行移動のコストが前記の意味で極大化しているこのような場面での信頼性が薄い。従来はこのような場合、仕方なく航行を停止する。沖で碇を下ろして停泊し、太陽光下の目視による方位確認を期待しつつ夜明けを待つことが現実的であった。
《0115》
このような場合にも本発明は好適に適合する。すなわち、回転投擲体11を用いて報知部14に発光体を備えさせれば夜間でもはっきりと視認可能であるから、適切に磁北を検出できる。回転投擲体11として帰還型を用いれば何度でも計測を使える。万一、帰還に失敗して水中に落下したとしても、水に浮くように構成することは容易であり、蛍光塗料を塗布しておけば視認も可能である。ひとたび方位の概略値が得られた場合、その情報に基づく詳細な局所的な観察から方位を裏付ける情報が連鎖的に得られていくことは多いため、本方法は最も低く見積もってもその貴重な第一歩を十分適切なコストと労力で使用者に与えるという面でも多大な効果を有する。本発明は、これまでは沖合いで停泊して時間を浪費するしかなかった環境でも、座礁を防ぎつつ接岸への航路を選択するための有効な方位情報取得の手段を与えることができる。
《0116》
最後に基本的な効果にもう一度立ち戻るが、本発明装置によれば、計測点を刻々と水平方向に容易に100m程度も変え、かつ、地表面からも垂直方向に10m程度も離れ続けた空間において刻々と磁場検出をなして行くようなことができる。このようにすると個々の計測点固有の外乱磁気の影響を排除することが容易にでき、使用者に意思決定に役立つデータを有効に与えることができる。
《0117》
例えば、回転投擲体11が示す磁北方向が滑空中に万一,次々と大きく変化するならば、それは外乱磁気の影響が滑空の近傍の地表(海上なら水面下の岩礁)に散在することを示している。逆に磁北方向が滑空中に殆ど変化しなかったならば、外乱磁気の影響が小さい地域と見て良い。方位磁針だけでは、万が一の局所的な外乱磁場で値が大きく間違っているかもしれない可能性を否定できなかった。そのため方位磁針だけでは外乱磁気の評価ができないため、不用意な動きが遭難(雪山での方位間違いによる雪庇の踏み抜き、浅瀬での方位間違いによる岩礁座礁、稜線での方位間違いによる稜線滑落等)に直結しており,最終的な行動決定は大変な困難から免れなかった。こういった局面においても、本発明によると地域大局的な情報を簡単かつ迅速かつ広域的に取得でき、総合的な行動決定を有効に支援することができる。
《図面の簡単な説明》
《0118》
《図1》本発明装置の一実施形態の概略構成図である。
《図2》図1に示した本発明装置の動作の説明図である。
《図3》本発明装置の他の実施形態の概略構成図である。
《図4》本発明装置のさらに他の実施形態の概略構成図である。
《図5》本発明装置のまた別な実施形態の概略構成図である。
《図6》本発明装置のさらに異なる実施形態の概略構成図である。
《図7》本発明装置の他の改変例の概略構成図である。
《符号の説明》
《0119》
11 回転投擲体
12 導体(導線)
13 検出部
14 報知部
15 駆動制御部
16 電源
17 回転検出回路
18 電源スイッチ部
19 回転検出装置(水銀スイッチ)
《図1》000003

《図2》000004

《図3》000005

《図4》000006

《図5》000007

《図6》000008

《図7》000009


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(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2000-75010(P2000-75010A)
(43)《公開日》平成12年3月14日(2000.3.14)
(54)《発明の名称》地点別上空見通し範囲作成方法
(51)《国際特許分類第7版》
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《審査請求》有
《請求項の数》1
《出願形態》FD
《全頁数》6
(21)《出願番号》特願平10-264038
(22)《出願日》平成10年9月2日(1998.9.2)
《新規性喪失の例外の表示》特許法第30条第1項適用申請有り 1998年3月6日 社団法人電子情報通信学会発行の「1998年電子情報通信学会総合大会講演論文集 通信 1」に発表
(71)《出願人》
《識別番号》391027413
《氏名又は名称》郵政省通信総合研究所長
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
《テーマコード(参考)》
5J062
《Fターム(参考)》
5J062 AA08 BB01 CC07 HH05
(57)《要約》
《課題》宇宙と地上間の見通し範囲を効率的に決定する方法を提供する.
《解決手段》航行衛星システムを陸上移動体が利用する際に電波の捕捉を試みる仰角0度以上の各航行衛星3について,陸上移動体4の存在地点から見た各衛星の上空位置および各衛星からの信号強度を,陸上移動体4の位置および時刻とともに記録を行ない,後に各地点の上空を細分化した諸微小領域別が見通しか遮蔽かを,ある時間内に記録された電波強度情報から判定することにより, 該時間内の該地点における上空見通し範囲を決定する.
000002

《特許請求の範囲》
《請求項1》複数の航行衛星からの電波を受信することにより自らの現在位置を推定する装置および測位誤差を補正する装置を搭載する1つあるいは複数の陸上移動体が,陸上移動体の現在位置の測位結果として得られる緯度値および経度値および高度値および時刻値に加え,測位処理過程において算出する各航行衛星の上空における仰角値および方位角値および該衛星からの信号強度値をも,1つのレコードとして一定時間毎ないし一定距離毎に保存しつづけ,しかる後に,保存された多くのレコードの中から,該時刻値が一定の時間範囲内にあり,かつ,該緯度値および該経度値および該高度値がある地点の近傍の一定範囲内にあることを満たすレコード群のみを抽出し,該レコード群に含まれている衛星の仰角値および衛星の方位角値および該衛星からの信号強度値に関する複数の記録を,該地点の上空の方位角値と仰角値で同定される方向が見通し通信路であるか否かを判別するための情報と見なすことにより,該時間範囲内での該地点の上空における衛星見通し通信路の存非とその通信路の方向に関する情報データベースを構築することを特徴とする地点別上空見通し範囲作成方法.
《発明の詳細な説明》
《0001》
《発明の属する技術分野》本発明は宇宙と地上間の見通し通信路の存在範囲を特定する方法に関する.
《0002》
《従来の技術》ある緯度・経度・高度で特定される地球上の地点から,上空を見上げたときに,電波障害物により電波が遮られることなく,空が見える点の集合としての面を,以下では,上空見通し範囲という.ここでいう電波障害物としては,例えば,該地点から比較的遠方に存在している山岳などの地形をはじめ,該地点から比較的接近している場合には仰角方向に遮蔽の影響が大きい木立の一部や高層ビルディングなどが含まれる.また電波障害物の形状が経時的に変化する場合として,例えば,樹林の高さの成長,人為的な伐採,開発によるビルディングの造成,ビルディングの取り壊し,などの要因がある.すなわち,上空見通し範囲は,緯度経度高度および時刻によりはじめて確定する性質を持っている.
《0003》上空見通し範囲という概念自体が新しいものであるため,地点別上空見通し範囲作成方法の従来の技術と考えられるものは少ない.強いてあげれば,第一に,地形図からの計算による方法と,第二に光学撮像による方法が従来の技術であると考えられる.《0004》まず,第一の方法として,地形図からの計算による地点別上空見通し範囲作成法について以下に述べる.山間部,山岳地域などにおいては,人工建造物が少ないため,主な電波障害物は,一般に遠方の山岳や丘陵などとそれらに付随して林立する樹林などであることが多い.この場合,国土地理院発行の2万5千分の1地形図や,国土地理院発行の数値地図などから読み取る標高情報から,ある緯度・経度・高度の地点の上空に遮蔽の影響を与える地形を算出することで,上空見通し範囲の一応の推定値とすることが可能であると考えられる.
《0005》また,第二の方法として,光学撮像を画像処理した結果を用いて地点別上空見通し範囲を作成するという方法があった.それは,魚眼レンズを用いてある地点における上空を撮影した光学撮像に,画像処理を施した後に,コントラストによる2値化を行ない,該地点の上空の上空見通し範囲を推定する,という方法であった.
(下記文献参照).
Riza Akturan and Wolfhard J. Vogel,"Path Diversity for LEO Satellite-PCS in the Urban Environment",IEEE Transactions on Antennas and propagation,vol.45, no.7, July 1997,pp.1107-1116《0006》
《発明が解決しようとする課題》しかしながら,都市部各地点における上空見通し範囲が必要な場合,第一の方法,即ち地形図や数値地図における標高を読み取って上空見通し範囲を推定することは適切ではなかった.なぜならば,都市部を走行する陸上移動体における電波遮蔽要因は,標高情報に示される遠方の自然地形などであることは一般に少なく,比較的接近して存在するビルディングや高架物などの人工建造物であることが多いからである.このため,第一の方法,即ち,標高を読み取る方法では都市部における地点別上空見通し範囲の精度が期待できない.
《0007》そこで,この欠点を補償するものとして,都市部における人工建造物をも地形と見なした標高データを,国土の広範囲に関し網羅的に,完備している情報が仮に存在すれば,その情報を元にこの第一の方法を適用できる可能性がある.しかし,そのような情報は,各自治体および各消防など,建物の階数情報を必要とする若干の行政機関に,紙面などで存在するものの,不統一な規格であり,現状では体系的にまとめられるにいたっていない.さらに,電子化されるにはなおいたっていない.このため,それら規格不統一な情報を元に地点別の上空見通し範囲を作成するという目的を達成するには,データの所在を各自治体ごとに確認し,収集し,書式を統一し,電子化し,その後,上空見通し範囲の算出を開始する,という時間と労力および費用のかかる膨大な作業となることが予想される.
《0008》仮に,この膨大な作業を完遂するとした場合,次の欠点がある.
(1) 作成作業に既述の手間がかかるため,提供される成果物としての地点別上空見通し範囲は古い情報に基づいている (上空見通し範囲作成に時間がかかる.上空見通し範囲の時刻依存性からすると好ましくない)
(2) この欠点を補償するために地点別上空見通し範囲を仮に最新の版に更新したい場合には,ビルデイングや家屋の階数現況調査から開始し,データを整理するなど,再度膨大な時間と人件費がかかる.(上空見通し範囲の更新コストが高い)(3) 家屋やビルディングがもたらす遮蔽現況は推定可能としても,高架物・樹林・看板など他の地物による遮蔽が推定できないため上空見通し範囲の結果は一面的なものとなり不正確となる.正確を目指すと電波遮蔽をもたらす可能性のある個別の地物,樹木,高速道路高架,陸橋,門架型大型標識,電柱などについてすべて高さなどを洗い出す必要が発生する.(上空見通し範囲の原因の多様性を包括的に評価できない)
(4) 階数情報だけのデータを基礎とするため,「階あたり平均的高さ(一般的に3.5メートル程である)」を乗ずるなどの便法を利用することになり,個別的な高さが不正確になり,その結果上空見通し範囲の精度が低下する(上空見通し範囲の推定結果に十分な精度がない).
《0009》また,第二の光学撮像による方法は,次の欠点を有していた.
(1) 広い都市部の地点別上空見通し範囲を作成するためには,多数の道路のさまざまな地点で,光学画像を逐次,撮像する必要があり,撮像のフェーズだけで多大の人件費や経費が発生する.
(2) 多様な撮影条件下での個別の撮像結果に対して,画像処理技術によって,空とそれ以外の部分を自動的に完全分離することのできる精度のよいアルゴリズムが確立されておらず,現実には分離のための閾値を設定する際に人間の識別力の介在が必要となり,時間と労力がかかる.
(3) 後の画像処理において分離を明確にできるように撮影する必要のため,日中かつ晴天時に撮影時間が限定される.夜間や曇天,雨天時の撮影ではコントラストが低下するため,正確な分離はきわめて困難となる.
(4) 葉の茂った樹木による木漏れ日状の部分が実際にどの程度の電波遮蔽効果をもたらすか,あるいは複数の電線などが実際にどの程度の電波遮蔽効果をもたらすかなど,個別事例の電波遮蔽効果を推定することが困難となる.
(5) 撮像者が光学撮像機器を所持するのみならず,同時に,撮像位置を緯度経度として特定する装置,例えば航行衛星システムからの電波を受信して測位を行なう装置,およびジャイロやコンパスといった機器をも,所持する必要がある.すなわちデータ収集に従事する者が多数の装置を携帯する必要があり,簡易な作業でないという欠点があった.
《0010》
《課題を解決するための手段》本発明は上記従来の欠点に鑑み提案されたもので,地点別上空見通し範囲作成法として,(1) 地点別上空見通し範囲のデータ収集から作成までにあまり費用がかからない.
(2) 地点別上空見通し範囲のデータ収集から作成までにあまり時間がかからない.
(3)地点別上空見通し範囲の時刻依存性に対応できるよう,最新の情報を常に反映した,情報の更新が費用と時間をかけずに容易に実施できる.
(4)地点別上空見通し範囲の推定に,遮蔽の原因となる地物を種類別に推定し加重してゆく手法に固有の手間を省き,現実の衛星からの信号強度を用いて一括評価することで目的を達することができる.
(5)地点別上空見通し範囲の推定の際に,現実の衛星からの信号強度を用いることで,他の方法では困難な特殊の状況下での見通しか否かの判定を容易に評価できる.例えば,光学撮像の画像処理などに固有の,樹林による木漏れ日様状況が果たして見通しか否かの判定の困難を回避できる.
(6) 地点別上空見通し範囲の推定に先立つデータ収集過程において,データ収集者の作業が簡易であり負荷が少ない.例えば,データ収集者が,電波工学ないし地形学ないし光学撮像といった専門分野の知識および技術を持っている必要がなく,必要な機器を搭載した陸上移動体を用いて,陸上移動体運行業務を行なっているだけで地点別上空見通し範囲の作成に貢献できる.
(7) 地点別上空見通し範囲の推定に,近年民生品の普及の著しいGlobal Positioning System(以下では,GPSという)による測位装置に,微小な改造を加えることによりデータ収集に必要な装置を開発できる方法であり,小型かつ高性能な装置が安価に開発でき,利便性が高い.
(8) 近年,輸送業界,タクシー業界等に浸透しつつある,GPSなどを用いた車両位置管理システムとの相性が良く,その場合,運転者が陸上移動体を用いた本来の業務に専念しているだけで,副次的に地点別上空見通し範囲の作成に貢献できるため,データ収集に専従の意識なく実質的な参加が可能となり,市民参加型の地点別上空見通し範囲作成の現実性が高い.
ことを特徴とする地点別上空見通し範囲作成方法を提供するものである.
《0011》
《発明の実施の形態》以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する.図1は建造物1,1'および樹木2による遮蔽により複数のGPS衛星3からの電波が陸上移動体4の屋根に設置されたGPSアンテナ5に届かない状態を示しており,高い建物ないし樹木ほど,GPS衛星3からの電波を遮蔽する原理を示している.
《0012》即ち,GPS衛星3から発信されている測位用の電波は,1.5GHz付近のマイクロ波の周波数帯を使用するため光と同様に直進性が優れており,GPSアンテナ5から見通しの位置にあるGPS衛星3からの信号強度と,GPSアンテナ5から見通しの位置にないGPS衛星3からの信号強度には明瞭な差異が生じる. GPS衛星に限らず,一般の航行衛星を含め,宇宙通信で用いられる電波は,マイクロ波,ミリ波などいずれも直進性に優れた電波であることが多く,回折の影響はほとんど無視できる.
《0013》尚, GPS衛星から送信される電波には,全GPS衛星の軌道情報(アルマナックデータ)も含まれており,これは全ての衛星から送信されている.そのため,現在位置からみて仰角0度以上の上空に存在はするが,遮蔽により衛星からの信号強度が限りなく0に近い,即ち衛星からの電波を捕捉できていない状態のGPS衛星3についての仰角および方位角は,見通し可能な他のGPS衛星3から受信されたところのデータから簡易な計算によって算定および出力可能となっている.事実そのような情報を出力する機器は存在する.また,全GPS衛星はまったく同じ周波数で信号を送信するが,疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum) 通信方式という技術を用いているために,同じ周波数を用いていても混信するおそれがない.疑似雑音符号とよばれる,0と1が一見不規則に交代するディジタル符号の配列を,それぞれのGPS衛星に違う配列のものを割り当てることで,各衛星からの信号を識別し,分離受信が可能となっており,即ち,現在位置から見て仰角0度以上に存在しているGPS衛星すべてのに関してそれらの上空における仰角,方位角のみならず,それらの衛星からの信号強度も分離して検出することは原理的に容易となっている.
《0014》図2は,地点別上空見通し範囲作成方法に基づく,複数の陸上移動体を用いた場合の装置の構成を示す.それは,複数の陸上移動体10,10',10", …及び,データ保存装置11で構成される.
《0015》各陸上移動体は,陸上移動体10と同様な構成をしており, GPSアンテナ10Aと,GPS受信機10Bと, データ一時記録装置10C と,測位誤差補正装置10Dを保持している.測位誤差補正装置には,現在普及しているディファレンシャルGPS受信機や加速度センサや車速センサやマップマッチ機構など,GPS単独での測位誤差を補正し,測位精度を向上させることを目的とした装置ならば任意の機器の適切な組み合わせでよい.GPSにおいては,一般に用いられるC/Aコードには,測位精度を落とす目的で衛星からの送信データに,故意に測位誤差を発生させるノイズが通常乗せられており(Selective Availabilityと呼ばれている)その場合,水平方向に120メートル,垂直方向で180メートル程度の測位誤差が発生する.しかしながら,上記の測位誤差補正装置を用いると,測位誤差を数メートル以下に減少させることができることはよく知られている.
《0016》陸上移動体10では,走行中,GPS受信機10Bから出力されるデータのうち,現在位置の測位結果として得られる緯度値および経度値および高度値および時刻値のみならず,その時刻において仰角0度以上に存在する各GPS衛星の仰角値および方位角値および該衛星からの信号強度値を,1つのレコードとして一定時間毎に,一時記録装置10Cに保存しつづける.
《0017》図3に1つのレコードに含まれるデータ内容の例を示す.
《0018》測定時に仰角0度以上に衛星がN個存在する場合を考え,それらを衛星1,衛星2,…,衛星Nと呼ぶとする.1レコードは,現在の時刻20A, 現在の陸上移動体の緯度20B, 現在の陸上移動体の経度20C, 衛星1の仰角21A,衛星1の方位角21B, 衛星1からの信号強度21C, 衛星2の仰角22A, 衛星2の方位角22B, 衛星2からの信号強度22C,と順次続き,最後に,衛星Nの仰角23A,衛星Nの方位角23B, 衛星Nからの信号強度23C,から構成される.
《0019》1レコードを毎秒1度ずつ,陸上移動体10が走行中に記録を継続することで多くの地点における記録が採取される.同一の地点を,別の時刻に,同一の陸上移動体10が通過したとしても,時刻が異なるため,上空の衛星配置も異なった状況でのデータが採取されるるため意義がある.さらに,複数の陸上移動体,例えば陸上移動体10', 陸上移動体10"も同様の記録採取を行なうことにより,多くの地点での記録採取が進行するため効率的である.
《0020》陸上移動体10におけるデータ一時記録装置10Cに一時記録されたデータは,例えば 数日間分のデータをまとめて,データ保存装置11へデータの移動を行なうと,データ一時記録装置10Cの記録容量を生かすことができる.
《0021》データ一時記録装置10Cには,近年普及の著しいパソコン用のPCMCIAカードタイプのATAフラッシュカード用い,データ保存装置11に,大容量ハードディスクとPCMCIAスロットを持つパーソナルコンピュータを用いると,ATAフラッシュカードの挿抜と簡単なファイルの操作だけの作業によりデータ転送ができるため効率的である.
《0022》このようにして,データがデータ保存装置に保存されていくが,タクシー業務,トラックによる貨物輸送業務,あるいは郵便配達業務,清掃業務など,陸上移動体で走行すること自体が業務の一部をなす職種の機関が運行させている多くの陸上移動体に協力を仰ぐことによりさらに効率的にデータを収集することが可能となる. その際,近年普及しつつある車両位置管理システムを採用し,携帯電話などによって,陸上移動体の位置情報を実時間的に管理センターなどに転送し,陸上移動体位置の集中管理を行なっている機関ならば,GPS受信機10Bと同等の出力を行なうように既存のGPS受信機を必要に応じて微小に改造し,すでに用いている位置情報転送手段に便乗して,時刻20A,衛星1の仰角21A,衛星1の方位角21B, 衛星1からの信号強度21C,衛星2の仰角22A,衛星2の方位角22B,衛星2からの信号強度22C,…,衛星Nの仰角23A,衛星Nの方位角23B,衛星Nからの信号強度23Cのデータを追加的にデータ転送するだけでよく,陸上移動体の運転者がデータ転送する作業が省け一層効率的である.その場合,管理センターにおけるコンピュータが,データ保存装置11に相当する.
《0023》しかる後に,データ保存装置11に保存された多くのレコードの中から,時刻20Aが一定の時刻範囲内,例えば,1998年1月1日0時0分0秒(JST)から1998年6月30日23時59分59秒(JST)までを満たすものを抽出する.半年程度の期間の記録に限定するのは,ビルディングの新規建築,住宅の造成,樹木の高さの成長など,上空見通し範囲に影響を与える要因の経時的変化の可能性から,あまりに長期にわたる記録は採用すべきでないためである.
《0024》そして,抽出されたレコード群からさらに,緯度値および経度値および高度値が一定範囲内にあることを満たすレコード群のみを抽出する.例えば,東京都千代田区に所在する内幸町交差点の南方約20mの道路上地点における上空見通し範囲を推定したい場合,該地点の緯度および経度,即ち,北緯35度40分02.2秒,東経139度45分33.1秒に相当するものを抽出するが,陸上移動体の測位した緯度および経度に若干の誤差があることを勘案し,上記の緯度・経度点を中心として,半径数メートルに相当するわずかな緯度幅・経度幅もたせた緯度範囲,経度範囲を満たすレコードのみを抽出する.
《0025》ここまでで抽出されたレコード群のみが含む延べ衛星数は相当な数に上るが,それら衛星の仰角 (21A,22A,23A)および方位角 (21B,22B,23B)およびそれら衛星からの信号強度 (21C,22C,23C)の記録を,該地点の上空の該方位角値と該仰角値で同定される方向とその近傍が見通し通信路であるか否かを判別するための情報と見なす.
《0026》即ち,該地点の上空を微小な諸領域に分割し,その諸微小領域内に相当する方位角値と仰角値を持つデータを,その微小領域の衛星通信路の代表値を見なす.衛星仰角により変動量が算出できる大気圏通過距離や,降雨減衰など天候の影響による信号強度の減衰マージンなどを差し引いても,GPS衛星からの電波は,-125dBm以上が十分に期待されており,この値以下であるデータが多数,高確率で存在する微小領域はビルディングや樹木や看板などの電波遮蔽物に遮蔽されている確率が高い.そこで,例えば,信号強度 (21C,22C,23C)が,-125dBm以上を満たすデータが95%以上に上る微小領域に関しては,該微小領域を見通しと判定し,30%を下回る微小領域に関しては,該微小領域を遮蔽と判定し,どちらにも属さない微小領域については,不定とし,さらなるレコードの収集により決定されるものとする.見通しか否かを判断する上記の値は,上空見通し範囲の使用目的に応じて変更してもよい.微小領域の作成方法は,例えば,仰角ごとに5度刻み,方位角ごとに5度刻み,といった2つの基準で定まる半天球上での扇型状の部分などとすればよい.
《0027》このようにして,ある時間範囲内でのある地点の上空における衛星見通し通信路の存非とその通信路の方向に関する情報を効率的に構築できる.
《0028》以上,本発明を図面に記載された実施形態に基づいて説明したが,本発明は上記した実施形態だけではなく,特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる.
《0029》
《発明の効果》以上要するに,本発明によれば,専従の人件費が発生しないため地点別上空見通し範囲作成の効果対価格比を高めることが可能となる.すなわち,大規模な現況調査の必要がなくなる.
《0030》また,航行衛星からの電波を受けて現在位置を緯度経度まで特定する装置と,PCMCIAタイプカードATAフラッシュメモリのような一般の記録媒体に,微小な改造を加えるだけの装置で簡易に実現可能であり,上記装置の民生普及が著しい現在において,比較的安価に実現可能である.
《0031》さらに,昼夜,天候を問わず業務(タクシー業務,郵便業務,トラックによる輸送業務,清掃業務など)が発生しているときには必ず情報収集が可能であり効率的である.
《0032》さらに地点別上空見通し範囲作成には最新の現状を反映するため更新が必要となるが,既存の方法に比較して,簡易に更新が可能となる.
《0033》さらに,衛星からの電波の信号強度実測値を地点別上空見通し範囲の判定に用いるため,自然物である樹木や地形の遮蔽の影響も取り込むことができ,人工建造物もビルディングや巨大な看板,門架型大型標識などのおよそ電波遮蔽にかかわるものを種別に取り込む必要がなくなり,煩雑さがない.
《図面の簡単な説明》
《図1》本発明の一実施形態における遮蔽の原理を示す概念図である.
《図2》本発明の一実施形態における複数の陸上移動体とデータ保存装置の構成を示す概念図である.
《図3》本発明の一実施形態における1レコードのデータ内容を示す概念図である.
《符号の説明》
1,1' 構造物
2 樹木
3 GPS衛星
4 陸上移動体
5 GPSアンテナ
10,10',10" 陸上移動体
10A GPSアンテナ
10B GPS受信機
10C データ一時記録装置
10D 測位誤差補正装置
11 データ保存装置
20A 時刻
20B 緯度
20C 経度
21A 衛星1の仰角
21B 衛星1の方位角
21C 衛星1からの信号強度
22A 衛星2の仰角
22B 衛星2の方位角
22C 衛星2からの信号強度
23A 衛星Nの方位角
23B 衛星Nの仰角
23C 衛星Nからの信号強度
《図1》
000003

《図2》
000004

《図3》
000005

代表図面

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高橋正人 方位情報

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(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2002-365357(P2002-365357A)
(43)《公開日》平成14年12月18日(2002.12.18)
(54)《発明の名称》方位情報取得方法
(51)《国際特許分類第7版》
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《審査請求》有
《請求項の数》3
《出願形態》OL
《全頁数》11
(21)《出願番号》特願2002-93385(P2002-93385)
(22)《出願日》平成14年3月28日(2002.3.28)
(31)《優先権主張番号》特願2001-93965(P2001-93965)
(32)《優先日》平成13年3月28日(2001.3.28)
(33)《優先権主張国》日本(JP)
(71)《出願人》
《識別番号》301022471
《氏名又は名称》独立行政法人通信総合研究所
(71)《出願人》
《識別番号》500138939
《氏名又は名称》高橋 正人
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
(74)《代理人》
《識別番号》100082669
《弁理士》
《氏名又は名称》福田 賢三 (外2名)
《テーマコード(参考)》
5J062
《Fターム(参考)》
5J062 CC07 DD13 DD22 DD24 GG02
(57)《要約》
《課題》 背面に山が存在していたり、高層建造物が林立して衛星情報を充分得る上空覆域が無い場所では効果的に方位情報を取得することが困難であった問題を解決する。
《解決手段》 一対の平面パッチアンテナ11a,11bをそれぞれの上空覆域の一部が少なくとも重なり合う共通領域2を形成するように配置し、アンテナによる上空覆域を第1領域1、第3領域3、共通領域2に分割し、各領域で得られた方位角と二つのアンテナの形成する角度により方位を限定する。
000002

《特許請求の範囲》
《請求項1》 それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対の平面アンテナをそれぞれの上空覆域の一部が少なくとも重なり合う共通領域を形成するような角度で大地に垂直に配置し、上記二つのアンテナにより形成する角度を検出し、上記二つのアンテナにそれぞれ接続しているGPS受信機で上空半天球に存在するGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた衛星信号を比較して、信号を送信した衛星が三つに分割した上空覆域のどの領域に存在していたかの領域判定を行い、各三つの領域に於て、衛星の方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角と二つのアンテナの形成する角度により方位を限定する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《請求項2》 請求項1に記載の方位情報取得方法において、上記少なくとも一つの領域に一つの衛星が存在し、初項の方位角と終項の方位角が同じである、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《請求項3》 請求項1に記載の方位情報取得方法において、複数の領域で得られたそれぞれの方位は、共通の積集合をとって一つの方位を限定する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《発明の詳細な説明》
《0001》
《発明の属する技術分野》この発明は、GPS衛星より送信される信号により方位情報を取得する方法に関する。
《0002》
《従来技術》GPS(Global Positioning System)衛星より送信されてくる信号により、緯度、経度、高度、GPS時刻等の測位情報は容易に得られたが、方位情報は得られなかった。
《0003》そこで、本発明者は、一対の平面パッチアンテナを用いて、方位情報を取得する方法を提案した(特願2000-91362号)。
《0004》この方位情報取得方法に依ると、一対の平面パッチアンテナを互いに平行且つ背向で垂直に配置し、各平面パッチアンテナに、向いている方向の上空の四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成させ、それぞれのアンテナに接続されている受信機部より受信した全てのGPS衛星の信号強度値を取り出し、この取り出した信号強度の比較に基いて、それぞれの信号を送信したGPS衛星がどちらのアンテナの上空覆域に存在していたかの判定を行い、この衛星の存在領域判定結果を円環的に整列させ、上記円環的判定結果列が含む情報に基いて計測方向の方位を限定または特定した。
《0005》上記の方位情報取得方法を市販のGPS受信機で実施させるため、本発明者は、更に、データ送信部、データ受信部及びデータ処理部を設けたGPS受信機を提案した(特願2000-364605号)。
《0006》その結果、一対の平面パッチアンテナは、互に平行且つ背向で垂直に配置すると共に、一対のGPS受信機をデータ送信部とデータ受信部が互いに対面するよう配置させると、一方のGPS受信機で受信したGPS衛星のデータを他方のGPS受信機へ送信することができ、二つのデータをデータ処理部で処理して、方位情報を容易に取得することが可能となった。
《0007》GPS衛星の信号による方位情報は、磁場に影響されるコンパスによる方位情報に較べて信頼性が高い。
《0008》
《発明が解決しようとする課題》しかし、上記提案の方位情報取得方法は、二枚の平面アンテナを平行に設置するため、背面や側面に高層建造物が存在して、全天のうち限られた方位部分のみが使用可能な場所では、幅が比較的小さい方位限定の方位角の結果を得にくく、また地物遮蔽方向に向けられたアンテナ覆域は無駄となった。
《0009》また、上記提案の方位情報取得方法は、二枚の平面アンテナを平行に設置するため、流線形状の先頭部を有する陸上移動体には設置することが困難であった。
《0010》この発明は、上記に鑑みなされたもので、少なくとも一つでもGPS衛星よりの信号を受ける上空覆域領域が存在すれば、方位情報を得ることができる方位情報取得方法を提供することを目的とする。
《0011》
《課題を解決するための手段》上記課題を解決するため、本発明に依る方位情報取得方法は、それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対の平面パッチアンテナをそれぞれの上空覆域の一部が少なくとも重なり合う共通領域を形成するような角度で大地に垂直に配置し、上記二つのアンテナにより形成する角度を検出し、上記二つのアンテナにそれぞれ接続しているGPS受信機でそれぞれの上空覆域に存在するGPS衛星から送信される信号の受信を試みさせ、得られた衛星の信号を比較して、信号を送信した衛星が三つに分割した上空覆域のどの領域に存在していたかの領域判定を行い、各三つの領域に於て、衛星の方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角と二つのアンテナの形成する角度により方位を限定することを特徴とする。
《0012》上述の如く、この発明に依る方位情報取得方法は、山やビルが存在して地物遮蔽の顕著な状況でも、みすみすアンテナ感度を全天に割り付けることを避けられ、これまで方位限定の結果範囲が広くなりがちだった上記の状況でも、希望幅に近方位限定の結果を得やすいという特徴をもった方位情報の取得が可能となった。
《0013》更に、本発明に依る方位情報取得方法は、一対のアンテナを所定の角度を形成するように設置するため、上記角度を流線形状の角度と設定することにより、陸上移動体の先頭部に容易に一対の平面アンテナを設置することができ、走行中にも方位情報を得ることができる。
《0014》
《発明の実施の形態》先ず、この発明に依る方位情報取得方法の原理を図1~3に基いて、説明する。それぞれ半球のビームパターンを有する一対の平面パッチGPSアンテナ11a,11bを図1に示すように角度δで大地に垂直に配置する。図1では、どちらのアンテナの主ビームも紙面裏側の空間方向へ伸びているとする。
《0015》この方位情報取得に用いる平面パッチアンテナの大きな特徴として、小型軽量であり、製造が容易で、安価に作成できることが挙げられる。第1平面パッチアンテナ11a、第2平面パッチアンテナ11bの作成時に実際には、設計時に無限大地板を仮定して理論的に計算された対円偏波ビーム幅である半球よりも、若干広い立体角の対円偏波ビーム幅を構成する平面アンテナが完成してしまうことがある。これは理論計算上無限地板を想定して設計する結果と、現実の様相が異なることから生じる。これについては、下記の文献に明示されている。
《0016》(社)電子情報通信学会発行、「小型・平面アンテナ」羽石操・平澤一広・鈴木康夫共著、初版平成8年8月10日発行、P100.
《0017》Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics, Inc. 1996, P342-P343, P722.《0018》このようなビーム形状のずれを基板サイズやパッチサイズなどをわずかに変更しながら、修正を施していき所望のアンテナパターンを得ることはアンテナパターンシェーピングとして知られる。
《0019》あるいは、半天球の設計時計算と異なり、製作結果が半天球よりも大きめのビームを持つ場合、不要な感度部分を除去するために、裏側に電波遮蔽素材から成る遮蔽物質を配置すれば簡単に半天球ビームアンテナが構成できる。
《0020》二つのアンテナ11a、11bの形成する角度δは、それぞれのアンテナの上空覆域の一部が重複する共通領域を少なくとも形成する角度とする。即ち、図2に示すように、第1平面パッチアンテナ11aの上空覆域は、第1領域1と第2領域2となり、第2平面パッチアンテナ11bの上空覆域は、第2領域2と第3領域3となり、第2領域は両アンテナの共通領域となる。図2では使用者の上空を、さらに上から見おろした状態を想定して描かれているので、使用者にとっての天頂と使用者の位置は重なっている。円弧は使用者からみた仰角0度と一致し、中心の天頂は使用者から見た仰角90度と一致する。アンテナに関してはわかりやすさのために模式的に大きく表現してある。
《0021》第1平面パッチアンテナ11aにおける(第2平面パッチアンテナ11bに近い方の)片端の指している方向4を計測する方向Xとすると、第1アンテナ11aの反対の方向はXに180度加算した方向となり、第2アンテナ11bの(第1平面パッチアンテナ11aに近い方の)片端の指している方向はXより角度δを減算した方向であり、反対方向はその方向に180度加算した方向となる。
《0022》第1平面パッチアンテナ11aには、図3に示すように、第1GPS受信機12aが接続され、第2平面パッチアンテナ11bには、第2GPS受信機12bがそれぞれ接続されている。
《0023》第1GPS受信機12aは、第1平面パッチアンテナ11aを通して、上空半天球に存在する衛星よりの信号に対する同期・復号を試み、そして測位を試みる。同様に、第2GPS受信機12bは、第2平面パッチアンテナ11bを通して、上空半天球に存在する衛星よりの信号に対する同期・復号を試み、そして測位を試みる。
《0024》図3における第1GPS受信機12a、第2GPS受信機12bの持つべき機能・仕様は広く普及しているL1波利用の小型の携帯型測位装置が含むGPS受信機と同等でよい。すなわち民生用GPS測位装置の小型軽量化に際して培われた小型性・量産性を受け継ぎ流用する。民生用GPS測位装置の小型軽量化では、平面パッチアンテナに応分のサイズのGPS受信機がすでに多く存在している。あるいは容易に製造できる。また、平面パッチアンテナとGPS受信機が筐体に一体型となっており、両者を併せても、手のひらにすっぽり収まる程度の小型のものもすでに安価に存在しており、製造技術として問題はない。これら既存の、小型化技術の蓄積を流用することができるので、本発明に使用するGPS受信機などは経済的にかつ小型に構成できる。
《0025》GPS受信機は次のデータ列を例えば毎秒以下の周期で出力するもの、即ち、標準的な仕様のものを用いる。出力に含まれるデータは次のようである。まず現在時刻、そして、測位データとして、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード(3衛星を用いた2次元測位か4衛星を用いた3次元測位かを示す)、そして、チャネル1に割り当てられた衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態、チャネル2に割り当てられた衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態、・・・、チャネルnに割り当てられた衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態である。チャネル数nは通常12が用いられている。これは12衛星の信号に並列同期できるもので、現在の標準的な仕様であるといえる。本発明は、これら普及型の廉価な携帯用L1波GPS受信機と平面アンテナをほぼそのまま流用できる。出力は、データ処理部13へ送られる。
《0026》第1平面パッチアンテナ11aを通して第1GPS受信機12aは衛星信号に対する同期・復号を試みそして測位を試みる。同様に第2平面パッチアンテナ11bを通して第2GPS受信機12bは衛星信号に対する同期・復号を試みさらに測位を試みる。即ち第1GPS受信機12a、第2GPS受信機12bには、通常の携帯型衛星測位装置のGPS受信機同様、あたかも上空半天球を覆域としているアンテナに接続されている時と全く同じ様に、上空に存在することが期待されている全GPS衛星の信号探索を行わせるのである。
《0027》尚、GPS衛星から送信される電波には、全GPS衛星の軌道情報(アルマナックデータ)も含まれており、これは全ての衛星から送信されている。そのため、現在位置からみて仰角0度以上の上空に存在はするが、地物や地形の遮蔽により信号が遮断されている場合か、あるいは、アンテナの覆域に存在しておらず、信号と同期できない状態のGPS衛星についての仰角および方位角は、どちらかのアンテナによって同期した他のGPS衛星から受信されたところのデータから簡易な計算によって算定および出力可能となっている。事実そのような情報を出力する機器は存在する。
《0028》また、全GPS衛星はまったく同じ周波数で信号を送信するが、疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum)通信方式という技術を用いているために、同じ周波数を用いていても混信するおそれがない。疑似雑音符号とよばれる、0と1が一見不規則に交代するディジタル符号の配列を、それぞれのGPS衛星に違う配列のものを割り当てることで、各衛星からの信号を識別し、分離受信が可能となっており、即ち,現在位置から見て仰角0度以上に存在しているGPS衛星すべてに関してそれらの上空における仰角、方位角のみならず、それらの衛星からの信号に対する同期の成立・非成立すなわち受信状態を分離検出することは原理的に容易となっている。
《0029》GPS受信機に信号探索を行わせる過程で、各衛星のデータである、GPS衛星の衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態を双方のGPS受信機から周期的に出力させる。また、測位結果データである、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード、および現在時刻も双方から周期的に出力させる。なお、データの出力を行う周期は特に限定されるものではなく、現在では毎秒程度のGPS受信機が普及しているが、さらに短い周期で出力するものを用いることが可能ならば、そうしても良い。
《0030》さらに測位非成立が生じる時への対応として、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モードのデータは、最も最近の測位計算成立時の値を出力させる。その最も最近の測位計算成立時の、緯度、経度、高度を活用して、かつ現在時刻を利用して、衛星軌道要素から衛星仰角と衛星方位角を算出するという、極めて標準的な仕様のGPS受信機を用いる。すると、仮に測位が成立しない状況下でも、最も最近の測位計算が近傍の地点で成立していさえすれば、その近傍地点での測位計算成立結果と現在時刻とを用いて、極めてよい精度で、衛星仰角、衛星方位角を算出できる。例えば、300km離れた地点で、測位計算が成立していたとして、その値と現在時刻とを用いて、衛星方位角、衛星角を算出したとしてさえ、衛星仰角、衛星方位角のずれは、非常に小さく(1度未満)、非常に良い精度で算出できる。即ち、誤差は事実上無視できる。
《0031》データ処理部13では先ず2つのGPS受信機双方ともチャネル状態がともに同期していないことを示しているGPS衛星のデータを除外する。(このような衛星が存在するのは地物遮蔽による場合と、アンテナ感度のない上空領域にある場合とがあるが、区別する必要は特にない。)次に天頂に近い高仰角、例えば仰角85度以上のGPS衛星は、それらの方位角の数値上差異は認められても、実際の離角としては、極く微小であるので、それらの衛星のデータを除去する。
《0032》データ処理部13は、残ったGPS衛星のデータを相互に比較して、第1領域1、共通領域2、第3領域3のいずれに存在していたかの領域判定を行う。
《0033》第1GPS受信機内において、ある衛星から送信される信号に割り当てられた、チャネル状態が同期を示しており、第2GPS受信機内において、その衛星から送信される信号に割り当てられた、チャネル状態が同期を示していない時は、上記衛星は第1領域1に存在していると判定できる。
《0034》第2GPS受信機内において、ある衛星から送信される信号に割り当てられた、チャネル状態が同期を示しており、第1GPS受信機内において、その衛星から送信される信号に割り当てられた、チャネル状態が同期を示していない時は、上記衛星は第3領域3に存在していると判定できる。
《0035》第1GPS受信機内において、ある衛星から送信される信号に割り当てられた、チャネル状態が同期を示しており、第2GPS受信機内においても、その衛星から送信される信号に割り当てられた、チャネル状態が同期を表している時は、上記衛星は共通領域2に存在していると判定できる。
《0036》より新しい測位計算時刻を示している方のGPS受信機から、出力されている、衛星方位角を用いて、上記の領域判定済み衛星について、下記の処理を行う。
《0037》各領域1,2,3に存在している衛星の方位角の数列を時計回りに作成し、数列の先頭(初項)の衛星と最後(終項)の衛星のデータを抽出する。領域に衛星が一つしか存在しない場合は、初項=終項として処理する。領域に衛星が二つ以上存在する場合は、次のように初項と終項を定める。領域に存在しているとされた衛星のみについて衛星方位角の順序で円順列を作る。該円順列においてある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに見て次に存在する衛星(Bとする)の方位角が時計回りに構成する角度が、360度から領域の中心角度を減じた角度以上のとき、該衛星Aを終項とし該衛星Bを初項とすればよい。
《0038》これを実施すると、図2に於て、衛星5は第1領域1の初項衛星となり、衛星6は終項衛星となる。共通領域2に於ても、4個の衛星が存在するが、衛星7が初項衛星となり、衛星8が終項衛星となる。第3領域3には衛星9が一つしか存在しないので、衛星9は初項兼終項衛星となる。
《0039》また、図2の初項と終項衛星についている記号A(S1,1)等は、下記のように規定された衛星の方位角を示す。
《0040》例えば衛星5のA(S1,1)のカッコ内の左側のS1は第1領域1に存在すると判定された衛星の数列であることを表し、右側の1は数列内の何番目の項かを表す。よってA(S1,1)は、領域1に存在する衛星の数列の初項衛星の方位角を表す。衛星8の場合、第2領域2に存在しているので、カッコ内の左側の表示はS2となり、右側にはこの領域内の時計回りに見た方位角の数列内での何番目かを表すことになるが、衛星8は終項なので、第2領域2における数列の終項を表す表示としてe2として示される。(より具体的には、4番目であるので、e2=4である。)
《0041》その結果、図2より次の式(1)が得られる。
《数1》
000003

上記式中、記号“<”は時計回りに方向に見た場合の方位の出現順序を示す。
《0042》次に上記式(1)より領域1の初項、終項に基き、方位Xを制約する式を導き出す方法を説明する。
《0043》先ず、式(1)から領域1以外の領域の初項と終項を抽出可能性に基づき落とす。
《数2》
000004

加減算可能性に基づき、式(1-1)に(180)を加算する。
《数3》
000005

同様に、加減算可能性に基づき、式(1-1)に(δ)を加算する。
《数4》
000006

連結可能性に基づき、X項とX+180項に関して式(1-2)と式(1-3)を連結する。
《数5》
000007

抽出可能性に基づき、(1-4)からX項と隣接項のみ残し他を落とすことにより、領域1の初項・終項によって方位Xを制約する式(1-5)を得る。
《数6》
000008

《0044》同様にして、式(1)より領域2の初項、終項に基き、方位Xを制約する式の導き出す方法を説明する。
《0045》先ず、式(1)から、領域2以外の領域の初項と終項を抽出可能性に基づき落とす。
《数7》
000009

加減算可能性に基づき、式(2-2)に(δ)を加算する。
《数8》
000010

連結可能性に基づき、X項とX+180項に関して式(2-2)と式(2-3)を連結。《数9》
000011

抽出可能性に基づき、(2-4)からX項と隣接項のみ残し他を落とすことにより、領域2の初項・終項によって方位Xを制約する式(2-5)を得る。
《数10》
000012

《0046》最後に、式(1)より領域3の初項、終項に基き、方位Xを制約する式の導き出す方法を説明する。先ず式(1)から、領域3以外の領域の初項・終項を抽出可能性に基づき落とす。
《数11》
000013

加減算可能性に基づき、式(3-1)に(δ-180)を加算する。
《数12》
000014

式(3-2)において、第二項(X-180)は(X+180)と同じであるから書き換える。
《数13》
000015

連結可能性に基づき、X項とX+180項に関して(3-1)と(3-3)を連結する。《数14》
000016

抽出可能性に基づき、(3-4)から X項と隣接項のみ残し他を落とすことにより、領域3の初項・終項によって方位Xを制約する式(3-5)を得る。
《数15》
000017

《0047》上記のようにして得た式(1-5)、式(2-5)、式(3-5)は、本発明における方位情報取得において重要な役目を果たし、これら主要三式の内、一つのみが得られていればその式を使って方位情報を取得し、複数の式が得られていればそれらを同時に満たす方位角範囲を取って更に正確な方位情報を取得することができ、液晶画面、スピーカー等の結果出力部14より出力される。
《0048》上記の処理は、データ処理部13で行われるが、このデータ処理部は、数値演算機能とメモリ保持機能を有する汎用のマイクロプロセッサによって構成することができる。
《0049》上記説明中、「抽出可能性」は、4つ以上の項からなる正しい方位の円順列から、環状の順序を保って3つ以上の要素を抽出して表記しても、正しい方位の円順列が成立する、という定理に基く。
《0050》「加減可能性」は、正しい方位の円順列の全項に任意の角度の回転を加算(あるいは減算)しても、正しい方位の円順列が成立する、という定理に基く。
《0051》「連結可能性」は、ある正しい方位の円順列内に項aとその直後に続く項bがあり、別の正しい方位の円順列において項bとその直後に続く項aがある場合、前者の方位の円順列をa、b間で切断して作った数列と、後者の方位の円順列をb、a間で切断して作った数列とを、互いに、aとa、bとbに関して連結して新しい方位の円順列を作成しても、それは方位の円順列として正しい、という定理に基く。
《0052》次に、上記主要な三つの式(1-5),(2-5),(3-5)を用いて、具体的に方位情報を取得する方法を説明するが、角度の単位は度(deg)を用い、北を0度として時計回り方向に東が90度、南が180度、西が270度の方位角表示を用いる。また仰角は水平面を0度として、天頂を90度とする仰角表示を用いている。
《0053》先ず、二つの平面パッチアンテナ11a、11bを所定の角度δで大地に垂直に配置する。上記角度δは、測定する位置の状況、方位取得方向等を考慮して適宜設定するが、それぞれのアンテナの上空覆域の一部が少なくとも重複する共通領域を少なくとも形成する角度とする。
《0054》この二つのアンテナの形成する角度は、回転角度を電圧等の数値として取り出すことの出来る可変容量コンデンサ、可変抵抗器等の公知の角度検出器で測定する。
《0055》図4に示すように、二つのアンテナ11a、11bの形成する角度δを100度と設定すると、第1領域1は、開始方位角X+180度、終端方位角X-100度、時計回りで定まる中心角80度の扇形である。
《0056》この領域1内の衛星としては、チャネル状態が、第1GPS受信機12aでは同期で、第2GPS受信機12bでは同期でないものが該当する。三つの衛星が領域内に存在すると判定され、それぞれの衛星の方位角は、12度、6度、351度であったとする。
《0057》これら三つの衛星方位角の円順列は、6<12<351と表記できる。この領域1の中心角は80度であった。ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに見て次の衛星(Bとする)の方位角が時計回りに構成する角度が、360度から領域の中心角度を減じた角度(360-80=280度)より大きければ、該衛星Aが終項、衛星Bを初項とするので、衛星5の351度を初項A(S1,1)とし、衛星6の12度を終項A(S1,e1)とする。
《0058》上述のようにして、初項A(S1,1)は351、終項A(S1,e1)は12であることが判明したので、既述の式(1-5)にこれらを代入する。
《数16》
000018

であり、これを整理すると、Xを制約する次の式が得られる。
《数17》
000019

《0059》次に、共通領域2は、図4に示すように、開始方位角X-100度、終端方位角X度、時計回り、で定まる中心角100度の扇形である。
《0060》この共通領域2内の衛星としては、チャネル状態が、第1GPS受信機12aでは同期で、第2GPS受信機12bでも同期である衛星が該当する。4個の衛星が領域内に存在すると判定され、それぞれの衛星の方位角は、72度、53度、148度、102度であったとする。
《0061》円順列は、53<72<102<148或いは、148<52<72<102或いは、102<148<53<72或いは、72<102<148<53と表記される。
《0062》ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに見て次の衛星(Bとする)の方位角が時計回りに構成する角度が、360度から領域の中心角度を減じた角度(360-100=260度)より大きければ、該衛星Aが終項、衛星Bを初項とするので、衛星7の53度を初項A(S2,1)とし、衛星8の148度を終項A(S2,e2)とする。
《0063》上記のようにして、初項A(S2,1)は53、終項A(S2,e2)は148であることが判明したので、既述の式(2-5)に代入する。
《数18》
000020

これを整理すると、Xを制約する次の式を得る。
《数19》
000021

《0064》最後に、第3領域3は、図4に示すように開始方位角X度、終端方位角X+80度、で定まる中心角80度の扇形である。
《0065》この領域3内の衛星としては、チャネル状態が、第1GPS受信機12aでは同期でなく、第2GPS受信機12bで同期である衛星が該当する。一個の衛星9が領域内に存在すると判定され、その衛星9の方位角が215度であったとすると、初項A(S3,1)、終項A(S3,e3)共にこの値を既述の式(3-5)に代入する。
《数20》
000022

これを整理すると、Xを制約する次の式が得られる。
《数21》
000023

《0066》得られた式(1)’,(2)’,(3)’を同時に満たす方位角範囲として、148<X<153が得られる。
《0067》即ち、図4に於ける未知の方向Xは、148度以上153度以下の範囲の方位である、という情報が得られる。
《0068》次に、上空覆域の三方が極めて高い建物などで遮蔽されて全天のうち一部の方向領域にある衛星の信号しか受信できない場合の方位情報取得方法について説明する。《0069》図5に示すように、ハッチにより示される高い建造物などの遮蔽により、衛星情報が得られる可能性がある(空が開けている)上空領域が、天頂を中心に持つ中心角約100度の扇形にしかない場合を考える。この場合には、二つのアンテナ11a,11bは、例えば、δが30度となるように、且つ、共通領域2が空が開けている方向に形成するよう配置する。
《0070》次にそれぞれのアンテナに接続しているGPS受信機を作動させ、上空半天球にあるGPS衛星の信号の同期・復号および測位を試みさせる。
《0071》第1領域1と共通領域2(両者併せると、即ち第1平面パッチアンテナの覆域)では実際には6個の衛星が存在してはいたが、4個の衛星よりの信号は建造物の陰となって受信(同期)できず(このことを観察者は、該衛星がアンテナ感度のない上空領域にいたためか、そうでなくて地物遮蔽されているためか、を区別はできないが)、結果的に2個の衛星(衛星18と衛星22)よりの信号のみが受信でき、そのうち1個(衛星18)は共通領域2に存在している衛星と判定できたとする。
《0072》図中、斜線は建物等の陰となって信号が受信できない領域を示し、グレイの丸印は領域1に存在すると判定された衛星、黒丸印は領域2に存在すると判定された衛星、白丸に十の字の印は領域3に存在すると判定された衛星、白丸印は領域1,2,3のいずれに存在するか判定されえなかった衛星を示す。また、実線の最外周円は仰角0度を示し、実線の各同心円は仰角を10度毎示す。
《0073》第3領域3と共通領域2(両者併せると、即ち第二平面パッチアンテナの覆域)では、同様に、6個の衛星が存在していたが、4個の衛星よりの信号は建物の陰となって受信できず(このことを観察者は衛星が不感度領域にあったためか、地物遮蔽のためか区別できないが)、結果的に2個の衛星(衛星18と衛星20)よりの信号のみが受信でき、そのうち1個(衛星18)は共通領域2に存在している衛星のものと判定できたとする。
《0074》上述の如く、三つの領域1,2,3にそれぞれ1個宛の衛星が存在しているので、初項=終項となり、それぞれの領域で下記の情報が得られる。
《数22》
000024

上から、第1領域1、共通領域2、第3領域3における衛星方位角の情報である。
《0075》上記情報とδ=30度を、下記の重要三式(1-5),(2-5),(3-5)へ代入する。
《数23》
000025

《0076》上記情報をそれぞれの重要式に代入すると下記の式が得られる。
《数24》
000026

《0077》上記式を整理すると、下式の如くなる。
《数25》
000027

《0078》上記三つの式を同時に満す方位角範囲をとって、244<X<262が得られる。即ち、求めていた方位Xは、244度から262度の範囲となる。
《0079》δの角度の取り方としては、次のトレードオフを考えながら観察者が決定する。
《0080》δの値と共通領域2の中心角の値は同じであるため、共通領域2で衛星が1つでも捕らえられると、ただちに、δの幅の方位限定が行われることになる。この意味では、δを狭く取るメリットは精度の良い結果が得られることである。しかしδを狭く取ると、共通領域2の中心角を狭めるので、1つも衛星が捉えられない可能性もある。
《0081》ここで、観察者の今いる場所と時刻によって定まる、上空利用可能衛星数を考える。中緯度地域である東京における実際のGPS利用可能衛星数は、常時8から12個であることが知られている。よって、利用可能衛星数の平均値として、10個を仮定することは妥当である。仮に、観察者の今いる場所から見あげた上空の利用可能な空の領域は、たった36度の中心角しかない扇形領域のみの場合を想定する。すると、観察者の上空のこの狭い36度角の空領域に、存在が期待できる利用可能衛星数を試算すると1衛星(10衛星×36度/360度=1衛星)が統計確率的に期待できる。
《0082》今、仮に、二つのアンテナの開く角度δを36度に設定して、中心角36度の共通領域を上記の利用可能な空領域と一致させる。すると、存在が期待される一衛星の信号が捕捉される可能性が高い。そして、一般に、本発明による計測では、共通領域で、たった1つの衛星が捕捉されただけで、瞬く間に、幅δの方位限定ができる(式(2-5)即ちA(S2,e2)<X<A(S2,1)+δにおいて、初項=終項、即ち、e2=1とおけば、A(S2,1)<X<A(S2,1)+δより1衛星でも即座に幅δの方位限定がなされる)。このような狭い空領域しか使えない環境でも、本発明によれば、高い確率で、36度程度の方位限定が期待できる。
《0083》使用可能な空領域は通常は、36度などという劣悪な環境であることは普通あまりなく、より広い場合が多い。その場合に捕捉されうる衛星数は当然ながらより増える。これは式(2-5)における項数(e2)も増えることを意味する。この場合式(2-5)だけからでもδより小さく方位限定できうるし、さらに領域1や領域3におけるS1やS3の存在が期待でき、式(1-5)や、式(3-5)もつかえるようになり、方位限定の限定の精度もより上がる。
《0084》次に、図6に示すように、ハッチにより示される高い建造物などの遮蔽により、衛星情報が得られる可能性がある(空が開けている)上空領域が、天頂を中心に持つ中心角約45度の扇形にしかない場合を考える。観察者は、何らかの理由により、25度幅以下の情報を欲しているとする。この場合には、上空覆域が測定できる方向に共通領域2が形成するよう、二つのアンテナ11a,11bを例えばδ=25度で配置し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に上空のGPS衛星について同期・復号そして測位を試みさせる。
《0085》運良く共通領域2内に衛星が存在することを判定できたら、得られた方位角度(244度)とδ=25を、領域2の重要式に代入する。この場合も、衛星が一つであるので初項A(S2,1)と終項A(S2,e2)は同じなので下記の如くなる。
《数26》
000028

即ち求める方位Xは、244度から269度の範囲となる。
《0086》一般化すれば次のようになる。一衛星だけしか捕らえられないような劣悪な環境を考える。その一衛星を、もし共通領域2で捕らえたとき、方位限定幅は、δ度である。(式(2-5)即ち、A(S2,e2)<X<A(S2,1)+δにおいて、初項=終項、即ち、e2=1とおけば、A(S2,1)<X<A(S2,1)+δより1衛星でも即座に幅δ度の方位限定がなされることが解る)。
《0087》もし第1領域で捕らえたとき、方位限定幅は、180-δ度である。(式(1-5)即ち、A(S1,e1)+δ<X<A(S1,1)+180において、初項=終項、即ち、e1=1とおけば、A(S1,1)+δ<X<A(S1,1)+180より1衛星でも即座に幅180-δ度の方位限定がなされることが解る)。
《0088》もし第3領域で捕らえたときでも、方位限定幅は、同じく180-δである。(式(3-5)即ち、A(S3,e3)+δ-180<X<A(S3,1)において、初項=終項、即ち、e3=1とおけば、A(S3,1)+δ-180<X<A(S3,1)より1衛星でも即座に幅180-δ度の方位限定がなされることが解る)。
《0089》これらを、仮に共通領域を持たない構成での結果と比べるとその優位性が解る。即ち、δ=0の(共通領域を持たない)設定では、1つの衛星を、第1領域で捕らえても、第3領域で捕らえても、そのときの方位限定幅は、180度である(式(1-5)においてe1=1およびδ=0を代入した場合に相当する)。すなわち、共通領域2を持たせることは、たった一つの衛星しか捕らえられない状況下では、特に優れた方位限定機能を持たせることになるのである。
《0090》この発明に依る方位取得方法は、上記の説明で明らかなように、上空の一部が遮蔽された場所や地物遮蔽が明らかに予想されるような場所でも、方位情報を効果的に得ることができる。
《0091》特に、上空の大部分が遮蔽されたような場所でも、遮蔽されていない上空に少なくとも一つの衛星が存在し、信号を受信することができれば、方位情報を得ることができる。
《0092》また、一対のパッチアンテナは並行に設置する必要が無いため、例えば、流線形部分を先頭に保持する移動体(流線型カウルを持つ自動二輪車等)に配置することにより、走行方向に常に方位情報を取得しながら走行が可能となる。
《0093》
《発明の効果》請求項1,2に記載の発明では、一対の平面パッチアンテナをそれぞれの上空覆域の少なくとも一部が互に重なり合う共通領域を形成するような角度で配置し、アンテナの上空覆域を、第1のアンテナ覆域のみの領域、第2のアンテナ覆域のみの領域、両アンテナ覆域の共通領域に分け、少なくとも一つの領域に少なくとも一つの衛星が存在し、信号を受信することができれば、効率的に方位限定の情報を得ることができるので、上空の大部分が遮蔽されたような場所でも方位限定の情報を有効に得ることができる。
《0094》また請求項3に記載の発明では、複数の領域にそれぞれ衛星が存在し、各領域で方位が得られたら、それぞれの方位の共通の積集合をとって一つの方位に限定することにより、より正確な方位情報を得ることができる。
《図面の簡単な説明》
《図1》本発明の方位情報取得方法における一対の平面パッチアンテナの配置状態の説明図である。
《図2》図1のように一対のアンテナを配置したときの各アンテナの形成する上空覆域の説明図である。
《図3》本発明の方位情報取得方法を実施するための装置のブロック図である。
《図4》一対のアンテナを100度で配置したときの一対のアンテナと上空衛星との位置関係を示す説明図である。
《図5》衛星情報を得られる上空領域が、天頂を中心とする中心角約100度の扇形のみである場合に、方位情報を取得するための説明図である。
《図6》衛星情報を得られる上空領域が、天頂を中心とする中心角約45度の扇形のみである場合に、方位情報を取得するための説明図である。
《符号の説明》
1 第1領域
2 共通領域
3 第3領域
4 計測する方位
5~9 衛星
11a 第1平面パッチアンテナ
11b 第2平面パッチアンテナ
12a 第1GPS受信機
12b 第2GPS受信機
13 データ処理部
14 結果出力部
《図1》
000029

《図2》
000030

《図4》
000032

《図3》
000031

《図5》
000033

《図6》
000034

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高橋正人 方位情報

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(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2002-168938(P2002-168938A)
(43)《公開日》平成14年6月14日(2002.6.14)
(54)《発明の名称》GPS受信機
(51)《国際特許分類第7版》
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《審査請求》有
《請求項の数》6
《出願形態》OL
《全頁数》8
(21)《出願番号》特願2000-364605(P2000-364605)
(22)《出願日》平成12年11月30日(2000.11.30)
(71)《出願人》
《識別番号》301022471
《氏名又は名称》独立行政法人通信総合研究所
(71)《出願人》
《識別番号》500138939
《氏名又は名称》高橋 正人
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
(74)《代理人》
《識別番号》100082669
《弁理士》
《氏名又は名称》福田 賢三 (外2名)
《テーマコード(参考)》
5J062
《Fターム(参考)》
5J062 AA11 DD23 FF02 GG02
(57)《要約》
《課題》 これまでのGPS受信機は、GPS衛星より送信される信号により、緯度、経度、高度等の測位情報は得られるが、方位情報は得られない。
《解決手段》 パッチアンテナ部2とGPS受信機部8と結果出力部5とを有するGPS受信機にデータ送信部4とデータ受信部3とデータ処理部9とを設け、方位情報も得られるようにしたことを特徴とする。
000002

《特許請求の範囲》
《請求項1》 パッチアンテナ部とGPS受信機部と結果出力部とから成るGPS受信機に於て、データ送信部と、データ受信部と、受信した各GPS衛星の信号強度を含むデータの演算を行い計測方向の方位を限定または特定するデータ処理部と、使用モードの制御スイッチを備えていることを特徴とするGPS受信機。
《請求項2》 上記データ送信部とデータ受信部は、赤外線送信機構と赤外線受信機構であることを特徴とする請求項1に記載のGPS受信機。
《請求項3》 上記データ送信部とデータ受信部は、設けられる面の中心点に対して点対称となる位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載のGPS受信機。
《請求項4》 上記制御スイッチは、水銀スイッチであることを特徴とする請求項1に記載のGPS受信機。
《請求項5》 パッチアンテナ部とGPS受信機部とデータ受信部と受信した各GPS衛星の信号強度を含むデータの演算を行うデータ処理部と結果出力部とを備えた第1GPS受信機と、パッチアンテナ部とGPS受信機部とデータ送信部とを備えた第2GPS受信機とから成り、上記第2GPS受信機で受信したGPS衛星のデータを上記データ送信部より第1GPS受信機のデータ受信部を介してデータ処理部へ送り、上記データ処理部では各GPS衛星の信号強度を含むデータの演算を行い計測方向の方位を限定または特定することを特徴とするGPS受信機。
《請求項6》 上記第1GPS受信機のデータ受信部と上記第2GPS受信機のデータ送信部は、それぞれ赤外線受信機構と赤外線送信機構であることを特徴とする請求項5に記載のGPS受信機。
《発明の詳細な説明》
《0001》
《発明の属する技術分野》この発明は、GPS (Global Positioning System) 受信機の改良に関し、一対で用いることにより測位情報のみでなく、方位情報も得られるGPS受信機に関する。
《0002》
《従来の技術》これまでのGPS受信機は、ほぼ半球のアンテナパターンを有するアンテナ部と受信機部と結果出力部を備え、複数のGPS衛星より送信される信号により、緯度、経度、高度、GPS時刻等の測位情報は得られるが、方位情報は得られない。
《0003》そこで、本発明者は、一対の平面パッチアンテナを用いて、方位情報を取得する方法を提案した(特願2000-91362号)。
《0004》この方位情報取得方法に依ると、一対の平面パッチアンテナを互いに且つ背向で垂直に配置し、各平面パッチアンテナは、向いている方向の上空4分の1の天球にアンテナの感度が及び上空覆域を形成させ、それぞれのアンテナに接続されている受信機部より受信した全てのGPS衛星の信号強度値を取り出し、この取り出した信号強度の比較に基いて、それぞれの信号を送信したGPS衛星がどちらのアンテナの上空覆域に存在していたかの判定を行い、この衛星の存在領域判定結果を円環的に整列させ、計測方向の方位を上記円環的判定結果列が含む情報に基いて限定または特定した。
《0005》
《発明が解決しようとする課題》上述の如く、方位情報を取得するためには、二つのGPS受信機より受信した複数の衛星の信号強度値を比較し、どちらのアンテナの上空覆域に存在していたかを判定する必要があるが、従来のGPS受信機には、GPS受信機間に情報を交換する機能及び交換した情報に基いて方位情報を算出する機能を備えていないため、例え一対のGPS受信機を用意し、パッチアンテナを平行且つ背向で垂直に配置しても、方位情報を取得することができなかった。
《0006》この発明は、上記に鑑みなされたもので、一台で従来通り測位情報が得られ、一対で使用することにより、方位情報が得られるGPS受信機を提供することを目的とする。
《0007》
《課題を解決するための手段》上記目的達成のため、本発明は、パッチアンテナ部とGPS受信機部と結果出力部とから成るGPS受信機に於て、データ送信部と、データ受信部と、受信した各GPS衛星の信号強度を含むデータの演算を行い計測方向の方位を限定または特定するデータ処理部と、使用モードの制御スイッチを備えたことを特徴とするGPS受信機である。
《0008》上記データ送信部とデータ受信部は、赤外線送信機構と赤外線受信機構を用い、上記データ送信部とデータ受信部は、設けられる面の中心点に対して点対称となる位置にそれぞれ設ける。その結果、一対の受信機本体のデータ送信部とデータ受信部が設けられている面を対面させ、一方の受信機本体を上下逆に配置させると、一方のGPS受信機のデータ送信部とデータ受信部が他方のGPS受信機のデータ受信部とデータ送信部とにそれぞれ対面することになる。
《0009》上述の如く、GPS受信機にデータ送信部、データ受信部及びデータ処理部を設けることにより、一方のGPS受信機で受信したGPS衛星のデータを他方のGPS受信機へ送信し、データ処理部で双方の衛星データを処理することにより、方位情報も得ることが可能となる。また、データの送受信は赤外線通信方式を用いることにより、二つのGPS受信機をケーブルで接続する必要が無く取り扱いが容易である。
《0010》
《発明の実施の形態》図1は、本発明に依るGPS受信機の一実施例を示し、筺体状の受信機本体1の一面には向けた方向の半天球にアンテナ感度が及ぶ平面パッチアンテナ2が埋め込まれている。受信機本体1の反対の面には、データ受信部3と、データ送信部4が面の中心点に対して点対称となる位置にそれぞれ設けられている。
《0011》その結果、図3に示すように、一対の受信機本体1a、1bのデータ送信部とデータ受信部が設けられている面を対向させ、一方の受信機本体1bを上下逆にすると、一方の受信機本体1aのデータ受信部3aとデータ送信部4aとが他方の受信機本体1bのデータ送信部4bとデータ受信部3bにそれぞれ対面するような位置に配置することになる。尚、このデータの送受信には、赤外線通信方式が好適に用い得る。
《0012》また、受信機本体1内には、図2に示すように、GPS受信機部8とデータ処理部9を内蔵しており、上記GPS受信機部又はデータ処理部よりの出力は、受信機本体1の上面に設けられた液晶画面又はスピーカー等の結果出力部5より出力される。
《0013》受信機本体1の側面には、更に、使用モードに従い、各部品をON状態またはOFF状態に切り換える制御スイッチ6が設けられている。また、受信機本体1の上面の矢印7は、計測方向を確認するための目印である。
《0014》上記構成のGPS受信機を用いて、測位情報を取得する場合は、図2に示すように、制御スイッチ6を操作し、GPS受信機部8、データ処理部9及び結果出力部5に“ON”の信号を送り、データ受信部3及びデータ送信部4には、“OFF”の信号を送り、平面パッチアンテナ2が天頂方向に向くようにGPS受信機を設置する。
《0015》その結果、半天球に存在しているGPS衛星から送信されている信号をパッチアンテナ2を介してGPS受信機部8で受信し、算出された緯度、経度、高度等の測位情報はデータ処理部9を通過し、従来のGPS受信機と同様に、結果出力部5より出力することができる。
《0016》次に、上記構成のGPS受信機を用いて方位情報を取得する場合は、図3に示すように、一対の受信機本体1a、1bを用い、一方の受信機本体1aを、平面パッチアンテナ2aが大地に対して垂直となり、且つ、計測方向確認の目印7が方位の知りたい方向に向くよう配置する。
《0017》他方の受信機本体1bは、データ送信部4bとデータ受信部3bが、受信機本体1aのデータ受信部3aとデータ送信部4aとにそれぞれ所定の間隔を保って対面するように平行に配置する。
《0018》その結果、一対の平面パッチアンテナ2a、2bは、互に平行且つ背向し大地に対して垂直に配置し、各平面パッチアンテナは、向いている方向の上空4分の1の天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域をそれぞれ形成することになる。
《0019》次に、図4に示すように、受信機本体1aの制御スイッチ6aを操作して、GPS受信機部8a、データ受信部3a、データ処理部9a、結果出力部5aに“ON”の信号を送る。他方の受信機本体1bでは、制御スイッチ6bを操作してGPS受信機部8b及びデータ送信部4bにのみ“ON”の信号を送る。
《0020》その結果、平面パッチアンテナ2aに接続しているGPS受信機部8aで、上記アンテナの上空覆域に存在するGPS衛星から送信される信号を受信させ、受信した信号は、データ処理部9aへ送られる。
《0021》同様に、平面パッチアンテナ2bに接続しているGPS受信機部8bで、上記アンテナの上空覆域に存在するGPS衛星から送信される信号を受信させ、受信した信号は、データ送信部4bより例えば、赤外線で受信機本体1aのデータ受信部3aへ送られ、データ処理部9aへ格納される。
《0022》各GPS衛星から送信される信号は、自衛星番号、自衛星信号発信時刻及び自衛星を含む全GPS衛星の軌道要素が含まれているため、復号した段階で自衛星番号を検出できる。また、GPS受信機部8a、8bにおいて、信号同期回路の出力信号の強度を検出できる。さらに、GPS受信機部8a、8bにおいて、3個以上の衛星の受信信号から、測定者の位置及び時刻が求まり、これに伴って、各衛星の衛星方位角及び衛星仰角を求めることができる。
《0023》二つのGPS受信機部8a、8bが出力する情報のうち衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、衛星信号強度によりデータ処理部9aで方位情報取得のために、下記の処理を行う。
《0024》先ず、第一に二つの除外状況からなる「除外判定」処理を行う。最初の除外状況は「高仰角除外」である。例えば、天頂に近い衛星は、それらの方位角の数値上の差異は認められても、実際の離角は極く微小である。従って、これらの情報を以降の方位情報取得の処理に用いると、結果に含まれる誤差が大きくなる。そこで例えば、仰角85度以上に存在する衛星の情報は排除するよう処理する。
《0025》次の除外状況は「地物遮蔽除外」である。仮に衛星が一方のアンテナの覆域に存在していても地形、建物、樹木などにより播路が遮蔽されていれば、そのアンテナに接続された受信機においても衛星よりの信号強度は弱くなる。そこで、どちらのアンテナ覆域、すなわちどちらの受信機においても所定の閾値、例えば-125dBmに満たない衛星の信号は地物遮蔽されているとして以降の処理から排除するよう処理する。
《0026》第二に、衛星がどちらのアンテナの上空覆域に存在していたかを受信した信号の強度によって判定する「存在領域判定」処理を行う。即ち、片方のGPS受信機において、十分な信号強度(閾値以上)を示し、他方ではそうでない場合、前者の上空覆域に存在すると判定できる。また、両方のGPS受信機において十分な信号強度を示している場合には、偶然にも、両者の上空覆域の境界に存すると判定できる。このような判定を記号で表現しておく。
《0027》第三に「方位角順に円環配列に並び替え」を行う。これは、方位角をキーに昇順に並び替えて、なお且つ、方位角の特徴である360度と0度が一致するという特性を利用して、末尾と先頭を接続させ円環配列とするものである。
《0028》第四に、この衛星の円環配列から方位情報取得を行う。方位情報は、ある特定方向に対して、ある方位角値を意味する「方位特定」と、ある特定方向に対して、ある方位角値範囲を意味する「方位限定」の両者の概念を含み、本発明のGPS受信機は、いずれの方位情報を得ることができるが、ここでは、一般的な方位限定取得について述べる。
《0029》得られた衛星の存在領域判定結果の円環配列において、存在領域判定結果がある値から別の値へと遷移する部分を観察する。
《0030》例えば、図5に示すように、アンテナ2aの上空覆域には6個の衛星3、6、11、14、18、20が存在し、アンテナ2bの上空覆域には、同じく6個の衛星2、7、9、15、21、22が存在していたとすると、北を基点に右回り方向とすると、データ処理部9aではこれらの衛星より送信される信号により、表1の如き衛星に係るデータが作成される。尚、衛星21の信号強度は、いずれの覆域においても、閾値-125dBmを下回り、衛星3の仰角は、85度以上なので、データ処理部9aは、二つの衛星21、3の情報は排除するよう処理する。
《0031》
《表1》
000003

《0032》続いて、データ処理部9aでは表1のデータより有方向の円環的並び配列Rを構成する。表1において、Rは「1、2、2、2、2、2、1、1、1、1(先頭に戻る)」のようになる。表中、「1」は、アンテナ2aの上空覆域を意味し、「2」はアンテナ2bの上空覆域を意味する。この円環的並び配列Rを表2に示す。
《0033》
《表2》
000004

《0034》表2から、アンテナ2aの上空覆域は、「右回りに開始方位角244度と終端方位角6度により規定される方位角範囲」を包摂していることがわかる。また表2から、アンテナ2bの上空覆域は、「右回りに開始方位角56度と終端方位角218度により規定される方位角範囲」を包摂していることがわかる。
《0035》ところで図5から明らかなように、計測方向および、両アンテナの上空覆域の幾何学的関係は、右回りに、アンテナ2aの上空覆域、計測方向7、アンテナ2bの上空覆域、の順番で現れるという順序性があった。
《0036》この順序性と、上述の包摂関係が、矛盾を生じないためには、計測方向7の方位角値は、「右回りに開始方位角6度と終端方位角56度により規定される方位角範囲」に存在していなければならない。表2からデータ処理部9aはこのような判断を瞬時に行うことができる。この範囲は図5で、第一の方位情報として表している。
《0037》さらに図5から明らかなように、反計測方向、(即ち、計測方向7の方位角値+180度)、および、両アンテナの上空覆域の幾何学的関係は、右回りに、アンテナ2bの上空覆域、反計測方向、アンテナ2aの上空覆域、の順番で現れるという順序性があった。
《0038》この順序性と、上述の包摂関係とが、矛盾を生じないためには、反計測方向の方位角値は、「右回りに開始方位角218度と終端方位角244度により規定される方位角範囲」に存在していなければならない。表2からデータ処理部9aはこのような判断を瞬時に行うことができる。この範囲は、図5で、第二の方位情報として示している。
《0039》上記のようにして得られた二つの方位情報の論理積より、データ処理部9aは、計測方向7が「右回りに開始方位角38度と終端方位角56度により規定される方位角範囲」に存在していると判断し、結果出力部5aより音声で出力したり、液晶画面に表示する。
《0040》両者の上空覆域の境界に衛星が存在していたと判断された場合、計測方向の方位限定ではなく、次のように計測方向の方位が特定される。
《0041》この場合、該当衛星が、計測方向に存在しているか、反計測方向に存在しているかの識別が重要となるが、この判別は以下のように容易に行うことができる。
《0042》即ち、該当衛星の方位および両アンテナの上空覆域の幾何学的関係として、アンテナ2aの上空覆域、該当衛星、アンテナ2bの上空覆域、という右回りの順序性が確認された場合、データ処理部9aは、この該当衛星の方位角値を直ちに、計測方向とみなすことができる。
《0043》逆に、アンテナ2bの上空覆域、該当衛星、アンテナ2aの上空覆域、という右回りの順序性が確認された場合、この該当衛星の方位角は反計測方向とみなせるので、その値から180度を減じた値を計測方向としてデータ処理部9はやはり判断できる。《0044》上記データ処理部としては、数値演算機能とメモリ保持機能を有する汎用のマイクロプロセッサによって構成することができる。
《0045》更に、上記制御スイッチとして、水銀の重力の方向に下がる性質と水銀の電導性を利用した水銀スイッチを用いると、煩雑な切替スイッチ操作が解消される。
《0046》即ち、図6(a)に示すように、水銀スイッチ10の水銀11を封入した三角形の密封容器12を受信機本体1に本体をアンテナ2が上面を向けたとき、頂点が下に向くように設ける。そして、容器12の頂点の接点13aは、GPS受信機部、データ処理部、結果出力部が“ON”状態となるよう配線し、一方の側部の接点13bは、GPS受信機部、データ受信部、データ処理部、結果処理部が“ON”状態となるよう配線し、他方の側部の接点13cはGPS受信機部とデータ送信部が“ON”状態となるよう配線する。
《0047》このGPS受信機にて、測位情報を取得するため、図6(a)に示すように、平面パッチアンテナ2が天頂方向に向くようにGPS受信機を設置すると、水銀スイッチ10の水銀11が接点13aに位置して、GPS受信機部、データ処理部、結果出力部が“ON”状態となって、測位情報が得られる。
《0048》また、方位情報を得るため、一対の受信機本体1a、1bを、図6(b)に示すように、データ送信部とデータ受信部が互に向き合うように配置すると、受信機本体1aの水銀スイッチの水銀11は接点13bに位置してGPS受信機部、データ受信部3a、データ処理部、結果出力部が“ON”状態となり、受信機本体1bの水銀スイッチ10bの水銀11は接点13cに位置して、GPS受信機部とデータ送信部が“ON”状態となり、受信機本体1bで受信した信号は、データ送信部より受信機本体1aのデータ受信部へ送られ、受信機本体1aのGPS受信機部で受信した信号と共にデータ処理部で演算処理され、方位情報を出力する。
《0049》
《発明の効果》上記説明で明らかなように、本発明に依るGPS受信機は、単体では、従来通り測位情報が得られ、二台を用いることによって、これまで得ることのできなかった方位情報も得ることができる。
《0050》従って、登山中に濃霧のため道に迷い方位が判らなくなったような場合、本発明のGPS受信機が二台あれば方位情報を即座に得ることができる。そして二つのGPS受信機間は赤外線によりデータと送受させると、ワイヤーで接続する手間が省け、取り扱いが容易となる。更に、GPS受信機は、同型の設計仕様であるため、量産性にも優れている。
《0051》しかも、方位取得情報を取得する場合は、既に説明したように、第1受信機本体1aにおいては、データ送信部は不要であり、また第2受信機本体1bにおいては、データ受信部とデータ処理部を使用しないので、これらの部品を除くことにより、更に簡略化され、安価なGPS受信機で測位情報と方位情報を得ることができる。
《図面の簡単な説明》
《図1》本発明に依るGPS受信機の一実施例を示す斜視図である。
《図2》本発明に依るGPS受信機を用いて方位情報を取得する場合の説明図である。
《図3》本発明に依るGPS受信機を用いて測位情報を取得する場合の受信機の配置を示す斜視図である。
《図4》本発明に依るGPS受信機を用いて測位情報を取得する場合の説明図である。
《図5》本発明に依るGPS受信機を用いて測位情報を取得する場合の上空衛星と一対のアンテナの位置関係を示す説明図である。
《図6》操作スイッチとして水銀スイッチを用いた時の説明図で、(a)は測位情報を得るときの説明図、(b)は方位情報を得るための説明図である。
《符号の説明》
1a、1b 受信機本体
2a、2b 平面パッチアンテナ
3a、3b データ受信部
4a、4b データ送信部
5a、5b 結果出力部
6a、6b 制御スイッチ
7 計測方向
8、8a、8b GPS受信機部
9、9a、9b データ処理部
10、10a、10b 水銀スイッチ
《図1》
000005

《図2》
000006

《図3》
000007

《図4》
000008

《図5》
000009

《図6》
000010

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《書類名》 手続補正書
《あて先》 特許庁長官殿
《事件の表示》
《出願番号》 特願2012-171536
《補正をする者》
《識別番号》 711005330
《氏名又は名称》 高橋 正人
《手続補正1》
《補正対象書類名》 明細書
《補正対象項目名》 全文
《補正方法》 変更
《補正の内容》
《書類名》明細書
《発明の名称》方位情報取得方法
《技術分野》
《0001》
この発明は、GPS衛星より送信される信号により方位情報を取得する方法に関する。
《背景技術》
《0002》
従来、GPS(Global Positioning System)衛星より送信されてくる信号により、緯度、経度、高度、GPS時刻等の測位情報は容易に得られたが、方位情報は得られなかった。
《0003》
そこで、本発明者は、一対の平面パッチアンテナを用いて、方位情報を取得する方法を提案した(特開2001-356161号)。
《0004》
この方位情報取得方法に依ると、一対の平面パッチアンテナを互いに平行且つ背向で垂直に配置し、各平面パッチアンテナは、向いている方向の上空4分の1の天球にアンテナの感度が及び上空覆域を形成させ、それぞれのアンテナに接続されている受信機部より受信した全てのGPS衛星の信号強度値を取り出し、この取り出した信号強度の比較に基づいて、それぞれの信号を送信したGPS衛星がどちらのアンテナの上
空覆域に存在していたかの判定を行い、この衛星の存在領域判定結果を円環的に整列させ、上記円環的判定結果列が含む情報に基づいて計測方向の方位を限定ま
たは特定した。
《0005》
上記の方位情報取得方法を市販のGPS受信機で実施させるため、本発明者は、更に、データ送信部、データ受信部及びデータ処理部を設けたGPS受信機を提案した(特開2002-168938号)。
《0006》
その結果、一対の平面パッチアンテナは、互に平行且つ背向で垂直に配置すると共に、一対のGPS受信機をデータ送信部とデータ受信部が互いに対面するよ
うに配置させると、一方のGPS受信機で受信したGPS衛星のデータを他方のGPS受信機へ送信することができ、二つのデータをデータ処理部で処理して、
方位情報を容易に取得することが可能となった。
《0007》
GPS衛星の信号による方位情報は、磁場に影響されるコンパスによる方位情報に較べて信頼性が高い。
《0008》
しかし、上記提案の方位情報取得方法は、二枚の平面アンテナを平行に設置すると共に、一方のGPS受信機のデータを他方のGPS受信機へ伝達することが必要なため、少なくとも二枚のアンテナと、二台のGPS受信機間にデータ伝達手段を設ける必要がある。
《0009》
そこで、本発明者は、1枚の平面アンテナと一台のGPS受信機のみを用いて、方位情報を極めて簡便に取得する方法を更に提案した(特開2002-372576号)。
《先行技術文献》
《特許文献》
《0010》
《特許文献1》特開2001-356161号公報
《特許文献2》特開2002-168938号公報
《特許文献3》特開2002-372576号公報
《発明の概要》
《発明が解決しようとする課題》
《0011》
しかし、上記提案の方位情報取得方法は、流用する受信機の種類や個体差によっては、身体体躯端などからの回折波の影響を受けることが稀にあった。当該回
折波の影響を受けることが稀にあった問題を廉価かつ効率的に解決し、国際社会での大規模自然災害の緊急援助隊活動などを、使用文脈に適した方策で、より円
滑に支援できるようにすること、を解決しようとする課題とする。
《0012》
回折波の影響を安定的に排除するには、信号受信強度閾値をマージンを見込んでやや高めに設定する方策がひとつの方策として廉価かつ有効かつである。同時
に、この方策は簡便で、改修が少なくて済む利点があり、既存のGPS受信機の廉価かつ高性能性をそのまま継承しやすいとの優れた長所があった。このため、
第一に講じる策としては、まことに適切なものであった。
《0013》
上記方策は、従来のGPSアンテナと身体体躯遮蔽だけで達成され、物理的な付加物や物理的な改修をほとんど必要としないという利点を持つのであるが、本
来、受信判定とされえた可能性があったはずの、アンテナ覆域に存在したGPS衛星からの送出信号の一部も、受信強度閾値以下として、排除されることによっ
て実現されることもありうるという立場を前提としていた。そして、そのような際には、方位限定幅が広くなるとの課題があった。
《0014》
そこで、一般に流通している、磁性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材を、回折波発生方向に配備することが解決の第一案としてまず考えられる。しか
し、この方策は、次の問題に直面してしまう。すなわち、磁性材料の磁気損失によって電波を吸収する磁性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材は、鉄、ニッ
ケル、フェライトを使用して電波を吸収できるが、重くなる欠点を有する。そのため、歩行を主とした移動を継続的に長時間実施する主体に、現在一般的に流通
している、マイクロ波吸収素材を、そうした目的の為にさらに新たな付加的として、重くかさばるものであることを厭わずに仮に追加し得ることに現場の隊員に
お願いを受け入れていただかねばならない。
仮にそれを受け入れていただいたとしても、歩行時の運搬容積と重量とをともに増加させることは、上り坂および下り坂の荒天候下も含めた徒歩移動を主とす
る山岳地域や、瓦礫上の移動で注意力の集中を要する大規模自然災害被災地域等では、相当程度の疲労の速やかな蓄積を意味することになり、任務遂行に多大な
支障を生じてしまう問題に直面する。
言い換えれば、現時点での磁性電波吸収材料マイクロ波吸収素材の多くは人工建造物等への固定据置型が主流であり、一般に、重量がおおきくかさばることは
問題として認識されるに至っていない。前記の歩行を主として移動する者の装具としては、重量、容積で制約の多い、磁性電波吸収材料マイクロ波吸収素材は旨
く適合しなかった。
《0015》
そこで、第二の策として、導電性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材を、回折波発生方向に配備することが次に考えられた。すなわち、導電性電波吸収材料による
マイクロ波吸収素材は、材料内部の抵抗によって電波によって発生する電流を吸収するものであり、導電性繊維の織物によって電波吸収体が有る程度実現する場合もある。しかし、この方策も、次の問題に直面してしまう。
つまり、導電性素材が単に電磁波吸収の機能を果たせばよいが、そうではなく、人体寸法程度の距離間隔しかなく存在している、GPSアンテナと何らかの予期せぬ電磁的結合(通称Coupling)を生じてしまう可能性がある。
この場合、方位限定という、行動決定に資する装置としては、多大な支障を生じてしまうとの問題が生じた。
《0016》
そこで第三の解として、誘電性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材を、回折波発生方向に配備することが考えられた。この解はこれまで、本発明のような使用に適用検討されてこなかったものであり、本発明で初めて提案し、その有効性が示されるものである。
《0017》
単独行あるいは、それに類似した形態で、歩行など低速移動を主とする者が、登山活動や救援活動(山岳救助隊や、国際緊急援助隊等)を行う活動では、時間
的な制約、携行物総容積・重量の制約がまず存在し、加えて、(遭難救援の際には)比較的見通しの良くない悪天候下の歩行等というリスクのある移動も予想さ
れ、(大規模災害救援の際には)、移動の社会基盤やライフラインが寸断された環境、において、自らの安全を確保しつつ、逐一の行動決定も迅速に行うことが
必要となる。こうした際にも、本来不要な運搬物の増加による重量・容積増を招くことなく、回折波の減衰を実施でき、救命業務などを的確に行うための目的地
への迅速な接近を可能とするとともに、避難における方向の的確な確認を可能とする手法を提案するものである。
《0018》
一般的な半球ビームを有する廉価な普及品としてのL1 C/A GPS受信ユニットを流用しつつ、かつ、全体としても廉価で形成容易な構成で、人体体躯
を遮蔽に利用し、多数回の著者の予備実験から結果の一層の安定化に寄与することが判明している図1あるいは図5に示す構成をとる構造を提案する。身体背面
腰部に垂直にL1 C/A GPS受信ユニットを配備するが、体躯両側からL1波C/A GPS受信機への回折波減衰を主な目的として、次の構造を提案する。
その際に、山岳の壁面や、ビルディングの壁面、大型船舶の構造物や航空機の機体を外部から見た際に壁面とみなした場合の遮蔽物としての活用ができればよい。そうでない場合、次のような方法をとることよって、一層簡便・確実に方位情報取得を行うことができる。
《課題を解決するための手段》
《0019》
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《0020》
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒、の、側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸
と、身体体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のア
ンテナ主ビームの方向は、ほぼ一致していること;を特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;
水を含有するもの、の形状が、円筒形であって;飲
料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体が紙円筒等に巻きつけられるなどして造形される場合には、;当初隣接する分離切取線のいずれの2線
の間隔も、当該紙円筒等などの中心軸に垂直な平面内の方向角にして約137.5度あるいはその自然数倍、または、約222.5度(これは137.5度の
180度に対する差分)あるいはその自然数倍、の相互離角を自ずから形成するべく、隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル
梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出される間隔値に基づき設計されており、;各分離切取線が当
該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されることで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させること、を特徴とする飲料水小分割密閉梱包ビニルパッケージ分離切取線付連続体を用いることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する電力半減
深度が5cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して電力半減
深度が20cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコー
ル類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であること、ないしは水またはアルコール類を含む食物として摂取されるものである
こと、あるいは味噌及び味噌をもちいたものであること、あるいはソーセージまたはサラミまたはハムまたは燻製製品などの塩分を付与した保存食品であるこ
と、あるいは栄養補給用液体ないしジェル状摂取物であること、あるいは動物又は植物の一部であること、あるいは食肉又は穀類又は豆類又は根菜類であるこ
と、筋肉または皮膚など高含水性組織であること、あるいは調味料であること、あるいは保温材・保冷材であること、あるいは高吸水性高分子であること、ある
いはジェル状または液状の化粧品または家庭用品(洗剤・液体石鹸)などの日用品であること、あるいはバッテリーないし充電池に充填された電解質を含む液体
ないしジェル状の高分子などの工業製品であること、あるいはクロロプレンゴム又はポリクロロプレンゴム又はクロロプレンゴム(CRゴム)同等かそれ以上の
1.5GHz帯などのGPS電磁波吸収特性を有する素材であること、あるいはいわゆるウエットスーツの素材を用いたものあるいはウエットスーツそのもので
あること、あるいは極地や寒冷地や高地で用いられる不凍液であること、あるいはエチレングリコール又はジエチレングリコールであること、あるいは、大規模
自然災害、大規模人工災害時に緊急時に野外で入手可能なものなどとしての水分を含んだ土壌または水分を含んだ砂または海水または湖水または河川水または雨
水またはときとして生命体や家畜から排泄されたものを活用することに有効性を認めざるを得ない過酷な環境ではそうしたものであること、または医療用の薬液
または消毒液または輸液または生理食塩水であることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して「GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する比誘電率(εr)の平方根と誘電正接(tanδ)(δは誘電損失角)が」10等の一定数値以上の領域に属するもの)、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方
位情報取得方法。前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水また
は消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒の側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、身体
体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のアンテナ主
ビームの方向は、ほぼ一致しており;リュックサックの内部構造として組込み、取り外しができる構造となっていること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3・・・)
の長さで「小分けされた水の梱包のn番目の切れ目とn-1番目の切れ目の間隔の長さ」が保たれるべく設計されたことを特徴とする飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ。
前記方位情報取得方法であって;請求項5記載の飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけて
ゆくことで、水の存在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
《数1》

(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=0,1,2,3・・・))
(ただし、[ ]は定積分の記号)
又は
2πg(a-0.5bg)+2πbggn
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=1,2,3・・・))
の長さで「小分けされた水の梱包間の、開始点から、n番目の切れ目まで、の、長さ」が保たれるべく設計されたこと
を特徴とする
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、
巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけてゆくことで、水の在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;
を特徴とする方位情報取得方法。
(1)半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
(2)身体体躯の前面側又は後面側に装着し、
(3)前記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、
(4)水を含有するものを、
(5)当該方位情報取得装置よりも突出するように装着し、
(6)それにより、
(7)前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、装着し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、(コンパクトにに格納されていた飲用水の経口摂取チューブを兼用するリザーバーの複数のコンパートメントが、使用時には両腕あるいは片腕を広げることによって(次々、引き出され、)水の平面を腕と体躯の間に形成するように)展開し、(非使用持には両腕あるいは片腕をもとの体側に沿わせる位置に戻すことによってリザーバーのコンパートメントは、もともとの収納位置におけるコンパクトな形状に戻ることで活動性を妨げずに、水の行動中経口摂取を確保できつつ、)」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、空間的形状を構成し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(現場での携行品であるスポーツドリンク・アイソトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧とほぼ等しい浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイポトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より低い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイパートニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より高い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・生理食塩水・海水・バッテリー電解液・電池等の兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的として、)
電解質溶液又は極性溶媒(polar solvent)を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、現場での携行品である、あるいは、天幕幕営時調理暖房燃料用、雪上車等移動体燃料用、栄養源としての摂取用、嗜好品としての摂取用、調理用・品調味料用などとしての重要な携行品である)
エチルアルコール、(医療用品、消毒用品としての)メチルアルコール、(一般的な洗浄や燃料用などとしての)アルコール類を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、傷口の洗浄、点滴輸液の実施の基礎として用いる、極度の疲労時の経口摂取に用いる、等、現場での携行品として必須のである、)
生理食塩水、あるいは、それを用いて一定の成分を付与した輸液を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場における制限されがちな携行品の高度な兼用性・現場物品のみでの事象即応可能性を高めることを主に目的として、)
水を含有するものを収納する又は湛える容器又はリザーバーは、
変形・分割・再結合できるものである
(特徴を有することで前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号の諸特性及び当該GPSアンテナとGPS受信機と周囲環境の特性に応じて、現地にて使用者に多様なる形状にての活用を積極的に可能とならしめることができる、)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分かれており、当該コンパートメントは相互に組み合わせ自在性を有する、ことで使用者の希望に最も近い任意形状をとれる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分けられており、水又は相互に濃度の異なる電解質溶液又は組成の異なる物質又は空気の各層を任意数だけ設けることができる、
(ことにより屈折率の異なる物質に入射する際電磁波は一部反射する性質等をも活用する)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(栄養補給、脱水症状の軽減などを含む体調管理等を主な目的とした)
使用者に対しての、リザーバー内容物の、
経口摂取
又は
(皮下・血管内・腹腔内などへ)
輸液
を可能とする手段(としてのチューブ等)を有する、
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
開口部が、周囲方向から中心にむけてすぼまるように又は中心から周囲方向に広がるように、
構成されていること
により、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水(等)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)多面体(polyhedron, manysided object, manifold object )の展開図の全部又は一部に相当する、
複数の多角形又は幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の
(まず一義的なイメージとしては比較的低い背丈で、すなわち実際には往々にして板状とも表現すると解しやすい、数学的な意味での)

(数学的な意味での「柱」としては「円柱又は角柱など、幾何学図形を底面に有する柱」である)
として
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごときさほどは嵩張らない形状にて)
構成され、
(展開図から多面体を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具又はスライド装置等の補助を時に得て、
使用持には、そもそもの3次元的空間図形としての)
多面体の諸表面の
(明らかな開口部と表現するより、ほかの面よりも水の層をごく薄くすることで、電磁波にとっての実質上の開口部として機能させることを企図する際は)全部、
又は
(水を充填しない面、すなわち電磁波にとっての明らかな開口部を有させる形状の構築を企図するときは)一部、
を形成することで、多面体の表面の、全部または一部に、水等の層状構造を形成する
ことにより、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(歩行や駆け足などの通常活動時には、コンパクトな)中心角の比較的小さい扇型柱の多層コンパートメント
構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り、あるいは、容易に戻ることができ、(身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、)
(災害救援などで現地に急行する際には、本来ミッションの的確な業務遂行のため、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、被災者の救命率を高め、後遺症の発生確率を低めるため、に被災後の救出までの時間を短縮するために、そうした非常時や緊急活用時には、深刻な不利益を被災者にもたらす道迷いなどによる時間的ロスをどうしても避けるため、)
前記の多層のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を個別にスライドし、より大きな中心角を有するひとつの大きな扇型に展開することにより、
中心角のより広い扇型の水の層状構造を展開・創出することで、(手や腕で層状構造の形状を維持しつづけることもなく、手や腕を解放できつつ、地図や確認事項をチェックするなど、補佐を要せずに、また熱中症ないし低体温症を予防する脇の下の冷却ないし保温効果も与えることを可能にしつつ、経口摂取チューブも兼備も容易で、一トレイル・ランなどにも適した小型のコンパクトな形状を保持させることもできるため、実際、片口に円筒形の経口給水水筒をつけてのトレイル・ランニングに参加する選手は少なくないことからわかるように、そういした形状から、一層効果的に)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
この際の、扇型多層構造は、両肩に輪状の短いシュリンゲ(登山用の短い紐)で吊るしておいてもよい。あるいは、両肩に輪状の中規模のシュリンゲをたすき掛けにして、同様に吊るしておいてもよい。
なお、本稿における、ほかの項目においても、このことは簡単に実現でき便利であり、実用的であるため、当然、適用できることを指摘しておきたい。
特に、体躯の中心でも吊るす支点を要する際には、たすき掛けの交点を用いればよい。登山などで、ものが簡単に得られない環境場合、こういった紐状のものをうまく活用して困難に見えることを簡単に解決できることは登山界では、ロープワークテクニックとして欧州などで航海術などとともに多く開発されたものが、知られており、成書にその記述は豊富に見られるため、本稿ではそれについて多くは述べる必要はないと思われるため省略する。なお本稿もそうした現場で既に存在しているものに知恵を付与して難局を乗り越える精神を大切にした技術であるともいえると考えらえれる。ロープワークについて詳細は例えば、(ひもとロープの結び方事典、鳥海 良二著。図解 実用ロープワーク 前島 一義著。アウトドアですぐ役立つロープワーク敷島 悦朗著。Outdoor ロープワーク・ハンドブック羽根田 治著)
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はトライアスロン「的」な遠泳や海中での業務におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆる)ジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット, jacket-style Buoyancy Control Devicenの略) の機能とも兼用することができる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水等(高吸水性高分子ポリマーと水からなる、保冷材又は保温材を含む)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
脇の下、又は、首の左右、又は、鼠径部等の大きな動脈が存在する人体の箇所に触れるように存在させることにより、
人体の血流の冷却を行うことができることで、(炎天下の野外オリエンテーリングや災害救援活動やトライアスロンやトレイルレース等での発症の傾向が世界的に高く世界的にその予防が注目されている)
熱中症を予防する効果を兼ね備える、
又は、
人体の血流の加温を行うことができて、(中高年層の登山ツアーにおける荒天時などで頻発しツアー全体の遭難に直結する傾向の極めて高い、また
時にはクロスカントリースキーなどでも生じる危険が世界的に指摘されている)
低体温症を予防する効果を兼ね備える、
ことで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6)すなわち;

その際において、
((現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、海水(等現地で調達可能な液体を任意に)を入れて用いることができるため現場での材料調達可能性を容易にしつつ、救命胴衣に着脱可能なものであることで利便性を高められている
ことにより、(現地において、一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。


《0021》
前記方位情報取得方法であって;
信号が通過する水の層の厚みないし含水度を制御することにより、
上空の衛星との配置に特別な位置関係に配向させた結果、
GPSアンテナにおける当該GPS衛星からの信号の受信強度は、
異なる位相を有する、あるいは、ほぼ、逆の位相を有する、複数の回折波の
重ね合わせにより推察されるとおり、特徴的に、著しく低下したこと等が認められた場合に、
そのような信号を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、
天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることに基づき、
その信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。


《0022》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟であることを特徴とする構造の容器に対して
部分的に圧力をかけることによって
その部分または領域のの水の厚さあるいは含水率を変化または減少させることにより
その部分または領域における透過減衰率を変化または減少させることにより
その位置における透過信号を生ぜしめまたは回折波を生ぜしめることにより
観察される受信強度の変化または低下に基づいて、
信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。


《0023》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟である構造の容器に対して
部分的に圧力をかける物は柔軟性を有する
プラスチックなどの樹脂によって構成されているものであることを特徴とする、
特徴とする方位情報取得方法。



《0024》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟構造の容器は、ジップつきのビニル袋であることを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0025》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
提示することができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備することを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0026》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
読み取るまたは読み取られることができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
それを提案するものである。

《0027》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成でき、
GPSアンテナに対して、望まない位置にある、GPS衛星からの電波の
影響を弱化することができるようにすることができる、ことができる、ことで、
水の運搬途中における、水の存在を、行動中の飲用等の本来の趣旨のほかに、
実現できる、そうした、機能を兼備する、ことを
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。


《0028》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成する際には、
相互に、ベルクロテープ、またはファスナー、またはホック、またはガムテープ、または、
磁石または、長岡正夫氏発明の磁力結合構造であることを、
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。


《0029》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0030》

前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。


《図面の簡単な説明》
《0031》
《図1》本発明装置の中空円筒形状水配置における一実施形態の概略構成図である。
《図2》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる蛇腹構造を有する柔軟容器の構成
の一実施形態の概略構成図である。
《図3》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いることができ食器も兼用できる容器
の構成の一実施形態の概略構成図である。
《図4》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いることができるわが国の船舶救命装
備規則等に定められた清水パッケージの事実上国際標準とも言える一つの外形及び寸
法の情報である。
《図5》本発明装置の平行2矩形板状水配置における一実施形態の概略構成図である

《図6》本発明装置において用いられる水あるいはアルコール等の物質におけるある
マイクロ波(2450MHz)の電力半減深度の小ささを示すグラフである。
《図7》本発明装置において用いられる水あるいはアルコール等の物質におけるある
マイクロ波(915MHz)の電力半減深度の小ささを示すグラフである。
《図8》本発明装置において用いられる水におけるマイクロ波のある領域(50MH
zから3000MHz)の単位距離当たりの減衰率を示すグラフである。
《図9》フィボナッチ数列の隣接2項比が一定値に収束する事実を示す概念図である

《図10》リュックサックに円筒形状にくりぬいた場所に収納可能とした提案方式の
概念図である。
《図11》リュックサックに角注形状にくりぬいた場所に収納可能とした提案方式の
概念図である。
《図12》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状
水配置構造を蝶番で具現化し、本発明方法を実施する際に身体体躯にたいして垂直に
配備されるようにする際の概念図である。
《図13》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状
水配置構造を蝶番で具現化し本発明方法を実施していない際に水を含むものの突起が
、より少なくなるようにする際の概念図である。
《図14》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状
水配置構造を蝶番とスライダーで具現化し本発明方法を実施していない際に水を含む
ものの突起が、より少なくなるようにする際の概念図である。
《図15》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状
水配置構造を蝶番とスライダーで具現化し本発明方法を実施しようとする際に水を含
むものの突起が、身体体躯の両体側から左右に広がるようにする際の概念図である。
《図16》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状
水配置構造を蝶番とスライダーで具現化し本発明方法を実施しようとする際に水を含
むものの突起が、身体体躯にたいして垂直に配備されるようにする際の概念図である

《図17》車椅子において本提案方式の具現化を説明する概念図である。
《図18》体躯のみを遮蔽物として活用して一文字型に配列しその背面に提案方式G
PS受信機を配置することが、受信不要な減衰した回折波の影響を受けることがある
ことを説明するための概念図である。
《図19》携帯している水を含むもの(他者の体躯でも構わない)を有効に活用し、
体躯も含めてコの字型に配列しその底に提案方式GPS受信機を配置することが、体
躯のみの場合と比べて、受信不要な回折波の減衰に効果を有すること説明する概念図
である。
《図20》本発明に係る方位情報取得方法の方位情報取得原理を示す概念図である。
《図21》本発明に係る方位情報取得方法を具現化し得る方位情報取得装置の実施形
態を示す概念図である。
《図22》方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置とアンテナの関
係を示す概略配置図である。
《図23》音声認識センサを組み込んだシステムの例のブロック図である。
《図24》振動識別センサを組み込んだシステムの例のブロック図である。
《図25》図22とは、正反対の方向にアンテナを配置させた場合の方位情報取得装
置により方位限定を行う際の上空衛星配置とアンテナの関係を示す概略配置図である

《図26》東京(東経139度、北緯35度)における方位限定幅期待値の実施時刻
依存性および配向回数依存性のシミュレーション結果のグラフである。
《図27》東京における1恒星日内方位限定幅期待値と、配向回数との関係について
のシミュレーション結果およびその指数関数近似曲線のグラフである。
《図28》人体体躯を遮蔽に利用するとともに、水を用いて回折波減衰を図った構成
の説明用の写真である。
《図29》仰角条件適合GPS衛星配置(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋
上、合計5回の回転実験)の天空図である。
《図30》実機プロトタイプ実験における方位限定の結果出力の4範疇の生起確率と
受信信号強度閾値の関係(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の
回転実験)のグラフである。
《図31》実機プロトタイプ実験における正答時の方位限定幅の平均値と受信信号強
度閾値の関係(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)
のグラフである。
《図32》実機プロトタイプ実験における正答時の捕捉衛星数の分布を示す各box
-and-whisker plotと、その受信判定信号強度閾値への依存性(見
晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図33》有答時(正答時h)方位限定幅のヒストグラム(見晴らしの良い場所、6
電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図34》実機プロトタイプ実験地点で体躯腹部に磁気センサを配置し回転実験を実
施した際の磁気センサ観測値の時間変動例(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸
橋上、回転実験時併計測)のグラフである。
《図35》仰角条件適合GPS衛星配置図(山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、
合計5回の回転実験)の天空図である。
《図36》実機プロトタイプ実験における方位限定の結果出力の4範疇の生起確率と
受信信号強度閾値の関係(周囲を山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、合計5回の
回転実験)のグラフである。
《図37》実機プロトタイプ実験における正答時の方位限定幅の平均値と受信信号強
度閾値の関係(周囲を山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、合計5回の回転実験)の
グラフである。
《図38》実機プロトタイプ実験地点で、体躯腹部に磁気センサを配置し回転実験を
実施した際の磁気センサ観測値の時間変動例(周囲を山に囲まれた場所、高尾山琵琶
滝近傍、回転実験時併計測)のグラフである。
《図39》仰角条件適合GPS衛星配置図(ビル等に囲まれた場所、東京都23区内
小学校、合計5回の回転実験)の天空図である。
《図40》実機プロトタイプ実験における方位限定の結果出力の4範疇の生起確率と
受信信号強度閾値の関係(ビル等に囲まれた場所、東京都23区内小学校複合校舎近
傍、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図41》実機プロトタイプ実験における正答時の方位限定幅の平均値と受信信号強
度閾値の関係(ビル等に囲まれた場所、東京都23区内小学校複合校舎近傍、合計5
回の回転実験))のグラフである。
《図42》液晶画面及び音声実時間プロトタイプの外観写真である。
《図43》実機プロトタイプ実験地点で、体躯腹部に磁気センサを配置し回転実験を
実施した際の磁気センサ観測値の時間変動例(ビル等に囲まれた場所、東京23区内
小学校複合校舎近傍、回転実験時併計測)のグラフである。
《図44》本発明装置の角錐台側面活用筒形状にて水等を配置する容器構成の一実施
形態の概略構成図である。
《図45》本発明装置の半球台側面活用筒形状にて水等を配置する容器構成の一実施
形態の概略構成図である。
《図46》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の一体型構成の一実施形態
の概略構成図である。
《図47》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の2分の一分割構成の一実
施形態の概略構成図である。
《図48》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の4分の一構成の一実施形
態の概略構成図である。
《図49》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の4分の一構成であり、左
右(および上下)に嵌合部を有する一実施形態、あるいは、中心角90度の概略構成
図である。
《図50》本発明装置の中空角柱形状水配置に用いる容器を、上下方向の凹凸嵌合を
嵌合しつつ2階層に積み重ねて高さを増し、回折波の影響をGPS受信機がより受け
にくくする際に用いる構成の概念図である。
《図51》本発明装置の中空角柱形状水配置に用いる容器を、半球台側面活用筒形状
にて水等を配置する容器構成の開口部を狭めるのみならず開口部以外の壁にはやはり
同様の厚みの水を配備し、回折波の影響をGPS受信機がより受けにくくする際に用
いる構成の概念図である。
《図52》本発明装置の中空円筒形状水配置を形成する際に用いる容器として、閉鎖
自在機構を両端に有する透明ホースをぐるぐる蛇がとぐろをまくように配備して実質
上実現するとともに、そのホースは水の純粋な運搬容器となるとともに、緊急時には
ロープとして適切に活用できる利点を登山では生むことによる利点を示す際の構成の
概念図である。
《図53》本発明装置においてスイスホルン先端形状にて水等を配置する容器構成の
一実施形態の概略構成図である。
《図54》本発明装置において直管形状の先に管楽器先端形状にて水等を配置する容
器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図55》本発明装置において放物線回転体を水平面で2か所で切断した台の形状に
て水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図56》本発明装置において、円筒又は円筒に近い形状であるが外部に向けて開い
ていく形状に水を配備することで、または、2枚の平板に近いが左右側に向けて次第
に広がっていく形状に水を配備することで、GPS受信機が回折波の影響を受けにく
くすることを実現する概念図である。
《図57》本発明装置において、円筒又は円筒に近い形状であるが内部に向けて丸ま
っていく形状に水を配備することで、または、2枚の平板に近いが中心に向けて次第
に丸まっていく形状に水を配備することで、GPS受信機が回折波の影響を受けにく
くすることを実現する概念図である。
《図58》いわゆるポップ・アップ・カップとして知られる、不使用時には、手で軽
く押しつぶすことにより、平面的な円の層として、嵩張らずに収納可能な柔軟なシリ
コン素材のカップの非使用時形状を説明する概念図である。
《図59》いわゆるポップ・アップ・カップとして知られる、使用時には、手で軽く
引き出すことにより、シリコン素材の連続的な階段状の側壁を有するカップとして形
成されるものの、カップの使用時形状を説明する概念図であると同時に、それを本提
案方法に応用する場合に、そのカップ内部に水を入れるのではなくて、その側壁内に
水を入れる空間を有する新たな特長を備えた新たなポップ・アップ・カップの有用性
を提案し、それ自体が当然カップとして使えるとともに、非常事には本発明装置の半
球台壁面への配備などに類似した水配備を形成可能であることの有用性を説明する概
念図である。
《図60》水を注入口から含むことができ、隣接寸法同士のモジュールは相互に凸凹
嵌合部を有しており(例えば、次に小さいサイズのリングセグメントは、自らのリン
グの高さの1/4の高さまでは自らにすんなり嵌りこめるように路肩のように段差が
内側に彫り込まれていれば簡単に実現可能でこの場合、嵌合部分も水の厚みは一定に
なる)、凸部には素直に水がいきわたりつつ充填されることできる、同心円層状の多
数のリングセグメントを嵌合して構成される形状に、水を配備することができる本提
案の一実施例。
《図61》球体にほど近いサッカーボール型の構造を作る図形構造を基礎に、六角形
または5角形の部分には水を充填可能なようにジップ付きのあるいは、スクリュー・
キャップ付き柔軟プラスチック(ビニル)水筒として形成すると全体として水筒にも
なり、適宜の箇所で折り返してザックなどに収納可能であることを示す概念図。(灰
色はのりしろの部分に相当する。その部分はマジックテープ(登録商標)(ベルクロ
テープ)などで接合も分離も容易にしておくとよい。非使用時で水が入っていないと
きはザックにぺっちゃんこにしてしまうことも容易である。)
《図62》球体にほど近いサッカーボール型の構造を作る図形構造を基礎に、六角形
または5角形の部分には水を充填可能なようにジップ付きのあるいは、スクリュー・
キャップ付き柔軟プラスチック(ビニル)水筒として形成するのであるが、その際に
、赤道に当たる部分で水の充填が止まるように圧着又はジップ部分としておき、ほか
の部分[北半球部分で北極域だけを除く部分には、水を充填すると行きわたるように
しておくと、とっさの際には全体として半球台の形状の本提案の配置をすぐにとるこ
とができ、非使用時には、適宜の箇所で折り返してザックなどに平べったい水筒とし
て数層に折り畳んで収納できる実用水筒が形成でき、かつ、非使用時で水が入ってい
ないときはザックにぺっちゃんこにしてしまうことも容易であることを示す概念図。
《図63》前の図を3次元的に実際に構築した際に、水を充填した層が灰色で図示さ
れた3次元的な完成図。屋外で水を充填してベルクロテープで接合し組み立てるだけ
で半球台に近い水構造が完成し、本提案のGPS受信機への回折波影響の弱化に活用
できる、かつ、ベルクロテープをはがせば単純にひらべったくて折りたためる水筒と
しても活用でき、水をいれないときにはぺっちゃんこにたためるビニル水筒にもなる
ことを示す概念図。
《図64》電磁波に対して水が有する誘電損失の大きさの電磁波周波数への依存性お
よび、電解質を含む水の場合導電性の大きさの周波数特性を表すグラフである。
《図65》生体の高含水率媒質中における電磁波の浸透深度(電力密度が1/eにな
る深度。eは自然対数の底)の、周波数特性を表すグラフである。
《図66》水分子が双極子モーメントを有することを示す水の分子構造モデルを表す
概念図である。
《図67》マイクロ波で配向分極が誘起され、赤外線でイオン分極が誘起され、紫外
線で電子分極が誘起されることを示す分極と吸収の周波数特性を表す概念的なグラフ
である。
《図68》電力半減深度の小さいクロロプレンゴムなどで構成し、その中央に水等(
比熱が大きく、適度な圧力分散効果を有し、電力半減深度の小さい液体かジェル状の
もの)を保持することができる空隙を有するテントマット又はシェラフマットの概念
図である。
《図69》電力半減深度の小さいクロロプレンゴムなどで構成し、その中央に水等(
比熱が大きく、適度な圧力分散効果を有し、電力半減深度の小さい液体かジェル状の
もの)を保持することができる空隙を有するテントマット又はシェラフマットを、丸
めたものを本発明装置の一実施形態として体躯の左右に配備して回折波弱化に用いる
場合の概略構成図である。
《図70》電力半減深度の小さいクロロプレンゴムなどで構成し、その中央に水等(
比熱が大きく、適度な圧力分散効果を有し、電力半減深度の小さい液体かジェル状の
もの)を保持することができる空隙を有するテントマット又はシェラフマットを、丸
めたものを本発明装置の一実施形態として体躯の左右および体躯の上部に配備して回
折波弱化に用いる場合の概略構成図である。
《図71》量子論に基づいて、水分子における酸素原子は、2s軌道に2つの電子、
2p軌道に4つの電子と、外殻電子を計6つ有することになっているところであるが
、p軌道を使う結合に基づく共有結合間離角は、2つの水素原子の正電荷間が反発し
てしまうため、直交していたp軌道間のそもそもの角度よりも、約14度も押し広げ
られ、拡張され、104度にまで至っており、水分子は永久双極子モーメントである
ことを、最新の量子力学の理論に基礎づけて実際に説明し得ることを例証する際にも
頻繁に引用される概念図である。
《図72》水(1.5℃)および塩化ナトリウム(NaCl)水溶液(0.1から0
.5molal(質量モル濃度))における比誘電率及び誘電損失の周波数特性の実
測値が示されたものである。
《図73》チタン酸バリウムおよびチタン酸バリウムとチタン酸ストロンチウムの比
誘電率及び誘電損失の周波数特性の実測値が示されたものである。
《図74》非使用時にはコンパクトに折り畳まれて背中に収納されている、短い高さ
を持つ(薄い板状の)扇型柱状の水筒コンパートトメントがベルクロファスナーで接
続された腕を体側から水平方向を経て頭上へと円弧を描くように動かすことにより、
水筒コンパートメントの間に相互に設置されたスライダーに沿いスライドし、結果的
に体側の両側に扇が展開するように広げることを容易にでき、また、必要に応じて、
体躯の前半分の方向に両腕を敢えて向けることにより、体躯及び広げられた扇型構造
が、上空からみてコの字を描くようにすること(コの開口部はこの場合体躯前方にな
る)により、体躯前部にビーム中心を水平に設置されているGPS平面アンテナが天頂
を通る1つの大半円を境として形成することを企図した上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を効果的に減衰させることができるため、GPS受信機
が前記上空覆域識に存在していたGPS衛星を識別することをより容易にできることと
なり、災害救援活動などに携行が必須の水や医療用輸液等の運搬を伴う活動時に、そ
れらの運搬物の潜在的機能を発揮させる有効活用を図れると同時に、結果的に被災者
等救助の救命率の上昇や後遺症発生率の低下に重要となる、被災者への迅速な接近を
支援する、方位情報取得を平易かつ簡便な使用文脈に適した方法により一層正確にな
り得ることを示す図である。
《図75》本発明装置の ジャケットの胸腹部分の内部構造が、水の層をなしうる、
高密閉性の、いわば薄い水筒となりうることを示し、胸襟あるいは前身頃(まえみご
ろ)を開くようにすることで、上空からみて、身体と水の層を含むものである前身頃
(まえみごろ)がコの字を構成する(コの開口部はこの場合体躯前方であり、GPS受
信機は体躯前部に垂直配備されているとする)ようにすることで、本来的に意図する
上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を効率的に減衰させ、提
案する方位情報取得方法の使用文脈に適したあり方でのより確実な遂行を支援するこ
とができるとともに、かつ、陸上行動中は経口水分補給システムを効果的に兼備する
ことができ、海中においてはそれがジャケット型浮力制御装置の機能をも効率的に兼
ね備えることができることを示した実施の例である。
《図76》本提案の実施例の一つを示す図であり、水を含むリザーバ(携帯水筒)は
、通常時は、図77のように、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経
口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り得て身体に装備しやすくトレイル
・ランニングにも適合するものである一方、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷い
を防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、非常時や緊急活用時
には、個々のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を展開することにより、中心角
のより広い扇型の水の層状構造を、展開可能であり、その際に、本提案の基本的部分
である、GPS受信機による方位情報取得における水の潜在的機能性を権限することが
可能であることを、示す図である。
《図77》本提案の実施例の一つを示す図であり、図76に示されるような幅広い中
心角の扇型形状の水の層の体躯左右への垂直設置構造を腕を、ほかの業務に活用しつ
つ(腕を専有せずに、腕をわずらわすことなく)、とれる一方、この水を含むリザー
バ(携帯水筒)は、歩行や駆け足などの活動時には、コンパクトな扇型柱の多層コン
パートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)に容易に戻ること
ができ、その際の形状を示す図である。
《図78》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、天空におけるGPS衛星A
と、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図であって、GPS衛
星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒
型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係
に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低
下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能な
GPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、
その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として
示したφ(φはスライドの結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転
の結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒
と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図
としての全体像をまず示すことによる視覚的理解の増進を企図した図である。
《図79》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた
状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒
を中心に把握し直し、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒と
の、幾何学的関係を示す図78においては紙面の関係で描ききれなかった円筒型水筒
の近くの諸変数等を示すとともに、同時に、天空におけるGPS衛星Aとの幾何学的位置
関係についても、示した全体像の図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部
の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫
を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機に
おけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合
に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位
置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星
の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライド的操作
の結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転的操作における結果によ
り確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の
幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全
体像トの関係において円筒水筒の付近の部位の、電波伝搬の様相を模式的に示すこと
をまずは企図した図である。
《図80》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた
状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒
を中心に把握し直し、また、使用者も同時に自明ではあるが念のために描き、ただし
そのために、図が過度に複雑化することを避け理解の視認性の容易さを確保するため
、仮にθ=0で、φは自由に自在な値をとりうる局面を例示した図でもあって、さらに
、円筒型水筒にあってはその中心軸を含む平面での断面図を示し、その断面における
辺縁回折波及び、水の層を薄くした部分を透過した後回折する波が、円筒型水筒の底
面中心部に在するL1 C/A GPS受信機に到達する際に、相互に逆位相を生みだす伝搬距
離差の場合は、いかなる幾何学的条件が満たさせる場合であるかを、導出するための
Bの長さを変動させられることにより自在に変える本提案による操作が、a,b,r,Aは固
定的な値であるため、φの角度で電波を送り込んでくる位置関係にあるまたは結果的
にそのようになる衛星信号の、2経路の回折波のほぼ逆位相差によるGPSアンテナへの
到着に由来する相殺による受信強度の特徴的な低下を検出することで、有効にそのGP
S衛星の存在を把握でき、方位情報取得方法を支援することができることについての
、視覚的理解の促進を企図した例示についての概念図である。
《図81》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた
状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒
を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周全
体に沿って、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、長さBの値をス
ライド的に変えて、いずれかのGPS衛星からの信号が、逆位相の2回折波の振幅が重な
ることにる相殺により特徴的な受信強度の低下を見せる長さBを同定することができ
ること、そしてそれがGPS衛星の位置としての重要な変数であるφの導出につながっ
ていることを示す概念図である。
《図82》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた
状況と同等の状況を、使用者に近い異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を
中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周の一
部に、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、主に、既に、Bの値の
同定が完了している場合に、円筒型水筒の中心軸周りにこの、水の層が薄い領域を、
回転させることによって、GPS衛星からの信号が、特徴的な受信強度の低下を見せる
時の、水の層が薄い領域を形成している領域と、天空との、幾何学的配向きを主にθ
として同定することができることを示す概念図である。
《図83》本提案の実施例の一つにて、円筒型水筒の、円周の一部に、水の層が薄い
領域を形成するために、圧力を加えて挟み込むことを実現するために用いることので
きる挟み込み器の概念図であり、軽量、廉価、小型、弾力性に富み入手性の高い樹脂
などによって、最近では普及の著しい3Dプリンターなどによっても容易に自作でき
るという利点も有するものの例示のための図であり、この円弧的形状の柱の外観に想
定れている中心角としては45度から90度程度であるが、例えば中心角が120度や、180
度程度のものさらに、360度のものも容易に作成できることを視覚的に理解を促進す
る目的のための図であり、またこのようなものであれば、180度のものを2個用いて、
360度を実現し、その後、ひとつの180度分の中心角相当分を外すなど、あるいは、90
度を4つ使っても同様のことができるなどを簡単に示すための外観図である。
《図84》図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、それを仮想
的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そ
のようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から
、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較
により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、
同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置に
おいて伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示す
ることを企図した図である。
《図85》図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その外形を
近似的に仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想
起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を
図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図
であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況
においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアン
テナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概
念的に例示することを企図した図であるところ、使用者の背中との位置関係を概念的
に例示することを企図した模式図である。
《図86》図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その限定さ
れた方向例えば、体躯側面方向近傍に在する衛星からの信号の回折信号のみの対処を
図れば足りる等のことは現実的にはありうるものであると通常想起されるところ、そ
うした場合には、φは小さい値のみを考慮すればよく、また、θも限定的な値のみを
考えればよいため、使用者にとっての両体側方向近傍から衛星からの信号の回折信号
の相殺のみをほぼ考えればよいとき、それだけに限定すれば、既述の図における各種
パラメータがほぼ一意に決まることからそれを最も簡単な外形のブロック状として実
装すれば、遠方での辺縁回折波と、近方での辺縁回折波が、GPSアンテナの箇所で丁
度相殺する頻度が高まるように設計することは容易であることにかんがみてその概観
を示すことを企図した概念図であり、これを二つ組み合わせるとほぼ矩形となりうる
ことから持ち運びなども容易であり、水の容器としても利便性が一層高いことを視覚
的理解を増進するための外観図である。
《図87》図81において、円筒形の底面に水平に水の層の薄い領域を形成したとこ
ろである一方、円筒形の中心軸に平行にそのような領域を形成しても同様の効果が得
られることにかんがみて、そのような効果を得られる別途の構造を例示するための概
念図であって、その水の層の薄い部分については、簡便な表記を図るため、その部分
が存在しないようにも表現されている図であり、このような構造をとっても値Bすな
わち底面から距離Bだけ水が充填されていて透過しないなならば、前記の構造と同様
の効果が期待できることを示すことの視覚的理解を増進することを企図し、θはやは
り0と簡略化しているところであるが、A=20cm、B=6cmなどとすると、φ=0の衛星
からの信号はGPS受信機において相殺されることを容易に想起できることを示すため
ことを企図した外観図であって、外枠の立方体は寸法の目安に描かれている図である

《図88》図87において、θが簡略化され0とされていたところ、その値が仮に0
でない場合いかなる状況になるかを視覚的理解を増進することを企図した図であって
、図87の寸法であると、図中θ=60度の辺縁で生じる回折波も、図中θ=0度の辺縁で
の生じる回折波と、ほぼGPS L1波の半波長分に相当する伝搬距離の差が生じるため
、その回折波の相殺効果も生気することを容易に想起させることを企図した図である

《図89》左右に平面の水の層を形成する水筒を装具として背負うなら、その両者を
、下部においても、上部においても、水路で連結できるように栓を、それぞれの上下
に、構成しておくことで、下部の連結チューブをつけた場合にその連結チューブから
分岐させた経口保水チューブを用いて経口保水が簡便にできるのみならず、登山行動
前に、水を注入しておいた場合、片方の室には大気も若干含めて栓を閉じておけば、
登山中、登山後、下山時に、もう一方の線を緩めるだけで、パスカルの原理により、
登山前に閉じ込めた大気圧との現在の大気圧の差の分だけ水位に意味のある差が生じ
るため、両方の水筒を透明としかつ登山行動前に密閉した片側の室の気圧との現在の
栓を緩めた側の現在の気圧差を読み取れるように目盛りをつけてあれば、重たい水を
単に担ぎあげるだけでなく、有効に気圧変化、すなわち高度変化または、気候の急変
を知るなどの有効活用が可能となることを視覚的に理解を増進することを企図した頭
である。
《図90》左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの
侵入を阻止するため、通常は実質、水の膜、に相当する、水の層、といえるものであ
るビニル水筒などを背中にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることお
よび、寒冷地では凍ることを防ぎいつでも飲用可な溶融状態を維持しやすいという利
点もあり、また酷暑では体温の冷却効果が期待でき便利であることに加え、方位情報
取得時に必要であれば、腰に手をあてて、ひじを後方に、あるいは任意の方向に張り
出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に張り
付けることが容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施
できることを視覚的に理解を促進することを企図した概念図である。
《図91》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設
置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくま
でもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザ
ックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位
情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープ
などの任意の接続部分を中心に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベ
ルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と
体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易に
でき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的
に理解促進することを企図した概念図であって、相互に接する辺で適切な角度を形成
できる点で、ベルクロテープなどで結合すれば、人体のいろいろな微細な動きにも円
滑に対応できて、扱いやすい三角形形状となりうる水の膜の配置箇所の例を、A,B,C,
Dで例示したものである。
《図92》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設
置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくま
でもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザ
ックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位
情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープ
などの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベル
クロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体
躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にで
き、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開する
ことで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカ
バーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合
させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、GPSによ
る方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した
概念図であって、それを体側正面から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛け
で示したものである。。
《図93》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設
置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくま
でもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザ
ックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位
情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープ
などの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベル
クロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体
躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にで
き、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開する
ことで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカ
バーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合
させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰
を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い
、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示しつつ、膝を交
差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念
的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる
方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図
した概念図である。
《図94》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設
置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくま
でもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザ
ックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位
情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープ
などの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベル
クロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体
躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にで
き、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開する
ことで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカ
バーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合
させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰
を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い
、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示し、膝を交差さ
せることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に
容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位
情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した
概念図であって、それを体側方向から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛け
で示したものである。
《図95》たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメン
トの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直
線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、はがす、ように
することにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロ
テープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視
覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがす前の最初の状態を
例示する図である。
《図96》たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメン
トの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直
線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、はがす、ように
することにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロ
テープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視
覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがした前の最初の状態
を例示する図である。
《図97》たとえば長岡正夫氏による方向を問わない磁力接続構造体で、磁石が相互
に回転してSNの向きを揃えることができる機構により、多角形の水の層のコンパート
メントを相互に結合できるようにコンパートメント容器にそうした結合機構を組み込
んでおけば利便性が向上するすることも、ベルクロテープなどとならんで本提案の利
便性を維持するのに有用であり、そうした機構との適合性にのの視覚的な理解を増進
することを企図した写真である。
《図98》たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信
機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の
層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有す
る構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性
がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうし
た場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得に
くい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で
安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため
、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの
視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面
の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給さ
れ、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふた
の上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくし
ても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の
視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたと一緒に把握された図である。
《図99》たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信
機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の
層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有す
る構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性
がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうし
た場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得に
くい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で
安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため
、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの
視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面
の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給さ
れ、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふた
の上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくし
ても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の
視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたをとりはずした状態で把握され
た図である。
《図100》たとえば本提案はチームなどでのExpedition海外遠征登山の装具として
の方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの
透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有
する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ
兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進すること
を企図した図であり、かつ、そうした場合には、安全な水が特に得にくい海外では、
ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない水を
安全な水に濾過などする装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも知識
を得られるように、とうめいばけつの側面に、必要な現地調達濾過剤の名称(Gravel
, Sand, Fabric, Charcoal, 等)を各国語とアイコンでそのいれるべき水準の概略位
置とともに図示しておくなどすると利便性がたかまる上、その際にりようかのうな直
径4mm程度とそれへのscrew cap等を底面に具備すると利便性が高まることへの視
覚的理解の増進のための図である。
《発明を実施するための形態》
《0032》
上記した解決すべき課題を、少し異なる表現で述べると次のようなことになる。
《0033》
本発明者が従来提案してきた、L1 C/A GPS(or GNSS)受信機を用いて、位置と時刻のみならず方位情報をも取得可能な受信機により、方位情報を得る場合を考える。
《0034》
この際、反射波の受信を防ぐことは(見晴らしの良い場所に向けて使用することで)比較的容易であって、同時に、直進波の受信を防ぐことも(身体体躯を活
用して)比較的容易であった。しかし、この場合、流用する受信機の種類や個体差によっては、身体体躯末端などからの回折波の影響を受けることが稀ながら
あった。
《0035》
マイクロ波吸収素材配備で解決されるとはいえ、現在、一般的に、重くかさばる傾向が大きい当該素材を同時携行しつつ、歩行を主とした身体的移動を継続的
に長時間実施することは、歩行時の重量と容積の増加に伴う身体的負荷を増すことになり、これは、のぼり坂、下り坂の多い場所(山岳地域等)や、瓦礫上(被
災地域等)を主に徒歩で移動する等歩行負荷の大きい場合には、急速に疲労が蓄積する等任務の遂行に重大な問題を生じる。
《0036》
使用文脈に適した適切な方策で、当該問題を廉価かつ合理的に解決し、国際社会での大規模自然災害の緊急援助隊活動などを、より円滑に支援することを課題とする。
《0037》
解決する手段としては次のようである。
《0038》
緊急援助隊活動時を含む野外活動時に携帯する可能性が高い、あるいは、救命艇設備規則で設備が義務付けられている飲料水用パッケージに微細な改良を加え
たものの使用の可能性も含め、水そのものと、身体体躯と、発明者が提案してきた方位情報取得も可能な能力を兼備するGPS受信機の三者を組み合わせること
で、L1 C/A GPS (orGNSS)受信機への回折波影響を排除し、より簡便・確実な方位情報取得の実現を可能とする
《0039》
図1等を用いて、課題を解決する実際の手段を以下に、順を追って示す。
《0040》
発明者が既に提案してきた上記の、L1 C/A GPS受信機を、身体胴部腰背面に、アンテナ主ビームの法線方向を、体躯中心軸と垂直かつ体躯左右平面に垂直に、体躯から遠ざかる方向に沿わせて、配置する。
《0041》
水を、一定形状の中空の円筒形状になるように梱包したものを準備する。梱包の際にマイクロ波に影響しない例えばプラスチック等の容器を用いても良い。そ
の円筒形状の中心軸を、前記の法線方向と、一致するように配備する。この際の円筒の半径は約5cmから20cm程度の範囲内であれば良い。最終的な厚み
は、数cm程度であれば良い。流用するGPS受信機が持つ、回折波への影響の受けやすさに依存する。
《0042》
プラスチック等の容器は、使用者の口元へと、チューブで連結されていて、使用者の水分補給に役立つように設計されていても良い。いわゆる、ハイドレー
ション・システムと呼ばれ、サイクリング・アスリート・infantrymanm(歩兵隊員)またはfoot soldier(歩兵)などの行動中の水分
摂取に活用されている用法を兼ね備えることができる。
噛むことで初めて弁が開く簡便・安全な構造で少量ずつ水が簡単に給水できる。口を離すと自然と再び弁は閉じられる。水だけでなく栄養ドリンクなどを内容
物としても構成できるため長時間のロードレースなどではそのように利用されている。長時間にわたり休憩を取ることなく行動継続することが大切な場合に、そ
れを可能とする。
人命救助もその範疇に入ることが認識される日が近いことはもちろんである。その際には、できるだけ時間を浪費せずに、現在位置と、被災者の位置情報を、
衛星電話などで得て、GPS受信機の利用としても測位のみならず方位が得られる装置への回折波減衰効果も併用し、方位限定幅を狭く、案手的に得て、進路の
的確な選択を行って災害発生時から被災者救助までの時間をできるだけ短縮することで生存率の向上や、後遺症の重症化を予防するために、水分や栄養分を補給
しつつ行動し続けるための機器としてきわめて適格性があり、有用なシステムを構成できる。
こうした近未来的な野外での人命救助をはじめとし、一般のアウトドア活動支援システムとも相性が良く、兼用性が高く廉価に合理的にかつ総合的に軽量に構成可能な点も、本GPS受信機の野外での身体体躯と水との協調活用の使用法の提案の長所である。
《0043》
水等の内容物を注入した状態ではじめて、一定厚みの円筒形類似構造をとりうるような、いわば水非注入時は薄い形状状態の軽量の水筒等を、チョッキ(ヴェ
スト・ベスト)に組み込んでおく、あるいは、取り付け可能としておき、水非注入時あるいは「水注入済だが非活用時」は、ヴェストの背部に、比較的平面型に
かさばらない(low profile)形状を維持していて、活用時には、図1類似の形状として円錐台か円柱かそれらに似た形状を形成しても良い。
《0044》
水等を注入した状態ではじめて、一定厚みの円筒形類似構造をとりうるような、いわば水非注入時は薄い形状状態の軽量の水筒等、で、水非注入時あるいは
「水注入済だが非活用時」は、比較的平面型にかさばらない(low profile)形状を維持すると述べたものは、柔軟なプラスチック製のばねを保持し
た、中空のビニル製等の円筒形状の水筒と考えれば良い。
《0045》
あるいはこうした形状を簡単に形成するには、別法としては次の素材が用いる方法が適している。アウトドアでもテーブルウエア(食器)として便利に、用い
られる、と定評のある、「フォルダブル(folderble、 折り畳み)可能シリコン樹脂製調理用容器(ボウル)(直径20cm程度)」もが近年廉価に
存在する。
シリコン樹脂製のテーブルウェア(食器)の一種である。シリコン樹脂の物理化学特性のひとつである柔軟性・軽量性のため、過酷な環境の野外活動使用時に
も割れたり壊れたりすることもなく、軽量で、可塑性・変形性に富む。約27×21.5×11cm(使用時)には半球状に近い円(あるいは角)錐台形状を取 りうる。通常のテーブルウエアとしてボウル状(半球形)として用いることができる。手の少しの力で平易に折り畳まれる。
すると、約27×21.5×4cm(収納時)とぺったんこ(扁平)な円(より正確に述べれば同心円状。波打っている、同心円状。)に近い状態になる。
こうした物理化学的な新素材を活用し、水等を注入していない状態、あるいは水を入れても活用時には、では、ぺったんこな円に近い状態で、水等注入済で活用時のみ、ボウル形状の周囲に、水の層を持つような一種の水筒を形成しても良い。
《0046》
図1類似の形状を形成しても良い、とはそのような意味である。特徴としては 衛生的で柔らかく、耐熱性に優れたシリコン樹脂容器は、コンパクトに折りた
ためば省スペースに収納できる。持ちやすく滑りにくいシリコン樹脂は、電子レンジにも好適に適合するから野外での料理の下ごしらえに便利で、マイクロ波の
影響を受けにくい。被災地などの野外における医療用の作業にも適す。図1は、中空円柱状の筒であり、内部の液体等収納部は単一の空間となっているが、必要
に応じて、なお、(複数に分割された空間としての)コンパートメントを形成しても良い。例えば、上部、下部、左部、右部、と細かい各室に分けたコンパート
メントを形成しても良い。限られた水しか得られない場合には、左右だけに優先して水を補給することなど、回折波減衰にもっとも効率的な部分への割当を行う
などの工夫が可能となる。ハイドレーションシステムと併用する際の回折波弱化の利点が、前記コンパートメント化により生じることを述べる。減衰効果が減じ
ても実際上はあまり影響の大きくない部分、例えば、下部そして上部から、使用者がハイドレーションシステムでの利用する部分として先に水を吸引して消費し
ても、よい。この使用方法は、左右回折波の減衰効果には、影響しないとの利点が生じる。下部そして上部の水を消費してから、やおら、左右の部分にハイド
レーションシステムのチューブを付け替えれば、うっかり左右の部分の水を無自覚に消費していたということがなくなり、よりよいのである。非常に実際的には
下部から吸引用のチューブを併設しても用い、そこが空になったら、上部を吸引用としても用いるとよいと述べた。さらにその後に、左右のコンパートメントを
使うと良いと述べた。その際も、左右だけに構成部分が存在する場合については、両方の水分包含可能空間を下部で細い中空チューブで連結しても良い。そうす
ると、ハイドレーションシステムを併設した場合でも、左右の片側だけの水位が下がってしまい、回折波の減衰化が左右で均等で、無くなる状態を無自覚に形成
されてしまう事態を、容易に避けることができる利点が生まれる。なお、さらに詳細に特定すれば、この場合、均等角度にするなら、360度/4部分=90度
となり、円柱に各90度の中心角を持つ扇形の柱状部分4つのコンパートメントに分けられることになる。もちろん均等にコンパートメントを分けるばかりでな
く、必要に応じて、中心角120度の左右のコンパートメントおよび30度ずつの上限のコンパートメントなどとしても良いのである。費用との相談になるが、
このような容量や形状の変化が有る程度自在に可能となるような可塑性を有すプラスチック、シリコン、高分子ポリマーなどの近年の新素材を用いてもよいこと
はもちろんである。また、簡易かつ簡便な登山時利用や、廉価性や実際性などを重視するならば、軽量で廉価な、使い捨てともいえる、
LDPE((low-density polyethylene)低密度ポリエチレン)・EVA(エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA
ethylene acetic acid vinyl copolymer)。柔軟で高透
明性な材料。超高圧法重合プロセスにより、酢酸ビニルなどの極性を有するコモノマーと、エチレンとの共。重合体を製造することで作成。)を素材とする、
ジャバラ式ウオータータンクとしても良いのである。この場合、円柱の(あるいは後述する角柱の場合も角柱の)柱の高さ方向に平行な、中心軸、方向に、厚み
が増減するべく、側面にジャバラ構造を設ければ良い。これによって非使用時は、柱の高さ方向に圧縮するとジャバラ構造が押しつぶされ、嵩張らない構造に変
化する。こうして収納性もよくなる。この状態で密閉すれば(呑口のスクリューキャップを閉めれば)、内圧が陰圧になるためその圧縮されたジャバラ構造はそ
のまま維持され嵩張らない利点を享受できるのである。これを図2に示す。蛇腹構造の図2には液体の注ぎ口、排出口が示されている。液体の注ぎ口、排出口に
はスクリューキャップを取り付けることができる。また、ハイドレーションシステムとしても用いるための、使用者が行動中に水分補給を行動停止したりせずに
水分補給を同時に経
口で行える経口吸引用チューブを取り付けることができる。身体に装着した際に構造を維持する程度の強度を容器自体に持たせても良いし、被服側にそのような
目的で、身体体躯に沿う形で非使用時には折り畳まれ邪魔にならない支柱構造を具備し、使用時には適切な強度を持って適宜突出させうる衣類を用いても良い。
プラスチック製または樹脂性のバネは近年廉価に流通しおり、それを用いて使用時の形状の安定的な維持を図ることが廉価かつ簡便に可能である。プラスチック
製または樹脂性なので電磁波の回折波影響の減少へといった効果を図れる利点もある上、受信状況にそれ以外の積極的な影響を与えることがすくないというすぐ
れた利点を享受できる。あるいは、上からかぶるタイプのスポーツ用ゼッケン又は救命胴衣のような形状で両脇で紐あるいはベルクロテープで前後に固定できる
付加的な衣類状のものに上記の水筒を設置可能としても良いのである。
すなわち、中空部を有すプラスチック等製の円柱形状の水筒(直径外経30cm程度、直径内径25cm程度)に水などを充填したものを体躯両脇部に背中面
の法線に中心軸を平行に設置する。その中央付近にL1 C/A GPS受信機を垂直に体躯に沿わせて設置する。あるいは、約30cm×約20cm×約 2.0cm程度のプラスチック製の水筒に水等を充填したものを体躯両脇部に背中面にほぼ垂直に設置する。その中央付近にL1
C/A
GPS受信機を垂直に体躯に沿わせて設置する。
プラスチックばねで補強してもよい。ぺったんこにしたときはベルクロテープなどでばねの力を抑えればよいのである。
《0047》
円筒形のものは、側面にプラスチックバネが配備されていて、非使用時には、バネを抑えている構造すなわち、ベルクロテープのようなものでバネの力で自立
しないように、止めておくか、カチっと相互に嵌め合わせらえるプラスチック嵌め合わせ具のついた紐で留めておくかの機構を用いてかさばらないように薄い平
円板となるようにできる。
使用持にはその留めてあるベルクロテープないし2本の紐の先端に固定された2つの雄雌の嵌め合わせのプラスチックロック部分をワンタッチ操作にて、はずす
だけで、平べったい円板形から、ばねの力で、ぴょんと、跳ね上がるように、円筒形の構造が生成され、バネの力で、そのまま自立するようにしても便利であ
る。非使用時、さっと畳んで、カチっとロックするとことができる。コンパクトで持ち運びにも便利である。それは非使用持にはコンパクトに薄型形状に折りた
ためるか軽く押しつぶして固定具で留めると嵩張らない薄型の円板の形状になる。直径としては例えば15cm程度のものから40cm程度のものまでといった
具合に、自らが流用している廉価な各種寸法のGPS受信機に、もっともよく適した形状のものを使用できるようにすればよいのである。
この際、プラスチック・バネで、しっかり自立するようにできるが、野外キャンプなどの場合、取り外して、持ち運びに便利な、もの収納する実体として使用す
ることもできるので便利である。また、こうした構造について、ポップアップする方向が体躯に垂直になるように、着衣に組み込んでおく、と言った着衣の一部
にしてしまう設計とすればよい。次に、又は着衣に着脱可能としておくと、野外で一つバッグが必要時には使えることにある。このバケツは、水などを格納する
ことができる特別な蛇腹型空隙を有することも水筒としての利用を常に可能とする選択肢を使用者に与えてくれ、かつ中空部に食材などを入れておけば、夏場な
どは、腐りやすいもの食材などには非熱の大きい水が取り囲んでいるため、保冷効果ひいては防腐的効果も期待できて便利である。なんとならば、保冷剤として
流通しているものの成分は、高給水性高分子ポリマーおよび水であり、実際にはその質量のほとんどは水が占めている状態であり、水の特別に高い比熱の属性
は、社会において、認められている。
その円筒形の側面には蛇腹式の柔軟水筒を側面に有する形状の円筒を実際は配備することで、本提案は実現可能となり、使用者の利便性も相当に高まると期待で
きる。この際、ばねには、別に示すようなマイクロ波にその回折波減衰というすぐれた効果以外には特段の影響を与えにくい、プラスチックバネを用いることも
でき、そうすることにより、水とビニルの透明性にプラスチックバネの透明性がマッチして、中が透けて見えることから、涼
しげな感じや、または、中のGPS装置の位置が適切であることなどを確認したり、ずれていないかをチェックしたり、することができる利点も生じるため便利
である。もちろんとりはずせば実際に野外でのポップアップバッグとして活用できるわけであるから、その兼用性も使用者は確保できることになり、野外での
GPSの使用持に、方位情報取得機能の付与を的確に支援しうるのみでなく、水の兼用性をうまく活用できることに、さらに加えて、このような機能まで兼用で
きるため、野外の活動においては真に有用性があるものと考えるのが妥当である。
外壁の中に、水などを格納することができる特別な蛇腹型空隙を有することも水筒としての利用を常に可能とする選択肢を使用者に与えてくれ、かつ中空部に食
材などを入れておけば、夏場などは、腐りやすいもの食材などには非熱の大きい水が取り囲んでいるため、保冷効果ひいては防腐的効果も期待できて便利であ
る。なんとならば、保冷剤として流通しているものの成分は、高給水性高分子ポリマーおよび水であり、実際にはその質量のほとんどは水が占めている状態であ
り、水の特別に高い比熱の属性は、社会において、認められているのである。
同様に四角柱形状としたい場合は、バネではなく、内蔵の四角形のプラスチック枠組みを四角柱内部で左右の側面に立てその側面のビニル又は布の張力によりそ
の構造を支える支柱として機能させ、ひいては、四角柱形状を支えられる事実を利用してポップアップさせることもかんがえられる。収納時には、前記の内臓の
四角形の枠組み構造を、バッグの内部で左右の側面に立てた状態からはずすと、全体が、例えば4cm程度の、薄平べったい四角板状態に戻る。使用時には全体
は、例えば、17.0cm高x24.5cm幅、17.0cm奥行などのバッグに、手を加え2,3秒で変貌できるものである。衣類から又は衣類へ着脱可能に
すれば、野外でのキャンプなどや現場での持ち運びに便利であることが極めて高く予想される。布製又は丈夫なビニル製とすれば、使用時には布の張力の働き・
作用で中空四角柱の安定した構造を維持できる。具体的には、四角筒のその対面する2つの側面に、実際は、側面にぴったり合う程度の寸法の四角形の枠組みが
自律的に張力ではめ込まれている状態を構成すればよいだけなのである。
こうした構造の本質部分について、すなわちポップアップしてくるある種の円筒又は中空角柱の構造について、ポップアップする方向が体躯に垂直になるよう
に、着衣に縫いつけておく又は着衣に組み込んでおく又は着衣に着脱可能としておく、と言った着衣の一部とする設計としつつ、その円筒又は中空角柱の側面に
は蛇腹式の柔軟水筒を側面に有する形状の円筒又は中空角柱を実際に配備することで、本提案は優れて実現性が高まり、使用者の利便性・活用性も相当に高まる
ことが期待され得る。
こうした際、円筒壁に用いるばね又角柱壁に起立・収納可変構造として用いる四角形枠組み構造、別に示すようなマイクロ波にその回折波減衰というすぐれた効
果以外には特段の影響を与えにくい、プラスチックバネ、あるいは、プラスチック枠組み構造を用いることもでき、そうすることにより、水とビニルの透明性に
プラスチック又は樹脂の透明性がマッチして、中が透けて見えることから、涼しげな感じや、または、中のGPS装置の位置が適切であることなどを確認した
り、ずれていないかをチェックしたり、することができる利点も生じるため便利である。もちろんとりはずせば実際に野外でのポップアップバッグとして活用で
きるわけであるから、その兼用性も使用者は確保できることになり、野外でのGPSの使用持に、方位情報取得機能の付与を的確に支援しうるのみでなく、水の
兼用性をうまく活用できることに、さらに加えて、このような機能まで兼用できるため、野外の活動においては真に有用性があるものと考えるのが妥当である。
既述の円筒形のポップアップバッグなら、その壁面には、バネが組み込んであるのが普通であることを述べた。先にプラスチックバネを外形に組み込み構造の補
強をしても良いことも述べた。この構造を衣服の背面に縫い込むようにして配備しておけばよい。水を含む容器の内側に沿うように配置されていてもよく、外側
に配置されていてもよい。水を含む空間部分にあっても構わないけれども、なんらかの内部構造として納める必要があるならば、バネ用の空隙空間を持たせても
良い。ここでプラスチックバネについて少し論じておく。金属バネを使わないのは電波伝搬に影響を与えないためである。
この際、ばねには、別に示すようなマイクロ波にその回折波減衰というすぐれた効果以外には特段の影響を与えにくい、プラスチックバネを用いることもでき、
そうすることにより、水とビニルの透明性にプラスチックバネの透明性がマッチして、中が透けて見えることから、涼しげな感じや、または、中のGPS装置の
位置が適切であることなどを確認したり、ずれていないかをチェックしたり、することができる利点も生じるため便利である。これを着衣に縫いつけておくかの
ような着衣の設計にすることと、その円筒形の側面には蛇腹式の柔軟水筒を側面に有する形状の円筒を実際は配備することで、本提案は実現可能となり、使用者
の利便性も相当に高まると期待できる。もちろんとりはずせば実際に野外でのポップアップバッグとして活用できるわけであるから、その兼用性も使用者は確保
できることになり、野外でのGPSの使用持に、方位情報取得機能の付与を的確に支援しうるのみでなく、水の兼用性をうまく活用できることに、さらに加え
て、このような機能まで兼用できるため、野外の活動においては真に有用性があるものと考えるのが妥当である。
プラスチックバネは耐薬品性に優れ、強酸・強塩基下での使用が可能である。腐食・非磁・廃棄時の分別など金属ばねでは対応が難しい条件でも使用できる。
さらにプラスチックバネと他の機能部品を一体成形することによって、部品のコストを下げ組み立て工数を減らすこともできる。
《0048》
たとえば、ポリカーボネイト製ばねは、ばねの特徴耐候性に優れているため、野外使用用途などにも様々な実績をもっている。毒性がないため、食品容器、医
療器 具に最適であり絶縁材料としても優れた電気的性質をもつ。透明性に優れ、光学的な用途にも広く使用される。実用温度は-40℃~+120℃と広い範 囲にわたる。成形時の寸法精度、後寸法変化も小さく、精密成形部品の成形に適した素材である。自己消火性であり、火災の心配のある分野に多用される。ディ
スポーザブル医療器具・内視鏡等に使用可能で、廃棄時にプラスチック筐体から分別する必要がない。
《0049》
ポリアセタールばねの特徴高い弾性率と優れた弾性回復性、それに耐クリープ性・耐疲労性が加わり、スナップフィット用の樹脂として一番多く使われてい
る。電気特性も良く、磁性も無い為、MRI装置で使用されている。ポリアセタールは染色加工ができる。外観部品として着色する事で様々な用途に使い分けが
出来る。有機溶剤に対して強く、また吸水による寸法変化は少なく、実用上ほとんど問題はない。
《0050》
プラスチックばねの特徴としては次をあげられる。(1)高温および過酷な環境下における卓越した強度、剛性および寸法安定性を持つ。(2)ハステロイ・
インコネルと比較し低コストで量産性が高い。(3)鉄鋼、アルミニウムやチタニウムと比べ軽量である。(4)潤滑剤を用いることなく、低摩擦係数および高
耐摩耗性を発揮し、取り付け部材に対する攻撃性が低い。(5)優れた耐薬品性を持ち、酸、塩基およびオイルなどの一般的な溶媒に不溶である。(6)低アウ
トガス、低発塵で高純度なためコンタミ発生を低減し、電気絶縁性をも持つ。
《0051》
さらには、次のような時代を先取りした提案をも行う。前記まででは、底面は抜けていたものを主に想定していたが、ここでは、底面を有する、野外用の一定の頑健性と廉価製と兼用性を備えた,容器性を備えたものを提案する。すなわち、プラスチック製や、ポリカーボネイト性、あるいはベークライト性といった、コップや、器において、野外で用いる有る程度のサイズのあるものは、提案型GPS受信機との相性が良く
なるように、二重構造にすることを提案する。すなわち、通常は、であるが、いざというときには、外側の部分にマイクロ波吸収性素材の液体等(水など)を充
填することにより、身体体躯と組み合わせて提案型GPS受信機と利用することにより、回折波弱化に用いることができるように瞬時に変貌し、遭難予防などに
活用できるサバイバルグッズとなるのである。そのために外壁側の空間の注ぎ口は通常はスクリューキャップで閉じられている構造とする。空
気がそこに存在しているだけでも、寒冷野外では暖かい飲料の保温性、に富む野外性廉価軽量な容器として活躍するであろう。逆に、酷暑野外では冷たい飲料の
保冷性、に富む野外性廉価軽量な容器として活躍するであろう。なお側面に構成された空間と同様な空間を底面にも用意しても良い。この場合保温性、保冷性の
向上に資する。側面に構成された空間と同様な空間を底面にも用意しない構成もそれはそれでその側面空間にマイクロ波吸収素材を充填して体躯に装着した際の
不要な重量を排すると積極的な意味を有する。これはどちらでも良い。こうした途上国でも製造可能な低価格ショップで販売可能なプラスチック製品として廉価
に構成できるため、急速な付加価値容器として世界中に普及可能な特性を持ち、なのかつ、提案型GPS受信機とともに次世代の方位情報取得支援の野外グッズ
として活用が期待できる。
図3にこの概念図を示す。側面を湾曲させ上面をより広くして、通常のカップに類似させた形状としても良いことはもちろんである。底面は構造をもち、コー
ヒーや飲料を中空構造部分にいれて野外用の食器として活用することができる。これをさらに発展させると次のようになる。近年シリコン式のポップアップ式
カップが急速に普及している。これは相応に野外活動に便利であると目される。これと、野外活動に有用な提案型GPS受信機と組み合わせることを可能とする
ように次の提案を行う。つまり、シリコン式のポップアップ式カップは通常、1重であるが、これを、2重構造のものとすることを提案する。前記と同様に活用
可能であるため、同様に説明が可能であるがここでは繰り返しとなるので省略する。図3をさらに発展させると、次のようにもなる。外壁側の注入口から、保冷
剤又は保温剤を入れておくこと用途も可能となる。保冷剤又は保温剤の素材は高吸水性高分子(Superabsorbent polymer、略
称:SAP)及び融点降下剤及び防腐剤及び水であることが多い。高吸水性高分子にはポリアクリル酸ナトリウムが用いられることが少なくない。ポリアクリル
酸ナトリウム(sodium polyacrylate)とは、高吸水性高分子の一種であり、主要な単位構造は[-CH2-CH(CO2Na)-]n。高
い吸水性は、網目構造の中に多数の水分子を取り込み、ゲル構造を作ることによる。水分吸収率の高さを利用して紙おむつ、保冷剤、生理用品、ローションなど
に使用されている。食品分野でも増粘剤として食品添加物グレードのものが使用される。また、図4に示される寸法の救命水と組み合わせているなら、切り取り
線部分の、電磁波侵入が生じないように、ベルクロテープ(通称でいうところのマジックテープ(登録商標))を、救命水に貼り付けておき、相互に、救命水
の、切り取り線部分と水部分が、重なるように配置することで、解消を図ることが簡単にでき、本発明に応用できる。これは、救命水として小分け袋を用いるこ
とも一向に妨げないために優れた方法であり、救命水が普及している日本および世界の先進国、途上国において、船舶関係者や被災者にとっても有効な方法であ
ると考えられる。また、救命水として定着している小分け袋を、提案型GPS受信機受信機への人体との併用で回折波弱化に応用するために、簡便・廉価・手軽
な方法であり、従来の救命水への併用が容易な手法でもある(救命水の製造工程に変化を与えずにすむ)でもあるため、また、救難艇や救急時にも各種に活用可
能なベルクロテープを与えるのみですむため、有効な方法であると思われる。当面の事実上世界標準としても受け入れられやすい活用可能な手法となろう。また
ベルクロテープが無いときには両面テープでも簡単に実現可能である点も現実的である。一定の構造を持たせるためには、軽量な円筒形のタッパーウエアを用い
ることができる。また、衣類から垂直な構造の棒状構造を数本突出させることにより、そこに、簾のように引っ掛けることで実現することも可能である。
《0052》
水を、一定形状の円筒形状になるように梱包したものを準備する際には、救命艇設備規則に準拠して、救命艇に設備されていることの多い、一般的形状の清水
のビニル袋入りパッケージを流用することもできる。事実上標準となっている形状がある。例えば、水袋部分のみに相当する内形は横12.1cmx縦
5.9cmx厚さ最大約1cm程度の、小分けされたビニルパッケージに清水として飲料水がパッケージ化されているものが、救命艇設備の事実上標準(de
fact standard)となっている。わが国で市販さ
れている当該形状のものはおおむね透明なパッケージであり、青字で、国土交通省認定の刻印があるものが一般に流通し、現実に、活用されている。図4は日本救命器具会社の製品で我が国の救命艇設備規則に沿っており広く普及しているものの一例である。
外形(水を含まない縁部分を含む)と寸法は次のようである。横13.8cmx縦7.4cmx厚さ最大(水部分が最大)1.0cm程度。なお、水を含まない縁は、左横1.0cm、右横0.7cm、
上縦0.75cm、下縦0.75cmでありほぼ国際的に事実上標準となっており、英語等で記載された同等のポリエチレ
polyethylene((CH2CH2)-n エチレンの重合体.透明ないし半透明の固体で,酸,アルカリ,溶剤に耐える。電気絶縁性,耐水性,防湿
性,耐寒性がよい.低密度ポリエチレン(略称LDPE,比重0.91~0.93)はエチレンを高圧下でラジカル重合させたもので主にフィルム,シート,電
線被覆などに用いる。)又はポリアミドpolyamide(主鎖中にアミド結合‐CO-NH‐をもつ重合体。従来からよく使われるものにナイロン
6,66,610,7,11,
12などがあり,適度な吸湿性と染色しやすさのため合成繊維として利用されるのをはじめ,機械的強度や耐摩耗性にもすぐれることから,フィルム,歯車,ベ
ルトなどにも用いられる)製の透明あるいは青透明な比較的丈夫で軽量なビニルに個別に梱包され、切り取り線で連結されており、相当な意志的な力を加えれば
連結している切り取り線から離れるが、容易にはずれるわけでない、といった安全な形式が世界的に普及しており、普通に見かけるものである。
《0053》
海外でも同等の寸法で同様の現地語表記のものを見かけることがしばしばある。これは定員一人当たり3リットルの飲料水を備え付けることが救命艇設備と義
務付けられていることによる。また破損時に一度にすべてを開封して消費しまわないようになどの観点から小分けされているとされるがその理由については明文
化されていない。
《0054》
前記の清水の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを半径5cmから20cm程度の底面の円を想定しながら、円形
に巻きつけてゆくことで、緊急時に、救命艇設備を得たものは、自ずと、提案GPS装置を、自らの身体体躯と、巻きつけて形成した円筒形状(本来は水袋)の
水とで、回折波を手元の機材のみで効果的かつ効率的に排除しつつ、方位を得ることができるのである。
《0055》
船舶救命設備規則には「(救命艇の艤装品)第十四条 救命艇には、次の表に定める艤装品を備え付けなければならない。定員一人当たり三リットルの飲料水:。水密容器に入れた清水。」と記述されている。
《0056》
前例のような円柱を基本とする中空筒ではなく多角形柱を基本とする中空筒であってももちろん良い。多角柱、例えば、八角形柱の中空筒であってもちろん良いのである。六角形柱を基本とする中空ずつであっても良い。四角柱を基本とする中空筒でももちろん良い。
《0057》
四角柱を基本とする中空筒で、さらに、簡便のため、図5のように左右だけに構成部分が存在する場合でももちろん良い。
《0058》
これについては、両方の水分包含可能空間を下部で細い中空チューブで連結しても良い。そうすると、ハイドレーションシステムを併設した場合でも、左右の
片側だけの水位が下がってしまい、回折波の減衰化が左右で均等で、無くなる状態を無自覚に形成されてしまう事態を、容易に避けることができる利点が生まれ
る。
《0059》
左右の板状の部分は、蛇腹構造を持たせて、内容物が充填されていない空の際には、嵩張らないように空気を追い出して圧縮し、スクリューキャップで口を密閉することにより、薄い構造になる。これにより、嵩張らない構造を維持することができ、野外活動に好適に適合する。
《0060》
以下では、誘電性の電波吸収材料として活用する素材、について検討する。特に野外での自然環境や大規模災害環境で、単身あるいは少人数で被災者救出活動
や、捜索活動、救助活動、に従事する先遣隊、あるいは、過酷な環境で自主的に避難を継続的に実施し続ける者を対象とする。
《0061》
水による、電磁波の吸収特性をSchwanらによって実測された水(25度)のε‘(比誘電率)と、ε“(比誘電損)数値を用いてα(振幅減衰定数,Amplitude
attenuation coefficient)を、
α=√((1/2)・ω^2・μ・ε0・[√{(εr‘)^2+(εr“)^2}-(εr’)])
α:減衰定数 (媒質の)
β;位相定数 (媒質の)
ω:電磁波の各周波数
εr‘:比誘電率 (媒質の)
εr“:比誘電損 (媒質の)
ε0:真空の誘電率
として、
または
α=√((1/2)・ω・μ・[√{(σ)^2+(ω・ε)^2}-ω・ε]) (Np/m)
ε0:真空誘電率
μ0:真空透磁率
ε‘:比誘電率 (媒質の)
ε”:比誘電損 (媒質の)
σ:電導率
f:周波数
c:光速(=約3x10^8(m))
として、
求め、1 (00MHzから3GHzまでの減衰率を計算すると図8のようになる。水(25度)による電磁波の減衰は、1.5GHzで、約100dB/mである。(2.45GHzの約1/3であることがわかる。)1.5GHzの電力半減深度、換言すれば、3dB減衰する深度)は、ほぼ3cm程度であることがこの文献値からも推定できる。生体組織の60%から70%は水分で構成されており、可視領域より長波長側の電磁波の透過・吸収は水分によって支配的であることが多い。筋肉などでは電力半減深度は水の場合の1/3から1/4である
(マイクロ波加熱技術集成 普及版 代表編集幹事 越島哲夫、NTS, 第II編工業用マイクロ波応用技術、第5章医療分野、P438)
《0062》
他のデータともつきあわせると前記にかかる単位長当たり減衰率と電力半減深度大体つぎのようにいえる。
単位長さ当たり減衰率
電力半減深度D
300GHz 6.0x10^2dB/m
3GHz: 3.9x10^2
dB/m
2.45GHz: 3.2x10^2
dB/m
約1cm
1.5GHz: 9.8x10^1dB/m 約3cm
915MHz; 3.5x10^1dB/m 約9cm
430MHz: 8.0x10^1dB/m 約36cm
《0063》
1.5GHzにおける、筋肉における、電力が(1/e:eは自然対数の低)になる深度は、約2.5cm程度である。
《0064》
誘電損(dielectric loss)は、電熱の一種で、交流電界を誘電体に加えたときに、その交流電界より位相が遅れて分極が起こるために発生する熱エネルギーである。
《0065》
人間が自らの人体遮蔽も活用して使用という文脈においては、導電性電波吸収材料や、磁性電波吸収材料を用いる方式は、アンテナとそれらの材料が、距離が近いため、結合してしまう、という欠点があった。誘電性の電波吸収材料は、そのような問題から、遠く、好適に適合する。
また本論で示すように、そうした際の素材には、携行持参の必然性があるものを用いることができた場合には多大な効果を奏するのである。
それは、例えば、飲料水、飲料用液体(エチルアルコールなど)、食材、食品、医療用輸液(血液パック、生食パック、消毒用メチルアルコール)、現地調達可
能な素材(砂<水分17%>等)、保冷材・保温材(高吸水性高分子、水、防腐剤、融点降下剤等)、海水中等の保温性衣類(ネオプレンなどのクロロプレン系
ゴム等)である。
これらは、従来ほとんどというかまったくこの種の目的に注目されてこなかった素材である。しいて言えば、交番電界中の誘電体の誘電損による加熱、すなわち、誘電加熱の分野で、より限定的には、いわば、マイクロ波加熱,マイクロ波食品加熱の分野で若干の知見があったのみであった。本論ではそれらを発見的に活用してゆくまったく新しい提案を行う。
《0066》
以上、形態について主に見てきた。
《0067》
以下では、誘電性の電波吸収材料として何を用いるか、について主に検討する。
《0068》
これは、誘電損失、を利用する方式である。
人間が自らの人体遮蔽も活用して使用という文脈においては、導電性電波吸収材料や、磁性電波吸収材料を用いる方式は、アンテナとそれらの材料が、距離が近いため、結合してしまう、という欠点があった。
《0069》
誘電性の電波吸収材料は、そのような問題から、遠く、好適に適合する。
《0070》
また本論で示すように、そうした際の素材には、携行持参の必然性があるものを用いることができた場合には多大な効果を奏するのである。
《0071》
近年の、原発事故における、一種の、市民の自主的な救命活動を促進する救命ボートのような役割の技術提案の重要性に鑑みて、提案をなしていることも本研究の特徴とも呼ぶことのできるひとつの重要な視座と言える。
《0072》
この根拠は次のようである。水は後述するように、L1波帯1.5GHzの電力半減深度が数cm程度である物理化学的特性を有する。その上、登山や救助活動において救助者のあるいは被救助者の安全のために飲料水の携帯・運搬は当然行われているはずである事実がある.
《0073》
主として歩行により移動を行う者が携行する、方位情報取得可能な筆者提案のGPS受信機と、従来この分野で飲料等以外のこうした用途にまったく注視されてこなかったこの素材としての水とを、組み合わせて用いることの利点について次に述べる。
《0074》
マイクロ波は誘電体中を浸透しながら吸収され熱に変わって減衰していく。この際、減衰特性として、特に、誘電体表面でのマイクロ波電力密度が1/2に半減するまでに直進した深さ、すなわち電力半減深度D[m]は、
《数2》

D=3.32・10^(7)/f/{√(εr・tanδ)}
で表わされる。ここで、周波数f[Hz]、比誘電率εr、誘電損tanδ(誘電体損失角δ)である。(出典:森本雅之他 マイクロ波加熱装置 三菱重工技報31(6) pp.396-399 1994)。
《0075》
上式から図6と図7が得られる。水はマイクロ波の電力半減深度が小さく、優れた吸収素材である。本稿の目的にこうした物理化学的特性を備えた素材そしては、これまでまったく着目され活用されてきていない。
《0076》
同様の属性を顕著に示す素材として医療の洗浄用消毒用などの多目的にも散られるメチルアルコールを含むアルコール類等が存在する。
これも同様にこれまで生化学用途にのみ活用され、本稿における目的に適うこうした用途に考えられてこなかった。電力半減深度が小さいもの、例えば、水、は均質に暖めることが難しい、均質加熱に、うまく適合しない素材という考え方の位置づけのみであった。
《0077》
例えば「一般的にマイクロ波電力による均一加熱度合の限界は(2~2.5)・D程度であり、これ以上厚い物質ではマイクロ波エネルギーが中心部へ到達す
る前に減衰してしまうため表層と中心部の温度差が大きくなってしまう。この結果、物質の表層と中心部の温度差が大きくなり、均一加熱が困難となる」「マイ
クロ波を用い冷凍食品を解凍しようとする場合に、非常に厄介な問題となる。即ち、冷凍食品の一部分が先に溶けて水になると、損失係数が大きくなりマイクロ
波は、この水の部分に集中的に吸収され、その部分だけが高温になってしまう、いわゆる『ランナウエイ加熱』発生する。本現象を避けるためにマイクロ波を間
欠的に照射して被処理物内部の熱伝導による熱移動を利用するなどの工夫を加えることで、ほぼ均一に解凍可能となる。」といったような記述が見られた。
《0078》
つまり、衛星通信工学とは遠く異なる異分野において、問題点としてのみ、扱われていた。
《0079》
そうした問題点として扱われていた属性を、衛星通信分野、衛星測位分野という、未来的な社会基盤の可能性も大きい宇宙技術の文脈において、逆に有効に活用せんとすることが本稿の提案なのである。
衛星通信分野、衛星測位分野ではほとんど考慮されることはないままであったため、本稿における技術文献の出典も、このような傾向を反映するものとなっている。
ところが、ひとたび、大規模自然災害救援に具体的に役立つことを真摯に考えはじめるに際して、実際に役立つ技術を考案し社会還元を念願する立場から、広範かつ深い探索に根ざした探索的継続的努力から、このような視座が発掘された。
《0080》
水は、人体はもとより、遭難救助犬・被災者位置探索犬などを含めた意味で生物の生命維持に欠かすことのできない基本的な化学物質であるため、世界の多く
の国と地域でその入手地点等の情報は共有され、入手可能性が他の化学物質に比べて高い。救命活動従事者は必ず携行する。同時に相応の廉価性を備え、必要性
がなくなった際の廃棄も容易で、環境への負荷とコストもほとんどかかることがなく、腐敗性もそれほど迅速でないとの優れ
た利点がある。
必携される水の有する前記の諸利点に加えて、マイクロ波帯の電力半減深度という、他の化学物質に類を見ない卓越性を回折波の減衰に有効に活用することが
できれば、携行物の、重量、容積の特段の増加をもたらすことを避けることができ、かつ、安定的な、方位情報取得の精度向上(具体的には、方位限定幅の狭く
すること)という、一見、相反する価値を、同時に達成することができる。
《0081》
救援する側、救援される側を問わない上、人体はもとより、遭難救助犬・被災者位置探索犬などとも述べたが、それ以外にも、警察犬、愛玩動物、家畜、家禽類、植物などの生命維持に欠かすことができない基本的な化学物質であることはもちろんである。
《0082》
燃料電池が社会で広範な用いられる日が近いが、その際には、排出されるクリーンな化学物質として水のみが最終生成されるという点も、電力を生成した後の
生成物が、循環的に本提案に活用できるという観点で、きわめて未来の社会的な枠組みと本提案が好適に適合すること、すなわち、相性が良いことを示してい
る。
《0083》
一方、本稿で、水、という表現した際には、水を含有する物質一般をも含めて意味することとする。水を含むことにより、マイクロ波帯電磁波に対する小さい電力半減深度を示す物質は多い。
代表例としては、穀類、根菜類、肉類などの食品や、飲料品の物質がまず含まれるものとする。Ration planningという概念があり軍や山行な どで主に諸外国でもわが国でも用いられる、山行、長時間・長期間の歩行をともなう救援活動での歩行により運搬する重量物としての食糧をどのように消費する かというほどの意味である。
こうした概念が重視され存在することがそもそも、重量物であるration(食糧)の一回分の割り当て量をどのようにするかなどがこうした行動に重要で あることを示している。本提案は、それらを単なる歩行のさいの体力消費を増大させる重量物の運搬と捉えることから、回折波減衰へ貢献させる視座に変換する こともできることを示しており、長期の野外の救援行動や自然調査・探査行動の悪天候時などの危険回避に活用できる可能性を示しており、そうした活動に好適 に適合する。
《0084》
主に医療用として、細胞外液欠乏時やナトリウム欠乏時の輸液用電解質溶液のベースや麻酔液・注射剤の希釈、皮膚・創傷面の洗浄などにも非常時には効果的 に流用可能であることは言うを俟たない。冷凍庫・食器洗い乾燥機の使用に適合する。耐熱温度190℃耐冷温度-20℃であり乾燥地域ないし極地での過酷な 使用にも適すため、寒冷地、猛暑、などでも壊れないすぐれた特性を有す。
《0085》
本稿で、水、という表現した際には、メチルアルコールあるいはエチルアルコール等、水と親和性が高い低級アルコール(炭素骨格が小さい規模ものアルコー ル類を有機化学において低級アルコールと称する。それ以上の意味は無い。)およびそれらを含有する物質一般をも含めて意味することとする。理由を次に示 す。
これらは、水と同様、マイクロ波帯電磁波に対してきわめて小さい電力半減深度を示す。メチルアルコールまたはエチルアルコールなどは大規模災害時等の緊 急医療に必須の傷口の消毒および切開等の外科手術等を可能にする兼用しうる重要な医療用品のひとつである。極地や寒冷地での燃料(低体温症患者への暖房 用、被災者への食品調理用、救助者間の連絡用の小型移動体(無人機航空機等)駆動燃料用等多目的用途)として生命維持に貢献も兼ねることができる。エチル アルコールは緊急時には食品が無い際の生命維持用のカロリーに飲料品として摂取することで転用も可能である。
エチルアルコールは長期保存(耐腐敗)性を水や食品に安全に与えうるとの熱帯付近の野外活動ではきわめて意味のある稀有な機能も有する。南極などの極地の踏査において、持参した場合、密閉された雪上車などの専用移動体から凍結しがちな水も、これらのアルコール類との混合水溶液と化すことで、融点はマイナス70度程度に下がり、凍結を免れるという稀有な機能も併せ持つ。
アウトドア活動で救命に活躍する保温材、保冷材でも良い。人の生活に重要な意味を持つこれらの物質が、携帯された際に発揮することが期待されるこうした 稀有な多機能性に加え、マイクロ波帯電磁波に対する小さい電力半減深度を示すことは意味が深い。そこでこれらの物質も人命救助などの観点から含めるものと するのである。
医療分野にいては、ITU等でも、遠隔医療における技術とともに、被災地・被災者への迅速な接近法の重要性が議論されている。必ずしも医者が接近せずとも、衛星通信などで画像などとともに適切な指示をだせる。そのために、医療協力者者(co medical)の迅速な接近が求められる。
ICT技術のため、真の専門家は中央にいて良い。その判断を実施する医療協力者の現地被災者・患者への迅速な接近が求められるのである。
そのために、本提案は有効に活用され得る。ひとつにはGPSで世界のどこでも、位置を把握できることにおいて。ひとつには、提案方式において方位情報迄えられることによる。co-medicalは生理食塩水など一定の輸液を保持している。それを自らの移動中にも、GPSと組み合わせて迅速・的確な接近法に用いることを本提案は可能にする。輸液技術の発達は、第2次大戦後の40年間の外科学の進歩とともにしてきたとも言える。逆に、第2次大戦後の40年間の外科学の進歩、には目をみはるものがあるが,これは無菌法,抗生物質の発見,麻酔法の発達,輸血・輸液療法の確立に負うところが大きい。同様に衛星測位技術の急速な普及によって初めて本提案が、注目されるところなのである。1901年の K. ラントシュタイナーの ABO 式血液型の発見,14年のヒュースティン Albert Hustin らによる抗凝固剤クエン酸ナトリウムの発見,40年の K. ラント
シュタイナーらによる Rh 式血液型の発見などは輸血の実施を促進させ,大きな成果をもたらした。輸液療法も,体液に関する病態が明らかにされるにともない,異常な病態に適合した内容のものが補給可能となった。しかも,かつてはどんなに努力しても1日600kcal以上の補給は無理であったが,60年代に経中心静脈的高カロリー輸液療法(中心静脈栄養)が開発され,1日2000~3000kcalが補給可能となり,外科治療に一大福音をもたらすようになった。なお、術語の和英の対照をねんのため示しておくと、次のようである。electrolyte 電解質・電解液 、electrolyte solution 電解(質溶)液、loss tangent 損失正接・誘電損・誘電損失角度、dielectric constant 誘電率。発展しつつある分野とも看做すことができるため、一部複数の訳語・概念が割りつけられていることがわかる。これらは理化学辞典第五版、百科辞典マイペディア、世界大百科辞典第二版、ジーニアス英和和英大辞典等によった。
医療用薬液として輸液としてアルコール類は運搬されることがある。また燃料としても登山や極地踏査で運搬される。極地などでは、水は氷ってしまう。氷になってしまうと、電力半減深度が大きく変化してしまい、極めて大きい値になってしまうのが水の特徴である。そこで、凝固を避けるために、エチルアルコールや(注意して)メチルアルコールと混合することによる有効方策をとることができる。それらのアルコール類はマイナス70度程度の凝固点を持ち、水と任意の割合で溶解するためである。またエチルアルコールは人間の栄養として摂取も可能であり、近年は、移動体の燃料としても活用されるのは承知のとおりである。そうした素材を本提案でも有効に活用できることは希望が持てるものである。表1や図6や図7からアルコール類の本提案への好適と言える適合性が見て取れるのである。これはアルコールが極性分子であることから、大きな誘電損失係数と、小さな電力半減深度を有することによる。
《0086》
2.450MHzのマイクロ波に対しては次のように言える。
例えば、水の場合、約1cmの深さでマイクロ波電力が半減してしまうので、対象物の含水率により対象物の厚みを決定する必要があることがわかる。
メチルアルコールはさらにそれよりも短い0.5cm(5mm)程度でマイクロ波電力が半減してしまう。
エチルアルコールでも、約3cmの深さでマイクロ波電力が半減してしまう。
粘土(水分20%)では、1.8cm程度、砂(水分17%)では0.28cm程度でマイクロ波電力が半減してしまう。
これらの素材は当然流用可能である。
Hippelおよび越島によると、マイクロ波(2.450MHzのみ)に関して表1のとおりまとめることができる。表1はHippelおよび越島による値を発明者の視座でまとめた。
《0087》
《表1》

《0088》
(出典:Arthur R. Von Hippel and Alexander S. Labounsky、"Dielectric Materials and Applications"、 Artech House; illustrated edition、 ISBN 978-1580531238、 pp.300-370、
December 1995)
(出典:
越島哲夫編著、"マイクロ波加熱技術集成"、ISBN 4-86043-07
0-0、 NTS press、 November 2004)
《0089》
水以外の液体でも妥当性があるものが存在する。それは、例えば、飲料水、飲料用液体(エチルアルコールなど)、食材、食品、医療用輸液(血液パック、生
食パック、消毒用メチルアルコール)、現地調達可能な素材(砂<水分17%>等)、保冷材・保温材(高吸水性高分子、水、防腐剤、融点降下剤等)、であ
る。さらに別途、海水中等の保温性衣類(ネオプレンなどのクロロプレン系ゴム等)も妥当性を有する。これらは、従来この種の目的にほとんど注目されてこな
かった。しいて言えば、マイクロ波食品加熱等の分野で若干の知見があったのみであった。本論ではそれらを発見的に活用してゆくまったく新しい提案を行う。
《0090》
水、メチルアルコール、エチルアルコ-ル、クロロプレンなどはマイクロ波帯の電磁波における、損失係数εr・tanδが大きく、必然的に、電力半減深度
Dが小さい値を取る。そこで、人体を用いた提案型GPS受信機利用時の、体側からの回折波弱化に有効性がある。人体を用いた高杯GPS受信機の使用文脈
(原発災害時避難、野外救援活動、遭難類似状況活動支援、自然探査、研究踏査、大規模自然災害時救急救命活動従事、大規模人工災害救急救命活動時等)にも
好適に適合する。自他にかかわらず生命維持に水(非加工食材又は加工食品に含まれる水分を含む)、や医療用輸液(生食、薬品、消毒用アルコール)や、飲料
用等の液体(エチルアルコールやスポーツドリンクや調味料(醤油)など)を所持していることが想定されるからである。
《0091》
従来は、こうした、水、メチルアルコール、エチルアルコ-ル、クロロプレンなどマイクロ波帯の電磁波における、損失係数εr・tanδが大きいもの、必
然的に、電力半減深度Dが小さいものは、マイクロ波加熱され易いものとなってしまい、マイクロ波加熱装置の、例えば、構造材としては利用不可能となる、と
いったマイナスの文脈で、もっぱら多く考えられてきた事実は、本提案ではことに注目されねばならない。本提案では、こうした分野特異的な固定的な見方から
一旦自由になり、そうした一見不利益にのみ見える現象を逆に有効活用して新たな産業上の積極的な活用価値を見出し、人命救助をはじめとする人類の共通の公
共的福祉等の発展に資する技術提案を行おうとするものである。近年の、原発事故における、一種の、市民の自主的な救命活動を促進する救命ボートのような役
割の技術提案の重要性に鑑みて、提案をなしていることも本研究の特徴とも呼ぶことのできるひとつの重要な視座と言える。
《0092》
以下では救命水を用いる場合についてのフィボナッチ数列を導入する筆者の考案について述べる。円筒形状にするには少し工夫が要る。板状にして使うにはそうした工夫はなしに済ませられるが。
水を、一定形状の円筒形状になるように梱包したものを準備する際には、救命艇設備規則に準拠して、救命艇に設備されていることの多い、一般的形状の清水
のビニル袋入りパッケージを流用することもできる。事実上標準となっている形状がある。例えば、横5cmx縦3cmx厚さ1cm程度の、小分けされたビニ
ルパッケージに清水として飲料水がパッケージ化されているものが、救命艇設備の事実上標準(de fact standard)となっている。わが国で市
販されている当該形状のものはおおむね透明なパッケージであり、青字で、国土交通省認定の刻印があるものが一般に流通し、現実に、活用されている。
《0093》
海外でも同等の寸法で同様の現地語表記のものを見かけることがしばしばある。これは定員一人当たり3リットルの飲料水を備え付けることが救命艇設備と義
務付けられていることによる。また破損時に一度にすべてを開封して消費しまわないようになどの観点から小分けされているとされるがその理由については明文
化されていない。
《0094》
前記の清水の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを半径5cmから20cm程度の底面の円を想定しながら、円形
に巻きつけてゆくことで、緊急時に、救命艇設備を得たものは、自ずと、提案GPS装置を、自らの身体体躯と、巻きつけて形成した円筒形状(本来は水袋)の
水とで、回折波を手元の機材のみで効果的かつ効率的に排除しつつ、方位を得ることができるのである。
《0095》
船舶救命設備規則には「(救命艇の艤装品)第十四条 救命艇には、次の表に定める艤装品を備え付けなければならない。定員一人当たり三リットルの飲料水:。水密容器に入れた清水。」と記述されている。
《0096》
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの、切れ目で分離される、ひとつ分の小袋の寸法(長さ)、を、本稿で筆者が提案する次のようなフィボナッチ数列の応用提案に基づいて、重なりにくく工夫されたビニルパッケージを用いても良い。
《0097》
なおフィボナッチ数列は、イタリアのレオナルド・フィボナッチ(1170年-1250年ごろ)によって見出された数列である。フィボナッチ数列は、1、
1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144、233・・・と続く。フィボナッチ数列の作成方法は、最初に1、1のみ準備しその後は前2項
を足すことで、次の項を作るという単純なものである。フィボナッチ数列の連続2項の比を取ると、その極限値は、(1/2)(√(5)-1)に収束する。 フィボナッチ数列の連続2項の比がこの値に収束してゆくことを図9は示す。
《0098》
この(1/2)・√(5)・1}=(0.618)は植物などの自然界によく出現する数として知られる。Golden ratio(黄金比、ときにφと表記されることも多い。)と呼ばれる。
フィボナッチ数列(Fibonacci sequence)における隣接二項比の極限値もこの値に収束する。自然界では、黄金比は葉序等に深く関係があること等がよく知られている。
《0099》
植物の葉が茎の周りに一定の角度を保って突出してくる姿を真上からみた際の様相を、葉序という。1周を1とすると、1/2の回転率の葉序で、出てくる
と、2つ目までは重ならず良いが3つ目の葉は1つ目の葉と重なる。1/3の回転率の葉序では、3つ目までは重ならず良いが4つ目の葉は2つめの葉と重な
る。2/5の回転率の葉序では、5つ目までは重ならず良いが6つ目で1つ目の葉と重なる。3/8回転率の葉序では、8つ目までは重ならず良いが9つ目で1
つ目の葉と重なる。
《0100》
これらは、フィボナッチ数列の隣接2項の比であることが知られている。自然界の植物の葉は日光を効率よく受けるために回転しながら次の葉をつけてゆくが、フィボナッチ数列の隣接2項の比で形成されて、効率よく日照を受ける葉同士の重なりあいを避けているのである。
《0101》
もっとも効率の良い回転率を追求すると、フィボナッチ数列の隣接2項の極限値(これは最も美しいと感じる比率すなわち黄金比でもある)であることがわかっている。それは、(√(5)-1)/2=0.618034である。これについて次に述べる。
《0102》
葉の付くところ、が、真上から見て、重なると、日光を受ける効率が低下する問題がある。そのアナロジーで、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ
の、切れ目付近には水が存在しない。ビニルの密閉加工された部分ののりしろのような部分がある。それが巻きつけていくと案外重なってしまい、そこを外側か
ら見ると水の壁が存在しないことがある。このようになってしまうと、水で回折波減衰をほどこす、ということが困難になる。そこで、葉序のアナロジーで飲料
水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ、深く考えずに巻きつけても、うまく、切れ目が重ならないことで、水で回折波減衰をほどこしたときにほぼ確実に成功
する方法を提供したいと考えている。
《0103》
なお、船舶救命設備規則(昭和四十年五月十九日運輸省令第三十六号 最終改正:平成二一年一二月二二日国土交通省令第六九号)に、次の条項がある。(救
命艇の艤装品)第十四条 救命艇には、次の表に定める艤装品を備え付けなければならない。定員一人当たり三リットルの飲料水:。水密容器に入れた清 水。」。飲料水小分け密閉梱包連続ビニル
パッケージは、これに基づいて事実上標準として用いられている。ただ現状では、その寸法には特段の合理的な根拠はなく事実上標準となっている。
《0104》
もっとも効率の良い回転率は、黄金比(Golden ratio)をGとするとG=(√(5)-1)/2=0.618034・・・。すなわち、G=0.618である。
すると、もっとも効率のよい回転角度は、360.0度×黄金比(0.618034・・・)=222.49・・・度である。
これは、180度を超えるので、360.0-222.49度=137.51・・・度の回転数でも同じことになる。
これを与える回転率は、g=1-G=0.38197・・・である。
これをradianを単位として表現すると、v=2πg(rad)となる。
《0105》
言い換えると、
約137.5度(=360(1/2)・√(5)・1}-180度)あるいはその自然数倍、
または、
約222.5度(=360(1/2)・√(5)・1}度)あるいはその自然数倍、
の相互離角を自ずから形成するべく、
隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出
される間隔値に基づき設計されており、各分離切取線が当該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されるこ
とで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させることができる。
《0106》
こうして水が存在せず、薄くなっているビニル部分が一方向に偏在して、そのような水の存在の薄い部分から、回折波が減衰せずに侵入してくる可能性を太い
に減じることができる。このときに、最初の直径を目安となるための長さを持つ、ビニルの切れ端を同梱あるいは付属させておいても良いし、廉価な紙円筒を同
梱しておいて活用しても良いのである。
《0107》
以下では考え方の道筋をより明確にするため、アルキメデスの渦巻き(ときに、アルキメデスの螺旋とも。アルキメデスは紀元前600年頃の人物で、螺旋についての数学をも築いた。アルキメデスの提案した螺旋揚水機は現在も灌漑用ポンプとし使われている。なお、アルキメデスは螺旋の発明者ではない。螺旋がいつ発見されたのかは
分からない。)を前提する(6種類知られる渦巻きでもっともシンプルな渦巻きである)。それはr=a+bθで表現される。
《0108》
rは 渦巻きの半径である(ただしa、b、θは夫々次のように定義されるとする)。aは、巻きつけ開始時の半径。bは、渦巻き半径が、回転角1radianあたり、増加する長さ。
別表現をするならば 「水小分け袋の厚み/(2π)」。
別表現をするならば、「一周巻きつける毎に増える半径の長さ/(2π)」。θは、累積回転角度(radian)。
例えば、丁度1周巻きつけた場合はθ=2π(radian)。
例えば、丁度2周巻きつけた場合はθ=4π(radian)。
例えば、丁度2.5周巻きつけた場合はθ=5π(radian)。1周(θ=2π(radian))巻きつける毎に、この渦巻半径はb/(2π)ずつ増加することになる。
《0109》
巻きつけ開始時のθ_0は常に0.
1番目に切れ目が入るべき場所を、θ_1
2番目に切れ目が入るべき場所を、θ_2
3番目に切れ目が入るべき場所を、θ_3
《0110》
n番目に切れ目が入るべき場所を、θ_n
などと表現できる。すると
r_0=a+b・θ_0 =a (∵θ_0=2π・0g)
r_1=a+b・θ_1 =a+b・1g (∵θ_1=2π・1g)r_2=a+b・θ_2 =a+b・2g (∵θ_2=2π・2g)
r_3=a+b・θ_3 =a+b・3g (∵θ_3=2π・3g)

r_n=a+b・θ_n =a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
である。
《0111》
まず、厳密値で計算したい際は次のようにするのが良い。近似値で計算しい場合は後述するが、まず厳密値で計算する。簡便性と現実性の特徴を意識して、現実の状況に好適に適合する計算方式を選択するのが良い。
《0112》
まず厳密値の求める式を、次に示す。
《0113》
アルキメデスの渦巻の式
r=aθ+b (a>0)・・・(101)
の渦巻の長さを求めむとするならば、通常の一般曲線と同様に、曲線の各微小部分に分割して、積分によって求められる。
《0114》
本発明は、複数の切取線部分を有する柔軟な板状のものを最初の直径2aを有して(それ以外のことは現場で特に深く意識することを要さずとも)幾重に層状 に巻き始めむとして、「切取線部分が(層間において偶然にも)重なることが確率的に最小になる(切取線間の)回転角
(137.51[deg]=2πg[rad])の繰り返しが、本来的に設計
されているので、無自覚に巻いていっても、そのように現場でも実現される、そのような寸法構造を設計段階から実現しておくことができる。
《0115》
便宜上「0番目切取線の回転角をθ(n=0)=2πgn=2πg 0 = 0[rad]とすれば、n番目切取線の回転角は θ(n=n)=2πgn[rad] であり、(n+1)番目切取線の回転角はθ(n=n+1)=2πg(n+1)[rad]」と簡単な表現形式であらわす ことができるので便利である。
《0116》
n番目切取線と(n+1)番目切取線の間の距離(渦巻きをしごくかのごときに直線に直したようすを想定した際の)を、いま、
L(n)
とすると、上述の準備は全てことごとく生かされて、:
《数3》

として精密解が得られる。精密な解が得られるという大きな利点の割には、比較的単純で簡単な2次式の平方根と簡単な対数を有する程度の式により、その成果
が得られることがわかった。なお対数の中には絶対値記号が入っている。この程度の簡単な式であれば、設計時にこの数式を使用するのは簡単であり、この式は
今後、GNSS時代の到来を背景に、提案方式のGPS受信機と組み合わせて回折波減衰を図る際に有効に機能する可能な、連続小分け飲料水密閉梱包容器(包
装)の隣接切取線間間隔長さを、単純に、最初の巻き付け半径a、小分け飲料水の厚みb/2π、切取線の並び順番nだけ(のこるは円周率π、黄金比に基づい
て規定した定数gであるから既知数)から短時間で算出可能なものであり、設計時に、遭難などの際に役立つ副次機能をそのパッケージの「寸法」自体に巧みに
内在化させることができるため、GNSSが社会基盤として持ちいられその受信機が常用され、携帯される時代にあっては、多大な効果を奏する高い有用性を示
すものとなる。[
]は不定積分の結果を示しており、]右下の値が開始値、]右肩の値が終了値を示す。
《0117》
なお、上の論理を導いたのは本発明者自身である。一方その途中のプロセスの一部においてのみ、ある種の不定積分を解くとの技術的な面のためのみについては、ある形式の不定積分の1解法として、次の文献の記述の一部のみは参考にした。しかしながら、本提案の基本的な問題の提案と、解決のためのアイデア提案と、その数理的問題設定と、方針および解決はすべて筆者の創造性によるものであることも改めて指摘したい。なお、・"岩波数学公式I、-微分積分・平面曲線-、森口繁一・宇田川金久・一松信著、岩波書店、2010年、 第3章二次無理函数の不定積分 第26節「『2次式の一般式』の平方根」を含む不定積分 p.121" を参照した。
《0118》
前記の式は、次を示す。
n番目に来るべき切れ目と、n+1番目に来るべき切れ目、の間、の長さL(n)は、飲料水小分け梱包包装の製造時や設計時には既に決定されているはずの、定数だけで決定できことに注目されたい。なんとなれば、巻きつけ開始時半径a、飲料水
小分け梱包包装の平均厚み(b/(2π))と定数π、定数g(=1-G=1-黄金比)、整数n=0、1、2、3、・という、全て既知数のみで表現可能であ
る。
《0119》
これは、飲料水小分け梱包包装の製造時や設計時に、そのn番目の切取り線間の長さL(n)を、巻きつけ開始時半径a、飲料水小分け梱包包装の平均厚み(b/(2π))さえほぼ確定すれば、決定できることを示している。
《0120》
次は近似による解放である。
《0121》
アルキメデスの渦巻き(ときに、アルキメデスの螺旋とも)を前提する(6種類知られる渦巻きでもっともシンプルな渦巻きである)。それはr=a+bθで表現される。rは渦巻きの半径である(ただしa、b、θは夫々次のように定義されるとする)。aは、巻きつけ開始時の半径。bは、渦巻き半径が、回転角1radianあたり、増加する長さ。
別表現をするならば 「水小分け袋の厚み/(2π)」。
別表現をするならば、「一周巻きつける毎に増える半径の長さ/(2π)」。θ は、累積回転角度(radian)。
例えば、丁度1 周巻きつけた場合はθ=2π(radian)。
例えば、丁度2 周巻きつけた場合はθ=4π(radian)。
例えば、丁度2.5周巻きつけた場合はθ=5π(radian)。1周(θ=2π(radian))巻きつける毎に、この渦巻半径はb/(2π)ずつ増加することになる。
《0122》
開始時のθ_0は常に0.
1番目に切れ目が入るべき場所を、θ_1
2番目に切れ目が入るべき場所を、θ_2
3番目に切れ目が入るべき場所を、θ_3
《0123》
n番目に切れ目が入るべき場所を、θ_n
などと表現できる。すると
r_0=a+b・θ_0 =a (∵θ_0=2π・0g)
r_1=a+b・θ_1 =a+b・1g (∵θ_1=2π・1g)
r_2=a+b・θ_2 =a+b・2g (∵θ_2=2π・2g)
r_3=a+b・θ_3 =a+b・3g (∵θ_3=2π・3g)

r_n=a+b・θ_n =a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
である。
《0124》
ここに、n=1、2、3・・・だとすると、その時点での、半径はひとつ前の半径と、今の半径との、2者の平均r_(n,n-1)=(1/2)・[r_(n)+r(n-1)]=(1/2)[(a+bng)+(a+b(n-1)g)]=1/2(2a+2bng・bg)=(a+bng)・(1/2)bgで近似される。
《0125》
よってその1円周は近似的に次で得られる、
2π・r_(n,n-1)=2π[(a+bng)・(1/2)bg]=2π[(a-0.5bg)+bgn] (n=1,2,3,・・・)
《0126》
その中の一部分として、比率としてのgに相当する円弧長は次で近似的に得られる
2π・r_(n,n-1)・g=2πg[(a-0.5bg)+bgn]
=2πg(a-0.5bg)+2πbggn
《0127》
これは重要な意味を示している、すなわち、
一周巻きつけるたびに半径はbだけ増加する飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを用い、
巻きつけ開始時の半径をaとして外向きに巻きつける場合、
切れ目の位置の相互間隔を、切れ目の出現順番、n(n=1,2,3,・・・)に対応させて、
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3,・・・)
に設計すると、巻きつけても重なりが最小化されることを示す。
《0128》
巻きつけ開始時の半径をa(cm)とし、
b(cm)の厚みを有する飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを用い、巻きつけ開始時の半径をaを前提して外向きに巻きつけてゆき水の円筒を形成
する場合、2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3,・・・)の長さで小分けされた水の梱包の切れ目がくるように、飲料水小分け
密閉梱包連続ビニルパッケージを設計すると、巻きつけても重なりが最小化されて、回折波の減衰に効率的であって、良い。
《0129》
その際には、巻きつけ開始時の半径aを何cmに前提して飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを製造したかを、具体的に明記するとともに、そのパッケージの切れ端のビニルで、その長さを直径2aとして、わかるように、垂れ下がるように作りこんでおくとなお良い。
《0130》
例えば、半径a=7.5cmで想定して作成された、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージには切れはじとして、2a=15cmの目盛り印刷済のビニ
ルのみ部分がこれが巻きつけ開始時の直径(diameter)であると明記しておけば緊急時にも被遭難者にもわかりやすい。円の図形の直径を円や正方形を
用いて視覚的補助として非言語的な絵画も利用して直観的理解を助けるよう母語を異にする各国出身旅客や各国出身船員・航海士などにも緊急時にもただちに理
解可能なよう印刷しておけばさらによい。
《0131》
加えて、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの厚みb=0.7cmである設計の場合には、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの切れ目は、
n=1,2,3等に応じて、何cm目に該当するように作成するかというと次のように作るべきであることが上述に発明者がはじめて展開した式から自ずと明ら
かになろう。
《0132》
n=1のとき、2πg(a-0.5bg)+2πbggn
=2π0.381966(7.5 ・0.5・0.7・0.381966) +2π0.7・0.381966・0.381966・n
=17.6788772 +0.6416930・n
≒17.68 +0.64n つまり最初(n=1)では、18.96cm長さで、構成する。
《0133》
その後は、0.64cmずつ長さを伸ばして最初から製造しておくことで、厚みb=0.7cmの飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、使用者が提
案方式の静止時方位取得可能機能を具備するGPS受信機の回折波減衰に身体体躯と同時併用して精度向上(方位限定幅のいっそうの狭化)を図ろうとした際に
も、a=7.5cm半径(2a=15cm直径)にて巻きつけを開始ししさえすれば、深く考えずとも、うまく、切れ目が重ならない、最大効率において、自然
と、巻きつけられてゆき、回折波の進入をゆるすような特段の切れ目が重なることがきわめて生じにくい円筒形状の水構造が瞬時に簡便に形成できてしまうので
ある。
《0134》
従来は飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージは特段の合理的な理由付けということもなく、そのそれぞれの長さが歴史的な経緯で落ち着いた形状に単になっていたと思われる。
《0135》
今後は、そうではなく、人命救助の重要性にかんがみて、ひとつひとつのものが、いざ危機となった際には、複数の機能を併せ持つことができ、それらが、複
合的に、相互の機能を高めあうような思想のもとに、このような方針にて、救命水パッケージと通称される、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの切れ
目の長さを決めてゆくと、GPS(
あるいはGNSS)が重要な社会基盤となる時代に、好適に適合する。これは遭難者に自発的な判断根拠を与える方位情報を供与することのみならず、遭難者救助に向かう者もこのような装具を標準的に活用することが可能となり、訓練などがしやすくなる。
《0136》
実際に、巻きつけ続け 7周目に入って、n=21の切れ目が巻きつけられた時でも、まだ切れ目が明白に重なる事実は認められないことからもわかるように、多大な効果を奏する。
《0137》
なお、フィボナッチ数列(Fibonacci sequence)は、次のようにも定義されることがある。ほぼ同じことであるが念のため記しておく。初期値を特定しない書式である。
つまり、初期値a(0),a(1)から漸化式a(n+2)=a(n)+a(n+1)で定まる数列.いいかえれば
《数4》

特に、a(0)=1、a(1)=1の場合にはビネの公式
《数5》

があり、また
《数6》

とも書ける.
上記で[ ]はガウスの記号である
この様に記載したからといって基本的な考え方とその性質に上述の議論との本質的な違いはなく同じ議論が成り立つ。
《0138》
上記ごとく円筒状の水を、その中心軸が前記アンテナ法線と一致しかつ体躯鉛直軸にほぼ垂直で体躯左右面に垂直となるよう配置する際には、マジックテープ(登録商標)、ハーネス、粘着テープを用いて固着すればよい。
《0139》
以下では登山や警備・安全保障・人命救助・災害救援・国際緊急援助隊などに従事する者に本提案を適用する際の形状について論じることとする。
図10のようにリュックサックの下部等に、当該構造を、挿入可能な形状にくりぬいた形に事前に形成しておくことも有効である。その際には、ウレタンなどの
軽量だが形状を確保できる素材を有効に活用することが可能である。その際には、先に述べた、巻きつけて円筒形状を形成する飲料水パッケージを、うまく巻き
つけながら格納できるような、布で形成された円筒状の隙間を事前に形成しておいても良い。その底面であるリュックサックの背中に当たる底面の円の中心に
は、マジックテープ(登録商標)を塗布しておき、発明者が提案しているGPS受信機の底面に塗布してあるマジックテープ(登録商標)と、の相互作用で、着
脱が容易に可能にしておくのも良い。ウレタンのかわりに、クロロプレンなど、1.5GHz帯に吸収特性の高い素材を用いてもよい。
《0140》
本発明の目的用途に使用しない場合には、ここには、取り出すことの多い軽量の物品などを入れておくことができるポケットとして活用できる。円筒の形状の
部分には地図などの長い紙を折り目をつけることなく収納することができ、空間が無駄にならない。また、いわゆるテントマットと呼ばれるテントで床に敷くウ
レタン素材などもこの円筒部に収納しても良い。この円筒部と底面の円につながる部分は、非使用時には、チャック付の布蓋を、かぶせて、ほこりなどが入らな
いようにしておけるようにしても体裁が良くなるので当然良い。
《0141》
図11を用いて、実際の使用手法の例を以下に示す。
《0142》
発明者が既に提案してきた上記の、L1 C/A GPS受信機を、身体胴部腰背面に、アンテナ主ビームの法線方向を、体躯中心軸と垂直かつ体躯左右平面に垂直に、体躯から遠ざかる方向に沿わせて、配置する。
《0143》
水を、一定厚みの長方形板構造になるように梱包したものを準備する。マイクロ波に影響しない例えばプラスチック等の容器で、水を、一定厚みの長方形板構
造になるように梱包したものを準備しても良い。その形状の主平面を、両体側において体躯左右面と垂直かつ、大地に垂直になるように配備する。この際の矩形
面の厚みは、数cm程度であれば良い。流用するGPS受信機が持つ、回折波への影響の受けやすさに依存する。
《0144》
あるいは、水を注入した状態ではじめて、一定厚みの長方形板構造になるような、いわば水非注入時はぺったんこで薄い形状状態の軽量の水筒等を、ヴェスト
に組み込んでおく、あるいは、取り付け可能としておき、水非注入時あるいは「水注入済だが非活用時」は、ヴェストの背部に、左右から折りたたまれ、嵩張ら
ない(low profile)形状を維持していて、活用時には、ちょうつがいで開く扉のように、左右に90度ずつ程度開いて、図5の形状を形成しても良
い。
《0145》
プラスチック等の容器は、使用者の口元へと、チューブで連結されていて、使用者の水分補給に役立つように設計されていても良い。いわゆる、ハイドレー
ション・システムと呼ばれ、歩兵・サイクリング・アスリートなどの行動中の水分摂取に活用されている用法を兼ね備えることができる。噛むことで水が給水さ
れる。水だけでなく栄養ドリンクなどでも構成でき、長時間にわたり休憩を取ることなく行動継続することが大切な場合に、それを可能とする。もちろん、
GPS受信機の利用としても測位のみならず方位が得られるため有用である。こうした近未来的なアウトドア活動支援システムとも相性が良く、兼用性が高く構
成可能な点も、本GPS受信機の野外での身体体躯と水との協調活用の使用法の提案の優れた美点のひとつである。
《0146》
救命水についてここで少し異なった観点から再び論じる。前記した救命艇設備規則に示された飲料水を具現化した、事実上標準の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを、プラスチック製のやや平べったい直方体の枠組みの中に何重かに重ねて収めることで、先に述べた、厚みのある矩形面を形成しても良い。その際には、肩からそれを登山用スリングなどでぶら下げても良い。
《0147》
水を、一定形状のうす平べったい矩形状になるように梱包したものを準備する際には、救命艇設備規則に準拠して、救命艇に設備されていることの多い、一般
的形状の清水のビニル袋入りパッケージを流用することもできる。事実上標準となっている形状がある。例えば、横約12cm×縦約6cm×厚さ1cm程度 の、小ビニルパッケージに清水として飲料水がパッケージ化されているものが、救命艇設備の事実上標準(de fact standard)となっている。
わが国で市販されている当該形状のものはおおむね透明なパッケージであり、青字で、国土交通省認定の刻印がある。海外でも同等の寸法で同様の現地語表記の
ものを見かけることがしばしばある。これは定員一人当たり3リットルの飲料水を備え付けることが救命艇に義務付けられていることによる。また一度にすべて
を開封して消費しまわないように、小分けされている。
《0148》
前記の清水の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを厚さ数cm、矩形の縦が20cm程度、横が10cm程度を、
想定しながら、ヴェストの脇に構成した、庇から、垂下させることで、緊急時に、救命艇設備から得た素材で、自ずと、提案GPS装置を、自らの身体体躯と、
平板形状(本来は水袋)の水とで、回折波を手元の機材のみで効果的かつ効率的に排除しつつ、方位を得ることができるのである。このために、ヴェストは、そ
のような垂下させる支柱を、体躯上下左右面に垂直に突出するように、蝶番を用いて、形成しておいても良い。そこにつるせばよいのである。そのために、飲料
水パッケージに、つるすための穴を用意しておいても良い。ヴェストにはそのための蝶番付支柱を用意しておいても良い。
《0149》
リュックサックにかかる応用についてここで論じる。
図11のようにリュックサックの下部等に、当該構造を、挿入可能な形状にくりぬいた形に事前に形成しておくことも有効である。その際には、ウレタンなどの
軽量だが形状を確保できる素材を有効に活用することが可能である。その際には、先に述べた、薄型矩形形状を形成する飲料水パッケージを、うまく格納できる
ような、布で形成された隙間を事前に形成しておいても良い。その底面中央であるリュックサックの背中に当たる面のほぼ中心には、マジックテープ(登録商
標)を配置しておき、発明者が提案しているGPS受信機の底面に塗布してあるマジックテープ(登録商標)と、の相互作用で、着脱が容易に可能にしておくの
も良い。
《0150》
ここでは警官・海上保安業務従事者・安全保障業務従事者等の職業人などへの着用物としてのヴェストへの本提案の応用について論じる。図12または図13の
ように、救命胴衣あるいはヴェストに、利便性を上昇させる構成をとることが、でき、そのようにしてもよい良い。図13は閉じたときに隙間がないが、あえて
隙間を持たせて、閉じたとしても、GPS受信機のアンテナが顔を外に覗かせるように構成してももちろん良い。図14(d)(e)のように構成してもよいの
はもちろんである。この場合、水平に棒状のものがあるが、これらの素材として、樹脂製棒、樹脂製スペーサー、樹脂製回転ネジなど、を用いれば、電磁波の吸
収が期待できる利点があることに加え、その利点があることに加え、それ以外には、方位限定になんらかの電磁的影響、いやしくもネガティブな影響を与える懸
念がまったくないため好適に適合する。
《0151》
図12または図13は、こうしたジャケット・ヴェスト・救命胴衣形式を用いるものとその形式として、次の諸相の説明に用いられる。
まず、クロロプレンゴム(CRゴム)ウエットスーツあるいは救命胴衣に、あるいは、職業的な専用衣服チョッキに付与的に水構造保持機能を付与してある容器機構を実際に使用する際に観音開きに用いる際の構造展開を説明することができる。使用者例は次を含む:海上保安関係者、トッキュー隊員、海上自衛隊員、軍関係者(歩兵・特殊部隊員・落下傘降下員)、海上保安ボランティア、海軍関係者、アクアラング愛好家、警察官である。
次に、クロロプレンゴム(CRゴム)ウエットスーツを脱衣してはだけた部分を回折波弱化に活用する際の観音開き形状に構造配置することを説明することが
できる。使用者例は次を含む:海上保安関係者、トッキュー隊員、海上自衛隊員、軍関係者(歩兵・特殊部隊員・落下傘降下員)、海上保安ボランティア、ダイ
ビング・アクアラング愛好家、警察官である。
あるいは、専用衣類であるヴェストに体躯に沿う形で当初組み込まれている、保冷剤、または、蓄温剤を、回折波弱化に兼用活用する際にちょうつがいを使っ
て観音開きに用いる際の形状を説明することもできる。使用者例は次を含む:炎天下や寒冷地で野外で警備を行うため保冷剤や蓄音剤を使うことが有効な者で
あってかつ緊急事には方位を取得する一定の必然性があるもの、警察官、自衛隊員、軍関係者(歩兵・特殊部隊員・落下傘降下員)、海上保安関係者である。
またはクロロプレン(CRゴム)のヴェストの胸部前身ごろを不使用時に後方に展開して回折波弱化に活用することを説明することができる。使用者例は次を含む:トライアスロンランナー・選手・トレーニング者、クロスカントリー選手、海上保安に従事する者である。
《0152》
なお、図14の構成を取る際には平板状物体を脇に挟み込んで使用しても良い。その際に多少柔軟性を持つ樹脂であれば、体躯側面への密着性も良くなるので好適に適合する。
《0153》
次に車椅子への応用について論じる。図17は、車椅子に本提案を応用した実施例の概念図である。図中では網目で図示した部分に、これまでも電磁波吸収体
として論じてきた水分を含むもの配置場所に相当する。これが水筒[薬液の供給機能等を含む]などである場合は、当然、それは経口給水(水飲み)チューブと
連結されて、使用者に提供されていてもよいのはもちろんである。医療用の薬理作用のある輸液(例えば点滴のための透明ビニール製医療用パウチパッケージな
ど)でも同然よい。水筒は、図では枡形を横置きしたように背中に取り付けてあり、その底にGPS受信機がくるように配置している。もちろんこの図に限らな
いが、そのような枡形の図は、より開口部が狭くなるように、作られていてもよいことを特に記しておく。つまり、枡形の口が必要以上に広いと思われる場合に
は、そこに、より小さい開口部のみを持つ、中央に中空の開口部を持つ平板の水筒で、その広い開口部をふたをするかのごとくすると、より狭い開口部のみが残
ることになりマイクロ波回折波の減衰効果を強化するためには、たいへん便利である。わずかに水の分量が増加するが、車椅子の場合であれば、車輪がそれを保
持することになるので、ほとんど使用者に負荷がかからない特徴があるため好適に適合する。
《0154》
次に電動車椅子への応用について論じる。近年、使用者への負担減・利便性向上から、普及が進んでいる電動車椅子を活用する場合、そのモータ駆動・動力部
も水を含む水筒で別途できるだけ取り囲んでもよい。背面にすでに枡形などで回折波減衰の処理をほどこされている、GPS受信機であるが、モータ駆動時に自
然発射されるノイズ性の電磁波あるいは誘導性の不要な電磁波が、万一にも、影響をあたえることがないよう、前記のような工夫で、二重に、(モータという潜 在的発信源近傍において万一の効果を事前に)減衰させる工夫を行ってももちろんよい。(それは図示されていないが、往々にして座席の下電動駆動部は存在す
ることが多いので、それを取り囲む水筒もそこに別途配置すれば容易である。また、長時間の屋外移動時に、水分が豊富にあるため、補給もしやすくなり便利で
ある。
《0155》
電動車いすの増加を背景に、電動車いすのへのバッテリー搭載の常態化が背景にある。通常のバッテリーであると、硫酸銅液が積載されており、その液体を利用可能である。また最近であるとリチウムイオンポリマー電池が搭載されており、その際も高分子成分と水分を含むのでそれを活用可能である。
《0156》
最近では、車椅子も多様化し、毎日の日常使いにおけるQOL(Quality of
Life生活の質)の向上を想定し、車輪スポークなどまで、全て、金属を排し、木製などの質感のよい素材にて構成された、車椅子は、たいへん人気が高
い。こうした木製の車椅子は、特に、風合いがよく、毎日、車椅子に乗ること自体すら楽しくなるなどの心理的な影響の面でも、使用者にはたいへん好評である という。こうした大人気の木製部材車椅子は、GPS受信機への影響も僅少と予想され、来るべき福祉社会の使用に本装置とともにやはり好適に適合するもので あることを明記しておきたい。またセグウエイなど一人乗りの移動体などにも好適に適合することは言うまでもない。こうした一人乗り、の移動体は、近年爆発的に流行の兆しがあり重要な応用分野である。なんとなれば、それ自体は遮蔽として用いることができる面積がないため、人間の体躯と水などを活用する本法との相性が良いから。またこのような個人のempowermentという現象が現代の特徴であり、歴史上でまれに見る個人の科学技術の駆使能力を有している時代であると言える。その個人が、衛星通信につながる携帯電話を所持し、測位衛星の信号を受信して現在位置がわかるとした場合に、その方位においては、相変わらず地磁気レベルという、誤差要因(自差、偏差、局所磁気)が大きく、基本的に局所時期は排除することが不可能であるという、信頼度の低い、方策しか持たないのは問題である。そこで、信頼度の高い本提案方法それも、遮蔽物が認められない場所であれば、できるだけ、確実に実施する方法として本方法は貴重な方策となる。その実現性は、高橋(2011)山の多い場所、ビルの多い場所、空が開けた場所により、それぞれ5回の計15回、一回毎に600試行であるから、9000試行にも上る実際の現地実験によって示された。(以下、高橋正人,静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価
-小型・軽量・廉価な新手法の提案-, 社団法人電子情報通信学会論文誌A基礎・境界領域(ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February. 2011 より引用)
《0157》
以上各種の具体的な応用形体を論じてきた。共通するのは次のことである。まず、提案型のGPS受信機で、方位を得るために、自分自身の背中(体躯)を用 いることで携帯物の増加を防ぎ、かつ、身近に存在する電磁波吸収剤を活用する。これによって方位取得を実現するので、携行物の無意味な増加を招来すること がなく、煩雑さをまぬかれる。特に、山岳遮蔽やビル遮蔽や大船舶や大航空機体や巨大壁面がない時でも本方法は可能である優れた特徴がある。加えて、低廉GPS受信機を流用していてそれに微細な信号強度識別力がなくても目的の達成が可能となるとの代えがたいすぐれた特徴を有する。
《0158》
そのときに手元にあるはずの身近なものとして各種多様なものがあることをここまででも詳細に論じてきた。次に示す。
《0159》
まず水である。その本質は永久双極子の誘電分極の誘電損(√εr)・(tanδ)の大きさが電力半減深度Dの小ささに貢献する。時に、水などが溶解した
電解質がもたらす導電率σの大きさも、電力半減深度Dの小ささに貢献する。このジャンルには多くのものが該当することも論じた。水(飲料用・調理用・衛生
用(歯磨洗浄等)・茶・ヨーグルト・穀類・根菜類・植物・動物・食材風呂水・トイレ用水・保冷剤・保温剤・マヨネーズ・ソース・醤油・牛乳・ジュース・な
どが相当可能である。
《0160》
次に水などに溶けている塩分である。その本質は永久双極子の誘電分極の誘電損へ貢献する電解室の導電率σである。食塩水などが相当し、味付け食品・保存 性味噌・食塩水・筋肉皮膚組織・栄養ジェル食品(商品名であるがウィダーインゼリー等)・保存性ソーセージ(魚肉・豚肉等)・保存性サラミ・保存性ハム・
保存性ベーコン・スポーツ飲料(商品名であるがポカリスエット・ゲータレード等)。
《0161》
それらに加えて、アルコール類(その本質は永久双極子の誘電分極の誘電損)があり、医療用消毒・生理食塩水・輸液・薬剤液がこの分野に相当する。
《0162》
さらに、高吸水性高分子(SAP:Super Absorbent Polymer)(その本質はやはり永久双極子の誘電分極の誘電損+電解室の導電
率)がある。この分野ではポリアクリル酸ナトリウム系があげられる。吸水性樹脂の中で、吸水性能が特に高く、また圧力を加えた
状態でも保水力を維持する樹脂を高吸水性高樹脂という。おむつ
、生理用品、保冷剤、保温剤、芳香剤、消臭剤、化粧品、シーリング剤等がある。状態としては、当初は、粉末状であり、水と接すると吸水しゲル状化する。これも使用可能である。
《0163》
上記だけにとどまらず、次のものも利用可能であるという幅広い利点を有するのが本提案方法の特徴である。すなわち、機械潤滑系・電源機能系・不凍液系液
体・エチレングリコール(不凍液)、バッテリー液(電解質+水)、リチウムイオンポリマー電池(高分子ゲル)なども活用可能である。これらの吸収性の本質
も永久双極子の誘電分極の誘電損+電
解室の導電率であると考えることができる。
《0164》
図18は、マイクロ波吸収材として人体体躯を一文字型に配備してその中央にGPS受信機を配置する構成が、受信を一義的には意図しない方向からのマイク
ロ波回折波の減衰にある程度効果的であるが、ときにGPS受信機はその回折波の影響をうけることが可能性としてはあることを示す概念図である。仮に身体体
躯を上から見下ろした場合の模式図としては横一文字のほぼ一定厚みの水袋とほぼみなしても差し支えないことがある。こうして、身体体躯だけを遮蔽素材ある
いは吸収素材として用いる場合をこの当該図の模式図で考える。当該図においては、体躯正面方向は、紙面下方向を向くとみなす。体躯背中方向は、紙面上方に
向くとみなし、GPS受信機はその体躯背中に付けられている。体躯正面方向から到来するマイクロ波は、受信を一義的には意図しない方向からのマイクロ波で
あり、体躯の左右両端点で生じるマイクロ波回折波は、体躯背中の中央に配置されたGPS受信機がときに受けることもありうることが示されている。
《0165》
図19は、人体体躯に加え使用文脈で使用可能な身近なマイクロ波吸収素材を人体体躯のそばに配備し総合して全体としてコ文字形状等に配備してその中央にGPS受信機を配置
する構成が、受信を一義的には意図しない方向からのマイクロ波回折波の減衰に相当程度効果的である、ことを示す概念図である。仮に身体体躯を上から見下ろ した場合の模式図としては横一文字のほぼ一定厚みの水袋とほぼみなしても差し支えないことがある。こうして、身体体躯も遮蔽素材あるいは吸収素材として用 いる場合をこの当該図の模式図で考える。当該図においては、前図と同様に体躯正面方向は、紙面下方向を向くとみなす。体躯背中方向は、紙面上方に向くとみ なし、GPS受信機はその体躯背中に付けられている。特に図18と比較して、回折波効果がGPS受信機により影響しにくいことを理解するために視覚的補助 に活用されることを意図して作成したものである。山岳救助隊員や国際緊急援助隊等、自身の生命維持や、遭難者あるいは被災者の救命のために一定量の飲料 (数リットル)水を常に常備形態して運搬している者にあっては、歩行しながら重量のある水を保持・携行・運搬をせっかくしているならば、方位を取得する際 に、図19のように保持している水を体躯(体躯は70%が水分であるから、これも水と考える)とあわせてコの字型を構成するように背面に構成させる。体躯 正面方向から到来するマイクロ波は、受信を一義的には意図しない方向からのマイクロ波であり、コの字の左右両端点で生じるマイクロ波回折波は、体躯背中の 中央に配置されたGPS受信機に前図の場合よりも影響を与えにくいことが示されている。こうして、隊員が携行している水は、筆者が提案してきた静止時方位 取得可能GPS装置への回折波の影響を低めるための回折波減衰に用いることができ、人命救助という任務の遂行に、携行している水と体躯とGPS受信機は互 いに融合的に機能を融和的に発揮し合って、好適に当該人命救助任務の遂行にたいして円融的に支援を行えるのである。
本稿で論じているものを端的に述べるなら次のようなものを含んでいる。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方又は斜め前方又は斜め後方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒、の、側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸 と、身体体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のア ンテナ主ビームの方向は、ほぼ一致していること;を特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって; 水を含有するもの、の形状が、円筒形であって;飲料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体が紙円筒等に巻きつけられるなどして造形される場合には、;当初隣接する分離切取線のいずれの2線 の間隔も、当該紙円筒等などの中心軸に垂直な平面内の方向角にして約137.5度あるいはその自然数倍、または、約222.5度(これは137.5度の 180度に対する差分)あるいはその自然数倍、の相互離角を自ずから形成するべく、隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル 梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出される間隔値に基づき設計されており、;各分離切取線が当
該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されることで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させること、を特徴とする飲料水小分割密閉梱包ビニルパッケージ分離切取線付連続体を用いることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する電力半減 深度が5cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して電力半減 深度が20cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコー ル類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であること、ないしは水またはアルコール類を含む食物として摂取されるものである こと、あるいは味噌及び味噌をもちいたものであること、あるいはソーセージまたはサラミまたはハムまたは燻製製品などの塩分を付与した保存食品であるこ と、あるいは栄養補給用液体ないしジェル状摂取物であること、あるいは動物又は植物の一部であること、あるいは食肉又は穀類又は豆類又は根菜類であるこ と、筋肉または皮膚など高含水性組織であること、あるいは調味料であること、あるいは保温材・保冷材であること、あるいは高吸水性高分子であること、ある いはジェル状または液状の化粧品または家庭用品(洗剤・液体石鹸)などの日用品であること、あるいはバッテリーないし充電池に充填された電解質を含む液体 ないしジェル状の高分子などの工業製品であること、あるいはクロロプレンゴム又はポリクロロプレンゴム又はクロロプレンゴム(CRゴム)同等かそれ以上の 1.5GHz帯などのGPS電磁波吸収特性を有する素材であること、あるいはいわゆるウエットスーツの素材を用いたものあるいはウエットスーツそのもので あること、あるいは極地や寒冷地や高地で用いられる不凍液であること、あるいはエチレングリコール又はジエチレングリコールであること、あるいは、大規模 自然災害、大規模人工災害時に緊急時に野外で入手可能なものなどとしての水分を含んだ土壌または水分を含んだ砂または海水または湖水または河川水または雨 水またはときとして生命体や家畜から排泄されたものを活用することに有効性を認めざるを得ない過酷な環境ではそうしたものであること、または医療用の薬液
または消毒液または輸液または生理食塩水であることを特徴とする方位情報取得方法。半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して「GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する比誘電率(εr)の平方根と誘電正接(tanδ)(δは誘電損失角)が」10等の一定数値以上の領域に属するもの)、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方 位情報取得方法。前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水また は消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒の側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、身体 体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のアンテナ主 ビームの方向は、ほぼ一致しており;リュックサックの内部構造として組込み、取り外しができる構造となっていること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻 きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3・・・)
の長さで「小分けされた水の梱包のn番目の切れ目とn-1番目の切れ目の間隔の長さ」が保たれるべく設計されたことを特徴とする飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ。
前記方位情報取得方法であって;請求項5記載の飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけて ゆくことで、水の存在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻 きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
[ (aθ+b)/2√{θ^2 + 2bθ/a + 1 + (b/a)^2} + (a/2)log|2θ+(2b/a)+2√{θ^2 + 2bθ/a + 1 + (b/a)^2}| ] from (2πgn) to (2πg(n+1))
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=0,1,2,3・・・))
(ただし、[ ]from a to zはaからzまでの定積分の記号とする)
又は
2πg(a-0.5bg)+2πbggn
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=1,2,3・・・))
の長さで「小分けされた水の梱包間の、開始点から、n番目の切れ目まで、の、長さ」が保たれるべく設計されたこと
を特徴とする
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、
巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけてゆくことで、水の在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;
を特徴とする方位情報取得方法。
(1)半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
(2)身体体躯の前面側又は後面側に装着し、
(3)前記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、
(4)水を含有するものを、
(5)当該方位情報取得装置よりも突出するように装着し、
(6)それにより、
(7)前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、装着し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、(コンパクトにに格納されていた飲用水の経口摂取チューブを兼用するリザーバーの複数のコンパートメントが、使用時には両腕あるいは片腕を広げることによって(次々、引き出され、)水の平面を腕と体躯の間に形成するように)展開し、(非使用持には両腕あるいは片腕をもとの体側に沿わせる位置に戻すことによってリザーバーのコンパートメントは、もともとの収納位置におけるコンパクトな形状に戻ることで活動性を妨げずに、水の行動中経口摂取を確保できつつ、)」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、空間的形状を構成し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(現場での携行品であるスポーツドリンク・アイソトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧とほぼ等しい浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイポトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より低い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイパートニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より高い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・生理食塩水・海水・バッテリー電解液・電池等の兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的として、)
電解質溶液又は極性溶媒(polar solvent)を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、現場での携行品である、あるいは、天幕幕営時調理暖房燃料用、雪上車等移動体燃料用、栄養源としての摂取用、嗜好品としての摂取用、調理用・品調味料用などとしての重要な携行品である)
エチルアルコール、(医療用品、消毒用品としての)メチルアルコール、(一般的な洗浄や燃料用などとしての)アルコール類を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、傷口の洗浄、点滴輸液の実施の基礎として用いる、極度の疲労時の経口摂取に用いる、等、現場での携行品として必須のである、)
生理食塩水、あるいは、それを用いて一定の成分を付与した輸液を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場における制限されがちな携行品の高度な兼用性・現場物品のみでの事象即応可能性を高めることを主に目的として、)
水を含有するものを収納する又は湛える容器又はリザーバーは、
変形・分割・再結合できるものである
(特徴を有することで前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号の諸特性及び当該GPSアンテナとGPS受信機と周囲環境の特性に応じて、現地にて使用者に多様なる形状にての活用を積極的に可能とならしめることができる、)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分かれており、当該コンパートメントは相互に組み合わせ自在性を有する、ことで使用者の希望に最も近い任意形状をとれる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分けられており、水又は相互に濃度の異なる電解質溶液又は組成の異なる物質又は空気の各層を任意数だけ設けることができる、
(ことにより屈折率の異なる物質に入射する際電磁波は一部反射する性質等をも活用する)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(栄養補給、脱水症状の軽減などを含む体調管理等を主な目的とした)
使用者に対しての、リザーバー内容物の、
経口摂取
又は
(皮下・血管内・腹腔内などへ)
輸液
を可能とする手段(としてのチューブ等)を有する、
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
開口部が、周囲方向から中心にむけてすぼまるように又は中心から周囲方向に広がるように、
構成されていること
により、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水(等)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)多面体(polyhedron, manysided object, manifold object )の展開図の全部又は一部に相当する、
複数の多角形又は幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の
(まず一義的なイメージとしては比較的低い背丈で、すなわち実際には往々にして板状とも表現すると解しやすい、数学的な意味での)

(数学的な意味での「柱」としては「円柱又は角柱など、幾何学図形を底面に有する柱」である)
として
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごときさほどは嵩張らない形状にて)
構成され、
(展開図から多面体を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具又はスライド装置等の補助を時に得て、
使用持には、そもそもの3次元的空間図形としての)
多面体の諸表面の
(明らかな開口部と表現するより、ほかの面よりも水の層をごく薄くすることで、電磁波にとっての実質上の開口部として機能させることを企図する際は)全部、
又は
(水を充填しない面、すなわち電磁波にとっての明らかな開口部を有させる形状の構築を企図するときは)一部、
を形成することで、多面体の表面の、全部または一部に、水等の層状構造を形成する
ことにより、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はトライアスロン「的」な遠泳や海中での業務におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆる)ジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット, jacket-style Buoyancy Control Devicenの略) の機能とも兼用することができる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(歩行や駆け足などの通常活動時には、コンパクトな)中心角の比較的小さい扇型柱の多層コンパートメント
構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り、あるいは、容易に戻ることができ、(身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、)
(災害救援などで現地に急行する際には、本来ミッションの的確な業務遂行のため、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、被災者の救命率を高め、後遺症の発生確率を低めるため、に被災後の救出までの時間を短縮するために、そうした非常時や緊急活用時には、深刻な不利益を被災者にもたらす道迷いなどによる時間的ロスをどうしても避けるため、)
前記の多層のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を個別にスライドし、より大きな中心角を有するひとつの大きな扇型に展開することにより、
中心角のより広い扇型の水の層状構造を展開・創出することで、(手や腕で層状構造の形状を維持しつづけることもなく、手や腕を解放できつつ、地図や確認事項をチェックするなど、補佐を要せずに、また熱中症ないし低体温症を予防する脇の下の冷却ないし保温効果も与えることを可能にしつつ、経口摂取チューブも兼備も容易で、トレイル・ランなどにも適した小型のコンパクトな形状を保持させることもできるため、実際、片口に円筒形の経口給水水筒をつけてのトレイル・ランニングに参加する選手は少なくないことからわかるように、そういした形状から、一層効果的に)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
この際の、扇型多層構造は、両肩に輪状の短いシュリンゲ(登山用の短い紐)で吊るしておいてもよい。あるいは、両肩に輪状の中規模のシュリンゲをたすき掛けにして、同様に吊るしておいてもよい。
なお、本稿における、ほかの項目においても、このことは簡単に実現でき便利であり、実用的であるため、当然、適用できることを指摘しておきたい。
特に、体躯の中心でも吊るす支点を要する際には、たすき掛けの交点を用いればよい。登山などで、ものが簡単に得られない環境場合、こういった紐状のものをうまく活用して困難に見えることを簡単に解決できることは登山界では、ロープワークテクニックとして欧州などで航海術などとともに多く開発されたものが、知られており、成書にその記述は豊富に見られるため、本稿ではそれについて多くは述べる必要はないと思われるため省略する。なお本稿もそうした現場で既に存在しているものに知恵を付与して難局を乗り越える精神を大切にした技術であるともいえると考えらえれる。ロープワークについて詳細は例えば、(ひもとロープの結び方事典、鳥海 良二著。図解 実用ロープワーク、前島、一義著。アウトドアですぐ役立つロープワーク敷島 悦朗著。Outdoor ロープワーク・ハンドブック羽根田 治著)
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水等(高吸水性高分子ポリマーと水からなる、保冷材又は保温材を含む)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
脇の下、又は、首の左右、又は、鼠径部等の大きな動脈が存在する人体の箇所に触れるように存在させることにより、
人体の血流の冷却を行うことができることで、(炎天下の野外オリエンテーリングや災害救援活動やトライアスロンやトレイルレース等での発症の傾向が世界的に高く世界的にその予防が注目されている)
熱中症を予防する効果を兼ね備える、
又は、
人体の血流の加温を行うことができて、(中高年層の登山ツアーにおける荒天時などで頻発しツアー全体の遭難に直結する傾向の極めて高い、また
時にはクロスカントリースキーなどでも生じる危険が世界的に指摘されている)
低体温症を予防する効果を兼ね備える、
ことで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6)すなわち;

その際において、
((現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、海水(等現地で調達可能な液体を任意に)を入れて用いることができるため現場での材料調達可能性を容易にしつつ、救命胴衣に着脱可能なものであることで利便性を高められている
ことにより、(現地において、一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《0166》
次に災害救援現場で実際性を有する研究の学際性について少し言及する。災害救援現場では、医療の領域や野外スポーツ科学の領域における各種技術の導入が 現実の救命行動に資するために日常的に実施されている。そのような観点から、以下の素材も本提案に好適に適合することを指摘しておきたい。
《0167》
まず医学系・医療系の観点からもちいられるべきもの述べる。生理食塩水は、人間の体液とほぼ等張となる濃度を有する、塩化ナトリウム水溶液、すなわち、 食塩水のことである。日本薬局方・処方せん医薬品では塩化ナトリウムを0.9wt%含有する食塩水が「生理食塩液」と定義されている。2005年4月1日 の薬事法改正に伴い生理食塩水は処方薬扱いとなった。主に医療用として、細胞外液欠乏時やナトリウム欠乏時の輸液用電解質溶液のベースや麻酔液・注射剤の 希釈、皮膚・創傷面の洗浄などに使用される。鼻洗浄や手術の生理食塩水バッグ法などでも利用される。より生身の生体組織を傷つけないためには、さらに成分 を調整したリンゲル液が用いられることもある。輸液の範疇には、これ
ら以外にも多様な種類があり、その中に、5%ブドウ糖液、1から4号液、高カロリー液といわれるものなど多様なものが目的別に存在する。高カロリー液とは おおむね一日に必要な程度のカロリーを投与できる製剤。維持液に加えて高濃度のブドウ糖やアミノ酸を含む。浸透圧が高いため中心静脈ルートから投与され る。これらは点滴可能な透明・柔軟・軽量なパウチに梱包されていることが多い。その意味で、既述の、似た扱いが可能である。被災地現場に救命のため徒歩で 向かう医療従事者が保持する確率も高い。
《0168》
また近年では、経口補水塩(Oral Rehydration Salt)も注目されている。これは主に下痢、嘔吐、発熱等による脱水症状の治療に用い られる。食塩とブドウ糖を混合したもので、これを水に溶かして飲用する事で小腸において水分の吸収が行われる。水に溶かした状態のものを経口補水液 (Oral Rehydration
Solution)という。略語のORSはSalt、Solutionのいずれの意味でも使われる。下痢、嘔吐、発 熱といった症状は、これが長期間に及んだりあるいは頻度が高くなった場合には脱水症状を引き起こし、小児や老人では死に至る事もある。
《0169》
これに対して、病院では主に点滴による水分補給が行われるが、手技の簡便さから経口補水塩による治療が普及しつつある。特に発展途上国などでは感染症な どに起因する脱水症状発症の危険性が高く、また十分な医療設備がないことから点滴治療が困難な場合がある。このため、WHOやUNICEFは経口補水塩の 配布を行い、発症初期での補水治療に関する啓発活動を進めている。先進国においても、特に乳幼児に対して点滴を長時間行うことは困難であり、経口補水塩に よる水分補給が望ましいとされる。経口補水液のパウチ梱包も有効に活用できる。
《0170》
小腸でナトリウムイオンとブドウ糖が吸収される際、これに伴って水も吸収されることから、経口で水を補給するためには、糖と食塩を同時に与える方が水単 独で与えるよりも効率的である。古くから病人食とされている重湯はデンプン(ブドウ糖の重合体)を多く含むコメを煮て、少量の食塩を加えた食品で水分補給 という点で理にかなった食品であったといえる。研究の結果、ブドウ糖濃度が2~2.5%程度でブドウ糖とナトリウムのモル比が1:1の場合に、水の吸収効 率は最も高まる。また浸透圧は、血液の浸透圧(270mOsm/L)よりもやや低い200-250mOSm/Lが良い。
《0171》
熱中症などの緊急時における簡便なORSの作り方として、水1リットルに対して砂糖大さじ4と1/2、塩小さじ1/2で作ることが出来る。このような物 をLGSといい発展途上国ではコップ一杯の沸騰したお湯にひとつまみの塩と一握りの砂糖を入れるということで普及している地域もある。これらも活用可能で ある。近年は、Base of
Pyramid (BOP)を対象とした経済活動や科学技術をもちいた支援活動の重要性がとみにいわれており、その意味で も、全世界的な社会基盤であるGPS受信機の廉価品で方位機能を付与でき、その差に、間の生活に基本的な要素である水や飲料品・食料品を同時に携行してい ることで、身体体躯とのみで、その機能の精度の向上に寄与できる手法である本提案は、意義が深いと考えられる。
《0172》
こうした簡便なLGSに重炭酸を加えることで、水の吸収効率はさらに高まるため、その前駆物質としてクエン酸を加えると良い。これは市販のスポーツドリンクの内容物に似ているが、ORSの方がナトリウム量が多い組成となっている。実際、乳幼児の脱水時にスポーツドリンクを与えると低ナトリウム血症から水 中毒を引き起こすことが知られている。現在日本では、厚生労働省認可の個別評価型病者用食品としてORS用の飲料OS-1が発売されており、調剤薬局や病 院の売店等で販売されている。これらも活用可能である。
《0173》
また、スポーツドリンクも好適に適合する。これは、運動による発汗等によって体から失われてしまった水分やミネラル分を効率良く補給することを目的とした機能性飲料である。脱水症状の回復や、炎天下のスポーツにおける熱中症防止にも効果 があるとされる。体液にほぼ等しい浸透圧を持つ。アイソトニック飲料、スポーツ飲料と呼ばれることがある。日常生活の熱中症対策としてスポーツドリンクを 勧められることもある。これらも好適に活用可能である。
水の誘電率は周波数(ωはマイクロ波の各周波数)だけに、依存するのではなく、水が有極性分子のために温度にも依存する。Thraneは、海水の塩分と温 度依存性を理論・実験的にもとめ、40度以下での水の誘電率を、次の、数7、の冒頭示される、水の誘電率についての、デバイの関係式、においての、諸係数を、数7の2行目以降のように与えることにより得られることを示した。
《数7》

ここで、sは塩分の重量パーセント、tは温度(℃)である。塩分の重量パーセントと、温度、および周波数で、水の誘電率は決定され、塩分が増加すると水によるマイクロ波の吸収は増加する傾向にあるすなわち、電力半減深度は小さくなることがよくわかる。
(普及版 マイクロ波技術集成 編集責任者 越島 P667)
上記により、水のみのときよりも、電解質が溶解している導電性を有する水、が回折波の弱化に、たいへんに好適に適合することが見て取れる。これは、純粋 としての清水のみならず、飲料水はもとより、スポーツドリンク、お茶、清涼飲料水、果実飲料、しょうゆや食塩などですでに味つけされた菜やほうれん草の煮
浸し、じゃがいもの煮物などの食品、ハム、ベーコン、ソーセージ、アイスバー、としてすでに明確な軽量のプラスチック形状などをもって市場に流通している
食品類はもとより、河川、湖、プールの水も、飲料に適さない海水、生活用水などの汚水や、自然のなかのたまり水、水を含んだ土壌や砂などまで含めて、か
えって有効に活用できる可能性が広がることを意味している。こうした活用ができる点が、本手法の優れた利点であることを改めて指摘しておきたい。
特に、海水、食塩水が、電力半減深度が、通常の純水よりも、小さいという事実は、人の体躯を生理食塩水に近似できること、で体躯を活用できることを意味
し、また、船舶関係者や漁礁関係者などにおいては海洋の海水を存分に用いることができ、かならずしも、清水さえも温存しておくことが必須ではなく、いざと
いうときには、清水を消費しきったあとでも、海水などでよりよい形で本提案を活用でき希望を持てることを示している。さらに、人類が海水から誕生して陸に
あがってきた性質を振り返れば、海水に類似した体液を有している人体体躯であることは容易に想像がつく。それを用いることは当然有効であ
るし、摂取する飲み物も食品も海水と類似の味付けや形状のものが多いことも、本提案を、自らの身体および日用品(食品、飲料、自然界に豊富にある海水な
ど)活用場面によって性能向上が図れる。これは本提案の優れた利点の一つであろう。海水ならいくらでもあるのである。清水でなくても本提案は大丈夫なので
ある。海水、食塩水の有効性を示した。魚類にとどまらず、すべての動植物が海洋から陸へあがってくる長い歴史をたどったことを考えると、本提案への食品利
用の有効性もご理解いただけたことと思う。その意味で本提案の本質は、たしかに水というすぐれて人の生活に直結したものに基礎を置くという人の生存と生活
と文明に根ざした意味のある提案であると同時に、さらには、海洋という生命の基本的な根源にふんだんにある海水というものでも使える、いや、それどころ
か、電解質を含んだ水のほうがかえって回折波の弱化にはすぐれて有効であるという点にも、隠された意義が存在し、支えられているのである。
ここでHippelの著作に目を転じて具体的な水と食塩水のデータの裏付けを示しておくことにしよう。
図72には、Hiippelの得たデータが示されている。Waterすなわち水およびAqueous Sodium Chloride NaCl水溶液(食塩水)の検査結果が示されている。非常に広範な周波数範囲を検査値であるため、あいにく、1.5GHzのデータが無いので、300MHzと3GHzの中間値を用いることとすると次のようになる。
水は、f=1.5GHzで電力半減深度D=数cm程度が期待できることがこのHippelのデータから計算される。そして25度の0.5molal(質量 モル濃度)の電解質NaCl濃度を有する水溶液(食塩水)では、さらにそれよりも約21%以上も短い、電力半減深度が期待できることがあきらかになった。
この比較は、1.5℃の水という25℃の水よりは一層すぐれて短い電力半減深度を持つものと、25度の0.5molalの電解質NaCl濃度を有する水溶
液を比較しているので、25度の純粋と、25度の0.5molalの電解質NaCl濃度を有する水溶液を比較すると電解質の能力がより明らかにすることが
できる。
まず、
II. Liquid.,A. Inorganicの表において、Water,conductivity 1.5℃を選び出し、
ε0=9x10^(‐12)
√(ε‘/ε0)=√((86.5+80.5)/2)=√(167/2)=√83.5≒9.1
(tanδ)・(10^4)=((320+3100)/2)・(10^4)=1710・(10^4)
tanδ・√(ε‘/ε0)=15691・(10^-4)≒15
これを既述の電力半減深度の式に代入していけばわずか数センチの電力半減深度であることがわかる。
結果、水は、f=1.5GHzで電力半減深度D=数cmが期待できることがこのHippelのデータから計算される。
次に、
III. Liquid.,A. Inorganic
Aqueous sodium chloride 25度
0.5 molal(質量モル濃度)solution
√(ε’/ε0)=√((69+67)/2)=√68≒8.3
tanδ=(39000+6250)/2)・(10^4)=22625・(10^4)tanδ・√(ε’/ε0)=187788・(10^4)
tanδ・√(ε’/ε0)=187788・(10^-4)≒19
これを既述の電力半減深度の式に代入していけば先に述べた1.5℃水よりも(こちらは25℃であり、NaClの0.5molal濃度溶液である)さらに21%も短いわずか数センチの電力半減深度が得られるのである。ゲータレードやポカリスエットなどのスポーツドリンクは粉末で携行すればかさらばらないし、軽量である。十分な方位限定の効果を得るためにはこうした電解質の粉末の力も有効に活用することに道が
開かれることを証明した。また自然の海水などの活用性が高いことも証明でき、また医療チーム(例えば正式に国際緊急援助隊法が存在する我が国の国際緊急援
助隊等には医療チームも規定されている。探索救助チームも当然規定されている。)が人命救助のために急行する際には生理食塩水を消毒や医療的措置のために
携行するであろうからその透明パウチビニルも本提案にそのまま積極的に活用が図れる可能性を示唆しているなど、本提案方法が、災害救援の際の人命救助に貢
献できることを示した。
なお、上記で言及したデバイ[Debye,Peter Joseph Wilhelm、1884.3.24-1966.11.2.]はオランダ生れのアメ
リカの物理学者,化学者であり.ミュンヘンで学び,ゲッティンゲン,チューリヒ,ライプチヒの各大学教授,ベルリンのカイザー・ウィルヘルム物理学研究所
主任教授を経て,1940年に渡米し,以後コーネル大学教授となった.初期の電磁波の回折理論などの仕事のほか,固体の比熱(デバイの比熱式)
(1912),X線回折(デバイ‐シェラー法)(1916),X線散乱の理論,強電解質溶液の理論(1923),極性分子の研究などで著名であ
る.1936年ノーベル化学賞を受けた.
また、Hippelの著作には多くの物質のデータが記載されており、本提案とは逆に低損失を追及したリストであるので、当然のごとく、ほとんどが本提案に
そぐわない物質のデータが多い。その中で、特に水や食塩水と累次の優れた特徴を備える素材として、以下があることを指摘しておく。例えば、図73は、チタ
ン合金関係から抜き出したデータである。チタン酸バリウム[barium titanate] [barium titanage]、または、バリウム
barium79%、ストロンチウムstrontium21%のチタン酸バリウム・ストロンチウムがある。いずれもチタン合金titanate
alloyである。これらの素材を本提案に用いてもよいのはもちろんである。チタン酸バリウムは常温の比誘電率が2900と大きく,コンデンサーとして用
いられる.また圧電係数も大きいので圧電素子となる.不純物を添加してサーミスターとしても利用される.強誘電性物質の1。圧電気効果を示し、コンデン サー*、レコード‐プレーヤーのピック‐アップ、白色顔料などに用いられるという特殊性を有している。
チタン酸ストロンチウム[strontium titanate]は、酸化ストロンチウムSrOと酸化チタンTiOからなる複酸化物.化合物名は,酸化チタンストロンチウム(strontium titanium
oxide).4種が知られているが,ふ
つうには1:1のSrTiOをこのようによぶ.無色の立方晶系結晶.ペロフスカイト構造.融点は約1900℃.酸,アルカリに対し極めて安定.高温処理に
より徐々に酸素を失って黒色となり,導電性を増し,4K以下の低温では超伝導体となるものもある.4K以下で強誘電体であるという説もある.誘電材料,
サーミスターなどの原料として用いるほかにポリスチレン50%,カーボン50%の混成組成物や、ポリ-2,5-ジクロロスチレン21.3%および (Mn,Fe)304(78.7%)など良い電力半減深度を有するものとしてあげることができる。ポリスチレン[polystyrene]
は・(CH(C6H5)CH2)n-の組成を持つ。スチロール樹脂ともいう.スチレンの重合体.ふつうは無色透明で非晶性の熱可塑性樹脂で,比重
d=1.05~1.07,ガラス転移温度82℃.ラジカル塊状重合,懸濁重合などによって合成される.軟化点が低く,電気的性質にすぐれ,熱流動性,熱安
定性もよく,美麗に着色できるなどすぐれた熱可塑性樹脂である.射出成形品が日常用品などとして広く使われている.発泡ポリスチレンとしても広い用途をも
つため、容器などに適する可能性がある。
先に言及した人間あるいは生命活動への普遍的基礎的活用性や必須性、や、人命救助における携帯の必然性有用性などに鑑みればわざわざ特別にそれを準備し運
搬することになろうことを考慮した場合、水あるいは、電解質を含む水(食塩水など)の、あるいはそれらを含んだ食品や、湖水海水などの、実際的な高水準の
活用性と入手性はすぐれた特徴としてより意識されることを指摘したい。
《0174》
これらの飲料は、効率良く水分を補給させ、なおかつ体に負担を掛けないように考慮されているほか、スポーツの際に失われがちなカリウムイオンやナトリウ
ムイオンといった電解質やマグネシウム・カルシウムといったミネラル分を含んでいる。また生理食塩水に近い浸透圧で胃腸に負担を掛けないよう配慮され、運
動時に筋肉中に蓄積される乳酸の分解を助け回復を促すとされるクエン酸や、いわゆる疲労回復の際に最も効率の良いエネルギー源であるブドウ糖やショ糖を含
んでいる。
図74は、非使用時にはコンパクトに折り畳まれて、体側から背面にかけて、又は、体側から胸腹面にかけて、平べったくlow profileに収納されている、(薄い板状の)扇型柱(短い高さを持つ柱)状の水筒の機能を有すコンパートメントが、それとベルクロファスナーで接続されているなどした腕を、体側から水平方向を経て頭上へと円弧を描くように動かすことにより、水筒コンパートメントの間に相互に設置されたスライダーに沿いスライドし、結果的に体側の両側に扇が展開するかのごとく水の層の存在を広げることを実施できる形態の一例を示している。この場合、GPS受信機は体躯の前面あるいは後ろ面に配備されていてもよい。例えば、GPS受信機が体躯の前面に配備されている場合、必要に応じて、体躯の前半分の方向に両腕を、意図的に、いわゆる、前へならえ、をするかの如く、向けることにより、上空からみると、広げられた扇型構造が、体躯の存在と合わせるた場合、あたかも、コの字を描くように配置されること(コの開口部はこの場合体躯前方になる)により、体躯前部にビーム中心を水平に設置されているGPS平面アンテナが天頂を通る1つの大半円を境として形成することを企図した上空覆域 以外 に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を効果的に減衰させることができるため、GPS受信機が前記上空覆域識に存在していたGPS衛星を識別することがより容易にできることとなる。被災地の災害救援活動などに携行が必須の水や医療用輸液等の運搬を伴う活動時に、それらの運搬物の潜在的機能性を的確に発揮させつつ運搬中にも合理的な有効活用を図れると同時に、結果的に被災者等救助の救命率の上昇や後遺症発生率の低下に重要となる、被災者への迅速な接近を有効に支援し得る目的においての、方位情報取得を一層正確にし、かつ、不要重量物の運搬の要を生じせしめて特段の負担を招くことなく、簡便に実施し得る、構成の一例を、使用文脈の分析に基づいて提案したものである。炎天下の作業時には、使用持にはもとより、非使用時にも、大動脈が通る脇の下に水や生理食塩水といった比熱の大きいものを格納する水筒コンパートメントを配置しているため、熱中症またはそれをもたらす体温の予期せぬ上昇を冷却効果により予防することができる。これにより、大規模自然災害などの際の救急救命活動に炎天下従事する者を効果的に支援することも同時に実現できる。このような構造にはたすき掛けの構造で脇の下(たすき掛けのたすきが背面における交差する点でも良いことはもちろんである)に支点を設けてももちろん良く、扇型形状の積極的利用とともに、そうした我が国の伝統的な文化的観点の工夫を取り入れることとも相性が良いことも優れた利点の一つである。近年、国際緊急援助隊においては、国際緊急援助は日本の文化である、として国際貢献していることは国際的にによく知られているところであり、そうした文化的・伝統的なな観点も含めて、工夫を活用しており、携行物の兼用的機能の潜在力の最大の顕現を重視し、せっかくあるものを有効活用すべきであるし、そうせずにいることは、もったいない、といった伝統的な視座を衛星測位という第五の社会基盤とも目される科学技術にとりいれて、大切にして世界に貢献していことを、世界的にアピールできる面でも、我が国の緊急援助の特徴を体現してくれるという意味でも、米国のナイ教授の提唱する、国のソフトパワーの面でも優れた多面的な効果を長期的には奏することが期待される。なお図で示すよりも、より、長い水の層を形成して、例えば、太ももないし、膝のあたりまで来るように形成してもよいのである。一方、手のあげる角度も水平を超えて上方に挙げて頭上までああげることで、完全な円の水の層を形成してもよいことはもちろんである。図74の構成は腕の方向を「前へならえ」のようにするときには、ある意味で指向性を狭くすることが可能であり、ひとつの教育機器としての楽しく電磁波を学べる未来型科学教育機具としても活用できる。全世界の地表面で活用可能なGPS(またはGNSS)の電磁波を用いて、廉価なGPS受信機に軽微な改修を加えるだけで実現でき、また、それ以外に必要なものは、水だけであり、それも清水があれば清水で良いが、海水や湖水、河川水などの容易に費用がかからず入手可能なものであっても、実現できそれはむしろ教育的に興味深い結果をもたらす(海水は清水に比べて、電解質によるイオン伝導率σの影響のため、より短い電力半減深度を有すことは既に述べた)ことなどを、自らの体験から学び取ることができる。こうした体験的な学習は、イノベーションの源泉としてきわめて大切であることは指摘されて久しい。
図75は、ジャケットの胸腹部分の内部構造が、水の層をなしうる、高密閉性の、いわば薄い水筒となりうることを示した本提案の実施の例である。ここで提案するジャケットは、自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆるジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット、jacket-style Buoyancy Control Deviceの略) の機能とも兼用することができ、利便性が高い。すなわち海中ではこの、本提案では水を充填する、密閉性の高い層としての空隙に、深海から浮上する際の浮力を得るために酸素ボンベか、口元に送り込むため空気を、口元のスイッチ一つで吹き込み又は送り込むことができるように構成可能である。陸上に上がった際には、例えば、ジャケットの体躯前面の内部に形成された密閉性の高い空隙に、清水を詰めれば水筒を兼用しつつ、行動を行い、方位を通常より精度を高く確認したい際には、ジャケットの体躯前面の内部に形成された密閉性の高い空隙に清水が充填された部分を、左右に、観音開きのように、少しずつ両手で開くように制御することで、例えば、上空からみて、既述である、体躯と水の層がコの字の形になる状態、で静止し、意図する上空覆域以外に存在していた衛星に由来する信号強度を減衰させる、という、使用文脈に適した効果的な形で、アウトドアでの携行物を最小化し、兼用的機能性を最大限に権限し、実現できる。もちろん、体躯に水平になるまで開いてもよいのである。当然ながら、その中間で止めて使用することが好都合であるならばそのようにしても当然よい。また体躯に水平な状況を超えて背面へ斜め方向に開いて用いてもよい。前へならえのような格好で前方にて(上空から見てコの字の開口部が前を向くように)コの時を形成してもよいし、又は時には(GPSが背後に設置されているなら)後方に(上空からみてコの時の開口部が向くように)形成してもよいし、又は前身ごろを側方に開いた状態でよいし、又は、それらの中間的な状態としての、コの字が開いたような形での、斜め前方又は斜め後方に、形成させても当然、よいのである。また左右のうちのいずれかが十分な遮蔽が形成されていることが明らかであるなどの場合であって、自ら形成するまえみごろの突出の工夫が片側だけで足りることが明らかな場合にはそれでも良いのである。もっとも適した形を選ぶことができる。中身であるが、清水が入手しにくい場合は、海水など手じかなものを用いても、電解質溶液のため、むしろ電力半減深度がより小さくてすむ効果を有することができることは既に述べた。デバイの関係式などからもそれを確認することができる。なお、こうしたアクアラングで用いるBCDジャケットは通常のアクアラングでの使用後にも、中に入り込むことが避けがたい多少の海水を洗い流すため、中に少量の水道水等を入れて洗浄することはよくアクアラングの専門家の間では通常実施されており、これも本提案の実現可能性の高さを支持するものである。さらに、BCDジャケットでは空気をボンベから送り込んだ際に内圧が高くなり過ぎた際には、あえてそれを放出する弁を、安全を維持するために、設けても当然良い。加えて、海中で生じる浮力のバランスをよくするため、背中方向に水筒では用いたない、特別なコンパートメントを設けておき、定圧以上の空気の一充填が行われた時にのみ、その弁が開き、背中方向に、空気が充填される構造を設けてもよいのである。ここで説明した例の際に、GPS受信機は体躯前面にあるものと考えて説明した。本提案は、本提案を具現化する場合に、潜在的兼用性を最大限に高めることができる。BCDジャケットのみならず、深い海で自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングを行うものが用いることがある、Bladdarと呼ばれる首から肩および体側に向けて配置する浮力形成具も同様に、本提案は、本提案を具現化により、兼備可能な装具であることを指摘しておきたい。つまり水を入れた際には背中方向には水は自然には充填されていかないが、ボンベで酸素または空気を充填して一定の圧力がかかった際には背中方面の空隙にも弁の作用により空気が充填されるとてしてもよいのである。これにより海中での姿勢安定性は増す。またボンベで圧力がかかり過ぎた際には、危険防止のためにその圧を逃がす別途の弁を肩口に設けてもよいことはもちろんである。なお、こうしたBCDジャケットは、宇宙空間すなわち微小重力、通称、無重力空間での船外活動のシミュレーション訓練のために、米国航空宇宙局や航空宇宙研究開発機構での宇宙飛行士の水中トレーニングにおけるサポート員などによって使用されており、宇宙技術と案外接近した特質を持つ。品質的にも安定しているので、それらをベースに軽量の装具とすることができるため、低コスト・短期間での実現性は極めて高いことを指摘しておきたい。
図76、図77について説明する。図76 本提案の実施例の一つを示す図であり、水を含むリザーバ(携帯水筒)は、通常時は、図77のように、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り得て身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、非常時や緊急活用時には、個々のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を展開することにより、中心角のより広い扇型の水の層状構造を、展開可能であり、その際に、本提案の基本的部分である、GPS受信機による方位情報取得における水の潜在的機能性を権限することが可能であることを、示す図である。図74は腕を専有したが、図76、図77は、腕を解放しつつ実施することができるため、実施者は注意力を人命救助やそのための現地への迅速な接近にしするための的確な方位情報の取得とその判断や本部との連絡に費やすことができる点で、図74とは目的が少し異なっている。
図76、図77について説明する。図76 本提案の実施例の一つを示す図であり、水を含むリザーバ(携帯水筒)は、通常時は、図77のように、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り得て身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、非常時や緊急活用時には、個々のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を展開することにより、中心角のより広い扇型の水の層状構造を、展開可能であり、その際に、本提案の基本的部分である、GPS受信機による方位情報取得における水の潜在的機能性を権限することが可能であることを、示す図である。図74は腕を専有したが、図76、図77は、腕を解放しつつ実施することができるため、実施者は注意力を人命救助やそのための現地への迅速な接近にしするための的確な方位情報の取得とその判断や本部との連絡に費やすことができる点で、図74とは目的が少し異なっている。
図77 本提案の実施例の一つを示す図であり、図76に示されるような幅広い中心角の扇型形状の水の層の体躯左右への垂直設置構造を腕を、ほかの業務に活用しつつ(腕を専有せずに、腕をわずらわすことなく)、とれる一方、この水を含むリザーバ(携帯水筒)は、歩行や駆け足などの活動時には、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)に容易に戻ることができ、その際の形状を示す図である。
《0175》
以下、提案手法の前提となる方位情報取得可能GPS受信機の原理を説明する。
半球ビームアンテナの垂直設置により、図20のように上空半天球を二分割する覆域を形成し、受信信号強度から覆域にその存在が検出された1つあるいは複数
のGPS衛星の方位角情報に基づいて、図21の第2番目のブロックに示される方位限定演算(GPS受信ユニットの測位演算部のプロセッサとメモリの空き領
域を活用し実現が可能な規模)部においてアンテナ主ビーム法線方向の方位を直ちに限定するものである[1、2、3]。図22は、方位限定演算を直観的に示
した天空図で、天頂から受信ユニット等を見下ろしたものとして描いている。同心円は10度毎仰角を、白小円は受信判定されなかったGPS衛星を、黒小円は
受信判定されたGPS衛星を示している。本手法は、廉価で小型軽量なL1 C/A GPS受信ユニットをほぼそのまま流用できるという優れた特性がある。
《0176》
さらに詳述すれば次のようになる。
《0177》
以降の説明では、角度の単位は度(deg)を用い、北を0度として時計回り方向に東が90度、南が180度、西が270度の方位角表示を用いる。また仰角は水平面を0度として、天頂を90度とする仰角表示を用いる。
《0178》
先ず、図20に基づいて、本発明による方位限定の取得原理を説明する。図1の中央部に平面アンテナ1が設置されている。平面アンテナ1は、大地に対して
垂直に設置する。この時、仮に大地に立脚して上からアンテナ1を見下ろして、平面アンテナ1のビームが向く方向が左側となる配置にした時、この見下ろして
いる観察者にとって、体躯の正面となる方向を、以下では計測方向5と呼ぶことにする。
《0179》
上記平面アンテナ1としては、GPS衛星システムで用いられている右旋円偏波に対して半球のビームパターンを備えるものを用いる。半球ビームを持つアン
テナパターンのことを稀に文献によっては無指向性と、表現しているものがあるが、無指向性とは正確には等方性(isotropic)の意である。よって当
然ながら以下では半球のビームパターンを形容する用途に無指向性との語を用いない。上記平面アンテナ1は大地に垂直に
立てられているので、半球のビームのうち、半分は大地を向いており、使われていない。そして残りの半分は、上空への感度を持っている。
《0180》
このように平面アンテナ1を大地に垂直に立てると、平面アンテナ1の実質上の覆域は、図1に示されるように、ある大円の一部である半円を境界に上空を二
つに割った状態の片側と一致する。この大半円は、平面アンテナ1による上空覆域6とそれ以外の上空との境界となる大半円7である。言い換えると、平面アン
テナ1は、図1中のGPS衛星Aが存在している上空4分の1天球を覆域とし、図20中のGPS衛星Bが存在している上空4分の1天球を覆域としない。
《0181》
GPS衛星から発信されている測位用の電波(L1波)は、1.5GHz付近のマイクロ波の周波数帯を使用するため光と同様に直進性が優れている。GPS
用の平面アンテナ1の上空覆域6内にあるGPS衛星Aからの信号には同期できるが、平面アンテナ1の上空覆域6内にないGPS衛星Bからの信号には同期で
きない。したがって、この同期の成立の有無を元に、GPS衛星A、GPS衛星Bの存在領域を判定することがで
きる。GPS衛星の存在領域判定と、該GPS衛星の方位角情報とを合併して、計測方向5を方位限定することができる。
《0182》
尚、方位情報取得に用いる平面パッチアンテナの大きな特徴として、小型軽量であり、製造が容易で、安価に作成できることが挙げられる。平面パッチアンテ
ナの作成時に実際には、設計時に無限大地板を仮定して理論的に計算された右旋円偏波ビーム幅である半球よりも、若干広い立体角の右旋円偏波ビーム幅を構成
する平面アンテナが完成してしまうことがある。これは理論計算上無限地板を想定して設計する結果と、現実の様相が異なることから生じる。これについては、
下記の文献に明示されている。
《0183》
(社)電子情報通信学会発行、「小型・平面アンテナ」羽石操・平澤一広・鈴木康夫共著、初版平成8年8月10日発行、P100
《0184》
Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics、 Inc. 1996、P342-P343、 P722
《0185》
このようなビーム形状のずれを基板サイズやパッチサイズなどをわずかに変更しながら、修正を施していき所望のアンテナパターンを得ることはアンテナパターンシェーピングとして知られる。
《0186》
また、設計時計算と異なり、製作結果が半球よりも大きめのビームを持つ場合、不要な感度部分を除去するために、裏側に電波遮蔽素材から成る遮蔽物質を配置することでも簡単に半球ビームアンテナが構成できる。
《0187》
次に、図21に基づいて、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の一実施形態を説明する。図21において、平面アンテナ1には、GPS受信機2が接続されている。
《0188》
図21におけるGPS受信機2の持つべき機能・仕様は広く普及しているL1波利用の小型の携帯型測位装置が含むGPS受信機と同等でよい。すなわち民生
用GPS測位装置の小型軽量化に際して培われた小型性・量産性を受け継ぎ流用する。民生用GPS測位装置の小型軽量化では、平面パッチアンテナに応分のサ
イズのGPS受信機がすでに多く存在している。あるいは容易に製造できる。また、平面パッチアンテナとGPS受信機が筐体に一体型となっており、両者を併
せても、手のひらにすっぽり収まる程度の小型のものもすでに安価に存在しており、製造技術として問題はない。これら既存の、小型化技術の蓄積を流用するこ
とができるので、本発明に使用するGPS受信機などは経済的にかつ小型に構成できる。
《0189》
GPS受信機2は次のデータ列を、例えば毎秒以下の周期で出力するもの、即ち、標準的な仕様のものを用いる。出力に含まれるデータは次のようである。ま
ず現在時刻、そして、測位データとして、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード(3衛星を用いた2次元測位か4衛星を用いた3次元測位かを示
す)、そして、チャネル1に割り当てられた衛星番号、チャネル1に割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネル1に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル
1に割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態、チャネル2に割り当てられた衛星番号、チャネル2に割り当てられた衛星の衛星仰角、
チャネル2に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル2に割り当てられ
た衛星からの信号との同期についてのチャネル状態、・・・、チャネルnに割り当てられた衛星番号、チャネルnに割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネルn
に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネルnに割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態である。チャネル数nは通常12が用いられ
ている。これは12衛星の信号に並列同期できるもので、現在の標準的な仕様であるといえる。本発明は、これら普及型の廉価な携帯用L1波GPS受信機と平
面アンテナをほぼそのまま流用できる。
《0190》
平面アンテナ1を通してGPS受信機2は衛星信号に対する同期・復号を試みそして測位を試みる。GPS受信機2には、通常の携帯型衛星測位装置のGPS
受信機同様、あたかも上空半天球を覆域としているアンテナに接続されている時と全く同じ様に、上空に存在することが期待されている全GPS衛星の信号探索
を行わせるのである。
《0191》
尚、GPS衛星から送信される電波には、全GPS衛星の軌道情報(アルマナックデータ)も含まれており、これは全ての衛星から送信されている。そのた
め、現在位置からみて仰角0度以上の上空に存在はするが、地物や地形の遮蔽により信号が遮断されている場合か、あるいは、アンテナの覆域に存在しておら
ず、信号と同期できない状態のGPS衛星についての仰角および方位角は、アンテナを経由して同期した他のGPS衛星から受信されたところのデータから簡易
な計算によって算定および出力可能となっている。事実そのような情報を出力する機器は存在する。
《0192》
また、全GPS衛星はまったく同じ周波数で信号を送信するが、疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum)通信方式という技術
を用いているために、同じ周波数を用いていても混信するおそれがない。疑似雑音符号とよばれる、0と1が一見不規則に交代するディジタル符号の配列を、そ
れぞれのGPS衛星に違う配列のものを割り当てることで、各衛星からの信号を識別し、分離受信が可能となっており、即ち、現在位置から見て仰角0度以上に
存在しているGPS衛星すべてに関してそれらの上空における仰角、方位角のみならず、それらの衛星からの信号に対する同期の成立・非成立すなわち受信状態
を分離検出することは原理的に容易となっている。
《0193》
GPS受信機に信号探索を行わせる過程で、各衛星のデータである、GPS衛星の衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態をGPS受信機から周期的
に出力させる。また、測位結果データである、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード、および現在時刻も周期的に出力させる。なお、データの出力
を行う周期は特に限定されるものではなく、現在では毎秒程度のGPS受信機が普及しているが、さらに短い周期で出力するものを用いることが可能ならば、そ
うしても良い。
《0194》
GPS受信機2から得る各データをデータ処理部3に入力する。データ処理部3では、これらのデータを以下のように処理する。
《0195》
衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。
《0196》
最低一つでも衛星が抽出されると方位限定ができる。
《0197》
方位限定のために、該抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0198》
該抽出された衛星が一つだったなら、その衛星を初項とし、かつ終項とする。
《0199》
該抽出された衛星が2つ以上あるなら、次のようにする。時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、該ある衛星(A)を終項、該次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。
《0200》
以下のように計測方向を限定できる。
《0201》
即ち、計測方向は、終項衛星の方位角を開始方位角として、初項衛星の方位角の反対方向を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲に限定できる。
《0202》
データ処理部3は、この結果を結果出力部4に通知する。
《0203》
以下では、結果出力部4の働きを示す。
《0204》
結果出力部4は、計測方向が方位限定された場合には、それを観察者に出力する。例外的に抽出された衛星が0個であった場合には、観察者により天空の開けている場所での使用を促す。
《0205》
結果出力部4は、観察者に音声でこれを通知する。音声で出力することは、視覚障害者にも適切に行動支援に利用可能だからであるが、液晶画面などで表示しても良い。
《0206》
この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の方位情報(方位限定結果)、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻、例外処理の場合の観察者への勧告、である。
《0207》
ところで、方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、回転方向を定めてある場合、開始方位角(以降αとする)と終端方位角(以降βとする)の (α、β)の組を与えることで観察者に伝えることができるが、それに限らず、同時に次のような出力形式も可能である。即ち、概略方位角(以降θとする) と、片側誤差(以降δとする)として(θ、δ)の形式で示すこともできる。θ、δは次のように与えられる。
《数8》

《0208》
ただし、xMODyはxをyで割ったときの剰余を表す。
《0209》
回転方向を定めた場合の(α、β)形式、および(θ、δ)形式で示される、2つの出力形式は、他方の形式に直ちに変換可能で、どちらの形式で観察者に与 えても、その数値的意味に特段の変わりはない。そこで、観察者の目的や便宜に鑑みて観察者選択制として、観察者の利便性が高めても良い。あるいは両方を出
力しても良い。
《0210》
また、結果出力に常時ある角度を加算して出力すれば、観察者の利便性が高まる場合にはそのようにすればよい。例えば、背中に平面アンテナ1を装着した場
合には、計測方向は体側左方向へ向くので、結果に90度を加算した値を常時示すことにすれば、常に観察者にとって体の正面の方位角の限定結果が得られるた
め有用性、利便性が高くなる。以下では例を用いて説明する。
《0211》
図22は、上述した実施形態に係る方位情報取得装置で方位限定を行う際の上空衛星配置と平面パッチアンテナ1との関係の一例を示している。図22におけ
る同心円状の図面は、観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。実線外周円は仰角0度を示
し、各実線同心円は10度ごとの仰角を示す。方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込
まれている。小さな散在する丸印は、仰角、方位角で示されるGPS衛星の位置を表す。この図では12個の衛星が描かれている。黒塗りの小丸印、白抜きの小
丸印がある。
《0212》
黒塗りの小丸印は、平面アンテナ1の覆域に存在すると後に判定され、かつ、衛星仰角85度以下であった、諸GPS衛星である。白抜き小丸印は、それ以外の諸GPS衛星である。
《0213》
観察者にとっては、自らが立っている位置の上空における各衛星の配置状況は分からない。方位に関してなんら情報をもっていない観察者によって、平面アン
テナ1が、大地に鉛直に、図22中の中心に示されるように無作為に設置されたのである。このとき計測方向5は先に示したように点線で示されるように規定さ
れる。計測方向5と180度反対側に反計測方向が示されている。
《0214》
機器を作動させると、GPS受信機2から、データ処理部3には、表2のようなデータが送り込まれる。ここで衛星21が同期していないのは、地物遮蔽によるなどが推定される。このような地物遮蔽は時折普通に生じるもので、正常な状態である。存在して構わない。
《0215》
《表2》

《0216》
衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。各衛星番号2、7、15、22、9、20のものが抽出された。
《0217》
方位限定のために、該抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0218》
抽出された衛星が2つ以上あるので、次のようにする。時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の
衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、該ある衛星(A)を終項、該次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛星は、初項
の衛星(B)から時計回りに見たと
きの衛星方位角の順序に従う。
《0219》
すると、今、終項として、衛星20、初項として衛星2が選ばれる。
《0220》
以下のように計測方向を限定できる。
《0221》
即ち、計測方向は、終項衛星(衛星番号20)の方位角(262度)を開始方位角として、初項衛星(衛星番号2)の方位角(110度)の反対方向(290度)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲に限定できる。
《0222》
データ処理部3は、この結果を結果出力部4に通知するのである。
《0223》
結果出力部4では、方位角(262度)を開始方位角として、方位角(290度)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲であることを観察者に伝える。
《0224》
この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の該方位限定の結果はもちろんのこと、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻である。
《0225》
方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、次のように概略方位角(θ)と、片側誤差(δ)として(θ、δ)の形式で示すこともできる。この時、θ、δは次のように与えられる。
《0226》
《数9》

《0227》
即ち、276度の概略方位角、14度の片側誤差である。
《0228》
次に本発明の具現化が安価に小型に構成しうることについて述べる。
《0229》
近年のGPS受信機の物理的実体は信号処理用マイクロプロセッサおよびそれに伴う電子基盤であり、小型である。実際、現在の携帯型GPS受信装置は、掌
に容易に収まるサイズであるものが安価に存在している。このことからも要素部品の相当の小ささが分かる。本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情
報取得装置としては、これらの携帯型GPS受信装置で用いられている部品を、活用して構成することができるので、方位情報取得装置も体積を抑えて小さく構
成できるという利点がある。例えば、GPS受信機2およびデータ処理部3および結果出力部4は平面パッチアンテナ1の背面に収納する。結果出力部4からは
スピーカー等で音声を出力することが可能である。
《0230》
この発明による方位情報取得は、上述の如く一個のGPS平面アンテナで行えるので、身体体躯に容易に装着し、移動しながら方位情報を得ることが可能である。
《0231》
図21の構成から明らかなように、測位に必要な機器は具備しており、本実施形態に係る方位情報取得装置で測位情報の取得も実現できる。中緯度地域では上空半天球に常時ほぼ8-12個のGPS衛星が存在する。よって天頂を通る大半円で分割
した片側にも通常4個から6個の衛星が期待できる。原理上最低3個の衛星で2次元測位が可能であり、最低4個の衛星で三次元測位が可能であるから、上空半
天球の半分で十分測位ができることを示している。測位された結果は、GPS受信機2からデータ処理部3へ送られる測位結果をそのまま結果出力部4から出力
させれば良い。
《0232》
上述したように、天空が開けていれば、垂直配置でも測位に必要な衛星数は十分確保できることが多いので、常時垂直配置でも測位に問題はない。しかし水平
にして測位機能のみとすることの利点としては、利用可能な衛星数が増えることと、それによって選択できる衛星群の選択肢が増えるため、
DOP(Dilution of Precision:精度劣化指標)値が良くなる衛星セットを選択できる可能性が高い。つまり若干の測位精度の向上が期
待できる。
《0233》
さらに、観察者がじっとして姿勢を変えないで、GPS受信機と身体体躯および身体に付属させている回折波減衰のための水装着部を一体化したまま、GPS
受信機と身体体躯と水装着部の向きを一体として反転させと、あたかも二枚の平面アンテナ1およびGPS受信機2が存在するかのような方位情報取得も、実現
できる。
《0234》
即ち、結果出力部4は、以下のデータをメモリに残しておくようにする。第一に、方位限定の結果である。第二に、方位限定を成した時刻(これはGPS受信
機2の内蔵時計の時刻を使えばよい)である。第三に、(この目的のために付属的に付与しておくものとする)レートジャイロの、出力である。これらをマイク
ロプロセッサ上のメモリに記憶しておく。
《0235》
そして、ある垂直配置の状態で方位情報が得られたとき、その方位情報を出力するのみならず、メモリに以下の条件を満たす方位情報があるか調べる。
《0236》
即ち、現在の垂直配置において行った方位情報取得時刻から見て、規定時間以内(例えば6秒以内等と決めれば良い)に取得され、かつ、レートジャイロの結
果の記録から急速に体躯の向きごと180度反転をなした、とみなせる(回転角速度の積分に基づいた)体躯の急速な回転角推定値の記録とともに終結してい
る、方位限定の結果、が存在するかを調べる。
《0237》
もし該当する記録があれば、観察者が、姿勢を変えずに平面アンテナ1の向きを反転させる目的で、体躯ごとさっと反転して、上空の両側の情報を使おうとし
ていると判断する。そして、上記他方の垂直配置で得られて記憶されている方位限定結果と、今の垂直配置で得られた方位限定結果と、の積集合を算出し、その
積集合をも出力する。
《0238》
この操作では、片側の四分の一天球だけの結果だけからでなく、その反対側の四分の一天球の結果をも援用して、より正確な方位情報の値を算出が実現できる。
《0239》
実際、図22においては、上記他方の垂直配置の結果を利用しなかった場合の計測方向は既述のように28度幅で求まっている。ところが、これに比べて、該
他方の垂直位置をも併用して両方から得た方位情報の結果は、(28度幅だったものが)23度幅に向上する。5度幅の方位限定の向上がこの場合は得られるこ
とになる。さらに大きな向上が得られる場合も数多くある。
《0240》
このとき、結果出力部4は、「もし、観察者が先の垂直配置の方位情報取得時から現在まで姿勢を変えていなければ、先の垂直配置と現在の垂直配置との、方位情報取得の結果の積集合は・・・である」等と出力すれば、現在の垂直配置のみによる結果と、平行して出力しても、観察者に識別し易く、利便性が高い。
《0241》
以下に、両方の垂直配置による方位情報取得の手順を具体例を挙げて示す。原理は、表2と図22を用いて先に示した手続きを踏まえて、その手続きと同様の手続きを、反対側の四分の一天球にも実施し、そして、両方の垂直配置で得た方位限定の積集合を、出力するものである。
《0242》
図25はこのときの、図22とは反対側に垂直配置をされた状態の平面パッチアンテナ1と天空のGPS衛星の関係を示している。観察者地点の天頂方向を中
心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。実線外周円は仰角0度を示し、各実線同心円は10度ごとの仰角を示す。方位
角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。黒塗りの小丸印は、平面アンテナ1の
覆域に存在すると判定され、かつ、衛星仰角85度以下の、GPS衛星である。白抜き小丸印は、それ以外の諸GPS衛星である。図22において、覆域外で
あった衛星がここでは覆域内に成る。なお、図23および図24はこうした体躯の向きを反転などして、その結果を合成した出力を欲する場合の利用時に有効に
活用できる構成の例を示した。音声により、「180度反転」と伝えると、音声認識装置が、それを判断して、その認識の前たとえば30秒間と、その音声認識
の後のたとえば15秒ほどの反転に要する時間を除いて、その後のたとえば30秒ほどの時間の結果を、取得し、反転前後の、方位限定結果を合成するのであ
る。
あるいは、振動センサを搭載しておき、0.7秒程度の間隔で2回叩く(0.7秒程度の間隔で2回タップする)、と、それが180度回転、と同じ効果のス
イッチが入り、同様の効果をもたらすこととしてもよい。これらの構造に必要な回路を図23、および、図24に示した。また、ここには示していないが、それ
らの認識センサのかわりに、ほかのセンサを用いてもよい。たとえばコリオリの力を検出することを基本原理とする振動型の回転センサなども効果的に使えるで
あろう。
《0243》
表3はこのときの、GPS受信機2から、データ処理部3には、送り込まれるデータを示している。
《0244》
《表3》

《0245》
衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。各衛星番号14、18、11、6が抽出される。(衛星3
は同期しているが、仰角の値が85度以上のため除外される。高仰角衛星は数値的な方位角に比して実際上の離角が極端に小さくなるため使用に適さないからで
ある。)
《0246》
方位限定のために、上記抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0247》
上記抽出された衛星が2つ以上ある場合の規則に従う。即ち、時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回り
に次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、上記ある衛星(A)を終項、上記次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛
星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。
《0248》
すると、初項として衛星11、終項として衛星18が選ばれる。
《0249》
手順に従って、直ちに以下のように計測方向を限定できる。
《0250》
図20に示される計測方向5の元来の定義と、これまで述べてきた方位限定の手順に従えば、元来の意味での計測方向は自動的に、終項衛星(衛星18)の方
位角(64度)を開始方位角、初項衛星(衛星11)の方位角(285度)の反対方向(285+180=105度)を終端方位角、時計回り、で定まる方位角
範囲に、自ずと、限定されるはずである。
《0251》
しかし、データ処理部が、既述のメモリ上に規定時間(例えば6秒)以内に、反対向きのアンテナ配置で算出した方位限定結果があることを見出した場合は、
先の方位限定の計測方向(図22における5)と同じ方向のままで、現在の方位限定の計測方向(図25における5)も考えていく必要がある。使用者がより精
度の高い方位限定の値を求めようとして、アンテナ配置から鉛直軸周りに180度回転させた向きに変更してデータを得る場合がこれに相当する。この場合デー
タ処理部は、先に自動的に限定されると述べた方位角範囲に、180度を足したものを、現在の方位限定の計測方向と考え、(64+180=)244度を開始
方位角、(105+180=)285度を終端方位角、時計回り、で定まる方位角範囲を、図25における方位限定の結果と置く。
《0252》
ここでは、表2と図22の結果は、図23のアンテナ配置に基づいて得られたもので、表2と図25の結果は図23のアンテナ配置状態から鉛直軸周りに
180度回転させた向きに変更して得ることとなったデータと仮定し、両者の方位限定が実施された時間差は規定時間以内であったとする。すると、結果の精度
は次のようにまとめることができる。ここで記法としては、計測方向5の方位角をXとおき、A<X<Bなる記法で、開始方位角A、終端方位角B、時計回り、
で規定される方位角範囲にXが限定されることを表現する。
《0253》
図23のアンテナ配置による第一の方位限定の結果は、表2と図22で示されているように262<X<290で、28度の幅で求まった。一方、その直後の
図23のアンテナ配置状態から鉛直軸周りに180度回転させた向きに変更して得ることとなったデータによる方位限定の結果は、表3と図25で示されている
ように、244<X<285で、41度の幅で定まっている。
《0254》
これら片側のみで得られた二つの方位限定の結果の積集合を取ると、262<X<285で、23度の幅で定まることが可能となる。最後の方位限定の結果
は、いずれの垂直位置単体での結果(28度あるいは41度の幅)よりも狭い値を示している。即ち積集合を取ることで、どちらの片側の結果よりも優れた結果
を生み出すことができた。つまり方位限定の幅を最も抑制できた。
《0255》
このように、片方の四分の一天球を対象にするよりも、双方から得られるデータを同時に活用することで、より良い方位情報を得ることができる。本発明によ
れば、それを、一層簡単な構造の機器で実現できる。即ち、GPS受信機や、平面アンテナを2個必要とすることなくそれぞれ1個を用いることで単純な構成で
実現できる。
《0256》
上肢としての手等を使わず、身体を背中方向と腹方向を、鉛直体中心軸周りに180度、反転させるような動作をするだけでも、上記のことは可能であること
を示す。つまり、回転加速度がほとんど観測されない6秒後に、180度反転(あるいは、90度回転等)と目される、急速な変化が、付与した廉価かつ小型の
回転角速度センサ(レートジャイロ)の時間積分により、観測された場合に、使用者による、意図的な反対側1/4天球の方
面へと、アンテナ覆域が切り替えられたと判定するのである。
《0257》
このための小型軽量・廉価な活用可能品は多数流通しており特段の困難はない。一例を挙げれば、 ジャイロ(加速度)センサと呼ばれる、電子ジャイロ司21(HS-EG3)(検出角速度90度/秒)(出力感度:25mV/度/秒)外寸:13x11x19mm.重量5g、出力電圧:DC0.3-4.7V、出力電流:max 1mA、消費電流7mA以下機器としては、動作温度-40 to+80℃がある。
《0258》
こうした小型センサ(レートジャイロ)のひとつを用いると、(GPS受信機には当然内部クロックを保持しているので「秒数」の計測は容易に可能なので)
しばらく(例えば6秒ほど)じっと静止していて、突然180度の方向反転を行い、再びしばらく(例えば6秒ほど)じっと静止していた、という状況を検出す
ることができる。その際には、まずある方向に計測方向を向けて実施し、その後に、直ちに、反転した方向に計測方向を向けて実施したことを機器に通知するこ
とができる。このようにして方位限定を行わせると、両者の積集合としての、方位限定結果を簡単に得ることができる。もちろん常に180度でなくても、右方
向に90度など事前に決めておけば、それでも良い。あるいは、回転角度の(レートジャイロ)センサが廉価かつ高性能なものが使えるならば、その角度も自動
検出することができることはもちろんである。
この方法を用いると、上肢が荷物の運搬のために使用されていたりする場合にも好適に用い得る。
《0259》
なお、それならばそれらの小型回転角速度検出センサ(レートジャイロ)として初期状態から刻々と累積し現在方位を得ればよいのではないだろうかとの、見
解は、間違いであるので、このことを明記しておく。このあたりの事情は周知のこととも思われるが、念のため、記しておく。つまり回転センサ(レートジャイ
ロ)が技術を累積的に用いる方法が本稿の目的には、実際的でないことを以下に記す。
すなわち、レートジャイロは、角速度を積分して回転角度を得る方法であるため、累積誤差の問題があり、周期的に初期化が必須となる欠点があった。言い換え
ると、何か他の方位情報取得方法を、周期的に必要とする、との欠点がある。つまりレートジャイロはそれだけに頼って人間の多種多様な角速度の大小(じりじ
りと回転して結果的に逆方向に向いた場合に対応できない)および長短(追従角速度以上の回転速度で回転したときは対応できない)の結果を累積していくこと
は積分誤差が単調増加するので実際にそれらの人の動きにたいして総合的に対応することは原理的にほとんど不可能といえる。ただし、上記のように一定時間の
静止時と一定時間の静止時の間に明瞭な回転意思を持って単発で行われる180度や90度程度といった、あたかも機械が成すような回転のみに限って、レート
ジャイロにその回転の検出だけ依拠しようと企図する際には、廉価・小型なレートジャイロでもそれなりに有効に働けるため廉価・小型なレートジャイロでも上
記のような支援的文脈での使い方はそれなりに有用である。このことはここで明らかにしておいた。
《0260》
なお、レートジャイロに言及したところであるが、以降、従来手法との比較をも含めて本提案の新規性と進歩性を示すことになろう。
《0261》
(以下、高橋正人,"静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価
-小型・軽量・廉価な新手法の提案-", 社団法人電子情報通信学会論文誌A基礎・境界領域(ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February. 2011 より引用)
静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価ッ小型・軽量・廉価な新手法の提案 高橋 正人・ ・・・・・ a)
Proposal and Performance Evaluation for Novel GPS Receiver unit with
Azimuth Limitation Ability - Lightweight, compact and economical method
for pedestrians -Masato TAKAHASHI・ ・ a)
あらまし 従来の携帯型L1帯C/AコードGPSは単体で静止時には方位を取得できなかった.本稿では,廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得能力を兼備可能な簡易手法を提案する.シミュレータを構築し評価を実施した.試作機を構築し,性能評価を実施した。従来と異なり小型軽量で廉価な1台の受信ユニットで測位と方位取得の両機能を兼備できる.地理空間情報活用基本法や宇宙基本
法が成立した現在,幅広い分野での今後の有効活用が期待できる。国際的には,複数のGNSSの社会基盤の活性化が見られる現在,国際的な活用も幅広く期待
される.複数のGNSSの共用受信機の流用で将来の性能向上が図れる特長も備え持つ.本提案の基本部分は国際特許として日米英独仏豪の各国にて特許査定に
通り登録されている.有望な萌芽的研究である。
キーワード GPS, GNSS, 測位,方位,低速移動体
・・・・東京大学 大学院 工学系研究科 先端学際工学専攻,東京都
Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku,
Tokyo, 113-0022 Japan (2010年9月30日まで)
・ 独立行政法人 情報通信研究機構,東京都
National Institute of Information and Communications Technology, 4-2-1 Nukui-kita, Koganei Tokyo, 184-8795 Japan
a) E-mail:mtakahashi@nict.go.jp
1.まえがき
従来のL1帯C/A(Coarse and Acquisition)コードGPS(Global Positioning System)受信ユニット
は単体で静止時には方位を取得できない.本稿では,廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得能力を兼備可能とする簡易手法を提案
する.シミュレータを構築し評価を実施する.加えて,試作機を構築し,性能評価を実施する.
従来と異なりL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体を用いて,測位と方位取得の双方の機能を兼備させることが,低コストに実現できる.これまでの量産
型L1帯C/AコードGPS受信ユニット単体の開発で培われてきた小型・軽量・高性能といった機能特性および,低コストかつ簡便にできる特性をもほぼその
まま継承できる.このため,歩行を主とする者の使用に好適に適合する.
わが国における地理空間情報活用基本法や宇宙基本法の成立により,自治体や政府によって地理空間情報の整備が今後進行するということ,および,無線通信に
係る社会基盤の一層の活用性の向上が期待されることを時代背景として,今後,幅広い有効活用が期待される.廉価で小型軽量なL1帯C/AコードGPS受信
ユニットを常時携帯する時代に好適に適合する.
また世界の複数の国と地域における,複数のGNSS(Global Navigation Positioning System)の社会基盤の構築およ
び利活用の動きの活性化を背景に,マルチGNSS共用受信ユニットが市場投入され,その性能向上が急速に図られることも期待される.こうしたマルチ
GNSS共用受信ユニットをも,本提案方法は,流用でき,その際には廉価に一層の性能向上を図ることが可能となる本手法は,国際的に長期的な幅広い活用展
開も期待される.
GNSSの全地表面可用性を継承できる本手法は,全地表面のどこでも簡便に活用できるという面で,歩行等の低速移動を主とする者に,地磁気活用等の従来技
術を超える,国際的なデファクト標準技術となる可能性も高い.本提案の基本部分は国際特許として日米英独仏豪等の各国の特許庁の審査を経て登録されており
電子情報通信分野における萌芽的研究としても有望なものと考えることができる.
そこで、以降はしばらく、従来の手法を概観する。歩行など低速移動を主とする者を前提とした.方位情報取得方法を一義的対象として考えたい。
《0262》
まず、従来の手法を概観する。
GPSとの兼用性を満たす方法での従来方法は、まず、GPSコンパスと通称される搬送波位相差を検出する方法と、移動による測位の差分を検出する活用方法があった。
前者の、搬送波位相差検出法、は主に、宇宙機等で使用されるものである。GPSとの兼用性を持つと言える反面、通常の携帯型L1帯C/AコードGPS受信ユニットの能力を超える、搬送波位相の検出能力を持つため高価になる欠点があり、歩行
者には向かない。複数のGPSアンテナを要するため、使用の簡便性に問題もあり。重量や容積の面でも、歩行者に適さない。原理は、複数のGPS受信ユニッ
トを一定の幾何学的位置関係を保持させつつ水平面内に配置し、複数のGPS衛星信号について得られた各受信ユニット間の搬送波位相差をもとに、最尤法を用
い、GPS受信ユニット群が向けられている方位を推定する。
《0263》
後者の測位差分活用方法は、単体の測位機器で、移動を行い、その移動方向と、測位差分とを対応づけることにより方位を推定する。廉価な方法である。ある
程度の規模を持つ船舶等では、船尾と船首で複数台のGPS受信ユニットを用いれば同等のことが可能である。歩行者等では、それだけの長さの基線を体躯上に
は当然保持できないので、移動せざるを得ないという欠点があった。ここに労作の発生という問題がある上、移動に危険(転倒、中高速移動体との衝突、滑落、
座礁)が伴ったり、移動のコストが高い(例えば稜線上は移動が上り坂・下り坂に限定される等移動コストが高い状況であり、あるいは、慢性身体的障害、急性
の身体的障害や、暴風状況等の移動コストが高い状況の)環境であったり、移動により遭難や負傷等のリスクが高まる(稜線付近や沿岸付近等での霧等の短視程
の)環境には実施が極めて困難か危険となる(ユーザビリティ上の矛盾と感じられる)欠点があった。
《0264》
次に、GPSと兼用性がない方法について述べる。携帯型GPS受信ユニットを常用する時代に適す、携帯型GPS受信ユニットに兼用性を付与する技術の新
規提案という本提案の趣旨からは、従来技術の対象とならないけれども、強いて参考までにあげれば、磁気コンパスとレートジャイロが考えられる。
《0265》
磁気コンパスでは、誤差の範囲がわからないため他の方位情報取得方法に頼る検証が必要である欠点があった。通常は視覚的照合に転化され、歩行中の煩雑さ
と労作が増す欠点があった。地磁気として得た方向から真北を推定するには、偏差、自差、局所磁気外乱誤差を減ずる要があるが、陸上での歩行を主とする者
は、そのいずれも、特に、第3番目の誤差については現場で解決する実用的手法を有しない欠点があった。
《0266》
レートジャイロは、角速度を積分して回転角度を得る方法であるため、累積誤差の問題があり、周期的に初期化が必須となる欠点があった。言い換えると、何か他の方位情報取得方法を、周期的に必要とする、との欠点がある。
《0267》
上記を一覧表としてまとめると、表4のように表現することができる。
《0268》
《表4》

《0269》
単独行あるいは、それに類似した形態で、歩行など低速移動を主とする者が、登山活動や救援活動(山岳救助隊や、国際緊急援助隊等)を行う活動では、時間
的な制約、携行物総容積・重量の制約がまず存在するであろうし、加えて、(遭難救援の際には)比較的見通しの良くない悪天候下の歩行等というリスクのある
移動も予想され、(大規模災害救援の際には)、移動の社会基盤やライフラインが寸断された環境、において、自らの安全を確保しつつ、行動決定も行っていく
ことが必要となる。そうした際の、有効な手法を提案したいと考えており.そのため、廉価である、軽量である、など、一面を切り取ってその面を特別に強調す
る際に有効そうに見えるということを重視するよりは、実際に前述の使用文脈において多面的かつ総合的な利便性が高い方法、すなわち、使用者が実際に持参し
たくなり、そして次回も持参することを選ぶ手法・装置を、提案したいと考えたのである。そしれその観点ではいずれの従来手法も、来るべきGNSS社会基盤
時代には、また、主に歩くことによる移動主とした者で、被災者などへの被災後できるだけ短時間での迅速な接近を図って救命率をあげるには、問題があったこ
とを表4は示しており、本提案手法はそうした問題のいずれにもわずらわされることがないことを表4は示している。
《0270》
従来技術を概観し、本発明の優位性を示した。再び、主要な論理の展開としに戻すが、本発明によれば、両側の四分の一天球の衛星データから得られるに等し
い高い水準の結果を、片側に相当する機材だけを用いて簡単な構造で実現できる。そのために開発コストがあまりかからず現実的である。また簡単な操作で実現
でき、実際的である。さらに片側だけに相応する機材であるため、軽量で、可搬性に極めて優れる。民生用に普及している安価なL1波衛星測位機器に極めて微
小な改造を加えるだけで構成できるため現実性が高い。
《0271》
以上、本発明を図面に基づいて説明したが、本発明は上記した実施形態だけではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。
《0272》
さて、提案手法の活用性と適格性について、以降では、軌道計算によるシミュレーション評価を行った。また、試作機における、評価も行った。こうしたシ
ミュレーションのみならず実機評価がなされたことは実用性への適格性が高いことを示している。加えて、評価結果を先取りして述べれば、そこにも現実性への
高い適格性が示されている。これらシミュレーションと試作機による評価手法と結果について順を追って述べる。
《0273》
シミュレーション評価の趣旨は、観測地点の上空の5度から85度の仰角内のGPS衛星を利用可能とした場合、提案のL1 C/A GPS受信ユニットで、どの程度の方位限定幅が期待できるかを調べることを目的としている.無作為の方位に配向させた際の期待値を得る。
《0274》
さらに、得られた方位限定幅に基づいて、一層方位限定を絞り込みたいと利用者が考えた場合、また別の方向に提案装置を配向させることでそれを実現できる
特性を本提案は持っている.そのような場合も勘案して、1回の配向だけでなく、複数回の配向の方位限定を重ねてゆく場合に、その方位限定幅が配向回数に応
じてどのように絞り込まれていくかといった本装置に特有の興味深い性質をも調べることを目的としている。
《0275》
軌道計算による方位限定シミュレータの構築について述べる。性能評価の目的で構築したシミュレータである。処理系として、Borland bcc
v5.5を用い開発した。ウィンドウズ(登録商標)におけるグラフ描画には、GrWinグラフィックスライブラリを用いた.衛星軌道アルゴリズムについて
はIS-GPS-200 revision D (GPS Joint Program Office2004)のアルゴリズムと数値を用いた.衛星軌道
プログラムのデバッグおよび衛星配置の正しさについては、Trimble社の衛星飛来予測ソフトウエアと衛星の仰角・方位角が一致することを確認した。与
えられた時刻の衛星配置に関して方位限定のアルゴリズムを組み込んで実施することができる機能を付与した。これは高橋[12]の文献によった。
《0276》
シミュレータへの入力としては、以下の選択が可能となっている.第一に、GPSのどの衛星を受信に選ぶか(いずれかの衛星を事前に排除するか)の選択が
可能である.本稿では、通常に想定されるとおり、GPSの全衛星を対象としている。この際、観測日時に適した、Almanacデータが必要になるが、
GPS衛星のalmanac dataについては、U.S. navigation centerから観測想定日時に適したalmanac dataを取
得した.
第二に、観測地点(例:東京)の指定が可能である。緯度・経度・高度で指定できる。
《0277》
第三に、観測開始時刻(例:2009年11月1日00時00分)、観測終了時刻(例:2009年11月1日23時56分つまり開始日時から約1恒星日後)および、方位限定幅期待値算出時間間隔(例:1秒毎)の指定が可能である。
《0278》
第四に、配向回数、言い換えると、方位限定幅を狭めてゆく目的で、ある方向にアンテナ面法線を向けて方位限定を行うこと、を合計何回実施するか、について、1回から何回(例:8回)まで選ぶかを指定できる。本稿ではn回の配向回数では、正n角形の配向を取るものとした。
《0279》
第五に、出力グラフを指定できる、その一つ目は指定観測地での指定時刻での衛星配置の天空図である。その2つ目は方位限定幅期待値を縦軸に、時刻を横軸
に取る観測時間間隔毎(例:1秒毎)の方位限定幅期待値の変動グラフである。その3つ目は、観測地点の指定観測期間(例:1恒星日)の方位限定幅期待値を
縦軸に、配向回数(例:1から8)
を横軸に、前者の後者への依存性を示すグラフである。
《0280》
軌道計算による方位限定シミュレーションの条件について述べる。
《0281》
本稿において、観測年月日は、2009年11月01日00時00分から23時56分4秒の約1恒星日間とした。ある衛星配置において、観測点において、
真北から衛星方位角の表示桁より小さい角度ずつの配向を0度から360度にかけて順次実施した場合のそれぞれの方位限定幅を算出したとき、それらの平均値
を、"その観測地点におけるその瞬
間の方位限定幅期待値"とした。
《0282》
図26のグラフは、"その観測地点におけるその瞬間の方位限定幅期待値"の毎秒変動を、配向回数毎(色別に分けた各折れ線にて表示)にグラフに表示した
ものである.配向回数毎に色を変えて各折れ線を表示してあり、配向回数1から8は、灰、赤、緑、黄、青、紫、水色、濃紺、の各色にて示されている.観測地
は、東京(東経139度00分、北緯35度00分)として示している。
《0283》
“その観測地点におけるその瞬間の方位限定幅期待値”を、23時間56分4秒の約1恒星日間すなわち86164秒のそれぞれの衛星配置について、求め、それら86164の平均値を算出したものを、"その観測地点における1恒星日間の方位限定幅期待値"とした。
図27は、“その観測地点における1恒星日間の方位限定幅期待値”を、縦軸にとり、それと関係付けられている配向回数を、横軸にとり、両者の関係をグラフ
に示したものである.図27は東京における1恒星日間の方位限定幅期待値が、配向回数によって、どのように減少してゆくことが期待されるかを表している。
横軸は配向回数でその最大値は8である。縦軸は東京における1恒星日間の方位限定幅期待値である。指数関数の近似曲線と近似式も描かれている。
《0284》
なお、方位限定に使用可能な衛星仰角の条件として5度から85度の範囲に限定しているがこれは次の理由による。5度未満の低仰角衛星は遮蔽による使用可
能性が低いという現実に近づけるために排除したものであり、85度以上の高仰角衛星はその視覚的離角に比べて方位角の差が大きいため、方位限定に用いると
方位限定の結果が汚染される可能性が懸念されるため高橋(2004)のとおり方位限定の演算には使用しないこととしている[12]。
《0285》
軌道計算による方位限定シミュレーションの結果と考察について述べる。既述の方策に沿って構築した性能評価用のシミュレータを用いて、既述のようなシミュレーション条件に基づいて実施したシミュレーション結果と考察を、まとめてここに示す。
《0286》
中緯度地域である東京を観測地とする、1恒星日の期間のいずれかの瞬間において、L1波帯C/A GPS受信ユニットの半球ビームアンテナのアンテナビーム法線を水平設置した際の、5度から85度までのGPS衛星を方限定演算の対象とする場合、"アンテナ覆域での捕捉衛星数期待値"は約9.8機であり、"東京における1恒星日間の方位限定幅期待値"は約57.8度であることがわかった。これは、図26における灰色の折れ線の場合、および、図27の横軸が1の場合に相当する。
《0287》
本提案方式は、得られた方位限定結果をさらに絞り込みたい希望が使用者にある場合、配向方向を変化させて異なる方角に向けることで、さらに方位限定を絞
り込むことができる特徴を持つ。この、低配向回数によりさらに方位限定幅を減少させることができることも考えるならば、この程度の期待値の方位限定幅が、
第1回目の配向で、得られることは十分な性能と考えられた。
図27に見られるように、1恒星日の方位限定幅期待値への、配向回数の効果を検討した結果、ほぼ、配向回数の累乗(k乗)で、方位限定幅期待値が縮小されてゆくことが判明した。
《0288》
方位限定幅期待値の指数関数近似式における配向回数の指数は、-0.92であった。この結果は、「本提案方式で最初に得られた方位限定幅で資料者が満足
すればそれで良いし、さらに詳細な値が得たい際には、配向回数を複数回にすることにより、配向回数のほぼその逆数に近い値を乗じた値まで、方位限定幅期待
値を減じることができる」ことを示唆しているもので興味深い。
《0289》
さて、次に、実機プロトタイプ評価を、提案手法について、示す。ここでは、実機プロトタイプを構築し、それを体躯背腰部に装着して方位限定の実験を行っ
た結果を示す。実機プロトタイプはL1 C/A GPS受信ユニットであるSONY IPS5000を用い、毎秒出力をマイクロSDカードに記録し、方位
限定演算処理した.この実機プロトタイプ実験は、最適閾値を探索する目的で実施した。
《0290》
一般的な半球ビームを有する廉価な普及品としてのL1 C/A GPS受信ユニットを流用しつつ、かつ、全体としても廉価で形成容易な構成で、人体体躯
を遮蔽に利用する際、多数回の著者の予備実験から結果の一層の安定化に寄与することが判明している図5に示す構成をとった.その際の写真が図28である。
身体背面腰部に垂直にL1 C/A
GPS受信ユニットを配備するが、体躯両側からL1波C/A GPS受信機への回折波減衰を主な目的として、体躯には30cm x 20cm x
2.0cmのプラスチック水筒に水を充填したものを体躯両脇部に背中に垂直に設置した。水はL1波帯1.5GHzの電力半減深度が数cmである特性を有す
る。その上、登山や救助活動において救助者のあるいは被救助者の安全のために飲料水の携帯・運搬は当然行われているはずである事実に着目した。大規模自然
災害発生直後の現場緊急救援経験に富む国際緊急援助隊事務局長・隊長・中堅隊員複数への長期間の聞き取り調査・設計検討を経て筆者が提案した.著者自身北
アルプス等における天幕使用長期縦走、冬期登山、climbing、海外登山の経験を有し、その経験を活用した.国際緊急援助隊や山岳救助隊等の過酷な環
境での対人支援活動にも適する。
《0291》
実機プロトタイプでの実験条件をここに示す。東京近郊の上空に障害物の無い見晴らしの良い場所において、5回の実験を行った.実験日時
は、(1)2010年6月29日21:50:00 JSTから10分間、(2)2010年8月28日22:55:00 JSTから10分間
JST、(3)2010年8月29日20:17:49 JSTから10分間JST(4)2010年8月29日20:28:59 JSTから10分間
(5)2010年8月29日20:
39:37 JSTから10分間であった。上空の仰角
5度から85度に存在した衛星数は、(1)9機 (2)9機 (3)9機 (4)10機 (5)9機であった.上空の仰角5度から85度に存在した衛星配
置を図29に示す。JSTは日本標準時、図中UTはUniversal Timeを示す。両者は9時間の時差があっても実態は同一の時刻をさしていること
は国際化した現在良く知られている。
《0292》
体躯背腰面腰部に、L1 C/A GPS平面アンテナの主ビーム法線が水平になるように配置して行った.JR東日本中央本線など6線路を跨ぐ比較的長い
陸橋上で、高度のため、また周辺に引込み線作業区域等未使用公共用地を有す等の理由もあり、都心の公共設備としては珍しく上空見晴らしに富む特徴がある。
《0293》
天頂から見て時計回りに、体躯中心鉛直軸周りに、10秒毎に6度の体躯回転を実施した。すなわち一周に600秒(600秒=360度/6度/10秒)を要した。その際数十回の事前練習を実施するとともに、事前に準備した約1m四方の紙(6度毎の放射線を記してあるもの)を敷きその上で放射状線をガイドに体躯回転を実施し
ている。電波時計に音声読上げをさせる支援機器を構築し併用させた。本実験ではこの体躯回転の精度はさほどの必須要件とはならないことは事前の準備実験で
確認した。10秒毎6度との遅い体躯回転は高精度な角度を実現することを志向したものでなく、1つの方角に向いている際
に多数の評価データを取得したいとの動機に基づくものであった。回転については、磁気センサデータ記録をとり、各場所での実験についてそれぞれ計測例を示した。
《0294》
生データを、各秒について記録した.SONY IPSフォーマットでの毎秒108バイトの出力データが記録された。各秒のそれぞれ瞬間のデータについて、既述の方位限定アルゴリズム[12]を適用した。
《0295》
この時、既述のアルゴリズムにおいて、受信信号強度から覆域判定を成すための方位限定受信判定用信号強度閾値を、設定する必要がある。これについては、
SONY IPSフォーマットにおいて信号強度出力はAからZの値をそれぞれとりうる。そこで、AからZまでそれぞれを方位限定受信判定用信号強度閾値と
して前提した場合の方位限定演算処理を、全て実施し、それぞれ個別に、方位限定結果を、算出した。これら異なる方位限定受信判定用信号強度閾値に基づいた
結果を比較することで、最適な方位限定受信判定用信号強度閾値を探索することを目的とした。
《0296》
それぞれの秒の瞬間の出力レコードについて、ある方位限定受信判定用信号強度閾値を前提として方位限定アルゴリズムを適用しても、方位限定結果が必ず数
値で取得可能な場合ばかりと限らない.例えば、衛星信号捕捉と判定された結果がひとつも無かったなどの理由で方位限定結果が得られない場合も、方位限定受
信判定用信号強度閾値によっては、ありうる。
《0297》
それぞれの秒の瞬間の出力レコードについて、ある閾値を前提として方位限定演算を適用した場合、方位限定結果が得られた場合を、「有答」、衛星信号捕捉
と判定された結果がひとつも無かったなどの理由で方位限定結果が得られなかった場合を、「無答」、として範疇化することにした.
《0298》
「有答」の範疇となったデータについては、次の処理に移行する.有答時の出力、すなわち、体躯正面の方位限定結果が、体躯正面の方位、を包含していた場
合、この有答時の方位限定結果は、「正答」、であった、と範疇化することにした.前記でなかった場合は、「誤答」、であった、と範疇化することにした。
《0299》
「無答」の場合については、次の処理に移行する。無答には二種類が存在する。一方は、既述の方位限定受信判定用信号強度閾値以上の信号強度を示す衛星信
号がひとつも得られなかった場合。これを、「無答(無捕捉)」、と範疇化することにした。他方は、既述の閾値以上の信号強度を示す衛星信号が、3つ(3衛
星)以上得られたものの、方位限定計算の際に、矛盾が生じた(半球ビームという前提と矛盾した)ため、方位限定が途中でエラーを返す場合である。これを、
「無答(有捕捉)」、と範疇化することにした。
GPS受信ユニットから各秒出力されるデータは、既述の、閾値を仮定すると、既述の、正答、誤答、無答(無捕捉)、無答(有捕捉)の4範疇に、分類可能となる。
《0300》
正答、誤答、無答(無捕捉)、無答(有捕捉)の各4範疇の事象数を累積した数を、「全試行数」と呼ぶ.全試行数は今回の実機プロトタイプ実験1回では常
に600である。前2範疇のみの事象数を累積した数を、「有答数」、と呼ぶこととした.後2範疇のみの事象数を累積した数を、「無答数」、と呼ぶこととし
た。有答数/全試行数を、「有答率
」、と、呼ぶこととした。
全試行数を分母に、各4範疇の事象数を分子に取ったものを、「正答率」、「誤答率」、「無答(無捕捉)率」、「無答(有捕捉)率」、と、呼ぶこととした。
《0301》
正答数/有答数を、「有答時正答率」、と、特に、呼ぶこととした。誤答数/有答数を、「有答時誤答率」、と特に、呼ぶこととした。
無答(無捕捉)数/無答数を、「無答時無答(無捕捉)率」と、特に、呼ぶこととした。無答(有捕捉)数/無答数を、「無答時無答(有捕捉)率」と、特に、呼ぶこととした。
《0302》
実機プロトタイプでの目標値と設計選択指針をここに示す。上述するように示した概念により、目標が明確になる。目標は、次のような特徴を満たす閾値が存在するか、存在するとすれば、どの程度の閾値であるか、探索することである。
《0303》
まず、第一の目標は、「有答時正答率」をできるだけ高めることである。つまり何も答えないことはあっても良いが、答えた以上は高確率で正しいという機器
であってほしいという目標である。これは陸上で歩行を主とする者にとっての磁気コンパスを超えるユーザビリティを保持する携帯性に優れた廉価性を持った新
たなツールを希求する思いからきている。磁気コンパスは、何かの出力を返す(言わば有答率100%である)特性を持つけれども、方位限定の形式で出力し得
ないため正答・誤答の範疇化ができない。真値とのずれの大きさを、陸上の「現場」においては確認ができないことがある。陸上「現場」で歩行を主とする者が
その出力のみに基づいて行動決定や意思決定を成さねばならぬ際の有用性が低いと感じられることがある事実と関係する。
《0304》
第二の目標は、有答率がある程度低くないことである。第一の目標はもちろん大切で、無答率にも誤りを避ける前向きな意味があることはもちろんであるが、あまりにも有答率が低いとユーザビリティが低くなると考えられることに関係する。
《0305》
第一の目標と第二の目標を同時に満たす閾値が存在するかを探索することにする。
参考までに、実験者は、第一の目標値としては、95%程度以上の有答時正答率を、実験実施前にひとつのハードルとして想定していた.同様に、第二の目標値としては、有答率が70%程度以上を、実験実施前にひとつのハードルとして想定していた。
《0306》
第一、第二の数値目標をほぼ超えるものであれば、まずは、陸上で歩行を主とする者にとっての、その出力のみに基づいて行動決定や意思決定を成したい場合
に、磁気コンパスの有用性が低かった場面での、少なくとも補完的技術提案となりうると感じられた。これには、廉価で小型軽量な測位機器としてのGPS受信
ユニットを常用携帯する時代が接近していることが背景にある。GPS受信ユニットを常時持ち歩く時代背景にあっては、小型GPS受信ユニットが位置と時刻 だけでなく、設計の軽微な改修のみで方位に関しても確
度の高い情報を静止したまま取得可能な能力を兼備させられれば一層ユーザビリティが高いと考えて、こうした設計選択をとりたいと考えることが予想された。
上記の2つの目標ハードルをクリアできるのであれば、中長期的には国際的な標準としての仕様としての検討も視野に入ってくると考えられ提案することにし
た。
《0307》
実機プロトタイプでの体躯装着時の実験結果を以下に示す。前述の目標1、目標2を満たす閾値が存在するか、中でも、最適閾値が存在するかについて検証す
ることを目的としてデータ解析を行った.図30は、前節の条件での実機プロトタイプ実験の、5回x各600秒間の全3000レコードについて、方位限定を
試みた結果に応じて分類された各範疇の生起確率の比が、前提とされた方位限定受信判定用信号強度閾値にどのように依存するかを示している。前提とされた方
位限定受信判定用信号強度閾値を横軸に、各範疇の生起確率の比を縦軸にとって、図30のグラフは描かれている。
《0308》
横軸である受信信号強度閾値については、その最小値はA、最大値はZである。較正の結果、Zは約-117dBmの信号強度であり、Aを0、Zを25と表現したとき、信号強度は次の次式
Signal Power=8.460Ln(Signal level)-144.5(dBm)
でほぼ近似されることがわかっている。
縦軸である事象の生起確率の比の最小値は0%、最大値は100%である。各色は各範疇の事象に対応している。正答率を青色で、誤答率を濃紫色で、無答(無
捕捉)率を薄青色で、無答(有捕捉)率を薄紫色で示している。ある閾値におけるこれら4範疇の確率を合計すると100%となっている。
《0309》
図31には、方位限定受信判定用信号強度閾値と、正答時の方位限定幅の平均値との関係が示されている。図31では、図30において積み上げられて表示さ
れていた方位限定の結果出力の4範疇の生起確率について、積み上げずに描画したプロットも重畳し生起確率が0として消失する閾値も比較的明瞭に読見とれる
ようにした。
《0310》
実機プロトタイプでの実験結果の考察を以下に示す。この図30から、先にあげておいた、目標1および目標2を満たす方位限定受信判定用信号強度閾値を探索する。
目標1つまり95%程度以上の有答時正答率は陸上「現場」の者がその出力のみに基づいて行動決定や意思決定を成さねばならぬ際の有用性に影響する。できる
限り100%の値を志向することが望まれるが、N以上の方位限定受信判定用信号強度閾値では、100%は実現されている(図30)。それらの方位限定受信
判定用信号強度閾値を選択した際の、正答時の方位限定幅の平均値は図31に示される。受信判定信号強度閾値をKすなわち-125.0dBm程度からRすな
わち-120.5dBm程度と前提した場合、正答時の捕捉衛星数を調べると、図32の各box-and-whisker plotのようであった.半透明
青色大箱は第3四分点と第1四分点範囲。青色四角小印は中央値を、上側のひげは最大値を示す。下側のひげは最小値を示すがここでは第1四分点に含まれて見
えない。捕捉衛星数の分布は、これらの閾値間でさほどの大きな変化は見られない。
《0311》
目標1および目標2を同時に満たす受信判定信号強度閾値は複数ある.中で最も高い受信判定信号強度閾値はRである。そこでRを選択した。実験に基づく図
30、図31の知見からしても、万一の場合にも、誤答の影響をより受けにくい方向のマージンを含めた設計選択を採用したいためである。
方位限定受信判定用信号強度閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)において目標1および目標2を満たす様相は次のとおり。
《0312》
有答時正答率は100.0%で第一目標を良好にクリアできている。
有答率そのものも71.0%で第二目標も良好にクリアできている。
この際、正答率71.0%、誤答率0.0%、無答(無捕捉)率29.0%、無答(有捕捉)率0.0%の各範疇の生起確率であった。有答率は71.0%、無等率は29.0%である。有答時正答率は100.0%で、有答時誤答率は0.0%である。無答時無答(無捕捉)率は100.0%で、無答時無答(有捕捉)率は0.0%である。
《0313》
《表5》

《0314》
この閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を設定した際の、標本数3000であるデータを改めて分析すると次のようである:標本数2130の有答時
の、衛星捕捉数について、その平均値は1.33、その分散は0.25、その標準偏差は0.50、標準誤差は0.01であった。
標本数2130の有答時の、方位限定幅について、その平均値は170.6度、その分散は4.27、その標準偏差は16.9、
標準誤差は0.37であったことが判明した。
上記以外の基本統計量も分布形の把握のために意味があると思われるため、表4に念のため示した。さらに、この閾値を設定した際の方位限定幅の度数分布図(histogram)を図33に示しておいた。
《0315》
なお、本提案方式は、方位に関してある種の区間推定とも言える作業を(点推定を経ずに)実施するものである。その結果得られる方位の区間を、方位限定結
果と呼んでいる。そこで「方位限定幅の平均値」は、「方位について点推定を複数回行い、その結果として得られた複数の点推定の標本値の平均値についての標
準誤差、すなわち、"標本の平均値
についての標準誤差"」とは異なる。誤解はないと思うが念のため明記しておく。
《0316》
4節に既述のシミュレーションと比較して、捕捉衛星数は、多くはなく、方位限定幅の平均値も広い。これは、実機プロトタイプ実験では、有答時正答率を高
め確実さを向上させたいため、方位限定受信判定用信号強度閾値を高めた設計選択等を採用し、受信と判定される衛星数が実質的に減じているためである。
流通性の良い廉価なL1 C/A GPS受信機を技術的ベースに、携帯が一般に推奨される飲料水と本人の身体だけの活用を図ることで、方位情報取得の新機
能を実現できることを示した上、3000回の試行で一度の誤答もない100.0%の正答率を達成できる事実を示せたことは一定の評価を得て良いものと思わ
れた。現時点では簡便で廉価な装置構成でGPS測位機能を温存したまま実現可能であることを示すことに意義があり、方位限定幅の広い狭いは深刻な問題でな
いとまずは考えられる。現場でほぼ必ず存在する自分自身の身体・L1 C/A GPS受信機・携帯する飲料水という、廉価、かつ/あるいは、日用品・日用
装具に近いものであるため、緊急援助隊員が携行している可能性が高い
ものだけを組み合わせ、方位取得という新機能を顕現させ得、それも閾値の高さで誤答を遠ざけるマージンも保持しつつ提示できたことは一定の意味があると思われた。
《0317》
さて次に、積極的に推奨される使用方法として示す意図ではないものの、周囲を山やビルディングに囲まれた環境では、果たしていかなる結果になるかについても検討したので報告する。
なおその前に、今回の合計5回の回転実験の実施場所での磁気センサ計測結果を、本提案手法との手法と対比を主目的としてできるだけ短く説明する。
《0318》
磁気センサとの対比についてここに示す。
《0319》
本提案手法の回転実験を行った見晴らしの良い当該陸橋上で、磁気センサを体躯腹部に装備しつつ、回転実験を実施した際の磁気センサ計測データ例を図34
に示す。当該陸橋の下の空間には架電線形式直流方式の1500V架電線が存在する。同時観測の方位磁針の挙動に照らし、電車の接近時の加速・減速等の事象
に関連し1500V直流架電線に大きな電流が流れることでBiot-Savart lawに沿い誘導された磁界の影響が反映されていると考えられる。電車
の加速等に関係して架電線に生じる大電流に由来する外乱磁気的が、重畳されている様子が記録されているのが明瞭である。実験者は電車の接近通過と独立に
10秒毎6度の回転を淡々と行っているので、横軸の時間軸とともに、ほぼ直線状に方位センサの値が増加し600秒で360度の回転を成していることが記録
されている。両者が重畳されているのが明瞭な面白い結果となった。磁気データ採取には0.0~359.9度の分解能があるHonewell社製2軸
compass HMC6325センサを選び、Atmel社AVR Microcontroller Atmega 328Pで制御するため自作C言語
programを開発し制御した。事前calibrationを施した上で20Hzのsampling rate modeでデータ採取した。
《0320》
地磁気計測には3種の誤差、すなわち(1)偏差(declination) (2)自差(deviation) (3)局所磁気(local
magnetism) があると、一般に区別し説明されるが、今回見られた社会基盤としての電車の架電線由来の磁界は(3)に含まれるとして分類できよ
う。
《0321》
都市部の見晴しの良い場所では、このような大電流が流れることによる影響を受ける場所が本例のほかにも存在すると考えられる。例えば、ビルの展望台に付
属するエレベータを駆動する際の電流が通過する電線の付近が相当する。また近年は安全保障上の理由から場所特定情報は積極的には公開されていないものの
(高圧を含む)送電線地中化が世界で進展しおり、磁気センサ活用時にそうした事情も考慮する必要が今後増加する可能性があると思われる。国際緊急援助隊等
がわが国に限定されない活動範囲を持ち、活動場所の自由は現地当局から制限を受けることがある事実も考えると、活動場の磁場の特殊性が仮にあっても影響さ
れない方位情報取得技術として磁気コンパスを補完する役割として本発明を位置づけられる可能性がある。
《0322》
(2)の自差に関しても電流由来の磁場について類似の事が言え、Powered SuitsあるいはPowered Exoskeletonと総称され
る技術分野の進展も本提案技術の有用性と関係がある.これらは人間の筋力運動を機械的に支援する目的で.着用形態で使用される機械装置で、軍事、安全保
障、災害救援はもちろん、医療、介護分野においても近年社会的意義が急速に認められはじめた。中東地域の一部等、道路網が脆弱な地帯や車両の通行が困難な
地域では歩兵の徒歩に頼っているが.重装備を身につけた長距離行軍により兵士が腰痛などの形成外科的負傷を負う問題がありその解消等にも期待されている一
方、介護者の負担軽減にも応用される。重量物を持ち上げ続ける等の電磁
気力を発現するに要する大電流の誘導磁場の影響下で、方位情報取得を企図する際の技術として本提案を位置づけられる可能性がある。
《0323》
本発明方式では、可視でない箇所にある磁性体や電流に由来する磁気的外乱推定を毎回実施せずとも、"対象方向が見晴らしであるかどうか"という視覚情報だけに依拠して結果の信頼度を陸上の「現場」で判断できることがある事実も、本提案方式の長所と関係がある。
《0324》
山に囲まれた場所での実験の結果を以下に示す。
次に、周囲を山に囲まれた地点で行われた合計5回の回転実験結果を示す。自然の遮蔽環境ではどうなるかという疑問へのひとつの答えを模索する意味で実験を実施した。
場所は高尾山の琵琶滝から東に80mほどの峡谷的地点で北緯35度37分44.71秒、東経139度15分41.49秒、標高約260mである。
《0325》
日時は(1)2010年7月24日18:00:00JSTから10分間と(2)2010年7月24日18:30:00JSTから10分間(3)2010
年9月4日16:22:20JSTから10分間(4)2010年9月4日16:35:04JSTから10分間(5)2010年9月4日
16:46:10JSTから10分間であった.衛星数は、(1)9機 (2)11機 (3)11機 (4)11機 (5)11機であり、上空の仰角5度か
ら85度に存在した衛星配置は図35に示される.北東、東、南、西の各方向は山等による高い仰角の遮蔽環境と成り、その間を深くえぐるように流れる川が短
い距離でS字に急激に進路を変えているため急峻に立ち上がる地形に囲まれる地形.S字の
ほぼ中心点近傍の陸上で回転実験を実施した。各斜面に鬱蒼とした広葉樹の木々など植物が重なり、上空に可視部はわずかと感じられる。国土地理院地形図の等
高線からは、北東45度、南45度、東60度、西60度程度の地形的な仰角遮蔽が読み取れる。そうした地形的遮蔽に加えて、葉が鬱蒼と繁る広葉樹林のた
め、全方位へ仰角60度程度まで遮蔽されたような印象がある。
《0326》
山に囲まれたこの環境で合計5回の回転実験を行った結果を図36、図37に示す。
《0327》
山に囲まれたこの環境で実験を行ったデータに、5.4節すなわち見晴らしの良い場所での合計5回の回転実験のデータに基づく探索の結果選ばれたのと同じ閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を用いると次の結果が明らかとなった:
《0328》
第一の目標値(有答時正答率95%程度との目標)を良好にクリアしている(有答時正答率100.0%>目標1)。
第二の目標値(有答率70%程度との目標)はクリアしていない(有答率14.6%<目標2)。この第二目標値との関係は、見晴らしの良い場所での結果と異なっている。
《0329》
この際、正答率14.6%、誤答率0.0%、無答(無捕捉)率85.4%、無答(有捕捉)率0.0%の各範疇の生起確率であった.有答率は14.6%、無等率は85.4%である。有答時正答率は100.0%で、有答時誤答率は0.0%である。無答時無答(無捕捉)率は100.0%で、無答時無答(有捕捉)率は0.0%である。
《0330》
第一目標を良好な達成できたことは次のように考えられる。見晴の良い場所と同様、誤答率0%という結果が得られていることが重要であると感じられる。樹
林を有する土壌系の斜面である、すなわち樹林を有しない露岩系の斜面でないため、土壌および幾層にも重なる広葉樹林等のfoliageの影響で吸収効果が
反射効果に卓越し本提案手法における誤答率の増大に繋がりにくくなる効果のある可能性が示唆された。高尾山は、暖温帯系の照葉樹林帯と冷温帯系の落葉広葉
樹林・中間温帯林の境界に位置するため植生が豊かで
ある.こうした環境での衛星反射波の影響は緩和されやすい可能性もある。
《0331》
高尾山は、明治の森高尾国定公園に指定されており.長さ1.697kmの東海自然歩道の起点でもある。2007年から連続して.Michelin
Green Guide Japan(Michelin Travel Guide Japan)で.最高ランクの三つ星の観光spotとして選出されて
いる。こうした自然豊かな世界的に人気のある環境の谷あいにおいて、本提案手法の見晴らしの良い場所で選択された閾値を特段の変更なく用いた場合に活用可
能性がわずかでも示唆されることは驚きで興味深く感じられる。
《0332》
一方で、第二目標については次のように考える.周囲を山で囲まれているための遮蔽効果により、見晴らしのよい場所に比べて有答率が大きく減じた、と考えられた。
この閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を設定した際の、標本数3000であるデータを改めて分析すると、標本数437の有答時の衛星捕捉数の平均
値は1で分散および標準偏差は0.0、標準誤差は0.0、有答時の方位限定幅は、平均値180.0度で分散および標準偏差は0.0、標準誤差は0.0で
あった。
《0333》
わずか1衛星しか受信していないとしても、目標1が達成されていることの本提案手法にとっての意義は小さくない。すなわち、本提案手法をこの環境下で既
述の閾値で用いた場合、装置が方位限定の答を返してきた時(有答時)には、その結果は信頼できる可能性が高い(誤答率の消失は閾値Mで既にみられており閾
値Rまでのマージンも大きい)とすれば、単純に向きを変えて再度方位限定を試み、方位限定の答えが得られるまで、何回か実施することで得られた複数の方位
限定結果の重ね合わせが可能となる。このため、仮に高々1衛星しか衛星捕捉ができない環境であっても、その1衛星と体躯の配向をうまくつかって方位の絞り
こみができる、という本提案の特長が活かせる可能性を示唆している。目標1を良好に達成している限り、ある地点から特段移動せずに、方位に関する情報を絞
り込んでゆけることは、磁気コンパスには見られない、本提案方式の特長であり、面白さがある。
《0334》
周囲を山等に囲まれた場所での回転実験時に同時採取した磁気センサの値を図38に示す。この地域の通常の偏差として約7.1度の西偏は認められたもの
の、特段の局所磁気的な外乱等は観測されていない。今回実験地点は直下に首都圏中央道路自動車道が通過する予定で本地点直下に前記自動車道が付随送電線な
ども含み開通する時点での、磁気センサによる再度の計測を行えばその比較には多大な興味が持たれる。
《0335》
次に、ビル等に囲まれた場所での実験の結果を示す。
次にビル等の人工建造物で囲まれた場所での同様の回転実験を、日時を変え5回実施した結果を示す.
周囲を通行する人による瞬断遮蔽の影響を受けない、敷地内複合校舎建造物高さ属性がほぼ均一である等の理由から、東京都中野区立元桃ケ丘小学校の校舎で囲まれた校庭の1地点において日時を異にする5回の回転実験を実施した。
《0336》
北側・東側・西側に存する各連結された敷地内複合校舎建造物に囲まれた校庭の1点.回転実験実施日時は(1)2010年7月18日20時03分00秒JSTから10分間(2)2010年7月31日18時45分00秒JSTから10分間
(3)2010年8月29日19時36分41秒JSTから10分間(4)2010年8月29日19時47分21秒JSTから10分間(5)2010年8月
29日19時58分12秒JSTから10分間であった。上空の仰角5度から85度に存在した衛星数は(1)11機 (2)
11機 (3)9機 (4)8機 (5)8機で、上空の仰角5度から85度に存在した衛星配置は図39のようであった。
《0337》
敷地内複合校舎建造物の存在様式を模式的に表現すると次のようになる、約45m四方のほぼ正方形の校庭を、いわば正方形に近いコの字を左に90度回転さ
せたような形として上を北と見立てたとして、均等な高さに近い4階建て相当の鉄筋コンクリート建造物の校舎がその形に校庭を囲んでいることになる.特段の
校舎が存在しない南辺には2~3階建近代家屋の並びが存在する。実験者はコの字の最も奥の中央地点(いわばコの字の縦棒の中心部)から1.2mだけいわば
コの字の開口部側(真南側)に存在し合計5回の回転実験を実施する.実施者(の腰部の垂直装備アンテナ)からの人工建造物遮蔽の最大仰角は次のとおり:北
側最大83.5度程度、東側最大31.8度程度、西側最大30.0度程度の各鉄筋コンクリート系の人工建造物遮蔽、南側だけは最大8.8度程度の人工建造
物遮蔽である。
《0338》
こうした環境における合計5回の回転実験結果を図40および図41に示す。
《0339》
ビル等に囲まれたこの環境で合計5回の回転実験を行ったデータに、5.4節の見晴らしの良い場所での実験で探索の結果選ばれたのと同じ閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を用いると次の結果が明らかとなった:
目標1(有答時正答率95%程度との目標)、は、クリアした.しかしながら、鉄筋コンクリート製のビル等に囲まれた当該場所での全3000回の試行の有答
時正答率は99.1%に留まり、100%を達成はしなかった.有答時正答率は、既述の見晴らしのよい場所での実験では100%であったし、既述の山に囲ま
れた場所での実験でも100%であったことと比較して、印象的である。
《0340》
目標2(有答率70%程度)はクリアしていない。第2の目標のクリアの有無は、既述の見晴らしの良い地点での実験結果と異なった結果となった。ちなみに当該場所での全3000回の試行の有答率は46.1%である。
《0341》
この際、正答率45.7%、誤答率0.4%、無答(無捕捉)率53.9%、無答(有捕捉)率0.0%の各範疇の生起確率であった。有答率は46.1%、 無等率は53.9%である.有答時正答率は99.1%で、有答時誤答率は0.9%である。無答時無答(無捕捉)率は100.0%で、無答時無答(有捕捉)
率は0.0%である。
《0342》
この閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)が設定された際の、標本数3000であるデータを改めて分析すると、標本数1384の有答時の衛星捕捉数
について調べると、そのうち、正答は1371回、誤答は13回含まれている。誤答は、既述の見晴らしの良い場所、既述の山で囲まれた場所、のどちらの実験
でも、検出されなかったものである。ビル等に囲まれた場所での実験で初めて検出されたことが、印象的である。
有答時における、捕捉衛星数については、その平均値は1.14機、分散は0.12、標準偏差は0.35、標準誤差は0.01であり、有答時における方位限定幅については、その平均値は175.1度、その分散は245.5、標準偏差は15.7、
標準誤差は
0.43である。
《0343》
有答時の3000のうち13の誤答を一旦除いた上で、残る1371の正答のみについて改めて分析すると、以下のようであった。
上記の閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)が設定された際、有答数1384の内数としての、正答数1371については、正答時の衛星補足数の、平
均値は1.15機、分散は0.13、その標準偏差は0.36、標準誤差は0.01で、正答時の方位限定幅の、平均値は174.5度、分散は269.5、標
準偏差は16.4、標準誤差は0.43であった。
《0344》
なお、誤答をもたらした衛星信号だけを抽出すると次のことがわかった。3000標本のうちの13標本であるが、これらの誤答は次の点が共通する。北を0
度として0度から24度までの時計回りの範囲で、アンテナビームが向けられているとき、アンテナビーム中心方向から時計回りに方位角にして125度から
140度程度、かつ、仰角10度から25度程度に存していた衛星の信号が既述の閾値を越えた受信信号強度で受信されていた。最低3秒間から最高5秒程度
が、受信判定を受け続けた持続時間であった。
《0345》
ビル等に囲まれた場所でのGPSの測位は、反射波受信が時に観測される。本提案手法でも、有答時に0.9%の確率でそうしたことがあることが示された。
ただ今回の誤答は、使用者が北側の校舎に1.2mの至近距離でほぼ正対しているか、方位角にして6度あるいは、24度の角度で存在している時に各数秒だけ
起きているので、使用者も、これはあきらかに直接波でなく反射波では、と意識しないことがかえって難しいぐらいのものであったことを付記しておく。加え
て、0.9%という1%を割り込んでいることにも注目したい。反射波の影響が今回この程度で済んでいるのはなぜか、を考えると、5.4節で見晴らしの良い
場所で閾値探索を行った際に、誤答ができるだけ増えないようにできるだけマージンをとったことが功を奏している可能性があることを明記したい。
《0346》
見晴らしの良い場所や、高尾山中での河川がS字に急湾曲して周囲を山に囲まれている場所では、3000回の試行でも検出されなかった誤答が、ビル等に囲まれた場所で3000回のうち有答時の0.9%だけ観測された事が注目される。ある種
の許容範囲と言うこともできる可能性もあるし、この程度の反射波検出頻度で済んでいるのはなぜかという問題設定もできると推察されるので、そちらの問題設
定でこの問題を今後も探求してゆきたい。
《0347》
本提案方式は、明らかに反射波の強い影響が予想される場面での使用を、一義的には推奨するものではもちろんない。ビル等に囲まれた場所で方位情報取得の
試行をせざるをえない得ないこと際には、「本装置にとって推奨される使用環境でない」ことを、使用者に注意喚起することが安全性の面から好ましい場合もあ
る。
《0348》
ただ、都市部でも、反射波の影響を心配しないですむ地区での利用方法があると思われる。Sydney、Amsterdam、Helsinki、Washington D.C等、海に面した国際的大都市は多く、それらではBay areaの開発も活発に進められており市民や観光客の憩いの場となっている。東京も例外でない.浜離宮庭園・佃地区・お台場等、水辺の有名な史跡・伝統文化地区・観光地も少なくな
い。こうした地区での水辺での散策時での活用、水上バスにおける活用、加えて、都市部の高層建築物高層階などに所在する展望スペースでの活用など、反射波
の懸念の無い箇所での生活の質を豊かにする可能性のある活用空間は決して少なくないことを明記し.これらの場所では快適に懸念なく活用可能である可能性が
高いことを記しておきたい。現在そうした活用についても研究とデータ収集を開始したところである.また平行して実時間音声等提示プロトタイプを構築してい
る.その一例が図42に示されている。
《0349》
本回転時実験時に、同時採取した磁気センサの値の時間変動を図43に示す.この地域の偏差としての約7.0度の西偏は認められたものの、それ以外の特段の大きな局所磁気的外乱等は観測されなかった。
《0350》
将来的には車椅子への応用で高齢者や障害者の円滑移動支援向上を含む.水などの重量負荷が車輪により軽減されること等が好適に適合する。
《0351》
総合的な観点からまとめると以下のようである。
《0352》
従来来のL1帯C/AコードGPSは単体で静止時には方位を取得できない。本稿では、廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得
能力を兼備可能とする簡易手法を提案した。シミュレータを構築し評価を実施した。加えて、試作機を構築し、性能評価を実施した。従来法と異なり単体の受信
ユニットを用いて、測位と方位取得の双方の機能を簡易、低コストに兼備させることができる本手法は、L1帯GPS受信機の小型性・軽量性・廉価性を継承で
き、歩行等を主とする者の使用に好適に適合する。地理空間情報活用基本法や宇宙基本法の近年の成立による自治体や政府による地理空間情報の整備が進行する
ことおよび通信社会基盤の一層の活用性の向上も視野に、今後の幅広い有効活用が期待されている。また、世界の少なからぬ国と地域における複数GNSS社会
基盤の設計・構築・運用の動きに伴い、今後、マルチGNSS共用受信機の市場投入に伴ったマルチGNSS共用受信機の小型高性能廉価化が期待され、それら
の成果を流用して活用できる本手法は、国際的にも長期的な幅広い活用展開が期待される。GNSSの全地表面可用性も継承できる本手法は、高緯度も含めた全
地表面可用性の点で、偏差・自差・局所磁気外乱に由来するそれぞれの誤差を免れなかった地磁気特有の誤差の不明性という問題から、歩行等を主とする者を、
解放できるため、国際的なデファクト標準技術となる可能性もある。現在、国際緊急援助隊等より本提案の試作機の使用に関心を寄せられており、環太平洋火山
帯地域に位置する先進国であるわが国として、当該地域での大規模自然災害発生時の被災者救命目的の接近法を支援する基本装備等に極めて適すツールとして仕
上げることを関係各部署と連携し目指しつつある。本提案の基本部分は国際特許として日米英独仏豪等に査定を経て登録されており電子情報通信分野における有
望な萌芽的研究と目すことができる。今後、幅広く活用されることが期待される。
《0353》
以下では本発明の好適な応用使途、ないし本発明により得られるべき種々の恩恵に改めて今一度触れておく。例えばまず、山岳では遭難環境を脱出する際に役
立つ。遭難者・負傷者である場合、生存の方向や活路を見出すための手がかりを探索することができる。自分が谷あいに滑落しているとして、重症をおっている
として最後の体力を使ってどちらの稜線方向に向かえば、遭難者として発見されやすいかを知ることはとても大切である。その選択の当否は生死を分ける。
また、絶対方位を身体との関係で知ることができるので、通常のGPSのように移動を要せず、身体中心座標系における方位を確認できる利点がある。通常の
GPSのように移動を要して方位を始めて知る方法は、平地と異なり、山岳部では、きわめて大量のエネルギーを消費し、より危険であるといえる。
《0354》
本発明には、潜在的に次のような社会的な波及効果も認められることも無視できない。つまり、逆転的な使用法として、野外でたとえば被災者が瓦礫の下に
なってしまった位置への短時間でのロスのない接近を図る試みなどを将来型の人命救助、国際協力を志向した新しい自然の中における社会訓練をかねた自然の中
での緊張の緩和へつながる多義的な意味あいを持った訓練・教育への応用などもできる。ホイジンガ(Johan Huizinga、オランダの歴史家)やカ
イヨワ(Roger Caillois、フランスの哲学者)の指摘を待つまでもなく、人類にとって業務に対して遊びの意義が極めて大きいことは現代では周
知の事実である。社会基盤としての測位衛星工学、電子工学、電磁波工学、物理化学、分子生物学、医用工学、防災学などの知識と技能と経験を動員して、空間
性・実体性・自己参加性を同時に発揮して野外で行うことのできるこの体験学習型のこうした訓練・教育には、無視できない社会的な教育性と本来あるべき知の
活用の高次な方向性の潜在が認められる。
《0355》
さらに、例えば視覚障害者と健常者が共に参加する野原での目的地到着の訓練あるいはリラックスした競技としての位置づけに近い楽しい遊戯体験ともいえる
ことを支援することに直結するものであることを指摘しておきたい。健常者と共に本装置で技術的習熟を楽しめる性質から、身体機能回復や自信回復に繋がる医
学的効果を持つリハビリテーション
としても、このオリエンテーリング的な新たな遊戯は一定の役割を果たす可能性がある。このような遊戯によって培われた技能で、自然災害時に、被災者として
の視覚障害者が、自力で避難所まで到達する自信を持て、あるいは実際にそのようなことが可能となれば、視覚障害者の方のQOL(生活の質)を向上可能であ
る事にも留意する。またそうしたことが科学技術創造立国政策、知的財産立国、共生社会実現政策、宇宙基本法、地理空間情報活用推進基本法の思想的な理念と
基礎となっており、その点を実現する思想を具現化した新規で有用な分野横断的な重要な科学技術として位置づけることができ、多大な効果を期待できる。
《0356》
これは、視覚障害者の自律歩行は、方位情報取得が重大なネックになっていることは意外と知られていないことを背景に持っていることを指摘しておきたい。
現在位置把握はできても、体躯なり顔面なりの方位取得は困難である。なぜなら、視覚情報による方位推定が不可能な上、視覚フィードバックが重要な役割をも
つ「歩行」実施に付随するリスク(躓き、転倒、衝突、転落、交通事故に巻き込まれる危険等)が健常者よりも圧倒的に高いからである。このため、健常者であ
れば容易な試行移動による測位差分での方位取得も、困難を極めていた。逆に言えば、簡易で廉価かつ適切な方位情報取得方法がなかったため、やむなく、多忙
な健常者に随伴歩行を依頼するという、最初の数回は良いにしても、度重なると時に相互に心理的負担が大きくなり、ひいては段々と相互の関係の疎遠に繋がる
場合もあるというような、視覚障害者にはなんらかの改善が期待される現実が存在していた。
《0357》
このような現状に鑑みるに、そもそも障害者がレクリエーションあるいは競技会への練習の中で、健常者と共に方位情報取得の技能の習熟に努めることには特
別な意義がある。シンプルな科学技術を応用した本発明を通じた健常者とのコミュニケーションと、前向きな目標の提供、将来的には広大な芝生のような場所に
おける本発明を用いた自律歩行練習の実用性と、それにより正確に目的地に到達することに成功した場合の達成感を取得する経験等、これまでとは次元の異な
る、多義的な有用性を提供する面で多大な効果を奏する。視覚障害者の方位情報取得の潜在的需要の大きさに鑑みる時、方位情報取得方法の価値が、健常者が当
初予想する水準を超えて、そこに潜在していることは容易に理解できようし、健常者の側においても、こうした新しいオリエンテーリング的な遊戯的な試みを通
じ、視覚障害者の方々の方位情報取得に対するニーズが如何に強いか、その理解をより深めることにもなる。
《0358》
また実用性の高い使用例として、次の例にも言及しておかねばならない。ヨット、ディンギーなどの小型帆走船は一般に高度な計測機器を搭載していない。寧
ろ、それらの人工物を搭載しない環境でなんとか操縦して自然のもたらす諸困難を克服することに面白みを感じる愛好者の数は多い。しかし、方位の情報取得は
この場合も重要である。例えば岩礁が構成する自然の良好な停泊場所に接近したものの、夜間かつ荒天ないし曇天、雨天であり、天文航法が不可能な状況は多
い。地文航法も不可能で、灯台も無い等の場合、方向の見極めが難しい場合は多々ある。この場合、航路選択の失敗は、座礁という第一の遭難に即座に直結し、
自力航行の不能や、船体の浸水、波浪横転と沈没等、特に夜間であれば人命に関わる重篤な第二の遭難にも繋がっていく。方位磁針は船の自差や局所岩礁磁場の
撹乱によって誤差が0度から360度まであり得ることから、概略値としてすら用いることの妥当性に疑義が生じるという固有の性質があるため、外乱磁気の影
響を免れる試行移動のコストが前記の意味で極大化しているこのような場面での信頼性が薄い。従来はこのような場合、仕方なく航行を停止する。沖で碇を下ろ
して停泊し、太陽光下の目視による方位確認を期待しつつ夜明けを待つことが現実的であった。
《0359》
このような場合にも本発明は好適に適合する。適切に方位を検出できる。ひとたび方位が得られた場合、その情報に基づく詳細な局所的な観察から方位を裏付ける情報が連鎖的に得られていくことは多いため、本方法は最も低く見積もってもその貴重な第一歩を十分適切なコストと労力で使用者に与えるという面でも多大な効果を有す
る。本発明は、これまでは沖合いで停泊して時間を浪費するしかなかった環境でも、座礁を防ぎつつ接岸への航路を選択するための有効な方位情報取得の手段を
与えることができる。
《0360》
最後に基本的な効果にもう一度立ち戻るが、本発明によれば、回折波の影響を排除することが容易にでき、使用者に意思決定に役立つデータを有効に与えることができる。
《0361》
不用意な動きが遭難(雪山での方位間違いによる雪庇の踏み抜き、浅瀬での方位間違いによる岩礁座礁、稜線での方位間違いによる稜線滑落等)に直結してお
り、最終的な行動決定は大変な困難から免れなかった。こういった局面においても、本発明によると地域大局的な情報を簡単かつ迅速かつ広域的に取得でき、総
合的な行動決定を有効に支援することができる。氷点下でも水にエチルアルコール等を少量混ぜることで融点を下げることができ氷結を避けることが簡便にでき
る。
《0362》
従来の携帯型L1帯C/AコードGPSは単体で静止時には方位を取得できなかった。そこで、廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得能力を兼備可能な簡易手法を提案した.シミュレータを構築し評価を実施した。
《0363》
試作機を構築し、性能評価を実施した。従来と異なり小型軽量で廉価な1台の受信ユニットで測位と方位取得の両機能を兼備できる。地理空間情報活用基本法
や宇宙基本法が成立した現在、幅広い分野での今後の有効活用が期待できる。国際的には、複数のGNSSの社会基盤の活性化が見られる現在、国際的な活用も
幅広く期待される。複数のGNSSの共用受信機の流用で将来の性能向上が図れる特長も備え持つ。
《0364》
従来と異なりL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体を用いて、測位と方位取得の双方の機能を兼備させることが、低コストに実現できる。これまでの量
産型L1帯C/AコードGPS受信ユニット単体の開発で培われてきた小型・軽量・高性能といった機能特性および、低コストかつ簡便にできる特性をもほぼそ
のまま継承できる。このため、歩行を主とする者の使用に好適に適合する。
《0365》
わが国における地理空間情報活用基本法や宇宙基本法の成立により、自治体や政府によって地理空間情報の整備が今後進行するということ、および、無線通信
に係る社会基盤の一層の活用性の向上が期待されることを時代背景として、今後、幅広い有効活用が期待される。廉価で小型軽量なL1帯C/AコードGPS受
信ユニットを常時携帯する時代に好適に適合する。
《0366》
また世界の複数の国と地域における、複数のGNSS (Global Navigation Positioning System)の社会基盤の構築
および利活用の動きの活性化を背景に、マルチGNSS共用受信ユニットが市場投入され、その性能向上が急速に図られることも期待される。こうしたマルチ
GNSS共用受信ユニットをも、本提案方法は、流用でき、その際には廉価に一層の性能向上を図ることが可能となる本手法は、国際的に長期的な幅広い活用展
開も期待される。
《0367》
GNSSの全地表面可用性を継承できる本手法は、全地表面のどこでも簡便に活用できるという面で、歩行等の低速移動を主とする者に、地磁気活用等の従来技術を超える、国際的なデファクト標準技術となる可能性も高い。
《0368》
本発明者が従来提案してきた、GPS受信機を用いて、位置と時刻のみならず方位情報をも取得可能な受信機により、方位情報を得る場合を考えてきたる。なお、本稿では、GPSと述べた際、あるいは、(便宜上、民生用という意図で、特に、L1 C/A GPSと述べた際もだが)、最も長い活用の歴史を有し、全世界において無償
で解放・活用され、一般的な語に接近している人類社会に親和性の高い全地球測位システムとして、わかりやすい表現として用いており、近年計画・設計・打ち
上げ・運用が世界の多くの国と地域で急速に増加している全地球衛星測位システムあるいは全地球衛星航行システム(GNSS: Global
Navigation Satellite System)の任意の一つにも該当するものとし、加えて、マルチGNSSシステム共用受信機等を活用する実
施形態も当然含んで良いのである。民生用の代表例としてL1帯として述べた事例も、近年の周波数の多数活用に伴ってL5帯、時にはL2帯、さらにS帯はじ め実際の世界のGNSSにおいて活用されるに到る、至っている、周波数帯をも含んで良いことは言うまでもない
文 献
[1] 高橋正人,“静止方位限定可能なGPSの新規提案と個性的な関心を重視する教育支援システムへの応用検討”,日本バーチャルリアリティ学会論文誌[教育・訓練特集号]TVRSJ, Vol.11, No.4,pp.505-514,December2006.
[2] 高橋正人,“方位情報を取得可能な携帯型GPS受信機の提案・設計とそれを活用した学習支援システムの検討”,教育システム情報学会論文誌(新しいデバイスによる教育支援特集),Vol.24 No.4, pp.1021-1030,December 2007.
[3] 高橋正人,“Proposal of Pedestrian-Oriented Wearable GPS with the New Scalable Capability of Instantaneous Azimuth Limitation”,ヒューマンインタフェース学会論 文誌,Vol. 10 No.1, Page113-122,2008.
[4] 高橋正人,“発明・発見の瞬間-数学教育への示唆-”,東京学芸大学数学教育研究,vol.20,pp.1-18,2009.
[5] 高橋正人,“現実の発明と発見と数学教育の役割”,東京学芸大学数学教育研究,vol.20,pp.52-81,2009.
[6] Misra,P.,et.aL,Global Positioning System, Second Ed.,Ganga Press,2006.
[7] 柴崎亮介,地理空間情報活用推進基本法入門,日本加除出版,2007.
[8] Takahashi,M, “Analysis of Satellite
Visibility for a Vehicle Running in a Rural Area Using a Novel and
Efficient Scheme to Collect GPS Signal”,J.of e-Health Technology and Application,Vol.5 No.3,
pp.296-299,2008.
[9] Takahashi,M.,“Telemedicine and Resent Science and Technology Policies -Case
Studies of Japan and the United Nations-”,Journal of e-Health Technology and Application, Vol.5 No.3,pp.300-303,2008.
[10] Takahashi,M.,“Navigation and Communication Aid for Paramedics to Reach Casualties for Telemedicine in Disaster Response”, Journal of e-Health Technology
and Application,Vol.6 No.2, pp.105-108,2009 f
[11] Takahashi,M., ≡ Method for acquiring azimuth using a single GPS planar antenna≡, The Patent Office of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland, The United Kingdom
Patent Registered, GB2379112B, October 2003
[12] Takahashi, M.,“Method for acquiring
azimuth information”,United States Patent Office,United States Registered Patent.US6774843B,August2004.
(平成22年5月7日受付)
謝 辞
総務省大臣官房久保田誠之官房総括審議官には,本研究初期フェーズにおける基礎的技術部分の知的財産創出よりの長期間にわたる研究支援をいただくととも
に,情報通信分野の国際競争力強化と国際山岳救助等の人命救助の実際との関連等について電気通信技術の観点から真に貴重な助言を多くいただき本研究の推進
と深化に多大なご支援をいただきました.ここに改めて心よりの感謝を申し上げます.
高橋 正人
1988東京大学・教養学部・基礎科学第一卒(教養学士).1990同大・大学院・理学系研究科修了(理学修士)独立行政法人情報通信研究機構主任研究員.衛星測位,衛星通信,災害救援医用工学分野の研究に従事.1988年東京大学教養学部基礎科学第一学科卒業,1990年東京大学大学院理学系研究科修士課程修了,1995年国家公務員採用I 種試験合格,1996年郵政省通信総合研究所(現独立行政法人情報通信研究機構)入所,現在に至る.主任研究員.1999年第3回国連宇宙空間平和利用会
議SpaceGeneration Forum日本代表.国際チーム勧告「衛星観測・衛星通信技術の国際協調活用による減災」が国連Vienna宣言に公式採録される.2000年より1年間オーストラリア連邦政府科学技術研究機構電気通信部門客員研究員併任,2003年より2年間内閣府科学技
術政策統括官付参事官補佐併任.2003年第1回産学官連携功労者内閣総理大臣賞制度創設等を主導.2004年特許庁特許出願技術動向調査機関選定委員.
同年第1回重要情報基盤保護日米専門家会合日本代表団.総務省認定第一級陸上無線技術士免許,同第一級海上無線通信士免許,同航空無線通信士免許.国土交
通省認定通訳案内士(英語)免許文部科学省認定実用英語技能検定1級取得者,同工業英検1級取得者.外務省後援国際連合公用語英検A級取得者.Technical English Proficiency Test 1級取得者経済産業省認定第一種情報処理技術者.衛星通信,衛星測位,災
害救急救命医工学等に関する研究に従事.米国電気電子学会IEEE等の会員.2000年度オーストラリア連邦科学アカデミー科学技術賞受賞。
高橋正人,"静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価
-小型・軽量・廉価な新手法の提案-", 社団法人電子情報通信学会論文誌A基礎・境界領域(ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February. 2011
《0369》
図44はGPS受信機への回折波の影響を抑えるため水の板をGPS受信機の周りに配備する際にとる構造の一例である。
四角錐台の形状をとっている例だが、六角錐台等の形状でも良い。一般にはn角錐台の形状でも良い。こうした錐台の側面に水等を用いた形状は回折波が侵入し
づらいという特徴を有する構造を簡単、廉価に、構築でき、必要に応じて水が乏しい地域では、あるいは安全な水が乏しい被災地などでは、飲料水などとして活
用でき、自身が当然に携帯している水を利活用するため、総合的な利便性が高い。
《0370》
図45はその上記の性格をさらにうまく活用したもので、回折波がより侵入しづらい構造である。なぜならば、球の表面で多数回(無限に近い)の回折を行わ
ない限り開口部に到達できない。到達した段階では回折波の相当な弱化が生じているはずである。さらにその開口部からは急角度の回折を必要とするためさらに
弱化するため受信機に回折波が与える影響の排除が強く図れるのである。
《0371》
図49は、図46の円筒構造を図47の二等分を経て、図48のように4等分したことを想定した(中心角90度扇形柱構造とでも呼ぶべき)構造で言わば瓦
型モジュールともいえる。同様の嵌合構造を左右又は上下左右に有する、扇形柱でない、モジュールを用意しても当然良い。例えば、中空四角柱の各側面を切り
だしたかのような四角柱構造(言ってみれば平型モジュール)、中空四角柱の底面の対応各辺中点連結線で切りだしたかのような三角柱類似構造(言わば角型モ
ジュール)、半球台を4等分した(中心角90度の構造で)言わば半球台4分の一モジュール、放物線回転体台を4等分した(中心角90度の構造で)言わば放
物線回転台4分の一モジュール、などがあってよいことはもちろんである。別種のモジュールも少なくとも左右嵌合部はいずれの異種モジュール間でも結合で
き、自在に、使用している廉価なGPS受信機の受信特性に適した回折波減衰のために必要な構造を作ることが廉価に(水などの身近なもので)簡単に、GPS
時代の普及型GPSを少し工夫するだけで方位情報を取得可能とでき利便性を享受可能とできる。
《0372》
図50は、図49の説明で言及した、平板型又は角型モジュールで凸凹嵌合を左右上下方向に嵌合させて中空矩形1階建て型を造形できるし、それをさらに上
下に嵌合させ2階建型を構成できることを示したものである。当然、3階建型も、自由に構成可能である。瓦型と、平型を組み合わせても可能である。
《0373》
また、半球の上部を水平線で切った台の形状(半球台とでも呼ぶべき形状)を中心軸を通る切断面で均等に4分割したモジュールも可能で、そのモジュールを組み合わせると、半球台を構成可能である。
また球でなくて、二次関数(放物線)にすれば、開く形、閉じる形とも作ることができる。
またそれらの各種ブロックを組み合わせることもできる。
曲面が閉じてゆく方向の形状でなくて、ラッパ又はスイスホルンのように開く方向に配置する形状も利用化の性が高い。
例えば、図53のような形状だと回折波が開口部から入ってこれたとしても、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に到達することができに
くい構造が作りやすい。例えば、図54のような形状でも回折波が開口部から入ってこれたとしても、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に
到達することができにくい構造が作りやすい。
例えば、図55のような形状は放物線回転体を回転軸に水平に切ったものである。放物線回転体台とも呼ぶべき構造であり開口部から回折波が侵入しにくい構造として用いることができるものと考えられる。
総じて、図56のような形状だと回折波が開口部から入ってこれたとしても、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に到達しにくい構造に近いものを作りやすい。
3次元構造としては、アルプスホルン又はスイスホルン開口部形状に近い構造である。図57のような形状だと回折波が開口部から入ってきにくい、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に開口部に入り込みにくい構造が作りやすい。
3次元構造としては、西洋の復活祭で用いる開口部をつけたかぼちゃ又は、半球にしさらに開口部をつけたスイカ、トランペットのミュート(消音)装置に似た構造と言える。
《0374》
図58、図59、図60について述べる。
1. これは、先のポップアップ式シリコンカップにおいて、それぞれシリコンで連結されている(水を充填する内部も繋がっている)リングを便宜上、ばらして、説明した模式図とのみ見ても良い。
2. これは、先のポップアップ式シリコンカップにおいて、それぞれシリコンで連結されている(水を充填する内部は繋がっていない)リングを便宜上、連結しているシリコンははずして、説明した模式図とのみ見ても良い。この際は、いっぱいいっぱいに伸ばしてしまうと水がない大小5つの同心円(曲線)部分が立体構造の中に生じ てしまう。そこで、スライドの際、それぞれのリングがやや重なりを残すようにして伸びるように構造化を工夫するのも当然良い。(それが面倒な場合はそれら
の円の部分に水のわっかが来るように別途水の輪をかぶせる手当てを施してもよい。
3. これは、それぞれ別の大小5つの分離した水の輪と考えてもよい。それぞれに、スクリューキャップがついていても良い。それらを、少しずつずらして重ねつつ、コップ型の外壁に相当する水の立体形状を作れるのである。
4. 段を組み込んでおいてもいい。その段の部分にスポッとはまるようにするのである。その段の存在のため、期待されるほぼすべてのあらゆる点あるいは曲
線で、水がある程度の厚さを保つことが容易に可能となる点で多大な効果を奏する。後に述べるより細い勘合部分を有するものに比べれば、(a)内部の水垢等
の掃除がまだ、しやすいといえる利点がうまれる。(b)細い勘合部の突起部分がザックの中であたって壊れも少なくなる利点が生まれる。
5. 直前の記述の目的(期待されるほぼすべてのあらゆる点あるいは曲線で、水がある程度の厚さを保つことが容易に可能となる点で多大な効果を奏する。)
を達する点で、狭い勘合でも、当然よい。細い凸部と、それを受け入れる凹部をそれぞれ円周状に風有するのである。それらの凸部にも水が入るようにするので
る。ただこの場合、掃除がし難い。利点は、前期の段による組み合わせに比べれば、構造が細い勘合の機械的な結合により安定感が増すことになることであろ
う。
図60はばらけているが、全体がポップアップコップのように連結していてもよいのである。
《0375》
いずれにしても、その底部にGPSを配置するのである。そのGPSを身体背部などに置くのである。
《0376》
水分などの永久双極子モーメントを有する分子構造を有するもの、及びそこにおいて塩分などが存在しているため一定以上の導電性σを有するとなおよいのでそうしたもの、すなわち、
GPS衛星送信電磁波の周波数であるL1帯1.5GHz等に、一定値以上(具体的には例えば10^1程度以上)の 誘電損失=(√比誘電率)・誘電損失 角の誘電正接=(√(εr))・tanδを有するが故に、一定値以下(具体的には例えば10^1cm程度以下)の 電力半減深度という属性を有するにい
たった、もの、をうまく、電磁亜波吸収に活用すること、を特徴する。
《0377》
そのようなものには、食品では、ミソ、電子レンジにかけると周辺部がチリチリ焦げてしまうというような特徴がある。これは電力半減深度が小さいが為である。それらは本提案に適しているといえる。同様のものに、サラミ、ハム、ベーコンなどがある。
《0378》
一方、そこまでの電力半減深度でなくとも、水を含むということだけで、相当に有用性の高いいことである。特にそれが所持において食用に適すなどの有用で
ある際、あるいは、形状そのものが適す場合に、特別に容易する必要がなく、市販品を流用あるいは、市販品の製造業者も少し当方の提案装置への併用活用を意
識してサイズを再考するだけで、活用性がぐんと高まるため、開発コストが少なく、真にアイデアそのもので価値が生まれるものであり、そのシナジー効果は倍
増する。例えば、バームクーヘンはそのまま背中に円筒状につけることができるサイズのものは既に流通して人気を博している。保存性の高いものも流通してい
ることは注目される。羊羹等も、その保存性の高さに注目され防災用非常食として新たに開発された製品が市場投入され人気がでてきている(震災後新聞記事
2011年、5月朝日オンライン版)これも背中に平べったい板として方から吊り下げればよいのである。同様に山で人気があるのは、実際に登山するものは重
量のある装備での登
山がもっとも疲労をもたらし、遭難に直結することを知っているので、軽量でカロリーの高い、カステラなどを好む。これも背中にそのまま配置するだけですむ直方体を有するので使いやすい。
《0379》
液体では、ペットボトルでも平型(通勤通学鞄に収納しやすい様にというのが当初の市場投入時のコンセプトであったようだが、)が市場投入されて久しく、
既に、一定のシェアを保持している。今後も、より薄い平型のペットボトルがかいはつされ有用と目されるであろう。それらは方から吊り下げるだけで、そのま
ま使える可能性がある。またペットボトルを方から吊り下げられる装具も提案してもよいし、そのような突起を有するペットボトルを標準化することで、災害時
にも救援体制が整うであろう。市民ボランティアが大震災などの直後に自らの水や食料や寝袋など登山家のような装備で被災地に入ることでたいへん役立ってい
たことは神戸大震災でも東日本大震災でもそれに後続して起きた津波被害でも、原発事故救援でも、真の広く知られて、久しいところである。そうした際には、
特殊な器具も役立つのではあろうが、日常使っているものが、たいへん役立つ場合には、真に役立つことが注目された。そうした意味で日常使っているものが、
日常飲んでいるもの、日常食しているものが、災害時、災害救援時には、どのような役立ち方をするにい変貌する潜在力を備えているかを知りつつ暮らしていく
のがこれからのわが国の知的水準の高い市民の役割ともいえる。これは、1980年代から今を見れば、そのような知的水準の全国民的なジャンプは、必要と正
しい方針さえ示されれば、比較的速やかにわが国において実現することは歴史が証明していると見える。
《0380》
ガムテープは野外活動に必須といえるアイテムである。テント登山などでは便利此上ない。新聞紙を丸めてガムテでとめればつっかえ棒になる。ガムテは修理
に使える。ザックの。ちょっとしたテント内での物品の固定に使える。水の浸入の修復にも使える。ビニル水袋の破けにも使える。がーゼと組み合わせると傷口
の応急手当てにもなる。骨折などの固定具にもなる。応急の。木に結びつければ、後続者へのなんらかの非常事態などの合図にもなる。マジックペンなどで書き
付け樹木に、目立つように、ぶら下げれば、れば、あきらかに、人為的なものであるから、ポストイットのように、後続者への、遭難者の発見の連絡事項にもな
る。強風荒天時に天幕が破損することはまれではない。その場合の夜間の修復は漆黒の闇であり、あたりは水浸しであり、困難を極めるがガムテがあれば、かな
り楽に修復の端緒がつかめる。などいろいろな役に立つ。そうしたガムテそのものは、通常、中空円柱構造をしている。これをそのまま、使用することも考えら
れる。すなわち、ガムテの粘着剤部分には、(電力損失角・√誘電率がおおきく、すなわち電力半減深度が小さいクロルプレンなどを(天然ゴムのかわりに)あ えて使うのである。そのようにすることで、いざというときに、組み合わせて水がないときにも、これらの手持ちの物品のなかから、電力半減深度が小さいもの
を身体とうまく組み合わせて目的の回折は弱化を達成し、提案GPSで方位を適切かつ迅速かつ廉価に実現し、遭難類似状況を脱する行動のための意思決定を速
やかに決定することが可能となるという多大な効果を奏する。円筒形をしている点もある程度半径があればそのまままたは水の円筒などと組み合わせて本提案に
活用可能である。
この意味では持ち物について、できる限り、ほぼ同じ属性であるならば、電力半減深度が小さいもので、(いずれにせよ持参するものなら素材にこだわれば危険
時には役に立つ助っ人となるので多大な効果を奏して、例えば、ガムテの基材と粘着剤(クロルプレン)、テントマットの素材(クロルプレン)、に拘るのは意
味あがる。また、ガムテ製品の円周のサイズ(そのまま中空円筒として用いられる又は水の中空円筒と組み合わせられる又は貼り付けるだけ回折波弱化等
1.5GHzの電磁波電力吸収に意味がある等)、飲料水等の市販ペットボトルの形状(単数又は複数のそれを、それぞれ両肩から脇の下にぶら下げたり、かけ
たりして、回折波弱化にも兼用しやすかったり、中空円筒形状に再構成が容易に可能な設計だったり)、自然災害時に傷病者援助や手術のために持参するアル
コール薬剤の透明パウチ袋の構造もそうした非常時には方位限定行動の精度を上げることに資する
形状にしておく、又は、形状に容易に再構成し得るアフォーダンスを備えている構造に規格化しておくことは、意味がある。)
《0381》
図61および図62および図63について述べる。図61および図62はサッカーボール型球形近似構造による水板の組み合わせによる、半球型の台形状構造
の実現例。真上から見たところ。横から見ると、数cmの厚みがある。水板である。通常は折りたたんでコンパクトに、ザックに収納できる。
使用時にも水を入れた状態でも平型の水筒として、適宜に畳んで薄伸ばしておけばかさばらない。その際はすべてを折らなくても良い。適宜の平べったい形状で
大きすぎない形状に、数箇所で折りたたんでザックにA4サイズ程度にまで平面を小さくして、忍ばせておけばよい。その際は、全体としては立体というよりは
平面であるから嵩張らない。
全体を2,3回折りたたんで全体の横縦寸法を1/2又は1/3程度に減少させたというところの形状にすることはカンタンである。
さて、実際遭難などの局面に陥った山岳登山などでは、そのザックに入れておいたこの水筒を取り出して、半球構造に近い半球台といった構造を作る。それを人
体体躯の例えば背面に、提案型GPS受信機との組み合わせて配置することで、回折波の減衰に有効に役立てることができる。
糊しろに相当する部分には、またそれに対応する部分には、マジックテープ(登録商標)(ベルクロテープ)でカンタンに着脱可能にしておくとよい。
また、各コンパートメント(各室)はそれぞればらばらに注入口(スクリューキャップ)をつけておいてもよい。ジップロック(商品名)のような丈夫なビニル袋にチャックがついている構造としても水漏れしないものは既に構成は容易であり、そのように構成されていてもよい。
または、注ぎの便宜を図るならば、半球台とでも呼ぶ側面を構成することがわかっている部分のコンパートメント(各室)はすべて、内部で、つながっているよ
うにしてもよい。そうすると、多忙な場合には、水を勢いよく入れるとそのままで次々に充填できる。それ以外の部分にも水を入れられるようにしておいても当
然良いし、それらの部分は個別のコンパートメントにしておいてもよい。
灰色の部分に水がつながって充填されるコンパートメントとしておけば、簡単に半球台形状の水の層を現場で構成可能で、回折波の弱化に活用できる。水はのちに飲むこともできる。
《0382》
図52は、ホースであるが、電力半減深度の小さく丈夫なクロロプレンゴムなどで、水を入れるホース形状の装置とすることで、水の運搬容器とすることもで
き、かつ、いざというときは提案GPSにおける回折波弱化に貢献させる円筒構造をそのままそくざに形成することに用いることもでき、また、懸垂下降などを
要請されるさいには荷物などの補助ロープなどに用いることもできてたいへんな利便性の向上が期待できる。
《0383》
図78は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライドの結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転の結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像をまず示すことによる視覚的理解の増進を企図した図である。
《0384》
図79は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図78においては紙面の関係で描ききれなかった円筒型水筒の近くの諸変数等を示すとともに、同時に、天空におけるGPS衛星Aとの幾何学的位置関係についても、示した全体像の図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライド的操作の結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転的操作における結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像トの関係において円筒水筒の付近の部位の、電波伝搬の様相を模式的に示すことをまずは企図した図である。
《0385》
図80は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、また、使用者も同時に自明ではあるが念のために描き、ただしそのために、図が過度に複雑化することを避け理解の視認性の容易さを確保するため、仮にθ=0で、φは自由に自在な値をとりうる局面を例示した図でもあって、さらに、円筒型水筒にあってはその中心軸を含む平面での断面図を示し、その断面における辺縁回折波及び、水の層を薄くした部分を透過した後回折する波が、円筒型水筒の底面中心部に在するL1 C/A GPS受信機に到達する際に、相互に逆位相を生みだす伝搬距離差の場合は、いかなる幾何学的条件が満たさせる場合であるかを、導出するためのBの長さを変動させられることにより自在に変える本提案による操作が、a,b,r,Aは固定的な値であるため、φの角度で電波を送り込んでくる位置関係にあるまたは結果的にそのようになる衛星信号の、2経路の回折波のほぼ逆位相差によるGPSアンテナへの到着に由来する相殺による受信強度の特徴的な低下を検出することで、有効にそのGPS衛星の存在を把握でき、方位情報取得方法を支援することができることについての、視覚的理解の促進を企図した例示についての概念図である。
《0386》
図81は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周全体に沿って、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、長さBの値をスライド的に変えて、いずれかのGPS衛星からの信号が、逆位相の2回折波の振幅が重なることにる相殺により特徴的な受信強度の低下を見せる長さBを同定することができること、そしてそれがGPS衛星の位置としての重要な変数であるφの導出につながっていることを示す概念図である。
《0387》
図82は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、主に、既に、Bの値の同定が完了している場合に、円筒型水筒の中心軸周りにこの、水の層が薄い領域を、回転させることによって、GPS衛星からの信号が、特徴的な受信強度の低下を見せる時の、水の層が薄い領域を形成している領域と、天空との、幾何学的配向きを主にθとして同定することができることを示す概念図である。

《0388》
図83は、本提案の実施例の一つにて、円筒型水筒の、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成するために、圧力を加えて挟み込むことを実現するために用いることのできる挟み込み器の概念図であり、軽量、廉価、小型、弾力性に富み入手性の高い樹脂などによって、最近では普及の著しい3Dプリンターなどによっても容易に自作できるという利点も有するものの例示のための図であり、この円弧的形状の柱の外観に想定れている中心角としては45度から90度程度であるが、例えば中心角が120度や、180度程度のものさらに、360度のものも容易に作成できることを視覚的に理解を促進する目的のための図であり、またこのようなものであれば、180度のものを2個用いて、360度を実現し、その後、ひとつの180度分の中心角相当分を外すなど、あるいは、90度を4つ使っても同様のことができるなどを簡単に示すための外観図である。
《0389》
図84は、図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、それを仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図である。
《0390》
図85は、図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その外形を近似的に仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図であるところ、使用者の背中との位置関係を概念的に例示することを企図した模式図である。
《0391》
図86は、図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その限定された方向例えば、体躯側面方向近傍に在する衛星からの信号の回折信号のみの対処を図れば足りる等のことは現実的にはありうるものであると通常想起されるところ、そうした場合には、φは小さい値のみを考慮すればよく、また、θも限定的な値のみを考えればよいため、使用者にとっての両体側方向近傍から衛星からの信号の回折信号の相殺のみをほぼ考えればよいとき、それだけに限定すれば、既述の図における各種パラメータがほぼ一意に決まることからそれを最も簡単な外形のブロック状として実装すれば、遠方での辺縁回折波と、近方での辺縁回折波が、GPSアンテナの箇所で丁度相殺する頻度が高まるように設計することは容易であることにかんがみてその概観を示すことを企図した概念図であり、これを二つ組み合わせるとほぼ矩形となりうることから持ち運びなども容易であり、水の容器としても利便性が一層高いことを視覚的理解を増進するための外観図である。
《0392》
図87は、図81において、円筒形の底面に水平に水の層の薄い領域を形成したところである一方、円筒形の中心軸に平行にそのような領域を形成しても同様の効果が得られることにかんがみて、そのような効果を得られる別途の構造を例示するための概念図であって、その水の層の薄い部分については、簡便な表記を図るため、その部分が存在しないようにも表現されている図であり、このような構造をとっても値Bすなわち底面から距離Bだけ水が充填されていて透過しないなならば、前記の構造と同様の効果が期待できることを示すことの視覚的理解を増進することを企図し、θはやはり0と簡略化しているところであるが、A=20cm、B=6cmなどとすると、
φ=0の衛星からの信号はGPS受信機において相殺されることを容易に想起できることを示すためことを企図した外観図であって、外枠の立方体は寸法の目安に描かれている図である。
《0393》
図88は、図87において、θが簡略化され0とされていたところ、その値が仮に0でない場合いかなる状況になるかを視覚的理解を増進することを企図した図であって、図87の寸法であると、図中θ=60度の辺縁で生じる回折波も、図中θ=0度の辺縁での生じる回折波と、ほぼGPS L1波の半波長分に相当する伝搬距離の差が生じるため、その回折波の相殺効果も生気することを容易に想起させることを企図した図である。
《0394》
図89は、左右に平面の水の層を形成する水筒を装具として背負うなら、その両者を、下部においても、上部においても、水路で連結できるように栓を、それぞれの上下に、構成しておくことで、下部の連結チューブをつけた場合にその連結チューブから分岐させた経口保水チューブを用いて経口保水が簡便にできるのみならず、登山行動前に、水を注入しておいた場合、片方の室には大気も若干含めて栓を閉じておけば、登山中、登山後、下山時に、もう一方の線を緩めるだけで、パスカルの原理により、登山前に閉じ込めた大気圧との現在の大気圧の差の分だけ水位に意味のある差が生じるため、両方の水筒を透明としかつ登山行動前に密閉した片側の室の気圧との現在の栓を緩めた側の現在の気圧差を読み取れるように目盛りをつけてあれば、重たい水を単に担ぎあげるだけでなく、有効に気圧変化、すなわち高度変化または、気候の急変を知るなどの有効活用が可能となることを視覚的に理解を増進することを企図した頭である。
《0395》
図90は、左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は実質、水の膜、に相当する、水の層、といえるものであるビニル水筒などを背中にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、寒冷地では凍ることを防ぎいつでも飲用可な溶融状態を維持しやすいという利点もあり、また酷暑では体温の冷却効果が期待でき便利であることに加え、方位情報取得時に必要であれば、腰に手をあてて、ひじを後方に、あるいは任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に張り付けることが容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解を促進することを企図した概念図である。
《0396》
図91は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を中心に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、相互に接する辺で適切な角度を形成できる点で、ベルクロテープなどで結合すれば、人体のいろいろな微細な動きにも円滑に対応できて、扱いやすい三角形形状となりうる水の膜の配置箇所の例を、A,B,C,Dで例示したものである。
《0397》
図92は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側正面から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。
《0398》
図93は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示しつつ、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図である。
《0399》
図94は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示し、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側方向から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。
《0400》
図95は、たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、はがす、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがす前の最初の状態を例示する図である。
《0401》
図96は、たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、はがす、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがした前の最初の状態を例示する図である。
《0402》
図97は、たとえば長岡正夫氏による方向を問わない磁力接続構造体で、磁石が相互に回転してSNの向きを揃えることができる機構により、多角形の水の層のコンパートメントを相互に結合できるようにコンパートメント容器にそうした結合機構を組み込んでおけば利便性が向上するすることも、ベルクロテープなどとならんで本提案の利便性を維持するのに有用であり、そうした機構との適合性にのの視覚的な理解を増進することを企図した写真である。
《0403》
図98は、たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたと一緒に把握された図である。
《0404》
図99は、たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたをとりはずした状態で把握された図である。


《0405》
図100は、たとえば本提案はチームなどでのExpedition海外遠征登山の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、安全な水が特に得にくい海外では、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない水を安全な水に濾過などする装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも知識を得られるように、とうめいばけつの側面に、必要な現地調達濾過剤の名称(Gravel, Sand, Fablic, Charcoal, 等)を各国語とアイコンでそのいれるべき水準の概略位置とともに図示しておくなどすると利便性がたかまる上、その際にりようかのうな直径4mm程度とそれへのscrew cap等を底面に具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のための図である。







《0406》
以上、本発明の望ましい実施形態を図面に即して説明したが、本発明は上記した実施形態に限ることなく、本願要旨構成に従う限り、任意の改変が自由である。
《0407》
回折波に悩まされることなく、実現できている場合(A)には、そのまま享受していればよい、そうでなく、万一、体躯の大きさや、流用している廉価なGPS受信機の弁別特性などの影響により、回折波に影響を受けることが稀にあるような際(B)には、軽量・小型・コンハ゜クトで、全く自然な携行物である水や野外での天幕用容器等と兼用な本提案方法による支援を行い、どちらにしても、方位情報取得方法の利便性を、Aの場合は簡便に、Bの場合は自然科学に関する興味と関心と深めつつ興味を持って主体的な研究の体験を重ねつつ、享受することができる。その意味で本提案(B)も(A)と同様、実際に役立つ、実務的な意味を持つとともに研究ツールとしての意味も潜在させている教育機器としても多大な効果を奏する。
《0408》
円錐座標表示と天空(球)座標(仰角・方位角)の変換となる。これは岩波書店、数学公式III特殊関数などの成書に詳しい。
《0409》
まず、(1)円周スリット位置(値B)の変域変化で、受信強度の極小値(または最小値)が、見つかるかを検討する。観察されたなら、衛星は、小円上のいずこかに存在する。この場合次に進む。
次に、(2)(値B固定のまま)円周スリットの3/4程を塞ぎ、円弧スリットに形成し直し、(先の円周スリット上での)円弧スリットの位置(値θ)の変域変化で、受信強度の極小値(または最小値)が、有意味に、見つかるかを検討する。観察されたなら次に進む。観察されたなら (3)その円弧スリットの中心、が、衛星方向、であるとみなす。体躯で若干回折してきていてもそれは僅かと考え無視する。
《0410》
キッチンペーパのようなものの利点は芯があり、かつ、エンボス構造を有するハ゜ルフ゜素材であるため、水をどっぷり吸収しても、まだ構造を十分な強度で維持できる特徴が特に強い。この構造はハ゜ルフ゜製品一般、例えば、トイレットペーパー、ノート、ボックス型・テイッシュ等にもかなり強く認められるため、そのような性質と入手容易性を活かして(例えば登山前のコンビニ等で入手して)、いざ遭難の危機になったらば、ジップロックなどに代表されるジップつき、チャックつきのビニール袋などに水とともに放り込んで、一定の構造強度を有した、対象電磁波の吸収性をもつ構造素材として、すぐに使うことができるのである。
そして、危機が去ったときに、好転天幕場などで時間のあるとき、驚くべきことに、干せば(外観は若干しわがよったりするが)また機能性を回復し、ほとんどなにもなかったように使うことが山岳登山レベルのもののない状況では特段の問題がなくできる。特にキッチンペーパはその性質が顕著である。乾きやすいし、水つけた場合にはまったく性質はかわらない。
《0411》
みじかい区間だけのスリットにとりかえる。
《0412》

図80は、例えばシリコン素材の円筒形の柔軟水筒が体躯背面につけられているとして、その円筒形の柔軟水筒を水平面で断面にした断面図と考え天頂方向から見たものと想定した図である。

その柔軟なシリコン素材の水筒は一部の厚さを圧力を与えて変えられるようになっているものとする。例えば、別別の水を含むコンハ゜ートメントを結合させる方式からなり、それぞれコンハ゜ートメントをそれぞれに抜いたりさしたりすることで、ある部分を通過する電磁波が通過する水の層の厚みを変えられる方式とする。組立式、または、組み込み式で、当該一部のコンハ゜ートメントを抜きとる、または剥ぎとる、ことができる。ただ何層かの水層コンハ゜ートメントの層があるため、ひとつの層を抜きとったり、はぎ取ったり、しただけでは、全く水層がなくなる、とは限らない、ものとする。このように構成する背中からある一定距離の円周部(または左右側だけの半円周部)だけ、例えば数ミリから数cm程度あるいは十から数十cmの長さを含む領域、について、水の厚さを薄くすることが容易に実現できる。

そのはぎとりの様相の模式図を図95および図96が示している。ただしこれは、平面において、そうしたはぎとりを成したと仮定しての図として示されている。このようにはぎ取った状態で円筒形に丸めてその端をヘ゛ルクロテーフ゜なり両面テーフ゜なりチャックなり磁石なりで結合しても良い。

このようにすると生じることについて、図80を例に説明すると次のようになる。

円筒形の端(周辺)から回折しつつGPS受信機まで到達し閾値以上になった波と、前記の波と衛星から発せられ前記の波と平行にやってきた波として前記はぎとった部分の領域から侵入して減衰しつつ透過後に回折しGPS受信機まで到達した波と、は、相互に、逆位相であるため、あるいは、ほぼ逆位相であるため、相互の振幅は、ほぼ相殺され、総じて、受信強度を、閾値未満と制御することができることが期待できるのである。

GPS衛星については、米国が運用しているため、時に、必要以上の電力を送信している事があり、また、想定された電力より低い場合もある。これは一種の衛星オンホ゛ート゛系の不具合の結果とも考えられている。衛星の起動上の宇宙空間において当然適宜の修理もままならなぬため致し方ないと言えるが、想定以上の電力で送信される際の回折波を受信いるか、直接波として強い信号をしているかを受信側にて弁別するのは困難な場合がある。

そこで、受信した衛星信号が回折波であるかどうかのを弁別を使用者側が主体的に行える簡易な方法があれば利便性が高い。それには次のような手法を提案する。先に述べたようなある領域の部分の水層をはぎとる。水の層を一部はぎとるということは、当然、遮蔽構成物、電磁波吸収構成物が減るわけであるから、通常は、受信電波は強くなることはあれ、弱くなることはあり得ない。少なくともこうしたはぎとりによって、直接波として得られるはずの衛星信号の受信強度が減じるということは、通常、考えられない。直接波は、透過後回折波に比べて、圧倒的な信号強度(振幅)を有していることが当然期待されるためである。

一方、減衰を経た辺縁での回折波であっても、受信機において仮に閾値ぎりぎりの強度にて受信判定をされてしまっている信号が仮にあるとして、前記のはぎとりの結果、信号強度の低下が見られた場合、そもそも最初の信号は、遮蔽されるべき場所に存在していた衛星からの信号の辺縁回折波をひろっていたため、はぎとり領域発生後の透過後の回折波との、干渉の結果、振幅の相殺を生じせしめた、と推定するのは、相応の合理性を有する。流用しているGPS受信機の感度の特性や、体躯や円筒の寸法または衛星信号の想定外の送信電力の状態、の連関において、回折現象がある一定頻度で起じる状況であるとすれば、その全体状況の存在自体を、むしろ積極的に認め、その状況を利活用してゆくのが良い、という発想でる。

そこで、例えば、図81、図82、のような構成で背中から最も距離の近い位置にあるコンパートメント(水を含む)を剥いで、観測し各衛星信号の受信強度を調べた後、その剥いだコンハ゜ートメントを元に戻し、背中からみて次に距離の近いコンハ゜ートメントすなわち別の段のコンハ゜ートメントを、剥いで、観測し各衛星信号の受信強度を調べた後、その剥いだコンハ゜ートメントを元に戻し、さらに、と以下同様に、調べてゆけば、いずれかの段のコンハ゜ートメントを剥いで観測を行った際、ある衛星信号強度は、閾値未満に突如変化していた、と、いう観測事実に遭遇するなら、それは次のことに由来すると考えてよく、その衛星の在する方向を限定できる。こうして回折の影響も効果的に方位情報取得にも貢献してもらうことができる。回折現象が起きる全体状況がある場合、そのこと自体を、むしろ逆に利活用して積極的な意義を見出して行くことを図るのである。

回折の方位情報取得への貢献としては、結論を先取りすれば、4種類ある。少なくともその信号を発した衛星の存在方向は直接波としてGPSアンテナの中心を直撃できない位置、すなわち水による吸収・遮蔽が企図されていた天空上の領域に在する、と理解したうえで、使用者が実務家であるかどうか等の基準によって、次のような、それぞれに、極めて有意義な貢献を成せるのである;
1. まず最も簡単には、その衛星の存在領域を、身体固定座標にて限定的に知ることができる。限定的にであれ、身体固定座標で知ることができるということは、真に重要な意味がある。つまり、円筒と体躯で幾何学的に遮蔽されている立体角のいずこかに存在するということがわかるため、しかも、その衛星信号を受信できたということとは、その衛星のPRN番号に対応するGOLD符号を並走させて受信機が解読できたことを意味しているのであるから、その衛星の衛星軌道要素の放送も既知で受信できているはずであり、それらの情報(すなわちその衛星の衛星番号とその衛星の衛星軌道要素)と、直近測位成タイミンク゛を基準に受信機が示す現在時刻(人間にとっては十分正確である)からその衛星の方位角・仰角はGPSが出力している(人間にとっては十分正確である)ため、それらの身体固定座標とそうでない数値上の情報の照合から、おおよその体躯正面方向の数値上の情報も、まず少なくとも、限定的には、わかるのである。これだけでも、真に方位情報を求めている際には方位情報取得の大きな力になることは言うまでもない。しかも、さらに次の貢献もなすことができる。
2. 次に、この衛星を簡単に排除することが、できる。つまり、方位情報取得方法の枠組みの中で相応の衛星数が既に存在し、当該衛星が今後つかわれなくても別に構わないうえ、逆にこの衛星を受信判定してしまっていることで、論理矛盾が生じている場合、この衛星番号の信号に基づく情報を排除すればよいのである。このような論理矛盾が稀に生じた場合にも、それが複数の衛星によってもたらされていることは極めてまれである。このような衛星の特定ができてしまえば、単純に排除することで、それ以降はそれ以外の衛星に集中することができるので、その日の作業への集中力の維持がかく乱されないという現場にとってはありがたい利点が生まれる。これを実際どの衛星がその矛盾を生じせしめているかを知るのはなかなか困難であるため、これは貴重な方法となるのである。このようなことが生じる原因そのものに現場で特には関心が無くとにかく排除できてしまえばよいという場合、前記の排除すべき上空領域にあるのに理由はともかく誤って受信してしまう現象が生じがちな日時においてその衛星の特定と排除を相応の確信とともに実施できる方法が用意されていることは其の者の本来職務である別の実務の上多大な効果を奏する。なお、こうしたことが生じる理由としては、衛星の異常により通常より大きな信号出力が与えられて信号が発射されているなどのことが考えられる。GPS衛星のように、多数の衛星が上空にあり、最新型の衛星も老朽化した衛星も混在してシステムを形成している場合は、そうした現象が稀に生じ得る可能性も否定できず、その場合の実際的な対応に本提案は多大な効果を奏すると言える。
3. 次に、さらにこうした衛星の位置に関心があるものにとっては、天空における、この衛星の存在領域を幾何学的に追及していくための廉価・軽量・コンハ゜クトしかも簡便で入手性の高い素材だけで行える状況を提供できる。つまり先にはその衛星の位置には関心がない者へ本提案が成しうる貢献のみをあげたが、今度は知的な探究の興味・関心を有する者に対しては、楽しみながら、状況を理解し天空に存在位置の可能性がある天空上での円弧(小円)を天空に仮想的に(脳内で)描くとう、衛星の位置をさらに絞り込んでいく作業を、楽しく実現できるのである。これは、後述する原理に基づく簡単な計算により、そのクリッフ゜が薄くした水の領域の中心位置から、GPSアンテナ中心がある体躯に平行な平面までの、距離Bの読み取り値等を元に、ほぼ、ある小円、の上にまず衛星は存在する事実が(後述するように)わかる。これは、アンテナ中心点を頂点とし、体躯正面方向に回転対象軸を有する、ある円錐の側面が、天球と交わってできる小円である。スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて小さいときには,回折現象は著しくなる。しかし、その状況を逆に用いて、回折波が影響をあたえている事実をむしろ見つめることで、衛星の方位を割り出すことができる。回折があってもそれを克服する知恵を引き出せるという点で、野外活動における行動の自由度と安全性を高める上でも、従来にない教育的側面に光をあてた啓発を行なえる点においても、多大な効果を奏する。
4. 次には、3.以上に、さらに、ここで、衛星の位置をさらに絞り込んでいくことができる。3.までは、ぐるりと円周を一周するような様式で、水の薄い箇所を作りだし、その位置を、円筒の底面に平行に移動させて、衛星信号強度で減衰が起きるものがないかその様子の変化を見たのであった。そうした衛星が検出された(あった)場合は、その平行移動の場所の情報からある小円上にあることがほぼわかったのであった。さらにその小円上のどこにあるかを知るためにはつぎのようにすればよい。
まず、一周ぐるりととりまく式で、水の薄い場所を創り出すことから、一周のうちの一部だけを対象にする様式で、水の薄い場所を創り出すことにする。これにはくりっぷの形状をより小さい中心角に相当するものを使うことで、例えば容易に達成できる。
(ア) まずは、体躯正面方向軸からφの角度を持つ直線を、体躯正面方向軸周りに回転させたとして、その円錐側面が、天球と交わる円、すなわち、天文用語としての、小円、の上にまず衛星は存在することがわかったという3.の経験のさらに上をいく体験をすることができる。
して別途記載の水の厚さを薄くするための挟み込むクリッフ゜をやや中心角の小さいものに取り替えるなどしてもよいのだが、それをもちいて、円筒との辺縁からの距離は、3.の際と、一定に保持したまま、今度は、背中からの距離を変化させるスライト゛ではなく、むしろ、それと直交する方向の移動、すなわち、アンテナ中心を通る体躯正面方向の直線を軸に、軸まわりにゆっくりと回転させていく、すなわち、いわば、タ゛イヤルをゆっくりと回すかのような操作をなしながら、当該衛星の信号強度の変化の有無を観察する。この際、当該衛星の信号強度が最小になるダイヤルあるいはクリッフ゜の位置、を得る。そして、GPS受信機のアンテナ中心からそのクリッフ゜のもたらす水の薄い領域の中心への直線と、GPS受信機のアンテナ中心を通過する体躯正面方向軸と、が、張る平面を想定し、その平面と先に述べた天空上の小円の交点を得る。複数ある場合は、いずれかになるが、どれであるかを特定するのは通常簡単である。このようにして、当該衛星の概略の位置が得られるのである。これは回折信号の強度もやはりできるだけ直進的に進むもののそれが一番大きいという事実に由来する。回折の波どうしの最大の相殺もそうしたものの近傍で起こる、という考えによる。
回折が、このように野外活動での方位の行動決定に積極的な様式にて役立つという経験は、科学への興味関心を高めることに多大な効果を奏する。こうした貴重な野外体験学習機会を可能としてしまう、廉価・軽量・コンハ゜クトなGPS受信機およびあとは水等の普通に手に入る材料でありさらには親しみを持てるビニルやポリプロピレン,ポリエチレン素材等汎用素材で提供しうることは教育上多大な効果を奏する。同時にこれらは野外に持参する相応の必然性を有する事物ばかりであり、状況に応じた科学的検討、工学的設計という観点から物の連関にかかる潜在力に関する洞察力を鍛え科学にたいする興味関心を啓発するのに多大な効果を奏する。
全地球測位システムとして全地表面での可用性を有する次世代の社会基盤であり、上空に常に10衛星前後の存在をいとも簡単に前提でき、かつ、それらの使用は解放されており、かつそれらの受信機は我が国において携帯電話にも入る程度の小型軽量高性能化なものが廉価に供給され容易に入手でき、かつそれへの軽微な改修と、水や水筒それも廉価なフ゜ラスチックの成形で形成できる若干の工作で可能なレヘ゛ルであり、かつ食品や塩水や海水や保冷剤、保温剤などでも可能な方法であれば、それは極めて有意義な活用方法として考えることができるのである。なんとならば、この方法さえできれば世界のどの地表面でも同じことができるし、高価な支払をしてまで得ねばならない特殊なものの追加物の取得も不要であるという重要な特性を有するためである。

《0413》
次に図80を用いてその構成、原理、動作を述べる。
次に図80を用いてその構成を述べる。
円筒形側面に厚さほぼ一定(例えば、5mmとか1cmとか)に水が充填されている水筒を考える。

《0414》
図83の構成を述べる。
図83は、先にのべた洗濯ばさみや髪留めがそうであるように、
ある程度の挟む強度を有し、前記円筒形側面に水が充填されている水筒に、適切な圧力をその一部に与え、例えば洗濯ばさみが対象物を変形させ摩擦力でその状態を維持し、取り外せばもとの物体はものと形状に一定の時間で緩和しつつ戻るものと同じような意味で、その水層の厚さを薄い方向に、変化させられるものとする。
図83では、全円周ではなく、円周の一部に対応する円弧に圧力をかけられるような形状のものを示している。しかしこの長さは任意のものが容易に製造可能である。近年はフ゜ラスチックの形状は廉価に製造できる。特に3Dフ゜リンターが普及し人気を博し、教育機関などでは数十万円程度の価格のものを次々と導入しており、樹脂素材で自作することも極めて容易となっている。



《0415》
次に図80を用いてその構成、原理、動作のうち原理を述べる。
今、図80では、視覚的理解を優先するため、まず理想的な状態として、遮蔽地物なく、仰角0度(これは後にθで置き換えて一般化を行うが、図が複雑になるので、まずはθ=0度とおいた図を示すことにする)の位置にある衛星を想定する。当該衛星の方位角は、天頂からみて体躯左側面方向から体躯小正面方向にφ度だけ時計回りに回転した方向に存在するとする。仰角は今は利便性のため0度とする。その衛星からの信号が到来した状況を考えてまず図80は描かれている。
図80は、前記の操作で図83形状のクリップで、中心角が180度程度のもので体躯左側の円筒水筒部分をはさみこんでいるとする。
図80は、前記の操作で図83形状のクリップで、中心角が180度程度のもので体躯左側の円筒水筒部分をはさみこんでいるうえ、使用者が操作を行い、背中からの距離(とは言うが正確にはGPSアンテナ面から、そのクリッフ゜で薄くした部分の中心への背中に垂直な法線に沿って計測した距離)がBであったものとすることになる。
すると図80において、「円筒の外辺縁で回折してGPSアンテナに到達する波」と、「円筒の水の厚さが薄くされた部分(厚さ零であっても構わない)を通過し、回折を経て、GPSアンテナに到達する波」との伝搬距離の差分は、図80の、

a - b + C
であることがわかる。
先に述べた「水の層を薄くする目的で挟み込むクリッフ゜」を背中に一番近いほうから、徐々に、背中から一番遠い方向に、ゆっくりとスライト゛させるようにする。
その過程で対象衛星信号の受信強度が極小になり最低になった場所があれば、そこにおいて、前記両者の回折波が逆位相になっていることが強く推定される。なんとならば、水の層が、薄くなっているのであるから、いずれかの衛星からの信号強度は強くなることはあっても、信号強度が弱くなるということは、前記以外の合理的理由は到底考えられないためである。ちなみにクリッフ゜に用いている素材はフ゜ラスチック樹脂などでL1帯信号には透明であるからなんらの影響も与えない。
こうしてその特殊な信号強度をもたらした衛星番号を知ると、次に活用できる。すなわち、その衛星番号はその日のそれ以降のあるいはその日を含むその数日の野外活動において方位取得方法において使わないとすることで、作業の効率化を図ることができる。ここまでが既述の1.である。(これは衛星の状態を探究するというよりは地理踏査などの実務家においてはそのような使用法が利便性を高めることがありうるというほどの意味である。ちなみに、通常の廉価なGPS受信機は特定の衛星番号を指定することでその衛星の活用を排除するフラク゛を立てることができるためそのようにすればその衛星を計算対象にしない意図を簡単に実現し、即座に対応できる。また本提案方法の方位情報取得方法でもそのようなことすなわちその衛星を計算対象にしないことを意図するフラク゛を立てることができるため、そのようにすれば、その衛星を計算対象にしない意図を簡単に実現し、即座に対応できることを指摘しておきたい。)
次には、その衛星の方位角の数値上の表現(身体固定座標でないという意味での情報)は、GPS受信機により迅速に出力されうることは、既述のとおりである。これを照合すれば、自らが、今、偶然、向いている体躯正面方向は、背中の円筒側面の水筒のサイス゛とGPS受信機の位置関係できまる、回折でしか影響を与えられないはずの衛星は、自分の体躯正面からみて、どこからどこの範囲に存在しうるかという事についての、幾何学的配置は直ぐに定まるから、その情報に基づいて、自らの体躯の正面方向を限定的に知ることが、遅滞なく、できてしまう。ここまでが既述の2.に相当する貢献である。
次に、先ほどのクリップをとめたホ゜シ゛ションについて、Bの長さを、水筒に印刷されていても良い目盛り等から読み取ることになる。先に述べた両回折波の伝搬距離の差分すなわち
a - b + C
は、すなわち、この状態において、半波長の奇数倍となっているはず(回折波の相殺が生じているため)であるから、r (円筒半径), A (GPSアンテナにとっての円筒高さ。より具体的には、GSアンテナ中心を含む“円筒底面と平行な平面”と、円筒の背中から遠い方の底面と、の距離), B(GPSアンテナ中心を含む“円筒底面と平行な平面”と、円筒の背中から遠い底面との距離), λ(対象とするGPSないしGNSS信号の波長)を既知数として、ヒ゜タコ゛ラスの定理より(1),(2)を得て,逆位相を生じたはずの両波の伝搬距離差から(3)を得て,伝搬距離と衛星方向φに関する式(4)を得て、

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(a + c)-b =(2n+1) ・λ/2 (n=0,1,2,…) …(3)

c=(A-B)・sinφ …(4)
これらの式をφについて解くことで、
φを求めることが直ちにできる。ここまでが既述の3.である。これはφというハ゜ラメータと体躯の向きで特定される上空半天空上の小円の周上に衛星が存在することを意味することは既に述べた。

さてここで考えてきた図においては、既に述べたとおり、θ=0という前提をおいていた。すなわち、衛星からの平行波を、受信している水の厚さを薄くしている領域の中心は、「使用者の背中から見て、体躯正面方向を軸に、使用者左側の水平方向を基点として、時計回りに(90度でも45度でなく、)0度の方向に置いた、もの」であるとして、まずはそれに限定して(わかりやすさのため)、図を描きそれに従って考えてきた。その際のクリッフ゜は中心角180度程のものを想定している。
そして、その際、Bの大小を変化させ、その結果、最小値で極小値が得られたときの様相を検討してきた。

さて、つぎには、こうした制約を、解除して、考える。つまり、θ=0としたクリップの向き、をかえて、当該衛星の信号強度の変動を観察してみる。すなわち、水の厚さを薄くする、向き、をかえて、関心の衛星の受信強度の変化をさらに観察してみる。つまりθの値をかえて、関心の衛星の受信強度の変化をさらにさらに観察してみるのである。ここでθとは、水の厚さを薄くしている領域の中心を、「使用者の背中から見て、体躯正面方向を軸に、使用者左側の水平方向を基点として、時計回りに図った角度」である。
具体的には、このクリッフ゜を円筒と一体化したまま体躯正面方向を軸に回してみる、あるいは、円筒はまわさずにクリッフ゜だけ体躯正面方向を軸に回してみる、とどうなるか。
図78のこれはθを変化させることになる。既述のとおり、このように回したときに最も信号強度が低くなる点があれば、そのときの、クリッフ゜の圧力で水が薄くなっている領域の中心、と、GPSアンテナの中心を結ぶ線と、体躯正面軸と、が張る、平面、と、既述の小円との、交点(のうち可視の部分、または合理的にあり得べき部分)が、衛星の具体的な方向であると強く推定される。
このように、天空上のあの方向、というように、(数値でなく)身体固定座標で得られるという結果が貴重である。数値で得られた情報はこのように使えるとは限らないのである。なぜならば、GPS受信機が数値として単に出力してくれる衛星の方位角、仰角の数値は、身体固定座標でないがためにどちらの向きなのかは基準が不明な状況では一切不明のまま、なのである。本手法のような、身体固定座標で得られる方向と、照合させることにより、方位情報取得は、劇的に意味をもって行動決定支援に進めることができるため貴重である。
ここまでが、既述の4.である。

ここまでくると、単にヒ゛ル陰でもラシ゛オが受信できたというような旧来からある回折の使い古した手垢のついたありがたみを感じにくい表現を超えて、現代における、先進的な社会基盤を利活用する行動決定支援の斬新な様式提案においても、やはり回折は役立つ側面がある、という稀有な得難い経験を、経済的に無理のない枠組みで、また楽しみの野外活動として枠組み中で、経験できる方法をはじめて有効に提供できることになったという多大な効果を奏する。こうした貴重な経験を積むことは、その後の生涯の勉強への取り組みや研究活動、ひいてはイノヘ゛ーション創出への取り組みに対しても興味を持っておこなっていけるそして成果を上げていけるために必要な楽しい体験をとおしての主体的関心の醸成に多大な効果を奏するのである。
なお、図では、中心角約90度程に相当するようなクリッフ゜を描いている。が明細書では、中心角180度程度に想定したクリッフ゜を用いているところがあるの念のため注意されたい。

《0416》
その伝搬行程差分、つまり、図79のa-b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、図78からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。
《0417》
こうした理解は、ほとんどの衛星の回折波除去が通常できていても、稀に衛星の信号が回折除去できないように思われる場合に、極めて有効に機能する。仮に、山頂において、山稜において、どちらの方向に下降してゆくか等のために、霧で見晴らしがない等の理由、か、雪目で視界が使えない、夜間である等の理由で同定ができない、か、海外エクスペディションの場合で視同定が困難であり、かつ、磁石もあてにならない火山帯であるため、か、極地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である(この場合には水よりも圧倒的に融点の低い液体、例えばエチルアルコール、メチルアルコール等も、適切な選択肢として用いることができるしこの場合も飲料、医療用、燃料用などに兼用できることがある)、偏差の影響が大きい地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である、自差の影響が大きい事情があり磁石の活用が困難である、ジャイロを用いられる電力や重量物を装具するための移動体の恩恵をうける移動環境にない、などの踏査・調査・徒歩、などの場合にも多大な効果を奏する。

なお、この方法は、回折波に有効であり、φが負の値であっても、それが回折波であれば、そのまま役立つので、φの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、逆に、それで方位の特定に準ずる行為ができることもある(特に通常の方位限定と組み合わせればなおさら平易に可能である)こともあわせて指摘しておきたい。(また、半円周だけ剥いた場合もφの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、平易に方位の特定に準ずる行為が可能となる)。

なお、透過を経験しない辺縁回折波より、透過回折波のほうが、透過分だけ減衰が大きいように感じられるが、それは、大きな回折角による大きな減衰を経験する辺縁回折波と、小さな回折角による小さな減衰を経験する透過回折波により、補償されることになる。

《0418》



まず全部を水でふさいである状態を観測する。信号源α,β,γの各信号が観測できたとする。
ある一列だけを穴をあけるようにし(つまり水板または水棒を除去して)あとの列を、ほかの列を、水いたでふさがれたまま維持しつつ、観測、すると、α、β、の各信号が観測されたとする。
すなわち、ある場所の窓列を開けたことで、信号源γの信号は、急に消えたわけである。これを、大きく回り込んできた回折波(回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)が、一部透過窓から侵入してきた透過波の回折波(透過と回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)の、位相のずれによる、相互相殺「的」効果によって、柱の口端点からの回折波と、相殺されたものと、見ることができる。
こうして、その水板または水棒を除けた列、の窓から侵入し、回折し、GPSアンテナまで到達した電波の伝搬距離と、大きな筒または壁の端からよいこらしょと回折して到達した電波の伝搬距離との差は、λ/2の奇数倍になっているはずである。

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c)-b (n=0,1,2,…) …(3)

c=(A-B)・sinφ …(4)
奇数倍とはいえ通常は1である(n=0)。GPSや、グロナス等でシステムを決めれば、λは一定で約19cmある。
こうした原理から、上の諸式が成立し、そこから、φを、推定できる。
つまり窓を開けることによって、回折の学習もでき、見えない電波の学習、研究を進められる。
すなわち、観測者または実施者にとって(設計者ではなく)A,B, rは既知である。よって、a,bも直ちに算定により確定するため既知と考えてよいことがわかる。GPS L1 C/Aはλ=19cmであり、このλと, A,B,rという人体用の寸法からn=0とまずしてよいことが明らかとなる。すると、A,B, a,b,λ,nが既知である状況で、(3)(4)からcを消去すると、変数φのみが変数として残ることが明らかとなる。よって、φが確定できるのである。すなわち、そのような信号捕捉が消滅した場合、すなわち、相殺したような窓列が明らかになったことで、その衛星の体躯正面に対する方向性φが明らかとなるのである。これは、回折波の一般には困った性質を逆手にとった活用法で、興味がもたれよう。

これを繰り返すことによって、謎解きのように、それぞれの衛星の存在方向を推定していくこともできる。
これはある意味で知的な野外に限定された遊びであって、なおかつ、新たなジャンルへの挑戦を含んだものである。
Bの値は窓の中心部迄の距離で良い。基本的に、完全に逆位相になればそれに越したことはないが、そのあたりで互いにほぼ相殺した結果、閾値未満になれば、観測しないことになりますため、概略値で良いのである。


なお、剥ぐ、という方法を述べたが、これは、円周に沿ってはさみつけるようなたとえばフ゜ラスチック製(フ゜ラスチックはL1帯に吸収を示さず、いわば透明である)のU字形で(ある種の髪留具や、通常の洗濯ばさみや、布団干し時に布団が強風に飛ばないようにする布団ばさみがそうであるように、対象傷つける程度でなく適切な圧力にて押し込み、抑え込み、自身もそこにとどまり、結果、流体や弾性体や弾性体類似物の、意図した任意の部分の形状の特に、厚さ、を、意図通りに薄く形成する、しかし、はずした場合は、対象の厚さはまたもとにもどる、というほどの意味で)挟みこむ力のあるやや弾力のある鋳型やのようなもの、(図83)で、円周の全周またはある部分(たとえば円弧、例えばある一点の近傍)を適切な圧力で挟みつけるように作用することで、その部分の水等の液体を押し出し、薄くする、ということで(そしてそのような圧力を与える部分を移動させられるという方法によって)、どうようの効果を生み出すこともできる。その場合は、ゆっくりとじわじわスライト゛させることで減衰が生じるところを探すことができるため、宇宙の衛星からの電波にたいして受け身であるだけでなく、ある種の動的な働きかけの行為の結果を体験でき、それも電磁波の根本性質である部分の教育機器としても、有効に活用でき、多大な効果を奏する。


《0419》
図87から図88は、つぎのことを示すためのものである;
すなわち、「直径R(半径rとしてR=2r)の円筒の井戸の底の中心にGPSをおくとき、半径rが波長λの2倍程度以上の井戸でないと、回折波を完全には排除しがたい可能性がある」

図88において、辺縁回折波はどのように位相差はGPSに作用するかを考える。
結論を先に述べると、辺縁0度点回折波を相殺してくれる、辺縁θ度点回折波で、最小のθは;
R=λ/2=9.5cmのとき θ=180度(これは回折というか反射というか)
R=λ=19cmのとき、θ=90度
R=2λ=38cmのとき、θ=60度
である。これは口径直径Rがλ未満であると、なかなか、中心部で相殺が起きないことを示す。深さは関係がないのである(深さによらず円筒の中心との距離は全辺縁点て同じであるから)。
これは次のことを示唆する。すなわち、
λの直径(19cm)よりずっと小さい円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒全辺縁での位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波は相互に強め合う。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、生じない。口径による弱化は期待できない。全円周上で同位相点は計1点あり、逆位相点は計0点ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、大きい。深さを増やすと相対的に、弱化は期待できる。

《0420》

λの直径(19cm)の円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はわずかに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はわずかに多様化している(θ=±90度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and r=1λ….0=cosθ….θ=±90度)。よって、円筒全辺縁での回折波はわずかに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、わずか。全円周上で同位相点は180度毎に(計2点)あり、逆位相点は180度毎に(計2点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分同程度。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、そこそこ大きい。深さを増やすと相対的に、弱化はそこそこ期待できる。

《0421》

2λの直径(38cm)の円筒では、(これが■9時50分片岡式■で両腕で円を描いた時)

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はそれなりに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はそれなりに多様化している(θ=±60度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 =cosθ….θ=±60度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、それなりに生じる。全円周上で同位相点は120度毎に(計3点)あり、逆位相点は120度毎に(計3点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、さほど大きくない。よって、回折角度がさほど大きくないので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さをふやしても相対的に、その弱化はさほど期待できない。
《0422》

4λの直径(76cm)の円筒では、

1. 円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、大きい。よって、円筒全辺縁での位相はまずまず多様化しうる。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はまずまず多様化している(θ=±29.0度、±51.3度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and
r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0度、±51.3度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、まずまず生じる。全円周上で同位相点は* 度毎に(計*点)あり、逆位相点は*度毎に(計*点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、小さい。よって、回折角度が小さいので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さを増やしても相対的に、その弱化は期待できない。





《0423》

深さを稼ぐことによって、回折波でGPSに到達したいものは、大回折角度を経験させる、それによって、大回折角度減衰を、させる、しかない。


その大回折角度を得るためには、深くする必要がある。
しかしそうすると、直接波を受信できる立体角も減少する。その限度は、

図87は、縦方向に薄い部分を形成した場合である。このようなことも、シリコンなどの柔軟素材と、先ほどの洗たくばさみ状のものの別形状(縦方向に薄い部分を作るハサミこみをつかったばあい)を用いれば、可能である。
図は、円筒の厚みは省略してある。切れ込みとしてかいてある部分も、簡略にえがいてある。
外側の立方体は、参考までである。

《0424》

先ほどの図式でのφをφ=0に限定した場合以下のようになる。

A: 円筒水筒の(底からの)高さ。その点からGPSまでの距離をa.
B:円筒水筒の「切れ込みのある部分」について(底からの)高さ (すると当然A>B)。その内側点からGPSまでの距離をb.
(このように設定すると、円筒に設けれられた「切れ込みのある部分」の最低点の、円筒底面からの距離、は、A-Bとなる。)
r: 円筒水筒の内半径
λ:GPS衛星信号の波長

A2+ r2 = a2 ・・・(1)
B2+ r2 = b2 ・・・ (2)
a-b =(2n+1)* λ/2 (ただしn=0,1,2,3…の整数)・・・・・・(3)
《0425》

仮に r=10cm A=20cm n=0とした場合:
(1)に前記の仮定を代入して a=√(400-100)=17.321cm
(3)に前記を代入して b=a-(c/f)/2
=17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm =7.80cm
(2)に前記を代入して B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
よって、「切れ込みの深さ(A-B)」は
A-B= 20cm-6.2865cm ≒13.7cm との、切れ込みになる。

高さ20cmのうち、切れ込みは約13.7cmが適切である。
あるいは、
その点を中心にした薄い部分を作ることによって、θ=0からの辺縁回折波と、透過回折波とは、GPSの受信点で位相差がほぼ逆になるため、振幅の相殺がほぼ生じ、
回折波の混入を避けることができる。

つまり、働きかけによって受信判定が消失する衛星信号があった場合、それは、φ=0の方向に存在する可能性を推定できるのである。


すなわち、その伝搬行程差分、つまり、図のa-b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、図78からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。





《0426》
厚い層の端点から回折してきた信号をまだ検出するようなら、その回折信号の伝搬距離と、ちょうど半波長の奇数倍に相当するだけの伝搬距離の差を、GPS受信機(アンテナ)の位置において、持つような、透過信号を取り込めるような薄い層を形成しておいてもよい.そうすることで、GPS受信機(アンテナ)の位置においてちょうど、位相差が半波長だけずれた信号同士が相殺することになる.後者の方が伝搬距離も短くてすむ(その分強度は強い)し、回折角も小さくてすむ(その分強度は強い)ため、相殺後の残差としての後者の影響が大きくなりすぎないように、後者は一定の透過減衰も負荷として起こるようにしているわけである.
A,B,r,a,bの値は先ほどの検討と同様であれば、a,bの距離差が波長の1/2の奇数倍(基本的に1倍)となり互いに相殺し合う.この際には、Bの上部の薄くなった部分の距離自体は既述の理由より不要な方向から信号が閾値以下に収まれば良いのであることから過度に厳密な数値設定を図る要なく適度な透過が生じる程度、適宜に設定されていてよい(もしこの部分の薄くなった部分がなくても不要な回折信号の検出が生じないのであればそもそも設定しなくてもよい.).

この薄い部分の層をどのように作るか、であるが、若干柔軟性を持つ透明プラスチック素材で、例えば柔軟性に富む薄いPET(ポリ塩化テレフタレート)素材(「いろはす」というPETボトルがそれに近い)などで作り、硬質プラスチックの透明な輪の枠で強制的にその部分だけ圧力をかけて抑え込むようにすると、そのような、そこだけ薄い層を形成することができる。プラスチックはL1帯に対してほとんど吸収を示さず透明である。もちろんそこから押し出された水が上下に逃げられるようにしておく。その枠を、徐々に上あるいは下にずらしていくと、希望のところにそこだけ水層が薄い1、2cm程度の部分ができる。それをずらしつつ反応を見ればよいのである。あたかもカチューシャのような塩梅である。

なお、上記図のBの長さは底面のアンテナの高さからその水層の厚さの中心部までを図れば良い。何度も述べたことであるが、受信強度が閾値未満になれば良いだけであるので、多少の差異は重要ではないのである。

もちろん同等の効果がある方法であれば、ほかの任意の方法にて実施すればよい。
《0427》

この部分に、バンドを通して身体に固定するように設置することもできる.マイクロ波はプラスチックや衣類などは透明なものとして透過してしまう.

なお、真空に対する0℃一気圧の気体としての空気の屈折率(reflective index) n≒1.000292 空気に対する20℃の液体としての水の屈折率はn≒1.33であ。若干の屈折がある。が、ここでの主題には殆ど影響を与えるものでない。空気から水に入るときには、入射角に対して屈折角が多少ちいさくなるが、水から空気に出るときは逆となるとなるため最初の入射角に戻るとも言える。それがスリットを出るときに回折するので、結局回折だけを扱った。厳密にぎゃくいそうが成立することを目指すのでなく、回折波相互が、GPS受信機の閾値未満になればよいだけであるため、概略値でよいのである。
《0428》

以上では、円筒形を基本に考えたが、これを多角筒形(多角柱)を基本構造としてもよい.また四角柱を基本構造としてもよく、左右だけにその配備を残したと前提して、左右に平行に水の板があるという様相でもよく、その際は、そのある部分に薄い部分があればそれでよいのである.
相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。

《0429》
図85は、図84が人体とどういう位置関係にあるかを念のため示す図である。

相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.
《0430》

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。


《0431》
回折波が(これまでの議論でいうところのθ=0)体側方向のみの回折波に限定して、排除したいことが明らかな場合に適した構成が図86である。θ=0近傍の衛星信号の回折波をターケ゛ットに打ち消す場合は、このように、へこみ、あるいは、くぼみの、切り込みの長さは14cm程度になる。図での横の長さが20cm、縦の長さが30cm程度を想定している。すぐ隣の回折波をすぐ隣が打ち消す。このような水筒を二つ向き合わせて組み合わせると矩形になる。持ち運びに利便性が高まる。またこのような形状は、テント内で、机の台にするのに丁度良い。テント内はよく雨や結露で濡れるが、このようなぎざぎざを足側にしておいて板などを適宜渡せば、上に置いたものが濡れないしこれ自身も必要以上の重量が発生せず扱いやすい。なお、栓をつけて良い。相互の連結部も設けて良い。気圧計測可能なように目盛をつけてもよい。これらのことは別途記した。
は天頂から見下ろした図を示している。使用者の背中にはGPS受信機と、円筒形状の水が形成されている。

円筒。
それを排除するために閾値を適切に設定できるのであるが、なんらかの事情により(どうしてもGPSの分解能が劣ったものを使わざるを得ず、回折波の減衰した波の信号強度を、直接波の十分な強度の波と、そもそも、GPS受信機の機能として弁別できない等の特殊な背景による場合もありうる。)
その場合、寸法的に、回折波の影響を受けることがある。
先に述べたような特に廉価なGPSを流用する場合。
その場合は、逆に、それでも次のようにすれば解消される。
原理を活用しているため、教育用途にも、活用可能である。
電磁波で、衛星由来で、この程度の電磁波の波長のものは案外多くなく、子供の興味、関心を引き付けるため、野外教育に向く。また述べたように、本提案はそのそも市民レヘ゛ルのホ゛ランティア的な救援活動支援にも適す廉価性、軽量性、コンハ゜クト性、を有し、また、入手可能なもので構成可能であり、しかも、原理がわかりやすく、身近なものの組み合わせで意な真機能が実現する面白み楽しめる特徴があるため、教育機器にも適す。
《0432》

図80は、例えばシリコン素材の円筒形の柔軟水筒が体躯背面につけられているとして、その断面図を天頂方向から見たものと想定した図である。

そのシリコン素材の水筒は一部が厚さが変えられるようになっているとする。それは例えば、別別のコンハ゜ートメント方式からなり、それぞれに抜いたりさしたりすることで、水層の厚さがかわる方式とする。組立式、または、組み込み式で、当該一部のコンハ゜ートメントを抜きとることができる。ただ何層かの水層コンハ゜ートメントの層があるため、ひとつ抜いただけでは全く水層がなくなる、ということは限らないものとする。このようにすると背中からある一定距離の円周部(または左右だけの半周部分)の部分だけ例えば数ミリから数cm程度の領域の水の厚さを薄くすることが容易に実現できる。

そのはぎとり様相を図95および図96が示している。

すると何が生じるかというと、例えば図79を例に説明する。円筒形の端から回折しつつGPS受信機まで到達してしまい閾値以上になった波が、そのはぎとったところから侵入し減衰しながらも透過しつつ、回折しつつGPS受信機まで到達した波と、逆位相のため、あるいはほぼ逆位相のため、相殺され、総合しては閾値未満と制御することができる。
GPS衛星は、次のことが知られている。時に必要以上の電力を送信してくることがある。これは一種の不具合の発生とも考えられる。ところが、必要以上の電力で送信してくるたために回折波で受信してしまうのか、それとも、直接波だからそれだけ強い信号であるのかは、弁別するのは困難な場合もある。

そこで、そのような弁別を行う方法があれば便利である。それには次のようにする。今のべたようなある部分をはぎとる。はぎとるということは、当然、遮蔽構成物が減るわけであるから、通常は、受信電波は強くなることはあれ、弱くなることはあり得ない。はずだである。直接波は全く影響を受けないはずである。仮に微弱な影響が万一にあっても、目に見えて弱くなることは考えられない。あまりにも、直接波は、僅かな透過後回折波に比べて、圧倒的に強いはずであるからである。

ところが、回折波であって、十分な強度を偶然持ってしまっている信号のようなものであれば、僅かな透過後回折波との干渉を起こすことはそれなりに生起確率を有すると考えられる。

そこで、例えば、図95、96、のような構成で下からひとつ剥いで、調べ、また戻して、別の段を剥いで、と調べてゆけば、どこかの段を剥いだときに、ある衛星信号強度が閾値未満に突然なったとすればそれは次のことに由来すると強く推定されるのである。
《0433》

すなわち、その伝搬行程差分、つまり、図79のa-b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、図78からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。

こうした理解は、ほとんどの衛星の回折波除去が通常できていても、稀に衛星の信号が回折除去できないように思われる場合に、極めて有効に機能する。仮に、山頂において、山稜において、どちらの方向に下降してゆくか等のために、霧で見晴らしがない等の理由、か、雪目で視界が使えない、夜間である等の理由で同定ができない、か、海外エクスペディションの場合で視同定が困難であり、かつ、磁石もあてにならない火山帯であるため、か、極地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である(この場合には水よりも圧倒的に融点の低い液体、例えばエチルアルコール、メチルアルコール等も、適切な選択肢として用いることができるしこの場合も飲料、医療用、燃料用などに兼用できることがある)、偏差の影響が大きい地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である、自差の影響が大きい事情があり磁石の活用が困難である、ジャイロを用いられる電力や重量物を装具するための移動体の恩恵をうける移動環境にない、などの踏査・調査・徒歩、などの場合にも多大な効果を奏する。

なお、この方法は、回折波に有効であり、φが負の値であっても、それが回折波であれば、そのまま役立つので、φの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、逆に、それで方位の特定に準ずる行為ができることもある(特に通常の方位限定と組み合わせればなおさら平易に可能である)こともあわせて指摘しておきたい。(また、半円周だけ剥いた場合もφの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、平易に方位の特定に準ずる行為が可能となる)。

なお、透過を経験しない辺縁回折波より、透過回折波のほうが、透過分だけ減衰が大きいように感じられるが、それは、大きな回折角による大きな減衰を経験する辺縁回折波と、小さな回折角による小さな減衰を経験する透過回折波により、補償されることになる。



《0434》

まず全部を水でふさいである状態を観測する。信号源α,β,γの各信号が観測できたとする。
ある一列だけを穴をあけるようにし(つまり水板または水棒を除去して)あとの列を、ほかの列を、水いたでふさがれたまま維持しつつ、観測、すると、α、β、の各信号が観測されたとする。
すなわち、ある場所の窓列を開けたことで、信号源γの信号は、急に消えたわけである。これを、大きく回り込んできた回折波(回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)が、一部透過窓から侵入してきた透過波の回折波(透過と回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)の、位相のずれによる、相互相殺「的」効果によって、柱の口端点からの回折波と、相殺されたものと、見ることができる。
こうして、その水板または水棒を除けた列、の窓から侵入し、回折し、GPSアンテナまで到達した電波の伝搬距離と、大きな筒または壁の端からよいこらしょと回折して到達した電波の伝搬距離との差は、λ/2の奇数倍になっているはずである。

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c)-b (n=0,1,2,…) …(3)

c=(A-B)・sinφ …(4)
奇数倍とはいえ通常は1である(n=0)。GPSや、グロナス等でシステムを決めれば、λは一定で約19cmある。
こうした原理から、上の諸式が成立し、そこから、φを、推定できる。
つまり窓を開けることによって、回折の学習もでき、見えない電波の学習、研究を進められる。
すなわち、観測者または実施者にとって(設計者ではなく)A,B, rは既知である。よって、a,bも直ちに算定により確定するため既知と考えてよいことがわかる。GPS L1 C/Aはλ=19cmであり、このλと, A,B,rという人体用の寸法からn=0とまずしてよいことが明らかとなる。すると、A,B, a,b,λ,nが既知である状況で、(3)(4)からcを消去すると、変数φのみが変数として残ることが明らかとなる。よって、φが確定できるのである。すなわち、そのような信号捕捉が消滅した場合、すなわち、相殺したような窓列が明らかになったことで、その衛星の体躯正面に対する方向性φが明らかとなるのである。これは、回折波の一般には困った性質を逆手にとった活用法で、興味がもたれよう。
《0435》

これを繰り返すことによって、謎解きのように、それぞれの衛星の存在方向を推定していくこともできる。
これはある意味で知的な野外に限定された遊びであって、なおかつ、新たなジャンルへの挑戦を含んだものである。
Bの値は窓の中心部迄の距離で良い。基本的に、完全に逆位相になればそれに越したことはないが、そのあたりで互いにほぼ相殺した結果、閾値未満になれば、観測しないことになりますため、概略値で良いのである。


なお、剥ぐ、という方法を述べたが、これは、円周に沿ってはさみつけるようなたとえばフ゜ラスチック製(フ゜ラスチックはL1帯に吸収を示さず、いわば透明である)のU字形で(ある種の髪留具や、通常の洗濯ばさみや、布団干し時に布団が強風に飛ばないようにする布団ばさみがそうであるように、対象傷つける程度でなく適切な圧力にて押し込み、抑え込み、自身もそこにとどまり、結果、流体や弾性体や弾性体類似物の、意図した任意の部分の形状の特に、厚さ、を、意図通りに薄く形成する、しかし、はずした場合は、対象の厚さはまたもとにもどる、というほどの意味で)挟みこむ力のあるやや弾力のある鋳型やのようなもの、(図83)で、円周の全周またはある部分(たとえば円弧、例えばある一点の近傍)を適切な圧力で挟みつけるように作用することで、その部分の水等の液体を押し出し、薄くする、ということで(そしてそのような圧力を与える部分を移動させられるという方法によって)、どうようの効果を生み出すこともできる。その場合は、ゆっくりとじわじわスライト゛させることで減衰が生じるところを探すことができるため、宇宙の衛星からの電波にたいして受け身であるだけでなく、ある種の動的な働きかけの行為の結果を体験でき、それも電磁波の根本性質である部分の教育機器としても、有効に活用でき、多大な効果を奏する。



《0436》
図87から図88は、つぎのことを示すためのものである;
すなわち、「直径R(半径rとしてR=2r)の円筒の井戸の底の中心にGPSをおくとき、半径rが波長λの2倍程度以上の井戸でないと、回折波を完全には排除しがたい可能性がある」

図88において、辺縁回折波はどのように位相差はGPSに作用するかを考える。
結論を先に述べると、辺縁0度点回折波を相殺してくれる、辺縁θ度点回折波で、最小のθは;
R=λ/2=9.5cmのとき θ=180度(これは回折というか反射というか)
R=λ=19cmのとき、θ=90度
R=2λ=38cmのとき、θ=60度
である。これは口径直径Rがλ未満であると、なかなか、中心部で相殺が起きないことを示す。深さは関係がないのである(深さによらず円筒の中心との距離は全辺縁点て同じであるから)。
これは次のことを示唆する。すなわち、
λの直径(19cm)よりずっと小さい円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒全辺縁での位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波は相互に強め合う。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、生じない。口径による弱化は期待できない。全円周上で同位相点は計1点あり、逆位相点は計0点ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、大きい。深さを増やすと相対的に、弱化は期待できる。

《0437》

λの直径(19cm)の円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はわずかに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はわずかに多様化している(θ=±90度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and r=1λ….0=cosθ….θ=±90度)。よって、円筒全辺縁での回折波はわずかに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、わずか。全円周上で同位相点は180度毎に(計2点)あり、逆位相点は180度毎に(計2点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分同程度。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、そこそこ大きい。深さを増やすと相対的に、弱化はそこそこ期待できる。


2λの直径(38cm)の円筒では、(これが9時50分片岡式で両腕で円を描いた時)

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はそれなりに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はそれなりに多様化している(θ=±60度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 =cosθ….θ=±60度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、それなりに生じる。全円周上で同位相点は120度毎に(計3点)あり、逆位相点は120度毎に(計3点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、さほど大きくない。よって、回折角度がさほど大きくないので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さをふやしても相対的に、その弱化はさほど期待できない。

4λの直径(76cm)の円筒では、

2. 円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、大きい。よって、円筒全辺縁での位相はまずまず多様化しうる。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はまずまず多様化している(θ=±29.0度、±51.3度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and
r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0度、±51.3度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、まずまず生じる。全円周上で同位相点は* 度毎に(計*点)あり、逆位相点は*度毎に(計*点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、小さい。よって、回折角度が小さいので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さを増やしても相対的に、その弱化は期待できない。






深さを稼ぐことによって、回折波でGPSに到達したいものは、大回折角度を経験させる、それによって、大回折角度減衰を、させる、しかない。


その大回折角度を得るためには、深くする必要がある。
しかしそうすると、直接波を受信できる立体角も減少する。その限度は、

図88は、縦方向に薄い部分を形成した場合である。このようなことも、シリコンなどの柔軟素材と、先ほどの洗たくばさみ状のものの別形状(縦方向に薄い部分を作るハサミこみをつかったばあい)を用いれば、可能である。
図は、円筒の厚みは省略してある。切れ込みとしてかいてある部分も、簡略にえがいてある。
外側の立方体は、参考までである。

《0438》

先ほどの図式でのφをφ=0に限定した場合以下のようになる。

A: 円筒水筒の(底からの)高さ。その点からGPSまでの距離をa.
B:円筒水筒の「切れ込みのある部分」について(底からの)高さ (すると当然A>B)。その内側点からGPSまでの距離をb.
(このように設定すると、円筒に設けれられた「切れ込みのある部分」の最低点の、円筒底面からの距離、は、A-Bとなる。)
r: 円筒水筒の内半径
λ:GPS衛星信号の波長

A2+ r2 = a2 ・・・(1)
B2+ r2 = b2 ・・・ (2)
a-b =(2n+1)* λ/2 (ただしn=0,1,2,3…の整数)・・・・・・(3)

仮に r=10cm A=20cm n=0とした場合:
(1)に前記の仮定を代入して a=√(400-100)=17.321cm
(3)に前記を代入して b=a-(c/f)/2
=17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm =7.80cm
(2)に前記を代入して B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
よって、「切れ込みの深さ(A-B)」は
A-B= 20cm-6.2865cm ≒13.7cm との、切れ込みになる。

高さ20cmのうち、切れ込みは約13.7cmが適切である。
あるいは、
その点を中心にした薄い部分を作ることによって、θ=0からの辺縁回折波と、透過回折波とは、GPSの受信点で位相差がほぼ逆になるため、振幅の相殺がほぼ生じ、
回折波の混入を避けることができる。

つまり、働きかけによって受信判定が消失する衛星信号があった場合、それは、φ=0の方向に存在する可能性を推定できるのである。


すなわち、その伝搬行程差分、つまり、図のa-b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、図87からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。



《0439》
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《0440》
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒、の、側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸
と、身体体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のア
ンテナ主ビームの方向は、ほぼ一致していること;を特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;
水を含有するもの、の形状が、円筒形であって;飲
料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体が紙円筒等に巻きつけられるなどして造形される場合には、;当初隣接する分離切取線のいずれの2線
の間隔も、当該紙円筒等などの中心軸に垂直な平面内の方向角にして約137.5度あるいはその自然数倍、または、約222.5度(これは137.5度の
180度に対する差分)あるいはその自然数倍、の相互離角を自ずから形成するべく、隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル
梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出される間隔値に基づき設計されており、;各分離切取線が当
該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されることで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させること、を特徴とする飲料水小分割密閉梱包ビニルパッケージ分離切取線付連続体を用いることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する電力半減
深度が5cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して電力半減
深度が20cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコー
ル類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であること、ないしは水またはアルコール類を含む食物として摂取されるものである
こと、あるいは味噌及び味噌をもちいたものであること、あるいはソーセージまたはサラミまたはハムまたは燻製製品などの塩分を付与した保存食品であるこ
と、あるいは栄養補給用液体ないしジェル状摂取物であること、あるいは動物又は植物の一部であること、あるいは食肉又は穀類又は豆類又は根菜類であるこ
と、筋肉または皮膚など高含水性組織であること、あるいは調味料であること、あるいは保温材・保冷材であること、あるいは高吸水性高分子であること、ある
いはジェル状または液状の化粧品または家庭用品(洗剤・液体石鹸)などの日用品であること、あるいはバッテリーないし充電池に充填された電解質を含む液体
ないしジェル状の高分子などの工業製品であること、あるいはクロロプレンゴム又はポリクロロプレンゴム又はクロロプレンゴム(CRゴム)同等かそれ以上の
1.5GHz帯などのGPS電磁波吸収特性を有する素材であること、あるいはいわゆるウエットスーツの素材を用いたものあるいはウエットスーツそのもので
あること、あるいは極地や寒冷地や高地で用いられる不凍液であること、あるいはエチレングリコール又はジエチレングリコールであること、あるいは、大規模
自然災害、大規模人工災害時に緊急時に野外で入手可能なものなどとしての水分を含んだ土壌または水分を含んだ砂または海水または湖水または河川水または雨
水またはときとして生命体や家畜から排泄されたものを活用することに有効性を認めざるを得ない過酷な環境ではそうしたものであること、または医療用の薬液
または消毒液または輸液または生理食塩水であることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して「GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する比誘電率(εr)の平方根と誘電正接(tanδ)(δは誘電損失角)が」10等の一定数値以上の領域に属するもの)、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方
位情報取得方法。前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水また
は消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒の側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、身体
体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のアンテナ主
ビームの方向は、ほぼ一致しており;リュックサックの内部構造として組込み、取り外しができる構造となっていること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3・・・)
の長さで「小分けされた水の梱包のn番目の切れ目とn-1番目の切れ目の間隔の長さ」が保たれるべく設計されたことを特徴とする飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ。
前記方位情報取得方法であって;請求項5記載の飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけて
ゆくことで、水の存在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
《数1》

(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=0,1,2,3・・・))
(ただし、[ ]は定積分の記号)
又は
2πg(a-0.5bg)+2πbggn
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=1,2,3・・・))
の長さで「小分けされた水の梱包間の、開始点から、n番目の切れ目まで、の、長さ」が保たれるべく設計されたこと
を特徴とする
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、
巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけてゆくことで、水の在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;
を特徴とする方位情報取得方法。
(1)半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
(2)身体体躯の前面側又は後面側に装着し、
(3)前記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、
(4)水を含有するものを、
(5)当該方位情報取得装置よりも突出するように装着し、
(6)それにより、
(7)前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、装着し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、(コンパクトにに格納されていた飲用水の経口摂取チューブを兼用するリザーバーの複数のコンパートメントが、使用時には両腕あるいは片腕を広げることによって(次々、引き出され、)水の平面を腕と体躯の間に形成するように)展開し、(非使用持には両腕あるいは片腕をもとの体側に沿わせる位置に戻すことによってリザーバーのコンパートメントは、もともとの収納位置におけるコンパクトな形状に戻ることで活動性を妨げずに、水の行動中経口摂取を確保できつつ、)」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、空間的形状を構成し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(現場での携行品であるスポーツドリンク・アイソトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧とほぼ等しい浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイポトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より低い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイパートニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より高い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・生理食塩水・海水・バッテリー電解液・電池等の兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的として、)
電解質溶液又は極性溶媒(polar solvent)を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、現場での携行品である、あるいは、天幕幕営時調理暖房燃料用、雪上車等移動体燃料用、栄養源としての摂取用、嗜好品としての摂取用、調理用・品調味料用などとしての重要な携行品である)
エチルアルコール、(医療用品、消毒用品としての)メチルアルコール、(一般的な洗浄や燃料用などとしての)アルコール類を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、傷口の洗浄、点滴輸液の実施の基礎として用いる、極度の疲労時の経口摂取に用いる、等、現場での携行品として必須のである、)
生理食塩水、あるいは、それを用いて一定の成分を付与した輸液を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場における制限されがちな携行品の高度な兼用性・現場物品のみでの事象即応可能性を高めることを主に目的として、)
水を含有するものを収納する又は湛える容器又はリザーバーは、
変形・分割・再結合できるものである
(特徴を有することで前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号の諸特性及び当該GPSアンテナとGPS受信機と周囲環境の特性に応じて、現地にて使用者に多様なる形状にての活用を積極的に可能とならしめることができる、)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分かれており、当該コンパートメントは相互に組み合わせ自在性を有する、ことで使用者の希望に最も近い任意形状をとれる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分けられており、水又は相互に濃度の異なる電解質溶液又は組成の異なる物質又は空気の各層を任意数だけ設けることができる、
(ことにより屈折率の異なる物質に入射する際電磁波は一部反射する性質等をも活用する)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(栄養補給、脱水症状の軽減などを含む体調管理等を主な目的とした)
使用者に対しての、リザーバー内容物の、
経口摂取
又は
(皮下・血管内・腹腔内などへ)
輸液
を可能とする手段(としてのチューブ等)を有する、
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
開口部が、周囲方向から中心にむけてすぼまるように又は中心から周囲方向に広がるように、
構成されていること
により、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水(等)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)多面体(polyhedron, manysided object, manifold object )の展開図の全部又は一部に相当する、
複数の多角形又は幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の
(まず一義的なイメージとしては比較的低い背丈で、すなわち実際には往々にして板状とも表現すると解しやすい、数学的な意味での)

(数学的な意味での「柱」としては「円柱又は角柱など、幾何学図形を底面に有する柱」である)
として
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごときさほどは嵩張らない形状にて)
構成され、
(展開図から多面体を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具又はスライド装置等の補助を時に得て、
使用持には、そもそもの3次元的空間図形としての)
多面体の諸表面の
(明らかな開口部と表現するより、ほかの面よりも水の層をごく薄くすることで、電磁波にとっての実質上の開口部として機能させることを企図する際は)全部、
又は
(水を充填しない面、すなわち電磁波にとっての明らかな開口部を有させる形状の構築を企図するときは)一部、
を形成することで、多面体の表面の、全部または一部に、水等の層状構造を形成する
ことにより、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(歩行や駆け足などの通常活動時には、コンパクトな)中心角の比較的小さい扇型柱の多層コンパートメント
構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り、あるいは、容易に戻ることができ、(身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、)
(災害救援などで現地に急行する際には、本来ミッションの的確な業務遂行のため、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、被災者の救命率を高め、後遺症の発生確率を低めるため、に被災後の救出までの時間を短縮するために、そうした非常時や緊急活用時には、深刻な不利益を被災者にもたらす道迷いなどによる時間的ロスをどうしても避けるため、)
前記の多層のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を個別にスライドし、より大きな中心角を有するひとつの大きな扇型に展開することにより、
中心角のより広い扇型の水の層状構造を展開・創出することで、(手や腕で層状構造の形状を維持しつづけることもなく、手や腕を解放できつつ、地図や確認事項をチェックするなど、補佐を要せずに、また熱中症ないし低体温症を予防する脇の下の冷却ないし保温効果も与えることを可能にしつつ、経口摂取チューブも兼備も容易で、一トレイル・ランなどにも適した小型のコンパクトな形状を保持させることもできるため、実際、片口に円筒形の経口給水水筒をつけてのトレイル・ランニングに参加する選手は少なくないことからわかるように、そういした形状から、一層効果的に)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
この際の、扇型多層構造は、両肩に輪状の短いシュリンゲ(登山用の短い紐)で吊るしておいてもよい。あるいは、両肩に輪状の中規模のシュリンゲをたすき掛けにして、同様に吊るしておいてもよい。
なお、本稿における、ほかの項目においても、このことは簡単に実現でき便利であり、実用的であるため、当然、適用できることを指摘しておきたい。
特に、体躯の中心でも吊るす支点を要する際には、たすき掛けの交点を用いればよい。登山などで、ものが簡単に得られない環境場合、こういった紐状のものをうまく活用して困難に見えることを簡単に解決できることは登山界では、ロープワークテクニックとして欧州などで航海術などとともに多く開発されたものが、知られており、成書にその記述は豊富に見られるため、本稿ではそれについて多くは述べる必要はないと思われるため省略する。なお本稿もそうした現場で既に存在しているものに知恵を付与して難局を乗り越える精神を大切にした技術であるともいえると考えらえれる。ロープワークについて詳細は例えば、(ひもとロープの結び方事典、鳥海 良二著。図解 実用ロープワーク 前島 一義著。アウトドアですぐ役立つロープワーク敷島 悦朗著。Outdoor ロープワーク・ハンドブック羽根田 治著)
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はトライアスロン「的」な遠泳や海中での業務におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆる)ジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット, jacket-style Buoyancy Control Devicenの略) の機能とも兼用することができる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水等(高吸水性高分子ポリマーと水からなる、保冷材又は保温材を含む)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
脇の下、又は、首の左右、又は、鼠径部等の大きな動脈が存在する人体の箇所に触れるように存在させることにより、
人体の血流の冷却を行うことができることで、(炎天下の野外オリエンテーリングや災害救援活動やトライアスロンやトレイルレース等での発症の傾向が世界的に高く世界的にその予防が注目されている)
熱中症を予防する効果を兼ね備える、
又は、
人体の血流の加温を行うことができて、(中高年層の登山ツアーにおける荒天時などで頻発しツアー全体の遭難に直結する傾向の極めて高い、また
時にはクロスカントリースキーなどでも生じる危険が世界的に指摘されている)
低体温症を予防する効果を兼ね備える、
ことで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6)すなわち;

その際において、
((現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、海水(等現地で調達可能な液体を任意に)を入れて用いることができるため現場での材料調達可能性を容易にしつつ、救命胴衣に着脱可能なものであることで利便性を高められている
ことにより、(現地において、一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。


《0441》
前記方位情報取得方法であって;
信号が通過する水の層の厚みないし含水度を制御することにより、
上空の衛星との配置に特別な位置関係に配向させた結果、
GPSアンテナにおける当該GPS衛星からの信号の受信強度は、
異なる位相を有する、あるいは、ほぼ、逆の位相を有する、複数の回折波の
重ね合わせにより推察されるとおり、特徴的に、著しく低下したこと等が認められた場合に、
そのような信号を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、
天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることに基づき、
その信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。


《0442》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟であることを特徴とする構造の容器に対して
部分的に圧力をかけることによって
その部分または領域のの水の厚さあるいは含水率を変化または減少させることにより
その部分または領域における透過減衰率を変化または減少させることにより
その位置における透過信号を生ぜしめまたは回折波を生ぜしめることにより
観察される受信強度の変化または低下に基づいて、
信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。


《0443》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟である構造の容器に対して
部分的に圧力をかける物は柔軟性を有する
プラスチックなどの樹脂によって構成されているものであることを特徴とする、
特徴とする方位情報取得方法。



《0444》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟構造の容器は、ジップつきのビニル袋であることを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0445》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
提示することができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備することを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0446》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
読み取るまたは読み取られることができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
それを提案するものである。

《0447》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成でき、
GPSアンテナに対して、望まない位置にある、GPS衛星からの電波の
影響を弱化することができるようにすることができる、ことができる、ことで、
水の運搬途中における、水の存在を、行動中の飲用等の本来の趣旨のほかに、
実現できる、そうした、機能を兼備する、ことを
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。


《0448》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成する際には、
相互に、ベルクロテープ、またはファスナー、またはホック、またはガムテープ、または、
磁石または、長岡正夫氏発明の磁力結合構造であることを、
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。


《0449》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0450》

前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0451》
厚い層の端点から回折してきた信号をまだ検出するようなら、その回折信号の伝搬距離と、ちょうど半波長の奇数倍に相当するだけの伝搬距離の差を、GPS受信機(アンテナ)の位置において、持つような、透過信号を取り込めるような薄い層を形成しておいてもよい.そうすることで、GPS受信機(アンテナ)の位置においてちょうど、位相差が半波長だけずれた信号同士が相殺することになる.後者の方が伝搬距離も短くてすむ(その分強度は強い)し、回折角も小さくてすむ(その分強度は強い)ため、相殺後の残差としての後者の影響が大きくなりすぎないように、後者は一定の透過減衰も負荷として起こるようにしているわけである.
A,B,r,a,bの値は先ほどの検討と同様であれば、a,bの距離差が波長の1/2の奇数倍(基本的に1倍)となり互いに相殺し合う.この際には、Bの上部の薄くなった部分の距離自体は既述の理由より不要な方向から信号が閾値以下に収まれば良いのであることから過度に厳密な数値設定を図る要なく適度な透過が生じる程度、適宜に設定されていてよい(もしこの部分の薄くなった部分がなくても不要な回折信号の検出が生じないのであればそもそも設定しなくてもよい.).

この薄い部分の層をどのように作るか、であるが、若干柔軟性を持つ透明プラスチック素材で、例えば柔軟性に富む薄いPET(ポリ塩化テレフタレート)素材(「いろはす」というPETボトルがそれに近い)などで作り、硬質プラスチックの透明な輪の枠で強制的にその部分だけ圧力をかけて抑え込むようにすると、そのような、そこだけ薄い層を形成することができる。プラスチックはL1帯に対してほとんど吸収を示さず透明である。もちろんそこから押し出された水が上下に逃げられるようにしておく。その枠を、徐々に上あるいは下にずらしていくと、希望のところにそこだけ水層が薄い1、2cm程度の部分ができる。それをずらしつつ反応を見ればよいのである。あたかもカチューシャのような塩梅である。

なお、上記図のBの長さは底面のアンテナの高さからその水層の厚さの中心部までを図れば良い。何度も述べたことであるが、受信強度が閾値未満になれば良いだけであるので、多少の差異は重要ではないのである。

もちろん同等の効果がある方法であれば、ほかの任意の方法にて実施すればよい。

この部分に、バンドを通して身体に固定するように設置することもできる.マイクロ波はプラスチックや衣類などは透明なものとして透過してしまう.
《0452》

なお、真空に対する0℃一気圧の気体としての空気の屈折率(reflective index) n≒1.000292 空気に対する20℃の液体としての水の屈折率はn≒1.33であ。若干の屈折がある。が、ここでの主題には殆ど影響を与えるものでない。空気から水に入るときには、入射角に対して屈折角が多少ちいさくなるが、水から空気に出るときは逆となるとなるため最初の入射角に戻るとも言える。それがスリットを出るときに回折するので、結局回折だけを扱った。厳密にぎゃくいそうが成立することを目指すのでなく、回折波相互が、GPS受信機の閾値未満になればよいだけであるため、概略値でよいのである。
《0453》

以上では、円筒形を基本に考えたが、これを多角筒形(多角柱)を基本構造としてもよい.また四角柱を基本構造としてもよく、左右だけにその配備を残したと前提して、左右に平行に水の板があるという様相でもよく、その際は、そのある部分に薄い部分があればそれでよいのである.
相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。

《0454》
図85は、図84が人体とどういう位置関係にあるかを念のため示す図である。

相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。


《0455》
回折波が(これまでの議論でいうところのθ=0)体側方向のみの回折波に限定して、排除したいことが明らかな場合に適した構成が図85である。θ=0近傍の衛星信号の回折波をターケ゛ットに打ち消す場合は、このように、へこみ、あるいは、くぼみの、切り込みの長さは14cm程度になる。図での横の長さが20cm、縦の長さが30cm程度を想定している。すぐ隣の回折波をすぐ隣が打ち消す。このような水筒を二つ向き合わせて組み合わせると矩形になる。持ち運びに利便性が高まる。またこのような形状は、テント内で、机の台にするのに丁度良い。テント内はよく雨や結露で濡れるが、このようなぎざぎざを足側にしておいて板などを適宜渡せば、上に置いたものが濡れないしこれ自身も必要以上の重量が発生せず扱いやすい。なお、栓をつけて良い。相互の連結部も設けて良い。気圧計測可能なように目盛をつけてもよい。これらのことは別途記した。
















《0456》

1.側面に厚みと栓を書き添える。2.底面にも厚みと栓を書き添えても良い。3.底面に栓を書き添える。4.蓋(台形で上が二回くぼんでいるのが良いみたい。)を書き添えて、蒸留水が得られるように設計する。脇の水、が熱せられて、真ん中に、滴り落ちるのが良いというカン。

《0457》
図100は、
本提案にかかる装置を、濾過装置を兼用機能を持たせて具備した場合、濾過装置として用いる場合の、概念図である。
濾過装置を現地で形成するには、砂利、砂、布(オプション。可能であれば望ましい)、炭、布(オプション。可能であれば望ましい)、砂利、排水口(4ミリメートル程度)を図のように配置する。そのための記載を刻印しておく、あるいは絵で示しておく(図100)、それも高さ(深さ)を現場で理解できるように水準を描いておくと最初は自身で行い一旦その作業を見て頂き、教え、何度目からかは現地の人におまかせさせて頂く際にも便利である。アイコンの利用も有用となる。排水口はスクリューキャップや、押し込みキャップを設置されていてもよい。
側面には、具体的には詳細には描かれていないがもの、本提案にて何度も繰り返し述べているように、側面(必要に応じ底面にまで連続的な空間が拡張されていてもよい)には数ミリから数センチメートルの厚みを有する別の密閉され得る空間を有する。その空間にはスクリューキャッフ゜や押し込みキャッフ゜を設置されている。そこに水または塩分を含む水等を(現場で)いれる。するとそれはL1 GPS信号の良い吸収体となる。その底部内側にGPSをヘ゛ルクロテーフ゜や磁石やカ゛ムテーフ゜などで配置する。
そして体躯正面方向に対してあるいはその反対方向にたいして当該容器の中心軸が平行になり、その底部が体躯に接するように身体に配備すればよいのである。このようにして提案してきているGPS受信機で、方位情報取得する場合に、簡単により確実に回折波の影響を現場での工夫により弱化できる。
本体は軽量なフ゜ラスチックであるため運搬時には中の重い水等を出してしまえば軽量に運べる。またハ゛ケツとして有用であるためキャンフ゜などでは有用性を持つ。また野外活動ではハ゛ケツは文明の利器である容器として様々に活用する。例えば遭難時にも飲み水となりうる貴重な雨水を貯めるにも大活躍する。これが手元に無い場合には具体的に全くの好機をのがすことになる。文明生活圏とは違うのでこうした容器の有無が大きな結果の差異に繋がる。安全でない水のみがある場合にも、このような容器がるだけであとは現地で手に入るものだけで濾過ができる。このようにリスクの多い国内のそして海外での野外活動において多大な効果を奏する。

細い直径のウオーターアウトレット(P5の)を基部底面に設けるバケツ型のGPS支援機器(砂・炭・濾過も緊急時にはできる)。



《0458》
急場凌ぎの水の消毒
旅行者下痢症はおそらく旅行者が罹る最も一般的で重要な健康上の課題である。この症候群は発展途上地域を旅行する人の20-70%に見られ罹患者の行動にかなりの支障をきたし、およそ40%の人は旅程を変える結果となる。旅行者下痢症の危険因子としては、飲料水よりは汚染された食物の方がより重要であるが、安全な飲料水が手に入るかどうか、またそれをどのように入手するかという知識は世界中の登山者が(高所での)脱水症状を緩和し行動の支えとなりそして危険因子(例えば凍傷、高所生涯)を最小にするために絶対に必要なことである。ほとんどの場合登山者は自分自身で水の安全性に注意を払わなければならない。というのは、安全な水資源の確保に重点を置いている生活共同体というのはあまり多くないからである。この国際山岳連合医療部会の公認基準は、登山者に対し、特に山中や高所であるという状況に鑑み、いくつかの手法の利点と欠点をまとめ、環境をできるだけ痛めないように配慮しながら、安全な水を用意する方法を助言しようとするものである。
(中略)
水の正式消毒法
山の中で、ぜった韋大丈夫という消毒法はない。使用法それぞれの長所・短所についての知識は必須である。適切な水源保護が行われているごくわずかな地域(例えばヨーロッパや大量の湧水から直接採取した水)がある一方で、世界の大部分の地域では若干の消毒の手続きを要する。登山計画上、消毒した水を数日蓄える必要がある場合は、その保存法は消毒方法に準じる(下記参照)。
《0459》

・煮沸
・原則:高所では水の沸騰温度は100°にならないが沸騰させればA型肝炎ウィルス以外の消化管性病原体は死滅するので、それは安全水と言える。(高所でのA型肝炎感染は稀である。けれども、旅行者は、A型肝炎に対する予防接種を受けておくべきである。)(追記とし放射性物質は煮沸によっては取り除けない。近年の我が国ではこの問題が浮上してきている可能性がある)。
・手順:沸騰して泡がたってきても、なおしばらく(もう1分ぐらい)待つこと。
・利点:方法簡単、失敗は(ほとんど)ない。
・欠点:1Lの水を沸騰させるのに、薪1kgの燃料と時間を消費する。燃料は山へ運び上げるか、山から採取せねばならず、それは森林破壊につながる。よって、水がいくらでも利用できる状況下であっても、ほかの手段を選択した方が良い。
・補足:手順の安全性を最適にするため、すべての旅行者はA型肝炎の予防接種を受けておくべきである。
・化学的消毒
・原則:化学薬品は細菌を殺す。市販されている殺菌剤の中で、旅行者にとって最も重要な薬品は、次亜塩素酸ナトリウムまたは次亜塩素酸カルシウムである。純ヨウ素またはヨウ素を含有する物質は、副作用のおそれがあるので使ってはならない。
・手順:水には、十分量の殺菌剤を加えるべきである。殺菌剤を中で均等にするため、よく振ること。説明書の指示に従って、適当な殺菌の時間をかけること。注意深く水を温める(25-30℃ぐらい)と、消毒に必要な時間が短くなる(10℃ごとの上昇で時間が半分)。
・利点:水と殺菌剤さえあれば、いつでもどこでも実施できる。薪は要らないから、森林破壊に寄与しない。
・欠点:時間がかかり、いささか頼りない。いくつか失敗する可能性がある。例えば
・純塩素(またはヨウ素)は、ジラルディア、シクロスポア、クリプトスポリジウム、ならびにいくつかの寄生虫の卵と幼虫には
十分な殺菌剤ではない。
・冷水を消毒する場合には、殺菌時間を増やさねばならない。例えば+2-5℃の水なら4倍の時間をかける。そうする代わりに殺菌剤の濃度を増やすという方法もあるがこれは水の味を損なう。
・有機体物質(例えば小さな湖の水藻)を含んでいる水に使うならば、殺菌剤の使用量は増やさねばならない(2倍とかに)。一般にんじられていることとは反対に、純銀イオンは十分に水を消毒しないが、最高6か月間水をきれいな状態に保つ。注意:あまり高い濃度になるとアルミニウム容器に点状腐食が起きる。
・補足:化学的消毒(特に冷たい状態あるいは有機体物質に対処するのに高濃度で用いるならば)によってそこなわれた味覚は、消毒完了後に、1リットルにつきビタミンC粉末一つまみを加えることによって中和することができる。

《0460》

・濾過
・原則:病原体はそれよりサイズが小さい細孔のフィルターとか、細菌の表面とフィルター材料との間の疎水性とか静電的な相互作用を利用するなど、いくつかの項かを組み合わせることによって、取り除かれる。小さな粒子(例えばウィルス)は凝集形成により部分的に取り除かれる。
・手順:水はどんな材料であれ、0.2μmないしそれ以下のサイズの細孔を通り抜ける。
・利点:訓練を受けた人なら比較的簡単な手順であるが、器材は注意して取り扱わなくてはならない。陶製材は壊れることがある。!)大量の水(より多数の集団のために)でも、それ相応のサイズのフィルターを使うことで、簡単に処理できる。
・欠点:陶製フィルターは、製品設計に依存する利点と欠点を持ったハイテク製品である。したかって、使われているフィルタタイプについての詳細な知識は、どんなユーザにも「必須」である。フィルター単一の消毒法ではウィルスは完全に取り除けないので、安全な水は造れない。だから化学的消毒法と併用して、互いに欠点をカバーし合うようにすることである。目詰まりはしょっちゅう起きる。でも、それを濾過しようと圧力を加えてはならない!それはフィルターから病原体を押し出し、汚染された水が出てくることになる。そうしないで、陶器の表面をきれいにするのである!。これはこの仕組みが良くわかっている人だけが実行すること。濾過装置がフィルターシステムの「安全な側」がきれいだと確信できたあとで、濾過されて出てきた最初のカップ1杯の水は捨てる、ということを忘れてはならない。
・補足:簡単なコーヒーフィルターは、いくつかの寄生虫の卵と幼虫を除くことができる。したがって、微生物を不活性化するのではないコーヒーフィルターと、バクテリアやウィルスを不活性化する塩素の組み合わせは、山で安全な水を造りだすとても実用的な方法である。濾過される水がよりきれいであるほど、陶製フィルター表面を掃除する回数が減って、より長く使うことができる。澄んだ水が利用できないならば、水をろ過する前に大部分のごみを安定(沈殿)させるためにバケツを「そっとしておく」ことは役に立つ。炭を含まないフィルターシステムは、溶けた物質を除去しない。
(炭を入れた装置でさえ効果は疑わしく、利用できるデータはない)。山に登る途中に得られる水は、工業{山中の古い鉱山)や、農業(農薬)によって汚染されているかもしれないと考えて、避けるのが賢明である。


《0461》

プルームとしての放射性物質降下物(fallout)を雨水や自然降下による懸念される場合にも活用できる。セシウムを吸着する性質のある鉱物ゼオライトの層を付与すればよい。

森村毅・元近畿大工学部教授らは、セシウムを吸着する性質のある鉱物ゼオライトを混ぜたしっくいを開発した。このしっくいでセシウムの水溶液を濾過(ろか)したところ、セシウムの99%以上を除去できた。しっくい1グラムで0.03グラムのセシウムを吸着できる。(朝日新聞デジタル 2012年5月24日0時32分)
《0462》

ゼオライトは、図のようにケイ素(Si)とアルミニウム(Al)が酸素(O)を介して結合した構造をしています。骨格構造中では、アルミニウム(+3 価)とケイ素(+4価)が酸素(-2価)を互いに共有するため、ケイ素の周りは電気的に中性となり、アルミニウムの周りは-1価となります。この負電荷を補償するために、骨格中に陽イオン(例えばNa+)が必要となります。この陽イオンは、他の金属イオン(H+, K+, Ca2+・・・など)と容易に交換できます。この陽イオンの種類によって、ゼオライトに機能性をもたせることができるようになります。
また、ゼオライトの骨格は、Si-O-Al-O-Siの構造が三次元的に組合わさることによって形成されます。図は代表的なゼオライトであるA型ゼオライトの骨格構造(線の交わったところがSiあるいはAl)ですが、あたかもビルディングの骨組みのように骨格ができます。この三次元的な組合せによってさまざまな形態の骨格ができ、数百種類のゼオライトの仲間が世の中には存在します。また、骨格中には分子レベルの穴(細孔)が開き、水や有機分子などいろいろな分子を骨格中に取り込む(吸着)ことができます。
ゼオライト結晶は、骨格構造に由来した形となります。A型ゼオライトでは、骨格構造と同じように立方体の結晶となります。またモルデナイトでは、六角柱状の骨格構造をしており、その形を反映した結晶が生成します。
ゼオライトは、陽イオン交換能・触媒能・吸着能などの性質を有することが知られており、私たちの身近でも良く使われています。
《0463》

<陽イオン交換能を利用した例>
・硬水の軟水化
湖沼や海の汚染の原因として問題となったリン化合物の代わりに洗濯洗剤に加えられたのがゼオライトです。洗濯洗剤の成分表に記載されているアルミノケイ酸塩というのがゼオライトです。洗濯槽の中では、汗などに含まれるCa2+のために硬水に近い状態になり洗剤の性能を低下させます。Na+を含むゼオライトを洗剤に加えることで、Na+とCa2+のイオン交換が起こり、軟水となって洗剤の能力低下を防ぎます。

《0464》

<触媒能を利用した例>
・メタノールからガソリンを合成
Mobilの開発したZSM-5というゼオライトは、メタノールを原料としてガソリン成分を合成することができます。ニュージーランドでは、メタンガスは豊富に産出しますが、油はとれないために、このゼオライトを用いてガソリンの合成を行っています。

<吸着能を利用した例>
・室内の湿度コントロール
ゼオライトの仲間には、吸湿性に優れた(水を良く吸着する)ものがあります。ゼオライトは周囲の環境によって水を吸ったり吐いたりします。このゼオライトを壁紙などに混ぜることにより湿度を一定に保つことができます。

ゼオライトについてさらに詳しく知りたいという方は、以下の本を参考にしてください。
ゼオライト関連の出版物
・ゼオライト-基礎と応用: 原 伸宜, 高橋 浩 編, 講談社サイエンティフィク
・ゼオライトの科学と応用: 富永博夫 編, 講談社サイエンティフィク
・コロイド科学 I 14章: 日本化学会編, 東京化学同人
《0465》

イオン交換能
沸石は二酸化ケイ素からなる骨格を基本とし、一部のケイ素がアルミニウムに置き換わることによって結晶格子全体が負に帯電している。そのため、微細孔内にナトリウムなどのカチオンを含み、電荷のバランスを取っている。粉末状にした沸石を別の種類のカチオンを含んだ水溶液中に入れると、細孔内と水溶液中でイオン交換・吸着が起こる。この交換反応は可逆的であり、時間がたつと飽和して平衡状態となる。カリウムやセシウムもカチオンなので、沸石によってイオン交換・吸着される。



《0466》
図9011は、ロック・クライミンク゛用、あるいは、パラシュート用、あるいは、高所救助隊員用、のハーネスである。滑落等の際に、身体が墜落などしないよう、安全が、このハーネスにカラヒ゛ナなどを経由して結合したローフ゜によって確保されるための装具である。岩壁登坂(沢登を含む)や、危険な稜線行をともうなう場合にはこうした用具を装着する。こうした装具の体躯のベルト部分に、本稿で提案している水の板の、結合部を設けてもよいのである。その結合部は、ベルクロテープ、長岡正夫氏の磁石結合構造(長岡正夫 特許登録 :3822062)、粘着テーフ゜(ガムテープ・寺岡テープ)、ファスナー(金属製・フ゜ラスチック製)、ジッパー(金属製・フ゜ラスチック製)、ホック、フック、ごく短いシュリンゲに対するごく小さなカラヒ゛ナででの引っかけ、等を用いることができるし、縫いつけてもよいし、熱圧着型の粘着テーフを用いてもよいし、これらに類似の任意の方法を取ることができる。


《0467》
図9012は、ハーネスが肩と腰と腿につけられている状態の図である。たとえば、側面からみたときに、今左に限定すれば、1.肩、肘、腰 で限定される三角形類似領域。2.肘、腰、手首で限定される三角形類似領域。3手首、腰、膝でほぼ特定される三角形類似領域。にわけて考えると考えやすい。(必ずしもこれに限定するものではないが参考の一例として考えているのである)。
そうした場合に、ヘ゛ルクロテーフ゜を次のように配備する、すなわち、一定距離を持つ線状に配備として、前腕(一定距離を持つ線状に配備)、上腕、体躯側面やや背中側位置(一定距離を持つ線的に配備)、太腿側面(一定距離を持つ線状に配備)、肩口やや背中側位置(やや短い線状に配備)、肘(やや短い線状に配備)、腰(やや短い線状に配備)するのである。
体躯側面やや背中側位置(一定距離を持つ線的に配備)、はその中間(たとえば臍部水平位置あたりで)で分割して、その中間点で、臍部相当の体側でやや背中側位置に(やや短い線状に配備)を設けてもよい。これは体型に個人差に応じて適宜に設定すればよい。一方柔軟性のある水の層状構造をなすもの(参考までに、ここでは、糖分と飽和濃度に近い食塩とアスコルヒ゛ン酸等の補助栄養素を溶解した水溶液を加熱し、寒天粉末を投入し、完全に溶解させ、それをジップロックのようなプラスチックバックに空気を抜いて入れ、水平面で一定時間おいて冷却・固化させた平面的な寒天素材(参考までに厚さ1cm程度)を考え、それらに必要なサイス゛を形成するため、それらの必要箇所に、両面テーフ゜またはヘ゛ルクロテーフ゜で結合した板状構造を考える。その板状構造を、先の図でしめした箇所に、対応するヘ゛ルクロ―テフ゜を配備し、着脱可能とする。

素材も梱包体も、柔軟で、たわみが大きく扱いやすい。これは人体と連携を図って遮蔽を行う際に重要な利点となりうる。
《0468》

これをあくまでも例えばであるが、腰を落として、膝を合わせ、太ももに隙間ができないようにし、手のひらを対応する膝がしらにおき、腰を後方に引き(テ゛ット゛ホ゛ールをよけるような動作の最終形態に近い)、体躯は前傾させ、肘を両側に張り出すようにすると、臍部か臍下丹田あたりを頂点とする円錐、または、円錐台、または、角錘、または、角錘台にほど近い、(両肘を左右に張り出したことに注目してそれをあえて強調していうと、重ねた両膝両掌を1頂点とみなし、左右の肘を2つの頂点とみなし、左右の肩口を2つの頂点とみなせば、ほぼ20-30cmの各辺を有する5角錐、または、5角錐台にほどちかい)に、凹みの空間を身体とわずかな(人体に摂取するため等の複数の役割を兼ねる)水構造で、効率的に形成することができる。錘と考えた場合はその頂点あるは、錘台と考えた場合は上面、いずれも現実には体躯の臍部近傍に、GPS受信機を配備する。この際、その主ヒ゛ームがほぼ水平になるようにすることは同じである。

これによって、ほとんど不要な機材をわざわざ持たずとも、すべて必要なものだけで、あるいは役立つものだけで、それらの兼用機能をうまく組み合わせるだけで、方位情報が取得可能になるうえ、身体もうまく活用しているため効率的である。しかも、危険が深まったときには、それに用いた素材は食品としてエネルギー源として摂取することもできる。しかも、上空の社会基盤による衛星を有効に活用することができる。しかも、海外において疑われた場合にも万一の場合には食べて見せればよいし、土産として差し上げれば友好関係も築くことができ怪しまれる特別な機材は全くない。しかもGPSは標準的な機能を全て具備しているためこれも怪しまれることもない。
《0469》

またこのような腰をかがめたりする姿勢でしばし休憩をとることは人間にとって極めて自然なホ゜ース゛である。このような膝にてをあてたホ゜ース゛で疲れたからだに休憩を取りつつ、意識もゆったりとしたおちつきを取り戻し正しいルートファインディングに必要な冷静さを回復するにふさわしい。またその場合に、深く屈曲した体躯と水幕で回折波が弱化されるため、方位が絞り込めるが、そのまま、にじり回転することは容易である。にじり回転することで、例えばまったく逆の方向の衛星情報を得たり、90度右方向の衛星情報を得たりすることもでき、それらを積算すれば、より正確な情報が得られるという多大な効果をそうする。本方法は、水や食料がまだあることを想起させ、混乱しがちな局面でもあせりを防止する。(従来の方法では方位を出すためによけい歩かされるということになってしまい、体もつかれ、時間も消費し、食品や水分補給も不適切に消費されてしまい、それがまた焦りを助長しという結果となり、本来悪化していなかった局面が機器の特性により、よけい悪化することに貢献してしまうという困った問題があった。たとえばコンハ゜スでさえそれが確かでない場合は時間をかけてそこでじっとして、計測しなおしてもあまり効果がないので、歩いて視認できる場所まで出ねばならない、あるいは、霧が晴れるまで待つなどのあてにならぬことをせねばならず、同様の局面をあっかさせることになった。本提案では時間をかけてじっとしていて計測に時間をついやすだけ正確な値が得られるので、そのようなことはない。)



《0470》
図97は正八面体であるが、ひとつのモデル化として、かりに、Aが頭部、Cが左肘、Bが右肘、Fが両てのひらと両膝、Eが右腰、Dが左腰とみなすと、細部が捨象され、各部の関係と連関の様相と概要が把握しやすくなるものと考えられる。ここで、肘をはりだしていること、あえて腰をひいていること、膝をとじていることに注目したい。また、膝まづいていても特に問題ない。これは山岳において、休息を得る場合でのあるていど自然なポーズとも言える。そのような状況で行える。






《0471》
フリークライミングは、ヨーロッパで登山が発生したころから行われてきたが、はっきりと「フリークライミング」を目的として行われるようになったのは 1950年代のヨセミテであるとされている。アレン・ステック、ジョン・サラテ、ロイヤル・ロビンス、イヴォン・シュイナード、トム・フロストなどが、ボルトをなるべく排除したクリーンなスタイルでクライミングを行い、麻のロープを腰に巻くような古い装備で、既に5.10代のルートや、長大かつ冒険的なルートが拓かれていた。その後、フリークライミングの「グレードを押し上げる」という意味での中心はフランスに移った。良質な石灰岩の岩場に恵まれ、ヨセミテの「ルートはあくまで下から開拓する」というグラウンド・アップの原則を排除して、岩場上部から懸垂下降してのボルト打設を行うフレンチ・スタイルは、グレードを押し上げる点においてはヨセミテの方式よりも遙かに効率的であった。そうした中で、さらにスポーツとしての発展を目指すべく、ジャン・クロード・ドロワイエは残置ピトンなどの人工物をホールド(手懸かり)やスタンス(足場)として使用することをやめるよう提唱し、次第に広く受け入れられるようになり、フリークライミングとは「自然の造形のみをホールドやスタンスにして登る」ということが一般化された。フランスでは岩を削ってルートを開拓するチッピングもさかんに行われていたが、次第にこうした傾向も下火になり、(まだ一部では行われている)あるがままを登り、可能な限りクリーンなスタイルを目指すという原則が認知されてきた。








《0472》


1.水を入れられる構成・構造を描く 2.背負っている図を描く。

《0473》
図は、クッションを示している。クライミンク゛ではホ゛ルタ゛リンク゛という練習がある。これは岸壁によじ登り横方向に動くことで高度な動き(いわゆるムーブと呼ばれる)の練習を行うものであって、垂直に登ることよりも練習効果が高く上達の近道といわれている。この際に、力尽きた際に地面に向かって足から飛び降りることが良く行われる。これがうまくできなかった場合にハ゛ランスを崩して倒れた場合などもありうるし、手が滑って落ちる場合もある。その場合に、エアバッグとよばれる1mx2mx9cmあるいはそれ以上の軽量のマット(例えばBEALヘ゛ア―ル社等のものが広く流通しており入手可能)を用意すことは近年珍しくなくなっている。クライミンク゛の高度化にともなってお高度のなムーブを練習するためである。これは、岩場に持参するときには二つおり、あるいは三つおりにして畳んで背負って歩くことになる。この状態を図にしめす。この状態でこの中にカーボンがんしんをさせると、有効なGPS方位情報取得のための支援器具ともなることができる。これをまず提案する。次いで、それと独立にあるいはそれと兼ねて、中央部近傍に一定の強度を有するビニル袋
を用意しておく。そこに必要があれば、水あるいは塩水などを注入でき密閉できるようにしておくとなおよい。すると、現地で(クライミンク゛ウオールは海岸(小田原、湯河原)や川沿い(ふたごやま周辺エリア)にも多い)海水や河の水を注ぎ入れることで有効なL1 CAコート゛電磁波の遮蔽が簡単にできあがる。いずれにしても運搬して持参するものであるからその運搬は苦にならないし、しかも、現地でマット以外の活用ができ、それは、必要な事前の登攀ルート同定や登攀場所決定あるいはテント設営場所決定や、近隣で生じた場合の探索救助などの、ための方位決めに有効に機能でき、多大な効果を奏する。
Size : 100cm×132cm×9cm
・Weight : 5.2kg
・Color : Black














《0474》
羊羹について
# ^ 糖度が約70度と高いため、腐りにくく、かつて賞味期限を2年と表示した時期もあった。ただ、期間が長いと防腐剤を使っていると誤解を受けやすいことを危惧して、業界にはあえて期間を短く表示する傾向もある。『ようかん変身新商品』ashahi.com(2011年10月06日配信) より引用

羊羹(ようかん)は、一般には小豆を主体とした餡を型(羊かん舟)に流し込み寒天で固めた和菓子である。 寒天の添加量が多くしっかりとした固さの煉羊羹と、寒天が少なく柔らかい水羊羹の二種類があり、単に「羊羹」と称した場合は煉羊羹を指すことが多い。煉羊羹は糖度が高いので一年以上の長期保存が可能なものが多い[1]。寒天で固めるのではなく、小麦粉や葛粉を加えて蒸し固める製法もあり、これは蒸し羊羹と呼ばれる。

現在では、この他にも食品が練り込まれた羊羹が存在し、土産品やお茶請けとして広く親しまれている。比較的高級な羊羹が切り分けて食べる棹物であるのに対し、安価な駄菓子として一口サイズで小分け包装された製品も開発された。特殊な包装としては、ゴム風船の中に詰めた玉羊羹が昭和時代に誕生している。
《0475》



羊羹の材料

* 小豆 - 餡にするほか、食感を楽しむために粒のまま混ぜることもある。
* 白いんげん - 白餡にして羊羹に使うと、白色の羊羹となる。食紅で一部を着色した紅白羊羹は、縁起物として正月などの特別な行事の菓子として用いる場合がある。
* 栗 - 甘露煮の栗を混ぜたり散らしたりする。
* サツマイモ - 芋羊羹
* 柿 - 柿で作ったジャムをそのまま寒天で固める方法と、白餡に混ぜて固める方法がある。
* イチジク
* ハッカ - 香料として。
* 塩 - 塩羊羹
* 蕗を使用する羊羹もある。

なお、羊羹には、ここで挙げられている以外の食品が練り込まれる場合もある。
《0476》

あくまでも参考例として示すものであるけれども、登山などで、水分と糖分および塩分および必要な栄養素が容易に摂取でき、長期保存も可能な羊羹で本発明を具現化しても適している。糖度7割ということは、エネルキ゛ー供給に効率が良いし、2年以上も持つということも役立つ。自分だけでなく救助する相手にも適切な摂取物となろう。また高齢者などにも好まれる可能性が高いし日常的に接している食品・菓子であるだけに危機的状況でも落ち着いて行動するような精神的にも安定する効果が日本人等の場合大きく期待できる。また手作りも案外容易であることも普及に拍車をかけるであろう。





《0477》
2.左右にある透明な薄型の板は、上にもscrew capの口がある。下にもscrewcapの口がある。とする。
3.左右を連結する、左右連絡部はチューブで構成してもよい。そのチューブの両端はスクリューキャップの口になっている。中心部にもスクリューキャップの口がある。
4.左右連絡部チューブと左右を繋ぐのは、メスーメスのscrew cap式道具で連結できる。
5. 左右連絡部チューブの中央にも、screw
capの口がある。その連結部の中央が、が少し位置的に低くなっている。
6 直前に記した「その連結部の中央が、が少し位置的に低くなっている」箇所に配備されているscrewcapの口と、経口補水tubeのこちらの端はscrewcapの口となっていて、メスーメスのscrew cap式道具で、左右連絡部チューブの中央にも、連結可能となっている。(左右の水筒にも直結でも連結可能となっている)。
7.左右連絡部チューブと左右を繋ぐのは、メスーメスのscrew cap式道具で連結でき、そのようにしたばあい、左右の双方のサイドにおける水位は、screw cap1、screw cap2を、双方ともゆるめておくか、開放して、大気圧を取り込める状態ならば、同じ高さ水位を示す。(パスカルの原理)。
8. たとえばscrewcap1だけを登山の前に閉鎖しておく。Screwcap2を緩めておく。左右を連結しておく。この状態で登山を開始すると、経口補水もできつつ、登山中に高度があがると、(あるいは低気圧・高気圧が接近すると)、左右の液体がそれぞれの気体から受ける気圧が変動するためその差をなくすために水位の左右差が生まれる。その水位差を読み取れる目盛がつけられている。その差に相当する重量が、大気圧の差である。このようにして高度の検証が簡単にできるためGPSの高度情報の誤差を補完することができる。高度けいを持参する必要はない。ちなみにGPSの高度誤差は、水平誤差よりも大きいことは良く周知された事実であるため、この装置は意味がある。どうせ水を背負っていくならば役に立つ形で運搬したいという希望をかなえることができる。
9.両方を分離して液体が混じらないようにして経口補水チューブをそれぞれに用意して口元で選別することもできる。これは糖度の高い栄養水や果実系のジュースと純水を選別して分けて口にしたいときや、熱中症や脱水症状を防ぐための経口補水塩を摂取するためのチューブと、純水の摂取を要する場合のチューブと、を分けることで効率的な機能的な登山ができる。近年は、トレイルミックスと称して、糖度と塩分の双方ともに高い傾向食品を行動しながら摂取したり、そうしたジェル型食品または、そのたいぷの液体を摂取することで高度な行動力を維持し続けながら登山などのアクテビヴィティを完遂することがよく尊ばれている。そういった需要にもこたえることができる。


《0478》
ストレッチは身体的運動能力を高めけがを予防する。クライミンク゛の前にはストレッチをすることが強く推奨されている。初心者が、ストレッチをせずにクライミンク゛をしようとすると、ストレッチをする時間がないなら、クライミンク゛をする時間が無いということだという箴言がある。それほど怪我を戒める箴言とみなされている。図1600はマリナース゛で活躍するイチロー選手のストレッチシーンであるが、一隆の選手はストレッチを必ず行う。それは精神的集中と身体的エネルキ゛ーの集中的な発動を円滑に行いやすくする。本提案は、身体および水膜を用いて遮蔽構造を作ることがあるため、その際に、ストレッチのような効果を生むことにも指摘しておく。むやみに動きまわることは危険を増すことは既に述べた。同時に、落ち着いて、腰を落として現在の方位などを確認し、立ち止まり、状況を見定めつつ身体のある種の形を要請する。その時にストレッチを思い出しつつその形態をとれる利点がある。そのようなことが落ち着きと、判断力の回復を想起させるである。そうした点も、本提案の特徴、時間をかけるほどに情報が集まる(まったく位置の移動を要さずに、たんに方向をにじり回転させるだけで別の新たな情報が集まるため)ため、その後の、落ち着いた行動を誘発できる。
そもそも無駄なく、あまりものを考えすぎることなく(磁石の場合電流や地質や偏角や自差や目に見えぬいろいろなものを想定し想像力をたくましくして考えねばならないし、方位も誤差と分離できない。地物同定による方位取得の事前場合知識がない海外ではどうしようもなく、知識を同時に取得するには時間も消費し知的資源も消費して不安が増大する、本方法は世界のどこにいても同じでありとにかく反射波が入ってこない以上ほとんど間違った答えになる可能性はないため見晴らしが少なくとも一方に良い場所であれば特に気にすることはほとんどない)、情報収集ができるのが、この方法の利点なのである。



《0479》
The following is just a memo.
次には低コスト性について述べる。廉価性のことである。軽量性とコンハ゜クト性についても述べる。これらは市民レヘ゛ルでの活動支援にきわめて重要である。
まずGPS受信機、これは非常に低コストで高性能なものが普及している。特に日本はそうである。それが携帯電にも入っている。コストは一万円を切って数千円で受信機が流通している。軽量性・コンハ゜スクトさは言うまでもない。携帯電話に入っていることからあきらである。
次に、高分子SAPは、ホ゜リアクリルルさんナトリウムなどの冷媒、温暖剤は極めて廉価、軽量、こんぱくとである。廉価性はグラム数円の単位で流通しており、保冷剤の流通価格はほとんどがその高分子でなく、その包装や装着のための洋装代金であるため保冷剤二個ハ゜ックでそれを首に巻きつける巻き付け布が一つのハ゜ックは保冷剤1個と布た1つのハ゜ックと同等の子女価格で流通していることからもわかる(つまりほとんどホ゜リアクリル酸ナトリウムは無料に近いのである)。軽量性・コンハ゜スクトさは言うまでもない。アウトト゛ア用では粉末にすして携帯すれば現場でヒ゛ニル袋にて水(必ずしも飲料水でなくても良い)を入れれば自重の1000倍の水を給水することからも明らかである。次に装着のためのヒ゛ニル袋、PP(ホ゜リエチレン)袋・容器、PE(ポリエステル)袋・容器・繊維等の廉価性も言うまでもない。これらは100円均一ショッフ゜の定番商品であることからも明らかである。熱可塑性に優れ、熱で自己溶着させることができ、ホットメルトボンドでも容易に接合する[この際はホットメルトガンという廉価・小型・軽量の装置が普及している。その際の接合物質もきわめて廉価である]。これらの化学的接着材も高性能なものが次々と廉価に登場している。またほかの素材でも構わないのはもちろんである。
《0480》

さらに、要素部位の結合には、ベルクロテープ、両面テープ、ぬのてーぷ、ガムテープ、セロハンテープ、寺岡テープ、接着剤、天然コ゛ム製の自己粘着力を利用したはがせるテーフ゜(はがせる包帯などとして広く廉価に流通しておりどこの薬局でも容易に入手できる)、長岡正夫式磁石(どちらの向きにても、強力なネオジム磁石の磁力、で一瞬で、結合するため利便性が高い。容器の中で、磁石が自己回転し、S極、N極の向きを気にしなくも結合する良いため、どちらの向きでも結合できる着脱の容易さが行動中の集中力を妨げない点で活用性がてきせつな場合もある)。これらの軽量性・コンハ゜クト性も言うまででもない。



《0481》

先に低コスト性についてすなわち廉価性について述べた。同時に、先に軽量性とコンハ゜クト性についても述べた。これらは市民レヘ゛ルでの活動支援にきわめて重要である。
次に、市民レヘ゛ルの活動が重要性を増していることについてのべる。震災復興支援に政府は、省庁横断的に次の施策を打ち出している。訪問支援による復興である。
これは、現地までの乗継の公共交通機関などによる経済効果も見込める、実際に直接対面することによる理解の促進とその国民的拡散も見込めるし、また共感的理解による情報伝達の深みも生まれるし、実際に顔を合わせて話をすることによる精神的な支えとなることも重要であるし、きめ細やかな要望が伝わるということなど、さまざまな実際的な効果が現実にあるために行われているものである。
しかるにこうした活動のタ゛イナミス゛ムは真に望ましいことであるが、警察でも消防でも訓練を受けた歩兵でもない一般市民がなんらの手助けもなく現地に行くのであるから、やはりなんらかの支援機器がいかなるささやかなものでも廉価・小型・軽量で使えるものがあるのは支援となるのである。これは身近な市販薬量販店などで誰でもが(特に許可などを要せず)廉価手に入る軽量・コンハ゜クトな素材のみで構成でき事前に練習などできるものが望ましい。この要件に非常に良い本方法は適合する。こうした技術の支えがあってこそ、復興支援のための訪問支援などの意味ある施策も一層促進されることになり多大な効果を奏する。
《0482》

また、国際緊急援助隊等の活動ですら、実際は、現実には別に職業を有している、医者、消防官、警察官、などが休暇を取って市民として参加するものが多い。これもある意味では市民参加レヘ゛ルの活動であり、それを支援するには、廉価・小型・軽量なもので、あって身近なものを組み合わせて使えるものが求められているのである。
国際社会に目を転じても、NPOとしての活動も熟してきており、正当な議論がきちんと行われるような局面になってきおり、そうした際に本提案は市民レヘ゛ルの活動支援に役立つ。
また国際社会で紛争地帯に派遣される商社マンやヒ゛シ゛ネスマンや外交、安全保障業務に携わる職員や家族においても、勃発した地域紛争などによって生じた危険度の高まりによって、政府が邦人脱出に手配した特別脱出便の急な連絡にしたがって、現地の国際空港まで現地滞在先からできるだけ徒歩にて最小限の荷物だけを所持して安全に、ときに、政府から指示された、あるいは、現地情報にで得られた危険地帯を避けつつ、迂回路を通って、到達せねばならない際などに、廉価・軽量・コンハ゜クトでとくに問題にならないもので行動せねばならないときに適合する。このようなことを考えねばならないときもあり、そうした際にはあわてることなく冷静かつ現実的に対処せねばならない。そうした場合の支援を少しでも廉価かつ軽量・コンハ゜クトな方法として多大な効果を奏する。
また極地探検、踏査、調査、なども往時よりも、グリーンツーリズム、などの影響で市民が参加することが激増している。そのような磁石が活用できない場面での例にも本提案は、決して廉価性、軽量性、コンハ゜クト性という重要な道をはずさずに、市民レベルの活用に、極めて好適に適合する稀有な支援手法として多大な効果を奏するのである。

《0483》

先に、極地探検などの活用の有用性についても述べた。
次に、身体に張り付けるかのように液体を保存できることの利点について述べる。
つまり、体温で氷結しないように、ハイドレーションシステムを、身体の体温で保温することは生命の安全に最重要課題となるのである。なぜならば、氷結はすなわち飲み水の補給の不可能を意味するため、極めて負荷の大きい行動の不可能が必然的帰結となるのからある。そのために氷を溶かしたしりすることは燃料の消費につながるし、時間の浪費による日没の到来という予定外の危険を将来する可能性もある。こうしたことのため、寒冷地では、その予定が厳しければ厳しいほど、ハイト゛レーションシステムの内容物の氷結は体温で温めてでも避けたいことになってくる。この目的のためには体にそうように格納できる本提案手法は極めて適切な手法となってくるのである。予備のコンハ゜ートメントはまさに衣服の下において、ヘ゛ルクロテーフ゜等すでに述べた方法ででつけておいてもよいし、身体にそのまま、いわゆる、包帯どうしくっつく・よく伸びる、いわゆる自着性伸縮包帯(例えば3M社 Nexcare, ポリエステル基材、粘着剤は天然コ゛ム系)で簡易にとめておくほうほうをとっても利便性が高まる。自着性なので包帯どめが不要であり、包帯どうしがくっつくのでずれ難くほどけにくく、皮膚や毛髪にはくっつかないようになっており、良く伸びるのでどの部位にもフィットし、使い捨ても可能な廉価特性を有している。この場合、ハイト゛レーションシステムのの最初の内容物が尽きたときの交換の際にも、交換が手早くおこなえるうえ、氷結しているものを燃料を使って溶かすという手間を省けるため、過酷な環境での一時も無駄にせず先へ進むべき場合に、水分または栄養分または行動に必要なミネラルやビタミンの経口摂取を適切に迅速に継続でき、ひいては行動も円滑に効率的に継続できる、というきわmてすぐれた利点がある。
このあたりの事情については、以下の成書にも詳しい。(登山医学カ゛イト゛フ゛ック)
《0484》
災害時における食と福祉については、次が参考になる。災害時における保存食になる寒天や羊羹など日持ちのする食品が本装置の遮蔽に適すことは既に述べた。食品の製造方法と日もちについては以下を参照されたい。
(災害時における食と福祉、新潟大学地域連携、編、A5,226P、被災者の生活をささえる食を中心に取り組む、3990円株式会社光琳出版)
《0485》

災害時における食と福祉については、次が参考になる。災害時における保存食になる寒レトルト食品など日持ちのする食品が本装置の遮蔽に適すことは既に述べた。食品の製造方法と日もちについては以下を参照されたい。包装材としては、プラスチック・ビニル包装をであるものを含み、それら包装材はL1電磁波に対して吸収性がなく透明であり影響を与えない。
レトルト食品、3058円、工程管理、加熱殺菌、」製造、株式会社光琳出版
《0486》

災害時における食と福祉については、次が参考になる。災害時における保存食になる寒レトルト食品など日持ちのする食品が本装置の遮蔽に適すことは既に述べた。食品の製造方法と日もちについては以下を参照されたい。包装材としては、プラスチック・ビニル包装をであるものを含み、それら包装材はL1電磁波に対して吸収性がなく透明であり影響を与えない。
レトルト食品、3058円、工程管理、加熱殺菌、」製造、株式会社光琳出版

《0487》

次に回折について述べる。
回折とは、波が障害物や穴を通過する際、障害物の後ろ側まで回りこむ現象の事を言います
回折現象は、障害物や穴の大きさが、波の波長と同程度以下になると大きく効いてくると言われます。逆に、波長よりもかなり大きな穴や障害物に対しては、回折現象はあまり起こらず、直進する成分が強くなります。



《0488》

次に回折について述べる。
世界大百科事典 第2版の解説では次のようになっている。
回折 diffraction

スリットに平面波を進入させたとき,
スリットの幅が波長と同程度になると,
波はスリットを中心とした円形に広がり,
スリットの背後にまわり込んでいく。また,
波が障害物にあたったときも,
障害物の大きさが波長に比べて小さいと,
障害物の幾何学的な
影の部分にも波がまわり込んでいく。
このように,
スリットの背後や
障害物の幾何学的な影の部分に
波がまわり込む
現象を波の回折という。
《0489》

回折現象が著しいかどうかは,
波長と
スリットの間隔や
障害物の大きさ
の関係
によって決まり,

スリットの間隔や
障害物の大きさが
波長に比べて
大きい
ときには
回折現象はあまり顕著でなく,
直進現象が著しく見られ,

逆に,スリットの間隔や
障害物の大きさが
波長に比べて
小さい
ときには,
回折現象は著しくなり,
同時に直進現象は目だたなくなる。・・・




次に回折について述べる。
世界大百科事典 第2版の解説では次のようになっている。
回折 かいせつ diffraction

スリットに平面波を進入させたとき,スリットの幅が波長と同程度になると,波はスリットを中心とした円形に広がり,スリットの背後にまわり込んでいく。

また,波が障害物にあたったときも,障害物の大きさが波長に比べて小さいと,障害物の幾何学的な影の部分にも波がまわり込んでいく。

(本稿でまず提案している程の円筒[としての障害物]と、GPS波では、これに相当すると考えられる。)

このように,スリットの背後や障害物の幾何学的な影の部分に波がまわり込む現象を波の回折という。
《0490》

回折現象が著しいかどうかは,波長とスリットの間隔や障害物の大きさの関係によって決まり,
スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて大きいときには回折現象はあまり顕著でなく,
直進現象が著しく見られ

(本稿でまず提案している程の円筒(のスリットの間隔や障害物としての大きさ)とGPS波はこれに相当すると考えらる),

逆に,スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて小さいときには,回折現象は著しくなり,同時に直進現象は目だたなくなる。

(本稿でまず提案している程の円筒(のスリットの間隔や障害物としての大きさ)とGPS波はこちらには、まずは相当していないと考えられる(明細書にはこうは書かないが)),

《0491》

したがって,波長の長い水の波や音では回折現象が容易に観察でき,例えば音は波長が数十cmから数mまでの空気中を伝搬する波で,したがって,ついたてぐらいでは影に隠れて見えない発音体の音も,回折によって聞くことができる。これに対して光の場合には,その波長が日常出会う物体の大きさに比較して著しく小さいため,回折現象の発見は遅れ,その結果,光の粒子説が長い間,信じられていたということができる。

回折によって光が影の部分にまわり込むところに写真乾板をおくと,写真乾板には回折光の強さの変化に応じた明暗の縞ができ,これを回折像と呼ぶ。
光の回折には,
フレネル回折と
フラウンホーファー回折が
ある。

平行光(したがって光源は無限遠にある)でスリットや障害物を照明して,
有限の距離で回折現象をとらえるものが
前者であり,

無限の距離でそれをとらえるものが
後者である。
《0492》

フレネル回折が
無限に遠ざかるに従って
フラウンホーファー回折に
近づくので,
両者の間に本質的な差異はない
が,場合によってはかなり違った回折像を示す。

回折現象の研究は,17世紀の F. M. グリマルディに始まり,T. ヤング,A. J. フレネルら多くの人々によって研究されてきた。回折現象を説明する理論には,大きく分けて
ホイヘンス=フレネルの理論と
ヤングの理論がある。
《0493》

前者は
ホイヘンスの原理
に基づくものであり,
回折現象が生ずるスリットや障害物の通過領域に
二次的な球面波を出す二次波源を考え,
二次波源からの球面波の干渉として回折現象を説明しようとするものである。

後者は
周辺回折波の原理
とも呼ばれ,
回折現象を生じさせるスリットや障害物の
周辺
から
回折波が発生し,
この周辺回折波と
周辺以外の部分を一様に通過する平面波と
の干渉によって
回折現象を説明するものである。
《0494》

理論的には,
ホイヘンス=フレネルの回折理論は回折面における
面積分に帰するため,その評価が容易であり
今日まで多くの人々によって発展させられてきた。

一方,ヤングの
周辺回折波の理論は,回折を起こす周辺の
線積分に帰するため,
周辺の形状が複雑になるとその評価が困難となるが,
物理的背景が理解しやすいことから近年急速な発展が見られるようになってきた。

回折現象は,すべての波動に対して生ずるもので,
X 線,電子線,中性子線などの回折は,結晶構造の解析などに用いられている。
⇒X線回折∥中性子回折∥電子線回折 朝倉 利光







《0495》

これは簡単に述べれば、ある地点からある日時(または日時期間)にある量の希薄ガス様動態を示す物質が放出されたとの条件(または前提)し、ある気象条件の予測の元に、それらがどのように空間的に拡散するかを迅速に予測する、システム、そしてそれを通達するシステムということになろう。希薄ガス様動態を示す物質とのべたものは、現実には、放射性粒子を含む気体ということになろう。
このとき、計算用セルの大きさを指定することができる。
出力画像は地図上に等値線で示されることができる。実効線量(effective
dose)である。
山岳領域を業務(科学調査・踏査・設備点検)であるいは自発的に旅しているもの(もちろん)世界を旅しているものを含む。そのような場面も同じで)は、自身の危険回避を図ることになる。衛星電話や携帯電話を所持していることが最近ではふえているためまた原子力発電所は世界にふえているためこうした場面も増加するであろう。
そのばあい、上記のような画面が衛星電話等で情報として得られその画面に描き出されれつつ数値情報も得られるということは現代においてめずらしいことではない。そこで、GPSを所持していれば自身の位置も同地図上にポイントできる。そして静止時方位もわかれば、無駄なく((無駄なく、こうりつてきの意味は試行歩行・試行移動で無駄に体力を消耗せず、無駄に時間を消費せず、その消費によって失われなかった時間をつぎの高度な行動決定のために情報収集のために活用でき、無駄な移動に要した水やエネルギー源である食糧を節約でき、無駄な移動に要した時間のために方位がわかったときにはつぎの気象条件にかわっていて、かえっていみのないけっかになったということをさけることができ、などの有効に役立つ。図にあるように、線量計算の概念図としては、各セルの放射性粒子からの寄与を考慮し、線量を計算する。

はじめになぜ筆者がこの・・・;立場を明らかにしておかねばならないが、それは、現代において・・・科学に従事するものとして、・・・せねばならない。特に特定のものを指弾するという意図ではなく、とにかく、そのようなことが生じることは明らかとなったし、しかし、それにたいして出来る寄与をなすというだけのスタンスである。その意味でなんらの政策的なまたは政治的な意図を有しているものではないことをのべておきたい。
とにかく、

原子力による発電は、「…という有効性を持つ反面、一度事故が発生した場合には広範囲に影響を及ぼす危険性を秘めている」と、論文の冒頭に述べられているとおりの現代であるから、その際に自身を少しでも守ることのできる需要が生じており、そのような需要にこたえようとするものである。

特に次のような記事における政府の見解の正しさについてその正当性にコメント(その判断が正しいとか誤りとかを述べる)意図ははくないし、今後もそれを企図していないことを明らかにしておきたい。
放射能拡散予測の非公表「適当」 文科省が事故対応検証

文科省によるSPEEDIの拡散予測。2011年3月15日のデータ(文科省提供)
文部科学省は27日、東京電力福島第1原発事故後の同省の対応の検証結果を公表した。住民避難に役立てるはずの緊急時迅速放射能影響予測ネットワークシステム「SPEEDI」の拡散予測を当初、公表しなかったことについては「仮定に基づく計算で現実をシミュレーションしたとは言い難いとの認識は適当だった」と正当化した。

同省は記者会見で「文科省はSPEEDIの結果を公表する立場ではない」とも説明した。

政府の事故調査委員会は、23日公表の最終報告で「拡散予測の公表で住民が適切に避難のタイミングを選択できた可能性がある」と指摘した。


2012/07/27 18:50 共同通信
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発明者の意図は、上記の判断の当否にはない。むしろ、将来、正しく、公表がなされるだけの成熟した時代が来た場合を想定し、その際に、海外での言語の直接対話により情報収集が難しい海外個人旅行者(しかし携帯衛星電話よるなどしてData情報は得やすい人)なり、山岳旅行者等が、正しく行動決定と行動開始ができるような、方位情報取得方法の提案を狙っているのである。

それができれば、
「拡散予測の公表で住民が適切に避難のタイミングを選択できた可能性」も高まるし、「適切に避難の方向性、経路を選択できた可能性」も高まると思えるのである。
こうしたことは、集団の防災や避難のみをことさら重視する向きには、ひとりひとりがひとりひとりの意思決定により自主的な行動決定することには違和感があるやもしれぬが、それ自体がある程度古い考え方にとらわれているとも言える。現代の小中学校では「自分で考えて行動する」という点の教育の遅れが認識されている。「津波テンデンコ」も判断の遅れ、が致命的な結果になることを占めている教訓となっていると思われる。これは新たな文化をもたらすものである。ただ欧米においては当然のことである。
また本来のひとりひとりを大切にする思想なくしては防災意識も責任のがれの権威保身に終始する空疎でむなしいものとなろう。それがどのようなけっかをもたらしているかにつては本稿の趣旨でないため、割愛する。
《0496》

町中で暮らしている場合にはもちろん自治体や国による避難の指示を待つというあり方を否定するものではない。リスク評価ではなく、リスク管理は、個々人の意思決定を尊重すべきであろうと思われるからである。ただ、次のような場合にはどうであろうかを考える。

たとえば、趣味でも業務でも、山岳域を旅している場合である。テントを背負って食糧を予定日数所持しての自炊山岳旅行は現代ではさほど珍しくない。予定日数+α分の食住(時に衣=防寒)をすべて詰めて移動しているのである。その際に生じる原子力発電所事故と無縁な地域はもはや我が国には存在しない。携帯ラジオなどを所持しているであろうから、その際の情報は比較的に入手できるであろう。さらに衛星電話も所持しているだろう時代はすぐ目の前である(衛星電話の値下げが最近もまた発表された)。そうした際に、登山中であれば、いわゆるもっとも人気の高い、縦走を行っている場合であれば、現在その際も、稜線に居ることも多く、旅慣れた人であれば、稜線のどちらの方向に降りて下山しても無事に帰宅できるだけの計画変更を瞬時に構想することはできる。ただ、その際に、方位の誤りは致命的な問題を引き起こす。
《0497》

また、欧州を旅しているバックパックを持ってということも珍しくない。国際化の現代そのようなことは必要とさえ目される。ところが、欧州においても、原子力事故の被害と無縁ではいられない。1986年チェルノブイリの原発事故の放射性物質の大気中放出の影響はイギリス、フランス、ノルウエー、等まで及んでいることは地図上に描かれた影響で明らとなっている。。これらも、当時のソ連政府の対応の遅れもあり、広範囲および甚大な被害がでた。現代では、フランスのNPOの活動に見られるように、自主的に正確な情報を共有する収集・伝達するシステムが確立しつつある。これを得ることは誰でもできる。そして今求められているのはその情報を得て、行動決定をするための手段を拡充することであると考えられる。

本提案はそれに対するひとつの回答を与えるものと考えられる。すぐれた廉価性、汎用品流用可能性、簡易性、小型軽量性、などがあげられる。ほかの、道具(衛星電話などの普及、格安化)も拍車をかける。
《0498》

基本的に、波長の整数倍の遮蔽物があると、遮蔽は安定する。
たとえば、ウオーターフロント(東京、シドニー、NY,アムステルダム、ロンドン等多い)の高層ビル(オフィスビル、ショッピングセンター、宿泊施設、住居専用ビル)街での海に面したビルを背にした場合のビル陰、例えば、航行中の巨大客船の船側デッキで海を眺めている状況、等をイメージすると一義的には成立する。またそれに類似の状況でも良い。

《0499》

また訪問先の高層ビルのオフィスの中の窓からの眺望(防衛庁市ヶ谷A棟10階)でも良いし、カフェ窓(たとえば幕張ニューオータニ34階ベイコートカフェ)からの眺望でも同じであるし、おおがた旅客航空機の窓、乗員定数10数名以上の救助用・物資郵送総用(例えばしこルスキー)リの窓に装置を押し当てた状況でも同じである。また小型客船での水上ボートでも行ける場合がある。
筆者は登山とクライミングを趣味とするが、特にその領域では好適に適合する。クライミングは巨大な垂壁を相手にする。ところが、その位置を特定することが あンガイ 困難であることがある。顔つきは似ているが、違うルートであったりする。名前がかいてあるわけでない。そこで、位置は類似であって、誤差のあるGPSの測地では正しいかどうか面倒である。手がかかる。そのときに、向いている方位で割り出すと案外簡単に同定できる。この際、岩肌が近いので、地質的にじきこんパスが信用力が下がっている。そこでGPSでというおことになるのである。このようにいうとわかってもらえることが多い。またクライミングの精神として、なにもかも機械にたよるのをよしとしない。自然と人間のある程度の一体感の中で、最低限の安全確保これだけはという安全確保のために、万一の場合にも生命を守るだけの機械を絶対な安全のために使うのである。そういう意味で、あまりに精密な方位ジャイロなどを持っていくというのもなにか興ざめである。そこで、しかしコンパスでは心もとない。GPSはせっかく持っていくのに、それだけでは、もったいない。そういう状況での発明なのである。

《0500》

山でも事情は似ている。トラバースとの言葉がある。横切るというほどの意味の用語である。どういう意味かというと、山頂と山頂を結ぶ稜線を歩くのが基本であるが、常にそれができるとは限らない。強風すぎて、暴風雨で、細い稜線は滑落の危険がある場合もある。ナイフエッジに近い稜線もあり滑落すれば命はない。そういう場合恐怖におののく。そこで、少し山腹を巻くように別ルートを開発する。そのような道も相応の危険があるがそのほうがまだましということである。それを行くときに、トラバースという言葉が良くでてくる。この場合、先ほどの垂壁と類似の状況が出てきていることに留意されたい。その場合に、休憩時に、GPSを使えば、方位が正しい面を向いている確認できる。不思議に思うやもしれぬが、案外、コル(広々とした面)で霧に巻かれていて、そこでの歩き出しをまちがえたりすると、違う稜線をとって知らずに数時間以上歩き続けており(それでも特に絶大な矛盾というものに遭遇することがないためにこれが大きな遭難につながることがある)、それを、あるトラバースのとき方位の矛盾を検出できると何かがおかしいと早期に道迷いに気づくのである。それはそのためにたいへんな危機と知能を有するというのではなこまるのであり、簡単に、ああやっぱりあっている、とその測定に信頼がおけて、簡単に清む方法でなければだめなのである。コンパスはカンイであるが信頼がおけないので結局は使わなくなる傾向が強い。視覚情報がつかえない霧の中なので仮にコンパスwが矛盾を示唆しても、磁気の狂いであろう程度にして澄ませてしまい、あまり基本的な重要な箴言として見られることがない。その意味で、山岳ではそれを補完するものがもとめられていた。(これは世界でも有数の火山国(よって温泉でも有名)である我が国の山岳地域[磁気を帯びた溶岩帯が珍しくないーたとえば北アルプスの焼岳、八ヶ岳の赤岳など枚挙にいとまがない]]において、それも、雪深くない夏場の話、であり、北欧の深い雪上の平原などではまた別やもしれぬ)。
であるため、本提案は火山学の研究フィールドなどにおいても有用であると思われる。吉良ウエア火山やピナツボ火山、アイスランドなどあるいはその近隣である。カン大変要火山帯fire of ringと呼ばれる地域でもその活用が向いている。また南極にも火山があるため南極にも向いている。キリマンジャロも火山であったと思う。アコンカグアもそうであったと思う。マッキンリーの総であったと思う。当然富士山は火山である。我が国は世界の火山の10%があつまっており、そのことをめあてに旅行者が訪れることも知っている人は少ない。


下記の関連で描くと良いのかな.
医学、看護学、保健、
放射線

《0501》

時間圧力を伴う危険回避行動(おもに徒歩)
1. 津波、(津波てんでんこ、という言葉が象徴するように、平時には有効かもしれない「横並び」ではない、個々人の判断による迅速な行動決断と即座の行動実施が生死を分けることが知られている.そうした場合には土地カンがある場合にはそれに沿えばよいが、出張などで訪問しただけの地域等の場合、各種情報として支援機器として有効と思われる)
2. 雪崩(日中の気温異常上昇での雪崩注意報などの予測に基づく場合.,または、忍び寄る日没との戦いで急ぎつぼ足や山スキー装備で、安全地帯へ(現在の位置は雪崩多発地帯でないにしても急いで時間圧力の中雪崩多発地帯を横切りあるいは横切らずに)徒歩する場合)、
3. 放射性物質(微粒子)迅速拡散予測に伴う(避難する、または、しない場合の)行動の決定(この場合空間線量の地理的特性は刻々変動するので洞窟に隠れるなどの方策もある)
4. 冷却喪失により原子力発電所の水蒸気爆発の可能性があるとの通報があった場合.この場合は基本的には1日以上あとである場合がありうるため、風向き予測なども計算にいれつつ、遠方にという方向性と、風下にならぬ地形方向に、などの自己のリスク評価とリスク管理に基づく予測力に賭けていく行動になろうけれども、土地カンがある場合には、だいたいあたるであろう.
5. 火山の噴火、水蒸気爆発、火砕流の予測に基づくその方向を避けての避難.6. 洪水などの対処.
7. 海外等で暴動発生地域情報がある場合、そのエリアに踏み込まず、そのエリアを避けての避難、あるいは、脱出機が手配された連絡が大使館よりあった場合の指定空港への徒歩等による、なれない地理状況での、危険指定エリアに踏み込まないように確認しながらの、到達支援
8. 我が国ではあまり例がないと思われるが、海外紛争多発地域などで、踏み込んではいけないとされる(紛争に巻き込まれる)危険エリアがある場合、この方向に進んでいけばそのエリアに入ってしまうということを静止時方位から警告する能力.
9. 漂流におけるこぎつけるべき場所が見えた場合に、体力を費やしてまでこぎつけるべきか、あるいは、泳ぎつけるべきか、そのような決断をする際に方位は重要であるが、移動によるGPS測位差分をとっていたのでは、ちゅうりょうにそって遅れてしまう、などの場合、(また移動では視覚的に最初の場所からのさぶんがとれないのでやりにくい)、そのため静止時ほういがじゅうよう.
10. トレイル競技、アタカマクロッシング、ゴビマーチ、トレイルラン、などでも水は重要である.

9の場合には、救命ボートと自分以外遮蔽物がないので、しかし海水ふんだんにあるので、GPS装備とそに、海水をいれて、遮蔽物をつくれる、ひかくてきおおきなバケツを装具してもよいと思われる.それを、もって、■「蒸留」■できるようにしてもよい、日光と、そのバケツで、である.

登山における装具としては、得に海外登山,expeditionでの装具としては、集団での安全水の確保のための、■濾過■バケツを兼ねても良いと思われる.

《0502》

9時36分のポーズ、あるいは、イチローがデッドボールをよけるときのぽーず、両足の腿をぴたりつけて隙間をなくし、腰をぐっと引いて、上体はややかぶせるようにして、かつ両手はそれぞれの膝にあてて、ヒジは外に突き出すようにして.、腕から上体/腰//腿に(塩)水膜(食品など含む)を張るようにする.
こうしつつ、両方の水膜を連結して、パスカル法則の基準点からの気圧変化計測を実施してもよいし(兼用機能)、
Smartubueで携口補水をしてもよい、し、
単に、水筒として用いてもよいし、
脇の下を冷やす、熱中症予防措置としてもよいし(この場合ホントに保冷剤を入れてもよい)、
逆に、保温剤として用いて、もよいし(このばあいホントに保温剤を入れてもよいし)、.
蛇腹を用いてもよいし、
透明ビニルをもちいてもよいしm、傘の骨ような形に補強樹脂を入れてもよいし、
つづれ織りの蛇腹式としてもよいし
扇型展開方式としてもよいし
ベルクロテープでつけてもよいし
磁力接続構造体

長岡正夫磁石でつけてもよいし、
ペースト状食品とか鮭の切り身をつかってもよし、
煮豆とか豆とか穀類をいれてもよいし

すると、股間かへそしたのあたりにGPSを置けば、、ちょうどλ=19cmで、2λ=38cm程度の開口部の、筒に近い(円錐か)ものができる.

膝をひろげたければ、股間にも参加矩形の水板をつければよい.この場合はしたの写真.イチローの守備体型.2つの腕に三角、股間に三角で良い.

左右開脚のこの態勢(ストレッチを兼ねているー遭難前には気分転換や気持ちの切り替えやリラックスがかえって重要であるため効果的である)で行うなら手のひらを膝にあてずにあえて、前腕あたりを膝に添える程度の距離が良い.

長岡正夫磁石を使うなら:股間の左右腿裏側に一筋ずつ.左右体側に一筋ずつ、左右腿上面に一筋つつ.
《0503》

ただ使用する水を減らすには、膝を閉じればよい..ただそのとき、腕をまっすぐにすると、開口部が狭くなる.すると、うまくいかないやもしれないので、ひじを外に突き出し、開口部が円になるようにしたほうが良い結果を生む場合が多いような気がする.その工夫をするには少し水の量が増えよう.、

足を閉じたときに腿の間に隙間のできる人の場合はそこにも水をあらかじめおいておけば手間がない.あるいは、江頭のような姿勢をとれればそうすればよい.その際は両掌は前に出た膝に重ねることになる.

水膜と述べているのは、寒天幕でも良い.それ以外の類似のものでもよい..

それらをコンパートメントにし、結合する構造としもよい.その際はベルクロテープ、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石で接合してもよい.
身体を最も有効に利用するためには、図のように中腰になり、腰を引き、膝に手を当て、腿を閉じ、上体を若干反らすようにする、姿勢であると、体躯、上腕、前腕、頭部、腿部、脛部などの遮蔽を有効に活用できる.その際、

上腕、前腕、体躯、腿で囲まれる領域に、水膜を張るように、すると、なお良い.

これは直径38cmないしそれを超える(すなわち2λないしそれを超える)程度の直径を有する円筒、又は、円錐又は、円錐代、または、角筒、または角錐、または、角錐台が、構成されることに等しい.
《0504》

この際、身体と水膜構造の接合には、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石(細長い円筒型金属の円筒の中心軸方向に対して対称位に、N、S極を形成、その円筒磁石を、さらにプラスチック等の容器に挿入し、円滑に回転可能な要に若干の遊び空間挿入し、その構成物を、結合させたい素材の結合面に埋め込んで、相互の辺を、あてがうだけで、特に方向を気にせず、磁石が相互に引き合う方向に自主的に回転するため、向きをむなおす手間を省き、集中力うをさまたげることなきく容易に結合できるようにしたもの(特許mmmm郷すぉ参照))

薄型の水板構造からなる多角形の水筒であって、スクリューキャップまたは、押しこみ(はめ込み)蓋を持ち、その多角形の各辺には、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石を装備するもの.

それを用いて、図の隙間を充填してもよい.




《0505》

その際、上腕、前腕、腿部、体側部等、結合の接する辺に相当する箇所には、同様に、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石を装備していてもよい.その際には、衣類に縫い付けてもよいし、また、ベルクロテープ、熱圧着テープ、両面テープ、ガムテープ、寺岡テープ、粘着テープ、を用いて、装着しておいてもよい.その際には、腕、腿、胴には、それらの体をぐるりととりまくようにベルクロテープを巻いて、そこに長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石を装着してもよい.その場合は取り外しがより容易になる.


たとえば縫い付けてあると前提すれば、またはベルクロテープでつけてあるとすれば、そそこに長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石で装着している水板は、体の形状に沿って、体に張り付けるようにしておけば、動きの邪魔にならない.いざあつかうとうきに組み立てればよいのである..
《0506》

なお、展開図のように細かくすれば体により適切にそうことができる.
長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石は十分な結合強度を持つ.
展開図は、三次元の多角形を自在につくってその展開図を作っておけばよい.
ひとつひとつは、五角形、正方形、三角形、六角形などの各、水板を、構成要素として用意しておけばよい.実際には自ぶんの体系にあわせて適切な形状を構成すればよいのである.

少し外側に膨らんだ形状にしてもよい.その場合は腕を横方向にはりだすようにしても余裕が生まれる.

少しも膨らみw持たせない平面に近い構成でも良い.

みずこっく
http://www.sky-i.jp/youki-jikkenkigu/poritanku/SAN2167.phtml SKY-iポリタンク販売商品一覧

ポリタンクの販売から、様々な情報提供まで行なっております
ポリタンク販売のSKY-ihttps://item.tech-jam.com/items/products_img/KN3340438.jpg 本”のような形の試薬瓶です。円筒型のボトルに比べて省スペースになり、きっちり整理できます。


《0507》

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ブックボトルコック付(呼称:10L(中栓付)、コックネジ山サイズ(mm):20A)
WEB2123
\3,250
\3,413(税込)
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外寸法(mm) 241×171×386H
口内径(mm) 43φ
呼称 10L(中栓付)
コックネジ山サイズ 20A
C/S(参考) 3
材質(本体) PP(透明)
材質(キャップ) HDPE(白)
中栓(LDPE) ○
コック ○
オートクレーブ ×
ブックボトル(1L) B-1 中栓・活栓(活栓 stop cock, 二方活栓2way cock, 三路活栓3way cock四路活栓four way cock)なし / KN3340439

秤量皿六角型(バランストレー六角型) (呼称 : 45mm) / SAN9576

バット・トレー販売製品一覧

SAN2275 No.15 ポリスチレン 194.0mm×104.0mm×28.0Hmm 189.0mm×99.0mm×23.0Hmm 304円

ビルバッグ(呼称:360cc) / SAN4627 (通称ぺちゃんこ水筒)
http://www.sky-i.jp/youki-jikkenkigu/tyakkubukuro-sanpuringubukuro/SAN4627.phtml
バロンボックス こんてなーのみ10L
マイティバック
下左からPP透明、 2LWEB2303、1L2208E

、500ml 2300E 0.5 48×167×115

サンプラ ブックボトル 1L 透明 2208E (291-7025)
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166g (L):
1.0
寸法(幅W×奥行D×高さH)(mm): 48×230×166


。円筒型のボトルに比べて省スペースになり、きっちり整理できます。

ブックボトル(呼称:2L透明PP(中栓なし))
WEB2303
\605
\635(税込)

500ml
2300E 0.5 48×167×115 37175336 2300E
0.5 48×167×115 なし 85 291-7017
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48×230×166 なし 166 291-7025 ¥495
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サンプラテック社、ブックボトル




《0508》

いかに薄い形の構造のまま維持するか
円(角)錐台を基本とするバケツ形状において、その外壁が実は弐重構造になっており、そこに別途液体(あるいはジェルなどの半液体、あるいは半固体)を出し入れできるもの。
1. そこに入れる
(ア) 具体的には既製品はない。ていあんする。自作している。自作のさいには、ホットボンド(ホットガン)、ホットグルー、などを用いることができる。熱による溶着も可能。化学接着剤もかのう。近年はPP、PEなども接着できる化学接着ざいがとうじょうしたため実現できる。また3Dプリンタの普及により自作もかのうとなった。
(イ) これを弐重構造バケツとして、特許請求項としてていあんする。
(ウ) 弐重構造バケツは、シリコン型のたためるシリコンバケツでも提案し特許請求項とする。
(エ) 物理的な樹脂バネをもとにポップアップするポップアップバケツ(これは内側は本旨工具用が多い水でもかまわない)弐重構造もていあんする。
(オ) さらに、弐重構造ばけつは、個別の室をもてれば、そして個別の栓をもてれば、ぱすかるの原理をもちいて、気圧計もつくれる。
(カ) ハイフドレーションシステムもつくれる、
(キ) 濾過装置の外形もつくれる、
(ク) えんてんかの漂流救命艇や漂着した島などの過酷なあるいは資材の少ない限られた環境で太陽光によって限られたしざいで少しでも海水蒸留を行える簡易装置の枠組み、を、兼用したものを提案する。(SOALAS条約のせいしん)これまで、太陽熱を使用した蒸留装置は数多く提案されているが、いずれも構造が複雑で製造コストが高くなってしまい、また可搬性のあるものもなかった。パラボラもようしないものをていあんする。「熱を奪う(凝集させる)ための冷却水は海水をりようする」「熱を与える(蒸発させる)ための熱源は太陽光を利用する」「蒸発したものが、冷却されるように、上か脇に海水をのせる部分を作る」「蒸発したものが水滴落下してもとの海水に戻ってしまわぬように中仕切りを設け、かりに落下しても中仕切りに留まるようにする。中仕切りに留まったものは、中仕切りの中に貯まるか、弐重構造にたまる。」アクリルカーボネイトの透明。ふたつき。フタにじょうちゃくする。それがわきに流れ込む。 waterconeは冷却機能がない。あ、かければよいのか。おれのはどうしようかな。かければよいか。


頑健・軽量なプラスチックの曲面的な構造物で耐える方法
1. ポリプロピレンなどで形づくる。単位あたりの大きさをあまりおおきくしない。
2. それを1層ならべる。
3. その層を2層にする。
(ア) いろはす(コカコーラ社)のような薄いPET(ポリエチレンテレフタレート)で形成。実例はない。それをコートや振袖や、に縫いつけるかベルクロかガムテでつける。

頑健・軽量なプラスチックの平面的な構造物で耐える方法
4. ポリプロピレンなどで形づくる方法
(ア) ブックボトル(サンプラテック社)0.5ml, 1L,2L等の零がある。構造的には問題がないので容易である。0.5Lの寸法は、0.5L 48×167×115 mmである。
《0509》

柔軟・軽量なプラスチックのビニル袋とほそめの円筒形の繊維で構造を与える方法
1. 任意の透明ビニル袋に充填しそれを細長い円筒形に編み込まれているネットに入れる。
2. それを1単位として1層並べる。
3. その層を2層にして隙間をふさぐ。
透明ビニルのチューブ構造を与える方法
1.任意の透明ビニル袋に充填しそれを細長い円筒形に編み込まれているネットに入れる2・それを1単位として1層並べる。
3.その層を2層にして隙間をふさぐ。
(例)駄菓子のチューブ販売に1.の実例がある
透明ビニル袋の小分け包装を¥の反復で構造を与える方法
1.任意の透明ビニル袋に充填しそれを矩形に小分け包装する。。
2・それを1単位として1層並べる。
3.その層を2層にして隙間をふさぐ。
(例)国土交通省認定の救命知設備の清水の零がある。国際標準になっている。
液体自体の粘性を高めてそれ自体に構造を付与する(半液体・半固体・ゲル状)方法
1.SAP Super Absorbent Polymerの粉末を加えて水溶液とする
2. 任意の透明ビニル袋に充填しそれを矩形に小分け包装する。水よりも大きな小分け区画でも経常を維持できる。
3・それを1単位として1層並べる。
4・必要があればその層を2層にして隙間をふさぐ。
(ア) 水和による配向誘電に寄与するクラスタサイズの増大で説明されることがある。
液体自体の粘性を高めてそれ自体に構造を付与する(半液体・半固体・ゲル状)方法
1.寒天あるいはオゴの粉末を加えて寒天とする。そのさいひつようならば電解質を加えると電磁波吸収性をたかめられるため加える。必要元素(塩分)、栄養補給(とうしつ)やくりこうか(アスコルビン酸)などがm記載あれるものがあれば加える。よりよい。
2.任意の透明ビニル袋に充填しそれを矩形に小分け包装する。水よりも大きな小分け区画でも経常を維持できる。ジプロクなどでは容易に形状維持ができる。
2・それを1単位として1層並べる。
3.必要があればその層を2層にして隙間をふさぐ。
(令)これは二個おg理などである。食品としても使える。寒天の入手性は我が国では高いので自在性がある。電解質(塩分)を増やせば経口補塩水的なものができる。当分をもいれればトレイルミックスの変わりになる。形状が安定しているため扱いやすい。アスコルビン酸を投入すれば放射線への耐性の効果も期待できる(文献参照:防衛医大2008等)。塩分、アスコルビン酸、等分など電解質は電離して導電率を高めるためそれによる電磁波吸収の効果の向上も期待できる。水和による配向誘電に寄与するクラスタサイズの増大で説明されることがある。
被災現場や山小屋等さんがくそうなん、、ひょうりゅうちゅうのよhっとやきゅうめいてい小型船舶など、海外での自然災害、暴動のそうぐう、などのあばあい、ありあわせのものでつくることもできる。
1. さらんらっぷの芯、ペーパータオルの心、といれろーるしの芯など紙の構造物をかつようして、ビニルクロに水を入れ、かたむすびなどして密閉性をかくほたものを、それらの芯にいれ、がむてーぷなどで(テラオカてーぷだとなおよいが)でてこないようにとめる。
2. それを1たんいとして1層ならべる。
3. ひつようがあればその層を2層にして隙間をふさぐ
4. ひつようがあれば圧力をくわえて円を楕円に少しつぶしてもよい。
おりたたんだしんぶんしをごみぶくろにいれてそこに水をそそぐ。それだけでもじゃっかんのこうぞうてききょうどがでる。しんぶんは吸水性であるため薄いそうをけいせいするのに都合がよい。これはほうわ食塩水などの場合に特にこうつごうである。きょうどがふそくしている場合はゴミブクロのそとにもしんぶんしをおりたたんだものをきょうどほじのためにがむてでおさせつけてもよい。ギュウニュウパックをきりひらいたものでもよい。そとは。ダンボールでもよい、なかみのだんぽーづでもよい。なかみは、クッキンブペーパーなどでもよい。それをそとからつぶす。ようにする。それからトイレペーパそのものでもよい。
1. じょうきの構造を形成する。、
2. それを1たんいとしてひつような面積だけ1層ならべる。
3. ひつようがあればその層を2層にして隙間をふさぐ
連結したジップロックを用意する。そのジップをぜんぶひらいて、清水(またはかんてんと所望の媒質を溶解させた水溶液またはなんらかの溶液き)につけていたったnぜんぶに水を入れる。すべての区画のZIPをていねいに閉じる。
1. それを一層とする。
2. その層を2層にして隙間をふさぐ。
(零)このような実例はみはないが、やまでは便利である。しょくひん、飲料どちらの保存庫としてもつかえ、しかも、保温、保冷ざいとしてもつかえ、しかも シート状であることで、構造もいじしやすい(えんとうより)し、場所もくわないし、GPSの支援に用いることがよういにできるし、そもそも、すでにひらべったい水いたになてちるし、しかも、2そうまとめることで隙間をふさげればなおいっそうこうかがたかい。これはあんがいかんたんそうで、そうではない、ぜつだいなこうかをそうするはつめいである。とくに災害救援、やさいが、やま、海では。んまぜなら、じざいに渥美をかえられる、GPSの制度に応じて、。じざいに面積を増減できる。両面てーぷつきベルクロや、やまもとじしゃくや、てらおかてーぷや、ガムテ等と一緒に、かつやくする。テントやしんたいのちょくしゃ日照の防止に温度上昇のていかにもつかえる(ややふたをあけてストローでもさしておけば蒸発する気化熱となる)、しんぶんしをまるめてガムテでとめてほそい柱を作りそれを二つもって間をこのしーとでおけば、水のそうでの、しゃへいかべができる。しんたいにもへいめんてきにせっしてつかれない。荷物もむだなすぺーすができない。みずをすえてたおきしょうひしたときにはけいりょうである。ぺったんこである。しかも、きりわけてもつかえるんでもなる。とうめいであるあるからみわけなすいなかみきちょうひんであも。くsりsでも、ぱすっぽーとでも、おかねでも、ちずでも、たおうrでも、sいたがいでも、からびなギアスリンゲでも。かんでんちでも、ぶんぐでも、ツールでもはさみでもテ^プデモ、おかずでも、食品dえも。、jけいたいでんわでもである。

《0510》

応急海水淡水化装置
http://www.j-tokkyo.com/2008/11/27/10895.html

簡易海水淡水化器
http://www.j-tokkyo.com/2007/08/30/3216.html

販売価格
(税込金額) 8,478円

標準価格:
8,925円


セキュリティ対策
安全のSSL暗号化通信

購入時のよくある質問
納期 2~3日
主な特長
使わないときには小さくたたんで保管でき、廃棄する際にも小さくすることで、廃棄物量全体の減容が可能です。

チャック、ジッパー(プラスチック、金属)、ファスナー(プラスチック、金属)、ベルクロテ0プ、両面テープ、ガムテープ、テラオカテープ、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石、などで対応する。

《0511》

強度のある程度あるホ゜リフ゜ロヒ゜レンなどで、水のふくろなどを用いることが普及しており、チャック袋、というじっぷろっくのようなシ゛ッハ゜ーがあるもの、ビルパック、ブックボトル、角型ボトル、ハ゛ロンホ゛ックス(コンテナ、まいてぃバック、スタンディングバック等とよばれるスクリューキャッフ゜をもつものなどがある普及している。
ビルバッグは1,800cc, 600cc, 360ccなどがある。たとえば、サンプラテック社製などが普及しており、マイティパックなら150円から200円ていど、でりゅうつうしている。ブックボトルは1L未満なら4から,500円でりゅうつうしている。
《0512》

ビルハ゜ック。一度に使いきらないものも、キャップをして保管できるビルパック。注出入口がついていますから、液体洗剤、シャンプー、リンスなどの詰め替えパックとしてもご利用になれます。
1.
使用前は折りたためますので、
スペースをとらず、流通コストの大幅ダウンを図れます。

2. 品質保全性にすぐれていますので、
さまざまな素材に対応できます。
紙、アルミなど多層化、スタンディングバッグ、外箱とのセットなどフレキシブルにご利用ください。また、軽く丈夫で、使用前は折りたたまれていますので流通コストの大幅ダウンを図れ、廃棄処理にも有効です。

ビルバックは使わないときには小さくたたんで保管でき、廃棄する際にも小さくすることで、廃棄物量全体の減容が可能となっている。くり返し使用することも可能です。サンプリング時や緊急時にも使用することができる。ぺちゃんこ水筒とよばれるものとほぼ同じである。
詰替用を更に進化させた!!

ビルパックは口栓付きのパウチです。袋上部中央に配したタイプと、コーナー部斜めに取り付けたタイプをご用意しています。ハードボトルに比べプラスチックの量を減らした環境を考慮したパウチでキャップ付なので少量づつ使い、そのまま保存できます。
内容物をストレスなく出すことができます。キャンプ用品、スポーツドリンク、非常用飲料などの再開封袋にてきごうします。大成ラミック
《0513》

まいてぃばっぐは、ヒ゛ルハ゛ック゛と似た密封性に優れたパックであり、内面にポリエチレン、外面にビニールを使用した二層フィルム構造で密封性に優れている。1800ml, 850ml, 600ml, 360mlなどがある。記事
耐圧性に優れ、液体・粘性試料のパック容器として利用できます。内面/PE外面/PA(ポリアミド)ポリエチレン製密封栓付
《0514》

ブックボトル(1L)は、取手、目盛付の角型容器で、薄型なので収納性抜群です。500mL 48×115×168、500mL 48×115×168あがある。取手、目盛付の角型容器で、薄型なので収納性抜群です。B-5、B-10は取手と目盛が2個所についており、縦横両用で使用できます。B-0、B-1、B-2はオートクレーブ滅菌が可能です。本体/PP 蓋・中栓/PE(B-0、B-1、B-2はオールPP製 中栓なし)




《0515》
なお、以下に本稿で用いている数学的・生物学的・化学的及び物理学的な術語等については、改めて説明の要は特にはないと思われるものの、念のため、簡単な説明を記しておくことにした。主に次の諸文献によっているものである;理化学辞典第五版、世界大百科辞典第二版、百科辞典マイペディア2006、広辞苑第五版、現代用語の基礎知識2001-2006等。
極性溶媒 [polar solvent]は、高い誘電率をもつ極性分子からなる溶媒である.電解質に対する溶解力が大きく,また無極性溶媒には溶けない多くの物質を溶かす.これは溶質‐極性溶媒間に強い双極子‐双極子間の力や水素結合などの分子間力がはたらくためである.またイオンに対する溶媒和エネルギーが大きく,イオン反応では極性溶媒中でその反応速度が高くなる.水,エタノールは代表的な水素結合性の極性溶媒である.またプロトン性の水素をもたない双極性非プロトン性溶媒(dipolar aprotic solvent),たとえばN,N‐ジメチルホルムアミド,N,N‐ジメチルアセトアミド,ジメチルスルホキシド,N‐メチルピロリドン,ヘキサメチルホスホルアミドなどは,高分子化合物の溶媒や特徴的な反応溶媒などとして広く用いられている.溶液 solution は均一な液相をつくっている混合物のことである。均一混合物には液相のほかに,気相,固相の場合がある。固相の場合は固溶体といい,液相の溶液とあわせて溶体という。溶体と同じ意味で溶液を用いることもある。溶液成分のうちの一つが他を溶かしていると考えられるとき,溶かしている成分を溶媒,溶けている成分を溶質という。溶媒,溶質がともに液体で,たとえば水とエチルアルコールのように任意の割合で混合する溶液の場合には便宜上,量の多いほうを溶媒とする。均一な液体混合物の肉眼でわかる特徴は,透明な混合物を長時間静置するか遠心分離機にかけるかしても分離が生じないこと,また透明のように見えてもその混合物を逆さまにした場合に液体の流れがみえないことである。たとえ透明でも,不均一であると各部分の密度,屈折率が異なるから逆さまにすると流れが生じ肉眼でみても流れる様子が認められる。
溶液のには電解質溶液と非電解質溶液がある。極性溶媒に電解質が溶解し,陽イオンと陰イオンとに解離している溶液を電解質溶液またはイオン性溶液といい,電解質を含まない溶液を非電解質溶液または分子性溶液という。前者ではイオン‐イオン間,イオン‐溶媒間の力がおもに寄与するのに対し,後者ではふつう分子間力が支配するので,両者は異なった立場から取り扱われる。溶液中にイオンが含まれているかどうかは,溶液の電気伝導度(導電率)を測ることによって知ることができる。すなわちイオンが存在している溶液の電気伝導度はイオンを含まない溶液のそれより大きい。電解質が溶液中で解離する度合(解離度)は,電解質がイオン結合からなる場合は大きい(強電解質または〈真の電解質
true electrolyte〉)。しかしイオン結合性ではない物質でも,溶媒との相互作用により,部分的にイオンとなりうる可能性を有する場合がある(弱電解質または〈潜在的な電解質potential electrolyte〉)。
溶液の熱力学的性質は特長的ある。非電解質溶液ではその成分の組合せによって異なった性質を示すが,ふつう次のような相互作用の立場から論じられる。
(1)理想溶液 ideal solution は、混合した場合に,熱変化や体積の変化がない仮想的な溶液である。すべての溶液はその濃度が十分に希薄な場合に理想溶液に近い性質を示す。しかし溶質と溶媒の分子の大きさが等しい場合や化学的によく似ている場合(たとえば同位体混合物とか,クロロベンゼンとブロモベンゼンとの混合物など)は,単に濃度が希薄な場合だけでなく,すべての濃度範囲においてこの溶液は理想溶液に近い性質を示す。このような溶液を完全溶液 perfect solution という。
(2)無熱溶液 athermal solution は、いくつかの成分が混合によって溶液となるさいに,熱の出入りがなく(混合熱が0,すなわち ぼH=0),そのうえ混合のエントロピー変化が理想溶液における値と異なる(ぼS≠-R坩nilnxi)溶液をいう。理想溶液の場合と異なり,成分の分子の相互作用が非常に似ているにもかかわらず,大きさが異なる場合に無熱溶液となる。たとえば臭化エチレンと臭化プロピレン溶液などがその例である。
(3)正則溶液 regular solution は、いくつかの成分を混合して溶液をつくるさいに,熱の出入りがあり(混合熱が0ではない。ぼH≠0),しかも混合のエントロピー変化が理想溶液の場合と同じ(ぼS=-R坩nilnxi)である溶液をヒルデブランド J. H.Hildebrand は正則溶液と定義した(1929)。実在溶液を扱うさいに,化学的な相互作用,会合などの分子間相互作用がない溶液については,この定義による条件を近似的に満たす場合が多く,ベンゼンと四塩化炭素とからなる溶液はその例である。
(4)高分子溶液 polymer solution は、溶質が高分子化合物である溶液。溶媒が水である場合は水溶性高分子溶液 water‐soluble polymer solution という。低分子化合物の溶液の性質とは異なる傾向の物理的性質(熱力学的性質としては蒸気圧降下,浸透圧,凝固点降下など,輸送現象などに関する性質としては粘性,拡散,沈降など,光学的性質としては流動複屈折,光散乱など)がみられる。
(6)界面活性剤溶液 surfactant solution は、ある種の物質(たとえばアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム)を液体に溶かすと,その溶液の表面張力が著しく減少する。このような物質を界面活性剤という。また界面活性剤は溶液中である濃度(臨界ミセル濃度)以上になるとミセル(多数の分子が分子間力で会合して生じた親液コロイド粒子)を形成するという特徴がある。水に不溶性の液体や固体が界面活性剤のミセル溶液中に溶け安定な溶液を生ずる現象を可溶化 solubilization
または溶解化といい,このような溶液を可溶化溶液solubilized solution という。
溶液の性質は平衡状態における性質と非平衡状態における性質に大別される。(1)平衡状態における性質 換言すれば熱力学的性質である。溶液の性質を調べるさいには温度,圧力などの必要な条件を一定に保ち,変化がもはや生じない状態,すなわち平衡に達した状態において行う。具体的には,蒸気圧降下,沸点上昇,凝固点降下,浸透圧などである。これらの現象は溶液では一般にみられるが,とくに希薄溶液においてのそれらの変化量は,溶媒が決まっていれば,溶質の種類によるのではなく,どれだけの量(モル数)の溶質が単位量の溶媒に溶けているかで決まることが実験的にも確かめられており,さらに熱力学的にも証明される。したがって,このような物質の種類によらない不揮発性物質の希薄溶液の性質を束一的性質colligative property という。これらの束一的性質を利用して分子量を求めることが可能である。濃度が希薄であると限る理由は,これらの束一的性質が〈ラウールの法則〉(蒸気圧降下に関する法則)やその法則に関連する沸点上昇,凝固点降下についての式から得られる計算値と実測値が一致するのは濃度が希薄な場合のみであるということである。濃度が高くなれば実測値を理論的に説明することは困難になる。気体,液体,蒸気圧の高い固体などの気体あるいは気体になりやすい物質の溶液を扱うさいには,溶質の蒸気圧(分圧)を考慮しなければならない。溶媒に気体が溶解して溶液を生ずる場合の,その気体の分圧と溶解度との関係は〈ヘンリーの法則〉として知られている。天然物からある成分を抽出したり,化学分析や合成のさいに用いられる物質の分離や精製の操作の一つの溶媒抽出 solventextraction は,2溶媒間におけるある物質の存在量に関するネルンストの分配律の応用である。(2)非平衡状態における性質 拡散,粘性,電気伝導などに関する性質である。溶液中の溶質や溶媒の拡散,溶液の粘性や電気伝導に関する性質についても実験的,理論的に研究がなされている。
輸液 ( fluid transfusion∥infusing solution)とは、液体を消化管以外の経路から大量に体内に注入すること,またはそれに用いる液体をいうが,後者は輸液剤ともいう。注入経路は主として静脈内であるが,皮下に注入することもある。静脈内への輸液は点滴または点滴注射 intravenous dripinfusion という。点滴はかつてはガラス製の点滴瓶にゴム管を連結したものを用いたが,最近では使い捨て可能なプラスチック製の輸液セットに輸液瓶をつないだ装置が用いられる。輸液にあたっては,体の状態に合わせて,注入速度を調節しなければならない。
輸液の目的には,(1)喪失した水や塩分(電解質)の補給,(2)経口摂取が不可能または過少である場合の不足分の栄養補給,(3)出血に対して血管内の容積を確保するための代用血液の補給,の三つがある。
たとえば水分についていえば,ヒトは体内から不要になった代謝産物を尿に溶解して排出するほか,また呼気中の水蒸気や知らずに発散している汗(これらを不感蒸散と呼ぶ)によって,絶えず水分を失っている。このため,体重50kgの成人の場合,1日約2000ccの水分が最低必要となる。そこで,激しい嘔吐や下痢によって多量の水分を失ったときには,体液を補うために水分や電解質の輸液が必要となる。この場合は同時に,経口摂取ができないことによる低栄養を補うための栄養輸液も行われる。また,消化器系の手術後などのように,経口摂取が数日阻害されるような場合にも,まず必要な水分,電解質を補う必要がある。さらに,消化器疾患などで腸からの栄養吸収が望めないときや,治療のために腸からの吸収を止めたいときなどには,必要とする全カロリーを補うために,中心静脈栄養が行われる。なお,輸液のうちで注入する液体が血液である場合は輸血と呼ぶ。
輸液剤としては,生命の維持に必要な水,塩分,栄養源となる糖,タンパク質,脂肪のほか,代用血漿,各種の治療に用いられる薬剤などがあるが,いずれも,浸透圧やpHが体液とほぼ同程度に調整されたうえ,完全滅菌されて,血球や組織に障害を与えないよう配慮されている。輸液剤は,水分電解質のみの補給を目的とした電解質輸液剤と,術前・術後の栄養管理を目的とした栄養輸液剤とに大別される。電解質輸液剤としては,生理食塩水やリンゲル液が使いやすさから現在でも多く使用されているが,小児あるいは術後の電解質の変動などの研究がすすみ,いろいろな病態に適した生理的塩類溶液が要求され,表に示すような種々の輸液剤が市販されている。電解質輸液剤は大きく分けると,(1)血液と等張で,急性細胞外液喪失およびショックなどに用いられる外科的ナトリウム補充液といわれるもの(生理食塩水,リンゲル液やロック液など),(2)おおむね1号の名で呼ばれ,1/2~1/3等張液で,カリウムイオンを含まない点滴開始液として用いられるもの,(3)細胞内修復液で,2号の名で呼ばれ,1/2等張液で,カリウム,ナトリウム,塩素などのイオンを比較的多く含み,マグネシウム,リン酸イオンなどの入った内科的ナトリウム補充液といわれるもの,(4)維持液で,3号と呼ばれ,名前のとおり術後安定した時期にナトリウムイオンの補充および維持を目的とした1/3~1/4等張液,(5)術後回復液で,4号と呼ばれ,水補充維持を目的とし,ナトリウムイオンや塩素イオンが少なく,カリウムイオンも含まないか,あるいは少量入っているもの,などに大別される。糖類としては,表に示したブドウ糖(グルコース)のほかに,ソルビトール,フルクトース,キシリトール,マルトースなどを配合した輸液剤もある。栄養輸液剤としては,1968年に開発された高濃度ブドウ糖を主熱源とする高カロリー輸液剤があり,中心静脈栄養に用いられる。低カロリー輸液剤は,高カロリー輸液剤ほど高熱量投与ではないが,5~10%ブドウ糖にアミノ酸や脂肪乳剤などを配合したもので点滴に用いられている。
電解質 ( electrolyte )について説明する。物質を水に溶かすとき,その溶液が電気を通す性質(電気伝導性,導電性)を示す場合がある。これは,その物質が水の中で電荷をもった粒子(陽イオンと陰イオン)に解離することによる。このように溶媒に溶かしたときに,イオンに解離し導電性を示す物質を電解質という。イオンに解離する度合(解離度)は物質や溶媒によってさまざまである。普通は溶媒として水を用いることが多いので,水に溶かしたときに解離する度合の高い物質を強電解質 strongelectrolyte といい,解離の度合の低い物質を弱電解質 weak electrolyte という。しかし,この分類は必ずしも正確とはいえず,むしろ解離の度合は物質の結合の性質に依存することから,つぎのような分類もなされる。液体または融解状態(高温下)で物質の導電性を調べてみると,導電性を示す物質(電解質)と示さない物質(非電解質 nonelectrolyte)とに分かれる。融解状態で導電性を示す物質(融解電解質)は陽イオンと陰イオンによるイオン結合からなり,いわば〈真の電解質 true electrolyte〉であり,いわゆる強電解質に相当する。たとえば塩化ナトリウムや塩化カリウムなどである。液体あるいは融解状態で導電性のない物質でも,それを溶媒に溶かすと,溶媒によっては導電性の生ずる場合がある。たとえば酢酸そのものは非イオン結合性であり,導電性はほとんどない。また酢酸を水に溶かしても弱解離する(約1%)にすぎない。しかし酢酸を液体アンモニアに溶かすと酢酸は強解離するようになる。これは,化学反応によりアンモニアが酢酸を分解し,アンモニウムイオン NH4+と酢酸イオン CH3COO-とが生じたことによる。酢酸のような物質はいわば〈潜在性の電解質 potentialelectrolyte〉であり,いわゆる弱電解質に相当する。
電解質には,塩化ナトリウム NaCl のように1価の陽イオンと1価の陰イオンからなる1‐1型,塩化カルシウム CaCl2のように2価の陽イオンと1価の陰イオンからなる2‐1型,硫酸マグネシウムMgSO4のように2価の陽イオンと2価の陰イオンからなる2‐2型などの電荷型がある。電解質溶液についてはめっきや電池などの実用面から,また生理食塩水で知られているように医学的・生理学的な面から,さらに基礎的な面から物理化学的に研究がなされている。電解質溶液の理論としては,たとえば希薄溶液に関するデバイ=ヒュッケルの理論が知られている。
展開図(development)について説明する。空間にある立体に適当な切れめを入れて,それを1平面上に広げることをその立体を平面上に展開するといい,このとき平面に現れる図をその立体の展開図という。
多面体 とは、有限個の平面多角形で囲まれた立体のことである。各多角形を多面体の面,二つの面に共通な多角形の辺を多面体の辺または稜,多角形の各頂点を多面体の頂点という。面の数が n のものを n 面体という。全体が各面をふくむ平面の片側に位置しているとき,この多面体を凸多面体といい,その面,辺,頂点の数の間にオイラーの定理が成り立つ。換言すれば、多面体とは四つ以上の平面多角形で囲まれた立体のことでもある。平面の数によって四面体・五面体などという言い方ができる。なお、四つの平面で構成される多面体である四面体の面はいずれも三角形である。
多面体 (polyhedron)をより数学的に説明すると、次のようにも言える。空間内に有限個の多角形があって,各多角形の辺は必ずただ一つの他の多角形の辺となっているとき,これらの多角形の作る図形を多面体という。多面体を構成する各多角形を多面体の面といい,これらの多角形の頂点,辺をそれぞれ多面体の頂点,辺(または稜)という。面の個数がn(≧4)である多面体を n 面体という。多面体によって分けられる空間の二つの部分のうち,有限の広がりをもつほうを多面体の内部という。多面体とその内部とを合わせた図形もまた多面体と呼ばれ,この場合,初めの多面体は多面体の表面と呼ばれる。多面体のどの面をとっても,この面を含む平面と多面体との交わりがこの面だけとなっているならば,この多面体を凸多面体という。多面体の表面を連続的に変形して凸多面体にすることができるならば,この多面体は単純であるという。四面体,直方体は凸多面体で,凹多面体を底とする角錐は凸多面体でないが単純多面体である。図3のような穴のあいた多面体は単純でない。多面体の頂点,辺,面の個数を a0,a1,a2とするとき,単純多面体ではいつも a0-a1+a2=2となり,一般に凸多面体に穴が
p 個あいているような形の多面体では a0-a1+a2=2(1-p)となる。これをオイラーの多面体定理という。上記のものより多面体をもっと広く解釈する位相幾何学という分野もある。
角錐 (pyramid)について説明する。空間内に一つの多角形とこの多角形の平面上にない1点が与えられたとき,多角形の各辺と定点により一つの三角形が定まる。これらの三角形とはじめの多角形とで囲まれた立体を角錐といい,これらの三角形を側面,はじめの多角形を底面という。さらに,定点を頂点,頂点と底面の距離を高さ,側面の交線を側辺または側稜という。底面がn 角形である角錐を n 角錐という。三角錐は四面体とも呼ばれる。底面が正 n 角形で側辺の長さがすべて等しい角錐を正 n 角錐と呼ぶ。正 n 角錐では頂点から底面の各辺に下ろした垂線の長さはすべて等しい。この長さを正 n 角錐の斜高という。角錐を底面に平行な平面で切るとき,切口は底面に相似な多角形となるが,これらの両多角形にはさまれた角錐の部分を角錐台という。
《0516》
山においてはロープは重要な役割を果たす。きわめて重要である。その材質には、強度の高いもの、低いもの、高価なもの、廉価なもの、軽量なもの、重量は
あるが・・・というもの、・・・目的に応じて、それぞれ、当然に、多様である。通常の数時間以内で終了が期待される岸壁登坂もあれば、縦走の合間に巨大絶
壁を上りきらねばならない場合もあれば(例えば大キレットが有名)、比較的易しいが滑落したが・・・という箇所もあれば、沢や幾多の滝をつめて上ってゆく
沢登もあれば、数日以上をかけて上る自然巨大岸壁登壁もある。そこでは水や食料の運搬は必須である。ロープも必須である。ロープは一種の消耗品という見方
もある。こうした際に、複数ロープを有することは決して珍しくなく、むしろ通常である。難度の高い場所、低い場所、など、目的に応じて使い分ける。こうし
た際に、次のような構造を提案する。すなわち、クロロプレンなど、水に相応する程度の電力半減深度を有する素材を用いて、ロープ状の形状を構成する。これ
を山岳地域に予備的なロープとして持参する。こうすることで、思いがけない遭難類似場面で、自分の体躯
だけでなく、水も失っていても、そのクロロプレン製のロープで、中空円筒を形成することで、回折波弱化期待できるのである。
《0517》
図64のグラフは1.5GHzにおける水の誘電損失が数十程度であることを示している。またイオン導電度σが大きいほど、水の誘電損失にその影響が加算され、電力半減深度がより小さくなるのであるが、1.5GHzではその影響がまだ有効であることも示している。
《0518》
図65のグラフは医学分野において筋肉・皮膚などは高含水媒質との術語呼ばれることがある(医学分野における脂肪・骨などは低含水媒質との術語で、前記
と対比されて、呼ばれることがある)が、その1.5GHzの浸透深度(この場合、電力密度が、1/e=1/2.718=37%になる深さ)は、約
2-3cmと短いものであることを示している。
《0519》
図66は、水分子が永久双極子であることを表す図である。水分子における、正電荷の中心と、負電荷の中心は一致しない。すなわち、分子は永久双極子モー
メントを有する。これに電界が加わると、ランダムな配向をとっていた多数の水分子は、電界の影響を受けて、回転により、変位を行う。これを誘電分極と呼
ぶ。
その変位には一定の時間を要する。緩和時間と呼ぶ。この緩和時間[relaxation time]よりも早い変位を行うことを交番電界に強制されても、水分子はその外界の影響に追随できず、損失を生じる。
図71は、量子論に基づいて水分子における酸素原子は6つの外殻電子(2s軌道に2電子、2p軌道に4電子)軌道を有していることが、p軌道の結合に由
来する共有結合間離角は、2水素原子間の2正電荷の反発のために、本来直交するべきp軌道の角度よりも、14度拡張されて104度に至っていることを表し
ており、水分子の永久双極子モーメントの状態を説明する概念図である。
量子論に基づけば、水分子における酸素原子は、2s軌道に2電子、2p軌道に4電子と、6つの外殻電子を有している。
2つのp軌道は未だ半分しか電子が充填されていない(図71の上段図)。
よって、酸素原子は、2つのp結合を用いて、2つの水素原子とを結合し、1つの共有結合水分子になろうとするであろう。
さて、そうであるなら、p結合は、互いに直交しているものである(図71の上段図)から、結合価角90度が、まず、期待される(図71の下段左側図)ところである。
しかるに、実際の水分子における結合角の実測値は約104°(図71の下段右側図)である。
これは、2つの水素原子は部分的に正に帯電しておりお互いに反発しあうという基礎に基づいて説明される可能性がある。
同様に窒素原子は、3つp結合を有している。仮にそれらの結合間角度が同一であるとした場合、ammonia分子を、正四面体の分子 pyramidal moleculeとして、構成できる可能性もあった。
しかるに、実際は、ammonia分子は、ずっと平べったく、全ての結合角は108度まで拡大されているのである。
ここでも水素原子の電子反発力がこの事実を解釈するために、持ち出される可能性があるのであって、ammoniaの有する強い双極子モーメント(1.46 debyes)は、その極性を証明しているのである。
なお共有結合[covalent bond]とは、等極結合(homopolar bond),電子対結合(electron-pair bond)とも
いわれるもので、電子対が2つの原子に共有されて形成する化学結合をいう.結合に関与する電子対を結合電子対(bonding electron
pair),または共有電子対(shared electron pair)といい,:で表わして,単結合C-HをC:H,2
重結合C=CをC::Cのように表わすことができる.結合に電子対が関与するという考えはルイス‐ラングミュアの原子価理論でも提唱されていた.かれらの
理論では1本の共有結合に関与する2個の電子は2つの原子に共有され,その結果,各原子は希ガス型の安定な電子構造をとるようになる.たとえば水素分子で
は水素原子は2個の電子を共有してヘリウム型の電子構造をとっている.このような立場から水素原子が1本の共有結合に関与すること,すなわち共有原子価が
1であることは説明できるが,しかし電子対の形成によって安定な結合が形成される機構は量子力学にもとづくハイトラー‐ロンドンの理論によってはじめて説
明された.この理論でも,またのちの分子軌道法でも,2つの電子のスピンが逆平行であるときエネルギーが低く,安定な状態になることが示される.また共有
結合の方向性,たとえば炭素の4本の単結合が互いに正4面体角をなしている事実(結合角)も量子力学の立場から説明される.なお,異なる原子の間の共有結
合は多少ともイオン結合の性格を帯びる.
(L.Pauling,The Nature of the Chemical Bond, Cornell University Press, Ithaca, N.Y.,)なお、著者のL.Paulingはノーベル賞を2回受賞した優れた化学者でもある。
《0520》
図67は分極には、主にマイクロ波領域で誘起される配向分極のほかに、赤外線領域で誘起されるイオン分極、紫外線領域で誘起される電子分極などがあることを説明する図である。
《0521》
図68について述べる。テントマットは夜間天幕幕営における睡眠時に、冷却が厳しい大地と身体の間の断熱を行うと同時に、砂利などの凹凸の影響を緩和し
て休むための必須のアイテムとされている。通常廉価な高分子化合物である。天幕幕営を伴う縦走などの山登りでは、テントマットを円筒形状に丸めて、リユッ
クサックの上部あるいは下部に円筒状の軸を大地に水平にくくりつけ、あるいは、リュックサックの側面に円筒状の軸を大地に鉛直にくくりつけて歩行を継続す
る姿は珍しくない。嵩張るものであるが、軽量であることが多い。
《0522》
図69および図70について述べる。
最近では、登山者用のみならず、震災ボランティア、海外自由旅行者FITにも用いられている。震災ボランティアも自身の身の回りや衣食住(水。テント。寝
袋。マット。食料。地図など)は自分で準備することを求められる点で登山家と似ている。海外自由旅行者も近年、FIT(Free Indepent
Traveler)として一定のシェアを持つ重要な存在化している事実もあるが、FITにもこうした寝袋やマットを携行してリュックとともに歩く姿はよく
見かけるようになってきていることが注目されている。長期間なれない母国外で経費を節約して(低価格な宿泊施設や時には夜行列車や駅舎で睡眠)も衣食住な
ど最低限(水。テント。寝袋。マット。食料。地図)の装備は自ら準備することが求められる点で登山家と似ているのである。マット部分を、電力半減深度が小
さいクロルプレン製にして同時に、内部に、電力半減深度が小さい水などを収容できるようにしても本来の目的を達成できるうえ、提案GPS受信機の機能発現
のシナジー効果に有効であることはもちろんである。
《0523》
山岳救助隊員や国際緊急援助隊員は歩行による被災者や遭難者への迅速な接近が主となる。救助隊員自身も荒天候等過酷な環境でのサバイバルが求められる。この際、装具の総合的な軽量化、小容積化、兼用化が、任務遂行に有効かつ重要である。
《0524》
そこで小型のL1 C/A携帯型衛星測位装置を用いた方位情報取得を提案してきた。
《0525》
しかし、山岳・ビルなどの遮蔽を活用できる際はよいが、身体遮蔽だけを用いる際には、回折波の影響を受けることがあった。しかしマイクロ波吸収素材は人口建造物への固着や据置型が現在の主眼とされ、一般に、重く、かさばる。そこで重量、容積で制約の多い歩行を主とする者の携行具にはそれらマイクロ波吸収素材は全く旨く適合しない。
《0526》
これまで水等の問題点として扱われていた電力半減深度がきわめて小さいという特性を、緊急援助隊等の人命救助に関係する分野必須の化学物質であるという
事実にかんがみて、さらに、それらの業務は被災直後の交通網寸断状況では、かつ、被災直後の被災現場到着までの時間短縮が救命率の向上や後遺症の重症化抑
制に決定的な要素になることにかんがみた上で、衛星通信分野、衛星測位分野という、未来的な社会基盤の可能性も大きい宇宙技術の文脈において、逆にそうし
た物理化学特性を、従来提案してきた新規かつ有用性に富む、静止時方位取得機能兼備L1 C/A GPS受信機という優れた科学技術を媒介に、また謝意基
盤化が急速に進行しているマルチGNSSの時代において、有効に活用せんとすることが本稿の提案なのである。衛星通信分野、衛星測位分野ではほとんど考慮
されることはないままであった。ひとたび、大規模自然災害救援に具体的に真に役立つことのみを真摯に考える際に、広範かつ深い探索に根ざした探索的継続的
努力から、このような視座が実際に役立つ技術を志向し見出された。
《0527》
神戸大震災では、救出された被災者の生存率は、被災後何時間目に救出されたかに依存していることがわかった。発生後24時間以内の救助では75%、48時間以内の救助では25%、72時間以内の救助では、15%であった。(2011年1月17日22時放送
NHK総合防災力クライシス--そのとき被災者を誰が救うか--)。時間の経過とともに生存率が低下してゆくことが判明しているなか、被災者への迅速かつ円滑な接近もが重要であることが示唆されている。また情報を収集する際にも、位置、時
刻、だけでなく、倒壊家屋の下になっている被災者の情報に関しても、方位に関する情報も同時に必要であることが考えられ、本提案の有効性が示唆されてい
る。本提案は、公助に資すると同時に、共助にも役立つ要素が大きい。これは、水などの一般的なものを有効に活用する点と、GPS受信機としても市民レベル
のL1 C/Aレベルの受信機を流用できる有意義な美点を備えるためである。当然ながら、高額な装置を用いるものと比較すれば、圧倒的に、自助についても
明らかに好適に適合する。
《0528》
大規模自然災害時の、救援・救命作業局面では飲料水の救命時授与はもとより救助隊員自身の生存のためにも飲料水の一定量携行は必須である。本発明はまず
この点に着目し、当該素材が有する物理化学的特性としてのマイクロ波回折波減衰特性に優れた属性を、前記発明とあわせて有効活用することにより発揮される
有効性につき、まず具現化諸提案を行った。加えてそうした提案にとどまらず、現在世界中で海上安全(SOLAS)条約に基づく(わが国では国内法にも準拠
する)救命艇装備の飲料水小分け梱包容器の小分け時寸法が特段の必然性ないように見えるまま事実上標準(デ・ファクト・スタンダード、de fact
standard)になっている点にも注目する。
《0529》
その構造に数理解析に基づく微細な改編を伴う設計指針を具備させることのみにより静止時方位取得可能GPS受信機という発明者自身の発明と組み合わせた
回折波除去機能を担わせた場合の有効性・簡便性を一挙に高めることが可能となり、不要回折波影響排除がいっそう簡便・確実にできるため、救援救命救助作業
の本務の円滑な遂行を従来よりも的確に支援することができることを見出したので、その具現化諸設計をも提案した。本技術提案により人命救助などの目的で、
国際社会の大規模災害にわが国が救援活動を行う際に、より迅速かつ的確な支援が可能となる面、およびその発展および関連と目される各種局面および各種業務
において多大な効果を奏する。
《0530》
山岳救助隊員や国際緊急援助隊員は歩行による被災者や遭難者への迅速な接近が主となる。救助隊員自身も荒天候等過酷な環境でのサバイバルが求められる。この際、装具の総合的な軽量化と兼用化が、救助あるいはサバイバルの遂行に有効かつ重要である。
現場に向かう隊員の必須装具のみの組み合わせで、携帯型衛星測位装置を、方位情報取得を、一層、確実に実施可能とすることを目的とした.
さらに詳細に特定すれば、特に、身体および生存に必要な最低限の物資のみを有する場面でも、上記の、携帯型測位・方位取得装置の実使用な可能とする。これ
は、救命艇などで、漂流中に相当するし、砂漠などでも相当する。平原でも相当する。極地などの使用にも好適に適合する。登山などにも好適に適合する。
《0531》
上記のように、山岳救助隊員や国際緊急援助隊員は歩行による被災者や遭難者への迅速な接近救助に資すると同時に、被災者や遭難者がサバイバルするための
行動決定に資する判断情報入手にも資する。南米・アフリカなどいわゆるBase of
Pyramid(BOP)対象支援技術にも適格性の高さを有する。
この際、農業効率化、難民の安全地移動支援、国連軍の移動支援、医療従事者等の患者への接近支援、逆に遠方の医療施設への患者自身の移動時にも好適に適合
する。低緯度、中緯度地域での有効性に加えて、極地でも磁場(偏差・自差・局所磁気のいずれも)の影響を受けず環境保全や自然踏査の支援技術の適格性も高
く、多大な効果を奏する。
本提案は本稿などの記述に矛盾しない限りいかようにでも構成できる。
《符号の説明》
《0532》
1 平面アンテナ
2 GPS受信機
3 データ処理部
4 結果出力部
5 計測方向
6 平面アンテナによる上空覆域
7 平面アンテナによる上空覆域とそれ以外の上空領域の境界をなす大半円







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高橋正人 方位情報

全項目

(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2013-50447(P2013-50447A)
(43)《公開日》平成25年3月14日(2013.3.14)
(54)《発明の名称》方位情報取得方法
(51)《国際特許分類》
G01S 19/53 (2010.01)
G01C 17/32 (2006.01)
G01C 21/00 (2006.01)
G01S 19/36 (2010.01)
《FI》
G01S 19/53
G01C 17/32
G01C 21/00 Z
G01S 19/36
《審査請求》未請求
《請求項の数》1
《出願形態》OL
《全頁数》452
(21)《出願番号》特願2012-171536(P2012-171536)
(22)《出願日》平成24年8月1日(2012.8.1)
(31)《優先権主張番号》特願2011-168130(P2011-168130)
(32)《優先日》平成23年8月1日(2011.8.1)
(33)《優先権主張国》日本国(JP)
《新規性喪失の例外の表示》特許法第30条第1項適用申請有り 平成23年2月1日 社団法人電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ発行の「電子情報通信学会論文誌 VOL.J94 A NO.2 FEBRUARY 2011」第95~111ページに発表
(71)《出願人》
《識別番号》711005330
《氏名又は名称》高橋 正人
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
《テーマコード(参考)》
2F129
5J062
《Fターム(参考)》
2F129AA02
2F129BB03
2F129BB22
2F129BB37
2F129EE43
2F129EE86
2F129HH12
2F129HH31
2F129HH35
5J062AA07
5J062AA11
5J062CC07
5J062EE01
5J062GG02
(57)《要約》
《課題》GPS衛星より送信される信号によりGPS受信機により方位情報を取得する方法に関して装置の使用文脈に適した廉価で効率的な方法で回折波の影響を弱化して正確な情報を得ることを可能にする。
《解決手段》体躯を用いて上空半天球の片側に存在するGPS衛星からの衛星信号の遮蔽を行うと同時に、体躯に沿い大地に垂直に設置されたGPS受信機に
他方の片側に存在するGPS衛星の衛星信号の探索を行わせつつ、捕捉した衛星信号を用いて方位を限定的に得る過程において、遮蔽物としての体躯の両脇からの回折波については、中空構造の容器中に充填された水又はそれに近い誘電損係数を備える物質を、前記GPS受信機の周囲に配備することで、廉価なGPS受信機を流用しているため影響を与えようとする回折波の弱化を効率的かつ必然性を有して所持している物質の有効活用を図りつつ実現し、GPS受信機が回折波の影響を排除し方位限定する事を助ける。
《選択図》図1
000002

《特許請求の範囲》
《請求項1》
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方又は斜め前方又は斜め後方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《発明の詳細な説明》
《技術分野》
《0001》
この発明は、GPS衛星より送信される信号により方位情報を取得する方法に関する。《背景技術》
《0002》
従来、GPS(Global Positioning System)衛星より送信されてくる信号により、緯度、経度、高度、GPS時刻等の測位情報は容易に得られたが、方位情報は得られなかった。
《0003》
そこで、本発明者は、一対の平面パッチアンテナを用いて、方位情報を取得する方法を提案した(特開2001-356161号)。
《0004》
この方位情報取得方法に依ると、一対の平面パッチアンテナを互いに平行且つ背向で垂直に配置し、各平面パッチアンテナは、向いている方向の上空4分の1の天球にアンテナの感度が及び上空覆域を形成させ、それぞれのアンテナに接続されている受信機部より受信した全てのGPS衛星の信号強度値を取り出し、この取り出した信号強度の比較に基づいて、それぞれの信号を送信したGPS衛星がどちらのアンテナの上
空覆域に存在していたかの判定を行い、この衛星の存在領域判定結果を円環的に整列させ、上記円環的判定結果列が含む情報に基づいて計測方向の方位を限定ま
たは特定した。
《0005》
上記の方位情報取得方法を市販のGPS受信機で実施させるため、本発明者は、更に、データ送信部、データ受信部及びデータ処理部を設けたGPS受信機を提案した(特開2002-168938号)。
《0006》
その結果、一対の平面パッチアンテナは、互に平行且つ背向で垂直に配置すると共に、一対のGPS受信機をデータ送信部とデータ受信部が互いに対面するよ
うに配置させると、一方のGPS受信機で受信したGPS衛星のデータを他方のGPS受信機へ送信することができ、二つのデータをデータ処理部で処理して、
方位情報を容易に取得することが可能となった。
《0007》
GPS衛星の信号による方位情報は、磁場に影響されるコンパスによる方位情報に較べて信頼性が高い。
《0008》
しかし、上記提案の方位情報取得方法は、二枚の平面アンテナを平行に設置すると共に、一方のGPS受信機のデータを他方のGPS受信機へ伝達することが必要なため、少なくとも二枚のアンテナと、二台のGPS受信機間にデータ伝達手段を設ける必要がある。《0009》
そこで、本発明者は、1枚の平面アンテナと一台のGPS受信機のみを用いて、方位情報を極めて簡便に取得する方法を更に提案した(特開2002-372576号)。
《先行技術文献》
《特許文献》
《0010》
《特許文献1》特開2001-356161号公報
《特許文献2》特開2002-168938号公報
《特許文献3》特開2002-372576号公報
《発明の概要》
《発明が解決しようとする課題》
《0011》
しかし、上記提案の方位情報取得方法は、流用する受信機の種類や個体差によっては、身体体躯端などからの回折波の影響を受けることが稀にあった。当該回
折波の影響を受けることが稀にあった問題を廉価かつ効率的に解決し、国際社会での大規模自然災害の緊急援助隊活動などを、使用文脈に適した方策で、より円
滑に支援できるようにすること、を解決しようとする課題とする。
《0012》
回折波の影響を安定的に排除するには、信号受信強度閾値をマージンを見込んでやや高めに設定する方策がひとつの方策として廉価かつ有効かつである。同時
に、この方策は簡便で、改修が少なくて済む利点があり、既存のGPS受信機の廉価かつ高性能性をそのまま継承しやすいとの優れた長所があった。このため、
第一に講じる策としては、まことに適切なものであった。
《0013》
上記方策は、従来のGPSアンテナと身体体躯遮蔽だけで達成され、物理的な付加物や物理的な改修をほとんど必要としないという利点を持つのであるが、本
来、受信判定とされえた可能性があったはずの、アンテナ覆域に存在したGPS衛星からの送出信号の一部も、受信強度閾値以下として、排除されることによっ
て実現されることもありうるという立場を前提としていた。そして、そのような際には、方位限定幅が広くなるとの課題があった。
《0014》
そこで、一般に流通している、磁性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材を、回折波発生方向に配備することが解決の第一案としてまず考えられる。しか
し、この方策は、次の問題に直面してしまう。すなわち、磁性材料の磁気損失によって電波を吸収する磁性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材は、鉄、ニッ
ケル、フェライトを使用して電波を吸収できるが、重くなる欠点を有する。そのため、歩行を主とした移動を継続的に長時間実施する主体に、現在一般的に流通
している、マイクロ波吸収素材を、そうした目的の為にさらに新たな付加的として、重くかさばるものであることを厭わずに仮に追加し得ることに現場の隊員に
お願いを受け入れていただかねばならない。
仮にそれを受け入れていただいたとしても、歩行時の運搬容積と重量とをともに増加させることは、上り坂および下り坂の荒天候下も含めた徒歩移動を主とす
る山岳地域や、瓦礫上の移動で注意力の集中を要する大規模自然災害被災地域等では、相当程度の疲労の速やかな蓄積を意味することになり、任務遂行に多大な
支障を生じてしまう問題に直面する。
言い換えれば、現時点での磁性電波吸収材料マイクロ波吸収素材の多くは人工建造物等への固定据置型が主流であり、一般に、重量がおおきくかさばることは
問題として認識されるに至っていない。前記の歩行を主として移動する者の装具としては、重量、容積で制約の多い、磁性電波吸収材料マイクロ波吸収素材は旨
く適合しなかった。
《0015》
そこで、第二の策として、導電性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材を、回折波発生方向に配備することが次に考えられた。すなわち、導電性電波吸収材料による
マイクロ波吸収素材は、材料内部の抵抗によって電波によって発生する電流を吸収するものであり、導電性繊維の織物によって電波吸収体が有る程度実現する場合もある。しかし、この方策も、次の問題に直面してしまう。
つまり、導電性素材が単に電磁波吸収の機能を果たせばよいが、そうではなく、人体寸法程度の距離間隔しかなく存在している、GPSアンテナと何らかの予期せぬ電磁的結合(通称Coupling)を生じてしまう可能性がある。
この場合、方位限定という、行動決定に資する装置としては、多大な支障を生じてしまうとの問題が生じた。
《0016》
そこで第三の解として、誘電性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材を、回折波発生方向に配備することが考えられた。この解はこれまで、本発明のような使用に適用検討されてこなかったものであり、本発明で初めて提案し、その有効性が示されるものである。《0017》
単独行あるいは、それに類似した形態で、歩行など低速移動を主とする者が、登山活動や救援活動(山岳救助隊や、国際緊急援助隊等)を行う活動では、時間
的な制約、携行物総容積・重量の制約がまず存在し、加えて、(遭難救援の際には)比較的見通しの良くない悪天候下の歩行等というリスクのある移動も予想さ
れ、(大規模災害救援の際には)、移動の社会基盤やライフラインが寸断された環境、において、自らの安全を確保しつつ、逐一の行動決定も迅速に行うことが
必要となる。こうした際にも、本来不要な運搬物の増加による重量・容積増を招くことなく、回折波の減衰を実施でき、救命業務などを的確に行うための目的地
への迅速な接近を可能とするとともに、避難における方向の的確な確認を可能とする手法を提案するものである。
《0018》
一般的な半球ビームを有する廉価な普及品としてのL1 C/A GPS受信ユニットを流用しつつ、かつ、全体としても廉価で形成容易な構成で、人体体躯
を遮蔽に利用し、多数回の著者の予備実験から結果の一層の安定化に寄与することが判明している図1あるいは図5に示す構成をとる構造を提案する。身体背面
腰部に垂直にL1 C/A GPS受信ユニットを配備するが、体躯両側からL1波C/A GPS受信機への回折波減衰を主な目的として、次の構造を提案する。
その際に、山岳の壁面や、ビルディングの壁面、大型船舶の構造物や航空機の機体を外部から見た際に壁面とみなした場合の遮蔽物としての活用ができればよい。そうでない場合、次のような方法をとることよって、一層簡便・確実に方位情報取得を行うことができる。
《課題を解決するための手段》
《0019》
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《0020》
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒、の、側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸
と、身体体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のア
ンテナ主ビームの方向は、ほぼ一致していること;を特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって; 水を含有するもの、の形状が、円筒形であって;飲料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体が紙円筒等に巻きつけられるなどして造形される場合には、;当初隣接する分離切取線のいずれの2線
の間隔も、当該紙円筒等などの中心軸に垂直な平面内の方向角にして約137.5度あるいはその自然数倍、または、約222.5度(これは137.5度の
180度に対する差分)あるいはその自然数倍、の相互離角を自ずから形成するべく、隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル
梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出される間隔値に基づき設計されており、;各分離切取線が当
該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されることで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させること、を特徴とする飲料水小分割密閉梱包ビニルパッケージ分離切取線付連続体を用いることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する電力半減
深度が5cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して電力半減
深度が20cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコー
ル類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であること、ないしは水またはアルコール類を含む食物として摂取されるものである
こと、あるいは味噌及び味噌をもちいたものであること、あるいはソーセージまたはサラミまたはハムまたは燻製製品などの塩分を付与した保存食品であるこ
と、あるいは栄養補給用液体ないしジェル状摂取物であること、あるいは動物又は植物の一部であること、あるいは食肉又は穀類又は豆類又は根菜類であるこ
と、筋肉または皮膚など高含水性組織であること、あるいは調味料であること、あるいは保温材・保冷材であること、あるいは高吸水性高分子であること、ある
いはジェル状または液状の化粧品または家庭用品(洗剤・液体石鹸)などの日用品であること、あるいはバッテリーないし充電池に充填された電解質を含む液体
ないしジェル状の高分子などの工業製品であること、あるいはクロロプレンゴム又はポリクロロプレンゴム又はクロロプレンゴム(CRゴム)同等かそれ以上の
1.5GHz帯などのGPS電磁波吸収特性を有する素材であること、あるいはいわゆるウエットスーツの素材を用いたものあるいはウエットスーツそのもので
あること、あるいは極地や寒冷地や高地で用いられる不凍液であること、あるいはエチレングリコール又はジエチレングリコールであること、あるいは、大規模
自然災害、大規模人工災害時に緊急時に野外で入手可能なものなどとしての水分を含んだ土壌または水分を含んだ砂または海水または湖水または河川水または雨
水またはときとして生命体や家畜から排泄されたものを活用することに有効性を認めざるを得ない過酷な環境ではそうしたものであること、または医療用の薬液
または消毒液または輸液または生理食塩水であることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して「GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する比誘電率(εr)の平方根と誘電正接(tanδ)(δは誘電損失角)が」10等の一定数値以上の領域に属するもの)、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方
位情報取得方法。前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水また
は消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒の側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、身体
体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のアンテナ主
ビームの方向は、ほぼ一致しており;リュックサックの内部構造として組込み、取り外しができる構造となっていること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3・・・)
の長さで「小分けされた水の梱包のn番目の切れ目とn-1番目の切れ目の間隔の長さ」が保たれるべく設計されたことを特徴とする飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ。
前記方位情報取得方法であって;請求項5記載の飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけて
ゆくことで、水の存在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
《数1》
000003

(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=0,1,2,3・・・))
(ただし、[ ]は定積分の記号)
又は
2πg(a-0.5bg)+2πbggn
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=1,2,3・・・))
の長さで「小分けされた水の梱包間の、開始点から、n番目の切れ目まで、の、長さ」が保たれるべく設計されたこと
を特徴とする
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、
巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけてゆくことで、水の在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;
を特徴とする方位情報取得方法。
(1)半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
(2)身体体躯の前面側又は後面側に装着し、
(3)前記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、
(4)水を含有するものを、(5)当該方位情報取得装置よりも突出するように装着し、(6)それにより、
(7)前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、装着し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、(コンパクトにに格納されていた飲用水の経口摂取チューブを兼用するリザーバーの複数のコンパートメントが、使用時には両腕あるいは片腕を広げることによって(次々、引き出され、)水の平面を腕と体躯の間に形成するように)展開し、(非使用持には両腕あるいは片腕をもとの体側に沿わせる位置に戻すことによってリザーバーのコンパートメントは、もともとの収納位置におけるコンパクトな形状に戻ることで活動性を妨げずに、水の行動中経口摂取を確保できつつ、)」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、空間的形状を構成し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(現場での携行品であるスポーツドリンク・アイソトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧とほぼ等しい浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイポトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より低い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイパートニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より高い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・生理食塩水・海水・バッテリー電解液・電池等の兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的として、)
電解質溶液又は極性溶媒(polar solvent)を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、現場での携行品である、あるいは、天幕幕営時調理暖房燃料用、雪上車等移動体燃料用、栄養源としての摂取用、嗜好品としての摂取用、調理用・品調味料用などとしての重要な携行品である)
エチルアルコール、(医療用品、消毒用品としての)メチルアルコール、(一般的な洗浄や燃料用などとしての)アルコール類を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、傷口の洗浄、点滴輸液の実施の基礎として用いる、極度の疲労時の経口摂取に用いる、等、現場での携行品として必須のである、)
生理食塩水、あるいは、それを用いて一定の成分を付与した輸液を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場における制限されがちな携行品の高度な兼用性・現場物品のみでの事象即応可能性を高めることを主に目的として、)
水を含有するものを収納する又は湛える容器又はリザーバーは、
変形・分割・再結合できるものである
(特徴を有することで前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号の諸特性及び当該GPSアンテナとGPS受信機と周囲環境の特性に応じて、現地にて使用者に多様なる形状にての活用を積極的に可能とならしめることができる、)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分かれており、当該コンパートメントは相互に組み合わせ自在性を有する、ことで使用者の希望に最も近い任意形状をとれる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分けられており、水又は相互に濃度の異なる電解質溶液又は組成の異なる物質又は空気の各層を任意数だけ設けることができる、
(ことにより屈折率の異なる物質に入射する際電磁波は一部反射する性質等をも活用する)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(栄養補給、脱水症状の軽減などを含む体調管理等を主な目的とした)
使用者に対しての、リザーバー内容物の、
経口摂取
又は
(皮下・血管内・腹腔内などへ)
輸液
を可能とする手段(としてのチューブ等)を有する、
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
開口部が、周囲方向から中心にむけてすぼまるように又は中心から周囲方向に広がるように、
構成されていること
により、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水(等)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)多面体(polyhedron, manysided object, manifold object )の展開図の全部又は一部に相当する、
複数の多角形又は幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の
(まず一義的なイメージとしては比較的低い背丈で、すなわち実際には往々にして板状とも表現すると解しやすい、数学的な意味での)

(数学的な意味での「柱」としては「円柱又は角柱など、幾何学図形を底面に有する柱」である)
として
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごときさほどは嵩張らない形状にて)
構成され、
(展開図から多面体を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具又はスライド装置等の補助を時に得て、
使用持には、そもそもの3次元的空間図形としての)
多面体の諸表面の
(明らかな開口部と表現するより、ほかの面よりも水の層をごく薄くすることで、電磁波にとっての実質上の開口部として機能させることを企図する際は)全部、
又は
(水を充填しない面、すなわち電磁波にとっての明らかな開口部を有させる形状の構築を企図するときは)一部、
を形成することで、多面体の表面の、全部または一部に、水等の層状構造を形成する
ことにより、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(歩行や駆け足などの通常活動時には、コンパクトな)中心角の比較的小さい扇型柱の多層コンパートメント
構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り、あるいは、容易に戻ることができ、(身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、)
(災害救援などで現地に急行する際には、本来ミッションの的確な業務遂行のため、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、被災者の救命率を高め、後遺症の発生確率を低めるため、に被災後の救出までの時間を短縮するために、そうした非常時や緊急活用時には、深刻な不利益を被災者にもたらす道迷いなどによる時間的ロスをどうしても避けるため、)
前記の多層のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を個別にスライドし、より大きな中心角を有するひとつの大きな扇型に展開することにより、
中心角のより広い扇型の水の層状構造を展開・創出することで、(手や腕で層状構造の形状を維持しつづけることもなく、手や腕を解放できつつ、地図や確認事項をチェックするなど、補佐を要せずに、また熱中症ないし低体温症を予防する脇の下の冷却ないし保温効果も与えることを可能にしつつ、経口摂取チューブも兼備も容易で、一トレイル・ランなどにも適した小型のコンパクトな形状を保持させることもできるため、実際、片口に円筒形の経口給水水筒をつけてのトレイル・ランニングに参加する選手は少なくないことからわかるように、そういした形状から、一層効果的に)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
この際の、扇型多層構造は、両肩に輪状の短いシュリンゲ(登山用の短い紐)で吊るしておいてもよい。あるいは、両肩に輪状の中規模のシュリンゲをたすき掛けにして、同様に吊るしておいてもよい。
なお、本稿における、ほかの項目においても、このことは簡単に実現でき便利であり、実用的であるため、当然、適用できることを指摘しておきたい。
特に、体躯の中心でも吊るす支点を要する際には、たすき掛けの交点を用いればよい。登山などで、ものが簡単に得られない環境場合、こういった紐状のものをうまく活用して困難に見えることを簡単に解決できることは登山界では、ロープワークテクニックとして欧州などで航海術などとともに多く開発されたものが、知られており、成書にその記述は豊富に見られるため、本稿ではそれについて多くは述べる必要はないと思われるため省略する。なお本稿もそうした現場で既に存在しているものに知恵を付与して難局を乗り越える精神を大切にした技術であるともいえると考えらえれる。ロープワークについて詳細は例えば、(ひもとロープの結び方事典、鳥海 良二著。図解 実用ロープワーク 前島 一義著。アウトドアですぐ役立つロープワーク敷島 悦朗著。Outdoor ロープワーク・ハンドブック羽根田 治著)
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はトライアスロン「的」な遠泳や海中での業務におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、(自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆる)ジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット, jacket-style Buoyancy Control Devicenの略) の機能とも兼用することができる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水等(高吸水性高分子ポリマーと水からなる、保冷材又は保温材を含む)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
脇の下、又は、首の左右、又は、鼠径部等の大きな動脈が存在する人体の箇所に触れるように存在させることにより、
人体の血流の冷却を行うことができることで、(炎天下の野外オリエンテーリングや災害救援活動やトライアスロンやトレイルレース等での発症の傾向が世界的に高く世界的にその予防が注目されている)
熱中症を予防する効果を兼ね備える、
又は、
人体の血流の加温を行うことができて、(中高年層の登山ツアーにおける荒天時などで頻発しツアー全体の遭難に直結する傾向の極めて高い、また
時にはクロスカントリースキーなどでも生じる危険が世界的に指摘されている)
低体温症を予防する効果を兼ね備える、
ことで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6)すなわち;

その際において、
((現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、海水(等現地で調達可能な液体を任意に)を入れて用いることができるため現場での材料調達可能性を容易にしつつ、救命胴衣に着脱可能なものであることで利便性を高められている
ことにより、(現地において、一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。

《0021》
前記方位情報取得方法であって;
信号が通過する水の層の厚みないし含水度を制御することにより、
上空の衛星との配置に特別な位置関係に配向させた結果、
GPSアンテナにおける当該GPS衛星からの信号の受信強度は、
異なる位相を有する、あるいは、ほぼ、逆の位相を有する、複数の回折波の
重ね合わせにより推察されるとおり、特徴的に、著しく低下したこと等が認められた場合に、
そのような信号を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、
天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることに基づき、
その信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。

《0022》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟であることを特徴とする構造の容器に対して
部分的に圧力をかけることによって
その部分または領域のの水の厚さあるいは含水率を変化または減少させることにより
その部分または領域における透過減衰率を変化または減少させることにより
その位置における透過信号を生ぜしめまたは回折波を生ぜしめることにより
観察される受信強度の変化または低下に基づいて、
信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。

《0023》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟である構造の容器に対して
部分的に圧力をかける物は柔軟性を有する
プラスチックなどの樹脂によって構成されているものであることを特徴とする、
特徴とする方位情報取得方法。


《0024》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟構造の容器は、ジップつきのビニル袋であることを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0025》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
提示することができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備することを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0026》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
読み取るまたは読み取られることができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
それを提案するものである。
《0027》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成でき、
GPSアンテナに対して、望まない位置にある、GPS衛星からの電波の
影響を弱化することができるようにすることができる、ことができる、ことで、
水の運搬途中における、水の存在を、行動中の飲用等の本来の趣旨のほかに、
実現できる、そうした、機能を兼備する、ことを
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0028》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成する際には、
相互に、ベルクロテープ、またはファスナー、またはホック、またはガムテープ、または、
磁石または、長岡正夫氏発明の磁力結合構造であることを、
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0029》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0030》

前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《図面の簡単な説明》
《0031》
《図1》本発明装置の中空円筒形状水配置における一実施形態の概略構成図である。
《図2》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる蛇腹構造を有する柔軟容器の構成の一実施形態の概略構成図である。
《図3》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いることができ食器も兼用できる容器の構成の一実施形態の概略構成図である。
《図4》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いることができるわが国の船舶救命装備規則等に定められた清水パッケージの事実上国際標準とも言える一つの外形及び寸法の情報である。
《図5》本発明装置の平行2矩形板状水配置における一実施形態の概略構成図である。
《図6》本発明装置において用いられる水あるいはアルコール等の物質におけるあるマイクロ波(2450MHz)の電力半減深度の小ささを示すグラフである。
《図7》本発明装置において用いられる水あるいはアルコール等の物質におけるあるマイクロ波(915MHz)の電力半減深度の小ささを示すグラフである。
《図8》本発明装置において用いられる水におけるマイクロ波のある領域(50MHzから3000MHz)の単位距離当たりの減衰率を示すグラフである。
《図9》フィボナッチ数列の隣接2項比が一定値に収束する事実を示す概念図である。
《図10》リュックサックに円筒形状にくりぬいた場所に収納可能とした提案方式の概念図である。
《図11》リュックサックに角注形状にくりぬいた場所に収納可能とした提案方式の概念図である。
《図12》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番で具現化し、本発明方法を実施する際に身体体躯にたいして垂直に配備されるようにする際の概念図である。
《図13》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番で具現化し本発明方法を実施していない際に水を含むものの突起が、より少なくなるようにする際の概念図である。
《図14》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番とスライダーで具現化し本発明方法を実施していない際に水を含むものの突起が、より少なくなるようにする際の概念図である。
《図15》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番とスライダーで具現化し本発明方法を実施しようとする際に水を含むものの突起が、身体体躯の両体側から左右に広がるようにする際の概念図である。
《図16》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番とスライダーで具現化し本発明方法を実施しようとする際に水を含むものの突起が、身体体躯にたいして垂直に配備されるようにする際の概念図である。
《図17》車椅子において本提案方式の具現化を説明する概念図である。
《図18》体躯のみを遮蔽物として活用して一文字型に配列しその背面に提案方式GPS受信機を配置することが、受信不要な減衰した回折波の影響を受けることがあることを説明するための概念図である。
《図19》携帯している水を含むもの(他者の体躯でも構わない)を有効に活用し、体躯も含めてコの字型に配列しその底に提案方式GPS受信機を配置することが、体躯のみの場合と比べて、受信不要な回折波の減衰に効果を有すること説明する概念図である。
《図20》本発明に係る方位情報取得方法の方位情報取得原理を示す概念図である。
《図21》本発明に係る方位情報取得方法を具現化し得る方位情報取得装置の実施形態を示す概念図である。
《図22》方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置とアンテナの関係を示す概略配置図である。
《図23》音声認識センサを組み込んだシステムの例のブロック図である。
《図24》振動識別センサを組み込んだシステムの例のブロック図である。
《図25》図22とは、正反対の方向にアンテナを配置させた場合の方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置とアンテナの関係を示す概略配置図である。
《図26》東京(東経139度、北緯35度)における方位限定幅期待値の実施時刻依存性および配向回数依存性のシミュレーション結果のグラフである。
《図27》東京における1恒星日内方位限定幅期待値と、配向回数との関係についてのシミュレーション結果およびその指数関数近似曲線のグラフである。
《図28》人体体躯を遮蔽に利用するとともに、水を用いて回折波減衰を図った構成の説明用の写真である。
《図29》仰角条件適合GPS衛星配置(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)の天空図である。
《図30》実機プロトタイプ実験における方位限定の結果出力の4範疇の生起確率と受信信号強度閾値の関係(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図31》実機プロトタイプ実験における正答時の方位限定幅の平均値と受信信号強度閾値の関係(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図32》実機プロトタイプ実験における正答時の捕捉衛星数の分布を示す各box-and-whisker plotと、その受信判定信号強度閾値への依存性(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図33》有答時(正答時h)方位限定幅のヒストグラム(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図34》実機プロトタイプ実験地点で体躯腹部に磁気センサを配置し回転実験を実施した際の磁気センサ観測値の時間変動例(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、回転実験時併計測)のグラフである。
《図35》仰角条件適合GPS衛星配置図(山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、合計5回の回転実験)の天空図である。
《図36》実機プロトタイプ実験における方位限定の結果出力の4範疇の生起確率と受信信号強度閾値の関係(周囲を山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図37》実機プロトタイプ実験における正答時の方位限定幅の平均値と受信信号強度閾値の関係(周囲を山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図38》実機プロトタイプ実験地点で、体躯腹部に磁気センサを配置し回転実験を実施した際の磁気センサ観測値の時間変動例(周囲を山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、回転実験時併計測)のグラフである。
《図39》仰角条件適合GPS衛星配置図(ビル等に囲まれた場所、東京都23区内小学校、合計5回の回転実験)の天空図である。
《図40》実機プロトタイプ実験における方位限定の結果出力の4範疇の生起確率と受信信号強度閾値の関係(ビル等に囲まれた場所、東京都23区内小学校複合校舎近傍、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図41》実機プロトタイプ実験における正答時の方位限定幅の平均値と受信信号強度閾値の関係(ビル等に囲まれた場所、東京都23区内小学校複合校舎近傍、合計5回の回転実験))のグラフである。
《図42》液晶画面及び音声実時間プロトタイプの外観写真である。
《図43》実機プロトタイプ実験地点で、体躯腹部に磁気センサを配置し回転実験を実施した際の磁気センサ観測値の時間変動例(ビル等に囲まれた場所、東京23区内小学校複合校舎近傍、回転実験時併計測)のグラフである。
《図44》本発明装置の角錐台側面活用筒形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図45》本発明装置の半球台側面活用筒形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図46》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の一体型構成の一実施形態の概略構成図である。
《図47》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の2分の一分割構成の一実施形態の概略構成図である。
《図48》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の4分の一構成の一実施形態の概略構成図である。
《図49》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の4分の一構成であり、左右(および上下)に嵌合部を有する一実施形態、あるいは、中心角90度の概略構成図である。
《図50》本発明装置の中空角柱形状水配置に用いる容器を、上下方向の凹凸嵌合を嵌合しつつ2階層に積み重ねて高さを増し、回折波の影響をGPS受信機がより受けにくくする際に用いる構成の概念図である。
《図51》本発明装置の中空角柱形状水配置に用いる容器を、半球台側面活用筒形状にて水等を配置する容器構成の開口部を狭めるのみならず開口部以外の壁にはやはり同様の厚みの水を配備し、回折波の影響をGPS受信機がより受けにくくする際に用いる構成の概念図である。
《図52》本発明装置の中空円筒形状水配置を形成する際に用いる容器として、閉鎖自在機構を両端に有する透明ホースをぐるぐる蛇がとぐろをまくように配備して実質上実現するとともに、そのホースは水の純粋な運搬容器となるとともに、緊急時にはロープとして適切に活用できる利点を登山では生むことによる利点を示す際の構成の概念図である。
《図53》本発明装置においてスイスホルン先端形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図54》本発明装置において直管形状の先に管楽器先端形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図55》本発明装置において放物線回転体を水平面で2か所で切断した台の形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図56》本発明装置において、円筒又は円筒に近い形状であるが外部に向けて開いていく形状に水を配備することで、または、2枚の平板に近いが左右側に向けて次第に広がっていく形状に水を配備することで、GPS受信機が回折波の影響を受けにくくすることを実現する概念図である。
《図57》本発明装置において、円筒又は円筒に近い形状であるが内部に向けて丸まっていく形状に水を配備することで、または、2枚の平板に近いが中心に向けて次第に丸まっていく形状に水を配備することで、GPS受信機が回折波の影響を受けにくくすることを実現する概念図である。
《図58》いわゆるポップ・アップ・カップとして知られる、不使用時には、手で軽く押しつぶすことにより、平面的な円の層として、嵩張らずに収納可能な柔軟なシリコン素材のカップの非使用時形状を説明する概念図である。
《図59》いわゆるポップ・アップ・カップとして知られる、使用時には、手で軽く引き出すことにより、シリコン素材の連続的な階段状の側壁を有するカップとして形成されるものの、カップの使用時形状を説明する概念図であると同時に、それを本提案方法に応用する場合に、そのカップ内部に水を入れるのではなくて、その側壁内に水を入れる空間を有する新たな特長を備えた新たなポップ・アップ・カップの有用性を提案し、それ自体が当然カップとして使えるとともに、非常事には本発明装置の半球台壁面への配備などに類似した水配備を形成可能であることの有用性を説明する概念図である。
《図60》水を注入口から含むことができ、隣接寸法同士のモジュールは相互に凸凹嵌合部を有しており(例えば、次に小さいサイズのリングセグメントは、自らのリングの高さの1/4の高さまでは自らにすんなり嵌りこめるように路肩のように段差が内側に彫り込まれていれば簡単に実現可能でこの場合、嵌合部分も水の厚みは一定になる)、凸部には素直に水がいきわたりつつ充填されることできる、同心円層状の多数のリングセグメントを嵌合して構成される形状に、水を配備することができる本提案の一実施例。
《図61》球体にほど近いサッカーボール型の構造を作る図形構造を基礎に、六角形または5角形の部分には水を充填可能なようにジップ付きのあるいは、スクリュー・キャップ付き柔軟プラスチック(ビニル)水筒として形成すると全体として水筒にもなり、適宜の箇所で折り返してザックなどに収納可能であることを示す概念図。(灰色はのりしろの部分に相当する。その部分はマジックテープ(登録商標)(ベルクロテープ)などで接合も分離も容易にしておくとよい。非使用時で水が入っていないときはザックにぺっちゃんこにしてしまうことも容易である。)
《図62》球体にほど近いサッカーボール型の構造を作る図形構造を基礎に、六角形または5角形の部分には水を充填可能なようにジップ付きのあるいは、スクリュー・キャップ付き柔軟プラスチック(ビニル)水筒として形成するのであるが、その際に、赤道に当たる部分で水の充填が止まるように圧着又はジップ部分としておき、ほかの部分[北半球部分で北極域だけを除く部分には、水を充填すると行きわたるようにしておくと、とっさの際には全体として半球台の形状の本提案の配置をすぐにとることができ、非使用時には、適宜の箇所で折り返してザックなどに平べったい水筒として数層に折り畳んで収納できる実用水筒が形成でき、かつ、非使用時で水が入っていないときはザックにぺっちゃんこにしてしまうことも容易であることを示す概念図。
《図63》前の図を3次元的に実際に構築した際に、水を充填した層が灰色で図示された3次元的な完成図。屋外で水を充填してベルクロテープで接合し組み立てるだけで半球台に近い水構造が完成し、本提案のGPS受信機への回折波影響の弱化に活用できる、かつ、ベルクロテープをはがせば単純にひらべったくて折りたためる水筒としても活用でき、水をいれないときにはぺっちゃんこにたためるビニル水筒にもなることを示す概念図。
《図64》電磁波に対して水が有する誘電損失の大きさの電磁波周波数への依存性および、電解質を含む水の場合導電性の大きさの周波数特性を表すグラフである。
《図65》生体の高含水率媒質中における電磁波の浸透深度(電力密度が1/eになる深度。eは自然対数の底)の、周波数特性を表すグラフである。
《図66》水分子が双極子モーメントを有することを示す水の分子構造モデルを表す概念図である。
《図67》マイクロ波で配向分極が誘起され、赤外線でイオン分極が誘起され、紫外線で電子分極が誘起されることを示す分極と吸収の周波数特性を表す概念的なグラフである。《図68》電力半減深度の小さいクロロプレンゴムなどで構成し、その中央に水等(比熱が大きく、適度な圧力分散効果を有し、電力半減深度の小さい液体かジェル状のもの)を保持することができる空隙を有するテントマット又はシェラフマットの概念図である。
《図69》電力半減深度の小さいクロロプレンゴムなどで構成し、その中央に水等(比熱が大きく、適度な圧力分散効果を有し、電力半減深度の小さい液体かジェル状のもの)を保持することができる空隙を有するテントマット又はシェラフマットを、丸めたものを本発明装置の一実施形態として体躯の左右に配備して回折波弱化に用いる場合の概略構成図である。
《図70》電力半減深度の小さいクロロプレンゴムなどで構成し、その中央に水等(比熱が大きく、適度な圧力分散効果を有し、電力半減深度の小さい液体かジェル状のもの)を保持することができる空隙を有するテントマット又はシェラフマットを、丸めたものを本発明装置の一実施形態として体躯の左右および体躯の上部に配備して回折波弱化に用いる場合の概略構成図である。
《図71》量子論に基づいて、水分子における酸素原子は、2s軌道に2つの電子、2p軌道に4つの電子と、外殻電子を計6つ有することになっているところであるが、p軌道を使う結合に基づく共有結合間離角は、2つの水素原子の正電荷間が反発してしまうため、直交していたp軌道間のそもそもの角度よりも、約14度も押し広げられ、拡張され、104度にまで至っており、水分子は永久双極子モーメントであることを、最新の量子力学の理論に基礎づけて実際に説明し得ることを例証する際にも頻繁に引用される概念図である。
《図72》水(1.5℃)および塩化ナトリウム(NaCl)水溶液(0.1から0.5molal(質量モル濃度))における比誘電率及び誘電損失の周波数特性の実測値が示されたものである。
《図73》チタン酸バリウムおよびチタン酸バリウムとチタン酸ストロンチウムの比誘電率及び誘電損失の周波数特性の実測値が示されたものである。
《図74》非使用時にはコンパクトに折り畳まれて背中に収納されている、短い高さを持つ(薄い板状の)扇型柱状の水筒コンパートトメントがベルクロファスナーで接続された腕を体側から水平方向を経て頭上へと円弧を描くように動かすことにより、水筒コンパートメントの間に相互に設置されたスライダーに沿いスライドし、結果的に体側の両側に扇が展開するように広げることを容易にでき、また、必要に応じて、体躯の前半分の方向に両腕を敢えて向けることにより、体躯及び広げられた扇型構造が、上空からみてコの字を描くようにすること(コの開口部はこの場合体躯前方になる)により、体躯前部にビーム中心を水平に設置されているGPS平面アンテナが天頂を通る1つの大半円を境として形成することを企図した上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を効果的に減衰させることができるため、GPS受信機が前記上空覆域識に存在していたGPS衛星を識別することをより容易にできることとなり、災害救援活動などに携行が必須の水や医療用輸液等の運搬を伴う活動時に、それらの運搬物の潜在的機能を発揮させる有効活用を図れると同時に、結果的に被災者等救助の救命率の上昇や後遺症発生率の低下に重要となる、被災者への迅速な接近を支援する、方位情報取得を平易かつ簡便な使用文脈に適した方法により一層正確になり得ることを示す図である。
《図75》本発明装置の ジャケットの胸腹部分の内部構造が、水の層をなしうる、高密閉性の、いわば薄い水筒となりうることを示し、胸襟あるいは前身頃(まえみごろ)を開くようにすることで、上空からみて、身体と水の層を含むものである前身頃(まえみごろ)がコの字を構成する(コの開口部はこの場合体躯前方であり、GPS受信機は体躯前部に垂直配備されているとする)ようにすることで、本来的に意図する上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を効率的に減衰させ、提案する方位情報取得方法の使用文脈に適したあり方でのより確実な遂行を支援することができるとともに、かつ、陸上行動中は経口水分補給システムを効果的に兼備することができ、海中においてはそれがジャケット型浮力制御装置の機能をも効率的に兼ね備えることができることを示した実施の例である。
《図76》本提案の実施例の一つを示す図であり、水を含むリザーバ(携帯水筒)は、通常時は、図77のように、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り得て身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、非常時や緊急活用時には、個々のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を展開することにより、中心角のより広い扇型の水の層状構造を、展開可能であり、その際に、本提案の基本的部分である、GPS受信機による方位情報取得における水の潜在的機能性を権限することが可能であることを、示す図である。《図77》本提案の実施例の一つを示す図であり、図76に示されるような幅広い中心角の扇型形状の水の層の体躯左右への垂直設置構造を腕を、ほかの業務に活用しつつ(腕を専有せずに、腕をわずらわすことなく)、とれる一方、この水を含むリザーバ(携帯水筒)は、歩行や駆け足などの活動時には、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)に容易に戻ることができ、その際の形状を示す図である。
《図78》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライドの結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転の結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像をまず示すことによる視覚的理解の増進を企図した図である。
《図79》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図78においては紙面の関係で描ききれなかった円筒型水筒の近くの諸変数等を示すとともに、同時に、天空におけるGPS衛星Aとの幾何学的位置関係についても、示した全体像の図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライド的操作の結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転的操作における結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像トの関係において円筒水筒の付近の部位の、電波伝搬の様相を模式的に示すことをまずは企図した図である。
《図80》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、また、使用者も同時に自明ではあるが念のために描き、ただしそのために、図が過度に複雑化することを避け理解の視認性の容易さを確保するため、仮にθ=0で、φは自由に自在な値をとりうる局面を例示した図でもあって、さらに、円筒型水筒にあってはその中心軸を含む平面での断面図を示し、その断面における辺縁回折波及び、水の層を薄くした部分を透過した後回折する波が、円筒型水筒の底面中心部に在するL1 C/A GPS受信機に到達する際に、相互に逆位相を生みだす伝搬距離差の場合は、いかなる幾何学的条件が満たさせる場合であるかを、導出するためのBの長さを変動させられることにより自在に変える本提案による操作が、a,b,r,Aは固定的な値であるため、φの角度で電波を送り込んでくる位置関係にあるまたは結果的にそのようになる衛星信号の、2経路の回折波のほぼ逆位相差によるGPSアンテナへの到着に由来する相殺による受信強度の特徴的な低下を検出することで、有効にそのGPS衛星の存在を把握でき、方位情報取得方法を支援することができることについての、視覚的理解の促進を企図した例示についての概念図である。
《図81》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周全体に沿って、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、長さBの値をスライド的に変えて、いずれかのGPS衛星からの信号が、逆位相の2回折波の振幅が重なることにる相殺により特徴的な受信強度の低下を見せる長さBを同定することができること、そしてそれがGPS衛星の位置としての重要な変数であるφの導出につながっていることを示す概念図である。《図82》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、主に、既に、Bの値の同定が完了している場合に、円筒型水筒の中心軸周りにこの、水の層が薄い領域を、回転させることによって、GPS衛星からの信号が、特徴的な受信強度の低下を見せる時の、水の層が薄い領域を形成している領域と、天空との、幾何学的配向きを主にθとして同定することができることを示す概念図である。
《図83》本提案の実施例の一つにて、円筒型水筒の、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成するために、圧力を加えて挟み込むことを実現するために用いることのできる挟み込み器の概念図であり、軽量、廉価、小型、弾力性に富み入手性の高い樹脂などによって、最近では普及の著しい3Dプリンターなどによっても容易に自作できるという利点も有するものの例示のための図であり、この円弧的形状の柱の外観に想定れている中心角としては45度から90度程度であるが、例えば中心角が120度や、180度程度のものさらに、360度のものも容易に作成できることを視覚的に理解を促進する目的のための図であり、またこのようなものであれば、180度のものを2個用いて、360度を実現し、その後、ひとつの180度分の中心角相当分を外すなど、あるいは、90度を4つ使っても同様のことができるなどを簡単に示すための外観図である。
《図84》図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、それを仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図である。
《図85》図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その外形を近似的に仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図であるところ、使用者の背中との位置関係を概念的に例示することを企図した模式図である。
《図86》図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その限定された方向例えば、体躯側面方向近傍に在する衛星からの信号の回折信号のみの対処を図れば足りる等のことは現実的にはありうるものであると通常想起されるところ、そうした場合には、φは小さい値のみを考慮すればよく、また、θも限定的な値のみを考えればよいため、使用者にとっての両体側方向近傍から衛星からの信号の回折信号の相殺のみをほぼ考えればよいとき、それだけに限定すれば、既述の図における各種パラメータがほぼ一意に決まることからそれを最も簡単な外形のブロック状として実装すれば、遠方での辺縁回折波と、近方での辺縁回折波が、GPSアンテナの箇所で丁度相殺する頻度が高まるように設計することは容易であることにかんがみてその概観を示すことを企図した概念図であり、これを二つ組み合わせるとほぼ矩形となりうることから持ち運びなども容易であり、水の容器としても利便性が一層高いことを視覚的理解を増進するための外観図である。
《図87》図81において、円筒形の底面に水平に水の層の薄い領域を形成したところである一方、円筒形の中心軸に平行にそのような領域を形成しても同様の効果が得られることにかんがみて、そのような効果を得られる別途の構造を例示するための概念図であって、その水の層の薄い部分については、簡便な表記を図るため、その部分が存在しないようにも表現されている図であり、このような構造をとっても値Bすなわち底面から距離Bだけ水が充填されていて透過しないなならば、前記の構造と同様の効果が期待できることを示すことの視覚的理解を増進することを企図し、θはやはり0と簡略化しているところであるが、A=20cm、B=6cmなどとすると、φ=0の衛星からの信号はGPS受信機において相殺されることを容易に想起できることを示すためことを企図した外観図であって、外枠の立方体は寸法の目安に描かれている図である。
《図88》図87において、θが簡略化され0とされていたところ、その値が仮に0でない場合いかなる状況になるかを視覚的理解を増進することを企図した図であって、図87の寸法であると、図中θ=60度の辺縁で生じる回折波も、図中θ=0度の辺縁での生じる回折波と、ほぼGPS L1波の半波長分に相当する伝搬距離の差が生じるため、その回折波の相殺効果も生気することを容易に想起させることを企図した図である。
《図89》左右に平面の水の層を形成する水筒を装具として背負うなら、その両者を、下部においても、上部においても、水路で連結できるように栓を、それぞれの上下に、構成しておくことで、下部の連結チューブをつけた場合にその連結チューブから分岐させた経口保水チューブを用いて経口保水が簡便にできるのみならず、登山行動前に、水を注入しておいた場合、片方の室には大気も若干含めて栓を閉じておけば、登山中、登山後、下山時に、もう一方の線を緩めるだけで、パスカルの原理により、登山前に閉じ込めた大気圧との現在の大気圧の差の分だけ水位に意味のある差が生じるため、両方の水筒を透明としかつ登山行動前に密閉した片側の室の気圧との現在の栓を緩めた側の現在の気圧差を読み取れるように目盛りをつけてあれば、重たい水を単に担ぎあげるだけでなく、有効に気圧変化、すなわち高度変化または、気候の急変を知るなどの有効活用が可能となることを視覚的に理解を増進することを企図した頭である。
《図90》左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は実質、水の膜、に相当する、水の層、といえるものであるビニル水筒などを背中にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、寒冷地では凍ることを防ぎいつでも飲用可な溶融状態を維持しやすいという利点もあり、また酷暑では体温の冷却効果が期待でき便利であることに加え、方位情報取得時に必要であれば、腰に手をあてて、ひじを後方に、あるいは任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に張り付けることが容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解を促進することを企図した概念図である。
《図91》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を中心に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、相互に接する辺で適切な角度を形成できる点で、ベルクロテープなどで結合すれば、人体のいろいろな微細な動きにも円滑に対応できて、扱いやすい三角形形状となりうる水の膜の配置箇所の例を、A,B,C,Dで例示したものである。
《図92》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側正面から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。。
《図93》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示しつつ、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図である。
《図94》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示し、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側方向から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。
《図95》たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、&#21085;す、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがす前の最初の状態を例示する図である。
《図96》たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、&#21085;す、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがした前の最初の状態を例示する図である。《図97》たとえば長岡正夫氏による方向を問わない磁力接続構造体で、磁石が相互に回転してSNの向きを揃えることができる機構により、多角形の水の層のコンパートメントを相互に結合できるようにコンパートメント容器にそうした結合機構を組み込んでおけば利便性が向上するすることも、ベルクロテープなどとならんで本提案の利便性を維持するのに有用であり、そうした機構との適合性にのの視覚的な理解を増進することを企図した写真である。
《図98》たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたと一緒に把握された図である。
《図99》たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたをとりはずした状態で把握された図である。
《図100》たとえば本提案はチームなどでのExpedition海外遠征登山の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、安全な水が特に得にくい海外では、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない水を安全な水に濾過などする装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも知識を得られるように、とうめいばけつの側面に、必要な現地調達濾過剤の名称(Gravel, Sand, Fablic, Charcoal, 等)を各国語とアイコンでそのいれるべき水準の概略位置とともに図示しておくなどすると利便性がたかまる上、その際にりようかのうな直径4mm程度とそれへのscrew cap等を底面に具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のための図である。
《発明を実施するための形態》
《0032》
上記した解決すべき課題を、少し異なる表現で述べると次のようなことになる。
《0033》
本発明者が従来提案してきた、L1 C/A GPS(or GNSS)受信機を用いて、位置と時刻のみならず方位情報をも取得可能な受信機により、方位情報を得る場合を考える。
《0034》
この際、反射波の受信を防ぐことは(見晴らしの良い場所に向けて使用することで)比較的容易であって、同時に、直進波の受信を防ぐことも(身体体躯を活
用して)比較的容易であった。しかし、この場合、流用する受信機の種類や個体差によっては、身体体躯末端などからの回折波の影響を受けることが稀ながら
あった。
《0035》
マイクロ波吸収素材配備で解決されるとはいえ、現在、一般的に、重くかさばる傾向が大きい当該素材を同時携行しつつ、歩行を主とした身体的移動を継続的
に長時間実施することは、歩行時の重量と容積の増加に伴う身体的負荷を増すことになり、これは、のぼり坂、下り坂の多い場所(山岳地域等)や、瓦礫上(被
災地域等)を主に徒歩で移動する等歩行負荷の大きい場合には、急速に疲労が蓄積する等任務の遂行に重大な問題を生じる。
《0036》
使用文脈に適した適切な方策で、当該問題を廉価かつ合理的に解決し、国際社会での大規模自然災害の緊急援助隊活動などを、より円滑に支援することを課題とする。
《0037》
解決する手段としては次のようである。
《0038》
緊急援助隊活動時を含む野外活動時に携帯する可能性が高い、あるいは、救命艇設備規則で設備が義務付けられている飲料水用パッケージに微細な改良を加え
たものの使用の可能性も含め、水そのものと、身体体躯と、発明者が提案してきた方位情報取得も可能な能力を兼備するGPS受信機の三者を組み合わせること
で、L1 C/A GPS (orGNSS)受信機への回折波影響を排除し、より簡便・確実な方位情報取得の実現を可能とする
《0039》
図1等を用いて、課題を解決する実際の手段を以下に、順を追って示す。
《0040》
発明者が既に提案してきた上記の、L1 C/A GPS受信機を、身体胴部腰背面に、アンテナ主ビームの法線方向を、体躯中心軸と垂直かつ体躯左右平面に垂直に、体躯から遠ざかる方向に沿わせて、配置する。
《0041》
水を、一定形状の中空の円筒形状になるように梱包したものを準備する。梱包の際にマイクロ波に影響しない例えばプラスチック等の容器を用いても良い。その円筒形状の中心軸を、前記の法線方向と、一致するように配備する。この際の円筒の半径は約5cmから20cm程度の範囲内であれば良い。最終的な厚み
は、数cm程度であれば良い。流用するGPS受信機が持つ、回折波への影響の受けやすさに依存する。
《0042》
プラスチック等の容器は、使用者の口元へと、チューブで連結されていて、使用者の水分補給に役立つように設計されていても良い。いわゆる、ハイドレー
ション・システムと呼ばれ、サイクリング・アスリート・infantrymanm(歩兵隊員)またはfoot soldier(歩兵)などの行動中の水分
摂取に活用されている用法を兼ね備えることができる。
噛むことで初めて弁が開く簡便・安全な構造で少量ずつ水が簡単に給水できる。口を離すと自然と再び弁は閉じられる。水だけでなく栄養ドリンクなどを内容
物としても構成できるため長時間のロードレースなどではそのように利用されている。長時間にわたり休憩を取ることなく行動継続することが大切な場合に、そ
れを可能とする。
人命救助もその範疇に入ることが認識される日が近いことはもちろんである。その際には、できるだけ時間を浪費せずに、現在位置と、被災者の位置情報を、
衛星電話などで得て、GPS受信機の利用としても測位のみならず方位が得られる装置への回折波減衰効果も併用し、方位限定幅を狭く、案手的に得て、進路の
的確な選択を行って災害発生時から被災者救助までの時間をできるだけ短縮することで生存率の向上や、後遺症の重症化を予防するために、水分や栄養分を補給
しつつ行動し続けるための機器としてきわめて適格性があり、有用なシステムを構成できる。
こうした近未来的な野外での人命救助をはじめとし、一般のアウトドア活動支援システムとも相性が良く、兼用性が高く廉価に合理的にかつ総合的に軽量に構成可能な点も、本GPS受信機の野外での身体体躯と水との協調活用の使用法の提案の長所である。
《0043》
水等の内容物を注入した状態ではじめて、一定厚みの円筒形類似構造をとりうるような、いわば水非注入時は薄い形状状態の軽量の水筒等を、チョッキ(ヴェ
スト・ベスト)に組み込んでおく、あるいは、取り付け可能としておき、水非注入時あるいは「水注入済だが非活用時」は、ヴェストの背部に、比較的平面型に
かさばらない(low profile)形状を維持していて、活用時には、図1類似の形状として円錐台か円柱かそれらに似た形状を形成しても良い。
《0044》
水等を注入した状態ではじめて、一定厚みの円筒形類似構造をとりうるような、いわば水非注入時は薄い形状状態の軽量の水筒等、で、水非注入時あるいは
「水注入済だが非活用時」は、比較的平面型にかさばらない(low profile)形状を維持すると述べたものは、柔軟なプラスチック製のばねを保持し
た、中空のビニル製等の円筒形状の水筒と考えれば良い。
《0045》
あるいはこうした形状を簡単に形成するには、別法としては次の素材が用いる方法が適している。アウトドアでもテーブルウエア(食器)として便利に、用い
られる、と定評のある、「フォルダブル(folderble、 折り畳み)可能シリコン樹脂製調理用容器(ボウル)(直径20cm程度)」もが近年廉価に
存在する。
シリコン樹脂製のテーブルウェア(食器)の一種である。シリコン樹脂の物理化学特性のひとつである柔軟性・軽量性のため、過酷な環境の野外活動使用時に
も割れたり壊れたりすることもなく、軽量で、可塑性・変形性に富む。約27×21.5×11cm(使用時)には半球状に近い円(あるいは角)錐台形状を取 りうる。通常のテーブルウエアとしてボウル状(半球形)として用いることができる。手の少しの力で平易に折り畳まれる。
すると、約27×21.5×4cm(収納時)とぺったんこ(扁平)な円(より正確に述べれば同心円状。波打っている、同心円状。)に近い状態になる。
こうした物理化学的な新素材を活用し、水等を注入していない状態、あるいは水を入れても活用時には、では、ぺったんこな円に近い状態で、水等注入済で活用時のみ、ボウル形状の周囲に、水の層を持つような一種の水筒を形成しても良い。
《0046》
図1類似の形状を形成しても良い、とはそのような意味である。特徴としては 衛生的で柔らかく、耐熱性に優れたシリコン樹脂容器は、コンパクトに折りた
ためば省スペースに収納できる。持ちやすく滑りにくいシリコン樹脂は、電子レンジにも好適に適合するから野外での料理の下ごしらえに便利で、マイクロ波の
影響を受けにくい。被災地などの野外における医療用の作業にも適す。図1は、中空円柱状の筒であり、内部の液体等収納部は単一の空間となっているが、必要
に応じて、なお、(複数に分割された空間としての)コンパートメントを形成しても良い。例えば、上部、下部、左部、右部、と細かい各室に分けたコンパート
メントを形成しても良い。限られた水しか得られない場合には、左右だけに優先して水を補給することなど、回折波減衰にもっとも効率的な部分への割当を行う
などの工夫が可能となる。ハイドレーションシステムと併用する際の回折波弱化の利点が、前記コンパートメント化により生じることを述べる。減衰効果が減じ
ても実際上はあまり影響の大きくない部分、例えば、下部そして上部から、使用者がハイドレーションシステムでの利用する部分として先に水を吸引して消費し
ても、よい。この使用方法は、左右回折波の減衰効果には、影響しないとの利点が生じる。下部そして上部の水を消費してから、やおら、左右の部分にハイド
レーションシステムのチューブを付け替えれば、うっかり左右の部分の水を無自覚に消費していたということがなくなり、よりよいのである。非常に実際的には
下部から吸引用のチューブを併設しても用い、そこが空になったら、上部を吸引用としても用いるとよいと述べた。さらにその後に、左右のコンパートメントを
使うと良いと述べた。その際も、左右だけに構成部分が存在する場合については、両方の水分包含可能空間を下部で細い中空チューブで連結しても良い。そうす
ると、ハイドレーションシステムを併設した場合でも、左右の片側だけの水位が下がってしまい、回折波の減衰化が左右で均等で、無くなる状態を無自覚に形成
されてしまう事態を、容易に避けることができる利点が生まれる。なお、さらに詳細に特定すれば、この場合、均等角度にするなら、360度/4部分=90度
となり、円柱に各90度の中心角を持つ扇形の柱状部分4つのコンパートメントに分けられることになる。もちろん均等にコンパートメントを分けるばかりでな
く、必要に応じて、中心角120度の左右のコンパートメントおよび30度ずつの上限のコンパートメントなどとしても良いのである。費用との相談になるが、
このような容量や形状の変化が有る程度自在に可能となるような可塑性を有すプラスチック、シリコン、高分子ポリマーなどの近年の新素材を用いてもよいこと
はもちろんである。また、簡易かつ簡便な登山時利用や、廉価性や実際性などを重視するならば、軽量で廉価な、使い捨てともいえる、
LDPE((low-density polyethylene)低密度ポリエチレン)・EVA(エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA
ethylene acetic acid vinyl copolymer)。柔軟で高透
明性な材料。超高圧法重合プロセスにより、酢酸ビニルなどの極性を有するコモノマーと、エチレンとの共。重合体を製造することで作成。)を素材とする、
ジャバラ式ウオータータンクとしても良いのである。この場合、円柱の(あるいは後述する角柱の場合も角柱の)柱の高さ方向に平行な、中心軸、方向に、厚み
が増減するべく、側面にジャバラ構造を設ければ良い。これによって非使用時は、柱の高さ方向に圧縮するとジャバラ構造が押しつぶされ、嵩張らない構造に変
化する。こうして収納性もよくなる。この状態で密閉すれば(呑口のスクリューキャップを閉めれば)、内圧が陰圧になるためその圧縮されたジャバラ構造はそ
のまま維持され嵩張らない利点を享受できるのである。これを図2に示す。蛇腹構造の図2には液体の注ぎ口、排出口が示されている。液体の注ぎ口、排出口に
はスクリューキャップを取り付けることができる。また、ハイドレーションシステムとしても用いるための、使用者が行動中に水分補給を行動停止したりせずに
水分補給を同時に経
口で行える経口吸引用チューブを取り付けることができる。身体に装着した際に構造を維持する程度の強度を容器自体に持たせても良いし、被服側にそのような
目的で、身体体躯に沿う形で非使用時には折り畳まれ邪魔にならない支柱構造を具備し、使用時には適切な強度を持って適宜突出させうる衣類を用いても良い。
プラスチック製または樹脂性のバネは近年廉価に流通しおり、それを用いて使用時の形状の安定的な維持を図ることが廉価かつ簡便に可能である。プラスチック
製または樹脂性なので電磁波の回折波影響の減少へといった効果を図れる利点もある上、受信状況にそれ以外の積極的な影響を与えることがすくないというすぐ
れた利点を享受できる。あるいは、上からかぶるタイプのスポーツ用ゼッケン又は救命胴衣のような形状で両脇で紐あるいはベルクロテープで前後に固定できる
付加的な衣類状のものに上記の水筒を設置可能としても良いのである。
すなわち、中空部を有すプラスチック等製の円柱形状の水筒(直径外経30cm程度、直径内径25cm程度)に水などを充填したものを体躯両脇部に背中面
の法線に中心軸を平行に設置する。その中央付近にL1 C/A GPS受信機を垂直に体躯に沿わせて設置する。あるいは、約30cm×約20cm×約 2.0cm程度のプラスチック製の水筒に水等を充填したものを体躯両脇部に背中面にほぼ垂直に設置する。その中央付近にL1
C/A
GPS受信機を垂直に体躯に沿わせて設置する。
プラスチックばねで補強してもよい。ぺったんこにしたときはベルクロテープなどでばねの力を抑えればよいのである。
《0047》
円筒形のものは、側面にプラスチックバネが配備されていて、非使用時には、バネを抑えている構造すなわち、ベルクロテープのようなものでバネの力で自立
しないように、止めておくか、カチっと相互に嵌め合わせらえるプラスチック嵌め合わせ具のついた紐で留めておくかの機構を用いてかさばらないように薄い平
円板となるようにできる。
使用持にはその留めてあるベルクロテープないし2本の紐の先端に固定された2つの雄雌の嵌め合わせのプラスチックロック部分をワンタッチ操作にて、はずす
だけで、平べったい円板形から、ばねの力で、ぴょんと、跳ね上がるように、円筒形の構造が生成され、バネの力で、そのまま自立するようにしても便利であ
る。非使用時、さっと畳んで、カチっとロックするとことができる。コンパクトで持ち運びにも便利である。それは非使用持にはコンパクトに薄型形状に折りた
ためるか軽く押しつぶして固定具で留めると嵩張らない薄型の円板の形状になる。直径としては例えば15cm程度のものから40cm程度のものまでといった
具合に、自らが流用している廉価な各種寸法のGPS受信機に、もっともよく適した形状のものを使用できるようにすればよいのである。
この際、プラスチック・バネで、しっかり自立するようにできるが、野外キャンプなどの場合、取り外して、持ち運びに便利な、もの収納する実体として使用す
ることもできるので便利である。また、こうした構造について、ポップアップする方向が体躯に垂直になるように、着衣に組み込んでおく、と言った着衣の一部
にしてしまう設計とすればよい。次に、又は着衣に着脱可能としておくと、野外で一つバッグが必要時には使えることにある。このバケツは、水などを格納する
ことができる特別な蛇腹型空隙を有することも水筒としての利用を常に可能とする選択肢を使用者に与えてくれ、かつ中空部に食材などを入れておけば、夏場な
どは、腐りやすいもの食材などには非熱の大きい水が取り囲んでいるため、保冷効果ひいては防腐的効果も期待できて便利である。なんとならば、保冷剤として
流通しているものの成分は、高給水性高分子ポリマーおよび水であり、実際にはその質量のほとんどは水が占めている状態であり、水の特別に高い比熱の属性
は、社会において、認められている。
その円筒形の側面には蛇腹式の柔軟水筒を側面に有する形状の円筒を実際は配備することで、本提案は実現可能となり、使用者の利便性も相当に高まると期待で
きる。この際、ばねには、別に示すようなマイクロ波にその回折波減衰というすぐれた効果以外には特段の影響を与えにくい、プラスチックバネを用いることも
でき、そうすることにより、水とビニルの透明性にプラスチックバネの透明性がマッチして、中が透けて見えることから、涼
しげな感じや、または、中のGPS装置の位置が適切であることなどを確認したり、ずれていないかをチェックしたり、することができる利点も生じるため便利
である。もちろんとりはずせば実際に野外でのポップアップバッグとして活用できるわけであるから、その兼用性も使用者は確保できることになり、野外での
GPSの使用持に、方位情報取得機能の付与を的確に支援しうるのみでなく、水の兼用性をうまく活用できることに、さらに加えて、このような機能まで兼用で
きるため、野外の活動においては真に有用性があるものと考えるのが妥当である。
外壁の中に、水などを格納することができる特別な蛇腹型空隙を有することも水筒としての利用を常に可能とする選択肢を使用者に与えてくれ、かつ中空部に食
材などを入れておけば、夏場などは、腐りやすいもの食材などには非熱の大きい水が取り囲んでいるため、保冷効果ひいては防腐的効果も期待できて便利であ
る。なんとならば、保冷剤として流通しているものの成分は、高給水性高分子ポリマーおよび水であり、実際にはその質量のほとんどは水が占めている状態であ
り、水の特別に高い比熱の属性は、社会において、認められているのである。
同様に四角柱形状としたい場合は、バネではなく、内蔵の四角形のプラスチック枠組みを四角柱内部で左右の側面に立てその側面のビニル又は布の張力によりそ
の構造を支える支柱として機能させ、ひいては、四角柱形状を支えられる事実を利用してポップアップさせることもかんがえられる。収納時には、前記の内臓の
四角形の枠組み構造を、バッグの内部で左右の側面に立てた状態からはずすと、全体が、例えば4cm程度の、薄平べったい四角板状態に戻る。使用時には全体
は、例えば、17.0cm高x24.5cm幅、17.0cm奥行などのバッグに、手を加え2,3秒で変貌できるものである。衣類から又は衣類へ着脱可能に
すれば、野外でのキャンプなどや現場での持ち運びに便利であることが極めて高く予想さよび水であり、実際にはその質量のほとんどは水が占めている状態であ
り、水の特別に高い比熱の属性は、社会において、認められているのである。
同様に四角柱形状としたい場合は、バネではなく、内蔵の四角形のプラスチック枠組みを四角柱内部で左右の側面に立てその側面のビニル又は布の張力によりそ
の構造を支える支柱として機能させ、ひいては、四角柱形状を支えられる事実を利用してポップアップさせることもかんがえられる。収納時には、前記の内臓の
四角形の枠組み構造を、バッグの内部で左右の側面に立てた状態からはずすと、全体が、例えば4cm程度の、薄平べったい四角板状態に戻る。使用時には全体
は、例えば、17.0cm高x24.5cm幅、17.0cm奥行などのバッグに、手を加え2,3秒で変貌できるものである。衣類から又は衣類へ着脱可能に
すれば、野外でのキャンプなどや現場での持ち運びに便利であることが極めて高く予想される。布製又は丈夫なビニル製とすれば、使用時には布の張力の働き・
作用で中空四角柱の安定した構造を維持できる。具体的には、四角筒のその対面する2つの側面に、実際は、側面にぴったり合う程度の寸法の四角形の枠組みが
自律的に張力ではめ込まれている状態を構成すればよいだけなのである。
こうした構造の本質部分について、すなわちポップアップしてくるある種の円筒又は中空角柱の構造について、ポップアップする方向が体躯に垂直になるよう
に、着衣に縫いつけておく又は着衣に組み込んでおく又は着衣に着脱可能としておく、と言った着衣の一部とする設計としつつ、その円筒又は中空角柱の側面に
は蛇腹式の柔軟水筒を側面に有する形状の円筒又は中空角柱を実際に配備することで、本提案は優れて実現性が高まり、使用者の利便性・活用性も相当に高まる
ことが期待され得る。
こうした際、円筒壁に用いるばね又角柱壁に起立・収納可変構造として用いる四角形枠組み構造、別に示すようなマイクロ波にその回折波減衰というすぐれた効果以外には特段の影響を与えにくい、プラスチックバネ、あるいは、プラスチック枠組み構造を用いることもでき、そうすることにより、水とビニルの透明性に
プラスチック又は樹脂の透明性がマッチして、中が透けて見えることから、涼しげな感じや、または、中のGPS装置の位置が適切であることなどを確認した
り、ずれていないかをチェックしたり、することができる利点も生じるため便利である。もちろんとりはずせば実際に野外でのポップアップバッグとして活用で
きるわけであるから、その兼用性も使用者は確保できることになり、野外でのGPSの使用持に、方位情報取得機能の付与を的確に支援しうるのみでなく、水の
兼用性をうまく活用できることに、さらに加えて、このような機能まで兼用できるため、野外の活動においては真に有用性があるものと考えるのが妥当である。
既述の円筒形のポップアップバッグなら、その壁面には、バネが組み込んであるのが普通であることを述べた。先にプラスチックバネを外形に組み込み構造の補
強をしても良いことも述べた。この構造を衣服の背面に縫い込むようにして配備しておけばよい。水を含む容器の内側に沿うように配置されていてもよく、外側
に配置されていてもよい。水を含む空間部分にあっても構わないけれども、なんらかの内部構造として納める必要があるならば、バネ用の空隙空間を持たせても
良い。ここでプラスチックバネについて少し論じておく。金属バネを使わないのは電波伝搬に影響を与えないためである。
この際、ばねには、別に示すようなマイクロ波にその回折波減衰というすぐれた効果以外には特段の影響を与えにくい、プラスチックバネを用いることもでき、
そうすることにより、水とビニルの透明性にプラスチックバネの透明性がマッチして、中が透けて見えることから、涼しげな感じや、または、中のGPS装置の
位置が適切であることなどを確認したり、ずれていないかをチェックしたり、することができる利点も生じるため便利である。これを着衣に縫いつけておくかの
ような着衣の設計にすることと、その円筒形の側面には蛇腹式の柔軟水筒を側面に有する形状の円筒を実際は配備することで、本提案は実現可能となり、使用者
の利便性も相当に高まると期待できる。もちろんとりはずせば実際に野外でのポップアップバッグとして活用できるわけであるから、その兼用性も使用者は確保
できることになり、野外でのGPSの使用持に、方位情報取得機能の付与を的確に支援しうるのみでなく、水の兼用性をうまく活用できることに、さらに加え
て、このような機能まで兼用できるため、野外の活動においては真に有用性があるものと考えるのが妥当である。
プラスチックバネは耐薬品性に優れ、強酸・強塩基下での使用が可能である。腐食・非磁・廃棄時の分別など金属ばねでは対応が難しい条件でも使用できる。
さらにプラスチックバネと他の機能部品を一体成形することによって、部品のコストを下げ組み立て工数を減らすこともできる。
《0048》
たとえば、ポリカーボネイト製ばねは、ばねの特徴耐候性に優れているため、野外使用用途などにも様々な実績をもっている。毒性がないため、食品容器、医
療器 具に最適であり絶縁材料としても優れた電気的性質をもつ。透明性に優れ、光学的な用途にも広く使用される。実用温度は-40℃~+120℃と広い範 囲にわたる。成形時の寸法精度、後寸法変化も小さく、精密成形部品の成形に適した素材である。自己消火性であり、火災の心配のある分野に多用される。ディ
スポーザブル医療器具・内視鏡等に使用可能で、廃棄時にプラスチック筐体から分別する必要がない。
《0049》
ポリアセタールばねの特徴高い弾性率と優れた弾性回復性、それに耐クリープ性・耐疲労性が加わり、スナップフィット用の樹脂として一番多く使われてい
る。電気特性も良く、磁性も無い為、MRI装置で使用されている。ポリアセタールは染色加工ができる。外観部品として着色する事で様々な用途に使い分けが出来る。有機溶剤に対して強く、また吸水による寸法変化は少なく、実用上ほとんど問題はない。
《0050》
プラスチックばねの特徴としては次をあげられる。(1)高温および過酷な環境下における卓越した強度、剛性および寸法安定性を持つ。(2)ハステロイ・
インコネルと比較し低コストで量産性が高い。(3)鉄鋼、アルミニウムやチタニウムと比べ軽量である。(4)潤滑剤を用いることなく、低摩擦係数および高
耐摩耗性を発揮し、取り付け部材に対する攻撃性が低い。(5)優れた耐薬品性を持ち、酸、塩基およびオイルなどの一般的な溶媒に不溶である。(6)低アウ
トガス、低発塵で高純度なためコンタミ発生を低減し、電気絶縁性をも持つ。
《0051》
さらには、次のような時代を先取りした提案をも行う。前記まででは、底面は抜けていたものを主に想定していたが、ここでは、底面を有する、野外用の一定の頑健性と廉価製と兼用性を備えた,容器性を備えたものを提案する。すなわち、プラスチック製や、ポリカーボネイト性、あるいはベークライト性といった、コップや、器において、野外で用いる有る程度のサイズのあるものは、提案型GPS受信機との相性が良く
なるように、二重構造にすることを提案する。すなわち、通常は、であるが、いざというときには、外側の部分にマイクロ波吸収性素材の液体等(水など)を充
填することにより、身体体躯と組み合わせて提案型GPS受信機と利用することにより、回折波弱化に用いることができるように瞬時に変貌し、遭難予防などに
活用できるサバイバルグッズとなるのである。そのために外壁側の空間の注ぎ口は通常はスクリューキャップで閉じられている構造とする。空
気がそこに存在しているだけでも、寒冷野外では暖かい飲料の保温性、に富む野外性廉価軽量な容器として活躍するであろう。逆に、酷暑野外では冷たい飲料の
保冷性、に富む野外性廉価軽量な容器として活躍するであろう。なお側面に構成された空間と同様な空間を底面にも用意しても良い。この場合保温性、保冷性の
向上に資する。側面に構成された空間と同様な空間を底面にも用意しない構成もそれはそれでその側面空間にマイクロ波吸収素材を充填して体躯に装着した際の
不要な重量を排すると積極的な意味を有する。これはどちらでも良い。こうした途上国でも製造可能な低価格ショップで販売可能なプラスチック製品として廉価
に構成できるため、急速な付加価値容器として世界中に普及可能な特性を持ち、なのかつ、提案型GPS受信機とともに次世代の方位情報取得支援の野外グッズ
として活用が期待できる。
図3にこの概念図を示す。側面を湾曲させ上面をより広くして、通常のカップに類似させた形状としても良いことはもちろんである。底面は構造をもち、コー
ヒーや飲料を中空構造部分にいれて野外用の食器として活用することができる。これをさらに発展させると次のようになる。近年シリコン式のポップアップ式
カップが急速に普及している。これは相応に野外活動に便利であると目される。これと、野外活動に有用な提案型GPS受信機と組み合わせることを可能とする
ように次の提案を行う。つまり、シリコン式のポップアップ式カップは通常、1重であるが、これを、2重構造のものとすることを提案する。前記と同様に活用
可能であるため、同様に説明が可能であるがここでは繰り返しとなるので省略する。図3をさらに発展させると、次のようにもなる。外壁側の注入口から、保冷
剤又は保温剤を入れておくこと用途も可能となる。保冷剤又は保温剤の素材は高吸水性高分子(Superabsorbent polymer、略
称:SAP)及び融点降下剤及び防腐剤及び水であることが多い。高吸水性高分子にはポリアクリル酸ナトリウムが用いられることが少なくない。ポリアクリル
酸ナトリウム(sodium polyacrylate)とは、高吸水性高分子の一種であり、主要な単位構造は[-CH2-CH(CO2Na)-]n。高
い吸水性は、網目構造の中に多数の水分子を取り込み、ゲル構造を作ることによる。水分吸収率の高さを利用して紙おむつ、保冷剤、生理用品、ローションなど
に使用されている。食品分野でも増粘剤として食品添加物グレードのものが使用される。また、図4に示される寸法の救命水と組み合わせているなら、切り取り
線部分の、電磁波侵入が生じないように、ベルクロテープ(通称でいうところのマジックテープ(登録商標))を、救命水に貼り付けておき、相互に、救命水
の、切り取り線部分と水部分が、重なるように配置することで、解消を図ることが簡単にでき、本発明に応用できる。これは、救命水として小分け袋を用いるこ
とも一向に妨げないために優れた方法であり、救命水が普及している日本および世界の先進国、途上国において、船舶関係者や被災者にとっても有効な方法であ
ると考えられる。また、救命水として定着している小分け袋を、提案型GPS受信機受信機への人体との併用で回折波弱化に応用するために、簡便・廉価・手軽
な方法であり、従来の救命水への併用が容易な手法でもある(救命水の製造工程に変化を与えずにすむ)でもあるため、また、救難艇や救急時にも各種に活用可
能なベルクロテープを与えるのみですむため、有効な方法であると思われる。当面の事実上世界標準としても受け入れられやすい活用可能な手法となろう。また
ベルクロテープが無いときには両面テープでも簡単に実現可能である点も現実的である。一定の構造を持たせるためには、軽量な円筒形のタッパーウエアを用い
ることができる。また、衣類から垂直な構造の棒状構造を数本突出させることにより、そこに、簾のように引っ掛けることで実現することも可能である。
《0052》
水を、一定形状の円筒形状になるように梱包したものを準備する際には、救命艇設備規則に準拠して、救命艇に設備されていることの多い、一般的形状の清水
のビニル袋入りパッケージを流用することもできる。事実上標準となっている形状がある。例えば、水袋部分のみに相当する内形は横12.1cmx縦
5.9cmx厚さ最大約1cm程度の、小分けされたビニルパッケージに清水として飲料水がパッケージ化されているものが、救命艇設備の事実上標準(de
fact standard)となっている。わが国で市販さ
れている当該形状のものはおおむね透明なパッケージであり、青字で、国土交通省認定の刻印があるものが一般に流通し、現実に、活用されている。図4は日本救命器具会社の製品で我が国の救命艇設備規則に沿っており広く普及しているものの一例である。
外形(水を含まない縁部分を含む)と寸法は次のようである。横13.8cmx縦7.4cmx厚さ最大(水部分が最大)1.0cm程度。なお、水を含まない縁は、左横1.0cm、右横0.7cm、
上縦0.75cm、下縦0.75cmでありほぼ国際的に事実上標準となっており、英語等で記載された同等のポリエチレ
polyethylene((CH2CH2)-n エチレンの重合体.透明ないし半透明の固体で,酸,アルカリ,溶剤に耐える。電気絶縁性,耐水性,防湿
性,耐寒性がよい.低密度ポリエチレン(略称LDPE,比重0.91~0.93)はエチレンを高圧下でラジカル重合させたもので主にフィルム,シート,電
線被覆などに用いる。)又はポリアミドpolyamide(主鎖中にアミド結合‐CO-NH‐をもつ重合体。従来からよく使われるものにナイロン 6,66,610,7,11,12などがあり,適度な吸湿性と染色しやすさのため合成繊維として利用されるのをはじめ,機械的強度や耐摩耗性にもすぐれることから,フィルム,歯車,ベ
ルトなどにも用いられる)製の透明あるいは青透明な比較的丈夫で軽量なビニルに個別に梱包され、切り取り線で連結されており、相当な意志的な力を加えれば
連結している切り取り線から離れるが、容易にはずれるわけでない、といった安全な形式が世界的に普及しており、普通に見かけるものである。
《0053》
海外でも同等の寸法で同様の現地語表記のものを見かけることがしばしばある。これは定員一人当たり3リットルの飲料水を備え付けることが救命艇設備と義務付けられていることによる。また破損時に一度にすべてを開封して消費しまわないようになどの観点から小分けされているとされるがその理由については明文
化されていない。
《0054》
前記の清水の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを半径5cmから20cm程度の底面の円を想定しながら、円形
に巻きつけてゆくことで、緊急時に、救命艇設備を得たものは、自ずと、提案GPS装置を、自らの身体体躯と、巻きつけて形成した円筒形状(本来は水袋)の
水とで、回折波を手元の機材のみで効果的かつ効率的に排除しつつ、方位を得ることができるのである。
《0055》
船舶救命設備規則には「(救命艇の艤装品)第十四条 救命艇には、次の表に定める艤装品を備え付けなければならない。定員一人当たり三リットルの飲料水:。水密容器に入れた清水。」と記述されている。
《0056》
前例のような円柱を基本とする中空筒ではなく多角形柱を基本とする中空筒であってももちろん良い。多角柱、例えば、八角形柱の中空筒であってもちろん良いのである。六角形柱を基本とする中空ずつであっても良い。四角柱を基本とする中空筒でももちろん良い。
《0057》
四角柱を基本とする中空筒で、さらに、簡便のため、図5のように左右だけに構成部分が存在する場合でももちろん良い。
《0058》
これについては、両方の水分包含可能空間を下部で細い中空チューブで連結しても良い。そうすると、ハイドレーションシステムを併設した場合でも、左右の
片側だけの水位が下がってしまい、回折波の減衰化が左右で均等で、無くなる状態を無自覚に形成されてしまう事態を、容易に避けることができる利点が生まれ
る。
《0059》
左右の板状の部分は、蛇腹構造を持たせて、内容物が充填されていない空の際には、嵩張らないように空気を追い出して圧縮し、スクリューキャップで口を密閉することにより、薄い構造になる。これにより、嵩張らない構造を維持することができ、野外活動に好適に適合する。
《0060》
以下では、誘電性の電波吸収材料として活用する素材、について検討する。特に野外での自然環境や大規模災害環境で、単身あるいは少人数で被災者救出活動
や、捜索活動、救助活動、に従事する先遣隊、あるいは、過酷な環境で自主的に避難を継続的に実施し続ける者を対象とする。
《0061》
水による、電磁波の吸収特性をSchwanらによって実測された水(25度)のε‘(比誘電率)と、ε“(比誘電損)数値を用いてα(振幅減衰定数,Amplitude attenuation coefficient)を、
α=√((1/2)・ω^2・μ・ε0・[√{(εr‘)^2+(εr“)^2}-(εr’)])
α:減衰定数 (媒質の)
β;位相定数 (媒質の)
ω:電磁波の各周波数
εr‘:比誘電率 (媒質の)
εr“:比誘電損 (媒質の)
ε0:真空の誘電率として、
または
α=√((1/2)・ω・μ・[√{(σ)^2+(ω・ε)^2}-ω・ε]) (Np/m)
ε0:真空誘電率
μ0:真空透磁率
ε‘:比誘電率 (媒質の)
ε”:比誘電損 (媒質の)
σ:電導率
f:周波数
c:光速(=約3x10^8(m))
として、
求め、1 (00MHzから3GHzまでの減衰率を計算すると図8のようになる。水(25度)による電磁波の減衰は、1.5GHzで、約100dB/mである。(2.45GHzの約1/3であることがわかる。)1.5GHzの電力半減深度、換言すれば、3dB減衰する深度)は、ほぼ3cm程度であることがこの文献値からも推定できる。生体組織の60%から70%は水分で構成されており、可視領域より長波長側の電磁波の透過・吸収は水分によって支配的であることが多い。筋肉などでは電力半減深度は水の場合の1/3から1/4である
(マイクロ波加熱技術集成 普及版 代表編集幹事 越島哲夫、NTS, 第II編工業用マイクロ波応用技術、第5章医療分野、P438)
《0062》
他のデータともつきあわせると前記にかかる単位長当たり減衰率と電力半減深度大体つぎのようにいえる。
単位長さ当たり減衰率 電力半減深度D
300GHz 6.0x10^2dB/m
3GHz: 3.9x10^2 dB/m
2.45GHz: 3.2x10^2 dB/m
約1cm
1.5GHz: 9.8x10^1dB/m 約3cm
915MHz; 3.5x10^1dB/m 約9cm
430MHz: 8.0x10^1dB/m 約36cm
《0063》
1.5GHzにおける、筋肉における、電力が(1/e:eは自然対数の低)になる深度は、約2.5cm程度である。
《0064》
誘電損(dielectric loss)は、電熱の一種で、交流電界を誘電体に加えたときに、その交流電界より位相が遅れて分極が起こるために発生する熱エネルギーである。
《0065》
人間が自らの人体遮蔽も活用して使用という文脈においては、導電性電波吸収材料や、磁性電波吸収材料を用いる方式は、アンテナとそれらの材料が、距離が近いため、結合してしまう、という欠点があった。誘電性の電波吸収材料は、そのような問題から、遠く、好適に適合する。
また本論で示すように、そうした際の素材には、携行持参の必然性があるものを用いることができた場合には多大な効果を奏するのである。
それは、例えば、飲料水、飲料用液体(エチルアルコールなど)、食材、食品、医療用輸液(血液パック、生食パック、消毒用メチルアルコール)、現地調達可
能な素材(砂<水分17%>等)、保冷材・保温材(高吸水性高分子、水、防腐剤、融点降下剤等)、海水中等の保温性衣類(ネオプレンなどのクロロプレン系ゴム等)である。これらは、従来ほとんどというかまったくこの種の目的に注目されてこなかった素材である。しいて言えば、交番電界中の誘電体の誘電損による加熱、すなわち、誘電加熱の分野で、より限定的には、いわば、マイクロ波加熱,マイクロ波食品加熱の分野で若干の知見があったのみであった。本論ではそれらを発見的に活用してゆくまったく新しい提案を行う。
《0066》
以上、形態について主に見てきた。
《0067》
以下では、誘電性の電波吸収材料として何を用いるか、について主に検討する。
《0068》
これは、誘電損失、を利用する方式である。
人間が自らの人体遮蔽も活用して使用という文脈においては、導電性電波吸収材料や、磁性電波吸収材料を用いる方式は、アンテナとそれらの材料が、距離が近いため、結合してしまう、という欠点があった。
《0069》
誘電性の電波吸収材料は、そのような問題から、遠く、好適に適合する。
《0070》
また本論で示すように、そうした際の素材には、携行持参の必然性があるものを用いることができた場合には多大な効果を奏するのである。
《0071》
近年の、原発事故における、一種の、市民の自主的な救命活動を促進する救命ボートのような役割の技術提案の重要性に鑑みて、提案をなしていることも本研究の特徴とも呼ぶことのできるひとつの重要な視座と言える。
《0072》
この根拠は次のようである。水は後述するように、L1波帯1.5GHzの電力半減深度が数cm程度である物理化学的特性を有する。その上、登山や救助活動において救助者のあるいは被救助者の安全のために飲料水の携帯・運搬は当然行われているはずである事実がある.
《0073》
主として歩行により移動を行う者が携行する、方位情報取得可能な筆者提案のGPS受信機と、従来この分野で飲料等以外のこうした用途にまったく注視されてこなかったこの素材としての水とを、組み合わせて用いることの利点について次に述べる。
《0074》
マイクロ波は誘電体中を浸透しながら吸収され熱に変わって減衰していく。この際、減衰特性として、特に、誘電体表面でのマイクロ波電力密度が1/2に半減するまでに直進した深さ、すなわち電力半減深度D[m]は、
《数2》
000004

D=3.32・10^(7)/f/{√(εr・tanδ)}
で表わされる。ここで、周波数f[Hz]、比誘電率εr、誘電損tanδ(誘電体損失角δ)である。(出典:森本雅之他 マイクロ波加熱装置 三菱重工技報31(6) pp.396-399 1994)。
《0075》
上式から図6と図7が得られる。水はマイクロ波の電力半減深度が小さく、優れた吸収素材である。本稿の目的にこうした物理化学的特性を備えた素材そしては、これまでまったく着目され活用されてきていない。
《0076》
同様の属性を顕著に示す素材として医療の洗浄用消毒用などの多目的にも散られるメチルアルコールを含むアルコール類等が存在する。
これも同様にこれまで生化学用途にのみ活用され、本稿における目的に適うこうした用途に考えられてこなかった。電力半減深度が小さいもの、例えば、水、は均質に暖めることが難しい、均質加熱に、うまく適合しない素材という考え方の位置づけのみであった。《0077》
例えば「一般的にマイクロ波電力による均一加熱度合の限界は(2~2.5)・D程度であり、これ以上厚い物質ではマイクロ波エネルギーが中心部へ到達す
る前に減衰してしまうため表層と中心部の温度差が大きくなってしまう。この結果、物質の表層と中心部の温度差が大きくなり、均一加熱が困難となる」「マイ
クロ波を用い冷凍食品を解凍しようとする場合に、非常に厄介な問題となる。即ち、冷凍食品の一部分が先に溶けて水になると、損失係数が大きくなりマイクロ
波は、この水の部分に集中的に吸収され、その部分だけが高温になってしまう、いわゆる『ランナウエイ加熱』発生する。本現象を避けるためにマイクロ波を間
欠的に照射して被処理物内部の熱伝導による熱移動を利用するなどの工夫を加えることで、ほぼ均一に解凍可能となる。」といったような記述が見られた。
《0078》
つまり、衛星通信工学とは遠く異なる異分野において、問題点としてのみ、扱われていた。
《0079》
そうした問題点として扱われていた属性を、衛星通信分野、衛星測位分野という、未来的な社会基盤の可能性も大きい宇宙技術の文脈において、逆に有効に活用せんとすることが本稿の提案なのである。
衛星通信分野、衛星測位分野ではほとんど考慮されることはないままであったため、本稿における技術文献の出典も、このような傾向を反映するものとなっている。
ところが、ひとたび、大規模自然災害救援に具体的に役立つことを真摯に考えはじめるに際して、実際に役立つ技術を考案し社会還元を念願する立場から、広範かつ深い探索に根ざした探索的継続的努力から、このような視座が発掘された。
《0080》
水は、人体はもとより、遭難救助犬・被災者位置探索犬などを含めた意味で生物の生命維持に欠かすことのできない基本的な化学物質であるため、世界の多く
の国と地域でその入手地点等の情報は共有され、入手可能性が他の化学物質に比べて高い。救命活動従事者は必ず携行する。同時に相応の廉価性を備え、必要性
がなくなった際の廃棄も容易で、環境への負荷とコストもほとんどかかることがなく、腐敗性もそれほど迅速でないとの優れ
た利点がある。
必携される水の有する前記の諸利点に加えて、マイクロ波帯の電力半減深度という、他の化学物質に類を見ない卓越性を回折波の減衰に有効に活用することが
できれば、携行物の、重量、容積の特段の増加をもたらすことを避けることができ、かつ、安定的な、方位情報取得の精度向上(具体的には、方位限定幅の狭く
すること)という、一見、相反する価値を、同時に達成することができる。
《0081》
救援する側、救援される側を問わない上、人体はもとより、遭難救助犬・被災者位置探索犬などとも述べたが、それ以外にも、警察犬、愛玩動物、家畜、家禽類、植物などの生命維持に欠かすことができない基本的な化学物質であることはもちろんである。
《0082》
燃料電池が社会で広範な用いられる日が近いが、その際には、排出されるクリーンな化学物質として水のみが最終生成されるという点も、電力を生成した後の
生成物が、循環的に本提案に活用できるという観点で、きわめて未来の社会的な枠組みと本提案が好適に適合すること、すなわち、相性が良いことを示してい
る。
《0083》
一方、本稿で、水、という表現した際には、水を含有する物質一般をも含めて意味することとする。水を含むことにより、マイクロ波帯電磁波に対する小さい電力半減深度を示す物質は多い。
代表例としては、穀類、根菜類、肉類などの食品や、飲料品の物質がまず含まれるものとする。Ration planningという概念があり軍や山行な どで主に諸外国でもわが国でも用いられる、山行、長時間・長期間の歩行をともなう救援活動での歩行により運搬する重量物としての食糧をどのように消費する かというほどの意味である。
こうした概念が重視され存在することがそもそも、重量物であるration(食糧)の一回分の割り当て量をどのようにするかなどがこうした行動に重要で あることを示している。本提案は、それらを単なる歩行のさいの体力消費を増大させる重量物の運搬と捉えることから、回折波減衰へ貢献させる視座に変換する こともできることを示しており、長期の野外の救援行動や自然調査・探査行動の悪天候時などの危険回避に活用できる可能性を示しており、そうした活動に好適 に適合する。
《0084》
主に医療用として、細胞外液欠乏時やナトリウム欠乏時の輸液用電解質溶液のベースや麻酔液・注射剤の希釈、皮膚・創傷面の洗浄などにも非常時には効果的 に流用可能であることは言うを俟たない。冷凍庫・食器洗い乾燥機の使用に適合する。耐熱温度190℃耐冷温度-20℃であり乾燥地域ないし極地での過酷な 使用にも適すため、寒冷地、猛暑、などでも壊れないすぐれた特性を有す。
《0085》
本稿で、水、という表現した際には、メチルアルコールあるいはエチルアルコール等、水と親和性が高い低級アルコール(炭素骨格が小さい規模ものアルコー ル類を有機化学において低級アルコールと称する。それ以上の意味は無い。)およびそれらを含有する物質一般をも含めて意味することとする。理由を次に示 す。
これらは、水と同様、マイクロ波帯電磁波に対してきわめて小さい電力半減深度を示す。メチルアルコールまたはエチルアルコールなどは大規模災害時等の緊 急医療に必須の傷口の消毒および切開等の外科手術等を可能にする兼用しうる重要な医療用品のひとつである。極地や寒冷地での燃料(低体温症患者への暖房 用、被災者への食品調理用、救助者間の連絡用の小型移動体(無人機航空機等)駆動燃料用等多目的用途)として生命維持に貢献も兼ねることができる。エチル アルコールは緊急時には食品が無い際の生命維持用のカロリーに飲料品として摂取することで転用も可能である。
エチルアルコールは長期保存(耐腐敗)性を水や食品に安全に与えうるとの熱帯付近の野外活動ではきわめて意味のある稀有な機能も有する。南極などの極地の踏査において、持参した場合、密閉された雪上車などの専用移動体から凍結しがちな水も、これらのアルコール類との混合水溶液と化すことで、融点はマイナス70度程度に下がり、凍結を免れるという稀有な機能も併せ持つ。
アウトドア活動で救命に活躍する保温材、保冷材でも良い。人の生活に重要な意味を持つこれらの物質が、携帯された際に発揮することが期待されるこうした 稀有な多機能性に加え、マイクロ波帯電磁波に対する小さい電力半減深度を示すことは意味が深い。そこでこれらの物質も人命救助などの観点から含めるものと するのである。
医療分野にいては、ITU等でも、遠隔医療における技術とともに、被災地・被災者への迅速な接近法の重要性が議論されている。必ずしも医者が接近せずとも、衛星通信などで画像などとともに適切な指示をだせる。そのために、医療協力者者(co medical)の迅速な接近が求められる。
ICT技術のため、真の専門家は中央にいて良い。その判断を実施する医療協力者の現地被災者・患者への迅速な接近が求められるのである。
そのために、本提案は有効に活用され得る。ひとつにはGPSで世界のどこでも、位置を把握できることにおいて。ひとつには、提案方式において方位情報迄えられることによる。co-medicalは生理食塩水など一定の輸液を保持している。それを自らの移動中にも、GPSと組み合わせて迅速・的確な接近法に用いることを本提案は可能にする。輸液技術の発達は、第2次大戦後の40年間の外科学の進歩とともにしてきたとも言える。逆に、第2次大戦後の40年間の外科学の進歩、には目をみはるものがあるが,これは無菌法,抗生物質の発見,麻酔法の発達,輸血・輸液療法の確立に負うところが大きい。同様に衛星測位技術の急速な普及によって初めて本提案が、注目されるところなのである。1901年の K. ラントシュタイナーの ABO 式血液型の発見,14年のヒュースティン Albert Hustin らによる抗凝固剤クエン酸ナトリウムの発見,40年の K. ラント
シュタイナーらによる Rh 式血液型の発見などは輸血の実施を促進させ,大きな成果をもたらした。輸液療法も,体液に関する病態が明らかにされるにともない,異常な病態に適合した内容のものが補給可能となった。しかも,かつてはどんなに努力しても1日600kcal以上の補給は無理であったが,60年代に経中心静脈的高カロリー輸液療法(中心静脈栄養)が開発され,1日2000~3000kcalが補給可能となり,外科治療に一大福音をもたらすようになった。なお、術語の和英の対照をねんのため示しておくと、次のようである。electrolyte 電解質・電解液 、electrolyte solution 電解(質溶)液、loss tangent 損失正接・誘電損・誘電損失角度、dielectric constant 誘電率。発展しつつある分野とも看做すことができるため、一部複数の訳語・概念が割りつけられていることがわかる。これらは理化学辞典第五版、百科辞典マイペディア、世界大百科辞典第二版、ジーニアス英和和英大辞典等によった。
医療用薬液として輸液としてアルコール類は運搬されることがある。また燃料としても登山や極地踏査で運搬される。極地などでは、水は氷ってしまう。氷になってしまうと、電力半減深度が大きく変化してしまい、極めて大きい値になってしまうのが水の特徴である。そこで、凝固を避けるために、エチルアルコールや(注意して)メチルアルコールと混合することによる有効方策をとることができる。それらのアルコール類はマイナス70度程度の凝固点を持ち、水と任意の割合で溶解するためである。またエチルアルコールは人間の栄養として摂取も可能であり、近年は、移動体の燃料としても活用されるのは承知のとおりである。そうした素材を本提案でも有効に活用できることは希望が持てるものである。表1や図6や図7からアルコール類の本提案への好適と言える適合性が見て取れるのである。これはアルコールが極性分子であることから、大きな誘電損失係数と、小さな電力半減深度を有することによる。
《0086》
2.450MHzのマイクロ波に対しては次のように言える。
例えば、水の場合、約1cmの深さでマイクロ波電力が半減してしまうので、対象物の含水率により対象物の厚みを決定する必要があることがわかる。
メチルアルコールはさらにそれよりも短い0.5cm(5mm)程度でマイクロ波電力が半減してしまう。
エチルアルコールでも、約3cmの深さでマイクロ波電力が半減してしまう。
粘土(水分20%)では、1.8cm程度、砂(水分17%)では0.28cm程度でマイクロ波電力が半減してしまう。
これらの素材は当然流用可能である。
Hippelおよび越島によると、マイクロ波(2.450MHzのみ)に関して表1のとおりまとめることができる。表1はHippelおよび越島による値を発明者の視座でまとめた。
《0087》
《表1》
000005

《0088》
(出典:Arthur R. Von Hippel and Alexander S. Labounsky、"Dielectric Materials and Applications"、 Artech House; illustrated edition、 ISBN 978-1580531238、 pp.300-370、 December 1995)
(出典: 越島哲夫編著、"マイクロ波加熱技術集成"、ISBN 4-86043-070-0、 NTS press、 November 2004)
《0089》
水以外の液体でも妥当性があるものが存在する。それは、例えば、飲料水、飲料用液体(エチルアルコールなど)、食材、食品、医療用輸液(血液パック、生
食パック、消毒用メチルアルコール)、現地調達可能な素材(砂<水分17%>等)、保冷材・保温材(高吸水性高分子、水、防腐剤、融点降下剤等)、であ
る。さらに別途、海水中等の保温性衣類(ネオプレンなどのクロロプレン系ゴム等)も妥当性を有する。これらは、従来この種の目的にほとんど注目されてこな
かった。しいて言えば、マイクロ波食品加熱等の分野で若干の知見があったのみであった。本論ではそれらを発見的に活用してゆくまったく新しい提案を行う。
《0090》
水、メチルアルコール、エチルアルコ-ル、クロロプレンなどはマイクロ波帯の電磁波における、損失係数εr・tanδが大きく、必然的に、電力半減深度 Dが小さい値を取る。そこで、人体を用いた提案型GPS受信機利用時の、体側からの回折波弱化に有効性がある。人体を用いた高杯GPS受信機の使用文脈
(原発災害時避難、野外救援活動、遭難類似状況活動支援、自然探査、研究踏査、大規模自然災害時救急救命活動従事、大規模人工災害救急救命活動時等)にも
好適に適合する。自他にかかわらず生命維持に水(非加工食材又は加工食品に含まれる水分を含む)、や医療用輸液(生食、薬品、消毒用アルコール)や、飲料
用等の液体(エチルアルコールやスポーツドリンクや調味料(醤油)など)を所持していることが想定されるからである。
《0091》
従来は、こうした、水、メチルアルコール、エチルアルコ-ル、クロロプレンなどマイクロ波帯の電磁波における、損失係数εr・tanδが大きいもの、必 然的に、電力半減深度Dが小さいものは、マイクロ波加熱され易いものとなってしまい、マイクロ波加熱装置の、例えば、構造材としては利用不可能となる、と
いったマイナスの文脈で、もっぱら多く考えられてきた事実は、本提案ではことに注目されねばならない。本提案では、こうした分野特異的な固定的な見方から
一旦自由になり、そうした一見不利益にのみ見える現象を逆に有効活用して新たな産業上の積極的な活用価値を見出し、人命救助をはじめとする人類の共通の公
共的福祉等の発展に資する技術提案を行おうとするものである。近年の、原発事故における、一種の、市民の自主的な救命活動を促進する救命ボートのような役
割の技術提案の重要性に鑑みて、提案をなしていることも本研究の特徴とも呼ぶことのできるひとつの重要な視座と言える。
《0092》
以下では救命水を用いる場合についてのフィボナッチ数列を導入する筆者の考案について述べる。円筒形状にするには少し工夫が要る。板状にして使うにはそうした工夫はなしに済ませられるが。
水を、一定形状の円筒形状になるように梱包したものを準備する際には、救命艇設備規則に準拠して、救命艇に設備されていることの多い、一般的形状の清水
のビニル袋入りパッケージを流用することもできる。事実上標準となっている形状がある。例えば、横5cmx縦3cmx厚さ1cm程度の、小分けされたビニ
ルパッケージに清水として飲料水がパッケージ化されているものが、救命艇設備の事実上標準(de fact standard)となっている。わが国で市
販されている当該形状のものはおおむね透明なパッケージであり、青字で、国土交通省認定の刻印があるものが一般に流通し、現実に、活用されている。
《0093》
海外でも同等の寸法で同様の現地語表記のものを見かけることがしばしばある。これは定員一人当たり3リットルの飲料水を備え付けることが救命艇設備と義
務付けられていることによる。また破損時に一度にすべてを開封して消費しまわないようになどの観点から小分けされているとされるがその理由については明文
化されていない。
《0094》
前記の清水の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを半径5cmから20cm程度の底面の円を想定しながら、円形
に巻きつけてゆくことで、緊急時に、救命艇設備を得たものは、自ずと、提案GPS装置を、自らの身体体躯と、巻きつけて形成した円筒形状(本来は水袋)の
水とで、回折波を手元の機材のみで効果的かつ効率的に排除しつつ、方位を得ることができるのである。
《0095》
船舶救命設備規則には「(救命艇の艤装品)第十四条 救命艇には、次の表に定める艤装品を備え付けなければならない。定員一人当たり三リットルの飲料水:。水密容器に入れた清水。」と記述されている。
《0096》
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの、切れ目で分離される、ひとつ分の小袋の寸法(長さ)、を、本稿で筆者が提案する次のようなフィボナッチ数列の応用提案に基づいて、重なりにくく工夫されたビニルパッケージを用いても良い。
《0097》
なおフィボナッチ数列は、イタリアのレオナルド・フィボナッチ(1170年-1250年ごろ)によって見出された数列である。フィボナッチ数列は、1、
1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144、233・・・と続く。フィボナッチ数列の作成方法は、最初に1、1のみ準備しその後は前2項
を足すことで、次の項を作るという単純なものである。フィボナッチ数列の連続2項の比を取ると、その極限値は、(1/2)(√(5)-1)に収束する。 フィボナッチ数列の連続2項の比がこの値に収束してゆくことを図9は示す。
《0098》
この(1/2)・√(5)・1}=(0.618)は植物などの自然界によく出現する数として知られる。Golden ratio(黄金比、ときにφと表記されることも多い。)と呼ばれる。
フィボナッチ数列(Fibonacci sequence)における隣接二項比の極限値もこの値に収束する。自然界では、黄金比は葉序等に深く関係があること等がよく知られている。
《0099》
植物の葉が茎の周りに一定の角度を保って突出してくる姿を真上からみた際の様相を、葉序という。1周を1とすると、1/2の回転率の葉序で、出てくる
と、2つ目までは重ならず良いが3つ目の葉は1つ目の葉と重なる。1/3の回転率の葉序では、3つ目までは重ならず良いが4つ目の葉は2つめの葉と重な
る。2/5の回転率の葉序では、5つ目までは重ならず良いが6つ目で1つ目の葉と重なる。3/8回転率の葉序では、8つ目までは重ならず良いが9つ目で1
つ目の葉と重なる。
《0100》
これらは、フィボナッチ数列の隣接2項の比であることが知られている。自然界の植物の葉は日光を効率よく受けるために回転しながら次の葉をつけてゆくが、フィボナッチ数列の隣接2項の比で形成されて、効率よく日照を受ける葉同士の重なりあいを避けているのである。
《0101》
もっとも効率の良い回転率を追求すると、フィボナッチ数列の隣接2項の極限値(これは最も美しいと感じる比率すなわち黄金比でもある)であることがわかっている。それは、(√(5)-1)/2=0.618034である。これについて次に述べる。
《0102》
葉の付くところ、が、真上から見て、重なると、日光を受ける効率が低下する問題がある。そのアナロジーで、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ
の、切れ目付近には水が存在しない。ビニルの密閉加工された部分ののりしろのような部分がある。それが巻きつけていくと案外重なってしまい、そこを外側か
ら見ると水の壁が存在しないことがある。このようになってしまうと、水で回折波減衰をほどこす、ということが困難になる。そこで、葉序のアナロジーで飲料
水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ、深く考えずに巻きつけても、うまく、切れ目が重ならないことで、水で回折波減衰をほどこしたときにほぼ確実に成功
する方法を提供したいと考えている。
《0103》
なお、船舶救命設備規則(昭和四十年五月十九日運輸省令第三十六号 最終改正:平成二一年一二月二二日国土交通省令第六九号)に、次の条項がある。(救
命艇の艤装品)第十四条 救命艇には、次の表に定める艤装品を備え付けなければならない。定員一人当たり三リットルの飲料水:。水密容器に入れた清 水。」。飲料水小分け密閉梱包連続ビニル
パッケージは、これに基づいて事実上標準として用いられている。ただ現状では、その寸法には特段の合理的な根拠はなく事実上標準となっている。
《0104》
もっとも効率の良い回転率は、黄金比(Golden ratio)をGとするとG=(√(5)-1)/2=0.618034・・・。すなわち、G=0.618である。
すると、もっとも効率のよい回転角度は、360.0度×黄金比(0.618034・・・)=222.49・・・度である。
これは、180度を超えるので、360.0-222.49度=137.51・・・度の回転数でも同じことになる。
これを与える回転率は、g=1-G=0.38197・・・である。
これをradianを単位として表現すると、v=2πg(rad)となる。
《0105》
言い換えると、
約137.5度(=360(1/2)・√(5)・1}-180度)あるいはその自然数倍、
または、
約222.5度(=360(1/2)・√(5)・1}度)あるいはその自然数倍、
の相互離角を自ずから形成するべく、
隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出
される間隔値に基づき設計されており、各分離切取線が当該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されるこ
とで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させることができる。
《0106》
こうして水が存在せず、薄くなっているビニル部分が一方向に偏在して、そのような水の存在の薄い部分から、回折波が減衰せずに侵入してくる可能性を太い
に減じることができる。このときに、最初の直径を目安となるための長さを持つ、ビニルの切れ端を同梱あるいは付属させておいても良いし、廉価な紙円筒を同
梱しておいて活用しても良いのである。
《0107》
以下では考え方の道筋をより明確にするため、アルキメデスの渦巻き(ときに、アルキメデスの螺旋とも。アルキメデスは紀元前600年頃の人物で、螺旋についての数学をも築いた。アルキメデスの提案した螺旋揚水機は現在も灌漑用ポンプとし使われている。なお、アルキメデスは螺旋の発明者ではない。螺旋がいつ発見されたのかは
分からない。)を前提する(6種類知られる渦巻きでもっともシンプルな渦巻きである)。それはr=a+bθで表現される。
《0108》
rは 渦巻きの半径である(ただしa、b、θは夫々次のように定義されるとする)。aは、巻きつけ開始時の半径。bは、渦巻き半径が、回転角1radianあたり、増加する長さ。
別表現をするならば 「水小分け袋の厚み/(2π)」。
別表現をするならば、「一周巻きつける毎に増える半径の長さ/(2π)」。θは、累積回転角度(radian)。
例えば、丁度1周巻きつけた場合はθ=2π(radian)。
例えば、丁度2周巻きつけた場合はθ=4π(radian)。
例えば、丁度2.5周巻きつけた場合はθ=5π(radian)。1周(θ=2π(radian))巻きつける毎に、この渦巻半径はb/(2π)ずつ増加することになる。
《0109》
巻きつけ開始時のθ_0は常に0.
1番目に切れ目が入るべき場所を、θ_1
2番目に切れ目が入るべき場所を、θ_2
3番目に切れ目が入るべき場所を、θ_3
《0110》
n番目に切れ目が入るべき場所を、θ_n
などと表現できる。すると
r_0=a+b・θ_0 =a (∵θ_0=2π・0g)
r_1=a+b・θ_1 =a+b・1g (∵θ_1=2π・1g)r_2=a+b・θ_2 =a+b・2g (∵θ_2=2π・2g)
r_3=a+b・θ_3 =a+b・3g (∵θ_3=2π・3g)

r_n=a+b・θ_n =a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
である。
《0111》
まず、厳密値で計算したい際は次のようにするのが良い。近似値で計算しい場合は後述するが、まず厳密値で計算する。簡便性と現実性の特徴を意識して、現実の状況に好適に適合する計算方式を選択するのが良い。
《0112》
まず厳密値の求める式を、次に示す。
《0113》
アルキメデスの渦巻の式
r=aθ+b (a>0)・・・(101)
の渦巻の長さを求めむとするならば、通常の一般曲線と同様に、曲線の各微小部分に分割して、積分によって求められる。
《0114》
本発明は、複数の切取線部分を有する柔軟な板状のものを最初の直径2aを有して(それ以外のことは現場で特に深く意識することを要さずとも)幾重に層状
に巻き始めむとして、「切取線部分が(層間において偶然にも)重なることが確率的に最小になる(切取線間の)回転角
(137.51[deg]=2πg[rad])の繰り返しが、本来的に設計
されているので、無自覚に巻いていっても、そのように現場でも実現される、そのような寸法構造を設計段階から実現しておくことができる。
《0115》
便宜上「0番目切取線の回転角をθ(n=0)=2πgn=2πg 0 = 0[rad]とすれば、n番目切取線の回転角は θ(n=n)=2πgn[rad] であり、(n+1)番目切取線の回転角はθ(n=n+1)=2πg(n+1)[rad]」と簡単な表現形式であらわす
ことができるので便利である。
《0116》
n番目切取線と(n+1)番目切取線の間の距離(渦巻きをしごくかのごときに直線に直したようすを想定した際の)を、いま、
L(n)
とすると、上述の準備は全てことごとく生かされて、:
《数3》
000006

として精密解が得られる。精密な解が得られるという大きな利点の割には、比較的単純で簡単な2次式の平方根と簡単な対数を有する程度の式により、その成果
が得られることがわかった。なお対数の中には絶対値記号が入っている。この程度の簡単な式であれば、設計時にこの数式を使用するのは簡単であり、この式は
今後、GNSS時代の到来を背景に、提案方式のGPS受信機と組み合わせて回折波減衰を図る際に有効に機能する可能な、連続小分け飲料水密閉梱包容器(包
装)の隣接切取線間間隔長さを、単純に、最初の巻き付け半径a、小分け飲料水の厚みb/2π、切取線の並び順番nだけ(のこるは円周率π、黄金比に基づい て規定した定数gであるから既知数)から短時間で算出可能なものであり、設計時に、遭難などの際に役立つ副次機能をそのパッケージの「寸法」自体に巧みに
内在化させることができるため、GNSSが社会基盤として持ちいられその受信機が常用され、携帯される時代にあっては、多大な効果を奏する高い有用性を示
すものとなる。[ ]は不定積分の結果を示しており、]右下の値が開始値、]右肩の値が終了値を示す。
《0117》
なお、上の論理を導いたのは本発明者自身である。一方その途中のプロセスの一部においてのみ、ある種の不定積分を解くとの技術的な面のためのみについては、ある形式の不定積分の1解法として、次の文献の記述の一部のみは参考にした。しかしながら、本提案の基本的な問題の提案と、解決のためのアイデア提案と、その数理的問題設定と、方針および解決はすべて筆者の創造性によるものであることも改めて指摘したい。なお、・"岩波数学公式I、-微分積分・平面曲線-、森口繁一・宇田川金久・一松信著、岩波書店、2010年、 第3章二次無理函数の不定積分 第26節「『2次式の一般式』の平方根」を含む不定積分 p.121" を参照した。
《0118》
前記の式は、次を示す。
n番目に来るべき切れ目と、n+1番目に来るべき切れ目、の間、の長さL(n)は、飲料水小分け梱包包装の製造時や設計時には既に決定されているはずの、定数だけで決定できことに注目されたい。なんとなれば、巻きつけ開始時半径a、飲料水
小分け梱包包装の平均厚み(b/(2π))と定数π、定数g(=1-G=1-黄金比)、整数n=0、1、2、3、・という、全て既知数のみで表現可能であ
る。
《0119》
これは、飲料水小分け梱包包装の製造時や設計時に、そのn番目の切取り線間の長さL(n)を、巻きつけ開始時半径a、飲料水小分け梱包包装の平均厚み(b/(2π))さえほぼ確定すれば、決定できることを示している。
《0120》
次は近似による解放である。
《0121》
アルキメデスの渦巻き(ときに、アルキメデスの螺旋とも)を前提する(6種類知られる渦巻きでもっともシンプルな渦巻きである)。それはr=a+bθで表現される。rは渦巻きの半径である(ただしa、b、θは夫々次のように定義されるとする)。aは、巻きつけ開始時の半径。bは、渦巻き半径が、回転角1radianあたり、増加する長さ。 別表現をするならば 「水小分け袋の厚み/(2π)」。
別表現をするならば、「一周巻きつける毎に増える半径の長さ/(2π)」。θ は、累積回転角度(radian)。
例えば、丁度1 周巻きつけた場合はθ=2π(radian)。
例えば、丁度2 周巻きつけた場合はθ=4π(radian)。
例えば、丁度2.5周巻きつけた場合はθ=5π(radian)。1周(θ=2π(radian))巻きつける毎に、この渦巻半径はb/(2π)ずつ増加することになる。
《0122》
開始時のθ_0は常に0.
1番目に切れ目が入るべき場所を、θ_1
2番目に切れ目が入るべき場所を、θ_2
3番目に切れ目が入るべき場所を、θ_3
《0123》
n番目に切れ目が入るべき場所を、θ_n
などと表現できる。すると
r_0=a+b・θ_0 =a (∵θ_0=2π・0g)
r_1=a+b・θ_1 =a+b・1g (∵θ_1=2π・1g)
r_2=a+b・θ_2 =a+b・2g (∵θ_2=2π・2g)
r_3=a+b・θ_3 =a+b・3g (∵θ_3=2π・3g)
:r_n=a+b・θ_n =a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
である。
《0124》
ここに、n=1、2、3・・・だとすると、その時点での、半径はひとつ前の半径と、今の半径との、2者の平均r_(n,n-1)=(1/2)・[r_(n)+r(n-1)]=(1/2)[(a+bng)+(a+b(n-1)g)]=1/2(2a+2bng・bg)=(a+bng)・(1/2)bgで近似される。
《0125》
よってその1円周は近似的に次で得られる、
2π・r_(n,n-1)=2π[(a+bng)・(1/2)bg]=2π[(a-0.5bg)+bgn] (n=1,2,3,・・・)
《0126》
その中の一部分として、比率としてのgに相当する円弧長は次で近似的に得られる
2π・r_(n,n-1)・g=2πg[(a-0.5bg)+bgn]
=2πg(a-0.5bg)+2πbggn
《0127》
これは重要な意味を示している、すなわち、
一周巻きつけるたびに半径はbだけ増加する飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを用い、
巻きつけ開始時の半径をaとして外向きに巻きつける場合、
切れ目の位置の相互間隔を、切れ目の出現順番、n(n=1,2,3,・・・)に対応させて、
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3,・・・)
に設計すると、巻きつけても重なりが最小化されることを示す。
《0128》
巻きつけ開始時の半径をa(cm)とし、
b(cm)の厚みを有する飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを用い、巻きつけ開始時の半径をaを前提して外向きに巻きつけてゆき水の円筒を形成
する場合、2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3,・・・)の長さで小分けされた水の梱包の切れ目がくるように、飲料水小分け 密閉梱包連続ビニルパッケージを設計すると、巻きつけても重なりが最小化されて、回折波の減衰に効率的であって、良い。
《0129》
その際には、巻きつけ開始時の半径aを何cmに前提して飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを製造したかを、具体的に明記するとともに、そのパッケージの切れ端のビニルで、その長さを直径2aとして、わかるように、垂れ下がるように作りこんでおくとなお良い。
《0130》
例えば、半径a=7.5cmで想定して作成された、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージには切れはじとして、2a=15cmの目盛り印刷済のビニ
ルのみ部分がこれが巻きつけ開始時の直径(diameter)であると明記しておけば緊急時にも被遭難者にもわかりやすい。円の図形の直径を円や正方形を
用いて視覚的補助として非言語的な絵画も利用して直観的理解を助けるよう母語を異にする各国出身旅客や各国出身船員・航海士などにも緊急時にもただちに理
解可能なよう印刷しておけばさらによい。
《0131》
加えて、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの厚みb=0.7cmである設計の場合には、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの切れ目は、
n=1,2,3等に応じて、何cm目に該当するように作成するかというと次のように作るべきであることが上述に発明者がはじめて展開した式から自ずと明らかになろう。
《0132》
n=1のとき、2πg(a-0.5bg)+2πbggn
=2π0.381966(7.5 ・0.5・0.7・0.381966) +2π0.7・0.381966・0.381966・n
=17.6788772 +0.6416930・n
≒17.68 +0.64n つまり最初(n=1)では、18.96cm長さで、構成する。
《0133》
その後は、0.64cmずつ長さを伸ばして最初から製造しておくことで、厚みb=0.7cmの飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、使用者が提
案方式の静止時方位取得可能機能を具備するGPS受信機の回折波減衰に身体体躯と同時併用して精度向上(方位限定幅のいっそうの狭化)を図ろうとした際に
も、a=7.5cm半径(2a=15cm直径)にて巻きつけを開始ししさえすれば、深く考えずとも、うまく、切れ目が重ならない、最大効率において、自然
と、巻きつけられてゆき、回折波の進入をゆるすような特段の切れ目が重なることがきわめて生じにくい円筒形状の水構造が瞬時に簡便に形成できてしまうので
ある。
《0134》
従来は飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージは特段の合理的な理由付けということもなく、そのそれぞれの長さが歴史的な経緯で落ち着いた形状に単になっていたと思われる。
《0135》
今後は、そうではなく、人命救助の重要性にかんがみて、ひとつひとつのものが、いざ危機となった際には、複数の機能を併せ持つことができ、それらが、複
合的に、相互の機能を高めあうような思想のもとに、このような方針にて、救命水パッケージと通称される、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの切れ
目の長さを決めてゆくと、GPS(
あるいはGNSS)が重要な社会基盤となる時代に、好適に適合する。これは遭難者に自発的な判断根拠を与える方位情報を供与することのみならず、遭難者救助に向かう者もこのような装具を標準的に活用することが可能となり、訓練などがしやすくなる。
《0136》
実際に、巻きつけ続け 7周目に入って、n=21の切れ目が巻きつけられた時でも、まだ切れ目が明白に重なる事実は認められないことからもわかるように、多大な効果を奏する。
《0137》
なお、フィボナッチ数列(Fibonacci sequence)は、次のようにも定義されることがある。ほぼ同じことであるが念のため記しておく。初期値を特定しない書式である。
つまり、初期値a(0),a(1)から漸化式a(n+2)=a(n)+a(n+1)で定まる数列.いいかえれば
《数4》
000007

特に、a(0)=1、a(1)=1の場合にはビネの公式
《数5》
000008

があり、また
《数6》
000009

とも書ける.
上記で[ ]はガウスの記号である
この様に記載したからといって基本的な考え方とその性質に上述の議論との本質的な違いはなく同じ議論が成り立つ。
《0138》
上記ごとく円筒状の水を、その中心軸が前記アンテナ法線と一致しかつ体躯鉛直軸にほぼ垂直で体躯左右面に垂直となるよう配置する際には、マジックテープ(登録商標)、ハーネス、粘着テープを用いて固着すればよい。
《0139》
以下では登山や警備・安全保障・人命救助・災害救援・国際緊急援助隊などに従事する者に本提案を適用する際の形状について論じることとする。
図10のようにリュックサックの下部等に、当該構造を、挿入可能な形状にくりぬいた形に事前に形成しておくことも有効である。その際には、ウレタンなどの
軽量だが形状を確保できる素材を有効に活用することが可能である。その際には、先に述べた、巻きつけて円筒形状を形成する飲料水パッケージを、うまく巻き
つけながら格納できるような、布で形成された円筒状の隙間を事前に形成しておいても良い。その底面であるリュックサックの背中に当たる底面の円の中心に
は、マジックテープ(登録商標)を塗布しておき、発明者が提案しているGPS受信機の底面に塗布してあるマジックテープ(登録商標)と、の相互作用で、着
脱が容易に可能にしておくのも良い。ウレタンのかわりに、クロロプレンなど、1.5GHz帯に吸収特性の高い素材を用いてもよい。
《0140》
本発明の目的用途に使用しない場合には、ここには、取り出すことの多い軽量の物品などを入れておくことができるポケットとして活用できる。円筒の形状の
部分には地図などの長い紙を折り目をつけることなく収納することができ、空間が無駄にならない。また、いわゆるテントマットと呼ばれるテントで床に敷くウ
レタン素材などもこの円筒部に収納しても良い。この円筒部と底面の円につながる部分は、非使用時には、チャック付の布蓋を、かぶせて、ほこりなどが入らな
いようにしておけるようにしても体裁が良くなるので当然良い。
《0141》
図11を用いて、実際の使用手法の例を以下に示す。
《0142》
発明者が既に提案してきた上記の、L1 C/A GPS受信機を、身体胴部腰背面に、アンテナ主ビームの法線方向を、体躯中心軸と垂直かつ体躯左右平面に垂直に、体躯から遠ざかる方向に沿わせて、配置する。
《0143》
水を、一定厚みの長方形板構造になるように梱包したものを準備する。マイクロ波に影響しない例えばプラスチック等の容器で、水を、一定厚みの長方形板構
造になるように梱包したものを準備しても良い。その形状の主平面を、両体側において体躯左右面と垂直かつ、大地に垂直になるように配備する。この際の矩形
面の厚みは、数cm程度であれば良い。流用するGPS受信機が持つ、回折波への影響の受けやすさに依存する。
《0144》
あるいは、水を注入した状態ではじめて、一定厚みの長方形板構造になるような、いわば水非注入時はぺったんこで薄い形状状態の軽量の水筒等を、ヴェスト
に組み込んでおく、あるいは、取り付け可能としておき、水非注入時あるいは「水注入済だが非活用時」は、ヴェストの背部に、左右から折りたたまれ、嵩張ら
ない(low profile)形状を維持していて、活用時には、ちょうつがいで開く扉のように、左右に90度ずつ程度開いて、図5の形状を形成しても良
い。
《0145》
プラスチック等の容器は、使用者の口元へと、チューブで連結されていて、使用者の水分補給に役立つように設計されていても良い。いわゆる、ハイドレー
ション・システムと呼ばれ、歩兵・サイクリング・アスリートなどの行動中の水分摂取に活用されている用法を兼ね備えることができる。噛むことで水が給水さ
れる。水だけでなく栄養ドリンクなどでも構成でき、長時間にわたり休憩を取ることなく行動継続することが大切な場合に、それを可能とする。もちろん、
GPS受信機の利用としても測位のみならず方位が得られるため有用である。こうした近未来的なアウトドア活動支援システムとも相性が良く、兼用性が高く構
成可能な点も、本GPS受信機の野外での身体体躯と水との協調活用の使用法の提案の優れた美点のひとつである。
《0146》
救命水についてここで少し異なった観点から再び論じる。前記した救命艇設備規則に示された飲料水を具現化した、事実上標準の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを、プラスチック製のやや平べったい直方体の枠組みの中に何重かに重ねて収めることで、先に述べた、厚みのある矩形面を形成しても良い。その際には、肩からそれを登山用スリングなどでぶら下げても良い。
《0147》
水を、一定形状のうす平べったい矩形状になるように梱包したものを準備する際には、救命艇設備規則に準拠して、救命艇に設備されていることの多い、一般
的形状の清水のビニル袋入りパッケージを流用することもできる。事実上標準となっている形状がある。例えば、横約12cm×縦約6cm×厚さ1cm程度 の、小ビニルパッケージに清水として飲料水がパッケージ化されているものが、救命艇設備の事実上標準(de fact standard)となっている。
わが国で市販されている当該形状のものはおおむね透明なパッケージであり、青字で、国土交通省認定の刻印がある。海外でも同等の寸法で同様の現地語表記の
ものを見かけることがしばしばある。これは定員一人当たり3リットルの飲料水を備え付けることが救命艇に義務付けられていることによる。また一度にすべて
を開封して消費しまわないように、小分けされている。
《0148》
前記の清水の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを厚さ数cm、矩形の縦が20cm程度、横が10cm程度を、
想定しながら、ヴェストの脇に構成した、庇から、垂下させることで、緊急時に、救命艇設備から得た素材で、自ずと、提案GPS装置を、自らの身体体躯と、
平板形状(本来は水袋)の水とで、回折波を手元の機材のみで効果的かつ効率的に排除しつつ、方位を得ることができるのである。このために、ヴェストは、そ
のような垂下させる支柱を、体躯上下左右面に垂直に突出するように、蝶番を用いて、形成しておいても良い。そこにつるせばよいのである。そのために、飲料
水パッケージに、つるすための穴を用意しておいても良い。ヴェストにはそのための蝶番付支柱を用意しておいても良い。
《0149》
リュックサックにかかる応用についてここで論じる。
図11のようにリュックサックの下部等に、当該構造を、挿入可能な形状にくりぬいた形に事前に形成しておくことも有効である。その際には、ウレタンなどの軽量だが形状を確保できる素材を有効に活用することが可能である。その際には、先に述べた、薄型矩形形状を形成する飲料水パッケージを、うまく格納できる
ような、布で形成された隙間を事前に形成しておいても良い。その底面中央であるリュックサックの背中に当たる面のほぼ中心には、マジックテープ(登録商
標)を配置しておき、発明者が提案しているGPS受信機の底面に塗布してあるマジックテープ(登録商標)と、の相互作用で、着脱が容易に可能にしておくの
も良い。
《0150》
ここでは警官・海上保安業務従事者・安全保障業務従事者等の職業人などへの着用物としてのヴェストへの本提案の応用について論じる。図12または図13の
ように、救命胴衣あるいはヴェストに、利便性を上昇させる構成をとることが、でき、そのようにしてもよい良い。図13は閉じたときに隙間がないが、あえて
隙間を持たせて、閉じたとしても、GPS受信機のアンテナが顔を外に覗かせるように構成してももちろん良い。図14(d)(e)のように構成してもよいの
はもちろんである。この場合、水平に棒状のものがあるが、これらの素材として、樹脂製棒、樹脂製スペーサー、樹脂製回転ネジなど、を用いれば、電磁波の吸
収が期待できる利点があることに加え、その利点があることに加え、それ以外には、方位限定になんらかの電磁的影響、いやしくもネガティブな影響を与える懸
念がまったくないため好適に適合する。
《0151》
図12または図13は、こうしたジャケット・ヴェスト・救命胴衣形式を用いるものとその形式として、次の諸相の説明に用いられる。
まず、クロロプレンゴム(CRゴム)ウエットスーツあるいは救命胴衣に、あるいは、職業的な専用衣服チョッキに付与的に水構造保持機能を付与してある容器機構を実際に使用する際に観音開きに用いる際の構造展開を説明することができる。使用者例は次を含む:海上保安関係者、トッキュー隊員、海上自衛隊員、軍関係者(歩兵・特殊部隊員・落下傘降下員)、海上保安ボランティア、海軍関係者、アクアラング愛好家、警察官である。 次に、クロロプレンゴム(CRゴム)ウエットスーツを脱衣してはだけた部分を回折波弱化に活用する際の観音開き形状に構造配置することを説明することが
できる。使用者例は次を含む:海上保安関係者、トッキュー隊員、海上自衛隊員、軍関係者(歩兵・特殊部隊員・落下傘降下員)、海上保安ボランティア、ダイ
ビング・アクアラング愛好家、警察官である。
あるいは、専用衣類であるヴェストに体躯に沿う形で当初組み込まれている、保冷剤、または、蓄温剤を、回折波弱化に兼用活用する際にちょうつがいを使っ
て観音開きに用いる際の形状を説明することもできる。使用者例は次を含む:炎天下や寒冷地で野外で警備を行うため保冷剤や蓄音剤を使うことが有効な者で
あってかつ緊急事には方位を取得する一定の必然性があるもの、警察官、自衛隊員、軍関係者(歩兵・特殊部隊員・落下傘降下員)、海上保安関係者である。
またはクロロプレン(CRゴム)のヴェストの胸部前身ごろを不使用時に後方に展開して回折波弱化に活用することを説明することができる。使用者例は次を含む:トライアスロンランナー・選手・トレーニング者、クロスカントリー選手、海上保安に従事する者である。
《0152》
なお、図14の構成を取る際には平板状物体を脇に挟み込んで使用しても良い。その際に多少柔軟性を持つ樹脂であれば、体躯側面への密着性も良くなるので好適に適合する。《0153》
次に車椅子への応用について論じる。図17は、車椅子に本提案を応用した実施例の概念図である。図中では網目で図示した部分に、これまでも電磁波吸収体
として論じてきた水分を含むもの配置場所に相当する。これが水筒[薬液の供給機能等を含む]などである場合は、当然、それは経口給水(水飲み)チューブと連結されて、使用者に提供されていてもよいのはもちろんである。医療用の薬理作用のある輸液(例えば点滴のための透明ビニール製医療用パウチパッケージな
ど)でも同然よい。水筒は、図では枡形を横置きしたように背中に取り付けてあり、その底にGPS受信機がくるように配置している。もちろんこの図に限らな
いが、そのような枡形の図は、より開口部が狭くなるように、作られていてもよいことを特に記しておく。つまり、枡形の口が必要以上に広いと思われる場合に
は、そこに、より小さい開口部のみを持つ、中央に中空の開口部を持つ平板の水筒で、その広い開口部をふたをするかのごとくすると、より狭い開口部のみが残
ることになりマイクロ波回折波の減衰効果を強化するためには、たいへん便利である。わずかに水の分量が増加するが、車椅子の場合であれば、車輪がそれを保
持することになるので、ほとんど使用者に負荷がかからない特徴があるため好適に適合する。
《0154》
次に電動車椅子への応用について論じる。近年、使用者への負担減・利便性向上から、普及が進んでいる電動車椅子を活用する場合、そのモータ駆動・動力部
も水を含む水筒で別途できるだけ取り囲んでもよい。背面にすでに枡形などで回折波減衰の処理をほどこされている、GPS受信機であるが、モータ駆動時に自
然発射されるノイズ性の電磁波あるいは誘導性の不要な電磁波が、万一にも、影響をあたえることがないよう、前記のような工夫で、二重に、(モータという潜 在的発信源近傍において万一の効果を事前に)減衰させる工夫を行ってももちろんよい。(それは図示されていないが、往々にして座席の下電動駆動部は存在す
ることが多いので、それを取り囲む水筒もそこに別途配置すれば容易である。また、長時間の屋外移動時に、水分が豊富にあるため、補給もしやすくなり便利で
ある。
《0155》
電動車いすの増加を背景に、電動車いすのへのバッテリー搭載の常態化が背景にある。通常のバッテリーであると、硫酸銅液が積載されており、その液体を利用可能である。また最近であるとリチウムイオンポリマー電池が搭載されており、その際も高分子成分と水分を含むのでそれを活用可能である。
《0156》
最近では、車椅子も多様化し、毎日の日常使いにおけるQOL(Quality of Life生活の質)の向上を想定し、車輪スポークなどまで、全て、金属を排し、木製などの質感のよい素材にて構成された、車椅子は、たいへん人気が高
い。こうした木製の車椅子は、特に、風合いがよく、毎日、車椅子に乗ること自体すら楽しくなるなどの心理的な影響の面でも、使用者にはたいへん好評である という。こうした大人気の木製部材車椅子は、GPS受信機への影響も僅少と予想され、来るべき福祉社会の使用に本装置とともにやはり好適に適合するもので あることを明記しておきたい。またセグウエイなど一人乗りの移動体などにも好適に適合することは言うまでもない。こうした一人乗り、の移動体は、近年爆発的に流行の兆しがあり重要な応用分野である。なんとなれば、それ自体は遮蔽として用いることができる面積がないため、人間の体躯と水などを活用する本法との相性が良いから。またこのような個人のempowermentという現象が現代の特徴であり、歴史上でまれに見る個人の科学技術の駆使能力を有している時代であると言える。その個人が、衛星通信につながる携帯電話を所持し、測位衛星の信号を受信して現在位置がわかるとした場合に、その方位においては、相変わらず地磁気レベルという、誤差要因(自差、偏差、局所磁気)が大きく、基本的に局所時期は排除することが不可能であるという、信頼度の低い、方策しか持たないのは問題である。そこで、信頼度の高い本提案方法それも、遮蔽物が認められない場所であれば、できるだけ、確実に実施する方法として本方法は貴重な方策となる。その実現性は、高橋(2011)山の多い場所、ビルの多い場所、空が開けた場所により、それぞれ5回の計15回、一回毎に600試行であるから、9000試行にも上る実際の現地実験によって示された。(以下、高橋正人,静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価 -小型・軽量・廉価な新手法の提案-, 社団法人電子情報通信学会論文誌A基礎・境界領域(ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February. 2011 より引用)
《0157》
以上各種の具体的な応用形体を論じてきた。共通するのは次のことである。まず、提案型のGPS受信機で、方位を得るために、自分自身の背中(体躯)を用 いることで携帯物の増加を防ぎ、かつ、身近に存在する電磁波吸収剤を活用する。これによって方位取得を実現するので、携行物の無意味な増加を招来すること がなく、煩雑さをまぬかれる。特に、山岳遮蔽やビル遮蔽や大船舶や大航空機体や巨大壁面がない時でも本方法は可能である優れた特徴がある。加えて、低廉GPS受信機を流用していてそれに微細な信号強度識別力がなくても目的の達成が可能となるとの代えがたいすぐれた特徴を有する。
《0158》
そのときに手元にあるはずの身近なものとして各種多様なものがあることをここまででも詳細に論じてきた。次に示す。
《0159》
まず水である。その本質は永久双極子の誘電分極の誘電損(√εr)・(tanδ)の大きさが電力半減深度Dの小ささに貢献する。時に、水などが溶解した 電解質がもたらす導電率σの大きさも、電力半減深度Dの小ささに貢献する。このジャンルには多くのものが該当することも論じた。水(飲料用・調理用・衛生
用(歯磨洗浄等)・茶・ヨーグルト・穀類・根菜類・植物・動物・食材風呂水・トイレ用水・保冷剤・保温剤・マヨネーズ・ソース・醤油・牛乳・ジュース・な
どが相当可能である。
《0160》
次に水などに溶けている塩分である。その本質は永久双極子の誘電分極の誘電損へ貢献する電解室の導電率σである。食塩水などが相当し、味付け食品・保存 性味噌・食塩水・筋肉皮膚組織・栄養ジェル食品(商品名であるがウィダーインゼリー等)・保存性ソーセージ(魚肉・豚肉等)・保存性サラミ・保存性ハム・
保存性ベーコン・スポーツ飲料(商品名であるがポカリスエット・ゲータレード等)。
《0161》
それらに加えて、アルコール類(その本質は永久双極子の誘電分極の誘電損)があり、医療用消毒・生理食塩水・輸液・薬剤液がこの分野に相当する。
《0162》
さらに、高吸水性高分子(SAP:Super Absorbent Polymer)(その本質はやはり永久双極子の誘電分極の誘電損+電解室の導電
率)がある。この分野ではポリアクリル酸ナトリウム系があげられる。吸水性樹脂の中で、吸水性能が特に高く、また圧力を加えた
状態でも保水力を維持する樹脂を高吸水性高樹脂という。おむつ
、生理用品、保冷剤、保温剤、芳香剤、消臭剤、化粧品、シーリング剤等がある。状態としては、当初は、粉末状であり、水と接すると吸水しゲル状化する。これも使用可能である。
《0163》
上記だけにとどまらず、次のものも利用可能であるという幅広い利点を有するのが本提案方法の特徴である。すなわち、機械潤滑系・電源機能系・不凍液系液
体・エチレングリコール(不凍液)、バッテリー液(電解質+水)、リチウムイオンポリマー電池(高分子ゲル)なども活用可能である。これらの吸収性の本質
も永久双極子の誘電分極の誘電損+電
解室の導電率であると考えることができる。
《0164》
図18は、マイクロ波吸収材として人体体躯を一文字型に配備してその中央にGPS受信機を配置する構成が、受信を一義的には意図しない方向からのマイク
ロ波回折波の減衰にある程度効果的であるが、ときにGPS受信機はその回折波の影響をうけることが可能性としてはあることを示す概念図である。仮に身体体
躯を上から見下ろした場合の模式図としては横一文字のほぼ一定厚みの水袋とほぼみなしても差し支えないことがある。こうして、身体体躯だけを遮蔽素材ある
いは吸収素材として用いる場合をこの当該図の模式図で考える。当該図においては、体躯正面方向は、紙面下方向を向くとみなす。体躯背中方向は、紙面上方に
向くとみなし、GPS受信機はその体躯背中に付けられている。体躯正面方向から到来するマイクロ波は、受信を一義的には意図しない方向からのマイクロ波で
あり、体躯の左右両端点で生じるマイクロ波回折波は、体躯背中の中央に配置されたGPS受信機がときに受けることもありうることが示されている。
《0165》
図19は、人体体躯に加え使用文脈で使用可能な身近なマイクロ波吸収素材を人体体躯のそばに配備し総合して全体としてコ文字形状等に配備してその中央にGPS受信機を配置
する構成が、受信を一義的には意図しない方向からのマイクロ波回折波の減衰に相当程度効果的である、ことを示す概念図である。仮に身体体躯を上から見下ろ した場合の模式図としては横一文字のほぼ一定厚みの水袋とほぼみなしても差し支えないことがある。こうして、身体体躯も遮蔽素材あるいは吸収素材として用 いる場合をこの当該図の模式図で考える。当該図においては、前図と同様に体躯正面方向は、紙面下方向を向くとみなす。体躯背中方向は、紙面上方に向くとみ なし、GPS受信機はその体躯背中に付けられている。特に図18と比較して、回折波効果がGPS受信機により影響しにくいことを理解するために視覚的補助 に活用されることを意図して作成したものである。山岳救助隊員や国際緊急援助隊等、自身の生命維持や、遭難者あるいは被災者の救命のために一定量の飲料 (数リットル)水を常に常備形態して運搬している者にあっては、歩行しながら重量のある水を保持・携行・運搬をせっかくしているならば、方位を取得する際 に、図19のように保持している水を体躯(体躯は70%が水分であるから、これも水と考える)とあわせてコの字型を構成するように背面に構成させる。体躯 正面方向から到来するマイクロ波は、受信を一義的には意図しない方向からのマイクロ波であり、コの字の左右両端点で生じるマイクロ波回折波は、体躯背中の 中央に配置されたGPS受信機に前図の場合よりも影響を与えにくいことが示されている。こうして、隊員が携行している水は、筆者が提案してきた静止時方位 取得可能GPS装置への回折波の影響を低めるための回折波減衰に用いることができ、人命救助という任務の遂行に、携行している水と体躯とGPS受信機は互 いに融合的に機能を融和的に発揮し合って、好適に当該人命救助任務の遂行にたいして円融的に支援を行えるのである。
本稿で論じているものを端的に述べるなら次のようなものを含んでいる。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方又は斜め前方又は斜め後方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒、の、側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸 と、身体体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のア ンテナ主ビームの方向は、ほぼ一致していること;を特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって; 水を含有するもの、の形状が、円筒形であって;飲料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体が紙円筒等に巻きつけられるなどして造形される場合には、;当初隣接する分離切取線のいずれの2線 の間隔も、当該紙円筒等などの中心軸に垂直な平面内の方向角にして約137.5度あるいはその自然数倍、または、約222.5度(これは137.5度の 180度に対する差分)あるいはその自然数倍、の相互離角を自ずから形成するべく、隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル 梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出される間隔値に基づき設計されており、;各分離切取線が当
該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されることで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させること、を特徴とする飲料水小分割密閉梱包ビニルパッケージ分離切取線付連続体を用いることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する電力半減 深度が5cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して電力半減 深度が20cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコー ル類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であること、ないしは水またはアルコール類を含む食物として摂取されるものである こと、あるいは味噌及び味噌をもちいたものであること、あるいはソーセージまたはサラミまたはハムまたは燻製製品などの塩分を付与した保存食品であるこ と、あるいは栄養補給用液体ないしジェル状摂取物であること、あるいは動物又は植物の一部であること、あるいは食肉又は穀類又は豆類又は根菜類であるこ と、筋肉または皮膚など高含水性組織であること、あるいは調味料であること、あるいは保温材・保冷材であること、あるいは高吸水性高分子であること、ある いはジェル状または液状の化粧品または家庭用品(洗剤・液体石鹸)などの日用品であること、あるいはバッテリーないし充電池に充填された電解質を含む液体 ないしジェル状の高分子などの工業製品であること、あるいはクロロプレンゴム又はポリクロロプレンゴム又はクロロプレンゴム(CRゴム)同等かそれ以上の 1.5GHz帯などのGPS電磁波吸収特性を有する素材であること、あるいはいわゆるウエットスーツの素材を用いたものあるいはウエットスーツそのもので あること、あるいは極地や寒冷地や高地で用いられる不凍液であること、あるいはエチレングリコール又はジエチレングリコールであること、あるいは、大規模 自然災害、大規模人工災害時に緊急時に野外で入手可能なものなどとしての水分を含んだ土壌または水分を含んだ砂または海水または湖水または河川水または雨 水またはときとして生命体や家畜から排泄されたものを活用することに有効性を認めざるを得ない過酷な環境ではそうしたものであること、または医療用の薬液 または消毒液または輸液または生理食塩水であることを特徴とする方位情報取得方法。半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して「GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する比誘電率(εr)の平方根と誘電正接(tanδ)(δは誘電損失角)が」10等の一定数値以上の領域に属するもの)、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方 位情報取得方法。前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水また は消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒の側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、身体 体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のアンテナ主 ビームの方向は、ほぼ一致しており;リュックサックの内部構造として組込み、取り外しができる構造となっていること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻 きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3・・・)
の長さで「小分けされた水の梱包のn番目の切れ目とn-1番目の切れ目の間隔の長さ」が保たれるべく設計されたことを特徴とする飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ。
前記方位情報取得方法であって;請求項5記載の飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけて ゆくことで、水の存在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻 きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
[ (aθ+b)/2√{θ^2 + 2bθ/a + 1 + (b/a)^2} + (a/2)log|2θ+(2b/a)+2√{θ^2 + 2bθ/a + 1 + (b/a)^2}| ] from (2πgn) to (2πg(n+1))
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=0,1,2,3・・・))
(ただし、[ ]from a to zはaからzまでの定積分の記号とする)
又は
2πg(a-0.5bg)+2πbggn
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=1,2,3・・・))
の長さで「小分けされた水の梱包間の、開始点から、n番目の切れ目まで、の、長さ」が保たれるべく設計されたこと
を特徴とする
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、
巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけてゆくことで、水の在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;
を特徴とする方位情報取得方法。
(1)半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
(2)身体体躯の前面側又は後面側に装着し、
(3)前記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、
(4)水を含有するものを、
(5)当該方位情報取得装置よりも突出するように装着し、
(6)それにより、
(7)前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、装着し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、(コンパクトにに格納されていた飲用水の経口摂取チューブを兼用するリザーバーの複数のコンパートメントが、使用時には両腕あるいは片腕を広げることによって(次々、引き出され、)水の平面を腕と体躯の間に形成するように)展開し、(非使用持には両腕あるいは片腕をもとの体側に沿わせる位置に戻すことによってリザーバーのコンパートメントは、もともとの収納位置におけるコンパクトな形状に戻ることで活動性を妨げずに、水の行動中経口摂取を確保できつつ、)」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、空間的形状を構成し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(現場での携行品であるスポーツドリンク・アイソトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧とほぼ等しい浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイポトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より低い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイパートニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より高い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・生理食塩水・海水・バッテリー電解液・電池等の兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的として、)
電解質溶液又は極性溶媒(polar solvent)を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、現場での携行品である、あるいは、天幕幕営時調理暖房燃料用、雪上車等移動体燃料用、栄養源としての摂取用、嗜好品としての摂取用、調理用・品調味料用などとしての重要な携行品である)
エチルアルコール、(医療用品、消毒用品としての)メチルアルコール、(一般的な洗浄や燃料用などとしての)アルコール類を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、傷口の洗浄、点滴輸液の実施の基礎として用いる、極度の疲労時の経口摂取に用いる、等、現場での携行品として必須のである、)
生理食塩水、あるいは、それを用いて一定の成分を付与した輸液を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場における制限されがちな携行品の高度な兼用性・現場物品のみでの事象即応可能性を高めることを主に目的として、)
水を含有するものを収納する又は湛える容器又はリザーバーは、
変形・分割・再結合できるものである(特徴を有することで前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号の諸特性及び当該GPSアンテナとGPS受信機と周囲環境の特性に応じて、現地にて使用者に多様なる形状にての活用を積極的に可能とならしめることができる、)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分かれており、当該コンパートメントは相互に組み合わせ自在性を有する、ことで使用者の希望に最も近い任意形状をとれる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分けられており、水又は相互に濃度の異なる電解質溶液又は組成の異なる物質又は空気の各層を任意数だけ設けることができる、
(ことにより屈折率の異なる物質に入射する際電磁波は一部反射する性質等をも活用する)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(栄養補給、脱水症状の軽減などを含む体調管理等を主な目的とした)
使用者に対しての、リザーバー内容物の、
経口摂取
又は
(皮下・血管内・腹腔内などへ)
輸液
を可能とする手段(としてのチューブ等)を有する、
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
開口部が、周囲方向から中心にむけてすぼまるように又は中心から周囲方向に広がるように、
構成されていること
により、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水(等)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)多面体(polyhedron, manysided object, manifold object )の展開図の全部又は一部に相当する、
複数の多角形又は幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の
(まず一義的なイメージとしては比較的低い背丈で、すなわち実際には往々にして板状とも表現すると解しやすい、数学的な意味での)

(数学的な意味での「柱」としては「円柱又は角柱など、幾何学図形を底面に有する柱」である)
として
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごときさほどは嵩張らない形状にて)
構成され、
(展開図から多面体を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具又はスライド装置等の補助を時に得て、
使用持には、そもそもの3次元的空間図形としての)
多面体の諸表面の
(明らかな開口部と表現するより、ほかの面よりも水の層をごく薄くすることで、電磁波にとっての実質上の開口部として機能させることを企図する際は)全部、
又は
(水を充填しない面、すなわち電磁波にとっての明らかな開口部を有させる形状の構築を企図するときは)一部、
を形成することで、多面体の表面の、全部または一部に、水等の層状構造を形成する
ことにより、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はトライアスロン「的」な遠泳や海中での業務におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆる)ジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット, jacket-style Buoyancy Control Devicenの略) の機能とも兼用することができる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(歩行や駆け足などの通常活動時には、コンパクトな)中心角の比較的小さい扇型柱の多層コンパートメント
構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り、あるいは、容易に戻ることができ、(身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、)
(災害救援などで現地に急行する際には、本来ミッションの的確な業務遂行のため、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、被災者の救命率を高め、後遺症の発生確率を低めるため、に被災後の救出までの時間を短縮するために、そうした非常時や緊急活用時には、深刻な不利益を被災者にもたらす道迷いなどによる時間的ロスをどうしても避けるため、)
前記の多層のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を個別にスライドし、より大きな中心角を有するひとつの大きな扇型に展開することにより、中心角のより広い扇型の水の層状構造を展開・創出することで、(手や腕で層状構造の形状を維持しつづけることもなく、手や腕を解放できつつ、地図や確認事項をチェックするなど、補佐を要せずに、また熱中症ないし低体温症を予防する脇の下の冷却ないし保温効果も与えることを可能にしつつ、経口摂取チューブも兼備も容易で、トレイル・ランなどにも適した小型のコンパクトな形状を保持させることもできるため、実際、片口に円筒形の経口給水水筒をつけてのトレイル・ランニングに参加する選手は少なくないことからわかるように、そういした形状から、一層効果的に)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
この際の、扇型多層構造は、両肩に輪状の短いシュリンゲ(登山用の短い紐)で吊るしておいてもよい。あるいは、両肩に輪状の中規模のシュリンゲをたすき掛けにして、同様に吊るしておいてもよい。
なお、本稿における、ほかの項目においても、このことは簡単に実現でき便利であり、実用的であるため、当然、適用できることを指摘しておきたい。
特に、体躯の中心でも吊るす支点を要する際には、たすき掛けの交点を用いればよい。登山などで、ものが簡単に得られない環境場合、こういった紐状のものをうまく活用して困難に見えることを簡単に解決できることは登山界では、ロープワークテクニックとして欧州などで航海術などとともに多く開発されたものが、知られており、成書にその記述は豊富に見られるため、本稿ではそれについて多くは述べる必要はないと思われるため省略する。なお本稿もそうした現場で既に存在しているものに知恵を付与して難局を乗り越える精神を大切にした技術であるともいえると考えらえれる。ロープワークについて詳細は例えば、(ひもとロープの結び方事典、鳥海 良二著。図解 実用ロープワーク、前島、一義著。アウトドアですぐ役立つロープワーク敷島 悦朗著。Outdoor ロープワーク・ハンドブック羽根田 治著)
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水等(高吸水性高分子ポリマーと水からなる、保冷材又は保温材を含む)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
脇の下、又は、首の左右、又は、鼠径部等の大きな動脈が存在する人体の箇所に触れるように存在させることにより、
人体の血流の冷却を行うことができることで、(炎天下の野外オリエンテーリングや災害救援活動やトライアスロンやトレイルレース等での発症の傾向が世界的に高く世界的にその予防が注目されている)
熱中症を予防する効果を兼ね備える、
又は、
人体の血流の加温を行うことができて、(中高年層の登山ツアーにおける荒天時などで頻発しツアー全体の遭難に直結する傾向の極めて高い、また
時にはクロスカントリースキーなどでも生じる危険が世界的に指摘されている)
低体温症を予防する効果を兼ね備える、
ことで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6)すなわち;

その際において、
((現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、海水(等現地で調達可能な液体を任意に)を入れて用いることができるため現場での材料調達可能性を容易にしつつ、救命胴衣に着脱可能なものであることで利便性を高められている
ことにより、(現地において、一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《0166》
次に災害救援現場で実際性を有する研究の学際性について少し言及する。災害救援現場では、医療の領域や野外スポーツ科学の領域における各種技術の導入が 現実の救命行動に資するために日常的に実施されている。そのような観点から、以下の素材も本提案に好適に適合することを指摘しておきたい。
《0167》
まず医学系・医療系の観点からもちいられるべきもの述べる。生理食塩水は、人間の体液とほぼ等張となる濃度を有する、塩化ナトリウム水溶液、すなわち、 食塩水のことである。日本薬局方・処方せん医薬品では塩化ナトリウムを0.9wt%含有する食塩水が「生理食塩液」と定義されている。2005年4月1日 の薬事法改正に伴い生理食塩水は処方薬扱いとなった。主に医療用として、細胞外液欠乏時やナトリウム欠乏時の輸液用電解質溶液のベースや麻酔液・注射剤の 希釈、皮膚・創傷面の洗浄などに使用される。鼻洗浄や手術の生理食塩水バッグ法などでも利用される。より生身の生体組織を傷つけないためには、さらに成分 を調整したリンゲル液が用いられることもある。輸液の範疇には、これ
ら以外にも多様な種類があり、その中に、5%ブドウ糖液、1から4号液、高カロリー液といわれるものなど多様なものが目的別に存在する。高カロリー液とは おおむね一日に必要な程度のカロリーを投与できる製剤。維持液に加えて高濃度のブドウ糖やアミノ酸を含む。浸透圧が高いため中心静脈ルートから投与され る。これらは点滴可能な透明・柔軟・軽量なパウチに梱包されていることが多い。その意味で、既述の、似た扱いが可能である。被災地現場に救命のため徒歩で 向かう医療従事者が保持する確率も高い。
《0168》
また近年では、経口補水塩(Oral Rehydration Salt)も注目されている。これは主に下痢、嘔吐、発熱等による脱水症状の治療に用い られる。食塩とブドウ糖を混合したもので、これを水に溶かして飲用する事で小腸において水分の吸収が行われる。水に溶かした状態のものを経口補水液 (Oral Rehydration Solution)という。略語のORSはSalt、Solutionのいずれの意味でも使われる。下痢、嘔吐、発 熱といった症状は、これが長期間に及んだりあるいは頻度が高くなった場合には脱水症状を引き起こし、小児や老人では死に至る事もある。
《0169》
これに対して、病院では主に点滴による水分補給が行われるが、手技の簡便さから経口補水塩による治療が普及しつつある。特に発展途上国などでは感染症な どに起因する脱水症状発症の危険性が高く、また十分な医療設備がないことから点滴治療が困難な場合がある。このため、WHOやUNICEFは経口補水塩の 配布を行い、発症初期での補水治療に関する啓発活動を進めている。先進国においても、特に乳幼児に対して点滴を長時間行うことは困難であり、経口補水塩に よる水分補給が望ましいとされる。経口補水液のパウチ梱包も有効に活用できる。
《0170》
小腸でナトリウムイオンとブドウ糖が吸収される際、これに伴って水も吸収されることから、経口で水を補給するためには、糖と食塩を同時に与える方が水単 独で与えるよりも効率的である。古くから病人食とされている重湯はデンプン(ブドウ糖の重合体)を多く含むコメを煮て、少量の食塩を加えた食品で水分補給 という点で理にかなった食品であったといえる。研究の結果、ブドウ糖濃度が2~2.5%程度でブドウ糖とナトリウムのモル比が1:1の場合に、水の吸収効 率は最も高まる。また浸透圧は、血液の浸透圧(270mOsm/L)よりもやや低い200-250mOSm/Lが良い。
《0171》
熱中症などの緊急時における簡便なORSの作り方として、水1リットルに対して砂糖大さじ4と1/2、塩小さじ1/2で作ることが出来る。このような物 をLGSといい発展途上国ではコップ一杯の沸騰したお湯にひとつまみの塩と一握りの砂糖を入れるということで普及している地域もある。これらも活用可能で ある。近年は、Base of Pyramid (BOP)を対象とした経済活動や科学技術をもちいた支援活動の重要性がとみにいわれており、その意味で も、全世界的な社会基盤であるGPS受信機の廉価品で方位機能を付与でき、その差に、間の生活に基本的な要素である水や飲料品・食料品を同時に携行してい ることで、身体体躯とのみで、その機能の精度の向上に寄与できる手法である本提案は、意義が深いと考えられる。
《0172》
こうした簡便なLGSに重炭酸を加えることで、水の吸収効率はさらに高まるため、その前駆物質としてクエン酸を加えると良い。これは市販のスポーツドリンクの内容物に似ているが、ORSの方がナトリウム量が多い組成となっている。実際、乳幼児の脱水時にスポーツドリンクを与えると低ナトリウム血症から水 中毒を引き起こすことが知られている。現在日本では、厚生労働省認可の個別評価型病者用食品としてORS用の飲料OS-1が発売されており、調剤薬局や病 院の売店等で販売されている。これらも活用可能である。
《0173》
また、スポーツドリンクも好適に適合する。これは、運動による発汗等によって体から失われてしまった水分やミネラル分を効率良く補給することを目的とした機能性飲料である。脱水症状の回復や、炎天下のスポーツにおける熱中症防止にも効果 があるとされる。体液にほぼ等しい浸透圧を持つ。アイソトニック飲料、スポーツ飲料と呼ばれることがある。日常生活の熱中症対策としてスポーツドリンクを 勧められることもある。これらも好適に活用可能である。
水の誘電率は周波数(ωはマイクロ波の各周波数)だけに、依存するのではなく、水が有極性分子のために温度にも依存する。Thraneは、海水の塩分と温 度依存性を理論・実験的にもとめ、40度以下での水の誘電率を、次の、数7、の冒頭示される、水の誘電率についての、デバイの関係式、においての、諸係数を、数7の2行目以降のように与えることにより得られることを示した。
《数7》
000010

ここで、sは塩分の重量パーセント、tは温度(℃)である。塩分の重量パーセントと、温度、および周波数で、水の誘電率は決定され、塩分が増加すると水によるマイクロ波の吸収は増加する傾向にあるすなわち、電力半減深度は小さくなることがよくわかる。
(普及版 マイクロ波技術集成 編集責任者 越島 P667)
上記により、水のみのときよりも、電解質が溶解している導電性を有する水、が回折波の弱化に、たいへんに好適に適合することが見て取れる。これは、純粋 としての清水のみならず、飲料水はもとより、スポーツドリンク、お茶、清涼飲料水、果実飲料、しょうゆや食塩などですでに味つけされた菜やほうれん草の煮
浸し、じゃがいもの煮物などの食品、ハム、ベーコン、ソーセージ、アイスバー、としてすでに明確な軽量のプラスチック形状などをもって市場に流通している
食品類はもとより、河川、湖、プールの水も、飲料に適さない海水、生活用水などの汚水や、自然のなかのたまり水、水を含んだ土壌や砂などまで含めて、か
えって有効に活用できる可能性が広がることを意味している。こうした活用ができる点が、本手法の優れた利点であることを改めて指摘しておきたい。
特に、海水、食塩水が、電力半減深度が、通常の純水よりも、小さいという事実は、人の体躯を生理食塩水に近似できること、で体躯を活用できることを意味
し、また、船舶関係者や漁礁関係者などにおいては海洋の海水を存分に用いることができ、かならずしも、清水さえも温存しておくことが必須ではなく、いざと
いうときには、清水を消費しきったあとでも、海水などでよりよい形で本提案を活用でき希望を持てることを示している。さらに、人類が海水から誕生して陸に
あがってきた性質を振り返れば、海水に類似した体液を有している人体体躯であることは容易に想像がつく。それを用いることは当然有効であ
るし、摂取する飲み物も食品も海水と類似の味付けや形状のものが多いことも、本提案を、自らの身体および日用品(食品、飲料、自然界に豊富にある海水な
ど)活用場面によって性能向上が図れる。これは本提案の優れた利点の一つであろう。海水ならいくらでもあるのである。清水でなくても本提案は大丈夫なので
ある。海水、食塩水の有効性を示した。魚類にとどまらず、すべての動植物が海洋から陸へあがってくる長い歴史をたどったことを考えると、本提案への食品利
用の有効性もご理解いただけたことと思う。その意味で本提案の本質は、たしかに水というすぐれて人の生活に直結したものに基礎を置くという人の生存と生活
と文明に根ざした意味のある提案であると同時に、さらには、海洋という生命の基本的な根源にふんだんにある海水というものでも使える、いや、それどころ
か、電解質を含んだ水のほうがかえって回折波の弱化にはすぐれて有効であるという点にも、隠された意義が存在し、支えられているのである。
ここでHippelの著作に目を転じて具体的な水と食塩水のデータの裏付けを示しておくことにしよう。
図72には、Hiippelの得たデータが示されている。Waterすなわち水およびAqueous Sodium Chloride NaCl水溶液(食塩水)の検査結果が示されている。非常に広範な周波数範囲を検査値であるため、あいにく、1.5GHzのデータが無いので、300MHzと3GHzの中間値を用いることとすると次のようになる。
水は、f=1.5GHzで電力半減深度D=数cm程度が期待できることがこのHippelのデータから計算される。そして25度の0.5molal(質量 モル濃度)の電解質NaCl濃度を有する水溶液(食塩水)では、さらにそれよりも約21%以上も短い、電力半減深度が期待できることがあきらかになった。
この比較は、1.5℃の水という25℃の水よりは一層すぐれて短い電力半減深度を持つものと、25度の0.5molalの電解質NaCl濃度を有する水溶 液を比較しているので、25度の純粋と、25度の0.5molalの電解質NaCl濃度を有する水溶液を比較すると電解質の能力がより明らかにすることが
できる。
まず、
II. Liquid.,A. Inorganicの表において、Water,conductivity 1.5℃を選び出し、
ε0=9x10^(‐12)
√(ε‘/ε0)=√((86.5+80.5)/2)=√(167/2)=√83.5≒9.1
(tanδ)・(10^4)=((320+3100)/2)・(10^4)=1710・(10^4)
tanδ・√(ε‘/ε0)=15691・(10^-4)≒15
これを既述の電力半減深度の式に代入していけばわずか数センチの電力半減深度であることがわかる。
結果、水は、f=1.5GHzで電力半減深度D=数cmが期待できることがこのHippelのデータから計算される。
次に、
III. Liquid.,A. Inorganic
Aqueous sodium chloride 25度
0.5 molal(質量モル濃度)solution
√(ε’/ε0)=√((69+67)/2)=√68≒8.3
tanδ=(39000+6250)/2)・(10^4)=22625・(10^4)tanδ・√(ε’/ε0)=187788・(10^4)
tanδ・√(ε’/ε0)=187788・(10^-4)≒19
これを既述の電力半減深度の式に代入していけば先に述べた1.5℃水よりも(こちらは25℃であり、NaClの0.5molal濃度溶液である)さらに21%も短いわずか数センチの電力半減深度が得られるのである。ゲータレードやポカリスエットなどのスポーツドリンクは粉末で携行すればかさらばらないし、軽量である。十分な方位限定の効果を得るためにはこうした電解質の粉末の力も有効に活用することに道が
開かれることを証明した。また自然の海水などの活用性が高いことも証明でき、また医療チーム(例えば正式に国際緊急援助隊法が存在する我が国の国際緊急援
助隊等には医療チームも規定されている。探索救助チームも当然規定されている。)が人命救助のために急行する際には生理食塩水を消毒や医療的措置のために
携行するであろうからその透明パウチビニルも本提案にそのまま積極的に活用が図れる可能性を示唆しているなど、本提案方法が、災害救援の際の人命救助に貢
献できることを示した。
なお、上記で言及したデバイ[Debye,Peter Joseph Wilhelm、1884.3.24-1966.11.2.]はオランダ生れのアメ リカの物理学者,化学者であり.ミュンヘンで学び,ゲッティンゲン,チューリヒ,ライプチヒの各大学教授,ベルリンのカイザー・ウィルヘルム物理学研究所
主任教授を経て,1940年に渡米し,以後コーネル大学教授となった.初期の電磁波の回折理論などの仕事のほか,固体の比熱(デバイの比熱式)
(1912),X線回折(デバイ‐シェラー法)(1916),X線散乱の理論,強電解質溶液の理論(1923),極性分子の研究などで著名であ
る.1936年ノーベル化学賞を受けた.
また、Hippelの著作には多くの物質のデータが記載されており、本提案とは逆に低損失を追及したリストであるので、当然のごとく、ほとんどが本提案に
そぐわない物質のデータが多い。その中で、特に水や食塩水と累次の優れた特徴を備える素材として、以下があることを指摘しておく。例えば、図73は、チタ
ン合金関係から抜き出したデータである。チタン酸バリウム[barium titanate] [barium titanage]、または、バリウム
barium79%、ストロンチウムstrontium21%のチタン酸バリウム・ストロンチウムがある。いずれもチタン合金titanate
alloyである。これらの素材を本提案に用いてもよいのはもちろんである。チタン酸バリウムは常温の比誘電率が2900と大きく,コンデンサーとして用
いられる.また圧電係数も大きいので圧電素子となる.不純物を添加してサーミスターとしても利用される.強誘電性物質の1。圧電気効果を示し、コンデン サー*、レコード‐プレーヤーのピック‐アップ、白色顔料などに用いられるという特殊性を有している。
チタン酸ストロンチウム[strontium titanate]は、酸化ストロンチウムSrOと酸化チタンTiOからなる複酸化物.化合物名は,酸化チタンストロンチウム(strontium titanium
oxide).4種が知られているが,ふ
つうには1:1のSrTiOをこのようによぶ.無色の立方晶系結晶.ペロフスカイト構造.融点は約1900℃.酸,アルカリに対し極めて安定.高温処理に より徐々に酸素を失って黒色となり,導電性を増し,4K以下の低温では超伝導体となるものもある.4K以下で強誘電体であるという説もある.誘電材料,
サーミスターなどの原料として用いるほかにポリスチレン50%,カーボン50%の混成組成物や、ポリ-2,5-ジクロロスチレン21.3%および (Mn,Fe)304(78.7%)など良い電力半減深度を有するものとしてあげることができる。ポリスチレン[polystyrene]
は・(CH(C6H5)CH2)n-の組成を持つ。スチロール樹脂ともいう.スチレンの重合体.ふつうは無色透明で非晶性の熱可塑性樹脂で,比重
d=1.05~1.07,ガラス転移温度82℃.ラジカル塊状重合,懸濁重合などによって合成される.軟化点が低く,電気的性質にすぐれ,熱流動性,熱安 定性もよく,美麗に着色できるなどすぐれた熱可塑性樹脂である.射出成形品が日常用品などとして広く使われている.発泡ポリスチレンとしても広い用途をも
つため、容器などに適する可能性がある。
先に言及した人間あるいは生命活動への普遍的基礎的活用性や必須性、や、人命救助における携帯の必然性有用性などに鑑みればわざわざ特別にそれを準備し運
搬することになろうことを考慮した場合、水あるいは、電解質を含む水(食塩水など)の、あるいはそれらを含んだ食品や、湖水海水などの、実際的な高水準の
活用性と入手性はすぐれた特徴としてより意識されることを指摘したい。
《0174》
これらの飲料は、効率良く水分を補給させ、なおかつ体に負担を掛けないように考慮されているほか、スポーツの際に失われがちなカリウムイオンやナトリウ
ムイオンといった電解質やマグネシウム・カルシウムといったミネラル分を含んでいる。また生理食塩水に近い浸透圧で胃腸に負担を掛けないよう配慮され、運
動時に筋肉中に蓄積される乳酸の分解を助け回復を促すとされるクエン酸や、いわゆる疲労回復の際に最も効率の良いエネルギー源であるブドウ糖やショ糖を含
んでいる。
図74は、非使用時にはコンパクトに折り畳まれて、体側から背面にかけて、又は、体側から胸腹面にかけて、平べったくlow profileに収納されている、(薄い板状の)扇型柱(短い高さを持つ柱)状の水筒の機能を有すコンパートメントが、それとベルクロファスナーで接続されているなどした腕を、体側から水平方向を経て頭上へと円弧を描くように動かすことにより、水筒コンパートメントの間に相互に設置されたスライダーに沿いスライドし、結果的に体側の両側に扇が展開するかのごとく水の層の存在を広げることを実施できる形態の一例を示している。この場合、GPS受信機は体躯の前面あるいは後ろ面に配備されていてもよい。例えば、GPS受信機が体躯の前面に配備されている場合、必要に応じて、体躯の前半分の方向に両腕を、意図的に、いわゆる、前へならえ、をするかの如く、向けることにより、上空からみると、広げられた扇型構造が、体躯の存在と合わせるた場合、あたかも、コの字を描くように配置されること(コの開口部はこの場合体躯前方になる)により、体躯前部にビーム中心を水平に設置されているGPS平面アンテナが天頂を通る1つの大半円を境として形成することを企図した上空覆域 以外 に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を効果的に減衰させることができるため、GPS受信機が前記上空覆域識に存在していたGPS衛星を識別することがより容易にできることとなる。被災地の災害救援活動などに携行が必須の水や医療用輸液等の運搬を伴う活動時に、それらの運搬物の潜在的機能性を的確に発揮させつつ運搬中にも合理的な有効活用を図れると同時に、結果的に被災者等救助の救命率の上昇や後遺症発生率の低下に重要となる、被災者への迅速な接近を有効に支援し得る目的においての、方位情報取得を一層正確にし、かつ、不要重量物の運搬の要を生じせしめて特段の負担を招くことなく、簡便に実施し得る、構成の一例を、使用文脈の分析に基づいて提案したものである。炎天下の作業時には、使用持にはもとより、非使用時にも、大動脈が通る脇の下に水や生理食塩水といった比熱の大きいものを格納する水筒コンパートメントを配置しているため、熱中症またはそれをもたらす体温の予期せぬ上昇を冷却効果により予防することができる。これにより、大規模自然災害などの際の救急救命活動に炎天下従事する者を効果的に支援することも同時に実現できる。このような構造にはたすき掛けの構造で脇の下(たすき掛けのたすきが背面における交差する点でも良いことはもちろんである)に支点を設けてももちろん良く、扇型形状の積極的利用とともに、そうした我が国の伝統的な文化的観点の工夫を取り入れることとも相性が良いことも優れた利点の一つである。近年、国際緊急援助隊においては、国際緊急援助は日本の文化である、として国際貢献していることは国際的にによく知られているところであり、そうした文化的・伝統的なな観点も含めて、工夫を活用しており、携行物の兼用的機能の潜在力の最大の顕現を重視し、せっかくあるものを有効活用すべきであるし、そうせずにいることは、もったいない、といった伝統的な視座を衛星測位という第五の社会基盤とも目される科学技術にとりいれて、大切にして世界に貢献していことを、世界的にアピールできる面でも、我が国の緊急援助の特徴を体現してくれるという意味でも、米国のナイ教授の提唱する、国のソフトパワーの面でも優れた多面的な効果を長期的には奏することが期待される。なお図で示すよりも、より、長い水の層を形成して、例えば、太ももないし、膝のあたりまで来るように形成してもよいのである。一方、手のあげる角度も水平を超えて上方に挙げて頭上までああげることで、完全な円の水の層を形成してもよいことはもちろんである。図74の構成は腕の方向を「前へならえ」のようにするときには、ある意味で指向性を狭くすることが可能であり、ひとつの教育機器としての楽しく電磁波を学べる未来型科学教育機具としても活用できる。全世界の地表面で活用可能なGPS(またはGNSS)の電磁波を用いて、廉価なGPS受信機に軽微な改修を加えるだけで実現でき、また、それ以外に必要なものは、水だけであり、それも清水があれば清水で良いが、海水や湖水、河川水などの容易に費用がかからず入手可能なものであっても、実現できそれはむしろ教育的に興味深い結果をもたらす(海水は清水に比べて、電解質によるイオン伝導率σの影響のため、より短い電力半減深度を有すことは既に述べた)ことなどを、自らの体験から学び取ることができる。こうした体験的な学習は、イノベーションの源泉としてきわめて大切であることは指摘されて久しい。
図75は、ジャケットの胸腹部分の内部構造が、水の層をなしうる、高密閉性の、いわば薄い水筒となりうることを示した本提案の実施の例である。ここで提案するジャケットは、自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆるジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット、jacket-styleBuoyancy Control Deviceの略) の機能とも兼用することができ、利便性が高い。すなわち海中ではこの、本提案では水を充填する、密閉性の高い層としての空隙に、深海から浮上する際の浮力を得るために酸素ボンベか、口元に送り込むため空気を、口元のスイッチ一つで吹き込み又は送り込むことができるように構成可能である。陸上に上がった際には、例えば、ジャケットの体躯前面の内部に形成された密閉性の高い空隙に、清水を詰めれば水筒を兼用しつつ、行動を行い、方位を通常より精度を高く確認したい際には、ジャケットの体躯前面の内部に形成された密閉性の高い空隙に清水が充填された部分を、左右に、観音開きのように、少しずつ両手で開くように制御することで、例えば、上空からみて、既述である、体躯と水の層がコの字の形になる状態、で静止し、意図する上空覆域以外に存在していた衛星に由来する信号強度を減衰させる、という、使用文脈に適した効果的な形で、アウトドアでの携行物を最小化し、兼用的機能性を最大限に権限し、実現できる。もちろん、体躯に水平になるまで開いてもよいのである。当然ながら、その中間で止めて使用することが好都合であるならばそのようにしても当然よい。また体躯に水平な状況を超えて背面へ斜め方向に開いて用いてもよい。前へならえのような格好で前方にて(上空から見てコの字の開口部が前を向くように)コの時を形成してもよいし、又は時には(GPSが背後に設置されているなら)後方に(上空からみてコの時の開口部が向くように)形成してもよいし、又は前身ごろを側方に開いた状態でよいし、又は、それらの中間的な状態としての、コの字が開いたような形での、斜め前方又は斜め後方に、形成させても当然、よいのである。また左右のうちのいずれかが十分な遮蔽が形成されていることが明らかであるなどの場合であって、自ら形成するまえみごろの突出の工夫が片側だけで足りることが明らかな場合にはそれでも良いのである。もっとも適した形を選ぶことができる。中身であるが、清水が入手しにくい場合は、海水など手じかなものを用いても、電解質溶液のため、むしろ電力半減深度がより小さくてすむ効果を有することができることは既に述べた。デバイの関係式などからもそれを確認することができる。なお、こうしたアクアラングで用いるBCDジャケットは通常のアクアラングでの使用後にも、中に入り込むことが避けがたい多少の海水を洗い流すため、中に少量の水道水等を入れて洗浄することはよくアクアラングの専門家の間では通常実施されており、これも本提案の実現可能性の高さを支持するものである。さらに、BCDジャケットでは空気をボンベから送り込んだ際に内圧が高くなり過ぎた際には、あえてそれを放出する弁を、安全を維持するために、設けても当然良い。加えて、海中で生じる浮力のバランスをよくするため、背中方向に水筒では用いたない、特別なコンパートメントを設けておき、定圧以上の空気の一充填が行われた時にのみ、その弁が開き、背中方向に、空気が充填される構造を設けてもよいのである。ここで説明した例の際に、GPS受信機は体躯前面にあるものと考えて説明した。本提案は、本提案を具現化する場合に、潜在的兼用性を最大限に高めることができる。BCDジャケットのみならず、深い海で自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングを行うものが用いることがある、Bladdarと呼ばれる首から肩および体側に向けて配置する浮力形成具も同様に、本提案は、本提案を具現化により、兼備可能な装具であることを指摘しておきたい。つまり水を入れた際には背中方向には水は自然には充填されていかないが、ボンベで酸素または空気を充填して一定の圧力がかかった際には背中方面の空隙にも弁の作用により空気が充填されるとてしてもよいのである。これにより海中での姿勢安定性は増す。またボンベで圧力がかかり過ぎた際には、危険防止のためにその圧を逃がす別途の弁を肩口に設けてもよいことはもちろんである。なお、こうしたBCDジャケットは、宇宙空間すなわち微小重力、通称、無重力空間での船外活動のシミュレーション訓練のために、米国航空宇宙局や航空宇宙研究開発機構での宇宙飛行士の水中トレーニングにおけるサポート員などによって使用されており、宇宙技術と案外接近した特質を持つ。品質的にも安定しているので、それらをベースに軽量の装具とすることができるため、低コスト・短期間での実現性は極めて高いことを指摘しておきたい。
図76、図77について説明する。図76 本提案の実施例の一つを示す図であり、水を含むリザーバ(携帯水筒)は、通常時は、図77のように、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り得て身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、非常時や緊急活用時には、個々のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を展開することにより、中心角のより広い扇型の水の層状構造を、展開可能であり、その際に、本提案の基本的部分である、GPS受信機による方位情報取得における水の潜在的機能性を権限することが可能であることを、示す図である。図74は腕を専有したが、図76、図77は、腕を解放しつつ実施することができるため、実施者は注意力を人命救助やそのための現地への迅速な接近にしするための的確な方位情報の取得とその判断や本部との連絡に費やすことができる点で、図74とは目的が少し異なっている。
図76、図77について説明する。図76 本提案の実施例の一つを示す図であり、水を含むリザーバ(携帯水筒)は、通常時は、図77のように、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り得て身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、非常時や緊急活用時には、個々のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を展開することにより、中心角のより広い扇型の水の層状構造を、展開可能であり、その際に、本提案の基本的部分である、GPS受信機による方位情報取得における水の潜在的機能性を権限することが可能であることを、示す図である。図74は腕を専有したが、図76、図77は、腕を解放しつつ実施することができるため、実施者は注意力を人命救助やそのための現地への迅速な接近にしするための的確な方位情報の取得とその判断や本部との連絡に費やすことができる点で、図74とは目的が少し異なっている。
図77 本提案の実施例の一つを示す図であり、図76に示されるような幅広い中心角の扇型形状の水の層の体躯左右への垂直設置構造を腕を、ほかの業務に活用しつつ(腕を専有せずに、腕をわずらわすことなく)、とれる一方、この水を含むリザーバ(携帯水筒)は、歩行や駆け足などの活動時には、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)に容易に戻ることができ、その際の形状を示す図である。
《0175》
以下、提案手法の前提となる方位情報取得可能GPS受信機の原理を説明する。
半球ビームアンテナの垂直設置により、図20のように上空半天球を二分割する覆域を形成し、受信信号強度から覆域にその存在が検出された1つあるいは複数
のGPS衛星の方位角情報に基づいて、図21の第2番目のブロックに示される方位限定演算(GPS受信ユニットの測位演算部のプロセッサとメモリの空き領
域を活用し実現が可能な規模)部においてアンテナ主ビーム法線方向の方位を直ちに限定するものである[1、2、3]。図22は、方位限定演算を直観的に示 した天空図で、天頂から受信ユニット等を見下ろしたものとして描いている。同心円は10度毎仰角を、白小円は受信判定されなかったGPS衛星を、黒小円は
受信判定されたGPS衛星を示している。本手法は、廉価で小型軽量なL1 C/A GPS受信ユニットをほぼそのまま流用できるという優れた特性がある。
《0176》
さらに詳述すれば次のようになる。
《0177》
以降の説明では、角度の単位は度(deg)を用い、北を0度として時計回り方向に東が90度、南が180度、西が270度の方位角表示を用いる。また仰角は水平面を0度として、天頂を90度とする仰角表示を用いる。
《0178》
先ず、図20に基づいて、本発明による方位限定の取得原理を説明する。図1の中央部に平面アンテナ1が設置されている。平面アンテナ1は、大地に対して
垂直に設置する。この時、仮に大地に立脚して上からアンテナ1を見下ろして、平面アンテナ1のビームが向く方向が左側となる配置にした時、この見下ろしている観察者にとって、体躯の正面となる方向を、以下では計測方向5と呼ぶことにする。
《0179》
上記平面アンテナ1としては、GPS衛星システムで用いられている右旋円偏波に対して半球のビームパターンを備えるものを用いる。半球ビームを持つアン
テナパターンのことを稀に文献によっては無指向性と、表現しているものがあるが、無指向性とは正確には等方性(isotropic)の意である。よって当
然ながら以下では半球のビームパターンを形容する用途に無指向性との語を用いない。上記平面アンテナ1は大地に垂直に
立てられているので、半球のビームのうち、半分は大地を向いており、使われていない。そして残りの半分は、上空への感度を持っている。
《0180》
このように平面アンテナ1を大地に垂直に立てると、平面アンテナ1の実質上の覆域は、図1に示されるように、ある大円の一部である半円を境界に上空を二
つに割った状態の片側と一致する。この大半円は、平面アンテナ1による上空覆域6とそれ以外の上空との境界となる大半円7である。言い換えると、平面アン
テナ1は、図1中のGPS衛星Aが存在している上空4分の1天球を覆域とし、図20中のGPS衛星Bが存在している上空4分の1天球を覆域としない。
《0181》
GPS衛星から発信されている測位用の電波(L1波)は、1.5GHz付近のマイクロ波の周波数帯を使用するため光と同様に直進性が優れている。GPS
用の平面アンテナ1の上空覆域6内にあるGPS衛星Aからの信号には同期できるが、平面アンテナ1の上空覆域6内にないGPS衛星Bからの信号には同期で
きない。したがって、この同期の成立の有無を元に、GPS衛星A、GPS衛星Bの存在領域を判定することがで
きる。GPS衛星の存在領域判定と、該GPS衛星の方位角情報とを合併して、計測方向5を方位限定することができる。
《0182》
尚、方位情報取得に用いる平面パッチアンテナの大きな特徴として、小型軽量であり、製造が容易で、安価に作成できることが挙げられる。平面パッチアンテ
ナの作成時に実際には、設計時に無限大地板を仮定して理論的に計算された右旋円偏波ビーム幅である半球よりも、若干広い立体角の右旋円偏波ビーム幅を構成
する平面アンテナが完成してしまうことがある。これは理論計算上無限地板を想定して設計する結果と、現実の様相が異なることから生じる。これについては、
下記の文献に明示されている。
《0183》
(社)電子情報通信学会発行、「小型・平面アンテナ」羽石操・平澤一広・鈴木康夫共著、初版平成8年8月10日発行、P100
《0184》
Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics、 Inc. 1996、P342-P343、 P722
《0185》
このようなビーム形状のずれを基板サイズやパッチサイズなどをわずかに変更しながら、修正を施していき所望のアンテナパターンを得ることはアンテナパターンシェーピングとして知られる。
《0186》
また、設計時計算と異なり、製作結果が半球よりも大きめのビームを持つ場合、不要な感度部分を除去するために、裏側に電波遮蔽素材から成る遮蔽物質を配置することでも簡単に半球ビームアンテナが構成できる。
《0187》
次に、図21に基づいて、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の一実施形態を説明する。図21において、平面アンテナ1には、GPS受信機2が接続されている。
《0188》
図21におけるGPS受信機2の持つべき機能・仕様は広く普及しているL1波利用の小型の携帯型測位装置が含むGPS受信機と同等でよい。すなわち民生
用GPS測位装置の小型軽量化に際して培われた小型性・量産性を受け継ぎ流用する。民生用GPS測位装置の小型軽量化では、平面パッチアンテナに応分のサ
イズのGPS受信機がすでに多く存在している。あるいは容易に製造できる。また、平面パッチアンテナとGPS受信機が筐体に一体型となっており、両者を併
せても、手のひらにすっぽり収まる程度の小型のものもすでに安価に存在しており、製造技術として問題はない。これら既存の、小型化技術の蓄積を流用するこ
とができるので、本発明に使用するGPS受信機などは経済的にかつ小型に構成できる。《0189》
GPS受信機2は次のデータ列を、例えば毎秒以下の周期で出力するもの、即ち、標準的な仕様のものを用いる。出力に含まれるデータは次のようである。ま
ず現在時刻、そして、測位データとして、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード(3衛星を用いた2次元測位か4衛星を用いた3次元測位かを示
す)、そして、チャネル1に割り当てられた衛星番号、チャネル1に割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネル1に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル
1に割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態、チャネル2に割り当てられた衛星番号、チャネル2に割り当てられた衛星の衛星仰角、
チャネル2に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル2に割り当てられ
た衛星からの信号との同期についてのチャネル状態、・・・、チャネルnに割り当てられた衛星番号、チャネルnに割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネルn
に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネルnに割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態である。チャネル数nは通常12が用いられ
ている。これは12衛星の信号に並列同期できるもので、現在の標準的な仕様であるといえる。本発明は、これら普及型の廉価な携帯用L1波GPS受信機と平
面アンテナをほぼそのまま流用できる。
《0190》
平面アンテナ1を通してGPS受信機2は衛星信号に対する同期・復号を試みそして測位を試みる。GPS受信機2には、通常の携帯型衛星測位装置のGPS
受信機同様、あたかも上空半天球を覆域としているアンテナに接続されている時と全く同じ様に、上空に存在することが期待されている全GPS衛星の信号探索
を行わせるのである。
《0191》
尚、GPS衛星から送信される電波には、全GPS衛星の軌道情報(アルマナックデータ)も含まれており、これは全ての衛星から送信されている。そのた
め、現在位置からみて仰角0度以上の上空に存在はするが、地物や地形の遮蔽により信号が遮断されている場合か、あるいは、アンテナの覆域に存在しておら
ず、信号と同期できない状態のGPS衛星についての仰角および方位角は、アンテナを経由して同期した他のGPS衛星から受信されたところのデータから簡易
な計算によって算定および出力可能となっている。事実そのような情報を出力する機器は存在する。
《0192》
また、全GPS衛星はまったく同じ周波数で信号を送信するが、疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum)通信方式という技術
を用いているために、同じ周波数を用いていても混信するおそれがない。疑似雑音符号とよばれる、0と1が一見不規則に交代するディジタル符号の配列を、そ
れぞれのGPS衛星に違う配列のものを割り当てることで、各衛星からの信号を識別し、分離受信が可能となっており、即ち、現在位置から見て仰角0度以上に
存在しているGPS衛星すべてに関してそれらの上空における仰角、方位角のみならず、それらの衛星からの信号に対する同期の成立・非成立すなわち受信状態
を分離検出することは原理的に容易となっている。
《0193》
GPS受信機に信号探索を行わせる過程で、各衛星のデータである、GPS衛星の衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態をGPS受信機から周期的
に出力させる。また、測位結果データである、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード、および現在時刻も周期的に出力させる。なお、データの出力
を行う周期は特に限定されるものではなく、現在では毎秒程度のGPS受信機が普及しているが、さらに短い周期で出力するものを用いることが可能ならば、そ
うしても良い。
《0194》
GPS受信機2から得る各データをデータ処理部3に入力する。データ処理部3では、これらのデータを以下のように処理する。
《0195》
衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。
《0196》
最低一つでも衛星が抽出されると方位限定ができる。
《0197》
方位限定のために、該抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0198》
該抽出された衛星が一つだったなら、その衛星を初項とし、かつ終項とする。
《0199》
該抽出された衛星が2つ以上あるなら、次のようにする。時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、該ある衛星(A)を終項、該次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。
《0200》
以下のように計測方向を限定できる。
《0201》
即ち、計測方向は、終項衛星の方位角を開始方位角として、初項衛星の方位角の反対方向を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲に限定できる。
《0202》
データ処理部3は、この結果を結果出力部4に通知する。
《0203》
以下では、結果出力部4の働きを示す。
《0204》
結果出力部4は、計測方向が方位限定された場合には、それを観察者に出力する。例外的に抽出された衛星が0個であった場合には、観察者により天空の開けている場所での使用を促す。
《0205》
結果出力部4は、観察者に音声でこれを通知する。音声で出力することは、視覚障害者にも適切に行動支援に利用可能だからであるが、液晶画面などで表示しても良い。
《0206》
この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の方位情報(方位限定結果)、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻、例外処理の場合の観察者への勧告、である。
《0207》
ところで、方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、回転方向を定めてある場合、開始方位角(以降αとする)と終端方位角(以降βとする)の (α、β)の組を与えることで観察者に伝えることができるが、それに限らず、同時に次のような出力形式も可能である。即ち、概略方位角(以降θとする) と、片側誤差(以降δとする)として(θ、δ)の形式で示すこともできる。θ、δは次のように与えられる。
《数8》
000011

《0208》
ただし、xMODyはxをyで割ったときの剰余を表す。
《0209》
回転方向を定めた場合の(α、β)形式、および(θ、δ)形式で示される、2つの出力形式は、他方の形式に直ちに変換可能で、どちらの形式で観察者に与 えても、その数値的意味に特段の変わりはない。そこで、観察者の目的や便宜に鑑みて観察者選択制として、観察者の利便性が高めても良い。あるいは両方を出
力しても良い。
《0210》
また、結果出力に常時ある角度を加算して出力すれば、観察者の利便性が高まる場合にはそのようにすればよい。例えば、背中に平面アンテナ1を装着した場
合には、計測方向は体側左方向へ向くので、結果に90度を加算した値を常時示すことにすれば、常に観察者にとって体の正面の方位角の限定結果が得られるた
め有用性、利便性が高くなる。以下では例を用いて説明する。
《0211》
図22は、上述した実施形態に係る方位情報取得装置で方位限定を行う際の上空衛星配置と平面パッチアンテナ1との関係の一例を示している。図22におけ
る同心円状の図面は、観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。実線外周円は仰角0度を示
し、各実線同心円は10度ごとの仰角を示す。方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込
まれている。小さな散在する丸印は、仰角、方位角で示されるGPS衛星の位置を表す。この図では12個の衛星が描かれている。黒塗りの小丸印、白抜きの小
丸印がある。
《0212》
黒塗りの小丸印は、平面アンテナ1の覆域に存在すると後に判定され、かつ、衛星仰角85度以下であった、諸GPS衛星である。白抜き小丸印は、それ以外の諸GPS衛星である。
《0213》
観察者にとっては、自らが立っている位置の上空における各衛星の配置状況は分からない。方位に関してなんら情報をもっていない観察者によって、平面アン
テナ1が、大地に鉛直に、図22中の中心に示されるように無作為に設置されたのである。このとき計測方向5は先に示したように点線で示されるように規定さ
れる。計測方向5と180度反対側に反計測方向が示されている。
《0214》
機器を作動させると、GPS受信機2から、データ処理部3には、表2のようなデータが送り込まれる。ここで衛星21が同期していないのは、地物遮蔽によるなどが推定される。このような地物遮蔽は時折普通に生じるもので、正常な状態である。存在して構わない。
《0215》
《表2》
000012

《0216》
衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。各衛星番号2、7、15、22、9、20のものが抽出された。
《0217》
方位限定のために、該抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0218》
抽出された衛星が2つ以上あるので、次のようにする。時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の
衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、該ある衛星(A)を終項、該次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛星は、初項
の衛星(B)から時計回りに見たと
きの衛星方位角の順序に従う。
《0219》
すると、今、終項として、衛星20、初項として衛星2が選ばれる。
《0220》
以下のように計測方向を限定できる。
《0221》
即ち、計測方向は、終項衛星(衛星番号20)の方位角(262度)を開始方位角として、初項衛星(衛星番号2)の方位角(110度)の反対方向(290度)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲に限定できる。
《0222》
データ処理部3は、この結果を結果出力部4に通知するのである。
《0223》
結果出力部4では、方位角(262度)を開始方位角として、方位角(290度)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲であることを観察者に伝える。
《0224》
この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の該方位限定の結果はもちろんのこと、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻である。
《0225》
方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、次のように概略方位角(θ)と、片側誤差(δ)として(θ、δ)の形式で示すこともできる。この時、θ、δは次のように与えられる。
《0226》
《数9》
000013

《0227》
即ち、276度の概略方位角、14度の片側誤差である。
《0228》
次に本発明の具現化が安価に小型に構成しうることについて述べる。
《0229》
近年のGPS受信機の物理的実体は信号処理用マイクロプロセッサおよびそれに伴う電子基盤であり、小型である。実際、現在の携帯型GPS受信装置は、掌
に容易に収まるサイズであるものが安価に存在している。このことからも要素部品の相当の小ささが分かる。本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情
報取得装置としては、これらの携帯型GPS受信装置で用いられている部品を、活用して構成することができるので、方位情報取得装置も体積を抑えて小さく構
成できるという利点がある。例えば、GPS受信機2およびデータ処理部3および結果出力部4は平面パッチアンテナ1の背面に収納する。結果出力部4からは
スピーカー等で音声を出力することが可能である。
《0230》
この発明による方位情報取得は、上述の如く一個のGPS平面アンテナで行えるので、身体体躯に容易に装着し、移動しながら方位情報を得ることが可能である。
《0231》
図21の構成から明らかなように、測位に必要な機器は具備しており、本実施形態に係る方位情報取得装置で測位情報の取得も実現できる。中緯度地域では上空半天球に常時ほぼ8-12個のGPS衛星が存在する。よって天頂を通る大半円で分割
した片側にも通常4個から6個の衛星が期待できる。原理上最低3個の衛星で2次元測位が可能であり、最低4個の衛星で三次元測位が可能であるから、上空半
天球の半分で十分測位ができることを示している。測位された結果は、GPS受信機2からデータ処理部3へ送られる測位結果をそのまま結果出力部4から出力
させれば良い。
《0232》
上述したように、天空が開けていれば、垂直配置でも測位に必要な衛星数は十分確保できることが多いので、常時垂直配置でも測位に問題はない。しかし水平
にして測位機能のみとすることの利点としては、利用可能な衛星数が増えることと、それによって選択できる衛星群の選択肢が増えるため、
DOP(Dilution of Precision:精度劣化指標)値が良くなる衛星セットを選択できる可能性が高い。つまり若干の測位精度の向上が期
待できる。
《0233》
さらに、観察者がじっとして姿勢を変えないで、GPS受信機と身体体躯および身体に付属させている回折波減衰のための水装着部を一体化したまま、GPS
受信機と身体体躯と水装着部の向きを一体として反転させと、あたかも二枚の平面アンテナ1およびGPS受信機2が存在するかのような方位情報取得も、実現
できる。
《0234》
即ち、結果出力部4は、以下のデータをメモリに残しておくようにする。第一に、方位限定の結果である。第二に、方位限定を成した時刻(これはGPS受信
機2の内蔵時計の時刻を使えばよい)である。第三に、(この目的のために付属的に付与しておくものとする)レートジャイロの、出力である。これらをマイク
ロプロセッサ上のメモリに記憶しておく。
《0235》
そして、ある垂直配置の状態で方位情報が得られたとき、その方位情報を出力するのみならず、メモリに以下の条件を満たす方位情報があるか調べる。
《0236》
即ち、現在の垂直配置において行った方位情報取得時刻から見て、規定時間以内(例えば6秒以内等と決めれば良い)に取得され、かつ、レートジャイロの結
果の記録から急速に体躯の向きごと180度反転をなした、とみなせる(回転角速度の積分に基づいた)体躯の急速な回転角推定値の記録とともに終結してい
る、方位限定の結果、が存在するかを調べる。
《0237》
もし該当する記録があれば、観察者が、姿勢を変えずに平面アンテナ1の向きを反転させる目的で、体躯ごとさっと反転して、上空の両側の情報を使おうとし
ていると判断する。そして、上記他方の垂直配置で得られて記憶されている方位限定結果と、今の垂直配置で得られた方位限定結果と、の積集合を算出し、その
積集合をも出力する。
《0238》
この操作では、片側の四分の一天球だけの結果だけからでなく、その反対側の四分の一天球の結果をも援用して、より正確な方位情報の値を算出が実現できる。
《0239》
実際、図22においては、上記他方の垂直配置の結果を利用しなかった場合の計測方向は既述のように28度幅で求まっている。ところが、これに比べて、該
他方の垂直位置をも併用して両方から得た方位情報の結果は、(28度幅だったものが)23度幅に向上する。5度幅の方位限定の向上がこの場合は得られるこ
とになる。さらに大きな向上が得られる場合も数多くある。
《0240》
このとき、結果出力部4は、「もし、観察者が先の垂直配置の方位情報取得時から現在まで姿勢を変えていなければ、先の垂直配置と現在の垂直配置との、方位情報取得の結果の積集合は・・・である」等と出力すれば、現在の垂直配置のみによる結果と、平行して出力しても、観察者に識別し易く、利便性が高い。
《0241》
以下に、両方の垂直配置による方位情報取得の手順を具体例を挙げて示す。原理は、表2と図22を用いて先に示した手続きを踏まえて、その手続きと同様の手続きを、反対側の四分の一天球にも実施し、そして、両方の垂直配置で得た方位限定の積集合を、出力するものである。
《0242》
図25はこのときの、図22とは反対側に垂直配置をされた状態の平面パッチアンテナ1と天空のGPS衛星の関係を示している。観察者地点の天頂方向を中
心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。実線外周円は仰角0度を示し、各実線同心円は10度ごとの仰角を示す。方位
角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。黒塗りの小丸印は、平面アンテナ1の
覆域に存在すると判定され、かつ、衛星仰角85度以下の、GPS衛星である。白抜き小丸印は、それ以外の諸GPS衛星である。図22において、覆域外で
あった衛星がここでは覆域内に成る。なお、図23および図24はこうした体躯の向きを反転などして、その結果を合成した出力を欲する場合の利用時に有効に
活用できる構成の例を示した。音声により、「180度反転」と伝えると、音声認識装置が、それを判断して、その認識の前たとえば30秒間と、その音声認識
の後のたとえば15秒ほどの反転に要する時間を除いて、その後のたとえば30秒ほどの時間の結果を、取得し、反転前後の、方位限定結果を合成するのであ
る。
あるいは、振動センサを搭載しておき、0.7秒程度の間隔で2回叩く(0.7秒程度の間隔で2回タップする)、と、それが180度回転、と同じ効果のス
イッチが入り、同様の効果をもたらすこととしてもよい。これらの構造に必要な回路を図23、および、図24に示した。また、ここには示していないが、それ
らの認識センサのかわりに、ほかのセンサを用いてもよい。たとえばコリオリの力を検出することを基本原理とする振動型の回転センサなども効果的に使えるで
あろう。
《0243》
表3はこのときの、GPS受信機2から、データ処理部3には、送り込まれるデータを示している。
《0244》
《表3》
000014

《0245》
衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。各衛星番号14、18、11、6が抽出される。(衛星3
は同期しているが、仰角の値が85度以上のため除外される。高仰角衛星は数値的な方位角に比して実際上の離角が極端に小さくなるため使用に適さないからである。)
《0246》
方位限定のために、上記抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0247》
上記抽出された衛星が2つ以上ある場合の規則に従う。即ち、時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回り
に次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、上記ある衛星(A)を終項、上記次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛
星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。
《0248》
すると、初項として衛星11、終項として衛星18が選ばれる。
《0249》
手順に従って、直ちに以下のように計測方向を限定できる。
《0250》
図20に示される計測方向5の元来の定義と、これまで述べてきた方位限定の手順に従えば、元来の意味での計測方向は自動的に、終項衛星(衛星18)の方
位角(64度)を開始方位角、初項衛星(衛星11)の方位角(285度)の反対方向(285+180=105度)を終端方位角、時計回り、で定まる方位角
範囲に、自ずと、限定されるはずである。
《0251》
しかし、データ処理部が、既述のメモリ上に規定時間(例えば6秒)以内に、反対向きのアンテナ配置で算出した方位限定結果があることを見出した場合は、
先の方位限定の計測方向(図22における5)と同じ方向のままで、現在の方位限定の計測方向(図25における5)も考えていく必要がある。使用者がより精
度の高い方位限定の値を求めようとして、アンテナ配置から鉛直軸周りに180度回転させた向きに変更してデータを得る場合がこれに相当する。この場合デー
タ処理部は、先に自動的に限定されると述べた方位角範囲に、180度を足したものを、現在の方位限定の計測方向と考え、(64+180=)244度を開始
方位角、(105+180=)285度を終端方位角、時計回り、で定まる方位角範囲を、図25における方位限定の結果と置く。
《0252》
ここでは、表2と図22の結果は、図23のアンテナ配置に基づいて得られたもので、表2と図25の結果は図23のアンテナ配置状態から鉛直軸周りに
180度回転させた向きに変更して得ることとなったデータと仮定し、両者の方位限定が実施された時間差は規定時間以内であったとする。すると、結果の精度
は次のようにまとめることができる。ここで記法としては、計測方向5の方位角をXとおき、A<X<Bなる記法で、開始方位角A、終端方位角B、時計回り、
で規定される方位角範囲にXが限定されることを表現する。
《0253》
図23のアンテナ配置による第一の方位限定の結果は、表2と図22で示されているように262<X<290で、28度の幅で求まった。一方、その直後の
図23のアンテナ配置状態から鉛直軸周りに180度回転させた向きに変更して得ることとなったデータによる方位限定の結果は、表3と図25で示されている
ように、244<X<285で、41度の幅で定まっている。
《0254》
これら片側のみで得られた二つの方位限定の結果の積集合を取ると、262<X<285で、23度の幅で定まることが可能となる。最後の方位限定の結果
は、いずれの垂直位置単体での結果(28度あるいは41度の幅)よりも狭い値を示している。即ち積集合を取ることで、どちらの片側の結果よりも優れた結果
を生み出すことができた。つまり方位限定の幅を最も抑制できた。
《0255》
このように、片方の四分の一天球を対象にするよりも、双方から得られるデータを同時に活用することで、より良い方位情報を得ることができる。本発明によ
れば、それを、一層簡単な構造の機器で実現できる。即ち、GPS受信機や、平面アンテナを2個必要とすることなくそれぞれ1個を用いることで単純な構成で
実現できる。
《0256》
上肢としての手等を使わず、身体を背中方向と腹方向を、鉛直体中心軸周りに180度、反転させるような動作をするだけでも、上記のことは可能であること
を示す。つまり、回転加速度がほとんど観測されない6秒後に、180度反転(あるいは、90度回転等)と目される、急速な変化が、付与した廉価かつ小型の
回転角速度センサ(レートジャイロ)の時間積分により、観測された場合に、使用者による、意図的な反対側1/4天球の方
面へと、アンテナ覆域が切り替えられたと判定するのである。
《0257》
このための小型軽量・廉価な活用可能品は多数流通しており特段の困難はない。一例を挙げれば、 ジャイロ(加速度)センサと呼ばれる、電子ジャイロ司21(HS-EG3)(検出角速度90度/秒)(出力感度:25mV/度/秒)外寸:13x11x19mm.重量5g、出力電圧:DC0.3-4.7V、出力電流:max 1mA、消費電流7mA以下機器としては、動作温度-40 to+80℃がある。
《0258》
こうした小型センサ(レートジャイロ)のひとつを用いると、(GPS受信機には当然内部クロックを保持しているので「秒数」の計測は容易に可能なので)
しばらく(例えば6秒ほど)じっと静止していて、突然180度の方向反転を行い、再びしばらく(例えば6秒ほど)じっと静止していた、という状況を検出す
ることができる。その際には、まずある方向に計測方向を向けて実施し、その後に、直ちに、反転した方向に計測方向を向けて実施したことを機器に通知するこ
とができる。このようにして方位限定を行わせると、両者の積集合としての、方位限定結果を簡単に得ることができる。もちろん常に180度でなくても、右方
向に90度など事前に決めておけば、それでも良い。あるいは、回転角度の(レートジャイロ)センサが廉価かつ高性能なものが使えるならば、その角度も自動
検出することができることはもちろんである。
この方法を用いると、上肢が荷物の運搬のために使用されていたりする場合にも好適に用い得る。
《0259》
なお、それならばそれらの小型回転角速度検出センサ(レートジャイロ)として初期状態から刻々と累積し現在方位を得ればよいのではないだろうかとの、見
解は、間違いであるので、このことを明記しておく。このあたりの事情は周知のこととも思われるが、念のため、記しておく。つまり回転センサ(レートジャイ
ロ)が技術を累積的に用いる方法が本稿の目的には、実際的でないことを以下に記す。
すなわち、レートジャイロは、角速度を積分して回転角度を得る方法であるため、累積誤差の問題があり、周期的に初期化が必須となる欠点があった。言い換え
ると、何か他の方位情報取得方法を、周期的に必要とする、との欠点がある。つまりレートジャイロはそれだけに頼って人間の多種多様な角速度の大小(じりじ
りと回転して結果的に逆方向に向いた場合に対応できない)および長短(追従角速度以上の回転速度で回転したときは対応できない)の結果を累積していくこと
は積分誤差が単調増加するので実際にそれらの人の動きにたいして総合的に対応することは原理的にほとんど不可能といえる。ただし、上記のように一定時間の
静止時と一定時間の静止時の間に明瞭な回転意思を持って単発で行われる180度や90度程度といった、あたかも機械が成すような回転のみに限って、レートジャイロにその回転の検出だけ依拠しようと企図する際には、廉価・小型なレートジャイロでもそれなりに有効に働けるため廉価・小型なレートジャイロでも上
記のような支援的文脈での使い方はそれなりに有用である。このことはここで明らかにしておいた。
《0260》
なお、レートジャイロに言及したところであるが、以降、従来手法との比較をも含めて本提案の新規性と進歩性を示すことになろう。
《0261》
(以下、高橋正人,"静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価 -小型・軽量・廉価な新手法の提案-", 社団法人電子情報通信学会論文誌A基礎・境界領域(ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February. 2011 より引用)
静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価ッ小型・軽量・廉価な新手法の提案 高橋
正人・ ・・・・・ a)
Proposal and Performance Evaluation for Novel GPS Receiver unit with
Azimuth Limitation Ability - Lightweight, compact and economical method
for pedestrians -Masato TAKAHASHI・ ・ a)
あらまし 従来の携帯型L1帯C/AコードGPSは単体で静止時には方位を取得できなかった.本稿では,廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得能力を兼備可能な簡易手法を提案する.シミュレータを構築し評価を実施した.試作機を構築し,性能評価を実施した。従来と異なり小型軽量で廉価な1台の受信ユニットで測位と方位取得の両機能を兼備できる.地理空間情報活用基本法や宇宙基本
法が成立した現在,幅広い分野での今後の有効活用が期待できる。国際的には,複数のGNSSの社会基盤の活性化が見られる現在,国際的な活用も幅広く期待
される.複数のGNSSの共用受信機の流用で将来の性能向上が図れる特長も備え持つ.本提案の基本部分は国際特許として日米英独仏豪の各国にて特許査定に
通り登録されている.有望な萌芽的研究である。
キーワード GPS, GNSS, 測位,方位,低速移動体
・・・・東京大学 大学院 工学系研究科 先端学際工学専攻,東京都
Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo, 113-0022 Japan (2010年9月30日まで)
・ 独立行政法人 情報通信研究機構,東京都
National Institute of Information and Communications Technology, 4-2-1 Nukui-kita, Koganei Tokyo, 184-8795 Japan
a) E-mail:mtakahashi@nict.go.jp
1.まえがき
従来のL1帯C/A(Coarse and Acquisition)コードGPS(Global Positioning System)受信ユニット
は単体で静止時には方位を取得できない.本稿では,廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得能力を兼備可能とする簡易手法を提案
する.シミュレータを構築し評価を実施する.加えて,試作機を構築し,性能評価を実施する.
従来と異なりL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体を用いて,測位と方位取得の双方の機能を兼備させることが,低コストに実現できる.これまでの量産
型L1帯C/AコードGPS受信ユニット単体の開発で培われてきた小型・軽量・高性能といった機能特性および,低コストかつ簡便にできる特性をもほぼそのまま継承できる.このため,歩行を主とする者の使用に好適に適合する.
わが国における地理空間情報活用基本法や宇宙基本法の成立により,自治体や政府によって地理空間情報の整備が今後進行するということ,および,無線通信に
係る社会基盤の一層の活用性の向上が期待されることを時代背景として,今後,幅広い有効活用が期待される.廉価で小型軽量なL1帯C/AコードGPS受信
ユニットを常時携帯する時代に好適に適合する.
また世界の複数の国と地域における,複数のGNSS(Global Navigation Positioning System)の社会基盤の構築およ
び利活用の動きの活性化を背景に,マルチGNSS共用受信ユニットが市場投入され,その性能向上が急速に図られることも期待される.こうしたマルチ
GNSS共用受信ユニットをも,本提案方法は,流用でき,その際には廉価に一層の性能向上を図ることが可能となる本手法は,国際的に長期的な幅広い活用展
開も期待される.
GNSSの全地表面可用性を継承できる本手法は,全地表面のどこでも簡便に活用できるという面で,歩行等の低速移動を主とする者に,地磁気活用等の従来技
術を超える,国際的なデファクト標準技術となる可能性も高い.本提案の基本部分は国際特許として日米英独仏豪等の各国の特許庁の審査を経て登録されており
電子情報通信分野における萌芽的研究としても有望なものと考えることができる.
そこで、以降はしばらく、従来の手法を概観する。歩行など低速移動を主とする者を前提とした.方位情報取得方法を一義的対象として考えたい。
《0262》
まず、従来の手法を概観する。
GPSとの兼用性を満たす方法での従来方法は、まず、GPSコンパスと通称される搬送波位相差を検出する方法と、移動による測位の差分を検出する活用方法があった。
前者の、搬送波位相差検出法、は主に、宇宙機等で使用されるものである。GPSとの兼用性を持つと言える反面、通常の携帯型L1帯C/AコードGPS受信ユニットの能力を超える、搬送波位相の検出能力を持つため高価になる欠点があり、歩行
者には向かない。複数のGPSアンテナを要するため、使用の簡便性に問題もあり。重量や容積の面でも、歩行者に適さない。原理は、複数のGPS受信ユニッ
トを一定の幾何学的位置関係を保持させつつ水平面内に配置し、複数のGPS衛星信号について得られた各受信ユニット間の搬送波位相差をもとに、最尤法を用
い、GPS受信ユニット群が向けられている方位を推定する。
《0263》
後者の測位差分活用方法は、単体の測位機器で、移動を行い、その移動方向と、測位差分とを対応づけることにより方位を推定する。廉価な方法である。ある
程度の規模を持つ船舶等では、船尾と船首で複数台のGPS受信ユニットを用いれば同等のことが可能である。歩行者等では、それだけの長さの基線を体躯上に
は当然保持できないので、移動せざるを得ないという欠点があった。ここに労作の発生という問題がある上、移動に危険(転倒、中高速移動体との衝突、滑落、
座礁)が伴ったり、移動のコストが高い(例えば稜線上は移動が上り坂・下り坂に限定される等移動コストが高い状況であり、あるいは、慢性身体的障害、急性
の身体的障害や、暴風状況等の移動コストが高い状況の)環境であったり、移動により遭難や負傷等のリスクが高まる(稜線付近や沿岸付近等での霧等の短視程
の)環境には実施が極めて困難か危険となる(ユーザビリティ上の矛盾と感じられる)欠点があった。
《0264》
次に、GPSと兼用性がない方法について述べる。携帯型GPS受信ユニットを常用する時代に適す、携帯型GPS受信ユニットに兼用性を付与する技術の新
規提案という本提案の趣旨からは、従来技術の対象とならないけれども、強いて参考までにあげれば、磁気コンパスとレートジャイロが考えられる。
《0265》
磁気コンパスでは、誤差の範囲がわからないため他の方位情報取得方法に頼る検証が必要である欠点があった。通常は視覚的照合に転化され、歩行中の煩雑さ
と労作が増す欠点があった。地磁気として得た方向から真北を推定するには、偏差、自差、局所磁気外乱誤差を減ずる要があるが、陸上での歩行を主とする者
は、そのいずれも、特に、第3番目の誤差については現場で解決する実用的手法を有しない欠点があった。
《0266》
レートジャイロは、角速度を積分して回転角度を得る方法であるため、累積誤差の問題があり、周期的に初期化が必須となる欠点があった。言い換えると、何か他の方位情報取得方法を、周期的に必要とする、との欠点がある。
《0267》
上記を一覧表としてまとめると、表4のように表現することができる。
《0268》
《表4》
000015

《0269》
単独行あるいは、それに類似した形態で、歩行など低速移動を主とする者が、登山活動や救援活動(山岳救助隊や、国際緊急援助隊等)を行う活動では、時間
的な制約、携行物総容積・重量の制約がまず存在するであろうし、加えて、(遭難救援の際には)比較的見通しの良くない悪天候下の歩行等というリスクのある
移動も予想され、(大規模災害救援の際には)、移動の社会基盤やライフラインが寸断された環境、において、自らの安全を確保しつつ、行動決定も行っていく
ことが必要となる。そうした際の、有効な手法を提案したいと考えており.そのため、廉価である、軽量である、など、一面を切り取ってその面を特別に強調す
る際に有効そうに見えるということを重視するよりは、実際に前述の使用文脈において多面的かつ総合的な利便性が高い方法、すなわち、使用者が実際に持参し
たくなり、そして次回も持参することを選ぶ手法・装置を、提案したいと考えたのである。そしれその観点ではいずれの従来手法も、来るべきGNSS社会基盤
時代には、また、主に歩くことによる移動主とした者で、被災者などへの被災後できるだけ短時間での迅速な接近を図って救命率をあげるには、問題があったこ
とを表4は示しており、本提案手法はそうした問題のいずれにもわずらわされることがないことを表4は示している。
《0270》
従来技術を概観し、本発明の優位性を示した。再び、主要な論理の展開としに戻すが、本発明によれば、両側の四分の一天球の衛星データから得られるに等し
い高い水準の結果を、片側に相当する機材だけを用いて簡単な構造で実現できる。そのために開発コストがあまりかからず現実的である。また簡単な操作で実現
でき、実際的である。さらに片側だけに相応する機材であるため、軽量で、可搬性に極めて優れる。民生用に普及している安価なL1波衛星測位機器に極めて微
小な改造を加えるだけで構成できるため現実性が高い。
《0271》
以上、本発明を図面に基づいて説明したが、本発明は上記した実施形態だけではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。《0272》
さて、提案手法の活用性と適格性について、以降では、軌道計算によるシミュレーション評価を行った。また、試作機における、評価も行った。こうしたシ
ミュレーションのみならず実機評価がなされたことは実用性への適格性が高いことを示している。加えて、評価結果を先取りして述べれば、そこにも現実性への
高い適格性が示されている。これらシミュレーションと試作機による評価手法と結果について順を追って述べる。
《0273》
シミュレーション評価の趣旨は、観測地点の上空の5度から85度の仰角内のGPS衛星を利用可能とした場合、提案のL1 C/A GPS受信ユニットで、どの程度の方位限定幅が期待できるかを調べることを目的としている.無作為の方位に配向させた際の期待値を得る。
《0274》
さらに、得られた方位限定幅に基づいて、一層方位限定を絞り込みたいと利用者が考えた場合、また別の方向に提案装置を配向させることでそれを実現できる
特性を本提案は持っている.そのような場合も勘案して、1回の配向だけでなく、複数回の配向の方位限定を重ねてゆく場合に、その方位限定幅が配向回数に応
じてどのように絞り込まれていくかといった本装置に特有の興味深い性質をも調べることを目的としている。
《0275》
軌道計算による方位限定シミュレータの構築について述べる。性能評価の目的で構築したシミュレータである。処理系として、Borland bcc
v5.5を用い開発した。ウィンドウズ(登録商標)におけるグラフ描画には、GrWinグラフィックスライブラリを用いた.衛星軌道アルゴリズムについて
はIS-GPS-200 revision D (GPS Joint Program Office2004)のアルゴリズムと数値を用いた.衛星軌道
プログラムのデバッグおよび衛星配置の正しさについては、Trimble社の衛星飛来予測ソフトウエアと衛星の仰角・方位角が一致することを確認した。与
えられた時刻の衛星配置に関して方位限定のアルゴリズムを組み込んで実施することができる機能を付与した。これは高橋[12]の文献によった。
《0276》
シミュレータへの入力としては、以下の選択が可能となっている.第一に、GPSのどの衛星を受信に選ぶか(いずれかの衛星を事前に排除するか)の選択が
可能である.本稿では、通常に想定されるとおり、GPSの全衛星を対象としている。この際、観測日時に適した、Almanacデータが必要になるが、
GPS衛星のalmanac dataについては、U.S. navigation centerから観測想定日時に適したalmanac dataを取
得した.
第二に、観測地点(例:東京)の指定が可能である。緯度・経度・高度で指定できる。
《0277》
第三に、観測開始時刻(例:2009年11月1日00時00分)、観測終了時刻(例:2009年11月1日23時56分つまり開始日時から約1恒星日後)および、方位限定幅期待値算出時間間隔(例:1秒毎)の指定が可能である。
《0278》
第四に、配向回数、言い換えると、方位限定幅を狭めてゆく目的で、ある方向にアンテナ面法線を向けて方位限定を行うこと、を合計何回実施するか、について、1回から何回(例:8回)まで選ぶかを指定できる。本稿ではn回の配向回数では、正n角形の配向を取るものとした。
《0279》
第五に、出力グラフを指定できる、その一つ目は指定観測地での指定時刻での衛星配置の天空図である。その2つ目は方位限定幅期待値を縦軸に、時刻を横軸
に取る観測時間間隔毎(例:1秒毎)の方位限定幅期待値の変動グラフである。その3つ目は、観測地点の指定観測期間(例:1恒星日)の方位限定幅期待値を
縦軸に、配向回数(例:1から8)
を横軸に、前者の後者への依存性を示すグラフである。
《0280》
軌道計算による方位限定シミュレーションの条件について述べる。
《0281》
本稿において、観測年月日は、2009年11月01日00時00分から23時56分4秒の約1恒星日間とした。ある衛星配置において、観測点において、
真北から衛星方位角の表示桁より小さい角度ずつの配向を0度から360度にかけて順次実施した場合のそれぞれの方位限定幅を算出したとき、それらの平均値
を、"その観測地点におけるその瞬
間の方位限定幅期待値"とした。
《0282》
図26のグラフは、"その観測地点におけるその瞬間の方位限定幅期待値"の毎秒変動を、配向回数毎(色別に分けた各折れ線にて表示)にグラフに表示した ものである.配向回数毎に色を変えて各折れ線を表示してあり、配向回数1から8は、灰、赤、緑、黄、青、紫、水色、濃紺、の各色にて示されている.観測地
は、東京(東経139度00分、北緯35度00分)として示している。
《0283》
“その観測地点におけるその瞬間の方位限定幅期待値”を、23時間56分4秒の約1恒星日間すなわち86164秒のそれぞれの衛星配置について、求め、それら86164の平均値を算出したものを、"その観測地点における1恒星日間の方位限定幅期待値"とした。
図27は、“その観測地点における1恒星日間の方位限定幅期待値”を、縦軸にとり、それと関係付けられている配向回数を、横軸にとり、両者の関係をグラフ に示したものである.図27は東京における1恒星日間の方位限定幅期待値が、配向回数によって、どのように減少してゆくことが期待されるかを表している。
横軸は配向回数でその最大値は8である。縦軸は東京における1恒星日間の方位限定幅期待値である。指数関数の近似曲線と近似式も描かれている。
《0284》
なお、方位限定に使用可能な衛星仰角の条件として5度から85度の範囲に限定しているがこれは次の理由による。5度未満の低仰角衛星は遮蔽による使用可
能性が低いという現実に近づけるために排除したものであり、85度以上の高仰角衛星はその視覚的離角に比べて方位角の差が大きいため、方位限定に用いると方位限定の結果が汚染される可能性が懸念されるため高橋(2004)のとおり方位限定の演算には使用しないこととしている[12]。
《0285》
軌道計算による方位限定シミュレーションの結果と考察について述べる。既述の方策に沿って構築した性能評価用のシミュレータを用いて、既述のようなシミュレーション条件に基づいて実施したシミュレーション結果と考察を、まとめてここに示す。
《0286》
中緯度地域である東京を観測地とする、1恒星日の期間のいずれかの瞬間において、L1波帯C/A GPS受信ユニットの半球ビームアンテナのアンテナビーム法線を水平設置した際の、5度から85度までのGPS衛星を方限定演算の対象とする場合、"アンテナ覆域での捕捉衛星数期待値"は約9.8機であり、"東京における1恒星日間の方位限定幅期待値"は約57.8度であることがわかった。これは、図26における灰色の折れ線の場合、および、図27の横軸が1の場合に相当する。
《0287》
本提案方式は、得られた方位限定結果をさらに絞り込みたい希望が使用者にある場合、配向方向を変化させて異なる方角に向けることで、さらに方位限定を絞
り込むことができる特徴を持つ。この、低配向回数によりさらに方位限定幅を減少させることができることも考えるならば、この程度の期待値の方位限定幅が、
第1回目の配向で、得られることは十分な性能と考えられた。
図27に見られるように、1恒星日の方位限定幅期待値への、配向回数の効果を検討した結果、ほぼ、配向回数の累乗(k乗)で、方位限定幅期待値が縮小されてゆくことが判明した。
《0288》
方位限定幅期待値の指数関数近似式における配向回数の指数は、-0.92であった。この結果は、「本提案方式で最初に得られた方位限定幅で資料者が満足
すればそれで良いし、さらに詳細な値が得たい際には、配向回数を複数回にすることにより、配向回数のほぼその逆数に近い値を乗じた値まで、方位限定幅期待
値を減じることができる」ことを示唆しているもので興味深い。
《0289》
さて、次に、実機プロトタイプ評価を、提案手法について、示す。ここでは、実機プロトタイプを構築し、それを体躯背腰部に装着して方位限定の実験を行っ
た結果を示す。実機プロトタイプはL1 C/A GPS受信ユニットであるSONY IPS5000を用い、毎秒出力をマイクロSDカードに記録し、方位
限定演算処理した.この実機プロトタイプ実験は、最適閾値を探索する目的で実施した。《0290》
一般的な半球ビームを有する廉価な普及品としてのL1 C/A GPS受信ユニットを流用しつつ、かつ、全体としても廉価で形成容易な構成で、人体体躯
を遮蔽に利用する際、多数回の著者の予備実験から結果の一層の安定化に寄与することが判明している図5に示す構成をとった.その際の写真が図28である。
身体背面腰部に垂直にL1 C/A
GPS受信ユニットを配備するが、体躯両側からL1波C/A GPS受信機への回折波減衰を主な目的として、体躯には30cm x 20cm x
2.0cmのプラスチック水筒に水を充填したものを体躯両脇部に背中に垂直に設置した。水はL1波帯1.5GHzの電力半減深度が数cmである特性を有す
る。その上、登山や救助活動において救助者のあるいは被救助者の安全のために飲料水の携帯・運搬は当然行われているはずである事実に着目した。大規模自然
災害発生直後の現場緊急救援経験に富む国際緊急援助隊事務局長・隊長・中堅隊員複数への長期間の聞き取り調査・設計検討を経て筆者が提案した.著者自身北
アルプス等における天幕使用長期縦走、冬期登山、climbing、海外登山の経験を有し、その経験を活用した.国際緊急援助隊や山岳救助隊等の過酷な環境での対人支援活動にも適する。
《0291》
実機プロトタイプでの実験条件をここに示す。東京近郊の上空に障害物の無い見晴らしの良い場所において、5回の実験を行った.実験日時
は、(1)2010年6月29日21:50:00 JSTから10分間、(2)2010年8月28日22:55:00 JSTから10分間
JST、(3)2010年8月29日20:17:49 JSTから10分間JST(4)2010年8月29日20:28:59 JSTから10分間
(5)2010年8月29日20: 39:37 JSTから10分間であった。上空の仰角
5度から85度に存在した衛星数は、(1)9機 (2)9機 (3)9機 (4)10機 (5)9機であった.上空の仰角5度から85度に存在した衛星配
置を図29に示す。JSTは日本標準時、図中UTはUniversal Timeを示す。両者は9時間の時差があっても実態は同一の時刻をさしていること
は国際化した現在良く知られている。
《0292》
体躯背腰面腰部に、L1 C/A GPS平面アンテナの主ビーム法線が水平になるように配置して行った.JR東日本中央本線など6線路を跨ぐ比較的長い
陸橋上で、高度のため、また周辺に引込み線作業区域等未使用公共用地を有す等の理由もあり、都心の公共設備としては珍しく上空見晴らしに富む特徴がある。
《0293》
天頂から見て時計回りに、体躯中心鉛直軸周りに、10秒毎に6度の体躯回転を実施した。すなわち一周に600秒(600秒=360度/6度/10秒)を要した。その際数十回の事前練習を実施するとともに、事前に準備した約1m四方の紙(6度毎の放射線を記してあるもの)を敷きその上で放射状線をガイドに体躯回転を実施し
ている。電波時計に音声読上げをさせる支援機器を構築し併用させた。本実験ではこの体躯回転の精度はさほどの必須要件とはならないことは事前の準備実験で
確認した。10秒毎6度との遅い体躯回転は高精度な角度を実現することを志向したものでなく、1つの方角に向いている際
に多数の評価データを取得したいとの動機に基づくものであった。回転については、磁気センサデータ記録をとり、各場所での実験についてそれぞれ計測例を示した。
《0294》
生データを、各秒について記録した.SONY IPSフォーマットでの毎秒108バイトの出力データが記録された。各秒のそれぞれ瞬間のデータについて、既述の方位限定アルゴリズム[12]を適用した。
《0295》
この時、既述のアルゴリズムにおいて、受信信号強度から覆域判定を成すための方位限定受信判定用信号強度閾値を、設定する必要がある。これについては、
SONY IPSフォーマットにおいて信号強度出力はAからZの値をそれぞれとりうる。そこで、AからZまでそれぞれを方位限定受信判定用信号強度閾値と
して前提した場合の方位限定演算処理を、全て実施し、それぞれ個別に、方位限定結果を、算出した。これら異なる方位限定受信判定用信号強度閾値に基づいた
結果を比較することで、最適な方位限定受信判定用信号強度閾値を探索することを目的とした。
《0296》
それぞれの秒の瞬間の出力レコードについて、ある方位限定受信判定用信号強度閾値を前提として方位限定アルゴリズムを適用しても、方位限定結果が必ず数
値で取得可能な場合ばかりと限らない.例えば、衛星信号捕捉と判定された結果がひとつも無かったなどの理由で方位限定結果が得られない場合も、方位限定受
信判定用信号強度閾値によっては、ありうる。
《0297》
それぞれの秒の瞬間の出力レコードについて、ある閾値を前提として方位限定演算を適用した場合、方位限定結果が得られた場合を、「有答」、衛星信号捕捉
と判定された結果がひとつも無かったなどの理由で方位限定結果が得られなかった場合を、「無答」、として範疇化することにした.
《0298》
「有答」の範疇となったデータについては、次の処理に移行する.有答時の出力、すなわち、体躯正面の方位限定結果が、体躯正面の方位、を包含していた場
合、この有答時の方位限定結果は、「正答」、であった、と範疇化することにした.前記でなかった場合は、「誤答」、であった、と範疇化することにした。
《0299》
「無答」の場合については、次の処理に移行する。無答には二種類が存在する。一方は、既述の方位限定受信判定用信号強度閾値以上の信号強度を示す衛星信
号がひとつも得られなかった場合。これを、「無答(無捕捉)」、と範疇化することにした。他方は、既述の閾値以上の信号強度を示す衛星信号が、3つ(3衛
星)以上得られたものの、方位限定計算の際に、矛盾が生じた(半球ビームという前提と矛盾した)ため、方位限定が途中でエラーを返す場合である。これを、
「無答(有捕捉)」、と範疇化することにした。
GPS受信ユニットから各秒出力されるデータは、既述の、閾値を仮定すると、既述の、正答、誤答、無答(無捕捉)、無答(有捕捉)の4範疇に、分類可能となる。
《0300》
正答、誤答、無答(無捕捉)、無答(有捕捉)の各4範疇の事象数を累積した数を、「全試行数」と呼ぶ.全試行数は今回の実機プロトタイプ実験1回では常
に600である。前2範疇のみの事象数を累積した数を、「有答数」、と呼ぶこととした.後2範疇のみの事象数を累積した数を、「無答数」、と呼ぶこととし
た。有答数/全試行数を、「有答率
」、と、呼ぶこととした。
全試行数を分母に、各4範疇の事象数を分子に取ったものを、「正答率」、「誤答率」、「無答(無捕捉)率」、「無答(有捕捉)率」、と、呼ぶこととした。
《0301》
正答数/有答数を、「有答時正答率」、と、特に、呼ぶこととした。誤答数/有答数を、「有答時誤答率」、と特に、呼ぶこととした。
無答(無捕捉)数/無答数を、「無答時無答(無捕捉)率」と、特に、呼ぶこととした。無答(有捕捉)数/無答数を、「無答時無答(有捕捉)率」と、特に、呼ぶこととした。
《0302》
実機プロトタイプでの目標値と設計選択指針をここに示す。上述するように示した概念により、目標が明確になる。目標は、次のような特徴を満たす閾値が存在するか、存在するとすれば、どの程度の閾値であるか、探索することである。
《0303》
まず、第一の目標は、「有答時正答率」をできるだけ高めることである。つまり何も答えないことはあっても良いが、答えた以上は高確率で正しいという機器
であってほしいという目標である。これは陸上で歩行を主とする者にとっての磁気コンパスを超えるユーザビリティを保持する携帯性に優れた廉価性を持った新
たなツールを希求する思いからきている。磁気コンパスは、何かの出力を返す(言わば有答率100%である)特性を持つけれども、方位限定の形式で出力し得
ないため正答・誤答の範疇化ができない。真値とのずれの大きさを、陸上の「現場」においては確認ができないことがある。陸上「現場」で歩行を主とする者が
その出力のみに基づいて行動決定や意思決定を成さねばならぬ際の有用性が低いと感じられることがある事実と関係する。
《0304》
第二の目標は、有答率がある程度低くないことである。第一の目標はもちろん大切で、無答率にも誤りを避ける前向きな意味があることはもちろんであるが、あまりにも有答率が低いとユーザビリティが低くなると考えられることに関係する。
《0305》
第一の目標と第二の目標を同時に満たす閾値が存在するかを探索することにする。
参考までに、実験者は、第一の目標値としては、95%程度以上の有答時正答率を、実験実施前にひとつのハードルとして想定していた.同様に、第二の目標値としては、有答率が70%程度以上を、実験実施前にひとつのハードルとして想定していた。
《0306》
第一、第二の数値目標をほぼ超えるものであれば、まずは、陸上で歩行を主とする者にとっての、その出力のみに基づいて行動決定や意思決定を成したい場合
に、磁気コンパスの有用性が低かった場面での、少なくとも補完的技術提案となりうると感じられた。これには、廉価で小型軽量な測位機器としてのGPS受信
ユニットを常用携帯する時代が接近していることが背景にある。GPS受信ユニットを常時持ち歩く時代背景にあっては、小型GPS受信ユニットが位置と時刻 だけでなく、設計の軽微な改修のみで方位に関しても確
度の高い情報を静止したまま取得可能な能力を兼備させられれば一層ユーザビリティが高いと考えて、こうした設計選択をとりたいと考えることが予想された。
上記の2つの目標ハードルをクリアできるのであれば、中長期的には国際的な標準としての仕様としての検討も視野に入ってくると考えられ提案することにし
た。
《0307》
実機プロトタイプでの体躯装着時の実験結果を以下に示す。前述の目標1、目標2を満たす閾値が存在するか、中でも、最適閾値が存在するかについて検証す
ることを目的としてデータ解析を行った.図30は、前節の条件での実機プロトタイプ実験の、5回x各600秒間の全3000レコードについて、方位限定を
試みた結果に応じて分類された各範疇の生起確率の比が、前提とされた方位限定受信判定用信号強度閾値にどのように依存するかを示している。前提とされた方
位限定受信判定用信号強度閾値を横軸に、各範疇の生起確率の比を縦軸にとって、図30のグラフは描かれている。
《0308》
横軸である受信信号強度閾値については、その最小値はA、最大値はZである。較正の結果、Zは約-117dBmの信号強度であり、Aを0、Zを25と表現したとき、信号強度は次の次式
Signal Power=8.460Ln(Signal level)-144.5(dBm)
でほぼ近似されることがわかっている。
縦軸である事象の生起確率の比の最小値は0%、最大値は100%である。各色は各範疇の事象に対応している。正答率を青色で、誤答率を濃紫色で、無答(無
捕捉)率を薄青色で、無答(有捕捉)率を薄紫色で示している。ある閾値におけるこれら4範疇の確率を合計すると100%となっている。
《0309》
図31には、方位限定受信判定用信号強度閾値と、正答時の方位限定幅の平均値との関係が示されている。図31では、図30において積み上げられて表示さ
れていた方位限定の結果出力の4範疇の生起確率について、積み上げずに描画したプロットも重畳し生起確率が0として消失する閾値も比較的明瞭に読見とれる
ようにした。
《0310》
実機プロトタイプでの実験結果の考察を以下に示す。この図30から、先にあげておいた、目標1および目標2を満たす方位限定受信判定用信号強度閾値を探索する。
目標1つまり95%程度以上の有答時正答率は陸上「現場」の者がその出力のみに基づいて行動決定や意思決定を成さねばならぬ際の有用性に影響する。できる
限り100%の値を志向することが望まれるが、N以上の方位限定受信判定用信号強度閾値では、100%は実現されている(図30)。それらの方位限定受信
判定用信号強度閾値を選択した際の、正答時の方位限定幅の平均値は図31に示される。受信判定信号強度閾値をKすなわち-125.0dBm程度からRすな
わち-120.5dBm程度と前提した場合、正答時の捕捉衛星数を調べると、図32の各box-and-whisker plotのようであった.半透明
青色大箱は第3四分点と第1四分点範囲。青色四角小印は中央値を、上側のひげは最大値を示す。下側のひげは最小値を示すがここでは第1四分点に含まれて見
えない。捕捉衛星数の分布は、これらの閾値間でさほどの大きな変化は見られない。
《0311》
目標1および目標2を同時に満たす受信判定信号強度閾値は複数ある.中で最も高い受信判定信号強度閾値はRである。そこでRを選択した。実験に基づく図
30、図31の知見からしても、万一の場合にも、誤答の影響をより受けにくい方向のマージンを含めた設計選択を採用したいためである。
方位限定受信判定用信号強度閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)において目標1および目標2を満たす様相は次のとおり。
《0312》
有答時正答率は100.0%で第一目標を良好にクリアできている。
有答率そのものも71.0%で第二目標も良好にクリアできている。
この際、正答率71.0%、誤答率0.0%、無答(無捕捉)率29.0%、無答(有捕捉)率0.0%の各範疇の生起確率であった。有答率は71.0%、無等率は29.0%である。有答時正答率は100.0%で、有答時誤答率は0.0%である。無答時無答(無捕捉)率は100.0%で、無答時無答(有捕捉)率は0.0%である。
《0313》
《表5》
000016

《0314》
この閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を設定した際の、標本数3000であるデータを改めて分析すると次のようである:標本数2130の有答時 の、衛星捕捉数について、その平均値は1.33、その分散は0.25、その標準偏差は0.50、標準誤差は0.01であった。
標本数2130の有答時の、方位限定幅について、その平均値は170.6度、その分散は4.27、その標準偏差は16.9、
標準誤差は0.37であったことが判明した。
上記以外の基本統計量も分布形の把握のために意味があると思われるため、表4に念のため示した。さらに、この閾値を設定した際の方位限定幅の度数分布図(histogram)を図33に示しておいた。
《0315》
なお、本提案方式は、方位に関してある種の区間推定とも言える作業を(点推定を経ずに)実施するものである。その結果得られる方位の区間を、方位限定結
果と呼んでいる。そこで「方位限定幅の平均値」は、「方位について点推定を複数回行い、その結果として得られた複数の点推定の標本値の平均値についての標
準誤差、すなわち、"標本の平均値
についての標準誤差"」とは異なる。誤解はないと思うが念のため明記しておく。
《0316》
4節に既述のシミュレーションと比較して、捕捉衛星数は、多くはなく、方位限定幅の平均値も広い。これは、実機プロトタイプ実験では、有答時正答率を高
め確実さを向上させたいため、方位限定受信判定用信号強度閾値を高めた設計選択等を採用し、受信と判定される衛星数が実質的に減じているためである。
流通性の良い廉価なL1 C/A GPS受信機を技術的ベースに、携帯が一般に推奨される飲料水と本人の身体だけの活用を図ることで、方位情報取得の新機
能を実現できることを示した上、3000回の試行で一度の誤答もない100.0%の正答率を達成できる事実を示せたことは一定の評価を得て良いものと思わ
れた。現時点では簡便で廉価な装置構成でGPS測位機能を温存したまま実現可能であることを示すことに意義があり、方位限定幅の広い狭いは深刻な問題でな
いとまずは考えられる。現場でほぼ必ず存在する自分自身の身体・L1 C/A GPS受信機・携帯する飲料水という、廉価、かつ/あるいは、日用品・日用
装具に近いものであるため、緊急援助隊員が携行している可能性が高い
ものだけを組み合わせ、方位取得という新機能を顕現させ得、それも閾値の高さで誤答を遠ざけるマージンも保持しつつ提示できたことは一定の意味があると思われた。
《0317》
さて次に、積極的に推奨される使用方法として示す意図ではないものの、周囲を山やビルディングに囲まれた環境では、果たしていかなる結果になるかについても検討したので報告する。
なおその前に、今回の合計5回の回転実験の実施場所での磁気センサ計測結果を、本提案手法との手法と対比を主目的としてできるだけ短く説明する。
《0318》
磁気センサとの対比についてここに示す。
《0319》
本提案手法の回転実験を行った見晴らしの良い当該陸橋上で、磁気センサを体躯腹部に装備しつつ、回転実験を実施した際の磁気センサ計測データ例を図34
に示す。当該陸橋の下の空間には架電線形式直流方式の1500V架電線が存在する。同時観測の方位磁針の挙動に照らし、電車の接近時の加速・減速等の事象
に関連し1500V直流架電線に大きな電流が流れることでBiot-Savart lawに沿い誘導された磁界の影響が反映されていると考えられる。電車
の加速等に関係して架電線に生じる大電流に由来する外乱磁気的が、重畳されている様子が記録されているのが明瞭である。実験者は電車の接近通過と独立に
10秒毎6度の回転を淡々と行っているので、横軸の時間軸とともに、ほぼ直線状に方位センサの値が増加し600秒で360度の回転を成していることが記録
されている。両者が重畳されているのが明瞭な面白い結果となった。磁気データ採取には0.0~359.9度の分解能があるHonewell社製2軸
compass HMC6325センサを選び、Atmel社AVR Microcontroller Atmega 328Pで制御するため自作C言語
programを開発し制御した。事前calibrationを施した上で20Hzのsampling rate modeでデータ採取した。
《0320》
地磁気計測には3種の誤差、すなわち(1)偏差(declination) (2)自差(deviation) (3)局所磁気(local
magnetism) があると、一般に区別し説明されるが、今回見られた社会基盤としての電車の架電線由来の磁界は(3)に含まれるとして分類できよ
う。
《0321》
都市部の見晴しの良い場所では、このような大電流が流れることによる影響を受ける場所が本例のほかにも存在すると考えられる。例えば、ビルの展望台に付
属するエレベータを駆動する際の電流が通過する電線の付近が相当する。また近年は安全保障上の理由から場所特定情報は積極的には公開されていないものの
(高圧を含む)送電線地中化が世界で進展しおり、磁気センサ活用時にそうした事情も考慮する必要が今後増加する可能性があると思われる。国際緊急援助隊等
がわが国に限定されない活動範囲を持ち、活動場所の自由は現地当局から制限を受けることがある事実も考えると、活動場の磁場の特殊性が仮にあっても影響さ
れない方位情報取得技術として磁気コンパスを補完する役割として本発明を位置づけられる可能性がある。
《0322》
(2)の自差に関しても電流由来の磁場について類似の事が言え、Powered SuitsあるいはPowered Exoskeletonと総称され
る技術分野の進展も本提案技術の有用性と関係がある.これらは人間の筋力運動を機械的に支援する目的で.着用形態で使用される機械装置で、軍事、安全保
障、災害救援はもちろん、医療、介護分野においても近年社会的意義が急速に認められはじめた。中東地域の一部等、道路網が脆弱な地帯や車両の通行が困難な
地域では歩兵の徒歩に頼っているが.重装備を身につけた長距離行軍により兵士が腰痛などの形成外科的負傷を負う問題がありその解消等にも期待されている一
方、介護者の負担軽減にも応用される。重量物を持ち上げ続ける等の電磁
気力を発現するに要する大電流の誘導磁場の影響下で、方位情報取得を企図する際の技術として本提案を位置づけられる可能性がある。
《0323》
本発明方式では、可視でない箇所にある磁性体や電流に由来する磁気的外乱推定を毎回実施せずとも、"対象方向が見晴らしであるかどうか"という視覚情報だけに依拠して結果の信頼度を陸上の「現場」で判断できることがある事実も、本提案方式の長所と関係がある。
《0324》
山に囲まれた場所での実験の結果を以下に示す。
次に、周囲を山に囲まれた地点で行われた合計5回の回転実験結果を示す。自然の遮蔽環境ではどうなるかという疑問へのひとつの答えを模索する意味で実験を実施した。
場所は高尾山の琵琶滝から東に80mほどの峡谷的地点で北緯35度37分44.71秒、東経139度15分41.49秒、標高約260mである。
《0325》
日時は(1)2010年7月24日18:00:00JSTから10分間と(2)2010年7月24日18:30:00JSTから10分間(3)2010
年9月4日16:22:20JSTから10分間(4)2010年9月4日16:35:04JSTから10分間(5)2010年9月4日
16:46:10JSTから10分間であった.衛星数は、(1)9機 (2)11機 (3)11機 (4)11機 (5)11機であり、上空の仰角5度か
ら85度に存在した衛星配置は図35に示される.北東、東、南、西の各方向は山等による高い仰角の遮蔽環境と成り、その間を深くえぐるように流れる川が短
い距離でS字に急激に進路を変えているため急峻に立ち上がる地形に囲まれる地形.S字の
ほぼ中心点近傍の陸上で回転実験を実施した。各斜面に鬱蒼とした広葉樹の木々など植物が重なり、上空に可視部はわずかと感じられる。国土地理院地形図の等
高線からは、北東45度、南45度、東60度、西60度程度の地形的な仰角遮蔽が読み取れる。そうした地形的遮蔽に加えて、葉が鬱蒼と繁る広葉樹林のた
め、全方位へ仰角60度程度まで遮蔽されたような印象がある。
《0326》
山に囲まれたこの環境で合計5回の回転実験を行った結果を図36、図37に示す。
《0327》
山に囲まれたこの環境で実験を行ったデータに、5.4節すなわち見晴らしの良い場所での合計5回の回転実験のデータに基づく探索の結果選ばれたのと同じ閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を用いると次の結果が明らかとなった:
《0328》
第一の目標値(有答時正答率95%程度との目標)を良好にクリアしている(有答時正答率100.0%>目標1)。
第二の目標値(有答率70%程度との目標)はクリアしていない(有答率14.6%<目標2)。この第二目標値との関係は、見晴らしの良い場所での結果と異なっている。
《0329》
この際、正答率14.6%、誤答率0.0%、無答(無捕捉)率85.4%、無答(有捕捉)率0.0%の各範疇の生起確率であった.有答率は14.6%、無等率は85.4%である。有答時正答率は100.0%で、有答時誤答率は0.0%である。無答時無答(無捕捉)率は100.0%で、無答時無答(有捕捉)率は0.0%である。
《0330》
第一目標を良好な達成できたことは次のように考えられる。見晴の良い場所と同様、誤答率0%という結果が得られていることが重要であると感じられる。樹
林を有する土壌系の斜面である、すなわち樹林を有しない露岩系の斜面でないため、土壌および幾層にも重なる広葉樹林等のfoliageの影響で吸収効果が
反射効果に卓越し本提案手法における誤答率の増大に繋がりにくくなる効果のある可能性が示唆された。高尾山は、暖温帯系の照葉樹林帯と冷温帯系の落葉広葉
樹林・中間温帯林の境界に位置するため植生が豊かで
ある.こうした環境での衛星反射波の影響は緩和されやすい可能性もある。
《0331》
高尾山は、明治の森高尾国定公園に指定されており.長さ1.697kmの東海自然歩道の起点でもある。2007年から連続して.Michelin
Green Guide Japan(Michelin Travel Guide Japan)で.最高ランクの三つ星の観光spotとして選出されて
いる。こうした自然豊かな世界的に人気のある環境の谷あいにおいて、本提案手法の見晴らしの良い場所で選択された閾値を特段の変更なく用いた場合に活用可
能性がわずかでも示唆されることは驚きで興味深く感じられる。
《0332》
一方で、第二目標については次のように考える.周囲を山で囲まれているための遮蔽効果により、見晴らしのよい場所に比べて有答率が大きく減じた、と考えられた。
この閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を設定した際の、標本数3000であるデータを改めて分析すると、標本数437の有答時の衛星捕捉数の平均 値は1で分散および標準偏差は0.0、標準誤差は0.0、有答時の方位限定幅は、平均値180.0度で分散および標準偏差は0.0、標準誤差は0.0で
あった。
《0333》
わずか1衛星しか受信していないとしても、目標1が達成されていることの本提案手法にとっての意義は小さくない。すなわち、本提案手法をこの環境下で既述の閾値で用いた場合、装置が方位限定の答を返してきた時(有答時)には、その結果は信頼できる可能性が高い(誤答率の消失は閾値Mで既にみられており閾
値Rまでのマージンも大きい)とすれば、単純に向きを変えて再度方位限定を試み、方位限定の答えが得られるまで、何回か実施することで得られた複数の方位
限定結果の重ね合わせが可能となる。このため、仮に高々1衛星しか衛星捕捉ができない環境であっても、その1衛星と体躯の配向をうまくつかって方位の絞り
こみができる、という本提案の特長が活かせる可能性を示唆している。目標1を良好に達成している限り、ある地点から特段移動せずに、方位に関する情報を絞
り込んでゆけることは、磁気コンパスには見られない、本提案方式の特長であり、面白さがある。
《0334》
周囲を山等に囲まれた場所での回転実験時に同時採取した磁気センサの値を図38に示す。この地域の通常の偏差として約7.1度の西偏は認められたもの
の、特段の局所磁気的な外乱等は観測されていない。今回実験地点は直下に首都圏中央道路自動車道が通過する予定で本地点直下に前記自動車道が付随送電線な
ども含み開通する時点での、磁気センサによる再度の計測を行えばその比較には多大な興味が持たれる。
《0335》
次に、ビル等に囲まれた場所での実験の結果を示す。
次にビル等の人工建造物で囲まれた場所での同様の回転実験を、日時を変え5回実施した結果を示す.
周囲を通行する人による瞬断遮蔽の影響を受けない、敷地内複合校舎建造物高さ属性がほぼ均一である等の理由から、東京都中野区立元桃ケ丘小学校の校舎で囲まれた校庭の1地点において日時を異にする5回の回転実験を実施した。
《0336》
北側・東側・西側に存する各連結された敷地内複合校舎建造物に囲まれた校庭の1点.回転実験実施日時は(1)2010年7月18日20時03分00秒JSTから10分間(2)2010年7月31日18時45分00秒JSTから10分間
(3)2010年8月29日19時36分41秒JSTから10分間(4)2010年8月29日19時47分21秒JSTから10分間(5)2010年8月
29日19時58分12秒JSTから10分間であった。上空の仰角5度から85度に存在した衛星数は(1)11機 (2)
11機 (3)9機 (4)8機 (5)8機で、上空の仰角5度から85度に存在した衛星配置は図39のようであった。
《0337》
敷地内複合校舎建造物の存在様式を模式的に表現すると次のようになる、約45m四方のほぼ正方形の校庭を、いわば正方形に近いコの字を左に90度回転さ
せたような形として上を北と見立てたとして、均等な高さに近い4階建て相当の鉄筋コンクリート建造物の校舎がその形に校庭を囲んでいることになる.特段の
校舎が存在しない南辺には2~3階建近代家屋の並びが存在する。実験者はコの字の最も奥の中央地点(いわばコの字の縦棒の中心部)から1.2mだけいわば
コの字の開口部側(真南側)に存在し合計5回の回転実験を実施する.実施者(の腰部の垂直装備アンテナ)からの人工建造物遮蔽の最大仰角は次のとおり:北
側最大83.5度程度、東側最大31.8度程度、西側最大30.0度程度の各鉄筋コンクリート系の人工建造物遮蔽、南側だけは最大8.8度程度の人工建造
物遮蔽である。
《0338》
こうした環境における合計5回の回転実験結果を図40および図41に示す。
《0339》
ビル等に囲まれたこの環境で合計5回の回転実験を行ったデータに、5.4節の見晴らしの良い場所での実験で探索の結果選ばれたのと同じ閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を用いると次の結果が明らかとなった:
目標1(有答時正答率95%程度との目標)、は、クリアした.しかしながら、鉄筋コンクリート製のビル等に囲まれた当該場所での全3000回の試行の有答
時正答率は99.1%に留まり、100%を達成はしなかった.有答時正答率は、既述の見晴らしのよい場所での実験では100%であったし、既述の山に囲ま
れた場所での実験でも100%であったことと比較して、印象的である。
《0340》
目標2(有答率70%程度)はクリアしていない。第2の目標のクリアの有無は、既述の見晴らしの良い地点での実験結果と異なった結果となった。ちなみに当該場所での全3000回の試行の有答率は46.1%である。
《0341》
この際、正答率45.7%、誤答率0.4%、無答(無捕捉)率53.9%、無答(有捕捉)率0.0%の各範疇の生起確率であった。有答率は46.1%、 無等率は53.9%である.有答時正答率は99.1%で、有答時誤答率は0.9%である。無答時無答(無捕捉)率は100.0%で、無答時無答(有捕捉)
率は0.0%である。
《0342》
この閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)が設定された際の、標本数3000であるデータを改めて分析すると、標本数1384の有答時の衛星捕捉数
について調べると、そのうち、正答は1371回、誤答は13回含まれている。誤答は、既述の見晴らしの良い場所、既述の山で囲まれた場所、のどちらの実験
でも、検出されなかったものである。ビル等に囲まれた場所での実験で初めて検出されたことが、印象的である。
有答時における、捕捉衛星数については、その平均値は1.14機、分散は0.12、標準偏差は0.35、標準誤差は0.01であり、有答時における方位限定幅については、その平均値は175.1度、その分散は245.5、標準偏差は15.7、
標準誤差は
0.43である。
《0343》
有答時の3000のうち13の誤答を一旦除いた上で、残る1371の正答のみについて改めて分析すると、以下のようであった。
上記の閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)が設定された際、有答数1384の内数としての、正答数1371については、正答時の衛星補足数の、平
均値は1.15機、分散は0.13、その標準偏差は0.36、標準誤差は0.01で、正答時の方位限定幅の、平均値は174.5度、分散は269.5、標
準偏差は16.4、標準誤差は0.43であった。
《0344》
なお、誤答をもたらした衛星信号だけを抽出すると次のことがわかった。3000標本のうちの13標本であるが、これらの誤答は次の点が共通する。北を0
度として0度から24度までの時計回りの範囲で、アンテナビームが向けられているとき、アンテナビーム中心方向から時計回りに方位角にして125度から
140度程度、かつ、仰角10度から25度程度に存していた衛星の信号が既述の閾値を越えた受信信号強度で受信されていた。最低3秒間から最高5秒程度
が、受信判定を受け続けた持続時間であった。
《0345》
ビル等に囲まれた場所でのGPSの測位は、反射波受信が時に観測される。本提案手法でも、有答時に0.9%の確率でそうしたことがあることが示された。
ただ今回の誤答は、使用者が北側の校舎に1.2mの至近距離でほぼ正対しているか、方位角にして6度あるいは、24度の角度で存在している時に各数秒だけ起きているので、使用者も、これはあきらかに直接波でなく反射波では、と意識しないことがかえって難しいぐらいのものであったことを付記しておく。加え
て、0.9%という1%を割り込んでいることにも注目したい。反射波の影響が今回この程度で済んでいるのはなぜか、を考えると、5.4節で見晴らしの良い
場所で閾値探索を行った際に、誤答ができるだけ増えないようにできるだけマージンをとったことが功を奏している可能性があることを明記したい。
《0346》
見晴らしの良い場所や、高尾山中での河川がS字に急湾曲して周囲を山に囲まれている場所では、3000回の試行でも検出されなかった誤答が、ビル等に囲まれた場所で3000回のうち有答時の0.9%だけ観測された事が注目される。ある種
の許容範囲と言うこともできる可能性もあるし、この程度の反射波検出頻度で済んでいるのはなぜかという問題設定もできると推察されるので、そちらの問題設
定でこの問題を今後も探求してゆきたい。
《0347》
本提案方式は、明らかに反射波の強い影響が予想される場面での使用を、一義的には推奨するものではもちろんない。ビル等に囲まれた場所で方位情報取得の
試行をせざるをえない得ないこと際には、「本装置にとって推奨される使用環境でない」ことを、使用者に注意喚起することが安全性の面から好ましい場合もあ
る。
《0348》
ただ、都市部でも、反射波の影響を心配しないですむ地区での利用方法があると思われる。Sydney、Amsterdam、Helsinki、Washington D.C等、海に面した国際的大都市は多く、それらではBay areaの開発も活発に進められており市民や観光客の憩いの場となっている。東京も例外でない.浜離宮庭園・佃地区・お台場等、水辺の有名な史跡・伝統文化地区・観光地も少なくな
い。こうした地区での水辺での散策時での活用、水上バスにおける活用、加えて、都市部の高層建築物高層階などに所在する展望スペースでの活用など、反射波
の懸念の無い箇所での生活の質を豊かにする可能性のある活用空間は決して少なくないことを明記し.これらの場所では快適に懸念なく活用可能である可能性が
高いことを記しておきたい。現在そうした活用についても研究とデータ収集を開始したところである.また平行して実時間音声等提示プロトタイプを構築してい
る.その一例が図42に示されている。
《0349》
本回転時実験時に、同時採取した磁気センサの値の時間変動を図43に示す.この地域の偏差としての約7.0度の西偏は認められたものの、それ以外の特段の大きな局所磁気的外乱等は観測されなかった。
《0350》
将来的には車椅子への応用で高齢者や障害者の円滑移動支援向上を含む.水などの重量負荷が車輪により軽減されること等が好適に適合する。
《0351》
総合的な観点からまとめると以下のようである。
《0352》
従来来のL1帯C/AコードGPSは単体で静止時には方位を取得できない。本稿では、廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得
能力を兼備可能とする簡易手法を提案した。シミュレータを構築し評価を実施した。加えて、試作機を構築し、性能評価を実施した。従来法と異なり単体の受信
ユニットを用いて、測位と方位取得の双方の機能を簡易、低コストに兼備させることができる本手法は、L1帯GPS受信機の小型性・軽量性・廉価性を継承で
き、歩行等を主とする者の使用に好適に適合する。地理空間情報活用基本法や宇宙基本法の近年の成立による自治体や政府による地理空間情報の整備が進行することおよび通信社会基盤の一層の活用性の向上も視野に、今後の幅広い有効活用が期待されている。また、世界の少なからぬ国と地域における複数GNSS社会
基盤の設計・構築・運用の動きに伴い、今後、マルチGNSS共用受信機の市場投入に伴ったマルチGNSS共用受信機の小型高性能廉価化が期待され、それら
の成果を流用して活用できる本手法は、国際的にも長期的な幅広い活用展開が期待される。GNSSの全地表面可用性も継承できる本手法は、高緯度も含めた全
地表面可用性の点で、偏差・自差・局所磁気外乱に由来するそれぞれの誤差を免れなかった地磁気特有の誤差の不明性という問題から、歩行等を主とする者を、
解放できるため、国際的なデファクト標準技術となる可能性もある。現在、国際緊急援助隊等より本提案の試作機の使用に関心を寄せられており、環太平洋火山
帯地域に位置する先進国であるわが国として、当該地域での大規模自然災害発生時の被災者救命目的の接近法を支援する基本装備等に極めて適すツールとして仕
上げることを関係各部署と連携し目指しつつある。本提案の基本部分は国際特許として日米英独仏豪等に査定を経て登録されており電子情報通信分野における有
望な萌芽的研究と目すことができる。今後、幅広く活用されることが期待される。
《0353》
以下では本発明の好適な応用使途、ないし本発明により得られるべき種々の恩恵に改めて今一度触れておく。例えばまず、山岳では遭難環境を脱出する際に役
立つ。遭難者・負傷者である場合、生存の方向や活路を見出すための手がかりを探索することができる。自分が谷あいに滑落しているとして、重症をおっている
として最後の体力を使ってどちらの稜線方向に向かえば、遭難者として発見されやすいかを知ることはとても大切である。その選択の当否は生死を分ける。
また、絶対方位を身体との関係で知ることができるので、通常のGPSのように移動を要せず、身体中心座標系における方位を確認できる利点がある。通常の
GPSのように移動を要して方位を始めて知る方法は、平地と異なり、山岳部では、きわめて大量のエネルギーを消費し、より危険であるといえる。
《0354》
本発明には、潜在的に次のような社会的な波及効果も認められることも無視できない。つまり、逆転的な使用法として、野外でたとえば被災者が瓦礫の下に
なってしまった位置への短時間でのロスのない接近を図る試みなどを将来型の人命救助、国際協力を志向した新しい自然の中における社会訓練をかねた自然の中
での緊張の緩和へつながる多義的な意味あいを持った訓練・教育への応用などもできる。ホイジンガ(Johan Huizinga、オランダの歴史家)やカ
イヨワ(Roger Caillois、フランスの哲学者)の指摘を待つまでもなく、人類にとって業務に対して遊びの意義が極めて大きいことは現代では周
知の事実である。社会基盤としての測位衛星工学、電子工学、電磁波工学、物理化学、分子生物学、医用工学、防災学などの知識と技能と経験を動員して、空間
性・実体性・自己参加性を同時に発揮して野外で行うことのできるこの体験学習型のこうした訓練・教育には、無視できない社会的な教育性と本来あるべき知の
活用の高次な方向性の潜在が認められる。
《0355》
さらに、例えば視覚障害者と健常者が共に参加する野原での目的地到着の訓練あるいはリラックスした競技としての位置づけに近い楽しい遊戯体験ともいえる
ことを支援することに直結するものであることを指摘しておきたい。健常者と共に本装置で技術的習熟を楽しめる性質から、身体機能回復や自信回復に繋がる医
学的効果を持つリハビリテーション
としても、このオリエンテーリング的な新たな遊戯は一定の役割を果たす可能性がある。このような遊戯によって培われた技能で、自然災害時に、被災者として
の視覚障害者が、自力で避難所まで到達する自信を持て、あるいは実際にそのようなことが可能となれば、視覚障害者の方のQOL(生活の質)を向上可能である事にも留意する。またそうしたことが科学技術創造立国政策、知的財産立国、共生社会実現政策、宇宙基本法、地理空間情報活用推進基本法の思想的な理念と
基礎となっており、その点を実現する思想を具現化した新規で有用な分野横断的な重要な科学技術として位置づけることができ、多大な効果を期待できる。
《0356》
これは、視覚障害者の自律歩行は、方位情報取得が重大なネックになっていることは意外と知られていないことを背景に持っていることを指摘しておきたい。
現在位置把握はできても、体躯なり顔面なりの方位取得は困難である。なぜなら、視覚情報による方位推定が不可能な上、視覚フィードバックが重要な役割をも
つ「歩行」実施に付随するリスク(躓き、転倒、衝突、転落、交通事故に巻き込まれる危険等)が健常者よりも圧倒的に高いからである。このため、健常者であ
れば容易な試行移動による測位差分での方位取得も、困難を極めていた。逆に言えば、簡易で廉価かつ適切な方位情報取得方法がなかったため、やむなく、多忙
な健常者に随伴歩行を依頼するという、最初の数回は良いにしても、度重なると時に相互に心理的負担が大きくなり、ひいては段々と相互の関係の疎遠に繋がる
場合もあるというような、視覚障害者にはなんらかの改善が期待される現実が存在していた。
《0357》
このような現状に鑑みるに、そもそも障害者がレクリエーションあるいは競技会への練習の中で、健常者と共に方位情報取得の技能の習熟に努めることには特
別な意義がある。シンプルな科学技術を応用した本発明を通じた健常者とのコミュニケーションと、前向きな目標の提供、将来的には広大な芝生のような場所に
おける本発明を用いた自律歩行練習の実用性と、それにより正確に目的地に到達することに成功した場合の達成感を取得する経験等、これまでとは次元の異な
る、多義的な有用性を提供する面で多大な効果を奏する。視覚障害者の方位情報取得の潜在的需要の大きさに鑑みる時、方位情報取得方法の価値が、健常者が当
初予想する水準を超えて、そこに潜在していることは容易に理解できようし、健常者の側においても、こうした新しいオリエンテーリング的な遊戯的な試みを通
じ、視覚障害者の方々の方位情報取得に対するニーズが如何に強いか、その理解をより深めることにもなる。
《0358》
また実用性の高い使用例として、次の例にも言及しておかねばならない。ヨット、ディンギーなどの小型帆走船は一般に高度な計測機器を搭載していない。寧
ろ、それらの人工物を搭載しない環境でなんとか操縦して自然のもたらす諸困難を克服することに面白みを感じる愛好者の数は多い。しかし、方位の情報取得は
この場合も重要である。例えば岩礁が構成する自然の良好な停泊場所に接近したものの、夜間かつ荒天ないし曇天、雨天であり、天文航法が不可能な状況は多
い。地文航法も不可能で、灯台も無い等の場合、方向の見極めが難しい場合は多々ある。この場合、航路選択の失敗は、座礁という第一の遭難に即座に直結し、
自力航行の不能や、船体の浸水、波浪横転と沈没等、特に夜間であれば人命に関わる重篤な第二の遭難にも繋がっていく。方位磁針は船の自差や局所岩礁磁場の
撹乱によって誤差が0度から360度まであり得ることから、概略値としてすら用いることの妥当性に疑義が生じるという固有の性質があるため、外乱磁気の影
響を免れる試行移動のコストが前記の意味で極大化しているこのような場面での信頼性が薄い。従来はこのような場合、仕方なく航行を停止する。沖で碇を下ろ
して停泊し、太陽光下の目視による方位確認を期待しつつ夜明けを待つことが現実的であった。
《0359》
このような場合にも本発明は好適に適合する。適切に方位を検出できる。ひとたび方位が得られた場合、その情報に基づく詳細な局所的な観察から方位を裏付ける情報が連鎖的に得られていくことは多いため、本方法は最も低く見積もってもその貴重な第一歩を十分適切なコストと労力で使用者に与えるという面でも多大な効果を有す
る。本発明は、これまでは沖合いで停泊して時間を浪費するしかなかった環境でも、座礁を防ぎつつ接岸への航路を選択するための有効な方位情報取得の手段を
与えることができる。
《0360》
最後に基本的な効果にもう一度立ち戻るが、本発明によれば、回折波の影響を排除することが容易にでき、使用者に意思決定に役立つデータを有効に与えることができる。
《0361》
不用意な動きが遭難(雪山での方位間違いによる雪庇の踏み抜き、浅瀬での方位間違いによる岩礁座礁、稜線での方位間違いによる稜線滑落等)に直結してお
り、最終的な行動決定は大変な困難から免れなかった。こういった局面においても、本発明によると地域大局的な情報を簡単かつ迅速かつ広域的に取得でき、総
合的な行動決定を有効に支援することができる。氷点下でも水にエチルアルコール等を少量混ぜることで融点を下げることができ氷結を避けることが簡便にでき
る。
《0362》
従来の携帯型L1帯C/AコードGPSは単体で静止時には方位を取得できなかった。そこで、廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得能力を兼備可能な簡易手法を提案した.シミュレータを構築し評価を実施した。
《0363》
試作機を構築し、性能評価を実施した。従来と異なり小型軽量で廉価な1台の受信ユニットで測位と方位取得の両機能を兼備できる。地理空間情報活用基本法
や宇宙基本法が成立した現在、幅広い分野での今後の有効活用が期待できる。国際的には、複数のGNSSの社会基盤の活性化が見られる現在、国際的な活用も
幅広く期待される。複数のGNSSの共用受信機の流用で将来の性能向上が図れる特長も備え持つ。
《0364》
従来と異なりL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体を用いて、測位と方位取得の双方の機能を兼備させることが、低コストに実現できる。これまでの量
産型L1帯C/AコードGPS受信ユニット単体の開発で培われてきた小型・軽量・高性能といった機能特性および、低コストかつ簡便にできる特性をもほぼそ
のまま継承できる。このため、歩行を主とする者の使用に好適に適合する。
《0365》
わが国における地理空間情報活用基本法や宇宙基本法の成立により、自治体や政府によって地理空間情報の整備が今後進行するということ、および、無線通信
に係る社会基盤の一層の活用性の向上が期待されることを時代背景として、今後、幅広い有効活用が期待される。廉価で小型軽量なL1帯C/AコードGPS受
信ユニットを常時携帯する時代に好適に適合する。
《0366》
また世界の複数の国と地域における、複数のGNSS (Global Navigation Positioning System)の社会基盤の構築
および利活用の動きの活性化を背景に、マルチGNSS共用受信ユニットが市場投入され、その性能向上が急速に図られることも期待される。こうしたマルチ
GNSS共用受信ユニットをも、本提案方法は、流用でき、その際には廉価に一層の性能向上を図ることが可能となる本手法は、国際的に長期的な幅広い活用展
開も期待される。
《0367》
GNSSの全地表面可用性を継承できる本手法は、全地表面のどこでも簡便に活用できるという面で、歩行等の低速移動を主とする者に、地磁気活用等の従来技術を超える、国際的なデファクト標準技術となる可能性も高い。
《0368》
本発明者が従来提案してきた、GPS受信機を用いて、位置と時刻のみならず方位情報をも取得可能な受信機により、方位情報を得る場合を考えてきたる。なお、本稿では、GPSと述べた際、あるいは、(便宜上、民生用という意図で、特に、L1 C/A GPSと述べた際もだが)、最も長い活用の歴史を有し、全世界において無償
で解放・活用され、一般的な語に接近している人類社会に親和性の高い全地球測位システムとして、わかりやすい表現として用いており、近年計画・設計・打ち
上げ・運用が世界の多くの国と地域で急速に増加している全地球衛星測位システムあるいは全地球衛星航行システム(GNSS: Global
Navigation Satellite System)の任意の一つにも該当するものとし、加えて、マルチGNSSシステム共用受信機等を活用する実
施形態も当然含んで良いのである。民生用の代表例としてL1帯として述べた事例も、近年の周波数の多数活用に伴ってL5帯、時にはL2帯、さらにS帯はじ め実際の世界のGNSSにおいて活用されるに到る、至っている、周波数帯をも含んで良いことは言うまでもない
文 献
[1] 高橋正人,“静止方位限定可能なGPSの新規提案と個性的な関心を重視する教育支援システムへの応用検討”,日本バーチャルリアリティ学会論文誌[教育・訓練特集号]TVRSJ, Vol.11, No.4,pp.505-514,December2006.
[2] 高橋正人,“方位情報を取得可能な携帯型GPS受信機の提案・設計とそれを活用した学習支援システムの検討”,教育システム情報学会論文誌(新しいデバイスによる教育支援特集),Vol.24 No.4, pp.1021-1030,December 2007.
[3] 高橋正人,“Proposal of Pedestrian-Oriented Wearable GPS with the New Scalable Capability of Instantaneous Azimuth Limitation”,ヒューマンインタフェース学会論 文誌,Vol. 10 No.1, Page113-122,2008.
[4] 高橋正人,“発明・発見の瞬間-数学教育への示唆-”,東京学芸大学数学教育研究,vol.20,pp.1-18,2009.
[5] 高橋正人,“現実の発明と発見と数学教育の役割”,東京学芸大学数学教育研究,vol.20,pp.52-81,2009.
[6] Misra,P.,et.aL,Global Positioning System, Second Ed.,Ganga Press,2006.
[7] 柴崎亮介,地理空間情報活用推進基本法入門,日本加除出版,2007.
[8] Takahashi,M, “Analysis of Satellite Visibility for a Vehicle Running in a Rural Area Using a Novel and
Efficient Scheme to Collect GPS Signal”,J.of e-Health Technology and Application,Vol.5 No.3,
pp.296-299,2008.
[9] Takahashi,M.,“Telemedicine and Resent Science and Technology Policies -Case Studies of Japan and the United Nations-”,Journal of e-Health Technology and Application, Vol.5 No.3,pp.300-303,2008.
[10] Takahashi,M.,“Navigation and Communication Aid for Paramedics to Reach Casualties for Telemedicine in Disaster Response”, Journal of e-Health Technology and Application,Vol.6 No.2, pp.105-108,2009 f
[11] Takahashi,M., ≡ Method for acquiring azimuth using a single GPS planar antenna≡, The Patent Office of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland, The United Kingdom
Patent Registered, GB2379112B, October 2003
[12] Takahashi, M.,“Method for acquiring azimuth information”,United States Patent Office,United States Registered Patent.US6774843B,August2004.
(平成22年5月7日受付)
謝 辞
総務省大臣官房久保田誠之官房総括審議官には,本研究初期フェーズにおける基礎的技術部分の知的財産創出よりの長期間にわたる研究支援をいただくととも
に,情報通信分野の国際競争力強化と国際山岳救助等の人命救助の実際との関連等について電気通信技術の観点から真に貴重な助言を多くいただき本研究の推進
と深化に多大なご支援をいただきました.ここに改めて心よりの感謝を申し上げます.
高橋 正人
1988東京大学・教養学部・基礎科学第一卒(教養学士).1990同大・大学院・理学系研究科修了(理学修士)独立行政法人情報通信研究機構主任研究員.衛星測位,衛星通信,災害救援医用工学分野の研究に従事.1988年東京大学教養学部基礎科学第一学科卒業,1990年東京大学大学院理学系研究科修士課程修了,1995年国家公務員採用I 種試験合格,1996年郵政省通信総合研究所(現独立行政法人情報通信研究機構)入所,現在に至る.主任研究員.1999年第3回国連宇宙空間平和利用会
議SpaceGeneration Forum日本代表.国際チーム勧告「衛星観測・衛星通信技術の国際協調活用による減災」が国連Vienna宣言に公式採録される.2000年より1年間オーストラリア連邦政府科学技術研究機構電気通信部門客員研究員併任,2003年より2年間内閣府科学技
術政策統括官付参事官補佐併任.2003年第1回産学官連携功労者内閣総理大臣賞制度創設等を主導.2004年特許庁特許出願技術動向調査機関選定委員.
同年第1回重要情報基盤保護日米専門家会合日本代表団.総務省認定第一級陸上無線技術士免許,同第一級海上無線通信士免許,同航空無線通信士免許.国土交
通省認定通訳案内士(英語)免許文部科学省認定実用英語技能検定1級取得者,同工業英検1級取得者.外務省後援国際連合公用語英検A級取得者.Technical English Proficiency Test 1級取得者経済産業省認定第一種情報処理技術者.衛星通信,衛星測位,災
害救急救命医工学等に関する研究に従事.米国電気電子学会IEEE等の会員.2000年度オーストラリア連邦科学アカデミー科学技術賞受賞。
高橋正人,"静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価 -小型・軽量・廉価な新手法の提案-", 社団法人電子情報通信学会論文誌A基礎・境界領域(ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February. 2011
《0369》
図44はGPS受信機への回折波の影響を抑えるため水の板をGPS受信機の周りに配備する際にとる構造の一例である。
四角錐台の形状をとっている例だが、六角錐台等の形状でも良い。一般にはn角錐台の形状でも良い。こうした錐台の側面に水等を用いた形状は回折波が侵入し
づらいという特徴を有する構造を簡単、廉価に、構築でき、必要に応じて水が乏しい地域では、あるいは安全な水が乏しい被災地などでは、飲料水などとして活
用でき、自身が当然に携帯している水を利活用するため、総合的な利便性が高い。
《0370》
図45はその上記の性格をさらにうまく活用したもので、回折波がより侵入しづらい構造である。なぜならば、球の表面で多数回(無限に近い)の回折を行わ
ない限り開口部に到達できない。到達した段階では回折波の相当な弱化が生じているはずである。さらにその開口部からは急角度の回折を必要とするためさらに
弱化するため受信機に回折波が与える影響の排除が強く図れるのである。
《0371》
図49は、図46の円筒構造を図47の二等分を経て、図48のように4等分したことを想定した(中心角90度扇形柱構造とでも呼ぶべき)構造で言わば瓦
型モジュールともいえる。同様の嵌合構造を左右又は上下左右に有する、扇形柱でない、モジュールを用意しても当然良い。例えば、中空四角柱の各側面を切り
だしたかのような四角柱構造(言ってみれば平型モジュール)、中空四角柱の底面の対応各辺中点連結線で切りだしたかのような三角柱類似構造(言わば角型モ
ジュール)、半球台を4等分した(中心角90度の構造で)言わば半球台4分の一モジュール、放物線回転体台を4等分した(中心角90度の構造で)言わば放
物線回転台4分の一モジュール、などがあってよいことはもちろんである。別種のモジュールも少なくとも左右嵌合部はいずれの異種モジュール間でも結合で
き、自在に、使用している廉価なGPS受信機の受信特性に適した回折波減衰のために必要な構造を作ることが廉価に(水などの身近なもので)簡単に、GPS
時代の普及型GPSを少し工夫するだけで方位情報を取得可能とでき利便性を享受可能とできる。
《0372》
図50は、図49の説明で言及した、平板型又は角型モジュールで凸凹嵌合を左右上下方向に嵌合させて中空矩形1階建て型を造形できるし、それをさらに上
下に嵌合させ2階建型を構成できることを示したものである。当然、3階建型も、自由に構成可能である。瓦型と、平型を組み合わせても可能である。
《0373》
また、半球の上部を水平線で切った台の形状(半球台とでも呼ぶべき形状)を中心軸を通る切断面で均等に4分割したモジュールも可能で、そのモジュールを組み合わせると、半球台を構成可能である。
また球でなくて、二次関数(放物線)にすれば、開く形、閉じる形とも作ることができる。
またそれらの各種ブロックを組み合わせることもできる。
曲面が閉じてゆく方向の形状でなくて、ラッパ又はスイスホルンのように開く方向に配置する形状も利用化の性が高い。
例えば、図53のような形状だと回折波が開口部から入ってこれたとしても、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に到達することができに
くい構造が作りやすい。例えば、図54のような形状でも回折波が開口部から入ってこれたとしても、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に
到達することができにくい構造が作りやすい。
例えば、図55のような形状は放物線回転体を回転軸に水平に切ったものである。放物線回転体台とも呼ぶべき構造であり開口部から回折波が侵入しにくい構造として用いることができるものと考えられる。
総じて、図56のような形状だと回折波が開口部から入ってこれたとしても、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に到達しにくい構造に近いものを作りやすい。
3次元構造としては、アルプスホルン又はスイスホルン開口部形状に近い構造である。図57のような形状だと回折波が開口部から入ってきにくい、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に開口部に入り込みにくい構造が作りやすい。
3次元構造としては、西洋の復活祭で用いる開口部をつけたかぼちゃ又は、半球にしさらに開口部をつけたスイカ、トランペットのミュート(消音)装置に似た構造と言える。
《0374》
図58、図59、図60について述べる。
1. これは、先のポップアップ式シリコンカップにおいて、それぞれシリコンで連結されている(水を充填する内部も繋がっている)リングを便宜上、ばらして、説明した模式図とのみ見ても良い。
2. これは、先のポップアップ式シリコンカップにおいて、それぞれシリコンで連結されている(水を充填する内部は繋がっていない)リングを便宜上、連結しているシリコンははずして、説明した模式図とのみ見ても良い。この際は、いっぱいいっぱいに伸ばしてしまうと水がない大小5つの同心円(曲線)部分が立体構造の中に生じ てしまう。そこで、スライドの際、それぞれのリングがやや重なりを残すようにして伸びるように構造化を工夫するのも当然良い。(それが面倒な場合はそれら
の円の部分に水のわっかが来るように別途水の輪をかぶせる手当てを施してもよい。
3. これは、それぞれ別の大小5つの分離した水の輪と考えてもよい。それぞれに、スクリューキャップがついていても良い。それらを、少しずつずらして重ねつつ、コップ型の外壁に相当する水の立体形状を作れるのである。
4. 段を組み込んでおいてもいい。その段の部分にスポッとはまるようにするのである。その段の存在のため、期待されるほぼすべてのあらゆる点あるいは曲
線で、水がある程度の厚さを保つことが容易に可能となる点で多大な効果を奏する。後に述べるより細い勘合部分を有するものに比べれば、(a)内部の水垢等
の掃除がまだ、しやすいといえる利点がうまれる。(b)細い勘合部の突起部分がザックの中であたって壊れも少なくなる利点が生まれる。
5. 直前の記述の目的(期待されるほぼすべてのあらゆる点あるいは曲線で、水がある程度の厚さを保つことが容易に可能となる点で多大な効果を奏する。)
を達する点で、狭い勘合でも、当然よい。細い凸部と、それを受け入れる凹部をそれぞれ円周状に風有するのである。それらの凸部にも水が入るようにするので
る。ただこの場合、掃除がし難い。利点は、前期の段による組み合わせに比べれば、構造が細い勘合の機械的な結合により安定感が増すことになることであろ
う。
図60はばらけているが、全体がポップアップコップのように連結していてもよいのである。
《0375》
いずれにしても、その底部にGPSを配置するのである。そのGPSを身体背部などに置くのである。
《0376》
水分などの永久双極子モーメントを有する分子構造を有するもの、及びそこにおいて塩分などが存在しているため一定以上の導電性σを有するとなおよいのでそうしたもの、すなわち、
GPS衛星送信電磁波の周波数であるL1帯1.5GHz等に、一定値以上(具体的には例えば10^1程度以上)の 誘電損失=(√比誘電率)・誘電損失 角の誘電正接=(√(εr))・tanδを有するが故に、一定値以下(具体的には例えば10^1cm程度以下)の 電力半減深度という属性を有するにい たった、もの、をうまく、電磁亜波吸収に活用すること、を特徴する。
《0377》
そのようなものには、食品では、ミソ、電子レンジにかけると周辺部がチリチリ焦げてしまうというような特徴がある。これは電力半減深度が小さいが為である。それらは本提案に適しているといえる。同様のものに、サラミ、ハム、ベーコンなどがある。
《0378》
一方、そこまでの電力半減深度でなくとも、水を含むということだけで、相当に有用性の高いいことである。特にそれが所持において食用に適すなどの有用で
ある際、あるいは、形状そのものが適す場合に、特別に容易する必要がなく、市販品を流用あるいは、市販品の製造業者も少し当方の提案装置への併用活用を意
識してサイズを再考するだけで、活用性がぐんと高まるため、開発コストが少なく、真にアイデアそのもので価値が生まれるものであり、そのシナジー効果は倍
増する。例えば、バームクーヘンはそのまま背中に円筒状につけることができるサイズのものは既に流通して人気を博している。保存性の高いものも流通してい
ることは注目される。羊羹等も、その保存性の高さに注目され防災用非常食として新たに開発された製品が市場投入され人気がでてきている(震災後新聞記事
2011年、5月朝日オンライン版)これも背中に平べったい板として方から吊り下げればよいのである。同様に山で人気があるのは、実際に登山するものは重
量のある装備での登
山がもっとも疲労をもたらし、遭難に直結することを知っているので、軽量でカロリーの高い、カステラなどを好む。これも背中にそのまま配置するだけですむ直方体を有するので使いやすい。
《0379》
液体では、ペットボトルでも平型(通勤通学鞄に収納しやすい様にというのが当初の市場投入時のコンセプトであったようだが、)が市場投入されて久しく、
既に、一定のシェアを保持している。今後も、より薄い平型のペットボトルがかいはつされ有用と目されるであろう。それらは方から吊り下げるだけで、そのま
ま使える可能性がある。またペットボトルを方から吊り下げられる装具も提案してもよいし、そのような突起を有するペットボトルを標準化することで、災害時
にも救援体制が整うであろう。市民ボランティアが大震災などの直後に自らの水や食料や寝袋など登山家のような装備で被災地に入ることでたいへん役立ってい
たことは神戸大震災でも東日本大震災でもそれに後続して起きた津波被害でも、原発事故救援でも、真の広く知られて、久しいところである。そうした際には、
特殊な器具も役立つのではあろうが、日常使っているものが、たいへん役立つ場合には、真に役立つことが注目された。そうした意味で日常使っているものが、
日常飲んでいるもの、日常食しているものが、災害時、災害救援時には、どのような役立ち方をするにい変貌する潜在力を備えているかを知りつつ暮らしていく
のがこれからのわが国の知的水準の高い市民の役割ともいえる。これは、1980年代から今を見れば、そのような知的水準の全国民的なジャンプは、必要と正
しい方針さえ示されれば、比較的速やかにわが国において実現することは歴史が証明していると見える。
《0380》
ガムテープは野外活動に必須といえるアイテムである。テント登山などでは便利此上ない。新聞紙を丸めてガムテでとめればつっかえ棒になる。ガムテは修理
に使える。ザックの。ちょっとしたテント内での物品の固定に使える。水の浸入の修復にも使える。ビニル水袋の破けにも使える。がーゼと組み合わせると傷口
の応急手当てにもなる。骨折などの固定具にもなる。応急の。木に結びつければ、後続者へのなんらかの非常事態などの合図にもなる。マジックペンなどで書き
付け樹木に、目立つように、ぶら下げれば、れば、あきらかに、人為的なものであるから、ポストイットのように、後続者への、遭難者の発見の連絡事項にもな
る。強風荒天時に天幕が破損することはまれではない。その場合の夜間の修復は漆黒の闇であり、あたりは水浸しであり、困難を極めるがガムテがあれば、かな
り楽に修復の端緒がつかめる。などいろいろな役に立つ。そうしたガムテそのものは、通常、中空円柱構造をしている。これをそのまま、使用することも考えら
れる。すなわち、ガムテの粘着剤部分には、(電力損失角・√誘電率がおおきく、すなわち電力半減深度が小さいクロルプレンなどを(天然ゴムのかわりに)あ
えて使うのである。そのようにすることで、いざというときに、組み合わせて水がないときにも、これらの手持ちの物品のなかから、電力半減深度が小さいもの
を身体とうまく組み合わせて目的の回折は弱化を達成し、提案GPSで方位を適切かつ迅速かつ廉価に実現し、遭難類似状況を脱する行動のための意思決定を速
やかに決定することが可能となるという多大な効果を奏する。円筒形をしている点もある程度半径があればそのまままたは水の円筒などと組み合わせて本提案に
活用可能である。
この意味では持ち物について、できる限り、ほぼ同じ属性であるならば、電力半減深度が小さいもので、(いずれにせよ持参するものなら素材にこだわれば危険
時には役に立つ助っ人となるので多大な効果を奏して、例えば、ガムテの基材と粘着剤(クロルプレン)、テントマットの素材(クロルプレン)、に拘るのは意
味あがる。また、ガムテ製品の円周のサイズ(そのまま中空円筒として用いられる又は水の中空円筒と組み合わせられる又は貼り付けるだけ回折波弱化等
1.5GHzの電磁波電力吸収に意味がある等)、飲料水等の市販ペットボトルの形状(単数又は複数のそれを、それぞれ両肩から脇の下にぶら下げたり、かけ
たりして、回折波弱化にも兼用しやすかったり、中空円筒形状に再構成が容易に可能な設計だったり)、自然災害時に傷病者援助や手術のために持参するアル
コール薬剤の透明パウチ袋の構造もそうした非常時には方位限定行動の精度を上げることに資する
形状にしておく、又は、形状に容易に再構成し得るアフォーダンスを備えている構造に規格化しておくことは、意味がある。)
《0381》
図61および図62および図63について述べる。図61および図62はサッカーボール型球形近似構造による水板の組み合わせによる、半球型の台形状構造
の実現例。真上から見たところ。横から見ると、数cmの厚みがある。水板である。通常は折りたたんでコンパクトに、ザックに収納できる。
使用時にも水を入れた状態でも平型の水筒として、適宜に畳んで薄伸ばしておけばかさばらない。その際はすべてを折らなくても良い。適宜の平べったい形状で
大きすぎない形状に、数箇所で折りたたんでザックにA4サイズ程度にまで平面を小さくして、忍ばせておけばよい。その際は、全体としては立体というよりは
平面であるから嵩張らない。
全体を2,3回折りたたんで全体の横縦寸法を1/2又は1/3程度に減少させたというところの形状にすることはカンタンである。
さて、実際遭難などの局面に陥った山岳登山などでは、そのザックに入れておいたこの水筒を取り出して、半球構造に近い半球台といった構造を作る。それを人
体体躯の例えば背面に、提案型GPS受信機との組み合わせて配置することで、回折波の減衰に有効に役立てることができる。
糊しろに相当する部分には、またそれに対応する部分には、マジックテープ(登録商標)(ベルクロテープ)でカンタンに着脱可能にしておくとよい。
また、各コンパートメント(各室)はそれぞればらばらに注入口(スクリューキャップ)をつけておいてもよい。ジップロック(商品名)のような丈夫なビニル袋にチャックがついている構造としても水漏れしないものは既に構成は容易であり、そのように構成されていてもよい。
または、注ぎの便宜を図るならば、半球台とでも呼ぶ側面を構成することがわかっている部分のコンパートメント(各室)はすべて、内部で、つながっているよ
うにしてもよい。そうすると、多忙な場合には、水を勢いよく入れるとそのままで次々に充填できる。それ以外の部分にも水を入れられるようにしておいても当然良いし、それらの部分は個別のコンパートメントにしておいてもよい。
灰色の部分に水がつながって充填されるコンパートメントとしておけば、簡単に半球台形状の水の層を現場で構成可能で、回折波の弱化に活用できる。水はのちに飲むこともできる。
《0382》
図52は、ホースであるが、電力半減深度の小さく丈夫なクロロプレンゴムなどで、水を入れるホース形状の装置とすることで、水の運搬容器とすることもで
き、かつ、いざというときは提案GPSにおける回折波弱化に貢献させる円筒構造をそのままそくざに形成することに用いることもでき、また、懸垂下降などを
要請されるさいには荷物などの補助ロープなどに用いることもできてたいへんな利便性の向上が期待できる。
《0383》
図78は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライドの結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転の結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像をまず示すことによる視覚的理解の増進を企図した図である。
《0384》
図79は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図78においては紙面の関係で描ききれなかった円筒型水筒の近くの諸変数等を示すとともに、同時に、天空におけるGPS衛星Aとの幾何学的位置関係についても、示した全体像の図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライド的操作の結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転的操作における結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像トの関係において円筒水筒の付近の部位の、電波伝搬の様相を模式的に示すことをまずは企図した図である。
《0385》
図80は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、また、使用者も同時に自明ではあるが念のために描き、ただしそのために、図が過度に複雑化することを避け理解の視認性の容易さを確保するため、仮にθ=0で、φは自由に自在な値をとりうる局面を例示した図でもあって、さらに、円筒型水筒にあってはその中心軸を含む平面での断面図を示し、その断面における辺縁回折波及び、水の層を薄くした部分を透過した後回折する波が、円筒型水筒の底面中心部に在するL1 C/A GPS受信機に到達する際に、相互に逆位相を生みだす伝搬距離差の場合は、いかなる幾何学的条件が満たさせる場合であるかを、導出するためのBの長さを変動させられることにより自在に変える本提案による操作が、a,b,r,Aは固定的な値であるため、φの角度で電波を送り込んでくる位置関係にあるまたは結果的にそのようになる衛星信号の、2経路の回折波のほぼ逆位相差によるGPSアンテナへの到着に由来する相殺による受信強度の特徴的な低下を検出することで、有効にそのGPS衛星の存在を把握でき、方位情報取得方法を支援することができることについての、視覚的理解の促進を企図した例示についての概念図である。
《0386》
図81は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周全体に沿って、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、長さBの値をスライド的に変えて、いずれかのGPS衛星からの信号が、逆位相の2回折波の振幅が重なることにる相殺により特徴的な受信強度の低下を見せる長さBを同定することができること、そしてそれがGPS衛星の位置としての重要な変数であるφの導出につながっていることを示す概念図である。《0387》
図82は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、主に、既に、Bの値の同定が完了している場合に、円筒型水筒の中心軸周りにこの、水の層が薄い領域を、回転させることによって、GPS衛星からの信号が、特徴的な受信強度の低下を見せる時の、水の層が薄い領域を形成している領域と、天空との、幾何学的配向きを主にθとして同定することができることを示す概念図である。
《0388》
図83は、本提案の実施例の一つにて、円筒型水筒の、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成するために、圧力を加えて挟み込むことを実現するために用いることのできる挟み込み器の概念図であり、軽量、廉価、小型、弾力性に富み入手性の高い樹脂などによって、最近では普及の著しい3Dプリンターなどによっても容易に自作できるという利点も有するものの例示のための図であり、この円弧的形状の柱の外観に想定れている中心角としては45度から90度程度であるが、例えば中心角が120度や、180度程度のものさらに、360度のものも容易に作成できることを視覚的に理解を促進する目的のための図であり、またこのようなものであれば、180度のものを2個用いて、360度を実現し、その後、ひとつの180度分の中心角相当分を外すなど、あるいは、90度を4つ使っても同様のことができるなどを簡単に示すための外観図である。
《0389》
図84は、図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、それを仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図である。
《0390》
図85は、図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その外形を近似的に仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図であるところ、使用者の背中との位置関係を概念的に例示することを企図した模式図である。
《0391》
図86は、図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その限定された方向例えば、体躯側面方向近傍に在する衛星からの信号の回折信号のみの対処を図れば足りる等のことは現実的にはありうるものであると通常想起されるところ、そうした場合には、φは小さい値のみを考慮すればよく、また、θも限定的な値のみを考えればよいため、使用者にとっての両体側方向近傍から衛星からの信号の回折信号の相殺のみをほぼ考えればよいとき、それだけに限定すれば、既述の図における各種パラメータがほぼ一意に決まることからそれを最も簡単な外形のブロック状として実装すれば、遠方での辺縁回折波と、近方での辺縁回折波が、GPSアンテナの箇所で丁度相殺する頻度が高まるように設計することは容易であることにかんがみてその概観を示すことを企図した概念図であり、これを二つ組み合わせるとほぼ矩形となりうることから持ち運びなども容易であり、水の容器としても利便性が一層高いことを視覚的理解を増進するための外観図である。
《0392》
図87は、図81において、円筒形の底面に水平に水の層の薄い領域を形成したところである一方、円筒形の中心軸に平行にそのような領域を形成しても同様の効果が得られることにかんがみて、そのような効果を得られる別途の構造を例示するための概念図であって、その水の層の薄い部分については、簡便な表記を図るため、その部分が存在しないようにも表現されている図であり、このような構造をとっても値Bすなわち底面から距離Bだけ水が充填されていて透過しないなならば、前記の構造と同様の効果が期待できることを示すことの視覚的理解を増進することを企図し、θはやはり0と簡略化しているところであるが、A=20cm、B=6cmなどとすると、
φ=0の衛星からの信号はGPS受信機において相殺されることを容易に想起できることを示すためことを企図した外観図であって、外枠の立方体は寸法の目安に描かれている図である。
《0393》
図88は、図87において、θが簡略化され0とされていたところ、その値が仮に0でない場合いかなる状況になるかを視覚的理解を増進することを企図した図であって、図87の寸法であると、図中θ=60度の辺縁で生じる回折波も、図中θ=0度の辺縁での生じる回折波と、ほぼGPS L1波の半波長分に相当する伝搬距離の差が生じるため、その回折波の相殺効果も生気することを容易に想起させることを企図した図である。
《0394》
図89は、左右に平面の水の層を形成する水筒を装具として背負うなら、その両者を、下部においても、上部においても、水路で連結できるように栓を、それぞれの上下に、構成しておくことで、下部の連結チューブをつけた場合にその連結チューブから分岐させた経口保水チューブを用いて経口保水が簡便にできるのみならず、登山行動前に、水を注入しておいた場合、片方の室には大気も若干含めて栓を閉じておけば、登山中、登山後、下山時に、もう一方の線を緩めるだけで、パスカルの原理により、登山前に閉じ込めた大気圧との現在の大気圧の差の分だけ水位に意味のある差が生じるため、両方の水筒を透明としかつ登山行動前に密閉した片側の室の気圧との現在の栓を緩めた側の現在の気圧差を読み取れるように目盛りをつけてあれば、重たい水を単に担ぎあげるだけでなく、有効に気圧変化、すなわち高度変化または、気候の急変を知るなどの有効活用が可能となることを視覚的に理解を増進することを企図した頭である。
《0395》
図90は、左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は実質、水の膜、に相当する、水の層、といえるものであるビニル水筒などを背中にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、寒冷地では凍ることを防ぎいつでも飲用可な溶融状態を維持しやすいという利点もあり、また酷暑では体温の冷却効果が期待でき便利であることに加え、方位情報取得時に必要であれば、腰に手をあてて、ひじを後方に、あるいは任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に張り付けることが容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解を促進することを企図した概念図である。
《0396》
図91は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を中心に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、相互に接する辺で適切な角度を形成できる点で、ベルクロテープなどで結合すれば、人体のいろいろな微細な動きにも円滑に対応できて、扱いやすい三角形形状となりうる水の膜の配置箇所の例を、A,B,C,Dで例示したものである。
《0397》
図92は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側正面から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。
《0398》
図93は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示しつつ、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図である。
《0399》
図94は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示し、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側方向から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。
《0400》
図95は、たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、&#21085;す、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがす前の最初の状態を例示する図である。
《0401》
図96は、たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、&#21085;す、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがした前の最初の状態を例示する図である。《0402》
図97は、たとえば長岡正夫氏による方向を問わない磁力接続構造体で、磁石が相互に回転してSNの向きを揃えることができる機構により、多角形の水の層のコンパートメントを相互に結合できるようにコンパートメント容器にそうした結合機構を組み込んでおけば利便性が向上するすることも、ベルクロテープなどとならんで本提案の利便性を維持するのに有用であり、そうした機構との適合性にのの視覚的な理解を増進することを企図した写真である。
《0403》
図98は、たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたと一緒に把握された図である。
《0404》
図99は、たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたをとりはずした状態で把握された図である。

《0405》
図100は、たとえば本提案はチームなどでのExpedition海外遠征登山の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、安全な水が特に得にくい海外では、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない水を安全な水に濾過などする装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも知識を得られるように、とうめいばけつの側面に、必要な現地調達濾過剤の名称(Gravel, Sand, Fablic, Charcoal, 等)を各国語とアイコンでそのいれるべき水準の概略位置とともに図示しておくなどすると利便性がたかまる上、その際にりようかのうな直径4mm程度とそれへのscrew cap等を底面に具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のための図である。






《0406》
以上、本発明の望ましい実施形態を図面に即して説明したが、本発明は上記した実施形態に限ることなく、本願要旨構成に従う限り、任意の改変が自由である。
《0407》
回折波に悩まされることなく、実現できている場合(A)には、そのまま享受していればよい、そうでなく、万一、体躯の大きさや、流用している廉価なGPS受信機の弁別特性などの影響により、回折波に影響を受けることが稀にあるような際(B)には、軽量・小型・コンハ゜クトで、全く自然な携行物である水や野外での天幕用容器等と兼用な本提案方法による支援を行い、どちらにしても、方位情報取得方法の利便性を、Aの場合は簡便に、Bの場合は自然科学に関する興味と関心と深めつつ興味を持って主体的な研究の体験を重ねつつ、享受することができる。その意味で本提案(B)も(A)と同様、実際に役立つ、実務的な意味を持つとともに研究ツールとしての意味も潜在させている教育機器としても多大な効果を奏する。
《0408》
円錐座標表示と天空(球)座標(仰角・方位角)の変換となる。これは岩波書店、数学公式III特殊関数などの成書に詳しい。
《0409》
まず、(1)円周スリット位置(値B)の変域変化で、受信強度の極小値(または最小値)が、見つかるかを検討する。観察されたなら、衛星は、小円上のいずこかに存在する。この場合次に進む。
次に、(2)(値B固定のまま)円周スリットの3/4程を塞ぎ、円弧スリットに形成し直し、(先の円周スリット上での)円弧スリットの位置(値θ)の変域変化で、受信強度の極小値(または最小値)が、有意味に、見つかるかを検討する。観察されたなら次に進む。観察されたなら (3)その円弧スリットの中心、が、衛星方向、であるとみなす。体躯で若干回折してきていてもそれは僅かと考え無視する。
《0410》
キッチンペーパのようなものの利点は芯があり、かつ、エンボス構造を有するハ゜ルフ゜素材であるため、水をどっぷり吸収しても、まだ構造を十分な強度で維持できる特徴が特に強い。この構造はハ゜ルフ゜製品一般、例えば、トイレットペーパー、ノート、ボックス型・テイッシュ等にもかなり強く認められるため、そのような性質と入手容易性を活かして(例えば登山前のコンビニ等で入手して)、いざ遭難の危機になったらば、ジップロックなどに代表されるジップつき、チャックつきのビニール袋などに水とともに放り込んで、一定の構造強度を有した、対象電磁波の吸収性をもつ構造素材として、すぐに使うことができるのである。
そして、危機が去ったときに、好転天幕場などで時間のあるとき、驚くべきことに、干せば(外観は若干しわがよったりするが)また機能性を回復し、ほとんどなにもなかったように使うことが山岳登山レベルのもののない状況では特段の問題がなくできる。特にキッチンペーパはその性質が顕著である。乾きやすいし、水つけた場合にはまったく性質はかわらない。
《0411》
みじかい区間だけのスリットにとりかえる。
《0412》

図80は、例えばシリコン素材の円筒形の柔軟水筒が体躯背面につけられているとして、その円筒形の柔軟水筒を水平面で断面にした断面図と考え天頂方向から見たものと想定した図である。

その柔軟なシリコン素材の水筒は一部の厚さを圧力を与えて変えられるようになっているものとする。例えば、別別の水を含むコンハ゜ートメントを結合させる方式からなり、それぞれコンハ゜ートメントをそれぞれに抜いたりさしたりすることで、ある部分を通過する電磁波が通過する水の層の厚みを変えられる方式とする。組立式、または、組み込み式で、当該一部のコンハ゜ートメントを抜きとる、または剥ぎとる、ことができる。ただ何層かの水層コンハ゜ートメントの層があるため、ひとつの層を抜きとったり、&#21085;ぎ取ったり、しただけでは、全く水層がなくなる、とは限らない、ものとする。このように構成する背中からある一定距離の円周部(または左右側だけの半円周部)だけ、例えば数ミリから数cm程度あるいは十から数十cmの長さを含む領域、について、水の厚さを薄くすることが容易に実現できる。

その&#21085;ぎとりの様相の模式図を図8002および図8003が示している。ただしこれは、平面において、そうした&#21085;ぎとりを成したと仮定しての図として示されている。このようにはぎ取った状態で円筒形に丸めてその端をヘ゛ルクロテーフ゜なり両面テーフ゜なりチャックなり磁石なりで結合しても良い。

このようにすると生じることについて、図80を例に説明すると次のようになる。

円筒形の端(周辺)から回折しつつGPS受信機まで到達し閾値以上になった波と、前記の波と衛星から発せられ前記の波と平行にやってきた波として前記&#21085;ぎとった部分の領域から侵入して減衰しつつ透過後に回折しGPS受信機まで到達した波と、は、相互に、逆位相であるため、あるいは、ほぼ逆位相であるため、相互の振幅は、ほぼ相殺され、総じて、受信強度を、閾値未満と制御することができることが期待できるのである。

GPS衛星については、米国が運用しているため、時に、必要以上の電力を送信している事があり、また、想定された電力より低い場合もある。これは一種の衛星オンホ゛ート゛系の不具合の結果とも考えられている。衛星の起動上の宇宙空間において当然適宜の修理もままならなぬため致し方ないと言えるが、想定以上の電力で送信される際の回折波を受信いるか、直接波として強い信号をしているかを受信側にて弁別するのは困難な場合がある。

そこで、受信した衛星信号が回折波であるかどうかのを弁別を使用者側が主体的に行える簡易な方法があれば利便性が高い。それには次のような手法を提案する。先に述べたようなある領域の部分の水層を&#21085;ぎとる。水の層を一部&#21085;ぎとるということは、当然、遮蔽構成物、電磁波吸収構成物が減るわけであるから、通常は、受信電波は強くなることはあれ、弱くなることはあり得ない。少なくともこうした&#21085;ぎとりによって、直接波として得られるはずの衛星信号の受信強度が減じるということは、通常、考えられない。直接波は、透過後回折波に比べて、圧倒的な信号強度(振幅)を有していることが当然期待されるためである。

一方、減衰を経た辺縁での回折波であっても、受信機において仮に閾値ぎりぎりの強度にて受信判定をされてしまっている信号が仮にあるとして、前記の&#21085;ぎとりの結果、信号強度の低下が見られた場合、そもそも最初の信号は、遮蔽されるべき場所に存在していた衛星からの信号の辺縁回折波をひろっていたため、&#21085;ぎとり領域発生後の透過後の回折波との、干渉の結果、振幅の相殺を生じせしめた、と推定するのは、相応の合理性を有する。
流用しているGPS受信機の感度の特性や、体躯や円筒の寸法または衛星信号の想定外の送信電力の状態、の連関において、回折現象がある一定頻度で起じる状況であるとすれば、その全体状況の存在自体を、むしろ積極的に認め、その状況を利活用してゆくのが良い、という発想でる。

そこで、例えば、図8002、図8003、のような構成で背中から最も距離の近い位置にあるコンパートメント(水を含む)を剥いで、観測し各衛星信号の受信強度を調べた後、その剥いだコンハ゜ートメントを元に戻し、背中からみて次に距離の近いコンハ゜ートメントすなわち別の段のコンハ゜ートメントを、剥いで、観測し各衛星信号の受信強度を調べた後、その剥いだコンハ゜ートメントを元に戻し、さらに、と以下同様に、調べてゆけば、いずれかの段のコンハ゜ートメントを剥いで観測を行った際、ある衛星信号強度は、閾値未満に突如変化していた、と、いう観測事実に遭遇するなら、それは次のことに由来すると考えてよく、その衛星の在する方向を限定できる。こうして回折の影響も効果的に方位情報取得にも貢献してもらうことができる。回折現象が起きる全体状況がある場合、そのこと自体を、むしろ逆に利活用して積極的な意義を見出して行くことを図るのである。

回折の方位情報取得への貢献としては、結論を先取りすれば、4種類ある。少なくともその信号を発した衛星の存在方向は直接波としてGPSアンテナの中心を直撃できない位置、すなわち水による吸収・遮蔽が企図されていた天空上の領域に在する、と理解したうえで、使用者が実務家であるかどうか等の基準によって、次のような、それぞれに、極めて有意義な貢献を成せるのである;
1. まず最も簡単には、その衛星の存在領域を、身体固定座標にて限定的に知ることができる。限定的にであれ、身体固定座標で知ることができるということは、真に重要な意味がある。つまり、円筒と体躯で幾何学的に遮蔽されている立体角のいずこかに存在するということがわかるため、しかも、その衛星信号を受信できたということとは、その衛星のPRN番号に対応するGOLD符号を並走させて受信機が解読できたことを意味しているのであるから、その衛星の衛星軌道要素の放送も既知で受信できているはずであり、それらの情報(すなわちその衛星の衛星番号とその衛星の衛星軌道要素)と、直近測位成タイミンク゛を基準に受信機が示す現在時刻(人間にとっては十分正確である)からその衛星の方位角・仰角はGPSが出力している(人間にとっては十分正確である)ため、それらの身体固定座標とそうでない数値上の情報の照合から、おおよその体躯正面方向の数値上の情報も、まず少なくとも、限定的には、わかるのである。これだけでも、真に方位情報を求めている際には方位情報取得の大きな力になることは言うまでもない。しかも、さらに次の貢献もなすことができる。
2. 次に、この衛星を簡単に排除することが、できる。つまり、方位情報取得方法の枠組みの中で相応の衛星数が既に存在し、当該衛星が今後つかわれなくても別に構わないうえ、逆にこの衛星を受信判定してしまっていることで、論理矛盾が生じている場合、この衛星番号の信号に基づく情報を排除すればよいのである。このような論理矛盾が稀に生じた場合にも、それが複数の衛星によってもたらされていることは極めてまれである。このような衛星の特定ができてしまえば、単純に排除することで、それ以降はそれ以外の衛星に集中することができるので、その日の作業への集中力の維持がかく乱されないという現場にとってはありがたい利点が生まれる。これを実際どの衛星がその矛盾を生じせしめているかを知るのはなかなか困難であるため、これは貴重な方法となるのである。このようなことが生じる原因そのものに現場で特には関心が無くとにかく排除できてしまえばよいという場合、前記の排除すべき上空領域にあるのに理由はともかく誤って受信してしまう現象が生じがちな日時においてその衛星の特定と排除を相応の確信とともに実施できる方法が用意されていることは其の者の本来職務である別の実務の上多大な効果を奏する。なお、こうしたことが生じる理由としては、衛星の異常により通常より大きな信号出力が与えられて信号が発射されているなどのことが考えられる。GPS衛星のように、多数の衛星が上空にあり、最新型の衛星も老朽化した衛星も混在してシステムを形成している場合は、そうした現象が稀に生じ得る可能性も否定できず、その場合の実際的な対応に本提案は多大な効果を奏すると言える。
3. 次に、さらにこうした衛星の位置に関心があるものにとっては、天空における、この衛星の存在領域を幾何学的に追及していくための廉価・軽量・コンハ゜クトしかも簡便で入手性の高い素材だけで行える状況を提供できる。つまり先にはその衛星の位置には関心がない者へ本提案が成しうる貢献のみをあげたが、今度は知的な探究の興味・関心を有する者に対しては、楽しみながら、状況を理解し天空に存在位置の可能性がある天空上での円弧(小円)を天空に仮想的に(脳内で)描くとう、衛星の位置をさらに絞り込んでいく作業を、楽しく実現できるのである。これは、後述する原理に基づく簡単な計算により、そのクリッフ゜が薄くした水の領域の中心位置から、GPSアンテナ中心がある体躯に平行な平面までの、距離Bの読み取り値等を元に、ほぼ、ある小円、の上にまず衛星は存在する事実が(後述するように)わかる。これは、アンテナ中心点を頂点とし、体躯正面方向に回転対象軸を有する、ある円錐の側面が、天球と交わってできる小円である。スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて小さいときには,回折現象は著しくなる。しかし、その状況を逆に用いて、回折波が影響をあたえている事実をむしろ見つめることで、衛星の方位を割り出すことができる。回折があってもそれを克服する知恵を引き出せるという点で、野外活動における行動の自由度と安全性を高める上でも、従来にない教育的側面に光をあてた啓発を行なえる点においても、多大な効果を奏する。
4. 次には、3.以上に、さらに、ここで、衛星の位置をさらに絞り込んでいくことができる。3.までは、ぐるりと円周を一周するような様式で、水の薄い箇所を作りだし、その位置を、円筒の底面に平行に移動させて、衛星信号強度で減衰が起きるものがないかその様子の変化を見たのであった。そうした衛星が検出された(あった)場合は、その平行移動の場所の情報からある小円上にあることがほぼわかったのであった。さらにその小円上のどこにあるかを知るためにはつぎのようにすればよい。
まず、一周ぐるりととりまく式で、水の薄い場所を創り出すことから、一周のうちの一部だけを対象にする様式で、水の薄い場所を創り出すことにする。これにはくりっぷの形状をより小さい中心角に相当するものを使うことで、例えば容易に達成できる。
(ア) まずは、体躯正面方向軸からφの角度を持つ直線を、体躯正面方向軸周りに回転させたとして、その円錐側面が、天球と交わる円、すなわち、天文用語としての、小円、の上にまず衛星は存在することがわかったという3.の経験のさらに上をいく体験をすることができる。
して別途記載の水の厚さを薄くするための挟み込むクリッフ゜をやや中心角の小さいものに取り替えるなどしてもよいのだが、それをもちいて、円筒との辺縁からの距離は、3.の際と、一定に保持したまま、今度は、背中からの距離を変化させるスライト゛ではなく、むしろ、それと直交する方向の移動、すなわち、アンテナ中心を通る体躯正面方向の直線を軸に、軸まわりにゆっくりと回転させていく、すなわち、いわば、タ゛イヤルをゆっくりと回すかのような操作をなしながら、当該衛星の信号強度の変化の有無を観察する。この際、当該衛星の信号強度が最小になるダイヤルあるいはクリッフ゜の位置、を得る。そして、GPS受信機のアンテナ中心からそのクリッフ゜のもたらす水の薄い領域の中心への直線と、GPS受信機のアンテナ中心を通過する体躯正面方向軸と、が、張る平面を想定し、その平面と先に述べた天空上の小円の交点を得る。複数ある場合は、いずれかになるが、どれであるかを特定するのは通常簡単である。このようにして、当該衛星の概略の位置が得られるのである。これは回折信号の強度もやはりできるだけ直進的に進むもののそれが一番大きいという事実に由来する。回折の波どうしの最大の相殺もそうしたものの近傍で起こる、という考えによる。
回折が、このように野外活動での方位の行動決定に積極的な様式にて役立つという経験は、科学への興味関心を高めることに多大な効果を奏する。こうした貴重な野外体験学習機会を可能としてしまう、廉価・軽量・コンハ゜クトなGPS受信機およびあとは水等の普通に手に入る材料でありさらには親しみを持てるビニルやポリプロピレン,ポリエチレン素材等汎用素材で提供しうることは教育上多大な効果を奏する。同時にこれらは野外に持参する相応の必然性を有する事物ばかりであり、状況に応じた科学的検討、工学的設計という観点から物の連関にかかる潜在力に関する洞察力を鍛え科学にたいする興味関心を啓発するのに多大な効果を奏する。
全地球測位システムとして全地表面での可用性を有する次世代の社会基盤であり、上空に常に10衛星前後の存在をいとも簡単に前提でき、かつ、それらの使用は解放されており、かつそれらの受信機は我が国において携帯電話にも入る程度の小型軽量高性能化なものが廉価に供給され容易に入手でき、かつそれへの軽微な改修と、水や水筒それも廉価なフ゜ラスチックの成形で形成できる若干の工作で可能なレヘ゛ルであり、かつ食品や塩水や海水や保冷剤、保温剤などでも可能な方法であれば、それは極めて有意義な活用方法として考えることができるのである。なんとならば、この方法さえできれば世界のどの地表面でも同じことができるし、高価な支払をしてまで得ねばならない特殊なものの追加物の取得も不要であるという重要な特性を有するためである。
《0413》
次に図80を用いてその構成、原理、動作を述べる。
次に図80を用いてその構成を述べる。
円筒形側面に厚さほぼ一定(例えば、5mmとか1cmとか)に水が充填されている水筒を考える。
《0414》
図8004の構成を述べる。
図8004は、先にのべた洗濯ばさみや髪留めがそうであるように、
ある程度の挟む強度を有し、前記円筒形側面に水が充填されている水筒に、適切な圧力をその一部に与え、例えば洗濯ばさみが対象物を変形させ摩擦力でその状態を維持し、取り外せばもとの物体はものと形状に一定の時間で緩和しつつ戻るものと同じような意味で、その水層の厚さを薄い方向に、変化させられるものとする。
図8004では、全円周ではなく、円周の一部に対応する円弧に圧力をかけられるような形状のものを示している。しかしこの長さは任意のものが容易に製造可能である。近年はフ゜ラスチックの形状は廉価に製造できる。特に3Dフ゜リンターが普及し人気を博し、教育機関などでは数十万円程度の価格のものを次々と導入しており、樹脂素材で自作することも極めて容易となっている。


《0415》
次に図80を用いてその構成、原理、動作のうち原理を述べる。
今、図80では、視覚的理解を優先するため、まず理想的な状態として、遮蔽地物なく、仰角0度(これは後にθで置き換えて一般化を行うが、図が複雑になるので、まずはθ=0度とおいた図を示すことにする)の位置にある衛星を想定する。当該衛星の方位角は、天頂からみて体躯左側面方向から体躯小正面方向にφ度だけ時計回りに回転した方向に存在するとする。仰角は今は利便性のため0度とする。その衛星からの信号が到来した状況を考えてまず図80は描かれている。
図80は、前記の操作で図8004形状のクリップで、中心角が180度程度のもので体躯左側の円筒水筒部分をはさみこんでいるとする。
図80は、前記の操作で図8004形状のクリップで、中心角が180度程度のもので体躯左側の円筒水筒部分をはさみこんでいるうえ、使用者が操作を行い、背中からの距離(とは言うが正確にはGPSアンテナ面から、そのクリッフ゜で薄くした部分の中心への背中に垂直な法線に沿って計測した距離)がBであったものとすることになる。
すると図80において、「円筒の外辺縁で回折してGPSアンテナに到達する波」と、「円筒の水の厚さが薄くされた部分(厚さ零であっても構わない)を通過し、回折を経て、GPSアンテナに到達する波」との伝搬距離の差分は、図8004の、

a + b + C
であることがわかる。
先に述べた「水の層を薄くする目的で挟み込むクリッフ゜」を背中に一番近いほうから、徐々に、背中から一番遠い方向に、ゆっくりとスライト゛させるようにする。
その過程で対象衛星信号の受信強度が極小になり最低になった場所があれば、そこにおいて、前記両者の回折波が逆位相になっていることが強く推定される。なんとならば、水の層が、薄くなっているのであるから、いずれかの衛星からの信号強度は強くなることはあっても、信号強度が弱くなるということは、前記以外の合理的理由は到底考えられないためである。ちなみにクリッフ゜に用いている素材はフ゜ラスチック樹脂などでL1帯信号には透明であるからなんらの影響も与えない。
こうしてその特殊な信号強度をもたらした衛星番号を知ると、次に活用できる。すなわち、その衛星番号はその日のそれ以降のあるいはその日を含むその数日の野外活動において方位取得方法において使わないとすることで、作業の効率化を図ることができる。ここまでが既述の1.である。(これは衛星の状態を探究するというよりは地理踏査などの実務家においてはそのような使用法が利便性を高めることがありうるというほどの意味である。ちなみに、通常の廉価なGPS受信機は特定の衛星番号を指定することでその衛星の活用を排除するフラク゛を立てることができるためそのようにすればその衛星を計算対象にしない意図を簡単に実現し、即座に対応できる。また本提案方法の方位情報取得方法でもそのようなことすなわちその衛星を計算対象にしないことを意図するフラク゛を立てることができるため、そのようにすれば、その衛星を計算対象にしない意図を簡単に実現し、即座に対応できることを指摘しておきたい。)
次には、その衛星の方位角の数値上の表現(身体固定座標でないという意味での情報)は、GPS受信機により迅速に出力されうることは、既述のとおりである。これを照合すれば、自らが、今、偶然、向いている体躯正面方向は、背中の円筒側面の水筒のサイス゛とGPS受信機の位置関係できまる、回折でしか影響を与えられないはずの衛星は、自分の体躯正面からみて、どこからどこの範囲に存在しうるかという事についての、幾何学的配置は直ぐに定まるから、その情報に基づいて、自らの体躯の正面方向を限定的に知ることが、遅滞なく、できてしまう。ここまでが既述の2.に相当する貢献である。
次に、先ほどのクリップをとめたホ゜シ゛ションについて、Bの長さを、水筒に印刷されていても良い目盛り等から読み取ることになる。先に述べた両回折波の伝搬距離の差分すなわち
a + b + C
は、すなわち、この状態において、半波長の奇数倍となっているはず(回折波の相殺が生じているため)であるから、r (円筒半径), A (GPSアンテナにとっての円筒高さ。より具体的には、GSアンテナ中心を含む“円筒底面と平行な平面”と、円筒の背中から遠い方の底面と、の距離), B(GPSアンテナ中心を含む“円筒底面と平行な平面”と、円筒の背中から遠い底面との距離), λ(対象とするGPSないしGNSS信号の波長)を既知数として、ヒ゜タコ゛ラスの定理より(1),(2)を得て,逆位相を生じたはずの両波の伝搬距離差から(3)を得て,伝搬距離と衛星方向φに関する式(4)を得て、

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(a + c) &#8211; b =(2n+1) ・λ/2 (n=0,1,2,…)
…(3)

c=(A-B)・sinφ …(4)
これらの式をφについて解くことで、
φを求めることが直ちにできる。ここまでが既述の3.である。これはφというハ゜ラメータと体躯の向きで特定される上空半天空上の小円の周上に衛星が存在することを意味することは既に述べた。

さてここで考えてきた図においては、既に述べたとおり、θ=0という前提をおいていた。すなわち、衛星からの平行波を、受信している水の厚さを薄くしている領域の中心は、「使用者の背中から見て、体躯正面方向を軸に、使用者左側の水平方向を基点として、時計回りに(90度でも45度でなく、)0度の方向に置いた、もの」であるとして、まずはそれに限定して(わかりやすさのため)、図を描きそれに従って考えてきた。その際のクリッフ゜は中心角180度程のものを想定している。
そして、その際、Bの大小を変化させ、その結果、最小値で極小値が得られたときの様相を検討してきた。

さて、つぎには、こうした制約を、解除して、考える。つまり、θ=0としたクリップの向き、をかえて、当該衛星の信号強度の変動を観察してみる。すなわち、水の厚さを薄くする、向き、をかえて、関心の衛星の受信強度の変化をさらに観察してみる。つまりθの値をかえて、関心の衛星の受信強度の変化をさらにさらに観察してみるのである。ここでθとは、水の厚さを薄くしている領域の中心を、「使用者の背中から見て、体躯正面方向を軸に、使用者左側の水平方向を基点として、時計回りに図った角度」である。
具体的には、このクリッフ゜を円筒と一体化したまま体躯正面方向を軸に回してみる、あるいは、円筒はまわさずにクリッフ゜だけ体躯正面方向を軸に回してみる、とどうなるか。
図8050のこれはθを変化させることになる。既述のとおり、このように回したときに最も信号強度が低くなる点があれば、そのときの、クリッフ゜の圧力で水が薄くなっている領域の中心、と、GPSアンテナの中心を結ぶ線と、体躯正面軸と、が張る、平面、と、既述の小円との、交点(のうち可視の部分、または合理的にあり得べき部分)が、衛星の具体的な方向であると強く推定される。
このように、天空上のあの方向、というように、(数値でなく)身体固定座標で得られるという結果が貴重である。数値で得られた情報はこのように使えるとは限らないのである。なぜならば、GPS受信機が数値として単に出力してくれる衛星の方位角、仰角の数値は、身体固定座標でないがためにどちらの向きなのかは基準が不明な状況では一切不明のまま、なのである。本手法のような、身体固定座標で得られる方向と、照合させることにより、方位情報取得は、劇的に意味をもって行動決定支援に進めることができるため貴重である。
ここまでが、既述の4.である。

ここまでくると、単にヒ゛ル陰でもラシ゛オが受信できたというような旧来からある回折の使い古した手垢のついたありがたみを感じにくい表現を超えて、現代における、先進的な社会基盤を利活用する行動決定支援の斬新な様式提案においても、やはり回折は役立つ側面がある、という稀有な得難い経験を、経済的に無理のない枠組みで、また楽しみの野外活動として枠組み中で、経験できる方法をはじめて有効に提供できることになったという多大な効果を奏する。こうした貴重な経験を積むことは、その後の生涯の勉強への取り組みや研究活動、ひいてはイノヘ゛ーション創出への取り組みに対しても興味を持っておこなっていけるそして成果を上げていけるために必要な楽しい体験をとおしての主体的関心の醸成に多大な効果を奏するのである。
なお、図では、中心角約90度程に相当するようなクリッフ゜を描いている。が明細書では、中心角180度程度に想定したクリッフ゜を用いているところがあるの念のため注意されたい。
《0416》
その伝搬行程差分、つまり、図のa+b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、8003からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。
《0417》
こうした理解は、ほとんどの衛星の回折波除去が通常できていても、稀に衛星の信号が回折除去できないように思われる場合に、極めて有効に機能する。仮に、山頂において、山稜において、どちらの方向に下降してゆくか等のために、霧で見晴らしがない等の理由、か、雪目で視界が使えない、夜間である等の理由で同定ができない、か、海外エクスペディションの場合で視同定が困難であり、かつ、磁石もあてにならない火山帯であるため、か、極地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である(この場合には水よりも圧倒的に融点の低い液体、例えばエチルアルコール、メチルアルコール等も、適切な選択肢として用いることができるしこの場合も飲料、医療用、燃料用などに兼用できることがある)、偏差の影響が大きい地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である、自差の影響が大きい事情があり磁石の活用が困難である、ジャイロを用いられる電力や重量物を装具するための移動体の恩恵をうける移動環境にない、などの踏査・調査・徒歩、などの場合にも多大な効果を奏する。

なお、この方法は、回折波に有効であり、φが負の値であっても、それが回折波であれば、そのまま役立つので、φの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、逆に、それで方位の特定に準ずる行為ができることもある(特に通常の方位限定と組み合わせればなおさら平易に可能である)こともあわせて指摘しておきたい。(また、半円周だけ剥いた場合もφの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、平易に方位の特定に準ずる行為が可能となる)。

なお、透過を経験しない辺縁回折波より、透過回折波のほうが、透過分だけ減衰が大きいように感じられるが、それは、大きな回折角による大きな減衰を経験する辺縁回折波と、小さな回折角による小さな減衰を経験する透過回折波により、補償されることになる。
《0418》



まず全部を水でふさいである状態を観測する。信号源α,β,γの各信号が観測できたとする。
ある一列だけを穴をあけるようにし(つまり水板または水棒を除去して)あとの列を、ほかの列を、水いたでふさがれたまま維持しつつ、観測、すると、α、β、の各信号が観測されたとする。
すなわち、ある場所の窓列を開けたことで、信号源γの信号は、急に消えたわけである。これを、大きく回り込んできた回折波(回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)が、一部透過窓から侵入してきた透過波の回折波(透過と回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)の、位相のずれによる、相互相殺「的」効果によって、柱の口端点からの回折波と、相殺されたものと、見ることができる。
こうして、その水板または水棒を除けた列、の窓から侵入し、回折し、GPSアンテナまで到達した電波の伝搬距離と、大きな筒または壁の端からよいこらしょと回折して到達した電波の伝搬距離との差は、λ/2の奇数倍になっているはずである。

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c) &#8211; b (n=0,1,2,…)
…(3)

c=(A-B)・sinφ …(4)
奇数倍とはいえ通常は1である(n=0)。GPSや、グロナス等でシステムを決めれば、λは一定で約19cmある。
こうした原理から、上の諸式が成立し、そこから、φを、推定できる。
つまり窓を開けることによって、回折の学習もでき、見えない電波の学習、研究を進められる。
すなわち、観測者または実施者にとって(設計者ではなく)A,B, rは既知である。よって、a,bも直ちに算定により確定するため既知と考えてよいことがわかる。GPS L1 C/Aはλ=19cmであり、このλと, A,B,rという人体用の寸法からn=0とまずしてよいことが明らかとなる。すると、A,B, a,b,λ,nが既知である状況で、(3)(4)からcを消去すると、変数φのみが変数として残ることが明らかとなる。よって、φが確定できるのである。すなわち、そのような信号捕捉が消滅した場合、すなわち、相殺したような窓列が明らかになったことで、その衛星の体躯正面に対する方向性φが明らかとなるのである。これは、回折波の一般には困った性質を逆手にとった活用法で、興味がもたれよう。

これを繰り返すことによって、謎解きのように、それぞれの衛星の存在方向を推定していくこともできる。
これはある意味で知的な野外に限定された遊びであって、なおかつ、新たなジャンルへの挑戦を含んだものである。
Bの値は窓の中心部迄の距離で良い。基本的に、完全に逆位相になればそれに越したことはないが、そのあたりで互いにほぼ相殺した結果、閾値未満になれば、観測しないことになりますため、概略値で良いのである。


なお、剥ぐ、という方法を述べたが、これは、円周に沿ってはさみつけるようなたとえばフ゜ラスチック製(フ゜ラスチックはL1帯に吸収を示さず、いわば透明である)のU字形で(ある種の髪留具や、通常の洗濯ばさみや、布団干し時に布団が強風に飛ばないようにする布団ばさみがそうであるように、対象傷つける程度でなく適切な圧力にて押し込み、抑え込み、自身もそこにとどまり、結果、流体や弾性体や弾性体類似物の、意図した任意の部分の形状の特に、厚さ、を、意図通りに薄く形成する、しかし、はずした場合は、対象の厚さはまたもとにもどる、というほどの意味で)挟みこむ力のあるやや弾力のある鋳型やのようなもの、(図8004)で、円周の全周またはある部分(たとえば円弧、例えばある一点の近傍)を適切な圧力で挟みつけるように作用することで、その部分の水等の液体を押し出し、薄くする、ということで(そしてそのような圧力を与える部分を移動させられるという方法によって)、どうようの効果を生み出すこともできる。その場合は、ゆっくりとじわじわスライト゛させることで減衰が生じるところを探すことができるため、宇宙の衛星からの電波にたいして受け身であるだけでなく、ある種の動的な働きかけの行為の結果を体験でき、それも電磁波の根本性質である部分の教育機器としても、有効に活用でき、多大な効果を奏する。

《0419》
図8005から図8006は、つぎのことを示すためのものである;
すなわち、「直径R(半径rとしてR=2r)の円筒の井戸の底の中心にGPSをおくとき、半径rが波長λの2倍程度以上の井戸でないと、回折波を完全には排除しがたい可能性がある」

図8005において、辺縁回折波はどのように位相差はGPSに作用するかを考える。
結論を先に述べると、辺縁0度点回折波を相殺してくれる、辺縁θ度点回折波で、最小のθは;
R=λ/2=9.5cmのとき θ=180度(これは回折というか反射というか)
R=λ=19cmのとき、θ=90度R=2λ=38cmのとき、θ=60度
である。これは口径直径Rがλ未満であると、なかなか、中心部で相殺が起きないことを示す。深さは関係がないのである(深さによらず円筒の中心との距離は全辺縁点て同じであるから)。
これは次のことを示唆する。すなわち、
λの直径(19cm)よりずっと小さい円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒全辺縁での位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波は相互に強め合う。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、生じない。口径による弱化は期待できない。全円周上で同位相点は計1点あり、逆位相点は計0点ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、大きい。深さを増やすと相対的に、弱化は期待できる。
《0420》

λの直径(19cm)の円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はわずかに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はわずかに多様化している(θ=±90度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and
r=1λ….0=cosθ….θ=±90度)。よって、円筒全辺縁での回折波はわずかに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、わずか。全円周上で同位相点は180度毎に(計2点)あり、逆位相点は180度毎に(計2点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分同程度。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、そこそこ大きい。深さを増やすと相対的に、弱化はそこそこ期待できる。
《0421》

2λの直径(38cm)の円筒では、(これが■9時50分片岡式■で両腕で円を描いた時)

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はそれなりに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はそれなりに多様化している(θ=±60度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 =cosθ….θ=±60度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、それなりに生じる。全円周上で同位相点は120度毎に(計3点)あり、逆位相点は120度毎に(計3点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、さほど大きくない。よって、回折角度がさほど大きくないので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さをふやしても相対的に、その弱化はさほど期待できない。
《0422》

4λの直径(76cm)の円筒では、

1. 円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、大きい。よって、円筒全辺縁での位相はまずまず多様化しうる。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はまずまず多様化している(θ=±29.0度、±51.3度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0度、±51.3度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、まずまず生じる。全円周上で同位相点は* 度毎に(計*点)あり、逆位相点は*度毎に(計*点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、小さい。よって、回折角度が小さいので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さを増やしても相対的に、その弱化は期待できない。




《0423》

深さを稼ぐことによって、回折波でGPSに到達したいものは、大回折角度を経験させる、それによって、大回折角度減衰を、させる、しかない。


その大回折角度を得るためには、深くする必要がある。
しかしそうすると、直接波を受信できる立体角も減少する。その限度は、

図8005は、縦方向に薄い部分を形成した場合である。このようなことも、シリコンなどの柔軟素材と、先ほどの洗たくばさみ状のものの別形状(縦方向に薄い部分を作るハサミこみをつかったばあい)を用いれば、可能である。
図は、円筒の厚みは省略してある。切れ込みとしてかいてある部分も、簡略にえがいてある。
外側の立方体は、参考までである。
《0424》

先ほどの図式でのφをφ=0に限定した場合以下のようになる。

A: 円筒水筒の(底からの)高さ。その点からGPSまでの距離をa.
B:円筒水筒の「切れ込みのある部分」について(底からの)高さ
(すると当然A>B)。その内側点からGPSまでの距離をb.
(このように設定すると、円筒に設けれられた「切れ込みのある部分」の最低点の、円筒底面からの距離、は、A-Bとなる。)
r: 円筒水筒の内半径
λ:GPS衛星信号の波長
A2+ r2 = a2 ・・・(1)
B2+ r2 = b2 ・・・ (2)
a-b =(2n+1)* λ/2 (ただしn=0,1,2,3…の整数)・・・・・・(3)
《0425》

仮に r=10cm A=20cm
n=0とした場合:
(1)に前記の仮定を代入して a=√(400-100)=17.321cm
(3)に前記を代入して b=a-(c/f)/2 =17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm
=7.80cm
(2)に前記を代入して B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
よって、「切れ込みの深さ(A-B)」は
A-B= 20cm-6.2865cm ≒13.7cm との、切れ込みになる。

高さ20cmのうち、切れ込みは約13.7cmが適切である。
あるいは、
その点を中心にした薄い部分を作ることによって、θ=0からの辺縁回折波と、透過回折波とは、GPSの受信点で位相差がほぼ逆になるため、振幅の相殺がほぼ生じ、
回折波の混入を避けることができる。

つまり、働きかけによって受信判定が消失する衛星信号があった場合、それは、φ=0の方向に存在する可能性を推定できるのである。


すなわち、その伝搬行程差分、つまり、図のa+b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、8003からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。




《0426》
厚い層の端点から回折してきた信号をまだ検出するようなら、その回折信号の伝搬距離と、ちょうど半波長の奇数倍に相当するだけの伝搬距離の差を、GPS受信機(アンテナ)の位置において、持つような、透過信号を取り込めるような薄い層を形成しておいてもよい.そうすることで、GPS受信機(アンテナ)の位置においてちょうど、位相差が半波長だけずれた信号同士が相殺することになる.後者の方が伝搬距離も短くてすむ(その分強度は強い)し、回折角も小さくてすむ(その分強度は強い)ため、相殺後の残差としての後者の影響が大きくなりすぎないように、後者は一定の透過減衰も負荷として起こるようにしているわけである.
A,B,r,a,bの値は先ほどの検討と同様であれば、a,bの距離差が波長の1/2の奇数倍(基本的に1倍)となり互いに相殺し合う.この際には、Bの上部の薄くなった部分の距離自体は既述の理由より不要な方向から信号が閾値以下に収まれば良いのであることから過度に厳密な数値設定を図る要なく適度な透過が生じる程度、適宜に設定されていてよい(もしこの部分の薄くなった部分がなくても不要な回折信号の検出が生じないのであればそもそも設定しなくてもよい.).

この薄い部分の層をどのように作るか、であるが、若干柔軟性を持つ透明プラスチック素材で、例えば柔軟性に富む薄いPET(ポリ塩化テレフタレート)素材(「いろはす」というPETボトルがそれに近い)などで作り、硬質プラスチックの透明な輪の枠で強制的にその部分だけ圧力をかけて抑え込むようにすると、そのような、そこだけ薄い層を形成することができる。プラスチックはL1帯に対してほとんど吸収を示さず透明である。もちろんそこから押し出された水が上下に逃げられるようにしておく。その枠を、徐々に上あるいは下にずらしていくと、希望のところにそこだけ水層が薄い1、2cm程度の部分ができる。それをずらしつつ反応を見ればよいのである。あたかもカチューシャのような塩梅である。

なお、上記図のBの長さは底面のアンテナの高さからその水層の厚さの中心部までを図れば良い。何度も述べたことであるが、受信強度が閾値未満になれば良いだけであるので、多少の差異は重要ではないのである。

もちろん同等の効果がある方法であれば、ほかの任意の方法にて実施すればよい。
《0427》

この部分に、バンドを通して身体に固定するように設置することもできる.マイクロ波はプラスチックや衣類などは透明なものとして透過してしまう.

なお、真空に対する0℃一気圧の気体としての空気の屈折率(reflective index) n≒1.000292 空気に対する20℃の液体としての水の屈折率はn≒1.33であ。若干の屈折がある。が、ここでの主題には殆ど影響を与えるものでない。空気から水に入るときには、入射角に対して屈折角が多少ちいさくなるが、水から空気に出るときは逆となるとなるため最初の入射角に戻るとも言える。それがスリットを出るときに回折するので、結局回折だけを扱った。厳密にぎゃくいそうが成立することを目指すのでなく、回折波相互が、GPS受信機の閾値未満になればよいだけであるため、概略値でよいのである。
《0428》

以上では、円筒形を基本に考えたが、これを多角筒形(多角柱)を基本構造としてもよい.また四角柱を基本構造としてもよく、左右だけにその配備を残したと前提して、左右に平行に水の板があるという様相でもよく、その際は、そのある部分に薄い部分があればそれでよいのである.
相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。
《0429》
図85は、図84が人体とどういう位置関係にあるかを念のため示す図である。

相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.
《0430》

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。

《0431》
回折波が(これまでの議論でいうところのθ=0)体側方向のみの回折波に限定して、排除したいことが明らかな場合に適した構成が図8010である。θ=0近傍の衛星信号の回折波をターケ゛ットに打ち消す場合は、このように、へこみ、あるいは、くぼみの、切り込みの長さは14cm程度になる。図での横の長さが20cm、縦の長さが30cm程度を想定している。すぐ隣の回折波をすぐ隣が打ち消す。このような水筒を二つ向き合わせて組み合わせると矩形になる。持ち運びに利便性が高まる。またこのような形状は、テント内で、机の台にするのに丁度良い。テント内はよく雨や結露で濡れるが、このようなぎざぎざを足側にしておいて板などを適宜渡せば、上に置いたものが濡れないしこれ自身も必要以上の重量が発生せず扱いやすい。なお、栓をつけて良い。相互の連結部も設けて良い。気圧計測可能なように目盛をつけてもよい。これらのことは別途記した。
は天頂から見下ろした図を示している。使用者の背中にはGPS受信機と、円筒形状の水が形成されている。

円筒。
それを排除するために閾値を適切に設定できるのであるが、なんらかの事情により(どうしてもGPSの分解能が劣ったものを使わざるを得ず、回折波の減衰した波の信号強度を、直接波の十分な強度の波と、そもそも、GPS受信機の機能として弁別できない等の特殊な背景による場合もありうる。)
その場合、寸法的に、回折波の影響を受けることがある。
先に述べたような特に廉価なGPSを流用する場合。
その場合は、逆に、それでも次のようにすれば解消される。
原理を活用しているため、教育用途にも、活用可能である。
電磁波で、衛星由来で、この程度の電磁波の波長のものは案外多くなく、子供の興味、関心を引き付けるため、野外教育に向く。また述べたように、本提案はそのそも市民レヘ゛ルのホ゛ランティア的な救援活動支援にも適す廉価性、軽量性、コンハ゜クト性、を有し、また、入手可能なもので構成可能であり、しかも、原理がわかりやすく、身近なものの組み合わせで意な真機能が実現する面白み楽しめる特徴があるため、教育機器にも適す。《0432》

図80は、例えばシリコン素材の円筒形の柔軟水筒が体躯背面につけられているとして、その断面図を天頂方向から見たものと想定した図である。
そのシリコン素材の水筒は一部が厚さが変えられるようになっているとする。それは例えば、別別のコンハ゜ートメント方式からなり、それぞれに抜いたりさしたりすることで、水層の厚さがかわる方式とする。組立式、または、組み込み式で、当該一部のコンハ゜ートメントを抜きとることができる。ただ何層かの水層コンハ゜ートメントの層があるため、ひとつ抜いただけでは全く水層がなくなる、ということは限らないものとする。このようにすると背中からある一定距離の円周部(または左右だけの半周部分)の部分だけ例えば数ミリから数cm程度の領域の水の厚さを薄くすることが容易に実現できる。

そのはぎとり様相を図8002および図8003が示している。

すると何が生じるかというと、例えば8001を例に説明する。円筒形の端から回折しつつGPS受信機まで到達してしまい閾値以上になった波が、そのはぎとったところから侵入し減衰しながらも透過しつつ、回折しつつGPS受信機まで到達した波と、逆位相のため、あるいはほぼ逆位相のため、相殺され、総合しては閾値未満と制御することができる。

GPS衛星は、次のことが知られている。時に必要以上の電力を送信してくることがある。これは一種の不具合の発生とも考えられる。ところが、必要以上の電力で送信してくるたために回折波で受信してしまうのか、それとも、直接波だからそれだけ強い信号であるのかは、弁別するのは困難な場合もある。

そこで、そのような弁別を行う方法があれば便利である。それには次のようにする。今のべたようなある部分をはぎとる。はぎとるということは、当然、遮蔽構成物が減るわけであるから、通常は、受信電波は強くなることはあれ、弱くなることはあり得ない。はずだである。直接波は全く影響を受けないはずである。仮に微弱な影響が万一にあっても、目に見えて弱くなることは考えられない。あまりにも、直接波は、僅かな透過後回折波に比べて、圧倒的に強いはずであるからである。

ところが、回折波であって、十分な強度を偶然持ってしまっている信号のようなものであれば、僅かな透過後回折波との干渉を起こすことはそれなりに生起確率を有すると考えられる。

そこで、例えば、図8002、3、のような構成で下からひとつ剥いで、調べ、また戻して、別の段を剥いで、と調べてゆけば、どこかの段を剥いだときに、ある衛星信号強度が閾値未満に突然なったとすればそれは次のことに由来すると強く推定されるのである。
《0433》

すなわち、その伝搬行程差分、つまり、図のa+b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、8003からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。

こうした理解は、ほとんどの衛星の回折波除去が通常できていても、稀に衛星の信号が回折除去できないように思われる場合に、極めて有効に機能する。仮に、山頂において、山稜において、どちらの方向に下降してゆくか等のために、霧で見晴らしがない等の理由、か、雪目で視界が使えない、夜間である等の理由で同定ができない、か、海外エクスペディションの場合で視同定が困難であり、かつ、磁石もあてにならない火山帯であるため、か、極地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である(この場合には水よりも圧倒的に融点の低い液体、例えばエチルアルコール、メチルアルコール等も、適切な選択肢として用いることができるしこの場合も飲料、医療用、燃料用などに兼用できることがある)、偏差の影響が大きい地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である、自差の影響が大きい事情があり磁石の活用が困難である、ジャイロを用いられる電力や重量物を装具するための移動体の恩恵をうける移動環境にない、などの踏査・調査・徒歩、などの場合にも多大な効果を奏する。

なお、この方法は、回折波に有効であり、φが負の値であっても、それが回折波であれば、そのまま役立つので、φの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、逆に、それで方位の特定に準ずる行為ができることもある(特に通常の方位限定と組み合わせればなおさら平易に可能である)こともあわせて指摘しておきたい。(また、半円周だけ剥いた場合もφの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、平易に方位の特定に準ずる行為が可能となる)。

なお、透過を経験しない辺縁回折波より、透過回折波のほうが、透過分だけ減衰が大きいように感じられるが、それは、大きな回折角による大きな減衰を経験する辺縁回折波と、小さな回折角による小さな減衰を経験する透過回折波により、補償されることになる。


《0434》

まず全部を水でふさいである状態を観測する。信号源α,β,γの各信号が観測できたとする。
ある一列だけを穴をあけるようにし(つまり水板または水棒を除去して)あとの列を、ほかの列を、水いたでふさがれたまま維持しつつ、観測、すると、α、β、の各信号が観測されたとする。
すなわち、ある場所の窓列を開けたことで、信号源γの信号は、急に消えたわけである。これを、大きく回り込んできた回折波(回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)が、一部透過窓から侵入してきた透過波の回折波(透過と回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)の、位相のずれによる、相互相殺「的」効果によって、柱の口端点からの回折波と、相殺されたものと、見ることができる。
こうして、その水板または水棒を除けた列、の窓から侵入し、回折し、GPSアンテナまで到達した電波の伝搬距離と、大きな筒または壁の端からよいこらしょと回折して到達した電波の伝搬距離との差は、λ/2の奇数倍になっているはずである。

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c) &#8211; b (n=0,1,2,…)
…(3)

c=(A-B)・sinφ …(4)
奇数倍とはいえ通常は1である(n=0)。GPSや、グロナス等でシステムを決めれば、λは一定で約19cmある。
こうした原理から、上の諸式が成立し、そこから、φを、推定できる。
つまり窓を開けることによって、回折の学習もでき、見えない電波の学習、研究を進められる。
すなわち、観測者または実施者にとって(設計者ではなく)A,B, rは既知である。よって、a,bも直ちに算定により確定するため既知と考えてよいことがわかる。GPS L1 C/Aはλ=19cmであり、このλと, A,B,rという人体用の寸法からn=0とまずしてよいことが明らかとなる。すると、A,B, a,b,λ,nが既知である状況で、(3)(4)からcを消去すると、変数φのみが変数として残ることが明らかとなる。よって、φが確定できるのである。すなわち、そのような信号捕捉が消滅した場合、すなわち、相殺したような窓列が明らかになったことで、その衛星の体躯正面に対する方向性φが明らかとなるのである。これは、回折波の一般には困った性質を逆手にとった活用法で、興味がもたれよう。
《0435》

これを繰り返すことによって、謎解きのように、それぞれの衛星の存在方向を推定していくこともできる。
これはある意味で知的な野外に限定された遊びであって、なおかつ、新たなジャンルへの挑戦を含んだものである。
Bの値は窓の中心部迄の距離で良い。基本的に、完全に逆位相になればそれに越したことはないが、そのあたりで互いにほぼ相殺した結果、閾値未満になれば、観測しないことになりますため、概略値で良いのである。


なお、剥ぐ、という方法を述べたが、これは、円周に沿ってはさみつけるようなたとえばフ゜ラスチック製(フ゜ラスチックはL1帯に吸収を示さず、いわば透明である)のU字形で(ある種の髪留具や、通常の洗濯ばさみや、布団干し時に布団が強風に飛ばないようにする布団ばさみがそうであるように、対象傷つける程度でなく適切な圧力にて押し込み、抑え込み、自身もそこにとどまり、結果、流体や弾性体や弾性体類似物の、意図した任意の部分の形状の特に、厚さ、を、意図通りに薄く形成する、しかし、はずした場合は、対象の厚さはまたもとにもどる、というほどの意味で)挟みこむ力のあるやや弾力のある鋳型やのようなもの、(図8004)で、円周の全周またはある部分(たとえば円弧、例えばある一点の近傍)を適切な圧力で挟みつけるように作用することで、その部分の水等の液体を押し出し、薄くする、ということで(そしてそのような圧力を与える部分を移動させられるという方法によって)、どうようの効果を生み出すこともできる。その場合は、ゆっくりとじわじわスライト゛させることで減衰が生じるところを探すことができるため、宇宙の衛星からの電波にたいして受け身であるだけでなく、ある種の動的な働きかけの行為の結果を体験でき、それも電磁波の根本性質である部分の教育機器としても、有効に活用でき、多大な効果を奏する。


《0436》
図8005から図8006は、つぎのことを示すためのものである;
すなわち、「直径R(半径rとしてR=2r)の円筒の井戸の底の中心にGPSをおくとき、半径rが波長λの2倍程度以上の井戸でないと、回折波を完全には排除しがたい可能性がある」

図8005において、辺縁回折波はどのように位相差はGPSに作用するかを考える。
結論を先に述べると、辺縁0度点回折波を相殺してくれる、辺縁θ度点回折波で、最小のθは;
R=λ/2=9.5cmのとき θ=180度(これは回折というか反射というか)
R=λ=19cmのとき、θ=90度
R=2λ=38cmのとき、θ=60度
である。これは口径直径Rがλ未満であると、なかなか、中心部で相殺が起きないことを示す。深さは関係がないのである(深さによらず円筒の中心との距離は全辺縁点て同じであるから)。
これは次のことを示唆する。すなわち、
λの直径(19cm)よりずっと小さい円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒全辺縁での位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波は相互に強め合う。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、生じない。口径による弱化は期待できない。全円周上で同位相点は計1点あり、逆位相点は計0点ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、大きい。深さを増やすと相対的に、弱化は期待できる。
《0437》

λの直径(19cm)の円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はわずかに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はわずかに多様化している(θ=±90度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and
r=1λ….0=cosθ….θ=±90度)。よって、円筒全辺縁での回折波はわずかに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、わずか。全円周上で同位相点は180度毎に(計2点)あり、逆位相点は180度毎に(計2点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分同程度。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、そこそこ大きい。深さを増やすと相対的に、弱化はそこそこ期待できる。


2λの直径(38cm)の円筒では、(これが9時50分片岡式で両腕で円を描いた時)

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はそれなりに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はそれなりに多様化している(θ=±60度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 =cosθ….θ=±60度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、それなりに生じる。全円周上で同位相点は120度毎に(計3点)あり、逆位相点は120度毎に(計3点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、さほど大きくない。よって、回折角度がさほど大きくないので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さをふやしても相対的に、その弱化はさほど期待できない。

4λの直径(76cm)の円筒では、
2. 円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、大きい。よって、円筒全辺縁での位相はまずまず多様化しうる。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はまずまず多様化している(θ=±29.0度、±51.3度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0度、±51.3度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、まずまず生じる。全円周上で同位相点は* 度毎に(計*点)あり、逆位相点は*度毎に(計*点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、小さい。よって、回折角度が小さいので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さを増やしても相対的に、その弱化は期待できない。






深さを稼ぐことによって、回折波でGPSに到達したいものは、大回折角度を経験させる、それによって、大回折角度減衰を、させる、しかない。


その大回折角度を得るためには、深くする必要がある。
しかしそうすると、直接波を受信できる立体角も減少する。その限度は、

図8005は、縦方向に薄い部分を形成した場合である。このようなことも、シリコンなどの柔軟素材と、先ほどの洗たくばさみ状のものの別形状(縦方向に薄い部分を作るハサミこみをつかったばあい)を用いれば、可能である。
図は、円筒の厚みは省略してある。切れ込みとしてかいてある部分も、簡略にえがいてある。
外側の立方体は、参考までである。
《0438》

先ほどの図式でのφをφ=0に限定した場合以下のようになる。

A: 円筒水筒の(底からの)高さ。その点からGPSまでの距離をa.
B:円筒水筒の「切れ込みのある部分」について(底からの)高さ
(すると当然A>B)。その内側点からGPSまでの距離をb.
(このように設定すると、円筒に設けれられた「切れ込みのある部分」の最低点の、円筒底面からの距離、は、A-Bとなる。)
r: 円筒水筒の内半径
λ:GPS衛星信号の波長

A2+ r2 = a2 ・・・(1)
B2+ r2 = b2 ・・・ (2)
a-b =(2n+1)* λ/2 (ただしn=0,1,2,3…の整数)・・・・・・(3)

仮に r=10cm A=20cm
n=0とした場合: (1)に前記の仮定を代入して a=√(400-100)=17.321cm
(3)に前記を代入して b=a-(c/f)/2 =17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm
=7.80cm
(2)に前記を代入して B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
よって、「切れ込みの深さ(A-B)」は
A-B= 20cm-6.2865cm ≒13.7cm との、切れ込みになる。

高さ20cmのうち、切れ込みは約13.7cmが適切である。
あるいは、
その点を中心にした薄い部分を作ることによって、θ=0からの辺縁回折波と、透過回折波とは、GPSの受信点で位相差がほぼ逆になるため、振幅の相殺がほぼ生じ、
回折波の混入を避けることができる。

つまり、働きかけによって受信判定が消失する衛星信号があった場合、それは、φ=0の方向に存在する可能性を推定できるのである。


すなわち、その伝搬行程差分、つまり、図のa+b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、8003からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。


《0439》
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《0440》
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒、の、側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸
と、身体体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のア
ンテナ主ビームの方向は、ほぼ一致していること;を特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって; 水を含有するもの、の形状が、円筒形であって;飲料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体が紙円筒等に巻きつけられるなどして造形される場合には、;当初隣接する分離切取線のいずれの2線
の間隔も、当該紙円筒等などの中心軸に垂直な平面内の方向角にして約137.5度あるいはその自然数倍、または、約222.5度(これは137.5度の
180度に対する差分)あるいはその自然数倍、の相互離角を自ずから形成するべく、隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル
梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出される間隔値に基づき設計されており、;各分離切取線が当
該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されることで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させること、を特徴とする飲料水小分割密閉梱包ビニルパッケージ分離切取線付連続体を用いることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する電力半減
深度が5cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して電力半減
深度が20cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコー
ル類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であること、ないしは水またはアルコール類を含む食物として摂取されるものである
こと、あるいは味噌及び味噌をもちいたものであること、あるいはソーセージまたはサラミまたはハムまたは燻製製品などの塩分を付与した保存食品であるこ
と、あるいは栄養補給用液体ないしジェル状摂取物であること、あるいは動物又は植物の一部であること、あるいは食肉又は穀類又は豆類又は根菜類であるこ
と、筋肉または皮膚など高含水性組織であること、あるいは調味料であること、あるいは保温材・保冷材であること、あるいは高吸水性高分子であること、ある
いはジェル状または液状の化粧品または家庭用品(洗剤・液体石鹸)などの日用品であること、あるいはバッテリーないし充電池に充填された電解質を含む液体
ないしジェル状の高分子などの工業製品であること、あるいはクロロプレンゴム又はポリクロロプレンゴム又はクロロプレンゴム(CRゴム)同等かそれ以上の
1.5GHz帯などのGPS電磁波吸収特性を有する素材であること、あるいはいわゆるウエットスーツの素材を用いたものあるいはウエットスーツそのもので
あること、あるいは極地や寒冷地や高地で用いられる不凍液であること、あるいはエチレングリコール又はジエチレングリコールであること、あるいは、大規模
自然災害、大規模人工災害時に緊急時に野外で入手可能なものなどとしての水分を含んだ土壌または水分を含んだ砂または海水または湖水または河川水または雨
水またはときとして生命体や家畜から排泄されたものを活用することに有効性を認めざるを得ない過酷な環境ではそうしたものであること、または医療用の薬液
または消毒液または輸液または生理食塩水であることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して「GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する比誘電率(εr)の平方根と誘電正接(tanδ)(δは誘電損失角)が」10等の一定数値以上の領域に属するもの)、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方
位情報取得方法。前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水また
は消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒の側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、身体
体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のアンテナ主
ビームの方向は、ほぼ一致しており;リュックサックの内部構造として組込み、取り外しができる構造となっていること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3・・・)
の長さで「小分けされた水の梱包のn番目の切れ目とn-1番目の切れ目の間隔の長さ」が保たれるべく設計されたことを特徴とする飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ。
前記方位情報取得方法であって;請求項5記載の飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけて
ゆくことで、水の存在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
《数1》
000017

(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=0,1,2,3・・・))
(ただし、[ ]は定積分の記号)
又は
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=1,2,3・・・))
の長さで「小分けされた水の梱包間の、開始点から、n番目の切れ目まで、の、長さ」が保たれるべく設計されたこと
を特徴とする
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、
巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけてゆくことで、水の在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;
を特徴とする方位情報取得方法。
(1)半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
(2)身体体躯の前面側又は後面側に装着し、
(3)前記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、
(4)水を含有するものを、
(5)当該方位情報取得装置よりも突出するように装着し、
(6)それにより、
(7)前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、装着し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、(コンパクトにに格納されていた飲用水の経口摂取チューブを兼用するリザーバーの複数のコンパートメントが、使用時には両腕あるいは片腕を広げることによって(次々、引き出され、)水の平面を腕と体躯の間に形成するように)展開し、(非使用持には両腕あるいは片腕をもとの体側に沿わせる位置に戻すことによってリザーバーのコンパートメントは、もともとの収納位置におけるコンパクトな形状に戻ることで活動性を妨げずに、水の行動中経口摂取を確保できつつ、)」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、空間的形状を構成し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(現場での携行品であるスポーツドリンク・アイソトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧とほぼ等しい浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイポトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より低い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイパートニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より高い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・生理食塩水・海水・バッテリー電解液・電池等の兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的として、)
電解質溶液又は極性溶媒(polar solvent)を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、現場での携行品である、あるいは、天幕幕営時調理暖房燃料用、雪上車等移動体燃料用、栄養源としての摂取用、嗜好品としての摂取用、調理用・品調味料用などとしての重要な携行品である)
エチルアルコール、(医療用品、消毒用品としての)メチルアルコール、(一般的な洗浄や燃料用などとしての)アルコール類を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、傷口の洗浄、点滴輸液の実施の基礎として用いる、極度の疲労時の経口摂取に用いる、等、現場での携行品として必須のである、)
生理食塩水、あるいは、それを用いて一定の成分を付与した輸液を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場における制限されがちな携行品の高度な兼用性・現場物品のみでの事象即応可能性を高めることを主に目的として、)
水を含有するものを収納する又は湛える容器又はリザーバーは、
変形・分割・再結合できるものである
(特徴を有することで前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号の諸特性及び当該GPSアンテナとGPS受信機と周囲環境の特性に応じて、現地にて使用者に多様なる形状にての活用を積極的に可能とならしめることができる、)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分かれており、当該コンパートメントは相互に組み合わせ自在性を有する、ことで使用者の希望に最も近い任意形状をとれる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分けられており、水又は相互に濃度の異なる電解質溶液又は組成の異なる物質又は空気の各層を任意数だけ設けることができる、
(ことにより屈折率の異なる物質に入射する際電磁波は一部反射する性質等をも活用する)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(栄養補給、脱水症状の軽減などを含む体調管理等を主な目的とした)
使用者に対しての、リザーバー内容物の、
経口摂取
又は
(皮下・血管内・腹腔内などへ)
輸液
を可能とする手段(としてのチューブ等)を有する、
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
開口部が、周囲方向から中心にむけてすぼまるように又は中心から周囲方向に広がるように、
構成されていること
により、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水(等)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)多面体(polyhedron, manysided object, manifold object )の展開図の全部又は一部に相当する、
複数の多角形又は幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の
(まず一義的なイメージとしては比較的低い背丈で、すなわち実際には往々にして板状とも表現すると解しやすい、数学的な意味での)

(数学的な意味での「柱」としては「円柱又は角柱など、幾何学図形を底面に有する柱」である)
として
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごときさほどは嵩張らない形状にて)
構成され、
(展開図から多面体を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具又はスライド装置等の補助を時に得て、
使用持には、そもそもの3次元的空間図形としての)
多面体の諸表面の
(明らかな開口部と表現するより、ほかの面よりも水の層をごく薄くすることで、電磁波にとっての実質上の開口部として機能させることを企図する際は)全部、
又は
(水を充填しない面、すなわち電磁波にとっての明らかな開口部を有させる形状の構築を企図するときは)一部、
を形成することで、多面体の表面の、全部または一部に、水等の層状構造を形成する
ことにより、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;
「その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(歩行や駆け足などの通常活動時には、コンパクトな)中心角の比較的小さい扇型柱の多層コンパートメント
構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り、あるいは、容易に戻ることができ、(身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、)
(災害救援などで現地に急行する際には、本来ミッションの的確な業務遂行のため、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、被災者の救命率を高め、後遺症の発生確率を低めるため、に被災後の救出までの時間を短縮するために、そうした非常時や緊急活用時には、深刻な不利益を被災者にもたらす道迷いなどによる時間的ロスをどうしても避けるため、)
前記の多層のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を個別にスライドし、より大きな中心角を有するひとつの大きな扇型に展開することにより、
中心角のより広い扇型の水の層状構造を展開・創出することで、(手や腕で層状構造の形状を維持しつづけることもなく、手や腕を解放できつつ、地図や確認事項をチェックするなど、補佐を要せずに、また熱中症ないし低体温症を予防する脇の下の冷却ないし保温効果も与えることを可能にしつつ、経口摂取チューブも兼備も容易で、一トレイル・ランなどにも適した小型のコンパクトな形状を保持させることもできるため、実際、片口に円筒形の経口給水水筒をつけてのトレイル・ランニングに参加する選手は少なくないことからわかるように、そういした形状から、一層効果的に)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
この際の、扇型多層構造は、両肩に輪状の短いシュリンゲ(登山用の短い紐)で吊るしておいてもよい。あるいは、両肩に輪状の中規模のシュリンゲをたすき掛けにして、同様に吊るしておいてもよい。
なお、本稿における、ほかの項目においても、このことは簡単に実現でき便利であり、実用的であるため、当然、適用できることを指摘しておきたい。
特に、体躯の中心でも吊るす支点を要する際には、たすき掛けの交点を用いればよい。登山などで、ものが簡単に得られない環境場合、こういった紐状のものをうまく活用して困難に見えることを簡単に解決できることは登山界では、ロープワークテクニックとして欧州などで航海術などとともに多く開発されたものが、知られており、成書にその記述は豊富に見られるため、本稿ではそれについて多くは述べる必要はないと思われるため省略する。なお本稿もそうした現場で既に存在しているものに知恵を付与して難局を乗り越える精神を大切にした技術であるともいえると考えらえれる。ロープワークについて詳細は例えば、(ひもとロープの結び方事典、鳥海 良二著。図解 実用ロープワーク 前島 一義著。アウトドアですぐ役立つロープワーク敷島 悦朗著。Outdoor ロープワーク・ハンドブック羽根田 治著)
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はトライアスロン「的」な遠泳や海中での業務におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆる)ジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット, jacket-style Buoyancy Control Devicenの略) の機能とも兼用することができる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水等(高吸水性高分子ポリマーと水からなる、保冷材又は保温材を含む)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
脇の下、又は、首の左右、又は、鼠径部等の大きな動脈が存在する人体の箇所に触れるように存在させることにより、
人体の血流の冷却を行うことができることで、(炎天下の野外オリエンテーリングや災害救援活動やトライアスロンやトレイルレース等での発症の傾向が世界的に高く世界的にその予防が注目されている)
熱中症を予防する効果を兼ね備える、
又は、人体の血流の加温を行うことができて、(中高年層の登山ツアーにおける荒天時などで頻発しツアー全体の遭難に直結する傾向の極めて高い、また
時にはクロスカントリースキーなどでも生じる危険が世界的に指摘されている)
低体温症を予防する効果を兼ね備える、
ことで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6)すなわち;

その際において、
((現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、海水(等現地で調達可能な液体を任意に)を入れて用いることができるため現場での材料調達可能性を容易にしつつ、救命胴衣に着脱可能なものであることで利便性を高められている
ことにより、(現地において、一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。

《0441》
前記方位情報取得方法であって;
信号が通過する水の層の厚みないし含水度を制御することにより、
上空の衛星との配置に特別な位置関係に配向させた結果、
GPSアンテナにおける当該GPS衛星からの信号の受信強度は、
異なる位相を有する、あるいは、ほぼ、逆の位相を有する、複数の回折波の
重ね合わせにより推察されるとおり、特徴的に、著しく低下したこと等が認められた場合に、
そのような信号を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、
天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることに基づき、
その信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。

《0442》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟であることを特徴とする構造の容器に対して
部分的に圧力をかけることによって
その部分または領域のの水の厚さあるいは含水率を変化または減少させることにより
その部分または領域における透過減衰率を変化または減少させることにより
その位置における透過信号を生ぜしめまたは回折波を生ぜしめることにより
観察される受信強度の変化または低下に基づいて、
信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。
《0443》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟である構造の容器に対して
部分的に圧力をかける物は柔軟性を有する
プラスチックなどの樹脂によって構成されているものであることを特徴とする、
特徴とする方位情報取得方法。


《0444》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟構造の容器は、ジップつきのビニル袋であることを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0445》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
提示することができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備することを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0446》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
読み取るまたは読み取られることができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
それを提案するものである。
《0447》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成でき、
GPSアンテナに対して、望まない位置にある、GPS衛星からの電波の
影響を弱化することができるようにすることができる、ことができる、ことで、
水の運搬途中における、水の存在を、行動中の飲用等の本来の趣旨のほかに、
実現できる、そうした、機能を兼備する、ことを
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0448》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成する際には、
相互に、ベルクロテープ、またはファスナー、またはホック、またはガムテープ、または、
磁石または、長岡正夫氏発明の磁力結合構造であることを、
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0449》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0450》

前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0451》
厚い層の端点から回折してきた信号をまだ検出するようなら、その回折信号の伝搬距離と、ちょうど半波長の奇数倍に相当するだけの伝搬距離の差を、GPS受信機(アンテナ)の位置において、持つような、透過信号を取り込めるような薄い層を形成しておいてもよい.そうすることで、GPS受信機(アンテナ)の位置においてちょうど、位相差が半波長だけずれた信号同士が相殺することになる.後者の方が伝搬距離も短くてすむ(その分強度は強い)し、回折角も小さくてすむ(その分強度は強い)ため、相殺後の残差としての後者の影響が大きくなりすぎないように、後者は一定の透過減衰も負荷として起こるようにしているわけである.A,B,r,a,bの値は先ほどの検討と同様であれば、a,bの距離差が波長の1/2の奇数倍(基本的に1倍)となり互いに相殺し合う.この際には、Bの上部の薄くなった部分の距離自体は既述の理由より不要な方向から信号が閾値以下に収まれば良いのであることから過度に厳密な数値設定を図る要なく適度な透過が生じる程度、適宜に設定されていてよい(もしこの部分の薄くなった部分がなくても不要な回折信号の検出が生じないのであればそもそも設定しなくてもよい.).

この薄い部分の層をどのように作るか、であるが、若干柔軟性を持つ透明プラスチック素材で、例えば柔軟性に富む薄いPET(ポリ塩化テレフタレート)素材(「いろはす」というPETボトルがそれに近い)などで作り、硬質プラスチックの透明な輪の枠で強制的にその部分だけ圧力をかけて抑え込むようにすると、そのような、そこだけ薄い層を形成することができる。プラスチックはL1帯に対してほとんど吸収を示さず透明である。もちろんそこから押し出された水が上下に逃げられるようにしておく。その枠を、徐々に上あるいは下にずらしていくと、希望のところにそこだけ水層が薄い1、2cm程度の部分ができる。それをずらしつつ反応を見ればよいのである。あたかもカチューシャのような塩梅である。

なお、上記図のBの長さは底面のアンテナの高さからその水層の厚さの中心部までを図れば良い。何度も述べたことであるが、受信強度が閾値未満になれば良いだけであるので、多少の差異は重要ではないのである。

もちろん同等の効果がある方法であれば、ほかの任意の方法にて実施すればよい。

この部分に、バンドを通して身体に固定するように設置することもできる.マイクロ波はプラスチックや衣類などは透明なものとして透過してしまう.
《0452》

なお、真空に対する0℃一気圧の気体としての空気の屈折率(reflective index) n≒1.000292 空気に対する20℃の液体としての水の屈折率はn≒1.33であ。若干の屈折がある。が、ここでの主題には殆ど影響を与えるものでない。空気から水に入るときには、入射角に対して屈折角が多少ちいさくなるが、水から空気に出るときは逆となるとなるため最初の入射角に戻るとも言える。それがスリットを出るときに回折するので、結局回折だけを扱った。厳密にぎゃくいそうが成立することを目指すのでなく、回折波相互が、GPS受信機の閾値未満になればよいだけであるため、概略値でよいのである。
《0453》

以上では、円筒形を基本に考えたが、これを多角筒形(多角柱)を基本構造としてもよい.また四角柱を基本構造としてもよく、左右だけにその配備を残したと前提して、左右に平行に水の板があるという様相でもよく、その際は、そのある部分に薄い部分があればそれでよいのである.
相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。
《0454》
図8010は、図8009が人体とどういう位置関係にあるかを念のため示す図である。
相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。

《0455》
回折波が(これまでの議論でいうところのθ=0)体側方向のみの回折波に限定して、排除したいことが明らかな場合に適した構成が図8010である。θ=0近傍の衛星信号の回折波をターケ゛ットに打ち消す場合は、このように、へこみ、あるいは、くぼみの、切り込みの長さは14cm程度になる。図での横の長さが20cm、縦の長さが30cm程度を想定している。すぐ隣の回折波をすぐ隣が打ち消す。このような水筒を二つ向き合わせて組み合わせると矩形になる。持ち運びに利便性が高まる。またこのような形状は、テント内で、机の台にするのに丁度良い。テント内はよく雨や結露で濡れるが、このようなぎざぎざを足側にしておいて板などを適宜渡せば、上に置いたものが濡れないしこれ自身も必要以上の重量が発生せず扱いやすい。なお、栓をつけて良い。相互の連結部も設けて良い。気圧計測可能なように目盛をつけてもよい。これらのことは別途記した。















《0456》

1.側面に厚みと栓を書き添える。2.底面にも厚みと栓を書き添えても良い。3.底面に栓を書き添える。4.蓋(台形で上が二回くぼんでいるのが良いみたい。)を書き添えて、蒸留水が得られるように設計する。脇の水、が熱せられて、真ん中に、滴り落ちるのが良いというカン。
《0457》
図9002は、
本提案にかかる装置を、濾過装置を兼用機能を持たせて具備した場合、濾過装置として用いる場合の、概念図である。
濾過装置を現地で形成するには、砂利、砂、布(オプション。可能であれば望ましい)、炭、布(オプション。可能であれば望ましい)、砂利、排水口(4ミリメートル程度)を図のように配置する。そのための記載を刻印しておく、あるいは絵で示しておく(図9001)、それも高さ(深さ)を現場で理解できるように水準を描いておくと最初は自身で行い一旦その作業を見て頂き、教え、何度目からかは現地の人におまかせさせて頂く際にも便利である。アイコンの利用も有用となる。排水口はスクリューキャップや、押し込みキャップを設置されていてもよい。
側面には、具体的には詳細には描かれていないがもの、本提案にて何度も繰り返し述べているように、側面(必要に応じ底面にまで連続的な空間が拡張されていてもよい)には数ミリから数センチメートルの厚みを有する別の密閉され得る空間を有する。その空間にはスクリューキャッフ゜や押し込みキャッフ゜を設置されている。そこに水または塩分を含む水等を(現場で)いれる。するとそれはL1 GPS信号の良い吸収体となる。その底部内側にGPSをヘ゛ルクロテーフ゜や磁石やカ゛ムテーフ゜などで配置する。
そして体躯正面方向に対してあるいはその反対方向にたいして当該容器の中心軸が平行になり、その底部が体躯に接するように身体に配備すればよいのである。このようにして提案してきているGPS受信機で、方位情報取得する場合に、簡単により確実に回折波の影響を現場での工夫により弱化できる。
本体は軽量なフ゜ラスチックであるため運搬時には中の重い水等を出してしまえば軽量に運べる。またハ゛ケツとして有用であるためキャンフ゜などでは有用性を持つ。また野外活動ではハ゛ケツは文明の利器である容器として様々に活用する。例えば遭難時にも飲み水となりうる貴重な雨水を貯めるにも大活躍する。これが手元に無い場合には具体的に全くの好機をのがすことになる。文明生活圏とは違うのでこうした容器の有無が大きな結果の差異に繋がる。安全でない水のみがある場合にも、このような容器がるだけであとは現地で手に入るものだけで濾過ができる。このようにリスクの多い国内のそして海外での野外活動において多大な効果を奏する。

細い直径のウオーターアウトレット(P5の)を基部底面に設けるバケツ型のGPS支援機器(砂・炭・濾過も緊急時にはできる)。


《0458》
急場凌ぎの水の消毒
旅行者下痢症はおそらく旅行者が罹る最も一般的で重要な健康上の課題である。この症候群は発展途上地域を旅行する人の20-70%に見られ罹患者の行動にかなりの支障をきたし、およそ40%の人は旅程を変える結果となる。旅行者下痢症の危険因子としては、飲料水よりは汚染された食物の方がより重要であるが、安全な飲料水が手に入るかどうか、またそれをどのように入手するかという知識は世界中の登山者が(高所での)脱水症状を緩和し行動の支えとなりそして危険因子(例えば凍傷、高所生涯)を最小にするために絶対に必要なことである。ほとんどの場合登山者は自分自身で水の安全性に注意を払わなければならない。というのは、安全な水資源の確保に重点を置いている生活共同体というのはあまり多くないからである。この国際山岳連合医療部会の公認基準は、登山者に対し、特に山中や高所であるという状況に鑑み、いくつかの手法の利点と欠点をまとめ、環境をできるだけ痛めないように配慮しながら、安全な水を用意する方法を助言しようとするものである。
(中略)
水の正式消毒法
山の中で、ぜった韋大丈夫という消毒法はない。使用法それぞれの長所・短所についての知識は必須である。適切な水源保護が行われているごくわずかな地域(例えばヨーロッパや大量の湧水から直接採取した水)がある一方で、世界の大部分の地域では若干の消毒の手続きを要する。登山計画上、消毒した水を数日蓄える必要がある場合は、その保存法は消毒方法に準じる(下記参照)。
《0459》

・煮沸
・原則:高所では水の沸騰温度は100°にならないが沸騰させればA型肝炎ウィルス以外の消化管性病原体は死滅するので、それは安全水と言える。(高所でのA型肝炎感染は稀である。けれども、旅行者は、A型肝炎に対する予防接種を受けておくべきである。)(追記とし放射性物質は煮沸によっては取り除けない。近年の我が国ではこの問題が浮上してきている可能性がある)。
・手順:沸騰して泡がたってきても、なおしばらく(もう1分ぐらい)待つこと。
・利点:方法簡単、失敗は(ほとんど)ない。
・欠点:1Lの水を沸騰させるのに、薪1kgの燃料と時間を消費する。燃料は山へ運び上げるか、山から採取せねばならず、それは森林破壊につながる。よって、水がいくらでも利用できる状況下であっても、ほかの手段を選択した方が良い。
・補足:手順の安全性を最適にするため、すべての旅行者はA型肝炎の予防接種を受けておくべきである。
・化学的消毒
・原則:化学薬品は細菌を殺す。市販されている殺菌剤の中で、旅行者にとって最も重要な薬品は、次亜塩素酸ナトリウムまたは次亜塩素酸カルシウムである。純ヨウ素またはヨウ素を含有する物質は、副作用のおそれがあるので使ってはならない。
・手順:水には、十分量の殺菌剤を加えるべきである。殺菌剤を中で均等にするため、よく振ること。説明書の指示に従って、適当な殺菌の時間をかけること。注意深く水を温める(25-30℃ぐらい)と、消毒に必要な時間が短くなる(10℃ごとの上昇で時間が半分)。
・利点:水と殺菌剤さえあれば、いつでもどこでも実施できる。薪は要らないから、森林破壊に寄与しない。
・欠点:時間がかかり、いささか頼りない。いくつか失敗する可能性がある。例えば
・純塩素(またはヨウ素)は、ジラルディア、シクロスポア、クリプトスポリジウム、ならびにいくつかの寄生虫の卵と幼虫には
十分な殺菌剤ではない。
・冷水を消毒する場合には、殺菌時間を増やさねばならない。例えば+2-5℃の水なら4倍の時間をかける。そうする代わりに殺菌剤の濃度を増やすという方法もあるがこれは水の味を損なう。
・有機体物質(例えば小さな湖の水藻)を含んでいる水に使うならば、殺菌剤の使用量は増やさねばならない(2倍とかに)。一般にんじられていることとは反対に、純銀イオンは十分に水を消毒しないが、最高6か月間水をきれいな状態に保つ。注意:あまり高い濃度になるとアルミニウム容器に点状腐食が起きる。
・補足:化学的消毒(特に冷たい状態あるいは有機体物質に対処するのに高濃度で用いるならば)によってそこなわれた味覚は、消毒完了後に、1リットルにつきビタミンC粉末一つまみを加えることによって中和することができる。
《0460》
・濾過
・原則:病原体はそれよりサイズが小さい細孔のフィルターとか、細菌の表面とフィルター材料との間の疎水性とか静電的な相互作用を利用するなど、いくつかの項かを組み合わせることによって、取り除かれる。小さな粒子(例えばウィルス)は凝集形成により部分的に取り除かれる。
・手順:水はどんな材料であれ、0.2μmないしそれ以下のサイズの細孔を通り抜ける。
・利点:訓練を受けた人なら比較的簡単な手順であるが、器材は注意して取り扱わなくてはならない。陶製材は壊れることがある。!)大量の水(より多数の集団のために)でも、それ相応のサイズのフィルターを使うことで、簡単に処理できる。
・欠点:陶製フィルターは、製品設計に依存する利点と欠点を持ったハイテク製品である。したかって、使われているフィルタタイプについての詳細な知識は、どんなユーザにも「必須」である。フィルター単一の消毒法ではウィルスは完全に取り除けないので、安全な水は造れない。だから化学的消毒法と併用して、互いに欠点をカバーし合うようにすることである。目詰まりはしょっちゅう起きる。でも、それを濾過しようと圧力を加えてはならない!それはフィルターから病原体を押し出し、汚染された水が出てくることになる。そうしないで、陶器の表面をきれいにするのである!。これはこの仕組みが良くわかっている人だけが実行すること。濾過装置がフィルターシステムの「安全な側」がきれいだと確信できたあとで、濾過されて出てきた最初のカップ1杯の水は捨てる、ということを忘れてはならない。
・補足:簡単なコーヒーフィルターは、いくつかの寄生虫の卵と幼虫を除くことができる。したがって、微生物を不活性化するのではないコーヒーフィルターと、バクテリアやウィルスを不活性化する塩素の組み合わせは、山で安全な水を造りだすとても実用的な方法である。濾過される水がよりきれいであるほど、陶製フィルター表面を掃除する回数が減って、より長く使うことができる。澄んだ水が利用できないならば、水をろ過する前に大部分のごみを安定(沈殿)させるためにバケツを「そっとしておく」ことは役に立つ。炭を含まないフィルターシステムは、溶けた物質を除去しない。
(炭を入れた装置でさえ効果は疑わしく、利用できるデータはない)。山に登る途中に得られる水は、工業{山中の古い鉱山)や、農業(農薬)によって汚染されているかもしれないと考えて、避けるのが賢明である。

《0461》

プルームとしての放射性物質降下物(fallout)を雨水や自然降下による懸念される場合にも活用できる。セシウムを吸着する性質のある鉱物ゼオライトの層を付与すればよい。

森村毅・元近畿大工学部教授らは、セシウムを吸着する性質のある鉱物ゼオライトを混ぜたしっくいを開発した。このしっくいでセシウムの水溶液を濾過(ろか)したところ、セシウムの99%以上を除去できた。しっくい1グラムで0.03グラムのセシウムを吸着できる。(朝日新聞デジタル 2012年5月24日0時32分)
《0462》

ゼオライトは、図のようにケイ素(Si)とアルミニウム(Al)が酸素(O)を介して結合した構造をしています。骨格構造中では、アルミニウム(+3 価)とケイ素(+4価)が酸素(-2価)を互いに共有するため、ケイ素の周りは電気的に中性となり、アルミニウムの周りは-1価となります。この負電荷を補償するために、骨格中に陽イオン(例えばNa+)が必要となります。この陽イオンは、他の金属イオン(H+, K+, Ca2+・・・など)と容易に交換できます。この陽イオンの種類によって、ゼオライトに機能性をもたせることができるようになります。
また、ゼオライトの骨格は、Si-O-Al-O-Siの構造が三次元的に組合わさることによって形成されます。図は代表的なゼオライトであるA型ゼオライトの骨格構造(線の交わったところがSiあるいはAl)ですが、あたかもビルディングの骨組みのように骨格ができます。この三次元的な組合せによってさまざまな形態の骨格ができ、数百種類のゼオライトの仲間が世の中には存在します。また、骨格中には分子レベルの穴(細孔)が開き、水や有機分子などいろいろな分子を骨格中に取り込む(吸着)ことができます。
ゼオライト結晶は、骨格構造に由来した形となります。A型ゼオライトでは、骨格構造と同じように立方体の結晶となります。またモルデナイトでは、六角柱状の骨格構造をしており、その形を反映した結晶が生成します。
ゼオライトは、陽イオン交換能・触媒能・吸着能などの性質を有することが知られており、私たちの身近でも良く使われています。
《0463》

<陽イオン交換能を利用した例>
・硬水の軟水化
湖沼や海の汚染の原因として問題となったリン化合物の代わりに洗濯洗剤に加えられたのがゼオライトです。洗濯洗剤の成分表に記載されているアルミノケイ酸塩というのがゼオライトです。洗濯槽の中では、汗などに含まれるCa2+のために硬水に近い状態になり洗剤の性能を低下させます。Na+を含むゼオライトを洗剤に加えることで、Na+とCa2+のイオン交換が起こり、軟水となって洗剤の能力低下を防ぎます。
《0464》

<触媒能を利用した例>
・メタノールからガソリンを合成
Mobilの開発したZSM-5というゼオライトは、メタノールを原料としてガソリン成分を合成することができます。ニュージーランドでは、メタンガスは豊富に産出しますが、油はとれないために、このゼオライトを用いてガソリンの合成を行っています。

<吸着能を利用した例>
・室内の湿度コントロール
ゼオライトの仲間には、吸湿性に優れた(水を良く吸着する)ものがあります。ゼオライトは周囲の環境によって水を吸ったり吐いたりします。このゼオライトを壁紙などに混ぜることにより湿度を一定に保つことができます。

ゼオライトについてさらに詳しく知りたいという方は、以下の本を参考にしてください。 ゼオライト関連の出版物
・ゼオライト-基礎と応用: 原 伸宜, 高橋 浩 編, 講談社サイエンティフィク
・ゼオライトの科学と応用: 富永博夫 編, 講談社サイエンティフィク
・コロイド科学 I 14章: 日本化学会編, 東京化学同人
《0465》

イオン交換能
沸石は二酸化ケイ素からなる骨格を基本とし、一部のケイ素がアルミニウムに置き換わることによって結晶格子全体が負に帯電している。そのため、微細孔内にナトリウムなどのカチオンを含み、電荷のバランスを取っている。粉末状にした沸石を別の種類のカチオンを含んだ水溶液中に入れると、細孔内と水溶液中でイオン交換・吸着が起こる。この交換反応は可逆的であり、時間がたつと飽和して平衡状態となる。カリウムやセシウムもカチオンなので、沸石によってイオン交換・吸着される。

《0466》
図9011は、ロック・クライミンク゛用、あるいは、パラシュート用、あるいは、高所救助隊員用、のハーネスである。滑落等の際に、身体が墜落などしないよう、安全が、このハーネスにカラヒ゛ナなどを経由して結合したローフ゜によって確保されるための装具である。岩壁登坂(沢登を含む)や、危険な稜線行をともうなう場合にはこうした用具を装着する。こうした装具の体躯のベルト部分に、本稿で提案している水の板の、結合部を設けてもよいのである。その結合部は、ベルクロテープ、長岡正夫氏の磁石結合構造(長岡正夫 特許登録 :3822062)、粘着テーフ゜(ガムテープ・寺岡テープ)、ファスナー(金属製・フ゜ラスチック製)、ジッパー(金属製・フ゜ラスチック製)、ホック、フック、ごく短いシュリンゲに対するごく小さなカラヒ゛ナででの引っかけ、等を用いることができるし、縫いつけてもよいし、熱圧着型の粘着テーフを用いてもよいし、これらに類似の任意の方法を取ることができる。

《0467》
図9012は、ハーネスが肩と腰と腿につけられている状態の図である。たとえば、側面からみたときに、今左に限定すれば、1.肩、肘、腰 で限定される三角形類似領域。2.肘、腰、手首で限定される三角形類似領域。3手首、腰、膝でほぼ特定される三角形類似領域。にわけて考えると考えやすい。(必ずしもこれに限定するものではないが参考の一例として考えているのである)。
そうした場合に、ヘ゛ルクロテーフ゜を次のように配備する、すなわち、一定距離を持つ線状に配備として、前腕(一定距離を持つ線状に配備)、上腕、体躯側面やや背中側位置(一定距離を持つ線的に配備)、太腿側面(一定距離を持つ線状に配備)、肩口やや背中側位置(やや短い線状に配備)、肘(やや短い線状に配備)、腰(やや短い線状に配備)するのである。
体躯側面やや背中側位置(一定距離を持つ線的に配備)、はその中間(たとえば臍部水平位置あたりで)で分割して、その中間点で、臍部相当の体側でやや背中側位置に(やや短い線状に配備)を設けてもよい。これは体型に個人差に応じて適宜に設定すればよい。一方柔軟性のある水の層状構造をなすもの(参考までに、ここでは、糖分と飽和濃度に近い食塩とアスコルヒ゛ン酸等の補助栄養素を溶解した水溶液を加熱し、寒天粉末を投入し、完全に溶解させ、それをジップロックのようなプラスチックバックに空気を抜いて入れ、水平面で一定時間おいて冷却・固化させた平面的な寒天素材(参考までに厚さ1cm程度)を考え、それらに必要なサイス゛を形成するため、それらの必要箇所に、両面テーフ゜またはヘ゛ルクロテーフ゜で結合した板状構造を考える。その板状構造を、先の図でしめした箇所に、対応するヘ゛ルクロ―テフ゜を配備し、着脱可能とする。

素材も梱包体も、柔軟で、たわみが大きく扱いやすい。これは人体と連携を図って遮蔽を行う際に重要な利点となりうる。
《0468》

これをあくまでも例えばであるが、腰を落として、膝を合わせ、太ももに隙間ができないようにし、手のひらを対応する膝がしらにおき、腰を後方に引き(テ゛ット゛ホ゛ールをよけるような動作の最終形態に近い)、体躯は前傾させ、肘を両側に張り出すようにすると、臍部か臍下丹田あたりを頂点とする円錐、または、円錐台、または、角錘、または、角錘台にほど近い、(両肘を左右に張り出したことに注目してそれをあえて強調していうと、重ねた両膝両掌を1頂点とみなし、左右の肘を2つの頂点とみなし、左右の肩口を2つの頂点とみなせば、ほぼ20-30cmの各辺を有する5角錐、または、5角錐台にほどちかい)に、凹みの空間を身体とわずかな(人体に摂取するため等の複数の役割を兼ねる)水構造で、効率的に形成することができる。錘と考えた場合はその頂点あるは、錘台と考えた場合は上面、いずれも現実には体躯の臍部近傍に、GPS受信機を配備する。この際、その主ヒ゛ームがほぼ水平になるようにすることは同じである。

これによって、ほとんど不要な機材をわざわざ持たずとも、すべて必要なものだけで、あるいは役立つものだけで、それらの兼用機能をうまく組み合わせるだけで、方位情報が取得可能になるうえ、身体もうまく活用しているため効率的である。しかも、危険が深まったときには、それに用いた素材は食品としてエネルギー源として摂取することもできる。しかも、上空の社会基盤による衛星を有効に活用することができる。しかも、海外において疑われた場合にも万一の場合には食べて見せればよいし、土産として差し上げれば友好関係も築くことができ怪しまれる特別な機材は全くない。しかもGPSは標準的な機能を全て具備しているためこれも怪しまれることもない。
《0469》

またこのような腰をかがめたりする姿勢でしばし休憩をとることは人間にとって極めて自然なホ゜ース゛である。このような膝にてをあてたホ゜ース゛で疲れたからだに休憩を取りつつ、意識もゆったりとしたおちつきを取り戻し正しいルートファインディングに必要な冷静さを回復するにふさわしい。またその場合に、深く屈曲した体躯と水幕で回折波が弱化されるため、方位が絞り込めるが、そのまま、にじり回転することは容易である。にじり回転することで、例えばまったく逆の方向の衛星情報を得たり、90度右方向の衛星情報を得たりすることもでき、それらを積算すれば、より正確な情報が得られるという多大な効果をそうする。本方法は、水や食料がまだあることを想起させ、混乱しがちな局面でもあせりを防止する。(従来の方法では方位を出すためによけい歩かされるということになってしまい、体もつかれ、時間も消費し、食品や水分補給も不適切に消費されてしまい、それがまた焦りを助長しという結果となり、本来悪化していなかった局面が機器の特性により、よけい悪化することに貢献してしまうという困った問題があった。たとえばコンハ゜スでさえそれが確かでない場合は時間をかけてそこでじっとして、計測しなおしてもあまり効果がないので、歩いて視認できる場所まで出ねばならない、あるいは、霧が晴れるまで待つなどのあてにならぬことをせねばならず、同様の局面をあっかさせることになった。本提案では時間をかけてじっとしていて計測に時間をついやすだけ正確な値が得られるので、そのようなことはない。)


《0470》
図9003は正八面体であるが、ひとつのモデル化として、かりに、Aが頭部、Cが左肘、Bが右肘、Fが両てのひらと両膝、Eが右腰、Dが左腰とみなすと、細部が捨象され、各部の関係と連関の様相と概要が把握しやすくなるものと考えられる。ここで、肘をはりだしていること、あえて腰をひいていること、膝をとじていることに注目したい。また、膝まづいていても特に問題ない。これは山岳において、休息を得る場合でのあるていど自然なポーズとも言える。そのような状況で行える。





《0471》
フリークライミングは、ヨーロッパで登山が発生したころから行われてきたが、はっきりと「フリークライミング」を目的として行われるようになったのは 1950年代のヨセミテであるとされている。アレン・ステック、ジョン・サラテ、ロイヤル・ロビンス、イヴォン・シュイナード、トム・フロストなどが、ボルトをなるべく排除したクリーンなスタイルでクライミングを行い、麻のロープを腰に巻くような古い装備で、既に5.10代のルートや、長大かつ冒険的なルートが拓かれていた。その後、フリークライミングの「グレードを押し上げる」という意味での中心はフランスに移った。良質な石灰岩の岩場に恵まれ、ヨセミテの「ルートはあくまで下から開拓する」というグラウンド・アップの原則を排除して、岩場上部から懸垂下降してのボルト打設を行うフレンチ・スタイルは、グレードを押し上げる点においてはヨセミテの方式よりも遙かに効率的であった。そうした中で、さらにスポーツとしての発展を目指すべく、ジャン・クロード・ドロワイエは残置ピトンなどの人工物をホールド(手懸かり)やスタンス(足場)として使用することをやめるよう提唱し、次第に広く受け入れられるようになり、フリークライミングとは「自然の造形のみをホールドやスタンスにして登る」ということが一般化された。フランスでは岩を削ってルートを開拓するチッピングもさかんに行われていたが、次第にこうした傾向も下火になり、(まだ一部では行われている)あるがままを登り、可能な限りクリーンなスタイルを目指すという原則が認知されてきた。







《0472》


1.水を入れられる構成・構造を描く 2.背負っている図を描く。
《0473》
図は、クッションを示している。クライミンク゛ではホ゛ルタ゛リンク゛という練習がある。これは岸壁によじ登り横方向に動くことで高度な動き(いわゆるムーブと呼ばれる)の練習を行うものであって、垂直に登ることよりも練習効果が高く上達の近道といわれている。この際に、力尽きた際に地面に向かって足から飛び降りることが良く行われる。これがうまくできなかった場合にハ゛ランスを崩して倒れた場合などもありうるし、手が滑って落ちる場合もある。その場合に、エアバッグとよばれる1mx2mx9cmあるいはそれ以上の軽量のマット(例えばBEALヘ゛ア―ル社等のものが広く流通しており入手可能)を用意すことは近年珍しくなくなっている。クライミンク゛の高度化にともなってお高度のなムーブを練習するためである。これは、岩場に持参するときには二つおり、あるいは三つおりにして畳んで背負って歩くことになる。この状態を図にしめす。この状態でこの中にカーボンがんしんをさせると、有効なGPS方位情報取得のための支援器具ともなることができる。これをまず提案する。次いで、それと独立にあるいはそれと兼ねて、中央部近傍に一定の強度を有するビニル袋
を用意しておく。そこに必要があれば、水あるいは塩水などを注入でき密閉できるようにしておくとなおよい。すると、現地で(クライミンク゛ウオールは海岸(小田原、湯河原)や川沿い(ふたごやま周辺エリア)にも多い)海水や河の水を注ぎ入れることで有効なL1 CAコート゛電磁波の遮蔽が簡単にできあがる。いずれにしても運搬して持参するものであるからその運搬は苦にならないし、しかも、現地でマット以外の活用ができ、それは、必要な事前の登攀ルート同定や登攀場所決定あるいはテント設営場所決定や、近隣で生じた場合の探索救助などの、ための方位決めに有効に機能でき、多大な効果を奏する。
Size : 100cm×132cm×9cm
・Weight : 5.2kg
・Color : Black













《0474》
羊羹について
# ^ 糖度が約70度と高いため、腐りにくく、かつて賞味期限を2年と表示した時期もあった。ただ、期間が長いと防腐剤を使っていると誤解を受けやすいことを危惧して、業界にはあえて期間を短く表示する傾向もある。『ようかん変身新商品』ashahi.com(2011年10月06日配信) より引用

羊羹(ようかん)は、一般には小豆を主体とした餡を型(羊かん舟)に流し込み寒天で固めた和菓子である。
寒天の添加量が多くしっかりとした固さの煉羊羹と、寒天が少なく柔らかい水羊羹の二種類があり、単に「羊羹」と称した場合は煉羊羹を指すことが多い。煉羊羹は糖度が高いので一年以上の長期保存が可能なものが多い[1]。寒天で固めるのではなく、小麦粉や葛粉を加えて蒸し固める製法もあり、これは蒸し羊羹と呼ばれる。

現在では、この他にも食品が練り込まれた羊羹が存在し、土産品やお茶請けとして広く親しまれている。比較的高級な羊羹が切り分けて食べる棹物であるのに対し、安価な駄菓子として一口サイズで小分け包装された製品も開発された。特殊な包装としては、ゴム風船の中に詰めた玉羊羹が昭和時代に誕生している。
《0475》



羊羹の材料

* 小豆 - 餡にするほか、食感を楽しむために粒のまま混ぜることもある。
* 白いんげん - 白餡にして羊羹に使うと、白色の羊羹となる。食紅で一部を着色した紅白羊羹は、縁起物として正月などの特別な行事の菓子として用いる場合がある。
* 栗 - 甘露煮の栗を混ぜたり散らしたりする。
* サツマイモ - 芋羊羹
* 柿 - 柿で作ったジャムをそのまま寒天で固める方法と、白餡に混ぜて固める方法がある。
* イチジク
* ハッカ - 香料として。
* 塩 - 塩羊羹
* 蕗を使用する羊羹もある。

なお、羊羹には、ここで挙げられている以外の食品が練り込まれる場合もある。
《0476》

あくまでも参考例として示すものであるけれども、登山などで、水分と糖分および塩分および必要な栄養素が容易に摂取でき、長期保存も可能な羊羹で本発明を具現化しても適している。糖度7割ということは、エネルキ゛ー供給に効率が良いし、2年以上も持つということも役立つ。自分だけでなく救助する相手にも適切な摂取物となろう。また高齢者などにも好まれる可能性が高いし日常的に接している食品・菓子であるだけに危機的状況でも落ち着いて行動するような精神的にも安定する効果が日本人等の場合大きく期待できる。また手作りも案外容易であることも普及に拍車をかけるであろう。




《0477》
2.左右にある透明な薄型の板は、上にもscrew capの口がある。下にもscrewcapの口がある。とする。
3.左右を連結する、左右連絡部はチューブで構成してもよい。そのチューブの両端はスクリューキャップの口になっている。中心部にもスクリューキャップの口がある。
4.左右連絡部チューブと左右を繋ぐのは、メスーメスのscrew cap式道具で連結できる。
5. 左右連絡部チューブの中央にも、screw capの口がある。その連結部の中央が、が少し位置的に低くなっている。
6 直前に記した「その連結部の中央が、が少し位置的に低くなっている」箇所に配備されているscrewcapの口と、経口補水tubeのこちらの端はscrewcapの口となっていて、メスーメスのscrew cap式道具で、左右連絡部チューブの中央にも、連結可能となっている。(左右の水筒にも直結でも連結可能となっている)。
7.左右連絡部チューブと左右を繋ぐのは、メスーメスのscrew cap式道具で連結でき、そのようにしたばあい、左右の双方のサイドにおける水位は、screw cap1、screw cap2を、双方ともゆるめておくか、開放して、大気圧を取り込める状態ならば、同じ高さ水位を示す。(パスカルの原理)。
8. たとえばscrewcap1だけを登山の前に閉鎖しておく。Screwcap2を緩めておく。左右を連結しておく。この状態で登山を開始すると、経口補水もできつつ、登山中に高度があがると、(あるいは低気圧・高気圧が接近すると)、左右の液体がそれぞれの気体から受ける気圧が変動するためその差をなくすために水位の左右差が生まれる。その水位差を読み取れる目盛がつけられている。その差に相当する重量が、大気圧の差である。このようにして高度の検証が簡単にできるためGPSの高度情報の誤差を補完することができる。高度けいを持参する必要はない。ちなみにGPSの高度誤差は、水平誤差よりも大きいことは良く周知された事実であるため、この装置は意味がある。どうせ水を背負っていくならば役に立つ形で運搬したいという希望をかなえることができる。
9.両方を分離して液体が混じらないようにして経口補水チューブをそれぞれに用意して口元で選別することもできる。これは糖度の高い栄養水や果実系のジュースと純水を選別して分けて口にしたいときや、熱中症や脱水症状を防ぐための経口補水塩を摂取するためのチューブと、純水の摂取を要する場合のチューブと、を分けることで効率的な機能的な登山ができる。近年は、トレイルミックスと称して、糖度と塩分の双方ともに高い傾向食品を行動しながら摂取したり、そうしたジェル型食品または、そのたいぷの液体を摂取することで高度な行動力を維持し続けながら登山などのアクテビヴィティを完遂することがよく尊ばれている。そういsた需要にもこたえることができる。

《0478》
ストレッチは身体的運動能力を高めけがを予防する。クライミンク゛の前にはストレッチをすることが強く推奨されている。初心者が、ストレッチをせずにクライミンク゛をしようとすると、ストレッチをする時間がないなら、クライミンク゛をする時間が無いということだという箴言がある。それほど怪我を戒める箴言とみなされている。図1600はマリナース゛で活躍するイチロー選手のストレッチシーンであるが、一隆の選手はストレッチを必ず行う。それは精神的集中と身体的エネルキ゛ーの集中的な発動を円滑に行いやすくする。本提案は、身体および水膜を用いて遮蔽構造を作ることがあるため、その際に、ストレッチのような効果を生むことにも指摘しておく。むやみに動きまわることは危険を増すことは既に述べた。同時に、落ち着いて、腰を落として現在の方位などを確認し、立ち止まり、状況を見定めつつ身体のある種の形を要請する。その時にストレッチを思い出しつつその形態をとれる利点がある。そのようなことが落ち着きと、判断力の回復を想起させるである。そうした点も、本提案の特徴、時間をかけるほどに情報が集まる(まったく位置の移動を要さずに、たんに方向をにじり回転させるだけで別の新たな情報が集まるため)ため、その後の、落ち着いた行動を誘発できる。
そもそも無駄なく、あまりものを考えすぎることなく(磁石の場合電流や地質や偏角や自差や目に見えぬいろいろなものを想定し想像力をたくましくして考えねばならないし、方位も誤差と分離できない。地物同定による方位取得の事前場合知識がない海外ではどうしようもなく、知識を同時に取得するには時間も消費し知的資源も消費して不安が増大する、本方法は世界のどこにいても同じでありとにかく反射波が入ってこない以上ほとんど間違った答えになる可能性はないため見晴らしが少なくとも一方に良い場所であれば特に気にすることはほとんどない)、情報収集ができるのが、この方法の利点なのである。


《0479》
The following is just a memo.
次には低コスト性について述べる。廉価性のことである。軽量性とコンハ゜クト性についても述べる。これらは市民レヘ゛ルでの活動支援にきわめて重要である。
まずGPS受信機、これは非常に低コストで高性能なものが普及している。特に日本はそうである。それが携帯電にも入っている。コストは一万円を切って数千円で受信機が流通している。軽量性・コンハ゜スクトさは言うまでもない。携帯電話に入っていることからあきらである。
次に、高分子SAPは、ホ゜リアクリルルさんナトリウムなどの冷媒、温暖剤は極めて廉価、軽量、こんぱくとである。廉価性はグラム数円の単位で流通しており、保冷剤の流通価格はほとんどがその高分子でなく、その包装や装着のための洋装代金であるため保冷剤二個ハ゜ックでそれを首に巻きつける巻き付け布が一つのハ゜ックは保冷剤1個と布た1つのハ゜ックと同等の子女価格で流通していることからもわかる(つまりほとんどホ゜リアクリル酸ナトリウムは無料に近いのである)。軽量性・コンハ゜スクトさは言うまでもない。アウトト゛ア用では粉末にすして携帯すれば現場でヒ゛ニル袋にて水(必ずしも飲料水でなくても良い)を入れれば自重の1000倍の水を給水することからも明らかである。次に装着のためのヒ゛ニル袋、PP(ホ゜リエチレン)袋・容器、PE(ポリエステル)袋・容器・繊維等の廉価性も言うまでもない。これらは100円均一ショッフ゜の定番商品であることからも明らかである。熱可塑性に優れ、熱で自己溶着させることができ、ホットメルトボンドでも容易に接合する[この際はホットメルトガンという廉価・小型・軽量の装置が普及している。その際の接合物質もきわめて廉価である]。これらの化学的接着材も高性能なものが次々と廉価に登場している。またほかの素材でも構わないのはもちろんである。
《0480》

さらに、要素部位の結合には、ベルクロテープ、両面テープ、ぬのてーぷ、ガムテープ、セロハンテープ、寺岡テープ、接着剤、天然コ゛ム製の自己粘着力を利用したはがせるテーフ゜(はがせる包帯などとして広く廉価に流通しておりどこの薬局でも容易に入手できる)、長岡正夫式磁石(どちらの向きにても、強力なネオジム磁石の磁力、で一瞬で、結合するため利便性が高い。容器の中で、磁石が自己回転し、S極、N極の向きを気にしなくも結合する良いため、どちらの向きでも結合できる着脱の容易さが行動中の集中力を妨げない点で活用性がてきせつな場合もある)。これらの軽量性・コンハ゜クト性も言うまででもない。


《0481》

先に低コスト性についてすなわち廉価性について述べた。同時に、先に軽量性とコンハ゜クト性についても述べた。これらは市民レヘ゛ルでの活動支援にきわめて重要である。
次に、市民レヘ゛ルの活動が重要性を増していることについてのべる。震災復興支援に政府は、省庁横断的に次の施策を打ち出している。訪問支援による復興である。
これは、現地までの乗継の公共交通機関などによる経済効果も見込める、実際に直接対面することによる理解の促進とその国民的拡散も見込めるし、また共感的理解による情報伝達の深みも生まれるし、実際に顔を合わせて話をすることによる精神的な支えとなることも重要であるし、きめ細やかな要望が伝わるということなど、さまざまな実際的な効果が現実にあるために行われているものである。
しかるにこうした活動のタ゛イナミス゛ムは真に望ましいことであるが、警察でも消防でも訓練を受けた歩兵でもない一般市民がなんらの手助けもなく現地に行くのであるから、やはりなんらかの支援機器がいかなるささやかなものでも廉価・小型・軽量で使えるものがあるのは支援となるのである。これは身近な市販薬量販店などで誰でもが(特に許可などを要せず)廉価手に入る軽量・コンハ゜クトな素材のみで構成でき事前に練習などできるものが望ましい。この要件に非常に良い本方法は適合する。こうした技術の支えがあってこそ、復興支援のための訪問支援などの意味ある施策も一層促進されることになり多大な効果を奏する。
《0482》

また、国際緊急援助隊等の活動ですら、実際は、現実には別に職業を有している、医者、消防官、警察官、などが休暇を取って市民として参加するものが多い。これもある意味では市民参加レヘ゛ルの活動であり、それを支援するには、廉価・小型・軽量なもので、あって身近なものを組み合わせて使えるものが求められているのである。
国際社会に目を転じても、NPOとしての活動も熟してきており、正当な議論がきちんと行われるような局面になってきおり、そうした際に本提案は市民レヘ゛ルの活動支援に役立つ。
また国際社会で紛争地帯に派遣される商社マンやヒ゛シ゛ネスマンや外交、安全保障業務に携わる職員や家族においても、勃発した地域紛争などによって生じた危険度の高まりによって、政府が邦人脱出に手配した特別脱出便の急な連絡にしたがって、現地の国際空港まで現地滞在先からできるだけ徒歩にて最小限の荷物だけを所持して安全に、ときに、政府から指示された、あるいは、現地情報にで得られた危険地帯を避けつつ、迂回路を通って、到達せねばならない際などに、廉価・軽量・コンハ゜クトでとくに問題にならないもので行動せねばならないときに適合する。このようなことを考えねばならないときもあり、そうした際にはあわてることなく冷静かつ現実的に対処せねばならない。そうした場合の支援を少しでも廉価かつ軽量・コンハ゜クトな方法として多大な効果を奏する。
また極地探検、踏査、調査、なども往時よりも、グリーンツーリズム、などの影響で市民が参加することが激増している。そのような磁石が活用できない場面での例にも本提案は、決して廉価性、軽量性、コンハ゜クト性という重要な道をはずさずに、市民レベルの活用に、極めて好適に適合する稀有な支援手法として多大な効果を奏するのである。
《0483》

先に、極地探検などの活用の有用性についても述べた。
次に、身体に張り付けるかのように液体を保存できることの利点について述べる。
つまり、体温で氷結しないように、ハイドレーションシステムを、身体の体温で保温することは生命の安全に最重要課題となるのである。なぜならば、氷結はすなわち飲み水の補給の不可能を意味するため、極めて負荷の大きい行動の不可能が必然的帰結となるのからある。そのために氷を溶かしたしりすることは燃料の消費につながるし、時間の浪費による日没の到来という予定外の危険を将来する可能性もある。こうしたことのため、寒冷地では、その予定が厳しければ厳しいほど、ハイト゛レーションシステムの内容物の氷結は体温で温めてでも避けたいことになってくる。この目的のためには体にそうように格納できる本提案手法は極めて適切な手法となってくるのである。予備のコンハ゜ートメントはまさに衣服の下において、ヘ゛ルクロテーフ゜等すでに述べた方法ででつけておいてもよいし、身体にそのまま、いわゆる、包帯どうしくっつく・よく伸びる、いわゆる自着性伸縮包帯(例えば3M社 Nexcare, ポリエステル基材、粘着剤は天然コ゛ム系)で簡易にとめておくほうほうをとっても利便性が高まる。自着性なので包帯どめが不要であり、包帯どうしがくっつくのでずれ難くほどけにくく、皮膚や毛髪にはくっつかないようになっており、良く伸びるのでどの部位にもフィットし、使い捨ても可能な廉価特性を有している。この場合、ハイト゛レーションシステムのの最初の内容物が尽きたときの交換の際にも、交換が手早くおこなえるうえ、氷結しているものを燃料を使って溶かすという手間を省けるため、過酷な環境での一時も無駄にせず先へ進むべき場合に、水分または栄養分または行動に必要なミネラルやビタミンの経口摂取を適切に迅速に継続でき、ひいては行動も円滑に効率的に継続できる、というきわmてすぐれた利点がある。
このあたりの事情については、以下の成書にも詳しい。(登山医学カ゛イト゛フ゛ック)《0484》
災害時における食と福祉については、次が参考になる。災害時における保存食になる寒天や羊羹など日持ちのする食品が本装置の遮蔽に適すことは既に述べた。食品の製造方法と日もちについては以下を参照されたい。
(災害時における食と福祉、新潟大学地域連携、編、A5,226P、被災者の生活をささえる食を中心に取り組む、3990円株式会社光琳出版)
《0485》

災害時における食と福祉については、次が参考になる。災害時における保存食になる寒レトルト食品など日持ちのする食品が本装置の遮蔽に適すことは既に述べた。食品の製造方法と日もちについては以下を参照されたい。包装材としては、プラスチック・ビニル包装をであるものを含み、それら包装材はL1電磁波に対して吸収性がなく透明であり影響を与えない。
レトルト食品、3058円、工程管理、加熱殺菌、」製造、株式会社光琳出版
《0486》

災害時における食と福祉については、次が参考になる。災害時における保存食になる寒レトルト食品など日持ちのする食品が本装置の遮蔽に適すことは既に述べた。食品の製造方法と日もちについては以下を参照されたい。包装材としては、プラスチック・ビニル包装をであるものを含み、それら包装材はL1電磁波に対して吸収性がなく透明であり影響を与えない。
レトルト食品、3058円、工程管理、加熱殺菌、」製造、株式会社光琳出版
《0487》

次に回折について述べる。
回折とは、波が障害物や穴を通過する際、障害物の後ろ側まで回りこむ現象の事を言います
回折現象は、障害物や穴の大きさが、波の波長と同程度以下になると大きく効いてくると言われます。逆に、波長よりもかなり大きな穴や障害物に対しては、回折現象はあまり起こらず、直進する成分が強くなります。


《0488》

次に回折について述べる。
世界大百科事典 第2版の解説では次のようになっている。
回折 diffraction

スリットに平面波を進入させたとき,
スリットの幅が波長と同程度になると,
波はスリットを中心とした円形に広がり,
スリットの背後にまわり込んでいく。また,
波が障害物にあたったときも,
障害物の大きさが波長に比べて小さいと,
障害物の幾何学的な
影の部分にも波がまわり込んでいく。
このように,
スリットの背後や
障害物の幾何学的な影の部分に
波がまわり込む
現象を波の回折という。
《0489》

回折現象が著しいかどうかは,
波長と
スリットの間隔や
障害物の大きさ
の関係
によって決まり,

スリットの間隔や
障害物の大きさが
波長に比べて
大きい
ときには
回折現象はあまり顕著でなく,直進現象が著しく見られ,

逆に,スリットの間隔や
障害物の大きさが
波長に比べて
小さい
ときには,
回折現象は著しくなり,
同時に直進現象は目だたなくなる。・・・




次に回折について述べる。
世界大百科事典 第2版の解説では次のようになっている。
回折 かいせつ diffraction

スリットに平面波を進入させたとき,スリットの幅が波長と同程度になると,波はスリットを中心とした円形に広がり,スリットの背後にまわり込んでいく。

また,波が障害物にあたったときも,障害物の大きさが波長に比べて小さいと,障害物の幾何学的な影の部分にも波がまわり込んでいく。

(本稿でまず提案している程の円筒[としての障害物]と、GPS波では、これに相当すると考えられる。)

このように,スリットの背後や障害物の幾何学的な影の部分に波がまわり込む現象を波の回折という。
《0490》

回折現象が著しいかどうかは,波長とスリットの間隔や障害物の大きさの関係によって決まり,
スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて大きいときには回折現象はあまり顕著でなく,
直進現象が著しく見られ

(本稿でまず提案している程の円筒(のスリットの間隔や障害物としての大きさ)とGPS波はこれに相当すると考えらる),

逆に,スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて小さいときには,回折現象は著しくなり,同時に直進現象は目だたなくなる。

(本稿でまず提案している程の円筒(のスリットの間隔や障害物としての大きさ)とGPS波はこちらには、まずは相当していないと考えられる(明細書にはこうは書かないが)),
《0491》

したがって,波長の長い水の波や音では回折現象が容易に観察でき,例えば音は波長が数十cmから数mまでの空気中を伝搬する波で,したがって,ついたてぐらいでは影に隠れて見えない発音体の音も,回折によって聞くことができる。これに対して光の場合には,その波長が日常出会う物体の大きさに比較して著しく小さいため,回折現象の発見は遅れ,その結果,光の粒子説が長い間,信じられていたということができる。

回折によって光が影の部分にまわり込むところに写真乾板をおくと,写真乾板には回折光の強さの変化に応じた明暗の縞ができ,これを回折像と呼ぶ。
光の回折には,
フレネル回折と
フラウンホーファー回折が
ある。

平行光(したがって光源は無限遠にある)でスリットや障害物を照明して,
有限の距離で回折現象をとらえるものが
前者であり,

無限の距離でそれをとらえるものが
後者である。
《0492》

フレネル回折が
無限に遠ざかるに従って
フラウンホーファー回折に
近づくので,
両者の間に本質的な差異はない
が,場合によってはかなり違った回折像を示す。

回折現象の研究は,17世紀の F. M. グリマルディに始まり,T. ヤング,A. J. フレネルら多くの人々によって研究されてきた。回折現象を説明する理論には,大きく分けて
ホイヘンス=フレネルの理論と
ヤングの理論がある。
《0493》

前者は
ホイヘンスの原理
に基づくものであり,
回折現象が生ずるスリットや障害物の通過領域に
二次的な球面波を出す二次波源を考え,
二次波源からの球面波の干渉として回折現象を説明しようとするものである。

後者は
周辺回折波の原理
とも呼ばれ,
回折現象を生じさせるスリットや障害物の
周辺
から
回折波が発生し,
この周辺回折波と
周辺以外の部分を一様に通過する平面波と
の干渉によって
回折現象を説明するものである。
《0494》

理論的には,
ホイヘンス=フレネルの回折理論は回折面における
面積分に帰するため,その評価が容易であり
今日まで多くの人々によって発展させられてきた。

一方,ヤングの
周辺回折波の理論は,回折を起こす周辺の
線積分に帰するため,
周辺の形状が複雑になるとその評価が困難となるが,
物理的背景が理解しやすいことから近年急速な発展が見られるようになってきた。

回折現象は,すべての波動に対して生ずるもので,
X 線,電子線,中性子線などの回折は,結晶構造の解析などに用いられている。
⇒X線回折∥中性子回折∥電子線回折 朝倉 利光






《0495》

これは簡単に述べれば、ある地点からある日時(または日時期間)にある量の希薄ガス様動態を示す物質が放出されたとの条件(または前提)し、ある気象条件の予測の元に、それらがどのように空間的に拡散するかを迅速に予測する、システム、そしてそれを通達するシステムということになろう。希薄ガス様動態を示す物質とのべたものは、現実には、放射性粒子を含む気体ということになろう。
このとき、計算用セルの大きさを指定することができる。
出力画像は地図上に等値線で示されることができる。実効線量(effective dose)である。 山岳領域を業務(科学調査・踏査・設備点検)であるいは自発的に旅しているもの(もちろん)世界を旅しているものを含む。そのような場面も同じで)は、自身の危険回避を図ることになる。衛星電話や携帯電話を所持していることが最近ではふえているためまた原子力発電所は世界にふえているためこうした場面も増加するであろう。
そのばあい、上記のような画面が衛星電話等で情報として得られその画面に描き出されれつつ数値情報も得られるということは現代においてめずらしいことではない。そこで、GPSを所持していれば自身の位置も同地図上にポイントできる。そして静止時方位もわかれば、無駄なく((無駄なく、こうりつてきの意味は試行歩行・試行移動で無駄に体力を消耗せず、無駄に時間を消費せず、その消費によって失われなかった時間をつぎの高度な行動決定のために情報収集のために活用でき、無駄な移動に要した水やエネルギー源である食糧を節約でき、無駄な移動に要した時間のために方位がわかったときにはつぎの気象条件にかわっていて、かえっていみのないけっかになったということをさけることができ、などの有効に役立つ。図にあるように、線量計算の概念図としては、各セルの放射性粒子からの寄与を考慮し、線量を計算する。

はじめになぜ筆者がこの・・・;立場を明らかにしておかねばならないが、それは、現代において・・・科学に従事するものとして、・・・せねばならない。特に特定のものを指弾するという意図ではなく、とにかく、そのようなことが生じることは明らかとなったし、しかし、それにたいして出来る寄与をなすというだけのスタンスである。その意味でなんらの政策的なまたは政治的な意図を有しているものではないことをのべておきたい。
とにかく、

原子力による発電は、「…という有効性を持つ反面、一度事故が発生した場合には広範囲に影響を及ぼす危険性を秘めている」と、論文の冒頭に述べられているとおりの現代であるから、その際に自身を少しでも守ることのできる需要が生じており、そのような需要にこたえようとするものである。

特に次のような記事における政府の見解の正しさについてその正当性にコメント(その判断が正しいとか誤りとかを述べる)意図ははくないし、今後もそれを企図していないことを明らかにしておきたい。
放射能拡散予測の非公表「適当」 文科省が事故対応検証

文科省によるSPEEDIの拡散予測。2011年3月15日のデータ(文科省提供)
文部科学省は27日、東京電力福島第1原発事故後の同省の対応の検証結果を公表した。住民避難に役立てるはずの緊急時迅速放射能影響予測ネットワークシステム「SPEEDI」の拡散予測を当初、公表しなかったことについては「仮定に基づく計算で現実をシミュレーションしたとは言い難いとの認識は適当だった」と正当化した。

同省は記者会見で「文科省はSPEEDIの結果を公表する立場ではない」とも説明した。

政府の事故調査委員会は、23日公表の最終報告で「拡散予測の公表で住民が適切に避難のタイミングを選択できた可能性がある」と指摘した。


2012/07/27 18:50 共同通信
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発明者の意図は、上記の判断の当否にはない。むしろ、将来、正しく、公表がなされるだけの成熟した時代が来た場合を想定し、その際に、海外での言語の直接対話により情報収集が難しい海外個人旅行者(しかし携帯衛星電話よるなどしてData情報は得やすい人)なり、山岳旅行者等が、正しく行動決定と行動開始ができるような、方位情報取得方法の提案を狙っているのである。

それができれば、
「拡散予測の公表で住民が適切に避難のタイミングを選択できた可能性」も高まるし、「適切に避難の方向性、経路を選択できた可能性」も高まると思えるのである。
こうしたことは、集団の防災や避難のみをことさら重視する向きには、ひとりひとりがひとりひとりの意思決定により自主的な行動決定することには違和感があるやもしれぬが、それ自体がある程度古い考え方にとらわれているとも言える。現代の小中学校では「自分で考えて行動する」という点の教育の遅れが認識されている。「津波テンデンコ」も判断の遅れ、が致命的な結果になることを占めている教訓となっていると思われる。これは新たな文化をもたらすものである。ただ欧米においては当然のことである。
また本来のひとりひとりを大切にする思想なくしては防災意識も責任のがれの権威保身に終始する空疎でむなしいものとなろう。それがどのようなけっかをもたらしているかにつては本稿の趣旨でないため、割愛する。
《0496》

町中で暮らしている場合にはもちろん自治体や国による避難の指示を待つというあり方を否定するものではない。リスク評価ではなく、リスク管理は、個々人の意思決定を尊重すべきであろうと思われるからである。ただ、次のような場合にはどうであろうかを考える。

たとえば、趣味でも業務でも、山岳域を旅している場合である。テントを背負って食糧を予定日数所持しての自炊山岳旅行は現代ではさほど珍しくない。予定日数+α分の食住(時に衣=防寒)をすべて詰めて移動しているのである。その際に生じる原子力発電所事故と無縁な地域はもはや我が国には存在しない。携帯ラジオなどを所持しているであろうから、その際の情報は比較的に入手できるであろう。さらに衛星電話も所持しているだろう時代はすぐ目の前である(衛星電話の値下げが最近もまた発表された)。そうした際に、登山中であれば、いわゆるもっとも人気の高い、縦走を行っている場合であれば、現在その際も、稜線に居ることも多く、旅慣れた人であれば、稜線のどちらの方向に降りて下山しても無事に帰宅できるだけの計画変更を瞬時に構想することはできる。ただ、その際に、方位の誤りは致命的な問題を引き起こす。
《0497》

また、欧州を旅しているバックパックを持ってということも珍しくない。国際化の現代そのようなことは必要とさえ目される。ところが、欧州においても、原子力事故の被害と無縁ではいられない。1986年チェルノブイリの原発事故の放射性物質の大気中放出の影響はイギリス、フランス、ノルウエー、等まで及んでいることは地図上に描かれた影響で明らとなっている。。これらも、当時のソ連政府の対応の遅れもあり、広範囲および甚大な被害がでた。現代では、フランスのNPOの活動に見られるように、自主的に正確な情報を共有する収集・伝達するシステムが確立しつつある。これを得ることは誰でもできる。そして今求められているのはその情報を得て、行動決定をするための手段を拡充することであると考えられる。

本提案はそれに対するひとつの回答を与えるものと考えられる。すぐれた廉価性、汎用品流用可能性、簡易性、小型軽量性、などがあげられる。ほかの、道具(衛星電話などの普及、格安化)も拍車をかける。
《0498》

基本的に、波長の整数倍の遮蔽物があると、遮蔽は安定する。
たとえば、ウオーターフロント(東京、シドニー、NY,アムステルダム、ロンドン等多い)の高層ビル(オフィスビル、ショッピングセンター、宿泊施設、住居専用ビル)街での海に面したビルを背にした場合のビル陰、例えば、航行中の巨大客船の船側デッキで海を眺めている状況、等をイメージすると一義的には成立する。またそれに類似の状況でも良い。
《0499》

また訪問先の高層ビルのオフィスの中の窓からの眺望(防衛庁市ヶ谷A棟10階)でも良いし、カフェ窓(たとえば幕張ニューオータニ34階ベイコートカフェ)からの眺望でも同じであるし、おおがた旅客航空機の窓、乗員定数10数名以上の救助用・物資郵送総用(例えばしこルスキー)リの窓に装置を押し当てた状況でも同じである。また小型客船での水上ボートでも行ける場合がある。
筆者は登山とクライミングを趣味とするが、特にその領域では好適に適合する。クライミングは巨大な垂壁を相手にする。ところが、その位置を特定することが あンガイ 困難であることがある。顔つきは似ているが、違うルートであったりする。名前がかいてあるわけでない。そこで、位置は類似であって、誤差のあるGPSの測地では正しいかどうか面倒である。手がかかる。そのときに、向いている方位で割り出すと案外簡単に同定できる。この際、岩肌が近いので、地質的にじきこんパスが信用力が下がっている。そこでGPSでというおことになるのである。このようにいうとわかってもらえることが多い。またクライミングの精神として、なにもかも機械にたよるのをよしとしない。自然と人間のある程度の一体感の中で、最低限の安全確保これだけはという安全確保のために、万一の場合にも生命を守るだけの機械を絶対な安全のために使うのである。そういう意味で、あまりに精密な方位ジャイロなどを持っていくというのもなにか興ざめである。そこで、しかしコンパスでは心もとない。GPSはせっかく持っていくのに、それだけでは、もったいない。そういう状況での発明なのである。
《0500》

山でも事情は似ている。トラバースとの言葉がある。横切るというほどの意味の用語である。どういう意味かというと、山頂と山頂を結ぶ稜線を歩くのが基本であるが、常にそれができるとは限らない。強風すぎて、暴風雨で、細い稜線は滑落の危険がある場合もある。ナイフエッジに近い稜線もあり滑落すれば命はない。そういう場合恐怖におののく。そこで、少し山腹を巻くように別ルートを開発する。そのような道も相応の危険があるがそのほうがまだましということである。それを行くときに、トラバースという言葉が良くでてくる。この場合、先ほどの垂壁と類似の状況が出てきていることに留意されたい。その場合に、休憩時に、GPSを使えば、方位が正しい面を向いている確認できる。不思議に思うやもしれぬが、案外、コル(広々とした面)で霧に巻かれていて、そこでの歩き出しをまちがえたりすると、違う稜線をとって知らずに数時間以上歩き続けており(それでも特に絶大な矛盾というものに遭遇することがないためにこれが大きな遭難につながることがある)、それを、あるトラバースのとき方位の矛盾を検出できると何かがおかしいと早期に道迷いに気づくのである。それはそのためにたいへんな危機と知能を有するというのではなこまるのであり、簡単に、ああやっぱりあっている、とその測定に信頼がおけて、簡単に清む方法でなければだめなのである。コンパスはカンイであるが信頼がおけないので結局は使わなくなる傾向が強い。視覚情報がつかえない霧の中なので仮にコンパスwが矛盾を示唆しても、磁気の狂いであろう程度にして澄ませてしまい、あまり基本的な重要な箴言として見られることがない。その意味で、山岳ではそれを補完するものがもとめられていた。(これは世界でも有数の火山国(よって温泉でも有名)である我が国の山岳地域[磁気を帯びた溶岩帯が珍しくないーたとえば北アルプスの焼岳、八ヶ岳の赤岳など枚挙にいとまがない]]において、それも、雪深くない夏場の話、であり、北欧の深い雪上の平原などではまた別やもしれぬ)。
であるため、本提案は火山学の研究フィールドなどにおいても有用であると思われる。吉良ウエア火山やピナツボ火山、アイスランドなどあるいはその近隣である。カン大変要火山帯fire of ringと呼ばれる地域でもその活用が向いている。また南極にも火山があるため南極にも向いている。キリマンジャロも火山であったと思う。アコンカグアもそうであったと思う。マッキンリーの総であったと思う。当然富士山は火山である。我が国は世界の火山の10%があつまっており、そのことをめあてに旅行者が訪れることも知っている人は少ない。


下記の関連で描くと良いのかな.
医学、看護学、保健、
放射線
《0501》
時間圧力を伴う危険回避行動(おもに徒歩)
1. 津波、(津波てんでんこ、という言葉が象徴するように、平時には有効かもしれない「横並び」ではない、個々人の判断による迅速な行動決断と即座の行動実施が生死を分けることが知られている.そうした場合には土地カンがある場合にはそれに沿えばよいが、出張などで訪問しただけの地域等の場合、各種情報として支援機器として有効と思われる)
2. 雪崩(日中の気温異常上昇での雪崩注意報などの予測に基づく場合.,または、忍び寄る日没との戦いで急ぎつぼ足や山スキー装備で、安全地帯へ(現在の位置は雪崩多発地帯でないにしても急いで時間圧力の中雪崩多発地帯を横切りあるいは横切らずに)徒歩する場合)、
3. 放射性物質(微粒子)迅速拡散予測に伴う(避難する、または、しない場合の)行動の決定(この場合空間線量の地理的特性は刻々変動するので洞窟に隠れるなどの方策もある)
4. 冷却喪失により原子力発電所の水蒸気爆発の可能性があるとの通報があった場合.この場合は基本的には1日以上あとである場合がありうるため、風向き予測なども計算にいれつつ、遠方にという方向性と、風下にならぬ地形方向に、などの自己のリスク評価とリスク管理に基づく予測力に賭けていく行動になろうけれども、土地カンがある場合には、だいたいあたるであろう.
5. 火山の噴火、水蒸気爆発、火砕流の予測に基づくその方向を避けての避難.6. 洪水などの対処.
7. 海外等で暴動発生地域情報がある場合、そのエリアに踏み込まず、そのエリアを避けての避難、あるいは、脱出機が手配された連絡が大使館よりあった場合の指定空港への徒歩等による、なれない地理状況での、危険指定エリアに踏み込まないように確認しながらの、到達支援
8. 我が国ではあまり例がないと思われるが、海外紛争多発地域などで、踏み込んではいけないとされる(紛争に巻き込まれる)危険エリアがある場合、この方向に進んでいけばそのエリアに入ってしまうということを静止時方位から警告する能力.
9. 漂流におけるこぎつけるべき場所が見えた場合に、体力を費やしてまでこぎつけるべきか、あるいは、泳ぎつけるべきか、そのような決断をする際に方位は重要であるが、移動によるGPS測位差分をとっていたのでは、ちゅうりょうにそって遅れてしまう、などの場合、(また移動では視覚的に最初の場所からのさぶんがとれないのでやりにくい)、そのため静止時ほういがじゅうよう.
10. トレイル競技、アタカマクロッシング、ゴビマーチ、トレイルラン、などでも水は重要である.

9の場合には、救命ボートと自分以外遮蔽物がないので、しかし海水ふんだんにあるので、GPS装備とそに、海水をいれて、遮蔽物をつくれる、ひかくてきおおきなバケツを装具してもよいと思われる.それを、もって、■「蒸留」■できるようにしてもよい、日光と、そのバケツで、である.

登山における装具としては、得に海外登山,expeditionでの装具としては、集団での安全水の確保のための、■濾過■バケツを兼ねても良いと思われる.
《0502》

9時36分のポーズ、あるいは、イチローがデッドボールをよけるときのぽーず、両足の腿をぴたりつけて隙間をなくし、腰をぐっと引いて、上体はややかぶせるようにして、かつ両手はそれぞれの膝にあてて、ヒジは外に突き出すようにして.、腕から上体/腰//腿に(塩)水膜(食品など含む)を張るようにする.
こうしつつ、両方の水膜を連結して、パスカル法則の基準点からの気圧変化計測を実施してもよいし(兼用機能)、
Smartubueで携口補水をしてもよい、し、
単に、水筒として用いてもよいし、
脇の下を冷やす、熱中症予防措置としてもよいし(この場合ホントに保冷剤を入れてもよい)、
逆に、保温剤として用いて、もよいし(このばあいホントに保温剤を入れてもよいし)、.
蛇腹を用いてもよいし、
透明ビニルをもちいてもよいしm、傘の骨ような形に補強樹脂を入れてもよいし、
つづれ織りの蛇腹式としてもよいし
扇型展開方式としてもよいし
ベルクロテープでつけてもよいし
磁力接続構造体

長岡正夫磁石でつけてもよいし、
ペースト状食品とか鮭の切り身をつかってもよし、
煮豆とか豆とか穀類をいれてもよいし

すると、股間かへそしたのあたりにGPSを置けば、、ちょうどλ=19cmで、2λ=38cm程度の開口部の、筒に近い(円錐か)ものができる.

膝をひろげたければ、股間にも参加矩形の水板をつければよい.この場合はしたの写真.イチローの守備体型.2つの腕に三角、股間に三角で良い.

左右開脚のこの態勢(ストレッチを兼ねているー遭難前には気分転換や気持ちの切り替えやリラックスがかえって重要であるため効果的である)で行うなら手のひらを膝にあてずにあえて、前腕あたりを膝に添える程度の距離が良い.

長岡正夫磁石を使うなら:股間の左右腿裏側に一筋ずつ.左右体側に一筋ずつ、左右腿上面に一筋つつ.
《0503》

ただ使用する水を減らすには、膝を閉じればよい..ただそのとき、腕をまっすぐにすると、開口部が狭くなる.すると、うまくいかないやもしれないので、ひじを外に突き出し、開口部が円になるようにしたほうが良い結果を生む場合が多いような気がする.その工夫をするには少し水の量が増えよう.、

足を閉じたときに腿の間に隙間のできる人の場合はそこにも水をあらかじめおいておけば手間がない.あるいは、江頭のような姿勢をとれればそうすればよい.その際は両掌は前に出た膝に重ねることになる.

水膜と述べているのは、寒天幕でも良い.それ以外の類似のものでもよい..

それらをコンパートメントにし、結合する構造としもよい.その際はベルクロテープ、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石で接合してもよい.
身体を最も有効に利用するためには、図のように中腰になり、腰を引き、膝に手を当て、腿を閉じ、上体を若干反らすようにする、姿勢であると、体躯、上腕、前腕、頭部、腿部、脛部などの遮蔽を有効に活用できる.その際、

上腕、前腕、体躯、腿で囲まれる領域に、水膜を張るように、すると、なお良い.
これは直径38cmないしそれを超える(すなわち2λないしそれを超える)程度の直径を有する円筒、又は、円錐又は、円錐代、または、角筒、または角錐、または、角錐台が、構成されることに等しい.
《0504》

この際、身体と水膜構造の接合には、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石(細長い円筒型金属の円筒の中心軸方向に対して対称位に、N、S極を形成、その円筒磁石を、さらにプラスチック等の容器に挿入し、円滑に回転可能な要に若干の遊び空間挿入し、その構成物を、結合させたい素材の結合面に埋め込んで、相互の辺を、あてがうだけで、特に方向を気にせず、磁石が相互に引き合う方向に自主的に回転するため、向きをむなおす手間を省き、集中力うをさまたげることなきく容易に結合できるようにしたもの(特許mmmm郷すぉ参照))

薄型の水板構造からなる多角形の水筒であって、スクリューキャップまたは、押しこみ(はめ込み)蓋を持ち、その多角形の各辺には、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石を装備するもの.

それを用いて、図の隙間を充填してもよい.



《0505》

その際、上腕、前腕、腿部、体側部等、結合の接する辺に相当する箇所には、同様に、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石を装備していてもよい.その際には、衣類に縫い付けてもよいし、また、ベルクロテープ、熱圧着テープ、両面テープ、ガムテープ、寺岡テープ、粘着テープ、を用いて、装着しておいてもよい.その際には、腕、腿、胴には、それらの体をぐるりととりまくようにベルクロテープを巻いて、そこに長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石を装着してもよい.その場合は取り外しがより容易になる.


たとえば縫い付けてあると前提すれば、またはベルクロテープでつけてあるとすれば、そそこに長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石で装着している水板は、体の形状に沿って、体に張り付けるようにしておけば、動きの邪魔にならない.いざあつかうとうきに組み立てればよいのである..
《0506》

なお、展開図のように細かくすれば体により適切にそうことができる.
長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石は十分な結合強度を持つ.
展開図は、三次元の多角形を自在につくってその展開図を作っておけばよい.
ひとつひとつは、五角形、正方形、三角形、六角形などの各、水板を、構成要素として用意しておけばよい.実際には自ぶんの体系にあわせて適切な形状を構成すればよいのである.

少し外側に膨らんだ形状にしてもよい.その場合は腕を横方向にはりだすようにしても余裕が生まれる.

少しも膨らみw持たせない平面に近い構成でも良い.
みずこっく
http://www.sky-i.jp/youki-jikkenkigu/poritanku/SAN2167.phtml SKY-iポリタンク販売商品一覧

ポリタンクの販売から、様々な情報提供まで行なっております
ポリタンク販売のSKY-ihttps://item.tech-jam.com/items/products_img/KN3340438.jpg 本”のような形の試薬瓶です。円筒型のボトルに比べて省スペースになり、きっちり整理できます。

《0507》

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ブックボトルコック付(呼称:10L(中栓付)、コックネジ山サイズ(mm):20A)
WEB2123
\3,250
\3,413(税込)
本製品の図面をPDF形式で提供しております。
こちらをクリックしてご覧下さい。

外寸法(mm) 241×171×386H
口内径(mm) 43φ
呼称 10L(中栓付)
コックネジ山サイズ 20A
C/S(参考) 3
材質(本体) PP(透明)
材質(キャップ) HDPE(白)
中栓(LDPE) ○
コック ○
オートクレーブ ×
ブックボトル(1L) B-1 中栓・活栓(活栓 stop cock, 二方活栓2way cock, 三路活栓3way cock四路活栓four way
cock)なし / KN3340439

秤量皿六角型(バランストレー六角型) (呼称 : 45mm) / SAN9576

バット・トレー販売製品一覧

SAN2275 No.15 ポリスチレン 194.0mm×104.0mm×28.0Hmm 189.0mm×99.0mm×23.0Hmm 304円

ビルバッグ(呼称:360cc) / SAN4627 (通称ぺちゃんこ水筒)
http://www.sky-i.jp/youki-jikkenkigu/tyakkubukuro-sanpuringubukuro/SAN4627.phtml
バロンボックス こんてなーのみ10L
マイティバック
下左からPP透明、 2LWEB2303、1L2208E

、500ml 2300E 0.5 48×167×115

サンプラ ブックボトル 1L 透明 2208E
(291-7025)
¥488 new from 4
sellers
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166g (L):
1.0
寸法(幅W×奥行D×高さH)(mm): 48×230×166


。円筒型のボトルに比べて省スペースになり、きっちり整理できます。

ブックボトル(呼称:2L透明PP(中栓なし))
WEB2303
\605
\635(税込)

500ml
2300E 0.5 48×167×115 37175336 2300E
0.5 48×167×115 なし 85
291-7017
¥308
¥293
2208E 1.0
48×230×166 なし 166
291-7025 ¥495
¥470
サンプラテック社、ブックボトル



《0508》

いかに薄い形の構造のまま維持するか
円(角)錐台を基本とするバケツ形状において、その外壁が実は弐重構造になっており、そこに別途液体(あるいはジェルなどの半液体、あるいは半固体)を出し入れできるもの。
1. そこに入れる(ア) 具体的には既製品はない。ていあんする。自作している。自作のさいには、ホットボンド(ホットガン)、ホットグルー、などを用いることができる。熱による溶着も可能。化学接着剤もかのう。近年はPP、PEなども接着できる化学接着ざいがとうじょうしたため実現できる。また3Dプリンタの普及により自作もかのうとなった。
(イ) これを弐重構造バケツとして、特許請求項としてていあんする。
(ウ) 弐重構造バケツは、シリコン型のたためるシリコンバケツでも提案し特許請求項とする。
(エ) 物理的な樹脂バネをもとにポップアップするポップアップバケツ(これは内側は本旨工具用が多い水でもかまわない)弐重構造もていあんする。
(オ) さらに、弐重構造ばけつは、個別の室をもてれば、そして個別の栓をもてれば、ぱすかるの原理をもちいて、気圧計もつくれる。
(カ) ハイフドレーションシステムもつくれる、
(キ) 濾過装置の外形もつくれる、
(ク) えんてんかの漂流救命艇や漂着した島などの過酷なあるいは資材の少ない限られた環境で太陽光によって限られたしざいで少しでも海水蒸留を行える簡易装置の枠組み、を、兼用したものを提案する。(SOALAS条約のせいしん)これまで、太陽熱を使用した蒸留装置は数多く提案されているが、いずれも構造が複雑で製造コストが高くなってしまい、また可搬性のあるものもなかった。パラボラもようしないものをていあんする。「熱を奪う(凝集させる)ための冷却水は海水をりようする」「熱を与える(蒸発させる)ための熱源は太陽光を利用する」「蒸発したものが、冷却されるように、上か脇に海水をのせる部分を作る」「蒸発したものが水滴落下してもとの海水に戻ってしまわぬように中仕切りを設け、かりに落下しても中仕切りに留まるようにする。中仕切りに留まったものは、中仕切りの中に貯まるか、弐重構造にたまる。」アクリルカーボネイトの透明。ふたつき。フタにじょうちゃくする。それがわきに流れ込む。 waterconeは冷却機能がない。あ、かければよいのか。おれのはどうしようかな。かければよいか。


頑健・軽量なプラスチックの曲面的な構造物で耐える方法
1. ポリプロピレンなどで形づくる。単位あたりの大きさをあまりおおきくしない。
2. それを1層ならべる。
3. その層を2層にする。
(ア) いろはす(コカコーラ社)のような薄いPET(ポリエチレンテレフタレート)で形成。実例はない。それをコートや振袖や、に縫いつけるかベルクロかガムテでつける。

頑健・軽量なプラスチックの平面的な構造物で耐える方法
4. ポリプロピレンなどで形づくる方法
(ア) ブックボトル(サンプラテック社)0.5ml, 1L,2L等の零がある。構造的には問題がないので容易である。0.5Lの寸法は、0.5L
48×167×115 mmである。
《0509》

柔軟・軽量なプラスチックのビニル袋とほそめの円筒形の繊維で構造を与える方法
1. 任意の透明ビニル袋に充填しそれを細長い円筒形に編み込まれているネットに入れる。
2. それを1単位として1層並べる。
3. その層を2層にして隙間をふさぐ。
透明ビニルのチューブ構造を与える方法
1.任意の透明ビニル袋に充填しそれを細長い円筒形に編み込まれているネットに入れる2・それを1単位として1層並べる。
3.その層を2層にして隙間をふさぐ。
(例)駄菓子のチューブ販売に1.の実例がある
透明ビニル袋の小分け包装を¥の反復で構造を与える方法
1.任意の透明ビニル袋に充填しそれを矩形に小分け包装する。。
2・それを1単位として1層並べる。
3.その層を2層にして隙間をふさぐ。
(例)国土交通省認定の救命知設備の清水の零がある。国際標準になっている。
液体自体の粘性を高めてそれ自体に構造を付与する(半液体・半固体・ゲル状)方法
1.SAP Super
Absorbent Polymerの粉末を加えて水溶液とする
2. 任意の透明ビニル袋に充填しそれを矩形に小分け包装する。水よりも大きな小分け区画でも経常を維持できる。
3・それを1単位として1層並べる。
4・必要があればその層を2層にして隙間をふさぐ。
(ア) 水和による配向誘電に寄与するクラスタサイズの増大で説明されることがある。
液体自体の粘性を高めてそれ自体に構造を付与する(半液体・半固体・ゲル状)方法
1.寒天あるいはオゴの粉末を加えて寒天とする。そのさいひつようならば電解質を加えると電磁波吸収性をたかめられるため加える。必要元素(塩分)、栄養補給(とうしつ)やくりこうか(アスコルビン酸)などがm記載あれるものがあれば加える。よりよい。
2.任意の透明ビニル袋に充填しそれを矩形に小分け包装する。水よりも大きな小分け区画でも経常を維持できる。ジプロクなどでは容易に形状維持ができる。
2・それを1単位として1層並べる。
3.必要があればその層を2層にして隙間をふさぐ。
(令)これは二個おg理などである。食品としても使える。寒天の入手性は我が国では高いので自在性がある。電解質(塩分)を増やせば経口補塩水的なものができる。当分をもいれればトレイルミックスの変わりになる。形状が安定しているため扱いやすい。アスコルビン酸を投入すれば放射線への耐性の効果も期待できる(文献参照:防衛医大2008等)。塩分、アスコルビン酸、等分など電解質は電離して導電率を高めるためそれによる電磁波吸収の効果の向上も期待できる。水和による配向誘電に寄与するクラスタサイズの増大で説明されることがある。
被災現場や山小屋等さんがくそうなん、、ひょうりゅうちゅうのよhっとやきゅうめいてい小型船舶など、海外での自然災害、暴動のそうぐう、などのあばあい、ありあわせのものでつくることもできる。
1. さらんらっぷの芯、ペーパータオルの心、といれろーるしの芯など紙の構造物をかつようして、ビニルクロに水を入れ、かたむすびなどして密閉性をかくほたものを、それらの芯にいれ、がむてーぷなどで(テラオカてーぷだとなおよいが)でてこないようにとめる。
2. それを1たんいとして1層ならべる。
3. ひつようがあればその層を2層にして隙間をふさぐ
4. ひつようがあれば圧力をくわえて円を楕円に少しつぶしてもよい。
おりたたんだしんぶんしをごみぶくろにいれてそこに水をそそぐ。それだけでもじゃっかんのこうぞうてききょうどがでる。しんぶんは吸水性であるため薄いそうをけいせいするのに都合がよい。これはほうわ食塩水などの場合に特にこうつごうである。きょうどがふそくしている場合はゴミブクロのそとにもしんぶんしをおりたたんだものをきょうどほじのためにがむてでおさせつけてもよい。ギュウニュウパックをきりひらいたものでもよい。そとは。ダンボールでもよい、なかみのだんぽーづでもよい。なかみは、クッキンブペーパーなどでもよい。それをそとからつぶす。ようにする。それからトイレペーパそのものでもよい。
1. じょうきの構造を形成する。、
2. それを1たんいとしてひつような面積だけ1層ならべる。
3. ひつようがあればその層を2層にして隙間をふさぐ
連結したジップロックを用意する。そのジップをぜんぶひらいて、清水(またはかんてんと所望の媒質を溶解させた水溶液またはなんらかの溶液き)につけていたったnぜんぶに水を入れる。すべての区画のZIPをていねいに閉じる。
1. それを一層とする。
2. その層を2層にして隙間をふさぐ。
(零)このような実例はみはないが、やまでは便利である。しょくひん、飲料どちらの保存庫としてもつかえ、しかも、保温、保冷ざいとしてもつかえ、しかも シート状であることで、構造もいじしやすい(えんとうより)し、場所もくわないし、GPSの支援に用いることがよういにできるし、そもそも、すでにひらべったい水いたになてちるし、しかも、2そうまとめることで隙間をふさげればなおいっそうこうかがたかい。これはあんがいかんたんそうで、そうではない、ぜつだいなこうかをそうするはつめいである。とくに災害救援、やさいが、やま、海では。んまぜなら、じざいに渥美をかえられる、GPSの制度に応じて、。じざいに面積を増減できる。両面てーぷつきベルクロや、やまもとじしゃくや、てらおかてーぷや、ガムテ等と一緒に、かつやくする。テントやしんたいのちょくしゃ日照の防止に温度上昇のていかにもつかえる(ややふたをあけてストローでもさしておけば蒸発する気化熱となる)、しんぶんしをまるめてガムテでとめてほそい柱を作りそれを二つもって間をこのしーとでおけば、水のそうでの、しゃへいかべができる。しんたいにもへいめんてきにせっしてつかれない。荷物もむだなすぺーすができない。みずをすえてたおきしょうひしたときにはけいりょうである。ぺったんこである。しかも、きりわけてもつかえるんでもなる。とうめいであるあるからみわけなすいなかみきちょうひんであも。くsりsでも、ぱすっぽーとでも、おかねでも、ちずでも、たおうrでも、sいたがいでも、からびなギアスリンゲでも。かんでんちでも、ぶんぐでも、ツールでもはさみでもテ^プデモ、おかずでも、食品dえも。、jけいたいでんわでもである。
《0510》

応急海水淡水化装置
http://www.j-tokkyo.com/2008/11/27/10895.html

簡易海水淡水化器
http://www.j-tokkyo.com/2007/08/30/3216.html

販売価格
(税込金額) 8,478円

標準価格:
8,925円


セキュリティ対策
安全のSSL暗号化通信

購入時のよくある質問
納期 2~3日
主な特長
使わないときには小さくたたんで保管でき、廃棄する際にも小さくすることで、廃棄物量全体の減容が可能です。

チャック、ジッパー(プラスチック、金属)、ファスナー(プラスチック、金属)、ベルクロテ0プ、両面テープ、ガムテープ、テラオカテープ、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石、などで対応する。
《0511》

強度のある程度あるホ゜リフ゜ロヒ゜レンなどで、水のふくろなどを用いることが普及しており、チャック袋、というじっぷろっくのようなシ゛ッハ゜ーがあるもの、ビルパック、ブックボトル、角型ボトル、ハ゛ロンホ゛ックス(コンテナ、まいてぃバック、スタンディングバック等とよばれるスクリューキャッフ゜をもつものなどがある普及している。
ビルバッグは1,800cc,
600cc, 360ccなどがある。たとえば、サンプラテック社製などが普及しており、マイティパックなら150円から200円ていど、でりゅうつうしている。ブックボトルは1L未満なら4から,500円でりゅうつうしている。
《0512》

ビルハ゜ック。一度に使いきらないものも、キャップをして保管できるビルパック。注出入口がついていますから、液体洗剤、シャンプー、リンスなどの詰め替えパックとしてもご利用になれます。
1.
使用前は折りたためますので、
スペースをとらず、流通コストの大幅ダウンを図れます。

2. 品質保全性にすぐれていますので、
さまざまな素材に対応できます。
紙、アルミなど多層化、スタンディングバッグ、外箱とのセットなどフレキシブルにご利用ください。また、軽く丈夫で、使用前は折りたたまれていますので流通コストの大幅ダウンを図れ、廃棄処理にも有効です。

ビルバックは使わないときには小さくたたんで保管でき、廃棄する際にも小さくすることで、廃棄物量全体の減容が可能となっている。くり返し使用することも可能です。サンプリング時や緊急時にも使用することができる。ぺちゃんこ水筒とよばれるものとほぼ同じである。
詰替用を更に進化させた!!

ビルパックは口栓付きのパウチです。袋上部中央に配したタイプと、コーナー部斜めに取り付けたタイプをご用意しています。ハードボトルに比べプラスチックの量を減らした環境を考慮したパウチでキャップ付なので少量づつ使い、そのまま保存できます。
内容物をストレスなく出すことができます。キャンプ用品、スポーツドリンク、非常用飲料などの再開封袋にてきごうします。大成ラミック
《0513》

まいてぃばっぐは、ヒ゛ルハ゛ック゛と似た密封性に優れたパックであり、内面にポリエチレン、外面にビニールを使用した二層フィルム構造で密封性に優れている。1800ml, 850ml, 600ml, 360mlなどがある。記事
耐圧性に優れ、液体・粘性試料のパック容器として利用できます。内面/PE外面/PA(ポリアミド)ポリエチレン製密封栓付
《0514》

ブックボトル(1L)は、取手、目盛付の角型容器で、薄型なので収納性抜群です。500mL 48×115×168、500mL 48×115×168あがある。取手、目盛付の角型容器で、薄型なので収納性抜群です。B-5、B-10は取手と目盛が2個所についており、縦横両用で使用できます。B-0、B-1、B-2はオートクレーブ滅菌が可能です。本体/PP 蓋・中栓/PE(B-0、B-1、B-2はオールPP製 中栓なし)



《0515》
なお、以下に本稿で用いている数学的・生物学的・化学的及び物理学的な術語等については、改めて説明の要は特にはないと思われるものの、念のため、簡単な説明を記しておくことにした。主に次の諸文献によっているものである;理化学辞典第五版、世界大百科辞典第二版、百科辞典マイペディア2006、広辞苑第五版、現代用語の基礎知識2001-2006等。
極性溶媒 [polar solvent]は、高い誘電率をもつ極性分子からなる溶媒である.電解質に対する溶解力が大きく,また無極性溶媒には溶けない多くの物質を溶かす.これは溶質‐極性溶媒間に強い双極子‐双極子間の力や水素結合などの分子間力がはたらくためである.またイオンに対する溶媒和エネルギーが大きく,イオン反応では極性溶媒中でその反応速度が高くなる.水,エタノールは代表的な水素結合性の極性溶媒である.またプロトン性の水素をもたない双極性非プロトン性溶媒(dipolar aprotic solvent),たとえばN,N‐ジメチルホルムアミド,N,N‐ジメチルアセトアミド,ジメチルスルホキシド,N‐メチルピロリドン,ヘキサメチルホスホルアミドなどは,高分子化合物の溶媒や特徴的な反応溶媒などとして広く用いられている.溶液 solution は均一な液相をつくっている混合物のことである。均一混合物には液相のほかに,気相,固相の場合がある。固相の場合は固溶体といい,液相の溶液とあわせて溶体という。溶体と同じ意味で溶液を用いることもある。溶液成分のうちの一つが他を溶かしていると考えられるとき,溶かしている成分を溶媒,溶けている成分を溶質という。溶媒,溶質がともに液体で,たとえば水とエチルアルコールのように任意の割合で混合する溶液の場合には便宜上,量の多いほうを溶媒とする。均一な液体混合物の肉眼でわかる特徴は,透明な混合物を長時間静置するか遠心分離機にかけるかしても分離が生じないこと,また透明のように見えてもその混合物を逆さまにした場合に液体の流れがみえないことである。たとえ透明でも,不均一であると各部分の密度,屈折率が異なるから逆さまにすると流れが生じ肉眼でみても流れる様子が認められる。
溶液のには電解質溶液と非電解質溶液がある。極性溶媒に電解質が溶解し,陽イオンと陰イオンとに解離している溶液を電解質溶液またはイオン性溶液といい,電解質を含まない溶液を非電解質溶液または分子性溶液という。前者ではイオン‐イオン間,イオン‐溶媒間の力がおもに寄与するのに対し,後者ではふつう分子間力が支配するので,両者は異なった立場から取り扱われる。溶液中にイオンが含まれているかどうかは,溶液の電気伝導度(導電率)を測ることによって知ることができる。すなわちイオンが存在している溶液の電気伝導度はイオンを含まない溶液のそれより大きい。電解質が溶液中で解離する度合(解離度)は,電解質がイオン結合からなる場合は大きい(強電解質または〈真の電解質 true electrolyte〉)。しかしイオン結合性ではない物質でも,溶媒との相互作用により,部分的にイオンとなりうる可能性を有する場合がある(弱電解質または〈潜在的な電解質potential electrolyte〉)。
溶液の熱力学的性質は特長的ある。非電解質溶液ではその成分の組合せによって異なった性質を示すが,ふつう次のような相互作用の立場から論じられる。
(1)理想溶液 ideal solution は、混合した場合に,熱変化や体積の変化がない仮想的な溶液である。すべての溶液はその濃度が十分に希薄な場合に理想溶液に近い性質を示す。しかし溶質と溶媒の分子の大きさが等しい場合や化学的によく似ている場合(たとえば同位体混合物とか,クロロベンゼンとブロモベンゼンとの混合物など)は,単に濃度が希薄な場合だけでなく,すべての濃度範囲においてこの溶液は理想溶液に近い性質を示す。このような溶液を完全溶液 perfect solution という。
(2)無熱溶液 athermal solution は、いくつかの成分が混合によって溶液となるさいに,熱の出入りがなく(混合熱が0,すなわち ぼH=0),そのうえ混合のエントロピー変化が理想溶液における値と異なる(ぼS≠-R坩nilnxi)溶液をいう。理想溶液の場合と異なり,成分の分子の相互作用が非常に似ているにもかかわらず,大きさが異なる場合に無熱溶液となる。たとえば臭化エチレンと臭化プロピレン溶液などがその例である。
(3)正則溶液 regular solution は、いくつかの成分を混合して溶液をつくるさいに,熱の出入りがあり(混合熱が0ではない。ぼH≠0),しかも混合のエントロピー変化が理想溶液の場合と同じ(ぼS=-R坩nilnxi)である溶液をヒルデブランド J. H.Hildebrand は正則溶液と定義した(1929)。実在溶液を扱うさいに,化学的な相互作用,会合などの分子間相互作用がない溶液については,この定義による条件を近似的に満たす場合が多く,ベンゼンと四塩化炭素とからなる溶液はその例である。
(4)高分子溶液 polymer solution は、溶質が高分子化合物である溶液。溶媒が水である場合は水溶性高分子溶液 water‐soluble polymer solution という。低分子化合物の溶液の性質とは異なる傾向の物理的性質(熱力学的性質としては蒸気圧降下,浸透圧,凝固点降下など,輸送現象などに関する性質としては粘性,拡散,沈降など,光学的性質としては流動複屈折,光散乱など)がみられる。
(6)界面活性剤溶液 surfactant solution は、ある種の物質(たとえばアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム)を液体に溶かすと,その溶液の表面張力が著しく減少する。このような物質を界面活性剤という。また界面活性剤は溶液中である濃度(臨界ミセル濃度)以上になるとミセル(多数の分子が分子間力で会合して生じた親液コロイド粒子)を形成するという特徴がある。水に不溶性の液体や固体が界面活性剤のミセル溶液中に溶け安定な溶液を生ずる現象を可溶化 solubilization または溶解化といい,このような溶液を可溶化溶液solubilized solution という。
溶液の性質は平衡状態における性質と非平衡状態における性質に大別される。(1)平衡状態における性質 換言すれば熱力学的性質である。溶液の性質を調べるさいには温度,圧力などの必要な条件を一定に保ち,変化がもはや生じない状態,すなわち平衡に達した状態において行う。具体的には,蒸気圧降下,沸点上昇,凝固点降下,浸透圧などである。これらの現象は溶液では一般にみられるが,とくに希薄溶液においてのそれらの変化量は,溶媒が決まっていれば,溶質の種類によるのではなく,どれだけの量(モル数)の溶質が単位量の溶媒に溶けているかで決まることが実験的にも確かめられており,さらに熱力学的にも証明される。したがって,このような物質の種類によらない不揮発性物質の希薄溶液の性質を束一的性質colligative property という。これらの束一的性質を利用して分子量を求めることが可能である。濃度が希薄であると限る理由は,これらの束一的性質が〈ラウールの法則〉(蒸気圧降下に関する法則)やその法則に関連する沸点上昇,凝固点降下についての式から得られる計算値と実測値が一致するのは濃度が希薄な場合のみであるということである。濃度が高くなれば実測値を理論的に説明することは困難になる。気体,液体,蒸気圧の高い固体などの気体あるいは気体になりやすい物質の溶液を扱うさいには,溶質の蒸気圧(分圧)を考慮しなければならない。溶媒に気体が溶解して溶液を生ずる場合の,その気体の分圧と溶解度との関係は〈ヘンリーの法則〉として知られている。天然物からある成分を抽出したり,化学分析や合成のさいに用いられる物質の分離や精製の操作の一つの溶媒抽出 solventextraction は,2溶媒間におけるある物質の存在量に関するネルンストの分配律の応用である。(2)非平衡状態における性質 拡散,粘性,電気伝導などに関する性質である。溶液中の溶質や溶媒の拡散,溶液の粘性や電気伝導に関する性質についても実験的,理論的に研究がなされている。
輸液 ( fluid transfusion∥infusing solution)とは、液体を消化管以外の経路から大量に体内に注入すること,またはそれに用いる液体をいうが,後者は輸液剤ともいう。注入経路は主として静脈内であるが,皮下に注入することもある。静脈内への輸液は点滴または点滴注射 intravenous dripinfusion という。点滴はかつてはガラス製の点滴瓶にゴム管を連結したものを用いたが,最近では使い捨て可能なプラスチック製の輸液セットに輸液瓶をつないだ装置が用いられる。輸液にあたっては,体の状態に合わせて,注入速度を調節しなければならない。
輸液の目的には,(1)喪失した水や塩分(電解質)の補給,(2)経口摂取が不可能または過少である場合の不足分の栄養補給,(3)出血に対して血管内の容積を確保するための代用血液の補給,の三つがある。
たとえば水分についていえば,ヒトは体内から不要になった代謝産物を尿に溶解して排出するほか,また呼気中の水蒸気や知らずに発散している汗(これらを不感蒸散と呼ぶ)によって,絶えず水分を失っている。このため,体重50kgの成人の場合,1日約2000ccの水分が最低必要となる。そこで,激しい嘔吐や下痢によって多量の水分を失ったときには,体液を補うために水分や電解質の輸液が必要となる。この場合は同時に,経口摂取ができないことによる低栄養を補うための栄養輸液も行われる。また,消化器系の手術後などのように,経口摂取が数日阻害されるような場合にも,まず必要な水分,電解質を補う必要がある。さらに,消化器疾患などで腸からの栄養吸収が望めないときや,治療のために腸からの吸収を止めたいときなどには,必要とする全カロリーを補うために,中心静脈栄養が行われる。なお,輸液のうちで注入する液体が血液である場合は輸血と呼ぶ。
輸液剤としては,生命の維持に必要な水,塩分,栄養源となる糖,タンパク質,脂肪のほか,代用血漿,各種の治療に用いられる薬剤などがあるが,いずれも,浸透圧やpHが体液とほぼ同程度に調整されたうえ,完全滅菌されて,血球や組織に障害を与えないよう配慮されている。輸液剤は,水分電解質のみの補給を目的とした電解質輸液剤と,術前・術後の栄養管理を目的とした栄養輸液剤とに大別される。電解質輸液剤としては,生理食塩水やリンゲル液が使いやすさから現在でも多く使用されているが,小児あるいは術後の電解質の変動などの研究がすすみ,いろいろな病態に適した生理的塩類溶液が要求され,表に示すような種々の輸液剤が市販されている。電解質輸液剤は大きく分けると,(1)血液と等張で,急性細胞外液喪失およびショックなどに用いられる外科的ナトリウム補充液といわれるもの(生理食塩水,リンゲル液やロック液など),(2)おおむね1号の名で呼ばれ,1/2~1/3等張液で,カリウムイオンを含まない点滴開始液として用いられるもの,(3)細胞内修復液で,2号の名で呼ばれ,1/2等張液で,カリウム,ナトリウム,塩素などのイオンを比較的多く含み,マグネシウム,リン酸イオンなどの入った内科的ナトリウム補充液といわれるもの,(4)維持液で,3号と呼ばれ,名前のとおり術後安定した時期にナトリウムイオンの補充および維持を目的とした1/3~1/4等張液,(5)術後回復液で,4号と呼ばれ,水補充維持を目的とし,ナトリウムイオンや塩素イオンが少なく,カリウムイオンも含まないか,あるいは少量入っているもの,などに大別される。糖類としては,表に示したブドウ糖(グルコース)のほかに,ソルビトール,フルクトース,キシリトール,マルトースなどを配合した輸液剤もある。栄養輸液剤としては,1968年に開発された高濃度ブドウ糖を主熱源とする高カロリー輸液剤があり,中心静脈栄養に用いられる。低カロリー輸液剤は,高カロリー輸液剤ほど高熱量投与ではないが,5~10%ブドウ糖にアミノ酸や脂肪乳剤などを配合したもので点滴に用いられている。
電解質 ( electrolyte )について説明する。物質を水に溶かすとき,その溶液が電気を通す性質(電気伝導性,導電性)を示す場合がある。これは,その物質が水の中で電荷をもった粒子(陽イオンと陰イオン)に解離することによる。このように溶媒に溶かしたときに,イオンに解離し導電性を示す物質を電解質という。イオンに解離する度合(解離度)は物質や溶媒によってさまざまである。普通は溶媒として水を用いることが多いので,水に溶かしたときに解離する度合の高い物質を強電解質 strongelectrolyte といい,解離の度合の低い物質を弱電解質 weak electrolyte という。しかし,この分類は必ずしも正確とはいえず,むしろ解離の度合は物質の結合の性質に依存することから,つぎのような分類もなされる。液体または融解状態(高温下)で物質の導電性を調べてみると,導電性を示す物質(電解質)と示さない物質(非電解質 nonelectrolyte)とに分かれる。融解状態で導電性を示す物質(融解電解質)は陽イオンと陰イオンによるイオン結合からなり,いわば〈真の電解質 true electrolyte〉であり,いわゆる強電解質に相当する。たとえば塩化ナトリウムや塩化カリウムなどである。液体あるいは融解状態で導電性のない物質でも,それを溶媒に溶かすと,溶媒によっては導電性の生ずる場合がある。たとえば酢酸そのものは非イオン結合性であり,導電性はほとんどない。また酢酸を水に溶かしても弱解離する(約1%)にすぎない。しかし酢酸を液体アンモニアに溶かすと酢酸は強解離するようになる。これは,化学反応によりアンモニアが酢酸を分解し,アンモニウムイオン NH4+と酢酸イオン CH3COO-とが生じたことによる。酢酸のような物質はいわば〈潜在性の電解質 potentialelectrolyte〉であり,いわゆる弱電解質に相当する。
電解質には,塩化ナトリウム NaCl のように1価の陽イオンと1価の陰イオンからなる1‐1型,塩化カルシウム CaCl2のように2価の陽イオンと1価の陰イオンからなる2‐1型,硫酸マグネシウムMgSO4のように2価の陽イオンと2価の陰イオンからなる2‐2型などの電荷型がある。電解質溶液についてはめっきや電池などの実用面から,また生理食塩水で知られているように医学的・生理学的な面から,さらに基礎的な面から物理化学的に研究がなされている。電解質溶液の理論としては,たとえば希薄溶液に関するデバイ=ヒュッケルの理論が知られている。
展開図(development)について説明する。空間にある立体に適当な切れめを入れて,それを1平面上に広げることをその立体を平面上に展開するといい,このとき平面に現れる図をその立体の展開図という。
多面体 とは、有限個の平面多角形で囲まれた立体のことである。各多角形を多面体の面,二つの面に共通な多角形の辺を多面体の辺または稜,多角形の各頂点を多面体の頂点という。面の数が n のものを n 面体という。全体が各面をふくむ平面の片側に位置しているとき,この多面体を凸多面体といい,その面,辺,頂点の数の間にオイラーの定理が成り立つ。換言すれば、多面体とは四つ以上の平面多角形で囲まれた立体のことでもある。平面の数によって四面体・五面体などという言い方ができる。なお、四つの平面で構成される多面体である四面体の面はいずれも三角形である。
多面体 (polyhedron)をより数学的に説明すると、次のようにも言える。空間内に有限個の多角形があって,各多角形の辺は必ずただ一つの他の多角形の辺となっているとき,これらの多角形の作る図形を多面体という。多面体を構成する各多角形を多面体の面といい,これらの多角形の頂点,辺をそれぞれ多面体の頂点,辺(または稜)という。面の個数がn(≧4)である多面体を n 面体という。多面体によって分けられる空間の二つの部分のうち,有限の広がりをもつほうを多面体の内部という。多面体とその内部とを合わせた図形もまた多面体と呼ばれ,この場合,初めの多面体は多面体の表面と呼ばれる。多面体のどの面をとっても,この面を含む平面と多面体との交わりがこの面だけとなっているならば,この多面体を凸多面体という。多面体の表面を連続的に変形して凸多面体にすることができるならば,この多面体は単純であるという。四面体,直方体は凸多面体で,凹多面体を底とする角錐は凸多面体でないが単純多面体である。図3のような穴のあいた多面体は単純でない。多面体の頂点,辺,面の個数を a0,a1,a2とするとき,単純多面体ではいつも a0-a1+a2=2となり,一般に凸多面体に穴が p 個あいているような形の多面体では a0-a1+a2=2(1-p)となる。これをオイラーの多面体定理という。上記のものより多面体をもっと広く解釈する位相幾何学という分野もある。
角錐 (pyramid)について説明する。空間内に一つの多角形とこの多角形の平面上にない1点が与えられたとき,多角形の各辺と定点により一つの三角形が定まる。これらの三角形とはじめの多角形とで囲まれた立体を角錐といい,これらの三角形を側面,はじめの多角形を底面という。さらに,定点を頂点,頂点と底面の距離を高さ,側面の交線を側辺または側稜という。底面がn 角形である角錐を n 角錐という。三角錐は四面体とも呼ばれる。底面が正 n 角形で側辺の長さがすべて等しい角錐を正 n 角錐と呼ぶ。正 n 角錐では頂点から底面の各辺に下ろした垂線の長さはすべて等しい。この長さを正 n 角錐の斜高という。角錐を底面に平行な平面で切るとき,切口は底面に相似な多角形となるが,これらの両多角形にはさまれた角錐の部分を角錐台という。
《0516》
山においてはロープは重要な役割を果たす。きわめて重要である。その材質には、強度の高いもの、低いもの、高価なもの、廉価なもの、軽量なもの、重量は
あるが・・・というもの、・・・目的に応じて、それぞれ、当然に、多様である。通常の数時間以内で終了が期待される岸壁登坂もあれば、縦走の合間に巨大絶
壁を上りきらねばならない場合もあれば(例えば大キレットが有名)、比較的易しいが滑落したが・・・という箇所もあれば、沢や幾多の滝をつめて上ってゆく
沢登もあれば、数日以上をかけて上る自然巨大岸壁登壁もある。そこでは水や食料の運搬は必須である。ロープも必須である。ロープは一種の消耗品という見方
もある。こうした際に、複数ロープを有することは決して珍しくなく、むしろ通常である。難度の高い場所、低い場所、など、目的に応じて使い分ける。こうし
た際に、次のような構造を提案する。すなわち、クロロプレンなど、水に相応する程度の電力半減深度を有する素材を用いて、ロープ状の形状を構成する。これ
を山岳地域に予備的なロープとして持参する。こうすることで、思いがけない遭難類似場面で、自分の体躯
だけでなく、水も失っていても、そのクロロプレン製のロープで、中空円筒を形成することで、回折波弱化期待できるのである。
《0517》
図64のグラフは1.5GHzにおける水の誘電損失が数十程度であることを示している。またイオン導電度σが大きいほど、水の誘電損失にその影響が加算され、電力半減深度がより小さくなるのであるが、1.5GHzではその影響がまだ有効であることも示している。
《0518》
図65のグラフは医学分野において筋肉・皮膚などは高含水媒質との術語呼ばれることがある(医学分野における脂肪・骨などは低含水媒質との術語で、前記
と対比されて、呼ばれることがある)が、その1.5GHzの浸透深度(この場合、電力密度が、1/e=1/2.718=37%になる深さ)は、約
2-3cmと短いものであることを示している。
《0519》
図66は、水分子が永久双極子であることを表す図である。水分子における、正電荷の中心と、負電荷の中心は一致しない。すなわち、分子は永久双極子モー
メントを有する。これに電界が加わると、ランダムな配向をとっていた多数の水分子は、電界の影響を受けて、回転により、変位を行う。これを誘電分極と呼
ぶ。
その変位には一定の時間を要する。緩和時間と呼ぶ。この緩和時間[relaxation time]よりも早い変位を行うことを交番電界に強制されても、水分子はその外界の影響に追随できず、損失を生じる。
図71は、量子論に基づいて水分子における酸素原子は6つの外殻電子(2s軌道に2電子、2p軌道に4電子)軌道を有していることが、p軌道の結合に由来する共有結合間離角は、2水素原子間の2正電荷の反発のために、本来直交するべきp軌道の角度よりも、14度拡張されて104度に至っていることを表し
ており、水分子の永久双極子モーメントの状態を説明する概念図である。
量子論に基づけば、水分子における酸素原子は、2s軌道に2電子、2p軌道に4電子と、6つの外殻電子を有している。
2つのp軌道は未だ半分しか電子が充填されていない(図71の上段図)。
よって、酸素原子は、2つのp結合を用いて、2つの水素原子とを結合し、1つの共有結合水分子になろうとするであろう。
さて、そうであるなら、p結合は、互いに直交しているものである(図71の上段図)から、結合価角90度が、まず、期待される(図71の下段左側図)ところである。
しかるに、実際の水分子における結合角の実測値は約104°(図71の下段右側図)である。
これは、2つの水素原子は部分的に正に帯電しておりお互いに反発しあうという基礎に基づいて説明される可能性がある。
同様に窒素原子は、3つp結合を有している。仮にそれらの結合間角度が同一であるとした場合、ammonia分子を、正四面体の分子 pyramidal moleculeとして、構成できる可能性もあった。
しかるに、実際は、ammonia分子は、ずっと平べったく、全ての結合角は108度まで拡大されているのである。
ここでも水素原子の電子反発力がこの事実を解釈するために、持ち出される可能性があるのであって、ammoniaの有する強い双極子モーメント(1.46 debyes)は、その極性を証明しているのである。
なお共有結合[covalent bond]とは、等極結合(homopolar bond),電子対結合(electron-pair bond)とも
いわれるもので、電子対が2つの原子に共有されて形成する化学結合をいう.結合に関与する電子対を結合電子対(bonding electron
pair),または共有電子対(shared electron pair)といい,:で表わして,単結合C-HをC:H,2
重結合C=CをC::Cのように表わすことができる.結合に電子対が関与するという考えはルイス‐ラングミュアの原子価理論でも提唱されていた.かれらの 理論では1本の共有結合に関与する2個の電子は2つの原子に共有され,その結果,各原子は希ガス型の安定な電子構造をとるようになる.たとえば水素分子で
は水素原子は2個の電子を共有してヘリウム型の電子構造をとっている.このような立場から水素原子が1本の共有結合に関与すること,すなわち共有原子価が
1であることは説明できるが,しかし電子対の形成によって安定な結合が形成される機構は量子力学にもとづくハイトラー‐ロンドンの理論によってはじめて説 明された.この理論でも,またのちの分子軌道法でも,2つの電子のスピンが逆平行であるときエネルギーが低く,安定な状態になることが示される.また共有
結合の方向性,たとえば炭素の4本の単結合が互いに正4面体角をなしている事実(結合角)も量子力学の立場から説明される.なお,異なる原子の間の共有結
合は多少ともイオン結合の性格を帯びる.
(L.Pauling,The Nature of the Chemical Bond, Cornell University Press, Ithaca, N.Y.,)なお、著者のL.Paulingはノーベル賞を2回受賞した優れた化学者でもある。
《0520》
図67は分極には、主にマイクロ波領域で誘起される配向分極のほかに、赤外線領域で誘起されるイオン分極、紫外線領域で誘起される電子分極などがあることを説明する図である。
《0521》
図68について述べる。テントマットは夜間天幕幕営における睡眠時に、冷却が厳しい大地と身体の間の断熱を行うと同時に、砂利などの凹凸の影響を緩和し
て休むための必須のアイテムとされている。通常廉価な高分子化合物である。天幕幕営を伴う縦走などの山登りでは、テントマットを円筒形状に丸めて、リユッ
クサックの上部あるいは下部に円筒状の軸を大地に水平にくくりつけ、あるいは、リュックサックの側面に円筒状の軸を大地に鉛直にくくりつけて歩行を継続す
る姿は珍しくない。嵩張るものであるが、軽量であることが多い。
《0522》
図69および図70について述べる。
最近では、登山者用のみならず、震災ボランティア、海外自由旅行者FITにも用いられている。震災ボランティアも自身の身の回りや衣食住(水。テント。寝
袋。マット。食料。地図など)は自分で準備することを求められる点で登山家と似ている。海外自由旅行者も近年、FIT(Free Indepent
Traveler)として一定のシェアを持つ重要な存在化している事実もあるが、FITにもこうした寝袋やマットを携行してリュックとともに歩く姿はよく
見かけるようになってきていることが注目されている。長期間なれない母国外で経費を節約して(低価格な宿泊施設や時には夜行列車や駅舎で睡眠)も衣食住な
ど最低限(水。テント。寝袋。マット。食料。地図)の装備は自ら準備することが求められる点で登山家と似ているのである。マット部分を、電力半減深度が小
さいクロルプレン製にして同時に、内部に、電力半減深度が小さい水などを収容できるようにしても本来の目的を達成できるうえ、提案GPS受信機の機能発現
のシナジー効果に有効であることはもちろんである。
《0523》
山岳救助隊員や国際緊急援助隊員は歩行による被災者や遭難者への迅速な接近が主となる。救助隊員自身も荒天候等過酷な環境でのサバイバルが求められる。この際、装具の総合的な軽量化、小容積化、兼用化が、任務遂行に有効かつ重要である。
《0524》
そこで小型のL1 C/A携帯型衛星測位装置を用いた方位情報取得を提案してきた。《0525》
しかし、山岳・ビルなどの遮蔽を活用できる際はよいが、身体遮蔽だけを用いる際には、回折波の影響を受けることがあった。しかしマイクロ波吸収素材は人口建造物への固着や据置型が現在の主眼とされ、一般に、重く、かさばる。そこで重量、容積で制約の多い歩行を主とする者の携行具にはそれらマイクロ波吸収素材は全く旨く適合しない。
《0526》
これまで水等の問題点として扱われていた電力半減深度がきわめて小さいという特性を、緊急援助隊等の人命救助に関係する分野必須の化学物質であるという
事実にかんがみて、さらに、それらの業務は被災直後の交通網寸断状況では、かつ、被災直後の被災現場到着までの時間短縮が救命率の向上や後遺症の重症化抑
制に決定的な要素になることにかんがみた上で、衛星通信分野、衛星測位分野という、未来的な社会基盤の可能性も大きい宇宙技術の文脈において、逆にそうし
た物理化学特性を、従来提案してきた新規かつ有用性に富む、静止時方位取得機能兼備L1 C/A GPS受信機という優れた科学技術を媒介に、また謝意基
盤化が急速に進行しているマルチGNSSの時代において、有効に活用せんとすることが本稿の提案なのである。衛星通信分野、衛星測位分野ではほとんど考慮
されることはないままであった。ひとたび、大規模自然災害救援に具体的に真に役立つことのみを真摯に考える際に、広範かつ深い探索に根ざした探索的継続的
努力から、このような視座が実際に役立つ技術を志向し見出された。
《0527》
神戸大震災では、救出された被災者の生存率は、被災後何時間目に救出されたかに依存していることがわかった。発生後24時間以内の救助では75%、48時間以内の救助では25%、72時間以内の救助では、15%であった。(2011年1月17日22時放送 NHK総合防災力クライシス--そのとき被災者を誰が救うか--)。時間の経過とともに生存率が低下してゆくことが判明しているなか、被災者への迅速かつ円滑な接近もが重要であることが示唆されている。また情報を収集する際にも、位置、時
刻、だけでなく、倒壊家屋の下になっている被災者の情報に関しても、方位に関する情報も同時に必要であることが考えられ、本提案の有効性が示唆されてい
る。本提案は、公助に資すると同時に、共助にも役立つ要素が大きい。これは、水などの一般的なものを有効に活用する点と、GPS受信機としても市民レベル
のL1 C/Aレベルの受信機を流用できる有意義な美点を備えるためである。当然ながら、高額な装置を用いるものと比較すれば、圧倒的に、自助についても
明らかに好適に適合する。
《0528》
大規模自然災害時の、救援・救命作業局面では飲料水の救命時授与はもとより救助隊員自身の生存のためにも飲料水の一定量携行は必須である。本発明はまず
この点に着目し、当該素材が有する物理化学的特性としてのマイクロ波回折波減衰特性に優れた属性を、前記発明とあわせて有効活用することにより発揮される
有効性につき、まず具現化諸提案を行った。加えてそうした提案にとどまらず、現在世界中で海上安全(SOLAS)条約に基づく(わが国では国内法にも準拠
する)救命艇装備の飲料水小分け梱包容器の小分け時寸法が特段の必然性ないように見えるまま事実上標準(デ・ファクト・スタンダード、de fact
standard)になっている点にも注目する。
《0529》
その構造に数理解析に基づく微細な改編を伴う設計指針を具備させることのみにより静止時方位取得可能GPS受信機という発明者自身の発明と組み合わせた
回折波除去機能を担わせた場合の有効性・簡便性を一挙に高めることが可能となり、不要回折波影響排除がいっそう簡便・確実にできるため、救援救命救助作業
の本務の円滑な遂行を従来よりも的確に支援することができることを見出したので、その具現化諸設計をも提案した。本技術提案により人命救助などの目的で、
国際社会の大規模災害にわが国が救援活動を行う際に、より迅速かつ的確な支援が可能となる面、およびその発展および関連と目される各種局面および各種業務
において多大な効果を奏する。
《0530》
山岳救助隊員や国際緊急援助隊員は歩行による被災者や遭難者への迅速な接近が主となる。救助隊員自身も荒天候等過酷な環境でのサバイバルが求められる。この際、装具の総合的な軽量化と兼用化が、救助あるいはサバイバルの遂行に有効かつ重要である。
現場に向かう隊員の必須装具のみの組み合わせで、携帯型衛星測位装置を、方位情報取得を、一層、確実に実施可能とすることを目的とした.
さらに詳細に特定すれば、特に、身体および生存に必要な最低限の物資のみを有する場面でも、上記の、携帯型測位・方位取得装置の実使用な可能とする。これ
は、救命艇などで、漂流中に相当するし、砂漠などでも相当する。平原でも相当する。極地などの使用にも好適に適合する。登山などにも好適に適合する。
《0531》
上記のように、山岳救助隊員や国際緊急援助隊員は歩行による被災者や遭難者への迅速な接近救助に資すると同時に、被災者や遭難者がサバイバルするための
行動決定に資する判断情報入手にも資する。南米・アフリカなどいわゆるBase of Pyramid(BOP)対象支援技術にも適格性の高さを有する。
この際、農業効率化、難民の安全地移動支援、国連軍の移動支援、医療従事者等の患者への接近支援、逆に遠方の医療施設への患者自身の移動時にも好適に適合
する。低緯度、中緯度地域での有効性に加えて、極地でも磁場(偏差・自差・局所磁気のいずれも)の影響を受けず環境保全や自然踏査の支援技術の適格性も高 く、多大な効果を奏する。
本提案は本稿などの記述に矛盾しない限りいかようにでも構成できる。
《符号の説明》
《0532》
1 平面アンテナ
2 GPS受信機
3 データ処理部
4 結果出力部
5 計測方向
6 平面アンテナによる上空覆域
7 平面アンテナによる上空覆域とそれ以外の上空領域の境界をなす大半円
《図78》000018

《図79》000019

《図84》000020

《図88》000021

《図89》000022

《図92》000023

《図93》000024

《図94》000025

《図100》000026

《図1》000027

《図2》000028

《図3》000029

《図4》000030

《図5》000031

《図6》000032

《図7》000033

《図8》000034

《図9》000035

《図10》000036

《図11》000037

《図12》000038

《図13》000039

《図14》000040

《図15》000041

《図16》000042

《図17》000043

《図18》000044

《図19》000045

《図20》000046

《図21》000047

《図22》000048

《図23》000049

《図24》000050

《図25》000051

《図26》000052

《図27》000053

《図28》000054

《図29》000055

《図30》000056

《図31》000057

《図32》000058

《図33》000059

《図34》000060

《図35》000061

《図36》000062

《図37》000063

《図38》000064

《図39》000065

《図40》000066

《図41》000067

《図42》000068

《図43》000069

《図44》000070

《図45》000071

《図46》000072

《図47》000073

《図48》000074

《図49》000075

《図50》000076

《図51》000077

《図52》000078

《図53》000079

《図54》000080

《図55》000081

《図56》000082

《図57》000083

《図58》000084

《図59》000085

《図60》000086

《図61》000087

《図62》000088

《図63》000089

《図64》000090

《図65》000091

《図66》000092

《図67》000093

《図68》000094

《図69》000095

《図70》000096

《図71》000097

《図72》000098

《図73》000099

《図74》000100

《図75》000101

《図76》000102

《図77》000103

《図80》000104

《図81》000105

《図82》000106

《図83》000107

《図85》000108

《図86》000109

《図87》000110

《図90》000111

《図91》000112

《図95》000113

《図96》000114

《図97》000115

《図98》000116

《図99》000117

《手続補正書》
《提出日》平成24年10月31日(2012.10.31)
《手続補正1》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図78
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図78》000118

《手続補正2》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図79
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図79》000119

《手続補正3》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図80
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図80》000120

《手続補正4》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図81
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図81》000121

《手続補正5》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図82
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図82》000122

《手続補正6》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図83
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図83》000123

《手続補正7》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図84
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図84》000124

《手続補正8》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図85
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図85》000125

《手続補正9》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図86
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図86》000126

《手続補正10》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図87
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図87》000127

《手続補正11》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図88
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図88》000128

《手続補正12》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図89
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図89》000129

《手続補正13》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図90
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図90》000130

《手続補正14》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図91
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図91》000131

《手続補正15》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図92
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図92》000132

《手続補正16》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図93
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図93》000133

《手続補正17》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図94
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図94》000134

《手続補正18》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図95
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図95》000135

《手続補正19》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図96
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図96》000136

《手続補正20》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図97
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図97》000137

《手続補正21》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図98
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図98》000138

《手続補正22》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図99
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図99》000139

《手続補正23》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図100
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図100》000140

《手続補正書》
《提出日》平成24年10月31日(2012.10.31)
《手続補正1》
《補正対象書類名》明細書
《補正対象項目名》全文
《補正方法》変更
《補正の内容》
《発明の詳細な説明》
《技術分野》
《0001》
この発明は、GPS衛星より送信される信号により方位情報を取得する方法に関する。《背景技術》
《0002》
従来、GPS(Global Positioning System)衛星より送信されてくる信号により、緯度、経度、高度、GPS時刻等の測位情報は容易に得られたが、方位情報は得られなかった。
《0003》
そこで、本発明者は、一対の平面パッチアンテナを用いて、方位情報を取得する方法を提案した(特開2001-356161号)。
《0004》
この方位情報取得方法に依ると、一対の平面パッチアンテナを互いに平行且つ背向で垂直に配置し、各平面パッチアンテナは、向いている方向の上空4分の1の天球にアンテナの感度が及び上空覆域を形成させ、それぞれのアンテナに接続されている受信機部より受信した全てのGPS衛星の信号強度値を取り出し、この取り出した信号強度の比較に基づいて、それぞれの信号を送信したGPS衛星がどちらのアンテナの上
空覆域に存在していたかの判定を行い、この衛星の存在領域判定結果を円環的に整列させ、上記円環的判定結果列が含む情報に基づいて計測方向の方位を限定ま
たは特定した。
《0005》
上記の方位情報取得方法を市販のGPS受信機で実施させるため、本発明者は、更に、データ送信部、データ受信部及びデータ処理部を設けたGPS受信機を提案した(特開2002-168938号)。
《0006》
その結果、一対の平面パッチアンテナは、互に平行且つ背向で垂直に配置すると共に、一対のGPS受信機をデータ送信部とデータ受信部が互いに対面するよ
うに配置させると、一方のGPS受信機で受信したGPS衛星のデータを他方のGPS受信機へ送信することができ、二つのデータをデータ処理部で処理して、
方位情報を容易に取得することが可能となった。
《0007》
GPS衛星の信号による方位情報は、磁場に影響されるコンパスによる方位情報に較べて信頼性が高い。
《0008》
しかし、上記提案の方位情報取得方法は、二枚の平面アンテナを平行に設置すると共に、一方のGPS受信機のデータを他方のGPS受信機へ伝達することが必要なため、少なくとも二枚のアンテナと、二台のGPS受信機間にデータ伝達手段を設ける必要がある。《0009》
そこで、本発明者は、1枚の平面アンテナと一台のGPS受信機のみを用いて、方位情報を極めて簡便に取得する方法を更に提案した(特開2002-372576号)。
《先行技術文献》
《特許文献》
《0010》
《特許文献1》特開2001-356161号公報
《特許文献2》特開2002-168938号公報
《特許文献3》特開2002-372576号公報
《発明の概要》
《発明が解決しようとする課題》
《0011》
しかし、上記提案の方位情報取得方法は、流用する受信機の種類や個体差によっては、身体体躯端などからの回折波の影響を受けることが稀にあった。当該回
折波の影響を受けることが稀にあった問題を廉価かつ効率的に解決し、国際社会での大規模自然災害の緊急援助隊活動などを、使用文脈に適した方策で、より円
滑に支援できるようにすること、を解決しようとする課題とする。
《0012》
回折波の影響を安定的に排除するには、信号受信強度閾値をマージンを見込んでやや高めに設定する方策がひとつの方策として廉価かつ有効かつである。同時
に、この方策は簡便で、改修が少なくて済む利点があり、既存のGPS受信機の廉価かつ高性能性をそのまま継承しやすいとの優れた長所があった。このため、
第一に講じる策としては、まことに適切なものであった。
《0013》
上記方策は、従来のGPSアンテナと身体体躯遮蔽だけで達成され、物理的な付加物や物理的な改修をほとんど必要としないという利点を持つのであるが、本
来、受信判定とされえた可能性があったはずの、アンテナ覆域に存在したGPS衛星からの送出信号の一部も、受信強度閾値以下として、排除されることによっ
て実現されることもありうるという立場を前提としていた。そして、そのような際には、方位限定幅が広くなるとの課題があった。
《0014》
そこで、一般に流通している、磁性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材を、回折波発生方向に配備することが解決の第一案としてまず考えられる。しか
し、この方策は、次の問題に直面してしまう。すなわち、磁性材料の磁気損失によって電波を吸収する磁性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材は、鉄、ニッ
ケル、フェライトを使用して電波を吸収できるが、重くなる欠点を有する。そのため、歩行を主とした移動を継続的に長時間実施する主体に、現在一般的に流通
している、マイクロ波吸収素材を、そうした目的の為にさらに新たな付加的として、重くかさばるものであることを厭わずに仮に追加し得ることに現場の隊員に
お願いを受け入れていただかねばならない。
仮にそれを受け入れていただいたとしても、歩行時の運搬容積と重量とをともに増加させることは、上り坂および下り坂の荒天候下も含めた徒歩移動を主とす
る山岳地域や、瓦礫上の移動で注意力の集中を要する大規模自然災害被災地域等では、相当程度の疲労の速やかな蓄積を意味することになり、任務遂行に多大な
支障を生じてしまう問題に直面する。
言い換えれば、現時点での磁性電波吸収材料マイクロ波吸収素材の多くは人工建造物等への固定据置型が主流であり、一般に、重量がおおきくかさばることは
問題として認識されるに至っていない。前記の歩行を主として移動する者の装具としては、重量、容積で制約の多い、磁性電波吸収材料マイクロ波吸収素材は旨
く適合しなかった。
《0015》
そこで、第二の策として、導電性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材を、回折波発生方向に配備することが次に考えられた。すなわち、導電性電波吸収材料による
マイクロ波吸収素材は、材料内部の抵抗によって電波によって発生する電流を吸収するものであり、導電性繊維の織物によって電波吸収体が有る程度実現する場合もある。しかし、この方策も、次の問題に直面してしまう。
つまり、導電性素材が単に電磁波吸収の機能を果たせばよいが、そうではなく、人体寸法程度の距離間隔しかなく存在している、GPSアンテナと何らかの予期せぬ電磁的結合(通称Coupling)を生じてしまう可能性がある。
この場合、方位限定という、行動決定に資する装置としては、多大な支障を生じてしまうとの問題が生じた。
《0016》
そこで第三の解として、誘電性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材を、回折波発生方向に配備することが考えられた。この解はこれまで、本発明のような使用に適用検討されてこなかったものであり、本発明で初めて提案し、その有効性が示されるものである。《0017》
単独行あるいは、それに類似した形態で、歩行など低速移動を主とする者が、登山活動や救援活動(山岳救助隊や、国際緊急援助隊等)を行う活動では、時間
的な制約、携行物総容積・重量の制約がまず存在し、加えて、(遭難救援の際には)比較的見通しの良くない悪天候下の歩行等というリスクのある移動も予想さ
れ、(大規模災害救援の際には)、移動の社会基盤やライフラインが寸断された環境、において、自らの安全を確保しつつ、逐一の行動決定も迅速に行うことが
必要となる。こうした際にも、本来不要な運搬物の増加による重量・容積増を招くことなく、回折波の減衰を実施でき、救命業務などを的確に行うための目的地
への迅速な接近を可能とするとともに、避難における方向の的確な確認を可能とする手法を提案するものである。
《0018》
一般的な半球ビームを有する廉価な普及品としてのL1 C/A GPS受信ユニットを流用しつつ、かつ、全体としても廉価で形成容易な構成で、人体体躯
を遮蔽に利用し、多数回の著者の予備実験から結果の一層の安定化に寄与することが判明している図1あるいは図5に示す構成をとる構造を提案する。身体背面
腰部に垂直にL1 C/A GPS受信ユニットを配備するが、体躯両側からL1波C/A GPS受信機への回折波減衰を主な目的として、次の構造を提案する。
その際に、山岳の壁面や、ビルディングの壁面、大型船舶の構造物や航空機の機体を外部から見た際に壁面とみなした場合の遮蔽物としての活用ができればよい。そうでない場合、次のような方法をとることよって、一層簡便・確実に方位情報取得を行うことができる。
《課題を解決するための手段》
《0019》
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《0020》
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒、の、側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸
と、身体体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のア
ンテナ主ビームの方向は、ほぼ一致していること;を特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;
水を含有するもの、の形状が、円筒形であって;飲
料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体が紙円筒等に巻きつけられるなどして造形される場合には、;当初隣接する分離切取線のいずれの2線
の間隔も、当該紙円筒等などの中心軸に垂直な平面内の方向角にして約137.5度あるいはその自然数倍、または、約222.5度(これは137.5度の
180度に対する差分)あるいはその自然数倍、の相互離角を自ずから形成するべく、隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル
梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出される間隔値に基づき設計されており、;各分離切取線が当
該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されることで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させること、を特徴とする飲料水小分割密閉梱包ビニルパッケージ分離切取線付連続体を用いることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する電力半減
深度が5cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して電力半減
深度が20cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコー
ル類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であること、ないしは水またはアルコール類を含む食物として摂取されるものである
こと、あるいは味噌及び味噌をもちいたものであること、あるいはソーセージまたはサラミまたはハムまたは燻製製品などの塩分を付与した保存食品であるこ
と、あるいは栄養補給用液体ないしジェル状摂取物であること、あるいは動物又は植物の一部であること、あるいは食肉又は穀類又は豆類又は根菜類であるこ
と、筋肉または皮膚など高含水性組織であること、あるいは調味料であること、あるいは保温材・保冷材であること、あるいは高吸水性高分子であること、ある
いはジェル状または液状の化粧品または家庭用品(洗剤・液体石鹸)などの日用品であること、あるいはバッテリーないし充電池に充填された電解質を含む液体
ないしジェル状の高分子などの工業製品であること、あるいはクロロプレンゴム又はポリクロロプレンゴム又はクロロプレンゴム(CRゴム)同等かそれ以上の
1.5GHz帯などのGPS電磁波吸収特性を有する素材であること、あるいはいわゆるウエットスーツの素材を用いたものあるいはウエットスーツそのもので
あること、あるいは極地や寒冷地や高地で用いられる不凍液であること、あるいはエチレングリコール又はジエチレングリコールであること、あるいは、大規模
自然災害、大規模人工災害時に緊急時に野外で入手可能なものなどとしての水分を含んだ土壌または水分を含んだ砂または海水または湖水または河川水または雨
水またはときとして生命体や家畜から排泄されたものを活用することに有効性を認めざるを得ない過酷な環境ではそうしたものであること、または医療用の薬液
または消毒液または輸液または生理食塩水であることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して「GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する比誘電率(εr)の平方根と誘電正接(tanδ)(δは誘電損失角)が」10等の一定数値以上の領域に属するもの)、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方
位情報取得方法。前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水また
は消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒の側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、身体
体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のアンテナ主
ビームの方向は、ほぼ一致しており;リュックサックの内部構造として組込み、取り外しができる構造となっていること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3・・・)
の長さで「小分けされた水の梱包のn番目の切れ目とn-1番目の切れ目の間隔の長さ」が保たれるべく設計されたことを特徴とする飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ。
前記方位情報取得方法であって;請求項5記載の飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけて
ゆくことで、水の存在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
《数1》
000141

(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=0,1,2,3・・・))
(ただし、[ ]は定積分の記号)
又は
2πg(a-0.5bg)+2πbggn
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=1,2,3・・・))
の長さで「小分けされた水の梱包間の、開始点から、n番目の切れ目まで、の、長さ」が保たれるべく設計されたこと
を特徴とする
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、
巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけてゆくことで、水の在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;
を特徴とする方位情報取得方法。
(1)半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
(2)身体体躯の前面側又は後面側に装着し、
(3)前記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、
(4)水を含有するものを、
(5)当該方位情報取得装置よりも突出するように装着し、
(6)それにより、
(7)前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、装着し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、(コンパクトにに格納されていた飲用水の経口摂取チューブを兼用するリザーバーの複数のコンパートメントが、使用時には両腕あるいは片腕を広げることによって(次々、引き出され、)水の平面を腕と体躯の間に形成するように)展開し、(非使用持には両腕あるいは片腕をもとの体側に沿わせる位置に戻すことによってリザーバーのコンパートメントは、もともとの収納位置におけるコンパクトな形状に戻ることで活動性を妨げずに、水の行動中経口摂取を確保できつつ、)」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、空間的形状を構成し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(現場での携行品であるスポーツドリンク・アイソトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧とほぼ等しい浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイポトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より低い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイパートニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より高い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・生理食塩水・海水・バッテリー電解液・電池等の兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的として、)
電解質溶液又は極性溶媒(polar solvent)を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、現場での携行品である、あるいは、天幕幕営時調理暖房燃料用、雪上車等移動体燃料用、栄養源としての摂取用、嗜好品としての摂取用、調理用・品調味料用などとしての重要な携行品である)
エチルアルコール、(医療用品、消毒用品としての)メチルアルコール、(一般的な洗浄や燃料用などとしての)アルコール類を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、傷口の洗浄、点滴輸液の実施の基礎として用いる、極度の疲労時の経口摂取に用いる、等、現場での携行品として必須のである、)
生理食塩水、あるいは、それを用いて一定の成分を付与した輸液を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場における制限されがちな携行品の高度な兼用性・現場物品のみでの事象即応可能性を高めることを主に目的として、)
水を含有するものを収納する又は湛える容器又はリザーバーは、
変形・分割・再結合できるものである
(特徴を有することで前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号の諸特性及び当該GPSアンテナとGPS受信機と周囲環境の特性に応じて、現地にて使用者に多様なる形状にての活用を積極的に可能とならしめることができる、)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分かれており、当該コンパートメントは相互に組み合わせ自在性を有する、ことで使用者の希望に最も近い任意形状をとれる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分けられており、水又は相互に濃度の異なる電解質溶液又は組成の異なる物質又は空気の各層を任意数だけ設けることができる、
(ことにより屈折率の異なる物質に入射する際電磁波は一部反射する性質等をも活用する)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(栄養補給、脱水症状の軽減などを含む体調管理等を主な目的とした)
使用者に対しての、リザーバー内容物の、
経口摂取
又は
(皮下・血管内・腹腔内などへ)
輸液
を可能とする手段(としてのチューブ等)を有する、
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
開口部が、周囲方向から中心にむけてすぼまるように又は中心から周囲方向に広がるように、
構成されていること
により、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水(等)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)多面体(polyhedron, manysided object, manifold object )の展開図の全部又は一部に相当する、
複数の多角形又は幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の
(まず一義的なイメージとしては比較的低い背丈で、すなわち実際には往々にして板状とも表現すると解しやすい、数学的な意味での)

(数学的な意味での「柱」としては「円柱又は角柱など、幾何学図形を底面に有する柱」である)
として
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごときさほどは嵩張らない形状にて)
構成され、
(展開図から多面体を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具又はスライド装置等の補助を時に得て、
使用持には、そもそもの3次元的空間図形としての)
多面体の諸表面の
(明らかな開口部と表現するより、ほかの面よりも水の層をごく薄くすることで、電磁波にとっての実質上の開口部として機能させることを企図する際は)全部、
又は
(水を充填しない面、すなわち電磁波にとっての明らかな開口部を有させる形状の構築を企図するときは)一部、
を形成することで、多面体の表面の、全部または一部に、水等の層状構造を形成する
ことにより、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(歩行や駆け足などの通常活動時には、コンパクトな)中心角の比較的小さい扇型柱の多層コンパートメント
構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り、あるいは、容易に戻ることができ、(身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、)
(災害救援などで現地に急行する際には、本来ミッションの的確な業務遂行のため、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、被災者の救命率を高め、後遺症の発生確率を低めるため、に被災後の救出までの時間を短縮するために、そうした非常時や緊急活用時には、深刻な不利益を被災者にもたらす道迷いなどによる時間的ロスをどうしても避けるため、)
前記の多層のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を個別にスライドし、より大きな中心角を有するひとつの大きな扇型に展開することにより、
中心角のより広い扇型の水の層状構造を展開・創出することで、(手や腕で層状構造の形状を維持しつづけることもなく、手や腕を解放できつつ、地図や確認事項をチェックするなど、補佐を要せずに、また熱中症ないし低体温症を予防する脇の下の冷却ないし保温効果も与えることを可能にしつつ、経口摂取チューブも兼備も容易で、一トレイル・ランなどにも適した小型のコンパクトな形状を保持させることもできるため、実際、片口に円筒形の経口給水水筒をつけてのトレイル・ランニングに参加する選手は少なくないことからわかるように、そういした形状から、一層効果的に)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
この際の、扇型多層構造は、両肩に輪状の短いシュリンゲ(登山用の短い紐)で吊るしておいてもよい。あるいは、両肩に輪状の中規模のシュリンゲをたすき掛けにして、同様に吊るしておいてもよい。
なお、本稿における、ほかの項目においても、このことは簡単に実現でき便利であり、実用的であるため、当然、適用できることを指摘しておきたい。
特に、体躯の中心でも吊るす支点を要する際には、たすき掛けの交点を用いればよい。登山などで、ものが簡単に得られない環境場合、こういった紐状のものをうまく活用して困難に見えることを簡単に解決できることは登山界では、ロープワークテクニックとして欧州などで航海術などとともに多く開発されたものが、知られており、成書にその記述は豊富に見られるため、本稿ではそれについて多くは述べる必要はないと思われるため省略する。なお本稿もそうした現場で既に存在しているものに知恵を付与して難局を乗り越える精神を大切にした技術であるともいえると考えらえれる。ロープワークについて詳細は例えば、(ひもとロープの結び方事典、鳥海 良二著。図解 実用ロープワーク 前島 一義著。アウトドアですぐ役立つロープワーク敷島 悦朗著。Outdoor ロープワーク・ハンドブック羽根田 治著)
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はトライアスロン「的」な遠泳や海中での業務におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆる)ジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット, jacket-style Buoyancy Control Devicenの略) の機能とも兼用することができる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水等(高吸水性高分子ポリマーと水からなる、保冷材又は保温材を含む)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
脇の下、又は、首の左右、又は、鼠径部等の大きな動脈が存在する人体の箇所に触れるように存在させることにより、
人体の血流の冷却を行うことができることで、(炎天下の野外オリエンテーリングや災害救援活動やトライアスロンやトレイルレース等での発症の傾向が世界的に高く世界的にその予防が注目されている)
熱中症を予防する効果を兼ね備える、
又は、
人体の血流の加温を行うことができて、(中高年層の登山ツアーにおける荒天時などで頻発しツアー全体の遭難に直結する傾向の極めて高い、また
時にはクロスカントリースキーなどでも生じる危険が世界的に指摘されている)
低体温症を予防する効果を兼ね備える、
ことで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6)すなわち;

その際において、
((現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、海水(等現地で調達可能な液体を任意に)を入れて用いることができるため現場での材料調達可能性を容易にしつつ、救命胴衣に着脱可能なものであることで利便性を高められている
ことにより、(現地において、一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。

《0021》
前記方位情報取得方法であって;
信号が通過する水の層の厚みないし含水度を制御することにより、
上空の衛星との配置に特別な位置関係に配向させた結果、
GPSアンテナにおける当該GPS衛星からの信号の受信強度は、
異なる位相を有する、あるいは、ほぼ、逆の位相を有する、複数の回折波の
重ね合わせにより推察されるとおり、特徴的に、著しく低下したこと等が認められた場合に、
そのような信号を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、
天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることに基づき、
その信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。

《0022》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟であることを特徴とする構造の容器に対して
部分的に圧力をかけることによって
その部分または領域のの水の厚さあるいは含水率を変化または減少させることにより
その部分または領域における透過減衰率を変化または減少させることにより
その位置における透過信号を生ぜしめまたは回折波を生ぜしめることにより
観察される受信強度の変化または低下に基づいて、
信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。

《0023》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟である構造の容器に対して
部分的に圧力をかける物は柔軟性を有する
プラスチックなどの樹脂によって構成されているものであることを特徴とする、
特徴とする方位情報取得方法。


《0024》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟構造の容器は、ジップつきのビニル袋であることを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0025》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
提示することができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備することを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0026》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
読み取るまたは読み取られることができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
それを提案するものである。
《0027》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成でき、
GPSアンテナに対して、望まない位置にある、GPS衛星からの電波の
影響を弱化することができるようにすることができる、ことができる、ことで、
水の運搬途中における、水の存在を、行動中の飲用等の本来の趣旨のほかに、
実現できる、そうした、機能を兼備する、ことを
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0028》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成する際には、
相互に、ベルクロテープ、またはファスナー、またはホック、またはガムテープ、または、
磁石または、長岡正夫氏発明の磁力結合構造であることを、
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0029》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0030》

前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《図面の簡単な説明》
《0031》
《図1》本発明装置の中空円筒形状水配置における一実施形態の概略構成図である。
《図2》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる蛇腹構造を有する柔軟容器の構成の一実施形態の概略構成図である。
《図3》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いることができ食器も兼用できる容器の構成の一実施形態の概略構成図である。
《図4》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いることができるわが国の船舶救命装備規則等に定められた清水パッケージの事実上国際標準とも言える一つの外形及び寸法の情報である。
《図5》本発明装置の平行2矩形板状水配置における一実施形態の概略構成図である。
《図6》本発明装置において用いられる水あるいはアルコール等の物質におけるあるマイクロ波(2450MHz)の電力半減深度の小ささを示すグラフである。
《図7》本発明装置において用いられる水あるいはアルコール等の物質におけるあるマイクロ波(915MHz)の電力半減深度の小ささを示すグラフである。
《図8》本発明装置において用いられる水におけるマイクロ波のある領域(50MHzから3000MHz)の単位距離当たりの減衰率を示すグラフである。
《図9》フィボナッチ数列の隣接2項比が一定値に収束する事実を示す概念図である。
《図10》リュックサックに円筒形状にくりぬいた場所に収納可能とした提案方式の概念図である。
《図11》リュックサックに角注形状にくりぬいた場所に収納可能とした提案方式の概念図である。
《図12》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番で具現化し、本発明方法を実施する際に身体体躯にたいして垂直に配備されるようにする際の概念図である。
《図13》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番で具現化し本発明方法を実施していない際に水を含むものの突起が、より少なくなるようにする際の概念図である。
《図14》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番とスライダーで具現化し本発明方法を実施していない際に水を含むものの突起が、より少なくなるようにする際の概念図である。
《図15》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番とスライダーで具現化し本発明方法を実施しようとする際に水を含むものの突起が、身体体躯の両体側から左右に広がるようにする際の概念図である。
《図16》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番とスライダーで具現化し本発明方法を実施しようとする際に水を含むものの突起が、身体体躯にたいして垂直に配備されるようにする際の概念図である。
《図17》車椅子において本提案方式の具現化を説明する概念図である。
《図18》体躯のみを遮蔽物として活用して一文字型に配列しその背面に提案方式GPS受信機を配置することが、受信不要な減衰した回折波の影響を受けることがあることを説明するための概念図である。
《図19》携帯している水を含むもの(他者の体躯でも構わない)を有効に活用し、体躯も含めてコの字型に配列しその底に提案方式GPS受信機を配置することが、体躯のみの場合と比べて、受信不要な回折波の減衰に効果を有すること説明する概念図である。
《図20》本発明に係る方位情報取得方法の方位情報取得原理を示す概念図である。
《図21》本発明に係る方位情報取得方法を具現化し得る方位情報取得装置の実施形態を示す概念図である。
《図22》方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置とアンテナの関係を示す概略配置図である。
《図23》音声認識センサを組み込んだシステムの例のブロック図である。
《図24》振動識別センサを組み込んだシステムの例のブロック図である。
《図25》図22とは、正反対の方向にアンテナを配置させた場合の方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置とアンテナの関係を示す概略配置図である。
《図26》東京(東経139度、北緯35度)における方位限定幅期待値の実施時刻依存性および配向回数依存性のシミュレーション結果のグラフである。
《図27》東京における1恒星日内方位限定幅期待値と、配向回数との関係についてのシミュレーション結果およびその指数関数近似曲線のグラフである。
《図28》人体体躯を遮蔽に利用するとともに、水を用いて回折波減衰を図った構成の説明用の写真である。
《図29》仰角条件適合GPS衛星配置(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)の天空図である。
《図30》実機プロトタイプ実験における方位限定の結果出力の4範疇の生起確率と受信信号強度閾値の関係(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図31》実機プロトタイプ実験における正答時の方位限定幅の平均値と受信信号強度閾値の関係(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図32》実機プロトタイプ実験における正答時の捕捉衛星数の分布を示す各box-and-whisker plotと、その受信判定信号強度閾値への依存性(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図33》有答時(正答時h)方位限定幅のヒストグラム(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図34》実機プロトタイプ実験地点で体躯腹部に磁気センサを配置し回転実験を実施した際の磁気センサ観測値の時間変動例(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、回転実験時併計測)のグラフである。
《図35》仰角条件適合GPS衛星配置図(山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、合計5回の回転実験)の天空図である。
《図36》実機プロトタイプ実験における方位限定の結果出力の4範疇の生起確率と受信信号強度閾値の関係(周囲を山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図37》実機プロトタイプ実験における正答時の方位限定幅の平均値と受信信号強度閾値の関係(周囲を山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図38》実機プロトタイプ実験地点で、体躯腹部に磁気センサを配置し回転実験を実施した際の磁気センサ観測値の時間変動例(周囲を山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、回転実験時併計測)のグラフである。
《図39》仰角条件適合GPS衛星配置図(ビル等に囲まれた場所、東京都23区内小学校、合計5回の回転実験)の天空図である。
《図40》実機プロトタイプ実験における方位限定の結果出力の4範疇の生起確率と受信信号強度閾値の関係(ビル等に囲まれた場所、東京都23区内小学校複合校舎近傍、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図41》実機プロトタイプ実験における正答時の方位限定幅の平均値と受信信号強度閾値の関係(ビル等に囲まれた場所、東京都23区内小学校複合校舎近傍、合計5回の回転実験))のグラフである。
《図42》液晶画面及び音声実時間プロトタイプの外観写真である。
《図43》実機プロトタイプ実験地点で、体躯腹部に磁気センサを配置し回転実験を実施した際の磁気センサ観測値の時間変動例(ビル等に囲まれた場所、東京23区内小学校複合校舎近傍、回転実験時併計測)のグラフである。
《図44》本発明装置の角錐台側面活用筒形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図45》本発明装置の半球台側面活用筒形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図46》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の一体型構成の一実施形態の概略構成図である。
《図47》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の2分の一分割構成の一実施形態の概略構成図である。
《図48》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の4分の一構成の一実施形態の概略構成図である。
《図49》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の4分の一構成であり、左右(および上下)に嵌合部を有する一実施形態、あるいは、中心角90度の概略構成図である。
《図50》本発明装置の中空角柱形状水配置に用いる容器を、上下方向の凹凸嵌合を嵌合しつつ2階層に積み重ねて高さを増し、回折波の影響をGPS受信機がより受けにくくする際に用いる構成の概念図である。
《図51》本発明装置の中空角柱形状水配置に用いる容器を、半球台側面活用筒形状にて水等を配置する容器構成の開口部を狭めるのみならず開口部以外の壁にはやはり同様の厚みの水を配備し、回折波の影響をGPS受信機がより受けにくくする際に用いる構成の概念図である。
《図52》本発明装置の中空円筒形状水配置を形成する際に用いる容器として、閉鎖自在機構を両端に有する透明ホースをぐるぐる蛇がとぐろをまくように配備して実質上実現するとともに、そのホースは水の純粋な運搬容器となるとともに、緊急時にはロープとして適切に活用できる利点を登山では生むことによる利点を示す際の構成の概念図である。
《図53》本発明装置においてスイスホルン先端形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図54》本発明装置において直管形状の先に管楽器先端形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図55》本発明装置において放物線回転体を水平面で2か所で切断した台の形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図56》本発明装置において、円筒又は円筒に近い形状であるが外部に向けて開いていく形状に水を配備することで、または、2枚の平板に近いが左右側に向けて次第に広がっていく形状に水を配備することで、GPS受信機が回折波の影響を受けにくくすることを実現する概念図である。
《図57》本発明装置において、円筒又は円筒に近い形状であるが内部に向けて丸まっていく形状に水を配備することで、または、2枚の平板に近いが中心に向けて次第に丸まっていく形状に水を配備することで、GPS受信機が回折波の影響を受けにくくすることを実現する概念図である。
《図58》いわゆるポップ・アップ・カップとして知られる、不使用時には、手で軽く押しつぶすことにより、平面的な円の層として、嵩張らずに収納可能な柔軟なシリコン素材のカップの非使用時形状を説明する概念図である。
《図59》いわゆるポップ・アップ・カップとして知られる、使用時には、手で軽く引き出すことにより、シリコン素材の連続的な階段状の側壁を有するカップとして形成されるものの、カップの使用時形状を説明する概念図であると同時に、それを本提案方法に応用する場合に、そのカップ内部に水を入れるのではなくて、その側壁内に水を入れる空間を有する新たな特長を備えた新たなポップ・アップ・カップの有用性を提案し、それ自体が当然カップとして使えるとともに、非常事には本発明装置の半球台壁面への配備などに類似した水配備を形成可能であることの有用性を説明する概念図である。
《図60》水を注入口から含むことができ、隣接寸法同士のモジュールは相互に凸凹嵌合部を有しており(例えば、次に小さいサイズのリングセグメントは、自らのリングの高さの1/4の高さまでは自らにすんなり嵌りこめるように路肩のように段差が内側に彫り込まれていれば簡単に実現可能でこの場合、嵌合部分も水の厚みは一定になる)、凸部には素直に水がいきわたりつつ充填されることできる、同心円層状の多数のリングセグメントを嵌合して構成される形状に、水を配備することができる本提案の一実施例。
《図61》球体にほど近いサッカーボール型の構造を作る図形構造を基礎に、六角形または5角形の部分には水を充填可能なようにジップ付きのあるいは、スクリュー・キャップ付き柔軟プラスチック(ビニル)水筒として形成すると全体として水筒にもなり、適宜の箇所で折り返してザックなどに収納可能であることを示す概念図。(灰色はのりしろの部分に相当する。その部分はマジックテープ(登録商標)(ベルクロテープ)などで接合も分離も容易にしておくとよい。非使用時で水が入っていないときはザックにぺっちゃんこにしてしまうことも容易である。)
《図62》球体にほど近いサッカーボール型の構造を作る図形構造を基礎に、六角形または5角形の部分には水を充填可能なようにジップ付きのあるいは、スクリュー・キャップ付き柔軟プラスチック(ビニル)水筒として形成するのであるが、その際に、赤道に当たる部分で水の充填が止まるように圧着又はジップ部分としておき、ほかの部分[北半球部分で北極域だけを除く部分には、水を充填すると行きわたるようにしておくと、とっさの際には全体として半球台の形状の本提案の配置をすぐにとることができ、非使用時には、適宜の箇所で折り返してザックなどに平べったい水筒として数層に折り畳んで収納できる実用水筒が形成でき、かつ、非使用時で水が入っていないときはザックにぺっちゃんこにしてしまうことも容易であることを示す概念図。
《図63》前の図を3次元的に実際に構築した際に、水を充填した層が灰色で図示された3次元的な完成図。屋外で水を充填してベルクロテープで接合し組み立てるだけで半球台に近い水構造が完成し、本提案のGPS受信機への回折波影響の弱化に活用できる、かつ、ベルクロテープをはがせば単純にひらべったくて折りたためる水筒としても活用でき、水をいれないときにはぺっちゃんこにたためるビニル水筒にもなることを示す概念図。
《図64》電磁波に対して水が有する誘電損失の大きさの電磁波周波数への依存性および、電解質を含む水の場合導電性の大きさの周波数特性を表すグラフである。
《図65》生体の高含水率媒質中における電磁波の浸透深度(電力密度が1/eになる深度。eは自然対数の底)の、周波数特性を表すグラフである。
《図66》水分子が双極子モーメントを有することを示す水の分子構造モデルを表す概念図である。
《図67》マイクロ波で配向分極が誘起され、赤外線でイオン分極が誘起され、紫外線で電子分極が誘起されることを示す分極と吸収の周波数特性を表す概念的なグラフである。《図68》電力半減深度の小さいクロロプレンゴムなどで構成し、その中央に水等(比熱が大きく、適度な圧力分散効果を有し、電力半減深度の小さい液体かジェル状のもの)を保持することができる空隙を有するテントマット又はシェラフマットの概念図である。
《図69》電力半減深度の小さいクロロプレンゴムなどで構成し、その中央に水等(比熱が大きく、適度な圧力分散効果を有し、電力半減深度の小さい液体かジェル状のもの)を保持することができる空隙を有するテントマット又はシェラフマットを、丸めたものを本発明装置の一実施形態として体躯の左右に配備して回折波弱化に用いる場合の概略構成図である。
《図70》電力半減深度の小さいクロロプレンゴムなどで構成し、その中央に水等(比熱が大きく、適度な圧力分散効果を有し、電力半減深度の小さい液体かジェル状のもの)を保持することができる空隙を有するテントマット又はシェラフマットを、丸めたものを本発明装置の一実施形態として体躯の左右および体躯の上部に配備して回折波弱化に用いる場合の概略構成図である。
《図71》量子論に基づいて、水分子における酸素原子は、2s軌道に2つの電子、2p軌道に4つの電子と、外殻電子を計6つ有することになっているところであるが、p軌道を使う結合に基づく共有結合間離角は、2つの水素原子の正電荷間が反発してしまうため、直交していたp軌道間のそもそもの角度よりも、約14度も押し広げられ、拡張され、104度にまで至っており、水分子は永久双極子モーメントであることを、最新の量子力学の理論に基礎づけて実際に説明し得ることを例証する際にも頻繁に引用される概念図である。
《図72》水(1.5℃)および塩化ナトリウム(NaCl)水溶液(0.1から0.5molal(質量モル濃度))における比誘電率及び誘電損失の周波数特性の実測値が示されたものである。
《図73》チタン酸バリウムおよびチタン酸バリウムとチタン酸ストロンチウムの比誘電率及び誘電損失の周波数特性の実測値が示されたものである。
《図74》非使用時にはコンパクトに折り畳まれて背中に収納されている、短い高さを持つ(薄い板状の)扇型柱状の水筒コンパートトメントがベルクロファスナーで接続された腕を体側から水平方向を経て頭上へと円弧を描くように動かすことにより、水筒コンパートメントの間に相互に設置されたスライダーに沿いスライドし、結果的に体側の両側に扇が展開するように広げることを容易にでき、また、必要に応じて、体躯の前半分の方向に両腕を敢えて向けることにより、体躯及び広げられた扇型構造が、上空からみてコの字を描くようにすること(コの開口部はこの場合体躯前方になる)により、体躯前部にビーム中心を水平に設置されているGPS平面アンテナが天頂を通る1つの大半円を境として形成することを企図した上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を効果的に減衰させることができるため、GPS受信機が前記上空覆域識に存在していたGPS衛星を識別することをより容易にできることとなり、災害救援活動などに携行が必須の水や医療用輸液等の運搬を伴う活動時に、それらの運搬物の潜在的機能を発揮させる有効活用を図れると同時に、結果的に被災者等救助の救命率の上昇や後遺症発生率の低下に重要となる、被災者への迅速な接近を支援する、方位情報取得を平易かつ簡便な使用文脈に適した方法により一層正確になり得ることを示す図である。
《図75》本発明装置の ジャケットの胸腹部分の内部構造が、水の層をなしうる、高密閉性の、いわば薄い水筒となりうることを示し、胸襟あるいは前身頃(まえみごろ)を開くようにすることで、上空からみて、身体と水の層を含むものである前身頃(まえみごろ)がコの字を構成する(コの開口部はこの場合体躯前方であり、GPS受信機は体躯前部に垂直配備されているとする)ようにすることで、本来的に意図する上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を効率的に減衰させ、提案する方位情報取得方法の使用文脈に適したあり方でのより確実な遂行を支援することができるとともに、かつ、陸上行動中は経口水分補給システムを効果的に兼備することができ、海中においてはそれがジャケット型浮力制御装置の機能をも効率的に兼ね備えることができることを示した実施の例である。
《図76》本提案の実施例の一つを示す図であり、水を含むリザーバ(携帯水筒)は、通常時は、図77のように、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り得て身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、非常時や緊急活用時には、個々のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を展開することにより、中心角のより広い扇型の水の層状構造を、展開可能であり、その際に、本提案の基本的部分である、GPS受信機による方位情報取得における水の潜在的機能性を権限することが可能であることを、示す図である。《図77》本提案の実施例の一つを示す図であり、図76に示されるような幅広い中心角の扇型形状の水の層の体躯左右への垂直設置構造を腕を、ほかの業務に活用しつつ(腕を専有せずに、腕をわずらわすことなく)、とれる一方、この水を含むリザーバ(携帯水筒)は、歩行や駆け足などの活動時には、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)に容易に戻ることができ、その際の形状を示す図である。
《図78》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライドの結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転の結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像をまず示すことによる視覚的理解の増進を企図した図である。
《図79》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図78においては紙面の関係で描ききれなかった円筒型水筒の近くの諸変数等を示すとともに、同時に、天空におけるGPS衛星Aとの幾何学的位置関係についても、示した全体像の図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライド的操作の結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転的操作における結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像トの関係において円筒水筒の付近の部位の、電波伝搬の様相を模式的に示すことをまずは企図した図である。
《図80》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、また、使用者も同時に自明ではあるが念のために描き、ただしそのために、図が過度に複雑化することを避け理解の視認性の容易さを確保するため、仮にθ=0で、φは自由に自在な値をとりうる局面を例示した図でもあって、さらに、円筒型水筒にあってはその中心軸を含む平面での断面図を示し、その断面における辺縁回折波及び、水の層を薄くした部分を透過した後回折する波が、円筒型水筒の底面中心部に在するL1 C/A GPS受信機に到達する際に、相互に逆位相を生みだす伝搬距離差の場合は、いかなる幾何学的条件が満たさせる場合であるかを、導出するためのBの長さを変動させられることにより自在に変える本提案による操作が、a,b,r,Aは固定的な値であるため、φの角度で電波を送り込んでくる位置関係にあるまたは結果的にそのようになる衛星信号の、2経路の回折波のほぼ逆位相差によるGPSアンテナへの到着に由来する相殺による受信強度の特徴的な低下を検出することで、有効にそのGPS衛星の存在を把握でき、方位情報取得方法を支援することができることについての、視覚的理解の促進を企図した例示についての概念図である。
《図81》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周全体に沿って、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、長さBの値をスライド的に変えて、いずれかのGPS衛星からの信号が、逆位相の2回折波の振幅が重なることにる相殺により特徴的な受信強度の低下を見せる長さBを同定することができること、そしてそれがGPS衛星の位置としての重要な変数であるφの導出につながっていることを示す概念図である。《図82》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、主に、既に、Bの値の同定が完了している場合に、円筒型水筒の中心軸周りにこの、水の層が薄い領域を、回転させることによって、GPS衛星からの信号が、特徴的な受信強度の低下を見せる時の、水の層が薄い領域を形成している領域と、天空との、幾何学的配向きを主にθとして同定することができることを示す概念図である。
《図83》本提案の実施例の一つにて、円筒型水筒の、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成するために、圧力を加えて挟み込むことを実現するために用いることのできる挟み込み器の概念図であり、軽量、廉価、小型、弾力性に富み入手性の高い樹脂などによって、最近では普及の著しい3Dプリンターなどによっても容易に自作できるという利点も有するものの例示のための図であり、この円弧的形状の柱の外観に想定れている中心角としては45度から90度程度であるが、例えば中心角が120度や、180度程度のものさらに、360度のものも容易に作成できることを視覚的に理解を促進する目的のための図であり、またこのようなものであれば、180度のものを2個用いて、360度を実現し、その後、ひとつの180度分の中心角相当分を外すなど、あるいは、90度を4つ使っても同様のことができるなどを簡単に示すための外観図である。
《図84》図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、それを仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図である。
《図85》図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その外形を近似的に仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図であるところ、使用者の背中との位置関係を概念的に例示することを企図した模式図である。
《図86》図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その限定された方向例えば、体躯側面方向近傍に在する衛星からの信号の回折信号のみの対処を図れば足りる等のことは現実的にはありうるものであると通常想起されるところ、そうした場合には、φは小さい値のみを考慮すればよく、また、θも限定的な値のみを考えればよいため、使用者にとっての両体側方向近傍から衛星からの信号の回折信号の相殺のみをほぼ考えればよいとき、それだけに限定すれば、既述の図における各種パラメータがほぼ一意に決まることからそれを最も簡単な外形のブロック状として実装すれば、遠方での辺縁回折波と、近方での辺縁回折波が、GPSアンテナの箇所で丁度相殺する頻度が高まるように設計することは容易であることにかんがみてその概観を示すことを企図した概念図であり、これを二つ組み合わせるとほぼ矩形となりうることから持ち運びなども容易であり、水の容器としても利便性が一層高いことを視覚的理解を増進するための外観図である。
《図87》図81において、円筒形の底面に水平に水の層の薄い領域を形成したところである一方、円筒形の中心軸に平行にそのような領域を形成しても同様の効果が得られることにかんがみて、そのような効果を得られる別途の構造を例示するための概念図であって、その水の層の薄い部分については、簡便な表記を図るため、その部分が存在しないようにも表現されている図であり、このような構造をとっても値Bすなわち底面から距離Bだけ水が充填されていて透過しないなならば、前記の構造と同様の効果が期待できることを示すことの視覚的理解を増進することを企図し、θはやはり0と簡略化しているところであるが、A=20cm、B=6cmなどとすると、φ=0の衛星からの信号はGPS受信機において相殺されることを容易に想起できることを示すためことを企図した外観図であって、外枠の立方体は寸法の目安に描かれている図である。
《図88》図87において、θが簡略化され0とされていたところ、その値が仮に0でない場合いかなる状況になるかを視覚的理解を増進することを企図した図であって、図87の寸法であると、図中θ=60度の辺縁で生じる回折波も、図中θ=0度の辺縁での生じる回折波と、ほぼGPS L1波の半波長分に相当する伝搬距離の差が生じるため、その回折波の相殺効果も生気することを容易に想起させることを企図した図である。
《図89》左右に平面の水の層を形成する水筒を装具として背負うなら、その両者を、下部においても、上部においても、水路で連結できるように栓を、それぞれの上下に、構成しておくことで、下部の連結チューブをつけた場合にその連結チューブから分岐させた経口保水チューブを用いて経口保水が簡便にできるのみならず、登山行動前に、水を注入しておいた場合、片方の室には大気も若干含めて栓を閉じておけば、登山中、登山後、下山時に、もう一方の線を緩めるだけで、パスカルの原理により、登山前に閉じ込めた大気圧との現在の大気圧の差の分だけ水位に意味のある差が生じるため、両方の水筒を透明としかつ登山行動前に密閉した片側の室の気圧との現在の栓を緩めた側の現在の気圧差を読み取れるように目盛りをつけてあれば、重たい水を単に担ぎあげるだけでなく、有効に気圧変化、すなわち高度変化または、気候の急変を知るなどの有効活用が可能となることを視覚的に理解を増進することを企図した頭である。
《図90》左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は実質、水の膜、に相当する、水の層、といえるものであるビニル水筒などを背中にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、寒冷地では凍ることを防ぎいつでも飲用可な溶融状態を維持しやすいという利点もあり、また酷暑では体温の冷却効果が期待でき便利であることに加え、方位情報取得時に必要であれば、腰に手をあてて、ひじを後方に、あるいは任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に張り付けることが容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解を促進することを企図した概念図である。
《図91》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を中心に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、相互に接する辺で適切な角度を形成できる点で、ベルクロテープなどで結合すれば、人体のいろいろな微細な動きにも円滑に対応できて、扱いやすい三角形形状となりうる水の膜の配置箇所の例を、A,B,C,Dで例示したものである。
《図92》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側正面から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。。
《図93》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示しつつ、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図である。
《図94》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示し、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側方向から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。
《図95》たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、はがす、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがす前の最初の状態を例示する図である。
《図96》たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、はがす、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがした前の最初の状態を例示する図である。
《図97》たとえば長岡正夫氏による方向を問わない磁力接続構造体で、磁石が相互に回転してSNの向きを揃えることができる機構により、多角形の水の層のコンパートメントを相互に結合できるようにコンパートメント容器にそうした結合機構を組み込んでおけば利便性が向上するすることも、ベルクロテープなどとならんで本提案の利便性を維持するのに有用であり、そうした機構との適合性にのの視覚的な理解を増進することを企図した写真である。
《図98》たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたと一緒に把握された図である。
《図99》たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたをとりはずした状態で把握された図である。
《図100》たとえば本提案はチームなどでのExpedition海外遠征登山の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、安全な水が特に得にくい海外では、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない水を安全な水に濾過などする装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも知識を得られるように、とうめいばけつの側面に、必要な現地調達濾過剤の名称(Gravel, Sand, Fabric, Charcoal, 等)を各国語とアイコンでそのいれるべき水準の概略位置とともに図示しておくなどすると利便性がたかまる上、その際にりようかのうな直径4mm程度とそれへのscrew cap等を底面に具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のための図である。
《発明を実施するための形態》
《0032》
上記した解決すべき課題を、少し異なる表現で述べると次のようなことになる。
《0033》
本発明者が従来提案してきた、L1 C/A GPS(or GNSS)受信機を用いて、位置と時刻のみならず方位情報をも取得可能な受信機により、方位情報を得る場合を考える。
《0034》
この際、反射波の受信を防ぐことは(見晴らしの良い場所に向けて使用することで)比較的容易であって、同時に、直進波の受信を防ぐことも(身体体躯を活
用して)比較的容易であった。しかし、この場合、流用する受信機の種類や個体差によっては、身体体躯末端などからの回折波の影響を受けることが稀ながら
あった。
《0035》
マイクロ波吸収素材配備で解決されるとはいえ、現在、一般的に、重くかさばる傾向が大きい当該素材を同時携行しつつ、歩行を主とした身体的移動を継続的
に長時間実施することは、歩行時の重量と容積の増加に伴う身体的負荷を増すことになり、これは、のぼり坂、下り坂の多い場所(山岳地域等)や、瓦礫上(被
災地域等)を主に徒歩で移動する等歩行負荷の大きい場合には、急速に疲労が蓄積する等任務の遂行に重大な問題を生じる。
《0036》
使用文脈に適した適切な方策で、当該問題を廉価かつ合理的に解決し、国際社会での大規模自然災害の緊急援助隊活動などを、より円滑に支援することを課題とする。
《0037》
解決する手段としては次のようである。
《0038》
緊急援助隊活動時を含む野外活動時に携帯する可能性が高い、あるいは、救命艇設備規則で設備が義務付けられている飲料水用パッケージに微細な改良を加え
たものの使用の可能性も含め、水そのものと、身体体躯と、発明者が提案してきた方位情報取得も可能な能力を兼備するGPS受信機の三者を組み合わせること
で、L1 C/A GPS (orGNSS)受信機への回折波影響を排除し、より簡便・確実な方位情報取得の実現を可能とする
《0039》
図1等を用いて、課題を解決する実際の手段を以下に、順を追って示す。
《0040》
発明者が既に提案してきた上記の、L1 C/A GPS受信機を、身体胴部腰背面に、アンテナ主ビームの法線方向を、体躯中心軸と垂直かつ体躯左右平面に垂直に、体躯から遠ざかる方向に沿わせて、配置する。
《0041》
水を、一定形状の中空の円筒形状になるように梱包したものを準備する。梱包の際にマイクロ波に影響しない例えばプラスチック等の容器を用いても良い。そ
の円筒形状の中心軸を、前記の法線方向と、一致するように配備する。この際の円筒の半径は約5cmから20cm程度の範囲内であれば良い。最終的な厚み
は、数cm程度であれば良い。流用するGPS受信機が持つ、回折波への影響の受けやすさに依存する。
《0042》
プラスチック等の容器は、使用者の口元へと、チューブで連結されていて、使用者の水分補給に役立つように設計されていても良い。いわゆる、ハイドレー
ション・システムと呼ばれ、サイクリング・アスリート・infantrymanm(歩兵隊員)またはfoot soldier(歩兵)などの行動中の水分
摂取に活用されている用法を兼ね備えることができる。
噛むことで初めて弁が開く簡便・安全な構造で少量ずつ水が簡単に給水できる。口を離すと自然と再び弁は閉じられる。水だけでなく栄養ドリンクなどを内容
物としても構成できるため長時間のロードレースなどではそのように利用されている。長時間にわたり休憩を取ることなく行動継続することが大切な場合に、そ
れを可能とする。
人命救助もその範疇に入ることが認識される日が近いことはもちろんである。その際には、できるだけ時間を浪費せずに、現在位置と、被災者の位置情報を、
衛星電話などで得て、GPS受信機の利用としても測位のみならず方位が得られる装置への回折波減衰効果も併用し、方位限定幅を狭く、案手的に得て、進路の
的確な選択を行って災害発生時から被災者救助までの時間をできるだけ短縮することで生存率の向上や、後遺症の重症化を予防するために、水分や栄養分を補給
しつつ行動し続けるための機器としてきわめて適格性があり、有用なシステムを構成できる。
こうした近未来的な野外での人命救助をはじめとし、一般のアウトドア活動支援システムとも相性が良く、兼用性が高く廉価に合理的にかつ総合的に軽量に構成可能な点も、本GPS受信機の野外での身体体躯と水との協調活用の使用法の提案の長所である。
《0043》
水等の内容物を注入した状態ではじめて、一定厚みの円筒形類似構造をとりうるような、いわば水非注入時は薄い形状状態の軽量の水筒等を、チョッキ(ヴェ
スト・ベスト)に組み込んでおく、あるいは、取り付け可能としておき、水非注入時あるいは「水注入済だが非活用時」は、ヴェストの背部に、比較的平面型に
かさばらない(low profile)形状を維持していて、活用時には、図1類似の形状として円錐台か円柱かそれらに似た形状を形成しても良い。
《0044》
水等を注入した状態ではじめて、一定厚みの円筒形類似構造をとりうるような、いわば水非注入時は薄い形状状態の軽量の水筒等、で、水非注入時あるいは
「水注入済だが非活用時」は、比較的平面型にかさばらない(low profile)形状を維持すると述べたものは、柔軟なプラスチック製のばねを保持し
た、中空のビニル製等の円筒形状の水筒と考えれば良い。
《0045》
あるいはこうした形状を簡単に形成するには、別法としては次の素材が用いる方法が適している。アウトドアでもテーブルウエア(食器)として便利に、用い
られる、と定評のある、「フォルダブル(folderble、 折り畳み)可能シリコン樹脂製調理用容器(ボウル)(直径20cm程度)」もが近年廉価に
存在する。
シリコン樹脂製のテーブルウェア(食器)の一種である。シリコン樹脂の物理化学特性のひとつである柔軟性・軽量性のため、過酷な環境の野外活動使用時に
も割れたり壊れたりすることもなく、軽量で、可塑性・変形性に富む。約27×21.5×11cm(使用時)には半球状に近い円(あるいは角)錐台形状を取 りうる。通常のテーブルウエアとしてボウル状(半球形)として用いることができる。手の少しの力で平易に折り畳まれる。
すると、約27×21.5×4cm(収納時)とぺったんこ(扁平)な円(より正確に述べれば同心円状。波打っている、同心円状。)に近い状態になる。
こうした物理化学的な新素材を活用し、水等を注入していない状態、あるいは水を入れても活用時には、では、ぺったんこな円に近い状態で、水等注入済で活用時のみ、ボウル形状の周囲に、水の層を持つような一種の水筒を形成しても良い。
《0046》
図1類似の形状を形成しても良い、とはそのような意味である。特徴としては 衛生的で柔らかく、耐熱性に優れたシリコン樹脂容器は、コンパクトに折りた
ためば省スペースに収納できる。持ちやすく滑りにくいシリコン樹脂は、電子レンジにも好適に適合するから野外での料理の下ごしらえに便利で、マイクロ波の
影響を受けにくい。被災地などの野外における医療用の作業にも適す。図1は、中空円柱状の筒であり、内部の液体等収納部は単一の空間となっているが、必要
に応じて、なお、(複数に分割された空間としての)コンパートメントを形成しても良い。例えば、上部、下部、左部、右部、と細かい各室に分けたコンパート
メントを形成しても良い。限られた水しか得られない場合には、左右だけに優先して水を補給することなど、回折波減衰にもっとも効率的な部分への割当を行う
などの工夫が可能となる。ハイドレーションシステムと併用する際の回折波弱化の利点が、前記コンパートメント化により生じることを述べる。減衰効果が減じ
ても実際上はあまり影響の大きくない部分、例えば、下部そして上部から、使用者がハイドレーションシステムでの利用する部分として先に水を吸引して消費し
ても、よい。この使用方法は、左右回折波の減衰効果には、影響しないとの利点が生じる。下部そして上部の水を消費してから、やおら、左右の部分にハイド
レーションシステムのチューブを付け替えれば、うっかり左右の部分の水を無自覚に消費していたということがなくなり、よりよいのである。非常に実際的には
下部から吸引用のチューブを併設しても用い、そこが空になったら、上部を吸引用としても用いるとよいと述べた。さらにその後に、左右のコンパートメントを
使うと良いと述べた。その際も、左右だけに構成部分が存在する場合については、両方の水分包含可能空間を下部で細い中空チューブで連結しても良い。そうす
ると、ハイドレーションシステムを併設した場合でも、左右の片側だけの水位が下がってしまい、回折波の減衰化が左右で均等で、無くなる状態を無自覚に形成
されてしまう事態を、容易に避けることができる利点が生まれる。なお、さらに詳細に特定すれば、この場合、均等角度にするなら、360度/4部分=90度
となり、円柱に各90度の中心角を持つ扇形の柱状部分4つのコンパートメントに分けられることになる。もちろん均等にコンパートメントを分けるばかりでな
く、必要に応じて、中心角120度の左右のコンパートメントおよび30度ずつの上限のコンパートメントなどとしても良いのである。費用との相談になるが、
このような容量や形状の変化が有る程度自在に可能となるような可塑性を有すプラスチック、シリコン、高分子ポリマーなどの近年の新素材を用いてもよいこと
はもちろんである。また、簡易かつ簡便な登山時利用や、廉価性や実際性などを重視するならば、軽量で廉価な、使い捨てともいえる、
LDPE((low-density polyethylene)低密度ポリエチレン)・EVA(エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA
ethylene acetic acid vinyl copolymer)。柔軟で高透
明性な材料。超高圧法重合プロセスにより、酢酸ビニルなどの極性を有するコモノマーと、エチレンとの共。重合体を製造することで作成。)を素材とする、
ジャバラ式ウオータータンクとしても良いのである。この場合、円柱の(あるいは後述する角柱の場合も角柱の)柱の高さ方向に平行な、中心軸、方向に、厚み
が増減するべく、側面にジャバラ構造を設ければ良い。これによって非使用時は、柱の高さ方向に圧縮するとジャバラ構造が押しつぶされ、嵩張らない構造に変
化する。こうして収納性もよくなる。この状態で密閉すれば(呑口のスクリューキャップを閉めれば)、内圧が陰圧になるためその圧縮されたジャバラ構造はそ
のまま維持され嵩張らない利点を享受できるのである。これを図2に示す。蛇腹構造の図2には液体の注ぎ口、排出口が示されている。液体の注ぎ口、排出口に
はスクリューキャップを取り付けることができる。また、ハイドレーションシステムとしても用いるための、使用者が行動中に水分補給を行動停止したりせずに
水分補給を同時に経
口で行える経口吸引用チューブを取り付けることができる。身体に装着した際に構造を維持する程度の強度を容器自体に持たせても良いし、被服側にそのような
目的で、身体体躯に沿う形で非使用時には折り畳まれ邪魔にならない支柱構造を具備し、使用時には適切な強度を持って適宜突出させうる衣類を用いても良い。
プラスチック製または樹脂性のバネは近年廉価に流通しおり、それを用いて使用時の形状の安定的な維持を図ることが廉価かつ簡便に可能である。プラスチック
製または樹脂性なので電磁波の回折波影響の減少へといった効果を図れる利点もある上、受信状況にそれ以外の積極的な影響を与えることがすくないというすぐ
れた利点を享受できる。あるいは、上からかぶるタイプのスポーツ用ゼッケン又は救命胴衣のような形状で両脇で紐あるいはベルクロテープで前後に固定できる
付加的な衣類状のものに上記の水筒を設置可能としても良いのである。
すなわち、中空部を有すプラスチック等製の円柱形状の水筒(直径外経30cm程度、直径内径25cm程度)に水などを充填したものを体躯両脇部に背中面
の法線に中心軸を平行に設置する。その中央付近にL1 C/A GPS受信機を垂直に体躯に沿わせて設置する。あるいは、約30cm×約20cm×約 2.0cm程度のプラスチック製の水筒に水等を充填したものを体躯両脇部に背中面にほぼ垂直に設置する。その中央付近にL1
C/A
GPS受信機を垂直に体躯に沿わせて設置する。
プラスチックばねで補強してもよい。ぺったんこにしたときはベルクロテープなどでばねの力を抑えればよいのである。
《0047》
円筒形のものは、側面にプラスチックバネが配備されていて、非使用時には、バネを抑えている構造すなわち、ベルクロテープのようなものでバネの力で自立
しないように、止めておくか、カチっと相互に嵌め合わせらえるプラスチック嵌め合わせ具のついた紐で留めておくかの機構を用いてかさばらないように薄い平
円板となるようにできる。
使用持にはその留めてあるベルクロテープないし2本の紐の先端に固定された2つの雄雌の嵌め合わせのプラスチックロック部分をワンタッチ操作にて、はずす
だけで、平べったい円板形から、ばねの力で、ぴょんと、跳ね上がるように、円筒形の構造が生成され、バネの力で、そのまま自立するようにしても便利であ
る。非使用時、さっと畳んで、カチっとロックするとことができる。コンパクトで持ち運びにも便利である。それは非使用持にはコンパクトに薄型形状に折りた
ためるか軽く押しつぶして固定具で留めると嵩張らない薄型の円板の形状になる。直径としては例えば15cm程度のものから40cm程度のものまでといった
具合に、自らが流用している廉価な各種寸法のGPS受信機に、もっともよく適した形状のものを使用できるようにすればよいのである。
この際、プラスチック・バネで、しっかり自立するようにできるが、野外キャンプなどの場合、取り外して、持ち運びに便利な、もの収納する実体として使用す
ることもできるので便利である。また、こうした構造について、ポップアップする方向が体躯に垂直になるように、着衣に組み込んでおく、と言った着衣の一部
にしてしまう設計とすればよい。次に、又は着衣に着脱可能としておくと、野外で一つバッグが必要時には使えることにある。このバケツは、水などを格納する
ことができる特別な蛇腹型空隙を有することも水筒としての利用を常に可能とする選択肢を使用者に与えてくれ、かつ中空部に食材などを入れておけば、夏場な
どは、腐りやすいもの食材などには非熱の大きい水が取り囲んでいるため、保冷効果ひいては防腐的効果も期待できて便利である。なんとならば、保冷剤として
流通しているものの成分は、高給水性高分子ポリマーおよび水であり、実際にはその質量のほとんどは水が占めている状態であり、水の特別に高い比熱の属性
は、社会において、認められている。
その円筒形の側面には蛇腹式の柔軟水筒を側面に有する形状の円筒を実際は配備することで、本提案は実現可能となり、使用者の利便性も相当に高まると期待で
きる。この際、ばねには、別に示すようなマイクロ波にその回折波減衰というすぐれた効果以外には特段の影響を与えにくい、プラスチックバネを用いることも
でき、そうすることにより、水とビニルの透明性にプラスチックバネの透明性がマッチして、中が透けて見えることから、涼
しげな感じや、または、中のGPS装置の位置が適切であることなどを確認したり、ずれていないかをチェックしたり、することができる利点も生じるため便利
である。もちろんとりはずせば実際に野外でのポップアップバッグとして活用できるわけであるから、その兼用性も使用者は確保できることになり、野外での
GPSの使用持に、方位情報取得機能の付与を的確に支援しうるのみでなく、水の兼用性をうまく活用できることに、さらに加えて、このような機能まで兼用で
きるため、野外の活動においては真に有用性があるものと考えるのが妥当である。
外壁の中に、水などを格納することができる特別な蛇腹型空隙を有することも水筒としての利用を常に可能とする選択肢を使用者に与えてくれ、かつ中空部に食
材などを入れておけば、夏場などは、腐りやすいもの食材などには非熱の大きい水が取り囲んでいるため、保冷効果ひいては防腐的効果も期待できて便利であ
る。なんとならば、保冷剤として流通しているものの成分は、高給水性高分子ポリマーおよび水であり、実際にはその質量のほとんどは水が占めている状態であ
り、水の特別に高い比熱の属性は、社会において、認められているのである。
同様に四角柱形状としたい場合は、バネではなく、内蔵の四角形のプラスチック枠組みを四角柱内部で左右の側面に立てその側面のビニル又は布の張力によりそ
の構造を支える支柱として機能させ、ひいては、四角柱形状を支えられる事実を利用してポップアップさせることもかんがえられる。収納時には、前記の内臓の
四角形の枠組み構造を、バッグの内部で左右の側面に立てた状態からはずすと、全体が、例えば4cm程度の、薄平べったい四角板状態に戻る。使用時には全体
は、例えば、17.0cm高x24.5cm幅、17.0cm奥行などのバッグに、手を加え2,3秒で変貌できるものである。衣類から又は衣類へ着脱可能に
すれば、野外でのキャンプなどや現場での持ち運びに便利であることが極めて高く予想される。布製又は丈夫なビニル製とすれば、使用時には布の張力の働き・
作用で中空四角柱の安定した構造を維持できる。具体的には、四角筒のその対面する2つの側面に、実際は、側面にぴったり合う程度の寸法の四角形の枠組みが
自律的に張力ではめ込まれている状態を構成すればよいだけなのである。
こうした構造の本質部分について、すなわちポップアップしてくるある種の円筒又は中空角柱の構造について、ポップアップする方向が体躯に垂直になるよう
に、着衣に縫いつけておく又は着衣に組み込んでおく又は着衣に着脱可能としておく、と言った着衣の一部とする設計としつつ、その円筒又は中空角柱の側面に
は蛇腹式の柔軟水筒を側面に有する形状の円筒又は中空角柱を実際に配備することで、本提案は優れて実現性が高まり、使用者の利便性・活用性も相当に高まる
ことが期待され得る。
こうした際、円筒壁に用いるばね又角柱壁に起立・収納可変構造として用いる四角形枠組み構造、別に示すようなマイクロ波にその回折波減衰というすぐれた効
果以外には特段の影響を与えにくい、プラスチックバネ、あるいは、プラスチック枠組み構造を用いることもでき、そうすることにより、水とビニルの透明性に
プラスチック又は樹脂の透明性がマッチして、中が透けて見えることから、涼しげな感じや、または、中のGPS装置の位置が適切であることなどを確認した
り、ずれていないかをチェックしたり、することができる利点も生じるため便利である。もちろんとりはずせば実際に野外でのポップアップバッグとして活用で
きるわけであるから、その兼用性も使用者は確保できることになり、野外でのGPSの使用持に、方位情報取得機能の付与を的確に支援しうるのみでなく、水の
兼用性をうまく活用できることに、さらに加えて、このような機能まで兼用できるため、野外の活動においては真に有用性があるものと考えるのが妥当である。
既述の円筒形のポップアップバッグなら、その壁面には、バネが組み込んであるのが普通であることを述べた。先にプラスチックバネを外形に組み込み構造の補
強をしても良いことも述べた。この構造を衣服の背面に縫い込むようにして配備しておけばよい。水を含む容器の内側に沿うように配置されていてもよく、外側
に配置されていてもよい。水を含む空間部分にあっても構わないけれども、なんらかの内部構造として納める必要があるならば、バネ用の空隙空間を持たせても
良い。ここでプラスチックバネについて少し論じておく。金属バネを使わないのは電波伝搬に影響を与えないためである。
この際、ばねには、別に示すようなマイクロ波にその回折波減衰というすぐれた効果以外には特段の影響を与えにくい、プラスチックバネを用いることもでき、
そうすることにより、水とビニルの透明性にプラスチックバネの透明性がマッチして、中が透けて見えることから、涼しげな感じや、または、中のGPS装置の
位置が適切であることなどを確認したり、ずれていないかをチェックしたり、することができる利点も生じるため便利である。これを着衣に縫いつけておくかの
ような着衣の設計にすることと、その円筒形の側面には蛇腹式の柔軟水筒を側面に有する形状の円筒を実際は配備することで、本提案は実現可能となり、使用者
の利便性も相当に高まると期待できる。もちろんとりはずせば実際に野外でのポップアップバッグとして活用できるわけであるから、その兼用性も使用者は確保
できることになり、野外でのGPSの使用持に、方位情報取得機能の付与を的確に支援しうるのみでなく、水の兼用性をうまく活用できることに、さらに加え
て、このような機能まで兼用できるため、野外の活動においては真に有用性があるものと考えるのが妥当である。
プラスチックバネは耐薬品性に優れ、強酸・強塩基下での使用が可能である。腐食・非磁・廃棄時の分別など金属ばねでは対応が難しい条件でも使用できる。
さらにプラスチックバネと他の機能部品を一体成形することによって、部品のコストを下げ組み立て工数を減らすこともできる。
《0048》
たとえば、ポリカーボネイト製ばねは、ばねの特徴耐候性に優れているため、野外使用用途などにも様々な実績をもっている。毒性がないため、食品容器、医
療器 具に最適であり絶縁材料としても優れた電気的性質をもつ。透明性に優れ、光学的な用途にも広く使用される。実用温度は-40℃~+120℃と広い範 囲にわたる。成形時の寸法精度、後寸法変化も小さく、精密成形部品の成形に適した素材である。自己消火性であり、火災の心配のある分野に多用される。ディ
スポーザブル医療器具・内視鏡等に使用可能で、廃棄時にプラスチック筐体から分別する必要がない。
《0049》
ポリアセタールばねの特徴高い弾性率と優れた弾性回復性、それに耐クリープ性・耐疲労性が加わり、スナップフィット用の樹脂として一番多く使われてい
る。電気特性も良く、磁性も無い為、MRI装置で使用されている。ポリアセタールは染色加工ができる。外観部品として着色する事で様々な用途に使い分けが
出来る。有機溶剤に対して強く、また吸水による寸法変化は少なく、実用上ほとんど問題はない。
《0050》
プラスチックばねの特徴としては次をあげられる。(1)高温および過酷な環境下における卓越した強度、剛性および寸法安定性を持つ。(2)ハステロイ・
インコネルと比較し低コストで量産性が高い。(3)鉄鋼、アルミニウムやチタニウムと比べ軽量である。(4)潤滑剤を用いることなく、低摩擦係数および高
耐摩耗性を発揮し、取り付け部材に対する攻撃性が低い。(5)優れた耐薬品性を持ち、酸、塩基およびオイルなどの一般的な溶媒に不溶である。(6)低アウ
トガス、低発塵で高純度なためコンタミ発生を低減し、電気絶縁性をも持つ。
《0051》
さらには、次のような時代を先取りした提案をも行う。前記まででは、底面は抜けていたものを主に想定していたが、ここでは、底面を有する、野外用の一定の頑健性と廉価製と兼用性を備えた,容器性を備えたものを提案する。すなわち、プラスチック製や、ポリカーボネイト性、あるいはベークライト性といった、コップや、器において、野外で用いる有る程度のサイズのあるものは、提案型GPS受信機との相性が良く
なるように、二重構造にすることを提案する。すなわち、通常は、であるが、いざというときには、外側の部分にマイクロ波吸収性素材の液体等(水など)を充
填することにより、身体体躯と組み合わせて提案型GPS受信機と利用することにより、回折波弱化に用いることができるように瞬時に変貌し、遭難予防などに
活用できるサバイバルグッズとなるのである。そのために外壁側の空間の注ぎ口は通常はスクリューキャップで閉じられている構造とする。空
気がそこに存在しているだけでも、寒冷野外では暖かい飲料の保温性、に富む野外性廉価軽量な容器として活躍するであろう。逆に、酷暑野外では冷たい飲料の
保冷性、に富む野外性廉価軽量な容器として活躍するであろう。なお側面に構成された空間と同様な空間を底面にも用意しても良い。この場合保温性、保冷性の
向上に資する。側面に構成された空間と同様な空間を底面にも用意しない構成もそれはそれでその側面空間にマイクロ波吸収素材を充填して体躯に装着した際の
不要な重量を排すると積極的な意味を有する。これはどちらでも良い。こうした途上国でも製造可能な低価格ショップで販売可能なプラスチック製品として廉価
に構成できるため、急速な付加価値容器として世界中に普及可能な特性を持ち、なのかつ、提案型GPS受信機とともに次世代の方位情報取得支援の野外グッズ
として活用が期待できる。
図3にこの概念図を示す。側面を湾曲させ上面をより広くして、通常のカップに類似させた形状としても良いことはもちろんである。底面は構造をもち、コー
ヒーや飲料を中空構造部分にいれて野外用の食器として活用することができる。これをさらに発展させると次のようになる。近年シリコン式のポップアップ式
カップが急速に普及している。これは相応に野外活動に便利であると目される。これと、野外活動に有用な提案型GPS受信機と組み合わせることを可能とする
ように次の提案を行う。つまり、シリコン式のポップアップ式カップは通常、1重であるが、これを、2重構造のものとすることを提案する。前記と同様に活用
可能であるため、同様に説明が可能であるがここでは繰り返しとなるので省略する。図3をさらに発展させると、次のようにもなる。外壁側の注入口から、保冷
剤又は保温剤を入れておくこと用途も可能となる。保冷剤又は保温剤の素材は高吸水性高分子(Superabsorbent polymer、略
称:SAP)及び融点降下剤及び防腐剤及び水であることが多い。高吸水性高分子にはポリアクリル酸ナトリウムが用いられることが少なくない。ポリアクリル
酸ナトリウム(sodium polyacrylate)とは、高吸水性高分子の一種であり、主要な単位構造は[-CH2-CH(CO2Na)-]n。高
い吸水性は、網目構造の中に多数の水分子を取り込み、ゲル構造を作ることによる。水分吸収率の高さを利用して紙おむつ、保冷剤、生理用品、ローションなど
に使用されている。食品分野でも増粘剤として食品添加物グレードのものが使用される。また、図4に示される寸法の救命水と組み合わせているなら、切り取り
線部分の、電磁波侵入が生じないように、ベルクロテープ(通称でいうところのマジックテープ(登録商標))を、救命水に貼り付けておき、相互に、救命水
の、切り取り線部分と水部分が、重なるように配置することで、解消を図ることが簡単にでき、本発明に応用できる。これは、救命水として小分け袋を用いるこ
とも一向に妨げないために優れた方法であり、救命水が普及している日本および世界の先進国、途上国において、船舶関係者や被災者にとっても有効な方法であ
ると考えられる。また、救命水として定着している小分け袋を、提案型GPS受信機受信機への人体との併用で回折波弱化に応用するために、簡便・廉価・手軽
な方法であり、従来の救命水への併用が容易な手法でもある(救命水の製造工程に変化を与えずにすむ)でもあるため、また、救難艇や救急時にも各種に活用可
能なベルクロテープを与えるのみですむため、有効な方法であると思われる。当面の事実上世界標準としても受け入れられやすい活用可能な手法となろう。また
ベルクロテープが無いときには両面テープでも簡単に実現可能である点も現実的である。一定の構造を持たせるためには、軽量な円筒形のタッパーウエアを用い
ることができる。また、衣類から垂直な構造の棒状構造を数本突出させることにより、そこに、簾のように引っ掛けることで実現することも可能である。
《0052》
水を、一定形状の円筒形状になるように梱包したものを準備する際には、救命艇設備規則に準拠して、救命艇に設備されていることの多い、一般的形状の清水
のビニル袋入りパッケージを流用することもできる。事実上標準となっている形状がある。例えば、水袋部分のみに相当する内形は横12.1cmx縦
5.9cmx厚さ最大約1cm程度の、小分けされたビニルパッケージに清水として飲料水がパッケージ化されているものが、救命艇設備の事実上標準(de
fact standard)となっている。わが国で市販さ
れている当該形状のものはおおむね透明なパッケージであり、青字で、国土交通省認定の刻印があるものが一般に流通し、現実に、活用されている。図4は日本救命器具会社の製品で我が国の救命艇設備規則に沿っており広く普及しているものの一例である。
外形(水を含まない縁部分を含む)と寸法は次のようである。横13.8cmx縦7.4cmx厚さ最大(水部分が最大)1.0cm程度。なお、水を含まない縁は、左横1.0cm、右横0.7cm、
上縦0.75cm、下縦0.75cmでありほぼ国際的に事実上標準となっており、英語等で記載された同等のポリエチレ
polyethylene((CH2CH2)-n エチレンの重合体.透明ないし半透明の固体で,酸,アルカリ,溶剤に耐える。電気絶縁性,耐水性,防湿
性,耐寒性がよい.低密度ポリエチレン(略称LDPE,比重0.91~0.93)はエチレンを高圧下でラジカル重合させたもので主にフィルム,シート,電
線被覆などに用いる。)又はポリアミドpolyamide(主鎖中にアミド結合‐CO-NH‐をもつ重合体。従来からよく使われるものにナイロン
6,66,610,7,11,
12などがあり,適度な吸湿性と染色しやすさのため合成繊維として利用されるのをはじめ,機械的強度や耐摩耗性にもすぐれることから,フィルム,歯車,ベ
ルトなどにも用いられる)製の透明あるいは青透明な比較的丈夫で軽量なビニルに個別に梱包され、切り取り線で連結されており、相当な意志的な力を加えれば
連結している切り取り線から離れるが、容易にはずれるわけでない、といった安全な形式が世界的に普及しており、普通に見かけるものである。
《0053》
海外でも同等の寸法で同様の現地語表記のものを見かけることがしばしばある。これは定員一人当たり3リットルの飲料水を備え付けることが救命艇設備と義
務付けられていることによる。また破損時に一度にすべてを開封して消費しまわないようになどの観点から小分けされているとされるがその理由については明文
化されていない。
《0054》
前記の清水の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを半径5cmから20cm程度の底面の円を想定しながら、円形
に巻きつけてゆくことで、緊急時に、救命艇設備を得たものは、自ずと、提案GPS装置を、自らの身体体躯と、巻きつけて形成した円筒形状(本来は水袋)の
水とで、回折波を手元の機材のみで効果的かつ効率的に排除しつつ、方位を得ることができるのである。
《0055》
船舶救命設備規則には「(救命艇の艤装品)第十四条 救命艇には、次の表に定める艤装品を備え付けなければならない。定員一人当たり三リットルの飲料水:。水密容器に入れた清水。」と記述されている。
《0056》
前例のような円柱を基本とする中空筒ではなく多角形柱を基本とする中空筒であってももちろん良い。多角柱、例えば、八角形柱の中空筒であってもちろん良いのである。六角形柱を基本とする中空ずつであっても良い。四角柱を基本とする中空筒でももちろん良い。
《0057》
四角柱を基本とする中空筒で、さらに、簡便のため、図5のように左右だけに構成部分が存在する場合でももちろん良い。
《0058》
これについては、両方の水分包含可能空間を下部で細い中空チューブで連結しても良い。そうすると、ハイドレーションシステムを併設した場合でも、左右の
片側だけの水位が下がってしまい、回折波の減衰化が左右で均等で、無くなる状態を無自覚に形成されてしまう事態を、容易に避けることができる利点が生まれ
る。
《0059》
左右の板状の部分は、蛇腹構造を持たせて、内容物が充填されていない空の際には、嵩張らないように空気を追い出して圧縮し、スクリューキャップで口を密閉することにより、薄い構造になる。これにより、嵩張らない構造を維持することができ、野外活動に好適に適合する。
《0060》
以下では、誘電性の電波吸収材料として活用する素材、について検討する。特に野外での自然環境や大規模災害環境で、単身あるいは少人数で被災者救出活動
や、捜索活動、救助活動、に従事する先遣隊、あるいは、過酷な環境で自主的に避難を継続的に実施し続ける者を対象とする。
《0061》
水による、電磁波の吸収特性をSchwanらによって実測された水(25度)のε‘(比誘電率)と、ε“(比誘電損)数値を用いてα(振幅減衰定数,Amplitude attenuation coefficient)を、
α=√((1/2)・ω^2・μ・ε0・[√{(εr‘)^2+(εr“)^2}-(εr’)])
α:減衰定数 (媒質の)
β;位相定数 (媒質の)
ω:電磁波の各周波数
εr‘:比誘電率 (媒質の)
εr“:比誘電損 (媒質の)
ε0:真空の誘電率
として、
または
α=√((1/2)・ω・μ・[√{(σ)^2+(ω・ε)^2}-ω・ε]) (Np/m)
ε0:真空誘電率
μ0:真空透磁率
ε‘:比誘電率 (媒質の)
ε”:比誘電損 (媒質の)
σ:電導率
f:周波数
c:光速(=約3x10^8(m))
として、
求め、1 (00MHzから3GHzまでの減衰率を計算すると図8のようになる。水(25度)による電磁波の減衰は、1.5GHzで、約100dB/mである。(2.45GHzの約1/3であることがわかる。)1.5GHzの電力半減深度、換言すれば、3dB減衰する深度)は、ほぼ3cm程度であることがこの文献値からも推定できる。生体組織の60%から70%は水分で構成されており、可視領域より長波長側の電磁波の透過・吸収は水分によって支配的であることが多い。筋肉などでは電力半減深度は水の場合の1/3から1/4である
(マイクロ波加熱技術集成 普及版 代表編集幹事 越島哲夫、NTS, 第II編工業用マイクロ波応用技術、第5章医療分野、P438)
《0062》
他のデータともつきあわせると前記にかかる単位長当たり減衰率と電力半減深度大体つぎのようにいえる。
単位長さ当たり減衰率
電力半減深度D
300GHz 6.0x10^2dB/m
3GHz: 3.9x10^2
dB/m
2.45GHz: 3.2x10^2
dB/m
約1cm
1.5GHz: 9.8x10^1dB/m 約3cm
915MHz; 3.5x10^1dB/m 約9cm
430MHz: 8.0x10^1dB/m 約36cm
《0063》
1.5GHzにおける、筋肉における、電力が(1/e:eは自然対数の低)になる深度は、約2.5cm程度である。
《0064》
誘電損(dielectric loss)は、電熱の一種で、交流電界を誘電体に加えたときに、その交流電界より位相が遅れて分極が起こるために発生する熱エネルギーである。
《0065》
人間が自らの人体遮蔽も活用して使用という文脈においては、導電性電波吸収材料や、磁性電波吸収材料を用いる方式は、アンテナとそれらの材料が、距離が近いため、結合してしまう、という欠点があった。誘電性の電波吸収材料は、そのような問題から、遠く、好適に適合する。
また本論で示すように、そうした際の素材には、携行持参の必然性があるものを用いることができた場合には多大な効果を奏するのである。
それは、例えば、飲料水、飲料用液体(エチルアルコールなど)、食材、食品、医療用輸液(血液パック、生食パック、消毒用メチルアルコール)、現地調達可
能な素材(砂<水分17%>等)、保冷材・保温材(高吸水性高分子、水、防腐剤、融点降下剤等)、海水中等の保温性衣類(ネオプレンなどのクロロプレン系
ゴム等)である。
これらは、従来ほとんどというかまったくこの種の目的に注目されてこなかった素材である。しいて言えば、交番電界中の誘電体の誘電損による加熱、すなわち、誘電加熱の分野で、より限定的には、いわば、マイクロ波加熱,マイクロ波食品加熱の分野で若干の知見があったのみであった。本論ではそれらを発見的に活用してゆくまったく新しい提案を行う。
《0066》
以上、形態について主に見てきた。
《0067》
以下では、誘電性の電波吸収材料として何を用いるか、について主に検討する。
《0068》
これは、誘電損失、を利用する方式である。
人間が自らの人体遮蔽も活用して使用という文脈においては、導電性電波吸収材料や、磁性電波吸収材料を用いる方式は、アンテナとそれらの材料が、距離が近いため、結合してしまう、という欠点があった。
《0069》
誘電性の電波吸収材料は、そのような問題から、遠く、好適に適合する。
《0070》
また本論で示すように、そうした際の素材には、携行持参の必然性があるものを用いることができた場合には多大な効果を奏するのである。
《0071》
近年の、原発事故における、一種の、市民の自主的な救命活動を促進する救命ボートのような役割の技術提案の重要性に鑑みて、提案をなしていることも本研究の特徴とも呼ぶことのできるひとつの重要な視座と言える。
《0072》
この根拠は次のようである。水は後述するように、L1波帯1.5GHzの電力半減深度が数cm程度である物理化学的特性を有する。その上、登山や救助活動において救助者のあるいは被救助者の安全のために飲料水の携帯・運搬は当然行われているはずである事実がある.
《0073》
主として歩行により移動を行う者が携行する、方位情報取得可能な筆者提案のGPS受信機と、従来この分野で飲料等以外のこうした用途にまったく注視されてこなかったこの素材としての水とを、組み合わせて用いることの利点について次に述べる。
《0074》
マイクロ波は誘電体中を浸透しながら吸収され熱に変わって減衰していく。この際、減衰特性として、特に、誘電体表面でのマイクロ波電力密度が1/2に半減するまでに直進した深さ、すなわち電力半減深度D[m]は、
《数2》
000142

D=3.32・10^(7)/f/{√(εr・tanδ)}
で表わされる。ここで、周波数f[Hz]、比誘電率εr、誘電損tanδ(誘電体損失角δ)である。(出典:森本雅之他 マイクロ波加熱装置 三菱重工技報31(6) pp.396-399 1994)。
《0075》
上式から図6と図7が得られる。水はマイクロ波の電力半減深度が小さく、優れた吸収素材である。本稿の目的にこうした物理化学的特性を備えた素材そしては、これまでまったく着目され活用されてきていない。
《0076》
同様の属性を顕著に示す素材として医療の洗浄用消毒用などの多目的にも散られるメチルアルコールを含むアルコール類等が存在する。
これも同様にこれまで生化学用途にのみ活用され、本稿における目的に適うこうした用途に考えられてこなかった。電力半減深度が小さいもの、例えば、水、は均質に暖めることが難しい、均質加熱に、うまく適合しない素材という考え方の位置づけのみであった。《0077》
例えば「一般的にマイクロ波電力による均一加熱度合の限界は(2~2.5)・D程度であり、これ以上厚い物質ではマイクロ波エネルギーが中心部へ到達す
る前に減衰してしまうため表層と中心部の温度差が大きくなってしまう。この結果、物質の表層と中心部の温度差が大きくなり、均一加熱が困難となる」「マイ
クロ波を用い冷凍食品を解凍しようとする場合に、非常に厄介な問題となる。即ち、冷凍食品の一部分が先に溶けて水になると、損失係数が大きくなりマイクロ
波は、この水の部分に集中的に吸収され、その部分だけが高温になってしまう、いわゆる『ランナウエイ加熱』発生する。本現象を避けるためにマイクロ波を間
欠的に照射して被処理物内部の熱伝導による熱移動を利用するなどの工夫を加えることで、ほぼ均一に解凍可能となる。」といったような記述が見られた。
《0078》
つまり、衛星通信工学とは遠く異なる異分野において、問題点としてのみ、扱われていた。
《0079》
そうした問題点として扱われていた属性を、衛星通信分野、衛星測位分野という、未来的な社会基盤の可能性も大きい宇宙技術の文脈において、逆に有効に活用せんとすることが本稿の提案なのである。
衛星通信分野、衛星測位分野ではほとんど考慮されることはないままであったため、本稿における技術文献の出典も、このような傾向を反映するものとなっている。
ところが、ひとたび、大規模自然災害救援に具体的に役立つことを真摯に考えはじめるに際して、実際に役立つ技術を考案し社会還元を念願する立場から、広範かつ深い探索に根ざした探索的継続的努力から、このような視座が発掘された。
《0080》
水は、人体はもとより、遭難救助犬・被災者位置探索犬などを含めた意味で生物の生命維持に欠かすことのできない基本的な化学物質であるため、世界の多く
の国と地域でその入手地点等の情報は共有され、入手可能性が他の化学物質に比べて高い。救命活動従事者は必ず携行する。同時に相応の廉価性を備え、必要性
がなくなった際の廃棄も容易で、環境への負荷とコストもほとんどかかることがなく、腐敗性もそれほど迅速でないとの優れ
た利点がある。
必携される水の有する前記の諸利点に加えて、マイクロ波帯の電力半減深度という、他の化学物質に類を見ない卓越性を回折波の減衰に有効に活用することが
できれば、携行物の、重量、容積の特段の増加をもたらすことを避けることができ、かつ、安定的な、方位情報取得の精度向上(具体的には、方位限定幅の狭く
すること)という、一見、相反する価値を、同時に達成することができる。
《0081》
救援する側、救援される側を問わない上、人体はもとより、遭難救助犬・被災者位置探索犬などとも述べたが、それ以外にも、警察犬、愛玩動物、家畜、家禽類、植物などの生命維持に欠かすことができない基本的な化学物質であることはもちろんである。
《0082》
燃料電池が社会で広範な用いられる日が近いが、その際には、排出されるクリーンな化学物質として水のみが最終生成されるという点も、電力を生成した後の
生成物が、循環的に本提案に活用できるという観点で、きわめて未来の社会的な枠組みと本提案が好適に適合すること、すなわち、相性が良いことを示してい
る。
《0083》
一方、本稿で、水、という表現した際には、水を含有する物質一般をも含めて意味することとする。水を含むことにより、マイクロ波帯電磁波に対する小さい電力半減深度を示す物質は多い。
代表例としては、穀類、根菜類、肉類などの食品や、飲料品の物質がまず含まれるものとする。Ration planningという概念があり軍や山行な どで主に諸外国でもわが国でも用いられる、山行、長時間・長期間の歩行をともなう救援活動での歩行により運搬する重量物としての食糧をどのように消費する かというほどの意味である。
こうした概念が重視され存在することがそもそも、重量物であるration(食糧)の一回分の割り当て量をどのようにするかなどがこうした行動に重要で あることを示している。本提案は、それらを単なる歩行のさいの体力消費を増大させる重量物の運搬と捉えることから、回折波減衰へ貢献させる視座に変換する こともできることを示しており、長期の野外の救援行動や自然調査・探査行動の悪天候時などの危険回避に活用できる可能性を示しており、そうした活動に好適 に適合する。
《0084》
主に医療用として、細胞外液欠乏時やナトリウム欠乏時の輸液用電解質溶液のベースや麻酔液・注射剤の希釈、皮膚・創傷面の洗浄などにも非常時には効果的 に流用可能であることは言うを俟たない。冷凍庫・食器洗い乾燥機の使用に適合する。耐熱温度190℃耐冷温度-20℃であり乾燥地域ないし極地での過酷な 使用にも適すため、寒冷地、猛暑、などでも壊れないすぐれた特性を有す。
《0085》
本稿で、水、という表現した際には、メチルアルコールあるいはエチルアルコール等、水と親和性が高い低級アルコール(炭素骨格が小さい規模ものアルコー ル類を有機化学において低級アルコールと称する。それ以上の意味は無い。)およびそれらを含有する物質一般をも含めて意味することとする。理由を次に示 す。
これらは、水と同様、マイクロ波帯電磁波に対してきわめて小さい電力半減深度を示す。メチルアルコールまたはエチルアルコールなどは大規模災害時等の緊 急医療に必須の傷口の消毒および切開等の外科手術等を可能にする兼用しうる重要な医療用品のひとつである。極地や寒冷地での燃料(低体温症患者への暖房 用、被災者への食品調理用、救助者間の連絡用の小型移動体(無人機航空機等)駆動燃料用等多目的用途)として生命維持に貢献も兼ねることができる。エチル アルコールは緊急時には食品が無い際の生命維持用のカロリーに飲料品として摂取することで転用も可能である。
エチルアルコールは長期保存(耐腐敗)性を水や食品に安全に与えうるとの熱帯付近の野外活動ではきわめて意味のある稀有な機能も有する。南極などの極地の踏査において、持参した場合、密閉された雪上車などの専用移動体から凍結しがちな水も、これらのアルコール類との混合水溶液と化すことで、融点はマイナス70度程度に下がり、凍結を免れるという稀有な機能も併せ持つ。
アウトドア活動で救命に活躍する保温材、保冷材でも良い。人の生活に重要な意味を持つこれらの物質が、携帯された際に発揮することが期待されるこうした 稀有な多機能性に加え、マイクロ波帯電磁波に対する小さい電力半減深度を示すことは意味が深い。そこでこれらの物質も人命救助などの観点から含めるものと するのである。
医療分野にいては、ITU等でも、遠隔医療における技術とともに、被災地・被災者への迅速な接近法の重要性が議論されている。必ずしも医者が接近せずとも、衛星通信などで画像などとともに適切な指示をだせる。そのために、医療協力者者(co medical)の迅速な接近が求められる。
ICT技術のため、真の専門家は中央にいて良い。その判断を実施する医療協力者の現地被災者・患者への迅速な接近が求められるのである。
そのために、本提案は有効に活用され得る。ひとつにはGPSで世界のどこでも、位置を把握できることにおいて。ひとつには、提案方式において方位情報迄えられることによる。co-medicalは生理食塩水など一定の輸液を保持している。それを自らの移動中にも、GPSと組み合わせて迅速・的確な接近法に用いることを本提案は可能にする。輸液技術の発達は、第2次大戦後の40年間の外科学の進歩とともにしてきたとも言える。逆に、第2次大戦後の40年間の外科学の進歩、には目をみはるものがあるが,これは無菌法,抗生物質の発見,麻酔法の発達,輸血・輸液療法の確立に負うところが大きい。同様に衛星測位技術の急速な普及によって初めて本提案が、注目されるところなのである。1901年の K. ラントシュタイナーの ABO 式血液型の発見,14年のヒュースティン Albert Hustin らによる抗凝固剤クエン酸ナトリウムの発見,40年の K. ラント
シュタイナーらによる Rh 式血液型の発見などは輸血の実施を促進させ,大きな成果をもたらした。輸液療法も,体液に関する病態が明らかにされるにともない,異常な病態に適合した内容のものが補給可能となった。しかも,かつてはどんなに努力しても1日600kcal以上の補給は無理であったが,60年代に経中心静脈的高カロリー輸液療法(中心静脈栄養)が開発され,1日2000~3000kcalが補給可能となり,外科治療に一大福音をもたらすようになった。なお、術語の和英の対照をねんのため示しておくと、次のようである。electrolyte 電解質・電解液 、electrolyte solution 電解(質溶)液、loss tangent 損失正接・誘電損・誘電損失角度、dielectric constant 誘電率。発展しつつある分野とも看做すことができるため、一部複数の訳語・概念が割りつけられていることがわかる。これらは理化学辞典第五版、百科辞典マイペディア、世界大百科辞典第二版、ジーニアス英和和英大辞典等によった。
医療用薬液として輸液としてアルコール類は運搬されることがある。また燃料としても登山や極地踏査で運搬される。極地などでは、水は氷ってしまう。氷になってしまうと、電力半減深度が大きく変化してしまい、極めて大きい値になってしまうのが水の特徴である。そこで、凝固を避けるために、エチルアルコールや(注意して)メチルアルコールと混合することによる有効方策をとることができる。それらのアルコール類はマイナス70度程度の凝固点を持ち、水と任意の割合で溶解するためである。またエチルアルコールは人間の栄養として摂取も可能であり、近年は、移動体の燃料としても活用されるのは承知のとおりである。そうした素材を本提案でも有効に活用できることは希望が持てるものである。表1や図6や図7からアルコール類の本提案への好適と言える適合性が見て取れるのである。これはアルコールが極性分子であることから、大きな誘電損失係数と、小さな電力半減深度を有することによる。
《0086》
2.450MHzのマイクロ波に対しては次のように言える。
例えば、水の場合、約1cmの深さでマイクロ波電力が半減してしまうので、対象物の含水率により対象物の厚みを決定する必要があることがわかる。
メチルアルコールはさらにそれよりも短い0.5cm(5mm)程度でマイクロ波電力が半減してしまう。
エチルアルコールでも、約3cmの深さでマイクロ波電力が半減してしまう。
粘土(水分20%)では、1.8cm程度、砂(水分17%)では0.28cm程度でマイクロ波電力が半減してしまう。
これらの素材は当然流用可能である。
Hippelおよび越島によると、マイクロ波(2.450MHzのみ)に関して表1のとおりまとめることができる。表1はHippelおよび越島による値を発明者の視座でまとめた。
《0087》
《表1》
000143

《0088》
(出典:Arthur R. Von Hippel and Alexander S. Labounsky、"Dielectric Materials and Applications"、 Artech House; illustrated edition、 ISBN 978-1580531238、 pp.300-370、 December 1995)
(出典:
越島哲夫編著、"マイクロ波加熱技術集成"、ISBN 4-86043-07
0-0、 NTS press、 November 2004)
《0089》
水以外の液体でも妥当性があるものが存在する。それは、例えば、飲料水、飲料用液体(エチルアルコールなど)、食材、食品、医療用輸液(血液パック、生
食パック、消毒用メチルアルコール)、現地調達可能な素材(砂<水分17%>等)、保冷材・保温材(高吸水性高分子、水、防腐剤、融点降下剤等)、であ
る。さらに別途、海水中等の保温性衣類(ネオプレンなどのクロロプレン系ゴム等)も妥当性を有する。これらは、従来この種の目的にほとんど注目されてこな
かった。しいて言えば、マイクロ波食品加熱等の分野で若干の知見があったのみであった。本論ではそれらを発見的に活用してゆくまったく新しい提案を行う。
《0090》
水、メチルアルコール、エチルアルコ-ル、クロロプレンなどはマイクロ波帯の電磁波における、損失係数εr・tanδが大きく、必然的に、電力半減深度
Dが小さい値を取る。そこで、人体を用いた提案型GPS受信機利用時の、体側からの回折波弱化に有効性がある。人体を用いた高杯GPS受信機の使用文脈
(原発災害時避難、野外救援活動、遭難類似状況活動支援、自然探査、研究踏査、大規模自然災害時救急救命活動従事、大規模人工災害救急救命活動時等)にも
好適に適合する。自他にかかわらず生命維持に水(非加工食材又は加工食品に含まれる水分を含む)、や医療用輸液(生食、薬品、消毒用アルコール)や、飲料
用等の液体(エチルアルコールやスポーツドリンクや調味料(醤油)など)を所持していることが想定されるからである。
《0091》
従来は、こうした、水、メチルアルコール、エチルアルコ-ル、クロロプレンなどマイクロ波帯の電磁波における、損失係数εr・tanδが大きいもの、必
然的に、電力半減深度Dが小さいものは、マイクロ波加熱され易いものとなってしまい、マイクロ波加熱装置の、例えば、構造材としては利用不可能となる、と
いったマイナスの文脈で、もっぱら多く考えられてきた事実は、本提案ではことに注目されねばならない。本提案では、こうした分野特異的な固定的な見方から
一旦自由になり、そうした一見不利益にのみ見える現象を逆に有効活用して新たな産業上の積極的な活用価値を見出し、人命救助をはじめとする人類の共通の公
共的福祉等の発展に資する技術提案を行おうとするものである。近年の、原発事故における、一種の、市民の自主的な救命活動を促進する救命ボートのような役
割の技術提案の重要性に鑑みて、提案をなしていることも本研究の特徴とも呼ぶことのできるひとつの重要な視座と言える。
《0092》
以下では救命水を用いる場合についてのフィボナッチ数列を導入する筆者の考案について述べる。円筒形状にするには少し工夫が要る。板状にして使うにはそうした工夫はなしに済ませられるが。
水を、一定形状の円筒形状になるように梱包したものを準備する際には、救命艇設備規則に準拠して、救命艇に設備されていることの多い、一般的形状の清水
のビニル袋入りパッケージを流用することもできる。事実上標準となっている形状がある。例えば、横5cmx縦3cmx厚さ1cm程度の、小分けされたビニ
ルパッケージに清水として飲料水がパッケージ化されているものが、救命艇設備の事実上標準(de fact standard)となっている。わが国で市
販されている当該形状のものはおおむね透明なパッケージであり、青字で、国土交通省認定の刻印があるものが一般に流通し、現実に、活用されている。
《0093》
海外でも同等の寸法で同様の現地語表記のものを見かけることがしばしばある。これは定員一人当たり3リットルの飲料水を備え付けることが救命艇設備と義
務付けられていることによる。また破損時に一度にすべてを開封して消費しまわないようになどの観点から小分けされているとされるがその理由については明文
化されていない。
《0094》
前記の清水の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを半径5cmから20cm程度の底面の円を想定しながら、円形
に巻きつけてゆくことで、緊急時に、救命艇設備を得たものは、自ずと、提案GPS装置を、自らの身体体躯と、巻きつけて形成した円筒形状(本来は水袋)の
水とで、回折波を手元の機材のみで効果的かつ効率的に排除しつつ、方位を得ることができるのである。
《0095》
船舶救命設備規則には「(救命艇の艤装品)第十四条 救命艇には、次の表に定める艤装品を備え付けなければならない。定員一人当たり三リットルの飲料水:。水密容器に入れた清水。」と記述されている。
《0096》
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの、切れ目で分離される、ひとつ分の小袋の寸法(長さ)、を、本稿で筆者が提案する次のようなフィボナッチ数列の応用提案に基づいて、重なりにくく工夫されたビニルパッケージを用いても良い。
《0097》
なおフィボナッチ数列は、イタリアのレオナルド・フィボナッチ(1170年-1250年ごろ)によって見出された数列である。フィボナッチ数列は、1、
1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144、233・・・と続く。フィボナッチ数列の作成方法は、最初に1、1のみ準備しその後は前2項
を足すことで、次の項を作るという単純なものである。フィボナッチ数列の連続2項の比を取ると、その極限値は、(1/2)(√(5)-1)に収束する。 フィボナッチ数列の連続2項の比がこの値に収束してゆくことを図9は示す。
《0098》
この(1/2)・√(5)・1}=(0.618)は植物などの自然界によく出現する数として知られる。Golden ratio(黄金比、ときにφと表記されることも多い。)と呼ばれる。
フィボナッチ数列(Fibonacci sequence)における隣接二項比の極限値もこの値に収束する。自然界では、黄金比は葉序等に深く関係があること等がよく知られている。
《0099》
植物の葉が茎の周りに一定の角度を保って突出してくる姿を真上からみた際の様相を、葉序という。1周を1とすると、1/2の回転率の葉序で、出てくる
と、2つ目までは重ならず良いが3つ目の葉は1つ目の葉と重なる。1/3の回転率の葉序では、3つ目までは重ならず良いが4つ目の葉は2つめの葉と重な
る。2/5の回転率の葉序では、5つ目までは重ならず良いが6つ目で1つ目の葉と重なる。3/8回転率の葉序では、8つ目までは重ならず良いが9つ目で1
つ目の葉と重なる。
《0100》
これらは、フィボナッチ数列の隣接2項の比であることが知られている。自然界の植物の葉は日光を効率よく受けるために回転しながら次の葉をつけてゆくが、フィボナッチ数列の隣接2項の比で形成されて、効率よく日照を受ける葉同士の重なりあいを避けているのである。
《0101》
もっとも効率の良い回転率を追求すると、フィボナッチ数列の隣接2項の極限値(これは最も美しいと感じる比率すなわち黄金比でもある)であることがわかっている。それは、(√(5)-1)/2=0.618034である。これについて次に述べる。
《0102》
葉の付くところ、が、真上から見て、重なると、日光を受ける効率が低下する問題がある。そのアナロジーで、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ
の、切れ目付近には水が存在しない。ビニルの密閉加工された部分ののりしろのような部分がある。それが巻きつけていくと案外重なってしまい、そこを外側か
ら見ると水の壁が存在しないことがある。このようになってしまうと、水で回折波減衰をほどこす、ということが困難になる。そこで、葉序のアナロジーで飲料
水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ、深く考えずに巻きつけても、うまく、切れ目が重ならないことで、水で回折波減衰をほどこしたときにほぼ確実に成功
する方法を提供したいと考えている。
《0103》
なお、船舶救命設備規則(昭和四十年五月十九日運輸省令第三十六号 最終改正:平成二一年一二月二二日国土交通省令第六九号)に、次の条項がある。(救
命艇の艤装品)第十四条 救命艇には、次の表に定める艤装品を備え付けなければならない。定員一人当たり三リットルの飲料水:。水密容器に入れた清 水。」。飲料水小分け密閉梱包連続ビニル
パッケージは、これに基づいて事実上標準として用いられている。ただ現状では、その寸法には特段の合理的な根拠はなく事実上標準となっている。
《0104》
もっとも効率の良い回転率は、黄金比(Golden ratio)をGとするとG=(√(5)-1)/2=0.618034・・・。すなわち、G=0.618である。
すると、もっとも効率のよい回転角度は、360.0度×黄金比(0.618034・・・)=222.49・・・度である。
これは、180度を超えるので、360.0-222.49度=137.51・・・度の回転数でも同じことになる。
これを与える回転率は、g=1-G=0.38197・・・である。
これをradianを単位として表現すると、v=2πg(rad)となる。
《0105》
言い換えると、
約137.5度(=360(1/2)・√(5)・1}-180度)あるいはその自然数倍、
または、
約222.5度(=360(1/2)・√(5)・1}度)あるいはその自然数倍、
の相互離角を自ずから形成するべく、
隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出
される間隔値に基づき設計されており、各分離切取線が当該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されるこ
とで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させることができる。
《0106》
こうして水が存在せず、薄くなっているビニル部分が一方向に偏在して、そのような水の存在の薄い部分から、回折波が減衰せずに侵入してくる可能性を太い
に減じることができる。このときに、最初の直径を目安となるための長さを持つ、ビニルの切れ端を同梱あるいは付属させておいても良いし、廉価な紙円筒を同
梱しておいて活用しても良いのである。
《0107》
以下では考え方の道筋をより明確にするため、アルキメデスの渦巻き(ときに、アルキメデスの螺旋とも。アルキメデスは紀元前600年頃の人物で、螺旋についての数学をも築いた。アルキメデスの提案した螺旋揚水機は現在も灌漑用ポンプとし使われている。なお、アルキメデスは螺旋の発明者ではない。螺旋がいつ発見されたのかは
分からない。)を前提する(6種類知られる渦巻きでもっともシンプルな渦巻きである)。それはr=a+bθで表現される。
《0108》
rは 渦巻きの半径である(ただしa、b、θは夫々次のように定義されるとする)。aは、巻きつけ開始時の半径。bは、渦巻き半径が、回転角1radianあたり、増加する長さ。
別表現をするならば 「水小分け袋の厚み/(2π)」。
別表現をするならば、「一周巻きつける毎に増える半径の長さ/(2π)」。θは、累積回転角度(radian)。
例えば、丁度1周巻きつけた場合はθ=2π(radian)。
例えば、丁度2周巻きつけた場合はθ=4π(radian)。
例えば、丁度2.5周巻きつけた場合はθ=5π(radian)。1周(θ=2π(radian))巻きつける毎に、この渦巻半径はb/(2π)ずつ増加することになる。
《0109》
巻きつけ開始時のθ_0は常に0.
1番目に切れ目が入るべき場所を、θ_1
2番目に切れ目が入るべき場所を、θ_2
3番目に切れ目が入るべき場所を、θ_3
《0110》
n番目に切れ目が入るべき場所を、θ_n
などと表現できる。すると
r_0=a+b・θ_0 =a (∵θ_0=2π・0g)
r_1=a+b・θ_1 =a+b・1g (∵θ_1=2π・1g)r_2=a+b・θ_2 =a+b・2g (∵θ_2=2π・2g)
r_3=a+b・θ_3 =a+b・3g (∵θ_3=2π・3g)

r_n=a+b・θ_n =a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
である。
《0111》
まず、厳密値で計算したい際は次のようにするのが良い。近似値で計算しい場合は後述するが、まず厳密値で計算する。簡便性と現実性の特徴を意識して、現実の状況に好適に適合する計算方式を選択するのが良い。
《0112》
まず厳密値の求める式を、次に示す。
《0113》
アルキメデスの渦巻の式
r=aθ+b (a>0)・・・(101)
の渦巻の長さを求めむとするならば、通常の一般曲線と同様に、曲線の各微小部分に分割して、積分によって求められる。
《0114》
本発明は、複数の切取線部分を有する柔軟な板状のものを最初の直径2aを有して(それ以外のことは現場で特に深く意識することを要さずとも)幾重に層状 に巻き始めむとして、「切取線部分が(層間において偶然にも)重なることが確率的に最小になる(切取線間の)回転角
(137.51[deg]=2πg[rad])の繰り返しが、本来的に設計
されているので、無自覚に巻いていっても、そのように現場でも実現される、そのような寸法構造を設計段階から実現しておくことができる。
《0115》
便宜上「0番目切取線の回転角をθ(n=0)=2πgn=2πg 0 = 0[rad]とすれば、n番目切取線の回転角は θ(n=n)=2πgn[rad] であり、(n+1)番目切取線の回転角はθ(n=n+1)=2πg(n+1)[rad]」と簡単な表現形式であらわす ことができるので便利である。
《0116》
n番目切取線と(n+1)番目切取線の間の距離(渦巻きをしごくかのごときに直線に直したようすを想定した際の)を、いま、
L(n)
とすると、上述の準備は全てことごとく生かされて、:
《数3》
000144

として精密解が得られる。精密な解が得られるという大きな利点の割には、比較的単純で簡単な2次式の平方根と簡単な対数を有する程度の式により、その成果
が得られることがわかった。なお対数の中には絶対値記号が入っている。この程度の簡単な式であれば、設計時にこの数式を使用するのは簡単であり、この式は
今後、GNSS時代の到来を背景に、提案方式のGPS受信機と組み合わせて回折波減衰を図る際に有効に機能する可能な、連続小分け飲料水密閉梱包容器(包
装)の隣接切取線間間隔長さを、単純に、最初の巻き付け半径a、小分け飲料水の厚みb/2π、切取線の並び順番nだけ(のこるは円周率π、黄金比に基づい
て規定した定数gであるから既知数)から短時間で算出可能なものであり、設計時に、遭難などの際に役立つ副次機能をそのパッケージの「寸法」自体に巧みに
内在化させることができるため、GNSSが社会基盤として持ちいられその受信機が常用され、携帯される時代にあっては、多大な効果を奏する高い有用性を示
すものとなる。[
]は不定積分の結果を示しており、]右下の値が開始値、]右肩の値が終了値を示す。
《0117》
なお、上の論理を導いたのは本発明者自身である。一方その途中のプロセスの一部においてのみ、ある種の不定積分を解くとの技術的な面のためのみについては、ある形式の不定積分の1解法として、次の文献の記述の一部のみは参考にした。しかしながら、本提案の基本的な問題の提案と、解決のためのアイデア提案と、その数理的問題設定と、方針および解決はすべて筆者の創造性によるものであることも改めて指摘したい。なお、・"岩波数学公式I、-微分積分・平面曲線-、森口繁一・宇田川金久・一松信著、岩波書店、2010年、 第3章二次無理函数の不定積分 第26節「『2次式の一般式』の平方根」を含む不定積分 p.121" を参照した。
《0118》
前記の式は、次を示す。
n番目に来るべき切れ目と、n+1番目に来るべき切れ目、の間、の長さL(n)は、飲料水小分け梱包包装の製造時や設計時には既に決定されているはずの、定数だけで決定できことに注目されたい。なんとなれば、巻きつけ開始時半径a、飲料水
小分け梱包包装の平均厚み(b/(2π))と定数π、定数g(=1-G=1-黄金比)、整数n=0、1、2、3、・という、全て既知数のみで表現可能であ
る。
《0119》
これは、飲料水小分け梱包包装の製造時や設計時に、そのn番目の切取り線間の長さL(n)を、巻きつけ開始時半径a、飲料水小分け梱包包装の平均厚み(b/(2π))さえほぼ確定すれば、決定できることを示している。
《0120》
次は近似による解放である。
《0121》
アルキメデスの渦巻き(ときに、アルキメデスの螺旋とも)を前提する(6種類知られる渦巻きでもっともシンプルな渦巻きである)。それはr=a+bθで表現される。rは渦巻きの半径である(ただしa、b、θは夫々次のように定義されるとする)。aは、巻きつけ開始時の半径。bは、渦巻き半径が、回転角1radianあたり、増加する長さ。 別表現をするならば 「水小分け袋の厚み/(2π)」。
別表現をするならば、「一周巻きつける毎に増える半径の長さ/(2π)」。θ は、累積回転角度(radian)。
例えば、丁度1 周巻きつけた場合はθ=2π(radian)。
例えば、丁度2 周巻きつけた場合はθ=4π(radian)。
例えば、丁度2.5周巻きつけた場合はθ=5π(radian)。1周(θ=2π(radian))巻きつける毎に、この渦巻半径はb/(2π)ずつ増加することになる。
《0122》
開始時のθ_0は常に0.
1番目に切れ目が入るべき場所を、θ_1
2番目に切れ目が入るべき場所を、θ_2
3番目に切れ目が入るべき場所を、θ_3
《0123》
n番目に切れ目が入るべき場所を、θ_n
などと表現できる。すると
r_0=a+b・θ_0 =a (∵θ_0=2π・0g)
r_1=a+b・θ_1 =a+b・1g (∵θ_1=2π・1g)
r_2=a+b・θ_2 =a+b・2g (∵θ_2=2π・2g)
r_3=a+b・θ_3 =a+b・3g (∵θ_3=2π・3g)

r_n=a+b・θ_n =a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
である。
《0124》
ここに、n=1、2、3・・・だとすると、その時点での、半径はひとつ前の半径と、今の半径との、2者の平均r_(n,n-1)=(1/2)・[r_(n)+r(n-1)]=(1/2)[(a+bng)+(a+b(n-1)g)]=1/2(2a+2bng・bg)=(a+bng)・(1/2)bgで近似される。
《0125》
よってその1円周は近似的に次で得られる、
2π・r_(n,n-1)=2π[(a+bng)・(1/2)bg]=2π[(a-0.5bg)+bgn] (n=1,2,3,・・・)
《0126》
その中の一部分として、比率としてのgに相当する円弧長は次で近似的に得られる
2π・r_(n,n-1)・g=2πg[(a-0.5bg)+bgn]
=2πg(a-0.5bg)+2πbggn
《0127》
これは重要な意味を示している、すなわち、
一周巻きつけるたびに半径はbだけ増加する飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを用い、
巻きつけ開始時の半径をaとして外向きに巻きつける場合、
切れ目の位置の相互間隔を、切れ目の出現順番、n(n=1,2,3,・・・)に対応させて、
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3,・・・)
に設計すると、巻きつけても重なりが最小化されることを示す。
《0128》
巻きつけ開始時の半径をa(cm)とし、
b(cm)の厚みを有する飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを用い、巻きつけ開始時の半径をaを前提して外向きに巻きつけてゆき水の円筒を形成
する場合、2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3,・・・)の長さで小分けされた水の梱包の切れ目がくるように、飲料水小分け
密閉梱包連続ビニルパッケージを設計すると、巻きつけても重なりが最小化されて、回折波の減衰に効率的であって、良い。
《0129》
その際には、巻きつけ開始時の半径aを何cmに前提して飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを製造したかを、具体的に明記するとともに、そのパッケージの切れ端のビニルで、その長さを直径2aとして、わかるように、垂れ下がるように作りこんでおくとなお良い。
《0130》
例えば、半径a=7.5cmで想定して作成された、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージには切れはじとして、2a=15cmの目盛り印刷済のビニ
ルのみ部分がこれが巻きつけ開始時の直径(diameter)であると明記しておけば緊急時にも被遭難者にもわかりやすい。円の図形の直径を円や正方形を
用いて視覚的補助として非言語的な絵画も利用して直観的理解を助けるよう母語を異にする各国出身旅客や各国出身船員・航海士などにも緊急時にもただちに理
解可能なよう印刷しておけばさらによい。
《0131》
加えて、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの厚みb=0.7cmである設計の場合には、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの切れ目は、
n=1,2,3等に応じて、何cm目に該当するように作成するかというと次のように作るべきであることが上述に発明者がはじめて展開した式から自ずと明ら
かになろう。
《0132》
n=1のとき、2πg(a-0.5bg)+2πbggn
=2π0.381966(7.5 ・0.5・0.7・0.381966) +2π0.7・0.381966・0.381966・n
=17.6788772 +0.6416930・n
≒17.68 +0.64n つまり最初(n=1)では、18.96cm長さで、構成する。
《0133》
その後は、0.64cmずつ長さを伸ばして最初から製造しておくことで、厚みb=0.7cmの飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、使用者が提
案方式の静止時方位取得可能機能を具備するGPS受信機の回折波減衰に身体体躯と同時併用して精度向上(方位限定幅のいっそうの狭化)を図ろうとした際に
も、a=7.5cm半径(2a=15cm直径)にて巻きつけを開始ししさえすれば、深く考えずとも、うまく、切れ目が重ならない、最大効率において、自然
と、巻きつけられてゆき、回折波の進入をゆるすような特段の切れ目が重なることがきわめて生じにくい円筒形状の水構造が瞬時に簡便に形成できてしまうので
ある。
《0134》
従来は飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージは特段の合理的な理由付けということもなく、そのそれぞれの長さが歴史的な経緯で落ち着いた形状に単になっていたと思われる。
《0135》
今後は、そうではなく、人命救助の重要性にかんがみて、ひとつひとつのものが、いざ危機となった際には、複数の機能を併せ持つことができ、それらが、複
合的に、相互の機能を高めあうような思想のもとに、このような方針にて、救命水パッケージと通称される、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの切れ
目の長さを決めてゆくと、GPS(
あるいはGNSS)が重要な社会基盤となる時代に、好適に適合する。これは遭難者に自発的な判断根拠を与える方位情報を供与することのみならず、遭難者救助に向かう者もこのような装具を標準的に活用することが可能となり、訓練などがしやすくなる。
《0136》
実際に、巻きつけ続け 7周目に入って、n=21の切れ目が巻きつけられた時でも、まだ切れ目が明白に重なる事実は認められないことからもわかるように、多大な効果を奏する。
《0137》
なお、フィボナッチ数列(Fibonacci sequence)は、次のようにも定義されることがある。ほぼ同じことであるが念のため記しておく。初期値を特定しない書式である。
つまり、初期値a(0),a(1)から漸化式a(n+2)=a(n)+a(n+1)で定まる数列.いいかえれば
《数4》
000145

特に、a(0)=1、a(1)=1の場合にはビネの公式
《数5》
000146

があり、また
《数6》
000147

とも書ける.
上記で[ ]はガウスの記号である
この様に記載したからといって基本的な考え方とその性質に上述の議論との本質的な違いはなく同じ議論が成り立つ。
《0138》
上記ごとく円筒状の水を、その中心軸が前記アンテナ法線と一致しかつ体躯鉛直軸にほぼ垂直で体躯左右面に垂直となるよう配置する際には、マジックテープ(登録商標)、ハーネス、粘着テープを用いて固着すればよい。
《0139》
以下では登山や警備・安全保障・人命救助・災害救援・国際緊急援助隊などに従事する者に本提案を適用する際の形状について論じることとする。
図10のようにリュックサックの下部等に、当該構造を、挿入可能な形状にくりぬいた形に事前に形成しておくことも有効である。その際には、ウレタンなどの
軽量だが形状を確保できる素材を有効に活用することが可能である。その際には、先に述べた、巻きつけて円筒形状を形成する飲料水パッケージを、うまく巻き
つけながら格納できるような、布で形成された円筒状の隙間を事前に形成しておいても良い。その底面であるリュックサックの背中に当たる底面の円の中心に
は、マジックテープ(登録商標)を塗布しておき、発明者が提案しているGPS受信機の底面に塗布してあるマジックテープ(登録商標)と、の相互作用で、着
脱が容易に可能にしておくのも良い。ウレタンのかわりに、クロロプレンなど、1.5GHz帯に吸収特性の高い素材を用いてもよい。
《0140》
本発明の目的用途に使用しない場合には、ここには、取り出すことの多い軽量の物品などを入れておくことができるポケットとして活用できる。円筒の形状の
部分には地図などの長い紙を折り目をつけることなく収納することができ、空間が無駄にならない。また、いわゆるテントマットと呼ばれるテントで床に敷くウ
レタン素材などもこの円筒部に収納しても良い。この円筒部と底面の円につながる部分は、非使用時には、チャック付の布蓋を、かぶせて、ほこりなどが入らな
いようにしておけるようにしても体裁が良くなるので当然良い。
《0141》
図11を用いて、実際の使用手法の例を以下に示す。
《0142》
発明者が既に提案してきた上記の、L1 C/A GPS受信機を、身体胴部腰背面に、アンテナ主ビームの法線方向を、体躯中心軸と垂直かつ体躯左右平面に垂直に、体躯から遠ざかる方向に沿わせて、配置する。
《0143》
水を、一定厚みの長方形板構造になるように梱包したものを準備する。マイクロ波に影響しない例えばプラスチック等の容器で、水を、一定厚みの長方形板構
造になるように梱包したものを準備しても良い。その形状の主平面を、両体側において体躯左右面と垂直かつ、大地に垂直になるように配備する。この際の矩形
面の厚みは、数cm程度であれば良い。流用するGPS受信機が持つ、回折波への影響の受けやすさに依存する。
《0144》
あるいは、水を注入した状態ではじめて、一定厚みの長方形板構造になるような、いわば水非注入時はぺったんこで薄い形状状態の軽量の水筒等を、ヴェスト
に組み込んでおく、あるいは、取り付け可能としておき、水非注入時あるいは「水注入済だが非活用時」は、ヴェストの背部に、左右から折りたたまれ、嵩張ら
ない(low profile)形状を維持していて、活用時には、ちょうつがいで開く扉のように、左右に90度ずつ程度開いて、図5の形状を形成しても良
い。
《0145》
プラスチック等の容器は、使用者の口元へと、チューブで連結されていて、使用者の水分補給に役立つように設計されていても良い。いわゆる、ハイドレー
ション・システムと呼ばれ、歩兵・サイクリング・アスリートなどの行動中の水分摂取に活用されている用法を兼ね備えることができる。噛むことで水が給水さ
れる。水だけでなく栄養ドリンクなどでも構成でき、長時間にわたり休憩を取ることなく行動継続することが大切な場合に、それを可能とする。もちろん、
GPS受信機の利用としても測位のみならず方位が得られるため有用である。こうした近未来的なアウトドア活動支援システムとも相性が良く、兼用性が高く構
成可能な点も、本GPS受信機の野外での身体体躯と水との協調活用の使用法の提案の優れた美点のひとつである。
《0146》
救命水についてここで少し異なった観点から再び論じる。前記した救命艇設備規則に示された飲料水を具現化した、事実上標準の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを、プラスチック製のやや平べったい直方体の枠組みの中に何重かに重ねて収めることで、先に述べた、厚みのある矩形面を形成しても良い。その際には、肩からそれを登山用スリングなどでぶら下げても良い。
《0147》
水を、一定形状のうす平べったい矩形状になるように梱包したものを準備する際には、救命艇設備規則に準拠して、救命艇に設備されていることの多い、一般
的形状の清水のビニル袋入りパッケージを流用することもできる。事実上標準となっている形状がある。例えば、横約12cm×縦約6cm×厚さ1cm程度 の、小ビニルパッケージに清水として飲料水がパッケージ化されているものが、救命艇設備の事実上標準(de fact standard)となっている。
わが国で市販されている当該形状のものはおおむね透明なパッケージであり、青字で、国土交通省認定の刻印がある。海外でも同等の寸法で同様の現地語表記の
ものを見かけることがしばしばある。これは定員一人当たり3リットルの飲料水を備え付けることが救命艇に義務付けられていることによる。また一度にすべて
を開封して消費しまわないように、小分けされている。
《0148》
前記の清水の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを厚さ数cm、矩形の縦が20cm程度、横が10cm程度を、
想定しながら、ヴェストの脇に構成した、庇から、垂下させることで、緊急時に、救命艇設備から得た素材で、自ずと、提案GPS装置を、自らの身体体躯と、
平板形状(本来は水袋)の水とで、回折波を手元の機材のみで効果的かつ効率的に排除しつつ、方位を得ることができるのである。このために、ヴェストは、そ
のような垂下させる支柱を、体躯上下左右面に垂直に突出するように、蝶番を用いて、形成しておいても良い。そこにつるせばよいのである。そのために、飲料
水パッケージに、つるすための穴を用意しておいても良い。ヴェストにはそのための蝶番付支柱を用意しておいても良い。
《0149》
リュックサックにかかる応用についてここで論じる。
図11のようにリュックサックの下部等に、当該構造を、挿入可能な形状にくりぬいた形に事前に形成しておくことも有効である。その際には、ウレタンなどの
軽量だが形状を確保できる素材を有効に活用することが可能である。その際には、先に述べた、薄型矩形形状を形成する飲料水パッケージを、うまく格納できる
ような、布で形成された隙間を事前に形成しておいても良い。その底面中央であるリュックサックの背中に当たる面のほぼ中心には、マジックテープ(登録商
標)を配置しておき、発明者が提案しているGPS受信機の底面に塗布してあるマジックテープ(登録商標)と、の相互作用で、着脱が容易に可能にしておくの
も良い。
《0150》
ここでは警官・海上保安業務従事者・安全保障業務従事者等の職業人などへの着用物としてのヴェストへの本提案の応用について論じる。図12または図13の
ように、救命胴衣あるいはヴェストに、利便性を上昇させる構成をとることが、でき、そのようにしてもよい良い。図13は閉じたときに隙間がないが、あえて
隙間を持たせて、閉じたとしても、GPS受信機のアンテナが顔を外に覗かせるように構成してももちろん良い。図14(d)(e)のように構成してもよいの
はもちろんである。この場合、水平に棒状のものがあるが、これらの素材として、樹脂製棒、樹脂製スペーサー、樹脂製回転ネジなど、を用いれば、電磁波の吸
収が期待できる利点があることに加え、その利点があることに加え、それ以外には、方位限定になんらかの電磁的影響、いやしくもネガティブな影響を与える懸
念がまったくないため好適に適合する。
《0151》
図12または図13は、こうしたジャケット・ヴェスト・救命胴衣形式を用いるものとその形式として、次の諸相の説明に用いられる。
まず、クロロプレンゴム(CRゴム)ウエットスーツあるいは救命胴衣に、あるいは、職業的な専用衣服チョッキに付与的に水構造保持機能を付与してある容器機構を実際に使用する際に観音開きに用いる際の構造展開を説明することができる。使用者例は次を含む:海上保安関係者、トッキュー隊員、海上自衛隊員、軍関係者(歩兵・特殊部隊員・落下傘降下員)、海上保安ボランティア、海軍関係者、アクアラング愛好家、警察官である。 次に、クロロプレンゴム(CRゴム)ウエットスーツを脱衣してはだけた部分を回折波弱化に活用する際の観音開き形状に構造配置することを説明することが
できる。使用者例は次を含む:海上保安関係者、トッキュー隊員、海上自衛隊員、軍関係者(歩兵・特殊部隊員・落下傘降下員)、海上保安ボランティア、ダイ
ビング・アクアラング愛好家、警察官である。
あるいは、専用衣類であるヴェストに体躯に沿う形で当初組み込まれている、保冷剤、または、蓄温剤を、回折波弱化に兼用活用する際にちょうつがいを使っ
て観音開きに用いる際の形状を説明することもできる。使用者例は次を含む:炎天下や寒冷地で野外で警備を行うため保冷剤や蓄音剤を使うことが有効な者で
あってかつ緊急事には方位を取得する一定の必然性があるもの、警察官、自衛隊員、軍関係者(歩兵・特殊部隊員・落下傘降下員)、海上保安関係者である。
またはクロロプレン(CRゴム)のヴェストの胸部前身ごろを不使用時に後方に展開して回折波弱化に活用することを説明することができる。使用者例は次を含む:トライアスロンランナー・選手・トレーニング者、クロスカントリー選手、海上保安に従事する者である。
《0152》
なお、図14の構成を取る際には平板状物体を脇に挟み込んで使用しても良い。その際に多少柔軟性を持つ樹脂であれば、体躯側面への密着性も良くなるので好適に適合する。《0153》
次に車椅子への応用について論じる。図17は、車椅子に本提案を応用した実施例の概念図である。図中では網目で図示した部分に、これまでも電磁波吸収体
として論じてきた水分を含むもの配置場所に相当する。これが水筒[薬液の供給機能等を含む]などである場合は、当然、それは経口給水(水飲み)チューブと
連結されて、使用者に提供されていてもよいのはもちろんである。医療用の薬理作用のある輸液(例えば点滴のための透明ビニール製医療用パウチパッケージな
ど)でも同然よい。水筒は、図では枡形を横置きしたように背中に取り付けてあり、その底にGPS受信機がくるように配置している。もちろんこの図に限らな
いが、そのような枡形の図は、より開口部が狭くなるように、作られていてもよいことを特に記しておく。つまり、枡形の口が必要以上に広いと思われる場合に
は、そこに、より小さい開口部のみを持つ、中央に中空の開口部を持つ平板の水筒で、その広い開口部をふたをするかのごとくすると、より狭い開口部のみが残
ることになりマイクロ波回折波の減衰効果を強化するためには、たいへん便利である。わずかに水の分量が増加するが、車椅子の場合であれば、車輪がそれを保
持することになるので、ほとんど使用者に負荷がかからない特徴があるため好適に適合する。
《0154》
次に電動車椅子への応用について論じる。近年、使用者への負担減・利便性向上から、普及が進んでいる電動車椅子を活用する場合、そのモータ駆動・動力部
も水を含む水筒で別途できるだけ取り囲んでもよい。背面にすでに枡形などで回折波減衰の処理をほどこされている、GPS受信機であるが、モータ駆動時に自
然発射されるノイズ性の電磁波あるいは誘導性の不要な電磁波が、万一にも、影響をあたえることがないよう、前記のような工夫で、二重に、(モータという潜 在的発信源近傍において万一の効果を事前に)減衰させる工夫を行ってももちろんよい。(それは図示されていないが、往々にして座席の下電動駆動部は存在す
ることが多いので、それを取り囲む水筒もそこに別途配置すれば容易である。また、長時間の屋外移動時に、水分が豊富にあるため、補給もしやすくなり便利で
ある。
《0155》
電動車いすの増加を背景に、電動車いすのへのバッテリー搭載の常態化が背景にある。通常のバッテリーであると、硫酸銅液が積載されており、その液体を利用可能である。また最近であるとリチウムイオンポリマー電池が搭載されており、その際も高分子成分と水分を含むのでそれを活用可能である。
《0156》
最近では、車椅子も多様化し、毎日の日常使いにおけるQOL(Quality of Life生活の質)の向上を想定し、車輪スポークなどまで、全て、金属を排し、木製などの質感のよい素材にて構成された、車椅子は、たいへん人気が高
い。こうした木製の車椅子は、特に、風合いがよく、毎日、車椅子に乗ること自体すら楽しくなるなどの心理的な影響の面でも、使用者にはたいへん好評である という。こうした大人気の木製部材車椅子は、GPS受信機への影響も僅少と予想され、来るべき福祉社会の使用に本装置とともにやはり好適に適合するもので あることを明記しておきたい。またセグウエイなど一人乗りの移動体などにも好適に適合することは言うまでもない。こうした一人乗り、の移動体は、近年爆発的に流行の兆しがあり重要な応用分野である。なんとなれば、それ自体は遮蔽として用いることができる面積がないため、人間の体躯と水などを活用する本法との相性が良いから。またこのような個人のempowermentという現象が現代の特徴であり、歴史上でまれに見る個人の科学技術の駆使能力を有している時代であると言える。その個人が、衛星通信につながる携帯電話を所持し、測位衛星の信号を受信して現在位置がわかるとした場合に、その方位においては、相変わらず地磁気レベルという、誤差要因(自差、偏差、局所磁気)が大きく、基本的に局所時期は排除することが不可能であるという、信頼度の低い、方策しか持たないのは問題である。そこで、信頼度の高い本提案方法それも、遮蔽物が認められない場所であれば、できるだけ、確実に実施する方法として本方法は貴重な方策となる。その実現性は、高橋(2011)山の多い場所、ビルの多い場所、空が開けた場所により、それぞれ5回の計15回、一回毎に600試行であるから、9000試行にも上る実際の現地実験によって示された。(以下、高橋正人,静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価 -小型・軽量・廉価な新手法の提案-, 社団法人電子情報通信学会論文誌A基礎・境界領域(ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February. 2011 より引用)
《0157》
以上各種の具体的な応用形体を論じてきた。共通するのは次のことである。まず、提案型のGPS受信機で、方位を得るために、自分自身の背中(体躯)を用 いることで携帯物の増加を防ぎ、かつ、身近に存在する電磁波吸収剤を活用する。これによって方位取得を実現するので、携行物の無意味な増加を招来すること がなく、煩雑さをまぬかれる。特に、山岳遮蔽やビル遮蔽や大船舶や大航空機体や巨大壁面がない時でも本方法は可能である優れた特徴がある。加えて、低廉GPS受信機を流用していてそれに微細な信号強度識別力がなくても目的の達成が可能となるとの代えがたいすぐれた特徴を有する。
《0158》
そのときに手元にあるはずの身近なものとして各種多様なものがあることをここまででも詳細に論じてきた。次に示す。
《0159》
まず水である。その本質は永久双極子の誘電分極の誘電損(√εr)・(tanδ)の大きさが電力半減深度Dの小ささに貢献する。時に、水などが溶解した
電解質がもたらす導電率σの大きさも、電力半減深度Dの小ささに貢献する。このジャンルには多くのものが該当することも論じた。水(飲料用・調理用・衛生
用(歯磨洗浄等)・茶・ヨーグルト・穀類・根菜類・植物・動物・食材風呂水・トイレ用水・保冷剤・保温剤・マヨネーズ・ソース・醤油・牛乳・ジュース・な
どが相当可能である。
《0160》
次に水などに溶けている塩分である。その本質は永久双極子の誘電分極の誘電損へ貢献する電解室の導電率σである。食塩水などが相当し、味付け食品・保存 性味噌・食塩水・筋肉皮膚組織・栄養ジェル食品(商品名であるがウィダーインゼリー等)・保存性ソーセージ(魚肉・豚肉等)・保存性サラミ・保存性ハム・
保存性ベーコン・スポーツ飲料(商品名であるがポカリスエット・ゲータレード等)。
《0161》
それらに加えて、アルコール類(その本質は永久双極子の誘電分極の誘電損)があり、医療用消毒・生理食塩水・輸液・薬剤液がこの分野に相当する。
《0162》
さらに、高吸水性高分子(SAP:Super Absorbent Polymer)(その本質はやはり永久双極子の誘電分極の誘電損+電解室の導電
率)がある。この分野ではポリアクリル酸ナトリウム系があげられる。吸水性樹脂の中で、吸水性能が特に高く、また圧力を加えた
状態でも保水力を維持する樹脂を高吸水性高樹脂という。おむつ
、生理用品、保冷剤、保温剤、芳香剤、消臭剤、化粧品、シーリング剤等がある。状態としては、当初は、粉末状であり、水と接すると吸水しゲル状化する。これも使用可能である。
《0163》
上記だけにとどまらず、次のものも利用可能であるという幅広い利点を有するのが本提案方法の特徴である。すなわち、機械潤滑系・電源機能系・不凍液系液
体・エチレングリコール(不凍液)、バッテリー液(電解質+水)、リチウムイオンポリマー電池(高分子ゲル)なども活用可能である。これらの吸収性の本質
も永久双極子の誘電分極の誘電損+電
解室の導電率であると考えることができる。
《0164》
図18は、マイクロ波吸収材として人体体躯を一文字型に配備してその中央にGPS受信機を配置する構成が、受信を一義的には意図しない方向からのマイク
ロ波回折波の減衰にある程度効果的であるが、ときにGPS受信機はその回折波の影響をうけることが可能性としてはあることを示す概念図である。仮に身体体
躯を上から見下ろした場合の模式図としては横一文字のほぼ一定厚みの水袋とほぼみなしても差し支えないことがある。こうして、身体体躯だけを遮蔽素材ある
いは吸収素材として用いる場合をこの当該図の模式図で考える。当該図においては、体躯正面方向は、紙面下方向を向くとみなす。体躯背中方向は、紙面上方に
向くとみなし、GPS受信機はその体躯背中に付けられている。体躯正面方向から到来するマイクロ波は、受信を一義的には意図しない方向からのマイクロ波で
あり、体躯の左右両端点で生じるマイクロ波回折波は、体躯背中の中央に配置されたGPS受信機がときに受けることもありうることが示されている。
《0165》
図19は、人体体躯に加え使用文脈で使用可能な身近なマイクロ波吸収素材を人体体躯のそばに配備し総合して全体としてコ文字形状等に配備してその中央にGPS受信機を配置
する構成が、受信を一義的には意図しない方向からのマイクロ波回折波の減衰に相当程度効果的である、ことを示す概念図である。仮に身体体躯を上から見下ろ した場合の模式図としては横一文字のほぼ一定厚みの水袋とほぼみなしても差し支えないことがある。こうして、身体体躯も遮蔽素材あるいは吸収素材として用 いる場合をこの当該図の模式図で考える。当該図においては、前図と同様に体躯正面方向は、紙面下方向を向くとみなす。体躯背中方向は、紙面上方に向くとみ なし、GPS受信機はその体躯背中に付けられている。特に図18と比較して、回折波効果がGPS受信機により影響しにくいことを理解するために視覚的補助 に活用されることを意図して作成したものである。山岳救助隊員や国際緊急援助隊等、自身の生命維持や、遭難者あるいは被災者の救命のために一定量の飲料 (数リットル)水を常に常備形態して運搬している者にあっては、歩行しながら重量のある水を保持・携行・運搬をせっかくしているならば、方位を取得する際 に、図19のように保持している水を体躯(体躯は70%が水分であるから、これも水と考える)とあわせてコの字型を構成するように背面に構成させる。体躯 正面方向から到来するマイクロ波は、受信を一義的には意図しない方向からのマイクロ波であり、コの字の左右両端点で生じるマイクロ波回折波は、体躯背中の 中央に配置されたGPS受信機に前図の場合よりも影響を与えにくいことが示されている。こうして、隊員が携行している水は、筆者が提案してきた静止時方位 取得可能GPS装置への回折波の影響を低めるための回折波減衰に用いることができ、人命救助という任務の遂行に、携行している水と体躯とGPS受信機は互 いに融合的に機能を融和的に発揮し合って、好適に当該人命救助任務の遂行にたいして円融的に支援を行えるのである。
本稿で論じているものを端的に述べるなら次のようなものを含んでいる。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方又は斜め前方又は斜め後方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒、の、側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸 と、身体体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のア ンテナ主ビームの方向は、ほぼ一致していること;を特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって; 水を含有するもの、の形状が、円筒形であって;飲料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体が紙円筒等に巻きつけられるなどして造形される場合には、;当初隣接する分離切取線のいずれの2線 の間隔も、当該紙円筒等などの中心軸に垂直な平面内の方向角にして約137.5度あるいはその自然数倍、または、約222.5度(これは137.5度の 180度に対する差分)あるいはその自然数倍、の相互離角を自ずから形成するべく、隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル 梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出される間隔値に基づき設計されており、;各分離切取線が当
該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されることで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させること、を特徴とする飲料水小分割密閉梱包ビニルパッケージ分離切取線付連続体を用いることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する電力半減 深度が5cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して電力半減 深度が20cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコー ル類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であること、ないしは水またはアルコール類を含む食物として摂取されるものである こと、あるいは味噌及び味噌をもちいたものであること、あるいはソーセージまたはサラミまたはハムまたは燻製製品などの塩分を付与した保存食品であるこ と、あるいは栄養補給用液体ないしジェル状摂取物であること、あるいは動物又は植物の一部であること、あるいは食肉又は穀類又は豆類又は根菜類であるこ と、筋肉または皮膚など高含水性組織であること、あるいは調味料であること、あるいは保温材・保冷材であること、あるいは高吸水性高分子であること、ある いはジェル状または液状の化粧品または家庭用品(洗剤・液体石鹸)などの日用品であること、あるいはバッテリーないし充電池に充填された電解質を含む液体 ないしジェル状の高分子などの工業製品であること、あるいはクロロプレンゴム又はポリクロロプレンゴム又はクロロプレンゴム(CRゴム)同等かそれ以上の 1.5GHz帯などのGPS電磁波吸収特性を有する素材であること、あるいはいわゆるウエットスーツの素材を用いたものあるいはウエットスーツそのもので あること、あるいは極地や寒冷地や高地で用いられる不凍液であること、あるいはエチレングリコール又はジエチレングリコールであること、あるいは、大規模 自然災害、大規模人工災害時に緊急時に野外で入手可能なものなどとしての水分を含んだ土壌または水分を含んだ砂または海水または湖水または河川水または雨 水またはときとして生命体や家畜から排泄されたものを活用することに有効性を認めざるを得ない過酷な環境ではそうしたものであること、または医療用の薬液 または消毒液または輸液または生理食塩水であることを特徴とする方位情報取得方法。半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して「GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する比誘電率(εr)の平方根と誘電正接(tanδ)(δは誘電損失角)が」10等の一定数値以上の領域に属するもの)、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方 位情報取得方法。前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水また は消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒の側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、身体 体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のアンテナ主 ビームの方向は、ほぼ一致しており;リュックサックの内部構造として組込み、取り外しができる構造となっていること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻 きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3・・・)
の長さで「小分けされた水の梱包のn番目の切れ目とn-1番目の切れ目の間隔の長さ」が保たれるべく設計されたことを特徴とする飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ。
前記方位情報取得方法であって;請求項5記載の飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけて ゆくことで、水の存在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻 きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
[ (aθ+b)/2√{θ^2 + 2bθ/a + 1 + (b/a)^2} + (a/2)log|2θ+(2b/a)+2√{θ^2 + 2bθ/a + 1 + (b/a)^2}| ] from (2πgn) to (2πg(n+1))
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=0,1,2,3・・・))
(ただし、[ ]from a to zはaからzまでの定積分の記号とする)
又は
2πg(a-0.5bg)+2πbggn
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=1,2,3・・・))
の長さで「小分けされた水の梱包間の、開始点から、n番目の切れ目まで、の、長さ」が保たれるべく設計されたこと
を特徴とする
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、
巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけてゆくことで、水の在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;
を特徴とする方位情報取得方法。
(1)半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
(2)身体体躯の前面側又は後面側に装着し、
(3)前記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、
(4)水を含有するものを、
(5)当該方位情報取得装置よりも突出するように装着し、
(6)それにより、
(7)前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、装着し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、(コンパクトにに格納されていた飲用水の経口摂取チューブを兼用するリザーバーの複数のコンパートメントが、使用時には両腕あるいは片腕を広げることによって(次々、引き出され、)水の平面を腕と体躯の間に形成するように)展開し、(非使用持には両腕あるいは片腕をもとの体側に沿わせる位置に戻すことによってリザーバーのコンパートメントは、もともとの収納位置におけるコンパクトな形状に戻ることで活動性を妨げずに、水の行動中経口摂取を確保できつつ、)」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、空間的形状を構成し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(現場での携行品であるスポーツドリンク・アイソトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧とほぼ等しい浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイポトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より低い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイパートニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より高い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・生理食塩水・海水・バッテリー電解液・電池等の兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的として、)
電解質溶液又は極性溶媒(polar solvent)を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、現場での携行品である、あるいは、天幕幕営時調理暖房燃料用、雪上車等移動体燃料用、栄養源としての摂取用、嗜好品としての摂取用、調理用・品調味料用などとしての重要な携行品である)
エチルアルコール、(医療用品、消毒用品としての)メチルアルコール、(一般的な洗浄や燃料用などとしての)アルコール類を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、傷口の洗浄、点滴輸液の実施の基礎として用いる、極度の疲労時の経口摂取に用いる、等、現場での携行品として必須のである、)
生理食塩水、あるいは、それを用いて一定の成分を付与した輸液を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場における制限されがちな携行品の高度な兼用性・現場物品のみでの事象即応可能性を高めることを主に目的として、)
水を含有するものを収納する又は湛える容器又はリザーバーは、
変形・分割・再結合できるものである
(特徴を有することで前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号の諸特性及び当該GPSアンテナとGPS受信機と周囲環境の特性に応じて、現地にて使用者に多様なる形状にての活用を積極的に可能とならしめることができる、)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分かれており、当該コンパートメントは相互に組み合わせ自在性を有する、ことで使用者の希望に最も近い任意形状をとれる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分けられており、水又は相互に濃度の異なる電解質溶液又は組成の異なる物質又は空気の各層を任意数だけ設けることができる、
(ことにより屈折率の異なる物質に入射する際電磁波は一部反射する性質等をも活用する)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(栄養補給、脱水症状の軽減などを含む体調管理等を主な目的とした)
使用者に対しての、リザーバー内容物の、
経口摂取
又は
(皮下・血管内・腹腔内などへ)
輸液
を可能とする手段(としてのチューブ等)を有する、
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
開口部が、周囲方向から中心にむけてすぼまるように又は中心から周囲方向に広がるように、
構成されていること
により、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水(等)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)多面体(polyhedron, manysided object, manifold object )の展開図の全部又は一部に相当する、
複数の多角形又は幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の
(まず一義的なイメージとしては比較的低い背丈で、すなわち実際には往々にして板状とも表現すると解しやすい、数学的な意味での)

(数学的な意味での「柱」としては「円柱又は角柱など、幾何学図形を底面に有する柱」である)
として
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごときさほどは嵩張らない形状にて)
構成され、
(展開図から多面体を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具又はスライド装置等の補助を時に得て、
使用持には、そもそもの3次元的空間図形としての)
多面体の諸表面の
(明らかな開口部と表現するより、ほかの面よりも水の層をごく薄くすることで、電磁波にとっての実質上の開口部として機能させることを企図する際は)全部、
又は
(水を充填しない面、すなわち電磁波にとっての明らかな開口部を有させる形状の構築を企図するときは)一部、
を形成することで、多面体の表面の、全部または一部に、水等の層状構造を形成する
ことにより、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はトライアスロン「的」な遠泳や海中での業務におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆる)ジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット, jacket-style Buoyancy Control Devicenの略) の機能とも兼用することができる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(歩行や駆け足などの通常活動時には、コンパクトな)中心角の比較的小さい扇型柱の多層コンパートメント
構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り、あるいは、容易に戻ることができ、(身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、)
(災害救援などで現地に急行する際には、本来ミッションの的確な業務遂行のため、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、被災者の救命率を高め、後遺症の発生確率を低めるため、に被災後の救出までの時間を短縮するために、そうした非常時や緊急活用時には、深刻な不利益を被災者にもたらす道迷いなどによる時間的ロスをどうしても避けるため、)
前記の多層のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を個別にスライドし、より大きな中心角を有するひとつの大きな扇型に展開することにより、
中心角のより広い扇型の水の層状構造を展開・創出することで、(手や腕で層状構造の形状を維持しつづけることもなく、手や腕を解放できつつ、地図や確認事項をチェックするなど、補佐を要せずに、また熱中症ないし低体温症を予防する脇の下の冷却ないし保温効果も与えることを可能にしつつ、経口摂取チューブも兼備も容易で、トレイル・ランなどにも適した小型のコンパクトな形状を保持させることもできるため、実際、片口に円筒形の経口給水水筒をつけてのトレイル・ランニングに参加する選手は少なくないことからわかるように、そういした形状から、一層効果的に)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
この際の、扇型多層構造は、両肩に輪状の短いシュリンゲ(登山用の短い紐)で吊るしておいてもよい。あるいは、両肩に輪状の中規模のシュリンゲをたすき掛けにして、同様に吊るしておいてもよい。
なお、本稿における、ほかの項目においても、このことは簡単に実現でき便利であり、実用的であるため、当然、適用できることを指摘しておきたい。
特に、体躯の中心でも吊るす支点を要する際には、たすき掛けの交点を用いればよい。登山などで、ものが簡単に得られない環境場合、こういった紐状のものをうまく活用して困難に見えることを簡単に解決できることは登山界では、ロープワークテクニックとして欧州などで航海術などとともに多く開発されたものが、知られており、成書にその記述は豊富に見られるため、本稿ではそれについて多くは述べる必要はないと思われるため省略する。なお本稿もそうした現場で既に存在しているものに知恵を付与して難局を乗り越える精神を大切にした技術であるともいえると考えらえれる。ロープワークについて詳細は例えば、(ひもとロープの結び方事典、鳥海 良二著。図解 実用ロープワーク、前島、一義著。アウトドアですぐ役立つロープワーク敷島 悦朗著。Outdoor ロープワーク・ハンドブック羽根田 治著)
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水等(高吸水性高分子ポリマーと水からなる、保冷材又は保温材を含む)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
脇の下、又は、首の左右、又は、鼠径部等の大きな動脈が存在する人体の箇所に触れるように存在させることにより、
人体の血流の冷却を行うことができることで、(炎天下の野外オリエンテーリングや災害救援活動やトライアスロンやトレイルレース等での発症の傾向が世界的に高く世界的にその予防が注目されている)
熱中症を予防する効果を兼ね備える、
又は、
人体の血流の加温を行うことができて、(中高年層の登山ツアーにおける荒天時などで頻発しツアー全体の遭難に直結する傾向の極めて高い、また
時にはクロスカントリースキーなどでも生じる危険が世界的に指摘されている)
低体温症を予防する効果を兼ね備える、
ことで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6)すなわち;

その際において、
((現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、海水(等現地で調達可能な液体を任意に)を入れて用いることができるため現場での材料調達可能性を容易にしつつ、救命胴衣に着脱可能なものであることで利便性を高められている
ことにより、(現地において、一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《0166》
次に災害救援現場で実際性を有する研究の学際性について少し言及する。災害救援現場では、医療の領域や野外スポーツ科学の領域における各種技術の導入が 現実の救命行動に資するために日常的に実施されている。そのような観点から、以下の素材も本提案に好適に適合することを指摘しておきたい。
《0167》
まず医学系・医療系の観点からもちいられるべきもの述べる。生理食塩水は、人間の体液とほぼ等張となる濃度を有する、塩化ナトリウム水溶液、すなわち、 食塩水のことである。日本薬局方・処方せん医薬品では塩化ナトリウムを0.9wt%含有する食塩水が「生理食塩液」と定義されている。2005年4月1日 の薬事法改正に伴い生理食塩水は処方薬扱いとなった。主に医療用として、細胞外液欠乏時やナトリウム欠乏時の輸液用電解質溶液のベースや麻酔液・注射剤の 希釈、皮膚・創傷面の洗浄などに使用される。鼻洗浄や手術の生理食塩水バッグ法などでも利用される。より生身の生体組織を傷つけないためには、さらに成分 を調整したリンゲル液が用いられることもある。輸液の範疇には、これ
ら以外にも多様な種類があり、その中に、5%ブドウ糖液、1から4号液、高カロリー液といわれるものなど多様なものが目的別に存在する。高カロリー液とは おおむね一日に必要な程度のカロリーを投与できる製剤。維持液に加えて高濃度のブドウ糖やアミノ酸を含む。浸透圧が高いため中心静脈ルートから投与され る。これらは点滴可能な透明・柔軟・軽量なパウチに梱包されていることが多い。その意味で、既述の、似た扱いが可能である。被災地現場に救命のため徒歩で 向かう医療従事者が保持する確率も高い。
《0168》
また近年では、経口補水塩(Oral Rehydration Salt)も注目されている。これは主に下痢、嘔吐、発熱等による脱水症状の治療に用い られる。食塩とブドウ糖を混合したもので、これを水に溶かして飲用する事で小腸において水分の吸収が行われる。水に溶かした状態のものを経口補水液 (Oral Rehydration Solution)という。略語のORSはSalt、Solutionのいずれの意味でも使われる。下痢、嘔吐、発 熱といった症状は、これが長期間に及んだりあるいは頻度が高くなった場合には脱水症状を引き起こし、小児や老人では死に至る事もある。
《0169》
これに対して、病院では主に点滴による水分補給が行われるが、手技の簡便さから経口補水塩による治療が普及しつつある。特に発展途上国などでは感染症な どに起因する脱水症状発症の危険性が高く、また十分な医療設備がないことから点滴治療が困難な場合がある。このため、WHOやUNICEFは経口補水塩の 配布を行い、発症初期での補水治療に関する啓発活動を進めている。先進国においても、特に乳幼児に対して点滴を長時間行うことは困難であり、経口補水塩に よる水分補給が望ましいとされる。経口補水液のパウチ梱包も有効に活用できる。
《0170》
小腸でナトリウムイオンとブドウ糖が吸収される際、これに伴って水も吸収されることから、経口で水を補給するためには、糖と食塩を同時に与える方が水単 独で与えるよりも効率的である。古くから病人食とされている重湯はデンプン(ブドウ糖の重合体)を多く含むコメを煮て、少量の食塩を加えた食品で水分補給 という点で理にかなった食品であったといえる。研究の結果、ブドウ糖濃度が2~2.5%程度でブドウ糖とナトリウムのモル比が1:1の場合に、水の吸収効 率は最も高まる。また浸透圧は、血液の浸透圧(270mOsm/L)よりもやや低い200-250mOSm/Lが良い。
《0171》
熱中症などの緊急時における簡便なORSの作り方として、水1リットルに対して砂糖大さじ4と1/2、塩小さじ1/2で作ることが出来る。このような物 をLGSといい発展途上国ではコップ一杯の沸騰したお湯にひとつまみの塩と一握りの砂糖を入れるということで普及している地域もある。これらも活用可能で ある。近年は、Base of Pyramid (BOP)を対象とした経済活動や科学技術をもちいた支援活動の重要性がとみにいわれており、その意味で も、全世界的な社会基盤であるGPS受信機の廉価品で方位機能を付与でき、その差に、間の生活に基本的な要素である水や飲料品・食料品を同時に携行してい ることで、身体体躯とのみで、その機能の精度の向上に寄与できる手法である本提案は、意義が深いと考えられる。
《0172》
こうした簡便なLGSに重炭酸を加えることで、水の吸収効率はさらに高まるため、その前駆物質としてクエン酸を加えると良い。これは市販のスポーツドリンクの内容物に似ているが、ORSの方がナトリウム量が多い組成となっている。実際、乳幼児の脱水時にスポーツドリンクを与えると低ナトリウム血症から水 中毒を引き起こすことが知られている。現在日本では、厚生労働省認可の個別評価型病者用食品としてORS用の飲料OS-1が発売されており、調剤薬局や病 院の売店等で販売されている。これらも活用可能である。
《0173》
また、スポーツドリンクも好適に適合する。これは、運動による発汗等によって体から失われてしまった水分やミネラル分を効率良く補給することを目的とした機能性飲料である。脱水症状の回復や、炎天下のスポーツにおける熱中症防止にも効果 があるとされる。体液にほぼ等しい浸透圧を持つ。アイソトニック飲料、スポーツ飲料と呼ばれることがある。日常生活の熱中症対策としてスポーツドリンクを 勧められることもある。これらも好適に活用可能である。
水の誘電率は周波数(ωはマイクロ波の各周波数)だけに、依存するのではなく、水が有極性分子のために温度にも依存する。Thraneは、海水の塩分と温 度依存性を理論・実験的にもとめ、40度以下での水の誘電率を、次の、数7、の冒頭示される、水の誘電率についての、デバイの関係式、においての、諸係数を、数7の2行目以降のように与えることにより得られることを示した。
《数7》
000148

ここで、sは塩分の重量パーセント、tは温度(℃)である。塩分の重量パーセントと、温度、および周波数で、水の誘電率は決定され、塩分が増加すると水によるマイクロ波の吸収は増加する傾向にあるすなわち、電力半減深度は小さくなることがよくわかる。
(普及版 マイクロ波技術集成 編集責任者 越島 P667)
上記により、水のみのときよりも、電解質が溶解している導電性を有する水、が回折波の弱化に、たいへんに好適に適合することが見て取れる。これは、純粋 としての清水のみならず、飲料水はもとより、スポーツドリンク、お茶、清涼飲料水、果実飲料、しょうゆや食塩などですでに味つけされた菜やほうれん草の煮
浸し、じゃがいもの煮物などの食品、ハム、ベーコン、ソーセージ、アイスバー、としてすでに明確な軽量のプラスチック形状などをもって市場に流通している
食品類はもとより、河川、湖、プールの水も、飲料に適さない海水、生活用水などの汚水や、自然のなかのたまり水、水を含んだ土壌や砂などまで含めて、か
えって有効に活用できる可能性が広がることを意味している。こうした活用ができる点が、本手法の優れた利点であることを改めて指摘しておきたい。
特に、海水、食塩水が、電力半減深度が、通常の純水よりも、小さいという事実は、人の体躯を生理食塩水に近似できること、で体躯を活用できることを意味
し、また、船舶関係者や漁礁関係者などにおいては海洋の海水を存分に用いることができ、かならずしも、清水さえも温存しておくことが必須ではなく、いざと
いうときには、清水を消費しきったあとでも、海水などでよりよい形で本提案を活用でき希望を持てることを示している。さらに、人類が海水から誕生して陸に
あがってきた性質を振り返れば、海水に類似した体液を有している人体体躯であることは容易に想像がつく。それを用いることは当然有効であ
るし、摂取する飲み物も食品も海水と類似の味付けや形状のものが多いことも、本提案を、自らの身体および日用品(食品、飲料、自然界に豊富にある海水な
ど)活用場面によって性能向上が図れる。これは本提案の優れた利点の一つであろう。海水ならいくらでもあるのである。清水でなくても本提案は大丈夫なので
ある。海水、食塩水の有効性を示した。魚類にとどまらず、すべての動植物が海洋から陸へあがってくる長い歴史をたどったことを考えると、本提案への食品利
用の有効性もご理解いただけたことと思う。その意味で本提案の本質は、たしかに水というすぐれて人の生活に直結したものに基礎を置くという人の生存と生活
と文明に根ざした意味のある提案であると同時に、さらには、海洋という生命の基本的な根源にふんだんにある海水というものでも使える、いや、それどころ
か、電解質を含んだ水のほうがかえって回折波の弱化にはすぐれて有効であるという点にも、隠された意義が存在し、支えられているのである。
ここでHippelの著作に目を転じて具体的な水と食塩水のデータの裏付けを示しておくことにしよう。
図72には、Hiippelの得たデータが示されている。Waterすなわち水およびAqueous Sodium Chloride NaCl水溶液(食塩水)の検査結果が示されている。非常に広範な周波数範囲を検査値であるため、あいにく、1.5GHzのデータが無いので、300MHzと3GHzの中間値を用いることとすると次のようになる。
水は、f=1.5GHzで電力半減深度D=数cm程度が期待できることがこのHippelのデータから計算される。そして25度の0.5molal(質量 モル濃度)の電解質NaCl濃度を有する水溶液(食塩水)では、さらにそれよりも約21%以上も短い、電力半減深度が期待できることがあきらかになった。
この比較は、1.5℃の水という25℃の水よりは一層すぐれて短い電力半減深度を持つものと、25度の0.5molalの電解質NaCl濃度を有する水溶
液を比較しているので、25度の純粋と、25度の0.5molalの電解質NaCl濃度を有する水溶液を比較すると電解質の能力がより明らかにすることが
できる。
まず、
II. Liquid.,A. Inorganicの表において、Water,conductivity 1.5℃を選び出し、
ε0=9x10^(‐12)
√(ε‘/ε0)=√((86.5+80.5)/2)=√(167/2)=√83.5≒9.1
(tanδ)・(10^4)=((320+3100)/2)・(10^4)=1710・(10^4)
tanδ・√(ε‘/ε0)=15691・(10^-4)≒15
これを既述の電力半減深度の式に代入していけばわずか数センチの電力半減深度であることがわかる。
結果、水は、f=1.5GHzで電力半減深度D=数cmが期待できることがこのHippelのデータから計算される。
次に、
III. Liquid.,A. Inorganic
Aqueous sodium chloride 25度
0.5 molal(質量モル濃度)solution
√(ε’/ε0)=√((69+67)/2)=√68≒8.3
tanδ=(39000+6250)/2)・(10^4)=22625・(10^4)tanδ・√(ε’/ε0)=187788・(10^4)
tanδ・√(ε’/ε0)=187788・(10^-4)≒19
これを既述の電力半減深度の式に代入していけば先に述べた1.5℃水よりも(こちらは25℃であり、NaClの0.5molal濃度溶液である)さらに21%も短いわずか数センチの電力半減深度が得られるのである。ゲータレードやポカリスエットなどのスポーツドリンクは粉末で携行すればかさらばらないし、軽量である。十分な方位限定の効果を得るためにはこうした電解質の粉末の力も有効に活用することに道が
開かれることを証明した。また自然の海水などの活用性が高いことも証明でき、また医療チーム(例えば正式に国際緊急援助隊法が存在する我が国の国際緊急援
助隊等には医療チームも規定されている。探索救助チームも当然規定されている。)が人命救助のために急行する際には生理食塩水を消毒や医療的措置のために
携行するであろうからその透明パウチビニルも本提案にそのまま積極的に活用が図れる可能性を示唆しているなど、本提案方法が、災害救援の際の人命救助に貢
献できることを示した。
なお、上記で言及したデバイ[Debye,Peter Joseph Wilhelm、1884.3.24-1966.11.2.]はオランダ生れのアメ
リカの物理学者,化学者であり.ミュンヘンで学び,ゲッティンゲン,チューリヒ,ライプチヒの各大学教授,ベルリンのカイザー・ウィルヘルム物理学研究所
主任教授を経て,1940年に渡米し,以後コーネル大学教授となった.初期の電磁波の回折理論などの仕事のほか,固体の比熱(デバイの比熱式)
(1912),X線回折(デバイ‐シェラー法)(1916),X線散乱の理論,強電解質溶液の理論(1923),極性分子の研究などで著名であ
る.1936年ノーベル化学賞を受けた.
また、Hippelの著作には多くの物質のデータが記載されており、本提案とは逆に低損失を追及したリストであるので、当然のごとく、ほとんどが本提案に
そぐわない物質のデータが多い。その中で、特に水や食塩水と累次の優れた特徴を備える素材として、以下があることを指摘しておく。例えば、図73は、チタ
ン合金関係から抜き出したデータである。チタン酸バリウム[barium titanate] [barium titanage]、または、バリウム
barium79%、ストロンチウムstrontium21%のチタン酸バリウム・ストロンチウムがある。いずれもチタン合金titanate
alloyである。これらの素材を本提案に用いてもよいのはもちろんである。チタン酸バリウムは常温の比誘電率が2900と大きく,コンデンサーとして用
いられる.また圧電係数も大きいので圧電素子となる.不純物を添加してサーミスターとしても利用される.強誘電性物質の1。圧電気効果を示し、コンデン サー*、レコード‐プレーヤーのピック‐アップ、白色顔料などに用いられるという特殊性を有している。
チタン酸ストロンチウム[strontium titanate]は、酸化ストロンチウムSrOと酸化チタンTiOからなる複酸化物.化合物名は,酸化チタンストロンチウム(strontium titanium
oxide).4種が知られているが,ふ
つうには1:1のSrTiOをこのようによぶ.無色の立方晶系結晶.ペロフスカイト構造.融点は約1900℃.酸,アルカリに対し極めて安定.高温処理に
より徐々に酸素を失って黒色となり,導電性を増し,4K以下の低温では超伝導体となるものもある.4K以下で強誘電体であるという説もある.誘電材料,
サーミスターなどの原料として用いるほかにポリスチレン50%,カーボン50%の混成組成物や、ポリ-2,5-ジクロロスチレン21.3%および (Mn,Fe)304(78.7%)など良い電力半減深度を有するものとしてあげることができる。ポリスチレン[polystyrene]
は・(CH(C6H5)CH2)n-の組成を持つ。スチロール樹脂ともいう.スチレンの重合体.ふつうは無色透明で非晶性の熱可塑性樹脂で,比重
d=1.05~1.07,ガラス転移温度82℃.ラジカル塊状重合,懸濁重合などによって合成される.軟化点が低く,電気的性質にすぐれ,熱流動性,熱安
定性もよく,美麗に着色できるなどすぐれた熱可塑性樹脂である.射出成形品が日常用品などとして広く使われている.発泡ポリスチレンとしても広い用途をも
つため、容器などに適する可能性がある。
先に言及した人間あるいは生命活動への普遍的基礎的活用性や必須性、や、人命救助における携帯の必然性有用性などに鑑みればわざわざ特別にそれを準備し運
搬することになろうことを考慮した場合、水あるいは、電解質を含む水(食塩水など)の、あるいはそれらを含んだ食品や、湖水海水などの、実際的な高水準の
活用性と入手性はすぐれた特徴としてより意識されることを指摘したい。
《0174》
これらの飲料は、効率良く水分を補給させ、なおかつ体に負担を掛けないように考慮されているほか、スポーツの際に失われがちなカリウムイオンやナトリウ
ムイオンといった電解質やマグネシウム・カルシウムといったミネラル分を含んでいる。また生理食塩水に近い浸透圧で胃腸に負担を掛けないよう配慮され、運
動時に筋肉中に蓄積される乳酸の分解を助け回復を促すとされるクエン酸や、いわゆる疲労回復の際に最も効率の良いエネルギー源であるブドウ糖やショ糖を含
んでいる。
図74は、非使用時にはコンパクトに折り畳まれて、体側から背面にかけて、又は、体側から胸腹面にかけて、平べったくlow profileに収納されている、(薄い板状の)扇型柱(短い高さを持つ柱)状の水筒の機能を有すコンパートメントが、それとベルクロファスナーで接続されているなどした腕を、体側から水平方向を経て頭上へと円弧を描くように動かすことにより、水筒コンパートメントの間に相互に設置されたスライダーに沿いスライドし、結果的に体側の両側に扇が展開するかのごとく水の層の存在を広げることを実施できる形態の一例を示している。この場合、GPS受信機は体躯の前面あるいは後ろ面に配備されていてもよい。例えば、GPS受信機が体躯の前面に配備されている場合、必要に応じて、体躯の前半分の方向に両腕を、意図的に、いわゆる、前へならえ、をするかの如く、向けることにより、上空からみると、広げられた扇型構造が、体躯の存在と合わせるた場合、あたかも、コの字を描くように配置されること(コの開口部はこの場合体躯前方になる)により、体躯前部にビーム中心を水平に設置されているGPS平面アンテナが天頂を通る1つの大半円を境として形成することを企図した上空覆域 以外 に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を効果的に減衰させることができるため、GPS受信機が前記上空覆域識に存在していたGPS衛星を識別することがより容易にできることとなる。被災地の災害救援活動などに携行が必須の水や医療用輸液等の運搬を伴う活動時に、それらの運搬物の潜在的機能性を的確に発揮させつつ運搬中にも合理的な有効活用を図れると同時に、結果的に被災者等救助の救命率の上昇や後遺症発生率の低下に重要となる、被災者への迅速な接近を有効に支援し得る目的においての、方位情報取得を一層正確にし、かつ、不要重量物の運搬の要を生じせしめて特段の負担を招くことなく、簡便に実施し得る、構成の一例を、使用文脈の分析に基づいて提案したものである。炎天下の作業時には、使用持にはもとより、非使用時にも、大動脈が通る脇の下に水や生理食塩水といった比熱の大きいものを格納する水筒コンパートメントを配置しているため、熱中症またはそれをもたらす体温の予期せぬ上昇を冷却効果により予防することができる。これにより、大規模自然災害などの際の救急救命活動に炎天下従事する者を効果的に支援することも同時に実現できる。このような構造にはたすき掛けの構造で脇の下(たすき掛けのたすきが背面における交差する点でも良いことはもちろんである)に支点を設けてももちろん良く、扇型形状の積極的利用とともに、そうした我が国の伝統的な文化的観点の工夫を取り入れることとも相性が良いことも優れた利点の一つである。近年、国際緊急援助隊においては、国際緊急援助は日本の文化である、として国際貢献していることは国際的にによく知られているところであり、そうした文化的・伝統的なな観点も含めて、工夫を活用しており、携行物の兼用的機能の潜在力の最大の顕現を重視し、せっかくあるものを有効活用すべきであるし、そうせずにいることは、もったいない、といった伝統的な視座を衛星測位という第五の社会基盤とも目される科学技術にとりいれて、大切にして世界に貢献していことを、世界的にアピールできる面でも、我が国の緊急援助の特徴を体現してくれるという意味でも、米国のナイ教授の提唱する、国のソフトパワーの面でも優れた多面的な効果を長期的には奏することが期待される。なお図で示すよりも、より、長い水の層を形成して、例えば、太ももないし、膝のあたりまで来るように形成してもよいのである。一方、手のあげる角度も水平を超えて上方に挙げて頭上までああげることで、完全な円の水の層を形成してもよいことはもちろんである。図74の構成は腕の方向を「前へならえ」のようにするときには、ある意味で指向性を狭くすることが可能であり、ひとつの教育機器としての楽しく電磁波を学べる未来型科学教育機具としても活用できる。全世界の地表面で活用可能なGPS(またはGNSS)の電磁波を用いて、廉価なGPS受信機に軽微な改修を加えるだけで実現でき、また、それ以外に必要なものは、水だけであり、それも清水があれば清水で良いが、海水や湖水、河川水などの容易に費用がかからず入手可能なものであっても、実現できそれはむしろ教育的に興味深い結果をもたらす(海水は清水に比べて、電解質によるイオン伝導率σの影響のため、より短い電力半減深度を有すことは既に述べた)ことなどを、自らの体験から学び取ることができる。こうした体験的な学習は、イノベーションの源泉としてきわめて大切であることは指摘されて久しい。
図75は、ジャケットの胸腹部分の内部構造が、水の層をなしうる、高密閉性の、いわば薄い水筒となりうることを示した本提案の実施の例である。ここで提案するジャケットは、自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆるジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット、jacket-style Buoyancy Control Deviceの略) の機能とも兼用することができ、利便性が高い。すなわち海中ではこの、本提案では水を充填する、密閉性の高い層としての空隙に、深海から浮上する際の浮力を得るために酸素ボンベか、口元に送り込むため空気を、口元のスイッチ一つで吹き込み又は送り込むことができるように構成可能である。陸上に上がった際には、例えば、ジャケットの体躯前面の内部に形成された密閉性の高い空隙に、清水を詰めれば水筒を兼用しつつ、行動を行い、方位を通常より精度を高く確認したい際には、ジャケットの体躯前面の内部に形成された密閉性の高い空隙に清水が充填された部分を、左右に、観音開きのように、少しずつ両手で開くように制御することで、例えば、上空からみて、既述である、体躯と水の層がコの字の形になる状態、で静止し、意図する上空覆域以外に存在していた衛星に由来する信号強度を減衰させる、という、使用文脈に適した効果的な形で、アウトドアでの携行物を最小化し、兼用的機能性を最大限に権限し、実現できる。もちろん、体躯に水平になるまで開いてもよいのである。当然ながら、その中間で止めて使用することが好都合であるならばそのようにしても当然よい。また体躯に水平な状況を超えて背面へ斜め方向に開いて用いてもよい。前へならえのような格好で前方にて(上空から見てコの字の開口部が前を向くように)コの時を形成してもよいし、又は時には(GPSが背後に設置されているなら)後方に(上空からみてコの時の開口部が向くように)形成してもよいし、又は前身ごろを側方に開いた状態でよいし、又は、それらの中間的な状態としての、コの字が開いたような形での、斜め前方又は斜め後方に、形成させても当然、よいのである。また左右のうちのいずれかが十分な遮蔽が形成されていることが明らかであるなどの場合であって、自ら形成するまえみごろの突出の工夫が片側だけで足りることが明らかな場合にはそれでも良いのである。もっとも適した形を選ぶことができる。中身であるが、清水が入手しにくい場合は、海水など手じかなものを用いても、電解質溶液のため、むしろ電力半減深度がより小さくてすむ効果を有することができることは既に述べた。デバイの関係式などからもそれを確認することができる。なお、こうしたアクアラングで用いるBCDジャケットは通常のアクアラングでの使用後にも、中に入り込むことが避けがたい多少の海水を洗い流すため、中に少量の水道水等を入れて洗浄することはよくアクアラングの専門家の間では通常実施されており、これも本提案の実現可能性の高さを支持するものである。さらに、BCDジャケットでは空気をボンベから送り込んだ際に内圧が高くなり過ぎた際には、あえてそれを放出する弁を、安全を維持するために、設けても当然良い。加えて、海中で生じる浮力のバランスをよくするため、背中方向に水筒では用いたない、特別なコンパートメントを設けておき、定圧以上の空気の一充填が行われた時にのみ、その弁が開き、背中方向に、空気が充填される構造を設けてもよいのである。ここで説明した例の際に、GPS受信機は体躯前面にあるものと考えて説明した。本提案は、本提案を具現化する場合に、潜在的兼用性を最大限に高めることができる。BCDジャケットのみならず、深い海で自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングを行うものが用いることがある、Bladdarと呼ばれる首から肩および体側に向けて配置する浮力形成具も同様に、本提案は、本提案を具現化により、兼備可能な装具であることを指摘しておきたい。つまり水を入れた際には背中方向には水は自然には充填されていかないが、ボンベで酸素または空気を充填して一定の圧力がかかった際には背中方面の空隙にも弁の作用により空気が充填されるとてしてもよいのである。これにより海中での姿勢安定性は増す。またボンベで圧力がかかり過ぎた際には、危険防止のためにその圧を逃がす別途の弁を肩口に設けてもよいことはもちろんである。なお、こうしたBCDジャケットは、宇宙空間すなわち微小重力、通称、無重力空間での船外活動のシミュレーション訓練のために、米国航空宇宙局や航空宇宙研究開発機構での宇宙飛行士の水中トレーニングにおけるサポート員などによって使用されており、宇宙技術と案外接近した特質を持つ。品質的にも安定しているので、それらをベースに軽量の装具とすることができるため、低コスト・短期間での実現性は極めて高いことを指摘しておきたい。
図76、図77について説明する。図76 本提案の実施例の一つを示す図であり、水を含むリザーバ(携帯水筒)は、通常時は、図77のように、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り得て身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、非常時や緊急活用時には、個々のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を展開することにより、中心角のより広い扇型の水の層状構造を、展開可能であり、その際に、本提案の基本的部分である、GPS受信機による方位情報取得における水の潜在的機能性を権限することが可能であることを、示す図である。図74は腕を専有したが、図76、図77は、腕を解放しつつ実施することができるため、実施者は注意力を人命救助やそのための現地への迅速な接近にしするための的確な方位情報の取得とその判断や本部との連絡に費やすことができる点で、図74とは目的が少し異なっている。
図76、図77について説明する。図76 本提案の実施例の一つを示す図であり、水を含むリザーバ(携帯水筒)は、通常時は、図77のように、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り得て身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、非常時や緊急活用時には、個々のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を展開することにより、中心角のより広い扇型の水の層状構造を、展開可能であり、その際に、本提案の基本的部分である、GPS受信機による方位情報取得における水の潜在的機能性を権限することが可能であることを、示す図である。図74は腕を専有したが、図76、図77は、腕を解放しつつ実施することができるため、実施者は注意力を人命救助やそのための現地への迅速な接近にしするための的確な方位情報の取得とその判断や本部との連絡に費やすことができる点で、図74とは目的が少し異なっている。
図77 本提案の実施例の一つを示す図であり、図76に示されるような幅広い中心角の扇型形状の水の層の体躯左右への垂直設置構造を腕を、ほかの業務に活用しつつ(腕を専有せずに、腕をわずらわすことなく)、とれる一方、この水を含むリザーバ(携帯水筒)は、歩行や駆け足などの活動時には、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)に容易に戻ることができ、その際の形状を示す図である。
《0175》
以下、提案手法の前提となる方位情報取得可能GPS受信機の原理を説明する。
半球ビームアンテナの垂直設置により、図20のように上空半天球を二分割する覆域を形成し、受信信号強度から覆域にその存在が検出された1つあるいは複数
のGPS衛星の方位角情報に基づいて、図21の第2番目のブロックに示される方位限定演算(GPS受信ユニットの測位演算部のプロセッサとメモリの空き領
域を活用し実現が可能な規模)部においてアンテナ主ビーム法線方向の方位を直ちに限定するものである[1、2、3]。図22は、方位限定演算を直観的に示
した天空図で、天頂から受信ユニット等を見下ろしたものとして描いている。同心円は10度毎仰角を、白小円は受信判定されなかったGPS衛星を、黒小円は
受信判定されたGPS衛星を示している。本手法は、廉価で小型軽量なL1 C/A GPS受信ユニットをほぼそのまま流用できるという優れた特性がある。
《0176》
さらに詳述すれば次のようになる。
《0177》
以降の説明では、角度の単位は度(deg)を用い、北を0度として時計回り方向に東が90度、南が180度、西が270度の方位角表示を用いる。また仰角は水平面を0度として、天頂を90度とする仰角表示を用いる。
《0178》
先ず、図20に基づいて、本発明による方位限定の取得原理を説明する。図1の中央部に平面アンテナ1が設置されている。平面アンテナ1は、大地に対して
垂直に設置する。この時、仮に大地に立脚して上からアンテナ1を見下ろして、平面アンテナ1のビームが向く方向が左側となる配置にした時、この見下ろして
いる観察者にとって、体躯の正面となる方向を、以下では計測方向5と呼ぶことにする。《0179》
上記平面アンテナ1としては、GPS衛星システムで用いられている右旋円偏波に対して半球のビームパターンを備えるものを用いる。半球ビームを持つアン
テナパターンのことを稀に文献によっては無指向性と、表現しているものがあるが、無指向性とは正確には等方性(isotropic)の意である。よって当
然ながら以下では半球のビームパターンを形容する用途に無指向性との語を用いない。上記平面アンテナ1は大地に垂直に
立てられているので、半球のビームのうち、半分は大地を向いており、使われていない。そして残りの半分は、上空への感度を持っている。
《0180》
このように平面アンテナ1を大地に垂直に立てると、平面アンテナ1の実質上の覆域は、図1に示されるように、ある大円の一部である半円を境界に上空を二
つに割った状態の片側と一致する。この大半円は、平面アンテナ1による上空覆域6とそれ以外の上空との境界となる大半円7である。言い換えると、平面アン
テナ1は、図1中のGPS衛星Aが存在している上空4分の1天球を覆域とし、図20中のGPS衛星Bが存在している上空4分の1天球を覆域としない。
《0181》
GPS衛星から発信されている測位用の電波(L1波)は、1.5GHz付近のマイクロ波の周波数帯を使用するため光と同様に直進性が優れている。GPS
用の平面アンテナ1の上空覆域6内にあるGPS衛星Aからの信号には同期できるが、平面アンテナ1の上空覆域6内にないGPS衛星Bからの信号には同期で
きない。したがって、この同期の成立の有無を元に、GPS衛星A、GPS衛星Bの存在領域を判定することがで
きる。GPS衛星の存在領域判定と、該GPS衛星の方位角情報とを合併して、計測方向5を方位限定することができる。
《0182》
尚、方位情報取得に用いる平面パッチアンテナの大きな特徴として、小型軽量であり、製造が容易で、安価に作成できることが挙げられる。平面パッチアンテ
ナの作成時に実際には、設計時に無限大地板を仮定して理論的に計算された右旋円偏波ビーム幅である半球よりも、若干広い立体角の右旋円偏波ビーム幅を構成
する平面アンテナが完成してしまうことがある。これは理論計算上無限地板を想定して設計する結果と、現実の様相が異なることから生じる。これについては、
下記の文献に明示されている。
《0183》
(社)電子情報通信学会発行、「小型・平面アンテナ」羽石操・平澤一広・鈴木康夫共著、初版平成8年8月10日発行、P100
《0184》
Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics、 Inc. 1996、P342-P343、 P722
《0185》
このようなビーム形状のずれを基板サイズやパッチサイズなどをわずかに変更しながら、修正を施していき所望のアンテナパターンを得ることはアンテナパターンシェーピングとして知られる。
《0186》
また、設計時計算と異なり、製作結果が半球よりも大きめのビームを持つ場合、不要な感度部分を除去するために、裏側に電波遮蔽素材から成る遮蔽物質を配置することでも簡単に半球ビームアンテナが構成できる。
《0187》
次に、図21に基づいて、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の一実施形態を説明する。図21において、平面アンテナ1には、GPS受信機2が接続されている。
《0188》
図21におけるGPS受信機2の持つべき機能・仕様は広く普及しているL1波利用の小型の携帯型測位装置が含むGPS受信機と同等でよい。すなわち民生
用GPS測位装置の小型軽量化に際して培われた小型性・量産性を受け継ぎ流用する。民生用GPS測位装置の小型軽量化では、平面パッチアンテナに応分のサ
イズのGPS受信機がすでに多く存在している。あるいは容易に製造できる。また、平面パッチアンテナとGPS受信機が筐体に一体型となっており、両者を併
せても、手のひらにすっぽり収まる程度の小型のものもすでに安価に存在しており、製造技術として問題はない。これら既存の、小型化技術の蓄積を流用するこ
とができるので、本発明に使用するGPS受信機などは経済的にかつ小型に構成できる。《0189》
GPS受信機2は次のデータ列を、例えば毎秒以下の周期で出力するもの、即ち、標準的な仕様のものを用いる。出力に含まれるデータは次のようである。ま
ず現在時刻、そして、測位データとして、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード(3衛星を用いた2次元測位か4衛星を用いた3次元測位かを示
す)、そして、チャネル1に割り当てられた衛星番号、チャネル1に割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネル1に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル
1に割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態、チャネル2に割り当てられた衛星番号、チャネル2に割り当てられた衛星の衛星仰角、
チャネル2に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル2に割り当てられ
た衛星からの信号との同期についてのチャネル状態、・・・、チャネルnに割り当てられた衛星番号、チャネルnに割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネルn
に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネルnに割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態である。チャネル数nは通常12が用いられ
ている。これは12衛星の信号に並列同期できるもので、現在の標準的な仕様であるといえる。本発明は、これら普及型の廉価な携帯用L1波GPS受信機と平
面アンテナをほぼそのまま流用できる。
《0190》
平面アンテナ1を通してGPS受信機2は衛星信号に対する同期・復号を試みそして測位を試みる。GPS受信機2には、通常の携帯型衛星測位装置のGPS
受信機同様、あたかも上空半天球を覆域としているアンテナに接続されている時と全く同じ様に、上空に存在することが期待されている全GPS衛星の信号探索
を行わせるのである。
《0191》
尚、GPS衛星から送信される電波には、全GPS衛星の軌道情報(アルマナックデータ)も含まれており、これは全ての衛星から送信されている。そのた
め、現在位置からみて仰角0度以上の上空に存在はするが、地物や地形の遮蔽により信号が遮断されている場合か、あるいは、アンテナの覆域に存在しておら
ず、信号と同期できない状態のGPS衛星についての仰角および方位角は、アンテナを経由して同期した他のGPS衛星から受信されたところのデータから簡易
な計算によって算定および出力可能となっている。事実そのような情報を出力する機器は存在する。
《0192》
また、全GPS衛星はまったく同じ周波数で信号を送信するが、疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum)通信方式という技術
を用いているために、同じ周波数を用いていても混信するおそれがない。疑似雑音符号とよばれる、0と1が一見不規則に交代するディジタル符号の配列を、そ
れぞれのGPS衛星に違う配列のものを割り当てることで、各衛星からの信号を識別し、分離受信が可能となっており、即ち、現在位置から見て仰角0度以上に
存在しているGPS衛星すべてに関してそれらの上空における仰角、方位角のみならず、それらの衛星からの信号に対する同期の成立・非成立すなわち受信状態
を分離検出することは原理的に容易となっている。
《0193》
GPS受信機に信号探索を行わせる過程で、各衛星のデータである、GPS衛星の衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態をGPS受信機から周期的
に出力させる。また、測位結果データである、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード、および現在時刻も周期的に出力させる。なお、データの出力
を行う周期は特に限定されるものではなく、現在では毎秒程度のGPS受信機が普及しているが、さらに短い周期で出力するものを用いることが可能ならば、そ
うしても良い。
《0194》
GPS受信機2から得る各データをデータ処理部3に入力する。データ処理部3では、これらのデータを以下のように処理する。
《0195》
衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。
《0196》
最低一つでも衛星が抽出されると方位限定ができる。
《0197》
方位限定のために、該抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0198》
該抽出された衛星が一つだったなら、その衛星を初項とし、かつ終項とする。
《0199》
該抽出された衛星が2つ以上あるなら、次のようにする。時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、該ある衛星(A)を終項、該次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。
《0200》
以下のように計測方向を限定できる。
《0201》
即ち、計測方向は、終項衛星の方位角を開始方位角として、初項衛星の方位角の反対方向を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲に限定できる。
《0202》
データ処理部3は、この結果を結果出力部4に通知する。
《0203》
以下では、結果出力部4の働きを示す。
《0204》
結果出力部4は、計測方向が方位限定された場合には、それを観察者に出力する。例外的に抽出された衛星が0個であった場合には、観察者により天空の開けている場所での使用を促す。
《0205》
結果出力部4は、観察者に音声でこれを通知する。音声で出力することは、視覚障害者にも適切に行動支援に利用可能だからであるが、液晶画面などで表示しても良い。
《0206》
この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の方位情報(方位限定結果)、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻、例外処理の場合の観察者への勧告、である。
《0207》
ところで、方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、回転方向を定めてある場合、開始方位角(以降αとする)と終端方位角(以降βとする)の (α、β)の組を与えることで観察者に伝えることができるが、それに限らず、同時に次のような出力形式も可能である。即ち、概略方位角(以降θとする) と、片側誤差(以降δとする)として(θ、δ)の形式で示すこともできる。θ、δは次のように与えられる。
《数8》
000149

《0208》
ただし、xMODyはxをyで割ったときの剰余を表す。
《0209》
回転方向を定めた場合の(α、β)形式、および(θ、δ)形式で示される、2つの出力形式は、他方の形式に直ちに変換可能で、どちらの形式で観察者に与 えても、その数値的意味に特段の変わりはない。そこで、観察者の目的や便宜に鑑みて観察者選択制として、観察者の利便性が高めても良い。あるいは両方を出
力しても良い。
《0210》
また、結果出力に常時ある角度を加算して出力すれば、観察者の利便性が高まる場合にはそのようにすればよい。例えば、背中に平面アンテナ1を装着した場
合には、計測方向は体側左方向へ向くので、結果に90度を加算した値を常時示すことにすれば、常に観察者にとって体の正面の方位角の限定結果が得られるた
め有用性、利便性が高くなる。以下では例を用いて説明する。
《0211》
図22は、上述した実施形態に係る方位情報取得装置で方位限定を行う際の上空衛星配置と平面パッチアンテナ1との関係の一例を示している。図22におけ
る同心円状の図面は、観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。実線外周円は仰角0度を示
し、各実線同心円は10度ごとの仰角を示す。方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込
まれている。小さな散在する丸印は、仰角、方位角で示されるGPS衛星の位置を表す。この図では12個の衛星が描かれている。黒塗りの小丸印、白抜きの小
丸印がある。
《0212》
黒塗りの小丸印は、平面アンテナ1の覆域に存在すると後に判定され、かつ、衛星仰角85度以下であった、諸GPS衛星である。白抜き小丸印は、それ以外の諸GPS衛星である。
《0213》
観察者にとっては、自らが立っている位置の上空における各衛星の配置状況は分からない。方位に関してなんら情報をもっていない観察者によって、平面アン
テナ1が、大地に鉛直に、図22中の中心に示されるように無作為に設置されたのである。このとき計測方向5は先に示したように点線で示されるように規定さ
れる。計測方向5と180度反対側に反計測方向が示されている。
《0214》
機器を作動させると、GPS受信機2から、データ処理部3には、表2のようなデータが送り込まれる。ここで衛星21が同期していないのは、地物遮蔽によるなどが推定される。このような地物遮蔽は時折普通に生じるもので、正常な状態である。存在して構わない。
《0215》
《表2》
000150

《0216》
衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。各衛星番号2、7、15、22、9、20のものが抽出された。
《0217》
方位限定のために、該抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0218》
抽出された衛星が2つ以上あるので、次のようにする。時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の
衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、該ある衛星(A)を終項、該次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛星は、初項
の衛星(B)から時計回りに見たと
きの衛星方位角の順序に従う。
《0219》
すると、今、終項として、衛星20、初項として衛星2が選ばれる。
《0220》
以下のように計測方向を限定できる。
《0221》
即ち、計測方向は、終項衛星(衛星番号20)の方位角(262度)を開始方位角として、初項衛星(衛星番号2)の方位角(110度)の反対方向(290度)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲に限定できる。
《0222》
データ処理部3は、この結果を結果出力部4に通知するのである。
《0223》
結果出力部4では、方位角(262度)を開始方位角として、方位角(290度)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲であることを観察者に伝える。
《0224》
この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の該方位限定の結果はもちろんのこと、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻である。
《0225》
方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、次のように概略方位角(θ)と、片側誤差(δ)として(θ、δ)の形式で示すこともできる。この時、θ、δは次のように与えられる。
《0226》
《数9》
000151

《0227》
即ち、276度の概略方位角、14度の片側誤差である。
《0228》
次に本発明の具現化が安価に小型に構成しうることについて述べる。
《0229》
近年のGPS受信機の物理的実体は信号処理用マイクロプロセッサおよびそれに伴う電子基盤であり、小型である。実際、現在の携帯型GPS受信装置は、掌
に容易に収まるサイズであるものが安価に存在している。このことからも要素部品の相当の小ささが分かる。本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情
報取得装置としては、これらの携帯型GPS受信装置で用いられている部品を、活用して構成することができるので、方位情報取得装置も体積を抑えて小さく構
成できるという利点がある。例えば、GPS受信機2およびデータ処理部3および結果出力部4は平面パッチアンテナ1の背面に収納する。結果出力部4からは
スピーカー等で音声を出力することが可能である。
《0230》
この発明による方位情報取得は、上述の如く一個のGPS平面アンテナで行えるので、身体体躯に容易に装着し、移動しながら方位情報を得ることが可能である。
《0231》
図21の構成から明らかなように、測位に必要な機器は具備しており、本実施形態に係る方位情報取得装置で測位情報の取得も実現できる。中緯度地域では上空半天球に常時ほぼ8-12個のGPS衛星が存在する。よって天頂を通る大半円で分割
した片側にも通常4個から6個の衛星が期待できる。原理上最低3個の衛星で2次元測位が可能であり、最低4個の衛星で三次元測位が可能であるから、上空半
天球の半分で十分測位ができることを示している。測位された結果は、GPS受信機2からデータ処理部3へ送られる測位結果をそのまま結果出力部4から出力
させれば良い。
《0232》
上述したように、天空が開けていれば、垂直配置でも測位に必要な衛星数は十分確保できることが多いので、常時垂直配置でも測位に問題はない。しかし水平
にして測位機能のみとすることの利点としては、利用可能な衛星数が増えることと、それによって選択できる衛星群の選択肢が増えるため、
DOP(Dilution of Precision:精度劣化指標)値が良くなる衛星セットを選択できる可能性が高い。つまり若干の測位精度の向上が期
待できる。
《0233》
さらに、観察者がじっとして姿勢を変えないで、GPS受信機と身体体躯および身体に付属させている回折波減衰のための水装着部を一体化したまま、GPS
受信機と身体体躯と水装着部の向きを一体として反転させと、あたかも二枚の平面アンテナ1およびGPS受信機2が存在するかのような方位情報取得も、実現
できる。
《0234》
即ち、結果出力部4は、以下のデータをメモリに残しておくようにする。第一に、方位限定の結果である。第二に、方位限定を成した時刻(これはGPS受信
機2の内蔵時計の時刻を使えばよい)である。第三に、(この目的のために付属的に付与しておくものとする)レートジャイロの、出力である。これらをマイク
ロプロセッサ上のメモリに記憶しておく。
《0235》
そして、ある垂直配置の状態で方位情報が得られたとき、その方位情報を出力するのみならず、メモリに以下の条件を満たす方位情報があるか調べる。
《0236》
即ち、現在の垂直配置において行った方位情報取得時刻から見て、規定時間以内(例えば6秒以内等と決めれば良い)に取得され、かつ、レートジャイロの結
果の記録から急速に体躯の向きごと180度反転をなした、とみなせる(回転角速度の積分に基づいた)体躯の急速な回転角推定値の記録とともに終結してい
る、方位限定の結果、が存在するかを調べる。
《0237》
もし該当する記録があれば、観察者が、姿勢を変えずに平面アンテナ1の向きを反転させる目的で、体躯ごとさっと反転して、上空の両側の情報を使おうとし
ていると判断する。そして、上記他方の垂直配置で得られて記憶されている方位限定結果と、今の垂直配置で得られた方位限定結果と、の積集合を算出し、その
積集合をも出力する。
《0238》
この操作では、片側の四分の一天球だけの結果だけからでなく、その反対側の四分の一天球の結果をも援用して、より正確な方位情報の値を算出が実現できる。
《0239》
実際、図22においては、上記他方の垂直配置の結果を利用しなかった場合の計測方向は既述のように28度幅で求まっている。ところが、これに比べて、該
他方の垂直位置をも併用して両方から得た方位情報の結果は、(28度幅だったものが)23度幅に向上する。5度幅の方位限定の向上がこの場合は得られるこ
とになる。さらに大きな向上が得られる場合も数多くある。
《0240》
このとき、結果出力部4は、「もし、観察者が先の垂直配置の方位情報取得時から現在まで姿勢を変えていなければ、先の垂直配置と現在の垂直配置との、方位情報取得の結果の積集合は・・・である」等と出力すれば、現在の垂直配置のみによる結果と、平行して出力しても、観察者に識別し易く、利便性が高い。
《0241》
以下に、両方の垂直配置による方位情報取得の手順を具体例を挙げて示す。原理は、表2と図22を用いて先に示した手続きを踏まえて、その手続きと同様の手続きを、反対側の四分の一天球にも実施し、そして、両方の垂直配置で得た方位限定の積集合を、出力するものである。
《0242》
図25はこのときの、図22とは反対側に垂直配置をされた状態の平面パッチアンテナ1と天空のGPS衛星の関係を示している。観察者地点の天頂方向を中
心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。実線外周円は仰角0度を示し、各実線同心円は10度ごとの仰角を示す。方位
角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。黒塗りの小丸印は、平面アンテナ1の
覆域に存在すると判定され、かつ、衛星仰角85度以下の、GPS衛星である。白抜き小丸印は、それ以外の諸GPS衛星である。図22において、覆域外で
あった衛星がここでは覆域内に成る。なお、図23および図24はこうした体躯の向きを反転などして、その結果を合成した出力を欲する場合の利用時に有効に
活用できる構成の例を示した。音声により、「180度反転」と伝えると、音声認識装置が、それを判断して、その認識の前たとえば30秒間と、その音声認識
の後のたとえば15秒ほどの反転に要する時間を除いて、その後のたとえば30秒ほどの時間の結果を、取得し、反転前後の、方位限定結果を合成するのであ
る。
あるいは、振動センサを搭載しておき、0.7秒程度の間隔で2回叩く(0.7秒程度の間隔で2回タップする)、と、それが180度回転、と同じ効果のス
イッチが入り、同様の効果をもたらすこととしてもよい。これらの構造に必要な回路を図23、および、図24に示した。また、ここには示していないが、それ
らの認識センサのかわりに、ほかのセンサを用いてもよい。たとえばコリオリの力を検出することを基本原理とする振動型の回転センサなども効果的に使えるで
あろう。
《0243》
表3はこのときの、GPS受信機2から、データ処理部3には、送り込まれるデータを示している。
《0244》
《表3》
000152

《0245》
衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。各衛星番号14、18、11、6が抽出される。(衛星3
は同期しているが、仰角の値が85度以上のため除外される。高仰角衛星は数値的な方位角に比して実際上の離角が極端に小さくなるため使用に適さないからで
ある。)
《0246》
方位限定のために、上記抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0247》
上記抽出された衛星が2つ以上ある場合の規則に従う。即ち、時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回り
に次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、上記ある衛星(A)を終項、上記次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛
星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。
《0248》
すると、初項として衛星11、終項として衛星18が選ばれる。
《0249》
手順に従って、直ちに以下のように計測方向を限定できる。
《0250》
図20に示される計測方向5の元来の定義と、これまで述べてきた方位限定の手順に従えば、元来の意味での計測方向は自動的に、終項衛星(衛星18)の方
位角(64度)を開始方位角、初項衛星(衛星11)の方位角(285度)の反対方向(285+180=105度)を終端方位角、時計回り、で定まる方位角
範囲に、自ずと、限定されるはずである。
《0251》
しかし、データ処理部が、既述のメモリ上に規定時間(例えば6秒)以内に、反対向きのアンテナ配置で算出した方位限定結果があることを見出した場合は、
先の方位限定の計測方向(図22における5)と同じ方向のままで、現在の方位限定の計測方向(図25における5)も考えていく必要がある。使用者がより精
度の高い方位限定の値を求めようとして、アンテナ配置から鉛直軸周りに180度回転させた向きに変更してデータを得る場合がこれに相当する。この場合デー
タ処理部は、先に自動的に限定されると述べた方位角範囲に、180度を足したものを、現在の方位限定の計測方向と考え、(64+180=)244度を開始
方位角、(105+180=)285度を終端方位角、時計回り、で定まる方位角範囲を、図25における方位限定の結果と置く。
《0252》
ここでは、表2と図22の結果は、図23のアンテナ配置に基づいて得られたもので、表2と図25の結果は図23のアンテナ配置状態から鉛直軸周りに
180度回転させた向きに変更して得ることとなったデータと仮定し、両者の方位限定が実施された時間差は規定時間以内であったとする。すると、結果の精度
は次のようにまとめることができる。ここで記法としては、計測方向5の方位角をXとおき、A<X<Bなる記法で、開始方位角A、終端方位角B、時計回り、
で規定される方位角範囲にXが限定されることを表現する。
《0253》
図23のアンテナ配置による第一の方位限定の結果は、表2と図22で示されているように262<X<290で、28度の幅で求まった。一方、その直後の
図23のアンテナ配置状態から鉛直軸周りに180度回転させた向きに変更して得ることとなったデータによる方位限定の結果は、表3と図25で示されている
ように、244<X<285で、41度の幅で定まっている。
《0254》
これら片側のみで得られた二つの方位限定の結果の積集合を取ると、262<X<285で、23度の幅で定まることが可能となる。最後の方位限定の結果
は、いずれの垂直位置単体での結果(28度あるいは41度の幅)よりも狭い値を示している。即ち積集合を取ることで、どちらの片側の結果よりも優れた結果
を生み出すことができた。つまり方位限定の幅を最も抑制できた。
《0255》
このように、片方の四分の一天球を対象にするよりも、双方から得られるデータを同時に活用することで、より良い方位情報を得ることができる。本発明によ
れば、それを、一層簡単な構造の機器で実現できる。即ち、GPS受信機や、平面アンテナを2個必要とすることなくそれぞれ1個を用いることで単純な構成で
実現できる。
《0256》
上肢としての手等を使わず、身体を背中方向と腹方向を、鉛直体中心軸周りに180度、反転させるような動作をするだけでも、上記のことは可能であること
を示す。つまり、回転加速度がほとんど観測されない6秒後に、180度反転(あるいは、90度回転等)と目される、急速な変化が、付与した廉価かつ小型の
回転角速度センサ(レートジャイロ)の時間積分により、観測された場合に、使用者による、意図的な反対側1/4天球の方
面へと、アンテナ覆域が切り替えられたと判定するのである。
《0257》
このための小型軽量・廉価な活用可能品は多数流通しており特段の困難はない。一例を挙げれば、 ジャイロ(加速度)センサと呼ばれる、電子ジャイロ司21(HS-EG3)(検出角速度90度/秒)(出力感度:25mV/度/秒)外寸:13x11x19mm.重量5g、出力電圧:DC0.3-4.7V、出力電流:max 1mA、消費電流7mA以下機器としては、動作温度-40 to+80℃がある。
《0258》
こうした小型センサ(レートジャイロ)のひとつを用いると、(GPS受信機には当然内部クロックを保持しているので「秒数」の計測は容易に可能なので)
しばらく(例えば6秒ほど)じっと静止していて、突然180度の方向反転を行い、再びしばらく(例えば6秒ほど)じっと静止していた、という状況を検出す
ることができる。その際には、まずある方向に計測方向を向けて実施し、その後に、直ちに、反転した方向に計測方向を向けて実施したことを機器に通知するこ
とができる。このようにして方位限定を行わせると、両者の積集合としての、方位限定結果を簡単に得ることができる。もちろん常に180度でなくても、右方
向に90度など事前に決めておけば、それでも良い。あるいは、回転角度の(レートジャイロ)センサが廉価かつ高性能なものが使えるならば、その角度も自動
検出することができることはもちろんである。
この方法を用いると、上肢が荷物の運搬のために使用されていたりする場合にも好適に用い得る。
《0259》
なお、それならばそれらの小型回転角速度検出センサ(レートジャイロ)として初期状態から刻々と累積し現在方位を得ればよいのではないだろうかとの、見
解は、間違いであるので、このことを明記しておく。このあたりの事情は周知のこととも思われるが、念のため、記しておく。つまり回転センサ(レートジャイ
ロ)が技術を累積的に用いる方法が本稿の目的には、実際的でないことを以下に記す。
すなわち、レートジャイロは、角速度を積分して回転角度を得る方法であるため、累積誤差の問題があり、周期的に初期化が必須となる欠点があった。言い換え
ると、何か他の方位情報取得方法を、周期的に必要とする、との欠点がある。つまりレートジャイロはそれだけに頼って人間の多種多様な角速度の大小(じりじ
りと回転して結果的に逆方向に向いた場合に対応できない)および長短(追従角速度以上の回転速度で回転したときは対応できない)の結果を累積していくこと
は積分誤差が単調増加するので実際にそれらの人の動きにたいして総合的に対応することは原理的にほとんど不可能といえる。ただし、上記のように一定時間の
静止時と一定時間の静止時の間に明瞭な回転意思を持って単発で行われる180度や90度程度といった、あたかも機械が成すような回転のみに限って、レート
ジャイロにその回転の検出だけ依拠しようと企図する際には、廉価・小型なレートジャイロでもそれなりに有効に働けるため廉価・小型なレートジャイロでも上
記のような支援的文脈での使い方はそれなりに有用である。このことはここで明らかにしておいた。
《0260》
なお、レートジャイロに言及したところであるが、以降、従来手法との比較をも含めて本提案の新規性と進歩性を示すことになろう。
《0261》
(以下、高橋正人,"静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価
-小型・軽量・廉価な新手法の提案-", 社団法人電子情報通信学会論文誌A基礎・境界領域(ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February. 2011 より引用)
静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価ッ小型・軽量・廉価な新手法の提案 高橋 正人・ ・・・・・ a)
Proposal and Performance Evaluation for Novel GPS Receiver unit with
Azimuth Limitation Ability - Lightweight, compact and economical method
for pedestrians -Masato TAKAHASHI・ ・ a)
あらまし 従来の携帯型L1帯C/AコードGPSは単体で静止時には方位を取得できなかった.本稿では,廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得能力を兼備可能な簡易手法を提案する.シミュレータを構築し評価を実施した.試作機を構築し,性能評価を実施した。従来と異なり小型軽量で廉価な1台の受信ユニットで測位と方位取得の両機能を兼備できる.地理空間情報活用基本法や宇宙基本
法が成立した現在,幅広い分野での今後の有効活用が期待できる。国際的には,複数のGNSSの社会基盤の活性化が見られる現在,国際的な活用も幅広く期待
される.複数のGNSSの共用受信機の流用で将来の性能向上が図れる特長も備え持つ.本提案の基本部分は国際特許として日米英独仏豪の各国にて特許査定に
通り登録されている.有望な萌芽的研究である。
キーワード GPS, GNSS, 測位,方位,低速移動体
・・・・東京大学 大学院 工学系研究科 先端学際工学専攻,東京都
Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo, 113-0022 Japan (2010年9月30日まで)
・ 独立行政法人 情報通信研究機構,東京都
National Institute of Information and Communications Technology, 4-2-1 Nukui-kita, Koganei Tokyo, 184-8795 Japan
a) E-mail:mtakahashi@nict.go.jp
1.まえがき
従来のL1帯C/A(Coarse and Acquisition)コードGPS(Global Positioning System)受信ユニット
は単体で静止時には方位を取得できない.本稿では,廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得能力を兼備可能とする簡易手法を提案
する.シミュレータを構築し評価を実施する.加えて,試作機を構築し,性能評価を実施する.
従来と異なりL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体を用いて,測位と方位取得の双方の機能を兼備させることが,低コストに実現できる.これまでの量産
型L1帯C/AコードGPS受信ユニット単体の開発で培われてきた小型・軽量・高性能といった機能特性および,低コストかつ簡便にできる特性をもほぼその
まま継承できる.このため,歩行を主とする者の使用に好適に適合する.
わが国における地理空間情報活用基本法や宇宙基本法の成立により,自治体や政府によって地理空間情報の整備が今後進行するということ,および,無線通信に
係る社会基盤の一層の活用性の向上が期待されることを時代背景として,今後,幅広い有効活用が期待される.廉価で小型軽量なL1帯C/AコードGPS受信
ユニットを常時携帯する時代に好適に適合する.
また世界の複数の国と地域における,複数のGNSS(Global Navigation Positioning System)の社会基盤の構築およ
び利活用の動きの活性化を背景に,マルチGNSS共用受信ユニットが市場投入され,その性能向上が急速に図られることも期待される.こうしたマルチ
GNSS共用受信ユニットをも,本提案方法は,流用でき,その際には廉価に一層の性能向上を図ることが可能となる本手法は,国際的に長期的な幅広い活用展
開も期待される.
GNSSの全地表面可用性を継承できる本手法は,全地表面のどこでも簡便に活用できるという面で,歩行等の低速移動を主とする者に,地磁気活用等の従来技
術を超える,国際的なデファクト標準技術となる可能性も高い.本提案の基本部分は国際特許として日米英独仏豪等の各国の特許庁の審査を経て登録されており
電子情報通信分野における萌芽的研究としても有望なものと考えることができる.
そこで、以降はしばらく、従来の手法を概観する。歩行など低速移動を主とする者を前提とした.方位情報取得方法を一義的対象として考えたい。
《0262》
まず、従来の手法を概観する。
GPSとの兼用性を満たす方法での従来方法は、まず、GPSコンパスと通称される搬送波位相差を検出する方法と、移動による測位の差分を検出する活用方法があった。
前者の、搬送波位相差検出法、は主に、宇宙機等で使用されるものである。GPSとの兼用性を持つと言える反面、通常の携帯型L1帯C/AコードGPS受信ユニットの能力を超える、搬送波位相の検出能力を持つため高価になる欠点があり、歩行
者には向かない。複数のGPSアンテナを要するため、使用の簡便性に問題もあり。重量や容積の面でも、歩行者に適さない。原理は、複数のGPS受信ユニッ
トを一定の幾何学的位置関係を保持させつつ水平面内に配置し、複数のGPS衛星信号について得られた各受信ユニット間の搬送波位相差をもとに、最尤法を用
い、GPS受信ユニット群が向けられている方位を推定する。
《0263》
後者の測位差分活用方法は、単体の測位機器で、移動を行い、その移動方向と、測位差分とを対応づけることにより方位を推定する。廉価な方法である。ある
程度の規模を持つ船舶等では、船尾と船首で複数台のGPS受信ユニットを用いれば同等のことが可能である。歩行者等では、それだけの長さの基線を体躯上に
は当然保持できないので、移動せざるを得ないという欠点があった。ここに労作の発生という問題がある上、移動に危険(転倒、中高速移動体との衝突、滑落、
座礁)が伴ったり、移動のコストが高い(例えば稜線上は移動が上り坂・下り坂に限定される等移動コストが高い状況であり、あるいは、慢性身体的障害、急性
の身体的障害や、暴風状況等の移動コストが高い状況の)環境であったり、移動により遭難や負傷等のリスクが高まる(稜線付近や沿岸付近等での霧等の短視程
の)環境には実施が極めて困難か危険となる(ユーザビリティ上の矛盾と感じられる)欠点があった。
《0264》
次に、GPSと兼用性がない方法について述べる。携帯型GPS受信ユニットを常用する時代に適す、携帯型GPS受信ユニットに兼用性を付与する技術の新
規提案という本提案の趣旨からは、従来技術の対象とならないけれども、強いて参考までにあげれば、磁気コンパスとレートジャイロが考えられる。
《0265》
磁気コンパスでは、誤差の範囲がわからないため他の方位情報取得方法に頼る検証が必要である欠点があった。通常は視覚的照合に転化され、歩行中の煩雑さ
と労作が増す欠点があった。地磁気として得た方向から真北を推定するには、偏差、自差、局所磁気外乱誤差を減ずる要があるが、陸上での歩行を主とする者
は、そのいずれも、特に、第3番目の誤差については現場で解決する実用的手法を有しない欠点があった。
《0266》
レートジャイロは、角速度を積分して回転角度を得る方法であるため、累積誤差の問題があり、周期的に初期化が必須となる欠点があった。言い換えると、何か他の方位情報取得方法を、周期的に必要とする、との欠点がある。
《0267》
上記を一覧表としてまとめると、表4のように表現することができる。
《0268》
《表4》
000153

《0269》
単独行あるいは、それに類似した形態で、歩行など低速移動を主とする者が、登山活動や救援活動(山岳救助隊や、国際緊急援助隊等)を行う活動では、時間
的な制約、携行物総容積・重量の制約がまず存在するであろうし、加えて、(遭難救援の際には)比較的見通しの良くない悪天候下の歩行等というリスクのある
移動も予想され、(大規模災害救援の際には)、移動の社会基盤やライフラインが寸断された環境、において、自らの安全を確保しつつ、行動決定も行っていく
ことが必要となる。そうした際の、有効な手法を提案したいと考えており.そのため、廉価である、軽量である、など、一面を切り取ってその面を特別に強調す
る際に有効そうに見えるということを重視するよりは、実際に前述の使用文脈において多面的かつ総合的な利便性が高い方法、すなわち、使用者が実際に持参し
たくなり、そして次回も持参することを選ぶ手法・装置を、提案したいと考えたのである。そしれその観点ではいずれの従来手法も、来るべきGNSS社会基盤
時代には、また、主に歩くことによる移動主とした者で、被災者などへの被災後できるだけ短時間での迅速な接近を図って救命率をあげるには、問題があったこ
とを表4は示しており、本提案手法はそうした問題のいずれにもわずらわされることがないことを表4は示している。
《0270》
従来技術を概観し、本発明の優位性を示した。再び、主要な論理の展開としに戻すが、本発明によれば、両側の四分の一天球の衛星データから得られるに等し
い高い水準の結果を、片側に相当する機材だけを用いて簡単な構造で実現できる。そのために開発コストがあまりかからず現実的である。また簡単な操作で実現
でき、実際的である。さらに片側だけに相応する機材であるため、軽量で、可搬性に極めて優れる。民生用に普及している安価なL1波衛星測位機器に極めて微
小な改造を加えるだけで構成できるため現実性が高い。
《0271》
以上、本発明を図面に基づいて説明したが、本発明は上記した実施形態だけではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。《0272》
さて、提案手法の活用性と適格性について、以降では、軌道計算によるシミュレーション評価を行った。また、試作機における、評価も行った。こうしたシ
ミュレーションのみならず実機評価がなされたことは実用性への適格性が高いことを示している。加えて、評価結果を先取りして述べれば、そこにも現実性への
高い適格性が示されている。これらシミュレーションと試作機による評価手法と結果について順を追って述べる。
《0273》
シミュレーション評価の趣旨は、観測地点の上空の5度から85度の仰角内のGPS衛星を利用可能とした場合、提案のL1 C/A GPS受信ユニットで、どの程度の方位限定幅が期待できるかを調べることを目的としている.無作為の方位に配向させた際の期待値を得る。
《0274》
さらに、得られた方位限定幅に基づいて、一層方位限定を絞り込みたいと利用者が考えた場合、また別の方向に提案装置を配向させることでそれを実現できる
特性を本提案は持っている.そのような場合も勘案して、1回の配向だけでなく、複数回の配向の方位限定を重ねてゆく場合に、その方位限定幅が配向回数に応
じてどのように絞り込まれていくかといった本装置に特有の興味深い性質をも調べることを目的としている。
《0275》
軌道計算による方位限定シミュレータの構築について述べる。性能評価の目的で構築したシミュレータである。処理系として、Borland bcc
v5.5を用い開発した。ウィンドウズ(登録商標)におけるグラフ描画には、GrWinグラフィックスライブラリを用いた.衛星軌道アルゴリズムについて
はIS-GPS-200 revision D (GPS Joint Program Office2004)のアルゴリズムと数値を用いた.衛星軌道
プログラムのデバッグおよび衛星配置の正しさについては、Trimble社の衛星飛来予測ソフトウエアと衛星の仰角・方位角が一致することを確認した。与
えられた時刻の衛星配置に関して方位限定のアルゴリズムを組み込んで実施することができる機能を付与した。これは高橋[12]の文献によった。
《0276》
シミュレータへの入力としては、以下の選択が可能となっている.第一に、GPSのどの衛星を受信に選ぶか(いずれかの衛星を事前に排除するか)の選択が
可能である.本稿では、通常に想定されるとおり、GPSの全衛星を対象としている。この際、観測日時に適した、Almanacデータが必要になるが、
GPS衛星のalmanac dataについては、U.S. navigation centerから観測想定日時に適したalmanac dataを取
得した.
第二に、観測地点(例:東京)の指定が可能である。緯度・経度・高度で指定できる。
《0277》
第三に、観測開始時刻(例:2009年11月1日00時00分)、観測終了時刻(例:2009年11月1日23時56分つまり開始日時から約1恒星日後)および、方位限定幅期待値算出時間間隔(例:1秒毎)の指定が可能である。
《0278》
第四に、配向回数、言い換えると、方位限定幅を狭めてゆく目的で、ある方向にアンテナ面法線を向けて方位限定を行うこと、を合計何回実施するか、について、1回から何回(例:8回)まで選ぶかを指定できる。本稿ではn回の配向回数では、正n角形の配向を取るものとした。
《0279》
第五に、出力グラフを指定できる、その一つ目は指定観測地での指定時刻での衛星配置の天空図である。その2つ目は方位限定幅期待値を縦軸に、時刻を横軸
に取る観測時間間隔毎(例:1秒毎)の方位限定幅期待値の変動グラフである。その3つ目は、観測地点の指定観測期間(例:1恒星日)の方位限定幅期待値を
縦軸に、配向回数(例:1から8)
を横軸に、前者の後者への依存性を示すグラフである。
《0280》
軌道計算による方位限定シミュレーションの条件について述べる。
《0281》
本稿において、観測年月日は、2009年11月01日00時00分から23時56分4秒の約1恒星日間とした。ある衛星配置において、観測点において、
真北から衛星方位角の表示桁より小さい角度ずつの配向を0度から360度にかけて順次実施した場合のそれぞれの方位限定幅を算出したとき、それらの平均値
を、"その観測地点におけるその瞬
間の方位限定幅期待値"とした。
《0282》
図26のグラフは、"その観測地点におけるその瞬間の方位限定幅期待値"の毎秒変動を、配向回数毎(色別に分けた各折れ線にて表示)にグラフに表示した
ものである.配向回数毎に色を変えて各折れ線を表示してあり、配向回数1から8は、灰、赤、緑、黄、青、紫、水色、濃紺、の各色にて示されている.観測地
は、東京(東経139度00分、北緯35度00分)として示している。
《0283》
“その観測地点におけるその瞬間の方位限定幅期待値”を、23時間56分4秒の約1恒星日間すなわち86164秒のそれぞれの衛星配置について、求め、それら86164の平均値を算出したものを、"その観測地点における1恒星日間の方位限定幅期待値"とした。
図27は、“その観測地点における1恒星日間の方位限定幅期待値”を、縦軸にとり、それと関係付けられている配向回数を、横軸にとり、両者の関係をグラフ
に示したものである.図27は東京における1恒星日間の方位限定幅期待値が、配向回数によって、どのように減少してゆくことが期待されるかを表している。
横軸は配向回数でその最大値は8である。縦軸は東京における1恒星日間の方位限定幅期待値である。指数関数の近似曲線と近似式も描かれている。
《0284》
なお、方位限定に使用可能な衛星仰角の条件として5度から85度の範囲に限定しているがこれは次の理由による。5度未満の低仰角衛星は遮蔽による使用可
能性が低いという現実に近づけるために排除したものであり、85度以上の高仰角衛星はその視覚的離角に比べて方位角の差が大きいため、方位限定に用いると
方位限定の結果が汚染される可能性が懸念されるため高橋(2004)のとおり方位限定の演算には使用しないこととしている[12]。
《0285》
軌道計算による方位限定シミュレーションの結果と考察について述べる。既述の方策に沿って構築した性能評価用のシミュレータを用いて、既述のようなシミュレーション条件に基づいて実施したシミュレーション結果と考察を、まとめてここに示す。
《0286》
中緯度地域である東京を観測地とする、1恒星日の期間のいずれかの瞬間において、L1波帯C/A GPS受信ユニットの半球ビームアンテナのアンテナビーム法線を水平設置した際の、5度から85度までのGPS衛星を方限定演算の対象とする場合、"アンテナ覆域での捕捉衛星数期待値"は約9.8機であり、"東京における1恒星日間の方位限定幅期待値"は約57.8度であることがわかった。これは、図26における灰色の折れ線の場合、および、図27の横軸が1の場合に相当する。
《0287》
本提案方式は、得られた方位限定結果をさらに絞り込みたい希望が使用者にある場合、配向方向を変化させて異なる方角に向けることで、さらに方位限定を絞
り込むことができる特徴を持つ。この、低配向回数によりさらに方位限定幅を減少させることができることも考えるならば、この程度の期待値の方位限定幅が、
第1回目の配向で、得られることは十分な性能と考えられた。
図27に見られるように、1恒星日の方位限定幅期待値への、配向回数の効果を検討した結果、ほぼ、配向回数の累乗(k乗)で、方位限定幅期待値が縮小されてゆくことが判明した。
《0288》
方位限定幅期待値の指数関数近似式における配向回数の指数は、-0.92であった。この結果は、「本提案方式で最初に得られた方位限定幅で資料者が満足
すればそれで良いし、さらに詳細な値が得たい際には、配向回数を複数回にすることにより、配向回数のほぼその逆数に近い値を乗じた値まで、方位限定幅期待
値を減じることができる」ことを示唆しているもので興味深い。
《0289》
さて、次に、実機プロトタイプ評価を、提案手法について、示す。ここでは、実機プロトタイプを構築し、それを体躯背腰部に装着して方位限定の実験を行っ
た結果を示す。実機プロトタイプはL1 C/A GPS受信ユニットであるSONY IPS5000を用い、毎秒出力をマイクロSDカードに記録し、方位
限定演算処理した.この実機プロトタイプ実験は、最適閾値を探索する目的で実施した。《0290》
一般的な半球ビームを有する廉価な普及品としてのL1 C/A GPS受信ユニットを流用しつつ、かつ、全体としても廉価で形成容易な構成で、人体体躯
を遮蔽に利用する際、多数回の著者の予備実験から結果の一層の安定化に寄与することが判明している図5に示す構成をとった.その際の写真が図28である。
身体背面腰部に垂直にL1 C/A
GPS受信ユニットを配備するが、体躯両側からL1波C/A GPS受信機への回折波減衰を主な目的として、体躯には30cm x 20cm x
2.0cmのプラスチック水筒に水を充填したものを体躯両脇部に背中に垂直に設置した。水はL1波帯1.5GHzの電力半減深度が数cmである特性を有す
る。その上、登山や救助活動において救助者のあるいは被救助者の安全のために飲料水の携帯・運搬は当然行われているはずである事実に着目した。大規模自然
災害発生直後の現場緊急救援経験に富む国際緊急援助隊事務局長・隊長・中堅隊員複数への長期間の聞き取り調査・設計検討を経て筆者が提案した.著者自身北
アルプス等における天幕使用長期縦走、冬期登山、climbing、海外登山の経験を有し、その経験を活用した.国際緊急援助隊や山岳救助隊等の過酷な環
境での対人支援活動にも適する。
《0291》
実機プロトタイプでの実験条件をここに示す。東京近郊の上空に障害物の無い見晴らしの良い場所において、5回の実験を行った.実験日時
は、(1)2010年6月29日21:50:00 JSTから10分間、(2)2010年8月28日22:55:00 JSTから10分間
JST、(3)2010年8月29日20:17:49 JSTから10分間JST(4)2010年8月29日20:28:59 JSTから10分間
(5)2010年8月29日20:
39:37 JSTから10分間であった。上空の仰角
5度から85度に存在した衛星数は、(1)9機 (2)9機 (3)9機 (4)10機 (5)9機であった.上空の仰角5度から85度に存在した衛星配
置を図29に示す。JSTは日本標準時、図中UTはUniversal Timeを示す。両者は9時間の時差があっても実態は同一の時刻をさしていること
は国際化した現在良く知られている。
《0292》
体躯背腰面腰部に、L1 C/A GPS平面アンテナの主ビーム法線が水平になるように配置して行った.JR東日本中央本線など6線路を跨ぐ比較的長い
陸橋上で、高度のため、また周辺に引込み線作業区域等未使用公共用地を有す等の理由もあり、都心の公共設備としては珍しく上空見晴らしに富む特徴がある。
《0293》
天頂から見て時計回りに、体躯中心鉛直軸周りに、10秒毎に6度の体躯回転を実施した。すなわち一周に600秒(600秒=360度/6度/10秒)を要した。その際数十回の事前練習を実施するとともに、事前に準備した約1m四方の紙(6度毎の放射線を記してあるもの)を敷きその上で放射状線をガイドに体躯回転を実施し
ている。電波時計に音声読上げをさせる支援機器を構築し併用させた。本実験ではこの体躯回転の精度はさほどの必須要件とはならないことは事前の準備実験で
確認した。10秒毎6度との遅い体躯回転は高精度な角度を実現することを志向したものでなく、1つの方角に向いている際
に多数の評価データを取得したいとの動機に基づくものであった。回転については、磁気センサデータ記録をとり、各場所での実験についてそれぞれ計測例を示した。
《0294》
生データを、各秒について記録した.SONY IPSフォーマットでの毎秒108バイトの出力データが記録された。各秒のそれぞれ瞬間のデータについて、既述の方位限定アルゴリズム[12]を適用した。
《0295》
この時、既述のアルゴリズムにおいて、受信信号強度から覆域判定を成すための方位限定受信判定用信号強度閾値を、設定する必要がある。これについては、
SONY IPSフォーマットにおいて信号強度出力はAからZの値をそれぞれとりうる。そこで、AからZまでそれぞれを方位限定受信判定用信号強度閾値と
して前提した場合の方位限定演算処理を、全て実施し、それぞれ個別に、方位限定結果を、算出した。これら異なる方位限定受信判定用信号強度閾値に基づいた
結果を比較することで、最適な方位限定受信判定用信号強度閾値を探索することを目的とした。
《0296》
それぞれの秒の瞬間の出力レコードについて、ある方位限定受信判定用信号強度閾値を前提として方位限定アルゴリズムを適用しても、方位限定結果が必ず数
値で取得可能な場合ばかりと限らない.例えば、衛星信号捕捉と判定された結果がひとつも無かったなどの理由で方位限定結果が得られない場合も、方位限定受
信判定用信号強度閾値によっては、ありうる。
《0297》
それぞれの秒の瞬間の出力レコードについて、ある閾値を前提として方位限定演算を適用した場合、方位限定結果が得られた場合を、「有答」、衛星信号捕捉
と判定された結果がひとつも無かったなどの理由で方位限定結果が得られなかった場合を、「無答」、として範疇化することにした.
《0298》
「有答」の範疇となったデータについては、次の処理に移行する.有答時の出力、すなわち、体躯正面の方位限定結果が、体躯正面の方位、を包含していた場
合、この有答時の方位限定結果は、「正答」、であった、と範疇化することにした.前記でなかった場合は、「誤答」、であった、と範疇化することにした。
《0299》
「無答」の場合については、次の処理に移行する。無答には二種類が存在する。一方は、既述の方位限定受信判定用信号強度閾値以上の信号強度を示す衛星信
号がひとつも得られなかった場合。これを、「無答(無捕捉)」、と範疇化することにした。他方は、既述の閾値以上の信号強度を示す衛星信号が、3つ(3衛
星)以上得られたものの、方位限定計算の際に、矛盾が生じた(半球ビームという前提と矛盾した)ため、方位限定が途中でエラーを返す場合である。これを、
「無答(有捕捉)」、と範疇化することにした。
GPS受信ユニットから各秒出力されるデータは、既述の、閾値を仮定すると、既述の、正答、誤答、無答(無捕捉)、無答(有捕捉)の4範疇に、分類可能となる。
《0300》
正答、誤答、無答(無捕捉)、無答(有捕捉)の各4範疇の事象数を累積した数を、「全試行数」と呼ぶ.全試行数は今回の実機プロトタイプ実験1回では常
に600である。前2範疇のみの事象数を累積した数を、「有答数」、と呼ぶこととした.後2範疇のみの事象数を累積した数を、「無答数」、と呼ぶこととし
た。有答数/全試行数を、「有答率
」、と、呼ぶこととした。
全試行数を分母に、各4範疇の事象数を分子に取ったものを、「正答率」、「誤答率」、「無答(無捕捉)率」、「無答(有捕捉)率」、と、呼ぶこととした。
《0301》
正答数/有答数を、「有答時正答率」、と、特に、呼ぶこととした。誤答数/有答数を、「有答時誤答率」、と特に、呼ぶこととした。
無答(無捕捉)数/無答数を、「無答時無答(無捕捉)率」と、特に、呼ぶこととした。無答(有捕捉)数/無答数を、「無答時無答(有捕捉)率」と、特に、呼ぶこととした。
《0302》
実機プロトタイプでの目標値と設計選択指針をここに示す。上述するように示した概念により、目標が明確になる。目標は、次のような特徴を満たす閾値が存在するか、存在するとすれば、どの程度の閾値であるか、探索することである。
《0303》
まず、第一の目標は、「有答時正答率」をできるだけ高めることである。つまり何も答えないことはあっても良いが、答えた以上は高確率で正しいという機器
であってほしいという目標である。これは陸上で歩行を主とする者にとっての磁気コンパスを超えるユーザビリティを保持する携帯性に優れた廉価性を持った新
たなツールを希求する思いからきている。磁気コンパスは、何かの出力を返す(言わば有答率100%である)特性を持つけれども、方位限定の形式で出力し得
ないため正答・誤答の範疇化ができない。真値とのずれの大きさを、陸上の「現場」においては確認ができないことがある。陸上「現場」で歩行を主とする者が
その出力のみに基づいて行動決定や意思決定を成さねばならぬ際の有用性が低いと感じられることがある事実と関係する。
《0304》
第二の目標は、有答率がある程度低くないことである。第一の目標はもちろん大切で、無答率にも誤りを避ける前向きな意味があることはもちろんであるが、あまりにも有答率が低いとユーザビリティが低くなると考えられることに関係する。
《0305》
第一の目標と第二の目標を同時に満たす閾値が存在するかを探索することにする。
参考までに、実験者は、第一の目標値としては、95%程度以上の有答時正答率を、実験実施前にひとつのハードルとして想定していた.同様に、第二の目標値としては、有答率が70%程度以上を、実験実施前にひとつのハードルとして想定していた。
《0306》
第一、第二の数値目標をほぼ超えるものであれば、まずは、陸上で歩行を主とする者にとっての、その出力のみに基づいて行動決定や意思決定を成したい場合
に、磁気コンパスの有用性が低かった場面での、少なくとも補完的技術提案となりうると感じられた。これには、廉価で小型軽量な測位機器としてのGPS受信
ユニットを常用携帯する時代が接近していることが背景にある。GPS受信ユニットを常時持ち歩く時代背景にあっては、小型GPS受信ユニットが位置と時刻 だけでなく、設計の軽微な改修のみで方位に関しても確
度の高い情報を静止したまま取得可能な能力を兼備させられれば一層ユーザビリティが高いと考えて、こうした設計選択をとりたいと考えることが予想された。
上記の2つの目標ハードルをクリアできるのであれば、中長期的には国際的な標準としての仕様としての検討も視野に入ってくると考えられ提案することにし
た。
《0307》
実機プロトタイプでの体躯装着時の実験結果を以下に示す。前述の目標1、目標2を満たす閾値が存在するか、中でも、最適閾値が存在するかについて検証す
ることを目的としてデータ解析を行った.図30は、前節の条件での実機プロトタイプ実験の、5回x各600秒間の全3000レコードについて、方位限定を
試みた結果に応じて分類された各範疇の生起確率の比が、前提とされた方位限定受信判定用信号強度閾値にどのように依存するかを示している。前提とされた方
位限定受信判定用信号強度閾値を横軸に、各範疇の生起確率の比を縦軸にとって、図30のグラフは描かれている。
《0308》
横軸である受信信号強度閾値については、その最小値はA、最大値はZである。較正の結果、Zは約-117dBmの信号強度であり、Aを0、Zを25と表現したとき、信号強度は次の次式
Signal Power=8.460Ln(Signal level)-144.5(dBm)
でほぼ近似されることがわかっている。
縦軸である事象の生起確率の比の最小値は0%、最大値は100%である。各色は各範疇の事象に対応している。正答率を青色で、誤答率を濃紫色で、無答(無
捕捉)率を薄青色で、無答(有捕捉)率を薄紫色で示している。ある閾値におけるこれら4範疇の確率を合計すると100%となっている。
《0309》
図31には、方位限定受信判定用信号強度閾値と、正答時の方位限定幅の平均値との関係が示されている。図31では、図30において積み上げられて表示さ
れていた方位限定の結果出力の4範疇の生起確率について、積み上げずに描画したプロットも重畳し生起確率が0として消失する閾値も比較的明瞭に読見とれる
ようにした。
《0310》
実機プロトタイプでの実験結果の考察を以下に示す。この図30から、先にあげておいた、目標1および目標2を満たす方位限定受信判定用信号強度閾値を探索する。
目標1つまり95%程度以上の有答時正答率は陸上「現場」の者がその出力のみに基づいて行動決定や意思決定を成さねばならぬ際の有用性に影響する。できる
限り100%の値を志向することが望まれるが、N以上の方位限定受信判定用信号強度閾値では、100%は実現されている(図30)。それらの方位限定受信
判定用信号強度閾値を選択した際の、正答時の方位限定幅の平均値は図31に示される。受信判定信号強度閾値をKすなわち-125.0dBm程度からRすな
わち-120.5dBm程度と前提した場合、正答時の捕捉衛星数を調べると、図32の各box-and-whisker plotのようであった.半透明
青色大箱は第3四分点と第1四分点範囲。青色四角小印は中央値を、上側のひげは最大値を示す。下側のひげは最小値を示すがここでは第1四分点に含まれて見
えない。捕捉衛星数の分布は、これらの閾値間でさほどの大きな変化は見られない。
《0311》
目標1および目標2を同時に満たす受信判定信号強度閾値は複数ある.中で最も高い受信判定信号強度閾値はRである。そこでRを選択した。実験に基づく図
30、図31の知見からしても、万一の場合にも、誤答の影響をより受けにくい方向のマージンを含めた設計選択を採用したいためである。
方位限定受信判定用信号強度閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)において目標1および目標2を満たす様相は次のとおり。
《0312》
有答時正答率は100.0%で第一目標を良好にクリアできている。
有答率そのものも71.0%で第二目標も良好にクリアできている。
この際、正答率71.0%、誤答率0.0%、無答(無捕捉)率29.0%、無答(有捕捉)率0.0%の各範疇の生起確率であった。有答率は71.0%、無等率は29.0%である。有答時正答率は100.0%で、有答時誤答率は0.0%である。無答時無答(無捕捉)率は100.0%で、無答時無答(有捕捉)率は0.0%である。
《0313》
《表5》
000154

《0314》
この閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を設定した際の、標本数3000であるデータを改めて分析すると次のようである:標本数2130の有答時
の、衛星捕捉数について、その平均値は1.33、その分散は0.25、その標準偏差は0.50、標準誤差は0.01であった。
標本数2130の有答時の、方位限定幅について、その平均値は170.6度、その分散は4.27、その標準偏差は16.9、
標準誤差は0.37であったことが判明した。
上記以外の基本統計量も分布形の把握のために意味があると思われるため、表4に念のため示した。さらに、この閾値を設定した際の方位限定幅の度数分布図(histogram)を図33に示しておいた。
《0315》
なお、本提案方式は、方位に関してある種の区間推定とも言える作業を(点推定を経ずに)実施するものである。その結果得られる方位の区間を、方位限定結
果と呼んでいる。そこで「方位限定幅の平均値」は、「方位について点推定を複数回行い、その結果として得られた複数の点推定の標本値の平均値についての標
準誤差、すなわち、"標本の平均値
についての標準誤差"」とは異なる。誤解はないと思うが念のため明記しておく。
《0316》
4節に既述のシミュレーションと比較して、捕捉衛星数は、多くはなく、方位限定幅の平均値も広い。これは、実機プロトタイプ実験では、有答時正答率を高
め確実さを向上させたいため、方位限定受信判定用信号強度閾値を高めた設計選択等を採用し、受信と判定される衛星数が実質的に減じているためである。
流通性の良い廉価なL1 C/A GPS受信機を技術的ベースに、携帯が一般に推奨される飲料水と本人の身体だけの活用を図ることで、方位情報取得の新機
能を実現できることを示した上、3000回の試行で一度の誤答もない100.0%の正答率を達成できる事実を示せたことは一定の評価を得て良いものと思わ
れた。現時点では簡便で廉価な装置構成でGPS測位機能を温存したまま実現可能であることを示すことに意義があり、方位限定幅の広い狭いは深刻な問題でな
いとまずは考えられる。現場でほぼ必ず存在する自分自身の身体・L1 C/A GPS受信機・携帯する飲料水という、廉価、かつ/あるいは、日用品・日用
装具に近いものであるため、緊急援助隊員が携行している可能性が高い
ものだけを組み合わせ、方位取得という新機能を顕現させ得、それも閾値の高さで誤答を遠ざけるマージンも保持しつつ提示できたことは一定の意味があると思われた。
《0317》
さて次に、積極的に推奨される使用方法として示す意図ではないものの、周囲を山やビルディングに囲まれた環境では、果たしていかなる結果になるかについても検討したので報告する。
なおその前に、今回の合計5回の回転実験の実施場所での磁気センサ計測結果を、本提案手法との手法と対比を主目的としてできるだけ短く説明する。
《0318》
磁気センサとの対比についてここに示す。
《0319》
本提案手法の回転実験を行った見晴らしの良い当該陸橋上で、磁気センサを体躯腹部に装備しつつ、回転実験を実施した際の磁気センサ計測データ例を図34
に示す。当該陸橋の下の空間には架電線形式直流方式の1500V架電線が存在する。同時観測の方位磁針の挙動に照らし、電車の接近時の加速・減速等の事象
に関連し1500V直流架電線に大きな電流が流れることでBiot-Savart lawに沿い誘導された磁界の影響が反映されていると考えられる。電車
の加速等に関係して架電線に生じる大電流に由来する外乱磁気的が、重畳されている様子が記録されているのが明瞭である。実験者は電車の接近通過と独立に
10秒毎6度の回転を淡々と行っているので、横軸の時間軸とともに、ほぼ直線状に方位センサの値が増加し600秒で360度の回転を成していることが記録
されている。両者が重畳されているのが明瞭な面白い結果となった。磁気データ採取には0.0~359.9度の分解能があるHonewell社製2軸
compass HMC6325センサを選び、Atmel社AVR Microcontroller Atmega 328Pで制御するため自作C言語
programを開発し制御した。事前calibrationを施した上で20Hzのsampling rate modeでデータ採取した。
《0320》
地磁気計測には3種の誤差、すなわち(1)偏差(declination) (2)自差(deviation) (3)局所磁気(local
magnetism) があると、一般に区別し説明されるが、今回見られた社会基盤としての電車の架電線由来の磁界は(3)に含まれるとして分類できよ
う。
《0321》
都市部の見晴しの良い場所では、このような大電流が流れることによる影響を受ける場所が本例のほかにも存在すると考えられる。例えば、ビルの展望台に付
属するエレベータを駆動する際の電流が通過する電線の付近が相当する。また近年は安全保障上の理由から場所特定情報は積極的には公開されていないものの
(高圧を含む)送電線地中化が世界で進展しおり、磁気センサ活用時にそうした事情も考慮する必要が今後増加する可能性があると思われる。国際緊急援助隊等
がわが国に限定されない活動範囲を持ち、活動場所の自由は現地当局から制限を受けることがある事実も考えると、活動場の磁場の特殊性が仮にあっても影響さ
れない方位情報取得技術として磁気コンパスを補完する役割として本発明を位置づけられる可能性がある。
《0322》
(2)の自差に関しても電流由来の磁場について類似の事が言え、Powered SuitsあるいはPowered Exoskeletonと総称され
る技術分野の進展も本提案技術の有用性と関係がある.これらは人間の筋力運動を機械的に支援する目的で.着用形態で使用される機械装置で、軍事、安全保
障、災害救援はもちろん、医療、介護分野においても近年社会的意義が急速に認められはじめた。中東地域の一部等、道路網が脆弱な地帯や車両の通行が困難な
地域では歩兵の徒歩に頼っているが.重装備を身につけた長距離行軍により兵士が腰痛などの形成外科的負傷を負う問題がありその解消等にも期待されている一
方、介護者の負担軽減にも応用される。重量物を持ち上げ続ける等の電磁
気力を発現するに要する大電流の誘導磁場の影響下で、方位情報取得を企図する際の技術として本提案を位置づけられる可能性がある。
《0323》
本発明方式では、可視でない箇所にある磁性体や電流に由来する磁気的外乱推定を毎回実施せずとも、"対象方向が見晴らしであるかどうか"という視覚情報だけに依拠して結果の信頼度を陸上の「現場」で判断できることがある事実も、本提案方式の長所と関係がある。
《0324》
山に囲まれた場所での実験の結果を以下に示す。
次に、周囲を山に囲まれた地点で行われた合計5回の回転実験結果を示す。自然の遮蔽環境ではどうなるかという疑問へのひとつの答えを模索する意味で実験を実施した。
場所は高尾山の琵琶滝から東に80mほどの峡谷的地点で北緯35度37分44.71秒、東経139度15分41.49秒、標高約260mである。
《0325》
日時は(1)2010年7月24日18:00:00JSTから10分間と(2)2010年7月24日18:30:00JSTから10分間(3)2010
年9月4日16:22:20JSTから10分間(4)2010年9月4日16:35:04JSTから10分間(5)2010年9月4日
16:46:10JSTから10分間であった.衛星数は、(1)9機 (2)11機 (3)11機 (4)11機 (5)11機であり、上空の仰角5度か
ら85度に存在した衛星配置は図35に示される.北東、東、南、西の各方向は山等による高い仰角の遮蔽環境と成り、その間を深くえぐるように流れる川が短
い距離でS字に急激に進路を変えているため急峻に立ち上がる地形に囲まれる地形.S字の
ほぼ中心点近傍の陸上で回転実験を実施した。各斜面に鬱蒼とした広葉樹の木々など植物が重なり、上空に可視部はわずかと感じられる。国土地理院地形図の等
高線からは、北東45度、南45度、東60度、西60度程度の地形的な仰角遮蔽が読み取れる。そうした地形的遮蔽に加えて、葉が鬱蒼と繁る広葉樹林のた
め、全方位へ仰角60度程度まで遮蔽されたような印象がある。
《0326》
山に囲まれたこの環境で合計5回の回転実験を行った結果を図36、図37に示す。
《0327》
山に囲まれたこの環境で実験を行ったデータに、5.4節すなわち見晴らしの良い場所での合計5回の回転実験のデータに基づく探索の結果選ばれたのと同じ閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を用いると次の結果が明らかとなった:
《0328》
第一の目標値(有答時正答率95%程度との目標)を良好にクリアしている(有答時正答率100.0%>目標1)。
第二の目標値(有答率70%程度との目標)はクリアしていない(有答率14.6%<目標2)。この第二目標値との関係は、見晴らしの良い場所での結果と異なっている。
《0329》
この際、正答率14.6%、誤答率0.0%、無答(無捕捉)率85.4%、無答(有捕捉)率0.0%の各範疇の生起確率であった.有答率は14.6%、無等率は85.4%である。有答時正答率は100.0%で、有答時誤答率は0.0%である。無答時無答(無捕捉)率は100.0%で、無答時無答(有捕捉)率は0.0%である。
《0330》
第一目標を良好な達成できたことは次のように考えられる。見晴の良い場所と同様、誤答率0%という結果が得られていることが重要であると感じられる。樹
林を有する土壌系の斜面である、すなわち樹林を有しない露岩系の斜面でないため、土壌および幾層にも重なる広葉樹林等のfoliageの影響で吸収効果が
反射効果に卓越し本提案手法における誤答率の増大に繋がりにくくなる効果のある可能性が示唆された。高尾山は、暖温帯系の照葉樹林帯と冷温帯系の落葉広葉
樹林・中間温帯林の境界に位置するため植生が豊かで
ある.こうした環境での衛星反射波の影響は緩和されやすい可能性もある。
《0331》
高尾山は、明治の森高尾国定公園に指定されており.長さ1.697kmの東海自然歩道の起点でもある。2007年から連続して.Michelin
Green Guide Japan(Michelin Travel Guide Japan)で.最高ランクの三つ星の観光spotとして選出されて
いる。こうした自然豊かな世界的に人気のある環境の谷あいにおいて、本提案手法の見晴らしの良い場所で選択された閾値を特段の変更なく用いた場合に活用可
能性がわずかでも示唆されることは驚きで興味深く感じられる。
《0332》
一方で、第二目標については次のように考える.周囲を山で囲まれているための遮蔽効果により、見晴らしのよい場所に比べて有答率が大きく減じた、と考えられた。
この閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を設定した際の、標本数3000であるデータを改めて分析すると、標本数437の有答時の衛星捕捉数の平均
値は1で分散および標準偏差は0.0、標準誤差は0.0、有答時の方位限定幅は、平均値180.0度で分散および標準偏差は0.0、標準誤差は0.0で
あった。
《0333》
わずか1衛星しか受信していないとしても、目標1が達成されていることの本提案手法にとっての意義は小さくない。すなわち、本提案手法をこの環境下で既
述の閾値で用いた場合、装置が方位限定の答を返してきた時(有答時)には、その結果は信頼できる可能性が高い(誤答率の消失は閾値Mで既にみられており閾
値Rまでのマージンも大きい)とすれば、単純に向きを変えて再度方位限定を試み、方位限定の答えが得られるまで、何回か実施することで得られた複数の方位
限定結果の重ね合わせが可能となる。このため、仮に高々1衛星しか衛星捕捉ができない環境であっても、その1衛星と体躯の配向をうまくつかって方位の絞り
こみができる、という本提案の特長が活かせる可能性を示唆している。目標1を良好に達成している限り、ある地点から特段移動せずに、方位に関する情報を絞
り込んでゆけることは、磁気コンパスには見られない、本提案方式の特長であり、面白さがある。
《0334》
周囲を山等に囲まれた場所での回転実験時に同時採取した磁気センサの値を図38に示す。この地域の通常の偏差として約7.1度の西偏は認められたもの
の、特段の局所磁気的な外乱等は観測されていない。今回実験地点は直下に首都圏中央道路自動車道が通過する予定で本地点直下に前記自動車道が付随送電線な
ども含み開通する時点での、磁気センサによる再度の計測を行えばその比較には多大な興味が持たれる。
《0335》
次に、ビル等に囲まれた場所での実験の結果を示す。
次にビル等の人工建造物で囲まれた場所での同様の回転実験を、日時を変え5回実施した結果を示す.
周囲を通行する人による瞬断遮蔽の影響を受けない、敷地内複合校舎建造物高さ属性がほぼ均一である等の理由から、東京都中野区立元桃ケ丘小学校の校舎で囲まれた校庭の1地点において日時を異にする5回の回転実験を実施した。
《0336》
北側・東側・西側に存する各連結された敷地内複合校舎建造物に囲まれた校庭の1点.回転実験実施日時は(1)2010年7月18日20時03分00秒JSTから10分間(2)2010年7月31日18時45分00秒JSTから10分間
(3)2010年8月29日19時36分41秒JSTから10分間(4)2010年8月29日19時47分21秒JSTから10分間(5)2010年8月
29日19時58分12秒JSTから10分間であった。上空の仰角5度から85度に存在した衛星数は(1)11機 (2)
11機 (3)9機 (4)8機 (5)8機で、上空の仰角5度から85度に存在した衛星配置は図39のようであった。
《0337》
敷地内複合校舎建造物の存在様式を模式的に表現すると次のようになる、約45m四方のほぼ正方形の校庭を、いわば正方形に近いコの字を左に90度回転さ
せたような形として上を北と見立てたとして、均等な高さに近い4階建て相当の鉄筋コンクリート建造物の校舎がその形に校庭を囲んでいることになる.特段の
校舎が存在しない南辺には2~3階建近代家屋の並びが存在する。実験者はコの字の最も奥の中央地点(いわばコの字の縦棒の中心部)から1.2mだけいわば
コの字の開口部側(真南側)に存在し合計5回の回転実験を実施する.実施者(の腰部の垂直装備アンテナ)からの人工建造物遮蔽の最大仰角は次のとおり:北
側最大83.5度程度、東側最大31.8度程度、西側最大30.0度程度の各鉄筋コンクリート系の人工建造物遮蔽、南側だけは最大8.8度程度の人工建造
物遮蔽である。
《0338》
こうした環境における合計5回の回転実験結果を図40および図41に示す。
《0339》
ビル等に囲まれたこの環境で合計5回の回転実験を行ったデータに、5.4節の見晴らしの良い場所での実験で探索の結果選ばれたのと同じ閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を用いると次の結果が明らかとなった:
目標1(有答時正答率95%程度との目標)、は、クリアした.しかしながら、鉄筋コンクリート製のビル等に囲まれた当該場所での全3000回の試行の有答
時正答率は99.1%に留まり、100%を達成はしなかった.有答時正答率は、既述の見晴らしのよい場所での実験では100%であったし、既述の山に囲ま
れた場所での実験でも100%であったことと比較して、印象的である。
《0340》
目標2(有答率70%程度)はクリアしていない。第2の目標のクリアの有無は、既述の見晴らしの良い地点での実験結果と異なった結果となった。ちなみに当該場所での全3000回の試行の有答率は46.1%である。
《0341》
この際、正答率45.7%、誤答率0.4%、無答(無捕捉)率53.9%、無答(有捕捉)率0.0%の各範疇の生起確率であった。有答率は46.1%、 無等率は53.9%である.有答時正答率は99.1%で、有答時誤答率は0.9%である。無答時無答(無捕捉)率は100.0%で、無答時無答(有捕捉)
率は0.0%である。
《0342》
この閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)が設定された際の、標本数3000であるデータを改めて分析すると、標本数1384の有答時の衛星捕捉数
について調べると、そのうち、正答は1371回、誤答は13回含まれている。誤答は、既述の見晴らしの良い場所、既述の山で囲まれた場所、のどちらの実験
でも、検出されなかったものである。ビル等に囲まれた場所での実験で初めて検出されたことが、印象的である。
有答時における、捕捉衛星数については、その平均値は1.14機、分散は0.12、標準偏差は0.35、標準誤差は0.01であり、有答時における方位限定幅については、その平均値は175.1度、その分散は245.5、標準偏差は15.7、
標準誤差は
0.43である。
《0343》
有答時の3000のうち13の誤答を一旦除いた上で、残る1371の正答のみについて改めて分析すると、以下のようであった。
上記の閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)が設定された際、有答数1384の内数としての、正答数1371については、正答時の衛星補足数の、平
均値は1.15機、分散は0.13、その標準偏差は0.36、標準誤差は0.01で、正答時の方位限定幅の、平均値は174.5度、分散は269.5、標
準偏差は16.4、標準誤差は0.43であった。
《0344》
なお、誤答をもたらした衛星信号だけを抽出すると次のことがわかった。3000標本のうちの13標本であるが、これらの誤答は次の点が共通する。北を0
度として0度から24度までの時計回りの範囲で、アンテナビームが向けられているとき、アンテナビーム中心方向から時計回りに方位角にして125度から
140度程度、かつ、仰角10度から25度程度に存していた衛星の信号が既述の閾値を越えた受信信号強度で受信されていた。最低3秒間から最高5秒程度
が、受信判定を受け続けた持続時間であった。
《0345》
ビル等に囲まれた場所でのGPSの測位は、反射波受信が時に観測される。本提案手法でも、有答時に0.9%の確率でそうしたことがあることが示された。
ただ今回の誤答は、使用者が北側の校舎に1.2mの至近距離でほぼ正対しているか、方位角にして6度あるいは、24度の角度で存在している時に各数秒だけ
起きているので、使用者も、これはあきらかに直接波でなく反射波では、と意識しないことがかえって難しいぐらいのものであったことを付記しておく。加え
て、0.9%という1%を割り込んでいることにも注目したい。反射波の影響が今回この程度で済んでいるのはなぜか、を考えると、5.4節で見晴らしの良い
場所で閾値探索を行った際に、誤答ができるだけ増えないようにできるだけマージンをとったことが功を奏している可能性があることを明記したい。
《0346》
見晴らしの良い場所や、高尾山中での河川がS字に急湾曲して周囲を山に囲まれている場所では、3000回の試行でも検出されなかった誤答が、ビル等に囲まれた場所で3000回のうち有答時の0.9%だけ観測された事が注目される。ある種
の許容範囲と言うこともできる可能性もあるし、この程度の反射波検出頻度で済んでいるのはなぜかという問題設定もできると推察されるので、そちらの問題設
定でこの問題を今後も探求してゆきたい。
《0347》
本提案方式は、明らかに反射波の強い影響が予想される場面での使用を、一義的には推奨するものではもちろんない。ビル等に囲まれた場所で方位情報取得の
試行をせざるをえない得ないこと際には、「本装置にとって推奨される使用環境でない」ことを、使用者に注意喚起することが安全性の面から好ましい場合もあ
る。
《0348》
ただ、都市部でも、反射波の影響を心配しないですむ地区での利用方法があると思われる。Sydney、Amsterdam、Helsinki、Washington D.C等、海に面した国際的大都市は多く、それらではBay areaの開発も活発に進められており市民や観光客の憩いの場となっている。東京も例外でない.浜離宮庭園・佃地区・お台場等、水辺の有名な史跡・伝統文化地区・観光地も少なくな
い。こうした地区での水辺での散策時での活用、水上バスにおける活用、加えて、都市部の高層建築物高層階などに所在する展望スペースでの活用など、反射波
の懸念の無い箇所での生活の質を豊かにする可能性のある活用空間は決して少なくないことを明記し.これらの場所では快適に懸念なく活用可能である可能性が
高いことを記しておきたい。現在そうした活用についても研究とデータ収集を開始したところである.また平行して実時間音声等提示プロトタイプを構築してい
る.その一例が図42に示されている。
《0349》
本回転時実験時に、同時採取した磁気センサの値の時間変動を図43に示す.この地域の偏差としての約7.0度の西偏は認められたものの、それ以外の特段の大きな局所磁気的外乱等は観測されなかった。
《0350》
将来的には車椅子への応用で高齢者や障害者の円滑移動支援向上を含む.水などの重量負荷が車輪により軽減されること等が好適に適合する。
《0351》
総合的な観点からまとめると以下のようである。
《0352》
従来来のL1帯C/AコードGPSは単体で静止時には方位を取得できない。本稿では、廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得
能力を兼備可能とする簡易手法を提案した。シミュレータを構築し評価を実施した。加えて、試作機を構築し、性能評価を実施した。従来法と異なり単体の受信
ユニットを用いて、測位と方位取得の双方の機能を簡易、低コストに兼備させることができる本手法は、L1帯GPS受信機の小型性・軽量性・廉価性を継承で
き、歩行等を主とする者の使用に好適に適合する。地理空間情報活用基本法や宇宙基本法の近年の成立による自治体や政府による地理空間情報の整備が進行する
ことおよび通信社会基盤の一層の活用性の向上も視野に、今後の幅広い有効活用が期待されている。また、世界の少なからぬ国と地域における複数GNSS社会
基盤の設計・構築・運用の動きに伴い、今後、マルチGNSS共用受信機の市場投入に伴ったマルチGNSS共用受信機の小型高性能廉価化が期待され、それら
の成果を流用して活用できる本手法は、国際的にも長期的な幅広い活用展開が期待される。GNSSの全地表面可用性も継承できる本手法は、高緯度も含めた全
地表面可用性の点で、偏差・自差・局所磁気外乱に由来するそれぞれの誤差を免れなかった地磁気特有の誤差の不明性という問題から、歩行等を主とする者を、
解放できるため、国際的なデファクト標準技術となる可能性もある。現在、国際緊急援助隊等より本提案の試作機の使用に関心を寄せられており、環太平洋火山
帯地域に位置する先進国であるわが国として、当該地域での大規模自然災害発生時の被災者救命目的の接近法を支援する基本装備等に極めて適すツールとして仕
上げることを関係各部署と連携し目指しつつある。本提案の基本部分は国際特許として日米英独仏豪等に査定を経て登録されており電子情報通信分野における有
望な萌芽的研究と目すことができる。今後、幅広く活用されることが期待される。
《0353》
以下では本発明の好適な応用使途、ないし本発明により得られるべき種々の恩恵に改めて今一度触れておく。例えばまず、山岳では遭難環境を脱出する際に役
立つ。遭難者・負傷者である場合、生存の方向や活路を見出すための手がかりを探索することができる。自分が谷あいに滑落しているとして、重症をおっている
として最後の体力を使ってどちらの稜線方向に向かえば、遭難者として発見されやすいかを知ることはとても大切である。その選択の当否は生死を分ける。
また、絶対方位を身体との関係で知ることができるので、通常のGPSのように移動を要せず、身体中心座標系における方位を確認できる利点がある。通常の
GPSのように移動を要して方位を始めて知る方法は、平地と異なり、山岳部では、きわめて大量のエネルギーを消費し、より危険であるといえる。
《0354》
本発明には、潜在的に次のような社会的な波及効果も認められることも無視できない。つまり、逆転的な使用法として、野外でたとえば被災者が瓦礫の下に
なってしまった位置への短時間でのロスのない接近を図る試みなどを将来型の人命救助、国際協力を志向した新しい自然の中における社会訓練をかねた自然の中
での緊張の緩和へつながる多義的な意味あいを持った訓練・教育への応用などもできる。ホイジンガ(Johan Huizinga、オランダの歴史家)やカ
イヨワ(Roger Caillois、フランスの哲学者)の指摘を待つまでもなく、人類にとって業務に対して遊びの意義が極めて大きいことは現代では周
知の事実である。社会基盤としての測位衛星工学、電子工学、電磁波工学、物理化学、分子生物学、医用工学、防災学などの知識と技能と経験を動員して、空間
性・実体性・自己参加性を同時に発揮して野外で行うことのできるこの体験学習型のこうした訓練・教育には、無視できない社会的な教育性と本来あるべき知の
活用の高次な方向性の潜在が認められる。
《0355》
さらに、例えば視覚障害者と健常者が共に参加する野原での目的地到着の訓練あるいはリラックスした競技としての位置づけに近い楽しい遊戯体験ともいえる
ことを支援することに直結するものであることを指摘しておきたい。健常者と共に本装置で技術的習熟を楽しめる性質から、身体機能回復や自信回復に繋がる医
学的効果を持つリハビリテーション
としても、このオリエンテーリング的な新たな遊戯は一定の役割を果たす可能性がある。このような遊戯によって培われた技能で、自然災害時に、被災者として
の視覚障害者が、自力で避難所まで到達する自信を持て、あるいは実際にそのようなことが可能となれば、視覚障害者の方のQOL(生活の質)を向上可能であ
る事にも留意する。またそうしたことが科学技術創造立国政策、知的財産立国、共生社会実現政策、宇宙基本法、地理空間情報活用推進基本法の思想的な理念と
基礎となっており、その点を実現する思想を具現化した新規で有用な分野横断的な重要な科学技術として位置づけることができ、多大な効果を期待できる。
《0356》
これは、視覚障害者の自律歩行は、方位情報取得が重大なネックになっていることは意外と知られていないことを背景に持っていることを指摘しておきたい。
現在位置把握はできても、体躯なり顔面なりの方位取得は困難である。なぜなら、視覚情報による方位推定が不可能な上、視覚フィードバックが重要な役割をも
つ「歩行」実施に付随するリスク(躓き、転倒、衝突、転落、交通事故に巻き込まれる危険等)が健常者よりも圧倒的に高いからである。このため、健常者であ
れば容易な試行移動による測位差分での方位取得も、困難を極めていた。逆に言えば、簡易で廉価かつ適切な方位情報取得方法がなかったため、やむなく、多忙
な健常者に随伴歩行を依頼するという、最初の数回は良いにしても、度重なると時に相互に心理的負担が大きくなり、ひいては段々と相互の関係の疎遠に繋がる
場合もあるというような、視覚障害者にはなんらかの改善が期待される現実が存在していた。
《0357》
このような現状に鑑みるに、そもそも障害者がレクリエーションあるいは競技会への練習の中で、健常者と共に方位情報取得の技能の習熟に努めることには特
別な意義がある。シンプルな科学技術を応用した本発明を通じた健常者とのコミュニケーションと、前向きな目標の提供、将来的には広大な芝生のような場所に
おける本発明を用いた自律歩行練習の実用性と、それにより正確に目的地に到達することに成功した場合の達成感を取得する経験等、これまでとは次元の異な
る、多義的な有用性を提供する面で多大な効果を奏する。視覚障害者の方位情報取得の潜在的需要の大きさに鑑みる時、方位情報取得方法の価値が、健常者が当
初予想する水準を超えて、そこに潜在していることは容易に理解できようし、健常者の側においても、こうした新しいオリエンテーリング的な遊戯的な試みを通
じ、視覚障害者の方々の方位情報取得に対するニーズが如何に強いか、その理解をより深めることにもなる。
《0358》
また実用性の高い使用例として、次の例にも言及しておかねばならない。ヨット、ディンギーなどの小型帆走船は一般に高度な計測機器を搭載していない。寧
ろ、それらの人工物を搭載しない環境でなんとか操縦して自然のもたらす諸困難を克服することに面白みを感じる愛好者の数は多い。しかし、方位の情報取得は
この場合も重要である。例えば岩礁が構成する自然の良好な停泊場所に接近したものの、夜間かつ荒天ないし曇天、雨天であり、天文航法が不可能な状況は多
い。地文航法も不可能で、灯台も無い等の場合、方向の見極めが難しい場合は多々ある。この場合、航路選択の失敗は、座礁という第一の遭難に即座に直結し、
自力航行の不能や、船体の浸水、波浪横転と沈没等、特に夜間であれば人命に関わる重篤な第二の遭難にも繋がっていく。方位磁針は船の自差や局所岩礁磁場の
撹乱によって誤差が0度から360度まであり得ることから、概略値としてすら用いることの妥当性に疑義が生じるという固有の性質があるため、外乱磁気の影
響を免れる試行移動のコストが前記の意味で極大化しているこのような場面での信頼性が薄い。従来はこのような場合、仕方なく航行を停止する。沖で碇を下ろ
して停泊し、太陽光下の目視による方位確認を期待しつつ夜明けを待つことが現実的であった。
《0359》
このような場合にも本発明は好適に適合する。適切に方位を検出できる。ひとたび方位が得られた場合、その情報に基づく詳細な局所的な観察から方位を裏付ける情報が連鎖的に得られていくことは多いため、本方法は最も低く見積もってもその貴重な第一歩を十分適切なコストと労力で使用者に与えるという面でも多大な効果を有す
る。本発明は、これまでは沖合いで停泊して時間を浪費するしかなかった環境でも、座礁を防ぎつつ接岸への航路を選択するための有効な方位情報取得の手段を
与えることができる。
《0360》
最後に基本的な効果にもう一度立ち戻るが、本発明によれば、回折波の影響を排除することが容易にでき、使用者に意思決定に役立つデータを有効に与えることができる。
《0361》
不用意な動きが遭難(雪山での方位間違いによる雪庇の踏み抜き、浅瀬での方位間違いによる岩礁座礁、稜線での方位間違いによる稜線滑落等)に直結してお
り、最終的な行動決定は大変な困難から免れなかった。こういった局面においても、本発明によると地域大局的な情報を簡単かつ迅速かつ広域的に取得でき、総
合的な行動決定を有効に支援することができる。氷点下でも水にエチルアルコール等を少量混ぜることで融点を下げることができ氷結を避けることが簡便にでき
る。
《0362》
従来の携帯型L1帯C/AコードGPSは単体で静止時には方位を取得できなかった。そこで、廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得能力を兼備可能な簡易手法を提案した.シミュレータを構築し評価を実施した。
《0363》
試作機を構築し、性能評価を実施した。従来と異なり小型軽量で廉価な1台の受信ユニットで測位と方位取得の両機能を兼備できる。地理空間情報活用基本法
や宇宙基本法が成立した現在、幅広い分野での今後の有効活用が期待できる。国際的には、複数のGNSSの社会基盤の活性化が見られる現在、国際的な活用も
幅広く期待される。複数のGNSSの共用受信機の流用で将来の性能向上が図れる特長も備え持つ。
《0364》
従来と異なりL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体を用いて、測位と方位取得の双方の機能を兼備させることが、低コストに実現できる。これまでの量
産型L1帯C/AコードGPS受信ユニット単体の開発で培われてきた小型・軽量・高性能といった機能特性および、低コストかつ簡便にできる特性をもほぼそ
のまま継承できる。このため、歩行を主とする者の使用に好適に適合する。
《0365》
わが国における地理空間情報活用基本法や宇宙基本法の成立により、自治体や政府によって地理空間情報の整備が今後進行するということ、および、無線通信
に係る社会基盤の一層の活用性の向上が期待されることを時代背景として、今後、幅広い有効活用が期待される。廉価で小型軽量なL1帯C/AコードGPS受
信ユニットを常時携帯する時代に好適に適合する。
《0366》
また世界の複数の国と地域における、複数のGNSS (Global Navigation Positioning System)の社会基盤の構築
および利活用の動きの活性化を背景に、マルチGNSS共用受信ユニットが市場投入され、その性能向上が急速に図られることも期待される。こうしたマルチ
GNSS共用受信ユニットをも、本提案方法は、流用でき、その際には廉価に一層の性能向上を図ることが可能となる本手法は、国際的に長期的な幅広い活用展
開も期待される。
《0367》
GNSSの全地表面可用性を継承できる本手法は、全地表面のどこでも簡便に活用できるという面で、歩行等の低速移動を主とする者に、地磁気活用等の従来技術を超える、国際的なデファクト標準技術となる可能性も高い。
《0368》
本発明者が従来提案してきた、GPS受信機を用いて、位置と時刻のみならず方位情報をも取得可能な受信機により、方位情報を得る場合を考えてきたる。なお、本稿では、GPSと述べた際、あるいは、(便宜上、民生用という意図で、特に、L1 C/A GPSと述べた際もだが)、最も長い活用の歴史を有し、全世界において無償
で解放・活用され、一般的な語に接近している人類社会に親和性の高い全地球測位システムとして、わかりやすい表現として用いており、近年計画・設計・打ち
上げ・運用が世界の多くの国と地域で急速に増加している全地球衛星測位システムあるいは全地球衛星航行システム(GNSS: Global
Navigation Satellite System)の任意の一つにも該当するものとし、加えて、マルチGNSSシステム共用受信機等を活用する実
施形態も当然含んで良いのである。民生用の代表例としてL1帯として述べた事例も、近年の周波数の多数活用に伴ってL5帯、時にはL2帯、さらにS帯はじ め実際の世界のGNSSにおいて活用されるに到る、至っている、周波数帯をも含んで良いことは言うまでもない
文 献
[1] 高橋正人,“静止方位限定可能なGPSの新規提案と個性的な関心を重視する教育支援システムへの応用検討”,日本バーチャルリアリティ学会論文誌[教育・訓練特集号]TVRSJ, Vol.11, No.4,pp.505-514,December2006.
[2] 高橋正人,“方位情報を取得可能な携帯型GPS受信機の提案・設計とそれを活用した学習支援システムの検討”,教育システム情報学会論文誌(新しいデバイスによる教育支援特集),Vol.24 No.4, pp.1021-1030,December 2007.
[3] 高橋正人,“Proposal of Pedestrian-Oriented Wearable GPS with the New Scalable Capability of Instantaneous Azimuth Limitation”,ヒューマンインタフェース学会論 文誌,Vol. 10 No.1, Page113-122,2008.
[4] 高橋正人,“発明・発見の瞬間-数学教育への示唆-”,東京学芸大学数学教育研究,vol.20,pp.1-18,2009.
[5] 高橋正人,“現実の発明と発見と数学教育の役割”,東京学芸大学数学教育研究,vol.20,pp.52-81,2009.
[6] Misra,P.,et.aL,Global Positioning System, Second Ed.,Ganga Press,2006.
[7] 柴崎亮介,地理空間情報活用推進基本法入門,日本加除出版,2007.
[8] Takahashi,M, “Analysis of Satellite Visibility for a Vehicle Running in a Rural Area Using a Novel and
Efficient Scheme to Collect GPS Signal”,J.of e-Health Technology and Application,Vol.5 No.3,
pp.296-299,2008.
[9] Takahashi,M.,“Telemedicine and Resent Science and Technology Policies -Case Studies of Japan and the United Nations-”,Journal of e-Health Technology and Application, Vol.5 No.3,pp.300-303,2008.
[10] Takahashi,M.,“Navigation and Communication Aid for Paramedics to Reach Casualties for Telemedicine in Disaster Response”, Journal of e-Health Technology and Application,Vol.6 No.2, pp.105-108,2009 f
[11] Takahashi,M., ≡ Method for acquiring azimuth using a single GPS planar antenna≡, The Patent Office of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland, The United Kingdom
Patent Registered, GB2379112B, October 2003
[12] Takahashi, M.,“Method for acquiring azimuth information”,United States Patent Office,United States Registered Patent.US6774843B,August2004.
(平成22年5月7日受付)
謝 辞
総務省大臣官房久保田誠之官房総括審議官には,本研究初期フェーズにおける基礎的技術部分の知的財産創出よりの長期間にわたる研究支援をいただくととも
に,情報通信分野の国際競争力強化と国際山岳救助等の人命救助の実際との関連等について電気通信技術の観点から真に貴重な助言を多くいただき本研究の推進
と深化に多大なご支援をいただきました.ここに改めて心よりの感謝を申し上げます.
高橋 正人
1988東京大学・教養学部・基礎科学第一卒(教養学士).1990同大・大学院・理学系研究科修了(理学修士)独立行政法人情報通信研究機構主任研究員.衛星測位,衛星通信,災害救援医用工学分野の研究に従事.1988年東京大学教養学部基礎科学第一学科卒業,1990年東京大学大学院理学系研究科修士課程修了,1995年国家公務員採用I 種試験合格,1996年郵政省通信総合研究所(現独立行政法人情報通信研究機構)入所,現在に至る.主任研究員.1999年第3回国連宇宙空間平和利用会
議SpaceGeneration Forum日本代表.国際チーム勧告「衛星観測・衛星通信技術の国際協調活用による減災」が国連Vienna宣言に公式採録される.2000年より1年間オーストラリア連邦政府科学技術研究機構電気通信部門客員研究員併任,2003年より2年間内閣府科学技
術政策統括官付参事官補佐併任.2003年第1回産学官連携功労者内閣総理大臣賞制度創設等を主導.2004年特許庁特許出願技術動向調査機関選定委員.
同年第1回重要情報基盤保護日米専門家会合日本代表団.総務省認定第一級陸上無線技術士免許,同第一級海上無線通信士免許,同航空無線通信士免許.国土交
通省認定通訳案内士(英語)免許文部科学省認定実用英語技能検定1級取得者,同工業英検1級取得者.外務省後援国際連合公用語英検A級取得者.Technical English Proficiency Test 1級取得者経済産業省認定第一種情報処理技術者.衛星通信,衛星測位,災
害救急救命医工学等に関する研究に従事.米国電気電子学会IEEE等の会員.2000年度オーストラリア連邦科学アカデミー科学技術賞受賞。
高橋正人,"静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価
-小型・軽量・廉価な新手法の提案-", 社団法人電子情報通信学会論文誌A基礎・境界領域(ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February. 2011
《0369》
図44はGPS受信機への回折波の影響を抑えるため水の板をGPS受信機の周りに配備する際にとる構造の一例である。
四角錐台の形状をとっている例だが、六角錐台等の形状でも良い。一般にはn角錐台の形状でも良い。こうした錐台の側面に水等を用いた形状は回折波が侵入し
づらいという特徴を有する構造を簡単、廉価に、構築でき、必要に応じて水が乏しい地域では、あるいは安全な水が乏しい被災地などでは、飲料水などとして活
用でき、自身が当然に携帯している水を利活用するため、総合的な利便性が高い。
《0370》
図45はその上記の性格をさらにうまく活用したもので、回折波がより侵入しづらい構造である。なぜならば、球の表面で多数回(無限に近い)の回折を行わ
ない限り開口部に到達できない。到達した段階では回折波の相当な弱化が生じているはずである。さらにその開口部からは急角度の回折を必要とするためさらに
弱化するため受信機に回折波が与える影響の排除が強く図れるのである。
《0371》
図49は、図46の円筒構造を図47の二等分を経て、図48のように4等分したことを想定した(中心角90度扇形柱構造とでも呼ぶべき)構造で言わば瓦
型モジュールともいえる。同様の嵌合構造を左右又は上下左右に有する、扇形柱でない、モジュールを用意しても当然良い。例えば、中空四角柱の各側面を切り
だしたかのような四角柱構造(言ってみれば平型モジュール)、中空四角柱の底面の対応各辺中点連結線で切りだしたかのような三角柱類似構造(言わば角型モ
ジュール)、半球台を4等分した(中心角90度の構造で)言わば半球台4分の一モジュール、放物線回転体台を4等分した(中心角90度の構造で)言わば放
物線回転台4分の一モジュール、などがあってよいことはもちろんである。別種のモジュールも少なくとも左右嵌合部はいずれの異種モジュール間でも結合で
き、自在に、使用している廉価なGPS受信機の受信特性に適した回折波減衰のために必要な構造を作ることが廉価に(水などの身近なもので)簡単に、GPS
時代の普及型GPSを少し工夫するだけで方位情報を取得可能とでき利便性を享受可能とできる。
《0372》
図50は、図49の説明で言及した、平板型又は角型モジュールで凸凹嵌合を左右上下方向に嵌合させて中空矩形1階建て型を造形できるし、それをさらに上
下に嵌合させ2階建型を構成できることを示したものである。当然、3階建型も、自由に構成可能である。瓦型と、平型を組み合わせても可能である。
《0373》
また、半球の上部を水平線で切った台の形状(半球台とでも呼ぶべき形状)を中心軸を通る切断面で均等に4分割したモジュールも可能で、そのモジュールを組み合わせると、半球台を構成可能である。
また球でなくて、二次関数(放物線)にすれば、開く形、閉じる形とも作ることができる。
またそれらの各種ブロックを組み合わせることもできる。
曲面が閉じてゆく方向の形状でなくて、ラッパ又はスイスホルンのように開く方向に配置する形状も利用化の性が高い。
例えば、図53のような形状だと回折波が開口部から入ってこれたとしても、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に到達することができに
くい構造が作りやすい。例えば、図54のような形状でも回折波が開口部から入ってこれたとしても、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に
到達することができにくい構造が作りやすい。
例えば、図55のような形状は放物線回転体を回転軸に水平に切ったものである。放物線回転体台とも呼ぶべき構造であり開口部から回折波が侵入しにくい構造として用いることができるものと考えられる。
総じて、図56のような形状だと回折波が開口部から入ってこれたとしても、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に到達しにくい構造に近いものを作りやすい。
3次元構造としては、アルプスホルン又はスイスホルン開口部形状に近い構造である。図57のような形状だと回折波が開口部から入ってきにくい、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に開口部に入り込みにくい構造が作りやすい。
3次元構造としては、西洋の復活祭で用いる開口部をつけたかぼちゃ又は、半球にしさらに開口部をつけたスイカ、トランペットのミュート(消音)装置に似た構造と言える。
《0374》
図58、図59、図60について述べる。
1. これは、先のポップアップ式シリコンカップにおいて、それぞれシリコンで連結されている(水を充填する内部も繋がっている)リングを便宜上、ばらして、説明した模式図とのみ見ても良い。
2. これは、先のポップアップ式シリコンカップにおいて、それぞれシリコンで連結されている(水を充填する内部は繋がっていない)リングを便宜上、連結しているシリコンははずして、説明した模式図とのみ見ても良い。この際は、いっぱいいっぱいに伸ばしてしまうと水がない大小5つの同心円(曲線)部分が立体構造の中に生じ てしまう。そこで、スライドの際、それぞれのリングがやや重なりを残すようにして伸びるように構造化を工夫するのも当然良い。(それが面倒な場合はそれら
の円の部分に水のわっかが来るように別途水の輪をかぶせる手当てを施してもよい。
3. これは、それぞれ別の大小5つの分離した水の輪と考えてもよい。それぞれに、スクリューキャップがついていても良い。それらを、少しずつずらして重ねつつ、コップ型の外壁に相当する水の立体形状を作れるのである。
4. 段を組み込んでおいてもいい。その段の部分にスポッとはまるようにするのである。その段の存在のため、期待されるほぼすべてのあらゆる点あるいは曲
線で、水がある程度の厚さを保つことが容易に可能となる点で多大な効果を奏する。後に述べるより細い勘合部分を有するものに比べれば、(a)内部の水垢等
の掃除がまだ、しやすいといえる利点がうまれる。(b)細い勘合部の突起部分がザックの中であたって壊れも少なくなる利点が生まれる。
5. 直前の記述の目的(期待されるほぼすべてのあらゆる点あるいは曲線で、水がある程度の厚さを保つことが容易に可能となる点で多大な効果を奏する。)
を達する点で、狭い勘合でも、当然よい。細い凸部と、それを受け入れる凹部をそれぞれ円周状に風有するのである。それらの凸部にも水が入るようにするので
る。ただこの場合、掃除がし難い。利点は、前期の段による組み合わせに比べれば、構造が細い勘合の機械的な結合により安定感が増すことになることであろ
う。
図60はばらけているが、全体がポップアップコップのように連結していてもよいのである。
《0375》
いずれにしても、その底部にGPSを配置するのである。そのGPSを身体背部などに置くのである。
《0376》
水分などの永久双極子モーメントを有する分子構造を有するもの、及びそこにおいて塩分などが存在しているため一定以上の導電性σを有するとなおよいのでそうしたもの、すなわち、
GPS衛星送信電磁波の周波数であるL1帯1.5GHz等に、一定値以上(具体的には例えば10^1程度以上)の 誘電損失=(√比誘電率)・誘電損失 角の誘電正接=(√(εr))・tanδを有するが故に、一定値以下(具体的には例えば10^1cm程度以下)の 電力半減深度という属性を有するにい
たった、もの、をうまく、電磁亜波吸収に活用すること、を特徴する。
《0377》
そのようなものには、食品では、ミソ、電子レンジにかけると周辺部がチリチリ焦げてしまうというような特徴がある。これは電力半減深度が小さいが為である。それらは本提案に適しているといえる。同様のものに、サラミ、ハム、ベーコンなどがある。
《0378》
一方、そこまでの電力半減深度でなくとも、水を含むということだけで、相当に有用性の高いいことである。特にそれが所持において食用に適すなどの有用で
ある際、あるいは、形状そのものが適す場合に、特別に容易する必要がなく、市販品を流用あるいは、市販品の製造業者も少し当方の提案装置への併用活用を意
識してサイズを再考するだけで、活用性がぐんと高まるため、開発コストが少なく、真にアイデアそのもので価値が生まれるものであり、そのシナジー効果は倍
増する。例えば、バームクーヘンはそのまま背中に円筒状につけることができるサイズのものは既に流通して人気を博している。保存性の高いものも流通してい
ることは注目される。羊羹等も、その保存性の高さに注目され防災用非常食として新たに開発された製品が市場投入され人気がでてきている(震災後新聞記事
2011年、5月朝日オンライン版)これも背中に平べったい板として方から吊り下げればよいのである。同様に山で人気があるのは、実際に登山するものは重
量のある装備での登
山がもっとも疲労をもたらし、遭難に直結することを知っているので、軽量でカロリーの高い、カステラなどを好む。これも背中にそのまま配置するだけですむ直方体を有するので使いやすい。
《0379》
液体では、ペットボトルでも平型(通勤通学鞄に収納しやすい様にというのが当初の市場投入時のコンセプトであったようだが、)が市場投入されて久しく、
既に、一定のシェアを保持している。今後も、より薄い平型のペットボトルがかいはつされ有用と目されるであろう。それらは方から吊り下げるだけで、そのま
ま使える可能性がある。またペットボトルを方から吊り下げられる装具も提案してもよいし、そのような突起を有するペットボトルを標準化することで、災害時
にも救援体制が整うであろう。市民ボランティアが大震災などの直後に自らの水や食料や寝袋など登山家のような装備で被災地に入ることでたいへん役立ってい
たことは神戸大震災でも東日本大震災でもそれに後続して起きた津波被害でも、原発事故救援でも、真の広く知られて、久しいところである。そうした際には、
特殊な器具も役立つのではあろうが、日常使っているものが、たいへん役立つ場合には、真に役立つことが注目された。そうした意味で日常使っているものが、
日常飲んでいるもの、日常食しているものが、災害時、災害救援時には、どのような役立ち方をするにい変貌する潜在力を備えているかを知りつつ暮らしていく
のがこれからのわが国の知的水準の高い市民の役割ともいえる。これは、1980年代から今を見れば、そのような知的水準の全国民的なジャンプは、必要と正
しい方針さえ示されれば、比較的速やかにわが国において実現することは歴史が証明していると見える。
《0380》
ガムテープは野外活動に必須といえるアイテムである。テント登山などでは便利此上ない。新聞紙を丸めてガムテでとめればつっかえ棒になる。ガムテは修理
に使える。ザックの。ちょっとしたテント内での物品の固定に使える。水の浸入の修復にも使える。ビニル水袋の破けにも使える。がーゼと組み合わせると傷口
の応急手当てにもなる。骨折などの固定具にもなる。応急の。木に結びつければ、後続者へのなんらかの非常事態などの合図にもなる。マジックペンなどで書き
付け樹木に、目立つように、ぶら下げれば、れば、あきらかに、人為的なものであるから、ポストイットのように、後続者への、遭難者の発見の連絡事項にもな
る。強風荒天時に天幕が破損することはまれではない。その場合の夜間の修復は漆黒の闇であり、あたりは水浸しであり、困難を極めるがガムテがあれば、かな
り楽に修復の端緒がつかめる。などいろいろな役に立つ。そうしたガムテそのものは、通常、中空円柱構造をしている。これをそのまま、使用することも考えら
れる。すなわち、ガムテの粘着剤部分には、(電力損失角・√誘電率がおおきく、すなわち電力半減深度が小さいクロルプレンなどを(天然ゴムのかわりに)あ えて使うのである。そのようにすることで、いざというときに、組み合わせて水がないときにも、これらの手持ちの物品のなかから、電力半減深度が小さいもの
を身体とうまく組み合わせて目的の回折は弱化を達成し、提案GPSで方位を適切かつ迅速かつ廉価に実現し、遭難類似状況を脱する行動のための意思決定を速
やかに決定することが可能となるという多大な効果を奏する。円筒形をしている点もある程度半径があればそのまままたは水の円筒などと組み合わせて本提案に
活用可能である。
この意味では持ち物について、できる限り、ほぼ同じ属性であるならば、電力半減深度が小さいもので、(いずれにせよ持参するものなら素材にこだわれば危険
時には役に立つ助っ人となるので多大な効果を奏して、例えば、ガムテの基材と粘着剤(クロルプレン)、テントマットの素材(クロルプレン)、に拘るのは意
味あがる。また、ガムテ製品の円周のサイズ(そのまま中空円筒として用いられる又は水の中空円筒と組み合わせられる又は貼り付けるだけ回折波弱化等
1.5GHzの電磁波電力吸収に意味がある等)、飲料水等の市販ペットボトルの形状(単数又は複数のそれを、それぞれ両肩から脇の下にぶら下げたり、かけ
たりして、回折波弱化にも兼用しやすかったり、中空円筒形状に再構成が容易に可能な設計だったり)、自然災害時に傷病者援助や手術のために持参するアル
コール薬剤の透明パウチ袋の構造もそうした非常時には方位限定行動の精度を上げることに資する
形状にしておく、又は、形状に容易に再構成し得るアフォーダンスを備えている構造に規格化しておくことは、意味がある。)
《0381》
図61および図62および図63について述べる。図61および図62はサッカーボール型球形近似構造による水板の組み合わせによる、半球型の台形状構造
の実現例。真上から見たところ。横から見ると、数cmの厚みがある。水板である。通常は折りたたんでコンパクトに、ザックに収納できる。
使用時にも水を入れた状態でも平型の水筒として、適宜に畳んで薄伸ばしておけばかさばらない。その際はすべてを折らなくても良い。適宜の平べったい形状で
大きすぎない形状に、数箇所で折りたたんでザックにA4サイズ程度にまで平面を小さくして、忍ばせておけばよい。その際は、全体としては立体というよりは
平面であるから嵩張らない。
全体を2,3回折りたたんで全体の横縦寸法を1/2又は1/3程度に減少させたというところの形状にすることはカンタンである。
さて、実際遭難などの局面に陥った山岳登山などでは、そのザックに入れておいたこの水筒を取り出して、半球構造に近い半球台といった構造を作る。それを人
体体躯の例えば背面に、提案型GPS受信機との組み合わせて配置することで、回折波の減衰に有効に役立てることができる。
糊しろに相当する部分には、またそれに対応する部分には、マジックテープ(登録商標)(ベルクロテープ)でカンタンに着脱可能にしておくとよい。
また、各コンパートメント(各室)はそれぞればらばらに注入口(スクリューキャップ)をつけておいてもよい。ジップロック(商品名)のような丈夫なビニル袋にチャックがついている構造としても水漏れしないものは既に構成は容易であり、そのように構成されていてもよい。
または、注ぎの便宜を図るならば、半球台とでも呼ぶ側面を構成することがわかっている部分のコンパートメント(各室)はすべて、内部で、つながっているよ
うにしてもよい。そうすると、多忙な場合には、水を勢いよく入れるとそのままで次々に充填できる。それ以外の部分にも水を入れられるようにしておいても当
然良いし、それらの部分は個別のコンパートメントにしておいてもよい。
灰色の部分に水がつながって充填されるコンパートメントとしておけば、簡単に半球台形状の水の層を現場で構成可能で、回折波の弱化に活用できる。水はのちに飲むこともできる。
《0382》
図52は、ホースであるが、電力半減深度の小さく丈夫なクロロプレンゴムなどで、水を入れるホース形状の装置とすることで、水の運搬容器とすることもで
き、かつ、いざというときは提案GPSにおける回折波弱化に貢献させる円筒構造をそのままそくざに形成することに用いることもでき、また、懸垂下降などを
要請されるさいには荷物などの補助ロープなどに用いることもできてたいへんな利便性の向上が期待できる。
《0383》
図78は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライドの結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転の結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像をまず示すことによる視覚的理解の増進を企図した図である。
《0384》
図79は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図78においては紙面の関係で描ききれなかった円筒型水筒の近くの諸変数等を示すとともに、同時に、天空におけるGPS衛星Aとの幾何学的位置関係についても、示した全体像の図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライド的操作の結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転的操作における結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像トの関係において円筒水筒の付近の部位の、電波伝搬の様相を模式的に示すことをまずは企図した図である。
《0385》
図80は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、また、使用者も同時に自明ではあるが念のために描き、ただしそのために、図が過度に複雑化することを避け理解の視認性の容易さを確保するため、仮にθ=0で、φは自由に自在な値をとりうる局面を例示した図でもあって、さらに、円筒型水筒にあってはその中心軸を含む平面での断面図を示し、その断面における辺縁回折波及び、水の層を薄くした部分を透過した後回折する波が、円筒型水筒の底面中心部に在するL1 C/A GPS受信機に到達する際に、相互に逆位相を生みだす伝搬距離差の場合は、いかなる幾何学的条件が満たさせる場合であるかを、導出するためのBの長さを変動させられることにより自在に変える本提案による操作が、a,b,r,Aは固定的な値であるため、φの角度で電波を送り込んでくる位置関係にあるまたは結果的にそのようになる衛星信号の、2経路の回折波のほぼ逆位相差によるGPSアンテナへの到着に由来する相殺による受信強度の特徴的な低下を検出することで、有効にそのGPS衛星の存在を把握でき、方位情報取得方法を支援することができることについての、視覚的理解の促進を企図した例示についての概念図である。
《0386》
図81は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周全体に沿って、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、長さBの値をスライド的に変えて、いずれかのGPS衛星からの信号が、逆位相の2回折波の振幅が重なることにる相殺により特徴的な受信強度の低下を見せる長さBを同定することができること、そしてそれがGPS衛星の位置としての重要な変数であるφの導出につながっていることを示す概念図である。《0387》
図82は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、主に、既に、Bの値の同定が完了している場合に、円筒型水筒の中心軸周りにこの、水の層が薄い領域を、回転させることによって、GPS衛星からの信号が、特徴的な受信強度の低下を見せる時の、水の層が薄い領域を形成している領域と、天空との、幾何学的配向きを主にθとして同定することができることを示す概念図である。
《0388》
図83は、本提案の実施例の一つにて、円筒型水筒の、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成するために、圧力を加えて挟み込むことを実現するために用いることのできる挟み込み器の概念図であり、軽量、廉価、小型、弾力性に富み入手性の高い樹脂などによって、最近では普及の著しい3Dプリンターなどによっても容易に自作できるという利点も有するものの例示のための図であり、この円弧的形状の柱の外観に想定れている中心角としては45度から90度程度であるが、例えば中心角が120度や、180度程度のものさらに、360度のものも容易に作成できることを視覚的に理解を促進する目的のための図であり、またこのようなものであれば、180度のものを2個用いて、360度を実現し、その後、ひとつの180度分の中心角相当分を外すなど、あるいは、90度を4つ使っても同様のことができるなどを簡単に示すための外観図である。
《0389》
図84は、図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、それを仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図である。
《0390》
図85は、図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その外形を近似的に仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図であるところ、使用者の背中との位置関係を概念的に例示することを企図した模式図である。
《0391》
図86は、図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その限定された方向例えば、体躯側面方向近傍に在する衛星からの信号の回折信号のみの対処を図れば足りる等のことは現実的にはありうるものであると通常想起されるところ、そうした場合には、φは小さい値のみを考慮すればよく、また、θも限定的な値のみを考えればよいため、使用者にとっての両体側方向近傍から衛星からの信号の回折信号の相殺のみをほぼ考えればよいとき、それだけに限定すれば、既述の図における各種パラメータがほぼ一意に決まることからそれを最も簡単な外形のブロック状として実装すれば、遠方での辺縁回折波と、近方での辺縁回折波が、GPSアンテナの箇所で丁度相殺する頻度が高まるように設計することは容易であることにかんがみてその概観を示すことを企図した概念図であり、これを二つ組み合わせるとほぼ矩形となりうることから持ち運びなども容易であり、水の容器としても利便性が一層高いことを視覚的理解を増進するための外観図である。
《0392》
図87は、図81において、円筒形の底面に水平に水の層の薄い領域を形成したところである一方、円筒形の中心軸に平行にそのような領域を形成しても同様の効果が得られることにかんがみて、そのような効果を得られる別途の構造を例示するための概念図であって、その水の層の薄い部分については、簡便な表記を図るため、その部分が存在しないようにも表現されている図であり、このような構造をとっても値Bすなわち底面から距離Bだけ水が充填されていて透過しないなならば、前記の構造と同様の効果が期待できることを示すことの視覚的理解を増進することを企図し、θはやはり0と簡略化しているところであるが、A=20cm、B=6cmなどとすると、
φ=0の衛星からの信号はGPS受信機において相殺されることを容易に想起できることを示すためことを企図した外観図であって、外枠の立方体は寸法の目安に描かれている図である。
《0393》
図88は、図87において、θが簡略化され0とされていたところ、その値が仮に0でない場合いかなる状況になるかを視覚的理解を増進することを企図した図であって、図87の寸法であると、図中θ=60度の辺縁で生じる回折波も、図中θ=0度の辺縁での生じる回折波と、ほぼGPS L1波の半波長分に相当する伝搬距離の差が生じるため、その回折波の相殺効果も生気することを容易に想起させることを企図した図である。
《0394》
図89は、左右に平面の水の層を形成する水筒を装具として背負うなら、その両者を、下部においても、上部においても、水路で連結できるように栓を、それぞれの上下に、構成しておくことで、下部の連結チューブをつけた場合にその連結チューブから分岐させた経口保水チューブを用いて経口保水が簡便にできるのみならず、登山行動前に、水を注入しておいた場合、片方の室には大気も若干含めて栓を閉じておけば、登山中、登山後、下山時に、もう一方の線を緩めるだけで、パスカルの原理により、登山前に閉じ込めた大気圧との現在の大気圧の差の分だけ水位に意味のある差が生じるため、両方の水筒を透明としかつ登山行動前に密閉した片側の室の気圧との現在の栓を緩めた側の現在の気圧差を読み取れるように目盛りをつけてあれば、重たい水を単に担ぎあげるだけでなく、有効に気圧変化、すなわち高度変化または、気候の急変を知るなどの有効活用が可能となることを視覚的に理解を増進することを企図した頭である。
《0395》
図90は、左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は実質、水の膜、に相当する、水の層、といえるものであるビニル水筒などを背中にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、寒冷地では凍ることを防ぎいつでも飲用可な溶融状態を維持しやすいという利点もあり、また酷暑では体温の冷却効果が期待でき便利であることに加え、方位情報取得時に必要であれば、腰に手をあてて、ひじを後方に、あるいは任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に張り付けることが容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解を促進することを企図した概念図である。
《0396》
図91は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を中心に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、相互に接する辺で適切な角度を形成できる点で、ベルクロテープなどで結合すれば、人体のいろいろな微細な動きにも円滑に対応できて、扱いやすい三角形形状となりうる水の膜の配置箇所の例を、A,B,C,Dで例示したものである。
《0397》
図92は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側正面から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。
《0398》
図93は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示しつつ、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図である。
《0399》
図94は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示し、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側方向から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。
《0400》
図95は、たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、はがす、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがす前の最初の状態を例示する図である。
《0401》
図96は、たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、はがす、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがした前の最初の状態を例示する図である。
《0402》
図97は、たとえば長岡正夫氏による方向を問わない磁力接続構造体で、磁石が相互に回転してSNの向きを揃えることができる機構により、多角形の水の層のコンパートメントを相互に結合できるようにコンパートメント容器にそうした結合機構を組み込んでおけば利便性が向上するすることも、ベルクロテープなどとならんで本提案の利便性を維持するのに有用であり、そうした機構との適合性にのの視覚的な理解を増進することを企図した写真である。
《0403》
図98は、たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたと一緒に把握された図である。
《0404》
図99は、たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたをとりはずした状態で把握された図である。

《0405》
図100は、たとえば本提案はチームなどでのExpedition海外遠征登山の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、安全な水が特に得にくい海外では、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない水を安全な水に濾過などする装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも知識を得られるように、とうめいばけつの側面に、必要な現地調達濾過剤の名称(Gravel, Sand, Fablic, Charcoal, 等)を各国語とアイコンでそのいれるべき水準の概略位置とともに図示しておくなどすると利便性がたかまる上、その際にりようかのうな直径4mm程度とそれへのscrew cap等を底面に具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のための図である。






《0406》
以上、本発明の望ましい実施形態を図面に即して説明したが、本発明は上記した実施形態に限ることなく、本願要旨構成に従う限り、任意の改変が自由である。
《0407》
回折波に悩まされることなく、実現できている場合(A)には、そのまま享受していればよい、そうでなく、万一、体躯の大きさや、流用している廉価なGPS受信機の弁別特性などの影響により、回折波に影響を受けることが稀にあるような際(B)には、軽量・小型・コンハ゜クトで、全く自然な携行物である水や野外での天幕用容器等と兼用な本提案方法による支援を行い、どちらにしても、方位情報取得方法の利便性を、Aの場合は簡便に、Bの場合は自然科学に関する興味と関心と深めつつ興味を持って主体的な研究の体験を重ねつつ、享受することができる。その意味で本提案(B)も(A)と同様、実際に役立つ、実務的な意味を持つとともに研究ツールとしての意味も潜在させている教育機器としても多大な効果を奏する。
《0408》
円錐座標表示と天空(球)座標(仰角・方位角)の変換となる。これは岩波書店、数学公式III特殊関数などの成書に詳しい。
《0409》
まず、(1)円周スリット位置(値B)の変域変化で、受信強度の極小値(または最小値)が、見つかるかを検討する。観察されたなら、衛星は、小円上のいずこかに存在する。この場合次に進む。
次に、(2)(値B固定のまま)円周スリットの3/4程を塞ぎ、円弧スリットに形成し直し、(先の円周スリット上での)円弧スリットの位置(値θ)の変域変化で、受信強度の極小値(または最小値)が、有意味に、見つかるかを検討する。観察されたなら次に進む。観察されたなら (3)その円弧スリットの中心、が、衛星方向、であるとみなす。体躯で若干回折してきていてもそれは僅かと考え無視する。
《0410》
キッチンペーパのようなものの利点は芯があり、かつ、エンボス構造を有するハ゜ルフ゜素材であるため、水をどっぷり吸収しても、まだ構造を十分な強度で維持できる特徴が特に強い。この構造はハ゜ルフ゜製品一般、例えば、トイレットペーパー、ノート、ボックス型・テイッシュ等にもかなり強く認められるため、そのような性質と入手容易性を活かして(例えば登山前のコンビニ等で入手して)、いざ遭難の危機になったらば、ジップロックなどに代表されるジップつき、チャックつきのビニール袋などに水とともに放り込んで、一定の構造強度を有した、対象電磁波の吸収性をもつ構造素材として、すぐに使うことができるのである。
そして、危機が去ったときに、好転天幕場などで時間のあるとき、驚くべきことに、干せば(外観は若干しわがよったりするが)また機能性を回復し、ほとんどなにもなかったように使うことが山岳登山レベルのもののない状況では特段の問題がなくできる。特にキッチンペーパはその性質が顕著である。乾きやすいし、水つけた場合にはまったく性質はかわらない。
《0411》
みじかい区間だけのスリットにとりかえる。
《0412》

図80は、例えばシリコン素材の円筒形の柔軟水筒が体躯背面につけられているとして、その円筒形の柔軟水筒を水平面で断面にした断面図と考え天頂方向から見たものと想定した図である。

その柔軟なシリコン素材の水筒は一部の厚さを圧力を与えて変えられるようになっているものとする。例えば、別別の水を含むコンハ゜ートメントを結合させる方式からなり、それぞれコンハ゜ートメントをそれぞれに抜いたりさしたりすることで、ある部分を通過する電磁波が通過する水の層の厚みを変えられる方式とする。組立式、または、組み込み式で、当該一部のコンハ゜ートメントを抜きとる、または剥ぎとる、ことができる。ただ何層かの水層コンハ゜ートメントの層があるため、ひとつの層を抜きとったり、はぎ取ったり、しただけでは、全く水層がなくなる、とは限らない、ものとする。このように構成する背中からある一定距離の円周部(または左右側だけの半円周部)だけ、例えば数ミリから数cm程度あるいは十から数十cmの長さを含む領域、について、水の厚さを薄くすることが容易に実現できる。

そのはぎとりの様相の模式図を図95および図96が示している。ただしこれは、平面において、そうしたはぎとりを成したと仮定しての図として示されている。このようにはぎ取った状態で円筒形に丸めてその端をヘ゛ルクロテーフ゜なり両面テーフ゜なりチャックなり磁石なりで結合しても良い。

このようにすると生じることについて、図80を例に説明すると次のようになる。

円筒形の端(周辺)から回折しつつGPS受信機まで到達し閾値以上になった波と、前記の波と衛星から発せられ前記の波と平行にやってきた波として前記はぎとった部分の領域から侵入して減衰しつつ透過後に回折しGPS受信機まで到達した波と、は、相互に、逆位相であるため、あるいは、ほぼ逆位相であるため、相互の振幅は、ほぼ相殺され、総じて、受信強度を、閾値未満と制御することができることが期待できるのである。

GPS衛星については、米国が運用しているため、時に、必要以上の電力を送信している事があり、また、想定された電力より低い場合もある。これは一種の衛星オンホ゛ート゛系の不具合の結果とも考えられている。衛星の起動上の宇宙空間において当然適宜の修理もままならなぬため致し方ないと言えるが、想定以上の電力で送信される際の回折波を受信いるか、直接波として強い信号をしているかを受信側にて弁別するのは困難な場合がある。

そこで、受信した衛星信号が回折波であるかどうかのを弁別を使用者側が主体的に行える簡易な方法があれば利便性が高い。それには次のような手法を提案する。先に述べたようなある領域の部分の水層をはぎとる。水の層を一部はぎとるということは、当然、遮蔽構成物、電磁波吸収構成物が減るわけであるから、通常は、受信電波は強くなることはあれ、弱くなることはあり得ない。少なくともこうしたはぎとりによって、直接波として得られるはずの衛星信号の受信強度が減じるということは、通常、考えられない。直接波は、透過後回折波に比べて、圧倒的な信号強度(振幅)を有していることが当然期待されるためである。

一方、減衰を経た辺縁での回折波であっても、受信機において仮に閾値ぎりぎりの強度にて受信判定をされてしまっている信号が仮にあるとして、前記のはぎとりの結果、信号強度の低下が見られた場合、そもそも最初の信号は、遮蔽されるべき場所に存在していた衛星からの信号の辺縁回折波をひろっていたため、はぎとり領域発生後の透過後の回折波との、干渉の結果、振幅の相殺を生じせしめた、と推定するのは、相応の合理性を有する。流用しているGPS受信機の感度の特性や、体躯や円筒の寸法または衛星信号の想定外の送信電力の状態、の連関において、回折現象がある一定頻度で起じる状況であるとすれば、その全体状況の存在自体を、むしろ積極的に認め、その状況を利活用してゆくのが良い、という発想でる。

そこで、例えば、図81、図82、のような構成で背中から最も距離の近い位置にあるコンパートメント(水を含む)を剥いで、観測し各衛星信号の受信強度を調べた後、その剥いだコンハ゜ートメントを元に戻し、背中からみて次に距離の近いコンハ゜ートメントすなわち別の段のコンハ゜ートメントを、剥いで、観測し各衛星信号の受信強度を調べた後、その剥いだコンハ゜ートメントを元に戻し、さらに、と以下同様に、調べてゆけば、いずれかの段のコンハ゜ートメントを剥いで観測を行った際、ある衛星信号強度は、閾値未満に突如変化していた、と、いう観測事実に遭遇するなら、それは次のことに由来すると考えてよく、その衛星の在する方向を限定できる。こうして回折の影響も効果的に方位情報取得にも貢献してもらうことができる。回折現象が起きる全体状況がある場合、そのこと自体を、むしろ逆に利活用して積極的な意義を見出して行くことを図るのである。

回折の方位情報取得への貢献としては、結論を先取りすれば、4種類ある。少なくともその信号を発した衛星の存在方向は直接波としてGPSアンテナの中心を直撃できない位置、すなわち水による吸収・遮蔽が企図されていた天空上の領域に在する、と理解したうえで、使用者が実務家であるかどうか等の基準によって、次のような、それぞれに、極めて有意義な貢献を成せるのである;
1. まず最も簡単には、その衛星の存在領域を、身体固定座標にて限定的に知ることができる。限定的にであれ、身体固定座標で知ることができるということは、真に重要な意味がある。つまり、円筒と体躯で幾何学的に遮蔽されている立体角のいずこかに存在するということがわかるため、しかも、その衛星信号を受信できたということとは、その衛星のPRN番号に対応するGOLD符号を並走させて受信機が解読できたことを意味しているのであるから、その衛星の衛星軌道要素の放送も既知で受信できているはずであり、それらの情報(すなわちその衛星の衛星番号とその衛星の衛星軌道要素)と、直近測位成タイミンク゛を基準に受信機が示す現在時刻(人間にとっては十分正確である)からその衛星の方位角・仰角はGPSが出力している(人間にとっては十分正確である)ため、それらの身体固定座標とそうでない数値上の情報の照合から、おおよその体躯正面方向の数値上の情報も、まず少なくとも、限定的には、わかるのである。これだけでも、真に方位情報を求めている際には方位情報取得の大きな力になることは言うまでもない。しかも、さらに次の貢献もなすことができる。
2. 次に、この衛星を簡単に排除することが、できる。つまり、方位情報取得方法の枠組みの中で相応の衛星数が既に存在し、当該衛星が今後つかわれなくても別に構わないうえ、逆にこの衛星を受信判定してしまっていることで、論理矛盾が生じている場合、この衛星番号の信号に基づく情報を排除すればよいのである。このような論理矛盾が稀に生じた場合にも、それが複数の衛星によってもたらされていることは極めてまれである。このような衛星の特定ができてしまえば、単純に排除することで、それ以降はそれ以外の衛星に集中することができるので、その日の作業への集中力の維持がかく乱されないという現場にとってはありがたい利点が生まれる。これを実際どの衛星がその矛盾を生じせしめているかを知るのはなかなか困難であるため、これは貴重な方法となるのである。このようなことが生じる原因そのものに現場で特には関心が無くとにかく排除できてしまえばよいという場合、前記の排除すべき上空領域にあるのに理由はともかく誤って受信してしまう現象が生じがちな日時においてその衛星の特定と排除を相応の確信とともに実施できる方法が用意されていることは其の者の本来職務である別の実務の上多大な効果を奏する。なお、こうしたことが生じる理由としては、衛星の異常により通常より大きな信号出力が与えられて信号が発射されているなどのことが考えられる。GPS衛星のように、多数の衛星が上空にあり、最新型の衛星も老朽化した衛星も混在してシステムを形成している場合は、そうした現象が稀に生じ得る可能性も否定できず、その場合の実際的な対応に本提案は多大な効果を奏すると言える。
3. 次に、さらにこうした衛星の位置に関心があるものにとっては、天空における、この衛星の存在領域を幾何学的に追及していくための廉価・軽量・コンハ゜クトしかも簡便で入手性の高い素材だけで行える状況を提供できる。つまり先にはその衛星の位置には関心がない者へ本提案が成しうる貢献のみをあげたが、今度は知的な探究の興味・関心を有する者に対しては、楽しみながら、状況を理解し天空に存在位置の可能性がある天空上での円弧(小円)を天空に仮想的に(脳内で)描くとう、衛星の位置をさらに絞り込んでいく作業を、楽しく実現できるのである。これは、後述する原理に基づく簡単な計算により、そのクリッフ゜が薄くした水の領域の中心位置から、GPSアンテナ中心がある体躯に平行な平面までの、距離Bの読み取り値等を元に、ほぼ、ある小円、の上にまず衛星は存在する事実が(後述するように)わかる。これは、アンテナ中心点を頂点とし、体躯正面方向に回転対象軸を有する、ある円錐の側面が、天球と交わってできる小円である。スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて小さいときには,回折現象は著しくなる。しかし、その状況を逆に用いて、回折波が影響をあたえている事実をむしろ見つめることで、衛星の方位を割り出すことができる。回折があってもそれを克服する知恵を引き出せるという点で、野外活動における行動の自由度と安全性を高める上でも、従来にない教育的側面に光をあてた啓発を行なえる点においても、多大な効果を奏する。
4. 次には、3.以上に、さらに、ここで、衛星の位置をさらに絞り込んでいくことができる。3.までは、ぐるりと円周を一周するような様式で、水の薄い箇所を作りだし、その位置を、円筒の底面に平行に移動させて、衛星信号強度で減衰が起きるものがないかその様子の変化を見たのであった。そうした衛星が検出された(あった)場合は、その平行移動の場所の情報からある小円上にあることがほぼわかったのであった。さらにその小円上のどこにあるかを知るためにはつぎのようにすればよい。
まず、一周ぐるりととりまく式で、水の薄い場所を創り出すことから、一周のうちの一部だけを対象にする様式で、水の薄い場所を創り出すことにする。これにはくりっぷの形状をより小さい中心角に相当するものを使うことで、例えば容易に達成できる。
(ア) まずは、体躯正面方向軸からφの角度を持つ直線を、体躯正面方向軸周りに回転させたとして、その円錐側面が、天球と交わる円、すなわち、天文用語としての、小円、の上にまず衛星は存在することがわかったという3.の経験のさらに上をいく体験をすることができる。
して別途記載の水の厚さを薄くするための挟み込むクリッフ゜をやや中心角の小さいものに取り替えるなどしてもよいのだが、それをもちいて、円筒との辺縁からの距離は、3.の際と、一定に保持したまま、今度は、背中からの距離を変化させるスライト゛ではなく、むしろ、それと直交する方向の移動、すなわち、アンテナ中心を通る体躯正面方向の直線を軸に、軸まわりにゆっくりと回転させていく、すなわち、いわば、タ゛イヤルをゆっくりと回すかのような操作をなしながら、当該衛星の信号強度の変化の有無を観察する。この際、当該衛星の信号強度が最小になるダイヤルあるいはクリッフ゜の位置、を得る。そして、GPS受信機のアンテナ中心からそのクリッフ゜のもたらす水の薄い領域の中心への直線と、GPS受信機のアンテナ中心を通過する体躯正面方向軸と、が、張る平面を想定し、その平面と先に述べた天空上の小円の交点を得る。複数ある場合は、いずれかになるが、どれであるかを特定するのは通常簡単である。このようにして、当該衛星の概略の位置が得られるのである。これは回折信号の強度もやはりできるだけ直進的に進むもののそれが一番大きいという事実に由来する。回折の波どうしの最大の相殺もそうしたものの近傍で起こる、という考えによる。
回折が、このように野外活動での方位の行動決定に積極的な様式にて役立つという経験は、科学への興味関心を高めることに多大な効果を奏する。こうした貴重な野外体験学習機会を可能としてしまう、廉価・軽量・コンハ゜クトなGPS受信機およびあとは水等の普通に手に入る材料でありさらには親しみを持てるビニルやポリプロピレン,ポリエチレン素材等汎用素材で提供しうることは教育上多大な効果を奏する。同時にこれらは野外に持参する相応の必然性を有する事物ばかりであり、状況に応じた科学的検討、工学的設計という観点から物の連関にかかる潜在力に関する洞察力を鍛え科学にたいする興味関心を啓発するのに多大な効果を奏する。
全地球測位システムとして全地表面での可用性を有する次世代の社会基盤であり、上空に常に10衛星前後の存在をいとも簡単に前提でき、かつ、それらの使用は解放されており、かつそれらの受信機は我が国において携帯電話にも入る程度の小型軽量高性能化なものが廉価に供給され容易に入手でき、かつそれへの軽微な改修と、水や水筒それも廉価なフ゜ラスチックの成形で形成できる若干の工作で可能なレヘ゛ルであり、かつ食品や塩水や海水や保冷剤、保温剤などでも可能な方法であれば、それは極めて有意義な活用方法として考えることができるのである。なんとならば、この方法さえできれば世界のどの地表面でも同じことができるし、高価な支払をしてまで得ねばならない特殊なものの追加物の取得も不要であるという重要な特性を有するためである。
《0413》
次に図80を用いてその構成、原理、動作を述べる。
次に図80を用いてその構成を述べる。
円筒形側面に厚さほぼ一定(例えば、5mmとか1cmとか)に水が充填されている水筒を考える。
《0414》
図83の構成を述べる。
図83は、先にのべた洗濯ばさみや髪留めがそうであるように、
ある程度の挟む強度を有し、前記円筒形側面に水が充填されている水筒に、適切な圧力をその一部に与え、例えば洗濯ばさみが対象物を変形させ摩擦力でその状態を維持し、取り外せばもとの物体はものと形状に一定の時間で緩和しつつ戻るものと同じような意味で、その水層の厚さを薄い方向に、変化させられるものとする。
図83では、全円周ではなく、円周の一部に対応する円弧に圧力をかけられるような形状のものを示している。しかしこの長さは任意のものが容易に製造可能である。近年はフ゜ラスチックの形状は廉価に製造できる。特に3Dフ゜リンターが普及し人気を博し、教育機関などでは数十万円程度の価格のものを次々と導入しており、樹脂素材で自作することも極めて容易となっている。


《0415》
次に図80を用いてその構成、原理、動作のうち原理を述べる。
今、図80では、視覚的理解を優先するため、まず理想的な状態として、遮蔽地物なく、仰角0度(これは後にθで置き換えて一般化を行うが、図が複雑になるので、まずはθ=0度とおいた図を示すことにする)の位置にある衛星を想定する。当該衛星の方位角は、天頂からみて体躯左側面方向から体躯小正面方向にφ度だけ時計回りに回転した方向に存在するとする。仰角は今は利便性のため0度とする。その衛星からの信号が到来した状況を考えてまず図80は描かれている。
図80は、前記の操作で図83形状のクリップで、中心角が180度程度のもので体躯左側の円筒水筒部分をはさみこんでいるとする。
図80は、前記の操作で図83形状のクリップで、中心角が180度程度のもので体躯左側の円筒水筒部分をはさみこんでいるうえ、使用者が操作を行い、背中からの距離(とは言うが正確にはGPSアンテナ面から、そのクリッフ゜で薄くした部分の中心への背中に垂直な法線に沿って計測した距離)がBであったものとすることになる。
すると図80において、「円筒の外辺縁で回折してGPSアンテナに到達する波」と、「円筒の水の厚さが薄くされた部分(厚さ零であっても構わない)を通過し、回折を経て、GPSアンテナに到達する波」との伝搬距離の差分は、図80の、

a - b + C
であることがわかる。
先に述べた「水の層を薄くする目的で挟み込むクリッフ゜」を背中に一番近いほうから、徐々に、背中から一番遠い方向に、ゆっくりとスライト゛させるようにする。
その過程で対象衛星信号の受信強度が極小になり最低になった場所があれば、そこにおいて、前記両者の回折波が逆位相になっていることが強く推定される。なんとならば、水の層が、薄くなっているのであるから、いずれかの衛星からの信号強度は強くなることはあっても、信号強度が弱くなるということは、前記以外の合理的理由は到底考えられないためである。ちなみにクリッフ゜に用いている素材はフ゜ラスチック樹脂などでL1帯信号には透明であるからなんらの影響も与えない。
こうしてその特殊な信号強度をもたらした衛星番号を知ると、次に活用できる。すなわち、その衛星番号はその日のそれ以降のあるいはその日を含むその数日の野外活動において方位取得方法において使わないとすることで、作業の効率化を図ることができる。ここまでが既述の1.である。(これは衛星の状態を探究するというよりは地理踏査などの実務家においてはそのような使用法が利便性を高めることがありうるというほどの意味である。ちなみに、通常の廉価なGPS受信機は特定の衛星番号を指定することでその衛星の活用を排除するフラク゛を立てることができるためそのようにすればその衛星を計算対象にしない意図を簡単に実現し、即座に対応できる。また本提案方法の方位情報取得方法でもそのようなことすなわちその衛星を計算対象にしないことを意図するフラク゛を立てることができるため、そのようにすれば、その衛星を計算対象にしない意図を簡単に実現し、即座に対応できることを指摘しておきたい。)
次には、その衛星の方位角の数値上の表現(身体固定座標でないという意味での情報)は、GPS受信機により迅速に出力されうることは、既述のとおりである。これを照合すれば、自らが、今、偶然、向いている体躯正面方向は、背中の円筒側面の水筒のサイス゛とGPS受信機の位置関係できまる、回折でしか影響を与えられないはずの衛星は、自分の体躯正面からみて、どこからどこの範囲に存在しうるかという事についての、幾何学的配置は直ぐに定まるから、その情報に基づいて、自らの体躯の正面方向を限定的に知ることが、遅滞なく、できてしまう。ここまでが既述の2.に相当する貢献である。
次に、先ほどのクリップをとめたホ゜シ゛ションについて、Bの長さを、水筒に印刷されていても良い目盛り等から読み取ることになる。先に述べた両回折波の伝搬距離の差分すなわち
a - b + C
は、すなわち、この状態において、半波長の奇数倍となっているはず(回折波の相殺が生じているため)であるから、r (円筒半径), A (GPSアンテナにとっての円筒高さ。より具体的には、GSアンテナ中心を含む“円筒底面と平行な平面”と、円筒の背中から遠い方の底面と、の距離), B(GPSアンテナ中心を含む“円筒底面と平行な平面”と、円筒の背中から遠い底面との距離), λ(対象とするGPSないしGNSS信号の波長)を既知数として、ヒ゜タコ゛ラスの定理より(1),(2)を得て,逆位相を生じたはずの両波の伝搬距離差から(3)を得て,伝搬距離と衛星方向φに関する式(4)を得て、

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(a + c)-b =(2n+1) ・λ/2 (n=0,1,2,…) …(3)

c=(A-B)・sinφ …(4)
これらの式をφについて解くことで、
φを求めることが直ちにできる。ここまでが既述の3.である。これはφというハ゜ラメータと体躯の向きで特定される上空半天空上の小円の周上に衛星が存在することを意味することは既に述べた。

さてここで考えてきた図においては、既に述べたとおり、θ=0という前提をおいていた。すなわち、衛星からの平行波を、受信している水の厚さを薄くしている領域の中心は、「使用者の背中から見て、体躯正面方向を軸に、使用者左側の水平方向を基点として、時計回りに(90度でも45度でなく、)0度の方向に置いた、もの」であるとして、まずはそれに限定して(わかりやすさのため)、図を描きそれに従って考えてきた。その際のクリッフ゜は中心角180度程のものを想定している。
そして、その際、Bの大小を変化させ、その結果、最小値で極小値が得られたときの様相を検討してきた。

さて、つぎには、こうした制約を、解除して、考える。つまり、θ=0としたクリップの向き、をかえて、当該衛星の信号強度の変動を観察してみる。すなわち、水の厚さを薄くする、向き、をかえて、関心の衛星の受信強度の変化をさらに観察してみる。つまりθの値をかえて、関心の衛星の受信強度の変化をさらにさらに観察してみるのである。ここでθとは、水の厚さを薄くしている領域の中心を、「使用者の背中から見て、体躯正面方向を軸に、使用者左側の水平方向を基点として、時計回りに図った角度」である。
具体的には、このクリッフ゜を円筒と一体化したまま体躯正面方向を軸に回してみる、あるいは、円筒はまわさずにクリッフ゜だけ体躯正面方向を軸に回してみる、とどうなるか。
図78のこれはθを変化させることになる。既述のとおり、このように回したときに最も信号強度が低くなる点があれば、そのときの、クリッフ゜の圧力で水が薄くなっている領域の中心、と、GPSアンテナの中心を結ぶ線と、体躯正面軸と、が張る、平面、と、既述の小円との、交点(のうち可視の部分、または合理的にあり得べき部分)が、衛星の具体的な方向であると強く推定される。
このように、天空上のあの方向、というように、(数値でなく)身体固定座標で得られるという結果が貴重である。数値で得られた情報はこのように使えるとは限らないのである。なぜならば、GPS受信機が数値として単に出力してくれる衛星の方位角、仰角の数値は、身体固定座標でないがためにどちらの向きなのかは基準が不明な状況では一切不明のまま、なのである。本手法のような、身体固定座標で得られる方向と、照合させることにより、方位情報取得は、劇的に意味をもって行動決定支援に進めることができるため貴重である。
ここまでが、既述の4.である。

ここまでくると、単にヒ゛ル陰でもラシ゛オが受信できたというような旧来からある回折の使い古した手垢のついたありがたみを感じにくい表現を超えて、現代における、先進的な社会基盤を利活用する行動決定支援の斬新な様式提案においても、やはり回折は役立つ側面がある、という稀有な得難い経験を、経済的に無理のない枠組みで、また楽しみの野外活動として枠組み中で、経験できる方法をはじめて有効に提供できることになったという多大な効果を奏する。こうした貴重な経験を積むことは、その後の生涯の勉強への取り組みや研究活動、ひいてはイノヘ゛ーション創出への取り組みに対しても興味を持っておこなっていけるそして成果を上げていけるために必要な楽しい体験をとおしての主体的関心の醸成に多大な効果を奏するのである。
なお、図では、中心角約90度程に相当するようなクリッフ゜を描いている。が明細書では、中心角180度程度に想定したクリッフ゜を用いているところがあるの念のため注意されたい。
《0416》
その伝搬行程差分、つまり、図79のa-b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、図78からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。
《0417》
こうした理解は、ほとんどの衛星の回折波除去が通常できていても、稀に衛星の信号が回折除去できないように思われる場合に、極めて有効に機能する。仮に、山頂において、山稜において、どちらの方向に下降してゆくか等のために、霧で見晴らしがない等の理由、か、雪目で視界が使えない、夜間である等の理由で同定ができない、か、海外エクスペディションの場合で視同定が困難であり、かつ、磁石もあてにならない火山帯であるため、か、極地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である(この場合には水よりも圧倒的に融点の低い液体、例えばエチルアルコール、メチルアルコール等も、適切な選択肢として用いることができるしこの場合も飲料、医療用、燃料用などに兼用できることがある)、偏差の影響が大きい地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である、自差の影響が大きい事情があり磁石の活用が困難である、ジャイロを用いられる電力や重量物を装具するための移動体の恩恵をうける移動環境にない、などの踏査・調査・徒歩、などの場合にも多大な効果を奏する。

なお、この方法は、回折波に有効であり、φが負の値であっても、それが回折波であれば、そのまま役立つので、φの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、逆に、それで方位の特定に準ずる行為ができることもある(特に通常の方位限定と組み合わせればなおさら平易に可能である)こともあわせて指摘しておきたい。(また、半円周だけ剥いた場合もφの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、平易に方位の特定に準ずる行為が可能となる)。

なお、透過を経験しない辺縁回折波より、透過回折波のほうが、透過分だけ減衰が大きいように感じられるが、それは、大きな回折角による大きな減衰を経験する辺縁回折波と、小さな回折角による小さな減衰を経験する透過回折波により、補償されることになる。
《0418》



まず全部を水でふさいである状態を観測する。信号源α,β,γの各信号が観測できたとする。
ある一列だけを穴をあけるようにし(つまり水板または水棒を除去して)あとの列を、ほかの列を、水いたでふさがれたまま維持しつつ、観測、すると、α、β、の各信号が観測されたとする。
すなわち、ある場所の窓列を開けたことで、信号源γの信号は、急に消えたわけである。これを、大きく回り込んできた回折波(回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)が、一部透過窓から侵入してきた透過波の回折波(透過と回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)の、位相のずれによる、相互相殺「的」効果によって、柱の口端点からの回折波と、相殺されたものと、見ることができる。
こうして、その水板または水棒を除けた列、の窓から侵入し、回折し、GPSアンテナまで到達した電波の伝搬距離と、大きな筒または壁の端からよいこらしょと回折して到達した電波の伝搬距離との差は、λ/2の奇数倍になっているはずである。

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c)-b (n=0,1,2,…) …(3)

c=(A-B)・sinφ …(4)
奇数倍とはいえ通常は1である(n=0)。GPSや、グロナス等でシステムを決めれば、λは一定で約19cmある。
こうした原理から、上の諸式が成立し、そこから、φを、推定できる。
つまり窓を開けることによって、回折の学習もでき、見えない電波の学習、研究を進められる。
すなわち、観測者または実施者にとって(設計者ではなく)A,B, rは既知である。よって、a,bも直ちに算定により確定するため既知と考えてよいことがわかる。GPS L1 C/Aはλ=19cmであり、このλと, A,B,rという人体用の寸法からn=0とまずしてよいことが明らかとなる。すると、A,B, a,b,λ,nが既知である状況で、(3)(4)からcを消去すると、変数φのみが変数として残ることが明らかとなる。よって、φが確定できるのである。すなわち、そのような信号捕捉が消滅した場合、すなわち、相殺したような窓列が明らかになったことで、その衛星の体躯正面に対する方向性φが明らかとなるのである。これは、回折波の一般には困った性質を逆手にとった活用法で、興味がもたれよう。

これを繰り返すことによって、謎解きのように、それぞれの衛星の存在方向を推定していくこともできる。
これはある意味で知的な野外に限定された遊びであって、なおかつ、新たなジャンルへの挑戦を含んだものである。
Bの値は窓の中心部迄の距離で良い。基本的に、完全に逆位相になればそれに越したことはないが、そのあたりで互いにほぼ相殺した結果、閾値未満になれば、観測しないことになりますため、概略値で良いのである。


なお、剥ぐ、という方法を述べたが、これは、円周に沿ってはさみつけるようなたとえばフ゜ラスチック製(フ゜ラスチックはL1帯に吸収を示さず、いわば透明である)のU字形で(ある種の髪留具や、通常の洗濯ばさみや、布団干し時に布団が強風に飛ばないようにする布団ばさみがそうであるように、対象傷つける程度でなく適切な圧力にて押し込み、抑え込み、自身もそこにとどまり、結果、流体や弾性体や弾性体類似物の、意図した任意の部分の形状の特に、厚さ、を、意図通りに薄く形成する、しかし、はずした場合は、対象の厚さはまたもとにもどる、というほどの意味で)挟みこむ力のあるやや弾力のある鋳型やのようなもの、(図83)で、円周の全周またはある部分(たとえば円弧、例えばある一点の近傍)を適切な圧力で挟みつけるように作用することで、その部分の水等の液体を押し出し、薄くする、ということで(そしてそのような圧力を与える部分を移動させられるという方法によって)、どうようの効果を生み出すこともできる。その場合は、ゆっくりとじわじわスライト゛させることで減衰が生じるところを探すことができるため、宇宙の衛星からの電波にたいして受け身であるだけでなく、ある種の動的な働きかけの行為の結果を体験でき、それも電磁波の根本性質である部分の教育機器としても、有効に活用でき、多大な効果を奏する。

《0419》
図87から図88は、つぎのことを示すためのものである;
すなわち、「直径R(半径rとしてR=2r)の円筒の井戸の底の中心にGPSをおくとき、半径rが波長λの2倍程度以上の井戸でないと、回折波を完全には排除しがたい可能性がある」

図88において、辺縁回折波はどのように位相差はGPSに作用するかを考える。
結論を先に述べると、辺縁0度点回折波を相殺してくれる、辺縁θ度点回折波で、最小のθは;
R=λ/2=9.5cmのとき θ=180度(これは回折というか反射というか)
R=λ=19cmのとき、θ=90度
R=2λ=38cmのとき、θ=60度
である。これは口径直径Rがλ未満であると、なかなか、中心部で相殺が起きないことを示す。深さは関係がないのである(深さによらず円筒の中心との距離は全辺縁点て同じであるから)。
これは次のことを示唆する。すなわち、
λの直径(19cm)よりずっと小さい円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒全辺縁での位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波は相互に強め合う。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、生じない。口径による弱化は期待できない。全円周上で同位相点は計1点あり、逆位相点は計0点ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、大きい。深さを増やすと相対的に、弱化は期待できる。
《0420》

λの直径(19cm)の円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はわずかに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はわずかに多様化している(θ=±90度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and r=1λ….0=cosθ….θ=±90度)。よって、円筒全辺縁での回折波はわずかに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、わずか。全円周上で同位相点は180度毎に(計2点)あり、逆位相点は180度毎に(計2点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分同程度。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、そこそこ大きい。深さを増やすと相対的に、弱化はそこそこ期待できる。
《0421》

2λの直径(38cm)の円筒では、(これが■9時50分片岡式■で両腕で円を描いた時)

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はそれなりに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はそれなりに多様化している(θ=±60度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 =cosθ….θ=±60度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、それなりに生じる。全円周上で同位相点は120度毎に(計3点)あり、逆位相点は120度毎に(計3点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、さほど大きくない。よって、回折角度がさほど大きくないので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さをふやしても相対的に、その弱化はさほど期待できない。
《0422》

4λの直径(76cm)の円筒では、

1. 円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、大きい。よって、円筒全辺縁での位相はまずまず多様化しうる。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はまずまず多様化している(θ=±29.0度、±51.3度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and
r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0度、±51.3度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、まずまず生じる。全円周上で同位相点は* 度毎に(計*点)あり、逆位相点は*度毎に(計*点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、小さい。よって、回折角度が小さいので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さを増やしても相対的に、その弱化は期待できない。




《0423》

深さを稼ぐことによって、回折波でGPSに到達したいものは、大回折角度を経験させる、それによって、大回折角度減衰を、させる、しかない。


その大回折角度を得るためには、深くする必要がある。
しかしそうすると、直接波を受信できる立体角も減少する。その限度は、

図87は、縦方向に薄い部分を形成した場合である。このようなことも、シリコンなどの柔軟素材と、先ほどの洗たくばさみ状のものの別形状(縦方向に薄い部分を作るハサミこみをつかったばあい)を用いれば、可能である。
図は、円筒の厚みは省略してある。切れ込みとしてかいてある部分も、簡略にえがいてある。
外側の立方体は、参考までである。
《0424》

先ほどの図式でのφをφ=0に限定した場合以下のようになる。

A: 円筒水筒の(底からの)高さ。その点からGPSまでの距離をa.
B:円筒水筒の「切れ込みのある部分」について(底からの)高さ (すると当然A>B)。その内側点からGPSまでの距離をb.
(このように設定すると、円筒に設けれられた「切れ込みのある部分」の最低点の、円筒底面からの距離、は、A-Bとなる。)
r: 円筒水筒の内半径
λ:GPS衛星信号の波長

A2+ r2 = a2 ・・・(1)
B2+ r2 = b2 ・・・ (2)
a-b =(2n+1)* λ/2 (ただしn=0,1,2,3…の整数)・・・・・・(3)
《0425》

仮に r=10cm A=20cm n=0とした場合:
(1)に前記の仮定を代入して a=√(400-100)=17.321cm
(3)に前記を代入して b=a-(c/f)/2
=17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm =7.80cm
(2)に前記を代入して B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
よって、「切れ込みの深さ(A-B)」は
A-B= 20cm-6.2865cm ≒13.7cm との、切れ込みになる。

高さ20cmのうち、切れ込みは約13.7cmが適切である。
あるいは、
その点を中心にした薄い部分を作ることによって、θ=0からの辺縁回折波と、透過回折波とは、GPSの受信点で位相差がほぼ逆になるため、振幅の相殺がほぼ生じ、
回折波の混入を避けることができる。

つまり、働きかけによって受信判定が消失する衛星信号があった場合、それは、φ=0の方向に存在する可能性を推定できるのである。


すなわち、その伝搬行程差分、つまり、図のa-b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、図78からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。




《0426》
厚い層の端点から回折してきた信号をまだ検出するようなら、その回折信号の伝搬距離と、ちょうど半波長の奇数倍に相当するだけの伝搬距離の差を、GPS受信機(アンテナ)の位置において、持つような、透過信号を取り込めるような薄い層を形成しておいてもよい.そうすることで、GPS受信機(アンテナ)の位置においてちょうど、位相差が半波長だけずれた信号同士が相殺することになる.後者の方が伝搬距離も短くてすむ(その分強度は強い)し、回折角も小さくてすむ(その分強度は強い)ため、相殺後の残差としての後者の影響が大きくなりすぎないように、後者は一定の透過減衰も負荷として起こるようにしているわけである.
A,B,r,a,bの値は先ほどの検討と同様であれば、a,bの距離差が波長の1/2の奇数倍(基本的に1倍)となり互いに相殺し合う.この際には、Bの上部の薄くなった部分の距離自体は既述の理由より不要な方向から信号が閾値以下に収まれば良いのであることから過度に厳密な数値設定を図る要なく適度な透過が生じる程度、適宜に設定されていてよい(もしこの部分の薄くなった部分がなくても不要な回折信号の検出が生じないのであればそもそも設定しなくてもよい.).

この薄い部分の層をどのように作るか、であるが、若干柔軟性を持つ透明プラスチック素材で、例えば柔軟性に富む薄いPET(ポリ塩化テレフタレート)素材(「いろはす」というPETボトルがそれに近い)などで作り、硬質プラスチックの透明な輪の枠で強制的にその部分だけ圧力をかけて抑え込むようにすると、そのような、そこだけ薄い層を形成することができる。プラスチックはL1帯に対してほとんど吸収を示さず透明である。もちろんそこから押し出された水が上下に逃げられるようにしておく。その枠を、徐々に上あるいは下にずらしていくと、希望のところにそこだけ水層が薄い1、2cm程度の部分ができる。それをずらしつつ反応を見ればよいのである。あたかもカチューシャのような塩梅である。

なお、上記図のBの長さは底面のアンテナの高さからその水層の厚さの中心部までを図れば良い。何度も述べたことであるが、受信強度が閾値未満になれば良いだけであるので、多少の差異は重要ではないのである。

もちろん同等の効果がある方法であれば、ほかの任意の方法にて実施すればよい。
《0427》

この部分に、バンドを通して身体に固定するように設置することもできる.マイクロ波はプラスチックや衣類などは透明なものとして透過してしまう.

なお、真空に対する0℃一気圧の気体としての空気の屈折率(reflective index) n≒1.000292 空気に対する20℃の液体としての水の屈折率はn≒1.33であ。若干の屈折がある。が、ここでの主題には殆ど影響を与えるものでない。空気から水に入るときには、入射角に対して屈折角が多少ちいさくなるが、水から空気に出るときは逆となるとなるため最初の入射角に戻るとも言える。それがスリットを出るときに回折するので、結局回折だけを扱った。厳密にぎゃくいそうが成立することを目指すのでなく、回折波相互が、GPS受信機の閾値未満になればよいだけであるため、概略値でよいのである。
《0428》

以上では、円筒形を基本に考えたが、これを多角筒形(多角柱)を基本構造としてもよい.また四角柱を基本構造としてもよく、左右だけにその配備を残したと前提して、左右に平行に水の板があるという様相でもよく、その際は、そのある部分に薄い部分があればそれでよいのである.
相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。
《0429》
図85は、図84が人体とどういう位置関係にあるかを念のため示す図である。

相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.
《0430》

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。

《0431》
回折波が(これまでの議論でいうところのθ=0)体側方向のみの回折波に限定して、排除したいことが明らかな場合に適した構成が図86である。θ=0近傍の衛星信号の回折波をターケ゛ットに打ち消す場合は、このように、へこみ、あるいは、くぼみの、切り込みの長さは14cm程度になる。図での横の長さが20cm、縦の長さが30cm程度を想定している。すぐ隣の回折波をすぐ隣が打ち消す。このような水筒を二つ向き合わせて組み合わせると矩形になる。持ち運びに利便性が高まる。またこのような形状は、テント内で、机の台にするのに丁度良い。テント内はよく雨や結露で濡れるが、このようなぎざぎざを足側にしておいて板などを適宜渡せば、上に置いたものが濡れないしこれ自身も必要以上の重量が発生せず扱いやすい。なお、栓をつけて良い。相互の連結部も設けて良い。気圧計測可能なように目盛をつけてもよい。これらのことは別途記した。
は天頂から見下ろした図を示している。使用者の背中にはGPS受信機と、円筒形状の水が形成されている。

円筒。
それを排除するために閾値を適切に設定できるのであるが、なんらかの事情により(どうしてもGPSの分解能が劣ったものを使わざるを得ず、回折波の減衰した波の信号強度を、直接波の十分な強度の波と、そもそも、GPS受信機の機能として弁別できない等の特殊な背景による場合もありうる。)
その場合、寸法的に、回折波の影響を受けることがある。
先に述べたような特に廉価なGPSを流用する場合。
その場合は、逆に、それでも次のようにすれば解消される。
原理を活用しているため、教育用途にも、活用可能である。
電磁波で、衛星由来で、この程度の電磁波の波長のものは案外多くなく、子供の興味、関心を引き付けるため、野外教育に向く。また述べたように、本提案はそのそも市民レヘ゛ルのホ゛ランティア的な救援活動支援にも適す廉価性、軽量性、コンハ゜クト性、を有し、また、入手可能なもので構成可能であり、しかも、原理がわかりやすく、身近なものの組み合わせで意な真機能が実現する面白み楽しめる特徴があるため、教育機器にも適す。《0432》

図80は、例えばシリコン素材の円筒形の柔軟水筒が体躯背面につけられているとして、その断面図を天頂方向から見たものと想定した図である。

そのシリコン素材の水筒は一部が厚さが変えられるようになっているとする。それは例えば、別別のコンハ゜ートメント方式からなり、それぞれに抜いたりさしたりすることで、水層の厚さがかわる方式とする。組立式、または、組み込み式で、当該一部のコンハ゜ートメントを抜きとることができる。ただ何層かの水層コンハ゜ートメントの層があるため、ひとつ抜いただけでは全く水層がなくなる、ということは限らないものとする。このようにすると背中からある一定距離の円周部(または左右だけの半周部分)の部分だけ例えば数ミリから数cm程度の領域の水の厚さを薄くすることが容易に実現できる。

そのはぎとり様相を図95および図96が示している。

すると何が生じるかというと、例えば図79を例に説明する。円筒形の端から回折しつつGPS受信機まで到達してしまい閾値以上になった波が、そのはぎとったところから侵入し減衰しながらも透過しつつ、回折しつつGPS受信機まで到達した波と、逆位相のため、あるいはほぼ逆位相のため、相殺され、総合しては閾値未満と制御することができる。
GPS衛星は、次のことが知られている。時に必要以上の電力を送信してくることがある。これは一種の不具合の発生とも考えられる。ところが、必要以上の電力で送信してくるたために回折波で受信してしまうのか、それとも、直接波だからそれだけ強い信号であるのかは、弁別するのは困難な場合もある。

そこで、そのような弁別を行う方法があれば便利である。それには次のようにする。今のべたようなある部分をはぎとる。はぎとるということは、当然、遮蔽構成物が減るわけであるから、通常は、受信電波は強くなることはあれ、弱くなることはあり得ない。はずだである。直接波は全く影響を受けないはずである。仮に微弱な影響が万一にあっても、目に見えて弱くなることは考えられない。あまりにも、直接波は、僅かな透過後回折波に比べて、圧倒的に強いはずであるからである。

ところが、回折波であって、十分な強度を偶然持ってしまっている信号のようなものであれば、僅かな透過後回折波との干渉を起こすことはそれなりに生起確率を有すると考えられる。

そこで、例えば、図95、96、のような構成で下からひとつ剥いで、調べ、また戻して、別の段を剥いで、と調べてゆけば、どこかの段を剥いだときに、ある衛星信号強度が閾値未満に突然なったとすればそれは次のことに由来すると強く推定されるのである。
《0433》

すなわち、その伝搬行程差分、つまり、図79のa-b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、図78からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。

こうした理解は、ほとんどの衛星の回折波除去が通常できていても、稀に衛星の信号が回折除去できないように思われる場合に、極めて有効に機能する。仮に、山頂において、山稜において、どちらの方向に下降してゆくか等のために、霧で見晴らしがない等の理由、か、雪目で視界が使えない、夜間である等の理由で同定ができない、か、海外エクスペディションの場合で視同定が困難であり、かつ、磁石もあてにならない火山帯であるため、か、極地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である(この場合には水よりも圧倒的に融点の低い液体、例えばエチルアルコール、メチルアルコール等も、適切な選択肢として用いることができるしこの場合も飲料、医療用、燃料用などに兼用できることがある)、偏差の影響が大きい地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である、自差の影響が大きい事情があり磁石の活用が困難である、ジャイロを用いられる電力や重量物を装具するための移動体の恩恵をうける移動環境にない、などの踏査・調査・徒歩、などの場合にも多大な効果を奏する。

なお、この方法は、回折波に有効であり、φが負の値であっても、それが回折波であれば、そのまま役立つので、φの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、逆に、それで方位の特定に準ずる行為ができることもある(特に通常の方位限定と組み合わせればなおさら平易に可能である)こともあわせて指摘しておきたい。(また、半円周だけ剥いた場合もφの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、平易に方位の特定に準ずる行為が可能となる)。

なお、透過を経験しない辺縁回折波より、透過回折波のほうが、透過分だけ減衰が大きいように感じられるが、それは、大きな回折角による大きな減衰を経験する辺縁回折波と、小さな回折角による小さな減衰を経験する透過回折波により、補償されることになる。


《0434》

まず全部を水でふさいである状態を観測する。信号源α,β,γの各信号が観測できたとする。
ある一列だけを穴をあけるようにし(つまり水板または水棒を除去して)あとの列を、ほかの列を、水いたでふさがれたまま維持しつつ、観測、すると、α、β、の各信号が観測されたとする。
すなわち、ある場所の窓列を開けたことで、信号源γの信号は、急に消えたわけである。これを、大きく回り込んできた回折波(回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)が、一部透過窓から侵入してきた透過波の回折波(透過と回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)の、位相のずれによる、相互相殺「的」効果によって、柱の口端点からの回折波と、相殺されたものと、見ることができる。
こうして、その水板または水棒を除けた列、の窓から侵入し、回折し、GPSアンテナまで到達した電波の伝搬距離と、大きな筒または壁の端からよいこらしょと回折して到達した電波の伝搬距離との差は、λ/2の奇数倍になっているはずである。

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c)-b (n=0,1,2,…) …(3)

c=(A-B)・sinφ …(4)
奇数倍とはいえ通常は1である(n=0)。GPSや、グロナス等でシステムを決めれば、λは一定で約19cmある。
こうした原理から、上の諸式が成立し、そこから、φを、推定できる。
つまり窓を開けることによって、回折の学習もでき、見えない電波の学習、研究を進められる。
すなわち、観測者または実施者にとって(設計者ではなく)A,B, rは既知である。よって、a,bも直ちに算定により確定するため既知と考えてよいことがわかる。GPS L1 C/Aはλ=19cmであり、このλと, A,B,rという人体用の寸法からn=0とまずしてよいことが明らかとなる。すると、A,B, a,b,λ,nが既知である状況で、(3)(4)からcを消去すると、変数φのみが変数として残ることが明らかとなる。よって、φが確定できるのである。すなわち、そのような信号捕捉が消滅した場合、すなわち、相殺したような窓列が明らかになったことで、その衛星の体躯正面に対する方向性φが明らかとなるのである。これは、回折波の一般には困った性質を逆手にとった活用法で、興味がもたれよう。
《0435》

これを繰り返すことによって、謎解きのように、それぞれの衛星の存在方向を推定していくこともできる。
これはある意味で知的な野外に限定された遊びであって、なおかつ、新たなジャンルへの挑戦を含んだものである。
Bの値は窓の中心部迄の距離で良い。基本的に、完全に逆位相になればそれに越したことはないが、そのあたりで互いにほぼ相殺した結果、閾値未満になれば、観測しないことになりますため、概略値で良いのである。


なお、剥ぐ、という方法を述べたが、これは、円周に沿ってはさみつけるようなたとえばフ゜ラスチック製(フ゜ラスチックはL1帯に吸収を示さず、いわば透明である)のU字形で(ある種の髪留具や、通常の洗濯ばさみや、布団干し時に布団が強風に飛ばないようにする布団ばさみがそうであるように、対象傷つける程度でなく適切な圧力にて押し込み、抑え込み、自身もそこにとどまり、結果、流体や弾性体や弾性体類似物の、意図した任意の部分の形状の特に、厚さ、を、意図通りに薄く形成する、しかし、はずした場合は、対象の厚さはまたもとにもどる、というほどの意味で)挟みこむ力のあるやや弾力のある鋳型やのようなもの、(図83)で、円周の全周またはある部分(たとえば円弧、例えばある一点の近傍)を適切な圧力で挟みつけるように作用することで、その部分の水等の液体を押し出し、薄くする、ということで(そしてそのような圧力を与える部分を移動させられるという方法によって)、どうようの効果を生み出すこともできる。その場合は、ゆっくりとじわじわスライト゛させることで減衰が生じるところを探すことができるため、宇宙の衛星からの電波にたいして受け身であるだけでなく、ある種の動的な働きかけの行為の結果を体験でき、それも電磁波の根本性質である部分の教育機器としても、有効に活用でき、多大な効果を奏する。


《0436》
図87から図88は、つぎのことを示すためのものである;
すなわち、「直径R(半径rとしてR=2r)の円筒の井戸の底の中心にGPSをおくとき、半径rが波長λの2倍程度以上の井戸でないと、回折波を完全には排除しがたい可能性がある」

図88において、辺縁回折波はどのように位相差はGPSに作用するかを考える。
結論を先に述べると、辺縁0度点回折波を相殺してくれる、辺縁θ度点回折波で、最小のθは;
R=λ/2=9.5cmのとき θ=180度(これは回折というか反射というか)
R=λ=19cmのとき、θ=90度
R=2λ=38cmのとき、θ=60度
である。これは口径直径Rがλ未満であると、なかなか、中心部で相殺が起きないことを示す。深さは関係がないのである(深さによらず円筒の中心との距離は全辺縁点て同じであるから)。
これは次のことを示唆する。すなわち、
λの直径(19cm)よりずっと小さい円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒全辺縁での位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波は相互に強め合う。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、生じない。口径による弱化は期待できない。全円周上で同位相点は計1点あり、逆位相点は計0点ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、大きい。深さを増やすと相対的に、弱化は期待できる。
《0437》

λの直径(19cm)の円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はわずかに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はわずかに多様化している(θ=±90度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and r=1λ….0=cosθ….θ=±90度)。よって、円筒全辺縁での回折波はわずかに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、わずか。全円周上で同位相点は180度毎に(計2点)あり、逆位相点は180度毎に(計2点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分同程度。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、そこそこ大きい。深さを増やすと相対的に、弱化はそこそこ期待できる。


2λの直径(38cm)の円筒では、(これが9時50分片岡式で両腕で円を描いた時)

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はそれなりに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はそれなりに多様化している(θ=±60度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 =cosθ….θ=±60度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、それなりに生じる。全円周上で同位相点は120度毎に(計3点)あり、逆位相点は120度毎に(計3点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、さほど大きくない。よって、回折角度がさほど大きくないので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さをふやしても相対的に、その弱化はさほど期待できない。

4λの直径(76cm)の円筒では、

2. 円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、大きい。よって、円筒全辺縁での位相はまずまず多様化しうる。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はまずまず多様化している(θ=±29.0度、±51.3度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and
r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0度、±51.3度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、まずまず生じる。全円周上で同位相点は* 度毎に(計*点)あり、逆位相点は*度毎に(計*点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、小さい。よって、回折角度が小さいので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さを増やしても相対的に、その弱化は期待できない。






深さを稼ぐことによって、回折波でGPSに到達したいものは、大回折角度を経験させる、それによって、大回折角度減衰を、させる、しかない。


その大回折角度を得るためには、深くする必要がある。
しかしそうすると、直接波を受信できる立体角も減少する。その限度は、

図88は、縦方向に薄い部分を形成した場合である。このようなことも、シリコンなどの柔軟素材と、先ほどの洗たくばさみ状のものの別形状(縦方向に薄い部分を作るハサミこみをつかったばあい)を用いれば、可能である。
図は、円筒の厚みは省略してある。切れ込みとしてかいてある部分も、簡略にえがいてある。
外側の立方体は、参考までである。
《0438》

先ほどの図式でのφをφ=0に限定した場合以下のようになる。

A: 円筒水筒の(底からの)高さ。その点からGPSまでの距離をa.
B:円筒水筒の「切れ込みのある部分」について(底からの)高さ (すると当然A>B)。その内側点からGPSまでの距離をb.
(このように設定すると、円筒に設けれられた「切れ込みのある部分」の最低点の、円筒底面からの距離、は、A-Bとなる。)
r: 円筒水筒の内半径
λ:GPS衛星信号の波長

A2+ r2 = a2 ・・・(1)
B2+ r2 = b2 ・・・ (2)
a-b =(2n+1)* λ/2 (ただしn=0,1,2,3…の整数)・・・・・・(3)

仮に r=10cm A=20cm n=0とした場合:
(1)に前記の仮定を代入して a=√(400-100)=17.321cm
(3)に前記を代入して b=a-(c/f)/2
=17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm =7.80cm
(2)に前記を代入して B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
よって、「切れ込みの深さ(A-B)」は
A-B= 20cm-6.2865cm ≒13.7cm との、切れ込みになる。

高さ20cmのうち、切れ込みは約13.7cmが適切である。
あるいは、
その点を中心にした薄い部分を作ることによって、θ=0からの辺縁回折波と、透過回折波とは、GPSの受信点で位相差がほぼ逆になるため、振幅の相殺がほぼ生じ、
回折波の混入を避けることができる。

つまり、働きかけによって受信判定が消失する衛星信号があった場合、それは、φ=0の方向に存在する可能性を推定できるのである。


すなわち、その伝搬行程差分、つまり、図のa-b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、図87からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。


《0439》
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《0440》
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒、の、側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸
と、身体体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のア
ンテナ主ビームの方向は、ほぼ一致していること;を特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;
水を含有するもの、の形状が、円筒形であって;飲
料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体が紙円筒等に巻きつけられるなどして造形される場合には、;当初隣接する分離切取線のいずれの2線
の間隔も、当該紙円筒等などの中心軸に垂直な平面内の方向角にして約137.5度あるいはその自然数倍、または、約222.5度(これは137.5度の
180度に対する差分)あるいはその自然数倍、の相互離角を自ずから形成するべく、隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル
梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出される間隔値に基づき設計されており、;各分離切取線が当
該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されることで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させること、を特徴とする飲料水小分割密閉梱包ビニルパッケージ分離切取線付連続体を用いることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する電力半減
深度が5cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して電力半減
深度が20cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコー
ル類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であること、ないしは水またはアルコール類を含む食物として摂取されるものである
こと、あるいは味噌及び味噌をもちいたものであること、あるいはソーセージまたはサラミまたはハムまたは燻製製品などの塩分を付与した保存食品であるこ
と、あるいは栄養補給用液体ないしジェル状摂取物であること、あるいは動物又は植物の一部であること、あるいは食肉又は穀類又は豆類又は根菜類であるこ
と、筋肉または皮膚など高含水性組織であること、あるいは調味料であること、あるいは保温材・保冷材であること、あるいは高吸水性高分子であること、ある
いはジェル状または液状の化粧品または家庭用品(洗剤・液体石鹸)などの日用品であること、あるいはバッテリーないし充電池に充填された電解質を含む液体
ないしジェル状の高分子などの工業製品であること、あるいはクロロプレンゴム又はポリクロロプレンゴム又はクロロプレンゴム(CRゴム)同等かそれ以上の
1.5GHz帯などのGPS電磁波吸収特性を有する素材であること、あるいはいわゆるウエットスーツの素材を用いたものあるいはウエットスーツそのもので
あること、あるいは極地や寒冷地や高地で用いられる不凍液であること、あるいはエチレングリコール又はジエチレングリコールであること、あるいは、大規模
自然災害、大規模人工災害時に緊急時に野外で入手可能なものなどとしての水分を含んだ土壌または水分を含んだ砂または海水または湖水または河川水または雨
水またはときとして生命体や家畜から排泄されたものを活用することに有効性を認めざるを得ない過酷な環境ではそうしたものであること、または医療用の薬液
または消毒液または輸液または生理食塩水であることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して「GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する比誘電率(εr)の平方根と誘電正接(tanδ)(δは誘電損失角)が」10等の一定数値以上の領域に属するもの)、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方
位情報取得方法。前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水また
は消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒の側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、身体
体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のアンテナ主
ビームの方向は、ほぼ一致しており;リュックサックの内部構造として組込み、取り外しができる構造となっていること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3・・・)
の長さで「小分けされた水の梱包のn番目の切れ目とn-1番目の切れ目の間隔の長さ」が保たれるべく設計されたことを特徴とする飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ。
前記方位情報取得方法であって;請求項5記載の飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけて
ゆくことで、水の存在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
《数1》
000155

(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=0,1,2,3・・・))
(ただし、[ ]は定積分の記号)
又は
2πg(a-0.5bg)+2πbggn
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=1,2,3・・・))
の長さで「小分けされた水の梱包間の、開始点から、n番目の切れ目まで、の、長さ」が保たれるべく設計されたこと
を特徴とする
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、
巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけてゆくことで、水の在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;
を特徴とする方位情報取得方法。
(1)半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
(2)身体体躯の前面側又は後面側に装着し、
(3)前記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、
(4)水を含有するものを、
(5)当該方位情報取得装置よりも突出するように装着し、
(6)それにより、
(7)前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、装着し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、(コンパクトにに格納されていた飲用水の経口摂取チューブを兼用するリザーバーの複数のコンパートメントが、使用時には両腕あるいは片腕を広げることによって(次々、引き出され、)水の平面を腕と体躯の間に形成するように)展開し、(非使用持には両腕あるいは片腕をもとの体側に沿わせる位置に戻すことによってリザーバーのコンパートメントは、もともとの収納位置におけるコンパクトな形状に戻ることで活動性を妨げずに、水の行動中経口摂取を確保できつつ、)」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、空間的形状を構成し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(現場での携行品であるスポーツドリンク・アイソトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧とほぼ等しい浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイポトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より低い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイパートニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より高い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・生理食塩水・海水・バッテリー電解液・電池等の兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的として、)
電解質溶液又は極性溶媒(polar solvent)を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、現場での携行品である、あるいは、天幕幕営時調理暖房燃料用、雪上車等移動体燃料用、栄養源としての摂取用、嗜好品としての摂取用、調理用・品調味料用などとしての重要な携行品である)
エチルアルコール、(医療用品、消毒用品としての)メチルアルコール、(一般的な洗浄や燃料用などとしての)アルコール類を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、傷口の洗浄、点滴輸液の実施の基礎として用いる、極度の疲労時の経口摂取に用いる、等、現場での携行品として必須のである、)
生理食塩水、あるいは、それを用いて一定の成分を付与した輸液を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場における制限されがちな携行品の高度な兼用性・現場物品のみでの事象即応可能性を高めることを主に目的として、)
水を含有するものを収納する又は湛える容器又はリザーバーは、
変形・分割・再結合できるものである
(特徴を有することで前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号の諸特性及び当該GPSアンテナとGPS受信機と周囲環境の特性に応じて、現地にて使用者に多様なる形状にての活用を積極的に可能とならしめることができる、)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分かれており、当該コンパートメントは相互に組み合わせ自在性を有する、ことで使用者の希望に最も近い任意形状をとれる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分けられており、水又は相互に濃度の異なる電解質溶液又は組成の異なる物質又は空気の各層を任意数だけ設けることができる、
(ことにより屈折率の異なる物質に入射する際電磁波は一部反射する性質等をも活用する)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(栄養補給、脱水症状の軽減などを含む体調管理等を主な目的とした)
使用者に対しての、リザーバー内容物の、
経口摂取
又は
(皮下・血管内・腹腔内などへ)
輸液
を可能とする手段(としてのチューブ等)を有する、
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
開口部が、周囲方向から中心にむけてすぼまるように又は中心から周囲方向に広がるように、
構成されていること
により、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水(等)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)多面体(polyhedron, manysided object, manifold object )の展開図の全部又は一部に相当する、
複数の多角形又は幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の
(まず一義的なイメージとしては比較的低い背丈で、すなわち実際には往々にして板状とも表現すると解しやすい、数学的な意味での)

(数学的な意味での「柱」としては「円柱又は角柱など、幾何学図形を底面に有する柱」である)
として
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごときさほどは嵩張らない形状にて)
構成され、
(展開図から多面体を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具又はスライド装置等の補助を時に得て、
使用持には、そもそもの3次元的空間図形としての)
多面体の諸表面の
(明らかな開口部と表現するより、ほかの面よりも水の層をごく薄くすることで、電磁波にとっての実質上の開口部として機能させることを企図する際は)全部、
又は
(水を充填しない面、すなわち電磁波にとっての明らかな開口部を有させる形状の構築を企図するときは)一部、
を形成することで、多面体の表面の、全部または一部に、水等の層状構造を形成する
ことにより、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(歩行や駆け足などの通常活動時には、コンパクトな)中心角の比較的小さい扇型柱の多層コンパートメント
構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り、あるいは、容易に戻ることができ、(身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、)
(災害救援などで現地に急行する際には、本来ミッションの的確な業務遂行のため、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、被災者の救命率を高め、後遺症の発生確率を低めるため、に被災後の救出までの時間を短縮するために、そうした非常時や緊急活用時には、深刻な不利益を被災者にもたらす道迷いなどによる時間的ロスをどうしても避けるため、)
前記の多層のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を個別にスライドし、より大きな中心角を有するひとつの大きな扇型に展開することにより、
中心角のより広い扇型の水の層状構造を展開・創出することで、(手や腕で層状構造の形状を維持しつづけることもなく、手や腕を解放できつつ、地図や確認事項をチェックするなど、補佐を要せずに、また熱中症ないし低体温症を予防する脇の下の冷却ないし保温効果も与えることを可能にしつつ、経口摂取チューブも兼備も容易で、一トレイル・ランなどにも適した小型のコンパクトな形状を保持させることもできるため、実際、片口に円筒形の経口給水水筒をつけてのトレイル・ランニングに参加する選手は少なくないことからわかるように、そういした形状から、一層効果的に)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
この際の、扇型多層構造は、両肩に輪状の短いシュリンゲ(登山用の短い紐)で吊るしておいてもよい。あるいは、両肩に輪状の中規模のシュリンゲをたすき掛けにして、同様に吊るしておいてもよい。
なお、本稿における、ほかの項目においても、このことは簡単に実現でき便利であり、実用的であるため、当然、適用できることを指摘しておきたい。
特に、体躯の中心でも吊るす支点を要する際には、たすき掛けの交点を用いればよい。登山などで、ものが簡単に得られない環境場合、こういった紐状のものをうまく活用して困難に見えることを簡単に解決できることは登山界では、ロープワークテクニックとして欧州などで航海術などとともに多く開発されたものが、知られており、成書にその記述は豊富に見られるため、本稿ではそれについて多くは述べる必要はないと思われるため省略する。なお本稿もそうした現場で既に存在しているものに知恵を付与して難局を乗り越える精神を大切にした技術であるともいえると考えらえれる。ロープワークについて詳細は例えば、(ひもとロープの結び方事典、鳥海 良二著。図解 実用ロープワーク 前島 一義著。アウトドアですぐ役立つロープワーク敷島 悦朗著。Outdoor ロープワーク・ハンドブック羽根田 治著)
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はトライアスロン「的」な遠泳や海中での業務におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆる)ジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット, jacket-style Buoyancy Control Devicenの略) の機能とも兼用することができる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水等(高吸水性高分子ポリマーと水からなる、保冷材又は保温材を含む)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
脇の下、又は、首の左右、又は、鼠径部等の大きな動脈が存在する人体の箇所に触れるように存在させることにより、
人体の血流の冷却を行うことができることで、(炎天下の野外オリエンテーリングや災害救援活動やトライアスロンやトレイルレース等での発症の傾向が世界的に高く世界的にその予防が注目されている)
熱中症を予防する効果を兼ね備える、
又は、
人体の血流の加温を行うことができて、(中高年層の登山ツアーにおける荒天時などで頻発しツアー全体の遭難に直結する傾向の極めて高い、また
時にはクロスカントリースキーなどでも生じる危険が世界的に指摘されている)
低体温症を予防する効果を兼ね備える、
ことで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6)すなわち;

その際において、
((現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、海水(等現地で調達可能な液体を任意に)を入れて用いることができるため現場での材料調達可能性を容易にしつつ、救命胴衣に着脱可能なものであることで利便性を高められている
ことにより、(現地において、一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。

《0441》
前記方位情報取得方法であって;
信号が通過する水の層の厚みないし含水度を制御することにより、
上空の衛星との配置に特別な位置関係に配向させた結果、
GPSアンテナにおける当該GPS衛星からの信号の受信強度は、
異なる位相を有する、あるいは、ほぼ、逆の位相を有する、複数の回折波の
重ね合わせにより推察されるとおり、特徴的に、著しく低下したこと等が認められた場合に、
そのような信号を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、
天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることに基づき、
その信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。

《0442》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟であることを特徴とする構造の容器に対して
部分的に圧力をかけることによって
その部分または領域のの水の厚さあるいは含水率を変化または減少させることにより
その部分または領域における透過減衰率を変化または減少させることにより
その位置における透過信号を生ぜしめまたは回折波を生ぜしめることにより
観察される受信強度の変化または低下に基づいて、
信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。

《0443》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟である構造の容器に対して
部分的に圧力をかける物は柔軟性を有する
プラスチックなどの樹脂によって構成されているものであることを特徴とする、
特徴とする方位情報取得方法。


《0444》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟構造の容器は、ジップつきのビニル袋であることを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0445》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
提示することができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備することを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0446》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
読み取るまたは読み取られることができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
それを提案するものである。
《0447》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成でき、
GPSアンテナに対して、望まない位置にある、GPS衛星からの電波の
影響を弱化することができるようにすることができる、ことができる、ことで、
水の運搬途中における、水の存在を、行動中の飲用等の本来の趣旨のほかに、
実現できる、そうした、機能を兼備する、ことを
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0448》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成する際には、
相互に、ベルクロテープ、またはファスナー、またはホック、またはガムテープ、または、
磁石または、長岡正夫氏発明の磁力結合構造であることを、
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0449》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0450》

前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0451》
厚い層の端点から回折してきた信号をまだ検出するようなら、その回折信号の伝搬距離と、ちょうど半波長の奇数倍に相当するだけの伝搬距離の差を、GPS受信機(アンテナ)の位置において、持つような、透過信号を取り込めるような薄い層を形成しておいてもよい.そうすることで、GPS受信機(アンテナ)の位置においてちょうど、位相差が半波長だけずれた信号同士が相殺することになる.後者の方が伝搬距離も短くてすむ(その分強度は強い)し、回折角も小さくてすむ(その分強度は強い)ため、相殺後の残差としての後者の影響が大きくなりすぎないように、後者は一定の透過減衰も負荷として起こるようにしているわけである.
A,B,r,a,bの値は先ほどの検討と同様であれば、a,bの距離差が波長の1/2の奇数倍(基本的に1倍)となり互いに相殺し合う.この際には、Bの上部の薄くなった部分の距離自体は既述の理由より不要な方向から信号が閾値以下に収まれば良いのであることから過度に厳密な数値設定を図る要なく適度な透過が生じる程度、適宜に設定されていてよい(もしこの部分の薄くなった部分がなくても不要な回折信号の検出が生じないのであればそもそも設定しなくてもよい.).

この薄い部分の層をどのように作るか、であるが、若干柔軟性を持つ透明プラスチック素材で、例えば柔軟性に富む薄いPET(ポリ塩化テレフタレート)素材(「いろはす」というPETボトルがそれに近い)などで作り、硬質プラスチックの透明な輪の枠で強制的にその部分だけ圧力をかけて抑え込むようにすると、そのような、そこだけ薄い層を形成することができる。プラスチックはL1帯に対してほとんど吸収を示さず透明である。もちろんそこから押し出された水が上下に逃げられるようにしておく。その枠を、徐々に上あるいは下にずらしていくと、希望のところにそこだけ水層が薄い1、2cm程度の部分ができる。それをずらしつつ反応を見ればよいのである。あたかもカチューシャのような塩梅である。

なお、上記図のBの長さは底面のアンテナの高さからその水層の厚さの中心部までを図れば良い。何度も述べたことであるが、受信強度が閾値未満になれば良いだけであるので、多少の差異は重要ではないのである。

もちろん同等の効果がある方法であれば、ほかの任意の方法にて実施すればよい。

この部分に、バンドを通して身体に固定するように設置することもできる.マイクロ波はプラスチックや衣類などは透明なものとして透過してしまう.
《0452》

なお、真空に対する0℃一気圧の気体としての空気の屈折率(reflective index) n≒1.000292 空気に対する20℃の液体としての水の屈折率はn≒1.33であ。若干の屈折がある。が、ここでの主題には殆ど影響を与えるものでない。空気から水に入るときには、入射角に対して屈折角が多少ちいさくなるが、水から空気に出るときは逆となるとなるため最初の入射角に戻るとも言える。それがスリットを出るときに回折するので、結局回折だけを扱った。厳密にぎゃくいそうが成立することを目指すのでなく、回折波相互が、GPS受信機の閾値未満になればよいだけであるため、概略値でよいのである。
《0453》

以上では、円筒形を基本に考えたが、これを多角筒形(多角柱)を基本構造としてもよい.また四角柱を基本構造としてもよく、左右だけにその配備を残したと前提して、左右に平行に水の板があるという様相でもよく、その際は、そのある部分に薄い部分があればそれでよいのである.
相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。
《0454》
図85は、図84が人体とどういう位置関係にあるかを念のため示す図である。

相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。

《0455》
回折波が(これまでの議論でいうところのθ=0)体側方向のみの回折波に限定して、排除したいことが明らかな場合に適した構成が図85である。θ=0近傍の衛星信号の回折波をターケ゛ットに打ち消す場合は、このように、へこみ、あるいは、くぼみの、切り込みの長さは14cm程度になる。図での横の長さが20cm、縦の長さが30cm程度を想定している。すぐ隣の回折波をすぐ隣が打ち消す。このような水筒を二つ向き合わせて組み合わせると矩形になる。持ち運びに利便性が高まる。またこのような形状は、テント内で、机の台にするのに丁度良い。テント内はよく雨や結露で濡れるが、このようなぎざぎざを足側にしておいて板などを適宜渡せば、上に置いたものが濡れないしこれ自身も必要以上の重量が発生せず扱いやすい。なお、栓をつけて良い。相互の連結部も設けて良い。気圧計測可能なように目盛をつけてもよい。これらのことは別途記した。















《0456》

1.側面に厚みと栓を書き添える。2.底面にも厚みと栓を書き添えても良い。3.底面に栓を書き添える。4.蓋(台形で上が二回くぼんでいるのが良いみたい。)を書き添えて、蒸留水が得られるように設計する。脇の水、が熱せられて、真ん中に、滴り落ちるのが良いというカン。
《0457》
図100は、
本提案にかかる装置を、濾過装置を兼用機能を持たせて具備した場合、濾過装置として用いる場合の、概念図である。
濾過装置を現地で形成するには、砂利、砂、布(オプション。可能であれば望ましい)、炭、布(オプション。可能であれば望ましい)、砂利、排水口(4ミリメートル程度)を図のように配置する。そのための記載を刻印しておく、あるいは絵で示しておく(図100)、それも高さ(深さ)を現場で理解できるように水準を描いておくと最初は自身で行い一旦その作業を見て頂き、教え、何度目からかは現地の人におまかせさせて頂く際にも便利である。アイコンの利用も有用となる。排水口はスクリューキャップや、押し込みキャップを設置されていてもよい。
側面には、具体的には詳細には描かれていないがもの、本提案にて何度も繰り返し述べているように、側面(必要に応じ底面にまで連続的な空間が拡張されていてもよい)には数ミリから数センチメートルの厚みを有する別の密閉され得る空間を有する。その空間にはスクリューキャッフ゜や押し込みキャッフ゜を設置されている。そこに水または塩分を含む水等を(現場で)いれる。するとそれはL1 GPS信号の良い吸収体となる。その底部内側にGPSをヘ゛ルクロテーフ゜や磁石やカ゛ムテーフ゜などで配置する。
そして体躯正面方向に対してあるいはその反対方向にたいして当該容器の中心軸が平行になり、その底部が体躯に接するように身体に配備すればよいのである。このようにして提案してきているGPS受信機で、方位情報取得する場合に、簡単により確実に回折波の影響を現場での工夫により弱化できる。
本体は軽量なフ゜ラスチックであるため運搬時には中の重い水等を出してしまえば軽量に運べる。またハ゛ケツとして有用であるためキャンフ゜などでは有用性を持つ。また野外活動ではハ゛ケツは文明の利器である容器として様々に活用する。例えば遭難時にも飲み水となりうる貴重な雨水を貯めるにも大活躍する。これが手元に無い場合には具体的に全くの好機をのがすことになる。文明生活圏とは違うのでこうした容器の有無が大きな結果の差異に繋がる。安全でない水のみがある場合にも、このような容器がるだけであとは現地で手に入るものだけで濾過ができる。このようにリスクの多い国内のそして海外での野外活動において多大な効果を奏する。

細い直径のウオーターアウトレット(P5の)を基部底面に設けるバケツ型のGPS支援機器(砂・炭・濾過も緊急時にはできる)。


《0458》
急場凌ぎの水の消毒
旅行者下痢症はおそらく旅行者が罹る最も一般的で重要な健康上の課題である。この症候群は発展途上地域を旅行する人の20-70%に見られ罹患者の行動にかなりの支障をきたし、およそ40%の人は旅程を変える結果となる。旅行者下痢症の危険因子としては、飲料水よりは汚染された食物の方がより重要であるが、安全な飲料水が手に入るかどうか、またそれをどのように入手するかという知識は世界中の登山者が(高所での)脱水症状を緩和し行動の支えとなりそして危険因子(例えば凍傷、高所生涯)を最小にするために絶対に必要なことである。ほとんどの場合登山者は自分自身で水の安全性に注意を払わなければならない。というのは、安全な水資源の確保に重点を置いている生活共同体というのはあまり多くないからである。この国際山岳連合医療部会の公認基準は、登山者に対し、特に山中や高所であるという状況に鑑み、いくつかの手法の利点と欠点をまとめ、環境をできるだけ痛めないように配慮しながら、安全な水を用意する方法を助言しようとするものである。
(中略)
水の正式消毒法
山の中で、ぜった韋大丈夫という消毒法はない。使用法それぞれの長所・短所についての知識は必須である。適切な水源保護が行われているごくわずかな地域(例えばヨーロッパや大量の湧水から直接採取した水)がある一方で、世界の大部分の地域では若干の消毒の手続きを要する。登山計画上、消毒した水を数日蓄える必要がある場合は、その保存法は消毒方法に準じる(下記参照)。
《0459》

・煮沸
・原則:高所では水の沸騰温度は100°にならないが沸騰させればA型肝炎ウィルス以外の消化管性病原体は死滅するので、それは安全水と言える。(高所でのA型肝炎感染は稀である。けれども、旅行者は、A型肝炎に対する予防接種を受けておくべきである。)(追記とし放射性物質は煮沸によっては取り除けない。近年の我が国ではこの問題が浮上してきている可能性がある)。
・手順:沸騰して泡がたってきても、なおしばらく(もう1分ぐらい)待つこと。
・利点:方法簡単、失敗は(ほとんど)ない。
・欠点:1Lの水を沸騰させるのに、薪1kgの燃料と時間を消費する。燃料は山へ運び上げるか、山から採取せねばならず、それは森林破壊につながる。よって、水がいくらでも利用できる状況下であっても、ほかの手段を選択した方が良い。
・補足:手順の安全性を最適にするため、すべての旅行者はA型肝炎の予防接種を受けておくべきである。
・化学的消毒
・原則:化学薬品は細菌を殺す。市販されている殺菌剤の中で、旅行者にとって最も重要な薬品は、次亜塩素酸ナトリウムまたは次亜塩素酸カルシウムである。純ヨウ素またはヨウ素を含有する物質は、副作用のおそれがあるので使ってはならない。
・手順:水には、十分量の殺菌剤を加えるべきである。殺菌剤を中で均等にするため、よく振ること。説明書の指示に従って、適当な殺菌の時間をかけること。注意深く水を温める(25-30℃ぐらい)と、消毒に必要な時間が短くなる(10℃ごとの上昇で時間が半分)。
・利点:水と殺菌剤さえあれば、いつでもどこでも実施できる。薪は要らないから、森林破壊に寄与しない。
・欠点:時間がかかり、いささか頼りない。いくつか失敗する可能性がある。例えば
・純塩素(またはヨウ素)は、ジラルディア、シクロスポア、クリプトスポリジウム、ならびにいくつかの寄生虫の卵と幼虫には
十分な殺菌剤ではない。
・冷水を消毒する場合には、殺菌時間を増やさねばならない。例えば+2-5℃の水なら4倍の時間をかける。そうする代わりに殺菌剤の濃度を増やすという方法もあるがこれは水の味を損なう。
・有機体物質(例えば小さな湖の水藻)を含んでいる水に使うならば、殺菌剤の使用量は増やさねばならない(2倍とかに)。一般にんじられていることとは反対に、純銀イオンは十分に水を消毒しないが、最高6か月間水をきれいな状態に保つ。注意:あまり高い濃度になるとアルミニウム容器に点状腐食が起きる。
・補足:化学的消毒(特に冷たい状態あるいは有機体物質に対処するのに高濃度で用いるならば)によってそこなわれた味覚は、消毒完了後に、1リットルにつきビタミンC粉末一つまみを加えることによって中和することができる。
《0460》

・濾過
・原則:病原体はそれよりサイズが小さい細孔のフィルターとか、細菌の表面とフィルター材料との間の疎水性とか静電的な相互作用を利用するなど、いくつかの項かを組み合わせることによって、取り除かれる。小さな粒子(例えばウィルス)は凝集形成により部分的に取り除かれる。
・手順:水はどんな材料であれ、0.2μmないしそれ以下のサイズの細孔を通り抜ける。
・利点:訓練を受けた人なら比較的簡単な手順であるが、器材は注意して取り扱わなくてはならない。陶製材は壊れることがある。!)大量の水(より多数の集団のために)でも、それ相応のサイズのフィルターを使うことで、簡単に処理できる。
・欠点:陶製フィルターは、製品設計に依存する利点と欠点を持ったハイテク製品である。したかって、使われているフィルタタイプについての詳細な知識は、どんなユーザにも「必須」である。フィルター単一の消毒法ではウィルスは完全に取り除けないので、安全な水は造れない。だから化学的消毒法と併用して、互いに欠点をカバーし合うようにすることである。目詰まりはしょっちゅう起きる。でも、それを濾過しようと圧力を加えてはならない!それはフィルターから病原体を押し出し、汚染された水が出てくることになる。そうしないで、陶器の表面をきれいにするのである!。これはこの仕組みが良くわかっている人だけが実行すること。濾過装置がフィルターシステムの「安全な側」がきれいだと確信できたあとで、濾過されて出てきた最初のカップ1杯の水は捨てる、ということを忘れてはならない。
・補足:簡単なコーヒーフィルターは、いくつかの寄生虫の卵と幼虫を除くことができる。したがって、微生物を不活性化するのではないコーヒーフィルターと、バクテリアやウィルスを不活性化する塩素の組み合わせは、山で安全な水を造りだすとても実用的な方法である。濾過される水がよりきれいであるほど、陶製フィルター表面を掃除する回数が減って、より長く使うことができる。澄んだ水が利用できないならば、水をろ過する前に大部分のごみを安定(沈殿)させるためにバケツを「そっとしておく」ことは役に立つ。炭を含まないフィルターシステムは、溶けた物質を除去しない。
(炭を入れた装置でさえ効果は疑わしく、利用できるデータはない)。山に登る途中に得られる水は、工業{山中の古い鉱山)や、農業(農薬)によって汚染されているかもしれないと考えて、避けるのが賢明である。

《0461》

プルームとしての放射性物質降下物(fallout)を雨水や自然降下による懸念される場合にも活用できる。セシウムを吸着する性質のある鉱物ゼオライトの層を付与すればよい。

森村毅・元近畿大工学部教授らは、セシウムを吸着する性質のある鉱物ゼオライトを混ぜたしっくいを開発した。このしっくいでセシウムの水溶液を濾過(ろか)したところ、セシウムの99%以上を除去できた。しっくい1グラムで0.03グラムのセシウムを吸着できる。(朝日新聞デジタル 2012年5月24日0時32分)
《0462》

ゼオライトは、図のようにケイ素(Si)とアルミニウム(Al)が酸素(O)を介して結合した構造をしています。骨格構造中では、アルミニウム(+3 価)とケイ素(+4価)が酸素(-2価)を互いに共有するため、ケイ素の周りは電気的に中性となり、アルミニウムの周りは-1価となります。この負電荷を補償するために、骨格中に陽イオン(例えばNa+)が必要となります。この陽イオンは、他の金属イオン(H+, K+, Ca2+・・・など)と容易に交換できます。この陽イオンの種類によって、ゼオライトに機能性をもたせることができるようになります。
また、ゼオライトの骨格は、Si-O-Al-O-Siの構造が三次元的に組合わさることによって形成されます。図は代表的なゼオライトであるA型ゼオライトの骨格構造(線の交わったところがSiあるいはAl)ですが、あたかもビルディングの骨組みのように骨格ができます。この三次元的な組合せによってさまざまな形態の骨格ができ、数百種類のゼオライトの仲間が世の中には存在します。また、骨格中には分子レベルの穴(細孔)が開き、水や有機分子などいろいろな分子を骨格中に取り込む(吸着)ことができます。
ゼオライト結晶は、骨格構造に由来した形となります。A型ゼオライトでは、骨格構造と同じように立方体の結晶となります。またモルデナイトでは、六角柱状の骨格構造をしており、その形を反映した結晶が生成します。
ゼオライトは、陽イオン交換能・触媒能・吸着能などの性質を有することが知られており、私たちの身近でも良く使われています。
《0463》

<陽イオン交換能を利用した例>
・硬水の軟水化
湖沼や海の汚染の原因として問題となったリン化合物の代わりに洗濯洗剤に加えられたのがゼオライトです。洗濯洗剤の成分表に記載されているアルミノケイ酸塩というのがゼオライトです。洗濯槽の中では、汗などに含まれるCa2+のために硬水に近い状態になり洗剤の性能を低下させます。Na+を含むゼオライトを洗剤に加えることで、Na+とCa2+のイオン交換が起こり、軟水となって洗剤の能力低下を防ぎます。
《0464》

<触媒能を利用した例>
・メタノールからガソリンを合成
Mobilの開発したZSM-5というゼオライトは、メタノールを原料としてガソリン成分を合成することができます。ニュージーランドでは、メタンガスは豊富に産出しますが、油はとれないために、このゼオライトを用いてガソリンの合成を行っています。

<吸着能を利用した例>
・室内の湿度コントロール
ゼオライトの仲間には、吸湿性に優れた(水を良く吸着する)ものがあります。ゼオライトは周囲の環境によって水を吸ったり吐いたりします。このゼオライトを壁紙などに混ぜることにより湿度を一定に保つことができます。

ゼオライトについてさらに詳しく知りたいという方は、以下の本を参考にしてください。 ゼオライト関連の出版物
・ゼオライト-基礎と応用: 原 伸宜, 高橋 浩 編, 講談社サイエンティフィク
・ゼオライトの科学と応用: 富永博夫 編, 講談社サイエンティフィク
・コロイド科学 I 14章: 日本化学会編, 東京化学同人
《0465》

イオン交換能
沸石は二酸化ケイ素からなる骨格を基本とし、一部のケイ素がアルミニウムに置き換わることによって結晶格子全体が負に帯電している。そのため、微細孔内にナトリウムなどのカチオンを含み、電荷のバランスを取っている。粉末状にした沸石を別の種類のカチオンを含んだ水溶液中に入れると、細孔内と水溶液中でイオン交換・吸着が起こる。この交換反応は可逆的であり、時間がたつと飽和して平衡状態となる。カリウムやセシウムもカチオンなので、沸石によってイオン交換・吸着される。


《0466》
図9011は、ロック・クライミンク゛用、あるいは、パラシュート用、あるいは、高所救助隊員用、のハーネスである。滑落等の際に、身体が墜落などしないよう、安全が、このハーネスにカラヒ゛ナなどを経由して結合したローフ゜によって確保されるための装具である。岩壁登坂(沢登を含む)や、危険な稜線行をともうなう場合にはこうした用具を装着する。こうした装具の体躯のベルト部分に、本稿で提案している水の板の、結合部を設けてもよいのである。その結合部は、ベルクロテープ、長岡正夫氏の磁石結合構造(長岡正夫 特許登録 :3822062)、粘着テーフ゜(ガムテープ・寺岡テープ)、ファスナー(金属製・フ゜ラスチック製)、ジッパー(金属製・フ゜ラスチック製)、ホック、フック、ごく短いシュリンゲに対するごく小さなカラヒ゛ナででの引っかけ、等を用いることができるし、縫いつけてもよいし、熱圧着型の粘着テーフを用いてもよいし、これらに類似の任意の方法を取ることができる。

《0467》
図9012は、ハーネスが肩と腰と腿につけられている状態の図である。たとえば、側面からみたときに、今左に限定すれば、1.肩、肘、腰 で限定される三角形類似領域。2.肘、腰、手首で限定される三角形類似領域。3手首、腰、膝でほぼ特定される三角形類似領域。にわけて考えると考えやすい。(必ずしもこれに限定するものではないが参考の一例として考えているのである)。
そうした場合に、ヘ゛ルクロテーフ゜を次のように配備する、すなわち、一定距離を持つ線状に配備として、前腕(一定距離を持つ線状に配備)、上腕、体躯側面やや背中側位置(一定距離を持つ線的に配備)、太腿側面(一定距離を持つ線状に配備)、肩口やや背中側位置(やや短い線状に配備)、肘(やや短い線状に配備)、腰(やや短い線状に配備)するのである。
体躯側面やや背中側位置(一定距離を持つ線的に配備)、はその中間(たとえば臍部水平位置あたりで)で分割して、その中間点で、臍部相当の体側でやや背中側位置に(やや短い線状に配備)を設けてもよい。これは体型に個人差に応じて適宜に設定すればよい。一方柔軟性のある水の層状構造をなすもの(参考までに、ここでは、糖分と飽和濃度に近い食塩とアスコルヒ゛ン酸等の補助栄養素を溶解した水溶液を加熱し、寒天粉末を投入し、完全に溶解させ、それをジップロックのようなプラスチックバックに空気を抜いて入れ、水平面で一定時間おいて冷却・固化させた平面的な寒天素材(参考までに厚さ1cm程度)を考え、それらに必要なサイス゛を形成するため、それらの必要箇所に、両面テーフ゜またはヘ゛ルクロテーフ゜で結合した板状構造を考える。その板状構造を、先の図でしめした箇所に、対応するヘ゛ルクロ―テフ゜を配備し、着脱可能とする。

素材も梱包体も、柔軟で、たわみが大きく扱いやすい。これは人体と連携を図って遮蔽を行う際に重要な利点となりうる。
《0468》

これをあくまでも例えばであるが、腰を落として、膝を合わせ、太ももに隙間ができないようにし、手のひらを対応する膝がしらにおき、腰を後方に引き(テ゛ット゛ホ゛ールをよけるような動作の最終形態に近い)、体躯は前傾させ、肘を両側に張り出すようにすると、臍部か臍下丹田あたりを頂点とする円錐、または、円錐台、または、角錘、または、角錘台にほど近い、(両肘を左右に張り出したことに注目してそれをあえて強調していうと、重ねた両膝両掌を1頂点とみなし、左右の肘を2つの頂点とみなし、左右の肩口を2つの頂点とみなせば、ほぼ20-30cmの各辺を有する5角錐、または、5角錐台にほどちかい)に、凹みの空間を身体とわずかな(人体に摂取するため等の複数の役割を兼ねる)水構造で、効率的に形成することができる。錘と考えた場合はその頂点あるは、錘台と考えた場合は上面、いずれも現実には体躯の臍部近傍に、GPS受信機を配備する。この際、その主ヒ゛ームがほぼ水平になるようにすることは同じである。

これによって、ほとんど不要な機材をわざわざ持たずとも、すべて必要なものだけで、あるいは役立つものだけで、それらの兼用機能をうまく組み合わせるだけで、方位情報が取得可能になるうえ、身体もうまく活用しているため効率的である。しかも、危険が深まったときには、それに用いた素材は食品としてエネルギー源として摂取することもできる。しかも、上空の社会基盤による衛星を有効に活用することができる。しかも、海外において疑われた場合にも万一の場合には食べて見せればよいし、土産として差し上げれば友好関係も築くことができ怪しまれる特別な機材は全くない。しかもGPSは標準的な機能を全て具備しているためこれも怪しまれることもない。
《0469》

またこのような腰をかがめたりする姿勢でしばし休憩をとることは人間にとって極めて自然なホ゜ース゛である。このような膝にてをあてたホ゜ース゛で疲れたからだに休憩を取りつつ、意識もゆったりとしたおちつきを取り戻し正しいルートファインディングに必要な冷静さを回復するにふさわしい。またその場合に、深く屈曲した体躯と水幕で回折波が弱化されるため、方位が絞り込めるが、そのまま、にじり回転することは容易である。にじり回転することで、例えばまったく逆の方向の衛星情報を得たり、90度右方向の衛星情報を得たりすることもでき、それらを積算すれば、より正確な情報が得られるという多大な効果をそうする。本方法は、水や食料がまだあることを想起させ、混乱しがちな局面でもあせりを防止する。(従来の方法では方位を出すためによけい歩かされるということになってしまい、体もつかれ、時間も消費し、食品や水分補給も不適切に消費されてしまい、それがまた焦りを助長しという結果となり、本来悪化していなかった局面が機器の特性により、よけい悪化することに貢献してしまうという困った問題があった。たとえばコンハ゜スでさえそれが確かでない場合は時間をかけてそこでじっとして、計測しなおしてもあまり効果がないので、歩いて視認できる場所まで出ねばならない、あるいは、霧が晴れるまで待つなどのあてにならぬことをせねばならず、同様の局面をあっかさせることになった。本提案では時間をかけてじっとしていて計測に時間をついやすだけ正確な値が得られるので、そのようなことはない。)


《0470》
図97は正八面体であるが、ひとつのモデル化として、かりに、Aが頭部、Cが左肘、Bが右肘、Fが両てのひらと両膝、Eが右腰、Dが左腰とみなすと、細部が捨象され、各部の関係と連関の様相と概要が把握しやすくなるものと考えられる。ここで、肘をはりだしていること、あえて腰をひいていること、膝をとじていることに注目したい。また、膝まづいていても特に問題ない。これは山岳において、休息を得る場合でのあるていど自然なポーズとも言える。そのような状況で行える。





《0471》
フリークライミングは、ヨーロッパで登山が発生したころから行われてきたが、はっきりと「フリークライミング」を目的として行われるようになったのは 1950年代のヨセミテであるとされている。アレン・ステック、ジョン・サラテ、ロイヤル・ロビンス、イヴォン・シュイナード、トム・フロストなどが、ボルトをなるべく排除したクリーンなスタイルでクライミングを行い、麻のロープを腰に巻くような古い装備で、既に5.10代のルートや、長大かつ冒険的なルートが拓かれていた。その後、フリークライミングの「グレードを押し上げる」という意味での中心はフランスに移った。良質な石灰岩の岩場に恵まれ、ヨセミテの「ルートはあくまで下から開拓する」というグラウンド・アップの原則を排除して、岩場上部から懸垂下降してのボルト打設を行うフレンチ・スタイルは、グレードを押し上げる点においてはヨセミテの方式よりも遙かに効率的であった。そうした中で、さらにスポーツとしての発展を目指すべく、ジャン・クロード・ドロワイエは残置ピトンなどの人工物をホールド(手懸かり)やスタンス(足場)として使用することをやめるよう提唱し、次第に広く受け入れられるようになり、フリークライミングとは「自然の造形のみをホールドやスタンスにして登る」ということが一般化された。フランスでは岩を削ってルートを開拓するチッピングもさかんに行われていたが、次第にこうした傾向も下火になり、(まだ一部では行われている)あるがままを登り、可能な限りクリーンなスタイルを目指すという原則が認知されてきた。







《0472》


1.水を入れられる構成・構造を描く 2.背負っている図を描く。
《0473》
図は、クッションを示している。クライミンク゛ではホ゛ルタ゛リンク゛という練習がある。これは岸壁によじ登り横方向に動くことで高度な動き(いわゆるムーブと呼ばれる)の練習を行うものであって、垂直に登ることよりも練習効果が高く上達の近道といわれている。この際に、力尽きた際に地面に向かって足から飛び降りることが良く行われる。これがうまくできなかった場合にハ゛ランスを崩して倒れた場合などもありうるし、手が滑って落ちる場合もある。その場合に、エアバッグとよばれる1mx2mx9cmあるいはそれ以上の軽量のマット(例えばBEALヘ゛ア―ル社等のものが広く流通しており入手可能)を用意すことは近年珍しくなくなっている。クライミンク゛の高度化にともなってお高度のなムーブを練習するためである。これは、岩場に持参するときには二つおり、あるいは三つおりにして畳んで背負って歩くことになる。この状態を図にしめす。この状態でこの中にカーボンがんしんをさせると、有効なGPS方位情報取得のための支援器具ともなることができる。これをまず提案する。次いで、それと独立にあるいはそれと兼ねて、中央部近傍に一定の強度を有するビニル袋
を用意しておく。そこに必要があれば、水あるいは塩水などを注入でき密閉できるようにしておくとなおよい。すると、現地で(クライミンク゛ウオールは海岸(小田原、湯河原)や川沿い(ふたごやま周辺エリア)にも多い)海水や河の水を注ぎ入れることで有効なL1 CAコート゛電磁波の遮蔽が簡単にできあがる。いずれにしても運搬して持参するものであるからその運搬は苦にならないし、しかも、現地でマット以外の活用ができ、それは、必要な事前の登攀ルート同定や登攀場所決定あるいはテント設営場所決定や、近隣で生じた場合の探索救助などの、ための方位決めに有効に機能でき、多大な効果を奏する。
Size : 100cm×132cm×9cm
・Weight : 5.2kg
・Color : Black













《0474》
羊羹について
# ^ 糖度が約70度と高いため、腐りにくく、かつて賞味期限を2年と表示した時期もあった。ただ、期間が長いと防腐剤を使っていると誤解を受けやすいことを危惧して、業界にはあえて期間を短く表示する傾向もある。『ようかん変身新商品』ashahi.com(2011年10月06日配信) より引用

羊羹(ようかん)は、一般には小豆を主体とした餡を型(羊かん舟)に流し込み寒天で固めた和菓子である。 寒天の添加量が多くしっかりとした固さの煉羊羹と、寒天が少なく柔らかい水羊羹の二種類があり、単に「羊羹」と称した場合は煉羊羹を指すことが多い。煉羊羹は糖度が高いので一年以上の長期保存が可能なものが多い[1]。寒天で固めるのではなく、小麦粉や葛粉を加えて蒸し固める製法もあり、これは蒸し羊羹と呼ばれる。

現在では、この他にも食品が練り込まれた羊羹が存在し、土産品やお茶請けとして広く親しまれている。比較的高級な羊羹が切り分けて食べる棹物であるのに対し、安価な駄菓子として一口サイズで小分け包装された製品も開発された。特殊な包装としては、ゴム風船の中に詰めた玉羊羹が昭和時代に誕生している。
《0475》



羊羹の材料

* 小豆 - 餡にするほか、食感を楽しむために粒のまま混ぜることもある。
* 白いんげん - 白餡にして羊羹に使うと、白色の羊羹となる。食紅で一部を着色した紅白羊羹は、縁起物として正月などの特別な行事の菓子として用いる場合がある。
* 栗 - 甘露煮の栗を混ぜたり散らしたりする。
* サツマイモ - 芋羊羹
* 柿 - 柿で作ったジャムをそのまま寒天で固める方法と、白餡に混ぜて固める方法がある。
* イチジク
* ハッカ - 香料として。
* 塩 - 塩羊羹
* 蕗を使用する羊羹もある。

なお、羊羹には、ここで挙げられている以外の食品が練り込まれる場合もある。
《0476》

あくまでも参考例として示すものであるけれども、登山などで、水分と糖分および塩分および必要な栄養素が容易に摂取でき、長期保存も可能な羊羹で本発明を具現化しても適している。糖度7割ということは、エネルキ゛ー供給に効率が良いし、2年以上も持つということも役立つ。自分だけでなく救助する相手にも適切な摂取物となろう。また高齢者などにも好まれる可能性が高いし日常的に接している食品・菓子であるだけに危機的状況でも落ち着いて行動するような精神的にも安定する効果が日本人等の場合大きく期待できる。また手作りも案外容易であることも普及に拍車をかけるであろう。




《0477》
2.左右にある透明な薄型の板は、上にもscrew capの口がある。下にもscrewcapの口がある。とする。
3.左右を連結する、左右連絡部はチューブで構成してもよい。そのチューブの両端はスクリューキャップの口になっている。中心部にもスクリューキャップの口がある。
4.左右連絡部チューブと左右を繋ぐのは、メスーメスのscrew cap式道具で連結できる。
5. 左右連絡部チューブの中央にも、screw
capの口がある。その連結部の中央が、が少し位置的に低くなっている。
6 直前に記した「その連結部の中央が、が少し位置的に低くなっている」箇所に配備されているscrewcapの口と、経口補水tubeのこちらの端はscrewcapの口となっていて、メスーメスのscrew cap式道具で、左右連絡部チューブの中央にも、連結可能となっている。(左右の水筒にも直結でも連結可能となっている)。
7.左右連絡部チューブと左右を繋ぐのは、メスーメスのscrew cap式道具で連結でき、そのようにしたばあい、左右の双方のサイドにおける水位は、screw cap1、screw cap2を、双方ともゆるめておくか、開放して、大気圧を取り込める状態ならば、同じ高さ水位を示す。(パスカルの原理)。
8. たとえばscrewcap1だけを登山の前に閉鎖しておく。Screwcap2を緩めておく。左右を連結しておく。この状態で登山を開始すると、経口補水もできつつ、登山中に高度があがると、(あるいは低気圧・高気圧が接近すると)、左右の液体がそれぞれの気体から受ける気圧が変動するためその差をなくすために水位の左右差が生まれる。その水位差を読み取れる目盛がつけられている。その差に相当する重量が、大気圧の差である。このようにして高度の検証が簡単にできるためGPSの高度情報の誤差を補完することができる。高度けいを持参する必要はない。ちなみにGPSの高度誤差は、水平誤差よりも大きいことは良く周知された事実であるため、この装置は意味がある。どうせ水を背負っていくならば役に立つ形で運搬したいという希望をかなえることができる。
9.両方を分離して液体が混じらないようにして経口補水チューブをそれぞれに用意して口元で選別することもできる。これは糖度の高い栄養水や果実系のジュースと純水を選別して分けて口にしたいときや、熱中症や脱水症状を防ぐための経口補水塩を摂取するためのチューブと、純水の摂取を要する場合のチューブと、を分けることで効率的な機能的な登山ができる。近年は、トレイルミックスと称して、糖度と塩分の双方ともに高い傾向食品を行動しながら摂取したり、そうしたジェル型食品または、そのたいぷの液体を摂取することで高度な行動力を維持し続けながら登山などのアクテビヴィティを完遂することがよく尊ばれている。そういった需要にもこたえることができる。

《0478》
ストレッチは身体的運動能力を高めけがを予防する。クライミンク゛の前にはストレッチをすることが強く推奨されている。初心者が、ストレッチをせずにクライミンク゛をしようとすると、ストレッチをする時間がないなら、クライミンク゛をする時間が無いということだという箴言がある。それほど怪我を戒める箴言とみなされている。図1600はマリナース゛で活躍するイチロー選手のストレッチシーンであるが、一隆の選手はストレッチを必ず行う。それは精神的集中と身体的エネルキ゛ーの集中的な発動を円滑に行いやすくする。本提案は、身体および水膜を用いて遮蔽構造を作ることがあるため、その際に、ストレッチのような効果を生むことにも指摘しておく。むやみに動きまわることは危険を増すことは既に述べた。同時に、落ち着いて、腰を落として現在の方位などを確認し、立ち止まり、状況を見定めつつ身体のある種の形を要請する。その時にストレッチを思い出しつつその形態をとれる利点がある。そのようなことが落ち着きと、判断力の回復を想起させるである。そうした点も、本提案の特徴、時間をかけるほどに情報が集まる(まったく位置の移動を要さずに、たんに方向をにじり回転させるだけで別の新たな情報が集まるため)ため、その後の、落ち着いた行動を誘発できる。
そもそも無駄なく、あまりものを考えすぎることなく(磁石の場合電流や地質や偏角や自差や目に見えぬいろいろなものを想定し想像力をたくましくして考えねばならないし、方位も誤差と分離できない。地物同定による方位取得の事前場合知識がない海外ではどうしようもなく、知識を同時に取得するには時間も消費し知的資源も消費して不安が増大する、本方法は世界のどこにいても同じでありとにかく反射波が入ってこない以上ほとんど間違った答えになる可能性はないため見晴らしが少なくとも一方に良い場所であれば特に気にすることはほとんどない)、情報収集ができるのが、この方法の利点なのである。


《0479》
The following is just a memo.
次には低コスト性について述べる。廉価性のことである。軽量性とコンハ゜クト性についても述べる。これらは市民レヘ゛ルでの活動支援にきわめて重要である。
まずGPS受信機、これは非常に低コストで高性能なものが普及している。特に日本はそうである。それが携帯電にも入っている。コストは一万円を切って数千円で受信機が流通している。軽量性・コンハ゜スクトさは言うまでもない。携帯電話に入っていることからあきらである。
次に、高分子SAPは、ホ゜リアクリルルさんナトリウムなどの冷媒、温暖剤は極めて廉価、軽量、こんぱくとである。廉価性はグラム数円の単位で流通しており、保冷剤の流通価格はほとんどがその高分子でなく、その包装や装着のための洋装代金であるため保冷剤二個ハ゜ックでそれを首に巻きつける巻き付け布が一つのハ゜ックは保冷剤1個と布た1つのハ゜ックと同等の子女価格で流通していることからもわかる(つまりほとんどホ゜リアクリル酸ナトリウムは無料に近いのである)。軽量性・コンハ゜スクトさは言うまでもない。アウトト゛ア用では粉末にすして携帯すれば現場でヒ゛ニル袋にて水(必ずしも飲料水でなくても良い)を入れれば自重の1000倍の水を給水することからも明らかである。次に装着のためのヒ゛ニル袋、PP(ホ゜リエチレン)袋・容器、PE(ポリエステル)袋・容器・繊維等の廉価性も言うまでもない。これらは100円均一ショッフ゜の定番商品であることからも明らかである。熱可塑性に優れ、熱で自己溶着させることができ、ホットメルトボンドでも容易に接合する[この際はホットメルトガンという廉価・小型・軽量の装置が普及している。その際の接合物質もきわめて廉価である]。これらの化学的接着材も高性能なものが次々と廉価に登場している。またほかの素材でも構わないのはもちろんである。
《0480》

さらに、要素部位の結合には、ベルクロテープ、両面テープ、ぬのてーぷ、ガムテープ、セロハンテープ、寺岡テープ、接着剤、天然コ゛ム製の自己粘着力を利用したはがせるテーフ゜(はがせる包帯などとして広く廉価に流通しておりどこの薬局でも容易に入手できる)、長岡正夫式磁石(どちらの向きにても、強力なネオジム磁石の磁力、で一瞬で、結合するため利便性が高い。容器の中で、磁石が自己回転し、S極、N極の向きを気にしなくも結合する良いため、どちらの向きでも結合できる着脱の容易さが行動中の集中力を妨げない点で活用性がてきせつな場合もある)。これらの軽量性・コンハ゜クト性も言うまででもない。


《0481》

先に低コスト性についてすなわち廉価性について述べた。同時に、先に軽量性とコンハ゜クト性についても述べた。これらは市民レヘ゛ルでの活動支援にきわめて重要である。
次に、市民レヘ゛ルの活動が重要性を増していることについてのべる。震災復興支援に政府は、省庁横断的に次の施策を打ち出している。訪問支援による復興である。
これは、現地までの乗継の公共交通機関などによる経済効果も見込める、実際に直接対面することによる理解の促進とその国民的拡散も見込めるし、また共感的理解による情報伝達の深みも生まれるし、実際に顔を合わせて話をすることによる精神的な支えとなることも重要であるし、きめ細やかな要望が伝わるということなど、さまざまな実際的な効果が現実にあるために行われているものである。
しかるにこうした活動のタ゛イナミス゛ムは真に望ましいことであるが、警察でも消防でも訓練を受けた歩兵でもない一般市民がなんらの手助けもなく現地に行くのであるから、やはりなんらかの支援機器がいかなるささやかなものでも廉価・小型・軽量で使えるものがあるのは支援となるのである。これは身近な市販薬量販店などで誰でもが(特に許可などを要せず)廉価手に入る軽量・コンハ゜クトな素材のみで構成でき事前に練習などできるものが望ましい。この要件に非常に良い本方法は適合する。こうした技術の支えがあってこそ、復興支援のための訪問支援などの意味ある施策も一層促進されることになり多大な効果を奏する。
《0482》

また、国際緊急援助隊等の活動ですら、実際は、現実には別に職業を有している、医者、消防官、警察官、などが休暇を取って市民として参加するものが多い。これもある意味では市民参加レヘ゛ルの活動であり、それを支援するには、廉価・小型・軽量なもので、あって身近なものを組み合わせて使えるものが求められているのである。
国際社会に目を転じても、NPOとしての活動も熟してきており、正当な議論がきちんと行われるような局面になってきおり、そうした際に本提案は市民レヘ゛ルの活動支援に役立つ。
また国際社会で紛争地帯に派遣される商社マンやヒ゛シ゛ネスマンや外交、安全保障業務に携わる職員や家族においても、勃発した地域紛争などによって生じた危険度の高まりによって、政府が邦人脱出に手配した特別脱出便の急な連絡にしたがって、現地の国際空港まで現地滞在先からできるだけ徒歩にて最小限の荷物だけを所持して安全に、ときに、政府から指示された、あるいは、現地情報にで得られた危険地帯を避けつつ、迂回路を通って、到達せねばならない際などに、廉価・軽量・コンハ゜クトでとくに問題にならないもので行動せねばならないときに適合する。このようなことを考えねばならないときもあり、そうした際にはあわてることなく冷静かつ現実的に対処せねばならない。そうした場合の支援を少しでも廉価かつ軽量・コンハ゜クトな方法として多大な効果を奏する。
また極地探検、踏査、調査、なども往時よりも、グリーンツーリズム、などの影響で市民が参加することが激増している。そのような磁石が活用できない場面での例にも本提案は、決して廉価性、軽量性、コンハ゜クト性という重要な道をはずさずに、市民レベルの活用に、極めて好適に適合する稀有な支援手法として多大な効果を奏するのである。
《0483》

先に、極地探検などの活用の有用性についても述べた。
次に、身体に張り付けるかのように液体を保存できることの利点について述べる。
つまり、体温で氷結しないように、ハイドレーションシステムを、身体の体温で保温することは生命の安全に最重要課題となるのである。なぜならば、氷結はすなわち飲み水の補給の不可能を意味するため、極めて負荷の大きい行動の不可能が必然的帰結となるのからある。そのために氷を溶かしたしりすることは燃料の消費につながるし、時間の浪費による日没の到来という予定外の危険を将来する可能性もある。こうしたことのため、寒冷地では、その予定が厳しければ厳しいほど、ハイト゛レーションシステムの内容物の氷結は体温で温めてでも避けたいことになってくる。この目的のためには体にそうように格納できる本提案手法は極めて適切な手法となってくるのである。予備のコンハ゜ートメントはまさに衣服の下において、ヘ゛ルクロテーフ゜等すでに述べた方法ででつけておいてもよいし、身体にそのまま、いわゆる、包帯どうしくっつく・よく伸びる、いわゆる自着性伸縮包帯(例えば3M社 Nexcare, ポリエステル基材、粘着剤は天然コ゛ム系)で簡易にとめておくほうほうをとっても利便性が高まる。自着性なので包帯どめが不要であり、包帯どうしがくっつくのでずれ難くほどけにくく、皮膚や毛髪にはくっつかないようになっており、良く伸びるのでどの部位にもフィットし、使い捨ても可能な廉価特性を有している。この場合、ハイト゛レーションシステムのの最初の内容物が尽きたときの交換の際にも、交換が手早くおこなえるうえ、氷結しているものを燃料を使って溶かすという手間を省けるため、過酷な環境での一時も無駄にせず先へ進むべき場合に、水分または栄養分または行動に必要なミネラルやビタミンの経口摂取を適切に迅速に継続でき、ひいては行動も円滑に効率的に継続できる、というきわmてすぐれた利点がある。
このあたりの事情については、以下の成書にも詳しい。(登山医学カ゛イト゛フ゛ック)《0484》
災害時における食と福祉については、次が参考になる。災害時における保存食になる寒天や羊羹など日持ちのする食品が本装置の遮蔽に適すことは既に述べた。食品の製造方法と日もちについては以下を参照されたい。
(災害時における食と福祉、新潟大学地域連携、編、A5,226P、被災者の生活をささえる食を中心に取り組む、3990円株式会社光琳出版)
《0485》

災害時における食と福祉については、次が参考になる。災害時における保存食になる寒レトルト食品など日持ちのする食品が本装置の遮蔽に適すことは既に述べた。食品の製造方法と日もちについては以下を参照されたい。包装材としては、プラスチック・ビニル包装をであるものを含み、それら包装材はL1電磁波に対して吸収性がなく透明であり影響を与えない。
レトルト食品、3058円、工程管理、加熱殺菌、」製造、株式会社光琳出版
《0486》

災害時における食と福祉については、次が参考になる。災害時における保存食になる寒レトルト食品など日持ちのする食品が本装置の遮蔽に適すことは既に述べた。食品の製造方法と日もちについては以下を参照されたい。包装材としては、プラスチック・ビニル包装をであるものを含み、それら包装材はL1電磁波に対して吸収性がなく透明であり影響を与えない。
レトルト食品、3058円、工程管理、加熱殺菌、」製造、株式会社光琳出版
《0487》

次に回折について述べる。
回折とは、波が障害物や穴を通過する際、障害物の後ろ側まで回りこむ現象の事を言います
回折現象は、障害物や穴の大きさが、波の波長と同程度以下になると大きく効いてくると言われます。逆に、波長よりもかなり大きな穴や障害物に対しては、回折現象はあまり起こらず、直進する成分が強くなります。


《0488》

次に回折について述べる。
世界大百科事典 第2版の解説では次のようになっている。
回折 diffraction

スリットに平面波を進入させたとき,
スリットの幅が波長と同程度になると,
波はスリットを中心とした円形に広がり,
スリットの背後にまわり込んでいく。また,
波が障害物にあたったときも,
障害物の大きさが波長に比べて小さいと,
障害物の幾何学的な
影の部分にも波がまわり込んでいく。
このように,
スリットの背後や
障害物の幾何学的な影の部分に
波がまわり込む
現象を波の回折という。
《0489》

回折現象が著しいかどうかは,
波長と
スリットの間隔や
障害物の大きさ
の関係
によって決まり,

スリットの間隔や
障害物の大きさが
波長に比べて
大きい
ときには
回折現象はあまり顕著でなく,
直進現象が著しく見られ,

逆に,スリットの間隔や
障害物の大きさが
波長に比べて
小さい
ときには,
回折現象は著しくなり,
同時に直進現象は目だたなくなる。・・・




次に回折について述べる。
世界大百科事典 第2版の解説では次のようになっている。
回折 かいせつ diffraction

スリットに平面波を進入させたとき,スリットの幅が波長と同程度になると,波はスリットを中心とした円形に広がり,スリットの背後にまわり込んでいく。

また,波が障害物にあたったときも,障害物の大きさが波長に比べて小さいと,障害物の幾何学的な影の部分にも波がまわり込んでいく。

(本稿でまず提案している程の円筒[としての障害物]と、GPS波では、これに相当すると考えられる。)

このように,スリットの背後や障害物の幾何学的な影の部分に波がまわり込む現象を波の回折という。
《0490》

回折現象が著しいかどうかは,波長とスリットの間隔や障害物の大きさの関係によって決まり,
スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて大きいときには回折現象はあまり顕著でなく,
直進現象が著しく見られ

(本稿でまず提案している程の円筒(のスリットの間隔や障害物としての大きさ)とGPS波はこれに相当すると考えらる),

逆に,スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて小さいときには,回折現象は著しくなり,同時に直進現象は目だたなくなる。

(本稿でまず提案している程の円筒(のスリットの間隔や障害物としての大きさ)とGPS波はこちらには、まずは相当していないと考えられる(明細書にはこうは書かないが)),
《0491》

したがって,波長の長い水の波や音では回折現象が容易に観察でき,例えば音は波長が数十cmから数mまでの空気中を伝搬する波で,したがって,ついたてぐらいでは影に隠れて見えない発音体の音も,回折によって聞くことができる。これに対して光の場合には,その波長が日常出会う物体の大きさに比較して著しく小さいため,回折現象の発見は遅れ,その結果,光の粒子説が長い間,信じられていたということができる。

回折によって光が影の部分にまわり込むところに写真乾板をおくと,写真乾板には回折光の強さの変化に応じた明暗の縞ができ,これを回折像と呼ぶ。
光の回折には,
フレネル回折と
フラウンホーファー回折が
ある。

平行光(したがって光源は無限遠にある)でスリットや障害物を照明して,
有限の距離で回折現象をとらえるものが
前者であり,

無限の距離でそれをとらえるものが
後者である。
《0492》

フレネル回折が
無限に遠ざかるに従って
フラウンホーファー回折に
近づくので,
両者の間に本質的な差異はない
が,場合によってはかなり違った回折像を示す。

回折現象の研究は,17世紀の F. M. グリマルディに始まり,T. ヤング,A. J. フレネルら多くの人々によって研究されてきた。回折現象を説明する理論には,大きく分けて
ホイヘンス=フレネルの理論と
ヤングの理論がある。
《0493》

前者は
ホイヘンスの原理
に基づくものであり,
回折現象が生ずるスリットや障害物の通過領域に
二次的な球面波を出す二次波源を考え,
二次波源からの球面波の干渉として回折現象を説明しようとするものである。

後者は
周辺回折波の原理
とも呼ばれ,
回折現象を生じさせるスリットや障害物の
周辺
から
回折波が発生し,
この周辺回折波と
周辺以外の部分を一様に通過する平面波と
の干渉によって
回折現象を説明するものである。
《0494》

理論的には,
ホイヘンス=フレネルの回折理論は回折面における
面積分に帰するため,その評価が容易であり
今日まで多くの人々によって発展させられてきた。

一方,ヤングの
周辺回折波の理論は,回折を起こす周辺の
線積分に帰するため,
周辺の形状が複雑になるとその評価が困難となるが,
物理的背景が理解しやすいことから近年急速な発展が見られるようになってきた。

回折現象は,すべての波動に対して生ずるもので,
X 線,電子線,中性子線などの回折は,結晶構造の解析などに用いられている。
⇒X線回折∥中性子回折∥電子線回折 朝倉 利光






《0495》

これは簡単に述べれば、ある地点からある日時(または日時期間)にある量の希薄ガス様動態を示す物質が放出されたとの条件(または前提)し、ある気象条件の予測の元に、それらがどのように空間的に拡散するかを迅速に予測する、システム、そしてそれを通達するシステムということになろう。希薄ガス様動態を示す物質とのべたものは、現実には、放射性粒子を含む気体ということになろう。
このとき、計算用セルの大きさを指定することができる。
出力画像は地図上に等値線で示されることができる。実効線量(effective
dose)である。
山岳領域を業務(科学調査・踏査・設備点検)であるいは自発的に旅しているもの(もちろん)世界を旅しているものを含む。そのような場面も同じで)は、自身の危険回避を図ることになる。衛星電話や携帯電話を所持していることが最近ではふえているためまた原子力発電所は世界にふえているためこうした場面も増加するであろう。
そのばあい、上記のような画面が衛星電話等で情報として得られその画面に描き出されれつつ数値情報も得られるということは現代においてめずらしいことではない。そこで、GPSを所持していれば自身の位置も同地図上にポイントできる。そして静止時方位もわかれば、無駄なく((無駄なく、こうりつてきの意味は試行歩行・試行移動で無駄に体力を消耗せず、無駄に時間を消費せず、その消費によって失われなかった時間をつぎの高度な行動決定のために情報収集のために活用でき、無駄な移動に要した水やエネルギー源である食糧を節約でき、無駄な移動に要した時間のために方位がわかったときにはつぎの気象条件にかわっていて、かえっていみのないけっかになったということをさけることができ、などの有効に役立つ。図にあるように、線量計算の概念図としては、各セルの放射性粒子からの寄与を考慮し、線量を計算する。

はじめになぜ筆者がこの・・・;立場を明らかにしておかねばならないが、それは、現代において・・・科学に従事するものとして、・・・せねばならない。特に特定のものを指弾するという意図ではなく、とにかく、そのようなことが生じることは明らかとなったし、しかし、それにたいして出来る寄与をなすというだけのスタンスである。その意味でなんらの政策的なまたは政治的な意図を有しているものではないことをのべておきたい。
とにかく、

原子力による発電は、「…という有効性を持つ反面、一度事故が発生した場合には広範囲に影響を及ぼす危険性を秘めている」と、論文の冒頭に述べられているとおりの現代であるから、その際に自身を少しでも守ることのできる需要が生じており、そのような需要にこたえようとするものである。

特に次のような記事における政府の見解の正しさについてその正当性にコメント(その判断が正しいとか誤りとかを述べる)意図ははくないし、今後もそれを企図していないことを明らかにしておきたい。
放射能拡散予測の非公表「適当」 文科省が事故対応検証

文科省によるSPEEDIの拡散予測。2011年3月15日のデータ(文科省提供)
文部科学省は27日、東京電力福島第1原発事故後の同省の対応の検証結果を公表した。住民避難に役立てるはずの緊急時迅速放射能影響予測ネットワークシステム「SPEEDI」の拡散予測を当初、公表しなかったことについては「仮定に基づく計算で現実をシミュレーションしたとは言い難いとの認識は適当だった」と正当化した。

同省は記者会見で「文科省はSPEEDIの結果を公表する立場ではない」とも説明した。

政府の事故調査委員会は、23日公表の最終報告で「拡散予測の公表で住民が適切に避難のタイミングを選択できた可能性がある」と指摘した。


2012/07/27 18:50 共同通信
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発明者の意図は、上記の判断の当否にはない。むしろ、将来、正しく、公表がなされるだけの成熟した時代が来た場合を想定し、その際に、海外での言語の直接対話により情報収集が難しい海外個人旅行者(しかし携帯衛星電話よるなどしてData情報は得やすい人)なり、山岳旅行者等が、正しく行動決定と行動開始ができるような、方位情報取得方法の提案を狙っているのである。

それができれば、
「拡散予測の公表で住民が適切に避難のタイミングを選択できた可能性」も高まるし、「適切に避難の方向性、経路を選択できた可能性」も高まると思えるのである。
こうしたことは、集団の防災や避難のみをことさら重視する向きには、ひとりひとりがひとりひとりの意思決定により自主的な行動決定することには違和感があるやもしれぬが、それ自体がある程度古い考え方にとらわれているとも言える。現代の小中学校では「自分で考えて行動する」という点の教育の遅れが認識されている。「津波テンデンコ」も判断の遅れ、が致命的な結果になることを占めている教訓となっていると思われる。これは新たな文化をもたらすものである。ただ欧米においては当然のことである。
また本来のひとりひとりを大切にする思想なくしては防災意識も責任のがれの権威保身に終始する空疎でむなしいものとなろう。それがどのようなけっかをもたらしているかにつては本稿の趣旨でないため、割愛する。
《0496》

町中で暮らしている場合にはもちろん自治体や国による避難の指示を待つというあり方を否定するものではない。リスク評価ではなく、リスク管理は、個々人の意思決定を尊重すべきであろうと思われるからである。ただ、次のような場合にはどうであろうかを考える。

たとえば、趣味でも業務でも、山岳域を旅している場合である。テントを背負って食糧を予定日数所持しての自炊山岳旅行は現代ではさほど珍しくない。予定日数+α分の食住(時に衣=防寒)をすべて詰めて移動しているのである。その際に生じる原子力発電所事故と無縁な地域はもはや我が国には存在しない。携帯ラジオなどを所持しているであろうから、その際の情報は比較的に入手できるであろう。さらに衛星電話も所持しているだろう時代はすぐ目の前である(衛星電話の値下げが最近もまた発表された)。そうした際に、登山中であれば、いわゆるもっとも人気の高い、縦走を行っている場合であれば、現在その際も、稜線に居ることも多く、旅慣れた人であれば、稜線のどちらの方向に降りて下山しても無事に帰宅できるだけの計画変更を瞬時に構想することはできる。ただ、その際に、方位の誤りは致命的な問題を引き起こす。
《0497》

また、欧州を旅しているバックパックを持ってということも珍しくない。国際化の現代そのようなことは必要とさえ目される。ところが、欧州においても、原子力事故の被害と無縁ではいられない。1986年チェルノブイリの原発事故の放射性物質の大気中放出の影響はイギリス、フランス、ノルウエー、等まで及んでいることは地図上に描かれた影響で明らとなっている。。これらも、当時のソ連政府の対応の遅れもあり、広範囲および甚大な被害がでた。現代では、フランスのNPOの活動に見られるように、自主的に正確な情報を共有する収集・伝達するシステムが確立しつつある。これを得ることは誰でもできる。そして今求められているのはその情報を得て、行動決定をするための手段を拡充することであると考えられる。

本提案はそれに対するひとつの回答を与えるものと考えられる。すぐれた廉価性、汎用品流用可能性、簡易性、小型軽量性、などがあげられる。ほかの、道具(衛星電話などの普及、格安化)も拍車をかける。
《0498》

基本的に、波長の整数倍の遮蔽物があると、遮蔽は安定する。
たとえば、ウオーターフロント(東京、シドニー、NY,アムステルダム、ロンドン等多い)の高層ビル(オフィスビル、ショッピングセンター、宿泊施設、住居専用ビル)街での海に面したビルを背にした場合のビル陰、例えば、航行中の巨大客船の船側デッキで海を眺めている状況、等をイメージすると一義的には成立する。またそれに類似の状況でも良い。
《0499》

また訪問先の高層ビルのオフィスの中の窓からの眺望(防衛庁市ヶ谷A棟10階)でも良いし、カフェ窓(たとえば幕張ニューオータニ34階ベイコートカフェ)からの眺望でも同じであるし、おおがた旅客航空機の窓、乗員定数10数名以上の救助用・物資郵送総用(例えばしこルスキー)リの窓に装置を押し当てた状況でも同じである。また小型客船での水上ボートでも行ける場合がある。
筆者は登山とクライミングを趣味とするが、特にその領域では好適に適合する。クライミングは巨大な垂壁を相手にする。ところが、その位置を特定することが あンガイ 困難であることがある。顔つきは似ているが、違うルートであったりする。名前がかいてあるわけでない。そこで、位置は類似であって、誤差のあるGPSの測地では正しいかどうか面倒である。手がかかる。そのときに、向いている方位で割り出すと案外簡単に同定できる。この際、岩肌が近いので、地質的にじきこんパスが信用力が下がっている。そこでGPSでというおことになるのである。このようにいうとわかってもらえることが多い。またクライミングの精神として、なにもかも機械にたよるのをよしとしない。自然と人間のある程度の一体感の中で、最低限の安全確保これだけはという安全確保のために、万一の場合にも生命を守るだけの機械を絶対な安全のために使うのである。そういう意味で、あまりに精密な方位ジャイロなどを持っていくというのもなにか興ざめである。そこで、しかしコンパスでは心もとない。GPSはせっかく持っていくのに、それだけでは、もったいない。そういう状況での発明なのである。
《0500》

山でも事情は似ている。トラバースとの言葉がある。横切るというほどの意味の用語である。どういう意味かというと、山頂と山頂を結ぶ稜線を歩くのが基本であるが、常にそれができるとは限らない。強風すぎて、暴風雨で、細い稜線は滑落の危険がある場合もある。ナイフエッジに近い稜線もあり滑落すれば命はない。そういう場合恐怖におののく。そこで、少し山腹を巻くように別ルートを開発する。そのような道も相応の危険があるがそのほうがまだましということである。それを行くときに、トラバースという言葉が良くでてくる。この場合、先ほどの垂壁と類似の状況が出てきていることに留意されたい。その場合に、休憩時に、GPSを使えば、方位が正しい面を向いている確認できる。不思議に思うやもしれぬが、案外、コル(広々とした面)で霧に巻かれていて、そこでの歩き出しをまちがえたりすると、違う稜線をとって知らずに数時間以上歩き続けており(それでも特に絶大な矛盾というものに遭遇することがないためにこれが大きな遭難につながることがある)、それを、あるトラバースのとき方位の矛盾を検出できると何かがおかしいと早期に道迷いに気づくのである。それはそのためにたいへんな危機と知能を有するというのではなこまるのであり、簡単に、ああやっぱりあっている、とその測定に信頼がおけて、簡単に清む方法でなければだめなのである。コンパスはカンイであるが信頼がおけないので結局は使わなくなる傾向が強い。視覚情報がつかえない霧の中なので仮にコンパスwが矛盾を示唆しても、磁気の狂いであろう程度にして澄ませてしまい、あまり基本的な重要な箴言として見られることがない。その意味で、山岳ではそれを補完するものがもとめられていた。(これは世界でも有数の火山国(よって温泉でも有名)である我が国の山岳地域[磁気を帯びた溶岩帯が珍しくないーたとえば北アルプスの焼岳、八ヶ岳の赤岳など枚挙にいとまがない]]において、それも、雪深くない夏場の話、であり、北欧の深い雪上の平原などではまた別やもしれぬ)。
であるため、本提案は火山学の研究フィールドなどにおいても有用であると思われる。吉良ウエア火山やピナツボ火山、アイスランドなどあるいはその近隣である。カン大変要火山帯fire of ringと呼ばれる地域でもその活用が向いている。また南極にも火山があるため南極にも向いている。キリマンジャロも火山であったと思う。アコンカグアもそうであったと思う。マッキンリーの総であったと思う。当然富士山は火山である。我が国は世界の火山の10%があつまっており、そのことをめあてに旅行者が訪れることも知っている人は少ない。


下記の関連で描くと良いのかな.
医学、看護学、保健、
放射線
《0501》

時間圧力を伴う危険回避行動(おもに徒歩)
1. 津波、(津波てんでんこ、という言葉が象徴するように、平時には有効かもしれない「横並び」ではない、個々人の判断による迅速な行動決断と即座の行動実施が生死を分けることが知られている.そうした場合には土地カンがある場合にはそれに沿えばよいが、出張などで訪問しただけの地域等の場合、各種情報として支援機器として有効と思われる)
2. 雪崩(日中の気温異常上昇での雪崩注意報などの予測に基づく場合.,または、忍び寄る日没との戦いで急ぎつぼ足や山スキー装備で、安全地帯へ(現在の位置は雪崩多発地帯でないにしても急いで時間圧力の中雪崩多発地帯を横切りあるいは横切らずに)徒歩する場合)、
3. 放射性物質(微粒子)迅速拡散予測に伴う(避難する、または、しない場合の)行動の決定(この場合空間線量の地理的特性は刻々変動するので洞窟に隠れるなどの方策もある)
4. 冷却喪失により原子力発電所の水蒸気爆発の可能性があるとの通報があった場合.この場合は基本的には1日以上あとである場合がありうるため、風向き予測なども計算にいれつつ、遠方にという方向性と、風下にならぬ地形方向に、などの自己のリスク評価とリスク管理に基づく予測力に賭けていく行動になろうけれども、土地カンがある場合には、だいたいあたるであろう.
5. 火山の噴火、水蒸気爆発、火砕流の予測に基づくその方向を避けての避難.6. 洪水などの対処.
7. 海外等で暴動発生地域情報がある場合、そのエリアに踏み込まず、そのエリアを避けての避難、あるいは、脱出機が手配された連絡が大使館よりあった場合の指定空港への徒歩等による、なれない地理状況での、危険指定エリアに踏み込まないように確認しながらの、到達支援
8. 我が国ではあまり例がないと思われるが、海外紛争多発地域などで、踏み込んではいけないとされる(紛争に巻き込まれる)危険エリアがある場合、この方向に進んでいけばそのエリアに入ってしまうということを静止時方位から警告する能力.
9. 漂流におけるこぎつけるべき場所が見えた場合に、体力を費やしてまでこぎつけるべきか、あるいは、泳ぎつけるべきか、そのような決断をする際に方位は重要であるが、移動によるGPS測位差分をとっていたのでは、ちゅうりょうにそって遅れてしまう、などの場合、(また移動では視覚的に最初の場所からのさぶんがとれないのでやりにくい)、そのため静止時ほういがじゅうよう.
10. トレイル競技、アタカマクロッシング、ゴビマーチ、トレイルラン、などでも水は重要である.

9の場合には、救命ボートと自分以外遮蔽物がないので、しかし海水ふんだんにあるので、GPS装備とそに、海水をいれて、遮蔽物をつくれる、ひかくてきおおきなバケツを装具してもよいと思われる.それを、もって、■「蒸留」■できるようにしてもよい、日光と、そのバケツで、である.

登山における装具としては、得に海外登山,expeditionでの装具としては、集団での安全水の確保のための、■濾過■バケツを兼ねても良いと思われる.
《0502》

9時36分のポーズ、あるいは、イチローがデッドボールをよけるときのぽーず、両足の腿をぴたりつけて隙間をなくし、腰をぐっと引いて、上体はややかぶせるようにして、かつ両手はそれぞれの膝にあてて、ヒジは外に突き出すようにして.、腕から上体/腰//腿に(塩)水膜(食品など含む)を張るようにする.
こうしつつ、両方の水膜を連結して、パスカル法則の基準点からの気圧変化計測を実施してもよいし(兼用機能)、
Smartubueで携口補水をしてもよい、し、
単に、水筒として用いてもよいし、
脇の下を冷やす、熱中症予防措置としてもよいし(この場合ホントに保冷剤を入れてもよい)、
逆に、保温剤として用いて、もよいし(このばあいホントに保温剤を入れてもよいし)、.
蛇腹を用いてもよいし、
透明ビニルをもちいてもよいしm、傘の骨ような形に補強樹脂を入れてもよいし、
つづれ織りの蛇腹式としてもよいし
扇型展開方式としてもよいし
ベルクロテープでつけてもよいし
磁力接続構造体

長岡正夫磁石でつけてもよいし、
ペースト状食品とか鮭の切り身をつかってもよし、
煮豆とか豆とか穀類をいれてもよいし

すると、股間かへそしたのあたりにGPSを置けば、、ちょうどλ=19cmで、2λ=38cm程度の開口部の、筒に近い(円錐か)ものができる.

膝をひろげたければ、股間にも参加矩形の水板をつければよい.この場合はしたの写真.イチローの守備体型.2つの腕に三角、股間に三角で良い.

左右開脚のこの態勢(ストレッチを兼ねているー遭難前には気分転換や気持ちの切り替えやリラックスがかえって重要であるため効果的である)で行うなら手のひらを膝にあてずにあえて、前腕あたりを膝に添える程度の距離が良い.

長岡正夫磁石を使うなら:股間の左右腿裏側に一筋ずつ.左右体側に一筋ずつ、左右腿上面に一筋つつ.
《0503》

ただ使用する水を減らすには、膝を閉じればよい..ただそのとき、腕をまっすぐにすると、開口部が狭くなる.すると、うまくいかないやもしれないので、ひじを外に突き出し、開口部が円になるようにしたほうが良い結果を生む場合が多いような気がする.その工夫をするには少し水の量が増えよう.、

足を閉じたときに腿の間に隙間のできる人の場合はそこにも水をあらかじめおいておけば手間がない.あるいは、江頭のような姿勢をとれればそうすればよい.その際は両掌は前に出た膝に重ねることになる.

水膜と述べているのは、寒天幕でも良い.それ以外の類似のものでもよい..

それらをコンパートメントにし、結合する構造としもよい.その際はベルクロテープ、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石で接合してもよい.
身体を最も有効に利用するためには、図のように中腰になり、腰を引き、膝に手を当て、腿を閉じ、上体を若干反らすようにする、姿勢であると、体躯、上腕、前腕、頭部、腿部、脛部などの遮蔽を有効に活用できる.その際、

上腕、前腕、体躯、腿で囲まれる領域に、水膜を張るように、すると、なお良い.

これは直径38cmないしそれを超える(すなわち2λないしそれを超える)程度の直径を有する円筒、又は、円錐又は、円錐代、または、角筒、または角錐、または、角錐台が、構成されることに等しい.
《0504》

この際、身体と水膜構造の接合には、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石(細長い円筒型金属の円筒の中心軸方向に対して対称位に、N、S極を形成、その円筒磁石を、さらにプラスチック等の容器に挿入し、円滑に回転可能な要に若干の遊び空間挿入し、その構成物を、結合させたい素材の結合面に埋め込んで、相互の辺を、あてがうだけで、特に方向を気にせず、磁石が相互に引き合う方向に自主的に回転するため、向きをむなおす手間を省き、集中力うをさまたげることなきく容易に結合できるようにしたもの(特許mmmm郷すぉ参照))

薄型の水板構造からなる多角形の水筒であって、スクリューキャップまたは、押しこみ(はめ込み)蓋を持ち、その多角形の各辺には、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石を装備するもの.

それを用いて、図の隙間を充填してもよい.



《0505》

その際、上腕、前腕、腿部、体側部等、結合の接する辺に相当する箇所には、同様に、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石を装備していてもよい.その際には、衣類に縫い付けてもよいし、また、ベルクロテープ、熱圧着テープ、両面テープ、ガムテープ、寺岡テープ、粘着テープ、を用いて、装着しておいてもよい.その際には、腕、腿、胴には、それらの体をぐるりととりまくようにベルクロテープを巻いて、そこに長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石を装着してもよい.その場合は取り外しがより容易になる.


たとえば縫い付けてあると前提すれば、またはベルクロテープでつけてあるとすれば、そそこに長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石で装着している水板は、体の形状に沿って、体に張り付けるようにしておけば、動きの邪魔にならない.いざあつかうとうきに組み立てればよいのである..
《0506》

なお、展開図のように細かくすれば体により適切にそうことができる.
長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石は十分な結合強度を持つ.
展開図は、三次元の多角形を自在につくってその展開図を作っておけばよい.
ひとつひとつは、五角形、正方形、三角形、六角形などの各、水板を、構成要素として用意しておけばよい.実際には自ぶんの体系にあわせて適切な形状を構成すればよいのである.

少し外側に膨らんだ形状にしてもよい.その場合は腕を横方向にはりだすようにしても余裕が生まれる.

少しも膨らみw持たせない平面に近い構成でも良い.

みずこっく
http://www.sky-i.jp/youki-jikkenkigu/poritanku/SAN2167.phtml SKY-iポリタンク販売商品一覧

ポリタンクの販売から、様々な情報提供まで行なっております
ポリタンク販売のSKY-ihttps://item.tech-jam.com/items/products_img/KN3340438.jpg 本”のような形の試薬瓶です。円筒型のボトルに比べて省スペースになり、きっちり整理できます。

《0507》

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ブックボトルコック付(呼称:10L(中栓付)、コックネジ山サイズ(mm):20A)
WEB2123
\3,250
\3,413(税込)
本製品の図面をPDF形式で提供しております。 こちらをクリックしてご覧下さい。

外寸法(mm) 241×171×386H
口内径(mm) 43φ
呼称 10L(中栓付)
コックネジ山サイズ 20A
C/S(参考) 3
材質(本体) PP(透明)
材質(キャップ) HDPE(白)
中栓(LDPE) ○
コック ○
オートクレーブ ×
ブックボトル(1L) B-1 中栓・活栓(活栓 stop cock, 二方活栓2way cock, 三路活栓3way cock四路活栓four way cock)なし / KN3340439

秤量皿六角型(バランストレー六角型) (呼称 : 45mm) / SAN9576

バット・トレー販売製品一覧

SAN2275 No.15 ポリスチレン 194.0mm×104.0mm×28.0Hmm 189.0mm×99.0mm×23.0Hmm 304円

ビルバッグ(呼称:360cc) / SAN4627 (通称ぺちゃんこ水筒)
http://www.sky-i.jp/youki-jikkenkigu/tyakkubukuro-sanpuringubukuro/SAN4627.phtml
バロンボックス こんてなーのみ10L
マイティバック
下左からPP透明、 2LWEB2303、1L2208E

、500ml 2300E 0.5 48×167×115

サンプラ ブックボトル 1L 透明 2208E (291-7025)
¥488 new from 4 sellers
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166g (L):
1.0
寸法(幅W×奥行D×高さH)(mm): 48×230×166


。円筒型のボトルに比べて省スペースになり、きっちり整理できます。

ブックボトル(呼称:2L透明PP(中栓なし))
WEB2303
\605
\635(税込)

500ml
2300E 0.5 48×167×115 37175336 2300E
0.5 48×167×115 なし 85 291-7017
¥308
¥293
2208E 1.0
48×230×166 なし 166 291-7025 ¥495
¥470
サンプラテック社、ブックボトル



《0508》

いかに薄い形の構造のまま維持するか
円(角)錐台を基本とするバケツ形状において、その外壁が実は弐重構造になっており、そこに別途液体(あるいはジェルなどの半液体、あるいは半固体)を出し入れできるもの。
1. そこに入れる
(ア) 具体的には既製品はない。ていあんする。自作している。自作のさいには、ホットボンド(ホットガン)、ホットグルー、などを用いることができる。熱による溶着も可能。化学接着剤もかのう。近年はPP、PEなども接着できる化学接着ざいがとうじょうしたため実現できる。また3Dプリンタの普及により自作もかのうとなった。
(イ) これを弐重構造バケツとして、特許請求項としてていあんする。
(ウ) 弐重構造バケツは、シリコン型のたためるシリコンバケツでも提案し特許請求項とする。
(エ) 物理的な樹脂バネをもとにポップアップするポップアップバケツ(これは内側は本旨工具用が多い水でもかまわない)弐重構造もていあんする。
(オ) さらに、弐重構造ばけつは、個別の室をもてれば、そして個別の栓をもてれば、ぱすかるの原理をもちいて、気圧計もつくれる。
(カ) ハイフドレーションシステムもつくれる、
(キ) 濾過装置の外形もつくれる、
(ク) えんてんかの漂流救命艇や漂着した島などの過酷なあるいは資材の少ない限られた環境で太陽光によって限られたしざいで少しでも海水蒸留を行える簡易装置の枠組み、を、兼用したものを提案する。(SOALAS条約のせいしん)これまで、太陽熱を使用した蒸留装置は数多く提案されているが、いずれも構造が複雑で製造コストが高くなってしまい、また可搬性のあるものもなかった。パラボラもようしないものをていあんする。「熱を奪う(凝集させる)ための冷却水は海水をりようする」「熱を与える(蒸発させる)ための熱源は太陽光を利用する」「蒸発したものが、冷却されるように、上か脇に海水をのせる部分を作る」「蒸発したものが水滴落下してもとの海水に戻ってしまわぬように中仕切りを設け、かりに落下しても中仕切りに留まるようにする。中仕切りに留まったものは、中仕切りの中に貯まるか、弐重構造にたまる。」アクリルカーボネイトの透明。ふたつき。フタにじょうちゃくする。それがわきに流れ込む。 waterconeは冷却機能がない。あ、かければよいのか。おれのはどうしようかな。かければよいか。


頑健・軽量なプラスチックの曲面的な構造物で耐える方法
1. ポリプロピレンなどで形づくる。単位あたりの大きさをあまりおおきくしない。
2. それを1層ならべる。
3. その層を2層にする。
(ア) いろはす(コカコーラ社)のような薄いPET(ポリエチレンテレフタレート)で形成。実例はない。それをコートや振袖や、に縫いつけるかベルクロかガムテでつける。

頑健・軽量なプラスチックの平面的な構造物で耐える方法
4. ポリプロピレンなどで形づくる方法
(ア) ブックボトル(サンプラテック社)0.5ml, 1L,2L等の零がある。構造的には問題がないので容易である。0.5Lの寸法は、0.5L 48×167×115 mmである。
《0509》

柔軟・軽量なプラスチックのビニル袋とほそめの円筒形の繊維で構造を与える方法
1. 任意の透明ビニル袋に充填しそれを細長い円筒形に編み込まれているネットに入れる。
2. それを1単位として1層並べる。
3. その層を2層にして隙間をふさぐ。
透明ビニルのチューブ構造を与える方法
1.任意の透明ビニル袋に充填しそれを細長い円筒形に編み込まれているネットに入れる2・それを1単位として1層並べる。
3.その層を2層にして隙間をふさぐ。
(例)駄菓子のチューブ販売に1.の実例がある
透明ビニル袋の小分け包装を¥の反復で構造を与える方法
1.任意の透明ビニル袋に充填しそれを矩形に小分け包装する。。
2・それを1単位として1層並べる。
3.その層を2層にして隙間をふさぐ。
(例)国土交通省認定の救命知設備の清水の零がある。国際標準になっている。
液体自体の粘性を高めてそれ自体に構造を付与する(半液体・半固体・ゲル状)方法
1.SAP Super Absorbent Polymerの粉末を加えて水溶液とする
2. 任意の透明ビニル袋に充填しそれを矩形に小分け包装する。水よりも大きな小分け区画でも経常を維持できる。
3・それを1単位として1層並べる。
4・必要があればその層を2層にして隙間をふさぐ。
(ア) 水和による配向誘電に寄与するクラスタサイズの増大で説明されることがある。
液体自体の粘性を高めてそれ自体に構造を付与する(半液体・半固体・ゲル状)方法
1.寒天あるいはオゴの粉末を加えて寒天とする。そのさいひつようならば電解質を加えると電磁波吸収性をたかめられるため加える。必要元素(塩分)、栄養補給(とうしつ)やくりこうか(アスコルビン酸)などがm記載あれるものがあれば加える。よりよい。
2.任意の透明ビニル袋に充填しそれを矩形に小分け包装する。水よりも大きな小分け区画でも経常を維持できる。ジプロクなどでは容易に形状維持ができる。
2・それを1単位として1層並べる。
3.必要があればその層を2層にして隙間をふさぐ。
(令)これは二個おg理などである。食品としても使える。寒天の入手性は我が国では高いので自在性がある。電解質(塩分)を増やせば経口補塩水的なものができる。当分をもいれればトレイルミックスの変わりになる。形状が安定しているため扱いやすい。アスコルビン酸を投入すれば放射線への耐性の効果も期待できる(文献参照:防衛医大2008等)。塩分、アスコルビン酸、等分など電解質は電離して導電率を高めるためそれによる電磁波吸収の効果の向上も期待できる。水和による配向誘電に寄与するクラスタサイズの増大で説明されることがある。
被災現場や山小屋等さんがくそうなん、、ひょうりゅうちゅうのよhっとやきゅうめいてい小型船舶など、海外での自然災害、暴動のそうぐう、などのあばあい、ありあわせのものでつくることもできる。
1. さらんらっぷの芯、ペーパータオルの心、といれろーるしの芯など紙の構造物をかつようして、ビニルクロに水を入れ、かたむすびなどして密閉性をかくほたものを、それらの芯にいれ、がむてーぷなどで(テラオカてーぷだとなおよいが)でてこないようにとめる。
2. それを1たんいとして1層ならべる。
3. ひつようがあればその層を2層にして隙間をふさぐ
4. ひつようがあれば圧力をくわえて円を楕円に少しつぶしてもよい。
おりたたんだしんぶんしをごみぶくろにいれてそこに水をそそぐ。それだけでもじゃっかんのこうぞうてききょうどがでる。しんぶんは吸水性であるため薄いそうをけいせいするのに都合がよい。これはほうわ食塩水などの場合に特にこうつごうである。きょうどがふそくしている場合はゴミブクロのそとにもしんぶんしをおりたたんだものをきょうどほじのためにがむてでおさせつけてもよい。ギュウニュウパックをきりひらいたものでもよい。そとは。ダンボールでもよい、なかみのだんぽーづでもよい。なかみは、クッキンブペーパーなどでもよい。それをそとからつぶす。ようにする。それからトイレペーパそのものでもよい。
1. じょうきの構造を形成する。、
2. それを1たんいとしてひつような面積だけ1層ならべる。
3. ひつようがあればその層を2層にして隙間をふさぐ
連結したジップロックを用意する。そのジップをぜんぶひらいて、清水(またはかんてんと所望の媒質を溶解させた水溶液またはなんらかの溶液き)につけていたったnぜんぶに水を入れる。すべての区画のZIPをていねいに閉じる。
1. それを一層とする。
2. その層を2層にして隙間をふさぐ。
(零)このような実例はみはないが、やまでは便利である。しょくひん、飲料どちらの保存庫としてもつかえ、しかも、保温、保冷ざいとしてもつかえ、しかも シート状であることで、構造もいじしやすい(えんとうより)し、場所もくわないし、GPSの支援に用いることがよういにできるし、そもそも、すでにひらべったい水いたになてちるし、しかも、2そうまとめることで隙間をふさげればなおいっそうこうかがたかい。これはあんがいかんたんそうで、そうではない、ぜつだいなこうかをそうするはつめいである。とくに災害救援、やさいが、やま、海では。んまぜなら、じざいに渥美をかえられる、GPSの制度に応じて、。じざいに面積を増減できる。両面てーぷつきベルクロや、やまもとじしゃくや、てらおかてーぷや、ガムテ等と一緒に、かつやくする。テントやしんたいのちょくしゃ日照の防止に温度上昇のていかにもつかえる(ややふたをあけてストローでもさしておけば蒸発する気化熱となる)、しんぶんしをまるめてガムテでとめてほそい柱を作りそれを二つもって間をこのしーとでおけば、水のそうでの、しゃへいかべができる。しんたいにもへいめんてきにせっしてつかれない。荷物もむだなすぺーすができない。みずをすえてたおきしょうひしたときにはけいりょうである。ぺったんこである。しかも、きりわけてもつかえるんでもなる。とうめいであるあるからみわけなすいなかみきちょうひんであも。くsりsでも、ぱすっぽーとでも、おかねでも、ちずでも、たおうrでも、sいたがいでも、からびなギアスリンゲでも。かんでんちでも、ぶんぐでも、ツールでもはさみでもテ^プデモ、おかずでも、食品dえも。、jけいたいでんわでもである。
《0510》

応急海水淡水化装置
http://www.j-tokkyo.com/2008/11/27/10895.html

簡易海水淡水化器
http://www.j-tokkyo.com/2007/08/30/3216.html

販売価格
(税込金額) 8,478円

標準価格:
8,925円


セキュリティ対策
安全のSSL暗号化通信

購入時のよくある質問
納期 2~3日
主な特長
使わないときには小さくたたんで保管でき、廃棄する際にも小さくすることで、廃棄物量全体の減容が可能です。

チャック、ジッパー(プラスチック、金属)、ファスナー(プラスチック、金属)、ベルクロテ0プ、両面テープ、ガムテープ、テラオカテープ、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石、などで対応する。
《0511》

強度のある程度あるホ゜リフ゜ロヒ゜レンなどで、水のふくろなどを用いることが普及しており、チャック袋、というじっぷろっくのようなシ゛ッハ゜ーがあるもの、ビルパック、ブックボトル、角型ボトル、ハ゛ロンホ゛ックス(コンテナ、まいてぃバック、スタンディングバック等とよばれるスクリューキャッフ゜をもつものなどがある普及している。
ビルバッグは1,800cc, 600cc, 360ccなどがある。たとえば、サンプラテック社製などが普及しており、マイティパックなら150円から200円ていど、でりゅうつうしている。ブックボトルは1L未満なら4から,500円でりゅうつうしている。
《0512》

ビルハ゜ック。一度に使いきらないものも、キャップをして保管できるビルパック。注出入口がついていますから、液体洗剤、シャンプー、リンスなどの詰め替えパックとしてもご利用になれます。
1.
使用前は折りたためますので、
スペースをとらず、流通コストの大幅ダウンを図れます。

2. 品質保全性にすぐれていますので、
さまざまな素材に対応できます。
紙、アルミなど多層化、スタンディングバッグ、外箱とのセットなどフレキシブルにご利用ください。また、軽く丈夫で、使用前は折りたたまれていますので流通コストの大幅ダウンを図れ、廃棄処理にも有効です。

ビルバックは使わないときには小さくたたんで保管でき、廃棄する際にも小さくすることで、廃棄物量全体の減容が可能となっている。くり返し使用することも可能です。サンプリング時や緊急時にも使用することができる。ぺちゃんこ水筒とよばれるものとほぼ同じである。
詰替用を更に進化させた!!

ビルパックは口栓付きのパウチです。袋上部中央に配したタイプと、コーナー部斜めに取り付けたタイプをご用意しています。ハードボトルに比べプラスチックの量を減らした環境を考慮したパウチでキャップ付なので少量づつ使い、そのまま保存できます。
内容物をストレスなく出すことができます。キャンプ用品、スポーツドリンク、非常用飲料などの再開封袋にてきごうします。大成ラミック
《0513》

まいてぃばっぐは、ヒ゛ルハ゛ック゛と似た密封性に優れたパックであり、内面にポリエチレン、外面にビニールを使用した二層フィルム構造で密封性に優れている。1800ml, 850ml, 600ml, 360mlなどがある。記事
耐圧性に優れ、液体・粘性試料のパック容器として利用できます。内面/PE外面/PA(ポリアミド)ポリエチレン製密封栓付
《0514》

ブックボトル(1L)は、取手、目盛付の角型容器で、薄型なので収納性抜群です。500mL 48×115×168、500mL 48×115×168あがある。取手、目盛付の角型容器で、薄型なので収納性抜群です。B-5、B-10は取手と目盛が2個所についており、縦横両用で使用できます。B-0、B-1、B-2はオートクレーブ滅菌が可能です。本体/PP 蓋・中栓/PE(B-0、B-1、B-2はオールPP製 中栓なし)



《0515》
なお、以下に本稿で用いている数学的・生物学的・化学的及び物理学的な術語等については、改めて説明の要は特にはないと思われるものの、念のため、簡単な説明を記しておくことにした。主に次の諸文献によっているものである;理化学辞典第五版、世界大百科辞典第二版、百科辞典マイペディア2006、広辞苑第五版、現代用語の基礎知識2001-2006等。
極性溶媒 [polar solvent]は、高い誘電率をもつ極性分子からなる溶媒である.電解質に対する溶解力が大きく,また無極性溶媒には溶けない多くの物質を溶かす.これは溶質‐極性溶媒間に強い双極子‐双極子間の力や水素結合などの分子間力がはたらくためである.またイオンに対する溶媒和エネルギーが大きく,イオン反応では極性溶媒中でその反応速度が高くなる.水,エタノールは代表的な水素結合性の極性溶媒である.またプロトン性の水素をもたない双極性非プロトン性溶媒(dipolar aprotic solvent),たとえばN,N‐ジメチルホルムアミド,N,N‐ジメチルアセトアミド,ジメチルスルホキシド,N‐メチルピロリドン,ヘキサメチルホスホルアミドなどは,高分子化合物の溶媒や特徴的な反応溶媒などとして広く用いられている.溶液 solution は均一な液相をつくっている混合物のことである。均一混合物には液相のほかに,気相,固相の場合がある。固相の場合は固溶体といい,液相の溶液とあわせて溶体という。溶体と同じ意味で溶液を用いることもある。溶液成分のうちの一つが他を溶かしていると考えられるとき,溶かしている成分を溶媒,溶けている成分を溶質という。溶媒,溶質がともに液体で,たとえば水とエチルアルコールのように任意の割合で混合する溶液の場合には便宜上,量の多いほうを溶媒とする。均一な液体混合物の肉眼でわかる特徴は,透明な混合物を長時間静置するか遠心分離機にかけるかしても分離が生じないこと,また透明のように見えてもその混合物を逆さまにした場合に液体の流れがみえないことである。たとえ透明でも,不均一であると各部分の密度,屈折率が異なるから逆さまにすると流れが生じ肉眼でみても流れる様子が認められる。
溶液のには電解質溶液と非電解質溶液がある。極性溶媒に電解質が溶解し,陽イオンと陰イオンとに解離している溶液を電解質溶液またはイオン性溶液といい,電解質を含まない溶液を非電解質溶液または分子性溶液という。前者ではイオン‐イオン間,イオン‐溶媒間の力がおもに寄与するのに対し,後者ではふつう分子間力が支配するので,両者は異なった立場から取り扱われる。溶液中にイオンが含まれているかどうかは,溶液の電気伝導度(導電率)を測ることによって知ることができる。すなわちイオンが存在している溶液の電気伝導度はイオンを含まない溶液のそれより大きい。電解質が溶液中で解離する度合(解離度)は,電解質がイオン結合からなる場合は大きい(強電解質または〈真の電解質 true electrolyte〉)。しかしイオン結合性ではない物質でも,溶媒との相互作用により,部分的にイオンとなりうる可能性を有する場合がある(弱電解質または〈潜在的な電解質potential electrolyte〉)。
溶液の熱力学的性質は特長的ある。非電解質溶液ではその成分の組合せによって異なった性質を示すが,ふつう次のような相互作用の立場から論じられる。
(1)理想溶液 ideal solution は、混合した場合に,熱変化や体積の変化がない仮想的な溶液である。すべての溶液はその濃度が十分に希薄な場合に理想溶液に近い性質を示す。しかし溶質と溶媒の分子の大きさが等しい場合や化学的によく似ている場合(たとえば同位体混合物とか,クロロベンゼンとブロモベンゼンとの混合物など)は,単に濃度が希薄な場合だけでなく,すべての濃度範囲においてこの溶液は理想溶液に近い性質を示す。このような溶液を完全溶液 perfect solution という。
(2)無熱溶液 athermal solution は、いくつかの成分が混合によって溶液となるさいに,熱の出入りがなく(混合熱が0,すなわち ぼH=0),そのうえ混合のエントロピー変化が理想溶液における値と異なる(ぼS≠-R坩nilnxi)溶液をいう。理想溶液の場合と異なり,成分の分子の相互作用が非常に似ているにもかかわらず,大きさが異なる場合に無熱溶液となる。たとえば臭化エチレンと臭化プロピレン溶液などがその例である。
(3)正則溶液 regular solution は、いくつかの成分を混合して溶液をつくるさいに,熱の出入りがあり(混合熱が0ではない。ぼH≠0),しかも混合のエントロピー変化が理想溶液の場合と同じ(ぼS=-R坩nilnxi)である溶液をヒルデブランド J. H.Hildebrand は正則溶液と定義した(1929)。実在溶液を扱うさいに,化学的な相互作用,会合などの分子間相互作用がない溶液については,この定義による条件を近似的に満たす場合が多く,ベンゼンと四塩化炭素とからなる溶液はその例である。
(4)高分子溶液 polymer solution は、溶質が高分子化合物である溶液。溶媒が水である場合は水溶性高分子溶液 water‐soluble polymer solution という。低分子化合物の溶液の性質とは異なる傾向の物理的性質(熱力学的性質としては蒸気圧降下,浸透圧,凝固点降下など,輸送現象などに関する性質としては粘性,拡散,沈降など,光学的性質としては流動複屈折,光散乱など)がみられる。
(6)界面活性剤溶液 surfactant solution は、ある種の物質(たとえばアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム)を液体に溶かすと,その溶液の表面張力が著しく減少する。このような物質を界面活性剤という。また界面活性剤は溶液中である濃度(臨界ミセル濃度)以上になるとミセル(多数の分子が分子間力で会合して生じた親液コロイド粒子)を形成するという特徴がある。水に不溶性の液体や固体が界面活性剤のミセル溶液中に溶け安定な溶液を生ずる現象を可溶化 solubilization または溶解化といい,このような溶液を可溶化溶液solubilized solution という。
溶液の性質は平衡状態における性質と非平衡状態における性質に大別される。(1)平衡状態における性質 換言すれば熱力学的性質である。溶液の性質を調べるさいには温度,圧力などの必要な条件を一定に保ち,変化がもはや生じない状態,すなわち平衡に達した状態において行う。具体的には,蒸気圧降下,沸点上昇,凝固点降下,浸透圧などである。これらの現象は溶液では一般にみられるが,とくに希薄溶液においてのそれらの変化量は,溶媒が決まっていれば,溶質の種類によるのではなく,どれだけの量(モル数)の溶質が単位量の溶媒に溶けているかで決まることが実験的にも確かめられており,さらに熱力学的にも証明される。したがって,このような物質の種類によらない不揮発性物質の希薄溶液の性質を束一的性質colligative property という。これらの束一的性質を利用して分子量を求めることが可能である。濃度が希薄であると限る理由は,これらの束一的性質が〈ラウールの法則〉(蒸気圧降下に関する法則)やその法則に関連する沸点上昇,凝固点降下についての式から得られる計算値と実測値が一致するのは濃度が希薄な場合のみであるということである。濃度が高くなれば実測値を理論的に説明することは困難になる。気体,液体,蒸気圧の高い固体などの気体あるいは気体になりやすい物質の溶液を扱うさいには,溶質の蒸気圧(分圧)を考慮しなければならない。溶媒に気体が溶解して溶液を生ずる場合の,その気体の分圧と溶解度との関係は〈ヘンリーの法則〉として知られている。天然物からある成分を抽出したり,化学分析や合成のさいに用いられる物質の分離や精製の操作の一つの溶媒抽出 solventextraction は,2溶媒間におけるある物質の存在量に関するネルンストの分配律の応用である。(2)非平衡状態における性質 拡散,粘性,電気伝導などに関する性質である。溶液中の溶質や溶媒の拡散,溶液の粘性や電気伝導に関する性質についても実験的,理論的に研究がなされている。
輸液 ( fluid transfusion∥infusing solution)とは、液体を消化管以外の経路から大量に体内に注入すること,またはそれに用いる液体をいうが,後者は輸液剤ともいう。注入経路は主として静脈内であるが,皮下に注入することもある。静脈内への輸液は点滴または点滴注射 intravenous dripinfusion という。点滴はかつてはガラス製の点滴瓶にゴム管を連結したものを用いたが,最近では使い捨て可能なプラスチック製の輸液セットに輸液瓶をつないだ装置が用いられる。輸液にあたっては,体の状態に合わせて,注入速度を調節しなければならない。
輸液の目的には,(1)喪失した水や塩分(電解質)の補給,(2)経口摂取が不可能または過少である場合の不足分の栄養補給,(3)出血に対して血管内の容積を確保するための代用血液の補給,の三つがある。
たとえば水分についていえば,ヒトは体内から不要になった代謝産物を尿に溶解して排出するほか,また呼気中の水蒸気や知らずに発散している汗(これらを不感蒸散と呼ぶ)によって,絶えず水分を失っている。このため,体重50kgの成人の場合,1日約2000ccの水分が最低必要となる。そこで,激しい嘔吐や下痢によって多量の水分を失ったときには,体液を補うために水分や電解質の輸液が必要となる。この場合は同時に,経口摂取ができないことによる低栄養を補うための栄養輸液も行われる。また,消化器系の手術後などのように,経口摂取が数日阻害されるような場合にも,まず必要な水分,電解質を補う必要がある。さらに,消化器疾患などで腸からの栄養吸収が望めないときや,治療のために腸からの吸収を止めたいときなどには,必要とする全カロリーを補うために,中心静脈栄養が行われる。なお,輸液のうちで注入する液体が血液である場合は輸血と呼ぶ。
輸液剤としては,生命の維持に必要な水,塩分,栄養源となる糖,タンパク質,脂肪のほか,代用血漿,各種の治療に用いられる薬剤などがあるが,いずれも,浸透圧やpHが体液とほぼ同程度に調整されたうえ,完全滅菌されて,血球や組織に障害を与えないよう配慮されている。輸液剤は,水分電解質のみの補給を目的とした電解質輸液剤と,術前・術後の栄養管理を目的とした栄養輸液剤とに大別される。電解質輸液剤としては,生理食塩水やリンゲル液が使いやすさから現在でも多く使用されているが,小児あるいは術後の電解質の変動などの研究がすすみ,いろいろな病態に適した生理的塩類溶液が要求され,表に示すような種々の輸液剤が市販されている。電解質輸液剤は大きく分けると,(1)血液と等張で,急性細胞外液喪失およびショックなどに用いられる外科的ナトリウム補充液といわれるもの(生理食塩水,リンゲル液やロック液など),(2)おおむね1号の名で呼ばれ,1/2~1/3等張液で,カリウムイオンを含まない点滴開始液として用いられるもの,(3)細胞内修復液で,2号の名で呼ばれ,1/2等張液で,カリウム,ナトリウム,塩素などのイオンを比較的多く含み,マグネシウム,リン酸イオンなどの入った内科的ナトリウム補充液といわれるもの,(4)維持液で,3号と呼ばれ,名前のとおり術後安定した時期にナトリウムイオンの補充および維持を目的とした1/3~1/4等張液,(5)術後回復液で,4号と呼ばれ,水補充維持を目的とし,ナトリウムイオンや塩素イオンが少なく,カリウムイオンも含まないか,あるいは少量入っているもの,などに大別される。糖類としては,表に示したブドウ糖(グルコース)のほかに,ソルビトール,フルクトース,キシリトール,マルトースなどを配合した輸液剤もある。栄養輸液剤としては,1968年に開発された高濃度ブドウ糖を主熱源とする高カロリー輸液剤があり,中心静脈栄養に用いられる。低カロリー輸液剤は,高カロリー輸液剤ほど高熱量投与ではないが,5~10%ブドウ糖にアミノ酸や脂肪乳剤などを配合したもので点滴に用いられている。
電解質 ( electrolyte )について説明する。物質を水に溶かすとき,その溶液が電気を通す性質(電気伝導性,導電性)を示す場合がある。これは,その物質が水の中で電荷をもった粒子(陽イオンと陰イオン)に解離することによる。このように溶媒に溶かしたときに,イオンに解離し導電性を示す物質を電解質という。イオンに解離する度合(解離度)は物質や溶媒によってさまざまである。普通は溶媒として水を用いることが多いので,水に溶かしたときに解離する度合の高い物質を強電解質 strongelectrolyte といい,解離の度合の低い物質を弱電解質 weak electrolyte という。しかし,この分類は必ずしも正確とはいえず,むしろ解離の度合は物質の結合の性質に依存することから,つぎのような分類もなされる。液体または融解状態(高温下)で物質の導電性を調べてみると,導電性を示す物質(電解質)と示さない物質(非電解質 nonelectrolyte)とに分かれる。融解状態で導電性を示す物質(融解電解質)は陽イオンと陰イオンによるイオン結合からなり,いわば〈真の電解質 true electrolyte〉であり,いわゆる強電解質に相当する。たとえば塩化ナトリウムや塩化カリウムなどである。液体あるいは融解状態で導電性のない物質でも,それを溶媒に溶かすと,溶媒によっては導電性の生ずる場合がある。たとえば酢酸そのものは非イオン結合性であり,導電性はほとんどない。また酢酸を水に溶かしても弱解離する(約1%)にすぎない。しかし酢酸を液体アンモニアに溶かすと酢酸は強解離するようになる。これは,化学反応によりアンモニアが酢酸を分解し,アンモニウムイオン NH4+と酢酸イオン CH3COO-とが生じたことによる。酢酸のような物質はいわば〈潜在性の電解質 potentialelectrolyte〉であり,いわゆる弱電解質に相当する。
電解質には,塩化ナトリウム NaCl のように1価の陽イオンと1価の陰イオンからなる1‐1型,塩化カルシウム CaCl2のように2価の陽イオンと1価の陰イオンからなる2‐1型,硫酸マグネシウムMgSO4のように2価の陽イオンと2価の陰イオンからなる2‐2型などの電荷型がある。電解質溶液についてはめっきや電池などの実用面から,また生理食塩水で知られているように医学的・生理学的な面から,さらに基礎的な面から物理化学的に研究がなされている。電解質溶液の理論としては,たとえば希薄溶液に関するデバイ=ヒュッケルの理論が知られている。
展開図(development)について説明する。空間にある立体に適当な切れめを入れて,それを1平面上に広げることをその立体を平面上に展開するといい,このとき平面に現れる図をその立体の展開図という。
多面体 とは、有限個の平面多角形で囲まれた立体のことである。各多角形を多面体の面,二つの面に共通な多角形の辺を多面体の辺または稜,多角形の各頂点を多面体の頂点という。面の数が n のものを n 面体という。全体が各面をふくむ平面の片側に位置しているとき,この多面体を凸多面体といい,その面,辺,頂点の数の間にオイラーの定理が成り立つ。換言すれば、多面体とは四つ以上の平面多角形で囲まれた立体のことでもある。平面の数によって四面体・五面体などという言い方ができる。なお、四つの平面で構成される多面体である四面体の面はいずれも三角形である。
多面体 (polyhedron)をより数学的に説明すると、次のようにも言える。空間内に有限個の多角形があって,各多角形の辺は必ずただ一つの他の多角形の辺となっているとき,これらの多角形の作る図形を多面体という。多面体を構成する各多角形を多面体の面といい,これらの多角形の頂点,辺をそれぞれ多面体の頂点,辺(または稜)という。面の個数がn(≧4)である多面体を n 面体という。多面体によって分けられる空間の二つの部分のうち,有限の広がりをもつほうを多面体の内部という。多面体とその内部とを合わせた図形もまた多面体と呼ばれ,この場合,初めの多面体は多面体の表面と呼ばれる。多面体のどの面をとっても,この面を含む平面と多面体との交わりがこの面だけとなっているならば,この多面体を凸多面体という。多面体の表面を連続的に変形して凸多面体にすることができるならば,この多面体は単純であるという。四面体,直方体は凸多面体で,凹多面体を底とする角錐は凸多面体でないが単純多面体である。図3のような穴のあいた多面体は単純でない。多面体の頂点,辺,面の個数を a0,a1,a2とするとき,単純多面体ではいつも a0-a1+a2=2となり,一般に凸多面体に穴が p 個あいているような形の多面体では a0-a1+a2=2(1-p)となる。これをオイラーの多面体定理という。上記のものより多面体をもっと広く解釈する位相幾何学という分野もある。
角錐 (pyramid)について説明する。空間内に一つの多角形とこの多角形の平面上にない1点が与えられたとき,多角形の各辺と定点により一つの三角形が定まる。これらの三角形とはじめの多角形とで囲まれた立体を角錐といい,これらの三角形を側面,はじめの多角形を底面という。さらに,定点を頂点,頂点と底面の距離を高さ,側面の交線を側辺または側稜という。底面がn 角形である角錐を n 角錐という。三角錐は四面体とも呼ばれる。底面が正 n 角形で側辺の長さがすべて等しい角錐を正 n 角錐と呼ぶ。正 n 角錐では頂点から底面の各辺に下ろした垂線の長さはすべて等しい。この長さを正 n 角錐の斜高という。角錐を底面に平行な平面で切るとき,切口は底面に相似な多角形となるが,これらの両多角形にはさまれた角錐の部分を角錐台という。
《0516》
山においてはロープは重要な役割を果たす。きわめて重要である。その材質には、強度の高いもの、低いもの、高価なもの、廉価なもの、軽量なもの、重量は
あるが・・・というもの、・・・目的に応じて、それぞれ、当然に、多様である。通常の数時間以内で終了が期待される岸壁登坂もあれば、縦走の合間に巨大絶
壁を上りきらねばならない場合もあれば(例えば大キレットが有名)、比較的易しいが滑落したが・・・という箇所もあれば、沢や幾多の滝をつめて上ってゆく
沢登もあれば、数日以上をかけて上る自然巨大岸壁登壁もある。そこでは水や食料の運搬は必須である。ロープも必須である。ロープは一種の消耗品という見方
もある。こうした際に、複数ロープを有することは決して珍しくなく、むしろ通常である。難度の高い場所、低い場所、など、目的に応じて使い分ける。こうし
た際に、次のような構造を提案する。すなわち、クロロプレンなど、水に相応する程度の電力半減深度を有する素材を用いて、ロープ状の形状を構成する。これ
を山岳地域に予備的なロープとして持参する。こうすることで、思いがけない遭難類似場面で、自分の体躯
だけでなく、水も失っていても、そのクロロプレン製のロープで、中空円筒を形成することで、回折波弱化期待できるのである。
《0517》
図64のグラフは1.5GHzにおける水の誘電損失が数十程度であることを示している。またイオン導電度σが大きいほど、水の誘電損失にその影響が加算され、電力半減深度がより小さくなるのであるが、1.5GHzではその影響がまだ有効であることも示している。
《0518》
図65のグラフは医学分野において筋肉・皮膚などは高含水媒質との術語呼ばれることがある(医学分野における脂肪・骨などは低含水媒質との術語で、前記
と対比されて、呼ばれることがある)が、その1.5GHzの浸透深度(この場合、電力密度が、1/e=1/2.718=37%になる深さ)は、約
2-3cmと短いものであることを示している。
《0519》
図66は、水分子が永久双極子であることを表す図である。水分子における、正電荷の中心と、負電荷の中心は一致しない。すなわち、分子は永久双極子モー
メントを有する。これに電界が加わると、ランダムな配向をとっていた多数の水分子は、電界の影響を受けて、回転により、変位を行う。これを誘電分極と呼
ぶ。
その変位には一定の時間を要する。緩和時間と呼ぶ。この緩和時間[relaxation time]よりも早い変位を行うことを交番電界に強制されても、水分子はその外界の影響に追随できず、損失を生じる。
図71は、量子論に基づいて水分子における酸素原子は6つの外殻電子(2s軌道に2電子、2p軌道に4電子)軌道を有していることが、p軌道の結合に由
来する共有結合間離角は、2水素原子間の2正電荷の反発のために、本来直交するべきp軌道の角度よりも、14度拡張されて104度に至っていることを表し
ており、水分子の永久双極子モーメントの状態を説明する概念図である。
量子論に基づけば、水分子における酸素原子は、2s軌道に2電子、2p軌道に4電子と、6つの外殻電子を有している。
2つのp軌道は未だ半分しか電子が充填されていない(図71の上段図)。
よって、酸素原子は、2つのp結合を用いて、2つの水素原子とを結合し、1つの共有結合水分子になろうとするであろう。
さて、そうであるなら、p結合は、互いに直交しているものである(図71の上段図)から、結合価角90度が、まず、期待される(図71の下段左側図)ところである。
しかるに、実際の水分子における結合角の実測値は約104°(図71の下段右側図)である。
これは、2つの水素原子は部分的に正に帯電しておりお互いに反発しあうという基礎に基づいて説明される可能性がある。
同様に窒素原子は、3つp結合を有している。仮にそれらの結合間角度が同一であるとした場合、ammonia分子を、正四面体の分子 pyramidal moleculeとして、構成できる可能性もあった。
しかるに、実際は、ammonia分子は、ずっと平べったく、全ての結合角は108度まで拡大されているのである。
ここでも水素原子の電子反発力がこの事実を解釈するために、持ち出される可能性があるのであって、ammoniaの有する強い双極子モーメント(1.46 debyes)は、その極性を証明しているのである。
なお共有結合[covalent bond]とは、等極結合(homopolar bond),電子対結合(electron-pair bond)とも
いわれるもので、電子対が2つの原子に共有されて形成する化学結合をいう.結合に関与する電子対を結合電子対(bonding electron
pair),または共有電子対(shared electron pair)といい,:で表わして,単結合C-HをC:H,2
重結合C=CをC::Cのように表わすことができる.結合に電子対が関与するという考えはルイス‐ラングミュアの原子価理論でも提唱されていた.かれらの
理論では1本の共有結合に関与する2個の電子は2つの原子に共有され,その結果,各原子は希ガス型の安定な電子構造をとるようになる.たとえば水素分子で
は水素原子は2個の電子を共有してヘリウム型の電子構造をとっている.このような立場から水素原子が1本の共有結合に関与すること,すなわち共有原子価が
1であることは説明できるが,しかし電子対の形成によって安定な結合が形成される機構は量子力学にもとづくハイトラー‐ロンドンの理論によってはじめて説
明された.この理論でも,またのちの分子軌道法でも,2つの電子のスピンが逆平行であるときエネルギーが低く,安定な状態になることが示される.また共有
結合の方向性,たとえば炭素の4本の単結合が互いに正4面体角をなしている事実(結合角)も量子力学の立場から説明される.なお,異なる原子の間の共有結
合は多少ともイオン結合の性格を帯びる.
(L.Pauling,The Nature of the Chemical Bond, Cornell University Press, Ithaca, N.Y.,)なお、著者のL.Paulingはノーベル賞を2回受賞した優れた化学者でもある。
《0520》
図67は分極には、主にマイクロ波領域で誘起される配向分極のほかに、赤外線領域で誘起されるイオン分極、紫外線領域で誘起される電子分極などがあることを説明する図である。
《0521》
図68について述べる。テントマットは夜間天幕幕営における睡眠時に、冷却が厳しい大地と身体の間の断熱を行うと同時に、砂利などの凹凸の影響を緩和し
て休むための必須のアイテムとされている。通常廉価な高分子化合物である。天幕幕営を伴う縦走などの山登りでは、テントマットを円筒形状に丸めて、リユッ
クサックの上部あるいは下部に円筒状の軸を大地に水平にくくりつけ、あるいは、リュックサックの側面に円筒状の軸を大地に鉛直にくくりつけて歩行を継続す
る姿は珍しくない。嵩張るものであるが、軽量であることが多い。
《0522》
図69および図70について述べる。
最近では、登山者用のみならず、震災ボランティア、海外自由旅行者FITにも用いられている。震災ボランティアも自身の身の回りや衣食住(水。テント。寝
袋。マット。食料。地図など)は自分で準備することを求められる点で登山家と似ている。海外自由旅行者も近年、FIT(Free Indepent
Traveler)として一定のシェアを持つ重要な存在化している事実もあるが、FITにもこうした寝袋やマットを携行してリュックとともに歩く姿はよく
見かけるようになってきていることが注目されている。長期間なれない母国外で経費を節約して(低価格な宿泊施設や時には夜行列車や駅舎で睡眠)も衣食住な
ど最低限(水。テント。寝袋。マット。食料。地図)の装備は自ら準備することが求められる点で登山家と似ているのである。マット部分を、電力半減深度が小
さいクロルプレン製にして同時に、内部に、電力半減深度が小さい水などを収容できるようにしても本来の目的を達成できるうえ、提案GPS受信機の機能発現
のシナジー効果に有効であることはもちろんである。
《0523》
山岳救助隊員や国際緊急援助隊員は歩行による被災者や遭難者への迅速な接近が主となる。救助隊員自身も荒天候等過酷な環境でのサバイバルが求められる。この際、装具の総合的な軽量化、小容積化、兼用化が、任務遂行に有効かつ重要である。
《0524》
そこで小型のL1 C/A携帯型衛星測位装置を用いた方位情報取得を提案してきた。《0525》
しかし、山岳・ビルなどの遮蔽を活用できる際はよいが、身体遮蔽だけを用いる際には、回折波の影響を受けることがあった。しかしマイクロ波吸収素材は人口建造物への固着や据置型が現在の主眼とされ、一般に、重く、かさばる。そこで重量、容積で制約の多い歩行を主とする者の携行具にはそれらマイクロ波吸収素材は全く旨く適合しない。
《0526》
これまで水等の問題点として扱われていた電力半減深度がきわめて小さいという特性を、緊急援助隊等の人命救助に関係する分野必須の化学物質であるという
事実にかんがみて、さらに、それらの業務は被災直後の交通網寸断状況では、かつ、被災直後の被災現場到着までの時間短縮が救命率の向上や後遺症の重症化抑
制に決定的な要素になることにかんがみた上で、衛星通信分野、衛星測位分野という、未来的な社会基盤の可能性も大きい宇宙技術の文脈において、逆にそうし
た物理化学特性を、従来提案してきた新規かつ有用性に富む、静止時方位取得機能兼備L1 C/A GPS受信機という優れた科学技術を媒介に、また謝意基
盤化が急速に進行しているマルチGNSSの時代において、有効に活用せんとすることが本稿の提案なのである。衛星通信分野、衛星測位分野ではほとんど考慮
されることはないままであった。ひとたび、大規模自然災害救援に具体的に真に役立つことのみを真摯に考える際に、広範かつ深い探索に根ざした探索的継続的
努力から、このような視座が実際に役立つ技術を志向し見出された。
《0527》
神戸大震災では、救出された被災者の生存率は、被災後何時間目に救出されたかに依存していることがわかった。発生後24時間以内の救助では75%、48時間以内の救助では25%、72時間以内の救助では、15%であった。(2011年1月17日22時放送 NHK総合防災力クライシス--そのとき被災者を誰が救うか--)。時間の経過とともに生存率が低下してゆくことが判明しているなか、被災者への迅速かつ円滑な接近もが重要であることが示唆されている。また情報を収集する際にも、位置、時
刻、だけでなく、倒壊家屋の下になっている被災者の情報に関しても、方位に関する情報も同時に必要であることが考えられ、本提案の有効性が示唆されてい
る。本提案は、公助に資すると同時に、共助にも役立つ要素が大きい。これは、水などの一般的なものを有効に活用する点と、GPS受信機としても市民レベル
のL1 C/Aレベルの受信機を流用できる有意義な美点を備えるためである。当然ながら、高額な装置を用いるものと比較すれば、圧倒的に、自助についても
明らかに好適に適合する。
《0528》
大規模自然災害時の、救援・救命作業局面では飲料水の救命時授与はもとより救助隊員自身の生存のためにも飲料水の一定量携行は必須である。本発明はまず
この点に着目し、当該素材が有する物理化学的特性としてのマイクロ波回折波減衰特性に優れた属性を、前記発明とあわせて有効活用することにより発揮される
有効性につき、まず具現化諸提案を行った。加えてそうした提案にとどまらず、現在世界中で海上安全(SOLAS)条約に基づく(わが国では国内法にも準拠
する)救命艇装備の飲料水小分け梱包容器の小分け時寸法が特段の必然性ないように見えるまま事実上標準(デ・ファクト・スタンダード、de fact
standard)になっている点にも注目する。
《0529》
その構造に数理解析に基づく微細な改編を伴う設計指針を具備させることのみにより静止時方位取得可能GPS受信機という発明者自身の発明と組み合わせた
回折波除去機能を担わせた場合の有効性・簡便性を一挙に高めることが可能となり、不要回折波影響排除がいっそう簡便・確実にできるため、救援救命救助作業
の本務の円滑な遂行を従来よりも的確に支援することができることを見出したので、その具現化諸設計をも提案した。本技術提案により人命救助などの目的で、
国際社会の大規模災害にわが国が救援活動を行う際に、より迅速かつ的確な支援が可能となる面、およびその発展および関連と目される各種局面および各種業務
において多大な効果を奏する。
《0530》
山岳救助隊員や国際緊急援助隊員は歩行による被災者や遭難者への迅速な接近が主となる。救助隊員自身も荒天候等過酷な環境でのサバイバルが求められる。この際、装具の総合的な軽量化と兼用化が、救助あるいはサバイバルの遂行に有効かつ重要である。
現場に向かう隊員の必須装具のみの組み合わせで、携帯型衛星測位装置を、方位情報取得を、一層、確実に実施可能とすることを目的とした.
さらに詳細に特定すれば、特に、身体および生存に必要な最低限の物資のみを有する場面でも、上記の、携帯型測位・方位取得装置の実使用な可能とする。これ
は、救命艇などで、漂流中に相当するし、砂漠などでも相当する。平原でも相当する。極地などの使用にも好適に適合する。登山などにも好適に適合する。
《0531》
上記のように、山岳救助隊員や国際緊急援助隊員は歩行による被災者や遭難者への迅速な接近救助に資すると同時に、被災者や遭難者がサバイバルするための
行動決定に資する判断情報入手にも資する。南米・アフリカなどいわゆるBase of Pyramid(BOP)対象支援技術にも適格性の高さを有する。
この際、農業効率化、難民の安全地移動支援、国連軍の移動支援、医療従事者等の患者への接近支援、逆に遠方の医療施設への患者自身の移動時にも好適に適合
する。低緯度、中緯度地域での有効性に加えて、極地でも磁場(偏差・自差・局所磁気のいずれも)の影響を受けず環境保全や自然踏査の支援技術の適格性も高
く、多大な効果を奏する。
本提案は本稿などの記述に矛盾しない限りいかようにでも構成できる。
《符号の説明》
《0532》
1 平面アンテナ
2 GPS受信機
3 データ処理部
4 結果出力部
5 計測方向
6 平面アンテナによる上空覆域
7 平面アンテナによる上空覆域とそれ以外の上空領域の境界をなす大半円



代表図面

代表図面

Next

代表図面 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

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特開2001-356161
《特許請求の範囲》
《請求項1》 それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対のGPSアンテナを、互いに背向に大地に垂直に配置し、天頂を通る1つの大半円を境として、該GPSアンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域をそれぞれ形成し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、双方のGPS受信機での各GPS衛星信号の受信状態の比較から1つあるいは複数のGPS衛星の存在領域を割り出し、少なくとも一方のGPS受信機から該GPS衛星方位角を取り出し、各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、抽出した少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《請求項2》 それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対のGPSアンテナを、互いに背向に大地に垂直に配置し、天頂を通る1つの大半円を境として、該GPSアンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及び上空覆域をそれぞれ形成し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、双方のGPS受信機での各GPS衛星信号の比較から1つあるいは複数のGPS衛星の存在領域を割り出し、少なくとも一方のGPS受信機から該GPS衛星方位角を取り出し、各領域において、衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、抽出した少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定し、上記得られた方位角の角度幅を回転角度の上限として、上記一対のGPSアンテナを水平回転し、それぞれのGPSアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた各GPS衛星の信号から少なくとも1つの衛星が境界に存在すると判定されるに至った、その方向で上記一対のGPSアンテナの水平回転を停止し、少なくとも他の1つのGPS衛星の存在領域判定を行ない、少なくとも一方のGPS受信機から上記の衛星の方位角を取り出し、上記取り出した1つの衛星の方位角と、その逆方向の方位角と、境界に存在すると判定された上記の衛星の方位角の比較により方位を特定する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《請求項3》 該一対のGPSアンテナは、平面パッチアンテナであることを特徴とする請求項1又は2の方位情報取得方法。
《請求項4》 該一対のGPSアンテナは、頭部を挟んで互いに背向且つ平行で大地に垂直に装着することを特徴とする請求項1又は2の方位情報取得方法。
《請求項5》 該一対のGPSアンテナは、身体で挟んで互に背向且つ平行で大地に垂直に装着することを特徴とする請求項1又は2の方位情報取得方法。
《請求項6》 互に平行で且つ背向し、垂直に配置された一対の半球のアンテナパターンを有するGPSアンテナと、該各GPSアンテナは、向いている方向の上空4分の1天球にアンテナ感度が及ぶ上空覆域を形成し、上記一対のアンテナにより上記それぞれの上空覆域に存在する衛星より送信される信号を捕捉させる手段と、上記各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出する手段と、捕捉された各衛星よりの信号の比較から衛星の存在していた存在領域を割り出す手段と、上記各領域の少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する手段と、から成ることを特徴とする方位情報取得装置。
《請求項7》 互に平行且つ背向し、垂直に配置された一対の半球のアンテナパターンを有するGPSアンテナと、該各GPSアンテナは、向いている方向の上空4分の1天球にアンテナ感度が及ぶ上空覆域を形成し、上記一対のアンテナにより上記それぞれの上空覆域に存在する衛星より送信される信号を捕捉させる手段と、捕捉された各衛星よりの信号の比較から衛星の存在していた存在領域を割り出す手段と、上記各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角の方位角を抽出する手段と、上記各領域の少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する手段と、上記得られた方位角の角度幅を回転角度の上限として、該一対のアンテナを水平回転する手段と、それぞれの回転している一対のアンテナより上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた各GPS衛星の信号から少なくとも1つの衛星が境界に存在すると判定されるに至った、その方向で上記一対のアンテナの水平回転を停止する手段と、少なくとも他の1つのGPS衛星の存在領域判定を行い、その衛星の方位角を取り出す手段と、上記取り出した衛星の方位角と、その逆方向の方位角と、上記境界に存在すると判定された上記の衛星の方位角の比較により方位を特定する手段と、から成ることを特徴とする方位情報取得装置。



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特開2001-356161

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高橋正人 方位情報

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《発明の詳細な説明》
《0001》
《発明の属する技術分野》本発明は、GPS衛星を用いて、方位情報を取得する方法及び方位情報を取得する装置に関する。
《0002》
《従来の技術》本明細書で「方位特定」とは、ある具体的な特定方向に対して、ある方位角値を一意に対応づけることを意味し、「方位限定」とは、ある具体的な特定方向に対して、ある開始方位角値とある終端方位角値とある回転方向により規定される扇形状の方位角値範囲を対応づけることを意味し、方位情報取得とは、方位特定と方位限定の両者の概念を含むものとする。
《0003》以下、方位限定について説明を加える。例えば、北を0度として、時計回りに度数が増えるとする表示系を用いる場合、自分から見てある山の見える方向である具体的な方向が、方位角37度であると一意に対応付ける行動は方位特定であり、一方、そこまでの情報が得られなかった状態で、しかし少なくとも、方位角35度から方位角49度まで時計回りに示される扇形の中にあることは間違いない、との事実をなんらかの情報を手がかりに、獲得する行動は方位限定といえる。
《0004》方位特定に比較して、この方位限定がきわめて迅速にできる場合、方位限定という行動に実際的な有用性があるといえる。必要に応じて、迅速な方位限定と、正確な方位特定の双方が可能となればさらに実用性が高い。即ち、正確さを優先させる場合には方位特定を、迅速さが優先される場合には方位限定を行えば良いのである。
《0005》実際に、以下に述べるような具体的状況を鑑みるに、方位特定と方位限定の双方の必要性が認められる。
《0006》例えば、野外歩行中の視覚障害者や、山岳部・山間部における濃霧・吹雪状況でほとんど視界の効かない状態を歩行せざるを得ない状況下の調査山行者・踏査業務者などを考える。ここで挙げた状況の者にとって、無視界に相応する状態のまま歩行せざるを得ない、という事実が共通している。もちろん後者は臨時野営などすべきであるとされるが、日没後に来る極低温下での生命の危険の予測、あるいは、暴風雪到来予報による身体・生命の危険に関する予測が、的確な情勢判断と共になされる場合においては、無視界でもある程度の行動決断をして歩行する場合もある。この無視界歩行は次の共通の特徴を備える。
《0007》第一に、携帯型衛星測位装置で現在位置が緯度経度値で判明し、目的地がやはり緯度経度値で明らかであり結果として目的地方向への方位角数値を得られることは良くあるが、無視界ということは、視覚による簡単な概略方位情報取得機能が奪われていることに相当するので、他の方位情報取得手段をもっていない場合、該方位角数値を効果的に行動決定に用いることがほとんどできない。一方、使用場所によって外乱磁気のため結果が大きく偏ることがあり、しかも、その偏り即ち誤差幅程度を出力し得ない方位磁石は、無視界歩行の方向決定といった重要な決断に用いることはできない。GPS衛星より送信されてくる信号により緯度、経度、高度、GPS時刻等の方位情報は容易に得られたが、方位情報は得られない。また、陸上移動体では適切な、移動により再測位して移動方向方位を算出する方法は、GPS(Global Positioning System 衛星測位システムの1つ)の測位誤差のゆえに歩行距離が相当必要で有視界歩行でさえ負荷が大きく、無視界歩行で実施することは困難を極める。そこで、携帯型衛星測位装置を持参していても、方位を提供しなかった該装置は、無視界状況にあり視覚依存の概略方位推定が不可能な者に対しては、的確に歩行方位決定を支援する機能に不足があった。これを補償できる方位情報取得方法が必要である。
《0008》第二に、仮になんらかの方法で、ある具体的方向に進むことを決定し得るとしても、人間は一般に具体的な地物方向や天体方向等の視覚的に認識される方向に基づいて自らの進行方向を微修正するフィードバックループにより直進性を維持するので、該無視界状況では、進行方向を正しく維持し続けることは困難である。目をつぶって歩行する場合と同様、方位の確認を頻繁に行わないと、当初の意志に反して進路が曲線化し、例えば、雪崩多発地帯等の危険区域に、踏み込んでいく等の危険がある。この場合には、きわめて頻繁に方位を確認するのであるから、いちいちの確認作業に作業負荷が大きく、行動を制約するようであっては実際の役に立たない。無視界歩行を行う者にとって、歩行を継続しながらでも簡単に操作でき、頻繁に情報取得するに適する程度の、迅速な方位情報取得方法を持つことが必須となる。
《0009》第三に、視覚が用いられない時には、常に前方障害物の検知のために手やその延長であるところの杖等によって障害物探索を行いつづけ、転倒等を回避する必要がある。そこで上記の方位特定・方位限定に係る装置があるとしても、手で持つ携帯型の装置は不適切で、無視界歩行時の手や杖による前方物体の探知行動を制約しないよう、装着型の装置が適している。
《0010》以上から、無視界歩行を的確に支援するには次の特徴が必要である。第一に、無視界歩行中に進行方位が意図する方向から逸れていないことをしばしば確認できるよう、計測の迅速さと簡易さを備え、かつ、誤差程度を明示可能な方位限定の機能を保持することが必要となる。第二に、無視界歩行時において、現地点と目的地点の緯度経度値が得られる時、目的地点への歩行方向を初期決定できるような、ある程度正確な方位特定機能を保持することが必要となる。第三に、無視界歩行時には、手は前方物体の探知と転倒回避を図る重要な手段となるので、身体や衣類に直接装着可能な装置構成となりうるものが適している。
《0011》
《発明が解決しようとする課題》即ち、視覚障害者の日常野外行動や野外活動業務の支援はもとより、視界不良を伴う気象条件下での健常者の野外活動業務においても役立つための方位取得の要件は下記の如くである。
(1)即座に方位限定ができる(無視界歩行の過程で頻繁な直進性確認に役立つ)。
(2)同一機器で簡易に方位特定もできる(無視界歩行の開始時の進行方向特定を補佐する)。
(3)小型軽量かつ身体に沿う平面構成を取れるため身体に装着したまま使用できる(無視界歩行の過程で重要となる手をふさがない)。より具体的に特定すれば、以下のような実際的な特徴を有するものである。
(4)視覚障害者が常時装着し社会生活場面で使用する場合にも外見上受け入れやすい形状を取れる(日常的に無視界である歩行者の社会生活を支援できる)。
(5)計測方向が観察者の今向いている顔の方向と常に一致するため直感的で使いやすい(無視界歩行の過程で頻繁な使用にも耐えるほど方位取得操作が楽である)。
(6)従来の携帯型衛星測位用機器の要素部品を活用して微小な改造を加えることで比較的安価に構築できる(無視界歩行の支援自体にあまり費用がかからない)。
(7)衛星測位機能を所持するので、衛星測位機器を別途所持する必要がなくなる(無視界歩行時の過程に必要な携行品を減じることができる)。
《0012》本発明は、上記実情に鑑み、方位限定及び方位特定で即座に行えると共に携帯が容易な方位情報取得方法及び装置を提供することを目的とする。
《0013》
《課題を解決するための手段》本発明による方位取得方法は、それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対のGPSアンテナを、互いに背向して大地に垂直に配置し、天頂を通る1つの大半円を境として、該GPSアンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域をそれぞれ形成し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、双方のGPS受信機での各GPS衛星信号の受信状態の比較から1つあるいは複数のGPS衛星の存在領域を割り出し、少なくとも一方のGPS受信機から該GPS衛星方位角を取り出し、各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、抽出した少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する、ことを特徴とする。
《0014》また、本発明による方位取得方法は、それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対のGPSアンテナを、互いに背向に大地に垂直に配置し、天頂を通る1つの大半円を境として、該GPSアンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及び上空覆域をそれぞれ形成し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、双方のGPS受信機での各GPS衛星信号の比較から1つあるいは複数のGPS衛星の存在領域を割り出し、少なくとも一方のGPS受信機から該GPS衛星方位角を取り出し、各領域において、衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、抽出した少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定し、上記得られた方位角の角度幅を回転角度の上限として、上記一対のGPSアンテナを水平回転し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた各GPS衛星の信号から少なくとも1つの衛星が境界に存在すると判定されるに至った、その方向で上記一対のGPSアンテナの水平回転を停止し、少なくとも他の1つのGPS衛星の存在領域判定を行ない、少なくとも一方のGPS受信機から上記の衛星の方位角を取り出し、上記取り出した1つの衛星の方位角と、その逆方向の方位角と、境界に存在すると判定された上記の衛星の方位角の比較により方位を特定する、ことを特徴とする。
《0015》上記一対のGPSアンテナとして、平面パッチアンテナを用いることを含む。《0016》また上記一対のGPSアンテナは、頭部又は身体を挟んで互に背向且つ平行で大地に垂直に装着することを含む。
《0017》更に、本発明に依る方位情報取得装置は、互に平行で且つ背向し、垂直に配置された一対の半球のアンテナパターンを有するGPSアンテナと、該各GPSアンテナは、向いている方向の上空4分の1天球にアンテナ感度が及ぶ上空覆域を形成し、上記一対のアンテナにより上記それぞれの上空覆域に存在する衛星より送信される信号を捕捉させる手段と、上記各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出する手段と、捕捉された各衛星よりの信号の比較から衛星の存在していた存在領域を割り出す手段と、上記各領域の少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する手段と、から成ることを特徴とする。
《0018》また、本発明に依る方位情報取得装置は、互に平行且つ背向し、垂直に配置された一対の半球のアンテナパターンを有するGPSアンテナと、該各GPSアンテナは、向いている方向の上空4分の1天球にアンテナ感度が及ぶ上空覆域を形成し、上記一対のアンテナにより上記それぞれの上空覆域に存在する衛星より送信される信号を捕捉させる手段と、捕捉された各衛星よりの信号の比較から衛星の存在していた存在領域を割り出す手段と、上記各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角の方位角を抽出する手段と、上記各領域の少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する手段と、上記得られた方位角の角度幅を回転角度の上限として、該一対のアンテナを水平回転する手段と、それぞれの回転している一対のアンテナより上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた各GPS衛星の信号から少なくとも1つの衛星が境界に存在すると判定されるに至った、その方向で上記一対のアンテナの水平回転を停止する手段と、少なくとも他の1つのGPS衛星の存在領域判定を行い、その衛星の方位角を取り出す手段と、上記取り出した衛星の方位角と、その逆方向の方位角と、上記境界に存在すると判定された上記の衛星の方位角の比較により方位を特定する手段と、から成ることを特徴とする。から成ることを特徴とする。
《0019》
《発明の実施の形態》添付図面に基づいて、本発明に係る方位情報取得方法およびそれを具現化する方位情報取得装置の一実施形態を詳細に説明する。
《0020》なお、以降の説明では、角度の単位は度(deg)を用い、北を0度として時計回り方向に東が90度、南が180度、西が270度の方位角表示を用いる。また仰角は水平面を0度として、天頂を90度とする仰角表示を用いる。
《0021》先ず、図1に基づいて、本発明による方位限定の取得原理を説明する。図1の中央部に第1平面パッチアンテナ1aおよび第2平面パッチアンテナ1bが設置されている。第1平面パッチアンテナ1aおよび、第2平面パッチアンテナ1bは、背向する方向に、かつ、相互に平行して配置する。そして、両者ともに大地に対して垂直に設置する。この時、仮に大地に立脚して上からアンテナ配置を見下ろして、第1平面パッチアンテナ1aが左側に、第2平面パッチアンテナ1bが右側となる配置にした時、この見下ろしている観察者にとって、体躯の正面となる方向を、以下では計測方向5と呼ぶことにする。
《0022》上記第1,第2平面パッチアンテナ1a,1bとしては、GPS衛星システムで用いられている右旋円偏波に対して半球のビームパターンを備えるものを用いる。半球ビームを持つアンテナパターンのことを稀に文献によっては無指向性と、表現しているものがあるが、無指向性とは正確には等方性(isotropic)の意であるので、ここでは無指向性とは即ち、等方性とする用法に従って、半球のビームパターンを形容する用途には用いない。上記第1,第2平面パッチアンテナ1a,1bは大地に垂直に立てられているので、半球のビームのうち、半分は大地を向いており、使われていない。そして残りの半分は、上空への感度を持っている。
《0023》このような二枚の平面パッチアンテナを相互に背向して平行とし、かつ両者を大地に垂直に立てると、第1平面パッチアンテナ1aと、第2平面パッチアンテナ1bのそれぞれの実質上の覆域は、図1に示されるように、ある大円の弧としての大半円を境界に上空を二つに割った状態と一致する。この大半円は、第1平面パッチアンテナ1aによる上空覆域6aと第2平面パッチアンテナ1bによる上空覆域6bの境界となる大半円7である。言い換えると、第1平面パッチアンテナ1aは、図1中のGPS衛星Aが存在している上空4分の1天球を覆域とし、第2平面パッチアンテナ1bは、図1中のGPS衛星Bが存在している上空4分の1天球を覆域とする。
《0024》GPS衛星から発信されている測位用の電波は、1.5GHz付近のマイクロ波の周波数帯を使用するため光と同様に直進性が優れており、GPS用の第1平面パッチアンテナ1aの上空覆域6a内にあるGPS衛星Aからの信号強度と、第1平面パッチアンテナ1aの上空覆域6a内にないGPS衛星Bからの信号強度には明瞭な差異が生じる。したがって、この信号強度の差異を元に、GPS衛星A、GPS衛星Bの存在領域を判定することができ、各GPS衛星の存在領域と各GPS衛星の方位角情報とに基づいて、計測方向5を方位限定することができる。
《0025》そして、図1においてGPS衛星Cは第1平面パッチアンテナ1aによる上空覆域6aと第2平面パッチアンテナ1bによる上空覆域6bの境界となる大半円7に存在している。よって、このGPS衛星Cからの信号は、第1平面パッチアンテナ1aと第2平面パッチアンテナ1bにて受信されることとなる。GPS衛星システムの軌道が上空約2万キロと遠方であるため、遠方界から到来する電磁波が、平行に双方の平面パッチアンテナ1a,1bの覆域6a,6bに入射し、双方に受信される。本発明では、このように信号が同時受信された時、GPS衛星Cの存在方向を計測方向5ないし、計測方向5に180度を加算した方向であるところの、反計測方向として判別でき、かつ、既述のGPS衛星AやGPS衛星Bの方位角情報と領域判定結果を援用すると、計測方向5の方位特定ができる。
《0026》なお、方位情報取得に用いる平面パッチアンテナの大きな特徴として、小型軽量であり、製造が容易で、安価に作成できることが挙げられる。第1平面パッチアンテナ1a、第2平面パッチアンテナ1bの作成時に実際には、設計時に無限大地板を仮定して理論的に計算された対円偏波ビーム幅である半球よりも、若干広い立体角の対円偏波ビーム幅を構成する平面アンテナが完成してしまうことがある。これは理論計算上無限地板を想定して設計する結果と、現実の様相が異なることから生じる。これについては、下記の文献に明示されている。
《0027》(社)電子情報通信学会発行、「小型・平面アンテナ」羽石操・平澤一広・鈴木康夫共著、初版平成8年8月10日発行、P100.《0028》Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics, Inc. 1996, P342-P343, P722.《0029》このようなビーム形状のずれを基板サイズやパッチサイズなどをわずかに変更しながら、修正を施していき所望のアンテナパターンを得ることはアンテナパターンシェーピングとして知られる。
《0030》しかしながら、求めるよりも若干広い立体角形状のビームになってしまった場合は、本発明ではそのまま用いれば良い。すると、図1における大半円が線ではなく、若干の微小幅を持った(観測者から見ると若干の視角を持った)帯領域となり、その視角幅があまり大きくなければ実用に支障はない。後に詳述する方位限定機能ではこの若干の広がりが計測方向5の微小幅を生み、衛星を偶発的に捕捉する確率を高める効果がある。一方、方位特定機能では、方位特定時の精度が微小に下がると見込まれるが、本発明の目的とするところの実用に大きな問題はなく、多少の許容度がある事実は製造時コスト観点からすると好ましい。
《0031》或いは、半天球の設計時計算と異なり、製作結果が半天球よりも大きめのビームを持つ場合、不要な感度部分を除去するために、裏側に電波遮蔽素材から成る遮蔽物質を配置すれば簡単に半天球ビームアンテナが構成できる。
《0032》次に、図2に基づいて、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の一実施形態を説明する。図2において、第1平面パッチアンテナ1aには、第1GPS受信機2aが接続され、第2平面パッチアンテナ1bには、第2GPS受信機2bが接続されている。なお、第1,第2平面パッチアンテナ1a,1bは、上述した如く、相互に背向して平行とし、かつ両者を大地に垂直に立てた状態としてある。
《0033》図2における第1GPS受信機2a,第2GPS受信機2bの持つべき機能・仕様は広く普及しているL1波利用の小型の携帯型測位装置用が含むGPS受信機と同等でよい。すなわち民生用GPS測位装置の小型軽量化に際して培われた小型性・量産性を受け継ぎ流用する。民生用GPS測位装置の小型軽量化では、平面パッチアンテナに応分のサイズのGPS受信機がすでに多く存在している。あるいは容易に製造できる。また、平面パッチアンテナとGPS受信機が筐体に一体型となっており、両者を併せても、手のひらにすっぽり収まる程度の小型のものもすでに安価に存在しており、製造技術として問題はない。これら既存の、小型化技術の蓄積を流用することができるので、本発明は経済的にかつ小型に構成できる。《0034》GPS受信機は次のデータ列を例えば毎秒以下の周期で出力するもの、即ち、標準的な仕様のものを用いる。出力に含まれるデータは次のようである。まず現在時刻、そして、測位データとして、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード(3衛星を用いた2次元測位か4衛星を用いた3次元測位かを示す)、そして、チャネル1に割り当てられた衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態、チャネル2に割り当てられた衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態、…、チャネルnに割り当てられた衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態である。チャネル数nは通常12が用いられている。これは12衛星の信号に並列同期できるもので、現在の標準的な仕様であるといえる。本発明は、これら普及型の廉価な携帯用L1波GPS受信機と平面アンテナをほぼそのまま流用できる。
《0035》第1平面パッチアンテナ1aを通して第1GPS受信機2aは衛星信号に対する同期・復号を試みそして測位を試みる。同様に第2平面パッチアンテナ1bを通して第2GPS受信機2bは衛星信号に対する同期・復号を試みさらに測位を試みる。即ち第1GPS受信器2a、第2GPS受信機2bには、通常の携帯型衛星測位装置のGPS受信機同様、あたかも上空半天球を覆域としているアンテナに接続されている時と全く同じ様に、上空に存在することが期待されている全GPS衛星の信号探索を行わせるのである。
《0036》尚、 GPS衛星から送信される電波には、全GPS衛星の軌道情報(アルマナックデータ)も含まれており、これは全ての衛星から送信されている。そのため、現在位置からみて仰角0度以上の上空に存在はするが、地物や地形の遮蔽により信号が遮断されている場合か、あるいは、アンテナの覆域に存在しておらず、信号と同期できない状態のGPS衛星についての仰角および方位角は、どちらかのアンテナによって同期した他のGPS衛星から受信されたところのデータから簡易な計算によって算定および出力可能となっている。事実そのような情報を出力する機器は存在する。
《0037》また、全GPS衛星はまったく同じ周波数で信号を送信するが、疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum) 通信方式という技術を用いているために、同じ周波数を用いていても混信するおそれがない。疑似雑音符号とよばれる、0と1が一見不規則に交代するディジタル符号の配列を、それぞれのGPS衛星に違う配列のものを割り当てることで、各衛星からの信号を識別し、分離受信が可能となっており、即ち,現在位置から見て仰角0度以上に存在しているGPS衛星すべてに関してそれらの上空における仰角、方位角のみならず、それらの衛星からの信号に対する同期の成立・非成立すなわち受信状態を分離検出することは原理的に容易となっている。
《0038》GPS受信機に信号探索を行わせる過程で、各衛星のデータである、GPS衛星の衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態を双方のGPS受信機からから周期的に出力させる。また、測位結果データである、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード、および現在時刻も双方から周期的に出力させる。なお、データの出力を行う周期は特に限定されるものではなく、現在では毎秒程度のGPS受信機が普及しているが、さらに短い周期で出力するものを用いることが可能ならば、そうしても良い。
《0039》第1GPS受信機2aから得る各データと、第2GPS受信機2bから得る各データをデータ処理部3に入力する。データ処理部3では、これらのデータを以下のように処理する。《0040》データ処理部3では、まず各衛星のデータに関して方位情報取得用のデータ表を構成する。測位結果データは、データ処理部3のバッファに溜め、該データ表の完成に必要な参照の目的に供されたのち、結果出力部4に通知される。方位情報取得用のデータ表の、各行は各GPS衛星に対応させている。該データ表の最大行数は、第1GPS受信機2a, 第2GPS受信機2bがそれぞれ並列信号処理可能な最大衛星数に等しいものとする。ここでは、第1GPS受信機2a,第2GPS受信機2bが、それぞれ並列信号処理可能な最大衛星数は、現在市民レベルで実用されている携帯型測位装置と同等のものとし、12を仮定する。
《0041》上記データ表の各列は次の項目とする。1列目には、衛星番号を周期的に記録する。第1GPS受信機2aからの入力と、第2GPS受信機2bからの入力があるが、これらの値は同一とみなせる。もし同一でない場合は、12を越える数の衛星が上空に存在していて、第1GPS受信機2aと第2GPS受信機2bが、異なった衛星番号の組を捕捉しようとしているのである。あるいは、どちらかが古いアルマナックデータを用いているのである。よって、新しい測位計算時刻の情報を送ってきているGPS受信機が選択している衛星番号の組をデータ処理部3にて検出し、残る一方のGPS受信機にその衛星を選択するように命令を送る。このように信号捕捉を行う衛星番号の組を指定する機能も携帯型衛星測位装置のGPS受信部において普通の仕様である。
《0042》2列目は衛星方位角を格納し、周期的に更新する。3列目は衛星仰角を格納し、周期的に更新する。2列目と3列目の値に関して、第1GPS受信機2aからの入力と、第2GPS受信機2bからの入力があるが、これらの値は同一とみなせる。同一でない場合は、どちらかのGPS受信機が最新アルマナックデータを衛星から取得中であり、やや古いアルマナックデータを用いているのだから、測位計算時刻に関してより新しい情報を送ってきているGPS受信機からの入力を採用することで解決する。
《0043》ここで、仰角に関する情報を検査し、あまりに高仰角のGPS衛星のデータは後の処理で使わないよう除去する。3列目の衛星仰角がきわめて高い(天頂に近い)衛星は、それらの方位角の数値上差異は認められても、実際の離角としてはごく微小であり、方位角の情報算出根拠に用いることは好ましくない。そこで、例えば仰角85度以上の衛星は以降の方位情報の取得に用いないとする。6列目には検査の結果、高仰角衛星として排除したことを記しておく。仰角が変化して、高仰角を理由に排除すべき必要がなくなった時に、その記号をクリアすればよい。
《0044》4列目は第1GPS受信機2aで得られたチャネル状態を周期的に格納する。5列目は第2GPS受信機2bで得られたチャネル状態を格納する。これらの値は、同期かそうでないかを示す。
《0045》尚、 GPS衛星から送信される信号は、疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum) 通信方式という技術を用いているために、1023のコード長を持つ擬似乱数雑音(PRN: Pseudo Random Noise)符号によって拡散変調されている。PRN符号は各GPS衛星に一意に割り当てられている、固有の識別コードである。そこで、各GPS受信機内部のチャネルにおいては、衛星のPRN符号と同一のレプリカ擬似乱数雑音を発生せしめて同期を行っている。この同期がぴったりと取れると、雑音に埋もれていた微弱な拡散信号が、極度に強い信号(同期成立で40dBほど上昇する)となって識別検出できる。よって、同期の成立が確認されたときに受信が成立したとすることが普通である。
《0046》ここで地物や地形による遮蔽を検討する。衛星が仮に片方のアンテナの覆域に存在しているとしても、地形や人工建築物や樹木などの地物により見通し伝播路が遮蔽されていれば、その信号の強度は極端に下がるため受信機において同期確立が検出できない。そこで、両アンテナ系統の受信機におけるチャネル状態がともに同期を示さない場合、上記衛星は地物遮蔽ないし地形遮蔽されていることが極めて高確率で考えられる。このような衛星の情報を、方位情報の算出には用いないよう排除する。6列目には、この地物遮蔽ないし地形遮蔽による排除判定の結果を記しておく。両アンテナ系統のGPS受信機におけるチャネル状態がともに同期を示さない、という条件が解除された時に、この記号も解除すれば良い。
《0047》既述の二つの除外判定即ち、高仰角判定、あるいは地物・地形遮蔽判定のいずれか、によって除外された衛星以外を対象に、2列目の衛星方位角データにより、並び替えを行う。ここでは、北を0度として時計回り方向に数値が上昇してく方位記載法をとっているので、昇順ソートを用いれば衛星方位角は北を基点にして時計回りの方向に衛星方位角の順番に並ぶ。
《0048》4列目、即ち第1信号強度と、5列目、即ち第2信号強度をそれぞれ既述の閾値と比較して、衛星の存在領域の判定を行う。片方のアンテナ系統のGPS受信機のチャネル状態が同期を示し、他方のアンテナ系統のGPS受信機のチャネル状態が同期を示さない、該衛星は、前者のアンテナの覆域に存在すると判定できる。この場合、7列目には前者のアンテナの番号、即ち第1GPS受信機2aであれば、"1"、あるいは第2GPS受信機2bであれば、"2"を格納する。次いで、両アンテナ系統のGPS受信機のチャネル状態がともに閾値以上の場合、該衛星はアンテナ背向面の外延が上空半天球に交わる(天頂を含む)大半円上に存在する。7列目にはそれを表現する数"0"を格納する。
《0049》以上の手順で、データ処理部3は、データ表を構成できる。
《0050》ここで、データ処理部3は、データ表の6列目で示される除外衛星を除いた衛星に関して、7列目、即ち、領域判定結果を、上から下に読み下す。すでに方位角について昇順にソートされているから、実質的に北を基点に時計回り方向に考えた時、方位角の昇順で、衛星の領域判定結果を読み上げているのと同等になる。
《0051》この結果0,1,2を要素とする数列ができる。この数列の最終項を、最初の項に続くものとして、有方向の円環的並び(以降Rと呼ぶ)を構成する。方位角は0度と360度が一致して元に戻るので、このように方位角の順番で並ばせて、かつ、数列の最終項を、最初の項に続くものとして、有方向の円環的並び、を構成することで、該方位角を基礎とした順序性を保つことができる。このRの内部構造は以降において重要となる。
《0052》データ処理部3では、Rの内部構造を簡単に検査して、その結果に基づいて処理を3分岐する。
《0053》ここで、Rに内在している部分構造である数列を簡明に表記する目的で、3つの有限数列の定義を以下に行う。
《0054》S0は「項数が1以上で、全ての項が数"0"である有限数列」(例:{0,…,0})と定義する。
《0055》S1は「項数が1以上で、全ての項が数"1"である有限数列」(例:{1,…,1})と定義する。
《0056》S2は「項数が1以上で、全ての項が数"2"である有限数列」(例:{2,…,2})と定義する。
《0057》これら定義を利用することで、Rの内部状態判別を簡明に表現する。
《0058》Rの内部の項の並びをS0,S1,S2を用いて置き換える。
《0059》稀であるが、万一R内にS0が二つ(以上)存在した場合には、そのうちの一つをS0'と名づける。ただし、S0'は「項数が1以上で、全ての項が数"0"である有限数列」(例:{0,…,0})と定義する。
《0060》Rの内部構造の状態に関しては、次に示す状態Aおよび次に示す状態Bおよびそれ以外の場合である状態Cで、全ての場合が尽くされる。
《0061》即ち、Rの状態が状態Aであるとは、「Rの内部構造に関して、数列S0とS0'の個数は0個で、かつ、数列S1と数列S2の各個数は1個以下で両方が同時に0個ではない」場合とする。
《0062》ついで、Rの状態が状態Bであるとは、「Rの内部構造に関して、数列S0の個数は1個で、数列S0'の個数は1個以下で、かつ、数列S1と数列S2の各個数は1個以下で同時に0個ではない」場合とする。
《0063》ついで、Rの状態が状態Cであるとは、「Rは、その内部構造が、状態Aでも状態Bでもない」場合とする。
《0064》R内に存在した数列それぞれの個数を(S0,S0',S1,S2)の順番で括弧内に表現する。すると、Rの内部状態を詳細に表すことができる。
《0065》Rが状態Aであるとは、上記の記法を用いると、Rが、(0,0,0,1)、(0,0,1,0)、(0,0,1,1)のいずれかのケースであることを示す。
《0066》Rが状態Bであるとは、上記の記法を用いると、Rが、(1,0,0,1)、(1,1,0,1)、(1,0,1,0)、(1,1,1,0)、(1,0,1,1)、(1,1,1,1)のいずれかのケースであることを示す。《0067》Rが状態Cであるとは、上記の記法を用いると、Rが、(0,0,0,0)、(1,0,0,0)、(1,1,0,0)、あるいは 四つの数字の中のいずれかに2以上の数を含むケース(例えば(1,0,2,1))であることを示す。
《0068》これらのうち特に二つのケースのみが現実によく現れる。最も頻繁に現れるのは、状態Aに含まれているが、(0,0,1,1)のケースである。このケースの発生頻度は圧倒的に高い。ついで、状態Bに含まれている、(1,0,1,1)のケースの発生頻度がある程度見られる。前者の(0,0,1,1)のケースはは方位限定の最も普通の場合にあたる。後者の(1,0,1,1)のケースは方位特定の最も普通の場合にあたる。通常この二つのケースの全発生頻度をあわせると100%になる。通常使用での他のケースの発生確率は殆ど0%である。これらの例外的事象が現れる場合、天空が全く開けていなかったり、天空の半分が人為的に遮蔽されていたり等の可能性が推定される。
《0069》各数列における初項と終項は、対応する領域内に時計回りに現れる方位角順によって定める。
《0070》事例としては確率の低いものであるが、初項、終項の決め方で明示すべき、いくつかのケースを述べる。
《0071》稀だが、万一、R内に一つのS1のほかになにもないとき(0,0,1,0)、S1の初項・終項の決め方は次のようにする。仮にS1の項数が1の場合、上記衛星をS1の初項=終項とする。仮にS1の項数が2以上の場合は、衛星方位角について円順列を作る。ある衛星の方位角と時計回りにそのひとつ後の衛星の方位角が構成する角度が180度以上なら、上記ある衛星をS1の終項に、上記その一つ後の衛星をS1の初項とし、それ以外の項は、上記方位角の円順列を初項から時計回りに見たときの順序で規定される項とする。
《0072》これも稀だが、万一、R内に一つのS2のほかになにもないとき(0,0,0,1)、S2の初項・終項の決め方は次のようにする。仮にS2の項数が1の場合、上記衛星をS2の初項=終項とする。S2の項数が2以上の場合は、衛星方位角について円順列を作る。ある衛星の方位角と時計回りにそのひとつ後の衛星の方位角が構成する角度が180度以上なら、上記ある衛星をS2の終項に、上記その一つ後の衛星をS2の初項とし、それ以外の項は、上記方位角の円順列を初項から時計回りに見たときの順序で規定される項とする。
《0073》また稀な例だが、万一、R内にS0のほかになにもないとき(1,0,0,0) 場合には、次の処理を続ける。仮にS0の項数が1の場合、はその項をS0の初項=終項とする。仮にS0の項数が2以上の場合、次の処理をする。S0に属する衛星の衛星方位角について円順列を作る。ある衛星(Aとする)の方位角と時計回りにそのひとつ後の衛星(Bとする)の方位角が構成する角度が170度以上190度以下で、かつ、ある衛星(Cとする)の方位角と時計回りにそのひとつ後の衛星(Dとする)の方位角が構成する角度が170度以上190度以下なら、AをS0の終項に、BをS0'の初項に、CをS0'の終項に、DをS0の初項にし、それ以外の項は、上記方位角の円順列を初項から時計回りに見たときの順序で規定される項とする。これで(1,0,0,0)に見えるものの一部で、(1,1,0,0)にすべきものが適切に処理された。
《0074》これまでの考察で、全てのケースにおいて初項、終項を妥当に選ぶことができた。
《0075》以降の方位限定、方位特定の流れを簡明に表記する目的で、衛星方位角の定義を以下に行う。A(S1, 1)は、数列S1の初項の衛星の方位角と定義する。A(S1, e1)は、数列S1の終項の衛星の方位角と定義する。A(S2, 1)は、数列S2の初項の衛星の方位角と定義する。A(S2, e2)は、数列S1の終項の衛星の方位角と定義する。A(S0, m0)は、数列S0の中央項の衛星の方位角と定義する。ただし、中央項とは、「項数を2で割った値を下回らない最小の整数」番目の項と定義する。
《0076》以降の処理の概略をまず大きな観点から簡単に述べると、次のようになる。Rが状態Aでは、方位限定ができる。状態Bでは、方位特定ができる。状態Cでは、観察者に使用方法が適切でないことを示して簡単な対応(90度の方向転換あるいは上空の見晴らしの良い場所での使用)を促す。状態Cが発生する確率は極めて低いことは後述される。
《0077》さて、Rの状態を分岐条件とする3分岐の最初のケースを述べる。データ処理部3によって、Rが検査されて、その結果Rの状態が、状態Aであった場合、結果的には、計測方向5は、2つの条件で規制でき、即座に計測方向5の方位限定ができる。即ち、計測方向5の方位角をzとすると次のようにデータ処理部3は判断する。
《0078》状態Aの場合に取得できる第一の方位情報は次のようになる。数列S1が存在する場合、S1の終項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、数列S1の初項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回り方向に規定される、方位角領域に、計測方向の方位角(zとする)は、存在している。
《0079》状態Aの場合に取得できる第二の方位情報は次のようになる。数列S2が存在する場合、S2の終項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を開始方位角として、数列S2の初項に関連付けられる衛星方位角を終端方位角とする、時計回り方向に規定される、方位角領域に、計測方向の方位角(zとする)は存在している。
《0080》上記二つの方位情報の積集合から、データ処理部3は計測方向5の存在可能範囲を(回転などすることなく)ただちに方位角領域を限定することができる。この方位限定の結果を結果出力部4に通知する。
《0081》仮想コードで表記すると次のようになる。
《0082》
《数1》
000003

《0083》ただし、a < b < c という表記は、 方位角a,b,cが時計回りにa,b,c,の順序で出現することを示すものとする。即ち、ある方位角bは、開始方位角aと終端方位角cにより時計回りに規定される方位角範囲に存在する、という関係を示している。
《0084》次に、Rの状態が、Bであった場合の手順を述べる。
《0085》データ処理部3によって、Rが検査されて、その結果Rの状態が、状態Bであった場合、次の手順で、計測方向5の方位特定ができる。
《0086》まず、Rの状態が、状態Bであり、かつ、数列S1が存在する場合は次の処理をする。
《0087》S1の任意の項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、S1の上記任意の項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回りに規定される方位角領域に、S0の中央項に関連付けられる衛星方位角が存在するならば、計測方向zはS0の中央項に関連付けられる衛星方位角であり、そうでなければ、計測方向zはS0の中央項に関連付けられる衛星方位角の逆方向である。
《0088》上記S1の任意の項としては、S1の初項を用いればよい。
《0089》Rの状態が、状態Bであり、かつ、数列S1が存在しない場合は次の処理をする。
《0090》S2の任意の項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、S2の上記任意の項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角領域に、S0の中央項に関連付けられる衛星方位角が存在するならば、計測方向zはS0の中央項に関連付けられる衛星方位角の逆方向であり、そうでないなら、計測方向zはS0の中央項に関連付けられる衛星方位角そのものである。
《0091》上記S2の任意の項としては、S2の初項を用いればよい。
《0092》仮想コードで書くと次のようになる。
《0093》
《数2》
000004

《0094》最後に、結果Rの状態が、状態Cであった場合次のようにする。データ処理部は、結果出力部4に例外処理であることを通知する。
《0095》Rが状態Cのうち、(0,0,0,0)のケースは天空が完全に遮蔽されていることを示す。天空の開けた場所での使用を促す。
《0096》Rが状態Cのうち、(1,0,0,0)のケースは極めて稀である。計測方向か反計測方向だけで衛星が捕らえられている。90度時計回りに回転を促し(0,0,1,0)あるいは、(0,0,0,1)へ帰着させられる。これは状態Aで、方位限定できる。
《0097》Rが状態Cのうち、(1,1,0,0)のケースは極めて稀である。計測方向か反計測方向だけで衛星が捕らえられている。90度時計回りに回転を促し(0,0,1,1)へ帰着させられる。これは状態Aで、方位限定できる。
《0098》Rが状態Cのうち、数列の個数が2以上のものがある場合は、幾何学的にありえない。発生可能性は殆どない。これがある頻度で生じる場合は、携帯電話などなんらかの強い1.5GHz帯を用いる通信機器などのの混信が考えられる。例えば場所を変えることを促す。
《0099》以下では、結果出力部4の作動を説明する働きを示す。
《0100》結果出力部4は、計測方向が方位限定(状態A)ないし方位特定(状態B)された場合には、それを観察者に音声出力する。例外的に状態Cであった場合には、上記に示したように個別の検査をし、観察者に90度の方向転換を促し、あるいは、より天空の開けている場所での使用を促す。観察者に90度の方向転換を促す音声出力を行うのは、Rの状態を状態Aに帰着させる効果があるためである。また他の1.5Ghz帯使用機器からの混信が考えられる場合は携帯電話を切るなどを促す。
《0101》音声で出力することは、視覚障害者にも適切に行動支援に利用可能だからであるが、液晶画面などで表示しても良い。
《0102》この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の方位情報(方位限定ないし方位特定の結果)、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻、例外処理の場合の観察者への勧告、である。
《0103》ところで、方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、回転方向を定めてある場合、開始方位角(以降αとする)と終端方位角(以降βとする)の(α、β)の組を与えることで音声などで観察者に伝えることができるが、それに限らず、同時に次のような出力形式も可能である。即ち、概略方位角(以降θとする)と、片側誤差(以降δとする)として(θ、δ)の形式で音声で示すこともできる。θ、δは次のように与えられる。
《数3》
000005

ただし、x MOD y は xを yで割ったときの剰余を表す。
《0104》回転方向を定めた場合の(α、β)形式、および(θ、δ)形式で示される、2つの出力形式は、他方の形式に直ちに変換可能で、どちらの形式で利用者に与えても、その数値的意味に特段の変わりはない。そこで、利用者の目的や便宜に鑑みて観察者選択制として、観察者の利便性が高めても良い。あるいは両方を出力しても良い。
《0105》また、結果出力に常時ある角度を加算して出力すれば、観察者の利便性が高まる場合にはそのようにすればよい。例えば、胸に第一平面アンテナ1aを、背中に第二平面アンテナ1bを装着する場合には、計測方向zは体側右方向なので、結果を(x-90)度として示すと観察者の体の正面の方位角が得られて利便性が高まる。
《0106》以上で、装置の側から見た処理の流れを説明した。以下では、観察者の側から見た手順も加えて、より具体的な情報取得処理の流れを詳述する。
《0107》その全体を概観すると、計測方向を無作為方向に配向させた時に、Rの状態が既述の状態Aであれば、回転なくしてたちまち、方位限定ができる。その方位限定から、さらに一段進んでより高い精度を得たい場合には、上限のある回転を行ってある角度で停止させると、Rの状態は既述の状態Bとなり方位限定よりさらに一段進んだ、方位特定ができる。あるいは計測方向を無作為方向に配向させた時に、偶発的に、Rが既述の状態Bの状態を得ていれば、ただちに方位特定までできる。これらを実例に則して説明する。なお、説明の便宜上、まず方位限定を説明し、次いで、方位特定を説明する。
《0108》図3は、上述した実施形態に係る方位情報取得装置で方位限定を行う際の上空衛星配置と2つのアンテナとの関係の一例を示している。図3における同心円状の図面は、観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。外周円は仰角0度を示し、各同心円は10度ごとの仰角を示す。方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。小さな散在する丸印は、仰角、方位角で示されるGPS衛星の位置を表す。この図では12個の衛星が描かれている。黒で塗られた小さな丸印、白抜きの小さな丸印、灰色の小さな丸印があるが、それらは、おのおの次のものに相応する。灰色の丸は、処理過程における既述の合理的理由により、処理から除外判定を受けた諸GPS衛星であり、黒い小さな丸は、第1平面パッチアンテナ1aの覆域に存在すると後に判定される諸GPS衛星であり、白い小さな丸は、第2平面パッチアンテナ1bの覆域に存在すると後に判定される諸GPS衛星である。中心部には、二枚の平面パッチアンテナ1a,1bが並行に背向して、かつ大地に鉛直に設置されている。
《0109》観察者にとっては、自らが立っている位置の上空における各衛星の配置状況は分からない。そして、方位に関してなんら情報をもたない観察者によって第1平面パッチアンテナ1aおよび第2平面パッチアンテナ1bが、並行にかつ背向的に、大地に鉛直に、図3中の中心に示されるように無作為方向に設置されたとする。計測方向5は点線で示されている。点線で表されている計測方向は、この方位限定では、方位が特定はされない意を込めている。計測方向5と180度反対側に反計測方向が示されている。この時観察者はまだこの図のような天空における衛星配置を知らない。
《0110》以下に、計測方向5を方位限定する過程を具体的に示す。この時、観察者は方位情報取得装置を装着したまま立っているか、もしくは方位情報取得装置を動かさないように持っているだけで良く、回転等の行為を観察者が行う必要はないのである。
《0111》第1,第2平面パッチアンテナ1a,1bに接続されたGPS受信機2a,2bが個別に出力を行った結果を元に、データ処理部3で作成された12行7列構成のデータ表を表1として示す。
《0112》
《表1》
000006

《0113》除外判定された衛星の行は最下の2行に示されている。これらは方位情報の取得には用いられない。
《0114》データ処理部3では、表1のデータ表7列目即ち領域判定を読み下した数列の最終項を先頭に続けて、有方向の円環的並びRを構成する。表1のデータにおいて、Rは「1,2,2,2,2,2,1,1,1,1(先頭に戻る)」のようになる。
《0115》データ処理部3は、まずRの内部構造を有限数列S0,S0',S1,S2,の集まりとして検査し、それらの個数を調べる。その結果、数列の個数は(0,0,1,1)のケースで、これは状態Aであることが明らかと成る。
《0116》数列S1,S2の初項、終項を示すと次のようになる。
《数4》
000007

《0117》
《表2》
000008

《0118》データ処理部3はRが状態Aである場合の処理を開始する。状態Aの場合に取得できるのは、第一の方位情報と、第二の方位情報があった。
《0119》状態Aの場合に取得できる第一の方位情報を示す。数列S1が存在する場合、S1の終項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、数列S1の初項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回り方向に規定される、方位角領域に、計測方向の方位角(z度とする)は、存在している。
《0120》即ち、第一の方位情報として、開始方位角6度から、終端方位角(236度+180度)=56度まで時計回りで規定される範囲に計測方向(z)は存在する、と判断する。
《0121》状態Aの場合に取得できる第二の方位情報を示す。数列S2が存在する場合、S2の終項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を開始方位角として、数列S2の初項に関連付けられる衛星方位角を終端方位角とする、時計回り方向に規定される、方位角領域に、計測方向の方位角(z度とする)は存在している。
《0122》即ち、第二の方位情報として、開始方位角(218度+180度)=38度から、終端方位角(244度+180度)=64度まで時計回りで規定される範囲に計測方向(z)は存在する、と判断する。
《0123》図3においては、第一の方位情報として、この範囲が両矢印を持つ円弧、即ち、開始方位角6度から終端方位角56度まで時計回りで規定される範囲、で示されている。
《0124》図3においては、第二の方位情報として、外周円の右上方向にこの範囲が両矢印を持つ円弧、即ち、開始方位角(218度+180度)=38度から、終端方位角(244度+180度)=64度まで時計回りで規定される範囲で、示されている。
《0125》上述した二つの方位情報の積集合から、データ処理部3は計測方向5の存在可能範囲を(回転などすることなく)ただちに方位角領域を限定することができる。即ち、計測方向5は、開始方位角38度、終端方位角56度、時計回り方向で規定される範囲内に存在する、とデータ処理部3は判断できる。
《0126》図3では、外周円の外側右上方に、最終的な出力となる方位角範囲が両矢印を持つ円弧、即ち、開始方位角(218+180)=38度から終端方位角56度までとして示されている。
《0127》このように、本実施形態に係る方位情報取得装置によれば、回転などを必要とせずに即座に方位限定ができるのである。
《0128》この結果は観察者に音声により出力される。回転方向を定めた場合の開始方位角および終端方位角の組(α、β)の形式で表現すると、(開始38度、終端56度)を出力する。方位限定に可能な今ひとつの表現形式である、概略方位角(θ)と、片側誤差(δ)の組(θ、δ)で表現すると、(概略値47度、片側誤差9度)となる。両形式を出力しても良い。
《0129》これら2つの表現形式の実用例を述べる。
《0130》例えば、現在地から決して進行してはいけない方位角が既知であり、これから進行しようとする方向が少なくともその方向ではないことを行動中にすばやく確認したい用途には、(α、β)形式出力が便利である。例えば、視覚障害者が、原発事故の報を受けて、ある緯度経度の一点から遠ざかる方向に迅速に避難を要請され、ヘルパー介添え者の到着を待たずに自助歩行などする場合などがこれに相応する。ヘルパーの到着を待ったり、時間をかけて方位特定などしていることは、以降重大な健康被害を伴う被爆量を増すことになる。あるいは、雪崩多発地帯を横切る際に、登山パーティ等が、迅速に行動しつづけることが必要であり、かつ、ある特に危険な方向に進路が向いていないことを、確認しながら進行する場合などに有効である。なんとならば、雪原中では、直進しているつもりで、進行方向の修正フィードバックを視覚的にかけるべき地物がほとんどなかったり、吹雪や霧などで視界がない場合にはそもそも視覚情報から進路制御へのフィードバックが不可能でありいつのまにか曲線的な航跡となり、危険区域に踏み込んでいる場合が間々あるからである。このように行動しながらにも、瞬時に回転などせずに体躯方向あるいは視線方向の方位限定ができることは大変便利である。
《0131》逆に、なんらかの関心がある具体的方向に関して、粗精度で良いから方位角値を迅速に知りたい時には、後者の(θ、δ)形式の方が直感的で便利である。特定の地形や地物(山、人工建造物等)が見えた場合に、類似のものが複数存在していて、方位情報なしには、いずれであるか同定しえないことがある。わざわざ立ち止まって方位特定を行いその上で地形や地物の同定するほど時間はないが、視線方向の概略の方位情報さえ得られれば、それだけで、該対象を、数個の可能な選択肢から、ある特定の山であるとか、ある特定のビルディングであると、同定が可能である場合がこれにあたる。いずれも回転など要さないため、歩行しながら、即座に方位限定ができることを活かせる。
《0132》以上Rが状態Aであることが判断されたなら、計測方向5を回転させず、開始方位角と終端方位角、および時計回り方向などの回転の方向性、で定まる一定の方位角範囲として計測方向5がただちに導出される手順を表1、表2および図3の例によって示し、その出力形式が二つ可能であることを示した。この状態Aの頻度であるが、後述するように、無作為設置した場合に、9割を越す確率で生じる。
《0133》さて、計測方向5に関して、方位限定の結果が得られたとする。さらに一段進んで、方位特定をする場合、観察者は方位情報取得装置を例えば時計回り方向(反時計回り方向でも良い、いずれかの回転方向)に水平回転させる。
《0134》回転に伴い、データ処理部3では、7列目に数0が発生した、即ち、Rの内部構造にS0が発生したことを検出できる。データ処理部3は結果出力部4を通して特別の発信音でこの事実を観察者に通知し、水平回転を停止させる。
《0135》図4は、本発明の実施形態に係る方位情報取得装置で方位特定を行う際の上空衛星配置と2つのアンテナとの関係の他の例を示している。図4における同心円状の図面は、前記の回転を停止した状態の、観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。外周円は仰角0度を示し、各同心円は10度ごとの仰角を示す。方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。小さな散在する丸印は、仰角、方位角で示されるGPS衛星の位置を表す。この図では12個の衛星が描かれている。黒で塗られた小さな丸印、白抜きの小さな丸印、灰色の小さな丸印および、交差線模様で特徴づけられ小さなた丸印があるが、それらは、以下のものに相応する。灰色の小さな丸は、処理過程における合理的理由により、処理から除外判定を受けた諸GPS衛星であり、黒の小さな丸は、第1平面パッチアンテナ1aの覆域に存在すると後に判定される諸GPS衛星であり、白の小さな丸は、第2平面パッチアンテナ1bの覆域に存在すると後に判定される諸GPS衛星である。交差線模様で特徴づけられた小さな丸は、第1平面パッチアンテナ1aおよび第2平面パッチアンテナ1bの覆域の境界に存在すると後に判定される諸GPS衛星であり、中心部には、二枚の平面パッチアンテナ1a,1bが並行に背向して、かつ大地に鉛直に設置されている。
《0136》図4の同心円図において、左下方向に伸びる反計測方向5は、衛星9の方位角と一致している。これは、図3の状態で、方位限定された後、仮に時計回り水平回転によって図4に到達したことと仮定するが、無作為設置のままで、偶発的に図4のように計測方向5上に衛星を捉えた場合も同じ図で説明が行える。
《0137》表3はこの時にデータ処理部3において作成されるデータ表である。除外判定された衛星の行は最下の2行として示されている。これらは以降の処理では用いられない。
《0138》
《表3》
000009

《0139》データ処理部3では、表3のデータ表の7列目を読み下した数列の終項を先頭に続くものとし、有方向の円環的な数の並びであるRを構成する。表3のデータにおいて、Rは「1,2,2,2,2,2,0,1,1,1(先頭に戻る)」のようになる。
《0140》データ処理部3は、Rの内部構造をまず有限数列S0,S0',S1,S2の集まりとして検査する。その結果、(1,0,1,1)のケースであり、つまり状態Bであることを判別する。
《0141》数列の情報は次のようになる。
《数5》
000010

《0142》
《表4》
000011

《0143》よって、データ処理部3はRが状態Bである場合の処理を開始する。
《0144》Rの状態が、状態Bであった場合で、かつ、数列S1が存在する場合は次の処理をする。
《0145》S1の初項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、S1の初項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角領域に、S0の中央項が存在するならば、計測方向zはS0の中央項であり、そうでなければ、計測方向zはS0の中央項の逆方向である。
《0146》S1が存在するので、まず、次のことを調べる。
《0147》S1の初項に関連付けられる衛星方位角(A(S1,1)=262)を開始方位角として、S1の初項に関連付けられる衛星方位角(A(S1,1)=262)の逆方向(A(S1,1)+180=262+180=82)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角領域に、S0の中央項(A(S0,m0)=236)が存在するか、という問いである。これは、時計回りに262度から82度の間に、236度が存在するか、という問いに等しい。答えは、「存在しない」である。この問いは、境界にある衛星は、計測方向で捕らえたのか、反計測方向で捕らえたのかを識別するのに使われる。《0148》よって、存在しない場合の手順、「計測方向zはS0の中央項(A(S0,m0))の逆方向(A(S0,m0)+180)である」、を採用する。すると、z=A(S0,m0)+180=236+180=56と得られた。
《0149》従って、計測方向は56度と特定される。
《0150》以上説明したように、方位限定した後に、水平回転で方位特定ができた。
《0151》この回転については、次に示す上限があり、その範囲内で回転すれば方位特定できるのである。
《0152》以下では、図3の状態から図4の状態へ、回転により遷移させる際に、必要な回転の上限角が判明していることと、そのために、使用の容易さが高まるという事実を説明する。
《0153》例えば、すでに表1、表2、図3の事例のように方位限定を実施していた場合、得られた片側誤差幅角度(δ)の2倍、すなわち両側誤差幅角度(2δ)を上限に、計測方向5を回転させるだけで良い。このように両側誤差幅角度が上限となる事実は図3から明らかである。図3において、両側誤差幅(2δ)未満で、計測方向5か反計測方向で、一つ以上の衛星を捉えられる。回転方向は、時計回り方向でも、反時計回り方向でもどちらでも良い。図3において時計回り方向に水平回転させた場合は、2δ未満の回転角で衛星9を捕らえ図4の状態となる。反時計回り方向に水平回転させた場合は、2δ未満の回転角で衛星14を捕らえる。
《0154》必要以上に大きな角度まで回転することなく、角度2δを上限とした回転のみ実施すればよいのであるから、以下のような利点がある。
《0155》(1)観察者にとっては、過度に回転させすぎることを予防でき、必要最小限の努力で目的とする方位特定を達成しやすい。
(2)方位限定結果を得た時点で、方位特定にかかる時間の上限見積もりができる。よって、野外活動中の自らの時間的余裕と照らして、一段進んで方位特定をするか否かを観察者が的確に判断できる。
《0156》以上、本実施形態に係る方位情報取得装置によれば、回転なくして計測方向5を方位限定できることに加え、その後に、さらに一段進んだ方位特定をする際にも最小限の回転をするだけで良いことを示した。
《0157》以下に、装着構成について述べる。
《0158》本発明は、実際に使用する場合には次のように構成して、平面パッチアンテナを平行に二枚用いる構造であることによる利便性を享受することができる。図5は、方位情報取得装置を装着に適した形状とした構成例である。(a)は頭部装着状態を上方から俯瞰した図である。(b)は頭部装着状態を左側方から見た図である(c)は頭部装着状態を正面から見た図であり、この場合の計測方向は紙面から手前に突き出る方向である。即ち、本発明における第1平面パッチアンテナ1a,第2平面パッチアンテナ1bの間隙に、人の頭部を挟み込んだ状態である。
《0159》このような構成例の場合、即ち、カチューシャ状の構造、あるいは、ヘッドホン形状、あるいは帽子形状に、類似した形を取ることが出来ることは、以下の利点を生む。
《0160》(1)装置の計測方向5は、観察者の顔面正面方向と常に一致するため、方位情報取得の操作の際にも、取得された方位情報の結果である数値を利用する際にも、直接的な理解が可能で利便性が高い。
《0161》(2)頭部に装着することは、方位情報取得装置と大地の鉛直距離が最大に取れるため、地物・地形遮蔽の影響を最小限に抑えることができるため方位情報取得に効果的である。
《0162》(3)カチューシャなどの装飾物やヘッドホンなどの機能装置の頭部装着の実例があり、装着そのものが外観上に違和感なく受け入れやすい。
《0163》(4)方位特定における回転も、自然に遠方の眺望をなすような動きでよく、簡単で、外見上受け入れやすい。
《0164》近年のGPS受信機の物理的実体は信号処理用マイクロプロセッサおよびそれに伴う電子基盤であり、小型である。実際、現在の携帯型GPS受信装置は、掌に容易に収まるサイズであるものが安価に存在している。このことからも要素部品目の相当の小ささが分かる。本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置としては、これらの携帯型GPS受信装置で用いられている部品目を、活用して構成することができるので、方位情報取得装置も体積を抑えて小さく構成できるという利点がある。例えば、第1GPS受信機2aおよびデータ処理部3は第1平面パッチアンテナ1aの背面に収納する。第2GPS受信機2bおよび結果出力部4は第2平面パッチアンテナ1bの背面に収納する。カチューシャ状構造の内部にはフレキシブルケーブルを収納して、図2の構成を実現する結線を行う。結果出力部4からはスピーカーやイヤホンで音声を出力することが可能である。
《0165》また、着衣の上肢の両外側部、即ちジャケットの上肢の両外側部、に装着しても良い。上腕の両外側部にあたる着衣部分に大地に垂直となるようにして、そして相互が平行に背向するように、設置することが原則である。なおかつ、相互の平面が、体躯の正面方向と平行になるよう設置させれば、計測方向5が体躯の正面方向に来る。この場合、GPS受信部は、平面パッチアンテナの裏側に収納しても良い。この場合、両者を接続する部分はフレキシブルケーブルで構成し、上肢外側から肩を経由し、首の背後および反対側の肩を経由させ、もう一方の、平面パッチアンテナに到達させればよい。これを一時的に固定するために圧着剥離型テープが使える。データ処理部3および結果出力処理部4は、どちらかの平面パッチアンテナの裏側に収納して作りこんでおいても良いし、また、肩部や首の背後部に来るように設計しても良い。また、身体の前後、胸部と背中に平面アンテナが平行に背向して設置されても良い。この場合、第1平面パッチアンテナ1aを背中に、第2平面パッチアンテナ1bを胸部に配置すると、左側の体側方向に計測方向5は向く。そこで、結果出力部4では、常に観察者の胸部前方方向に換算した値、すなわち、時計回り方向に90度加算した値、を出力すると観察者にとって便利である。斯く構成した場合には次のような利点が生じる。
《0166》(1)体躯の正面を計測方向と一致させられ利便性が高い。
(2)回転が体躯のわずかな動きですむため容易である。
(3)突起等も少なく目立たず受け入れやすい。
(4)観察者の好みの衣服にも装着させ得る。この場合、圧着剥離型テープなどで着脱可能な形態とすると、洗濯時にも便利である。
《0167》両下肢外側部や一足の靴の両外側部に装着することもできる。この場合も圧着剥離型テープや磁石によってアンテナ部や他の機能部を仮に固定し、両者を接続する方法としては下肢外側から腰部などを経由してフレキシブルケーブルで両者のアンテナおよび各機能部の接続を実現すれば、着脱可能となって良い。この場合高仰角衛星の信号捕捉性が腕などの遮蔽効果により低下すると思われるが、既述したとおり本発明においては特に高仰角に存在する衛星はあえて使用しないので、あまり問題とならない。よって、高仰角に関する遮蔽をあまり気にすることはない。
《0168》Rが状態Cであった場合の処理について追加的に述べる。この処理においては、観察者に対する出力で、左右どちらかの方向に90度方向転換して再計測することを薦める、あるいは、より上空の見通しの良い場所での使用を薦める、等があったが、これらの意味を示すビープ音を、別途、定めておけばよい。
《0169》次に、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置で即座に方位限定をする場合に、どの程度の方位限定値が得られるかを統計的に算出したコンピュータシミュレーション結果を示す。
《0170》このコンピュータシミュレーションでは、北緯35度40分14.9秒、東経139度45分33.4秒すなわち東京の日比谷公園中心部で、2000年2月17日の複数の時刻に、上空に観測されるの衛星の運行を、衛星軌道情報を用いて再現し、無作為に計測方向を設定する試行において、どの程度の方位限定の幅を得ることになるかを見る。
《0171》0時から11時までの各定時刻(0時、1時、2時、3時、4時、5時、6時、7時、8時、9時、10時、11時)の評価を行った。これは最低限仰角0度以上の衛星数、即ち、利用可能衛星数、および衛星コンステレーション(衛星配置)は、時刻によって変動があること、それを評価に正しく反映させるためである。
《0172》また、現実に近い結果を取得することを目指し、地物遮蔽の影響を受けやすい仰角5度以下は利用不可能と前提し、さらに、85度以上の衛星も利用しないとの本稿で既述の高仰角衛星を除外する制約を用いた。
《0173》さらに、実使用時と同じく、計測方向5の無作為性を実現するため、計測方向5の選択は、乱数(0~359度)発生を用いて無作為な方向設置とした。
《0174》この条件の乱数試行を、各時刻で1000回の繰り返し、評価結果の精度を高めることを目指した。
《0175》この結果、つまり、全12000回(12時刻x1000回)の方位限定の際の両側誤差は、平均値として、30.8度という結果と出た。
《0176》北、北東、東北、東、東南、南東、南、南西、西南、西、西北、北西のように、人間生活に実用されて来ている12方位表示は、30度間隔の方位表示である。本発明方法を用いると、無作為な計測でも、回転などすることなく、このような値で、方位限定ができる。これは本発明が、簡易な操作で、実に多大な効果を奏することを示している。
《0177》最初の無作為方向への設置で(回転なくして)、計測方向5と天頂を含む平面で偶発的に1つ以上の衛星を捕らえていて、そのまま即座に方位特定できた確率は、9.9%であり、比較的高率にただちに方位特定も可能であった。
《0178》共通覆域は、境界をなす大半円に前後に2.5度ずつの帯幅を持つものと仮定してコンピュータシミュレーションを行っている。
《0179》なお、状態の発生確率で表現すると、状態A発生確率が90.1%、状態Bの発生確率が9.9%である。前者は全て、第一平面パッチアンテナ1aの覆域と第二平面パッチアンテナ1bの覆域の両方に衛星が存在する((0,0,1,1)のケース)場合だった。同様に後者は全て第一平面パッチアンテナ1aの覆域と第二平面パッチアンテナ1bの覆域の両方にも衛星が存在する((1,0,1,1)のケース)場合だった。状態Aながら、第1平面パッチアンテナ1aの覆域のみに衛星が偏在する((0,0,0,1)のケースに相当)、あるいは、第2平面パッチアンテナ1bの覆域のみに衛星が偏在する((0,0,1,0)のケースに相当)、状況は、総試行回数12000回においても出現しなかった。状態Bながら、同上の偏在状況((1,0,0,1), (1,0,1,0), (1,1,0,1), (1,1,1,0)の各ケースに相当)も出現しなかった。
《0180》以上の説明は、本実施形態に係る方位情報取得装置における方位限定および方位特定についての機能に関してのみ行ったが、図2の構成から明らかなように、測位に必要な機器は具備しており、本実施形態に係る方位情報取得装置で測位も実現できる。中緯度地域では上空半天球に常時ほぼ8個から12個のGPS衛星が存在する。よって天頂を通る大半円で分割した片側にも通常4個から6個の衛星が期待できる。原理上最低3個の衛星で二次元測位が可能であり、最低4個の衛星で三次元測位が可能であるのから、上空半天球の半分で十分測位ができることを示している。測位された結果は、第1GPS受信機2aおよび第2GPS受信機2bからデータ処理部3へ送られる測位結果をそのまま用いれば良く、例えば、第1GPS受信機2aおよび第2GPS受信機2bからの双方の測位結果のうち、測位計算時刻の新しい方を優先して、結果出力部4から出力させれば良い。
《0181》以上、本発明を図面に基づいて説明したが、本発明は上記した実施形態だけではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。
《0182》
《発明の効果》以上説明したように、請求項1,6に係る方位情報取得方法及び装置によれば、半球のアンテナパターンを備える一対のGPSアンテナを、相互に背向させて垂直に配置し各平面パッチアンテナ毎にGPS衛星からの信号を受信することにより、回転などを必要とせず、迅速に、方位を限定できる、言い換えると、方位角値をある扇形状の方位角値の範囲に絞り込むことができる。
《0183》しかも、小型なものが広く普及している廉価なL1波用GPS受信機を流用し微小な改造を加えることで、方位情報取得方法を具現化し得る方位情報取得装置を、現実的なコストで製造できる。
《0184》しかも、その具現化においては、平面パッチアンテナの小型軽量性とその平行設置の特性から、両側頭部などへの装着性に優れ、この装着構成を採用すれば、特に視線方向と計測方向との一致による、高い利便性を観察者に提供することができる。
《0185》また、請求項2,7に係る方位情報取得方法及び装置によれば、方位限定により得られた方位角幅範囲に基づいて、明確な上限値のある水平回転によると、さらに方位特定を簡易に遂行することができる。

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《図面の簡単な説明》
《図1》本発明に係る方位情報取得方法の方位情報取得原理を示す概念図である。
《図2》本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の実施形態を示す概略構成図である。
《図3》方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置と2つのアンテナの関係を示す概略配置図である。
《図4》方位情報取得装置により方位特定を行う際の上空衛星配置と2つのアンテナの関係を示す概略配置図である。
《図5》頭部装着構造とした方位情報取得装置の外観図で、(a)は頭部装着状態を上方から俯瞰した図、(b)は頭部装着状態を左側方から見た図、(c)は頭部装着状態を正面から見た図である。
《符号の説明》
1a 第1平面パッチアンテナ
1b 第2平面パッチアンテナ
2a 第1GPS受信機
2b 第2GPS受信機
3 データ処理部
4 結果出力部
5 計測方向
6a 第1平面パッチアンテナによる上空覆域
6b 第2平面パッチアンテナによる上空覆域
7 第1平面パッチアンテナによる上空覆域と第2平面パッチアンテナによる上空覆域の境界となる大半円

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要約
請求の範囲
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高橋正人 方位情報

要約

(57)《要約》
《課題》 GPS衛星より送信されて来る信号より方位情報を得ることを可能とする。
《解決手段》 GPS衛星からの信号をGPS平面アンテナ二枚(1a,1b)を背向させる方向に平行設置させ、それぞれのアンテナに接続するGPS受信機(2a,2b)に捕捉を試みさせ、得られた信号の比較から、GPS衛星の存在する、アンテナ面に対する上空領域(6a,6b)を特定し、さらに夫々の衛星の方位角値を参照することにより、アンテナの面と、水平面の交線の特定方向の方位角値を、幅をもった方位角範囲として即座に出力しうるもので、更に、上記方位角範囲によって定まる角度を上限とする、回転角度上限の上記アンテナ水平回転によって、方位特定もでき、背向する二枚の半球ビームをもつGPSアンテナ(1a,1b)および各々に接続されたGPS受信機(2a,2b)および上記GPS受信機に共通に接続するデータ処理部(3)および結果出力部(4)から構成される。


書誌+要約+請求の範囲

(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2001-356161(P2001-356161A)
(43)《公開日》平成13年12月26日(2001.12.26)
(54)《発明の名称》方位情報取得方法及び装置
(51)《国際特許分類第7版》
G01S 5/14
G09B 21/00
《FI》
G01S 5/14
G09B 21/00 D
《審査請求》有
《請求項の数》7
《出願形態》OL
《全頁数》17
(21)《出願番号》特願2001-93964(P2001-93964)
(22)《出願日》平成13年3月28日(2001.3.28)
(31)《優先権主張番号》特願2000-91362(P2000-91362)
(32)《優先日》平成12年3月29日(2000.3.29)
(33)《優先権主張国》日本(JP)
(71)《出願人》
《識別番号》301022471
《氏名又は名称》独立行政法人通信総合研究所
(71)《出願人》
《識別番号》500138939
《氏名又は名称》高橋 正人
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
(74)《代理人》
《識別番号》100082669
《弁理士》
《氏名又は名称》福田 賢三 (外2名)
(57)《要約》
《課題》 GPS衛星より送信されて来る信号より方位情報を得ることを可能とする。
《解決手段》 GPS衛星からの信号をGPS平面アンテナ二枚(1a,1b)を背向させる方向に平行設置させ、それぞれのアンテナに接続するGPS受信機(2a,2b)に捕捉を試みさせ、得られた信号の比較から、GPS衛星の存在する、アンテナ面に対する上空領域(6a,6b)を特定し、さらに夫々の衛星の方位角値を参照することにより、アンテナの面と、水平面の交線の特定方向の方位角値を、幅をもった方位角範囲として即座に出力しうるもので、更に、上記方位角範囲によって定まる角度を上限とする、回転角度上限の上記アンテナ水平回転によって、方位特定もでき、背向する二枚の半球ビームをもつGPSアンテナ(1a,1b)および各々に接続されたGPS受信機(2a,2b)および上記GPS受信機に共通に接続するデータ処理部(3)および結果出力部(4)から構成される。
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高橋正人 方位情報

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(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2001-356161(P2001-356161A)
(43)《公開日》平成13年12月26日(2001.12.26)
(54)《発明の名称》方位情報取得方法及び装置
(51)《国際特許分類第7版》
G01S 5/14
G09B 21/00
《FI》
G01S 5/14
G09B 21/00 D
《審査請求》有
《請求項の数》7
《出願形態》OL
《全頁数》17
(21)《出願番号》特願2001-93964(P2001-93964)
(22)《出願日》平成13年3月28日(2001.3.28)
(31)《優先権主張番号》特願2000-91362(P2000-91362)
(32)《優先日》平成12年3月29日(2000.3.29)
(33)《優先権主張国》日本(JP)
(71)《出願人》
《識別番号》301022471
《氏名又は名称》独立行政法人通信総合研究所
(71)《出願人》
《識別番号》500138939
《氏名又は名称》高橋 正人
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
(74)《代理人》
《識別番号》100082669
《弁理士》
《氏名又は名称》福田 賢三 (外2名)
(57)《要約》
《課題》 GPS衛星より送信されて来る信号より方位情報を得ることを可能とする。
《解決手段》 GPS衛星からの信号をGPS平面アンテナ二枚(1a,1b)を背向させる方向に平行設置させ、それぞれのアンテナに接続するGPS受信機(2a,2b)に捕捉を試みさせ、得られた信号の比較から、GPS衛星の存在する、アンテナ面に対する上空領域(6a,6b)を特定し、さらに夫々の衛星の方位角値を参照することにより、アンテナの面と、水平面の交線の特定方向の方位角値を、幅をもった方位角範囲として即座に出力しうるもので、更に、上記方位角範囲によって定まる角度を上限とする、回転角度上限の上記アンテナ水平回転によって、方位特定もでき、背向する二枚の半球ビームをもつGPSアンテナ(1a,1b)および各々に接続されたGPS受信機(2a,2b)および上記GPS受信機に共通に接続するデータ処理部(3)および結果出力部(4)から構成される。
000002

《特許請求の範囲》
《請求項1》 それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対のGPSアンテナを、互いに背向に大地に垂直に配置し、天頂を通る1つの大半円を境として、該GPSアンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域をそれぞれ形成し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、双方のGPS受信機での各GPS衛星信号の受信状態の比較から1つあるいは複数のGPS衛星の存在領域を割り出し、少なくとも一方のGPS受信機から該GPS衛星方位角を取り出し、各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、抽出した少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《請求項2》 それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対のGPSアンテナを、互いに背向に大地に垂直に配置し、天頂を通る1つの大半円を境として、該GPSアンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及び上空覆域をそれぞれ形成し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、双方のGPS受信機での各GPS衛星信号の比較から1つあるいは複数のGPS衛星の存在領域を割り出し、少なくとも一方のGPS受信機から該GPS衛星方位角を取り出し、各領域において、衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、抽出した少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定し、上記得られた方位角の角度幅を回転角度の上限として、上記一対のGPSアンテナを水平回転し、それぞれのGPSアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた各GPS衛星の信号から少なくとも1つの衛星が境界に存在すると判定されるに至った、その方向で上記一対のGPSアンテナの水平回転を停止し、少なくとも他の1つのGPS衛星の存在領域判定を行ない、少なくとも一方のGPS受信機から上記の衛星の方位角を取り出し、上記取り出した1つの衛星の方位角と、その逆方向の方位角と、境界に存在すると判定された上記の衛星の方位角の比較により方位を特定する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《請求項3》 該一対のGPSアンテナは、平面パッチアンテナであることを特徴とする請求項1又は2の方位情報取得方法。
《請求項4》 該一対のGPSアンテナは、頭部を挟んで互いに背向且つ平行で大地に垂直に装着することを特徴とする請求項1又は2の方位情報取得方法。
《請求項5》 該一対のGPSアンテナは、身体で挟んで互に背向且つ平行で大地に垂直に装着することを特徴とする請求項1又は2の方位情報取得方法。
《請求項6》 互に平行で且つ背向し、垂直に配置された一対の半球のアンテナパターンを有するGPSアンテナと、該各GPSアンテナは、向いている方向の上空4分の1天球にアンテナ感度が及ぶ上空覆域を形成し、上記一対のアンテナにより上記それぞれの上空覆域に存在する衛星より送信される信号を捕捉させる手段と、上記各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出する手段と、捕捉された各衛星よりの信号の比較から衛星の存在していた存在領域を割り出す手段と、上記各領域の少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する手段と、から成ることを特徴とする方位情報取得装置。
《請求項7》 互に平行且つ背向し、垂直に配置された一対の半球のアンテナパターンを有するGPSアンテナと、該各GPSアンテナは、向いている方向の上空4分の1天球にアンテナ感度が及ぶ上空覆域を形成し、上記一対のアンテナにより上記それぞれの上空覆域に存在する衛星より送信される信号を捕捉させる手段と、捕捉された各衛星よりの信号の比較から衛星の存在していた存在領域を割り出す手段と、上記各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角の方位角を抽出する手段と、上記各領域の少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する手段と、上記得られた方位角の角度幅を回転角度の上限として、該一対のアンテナを水平回転する手段と、それぞれの回転している一対のアンテナより上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた各GPS衛星の信号から少なくとも1つの衛星が境界に存在すると判定されるに至った、その方向で上記一対のアンテナの水平回転を停止する手段と、少なくとも他の1つのGPS衛星の存在領域判定を行い、その衛星の方位角を取り出す手段と、上記取り出した衛星の方位角と、その逆方向の方位角と、上記境界に存在すると判定された上記の衛星の方位角の比較により方位を特定する手段と、から成ることを特徴とする方位情報取得装置。
《発明の詳細な説明》
《0001》
《発明の属する技術分野》本発明は、GPS衛星を用いて、方位情報を取得する方法及び方位情報を取得する装置に関する。
《0002》
《従来の技術》本明細書で「方位特定」とは、ある具体的な特定方向に対して、ある方位角値を一意に対応づけることを意味し、「方位限定」とは、ある具体的な特定方向に対して、ある開始方位角値とある終端方位角値とある回転方向により規定される扇形状の方位角値範囲を対応づけることを意味し、方位情報取得とは、方位特定と方位限定の両者の概念を含むものとする。
《0003》以下、方位限定について説明を加える。例えば、北を0度として、時計回りに度数が増えるとする表示系を用いる場合、自分から見てある山の見える方向である具体的な方向が、方位角37度であると一意に対応付ける行動は方位特定であり、一方、そこまでの情報が得られなかった状態で、しかし少なくとも、方位角35度から方位角49度まで時計回りに示される扇形の中にあることは間違いない、との事実をなんらかの情報を手がかりに、獲得する行動は方位限定といえる。
《0004》方位特定に比較して、この方位限定がきわめて迅速にできる場合、方位限定という行動に実際的な有用性があるといえる。必要に応じて、迅速な方位限定と、正確な方位特定の双方が可能となればさらに実用性が高い。即ち、正確さを優先させる場合には方位特定を、迅速さが優先される場合には方位限定を行えば良いのである。
《0005》実際に、以下に述べるような具体的状況を鑑みるに、方位特定と方位限定の双方の必要性が認められる。
《0006》例えば、野外歩行中の視覚障害者や、山岳部・山間部における濃霧・吹雪状況でほとんど視界の効かない状態を歩行せざるを得ない状況下の調査山行者・踏査業務者などを考える。ここで挙げた状況の者にとって、無視界に相応する状態のまま歩行せざるを得ない、という事実が共通している。もちろん後者は臨時野営などすべきであるとされるが、日没後に来る極低温下での生命の危険の予測、あるいは、暴風雪到来予報による身体・生命の危険に関する予測が、的確な情勢判断と共になされる場合においては、無視界でもある程度の行動決断をして歩行する場合もある。この無視界歩行は次の共通の特徴を備える。
《0007》第一に、携帯型衛星測位装置で現在位置が緯度経度値で判明し、目的地がやはり緯度経度値で明らかであり結果として目的地方向への方位角数値を得られることは良くあるが、無視界ということは、視覚による簡単な概略方位情報取得機能が奪われていることに相当するので、他の方位情報取得手段をもっていない場合、該方位角数値を効果的に行動決定に用いることがほとんどできない。一方、使用場所によって外乱磁気のため結果が大きく偏ることがあり、しかも、その偏り即ち誤差幅程度を出力し得ない方位磁石は、無視界歩行の方向決定といった重要な決断に用いることはできない。GPS衛星より送信されてくる信号により緯度、経度、高度、GPS時刻等の方位情報は容易に得られたが、方位情報は得られない。また、陸上移動体では適切な、移動により再測位して移動方向方位を算出する方法は、GPS(Global Positioning System 衛星測位システムの1つ)の測位誤差のゆえに歩行距離が相当必要で有視界歩行でさえ負荷が大きく、無視界歩行で実施することは困難を極める。そこで、携帯型衛星測位装置を持参していても、方位を提供しなかった該装置は、無視界状況にあり視覚依存の概略方位推定が不可能な者に対しては、的確に歩行方位決定を支援する機能に不足があった。これを補償できる方位情報取得方法が必要である。
《0008》第二に、仮になんらかの方法で、ある具体的方向に進むことを決定し得るとしても、人間は一般に具体的な地物方向や天体方向等の視覚的に認識される方向に基づいて自らの進行方向を微修正するフィードバックループにより直進性を維持するので、該無視界状況では、進行方向を正しく維持し続けることは困難である。目をつぶって歩行する場合と同様、方位の確認を頻繁に行わないと、当初の意志に反して進路が曲線化し、例えば、雪崩多発地帯等の危険区域に、踏み込んでいく等の危険がある。この場合には、きわめて頻繁に方位を確認するのであるから、いちいちの確認作業に作業負荷が大きく、行動を制約するようであっては実際の役に立たない。無視界歩行を行う者にとって、歩行を継続しながらでも簡単に操作でき、頻繁に情報取得するに適する程度の、迅速な方位情報取得方法を持つことが必須となる。
《0009》第三に、視覚が用いられない時には、常に前方障害物の検知のために手やその延長であるところの杖等によって障害物探索を行いつづけ、転倒等を回避する必要がある。そこで上記の方位特定・方位限定に係る装置があるとしても、手で持つ携帯型の装置は不適切で、無視界歩行時の手や杖による前方物体の探知行動を制約しないよう、装着型の装置が適している。
《0010》以上から、無視界歩行を的確に支援するには次の特徴が必要である。第一に、無視界歩行中に進行方位が意図する方向から逸れていないことをしばしば確認できるよう、計測の迅速さと簡易さを備え、かつ、誤差程度を明示可能な方位限定の機能を保持することが必要となる。第二に、無視界歩行時において、現地点と目的地点の緯度経度値が得られる時、目的地点への歩行方向を初期決定できるような、ある程度正確な方位特定機能を保持することが必要となる。第三に、無視界歩行時には、手は前方物体の探知と転倒回避を図る重要な手段となるので、身体や衣類に直接装着可能な装置構成となりうるものが適している。
《0011》
《発明が解決しようとする課題》即ち、視覚障害者の日常野外行動や野外活動業務の支援はもとより、視界不良を伴う気象条件下での健常者の野外活動業務においても役立つための方位取得の要件は下記の如くである。
(1)即座に方位限定ができる(無視界歩行の過程で頻繁な直進性確認に役立つ)。
(2)同一機器で簡易に方位特定もできる(無視界歩行の開始時の進行方向特定を補佐する)。
(3)小型軽量かつ身体に沿う平面構成を取れるため身体に装着したまま使用できる(無視界歩行の過程で重要となる手をふさがない)。より具体的に特定すれば、以下のような実際的な特徴を有するものである。
(4)視覚障害者が常時装着し社会生活場面で使用する場合にも外見上受け入れやすい形状を取れる(日常的に無視界である歩行者の社会生活を支援できる)。
(5)計測方向が観察者の今向いている顔の方向と常に一致するため直感的で使いやすい(無視界歩行の過程で頻繁な使用にも耐えるほど方位取得操作が楽である)。
(6)従来の携帯型衛星測位用機器の要素部品を活用して微小な改造を加えることで比較的安価に構築できる(無視界歩行の支援自体にあまり費用がかからない)。
(7)衛星測位機能を所持するので、衛星測位機器を別途所持する必要がなくなる(無視界歩行時の過程に必要な携行品を減じることができる)。
《0012》本発明は、上記実情に鑑み、方位限定及び方位特定で即座に行えると共に携帯が容易な方位情報取得方法及び装置を提供することを目的とする。
《0013》
《課題を解決するための手段》本発明による方位取得方法は、それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対のGPSアンテナを、互いに背向して大地に垂直に配置し、天頂を通る1つの大半円を境として、該GPSアンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域をそれぞれ形成し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、双方のGPS受信機での各GPS衛星信号の受信状態の比較から1つあるいは複数のGPS衛星の存在領域を割り出し、少なくとも一方のGPS受信機から該GPS衛星方位角を取り出し、各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、抽出した少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する、ことを特徴とする。
《0014》また、本発明による方位取得方法は、それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対のGPSアンテナを、互いに背向に大地に垂直に配置し、天頂を通る1つの大半円を境として、該GPSアンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及び上空覆域をそれぞれ形成し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、双方のGPS受信機での各GPS衛星信号の比較から1つあるいは複数のGPS衛星の存在領域を割り出し、少なくとも一方のGPS受信機から該GPS衛星方位角を取り出し、各領域において、衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、抽出した少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定し、上記得られた方位角の角度幅を回転角度の上限として、上記一対のGPSアンテナを水平回転し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた各GPS衛星の信号から少なくとも1つの衛星が境界に存在すると判定されるに至った、その方向で上記一対のGPSアンテナの水平回転を停止し、少なくとも他の1つのGPS衛星の存在領域判定を行ない、少なくとも一方のGPS受信機から上記の衛星の方位角を取り出し、上記取り出した1つの衛星の方位角と、その逆方向の方位角と、境界に存在すると判定された上記の衛星の方位角の比較により方位を特定する、ことを特徴とする。
《0015》上記一対のGPSアンテナとして、平面パッチアンテナを用いることを含む。《0016》また上記一対のGPSアンテナは、頭部又は身体を挟んで互に背向且つ平行で大地に垂直に装着することを含む。
《0017》更に、本発明に依る方位情報取得装置は、互に平行で且つ背向し、垂直に配置された一対の半球のアンテナパターンを有するGPSアンテナと、該各GPSアンテナは、向いている方向の上空4分の1天球にアンテナ感度が及ぶ上空覆域を形成し、上記一対のアンテナにより上記それぞれの上空覆域に存在する衛星より送信される信号を捕捉させる手段と、上記各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出する手段と、捕捉された各衛星よりの信号の比較から衛星の存在していた存在領域を割り出す手段と、上記各領域の少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する手段と、から成ることを特徴とする。
《0018》また、本発明に依る方位情報取得装置は、互に平行且つ背向し、垂直に配置された一対の半球のアンテナパターンを有するGPSアンテナと、該各GPSアンテナは、向いている方向の上空4分の1天球にアンテナ感度が及ぶ上空覆域を形成し、上記一対のアンテナにより上記それぞれの上空覆域に存在する衛星より送信される信号を捕捉させる手段と、捕捉された各衛星よりの信号の比較から衛星の存在していた存在領域を割り出す手段と、上記各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角の方位角を抽出する手段と、上記各領域の少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する手段と、上記得られた方位角の角度幅を回転角度の上限として、該一対のアンテナを水平回転する手段と、それぞれの回転している一対のアンテナより上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた各GPS衛星の信号から少なくとも1つの衛星が境界に存在すると判定されるに至った、その方向で上記一対のアンテナの水平回転を停止する手段と、少なくとも他の1つのGPS衛星の存在領域判定を行い、その衛星の方位角を取り出す手段と、上記取り出した衛星の方位角と、その逆方向の方位角と、上記境界に存在すると判定された上記の衛星の方位角の比較により方位を特定する手段と、から成ることを特徴とする。から成ることを特徴とする。
《0019》
《発明の実施の形態》添付図面に基づいて、本発明に係る方位情報取得方法およびそれを具現化する方位情報取得装置の一実施形態を詳細に説明する。
《0020》なお、以降の説明では、角度の単位は度(deg)を用い、北を0度として時計回り方向に東が90度、南が180度、西が270度の方位角表示を用いる。また仰角は水平面を0度として、天頂を90度とする仰角表示を用いる。
《0021》先ず、図1に基づいて、本発明による方位限定の取得原理を説明する。図1の中央部に第1平面パッチアンテナ1aおよび第2平面パッチアンテナ1bが設置されている。第1平面パッチアンテナ1aおよび、第2平面パッチアンテナ1bは、背向する方向に、かつ、相互に平行して配置する。そして、両者ともに大地に対して垂直に設置する。この時、仮に大地に立脚して上からアンテナ配置を見下ろして、第1平面パッチアンテナ1aが左側に、第2平面パッチアンテナ1bが右側となる配置にした時、この見下ろしている観察者にとって、体躯の正面となる方向を、以下では計測方向5と呼ぶことにする。
《0022》上記第1,第2平面パッチアンテナ1a,1bとしては、GPS衛星システムで用いられている右旋円偏波に対して半球のビームパターンを備えるものを用いる。半球ビームを持つアンテナパターンのことを稀に文献によっては無指向性と、表現しているものがあるが、無指向性とは正確には等方性(isotropic)の意であるので、ここでは無指向性とは即ち、等方性とする用法に従って、半球のビームパターンを形容する用途には用いない。上記第1,第2平面パッチアンテナ1a,1bは大地に垂直に立てられているので、半球のビームのうち、半分は大地を向いており、使われていない。そして残りの半分は、上空への感度を持っている。
《0023》このような二枚の平面パッチアンテナを相互に背向して平行とし、かつ両者を大地に垂直に立てると、第1平面パッチアンテナ1aと、第2平面パッチアンテナ1bのそれぞれの実質上の覆域は、図1に示されるように、ある大円の弧としての大半円を境界に上空を二つに割った状態と一致する。この大半円は、第1平面パッチアンテナ1aによる上空覆域6aと第2平面パッチアンテナ1bによる上空覆域6bの境界となる大半円7である。言い換えると、第1平面パッチアンテナ1aは、図1中のGPS衛星Aが存在している上空4分の1天球を覆域とし、第2平面パッチアンテナ1bは、図1中のGPS衛星Bが存在している上空4分の1天球を覆域とする。
《0024》GPS衛星から発信されている測位用の電波は、1.5GHz付近のマイクロ波の周波数帯を使用するため光と同様に直進性が優れており、GPS用の第1平面パッチアンテナ1aの上空覆域6a内にあるGPS衛星Aからの信号強度と、第1平面パッチアンテナ1aの上空覆域6a内にないGPS衛星Bからの信号強度には明瞭な差異が生じる。したがって、この信号強度の差異を元に、GPS衛星A、GPS衛星Bの存在領域を判定することができ、各GPS衛星の存在領域と各GPS衛星の方位角情報とに基づいて、計測方向5を方位限定することができる。
《0025》そして、図1においてGPS衛星Cは第1平面パッチアンテナ1aによる上空覆域6aと第2平面パッチアンテナ1bによる上空覆域6bの境界となる大半円7に存在している。よって、このGPS衛星Cからの信号は、第1平面パッチアンテナ1aと第2平面パッチアンテナ1bにて受信されることとなる。GPS衛星システムの軌道が上空約2万キロと遠方であるため、遠方界から到来する電磁波が、平行に双方の平面パッチアンテナ1a,1bの覆域6a,6bに入射し、双方に受信される。本発明では、このように信号が同時受信された時、GPS衛星Cの存在方向を計測方向5ないし、計測方向5に180度を加算した方向であるところの、反計測方向として判別でき、かつ、既述のGPS衛星AやGPS衛星Bの方位角情報と領域判定結果を援用すると、計測方向5の方位特定ができる。
《0026》なお、方位情報取得に用いる平面パッチアンテナの大きな特徴として、小型軽量であり、製造が容易で、安価に作成できることが挙げられる。第1平面パッチアンテナ1a、第2平面パッチアンテナ1bの作成時に実際には、設計時に無限大地板を仮定して理論的に計算された対円偏波ビーム幅である半球よりも、若干広い立体角の対円偏波ビーム幅を構成する平面アンテナが完成してしまうことがある。これは理論計算上無限地板を想定して設計する結果と、現実の様相が異なることから生じる。これについては、下記の文献に明示されている。
《0027》(社)電子情報通信学会発行、「小型・平面アンテナ」羽石操・平澤一広・鈴木康夫共著、初版平成8年8月10日発行、P100.《0028》Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics, Inc. 1996, P342-P343, P722.《0029》このようなビーム形状のずれを基板サイズやパッチサイズなどをわずかに変更しながら、修正を施していき所望のアンテナパターンを得ることはアンテナパターンシェーピングとして知られる。
《0030》しかしながら、求めるよりも若干広い立体角形状のビームになってしまった場合は、本発明ではそのまま用いれば良い。すると、図1における大半円が線ではなく、若干の微小幅を持った(観測者から見ると若干の視角を持った)帯領域となり、その視角幅があまり大きくなければ実用に支障はない。後に詳述する方位限定機能ではこの若干の広がりが計測方向5の微小幅を生み、衛星を偶発的に捕捉する確率を高める効果がある。一方、方位特定機能では、方位特定時の精度が微小に下がると見込まれるが、本発明の目的とするところの実用に大きな問題はなく、多少の許容度がある事実は製造時コスト観点からすると好ましい。
《0031》或いは、半天球の設計時計算と異なり、製作結果が半天球よりも大きめのビームを持つ場合、不要な感度部分を除去するために、裏側に電波遮蔽素材から成る遮蔽物質を配置すれば簡単に半天球ビームアンテナが構成できる。
《0032》次に、図2に基づいて、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の一実施形態を説明する。図2において、第1平面パッチアンテナ1aには、第1GPS受信機2aが接続され、第2平面パッチアンテナ1bには、第2GPS受信機2bが接続されている。なお、第1,第2平面パッチアンテナ1a,1bは、上述した如く、相互に背向して平行とし、かつ両者を大地に垂直に立てた状態としてある。
《0033》図2における第1GPS受信機2a,第2GPS受信機2bの持つべき機能・仕様は広く普及しているL1波利用の小型の携帯型測位装置用が含むGPS受信機と同等でよい。すなわち民生用GPS測位装置の小型軽量化に際して培われた小型性・量産性を受け継ぎ流用する。民生用GPS測位装置の小型軽量化では、平面パッチアンテナに応分のサイズのGPS受信機がすでに多く存在している。あるいは容易に製造できる。また、平面パッチアンテナとGPS受信機が筐体に一体型となっており、両者を併せても、手のひらにすっぽり収まる程度の小型のものもすでに安価に存在しており、製造技術として問題はない。これら既存の、小型化技術の蓄積を流用することができるので、本発明は経済的にかつ小型に構成できる。《0034》GPS受信機は次のデータ列を例えば毎秒以下の周期で出力するもの、即ち、標準的な仕様のものを用いる。出力に含まれるデータは次のようである。まず現在時刻、そして、測位データとして、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード(3衛星を用いた2次元測位か4衛星を用いた3次元測位かを示す)、そして、チャネル1に割り当てられた衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態、チャネル2に割り当てられた衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態、…、チャネルnに割り当てられた衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態である。チャネル数nは通常12が用いられている。これは12衛星の信号に並列同期できるもので、現在の標準的な仕様であるといえる。本発明は、これら普及型の廉価な携帯用L1波GPS受信機と平面アンテナをほぼそのまま流用できる。
《0035》第1平面パッチアンテナ1aを通して第1GPS受信機2aは衛星信号に対する同期・復号を試みそして測位を試みる。同様に第2平面パッチアンテナ1bを通して第2GPS受信機2bは衛星信号に対する同期・復号を試みさらに測位を試みる。即ち第1GPS受信器2a、第2GPS受信機2bには、通常の携帯型衛星測位装置のGPS受信機同様、あたかも上空半天球を覆域としているアンテナに接続されている時と全く同じ様に、上空に存在することが期待されている全GPS衛星の信号探索を行わせるのである。
《0036》尚、 GPS衛星から送信される電波には、全GPS衛星の軌道情報(アルマナックデータ)も含まれており、これは全ての衛星から送信されている。そのため、現在位置からみて仰角0度以上の上空に存在はするが、地物や地形の遮蔽により信号が遮断されている場合か、あるいは、アンテナの覆域に存在しておらず、信号と同期できない状態のGPS衛星についての仰角および方位角は、どちらかのアンテナによって同期した他のGPS衛星から受信されたところのデータから簡易な計算によって算定および出力可能となっている。事実そのような情報を出力する機器は存在する。
《0037》また、全GPS衛星はまったく同じ周波数で信号を送信するが、疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum) 通信方式という技術を用いているために、同じ周波数を用いていても混信するおそれがない。疑似雑音符号とよばれる、0と1が一見不規則に交代するディジタル符号の配列を、それぞれのGPS衛星に違う配列のものを割り当てることで、各衛星からの信号を識別し、分離受信が可能となっており、即ち,現在位置から見て仰角0度以上に存在しているGPS衛星すべてに関してそれらの上空における仰角、方位角のみならず、それらの衛星からの信号に対する同期の成立・非成立すなわち受信状態を分離検出することは原理的に容易となっている。
《0038》GPS受信機に信号探索を行わせる過程で、各衛星のデータである、GPS衛星の衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態を双方のGPS受信機からから周期的に出力させる。また、測位結果データである、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード、および現在時刻も双方から周期的に出力させる。なお、データの出力を行う周期は特に限定されるものではなく、現在では毎秒程度のGPS受信機が普及しているが、さらに短い周期で出力するものを用いることが可能ならば、そうしても良い。
《0039》第1GPS受信機2aから得る各データと、第2GPS受信機2bから得る各データをデータ処理部3に入力する。データ処理部3では、これらのデータを以下のように処理する。《0040》データ処理部3では、まず各衛星のデータに関して方位情報取得用のデータ表を構成する。測位結果データは、データ処理部3のバッファに溜め、該データ表の完成に必要な参照の目的に供されたのち、結果出力部4に通知される。方位情報取得用のデータ表の、各行は各GPS衛星に対応させている。該データ表の最大行数は、第1GPS受信機2a, 第2GPS受信機2bがそれぞれ並列信号処理可能な最大衛星数に等しいものとする。ここでは、第1GPS受信機2a,第2GPS受信機2bが、それぞれ並列信号処理可能な最大衛星数は、現在市民レベルで実用されている携帯型測位装置と同等のものとし、12を仮定する。
《0041》上記データ表の各列は次の項目とする。1列目には、衛星番号を周期的に記録する。第1GPS受信機2aからの入力と、第2GPS受信機2bからの入力があるが、これらの値は同一とみなせる。もし同一でない場合は、12を越える数の衛星が上空に存在していて、第1GPS受信機2aと第2GPS受信機2bが、異なった衛星番号の組を捕捉しようとしているのである。あるいは、どちらかが古いアルマナックデータを用いているのである。よって、新しい測位計算時刻の情報を送ってきているGPS受信機が選択している衛星番号の組をデータ処理部3にて検出し、残る一方のGPS受信機にその衛星を選択するように命令を送る。このように信号捕捉を行う衛星番号の組を指定する機能も携帯型衛星測位装置のGPS受信部において普通の仕様である。
《0042》2列目は衛星方位角を格納し、周期的に更新する。3列目は衛星仰角を格納し、周期的に更新する。2列目と3列目の値に関して、第1GPS受信機2aからの入力と、第2GPS受信機2bからの入力があるが、これらの値は同一とみなせる。同一でない場合は、どちらかのGPS受信機が最新アルマナックデータを衛星から取得中であり、やや古いアルマナックデータを用いているのだから、測位計算時刻に関してより新しい情報を送ってきているGPS受信機からの入力を採用することで解決する。
《0043》ここで、仰角に関する情報を検査し、あまりに高仰角のGPS衛星のデータは後の処理で使わないよう除去する。3列目の衛星仰角がきわめて高い(天頂に近い)衛星は、それらの方位角の数値上差異は認められても、実際の離角としてはごく微小であり、方位角の情報算出根拠に用いることは好ましくない。そこで、例えば仰角85度以上の衛星は以降の方位情報の取得に用いないとする。6列目には検査の結果、高仰角衛星として排除したことを記しておく。仰角が変化して、高仰角を理由に排除すべき必要がなくなった時に、その記号をクリアすればよい。
《0044》4列目は第1GPS受信機2aで得られたチャネル状態を周期的に格納する。5列目は第2GPS受信機2bで得られたチャネル状態を格納する。これらの値は、同期かそうでないかを示す。
《0045》尚、 GPS衛星から送信される信号は、疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum) 通信方式という技術を用いているために、1023のコード長を持つ擬似乱数雑音(PRN: Pseudo Random Noise)符号によって拡散変調されている。PRN符号は各GPS衛星に一意に割り当てられている、固有の識別コードである。そこで、各GPS受信機内部のチャネルにおいては、衛星のPRN符号と同一のレプリカ擬似乱数雑音を発生せしめて同期を行っている。この同期がぴったりと取れると、雑音に埋もれていた微弱な拡散信号が、極度に強い信号(同期成立で40dBほど上昇する)となって識別検出できる。よって、同期の成立が確認されたときに受信が成立したとすることが普通である。
《0046》ここで地物や地形による遮蔽を検討する。衛星が仮に片方のアンテナの覆域に存在しているとしても、地形や人工建築物や樹木などの地物により見通し伝播路が遮蔽されていれば、その信号の強度は極端に下がるため受信機において同期確立が検出できない。そこで、両アンテナ系統の受信機におけるチャネル状態がともに同期を示さない場合、上記衛星は地物遮蔽ないし地形遮蔽されていることが極めて高確率で考えられる。このような衛星の情報を、方位情報の算出には用いないよう排除する。6列目には、この地物遮蔽ないし地形遮蔽による排除判定の結果を記しておく。両アンテナ系統のGPS受信機におけるチャネル状態がともに同期を示さない、という条件が解除された時に、この記号も解除すれば良い。
《0047》既述の二つの除外判定即ち、高仰角判定、あるいは地物・地形遮蔽判定のいずれか、によって除外された衛星以外を対象に、2列目の衛星方位角データにより、並び替えを行う。ここでは、北を0度として時計回り方向に数値が上昇してく方位記載法をとっているので、昇順ソートを用いれば衛星方位角は北を基点にして時計回りの方向に衛星方位角の順番に並ぶ。
《0048》4列目、即ち第1信号強度と、5列目、即ち第2信号強度をそれぞれ既述の閾値と比較して、衛星の存在領域の判定を行う。片方のアンテナ系統のGPS受信機のチャネル状態が同期を示し、他方のアンテナ系統のGPS受信機のチャネル状態が同期を示さない、該衛星は、前者のアンテナの覆域に存在すると判定できる。この場合、7列目には前者のアンテナの番号、即ち第1GPS受信機2aであれば、"1"、あるいは第2GPS受信機2bであれば、"2"を格納する。次いで、両アンテナ系統のGPS受信機のチャネル状態がともに閾値以上の場合、該衛星はアンテナ背向面の外延が上空半天球に交わる(天頂を含む)大半円上に存在する。7列目にはそれを表現する数"0"を格納する。
《0049》以上の手順で、データ処理部3は、データ表を構成できる。
《0050》ここで、データ処理部3は、データ表の6列目で示される除外衛星を除いた衛星に関して、7列目、即ち、領域判定結果を、上から下に読み下す。すでに方位角について昇順にソートされているから、実質的に北を基点に時計回り方向に考えた時、方位角の昇順で、衛星の領域判定結果を読み上げているのと同等になる。
《0051》この結果0,1,2を要素とする数列ができる。この数列の最終項を、最初の項に続くものとして、有方向の円環的並び(以降Rと呼ぶ)を構成する。方位角は0度と360度が一致して元に戻るので、このように方位角の順番で並ばせて、かつ、数列の最終項を、最初の項に続くものとして、有方向の円環的並び、を構成することで、該方位角を基礎とした順序性を保つことができる。このRの内部構造は以降において重要となる。
《0052》データ処理部3では、Rの内部構造を簡単に検査して、その結果に基づいて処理を3分岐する。
《0053》ここで、Rに内在している部分構造である数列を簡明に表記する目的で、3つの有限数列の定義を以下に行う。
《0054》S0は「項数が1以上で、全ての項が数"0"である有限数列」(例:{0,…,0})と定義する。
《0055》S1は「項数が1以上で、全ての項が数"1"である有限数列」(例:{1,…,1})と定義する。
《0056》S2は「項数が1以上で、全ての項が数"2"である有限数列」(例:{2,…,2})と定義する。
《0057》これら定義を利用することで、Rの内部状態判別を簡明に表現する。
《0058》Rの内部の項の並びをS0,S1,S2を用いて置き換える。
《0059》稀であるが、万一R内にS0が二つ(以上)存在した場合には、そのうちの一つをS0'と名づける。ただし、S0'は「項数が1以上で、全ての項が数"0"である有限数列」(例:{0,…,0})と定義する。
《0060》Rの内部構造の状態に関しては、次に示す状態Aおよび次に示す状態Bおよびそれ以外の場合である状態Cで、全ての場合が尽くされる。
《0061》即ち、Rの状態が状態Aであるとは、「Rの内部構造に関して、数列S0とS0'の個数は0個で、かつ、数列S1と数列S2の各個数は1個以下で両方が同時に0個ではない」場合とする。
《0062》ついで、Rの状態が状態Bであるとは、「Rの内部構造に関して、数列S0の個数は1個で、数列S0'の個数は1個以下で、かつ、数列S1と数列S2の各個数は1個以下で同時に0個ではない」場合とする。
《0063》ついで、Rの状態が状態Cであるとは、「Rは、その内部構造が、状態Aでも状態Bでもない」場合とする。
《0064》R内に存在した数列それぞれの個数を(S0,S0',S1,S2)の順番で括弧内に表現する。すると、Rの内部状態を詳細に表すことができる。
《0065》Rが状態Aであるとは、上記の記法を用いると、Rが、(0,0,0,1)、(0,0,1,0)、(0,0,1,1)のいずれかのケースであることを示す。
《0066》Rが状態Bであるとは、上記の記法を用いると、Rが、(1,0,0,1)、(1,1,0,1)、(1,0,1,0)、(1,1,1,0)、(1,0,1,1)、(1,1,1,1)のいずれかのケースであることを示す。《0067》Rが状態Cであるとは、上記の記法を用いると、Rが、(0,0,0,0)、(1,0,0,0)、(1,1,0,0)、あるいは 四つの数字の中のいずれかに2以上の数を含むケース(例えば(1,0,2,1))であることを示す。
《0068》これらのうち特に二つのケースのみが現実によく現れる。最も頻繁に現れるのは、状態Aに含まれているが、(0,0,1,1)のケースである。このケースの発生頻度は圧倒的に高い。ついで、状態Bに含まれている、(1,0,1,1)のケースの発生頻度がある程度見られる。前者の(0,0,1,1)のケースはは方位限定の最も普通の場合にあたる。後者の(1,0,1,1)のケースは方位特定の最も普通の場合にあたる。通常この二つのケースの全発生頻度をあわせると100%になる。通常使用での他のケースの発生確率は殆ど0%である。これらの例外的事象が現れる場合、天空が全く開けていなかったり、天空の半分が人為的に遮蔽されていたり等の可能性が推定される。
《0069》各数列における初項と終項は、対応する領域内に時計回りに現れる方位角順によって定める。
《0070》事例としては確率の低いものであるが、初項、終項の決め方で明示すべき、いくつかのケースを述べる。
《0071》稀だが、万一、R内に一つのS1のほかになにもないとき(0,0,1,0)、S1の初項・終項の決め方は次のようにする。仮にS1の項数が1の場合、上記衛星をS1の初項=終項とする。仮にS1の項数が2以上の場合は、衛星方位角について円順列を作る。ある衛星の方位角と時計回りにそのひとつ後の衛星の方位角が構成する角度が180度以上なら、上記ある衛星をS1の終項に、上記その一つ後の衛星をS1の初項とし、それ以外の項は、上記方位角の円順列を初項から時計回りに見たときの順序で規定される項とする。
《0072》これも稀だが、万一、R内に一つのS2のほかになにもないとき(0,0,0,1)、S2の初項・終項の決め方は次のようにする。仮にS2の項数が1の場合、上記衛星をS2の初項=終項とする。S2の項数が2以上の場合は、衛星方位角について円順列を作る。ある衛星の方位角と時計回りにそのひとつ後の衛星の方位角が構成する角度が180度以上なら、上記ある衛星をS2の終項に、上記その一つ後の衛星をS2の初項とし、それ以外の項は、上記方位角の円順列を初項から時計回りに見たときの順序で規定される項とする。
《0073》また稀な例だが、万一、R内にS0のほかになにもないとき(1,0,0,0) 場合には、次の処理を続ける。仮にS0の項数が1の場合、はその項をS0の初項=終項とする。仮にS0の項数が2以上の場合、次の処理をする。S0に属する衛星の衛星方位角について円順列を作る。ある衛星(Aとする)の方位角と時計回りにそのひとつ後の衛星(Bとする)の方位角が構成する角度が170度以上190度以下で、かつ、ある衛星(Cとする)の方位角と時計回りにそのひとつ後の衛星(Dとする)の方位角が構成する角度が170度以上190度以下なら、AをS0の終項に、BをS0'の初項に、CをS0'の終項に、DをS0の初項にし、それ以外の項は、上記方位角の円順列を初項から時計回りに見たときの順序で規定される項とする。これで(1,0,0,0)に見えるものの一部で、(1,1,0,0)にすべきものが適切に処理された。
《0074》これまでの考察で、全てのケースにおいて初項、終項を妥当に選ぶことができた。
《0075》以降の方位限定、方位特定の流れを簡明に表記する目的で、衛星方位角の定義を以下に行う。A(S1, 1)は、数列S1の初項の衛星の方位角と定義する。A(S1, e1)は、数列S1の終項の衛星の方位角と定義する。A(S2, 1)は、数列S2の初項の衛星の方位角と定義する。A(S2, e2)は、数列S1の終項の衛星の方位角と定義する。A(S0, m0)は、数列S0の中央項の衛星の方位角と定義する。ただし、中央項とは、「項数を2で割った値を下回らない最小の整数」番目の項と定義する。
《0076》以降の処理の概略をまず大きな観点から簡単に述べると、次のようになる。Rが状態Aでは、方位限定ができる。状態Bでは、方位特定ができる。状態Cでは、観察者に使用方法が適切でないことを示して簡単な対応(90度の方向転換あるいは上空の見晴らしの良い場所での使用)を促す。状態Cが発生する確率は極めて低いことは後述される。
《0077》さて、Rの状態を分岐条件とする3分岐の最初のケースを述べる。データ処理部3によって、Rが検査されて、その結果Rの状態が、状態Aであった場合、結果的には、計測方向5は、2つの条件で規制でき、即座に計測方向5の方位限定ができる。即ち、計測方向5の方位角をzとすると次のようにデータ処理部3は判断する。
《0078》状態Aの場合に取得できる第一の方位情報は次のようになる。数列S1が存在する場合、S1の終項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、数列S1の初項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回り方向に規定される、方位角領域に、計測方向の方位角(zとする)は、存在している。
《0079》状態Aの場合に取得できる第二の方位情報は次のようになる。数列S2が存在する場合、S2の終項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を開始方位角として、数列S2の初項に関連付けられる衛星方位角を終端方位角とする、時計回り方向に規定される、方位角領域に、計測方向の方位角(zとする)は存在している。
《0080》上記二つの方位情報の積集合から、データ処理部3は計測方向5の存在可能範囲を(回転などすることなく)ただちに方位角領域を限定することができる。この方位限定の結果を結果出力部4に通知する。
《0081》仮想コードで表記すると次のようになる。
《0082》
《数1》
000003

《0083》ただし、a < b < c という表記は、 方位角a,b,cが時計回りにa,b,c,の順序で出現することを示すものとする。即ち、ある方位角bは、開始方位角aと終端方位角cにより時計回りに規定される方位角範囲に存在する、という関係を示している。
《0084》次に、Rの状態が、Bであった場合の手順を述べる。
《0085》データ処理部3によって、Rが検査されて、その結果Rの状態が、状態Bであった場合、次の手順で、計測方向5の方位特定ができる。
《0086》まず、Rの状態が、状態Bであり、かつ、数列S1が存在する場合は次の処理をする。
《0087》S1の任意の項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、S1の上記任意の項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回りに規定される方位角領域に、S0の中央項に関連付けられる衛星方位角が存在するならば、計測方向zはS0の中央項に関連付けられる衛星方位角であり、そうでなければ、計測方向zはS0の中央項に関連付けられる衛星方位角の逆方向である。
《0088》上記S1の任意の項としては、S1の初項を用いればよい。
《0089》Rの状態が、状態Bであり、かつ、数列S1が存在しない場合は次の処理をする。
《0090》S2の任意の項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、S2の上記任意の項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角領域に、S0の中央項に関連付けられる衛星方位角が存在するならば、計測方向zはS0の中央項に関連付けられる衛星方位角の逆方向であり、そうでないなら、計測方向zはS0の中央項に関連付けられる衛星方位角そのものである。
《0091》上記S2の任意の項としては、S2の初項を用いればよい。
《0092》仮想コードで書くと次のようになる。
《0093》
《数2》
000004

《0094》最後に、結果Rの状態が、状態Cであった場合次のようにする。データ処理部は、結果出力部4に例外処理であることを通知する。
《0095》Rが状態Cのうち、(0,0,0,0)のケースは天空が完全に遮蔽されていることを示す。天空の開けた場所での使用を促す。
《0096》Rが状態Cのうち、(1,0,0,0)のケースは極めて稀である。計測方向か反計測方向だけで衛星が捕らえられている。90度時計回りに回転を促し(0,0,1,0)あるいは、(0,0,0,1)へ帰着させられる。これは状態Aで、方位限定できる。
《0097》Rが状態Cのうち、(1,1,0,0)のケースは極めて稀である。計測方向か反計測方向だけで衛星が捕らえられている。90度時計回りに回転を促し(0,0,1,1)へ帰着させられる。これは状態Aで、方位限定できる。
《0098》Rが状態Cのうち、数列の個数が2以上のものがある場合は、幾何学的にありえない。発生可能性は殆どない。これがある頻度で生じる場合は、携帯電話などなんらかの強い1.5GHz帯を用いる通信機器などのの混信が考えられる。例えば場所を変えることを促す。
《0099》以下では、結果出力部4の作動を説明する働きを示す。
《0100》結果出力部4は、計測方向が方位限定(状態A)ないし方位特定(状態B)された場合には、それを観察者に音声出力する。例外的に状態Cであった場合には、上記に示したように個別の検査をし、観察者に90度の方向転換を促し、あるいは、より天空の開けている場所での使用を促す。観察者に90度の方向転換を促す音声出力を行うのは、Rの状態を状態Aに帰着させる効果があるためである。また他の1.5Ghz帯使用機器からの混信が考えられる場合は携帯電話を切るなどを促す。
《0101》音声で出力することは、視覚障害者にも適切に行動支援に利用可能だからであるが、液晶画面などで表示しても良い。
《0102》この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の方位情報(方位限定ないし方位特定の結果)、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻、例外処理の場合の観察者への勧告、である。
《0103》ところで、方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、回転方向を定めてある場合、開始方位角(以降αとする)と終端方位角(以降βとする)の(α、β)の組を与えることで音声などで観察者に伝えることができるが、それに限らず、同時に次のような出力形式も可能である。即ち、概略方位角(以降θとする)と、片側誤差(以降δとする)として(θ、δ)の形式で音声で示すこともできる。θ、δは次のように与えられる。
《数3》
000005

ただし、x MOD y は xを yで割ったときの剰余を表す。
《0104》回転方向を定めた場合の(α、β)形式、および(θ、δ)形式で示される、2つの出力形式は、他方の形式に直ちに変換可能で、どちらの形式で利用者に与えても、その数値的意味に特段の変わりはない。そこで、利用者の目的や便宜に鑑みて観察者選択制として、観察者の利便性が高めても良い。あるいは両方を出力しても良い。
《0105》また、結果出力に常時ある角度を加算して出力すれば、観察者の利便性が高まる場合にはそのようにすればよい。例えば、胸に第一平面アンテナ1aを、背中に第二平面アンテナ1bを装着する場合には、計測方向zは体側右方向なので、結果を(x-90)度として示すと観察者の体の正面の方位角が得られて利便性が高まる。
《0106》以上で、装置の側から見た処理の流れを説明した。以下では、観察者の側から見た手順も加えて、より具体的な情報取得処理の流れを詳述する。
《0107》その全体を概観すると、計測方向を無作為方向に配向させた時に、Rの状態が既述の状態Aであれば、回転なくしてたちまち、方位限定ができる。その方位限定から、さらに一段進んでより高い精度を得たい場合には、上限のある回転を行ってある角度で停止させると、Rの状態は既述の状態Bとなり方位限定よりさらに一段進んだ、方位特定ができる。あるいは計測方向を無作為方向に配向させた時に、偶発的に、Rが既述の状態Bの状態を得ていれば、ただちに方位特定までできる。これらを実例に則して説明する。なお、説明の便宜上、まず方位限定を説明し、次いで、方位特定を説明する。
《0108》図3は、上述した実施形態に係る方位情報取得装置で方位限定を行う際の上空衛星配置と2つのアンテナとの関係の一例を示している。図3における同心円状の図面は、観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。外周円は仰角0度を示し、各同心円は10度ごとの仰角を示す。方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。小さな散在する丸印は、仰角、方位角で示されるGPS衛星の位置を表す。この図では12個の衛星が描かれている。黒で塗られた小さな丸印、白抜きの小さな丸印、灰色の小さな丸印があるが、それらは、おのおの次のものに相応する。灰色の丸は、処理過程における既述の合理的理由により、処理から除外判定を受けた諸GPS衛星であり、黒い小さな丸は、第1平面パッチアンテナ1aの覆域に存在すると後に判定される諸GPS衛星であり、白い小さな丸は、第2平面パッチアンテナ1bの覆域に存在すると後に判定される諸GPS衛星である。中心部には、二枚の平面パッチアンテナ1a,1bが並行に背向して、かつ大地に鉛直に設置されている。
《0109》観察者にとっては、自らが立っている位置の上空における各衛星の配置状況は分からない。そして、方位に関してなんら情報をもたない観察者によって第1平面パッチアンテナ1aおよび第2平面パッチアンテナ1bが、並行にかつ背向的に、大地に鉛直に、図3中の中心に示されるように無作為方向に設置されたとする。計測方向5は点線で示されている。点線で表されている計測方向は、この方位限定では、方位が特定はされない意を込めている。計測方向5と180度反対側に反計測方向が示されている。この時観察者はまだこの図のような天空における衛星配置を知らない。
《0110》以下に、計測方向5を方位限定する過程を具体的に示す。この時、観察者は方位情報取得装置を装着したまま立っているか、もしくは方位情報取得装置を動かさないように持っているだけで良く、回転等の行為を観察者が行う必要はないのである。
《0111》第1,第2平面パッチアンテナ1a,1bに接続されたGPS受信機2a,2bが個別に出力を行った結果を元に、データ処理部3で作成された12行7列構成のデータ表を表1として示す。
《0112》
《表1》
000006

《0113》除外判定された衛星の行は最下の2行に示されている。これらは方位情報の取得には用いられない。
《0114》データ処理部3では、表1のデータ表7列目即ち領域判定を読み下した数列の最終項を先頭に続けて、有方向の円環的並びRを構成する。表1のデータにおいて、Rは「1,2,2,2,2,2,1,1,1,1(先頭に戻る)」のようになる。
《0115》データ処理部3は、まずRの内部構造を有限数列S0,S0',S1,S2,の集まりとして検査し、それらの個数を調べる。その結果、数列の個数は(0,0,1,1)のケースで、これは状態Aであることが明らかと成る。
《0116》数列S1,S2の初項、終項を示すと次のようになる。
《数4》
000007

《0117》
《表2》
000008

《0118》データ処理部3はRが状態Aである場合の処理を開始する。状態Aの場合に取得できるのは、第一の方位情報と、第二の方位情報があった。
《0119》状態Aの場合に取得できる第一の方位情報を示す。数列S1が存在する場合、S1の終項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、数列S1の初項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回り方向に規定される、方位角領域に、計測方向の方位角(z度とする)は、存在している。
《0120》即ち、第一の方位情報として、開始方位角6度から、終端方位角(236度+180度)=56度まで時計回りで規定される範囲に計測方向(z)は存在する、と判断する。
《0121》状態Aの場合に取得できる第二の方位情報を示す。数列S2が存在する場合、S2の終項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を開始方位角として、数列S2の初項に関連付けられる衛星方位角を終端方位角とする、時計回り方向に規定される、方位角領域に、計測方向の方位角(z度とする)は存在している。
《0122》即ち、第二の方位情報として、開始方位角(218度+180度)=38度から、終端方位角(244度+180度)=64度まで時計回りで規定される範囲に計測方向(z)は存在する、と判断する。
《0123》図3においては、第一の方位情報として、この範囲が両矢印を持つ円弧、即ち、開始方位角6度から終端方位角56度まで時計回りで規定される範囲、で示されている。
《0124》図3においては、第二の方位情報として、外周円の右上方向にこの範囲が両矢印を持つ円弧、即ち、開始方位角(218度+180度)=38度から、終端方位角(244度+180度)=64度まで時計回りで規定される範囲で、示されている。
《0125》上述した二つの方位情報の積集合から、データ処理部3は計測方向5の存在可能範囲を(回転などすることなく)ただちに方位角領域を限定することができる。即ち、計測方向5は、開始方位角38度、終端方位角56度、時計回り方向で規定される範囲内に存在する、とデータ処理部3は判断できる。
《0126》図3では、外周円の外側右上方に、最終的な出力となる方位角範囲が両矢印を持つ円弧、即ち、開始方位角(218+180)=38度から終端方位角56度までとして示されている。
《0127》このように、本実施形態に係る方位情報取得装置によれば、回転などを必要とせずに即座に方位限定ができるのである。
《0128》この結果は観察者に音声により出力される。回転方向を定めた場合の開始方位角および終端方位角の組(α、β)の形式で表現すると、(開始38度、終端56度)を出力する。方位限定に可能な今ひとつの表現形式である、概略方位角(θ)と、片側誤差(δ)の組(θ、δ)で表現すると、(概略値47度、片側誤差9度)となる。両形式を出力しても良い。
《0129》これら2つの表現形式の実用例を述べる。
《0130》例えば、現在地から決して進行してはいけない方位角が既知であり、これから進行しようとする方向が少なくともその方向ではないことを行動中にすばやく確認したい用途には、(α、β)形式出力が便利である。例えば、視覚障害者が、原発事故の報を受けて、ある緯度経度の一点から遠ざかる方向に迅速に避難を要請され、ヘルパー介添え者の到着を待たずに自助歩行などする場合などがこれに相応する。ヘルパーの到着を待ったり、時間をかけて方位特定などしていることは、以降重大な健康被害を伴う被爆量を増すことになる。あるいは、雪崩多発地帯を横切る際に、登山パーティ等が、迅速に行動しつづけることが必要であり、かつ、ある特に危険な方向に進路が向いていないことを、確認しながら進行する場合などに有効である。なんとならば、雪原中では、直進しているつもりで、進行方向の修正フィードバックを視覚的にかけるべき地物がほとんどなかったり、吹雪や霧などで視界がない場合にはそもそも視覚情報から進路制御へのフィードバックが不可能でありいつのまにか曲線的な航跡となり、危険区域に踏み込んでいる場合が間々あるからである。このように行動しながらにも、瞬時に回転などせずに体躯方向あるいは視線方向の方位限定ができることは大変便利である。
《0131》逆に、なんらかの関心がある具体的方向に関して、粗精度で良いから方位角値を迅速に知りたい時には、後者の(θ、δ)形式の方が直感的で便利である。特定の地形や地物(山、人工建造物等)が見えた場合に、類似のものが複数存在していて、方位情報なしには、いずれであるか同定しえないことがある。わざわざ立ち止まって方位特定を行いその上で地形や地物の同定するほど時間はないが、視線方向の概略の方位情報さえ得られれば、それだけで、該対象を、数個の可能な選択肢から、ある特定の山であるとか、ある特定のビルディングであると、同定が可能である場合がこれにあたる。いずれも回転など要さないため、歩行しながら、即座に方位限定ができることを活かせる。
《0132》以上Rが状態Aであることが判断されたなら、計測方向5を回転させず、開始方位角と終端方位角、および時計回り方向などの回転の方向性、で定まる一定の方位角範囲として計測方向5がただちに導出される手順を表1、表2および図3の例によって示し、その出力形式が二つ可能であることを示した。この状態Aの頻度であるが、後述するように、無作為設置した場合に、9割を越す確率で生じる。
《0133》さて、計測方向5に関して、方位限定の結果が得られたとする。さらに一段進んで、方位特定をする場合、観察者は方位情報取得装置を例えば時計回り方向(反時計回り方向でも良い、いずれかの回転方向)に水平回転させる。
《0134》回転に伴い、データ処理部3では、7列目に数0が発生した、即ち、Rの内部構造にS0が発生したことを検出できる。データ処理部3は結果出力部4を通して特別の発信音でこの事実を観察者に通知し、水平回転を停止させる。
《0135》図4は、本発明の実施形態に係る方位情報取得装置で方位特定を行う際の上空衛星配置と2つのアンテナとの関係の他の例を示している。図4における同心円状の図面は、前記の回転を停止した状態の、観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。外周円は仰角0度を示し、各同心円は10度ごとの仰角を示す。方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。小さな散在する丸印は、仰角、方位角で示されるGPS衛星の位置を表す。この図では12個の衛星が描かれている。黒で塗られた小さな丸印、白抜きの小さな丸印、灰色の小さな丸印および、交差線模様で特徴づけられ小さなた丸印があるが、それらは、以下のものに相応する。灰色の小さな丸は、処理過程における合理的理由により、処理から除外判定を受けた諸GPS衛星であり、黒の小さな丸は、第1平面パッチアンテナ1aの覆域に存在すると後に判定される諸GPS衛星であり、白の小さな丸は、第2平面パッチアンテナ1bの覆域に存在すると後に判定される諸GPS衛星である。交差線模様で特徴づけられた小さな丸は、第1平面パッチアンテナ1aおよび第2平面パッチアンテナ1bの覆域の境界に存在すると後に判定される諸GPS衛星であり、中心部には、二枚の平面パッチアンテナ1a,1bが並行に背向して、かつ大地に鉛直に設置されている。
《0136》図4の同心円図において、左下方向に伸びる反計測方向5は、衛星9の方位角と一致している。これは、図3の状態で、方位限定された後、仮に時計回り水平回転によって図4に到達したことと仮定するが、無作為設置のままで、偶発的に図4のように計測方向5上に衛星を捉えた場合も同じ図で説明が行える。
《0137》表3はこの時にデータ処理部3において作成されるデータ表である。除外判定された衛星の行は最下の2行として示されている。これらは以降の処理では用いられない。
《0138》
《表3》
000009

《0139》データ処理部3では、表3のデータ表の7列目を読み下した数列の終項を先頭に続くものとし、有方向の円環的な数の並びであるRを構成する。表3のデータにおいて、Rは「1,2,2,2,2,2,0,1,1,1(先頭に戻る)」のようになる。
《0140》データ処理部3は、Rの内部構造をまず有限数列S0,S0',S1,S2の集まりとして検査する。その結果、(1,0,1,1)のケースであり、つまり状態Bであることを判別する。
《0141》数列の情報は次のようになる。
《数5》
000010

《0142》
《表4》
000011

《0143》よって、データ処理部3はRが状態Bである場合の処理を開始する。
《0144》Rの状態が、状態Bであった場合で、かつ、数列S1が存在する場合は次の処理をする。
《0145》S1の初項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、S1の初項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角領域に、S0の中央項が存在するならば、計測方向zはS0の中央項であり、そうでなければ、計測方向zはS0の中央項の逆方向である。
《0146》S1が存在するので、まず、次のことを調べる。
《0147》S1の初項に関連付けられる衛星方位角(A(S1,1)=262)を開始方位角として、S1の初項に関連付けられる衛星方位角(A(S1,1)=262)の逆方向(A(S1,1)+180=262+180=82)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角領域に、S0の中央項(A(S0,m0)=236)が存在するか、という問いである。これは、時計回りに262度から82度の間に、236度が存在するか、という問いに等しい。答えは、「存在しない」である。この問いは、境界にある衛星は、計測方向で捕らえたのか、反計測方向で捕らえたのかを識別するのに使われる。《0148》よって、存在しない場合の手順、「計測方向zはS0の中央項(A(S0,m0))の逆方向(A(S0,m0)+180)である」、を採用する。すると、z=A(S0,m0)+180=236+180=56と得られた。
《0149》従って、計測方向は56度と特定される。
《0150》以上説明したように、方位限定した後に、水平回転で方位特定ができた。
《0151》この回転については、次に示す上限があり、その範囲内で回転すれば方位特定できるのである。
《0152》以下では、図3の状態から図4の状態へ、回転により遷移させる際に、必要な回転の上限角が判明していることと、そのために、使用の容易さが高まるという事実を説明する。
《0153》例えば、すでに表1、表2、図3の事例のように方位限定を実施していた場合、得られた片側誤差幅角度(δ)の2倍、すなわち両側誤差幅角度(2δ)を上限に、計測方向5を回転させるだけで良い。このように両側誤差幅角度が上限となる事実は図3から明らかである。図3において、両側誤差幅(2δ)未満で、計測方向5か反計測方向で、一つ以上の衛星を捉えられる。回転方向は、時計回り方向でも、反時計回り方向でもどちらでも良い。図3において時計回り方向に水平回転させた場合は、2δ未満の回転角で衛星9を捕らえ図4の状態となる。反時計回り方向に水平回転させた場合は、2δ未満の回転角で衛星14を捕らえる。
《0154》必要以上に大きな角度まで回転することなく、角度2δを上限とした回転のみ実施すればよいのであるから、以下のような利点がある。
《0155》(1)観察者にとっては、過度に回転させすぎることを予防でき、必要最小限の努力で目的とする方位特定を達成しやすい。
(2)方位限定結果を得た時点で、方位特定にかかる時間の上限見積もりができる。よって、野外活動中の自らの時間的余裕と照らして、一段進んで方位特定をするか否かを観察者が的確に判断できる。
《0156》以上、本実施形態に係る方位情報取得装置によれば、回転なくして計測方向5を方位限定できることに加え、その後に、さらに一段進んだ方位特定をする際にも最小限の回転をするだけで良いことを示した。
《0157》以下に、装着構成について述べる。
《0158》本発明は、実際に使用する場合には次のように構成して、平面パッチアンテナを平行に二枚用いる構造であることによる利便性を享受することができる。図5は、方位情報取得装置を装着に適した形状とした構成例である。(a)は頭部装着状態を上方から俯瞰した図である。(b)は頭部装着状態を左側方から見た図である(c)は頭部装着状態を正面から見た図であり、この場合の計測方向は紙面から手前に突き出る方向である。即ち、本発明における第1平面パッチアンテナ1a,第2平面パッチアンテナ1bの間隙に、人の頭部を挟み込んだ状態である。
《0159》このような構成例の場合、即ち、カチューシャ状の構造、あるいは、ヘッドホン形状、あるいは帽子形状に、類似した形を取ることが出来ることは、以下の利点を生む。
《0160》(1)装置の計測方向5は、観察者の顔面正面方向と常に一致するため、方位情報取得の操作の際にも、取得された方位情報の結果である数値を利用する際にも、直接的な理解が可能で利便性が高い。
《0161》(2)頭部に装着することは、方位情報取得装置と大地の鉛直距離が最大に取れるため、地物・地形遮蔽の影響を最小限に抑えることができるため方位情報取得に効果的である。
《0162》(3)カチューシャなどの装飾物やヘッドホンなどの機能装置の頭部装着の実例があり、装着そのものが外観上に違和感なく受け入れやすい。
《0163》(4)方位特定における回転も、自然に遠方の眺望をなすような動きでよく、簡単で、外見上受け入れやすい。
《0164》近年のGPS受信機の物理的実体は信号処理用マイクロプロセッサおよびそれに伴う電子基盤であり、小型である。実際、現在の携帯型GPS受信装置は、掌に容易に収まるサイズであるものが安価に存在している。このことからも要素部品目の相当の小ささが分かる。本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置としては、これらの携帯型GPS受信装置で用いられている部品目を、活用して構成することができるので、方位情報取得装置も体積を抑えて小さく構成できるという利点がある。例えば、第1GPS受信機2aおよびデータ処理部3は第1平面パッチアンテナ1aの背面に収納する。第2GPS受信機2bおよび結果出力部4は第2平面パッチアンテナ1bの背面に収納する。カチューシャ状構造の内部にはフレキシブルケーブルを収納して、図2の構成を実現する結線を行う。結果出力部4からはスピーカーやイヤホンで音声を出力することが可能である。
《0165》また、着衣の上肢の両外側部、即ちジャケットの上肢の両外側部、に装着しても良い。上腕の両外側部にあたる着衣部分に大地に垂直となるようにして、そして相互が平行に背向するように、設置することが原則である。なおかつ、相互の平面が、体躯の正面方向と平行になるよう設置させれば、計測方向5が体躯の正面方向に来る。この場合、GPS受信部は、平面パッチアンテナの裏側に収納しても良い。この場合、両者を接続する部分はフレキシブルケーブルで構成し、上肢外側から肩を経由し、首の背後および反対側の肩を経由させ、もう一方の、平面パッチアンテナに到達させればよい。これを一時的に固定するために圧着剥離型テープが使える。データ処理部3および結果出力処理部4は、どちらかの平面パッチアンテナの裏側に収納して作りこんでおいても良いし、また、肩部や首の背後部に来るように設計しても良い。また、身体の前後、胸部と背中に平面アンテナが平行に背向して設置されても良い。この場合、第1平面パッチアンテナ1aを背中に、第2平面パッチアンテナ1bを胸部に配置すると、左側の体側方向に計測方向5は向く。そこで、結果出力部4では、常に観察者の胸部前方方向に換算した値、すなわち、時計回り方向に90度加算した値、を出力すると観察者にとって便利である。斯く構成した場合には次のような利点が生じる。
《0166》(1)体躯の正面を計測方向と一致させられ利便性が高い。
(2)回転が体躯のわずかな動きですむため容易である。
(3)突起等も少なく目立たず受け入れやすい。
(4)観察者の好みの衣服にも装着させ得る。この場合、圧着剥離型テープなどで着脱可能な形態とすると、洗濯時にも便利である。
《0167》両下肢外側部や一足の靴の両外側部に装着することもできる。この場合も圧着剥離型テープや磁石によってアンテナ部や他の機能部を仮に固定し、両者を接続する方法としては下肢外側から腰部などを経由してフレキシブルケーブルで両者のアンテナおよび各機能部の接続を実現すれば、着脱可能となって良い。この場合高仰角衛星の信号捕捉性が腕などの遮蔽効果により低下すると思われるが、既述したとおり本発明においては特に高仰角に存在する衛星はあえて使用しないので、あまり問題とならない。よって、高仰角に関する遮蔽をあまり気にすることはない。
《0168》Rが状態Cであった場合の処理について追加的に述べる。この処理においては、観察者に対する出力で、左右どちらかの方向に90度方向転換して再計測することを薦める、あるいは、より上空の見通しの良い場所での使用を薦める、等があったが、これらの意味を示すビープ音を、別途、定めておけばよい。
《0169》次に、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置で即座に方位限定をする場合に、どの程度の方位限定値が得られるかを統計的に算出したコンピュータシミュレーション結果を示す。
《0170》このコンピュータシミュレーションでは、北緯35度40分14.9秒、東経139度45分33.4秒すなわち東京の日比谷公園中心部で、2000年2月17日の複数の時刻に、上空に観測されるの衛星の運行を、衛星軌道情報を用いて再現し、無作為に計測方向を設定する試行において、どの程度の方位限定の幅を得ることになるかを見る。
《0171》0時から11時までの各定時刻(0時、1時、2時、3時、4時、5時、6時、7時、8時、9時、10時、11時)の評価を行った。これは最低限仰角0度以上の衛星数、即ち、利用可能衛星数、および衛星コンステレーション(衛星配置)は、時刻によって変動があること、それを評価に正しく反映させるためである。
《0172》また、現実に近い結果を取得することを目指し、地物遮蔽の影響を受けやすい仰角5度以下は利用不可能と前提し、さらに、85度以上の衛星も利用しないとの本稿で既述の高仰角衛星を除外する制約を用いた。
《0173》さらに、実使用時と同じく、計測方向5の無作為性を実現するため、計測方向5の選択は、乱数(0~359度)発生を用いて無作為な方向設置とした。
《0174》この条件の乱数試行を、各時刻で1000回の繰り返し、評価結果の精度を高めることを目指した。
《0175》この結果、つまり、全12000回(12時刻x1000回)の方位限定の際の両側誤差は、平均値として、30.8度という結果と出た。
《0176》北、北東、東北、東、東南、南東、南、南西、西南、西、西北、北西のように、人間生活に実用されて来ている12方位表示は、30度間隔の方位表示である。本発明方法を用いると、無作為な計測でも、回転などすることなく、このような値で、方位限定ができる。これは本発明が、簡易な操作で、実に多大な効果を奏することを示している。
《0177》最初の無作為方向への設置で(回転なくして)、計測方向5と天頂を含む平面で偶発的に1つ以上の衛星を捕らえていて、そのまま即座に方位特定できた確率は、9.9%であり、比較的高率にただちに方位特定も可能であった。
《0178》共通覆域は、境界をなす大半円に前後に2.5度ずつの帯幅を持つものと仮定してコンピュータシミュレーションを行っている。
《0179》なお、状態の発生確率で表現すると、状態A発生確率が90.1%、状態Bの発生確率が9.9%である。前者は全て、第一平面パッチアンテナ1aの覆域と第二平面パッチアンテナ1bの覆域の両方に衛星が存在する((0,0,1,1)のケース)場合だった。同様に後者は全て第一平面パッチアンテナ1aの覆域と第二平面パッチアンテナ1bの覆域の両方にも衛星が存在する((1,0,1,1)のケース)場合だった。状態Aながら、第1平面パッチアンテナ1aの覆域のみに衛星が偏在する((0,0,0,1)のケースに相当)、あるいは、第2平面パッチアンテナ1bの覆域のみに衛星が偏在する((0,0,1,0)のケースに相当)、状況は、総試行回数12000回においても出現しなかった。状態Bながら、同上の偏在状況((1,0,0,1), (1,0,1,0), (1,1,0,1), (1,1,1,0)の各ケースに相当)も出現しなかった。
《0180》以上の説明は、本実施形態に係る方位情報取得装置における方位限定および方位特定についての機能に関してのみ行ったが、図2の構成から明らかなように、測位に必要な機器は具備しており、本実施形態に係る方位情報取得装置で測位も実現できる。中緯度地域では上空半天球に常時ほぼ8個から12個のGPS衛星が存在する。よって天頂を通る大半円で分割した片側にも通常4個から6個の衛星が期待できる。原理上最低3個の衛星で二次元測位が可能であり、最低4個の衛星で三次元測位が可能であるのから、上空半天球の半分で十分測位ができることを示している。測位された結果は、第1GPS受信機2aおよび第2GPS受信機2bからデータ処理部3へ送られる測位結果をそのまま用いれば良く、例えば、第1GPS受信機2aおよび第2GPS受信機2bからの双方の測位結果のうち、測位計算時刻の新しい方を優先して、結果出力部4から出力させれば良い。
《0181》以上、本発明を図面に基づいて説明したが、本発明は上記した実施形態だけではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。
《0182》
《発明の効果》以上説明したように、請求項1,6に係る方位情報取得方法及び装置によれば、半球のアンテナパターンを備える一対のGPSアンテナを、相互に背向させて垂直に配置し各平面パッチアンテナ毎にGPS衛星からの信号を受信することにより、回転などを必要とせず、迅速に、方位を限定できる、言い換えると、方位角値をある扇形状の方位角値の範囲に絞り込むことができる。
《0183》しかも、小型なものが広く普及している廉価なL1波用GPS受信機を流用し微小な改造を加えることで、方位情報取得方法を具現化し得る方位情報取得装置を、現実的なコストで製造できる。
《0184》しかも、その具現化においては、平面パッチアンテナの小型軽量性とその平行設置の特性から、両側頭部などへの装着性に優れ、この装着構成を採用すれば、特に視線方向と計測方向との一致による、高い利便性を観察者に提供することができる。
《0185》また、請求項2,7に係る方位情報取得方法及び装置によれば、方位限定により得られた方位角幅範囲に基づいて、明確な上限値のある水平回転によると、さらに方位特定を簡易に遂行することができる。
《図面の簡単な説明》
《図1》本発明に係る方位情報取得方法の方位情報取得原理を示す概念図である。
《図2》本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の実施形態を示す概略構成図である。
《図3》方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置と2つのアンテナの関係を示す概略配置図である。
《図4》方位情報取得装置により方位特定を行う際の上空衛星配置と2つのアンテナの関係を示す概略配置図である。
《図5》頭部装着構造とした方位情報取得装置の外観図で、(a)は頭部装着状態を上方から俯瞰した図、(b)は頭部装着状態を左側方から見た図、(c)は頭部装着状態を正面から見た図である。
《符号の説明》
1a 第1平面パッチアンテナ
1b 第2平面パッチアンテナ
2a 第1GPS受信機
2b 第2GPS受信機
3 データ処理部
4 結果出力部
5 計測方向
6a 第1平面パッチアンテナによる上空覆域
6b 第2平面パッチアンテナによる上空覆域
7 第1平面パッチアンテナによる上空覆域と第2平面パッチアンテナによる上空覆域の境界となる大半円
《図1》
000012

《図4》
000015

《図2》
000013

《図3》
000014

《図5》
000016

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請求項1
ある第1の 測位衛星システム用アンテナの、隣に、
当該 第1の 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、
ある 第1の 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの
信号の直接の入射を妨げる
電磁波吸収素材又は電磁波遮蔽素材を配置し、
前記 第1の 測位衛星システム用アンテナに接続した
ある 第1の 測位衛星システム用受信機に、
全ての あるいは 一部の 測位衛星から
送信される信号の 捕捉を試み させ、
受信状態を観察し
別の ある 第2の 測位衛星システム用アンテナの、隣に、
当該 第2の 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球球のうち、
前記 第1の 半天球と相補的な 第2の 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの信号の直接の入射を妨げる
前記 電磁波吸収素材又は前記 電磁波遮蔽素材を配置し、
あるいは、別の電磁波吸収素材又は別の 電磁波遮蔽素材を配置し、
前記 第2の 測位衛星システム用アンテナに接続した
第2の 測位衛星システム用受信機に、
全ての あるいは 一部の 測位衛星から
送信される信号の 捕捉を試み させ、
受信状態を観察し
観察された、前記、夫々の 受信状態の、比較 に基づき
前記 第1の 半天球の底面中央から当該半天球の天頂への方向、
を限定的に取得することを特徴とする方向情報取得方法。

これは、2つのアンテナ・受信機の組を用意し、1つまたは2つの遮蔽物を、想定し、遮蔽物とは、隣接させるか、ほぼ隣接させるもので、測位衛星を対象としたものである。実際には、その2つのアンテナ・受信機の組と、蔽物と信号源との幾何学的位置を変えた計測を行うことになるため、同時にも計測できる。


請求項2
ある一つの 測位衛星システム用アンテナの、隣に、
前記 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、
ある一つの 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの
信号の直接の入射を妨げる
電磁波収素材又は電磁波遮蔽素材を配置し、
前記 測位衛星システム用アンテナに接続した
ある 測位衛星システム用受信機に、
全てのあるいは一部の 測位衛星から
送信される信号の 捕捉を試み させ、
受信状態を 記録 し
しかる後に
前記 測位衛星システム用アンテナの、隣に、
当該 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、
前記 半天球と相補的な半天球の球面内の方向の信号原からの
信号の直接の入射を妨げる
前記 電磁波吸収素材又は前記 電磁波遮蔽素材を配置し、
あるいは、別の電磁波吸収素材又は別の 電磁波遮蔽素材を配置し、
前記 測位衛星システム用アンテナに接続した
前記 測位衛星システム用受信機に、
全てのあるいは一部の 測位衛星から
送信される信号の 捕捉を試み させ、
受信状態を 記録 し
記録された、前記、夫々の 受信状態の、比較 に基づき
最初の半天球の底面中央から当該半天球の天頂への方向、
を限定的に取得することを特徴とする方向情報取得方法。

これは、1つののアンテナ・受信機、1つあるいは2つの遮蔽物、を想定し、遮蔽物とは、隣接させるか、ほぼ隣接させるもので、測位衛星を対象としたものである。
実際には、その1つのアンテナと遮蔽物と信号源との幾何学的位置を変えることになる。
請求項3
ある受信機に結合されたあるアンテナの
周囲の天球のうち、
ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、
当該アンテナへの直接の入射が
ある電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれる状態で、
各々の信号源からの信号の受信を試みさせ、
その受信状況を記録するステップと、
当該アンテナの周囲の当該天球のうち、
前記の半天球を補完する別の半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、
当該アンテナへの直接の入射が、
当該電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物、あるいは別の電磁は遮蔽物ないし電磁吸収物、により阻まれる状態で、
各々の信号源からの信号受信を試みさせ、
その受信状況を記録するステップと、
信号受信が試みられた信号源からの信号について、
前記の両状態での各々の受信状況の比較に基づいて、
前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が、存していたかを、判定する判定ステップと
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、1つのアンテナ・受信機、1つの遮蔽物を、想定し、隣接との表現ではく、直接波を阻む状態、と表現し、測位衛星の語ではなく信号源との語を用いたものである。
遮蔽物とアンテナ・受信機は一体として反転をしても良いし、遮蔽物のみ、あるいは、アンテナのみを、あるいはアンテナ・受信機の組を
信号源との位置関係において、配置を変えても良い。


請求項4
請求項3の判定ステップにおいては、
ある信号源からの信号について、
請求項3における両状態のうちいずれの状態において、
より大きい信号強度、または、より安定した信号強度、または、その双方、が、
受信状況に認められていたかとの結果に、基づいて、
電波遮蔽物ないし電磁波吸収物により信号の直接の入射が阻まれていた半天球ではない側の半天球に、
当該信号の信号源が存していたと認定する認定ステップ
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、信号強度の大きさや安定度を用いて、信号源の位置についての認定を行うプロセスを述べたものである。


請求項5
請求項3の判定ステップにおいては、
ある信号源からの信号について、
請求項3における両状態の信号同期のうちいずれの状態において、
より迅速な信号同期の獲得、または、より安定した信号同期の維持、または、その双方が、
受信状況に認められていたかとの結果に、基づいて、
電波遮蔽物ないし電磁波吸収物により信号の直接の入射が阻まれていた半天球でない側の半天球に、
当該信号の信号源が存すると認定する認定ステップ
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、信号強度の大きさや安定度との表現よりはむしろ、同期の迅速さ、維持の安定との表現を用いたものである。

請求項6
請求項5の受信機はスペクトラム拡散通信方式受信機であること
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項7
請求項5の受信機は測位衛星システム用受信機であること
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項8
請求項5の受信機はマルチ測位衛星システム対応の測位衛星システム用受信機であることを特徴とする方向情報取得方法。

請求項9
請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は
人体体躯であること
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項10
請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は
人体体躯を含むこと
を特徴とする方向情報取得方法。

これは、地表での使用 大地も援用しても良い、等の意味で、含むとしている。

請求項11
請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は
人体体躯または人体体躯を含む際に、
前記アンテナと人体体躯とは体軸周りの180度回転により
前記の両状態を実現すること
を特徴とする方向情報取得方法。


これは、地表での使用に限定せず、宇宙空間での使用 ともに表現している

請求項12
請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は
人体体躯または人体体躯を含む際に、
前記アンテナの人体体躯の腹側への装着と背側への装着とにより、
前記の両状態を実現すること
を特徴とする方向情報取得方法。

これは、一体として反転することに限定せず、はずしてつけかえることも含めて表現したものである。

請求項13
受信機に結合されたアンテナの周囲の天球のうち、
ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、
当該アンテナへの直接の入射が、電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物により阻まれる状態で、
受信機には上空の衛星の信号受信を試みさせ、
その受信状況を記録するステップと、
別の受信機に結合された別のアンテナの周囲の天球のうち、
前記半天球を補完する半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、
当該アンテナへの直接の入射が、電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物により阻まれる状態で、
受信機には上空の衛星の信号受信を試みさせ、
その受信状況を、
前記のステップと同時に、あるいは、前記のステップと同時ではなく、
記録するステップと、
信号受信を試みさせた信号について、
前記の両状態での受信状況の比較に基づいて、
上述の両半天球のいずれが含む方向に、
当該信号を送信した信号源が存していたかを、
判定する判定ステップと
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、2個のアンテナを用い、逐次的または同時的な計測も含めて表現したものであり、遮蔽物などの同一性は問わないものである。

請求項14
請求項3において、信号受信が試みられた信号について、前記の両状態での受信状況の比較に基づいて、前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が存していたかの、判定に基いて、前記最初の半天球の中心軸の方向が、前記球面内に限定された領域内に存在すると、推論する推論ステップ
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、信号源存在領域判定という表現から、中心軸方向存在領域を推論するという表現で表したものである。

請求項15
請求項12において、信号受信が試みられた信号が別にもう一以上存した場合には、
各々についての、推論ステップを適用し得られた結果を、
重ねあわせて、
前記最初の半天球の中心軸の方向が、
前記球面内の一層限定された領域内に存在すると、
方向絞込の合成を行う、
方向絞込の合成ステップ、を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、1つの信号源について得られた知見は、別の信号源、言い換えれば、2以上の信号源について得られた知見と、合成、つまり、重ね合わせて、一層の方位の 絞込みを出来ることを示したものである。

請求項16
請求項12において、
信号受信が試みられた信号が別にもう一以上存した場合には、
各々についての、推論ステップを適用し得られた結果を、
重ねあわせて、
前記最初の半天球の中心軸の方向が、
前記球面内におけるより限定された領域内に存在すると、
方向絞込の合成を行う、
方向絞込の合成ステップを有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、1つの信号源について得られた知見は、別の信号源、言い換えれば、2以上の信号源について得られた知見と、合成、つまり、重ね合わせて、一層の方位の 絞込みを出来ることを示したものである。




請求項17
請求項3において、
得られた、天球表面上のある領域としての方向情報、と、
その方向情報を得た際の前記の最初の半天球の中心軸の方向にある任意の方向角を加えた状態で、
今一度、請求項3と同じステップを実施し、
最初の半天球の中心軸について新たに得られた天球表面上のある領域としての方向情報から、前記の任意の方向角相当分を差し引いた方向情報と、
を、
重ね合わせ、
前記最初の半天球の中心軸の方向が、前記球面内における、一層限定された領域内に存在するとの方向絞込推論を行う、方向絞込推論ステップ、
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、計測について1つのセット
(天球におけるある半球とそれと相補的な半球のそれぞれに含まれる信号源からの直接波のみを捕らることが可能な異なる二つの計測で1セットとする)を終えた後に、計測者が任意の回転を角与えて、再度計測を別に1セット実施し、それにより得られた知見との、合成の積を取ることが出来ることを示したものである。


請求項18
請求項17において、
当該半天球の底面が、信号源が適切な配置で存在している方向への一致度が高まるように、
与える回転の向きと角度について、最適な値を提案する機能
を有している
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、計測について1つのセットを終えた後に、再度計測を別に1セット実施するに際して、
採ると好都合な回転角を「コンシェルジェのように提案する」機能とも表現できる。
特に情報が無い場合には、あくまでも例えばだが、90度の回転が一般的と考えられるが、一方、その方向が、余りにも信号源が疎な方向であるならば、その回転角を与えても、得られるもの(方位に関して実質的により方位幅を狭隘化できる情報)が少ないと残念である。そこで、そのような場合を避ける意も含めて、信号源が、適切に密集している方向に、次の計測において、直接波を捕らえるビームが向けられる半天球における、底面が合致するような、角度の回転を、回転方向とともに、提案する機能を有するようにするものである。このような機能を有しても良い


請求項19
請求項3において、
ある定められた時間間隔では、
ある受信機に結合されたあるアンテナの
周囲の天球のうち、
ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、
当該アンテナへの直接の入射が
ある電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれる状態で、
各々の信号源からの信号の受信を試みている、
と前提して
その受信状況を記録するステップと、
別に定められた時間間隔では、
当該アンテナの周囲の当該天球のうち、
前記の半天球を補完する別の半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、
当該アンテナへの直接の入射が、
当該電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物、あるいは別の電磁は遮蔽物ないし電磁吸収物、により阻まれる状態で、
各々の信号源からの信号受信を試みている、
と前提して
その受信状況を記録するステップと、
信号受信が試みられた信号源からの信号について、
前記の両状態
を前提とした
各々の受信状況の比較に基づいて、
前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が、存していたかを、判定する判定ステップと
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。


3次元GPSの特許の請求の範囲は以下のようであった。
特許請求の範囲
請求項1
半球のアンテナパターンを有する一つのGPSアンテナを用い;
該GPSアンテナに接続したGPS受信機にGPS衛星信号の捕捉を試みさせ;
得られた信号から覆域に存在する複数のGPS衛星を判定し;
測位地点から上記各GPS衛星の各々への方向を測位計算の過程から導出し;
該導出された上記各GPS衛星の上記方向を統括して該GPSアンテナ方向を限定すること;
を含み;
前記導出された前記各GPS衛星の上記各方向を統括しての該GPSアンテナ方向の限定は、前記被判定各GPS衛星方向と該GPSアンテナのビーム中心方向とのなす角が90度以下であるということに基づいて限定された各角度範囲を重ね合わせてなすこと;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項2
半球のアンテナパターンを有する複数のGPSアンテナを相互に異なる配向で用い;
該各GPSアンテナにそれぞれ接続した各GPS受信機にGPS衛星信号の捕捉を試みさせ;
該各GPS受信機で得られた信号から該各GPSアンテナの上記覆域に存在する複数のGPS衛星を判定し;
測位地点から上記複数のGPS衛星の各々への方向を測位計算の過程から導出し;
該導出された上記各GPS衛星の上記方向を統括して該各GPSアンテナ方向を一時的に限定した上で;
該複数のGPSアンテナの中、選ばれた一つのGPSアンテナの上記方向の限定の情報と、該選ばれた一つのGPSアンテナ以外の他のGPSアンテナの方向の限定を、上記相互に異なる既知の配向の記述に基づいて上記選ばれたGPSアンテナの方向の限定へと変換した情報とを重ね合わせ、それら方向の限定の情報の積を取ることによって、上記選ばれたGPSアンテナの上記一次的に限定された方向を二次的に一層限定すると共に;
上記複数のGPSアンテナのそれぞれの方向の上記限定より姿勢を限定すること;
を含み;
前記導出された前記各GPS衛星の上記各方向を統括しての該GPSアンテナ方向の限定は、前記被判定各GPS衛星方向と該GPSアンテナのビーム中心方向とのなす角が90度以下であるということに基づいて限定された各角度範囲を重ね合わせてなすこと;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項3
請求項1または2に記載の方向情報取得方法であって;
宇宙空間における母船外活動者に対し、上記限定された方向の情報を報知するに際し、該限定された方向ないしはそれに近い方向にある星座,恒星,天体のどれか一つまたは幾つかの名称を当該報知に含ませること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項4
請求項3に記載の方向情報取得方法であって;
上記母船外活動者に与えた方が便利と思われる参考物体の方向、または方向と該参考物体までの距離情報をも併せて報知すること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項5
請求項2に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPSアンテナを三つ用い、その一つは宇宙空間における母船外活動者の頭部に、他の一つは該母船外活動者が背負う着用モジュールの一側面に、そして残りの一つは該着用モジュールの他の側面に装着すること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項6
請求項2に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPSアンテナは、宇宙空間における母船外活動者の頭部に装着し、該頭部への装着位置を可変できるようにすると共に;
該頭部の装着位置が所定の時間以内に変更された場合に、変更前と変更後の各位置にそれぞれ異なる上記GPSアンテナが設けられているものと見做し、それにより上記複数のGPSアンテナが用いられているものとすること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項7
請求項3または4に記載の方向情報取得方法であって;
上記報知に視覚情報を含ませる場合、上記限定された方向ないしはそれに近い方向にある上記星座,上記恒星,上記天体のどれか一つまたは幾つかの上記名称を二重写し可能なゴーグルを上記母船外活動者に装着させること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項8
請求項1に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPS平面アンテナのビーム中心を水平以外の方向に配置したこと;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項9
請求項2に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPS平面アンテナの少なくとも一つのビーム中心を水平以外の方向に配置したこと;
を特徴とする方向情報取得方法。



3次元GPSの特許の請求の範囲は以下のようであった。
特許請求の範囲
請求項1
半球のアンテナパターンを有する一つのGPSアンテナを用い;
該GPSアンテナに接続したGPS受信機にGPS衛星信号の捕捉を試みさせ;
得られた信号から覆域に存在する複数のGPS衛星を判定し;
測位地点から上記各GPS衛星の各々への方向を測位計算の過程から導出し;
該導出された上記各GPS衛星の上記方向を統括して該GPSアンテナ方向を限定すること;
を含み;
前記導出された前記各GPS衛星の上記各方向を統括しての該GPSアンテナ方向の限定は、前記被判定各GPS衛星方向と該GPSアンテナのビーム中心方向とのなす角が90度以下であるということに基づいて限定された各角度範囲を重ね合わせてなすこと;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項2
半球のアンテナパターンを有する複数のGPSアンテナを相互に異なる配向で用い;
該各GPSアンテナにそれぞれ接続した各GPS受信機にGPS衛星信号の捕捉を試みさせ;
該各GPS受信機で得られた信号から該各GPSアンテナの上記覆域に存在する複数のGPS衛星を判定し;
測位地点から上記複数のGPS衛星の各々への方向を測位計算の過程から導出し;
該導出された上記各GPS衛星の上記方向を統括して該各GPSアンテナ方向を一時的に限定した上で;
該複数のGPSアンテナの中、選ばれた一つのGPSアンテナの上記方向の限定の情報と、該選ばれた一つのGPSアンテナ以外の他のGPSアンテナの方向の限定を、上記相互に異なる既知の配向の記述に基づいて上記選ばれたGPSアンテナの方向の限定へと変換した情報とを重ね合わせ、それら方向の限定の情報の積を取ることによって、上記選ばれたGPSアンテナの上記一次的に限定された方向を二次的に一層限定すると共に;
上記複数のGPSアンテナのそれぞれの方向の上記限定より姿勢を限定すること;
を含み;
前記導出された前記各GPS衛星の上記各方向を統括しての該GPSアンテナ方向の限定は、前記被判定各GPS衛星方向と該GPSアンテナのビーム中心方向とのなす角が90度以下であるということに基づいて限定された各角度範囲を重ね合わせてなすこと;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項3
請求項1または2に記載の方向情報取得方法であって;
宇宙空間における母船外活動者に対し、上記限定された方向の情報を報知するに際し、該限定された方向ないしはそれに近い方向にある星座,恒星,天体のどれか一つまたは幾つかの名称を当該報知に含ませること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項4
請求項3に記載の方向情報取得方法であって;
上記母船外活動者に与えた方が便利と思われる参考物体の方向、または方向と該参考物体までの距離情報をも併せて報知すること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項5
請求項2に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPSアンテナを三つ用い、その一つは宇宙空間における母船外活動者の頭部に、他の一つは該母船外活動者が背負う着用モジュールの一側面に、そして残りの一つは該着用モジュールの他の側面に装着すること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項6
請求項2に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPSアンテナは、宇宙空間における母船外活動者の頭部に装着し、該頭部への装着位置を可変できるようにすると共に;
該頭部の装着位置が所定の時間以内に変更された場合に、変更前と変更後の各位置にそれぞれ異なる上記GPSアンテナが設けられているものと見做し、それにより上記複数のGPSアンテナが用いられているものとすること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項7
請求項3または4に記載の方向情報取得方法であって;
上記報知に視覚情報を含ませる場合、上記限定された方向ないしはそれに近い方向にある上記星座,上記恒星,上記天体のどれか一つまたは幾つかの上記名称を二重写し可能なゴーグルを上記母船外活動者に装着させること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項8
請求項1に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPS平面アンテナのビーム中心を水平以外の方向に配置したこと;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項9
請求項2に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPS平面アンテナの少なくとも一つのビーム中心を水平以外の方向に配置したこと;
を特徴とする方向情報取得方法。





《書類名》 特許請求の範囲



《請求項1》

ある第1の 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

当該 第1の 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、

ある 第1の 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの

信号の直接の入射を妨げる

電磁波吸収素材又は電磁波遮蔽素材を配置し、

前記 第1の 測位衛星システム用アンテナに接続した

ある 第1の 測位衛星システム用受信機に、

全ての あるいは 一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を観察し

別の ある 第2の 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

当該 第2の 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球球のうち、

前記 第1の 半天球と相補的な 第2の 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの
信号の直接の入射を妨げる

前記 電磁波吸収素材又は前記 電磁波遮蔽素材を配置し、

あるいは、別の電磁波吸収素材又は別の 電磁波遮蔽素材を配置し、

前記 第2の 測位衛星システム用アンテナに接続した

第2の 測位衛星システム用受信機に、

全ての あるいは 一部の 測位衛星(あるいは信号源)から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

前記第一の受信状態と、前記第二の受信状態との間での、
同一信号源(あるいは同一の測位衛星)からの受信状態を観察あるいは比較し、し

観察あるいは比較された、前記、夫々の (第一の受信状態と第二の受信状態との夫々の)、
受信における、受信機機において観察された、
■安定性の■比較 あるいは
■一定時間における安定性の比較■あるいは
■一定時間における安定性の比較の具体例としての信号強度の急落の存否■あるいは
■一定時間における安定性の比較の具体例としての信号強度の急落の存否が第一の受信状態と第二の受信状態のどちらの受信状態において存在したか(これは、どちらかで起こることが論理的必然性であるからである、なんとなれば、体躯等の遮蔽物を片側において計測をしてその後反転をして計測しているから、第一の計測状態か第二の計測状態かのどちらかでは、直接波を受信しておりその結果受信状態は安定であり、どちらかでは回折波を受信しておりその結果受信状態は不安定であるためという巧妙な発明をしているからである)■あるいは
■一定時間の安定性の比較の具体例としての信号強度が安定して高い値であったかは、どちらの受信状態において生じたか■あるいは、
■一定時間の安定性の比較の具体例としての信号強度が安定して高い値であったかは、どちらの受信状態において生じたか、と、信号強度の急落の存否が第一の受信状態と第二の受信状態のどちらの受信状態において存在したか、との、両方の事象の組み合わせ、
■あるいは、
■一定時間の安定性の比較の具体例としての信号強度が安定して高い値であったかは、どちらの受信状態において生じたか、と、信号強度の急落の存否が第一の受信状態と第二の受信状態のどちらの受信状態において存在したか、との、両方の事象について、それぞれに点数を与え(例えばその点数には信号強度の平均値や中間値や最頻値となる値を反映した離散的なあるいは連続的な数値を与え)、受信機の特性を反映した重み(ウエイト)を、安定度や急落の現象を反映する係数として乗じるならば乗じてもよく、それらを、重み付け加算することが適切に受信機の特性からして、回折波と直接波の弁別に有効であること場合はそうするなどして、その演算結果により判断すること(これらは予備実験により簡単に求められる。あるいは最近ではAIのdeep learning技術を用いればより簡単に求められるため、ここをどうするかは昔ほど本質的ではない。あるいは、本発明では、簡略な廉価な受信機を用いられることが出来るという点に力点があうるため、、メーカやモデルによってあるいは個体によってここの演算式は変わり得ることが当然前提としされているため、その意味でもここの数式や判別式をどうするかはその意味でも重大な問題ではなく、副次的なことに過ぎないことに注意すべきである。ちなみに予備実験では、時間移動平均で、簡単に弁別えきることを予備実験で多数回の予備実験で見出していることを記した。)、■あるいは、

信号強度の急落の存否が第一の受信状態と第二の受信状態のどちらの受信状態において存在したか



に基づき

前記 第1の 半天球の底面中央から当該半天球の天頂への方向、

を限定的に取得することを特徴とする方向情報取得方法。

■その際には、身体体躯と、ショルダー・ボディバッグに(マルチGNSS対応型も当然含めても良い)GNSSアンテナ(受信機一体型も当然含めても良い)を装着して用いることで、(そのショルダー・ボディバッグのストロラップを引っ張るだけで)第一の受信状態と第二の(反転した)受信状態を簡便に実現することを特徴とした方向情報取得方法あるいは方位情報取得方法。(こうすることで使用者が、人間がわざわざ鉛直軸、体軸周りに、体躯ごと回転するあるいは反転する必要すらなくなって、より簡便に実施出来る)

あるいは前記のその際には、腕時計型の(マルチGNSS対応型も当然含めても良い)GNSSアンテナ(受信機一体型も当然含めても良い)を用いて、その腕ごと体躯の前部(腹部)に配置することと、
その腕ごと体躯の後部(背部)に配置するとで、
第一の受信状態と第二の(反転した)受信状態を簡便に実現することを特徴とした
方位情報取得方法あるいは方向情報取得方法。(こうすることで使用者が、人間がわざわざ鉛直軸、体軸周りに、体躯ごと回転するあるいは反転する必要すらなくなって、より簡便に実施出来る)

あるいは前記のその際には、(次のように、することで、使用者が、人間がわざわざ鉛直軸、体軸周りに、体躯ごと回転するあるいは反転する必要すらなくなって、より簡便に実施出来るという考えを一層さらに一歩すすめて、さらに、(マルチGNSS対応型も当然含めても良い)GNSSアンテナ(受信機一体型も含めても良い)を、体躯の前後に、配備しなおす、ことすら、不要にするという意味で、)体躯の背なら背側で(すなわち体躯の一方側で)単に、体躯という遮蔽物に対して裏返すだけで、ある信号源(あるいは衛星)からの信号は、第一の受信状態においても第ニの受信状態においても、回折波として受信していたのか(この場合裏返して受信してもの不安定性さはかわらないことから判断できる)、あるいは、第一の受信状態においても第ニの受信状態においても、直接波を受信していたのか(この場合裏返して受信しても安定性はかわらない上に信号強度は裏面での受信ではアンテナ感度パターンでしめされる感度の分だけ減衰した強度の信号となるはずことから判断できることにくわえて、そのパターンは方向によって定まっているため、それらのパターンに沿った形で、直接波の減衰という結果が得られていることまで、きちんと確認できるため、一層確信をもって、判断できる。この場合は、当然であるが、最尤法maximum likelihood methodを用いることによっても、より尤もらしいすなわちmaximum likelihoodな、結果を得ることが出来ることは当然である、このためこの方法も精緻な方位情報の推定値がえられ多大な効果を奏する。)

なお、当然であるが、最尤法[maximum likelihood method]とは、
最尤推定量にもとづく推測方式の総称.確率モデルを用いて統計的推論を行なうとき,そのモデルで用いる確率密度(連続分布の場合)または確率分布(離散分布の場合)を実際に得られたデータにもとづいて評価したものを*尤度といい,それを未知パラメターの関数とみたとき尤度関数という.尤度関数を最大にするパラメター値を最尤推定量という.最尤推定量は,サンプル規模が大きいとき,パラメターの推定量として種々の好ましい性質をもっている.すなわち,漸近的に不偏でかつ漸近分散が不偏推定量の分散の下限を達成し,漸近分布は*正規分布である.また,帰無仮説と対立仮説の下でそれぞれ評価した尤度の比にもとづく検定方式は,尤度比検定とよばれ広く用いられている.
この場合、未知パラメターとしては、体躯の向いている方向(あるいは方位)を用いれば良いし、確率密度または確率分布としては、GNSSアンテナのアンテナ感度パターン(こ表を用いたときと、裏がえしたときと、それぞれ別のアンテナ感度パターンを用いるのは当然であるが)を用いれば良い。この際には、衛星信号強度については、ひとまず、一律と前提してもよいし、次のパラグラフに述べるようにしてもよいし、第一の受信での平均値あるいは中間値あるいは最頻チをももちいても良いし、第一の受信と第二の受信での平均値あるいは中間値あるいは最頻チをもちいても実際はよいのである。


なお、第一の受信状態と、第二の受信状態で、直接波受信の信号源に関しては、衛星信号強度は、直接波を受信している状態のは、アンテナ感度パターン(をうらがえしたことによる)の変化に応じた、予想どおりの減衰量が観察され、すぐに相応の識別ができる上、回折波の信号源に関しては、衛星信号強度やその不安定性は、第一の受信と第二の受信とで変化がほとんどないため、これも予想通りとなり、極めて安定的な、直接波と、回折波との弁別ができる。このような弁別を先におこなっておいてから、それをさらに裏付けるために、あるいは、精緻化する、あるいは、より詳細かつ精緻な推定を行うため、に、西最尤法を用いても当然良いのである。■


《請求項2》

ある一つの 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

前記 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、

ある一つの 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの

信号の直接の入射を妨げる

電磁波収素材又は電磁波遮蔽素材を配置し、(この時これは体躯であってもよい■)

前記 測位衛星システム用アンテナに接続した

ある 測位衛星システム用受信機に、

全てのあるいは一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を 記録 し

しかる後に

前記 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

当該 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、

前記 半天球と相補的な半天球の球面内の方向の信号原からの

信号の直接の入射を妨げる

前記 電磁波吸収素材又は前記 電磁波遮蔽素材を配置し、

あるいは、別の電磁波吸収素材又は別の 電磁波遮蔽素材を配置し、

前記 測位衛星システム用アンテナに接続した

前記 測位衛星システム用受信機に、

全てのあるいは一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を 記録 し

記録された、前記、夫々の 受信状態の、比較 に基づき

最初の半天球の底面中央から当該半天球の天頂への方向、

を限定的に取得することを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項3》

ある受信機に結合されたあるアンテナの

周囲の天球のうち、

ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、

当該アンテナへの直接の入射が

ある電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれる状態で、

各々の信号源からの信号の受信を試みさせ、

その受信状況を記録するステップと、

当該アンテナの周囲の当該天球のうち、

前記の半天球を補完する別の(あるいは残りの■)半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、

当該アンテナへの直接の入射が、

当該電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物、あるいは別の電磁は遮蔽物ないし電磁吸収物、により阻まれる状態で、

各々の信号源からの信号受信を試みさせ、

その受信状況を記録するステップと、

信号受信が試みられた信号源からの信号について、

前記の両状態での各々の受信状況の比較に基づいて、

前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が、存していたかを、判定する判定ステップと

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項4》

請求項3の判定ステップにおいては、

ある信号源からの信号について、

請求項3における両状態のうちいずれの状態において、

より大きい信号強度、または、より安定した信号強度(■スプレッドスペクトラム拡散通信方式《GNSSでも一般的に用いられている》では、電磁波吸収物例えば人体体躯や、水や塩水や電解質が溶解している水やアルコールなどの溶液《すなわちこれには食品や食材や動植物や土壌や汚水や海水等人間生活に必要なあるいは人が生きていくのに必要な物資や食材や医療品を含む》や、電磁波遮蔽材としての建造物や移動体等によって、直接波が遮られると、回折波のみがアンテナを経由して受信機に入るため、信号強度が弱くなること、あるいは、矩形波の波形が崩れてしまうこと、あるいは、回折損による減衰、あるいは各種の端点を回折してくる複数の回折波の相互干渉などなどにより、スプレッドスペクトラム拡散通信方式の特徴でもある、同期獲得機構・同期維持機構の働きが劣化し、直接波に比べて回折波では同期がきょくたんに得にくくなったり、一旦得られてもすぐに喪失されやすくなったりして、一定時間安定した信号強度を、維持することは、回折波では、直接波の受信に比べて、極めて困難となり、これによって両者を弁別できることを、発明者は多数回の独自性に富む実験によって明らかにし、世界に先駆けて本提案を行うことができたものであり、同じ領域の技術者には容易に想到できないことは明らである。そしてこの着眼点は従来の本発明者の従前の発明にも世界のそのほかの発明にも当然なかったものである。》や、または、その双方、が、得られたか、すなわち、

受信状況に認められていたかとの結果に、基づいて、

電波遮蔽物ないし電磁波吸収物により信号の直接の入射が阻まれていた半天球ではない側の半天球に、

当該信号の信号源が存していたと認定する認定ステップ

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項5》

請求項3の判定ステップにおいては、

ある信号源からの信号について、

請求項3における両状態の信号同期のうちいずれの状態において、

より迅速な信号同期の獲得、または、より安定した信号同期の維持、または、その双方が、

受信状況に認められていたかとの結果に、基づいて、

電波遮蔽物ないし電磁波吸収物により信号の直接の入射が阻まれていた半天球でない側の半天球に、

当該信号の信号源が存すると認定する認定ステップ

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項6》

請求項5の受信機はスペクトラム拡散通信方式受信機であること

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項7》

請求項5の受信機は測位衛星システム用受信機であること

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項8》

請求項5の受信機はマルチ測位衛星システム対応の測位衛星システム用受信機であること
を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項9》

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯であること

を特徴とする方向情報取得方法。

( その際、体躯をわざわざ反転をさせることなく、GNSSアンテナだけを反転の位置に簡単に配備することが出来るための多大な効果を奏する発明として次を発明した。それは、ワンサイド・ショルダー・ボディ・バッグの形状のものにGNSSアンテナを装備し、
それを片側の肩から斜めの片側の脇あるいは腰方向に体躯にそうちゃくし、
そのベルトを牽引すること(のみ)で、体躯前面と、体躯後面とに、
GNSSアンテナを前記の意味で反転的に(簡単に)配備させることを
特徴とする方向情報取得法。)

( あるいは、体躯をわざわざ反転をさせることなく、GNSSアンテナだけを反転の位置に簡単に配備することが出来るための多大な効果を奏する発明として次も発明した。それは、
腕時計の形状のものにGNSSアンテナを装備し、腕に装着し
その腕を、体躯前面と、体躯後面とに、
配備すること(のみ)で、体躯前面と、体躯後面とに、
GNSSアンテナを前記の意味で反転的に(簡単に)配備させることを
(簡単に)配備させることを
特徴とする方向情報取得法。)


( あるいは、GNSSアンテナだけを反転の位置に簡単に配備することすら、
省略して、GNSSアンテナをその位置をかえずに、裏返すだけで、
同様の目的を達することが出来るための多大な効果を奏する発明として次も発明した。
それは、
GNSSアンテナを
(体躯前面あるいは、)体躯後面に、
配備し、(体躯前面あるいは)体躯後面のままで、
GNSSアンテナを裏がえして
配備させ
そのそれぞれの受信状態、を、先の意味で、比較して、方位あるいは方向を得ることを
特徴とする方向情報取得法。)これはさらに詳述すれば次のようになる。(これは前記の請求項3をベースに書き換えたものであるが、他の請求項をベースに同様に書き換えてもよいことはもちろんである。それについては同様に考えてかきかえれば良いだけであるため、煩雑んになるだけになるため、省略するが、当然それらはいずれのこの文章の前後希望にある請求項あるいは、本稿のうちに記された請求項を書き換えればどうように導出されるものであることは明らかである。そこについては本質的なでのため省略する。すでに十分に説明した。)

ある受信機に結合されたあるアンテナの

周囲の天球のうち、

ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、

当該アンテナへの直接の入射が

ある電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれる状態で、

各々の信号源からの信号の受信を試みさせ、

その受信状況(信号強度あるいはその時間的ななふらつきの度合、同期の獲得の容易さ、困難さ、あるいは、同期の維持の容易さや困難さやふらつき状態あるいは信号強度の急落の有無と回復の遅さの状況を含めて経時的にそれらをすべて詳細に)を記録するステップと、

当該アンテナが、その電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれる状態において、特に、その電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれていたアンテナ感度パターンの側が、今度は、その電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれていない状態となる幾何学的配置に、当該アンテナを(その電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物とお当該アンテナの中心との位置関係はそのままに、当該アンテナのその電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物への姿勢おのみを、裏返す格好で)配備しなおし、

今度は、その新たな状態で、

各々の信号源からの信号受信を試みさせ、

その受信状況を記録するステップと、

信号受信が試みられた信号源からの信号について、

前記の両状態での各々の受信状況の比較に基づいて、

前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が、存していたかを、判定する判定ステップと

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。




《請求項10》

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯を含むこと

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項11》

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯または人体体躯を含む際に、

前記アンテナと人体体躯とは体軸周りの180度回転により

前記の両状態を実現すること

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項12》//はずしてつけかえるも請求項に

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯または人体体躯を含む際に、

前記アンテナの人体体躯の腹側への装着と背側への装着とにより、

前記の両状態を実現すること

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項13》

受信機に結合されたアンテナの周囲の天球のうち、

ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、

当該アンテナへの直接の入射が、電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物により阻まれる状態で、

受信機には上空の衛星の信号受信を試みさせ、

その受信状況を記録するステップと、

別の受信機に結合された別のアンテナの周囲の天球のうち、

前記半天球を補完する半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、

当該アンテナへの直接の入射が、電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物により阻まれる状態で、

受信機には上空の衛星の信号受信を試みさせ、

その受信状況を、

前記のステップと同時に、あるいは、前記のステップと同時ではなく、

記録するステップと、

信号受信を試みさせた信号について、

前記の両状態での受信状況の比較に基づいて、

上述の両半天球のいずれが含む方向に、

当該信号を送信した信号源が存していたかを、

判定する判定ステップと

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項14》

請求項3において、信号受信が試みられた信号について、前記の両状態での受信状況の比
較に基づいて、前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が存してい
たかの、判定に基いて、前記最初の半天球の中心軸の方向が、前記球面内に限定された領
域内に存在すると、推論する推論ステップ

を有する

ことを特徴とする

方向情報取得方法。



《請求項15》

請求項12において、信号受信が試みられた信号が別にもう一以上存した場合には、各々
についての、推論ステップを適用し得られた結果を、

重ねあわせて、前記最初の半天球の中心軸の方向が、前記球面内の一層限定された領域内
に存在すると、方向絞込の合成を行う、方向絞込の合成ステップ、

を有する

ことを特徴とする

方向情報取得方法。



《請求項16》//1信号源→2以上の信号源 重ね合わせ 絞込合成 請求項//

請求項12において、

信号受信が試みられた信号が別にもう一以上存した場合には、

各々についての、推論ステップを適用し得られた結果を、

重ねあわせて、

前記最初の半天球の中心軸の方向が、

前記球面内における

より限定された領域内に存在すると、

方向絞込の合成を行う、方向絞込の合成ステップ、

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。





《請求項17》。

請求項3において、

得られた、天球表面上のある領域としての方向情報、と、

その方向情報を得た際の前記の最初の半天球の中心軸の方向にある任意の方向角を加えた状態で、

今一度、請求項3と同じステップを実施し、

最初の半天球の中心軸について新たに得られた天球表面上のある領域としての方向情報から、前記の任意の方向角相当分を差し引いた方向情報と、

を、

重ね合わせ、

前記最初の半天球の中心軸の方向が、前記球面内における、一層限定された領域内に存在するとの方向絞込推論を行う、方向絞込推論ステップ、

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。





《請求項18》

当該半天球の底面が、信号源が適切な配置で存在している方向への一致度が高まるように、

与える回転の向きと角度について、最適な値を提案する機能

を有している

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項19》

ある定められた時間間隔では、

ある受信機に結合されたあるアンテナの

周囲の天球のうち、

ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、

当該アンテナへの直接の入射が

ある電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれる状態で、

各々の信号源からの信号の受信を試みている、

と前提して

その受信状況を記録するステップと、

別に定められた時間間隔では、

当該アンテナの周囲の当該天球のうち、

前記の半天球を補完する別の半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、

当該アンテナへの直接の入射が、

当該電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物、あるいは別の電磁は遮蔽物ないし電磁吸収物、により阻まれる状態で、

各々の信号源からの信号受信を試みている、

と前提して

その受信状況を記録するステップと、

信号受信が試みられた信号源からの信号について、

前記の両状態

を前提とした
各々の受信状況の比較に基づいて、

前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が、存していたかを、判定する判定ステップと

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。

























《書類名》 要約書

《要約》

《課題》

GNSS衛星より送信される信号によりGNSS受信機により方位情報を取得する方法に

関して装置の使用文脈に適した廉価で効率的な方法で情報を得ることを可能にする。

《解決手段》

体躯を用いて上空半天球の片側に存在するGNSS衛星からの衛星信号の遮蔽を行うと同時に、

体躯に沿い大地に垂直に設置されたGNSS受信機に 他方の片側に存在するGNSS衛星の衛星信号の探索を行わせつつ、

捕捉した衛星信号を用いて方位を限定的に得る過程において、遮蔽物としての体躯の両脇からの波については、

一定時間のGNSS受信機による信号強度採取の後には、GNSS受信機と体躯との関係性を維持したまま、

体軸周り回転等によって、反対の方位等に向き直りを行った後の方位において、

一定時間のGNSS受信機による信号強度採取を同様に実施し、

それらの各採取されたGNSS受信機による信号強度等の記録の対照に基づき、

受信したGNSS衛星が上空四分の一天球領域のいずれの領域に存在したか、

判定することで、方位情報取得を簡易な方法で一層的確に得ることを可能とする。

《選択図》図5

検索結果 12件
項番 文献番号 発明の名称 筆頭出願人
(登録公報・US和抄は権利者を表示) 発行日 出願番号 出願日 筆頭IPC
1 特開2013-050447 方位情報取得方法 高橋 正人 2013年03月14日 特願2012-171536 2012年08月01日 G01S 19/53
2 特開2013-050446 方位情報取得方法 高橋 正人 2013年03月14日 特願2012-171535 2012年08月01日 G01S 19/53
3 特開2007-248205 方位または磁力線方向情報取得方法及び装置 独立行政法人情報通信研究機構 2007年09月27日 特願2006-070889 2006年03月15日 G01C 17/28
4 特開2002-372576 方位情報取得方法 独立行政法人通信総合研究所 他 2002年12月26日 特願2002-093386 2002年03月28日 G01S 5/14
5 特開2002-365357 方位情報取得方法 独立行政法人通信総合研究所 他 2002年12月18日 特願2002-093385 2002年03月28日 G01S 5/14
6 特開2002-168938 GPS受信機 独立行政法人通信総合研究所 他 2002年06月14日 特願2000-364605 2000年11月30日 G01S 5/14
7 特開2001-356161 方位情報取得方法及び装置 独立行政法人通信総合研究所 他 2001年12月26日 特願2001-093964 2001年03月28日 G01S 5/14
8 特許4547563 方位または磁力線方向情報取得装置 独立行政法人情報通信研究機構 2010年09月22日 特願2006-070889 2006年03月15日 G01C 17/28
9 特許3522259 方位情報取得方法 独立行政法人通信総合研究所 他 2004年04月26日 特願2002-093386 2002年03月28日 G01S 5/14
10 特許3522258 方位情報取得方法 独立行政法人通信総合研究所 他 2004年04月26日 特願2002-093385 2002年03月28日 G01S 5/14
11 特許3473948 GPS受信機 独立行政法人通信総合研究所 他 2003年12月08日 特願2000-364605 2000年11月30日 G01S 5/14
12 特許3430459 方位情報取得方法及び装置 独立行政法人通信総合研究所 他 2003年07月28日 特願2001-093964 2001年03月28日 G01S 5/14

本稿では上記および下記ををすべて引用したものとする。
(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2000-75010(P2000-75010A)
(43)《公開日》平成12年3月14日(2000.3.14)
(54)《発明の名称》地点別上空見通し範囲作成方法
(51)《国際特許分類第7版》
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《審査請求》有
《請求項の数》1
《出願形態》FD
《全頁数》6
(21)《出願番号》特願平10-264038
(22)《出願日》平成10年9月2日(1998.9.2)
《新規性喪失の例外の表示》特許法第30条第1項適用申請有り 1998年3月6日 社団法人電子情報通信学会発行の「1998年電子情報通信学会総合大会講演論文集 通信 1」に発表
(71)《出願人》
《識別番号》391027413
《氏名又は名称》郵政省通信総合研究所長
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
《テーマコード(参考)》
5J062本稿では上記および下記ををすべて引用したものとする。


明細書とは

=明細書を書く上の基本的心構え=
明細書は、特許を求める発明の内容を開示することにより、次のような法律的機能を有するものであって、良い明細書を書くためには、その意味を十分に理解することが必要である。

(1) 求める特許の権利範囲を規定する。(契約書的機能)
(2) 発明が特許性を有する根拠を示す。(申請書的機能)
(3) 発明の実施可能性を示す。(実施可能要件充足機能)
(4) 他者の特許取得を阻止する。 (後願排除機能)

契約書的機能とは、明細書の特許請求の範囲は、求める特許の権利範囲(特許発明の技術的範囲)について第三者と契約を交わすことに等しいことを意味するもので、契約書であることから、その表現は法律的に厳しい解釈に晒されるものであることを認識しなければならない。特許請求の範囲以外の部分も、権利解釈に影響することがあるから、特許請求の範囲以外の記載についても、その認識は必要である。

申請書的機能は、請求範囲に規定された技術内容が、従来技術のレベルに比べて十分な進歩性を有するものであることを審査官にアピールすることによって達成される。特許請求の範囲を狭くして権利を取ることは容易であるが、特許請求の範囲を広くして特許を取ることは難しい。言うまでもなく、少しでも広い権利を取得するよう最善を尽すのが代理人の務めであるから、可能な限り広い請求範囲を取得するよう明細書を書くのが望ましい。このとき、その広い請求範囲で規定された発明の特許性を審査官に印象づけることが明細書の重要な役割であって、一見特許取得の困難な発明をその特許性を十分にアピールすることによって特許に導くことが明細書を書く者の使命であり、特許事務所に期待されるところである。したがって、単に技術的内容を説明するだけでなく、特許取得の困難な発明を特許取得に導く明細書を書くよう心掛けることが明細書を書く際の重要な心構えである。

実施可能要件充足機能とは、法で要求されている実施可能要件を満足するように明細書を書かなければならないことを意味する。明細書は、当業者が読んで発明を実施できるように書かなければならない。そうしなければ審査に当たって発明が完成されているかどうかの確認ができないばかりでなく、発明の開示の代償として特許を付与されるという特許制度の趣旨に照らして十分な開示があるとは言えないからである。したがって、広い権利を求めて請求の範囲を広く記載した場合には、その広さを十分にサポートするだけの実施例などの記載をしなければならない。

後願排除機能とは、同様の発明について他人が特許を取得するのを阻止する機能の意味で、同一の発明については、その出願より後に提出された他人の出願が特許されることを、類似の発明(その発明に基づいて当業者に容易に発明できるもの)については、その出願の公開より後に提出された他人の出願が特許されることを阻止することができる。そのため、発明の説明において、自明なことや直接関係ないように思われることでも、後願の可能性のあることについては記載しておく心構えが必要である。



(2)特許請求の範囲作成のポイント
特許請求の範囲を作成するにあたっては、まず発明の本質を十分に理解することが必要不可欠であり、特にその発明の目的を達成するための必要十分条件は何であるかを十分に見極め、その必要十分条件のみを簡潔明瞭な表現で書き表すことが大切である。特許請求の範囲は権利を主張する発明の内容を表わす法律文書(第三者に対する契約書)であることから、厳密な表現が必要となり、内容がわかりにくい表現となりがちであるが、解釈に際して意図する発明と違った内容に読み違えられる可能性がない表現を取る限り、表現はなるべく分かりやすいのが望ましい。

使用を避けるべき表現

特許請求の範囲に必要なのは肯定的表現であって、否定的表現は使うべきではない。例えば,「……しない」あるいは「…を有さない」というような要件は使うことができない。なぜなら、これは要件を限定したことにならず、あるもの以外のものすべてを規定するような内容になって発明が特定されないからである。また、特許請求の範囲においては、選択的な表現や不明確な表現を使うことは許されない。選択的表現とは、例えば「または、もしくは、 あるいは」のような選択を表わす接続詞である。また、不明確な表現とは、「等」「約」のように範囲が不明確な表現である。これでは発明が特定されないからである。しかし、選択的表現や不明確な表現であっても概念として大きく一つのことを表わしている場合であって、具体的に一つの用語が使えないために、このような言葉を用いて表わすことは、場合によって許される。例えば、「数または量に応じて」、「ゴム、プラスチック等の弾性材料」がその一例である。

特許請求の範囲の構成要件を記載するにあたっては、その構成要件が本当に必要なものかどうか、その構成要件を表現するのにもっと広い概念の言葉が使えないかどうか等、常に注意して不必要な限定をするようなことがないように気をつけなければならない。特に、発明者は発明を狭く考えていることが多いので、明細書作成者はその要件一つ一つを十分に吟味して上位概念の言葉が使えないかどうか、あるいは不必要な要件がないかどうか、十分に吟味しなければならない。そのためには、発明者が提示している実施の形態から離れて、発明の本質を把握するようにしなければならない。ただし、このときに注意すべきことは、いかに特許的に広いからといっても、従来技術を含むほどまで広げてはならないということである。従来技術を含むように特許請求の範囲に記載された発明は、特許性がないからである。また、技術常識から離れた非現実的なものを含むほどまで広げてはならない。特許は、あくまでも産業上利用できるものを対象とするものであることを忘れてはならない。

曖昧な用語は特許請求の範囲に適さないが、当業者間で定義が明確な用語であれば、細かく説明を付することなく使用してよい。また、適当な用語がない場合には明細書本文中で明確な定義をすれば明確な用語として使用することができる。

特許請求の範囲の記載において、最も重要なことは、発明の構成要件を明確に、かつ十分な広さをもって記載することであって、その形式は発明の内容に関連して表現のしやすいものを選べばよい。特にその表現形式においては、発明の要旨が曖昧にならないように、また表現が必要以上に回りくどくならないように、発明を正確に表わすことを前提として、なるべく簡潔な表現を用いるのが望ましい。

(3)独立形式請求項と従属形式請求項
特許請求の範囲は、1つまたは2つ以上の請求項の形で記載するが、請求項には、形式的な面から、独立形式請求項と従属形式請求項とがある。両者の法律的効果に差はない。

従属形式請求項は、他の請求項に従属する形で記載するもので、従属する対象となる請求項の数は1つでなくてもよく、複数の請求項に従属する場合には、選択的に従属する形式とする。

従属形式請求項は、従属の対象の請求項の中に記載されているある要件を受けて、それを下位概念に限定したり具体的に特定したりするもの、従属の対象の請求項の記載に他の要件を付加するもの、従属の対象の請求項に記載された要件を他に置換するもの、あるいは従属の対象の請求項の全体をそのまま引用するものであって、表現形式としては、その要件Aを受けて「前記Aが…であることを特徴とする請求項1記載のX。」「請求項1記載のXを…に使用したことを特徴とするY。」「さらにBを備えたことを特徴とする請求項1記載のX」のように記載する。

ここで特定する要件は2つ以上でもよく「前記Aが…であり、前記Bが…であることを特徴とする…」としてもよい。
2つの請求項に従属させる場合は「前記Aが…ことを特徴とする請求項1または2記載のX。」のように選択的表現を使用して、複数の請求項に選択的に従属するような表現にする。

3つ以上の請求項に選択的に従属させる場合は、「…第1項、第2項または第3項記載のX。」「…第1、2または3項記載のX。」「…第1項から第3項(の)いずれか(1項)(に)記載のX。」「…第1項ないし第3項のいずれか(1項)(に)記載のX。」のように記載する。

独立形式請求項と従属形式請求項の配列は、先に独立形式請求項を記載し、次いでその後にその独立形式請求項に従属する従属形式請求項を記載する。複数の請求項に従属する従属形式請求項は、従属の対象となる請求項のいずれよりも後に記載しなければならない。

特許請求の範囲について

(1)特許請求の範囲の基本的形式

特許請求の範囲には、発明の目的を達成するのに必要かつ十分な構成を、名詞の形にして書く。構成を書くのであって目的や効果を書くのではない。ただし、構成を作用的に記述した方が広く表現できるので、それにより構成が一義的に特定される場合には作用的表現を用いることも許される。 特許請求の範囲は、その発明が物である場合と方法である場合とによって書き方が大きく異なる。
発明が物である場合には、

「A、B、CおよびDからなる(を備えてなる、を含む etc.)

ことを特徴とするX。」あるいは、

「Aと、Bと、Cとからなる(を備えてなる、を含む etc)ことを特徴とするX。」のように複数の構成要素を and で繋ぎ合わせるようにした形式(Combination Style)か、あるいは
「…において、…したことを特徴とするX。」のように「において」の前に発明の前提となる従来技術に相当する構成を記載し、その次に発明の特徴となる新規な構成を記載する、いわゆるドイツ特許に代表される形式(Continental Style, Jepson Style)を用いる。後者の形式は特に発明が従来技術の部分的改良であるような場合に書きやすいが、改良部分が浮き立たされるため、改良が大したものでない印象を与え、特許性をアピールしにくくなる場合には適さない。

また、構成のみでは発明が十分に表現できないと思われる場合、あるいは特に作用を記載することにより発明の特徴がより明確に表現できると考えられる場合には、次のように発明の作用効果に相当する記載を末尾に付加する形式としてもよい。
「A、BおよびCからなり、……することを特徴とするX。」

「…において、…とし、これにより…することを特徴とするX。」 なお、上記Xは原則として、発明の名称と一致させる。

特許請求の範囲の記載は、形式的には発明の構成要件を明確にするように、例えば「A、B、CおよびDからなるX」のように表現するのが望ましいが、このように表現することが困難な場合、あるいは特に、従来技術の改良に係るものであって、その改良に十分な特許性があると考えられる場合には、「においてをし、をしたことを特徴とする。」というような表現を用いてもよい。
また、「AにBを設け、BにCを設け、AとCにD接続したことを特徴とするX。」のように「設け」などを用いて構成をそのまま記載する、日本で古くから用いられている形式を用いることもできるが、このような日本的な表現は、日本語では許されるものの、そのまま直訳したのでは外国で通用するクレームにならないことが多いので、外国出願する可能性の高い出願においては余り推奨できない。
さらに、特許請求の範囲の形式としては、「A、B、CおよびDからなり、前記Aがであり、前記Cがであることを特徴とする。」というように、主たる構成要件を先に列記し、その後にその特徴部分について更なる特徴を規定する方がよい場合がある。これは、構成要件の内容が余りにも複雑で、構成要件を順に列挙すると内容が分かりにくくなる場合に適している。
いずれの場合も、各構成要件をばらばらに列挙するのではなく、構成要件間の有機的結合を明確にしなければならない。そうしなければ、全体の構成が明確に特定されないからである。
発明が方法である場合には、
「……し、……し、……することを特徴とするY方法。」のように、発明を構成する各ステップ(工程)を and の形で繋ぎ合わせる形が望ましい。
この場合には「……し、」の次に「その後」、「次いで」、「これと同時に」のようにステップの順序(時間的前後)を表わす言葉を使うことも場合によっては必要である。
あるいは、「…する工程、…する工程、および…する工程からなることを特徴とする方法。」のような表現でもよい。




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(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2000-75010(P2000-75010A)
(43)《公開日》平成12年3月14日(2000.3.14)
(54)《発明の名称》地点別上空見通し範囲作成方法
(51)《国際特許分類第7版》
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《審査請求》有
《請求項の数》1
《出願形態》FD
《全頁数》6
(21)《出願番号》特願平10-264038
(22)《出願日》平成10年9月2日(1998.9.2)
《新規性喪失の例外の表示》特許法第30条第1項適用申請有り 1998年3月6日 社団法人電子情報通信学会発行の「1998年電子情報通信学会総合大会講演論文集 通信 1」に発表
(71)《出願人》
《識別番号》391027413
《氏名又は名称》郵政省通信総合研究所長
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
《テーマコード(参考)》
5J062
《Fターム(参考)》
5J062 AA08 BB01 CC07 HH05
(57)《要約》
《課題》宇宙と地上間の見通し範囲を効率的に決定する方法を提供する.
《解決手段》航行衛星システムを陸上移動体が利用する際に電波の捕捉を試みる仰角0度以上の各航行衛星3について,陸上移動体4の存在地点から見た各衛星の上空位置および各衛星からの信号強度を,陸上移動体4の位置および時刻とともに記録を行ない,後に各地点の上空を細分化した諸微小領域別が見通しか遮蔽かを,ある時間内に記録された電波強度情報から判定することにより, 該時間内の該地点における上空見通し範囲を決定する.
000002

《特許請求の範囲》
《請求項1》複数の航行衛星からの電波を受信することにより自らの現在位置を推定する装置および測位誤差を補正する装置を搭載する1つあるいは複数の陸上移動体が,陸上移動体の現在位置の測位結果として得られる緯度値および経度値および高度値および時刻値に加え,測位処理過程において算出する各航行衛星の上空における仰角値および方位角値および該衛星からの信号強度値をも,1つのレコードとして一定時間毎ないし一定距離毎に保存しつづけ,しかる後に,保存された多くのレコードの中から,該時刻値が一定の時間範囲内にあり,かつ,該緯度値および該経度値および該高度値がある地点の近傍の一定範囲内にあることを満たすレコード群のみを抽出し,該レコード群に含まれている衛星の仰角値および衛星の方位角値および該衛星からの信号強度値に関する複数の記録を,該地点の上空の方位角値と仰角値で同定される方向が見通し通信路であるか否かを判別するための情報と見なすことにより,該時間範囲内での該地点の上空における衛星見通し通信路の存非とその通信路の方向に関する情報データベースを構築することを特徴とする地点別上空見通し範囲作成方法.
《発明の詳細な説明》
《0001》
《発明の属する技術分野》本発明は宇宙と地上間の見通し通信路の存在範囲を特定する方法に関する.
《0002》
《従来の技術》ある緯度・経度・高度で特定される地球上の地点から,上空を見上げたときに,電波障害物により電波が遮られることなく,空が見える点の集合としての面を,以下では,上空見通し範囲という.ここでいう電波障害物としては,例えば,該地点から比較的遠方に存在している山岳などの地形をはじめ,該地点から比較的接近している場合には仰角方向に遮蔽の影響が大きい木立の一部や高層ビルディングなどが含まれる.また電波障害物の形状が経時的に変化する場合として,例えば,樹林の高さの成長,人為的な伐採,開発によるビルディングの造成,ビルディングの取り壊し,などの要因がある.すなわち,上空見通し範囲は,緯度経度高度および時刻によりはじめて確定する性質を持っている.
《0003》上空見通し範囲という概念自体が新しいものであるため,地点別上空見通し範囲作成方法の従来の技術と考えられるものは少ない.強いてあげれば,第一に,地形図からの計算による方法と,第二に光学撮像による方法が従来の技術であると考えられる.《0004》まず,第一の方法として,地形図からの計算による地点別上空見通し範囲作成法について以下に述べる.山間部,山岳地域などにおいては,人工建造物が少ないため,主な電波障害物は,一般に遠方の山岳や丘陵などとそれらに付随して林立する樹林などであることが多い.この場合,国土地理院発行の2万5千分の1地形図や,国土地理院発行の数値地図などから読み取る標高情報から,ある緯度・経度・高度の地点の上空に遮蔽の影響を与える地形を算出することで,上空見通し範囲の一応の推定値とすることが可能であると考えられる.
《0005》また,第二の方法として,光学撮像を画像処理した結果を用いて地点別上空見通し範囲を作成するという方法があった.それは,魚眼レンズを用いてある地点における上空を撮影した光学撮像に,画像処理を施した後に,コントラストによる2値化を行ない,該地点の上空の上空見通し範囲を推定する,という方法であった.
(下記文献参照).
Riza Akturan and Wolfhard J. Vogel,"Path Diversity for LEO Satellite-PCS in the Urban Environment",IEEE Transactions on Antennas and propagation,vol.45, no.7, July 1997,pp.1107-1116《0006》
《発明が解決しようとする課題》しかしながら,都市部各地点における上空見通し範囲が必要な場合,第一の方法,即ち地形図や数値地図における標高を読み取って上空見通し範囲を推定することは適切ではなかった.なぜならば,都市部を走行する陸上移動体における電波遮蔽要因は,標高情報に示される遠方の自然地形などであることは一般に少なく,比較的接近して存在するビルディングや高架物などの人工建造物であることが多いからである.このため,第一の方法,即ち,標高を読み取る方法では都市部における地点別上空見通し範囲の精度が期待できない.
《0007》そこで,この欠点を補償するものとして,都市部における人工建造物をも地形と見なした標高データを,国土の広範囲に関し網羅的に,完備している情報が仮に存在すれば,その情報を元にこの第一の方法を適用できる可能性がある.しかし,そのような情報は,各自治体および各消防など,建物の階数情報を必要とする若干の行政機関に,紙面などで存在するものの,不統一な規格であり,現状では体系的にまとめられるにいたっていない.さらに,電子化されるにはなおいたっていない.このため,それら規格不統一な情報を元に地点別の上空見通し範囲を作成するという目的を達成するには,データの所在を各自治体ごとに確認し,収集し,書式を統一し,電子化し,その後,上空見通し範囲の算出を開始する,という時間と労力および費用のかかる膨大な作業となることが予想される.
《0008》仮に,この膨大な作業を完遂するとした場合,次の欠点がある.
(1) 作成作業に既述の手間がかかるため,提供される成果物としての地点別上空見通し範囲は古い情報に基づいている (上空見通し範囲作成に時間がかかる.上空見通し範囲の時刻依存性からすると好ましくない)
(2) この欠点を補償するために地点別上空見通し範囲を仮に最新の版に更新したい場合には,ビルデイングや家屋の階数現況調査から開始し,データを整理するなど,再度膨大な時間と人件費がかかる.(上空見通し範囲の更新コストが高い)(3) 家屋やビルディングがもたらす遮蔽現況は推定可能としても,高架物・樹林・看板など他の地物による遮蔽が推定できないため上空見通し範囲の結果は一面的なものとなり不正確となる.正確を目指すと電波遮蔽をもたらす可能性のある個別の地物,樹木,高速道路高架,陸橋,門架型大型標識,電柱などについてすべて高さなどを洗い出す必要が発生する.(上空見通し範囲の原因の多様性を包括的に評価できない)
(4) 階数情報だけのデータを基礎とするため,「階あたり平均的高さ(一般的に3.5メートル程である)」を乗ずるなどの便法を利用することになり,個別的な高さが不正確になり,その結果上空見通し範囲の精度が低下する(上空見通し範囲の推定結果に十分な精度がない).
《0009》また,第二の光学撮像による方法は,次の欠点を有していた.
(1) 広い都市部の地点別上空見通し範囲を作成するためには,多数の道路のさまざまな地点で,光学画像を逐次,撮像する必要があり,撮像のフェーズだけで多大の人件費や経費が発生する.
(2) 多様な撮影条件下での個別の撮像結果に対して,画像処理技術によって,空とそれ以外の部分を自動的に完全分離することのできる精度のよいアルゴリズムが確立されておらず,現実には分離のための閾値を設定する際に人間の識別力の介在が必要となり,時間と労力がかかる.
(3) 後の画像処理において分離を明確にできるように撮影する必要のため,日中かつ晴天時に撮影時間が限定される.夜間や曇天,雨天時の撮影ではコントラストが低下するため,正確な分離はきわめて困難となる.
(4) 葉の茂った樹木による木漏れ日状の部分が実際にどの程度の電波遮蔽効果をもたらすか,あるいは複数の電線などが実際にどの程度の電波遮蔽効果をもたらすかなど,個別事例の電波遮蔽効果を推定することが困難となる.
(5) 撮像者が光学撮像機器を所持するのみならず,同時に,撮像位置を緯度経度として特定する装置,例えば航行衛星システムからの電波を受信して測位を行なう装置,およびジャイロやコンパスといった機器をも,所持する必要がある.すなわちデータ収集に従事する者が多数の装置を携帯する必要があり,簡易な作業でないという欠点があった.
《0010》
《課題を解決するための手段》本発明は上記従来の欠点に鑑み提案されたもので,地点別上空見通し範囲作成法として,(1) 地点別上空見通し範囲のデータ収集から作成までにあまり費用がかからない.
(2) 地点別上空見通し範囲のデータ収集から作成までにあまり時間がかからない.
(3)地点別上空見通し範囲の時刻依存性に対応できるよう,最新の情報を常に反映した,情報の更新が費用と時間をかけずに容易に実施できる.
(4)地点別上空見通し範囲の推定に,遮蔽の原因となる地物を種類別に推定し加重してゆく手法に固有の手間を省き,現実の衛星からの信号強度を用いて一括評価することで目的を達することができる.
(5)地点別上空見通し範囲の推定の際に,現実の衛星からの信号強度を用いることで,他の方法では困難な特殊の状況下での見通しか否かの判定を容易に評価できる.例えば,光学撮像の画像処理などに固有の,樹林による木漏れ日様状況が果たして見通しか否かの判定の困難を回避できる.
(6) 地点別上空見通し範囲の推定に先立つデータ収集過程において,データ収集者の作業が簡易であり負荷が少ない.例えば,データ収集者が,電波工学ないし地形学ないし光学撮像といった専門分野の知識および技術を持っている必要がなく,必要な機器を搭載した陸上移動体を用いて,陸上移動体運行業務を行なっているだけで地点別上空見通し範囲の作成に貢献できる.
(7) 地点別上空見通し範囲の推定に,近年民生品の普及の著しいGlobal Positioning System(以下では,GPSという)による測位装置に,微小な改造を加えることによりデータ収集に必要な装置を開発できる方法であり,小型かつ高性能な装置が安価に開発でき,利便性が高い.
(8) 近年,輸送業界,タクシー業界等に浸透しつつある,GPSなどを用いた車両位置管理システムとの相性が良く,その場合,運転者が陸上移動体を用いた本来の業務に専念しているだけで,副次的に地点別上空見通し範囲の作成に貢献できるため,データ収集に専従の意識なく実質的な参加が可能となり,市民参加型の地点別上空見通し範囲作成の現実性が高い.
ことを特徴とする地点別上空見通し範囲作成方法を提供するものである.
《0011》
《発明の実施の形態》以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する.図1は建造物1,1'および樹木2による遮蔽により複数のGPS衛星3からの電波が陸上移動体4の屋根に設置されたGPSアンテナ5に届かない状態を示しており,高い建物ないし樹木ほど,GPS衛星3からの電波を遮蔽する原理を示している.
《0012》即ち,GPS衛星3から発信されている測位用の電波は,1.5GHz付近のマイクロ波の周波数帯を使用するため光と同様に直進性が優れており,GPSアンテナ5から見通しの位置にあるGPS衛星3からの信号強度と,GPSアンテナ5から見通しの位置にないGPS衛星3からの信号強度には明瞭な差異が生じる. GPS衛星に限らず,一般の航行衛星を含め,宇宙通信で用いられる電波は,マイクロ波,ミリ波などいずれも直進性に優れた電波であることが多く,回折の影響はほとんど無視できる.
《0013》尚, GPS衛星から送信される電波には,全GPS衛星の軌道情報(アルマナックデータ)も含まれており,これは全ての衛星から送信されている.そのため,現在位置からみて仰角0度以上の上空に存在はするが,遮蔽により衛星からの信号強度が限りなく0に近い,即ち衛星からの電波を捕捉できていない状態のGPS衛星3についての仰角および方位角は,見通し可能な他のGPS衛星3から受信されたところのデータから簡易な計算によって算定および出力可能となっている.事実そのような情報を出力する機器は存在する.また,全GPS衛星はまったく同じ周波数で信号を送信するが,疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum) 通信方式という技術を用いているために,同じ周波数を用いていても混信するおそれがない.疑似雑音符号とよばれる,0と1が一見不規則に交代するディジタル符号の配列を,それぞれのGPS衛星に違う配列のものを割り当てることで,各衛星からの信号を識別し,分離受信が可能となっており,即ち,現在位置から見て仰角0度以上に存在しているGPS衛星すべてのに関してそれらの上空における仰角,方位角のみならず,それらの衛星からの信号強度も分離して検出することは原理的に容易となっている.
《0014》図2は,地点別上空見通し範囲作成方法に基づく,複数の陸上移動体を用いた場合の装置の構成を示す.それは,複数の陸上移動体10,10',10", …及び,データ保存装置11で構成される.
《0015》各陸上移動体は,陸上移動体10と同様な構成をしており, GPSアンテナ10Aと,GPS受信機10Bと, データ一時記録装置10C と,測位誤差補正装置10Dを保持している.測位誤差補正装置には,現在普及しているディファレンシャルGPS受信機や加速度センサや車速センサやマップマッチ機構など,GPS単独での測位誤差を補正し,測位精度を向上させることを目的とした装置ならば任意の機器の適切な組み合わせでよい.GPSにおいては,一般に用いられるC/Aコードには,測位精度を落とす目的で衛星からの送信データに,故意に測位誤差を発生させるノイズが通常乗せられており(Selective Availabilityと呼ばれている)その場合,水平方向に120メートル,垂直方向で180メートル程度の測位誤差が発生する.しかしながら,上記の測位誤差補正装置を用いると,測位誤差を数メートル以下に減少させることができることはよく知られている.
《0016》陸上移動体10では,走行中,GPS受信機10Bから出力されるデータのうち,現在位置の測位結果として得られる緯度値および経度値および高度値および時刻値のみならず,その時刻において仰角0度以上に存在する各GPS衛星の仰角値および方位角値および該衛星からの信号強度値を,1つのレコードとして一定時間毎に,一時記録装置10Cに保存しつづける.
《0017》図3に1つのレコードに含まれるデータ内容の例を示す.
《0018》測定時に仰角0度以上に衛星がN個存在する場合を考え,それらを衛星1,衛星2,…,衛星Nと呼ぶとする.1レコードは,現在の時刻20A, 現在の陸上移動体の緯度20B, 現在の陸上移動体の経度20C, 衛星1の仰角21A,衛星1の方位角21B, 衛星1からの信号強度21C, 衛星2の仰角22A, 衛星2の方位角22B, 衛星2からの信号強度22C,と順次続き,最後に,衛星Nの仰角23A,衛星Nの方位角23B, 衛星Nからの信号強度23C,から構成される.
《0019》1レコードを毎秒1度ずつ,陸上移動体10が走行中に記録を継続することで多くの地点における記録が採取される.同一の地点を,別の時刻に,同一の陸上移動体10が通過したとしても,時刻が異なるため,上空の衛星配置も異なった状況でのデータが採取されるるため意義がある.さらに,複数の陸上移動体,例えば陸上移動体10', 陸上移動体10"も同様の記録採取を行なうことにより,多くの地点での記録採取が進行するため効率的である.
《0020》陸上移動体10におけるデータ一時記録装置10Cに一時記録されたデータは,例えば 数日間分のデータをまとめて,データ保存装置11へデータの移動を行なうと,データ一時記録装置10Cの記録容量を生かすことができる.
《0021》データ一時記録装置10Cには,近年普及の著しいパソコン用のPCMCIAカードタイプのATAフラッシュカード用い,データ保存装置11に,大容量ハードディスクとPCMCIAスロットを持つパーソナルコンピュータを用いると,ATAフラッシュカードの挿抜と簡単なファイルの操作だけの作業によりデータ転送ができるため効率的である.
《0022》このようにして,データがデータ保存装置に保存されていくが,タクシー業務,トラックによる貨物輸送業務,あるいは郵便配達業務,清掃業務など,陸上移動体で走行すること自体が業務の一部をなす職種の機関が運行させている多くの陸上移動体に協力を仰ぐことによりさらに効率的にデータを収集することが可能となる. その際,近年普及しつつある車両位置管理システムを採用し,携帯電話などによって,陸上移動体の位置情報を実時間的に管理センターなどに転送し,陸上移動体位置の集中管理を行なっている機関ならば,GPS受信機10Bと同等の出力を行なうように既存のGPS受信機を必要に応じて微小に改造し,すでに用いている位置情報転送手段に便乗して,時刻20A,衛星1の仰角21A,衛星1の方位角21B, 衛星1からの信号強度21C,衛星2の仰角22A,衛星2の方位角22B,衛星2からの信号強度22C,…,衛星Nの仰角23A,衛星Nの方位角23B,衛星Nからの信号強度23Cのデータを追加的にデータ転送するだけでよく,陸上移動体の運転者がデータ転送する作業が省け一層効率的である.その場合,管理センターにおけるコンピュータが,データ保存装置11に相当する.
《0023》しかる後に,データ保存装置11に保存された多くのレコードの中から,時刻20Aが一定の時刻範囲内,例えば,1998年1月1日0時0分0秒(JST)から1998年6月30日23時59分59秒(JST)までを満たすものを抽出する.半年程度の期間の記録に限定するのは,ビルディングの新規建築,住宅の造成,樹木の高さの成長など,上空見通し範囲に影響を与える要因の経時的変化の可能性から,あまりに長期にわたる記録は採用すべきでないためである.
《0024》そして,抽出されたレコード群からさらに,緯度値および経度値および高度値が一定範囲内にあることを満たすレコード群のみを抽出する.例えば,東京都千代田区に所在する内幸町交差点の南方約20mの道路上地点における上空見通し範囲を推定したい場合,該地点の緯度および経度,即ち,北緯35度40分02.2秒,東経139度45分33.1秒に相当するものを抽出するが,陸上移動体の測位した緯度および経度に若干の誤差があることを勘案し,上記の緯度・経度点を中心として,半径数メートルに相当するわずかな緯度幅・経度幅もたせた緯度範囲,経度範囲を満たすレコードのみを抽出する.
《0025》ここまでで抽出されたレコード群のみが含む延べ衛星数は相当な数に上るが,それら衛星の仰角 (21A,22A,23A)および方位角 (21B,22B,23B)およびそれら衛星からの信号強度 (21C,22C,23C)の記録を,該地点の上空の該方位角値と該仰角値で同定される方向とその近傍が見通し通信路であるか否かを判別するための情報と見なす.
《0026》即ち,該地点の上空を微小な諸領域に分割し,その諸微小領域内に相当する方位角値と仰角値を持つデータを,その微小領域の衛星通信路の代表値を見なす.衛星仰角により変動量が算出できる大気圏通過距離や,降雨減衰など天候の影響による信号強度の減衰マージンなどを差し引いても,GPS衛星からの電波は,-125dBm以上が十分に期待されており,この値以下であるデータが多数,高確率で存在する微小領域はビルディングや樹木や看板などの電波遮蔽物に遮蔽されている確率が高い.そこで,例えば,信号強度 (21C,22C,23C)が,-125dBm以上を満たすデータが95%以上に上る微小領域に関しては,該微小領域を見通しと判定し,30%を下回る微小領域に関しては,該微小領域を遮蔽と判定し,どちらにも属さない微小領域については,不定とし,さらなるレコードの収集により決定されるものとする.見通しか否かを判断する上記の値は,上空見通し範囲の使用目的に応じて変更してもよい.微小領域の作成方法は,例えば,仰角ごとに5度刻み,方位角ごとに5度刻み,といった2つの基準で定まる半天球上での扇型状の部分などとすればよい.
《0027》このようにして,ある時間範囲内でのある地点の上空における衛星見通し通信路の存非とその通信路の方向に関する情報を効率的に構築できる.
《0028》以上,本発明を図面に記載された実施形態に基づいて説明したが,本発明は上記した実施形態だけではなく,特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる.
《0029》
《発明の効果》以上要するに,本発明によれば,専従の人件費が発生しないため地点別上空見通し範囲作成の効果対価格比を高めることが可能となる.すなわち,大規模な現況調査の必要がなくなる.
《0030》また,航行衛星からの電波を受けて現在位置を緯度経度まで特定する装置と,PCMCIAタイプカードATAフラッシュメモリのような一般の記録媒体に,微小な改造を加えるだけの装置で簡易に実現可能であり,上記装置の民生普及が著しい現在において,比較的安価に実現可能である.
《0031》さらに,昼夜,天候を問わず業務(タクシー業務,郵便業務,トラックによる輸送業務,清掃業務など)が発生しているときには必ず情報収集が可能であり効率的である.
《0032》さらに地点別上空見通し範囲作成には最新の現状を反映するため更新が必要となるが,既存の方法に比較して,簡易に更新が可能となる.
《0033》さらに,衛星からの電波の信号強度実測値を地点別上空見通し範囲の判定に用いるため,自然物である樹木や地形の遮蔽の影響も取り込むことができ,人工建造物もビルディングや巨大な看板,門架型大型標識などのおよそ電波遮蔽にかかわるものを種別に取り込む必要がなくなり,煩雑さがない.
《図面の簡単な説明》
《図1》本発明の一実施形態における遮蔽の原理を示す概念図である.
《図2》本発明の一実施形態における複数の陸上移動体とデータ保存装置の構成を示す概念図である.
《図3》本発明の一実施形態における1レコードのデータ内容を示す概念図である.
《符号の説明》
1,1' 構造物
2 樹木
3 GPS衛星
4 陸上移動体
5 GPSアンテナ
10,10',10" 陸上移動体
10A GPSアンテナ
10B GPS受信機
10C データ一時記録装置
10D 測位誤差補正装置
11 データ保存装置
20A 時刻
20B 緯度
20C 経度
21A 衛星1の仰角
21B 衛星1の方位角
21C 衛星1からの信号強度
22A 衛星2の仰角
22B 衛星2の方位角
22C 衛星2からの信号強度
23A 衛星Nの方位角
23B 衛星Nの仰角
23C 衛星Nからの信号強度
《図1》
000003

《図2》
000004

《図3》
000005

代表図面

代表図面

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特許明細書の書き方

これは、明細書を作成する弁理士、技術者が、質の高い明細書を作成するための特許出願用の明細書、特許請求の範囲、要約書および図面を作成する際の心構えと、具体的方法を実務的観点からまとめたものです。

明細書とは

=明細書を書く上の基本的心構え=
明細書は、特許を求める発明の内容を開示することにより、次のような法律的機能を有するものであって、良い明細書を書くためには、その意味を十分に理解することが必要である。

(1) 求める特許の権利範囲を規定する。(契約書的機能)
(2) 発明が特許性を有する根拠を示す。(申請書的機能)
(3) 発明の実施可能性を示す。(実施可能要件充足機能)
(4) 他者の特許取得を阻止する。 (後願排除機能)

契約書的機能とは、明細書の特許請求の範囲は、求める特許の権利範囲(特許発明の技術的範囲)について第三者と契約を交わすことに等しいことを意味するもので、契約書であることから、その表現は法律的に厳しい解釈に晒されるものであることを認識しなければならない。特許請求の範囲以外の部分も、権利解釈に影響することがあるから、特許請求の範囲以外の記載についても、その認識は必要である。

申請書的機能は、請求範囲に規定された技術内容が、従来技術のレベルに比べて十分な進歩性を有するものであることを審査官にアピールすることによって達成される。特許請求の範囲を狭くして権利を取ることは容易であるが、特許請求の範囲を広くして特許を取ることは難しい。言うまでもなく、少しでも広い権利を取得するよう最善を尽すのが代理人の務めであるから、可能な限り広い請求範囲を取得するよう明細書を書くのが望ましい。このとき、その広い請求範囲で規定された発明の特許性を審査官に印象づけることが明細書の重要な役割であって、一見特許取得の困難な発明をその特許性を十分にアピールすることによって特許に導くことが明細書を書く者の使命であり、特許事務所に期待されるところである。したがって、単に技術的内容を説明するだけでなく、特許取得の困難な発明を特許取得に導く明細書を書くよう心掛けることが明細書を書く際の重要な心構えである。

実施可能要件充足機能とは、法で要求されている実施可能要件を満足するように明細書を書かなければならないことを意味する。明細書は、当業者が読んで発明を実施できるように書かなければならない。そうしなければ審査に当たって発明が完成されているかどうかの確認ができないばかりでなく、発明の開示の代償として特許を付与されるという特許制度の趣旨に照らして十分な開示があるとは言えないからである。したがって、広い権利を求めて請求の範囲を広く記載した場合には、その広さを十分にサポートするだけの実施例などの記載をしなければならない。

後願排除機能とは、同様の発明について他人が特許を取得するのを阻止する機能の意味で、同一の発明については、その出願より後に提出された他人の出願が特許されることを、類似の発明(その発明に基づいて当業者に容易に発明できるもの)については、その出願の公開より後に提出された他人の出願が特許されることを阻止することができる。そのため、発明の説明において、自明なことや直接関係ないように思われることでも、後願の可能性のあることについては記載しておく心構えが必要である。

明細書の作成に当たっては、このような明細書の機能を十分に意識した上で良い明細書を書くよう心掛けることが肝要である。

なお、いずれの機能に関しても、その機能を効果的に発揮するためには、明細書は正確に、かつ分かりやすく記載されなければならない。読者はその明細書を頭から順に初めて読むのであることを考え、順序よく、筋を通して理路整然と説明するようにしなければならない。そのためには、書く者が、発明の本質を十分に理解することが肝要である。

柳田国際特許事務所
明細書の全体的形式

特許出願の願書に添付する明細書の形式は、発明の名称の次に特許請求の範囲を記載した従前の形式と異なり、明細書、特許請求の範囲、要約書および図面の4つが別の書類となっており、それぞれに《書類名》明細書、《書類名》特許請求の範囲、《書類名》要約書、《書類名》図面のように書類名を付して、合わせて広い意味での明細書を構成している。

狭義の明細書の発明の名称、発明の詳細な説明および図面の簡単な説明の項は、施行規則で決められた見出しなので、その標記と順序は必ず守らなければならない。発明の詳細な説明の中の小見出しは、発明を順序よく説明するために推奨される標記と順序であり、なるべくこの順序に従うことにする。しかし発明の詳細な説明において何を説明している部分かということが読者に端的に分かるようにするのが目的であるから、必ずしも下記の表現でなくてもよく、他に適当な表現があれば適宜好ましい表現を用いてもよい。例えば、実施の形態の記載が長い明細書においては、どこに何が書いてあるかすぐ分かるように、その中に適宜小見出しをつけるとよい。

《書類名》明細書
《発明の名称》
《技術分野》
《背景技術》
《先行技術文献》
《特許文献》
《非特許文献》
《発明の概要》
《発明が解決しようとする課題》
《課題を解決するための手段》
《発明の効果》
《図面の簡単な説明》
《発明を実施するための形態》
《実施例》
《産業上の利用可能性》
《符号の説明》

《書類名》特許請求の範囲
《請求項1》
《請求項2》

《書類名》要約書
《要約》
《課題》
《解決手段》
《選択図》

《書類名》図面

柳田国際特許事務所
明細書の各記載事項について

《発明の名称》
発明の名称は、発明の内容を名詞として端的に表現して、「方法」、「装置」、「システム」、「記録媒体」、「プログラム」等のように表現する。この名称は発明の技術分野を漠然と示すものではなく、発明の内容をある程度具体的に表現するものの方が好ましい。例えば、「検出装置」ではなく「シート先端検出装置」のようにする。

また、発明の名称は、特許請求の範囲の末尾に来る「装置」等の表現と一致させるのが望ましい。方法と物の2つのカテゴリーを含む明細書の場合は、「方法および装置」、「化合物およびその製造方法」のようにする。しかし、必ずしも全てのカテゴリーを網羅する必要はない。特にカテゴリーが多く、発明の名称が長くなる場合は、名称は適当に簡略化した方がよい。

《技術分野》
この項には、発明の属する技術的分野を「本発明は……に関するものである。」のような表現を用いて記載する。特に、発明がある技術分野の中で比較的細かい分野に属するものである場合は「本発明は……に関し、特に……に関するものである。」のように、まず大きな技術分野を記載し、さらにその中で何に関するものであるかをより細かく記載するのが望ましい。

この項の目的は、発明の名称のみでは広すぎて発明の対象が今ひとつ明確ではないから、発明が一体どういうものに関するものであるかを、明細書の読者に簡潔明瞭に一早く知らせることにある。したがって、この項において特に注意すべきことは、ここでは発明の目的や効果には触れず、発明の対象としている具体的技術分野を明確にするということである。

その技術分野が一般に馴染みの薄いものであると考えられる場合には、例えば、特に全く新規な技術に関するような場合には、一旦「本発明はに関するものである」とした後で、さらに「ここでとは……」というように、発明の名称に関する言葉について多少説明を加える方がよい。

《背景技術》

この項には発明の背景となった出願前公知の技術を説明する。特に発明が解決しようとする課題を有する従来技術について説明するが、その従来技術の前提あるいは背景となる技術についても、発明の理解を助けるものがあれば記載するのがよい。

すなわち、発明が生まれる背景には、単純に一つの問題があっただけではなく複雑な従来技術の問題が関連している場合も多いので、そのような場合には、特にそれらの問題点がよくわかるように段階的に従来技術を説明する必要がある。
詳細な説明を避けるために文献名(例えば公報の番号)を挙げるのもよいが、少なくとも発明が解決しようとする課題を読者に理解させるのに必要なことは、文章で説明する必要がある。

《先行技術文献》《特許文献》《非特許文献》
この項には、背景技術の説明で引用した公知文献を、公開公報のような特許文献と本や論文などの非特許文献に分けて、公開番号や書物や論文などを特定する題名や発行/発表年月日等を引用して特定する。背景技術のところでは、番号は引用しないで特許文献1とか特許文献2などのとか表現を用いて引用する。

《発明の概要》

《発明が解決しようとする課題》
この項には、その発明がなされるきっかけとなった問題点、すなわち従来技術において解決されなければならなかった問題点あるいは解決することが望まれていた点等と、発明の目的について説明する。

特に発明の内容が高度でない場合、あるいは従来技術に比較して進歩性が大きくないと思われる場合には、特許性をアピールするために、従来技術の有する問題点について多少詳細に説明して、従来、この技術においていかに発明の対象が技術的、実用的あるいは工業的に重要なものであったか、また解決することが困難であったか、またその解決に対するニーズがいかに大きくありながら今まで解決されていなかったかというような点について細かく記載する方が望ましい。これによって、その技術の重要性がアピールされ、改良した部分が小さいものであっても、その技術の大きさが評価されると考えられるからである。

この項で特に重要なことは、ここで挙げる発明の課題は必ず本発明において解決される課題でなければならないということである。その課題が本発明によって解決されるものでなければ、ここでその課題を挙げる意味がないからである。

発明の課題とそれを解決する手段は、常に一貫した筋道に沿って説明されていなければならず、この一貫性が欠けていては明細書として全く意味がないばかりか発明未完成あるいは実施不可能として出願が拒絶されることになる。

この項には、さらに、「本発明は……を提供することを目的とするものである。」あるいは「本発明の目的は……を提供することにある。」のような表現を用いて、発明の目的を記載する。ここで発明の目的とされるのは課題を解決することではなく、課題を解決するものを提供することである。その提供されるものは、特許請求の範囲の末尾となる装置あるいは方法であり、その前に修飾語として発明の目的とする効果を要約したような記載を付して、例えば「本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みて、……を……する(ようにした)装置を提供することを目的とするものである。」のような形で記載する。

ここで目的とする内容は、従来技術の項において説明した従来技術の問題あるいは要望から導き出される発明の課題であって、それまでに述べた従来技術の問題点等から離れた内容を書いてはならない。例えば、発明の目的として一般的な表現を用いて、優れた装置とか便利な装置というような表現を用いたり、それまでに述べた問題点とは関係のない課題等を目的とするのではなく、それまでに述べた従来技術の問題点を受けて具体的に「を……する装置(方法)を提供することを目的とする。」というように記載する。

この目的は発明の権利解釈の際に参考とされることが多いので、それまでの従来技術の問題点や要望等と関連して十分に発明を理解した上で記載しなければならない。すなわち、まず最も広い特許請求の範囲に記載された発明によって達成される効果が発明の主たる目的(課題)となるのであって、従属形式請求項に記載された発明や請求範囲には記載されていない実施の形態に特有な効果を目的としてはならない。
なお、この目的の項には提供する発明の構成を記載する必要はないので、構成上の特徴には触れず、目的のみを記載しなければならない。

《課題を解決するための手段》

この項には、発明の構成を記載する。発明の構成とは、発明の課題を解決するために必要不可欠な構成上の要件であり、発明そのものの本質であるので、特許請求の範囲の欄の各請求項に記載された発明に正確に対応した内容でなければならない。

この項の目的は、請求項に記載された事項のサポートを明細書中に確保するとともに、難解な表現の構成要件の意味を明確にし、特に請求項に用いた表現や用語が狭く解釈されないように広く定義しておくことにあると考えるのがよい。したがって、ここには請求項と同じ表現や用語をそのまま用いる一方、その意味合いを、特に狭く解釈されないように説明しておく。そして、実施の形態(狭い)と請求の範囲(広い)とのギャップを埋めて、実施形態のどの構成が請求範囲のどの構成要件に該当するかを明確にするような説明をしておく。

すなわち、請求範囲は権利範囲を表わす法律文書であるという前提から、分かりきった前提を冗長に書いたり、きわめて難解な表現となることが多く、その意味するところ(主旨)が直感的に分かりにくいことが多いので、その主旨を分かりやすく咀嚼して説明するとともに、発明の意味を説明して、請求範囲の用語等が狭く解釈されないように手当てしておくのがこの項の目的であると考えるのがよい。

しかし、この項の記載は権利解釈の際、最重要となるものであるから、不用意に余計な記載をすると後に大きな問題となるので、発明の主旨から離れた余計なことは一切書かないように気をつけなければならない。

具体的には、請求項では権利範囲を意識するため技術的には通常使われないあるいは馴染みの薄い上位概念の言葉が用いられることが多いので、その上位概念の言葉の意味を技術的に正確にしておくよう、この項においてその上位概念の言葉についての説明あるいは定義をする。例えば「ここでAとは、…を意味するものであって、必ずしも aに限られるものではなく、例えばb 、c 等としてもよい。」とか、「ここでAとは、要するに…であればいかなるものでもよい。具体的には、例えばa 、b 、c 等を使用することができる。」のような、その意味の要点を明確にするとともに具体的な例を示すような表現を用いるとよい。

また、この項においては、上記のような上位概念の言葉以外にも、請求項の中で使われている各種の用語の定義(説明)をすることが望ましい。特に請求項に使用される用語は、通常理解される用語の意味よりも場合によっては広くあるいは狭く使用されることも多いので、その用語の明確な定義を後に記載する各実施の形態の内容を意識しながら説明するとよい。

《発明の効果》

ここには、発明の構成(課題を解決するための手段)によって達成される効果を記載する。この発明の効果は、ともすると発明の目的の繰返しになるおそれがあるが、目的の項と効果の項の違いは、目的の項はその主として狙いとするところを示すものであるのに対し、効果の項は発明の構成との関連において、具体的に得られる各種の効果をわかりやすく説明するものであることにある。

すなわち、発明の効果の項においては、なぜその効果が得られるかということを発明の構成との関連においてわかりやすく説明するのが望ましい。例えば「上記のように構成された本発明の装置あるいは方法によれば、……ので、……ことができる。」のように理由を付して効果を書くのが望ましい。

また、発明の効果は、特許を取得するために必要な発明の進歩性を主張し、印象づける上できわめて重要なものであるから、効果は本来目的としていることにとどまらず各種の観点から利点と言えることをできるだけ多く挙げた方がよい。その利点としては、その発明の対象物の本来の機能上の効果が最も望ましいが、その他にもコスト低減、構造簡略化等一般に工業上望ましいとされている派生的効果等があれば、なるべく多く記載する方がよい。ただし、次のような点に注意する必要がある。

この効果の項の記載は、発明の本質に大きく関わるものであるから、ここで記載する効果は請求項に記載された発明の構成によって達成される効果のみに限られなければならないのであって、請求項に記載された構成によっては必ずしも達成されない効果を書いてはならない。そのような効果を書くと、その効果を達成するための構成要件が請求項に欠けているとして、その構成を追加する限定を要求される場合がある。なお、従属形式請求項に記載された発明や好ましい実施の形態によってのみ達成される効果は、決して、「本発明の……によれば」のような表現は用いず、例えば「なお、したときはの効果がある。」のように、なお書きで記載する。そうしないと、その効果を達成するための好ましい構成が、主たる発明の必須要件であると認定される場合があるからである。

なお、発明の効果の記載は、現行法の下においては必ずしも必要ではなく、これを書くことによって、発明の目的が制限的に解釈され、すなわち効果を達成することが目的であるかのように解釈され、そのため権利解釈において権利を狭く解釈される原因となる場合もあるので、特許を取るためには効果は書くほどよいが、権利を広くするためには効果は書かないほどよいということを認識し、効果の記載にあたっては、その両者のバランスを良く考えることが肝要である。

《図面の簡単な説明》

この項には、使用する図面の簡単な説明と、その図面中に示された重要な部材等の符号を記載する。図面の説明は《図1》、《図2》等の次に、「…を示す平面図」「…を示す一部断面図」「…を示す斜視図」のように、その各図面が何を示すどういう種類の図であるかを記載することとする。


ここで使用される図の種類の例としては、例えば平面図、正面図、側面図、斜視図、断面図、垂直断面図、水平断面図、一部断面図、拡大図、一部拡大断面図、展開図、一部切開正面図、分解図、回路図、グラフ、ダイヤグラム、フローチャート等がある。


この図面の説明をする表現としては、その図面が本発明の構成とどのような関係があるかを明確にするのが望ましく、例えば、本発明の一実施の形態による装置の全体を示す斜視図、その装置の?部を詳細に示す拡大図、本発明の他の実施の形態による装置の部を示す水平断面図」のように各図面で示されるものが本発明とどのようなかかわりを持つかを明確にする表現を用いるのが望ましい。

《発明を実施するための形態》

この項の目的は、読者(当業者)に発明の実施を容易にさせるための説明をすることと、もう一つの読者(審査官)に発明の具体的内容を説明すること(実施可能要件を満足すること)にある。ここには、発明を具体的に実施する場合の構成、作用および必要に応じて製造方法、使用方法等を、詳しく説明する。発明の実施の形態とは請求項に記載された発明の内容をサポートするために具体的に示される発明の実施態様のことであるから、一つの実施の形態によって請求項の記載を十分に
サポートすることができない場合には、複数の実施の形態を説明することが必要である。特に、広い権利を求めて請求の範囲を広く記載した場合には、その広さを十分にサポートするだけの実施態様、実施例などの記載をしなければならない。技術内容によっては、例えば機械系の発明には、言葉だけで構造が表現できる場合もあるので、必ずしも実施例を記載しないで言葉で説明するだけでも十分なサポートが可能になる場合があるが、化学系の発明や薬剤あるいは光学レンズ系などの分野では、実験結果、臨床データ、レンズデータなどの実施例が必須になる。

実施の形態には、具体的構造の寸法や重さ等の数値の開示は必要でなく、(数値限定に特徴のある発明の場合は別)発明の構造を図面等によって具体的に示し、発明の思想が十分に理解できるようにするものであればよい。

書き方の順序は、まず構成を説明して次にその作用を説明するようにしてもよいし、構成と作用とを織り混ぜながら説明してもよいが。これら2つの形式のどちらを採用するかは、ケースバイケースで説明しやすい方を選択して決めるのがよい。一般に、機械的構造に関する発明については先に構成を説明し、その後作用を説明し、電気、電子の分野の発明については、構成と作用を一緒に説明することが多い。

この実施の形態の説明においては、図面に示された各部材等の記号を用いながら説明するが、例えば、「1は、2はであり……」のような、単に数字で示された部材を羅列して説明する記載は、構成の説明にはならないので好ましくなく、「1の上に2が固設されており……」のように図面中の符号を付した部材の名称の次に符号を付して構成を具体的に説明していくのが望ましい。

図面は、あくまでも発明の理解を助けるためのものであり、発明の内容は文章で説明するのが原則であることを忘れてはならない。例えば図面上では台形に見える四角形が描かれているからと言って、あとで台形に限定する補正が可能にはならない。台形を意図して描画したのか、作図の不正確さによって矩形が台形に見えているのか明確な区別がつかないからである。

ただし、電気回路についての実施形態の説明の場合にあっては、回路構成を図面を見なくてもわかるほど詳しく丁寧に説明すると明細書が冗長になるので、図面を参照しながら内容が理解できる程度に説明するのが望ましい。ただし、この場合、電気回路は図面を見ればその構成が一目暸然であるからといって、構成の説明を全くしないでその作用だけを説明するのは望ましくない。明細書は、あくまでも発明の構成を説明するものでなければならないから、図面をもって構成の説明に代え、その作用だけを明細書本文で説明しようとするのは許されない。すなわち、電気回路の説明にあっては、作用とともに構成を少しずつ説明しながら進めるのがよい。例えば、「メータAの入力端子Bに一端を接続された可変抵抗Cによって、前記Aの指針の振れ角が調節可能とされており」のように、回路の構成を説明しながらその作用を説明していくと、比較的簡潔に十分な内容が説明できる。

なお、発明の実施の形態の項には各実施の形態ごとにそれぞれ特有の効果がある場合が多いので、その実施の形態特有の効果をその作用の説明の次に付記するのが望ましい。

もう一つ、実施の形態の記載に関して留意すべきことは、明細書は後願を排除する効果を有するものであるということである。すなわち、それには、出願の公開後に出願された他人の後願に対しては記載から容易に発明できるものを排除する、公知文献としての機能があり、出願の公開前に出願された他人の後願に対しては同一発明を排除する先願としての機能があって、後者の機能を果たすためには、後願となり得る発明と同一レベルの記載が必要であるということである。例えば、発明の概念は記載されていても、実施形態レベルの記載が不十分であれば、実施形態レベルの後願が成立してしまうことがあるので、容易に考えつくことは具体的に記載しておいた方がよいということである。具体的には、言葉だけでもよいから、「…としてもよい」「とすることができる」等、具体的な例について広く触れておくのがよい。

《実施例》

この項には、発明を実施した事実を記載する。すなわち、例えば具体的な大きさ、速度、重さ、量、割合、時間等の数値をもって実際に実施もしくは実験した結果を記載する。したがって、文章の時制としては過去形の表現になる。


化学関係の発明の場合には、一般的に実際に行なった実験のデータや製法を記載しなければならない。その実験や製法に使用した材料と、その方法、ならびにその結果を定量的に説明する。


特に、薬剤関係の発明の場合は、製法と投与方法だけでは記載不備になるので、必ず、出願時から、薬効を臨床データをもって、十分に記載しておかなければならない。


また、必要に応じて発明の効果を示すための比較例を実施例と合せて記載することが望ましい。この場合、提供されたデータが、実施例は特許請求の範囲に記載した発明の範囲に入り、比較例は入らないものとなっているかどうかをよく確認する必要がある。

《産業上の利用可能性》

発明が産業上利用することが明確でないときに、その発明の産業上の利用方法、生産方法あるいは使用方法を記載するが、通常は産業上の利用可能性は明らかなので、この記載は必要ない。

《符号の説明》

符号の説明の欄では、「1:基板、2:支柱、3:揺動レバー、…」のように、番号の次に空白をおいてその番号の示す部材名を示すようにする。実施の形態が複数あり、それらの実施の形態に跨って対応する部材に異なった符号が記された場合には、例えば「 1、11、21…カバー」のように複数の番号を並べ、まとめて示すようにしてもよい。


この符号の欄には、請求項に記載された発明の構成要件にかかわる比較的重要な要素については漏れなく記載することが必要であり、発明の要件とは直接関係のない細部の説明に用いられる符号については記載しなくてもよい。


なお、図面には従来技術に関する図面を挙げることはなるべく避けるのがよく、従来技術は図面を用いないで説明し、図面は本発明の構成を示すものだけとするのが好ましい。ただし、従来技術の説明に図面を使っての説明が必要な場合には、図面を用いて従来技術の説明をするのもよい。その場合、発明の内容を最もよく表している図をなるべく図1とし、従来技術を示す図は後の方の図番を付すようにする。

特許請求の範囲について

(1)特許請求の範囲の基本的形式

特許請求の範囲には、発明の目的を達成するのに必要かつ十分な構成を、名詞の形にして書く。構成を書くのであって目的や効果を書くのではない。ただし、構成を作用的に記述した方が広く表現できるので、それにより構成が一義的に特定される場合には作用的表現を用いることも許される。 特許請求の範囲は、その発明が物である場合と方法である場合とによって書き方が大きく異なる。
発明が物である場合には、

「A、B、CおよびDからなる(を備えてなる、を含む etc.)

ことを特徴とするX。」あるいは、

「Aと、Bと、Cとからなる(を備えてなる、を含む etc)ことを特徴とするX。」のように複数の構成要素を and で繋ぎ合わせるようにした形式(Combination Style)か、あるいは
「…において、…したことを特徴とするX。」のように「において」の前に発明の前提となる従来技術に相当する構成を記載し、その次に発明の特徴となる新規な構成を記載する、いわゆるドイツ特許に代表される形式(Continental Style, Jepson Style)を用いる。後者の形式は特に発明が従来技術の部分的改良であるような場合に書きやすいが、改良部分が浮き立たされるため、改良が大したものでない印象を与え、特許性をアピールしにくくなる場合には適さない。

また、構成のみでは発明が十分に表現できないと思われる場合、あるいは特に作用を記載することにより発明の特徴がより明確に表現できると考えられる場合には、次のように発明の作用効果に相当する記載を末尾に付加する形式としてもよい。
「A、BおよびCからなり、……することを特徴とするX。」

「…において、…とし、これにより…することを特徴とするX。」 なお、上記Xは原則として、発明の名称と一致させる。

特許請求の範囲の記載は、形式的には発明の構成要件を明確にするように、例えば「A、B、CおよびDからなるX」のように表現するのが望ましいが、このように表現することが困難な場合、あるいは特に、従来技術の改良に係るものであって、その改良に十分な特許性があると考えられる場合には、「においてをし、をしたことを特徴とする。」というような表現を用いてもよい。
また、「AにBを設け、BにCを設け、AとCにD接続したことを特徴とするX。」のように「設け」などを用いて構成をそのまま記載する、日本で古くから用いられている形式を用いることもできるが、このような日本的な表現は、日本語では許されるものの、そのまま直訳したのでは外国で通用するクレームにならないことが多いので、外国出願する可能性の高い出願においては余り推奨できない。
さらに、特許請求の範囲の形式としては、「A、B、CおよびDからなり、前記Aがであり、前記Cがであることを特徴とする。」というように、主たる構成要件を先に列記し、その後にその特徴部分について更なる特徴を規定する方がよい場合がある。これは、構成要件の内容が余りにも複雑で、構成要件を順に列挙すると内容が分かりにくくなる場合に適している。
いずれの場合も、各構成要件をばらばらに列挙するのではなく、構成要件間の有機的結合を明確にしなければならない。そうしなければ、全体の構成が明確に特定されないからである。
発明が方法である場合には、
「……し、……し、……することを特徴とするY方法。」のように、発明を構成する各ステップ(工程)を and の形で繋ぎ合わせる形が望ましい。
この場合には「……し、」の次に「その後」、「次いで」、「これと同時に」のようにステップの順序(時間的前後)を表わす言葉を使うことも場合によっては必要である。
あるいは、「…する工程、…する工程、および…する工程からなることを特徴とする方法。」のような表現でもよい。

(2)特許請求の範囲作成のポイント
特許請求の範囲を作成するにあたっては、まず発明の本質を十分に理解することが必要不可欠であり、特にその発明の目的を達成するための必要十分条件は何であるかを十分に見極め、その必要十分条件のみを簡潔明瞭な表現で書き表すことが大切である。特許請求の範囲は権利を主張する発明の内容を表わす法律文書(第三者に対する契約書)であることから、厳密な表現が必要となり、内容がわかりにくい表現となりがちであるが、解釈に際して意図する発明と違った内容に読み違えられる可能性がない表現を取る限り、表現はなるべく分かりやすいのが望ましい。

使用を避けるべき表現

特許請求の範囲に必要なのは肯定的表現であって、否定的表現は使うべきではない。例えば,「……しない」あるいは「…を有さない」というような要件は使うことができない。なぜなら、これは要件を限定したことにならず、あるもの以外のものすべてを規定するような内容になって発明が特定されないからである。また、特許請求の範囲においては、選択的な表現や不明確な表現を使うことは許されない。選択的表現とは、例えば「または、もしくは、 あるいは」のような選択を表わす接続詞である。また、不明確な表現とは、「等」「約」のように範囲が不明確な表現である。これでは発明が特定されないからである。しかし、選択的表現や不明確な表現であっても概念として大きく一つのことを表わしている場合であって、具体的に一つの用語が使えないために、このような言葉を用いて表わすことは、場合によって許される。例えば、「数または量に応じて」、「ゴム、プラスチック等の弾性材料」がその一例である。

特許請求の範囲の構成要件を記載するにあたっては、その構成要件が本当に必要なものかどうか、その構成要件を表現するのにもっと広い概念の言葉が使えないかどうか等、常に注意して不必要な限定をするようなことがないように気をつけなければならない。特に、発明者は発明を狭く考えていることが多いので、明細書作成者はその要件一つ一つを十分に吟味して上位概念の言葉が使えないかどうか、あるいは不必要な要件がないかどうか、十分に吟味しなければならない。そのためには、発明者が提示している実施の形態から離れて、発明の本質を把握するようにしなければならない。ただし、このときに注意すべきことは、いかに特許的に広いからといっても、従来技術を含むほどまで広げてはならないということである。従来技術を含むように特許請求の範囲に記載された発明は、特許性がないからである。また、技術常識から離れた非現実的なものを含むほどまで広げてはならない。特許は、あくまでも産業上利用できるものを対象とするものであることを忘れてはならない。

曖昧な用語は特許請求の範囲に適さないが、当業者間で定義が明確な用語であれば、細かく説明を付することなく使用してよい。また、適当な用語がない場合には明細書本文中で明確な定義をすれば明確な用語として使用することができる。

特許請求の範囲の記載において、最も重要なことは、発明の構成要件を明確に、かつ十分な広さをもって記載することであって、その形式は発明の内容に関連して表現のしやすいものを選べばよい。特にその表現形式においては、発明の要旨が曖昧にならないように、また表現が必要以上に回りくどくならないように、発明を正確に表わすことを前提として、なるべく簡潔な表現を用いるのが望ましい。

(3)独立形式請求項と従属形式請求項
特許請求の範囲は、1つまたは2つ以上の請求項の形で記載するが、請求項には、形式的な面から、独立形式請求項と従属形式請求項とがある。両者の法律的効果に差はない。

従属形式請求項は、他の請求項に従属する形で記載するもので、従属する対象となる請求項の数は1つでなくてもよく、複数の請求項に従属する場合には、選択的に従属する形式とする。

従属形式請求項は、従属の対象の請求項の中に記載されているある要件を受けて、それを下位概念に限定したり具体的に特定したりするもの、従属の対象の請求項の記載に他の要件を付加するもの、従属の対象の請求項に記載された要件を他に置換するもの、あるいは従属の対象の請求項の全体をそのまま引用するものであって、表現形式としては、その要件Aを受けて「前記Aが…であることを特徴とする請求項1記載のX。」「請求項1記載のXを…に使用したことを特徴とするY。」「さらにBを備えたことを特徴とする請求項1記載のX」のように記載する。

ここで特定する要件は2つ以上でもよく「前記Aが…であり、前記Bが…であることを特徴とする…」としてもよい。
2つの請求項に従属させる場合は「前記Aが…ことを特徴とする請求項1または2記載のX。」のように選択的表現を使用して、複数の請求項に選択的に従属するような表現にする。

3つ以上の請求項に選択的に従属させる場合は、「…第1項、第2項または第3項記載のX。」「…第1、2または3項記載のX。」「…第1項から第3項(の)いずれか(1項)(に)記載のX。」「…第1項ないし第3項のいずれか(1項)(に)記載のX。」のように記載する。

独立形式請求項と従属形式請求項の配列は、先に独立形式請求項を記載し、次いでその後にその独立形式請求項に従属する従属形式請求項を記載する。複数の請求項に従属する従属形式請求項は、従属の対象となる請求項のいずれよりも後に記載しなければならない。
要約書について

要約書は、調査等の便のため、発明の内容を端的に説明したものを明細書とは別に供することを目的とするもので、審査の対象や、権利範囲の解釈の資料としては利用されないこととされている。
したがって、特許請求の範囲の記載に使用されるような、権利範囲の解釈を意識した独特の表現は使用せず、平易な技術的表現を用いることが推奨される。例えば、「前記」「該」「…手段」のような特許特有な用語の使用は極力避け、図中の符号を付した実施の形態の部材そのものを表す用語を用いるのがよい。

悪い例:「該製品は前記搬送手段により搬送され…」

→良い例:「ライター5はベルトコンベヤ8により搬送され…」

要約書は「課題」と「解決手段」に分けて400字以内(数式や化学式も含めて約11行以内)で記載する。 図面がある場合は、最適な1つの図を選択し、その図を参照しながら発明の説明をする。

課題の欄には、明細書中の「本発明は…」、「を提供すること」のような不要な字数を費やす表現を用いず、直接、「…において…する。」のような表現を使う。

例:磁気テープの再生装置においてSN比を向上させる。

解決手段の欄には、選択された図を参照しながらその図に示された実施の形態の要点(発明の要旨を端的に示す部分のみでよい)を符号を使いながら説明する。字数に余裕があれば作用効果にも触れてもよいが、異なる実施の形態や変形例について触れる必要はない。
図面について

図面は、発明の説明の補助として、読者の発明の理解を容易にするために使用するものであるが、図面はあくまでも補助であって、発明の説明の代用とすることはできない。発明は文章をもって明確に記載しなければならない。例えば、図面に四角が描かれていたからといって、後から四角の例に限定する補正は許されない。四角は多角形の一例、あるいは単なる図形の一例という位置付けでしかなく、三角ではなく四角であるという思想が積極的に開示されているとは認められないからである。したがって、発明の思想に関係のあること、あるいは実施の形態として意味のあることについては、図面だけで示さず、必ず文章をもって積極的に記載することが必要である。

読者による発明の理解を助けるため、なるべく図面を用いることが推奨される。ただし従来技術については、図面がないと説明できない場合を除いて、なるべく図面を用いないで説明する方がよい。明細書および図面は、そもそも特許を求める発明について開示するためのものであって、従来技術を説明するために頁を割くべきものではないからである。


動く動作を持った機械的構造に関する発明の場合には、動きが分かるように、動きの各段階を示す複数の図面を使用するのが望ましい。
複数の異なる実施の形態を説明するときは、それぞれについて図面を用意すべきであって、一つの図面に異なる形態を重ねて示すのは、好ましくない。ただし、全体に比べてごく一部に変形を加える場合などは、変形例を破線などで示して紙面を節約するようにしてもよい。

化学分野の発明で、特に物質や組成物に関する発明の場合には不要なことが多いが、装置を使用するものの場合には化学分野でも必要になる。
符号について


図面には部材を示すために参照符号を用いる。この符号は、同じ部材には同じ符号を用いる。また、同じ符号を2つ以上の異なる部材に使用してはならない。符号としては、数字の他にアルファベットも使用することができる。数字とアルファベットの組合せ(2a,3aやR1,A1など)も使用可能であるが、必要以上に組合せを繁用するのは感心しない。図面中の文字が小さくなったり、読むときに探しにくくなるからである。

実施の形態が異なる場合には、対応する部材でも、符号には異なるものを使用する。特に類似する実施の形態の場合には、対応する部材には対応する(同じではなく、例えば12,22,32のように、似た)符合を用いると、対応関係が理解しやすい。実施例が異なるごとに100の桁を変えて、下2桁には対応する部材に同じ符号を用いることもよく見られるが、部材の数が大して多くないのに、符号の桁ばかりが多くなるのは避けた方がよい。図面が見づらくなるからである。

なお、米国特許のプラクティスでは、クレームに記載されたものは、全て図面に記載されていなければならないというルールがある。したがって米国に出願される可能性の高い出願においては、日本出願の時からそのルールにしたがった図面を作成しておくことが好ましい。すなわち、クレームされた変形例は全て図面に示しておく必要がある。本文中の言葉だけの内容は図面に示されていなくてもよいが、後からその変形例をクレームアップすることはできない。ただし、新規事項(new matter)でなく補正で追加できるものであれば問題はない。








本発明者によって創始された従来の方位情報取得方法に関する前回の一連の発明群(そのリストを本稿において別の箇所に付与し示している)は

「ある衛星信号の受信信号の強度を、
ある固定されたしきい値つまり一定値言い換えると固定値と
比較して
(そして直接波を受信しているのか、遮蔽されている〔とはいえアンテナは遮蔽されていてもその遮蔽物の寸法が波長と近い場合にはそれなりに回折波を拾ってしまうので遮蔽され切っているとは言い難いのだが〕のか、を推定あるいは判定して〕)
いた」
ものであった。

そのため、
地球を周回している衛星群の個々の衛星が送出する信号の送出信号強度がなんらかの理由で一律でないときは、言い換えると複数の個々の信号源が送出する信号の強度がなんらかの理由で一律でないときには、
「ある衛星信号の受信信号の強度を、
ある固定されたしきい値つまり一定値言い換えると固定値と
比較して(そして直接波を受信しているのか、遮蔽されている〔とはいえアンテナは遮蔽されていてもその遮蔽物の寸法が波長と近い場合にはそれなりに回折波を拾ってしまうので遮蔽され切っているとは言い難いのだが〕のか、を推定あるいは判定して〕いた)

いるといっても、
もはや、
の判定が
難しいものであった。

例えば、
・・・
のようなときには、
背後から回折波といえども
・・・
であるため、
・・
弱い衛星信号の、他の直接波
と、
強い衛星信号の、回折波の
との判定が
難しかったのである。



本発明は、これを克服するための方法であって、
本発明によれば、
上空のまず二分割し、
身体体躯などを用いて
・・・
と遮蔽状況を作ることによって
ある衛星信号の送出信号強度が他衛星のそれに比べて強かろうが弱かろうが、
その同一の衛星信号について、
一方の、受信状況データ列は、その回折波を受信したものとなり、
他方の、受信状況データ列は、その直直接波を受信したものとなるため、
(偶然、境界領域に乗っている、含まれている場合については後に詳しく述べる)
ある衛星信号の送出信号強度が他衛星のそれに比べて強かろうが弱かろうが、
同一の信号について、
一方の、受信状況データ列は、その回折波を受信したものとなり、
他方の、受信状況データ列は、その直直接波を受信したものとなるため、
2つの受信状況データ列のうち、どちらが、
回折波受信状況で、
どちらが
直接波受信状況かを
ベンベつするだけでよくなり、
これは、
発明者による先の発明の困難は全く消滅しているのであり、
非常に、
弁別はしやすくなることは
自明となるのである。
実験的にも確かめられている。

このようにして、
以前の発明の
困難を
克服することができたのである。


また、
先の発明は極めて独創的なものであったためか、
これを真に理解し得たものは
世界にほとんどいなかった。
そこで、
先の発明そのものも
別の
この方式

つまり
同一信号源を
直接波受信状態と
回折波受信状況とを
作り出して
そのどちらが
どちらであるか
を弁別する
ということが仮にあったとしても、

それと、
発明者による先の発明を組み合わせて

という発想そのものが
生じ得ない
と考えられる

そこで、当業者が容易に想到出来るとは
到底言えないものであることを
明記しておく。









ちなみに、予備実験(雨上がり陸橋mh電話20130825 124126-35 & 124626-35)の結果
3.(2)はたとえば
SONY819401090034126N3542202E13939389+00920002819401090034125C3A CGEDD cFEFF SHbDC FEFCH PELFK GEgAC KFnFG ADpAB kDEGE heading 88.6 deg &&&&&&&&& sat F E:40deg F:50deg=>代表値G 4:20 ⊂ (90-24=)66deg NG
\\\\\\\\\\\sat c, 仰F=50 方位E=40deg >> 左に20°見切れ
=>代表値■D で反対側より■6.9dB程減衰■してる計算に (D以上は一応受信とされているIPS)

SONY819401090034626n3542205E13939386+00980001809401090034623N4A CGECJ cFEFJ SHaCG FEGFE PELAB GEgFM KFnDE ADoDB kDCIO heading 355.7 deg 代表値Gで直接波の最低条件満たしているが、
\\\\\\\\\\\sat c, 仰F=50 方位E=40deg >> 左に20°見切れ
=>代表値■Iで反対側より■6.9dB程減衰■してる計算に

SONY819401090034126N3542202E13939389+00920002819401090034125C3A CGEDD cFEFF SHbDC FEFCH PELFK GEgAC KFnFG ADpAB kDEGE heading 88.6 deg &&&&&&&&& sat F E:40deg F:50deg=>代表値G 4:20 ⊂ (90-24=)66deg NG
SONY819401090034127N3542202E13939389+00920002759401090034126C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCI PELFJ GEgAB KFnFG ADpAC kDEFE heading 66.8 deg 180-24=156deg
SONY819401090034128N3542202E13939389+00920002419401090034127C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCH PELFJ GEgAB KFnFG ADpAC kDDFO heading 70.5 deg 代表値Gで直接波の最低条件満たしているが、
SONY819401090034129N3542202E13939389+00920002419401090034128C3A CGEDC cFEFD SHbBD FEFCH PELFJ GEgAC KFnFH ADpAB kDDEO heading 135.8 deg 反対側も代表値Gで、差がない。強い、弱いの、弁別が不可。
SONY819401090034130N3542202E13939389+00920002389401090034129C3A CGEDB cFEDD SHbDD FEFFG PELFL GEgAC KFnFI ADpAB kDDDO heading 138.5 deg この場合は、境界存在とみなすのだった。
SONY819401090034131N3542202E13939389+00920013369401090034130C3A CGEDC cFEDE SHbDD FEFFH PELFK GEgAC KFnFI ADpAB kDEDO heading 146.9 deg 確かに、±5度範囲内の境界に入っている。
SONY819401090034132N3542202E13939389+00920002209401090034131C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCH PELFK GEgAC KFnFI ADpAB kDDCO heading 150.1 deg
SONY819401090034133N3542202E13939389+00920002589401090034132C3A CGEDB cFEDD SHbDC FEFFH PELFK GEgAB KFnFI ADpAB kDDCO heading 150.1 deg
SONY819401090034134N3542202E13939389+00920001859401090034133C3A CGEDC cFEDE SHbDC FEFFH PELFJ GEgAB KFnFI ADpAB kDBCO heading 149.1 deg \\\\\\\\\\\sat c, 仰F=50 方位E=40deg >> 左に20°見切れ
SONY819401090034135N3542202E13939389+00920002769401090034134C3A CGEDC cFEFF SHbDD FEFCG PELFJ GEgAB KFnFI ADpAB kDBCE heading 149.2 deg =>代表値D で反対側より6.9dB程減衰してる計算に

SONY819401090034626n3542205E13939386+00980001809401090034623N4A CGECJ cFEFJ SHaCG FEGFE PELAB GEgFM KFnDE ADoDB kDCIO heading 355.7 deg 代表値Gで直接波の最低条件満たしているが、
SONY819401090034627N3542204E13939387+01000011229401090034626F4A CGECJ cFECL SHaFG FEGFE PELAB GEgFM KFnFD ADoDC kDHIO heading 354.8 deg 反対側も代表値Gで、差がない。強い、弱いの、弁別が不可
SONY819401090034628N3542204E13939388+01000001809401090034627Q3A CGECJ cFEFL SHaCG FEGFE PELAB GEgFL KFnDD ADoDB kDGAE heading 353.2 deg この場合は、境界存在とみなすのだった。
SONY819401090034629N3542204E13939387+00990001719401090034628F4A CGECJ cFECJ SHaFG FEGFF PELAB GEgFM KFnFD ADoDC kDGJE heading 358.9 deg 確かに、±5度範囲内の境界に入っている。
SONY819401090034630N3542204E13939387+00990001809401090034629Q3A CGECK cFEFG SHaCG FEGFJ PELAB GEgFN KFnDD ADoDD kDFJE heading 358.9 deg &&&&&& sat F E:40deg G:60deg =>代表値G 9:20 ⊂(90-24=)66deg OK
SONY819401090034631N3542204E13939387+00990001809401090034630Q3A CGECK cFEFI SHaCH FEGFH PELAB GEgFP KFnDD ADoDD kDFJE heading 7.5 deg 360-24=336deg
SONY819401090034632N3542204E13939387+00990001809401090034631Q3A CGECK cFEFH SHaCI FEGFH PELAB GEgFQ KFnDD ADoDD kDFJO heading 20.8 deg
SONY819401090034633N3542204E13939387+00990001809401090034632Q3A CGECK cFEFH SHaCJ FEGFG PELAC GEgFO KFnDE ADoDD kDFJO heading 56.5 deg \\\\\\\\\\\sat c, 仰F=50 方位E=40deg >> 左に20°見切れ
SONY819401090034634N3542204E13939387+01010011859401090034633F4A CGECK cFECG SHaFI FEGFH PELAC GEgFN KFnFD ADoDD kDCJO heading 75.3 deg =>代表値Iで反対側より6.9dB程減衰してる計算に
SONY819401090034635N3542204E13939387+01010001809401090034634Q3A CGECK cFEFH SHaCH FEGFH PELAC GEgFO KFnDC ADoDE kDBJO heading 67.9 deg



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中野陸橋雨上がり
20130825sun 12:37:16-10min
20130825sun 12:49:31-10min


雨上がり・暑くない・陸橋 絶好
結果は電子磁石付のみ良好記録に見える。
ZのBTは、数行で記録断絶で、AのBTと同じ減少が発生。
2回実施。

1回目。
JPN 2013/8/25 12:37:06** 24:52

陸橋上で水平暴露フルに4分実施←事前に5衛星程度恒常的補足
1st sesion
電波時計 録音機 経過秒 beam方位=「開始時のbeam方向は北向」の為北からのbeam方向の回転角
JPN 2013/8/25 12:37:06開始 24:52 0sec 00 deg **********
JPN 2013/8/25 12:47:06終了 34:52 600sec 360deg 終了

2nd session 1min 程度水平暴露
2回目。雨上がってきたのでもう一度やることに。
JPN 2013/8/25 12:49:31 00sec 37:17 *********** 汽笛が鳴り開始
JPN 2013/8/25 12:59:31 600sec 47:17 *********** 開始(2回目は少ししっぽをおまけした。50秒位超過まで。)




(10秒のうちGが5秒以上あるか、のほうがいいかな・・・)


■同一姿勢での10秒間(10出力間)のうち「連続する5秒間(5出力間)における受信電力の最小値」のうち最大のもの。を代表値とする。■(*)

■「G」-128.0dBm■■を前記の代表値が有効との仮説(身体とGPSのみ・毎秒0.6度回転で10分間)。→強い!耐える!
10分間 回転速度6度/10秒 で耐える耐える 水枕(ポリアクリル酸ナトリウム水溶液装備)不要 背中体躯と時計だけあれば耐える。
■「G」は -128.0dBm■
(これなら反転枠組み使わずともOK?)[簡易版として、6度ずつでなく、むしろ簡易に、30度ずつにして見るか。その分暖機時間を与えて。)

反証可能性としては、それはブロック2ではないか、ブロック3ならどうか、と言われたら
→だからこそ、-130dBmでなく、-128dBmでやっているのだ。弱いのは切り捨てていると、私、反論する。
今、たまたま衛星Pで成功しているだけでないか、と言われたら、→そうかもしれないので、いろいろ衛星変えて、やってみる。

そして、おそらく、「より強い信号出す衛星が(システム更新で徐々に意図的に、or 非意図的なたとえば不具合等で)混在してきたら」、
この方法はそこで、誤りを出すであろう」ことは、やはり認めざるを得ない可能性も、ある。

しかし、そういう、ことは、可能性が低いのだ、なぜならば、この実験データが物語っている、と主張することは、当面それほど、無理ではない。
IEICE論文を否定しなくて済みそうだ。これなら。とういのは、アイスノンなくてもイケルだから。

だから体躯で、水程度で良かったと言えるのだ。

「その後、いろいろ追実験したら、、
IEICEの枠組み=「瞬間瞬間の値を代表値と見て閾値(IEICEでは、Rとかだった)と比較する枠組み」を取りやめて、
IEEE枠組み=「(*)の代表値を用い閾値(IEEEでは、Gとかにしよう)と比較する枠組み」を採用する、


、時代の推移とともに、「強い衛星が混在」してきたから、

それにしても、境界識別がかなりはっきりできるので、実用できるのでは、とオドロイている。(ただ、「強い衛星にまだ当たってないから」ともいえるが)
これなら、方位特定が6度程度の精度でできてしまうのではないか、今うまくいっているのは運が良い一般的衛星だからだ。
これが不具合やブロック未来型などで強い信号出していたら、もう閾値G仮説は難しいか。、確率的に少ない、と主張。
(ただ、強い衛星にまだ当たってないからともいえるが)

ということは、以下の枠組、をとれば、本当に、ということだ:
つまり、平行型+一枚型+交差型+
○身体遮蔽のみ用いる
○ゆっくり回転する( 6度/10秒 (or 0.6度/秒 ))
○代表値は(*)とする。■同一姿勢での10秒間(10出力間)のうち「連続する5秒間(5出力間)における受信電力の最小値」のうち最大のもの。を代表値とする。■(*)
○Gを閾値とする。

これなら、方位特定が6度程度の精度でできてしまうのではないか。(ただ、強い衛星にまだ当たってないからともいえるが)
いや・・・
そんなうまい話はないか…。そうか、今うまくいっているのは運が良い一般的衛星だからだ。(ただ、強い衛星にまだ当たってないからということ)
これが不具合やブロック未来型などで「強い信号出す衛星が混在したら」、閾値G仮説は、その衛星の混在する少ない程度には、
間違いを出力することは。まあ、間違いない。しkし、今は、それは確率的にまだまだ少ないのだ、、と主張するか。それも一つの主張ではある。
そして、多少の問題があっても、使える技術なので、提案しt、というのも、特許出願で通るのではないかと思われる。リスク込みtで使えということ

それを、さらに超えるために、■向き直り枠組み■が登場する、というストーリだ。
常に間違えなき、方法だ、との触れ込みである。

「G(IEICE論文正人によると、約-128.0dBm)」以上連続5秒(*)で見切れるか識別可能と前回と類似知見!衛星P(K=100度程、L=110度程)に注目する。

ビックりするぐらい、辻褄合う。カンは凄い有難い

Signal Power= 8.460 Ln (Signal_Level)-144.5 (dBm)

具体的には、SONY社製 GPS衛星信号受信気アンテナ一体型ユニットIPS5000では

B=8.460*(ln(2))-144.5=-138.64
C=8.460*(ln(3))-144.5=-135.206==-135.21
D=8.460*(ln(4))-144.5=-132.772=-132.8 dBm
E
F=8.460*(ln(6))-144.5=-129.3417=-129.3 dBmお、下回った。これでいいじゃん。ICD最新版は-125.5dBmをうたうので、私のIEICE論文の式2の採用は合ってた見たい。感謝。
■G■=8.460*(ln(7))-144.5=-128.038=■-128.0 dBm■ お、近づいてきた.これでいいじゃん.■裏付けが得られた!G仮説の■ICD最新版における使用者側受信電力の最低保障値である と.それより 0.5dBm大で体裁も良い■
H(8)[dbm]=8.460*(ln(8))-144.5=8.460*(2.0794)-144.5=-126.908 あ、いいなこれ。-126.9dBmか。じゃあまだ低い位だ。
I(9)[dbm]=8.460*(ln(9))-144.5=8.460*(2.1972)-144.5=-125.911 あ、いいなこれ。-125.9dBmか。じゃあまだ低い位だ。
J(10)[dbm]=8.460*(ln(10))-144.5=8.460*(2.3026)-144.5=-125.020 あ、いいなこれ。-125.0dBmか。これでいい。
K = -125.0 dBm程度
R = -120.5dBm程度
Z= -117dBm程度

G仮説 G仮説
衛星P 耐えた、耐えた 境界見切り識別に素晴らしいどんぴしゃ正答!
衛星C 16度誤差,4度誤差 境界見切り識別に素晴らしい
衛星c 4度誤差、10度誤差 境界見切り識別に素晴らしい
G仮説モードは使えるのでは?実際。身体とGPSのみで。ボタン押して、10分間回転計測すれば!かなり使えるのでは。これは発表すべきでは。との。
反転仮説も使える。



予備実験では、
反転の図式では、
「境界の±6度程度の範囲内でなければ」1文字前後度の差で微妙なときがあるが、
それを除けば
2つの領域にある衛星は、
必ず、1つの文字分(ちなみに、FとGの間は、1.3dBm、GとHの間は1.1dBm)程度以上の、差が出る
と主張して良いであろう。
----------------------------------------------
sat el az ant 代表値 ant 代表値 代表値の差分
----------------------------------------------
satC G60deg D30deg, 6deg J <=-> 186deg C 125.0-135.2=10.2
satC G60deg D30deg, 12deg N <=-> 192deg B 125.0-138.6=13.6

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この見きれる感じの感受性の素晴らしさは「常識的な衛星」だけを対象に選んでいるうちは、なかな良いが、「強い衛星」に出合うと、これは不可能になる可能性。




-------------20130825雨上v6陸橋電話昼2回電compass付LOG00428.txt―ーーーーーーーーーーーー


-------------20130825雨上v6陸橋電話昼2回電compass付LOG00428.txt―ーーーーーーーーーーーー
-------------20130825雨上v6陸橋電話昼2回電compass付LOG00428.txt―ーーーーーーーーーーーー

---**-------**----以下は自分の頭の整理のみに必要で、最終出願版には不要かなぁ--------------
(以下は、明確化したくないけれども。自分の過去の特許明細書や請求項の折角の曖昧性を、狭く規定化してしまう行為になる。でも、まず、一応書く)
特に、問題点として以下を指摘する。
1ある既定の閾値との比較対象は、 受信強度そのもの(→5秒間最小値の10秒間最大値こそ大事 へ方針変換)(受信強度そのもの→min,max)
2ある既定の閾値との比較対象は、 瞬間瞬間のもの(→5秒間最小値の10秒間最大値こそ大事 へ方針変換)(瞬間→区間)
3反転前後で、同一衛星の、受信状況を比較せず(→反転前後での差分こそ大事 へ方針変換)

言い換えると、スペクトラム拡散通信の同期保持が困難な特徴、それも、体躯端点諸回折波複合波のチップ波形歪みによる相関結果の低下で、同期保持は一層困難になる、特性、をより積極的に活用出来る、測定の枠組みに変えた。のである。
そのため3つの方針変更がある。
1 受信強度そのもの→「最善を尽くしている場面での(不可避的な)同期保持しそこね」を拾い上げるためminのmaxを取る
2 瞬間の値→→「最善を尽くしている場面での(不可避的な)同期保持しそこね」を拾い上げるため区間を取る
3 反転前後で、同一衛星の、「最善を尽くしている場面での(不可避的な)同期保持しそこね」が顕著なを「身体端点諸回折波複合加算波」と判定する。
-


(2) 特許3522259


20130826mon 01:15AM












以下に基本的な用語について解説する。

サイクルスリップ http://www.f2.dion.ne.jp/~ats_alfa/gps02.htm
(cycle slip)サイクルスリップとは干渉測位関連。
同期がはずれる、と表現するのが良い。
干渉測位において、搬送波位相を積算するときに、
おもに受信の瞬断等のために積算カウントが一時とまる結果、
整数波数のジャンプを生ずることをいう。このジャンプは基線解析の中で修正できる。

航法メッセージ
(Navigation message)
GPS人工衛星から常時送られている測位に必用なデータ。
アルマナック、軌道情報、時計の補正値、電離層補正データ、ヘルスデータ等からなる。1,500ビットのデータ25組からなり、
軌道情報だけを取得するのに30秒、
全データを受信するのに12.5分かかる。

C/Aコード
(C/A code, clear and acquisition, coarse and access)
GPS衛星から発信されている測位用電波に乗っている信号。擬似距離を測定するためのタイムマークとしての役割と、24個のGPS衛星の識別符号としての役割を併せ持っている。擬似雑音符号であって、ビット率1.023Mbps、符号列の長さは1023ビット、すなわち時間にして1msである。 →Sコード、Pコード、PRNコード


時刻同期
(Time synchronization)
俗にいう時計合わせであるが、全GPS衛星には原始時計が搭載されているので、超精密な時計合わせにも利用できる。現在、全世界の国家標準時計の同期はGPSによって行われている。


GPS衛星
(GPS satellite)
軌道高度約20.000km、周回周期0.5恒星日(約11時間58分)、6枚の軌道面に4個ずつ合計24個の衛星で全システムを構成する。衛星の重量は約 800kg、測位用のL1帯とL2帯の送信機、複数のセシウムおよびルビジウム原始時計、衛生の管理・運用のための装置その他を搭載している。

GPS時
(GPS time)
全GPS衛星の原子時計が刻んでいる時刻のことであって、国際原子時と19秒の差がある。日常使用している時刻(日本標準時)とは9時間と正確に整数秒の差がある。整数秒の差は地球自転の減速によるかん秒のために、ときどき変わる。

アルマナック
(almanac)
本来の意味は暦のことであるが、GPSでは24個のGPS衛星それぞれの概略の軌道情報のことをいう。衛星からの電波に乗っている航法メッセージの中に入っている。これをもとに受信機の制御が行われ、測量では観測計画等をつくるのに利用する。 →航法メッセージ



(Ephemeris)
アルマナックと同じような意味であるが、GPSでは軌道情報と同じ意味に使っている。強いて違いを強調すれば、暦は精密な軌道要素ではあるが、精度が保証されている使用期限が短いことである。


ヘルス
(Health)
GPS独特の用語であって、衛星から発信されている航法メッセージの中に「ヘルス」という情報があって、当該衛星の状態が正常であるかどうかを利用者に知らせる。これによって、その衛星の利用の可否を判定する。

標準測位サービス
(Standard positioning service :SPS)
これまではC/Aコード、L1帯による一般用の測位を指していた。しかし、Pコードが実質的に開放されているので、この用語の意味は曖昧になっている。 →精密測位サービス
ブロックI
(Block I)
GPSの実験段階であった1972年2月以降1985年10月までに打ち上げられた11個の衛星(そのうち1個は打ち上げ失敗)。1992年現在、それらの半数は故障したり停止しているが、まだ数個が稼動していて、測位に利用されている。ブロックIIの衛星の配備が完了次第、退役することになっている。 →ブロックII

ブロックII
(Block II)
1989年2月以降打ち上げられているGPSの実用機。基本的にはブロックI衛星と同じ規格であるが、搭載原子時計の数、電源の容量等が増強されている。 →ブロックI

PRN番号
(PRN number)
GPS衛星の擬似雑音符号のビット配列に関係した番号であるが、現在は衛星番号と同一に扱われている。この番号によって、受信機内部では所定の擬似雑音符号を発生して受信波形と比較して、所望の衛星を捕捉・受信する。 →SV番号

PN符号
(PN code, pseudo random noise code)
→PRNコード



搬送波
(Carrier)
電波を用いて情報を伝達するときのもととなる高周波。搬送波だけでは、その周波数の連続した一定のサイン波である。情報に応じて、例えば、振幅、周波数、位相に変化をつけることによって、通信の相手方に伝達する。GPSでは搬送波はL1、L2の周波数の波で、伝達すべき情報はC/Aコード、Pコード、航法メッセージである。これらの情報はすべてディジタルデータであるので0°と180°の位相変化によって搬送波に乗せる。

PRNコード
(Pseudo random noise code)
擬似雑音符合とよばれる0と1が、一見不規則に交替するディジタル符号列であるGPSのC/Aコード、Pコードはともに擬似雑音符号であって、0と1の配列を衛星ごとに変えることによって識別を行う。 →C/Aコード、Pコード

PRN番号
(PRN number)
GPS衛星の擬似雑音符号のビット配列に関係した番号であるが、現在は衛星番号と同一に扱われている。この番号によって、受信機内部では所定の擬似雑音符号を発生して受信波形と比較して、所望の衛星を捕捉・受信する。 →SV番号


アルマナック
(almanac)
本来の意味は暦のことであるが、GPSでは24個のGPS衛星それぞれの概略の軌道情報のことをいう。衛星からの電波に乗っている航法メッセージの中に入っている。これをもとに受信機の制御が行われ、測量では観測計画等をつくるのに利用する。 →航法メッセージ

アンテナスワッピング
(Antenna swapping)
ストップアンドゴー方式のキネマティック測位のとき、最初に基準点とその近くに仮に設置した臨時点との間で、受信機のアンテナを入れ替えて測定することをいう。整数値バイアスを確定するための操作である。 →ストップアンドゴー方式


1周波数型
(Single frequency model)
GPS衛星から発信されているL1帯とL2帯の電波のうちL1帯のみを受信して測位、測量を行う形式の受信機をいう。 →2周波数型

1点測位
(Point positioning)
→単独測位

宇宙技術
(Space technology)
測地学の分野では、電波星や人工衛星を利用して高精度の測量を行う技術を指す。具体的には、長基線電波干渉計、人工衛星レーザー測距、GPSなどである。

衛星の健康状態
(Health status)
GPS衛星から発信されている航法メッセージの中に「ヘルス」という情報があって、当該衛星の機器の状態が正常であるかどうかを利用者に知らせる。これによって、その衛星の利用の可否を判断する。 →ヘルス

SV番号
(SV number)
一般的にはSV(space vehicle)は宇宙機という意味で、GPSでは衛星の番号を示す。現在は別の番号PRNNO.となっているが、過去には衛星番号の表し方に再三の変更があったため、古い記録と対照するときは注意が必要である。

L1帯
(L1 band)
GPS衛星から発信されている測位用の電波のうちの1,575.42MHzの方のことである。一般の測位にはこの電波のみを利用する。



単独測位
(point positioning)
GPSを利用して、1台の受信機による測定である地点の経緯度と高さを求める方法をいう。1点測位ともいう。最低4個のGPS衛星の擬似距離を測定して位置を計算する。精度は、一般用のC/Aコードという符号を解読して処理する場合、100m程度である。Pコードを利用すれば、その数倍よい精度が得られる。


WGS-84
(World Geodetic System 1984)
地球中心を原点とする全世界的な測地座標系。観測データの蓄積に応じてときどき改訂され、宇宙技術によるデータをもとに1984年に発表されたものである。GPS衛星の軌道情報はこの座標系に基づいているので、GPS測位の結果は、第1段階ではこの座標系に準拠した経緯度、高さが得られる。したがって、局地的な座標系、たとえば日本測地系に準拠した経緯度、高さを得るには座標系の変換を行わなければならない。この前の版にはWGS-72があった。

軌道情報
(Orbit information)
GPS衛星のある瞬間の宇宙空間での位置を計算するためのデータのことで、天体力学では軌道要素という。軌道要素は6個の数値からなり、任意の瞬間の天体の位置を決定することができる。 →軌道要素、航法メッセージ

軌道要素
(Orbital element)
人工衛星、惑星の軌道を表現する数値データで軌道楕円の形を表す数値2個、その楕円上での天体の位置を示す数値1個、地球と軌道面との関係を示す数値に2個、軌道面上での楕円の向きを示す数値1個の合計6個の数値からなる。


L1帯
(L1 band)
GPS衛星から発信されている測位用の電波のうちの1,575.42MHzの方のことである。一般の測位にはこの電波のみを利用する。


SV番号
(SV number)
一般的にはSV(space vehicle)は宇宙機という意味で、GPSでは衛星の番号を示す。現在は別の番号PRNNO.となっているが、過去には衛星番号の表し方に再三の変更があったため、古い記録と対照するときは注意が必要である。

宇宙技術
(Space technology)
測地学の分野では、電波星や人工衛星を利用して高精度の測量を行う技術を指す。具体的には、長基線電波干渉計、人工衛星レーザー測距、GPSなどである。

アルマナック
(almanac)
本来の意味は暦のことであるが、GPSでは24個のGPS衛星それぞれの概略の軌道情報のことをいう。衛星からの電波に乗っている航法メッセージの中に入っている。これをもとに受信機の制御が行われ、測量では観測計画等をつくるのに利用する。 →航法メッセージ














GPS信号の迅速な捕捉方法及び装置



特有の周期的に反復するシーケンスを含む送信された信号を使用して、受信機の位置を確定するための方法及び装置を開示している。この装置及び方法は、通信システムで、特に、GSMおよびUMTSセルラ電話システムで使用されるA-GPSのような非同期化されるシステムでは有効である。受信された信号は周期的に反復するシーケンスの少なくとも2反復だけ受信機により記憶される。FFT演算が行われ、結果的なデータ周波数サンプルは、仮説された残留周波数に応答して枝刈りされる。これは必要とされるその後の計算数と処理時間を減少する。相関シリーズは仮説された送信機に対応する枝刈りされたサンプルと基準周波数サンプルから決定される。一致が発見されたならば、コード位相オフセットが決定され、発見されないならば、プロセスは別の仮説された残留周波数で反復される。類似して得られる多数の相関シリーズも、この検査前に非コヒーレントで組合わされることができる。
クゥアルコム・インコーポレイテッド (6,941)

--------------------------------------------------------------------------------
##《##発明の詳細な説明##》##
##《##技術分野##》##
##《##0001##》##
本発明は、GPSシステムのような、無線信号の使用により移動体装置の位置を計算する装置及び方法に関する。
##《##背景技術##》##
##《##0002##》##
位置検出装置は、ますます人気が高まっている。これによって、位置の決定に使用される信号を捕捉するための迅速で高感度な方法の開発が奨励されている。
##《##0003##》##
位置検出技術は、典型的に、位置を決定するため、既知の位置から同時に送信された無線信号を使用する。GPSシステムでは、これらの信号は既知の時間において、予め限定された周波数で、多数の衛星から同時に送信される。地上では、GPS受信機は、空の視界範囲内にある各衛星から信号を捕捉する。視界内の衛星の正確な位置を伴った信号の到着時間と、信号が各衛星から送信される正確な時間は、三辺測量計算によりGPS受信機の位置を決定するために使用される。
##《##0004##》##
GPS衛星からの信号の捕捉は、複数の要因のために困難である。例えば、GPS信号は比較的低電力で、長距離から送信される。GPS信号が地球軌道から受信機へ伝播するまでの時間に、それらの最初の低い電力は非常に減少され、信号は受信機に至って、極めて弱くなる。受信された信号レベルはさらに、室内での受信、または都市の峡谷環境での受信中に生じるような、ビルの障害効果により弱められうる。
##《##0005##》##
GPS受信機には2つの主要な機能が存在し、即ち(1)種々のGPS衛星までの擬距離の計算と、(2)これらの擬距離と、衛星のタイミングと、暦表(位置)データとを使用するGPS受信機の位置の計算である。擬距離は、ローカルクロックによるバイアスを有する、衛星とGPS受信機との間の時間遅延(または距離に等しい)を測定する。通常の自律GPS受信機では、衛星の暦表と送信データの時間は、それが捕捉及び追跡されると、GPS信号から抽出される。この情報の補正は通常、比較的長時間(30秒から数分間)かかり、低い誤り率を実現するために良好な受信信号レベルで実現されなければならない。
##《##0006##》##
事実上、全ての既知のGPS受信機は擬距離を計算するために相関方法、またはそれらの数学的に等価する方法を使用する。これらの相関方法は実時間で、しばしばハードウェア相関器で行われる。GPS信号は、擬似ランダム(PN)シーケンスと呼ばれる特別なシーケンスまたは“コード”にしたがって変調される高率の反復信号を含んでいる。民間の応用に利用可能なコードはC/Aコードと呼ばれ、1.023MHzであり、1msecの1コード期間に1023チップの反復期間である2進位相反転レート、または“チッピング”レートを与えるために使用されている。GPSシステムの擬似ランダムシーケンスは“ゴールドコード”として知られている系統に属している。各GPS衛星は特有のゴールドコードを有する信号を放送する。
##《##0007##》##
簡略する目的で、以下の説明には、信号が“擬似ランダムシーケンス(またはコード)を含んでいる”という用語を使用するが、このことは信号が、擬似ランダムシーケンスまたはコードにしたがって変調された波形を含んでいることを意味する。擬似ランダムシーケンスの1フレームの長さはそれが反復する前のシーケンスのシンボル数である。擬似ランダムシーケンスの継続期間(時間)により、擬似ランダムシーケンスにしたがって変調される波形の継続期間を意味している。同様に、擬似ランダムシーケンスのフレーム率を言う場合、擬似ランダムシーケンスにしたがって変調された波形の反復率を意味する。用語「擬似ランダムシーケンス」が、数のシーケンスまたは、このような数のシーケンスにしたがって変調される波形を指すかは、文脈から明白であろう。
##《##0008##》##
信号が所定のGPS衛星から受信された後、ベースバンドへの下方変換プロセスに続いて、信号は基準信号と相関される。例えば、簡単な相関受信機は、受信された信号を、そのローカルメモリ内に含まれる適切なゴールドコードの記憶されたレプリカを含んでいる局部的に発生された基準信号によって乗算し、その後、信号が存在するという指示を得るために、その積を積分(例えばローパスフィルタ処理)する。
##《##0009##》##
簡単な個々の相関プロセスは、単一数(おそらく複素数)を生じる可能性がある。しかしながら、問題となる多くの場合、このような数の乗算は異なる基準シーケンス(例えば遅延されたバージョン)に対応して、直列または並列して、類似の演算を行うことにより計算される。このような数のセットを“相関シリーズ”と呼ぶ。1以上の連続する相関シリーズを結合する最終結果は“最終的な相関シリーズ”と呼ばれる。
##《##0010##》##
受信された信号に関して、この記憶されたレプリカの相対的なタイミングを逐次的に調節し、高いエネルギが結果的な最終的な相関シリーズで生じるときを観察することにより、簡単な受信機で、受信された信号とローカルクロックとの間の時間遅延を決定できる。この時間遅延、モジュロ1ミリ秒コード期間は、“コード位相”と名づけられている。残念ながら、相関捕捉プロセスは、特に受信された信号が弱いならば、時間を要する。捕捉時間を改良するため、最も一般的なGPS受信機は、相関ピークの平行サーチを可能にする(典型的には12個までの)多数の相関器を使用する。
##《##0011##》##
幾つかのGPSは、受信されたGPS信号のドップラ周波数を決定するためにFFT技術を使用する。これらの受信機はGPS信号を逆拡散し、典型的に10kHzから30kHzの範囲の帯域幅を有する狭帯域幅信号を提供するために通常の相関動作を使用する。結果的な狭帯域幅信号はその後、搬送周波数を決定するためにFFTアルゴリズムを使用してフーリエ解析される。このような搬送波の決定は同時に、ローカルPN基準が受信された信号の正確なコード位相に調節されたという指示を与え、搬送周波数の正確な測定を行う。この周波数はその後の受信機の追跡動作に利用される。
##《##0012##》##
1つの位置決定方法は例えば、移動体装置ではなく中央処理位置の擬距離を計算するためにFFTアルゴリズムを使用する。その方法にしたがって、データのスナップショットはGPS受信機により集められ、その後、データリンクにわたって遠隔受信機へ送信され、ここで最終的な相関シリーズを計算するためにFFT処理を受ける。しかしながら、典型的に、(4つのPN期間に対応する)単一の順方向および逆方向の高速フーリエ変換のみが相関のセットを実行するために計算される。
##《##0013##》##
別の方法は、GPS信号を捕捉するための高速フーリエ変換方法を使用し、生のデータの長いブロックをデジタル化し、記憶し、処理することを含んでいる。例えば1秒間隔に対応するデータはデジタル化され、その後FFTベースの信号処理方法を使用して局部的に処理されて、この捕捉されたデータブロック内に存在するGPS信号を捕捉することができる。この方法では、多数のFFT演算が行われ、それぞれ相関シリーズを発生し、その結果は最終的な相関シリーズを発生するためにコヒーレントと、非コヒーレントの処理演算の両者を受ける。
##《##0014##》##
残念ながら、このようなシステムのGPS信号の捕捉方法は、1データビットの1期間(例えば20ミリ秒の時間に等しい20GPSフレーム)を超えるような、長いコヒーレントな積分を行うときには効率が劣る。特にGPS搬送周波数の不確定さが大きいとき、効率の損失も大きい。さらに、現在のGPS受信システムでは、1データビットを超える期間にわたるコヒーレントな積分は、GPS受信機がビットシーケンスの演繹的な知識をもつことを必要とする。それ故、1データビットを超える期間にわたるコヒーレントな積分は通常、サーバから移動局へこのような情報を送信することにより行われる。この一般的な方法は、IS-95、CDMA2000、GSM、UMTS標準規格を含む幾つかのセルラ通信標準規格で標準化されている。
##《##0015##》##
コヒーレントな処理に対する他の従来の方法は、(1)長いコヒーレントな積分が必要なとき、(2)広いドップラ距離にわたるサーチが必要とされるとき、(3)コード位相サーチが処理される各GPS信号の全1023チップにわたって行われなければならないときに有効であろう。しかしながら、このような従来の方法には複数の限定と制限がある。例えばこれらのアルゴリズムは2次元アレイとして処理データを必要とし、またドップラサーチが効率的に実行されることのできる程度を限定し得る。
##《##概要##》##
##《##0016##》##
予め定められた周波数で、複数の送信機から送信される1以上の信号を受信し処理するための方法及び装置を説明する。各送信される信号は、各それぞれの信号を送信する送信機を特有に識別する周期的に反復するシーケンスにしたがってコード化された波形を含んでいる。受信された信号は受信機の位置決定に使用される。送信機はGPS周波数でGPS信号を送信する複数のGPS衛星を含むことができ、それぞれのGPS衛星は、特有の周期的に反復するシーケンスにしたがってコード化された波形を送信する。受信機における信号のコード位相オフセットが発見され、複数の送信機からのこの情報を使用して、受信機の位置はGPSアルゴリズムを用いて確定されることができる。
##《##0017##》##
さらに高い感度と高い処理速度が、観察されるデータにおいてFFT演算を行うことにより実現されることができ、FFTと共に、特別な枝刈り動作が、仮説された残留(見逃し)周波数エラーに基づいて使用され、計算の総数を減少し、それ故、処理時間を減少する。
##《##0018##》##
特に受信機では、予め定められた周波数の信号が観察され、周期的に反復するシーケンスの少なくとも2回の反復(2フレーム)に対応する予め限定された時間期間にわたってデジタル化される。複数の送信機のうち1つが仮説され、仮説された送信機に対応する基準周波数サンプルの1セットが与えられる。デジタル化されたデータの第1のサブセットが少なくとも2フレームに等しい期間として選択され、したがって、データの1ブロックを規定する。データ周波数サンプルの1セットは、その後、フーリエ変換技術等を使用することによって、このブロックから計算される。
##《##0019##》##
第1の残留周波数が仮説され、その後、データ周波数サンプルがその仮説された第1の残留周波数に応答して枝刈りされ、周期的に間隔を隔てられたデータ周波数サンプルの第1のサブセットを与える。データ周波数サンプルの第1のサブセットと基準周波数サンプルは第1の相関データシリーズを与えるために、(典型的には乗算および逆FFT手順によって)さらに処理される。
##《##0020##》##
この手順はその後、付加的なデータブロック(典型的に隣接する)で反復され、そうして発見された多数の相関シリーズが検出され、共に付加されて最終的な相関シリーズを形成することができる。この後者のシリーズはその後、典型的には最終的な相関シリーズの強いピークを探すことによって、信号の一致を識別するためにサーチされる。一致された信号が発見されたならば、コード位相オフセットが、最終的な相関シリーズから決定される。しかしながら、一致された信号が発見されなかったならば、別の残留周波数が仮説され、典型的にデータ周波数サンプルの同一のセットと基準周波数サンプルを使用して、プロセスが反復され、信号の一致をサーチする。類似の処理が、信号の一致が発見されるまで、または一致を発見せずに十分な残留周波数が仮説されて、仮説された送信機からの信号が捕捉されることができないことを想定するまで進行する。
##《##0021##》##
典型的に、受信機により観察可能な複数の送信機が存在し、このプロセスは、信号を識別し、可能ならば各送信機からコード位相オフセットを決定するために、このような各送信機で反復されることができる。
##《##0022##》##
多数の異なる実施形態が実行されることができる。1実施形態では、枝刈りステップはさらに、データ周波数サンプルのサブセットを選択することを含み、そのサブセットは、整数Kだけ相互に関して隔てられているインデックスを有する複数のサンプルを含んでおり、ここでKはデータブロック中のPNシーケンスのフレーム数である。
##《##0023##》##
この際に、ここでは時折、F(t)における用語“PNシーケンス”または“PNフレーム”、即ちPNシーケンスのフレームの反復するセット、を使用しているが、PNシーケンスは実際には搬送波の変調する信号を構成するために使用される数のシーケンスであり、したがって波形F(t)を発生するので、これは厳密には正しくないことに注意する。しかしながら、“PNシーケンス”がPNシーケンスF(t)により変調される波形か或いはシーケンス自体を意味することに使用されているかは、文脈から明白であろう。
##《##0024##》##
別の実施形態では、方法はさらに、重み付けされた周波数サンプルの1セットを形成するため、データ周波数サンプルのサブセットを基準周波数サンプルの1セットで乗算することを含んでいる。
##《##0025##》##
基準周波数サンプルは任意の適切な方法によって得られ、例えば受信機は基準周波数サンプルを規定するために周期的に反復された周波数の1以上の期間において、ディスクリートなフーリエ変換(DFT)を行ってもよく、基準周波数サンプルは各送信機で予め計算され、受信機に記憶されてもよく、或いは基準周波数サンプルはここで説明されるPDEのようなサーバからダウンロードされてもよい。
##《##0026##》##
相関動作を行うステップは、相関データシリーズを発生するために、重み付けされた周波数サンプルのセットで逆DFTを行うことを含むことができる。
##《##0027##》##
各データブロックは2以上、例えば5、10、20以上の周期的に反復するシーケンスの整数回の反復に対応するサイズを有することができる。幾つかの実施形態のデータブロックは、周期的に反復するシーケンスの約5乃至20の反復範囲内のサイズを有することができる。他の実施形態では、データブロックは100程度のこのような反復のサイズを有することができる。
##《##0028##》##
前述の方法は、適切なハードウェアおよび/または受信機中のソフトウェア、および/または無線ネットワークの1以上のサーバで実行される。例えばある機能は受信機で実行され、ある機能は位置決定エンティティ(PDE)で実行されることができる。
##《##0029##》##
ここで説明する装置及び方法は、補助GPS(“A-GPS”)システムでは特に有効である。この補助GPSシステムでは、補助情報をGPS受信機へ提供する通信システムが、GSMおよびUMTSセルラ標準規格の場合のように、非同期化される。CDMA2000標準規格のように同期された通信システムでは、コード位相サーチに課される要求は非常に軽減されるが、ここで説明する改良されたアルゴリズムの使用からさらに利点が得られよう。
##《##詳細な説明##》##
##《##0030##》##
図面の種々の図形では、同一の参照符号は同一または類似の部分を示している。
##《##0031##》##
図1は、複数のGPS衛星(SV)11を含むGPS環境を示している。GPS環境について説明するが、ここで説明されるシステムは任意の位置付けシステムで構成されることができる。衛星11は、通信ネットワークの一部である複数のランドベースの基地局10と、基地局と通信する移動局(MS)14とによって受信されるGPS信号12を発射する。MS14はGPS受信機と、双方向通信信号20を使用して基地局と通信するための双方向通信システムとを含んでいる。GPS受信機は、1以上の基地局と通信する(セル電話以外の)広い範囲の移動体実施形態で構成されることができる。広い範囲の環境に位置付けられることのできるMS14を所有するユーザ13は、静止または移動することができる。
##《##0032##》##
GPS衛星(SV)11は、GPS受信機の位置付けに使用される信号を放送する衛星のグループを含んでいる。衛星はGPS時間に同調される無線信号12を送信するように同期される。これらの信号は予め定められた周波数で、予め定められたフォーマットで発生される。現在のGPS構造では、各SVはGPS標準規格にしたがってフォーマットされた(1575.42MHzの)L1周波数帯域で民間タイプのGPS信号を送信する。GPS信号がMSの通常のGPS受信機により検出されるとき、GPSシステムは各GPS衛星の擬距離を計算し、その擬距離から、MSの位置が計算される。
##《##0033##》##
擬距離は、c・(Tuser-TSV)+cTbiasとして規定され、ここでcは光速度であり、Tuserは所定のSVから信号が受信されるときのGPS時間であり、TSVは衛星が信号を送信したときのGPS時間であり、Tbiasは通常はGPS受信機に存在するローカルユーザクロックの誤差である。時折、擬距離は定数“c”を省略して規定される。通常の場合、受信機は4つの未知数X、Y、Z(受信機アンテナの座標)とTbiasを解くことを必要とする。これらの4つの未知数を解くことは、通常4つの異なるSVからの測定を必要する。しかしながら、ある状況では、この制約は緩和されることができる。例えば、正確な高度の推定が得られるならば、必要なSV数は4から3へ減少されることができる。A-GPS動作では、TSVは必ずしも受信機に対して利用可能ではなく、真の擬距離を処理する代わりに、受信機は主にコード位相に依存する。現在のGPS構成では、PNコードは1ミリ秒毎に反復するので、コード位相は1ミリ秒の時間の曖昧さを有する。時折、データビットの境界が確認されるので、したがって20ミリ秒のみの曖昧さが生じる。
##《##0034##》##
基地局10は、無線信号20を使用してMS14と通信する通信ネットワークの一部として使用される基地局の任意の集合を具備している。基地局はセルラインフラストラクチャネットワーク15に接続され、このネットワーク15は、公共電話システム16のような複数の他の通信ネットワーク、インターネットのようなコンピュータネットワーク17、位置決定エンティティ(PDE)18、ブロック17aで集合的に示されている種々の他の通信システムに通信サービスを提供する。基地局10に存在するかその近くに存在する可能性のある、または任意の他の適切な位置に存在する可能性のあるGPS基準受信機(または受信機)19は、PDE18と通信し、SV位置(暦)情報のような、位置を決定するのに有効な情報を提供する。
##《##0035##》##
地上ベースのセルラインフラストラクチャネットワーク15は典型的に、セル電話のユーザが公共電話システム16にわたって別の電話機と接続することを可能にする通信サービスを提供する。しかしながら、基地局はさらに、他の装置との通信、および/またはハンドヘルド型パーソナルデジタルアシスタント(PDA)とのインターネット接続のような、他の通信目的で使用されることもできる。例えば基地局10はGSM通信ネットワークの一部であってもよいが、他のタイプの同期(例えばCDMA2000)または非同期通信ネットワークでも同様に使用できる。
##《##0036##》##
図2は、通信および位置検出システムを組込んでいる移動体装置14の1実施形態のブロック図である。セルラ通信システムのような双方向通信システム22は、セルラ信号20を使用して通信するアンテナ21に接続されている。セルラ通信システム22は、基地局と通信しおよび/または基地局からの信号20を検出し、送信されたまたは受信された情報を処理するため、モデム23、ハードウェア、ソフトウェアのような適切な装置を含むことができる。
##《##0037##》##
MSのGPS位置検出システム27は、理想的なGPS周波数のまたはそれに近い周波数で送信されたGPS信号12を受信するためのGPSアンテナ28に接続されている。GPSシステム27は、周波数変換回路およびアナログデジタル変換器を含んでいるGPS受信機29と、GPSクロックと、GPS受信機の所望の機能を制御するための制御論理装置と、GPS信号を受信して処理し、適切な位置検出アルゴリズムを使用して位置を決定するのに必要な計算を行うための適切なハードウェア及びソフトウェアとを具備している。示されている実施形態では、アナログデジタル変換器は位置検出システムのバッファメモリに接続され、バッファメモリはDFT動作中にデータを提供し記憶するためDFT回路に結合されている。幾つかのA-GPS構造では、最終的な位置検出計算(例えば緯度と経度)は、GPS受信機から遠隔サーバへ送信されるコード位相及びその他の情報に基づいて、遠隔サーバで実行されることができる。GPSシステムの幾つかの例は米国特許第5,841,396号、第6,002,363号、第6,421,002号明細書に開示されている。
##《##0038##》##
GPSクロックは正確なGPS時間を維持することを意図されているが、多くは、正確な時間は位置の確定前には得られないので、その推定された値と、その値に関する不定さによって、GPSクロックソフトウェアで時間を維持することが一般的である。正確なGPS位置の確定後、GPS時間はしばしば正確に(現在のGPS構造では数十ナノ秒内の不定さ)知らされることに注意する。しかしながら、最終的な位置検出計算が遠隔サーバで行われるとき、この正確な時間はサーバでのみ利用可能である可能性がある。
##《##0039##》##
移動体装置の制御システム25は双方向通信システム22と位置検出システム27との両者に接続されている。移動体装置の制御システム25は、それが接続されているシステムに対して適切な制御機能を行うために、1以上のマイクロプロセッサ、メモリ、他のハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアのような任意の適切な構造を含んでいる。ここで説明する処理ステップは任意の適切な方法で実行されることができる。
##《##0040##》##
制御システム25はユーザインターフェース26に接続され、ユーザインターフェース26は、キーパッド、音声通信サービスのためのマイクロホン/スピーカ、バックライトのLCDディスプレイのようなディスプレイ等の、ユーザとインターフェースするための任意の適切なコンポーネントを含んでいる。位置検出システム27に接続されている移動体装置の制御システム25とユーザインターフェース26は、ユーザ入力の制御および結果の表示のような、GPS受信機と双方向通信システムに対して適切な入力-出力機能を与える。
##《##0041##》##
コヒーレントな処理方法の1例について図3及びその他の図面を参照して説明する。図3は、受信されたGPS信号を処理して、それがGSPコードと搬送周波数オフセットを選択する仮説に一致するか否かを識別するために、移動局で行われる一連のステップを示すフローチャートである。アルゴリズムは、選択されたGPSコードでコード位相オフセットの一致を発見しようとするため、全ての可能なコードオフセット(例えば1023オフセット)を検査できる。コヒーレントな処理アルゴリズムはその後、移動局により観察可能であり得る各GPSコードで反復される。付加的な非コヒーレントな処理が、さらに感度を改良するため、図3のアルゴリズムに対して付加されることができる。簡潔にする目的で、この付加された複雑さについて図11と共に後に説明する。
##《##0042##》##
図3では、30で、GPS信号を観察する動作が示されている。本質的に、受信機は、GPS信号が存在し検出可能であることを予想した上で、GPS搬送周波数に近い搬送周波数を有する電磁エネルギを受信する。GPS信号は(それが存在するならば)少なくとも期間Tc程の長さの時間期間、即ちデータのブロックがコヒーレント処理で取られる時間期間にわたり観察される(Tcは“データブロック期間”または信号のコヒーレントな積分(処理)時間としても呼ばれることができる)。
##《##0043##》##
雑音がない場合、GPS信号の関数形態s(t)が任意の時間tにおいて理論的に、以下のように表される。
s(t)=Ad(t)P(t)exp(j2□ft+□) (A1)
ここで、Aは信号振幅であり、d(t)は搬送波を(例えば二相変調により)変調する比較的低速度(例えば50ボー)を有するデータシーケンスであり、P(t)はPNシーケンスF(t)のフレームの反復するセットからなる波形であり、fは(理想的にはf0に等しい)搬送周波数であり、□は搬送波位相である。例えば伝送(例えばチップ)レートは1.023MHzであり、F(t)は1023チップの長さを有し、PNフレームレートは1kHzであり、P(t)は長さK□1023チップを有する。
##《##0044##》##
等式(A1)は搬送波の複素数表現であり、これは直角サンプリング方法が信号の処理に使用されるならば有用であり、勿論、他の表現も適切なときに使用されることができることに注意する。実世界の状態では、種々のパラメータは完全に安定とはいえないが、説明目的で、信号振幅と種々の変調レートがほぼ一定であることを想定することが認識されるべきである。
##《##0045##》##
図4は、等式(A1)で説明された理想的なGPS信号の構造を表す図である。GPS信号は45で示されている一連のPNフレームから構成されており、それぞれ特定の擬似雑音(または“PN”)シーケンスにしたがって二相変調された波形F(t)46と、搬送周波数47を含んでいる。F(t)の個々の反復は“PNフレーム”と名づけられている。各PNフレームは予め定められた期間Trを有する。48で、データシーケンスd(t)のデータ遷移が示されており、これは示されているPNフレームのうちの1つの開始において生じる。しかしながら、データシーケンスd(t)は比較的低速度なので、(米国のGPS C/Aコードでは)データ遷移48は20PNフレームに一度のみ生じ、それ故データ遷移は任意に選択されたPNフレームの開始で生じるかまたは生じない。
##《##0046##》##
各GPS衛星(SV)は46で示されている特有のPN波形F(t)を送信し、これは予め定められたレートで送信される一連のシンボル(チップ)である。PN波形は、搬送波の二層変調に使用される特定のPNシーケンスによって、相互から弁別される。例えばこれらのシーケンスは米国のGPSシステムのC/A波形では、ゴールドコードの1セットから選択されることができる。
##《##0047##》##
1つの例では、チップレートは1.023MHzであり、したがってPNフレームレートは約1kHZである。この波形F(t)は連続して反復され、例えば第1の衛星SV1からの第1のコードは特有のシーケンスF1(t)を繰返し送信し、SV2は特有のPNシーケンスF2(t)を繰返し送信する。GPS受信機は、視界内にある得る全てのGPS衛星の特有のPNシーケンスでプログラムされる。これらのPNシーケンスは特定の衛星を識別するためのアルゴリズムで使用されることができ、特に衛星の信号がGPS受信機で受信されるとき、PNシーケンスは受信された信号を送信した衛星の識別に使用される。しかしながら、初めは、GPS受信機は実際の受信されたコード位相のエポックを知らず、これは前述したように全PNフレームにわたる距離(例えば1ミリ秒の期間或いは1023チップ)であってもよい。さらに、受信機は、特定のPNコードに関連されるGS信号が検出可能であるか否かを知らない。それはこの信号が種々の障害により減衰されるかおよび/または特定のSVが視界内ではないからである。それ故、受信機は、仮説された信号の検出を試みるためエポックの不確定の距離にわたって直列または並列にサーチし、受信されたGPSフレームのエポックを、ローカルに発生された基準フレームと整列しなければならない。
##《##0048##》##
実際のGPS環境では、GPS受信機は等式(A1)で特定された理論信号のような、それぞれ特有のPNシーケンスF(t)を有する多数の信号を同時に受信する。例えば、典型的な状態では、GPS受信機は任意の時間に種々の視界内の衛星から8乃至12の信号を典型的に受信し、種々のパラメータは、例えばパスの長さ、到着方向、ドップラ周波数シフトが異なるために、相互に異なっている。説明の目的で、等式(A1)の理論形態の信号のうちの1つを処理することを最初に説明し、その後、ここで説明する処理アルゴリズムがどのように多数の信号の処理に使用されることができるかを証明する。それぞれの信号は等式(A1)の理論形態を有する。
##《##0049##》##
GPS信号が受信機に到達するとき、これらはしばしば付加的な雑音により非常に崩壊され、恐らく、他の雑音または緩衝によっても崩壊される。さらに搬送周波数及びチップレートは主にドップラ効果によって、その本来の値から僅かにシフトされると考えられることができる。したがって搬送周波数は、SVの動作とMSの動作により、MSの受信機により観察されるとき僅かにシフトする可能性があり、それ故受信機が信号を受信するとき、実際に受信された搬送周波数はその理想的な予め定められた搬送周波数f0から、“残留周波数”と呼ばれる量だけ変化する可能性がある。さらに、MS局部発振器のエラーは搬送周波数をその理想的な周波数から変化させる。
##《##0050##》##
図3を参照すると、31で搬送周波数は、適切な周波数変換回路によってGPS信号から“取り除かれ”、残留周波数feを残す。搬送周波数を除去するために、GPS信号は典型的に、最初にミキサによって中間周波数(IF)へ変換され、その後、任意の適切なアナログまたはデジタル技術により、残留するIF成分をほぼゼロまで減少するように処理される。例えば、IF周波数は別のミキサにより、ほぼ除去されることができ、またはアナログデジタル変換器で、GPSをデジタル信号に変換後、デジタル処理混合技術が使用されてもよい。幾つかの構造では、周波数変換回路は小さい既知の周波数オフセットにプラスして前述の残留周波数を有する最終的な周波数を提供できる。この小さい既知の周波数オフセットは、一定であることが知られているので、その後の処理は残留周波数の決定だけを必要とする。以下の説明を簡潔にするため、この小さい既知のオフセットをゼロと想定する。しかしながら、ここで説明する方法及び装置はこのような既知のオフセットがゼロではないケースにも同等に応用可能である。
##《##0051##》##
典型的に、残留周波数は主にドップラ効果により生じる。さらに受信機自体は信号の処理期間中に僅かな周波数シフトを誘発し得る。理想的な搬送周波数からのこれらの2つのエラーの和は、ある最大の許容度(Δf)により表されることができる。それ故、実際の受信された搬送周波数は典型的にf0±Δfの範囲内である。残留周波数は多かれ少なかれ、状況の任意の特定のセットにあるが、受信機がオリジナル搬送波をゼロまで減少することを試みた後に残る周波数に等しい残留周波数feは、典型的に数百ヘルツから数kHzの範囲にある。
##《##0052##》##
A-GPSシステムでは、全てのGPS信号における予想されるドップラ補正はPDEからGPS受信機へ(1形態または別の形態で)送信され、視界内にある得るGPS衛星のリストはまた受信機に送信され、それによってGPS受信機は衛星信号をさらに効率的にサーチできる。予想されるデータストリームはまたPDEによって提供されることもできる。
##《##0053##》##
そのメモリ内で、受信機は視界内にあり得る全てのGPS衛星に対応するPNコード(またはこれらのコードのDFTのようなその表示)を記憶している。
##《##0054##》##
32で、処理されたGPS信号は(前もって変換されていないならば)アナログデジタル変換器で、予め定められた時間にわたってデジタル化(即ちサンプル)され、その後GPS受信機のバッファメモリに記憶される。サンプルレートが1.024MHzの倍数であり、データセットのサイズが1024の倍数であることが時折有用であるが、データセットのサイズ、またはデータのサンプルレートには理論的限定はない。それ故、等式(A2)の信号はサンプルされた信号であると考慮され、ここではサンプルレートは1.024MHzまたは2.048MHzの数に設定されることができ、それによって1024または2048サンプルは1ミリ秒のPNフレーム期間にわたって生じる。ドップラ誘発エラーによって、このサンプルレートはチップレートまたはそのチップレートの2倍に全く等しいわけではない。このサンプルレートを選択する1つの理由は、サンプリングが1.024または2.048MHzで実行されるならば、結果的なサンプル数は、1ミリ秒フレーム期間にわたって、2の累乗であり、これは効率的なFFTで便利である。即ち、データの1フレームは1024サンプルの倍数であり、効率的なFFTで便利なサイズであり、(コヒーレントな処理における)総データセットサイズも1024の倍数であり、2の累乗×この長さである。しかしながら、フレーム当りのサンプル数が2の累乗ではないときに効率的なアルゴリズムが依然として存在するので、この限定は絶対的ではない。
##《##0055##》##
33で、コヒーレント処理のためのデータブロックは、予め定められたコヒーレントな処理期間Tcにわたって、記憶されたデジタルデータの一部を選択することにより規定される。データがコヒーレントな処理で組合わされる時間期間は典型的に、PNフレームの大きい整数(例えば20PNフレーム)を含むように選択される。コヒーレントな処理ブロックはしかしながら、長い時間期間にわたる残留搬送周波数の安定性とその他のマルチパス効果(及び恐らく他の要因)が性能の改良を限定するか妨げる可能性があるので、非常に長いようには選択されるべきではない。以下説明するように、Tcを1PNフレーム期間Trの厳密な倍数になるように選択することが有効であろう。
##《##0056##》##
図4をさらに参照すると、GPS信号は時間Tcにわたり観察され、これは第1のデータブロック49aまたは第2のデータブロック49bのようなデータブロックを規定し、時間Tcはデータブロックが整数個のPNフレーム45を有するように選択される。実際のデータブロックはPNフレームが開始するときを前もって知らされずに受信されるので、データブロックの開始及び終了はPNフレーム境界内のどこにでも存在できる。例えば、データブロックは偶然に、49a(コード位相オフセット=0)で示されているように、第1のフレームの開始から最後のPNフレームの最後まで延在できるが、より多くの可能性としては、データブロックは(49bで示されているように)第1のPNフレームの中間地点の何れかの場所から、最後の全PNフレームに続くフレームの中間地点の何れかの場所まで延在し、それによって、コード位相オフセットはゼロに等しくない。図3のステップ39乃至42を参照して説明するように、例えばコード位相オフセットは整合フィルタ動作を使用して決定されることができる。
##《##0057##》##
図3の34で、データシーケンスは随意選択的に除去される。データシーケンスd(t)が除去され、等式(A1)の理論信号が残留信号sb(t)のベースバンドに近い周波数に変換された後、無視する雑音と干渉は以下の形態を有する。
sb(t)=AP(t)exp(j2□fet+□) (A2)
ここでfeは搬送周波数をほぼベースバンドに変換した後の残留周波数である。
##《##0058##》##
随意選択的であるが、処理前にデータシーケンスd(t)を除去することが有用であろう。データシーケンスの除去を助けるため、幾つかのA-GPSシステムでは、予想されるデータシーケンスd(t)は、GPS信号の幾つかのおおよその到着時間と共に、(例えばサーバから)GPS受信機へ送信される。これらの場合、GPS受信機はデータシーケンスd(t)を除去でき、それ故、データシーケンスd(t)により等式(A1)の信号で20ミリ秒毎に生じ得る擬似ランダム極性反転を除去できる。ランダム極性反転の除去により(即ちd(t)の除去により)コヒーレントな積分時間は1データビット期間よりも長い時間、例えば100ミリ秒よりも大きい時間の間隔まで増加されることができる。コヒーレントな積分時間の増加はGPS捕捉プロセスの感度を改良できる。先に示したように、GPSの幾つかの将来のモードは、データを含まないシグナリング成分を含むことができる。これらの状態では、コヒーレントな積分期間は1つのデータビット期間に限定されない。
##《##0059##》##
図3を再度参照すると、搬送周波数は式(A2)の信号sb(t)に残留周波数feを提供するためにおおよそ除去され、ブロック期間TcはPNフレーム期間Trの厳密な倍数であるように選択された。換言すると、Tc=KTrであり、ここでKはブロック期間のフレーム数である。例えばK=100で、Tr=1msecであるならば、Tcは100ミリ秒であることができる。
##《##0060##》##
35で、データブロックはフーリエ変換プロセスを使用してコヒーレントに処理される。このステップは“順方向変換”プロセスと呼ばれることができる。例えば時間期間Tcにわたってサンプルされた信号sb(t)の高速度フーリエ変換(例えばFFTまたはDFT)は次式のように行われることができる。
y(f)=FFT(sb(t)、t=0からt=Tcまで) (A3)
順方向変換プロセスは種々の方法で実行されることができる。1つの良く知られた方法は、時間におけるデシメーションであり、別の方法は周波数におけるデシメーションである。チャープz変換または数理論変換のような、1つの高速度アルゴリズムが適切または有用であるとして使用されることができる。
##《##0061##》##
(例えば図9で示され、それを参照して説明する)随意選択的な信号のFFTはデータブロックが処理されている期間の逆数により、周波数において分離される一連のデータ周波数サンプルを含んでいる。例えばブロック期間(Tc)が20ミリ秒であるならば、周波数サンプルは50Hzだけ隔てられる。ブロック期間が80ミリ秒であるならば、周波数サンプルは12.5Hzだけ隔てられる。各データ周波数サンプルはその周波数Hzにより、より便宜的にはその周波数インデックスにより識別されることができる。特に、DFTの各データ周波数サンプルは整数(周波数インデックス)で指定されることができ、これは例えばゼロ周波数ではゼロインデックスで開始する。N点のFFTでは、周波数インデックスN/2はサンプルレートの半分の周波数Hz、即ちS/2に対応する。インデックスN/2+1,N/2+2等を有する周波数サンプルは-S/2+1/Tc,-S/2+2/Tc等に等しい周波数Hzに対応し、即ち、これらは負の周波数に対応するデータを表す。インデックスN/2,N/2+1,N/2+2,…,N-1,0,1,2,…,N/2-1を有するサンプルを選択することによってデータサンプルを配列し直すならば、周波数データは最も負の周波数で開始し、最高の周波数に進行する(Hzにおいて)昇順で集合される。この配列のやり直しが例えば図5と図6で使用される。結果として、周波数インデックスは循環的であると考えられ、それによってインデックスmはm+Nとm-Nに等しい。それ故、インデックスN/2+mはインデックス-N/2+mに等しい。
##《##0062##》##
図5は、前述の配列のやり直しをした、ゼロ(0)周波数に近い周波数の理論的に雑音のないGPS信号の周波数スペクトルのグラフである。図5はPNシーケンスの周期的反復による特徴外観を有するFFTを示しており、これは米国のGPS C/Aコードでは1ミリ秒毎に反復される。示されている雑音のないFFTは、低エネルギを有する中間サンプル(図示せず)の数によって分離されている強力なエネルギを有するデータ周波数サンプル(スペクトルライン)51のサブセットを含んでいる。このようなスペクトルは時折“櫛形”スペクトルと呼ばれ、連続する強力なサンプル間の分離はKの周波数インデックスの倍数にある。
##《##0063##》##
特に、図5で示されている櫛形スペクトルは、20ミリ秒の期間にわたり20回反復され、サンプルされ、残留搬送周波数fe=0であり、(グラフでは図示されていないが209kHzにおける)最大の振幅ラインで正規化されている、GPSゴールドコード#1に対応するパワースペクトルにおける大きさ対周波数のグラフである。この例では、強力なエネルギを有するスペクトルラインのシリーズは約1000Hz(1kHZ)により間隔を隔てられている。0.0Hzライン51aは約-38dbの振幅を有し、1.0kHzライン51bは約-11dbの振幅を有し、2.0kHzライン51cは約-13dbの振幅を有している。強力なスペクトルラインの各対の間には、図5の対数グラフで表されているように振幅が非常に低い19の中間ラインが存在している。例えば51aで、スペクトルラインは0Hzと1000Hzに存在する。スペクトルラインは50Hz、100Hzから950Hzまで存在するが、低いエネルギを有するので、これらは図面では表示されていない。類似の解析が各強力なスペクトルラインの対に対して存在する。Hzで測定された櫛形の強力なスペクトルラインの分離はフレームレートfrに等しい。周波数のインデックス差で測定されるのは、Kインデックス、即ちコヒーレントなデータブロックのフレーム数である。
##《##0064##》##
図5が雑音が存在しない理論結果を示している一方で、図9に示されているような実際の受信された信号のFFTは、スペクトルラインが直接的に観察されることができないこのような雑音を示している。図5の例では、52で示されているFFTの平均雑音レベルは典型的に、最も強いスペクトルラインの振幅さえも超える。
##《##0065##》##
図9をさらに参照すると、これは実際のデータに典型的な周波数内容(FFT)が、概して90で示されている複数のデータ周波数のサンプルを含んでいることを示すグラフであり、これらの複数のデータ周波数のサンプルは集合的に“データ周波数セット”と名づけられている。データ周波数セットは(S-1/TcのHzの周波数に対応する)最高の周波数インデックスまで延在する。各データ周波数サンプル間の周波数分離はブロック期間の逆数(即ちサンプル1/Tcの時間期間の逆数)に等しく、それ故、オリジナルFFTの順序付けが使用されると、最大のインデックスはSTc-1にある。
##《##0066##》##
図5と異なり、図9の各データ周波数サンプル90は雑音を含み、それ故、(周波数インデックスKにおける)周期的なスペクトルラインだけが多量のエネルギを有する図5の理論的GPSスペクトルとは異なって、多量のエネルギが各周波数インデックスで発見される。換言すると、雑音のために、受信されたGPS信号に関連されるスペクトルラインの振幅は雑音レベルよりも低く、それ故直接的に観察可能ではない。別の言い方をすれば、実際のデータのFFTでは、平均雑音エネルギレベルは全ての周波数ラインと類似する可能性があり、それ故、図5の櫛形スペクトルは観察可能ではなく、その後の処理まで未知の状態であろう。
##《##0067##》##
図3に戻ると、36aで、アルゴリズムを開始するために、初期想定が行われる。等式(A1)で特定される理論信号のように、GPSK受信機は同時に多数の信号を受信し、それぞれ特有のPNシーケンスF(t)を有し、それ故、それぞれそのPNシーケンスの特有のFFTを提供することに注意すべきである。例えば典型的な状態では、GPS受信機は典型的に8乃至12の信号を、任意の時間に種々の視界内の衛星から受信するが、これらの信号の多くは非常に弱いために検出ができない可能性がある。それ故、何れの衛星が受信可能な信号を提供しているかについて不定であり、さらに、検出可能であっても、到着時間を決定する任意の受信可能な信号のコード位相オフセットは、演繹的に未知である。##《##0068##》##
36aで、視界内に存在し得る特定の衛星が選択されるかまたは“推測”される。任意の特定の衛星の選択はランダムであってもよく、またはPDEにより与えられる経歴或いはリストのような任意の適切な情報に基づくことができる。以下説明するように。選択された衛星のPNコードは、少なくとも一致が発見されるか、全ての仮説がなくなるまで、(典型的に受信機により決定される距離内の)複数の周波数仮説にわたって検査され、その後36cで、次の衛星が選択され、全ての候補衛星が選択されるまで、または十分な数の衛星からの信号が位置の確定を完了したことが分かるまで、対応するPNコードが複数の周波数仮説にわたって検査される。
##《##0069##》##
36aで、初期仮説が残留周波数に対して行われる。十分な情報がGPS受信機に利用可能である(例えば前もって位置確定が行われたか、評価されたドップラ補正が得られる)ならば、この初期仮説及びその後の仮説はこの情報に基づいて行われることができる。利用可能な情報がないならば、最良の推定が行われ、サーチが開始されることができる。
##《##0070##》##
図3を再度参照すると、37で、仮説された衛星に対応するGPSコードのフーリエ変換が行われる。事前にローカルに発生されまたは計算され、記憶されることのできるこのコードは時折、“基準”コードと呼ばれる。これらのGPSコードはよく知られており、GPS受信機のGPSコード毎に値を予め計算し、記憶することが実行可能である。これらのGPSコードはその後、GPS受信機での記憶前または記憶後にフーリエ変換されることができる。例えばフーリエ変換(例えばFFTまたはDFT)は、次式のように、P(t)で示されるPNシーケンスF(t)のK反復からなる基準データセットで実行されることができる。
B(f)=FFT(P(t)、t=0からt=KTr=Tcまで) (A4)
この結果は図5に示されている例のように、一連の均等に隔てられたラインを含んでいる櫛形スペクトルであり、これは“基準周波数サンプル”と名づけられることができる。B(f)のK番目の周波数サンプル毎にのみゼロではなく、ゼロではない値だけが記憶される必要があるので、即ち、必要な記憶を減少する。
##《##0071##》##
しかしながら、反復されるシーケンスP(t)のフーリエ変換を予め計算し、各GPSコードでゼロではないフーリエ変換された値だけを記憶し、必要なときはいつでも迅速な使用を可能にすることがさらに効率的であろう。これらのゼロではない値がP(t)ではなくF(t)のフーリエ変換から得られることを観察するのは容易であり、即ち計算上の負担を減少できる。反復されるシーケンスのFFTはこの短いFFTから得られることができるので、(A4)で示されたように、通常は、K反復ではなくF(t)の1反復のみのFFTを計算することが十分である。また、基準GPSコードは通常、ゼロのコード位相オフセットと、ゼロの搬送周波数オフセットを有することが想定され、それ故、0.0Hzを中心とすべきであり、図6ではなく図5のグラフ図に類似すべきである。
##《##0072##》##
前述の計算の細部は、米国のGPS PNコードが長さ1023であり、好ましいFFTサイズが2の累乗であり、典型的にはこの説明では1024または2048であることに関する。FFTが予め計算されるならば、1.023MHzのサンプルレートに対応して、適切なサイズのFFTを生成するための適切な手順が、基準の1023点FFTを実行し、インデックス512と513との間に余分なゼロ値のサンプルを添付する。同様に、2.046MHzのサンプルレートに対応して、適切なサイズのFFTを生成するための適切な手順が、(チップ当り2サンプルでサンプルされた)基準PNの2046点FFTを実行し、インデックス1024と1025との間に2つの余分なゼロ値のサンプルを添付する。これらの手順は周波数ドメインで行われる補間技術であり、時間ドメインの等価の再サンプリング方法の実行よりも、計算においては効率的である。いずれにせよ、反復される基準シーケンスのFFTはその後、1PNフレームのFFTに対応する各基準周波数サンプル間に適切な数のゼロではない値のサンプルを単に挿入することによって計算されることができる。
##《##0073##》##
データ周波数サンプルがブロック35でFFTプロセスで最初に計算されたとき、残留周波数は知られていなかった。GPS信号を正確に効率的に捕捉するために、この未知の残留周波数が発見されなければならない。残留周波数を決定するために、“試行錯誤”のプロセスが使用されることができ、一連の残留周波数は仮説され、各仮説で計算が行われ、その結果は位置をサーチするために解析される。仮説数は大きく、処理時間が検査される仮説数と共に増加する可能性があることを認識すべきである。
##《##0074##》##
38で、37で与えられたデータ周波数サンプルのサブセットが、仮説された残留周波数に応答して選択され、即ち“枝刈り”される。図5で示され、それと共に説明されるように、理想的なGPS信号P(t)は周期的な周波数スペーシングfrを有する櫛形スペクトルを有し、これはブロックのサンプル数により乗算されたFFT周波数スペーシングであリ、即ち(1/Tc)□K=frである。この櫛形スペクトルは実際のデータ周波数サンプルの数分の1だけを占有するゼロではないサンプルを有するので、周波数サーチの複雑性および時間要求において減少が可能である。前述したように、Hzで表される周波数スペーシングfrはPNフレームレートに等しい。インデックスで表すと、これはデータブロック中の反復されるPNフレーム(K)の数に等しい。
##《##0075##》##
例えば、再度図9を参照すると、K=20であるならば、仮説された残留周波数に対応するデータ周波数サンプルは92aまたは92bのように、スペクトルラインの特定のグループの選択によって選ばれることができる。P(t)は櫛形スペクトルを有するので、ベースバンドの、雑音のない受信された信号sb(t)(等式A-2参照)も同様であり、それはこの信号がP(t)の周波数変換されたバージョンを含んでいるからである。しかしながら、sbの実際の櫛形ラインは1kHzの厳密な倍数で位置付けられないが、残留周波数(図6参照)によりオフセットされ、これは決定される必要がある。
##《##0076##》##
サンプリングレートが1.024MHzであり、ブロックサイズが20msecであり、ブロックには20PNシーケンスが存在するならば、受信される信号の隣接する櫛形ラインのスペーシングは1kHzであるので、認識可能なエネルギを有するP(t)のDFTの1024ラインだけが存在する。この櫛形スペーシングはサブセットを1024データ周波数ラインにのみ限定し、それ故、対応して減少するサイズの逆FFTがその後の処理で使用されることができる。
##《##0077##》##
別の例として、サンプリングレートが2.048MHzであるならば、1.0kHzの櫛形周波数スペーシングを有する2048のゼロではない値の櫛形ラインが存在するが、エネルギはさらに大きい2.048MHzの通過域を超えて延在する。周波数分離の倍数であるレート(例えば1.0kHz)でサンプルする必要はなく、サンプルレートが2の累乗×1.0kHzである必要もなく、sb(t)の櫛形スペクトルは依然として残る。しかしながら、総サンプル期間Tcが真の周期的なコンボルーションを実現するために1ミリ秒の倍数であることが望ましい。この要求は省かれることができるが、後に説明するように、幾らか性能を犠牲にするか、速度の劣化を招く可能性がある。
##《##0078##》##
図6を参照すると、これは図5のように、約1.5kHz(即ちfe=1.5kHz)の残留搬送周波数を有し、(209kHzで生じる)最大の振幅ラインにより正規化されているスペクトルを有する、20回反復された1例のGPS信号(コード#1)のパワースペクトルのグラフである。図5及び図6の比較によって、両者のケースで櫛形スペクトルが存在することが示され、また図6のスペクトルはこの例では約1500Hzの残留周波数feにより、図5のスペクトルに関して単にオフセットされていることも示されている。それ故、1500Hz(この例では真の搬送周波数オフセット)の仮説は信号エネルギを含む周波数ラインのセットを適切に選択する結果となる。図6のようにGPS信号スペクトルが現われても、(単なる櫛形サンプルではなく)各周波数サンプルで現れる図9に示されているような雑音によって妨げられる可能性がある。しかし、GPS信号櫛形の周波数サンプル間で生じる雑音は、これらがGPS信号エネルギをほとんど含んでいないので、GPS信号の検出には不適切である。したがって、GPS信号の検出目的で、櫛形ライン位置の周波数情報だけを使用する必要がある。詳細に説明するように、各周波数仮説は、可能な櫛形周波数の異なるセットが処理されることを述べ、結果的に、これらの可能な櫛形周波数の異なるセットは、単に相互に循環的にシフトされたバージョンである。##《##0079##》##
用語“枝刈り”は、周波数データからK番目のサンプル毎にのみ選択していることを指している。従来の例では、Tcは20PNフレームに等しく、Kは20に等しく、即ちその後の処理で使用するためにFFTデータの20番目毎のサンプルだけを選択する必要がある。さらに一般的には、Kは処理されているコヒーレントなデータブロックのPNコードの反復数である。このような枝刈りはその後の処理量の減少につながる。
##《##0080##》##
図9と図10を参照する。図9はGPS信号を妨害する雑音を含む典型的なデータ周波数サンプルの例である。図10は、(説明を簡潔にするために)仮説された正の周波数オフセットに対応するデータ周波数サンプルのサブセットを示す表であり、K番目毎のサンプルがいかにして、仮説された残留周波数の周波数選択のため、サブセットを規定するように選択されるかを示している。ゼロ周波数オフセットを仮説するため、選択を第1のサブセット92aに変換し、これは図9及び図10の92aに示されている周波数インデックスゼロ(A0,AK…)で開始するK番目毎のサンプルを含み、図10の行0に対応する。1インデックス周波数オフセットを仮説するために、第2のサブセット92bが選択され、これはK番目毎のサンプルを含んでいるが、周波数インデックス1(A1,AK+1…)によりオフセットされ、図10の行1に対応する。2インデックス周波数オフセットを仮説するために、第3のサブセット92cが選択され、これは周波数インデックス1(A2,AK+2…)でオフセットされるK番目毎のサンプルを含んでいる。各その次の周波数オフセットを仮説するため、時折、循環的なローテーションと呼ばれるこのプロセスは選択されたデータ周波数サンプルを整数によって変換することにより継続する。周波数オフセット数は(フレームレートを超えるレートに対応して)Kを超過することができる。
##《##0081##》##
周波数データセットは循環的と考えられ、即ち周波数Kは例えばK-NおよびK+Nと同様である。したがって、所定の行の最後の幾つかのデータサンプルは実際に、第1の行の第1のデータサンプルに対応できることが分かる。例えば92cでは、Kが2に等しいならば、92cの最後のインデックスはN-K+2-N=-K+2=0であり、92dの最後のインデックスはN-K+3-N=-K+3=1である。この例では、92cと92dの最後のエレメントはしたがって、それぞれA0とA1である。同様に、(表では示されていない)負の周波数オフセットは最初に“負の周波数”を選択することにより仮説された。1例として、最小の負の周波数仮説は、選択するデータA-1,AK-1,A2K-1,A3K-1,…,AN-K-1に対応し、これはAN-1,AK-1,A2K-1,A3K-1,…,AN-K-1と同一である。したがって、このアレイの第1のサンプルは実際に、FFTの周波数サンプルの最後である。AN/2で開始するアレイの配列をやり直すことが便利であり、それによって周波数データの大半は周波数において増加する。
##《##0082##》##
図10では、列は“櫛形”周波数インデックス、即ちN/Kエレメントだけを有する枝刈りされたアレイのインデックスを示している。各行は仮説された櫛形周波数インデックスでの値を示している。勿論、負の周波数オフセットで開始する櫛形は許容され、前述したように構成される行を有する。
##《##0083##》##
したがって、GPS信号の存在を識別するのに有用な情報は、一定量(この例では1kHz)だけ相互に変位され、残留周波数によりオフセットされているスペクトルライン内に実質的に含まれる。それ故、残留周波数の仮説に続いて、仮説された残留周波数に対応するその後の整合フィルタ計算目的で、その周波数オフセットに対応するスペクトルラインのセット(櫛形)はFFTから選択されることができ、残りは無視される。この減少されたスペクトルライン数は必要とされる次の計算数を減少でき、したがって、各仮説された残留周波数の処理時間を減少する。例えば、ステップ39の整合フィルタ動作で必要とされる、サイズSTcの逆FFTを行う必要がある代わりに、Sのサンプルレートが使用されるならば、サイズS/1kHzの逆FFTだけが実行される必要がある。したがって、Tc=128ミリ秒であると想定すると、サンプルレートが1.024MHzであるならば、通常、サイズ128□1024の逆FFTを実行する必要がある。スペクトルの疎性(即ちGPS信号が櫛形スペクトルを有する事実)を利用して、サイズ1.024MHz/1kHz(即ち1024)の逆FFTの計算だけを必要とし、処理の節約は128(さらに正確には1.7□128)の係数を超える。さらに、処理の節約は、総コヒーレント処理時間Tcが増加するときに改善される。それ故、FFTサイズの減少がPNシーケンスF(t)の反復数に関連されることが分かり、即ちFFTサイズの減少係数は、コヒーレントに積分されるPNフレーム数が大きい程改良される。
##《##0084##》##
39で、データ周波数サンプルと基準周波数サンプル(例えばGPSコード)のサブセットから相関シリーズを形成するための動作が実行される。これを実現するため、FFTベースの整合フィルタ動作が以下のように実行されることができる。
データ周波数の選択されたサブセットを、GPSコードのFFTの複素共役によって乗算する。 (A5)
等式A5の結果の逆FFTを実行し、この結果的なデータセットで検出動作を行う。 (A6)
結果として、Sb(t)とP(t)の循環的コンボルーションが生じ、これは適切な相関情報を提供し、Sb(t)の期間がPNフレームの整数であることを想定する。この基本的な手順は期間Tcの長いデータセットの処理を必要とし、即ちこの手順は大きいサイズの順方向FFTの実行を必要とした。しかしながら、よく知られているように、このような大きなFFTを実行する効率的な方法が存在する。計算上の便宜さは、枝刈り手順のために、小さいサイズの逆FFTだけを行う必要があることから得られる。多くの逆FFTは多くの周波数仮説に対応して実行される必要があるので、計算上の節約が実現されることができる。これは後の説明で、さらに数学的に証明される。
##《##0085##》##
説明の目的で、ステップ33-39の方法はコヒーレントな方法でデータの1ブロックの処理に対応しており、これはここでは“コヒーレントな相関”または“コヒーレントな処理”と呼ばれるタイプの相関である。感度を改良するため、複数のコヒーレントな相関プロセスからの相関出力は検出されることができ、相関結果を与えるため隣接する時間間隔の数(例えば2乃至2000ブロック、典型的には5乃至200ブロック)にわたり結合される。このプロセスは“非コヒーレント相関”と呼ばれ、図11と共にさらに詳細に後述する。
##《##0086##》##
図3の40で、相関結果(シリーズ)が、一致が発見されるか否かを決定するために解析される。この演算は以下説明するように、任意の数の適切なアルゴリズムで実行されることができる。
##《##0087##》##
図7は、ステップ39の相関動作の結果の図例であり、仮説されたコード位相の関数として振幅を示している。ステップ39の整合フィルタ動作、又は相関演算の結果は“相関シリーズ”と呼ばれる。以下説明するように、多数の相関シリーズは改良された性能を提供するように(コヒーレントおよび/または非コヒーレントに)組合わされることができる。この組合わされたシリーズは、この数のシリーズが一致された状態を決定するために検査されることができるので、“最終的な相関シリーズ”と呼ばれる。図7に戻ると、グラフの結果として、異なるコード位相の一連のライン70は、典型的には1チップのインクリメントまたは2分の1チップのインクリメントで均等に隔てられている。一致が発見されたか否かを決定するため、任意の適切なピーク発見タイプのサーチアルゴリズムが使用されることができる。例えば、各ラインの大きさが考慮されてもよい。例えば、特定の仮説されたコード位相のラインの大きさが全てのラインの中で最大であり、その振幅が予め定められたしきい値を満たすかそれを超えるならば、一致が発見されたことを想定させることができる。図7では、ライン72が最大であるように見え、それ故、(例えば74で示されている)検出しきい値が予め定められたしきい値であるならば、ライン72のコード位相(即ちコード位相位置18)は一致を示すものと想定されよう。所定のしきい値を超える全てのピークを決定し、全てのこのようなピークを潜在的な一致として保持するような、その他のアルゴリズムが使用されてもよい。
##《##0088##》##
図3を再度参照すると、ステップ40後、一致が識別されないならば、動作は決定ステップ41へ移動する。41で、サーチをされる残留周波数がさらに存在するならば、別の周波数仮説がステップ36bで行われ、ステップ37-40が反復される。しかしながら、サーチをされる残留周波数がこれ以上存在しないならば、動作は41から決定ステップ43へ移動し、以下説明するように、サーチするための衛星がさらに存在するか否かを決定する。ステップ40の決定に戻り、一致が発見されたならば、動作はステップ42へ移動し、ここでコード位相オフセットが決定される。
##《##0089##》##
例えば図4を参照して前述したように、データブロックがサンプルされたならば、コード位相は知られておらず、即ちPNフレーム期間の開始と終了はまだ突き止められていない。特に、データブロックが整数個のPNフレーム45を有するが、データブロックの開始位置が知られておらず、それ故、データブロックの開始及び終了はPNフレーム内の何れかの場所に存在することができる。例えばデータブロックが偶然に、49a(コード位相オフセット=0)で示されているように、第1のPNフレームの開始から最後のPNフレームの最後まで延在できるが、より多くの可能性としては、データブロックは49bで示されているように、第1のPNフレーム内の随意選択的に選択された点から、最後の全PNフレームに続くフレーム内の同一点まで延在する(コード位相オフセット≠0)。
##《##0090##》##
42で、正のサーチ結果に続いて(即ちステップ40で一致が発見された後)、コード位相オフセットはステップ39の整合フィルタ動作の結果から決定される。特に、整合フィルタ動作前に、可能なコードオフセット数が知られている。図7のここで説明した例では、可能なコードオフセット数はゼロから1023の範囲(1024点のFFTが使用されるならば、全部で1024の可能なコード位相)であり、これは1ミリ秒間隔にわたるコード位相オフセットステップ数である。整合フィルタ動作後、(一致の存在を識別した)ライン72も、ゼロからのステップ数としてコード位相オフセットを示す。図7の例では、コード位相オフセットはコード位相位置18にあり、これはこの例では約18/1024ミリ秒に変換する。この位相オフセットはGPS受信器内のローカルで発生されたクロックの位相に関連する。多くの場合、この位相オフセットの正確性は、特定されたコード位相におけるレベルを、その近傍のコード位相のレベルと組合わせる補間手順を通して改良される。##《##0091##》##
43で、付加的な衛星からの信号がサーチされるか否かについて決定が行われる。この決定は任意の適切な基準にしたがって行われる。例えば、十分な衛星からの信号が既に位置の確定を行ったことを発見したならば、または可能な視界内の衛星のリストが尽きたならば、サーチの停止をする決定が行われ、44で示されているように、捕捉動作が完了される。しかしながら、より多くの衛星からの信号がサーチされるならば、36cで、次の衛星が選択され、初期の残留周波数が仮説され、ステップ37-42が新しい想定で実行される。
##《##0092##》##
ここで説明されるように、PNシーケンスF(t)がコヒーレント処理するデータブロックで複数回反復する知識を使用すると、さらに簡単な逆FFT手順が全体的な整合フィルタ手順の一部として可能であることが分かり、そうすれば計算時間が減少する。唯一のドップラ仮説がサーチされるべきならば、処理時間における改良は特に大きい。しかしながら、サーチは通常、多数のドップラ仮説(例えば±500Hzにわたるサーチは普通である)にわたって実行されるので、ここで記述するようにこの処理の節約の利点はすぐに重要になる。処理を節約する1つの理由は、別々の逆FFTが実行されるべきことを各ドップラ仮説が必要とすることである。しかしながら、ここで説明する方法では、仮説された櫛形周波数位置での処理周波数サンプルだけを必要とする事実のために、逆FFTサイズはコヒーレントな周波数ブロックのサイズから独立している。このような周波数サンプルの数は、1PNフレームにわたるデータ周波数サンプルの数と等しいことが容易に分かる。先の例では、128ミリ秒の処理プロックサイズでは、必要とされる逆FFTサイズは係数128だけ減少され、結果として、128よりも大きい係数だけ改良された処理速度である。大きい順方向FFTはステップ35のように行われなければならないが、この大きい演算はサーチされるGPSコード当り一度のみ行われる必要があり、幾つかのケースでは、1つの順方向FFTは多数の仮説されたGPSコードで共有されることができる。
##《##0093##》##
典型的に、大きいドップラ範囲にわたってサーチするため、対応して大きい数のドップラ仮説が逐次的に作られ、代わるがわる実行され、したがって多数の逆FFTの実行を必要とする。例えば、残留搬送周波数fe=±2kHzの範囲にわたってサーチするために、128ミリ秒のコヒーレントな積分時間では、複数のドップラ仮説が必要とされ、即ち、少なくとも512に等しい逆FFT数(4000kHz×128msec)が実行される。前の例では、逆FFTサイズは131072ではなく1024点だけを必要とし、この結果、係数約218だけ計算時間を節約できる(FFT処理時間はNlog(N)に比例し、Nは変換サイズであることに注意)。例えば、現在利用可能な技術を使用すると、1024点のFFTは廉価のDSP集積回路を使用して、0.5ミリ秒以下で実行されることができ、逆FFTの全セットの全体的な処理時間は0.26秒に満たない結果となる。一方、まばらなデータの利点を利用せずに、処理時間は約1分であることが可能である。さらに、多数の仮説されたGPSPNコードにわたって検索しなければならないので、従来のFFT処理で必要とされる処理時間は実用的ではないが、開示した方法での処理時間は容易に実用的となる。
##《##0094##》##
種々のドップラ仮説にわたるサーチは、FFTの隣接するスペクトルラインが予め定められた数、この例では1/TcHz(例えばTc=128msecならば、1/Tc=1/128msec=7.813Hz)だけ相互から離れているということを認識することにより簡略化される。それ故、所定のPNコードでは、再度、各周波数において順方向FFTを実行する必要はない。周波数の仮説を変更するため、1インデックス位置だけsbのFFTをシフトしさえすればよい(インデックス値は不必要な労力をせずに、信号の捕捉の見込みがあるよう、適切に決定される)。yをsbのFFTに等しくする。サンプルレートが1.024MHzであり、T=128msecである例では、周波数仮説がゼロであるならば、0、128、256、…等の数を付けられたyのサンプルを処理する。残留周波数仮説が7.813Hzであるならば、1、129、257等の数を付けられたサンプルを処理する。残留周波数仮説が-7.813Hzであるならば、131071、127、255等のサンプルを処理する(スペクトルは周期131071で周期的であるので、インデックス131071は-1に等しいことに注意)。各ケースで枝刈り処理を受けたブロックは、基準GPS波形のゼロではないFFTサンプルの複素共役により乗算される。結果は、1PNフレームを表す整合フィルタ出力を与えるために逆変換される。
##《##0095##》##
この出力のしきい値を超えて発見されるピークの大きさ(または二乗された大きさ)は、処理シーケンスで使用されたものに対応するGPS信号数とドップラ周波数を有している受信されたGPS信号の存在及び到着時間を表している。以下説明するように、幾つかのケースでは、インデックス数の数分の1だけFFTをシフトすることが好ましい。これは以下説明するように、周波数セットの単なるローテーションまたはシフトではなく、周波数補間方法を使用して行われることができる。
##《##0096##》##
図8のA、図8のB、図8のCは、Tc=20ミリ秒であるときの場合の各3つの仮説された周波数(fh-50Hz、fh、fh+50Hz)におけるそれぞれの整合フィルタ動作の実行結果の1例を示している(したがって順方向FFTのスペクトルラインは50Hzだけ分離される)。図8のBでは、仮説された周波数は真の周波数であり、強力な検出されたピーク82は1つの特定のコード位相オフセット(インデックス18)で生じることが分かる。図8のA、図8のCではそれぞれ、仮説された周波数は真の周波数を50Hzだけ下回るか超えることが分かり、それ故、これらの場合、インデックス位置18の強力なピークは(81および83で示されているように)もはや存在せず、検出しきい値を超える任意の他のピークも存在しないことが分かる。図を簡単にするために、図8のA、図8のB、図8のCのプロットは30までのコード位相インデックスだけを示し、一方1024点のFFTが使用されるならば、そのインデックスは実際には0乃至1023の範囲であることに注意すること。
##《##0097##》##
図3の方法はコヒーレントな方法によるデータの1ブロック処理に対応し、これはここでは“コヒーレントな相関”と呼ばれる相関のタイプである。しかしながら実際には、コヒーレントな相関は、弱いGPS信号を検出し、そのコード位相を測定するのに十分な感度をもつことができない。感度を改良するため、複数のコヒーレントな相関プロセス(即ち相関シリーズ)からの相関出力は検出され、組合わされることができ、この手順は“非コヒーレントな相関”または“非コヒーレントな処理”と名づけられている。特に、前述のステップ33-39のコヒーレントな積分プロセスは1以上の付加的な、隣接する時間間隔(典型的に5乃至2000ブロックの範囲)で反復されることができ、その結果は検出され(例えばそれらの大きさまたは二乗された大きさが計算され)、組合せられる。
##《##0098##》##
この変形は図11により、さらに正確に理解されるであろう。図11は、一致された状態をサーチする前に、多数の相関シリーズの組合せが行われる図3の変形である。図11のブロックの番号付けは、先頭に“1”が付加されている点を除いて、図3の番号付けに類似している。例えば2つの図面の上部ブロックである“GPS帯域のエネルギを観察する”が30と130で示されている。図11は多数の相関シリーズの後検出累算に関連される付加的な処理を含んでいる。即ち、データの多数のブロックにわたって反復するブロック147の出力から138の入力へのフィードバックループが主に付加されている。多数の相関シリーズの組合せが146で実行される。
##《##0099##》##
図11を吟味すると、133で、33の単一のブロックと比較して、長さTcの多数のブロックに対応するデータを選択したことが分かる。その後、ステップ134で、各個々のデータブロックでFFTを実行する。このデータはその後、典型的に、後に使用するためにバッファに記憶される。ステップ136aと137は36aと37と同一である。ステップ138と139はその後、(所定のSVと残留周波数に対応する)基準周波数サンプルと所定のデータブロックの周波数サンプルからの相関シリーズの計算の一部として、枝刈りアルゴリズムを使用する。これは38と39に類似している。しかしながら、ステップ146で、結果的な相関シリーズを、先のデータブロックで類似して実行されたものと組合わせる。典型的に、この組合せは、大きさ、二乗された大きさのタイプの検出動作を相関シリーズにおいて実行し、その後、その結果を先のブロックで類似して行われたものに付加することにより行われる。幾つかのケースでは、組合せは単なる付加または他のコヒーレントな組み合わせであってもよい。後者のケースは、大きいデータセットでコヒーレントな処理を行う能力を計算のリソースが限定する場合に、適切である。
##《##0100##》##
147で、右への分岐は、全てのデータブロックが処理されていない場合に、次のデータブロックで138、139、146の処理を反復するためのものであり、その点(147)で処理の流れは140へ進む。処理が140へ進むとき、一致される状態を決定するために所望な全ての相関シリーズを組合わせる。この点で組合わされた相関シリーズは“最終的な相関シリーズ”と呼ばれる。図3で説明した方法と類似の方法で、最終的な相関シリーズは一致された状態、典型的には検出しきい値を超えるピークで検査され、対応するコード位相オフセットが発見される。
##《##0101##》##
先の説明では、動作138、139、146はデータの連続するブロックで反復されるが、仮説されたSV、基準周波数サンプル、残留周波数は各反復で同一であることに注意する。140で一致が発見されないならば、(セットが完全にサーチされていないならば)新しい残留周波数が136bで選択され、処理138、139、146は第1のデータブロックで新たに開始する(145はブロック番号を再度初期化する)。ステップ135で、全てのデータブロックにおいてFFTを先に計算したので、仮説された次の残留周波数を変更するときに、さらに順方向FFTを行う必要がない。即ち、各データブロックの周波数サンプルはバッファに記憶されており、それぞれその後の残留周波数仮説で再使用されることができる。
##《##0102##》##
一致が発見された後、または全ての残留周波数が尽きた後、処理は143へ進み、ここでさらにSVが検査を必要とされるならば、136cで、次のSVと初期周波数を選択し、ステップ133へ進む。データシーケンスが存在しないときのような、いくつかのケースでは、この点でステップ136aへ代わりに進み、先のFFT演算により既に計算された135からのデータ周波数サンプルを再使用する。
##《##0103##》##
以下の説明はここで説明される1方法の動作の1説明である。
##《##0104##》##
最初に、逆FFT演算が行われる方法を考慮する。最初にサンプルされた時間データはx(n):n=0,1,2,…,として表されることができ、これはデータサンプルx(0),x(TS),x(2TS)の簡略表記であり、ここでTSはサンプル時間期間である。このサンプルされたデータのディスクリートなフーリエ変換(“DFT”)はy(0,1,2,…)により示される。このデータのDFTは周波数0,1/(NTS),2/(NTS)…,m/(NTS),…,における周波数サンプルを効率的に示し、ここでmはサンプル数である。DFTy(m)は各mにおいて、次式によって示される。
##《##数1##》##

##《##0105##》##
循環的な対称により、インデックスmに対応する周波数(即ち周波数m/(NTS))はインデックスm-Nに対応する周波数(即ち周波数(m-N)/(NTS))に等しいので、M>N/2に対応するDFTの周波数は、実際には負の周波数である。ここで、この説明目的で、1)GPSフレーム期間がR入力サンプルに対応し、2)先のように、任意の衛星データは除去されており、3)ブロックサイズNはKフレームに対応し、即ちK=KRであり、4)信号変調における任意のドップラ効果は無視できる程度であることを想定する。これらの想定はFFTアルゴリズムが周期的なコンボルーションを行うことを可能にする。
##《##0106##》##
前述したように、整合フィルタ動作は根本的に、信号データと、周期的に反復された基準の循環コンボルーションであるので、Rサンプルを整合フィルタ動作から発見することにのみ関心がもてる。したがって、整合フィルタ結果も周期Rにより周期的である。これらの状態下で、既知の方法により、等式(B1)のy(m)における演算によって整合フィルタ出力を与えることができる。
##《##数2##》##

##《##0107##》##
ここでgは、K回反復された[x(n)と同一のレートでサンプルされた]GPS基準PN波形のFFTであり、*は複素共役を表し、rは出力時間変数であり、これは[0,1,…,R-1]にわたる範囲だけを必要とする。等式(B2)では、信号y(m)の残留搬送周波数はゼロであることを仮説している。前述したように、PNシーケンスはフレーム毎、即ちRサンプル毎に周期的であるので、関数g(m)は(周波数において)N/R=(KR/R)=Kサンプル毎にゼロではない値を有する。例えばNがGPSデータの20フレームに対応するならば、gの(最初から開始する)FFTの20番目毎のサンプルがゼロではない。したがって、等式(B2)の和内の積は20番目のサンプル毎にのみゼロではなく、したがって(B2)を次式のように書くことができる。
##《##数3##》##

##《##0108##》##
最後の和はR点の逆DFTである。したがって、整合フィルタ動作で必要とされる逆DFTがRサンプルFFTアルゴリズムだけを使用して行われてもよいことが示されており、これは処理時間とメモリの要求を減少する。さらに、データKのPNフレームが幾つ処理されても、前述の条件が満たされる限り、R点の逆DFTだけが必要である。等式(B3)は全N点の逆FFTが等式(B2)のように実行される場合に得られる等式と数学的に同一であることに注意する。等式(B3)は逆FFTの実行においてyのFFTからのK番目の点毎の選択を明白に示していることにも注意する。これは“枝刈り”手順、即ち逆FFTを行うための点のサブセットの選択のベースである。等式(B3)は、仮説された残留搬送周波数エラーが正しいか否かを決定する。しかしながら、このプロセスは、残留搬送周波数エラーが1/Tcと比較して、小さいときに強力な検出指示を発生するだけである。
##《##0109##》##
前述の等式(B3)は、残留搬送周波数をゼロと想定して、変換されたデータサンプルの処理に対応する。これは残留周波数がゼロに近いときのみ強力な相関ピークを発生する。この想定を変更するため、ドップラシフトはd/(NTS)であると想定され、ここでdは整数であり、等式(B3)は以下のように変更される。
##《##数4##》##

##《##0110##》##
ここで[]mod Nは、括弧を付けられた量のモジュロMである。本質的に、ドップラ仮説が正しいことを想定して、ゼロではない(即ち1/Tcよりも非常に小さい)残留周波数を有するように、入力信号を周波数シフトしている。等式(B4)はyの循環特性を利用する。この変換は、単にdスペクトルラインによるyの単なる周波数変換であり、yの第1のエレメントに関してd位置で開始する(循環方法による)シーケンスyをインデックスすることにより率直に実行されることに注意する。この方法は、背景部分で説明した従来の制限をなくし、そうでなければ、この従来の制限は約-500乃至500Hzよりも大きい範囲にわたるサーチを効率的に限定する。ドップラ仮説dにおける唯一の制限は、時間ドップラ効果(即ち信号変調におけるドップラ)による、yの拡張に関する盲目的な制限である。この制限は以下説明するようにして除去されることができる。
##《##0111##》##
等式(B4)の1つの便利な面は、異なるGPSコードを処理するために、別の順方向変換を行う必要がないことである。幾つかの状態では、“g”の適切なGPSコード(例えば適切なゴールドコード)は先の式に代入されることができ、従来変換されたデータが使用され続けることができる。これは、2以上の同時に受信されたGPS信号に存在する衛星データ情報(メッセージ)が実質的に同一であるならば、行われることができる。この状態により、同時に受信された信号におけるデータ送信を同時に除去することが可能である。これは2つの条件が満たされた場合に可能であリ、その条件は(A)衛星からの差距離がかなり小さい(例えば300km内)ことと、(B)メッセージデータ情報がSV送信間で類似であることである。項目(B)は例えば衛星の暦が送信されるとき、しばしば生じる。また項目Bはコヒーレントな積分時間が20ミリ秒よりも小さいならば、重要ではない。、将来の構造で提案されているような、データを含まないGPSモードでは、条件(B)は適用せず、この変形はさらに一般的に行われることができる。
##《##0112##》##
先の説明では、(受信機の基準局部発振器が誘発する“ドップラ”を含めた)ドップラシフトの効果は主に搬送周波数に影響することが想定されている。しかしながら、コヒーレントな積分時間NTSが十分に大きくなるならば、信号の変調における(即ちPNシーケンスP(t)における)ドップラの効果を無視することができない可能性がある。本発明の目的では、この変調のドップラ効果、または“時間ドップラ”効果は、主に変調レートを変更し、その結果、GPS受信機で発生された基準に関する信号波形の“拡張”または“圧縮”が生じる。
##《##0113##》##
例えば、GPSの標準的な位置サービス(民間サービス)のためのC/Aコードを処理するため、チップ変調レートに対する搬送周波数の比は約1575.42e6/1.023e6=1540である。したがって搬送波における約500Hzのドップラシフトは変調において約5000/1540=3.25Hzのドップラシフトになる。データの短いブロック(例えば20ミリ秒)をコヒーレントに処理するため、このような時間ドップラは重要ではない可能性がある。しかし、データの長いブロックを処理するとき、その効果は整合フィルタのピーク出力の大きさを減少することによって、システムの感度を劣化する可能性がある。経験則として、(局部発振器効果を含める)変調ドップラがpヘルツであるならば、総ブロックサイズNはTc秒に対応し、付加的な処理なしに、量pTcは有害作用を減少するために約1/2よりも下に維持されるべきである。
##《##0114##》##
搬送波における10,000HzのドップラシフトがPN変調における7.143Hzドップラシフトを生じる前述のケースを考慮する。コヒーレントなブロックサイズが約100ミリ秒であるならば、pTcは=0.7143であり、システム性能における幾らかの劣化が顕著であろう。さらに、整合フィルタからのピーク出力の時間が、ゼロではないドップラのケースに関してpTc/2チップにより変位されるであろう。したがって大きいドップラサーチ範囲と、長いコヒーレントな積分時間は、修正されていない状態であるならば、時間ドップラ効果からの損失になる。この問題は特に以下の2つの重要な状態で増幅される。
(1)GPS受信機により観察されるように、1つのGPS衛星信号から別のGPS衛生信号へのドップラシフト間の大きな差。この項目については既に前述した。
(2)GPS局部発振器周波数のその理想的な周波数に関するエラーによる効率的なドップラシフト。
##《##0115##》##
項目(2)に関して、GPS局部発振器は理想的なGPS周波数から異なる可能性がある。例えば、時折、GPS受信機は、同期されたセル電話の周波数からその局部発振器周波数を得ることができ、したがって低エラーを実現できる。しかしながら、幾つかの状態では、これは可能ではないことがある。良好に温度補償された水晶振動子でさえもGPS周波数(1575.42MHz)で、±3000Hzを超える周波数エラーを有する可能性がある。このような周波数エラーは真のドップラシフトではないが、これらは移動するプラットフォームから観察されるドップラシフトに類似して、GPS受信機で搬送波と変調シフトの両者を発生する。このような周波数エラーは全てのGPS受信機に対して共通であり、それ故、ある程度まで処理された全てのGPS信号に影響する。それにもかかわらず、これらの周波数エラーは特に、長いコヒーレントなブロックサイズでは劣化した性能を生じ得る。
##《##0116##》##
前述の問題に対処する1方法は、GPS SV(衛星ビークル)のドップラ仮説に釣り合うレートで、および/または局部発振器エラーのために、入力データシーケンスを再度サンプルすることである。信号の再サンプリングにより、デジタル信号処理方法を使用して、入力信号は結果として拡張または圧縮されることができ、それによってコヒーレントな処理ブロック内には再度、GPSデータのPNフレームが整数個、存在する。このような再サンプリングなしでは、コヒーレントなブロック中のこのようなフレームの数はもはや整数ではないが、多かれ少なかれ幾つかのサンプル数程度に大きい量であり、これは整合フィルタ動作により発生するピーク信号の深刻な劣化を生じる可能性がある。
##《##0117##》##
しかしながら、時間ドメインにおける再サンプリングは、周波数の範囲及び所定のSVで、再サンプルし、大きい順方向FFTを実行することを必要とする可能性がある。前述したように、その範囲は|pTc|が約1/2よりも小さい。残念ながら、この多数の順方向FFTを実行する要求は、システムメモリ増加の要求と、処理時間の増加との両者を生じる。
##《##0118##》##
しかしながら、周波数ドメインで再サンプリング機能を行うことにより、前述の欠点は削除され、特に付加的な順方向FFTを実行するための要求は削除される。換言すると、再サンプリング機能は時間ドメインではなく、変換された信号yで実行されることができる。この方法は付加的な順方向FFTを実行する要求を回避するが、構成にしたがって、幾つかの付加的な記憶が必要とされる可能性がある。
##《##0119##》##
周波数ドメインの再サンプリングの裏付ける基本的な原理は以下のフーリエ変換関係式から説明されることができる。
##《##数5##》##

##《##0120##》##
ここでxは時間波形であり、yはxのフーリエ変換であり、aはスケールシフトまたは拡張である。このようにして、何れかのドメインの拡張が行われることができる。
##《##0121##》##
拡張または圧縮は周波数サンプルの再サンプリング、即ち部分的再サンプリング方法を含むプロセスを含んでいる。(B5)から、周波数サンプルがy(m)と呼ばれ、したがってこれらのサンプルが最初に周波数m=[0,1,2,…]/(NTS)で与えられるならば、これらのサンプルは周波数m/aで推定されるサンプルによって、即ちmr=[0,1,2,…]/(aNTS)=[0,1/a,2/a,…]の周波数で推定されるサンプルによって置換されることが分かる。
##《##0122##》##
データサンプルが対称的に約0Hz隔てられることを確実にしなければならないので、この最後の結果は正の周波数で補正されるだけである。これを行うため、初期セットを-N/2-1,-N/2,…-1,0,1…,N/2-1,n/2の順序に順序付けし直すならば、再度サンプルされるセットは周波数で再度サンプルされる。
[(-N/2-1)a,(-N/2)/a,…,-2/a,-1/a,0,1/a,2/a,…,(N/2)/a]/(NTS) (B6)
即ち、オリジナルの順序を使用するならば、周波数において再度サンプルされる。
m/a:m=0,1,2,…,N/2の場合 (B7)
N+(m-N)/a:m=N/2+1,N/2+2,…,N-1の場合 (B8)
ここで、周波数インデックスmがm+Nまたはm-Nと同一であるような周波数の循環特性であることに注意する。
##《##0123##》##
等式(B6)または(B7)の再サンプリングは、DFTにより推定される通常のディスクリートな周波数の“間”にある周波数の周波数応答を推定することを含んでいる。これは例えば“sinc”補間回路により行うのが比較的容易である。入力データは時間を限定されているので、コンボルーション手順を通して、スペクトルラインの1セットに関して、周波数□|□|<0.5Hzの(複素数)周波数応答を推定できる。例えば周波数y(m0+□)のスペクトル応答を推定するため、以下の積を形成し、ここでm0は整数である。
##《##数6##》##

##《##0124##》##
ここでmの範囲は全ての可能な値(即ち、m-N/2+1からm+N/2)にわたる。
##《##0125##》##
この計算に対する簡単な概算は2または3値のみのmを必要とする。等式(B9)の2項の推定による損失の推定は、□が-0.5乃至0.5Hzの範囲にわたるならば、このような感度損失が1dBよりも小さいことを示す。問題とするほとんどの変調のドップラシフトでは、等式(B5)による拡張が、比較的多数の連続する周波数サンプルでかなり一定であることが考えられる。したがって、等式(B9)の補間手順は、多数の連続する再サンプルされたスペクトル値を決定するために、sinc重み付け係数で同一値を使用することができる。
##《##0126##》##
前述の再サンプリング方法はしたがって、アルゴリズムの使用を可能にし、周波数データyが一連の小さいブロック、例えばそれぞれ1024のサイズに分解され、各ブロックは固定された係数のセットによる補間手順を使用して再サンプルされる。ブロックを処理する前に、係数が計算されるか、表で参照される。この手順は再サンプリング動作の処理負担を非常に減少できる。例えば、等式(B9)のような2点補間手順が使用されるならば、再サンプリング手順は(前述の表参照を無視して)各補間された値を計算するために4つの実数倍と2つの加算だけを必要とする。この方法は例えば64Kに等しいブロックサイズでFFTを計算するのに必要なデータサンプル当り8つのバタフライと比較されることができる。これらのバタフライは32の実数倍と48の加算を必要とし、周波数ドメインにおける補間に関して約16の係数だけ計算を増加する。したがって、周波数ドメインの再サンプリングは、時間ドメインの再サンプリングよりも、非常に実践的で効率的であると考えられている。
##《##0127##》##
再サンプリングは、大きな範囲のドップラシフトの処理時、および/または異なるSVからの信号の処理時に、変調ドップラを補償するのに有用である。このような場合、同一のフーリエ変換されたデータセットが使用されることができ、それ故、オリジナル時間データの処理は必要ではない。しかしながら前述したように、同一のフーリエ変換されたデータセットを有する異なるSVの処理は、初期のコヒーレントな処理前に除去が可能であるように、衛星メッセージデータが類似する状態に限定される可能性がある。いずれにせよ、再サンプリング動作が実行された後でさえも、第2及び付加的な再サンプリングが必要とされる場合に、オリジナルのフーリエ変換されたデータセットを維持することが有用である。オリジナルのフーリエ変換されたデータセットが利用可能ではないならば、再サンプルされたセットで再サンプリングを行う必要があるが、この方法では、正確な再サンプリングが実行されないと累積エラーを生じかねない。
##《##0128##》##
反復されるPN信号に関連するスペクトルがまだらであること、即ち櫛形ライン型であることにより、枝刈り動作は、順方向FFTからの周波数データのサブセットの選択として規定されている。スペクトルの補間が必要とされるとき、前述したように、サブセットを単に選択するのではなく、周波数サンプル間の補間により構成する。それにもかかわらず、そのように構成されたサブセットのサイズは、簡単な選択が行われるケースに類似している。即ち、これは典型的に1PNフレーム当りの信号サンプル数に等しい。例えば先の例では、これはサンプルレート1.024MHzまたは2.048MHzに対応して、1024または2048サンプルであった。逆FFTサイズはしたがって、同様にこれらのサイズである。結果として、“枝刈り”の定義は、補間手順による周波数サンプルのサブセットの構成と、周波数サンプルのサブセットの直接的な選択に及ぶ。
##《##0129##》##
類似の方法では、補間手順は、FFTのラインスペーシングよりも小さいインクリメントにより連続する周波数仮説を変更したいときに使用されることができ、例えば1/2ラインスペーシングのインクリメントが望ましい。さらに、枝刈りの定義は、周波数仮説がFFTラインスペーシングの数分の1だけ変更される補間手順による周波数サンプルのサブセットの構成に及ぶ。
##《##0130##》##
これらの教示を考慮して、代わりの実施形態が容易に実行されることができることを当業者は認識するであろう。
##《##0131##》##
例えば、先の説明では、図2または図3により例示されているように、信号をゼロに近い周波数へ周波数変換するための初期周波数変換動作が存在する。これは技術でよく知られている方法により、通常の局部発振器及びミキサで行われることができる。また、GPS周波数帯域に近い入来RFエネルギを濾波し、フィルタ帯域幅に釣り合うレートで、この濾波されたエネルギを直接サンプリングすることによっても行われることができる。この方法は効率的な周波数変換を結果とすることができることが良く知られている。したがって、用語“周波数変換”はこれらの直接RFサンプリング方法と、通常の周波数変換方法に適用する。さらに、図3は、搬送周波数がデジタル化の前に除去され、残留周波数feを残すことを示しているが、大抵の場合、搬送周波数の大半が除去されるだけであり、信号はデジタル化の前に低IF周波数、例えばfIF+feに変換された周波数である。デジタル化動作に続いて、IF周波数fIFは典型的に、デジタル信号処理方法により実質的に除去される。処理結果はその後、図3のステップ33で示されているように続く。初期の信号事前処理におけるこのような変形は当業者に明白であろう。
##《##図面の簡単な説明##》##
##《##0132##》##
##《##図1##》##複数の基地局と通信する移動局のGPS受信機により受信されるGPS信号を発射する衛星を含む通信および位置検出システムの斜視図。
##《##図2##》##GPS受信機及びセルラ通信システムを含む移動局の1実施形態のブロック図。
##《##図3##》##ここで説明されているコヒーレントな積分プロセスを示すフローチャート。
##《##図4##》##理論的GPS信号の構造および波形成分を示すブロック図。
##《##図5##》##残留搬送周波数fe=0における、20回反復されたGPS信号(この例ではゴールドコード#1)の周波数の関数として、パワースペクトルを示すグラフ。
##《##図6##》##残留搬送周波数が約4.5kHzにおける、20回反復されたGPS信号(この例ではゴールドコード#1)の周波数の関数として、パワースペクトルを示すグラフ。
##《##図7##》##周波数の関数として振幅を示している、整合フィルタ動作の結果の1例のグラフ。
##《##図8##》##異なるドップラ周波数仮説における整合フィルタ動作の結果を比較しているグラフのセット。
##《##図9##》##実際のデータに典型的な周波数内容を表すデータ周波数セットを示すグラフ。
##《##図10##》##仮説された残留周波数の周波数選択においてサブセットが規定される方法を示している、仮説された周波数オフセットに対応するデータ周波数サンプルのサブセットを示す表。
##《##図11##》##多数のコヒーレントな積分プロセスの結果を組合わせることを含んだプロセスを示すフローチャート。


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##《##特許請求の範囲##》##
##《##請求項1##》##
複数の送信機のうちの1つから予め定められた搬送周波数で送信され、前記1つの送信機を識別する擬似雑音(PN)シーケンスにしたがって変調される波形を含んでいる信号の処理方法において、
前記搬送周波数に近い電磁エネルギを受信し、前記エネルギを前記予め規定された時間期間でデジタル化し、
前記送信機のうちの1つのアイデンティティを仮説し、それに関連する信号を決定し、 前記決定された信号に対応する基準周波数サンプルの1セットを提供し、
前記決定された信号の第1の残留周波数を仮説し、
前記デジタル化されたエネルギから、少なくとも前記反復するPNシーケンスの2反復に等しい長さのデータの第1のサブセットを選択し、
データの前記第1のサブセットを使用して、データ周波数サンプルの第1のセットを計算し、
前記仮説された第1の残留周波数を使用して、データ周波数サンプルの前記第1のセットを枝刈りして、前記データ周波数サンプルの第1のサブセットを発生し、
データ周波数サンプルの前記第1のサブセットと前記基準周波数サンプルから、少なくとも1つの相関シリーズを入力として使用して、最終的な相関シリーズを計算し、前記送信された信号と、前記仮説された信号との間に一致された状態が存在するか否かの指示を発生することを含んでいる方法。
##《##請求項2##》##
前記デジタル化されたエネルギから、少なくとも前記PNシーケンスの2反復に等しい長さのデータの第2のサブセットを選択し、
データの前記第2のサブセットを使用してデータ周波数サンプルの第2のセットを計算し、
データ周波数サンプルの前記第2のセットのサブセットを提供するため、前記仮説された第1の残留周波数に応答して、データ周波数サンプルの前記第2のセットを枝刈りすることををさらに含み、
前記計算は、データ周波数サンプルの前記第1のサブセットと前記基準周波数サンプルから計算される少なくとも前記相関シリーズと、データ周波数サンプルの前記第2のサブセットと前記基準周波数サンプルから計算された相関シリーズとを、入力として使用して、最終的な相関シリーズを計算し、前記送信された信号と、前記仮説された信号との間に一致された状態が存在するか否かの前記指示を発生する請求項1記載の方法。
##《##請求項3##》##
前記計算は、前記第1の相関シリーズと、前記第2の相関シリーズを少なくとも検出し、組合わせることを含んでいる請求項2記載の方法。
##《##請求項4##》##
前記枝刈りはさらに、データ周波数サンプルの前記第1のサブセットから、整数Kによって相互に関して隔てられているインデックスを有する複数のサンプルを選択することを含み、ここでKは前記データブロック中のPNシーケンスの数である請求項1記載の方法。
##《##請求項5##》##
前記第1のサブセットは、前記PNシーケンスの反復率により相互に関して隔てられている複数のデータ周波数サンプルを具備している請求項1記載の方法。
##《##請求項6##》##
前記枝刈りは、データ周波数サンプルの前記第1のセットの間で補間することを含んでいる請求項1記載の方法。
##《##請求項7##》##
基準周波数サンプルの前記提供は、前記PNシーケンスでDFT動作を行うことを含んでいる請求項1記載の方法。
##《##請求項8##》##
前記計算は、重み付けされた周波数サンプルの1セットを形成するために、前記データ周波数サンプルの前記第1のサブセットを、基準周波数サンプルの前記セットで乗算することを含んでいる請求項1記載の方法。
##《##請求項9##》##
前記計算は、前記第1の相関データシリーズを発生するために、重み付けされた周波数サンプルの前記セットで逆DFTを行うことを含んでいる請求項8記載の方法。
##《##請求項10##》##
前記送信機は、GSP周波数でGPS信号を送信する複数のGPS衛星を具備し、各GPS衛星は特有のPNシーケンスを送信する請求項1記載の方法。
##《##請求項11##》##
前記最終的な相関シリーズは、GPS信号の存在を識別するためにサーチされ、GPS信号の存在が識別されたならば、PNコードの位相オフセットを決定し、前記受信機におけるGPS信号の到着時間を決定する請求項1記載の方法。
##《##請求項12##》##
第2の残留周波数を仮説し、
データ周波数サンプルの第3のサブセットを提供するため、前記仮説された第2の残留周波数に応答して、データ周波数サンプルの前記第1のセットを枝刈りし、
データ周波数サンプルの前記第3のサブセットと前記基準周波数サンプルから、第3の相関シリーズを計算し、
少なくとも前記第3の相関シリーズを具備する第2の最終的な相関シリーズを計算し、 前記送信された信号と前記仮説された信号との間に一致された状態が生じるか否かを決定するため、前記第2の最終的な相関シリーズを検査することをさらに含んでいる請求項1記載の方法。
##《##請求項13##》##
前記データブロックは、前記PNシーケンスの約5乃至20の反復範囲内のサイズを有する請求項12記載の方法。
##《##請求項14##》##
さらに、前記受信機の位置を決定するため、到着時間情報を使用することを含んでいる請求項1記載の方法。
##《##請求項15##》##
複数の送信機のうちの1つから送信され、反復するPNシーケンスにより変調される波形を含んだ信号の処理方法において、
前記送信機のうちの1つおよびその搬送周波数に関連する信号を仮説し、
処理される前記信号の搬送周波数に近い周波数で受信される電磁エネルギから、前記反復するPNシーケンスの少なくとも2反復に等しい長さのデータのサブセットを抽出し、 前記データ周波数サンプルのサブセットを発生するため、前記仮説された搬送周波数に応答して、データの前記サブセットから計算される1セットのデータ周波数サンプルを枝刈りし、
前記仮説された信号に対応するデータ周波数サンプルの前記サブセットと基準周波数サンプルから決定される少なくとも1つの相関シリーズを入力として使用して、最終的な相関シリーズを計算し、
前記送信された信号と前記仮説された信号との間に一致された状態が生じるか否かを決定するため、前記最終的な相関シリーズを検査することを含んでいる方法。
##《##請求項16##》##
複数の送信機のうちの1つから予め定められた周波数で送信される信号を受信する位置検出システムを含んでいる移動局であって、前記送信される信号は、信号を送信する送信機を特有に識別する周期的に反復するシーケンスを含んでいる移動局において、
予め定められた周波数の電磁エネルギを予め規定された時間期間だけ観察し、デジタル化する手段と、
前記複数の送信機のうちの1つを仮説し、前記仮説された送信機から送信される仮説された信号に対応する基準周波数サンプルの1セットを提供する手段と、
残留周波数を仮説する手段と、
前記周期的に反復するシーケンスの少なくとも2反復に等しい長さの前記デジタル化された電磁エネルギの第1の部分を選択し、それによってデータブロックを規定する手段と、
前記データブロックに応答して、データ周波数サンプルの1セットを計算する手段と、 前記データ周波数サンプルの周期的に隔てられたサブセットを提供するため、前記仮説された残留周波数に応答して、前記データ周波数サンプルを枝刈りする手段と、
前記データ周波数サンプルの前記サブセットと、前記基準周波数サンプルとから、第1の相関シリーズを計算する手段と、
少なくとも前記第1の相関シリーズを具備する最終的な相関シリーズを計算する手段と、
前記仮説された信号と、前記受信された信号との間に信号の一致状態が生じるか否かを識別するため、前記最終的な相関シリーズをサーチし、一致された状態が前記仮説された信号と、前記受信された信号との間で発見されたならば、タイミング情報を決定する手段とを具備している移動局。
##《##請求項17##》##
前記周期的に隔てられたサブセットは、整数Kによって相互に関して隔てられているインデックスを有する複数のサンプルを具備し、ここでKは前記データブロック中の前記周期的に反復するシーケンスの反復数である請求項16記載の方法。
##《##請求項18##》##
前記周期的に隔てられたサブセットは、前記周期的に反復するシーケンスの反復率により相互に関して隔てられている隣接するサンプルを有する複数のサンプルを具備している請求項16記載の移動局。
##《##請求項19##》##
前記枝刈り手段は、前記データ周波数サンプル間で補間する手段を含んでいる請求項16記載の移動局。
##《##請求項20##》##
前記移動局は前記基準周波数サンプルを記憶するためのメモリを具備している請求項16記載の移動局。
##《##請求項21##》##
最終的な相関シリーズを計算するための前記手段は、前記第1の部分とは異なる、前記デジタル化された電磁エネルギの第2の部分から計算された第2の相関シリーズに前記第1の相関シリーズを非コヒーレントで結合するための手段を含んでいる請求項16記載の移動局。
##《##請求項22##》##
前記第1の相関シリーズを計算するための前記手段は、重み付けされた周波数サンプルのセットを形成するため、前記データ周波数サンプルの前記第1のサブセットを基準周波数のサンプルの前記セットで乗算するための手段と、前記第1の相関シリーズを発生するため、重み付けされた周波数サンプルの前記セットで逆DFTを行う手段とを含んでいる請求項16記載の移動局。
##《##請求項23##》##
前記送信機はGPS周波数でGPS信号を送信する複数のGPS衛星を具備し、各GPS衛星は特有の周期的に反復するシーケンスを送信する請求項16記載の移動局。
##《##請求項24##》##
前記データブロックは前記周期的に反復するシーケンスの整数回の反復に対応するサイズを有する請求項16記載の移動局。
##《##請求項25##》##
さらに、前記移動局の位置を決定するために前記タイミング情報を利用するGPS検出システムを具備している請求項16記載の移動局。


--------------------------------------------------------------------------------
##《##図1##》##




##《##図2##》##




##《##図3##》##




##《##図4##》##




##《##図5##》##




##《##図6##》##




##《##図7##》##




##《##図8##》##




##《##図9##》##




##《##図10##》##




##《##図11##》##





--------------------------------------------------------------------------------
##《##公表番号##》##特表2007-519936(P2007-519936A)
##《##公表日##》##平成19年7月19日(2007.7.19)
##《##国際特許分類##》##

物理学 (1,517,821)測定;試験 (289,551)無線による方位測定;無線による航行;電波の使用による距離または... (17,291)2またはそれ以上の方向線,位置線測定を座標づけすることによる位... (2,972)電波を使用するもの[1,2010.01] (2,612)互いに離れた複数個の既知位置の点からの絶対距離の測定によるもの (1,798)





##《##出願番号##》##特願2006-551634(P2006-551634)
##《##出願日##》##平成17年1月27日(2005.1.27)
##《##国際出願番号##》##PCT/US2005/003540
##《##国際公開番号##》##WO2005/074153
##《##国際公開日##》##平成17年8月11日(2005.8.11)
##《##出願人##》##(595020643)クゥアルコム・インコーポレイテッド (6,941)
##《##氏名又は名称原語表記##》##QUALCOMM INCORPORATED
##《##Fターム(参考)##》##

無線による位置決定 (18,150)目的 (3,428)通信 (1,163)

位置決定方式 (4,065)既存系 (2,485)GPS (2,471)


GPS受信機 (3,071)構成 (695)復調器 (360)


補正 (1,577)

移動無線通信システム (431,744)伝送方式 (19,922)多重方式 (15,289)スペクトル拡散 (2,910)


システム構成 (112,673)局の構成 (101,448)移動局 (41,202)
中継局 (2,948)衛星局 (299)



接続に関する補助機能 (44,267)データの制御、処理 (39,429)データの照合、検索、比較 (16,662)
メモリに記憶、読出、消去 (14,058)


マルチチャネル、ゾーン制御 (23,837)移動局の位置決定 (7,701)移動局が決定 (3,206)航法情報によるもの (2,439)






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2005-2013 ekouhou.net




本発明は、GPSシステムのような、無線信号の使用により移動体装置の位置を計算する装置及び方法に関する。
##《##背景技術##》##
##《##0002##》##
位置検出装置は、ますます人気が高まっている。これによって、位置の決定に使用される信号を捕捉するための迅速で高感度な方法の開発が奨励されている。
##《##0003##》##
位置検出技術は、典型的に、位置を決定するため、既知の位置から同時に送信された無線信号を使用する。GPSシステムでは、これらの信号は既知の時間において、予め限定された周波数で、多数の衛星から同時に送信される。地上では、GPS受信機は、空の視界範囲内にある各衛星から信号を捕捉する。視界内の衛星の正確な位置を伴った信号の到着時間と、信号が各衛星から送信される正確な時間は、三辺測量計算によりGPS受信機の位置を決定するために使用される。


##《##0004##》##
GPS衛星からの信号の捕捉は、複数の要因のために困難である。例えば、GPS信号は比較的低電力で、長距離から送信される。GPS信号が地球軌道から受信機へ伝播するまでの時間に、それらの最初の低い電力は非常に減少され、信号は受信機に至って、極めて弱くなる。受信された信号レベルはさらに、室内での受信、または都市の峡谷環境での受信中に生じるような、ビルの障害効果により弱められうる。

##《##0005##》##
GPS受信機には2つの主要な機能が存在し、即ち(1)種々のGPS衛星までの擬距離の計算と、(2)これらの擬距離と、衛星のタイミングと、暦表(位置)データとを使用するGPS受信機の位置の計算である。擬距離は、ローカルクロックによるバイアスを有する、衛星とGPS受信機との間の時間遅延(または距離に等しい)を測定する。通常の自律GPS受信機では、衛星の暦表と送信データの時間は、それが捕捉及び追跡されると、GPS信号から抽出される。この情報の補正は通常、比較的長時間(30秒から数分間)かかり、低い誤り率を実現するために良好な受信信号レベルで実現されなければならない。

##《##0006##》##
事実上、全ての既知のGPS受信機は擬距離を計算するために相関方法、またはそれらの数学的に等価する方法を使用する。これらの相関方法は実時間で、しばしば■ハードウェア相関器で行われる。GPS信号は、■擬似ランダム(PN)シーケンスと呼ばれる特別なシーケンスまたは“コード”にしたがって変調される高率の反復信号を含んでいる。民間の応用に利用可能なコードはC/Aコードと呼ばれ、■1.023MHz■であり、■1msecの1コード期間に1023チップ■の反復期間である2進位相反転レート、または■“チッピング”レートを与えるために使用されている。GPSシステムの擬似ランダムシーケンスは“ゴールドコード”として知られている系統に属している。各GPS衛星は特有のゴールドコードを有する信号を放送する。


##《##0007##》##
簡略する目的で、以下の説明には、信号が“擬似ランダムシーケンス(またはコード)を含んでいる”という用語を使用するが、このことは信号が、擬似ランダムシーケンスまたはコードにしたがって変調された波形を含んでいることを意味する。擬似ランダムシーケンスの1フレームの長さはそれが反復する前のシーケンスのシンボル数である。擬似ランダムシーケンスの継続期間(時間)により、擬似ランダムシーケンスにしたがって変調される波形の継続期間を意味している。同様に、擬似ランダムシーケンスのフレーム率を言う場合、擬似ランダムシーケンスにしたがって変調された波形の反復率を意味する。用語「擬似ランダムシーケンス」が、数のシーケンスまたは、このような数のシーケンスにしたがって変調される波形を指すかは、文脈から明白であろう。


##《##0008##》##
信号が所定のGPS衛星から受信された後、ベースバンドへの下方変換プロセスに続いて、信号は基準信号と相関される。例えば、簡単な相関受信機は、受信された信号を、そのローカルメモリ内に含まれる適切なゴールドコードの記憶されたレプリカを含んでいる局部的に発生された基準信号によって乗算し、その後、信号が存在するという指示を得るために、その積を積分(例えばローパスフィルタ処理)する。



##《##0009##》##
簡単な個々の相関プロセスは、単一数(おそらく複素数)を生じる可能性がある。しかしながら、問題となる多くの場合、このような数の乗算は異なる基準シーケンス(例えば遅延されたバージョン)に対応して、直列または並列して、類似の演算を行うことにより計算される。このような数のセットを“相関シリーズ”と呼ぶ。1以上の連続する相関シリーズを結合する最終結果は“最終的な相関シリーズ”と呼ばれる。

##《##0010##》##
受信された信号に関して、この記憶されたレプリカの相対的なタイミングを逐次的に調節し、高いエネルギが結果的な最終的な相関シリーズで生じるときを観察することにより、簡単な受信機で、受信された信号とローカルクロックとの間の時間遅延を決定できる。この時間遅延、モジュロ1ミリ秒コード期間は、“コード位相”と名づけられている。残念ながら、相関捕捉プロセスは、特に受信された信号が弱いならば、時間を要する。捕捉時間を改良するため、最も一般的なGPS受信機は、相関ピークの平行サーチを可能にする(典型的には12個までの)多数の相関器を使用する。


##《##0011##》##
幾つかのGPSは、受信されたGPS信号のドップラ周波数を決定するためにFFT技術を使用する。これらの受信機はGPS信号を逆拡散し、典型的に10kHzから30kHzの範囲の帯域幅を有する狭帯域幅信号を提供するために通常の相関動作を使用する。結果的な狭帯域幅信号はその後、搬送周波数を決定するためにFFTアルゴリズムを使用してフーリエ解析される。このような搬送波の決定は同時に、ローカルPN基準が受信された信号の正確なコード位相に調節されたという指示を与え、搬送周波数の正確な測定を行う。この周波数はその後の受信機の追跡動作に利用される。



##《##0012##》##
1つの位置決定方法は例えば、移動体装置ではなく中央処理位置の擬距離を計算するためにFFTアルゴリズムを使用する。その方法にしたがって、データのスナップショットはGPS受信機により集められ、その後、データリンクにわたって遠隔受信機へ送信され、ここで最終的な相関シリーズを計算するためにFFT処理を受ける。しかしながら、典型的に、(4つのPN期間に対応する)単一の順方向および逆方向の高速フーリエ変換のみが相関のセットを実行するために計算される。

##《##0013##》##
別の方法は、GPS信号を捕捉するための高速フーリエ変換方法を使用し、生のデータの長いブロックをデジタル化し、記憶し、処理することを含んでいる。例えば1秒間隔に対応するデータはデジタル化され、その後FFTベースの信号処理方法を使用して局部的に処理されて、この捕捉されたデータブロック内に存在するGPS信号を捕捉することができる。この方法では、多数のFFT演算が行われ、それぞれ相関シリーズを発生し、その結果は最終的な相関シリーズを発生するためにコヒーレントと、非コヒーレントの処理演算の両者を受ける。
##《##0014##》##
残念ながら、このようなシステムのGPS信号の捕捉方法は、1データビットの1期間(例えば20ミリ秒の時間に等しい20GPSフレーム)を超えるような、長いコヒーレントな積分を行うときには効率が劣る。特にGPS搬送周波数の不確定さが大きいとき、効率の損失も大きい。さらに、現在のGPS受信システムでは、1データビットを超える期間にわたるコヒーレントな積分は、GPS受信機がビットシーケンスの演繹的な知識をもつことを必要とする。それ故、1データビットを超える期間にわたるコヒーレントな積分は通常、サーバから移動局へこのような情報を送信することにより行われる。この一般的な方法は、IS-95、CDMA2000、GSM、UMTS標準規格を含む幾つかのセルラ通信標準規格で標準化されている。
##《##0015##》##
コヒーレントな処理に対する他の従来の方法は、(1)長いコヒーレントな積分が必要なとき、(2)広いドップラ距離にわたるサーチが必要とされるとき、(3)コード位相サーチが処理される各GPS信号の全1023チップにわたって行われなければならないときに有効であろう。しかしながら、このような従来の方法には複数の限定と制限がある。例えばこれらのアルゴリズムは2次元アレイとして処理データを必要とし、またドップラサーチが効率的に実行されることのできる程度を限定し得る。
##《##概要##》##
##《##0016##》##
予め定められた周波数で、複数の送信機から送信される1以上の信号を受信し処理するための方法及び装置を説明する。各送信される信号は、各それぞれの信号を送信する送信機を特有に識別する周期的に反復するシーケンスにしたがってコード化された波形を含んでいる。受信された信号は受信機の位置決定に使用される。送信機はGPS周波数でGPS信号を送信する複数のGPS衛星を含むことができ、それぞれのGPS衛星は、特有の周期的に反復するシーケンスにしたがってコード化された波形を送信する。受信機における信号のコード位相オフセットが発見され、複数の送信機からのこの情報を使用して、受信機の位置はGPSアルゴリズムを用いて確定されることができる。
##《##0017##》##
さらに高い感度と高い処理速度が、観察されるデータにおいてFFT演算を行うことにより実現されることができ、FFTと共に、特別な枝刈り動作が、仮説された残留(見逃し)周波数エラーに基づいて使用され、計算の総数を減少し、それ故、処理時間を減少する。
##《##0018##》##



請求項1
あるGNSS衛星とあるGNSSアンテの間に体躯を配置した受信状態と
当該GNSS衛星と当該GNSSアンテの間に体躯を配置しなかった受信状態と
を識別することで
上空半天球における当該GNSS衛星の存在領域を推定する。
ことを特徴とする方位情報取得方法。


請求項2
体躯に受信機を張り付けたまま反転することで、
or
体躯を反転させず、受信機のみ体躯正面から体躯背面に、又は、その逆に、移動させかつ反転させることで

衛星と受信機の間に、身体が、挟み込まれていない状態(A)
衛星と受信機の間に、身体が、挟み込まれている状態(B)、

の両者を実現することが出来る。

同じ衛星については、

(A)の受信強度の代表値は
(B)の受信強度の代表値より
1dBから数dBの大きいと、期待される。

その際の理由は別に述べている。簡潔に再録すれば、「体躯端点諸回折波自体の回折減衰の効果がまずある上、光学的行路差があるめ位相差を伴う各回折波がアンテナに到達して加算される為、チップレベル信号の波形が歪み、生成信号との相関が下がることでさらに信号強度が低下する。同期獲得機構におけるも同期獲得も困難となる。同期保持機構における同期保持の困難化は一層顕著である。理由は、Sカーブが歪むこと、Sカーブの傾斜が緩くなること、の両者により、同期保持が困難になり、同期の真の中心から外れたり・ふらついたり(dithering)することによる相関の低下に由来する信号強度の低下や、同期が外れて同期獲得からやり直したりすることによる相関の急減による信号強度の急減等が原因である。」



言い換えれば
(B)の受信強度の代表値は
(A)の受信強度代表値より
1dBから数dBの、小さく、回折損(回折減衰)の影響と期待される。

言い換えれば
(A)の受信は、直接波であり、
(B)の受信は、回折波である


言い換えれば
(A)の受信強度の代表値は、直接波のそれであり、
(B)の受信強度の代表値は、回折波のそれである


言い換えれば
(A)の受信の時間的安定度は、高く、
(B)の受信の時間的安定度は、低い、
ことが期待される。


言い換えれば
(A)の受信状態について、「「連続する5秒間の最小値」の集合を考えて、その最大値」を、A'、
(B)の受信状態について、、「「連続する5秒間の最小値」の集合を考えて、その最大値」を、B'、
とすれば、 A' > B' + (1dBから数dB)
であることが期待される。・・・・(*)

言い換えれば、
(*)を満たす、A', B'という相補的な対が必ずえられる、と期待される。
その相補的な対の概念に基づいて、領域判定を行うことが出来る。

万一(*)を満たさない A' B'が得られたばあいは、その衛星についての領域は次のように推定され得る。
すなわち、反転した体躯の平面の延長が天空と交わる、天頂通過大円を考え、
その両側に、片側にして数度幅(片側5度から7.5度程度)、の幅を持った領域に衛星が存在していた結果と考えるのである。
そのデータを無理に、領域判定に用いることは無い。結果が汚染されるからである。
それよりは、まず一義的には、これを、棄却することが妥当であろう。

そして、もし、余裕があれば、その帯状境界にあると推定して矛盾が生じないかを判断し、その結果を生かすことを考えればよい。

さらに余裕があれば、そのような帯状境界を拡大して層構造を考え
A' > B' + (1dBから数dB)
の(1dBから数dB)の、大きさによって、、
どの層構造に衛星がいたのかを推定しても面白いし、役立たせることができる。

または、地物遮蔽と考えるのである。

その識別は、受信強度のICD最低保障値を上回っているかどうかを判断基準とすればよい、と考えられる。



呼称は以下とすると解り易い。

大小 直接波・回折波関係すなわち、相補的関係にある衛星信号で、
両者の大小関係が受信機で正当に識別されたもの、かつ、
受信強度のICD最低保障値をどちらかの代表値は上回っているもの

混混 境界帯にある衛星信号で、姿勢反転しても両者の大小関係が
(受信機の解像度を下回った等の理由で)識別されなかったもので、かつ、
受信強度のICD最低保障値をどちらかの代表値は上回っているもの

微微 地物遮蔽されている衛星信号で、姿勢反転しても受信強度変化が認めらず、かつ、
ICD最低保障値をどちらの受信強度も下回っているもの



しかし、上記提案の方位情報取得方法は、

厳し目の(高い)閾値を設定すると、

使用可能な衛星数が減少し、方位限定幅が広くなるという好まくない傾向が生じると共に、

その反面、

無答率は低下し、有答時正答率は上昇するという、望ましい性質も生じる

とのトレードオフが有った。

(なお、これは複数回の体躯方向の転換後の方位情報取得を行って、その結果を重ね合わせることで、方位限定幅を狭くできる、すぐれた特徴をもつこと

を再確認しておくことは重要である)

逆に、甘目の(低い)閾値を設定すると、使用可能な衛星数が増大し、

方位限定幅が狭くなるという望ましい傾向が生じると共に、

その反面、無答率が上昇したり、有答時正答率が低下する、好ましくない性質が生じる

とのトレードオフが有った。

受信機の個体差、及び、衛星の個体差を反映した、

受信側信号強度のばらつきを斟酌して、

適切に閾値を設定する必要があった。




1台の測位衛星システム用アンテナ・受信機一体型ユニットを用いることで、

受信機側の個体差の問題を解消でき、

同時に、2台(以上)の受信機を用いる場合に固有に随伴する較正の要を無くす、メリットを享受するとともに、

登山等の際に望まれる装置の軽量化をを図り、かつ、従来より便利と目されている測位機能も併用でき温存したまま、で、なおかつ、

それぞれの測位衛星システムのそれぞれの衛星について、

それぞれの上空四分の一天球を覆域とするそれぞれのアンテナビーム方向をとる両姿勢において受信された、

一定時間の受信状態を、比較することで、

衛星の個体差に依拠した衛星信号強度の衛星個体差の問題を使用者側で解消出来るよう、
それぞれの上空四分の一天球を覆域とするそれぞれの姿勢で、
直接波を受信していた受信状況であったか、
回折波を受信していた受信状況であったか、
あるいは、どちらがどちらとは見做せない受信状況であったかを、
まず最初に弁別することで、




A。その回折損失にもかかわらずいかにすれば通信が確保できるか、を考察し、
将来の新たな周波数利用のためのより良好な通信回線設計に資する、との立場でもない。
1. [PDF]
遮蔽物による回折波を用いたUWB無線伝送に関する考察
www.ap.ide.titech.ac.jp/publications/.../IEICE_TRWBS(0305Takada).pdf
ると予想される、 屋内環境においては, 人体等による伝搬路遮. 蔽のノが大きいと考え
られ, 遮蔽物端部における回折波が主. 要な伝搬メカニズムとなる) この場合の回折波
の強度はフレネ. ルゾーンの遮蔽の度合いに支配され) 周波数特性を有している. こ と
から ...
2. [PDF]
研究速報
search.ieice.org/bin/pdf_link.php?category=B&fname=j83-b...
ルの確立に向けて有益な資料を提供しようとするもの. である.ただし,より一般的な
モデルを確立するため. には,頭部を含めた人体に斜入射した場合の回折特性. を 求める必要があり,これは今後の課題である. 2. 60 GHz 波の回折伝搬実験. 実験の
配置図を ...

B.人体への(悪)影響を論じる立場でもない。
電磁波に関する質問と回答(1)(JOMON)
www.jomon.ne.jp/~ja7bal/keijians.htm - Cached - Similar
使用条件によっては人体に影響があるとの立場を取っておりますが、900MHzで100W
の出力の「スペシャル機」については人体に影響が .... 電子レンジはマイクロ波帯(昔は
800MHz帯、今は2.4GHz帯)を使用して500W以上の出力電力で動作しております。
人体


C。そうではなく、




一般に回折波の強度はフレネルゾーンの」しゃへいの度合に支配されることから、周波数特性を有す。
遮へい物による回折波が主要な伝搬メカニズムとなる場合の、影響について議論した。

中心周波数における損失を考慮すれば十分である。
人体遮へい実験。

遮蔽物による回折波を用いたUWB無線伝送に関する考察
Ultra WIdeband Radio Transmission with Dffraction at a Shadowing Object
進学技法、WBS2003-2, MW2003-14(2003-05)
高田潤一、荒木純道、ほか、P7-P11




室内UWB伝搬における人体遮蔽の影響とそのモデル化(UWBシステム/一般) [in Japanese] Human occultation in indoor ultra wideband propagation and modeling [in Japanese]
o 吉川 誠 YOSHIKAWA Makoto
o NTTアドバンステクノロジ(株) NTT Advanced Technology Corp.
o 大久保 文男 OHKUBO Fumio
o NTTアドバンステクノロジ(株) NTT Advanced Technology Corp.
o 高橋 直人 [他] TAKAHASHI Naoto
o NTTアドバンステクノロジ(株) NTT Advanced Technology Corp.
o 宮本 貴裕 MIYAMOTO Takahiro
o NECエンジニアリング(株) NEC Engineering Corp.
o 張 宏綱 ZHANG Honggang
o 独立行政法人通信総合研究所横須賀無線通信研究センター Communications Research Laboratory, Independent Administrative Institution
o 高田 潤一 TAKADA Jun-ichi
o 独立行政法人通信総合研究所横須賀無線通信研究センター:東京工業大学大学院理工学研究科 Communications Research Laboratory, Independent Administrative Institution:Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology
o 荒木 純道 ARAKI Kiyomichi
o 独立行政法人通信総合研究所横須賀無線通信研究センター:東京工業大学大学院理工学研究科 Communications Research Laboratory, Independent Administrative Institution:Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology
o 小林 岳彦 KOBAYAHI Takehiko
o 独立行政法人通信総合研究所横須賀無線通信研究センター Communications Research Laboratory, Independent Administrative Institution
Abstract
最近Ultra wideband (UWB)技術を用いた通信について検討が進められている。UWB技術がWPANや測位に用いられるオフィスや住宅等の屋内環境においては,人間が動くことによる伝搬路の遮蔽の影響が大きい。本報告では人間の遮蔽損失の実測値と金属板を用いた場合の実測値とを比較し,人体遮蔽のモデル化について報告する。
-----------


「GPS信号同期外れ」

複数 GPS 端末の誤差特性とその評価
repository.seikei.ac.jp/dspace/bitstream/10928/.../rikougaku-48-1_51-61.pdf
GPS の有用性を著しく低下させる(距離誤差の分散を大. きくさせる)大きな誤差が検出
された。我々はその誤差を. “同期外れによる誤差”と称し,ここでは平均誤差の約 10. 倍
以上の誤差と定義した。表 5 での“同期外れによる誤. 差”はその検出された回数を表し
...

----------------------------------以下なくても良いか--------------------

##《##0057##》##

データ処理部3は、この結果を結果出力部4に通知するのである。(■要修正(削除?)■)

##《##0058##》##

■要修正(削除?)■結果出力部4では、方位角(262度)を開始方位角として、方位角(290度)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲であることを観察者に伝える。

##《##0059##》##

■要修正(削除?)■この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の該方位限定の結果はもちろんのこと、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻である。

##《##0060##》##

■要修正(削除?)■方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、次のように概略方位角(θ)と、片側誤差(δ)として(θ、δ)の形式で示すこともできる。

■要修正(削除?)■この時、θ、δは次のように与えられる。

■要修正(削除?)■##《##数2##》##



##《##0061##》##

即ち、276度の概略方位角、14度の片側誤差である。
----------------------------------以上なくても良いか--------------------





(0から180度としての表現2)(必要度10)
##《##請求項3##》##
1つあるいは複数の衛星測位システム衛星の存在領域を割り出し、
測位計算の過程で得られる各衛星測位システム衛星の方位角を利用して、
方位を限定する、際には、

該それぞれの四分の一天球に存在する衛星測位システム衛星の一部又は全ての方位角と、該それぞれの四分の一天球の開始方位の方位角とは、
■0度以上180度以下■であることに基づいて

前記衛星測位システム用アンテナの第1の姿勢における主ビームの方向の
方位を限定する、

ことを特徴とする請求項1の方位情報取得方法。


(領域判定フローチャートの文章化)(必要度5)
##《##請求項4##》##
該「それぞれの姿勢において」獲得された衛星測位システム衛星信号のある瞬間又は複数の瞬間の「受信状態の比較」から
該それぞれの姿勢において獲得された衛星測位システム衛星信号は、
■地物遮蔽■されているものか、
■直接波■を受信したものか、■回折波■を受信したものか、どちらともみなせない(■境界領域(帯)■にある)ものかを弁別し、
その結果に基づいて、
それぞれの衛星測位システム衛星の存在領域の割り出しを行う
ことを特徴とする請求項1の方位情報取得方法。


##《##請求項6##》##(必要度10)
該1つの衛星測位システム用アンテナを、
更に180度反転させて配置させる際には、
該衛星測位システム用アンテナを装着した
■身体ごと■ (体躯+GPS共に反転、のみでなく、体躯静止でGPSのみ反転、も請求項とする。)
180度反転させて配置させる、
ことを特徴とする請求項1の方位情報取得方法。




##《##請求項8##》##(必要度10)

該1つの衛星測位システム用アンテナを、
更に180度反転させて配置させる際には、
該1つの衛星測位システム用アンテナは、
該衛星測位システム用アンテナを装着した
電磁波吸収体又は■電磁波遮蔽体ごと、■ (物体+GPS共に反転、のみでなく、物体静止でGPSのみ反転、も請求項とする。)
180度反転させて配置させる、
ことを特徴とする請求項1の方位情報取得方法。



(反転と体躯or遮蔽物の枠組み:姿勢1と姿勢2でデータ採取して1セットとする)
請求項1
あるGNSS衛星とあるGNSSアンテナの間に体躯を配置した受信状態と
当該GNSSアンテナを反転させた位置でかつ、
当該GNSS衛星と当該GNSSアンテナの間に体躯を配置しなかった受信状態と
の比較に基づき
上空半天球における当該GNSS衛星の存在領域を割り出す
ことを特徴とする方位情報取得方法。


(同期ずれ、同期外れによる、相関値急減、受信電力急減を、反映する代表値)
請求項2
体躯に受信機を張り付けたまま反転することで、
or
体躯を反転させず、受信機のみ体躯正面から体躯背面に、又は、その逆に、移動させかつ反転させることで

衛星と受信機の間に、身体が、挟み込まれていない状態(A)
衛星と受信機の間に、身体が、挟み込まれている状態(B)、

の両者を実現することが出来る。

「「連続する5秒間の最小値」の集合を考えて、その最大値」を、(A)(B)各状態の代表値A Bとする

同じ衛星については、

(A)の受信強度の代表値は
(B)の受信強度の代表値より
6.9dB程度大きいと、期待される。

その際の理由は別に述べている。簡潔に再録すれば、「体躯端点諸回折波自体の回折減衰の効果がまずある上、光学的行路差があるめ位相差を伴う各回折波がアンテナに到達して加算される為、チップレベル信号の波形が歪み、生成信号との相関が下がることでさらに信号強度が低下する。同期獲得機構におけるも同期獲得も困難となる。同期保持機構における同期保持の困難化は一層顕著である。理由は、Sカーブが歪むこと、Sカーブの傾斜が緩くなること、の両者により、同期保持が困難になり、同期の真の中心から外れたり・ふらついたり(dithering)することによる相関の低下に由来する信号強度の低下や、同期が外れて同期獲得からやり直したりすることによる相関の急減による信号強度の急減等が原因である。」


(A)の受信は、直接波であり、
(B)の受信は、回折波である




(姿勢1代表値、姿勢2代表値の差に基づいて、衛星存在領域判定を行うこと)
請求項3
A' > B' + 閾値2・・・(*)

(*)を満たす、A', B'という相補的な対が必ずえられる、と期待される。
その相補的な対の概念に基づいて、領域判定を行うことが出来る。

万一(*)を満たさない A' B'が得られたばあいは、
その衛星についての領域は次のように推定され得る。
すなわち、反転した体躯の平面の延長が天空と交わる、天頂通過大円を考え、
その両側に、片側にして数度幅(片側5度から7.5度程度)、の幅を持った領域に衛星が存在していた結果と考えるのである。


そのような帯状境界を拡大して層構造を考え
A' > B' + 閾値2
の閾値2の、大きさによって、どの層構造に衛星が存在したかを推定しても良い。


A',B'とも、受信強度のICD最低保障値を上回らない場合、地物遮蔽と考える。











GNSSの衛星信号の受信機に用いられる、典型的な(例えば平面パッチ)アンテナの
L1周波数帯における、典型的なアンテナパターンの一例が下記の書籍の該当頁に示されている。その図において、同心円の最外周は、0dBを示しす。その内側には、-5dB毎に、同心円が描かれている。ここで示されるいるのscaleすなわち目盛あるいは尺度上での-8.7dBにおいて、gainすなわち利得は0 dBICとなっている。
この典型的なアンテナパターンの図は例えば、以下の成書で見ることが出来る。
(以下では、これをアンテナパターン図、と呼ぶ)
J. J.Spilker Jr. and F. D. Natali, "INterference Effects and Migigation Techniques " in "Global Positioning System: Theory and Applications Volume I", pp.717-772 (especially pp.722) , in Progress in Astronautics and Aeronautics Volume 163, AIAA(American Institute of Aeronautics and Astronaucics) Inc.
これはGlobal Positioning Systemの研究領域で大変広く知られた書籍であり書籍の外観gが青いことからGPSのbblue book等とも呼ばれ親しまれている上、航空宇宙学会でもっとも著名で最も活動の活発な米国航空宇宙学会出版会の書籍であり、ベストセラーかつ、入手容易も高く、さらに、わが国および世界中の主要図書館で入手可能性も高く維持されていると考えられるため、特に図を引用することは避け,其の分の労力を必要な説明にあて、さいてゆきたい。したがってひとまずは、アンテナパターン図については当該資料の上記頁の図をご参照いただけましたら大変幸いにてございます。


ここで、dBICは、円偏波利得である。円偏波利得の算出式については
例えば以下のURL等でもその算出式は得ることなどが出来る。
http://amplet.tokyo/tu/pdf/dbic.pdf
さらなる詳細は成書を参照されたい。

なお、偏波 polarizationとは、平面電磁波における電界の振動様態の分類の一つで,電界の振動方向に関するものである。(光の場合には偏光という。)平面電磁波では,電界は電波の進行方向と垂直な平面内で振動している。この振動方向がつねに同一方向を向いているとき,直線偏波という。電界が同じ大きさで,その方向が上記平面内で回転するとき,円偏波という。電界の大きさが変化しながら,その方向が回転するとき,楕円偏波という。地表近くを伝搬する直線偏波の電磁波においては,とくにその電界の振動方向が地表に水平のときに水平偏波,地表に垂直のとき垂直偏波と呼ぶ。

さて、上記に見るように、あたかもくらげの様な形状をしている。この場合、くらげの足にあたる部分が、アンテナの副ビームに当たる方向である。くらげの頭にあたる部分が、アンテナの朱ビームに当たる方向である。当然ながら、アンテナの主ビームにあたる部分には、感度が(空間的な意味で)安定的に良いほうを用いることになる。それは、殆どの場合、前述のくらげの頭のにあたる部分なのである。

くらげの足にあたる部分の感度が、空間的な意味で不均一で、かつ、多くの場合、感度は低い。こうしてこれらの部分は、サイドローブの扱いを受ける。そこで不要感度部分と呼ばれて来た。

ここまでの、本提案でも、このサイドローブ部分には、体躯等を置くことで、その部分の感度を現実的には亡き者としてきた。

一方ここからは、このサイドローブの部分を新たな視点から積極的に活用を図る。人力だけで資材を運ばねば成らぬような野外作業時や、登山・海洋航行(救命艇での海洋漂流中を含む)等における遭難状況の回避、遭難状況のさらなる悪化の回避、遭難状況からの脱却などを目指す際や、大規模災害救援時など、高度な資材に乏しい環境では、このような不可避的にしょうじてしまっていてそれまで邪魔者扱いされていたたサイドローブの存在が、役立たせることが出来る機構を本発明者は考案した。GPSアンテナとGPS受信機が既にそこにあるならば、このサイドローブも同時に存在する。この同時存在が大きな強みになり、多大な効果を奏する。

その原理を次に示す。

アンテナパターン図で、くらげの頭に当たる部分、を、信号受信に用いる(普通はこうである)際には、サイドローブとしてのくらげの足の部分の方向は使用者の体躯に接しているため、サイドローブとしてのくらげの足の部分の感度は実質的に消去されてしまっている。これまで本稿では主にこのような使用され方を想定して説明してきている。これはこれで何の問題もない。

まず、体躯の背側なら背側(腹側なら腹側でも良いのであることは既に述べたとおり)に、GNSSアンテナをその主ビーム方向が体躯と垂直になるように、隣接させる。

これまで本稿では、これを「体躯と受信アンテナが相互の位置関係は保持したまま、つまり、体躯ごと、すなわち、体躯と受信機と一体となって」(†)、天頂・天底通過直線を回転軸に180度の回転を行う、のであった。

そして、ある信号源(一般的にはGNSS衛星)からの信号を、その回転の前後での、受信状況を比較し、当該信号源(一般的にはGNSS衛星)は回転の前後のどちらで直接波として受信され、どちらで回折波として受信されているかを判定する。

これによりその各信号源(一般的にはGNSS衛星)が、存在していた領域が、効果的に判定され得る。

さらに、これを、全天の全ての信号源(一般的にはGNSS衛星)について実施を試みる。

これにより各信号源(一般的にはGNSS衛星)が、存在していた各領域が効果的に判定され得る。

こうして得られた、各信号源(一般的にはGNSS衛星)の存在領域の情報を統括することで、最初にアンテナが向いていた方向を限定的に得られる、という原理たのである。



さて、ここでは、体躯の回転を伴うことをなんらかの事情で避けたい場合を考える。それは過酷な野外環境での体幹部の負傷・損傷の故であることもあろうし、狼の集団との遭遇で背中を見せたり目をそらしたり出来ない(モンゴルや中国では市町村等でさえ夜間では繁華街でも一般的に遭遇する危険である)危険生物などの存在などによる外部環境の故であることもあろうし、体躯の不用意な動きが雪庇踏み抜きや雪崩等を誘発する故である場合もあろうし、狭く不安定な救命ボートで体躯の回転が転倒落水という一層の危機を誘発する故であろうこともあろう。野外での現実危険は前記に限られるものではないが、そのような場合には、上記の(†)の部分を、次に差替えられ、それでも適用可能な、方式を採れることが一層層望ましい。つまり(†)の部分「体躯と受信アンテナが相互の位置関係は保持したまま、つまり、体躯ごと、すなわち、体躯と受信機と一体となって」を、次の(††に差替えるのである。すなわち、「体躯と受信アンテナが相互の位置関係は特に維持せず、つまり、体躯の姿勢はそのまにして、すなわち、受信機のみを」(††)とするのである。最初から言い直すと次のようになる。


まず、体躯の背側なら背側(腹側なら腹側でも良いのであることは既に述べたとおり)に、GNSSアンテナをその主ビーム方向が体躯と垂直になるように、隣接させる。

これまで本稿では、これを「体躯と受信アンテナが相互の位置関係は保持したまま、つまり、体躯ごと、すなわち、体躯と受信機と一体となって」(†)、天頂・天底通過直線を回転軸に180度の回転を行う、のであったが、

ここでは、そうではなく、これを「体躯と受信アンテナが相互の位置関係は特に維持せず、つまり、体躯の姿勢はそのまにして、すなわち、受信機のみを」(††)天頂・天底通過直線を回転軸に180度の回転を行う、のである。

そして、ある信号源(一般的にはGNSS衛星)からの信号を、その回転の前後での、受信状況を比較し、当該信号源(一般的にはGNSS衛星)は「回転の前後のどちらで直接波として受信され、どちらで回折波として受信されているかを判定する」、のであったが、ここでは、次のように差替える。

すなわち、ある信号源(一般的にはGNSS衛星)からの信号を、その回転の前後での、受信状況を比較し、当該信号源(一般的にはGNSS衛星)は「回転の前後のどちらで、アンテナパターンにおける支配的感度部分で受信され、どちらでアンテナパターンにおける従属的感度部分で受信されているかを判定する」のである。もちろん、ここで、「アンテナパターンにおける支配的感度部分」とは、前述の、主ビーム側に相当し、「アンテナパターンの従属的感度部分」前述の、副ビーム側、あるいは、サイドローブ側に相当するものである。分かりやすく比喩的な表現を用いれば、前者は、くらげの頭にあたる部分であり、後者は、くらげの足にあたる部分であることはもちろんである。

これによりその各信号源(一般的にはGNSS衛星)が、存在していた領域が、効果的に判定され得る。

さらに、これを、全天の全ての信号源(一般的にはGNSS衛星)について実施を試みる。

これにより各信号源(一般的にはGNSS衛星)が、存在していた各領域が効果的に判定され得る。

こうして得られた、各信号源(一般的にはGNSS衛星)の存在領域の情報を統括することで、最初にアンテナが向いていた方向を限定的に得られる、という原理たのである。

なおここでの、「判定」には、前に記した「受信の安定度」を用いても良いのである。あるいは、時間平均値とか中間値とか最頻値など、あるいはそれらの組み合わせを用いてもよい。統計量であるから採取時間が長ければ一層精度は上がることは言うまでもないことである。アンテナパターンの差あるいは受信機の受信強度の分解能性能の差によってそれぞれ判定に必要な指標(特徴量あるいは特徴量の組み合わせ)を事前実験から選択すればよいことはもちろんである。いずれにしても、判定は極めて高い実現性を有するもののであることは言うを俟たない、なんとならば、アンテナパターン図から、見て取れるように明らかな感度差(dB)の差は、厳然とそこに、存在するのであるからである。(※※※。)

ここでは、体躯の回転を伴うことをなんらかの事情で避けたい場合を考えたのであった。それは過酷な野外環境での体幹部の負傷・損傷の故であることもあろうし、狼の集団との遭遇で背中を見せたり目をそらしたり出来ない(モンゴルや中国では市町村等でさえ夜間では繁華街でも一般的に遭遇する危険である)危険生物などの存在などによる外部環境の故であることもあろうし、体躯の不用意な動きが雪庇踏み抜きや雪崩等を誘発する故である場合もあろうし、狭く不安定な救命ボートで体躯の回転が転倒落水という一層の危機を誘発する故であろうこともあろう。野外での現実危険は前記に限られるものではないが、そのような場合には、上記の(†)の部分を、(††)に差替えられ、それでも適用可能な、方式を採れることが一層層望ましい。つまり(†)の部分「体躯と受信アンテナが相互の位置関係は保持したまま、つまり、体躯ごと、すなわち、体躯と受信機と一体となって」を、次の(††に差替えるのである。すなわち、「体躯と受信アンテナが相互の位置関係は特に維持せず、つまり、体躯の姿勢はそのまにして、すなわち、受信機のみを」(††)とする等の方策であった。



そして、前述のように、アンテナパターン図に見るように、GNSSアンテナはそのような使用に耐える根本的な性質を備えていたのである。ただ、そのような使用法は本発明によって初めて現実性の高いものとされるに至った。これは活用需要、すなわちneedsを先に十分に考え抜くことによって、また、受信機とアンテナパターンと各種の多数の予備実験から実用可能性を見い出した発明者による比類なきそいて弛みない努力と卓越した洞察力と精緻な知識にによるものであって、同業者に容易に想至出来るるものでは決してない。其の証拠にこの分野では発明者の業績が現時点でも世界を牽引し続けていることを忘れるわけにはゆかない。



(※※※)には、注意深い観察者なら気づいた可能性のあることにも言及しておく。それは、アンテナ底面を体躯に隣接させた状態で、体躯と一体で回転させるにしても、アンテナだけを体躯から切り離して回転させて(いわば裏返して)また体躯と隣接させるにしても、成立する気づきである。それは体躯の真に真横に信号源(一般的にはGNSS衛星)が存在していた場合には、どうなるか、である。それは検討するに値しない可能性があるぐらい極めて稀な事象であるが、生じ得る。それについても検討を加えておきたい。

この場合、(体躯とアンテナ)一体型回転では、少なくとも、論理的には直接波、回折波、の識別がかなり困難になると想定される。アンテナパターンの感度という店では同等であるからである。ただ、体躯の延長面上にこのように信号源がぴたりと一致的に存在してしまうことは現実には極めて少ない確率でしか生じ得ない事象であると言えるであろう。
また、この場合、分離型回転(アンテナのみ裏返し)では、少なくとも、支配的受信、従属的受信の判定も、相当困難になると想定される。ただ、体躯の延長面上にこのように信号源がぴたりと一致的に存在してしまうことは現実には極めて少ないと言えるであろう。
そもそも、体躯の延長面上にこのように信号源がぴたりと一致的に存在してしまうことは現実には極めて少ないと言えることではあるが念のため、そうした事象へも対応可能である点に本発明の優れた点は存在していることを以下に示す。これは特に、磁気コンパスやジャイロなどには、自己の本質的欠点を回復する手立てがないことにかんがみると、非常に本発明を優れたものにしている点でもあることを先に述べておく。

このような場合を想定して、回転の前後での、受信状態の比較に、一定幅での、判断留保幅を持たせておくことにより、さらに本発明の信頼度を高めることが可能である。

即ち、回転前後での、受信状況(を表すとして述べてきた諸特徴量)に、判定のための限界として初期設定した値の幅より小さい幅しか認められない時には、そこでは、これはもしかしたら、(体躯面の延長としての)境界面上に存在している信号源ではないか、という可能性を排除出来ないとして、判断留保するのである。

より具体的には、まずは、特別扱いとして、存在領域判定から除外しておくのである。しかし、ずっと除外し続けるのではない。そうではなく、後に、役立つ情報として再登場させるものとして、一時的に、「境界面付近に存在する信号源の可能性が高いという意味の特殊なフラグ」、をその信号源のデータに関しては与えておく(フラグを立てておく)ことにするのである。

そして、他の信号源に関する判定が済んだ後、すなわち、例えば、8個なら8個の信号源の、方向情報の重ね合わせによる、方向の絞込みが完了した後で、前記のフラグを持つデータがあれば、おもむろに、整合性を調べ始めるアルゴリズムとし、そこで、他の信号源からの判定と無矛盾であれば、組み込む、ことにより、より精度を高めることが出来るのである。予備実験からはこのような方式を採っても精度面で優れた結果となることが明らかになっており、このような方式をとっても良いことはもちろんである。

この場合、このような処理をしたという事実を、表示部に表示できるようにしておくことは、精度の高さに確信を与えるものとなるため推奨されることであることはもちろんである。



さて、このような考えをさらに進めていくと、予備実験の結果、次のような方式も可能であることがわかってくる。
即ち、メーカによってはモデルによっては存在する解像度の低い受信機を流用せざるをと得ない場合もあろうであろう(特に将来developing coungrieなどでの本方式の利活用の普及時を念頭に考えている)。この場合、判定結果の統合を図る際に、矛盾した判定をもたらす信号が、仮に認められた場合、どうするのが良いか、という課題である。この場合、複数の信号源の判定を重ね合わせて行くと、解が毛っこy区存在しない、という結果として表れることに注目すべきである。こういうことはめったにないが、めったにない事象さえも、合理的に、排除するメカニズムを組み込むことは機器への人間の信頼性を高めるという効果を齎し、それは重要なことでもある。せっかく費やした時間を大切にすることに繋がり、またユーザが感じる利便性即ちusabilityを極めて高めるものである。それには次のようにすると良いことが予備実験より明らかとなった。

すなわち、10個の信号源のデータの各存在領域判定を重ね合わせていった結果、絞り込めるはずの解が無い、となった場合としてこの事象はまず装置には認識される。其の場合、の対処は次のように組み込むと良いことが発明者の精力的な予備実験の結果明らかとなった。

即ち、初めて無矛盾なる、出来るだけ少ない信号源(一般的にはGNSS衛星)数をまず計算機に割り出させるす。多くの場合はたった一つの信号源の排除で無矛盾になることを予備実験は示しており、それは、境界領域付近の信号源なのである。其の場合は、その排除をしたこと、それは、境界領域付近と想定されることを機器はユーザに通知しておくと尚良いのである。境界領域付近では、判定基準の設定で、そのようなことがある。それはむしろ、判定基準が、そこれで流用されているGPS受信機などの性能(信号強度解像度・信号強度分解能等)に合っていないことをむしろ示していると思われる。それらの排除した信号源などのデータも、そのときの文脈(他の信号源のデータ)とともに保存しておき、ある程度たまったところで、ビッグデータ解析的な統計手法を用いて、判定基準をどのようにすればより良い機器となりうるのか、を自己分析して、自己成長してゆく機器として構成しても当然良いのである。これは近年の人工知能の隆盛に合致する。また其の分の負担を減らすには、通信部分を備えてサーバにデータを送りその分析を任せ、また其の分析結果を元にサーバが推奨する判定基準に自らのfirmwareを組み替えなおす、などの構成をとってももちろん良いのである。これは第五期科学技術基本計画で推進しているSociety5.0の概念や、IoT/AI/Bigdataを十分活用する人間中心の社会を目指すという目標に公的に適合する。

デジタル信号処理プロセッサであるから、このような作りこみは容易に出来ることに注目されたい。親和性は非常に高いので相互に相補的に信頼性を高めあうことが出来る。こうして利便性の高い、時間を無駄にしない活用ができる。

さらには、1セットの計測の実施後には、例えば天頂・天底直線を回転軸とする回転角を90度なら90度分だけ、敢えて体躯に与えて再び、別の1セットの計測を行い、それらの2セットの計測の結果の各方向絞込み結果を、さらに重ね合わせると、より緻密な方向絞込み結果に絞り込むことが出来るのであることも、見逃すことが出来ない本方法の高い将来性と利便性と活用性の高さを示している。

GPS(米国)やグロナス(ロシア)や中国の測位衛星システムやガリレオシステム(欧州)やブラジルやインドの測位衛星システムなどのGNSS衛星のマルチ衛星受信機が至上に出てくればそれらを流用して本システムを組むことが出来る点でも本システムの優位性と高い将来性なのである。衛星数が多ければ多いほど、短時間で精緻な方向が得られるのである。こうして本方法はた多大な効果を奏するのである。




ーーーーーーーーーーーーー

請求項

体躯の背側なら背側(腹側なら腹側でも良い)に、GNSSアンテナをその主ビーム方向が体躯と垂直になるように、隣接させ

「体躯と受信アンテナが相互の位置関係は保持したまま、つまり、体躯ごと、すなわち、体躯と受信機と一体となって」(†)、
天頂・天底通過直線を回転軸に180度の回転を行うに際して、

その前記回転の前後での、
ある信号源(一般的にはGNSS衛星)からの信号についの、
受信状況を比較分析し、あるいは、変化を検出し、

その前記の受信状況を比較分析し、あるいは、検出された変化に基づいて

当該信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)は
前記回転の前か後の、
どちらにおいて直接波として受信され、
どちらにおいて回折波として受信されているか
を判定し、

当該判定に基づいて、
当該各信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)が、
存在していた領域を、
特定し

さらに、上記の手続を、
全天の全ての信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)
について実施を試みさせ、

これによって得られた
各信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)が、
存在していた各領域を
特定し、

こうして得られた、
各信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)が、
存在していた各領域の情報を
統括して、
最初にアンテナの主ビームが向いていた方向を
限定して得る あるいは
限定的に得る あるいは
絞り込む
ことを特徴とする
方向位情報取得方法

ーーーーーーーーーーーーーーーーーー


請求項

体躯の背側なら背側(腹側なら腹側でも良い)に、GNSSアンテナをその主ビーム方向が体躯と垂直になるように、隣接させ(あるいは装着させ)

「体躯と受信アンテナが相互の位置関係は特に維持せず、つまり、体躯の姿勢はそのまにして、すなわち、受信機のみを」
天頂と天底を通過する直線を回転軸に180度の回転をさせる(すなわち裏返して再び体躯の同じ側に装着させる 或いは隣接させる)に際して、

その前記回転の前後での、
ある信号源(一般的にはGNSS衛星)からの信号についの、
受信状況を比較分析し、あるいは、変化を検出し、

その前記の受信状況を比較分析し、あるいは、検出された変化に基づいて

当該信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)は
前記回転の前か後の、
どちらにおいて「当該アンテナパターンにおける支配的感度部分(主ビーム側、あるいは、メインローブ側、あるいはいわゆるくらげの頭にあたる形状のアンテナパーン側))で受信され、」
どちらにおいて「でアンテナパターンにおける従属的感度部分分(副ビーム側、あるいは、サイドローブ側、あるいはいわゆるくらげの足にあたる形状のアンテナパーン側)で受信されているか」
を判定し

当該判定に基づいて、
当該各信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)が、
存在していた領域を、
特定し

さらに、上記の手続を、
全天の全ての信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)
について実施を試みさせ、

これによって得られた
各信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)が、
存在していた各領域を
特定し、

こうして得られた、
各信号源(一般的にはGNSS衛星、あるいはGNSS衛星でも良い)が、
存在していた各領域の情報を
統括して、
最初にアンテナの主ビームが向いていた方向を
限定して得る あるいは
限定的に得る あるいは
絞り込む
ことを特徴とする
方向位情報取得方法

これは請求項です。

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
これは請求項です。


前段の請求項にかかる 「判定」に際しては、
明細書に別途記した「受信の安定度」
あるいは、時間平均値とか中間値とか最頻値など、あるいはそれらの任意の組み合わせをあるいはそれらの任意の組み合わせの中から、アンテナパターンの差あるいは受信機の受信強度の分解能性能の差によってそれぞれ最適な指標(特徴量あるいは特徴量の組み合わせ)、およびそこで用いられる諸閾値の最適値あるいはそう想定されたもの選択したものを用いることを
特徴とする
方向位情報取得方法
ーーーーー
請求項


上の請求項にかかる「判定」のさいに
回転前後での、受信状況(を表すとして述べてきた諸特徴量)に、判定のための限界として初期設定した値の幅より小さい幅しか認められない時には、
(体躯面の延長としての)境界面上に存在している信号源ではないか、という可能性を排除出来ないとして、判断留保し、
より具体的には、まずは、特別扱いとして、存在領域判定から除外しておき、
ずっと除外し続けるのではなく、
そうではなく、後に、役立つ情報として再登場させるものとして、
一時的に、「境界面付近に存在する信号源の可能性が高いという意味の特殊なフラグ」、をその信号源のデータに関しては与えておく(フラグを立てておく)こととし、
信号源に関する判定が済んだ後、すなわち、例えば、8個なら8個の信号源の、方向情報の重ね合わせによる、方向の絞込みが完了した後で、
前記のフラグを持つデータがあれば、おもむろに、整合性を調べ始めるアルゴリズムとし、そこで、他の信号源からの判定と無矛盾であれば、組み込む、
ことにより、より精度を高める
を用いることを
特徴とする
方向位情報取得方法
ーーーーーーーーーーーー

請求項

上の請求項にかかる「判定」を重ね合わせ、或いは、統括する、あるいは積を取る、場合、
矛盾が生じ解なしとなる場合には、
出来るだけ少ない信号源(一般的にはGNSS衛星)数から初めて、初めて無矛盾なる、出来るだけ少ない信号源(一般的にはGNSS衛星)数を、出来るだけ少ない信号源(一般的にはGNSS衛星)数としてをまず計算機に割り出させ
(多くの場合はたった一つの信号源の排除で無矛盾になることを実験は示している)
いくつの衛星を排除した結果を示しているか、あるいは・かつ、
境界領域付近の信号源の場合、其の事実、あるいは・かつ、
ある特定方向の信号源の場合、その事実(それはその方向だけ感度がそのアンテナに問題があることを示している場合があるし、あるいは、その計測環境において其の方向だけに特異的な信号に影響を与える何かがあることを示している場合が多いためであるが)
を使用者に通知すること(で使用者の利便性と、機器への納得性と信頼感を一層高める)を
特徴とする
方向位情報取得方法
^^^^^^
請求項


さらには、1セットの計測の実施後には、例えば天頂・天底を通過する直線を回転軸とする回転角を(90度なら90度分だけ)、敢えて体躯に与えて
再び、別の1セットの計測を行い、
それらの2セットの計測の結果の各方向絞込み結果を、さらに重ね合わせることでと、より緻密な方向絞込み結果に絞り込む
ことを

特徴とする
方向位情報取得方法

ーーー
請求項

(GPS(米国)やグロナス(ロシア)や中国の測位衛星システムやガリレオシステム(欧州)やブラジルやインドの測位衛星システムなどのと)
GNSS衛星のマルチ衛星システム対応受信機(が市場に出てくればそれら)を受信機あるいは・かつ受信アンテナとして流用する(本システムを組むことが出来る点でも本システムの優位性と高い将来性なのである。衛星数が多ければ多いほど、短時間で精緻な方向が得られるのである。こうして本方法はた多大な効果を奏するのである。)
ことを特徴とする
方向位情報取得方法


===========、
請求項

方向情報取得のデータを蓄積し、それを解析するあるいは、解析サーバに解析させることにより
自らにとってより最適な結果を導出できるアルゴリズムおよび・あるいは、判定に必要な特徴量あるいは諸特徴量の組み合わせ、および・あるいは用いる閾値あるいは諸閾値の設定の最適設定を割り出し
かつ・あるいは
それを自らに導入すること(で自らの回答能力をさらに高める)

特徴とする
方向位情報取得方法

===========、
請求項
方向情報取得のデータを蓄積し、それを解析するあるいは、解析サーバに解析させることにより
自らにとってより最適な結果を導出できるアルゴリズムおよび・あるいは、判定に必要な特徴量あるいは諸特徴量の組み合わせ、および・あるいは用いる閾値あるいは諸閾値の設定の最適設定を割り出し
かつ・あるいは
それを自らに導入すること(で自らの回答能力をさらに高める)

特徴とする
方向位情報取得方法



0)現状方式(の)=体ごと向き直る(てんちょうとてんていを通貨する直線を軸に180度回転する)方式に加えて、(inversion方式と呼ぶ)
1)体はそのままで、受信機を、腹側のみ(瀬川のみ)で反転させる方式(FlipOver方式。裏返し機能)
2)境界衛星除去点検機能(矛盾がそれで無矛盾になるなら、その除去を行うことがベター)あるいは、はじめからこれを除去したのを、安全解、として
踏み込み解として、呈示しても良い。ただ 踏み込み解 は、できれば、あとで、てんちょうとてんていを通貨する直線を軸に90度回転するなどしてむいちど、確認するが良い、というほどの提案をする機能も設けても良い。

あるいは、ぎゃkに、時間が十分にあり、精密な解を、つまr、絞り込んだ解を絞り込まれた方向情報を求めたいことがあきらかなときには、
そのモードをもけておき、はjめえから、きょうかい付近の信号源は、敢えて、排除した答えを、提供する(つまりすごく確実な堅実な解しか与えないモードで、何回か、のセットでの買いをそれぞれはすごく安全な安定性のたかいかいをかさねてしぼりこんでいける、おううこうをしぼりこんでいける、
そういう本発明のとくちょうをさいぢあ減にいかせるモ0ドもつけるてもよいのである。



0)現状方式(の)=体ごと向き直る(てんちょうとてんていを通貨する直線を軸に180度回転する)方式に加えて、(inversion方式と呼ぶ)
1)体はそのままで、受信機を、腹側のみ(瀬川のみ)で反転させる方式(FlipOver方式。裏返し機能)
2)境界衛星除去点検機能(矛盾がそれで無矛盾になるなら、その除去を行うことがベター)あるいは、はじめからこれを除去したのを、安全解、として
踏み込み解として、呈示しても良い。ただ 踏み込み解 は、できれば、あとで、てんちょうとてんていを通貨する直線を軸に90度回転するなどしてむいちど、確認するが良い、というほどの提案をする機能も設けても良い。

あるいは、ぎゃくに、時間が十分にあり、精密な解を、つまり、
絞り込んだ解を つまり
きわめて絞り込まれた方向情報を時間をかけてでも求めたい、えたい
ということ、とが、状況から、あきらかな とき には、
それを可能にする、モードをもけておいて、それにこたえられるようにしてもよい。

つまり、、はじめえから、境界付近に存在する信号源のデータは、敢えて、
排除しておいた方位限定の回等を、ユーザに、提供する
(つまりは、すごく確実な答え、極めて堅実な解答のみ、しか、ユーザに与えない
そういうモードであって、、
これは、反転して1セットの計測を、を何回かセットで、行う、そして
それらの解を、それらそれぞれはすごく安全な安定性のたかい 解を、
かさねて、しぼりこんで、いける、方向を絞り込んでいける、
そうこうしているうちに衛星配置も変わるし地平線から上る衛星も増えてくるので
さらに精度があがる、そういうモードをもうけておいてもよい、
動かずにじっと救援を待つ間、にもどんどん精度があがる、
そういう本発明のとくちょうをさいだいげんににいかせるモードも
もうけてもよいのである。
その際にも、同時に、その排除した衛星を排除しない場合の解も「踏み込み回答」として並列に呈示しても良いのである。当然であるが。
それによって多大な効果を奏するのである。急ぐ場合も、ゆっくり精緻な場合にも
宇宙インフラを少ない使用者資源で廉価に最大限に享受できる。遭難に近い状況で山岳でも砂漠でも極地でも海洋でも生命を尊重できるので多大なこうかを奏する

0)現状方式(の)=体ごと向き直る(てんちょうとてんていを通貨する直線を軸に180度回転する)方式に加えて、(inversion方式と呼ぶ)
1)体はそのままで、受信機を、腹側のみ(瀬川のみ)で反転させる方式(FlipOver方式。裏返し機能)
2)境界衛星除去点検機能(矛盾がそれで無矛盾になるなら、その除去を行うことがベター)を儲けてもよい。
あるいは、はじめからこれ

すなわち、境界として呈示するに至った方向(あるいは方位)の範囲の平均値に最も近い1つの信号源データ、あるいは、
ふくすうの一定個数の信号源からのデータ
あるいは、

境界として呈示するに至った方向(あるいは方位)の範囲の
の幅と平均値(中央値)からさだまる一定の範囲の方向(あるいは方位角)の中にに存在する
信号源からのデータ

を排除あるいは除去してえられる、
控え目な
回答を
を、あえて、安全解、として
踏み込み解(それらも入れ込んだ回) とわけてして、呈示しても良い。ただ 踏み込み解 は、できれば、あとで、てんちょうとてんていを通貨する直線を軸に90度回転するなどしてむいちど、確認するが良い、というほどの提案をする機能も設けても良い。

あるいは、ぎゃくに、時間が十分にあり、精密な解を、つまり、
絞り込んだ解を つまり
きわめて絞り込まれた方向情報を時間をかけてでも求めたい、えたい
ということ、とが、状況から、あきらかな とき には、
それを可能にする、モードをもけておいて、それにこたえられるようにしてもよい。

つまり、、はじめえから、境界付近に存在する信号源のデータは、敢えて、
排除しておいた方位限定の回等を、ユーザに、提供する
(つまりは、すごく確実な答え、極めて堅実な解答のみ、しか、ユーザに与えない
そういうモードであって、、
これは、反転して1セットの計測を、を何回かセットで、行う、そして
それらの解を、それらそれぞれはすごく安全な安定性のたかい 解を、
かさねて、しぼりこんで、いける、方向を絞り込んでいける、
そうこうしているうちに衛星配置も変わるし地平線から上る衛星も増えてくるので
さらに精度があがる、そういうモードをもうけておいてもよい、
動かずにじっと救援を待つ間、にもどんどん精度があがる、
そういう本発明のとくちょうをさいだいげんににいかせるモードも
もうけてもよいのである。
その際にも、同時に、その排除した衛星を排除しない場合の解も「踏み込み回答」として並列に呈示しても良いのである。当然であるが。
それによって多大な効果を奏するのである。急ぐ場合も、ゆっくり精緻な場合にも
宇宙インフラを少ない使用者資源で廉価に最大限に享受できる。遭難に近い状況で山岳でも砂漠でも極地でも海洋でも生命を尊重できるので多大なこうかを奏する。

なお、応用として次のような形態としても良いのである。


例えば、GPS受信機・アンテナ一体型ユニットとして、時計型として構成しても良い。
この場合、あくまでも例えばであるが、伸縮する柔軟なリストバンドで腕に装着できるようにしておくと次のような利便性を生じる。
すなわち、例えば、男性用の通常の腕時計と同じように、左腕に外向き(左手の手のひらから左手の手の甲にの方向に、アンテナの主ビームの法線ベクトルが向くように)装着しているとする。例えばその状態で、腹側の例えばへその多少上部(頭部寄り)のあたりに、左うでの腕時計型の前記装置を、腹に左腕の内側(静脈等が通る側あるいは左手の手のひらの側の腕の側)を軽く添えるように置くようにする。すると、それだけで、身体体躯の腹側に、GPS受信機とアンテナ一体型ユニットを、そのアンテナ主ビームの方向が、背から腹に向けたベクトルと一致させることが容易に出来る利点があるのである。そのまま例えば、1分なら1分間、といった決められた時間だけ、計測をすればよいのである。ついで、反転をするためには、(当然そのまま体躯を回転させて反転として、計測してもよいのであるけれども、特段の事情があってそうしたくない場合には、ー例えば目前の風景を見続けたい時(例えばさんざ同定をしつづけたいとか天体観測をしつづけたいとかあるいは風上方向における雲や霧の動き気象の状況を同時に見極めたい等の場合が含まれるが、そういった場合には、)あるいは、体躯を回転までそこまでせずとも、

今度は、先に用いた左腕なら左腕を、今度は背中側にまわして、
背側の例えば先に腹側で計測するために配置した装置の位置のちょうど裏側にあたる背中の箇所に、左うでの腕時計型の前記装置を、背に左腕の内側(静脈等が通る側つまり左手の手のひらの側の腕ー一般に静脈の日本の血管が良く見え、脈を取る方ーの側であることは先と同じ)を軽く添えるように置くようにする。すると、それだけで、身体体躯の背側に、GPS受信機とアンテナ一体型ユニットを、そのアンテナ主ビームの方向が、腹から背に向けたベクトルと一致させることが容易に出来る利点があるのである。

追記するまでも無いことであるが、身体的な事情でそのような腕と体躯の配置が腹側か背側で実施しにくい身体的な柔軟性の制約の事情がある場合には、もちろん、柔軟なリストバンドにしておくなどすれば良い。その場合は、例えば、背側にたとえば左腕を回すときに、その腕の内側を背につける姿勢がその使用者にとっって実施しにくい事情がある場合には、柔軟なリストバンドの利点を活かして、男性用の腕時計のように装着していた状態を、女性の腕時計のように、手のひら側の腕にくるっと回して配置しなおしてから、その左腕なら左腕を背側にまわせば、あとは楽に、同様の配置を実現出来る。すなわち、左うでなら左腕を背側にまわすにしても、この場合は、左腕の、甲の側を、背中に軽く添えれば良いので、一層楽に実現できるのであることは言うまでもない。

また当然、右腕につけていても同様の議論が成立することも言うまでもない。



また、いわゆる、ウエストポーチを、利用して、実現しても良いのである。
この場合は、ウエストポーチを、腹側に配置し、一方の側での測定をすませたあと
ウエストポーチを、背側に回し、測定をすれば良いのである。
(この際、ウエストポーチのベルトが柔軟な伸縮素材dであれば、一層簡単に、できるが、そうでない場合も、いったんウエストポーチのベルトを緩めて体躯の反対側に回せば良いので簡単である)海外旅行などでもこの種類のバッグは便利で人気が高いため好適に適合する。

当然であるが、腰痛ベルトに装着しておいても良いのである。この場合も前記同様である。この場合は腰痛ベルトに貴重品用ポケットを作ってあるものを流用しても良いのである。また、ベルクロテープ等を活用して装着しておけば洗濯時にも楽に着脱出来て利便性が高まるので良いことは当然である。この場合も高齢者や身障者にも好適に適合することはもちろんである。


また近年人気が高まっている、いわゆる ボディーバッグ 、つまり、ワンショルダー ボディー バック、 つまり、斜めがけ バッグと呼ばれる、Move Line Bagとも呼称されるバッグも本発明の実現に好適に適合する。これは、あくまでも例えばであるが、左肩から、腰右脇部にかけて(あるいはその逆に、右肩から、腰左脇部にかけて)バッグをかけるもので、一般的には背中にバッグ部が来るように装着する使用例が一般的なものであるが、当然これは、そのままのかけかたで、グルっと鞄部が腹側に来るようにすることが容易である。すなわち、斜めにかけているベルト状の部分を半周分だけたぐりよせるだけで、今度はバッグ部が(例えば、たぐる事前に鞄部が背側だったのであれば)腹側に来るからである。これを利用して、鞄部にGPS受信機・アンテナ一体型ユニットを装備しておけば、本発明が簡単に実施できるため利便性が高い。また国際的に人気の高いスタイリッシュなファッションでもあるため、海外旅行にも適合性が高く、その意味でも本発明の有効な利用形態の一つである海外旅行等に使いやすいため好適に適合するのである。



わんしょるだー 左右付け替え可能 斜め掛け 縦長タイプ ショルダーバッグ とか、カーフスキンサンドバッグ型バッグとか、とも、さまざまに、と呼称されることもある、このワンショルダー・ボディーバッグは、ハンドバッグとしても、肩掛けとしても使えるという点でも利便性が高いため、本発明と好適に適合するのであることは言うまでもない。

斜めバッグ型でも良い。


当然であるが、一般的なベルトにGPSアンテナ・受信機一体側ユニットを装着しても、グルッとそのべるとを逆側に回せばよいので、当然それでも良いのである。さらに当然であるが、体躯ごと回転しても良いことはもちろんである。



なお特許出願において、GPSと記載しているのはあくまでも例えばであって、
一般のGNSSと読み替えて良いことは当然である。
ここで、GNSSとは、グロナス、GPS,はもちろん、中国、ドイツ、ブラジル、日本、インド等の諸国でそれぞれ開発が進められいる、あるいは、運用が進められている、
GNSSのすべてを指すものとする。

また本発明のについては普及促進時期においては、次のように設計しておくと
使用の利便性が周知できて便利である。

すなわち、すべてのGPS
毎分00秒で、反転計測する、と想定して、事前に設計しておいてもよい。



上記にかぎらず、請求項に記載された内容を実現するどのような形態でも良いのである。



本連載では、近年の国内外の科学技術政策の重要性の増加とその国際性に注目し、国内外の科学技術政策関連組織とその最近の動向の紹介を試みます。工業英検の合格に力を得て研鑽を継続する、または実務に携わる方々の、学習のモティベーションの維持・向上、隣接領域への興味・関心の深化などに役立てて頂けたら幸いです。

本連載においては、第1回は、日米の科学技術政策の司令塔的機能を担う組織として米国の科学技術政策局(OSTP: Office of Science and Technology Policy)や国家調整局(NCO: National Coordination Office)内のNITRD(Network and Information Technology Research and Development)を、日本では内閣府総合科学技術会議(CSTP: Council for Science and Technology Policy)を紹介しました。第2回は、欧州連合(EU: European Union)と欧州委員会(通称EC: European Commission)および、国際連合(UN: United Nations)の科学技術部局を概観しました。第3回は、科学技術政策における innovationという鍵概念の源流を振り返りました。第4回はその典型例である再生医療分野でわが国の研究者が世界を牽引する事実を紹介し、同分野の重要性に言及した米国大統領一般教書演説を原文で味わいました。第5回は、G8首脳会議の日本開催に先立つG8科学技術大臣会合を紹介し、その報告書を原文で味わいました。第6回は、宇宙基本法や地理空間情報活用推進基本法成立を背景に、世界で活発化する測位衛星システムを欧米の科学技術史に位置づけて考えました。第7回は、今度はわが国の科学技術の特徴を考察することを予告していたところ、偶然にもノーベル賞受賞者がわが国から同時に多数輩出との速報に触れ、わが国の科学技術の特性について考察しました。第8回は、一見相反する価値の統合の重要性を論じようとしていたところ、米国大統領の就任演説(Inaugural Speech)にそれと重なる部分を見出し、量子力学の発展史と重ねて解説しました。第9回は、地球的規模の課題へのreal-timeな科学的貢献として、N1H1型influenzaへのWHOの寄与を英語原文で見ました。第10回は、わが国が世界を牽引するiPS細胞(induced Pluripotent Stem Cell)について独自の視座から英語鍵術語の整理を実施しました。第11回は、知的財産創造立国を志向するわが国の方針にも沿い、英文特許明細書を執筆し国際特許登録を多数達成して参った経験から英文特許明細書の書き方と重要術語を紹介しました。第12回は、世界とわが国が参画する国際宇宙ステーション(International Space Station)の取組みを紹介しました。第13回は、国連主導の生物多様性条約(Convention on Biological Diversity)の意味を示し、第14回は、国連総会会議場に動態展示されるフーコーの振り子の意義深い動きを正確かつ平易に示す数学的接近法を紹介しました。第15回は、ノーベル化学賞の根岸栄一先生、鈴木章先生受賞の朗報に触れPalladium触媒クロスカップリング有機合成法が拓く未来について解説しました。第16回は、物理化学に大きな足跡を残したかのFaradayによる150年前のクリスマス期間科学講義の現代との深い繋がりをご紹介しました。第17回は、Einsteinの相対性理論を衛星実験が実証した米国航空宇宙局(NASA)の最新の成果速報の英文を基礎に、時間と空間の概念が理論物理学の最先端でいかなる形で認識されているか、味わいました。第18回は、Albert Einsteinが自身の言葉で重力場の物理を比較的易しく説明しようとした著作Relativity , The special and the General Theory の英文をご一緒に楽しく読み進めました。平易に解説する試みからこそ考え方がより普遍的なものへと長い間に変容してゆく可能性を見て参ることができたかと思います。第19回は、欧州宇宙機関のハーシェル宇宙望遠鏡が、水―生命の源―を豊かに含む新太陽系を発見した速報の最先端の科学技術英語を楽しみました。第20回は量子論における理論物理学者David Bohmの原著より量子論と古典論における考え方の比較を必要かつ十分な英語表現に基づきその世界観をご一緒に楽しく味わいました。第21回は英国の天文学者James Bradleyを取り上げ地球の公転速度を活かして光行差aberrationを発見した彼の発想の原点をご一緒に当時の英語を元に吟味しました。第22回は英国のNewtonの光学に関する著作の原著に当たり虹の解説をご一緒に味わって参りました。我々に親しみのある現在の特許明細書等に類似した書式の原点を味わい感動を覚えた方もおられたやもしれません。第23回は本連載でも重視し何度も取り上げさせて頂いて参りました山中教授のiPS細胞の発見が、ノーベル医学生理学賞を受賞されたことを受けその公式発表英文から主要部分をご一緒に味わって参りました。第24回はわが国が国際的に高い競争力を有しております研究領域の科学技術英語の知見を豊かにして頂きます目的も兼ねまして、わが国が比較的得意とする宇宙工学と生命科学との両者にも関係する、小惑星探査機を用いた研究について米国航空宇宙局の視座からの発表英文をご一緒に吟味して参りました。第25回には、米国航空宇宙局のKepler Projectを天文学者Keplerの法則等と共にその英語を味わって参りました。第26回は、分子生物学や生命科学の分野でもわが国発のトピックが近年国際社会を牽引していることにも鑑み、その大きなパラダイムシフトとなったワトソン‐クリックのDNAモデル(Watson-Crick DNA model)の科学技術英語をご一緒に楽しく味わって参りました。わが国の研究、特に世界を牽引するiPS細胞等の研究にも繋がっていくものと見ることが出来ました。第27回では、2013年のノーベル物理学賞を受賞しましたヒッグス粒子の発見への授賞の解説英文を、味わって参りました。第28回は、ブラウン運動を原子の存在を明白に証拠づける事実として位置付けたアインシュタインの1905年の論文をご一緒に味わって参りました。偉大な研究者が〔当時には〕思いもよらぬ切り口から、論理的な推論を積みあげ、ある予想を導いてくる面白さを実感できたかと思います。後にアインシュタインの予想通りの観測結果をペランが示し得たため、当時誰にも未だ不可視でした原子の実在を証するものとして、重要な意味を持つ研究となりました。第29回は、Hubble Space Telescope(ハッブル宇宙望遠鏡)、即ち、1990年に宇宙空間に打ち上げられた反射式望遠鏡の名の由来としても有名な、米国の天文学者Edwin Powell Hubble(1889 - 1953)の科学技術英語を、ご一緒に味わいました。第30回は、人類初の彗星への着陸も目前にした、欧州宇宙機関の彗星探査機「ロゼッタ(Rosetta)」についての最新の科学技術英語を、ご一緒に味わいました。第31回は2014年度のノーベル物理学賞を受賞しました、赤崎勇先生、天野浩先生、中村修二先生の青色ダイオードの発明を取り上げました。第32回は、ノーベル賞受賞の栄誉に、2度単独で、輝きましたLinus Carl Pauling(1901 - 94)の科学技術英語をご一緒に味わいました。米国の物理化学者で、量子力学の化学結合等への応用などを研究し、1954年にノーベル化学賞を受賞し、世界科学者連盟副会長、平和擁護委員会委員等としても活躍し、1963年にノーベル平和賞を受賞されました。第33回は、光学顕微鏡の限界を超えて、細胞内の生起現象さえ観察可能にした直近のノーベル化学賞受賞研究の科学技術英語を、ご一緒に吟味しました。第34回は、アインシュタインらが、物理学の発展をその初期の諸概念から相対論や量子論まで分かり易く解説された科学技術英語をご一緒に楽しんで参りました。第35回は梶田隆章先生のニュートリノ研究をノーベル物理学賞授章者側から論じた科学技術英語をご一緒に吟味しました。第36回はノーベル医学生理学賞を受賞されました大村智先生の、土壌中の細菌が産生する化合物から新たな革新的医薬の創出に成功し、世界の何百万人もの方々を実際に疾病の苦しみから救うことになりましたノーベル賞受賞研究を、授賞機関側から解説した科学技術英語をご一緒にお楽しみいただきました。第37回は、DNA修復の仕組みを解明した、直近の2015年ノーベル化学賞の受賞研究の科学技術英語をご一緒に吟味して参りました。今回は、世界中で活用が爆発的に進展しておりわが国発のcharacterを用いたsmart phoneのapplicationとの組み合わせでも世界各国の人々を虜にしていますGlobal Navigation Satellite Systemについてその科学技術英語をお楽しみいただくのはいかがでしょうか。では早速楽しく味わって参りましょう。

The Global Positioning System (GPS) is a U.S.-owned utility that provides users with positioning, navigation, and timing (PNT) services. This system consists of three segments: the space segment, the control segment, and the user segment. 汎地球型測位システム(GPS)とは、測位、航行及び時刻の各サービスを使用者に提供している、アメリカ合衆国所有の実用サービスです。このシステムは、宇宙セグメント、制御セグメント及び使用者セグメントの3つのセグメントから構成されています。

The space segment consists of a nominal constellation of 24 operating satellites that transmit one-way signals that give the current GPS satellite position and time. The United States is committed to maintaining the availability of at least 24 operational GPS satellites, 95% of the time. To ensure this commitment, the Air Force has been flying 31 operational GPS satellites for the past few years. 宇宙セグメントは、当初設計通りの軌道に配備されている24機の運用中の衛星のコンステレーションから構成されます。それらの衛星からは、衛星の現在位置及び現在時刻が〔双方向ではなく〕単方向に送信されています。整備されたGPS衛星を、少なくとも24機、95%の時間、利用可能状態に維持しておくことは、合衆国の責務とされています。その責務を担保するため、整備されたGPS衛星を、過去数年間、31機、米国空軍は飛行させています。

GPS satellites fly in medium Earth orbit (MEO) at an altitude of approximately 20,200 km (12,550 miles). Each satellite circles the Earth twice a day. The satellites in the GPS constellation are arranged into six equally-spaced orbital planes surrounding the Earth. Each plane contains four “slots” occupied by baseline satellites. This 24-slot arrangement ensures users can view at least four satellites from virtually any point on the planet.
GPS衛星は、高度約20200km(12550マイル)の、中高度地球軌道(中軌道:MEO: medium Earth Orbit)を飛行しています。各GPS衛星は地球を1日に2周回します。GPS衛星のコンステレーションにおいては、全衛星は、地球を取り巻くように等間隔で配置された、6軌道面に配置されます。〔既述の6つの〕各平面には、それぞれに4つの「衛星配備位置」が決められ、それら決められた位置に、基軸となるGPS衛星が配備されます。この24の衛星配備位置に、GPS衛星がきちんと配備されている限り、ユーザが地表面のどこにいても、ユーザ上空には、GPS衛星が4機以上存在している状況が実現され得るのです。

In addition to longitude, latitude, and altitude, the Global Positioning System (GPS) provides a critical fourth dimension - time. Each GPS satellite contains multiple atomic clocks that contribute very precise time data to the GPS signals. GPS receivers decode these signals, effectively synchronizing each receiver to the atomic clocks. This enables users to determine the time to within 100 billionths of a second, without the cost of owning and operating atomic clocks.
GPSシステムは、緯度、経度、高度に加え、第4の重要な次元、すなわち時間も提供します。各GPS衛星に搭載される複数の原子時計は極めて正確な時刻データをGPS信号に供給します。〔一方、使用者側の装置である〕GPS受信機は、〔GPS衛星搭載の〕原子時計に巧みに各受信機を同期させ、〔GPS衛星から符号化されて送信される〕GPS信号を〔受信し〕解読(復号)します。ユーザは、こうした仕組みのお蔭で、原子時計を自ら所有したり運用したりするコストを負担せずに、一千億分の1秒以内という高精度で現在時刻を割り出す事が出来るのです。

Global Navigation Satellite Systemsの一つである米国Global Positioning Systemの科学技術英語を味わいました。そのGPSを一段高い次元から鳥観しています国際連合、宇宙空間平和利用委員会(OOSA)の科学技術英語も吟味致しましょう。国際連合の第3回宇宙空間平和利用・探査国際会議研究者会議には筆者も、日本代表として外務省や国連の英文論文試験等の合格も経て参加し、オーストリア国、Vienna市、ドナウ川畔の国連本部内で2週間連日、各国代表と英語で討議して参ったため懐しさもひとしおです。

The Third United Nations Conference on the Exploration and Peaceful Uses of Outer Space (UNISPACE III) adopted a strategy to address global challenges in the future through space activities. The strategy, contained in “The Space Millennium: Vienna Declaration on Space and Human Development”, included key actions to use space applications for human security, development and welfare. In 2001, member States accorded high priority to a limited number of selected recommendations of UNISPACE III. The Committee on the Peaceful Uses of Outer Space established action teams under the voluntary leadership of member States to implement those priority recommendations.
国際連合主催 宇宙空間平和利用及び探査に関する第3回国際会議(UNISPACE III)では、宇宙活動による地球規模の課題解決について、多様な戦略が採択されました。“宇宙の開発と人類の発展に関する国連公式ウィーン宣言:宇宙開発の新ミレニアムに向けて” と称される国連宣言に示された様々な戦略は、人類の安全、発展及び福祉に向けて、宇宙インフラ利用技術の、今後の具体的活用のため、鍵となる行動計画も含むものでした。このUNISPACE IIIの勧告は、その後、更に絞り込まれ、2001年には、選りすぐられた勧告に、国連加盟国が高優先度を与えました。高優先度を与えられたそれらの勧告が確実に実施されるべく、〔国連本部常設機関の〕宇宙空間平和利用委員会は、加盟国の自発的な指導力の下、新たな行動チームを設立しました。

The Action Team on GNSS, consisting of 38 member States and 15 intergovernmental and non-governmental organizations, recommended, inter alia, that an international committee on GNSS should be established to promote the use of GNSS infrastructure on a global basis and to facilitate exchange of information.
38の加盟国及び、15の政府間機関・非政府機関から構成されている、GNSS行動チームは、地球規模の共通基盤に基づくGNSSインフラの利用促進と、情報交換の活性化とを促すGNSS国際委員会の創設をさらに勧告しました。

The Committee on the Peaceful Uses of Outer Space included this recommendation in the Plan of Action proposed in its report [A/59/174] to the General Assembly on the review of the implementation of the recommendations of UNISPACE III. In resolution 59/2 of 20 October 2004, the Assembly endorsed the Plan of Action.
宇宙空間平和的利用委員会は、UNISPCE III勧告がどの程度具現化されているかについての調査結果を、国連総会に正式に報告する報告書[A/59/174]を作成しました。その中には、先の勧告も含め、行動計画が記載されておりました。その報告書を受け、2004年10月20日の国連総会では、国際連合決議番号 59/2 として、その行動計画が国連総会で正式に議決され、公式に国連で承認される運びとなりました。

The successful completion of the work of the International Committee on Global Navigation Systems (ICG), particularly in establishing interoperability among the global systems, will allow a GNSS user to utilize one instrument to receive signals from multiple systems of satellites. This will provide additional data, particularly in urban and mountainous regions, and greater accuracy in timing or position measurements.
〔国連総会議決を受け、発足した〕汎地球型航行諸システム国際委員会(ICG)が自らの職務、特に地球的規模の様々なシステム間での互換性の確立という職務を、成功裏に完遂し得た場合には、複数のGNSS衛星システムが送信する各種形式の信号を、ユーザはたった一つのGNSS受信機で受信出来、活用出来ることになります。これが実現すれば、郊外地及び山間地においては特に、ユーザが得るGNSSのデータ数が増加することとなるため、時刻や位置は更に高精度で算出され得ることとなりましょう。

今回は、世界中で爆発的人気のAugmented Reality (AR)アプリを支えている先端宇宙工学としての測位衛星システムを、米国政府及び国際連合が各視点より解説しています科学技術英語を、現状のみならず将来展望の視座も加え、ご一緒に楽しく吟味しました。次回もノーベル賞受賞研究を含む宇宙工学・物理学・化学・生命科学等最先端の科学技術英語の世界の「今」を、ご一緒に楽しく吟味させて頂き、皆様の中長期的研鑽の動機維持にご活用頂きます機会を賜りましたら大変幸いと存じております。





















Forwarded by compass@fol.hi-ho.ne.jp
----------------------- Original Message -----------------------
From: "Masato Takahashi" <mtakahashi@nict.go.jp>
To: <mtakahashi@nict.go.jp>
Date: Mon, 15 Aug 2016 17:07:52 +0900
Subject: GNSS OOSA文献等 JSTC
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Public Safety & Disaster Relief

A critical component of any successful rescue operation is time.
いかなる成功的な救援作戦にも共通する一つの重要な要素は、時間、である。

Knowing the precise location of landmarks, streets, buildings, emergency service resources, and disaster relief sites reduces that
time -- and s
aves lives.

ランドマークを知り、道路を知り、建物を知り、緊急サービス資源を知り、、そして、災害救援サイトの正確な位置を知ることは、
その時間を短縮する、そして生命を救う。


This information is critical to disaster relief teams and public safety personnel in order to protect life and reduce property loss.


生命を護り、財産の損害を減じるために
この情報は、災害救援チームと公共安全personnelにはに重要である。

The Global Positioning System (GPS) serves as a facilitating technology in addressing these needs.

GPSは、これらの諸々の必要性に焦点をあてる際に、助ける技術として機能している。

GPS has played a vital role in relief efforts for global disasters
such as
the tsunami
that struck in the Indian Ocean region in 2004,
Hurricanes Katrina and Rita
that wreaked havoc in the Gulf of Mexico in 2005, and
the Pakistan-India earthquake in 2005.

インド洋領域で2004年に被害を齎した津波、
大きな損害をもたらしたメキシコ湾2005年にハリケーン・カトリーナとハリケーン・リタ、
2005年のパキスタン・インディア地震、
といった地球規模の災害を救援する諸取組に、重要な役割を、GPSは、果たして来ている。


Search and rescue teams used GPS, geographic information system (GIS), and remote sensing technology to create maps of the disaster
areas for re
scue and aid operations, as well as to assess damage.

探索・救援チームは、は
GPS,GIS、リモセン技術を用い、
損害を査定するためと同様に、
探索と援助作戦のために、
災害エリアの地図を作成した。


Another important area of disaster relief is in the management of wildfires.

災害救援の別の重要な領域に、野外火災の管理がある。

To contain and manage forest fires, aircraft combine GPS with infrared scanners to identify fire boundaries and "hot spots."


森林火災を含め、管理するために、
航空機(aircraft)は、GPSを、赤外線諸スキャナと組み合わせ、
火災の諸境界と、諸”ホットスポット”を同定している。


Within minutes, fire maps are transmitted to a portable field computer at the firefighters' camp.

数分以内に、火災地図は、消防士らのキャンプの可搬型野外用コンピュータに、送信される。

Armed with this information, firefighters have a greater chance of winning the battle against the blaze.
この情報で武装し、消防士らは、燃えさかる炎との戦いに勝つ、より大きなチャンスを得ることになる。

Tsunami Hazard Zone sign

In earthquake prone areas such as the Pacific Rim, GPS is playing an increasingly prominent role in helping scientists to anticipate
earthquakes.


環太平洋地域.、のように、地震多発地域では、
地震発生を予知するために科学者らを助けるため
ますま顕著な役割を
GPSは、
果たしつつある。


Using the precise position information provided by GPS, scientists can study
how strain
builds up slowly over time
in an attempt to characterize,

and
in the future perhaps
anticipate,
earthquakes.


GPSにって提供された正確な位置情報を用いて、科学者らは、
地震を特徴付けようとするある試みの中で
どのように
ひずみが、時間をかけて、徐々に、出来合ってくるのか、を研究でき、
そして、将来的には、地震を予知出来る可能性も、おそらく、ある。


Meteorologists responsible for storm tracking and flood prediction also rely on GPS.

暴風雨の追跡と洪水の予測に責任がある気象学者らも、GPSに頼っている。


They can assess water vapor content by analyzing transmissions of GPS data through the atmosphere.

彼らは、大気を通過してくるGPSの送信信号を分析することで、水蒸気量を(大気中の)算定出来る。


GPS has become an integral part of modern emergency response systems -- whether helping stranded motorists find assistance or
guiding emergency
vehicles.

どうすることもできなくなった運転者らが援助を見いだすことを支援すること、
あるいは、
緊急の輸送に用いる物手段をガイドすること
の何れかで、
GPSは、近代緊急対策システムの不可欠なな部分となって来ている。


Fire trucks

As the international industry positioning standard for use by emergency and other specialty vehicle fleets, GPS has given managers a
quantum lea
p forward in efficient operation of their emergency response teams.

緊急用の輸送機関と他の特殊な輸送機関による使用に関する、国際的な産業界での測位の標準については、
GPSは、マネジャーらに、
彼らの緊急レスポンスチームの効りつ的な作戦において、前向きな量子的ジャンプを、与えて来ている。

The ability
to effectively identify and view the location of police, fire, rescue, and individual vehicles or boats, and how their location
relates to an en
tire network of transportation systems in a geographic area,
has resulted in
a whole new way of doing business.

警察官、消防隊員、救援隊員、そして個々の乗物あるいは船の位置を
効果的に同定し、そして俯瞰するという能力、
そして、
いかににそれらの位置を、ある地理的領域における、輸送システム全体のネットワークへ関係づけるかという能力は、
ビジネスをするに際しての全く(?)(whole)新しいやりかたに帰着した。



Location information provided by GPS, coupled with automation, reduces delay in the dispatch of emergency services.

GPSによって得られる位置情報は、automationと結合されて、緊急の諸サービスのdispatchにおいて、遅延を減少させるのである。


Incorporation of GPS in mobile phones places an emergency location capability in the hands of everyday users.

携帯電話におけるGPSが組み込まれることは、緊急時の位置情報を教える能力を、日々、利用者の手の中にを置いていることに等しい。

Today's widespread placement of GPS location systems in passenger cars provides another leap in developing a comprehensive safety
net.

乗用車;《米》客車《dining [parlor,sleeping] carなど》.(passenger car)の内部に、GPS位置の諸システムが、広く普及して、設置されている、今日の状況は、
包括的なセーフティネットを展開する上で、
もう一つ別の(量子的)跳躍を提供している。


Today, many ground and maritime vehicles are equipped with autonomous crash sensors and GPS.
今日、沢山の陸上移動体と海上移動体が、自律的な諸センサーとGPSとを備えている。

This information, when coupled with automatic communication systems, enables a call for help even when occupants are unable to do
so.

自動的な通信システムと結合したとき、この情報は、保有者らがそうすることが不可能な時にさえ、救助を求める連絡を可能にしている。


The modernization of GPS will further facilitate disaster relief and public safety services.

GPSの近代化は、さらに促進するであろう、災害救援と公的安全サービスを。

The addition of new civil signals will increase accuracy and reliability all over the world.

新たな民生用信号の付与されることは、精度を高め、世界中での信頼度を高めるであろう。

In short, GPS modernization translates to more lives saved and faster recovery for victims of global tragedies.

端的に言って、GPS近代化は、
より多くの生命が救われることになるし、世界の諸々の悲劇の犠牲者にとってより迅速な回復をもたらすことになる。


===================================================
Timing

In addition to longitude, latitude, and altitude, the Global Positioning System (GPS) provides a critical fourth dimension - time.

緯度、経度、高度に加えて、GPSは、重要な四つ目の次元も提供します。それは時刻です。


Each GPS satellite contains multiple atomic clocks that contribute very precise time data to the GPS signals.

各GPS衛星は、複数の原子時計を搭載しています。それは、全てのGPS信号に、非常に正確な時刻データを与えています。


GPS receivers decode these signals, effectively synchronizing each receiver to the atomic clocks.

各受信機を全ての原子時計へ効果的に同期させることで、GPS受信機はこれらの信号を復号(解読)しています。

This enables users to determine the time to within 100 billionths of a second, without the cost of owning and operating atomic
clocks.

これにより利用者は、原子時計を所持し運用コストを払うことなく、、1秒の100の百万(1億?)分の1の精度で、時刻を決定が出来ます。


Precise time is crucial to a variety of economic activities around the world.
正確な時刻は、世界中での様々な経済活動に、ひじょうに重要です。

Communication systems, electrical power grids, and financial networks all rely on precision timing for synchronization and
operational efficienc
y.

諸々の通信システム、諸々の送電網、そして諸々の金融ネットワークは全て、同期と運用の効率性のために、正確な時刻取得に依存しています。

The free availability of GPS time has enabled cost savings for companies that depend on precise time and has led to significant
advances in cap
ability.

正確な時刻に依存しており、かつ、「能力面で意味のある諸々の進歩性へと繋がった」諸々の企業は、GPS時刻を自由に活用できることで、
コストを節約できます。


For example, wireless telephone and data networks use GPS time to keep all of their base stations in perfect synchronization.
例えば、無線電話と諸々のデータ網は、それらの基地局の全てを、完全な同期を維持するために、GPS時刻を用いています。

This allows mobile handsets to share limited radio spectrum more efficiently.

これによって、携帯電話のハンドセットは、より効率的に、限られた電波の周波数資源を共有出来ているのです。


Similarly, digital broadcast radio services use GPS time to ensure that the bits from all radio stations arrive at receiv
ers in lockstep.
同様に、デジタル放送ラジオサビスは、全てのラジオ局からのあらゆるビットが、「前のビットとの間隔をできるだけ詰めて歩調をそろえるやるか
たでin locks
tepで、」つまり、全てのラジオ局からのあらゆるビットが同期して、
諸々の受信機に到着することを、確保するために、GPS時刻を用いています。

lockstep /*l*kstep∥*l**k-/ noun in lockstep especiallyAmE following rules and accepted ideas without thinking
[名]
1密接行進法《前の人との間隔をできるだけ詰めて歩調をそろえる》;密集行進.
2固定された[融通のきかない]手順[やり方].
*[形]融通のきかない, 硬直した

This allows listeners to tune between stations with a minimum of delay.
これによって、リスナーらは、最小の遅延で、ラジオ局間のを、tuneすることが出来るのです。

(Hand inserting bank card into ATM )

Companies worldwide use GPS to time-stamp business transactions, providing a consistent and accurate way to maintain records and
ensure their tr
aceability.
手で挿入する銀行カードをATM会社


Major financial institutions use GPS to obtain precise time for setting internal clocks used to create financial transaction
timestamps. Large a
nd small businesses are turning to automated systems that can track, update, and manage multiple transactions made by a global
network of custom
ers, and these require accurate timing information available through GPS.

The U.S. Federal Aviation Administration (FAA) uses GPS to synchronize reporting of hazardous weather from its 45 Terminal Doppler
Weather Radar
s located throughout the United States.

Instrumentation is another application that requires precise timing. Distributed networks of instruments that must work together to
precisely me
asure common events require timing sources that can guarantee accuracy at several points. GPS-based timing works exceptionally well
for any appl
ication in which precise timing is required by devices that are dispersed over wide geographic areas. For example, integration of
GPS time into
seismic monitoring networks enables researchers to quickly locate the epicenters of earthquakes and other seismic events.

Power lines Power companies and utilities have fundamental requirements for time and frequency to enable efficient power
transmission and distri
bution. Repeated power blackouts have demonstrated to power companies the need for improved time synchronization throughout the
power grid. Anal
yses of these blackouts have led many companies to place GPS-based time synchronization devices in power plants and substations. By
analyzing th
e precise timing of an electrical anomaly as it propagates through a grid, engineers can trace back the exact location of a power
line break.

Some users, such as national laboratories, require the time at a higher level of precision than GPS provides. These users routinely
use GPS sate
llites not for direct time acquisition, but for communication of high-precision time over long distances. By simultaneously
receiving the same G
PS signal in two places and comparing the results, the atomic clock time at one location can be communicated to the other. National
laboratories
around the world use this "common view" technique to compare their time scales and establish Coordinated Universal Time (UTC). They
use the sam
e technique to disseminate their time scales to their own nations.

New applications of GPS timing technology appear every day. Hollywood studios are incorporating GPS in their movie slates, allowing
for unparall
eled control of audio and video data, as well as multi-camera sequencing. The ultimate applications for GPS, like the time it
measures, are limi
tless.

As GPS becomes modernized, further benefits await users. The addition of the second and third civilian GPS signals will increase the
accuracy an
d reliability of GPS time, which will remain free and available to the entire world.





http://www.gps.gov/systems/gps/

Official U.S. Government information about the Global Positioning System (GPS) and related topics


What is GPS?

The Global Positioning System (GPS) is a U.S.-owned utility
that provides users with positioning, navigation, and timing (PNT) services.

汎地球型測位システム(GPS)とは、測位、航行及び時刻サービスを利用者に提供する
合衆国が所有するユーティリティです。

This system consists of three segments:
the space segment, the control segment, and the user segment.

このシステムは宇宙セグメント、制御セグメント及び利用者セグメントから構成される。
The U.S. Air Force develops, maintains, and operates the space and control segments.

宇宙セグメント及び制御セグメントは米国Air Forceが開発、維持、管理しています。

Space Segment

(satellite )
The space segment
consists of
a nominal constellation of 24 operating satellites that transmit one-way signals that give the current GPS satellite position and
time.

宇宙セグメントは、
計画通りの軌道に置かれた24機の稼働中の衛星から構成されており、
GPS衛星は現在位置及び現在時刻を単方向的にに送信しています。

The GPS space segment consists of a constellation of satellites transmitting radio signals to users.

The United States is committed to maintaining the availability of at least 24 operational GPS satellites, 95% of the time.
合衆国は、95%の時間、運用行可能なGPS衛星が少なくとも24機の利用可能であるべく維持する義務を負います。

To ensure this commitment, the Air Force has been flying 31 operational GPS satellites for the past few years.

この義務を達成するため、過去数年間の間、空軍は31機の運用可能なGPS衛星を飛行させて来ています。

Constellation Arrangement

GPS satellites fly in medium Earth orbit (MEO) at an altitude of approximately 20,200 km (12,550 miles). Each satellite circles the
Earth twice
a day.

GPS衛星は、飛行しています、約20200kmの高度の、中高度地球軌道(MEO)を。

各衛星は地球のまわりを、1日に二週しています。

Graphic showing the six orbital planes of the constellation
Enlarge
Expandable 24-Slot satellite constellation, as defined in the SPS Performance Standard.

The satellites in the GPS constellation are arranged into six equally-spaced orbital planes surrounding the Earth.
GPS全体システムにおける全衛星は、地球を取り巻くように等間隔で配置された6つの軌道面上に配置されています。

Each plane contains four "slots" occupied by baseline satellites.
各平面は、4つの「スロット」を持っており、それらは、ベースライン衛星によって占有されています。

This 24-slot arrangement ensures users can view at least four satellites from virtually any point on the planet.
この24-スロットの配置のお蔭で、利用者たちは、
この衛星上のどの地点からでも、実質的には、少なくとも4つの衛星を見る事が出来ます。


The Air Force normally flies more than 24 GPS satellites to maintain coverage whenever the baseline satellites are serviced or
decommissioned.
ベースライン衛星がサービスされているでもあるいは、コミッションからはずされているときでも、カバレッジを維持するために、通常、24より
多い数のGPS
衛星を、米国空軍は、飛行させています。

The extra satellites may increase GPS performance but are not considered part of the core constellation.
余分な衛星は、GPSの性能を向上させることもありますが、しかし、コアとなる衛星配置の一部とはみなされていません。


In June 2011, the Air Force successfully completed a GPS constellation expansion known as the "Expandable 24" configuration.
2011年6月に、米国空軍は、それは「拡張可能24」構成として知られる、GPSコンステレーションの拡張を、成功裏に、完了させました。

Three of the 24 slots were expanded, and six satellites were repositioned, so that three of the extra satellites became part of the
constellatio
n baseline.
24スロットの3つは、拡張された。
そして、6衛星の位置が再配置された。
結果、余分な衛星のうち、3つが、コンステレーションベースラインの一部になった。


As a result, GPS now effectively operates as a 27-slot constellation with improved coverage in most parts of the world. 結果とし
て、世界の殆ど
の部分における、 改善されたカバレッジを伴って、今や、GPSは、27スロtットコンステレーションで、効果的に機能している。




Learn more at AF.mil



Technical details about the orbits, coverage, and performance of the GPS satellite constellation are documented in the GPS
Performance Standards.
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(Learn more... )



Current and Future Satellite Generations


The GPS constellation is a mix of old and new satellites. The following table summarizes features of the current and future
generations of GPS s
atellites, including Block IIA (2nd generation, "Advanced"), Block IIR ("Replenishment"), Block IIR(M) ("Modernized"), Block IIF
("Follow-on"),
and GPS III.

As of June 15, 2016, there were 31 operational satellites in the GPS constellation.
2016年6月15日現在で、31機の運用可能衛星がGPSコンステレーションに存在している。

This does not include the decommissioned GPS satellites
("residuals") kept in orbit in case there is a need to reactivate them.

これは、再び現役化させる必要が生じた場合に備えて軌道上で待機している就役を解かれた全GPS衛星(通称・残余"residuals")を、含んではい
ない。

The operational satellite count is broken down by type in the table below.

この運用可能衛星数は、下表に記されたように、型によって、分類される。

For more up-to-date constellation status information, visit the NAVCEN website. Go there
より最新のコンステレーション状態情報には、NAVCEN websiteを見て下さい。


Control Segment
(AF flight control officer)

The control segment
consists of
worldwide monitor and control stations
that maintain the satellites
in their proper orbits
through occasional command maneuvers,
and adjust the satellite clocks.

制御セグメントは、
世界に広く存在する監視基地と制御基地
から構成されている。
それらは、折々に実施されるコマンド・マヌーバを通じ、
全ての衛星を適切にそれぞれの軌道を飛行するように維持するとともに、
衛星時計を調整を行っている。


It tracks the GPS satellites, uploads updated navigational data, and maintains health and status of the satellite constellation.
制御セグメントは、全GPS衛星を追尾し、〔その追尾結果に基づいてて最新の値へと〕更新された航法データを〔衛星へ〕アップロードし、そして
衛星システム
の全体配置の健全性及び完全性の維持にも貢献している。


(Learn more... )


User Segment
(receiver)
The user segment consists of the GPS receiver equipment, which receives the signals from the GPS satellites and uses the transmitted
information
to calculate the user’s three-dimensional position and time.

利用者セグメント
利用者セグメントは、
GPS受信装置から構成されている。
GPS受信装置は、全GPS衛星からの全信号を受信する。
そして送信されたその情報を用いてその利用者の三次元的位置と時刻を算出する。



(Learn how GPS is used... )




http://www.gps.gov/systems/gps/performance/accuracy/


GPS Accuracy
GPSの精度について

The U.S. government is committed to providing GPS to the civilian community at the performance levels specified in the GPS Standard
Positioning
Service (SPS) Performance Standard.
合衆国政府はGPS標準測位サービス(SPS)性能標準に規定された性能水準で非政府コミュニティにGPSを提供する義務を負う。

For example, the GPS signal in space will provide a "worst case" pseudorange accuracy of 7.8 meters at a 95% confidence level.

例えば、宇宙でのGPS信号は、最悪の場合でも7.8メーターの疑似距離(pseudorange) 精度を95%信頼水準で提供せねばならない。


(This is not the same as user accuracy; pseudorange is the distance from a GPS satellite to a receiver.)
(これは、利用者にとっての精度と同じでは無い。疑似距離(pseudorange)とは、あるGPS衛星からある受信機への距離である。)

(View document )















http://www.gps.gov/applications/


GPS Applications

Mosaic of GPS applications

Examples

Agriculture

Aviation

Environment

Marine

Public Safety & Disaster Relief


Rail


Recreation


Roads & Highways


Space


Surveying & Mapping

Timing



Like the Internet, GPS is an essential element of the global information infrastructure. The free, open, and dependable nature of
GPS has led to
the development of hundreds of applications affecting every aspect of modern life. GPS technology is now in everything from cell
phones and wri
stwatches to bulldozers, shipping containers, and ATM's.

インタネットと同様、GPSは、地球規模の情報インフラストラクチャの一つの重要な要素である。

無料で使用でき、誰にも解放され、信頼できるという、GPSの特徴は、近代生活の各側面に影響を与えている何百というアプリケーションの開発に
繋がって来て
いる。

GPS技術は今や、携帯電話・腕時計から、ブルドーザー・輸送用コンテナ・ATMにまで至る、あらゆるものの中に組み込まれている。


GPS boosts productivity across a wide swath of the economy, to include farming, construction, mining, surveying, package delivery,
and logistica
l supply chain management.
GPSは、農業、建設業、鉱業、測量、荷物配送、ロジスティックス的なサプライ・チェーン管理を含む、幅広い経済活動に渡り、生産性を高めるこ
とに役立って
いる。


Major communications networks, banking systems, financial markets, and power grids depend heavily on GPS for precise time
synchronization.
主要な通信網、銀行取引システム、財政市場、及び送電網は、正確な時刻同期に関して、GPSに深く依存している。

Some wireless services cannot operate without it.
無線サービスの中にはGPSなしには機能し得ないものもある。


GPS saves lives
by preventing transportation accidents, aiding search and rescue efforts, and speeding the delivery of emergency services and
disaster relief.

輸送機関の諸々の事故を防くことで、探索・救助の諸活動を援助する事で、緊急事態に際して役務を送り届ける速度を高めることで、
GPSは
様々な生命を救っている。

GPS is vital to the Next Generation Air Transportation System (NextGen) that will enhance flight safety while increasing airspace
capacity.

airspace(上空)の収容能力(capacity)を大きくしつつ、飛行の安全を高める、
次世代航空輸送システム(NextGen)にとって、GPSは、なくてはならないものである。


*ir・s77p*ce, *ir sp*ce[名]
1〔軍事〕作戦空域《航空機が編隊で作戦行動をとる空域》.
2(一国の)上空, 領空《特に管轄権の及ぶ範囲》.
3〔法律〕(個人所有の土地上空の)領空域.
4〔解剖〕気胞《肺の末端部》.
5((主に英))特定周波数帯割当空間.
6(番組の)放送時間(airtime).
7(断熱のための)空間, 空隙(ゲキ).

GPS also advances scientific aims such as weather forecasting, earthquake monitoring, and environmental protection.

GPSはまた、天気予報、地震監視、及び環境保護といった、科学的な諸目的を推進することにも役立っている。

Finally, GPS remains critical to U.S. national security, and its applications are integrated into virtually every facet of U.S.
military operati
ons.

最後に、GPSは、合衆国の国家安全保障にとって重要であリ続けており、そのアプリケーションは
合衆国の諸軍事作戦の実質的にあらゆる面に組み込まれている。

Nearly all new military assets -- from vehicles to munitions -- come equipped with GPS.
様々な乗物(輸送機関)から様々な軍需品まで、新らしい軍事的な資産の殆ど全てに、GPSが装備されるようになってきている。

This website describes just a tiny sample of existing GPS applications.

このウエブサイトは、現存するGPSアプリケーションの小さなサンプルを、単に記述したに過ぎない。

New uses of GPS are invented every day and are limited only by the human imagination.

新たなGPSの利用法が、毎日発明され、その限界は人の想像力の限界と同じである。




























I. Introduction


The Third United Nations Conference on the Exploration and Peaceful Uses of Outer
Space (UNISPACE III) adopted a strategy to address global challenges in the future
through space activities.

宇宙空間の平和的利用と探査に関する第三回国際連合会議(UNISPACE III)は、
宇宙空間での活動を通じ、将来、地球規模の諸々の挑戦を指向するためのある戦略を、採択した。


The strategy, contained in “The Space Millennium: Vienna Declaration on Space and Human Development”[1],
included
key actions to use space applications for human security, development and welfare.


"宇宙空間の新たなミレニアム:宇宙と人類の発展に関するウィーン宣言"に含まれている、
その戦略は、
人類の安全、発展及び福祉に向けた宇宙アプリケーションを用いるためのいくつかの鍵となる諸行動、
を含んでいた。

[1]Report of the Third United Nations Conference on the Exploration and Peaceful Uses of Outer Space, Vienna, 19 - 30 July 1999
(United Nations
publication, Sales No. E.00.I.3), chap.I, resolution 1.


One such action was to improve
the efficiency and security of transport, search and rescue, geodesy and other activities
by
promoting
the enhancement of
,
universal access to
and
compatibility of
space-based navigation and positioning systems.

一つのそうした行動は、
宇宙ベースのナビゲーションと、諸測位システムとの
利活用を促進し、
ユニバーサルアクセスを推進し、
コンパチビリティ(互換性)を高めることにより、
輸送、捜索・救助、測地及びその他の諸活動の、
効率と安全を
改善することであった。


The use of the signal from global navigation satellite systems (GNSS)
constitutes
one of the most promising space applications
that can be used
to implement this action.

地球規模航行支援衛星システムからの信号の活用
は、
この行動を実行するために用いられ得る最も有望な宇宙アプリケーションの一つ

の一部を成している。

In 2001, member States
accorded
high priority
to
a limited number of selected recommendations of UNISPACE III.

2001年に、加盟国は、
UNISPACE IIIでの勧告から、限られた数を選び、それらには
高い優先度を与えた。


The Committee on the Peaceful Uses of Outer Space
established
action teams
under the voluntary leadership of member States
to implement those priority recommendations.

宇宙空間の平和的利用に関する委員会は、
加盟国のボランタリのリーダーシップの下、
これらの優先的な勧告を実行するための行動チームを設立した。


The Action Team on GNSS was established
under the leadership of the United States of America
and
Italy
to carry out the recommendation relating to GNSS.

GNSSに関する勧告を実行するために
アメリカ合衆国とイタリアのリーダーシップの下、
GNSSの行動チームが、創設された。


The work of the Action Team on GNSS
included
comprehensive reviews of existing and planned GNSS and augmentations
,
their applications by system provider
and
user communities,
as well as activities carried out by various entities to promote GNSS.

GNSSに関する行動チームの作業は、
次を含んでいた。つまり、
1)現存するものと計画されているものと(双方の)GNSS及びaugmentations(補強システム)
に関する包括的なレビュー(吟味)、
2)システムプロバイダによるそれらのアプリケーション
そして、
3)ユーザコミュニティ
を含んでおり、
また
4)GNSSを促進する様々な実体により実行される諸活動である。



The Action Team
also examined
the requirements of developing countries and gaps in meeting those requirements,as well as existing education and training opportunities in the field of GNSS.

この行動チームは、また、
GNSSの分野に現存する教育と訓練機会のみならず、
the requirements of 発展途上国(developing countries)の諸々の要求 と、
これら諸々の要求を満たそうとする際のいろいろなギャップについて、
検証した。

The Action Team on GNSS,
consisting of 38 member States and 15 intergovernmental and non-governmental organizations,
recommended,
inter alia,
that
an international committee on GNSS
should be established
to promote the use of GNSS infrastructure on a global basis and to facilitate exchange of information.


38の加盟国と、15の政府間機関及び非政府機関からなる
GNSSに関するこの行動チームは、
地球規模ベースでのGNSSインフラストラクチャの利用を促進し
情報交換を活性化するために
GNSSに関する国際委員会が設立されるべきであると勧告した。


The Committee on the Peaceful Uses of Outer Space (COPUOS)
included
this recommendation
in the Plan of Action
proposed in its report [2] to the General Assembly
on the review of the implementation of the recommendations of UNISPACE III.

[2] A/59/174

宇宙空間平和的利用委員会(COPUOS)は、
国連総会に向けた宇宙空間平和的利用委員会(COPUOS)の報告書[2]([2] A/59/174)の中で提案された、
UNISPCE IIIの勧告の実行のレビューに関する
行動計画の中に、
この(上記の)勧告を含めた。



In resolution 59/2 of 20 October 2004, the Assembly endorsed the Plan of Action.
国連総会は、2004年10月20日の決議59/2において、その行動計画を是認した。


In the same resolution, the Assembly invited GNSS and augmentation
system providers to consider establishing an international committee on GNSS (ICG)
in order to maximize the benefits of the use and applications of GNSS
to support sustainable development.

持続的発展の支援をめざし、
GNSSの使用と諸アプリケーションの恩恵を最大化するため、
ICG(GNSS国際委員会)の創設を検討させるために、
同決議において、国連総会は、
GNSSと補強のシステムプロバイダたちを
招いた。



The work of the Action Team on GNSS serves as a model for how the United Nations can
undertake action to follow up on global conferences and yield tangible results within a
fixed time frame.

国際会議についてフォローアップし、ある定められた時間枠組の中でtagibleな結果を生み出すための
行動をどのように国連がundertakeし得るかについての、
ひとつのモデルとして
このGNSSに関する行動チームの仕事ぶりは、
機能している。



In resolution 61/111 of 14 December 2006,
the General Assembly
noted
with appreciation
that
the International Committee on Global Navigation Satellite Systems (ICG)
had been established
on a voluntary basis
as an informal body
to promote cooperation,
as appropriate, (必要に応じて・適切な方)
on matters of mutual interest
related to
civil satellite-based
positioning, navigation,timing and value-added services,
as well as the compatibility and interoperability of GNSS,
while increasing their use to support sustainable development,
particularly in developing countries.

2006年11月14日の決議61/111において、
国連総会は、
謝意とともに、
次を表明(noteの意訳)した。

次とは、
特に発展途上国における、持続的発展を支援するために、
彼ら(それらの)の使用を増加させつつ(while)、
GNSSのinteroperability(相互情報交換可能な・相互情報利用可能な・互換性)のみならず、
民生の衛星ベースの、測位、航行、時刻取得及び付加価値のある諸サービス、に関係する、
相互利益の諸問題(matters)について、
必要に応じて、
協力を促進する
ひとつの非公式な組織として、
ボランタリベースで、
ICG(GNSS国際委員会)が創設された
こと
である。




Globally there is growing interest
in better understanding solar-terrestrial interactions, particularly patterns and trends
in space weather.

宇宙天気(の分野)において、
大要ー惑星(terrestrial)間の諸相互作用を、
特に、パターンとトレンドについてだが、
よりよく理解することについて、
地球規模で関心が育ちつつある。


This is
not only
for scientific reasons,
but also
because the reliable operation of ground-based and space-based assets and infrastructures
is increasingly dependent on
their robustness against the detrimental effects of space weather.

これは、科学的理由のためばかりはなく、
地上ベースと宇宙ベースの資産とインフラの信頼できる操作(reliable operation)は、
宇宙天気の決定的な諸効果に対するそれら(資産とインフラ?あるいはその信頼できる操作?)のロバ
ストネス(頑健性)に
ますます依存正が増大している
ためでもある。




Consequently, in 2009, COPUOS proposed the International Space Weather
Initiative (ISWI) as a new agenda item to be dealt with in the Scientific and Technical
Subcommittee of COPUOS under a three-year workplan[3] from 2010 to 2012.

結果として、2009年に、COPUOSは、
国際宇宙天気研究機構を
2010年から2012年迄の作業計画[3]の下でCOPUOSの科学技術副委員会において扱われるべき新たなアジェンダ項目として
提案した。




iii

Preface

Global Navigation Satellite Systems (GNSS)
include
constellations
of Earth-orbiting satellites that broadcast their locations in space and time,
of networks of ground control stations, and
of receivers that calculate ground positions by trilateration.

Global Navigation Satellite Systems (GNSS) は、
自らの宇宙空間での位置と現在時刻とを放送する地球周回衛星群と、
地上制御局網群、及び、
三角法により地上の位置を計算する受信機群とから成る
コンステレーション
含んでいる。




GNSS
are used
in all forms of transportation:
space stations, aviation, maritime, rail, road and mass ■transit(通行・通過・『米』運送・輸送)・輸送乗客の、通過旅客・輸送

GNSSは、
宇宙ステーション、航空、航海、鉄道、道路及び大量輸送[公共交通]機関名等の、
あらゆる形態の輸送手段に活用されている。


Positioning, navigation and timing
play
a critical role
in telecommunications, land surveying, law enforcement, emergency response, precision agriculture,
mining, finance, scientific research and so on.

遠隔通信、地上測量、法の執行、緊急対応、精密農業、鉱業、財政、科学■調査等の分野において、
重要な役割を、
測位、航行、及び時刻取得は、果たしている。



They are used to control
computer networks, air traffic, power grids and more.

それら(測位、航行、及び時刻取得)は、
計算機網、航空交通、送電網等の制御に用いられている。


Thus
the specific objectives
of
the implementation of the GNSS education curriculum
are
the demonstration and
understanding
of GNSS signals, codes, biases and practical applications,
and
the implications of
prospective modernization.

つまり、
GNSS教育カリキュラムを実行することの具体的な諸々の目的は、
GNSSの様々な信号、様々のコード、様々なバイアス及び、様々な実際のアプリケーションと、
今後見込まれている近代化が意味するところを
例証を持って正しく理解させることにある。









At present GNSS include two fully operational global systems,
the United States’ Global Positioning System (GPS)
and
the Russian Federation’s GLObal NAvigation Satellite System (GLONASS),
as well as
the developing global and regional systems,
namely Europe’s European Satellite Navigation System (GALILEO)
and
China’s COMPASS/Bei-Dou,
India’s Regional Navigation Satellite System (IRNSS)
and
Japan’s Quasi-Zenith Satellite System (QZSS).

現在のGNSSは、2つの完全に機能している地球規模システムを含んでいる。
それは、合衆国のGPS(地球規模測位システム)と、ロシア連邦のGLONAS(地球規模航行衛星システム)
である。
のみならず、
発展しつつある、地球規模及び地域的システム、
特に、欧州のGALILEO(欧州衛星航行システム)、
そして、
中国の COMPASS/Bei-Dou,
インドの地域航行衛星システム(IRNSS)及び
日本のQZSS(準天頂衛星システム)である。


Once all these global and regional systems
become
fully operational,
the user will have access to positioning, navigation and timing signals from more than 100
satellites.

ひとたび、全ての地球規模及び地域的システムが、完全に機能すれば、
そのユーザは、
測位、航行及び時刻取得のための信号として、■100衛星以上の信号へアクセスを得ることになる。■


In addition to these, there are satellite-based augmentation systems, such as the United
States’ Wide-area Augmentation System (WAAS), the European Geostationary Navigation
Overlay Service (EGNOS), the Russian System of Differential Correction and Monitoring
(SDCM), the Indian GPS Aided Geo Augmented Navigation (GAGAN) and Japanese
Multi-functional Transport Satellite (MTSAT) Satellite-based Augmentation Systems
(MSAS).

これらに加えて、次のような衛星ベースの補強(augmentation)システムも存在している。合衆国の広域補強システム (WAAS), 欧州静止航行オーバーレイサービス(EGNOS),
ロシアの差分補正モニタリングシステム(SDCM),インドのGPS補助地球補強航行(GAGAN),
そして日本の多機能運輸衛星 (MTSAT)衛星ベース補強システム(MSAS)といった、ものである。


Combining them with proven terrestrial technologies such as inertial navigation,
will open the door to new applications for socio-economic benefits.

それらと、慣性航法といった既に実証されているた地上系諸技術とを、組み合わることは、
社会経済的利益の為の新たなアプリケーションへの扉を開くことになろう。

The latter are applications that require not just accuracy, but in particular reliability or integrity.

後者は、精度のみを要求するのではなく、とりわけ信頼性あるいは完全性integrityを要求する諸アプリケーションである。

Safety-critical transportation applications, such as the landing of civilian aircraft, have stringent accuracy and integrity
requirements.

民生航空機の着陸といった安全重視型の輸送アプリケーション、は、
厳格な精度と完全性integrityが要件となる。

For developing countries, GNSS applications offer a cost-effective way of pursuing
sustainable economic growth while protecting the environment.

途上国にとって、
GNSSアプリケーションは、
環境を守ちつつ、
持続的な経済成長を追求する、コスト面での効率が良いやり方を提供してくれる。


Satellite navigation and
positioning data are now used in a wide range of areas that include mapping and surveying,
monitoring of the environment, precision agriculture and natural resources management,
disaster warning and emergency response, aviation, maritime and land transportation and
research areas such as climate change and ionospheric studies.

衛星航行(データ)と測位データは、今や

マッピングと測量、環境のモニタリング、精密農業、天然資源管理、災害警報(警告・注意報・避難勧告・自助共助公助)
そして緊急時即事対応(初動)(危機管理)、航空、航海、陸上輸送、そして、気候変動や電離層観測といった■調査研究領域等の

広範な領域で用いられている。




The successful completion of the work of
the International Committee on Global Navigation Systems (ICG),
particularly in establishing interoperability among the global systems,
will allow a GNSS user to utilize one instrument to receive signals from multiple systems
of satellites.

GNS国際委員会が自らの業務、
とりわけ、地球規模システムの中でのinteroperability(互換性)の確りつについて、

成功裏に完遂することができた場合、
複数の衛星システムからの、信号を受信する場合でも、
GNSSユーザは、一つの機器のみを活用するのみで事足りる、という恩恵を享受出来ることになる。


This will provide additional data,
particularly in urban and mountainous regions,
and greater accuracy
in timing or position measurements.

こうしたことは、特に地方や山間部においては、データ(衛星信号)が追加される(増える)ことに匹敵するため
時刻取得ないし位置計測において、より高い精度を提供することになるはずである。■


To benefit from these achievements,
GNSS users
need to stay
abreast of the latest developments in GNSS-related areas and
build
the capacity to use the GNSS signal.

これらの諸成果から恩恵をを得るためには
GNSSユーザたちは、
GNSS関係領域における最新の諸発展に遅れないでついて行く(精通する)必要があり、
GNSS信号を活用する能力を構築する必要がある。


In conclusion, as we move forward in the 21st century, governments and business in developing
and industrialized countries are exploring potential growth areas for their national
economies.

結論だが、21世紀において我々が前進する、発展途上諸国と工業化諸国の諸政府と産業界は、自らの国家経済に関して潜在的な経済領域を探査しつ
つあるところ
である。

Almost without exception, the most promising option seems to be outer space, and in particular satellite positioning, navigation and
timing, and
its potential and future almost universal applications.

殆ど例外なく、最も有望な選択肢に見えるものは、宇宙空間、
とりわけ、衛星測位、衛星航行、衛星からの時刻取得、
そして、その(時刻取得timingの?)発展可能性を秘めている、将来にほぼ普遍性を持つ諸々のアプリケーションである。



ANNEX 1. Glossary of GNSS terms



GLObal NAvigation Satellite System (GLONASS)

The global navigation satellite system provided by the Russian Federation.
The nominal baseline constellation of GLONASS comprises 24 Glonass-M satellites that are uniformly deployed in three roughly
circular orbital pl
anes at an inclination of 64.8° to the equator.

The altitude of the orbit is 19,100 km. The orbit period of each satellite is 11 hours, 15 minutes, 45 seconds.

The orbital planes are separated by 120° right ascension of the ascending node. Eight satellites are equally spaced in each plane
with 45° arg
ument of latitude.

Moreover, the orbital planes have an argument of latitude displacement of 15° relative to each other.



Global Positioning System (GPS)

The global navigation satellite system provided by the United States of America.
The GPS baseline constellation consists of 24 slots in six orbital planes, with four slots per plane.

Three of the slots are expandable and can hold no more than two satellites.

Satellites that are not occupying a defined slot in the GPS constellation occupy other locations in the six orbital planes.

Constellation reference orbit parameters and slot assignments as of the defined epoch are described in the fourth edition of the GPS
Standard Po
sitioning Service Performance Specification, dated September 2008.

As of that date, the GPS constellation had 30 operational satellites broadcasting healthy navigation signals: 11 in Block IIA, 12 in
Block IIR a
nd 7 in Block IIR-M.




Quasi-Zenith Satellite System (QZSS)

A regional space-based Positioning Navigation and Timing (PNT) system advanced by the Japanese government, which covers the East
Asia and Oceani
a region.

It transmits four GPS interoperable signals and two augmentation ones in order to improve current GPS availability and performance.






GPS-aided GEO-Augmented Navigation System (GAGAN)

A planned implementation of a regional Satellite-based Augmentation System (SBAS) by India.

It is a system to improve the accuracy of a GNSS receiver by providing reference signals.

As an operational system, it is planned that the space segment will consist of two geostationary satellites, located at 82° E and
55° E respec
tively, each of which will carry a bent pipe transponder.

An additional on-orbit spare (located at 83° E) will also be added.




Compass/BeiDou navigation satellite system

The global navigation system of China.

The system consists of five geostationary satellites and 30 non-geostationary satellites.

The geostationary satellites are located at 58.75° E, 80° E, 110.5° E, 140° E and 160° E.



Compatibility Refers to the ability of global and regional navigation satellite systems and
augmentations to be used separately or together without causing unacceptable interference
and/or other harm to an individual system and/or service:
* The International Telecommunication Union (ITU) provides a framework for discussions
on radiofrequency compatibility.
Radiofrequency compatibility should
involve thorough consideration of detailed technical factors, including effects on
receiver noise floor and cross-correlation between interfering and desired signals;
* Compatibility should also respect spectral separation between each system’s authorized
service signals and other systems’ signals.
Recognizing that some signal overlap
may be unavoidable, discussions among providesh the
framework for determining a mutually acceptab
* Any additional solutions to improve compatied.




European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS)

EGNOS provides an augmentation signal to the GPS standard positioning service.

The EGNOS signal is transmitted on the same signal frequency band and modulation as the GPS L1 (1575.42 MHz) C/A civilian signal
function.

While the GPS consists of positioning and timing signals generated from spacecraft orbiting the Earth, thus providing a global
service, EGNOS
provides correction and integrity information intended to improve positioning navigation services over Europe.








European Satellite Navigation System (Galileo)

An initiative launched by the European Commission and the European Space Agency, is a global navigation satellite system, owned
by the European Union, providing highly accurate, guaranteed global positioning services under civilian control.

The nominal Galileo constellation comprises a total of 27 satellites, which are evenly distributed among three orbital planes
inclined at 56°re
lative to the equator.

There are nine operational satellites per orbital plane, occupying evenly distributed orbital slots.

Three additional spare satellites (one per orbital plane) complement the nominal constellation configuration.

The Galileo satellites are placed in circular Earth orbits with a nominal semi-major axis of about 30,000 km and an approximate
revolution
period of 14 hours.






Accuracy

A measure of how close an estimate of a satellite position is to the true value of the quantity.

Radionavigation system accuracy is usually presented as a statistical measure of system error and is specified as:

* Predictable: The accuracy of a radionavigation system’s position solution with respect to the charted solution. Both the position
solution an
d the chart must be based upon the same geodetic datum.

* Repeatable: The accuracy with which a user can return to a position whose coordinates have been measured at a previous time with
the same navi
gation system.

* Relative: The accuracy with which a user can measure position relative to that of another user of the same navigation system at
the same time.




Atomic clock

A clock that uses an electronic transition frequency of atoms as a frequency standard for its timekeeping element.

Common elements used are cesium or rubidium.




Compass/BeiDou navigation satellite system

The global navigation system of China.

The system consists of five geostationary satellites and 30 non-geostationary satellites.

The geostationary satellites are located at 58.75° E, 80° E, 110.5° E, 140° E and 160° E.













本発明の応用が強く期待されている重要な分野の一つである、極■地圏における我が国政府あるいは各国政府等における研究の重要性の認識につい
ては、次の資
料等が参考になるため参照されたい。
==================

・人間の大脳研究においても、大脳皮質における方向連合野OAA(Orientation Associated Area)の働きが高次認知機能に重要である
との研究成果が米国の脳研究科学者により次々と得られており、注目されている。(Why the god wont go. Dr.Newburg and Dr.D'agiri)(Dr.ジ
ル・ボルト・テ
イラー brain)

==================
・生物多様性については、以下の文部科学省の分科会の動向、資料が参考になる。人間と生物圏(MAB)の計画分科会では、
方位が重要になる。

日本ユネスコ国内委員会

第36回人間と生物圏(MAB)計画分科会の開催について

日本ユネスコ国内委員会では、第36回人間と生物圏(MAB)計画分科会を開催しますので、お知らせします。
議事は、一部非公開で行います。

日時

平成28年8月12日(金曜日)14時00分~16時00分

会場

文部科学省 3階 3F3特別会議室

議題(案)

1. 日本ユネスコ国内委員会自然科学小委員会MAB計画分科会活動報告について(平成27年5月~平成28年7月)
2. 第28回ユネスコMAB計画国際調整理事会及び第4回生物圏保存地域世界大会について
3. MAB戦略(2015-2025)及びリマ行動計画への我が国における対応について
4. 平成28年ユネスコエコパーク申請について<非公開>
5. その他



==================

・■北極■環境研究については、

「我が国の北極■政策、平成27年10月16日、総合海洋政策本部」が、総理官邸webに掲載されているように、政府は北極政策を重要視してい
る。観測体制
の強化、科学データの採取の推進、若手研究者の育成、
北極■環境の変動メカニズムに関する更なる解明に向けた北極■の科学的データを取得し,解析するため,我が国が強みを有する、最先端の衛星
や、観測基地
及び観測船「等」を用いた継続的な観測の強化に取り組む、としている上、
北極■圏内での現地観測や国際共同研究に取り組む等,国際連携の強化を推進する、ともしており、
▼ 科学的データが不足している北極■域での研究を効率的に進めるため,各研究
機関,各研究者が有するデータを共有する枠組みを形成し,国際的なデータ共
有の枠組みへの参画を進め、そして、
● 人材育成として、
▼ 我が国の北極■研究が継続的に発展するために,若手研究者の教育に取り組む
とともに,国外の大学や研究機関へ若手人材を派遣し,北極■の抱える諸課題解
決に向けた国際的な議論を牽引できる人材の育成に取り組む、ともしており、
● 観測・解析体制 の強化と最先端の観測機器等の開発、も歌い、
● 北極■圏国における研究・観測拠点の整備、をも重視している等、
極域・極圏での、研究者の安全・安心な踏査、調査を支える方向情報取得方法が重要な時代となっている。
なぜなら、極域・極圏では、地磁気を用いた方位磁針やデジタルコンパス等は、機能しないからである。
また、本提案以外の各種の技術も実際には使い物にならない。これらの従来技術の問題点は著者の論文で常々主張してきたところである(例えば、
2011年の
IEICE電子情報通信学会論文誌基礎Aにに採択された高橋正人の論文を参照)。

要するに、「我が国の北極政策」策定の背景と意義は、北極の諸課題への対応に貢献する国家意思を表明することにより、日本のプレゼンスを確保
し、北極をめ
ぐる国際社会の取組を主導する、ことにあるのである。(「我が国の北極政策」の概要、総理官邸HP参照
http://www.kantei.go.jp/jp/singi/kaiyou/arcticpolicy/Outline_Japans_Arctic_Policy[JPN].pdf
その意味でも、わが国が有用な貢献をなすことが求められており、本発明はその趣旨にも完全にそうものである。

例えば、「北極政策に取り組む国家意思を表明することにより、日本が北極問題の主要プレイヤーとし
て、国際的な取組に積極的に参画し、貢献する方針であることを内外に明らかにする」とも述べられていることはそれを証明している。

sosite,「■ 観測・研究、環境対策等、日本の強みである科学技術を基盤とした取組方針をアピールする
ことにより、国際ルール作りに主導的役割を果たすとともに、多国間・二国間の緊密な国際協
力関係を構築」とあることからもわかるように、「観測・研究、環境対策等、日本の強みである科学技術を基盤とした取組方針をアピールする
こと」が求められており、まさにその目標に向けた発明であって、国策として推進すべき発明である。

検討経緯としては、「2013年4月海洋基本計画の閣議決定」がなされ、
「2013年7月「北極海に係る諸課題に対する関係省庁連絡会議」が
設置され、
[内閣官房、内閣府、総務省、外務省、文部科学省、農林水産省、経済産業省、国土交通省、環境省、防衛省]が参加しながら、
我が国全体の取組として、
計10回開催し、情報共有を図るとともに、「我が国の北極政策(案)」が検討されてきたことからもその国策としての重要性がわかる。








以下に引用する。
^------------」
● 観測・解析体制 の強化と最先端の観測機器等の開発
▼ 北極■環境の変動メカニズムに関する更なる解明に向けた北極■の科学的データ
を取得し,解析するため,我が国が強みを有する、最先端の衛星や、観測基地
及び観測船等を用いた継続的な観測の強化に取り組む。また,より発展的な観
4 米国地質調査所の調査(2008 年)によれば,石油については900 億バレル(世界全体の13%),天然
ガスについては1,670 兆立法フィート(世界全体の30%)の資源量が推定されている。
- 6 -
測が可能になるよう,北極■という過酷な環境に耐えうる観測機器等の開発に
取り組む。
● 国内の研究拠点(複数機関でネットワーク形成による研究拠点)の整備
▼ 国内の複数の大学及び研究機関によるネットワーク型の研究拠点を整備し,
分野横断的な取組や,衛星、研究船、計算機資源等の研究基盤の共同利用を促
進し,北極■の課題解決に向けた取組を進める。
● 北極■圏国における研究・観測拠点の整備
▼ 北極■圏に位置するアメリカやロシア等の国内に研究・観測拠点を整備し,北極■
圏内での現地観測や国際共同研究に取り組む等,国際連携の強化を推進する。
● データの共有・管理
▼ 科学的データが不足している北極■域での研究を効率的に進めるため,各研究
機関,各研究者が有するデータを共有する枠組みを形成し,国際的なデータ共
有の枠組みへの参画を進める。
● 人材育成
▼ 我が国の北極■研究が継続的に発展するために,若手研究者の教育に取り組む
とともに,国外の大学や研究機関へ若手人材を派遣し,北極■の抱える諸課題解
決に向けた国際的な議論を牽引できる人材の育成に取り組む。


http://www.kantei.go.jp/jp/singi/kaiyou/arcticpolicy/index.html
・総理官邸 > 会議等一覧 > 総合海洋政策本部 > 「我が国の北極■政策」について
「我が国の北極■政策」について
○ 我が国の北極■政策(平成27年10月16日総合海洋政策本部決定) [PDF]
○ 「我が国の北極■政策」の概要 [PDF]
○ Japan's Arctic Policy [English] [PDF]
○ Outline of Japan's Arctic Policy [English] [PDF]

^------------」


我が国の北極■政策
平成27年10月16日
総合海洋政策本部
目 次
1 はじめに -急速に変化する北極■環境と高まる関心- 1
2 基本方針策定の背景と目的 2
3 北極■問題に対する取組の必要性 2
○地球環境問題 2
○北極■先住民 3
○科学技術 3
○「法の支配」の確保と国際協力の推進 4
○北極■海航路 4
○資源開発 5
○安全保障 5
4 具体的な取組 5
(1)研究開発 5
(2)国際協力 6
(3)持続的な利用 7
- 1 -
1 はじめに -急速に変化する北極■環境と高まる関心-
北極■海航路を利用した欧州発の貨物船が我が国の港に初めて入港した2012 年,日本の研
究機関が同年の北極■海の海氷面積が観測史上最小となったことを発表した。1980 年代以降,
北極■海海氷の減少傾向等に象徴される北極■環境の急速な変化を背景に,北極■に対する国際
的な関心が高まっている。
北極■環境は,地球温暖化に対して極■めて敏感に反応しており,科学的予測を上回るペース
で北極■海の海氷が減少しつつある。北極■海の夏季の海氷面積は過去35 年間で約3分の2程
度まで減少し,有効な地球温暖化対策がとられず最も地球温暖化が加速した場合,今世紀半
ばまでには,夏季の北極■海の海氷がほぼ消失する可能性が高いと予測されている。北極■では,
地球上の他のいずれの地域よりも地球温暖化の影響が増幅1されているが,北極■における環
境変化のメカニズムは未だ十分には解明されていない。
北極■における急速な環境変化は,この厳しい環境の下で生活する先住民をはじめとした北極■で暮らす人々の生活基盤や北極■圏の脆弱な環境下における生態系に深刻で不可逆的な
影響を与えるおそれがあり,国際社会は,責任を持って対応する必要がある。また,北極■の
環境変動は,地球温暖化の加速,地球全体の海面水位上昇,極■端な気象の頻度増加,生態系
への影響等を引き起こすことが懸念されている。
一方,海氷の減少に伴い利用可能な海域が拡大し,北極■海における航路の確立など,新た
な経済的利用が現実的になっている。北極■において,鉱物及び生物資源の開発2や北極■海航
路の利活用等,経済活動に対する関心が高まっている中で,北極■の脆弱かつ復元力の低い環
境下において,環境を保全しつつ持続的な発展が可能となる適切な経済活動のあり方や,国
際的なルール作りに関する議論が北極■評議会(AC)や国際海事機関(IMO)をはじめ様々
な場で行われている。なお,北極■圏国の一部には自国の権益確保や領域の防衛を目的に安全
保障上の活動を活発化させる動きがあり,こうした軍事的なプレゼンス拡大の動きが,国際
的な安全保障環境に影響を及ぼす可能性がある。
このように,北極■における環境変化は,北極■のみならず地球規模で政治的,経済的,及び
社会的な影響を及ぼすものであり,それらがもたらす機会と課題の両面に対し,北極■圏国,
非北極■圏国を問わず国際社会の注目が集まっている。
我が国は,北極■に潜在する可能性と,環境変化への脆弱性が適切に認識され,持続的な発
展が確保されるよう,我が国の強みである科学技術を基盤として,国際社会において,先見
性を持って積極■的に主導力を発揮することが求められる。
1 北極■域で二酸化炭素濃度の高低に応答した気温変化が世界平均に比べて大きくなることを極■域気温増幅
(Polar amplification)と呼ぶ。1970 年代からコンピューターで予測され(Manabe and Wetherald
1975, Manabe and Stouffer 1979),最近の観測により科学的に確認された(Screen and Simmonds 2010,
Serreze and Francis 2006, Serreze et al. 2009)。
2 ただし,北極■圏の陸域には領域国の主権が及び,北極■海の大部分を占める沿岸国の領海,排他的経済水
域(EEZ)又は大陸棚については,当該沿岸国が主権,主権的権利等を有している点等に留意が必要で
ある。
- 2 -
2 基本方針策定の背景と目的
北極■に対する国際社会の関心の高まりを踏まえ,我が国でも,2013 年に閣議決定された海洋基本計画において,北極■海をめぐる取組を重点的に推進すべき課題と位置づけ,<1>
全地球的な視点を踏まえた北極■域の観測・研究,<2>北極■に係るグローバルな国際協力,及
び<3>北極■海航路の可能性検討,に焦点を当て,総合的かつ戦略的に取り組むこととした。
本海洋基本計画の考え方を踏まえつつ,より具体的な取組の方針を明確化し,今後,国
際協調主義に基づく「積極■的平和主義」の立場からも,外交,安全保障,環境,交通,資
源開発,情報通信,科学技術等の多岐にわたる分野において,産学官を挙げて分野横断的な視点を持ちつつ戦略的に取組を進めること,また,これを通じ,我が国が北極■をめぐる
課題への対応における主要なプレイヤーとして国際社会に貢献していくことを目指して,本基本方針を策定するものである。
このような背景と目的を踏まえ,我が国は,
- 日本の強みである科学技術をグローバルな視点で最大限活用し,
- 脆弱かつ復元力が低い北極■の環境や生態系に十分配慮し,
- 「法の支配」の確保と平和で秩序ある形での国際協力を推進し,
- 先住民の伝統的な経済社会基盤の持続性を尊重し,
- 北極■における安全保障をめぐる動きに十分な注意を払い,
- 気候・環境変動の影響への経済的・社会的適合を目指し,
- 北極■海航路や,資源開発に関する経済的な可能性を探求すべく,
以下の取組を進める。
3 北極■問題に対する取組の必要性
○地球環境問題
北極■における急速な環境変化は,全地球的な環境変動の影響を受けて増幅される一方で,
地球温暖化など世界的な影響を及ぼす可能性があることから,地域的な課題にとどまらない地球規模課題のひとつとして捉えるべきである。その主要因は,温室効果ガス排出量の増
加に伴う地球温暖化であるが,北極■での加速的な温暖化は,主として,海氷減少に起因する
北極■海における開放水面の拡大により,太陽光の吸収量が増加し,地球温暖化を強く増幅さ
せることが判明している他,大気,海流等の様々な要素が絡み合った複雑なプロセスの結果,
生じている。また,北極■の環境変動は,日本などの中・高緯度域における極■端な気象の頻度
増加を引き起こすこと等が懸念されている。今後,北極■における経済活動の拡大が生じなか
った場合であっても,北極■における温暖化は進行する可能性が高いと予想されることから,
- 3 -
北極■域での温暖化のメカニズム及び地球全体に及ぼす影響の可能性を解明し,対応策を検
討することが国際社会の新たな課題となっている。更に,経済活動の拡大により,船舶から
の汚染物質の流出・排出の増加や汚染物質の大気への影響,開発に伴う汚染等が北極■海にお
いて生じることが指摘されている。
我が国は,これまでにも,京都議定書の策定,生物多様性に関する愛知目標の策定等,地球温暖化や,生物多様性の損失といった地球環境問題に対し,国際社会において主導的な役
割を果たし,また,アジア太平洋諸国も含む国際的な連携も強化しつつ,緩和策や適応策の
両面において先進的な取組を講じてきたところであり,北極■における環境変動に起因する
これらの地球環境問題への取組に対しても,我が国の経験や知見を活用して大いに貢献すべきである。
○北極■先住民
北極■圏には先住民をはじめ,およそ400 万人の人々が暮らしており,様々な言語,文化,
伝統の息づく多種多様なアイデンティティが形成されてきている。北極■における環境変化
や経済活動の拡大による影響を受けやすい北極■先住民が,伝統的な生活や文化の基盤を維
持しつつ持続可能な発展を享受していく上で,我が国がどのように貢献できるか検討していく必要がある。
○科学技術
我が国は,1950 年代より北極■域の観測・研究に従事し,半世紀以上にわたり,北極■の環
境変化について,グローバルな視点での科学的な高い関心を継続してきた。我が国は,20 年
以上前の1991 年には非北極■圏の国として北極■圏にいち早く観測基地を設け,1990 年に設立
された国際北極■科学委員会(IASC)に非北極■圏国としては最初に加盟し,我が国の観測
データ及び科学的知見によって北極■の環境変化の理解に大いに貢献してきた。我が国は衛
星観測,海洋観測,地上観測及びシミュレーションを高水準で継続しており,国際研究コミ
ュニティからの我が国に対する評価や期待は大きい。
また,国際的にも北極■への関心が高まる中,2015 年に日本において,世界の北極■研究の
最も重要な会議と位置づけられる北極■科学サミット週間(ASSW)が開催され,北極■の変
化についての科学的理解の重要性のみならず,社会・政治・経済への影響に関する理解や,
非北極■圏国も含めた産学官連携の重要性が再確認された。
近年の北極■の環境問題が国際社会共通の課題となってきている一方,北極■に関する科学
的側面の解明は未だ不十分である。我が国は,我が国の強みを活かしつつ,これまで以上に
積極■的な国際協力,分野横断的な包括的研究,ステークホルダーとの協働といった面をさら
に強化していくべきである。人間活動の影響を含め,気候,物質循環,生物多様性等,幅広
い観点から北極■の変化及びその変化が地球全体に与える影響について包括的・総合的に捉
え,変化の原因やメカニズムを明らかにし,精緻な将来予測を行い,社会・経済的影響を明
- 4 -
らかにするための総合的な研究を強化し,これらの研究成果に基づく情報及び課題解決のための手法や選択肢を適切に内外のステークホルダーに伝えることが重要である。
同時に,北極■圏国における観測・研究拠点を戦略的に設置し,国際的な取組を主導し,国
際的な議論の場で活躍できる若手研究者の養成を図るべきである。
○「法の支配」の確保と国際協力の推進
これまでのところ,北極■圏諸国は北極■における領有権問題や海洋境界画定問題について,
国際法に基づき平和的に対応しており,引き続きこうした「法の支配」に基づいた対応が確
保されることが重要である。
北極■海を含む海洋においては,国連海洋法条約を含む関連国際法が適用され,「航行の自
由」を含む国際法上の原則が尊重されるべきである。特に,北極■海の「氷に覆われた水域3」
においては,航行の自由及び安全と,海洋環境の保護及び保全という国際法上の考えの妥当
なバランスが確保されるよう沿岸国と関係国が協力して,取り組んでいく必要がある。
近年,我が国の気候・気象が北極■における環境変化の影響を受けることが明らかとなって
おり,また,我が国は,地球環境問題・航路・資源開発などに関心を有していることからも,
北極■に関する国際的な意思決定やルール策定に適切に関与していく必要がある。この観点
から,北極■評議会(AC)の活動に対し,我が国の有する科学的知見や先端的な科学技術等
を活用して一層貢献するとともに,AC以外の場における国際的な議論にも積極■的に参画
し,必要に応じ科学的知見等に基づき建設的な議論を喚起していくことが重要である。
また,多国間での取組と並行して,北極■圏諸国を含む関係国との二国間での対話や協力関
係を発展させていく必要がある。
○北極■海航路
北極■海の海氷面積が今後減少を続け,北極■海航路,特にロシア等の沿岸を通航するルート
が確立されれば,アジアとヨーロッパ間の航行距離はスエズ運河経由と比べ約4割減となることから,北極■海航路の可能性につき国際社会の関心が集まっている。現状では,海氷の
状況,ルート上の港湾等インフラの整備状況,沿岸国の規制及びサービスの状況を勘案すれ
ば,北極■海航路が安定的に利用可能な状況にあるわけではないが,輸送ルートの多様化の重
要性に鑑み,同航路の将来のポテンシャルを見据えて官民が連携して利活用に向けた検討を積極■的に行うべきである。
航行機会の増大に伴い,船舶による海洋環境への影響や航行安全の確保に関する議論が
活発化しており,新たなルール作りに関する国際的議論に積極■的に参加するべきである。ま
た,我が国の誇る科学技術を活かし,北極■海における航行の安全を確保する上で有用な技術
3 国連海洋法条約第234 条において,「自国の排他的経済水域の範囲内における氷に履われた水域であっ
て,特に厳しい気象条件及び年間の大部分の期間当該水域を履う氷の存在が航行に障害又は特別の危険を
もたらし,かつ,海洋環境の汚染が生態学的均衡に著しい害又は回復不可能な障害をもたらすおそれのあ
る水域」と定義されている海域を指す。
- 5 -
の開発も重要である。
○資源開発
● 鉱物資源
北極■海周辺には未発見資源について一定のポテンシャルがあると推定4される一方で,極■
寒・氷海域の開発は,高度な開発技術が求められること等困難を伴う。こうした状況を踏ま
え,資源開発については,氷海域における資源開発技術の進展,沿岸国との協力関係,民間
企業のニーズ等を踏まえつつ,引き続き供給源の多角化の観点に鑑み,中長期的に着実に取
り組むべきである。
● 生物資源
北極■海における未利用生物資源の開発については,沿岸国と協力し,科学的根拠に基づく
資源の持続性を確保しつつ,食料安全保障確保のためのニーズとバランスを取りつつ進めることが必要である。
○安全保障
北極■における,航路の開通,資源開発等の様々な可能性の広がりが,国家間の新たな摩擦
の原因となるおそれもあり,同地域での軍事的なプレゼンスを強化する動きを,北極■におけ
る緊張や対立に転化させないことが重要である。同時に,こうした動きが北極■にとどまらず
我が国周辺を含む国際的な安全保障環境の変動要因となる可能性も念頭に,関係国の動向に十分な注意を払うとともに,北極■圏国等との協力を推進していく必要がある。
4 具体的な取組
(1)研究開発
● 政策判断・課題解決に資する北極■研究の推進
▼ 2015 年度より新たに開始された北極■域研究推進プロジェクト(ArCSプロ
ジェクト)等により,北極■における環境変動と地球全体へ及ぼす影響を包括的
に把握するとともに,社会・経済的影響を明らかにし,適切な判断や課題解決
のための情報をステークホルダーに伝えることを目指した研究を強化する。
● 観測・解析体制 の強化と最先端の観測機器等の開発
▼ 北極■環境の変動メカニズムに関する更なる解明に向けた北極■の科学的データ
を取得し,解析するため,我が国が強みを有する、最先端の衛星や、観測基地
及び観測船等を用いた継続的な観測の強化に取り組む。また,より発展的な観
4 米国地質調査所の調査(2008 年)によれば,石油については900 億バレル(世界全体の13%),天然
ガスについては1,670 兆立法フィート(世界全体の30%)の資源量が推定されている。
- 6 -
測が可能になるよう,北極■という過酷な環境に耐えうる観測機器等の開発に
取り組む。
● 国内の研究拠点(複数機関でネットワーク形成による研究拠点)の整備
▼ 国内の複数の大学及び研究機関によるネットワーク型の研究拠点を整備し,
分野横断的な取組や,衛星、研究船、計算機資源等の研究基盤の共同利用を促
進し,北極■の課題解決に向けた取組を進める。
● 北極■圏国における研究・観測拠点の整備
▼ 北極■圏に位置するアメリカやロシア等の国内に研究・観測拠点を整備し,北極■
圏内での現地観測や国際共同研究に取り組む等,国際連携の強化を推進する。
● データの共有・管理
▼ 科学的データが不足している北極■域での研究を効率的に進めるため,各研究
機関,各研究者が有するデータを共有する枠組みを形成し,国際的なデータ共
有の枠組みへの参画を進める。
● 人材育成
▼ 我が国の北極■研究が継続的に発展するために,若手研究者の教育に取り組む
とともに,国外の大学や研究機関へ若手人材を派遣し,北極■の抱える諸課題解
決に向けた国際的な議論を牽引できる人材の育成に取り組む。
● 北極■域研究船
▼ 自律型無人潜水機(AUV)等を用いた国際的な北極■域観測計画への参画を可
能とする機能や性能を有する、新たな北極■域国際研究プラットフォームとし
ての北極■域研究船の建造に向けた検討を行う。
(2)国際協力
● 北極■に関するグローバル課題への対応や国際的ルール作りへの積極■的な参画
▼ 北極■における環境変化がもたらす,地球温暖化,気候変動等を含む地球環境全
体への影響が懸念される諸課題について,我が国の観測・研究に基づく科学的
知見を積極■的に発信するとともに,広範な国際協力に基づく対応の実現に向
け,新たなアジェンダ設定を含む更なる取組の可能性につき検討する。
▼ 極■海における船舶の安全,海洋環境の保護,船員の配乗・資格・訓練等の基準
を定める「極■海コード」(Polar Code)を,海上人命安全条約(SOLAS条
約),海洋汚染防止条約(MARPOL条約)などの既存の関連条約の改正に
より実施するための国際海事機関(IMO)における議論に,我が国関係業界
の意見を踏まえつつ,引き続き積極■的に参加する。
▼ 北極■公海における科学的根拠に基づく水産資源の持続可能な利用に向け,沿
岸国を含めた関係国との水産資源の保存管理のルール作りに積極■的に参加す
る。
- 7 -
● 北極■評議会(AC)の活動に対する一層の貢献
▼ 2013 年5 月に北極■評議会(AC)のオブザーバー資格が承認されたことを踏
まえ,ACの関連会合(作業部会,タスクフォース等)に対する我が国専門家
や政府関係者の派遣機会の増加等,ACの活動に対する貢献を一層強化する。
また,AC議長国及びメンバー国等との政策的な対話を進め更なる貢献の可
能性につき検討する。
▼ さらに,我が国のACへの一層の貢献を可能とする観点から,ACの議論の対
象や,オブザーバーの役割についてのAC内での検討の動向を注視するとと
もに,オブザーバーの役割拡大に関する議論に積極■的に参加していく。
● 北極■圏国等との二国間,多国間での協力の拡大
▼ 北極■圏国との二国間での北極■に関する意見交換を更に促進するとともに,北
極■に関する二国間協議を立ち上げる可能性を含め検討する。
▼ 北極■圏国を含む関心国との間で,二国間の科学技術協力協定に基づき極■地研
究等の関連分野における科学技術協力を推進する。また,北極■圏国における研
究・観測拠点の整備と研究者の派遣により,北極■に関する国際共同研究を強化
する。
▼ 北極■サークル,北極■フロンティア等の北極■に関する国際的なフォーラムに積
極■的に出席し,我が国の考え方や観測・研究実績について広く発信しプレゼン
スの向上を図る。
(3)持続的な利用
● 北極■における経済活動への日本企業の関与拡大に向けた取組
▼ 北極■圏国視察団の派遣や,2014 年9 月に設立された北極■経済評議会(Arctic
Economic Council)への日本企業の関与実現を含め,北極■でのビジネスチャン
スに関する知見の拡大や北極■圏国ビジネスコミュニティとの人脈形成等,我
が国経済界を支援するための取組につき検討する。
● 北極■海航路
▼ 北極■海航路の自然的・技術的・制度的・経済的課題について明らかにするとと
もに,海氷分布予測システムや気象予測システム等の航行支援システム構築
等、我が国海運企業等の北極■海航路の利活用に向けた環境整備を進める。
● 鉱物資源
▼ デンマーク王国領グリーンランド島北東海域内での探鉱プロジェクトに参画
しているグリーンランド石油開発株式会社に対して,独立行政法人石油天然
ガス・金属鉱物資源機構(JOGMEC)を通じて引き続き出資支援を行う。
● 生物資源
▼ 今後,海洋生物資源の開発が行われる際は,北極■の環境に配慮し,科学的根拠
- 8 -
に基づく,持続可能な利用のための保存管理の枠組みを関係国と連携して検
討する。▼

000000000000000000000000000000000000





























・ 文部科学省 科学技術・学術審議会 海洋開発分科会 ■北極■研究戦略委員会 ■北極■研究戦略委員会 の資料が参考になるため参照され
たい。我が国
が 10年以上先をも視野に入れた中長期的視野に基づいて国際的に、極域、極■域圏域、南極圏域、森林研究、海洋、海底、各地域の人文社会系文
化・社会・科
学研究、等、研究を積極的推進、支援してゆこうとしていることが良く理解でき、その上で、 方位情報の重要性も良く理解出来る。国際連携およ
び国際競争に
おける本発明の方位情報の重要性も理解できる。
(第3回)平成28年6月13日(月曜日)16時~18時 配付資料


・「■北極■環境研究の長期構想」(JCAR)
・「我が国における■北極■環境研究の取組状況」国立極■地研究所榎本浩之、平成28年6月13日、第3回(H28.6.13)
■北極■研究戦略委員会ー資料3、等が最近の取組状況を反映している。



■北極■研究戦略委員会(第3回) 配付資料

1.日時

平成28年6月13日(月曜日)16時~18時

2.場所

文部科学省17階1会議室

東京都千代田区霞が関3-2-2

3.議題
1.今後の■北極■研究のあり方について
2.その他

4.配付資料
## 資料1 第2回■北極■研究戦略委員会議事録(案)
## 資料2 ■北極■戦略会議 (PDF:260KB) PDF
## 資料3 我が国における■北極■研究の取り組み状況 (PDF:840KB) PDF
## 資料4 研究データ資料 (PDF:816KB) PDF
## 資料5 主な意見(第1回+第2回)
## 資料6 審議にあたっての論点
## 資料7 俯瞰図 (PDF:108KB) PDF
## 参考資料1 ■北極■戦略委員会名簿
## 参考資料2 ■北極■研究戦略委員会運営規則
## 参考資料3-1 ■北極■政策の概要 (PDF:276KB) PDF
## 参考資料3-2 我が国の■北極■政策(総合海洋政策本部(首相官邸)のホームページへリンク)

お問合せ先


研究開発局海洋地球課

メールアドレス:kaiyou@mext.go.jp





我が国における■北極■環境研究の取組状況
国立極■地研究所榎本浩之
平成28年6月13日
資料3
第3回(H28.6.13)
■北極■研究戦略委員会
■北極■システム
大気
ジオスペース
熱圏・電離圏
中間圏
成層圏
対流圏
陸域 海洋
生態
凍土
海氷
海底
中緯度・全球
大西洋・太平洋
積雪
人間・社会
生態
氷河・氷床湖沼・河川
表層
中層
深層
太陽
1
資料3
第3回(H28.6.13)
■北極■研究戦略委員会
我が国の■北極■環境研究における課題
「■北極■環境研究の長期構想」(JCAR)に基づく課題抽出
1.急激な環境変化
1.1 ■北極■温暖化増幅
1.2 ■北極■-中緯度連鎖、■北極■-全球との相互作用
1.3 物質循環と生態系
1.4 海洋・海氷変動
1.5 雪氷圏・水循環
1.6 古環境から探る現在の環境変化
1.7 環境変化の社会への影響
2.変動時間スケールの比較的長い分野
2.1 ジオスペース・超高層・中層大気
2.2 生物多様性
2.3 凍土
2.4 固体地球
3.ブレークスルーを可能にする手法
3.1モニタリング
3.2モデリングとデータ同化
4.基盤整備
4.1 観測プラットホーム
4.2 研究設備
4.3 データ
4.4 体制
4.5 人材育成
2
■北極■温暖化と主要な因子と影響
3
1.急激な環境変化
<1>フィードバックの役割
1 季節変化過程
2 BC・エーロゾル・雲等の放射強制力の評価
3 大気と陸・海面の相互作用。GRENEでモデル研究として実施
<2> 成層圏-対流圏結合
4 大気の下層・上層間における水平鉛直熱輸送
<3>陸域雪氷圏の役割
5 積雪・凍土・植生・氷床
<4>将来予測
6 モデルの改良、大気海氷海洋相互作用の重要過程の確認、国際プログラムとの協働
1.1 ■北極■温暖化増幅
-■北極■域の急激な温暖化メカニズムの理解・予測・対応への指針
1~6 1,2,6 2,4 ~ 6 6
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
4
1.急激な環境変化
<1>大気の役割
1 ■北極■海の海氷縮小が中緯度の気象に与える影響
2 極■端気象の予測可能性
3 大気テレコネクションパターン(AO,PDO,NAO,PNA等)及びその変動の理解:■北極■振動は強
まるか?などの海氷変動と大気大循環、極■渦とロスビー波応答、ENSOとの関係、等
<2>海洋の役割
4 海氷変動に伴う海洋循環の変
5 グリーンランド海における北大西洋深層水形成
6 温暖化に伴う太平洋水の流入の変動:その原因と影響
7 中緯度大気海洋大循環を介する■北極■へのフィードバック
<3>陸域の役割
8 ■北極■-全球相互作用における陸域プロセスの影響:積雪・植生変動による陸面-大気エネ
ルギー輸送および水収支の変化、非一様な陸面状態の広域的な把握
<4>超高層大気の役割
9 北半球大気循環場・成層圏大気を通じての極■域・中緯度大気変動連鎖
10 極■域超高層大気の全球超高層大気への影響
<5>多圏相互作用
11 大気海洋結合系、大気陸面結合系などの多圏相互作用の解明
1.2 ■北極■-中緯度気象連鎖、全球との相互作用
-■北極■域の温暖化が中緯度・全球の気象・気候に与える影響・その社会影響・対策
1,4,9 2,3,5,7,8,11 9~11 10,11
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
5
1.急激な環境変化
<1>大気微量成分の濃度変化
1 BC,温室効果気体、短寿命気体、エアロゾル等の大気微量成分の時空間変動
2 定点観測点、航空機観測、衛星データのインバージョン計算、地上観測との比較
3 観測手法開発と評価指標の検討、複数地域サンプリング
<2>陸域生態系の影響
4 二酸化炭素の陸域生態系による発生・吸収
5 森林火災による大気微量成分発生の把握
6 湖沼からのメタン放出
7 植生・土壌と温室効果気体の放出・吸収評価
<3>海洋生態系に関わる物質循環
8 温室効果気体と吸収・放出に関する海洋の影響
9 海氷・海洋変動に伴う大気微量成分循環の変動
<4>陸から海への物質輸送
10 陸から海への物質輸送
11 ■北極■における淡水収支メカニズム
<5>生態系変化
12 温暖化と環■北極■陸域生態系の変化
13 表層湿潤化と植生変動:GRENE於いて、シベリアの湿潤化による森林の成長や衰退につい
ての■調査■を実施。温暖化による森林域の炭素収支を■調査■
14 環■北極■森林■調査:スカンジナビア、カナダ、シベリアの森林の成長状況■調査実施
15 ツンドラ生態系:スバールバルで実施、カナダなど環■北極■の観測域拡大
1.3 物質循環と生態系
-■北極■域での温室効果気体の発生、輸送、BCなど不純物の発生と輸送・社会影響と対策
-森林域、ツンドラの植生、陸上動物
1,2,4,6,7,13,14 1~3,7,9,12,15 5,10,11,15
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
6
1.急激な環境変化
<1>海氷減少のメカニズムの解明:GRENE/ArCSで実施、モデル利用研究として実施、
海氷・積雪のアイスアルベドフィードバックの役割と海洋・雲を通じての季節変化過程
<2>海氷の熱的減少過程
<3>大気(雲・低気圧等)に与える影響
- 大気-海氷・海洋相互作用:モデル研究として実施。観測データは検証として使用
<4>海洋(成層・深層循環・物質循環・生態系など)に与える影響
1 ■北極■海の循環と海氷変動およびその物理過程モデリング
2 ■北極■海の淡水収支の変動
3 海氷生産量のマッピングと沿岸観測
4 ■北極■海酸性化:新評価手法の運用
6 ■北極■海における物質循環・生態系の変化の定量的な理解
7 ■北極■海の一次生産力と海洋循環
8 ■北極■海からのメタン放出・海底永久凍土の融解によるメタン放出
9 陸域からの淡水及び物質供給が海洋生態系に与える影響
<5>海氷変動予測
-短期・中期・長期気候予測研究:国際気候変動プログラムとの協働
1.4 海洋・海氷変動
-■北極■海観測・モデル計算、気候変動と■北極■海の将来予測
<1>~<3>,4,6,7 <3>~<5> <4><5> <4><5>
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
7
1.急激な環境変化
<1>氷河氷床
1 ■北極■における氷河の縮小傾向把握と予測:広域氷河変動予測、雪氷微生物
2 グリーンランド氷床の変動メカニズムと将来予測:氷損失定量化、氷暗色化などのプロセス解明、
氷床・海洋の相互作用、氷河地震、長期氷床変動予測、氷床・気候・海洋結合
3 気候と氷床流動・不安定化:アイスコアによる長期の環境復元および氷床流動場変動の再現
<2>永久凍土
4 永久凍土域における物質循環(氷・炭素)の定量的な解明:融解に伴うメタン放出、有機炭素蓄積
量の推定精度向上、凍土温度と活動層深分布の把握、植生・水循環へのインパクト、エドマ氷
5 永久凍土の気候システムにおける役割・フィードバック解明:陸面モデルの改良、将来予測
6 海底永久凍土およびその融解による海洋への影響(メタン放出)
<3>降積雪
7 陸域変動モデルによる再現及び予測:植生・積雪凍土を含んだ地表面過程のモデル比較GTMIP
実施
8 温暖化と陸域関連変動:陸域雪氷被覆と温暖化増幅
<4>水文過程
9 温暖化に伴う水循環の変動:降水・蒸発の変化、■北極■海における河川流出のやくわり、衛星による
凍土融解水の貯留と流出の推定
1.5 雪氷圏・水循環
-20世紀後半から急激に縮小する山岳氷河。21世紀に入って急激な縮小が進行するグリーンランド氷床。今後100年
の氷融解が海水準上昇に与える影響、その結果生じる環境変化と社会への影響
-■北極■温暖化増幅に果たす役割、陸域環境への影響、淡水流出と水循環の変化が陸・海の環境・生活に与える影響
1,2,7,8 2,3,5 5,6,9 3,6,7,9
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
8
1.急激な環境変化
<1>温暖化に伴う氷床表面質量収支変動・氷床流動メカニズムの解明
-プロキシーデータと地球システムモデル結果との比較
<2>過去の■北極■温暖化増幅の現在との違い及びその要因
-氷床変動卓越周期の解明
-海水準変動と氷床変動
-大規模氷山流出
-温暖化時の大気組成、特に温室効果気体濃度
<3>過去のグリーンランド氷床の変動とその要因
-過去のグリーンランド氷床変動メカニズム
1.6 古環境から探る現在未来の環境変化
-急激な気候変動の発生要因の解明と影響評価
<1><2><3> <3><4> <3><4>
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
9
1.急激な環境変化
<1>気候変動による影響:異常気象、森林火災、農業生産等
-BC発生インベントリ
<2>陸域変動による影響
-凍土融解およびそれに依る炭素放出、植生変化
-野生動物・家畜への影響
-氷河変動が周辺海域及び住民に与える影響:グリーンランド沿岸の氷床・海洋・生態系の変化と、
地域社会への影響を■調査解析
<3>海洋変化による影響:一次生産量への影響、水産業進出、生態系劣化、開発による汚染
<4>太陽活動や超高層大気の変動の影響:停電対策、衛星運航等への影響回避
<5>人間社会の対応
-先住民への影響、政策決定への影響、
-開発と汚染・健康問題・水問題、
-先住民文化の保全、都市化への対応
-■北極■の経済開発とその評価:短期・中期・長期海氷予測、航行支援モデルの開発、■北極■海航路の
経済性評価、冬季海氷成長の予測:衛星観測および情報公開、海氷縮小後の沿岸・航路域の海
況把握:波浪増加、沿岸浸食などの予測と対策
-経済開発と環境・住民社会文化の保全
-経済開発におけるルール作り(政策決定)の検討
-BC対応、国際ルール策定に向けての活動
-■北極■海及び周辺海域の漁業資源の評価
1.7 環境変化の社会への影響
<1>~<3><5> <4><5> <4><5>
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
10
2.変動時間スケールの比較的長い分野
<1>下層大気から超高層大気までの大気上下結合過程
- 成層圏-対流圏結合に関するモデル計算研究を実施
<2>温室効果ガスの増大に伴う、中層・超高層大気の寒冷化
- EISCAT(欧州非干渉散乱)レーダー観測から- 40℃/30年(高度300km)の寒冷化を検出<3>下層大気で励起された大気波動による中層・超高層大気の熱的・力学的
構造への影響
<4>電離圏擾乱現象の有効かつ確実な検出と予測
<5>太陽風・磁気圏から■北極■域への電磁・粒子エネルギー侵入過程
- ジオスペースから超高層大気、下層大気への影響及び、それらの相互作用を評価・予測- 「太陽地球系結合過程の研究基盤形成」(マスタープラン・ロードマップ2014重点課題)を
構成するEISCAT_3D計画の推進
<6>■北極■域から中低緯度の中層・超高層大気へのエネルギー・物質循環過程
<7>中層・超高層大気の微量成分変動の下方伝播とオゾン濃度への影響
2.1 ジオスペース・超高層・中層大気
-大気上下結合及び緯度間結合のプロセス解明による地球環境変動研究への貢献-
<1> <2>~<7> <2>~<7>
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
11
〇陸域
<1>人間活動の■北極■陸域生態系への影響
<2>生物多様性への影響
-生物多様性の変化、泥炭湿地、応答の多様性
<3>生物多様性の変化が高次動物や気候に与える影響
〇海洋
<4>陸域・大気物質が海洋生態系・多様性へ与える影響
<5>低次生態系の物質循環に果たす役割
<6>■北極■海における食物連鎖と生態系変化・多様性との関係
<7>気候変動に伴う海洋の成層化・脱膣・酸性化の生態系・多様性に
及ぼす影響
2.2 生物多様性
<5><6> <4>~<7> <7> <4>~<7>
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
2.変動時間スケールの比較的長い分野
12
<1>永久凍土の現状の把握
-分布と深さ
-推定手法の開発
-衛星データ・気候モデルの活用
<2>永久凍土の構成物質の不均一性
-地下氷の分布
-炭素含有量
<3>永久凍土の昇温・融解の様態・規模
-活動層の変化
-サーモカルスト
-温度分布、変化
-凍土コアの古環境復元への利用
<3>永久凍土-大気-積雪-植生サブシステムの挙動特性
-植生の役割と森林火災
-小氷期の影響
-最終氷期以降の変遷
2.3 凍土
-永久凍土の成立と変遷過程
<1>~<3> <1>~<3>
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
2.変動時間スケールの比較的長い分野
13
<1>■北極■海海嶺熱水系の海洋環境との相互作用
<2>氷床変動と地殻変動
<3>■北極■海形成過程における大気―氷床―海洋相互作用
<4>数千万年~数十億年スケールにおける地球表層環境変動と■北極■海・周辺
大陸の発達過程
2.4 固体地球
-表層環境変動と固体地球の相互作用
<2> <1> <1>~<4>
年度:2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS 次期5年次の5年
2.変動時間スケールの比較的長い分野
14
<1>海洋圏:衛星及び自国砕氷船による通年の海氷変動、海洋生態系、物質循環のモニタリング
<2>雪氷圏:グリーンランド氷床、環■北極■圏の山岳氷河の質量収支とそれに関わる所領、凍土の掘削孔管理、融解に伴う
サーモカルストや海岸浸食
<3>大気圏:気候に関わる大気微量成分、雲・降水量の高精度な長期観測とそれに依る時空間変動の把握
<4>陸域圏:植生変動、陸域生態系のモニタリングと熱・水・炭素フラックスを含む気象・水文観測を行う総合的なスーパー
サイトの整備と維持
3.1 モニタリング
-シームレスなモニタリング
3.ブレークスルーを可能にする手法
今後の海洋生態のモニタリングに必要な要素今後の大気微量成分のモニタリングに必要な要素15
<1>地球システムモデルの改良:緻密な領域モデル、安定した長期再現モデル
<2>大気モデルの改良:雲の表現と検証
<3>海洋・海氷モデルの改良:■北極■海への水塊流や鉛直混合で変質する過程や生態系プロセスの
パラメータ化、評判スケールでの諸過程や海氷下の混合層過程の改善
<4>陸面・雪氷モデルの改良:古環境指標を用いた同化技術の導入、相互作用の再現性の向上等
<5>データ同化「大気再解析」:衛星及び自国砕氷船による通年の海氷変動、海洋生態系、物質循環のモニタリング、海洋・
海氷データ同化システム:海洋モデル-■北極■海への淡水流入や鉛直混合等の過程の改善、生態系プロセスのパラメータ
化、海氷季節予想、大気化学組成の推定、氷床の状態推定
3.2 モデリングとデータ同化
-複合分野を繋ぐ地球システムモデリング、モデルとモデルを繋ぐデータ同化
3.ブレークスルーを可能にする手法
時間
10 スケール[s] 2 104 106 108 1010
Minute Hour Day Month Year Decade CenturyMillennium
数年以下のモデル
百年を超えるモデル
表現できない/
パラメタリゼーション
表現できる
表現できる/
主なターゲット
変化しない/
境界条件
乱流混合
海氷(表面過程)
海氷(氷盤力学)

海洋(渦・氷縁ブルーム)
海洋(生物ポンプ)
海氷(分布)
地表面物理(積雪)
地表面物理(凍土)
土壌有機炭素
植生動態
氷床
氷河
海洋(深層循環)
十~百年のモデル
代表的なモデルの時間スケール(上部)と、■北極■に関わる主要な素過程の持つ時間スケール
16
4.基盤整備
<1>砕氷観測船:様々なドフィードバックの役割と季節変化過程。ムーンプール
<2>衛星リモートセンシング:シームレスな衛星観測計画
<3>航空機:地上と衛星の中間
<4>海外研究観測拠点
4.1 観測プラットホーム
4.2 研究設備
<1>大気:放射計、ドップラーレーダー・多波長偏光ライダー、精度の良い雨雪量計
<2>ジオスペース・超高層・中層大気: EISCAT_3Dレーダー計画、多点ネットワーク観測
<3>雪氷:氷床氷河掘削機器、コア解析装置、凍土温度融解深計、降雪計、蒸発散量、水文過程
<4>陸域生態系・物質循環:ライダー、ハイパースペクトルカメラ、境界層タワー、移動手段
<5>海洋:船上観測機器、水中ロボット、係留系、コアリング、海氷厚測定器
<6>数値モデリング:基盤的組織体制(専門研究所、分業)、独自のスーパーコンピュータ
4.3 データ
<1>長期安定したアーカイブ
<2>利便性
<3>データレスキュー
<4>公開流通
<5>国際連携
<6>標本(サンプル)のアーカイブ
17
4.基盤整備
4.4 体制
<1>中核機関の強化:トップダウンとボトムアップの調整
<2>研究基盤の整備・維持体制の確立
<3>広報の強化
<4>コミュニティー(研究者・ステークホルダー)支援:ボトムアップの機能強化
<5>国際協力の促進: 窓口機関の強化及び透明化
4.5 人材育成
<1>研究者の育成:インターン制度、サマースクール、キャリアパス開発、フィールドワーク支援制度
<2>国際連携
<3>専門技術の継承と発展
<4>リテラシーの確立とアウトリーチ
18





















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現在位置トップ > 政策・審議会 > 審議会情報 > 科学技術・学術審議会 > 海洋開発分科会 > ■北極■研究戦略委員会 > ■北極■研究戦略委員
会(第3回)
配付資料 > 資料1 第2回■北極■研究戦略委員会議事録(案)




資料1 第2回■北極■研究戦略委員会議事録(案)


科学技術・学術審議会 海洋開発分科会 第2回■北極■研究戦略委員会 議事録(案)
日時:平成28年4月11日(月曜日)14時~16時
場所:文部科学省17階 研究振興局会議室
出席者:
(委員)
池島 大策 早稲田大学国際学術院教授
浦辺 徹郎 東京大学名誉教授・一般財団法人国際資源開発研修センター顧問
榎本 浩之 国立極■地研究所教授・副所長
三枝 信子 国立環境研究所地球環境研究センター副研究センター長
白山 義久 国立研究開発法人海洋研究開発機構理事
杉山 慎 北海道大学低温科学研究所准教授
谷 伸 GEBCO指導委員会委員長
藤井 良広 上智大学大学院地球環境学研究科客員教授
藤井 良一 名古屋大学宇宙地球環境研究所教授
山口 一 東京大学大学院新領域創成科学研究科教授
(事務局)
田中 正朗 文部科学省研究開発局長
白間 竜一郎 文部科学省大臣官房審議官(研究開発局担当)
林 孝浩 文部科学省研究開発局海洋地球課長
小酒井 克也 文部科学省研究開発局海洋地球課極■域科学企画官
山口 茂 文部科学省研究開発局海洋地球課長補佐
議事:
(1)事務局より、当日の議題・配付資料について確認。
(2)以下の議題について、各担当者より説明及び報告があった。
1.今後の■北極■研究のあり方について
2.その他


[藤井主査] ただいまより海洋開発分科会■北極■研究戦略委員会第2回を開催します。本日は、御多用中のところ御出席いただきまして、あ
りがとうござ
います。
事務局の方から、本日の出欠と配付資料について御確認をお願いいたします。
[ 山口海洋地球課長補佐] 本日は、13名中10名御出席の予定であり、会議の定足数は満たしております。
また、本日、高倉委員、瀧澤委員、横山委員がご欠席となっております。
本日の配付資料につきましては、お手元の議事次第中にございます資料1から資料4をお手元にお配りさせていただいております。不足等がございま
したら事務局
まで申し出いただけますよう、お願いいたします。

(議題1について)
[藤井主査] それでは議題に入ります。
最初に、前回議事の記録についてですが、時間の関係上、ごらんいただき修正等がありましたら、1週間後の4月18日までに御連絡を頂きたいと思
います。
[藤井主査] 最初に資料2、3に基づきまして、前回の委員会で出ました主たる意見、それから今回の審議に当たっての論点について、事務局
から説明願い
ます。
[小酒井極■域科学企画官] 資料2をごらんください。第1回会議で委員の方から御発言がございましたものを事務局としてまとめさせていた
だいたもので
ございます。
最初に、国際共同研究・観測に関する主な意見ということで、一つ目の丸ですが、基本的にArCSのプロジェクトといったものは科学者コミュニ
ティーを中心に
進められているということで、研究、観測の結果の利用の面に関してはどのようなスタンスを持つのかということを明確にしておく必要があるので
はないかとい
った意見。また、次に、■北極■域研究については中長期的にどのような課題があって、今現在どこの部分を実施していて、どこが抜けているの
か、また国際動
向などの柱も幾つかあるのではないかと。また、その中でGRENEプロジェクトがやってきたこと、またArCSではそれを受けてどこまでできていて、
足りない部分
がどこかというようなところが見えると、研究計画が今後立てやすいといったようなこと。
3つ目として、観測等については中長期のプランの下、進められていますので、その辺の状況を少し示してもらうと理解が進むし、今後何をやって
いくことが必
要というようなヒントも出てくると思うといった御意見。また、最後のところですが、これは我が国の■北極■研究の位置がどこにあるのか不明確
な印象がある。
また、国際共同研究等については、大きなマップの中で日本の位置、観測でカバーできている部分、欠落している部分、さらには日本がリードして
いくものがあ
ると日本の立ち位置というものが見えていくのではないか。また、その中で何が課題で、そのために誰が何をやっているのかといったことを整理し
ていく必要が
あるのではないかといった御意見がありました。
次に国際連携、国際協力について。1ページ目の丸3つは主にデータに関することですが、まず1点目としましては、データの各項目の観測手法の標
準化ですとか、
各国のデータシェアリングのシステムなどが必要となると思うが、このような国際連携のシステムに日本が参加していくためには今後どのような取
組を進めるべ
きかといったような御意見。また、データの標準化に際して、具体的に誰がイニシアチブを持って進めていくのかといったことも含めて議論し、こ
の委員会であ
る程度提言できるとよいのではないかといった御意見。また、3つ目ですけれども、観測データ等については必ずしも日本だけが持っているという
ことではあり
ませんので、いろいろなデータをメタデータでつないで、使いやすく一元化するといったような話もあることから、ArCSで得た成果の蓄積ですとか
極■地研等の
固有のデータの蓄積機能の位置関係を明らかにさせながら、どこまでやるのかといったところもある程度提言できるとよいといったような御意見。
裏面の一番上の丸ですけれども、我が国が利用国の視点からアジア諸国を取りまとめて■北極■評議会に対して意見を出せる余地はあるのではな
いか。今後、
研究、観測の部分ではなく、■北極■域の利用の視点からどういう戦略をとっていくのか、また産学官の産といったものは誰なのかというところま
で意識して問
題を提起しておく必要があるのではないかといった御意見。
次に、人文・社会科学と自然科学分野の連携についてといったところで、2段落目になりますけれども、GRENEからArCSへの脱皮というものは、自
然科学だけに
重点が置かれていたものを、人文・社会科学が参画することにより、より総合的な取組を国として戦略的に実施するものを持つべきではないかとい
うこと。航路
の利用等については、沿岸国の法令整備等に日本が関与し、その対処まで含めるとすると相当な戦略が必要となるが、一方で、限られた時間、人員
の兼ね合いも
あるので、その辺を念頭に置いて議論することが必要ではないかといった御意見。
また、ステークホルダーへの情報発信につきましては、これも2つ目のパラグラフですけれども、人文・社会科学からのアプローチには、国際法な
どのルール形
成の面と、現地に密着して発生している課題を明らかにしていくという2つの側面があるのではないか。また、ArCSはその2つを組み込んでいるとこ
ろでごすが、
国際的なルール形成への貢献まで行けば、日本の利益等の課題とも絡んでくるのではないかといったこと。また、社会科学については、法やルール
形成などを通
じて政策課題をカバーできるといった面がある一方で、多様な人間社会で起こっている課題をどのようにカバーしていくかといったことをArCSで考
えられればよ
いのではないかといったような御意見を頂いたところです。
それを踏また資料3ですが、下線を付したところが、第1回の議論を踏まえての修正点です。まず1ポツの議論の基本的な方向性の2つ目の段落ですけ
れども、「そ
の際、■北極■域研究に関しては、中長期的な課題や短期的な課題があると考えられることから、■北極■圏国などの諸外国の動向を踏まえつつ、
我が国の立ち
位置を明確にした上で、それぞれの課題を整理し、焦点を絞って検討を進める」と修正しております。
次に裏面ですけれども、一番下のステークホルダーとの関係というところです。2つ目のポツですが、「研究開発・観測結果の利用に関して、戦略
的に進めるた
め、産学官それぞれの役割を明確にしておく必要があるのではないか」といった形で修正させていただいているところです。
資料の説明は以上です。
[藤井主査] ありがとうございます。前回の議論からの抽出部分というのが多いわけですけれども、御意見等がありましたら願いします。
[浦辺委員] ここの中でも我が国の立ち位置というのがなかなか難しいところで、これはいつも問題になるところだと思うのですが、例えば
中国ではもう
既にいろいろな港の投資をしているとか、イギリスの■北極■研究の在り方の文書だとロイドみたいな保険の会社であるとか、そういった企業活動
をある程度前
面に出している国が多いかなと思います。ただ、日本の科学技術政策の中では、あまり企業活動とか、企業の方から、国として援助してほしいとい
う声がなかな
かないと思うので、少しその辺が他のオブザーバー国、あるいはACの国との大きな違いかなと思うのですけれども、今度の海洋開発分科会での考え
方というのは、
そことは少し一線を引いて、やや研究の面を中心にやっていくということだと思います。その中で我が国の立ち位置というのが、研究の中での我が国の立ち位置というのが一体どこにあるのかなというのが、少し皆さんに教えていただけ
ればありがた
いと思いました。
[藤井主査] ありがとうございます。立ち位置と言ってしまうと難しい面がある気もしますが、産学官とかいろいろな国の施策というような
面ですと、比
較的立ち位置というのは明確だと思いますが、個人的には、国際連携と国際競争という立場の中でどういう連携を築いていくのかということに関し
ては、やはり
立ち位置が必要かなというふうに思います。比較的政策的な部分もありますが、委員の皆様から、科学技術における日本の立ち位置というのは一体
なのかという、
御質問がございますけれども、いかがでしょうか。
[谷委員] この立ち位置は、我々の中で立ち位置をまず確立するという部分と、それから確立した立ち位置を世界に宣伝するということを明
確にするとい
う言葉の中に入っているかと思いますけれども、明確にするというのは、今、立ち位置が国内でも必ずしも明確になっていないから、まず決めよう
という話なの
か、あるいは決めた上で、世界に宣伝することを明確にするという、どちら側を考えているのでしょうか。
[藤井主査] 直感的には、まず日本の中では当事者も含め、必ずしもはっきり認識されていないので、しっかり議論をして、作っていくの
か、それとも議
論の中できちんと作り上げていくのかという両方の側面があるように思いますけれども、実際にやられている方の御意見を頂きたいと思いますが、
いかがでしょ
うか。
[白山委員] 昨年、我が国は、■北極■政策に関する戦略を明確に規定しました。その中には研究開発に関しても立ち位置は明確に記載され
ているという
のが私の認識です。
[藤井主査] 資料3-1の概要の3ページ目ですね。3ページ目のところが、これは立ち位置というのでしょうね、やはり。施策の根幹みたいなも
のと考えてよ
ろしいのでしょうか。
[山口委員] 立ち位置は明らかで、日本のすぐれた科学力で政策までコミットしていくということだと思う。結局は■北極■をサステーナブ
ルに今後利用
していく、そのために何が必要かというのを日本は考えていくのだと。それは領域や国の利益にとらわれるのではなくて、逆に日本は直接的な権利
を■北極■に
持っていないからこそ、世界で守りつつ、利用していきましょうということが言えるという立場を利用しようということだと私は思っています。
[藤井主査] どうもありがとうございます。
[谷委員] 物すごく分かりやすくて、全くそのとおりだと私も思いますけれども、この文章、その1つ前の枕言葉に、■北極■圏国など諸外国
の動向を踏ま
えつつという記述がありまして、少し回りを見ながら決めようと書いてある。今委員がおっしゃったのは、とにかく日本の位置は決まっていて、人
が何をやって
いようがこれをやる、これが正しいのだということで、私はそのとおりだと思うのですけれど、動向を踏まえつつというのは結局何かというと、単
に研究だけで
はなく、政策や外交とかを考慮しないといけないということかなと思うので、そうなると、そういう意味では立ち位置は本当にクリアに決まってい
るのかなとい
うところが分からない点です。
[藤井良広委員] 私もずっと悩ましくて、研究戦略なのか、国の戦略なのかというところのつながりがよく見えなくて、この場でどこまで議
論されるのか。
山口委員が言われたのはまさにそのとおりで正しいのでしょうけれども、国あるいは地域の戦略ということになると、やはり利害関係や何のために
研究するのか
といった研究オリエンテッドの部分だけではなくて、外交とか様々なものが絡んでくるので、そこまでこの場で広げていくのか。広げないとして
も、研究の戦略
の中にそういうものを踏まえてやっていくのか否か。■北極■に関して、解明して維持していくということを踏まえた上で、さらに政策的、戦略的
なものがどう
も求められているような。昨日の日経に載った、榎本委員と白石大使の議論で、白石大使の方はまさにそういうのが入っているので、この場でどこ
まで議論をし
ていけばいいのかというのは少し悩ましいと思っています。
[藤井主査] 主たるものは科学技術の面だと思いますけれども、それを進めていく上で、どうしてもそういう側面が必要になってくるという
面はあります。
[藤井良広委員] 科学技術を外交に使っていくということを明確に言われているので、それも非常に必要な局面で、しかも他国がそういう形
で動いている
のは間違いないので、我が国としてそこを踏まえないわけにはいかない。むしろ踏まえるときに、科学技術の研究力の強さ、強みみたいなものも踏
まえて我が国
の外交の強みに持っていくということが国としての位置付けで、それは正しいのではないかという気がします。
[藤井主査] モチベーションとして科学技術からスタートするのかということもあると思いますけれども、通常のやり方は、モチベーション
はそこにあっ
て、やっていくうちに様々な展開があるという考え方かとも思うのですけれども、もう少し積極■的にということなのでしょうか。
[山口委員] 少し個人の考えも入りますけど、ほかの資料を見ていても、皆さん科学技術とおっしゃいますが、技術の部分が入っていないの
です。工学と
言い換えてもいいです。結局、科学があって、技術があって、産業があるわけで、産業まで文科省が面倒見なくてもいいのかもしれませんが、技術
のところは見
て欲しいと思います。そうすると、そのストーリーが見えてくるのではないかと思うのです。例えば資料4も科学の部分から、人文・社会科学に飛
んでいます。
そうすると、ごく一部の先住民の人たちのための何かみたいな話になってくるので、日本が何をすべきかというのがやはりよく見えてこない。実は
日本は寒冷域
の技術においてすごく高いものを実は持っており、アラスカ・パイプラインのパイプは全部日本製です。ゼネコンの人たちが施工しているわけで、
最近でも日本
の作ったカナダの■北極■海航路向けの貨物船が、単独で初めて北西航路を横断しているわけです。だからその辺をうまくつなげて見える化をする
と、まさにサ
ステーナブルな利用というのが見えてくると思うのです。日本はそういう仕組みを見せられる力があると思うのです。
先月、■北極■科学研究委員会がありまして、■北極■科学サミット週間です。そこでACのタスクフォースの人たちと話をしましたが、もうサス
テーナブルデ
ィベロップメントという話ばかりで、やはり彼らは利用したいのです。でも、汚されたくないわけです。だから安全に、かつ経済的に利用するとい
う両方の面で
力を持っているのは、多分日本が一番ではないかと思っています。
[藤井主査] ありがとうございます。
[杉山委員] 比較的現場の立場から言うと、今我が国の立ち位置というのは、山口委員が説明されたのが非常にクリアで、そのとおりだと思
います。そこ
までは我々も頭に浮かぶのですが、我々は逆に、具体的に何を考えるかというと、中長期的な課題や短期的な課題、これらは比較的、研究者で次に
何をやるかと
いうときにすぐ頭に浮かんでくるのですが、その間をつなぐもの、日本としてどんな立ち位置かというのが決まっていて、我々は現場でどんなこと
をやらないと
いけないか、どれからやるかということを悩んでいて、その間をつなぐような指針をこういった場で与えていただけると、現場の研究者は動きやす
いのではない
かと思います。
山口委員がおっしゃられたこともその1つだと思いますけれども、日本の我々のコミュニティーで3年ほど前に、これから■北極■研究でこの先5
年、10年、どん
なことをやっていくかというような、中期プランのようなことを研究者の間で取りまとめました。ただ、やはりそこは研究者の視点が中心になって
しまうので、
最終的にそれが日本の立ち位置にどう貢献できるかというところまで考えるのは難しいです。ですから、そこをつなぐような指針、示唆を与えてい
ただけると、
次を考える者にとってはありがたいです。
[藤井主査] ありがとうございます。
[浦辺委員] ■北極■政策のない我が国の中で、例えば資料3-1の3ページ上の一番下に、■北極■海航路や資源開発に関する経済的な可能性
を探究すべく
というのが入っています。これは、全ての国の■北極■政策というのを見てみても必ず入っています。それで、それをやるに当たっては、その上の
環境変動、気
候変動というのは最大限努力をしなくてはいけないというのが非常に共通したものだと思います。ただ、今のところ日本では航路を開発しようとい
うような積極
■的な動きはないけれど、資源に関して見れば、将来的には関わるかもしれないというところが多いのではないかという気がします。
ただ、資源開発でも石油であるとか金属であるとかというのは、海底より下の話なので、海底より下の話だと、大陸棚の両側から延ばしてきて、最
終的にそこが
どのように分配されるかによって、主権的な権利が発生します。そうすると、その主権的な権利の中で、例えばそれがロシアから来るのであれば、
ロシアと話し
合いをして資源開発をするということになるわけです。
今の各国の大陸棚延伸の申請は、ノルウェーは終わりましたけれども、今出されているのはロシアです。アメリカは国連海洋法条約に入っていな
いので出しよ
うもありませんが、カナダが一旦出しかけてやめてしまった。今どういう状態かというと、あと2年掛けて■調査をして、3年後ぐらいにもう1度正
式に出し直す
というのがカナダの状況です。デンマークというか、グリーンランドです。グリーンランドはもう申請が出ています。ロシアとグリーンランドが出
されていて、
ロシアはもう審査が始まっています。ですので、この次がデンマークで、その後何年かしてカナダという形になると思うのですが、それを全部足し
合わせると海
底資源はほぼ100%近くなくなってしまうというか、公の海の海底資源というのは、ガッケル・リッジの一部を除いては残るところがないのではな
いかと思われ
るので、公の海の資源が残るという可能性は、非常に少なくなっていると思います。
その中でやはり資源開発を行うとなると、そこでの技術開発、資源開発のための技術開発や、氷海の下での■調査、■探査■も含めたi■調査とい
う技術に関し
ては、海の中の面ではその2つのことは結構日本でも寄与できるところはあると思います。そうなると、その開発と、それから環境に影響を与えな
い技術などを
日本が主体的にやれるかどうかは、■北極■圏国と組まない限り無理なわけですけれども、氷海域におけるそういう技術というのは十分やっていけ
るのではない
かと思いますし、そのような技術を使って我が国が■北極■のサステーナブルディベロップメントに貢献する能力とか目標とかというものはできる
のではないか
なと思っています。
[藤井主査] ありがとうございます。
[山口委員] ■北極■海航路に関して、日本は実は世界で一番先に研究をやっています。90年代の大きな国際共同研究プロジェクトです。現
在、■北極■
海航路を前面に出している大きな国家プロジェクトがないので、余り目立っていませんけれども、私自身が行っていますし、産業界もようやく動き
出しまして、
商船三井が非常に強い砕氷のLNGタンカーを発注して、この間進水しました。これは3隻。それから日本郵船も耐氷型の自動車運搬船を造っています
し、より省エ
ネ型耐氷船の基礎技術ができたといったように、余り目立っていないですけれども、これらを束ねれば、すごい力になると思います。日本はこうし
た種をたくさ
ん持っていますので、対外的に上手に見せていくことができると思います。国交省や経産省などは言いにくい部分もあるでしょうけれども、文科省
だときれいな
立場で言えると思います。そうやって情報を束ねて出していっていただけると、日本の地位も上がっていくのではないかと思います。
[藤井主査] 今おっしゃったように、立ち位置としては、科学技術だと思いますけれど、いろいろなピースが既にある部分もあるので、それ
をいかに入口
から出口のところまで見せ、そういう中で網羅的に出していくことはできるのではないか思います。
[白山委員] 2つ御指摘させていただきたいと思います。1つは、海底資源については、確かに大陸棚の延伸という話はありますが、海水部分
について、公
海というのは■北極■海にたくさんあるという認識も当然あるということで、公海部分の海水にも、生物資源を考えればたくさんの資源があるとい
うことは忘れ
てはいけないことだろうというのが1つ。もう一つは、■北極■の研究の意義は■北極■に閉じないということも忘れてはいけないと思います。地
球環境全体に
非常に大きな影響を持っているのは間違いありません。■北極■というのは最初に大きな影響が出るということも、我々としては既に研究成果が出
ているわけで、
世界あるいは日本の国の今後の地球環境の変動に対するミティゲーションとかアダプテーションを考えるときの非常に重要なケーススタディーをす
るべき場所だ
という位置付けも、当然非常に重要なのではないかと思っています。
[藤井主査] ありがとうございます。
[榎本委員] どのような情報のピースがあって、どこに存在しているかというのがうまく見えていないというところに関しては、科学者、研
究者も数年前
までそういう状態でして、たくさんの方が■北極■に行っているにもかかわらず全体像が見えないということで、研究者はそこで、全体を見られる
ような仕組み
を作り始めました。例えば山口委員の■北極■航路の科学的な研究発表の会場の半分以上が企業の方が参加され、熱心にメモを取っていかれます。
また、白山委
員がおっしゃられたグローバルという観点に関しては、アラスカで開催されました■北極■科学サミット週間でも、中緯度の国、イギリス、ドイ
ツ、日本、韓国
などの非■北極■圏国が呼ばれ、■北極■に関するそれぞれの国の考え等が聞かれるという場面がありました。
[池島主査代理] この審議に当たっての論点というところの1番に、立ち位置という形を明確にした上でと書いてあるので、つい、この立ち位
置が明確にな
るかのように感じて、様々な方向性を探っていくのかと思うのですが、そもそもその立ち位置を明確にした上で研究者がこれまで研究を行ってきて
いないという
現状があるわけです。研究者は、それぞれ国の政策とか■北極■政策というものを必ずしも意識していない。分野によってそれぞれ特色があるとい
うのは確かで
す。ただ、分野によっては、去年■北極■政策が出たけれども、ようやく国の政策が出てきたと。でもだからといって、北欧の国やロシアと違っ
て、日本に■北
極■学というものが、そもそもない。だから雪氷学とか雪とか科学の分野でそれぞれ、資源とか、船舶に関するようなものがあって、■北極■全体
として見定め
て何か政策に関わるようなものがなかったり、ほとんどそういうことは意識されていなかった。ですから、この戦略委員会を作った際には、これま
でのことを踏
まえてもう1回構成し直せと言っているのか、それともそういうことは考えなくていいのか、そういうことまで結局は踏み込んだ議論が出てくるの
ではないかな
と思います。そうしないと、「諸外国の動向を踏まえつつ」と見て、基本的な考え方は、結構、総花的でもあるし、内心は■北極■航路とか資源開
発の経済的な
可能性だけを見ているという考え方もいけないわけで、そこのところを相当考えるとなると、かなり短期では結論が出にくいかもしれない。ただ、
いい機会では
あると思うのですが、やはり全体をまとめるような見方というものが果たしてどこまであるかということは、非常に大きな考え方だと思います。
[藤井主査] この委員会を通して俯瞰的に全部見て、全体を押さえるということはできるのではないかという気がします。

[浦辺委員] 1つ、非常に重要なのは、やはり国連の海洋法の中で、200海里まではそれぞれの国のEEZですが、200海里を超えるところは、海底
ではなくなっ
てしまうので、海面は、当然のことながら残るわけです。だからそこにおける科学■調査というのは非常に今後とも重要な点だと思います。ですか
ら、どこかの
国に海底及びその下が属してしまう前に、やはり■北極■の公海域における科学■調査の自由というのは必ず守っていかなくてはいけない。ところ
が、そういう
ものは資源■調査目的等との理由で禁止、あるいは許可を与えないとか、様々な動きが世界的には出ています。だから■北極■海でも■北極■の国
だけで、公海
域に関しても■調査は行わせないという動きは当然出てくると思います。ですから、その前からきちんとした研究もしていて、そういう枠組みを使
う研究の中で
きちんとした法の支配や海洋法の厳正な適用などは、国として、産業とは別に強く主張していく必要があると思います。
[池島主査代理] その点で、国際法という観点から委員がおっしゃられた点は非常に重要で、公海の部分については、その残っている部分、
今、氷で覆わ
れているけれども将来的には溶けるかもしれないということで、その公海部分の漁業に関する規制や今後の取組をどうするかというのが、AC議長国
のアメリカが
中心になって研究■調査、それから諸外国との交渉というか協議が始まっています。韓国でもシンポジウムがありましたけれども、そこで例えば日
本や韓国とい
う話が出たように、今後どのような立ち位置で公海漁業の資源維持や利用に関わるのかということを伝えなくてはいけない。その際、日本の漁業政
策をどうする
かというところまで、水産業界でどれだけ決まっているのかという話になるということですので、そこまで踏み込んで考えておかなければいけない
というのは、
行く行くはあると思います。
[藤井主査] 恐らく科学技術で、これまで自由にやっていたので保証されるべきだということは非常に言いやすいと思いますが、海洋法など
を議論する際
に、国際的にどういう条件が必要ということは言えると思いますが、主として議論していくのは、例えば外務省等ではないかと思いますが、その辺
は具体的には
どうなっているのでしょうか。
[浦辺委員] ■北極■担当の大使もおられますし、基本的には、前面に出ていくのは外務省だと思います。海洋法に関しては専門家の方もお
られるから問
題はないのだけれども、日本の産業界等でどうしても守ってほしいなどというのは、やはり専門ではないので分からないので、そういう意味ではこ
ういうところ
で議論をして、何が日本としては守るべきものなのか。それは、サイエンティフィックにはもちろん環境であるとか漁業資源であるとか様々な、そ
こが何か変な
ことが起こると日本にも影響があるから、これは何とかという、どうしても譲れないところというのはあると思いますので、そういう情報を取りま
とめて、可能
性としてでも挙げていく必要があると思います。
[藤井良広委員] ここではやはり研究、科学技術の研究の戦略性ということに絞っていて、その戦略性の中に外交とかそういうものが入って
くると。かつ、
ここでは、我が国の立ち位置は、やはり■北極■圏国ではないというポジションです。その国々の中で基本的な科学技術の優位性というものを踏ま
えて我々がど
う働き掛けていけるのか。ここになってくると外交になってきますけれども、そういう問題提起はできると思いますし、むしろした方がいいと思い
ます。
それから企業に関しては、市場性がないと、研究だけ、■調査だけで終わってしまいます。その市場性の部分というのは、この研究開発の中から出
てきた様々な
働き掛けをしていく展望が見えてくれば、明日にでも動き出しますので、あまりこちらで考えなくてもいい。ただし、1つ最近の傾向で言えば、環
境問題と絡ん
で、環境法までいかなくて、ソフトローみたいなところで、あるいは会計やガバナンスの部分とか、そういう部分でかなり動きがありますので、そ
れもここから
1つ問題提起として、分析するのではなくて、彼らが動き出すとすれば、もちろん法的な枠組みができるのが一番望ましいけれども、できない段階
でもどんどん
欧米の企業も動いていますので、そういうものに、我が国の企業なり我が国の法体系も準備というものが要るのではないかということぐらいは言っ
てもいいので
はないかという気はします。
[藤井主査] 今のような視点を我々としては常に持ちつつ議論を進めていくという形で、特に先ほど、サステーナブルなディベロップメント
を今あるもの
の中で最後までつなげていくという話や、情報をしっかり整理できるかという話もありましたので、常にその辺のところを頭に入れながら、スペシ
フィックな科
学のターゲットを見るだけではなくて、そのたびごとに少しずつ議事録等に残して、最終的な提案を作れたらいいかと思います。最初から全てやる
のはちょっと
難しそうなので、今回はそういう整理で一応スタートをかけさせていただくということでいかがでしょうか。それでは、今回時間的な制約もありま
して、全ては
できませんでしたが、事務局がいろいろな先生方とも相談して、まとめていただきました。それが資料4と机上配付ですけれども、まず資料4の方に
ついて説明い
ただきま、その後に榎本委員のお考えを今回は示していただいて、次回以降、どうリバイズするかというのをここでお諮りしたいと思います。
資料4を小酒井企画官からお願いします。
[小酒井極■域科学企画官] それでは、資料4を説明します。
前回、指摘のございました課題等を整理した上で、国際動向も踏まえつつ日本の現状ということで整理しました。まず1枚目ですけれども、諸課題
としまして、
1の温暖化増幅から13のブラックカーボン、雲・エアロゾルの変動と効果といった課題を挙げた上で、これまでの動向、取組状況等ということで、
一番左の欄が
■北極■研究に関する世界の動向、諸外国における■北極■域研究の動向、さらには我が国における■北極■研究の取組状況等ということで、2枚
目以降、その
研究基盤ですとか、我が国の国内研究拠点の整備、国際連携拠点の整備、コミュニティー形成と情報発信、さらには人材育成といったことで縦に整
理しています。
横の欄は、GRENEプロジェクトが始まる以前、1990年ぐらいから2010年ぐらいまでの動向、その次がGRENEプロジェクトが走っていた2011年から2015
年、その隣が
2016年から2020年までの、現在進んでいますArCSプロジェクトでの研究期間、2021年以降といった形で取りまとめました。
一番上の■北極■研究に関する世界の動向ということで、例えば■北極■評議会や国際■北極■科学委員会の設立。2011年から2015年のところに
は、日本がAC
のオブザーバー参加等を記載しています。
次の、諸外国における■北極■域研究の動向ですけれどもEISCATプロジェクトへの参画ですとか、GRIP、NEEM、IABPの研究動向等を記載していま
す。
2011年から2015年の欄を縦にご覧いただければと思いますが、まず黒と黄色の丸数字がございます。この丸数字は上の研究課題の番号に対応してい
ます。黒い数
字で書いているところは、どちらかというと研究者グループあるいは研究者個人レベルでの研究を意味しており、色が付いた、黄、緑、赤の数字の
ものは、ある
程度国家的なプロジェクトとして予算措置されているといった形で整理しています。
2ページ目の研究基盤については、「みらい」による観測や自律型無人潜水機、遠隔操作無人■探査■機等の開発等や水循環変動観測衛星「しず
く」や陸域観測
衛星「だいち」について記載しています。また、黄色で囲んだEISCATのプロジェクトの状況や雲レーダー、小型の航空機、地球シミュレーター、
ADSの整備等と
いった項目について記載しています。
その下の研究拠点の整備につきましては、海洋研究開発機構、国立極■地研究所にそれぞれセンターが設置されてところですが、2016年には北海道
大学を含めた
3機関で、共同利用・共同研究拠点の文科大臣認定を受けたこと。また、国際連携拠点の整備では、これまでニーオルスン基地の整備等々を行って
きましたが、2
016年以降、カナダのCHARS等の建設を予定しています。また、■北極■コミュニティー形成と情報発信では、ADSを活用した情報提供ですとか、■
北極■環境研
究コンソーシアム、JCARの設立等を記載しております。
人材育成としては、GRENEプロジェクト、あるいはArCSプロジェクトでの若手研究者の海外派遣ということで、整理したのが資料4です。
[藤井主査] 説明について質問等ありますか。そもそも諸課題の13の分け方自体、非常に大きな課題と、スペシフィックな課題も入っており
まして、こう
いうのも比較的整理をしていく必要があると思います。
[山口委員] 記載されている課題を現象としてまとめたため、出口が見えない。これは10年、20年やって、どういうパラダイムが築けるのと
いうのが全く
見えない。こういうふうに俯瞰できるのはとてもありがたいが、もう一工夫が必要。
[藤井主査] 本日は、榎本委員に、一つの整理として、御発表いただいて、その中で出口、それから何が残って、次のArCSの後には何が残り
そうかなど、
全体を見渡した上で、何が行われつつあるのか、今後何が必要かという議論をしていただきたいと思います。
[榎本委員] 資料4では1990年から2011年以降に関する感じで、横軸には年表、時間軸、縦軸には世界諸外国、研究対象、あと基盤、技術等に
関係するとこ
ろといったものが入っていますが、横軸では、私の資料の方は2011年のGRENEから、2016年に新しくスタートしたArCSでの取組に焦点を当てていま
す。
2011年にGRENEが始まる以前は、研究者同士のお互いのコミュニケーションが大変不足していて、それがこの2011年以降緊密になったというところ
です。2016年
以降はArCSということで、以前は、密になったといっても、それは自然科学だけでしたが、以降は社会科学、人文社会との関わり、あと政策決定と
いうものを意
識してのプロジェクトというのが2016年からの横軸の時間軸になっています。
縦軸の方ですと、私の本来は科学が主に中心ですけれども、世界の動向の中でIASCの方が■北極■評議会よりも先に設立されていたというように
科学が先導し
ていまして、その後、政策を決定、議論する評議会が設立されていたという背景があります。資料4の2011年-15年のところでは、日本のACオブ
ザーバー国参加
の承認というのがありますが、実は日本以外にも、韓国、インド、中国、シンガポールなども同時に承認されていまして、急に■北極■圏以外の多
くの国の参加
が承認されたということで、■北極■はもはや■北極■圏に閉じた世界ではなくて、グローバルの中で見ていこうということがが評議会側からも示
されたのでは
ないかということで、それに対応するような研究課題もGRENEの中で取り組まれました。 資料4の最初のページの下の方に研究対象、ジオスペースから人間と社会まで入っていますが、資料4では丸番号で書かれていますが、それぞれの
専門家の方は
何をやっているのか分かるのですが、この丸の番号だけでは、どこまでできて、どこが抜けているのか、何をやっているのかというところが分かり
にくいと思い
ましたので、少し、基本的な方針や進捗状況を簡単にまとめました。ただし、ジオスペースと、人間と社会というところでは、今回GRENEが終わっ
たところで、G
RENEの成果を基に組み立てるには少し情報が少なかったので、GRENEで主に扱った海洋・海氷、大気、陸域、氷河・雪氷について触れています。そ
れ以外のとこ
ろは専門家の方に御議論いただきたいですし、大急ぎで、個人的な情報の範囲からスキャンしたため、抜けているところが多くあります。そういっ
たところは御
議論いただければと思います。
それでは、我が国における■北極■研究の取組状況というところで、資料は4ページあります。一番左の大きな縦長の、温暖化の解明から国際的な
指針というと
ころは、この検討会で御議論いただきたいことなので、私の方から提案ということではありません。
最初のページは、氷河・氷床・凍土・積雪に関して、まとめました。
氷河・氷床では、IPCCレポートが出ますと、まずグリーンランドの氷床が解けて海水準が上がっているといったことが出てきます。陸上の雪氷が
溶けて海に入
りますと海水準が上がるということで、陸上の雪氷の縮小が大変話題になっていますが、氷河・氷床と一言で言っても、それぞれ時間的な応答が異
なり、山岳氷
河がかなりの数がありまして、既に変化が始まって、しばらくすると溶け切るものは溶け切ってしまうという状況になってきています。それを引き
継ぐように、
21世紀に入ってからはグリーンランド氷床が融解を始めました。■南極■はまだ変化が出ていませんが、次にスタートを切るとしたら■南極■とい
うのが将来起
こるかもしれないと思います。それで、氷河・氷床の融解、次にスタートを切り始めたグリーンランドの氷床、それがどういった海水準に影響を与
えるか、グ
ローバルな問題というところで、日本はモデル研究の強みがありますから、そういったところの観測とモデルというところをここに入れてやってき
ています。
グリーンランドに関する研究テーマですと、氷が溶けている、あるいは体積が減っている話題が出ますが、溶け水になって海に入っていく以外に、
氷のブロック
のまま海に落ちてくるものが半分を占めているといいうことがしっかりと把握されていなかったというところで、不確定要素を大きく持っていまし
た。そういっ
たところの研究が始まりました。近年ですと2012年にグリーンランド氷床の表面全域が溶けたというニュースが流れましたが、■■北極■海の氷が
最低になった
というニュースの1か月前にありました。表面が融解したというところで、国際的なコミュニティーは、その年の国際学会の発表は、どれだけ溶け
たか、その発
表で埋め尽くされました。ですが翌年、今度は、その溶け水がどこにしみ込み、どれだけ氷床を不安定にさせているか、いきなり崩れ出す動きに影
響するという
ところになっています。現在は表面の融解をモニターする以外に、溶け水がどんな氷自体の不安定を及ぼすか、あるいは過去何千年、あるいは万年
スケールの中
で、そういったことが起きたことがあるのか、形跡はないのか、そういったところに研究の課題が進んできています。両方とも日本のグループは
しっかり関わっ
ています。
もう1か所、その結果生じる環境変化と社会への影響というところで、自然科学者は、グリーランド氷床は岩の上に氷が乗っているイメージです
が、実は周りに
住んでいる方たちが多くいます。漁業も行われていて、先住民の方もいる、あと、交通のルートになっていて、グリーンランドから崩れ落ちてくる
氷の塊、ある
いは排出されている大量の淡水がそこにどういう影響を与えるかというところが社会の関心です。日本に対してもそういったところの応援が求めら
れています。
こういったところについて、GRENEで最初の融解の研究は始まったわけですけれども、社会への影響というところではArCSの中で関わりが含まれて
いるところで
す。
積雪に関しては、■北極■海の海氷縮小、あと氷河の融解、それと同様に積雪面積が早く減少してしまう、ある意味消えてしまうということが分
かってきまし
た。この30年間でユーラシア大陸の西側の方では、1か月近く積雪期間が短くなったということが分かってきています。それが人間の生活圏あるい
は植物、土壌、
そういったところにどういう影響が与えられているか、あるいは今後どうなっていくか、さらに将来はどうなるのかというところが積雪の関心に
なっています。
これに関しては、日本が持っている衛星データがここで大変貢献していて、国境を越えた北半球全部のモニタリング、そういったことも行われてい
ます。
あと、積雪の中にはブラックカーボンが含まれていて、それが話題になっていますが、幾つかの地域に限ってですが、日本のリサーチグループが
入っていってサ
ンプリングも開始しています。
3番目の永久凍土、凍土については、永久凍土の変遷のプロセスについては、未実施となっています。IPCCレポートの中でも、これまでのレポート
の中では余り
しっかり取り扱われていなかったというので、次のレポートではしっかり扱うという提案がされているところですが、日本のコミュニティーは、実
力はあります
が、断片的な活動しかできていないという状況にあります。国際的なところでも期待されているところですが、まだ対応できていないところです。
次に大気に関してですが、一言で大気と言っても、大変多様性があります。成分を見ているのか、あるいは気象予測、グリーンハウスガスのよう
な長期の気候
変動、温暖化を見ているのかというところがあります。
温暖化増幅については、■北極■が地球温暖化全体の中で特に顕著に早く変化している点の解明に対応していく活動です。温室効果気体・不純物
については、
グリーンハウスガスとして二酸化炭素、あるいはメタンの放出。これについては91年、IASCが設立された時期から日本はモニタリングを続けてきま
した。かなり
長いデータを続けてきた蓄積があります。さらに、二酸化炭素だけではなく、メタンやそのほかの温室効果気体への関心にもつながってきていま
す。ブラック
カーボンについても■北極■圏の気候にとって重要ですが、グローバルに広がるもの、あるいは長距離に輸送されるものというのがありますので、
各国からのイ
ンベントリーの提出が要請されている状況です。二酸化炭素あるいはブラックカーボンを、それぞれの国がどの程度出しているのか。それが提出さ
れますとルー
ルの取り決めなどに入っていく可能性があるというところで、ここはGRENEでのプロジェクト活動に引き続き、ArCSでも活動に入ってきまして、特
にインベント
リーを提出した後の国際的なルールがどう決定していくかというところでは、国際法関係の方々などに関わっていただき、ArCSで新しい取組が始
まった段階です。
■北極■-中緯度気象連鎖については、日本、韓国、ヨーロッパの中緯度の国や、アラスカを除いたアメリカなどの国々が■北極■からの寒波の
影響を受ける
ということで、■北極■の変化、海氷の減少に伴う地表面状況の変化が中緯度の国を脅かしているという認識が、近年非常に高まりました。■北極
■の変化は■
北極■に閉じたものではないというシンボルのようになっていますけれども、ここに日本もかなりの力を注いでいまして、成果も上げてきていま
す。特に■北極
■と日本をつなぐ偏西風のルートですとか異常が伝わっているルートというところでは、世界的にも進んだ活動がありまして、WMOが主催した■北
極■の気候変
動予測を改良するプログラムが動いていますが、日本が先陣を切っていい成果を出しているということで、一つのモデルケースとして日本は評価さ
れています。
こういったところもArCSとして行っていくところです。この最後の気象予測というところでは、中緯度への影響もありますが、もちろん■北極■海
での予測の向
上というのもありまして、これは■北極■航路を通る船の安全航行のための情報として、一方で有用なものとなっています。
海洋・海氷・生態系について、海氷の減少については、なぜ海氷の減少が起きているのか、海洋の中でどう構造が変わっていくのか。氷が減った
後の広がった
海水面、水が広がっているところですが、そこでどのような変化が起きているのか。大気と海が接する面積もそこで増加しましたし、ガスの交換、
波浪の発生な
ども増えてきています。もちろん人間の産業活動もそこに入っていくわけですけれども、そういったところの将来予測。先ほどの気象予測の方は
もっと短期間で
したが、海洋を含めた予測になると長期間見ないといけないというところがあります。
海氷については減少状況を端的に見せてくれるのが人工衛星観測でして、これはJAXAの、水循環観測衛星「しずく」が、マイクロ波により極■域
の極■夜の暗
い時期、あるいは夏の霧や雲で覆われている時期も観測可能というところで、世界最先端の海氷観測情報を出しています。面積だけではなく、現在
関心は、氷の
厚さに移ってきています。更に、夏の最少時期だけではなくて、春、どれくらい急速に消えていくのか、あるいは秋にどれだけ急速に戻ってくるの
かといったと
ころも大変な関心事となっており、通年観測や、氷の下で何が起きているのかといったものについては観測体制、観測の技術が求められています。
■北極■海の氷の上は、ロシアが1931年から漂流ステーションというものを維持してきましたが、最近氷が割れてばかりなので、その観測を諦め
ました。この
ため、氷の地域の情報が今急激に空白になってしまったというところがあって、どこかの国がそこに行って、何か調べてくれないかというような状
況です。ただ、
定常的にやるには大変なので、海氷のところの下から4行目、MOSAiCという活動が今提案されていて、どこかの国の砕氷船を■北極■海に1年置いて
くれないかと。
そこでドイツが砕氷船を置くことになりました。1年間、ドイツの砕氷船を■北極■海の真ん中に漂流体として置く。国際的な研究、国際的なネッ
トワークで研
究者がそこに行って観測するということを、1年だけ行います。そこでどれだけ成果が出るかというところですけれども、そういったキャンペーン
的なものが予
定さており、日本からも乗船して観測することがArCS等でも予定されています。
あと、生態系のところでは酸性化が大変重要な問題になっており、海水面、氷が減って開いていく海の中に対してどんな変化が起きているか、大き
な懸案事項が
あります。これもGRENE、ArCSで取組んでいます。
陸域環境、陸の生態系に関しては、生態系という言葉が入ると、急に時間スケールが長くなります。1回行った観測だけではなかなか成果が出な
い、長期のモニ
タリングが必要になってきます。あと将来どう変わっていくかというところも、精度のいい、長時間積分できるような情報が必要になってきます
が、大変難しい
ところです。
■北極■域地表面、多様な表面が広がっていますので、あと国境があり、接近しにくいところもありますし、長期観測が難しいということで、こ
れはそれぞれ
の国が自分の担当地域をカバーするようなところがありますが、それだけだと偏りがありますので、陸域観測ネットワーク、INTERACTという活動が
ありますが、
EUが呼び掛けまして、国際的に、カバーするレンジをマッピングして、抜けているところがないか、そういった国際的な呼び掛けも行われていま
す。最終的にそ
こで活動するかどうかは、それぞれの国の活動次第というところで、日本もそういったところとのやりとりを続けながら、領土もありませんし、
入っていけると
ころはわずかですが、重要な観測サイトはスーパーサイトとして設定して、モニタリングするという取組が行われているところです。GRENEでもそ
ういったとこ
ろは一部行われました。
陸域の水循環、これは実は余りこれまで行われていなくて、陸と海と大気をつなぐというところが大変難しいテーマになっています。特に陸と海
をつなぐとい
うところでは、水と物質が河川を通じて回っていくところで、ここは大切なところですが、まだ河川のコミュニティーと陸のコミュニティー、河川
というか海の
コミュニティーと陸のコミュニティーがまだしっかりつながっていないところがありまして、一部の研究者による先進的な解析結果はあるので、か
なりリンクし
ていることは分かっていますが、まだまだこれは未着手ということになっています。
生態系、森林域、ツンドラの植生、こういったところもGRENEの中ではいろいろ観測ラインを定めて見ていくということをやりましたが、従来信じ
られていたマ
ッピングの情報はかなり怪しいと、出来上がっているものを信じないで、作り直さないといけない、あるいは気候変動によって、それ自体がこれか
ら書き換えら
れる状況になってきているという指摘がありました。そういったところのモニタリング体制も望まれている状況です。
[藤井主査] 今の説明に対して御意見や御議論いただきたいと思います。
[三枝委員] GRENEが開始されてから比較的個別に行われていた研究が大分まとまってきたというお話を伺いまして、そのとおりだと思います
が、これから
のことをお話しいただくのであれば、例えば大気のグループ、陸域のグループ、海洋のグループの個別の研究が、さらに統合的な知見になって、例
えば■北極■
域全体の大陸スケールで温室効果ガスが、どこかで吸収が増えているのかや、放出に転じているのではないかなど、少しスケールの大きい知見に
持っていくとこ
ろが、多分GRENEのところで既に着手されていると思うので、そのあたりを強調して、次の5年はそういうところをさらに加速するというようなお話
が見えるよう
にしてはいかがでしょうか。例えば、もう既にボトムアップ的なデータと、そのインバージョンなどのトップダウン的なデータを使って、モデル比
較、複数の方
法を使って不確実性を減らしながら、大陸スケールの発生・吸収量の長期トレンドの検出くらいまで行っているはずだと思うので、そういうところ
をこれからは
さらに強化するとすれば、例えば海氷がこれからさらに加速的に、正のフィードバックがさらに進むところはどのあたりであるかとか、そういうも
う一歩先の知
見に結び付くような気がするので、そのあたりを強調していただけるといいと思いました。
[藤井主査] ありがとうございます。
[榎本委員] 情報の共有とモデル計算などでは、いろいろトライアルを行いまして、失敗も成功もいろいろ経験して、進むようなところがで
きてきている
かと思います。私のこの資料の中では、現在と、開始間もないArCSまでしか書いていなくて、将来のところは触れていないので、そういったところ
は将来重要な
ポイントの一つになると思います。
[藤井主査] やはりGRENEのところで何が分かって、分かっていないのがあったので、ArCSで少し形も変えながらさらに発展させたかとか、そ
ういうところ
も知りたいし、それから、今言われたような、これはいわゆる原因と結果とその効果みたいな形で書かれていますが、大本の温暖化に対する解明と
か、どういう
ふうにつながっているのか。この各々のピースがどのようにつながっているかというのを、どこかのレベル、スケールでまとめていただきたいと思
います。
これは第1回目ですので、こういう形で出していただいたものを、さらに今後リバイスをかけていきますが、最後に御提案したいと思いますが、人
文・社会科学
に関しては、次回以降に同じようにこういう形で作っていただいて、夏を目途に粗々のドラフトみたいなものができれば良いと思っていますけれど
も、こういう
中で、どういうことをさらに明らかにしていくと全体像が分かって、よりよい計画づくりになるかという視点もありますので、是非いろいろ御意見
を頂きたいと
思います。
[杉山委員] まさにこれだけ並べていただいたのは、現在、研究現場で行われていたり、解明しつつあるという、それぞれのピースだと思い
ます。これは
どちらかというとボトムアップというか、現場からの情報を榎本委員にたくさんまとめていただいて、これがまとまったということが一つGRENEの
成果だと思い
ますけれども、既にGRENEで行われつつあると思いますが、今、三枝委員が言われたような、これらが連携して、1つのもう少し大きな目標に取り組
むというよう
なことが実際にGRENEでも行われて、なおかつArCSでもそれを目指していると思います。その先にあるのが、最初に出てきたような、私たちの国の
立ち位置とい
うか、日本が強みを生かして、また国際社会の中でどんな部分を担って、どんな部分で強みを発揮していくべきかというような最終目標に、こうし
たピースがど
ういう貢献ができるか、その間をつなぐような議論ができると良いと思います。
[藤井主査] ありがとうございます。
[谷委員] GRENE、ArCS、その先という記載があります。5年のプログラムなりプロジェクトが進んできて、その5年、立案したときはそれでい
いと思います
が、その5年先に、さらに観測を継続できるというコミットはないわけです。そうすると、例えば人を雇ったとか、観測機器を設置しに行ったどこ
かの国にとい
っても、5年間置いて、5年後に、撤収しろというような話になってしまうわけですが、実際は10年とか20年観測しないといけない話だと思います。
今の予算の付き方で見ると、どうしても見直しがあって、5年たったら、また新しいのをうまく考え付いて、立ち上げて、その都度プロジェクトが
変わるので雇
用関係もやり換えるし、機械も買い直すということが起きるのではないかと思うのですが、それは長期の、ロングレンジのモニタリングという点
で、余り望まし
くないのではないかなと思います。
GRENE、ArCSというふうにやっていくと、やはり5年後に次の名前を考え付いて、とれたやつはよかったね、続けられるねというし、とれなかった
ら、それはやめ
てしまうしみたいなことになると思いますけれども、そうではないのではないかなという気がします。どのようにしてそれをカバーしていくのかと
いうことを考
えないといけないのかなというふうに思います。
(ここまで)すごくよくまとめられて、これを見ていると、うまくいっているな、できないところは大変だろうなと思いますが、書かれていない
ところが目に
付くような気がするので、それが1つ目と、また書かれていないことですけれども、私は海底地形図を作る国際プロジェクトをやっています。■北
極■海の海底
地形図というのは粗々のものがありまして、皆さん使っていますけれども、まだ粗々なんです。細かい海底地形図を作ろうという努力をしている国
があって、そ
れはびっくりするような答えが出ている。例えば氷床が海底に押し寄せていって、跡形を海底面に付けて消えていった、その海底地形を見て、昔そ
こで何が起き
ていたか、氷床がどこまで延びていたかとか、どう動いたかというのが見られるのですけれども、たまたま日本にはそういう分野の学者さんがいな
いものですか
ら、この項目全体の中に出てきませんけれども、世界でやっていて日本にないものがあると。それはやらなくてもいいのかもしれませんけれども、
私はたまたま
そういう■北極■海の海底地形図を作るプロジェクトにもかんでいるものですから、ちょっと寂しいなということです。
それからもう一つは、情報の管理ということがありまして、得られた観測成果なり研究成果なりというものが国際的にワンストップになるようなも
のを作るとい
うときに、論点の方では、そういった国際的なデータの共有に我が国も参画すると書いていますけれども、これはありませんので、我が国が構築し
て日本がリー
ドすると言ってもいいと思いますけれども、ただ、これも必ずしも日本が強くないので、どうするかということを決めないといけないですけれど
も、強いリー
ダーシップを持って情報の管理を統合するというと、■北極■圏の外の国として、全体のデータを地球規模でまとめますよというメッセージという
のは強いもの
があるのではないかと思います。
[藤井主査] どうもありがとうございます。
[山口委員] GRENEのときは極■地研という組織で、個人が集結して、一生懸命研究し、科学的にいい成果もたくさん出た。ArCSで一番大きな
のは、やはり
組織として作ったということではないかと思います。これをやはり永続していきますと、5年以後も、ポストArCSでも、そこが中心になって日本の
■北極■研究
を進めていくという議論になれば良いと思います。今、谷委員がおっしゃったのもその一つだと思います。こういうことがあるから5年で切っては
だめですよと
いうふうな議論をここでやるべきではないかと思います。
[藤井主査] そのためにも、この期だけではなくて、長期的な重要性みたいなものを議論しておく必要があると思います。やはり将来的に
も、当然漠然と
なってくるけれども、こんな重要なことがあって、少なくともここで終わらないというのは当たり前の話なので、いかに科学的にアイテムをきちん
と出していく
か。科学技術の進歩もありますので、そこをきちんとここで出せるかどうかが非常に重要かなと思って、このような提案をさせていただいていま
す。
[杉山委員] 私は氷床の研究をしていますが、ここに並んでいるように、GRENEやその前までは、やはり海洋の人は海洋を見て、氷床の人は陸
の上の氷を見
ていたのです。それがGRENEで5年やるにしたがって、私でさえ氷床が海に流れ込んで海底とインタラクションしているというのを見て、理解が進み
ました。海洋
研究は日本の一つの強みだと思うので、それが頭にあったので、氷床研究で世界にアピールするならば、海洋研究者と組んで、その氷床と海洋の海
面、境界をや
るべきではないかと自然と思い付きました。
まさにそういうことを谷委員が思い付かれたというのは、それが一つの我が国の強みを生かして、■北極■研究の幾つかのところで存在感を出して
いく、示唆の
一つではないかと思いますけれども、そういった例がまだ幾つもあるのではないかと思いますので、是非情報を出していただけたらと思います。
[白山委員] 3つほどあります。まず1つは、これはもちろん今の取組のレビューなので結構ですけれども、今後戦略委員会として議論すると
すれば、やは
り■北極■のサイエンスで、谷委員がおっしゃったとおり、今後の重要なポイントは、どこかの1か国ができるものではないので、国際的な何か研
究がしっかり
とできる必要があるということは明確だと思いますが、そのときの基本的なポリシーとしてのオープンデータサイエンスというようなポリシーを明
確に出すとい
うことが1つは重要なのではないかということを。これは個々を語っている限りは出てこなくて、もっとオーバーオールのポリシーとして是非出し
ていただける
といいと考えました。
もう一つは、技術開発等の部分が非常に脆弱でして、必要な技術としてこういうものがないと今後の■北極■の研究開発は前に進みませんと、そう
いうことで明
確な必須の技術みたいなものもしっかりとリストアップするというか、ディスカッションするというか、そういうことをお考えいただく必要がある
のではないか
と。もちろんプラットフォームもあるかもしれませんが、いろいろあるのではないかと思います。
最後が、やはり■北極■研究に対して税金を使って行うという観点からは、パブリックのサポートとか、そういうものも必要な案ではないかとい
うふうに思い
ます。例えば、フランスの有名なアパレルメーカーのアニエスベーというのがありますが、そちらはタラという研究船を、私財をなげうって造っ
て、来年か再来
年ぐらいから、1年以上かけて■北極■の氷に閉ざされる観測をやろうという計画があります。そういった強い民間のコミットメントがヨーロッパ
ではあるとい
うことも認識をしておく必要があると思います。つまり、どうやれば民間のコミットメントが得られるかとか、あるいはサポートが、社会のサポー
トがあれば、
先ほどの谷委員の御心配もはるかに軽減されるはずですし、そういうことも少し、ここの戦略としては考える必要があるような気がします。
[藤井主査] どうもありがとうございます。
[藤井良広委員] まさに研究戦略としては、中国をはじめとする諸外国同様、国の予算だけに限定する必要はなく、民間が資金を導入するよ
うな魅力的な
枠組みを作るということだと思います。■北極■圏国でない我が国に、ほかの国なり、日本企業だけに留まらず、アップルやマイクロソフトも協力
してくれるか
もしれない。しかし、それはやはり■北極■研究という共通の財を安全に、かつサステーナブルに開発していくという共通の課題を踏まえた提案、
枠組みを、我
が国が示せるかどうかです。これだけの材料があれば、私はできると思いますけれども、是非そういう方向でまとめていただきたいと思います。
[池島主査代理] ■南極■に関しては、国策として、当初から、日本が南極■の観測■調査を行い、日本も多大な貢献をしてきており、今日
まで■南極■
観測■調査というのは一種の国策であり続けているわけです。
■北極■については、少なくとも■北極■政策というものができたわけですけれども、今後そういう、国策というか、国の形での何らかの大きな
プロジェクト
というのか、施策になっていくのかということが、問われているのだろうと思います。それが立ち位置ということを示す位置であろうし、それほど
大きくしない
でいいという立場の人もいれば、オール・ジャパンで全部をやる必要があるんだと、それだけのものを、この5年間のArCSというものだけではなく
て、国全体と
してもっと幅の広い、盤石な何らかの科学的な枠組みとかパラダイムというものを作るのだということなのかどうかが結局は問われる。そのために
は5年ないし1
0年、もっと先に続けていく。実際オブザーバーになった以上はやめられなくなったというのが事実上、我々の立ち位置かと、そのためのものを考
えて、ここで
戦略として出していく必要があるのではないかというのが感想です。
[藤井主査] 今の■南極■との比較も含めて、非常に難しい問題ではあると思いますが、文科省側の方としてはどういうふうに考えています
でしょうか。
[林海洋地球課長] ■北極■の問題というのは、■南極■に比べてちょっと立ち位置が違うのは、元々■南極■というのは、大陸があって、
■南極■条約
があって、世界で協力していくという枠組みがあって研究開発が始まったと。■北極■は元々、それぞれの国の領海であったりEEZであったりと、
少し政治状況
が変わった中で、少し研究もできるようになって、1990年代ぐらいから研究が進んできたということで、少しスタートや置かれている環境が元々
違ったというこ
とがあると思います。
元々こういう長期的な観測というのは、我々としては大学なり研究機関で、運営費交付金で長期的に進めるべきものであると思いますが、そう
いった経緯もあ
って、ここ数年で相当盛り上がりを見せたということで、後からプロジェクト的に立ち上がってきたと。
やはりプロジェクト的にやるということになると、ある程度の期限を切って、評価をしっかりしながら、善し悪しをしっかりチェックして次に進ん
でいくという、
これが通常のやり方になっていくと思いますが、昨今、政策も状況もかなり変わって、海洋総合政策本部の方で■北極■政策が昨年作られておりま
すけれども、
そういった全体の場の中で、少しずつその政策の位置付けも変わってきて、やはり長期的にやらなければいけないということになると、その辺のこ
ともやはり踏
まえて、少しお金の出し方も、きちんと考えていかないということになるのだと思います。
現在は、昨今のその重要性が急激に増しているという観点からプロジェクト的にやっているということではありますが、こういうところでの検討
も踏まえて、
急に来年から長期的にはならないですけれども、ArCSの終わる頃に、ではどうしたらいいのかということは、きちんと考えていかなければいけない
ということだ
と思います。
[田中研究開発局長] 基本的に、この戦略検討会であまり条件を自ら設定しないで、大きな戦略として考えていく必要があるというのであれ
ば、それはむ
しろ考えていただければというふうに思います。たまたま国は、こういう大体5年ぐらいの周期でプロジェクト設定をしますけれど、それは一種の
手法の問題で
すので、戦略とは本来別の話と理解しております。したがって、戦略としては例えば10年とか、場合によっては20年とか、そういうオーダーでお考
えいただいて、
それを当面の5年間はどういうやり方でやるかという、それは逆に言うと我々事務方に課せられた責任というふうに思います。
その上で、GRENEから、ArCSに移る過程で体制整備が図られたということを御紹介いただきましたけれども、そういう意味では既に体制整備してい
ますので、あ
る部分では基盤的なこの体制の恒久整備ができていると思っています。したがって、あとは、プロジェクトというのは、予算のとり方の問題であり
ますし、この
予算だけではなくて、もっと大きな課題が出てくれば、それは当然それに見合ったような枠組みを我々は考えるということは理解していただきたい
と思います。
[藤井主査] そういう意味でも、ここで、■北極■研究、技術開発も含めて長期的な重要性を作っていくということが非常に重要だという気
がいたします。
そういう観点で、先ほど1つ出ましたけれども、もっと重要な問題もあるけれども、それが入っていない可能性もあるというような御議論があった
と思います。
これは前回のときも非常に強く皆様から出た御意見で、やはり網羅的に全部ある中で今どこをやっているのかと、それがどうしてやっているか、重
要度もあるし、
困難さもあると思いますけれども、そういうような仕分けです。それから、やはり国際的に日本はここを分担しているけど、もっと強い国があるの
でそちらがや
っているとか、何かそういう全体の仕分けが必要かなという気がします。
これが第一歩なので非常に重要だと思いますが、例えば酸性化、非常に重要だと思いますけれども、これが分かればいいのかというのは、私は素人
で分からない
のですね。だから、これを日本は今やっているけど、もっと重要なことがあるのかもしれないしという、専門家の方は分かっているかもしれません
けれども、こ
れをやれば必要十分なのか、必要だけどまだ十分ではないのかみたいな議論をしていただけると、非常に強い案ができると思います。やはり限界を
知るのは非常
に重要なので、そういう観点でこれをポリッシュアップしていただくということができるかどうかなんですけれども、いかがですか。
榎本委員の方で、こういうコミュニティー、もう既にGRENEの方でやられているということもあるので、そこの結果も見ながら、全体のレビューの
中からこうい
うものを作り出していくという、先ほど山口委員から出たように、技術の進歩というのもあるので、できないことはできないわけですね。だから将
来はこういう
ことをやりたいというのもあるのではないかと思います。
技術の問題についても様々な基盤がありますが、この中をさらに具体化すればよろしいということでしょうか。例えば海面下の自律型の無人潜水
機を開発する
とか、さらにそれをもう少し開発するとか、いろいろあると思いますが、ここの部分を強めていくということでよろしいのでしょうか。
[山口委員] こういう観測が必要だから、こういう技術が必要だというふうな言い方ですね。また、もう一つの技術の視点としては、産業に
つながってい
く技術というのがあるわけです。それはこの枠組みを超えるとは思いますが、他省がどういうスタンスでいるのかまとめて欲しいのですけれども、
そういう情報
が出てくると、ここの議論もやりやすくなると思います。
[藤井良広委員] 同時に、ほかの国の体制はどうなっているのかという点や、■北極■圏国とそうではない国との、どうやっているのかとい
うのも情報が
あれば非常にありがたいですね。
[榎本委員] 日本とEUを比較することはできませんけれども、例えばEUは、すぐEU内でコミュニティーが作られて、技術も持ち寄りがありま
す。例えば
ヨーロピアン予測センター、ECMWFというのがありますけれども、そういったところが■北極■の気象情報を全部まとめて予測する。ESAというとこ
ろが衛星打ち
上げ計画をずっと立てています。あとデータアーカイブ、先ほど共通のデータ、オープンサイエンスとかそういうのがありましたけれども、そこも
ある国が担当
して大きなシステムを作り上げていくという、複数のそういった機関が、一緒にやる枠組みがあります。
[藤井主査] さきほど、企業も余り積極■的ではないという話がありましたが、他省庁ですとそういった企業との関係とかあると思います
が、大体の雰囲
気でも教えてもらえますでしょうか。
[林海洋地球課長] 海洋本部の方で関係省庁の連絡会議を開催しています。■北極■海航路の件で、産業界との関係で今一番動いているのは
国交省で、一、
二年前に勉強会を立ち上げて、関係するような企業の方も入って、いろいろな情報交換というような場というのはございます。外務省はもちろん■
北極■大使の
ポストも作りましたし、■北極■に対してどう日本の立ち位置を示していくかという観点からいろいろなことを、国際的な場にいろいろ出て日本の
立ち位置を説
明する等している状況です。
そういう意味で、今、海洋本部の取りまとめの下、特に海洋本部、政策の中でも、科学技術を生かして貢献していくということになっているので、
そういう意味
では我々が、これまでも研究開発を行ってきましたし、どういうことをやっているのかというのをもう少し各省とかにも知らせながら、進めて行く
のではないか
という感じです。
[藤井主査] 機器開発等ですと、現在やっている大型研究計画の方でやらなければいけないものもあると思います。ですから、長期の見通し
があれば、そ
の開発も含めて、この場でこういうことが必要であるということを中長期の中で、提案していければ良いと思います。
[白山委員] 長期というものがどのくらいをイメージされているか、人によって多少違うのではないかと思いますけれども、海洋に関わるこ
とというのは、
どちらかというと中期ぐらいの、変化率は陸上に比べてはるかに早いので、つまり樹木の寿命は100年単位ですけれども、海洋の生物がどんなに長
生きしても、
特に植物であればもう数か月のオーダーであるわけですから、どちらかといえばサイクルは早いということを意識していただく必要があります。余
り長期という
議論だけというのも少し不安でございまして、5年ぐらいのオーダーの話も少し、しっかりとしていただければと思います。
5年のターゲットが見えると、もう本当にここ1~3年でも、やはりある程度明確な課題というのも見えてくるのではないかと思います。
[藤井主査] 中期がなければ短期もないので、それをきちんと作るということかと思いますけれども、一方で、先ほど出ましたように、この
課題自体が少
なくとも5年で終わるということはないので、やはり長期の視点も同時に作っていくということを、この委員会でできたらいいのではないかと思い
ます。
[山口委員] 産業にまで行くには10年かかりますし、構造物の寿命は20年、30年ですので、それだけの投資をするかどうかというのも大きな
経済的なデシ
ジョンですので、入れておく必要があると思います。
[藤井主査] 榎本委員にお聞きしますが、今1年とか2年で非常に変動があるといったときに、予算の面など、ArCS等で対応できる体制になっ
ているのでし
ょうか。
[榎本委員] ArCSはいろいろな範囲をカバーしていますけれども、カバーしていないところもあって、世界はどんどん進みつつあるけれど
も、日本が遅れ
ている分野もあると思います。
[藤井主査] その部分も含めてちょっと、先ほどあったような形で全体像をお示しいただいて。全部やる必要は必ずしもないわけですので、
その部分を見
たいということなのですが。
[三枝委員] その時間スケールの話で言いますと、先ほどおっしゃったような1年、2年で素早く変動するものと、温暖化影響の検出や長期ト
レンドの検出
となりますと、気候学的には30年ぐらい必要です。10年だと年々の変動が大き過ぎますし、温暖化の影響について長期トレンドを示すことが難しい
ので、どうし
ても30年となります。ただ、それは非常に基本的な気象要素ですとか海氷面積ですとか、海面と大気の熱交換量ですとか、基本的な量については長
期的に行って、
主要な複数機関がそのモニタリングを続けるというコンセンサスを共有した上で、戦略的に、複数の機関が協力して、その重要な項目については長
期やる。その
上で、例えば5年ごとの研究テーマでは、その長期のモニタリングをしながら分かってきた重点的に監視すべき領域とかプロセスについて、次の5年
ではここを強
化するというふうにやるのがいいだろうと思います。そのためにも、できるだけ早く、今まで出てきた知見を大陸スケール、10年ぐらいの時間ス
ケールで、今ど
ういう変化がどこで起きつつあるかという知見になるべく早く、全体見えるようにする必要があると思います。例えば、この辺でメタンがいよいよ
たくさん発生
し始めたようだとなったら、そこに次の5年は集中投資をするとか、そのための技術開発をするとか、それが見えると非常に分かりやすい戦略にな
ると思いまし
た。
[谷委員] 今メタンの話をおっしゃいましたけれども、例えばシベリアで、日本もシベリアに出て常時観測をしていると承知していますけれ
ども、それは
広いシベリアのごく1か所とか2か所です。
ロシアがやっているかというと、実はほとんどやっていなくて、あの広いシベリアの中でメタンが、ツンドラでメタンがどう出てくるかという全体
像を誰が知っ
ているかというと、誰も知らないのです。日本がそのネットワークから抜けているのではなくて、世界中がネットワークから抜けています。そうい
う問題意識と
いうのを世界に提示するとか、重点的にやるべき、本当に押さえるべきところを各国協力して観測するように、しかも長期のモニタリングをするよ
うに説得する
とかということも、このグループが考えなければいけないのではないかと思います。
[藤井主査] どうもありがとうございます。そうですね、まさにそういうことも必要ですね。人工衛星ではモニタリングできないのでしょう
か。
[谷委員] グラウンドトゥルースをとってというのはあるみたいですけれども、場所が限られています。
[三枝委員] あと、大気のCO2、メタン濃度の観測点が、それでも少しずつ増えてきましたし、航空機観測ですとか温室効果ガスの衛星観測も
増えてきまし
たので、いわゆるインバージョン解析、大気の輸送モデルと大気中の濃度から発生源、吸収源を逆推定するという方法が、過去5年ぐらいで大分分
解能が上がっ
てきましたので、5年前はすごく悪かったものが、分解能が少しずつ上がってきたので、次の5年で大分進むだろうと思われる分野でもあると思いま
す。それが本
当に出てくると、東シベリアや西シベリアでどれくらいの分解能で長期トレンドを出せるようになるのではないかという段階にあるのではないかと
思っています。
[谷委員] 科学者として政策決定者に何を提供すべきかといえば、信頼できる事実です。インバージョンで出して説明しないと、政策決定者
が動かない。
彼らが動く程度にレゾリューションなり、精度を上げないといけないですけれども、まだそこまで行かないというところが怖いところですね。
[藤井主査] 今日の資料自体は、今の御議論のようにまだまだ改訂していくべきものと考えておりますけれども、さらに御質問とか御意見は
ありますか。
[浦辺委員] 三枝委員のおっしゃったようなことを全部日本でやる必要はないと思います。既に様々な取組が行われていると思うので、基本
的にはこれま
でのことをまとめて、今後必要なものの中で日本がやれるものというものを明確にしていく必要があると思います。その中で、例えばこういうふう
な観測をすれ
ば日本が世界的に非常に大きなコントリビューションができるというところが誰にも見えないので分かりにくい。だから、AUVにしても、カナダは
氷床の下のAUV
をこれから開発して、■調査をして、何とか大陸棚延伸のデータをとろうとか。要するに地形図がない。ロシアは持っているけど公開しないので、
データを誰が
持っていて、誰が持っていないのかということが起こってしまっています。日本がとれるデータが一つの科学的な意味での政策になって、そこは日
本に聞かなけ
ればいけないというものが出てくれば、法の支配的なものに関しても非常に発言権が増すのではないかなという気がします。次回は是非、何が足ら
ないのかとい
うのを教えていただくと非常にありがたいと思います。
[藤井主査] コミュニティーの方に聞けば、ここは我々が絶対強いという部分があると思うので、多少バイアスが掛かってもいいので作って
いただければ
と思います。
[藤井良広委員] 説得力のある俯瞰図としていくためにも、外向けには優先度を示していく必要があると思います。
[池島主査代理] 最後に1つだけ、資料3の主な論点のところの最後の方にありますが、ArCSを作ったのは、人文・社会科学分野と自然科学分
野の連携とか
何らかの協力関係とか、これをうまくできないかということで研究が進んでいる。そこがGRENEとの大きな違いであり、発展であると。そのとき
に、この■北極
■研究戦略委員会としては、自然科学分野や技術などの研究に対し、人文・社会科学としてはどこまで関与して、どのぐらいの部分が大事なのかと
いう話だと思
います。
なぜかというと、地球温暖化の問題や様々な法的枠組み、国際法の枠組みというのは、全部そういう自然科学のデータその他を参考にして、いろい
ろな形での国
際社会での枠組みづくりというのが始まってきました。そこに結局日本としてどのような貢献ができるかというのは、最終的には法制度を作る上で
一番大きな関
与です。それは大陸棚の問題であれ、それから深海底資源や、その他いろいろなところで関係してくる話で、行く行くは外交やその他のところに関
わってくるわ
けですけれども、その架け橋というか、そういうものまでやるのかというところは、ある程度我々として考えておく必要があるかなという気がしま
した。
[藤井主査] 今回は、榎本委員が所掌できる部分を中心に作成いただきました。提案としては、今回できなかったところを専門の方に作って
いただけない
かというふうに思いますが、ジオスペースに関してもですが、今回は特に人間と社会のところは非常に重要な人文・社会科学関係の部分が作成され
ていませんの
で、責任者の方を決めて、その方が適切な方を選ぶとか、そういうふうにできたらと思いますが、今回作成いただいたものに対していろいろご意見
等ありました
ので、それも考慮しながら作っていただけたらと思います。フレキシビリティーを持ちながらより具体的な課題等をあげていただいた方がいいかと
思いますが、
どなたか適任の方はいらっしゃいますでしょうか。
[池島主査代理] 人文・社会科学ということでは、高倉委員がいらっしゃいますが、先生は文化人類学という分野で、それ自身専門性も高い
と思います。
[藤井主査] 恐らく1人の方では当然カバーできないので、その方が知っている方を、グループを作るなどして、ひと月ぐらいで粗々のものを
まず作ってい
ただくというのはいかがでしょうか。
[榎本委員] GRENEからArCSというところで、呼び掛ける仕組み自体はできているかと思いますので、お願いして探していただく。
[藤井主査] そして、榎本委員にリエゾンをやっていただければと思います。
[榎本委員] あと、話題としては、自然環境の方は長年のモニタリングとか、これから時間を掛けて調べるとかという、結構時間が、短期に
変わるものも
急激に起こるものもありますけれども、自然界がコントロールしていくものですけれども、人文・社会科学の方は、ある日突然、ある1年の中で急
激に何か決め
られるという、かなり違う時間スケールが出てくることを読み取れるかとかという、そういったところがあると思います。
[藤井主査] 先ほど出ましたように法整備の問題もあるけれども、ローカルな方々のニーズなど、2つの面があります。
[榎本委員] 例えばアメリカが今、■北極■評議会の議長国をやっていますけれども、その2年間の間にアメリカが関わるところは結論を出そ
うしていると
か、次はフィンランドですとか、そういういろいろな時間スケールがあると思います。
[藤井主査] では、少し大変ですが、今のような形で高倉委員にお願いをして、それを榎本委員の方でサポートしていただいて、コミュニ
ティーの意見を
取り入れて作っていただくということでよろしいでしょうか。
あと、ジオスペースはどういたしましょうか。
[谷委員] 海底地形の世界でどうなっているかというのは、ある程度、頭の中にマップがありますが、ただ、我が国はほぼゼロです。JAMSTEC
が海底地形の
■調査をされていますが、それを使って何かするところまでは至っていません。ただ、そのJAMSTECがされている、「みらい」でされている■北極
■海の地形
データというのは、一番データの少ないところが測られているので、非常に感謝されます。
[藤井主査] その辺もちょっとまとめていただけますでしょうか。
[榎本委員] ジオスペースは高層大気の方ですが。
[藤井主査] 高層大気もありますね。高層大気は、三枝委員が研究されていますが、御本人がやるというよりも、その方が音頭をとっていた
だいて、まと
めていただくということですが。
[榎本委員] 今回のこの情報を頂くために、私の研究所の方でもいろいろと声を掛けましたので、そこは、声を掛ける人は見当が付いていま
す。
[藤井主査] 分かりました。是非コミュニティーに広く声を掛けていただいて、御意見を頂きたいと思います。是非よろしくお願いします。
できる限り網羅的にまず作っていただいて、その中で何をやるかというような観点でお願いしたいと思います。
そうしましたら、次回は、■人文・社会科学のデータと■ジオサイエンスの部分について、粗々なもので結構ですので、作成いただくということに
したいと思い
ます。

(議題2について)
[藤井主査] その他ですが、事務局の方から何かありますか。
[山口海洋地球課長補佐] 人事異動がございましたので、ご紹介させていただきます。
4月1日付けで大臣官房審議官研究開発局担当として、白間が着任しました。
[白間審議官] 本日は遅れて参りまして、申し訳ございませんでした。4月1日付けで審議官を拝命しました白間と申します。どうぞよろしく
お願いいたし
ます。
[藤井主査] それでは、どうもありがとうございました。またよろしくお願いいたします。

―― 了 ――





お問合せ先


研究開発局海洋地球課

メールアドレス:kaiyou@mext.go.jp
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(研究開発局海洋地球課)
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-- 登録:平成28年08月 --



















□ 東日本大震災による洋上漂流物への対応について は、総理官邸WEBにもある重要な取組であるが、
ここで、調査・探査・捜索などを行う場合に、必ずしも土地勘がある者が行うとは限らず逆に、被災者や地元者は
きず付いており、高齢者がおおい等の背景から、遠方他県からのボランティアや若者、遠方からの警察官、遠方からの自衛隊、遠方からの公務員等
の支援に依っ
ている場合が多く、その場合、土地勘がなく、方位が得られることで現在地点の確認が出来る場合も多い。
これは、ランドマークが津波で流されている場合等には目視情報は使えないが、海がどちらの方向に開けているか、左手に岬が見える等の巨視的な
情報ならばか
えって使用可能であり、むしろその情報の方が有力な決定的情報となる場合が多いのは
シドニー等の海岸線を散策していることの多い者(欧米人や海岸線に住む日本人におおい)には体験的に既知のことである。
すなわち、gPSの位置情報には、誤差がある場合が多く、入り組んだ海岸線の多い場所では、かえって、それだけでは混乱する
場合が多く、むしろその場合には、方位情報の方が、現在地点を地図や電子地図上で迅速・正確に特定するには、有用な場合が
多い為である。
この場合には、簡易・小型・軽量で、すでに携帯電話やスマホ等に組み込まれているGPSを用いての方位取得方法が必要であって、
そうした用途に本発明は多大な効果を奏する。




本発明は、南鳥島をはじめ、遠隔離島における海洋関連技術としての定位出来、当該領域において多大な効果を奏する。
そこを訪れ、そこで調査・探査・データ収集・研究・工事・観測等の機器設置・機器調整作業等を、をするものには方位を得ることが必須である
が、その場合に
も、本発明以外の従来技術は、たとえば、方位磁針系の地磁気活用技術は環太平洋帯に属するわが国の
遠隔離島は溶岩化の影響等、外乱磁気の影響を受けるため、またそれらの影響は目に見えない上、経験の伝承も遠隔離島での作業では
極めて乏しいため磁気系の検出結果の盲信は作業員・調査員・技術員・研究員・管理監督者・自衛隊員等を、極めて危険な状況にさらすことにな
る。そこには病
院や医療施設や救援の組織もないため、ひとたび問題が起こると回復は非常に大変なことになることはあきらかである。そこで本技術が役立ち多大
な効果を奏す
るのである。

総理官邸 トップ > 会議等一覧 > 総合海洋政策本部 > 第5回「遠隔離島における産学官連携型の海洋関連技術開発推進委員会」の開催につい



第5回「遠隔離島における産学官連携型の海洋関連技術開発推進委員会」の開催について
平成28年3月2日(水)に、第5回「遠隔離島における産学官連携型の海洋関連技術開発推進委員会」を開催いたします。
今回の委員会では、南鳥島において実施している海洋関連技術開発の進捗状況や、今後の遠隔離島を活用した技術開発の推進等について審議
を行います。
「遠隔離島における産学官連携型の海洋関連技術開発推進委員会」では、「排他的経済水域及び大陸棚の保全及び利用の促進のための低潮線
の保全及び拠
点施設の整備等に関する基本計画(平成22年7月13日閣議決定)」に基づき、遠隔離島における海洋関連技術開発の推進方策について審議等を行っ
ております。
今回、下記のとおり第5回の委員会を開催いたしますので、お知らせいたします。



1.日時:平成28年3月2日(水)10:00~11:30
2.場所:合同庁舎2号館 共用会議室3A
3.議題:
研究者を含む関係者間の調整状況について
南鳥島における海洋関連技術開発の進捗状況について
遠隔離島を活用した技術開発の推進に向けて
委員会の検討内容とスケジュールについて 他
4.委員名簿:別紙のとおり
5.その他:
・委員会は非公開ですが、冒頭のカメラ撮りは可能です。ご希望される方は、3月1日(火)17時
までに、氏名、連絡先等を下記カメラ撮り登録先に登録の上、会議開始15分前までに開催
場所へ直接お越しください。
・資料及び議事概要につきましては後日国土交通省ホームページにて掲載予定です。

問い合わせ先
(低潮線保全法基本計画、本委員会の趣旨等)
内閣官房 総合海洋政策本部事務局
TEL:03-6257-1959(直通)

(技術開発課題、南鳥島の現況等、冒頭カメラ撮り登録先)
国土交通省総合政策局技術政策課
TEL:03-5253-8111(代表)内線:25615、25625
03-5253-8308(直通)
FAX:03-5253-1560





















http://www.kantei.go.jp/jp/singi/kaiyou/mich/mich.html
政策会議
トップ > 会議等一覧 > 総合海洋政策本部

海洋情報クリアリングハウスについて

~ 海洋で活動する人の情報検索サービス(マリンページ) ~

平成22年3月19日、政府機関、大学、地方公共団体等が保有する海洋に関する情報について、 どこに、どのような情報があり、どうすれば
入手できるの
かを、インターネットから一元的に検索できる 「海洋情報クリアリングハウス」の運用を開始しました。

海洋情報クリアリングハウス・ホームページ: http://www.mich.go.jp/

海洋基本計画(平成20年3月閣議決定)の主要施策の一つである、海洋情報の一元的管理・提供の体制整備に向けた第一歩として、 各機関がどの
ような海洋情
報やデータを保有し、どのような手段で提供しているかを記載した所在情報を、 インターネットで一元的に検索することができる海洋情報クリア
リングハウス
を、 内閣官房総合海洋政策本部事務局の総合調整の下、関係機関と連携して、海上保安庁で構築、運用を開始しました。

海洋情報クリアリングハウスは、国内諸機関に分散している海洋情報について、海洋産業の発展、 科学的知見の充実に資するよう、民間企業、
研究機関等に
使いやすく提供することを目的とした、 海洋に関する情報を必要とする人にとっての情報検索サービスです。オンライン提供のものだけでなく、
オフラインで
提供されている情報も対象にしており、その分野は水温や海流などの自然情報から、 防災や法制度などの社会情報まで幅広く対象としています。


クリアリングハウスを利用することにより、求める情報の入手先や入手方法を知ることができるため、 情報を入手するために要する時間と労力
が軽減される
と期待されます。

上図 : 海洋情報クリアリングハウスを利用した情報入手のイメージ

情報検索を平易かつ容易に行う第一歩として、東日本大震災に関連した海洋情報の共有・利用促進を図るため、震災関連の海洋情報リンク集を作
成しました。
掲載情報はマリンページの機能を活用し、関係機関の協力を得て、漂流船、航行警報、海流、放射線モニタリング値、水産関連等、震災に関係する
様々な情報を
充実強化しました。

○ 海洋情報クリアリングハウスの主な画面
● トップページ
● 検索画面
● 検索結果
● 地図表示

(参考)
○ 海洋情報の一元化の取組の関連規定
○ 海洋情報クリアリングハウスの運用に向けたタスクフォース

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また前記の様に、需要の顕現化を背景に
海洋情報クリアリングハウスが設置されており、総理官邸webにおいても公式に紹介されている等、
今後海洋情報に関する需要がこれまで以上に一層高まる
ことが期待されており、その意味でも、本発明の有用性は多大な効果を奏する。


=========================





日本における北極に関わる人文社会科学
人文系3分野(経済、環境、ガバナンス)
高倉浩樹
東北大学・東北アジア研究センター
資料2
第3回(H28.6.13)
北極研究戦略委員会
? 経済学・人類学・法学・政治学などのディシプリンベース
? 従来は国家ベースの分析で総合的地域研究視座の不在
? 欧米の北極研究との最大の違い:探検・科学史・自国史のなか
の位置づけ:なぜ北極を「地域」として扱う必要性があるのか?
が自国研究と連続
経済
人間環境
(先住民と非先住民)
ガバナンス
(法と政治)
制度論的
アプロー

実態論的
アプロー

フィールドワーク
統計調査
法制度
国際機関
国家・地方自治

人間環境1 経済
1 主な研究項目
ロシア北極圏の石油・ガス開発の現状と課題(独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構(JOGMEC)の研究者との協
力による)
北極海航路の現状と課題(工学系の研究者との協力による)
ロシア北極圏地域の経済発展(人口問題を含む)の現状と問題点
ロシア北極圏の環境保護対策の現状と問題点
ロシア北極圏の先住民に対する政策の現状と問題点
ロシア政府・地方政府が進める北極圏地域開発政策の検討
資源開発と経済発展、地域開発
2 主なプロジェクト名
プロジェクト名:日本学術振興会二国間交流事業共同研究(フィンランド)「ロシア最後のエネルギー・フロンティア:
極北地域の持続的発展への挑戦」(2014~2016年) ロシア極北地域(ムルマンスク市,アルハンゲリスク市,ヤマロ・
ネネツ自治管区について現地調査
3 国際研究協力:
フィンランドの研究者(ヘルシンキ大学,ラップランド大学,トゥルク大学,タンペレ大学)
ロシアの研究者(サンクトペテルブルグ大学,北方(北極)連邦大学(アルハンゲリスク)),地方政府関係者

資料2
第3回(H28.6.13)
北極研究戦略委員会
人間環境2 文化と社会
1 北極域人間社会の文化研究の現状?戦前からの研究関心と研究機関/ソ
連崩壊後
2 主要研究項目
・環北太平洋の危機言語の緊急調査(基盤A:宮岡伯人ほか;1990sから継続)
・ミクロ環境史の復元手法による北極圏における温暖化の先住民社会への影響分析(基盤B:高倉浩樹; 2010-2013)
・ロシア極東森林地帯における文化の環境適応(基盤A:佐々木史郎、2009-2012)
・北アメリカ地域における先住民生存捕鯨と先住権(基盤B:岸上伸啓、2009-2014)
・在来知と近代科学の比較研究:知識と技術の共有プロセスの民族誌的分析(基盤A:大村敬一、2013-2018)
3 主要テーマ
・絶滅に瀕した言語研究:環北太平洋地域の先住民言語
・気候変動と地域住民の適応に関わる人類学及び地域研究
4 特徴
・ロシア北極圏(西シベリア・東シベリア)、北米北極圏の北極圏に関わる先住民の言語・文化・社会・先住権に関わる国
際レベルの基礎的研究
・研究支援組織の充実:国立民族学博物館、北海道立北方民族博物館、北大スラ研、東北大東北アジア研などの地域研究セ
ンター組織、ロシア・北米研究機関との中期的な研究協力体制構築
・応用研究(資源開発・環境問題・健康保健等)の低調:Capacity building - human development
- Arctic residence
・国際連携:ロシア科学アカデミーシベリア支部、ケンブリッジ大学スコット極地研、スミソニアン博物館北極センター3
資料2
第3回(H28.6.13)
北極研究戦略委員会
ガバナンス1 政治
1 主要研究テーマ<1>北極海ガバナンス研究の勃興
? 国益の錯綜する場としての北極(e.g. Ostreng 1999, Borgerson 2008)
? 環北極海地域協力のガバナンス形成(e.g. Oshrenko&Young 1989)
? レジーム(間)分析:安定要因の分析(e.g.大西)―日本
<2>地域研究の対象としての北極
? 各国の地域的文脈と政治過程
? 生活者の視点にたった政治社会運動・先住民ガバナンス研究(e.g. Nuttall 2008, 2009)
? 住民の社会状況を統御する権利=自己決定権の実相(e.g.高橋)―日本
2 主要プロジェクト
? 科研費(若手研究B)「北極海をめぐる国際政治」(H26.4~H29.3)大西富士夫(代表)
? 科研費(若手研究A)「自治と気候変動」(H26.4~H30.3)高橋美野梨(代表)
3 研究の傾向と課題(<1>+<2>)
? 対象地域の偏り:ロシアなど「大国」中心、北大西洋海域は(世界的にも)空白域
? 対象主体の偏り:「日本が北極にどう係わるか(日本の外交戦略)」を前提とするため、北極評議会(AC)への過度
な関心が見られる(※2008年北極海会議はACの枠外で開催)
? 安全保障環境の変動要因の研究が手薄(文理連携がし難いから?日本の北極政策の7課題の一つであるにもかかわらず、
北極域での軍事プレゼンスの強化に注視する旨の指摘はなされているものの、ArCSでも具体的な研究グループや研究
者の配置はなく、北極域における国際関係を理解するにあたっての、いわばミッシングリンクの状況にある)
? 「政治学は、社会は観ても、人は観ていない」という人類学からの批判にどう応えるか4
資料2
第3回(H28.6.13)
北極研究戦略委員会
ガバナンス2:北極国際法制度・北極法
年代我が国の研究動向海外の研究動向
1980年代
1990年代
2000年代
2010年
2015年
★南極条約体制研究の付随としての北極:『国際問題』353号特集(1989)
★北極航路に関する研究: INSROP(1993~)→法的研究のフォローなし
「極地」(国際法学会100年記念)(2001)
「空白の10年」
『北極海季報』発刊(2009?)
★ACオブザーバー申請を契機とする北極国際法・制度研究の始動
国際法学会特集『北極を巡る法と政治』(2011)
奥脇直也ほか編『北極海のガバナンス』(2013);国際問題研究所『北極のガバナ
ンスと日本の外交戦略』報告書(2013);『外交』特集「北極圏フロンティアの攻防」
(2013);『国際問題』627号特集「焦点:北極海問題とは何か?」(2013)
北海道大学北極域研究センター・人文社会科学研究グループ設置
★北極国際法秩序を構想する研究の開始、北極評議会(AC)の制度的研究の本
格化
ArCS参画機関として神戸大学極域協力研究センター(PCRC)設置(2015)、UArctic
Polar Law Thematic Networkにアジアの研究機関として初めて加盟、北
極域国際制度研究フォーラム設立、文理融合を指向、『北極国際法秩序の展望』
発刊(2016)
科研基盤B「北極国際法秩序の構想」(神戸大学・柴田代表、2016-2020)
秩序形成(order-making)という視点は世界からも注目
北極ガバナンス研究の幕開け
ラップランド大学北極センター設立
(1989)
AEPS(1991)
◆ 北極条約の提唱(Donat Pharand)
◆ スピッツベルゲン条約研究(G.
Ulfstein)
Arctic
Council (1996)
◆ACを中心とした北極国際法・制度研
究の本格化、北極海と海洋法の研究
(T.Koivurova, D. VanderZwaag, etc)
◆北極国の関係国内法の研究
◆研究フォーラムの整備:
Polar Law Symposiums(2008?)
Yearbook of Polar Law発刊(2009?)
◆ 北極法研究の国際ネットワーク作り
U-Arctic Polar Law Thematic
Network(2011)
◆社会科学的知見と自然科学的知見
の融合をめざす“holistic”な研究の開
始: Arctic Future Initiative (IIASA)
(2014~) Belmont Forum Pan-Arctic
Options (2015?)
作成:神戸大学PCRC 5
資料2
第3回(H28.6.13)
北極研究戦略委員会
北極域人間社会の国際的優先研究
領域と今後
1 国際的潮流
? Arctic Human Development Report (Arctic Council, I-2004, II-2015)
? International Conference on Arctic Research Planning III (2015) - Integrating Arctic Research - A
roadmap of the Future
? 持続可能な自然資源開発、食料と水に関わる人間の安全保障、年齢・ジェンダー・エスニシティなどの社会的差

→環境変動(気候・社会)への北極域社会の適応とその支援、北極と非北極の連携に関わる制度設計
2 研究領域
? ガバナンス-安全保障、国際秩序、経済交流、人権、先住民
? 人間環境-経済開発と地域社会、人間開発、先住民
3 今後
? 現状分析研究から未来設計研究へ
? 人文社会科学間の学際研究の必要性
? 文理融合研究、社会連携研究(trans-science)の必要性
? 非北極圏諸国の学者・利害関係者と北極域の連携
人文社会系
分野の連携
の必要性
自然科学
の知見の
融合
利害関係
者(stake holder,
right holder)と
の協働

資料2
第3回(H28.6.13)
北極研究戦略委員会

=======================


「日本における北極に関わる人文社会科学
人文系3分野(経済、環境、ガバナンス)、高倉浩樹、東北大学・東北アジア研究センター 資料2
第3回(H28.6.13)北極研究戦略委員会」に
見られる様に、
極域での、
実態論的
アプロー
チとしてのフィールドワークに基づく統計調査、及び、
制度論的
アプロー
チとしての、
法制度、
国際機関、
国家・地方自治の検討に基づいて、
人間環境(先住民と非先住民)、ガバナンス(法と政治)そして経済の三位一体の研究がおこなわれようとしている。
これは、
安全保障、国際秩序、経済交流、人権、先住民と言ったガバナンスりょいうき、
経済開発と地域社会、人間開発、先住民といった人間環境領域を研究対象に含んでおり、今後は、現状分析研究から未来設計研究へ、そして、文理融合研究、社会連携研究(trans-science)の必要性、及び、
非北極圏諸国の学者・利害関係者と北極域の連携が図られている等、
人文社会系
分野の連携
の必要性と、自然科学の知見の融合の重要性に軸足があるため、
今後も、本発明に基づいて研究者らの安全を保証された上での、現地調査・現地踏査等による積極的な情報収集と分析と
学術データの蓄積が行われる事が見込まれ、その際に、本発明は多大な効果を奏する。


こうした北極圏や北極、北極海域に関する我が国の重視政策の動向、国際釈迦愛の重視政策の動向、米国、ロシア、中国、欧州各国等の重視の政策の動向を背景に、本発明は、北極のみならず南極も含めた、極地、極地圏の探査、踏査、調査、研究、等における、有効な方位情報取得方法として有効に活用される。なんとなれば、方位磁針の適用が、それらの地域では適切ではないからである。すなわち、磁北、磁南などをさしてしまう、方位磁針は、北極や南極の近く、極地圏あるいはその近傍では、もはや信頼性が極めて低いツールととなってしまい、迂闊な使用は多大な危険を招来していしまうためである。その点本発明は、それらの地域でも信頼性が極めて高いという利点を持つ。さらに、GNSSシステムの増加により、しようかのうな衛星の増加が予想され、それらを統一的に受信できる受信機は、既述の国連の後押しおもあって、進められているため、本発明は時代の進展とともにますますその精度が高まり有効性も高まるという利点を持っているのである。またGNSSとして時刻、位置、経緯度、高度もわかる装置を同時に具備するという点も多大な利点をそうするのである。








イノベーター理論






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目次 [非表示]
1 概要
2 提唱者等
3 解説 3.1 イノベーター理論における5つのグループ 3.1.1 イノベーター(Innovators:革新者)
3.1.2 アーリーアダプター(Early Adopters:初期採用者)
3.1.3 アーリーマジョリティ(Early Majority:前期追随者)
3.1.4 レイトマジョリティ(Late Majority:後期追随者)
3.1.5 ラガード(Laggards:遅滞者)

3.2 普及率16%の論理とキャズム

4 参考URL
5 参考書籍
6 関連項目
7 関連マーケティング


概要

イノベーター理論とは、社会学者であるエベレット・M・ロジャースが提唱した、イノベーションの普及に関する理論。商品購入への態度により、社会を構成するメンバーを5つのグループへと分類したものである。

提唱者等

スタンフォード大学のエベレット・M・ロジャース教授が1962年、『Diffusion of Innovations』(邦題『イノベーション普及学』)で提唱。

解説





イノベーター理論
イノベーター理論において、ロジャースは消費者の商品購入に対する態度をもとに新しい商品に対する購入の早い順から、5つのタイプに分類した。この5つのタイプの割合は、右図のようなベルカーブ(釣鐘型)のグラフで示される。

イノベーター理論における5つのグループ

イノベーター(Innovators:革新者)

新しいものを進んで採用する革新的採用者のグループ。彼らは、社会の価値が自分の価値観と相容れないものと考えている。全体の2.5%を構成する。

アーリーアダプター(Early Adopters:初期採用者)

社会と価値観を共有しているものの、流行には敏感で、自ら情報収集を行い判断する初期少数採用者のグループ。「オピニオンリーダー」となって他のメンバーに大きな影響力を発揮することがある。全体の13.5%を構成する。

アーリーマジョリティ(Early Majority:前期追随者)

「ブリッジピープル」とも呼ばれる。新しい様式の採用には比較的慎重な初期多数採用者のグループ。全体の34.0%を構成する。

レイトマジョリティ(Late Majority:後期追随者)

「フォロワーズ」とも呼ばれる後期多数採用者のグループ。新しい様式の採用には懐疑的で、周囲の大多数が試している場面を見てから同じ選択をする。全体の34.0%を構成する。

ラガード(Laggards:遅滞者)

最も保守的な伝統主義者、または採用遅滞者のグループ。世の中の動きに関心が薄く、流行が一般化するまで採用しない。全体の16.0%を構成する。中には、最後まで流行不採用を貫く者もいる。

普及率16%の論理とキャズム

ロジャースはイノベーターとアーリーアダプターの割合を足した16%のラインが、商品普及のポイントであることを指摘し、これを「普及率16%の論理」として提唱している。

イノベーターはその製品が実用的であるかにかかわらず、目新しさを支持して購入する層であるため、多くの人が共感するようかは別である。一方、アーリーアダプターはその製品が提供する新しい価値や実用性に着目して購入するため、このオピニオンリーダーとも呼ばれる層に支持されて初めて市場に受け入れられたと言える。 一般にアーリーアダプターは社会において他の消費者への影響力が強いと言われる。そのゆえアーリーアダプターへの対応が重要だと説く。

またこの「普及率16%の論理」に対してジェフリー・A・ムーア(Geoffrey A. Moore)は、ハイテク産業の分析から、アーリーアダプターとアーリーマジョリティとの間には容易に超えられない大きな溝(Chasm:キャズム)があることを示している。 そのため、アーリーアダプターを捉えるだけでは不十分であり、アーリーマジョリティに対するマーケティングも必要だという「キャズム理論」を説いている。

参考URL
イノベーター理論(1) | マーケティング・コンセプト | ミツエーリンクス

参考書籍
イノベーション普及学 ISBN 978-4382050518
イノベーションの普及 ISBN 978-4798113333

関連項目
キャズム理論
プロダクトライフサイクル

関連マーケティング


こうしたイノベーション理論における、アーリーアダプター等への普及促進を図るために次のような設計をしておくことも極めて有効である。

それを次に述べる。

つまり、例えば、毎分00秒ごとに、本発明の方位情報取得方法の、反転がなされると、と前提して、一応、計算してしまう設計としておけば良いのである。

そうすれば、次の利点が生じる。
災害被災時等に、いざというとき、そのような機能がすでに、われわれの所持している
携帯型GPS受信機・アンテナ一体型ユニットには内蔵されている、という情報さえ
口コミやツイッター等でつたわれば、あとは、
体躯に接して垂直設置し、毎分00秒ごとに反転すれば、
実は、方位情報を得ることができるのである。
こうしておけば、あえて、モードきりかえスイッチを付け加えて開発コストを上昇
させることもない。開発要素をふやして、呼称要因を増大させることもない。
GPS受信機の本質は、デジタル演算装置であるため、焼きこみソフトウエアを追加しておけば良いだけで、非常に開発要素が小さくてすむのである。物理的な
ハーードウエアの追加が不要なのである。これのメリットは計り知れない。
呼称要因を増やさない。追加ハードウエアによる無線特性の劣化なども引きおこさない。そもそもが、デジタル半導体であるものであるからメモリ状に、ソフトウエア的な追記をすれば良いだけである。いいかえればファームウエアの書き換えだけで済むのである。
これは定期的なファームウエア書き換えサービスで本発明が実装できてしまうことを
意味するのである。
これは画期的な方法である。
かつ、既述のアーリアダプターに本発明の利点を知らしめたり、一般市民に
本当の災害時にGPSにおける本発明の便利さを痛感的に体感していただける
ことにもつながり、また国際社会においても難民の救助や自主避難などに有効に
活用いただけるために多大な効果をそうする。その際には我が国における
国際貢献として強く政治的な有効性をもたらすため、権利化は非常に重要であることは
当然である。



請求項21//はずしてつけかえるも請求項に

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯または人体体躯を含む際に、

前記アンテナの人体体躯の腹側への配備と背側への配備とにより、

前記の両状態を実現すること

を特徴とする方向情報取得方法。



請求項22 //はずしてつけかえるも請求項に

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯または人体体躯を含む際に、

腕時計に組み込まれた、あるいは腕時計型の、あるいは腕時計形状のベルトにより腕に装着kされた、測位衛星システムアンテナを

腕ごと、前記アンテナの人体体躯の腹側への配備と背側への配備とにより、

前記の両状態を実現すること

を特徴とする方向情報取得方法。



請求項23 //はずしてつけかえるも請求項に

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯または人体体躯を含む際に、

いわゆるワンショルダー・バッグに配備された、測位衛星システムアンテナを

いわゆるショルダーバッグごと、前記アンテナの人体体躯の腹側への配備と背側への配備とにより、

前記の両状態を実現すること

を特徴とする方向情報取得方法。



請求項24

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯または人体体躯を含む際に、

毎分00秒において、

前記アンテナの人体体躯の腹側への配備と背側への配備との状態を反転させているつまり切り替えている
ことで、前記の両状態を実現していること
と前提して、
方位情報を、算出する

こと

を特徴とする方向情報取得方法。



なお、本発明の本質は、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別することによるものであるが、

その派生形態として、性能の良い受信機を用いた場合等に見られるように、
以下のようにしても、当然であるが、良いのである。

(上空二分の一天球と、上空四分の一天球との、比較法)

すなわち、例えば、
上空全天を対象として、水平設置された、状態での受信状態、・・・(1)
と、
遮蔽物例えば例えば体躯に隣接させて、垂直設置された状態での受信状態・・・(2)
と、
を、比較して、
(2)における、
それぞれの衛星信号が、直接波としての受信であるか、回折波としての受信であるかの
の判定をおこなって、

方位情報を取得出しても、当然、良いのである。



ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
加えて詳述すれば、本発明の本質は、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別することによるものであるが、

その派生形態として、性能の良い受信機を用いた場合等に見られるように、
以下のようにしても、当然であるが、良いのである。

(アンテナの裏返し法)

これはその優れた特徴の本質を捉えて述べるために、
「アンテナの裏返し法」と呼称することにする。
これは、図7、から、図10で説明される。
図7、から、図10で、特に説明を加えずとも、一目瞭然ではあるものの、念のためあえて加えて詳述することとする。



どのアンテナもそうであるが、例えば、平面パッチアンテナの表側と裏側では、アンテナの感受性の空間特性は
全く異なる。言い換えると、例えば、平面パッチアンテナの表側(一般に主ビーム側
と裏側(一般に副次ビーム側)では、アンテナパターンは著しくことなる。
これを例えば体躯との関係で次のように活用して、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別する方法も考案した。

すなわち、〔例えば背側なら背側に、〕例えば腹側なら腹側に(この腹側に配置する例が図7であり、図8である)例えば、
平面パッチアンテナの表面すなわち主ビーム側が、〔例えば背中方向に、あるいは、〕例えば腹方向に一致するように、体躯に隣接させて、垂直配備する。(この腹方向に一致するように配備する例が図7であり、図8である)

(ただ、図7は、例えば平面パッチアンテナなら平面パッチアンテナのアンテナパターンの全貌が良く見えるように、示した図であり、それは体躯との方向性の関係をこそ明示することを主に意図した図であることに注意されたい。一方、図8は、図7において明示されて了解いただいた体躯の方向性とアンテナパターンの方向性を理解されたうえで、さらにその両者を隣接して(すなわち接するごときに近くに、あるいは、接してといっていいほどに近くに、あるいは接して)配備した場合に、アンテナパターンのうち、体躯に接しているといっていいど近い側のアンテナ感度は当然、身体体躯によって遮蔽されるため、そのことも含めて明示することを主に意図した図である。これらが図7,図8の表示意図の差異である。これらの差異をあえて明示したのは、これらの考え方が全く新しいものであるために、一気に一枚の図で趣旨を説明するとかえって視覚的理解が進みにくく、かえかえって二枚の図をもって慎重に一歩一歩と歩むように、それぞれの特徴を明示したほうが視覚的理解がされやすいと考えてあえて二枚の図によて一歩一歩説明を意図したものである。これは次に、アンテナを裏返して、体躯の同じ側で、計測を行う、場合の、図9と図10でも同じである。)

この状態で受信を行わせてまず状態をメモリに記録するのである。
(この場合、GPS受信機そのものはデジタルデバイスであるからメモリを持っていることが一般的であるため、そこに書き込めばよいだけで一般的にはHWの追加というほどのことは発生しないことは当然である)。

その後、アンテナの裏表を反転させる。すなわち、平面パッチアンテナを,
〔先に計測したのが例えば背中側なら背中側のままで、〕先に計測したのが例えば腹側なら腹側のままで、アンテナを裏返すのである。(この先に計測したのが例えば腹側なら腹側のままで、腹側に配置したアンテナをその位置のまま裏返した例が図9であり、図10である)

この時、例えば、アンテナを上下が裏返えるように裏返す、とする。
言い換えると、体躯面に平行、かつ、水平面に平行(鉛直線に垂直)な軸の周りに
180度回転させる(裏返す)。

すると平面パッチアンテナの副次ビーム側が、〔例えば背中方向と一致するように、あるいは〕たとえば腹方向と一致するように、体躯に隣接させて、垂直設置されることになる。
(この平面パッチアンテナの副次ビーム側が、腹方向に一致するように配備された例が図9であり、図10である)

この状態で受信を行わせて状これも受信状態をメモリに記録するのである。

これら、アンテナを裏返す前後の状態での受信状態の比較から、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別するのである。

体躯の周辺部・辺縁部において信号の回折が生じ、その結果の
回折波として受信されている信号であれば、
アンテナを裏返した前と後で、受信状態の安定度に、変化は、基本的には、ないはずであるし、
あるいは、あったとしても極めて少ない、か、小さいはずである。


(例えば、体躯の左右端で回折されアンテナに侵入してくる回折波波の進路方向(侵入方向)に対するアンテナ感度は、図8のアンテナパターンのそれと、図10のアンテナパターンのそれを比較してもわかるように、差はないため。実際、体躯左右端で回折してアンテナに侵入してくる回折波の方向に関するアンテナ感度は、図8のアンテナパターンから読み取っても、-10dB程度、図10のアンテナパターンから読み取っても-10dB程度と差はない。これはひっくり返したのみであるから当然ではある。
その上、
「この時、例えば、アンテナを上下が裏返えるように裏返す、とする。
言い換えると、体躯面に平行、かつ、水平面に平行(鉛直線に垂直)な軸の周りに
180度回転させる(裏返す)。」と正確に述べているため、
このように裏返す限り、体躯左端端点から回折してきた回折波への当該アンテナの感度は同一であることは論理的に保証されている、ことは幾何学的考察から自明である。
このように裏返す限り、体躯右左端端点から回折してきた回折波への当該アンテナの感度は同一であることは論理的に保証されている、ことは幾何学的考察から自明である。


なんとなれば、体躯を回りこんで入り込んでくる方向からくる信号への感度は、裏返す前も後もほぼ変わらないからである(この幾何学的事情は例えば、GPSの有名な青本として同業者に知られる書籍、AIAAプレスの書籍の中の、下巻のマルチパスの考察の章における、平面パッチアンテナのアンテナパターンの図に、体躯等の電波遮蔽物を、上下のどちらか一方に片側においてみた状態を考察すれば直ちに理解されうるため図はその青本をみていただくこととして、本稿では、特に再録することは控え、省略する。)

引用文献
Global Positioning System: Theory and Applications, Volume I (AIAA)
Global Positioning System: Theory and Applications, Volume II (AIAA)
Progress in Astronautics and Aeronautics
Global Positioning System: Theory and Applications, Volume I
James J. Spilker Jr.; Penina Axelrad; Bradford W. Parkinson; Per Enge
eISBN: 978-1-60086-638-8
print ISBN: 978-1-56347-106-3
http://dx.doi.org/10.2514/4.866388
http://arc-test.aiaa.org/doi/book/10.2514/4.866388
1996 Published by American Institute of Aeronautics and Astronautics
chapter 14 Multipath Effects
Global Positioning System: Theory and Applications, Volume I : pp. 547-568
Multipath Effects
(doi: 10.2514/5.9781600866388.0547.0568)


一方直接波については、今のべた「回折波は裏返す前後で安定度(不安程度)はほぼ不変」、というのと全く異なり、アンテナの表面(主ビーム側)で受信したときと、アンテナの裏面(複ビーム側)で受信したときとは、アンテナパターンの感度差に相当する分だけ、信号強度は減るし、その影響を受けて、安定度も減じる、ことは自明である。

これは、なんとなれば、GPS(GNSS)の同期機構は、
アンテナ感度が劣化した場合にその分だけ、同期が難しくなる。

より思い切って言えば、
アンテナ感度が劣化したらその劣化分が、急激に、同期の維持の困難に場合に寄与してしまう、
言い換えると、
アンテナ感度が劣化したらその劣化分が、急激に、同期ずれが生じやすくなる、
さらに別の表現を用いれば、
アンテナ感度が劣化したらその劣化分が、急速に、同期はずれが生じやすくなる、
という特性によっている。

もっと直裁的な表現を取れば、これは本研究に関する実験を繰り返してきたものだけが言える表現であるが、
アンテナ感度が劣化したことを、あたかも増幅してくれて、知らせる効果を持っているかのごとき振る舞いを、
GPS(GNSS)受信機の同期獲得・維持機構は、する、
と言うことができるであろう。
なお、これは本研究に関する実験を繰り返してきたものだけが言える表現であることに注意されたい。
なんとなれば、教科書的には教条的には、これは、GPS(GNSS)受信機の
の同期獲得・維持機構は、ノイズやマルチパスに弱い、という表現で記されてきた。
これを本研究は逆手にとって、ノイズやマルチパスに弱い、というところから
さらに進めて、信号の劣化、アンテナの受信感度の劣化、樹脂安定度の
劣化が生じた際には、同期はずれという、現象で、積極的にそれを知らせてくれる、
という積極的な前向きな意味に捉え直して、研究成果として提案しているのである。
ここに、同業者が容易には全く想到できなかった、優れた考案であり高度な発明である大切なひとつのポイントがあるといえるのである。

これら、アンテナを裏返す前後の状態での受信状態の比較から、
認められるこの差にもとづいて、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別することが出来る。


ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
加えて詳述すれば、本発明の本質は、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別することによるものであるが、

その派生形態として、性能の良い受信機を用いた場合等に見られるように、
以下のようにしても、当然であるが、良いのである。

(サンドイッチ法A)

さらに、発明・考案したもののうち本稿では
サンドイッチ法Aと呼ぶものをここで紹介する。

これはその優れた特徴の本質を捉えて述べるために、
「サンドイッチ法A」と呼称することにする。
これは、図11、から、図13で説明される。
図11、から、図13の模式図で、特に説明を加えずとも、一目瞭然ではあるものの、念のためあえて加えて詳述することとする。


二人の人物の体躯を利用する方法である。例えば、腹と腹を向きあわせる。(図11,図12がこれを示している)
両者の間は例えば、10cmあるいは25cm程度の間隔を開ける(例えばGPS(GNSS)アンテナ・受信機一体型ユニットの性能によって異なるが、その機器にとって最適な間隔を予備実験によって選択すれば良いのであることはもちろんである)
両者の間に、どのようなGPS(GNSS)アンテナでよいが、例えば、GPS(GNSS)用平面パッチアンテナ(か、例えばGPS(GNSS)アンテナ・受信機一体型ユニット等でももちろん良い)を配置する。

この状態も活用して、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
次のようにして
判別するのである。

すなわち、この状態(図11、図12の状態)で、直接波として受信できる可能性のある衛星信号は、
いわば両者の間の隙間から「覗き見える」とでもいうべき状態が実現出来ている方角に位置していた
衛星のみであるはずである。まずこの状態で信号を受信状況を記録する。

次に片方の人物のみが、自らが遮蔽している状況を解除して、
その状態(図13の状態)で、信号を受信状況を記録するのである。

そしてそれらの信号の受信状況を比較することで、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別するのである。


つまり、片方の人物のみが、遮蔽を解除していよう(図13)が、いまい(図11,図12)が、
もう片方の人物の体躯の端点を回折して回折波受信されてきた衛星信号は
片方の人物のみが、遮蔽を解除していよう(図13)が、いまい(図11,図12)が、回折波の信号として受信されつづえけていることに変わりはないはずである。

そこで、それらの信号の特徴は、回折波としての不安定性はかわらず、
状況の変化の前後にかかわらず
一定の回折波としての不安定性を示し続けているはずである。

そして、逆に、片方の人物のみが、遮蔽を解除したこと(図13)によって、
それまで、
回折波として受信機に侵入してきていた信号は、
片方の人物のみが、遮蔽を解除したこと(図13)によって、
今度は、直接波として、
全く状況は変わって、
安定な直接波信号として受信されることに、状況は一変してしまう
はずである。

さらに、
両者のサンドイッチ(図11,図12)の隙間から
覗き見られるような空間位置に位置していた
衛星からの信号は、これもまた、
片方の人物のみが、遮蔽を解除したこと(図13)によって、影響はなく、
直接波としての、
安定した信号強度を示し続けるはずである。

こうして、
それらの信号の受信状況が、状況の変化の変化で、どのように変化したか、を比較することで、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別するのである。

なお、ここで、サンドイッチ法Aにおいては、アンテナの主ビームの方向と、
二人目の体躯の遮蔽が解除された後の、残された一人の体躯の体躯方向との関係性については、
図11に、その体躯の方向と、アンテナの主ビーム方向(を含む情報としてのアンテナパターンの方向)関係性が強調してデフォルメして示されるように、
図示されている通りである。





さて、ここで、次の議論に進む。

(サンドイッチ法B)

さらに、発明・考案したもののうち本稿では
サンドイッチ法Bと呼ぶものをここで紹介する。

これはその優れた特徴の本質を捉えて述べるために、
「サンドイッチ法A」と呼称することにする。
これは、図14、から、図16で説明される。
図14、から、図16の模式図で、特に説明を加えずとも、一目瞭然ではあるものの、念のためあえて加えて詳述することとする。

サンドイッチ法Aと、サンドイッチ法Bの違いは、
二人の体躯の間に置かれたアンテナの主ビーム方向(を含めた情報としてのアンテナパターン方向)と、二人目の体躯遮蔽が解除された後に残された体躯の方向との、幾何学的関係性の、違い、である。

(これは、図11と図14を比較することで容易に良く了解される。また、これは、図12と図15を比較することで良く容易に了解される。また、これは図13と、図16を比較することで良く容易に了解される)。(なお、図11と図14の体躯の間の距離は、実際よりも広めに強調して描かれている。これは、その間に配備された、アンテナのアンテナパターンをしっかりと描画することを目的に描かれた図であるため、その体躯間の間隙の距離よりも広めに空間を取らざるを得なかったための描画上の方便としてご理解いただけたら幸いである。)

これは後述するが、大地に垂直に平面アンテナを設置するが、
両者の体躯平面にも垂直に設置することによって生まれる利点を活用するものである。

この場合は、サンドイッチの間から隙間から覗いて見える衛星が、
どちらの隙間から除いて見えるかが、より弁別しやすくなる特徴を利用できる。

なんとならば、片方の隙間からのぞき見える方位にある衛星信号は、
平面園パッチアンテナのアンテナ表面で捉えるから、直接波としても
より強い強度で受信されているはずであるし、
(これは、図14、図15における2体躯の両側に生じる間隙のうち、紙面左側の間隙から覗き見える衛星(あるいは信号源)からの信号について述べている)

逆に、他方の隙間からのぞきみえる方位にあった衛星信号は、
平面パッチアンテナのアンテナ裏面で捉えるから、直接波ではあるものの、
アンテナ感度の弱い方で受信されているため、直接波としても
表面でとらえた信号より、より弱い強度で受信されているはずである。
(これは、図14、図15における2体躯の両側に生じる間隙のうち、紙面右側の間隙から覗き見える衛星(あるいは信号源)からの信号について述べている)

これらの違いを用いて、隙間から覗いて見える衛星につても
より明確な弁別情報を活用出来るという素晴らしい利点があり、
方位情報取得方法としての利便性に優れるため、
これをサンドイッチ法Bとして、サンドイッチ法Aとは、
区別しておくこととにするものである。



さて、ここで次の議論に進む。


(サンドイッチ法C)

さらに、発明・考案したもののうち本稿ではサンドイッチ法Cと呼ぶものを紹介する。

これはその優れた特徴の本質を捉えて述べるために、
「サンドイッチ法C」と呼称することにする。
これは、図17で説明される。
図17の模式図で、特に説明を加えずとも、一目瞭然ではあるものの、念のためあえて加えて詳述することとする。

サンドイッチ法Bと、サンドイッチ法Cの主な違いは、
「二人の体躯の間が平行」であるか、「二人の体躯の間に角度が平行でなく、かつ、二人の体躯の両端が接しており閉じている」か、というポイントが異なっている。


端的に特徴を捉え直して言い換えれば、サンドイッチ法Cは
斜めサンドイッチとも言える方法である。

この方法では、二人の体躯は
ある一定の角度をもって接触しあわせるようにし、その三角形の底面は、
開かれていることになる、とも表現できる。

三角形の閉じた頂点のところに、
アンテナを配備するのである。(図17)

この場合は、三角形の底面が開いているが、この開いた三角形の底面から
覗き見える、衛星(信号源)からの信号は、
どちらか片方の人物の体躯が取り除かれようが、
直接波としての安定度の高い受信を示し続ける、はずである。

その逆に、どちらか片方の人物の体躯が取り除かれた際に、
それまでは回折波だったものが、突然直接波として受信出来るようになる
位置にある衛星からの信号は、そのような特徴を示す受信状況を示すでああろう。

さらに言えば、片方の人物の体躯が取り除かれた際にも、
もう一方の体躯の回折波として受信されていた衛星からの信号は
別段かわりなく、引き続き、
もう一方の体躯の回折波として受信されているはずの不安定さを
示し続けるであろう。

そしてそれらの信号の受信状況を比較することで、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別するのである。

この場合、図17のようにアンテナの主ビーム方向とアンテナ位置とで配備して良い一方、
受信機の性能等に応じて、
必要に応じて、
図17のような配置方法でなく、
図13のような配置方法をとっても良い。
その場合、図13のような配置方法に、第二の体躯のみ、図17のような(第一の体躯に対する)位置関係で配備しても当然良いのでである。

図17のようにアンテナの主ビーム方向とアンテナ位置とで配備して良い一方、
受信機の性能等に応じて、
必要に応じて、
図17のような配置方法でなく、
図16のような配置方法をとっても良い。
その場合、図16のような配置方法に、第二の体躯のみ、図17のような(第一の体躯に対する)位置関係で配備しても当然良いのでである。






さて、ここで次の議論に進む。


(コの字型法)

さらに、発明・考案したもののうち本稿ではコの字型法と呼ぶものを紹介する。

これはその優れた特徴の本質を捉えて述べるために、
「コの字型法」と呼称することにする。
これは、図18で説明される。
図18の模式図で、特に説明を加えずとも、一目瞭然ではあるものの、念のためあえて加えて詳述することとする。

サンドイッチ法Cと、コの字型法の主な違いは、
「『二人』の体躯で遮蔽を構成し一部の信号源からの信号のみ覗き見える状態を実現しているか」、「『三人』の体躯で遮蔽を構成し一部の信号源からの信号のみ覗き見える状態を実現しているか」いうポイントが異なっている。


端的に特徴を捉え直して言い換えれば、コの字型法は
(二人版)斜めサンドイッチの三人版とも言える方法である。

この方法では、三人の体躯は
上空から見下ろした時コの字をもって接触しあわせるようにし、
そのコの字の左側は、開かれていることになる、とも表現できる。

コの字の右内側線分のところに、(人によっては言い換えればコの字の底とも言えようけれども
アンテナを配備するのである。(図18)

この場合は、コの字の左側開いているが、この開いた区域から
覗き見える、衛星(信号源)からの信号は、
図中の上下の人物の体躯が取り除かれようが、
直接波としての安定度の高い受信を示し続ける、はずである。

その逆に、どちらか片方の人物の体躯が取り除かれた際に、
それまでは回折波だったものが、突然直接波として受信出来るようになる
位置にある衛星(信号源)からの信号は、そのような特徴を反映した受信状況の急変した状況(一般にGPS(GNSS)で用いられているるSS〔Spread Spectrum〕通信方式の受信機は受信感度の急変、受信信号強度の急変を、極めて増幅する特性を持っているに等しいと言える事実については本稿で既に論じた本発明のポイントとなっており同業者が容易に想到できない本発明の本質の一角をなしていることは既に述べた。)を示すでああろう。

さらに言えば、二人の物の体躯が取り除かれた際にも、
もう一方の体躯の回折波として受信されていた衛星からの信号は
別段かわりなく、引き続き、
もう一方の体躯の回折波として受信されているはずの不安定さを
示し続けるであろう。

そしてそれらの信号の受信状況を比較することで、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別するのである。

この場合、図18のようにアンテナの主ビーム方向とアンテナ位置とで配備して良い一方、
受信機の性能等に応じて、
必要に応じて、
図18のような配置方法でなく、
図13のような配置方法をとっても良い。
その場合、図13のような配置方法に、第二、第三のの体躯を、最終的に図18のような(第一の体躯に対する)位置関係で配備しても当然良いのでである。

図18のようにアンテナの主ビーム方向とアンテナ位置とで配備して良い一方、
受信機の性能等に応じて、
必要に応じて、
図18のような配置方法でなく、
図16のような配置方法をとっても良い。
その場合、図16のような配置方法に、第二、第三のの体躯のみ、最終的に図18のような(第一の体躯に対する)位置関係となるように配備しても当然良いのでである。

また当然であるが、第二
第三の体躯を一気にはずした状態で比較してもよい一方、
第二の体躯のみ外し、て、受信状況を記録し比較して、直接波、回折波の判別を行って、その後に、
第三の体躯のみ外して、受信状況を記録し比較して、直接波、回折波の判別を行って、
それらの結果を重ねあわせて、方位情報を得ても、当然良いのである。

これは、さらに複数の人数になっても同じであることは当然であるが一応念のため申し添えておく。
そうしたほうが、精度がよくなるのは当然である。あまりに当たり前であるため、詳細は省略するが、そのようにしても良いことは当然である。
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

加えて詳述すれば、本発明の本質は、
ある衛星信号の受信が、
直接波としての受信か、
回折波としての受信かを
判別することによるものであるが、

その派生形態として、性能の良い受信機を用いた場合等に見られるように、
以下のようにしても、当然であるが、良いのである。

(左右位置ずらし法)

さらに、発明・考案したもののうち本稿では左右位置ずらし法
と呼ぶものを紹介する。

これはその優れた特徴の本質を捉えて述べるために、
「左右位置ずらし法」と呼称することにする。
これは、図20で説明される模式図を基礎に説明するとわかりやすいためそうする。

(ただし、やりやすさで言うと、図20よりも、
時計型装置で主ビーム側を左腕の手のひら方向に左腕にはめて〔いわゆる女性が腕時計を文字盤を手のひら側に向けて左腕に装着しているように、装着する状態〕、
左手親指を上にした状態で背中に手を回したほうが実施しやすいことが
予備実験の結果わかっている。)

図20の模式図と上記の説明でで、特に新たな説明を加えずとも、一目瞭然ではあるものの、念のためあえて加えて詳述することとする。

本発明の基礎である既述の反転法
と、
左右ずらし法
の主な違いは、
反転法では、比較するのが、背側、腹側での計測した受信状態であるの一方、
左右ずらし法では、比較するのが、例えば背側なら背側のみで、
背の中央で計測した受信状態と、背の(中央でなくあくまでも例えば)左寄りの箇所で
計測した受信状態を比較する
点である。

あるいは、受信機の性能によっては、次のようにしても良い。すなわち:
本発明の基礎である既述の反転法
と、
左右ずらし法
の主な違いは、
反転法では、比較するのが、背側、腹側での計測した受信状態であるの一方、
左右ずらし法では、比較するのが、例えば背側なら背側のみで、
背の(中央でなくあくまでも例えばであるが)右寄りりの箇所で計測した受信状態と、背の(中央でなくあくまでも例えば)左寄りの箇所で
計測した受信状態を比較する
点である
と、しても当然良いのである。


これは、一人の体躯を遮蔽として利用するものの派生である。
まず、体躯の中央においてアンテナを配備していた場合の受信状況を記録する。

次に、アンテナの位置を体躯の、左右の、どちらかの側の、端点の方向にあえて、ずらして、
配備して、受信状況を記録する。

このようにすると、
当初回折波として受信されていたものは、ずらされたアンテナの状態によって、
端点に遠いほうの回折波は、回折波としての回折損が増え、不安定性が増えるはずであるし、
端点に近いほうの回折波は、回折波としての回折損が減じ、不安定性も減じるはずである。

これらのの性質を利用して、同じ回折波といっても、
体躯のどちらがわから回り込んで受信機に到達していた回折波が、支配的な回折波でであるかを
判定出来、方位情報のさらなる詳細な取得に役立てることが出来るのである。







特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

本明細書の中で明示した論文および公開特許公報等の内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。


本明細書の中で明示した論文および公開特許公報等の内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。

This application is a continuation application of

Ser. No. 09/603,917 filed Jun. 26, 2000,
now U.S. Pat. No. 6,775,238 and claims
the benefit of priority from prior
Japanese Patent Applications No. 11-187123,
filed on Jul. 1, 1999, and No. 2000-174345,
filed on Jun. 9, 2000,
the entire contents of all of which are incorporated herein by reference.


「特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。」

The present invention is not limited to the above-described embodiments, and variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.


本発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく,多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能であることは当然である。


本発明は以上説明した実施例限定されないことは当然である。


本発明は、以上説明した構成以外のものを除外するものではなく、必要に応じてそれ以外のものも含むことは当然である。


本発明は真のパイオニア的発明であることは以上の説明から当然である。


請求項に係る発明の各構成要件の作用・効果が把握できるように明細書も記載した。

例えば、身体体躯のみにとどまらず、人工物でも良いのであって、それは建築物や
自然の崖等あらゆるものを含むことを指摘している。

(自然の崖等の場合、反転することを含めても良い
〔この場合、反転するために
徒歩で反対側の崖まで歩いて移動できる場合にはそのようにすれば良いだけである。
これは例えばビルディングや建築物の反対側の側面にまで徒歩で移動すれば良いのと同じである
ことは言うまでもない。それによって反転した側の計測が出来るのである。〕)

(自然の崖等の場合、明らかに、回折波の影響をカットして考えることが可能な場合にはわざわざ反転した計測を含めなくても良いことも言うまでもない。
これは例えばビルディングや建築物の場合でも、
明らかに、回折波の影響をカットして考えることが可能な場合には
わざわざの反対側の側面にまで徒歩で移動して反転側の計測をしなくても
良いのと同じであることは言うまでもない。)

このように明細書ドラフト時に,同様の効果を実現する,異なった構成も記載した。



基本的実施例の奏する作用・効果とは,異質な作用・効果を奏する別の構成も考えて記載した。

本発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく,多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
本発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく,多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。

更に,以下のような記載も


しい。
「本発明は以上説明した実施


限定
されるもので
はな


多く

変形
が本発明の技術的
思想
内で



において
通常

知識
を有する者により可

である」の
ような記載は

れてお



記第1金属膜は
アルミニウム
あるいは
アルミニ
ウム
合金から

成されることを特徴とする」のよう
な,
単純
な内的付

の従属項も

れてお



「を

外するものではな

」,「ものも含む」,「



応じ
て」


明細書中で
良く
用いられる「
常套
手段」
的な表現も

れてお





発明をできる






せて」,
特許請求の範囲,及び,「課題・作用・効果」の記載を

実させる

要がある。




当該
課題2をも解決するための外的不可的な構成(構
成2)を考

てク


ムアップ
すると

時に,明細書
中には,
当該
構成2の作用・効果を強
調
し,できれ


「構成2は,実施


具体例





当該
作用・効果
を奏するものであれ

よい。 」

の記載を
加え
ること



しい。

に,このような課題2が考

られない場合,
発明者が


する発明をできる






せて」,
特許請求の範囲,及び,「課題・作用・効果」の記載を

実させる

要がある。
具体
的には以下のような手法が


として考

られ
よう。


)発明者から


された発明の奏する作用・効果

同様
の作用・効果を奏する,

の構成を考


当該

の構成の奏する作用・効果を基に,更に,
同様
の作
用・効果を奏する,

の構成を考

...
という,
帰納

手法。


)発明者から


された発明の奏する作用・効果
を基に,「更に
高度
な作用・効果」(上記「






」判

参照
),「より

い作用・効果」(上記「施工




ロッ

事件
」判決
参照
),「異質な作用・効果」


成する構成を考

るという手法。(この場合も上
記「
帰納
的」手法を利用可




)現在から

来の技術の発

方向を


し,発明
者から


された発明を,

来の技術

向にフィ


した




するという手法。(この場合も,
当該


された発明の「作用・効果」を基に,上記(

),(


の手法を用いることが可




)装置ク



,(
単純
)方法ク



,製法ク






多く
の,





リー


変形
を考

るという手法。装置ク



では
進歩
性が無いが,製
法にすれ

進歩
性が

出される場合も

在する
。(な
お,筆者は,
単純
方法ク




価値
に対しては疑




(11)



)いわ

るコン
ビネ

ショ
ン,
サブ
コン
ビネ

ショ
ンの発明を考

る手法。
が考

られる。
請求項に係る発明の

構成要

の作用・効果,及び,
発明の課題解決

の関

原理が
把握
できるように明細
書を記載す

き。できれ


「課題を解決するための
手段」の

に,請求項の構成に対

させた

で,作用・
効果を記載する。





込む(従属項においてそのような「盛り込み」が実現
されていても

い)
6.上記提案の問題点と考察
さて,この項では,上記の「


」に記載した


についてい

つかの検討を
加え
る。
6.1 侵害論と無効論のコンフリクト
侵害が

められる程

に広いク



であって,か
つ,有効性が

められる程

に特徴点を有するク



をドラフトすることが理

であ

う。
しかし,全ての発明について,上述のような指針に
従ってク



・ドラフトができるとは

らない。

た,上記指針に従った場合,2段階以上の異質な
課題を解決する構成となるため,無効とされる可







いと

われるが,非侵害となる可

性はあ
る。
上記のコンフリクト指針に
沿
ったク



を作成し
た上で(又はそのような




った上で)
,侵害


のク



,無効

避狙
いのク



,及び,それら

サポ
ートする明細書のドラフト指針について考


る。
6.2 侵害論
(1) 課題・作用・効果を強
調
することで権利範囲が
限定
されないか
多く
の特許明細書に関する書


において,明細書
で課題・作用・効果を強
調
すると,権利範囲が
限定

れるので




き,と


示が

られる。これは,

分に




する
意見
である。侵害訴訟において,
特許請求の範囲の文



において,明細書に記載さ
れた「課題・作用・効果」を
参酌
し,その範囲が
限定
的に解

された





ない(
例えば
,平成19年5

22

東京地
裁(平成1
7
年(

)2
7
193)
,平成20年5

8
日大


裁 平成18年(

)12
77
3


しかし,このような裁判

では,ク



の広さと,
明細書に記載された「課題・作用・効果」を


した
場合,ク



が明らかに広い
事例



である。
筆者が


したいのは,ク



の広さに




合った「課題・作用・効果」を明細書に明確に,


に記載することである。
このような,
適正
な「課題・作用・効果」を明細書
に記載することによって,


なる導線が「


」として
認定
され,
請求項に指

されていない

項について,課題が解
決される
限度
で広い解

がなされ,
出願段階での
意見
書による権利範囲が
限定
されか

ない主張に対しても


な判断がなされる
このような効果は,
「課題・作用・効果」
自体
をなる
べく
明細書に記載しないことによる
デメ


トを
凌駕
すると考

られる。


無作

に抽出した勝訴判決の


で「課題・作用・効果」が非

に重

されている
からである。
上述の勝訴判決から考

て,裁判所は,権利者を勝
訴させる場合には,発明の「課題・作用・効果」を


し,対象となる権利に係る発明の本質を
把握
し,

信を

って,請求
認容
判決を下そうとしている点が明
らかに


る。


訴訟においては,被疑侵害品が特
許発明の技術的範囲に属するとの確信を裁判




せる

要があるためである。
「訴訟上の

果関係の立

は,1点の疑

も許さ
れない






明ではな



験則


らし
て全




合検討し,特



実が特

の結果




来した関係を


しうる
高度



性を

明することであり,その判

は,
通常

が疑を




ない程

に真実性の確信を
持ち
うるもの
であることを

要とし,かつ,それで

りるもの
である」 (最




50・10・24


29

9号
141
7


発明の本質(課題・作用・効果)を

した
まま
で広
い権利を


しようとするのは「

のいい

」である。



,上述のように,ク



の広さに

して,




レベル
の「課題・作用・効果」を記載するの





きである。
筆者は,この

的のために
改善



を利用す


である,と考

る。


り,

々の
レベル
のク



に対

する,相

しい
レベル
の,「課題・作用・効果」を,明細書中に記
載するということである。このように階

的に,それ
ぞれの構成・課題・作用・効果を対

させてお

こと
によって,無効論においても,有利に


することが
できる
(
7
)

特許権侵害訴訟の勝訴判決から
学ぶ
特許明細書ドラフティングの指針
パテント 2011
Vol.
64
No.
3,
77

なお,この点に関

して,明細書のドラフトという
より,発明の抽出段階の

であるが,



訴侵害訴
訟からの
教訓
を述

たい。
「施工




ロッ
ク」
事件




裁平成1
7
年12

28

判決(平成1
7
(

)第
10103号))
特許第199
7
204号の請求項に係る「施工




ロッ
ク」 (2)に「

然石
」が含

れるかが争点となっ
た。
明細書の

特許権侵害訴訟の勝訴判決を元に,特許明細書のド
ラフティングの指針の抽出を試みた。
結論としては:
侵害論においては,特許発明(請求項に記載された
発明)の課題・作用・効果を,広い請求項から狭い請
求項のそれぞれに対して,明細書中に明確に記載する
ことが重要であるという点が導かれた
無効論においては,独立項に係る発明の作用・効果
とは,異質な作用・効果を奏する,(外的不可
(1)
的な)
従属項をドラフトすることが重要であるという点が導
かれた
更に,特許権侵害訴訟において往々にして遭遇す
る,侵害論と無効論とのコンフリクト(侵害の主張に
よって無効に繋がる,又は,有効の主張によって非侵
害に繋がること)の解決法として,2つ又はそれ以上
の,相互関係の薄い(ライト時⇔リード時(後述)の
ような),特徴的構成を請求項中に盛り込むことが重
要であるという点が導かれた
1.はじめに
特許紛争の最終的解決手段は,特許権侵害訴訟であ
る。
現在では,特許権侵害訴訟において,実質的に特許
の無効についても審理される(特許法第104条の3第
1項)ため,特許明細書,従来技術,被疑侵害品の全て
が考慮され,特許が有効であり,更に,被疑侵害品を
権利範囲内に含む場合のみに,原告(権利者)勝訴の
判決が下される。
平成20年,平成21年において,特許権侵害訴訟に
おいて「原告勝訴の判決は3割強」との数字
(2)
からわ
かるように,勝訴判決を得るのは狭き門である。
本稿では,このような厳しい「関門」を突破した勝
訴判決を得た特許明細書を検討することによって,特
許出願時の特許明細書のドラフティングの指針の抽出
を試みるものである。
(なお,文中,判決文又は明細書の引用部分中に,筆
者により下線,及び/又は,符号を付した場合があ
る。)
2.侵害論
以下,主に侵害論が主な争点となった判決
(3)
を元に
解説する。
2.1 東京地判平成 2
1年3月6日(平成20年
(ワ)第 14858 号)
(1) 対象特許:特許第3625598号「液晶表示装置の
製造方法」
写真工程の段階を省き素子の信頼性を向上させ得る
薄膜トランジスタの製造方法に関する。
(2) 主な争点と裁判所の判断
<争点1>
請求項1に「基板上に第1金属膜(実施

では
7
2

以下
同様]
)及び第2金属膜(
7
4)を
順番

積層
」と
記載されている。被告は,これらの






加え
たものは権利範囲に属さないと主張。
裁判所は,以下のような理

から,被告の主張を

して,




加え
たものも上記
限定
の範囲内に属す
ると判断した。
〔1〕
明細書中にそのような
限定
が無い
〔2〕
明細書中に「本発明は以上説明した実施


限定

れるものではな


多く

変形
が本発明の技術的
思想
内で



において
通常

知識
を有する者により可

である」という記載がある
特許権侵害訴訟の勝訴判決から
学ぶ
特許明細書ドラフティングの指針
パテント 2011
Vol.
64
No.
3
61
会員
中村 彰吾
特許権侵害訴訟の勝訴判決から学ぶ
特許明細書ドラフティングの指針

:筆者は
〔2〕
のような記載の効用には

疑的であっ
たが,裁判


心証



固ま
った場合,その


中を

す」効用は有ると

われる。
〔3〕
上記「基板上に第1金属膜(実施

では
7
2

以下

様]
)及び第2金属膜(
7
4)を
順番

積層
」する理


して「
アルミニウム
膜(
7
2)の
ヒロッ
ク成


抑制

る」点が明細書に記載され,
アルミニウム
膜(
7
2)の
上部又は下部に
耐火
金属(
7
4)を
設け
ても
ヒロッ
ク成


抑制
できる点も明細書に記載されている。従っ
て,
アルミニウム
膜(
7
2)の上部及び下部の

方に


金属(
7
4)を
設け
ても

い。


アルミニウム
膜(
7
2)の上部又は下部に
耐火

属(
7
4)を
設け
ることの作用・効果を重

してい
る。
(筆者


ヒロッ
クとは,
アルミニウム
の成

成分


つかり合うことで盛り上がりが
生じ
てし


現象である。)
〔4〕
従属項の請求項2に「

記第1金属膜は
アルミニウ

あるいは
アルミニウム
合金から

成されることを特
徴とする」と記載され,請求項3に「

記第2金属膜

耐火
金属から

成されることを特徴とする」と記載
されている。


米国
にお


claim differentiation
の法理
(
4
)
(独
立項の技術的範囲は,従属項のそれより広い)に
類似

筆者は,このような
単純
な内的付

(1)
の従属項
にも

疑的であったが,特に
材料


では有効か
もしれない。
<争点2>
請求項1に「







ターンの

成された基
板の全

に第3金属膜(82

)を

成」と記載されて
いる。被告は,第3金属膜(82

)には
アルミニウム
が含

れないと主張。
裁判所は,第3金属膜(82

)が

ース
電極
及びド

イン
電極
を構成するものである点,及び,本

特許

優先日



公知


から

ース
電極
及びド

イン
電極

アルミニウム
で構成することによって「
比抵抗


さい」という利点がある点,を理

に,「本

発明
1の

第3金属膜

には,
アルミニウム
が含

れないと
解することはできない。」と判断した。



ース
電極
及びド

イン
電極

アルミニウム

構成することの作用・効果を重

している。


点3>
請求項1に「


保護
膜及び
絶縁
膜を4

写真
蝕刻
して

記ド

イン
電極
の表

と,



ート
パッ
ドの




出させるコンタクト





成し,



ート
パッ
ドより内





ンされるように




膜及び
絶縁
膜を
蝕刻
する」と記載されるが,被告は,



保護
膜及び
絶縁
膜」の

方が「



ート
パッ

より内





ン」される

要がある,と主張。
裁判所は,明細書から,
保護
膜,
絶縁
膜が,




ート
パッ
ドより内





ン」されることの作
用・効果について以下のように判断した。


ート
パッ


ターンの外
側ま

蝕刻
すると,



パッ


ターンを構成する
アルミニウム
膜の
側面




れ,この
アルミニウム
膜と
ITO
膜とが
接触

ることになるので,これを
防止
しようとしたものであ
ることが

示されているものと

められる

ITO
膜と

ート
パッ
ドを構成する
アルミニウム


側面
との
接触

防止
するためには,

ート
パッ
ドの




出が

ート
パッ
ドよりも内



成されてい
ることが

要であるが,
保護
膜及び
絶縁
膜の「

方」


ート
パッ
ドより内





ンされることは
必ず
しも

要ではない

:明細書中に記載された解決課題を解決できる範
囲の中で,請求項の構成要素の「最

の許

範囲」


めている。



教訓
以下の
教訓
が導かれる。
請求項に係る発明の

構成要

の作用・効果,及び,
発明の課題解決

の関

原理が
把握
できるように明細
書を記載す


「実施


限定
されない」

の決

り文

も有効と
なり得る
内的付

の従属項も有効となり得る
特許権侵害訴訟の勝訴判決から
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特許明細書ドラフティングの指針
パテント 2011
Vol.
64
No.
3
62
2.2 東京地判平成 2
1年2月18日(平成19年
(ワ)第 28506 号)
(1) 対象特許:特許第3055054号「コンクリート構



機械
施工方法及び装置」
道路

設け
られる
側溝や防護柵

側壁
,中


離体

の有

コンクリート構造


機械
施工する方法及び
装置に関する。
(2) 争点と裁判所の判断
<争点1>
被告は基

(従来

の上記

中の
7
)有り工

が本

特許発明の技術的範囲に属さないと主張。
裁判所は以下のように,明細書に記載された課題解
決の

点から「
鉄筋

固定
するための

ースコンク
リート(

)の
打設
を省

できること」
即ち
「基


り工

」でないこと,は「本

特許発明の

来する


的な効果にす

ない」と
認定

「すなわ

,従来工法においては,



ースコンク
リートを
打設
し,そこに




鉄筋




又は



ー金


埋設
して,これらに
鉄筋

固定
してお


要があり,かつ,それをす

て作
業員
の手作

によ

ねば
ならなかったため,工

コストの
アップ
,工


長期化
,コンクリートのか

り不

といった

題が
生じ
ていたとこ

,本

特許発明は,そのような


を解決するため,



ドの
移動経路

沿
って,


鉄筋


み立てて
浮動設
置し,
当該鉄筋
を,





移動








ドに導

させ,






の内

あるいは
接触



接触
させることにより,そ


れを
防止
しつつコンクリートが
供給
される
ホッ

ー部


移動
させるという
仕組
みを

用したもので
ある。」

:従来技術,課題を
認定
し,本

発明の課題解決

思想

認定
している。
「そうすると,本

特許発明においては,
鉄筋

固定
不要にして
接触

材等

接触
させながら
ホッパ
ー部


移動
させるということが,上記の

題解決に

結す
る,

要不可

な要素であるとい


鉄筋

固定
する
ための

ースコンクリートの
打設
を省

できること
は,本

特許発明の

来する
副次
的な効果にす

ない
と解す

きであり,

ースコンクリートの
打設
の省

が,上記

題解決のための
必須
の構成となるものでは
ないことは,明らかとい

る。」

:上記課題解決の

点から「
鉄筋

固定
するため


ースコンクリートの
打設
を省

できること

即ち
「基

有り工

」でないこと,は「本

特許
発明の

来する
副次
的な効果にす


い」と



「このような理解は上記

記載において,

本発明は

ースコンクリートの構成を

外するものではな



ースコンクリートを施

するものも含む

とされ,

た,
『必
要に
応じ


ースコンクリートの施工を省

できる

とされていることとも

合するものであ
る。」

:「を

外するものではな

」,「ものも含む」,「

要に
応じ
て」

,明細書中で
良く
用いられる「


手段」的な表現が,
駄目押
し的な効果を

って
いる。
<争点2>
被告は,請求項に記載された「
接触


」が,

鉄筋
の内

」,すなわ


鉄筋
の内部
形状
に合

して,
鉄筋
を強

的に
拘束
し,その上下
左右


れを
防止
するも
のであり,かつ,これに
限定
され,


接触
」も,

なる

理的な
接触
ではな







ド内での
鉄筋


れを強

的に
防止
する
機能
を確

する
態様
のもの
を指すと主張。
裁判所は以下のように,明細書に記載された解決課
題の理解を
通じ
て,被告の主張を
封じ
た。




明細書にお

る上記イの

記載によれ

,本

特許発明において,
『鉄筋
の内







ドの
内部に
設け
られた
接触



接触
させながら
ホッパ




移動
させる

こと(構成要

方法

)とされ,
特許権侵害訴訟の勝訴判決から
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特許明細書ドラフティングの指針
パテント 2011
Vol.
64
No.
3
63
あるいは,
『鉄筋
の内


接触
する
接触










ドの内部に
設け』
ること(構成要

装置


とされているのは,い

れも,





ド内に


された
鉄筋
が,上下
左右


れて

置を
変え
ることに
より,





ド後方の
ホッパ
ー部及び成
形モ


ド内に導

されて

コンクリートによる成

がされる

に,所



置から

れてし

い,コンクリート構


の表



出してし

うという
事態

防止
するた
めであると解される。」

:請求項の文

及びそれに関

する明細書の記載
から発明の解決課題を
認定
している。
「しかも,上記イ(

)の記載中に本

方法特許発明
及び本

装置特許発明の実施

として

及された本


4(


においては,





ドの

板の上の
鉄筋
の内

部分に
鉄筋


さの

3分の2の

さを有する
台形状

接触



設け
られ,
当該接触


の外


鉄筋
の内

とが
接触
して,
鉄筋


れを
防止
する
態様
が記載されているとこ

,この実施

は,
鉄筋
の内


接触



支持
することにより,
鉄筋自体


重で
その

れを
防止
し,特に上方向


移動

抑え
るもの
であり,強

的に上下方向
等へ

移動

拘束
するもの
ではないと

められる(

2)。」

:実




4(

) )が,
鉄筋自体


重でその

れを
防止
し,「強

的に上下方向
等へ

移動

拘束
」しないものである点を
認定




4(





)は,「強

的に上下方向
等へ

移動



」するものと

われる。従って,

4(





)に係る実施

のみが

示されていた場合に
は,本判決のような
肯定
的な結論となったか


疑わしい。
同様
の作用・効果を奏する

の構成をドラフト
することの重要性が理解できる。
「そうすると,本

特許発明にお


『接触

材』

は,
鉄筋
の内


接触
し,
鉄筋

ホッパ
ー部及び成




ドに
移動
した時点で所



置から

れない程

に,





ド内において
鉄筋


れを
防止
し得
るものであれ
ば足
り,
同『接触』
も,そのような
機能
を果たす程

のもので

りると解す

きであって,


を強

的に
拘束
して,その上下
左右


れを
防止

るものに
限定
され

,かつ,

れの
防止

鉄筋



を利用する場合も

含するものという

きである。」

:「上下
左右


れない」作用・効果に
着目
して,
それのみを実現する,基本実施

とは

の実施


4(

)を記載した点が有効であった。
<争点3>
被告は,被告方法及び被告装置が,被告特許発明を
実施するものであるから,本

特許権を侵害しない,
と主張。
裁判所は,以下のように,被告の主張を
封じ
た。
「しかしながら,

に,被告方法及び被告装置が被告
特許発明を実施するものであったとしても,そのこと

直ち
に本

特許発明を実施していないことにはつな
がらないという

きである。そもそも,特許発明の技
術的範囲は,特許請求の範囲の記載に基

いて

めな
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パテント 2011
Vol.
64
No.
3
64



ならないのであるから(特許法
7
0条1項)



特許発明の特許請求の範囲に記載された

々の
具体
的な構成要


充足
の検討を

れ,

の特許発明を実
施していることを理

として,
当該
特許発明の技術的
範囲に属しないとする主張は,


であるといわ


を得ない。」

:特許権は

用権でない(



分の特許権の権
利範囲内の実施であっても,


にならない)
(
5
)




教訓
以下の
教訓
が導かれる。
請求項に係る発明の

構成要

の作用・効果,及び,
発明の課題解決

の関

原理が
把握
できるように明細
書を記載す


「を

外するものではな

」,「ものも含む」,「



応じ
て」

の表現も有効となりうる


インの実施


同様
の作用・効果を奏する

構成
の実施

を記載することが有効
被疑侵害者として「


の特許発明を実施してい
る」という




められない
2.3 東京地裁平成 2
1年1月30日判決(平成20
年(ワ)第 14530 号)
(1) 対象特許:特許第38
7
2
7
98号「液晶表示装置」
液晶表示装置,特に,
V
A型LCD


向分割(1つ


素中で
反転
する液晶分子の


状態


成させる
こと)を実現する技術に関する。
(2) 争点と裁判所の判断
<争点>
被告は,請求項に記載された「ド

イン


手段」
が,基板上に「
直接

設け
られる

きものであり,

た,「ド

イン




」が「


」である

要がある
と主張。

:「ド

イン」とは,液晶

向の向きが

っている
単位
領域
のことである。
「ド

イン


手段」とは,液晶が

めに

向さ
れる

向方向が,1

素内において,

数の方向
になるように


する手段(上

参照
)。
裁判所は,以下のように判断して,被告の主張を


た。

〔1〕前
記(

)のとおり,本

発明2にお



圧印

時の液晶の

向方向の


は,



イン


手段

により
生じ





の効果によるものであること,」





イン


手段

の効果に
着目
している。

〔2〕




書2の段
落《
0024



記(イ)

)及び

12の(1)(上

基板と下

基板の

基板に
電極

設け
られたスリ

トが

示されもの)には,

圧印

時に「
電極
スリ

ト部(
電極


ジ部)
」に
生じ





を利用して液晶を

向させる原理が示されている
こと,」

:「ド

イン


手段」が「


」でな

ても
同様
の効果を実現する手段が実施



示。明細書ド
ラフト時に,
同様
の効果を実現する,異なった構
成を記載することが重要。
特許権侵害訴訟の勝訴判決から
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特許明細書ドラフティングの指針
パテント 2011
Vol.
64
No.
3
65
12
...CF
側電極
13
...画

電極
20,20

,20
B...


イン


手段(突


21
...


イン


手段(スリ

ト)

〔3〕


明細書2の段
落《
0028



記(イ)

)には,


向分割をより


的に

うこと」を可

とする構
成として「突

又は

み又はスリ

ト」の3




示されていること,」

:「ド

イン


手段」が「


」でな

ても
同様
の効果を実現する手段が実施



示。明細書ド
ラフト時に,
同様
の効果を実現する,異なった構
成を記載することが重要。

〔4〕前
記(

)のとおり,本

発明の特許請求の範囲
(請求項1)の記載中に,

第1のド

イン


手段




第2のド

イン


手段

のい

れかが,



有する
形態
のものでな



ならないことを


する


はな





請求項1を引用する請求項8は,
『前
記第1及び第2のド

イン


手段は,
電極



られたスリ



である液晶表示装置の発明である
こと(

記(イ)

)」

:独立項に係る発明の技術的範囲の解

におい
て,従属項の記載が
参酌
され,独立項の発明の技
術的範囲は,



とも従属項のそれ(本

では



を有する
形態
」ではない
形態

即ち
「スリ

ト」)を含むと判断されている。
米国
にお


claim differentiation
の法理
(
4
)
とは
若干
異なるが,
独立項の解

にあたって,従属項を
参酌
する点で

類似
する。
原告は独立項のみで訴

した。しかし,裁判所
は,従属項(請求項8)「

記第1の及び第2のド

イン


手段は,
電極

設け
られたスリ

トで
ある
...
」の表現を
参酌
し,実質的に請求項8の侵
害を判断した


。 (被疑侵害品が,従属項に係
る特許発明の技術的範囲に属せ




独立項に
係る特許発明の技術的範囲に属する,という




っているものと
推測
される。)従って,
当該
(請求項8)のような
単純
な,内的付

の従属項も

に立つ場合あり。
「以上の
〔1〕
ないし
〔4〕
によれ


電極
のスリ

ト部が本

発明2の



イン


手段



たることは明ら
かであるから,イ号液晶





の対向基板に

ターン

工されて

成された対向
電極
のスリ

ト及び
同T
F
T
基板に

ターン

工されて

成された




のスリ

トは,


を有する
形態


うかを検討す


でもな

,原告が主張するとおり,それぞれ
『前
記第1の基板に
設け
られ,

記液晶に





した
時に

記液晶が

向する方向を


する,第
1
のド

イン


手段

(構成要


)及び
『前
記第2の基板に
設け
られ,

記液晶に





した時に

記液晶が

向する方向を


する,第2のド

イン


手段

(構成要
件C
)に

たるものと

められる。」



教訓
以下の
教訓
が導かれる。
請求項に係る発明の

構成要

の作用・効果が
把握
できるように明細書を記載す


明細書ドラフト時に,
同様
の効果を実現する,異
なった構成を記載することが重要

単純
な内的付

の従属項も

に立つ場合がある
2.4 東京地裁平成 19 年 12 月 25 日判決(平成 18
年(ワ)第 1702 号,同 27110 号)
(1) 対象特許:特許第359
77
89号「





構造,





構造用


可とう

手及び





構造の施工方法」





構造
1
において,




ル壁
2と下






3との

合部を








可とう


7
によって

構造とし,
地震

による




ル壁
2と

3との

合部の破





(2) 争点と裁判所の判断
被告は,請求項中の「

状体


)の内





とう



)」において,「


可とう



) 」の




が「



状体


) 」の「内

」にある

要があ
る,と主張。
裁判所は,以下のように判断し,被告の主張を
排除
した。


)本

特許明細書のこれらの記載を考慮すると,


特許発明の「


可とう

」は,

状体


との



結するものであって,これらの


負荷
及び



吸収
し,もって,




ル壁


との

合部の



防止
するものであると

められる。」
特許権侵害訴訟の勝訴判決から
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特許明細書ドラフティングの指針
パテント 2011
Vol.
64
No.
3
66

:請求項の構成要素「


可とう

」の作用・効
果を,明細書の記載から



っている。


た,本

特許発明の「


可とう

」は,
負荷


変位

吸収
する



であれ

,その
形状

制限



(上記

0031
》参照
),



とも

部は,

状体
及び


固定
されているものである(

0034
》参照
)と

められる。」

:請求項の構成要素「


可とう

」の
形状



が無い点を,明細書の「


可とう

」の作用・
効果から判断している。
「そうすると,構成要


の「

状体
の内





とう

」とは,


可とう



状体


との




及び
変位

吸収
する作用を果たすことができるよう


状体
の内



置するものであれ
ば足
りるという

きであって,それ以上に,


可とう

のす

ての
部分が

状体
の内

のみに

置するものに
限定
される


で解

するのは相

ではない。」

:重要な構成要素(
例えば
「可とう

」)の作用が
わかるように,明細書に記載することによって




状体
の内




可とう

」の「内

」に
ついて,「


可とう

」の




が「





」の「内

」にな

ても

い,という判断に繋
がった。



教訓
以下の
教訓
が導かれる。
請求項に係る発明の

構成要

の作用・効果,及び,
発明の課題解決

の関

原理が
把握
できるように明細
書を記載す


2.5 東京地裁平成 21
年9月15日判決(平成18
年 第 21405 号)
(1) 対象特許:特許第1
7
06534号「
回転式

圧型セ
パレ
ータをそな


粉砕


回転
テー


(2)上に,それに従

回転
する
粉砕

ーラ(3)を有する
粉砕

に,
回転式

圧セ
パレ
ータ
(12)を


した装置。
回転式セ
パレ
ータ(12)が
負圧型
であり,
粉砕

(1
に囲

れた部分)内部が

圧雰


であるため,
固定


ンター
シュ
ート(13)と,その

りの
回転セ


ータ(12)の




が侵

することによる

題が

在した。
特許権侵害訴訟の勝訴判決から
学ぶ
特許明細書ドラフティングの指針
パテント 2011
Vol.
64
No.
3
6
7



発明は,この

題を解決するため,

空気
」が

回転筒
の下

から

出」するように構成している。
(2) 主な争点と裁判所の判断
<争点1>
被告は,本

発明が,「
粉砕
部から真上に上

してき





回転筒
の下


直接ぶ
つかる」ことによっ
て,

ンター
シュ
ートと
回転筒
との
隙間

微粉
が侵

するという現象のみを課題とした発明であると主張。
裁判所は,以下のように判断し,被告の主張を


た。

...
この課題を解決したのが本

発明であって,



部から真上に上

してきた




回転筒
の下


直接ぶ
つかる」ことによって,

ンター
シュ
ートと

転筒
との
隙間

微粉
が侵

するという現象のみを課題
とした発明ではない。」

:明細書の記載から発明の解決課題を
認定
し,


課題から考

て,「
直接ぶ
つかる」ものに
限定

れない,と判断。
<争点21>
被告は,本

発明の構成を「
回転筒

回転
を利用す
ることにより
回転筒


の全

から
空気


出させる
もの」に
限定
したものであると主張。
裁判所は,以下のように判断し,被告の主張を
退

た。
「(イ)で述

たとおり,
回転筒


から所


離離

た上方

置から,


隙間


圧雰


よりも



圧空気

供給
すれ




隙間

連通
している以上,
回転筒


から
空気


出するのが
通常
であって,

転筒


から
空気


出されれ

,本

発明の効果を
奏するのであるから,上記記載が,本

発明の構成を

回転筒

回転
を利用することにより
回転筒


の全

から
空気


出させるもの」に
限定
したものである
とは解されない。」

:明細書の記載から発明の効果を
認定
し,
当該

果との関係で,「全

から
空気


出させるもの」

限定
されないと判断。
<争点22>
被告は,原告が審

段階で

出した
意見
書にお


主張を引用し,
当該
主張から考

て,本

発明は,「全

から
空気


出させるもの」に
限定
されると主張し
た。
裁判所は以下のように判断し,被告の主張を
退

た。
「(

)本

特許の出願

程において出願

から


された
意見
書(

5の1,

1の
7
)中には,被告が指

するように,


た,たと

,この引用

のものが本願発明のよう

固定
された

ンター
シュ
ートの

りに
回転筒

回転



設け
たものであったとしても,

項でも説明す
るように,
回転筒
の下

から所




てた上方の

置から




隙間

空気

供給
し,かつ,
回転筒

回転
を利用することによって



隙間
内全


空気




らせ,
隙間
の下

の全

から



空気


出させるようにしたことの効果は
多大
である。
」(5

11

ないし19

),
「これに対して本願発明では,
粉塵
の侵
入防止



部分は

ンター
シュ
ート13と
回転筒
22の


隙間

回転筒
22の下

部分であるが,ここの全

から
空気


出されるので
粉塵
の侵

を確実に
防止
することが
できる。
即ち
,所

圧力

空気

回転筒
22の下


ら所


離離
れた上方の

置から


隙間

へ供給

れ,かつ,


隙間


成する

つの部

である
回転

22の内



回転
しているので,

記の
供給位

から
供給
された
空気

回転筒
22の下







転筒
22の内



回転
につれて

状通路
内を
螺旋


旋回
しながら下

するため,
供給位
置から
抵抗


ない特

の部

のみを

れて,所


ショ
ート

スし
たり
偏流
したりして
回転筒
22下

の部分的な

置の
みから

出されることがな



空気



隙間
内の






って
回転筒
22の下

の全

から

出す
る。」(
7

20

ないし8

16

)との記載がある。
しかしながら,上記記載は,特


5
7

7
5156号




4)及び特


5592145




5の2)を
出願
前公知
技術として引用した



由通知
がされた
のを


て(

1の6) ,
粉砕
部の上方に

置する


ター
シュ
ートと
回転筒
との




隙間


圧空気

供給
する構成を

示しない

引用

に対し,上記構成
特許権侵害訴訟の勝訴判決から
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64
No.
3
68


用することによる作用効果を主張するものであ
り,
回転筒


の全

から
空気


出させるために,
回転筒

回転
を利用した点を

引用

との

異点とし
て強
調
するものではない。
したがって,上記出願



参酌
して,構成要


にお

る「
回転筒
の下

から

出するように構成し
た」の
意味

限定




きであるとはい

ない。」

:上述のような,課題・作用・効果に基
づく
判断
により


心証
を得たと

われる。審

段階での
意見
書の記載(

袋禁反

)を重



,権利者



な判断が

されている。



教訓
以下の
教訓
が導かれる。
特許発明の解決課題・作用・効果が
把握
できるよう
に明細書を記載す


解決課題・作用・効果が明確に
把握
できれ

,場合
によっては,審

段階での
意見
書の記載(

袋禁反


を重



,権利者に


な判断が

され得る
3.無効論
以下,主に無効論が主な争点となった判決を元に解
説する。
3.1 大阪地裁平成 1
9年6月21日判決(平成18
年(ワ)第 2810 号)
(1) 対象特許:特許

号第3306043号「
衝撃式



にお









砕石

)を更に細か



するのに用いられ

衝撃式



において,原




子として

ータ
の外

部に

り付

られる





)の構造に関す
る。


は,実施の1
形態
とは異なる,

の実施の
形態
にかかる



の平
面図
である。
「実施の1
形態
」では,上




(81,91)が


しない。
(2) 争点と裁判所の判断
被告は,従来技術に基

いて,本

特許は無効とさ
れる



と主張。
裁判所は,以下のように判断して,被告の主張を
退

た。
「すなわ





の付





して,



7



マ挿

部20に


した
まま
で,後
面側


部9
上を

るように











すのが
困難

あるし,

た,


部8,9上を

るように











したとしても,







が突


8,9上から

って

レ動
き,

ランスが

れてし


という

題が
生じ
ていた。そこで,本

特許発明は,
構成要
件C
の構成を

用したものである。」

:本

発明において上記


(81,91)を

用し
た理

としての,解決課題を
認定

「これに対し,


技術は,
玉掛












す部分に







を係合する



成す
るものにす
ぎず




成する

所及び


態様
につ
いて,







部の








部の上


ら下








する

溝』


成することにつ
いては,



示されていないから,引用発明に


技術を

み合わせても,構成要
件C
の構成が
直ち
に得
られるものではない。そして,本

特許発明は,この
構成により,


技術とは異なり,上記のような特有
の作用効果を奏するものである。
したがって,引用発明と


技術から本

特許発明
の構成を


することが


であるとは

められな
い。」




技術の作用・効果と本

発明の作用効果を


して,本

発明の上記


(81,91)を


することによる作用・効果の
優位
性を

めてい
る。
特許権侵害訴訟の勝訴判決から
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64
No.
3
69



教訓

のような
教訓
が導かれる。
基本的実施

の奏する作用・効果(本

発明では



の突





力集
中を
防止
)とは

の,異質な
作用・効果(本

発明では



の付


















防止
する)を奏する

の構成
(本

発明では


81,91)を考


上記

の構成が

要となった原

である,解決課
題,及び,上記作用・効果を明細書中で明確に説明す

3.2 東京地裁平成 2
0年3月28日判決(平成19
年(ワ)第 12631 号)
(1) 対象実用


権:実用


登録
第 2598506 号
「原稿





装置」


機や
印刷
機等
に用いて
好適
なリフト
機能
付きの
原稿





装置に関する。
訴訟にお

る無効論で勝利の要

となった特徴部分
は,

支持




)に

動自
在に
拘持
され」
,「

付部



)に
固着
した
カム





へ当接
させた」スライ

ー(14)である。
この構成によって,原稿が薄い場合も,本のような


原稿であっても,原稿


板(2)を


的に

止保持
することが可

となる。
(2) 主な争点と裁判所の判断
被告は,従来技術(

2号

:特許権者が出願


ある特許出願




)によって本

特許が無効であ
ると主張。
裁判所は以下のように
認定
し,被告の主張を
退

た。
「しかしながら,

2考




イド部

12

は,


ランク部

8の

点を






り付


受圧ピ

10,10
と,

付部

1の


設け

固定

ン11との


...懸架
される

ものであり,構成要
件D
1にいう
『支持




動自
在に
拘持
される

ものとか,構成要
件D
2にいう


付部


固着
した
カム

材へ当接

せた

ものということはできない。



2考

について下

参照



イド部

12

は,

クランク部

8の

点を






り付


受圧ピ
ン10,10と,

付部

1の


設け

固定

ン11との


...懸架
される

もの」

意味
は,本



のスライ

ー(14)が,

動自

であるのに対し,

2考



イド部

(12)は,


的に「
懸架
」され,本



のスライ

ー(14)が,
カム




)に
当接
されるのに対し,

2考



イド部

(12)は,
固定

ン(11)に
当接
する



あることを
意味
する。(そもそも

2考

では
カム

材自体


在しない)
(2) したがって,被告の本



1の(2)の
新規

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3

7
0

2009年8月 "without wishing to be bound by any theory"

今月は明細書和訳の際によく遭遇する上のフレーズのお話です。

日本の明細書ではこの表現に相当する定着した「常套句」が無いため、翻訳者は英文明細書に "without wishing to be bound by any theory" がでてきたとき、どう和訳すべきか戸惑ったり、どういう意図なのか疑問に思ったりすることがあるようです。

下の例を見てみましょう。

While not wishing to be bound by theory, it is believed that pre-straining a polymer in one direction may increase the stiffness of the polymer in the pre-strain direction.

(USP 7567681)

Without wishing to be bound by theory, it is believed that as the concentration of EC increases, the concentration of sodium can be increased without substantially affecting cell 10 adversely.

(USP 7566350)

Although not wishing to be bound by any theory, it is believed that the addition of titanium causes a reaction with the surface of the boron carbide particles to form a stable titanium-containing compound on the surface that does not disperse in the matrix and prevents further attack by the aluminum alloy in the matrix.

(USP 7562692)

While not wishing to be bound by any particular theory, applicants believe that this is due to the oxidation of N-ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-3-methylaniline and 4-aminoantipyrine by peroxidase and hydrogen peroxide.

(USP 7560271)

これらは皆、発明の実施態様の記述部分に現れる表現ですが、フリーランス翻訳者から納品されてくる訳は、次のように様々です(上の太線の部分についてのみ)。

Aグループ(原文の意図が理解できないため忠実訳に徹しようとした、或いはある程度原文の意図は想像できているが日本語のセンスがないので「単語訳」の印象を脱することが出来ない例):
A-1:
「理論によって拘束されることを願わずに、 ......と信じられている。」
A-2:
「理論によって縛られることを望むことなしに、 ......と考えられる。」

Bグループ(恐らく原文の意図が理解できていないという理由により、wishing の訳を省略した):
B-1:
「特定の理論に拘束されることなく、 ......と信じられている。」
B-2:
「理論に縛られることなしに、 ......と信じられている。」
B-3:
「特定の理論に拘束されることなく、 ......と考えられたい。」

Cグループ(wishing は訳出されていないが、ほぼ許容できる訳):
C-1:
「理論に拘束されるわけではないが、 ......と考えられている。」
C-2:
「理論により限定されるものではないが、 ......と考えられる。」
C-3:
「理論に束縛されるものではないが、 ......と考えられている。」
C-4:
「理論に制約されることなく、 ......と考えられる。」

Dグループ(原文の意図を正しく理解していない訳):
D-1:
「理論によって拘束されることがないとすると、 ......と信じられており、」
D-2:
「理論に縛られないことを望まなければ、 ......と考えられる。」
D-3:
「理論に縛られずとも、 ......と考えられる。」

Aグループの訳は、特許明細書の翻訳としては実害はないとは思いますが、日本語の語法からみても推奨できるものではありません。

Bグループの訳にはwishingに相当する訳がありません。
訳さなくても良いと判断したものと思われますが、その割にはこなれた日本語表現となっていません。この中で多少とも日本語表現を工夫したと思われるのはB-3ですが、一見よさそうなものの、この和文では「特定の理論に拘束されることない」のは読者になってしまい、出願人/発明者(即ちこの明細書の著者)ではありません。
正しくは、「特定の理論に拘束されたくないと願う」のは出願人/発明者なのです。

Cグループもwishing を訳出していないグループですが、日本文の語法及び原意図の伝わり具合の2点からほぼ許容できます。なお、「考えられている」より「考えられる」とする方が良いでしょう。

Dグループの訳は、訳者が原文の意図を正しく理解していないことが明らかです。

それでは、"without wishing to be bound by any theory" とはどういう意味で、また、どういう場合に使われるのでしょうか?

特許出願する場合、明細書に発明の効果の裏づけとなる科学的根拠や学術的原理を記載することは、法的には全く要求されていません。 言い換えれば、「本発明の効果」がどういう原理やメカニズムによって得られるのかが発明者本人にわかっていなくても、その特段の効果を示す構成が明細書にはっきり特定されてさえいればいいのです。そこが学術論文と異なる点です。 よく大学の先生方に「特許明細書はいい加減だ」とも言われるゆえんです。

とはいうものの、発明者としては審査官に何とか自分の発明の価値を評価してもらいたい、そして審査官に発明の効果が単なる思い付きや空理空論でないことをわかってもらいたいものです。 そのために発明者は本発明の効果がもたらされる理論的根拠を記載しようとします。

しかし、明細書の怖いところは、後日、第三者がそこに開示した理論的根拠とは別の理論・原理を見出し、「自分は別発明をなした」と主張したり、「無効理由あり」と主張したりする可能性があることです。 それを防ぐために、「本発明の効果は、このような科学的根拠・理論によって得られるものと考えられる」と記載して審査官を説得する一方、「その理論が本当に唯一妥当なものであると断言するものではなく、他の理論もありえる」と、将来を見越した予防線を張っておくのです。

よって、「いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、 .....であると考えられる」や「特定の理論に縛られることを望むものではないが、 .....であると考えられる」等の訳が許容できる訳として考えられるでし



%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%


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高橋正人 方位情報

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(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2002-372576(P2002-372576A)
(43)《公開日》平成14年12月26日(2002.12.26)
(54)《発明の名称》方位情報取得方法
(51)《国際特許分類第7版》
G01S 5/14
// G01C 17/32
21/00
《FI》
G01S 5/14
G01C 17/32
21/00 A
《審査請求》有
《請求項の数》3
《出願形態》OL
《全頁数》12
(21)《出願番号》特願2002-93386(P2002-93386)
(22)《出願日》平成14年3月28日(2002.3.28)
(31)《優先権主張番号》特願2001-93966(P2001-93966)
(32)《優先日》平成13年3月28日(2001.3.28)
(33)《優先権主張国》日本(JP)
(71)《出願人》
《識別番号》301022471
《氏名又は名称》独立行政法人通信総合研究所
(71)《出願人》
《識別番号》500138939
《氏名又は名称》高橋 正人
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
(74)《代理人》
《識別番号》100082669
《弁理士》
《氏名又は名称》福田 賢三 (外2名)
《テーマコード(参考)》
2F029
5J062
《Fターム(参考)》
2F029 AA01 AB07 AC03 AC16
5J062 AA01 AA13 CC07 DD22 GG02
(57)《要約》
《課題》 GPS衛星より送信されて来る信号を1枚のアンテナのみで受信して方位情報を得ることを可能とする。
《解決手段》 半球ビームを持つ一つのL1波用のGPS平面パッチアンテナ1を、ビーム中心を水平に配置して、前記平面パッチアンテナ1は向いている方向の上空の四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、前記平面パッチアンテナ1に接続したGPS受信機2に、GPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた信号から前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、上記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星を、上記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるよう整列させ、最終の項に相当する衛星の方位角を開始方位角とし、最初の項に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として抽出し、上記抽出した開始方位角と終端方位角を用いて方位を限定する。
000002

《特許請求の範囲》
《請求項1》 半球のアンテナパターンを有する一つのGPS平面アンテナを、ビーム中心を水平に配置して、天頂を通る1つの大半円を境として、前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《請求項2》 請求項1に記載の方位情報取得方法において、前記GPS平面アンテナを更に180度反転させて配置して、残りの上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、前記と同じ工程で前記GPS平面アンテナに接続した前記GPS受信機に上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ前記大半円の他方の片側が向いている方向の方位を限定し、前記GPS平面アンテナの第1の姿勢で得られた方位と前記GPS平面アンテナの第2の姿勢で得られた方位の共通の積集合をとって一つの方位を限定する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《請求項3》 請求項1又は2に記載の方位情報取得方法において、前記GPS平面アンテナは、頭部に装着する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《発明の詳細な説明》
《0001》
《発明の属する技術分野》この発明は、GPS衛星より送信される信号により方位情報を取得する方法に関する。
《0002》
《従来技術》GPS(Global Positioning System)衛星より送信されてくる信号により、緯度、経度、高度、GPS時刻等の測位情報は容易に得られたが、方位情報は得られなかった。
《0003》そこで、本発明者は、一対の平面パッチアンテナを用いて、方位情報を取得する方法を提案した(特願2000-91362号)。
《0004》この方位情報取得方法に依ると、一対の平面パッチアンテナを互いに平行且つ背向で垂直に配置し、各平面パッチアンテナは、向いている方向の上空4分の1の天球にアンテナの感度が及び上空覆域を形成させ、それぞれのアンテナに接続されている受信機部より受信した全てのGPS衛星の信号強度値を取り出し、この取り出した信号強度の比較に基づいて、それぞれの信号を送信したGPS衛星がどちらのアンテナの上空覆域に存在していたかの判定を行い、この衛星の存在領域判定結果を円環的に整列させ、上記円環的判定結果列が含む情報に基づいて計測方向の方位を限定または特定した。
《0005》上記の方位情報取得方法を市販のGPS受信機で実施させるため、本発明者は、更に、データ送信部、データ受信部及びデータ処理部を設けたGPS受信機を提案した(特願2000-364605号)。
《0006》その結果、一対の平面パッチアンテナは、互に平行且つ背向で垂直に配置すると共に、一対のGPS受信機をデータ送信部とデータ受信部が互いに対面するように配置させると、一方のGPS受信機で受信したGPS衛星のデータを他方のGPS受信機へ送信することができ、二つのデータをデータ処理部で処理して、方位情報を容易に取得することが可能となった。
《0007》GPS衛星の信号による方位情報は、磁場に影響されるコンパスによる方位情報に較べて信頼性が高い。
《0008》
《発明が解決しようとする課題》しかし、上記提案の方位情報取得方法は、二枚の平面アンテナを平行に設置すると共に、一方のGPS受信機のデータを他方のGPS受信機へ伝達することが必要なため、少なくとも二枚のアンテナと、二台のGPS受信機間にデータ伝達手段を設ける必要がある。
《0009》この発明は、上記に鑑みなされたもので、1枚の平面アンテナと一台のGPS受信機のみで方位情報取得が極めて簡便にできる方位情報取得方法を提供することを目的とする。
《0010》
《課題を解決するための手段》この発明に係る方位情報取得方法は、半球のアンテナパターンを有する一つのGPS平面アンテナを、ビーム中心を水平に配置して、天頂を通る1つの大半円を境として、前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定することを特徴とする。
《0011》また、この発明は、前記GPS平面アンテナを更に180度反転させて配置して、残りの上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、前記と同じ工程でGPS平面アンテナに接続した前記GPS受信機に上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ前記大半円の他方の片側が向いている方向の方位を限定し、前記GPS平面アンテナの第1の姿勢で得られた方位と前記GPS平面アンテナの第2の姿勢で得られた方位の共通の積集合をとって一つの方位を限定することを含む。
《0012》更に、この発明は、前記GPS平面アンテナを頭部に装着することを含み、取得する情報に従って、前記GPS平面アンテナを水平状態又は垂直状態とする。
《0013》
《発明の実施の形態》次に、添付図面に基づいて、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の一実施形態を詳細に説明する。
《0014》以降の説明では、角度の単位は度(deg)を用い、北を0度として時計回り方向に東が90度、南が180度、西が270度の方位角表示を用いる。また仰角は水平面を0度として、天頂を90度とする仰角表示を用いる。
《0015》先ず、図1に基づいて、本発明による方位限定の取得原理を説明する。図1の中央部に平面アンテナ1が設置されている。平面アンテナ1は、大地に対して垂直に設置する。この時、仮に大地に立脚して上からアンテナ1を見下ろして、平面アンテナ1のビームが向く方向が左側となる配置にした時、この見下ろしている観察者にとって、体躯の正面となる方向を、以下では計測方向5と呼ぶことにする。
《0016》上記平面アンテナ1としては、GPS衛星システムで用いられている右旋円偏波に対して半球のビームパターンを備えるものを用いる。半球ビームを持つアンテナパターンのことを稀に文献によっては無指向性と、表現しているものがあるが、無指向性とは正確には等方性(isotropic)の意である。よって当然ながら以下では半球のビームパターンを形容する用途に無指向性との語を用いない。上記平面アンテナ1は大地に垂直に立てられているので、半球のビームのうち、半分は大地を向いており、使われていない。そして残りの半分は、上空への感度を持っている。
《0017》このように平面アンテナ1を大地に垂直に立てると、平面アンテナ1の実質上の覆域は、図1に示されるように、ある大円の一部である半円を境界に上空を二つに割った状態の片側と一致する。この大半円は、平面アンテナ1による上空覆域6とそれ以外の上空との境界となる大半円7である。言い換えると、平面アンテナ1は、図1中のGPS衛星Aが存在している上空4分の1天球を覆域とし、図1中のGPS衛星Bが存在している上空4分の1天球を覆域としない。
《0018》GPS衛星から発信されている測位用の電波(L1波)は、1.5GHz付近のマイクロ波の周波数帯を使用するため光と同様に直進性が優れている。GPS用の平面アンテナ1の上空覆域6内にあるGPS衛星Aからの信号には同期できるが、平面アンテナ1の上空覆域6内にないGPS衛星Bからの信号には同期できない。したがって、この同期の成立の有無を元に、GPS衛星A、GPS衛星Bの存在領域を判定することができる。GPS衛星の存在領域判定と、該GPS衛星の方位角情報とを合併して、計測方向5を方位限定することができる。
《0019》尚、方位情報取得に用いる平面パッチアンテナの大きな特徴として、小型軽量であり、製造が容易で、安価に作成できることが挙げられる。平面パッチアンテナの作成時に実際には、設計時に無限大地板を仮定して理論的に計算された右旋円偏波ビーム幅である半球よりも、若干広い立体角の右旋円偏波ビーム幅を構成する平面アンテナが完成してしまうことがある。これは理論計算上無限地板を想定して設計する結果と、現実の様相が異なることから生じる。これについては、下記の文献に明示されている。
《0020》(社)電子情報通信学会発行、「小型・平面アンテナ」羽石操・平澤一広・鈴木康夫共著、初版平成8年8月10日発行、P100《0021》Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics, Inc. 1996, P342-P343, P722《0022》このようなビーム形状のずれを基板サイズやパッチサイズなどをわずかに変更しながら、修正を施していき所望のアンテナパターンを得ることはアンテナパターンシェーピングとして知られる。
《0023》また、設計時計算と異なり、製作結果が半球よりも大きめのビームを持つ場合、不要な感度部分を除去するために、裏側に電波遮蔽素材から成る遮蔽物質を配置することでも簡単に半球ビームアンテナが構成できる。
《0024》次に、図2に基づいて、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の一実施形態を説明する。図2において、平面アンテナ1には、GPS受信機2が接続されている。
《0025》図2におけるGPS受信機2の持つべき機能・仕様は広く普及しているL1波利用の小型の携帯型測位装置が含むGPS受信機と同等でよい。すなわち民生用GPS測位装置の小型軽量化に際して培われた小型性・量産性を受け継ぎ流用する。民生用GPS測位装置の小型軽量化では、平面パッチアンテナに応分のサイズのGPS受信機がすでに多く存在している。あるいは容易に製造できる。また、平面パッチアンテナとGPS受信機が筐体に一体型となっており、両者を併せても、手のひらにすっぽり収まる程度の小型のものもすでに安価に存在しており、製造技術として問題はない。これら既存の、小型化技術の蓄積を流用することができるので、本発明に使用するGPS受信機などは経済的にかつ小型に構成できる。
《0026》GPS受信機2は次のデータ列を、例えば毎秒以下の周期で出力するもの、即ち、標準的な仕様のものを用いる。出力に含まれるデータは次のようである。まず現在時刻、そして、測位データとして、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード(3衛星を用いた2次元測位か4衛星を用いた3次元測位かを示す)、そして、チャネル1に割り当てられた衛星番号、チャネル1に割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネル1に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル1に割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態、チャネル2に割り当てられた衛星番号、チャネル2に割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネル2に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル2に割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態、・・・、チャネルnに割り当てられた衛星番号、チャネルnに割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネルnに割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネルnに割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態である。チャネル数nは通常12が用いられている。これは12衛星の信号に並列同期できるもので、現在の標準的な仕様であるといえる。本発明は、これら普及型の廉価な携帯用L1波GPS受信機と平面アンテナをほぼそのまま流用できる。
《0027》平面アンテナ1を通してGPS受信機2は衛星信号に対する同期・復号を試みそして測位を試みる。GPS受信機2には、通常の携帯型衛星測位装置のGPS受信機同様、あたかも上空半天球を覆域としているアンテナに接続されている時と全く同じ様に、上空に存在することが期待されている全GPS衛星の信号探索を行わせるのである。
《0028》尚、GPS衛星から送信される電波には、全GPS衛星の軌道情報(アルマナックデータ)も含まれており、これは全ての衛星から送信されている。そのため、現在位置からみて仰角0度以上の上空に存在はするが、地物や地形の遮蔽により信号が遮断されている場合か、あるいは、アンテナの覆域に存在しておらず、信号と同期できない状態のGPS衛星についての仰角および方位角は、アンテナを経由して同期した他のGPS衛星から受信されたところのデータから簡易な計算によって算定および出力可能となっている。事実そのような情報を出力する機器は存在する。
《0029》また、全GPS衛星はまったく同じ周波数で信号を送信するが、疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum)通信方式という技術を用いているために、同じ周波数を用いていても混信するおそれがない。疑似雑音符号とよばれる、0と1が一見不規則に交代するディジタル符号の配列を、それぞれのGPS衛星に違う配列のものを割り当てることで、各衛星からの信号を識別し、分離受信が可能となっており、即ち、現在位置から見て仰角0度以上に存在しているGPS衛星すべてに関してそれらの上空における仰角、方位角のみならず、それらの衛星からの信号に対する同期の成立・非成立すなわち受信状態を分離検出することは原理的に容易となっている。
《0030》GPS受信機に信号探索を行わせる過程で、各衛星のデータである、GPS衛星の衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態をGPS受信機から周期的に出力させる。また、測位結果データである、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード、および現在時刻も周期的に出力させる。なお、データの出力を行う周期は特に限定されるものではなく、現在では毎秒程度のGPS受信機が普及しているが、さらに短い周期で出力するものを用いることが可能ならば、そうしても良い。
《0031》GPS受信機2から得る各データをデータ処理部3に入力する。データ処理部3では、これらのデータを以下のように処理する。
《0032》衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。
《0033》最低一つでも衛星が抽出されると方位限定ができる。
《0034》方位限定のために、該抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0035》該抽出された衛星が一つだったなら、その衛星を初項とし、かつ終項とする。
《0036》該抽出された衛星が2つ以上あるなら、次のようにする。時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、該ある衛星(A)を終項、該次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。
《0037》以下のように計測方向を限定できる。
《0038》即ち、計測方向は、終項衛星の方位角を開始方位角として、初項衛星の方位角の反対方向を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲に限定できる。
《0039》データ処理部3は、この結果を結果出力部4に通知する。
《0040》以下では、結果出力部4の働きを示す。
《0041》結果出力部4は、計測方向が方位限定された場合には、それを観察者に出力する。例外的に抽出された衛星が0個であった場合には、観察者により天空の開けている場所での使用を促す。
《0042》結果出力部4は、観察者に音声でこれを通知する。音声で出力することは、視覚障害者にも適切に行動支援に利用可能だからであるが、液晶画面などで表示しても良い。
《0043》この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の方位情報(方位限定結果)、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻、例外処理の場合の観察者への勧告、である。
《0044》ところで、方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、回転方向を定めてある場合、開始方位角(以降αとする)と終端方位角(以降βとする)の(α、β)の組を与えることで観察者に伝えることができるが、それに限らず、同時に次のような出力形式も可能である。即ち、概略方位角(以降θとする)と、片側誤差(以降δとする)として(θ、δ)の形式で示すこともできる。θ、δは次のように与えられる。
《数1》
000003

ただし、xMODyはxをyで割ったときの剰余を表す。
《0045》回転方向を定めた場合の(α、β)形式、および(θ、δ)形式で示される、2つの出力形式は、他方の形式に直ちに変換可能で、どちらの形式で観察者に与えても、その数値的意味に特段の変わりはない。そこで、観察者の目的や便宜に鑑みて観察者選択制として、観察者の利便性が高めても良い。あるいは両方を出力しても良い。
《0046》また、結果出力に常時ある角度を加算して出力すれば、観察者の利便性が高まる場合にはそのようにすればよい。例えば、背中に平面アンテナ1を装着した場合には、計測方向は体側左方向へ向くので、結果に90度を加算した値を常時示すことにすれば、常に観察者にとって体の正面の方位角の限定結果が得られるため有用性、利便性が高くなる。以下では例を用いて説明する。
《0047》図3は、上述した実施形態に係る方位情報取得装置で方位限定を行う際の上空衛星配置と平面パッチアンテナ1との関係の一例を示している。図3における同心円状の図面は、観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。実線外周円は仰角0度を示し、各実線同心円は10度ごとの仰角を示す。方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。小さな散在する丸印は、仰角、方位角で示されるGPS衛星の位置を表す。この図では12個の衛星が描かれている。黒塗りの小丸印、白抜きの小丸印がある。
《0048》黒塗りの小丸印は、平面アンテナ1の覆域に存在すると後に判定され、かつ、衛星仰角85度以下であった、諸GPS衛星である。白抜き小丸印は、それ以外の諸GPS衛星である。
《0049》観察者にとっては、自らが立っている位置の上空における各衛星の配置状況は分からない。方位に関してなんら情報をもっていない観察者によって、平面アンテナ1が、大地に鉛直に、図3中の中心に示されるように無作為に設置されたのである。このとき計測方向5は先に示したように点線で示されるように規定される。計測方向5と180度反対側に反計測方向が示されている。
《0050》機器を作動させると、GPS受信機2から、データ処理部3には、表1のようなデータが送り込まれる。ここで衛星21が同期していないのは、地物遮蔽によるなどが推定される。このような地物遮蔽は時折普通に生じるもので、正常な状態である。存在して構わない。
《表1》
000004

《0051》衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。各衛星番号2,7,15,22,9,20のものが抽出された。《0052》方位限定のために、該抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0053》抽出された衛星が2つ以上あるので、次のようにする。時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、該ある衛星(A)を終項、該次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。
《0054》すると、今、終項として、衛星20、 初項として衛星2が選ばれる。
《0055》以下のように計測方向を限定できる。
《0056》即ち、計測方向は、終項衛星(衛星番号20)の方位角(262度)を開始方位角として、初項衛星(衛星番号2)の方位角(110度)の反対方向(290度)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲に限定できる。
《0057》データ処理部3は、この結果を結果出力部4に通知するのである。
《0058》結果出力部4では、方位角(262度)を開始方位角として、方位角(290度)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲であることを観察者に伝える。
《0059》この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の該方位限定の結果はもちろんのこと、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻である。《0060》方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、次のように概略方位角(θ)と、片側誤差(δ)として(θ、δ)の形式で示すこともできる。この時、θ、δは次のように与えられる。
《数2》
000005

《0061》即ち、276度の概略方位角、14度の片側誤差である。
《0062》次に本発明の具現化が安価に小型に構成しうることについて述べる。
《0063》近年のGPS受信機の物理的実体は信号処理用マイクロプロセッサおよびそれに伴う電子基盤であり、小型である。実際、現在の携帯型GPS受信装置は、掌に容易に収まるサイズであるものが安価に存在している。このことからも要素部品の相当の小ささが分かる。本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置としては、これらの携帯型GPS受信装置で用いられている部品を、活用して構成することができるので、方位情報取得装置も体積を抑えて小さく構成できるという利点がある。例えば、GPS受信機2およびデータ処理部3および結果出力部4は平面パッチアンテナ1の背面に収納する。結果出力部4からはスピーカーやイヤホンで音声を出力することが可能である。《0064》この発明による方位情報取得は、上述の如く一個のGPS平面アンテナで行えるので、頭部或は身体に容易に装着し、移動しながら方位情報を得ることが可能である。
《0065》頭部に帽子或いはヘルメットを介して装着した場合を図4に示す。図4(a)は頭頂に平面アンテナ1を水平方向に配置した状態を示し、図4(b)は後頭部に平面アンテナ1を垂直に配置した状態を示し、図4(c)は前頭部に平面アンテナ1を垂直に配置した状態を示し、相互の装着位置を容易に変更可能に構成すると利便性が向上する。《0066》更に、アンテナ1と一体に形成された受信機に図5に示すような水銀スイッチ8を内蔵させ、アンテナ1が図4(a)に示す頭頂部に位置して水平状態になったときは、水銀スイッチ8の水銀が測定機能を作動する接点に位置し(図5(a))、アンテナ1が図4(b)に示すように後頭部に位置して垂直状態になったときは、水銀スイッチ8の水銀は方位限定機能を作動する接点のうちの一つに移動するように構成し(図5(b))、アンテナ1が図4(c)に示すように前頭部に位置して垂直状態になったときは、水銀スイッチ8の水銀は方位限定機能を作動する接点のうちの他方に移動するように構成することにより(図5(c))、アンテナ1の装着位置を変更するのみで、任意の情報を得ることができる。
《0067》そして、先に述べたように、アンテナ1を後頭部に垂直に配置すると、計測方向はこのままだと左に向くので、常に結果に90度を加算して、出力するようデータ処理部3を予じめ設定することにより、得られた結果は、顔の正面方向と、一致することになり、利便性が向上する。同様に、アンテナ1を前頭部に垂直に配置すると、計測方向はこのままだと右に向くので、常に結果に90度を減算して、出力するようデータ処理部3を予じめ設定することにより、得られた結果は、顔の正面方向と、一致することになり、利便性が向上する。
《0068》図2の構成から明らかなように、測位に必要な機器は具備しており、本実施形態に係る方位情報取得装置で測位情報の取得も実現できる。中緯度地域では上空半天球に常時ほぼ8-12個のGPS衛星が存在する。よって天頂を通る大半円で分割した片側にも通常4個から6個の衛星が期待できる。原理上最低3個の衛星で2次元測位が可能であり、最低4個の衛星で三次元測位が可能であるから、上空半天球の半分で十分測位ができることを示している。測位された結果は、GPS受信機2からデータ処理部3へ送られる測位結果をそのまま結果出力部4から出力させれば良い。
《0069》上述したように、天空が開けていれば、垂直配置でも測位に必要な衛星数は十分確保できることが多いので、常時垂直配置でも測位に問題はない。しかし水平にして測位機能のみとすることの利点としては、利用可能な衛星数が増えることと、それによって選択できる衛星群の選択肢が増えるため、DOP(Dilution of Precision:精度劣化指標)値が良くなる衛星セットを選択できる可能性が高い。つまり若干の測位精度の向上が期待できる。
《0070》さらに、観察者がじっとして姿勢を変えないで、図4(b)と図4(c)の状態を手動で切り替えると、あたかも二枚の平面アンテナ1およびGPS受信機2が存在するかのように方位情報取得が、実現できる。
《0071》即ち、結果出力部4は、以下のデータをメモリに残しておくようにする。第一に、方位限定の結果である。第二に、測定が、図4(b)の平面アンテナ1の状態と図4(c)の平面アンテナ1の状態いずれでなされたか(これは水銀スイッチ8、あるいは金属球スイッチの位置により自動判別できる)のデータである。第三に、方位限定を成した時刻(これはGPS受信機2の内蔵時計の時刻を使えばよい)である。これらをマイクロプロセッサ上のメモリに記憶しておく。
《0072》平面アンテナ1の両垂直配置(図4(b)と4(c))における、最も新しい方位情報取得の情報だけに関して、上記三情報をメモリに記憶するようにすれば(古い情報を上書きすれば)メモリを効率的に節約できる。
《0073》そして、ある垂直配置の状態(例えば図4(c)の状態)で方位情報が得られたとき、その方位情報を出力するのみならず、メモリに以下の条件を満たす方位情報があるか調べる。
《0074》即ち、現在の垂直配置において行った方位情報取得時刻から見て、規定時間以内(例えば6秒以内等と決めれば良い)に取得され、かつ、他方の垂直配置において行った方位限定の結果、が存在するかを調べる。
《0075》もし該当する記録があれば、観察者が、姿勢を変えずに、頭部の平面アンテナ1の配置だけをさっと変えて、上空の両側の情報を使おうとしていると判断する。そして、上記他方の垂直配置で得られて記憶されている方位限定結果と、今の垂直配置で得られた方位限定結果と、の積集合を算出し、その積集合をも出力する。
《0076》この操作では、片側の四分の一天球だけの結果だけからでなく、その反対側の四分の一天球の結果をも援用して、より正確な方位情報の値を算出が実現できる。
《0077》実際、図3においては、上記他方の垂直配置の結果を利用しなかった場合の計測方向は既述のように28度幅で求まっている。ところが、これに比べて、該他方の垂直位置をも併用して両方から得た方位情報の結果は、(28度幅だったものが)23度幅に向上する。5度幅の方位限定の向上がこの場合は得られることになる。さらに大きな向上が得られる場合も数多くある。
《0078》このとき、結果出力部4は、「もし、観察者が先の垂直配置の方位情報取得時から現在まで姿勢を変えていなければ、先の垂直配置と現在の垂直配置との、方位情報取得の結果の積集合は・・・である」等と出力すれば、現在の垂直配置のみによる結果と、平行して出力しても、観察者に識別し易く、利便性が高い。
《0079》以下に、両方の垂直配置による方位情報取得の手順を具体例を挙げて示す。原理は、表1と図3を用いて先に示した手続きを踏まえて、その手続きと同様の手続きを、反対側の四分の一天球にも実施し、そして、両方の垂直配置で得た方位限定の積集合を、出力するものである。
《0080》図6はこのときの、図3とは反対側に垂直配置をされた状態の平面パッチアンテナ1と天空のGPS衛星の関係を示している。観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。実線外周円は仰角0度を示し、各実線同心円は10度ごとの仰角を示す。方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。黒塗りの小丸印は、平面アンテナ1の覆域に存在すると判定され、かつ、衛星仰角85度以下の、GPS衛星である。白抜き小丸印は、それ以外の諸GPS衛星である。図3において、覆域外であった衛星がここでは覆域内に成る。
《0081》表2はこのときの、GPS受信機2から、データ処理部3には、送り込まれるデータを示している。
《表2》
000006

《0082》衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。各衛星番号14,18,11,6が抽出される。(衛星3は同期しているが、仰角の値が85度以上のため除外される。高仰角衛星は数値的な方位角に比して実際上の離角が極端に小さくなるため使用に適さないからである。)
《0083》方位限定のために、上記抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0084》上記抽出された衛星が2つ以上ある場合の規則に従う。即ち、時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、上記ある衛星(A)を終項、上記次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。
《0085》すると、初項として衛星11、終項として衛星18が選ばれる。
《0086》手順に従って、直ちに以下のように計測方向を限定できる。
《0087》図1に示される計測方向5の元来の定義と、これまで述べてきた方位限定の手順に従えば、元来の意味での計測方向は自動的に、終項衛星(衛星18)の方位角(64度)を開始方位角、初項衛星(衛星11)の方位角(285度)の反対方向(285+180=105度)を終端方位角、時計回り、で定まる方位角範囲に、自ずと、限定されるはずである。
《0088》しかし、データ処理部が、既述のメモリ上に規定時間(例えば6秒)以内に、反対向きのアンテナ配置で算出した方位限定結果があることを見出した場合は、先の方位限定の計測方向(図3における5)と同じ方向のままで、現在の方位限定の計測方向(図6における5)も考えていく必要がある。使用者がより精度の高い方位限定の値を求めようとして、アンテナ配置を反対側の垂直位置に変更した場合がこれに相当する。この場合データ処理部は、先に自動的に限定されると述べた方位角範囲に、180度を足したものを、現在の方位限定の計測方向と考え、(64+180=)244度を開始方位角、(105+180=)285度を終端方位角、時計回り、で定まる方位角範囲を、図6における方位限定の結果と置く。
《0089》ここでは、表1と図3の結果は、図4(b)のアンテナ配置に基づいて得られたもので、表2と図6の結果は図4(c)のアンテナ配置に基づいて得られたものと仮定し、両者の方位限定が実施された時間差は規定時間以内であったとする。また使用者はアンテナ配置変更の間姿勢をまったく変えていないものとする。すると、結果の精度は次のようにまとめることができる。ここで記法としては、計測方向5の方位角をXとおき、A<X<Bなる記法で、開始方位角A、終端方位角B、時計回り、で規定される方位角範囲にXが限定されることを表現する。
《0090》図4(b)のアンテナ配置による第一の方位限定の結果は、表1と図3で示されているように262<X<290で、28度の幅で求まった。一方、その直後の図4(c)のアンテナ配置による方位限定の結果は、表2と図6で示されているように、244<X<285で、41度の幅で定まっている。
《0091》これら片側のみで得られた二つの方位限定の結果の積集合を取ると、 262<X<285で、23度の幅で定まることが可能となる。最後の方位限定の結果は、いずれの垂直位置単体での結果(28度あるいは41度の幅)よりも狭い値を示している。即ち積集合を取ることで、どちらの片側の結果よりも優れた結果を生み出すことができた。つまり方位限定の幅を最も抑制できた。
《0092》このように、片方の四分の一天球を対象にするよりも、双方から得られるデータを同時に活用することで、より良い方位情報を得ることができる。本発明によれば、それを、一層簡単な構造の機器で実現できる。即ち、GPS受信機や、平面アンテナを2個必要とすることなくそれぞれ1個を用いることで単純な構成で実現できる。
《0093》上肢としての手等を使わず、天頂方向に顔面方向を合わせるような、あるいは天底(天頂の仮想的な対称点)方向に顔面方向を合わせるような動作をするだけでも、上記のことは可能であることを示す。つまり、水銀スイッチによる機能の切り替えも、アンテナの天空に対する適正な配置も実現できる。図4(a)の機器構成のままで、まず天頂方向に顔面方向を合わせ、機器に一つの垂直位置を取らせ(図4(b)に相当)て方位限定をした後、直ちに、天底方向に顔面方向を合わせるようにして、機器に別の垂直位置を取らせ(図4(c)に相当)して方位限定を行わせると、両者の積集合としての、方位限定結果を簡単に得ることができる。この方法を用いると、上肢が荷物の運搬のために使用されていたりする場合にも好適に用い得る。
《0094》本発明によれば、両側の四分の一天球の衛星データから得られるに等しい高い水準の結果を、片側に相当する機材だけを用いて簡単な構造で実現できる。そのために開発コストがあまりかからず現実的である。また簡単な操作で実現でき、実際的である。さらに片側だけに相応する機材であるため、軽量で、可搬性に極めて優れる。民生用に普及している安価なL1波衛星測位機器に極めて微小な改造を加えるだけで構成できるため現実性が高い。
《0095》以上、本発明を図面に基づいて説明したが、本発明は上記した実施形態だけではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。
《0096》
《発明の効果》以上説明したように、請求項1に係る方位情報取得方法によれば、1個の半球のアンテナパターンを備えるGPS平面アンテナを、垂直に配置し、GPS衛星からの信号を受信することにより、迅速に、方位を限定できる、言い換えると、方位角値をある扇形状の方位角値の範囲に絞り込むことができる。
《0097》また、請求項2に係る方位情報取得方法に依れば、上記GPS平面アンテナを更に180度反転させて、同じ工程により大半円の他方の片側が向いている方向の方位を限定し、得られた二つの方位の共通の積集合をとることにより更に限定された方位角値を得ることができる。
《0098》更に、その具現化においては、平面アンテナの小型軽量性から、頭部へ容易に装着でき、前頭部にアンテナを位置させることにより、大半円の一方の片側が向いている方向の方位を限定し、後頭部にアンテナを移動することにより、大半円の他方の片側が向いている方向の方位を限定することができ、得られた二つの方位の共通の積集合をとることにより更に限定された方位角値を得ることができる。
《0099》その上、その具現化においては、方位限定機能を優先するか、測位機能を優先するかを、簡単に、垂直配置と水平配置の切り替えで行え、高い利便性を観察者に提供することができる。
《図面の簡単な説明》
《図1》本発明に係る方位情報取得方法の方位情報取得原理を示す概念図である。
《図2》本発明に係る方位情報取得方法を具現化し得る方位情報取得装置の実施形態を示す概略構成図である。
《図3》方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置とアンテナの関係を示す概略配置図である。
《図4》頭部装着構造とした方位情報取得装置の外観図で、(a)は測位機能優先時のアンテナ配置図、(b)は方位情報取得機能優先時の後頭部へのアンテナ配置図、(c)は方位情報取得機能優先時の前頭部へのアンテナ配置図である。
《図5》頭部装着構造とした方位情報取得装置の水銀スイッチの切替状態を示す概念図で、(a)は測位情報取得機能優先時の水銀スイッチの接点状態図、(b)は方位情報取得機能優先時の水銀スイッチの接点状態図、(c)は方位情報取得機能優先時の水銀スイッチの接点状態図である。
《図6》図3とは、正反対の方向にアンテナを配置させた場合の方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置とアンテナの関係を示す概略配置図である。
《符号の説明》
1 平面アンテナ
2 GPS受信機
3 データ処理部
4 結果出力部
5 計測方向
6 平面アンテナによる上空覆域
7 平面アンテナによる上空覆域とそれ以外の上空領域の境界をなす大半円
《図1》
000007

《図2》
000008

《図3》
000009

《図5》
000011

《図4》
000010

《図6》
000012

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請求の範囲
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高橋正人 方位情報

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(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2007-248205(P2007-248205A)
(43)《公開日》平成19年9月27日(2007.9.27)
(54)《発明の名称》方位または磁力線方向情報取得方法及び装置
(51)《国際特許分類》
G01C 17/28 (2006.01)
G01R 33/02 (2006.01)
《FI》
G01C 17/28 D
G01R 33/02 L
《審査請求》未請求
《請求項の数》38
《出願形態》OL
《全頁数》26
(21)《出願番号》特願2006-70889(P2006-70889)
(22)《出願日》平成18年3月15日(2006.3.15)
(71)《出願人》
《識別番号》301022471
《氏名又は名称》独立行政法人情報通信研究機構
(74)《代理人》
《識別番号》100082669
《弁理士》
《氏名又は名称》福田 賢三
(74)《代理人》
《識別番号》100095337
《弁理士》
《氏名又は名称》福田 伸一
(74)《代理人》
《識別番号》100061642
《弁理士》
《氏名又は名称》福田 武通
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
《テーマコード(参考)》
2G017
《Fターム(参考)》
2G017AA00
2G017AA03
(57)《要約》
《課題》衛星や電波源に頼らずとも廉価かつ簡便に、かつ、陸上においても高い信頼性を持って方位情報を取得し得るようにする。
《解決手段》投擲すると回転する回転投擲体11に導体12を設ける。導体12内に所定方向の誘導起電力が生じた時に検出出力を発する検出部13を設け、この検出出力が発せられたことを報知部14にて報知する。
《選択図》図1
000002

《特許請求の範囲》
《請求項1》
投擲すると回転する回転投擲体に導体を設け;
回転によって該導体が磁界を横切る際に該導体に発生する誘導起電力を検出することで所定の方位情報を取得すること;
を特徴する方位情報取得方法。
《請求項2》
請求項1記載の方位情報取得方法であって;
上記所定の方位情報が取得されたことを報知する報知部を設け;
該報知部を上記回転投擲体の中心以外の位置に配置したこと;
を特徴とする方位情報取得方法。
《請求項3》
請求項2記載の方位情報取得方法であって;
上記報知部を上記回転投擲体の外周縁またはその近傍に配置したこと;
を特徴とする方位情報取得方法。
《請求項4》
請求項2記載の方位情報取得方法であって;
上記報知部は、該報知をなす際に、可視的あるいは可聴的に、または可視的及び可聴的に状態を変えるものであること;
を特徴とする方位情報取得方法。
《請求項5》
請求項4記載の方位情報取得方法であって;
上記報知部は、該報知をなす際にそれ以前からの状態を変え、無発光状態から発光するか異なる発光色で発光する発光体、光反射率ないし光吸収率の値を可変する光学特性可変体、無音状態から音響を発するか音色を変化させる発音体のいずれか一つまたは幾つか、あるいは全てを有すること;
を特徴とする方位情報取得方法。
《請求項6》
投擲すると回転する回転投擲体に導体を設け;
回転によって該導体が磁界を横切る際に該導体に発生し得る誘導起電力の有無または大きさに基づき、磁力線方向情報を取得すること;
を特徴する磁力線方向情報取得方法。
《請求項7》
請求項6記載の磁力線方向情報取得方法であって;
上記取得された磁力線方向情報を報知する報知部を設け;
該報知部を上記回転投擲体の中心以外の位置に配置したこと;
を特徴とする磁力線方向情報取得方法。
《請求項8》
請求項7記載の磁力線方向情報取得方法であって;
上記報知部を上記回転投擲体の外周縁またはその近傍に配置したこと;
を特徴とする磁力線方向情報取得方法。
《請求項9》
請求項7記載の磁力線方向情報取得方法であって;
上記報知部は、該報知をなす際に、可視的あるいは可聴的に、または可視的及び可聴的に状態を変えるものであること;
を特徴とする磁力線方向情報取得方法。
《請求項10》
請求項9記載の磁力線方向情報取得方法であって;
上記報知部は、該報知をなす際にそれ以前からの状態を変え、無発光状態から発光するか異なる発光色で発光する発光体、光反射率ないし光吸収率の値を可変する光学特性可変体、無音状態から音響を発するか音色を変化させる発音体のいずれか一つまたは幾つか、あるいは全てを有すること;
を特徴とする磁力線方向情報取得方法。
《請求項11》
投擲すると回転する回転投擲体と;
該回転投擲体に設けられた導体と;
該導体に所定方向の誘導起電力が生じた時に検出出力を発する検出部と;
該検出出力が発せられたことを報知する報知部と;
を有して成る方位情報取得装置。
《請求項12》
請求項11記載の方位情報取得装置であって;
上記報知部は上記回転投擲体の中心以外の位置に配置されていること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項13》
請求項11記載の方位情報取得装置であって;
上記報知部は上記回転投擲体の外周縁またはその近傍に配置したこと;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項14》
請求項11記載の方位情報取得装置であって;
上記報知部は可視的あるいは可聴的、または可視的及び可聴的な報知手段を有して成ること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項15》
請求項14記載の方位情報取得装置であって;
上記報知部は上記報知手段として、報知時にそれ以前からの状態を変え、無発光状態から発光するか異なる発光色で発光する発光体、光反射率ないし光吸収率の値を可変する光学特性可変体、無音状態から音響を発するか音色を変化させる発音体のいずれか一つまたは幾つか、あるいは全てを有すること:
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項16》
請求項11記載の方位情報取得装置であって;
上記回転投擲体にはさらに、上記報知部を駆動する電源と駆動制御部とが設けられ;
上記検出部が発する上記検出出力により該駆動制御部が該電源から該報知部への電力供給を可能にすること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項17》
請求項16記載の方位情報取得装置であって;
上記駆動制御部は、上記検出部が発する上記検出出力により上記報知部の報知形態を変更するように構成されていること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項18》
請求項16記載の方位情報取得装置であって;
上記回転投擲体が回転しているか否かを検出する回転検出装置と,該回転検出装置が該回転を検出したときに上記電源からの電力供給を可能とする電源スイッチ部とをさらに有すること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項19》
請求項18記載の方位情報取得装置であって;
上記回転検出装置は、それぞれ回転投擲体の中心から外周に向かう放射方向に沿い、互いには周方向に適当な離角を与えて配置された複数個の水銀スイッチを有し;
該水銀スイッチは、ケーシング内に封入された水銀球が回転に伴う遠心力で半径方向の外周端側に来たときに電気接点を閉成するように構成されており;
該水銀スイッチの全てにおいて該電気接点が閉成したときに該回転検出装置は該回転投擲体の回転検出とすること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項20》
請求項11記載の方位情報取得装置であって;
上記報知部は、上記回転投擲体の互いに異なる位置に二つ以上設けられていること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項21》
請求項11記載の方位情報取得装置であって;
上記報知部は、上記回転投擲体の外周縁に沿って複数個が適宜間隔で配置されていること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項22》
請求項11記載の方位情報取得装置であって;
上記報知部は、上記回転投擲体の中心またはその近傍から外周縁の一部位に向け、半径方向に複数個が直線状に適宜間隔で配置されていること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項23》
請求項11記載の方位情報取得装置であって;
上記報知部は無線送信機を含み、上記検出部が上記検出出力を発したときに使用者が保有する無線受信機に報知信号を送信できるように構成されていること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項24》
請求項11記載の方位情報取得装置であって;
上記回転投擲体は、投擲すると略々投擲開始位置に戻ってくる帰還型の滑空体であること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項25》
投擲すると回転する回転投擲体と;
該回転投擲体に設けられた導体と;
該導体に生じ得る誘導起電力を検出して検出出力を発する検出部と;
該検出部の該検出出力を介して得られる該導体に発生する該誘導起電力の有無または大きさに基づき、磁力線方向情報を報知する報知部と;
を有して成る磁力線方向情報取得装置。
《請求項26》
請求項25記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記報知部は上記回転投擲体の中心以外の位置に配置されていること;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項27》
請求項25記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記報知部は上記回転投擲体の外周縁またはその近傍に配置したこと;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項28》
請求項25記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記報知部は可視的あるいは可聴的、または可視的及び可聴的な報知手段を有して成ること;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項29》
請求項28記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記報知部は上記報知手段として、報知時にそれ以前からの状態を変え、無発光状態から発光するか異なる発光色で発光する発光体、光反射率ないし光吸収率の値を可変する光学特性可変体、無音状態から音響を発するか音色を変化させる発音体のいずれか一つまたは幾つか、あるいは全てを有すること:
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項30》
請求項25記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記回転投擲体にはさらに、上記報知部を駆動する電源と駆動制御部とが設けられ;
上記検出部が発する上記検出出力により該駆動制御部が該電源から該報知部への電力供給を可能にすること;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項31》
請求項30記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記駆動制御部は、上記検出部が発する上記検出出力により上記報知部の報知形態を変更するように構成されていること;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項32》
請求項30記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記回転投擲体が回転しているか否かを検出する回転検出装置と,該回転検出装置が該回転を検出したときに上記電源からの電力供給を可能とする電源スイッチ部とをさらに有すること;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項33》
請求項32記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記回転検出装置は、それぞれ回転投擲体の中心から外周に向かう放射方向に沿い、互いには周方向に適当な離角を与えて配置された複数個の水銀スイッチを有し;
該水銀スイッチは、ケーシング内に封入された水銀球が回転に伴う遠心力で半径方向の外周端側に来たときに電気接点を閉成するように構成されており;
該水銀スイッチの全てにおいて該電気接点が閉成したときに該回転検出装置は該回転投擲体の回転検出とすること;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項34》
請求項25記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記報知部は、上記回転投擲体の互いに異なる位置に二つ以上設けられていること;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項35》
請求項25記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記報知部は、上記回転投擲体の外周縁に沿って複数個が適宜間隔で配置されていること;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項36》
請求項25記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記報知部は、上記回転投擲体の中心またはその近傍から外周縁の一部位に向け、半径方向に複数個が直線状に適宜間隔で配置されていること;
を特徴とする磁力線方向情報取得装置。
《請求項37》
請求項25記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記報知部は無線送信機を含み、上記検出部が上記検出出力を発したときに使用者が保有する無線受信機に報知信号を送信できるように構成されていること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《請求項38》
請求項25記載の磁力線方向情報取得装置であって;
上記回転投擲体は、投擲すると略々投擲開始位置に戻ってくる帰還型の滑空体であること;
を特徴とする方位情報取得装置。
《発明の詳細な説明》
《技術分野》
《0001》
本発明は方位または磁力線方向情報取得方法及び装置に関し、特に地磁気検出に基づき方位または磁力線方向情報を取得する方法及び装置に関する。
《背景技術》
《0002》
近年の地理情報システムの急展開と衛星測位技術の急速な普及に伴い、陸上でも信頼して使用できる方位情報取得方法の需要が急増している。特に、廉価で簡便、信頼性の高い方法である必要はもちろんのこと、衛星や電波源に頼る必要のない地磁気検出に基づく方法の提供を求める声が高まっている。
《0003》
従来、衛星や電波源に頼る必要のない地磁気検出による方位取得と言えば、伝統的な方位磁針の適用がある。確かに方位磁針を用いての方位情報の取得も、海洋上や上空では一定の有効性を持ってきた。海洋上や上空では自差(船体または機体自体の磁性の影響により方位磁針の示す北方向が真の磁北方向に対して生じる誤差)、偏角(declination)についての補正は煩雑なものの、一応、実質的に可能であるためである。
《発明の開示》
《発明が解決しようとする課題》
《0004》
しかし、陸上では事情が異なっていた。方位磁針の陸上での使用には意外に大きな問題があり、便宜的暫定策としてのみ見られるべきものであった。
《0005》
つまり、個別地点での方位磁針の向きにおける地磁気と外乱磁気の混淆比率が不明である上、この混淆比率は時に1対1ないしそれ以上にも達し、すなわち、誤差の方が大きくなる場合がある。言い換えると、誤差が360度まであり得る。そのため、個別地点における誤差程度が不明のまま、低信頼の結果を使用者に与えてしまい、その誤情報を使用者が信じて行動してしまう危険が大きかった。外乱磁気は、その地点に固有の地質特性や鉄等の埋設物や自動車等の存在、鉄骨ビルの存在や使用者が所持する諸々の磁性金属の影響に由来する。これらは使用者の位置が変われば変化するものであり、あるいは使用者の着用物が変われば変化するものであって、個別の評価は非常に難しい。ここに、船舶や航空機の自差との根本的な違いがある。船舶や航空機の自差は、手続きは煩雑にせよ補正が可能であるが、陸上では余りにも個別の影響物の個数が多過ぎて評価ができない。
《0006》
実際、陸上での方位磁針等の使用は、重要な意思決定には用いられていなかった。なぜなら、計測地点の地物由来の外乱磁気に汚染されている結果であることを否定する証拠が一切持てず、純粋に地磁気を検出しているのか、計測地点の地物由来の外乱磁気に汚染された結果なのかどうかを、その場で迅速に確認する方法が全くなかったためである。これを確認しようとすれば、わざわざ歩行等によって移動し、各地点での方位が元の地点での方位と同一方向であるかを確認するという、煩雑な行為を行わざるを得ない。
《0007》
しかし、このような歩行等による移動は、登山等の野外活動においては極めて貴重な行動資源である体力や時間を急速に減少せしめてしまうという欠点があり、安全確保上も実用性が無かった。すなわち、方位を得るための試行的歩行によって却って霧時の稜線滑落を生んだり、雪庇の踏み抜き転落事故を生んだりする危険もあった。また、事故に繋がらなくても、日没までの貴重な時間を浪費し、夜間に却って危険なビバークを余儀なくされる等の危険に繋がったし、それらの危険に繋がらないまでも、体力を消費するということで、疲労凍死等の危険を増加させるという問題もあった。
《0008》
本発明はこのような従来の実情に鑑み、衛星や電波源に頼らずとも、廉価かつ簡便な手法ないし装置により、陸上においても高い信頼性を持って方位情報を、あるいはまた磁力線方向を取得し得る方法ないし装置の提供を目的としてなされたものである。
《課題を解決するための手段》
《0009》
本発明は上記目的を達成するため、まず基本的な構成として、
投擲すると回転する回転投擲体に導体を設け;
回転によって導体が磁界を横切る際に導体に発生する誘導起電力を検出することで所定の方位情報を取得すること;
を特徴する方位情報取得方法を提案する。
《0010》
さらに本発明では、回転によって導体が磁界を横切る際に当該導体に発生し得る誘導起電力の有無または大きさに基づき、磁力線方向情報を取得する方法も提案する。
《0011》
これらの望ましい下位構成として、本発明は所定の方位情報が取得されたことを報知するか、取得された磁力線方向情報を報知する報知部を設け、この報知部を回転投擲体の中心以外の位置、望ましくは外周縁またはその近傍に配置することも提案する。
《0012》
さらに、報知部は、報知をなす際に、可視的あるいは可聴的に、または可視的及び可聴的に状態を変えるものとすることも提案する。換言すれば、報知部は、報知をなす際に、それ以前からの状態を変え、無発光状態から発光するか異なる発光色で発光する発光体、光反射率ないし光吸収率の値を可変する光学特性可変体、無音状態から音響を発するか音色を変化させる発音体のいずれか一つまたは幾つか、あるいは全てを有するように構成できる。
《0013》
本発明はもちろん、装置としても規定できる。すなわち、
投擲すると回転する回転投擲体と;
この回転投擲体に設けられた導体と;
この導体内に所定方向の誘導起電力が生じた時に検出出力を発する検出部と;
上記の検出出力が発せられたことを報知する報知部と;
を有して成る方位情報取得装置を提案する。
《0014》
方法の発明におけると同様、装置発明としての本発明でもまた、上記の検出部の検出出力を介して得られる導体に発生する誘導起電力の有無または大きさに基づき、磁力線方向情報を報知する磁力線方向情報取得装置も提案する。
《0015》
いずれの発明においても、下位構成としては、例えば報知部は回転投擲体の中心以外の位置に配置されているようにするのが良く、特に外周縁またはその近傍に配置するのが良いし、こうした装置構成においても同様に、報知部は可視的あるいは可聴的、または可視的及び可聴的な報知手段を有するように構成できる。
《0016》
具体的報知手段としては、報知時にそれ以前からの状態を変え、無発光状態から発光するか異なる発光色で発光する発光体、光反射率ないし光吸収率の値を可変する光学特性可変体、無音状態から音響を発するか音色を変化させる発音体等が挙げられる。これらの中から一つを用いるか、または幾つか、あるいは全てを組み合わせて用いれば良い。
《0017》
回転投擲体にはさらに、報知部を駆動する電源と、駆動制御部とを設け、検出部が発する上記の検出出力により、駆動制御部が電源から報知部への電力供給を可能にするように構成することもできる。
《0018》
単に稼動電力を供給するのではなく、駆動制御部は、検出部が発する上記の検出出力により報知部の報知形態を変更するように構成されているものであっても良い。すなわち、例えば報知部に設けられている報知手段である発光体の発光色をそれまでとは変えたり、光学特性可変体の光反射率ないし光吸収率の値を変えたり、発音体の音色をそれまでとは変えたりするように構成することができる。
《0019》
さらに、回転投擲体が回転しているか否かを検出する回転検出装置と、この回転検出装置が回転を検出したときに電源からの電力供給を可能とする電源スイッチ部とをさらに設けることで、回転投擲体が使用されていないときの電源節約を図ることもできる。
《0020》
回転検出装置としては、それぞれ回転投擲体の中心から外周に向かう放射方向に沿い、互いには周方向に適当な離角を与えて配置された複数個の水銀スイッチを有するものとして構成でき、各水銀スイッチは、ケーシング内に封入された水銀球が回転に伴う遠心力で半径方向の外周端側に来たときに電気接点を閉成するように構成する。こうすれば、水銀スイッチの全てにおいて電気接点が閉成したときに、当該回転検出装置は回転投擲体が回転したと確実に検出することができる。
《0021》
報知部は回転投擲体の互いに異なる位置に二つ以上を設けても良いし、回転投擲体外周縁に沿って複数個を適宜間隔で配置しても良い。回転投擲体の中心またはその近傍から外周縁の一部位に向け、半径方向に複数個を直線状に適宜間隔で設けるのもまた、良い配置構成である。
《0022》
報知部は無線送信機を含むこともでき、検出部が検出出力を発したときに使用者が保有する無線受信機に報知信号を送信するように構成しても良い。もちろん、受信機側では報知信号の受信に基づき、使用者が認知可能な可視的報知手段及び可聴的報知手段の一方または双方を稼動させる。
《0023》
なお、回転投擲体は、投擲すると略々投擲開始位置に戻ってくる帰還型滑空体であると望ましい場合が多い。
《発明の効果》
《0024》
本発明によると、衛星や電波源に頼らず、廉価かつ簡便でありながら、外乱磁気の影響から免れ得ることで高い信頼性を呈する方位情報取得方法ないし装置を提供できる。しかもそれは、一般に有用な身体中心身体固定座標系表現の様式で方位情報を提示できるものとなる。一般に磁気検出につきものの、煩雑な自差補正等の手続きも不要で、方位磁針の陸上使用の深刻な欠点であった外乱磁気影響の不明を解決し、重要な行動決定への活用を実用水準で実現でき、安心,安全の確保と、誤情報に基づく行動の危険から使用者を保護できる。
《0025》
また、方位磁針の弱点である軸受け等が不要であり、機械的可動部分を必要としないので低故障率である上、廉価に構成できるため、失っても惜しくない。現場で作り直すことも比較的容易にできるし、軽量であるので複数個を携帯して行くこともできる。
《0026》
さらに、本発明の特定の態様によれば、単に方位のみならず、磁力線方向をも検出することができ、これもまた、極めて有効な使途が多々ある。
《発明を実施するための最良の形態》
《0027》
図1(A),(B)には本発明に従って構成された方位または磁力線方向情報取得装置の望ましい一実施形態が示されているが、まずは方位情報取得装置として構成されているものとして説明を始める。図1(A) に示されているように、本装置の主要な構成要素の一つとして回転投擲体11がある。本発明で言う「回転投擲体」とは、人が直接に投擲あるいは投擲を補助する器具も援用して投擲することで回転しながら飛んで行けるものを指し、滑空性能の高い低いは原理的には問わない。滑空性能の高いフリスビー、ブーメラン等はもちろんのこと、滑空性能は低いか滑空能力を持たない野球のボールやドッジボール用のボールの他、これらの中間的存在として飛行中にフリスビー形状とボール形状の相互反転を行う遊具(フラット・ボール)、あたかもペットボトルの口部と底部とを切り落としたかのごとき形状の遊具(Xジャイロ)や日本古来の竹とんぼ、あるいは上昇を安定させるために竹とんぼ様物体の回転をより高速かつ安全にできるべく、引き綱的部分を高速で引くことにより本体に高速に回転を与えられる補助機器を備えたもの、ないしはそれに類する回転上昇体等、各種の投げられるもの、遊具等も含む。
《0028》
ちなみに、図1(A) では円盤形状に示されている回転投擲体11の外周縁部は斜めに描かれているが、円盤の外周縁部が垂直に構成されているもの(ドッジビー)も現在広く流通しており、もちろんその形状でも良い。フリスビーをあたかもブーメランのように(ブーメランよりは少し寝かせ気味にし)、水平から30~40度程度の角度を与えて前上方へ向かって投げると、前方に上昇してから向きを変えて帰って来る。滑空性能の高い投擲体にあっても上述のようなフリスビー、ブーメラン等は略々投擲開始位置に近い位置まで戻ってくるので、こうしたものは「帰還型滑空体」と名付けることができる。
《0029》
なお、周知のように、フリスビーの飛距離は100mから200mに及ぶし、中心部位を完全に刳り貫き、ドーナツ状に構成したエアロビーと呼称されるものではその飛距離は300mにも及ぶ。ブーメランでも、くの字の形や、三方に腕を持つ形、四方に腕を持つ形等々、多彩な形状のものがあることが知られている。これらも当然、本発明における回転投擲体11として使用可能である。携帯に便利な折りたたみ型のものもあり、こうしたものも本発明の回転投擲体11として便利に使用可能である。
《0030》
この実施形態では、説明の便宜上、回転投擲体11としてフリスビーのようなものを想定して説明するが、回転投擲体11には導体12が設けられている。この実施形態の場合、導体12は回転投擲体11の中心Ocを通る直径に沿ってぐるりと一周巻き付けられた導線12で構成されている。図を簡明にするため、導線12の巻数は一巻きで示しているが、実際には多数回の巻回をなすことが望ましく、その方が後述の誘導起電力をより大きくすることができる。
《0031》
導体12に対しては、当該導体12内に生じる誘導起電力を検出する検出部13を臨ませる。微少な誘導起電力の検出には、市場に流通している半導体系微少電圧検出装置などを任意に用い得る。
《0032》
なお、検出部13は、導体12に生じる誘導起電力が所定の一方向になったときのみ検出するように、例えば簡単には整流ダイオード等を用いて対象とする検出誘導起電力方向を制限できるようにしておいても良い。また、単純に誘導起電力がオン・オフする場合に限らないので、導線12に最大の誘導起電力が生じた時を所定の方向を向いた時として検出するように構成すると良いことが多い。
《0033》
回転投擲体11には、検出部13が導線12内に所定方向の誘導起電力が発生したことを検出したときに稼働する報知部14も設けられており、この報知部14はそのときにそれまでとは異なる状態を可視的あるいは可聴的に、または可視的及び可聴的に具現できるように構成されていれば良い。例えば可視的な表示をするには当該報知手段を代表的には軽量小型で低消費電力な発光ダイオード(LED)等の発光体で構成すれば良いし、可聴的な報知をなすには当該報知手段を代表的にはこれも低消費電力で軽量小型なフィルム・スピーカ等の発音体で構成すれば良く、さらには両者を併用しても良い。また、電気信号により光反射率や光吸収率を制御可能な液晶等の光学特性可変体を単体で、ないしは上記の発光体、発音体と組み合わせて使用することもできる。
《0034》
検出部13の検出出力が十分高く、かつ、報知部14の稼働電力が極めて微少で済む場合には、検出部13の出力でそのまま報知部14を駆動できるので、言わば検出部13はそのまま報知部14の駆動制御部15を構成し得る。例えば将来的に極めて微少な電力で発光できる発光ダイオード等が提供されるのであれば、この発光ダイオードを単に導体12に直列に挿入するだけで、上記の整流ダイオードの働きも兼ね得ることになる。しかし、一般に現今の発光ダイオードやスピーカを駆動するには別電力が必要な場合が多く、本実施形態では軽量にして安価なボタン電池等であって良い電源16を回転投擲体11の内部の適当な位置に設けており、駆動制御部15を介して報知部14を選択的に駆動できるようにしている。図1(A) 中では表記の都合上、電源16は回転投擲体11の中心からややずれた位置に示しているが、中心近傍とすると円盤形の回転投擲体11の場合、回転バランスが良くなる。
《0035》
導線12の巻数が十分に多い場合には、誘導起電力そのものを本体の電源として用いることも可能であるし、内蔵する充電池や電気二重層コンデンサ等、適当なる蓄電体(図示せず)に蓄えられる場合にはそれらを電源16として用いることもできる。
《0036》
検出部13、報知部14、駆動制御部15、電源16の相関回路ブロック例は例えば図1(B) に示されている。駆動制御部15は例えば電界効果トランジスタその他の半導体スイッチング素子を利用する等した電源線路開閉部として組むことができ、検出部13が所定方向の誘導起電力を検出したことを表す検出出力を発したときにこの電源線路開閉部が応答して電源線路を閉じ、電源16からの供給電力で報知部14を駆動するように構成することができる。このような回路構成自体は当業者であれば極めて容易に多様なものを組むことができ、昨今の集積回路技術をすれば、相当に小型、軽量なものとし得る。
《0037》
報知部14の幾何的配置位置は、少なくとも報知を視覚的に行う場合には回転投擲体11の中心Ocを避ける位置である必要があり、望ましくは回転投擲体11の外周縁ないしその近傍とする。この実施形態の場合には回転投擲体11の一表面上で外周縁の近傍に設けられており、また、導体12の上にも乗る位置にある。
《0038》
なお、既に述べたように、検出部13として半導体系の微少電圧検出装置を用いる場合、例えば、“超高性能ADコンバータIHM-A-1500”として流通している集積回路を用いてもよい。これは指先に乗る程に小型で軽量、薄型(縦10mm×横10mm×薄さ5mm)な集積回路であるため、軽量で飛行体に好適に適合する。平たい長方形のパッケージの両方の長辺に外部入出力用のリードが8本ずつ並べられた16ピン集積回路(Integrated Circuit)チップであり、表面実装用のパッケージ方式としてDIP(Dual Inline Package)方式のフラットタイプにあたるSOP (Small Outline Package)方式という、パッケージ方式としてはポピュラーな方式を用いていて、取り扱いが容易であり、低コストである。μVオーダの微小電圧を最大16KHzの周期で検出することができ、16ビットのデジタル信号にて精度の良い出力が可能である。ドイツ国,ISABELLENHUTTE社製の製品であり、極めて廉価に入手できる。ただ、0V入力でもホワイトノイズがあり、下位1,2ビットは完全に0にならないこともあるが,これは高性能な検出感度を備えるこの種の集積回路に寧ろ通常のことであり、それらのビットを無視するか、駆動制御部15での閾値を適切に設定することで対処すれば良い。また、内部コントローラを持たない単なるADコンバータなので、その変換方式はレジスタ書き込み内容で制御可能である。本体は5V電源で動作する。重量も数グラム程度であり、フリスビー本体と同程度ないしそれよりも低廉に流通しているため、本発明装置への適用性が高い。
《0039》
誘導起電力がこうした微少電圧検出装置の集積回路により検出されたときに駆動制御部15の一形態として用いたマイクロコンピュータ(マイコンと略:例えば,PICマイコン:EPROM化してプログラムを持てる)に通知させれば良い。もちろんこれも、5Vの電源で十分動作するために、電源16としては既述したボタン電池で十分である。
《0040》
図2は図1に示した本発明の方位情報取得装置の動作原理を模式的に説明しているが、まず基本的に、本発明では、フレミングの右手の法則を利用している。すなわち、磁場内で磁力線に垂直においた導線を磁場に垂直に動かす場合、右手の人指し指、親指をそれぞれ磁場の方向、導線の運動の方向に向けると、誘導起電力はこれらに垂直に向けた中指の方向に生じる。
《0041》
そこで、導線12の巻き付けられた回転投擲体11、すなわちコイル12を有する回転投擲体11を磁界Mf中で投擲方向Dgに投擲すると、図2中に矢印Roで示す回転投擲体11の回転方向の接線方向の運動ベクトルと地磁気方向ベクトルから誘電起電力ベクトルが生じる。これにより導体(導線)12に所定方向に生じる誘導起電力の発生を検出部13にて検出する。そして、検出部13が誘導起電力を検出したその瞬間に、駆動制御部15を介して電源16からの稼動電力により報知部14を駆動し、例えば報知部14として設けた発光ダイオード等の発光体を符号Leで示すように発光させる。
《0042》
この発光の基準は、誘導起電力に閾値を設定してそれを超えている場合に報知する設計でも良い。あるいは、誘導起電力が観察されたはじめた際に、基本的に回転に伴うサインカーブである筈のその変動サイクルに注目し、直前回誘導起電力のサインカーブにおける最大値の8割の誘導起電力を今回誘導起電力の閾値として、その閾値を超えたら報知する設計でも良い。後者の方法だと、閾値の設定を高くし過ぎたため全く報知されない、ということを回避できる。また、投擲する方向や角度によって誘導起電力が変化することに対応でき、便利である。あるいは両者をスイッチにより切り替えられるようにしておいても良い。
《0043》
前者、すなわち所定の閾値を設定した場合には、発光し続ける方位が広くなり過ぎる場合があるかもしれない。しかしそれは観察する人間により、その大体中心位置と認識できるから問題は少ない。閾値はジョグダイヤル等(図示せず)で、外から設定できるようにしても良い。また1波長分のサインカーブ変動を注意深く検出可能であるなら、誘導起電力の最大値の前後において、適宜発光するように制御することが良いことはもちろんである。このこと自身はそれほど困難ではない。
《0044》
ここで、フレミングの右手の法則により誘導される誘導起電力の大きさについて言及しておく。回転コイル法(rotating-coil flux meter)での電磁誘導による磁界測定は、磁界の絶対値を測定できる。定常磁界中の検出コイル(本発明では導体12がこれを構成)を一定速度で回転させ、コイルに誘導された起電力を測定する。
《0045》
例えば断面積がS、巻数がNの検出コイルを磁界Hに垂直に角速度ωで定速回転させると、コイルを貫通する全磁束Φは,
Φ=μo・H・S・N・cos(ωt)
であるから、誘導起電力Vは次のようになる
V=δΦ/ δt = μo・ω・H・S・N sin(ωt)
《0046》
上式に具体的な数値を入れると次のようになる。
角速度ω=2×3.14(rad/circle)×10(circle/sec)=62.8(rad/sec)(毎秒10回転を仮定),磁界μoH=0.35(G) = 0.35×10-4 (T) (中緯度地域の水平磁力を仮定),
断面積S=0.015(m-2)(コイル断面積に直径30cm,高さ5cmの矩形を仮定),
巻数N=10(回)
とすれば、
誘導起電力最大値V=3.30×10-4 (V)
となる。
《0047》
従って、既述した廉価な指先大の半導体集積回路による微少電圧検出機器の検出感度が10-6Vであることを考慮すれば、上記の現実的な諸条件下で既に検出感度の330倍の起電力が得られ、十分に対象となる微少電圧範囲を検出することができる。もちろん、先にも述べたように、導線12の巻数Nを増すことで、検出部13による検出感度は実質的により向上する。
《0048》
なお、上記における水平磁力(horizontal magnetic intensity)とは、地磁気の磁場を鉛直方向と水平方向の二成分に分けたときの水平成分を言う。地磁気赤道で最も大きくなり0.4G(0.4×10-4T)程度、東京付近で0.3G程度である。
《0049》
ここで例えば下記非特許文献1によれば、外乱磁気により結果が乱れることが示されている。本発明では、誘導起電力検出にどうしても与えねばならない回転を、局所的外乱磁気影響の最小化を目指す空間移動に随伴する回転と相互に転用することで、簡素かつ効果的な方位情報取得という実際性を生み出した。
《非特許文献1》長崎大学/教科教育学研究報告/7, 「回転コイル法による地磁気の測定と実験室内の地磁気の乱れ」,富山哲之他, NCID AN00178258,VOL.7,1984年3月30日
《0050》
以上のように、本発明装置では地磁気方向ベクトルに対して回転投擲体11がある特定の姿勢になった場合にのみ、発光体14からの発光が行われるようにし得る。すなわち、回転しながら滑空ないし飛翔する投擲体11は、地磁気ベクトルに対してある姿勢を迎えたときにだけ、それに設けてある報知部14としての発光体が発光するように構成できるので、一般には報知部14の位置が磁北方向と合致したときだけ、発光するように構成でき。投擲者はそれにより、磁北を確認できる。この際、必要に応じて、回転投擲体11の中心Ocに、図1(A) 中に仮想線で示すように、別の色で点滅装置とか着色標識を設けると、回転投擲体11上における報知部14のそのときの位置が確認し易くなり、結局は磁北方向の確認がし易くなる。
《0051》
しかるに、本発明による方向情報取得装置での方位報知の表現形態には、上記以外にも多様な形態が考えられる。例えば、上記では中心Ocから報知部14としての発光体14を見る方向が磁北となったときに当該発光体14を発光させるようにしたが、発光体14の設けて有る位置には目立つ着色標識をしておき、磁北検出時には発光体14に代えて発音体14を駆動するようにしても良い。これは発光が認識し難いこともある直射太陽光下における使用に有効であることがある。この場合、着色標識がある方向を向いた瞬間に音が発せられ聞き取られるので、その方向が北と分かるという仕組みである。
《0052》
1気圧20度の大気中での音速は343m/秒であるから、仮に距離が5m、回転速度10回転/秒であると仮定した場合には、音の伝達で5/343=0.01458秒の遅れが生じ、その間に約5度だけ回転は進むことにはなる。しかし、歴史的にも現代でも、方位に期待されるのは8方位(南東などの標記)あるいは高々12方位(北北東などの標記)であって、それ以上の精度は意味がない。実際、8方位と12方位は、夫々誤差範囲として30度、45度等があるが全く問題なく許容されていることに鑑みれば、上記の5度は期待精度の完全な範囲内であるどころか、さらに10倍程度の誤差であったとしても、間違いなく生活実用範囲である。
《0053》
音響出力を利用する場合にも、数回も練習すれば、目視距離に応じて音響伝達速度遅延が含まれることを計算に入れ、随時思考的に5度程度等の補正は容易に期待できる。これらを総合的に勘案すれば、簡便、迅速、廉価に相応の情報取得に至り得ることは容易に理解されよう。
《0054》
もちろん、発光体14と発音体14を併せて駆動しても良く、これでも着色標識の位置と発せられる音、ないしさらには着色標識に重なる光によって投擲者は磁北を認識できる。着色標識と発光体を併設し、別途に設けたスイッチ手段(図示せず)により、発光体の必要の無いときには発光体への電源線路を開けるようにしておいても良い。
《0055》
また、駆動制御部15が電源16からの稼動電力を報知部14に単に選択的に供給するのではなく、検出部13が発する検出出力により報知部14の報知形態を変更するように構成することも既存の技術をすれば極めて容易である。さらに、導線12内を生じる誘導起電力を双方向に別途検出可能としておけば、より多彩な報知表現形態も採り得る。例えば発光体14が北を向いたときに駆動制御部15が当該発光体を第一の発光色として例えば緑、南を向いたときにそれとは異なる第二の発光色として例えば赤に発光させるように構成することもできる。昨今では一つの発光ダイオードのレンズ筐体内に光の三原色発光を選択的に行えるように三つの発光波長の異なるダイオードを組み込んだ製品もあるので、こうしたものを便利に使うことができる。
《0056》
図1(A) 中に仮想線で示すように、報知部14と直径方向で対向する位置にも第二の報知部14’を設けると、それら二つの報知部14,14’の各個が北を向いた際には赤、南を向いた際には緑で発光するようにすることもできる。もちろん、発音体も併用可能であり、状態の変化として音色の変化を生じさせるように駆動制御部15を組むこともできる。
《0057》
このようにすると、本発明装置は例えば視覚障害者等でも使用可能な装置ともし得る。視覚障害者は音が聞こえたにしても、その時の着色標識等の方向を目視確認できない。そこで例えば、検出部13が誘導起電力を検出したときに駆動制御部15により、北を向いている第一の報知部14からある音響を発し、それと180度反対を向いている第二の報知部14'からは別の音響を発するようにする。人間の聴覚は左右の耳の存在により、音響場から立体感のある奥行きを伴う空間知覚を認識できる。ステレオ音響はその一例であり、オーケストラにおける第一バイオリンの奏者の聞き手からの方向、概略位置が例えば左方向、手前であるとか、クラリネット奏者の聞き手からの方向、概略位置が例えば右方向であり奥である等、その方向性と奥行きについて聞き分けられる。そこで、上記のように構成すれば、若干の練習により感覚を掴んでいくことで、視覚障害者の方でも方位の識別ができるようになる。
《0058》
なお、こうした場合には明快に音色・音程・長さ・タイミング・連続性・形式・構成等の異なる二つの音響の発信される方向だけが識別者にとって大切となるから、それら二つの音響発信源方向の差異が使用者からの音響到来方向識別分解能以上となるように、回転投擲体の直径が大きい程、一層迅速な判断ができる上、識別者に近い方が一層迅速な判断ができることは当然である。さらにこの場合、平行移動するものよりも、垂直上昇し、一定時間安定的に浮遊した後に下降する竹トンボ様の回転投擲体や、既述したように引き綱を引いてさらに安定した回転を与える補助具付きのもの等の方が、こうした使途に好適に適合する。頭上から音響がするのであるが、ある音色の方向が北で、その反対方向が南であると判断できる。一つの音響だけであるとその方向は定め難いが、二つの異なった音響が空間中にどういう位置関係になっているかは比較的判別しやすい。
《0059》
さらに、これは図示していないが、回転投擲体11の巻きつけ導線12の両側方向を含む外周縁に沿い複数の発光体を適宜間隔で配置し、その一つが例えば北を向いた際には赤で発光するように制御し、南を向いた際には緑で発光するように制御した上に、それ以外の場合は例えば白色で発光するように制御するように駆動制御部15を組むこと等も、昨今の回路技術をすれば簡単に行える。
《0060》
回転投擲体11の中心部Ocまたはその近傍から外周縁に向け、半径方向に複数の発光体14を直線状に適宜間隔で並べて同時に発光させても良い。こうすると視覚的了解性をかなり高めることができる。回転して飛んでいる回転投擲体11の中心Ocから回転投擲体11の外周縁の一部へ向かう方向がある方位に合致した時に、この直線状の発光が観察者には極めて明白に認知され得るものとなる。中心Ocら外周縁への方向がより明瞭になるよう、中心Ocないしその近傍部分の発光体の色ないし輝度と、外縁部の発光体の色ないし輝度を異ならせても良い。いずれにしろ周囲の照明環境とコストに応じ、種々の形態の中から任意適当なるものを設計選択すれば良い。
《0061》
なお、上記において少し触れたように、直射太陽光下の使用に重点を置く場合には、発光体や上述の着色標識に限らず、それらの代わりに本体表面とは反射率の異なる鏡面素材を半径線上に埋め込むことで、直射太陽光下での方向の識別性を向上させる,という工夫をしても良い。支配的な直射太陽光を逆に活用することもでき、例えば電気信号により光反射率や光吸収率を制御可能な液晶等の光学特性可変体を報知部14として発光体の代わりに用いても良いし、さらにこうした液晶による報知部11を回転投擲体11の半径線上に細長く埋め込んでも良い。
《0062》
本装置には無線送信機を搭載することも可能である。軽量にして小型な無線送信機はフリスビー等の回転投擲体に搭載するに昨今の技術事情をすれば何の問題もなく、発光体ないしは発音体、あるいは着色のどれか一つまたは幾つかで構成される報知部が例えば北を向いた際、当該無線送信機から使用者側の無線受信器、例えばイヤホン型受信機に対して報知信号を送信し、受信側で可聴報知部から音響・音声(「北」等の音声)を出力させるとか、あるいは眼鏡兼用型無線受信機の視野内での可視報知部のLED発光で使用者に遠隔的に通知するように制御することもできる。回転投擲体11との距離は高々100m程度の距離を想定すれば良く、電波法においても規制が緩和されつつある微弱無線電力で十分に満足されうる。
《0063》
図3~6には、専ら回転投擲体11の採り得る形態例に就き、図1図示のものとは異なる諸例が示されている。図1中におけると同一の符号は同一ないし同様な構成要素を示し、それらに就いての説明はこれまでになされた所をそのままに援用することができるため、再度の説明は省略する場合もある。
《0064》
まず、図3に示されている本発明の実施形態は、図1に示されている回転投擲体11と異なり、円盤表面部分と裏面部分の直径に変化が無く、薄い円筒形上のものになっている。つまり、先にも述べたように、円盤外周縁部は垂直な壁面となっている。昨今ではこうした形状も良く見掛けるようになってきた。もちろん、こうした形状の回転投擲体11にも本発明の構成は適用可能である。図中に示されている各符号12~16,14’の示す構成要素はこれまで説明してきたものと同じであり、それらに対する説明を援用できる。
《0065》
図4は、裏面側が逆さにしたお盆のように凹んでいる回転投擲体11を示している。外周縁部の壁面は垂直になっているが、図1図示のもののように斜めでも勿論良い。ここでは回転投擲体11とそれに設ける導体ないしコイル12の配置関係にのみ着目しての説明であるため、図の簡明化を図る意味から、図1,3に示してある検出部13、報知部14、さらに望ましくは設けられる駆動制御部15、電源16等々は図示を省略しているが、本発明の趣旨に従い、当然に設けられるものである。
《0066》
このように裏面側が凹んでいる回転投擲体11の場合には、裏面側において外周縁部を構成している側壁の内面に沿わせ、かつ、お盆形状の窪みの表面にぴったりと沿うように導線12を配するのが良い。導線ないしコイル12の断面は凹という文字を上下逆さまにした形状となる。こうすると、投擲あるいは捕捉の動作自由度を損なわない利点が生じる。投擲においては一箇所に手指が掛かってスナップを利かせられれば問題はなく、捕捉においては上下から両手のひらで挟み込むようにすることが標準的であるために、お盆形状の上の中空部分を導線12が渡っていても標準的な捕捉は十分可能であるが、中空部分を導線12が渡っていない場合は投擲、捕捉動作の自由度が一層向上する。
《0067》
既述のように、誘導起電力は磁界を横切るコイル断面積に比例し、コイル巻数に比例する。断面積が矩形の構成に比べ、このような逆凹字構成にすると断面積は減少するが、巻数を圧倒的に増加させても投擲、捕捉動作は円滑にできるため、結局、誘導起電力面では全く問題はない。逆に、捕捉、投擲を妨げずに巻数を劇的に増加可能でもあるから、誘導起電力は寧ろ増加させることが可能である。
《0068》
仮に巻数を増加させないとしても問題は生じない。先の試算で既に検知可能電力の330倍の値が得られていたことから直感的にも予想されることではあろうが、一応の計算を示してみよう。例えば外径30cm, 下面内径25cm, 高さ5cmの回転投擲体11とし、図4図示のように裏面側ではお盆形状の面に沿って導線12を配し、全体として逆凹字型導線とした場合、既掲の誘導起電力の方程式に従って、外径断面積Sに基づく誘導起電力から内径断面積S’に基づく誘導起電力を減じた誘導起電力が期待できる。
《0069》
外経断面積S=0.3mx0.05m=0.015(m-2)、内径断面積S’=0.25mx0.05m=0.0125(m-2)であるから、断面積差分ΔS=0.0025(m-2)である。よって既掲の誘導起電力計算式より、誘導起電力最大値V=52×10-6 (V)を得る。既述した廉価な指先大の半導体集積回路による微少電圧検出機器の検出感度が10-6 (V)である事実に鑑みれば、感度の50倍を超える起電力が得られ、この単純な構成のみでも十分に電圧検出ができる。その上、導線12の巻数Nを増すことで、検出部13による検出感度は実質的により向上させられる。この導線構成では導線12は本体内部に埋め込むことができるし、巻数を10倍あるいはそれ以上にすることも十分に可能である。当然、既述の廉価、微小かつ軽量な微少電圧検出感度10-6 (V)の数百倍の誘導起電力をも得ることができる。
《0070》
なお、こうした図4図示の構成は、近年人気を博している先に述べたドッジビー等に特に好適である。ちなみにこれの素材は極めて柔らかい材質でのみ構成され、捕捉にも適すが、捕捉せずに体に当てて止めても安全となっていて、不特定多数の集団内相互でドッジボールのようにぶつけて遊ぶグループ・ゲームへの応用が積極的に期待されている。もちろん、実質的に裏面がお盆型に抉られた形状であるため、回転投擲体11の肉厚は各所で薄くはなるが、それでも図1,3に示したような、本発明で用いる回路部材13~16は極めて薄くも構成し得るので、導線12共々、回転投擲体内部に埋め込むことができる。電源16としてボタン電池を用いた場合、構造例を示すまでもなく、それを交換可能に埋設できることも言うを俟たない。
《0071》
図5はさらに導体12の引き回しに関しての別な工夫のされた実施形態を示している。本図でも同様に、図の簡明化を図る意味から、図1,3に示してある検出部13、報知部14、さらに望ましくは設けられる駆動制御部15、電源16等々は図示は省略されている。回転投擲体11は図4図示のものと同様、裏面がお盆型に抉られたものとなっている。ただ、本実施形態の場合、裏面側での導線12を示す破線が投擲体裏面の輪郭破線と重なって見づらいので、導線12の引き回しパタンのみも、図中左下に取り出して縮小表示してある。
《0072》
導線12は裏面側に回り込んだ所で、図4図示のようにお盆型の窪みの表面に沿って直径上を渡るのではなく、窪みの開口縁内周に沿って半円状に円弧を描き、対向端まで渡っている。これでも投擲の自由度を減ずることにならない配置であることが分かるし、また、十分に検出可能な誘導起電力を生じ得る。捕捉、投擲の自由度を減ずることなく巻数を劇的に増加することで、誘導起電力をさらに増し得ることも既述の考察と同様である。
《0073》
図6はさらに別な実施形態を示している。本図でも同様に図1,3に示してある検出部13、報知部14、さらに望ましくは設けられる駆動制御部15、電源16等々は図示を省略しているが、やはり本発明の趣旨に従い、これらは当然に設けられる。この実施形態は、回転投擲体11が完全に中空な円筒形状ないしリング状形状となっていて、回転軸Oaの周りに回転することができるものの場合であり、例えば既述したXジャイロとか中空エアロビー等がこの形状に相当する。
《0074》
このような回転投擲体11に設けるべき導体12は、この実施形態では図示のように、裏面側において先の図5に示した実施形態と同様、中空円筒形状の開口縁の内周に沿って半円状に円弧を描いている一方、表面側においても幾何対称的な関係で中空円筒形状の開口縁の外周に沿い、半円状に円弧を描いている。やはり本図でも、分かり易くするために、この導体12の引き回しパタンのみを図中左下に抜き出して示してある。
《0075》
ただ、こうした中空円筒形状の回転投擲体11であると、軸方向の表裏面部分は寸法的に幅が狭く、本発明に必要な種々の回路部13~16(図1,3)を設けるには十分な面積部分が存在しない場合も考えられる。しかし、既述のように、それらは指先に乗る程に軽量、小型とし得るので、中空円筒形状の枠に相当する側面部分に相当する部位に埋め込んで行くことは十分に可能である。
《0076》
このような中空円筒形状であるXジャイロを投擲する場合、水平進行方向と一致する回転軸Oaの周りに回転を与えることにより航空力学的に安定した飛行を行うことが知られている。回転軸Oaが南北軸(すなわちこの場合磁力線方向:以下、特に断らない限り東西南北の表現は磁北基準とする)と直交する方向に水平飛行させられた際には、それ以外の方向に飛行させられた場合に比べ、水平磁力由来の誘導起電力としては最大の値が生じうるので、この際には検出部13を介してのそうした検出に伴い、報知部14において容易かつ直裁的に磁北を報知することができる。
《0077》
この場合、さらに興味深いことに、要すれば伏角(magnetic dipもしくはinclination)まで検出することができる。伏角とは地磁気の方向と水平面のなす角である。伏角は低緯度で小さく、高緯度では大きい。本装置が北と指す方向(中心から「北」と指す方向への向き,あるいは「南」と指す方向から「北」と指す方向への向き)は、この場合、地磁気の磁力線方向に相応する。言い換えると、単に「北」を指すのでなく、例えば東京等、中緯度地域での使用を想定すると、地面に向けて48度程度の角度を持った方向を「北」として示す。ちなみに、房総、東海から瀬戸内、北九州を結ぶ領域については、伏角はおよそ48度である。回転投擲体は、自らの周囲に存する磁力線ベクトルのうち、自らの回転軸に垂直である磁力線ベクトル成分について、誘導起電力を検出できる。現在検討している場合のように、東西軸と自らの回転軸が一致している際は、自らの回転軸に垂直である磁力線ベクトル成分とは、すなわち、自らの周囲に存す磁力線ベクトルと完全に一致する。言い換えれば、東西軸と自らの回転軸が一致する際は、検出され得ずに失われる成分がゼロとなる。
《0078》
つまり、東西軸と自らの回転軸が一致する際は、得られる誘導起電力は、磁力線方向を完全に反映しており、方位情報も伏角情報も含めた形で、完全な磁力線方向情報を復元することができるのである。このことを逆に活用し、あえて東西方向に飛行させて、磁力線にはその地に固有の伏角が存在していることの学習の教材とすることにも本発明は好適に適合する。東京で実施する際、札幌で実施する際、シドニーで実施する際には、それぞれにその値は異なる。インターネット等で計測の様子を動画像でリアルタイムに情報交換すること等により、地球の磁気の伏角が簡単に比較でき、国際的協力学習にも役立ち、生徒の学習効果も上がる。廉価・軽量・簡便・迅速などの特徴がこの場合も活かされることはもちろんである。
《0079》
ちなみに、東方向に水平投擲した場合は、投擲者から見て、磁力線は右上から左下へ向けての磁力線として検出される。西方向に水平投擲した場合は、投擲者から見て、磁力線は左上から右下へ向けての磁力線として検出される。この事実を知っておけば、検出された磁力線の伏角の方向から投擲した方角について知ることができ、有用性が保たれる。
《0080》
一方、回転軸Oaが南北軸(磁力線方向)と平行する方向に水平飛行させられた際には、水平磁力を導線が横切らないため、水平磁力由来の誘導起電力は生じない。が、垂直方向成分の影響を受けて、鉛直下向きが「北」であると指し示す。つまり、水平方向には「北」を指し示さない一方、鉛直方向成分のみを検知するのである。この事実を知っておけば、水平方向には「北」を指さず、鉛直下向きに「北」を指し示した際には、その飛行方向自体が北ないし南と判断できる。確定させるためには、投擲者の頭上から見て、例えば時計回りに投擲者を90度回転させ、もう一度投擲すれば良い。その際に、上記の東か西に帰着するので、第一回目の投擲が北であったのか南であったのか、容易に判断が付く。
《0081》
正確には東・西・南・北の各方位と合致しない水平方向に投擲された場合でも、この方法を採用すれば常に最低でも8方位領域の水準で方位が得られ、高い有用性が保たれる。通常、伏角は通常水平面から計るが、ここでは鉛直上向きを0度として、投擲者から見て時計回りに360度まで表示するものとしてみよう。こうすれば、地磁気赤道(geomagnetic equator)の以南でもここでの論法と同じ論旨が成立するので便利である。なお、「地磁気赤道以南」とは略々南半球と一致すると考えて良いが、場所によっては緯度にして15度程度の差異が出る。しかしこれは、ここでの議論にとって余り問題とならない。
《0082》
しかるに、1回目の投擲で得られた伏角の方向F1が180<F1<360なら東領域方位(磁北基準で時計回りに投擲方位をθ1とすると、0度<θ1<180度)であり、0<F1<180なら西領域方位(180度<θ1<360度)となるので、投擲された方向が略々直ちに判別できる。さらに、投擲者の頭上から見て時計回りに90度、投擲者自身が体を回した後、すなわちθ2=θ1+90の条件下で2回目の投擲をなすことで得られる伏角F2の向きにまず注目し、次に伏角F1と比較してのF2の大きさの変化に注目する。
《0083》
2回目の投擲θ2で得られた伏角F2の向きが、1回目投擲θ1の伏角F1と比べ、垂直軸を超える変化、つまり地磁気赤道以北ではF1から時計回りにF2に至る扇形が180度を含む変化、地磁気赤道以南ではF1から時計回りにF2に至る扇形が0度を含む変化が観察されたなら、それは、頭上から見て時計回り90度回転により南北軸を越えたことを意味するので、1回目の投擲方位θ1は北西領域(270度<θ1<360度)か南東領域(90度<θ1<180度)であったと判断できる。これらの中、いずれに該当するかについての識別は、2回目の投擲θ2時の伏角F2の向きで判別可能である。仮に0<F2<180なら、すなわち投擲者から見て地磁気赤道以北では左上から右下、地磁気赤道以南では左下から右上なら、1回目の投擲方位θ1は南東領域(90度<θ1<180度)と確定する。
《0084》
逆に180<F2<360なら、すなわち投擲者から見て地磁気赤道以北では右上から左下、地磁気赤道以南では右下から左上なら、1回目の投擲方位は北西領域(270度<θ1<360度)と確定する。ここまでで既に、生活実用性の高い4方位から1つに定まる上、何らの追加的動作なしに次ぎの考察からさらに、かつ直ちに8方位に絞り込める。
《0085》
頭上から見て時計回り90度回転後の2回目の投擲で得られた伏角F2の向きが、1回目の投擲の伏角F1と比べて、地磁気赤道以北なら180度、地磁気赤道以南なら0度と、より垂直に近かったならば、1回目の投擲の方向θ1は南東領域(90度<θ1<180度)の中でもさらに東南東領域(90度<θ1<135度)に絞り込まれ、北西領域(270度<θ1<360度)の中でもさらに西北西領域(270度<θ1<315度)まで絞り込まれる。頭上から見て時計回り90度回転後の2回目の投擲で得られた伏角F2と1回目の投擲で得られた伏角F1とが、180度を軸として対称の位置にあるならば、南東領域(90度<θ1<180度)の中でもさらに南東(θ1=135度)に絞り込まれ、北西領域(270度<θ<360度)の中でもさらに北西(θ1=315度)に絞り込まれる。
《0086》
頭上から見て時計回り90度回転後の2回目の投擲で得られた伏角F2の向きが、1回目の投擲の伏角F1と比べて、より水平に近かったならば、1回目の投擲の方向θ1は南東領域(90度<θ1<180度)の中でもさらに南南東領域(135度<θ1<180度)に絞り込まれ、北西領域(270度<θ1<360度)の中でもさらに北北西領域(315度<θ1<360度)に絞り込まれる。ここまでで、何らの追加的動作なしに直ちに8方位に絞り込まれることが可能であることを示した。
《0087》
最早類推可能であろうが、上記とは逆に、投擲者の頭上から見て時計回り90度回転後の2回目の投擲θ2で得られた伏角F2の向きが1回目の投擲θ1の伏角F1と比べ、垂直軸を超える変化を示さなかったときには、それは頭上から見て時計回り90度回転により南北軸を越えなかったことを意味するので、1回目の投擲方位θ1は、北東領域(0度<θ1<90度)か南西領域(180度<θ1<270度)であったと判断できる。さらに、2回目の投擲θ2時の伏角F2が0<F2<180となれば、すなわち投擲者から見て地磁気赤道以北では左上から右下、地磁気赤道以南では左下から右上となれば、1回目の投擲方位θ1は南西領域(180度<θ1<270度)と確定する。逆に、180<F2<360なら、すなわち投擲者から見て地磁気赤道以北では右上から左下、地磁気赤道以南では右下から左上となれば、1回目の投擲方位は北東領域(0度<θ1<90度)と確定する。
《0088》
頭上から見て時計回り90度回転後の2回目の投擲で得られた伏角F2の向きが、1回目の投擲の伏角F1と比べて、より垂直に近かったならば、1回目の投擲の方向θ1は、南西領域(180度<θ1<270度)の中でもさらに西南西領域(225度<θ1<270度)に絞り込まれ、北東領域(0度<θ1<90度)の中でもさらに東北東領域(45度<θ1<90度)まで絞り込まれる。
《0089》
全く同様の考え方で、頭上から見て時計回り90度回転後の2回目の投擲で得られた伏角F2と1回目の投擲の伏角F1とが180度を軸として対称の位置にあるならば、南西領域(180度<θ1<270度)の中でも特に南西(θ1=225度)に絞り込まれ、北東領域(0度<θ<90度)の中でも特に北西(θ1=45度)に絞り込まれるし、伏角F2の向きが伏角F1と比べてより水平に近かったならば、1回目の投擲の方向θ1は南西領域(180度<θ1<270度)の中でもさらに南南西領域(180度<θ1<225度)に絞り込まれ、北東領域(0度<θ1<90度)の中でもさらに北北東領域(0度<θ1<45度)まで絞り込まれる。
《0090》
以上のように、本発明装置を用いた場合、運がよければ偶発的な一致により、東、西、南、北、北東、南東、北西、南西というはっきりした方位に一意に絞り込める上に、通常の場合でも、単に2回の投擲のみで、何らの追加的動作なしに、8方位に直ちに絞り込める。すなわち、本装置を用いれば、2回の投擲のみで、何らの追加的動作なしに、実用方位として十分な45度範囲以下にまで、直ちに方位を絞り込める事実を明らかにした。
《0091》
ここで改めてまとめ直しておくと、回転投擲体11を南北方向に回転軸を合致させて水平飛行させた際には、水平磁力の影響はゼロであるものの、垂直磁力(水平磁力以外の成分を仮にこのように呼ぶ)の影響を完全に受ける。東西方向に回転軸を合致させて水平飛行させた際には水平磁力の影響も垂直磁力の影響も、共に完全に受ける。
《0092》
そこで、回転軸Oaが、南北軸(磁力線方向)と平行でもなく、垂直でもない方向に水平飛行させた際には、前記の組み合わせとなる。例えば東方向に水平飛行させた際には、磁力線はあたかも北方への伏角48度(例えば東京の場合)のベクトル(この大きさを仮に1とする)として観察できる。北方向に水平飛行させた際には、磁力線は鉛直下向きベクトルのみ観察できるが、その大きさは先の1の大きさの鉛直軸への正射影分に相当する。すなわち大きさは小さくなる。東方向から北方向まで、順次方向を変えて水平飛行させてみれば、検出される磁力線方向は、北方への伏角48度のベクトルが徐々に大きさを減少させつつ下を向いて行き、最後には最初の大きさの正射影の大きさを持って真下を向くベクトルとなるので単純で理解しやすい。他の向きに飛行する場合もこれに準じて簡単に理解できる。
《0093》
例えば東方向から南方向に順次方向を変えて回転投擲体11を水平飛行させてみれば、検出される磁力線方向は、北方への伏角48度のベクトルが徐々に大きさを減少させつつ下を向いて行き、最後には最初の大きさの正射影の大きさを持って真下を向くベクトルとなるので単純で理解しやすい。西方向から北方向にしても同様であるし、西方向から南方向にしても同様である。これを覚えておけば、いずれの方向に飛行させた場合でも、90度の方向転換を挟んでの高々2回の投擲で、少なくとも8方位領域(北北東、東北東、南南東、東南東、北北西、西北西、南南西、西南西の各中心角45度の扇形領域)という、有用な方位情報が判別可能となる。時には、正しく8方位(北、南、東、西、東北、西北、南東、南西の各正対方向)さえ一意に定まる可能性もある。よって、扇形状で良いから迅速に概略値を得たい場合にも大変便利であるし、きちんとした方位を一意に得たい場合にも正しく答えることが手法なのである。
《0094》
言い換えると、東西方向に飛行させた場合が、最も本来の水平方向の北を検出するに十分な起電力が得られるが、南北方向に飛行させるにつれて、だんだんとその起電力は減少して行き、南北方向に飛行させると水平方向の起電力は0になる。そこで、水平方向には北を指さない場合には、偶然、南北軸に合致して飛ばしたものと、逆に推定することができる。しかしながら、垂直磁力の影響はいずれの方位への水平飛行においても起電力をもたらし、それに注目することで、仮に水平方向の北を指し示さなくても、投擲者の90度の方向転換後の今一度の投擲により、南北方向のどちらに向けて飛ばしているのかは容易に判明する。そして、このようなことからしても結局、本発明は、導体に発生する誘導起電力の有無または大きさに基づき、磁力線方向情報を取得する方法ないし装置として定義できることが分かる。
《0095》
そして、少し視点を変えて言うならば、本発明によると、回転投擲体11を投擲しての遊び、時にキャッチボール様の遊びを楽しみつつ、遊びの次元を超えて、鉛直方向に回転軸を持つ回転投擲体であればただ1回のみの投擲により直ちに北の方角を直裁に得ることができるし、仮に水平方向に回転軸を持つ回転投擲体であってもごく簡単な2回の投擲により、方位を8方位まで迅速かつ廉価かつ簡便に、かつ楽しく絞り込める上、地磁気の伏角成分の検出も可能である。さらに回転軸を磁力線方向に沿わせた飛行での誘導起電力の消失、回転軸が磁力線方向と直交する飛行での誘導起電力の最大化の観察から磁気方向情報検出ができる。屋外での回転投擲体を用いた驚きや意外性を伴う体験は、机上の学習のみでは理解され難い伏角を含む地磁気の特性、フレミングの右手の法則、地球物理学、電磁気学、航空工学の総合的学習を可能とする。特に、体を動かしての体験学習であるから印象に残り、短期的記憶を超え、長期的記憶と考えられる体験的記憶・エピソード記憶となり、三次元的な電磁気学の概念の習得の効果もきわめて大きい。普段は目に見えない磁力線を、体を実際に屋外で動かす経験を通じ、広い範囲に亘るフィールドの磁場を投擲により逐一可視化して体験できる上、受け手の存在により、二人が同時にその可視化の体験を共有できる意義も大きい。磁場はマグネティック・フィールド(magnetic field)の訳語であるが、フィールド(field)という語が選択された理由には諸説ある。一説には、西欧の農村の麦畑で風に麦が一斉に靡くさま、つまり不可視の風がもたらすベクトルがフィールド(野)に一瞬に表象される風景に着想を得たことによるとされる。本発明は、不可視であるため理解の容易でない磁気現象を、まさにフィールドにおいて可視化し、磁場を体感的に観察できる稀有な装置である意味で、磁場研究の初期の研究開拓者たちの原体験に近い体験的理解を容易に実現できるメリットがある。本装置による体験的な基本原理の理解の後、話し合いにより、いろいろな発見が生まれる契機を提供する。また、より多数の人数でも視覚的に共有することができ、多数の学習にも最適である。総合的学習教材への活用にも好適に適合する。本装置の一つ一つは廉価に構築可能であるため、貴重ということもなく、多くの学習素材を同時に作成し提供することもできる。必要に応じて廉価で簡単な電子工作も事前に実施させられるので、理科離れを食い止め、学習効果が上昇する。薄暮などの野外イベント会場などにおいて、不特定多数の参加者に配布された廉価かつ軽量な多数の回転投擲体が一斉投擲されることにより、参加者は幻想的な視覚空間を共有でき、イベント・イルミネーションとしても多大な効果を奏する。従来の保持型ペンライト等は動作周期一致性を参加者に要請し、周期が揃わないと不一致感のみが顕著になる。一方、回転投擲体の場合は、ほぼ一斉に投擲されるだけで、投擲方向や回転軸方向と無関係に全ての発光方位は必ず方位を揃える。打ち合わせなしの投擲で発光方位が予想外に一致するとの意外な光景が、参加者に、逆に地球規模の共通言語としての科学技術や、共有地盤としての(地磁気をもたらす)唯一の地球との感覚を喚起し、母語や文化を異にする存在間にも多くの共有部分が当然潜在している事実を想起する契機となる。薄暮の空間におけるこの共通体験は、地球環境保全、科学技術教育重視、民族間コンフリクトの理性的超克等、地球社会時代の問題解決へのメッセージを非言語的に浸透させる際の情動的体験の基盤共有に活用でき、多大な効果を奏する。政治上の国際会議等では、古典音楽の芸術鑑賞等が予定される事はむしろ当然であり、部外者には一見休養にしか見えないその時間が紛争国間の調停出力のより人間的な洗練に貢献してきた事実はつとに知られる。芸術以外に、現代は、科学と芸術の融合がその責を負うことも期待される。国際連合などの国際機関による屋外フォーラムでのパネルディスカッション後の薄暮の多数投擲は、イベント・イルミネーションとして富裕度差、言語差を越えて楽しめる上、意見が異なるがごとく、投擲方向は夫々異なるにしても、不特定多数の投擲体の発光方位は(文化差等を越えて人類共通の普遍的価値を指向する如く)同じ方位を向く、との光景が視覚に新鮮に働き、地球市民という人文的な意識共有、科学技術という数理的な言語共有の2つの共通価値がシナジー効果とともに誘導され、共感的理解と高次の合意形成への指向に、多大な効果を奏する。《0096》
なお、以上の説明では、便宜上、投擲体の回転軸が投擲者から放射状に延びる方向に投擲する場合は、特に断らない限り、投擲者から見て回転軸を中心に時計回りに投擲することを原則としている。同じく特に断らない限り、投擲体の回転軸が投擲者から放射状に延びる方向に投擲する場合でない場合は、投擲体自身に備わっている上下面の観点から見ての上面から観察した場合に回転軸を中心に時計回りに投擲することを原則としている。
《0097》
ここで、回転投擲体11の回転軸に関し一般化して考えると、基本的に図1~図6の実施形態に即し、一応、回転軸が鉛直である時を基本と考えて説明をしてきた。このように回転軸が鉛直であれば、水平磁力による起電力だけを考慮すれば良く、それに垂直な地磁気成分は考慮する必要がないという利点もある。しかし、回転投擲体11の回転軸が水平である場合もある。例えば帰還を狙い、フリスビーを意図的に垂直(ないしそれに近く)に立てて投擲した場合、あるいは偶然そうなってしまった場合を考える。
《0098》
まず、水平な回転軸が東西軸と合致する場合(すなわち、フリスビーを立てたまま南北方向に投擲する場合)を考えると、導体12が南北軸を横切る際に最大の誘導起電力が生じる。このときには既述した説明の通り、水平磁力由来の誘導起電力を検出でき、磁北の検出が可能である上、報知も適切にできる。既述の通り、磁力線の伏角までを含めた検知もできる利点がある。当然、伏角の実証等、理科体験野外活動等に活用できる。
《0099》
これに対し、回転軸が水平である場合で、かつ南北軸(磁力線方向)と平行な場合(すなわち立てたまま東西方向に投擲した場合に相当する)には水平磁力由来の誘導起電力は生じない。しかし、既述の通り、垂直磁力由来の誘導起電力は生じる。例えば東方向に投擲した場合、垂直磁力方向として鉛直下向きを指し示すが、これらの事実を知っていれば方位検出が可能となる。つまり、水平方向には何等の方位の報知もなされない事実を以て、偶然、回転軸が南北軸に合致して(東か西に向けて)飛ばされたものと適切に推定できる。後は、投擲者の90度の方向転換後の再投擲により、伏角が投擲者から見て遠方上方から近傍下方の方向に観察されれば、先の投擲は東に向けられたものであったと判定できる。逆に、投擲者の90度の方向転換後の再投擲により、伏角が投擲者から見て近傍上方から遠方下方の方向に観察されれば、先の投擲は西に向けられたものであったと判定できる。これらは、簡単な思考実験により確認できるものであり、これらを知ってさえいれば、方位情報として常に活用可能である。
《0100》
回転軸が水平である場合で、かつ回転軸が南北軸(磁力線方向)と直交でも平行でもない場合(すなわち立てたまま東西方向、南北方向以外に投擲した場合に相当する)には、水平磁力から回転軸直交水平軸への内積正射影成分に応じて相応の誘導起電力が生じるので、北そのものに向かって立てて投擲された時程の大きさの誘導電力ではないがゼロでもない場合、生じた誘導起電力の方向と大きさの報知も検出部を介して入手することで、まずは東か西かのどちらの方向に立てて投擲されたのか等、概略の情報を迅速に把握することが容易に可能である。次いで、投擲者の90度の回転後に同様の投擲を実施することで、8方位領域ないし8方位に絞り込むことが可能である。8方位領域が得られた場合、さらに、8方位のうちいずれかを正確に得るために、情報取得を実施してゆくことも容易である。《0101》
図7には、上述した各実施形態に対し、さらに改変を加えた場合の実施形態が示されている。一応は図1,3~5に示した実施形態の改変として、それらの形状に準じた形で平面図により模式的に示しているが、もちろん、図6に示した実施形態にも以下に述べる構成は適用できる。
《0102》
この実施形態では、回転投擲されているときにのみ電源16からの電源線路を閉じ、駆動制御部15、ひいては必要に応じ検出部13、報知部14等、電力を必要とする回路への電力供給を許すことで電源16の節約を図るため、回転検出装置19と、この回転検出装置19が回転投擲体11の回転を検出したときに電力供給を可能とする電源スイッチ部18を設けている。図中、簡明化のために、検出部13、報知部14、駆動制御部15、電源16はブロック図でのみ示し、回転投擲体11に搭載されている模様は示していないが、もちろん、図1,3図に示したように、あるいはこれまで説明してきたように、それらは本実施形態で新たに設けられる回路装置17,18共々、回転投擲体11の適当なる個所に搭載される。
《0103》
しかるに、搭載された物体が回転しているか否かを検出可能な回転検出装置19は、既存の技術をしても種々考えられようし、それらを任意に用いることもできるが、この実施形態では特に、回転は遠心力を伴うことを巧みに利用した簡易にして廉価、合理的な構成となっている。
《0104》
すなわち、この実施形態では、小型軽量の水銀スイッチ19の複数個から回転検出装置19が構成されており、各水銀スイッチ19はそれぞれ回転投擲体11の中心Ocから外周に向かう放射方向に沿い、互いには周方向に適当な離角を与えて配置されており、例えば図示の場合には周方向に互いに60度の離角で計6個の水銀スイッチ19が用いられている。これらはもちろん、適宜、回転投擲体11の本体内に埋設されるのが好ましい。
《0105》
水銀スイッチ19はガラス管等のケーシング19a内に封入された水銀球19bが半径方向の外周端側に来たときに電気接点を閉成するように構成されており、その外周端から離れると電極接点は開くようになっている。従って回転投擲体11が投擲され、回転すると、その際に発生する遠心力で全ての水銀球19bは外周端側に移動し、全ての水銀スイッチ19において電気接点が閉成する。そうではなく、単にどこかに置かれていたり、持ち運ばれているときには、全ての水銀スイッチ19の電気接点が共に閉成している状況は寧ろ考えられず、少なくとも一つ以上は内周方向にずれて、その水銀スイッチ19の電気接点は開いている筈である。
《0106》
そこで、図中では模式的にアンド回路図記号により回転検出回路17を示しているが、この回転検出回路17により水銀スイッチ19の電気接点の閉成状態を監視し、全てが閉成したときにのみ、当該回路17を介し電源スイッチ部18を閉成させて、電源16からの電力を駆動制御部15、ひいては検出部13、報知部14に通電するようにしている。このようにすれば、持ち運びの際にはどのような姿勢でも通電することはなく、回転投擲した際にのみ通電させることができるので、保存時等に電源を節約したい場合に好適である。
《0107》
なお、アンド回路17として示した回転検出回路17の構成も、実際には例えば電源16から負荷回路、例えば駆動制御部15への電源線路間に水銀スイッチ19の各接点を全て直列にして挿入しただけの回路構成であって足りることが多いし、逆に、電源スイッチ部18共々、極めて微少な待機電力で動作する能動素子を含むアンド回路装置であっても良い。
《0108》
以下では本発明の好適な応用使途、ないし本発明により得られるべき種々の恩恵に触れておくが、例えばまず、山岳では遭難環境を脱出する際に役立つ。また、仮に回収せずに投擲したまま放置せざるを得なかったにしても、寧ろ、付近に到達した救助隊に対して近辺になんらかの投擲主体(遭難者・負傷者であることが多い)の存在を示し、一つの、生存の目印になる。自分が谷あいに滑落しているとして、回転投擲体11を稜線方向に投擲して放置しておけば、そして特にその色も目立つ色にしておけば、雪の中でも遭難者が居ることの報知に繋がるため、二重に役立つ。軽量であるため、複数所持することも問題が無い特徴もある。また、発光により絶対方位を知らせることができるので、距離的に視認できるその場に居合わせた者全員が方位情報を一瞬にして共有できる利点がある。山岳においては例えば30m程の距離でも声が十分に届かないこともあるし、声による情報伝達はすでに疲弊している体力を浪費する。救助する山岳パーティの側にしてみても、全員が各自の身体中心座標系における方位を夜間でも一瞬にして確認でき、共有できる。
《0109》
本発明には,潜在的に次のような社会的な波及効果も認められることも無視できない。つまり,逆転的な使用法として、回転投擲体11として既述した帰還型滑空体を用いると磁場の局所的特異点を生じせしめることを狙って、事前に注意深く埋設された強い磁性体等の目標を野外で探索するという新しい競技,いわゆる宝探し競技等の、新しいスポーツ・娯楽が実現できる。この場合、周囲から特異的な違いを持つ磁場様相を示す滑空域があれば、その直下か近傍の地中に目標物(宝)が埋設されていると推定でき、グループ内でのスポーツ・娯楽・ゲームに活用できる。ホイジンガ(Johan Huizinga、オランダの歴史家)やカイヨワ(Roger Caillois、フランスの哲学者)の指摘を待つまでもなく、人類にとって遊びの意義が極めて大きいことは現代では周知の事実である。電磁気学、地球物理学、航空力学,電子工学の知識と技能を動員して、空間性・実体性・自己参加性を同時に発揮して野外で行うことのできるこの体験学習型の競技には、無視できない教育性の潜在が認められる。
《0110》
また、本発明は、ドッグ・フリスビーという文化領域にも潜在的関連が認められる。すなわち、回転投擲体は愛犬とのコミュニケーションをより深めるための遊具としても活用されてきたし、本発明はその活用を一層促進する。例えば雪山登山を愛犬と実施する場合等、人間(主人)に比べ比較的軽量な犬は、人間のようにいわゆるつぼ足(新雪に足が埋まって進行速度が低下する状態)にならず、先を急ぐことができる。一方、雪中での低速の人間(主人)を待っている間等、本発明の回転投擲体としてのフリスビーを投げてやると喜んで取ってくる遊びに興じる。人間(主人)はただ愛犬と遊んでやっているようでいて、実は全方位が白一色である雪山などで山座同定などに失敗しがちな環境で、下手をすると見失いがちな方位を、その都度遊びの中で確認ができることになる。方位を勘違いしたままの歩行は、意外にそれと気付かずに、方向違いのまま数時間継続され、雪中歩行の体力と時間の浪費を経てなお目的地に到着せず、日没後でも到着しない事実をもって、はじめて方向間違いによる遭難に陥ったと判明する事態に結びつきやすい。そのような事態を未然に防ぐことが遊びの中で実現でき安全に貢献できる。同時に、愛犬は時間をもてあますことなく楽しい時間を持て、そのような影響は人間(飼い主)の気持ちの張りにも影響を与え、遭難の危険を回避できる。本発明は、単なる一つの装置には違いないが、ドッグ・フリスビー等の文化的な背景を持つ回転投擲体で実現することから、人間と動物とのコミュニケーションの深化、時間と空間の適切な活用による生活の質的向上の面でも、多大な効果を奏することができることは注目に値する。
《0111》
さらに回転投擲体は、例えば視覚障害者と健常者が共に参加するフライングディスクの国内外における競技会の現在の隆盛と、それを支える長い歴史の主役である。さほどの体力が無くても手首のスナップだけで簡単に飛ばせるので、誰でも参加できる。習熟によって技能の向上が早く、単調なリハビリテーション訓練では得られない喜びの感覚を持ちやすい。健常者との屋外での貴重なリクリエーションとして活用可能である。不用意な歩行移動は危険を伴う視覚障害者にとって、飛行という移動のイメージが楽しい経験に直結する。このように健常者と共に技術的習熟を楽しめる性質から、身体機能回復や自信回復に繋がる医学的効果を持つリハビリテーションとしても、このフライングディスクは一定の役割を果たしてきた。競技には距離を競う分野、投擲の正確さを競う分野等があり,それぞれに視覚障害者の方の多数の参加を毎年数えている。このように、フライングディスクは、世界中で既に存分に親しまれている事実に、まず留意したい。
《0112》
同時に、視覚障害者の自律歩行は、方位情報取得が重大なネックになっていることは意外と知られていない。現在位置把握はできても、体躯なり顔面なりの方位取得は困難である。なぜなら、視覚情報による方位推定が不可能な上、視覚フィードバックが重要な役割をもつ「歩行」実施に付随するリスク(躓き、転倒、衝突、転落、交通事故に巻き込まれる危険等)が健常者よりも圧倒的に高いからである。このため、健常者であれば容易な試行移動による測位差分での方位取得も、困難を極めていた。逆に言えば、簡易で廉価かつ適切な方位情報取得方法がなかったため、やむなく、多忙な健常者に随伴歩行を依頼するという、最初の数回は良いにしても、度重なると時に相互に心理的負担が大きくなり、ひいては段々と相互の関係の疎遠に繋がる場合もあるというような、視覚障害者にはなんらかの改善が期待される現実が存在していた。
《0113》
このような現状に鑑みるに、そもそも障害者に心的距離の近いフライングディスク等を用いるレクリエーションおよび競技会への練習の中で、健常者と共に方位情報取得の技能の習熟に努めることには特別な意義がある。シンプルな科学技術を応用した本発明を通じた健常者とのコミュニケーションと、競技会への参加という前向きな目標の提供、将来的には広大な芝生のような場所における本発明を用いた自律歩行練習の実用性と、それにより正確に目的地に到達することに成功した場合の達成感を取得する経験等、これまでとは次元の異なる、多義的な有用性を提供する面で多大な効果を奏する。フライングディスク技術への競技会等を通じたフライングディスクへの視覚障害者の親和性と、視覚障害者の方位情報取得の潜在的需要の大きさに鑑みる時、フライングディスク等の投擲回転体を用いた方位情報取得方法の価値が、健常者が当初予想する水準を超えて、そこに潜在していることは容易に理解できようし、健常者の側においても、こうした試みを通じ、視覚障害者の方々の方位情報取得に対するニーズが如何に強いか、その理解をより深めることにもなろう。
《0114》
また実用性の高い使用例として,次の例にも言及しておかねばならない。ヨット,ディンギーなどの小型帆走船は一般に高度な計測機器を搭載していない。寧ろ、それらの人工物を搭載しない環境でなんとか操縦して自然のもたらす諸困難を克服することに面白みを感じる愛好者の数は多い。しかし、方位の情報取得はこの場合も重要である。例えば岩礁が構成する自然の良好な停泊場所に接近したものの、夜間かつ荒天ないし曇天,雨天であり、天文航法が不可能な状況は多い。地文航法も不可能で、灯台も無い等の場合、方向の見極めが難しい場合は多々ある。この場合、航路選択の失敗は,即座に座礁という第一の遭難に直結し、自力航行の不能や、船体の浸水、波浪横転と沈没等、特に夜間であれば人命に関わる重篤な第二の遭難にも繋がっていく。方位磁針は船の自差や局所岩礁磁場の撹乱によって誤差が0度から360度まであり得ることから、概略値としてすら用いることの妥当性に疑義が生じるという固有の性質があるため、外乱磁気の影響を免れる試行移動のコストが前記の意味で極大化しているこのような場面での信頼性が薄い。従来はこのような場合、仕方なく航行を停止する。沖で碇を下ろして停泊し、太陽光下の目視による方位確認を期待しつつ夜明けを待つことが現実的であった。
《0115》
このような場合にも本発明は好適に適合する。すなわち、回転投擲体11を用いて報知部14に発光体を備えさせれば夜間でもはっきりと視認可能であるから、適切に磁北を検出できる。回転投擲体11として帰還型を用いれば何度でも計測を使える。万一、帰還に失敗して水中に落下したとしても、水に浮くように構成することは容易であり、蛍光塗料を塗布しておけば視認も可能である。ひとたび方位の概略値が得られた場合、その情報に基づく詳細な局所的な観察から方位を裏付ける情報が連鎖的に得られていくことは多いため、本方法は最も低く見積もってもその貴重な第一歩を十分適切なコストと労力で使用者に与えるという面でも多大な効果を有する。本発明は、これまでは沖合いで停泊して時間を浪費するしかなかった環境でも、座礁を防ぎつつ接岸への航路を選択するための有効な方位情報取得の手段を与えることができる。
《0116》
最後に基本的な効果にもう一度立ち戻るが、本発明装置によれば、計測点を刻々と水平方向に容易に100m程度も変え、かつ、地表面からも垂直方向に10m程度も離れ続けた空間において刻々と磁場検出をなして行くようなことができる。このようにすると個々の計測点固有の外乱磁気の影響を排除することが容易にでき、使用者に意思決定に役立つデータを有効に与えることができる。
《0117》
例えば、回転投擲体11が示す磁北方向が滑空中に万一,次々と大きく変化するならば、それは外乱磁気の影響が滑空の近傍の地表(海上なら水面下の岩礁)に散在することを示している。逆に磁北方向が滑空中に殆ど変化しなかったならば、外乱磁気の影響が小さい地域と見て良い。方位磁針だけでは、万が一の局所的な外乱磁場で値が大きく間違っているかもしれない可能性を否定できなかった。そのため方位磁針だけでは外乱磁気の評価ができないため、不用意な動きが遭難(雪山での方位間違いによる雪庇の踏み抜き、浅瀬での方位間違いによる岩礁座礁、稜線での方位間違いによる稜線滑落等)に直結しており,最終的な行動決定は大変な困難から免れなかった。こういった局面においても、本発明によると地域大局的な情報を簡単かつ迅速かつ広域的に取得でき、総合的な行動決定を有効に支援することができる。
《図面の簡単な説明》
《0118》
《図1》本発明装置の一実施形態の概略構成図である。
《図2》図1に示した本発明装置の動作の説明図である。
《図3》本発明装置の他の実施形態の概略構成図である。
《図4》本発明装置のさらに他の実施形態の概略構成図である。
《図5》本発明装置のまた別な実施形態の概略構成図である。
《図6》本発明装置のさらに異なる実施形態の概略構成図である。
《図7》本発明装置の他の改変例の概略構成図である。
《符号の説明》
《0119》
11 回転投擲体
12 導体(導線)
13 検出部
14 報知部
15 駆動制御部
16 電源
17 回転検出回路
18 電源スイッチ部
19 回転検出装置(水銀スイッチ)
《図1》000003

《図2》000004

《図3》000005

《図4》000006

《図5》000007

《図6》000008

《図7》000009


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(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2000-75010(P2000-75010A)
(43)《公開日》平成12年3月14日(2000.3.14)
(54)《発明の名称》地点別上空見通し範囲作成方法
(51)《国際特許分類第7版》
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《審査請求》有
《請求項の数》1
《出願形態》FD
《全頁数》6
(21)《出願番号》特願平10-264038
(22)《出願日》平成10年9月2日(1998.9.2)
《新規性喪失の例外の表示》特許法第30条第1項適用申請有り 1998年3月6日 社団法人電子情報通信学会発行の「1998年電子情報通信学会総合大会講演論文集 通信 1」に発表
(71)《出願人》
《識別番号》391027413
《氏名又は名称》郵政省通信総合研究所長
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
《テーマコード(参考)》
5J062
《Fターム(参考)》
5J062 AA08 BB01 CC07 HH05
(57)《要約》
《課題》宇宙と地上間の見通し範囲を効率的に決定する方法を提供する.
《解決手段》航行衛星システムを陸上移動体が利用する際に電波の捕捉を試みる仰角0度以上の各航行衛星3について,陸上移動体4の存在地点から見た各衛星の上空位置および各衛星からの信号強度を,陸上移動体4の位置および時刻とともに記録を行ない,後に各地点の上空を細分化した諸微小領域別が見通しか遮蔽かを,ある時間内に記録された電波強度情報から判定することにより, 該時間内の該地点における上空見通し範囲を決定する.
000002

《特許請求の範囲》
《請求項1》複数の航行衛星からの電波を受信することにより自らの現在位置を推定する装置および測位誤差を補正する装置を搭載する1つあるいは複数の陸上移動体が,陸上移動体の現在位置の測位結果として得られる緯度値および経度値および高度値および時刻値に加え,測位処理過程において算出する各航行衛星の上空における仰角値および方位角値および該衛星からの信号強度値をも,1つのレコードとして一定時間毎ないし一定距離毎に保存しつづけ,しかる後に,保存された多くのレコードの中から,該時刻値が一定の時間範囲内にあり,かつ,該緯度値および該経度値および該高度値がある地点の近傍の一定範囲内にあることを満たすレコード群のみを抽出し,該レコード群に含まれている衛星の仰角値および衛星の方位角値および該衛星からの信号強度値に関する複数の記録を,該地点の上空の方位角値と仰角値で同定される方向が見通し通信路であるか否かを判別するための情報と見なすことにより,該時間範囲内での該地点の上空における衛星見通し通信路の存非とその通信路の方向に関する情報データベースを構築することを特徴とする地点別上空見通し範囲作成方法.
《発明の詳細な説明》
《0001》
《発明の属する技術分野》本発明は宇宙と地上間の見通し通信路の存在範囲を特定する方法に関する.
《0002》
《従来の技術》ある緯度・経度・高度で特定される地球上の地点から,上空を見上げたときに,電波障害物により電波が遮られることなく,空が見える点の集合としての面を,以下では,上空見通し範囲という.ここでいう電波障害物としては,例えば,該地点から比較的遠方に存在している山岳などの地形をはじめ,該地点から比較的接近している場合には仰角方向に遮蔽の影響が大きい木立の一部や高層ビルディングなどが含まれる.また電波障害物の形状が経時的に変化する場合として,例えば,樹林の高さの成長,人為的な伐採,開発によるビルディングの造成,ビルディングの取り壊し,などの要因がある.すなわち,上空見通し範囲は,緯度経度高度および時刻によりはじめて確定する性質を持っている.
《0003》上空見通し範囲という概念自体が新しいものであるため,地点別上空見通し範囲作成方法の従来の技術と考えられるものは少ない.強いてあげれば,第一に,地形図からの計算による方法と,第二に光学撮像による方法が従来の技術であると考えられる.《0004》まず,第一の方法として,地形図からの計算による地点別上空見通し範囲作成法について以下に述べる.山間部,山岳地域などにおいては,人工建造物が少ないため,主な電波障害物は,一般に遠方の山岳や丘陵などとそれらに付随して林立する樹林などであることが多い.この場合,国土地理院発行の2万5千分の1地形図や,国土地理院発行の数値地図などから読み取る標高情報から,ある緯度・経度・高度の地点の上空に遮蔽の影響を与える地形を算出することで,上空見通し範囲の一応の推定値とすることが可能であると考えられる.
《0005》また,第二の方法として,光学撮像を画像処理した結果を用いて地点別上空見通し範囲を作成するという方法があった.それは,魚眼レンズを用いてある地点における上空を撮影した光学撮像に,画像処理を施した後に,コントラストによる2値化を行ない,該地点の上空の上空見通し範囲を推定する,という方法であった.
(下記文献参照).
Riza Akturan and Wolfhard J. Vogel,"Path Diversity for LEO Satellite-PCS in the Urban Environment",IEEE Transactions on Antennas and propagation,vol.45, no.7, July 1997,pp.1107-1116《0006》
《発明が解決しようとする課題》しかしながら,都市部各地点における上空見通し範囲が必要な場合,第一の方法,即ち地形図や数値地図における標高を読み取って上空見通し範囲を推定することは適切ではなかった.なぜならば,都市部を走行する陸上移動体における電波遮蔽要因は,標高情報に示される遠方の自然地形などであることは一般に少なく,比較的接近して存在するビルディングや高架物などの人工建造物であることが多いからである.このため,第一の方法,即ち,標高を読み取る方法では都市部における地点別上空見通し範囲の精度が期待できない.
《0007》そこで,この欠点を補償するものとして,都市部における人工建造物をも地形と見なした標高データを,国土の広範囲に関し網羅的に,完備している情報が仮に存在すれば,その情報を元にこの第一の方法を適用できる可能性がある.しかし,そのような情報は,各自治体および各消防など,建物の階数情報を必要とする若干の行政機関に,紙面などで存在するものの,不統一な規格であり,現状では体系的にまとめられるにいたっていない.さらに,電子化されるにはなおいたっていない.このため,それら規格不統一な情報を元に地点別の上空見通し範囲を作成するという目的を達成するには,データの所在を各自治体ごとに確認し,収集し,書式を統一し,電子化し,その後,上空見通し範囲の算出を開始する,という時間と労力および費用のかかる膨大な作業となることが予想される.
《0008》仮に,この膨大な作業を完遂するとした場合,次の欠点がある.
(1) 作成作業に既述の手間がかかるため,提供される成果物としての地点別上空見通し範囲は古い情報に基づいている (上空見通し範囲作成に時間がかかる.上空見通し範囲の時刻依存性からすると好ましくない)
(2) この欠点を補償するために地点別上空見通し範囲を仮に最新の版に更新したい場合には,ビルデイングや家屋の階数現況調査から開始し,データを整理するなど,再度膨大な時間と人件費がかかる.(上空見通し範囲の更新コストが高い)(3) 家屋やビルディングがもたらす遮蔽現況は推定可能としても,高架物・樹林・看板など他の地物による遮蔽が推定できないため上空見通し範囲の結果は一面的なものとなり不正確となる.正確を目指すと電波遮蔽をもたらす可能性のある個別の地物,樹木,高速道路高架,陸橋,門架型大型標識,電柱などについてすべて高さなどを洗い出す必要が発生する.(上空見通し範囲の原因の多様性を包括的に評価できない)
(4) 階数情報だけのデータを基礎とするため,「階あたり平均的高さ(一般的に3.5メートル程である)」を乗ずるなどの便法を利用することになり,個別的な高さが不正確になり,その結果上空見通し範囲の精度が低下する(上空見通し範囲の推定結果に十分な精度がない).
《0009》また,第二の光学撮像による方法は,次の欠点を有していた.
(1) 広い都市部の地点別上空見通し範囲を作成するためには,多数の道路のさまざまな地点で,光学画像を逐次,撮像する必要があり,撮像のフェーズだけで多大の人件費や経費が発生する.
(2) 多様な撮影条件下での個別の撮像結果に対して,画像処理技術によって,空とそれ以外の部分を自動的に完全分離することのできる精度のよいアルゴリズムが確立されておらず,現実には分離のための閾値を設定する際に人間の識別力の介在が必要となり,時間と労力がかかる.
(3) 後の画像処理において分離を明確にできるように撮影する必要のため,日中かつ晴天時に撮影時間が限定される.夜間や曇天,雨天時の撮影ではコントラストが低下するため,正確な分離はきわめて困難となる.
(4) 葉の茂った樹木による木漏れ日状の部分が実際にどの程度の電波遮蔽効果をもたらすか,あるいは複数の電線などが実際にどの程度の電波遮蔽効果をもたらすかなど,個別事例の電波遮蔽効果を推定することが困難となる.
(5) 撮像者が光学撮像機器を所持するのみならず,同時に,撮像位置を緯度経度として特定する装置,例えば航行衛星システムからの電波を受信して測位を行なう装置,およびジャイロやコンパスといった機器をも,所持する必要がある.すなわちデータ収集に従事する者が多数の装置を携帯する必要があり,簡易な作業でないという欠点があった.
《0010》
《課題を解決するための手段》本発明は上記従来の欠点に鑑み提案されたもので,地点別上空見通し範囲作成法として,(1) 地点別上空見通し範囲のデータ収集から作成までにあまり費用がかからない.
(2) 地点別上空見通し範囲のデータ収集から作成までにあまり時間がかからない.
(3)地点別上空見通し範囲の時刻依存性に対応できるよう,最新の情報を常に反映した,情報の更新が費用と時間をかけずに容易に実施できる.
(4)地点別上空見通し範囲の推定に,遮蔽の原因となる地物を種類別に推定し加重してゆく手法に固有の手間を省き,現実の衛星からの信号強度を用いて一括評価することで目的を達することができる.
(5)地点別上空見通し範囲の推定の際に,現実の衛星からの信号強度を用いることで,他の方法では困難な特殊の状況下での見通しか否かの判定を容易に評価できる.例えば,光学撮像の画像処理などに固有の,樹林による木漏れ日様状況が果たして見通しか否かの判定の困難を回避できる.
(6) 地点別上空見通し範囲の推定に先立つデータ収集過程において,データ収集者の作業が簡易であり負荷が少ない.例えば,データ収集者が,電波工学ないし地形学ないし光学撮像といった専門分野の知識および技術を持っている必要がなく,必要な機器を搭載した陸上移動体を用いて,陸上移動体運行業務を行なっているだけで地点別上空見通し範囲の作成に貢献できる.
(7) 地点別上空見通し範囲の推定に,近年民生品の普及の著しいGlobal Positioning System(以下では,GPSという)による測位装置に,微小な改造を加えることによりデータ収集に必要な装置を開発できる方法であり,小型かつ高性能な装置が安価に開発でき,利便性が高い.
(8) 近年,輸送業界,タクシー業界等に浸透しつつある,GPSなどを用いた車両位置管理システムとの相性が良く,その場合,運転者が陸上移動体を用いた本来の業務に専念しているだけで,副次的に地点別上空見通し範囲の作成に貢献できるため,データ収集に専従の意識なく実質的な参加が可能となり,市民参加型の地点別上空見通し範囲作成の現実性が高い.
ことを特徴とする地点別上空見通し範囲作成方法を提供するものである.
《0011》
《発明の実施の形態》以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する.図1は建造物1,1'および樹木2による遮蔽により複数のGPS衛星3からの電波が陸上移動体4の屋根に設置されたGPSアンテナ5に届かない状態を示しており,高い建物ないし樹木ほど,GPS衛星3からの電波を遮蔽する原理を示している.
《0012》即ち,GPS衛星3から発信されている測位用の電波は,1.5GHz付近のマイクロ波の周波数帯を使用するため光と同様に直進性が優れており,GPSアンテナ5から見通しの位置にあるGPS衛星3からの信号強度と,GPSアンテナ5から見通しの位置にないGPS衛星3からの信号強度には明瞭な差異が生じる. GPS衛星に限らず,一般の航行衛星を含め,宇宙通信で用いられる電波は,マイクロ波,ミリ波などいずれも直進性に優れた電波であることが多く,回折の影響はほとんど無視できる.
《0013》尚, GPS衛星から送信される電波には,全GPS衛星の軌道情報(アルマナックデータ)も含まれており,これは全ての衛星から送信されている.そのため,現在位置からみて仰角0度以上の上空に存在はするが,遮蔽により衛星からの信号強度が限りなく0に近い,即ち衛星からの電波を捕捉できていない状態のGPS衛星3についての仰角および方位角は,見通し可能な他のGPS衛星3から受信されたところのデータから簡易な計算によって算定および出力可能となっている.事実そのような情報を出力する機器は存在する.また,全GPS衛星はまったく同じ周波数で信号を送信するが,疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum) 通信方式という技術を用いているために,同じ周波数を用いていても混信するおそれがない.疑似雑音符号とよばれる,0と1が一見不規則に交代するディジタル符号の配列を,それぞれのGPS衛星に違う配列のものを割り当てることで,各衛星からの信号を識別し,分離受信が可能となっており,即ち,現在位置から見て仰角0度以上に存在しているGPS衛星すべてのに関してそれらの上空における仰角,方位角のみならず,それらの衛星からの信号強度も分離して検出することは原理的に容易となっている.
《0014》図2は,地点別上空見通し範囲作成方法に基づく,複数の陸上移動体を用いた場合の装置の構成を示す.それは,複数の陸上移動体10,10',10", …及び,データ保存装置11で構成される.
《0015》各陸上移動体は,陸上移動体10と同様な構成をしており, GPSアンテナ10Aと,GPS受信機10Bと, データ一時記録装置10C と,測位誤差補正装置10Dを保持している.測位誤差補正装置には,現在普及しているディファレンシャルGPS受信機や加速度センサや車速センサやマップマッチ機構など,GPS単独での測位誤差を補正し,測位精度を向上させることを目的とした装置ならば任意の機器の適切な組み合わせでよい.GPSにおいては,一般に用いられるC/Aコードには,測位精度を落とす目的で衛星からの送信データに,故意に測位誤差を発生させるノイズが通常乗せられており(Selective Availabilityと呼ばれている)その場合,水平方向に120メートル,垂直方向で180メートル程度の測位誤差が発生する.しかしながら,上記の測位誤差補正装置を用いると,測位誤差を数メートル以下に減少させることができることはよく知られている.
《0016》陸上移動体10では,走行中,GPS受信機10Bから出力されるデータのうち,現在位置の測位結果として得られる緯度値および経度値および高度値および時刻値のみならず,その時刻において仰角0度以上に存在する各GPS衛星の仰角値および方位角値および該衛星からの信号強度値を,1つのレコードとして一定時間毎に,一時記録装置10Cに保存しつづける.
《0017》図3に1つのレコードに含まれるデータ内容の例を示す.
《0018》測定時に仰角0度以上に衛星がN個存在する場合を考え,それらを衛星1,衛星2,…,衛星Nと呼ぶとする.1レコードは,現在の時刻20A, 現在の陸上移動体の緯度20B, 現在の陸上移動体の経度20C, 衛星1の仰角21A,衛星1の方位角21B, 衛星1からの信号強度21C, 衛星2の仰角22A, 衛星2の方位角22B, 衛星2からの信号強度22C,と順次続き,最後に,衛星Nの仰角23A,衛星Nの方位角23B, 衛星Nからの信号強度23C,から構成される.
《0019》1レコードを毎秒1度ずつ,陸上移動体10が走行中に記録を継続することで多くの地点における記録が採取される.同一の地点を,別の時刻に,同一の陸上移動体10が通過したとしても,時刻が異なるため,上空の衛星配置も異なった状況でのデータが採取されるるため意義がある.さらに,複数の陸上移動体,例えば陸上移動体10', 陸上移動体10"も同様の記録採取を行なうことにより,多くの地点での記録採取が進行するため効率的である.
《0020》陸上移動体10におけるデータ一時記録装置10Cに一時記録されたデータは,例えば 数日間分のデータをまとめて,データ保存装置11へデータの移動を行なうと,データ一時記録装置10Cの記録容量を生かすことができる.
《0021》データ一時記録装置10Cには,近年普及の著しいパソコン用のPCMCIAカードタイプのATAフラッシュカード用い,データ保存装置11に,大容量ハードディスクとPCMCIAスロットを持つパーソナルコンピュータを用いると,ATAフラッシュカードの挿抜と簡単なファイルの操作だけの作業によりデータ転送ができるため効率的である.
《0022》このようにして,データがデータ保存装置に保存されていくが,タクシー業務,トラックによる貨物輸送業務,あるいは郵便配達業務,清掃業務など,陸上移動体で走行すること自体が業務の一部をなす職種の機関が運行させている多くの陸上移動体に協力を仰ぐことによりさらに効率的にデータを収集することが可能となる. その際,近年普及しつつある車両位置管理システムを採用し,携帯電話などによって,陸上移動体の位置情報を実時間的に管理センターなどに転送し,陸上移動体位置の集中管理を行なっている機関ならば,GPS受信機10Bと同等の出力を行なうように既存のGPS受信機を必要に応じて微小に改造し,すでに用いている位置情報転送手段に便乗して,時刻20A,衛星1の仰角21A,衛星1の方位角21B, 衛星1からの信号強度21C,衛星2の仰角22A,衛星2の方位角22B,衛星2からの信号強度22C,…,衛星Nの仰角23A,衛星Nの方位角23B,衛星Nからの信号強度23Cのデータを追加的にデータ転送するだけでよく,陸上移動体の運転者がデータ転送する作業が省け一層効率的である.その場合,管理センターにおけるコンピュータが,データ保存装置11に相当する.
《0023》しかる後に,データ保存装置11に保存された多くのレコードの中から,時刻20Aが一定の時刻範囲内,例えば,1998年1月1日0時0分0秒(JST)から1998年6月30日23時59分59秒(JST)までを満たすものを抽出する.半年程度の期間の記録に限定するのは,ビルディングの新規建築,住宅の造成,樹木の高さの成長など,上空見通し範囲に影響を与える要因の経時的変化の可能性から,あまりに長期にわたる記録は採用すべきでないためである.
《0024》そして,抽出されたレコード群からさらに,緯度値および経度値および高度値が一定範囲内にあることを満たすレコード群のみを抽出する.例えば,東京都千代田区に所在する内幸町交差点の南方約20mの道路上地点における上空見通し範囲を推定したい場合,該地点の緯度および経度,即ち,北緯35度40分02.2秒,東経139度45分33.1秒に相当するものを抽出するが,陸上移動体の測位した緯度および経度に若干の誤差があることを勘案し,上記の緯度・経度点を中心として,半径数メートルに相当するわずかな緯度幅・経度幅もたせた緯度範囲,経度範囲を満たすレコードのみを抽出する.
《0025》ここまでで抽出されたレコード群のみが含む延べ衛星数は相当な数に上るが,それら衛星の仰角 (21A,22A,23A)および方位角 (21B,22B,23B)およびそれら衛星からの信号強度 (21C,22C,23C)の記録を,該地点の上空の該方位角値と該仰角値で同定される方向とその近傍が見通し通信路であるか否かを判別するための情報と見なす.
《0026》即ち,該地点の上空を微小な諸領域に分割し,その諸微小領域内に相当する方位角値と仰角値を持つデータを,その微小領域の衛星通信路の代表値を見なす.衛星仰角により変動量が算出できる大気圏通過距離や,降雨減衰など天候の影響による信号強度の減衰マージンなどを差し引いても,GPS衛星からの電波は,-125dBm以上が十分に期待されており,この値以下であるデータが多数,高確率で存在する微小領域はビルディングや樹木や看板などの電波遮蔽物に遮蔽されている確率が高い.そこで,例えば,信号強度 (21C,22C,23C)が,-125dBm以上を満たすデータが95%以上に上る微小領域に関しては,該微小領域を見通しと判定し,30%を下回る微小領域に関しては,該微小領域を遮蔽と判定し,どちらにも属さない微小領域については,不定とし,さらなるレコードの収集により決定されるものとする.見通しか否かを判断する上記の値は,上空見通し範囲の使用目的に応じて変更してもよい.微小領域の作成方法は,例えば,仰角ごとに5度刻み,方位角ごとに5度刻み,といった2つの基準で定まる半天球上での扇型状の部分などとすればよい.
《0027》このようにして,ある時間範囲内でのある地点の上空における衛星見通し通信路の存非とその通信路の方向に関する情報を効率的に構築できる.
《0028》以上,本発明を図面に記載された実施形態に基づいて説明したが,本発明は上記した実施形態だけではなく,特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる.
《0029》
《発明の効果》以上要するに,本発明によれば,専従の人件費が発生しないため地点別上空見通し範囲作成の効果対価格比を高めることが可能となる.すなわち,大規模な現況調査の必要がなくなる.
《0030》また,航行衛星からの電波を受けて現在位置を緯度経度まで特定する装置と,PCMCIAタイプカードATAフラッシュメモリのような一般の記録媒体に,微小な改造を加えるだけの装置で簡易に実現可能であり,上記装置の民生普及が著しい現在において,比較的安価に実現可能である.
《0031》さらに,昼夜,天候を問わず業務(タクシー業務,郵便業務,トラックによる輸送業務,清掃業務など)が発生しているときには必ず情報収集が可能であり効率的である.
《0032》さらに地点別上空見通し範囲作成には最新の現状を反映するため更新が必要となるが,既存の方法に比較して,簡易に更新が可能となる.
《0033》さらに,衛星からの電波の信号強度実測値を地点別上空見通し範囲の判定に用いるため,自然物である樹木や地形の遮蔽の影響も取り込むことができ,人工建造物もビルディングや巨大な看板,門架型大型標識などのおよそ電波遮蔽にかかわるものを種別に取り込む必要がなくなり,煩雑さがない.
《図面の簡単な説明》
《図1》本発明の一実施形態における遮蔽の原理を示す概念図である.
《図2》本発明の一実施形態における複数の陸上移動体とデータ保存装置の構成を示す概念図である.
《図3》本発明の一実施形態における1レコードのデータ内容を示す概念図である.
《符号の説明》
1,1' 構造物
2 樹木
3 GPS衛星
4 陸上移動体
5 GPSアンテナ
10,10',10" 陸上移動体
10A GPSアンテナ
10B GPS受信機
10C データ一時記録装置
10D 測位誤差補正装置
11 データ保存装置
20A 時刻
20B 緯度
20C 経度
21A 衛星1の仰角
21B 衛星1の方位角
21C 衛星1からの信号強度
22A 衛星2の仰角
22B 衛星2の方位角
22C 衛星2からの信号強度
23A 衛星Nの方位角
23B 衛星Nの仰角
23C 衛星Nからの信号強度
《図1》
000003

《図2》
000004

《図3》
000005

代表図面

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高橋正人 方位情報

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(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2002-365357(P2002-365357A)
(43)《公開日》平成14年12月18日(2002.12.18)
(54)《発明の名称》方位情報取得方法
(51)《国際特許分類第7版》
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《審査請求》有
《請求項の数》3
《出願形態》OL
《全頁数》11
(21)《出願番号》特願2002-93385(P2002-93385)
(22)《出願日》平成14年3月28日(2002.3.28)
(31)《優先権主張番号》特願2001-93965(P2001-93965)
(32)《優先日》平成13年3月28日(2001.3.28)
(33)《優先権主張国》日本(JP)
(71)《出願人》
《識別番号》301022471
《氏名又は名称》独立行政法人通信総合研究所
(71)《出願人》
《識別番号》500138939
《氏名又は名称》高橋 正人
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
(74)《代理人》
《識別番号》100082669
《弁理士》
《氏名又は名称》福田 賢三 (外2名)
《テーマコード(参考)》
5J062
《Fターム(参考)》
5J062 CC07 DD13 DD22 DD24 GG02
(57)《要約》
《課題》 背面に山が存在していたり、高層建造物が林立して衛星情報を充分得る上空覆域が無い場所では効果的に方位情報を取得することが困難であった問題を解決する。
《解決手段》 一対の平面パッチアンテナ11a,11bをそれぞれの上空覆域の一部が少なくとも重なり合う共通領域2を形成するように配置し、アンテナによる上空覆域を第1領域1、第3領域3、共通領域2に分割し、各領域で得られた方位角と二つのアンテナの形成する角度により方位を限定する。
000002

《特許請求の範囲》
《請求項1》 それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対の平面アンテナをそれぞれの上空覆域の一部が少なくとも重なり合う共通領域を形成するような角度で大地に垂直に配置し、上記二つのアンテナにより形成する角度を検出し、上記二つのアンテナにそれぞれ接続しているGPS受信機で上空半天球に存在するGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた衛星信号を比較して、信号を送信した衛星が三つに分割した上空覆域のどの領域に存在していたかの領域判定を行い、各三つの領域に於て、衛星の方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角と二つのアンテナの形成する角度により方位を限定する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《請求項2》 請求項1に記載の方位情報取得方法において、上記少なくとも一つの領域に一つの衛星が存在し、初項の方位角と終項の方位角が同じである、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《請求項3》 請求項1に記載の方位情報取得方法において、複数の領域で得られたそれぞれの方位は、共通の積集合をとって一つの方位を限定する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《発明の詳細な説明》
《0001》
《発明の属する技術分野》この発明は、GPS衛星より送信される信号により方位情報を取得する方法に関する。
《0002》
《従来技術》GPS(Global Positioning System)衛星より送信されてくる信号により、緯度、経度、高度、GPS時刻等の測位情報は容易に得られたが、方位情報は得られなかった。
《0003》そこで、本発明者は、一対の平面パッチアンテナを用いて、方位情報を取得する方法を提案した(特願2000-91362号)。
《0004》この方位情報取得方法に依ると、一対の平面パッチアンテナを互いに平行且つ背向で垂直に配置し、各平面パッチアンテナに、向いている方向の上空の四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成させ、それぞれのアンテナに接続されている受信機部より受信した全てのGPS衛星の信号強度値を取り出し、この取り出した信号強度の比較に基いて、それぞれの信号を送信したGPS衛星がどちらのアンテナの上空覆域に存在していたかの判定を行い、この衛星の存在領域判定結果を円環的に整列させ、上記円環的判定結果列が含む情報に基いて計測方向の方位を限定または特定した。
《0005》上記の方位情報取得方法を市販のGPS受信機で実施させるため、本発明者は、更に、データ送信部、データ受信部及びデータ処理部を設けたGPS受信機を提案した(特願2000-364605号)。
《0006》その結果、一対の平面パッチアンテナは、互に平行且つ背向で垂直に配置すると共に、一対のGPS受信機をデータ送信部とデータ受信部が互いに対面するよう配置させると、一方のGPS受信機で受信したGPS衛星のデータを他方のGPS受信機へ送信することができ、二つのデータをデータ処理部で処理して、方位情報を容易に取得することが可能となった。
《0007》GPS衛星の信号による方位情報は、磁場に影響されるコンパスによる方位情報に較べて信頼性が高い。
《0008》
《発明が解決しようとする課題》しかし、上記提案の方位情報取得方法は、二枚の平面アンテナを平行に設置するため、背面や側面に高層建造物が存在して、全天のうち限られた方位部分のみが使用可能な場所では、幅が比較的小さい方位限定の方位角の結果を得にくく、また地物遮蔽方向に向けられたアンテナ覆域は無駄となった。
《0009》また、上記提案の方位情報取得方法は、二枚の平面アンテナを平行に設置するため、流線形状の先頭部を有する陸上移動体には設置することが困難であった。
《0010》この発明は、上記に鑑みなされたもので、少なくとも一つでもGPS衛星よりの信号を受ける上空覆域領域が存在すれば、方位情報を得ることができる方位情報取得方法を提供することを目的とする。
《0011》
《課題を解決するための手段》上記課題を解決するため、本発明に依る方位情報取得方法は、それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対の平面パッチアンテナをそれぞれの上空覆域の一部が少なくとも重なり合う共通領域を形成するような角度で大地に垂直に配置し、上記二つのアンテナにより形成する角度を検出し、上記二つのアンテナにそれぞれ接続しているGPS受信機でそれぞれの上空覆域に存在するGPS衛星から送信される信号の受信を試みさせ、得られた衛星の信号を比較して、信号を送信した衛星が三つに分割した上空覆域のどの領域に存在していたかの領域判定を行い、各三つの領域に於て、衛星の方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角と二つのアンテナの形成する角度により方位を限定することを特徴とする。
《0012》上述の如く、この発明に依る方位情報取得方法は、山やビルが存在して地物遮蔽の顕著な状況でも、みすみすアンテナ感度を全天に割り付けることを避けられ、これまで方位限定の結果範囲が広くなりがちだった上記の状況でも、希望幅に近方位限定の結果を得やすいという特徴をもった方位情報の取得が可能となった。
《0013》更に、本発明に依る方位情報取得方法は、一対のアンテナを所定の角度を形成するように設置するため、上記角度を流線形状の角度と設定することにより、陸上移動体の先頭部に容易に一対の平面アンテナを設置することができ、走行中にも方位情報を得ることができる。
《0014》
《発明の実施の形態》先ず、この発明に依る方位情報取得方法の原理を図1~3に基いて、説明する。それぞれ半球のビームパターンを有する一対の平面パッチGPSアンテナ11a,11bを図1に示すように角度δで大地に垂直に配置する。図1では、どちらのアンテナの主ビームも紙面裏側の空間方向へ伸びているとする。
《0015》この方位情報取得に用いる平面パッチアンテナの大きな特徴として、小型軽量であり、製造が容易で、安価に作成できることが挙げられる。第1平面パッチアンテナ11a、第2平面パッチアンテナ11bの作成時に実際には、設計時に無限大地板を仮定して理論的に計算された対円偏波ビーム幅である半球よりも、若干広い立体角の対円偏波ビーム幅を構成する平面アンテナが完成してしまうことがある。これは理論計算上無限地板を想定して設計する結果と、現実の様相が異なることから生じる。これについては、下記の文献に明示されている。
《0016》(社)電子情報通信学会発行、「小型・平面アンテナ」羽石操・平澤一広・鈴木康夫共著、初版平成8年8月10日発行、P100.
《0017》Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics, Inc. 1996, P342-P343, P722.《0018》このようなビーム形状のずれを基板サイズやパッチサイズなどをわずかに変更しながら、修正を施していき所望のアンテナパターンを得ることはアンテナパターンシェーピングとして知られる。
《0019》あるいは、半天球の設計時計算と異なり、製作結果が半天球よりも大きめのビームを持つ場合、不要な感度部分を除去するために、裏側に電波遮蔽素材から成る遮蔽物質を配置すれば簡単に半天球ビームアンテナが構成できる。
《0020》二つのアンテナ11a、11bの形成する角度δは、それぞれのアンテナの上空覆域の一部が重複する共通領域を少なくとも形成する角度とする。即ち、図2に示すように、第1平面パッチアンテナ11aの上空覆域は、第1領域1と第2領域2となり、第2平面パッチアンテナ11bの上空覆域は、第2領域2と第3領域3となり、第2領域は両アンテナの共通領域となる。図2では使用者の上空を、さらに上から見おろした状態を想定して描かれているので、使用者にとっての天頂と使用者の位置は重なっている。円弧は使用者からみた仰角0度と一致し、中心の天頂は使用者から見た仰角90度と一致する。アンテナに関してはわかりやすさのために模式的に大きく表現してある。
《0021》第1平面パッチアンテナ11aにおける(第2平面パッチアンテナ11bに近い方の)片端の指している方向4を計測する方向Xとすると、第1アンテナ11aの反対の方向はXに180度加算した方向となり、第2アンテナ11bの(第1平面パッチアンテナ11aに近い方の)片端の指している方向はXより角度δを減算した方向であり、反対方向はその方向に180度加算した方向となる。
《0022》第1平面パッチアンテナ11aには、図3に示すように、第1GPS受信機12aが接続され、第2平面パッチアンテナ11bには、第2GPS受信機12bがそれぞれ接続されている。
《0023》第1GPS受信機12aは、第1平面パッチアンテナ11aを通して、上空半天球に存在する衛星よりの信号に対する同期・復号を試み、そして測位を試みる。同様に、第2GPS受信機12bは、第2平面パッチアンテナ11bを通して、上空半天球に存在する衛星よりの信号に対する同期・復号を試み、そして測位を試みる。
《0024》図3における第1GPS受信機12a、第2GPS受信機12bの持つべき機能・仕様は広く普及しているL1波利用の小型の携帯型測位装置が含むGPS受信機と同等でよい。すなわち民生用GPS測位装置の小型軽量化に際して培われた小型性・量産性を受け継ぎ流用する。民生用GPS測位装置の小型軽量化では、平面パッチアンテナに応分のサイズのGPS受信機がすでに多く存在している。あるいは容易に製造できる。また、平面パッチアンテナとGPS受信機が筐体に一体型となっており、両者を併せても、手のひらにすっぽり収まる程度の小型のものもすでに安価に存在しており、製造技術として問題はない。これら既存の、小型化技術の蓄積を流用することができるので、本発明に使用するGPS受信機などは経済的にかつ小型に構成できる。
《0025》GPS受信機は次のデータ列を例えば毎秒以下の周期で出力するもの、即ち、標準的な仕様のものを用いる。出力に含まれるデータは次のようである。まず現在時刻、そして、測位データとして、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード(3衛星を用いた2次元測位か4衛星を用いた3次元測位かを示す)、そして、チャネル1に割り当てられた衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態、チャネル2に割り当てられた衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態、・・・、チャネルnに割り当てられた衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態である。チャネル数nは通常12が用いられている。これは12衛星の信号に並列同期できるもので、現在の標準的な仕様であるといえる。本発明は、これら普及型の廉価な携帯用L1波GPS受信機と平面アンテナをほぼそのまま流用できる。出力は、データ処理部13へ送られる。
《0026》第1平面パッチアンテナ11aを通して第1GPS受信機12aは衛星信号に対する同期・復号を試みそして測位を試みる。同様に第2平面パッチアンテナ11bを通して第2GPS受信機12bは衛星信号に対する同期・復号を試みさらに測位を試みる。即ち第1GPS受信機12a、第2GPS受信機12bには、通常の携帯型衛星測位装置のGPS受信機同様、あたかも上空半天球を覆域としているアンテナに接続されている時と全く同じ様に、上空に存在することが期待されている全GPS衛星の信号探索を行わせるのである。
《0027》尚、GPS衛星から送信される電波には、全GPS衛星の軌道情報(アルマナックデータ)も含まれており、これは全ての衛星から送信されている。そのため、現在位置からみて仰角0度以上の上空に存在はするが、地物や地形の遮蔽により信号が遮断されている場合か、あるいは、アンテナの覆域に存在しておらず、信号と同期できない状態のGPS衛星についての仰角および方位角は、どちらかのアンテナによって同期した他のGPS衛星から受信されたところのデータから簡易な計算によって算定および出力可能となっている。事実そのような情報を出力する機器は存在する。
《0028》また、全GPS衛星はまったく同じ周波数で信号を送信するが、疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum)通信方式という技術を用いているために、同じ周波数を用いていても混信するおそれがない。疑似雑音符号とよばれる、0と1が一見不規則に交代するディジタル符号の配列を、それぞれのGPS衛星に違う配列のものを割り当てることで、各衛星からの信号を識別し、分離受信が可能となっており、即ち,現在位置から見て仰角0度以上に存在しているGPS衛星すべてに関してそれらの上空における仰角、方位角のみならず、それらの衛星からの信号に対する同期の成立・非成立すなわち受信状態を分離検出することは原理的に容易となっている。
《0029》GPS受信機に信号探索を行わせる過程で、各衛星のデータである、GPS衛星の衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態を双方のGPS受信機から周期的に出力させる。また、測位結果データである、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード、および現在時刻も双方から周期的に出力させる。なお、データの出力を行う周期は特に限定されるものではなく、現在では毎秒程度のGPS受信機が普及しているが、さらに短い周期で出力するものを用いることが可能ならば、そうしても良い。
《0030》さらに測位非成立が生じる時への対応として、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モードのデータは、最も最近の測位計算成立時の値を出力させる。その最も最近の測位計算成立時の、緯度、経度、高度を活用して、かつ現在時刻を利用して、衛星軌道要素から衛星仰角と衛星方位角を算出するという、極めて標準的な仕様のGPS受信機を用いる。すると、仮に測位が成立しない状況下でも、最も最近の測位計算が近傍の地点で成立していさえすれば、その近傍地点での測位計算成立結果と現在時刻とを用いて、極めてよい精度で、衛星仰角、衛星方位角を算出できる。例えば、300km離れた地点で、測位計算が成立していたとして、その値と現在時刻とを用いて、衛星方位角、衛星角を算出したとしてさえ、衛星仰角、衛星方位角のずれは、非常に小さく(1度未満)、非常に良い精度で算出できる。即ち、誤差は事実上無視できる。
《0031》データ処理部13では先ず2つのGPS受信機双方ともチャネル状態がともに同期していないことを示しているGPS衛星のデータを除外する。(このような衛星が存在するのは地物遮蔽による場合と、アンテナ感度のない上空領域にある場合とがあるが、区別する必要は特にない。)次に天頂に近い高仰角、例えば仰角85度以上のGPS衛星は、それらの方位角の数値上差異は認められても、実際の離角としては、極く微小であるので、それらの衛星のデータを除去する。
《0032》データ処理部13は、残ったGPS衛星のデータを相互に比較して、第1領域1、共通領域2、第3領域3のいずれに存在していたかの領域判定を行う。
《0033》第1GPS受信機内において、ある衛星から送信される信号に割り当てられた、チャネル状態が同期を示しており、第2GPS受信機内において、その衛星から送信される信号に割り当てられた、チャネル状態が同期を示していない時は、上記衛星は第1領域1に存在していると判定できる。
《0034》第2GPS受信機内において、ある衛星から送信される信号に割り当てられた、チャネル状態が同期を示しており、第1GPS受信機内において、その衛星から送信される信号に割り当てられた、チャネル状態が同期を示していない時は、上記衛星は第3領域3に存在していると判定できる。
《0035》第1GPS受信機内において、ある衛星から送信される信号に割り当てられた、チャネル状態が同期を示しており、第2GPS受信機内においても、その衛星から送信される信号に割り当てられた、チャネル状態が同期を表している時は、上記衛星は共通領域2に存在していると判定できる。
《0036》より新しい測位計算時刻を示している方のGPS受信機から、出力されている、衛星方位角を用いて、上記の領域判定済み衛星について、下記の処理を行う。
《0037》各領域1,2,3に存在している衛星の方位角の数列を時計回りに作成し、数列の先頭(初項)の衛星と最後(終項)の衛星のデータを抽出する。領域に衛星が一つしか存在しない場合は、初項=終項として処理する。領域に衛星が二つ以上存在する場合は、次のように初項と終項を定める。領域に存在しているとされた衛星のみについて衛星方位角の順序で円順列を作る。該円順列においてある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに見て次に存在する衛星(Bとする)の方位角が時計回りに構成する角度が、360度から領域の中心角度を減じた角度以上のとき、該衛星Aを終項とし該衛星Bを初項とすればよい。
《0038》これを実施すると、図2に於て、衛星5は第1領域1の初項衛星となり、衛星6は終項衛星となる。共通領域2に於ても、4個の衛星が存在するが、衛星7が初項衛星となり、衛星8が終項衛星となる。第3領域3には衛星9が一つしか存在しないので、衛星9は初項兼終項衛星となる。
《0039》また、図2の初項と終項衛星についている記号A(S1,1)等は、下記のように規定された衛星の方位角を示す。
《0040》例えば衛星5のA(S1,1)のカッコ内の左側のS1は第1領域1に存在すると判定された衛星の数列であることを表し、右側の1は数列内の何番目の項かを表す。よってA(S1,1)は、領域1に存在する衛星の数列の初項衛星の方位角を表す。衛星8の場合、第2領域2に存在しているので、カッコ内の左側の表示はS2となり、右側にはこの領域内の時計回りに見た方位角の数列内での何番目かを表すことになるが、衛星8は終項なので、第2領域2における数列の終項を表す表示としてe2として示される。(より具体的には、4番目であるので、e2=4である。)
《0041》その結果、図2より次の式(1)が得られる。
《数1》
000003

上記式中、記号“<”は時計回りに方向に見た場合の方位の出現順序を示す。
《0042》次に上記式(1)より領域1の初項、終項に基き、方位Xを制約する式を導き出す方法を説明する。
《0043》先ず、式(1)から領域1以外の領域の初項と終項を抽出可能性に基づき落とす。
《数2》
000004

加減算可能性に基づき、式(1-1)に(180)を加算する。
《数3》
000005

同様に、加減算可能性に基づき、式(1-1)に(δ)を加算する。
《数4》
000006

連結可能性に基づき、X項とX+180項に関して式(1-2)と式(1-3)を連結する。
《数5》
000007

抽出可能性に基づき、(1-4)からX項と隣接項のみ残し他を落とすことにより、領域1の初項・終項によって方位Xを制約する式(1-5)を得る。
《数6》
000008

《0044》同様にして、式(1)より領域2の初項、終項に基き、方位Xを制約する式の導き出す方法を説明する。
《0045》先ず、式(1)から、領域2以外の領域の初項と終項を抽出可能性に基づき落とす。
《数7》
000009

加減算可能性に基づき、式(2-2)に(δ)を加算する。
《数8》
000010

連結可能性に基づき、X項とX+180項に関して式(2-2)と式(2-3)を連結。《数9》
000011

抽出可能性に基づき、(2-4)からX項と隣接項のみ残し他を落とすことにより、領域2の初項・終項によって方位Xを制約する式(2-5)を得る。
《数10》
000012

《0046》最後に、式(1)より領域3の初項、終項に基き、方位Xを制約する式の導き出す方法を説明する。先ず式(1)から、領域3以外の領域の初項・終項を抽出可能性に基づき落とす。
《数11》
000013

加減算可能性に基づき、式(3-1)に(δ-180)を加算する。
《数12》
000014

式(3-2)において、第二項(X-180)は(X+180)と同じであるから書き換える。
《数13》
000015

連結可能性に基づき、X項とX+180項に関して(3-1)と(3-3)を連結する。《数14》
000016

抽出可能性に基づき、(3-4)から X項と隣接項のみ残し他を落とすことにより、領域3の初項・終項によって方位Xを制約する式(3-5)を得る。
《数15》
000017

《0047》上記のようにして得た式(1-5)、式(2-5)、式(3-5)は、本発明における方位情報取得において重要な役目を果たし、これら主要三式の内、一つのみが得られていればその式を使って方位情報を取得し、複数の式が得られていればそれらを同時に満たす方位角範囲を取って更に正確な方位情報を取得することができ、液晶画面、スピーカー等の結果出力部14より出力される。
《0048》上記の処理は、データ処理部13で行われるが、このデータ処理部は、数値演算機能とメモリ保持機能を有する汎用のマイクロプロセッサによって構成することができる。
《0049》上記説明中、「抽出可能性」は、4つ以上の項からなる正しい方位の円順列から、環状の順序を保って3つ以上の要素を抽出して表記しても、正しい方位の円順列が成立する、という定理に基く。
《0050》「加減可能性」は、正しい方位の円順列の全項に任意の角度の回転を加算(あるいは減算)しても、正しい方位の円順列が成立する、という定理に基く。
《0051》「連結可能性」は、ある正しい方位の円順列内に項aとその直後に続く項bがあり、別の正しい方位の円順列において項bとその直後に続く項aがある場合、前者の方位の円順列をa、b間で切断して作った数列と、後者の方位の円順列をb、a間で切断して作った数列とを、互いに、aとa、bとbに関して連結して新しい方位の円順列を作成しても、それは方位の円順列として正しい、という定理に基く。
《0052》次に、上記主要な三つの式(1-5),(2-5),(3-5)を用いて、具体的に方位情報を取得する方法を説明するが、角度の単位は度(deg)を用い、北を0度として時計回り方向に東が90度、南が180度、西が270度の方位角表示を用いる。また仰角は水平面を0度として、天頂を90度とする仰角表示を用いている。
《0053》先ず、二つの平面パッチアンテナ11a、11bを所定の角度δで大地に垂直に配置する。上記角度δは、測定する位置の状況、方位取得方向等を考慮して適宜設定するが、それぞれのアンテナの上空覆域の一部が少なくとも重複する共通領域を少なくとも形成する角度とする。
《0054》この二つのアンテナの形成する角度は、回転角度を電圧等の数値として取り出すことの出来る可変容量コンデンサ、可変抵抗器等の公知の角度検出器で測定する。
《0055》図4に示すように、二つのアンテナ11a、11bの形成する角度δを100度と設定すると、第1領域1は、開始方位角X+180度、終端方位角X-100度、時計回りで定まる中心角80度の扇形である。
《0056》この領域1内の衛星としては、チャネル状態が、第1GPS受信機12aでは同期で、第2GPS受信機12bでは同期でないものが該当する。三つの衛星が領域内に存在すると判定され、それぞれの衛星の方位角は、12度、6度、351度であったとする。
《0057》これら三つの衛星方位角の円順列は、6<12<351と表記できる。この領域1の中心角は80度であった。ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに見て次の衛星(Bとする)の方位角が時計回りに構成する角度が、360度から領域の中心角度を減じた角度(360-80=280度)より大きければ、該衛星Aが終項、衛星Bを初項とするので、衛星5の351度を初項A(S1,1)とし、衛星6の12度を終項A(S1,e1)とする。
《0058》上述のようにして、初項A(S1,1)は351、終項A(S1,e1)は12であることが判明したので、既述の式(1-5)にこれらを代入する。
《数16》
000018

であり、これを整理すると、Xを制約する次の式が得られる。
《数17》
000019

《0059》次に、共通領域2は、図4に示すように、開始方位角X-100度、終端方位角X度、時計回り、で定まる中心角100度の扇形である。
《0060》この共通領域2内の衛星としては、チャネル状態が、第1GPS受信機12aでは同期で、第2GPS受信機12bでも同期である衛星が該当する。4個の衛星が領域内に存在すると判定され、それぞれの衛星の方位角は、72度、53度、148度、102度であったとする。
《0061》円順列は、53<72<102<148或いは、148<52<72<102或いは、102<148<53<72或いは、72<102<148<53と表記される。
《0062》ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに見て次の衛星(Bとする)の方位角が時計回りに構成する角度が、360度から領域の中心角度を減じた角度(360-100=260度)より大きければ、該衛星Aが終項、衛星Bを初項とするので、衛星7の53度を初項A(S2,1)とし、衛星8の148度を終項A(S2,e2)とする。
《0063》上記のようにして、初項A(S2,1)は53、終項A(S2,e2)は148であることが判明したので、既述の式(2-5)に代入する。
《数18》
000020

これを整理すると、Xを制約する次の式を得る。
《数19》
000021

《0064》最後に、第3領域3は、図4に示すように開始方位角X度、終端方位角X+80度、で定まる中心角80度の扇形である。
《0065》この領域3内の衛星としては、チャネル状態が、第1GPS受信機12aでは同期でなく、第2GPS受信機12bで同期である衛星が該当する。一個の衛星9が領域内に存在すると判定され、その衛星9の方位角が215度であったとすると、初項A(S3,1)、終項A(S3,e3)共にこの値を既述の式(3-5)に代入する。
《数20》
000022

これを整理すると、Xを制約する次の式が得られる。
《数21》
000023

《0066》得られた式(1)’,(2)’,(3)’を同時に満たす方位角範囲として、148<X<153が得られる。
《0067》即ち、図4に於ける未知の方向Xは、148度以上153度以下の範囲の方位である、という情報が得られる。
《0068》次に、上空覆域の三方が極めて高い建物などで遮蔽されて全天のうち一部の方向領域にある衛星の信号しか受信できない場合の方位情報取得方法について説明する。《0069》図5に示すように、ハッチにより示される高い建造物などの遮蔽により、衛星情報が得られる可能性がある(空が開けている)上空領域が、天頂を中心に持つ中心角約100度の扇形にしかない場合を考える。この場合には、二つのアンテナ11a,11bは、例えば、δが30度となるように、且つ、共通領域2が空が開けている方向に形成するよう配置する。
《0070》次にそれぞれのアンテナに接続しているGPS受信機を作動させ、上空半天球にあるGPS衛星の信号の同期・復号および測位を試みさせる。
《0071》第1領域1と共通領域2(両者併せると、即ち第1平面パッチアンテナの覆域)では実際には6個の衛星が存在してはいたが、4個の衛星よりの信号は建造物の陰となって受信(同期)できず(このことを観察者は、該衛星がアンテナ感度のない上空領域にいたためか、そうでなくて地物遮蔽されているためか、を区別はできないが)、結果的に2個の衛星(衛星18と衛星22)よりの信号のみが受信でき、そのうち1個(衛星18)は共通領域2に存在している衛星と判定できたとする。
《0072》図中、斜線は建物等の陰となって信号が受信できない領域を示し、グレイの丸印は領域1に存在すると判定された衛星、黒丸印は領域2に存在すると判定された衛星、白丸に十の字の印は領域3に存在すると判定された衛星、白丸印は領域1,2,3のいずれに存在するか判定されえなかった衛星を示す。また、実線の最外周円は仰角0度を示し、実線の各同心円は仰角を10度毎示す。
《0073》第3領域3と共通領域2(両者併せると、即ち第二平面パッチアンテナの覆域)では、同様に、6個の衛星が存在していたが、4個の衛星よりの信号は建物の陰となって受信できず(このことを観察者は衛星が不感度領域にあったためか、地物遮蔽のためか区別できないが)、結果的に2個の衛星(衛星18と衛星20)よりの信号のみが受信でき、そのうち1個(衛星18)は共通領域2に存在している衛星のものと判定できたとする。
《0074》上述の如く、三つの領域1,2,3にそれぞれ1個宛の衛星が存在しているので、初項=終項となり、それぞれの領域で下記の情報が得られる。
《数22》
000024

上から、第1領域1、共通領域2、第3領域3における衛星方位角の情報である。
《0075》上記情報とδ=30度を、下記の重要三式(1-5),(2-5),(3-5)へ代入する。
《数23》
000025

《0076》上記情報をそれぞれの重要式に代入すると下記の式が得られる。
《数24》
000026

《0077》上記式を整理すると、下式の如くなる。
《数25》
000027

《0078》上記三つの式を同時に満す方位角範囲をとって、244<X<262が得られる。即ち、求めていた方位Xは、244度から262度の範囲となる。
《0079》δの角度の取り方としては、次のトレードオフを考えながら観察者が決定する。
《0080》δの値と共通領域2の中心角の値は同じであるため、共通領域2で衛星が1つでも捕らえられると、ただちに、δの幅の方位限定が行われることになる。この意味では、δを狭く取るメリットは精度の良い結果が得られることである。しかしδを狭く取ると、共通領域2の中心角を狭めるので、1つも衛星が捉えられない可能性もある。
《0081》ここで、観察者の今いる場所と時刻によって定まる、上空利用可能衛星数を考える。中緯度地域である東京における実際のGPS利用可能衛星数は、常時8から12個であることが知られている。よって、利用可能衛星数の平均値として、10個を仮定することは妥当である。仮に、観察者の今いる場所から見あげた上空の利用可能な空の領域は、たった36度の中心角しかない扇形領域のみの場合を想定する。すると、観察者の上空のこの狭い36度角の空領域に、存在が期待できる利用可能衛星数を試算すると1衛星(10衛星×36度/360度=1衛星)が統計確率的に期待できる。
《0082》今、仮に、二つのアンテナの開く角度δを36度に設定して、中心角36度の共通領域を上記の利用可能な空領域と一致させる。すると、存在が期待される一衛星の信号が捕捉される可能性が高い。そして、一般に、本発明による計測では、共通領域で、たった1つの衛星が捕捉されただけで、瞬く間に、幅δの方位限定ができる(式(2-5)即ちA(S2,e2)<X<A(S2,1)+δにおいて、初項=終項、即ち、e2=1とおけば、A(S2,1)<X<A(S2,1)+δより1衛星でも即座に幅δの方位限定がなされる)。このような狭い空領域しか使えない環境でも、本発明によれば、高い確率で、36度程度の方位限定が期待できる。
《0083》使用可能な空領域は通常は、36度などという劣悪な環境であることは普通あまりなく、より広い場合が多い。その場合に捕捉されうる衛星数は当然ながらより増える。これは式(2-5)における項数(e2)も増えることを意味する。この場合式(2-5)だけからでもδより小さく方位限定できうるし、さらに領域1や領域3におけるS1やS3の存在が期待でき、式(1-5)や、式(3-5)もつかえるようになり、方位限定の限定の精度もより上がる。
《0084》次に、図6に示すように、ハッチにより示される高い建造物などの遮蔽により、衛星情報が得られる可能性がある(空が開けている)上空領域が、天頂を中心に持つ中心角約45度の扇形にしかない場合を考える。観察者は、何らかの理由により、25度幅以下の情報を欲しているとする。この場合には、上空覆域が測定できる方向に共通領域2が形成するよう、二つのアンテナ11a,11bを例えばδ=25度で配置し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に上空のGPS衛星について同期・復号そして測位を試みさせる。
《0085》運良く共通領域2内に衛星が存在することを判定できたら、得られた方位角度(244度)とδ=25を、領域2の重要式に代入する。この場合も、衛星が一つであるので初項A(S2,1)と終項A(S2,e2)は同じなので下記の如くなる。
《数26》
000028

即ち求める方位Xは、244度から269度の範囲となる。
《0086》一般化すれば次のようになる。一衛星だけしか捕らえられないような劣悪な環境を考える。その一衛星を、もし共通領域2で捕らえたとき、方位限定幅は、δ度である。(式(2-5)即ち、A(S2,e2)<X<A(S2,1)+δにおいて、初項=終項、即ち、e2=1とおけば、A(S2,1)<X<A(S2,1)+δより1衛星でも即座に幅δ度の方位限定がなされることが解る)。
《0087》もし第1領域で捕らえたとき、方位限定幅は、180-δ度である。(式(1-5)即ち、A(S1,e1)+δ<X<A(S1,1)+180において、初項=終項、即ち、e1=1とおけば、A(S1,1)+δ<X<A(S1,1)+180より1衛星でも即座に幅180-δ度の方位限定がなされることが解る)。
《0088》もし第3領域で捕らえたときでも、方位限定幅は、同じく180-δである。(式(3-5)即ち、A(S3,e3)+δ-180<X<A(S3,1)において、初項=終項、即ち、e3=1とおけば、A(S3,1)+δ-180<X<A(S3,1)より1衛星でも即座に幅180-δ度の方位限定がなされることが解る)。
《0089》これらを、仮に共通領域を持たない構成での結果と比べるとその優位性が解る。即ち、δ=0の(共通領域を持たない)設定では、1つの衛星を、第1領域で捕らえても、第3領域で捕らえても、そのときの方位限定幅は、180度である(式(1-5)においてe1=1およびδ=0を代入した場合に相当する)。すなわち、共通領域2を持たせることは、たった一つの衛星しか捕らえられない状況下では、特に優れた方位限定機能を持たせることになるのである。
《0090》この発明に依る方位取得方法は、上記の説明で明らかなように、上空の一部が遮蔽された場所や地物遮蔽が明らかに予想されるような場所でも、方位情報を効果的に得ることができる。
《0091》特に、上空の大部分が遮蔽されたような場所でも、遮蔽されていない上空に少なくとも一つの衛星が存在し、信号を受信することができれば、方位情報を得ることができる。
《0092》また、一対のパッチアンテナは並行に設置する必要が無いため、例えば、流線形部分を先頭に保持する移動体(流線型カウルを持つ自動二輪車等)に配置することにより、走行方向に常に方位情報を取得しながら走行が可能となる。
《0093》
《発明の効果》請求項1,2に記載の発明では、一対の平面パッチアンテナをそれぞれの上空覆域の少なくとも一部が互に重なり合う共通領域を形成するような角度で配置し、アンテナの上空覆域を、第1のアンテナ覆域のみの領域、第2のアンテナ覆域のみの領域、両アンテナ覆域の共通領域に分け、少なくとも一つの領域に少なくとも一つの衛星が存在し、信号を受信することができれば、効率的に方位限定の情報を得ることができるので、上空の大部分が遮蔽されたような場所でも方位限定の情報を有効に得ることができる。
《0094》また請求項3に記載の発明では、複数の領域にそれぞれ衛星が存在し、各領域で方位が得られたら、それぞれの方位の共通の積集合をとって一つの方位に限定することにより、より正確な方位情報を得ることができる。
《図面の簡単な説明》
《図1》本発明の方位情報取得方法における一対の平面パッチアンテナの配置状態の説明図である。
《図2》図1のように一対のアンテナを配置したときの各アンテナの形成する上空覆域の説明図である。
《図3》本発明の方位情報取得方法を実施するための装置のブロック図である。
《図4》一対のアンテナを100度で配置したときの一対のアンテナと上空衛星との位置関係を示す説明図である。
《図5》衛星情報を得られる上空領域が、天頂を中心とする中心角約100度の扇形のみである場合に、方位情報を取得するための説明図である。
《図6》衛星情報を得られる上空領域が、天頂を中心とする中心角約45度の扇形のみである場合に、方位情報を取得するための説明図である。
《符号の説明》
1 第1領域
2 共通領域
3 第3領域
4 計測する方位
5~9 衛星
11a 第1平面パッチアンテナ
11b 第2平面パッチアンテナ
12a 第1GPS受信機
12b 第2GPS受信機
13 データ処理部
14 結果出力部
《図1》
000029

《図2》
000030

《図4》
000032

《図3》
000031

《図5》
000033

《図6》
000034

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高橋正人 方位情報

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(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2002-168938(P2002-168938A)
(43)《公開日》平成14年6月14日(2002.6.14)
(54)《発明の名称》GPS受信機
(51)《国際特許分類第7版》
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《審査請求》有
《請求項の数》6
《出願形態》OL
《全頁数》8
(21)《出願番号》特願2000-364605(P2000-364605)
(22)《出願日》平成12年11月30日(2000.11.30)
(71)《出願人》
《識別番号》301022471
《氏名又は名称》独立行政法人通信総合研究所
(71)《出願人》
《識別番号》500138939
《氏名又は名称》高橋 正人
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
(74)《代理人》
《識別番号》100082669
《弁理士》
《氏名又は名称》福田 賢三 (外2名)
《テーマコード(参考)》
5J062
《Fターム(参考)》
5J062 AA11 DD23 FF02 GG02
(57)《要約》
《課題》 これまでのGPS受信機は、GPS衛星より送信される信号により、緯度、経度、高度等の測位情報は得られるが、方位情報は得られない。
《解決手段》 パッチアンテナ部2とGPS受信機部8と結果出力部5とを有するGPS受信機にデータ送信部4とデータ受信部3とデータ処理部9とを設け、方位情報も得られるようにしたことを特徴とする。
000002

《特許請求の範囲》
《請求項1》 パッチアンテナ部とGPS受信機部と結果出力部とから成るGPS受信機に於て、データ送信部と、データ受信部と、受信した各GPS衛星の信号強度を含むデータの演算を行い計測方向の方位を限定または特定するデータ処理部と、使用モードの制御スイッチを備えていることを特徴とするGPS受信機。
《請求項2》 上記データ送信部とデータ受信部は、赤外線送信機構と赤外線受信機構であることを特徴とする請求項1に記載のGPS受信機。
《請求項3》 上記データ送信部とデータ受信部は、設けられる面の中心点に対して点対称となる位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載のGPS受信機。
《請求項4》 上記制御スイッチは、水銀スイッチであることを特徴とする請求項1に記載のGPS受信機。
《請求項5》 パッチアンテナ部とGPS受信機部とデータ受信部と受信した各GPS衛星の信号強度を含むデータの演算を行うデータ処理部と結果出力部とを備えた第1GPS受信機と、パッチアンテナ部とGPS受信機部とデータ送信部とを備えた第2GPS受信機とから成り、上記第2GPS受信機で受信したGPS衛星のデータを上記データ送信部より第1GPS受信機のデータ受信部を介してデータ処理部へ送り、上記データ処理部では各GPS衛星の信号強度を含むデータの演算を行い計測方向の方位を限定または特定することを特徴とするGPS受信機。
《請求項6》 上記第1GPS受信機のデータ受信部と上記第2GPS受信機のデータ送信部は、それぞれ赤外線受信機構と赤外線送信機構であることを特徴とする請求項5に記載のGPS受信機。
《発明の詳細な説明》
《0001》
《発明の属する技術分野》この発明は、GPS (Global Positioning System) 受信機の改良に関し、一対で用いることにより測位情報のみでなく、方位情報も得られるGPS受信機に関する。
《0002》
《従来の技術》これまでのGPS受信機は、ほぼ半球のアンテナパターンを有するアンテナ部と受信機部と結果出力部を備え、複数のGPS衛星より送信される信号により、緯度、経度、高度、GPS時刻等の測位情報は得られるが、方位情報は得られない。
《0003》そこで、本発明者は、一対の平面パッチアンテナを用いて、方位情報を取得する方法を提案した(特願2000-91362号)。
《0004》この方位情報取得方法に依ると、一対の平面パッチアンテナを互いに且つ背向で垂直に配置し、各平面パッチアンテナは、向いている方向の上空4分の1の天球にアンテナの感度が及び上空覆域を形成させ、それぞれのアンテナに接続されている受信機部より受信した全てのGPS衛星の信号強度値を取り出し、この取り出した信号強度の比較に基いて、それぞれの信号を送信したGPS衛星がどちらのアンテナの上空覆域に存在していたかの判定を行い、この衛星の存在領域判定結果を円環的に整列させ、計測方向の方位を上記円環的判定結果列が含む情報に基いて限定または特定した。
《0005》
《発明が解決しようとする課題》上述の如く、方位情報を取得するためには、二つのGPS受信機より受信した複数の衛星の信号強度値を比較し、どちらのアンテナの上空覆域に存在していたかを判定する必要があるが、従来のGPS受信機には、GPS受信機間に情報を交換する機能及び交換した情報に基いて方位情報を算出する機能を備えていないため、例え一対のGPS受信機を用意し、パッチアンテナを平行且つ背向で垂直に配置しても、方位情報を取得することができなかった。
《0006》この発明は、上記に鑑みなされたもので、一台で従来通り測位情報が得られ、一対で使用することにより、方位情報が得られるGPS受信機を提供することを目的とする。
《0007》
《課題を解決するための手段》上記目的達成のため、本発明は、パッチアンテナ部とGPS受信機部と結果出力部とから成るGPS受信機に於て、データ送信部と、データ受信部と、受信した各GPS衛星の信号強度を含むデータの演算を行い計測方向の方位を限定または特定するデータ処理部と、使用モードの制御スイッチを備えたことを特徴とするGPS受信機である。
《0008》上記データ送信部とデータ受信部は、赤外線送信機構と赤外線受信機構を用い、上記データ送信部とデータ受信部は、設けられる面の中心点に対して点対称となる位置にそれぞれ設ける。その結果、一対の受信機本体のデータ送信部とデータ受信部が設けられている面を対面させ、一方の受信機本体を上下逆に配置させると、一方のGPS受信機のデータ送信部とデータ受信部が他方のGPS受信機のデータ受信部とデータ送信部とにそれぞれ対面することになる。
《0009》上述の如く、GPS受信機にデータ送信部、データ受信部及びデータ処理部を設けることにより、一方のGPS受信機で受信したGPS衛星のデータを他方のGPS受信機へ送信し、データ処理部で双方の衛星データを処理することにより、方位情報も得ることが可能となる。また、データの送受信は赤外線通信方式を用いることにより、二つのGPS受信機をケーブルで接続する必要が無く取り扱いが容易である。
《0010》
《発明の実施の形態》図1は、本発明に依るGPS受信機の一実施例を示し、筺体状の受信機本体1の一面には向けた方向の半天球にアンテナ感度が及ぶ平面パッチアンテナ2が埋め込まれている。受信機本体1の反対の面には、データ受信部3と、データ送信部4が面の中心点に対して点対称となる位置にそれぞれ設けられている。
《0011》その結果、図3に示すように、一対の受信機本体1a、1bのデータ送信部とデータ受信部が設けられている面を対向させ、一方の受信機本体1bを上下逆にすると、一方の受信機本体1aのデータ受信部3aとデータ送信部4aとが他方の受信機本体1bのデータ送信部4bとデータ受信部3bにそれぞれ対面するような位置に配置することになる。尚、このデータの送受信には、赤外線通信方式が好適に用い得る。
《0012》また、受信機本体1内には、図2に示すように、GPS受信機部8とデータ処理部9を内蔵しており、上記GPS受信機部又はデータ処理部よりの出力は、受信機本体1の上面に設けられた液晶画面又はスピーカー等の結果出力部5より出力される。
《0013》受信機本体1の側面には、更に、使用モードに従い、各部品をON状態またはOFF状態に切り換える制御スイッチ6が設けられている。また、受信機本体1の上面の矢印7は、計測方向を確認するための目印である。
《0014》上記構成のGPS受信機を用いて、測位情報を取得する場合は、図2に示すように、制御スイッチ6を操作し、GPS受信機部8、データ処理部9及び結果出力部5に“ON”の信号を送り、データ受信部3及びデータ送信部4には、“OFF”の信号を送り、平面パッチアンテナ2が天頂方向に向くようにGPS受信機を設置する。
《0015》その結果、半天球に存在しているGPS衛星から送信されている信号をパッチアンテナ2を介してGPS受信機部8で受信し、算出された緯度、経度、高度等の測位情報はデータ処理部9を通過し、従来のGPS受信機と同様に、結果出力部5より出力することができる。
《0016》次に、上記構成のGPS受信機を用いて方位情報を取得する場合は、図3に示すように、一対の受信機本体1a、1bを用い、一方の受信機本体1aを、平面パッチアンテナ2aが大地に対して垂直となり、且つ、計測方向確認の目印7が方位の知りたい方向に向くよう配置する。
《0017》他方の受信機本体1bは、データ送信部4bとデータ受信部3bが、受信機本体1aのデータ受信部3aとデータ送信部4aとにそれぞれ所定の間隔を保って対面するように平行に配置する。
《0018》その結果、一対の平面パッチアンテナ2a、2bは、互に平行且つ背向し大地に対して垂直に配置し、各平面パッチアンテナは、向いている方向の上空4分の1の天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域をそれぞれ形成することになる。
《0019》次に、図4に示すように、受信機本体1aの制御スイッチ6aを操作して、GPS受信機部8a、データ受信部3a、データ処理部9a、結果出力部5aに“ON”の信号を送る。他方の受信機本体1bでは、制御スイッチ6bを操作してGPS受信機部8b及びデータ送信部4bにのみ“ON”の信号を送る。
《0020》その結果、平面パッチアンテナ2aに接続しているGPS受信機部8aで、上記アンテナの上空覆域に存在するGPS衛星から送信される信号を受信させ、受信した信号は、データ処理部9aへ送られる。
《0021》同様に、平面パッチアンテナ2bに接続しているGPS受信機部8bで、上記アンテナの上空覆域に存在するGPS衛星から送信される信号を受信させ、受信した信号は、データ送信部4bより例えば、赤外線で受信機本体1aのデータ受信部3aへ送られ、データ処理部9aへ格納される。
《0022》各GPS衛星から送信される信号は、自衛星番号、自衛星信号発信時刻及び自衛星を含む全GPS衛星の軌道要素が含まれているため、復号した段階で自衛星番号を検出できる。また、GPS受信機部8a、8bにおいて、信号同期回路の出力信号の強度を検出できる。さらに、GPS受信機部8a、8bにおいて、3個以上の衛星の受信信号から、測定者の位置及び時刻が求まり、これに伴って、各衛星の衛星方位角及び衛星仰角を求めることができる。
《0023》二つのGPS受信機部8a、8bが出力する情報のうち衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、衛星信号強度によりデータ処理部9aで方位情報取得のために、下記の処理を行う。
《0024》先ず、第一に二つの除外状況からなる「除外判定」処理を行う。最初の除外状況は「高仰角除外」である。例えば、天頂に近い衛星は、それらの方位角の数値上の差異は認められても、実際の離角は極く微小である。従って、これらの情報を以降の方位情報取得の処理に用いると、結果に含まれる誤差が大きくなる。そこで例えば、仰角85度以上に存在する衛星の情報は排除するよう処理する。
《0025》次の除外状況は「地物遮蔽除外」である。仮に衛星が一方のアンテナの覆域に存在していても地形、建物、樹木などにより播路が遮蔽されていれば、そのアンテナに接続された受信機においても衛星よりの信号強度は弱くなる。そこで、どちらのアンテナ覆域、すなわちどちらの受信機においても所定の閾値、例えば-125dBmに満たない衛星の信号は地物遮蔽されているとして以降の処理から排除するよう処理する。
《0026》第二に、衛星がどちらのアンテナの上空覆域に存在していたかを受信した信号の強度によって判定する「存在領域判定」処理を行う。即ち、片方のGPS受信機において、十分な信号強度(閾値以上)を示し、他方ではそうでない場合、前者の上空覆域に存在すると判定できる。また、両方のGPS受信機において十分な信号強度を示している場合には、偶然にも、両者の上空覆域の境界に存すると判定できる。このような判定を記号で表現しておく。
《0027》第三に「方位角順に円環配列に並び替え」を行う。これは、方位角をキーに昇順に並び替えて、なお且つ、方位角の特徴である360度と0度が一致するという特性を利用して、末尾と先頭を接続させ円環配列とするものである。
《0028》第四に、この衛星の円環配列から方位情報取得を行う。方位情報は、ある特定方向に対して、ある方位角値を意味する「方位特定」と、ある特定方向に対して、ある方位角値範囲を意味する「方位限定」の両者の概念を含み、本発明のGPS受信機は、いずれの方位情報を得ることができるが、ここでは、一般的な方位限定取得について述べる。
《0029》得られた衛星の存在領域判定結果の円環配列において、存在領域判定結果がある値から別の値へと遷移する部分を観察する。
《0030》例えば、図5に示すように、アンテナ2aの上空覆域には6個の衛星3、6、11、14、18、20が存在し、アンテナ2bの上空覆域には、同じく6個の衛星2、7、9、15、21、22が存在していたとすると、北を基点に右回り方向とすると、データ処理部9aではこれらの衛星より送信される信号により、表1の如き衛星に係るデータが作成される。尚、衛星21の信号強度は、いずれの覆域においても、閾値-125dBmを下回り、衛星3の仰角は、85度以上なので、データ処理部9aは、二つの衛星21、3の情報は排除するよう処理する。
《0031》
《表1》
000003

《0032》続いて、データ処理部9aでは表1のデータより有方向の円環的並び配列Rを構成する。表1において、Rは「1、2、2、2、2、2、1、1、1、1(先頭に戻る)」のようになる。表中、「1」は、アンテナ2aの上空覆域を意味し、「2」はアンテナ2bの上空覆域を意味する。この円環的並び配列Rを表2に示す。
《0033》
《表2》
000004

《0034》表2から、アンテナ2aの上空覆域は、「右回りに開始方位角244度と終端方位角6度により規定される方位角範囲」を包摂していることがわかる。また表2から、アンテナ2bの上空覆域は、「右回りに開始方位角56度と終端方位角218度により規定される方位角範囲」を包摂していることがわかる。
《0035》ところで図5から明らかなように、計測方向および、両アンテナの上空覆域の幾何学的関係は、右回りに、アンテナ2aの上空覆域、計測方向7、アンテナ2bの上空覆域、の順番で現れるという順序性があった。
《0036》この順序性と、上述の包摂関係が、矛盾を生じないためには、計測方向7の方位角値は、「右回りに開始方位角6度と終端方位角56度により規定される方位角範囲」に存在していなければならない。表2からデータ処理部9aはこのような判断を瞬時に行うことができる。この範囲は図5で、第一の方位情報として表している。
《0037》さらに図5から明らかなように、反計測方向、(即ち、計測方向7の方位角値+180度)、および、両アンテナの上空覆域の幾何学的関係は、右回りに、アンテナ2bの上空覆域、反計測方向、アンテナ2aの上空覆域、の順番で現れるという順序性があった。
《0038》この順序性と、上述の包摂関係とが、矛盾を生じないためには、反計測方向の方位角値は、「右回りに開始方位角218度と終端方位角244度により規定される方位角範囲」に存在していなければならない。表2からデータ処理部9aはこのような判断を瞬時に行うことができる。この範囲は、図5で、第二の方位情報として示している。
《0039》上記のようにして得られた二つの方位情報の論理積より、データ処理部9aは、計測方向7が「右回りに開始方位角38度と終端方位角56度により規定される方位角範囲」に存在していると判断し、結果出力部5aより音声で出力したり、液晶画面に表示する。
《0040》両者の上空覆域の境界に衛星が存在していたと判断された場合、計測方向の方位限定ではなく、次のように計測方向の方位が特定される。
《0041》この場合、該当衛星が、計測方向に存在しているか、反計測方向に存在しているかの識別が重要となるが、この判別は以下のように容易に行うことができる。
《0042》即ち、該当衛星の方位および両アンテナの上空覆域の幾何学的関係として、アンテナ2aの上空覆域、該当衛星、アンテナ2bの上空覆域、という右回りの順序性が確認された場合、データ処理部9aは、この該当衛星の方位角値を直ちに、計測方向とみなすことができる。
《0043》逆に、アンテナ2bの上空覆域、該当衛星、アンテナ2aの上空覆域、という右回りの順序性が確認された場合、この該当衛星の方位角は反計測方向とみなせるので、その値から180度を減じた値を計測方向としてデータ処理部9はやはり判断できる。《0044》上記データ処理部としては、数値演算機能とメモリ保持機能を有する汎用のマイクロプロセッサによって構成することができる。
《0045》更に、上記制御スイッチとして、水銀の重力の方向に下がる性質と水銀の電導性を利用した水銀スイッチを用いると、煩雑な切替スイッチ操作が解消される。
《0046》即ち、図6(a)に示すように、水銀スイッチ10の水銀11を封入した三角形の密封容器12を受信機本体1に本体をアンテナ2が上面を向けたとき、頂点が下に向くように設ける。そして、容器12の頂点の接点13aは、GPS受信機部、データ処理部、結果出力部が“ON”状態となるよう配線し、一方の側部の接点13bは、GPS受信機部、データ受信部、データ処理部、結果処理部が“ON”状態となるよう配線し、他方の側部の接点13cはGPS受信機部とデータ送信部が“ON”状態となるよう配線する。
《0047》このGPS受信機にて、測位情報を取得するため、図6(a)に示すように、平面パッチアンテナ2が天頂方向に向くようにGPS受信機を設置すると、水銀スイッチ10の水銀11が接点13aに位置して、GPS受信機部、データ処理部、結果出力部が“ON”状態となって、測位情報が得られる。
《0048》また、方位情報を得るため、一対の受信機本体1a、1bを、図6(b)に示すように、データ送信部とデータ受信部が互に向き合うように配置すると、受信機本体1aの水銀スイッチの水銀11は接点13bに位置してGPS受信機部、データ受信部3a、データ処理部、結果出力部が“ON”状態となり、受信機本体1bの水銀スイッチ10bの水銀11は接点13cに位置して、GPS受信機部とデータ送信部が“ON”状態となり、受信機本体1bで受信した信号は、データ送信部より受信機本体1aのデータ受信部へ送られ、受信機本体1aのGPS受信機部で受信した信号と共にデータ処理部で演算処理され、方位情報を出力する。
《0049》
《発明の効果》上記説明で明らかなように、本発明に依るGPS受信機は、単体では、従来通り測位情報が得られ、二台を用いることによって、これまで得ることのできなかった方位情報も得ることができる。
《0050》従って、登山中に濃霧のため道に迷い方位が判らなくなったような場合、本発明のGPS受信機が二台あれば方位情報を即座に得ることができる。そして二つのGPS受信機間は赤外線によりデータと送受させると、ワイヤーで接続する手間が省け、取り扱いが容易となる。更に、GPS受信機は、同型の設計仕様であるため、量産性にも優れている。
《0051》しかも、方位取得情報を取得する場合は、既に説明したように、第1受信機本体1aにおいては、データ送信部は不要であり、また第2受信機本体1bにおいては、データ受信部とデータ処理部を使用しないので、これらの部品を除くことにより、更に簡略化され、安価なGPS受信機で測位情報と方位情報を得ることができる。
《図面の簡単な説明》
《図1》本発明に依るGPS受信機の一実施例を示す斜視図である。
《図2》本発明に依るGPS受信機を用いて方位情報を取得する場合の説明図である。
《図3》本発明に依るGPS受信機を用いて測位情報を取得する場合の受信機の配置を示す斜視図である。
《図4》本発明に依るGPS受信機を用いて測位情報を取得する場合の説明図である。
《図5》本発明に依るGPS受信機を用いて測位情報を取得する場合の上空衛星と一対のアンテナの位置関係を示す説明図である。
《図6》操作スイッチとして水銀スイッチを用いた時の説明図で、(a)は測位情報を得るときの説明図、(b)は方位情報を得るための説明図である。
《符号の説明》
1a、1b 受信機本体
2a、2b 平面パッチアンテナ
3a、3b データ受信部
4a、4b データ送信部
5a、5b 結果出力部
6a、6b 制御スイッチ
7 計測方向
8、8a、8b GPS受信機部
9、9a、9b データ処理部
10、10a、10b 水銀スイッチ
《図1》
000005

《図2》
000006

《図3》
000007

《図4》
000008

《図5》
000009

《図6》
000010

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《書類名》 手続補正書
《あて先》 特許庁長官殿
《事件の表示》
《出願番号》 特願2012-171536
《補正をする者》
《識別番号》 711005330
《氏名又は名称》 高橋 正人
《手続補正1》
《補正対象書類名》 明細書
《補正対象項目名》 全文
《補正方法》 変更
《補正の内容》
《書類名》明細書
《発明の名称》方位情報取得方法
《技術分野》
《0001》
この発明は、GPS衛星より送信される信号により方位情報を取得する方法に関する。
《背景技術》
《0002》
従来、GPS(Global Positioning System)衛星より送信されてくる信号により、緯度、経度、高度、GPS時刻等の測位情報は容易に得られたが、方位情報は得られなかった。
《0003》
そこで、本発明者は、一対の平面パッチアンテナを用いて、方位情報を取得する方法を提案した(特開2001-356161号)。
《0004》
この方位情報取得方法に依ると、一対の平面パッチアンテナを互いに平行且つ背向で垂直に配置し、各平面パッチアンテナは、向いている方向の上空4分の1の天球にアンテナの感度が及び上空覆域を形成させ、それぞれのアンテナに接続されている受信機部より受信した全てのGPS衛星の信号強度値を取り出し、この取り出した信号強度の比較に基づいて、それぞれの信号を送信したGPS衛星がどちらのアンテナの上
空覆域に存在していたかの判定を行い、この衛星の存在領域判定結果を円環的に整列させ、上記円環的判定結果列が含む情報に基づいて計測方向の方位を限定ま
たは特定した。
《0005》
上記の方位情報取得方法を市販のGPS受信機で実施させるため、本発明者は、更に、データ送信部、データ受信部及びデータ処理部を設けたGPS受信機を提案した(特開2002-168938号)。
《0006》
その結果、一対の平面パッチアンテナは、互に平行且つ背向で垂直に配置すると共に、一対のGPS受信機をデータ送信部とデータ受信部が互いに対面するよ
うに配置させると、一方のGPS受信機で受信したGPS衛星のデータを他方のGPS受信機へ送信することができ、二つのデータをデータ処理部で処理して、
方位情報を容易に取得することが可能となった。
《0007》
GPS衛星の信号による方位情報は、磁場に影響されるコンパスによる方位情報に較べて信頼性が高い。
《0008》
しかし、上記提案の方位情報取得方法は、二枚の平面アンテナを平行に設置すると共に、一方のGPS受信機のデータを他方のGPS受信機へ伝達することが必要なため、少なくとも二枚のアンテナと、二台のGPS受信機間にデータ伝達手段を設ける必要がある。
《0009》
そこで、本発明者は、1枚の平面アンテナと一台のGPS受信機のみを用いて、方位情報を極めて簡便に取得する方法を更に提案した(特開2002-372576号)。
《先行技術文献》
《特許文献》
《0010》
《特許文献1》特開2001-356161号公報
《特許文献2》特開2002-168938号公報
《特許文献3》特開2002-372576号公報
《発明の概要》
《発明が解決しようとする課題》
《0011》
しかし、上記提案の方位情報取得方法は、流用する受信機の種類や個体差によっては、身体体躯端などからの回折波の影響を受けることが稀にあった。当該回
折波の影響を受けることが稀にあった問題を廉価かつ効率的に解決し、国際社会での大規模自然災害の緊急援助隊活動などを、使用文脈に適した方策で、より円
滑に支援できるようにすること、を解決しようとする課題とする。
《0012》
回折波の影響を安定的に排除するには、信号受信強度閾値をマージンを見込んでやや高めに設定する方策がひとつの方策として廉価かつ有効かつである。同時
に、この方策は簡便で、改修が少なくて済む利点があり、既存のGPS受信機の廉価かつ高性能性をそのまま継承しやすいとの優れた長所があった。このため、
第一に講じる策としては、まことに適切なものであった。
《0013》
上記方策は、従来のGPSアンテナと身体体躯遮蔽だけで達成され、物理的な付加物や物理的な改修をほとんど必要としないという利点を持つのであるが、本
来、受信判定とされえた可能性があったはずの、アンテナ覆域に存在したGPS衛星からの送出信号の一部も、受信強度閾値以下として、排除されることによっ
て実現されることもありうるという立場を前提としていた。そして、そのような際には、方位限定幅が広くなるとの課題があった。
《0014》
そこで、一般に流通している、磁性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材を、回折波発生方向に配備することが解決の第一案としてまず考えられる。しか
し、この方策は、次の問題に直面してしまう。すなわち、磁性材料の磁気損失によって電波を吸収する磁性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材は、鉄、ニッ
ケル、フェライトを使用して電波を吸収できるが、重くなる欠点を有する。そのため、歩行を主とした移動を継続的に長時間実施する主体に、現在一般的に流通
している、マイクロ波吸収素材を、そうした目的の為にさらに新たな付加的として、重くかさばるものであることを厭わずに仮に追加し得ることに現場の隊員に
お願いを受け入れていただかねばならない。
仮にそれを受け入れていただいたとしても、歩行時の運搬容積と重量とをともに増加させることは、上り坂および下り坂の荒天候下も含めた徒歩移動を主とす
る山岳地域や、瓦礫上の移動で注意力の集中を要する大規模自然災害被災地域等では、相当程度の疲労の速やかな蓄積を意味することになり、任務遂行に多大な
支障を生じてしまう問題に直面する。
言い換えれば、現時点での磁性電波吸収材料マイクロ波吸収素材の多くは人工建造物等への固定据置型が主流であり、一般に、重量がおおきくかさばることは
問題として認識されるに至っていない。前記の歩行を主として移動する者の装具としては、重量、容積で制約の多い、磁性電波吸収材料マイクロ波吸収素材は旨
く適合しなかった。
《0015》
そこで、第二の策として、導電性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材を、回折波発生方向に配備することが次に考えられた。すなわち、導電性電波吸収材料による
マイクロ波吸収素材は、材料内部の抵抗によって電波によって発生する電流を吸収するものであり、導電性繊維の織物によって電波吸収体が有る程度実現する場合もある。しかし、この方策も、次の問題に直面してしまう。
つまり、導電性素材が単に電磁波吸収の機能を果たせばよいが、そうではなく、人体寸法程度の距離間隔しかなく存在している、GPSアンテナと何らかの予期せぬ電磁的結合(通称Coupling)を生じてしまう可能性がある。
この場合、方位限定という、行動決定に資する装置としては、多大な支障を生じてしまうとの問題が生じた。
《0016》
そこで第三の解として、誘電性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材を、回折波発生方向に配備することが考えられた。この解はこれまで、本発明のような使用に適用検討されてこなかったものであり、本発明で初めて提案し、その有効性が示されるものである。
《0017》
単独行あるいは、それに類似した形態で、歩行など低速移動を主とする者が、登山活動や救援活動(山岳救助隊や、国際緊急援助隊等)を行う活動では、時間
的な制約、携行物総容積・重量の制約がまず存在し、加えて、(遭難救援の際には)比較的見通しの良くない悪天候下の歩行等というリスクのある移動も予想さ
れ、(大規模災害救援の際には)、移動の社会基盤やライフラインが寸断された環境、において、自らの安全を確保しつつ、逐一の行動決定も迅速に行うことが
必要となる。こうした際にも、本来不要な運搬物の増加による重量・容積増を招くことなく、回折波の減衰を実施でき、救命業務などを的確に行うための目的地
への迅速な接近を可能とするとともに、避難における方向の的確な確認を可能とする手法を提案するものである。
《0018》
一般的な半球ビームを有する廉価な普及品としてのL1 C/A GPS受信ユニットを流用しつつ、かつ、全体としても廉価で形成容易な構成で、人体体躯
を遮蔽に利用し、多数回の著者の予備実験から結果の一層の安定化に寄与することが判明している図1あるいは図5に示す構成をとる構造を提案する。身体背面
腰部に垂直にL1 C/A GPS受信ユニットを配備するが、体躯両側からL1波C/A GPS受信機への回折波減衰を主な目的として、次の構造を提案する。
その際に、山岳の壁面や、ビルディングの壁面、大型船舶の構造物や航空機の機体を外部から見た際に壁面とみなした場合の遮蔽物としての活用ができればよい。そうでない場合、次のような方法をとることよって、一層簡便・確実に方位情報取得を行うことができる。
《課題を解決するための手段》
《0019》
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《0020》
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒、の、側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸
と、身体体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のア
ンテナ主ビームの方向は、ほぼ一致していること;を特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;
水を含有するもの、の形状が、円筒形であって;飲
料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体が紙円筒等に巻きつけられるなどして造形される場合には、;当初隣接する分離切取線のいずれの2線
の間隔も、当該紙円筒等などの中心軸に垂直な平面内の方向角にして約137.5度あるいはその自然数倍、または、約222.5度(これは137.5度の
180度に対する差分)あるいはその自然数倍、の相互離角を自ずから形成するべく、隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル
梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出される間隔値に基づき設計されており、;各分離切取線が当
該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されることで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させること、を特徴とする飲料水小分割密閉梱包ビニルパッケージ分離切取線付連続体を用いることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する電力半減
深度が5cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して電力半減
深度が20cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコー
ル類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であること、ないしは水またはアルコール類を含む食物として摂取されるものである
こと、あるいは味噌及び味噌をもちいたものであること、あるいはソーセージまたはサラミまたはハムまたは燻製製品などの塩分を付与した保存食品であるこ
と、あるいは栄養補給用液体ないしジェル状摂取物であること、あるいは動物又は植物の一部であること、あるいは食肉又は穀類又は豆類又は根菜類であるこ
と、筋肉または皮膚など高含水性組織であること、あるいは調味料であること、あるいは保温材・保冷材であること、あるいは高吸水性高分子であること、ある
いはジェル状または液状の化粧品または家庭用品(洗剤・液体石鹸)などの日用品であること、あるいはバッテリーないし充電池に充填された電解質を含む液体
ないしジェル状の高分子などの工業製品であること、あるいはクロロプレンゴム又はポリクロロプレンゴム又はクロロプレンゴム(CRゴム)同等かそれ以上の
1.5GHz帯などのGPS電磁波吸収特性を有する素材であること、あるいはいわゆるウエットスーツの素材を用いたものあるいはウエットスーツそのもので
あること、あるいは極地や寒冷地や高地で用いられる不凍液であること、あるいはエチレングリコール又はジエチレングリコールであること、あるいは、大規模
自然災害、大規模人工災害時に緊急時に野外で入手可能なものなどとしての水分を含んだ土壌または水分を含んだ砂または海水または湖水または河川水または雨
水またはときとして生命体や家畜から排泄されたものを活用することに有効性を認めざるを得ない過酷な環境ではそうしたものであること、または医療用の薬液
または消毒液または輸液または生理食塩水であることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して「GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する比誘電率(εr)の平方根と誘電正接(tanδ)(δは誘電損失角)が」10等の一定数値以上の領域に属するもの)、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方
位情報取得方法。前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水また
は消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒の側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、身体
体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のアンテナ主
ビームの方向は、ほぼ一致しており;リュックサックの内部構造として組込み、取り外しができる構造となっていること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3・・・)
の長さで「小分けされた水の梱包のn番目の切れ目とn-1番目の切れ目の間隔の長さ」が保たれるべく設計されたことを特徴とする飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ。
前記方位情報取得方法であって;請求項5記載の飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけて
ゆくことで、水の存在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
《数1》

(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=0,1,2,3・・・))
(ただし、[ ]は定積分の記号)
又は
2πg(a-0.5bg)+2πbggn
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=1,2,3・・・))
の長さで「小分けされた水の梱包間の、開始点から、n番目の切れ目まで、の、長さ」が保たれるべく設計されたこと
を特徴とする
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、
巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけてゆくことで、水の在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;
を特徴とする方位情報取得方法。
(1)半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
(2)身体体躯の前面側又は後面側に装着し、
(3)前記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、
(4)水を含有するものを、
(5)当該方位情報取得装置よりも突出するように装着し、
(6)それにより、
(7)前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、装着し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、(コンパクトにに格納されていた飲用水の経口摂取チューブを兼用するリザーバーの複数のコンパートメントが、使用時には両腕あるいは片腕を広げることによって(次々、引き出され、)水の平面を腕と体躯の間に形成するように)展開し、(非使用持には両腕あるいは片腕をもとの体側に沿わせる位置に戻すことによってリザーバーのコンパートメントは、もともとの収納位置におけるコンパクトな形状に戻ることで活動性を妨げずに、水の行動中経口摂取を確保できつつ、)」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、空間的形状を構成し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(現場での携行品であるスポーツドリンク・アイソトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧とほぼ等しい浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイポトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より低い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイパートニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より高い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・生理食塩水・海水・バッテリー電解液・電池等の兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的として、)
電解質溶液又は極性溶媒(polar solvent)を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、現場での携行品である、あるいは、天幕幕営時調理暖房燃料用、雪上車等移動体燃料用、栄養源としての摂取用、嗜好品としての摂取用、調理用・品調味料用などとしての重要な携行品である)
エチルアルコール、(医療用品、消毒用品としての)メチルアルコール、(一般的な洗浄や燃料用などとしての)アルコール類を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、傷口の洗浄、点滴輸液の実施の基礎として用いる、極度の疲労時の経口摂取に用いる、等、現場での携行品として必須のである、)
生理食塩水、あるいは、それを用いて一定の成分を付与した輸液を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場における制限されがちな携行品の高度な兼用性・現場物品のみでの事象即応可能性を高めることを主に目的として、)
水を含有するものを収納する又は湛える容器又はリザーバーは、
変形・分割・再結合できるものである
(特徴を有することで前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号の諸特性及び当該GPSアンテナとGPS受信機と周囲環境の特性に応じて、現地にて使用者に多様なる形状にての活用を積極的に可能とならしめることができる、)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分かれており、当該コンパートメントは相互に組み合わせ自在性を有する、ことで使用者の希望に最も近い任意形状をとれる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分けられており、水又は相互に濃度の異なる電解質溶液又は組成の異なる物質又は空気の各層を任意数だけ設けることができる、
(ことにより屈折率の異なる物質に入射する際電磁波は一部反射する性質等をも活用する)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(栄養補給、脱水症状の軽減などを含む体調管理等を主な目的とした)
使用者に対しての、リザーバー内容物の、
経口摂取
又は
(皮下・血管内・腹腔内などへ)
輸液
を可能とする手段(としてのチューブ等)を有する、
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
開口部が、周囲方向から中心にむけてすぼまるように又は中心から周囲方向に広がるように、
構成されていること
により、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水(等)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)多面体(polyhedron, manysided object, manifold object )の展開図の全部又は一部に相当する、
複数の多角形又は幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の
(まず一義的なイメージとしては比較的低い背丈で、すなわち実際には往々にして板状とも表現すると解しやすい、数学的な意味での)

(数学的な意味での「柱」としては「円柱又は角柱など、幾何学図形を底面に有する柱」である)
として
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごときさほどは嵩張らない形状にて)
構成され、
(展開図から多面体を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具又はスライド装置等の補助を時に得て、
使用持には、そもそもの3次元的空間図形としての)
多面体の諸表面の
(明らかな開口部と表現するより、ほかの面よりも水の層をごく薄くすることで、電磁波にとっての実質上の開口部として機能させることを企図する際は)全部、
又は
(水を充填しない面、すなわち電磁波にとっての明らかな開口部を有させる形状の構築を企図するときは)一部、
を形成することで、多面体の表面の、全部または一部に、水等の層状構造を形成する
ことにより、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(歩行や駆け足などの通常活動時には、コンパクトな)中心角の比較的小さい扇型柱の多層コンパートメント
構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り、あるいは、容易に戻ることができ、(身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、)
(災害救援などで現地に急行する際には、本来ミッションの的確な業務遂行のため、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、被災者の救命率を高め、後遺症の発生確率を低めるため、に被災後の救出までの時間を短縮するために、そうした非常時や緊急活用時には、深刻な不利益を被災者にもたらす道迷いなどによる時間的ロスをどうしても避けるため、)
前記の多層のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を個別にスライドし、より大きな中心角を有するひとつの大きな扇型に展開することにより、
中心角のより広い扇型の水の層状構造を展開・創出することで、(手や腕で層状構造の形状を維持しつづけることもなく、手や腕を解放できつつ、地図や確認事項をチェックするなど、補佐を要せずに、また熱中症ないし低体温症を予防する脇の下の冷却ないし保温効果も与えることを可能にしつつ、経口摂取チューブも兼備も容易で、一トレイル・ランなどにも適した小型のコンパクトな形状を保持させることもできるため、実際、片口に円筒形の経口給水水筒をつけてのトレイル・ランニングに参加する選手は少なくないことからわかるように、そういした形状から、一層効果的に)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
この際の、扇型多層構造は、両肩に輪状の短いシュリンゲ(登山用の短い紐)で吊るしておいてもよい。あるいは、両肩に輪状の中規模のシュリンゲをたすき掛けにして、同様に吊るしておいてもよい。
なお、本稿における、ほかの項目においても、このことは簡単に実現でき便利であり、実用的であるため、当然、適用できることを指摘しておきたい。
特に、体躯の中心でも吊るす支点を要する際には、たすき掛けの交点を用いればよい。登山などで、ものが簡単に得られない環境場合、こういった紐状のものをうまく活用して困難に見えることを簡単に解決できることは登山界では、ロープワークテクニックとして欧州などで航海術などとともに多く開発されたものが、知られており、成書にその記述は豊富に見られるため、本稿ではそれについて多くは述べる必要はないと思われるため省略する。なお本稿もそうした現場で既に存在しているものに知恵を付与して難局を乗り越える精神を大切にした技術であるともいえると考えらえれる。ロープワークについて詳細は例えば、(ひもとロープの結び方事典、鳥海 良二著。図解 実用ロープワーク 前島 一義著。アウトドアですぐ役立つロープワーク敷島 悦朗著。Outdoor ロープワーク・ハンドブック羽根田 治著)
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はトライアスロン「的」な遠泳や海中での業務におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆる)ジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット, jacket-style Buoyancy Control Devicenの略) の機能とも兼用することができる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水等(高吸水性高分子ポリマーと水からなる、保冷材又は保温材を含む)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
脇の下、又は、首の左右、又は、鼠径部等の大きな動脈が存在する人体の箇所に触れるように存在させることにより、
人体の血流の冷却を行うことができることで、(炎天下の野外オリエンテーリングや災害救援活動やトライアスロンやトレイルレース等での発症の傾向が世界的に高く世界的にその予防が注目されている)
熱中症を予防する効果を兼ね備える、
又は、
人体の血流の加温を行うことができて、(中高年層の登山ツアーにおける荒天時などで頻発しツアー全体の遭難に直結する傾向の極めて高い、また
時にはクロスカントリースキーなどでも生じる危険が世界的に指摘されている)
低体温症を予防する効果を兼ね備える、
ことで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6)すなわち;

その際において、
((現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、海水(等現地で調達可能な液体を任意に)を入れて用いることができるため現場での材料調達可能性を容易にしつつ、救命胴衣に着脱可能なものであることで利便性を高められている
ことにより、(現地において、一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。


《0021》
前記方位情報取得方法であって;
信号が通過する水の層の厚みないし含水度を制御することにより、
上空の衛星との配置に特別な位置関係に配向させた結果、
GPSアンテナにおける当該GPS衛星からの信号の受信強度は、
異なる位相を有する、あるいは、ほぼ、逆の位相を有する、複数の回折波の
重ね合わせにより推察されるとおり、特徴的に、著しく低下したこと等が認められた場合に、
そのような信号を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、
天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることに基づき、
その信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。


《0022》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟であることを特徴とする構造の容器に対して
部分的に圧力をかけることによって
その部分または領域のの水の厚さあるいは含水率を変化または減少させることにより
その部分または領域における透過減衰率を変化または減少させることにより
その位置における透過信号を生ぜしめまたは回折波を生ぜしめることにより
観察される受信強度の変化または低下に基づいて、
信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。


《0023》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟である構造の容器に対して
部分的に圧力をかける物は柔軟性を有する
プラスチックなどの樹脂によって構成されているものであることを特徴とする、
特徴とする方位情報取得方法。



《0024》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟構造の容器は、ジップつきのビニル袋であることを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0025》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
提示することができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備することを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0026》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
読み取るまたは読み取られることができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
それを提案するものである。

《0027》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成でき、
GPSアンテナに対して、望まない位置にある、GPS衛星からの電波の
影響を弱化することができるようにすることができる、ことができる、ことで、
水の運搬途中における、水の存在を、行動中の飲用等の本来の趣旨のほかに、
実現できる、そうした、機能を兼備する、ことを
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。


《0028》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成する際には、
相互に、ベルクロテープ、またはファスナー、またはホック、またはガムテープ、または、
磁石または、長岡正夫氏発明の磁力結合構造であることを、
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。


《0029》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0030》

前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。


《図面の簡単な説明》
《0031》
《図1》本発明装置の中空円筒形状水配置における一実施形態の概略構成図である。
《図2》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる蛇腹構造を有する柔軟容器の構成
の一実施形態の概略構成図である。
《図3》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いることができ食器も兼用できる容器
の構成の一実施形態の概略構成図である。
《図4》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いることができるわが国の船舶救命装
備規則等に定められた清水パッケージの事実上国際標準とも言える一つの外形及び寸
法の情報である。
《図5》本発明装置の平行2矩形板状水配置における一実施形態の概略構成図である

《図6》本発明装置において用いられる水あるいはアルコール等の物質におけるある
マイクロ波(2450MHz)の電力半減深度の小ささを示すグラフである。
《図7》本発明装置において用いられる水あるいはアルコール等の物質におけるある
マイクロ波(915MHz)の電力半減深度の小ささを示すグラフである。
《図8》本発明装置において用いられる水におけるマイクロ波のある領域(50MH
zから3000MHz)の単位距離当たりの減衰率を示すグラフである。
《図9》フィボナッチ数列の隣接2項比が一定値に収束する事実を示す概念図である

《図10》リュックサックに円筒形状にくりぬいた場所に収納可能とした提案方式の
概念図である。
《図11》リュックサックに角注形状にくりぬいた場所に収納可能とした提案方式の
概念図である。
《図12》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状
水配置構造を蝶番で具現化し、本発明方法を実施する際に身体体躯にたいして垂直に
配備されるようにする際の概念図である。
《図13》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状
水配置構造を蝶番で具現化し本発明方法を実施していない際に水を含むものの突起が
、より少なくなるようにする際の概念図である。
《図14》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状
水配置構造を蝶番とスライダーで具現化し本発明方法を実施していない際に水を含む
ものの突起が、より少なくなるようにする際の概念図である。
《図15》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状
水配置構造を蝶番とスライダーで具現化し本発明方法を実施しようとする際に水を含
むものの突起が、身体体躯の両体側から左右に広がるようにする際の概念図である。
《図16》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状
水配置構造を蝶番とスライダーで具現化し本発明方法を実施しようとする際に水を含
むものの突起が、身体体躯にたいして垂直に配備されるようにする際の概念図である

《図17》車椅子において本提案方式の具現化を説明する概念図である。
《図18》体躯のみを遮蔽物として活用して一文字型に配列しその背面に提案方式G
PS受信機を配置することが、受信不要な減衰した回折波の影響を受けることがある
ことを説明するための概念図である。
《図19》携帯している水を含むもの(他者の体躯でも構わない)を有効に活用し、
体躯も含めてコの字型に配列しその底に提案方式GPS受信機を配置することが、体
躯のみの場合と比べて、受信不要な回折波の減衰に効果を有すること説明する概念図
である。
《図20》本発明に係る方位情報取得方法の方位情報取得原理を示す概念図である。
《図21》本発明に係る方位情報取得方法を具現化し得る方位情報取得装置の実施形
態を示す概念図である。
《図22》方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置とアンテナの関
係を示す概略配置図である。
《図23》音声認識センサを組み込んだシステムの例のブロック図である。
《図24》振動識別センサを組み込んだシステムの例のブロック図である。
《図25》図22とは、正反対の方向にアンテナを配置させた場合の方位情報取得装
置により方位限定を行う際の上空衛星配置とアンテナの関係を示す概略配置図である

《図26》東京(東経139度、北緯35度)における方位限定幅期待値の実施時刻
依存性および配向回数依存性のシミュレーション結果のグラフである。
《図27》東京における1恒星日内方位限定幅期待値と、配向回数との関係について
のシミュレーション結果およびその指数関数近似曲線のグラフである。
《図28》人体体躯を遮蔽に利用するとともに、水を用いて回折波減衰を図った構成
の説明用の写真である。
《図29》仰角条件適合GPS衛星配置(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋
上、合計5回の回転実験)の天空図である。
《図30》実機プロトタイプ実験における方位限定の結果出力の4範疇の生起確率と
受信信号強度閾値の関係(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の
回転実験)のグラフである。
《図31》実機プロトタイプ実験における正答時の方位限定幅の平均値と受信信号強
度閾値の関係(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)
のグラフである。
《図32》実機プロトタイプ実験における正答時の捕捉衛星数の分布を示す各box
-and-whisker plotと、その受信判定信号強度閾値への依存性(見
晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図33》有答時(正答時h)方位限定幅のヒストグラム(見晴らしの良い場所、6
電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図34》実機プロトタイプ実験地点で体躯腹部に磁気センサを配置し回転実験を実
施した際の磁気センサ観測値の時間変動例(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸
橋上、回転実験時併計測)のグラフである。
《図35》仰角条件適合GPS衛星配置図(山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、
合計5回の回転実験)の天空図である。
《図36》実機プロトタイプ実験における方位限定の結果出力の4範疇の生起確率と
受信信号強度閾値の関係(周囲を山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、合計5回の
回転実験)のグラフである。
《図37》実機プロトタイプ実験における正答時の方位限定幅の平均値と受信信号強
度閾値の関係(周囲を山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、合計5回の回転実験)の
グラフである。
《図38》実機プロトタイプ実験地点で、体躯腹部に磁気センサを配置し回転実験を
実施した際の磁気センサ観測値の時間変動例(周囲を山に囲まれた場所、高尾山琵琶
滝近傍、回転実験時併計測)のグラフである。
《図39》仰角条件適合GPS衛星配置図(ビル等に囲まれた場所、東京都23区内
小学校、合計5回の回転実験)の天空図である。
《図40》実機プロトタイプ実験における方位限定の結果出力の4範疇の生起確率と
受信信号強度閾値の関係(ビル等に囲まれた場所、東京都23区内小学校複合校舎近
傍、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図41》実機プロトタイプ実験における正答時の方位限定幅の平均値と受信信号強
度閾値の関係(ビル等に囲まれた場所、東京都23区内小学校複合校舎近傍、合計5
回の回転実験))のグラフである。
《図42》液晶画面及び音声実時間プロトタイプの外観写真である。
《図43》実機プロトタイプ実験地点で、体躯腹部に磁気センサを配置し回転実験を
実施した際の磁気センサ観測値の時間変動例(ビル等に囲まれた場所、東京23区内
小学校複合校舎近傍、回転実験時併計測)のグラフである。
《図44》本発明装置の角錐台側面活用筒形状にて水等を配置する容器構成の一実施
形態の概略構成図である。
《図45》本発明装置の半球台側面活用筒形状にて水等を配置する容器構成の一実施
形態の概略構成図である。
《図46》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の一体型構成の一実施形態
の概略構成図である。
《図47》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の2分の一分割構成の一実
施形態の概略構成図である。
《図48》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の4分の一構成の一実施形
態の概略構成図である。
《図49》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の4分の一構成であり、左
右(および上下)に嵌合部を有する一実施形態、あるいは、中心角90度の概略構成
図である。
《図50》本発明装置の中空角柱形状水配置に用いる容器を、上下方向の凹凸嵌合を
嵌合しつつ2階層に積み重ねて高さを増し、回折波の影響をGPS受信機がより受け
にくくする際に用いる構成の概念図である。
《図51》本発明装置の中空角柱形状水配置に用いる容器を、半球台側面活用筒形状
にて水等を配置する容器構成の開口部を狭めるのみならず開口部以外の壁にはやはり
同様の厚みの水を配備し、回折波の影響をGPS受信機がより受けにくくする際に用
いる構成の概念図である。
《図52》本発明装置の中空円筒形状水配置を形成する際に用いる容器として、閉鎖
自在機構を両端に有する透明ホースをぐるぐる蛇がとぐろをまくように配備して実質
上実現するとともに、そのホースは水の純粋な運搬容器となるとともに、緊急時には
ロープとして適切に活用できる利点を登山では生むことによる利点を示す際の構成の
概念図である。
《図53》本発明装置においてスイスホルン先端形状にて水等を配置する容器構成の
一実施形態の概略構成図である。
《図54》本発明装置において直管形状の先に管楽器先端形状にて水等を配置する容
器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図55》本発明装置において放物線回転体を水平面で2か所で切断した台の形状に
て水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図56》本発明装置において、円筒又は円筒に近い形状であるが外部に向けて開い
ていく形状に水を配備することで、または、2枚の平板に近いが左右側に向けて次第
に広がっていく形状に水を配備することで、GPS受信機が回折波の影響を受けにく
くすることを実現する概念図である。
《図57》本発明装置において、円筒又は円筒に近い形状であるが内部に向けて丸ま
っていく形状に水を配備することで、または、2枚の平板に近いが中心に向けて次第
に丸まっていく形状に水を配備することで、GPS受信機が回折波の影響を受けにく
くすることを実現する概念図である。
《図58》いわゆるポップ・アップ・カップとして知られる、不使用時には、手で軽
く押しつぶすことにより、平面的な円の層として、嵩張らずに収納可能な柔軟なシリ
コン素材のカップの非使用時形状を説明する概念図である。
《図59》いわゆるポップ・アップ・カップとして知られる、使用時には、手で軽く
引き出すことにより、シリコン素材の連続的な階段状の側壁を有するカップとして形
成されるものの、カップの使用時形状を説明する概念図であると同時に、それを本提
案方法に応用する場合に、そのカップ内部に水を入れるのではなくて、その側壁内に
水を入れる空間を有する新たな特長を備えた新たなポップ・アップ・カップの有用性
を提案し、それ自体が当然カップとして使えるとともに、非常事には本発明装置の半
球台壁面への配備などに類似した水配備を形成可能であることの有用性を説明する概
念図である。
《図60》水を注入口から含むことができ、隣接寸法同士のモジュールは相互に凸凹
嵌合部を有しており(例えば、次に小さいサイズのリングセグメントは、自らのリン
グの高さの1/4の高さまでは自らにすんなり嵌りこめるように路肩のように段差が
内側に彫り込まれていれば簡単に実現可能でこの場合、嵌合部分も水の厚みは一定に
なる)、凸部には素直に水がいきわたりつつ充填されることできる、同心円層状の多
数のリングセグメントを嵌合して構成される形状に、水を配備することができる本提
案の一実施例。
《図61》球体にほど近いサッカーボール型の構造を作る図形構造を基礎に、六角形
または5角形の部分には水を充填可能なようにジップ付きのあるいは、スクリュー・
キャップ付き柔軟プラスチック(ビニル)水筒として形成すると全体として水筒にも
なり、適宜の箇所で折り返してザックなどに収納可能であることを示す概念図。(灰
色はのりしろの部分に相当する。その部分はマジックテープ(登録商標)(ベルクロ
テープ)などで接合も分離も容易にしておくとよい。非使用時で水が入っていないと
きはザックにぺっちゃんこにしてしまうことも容易である。)
《図62》球体にほど近いサッカーボール型の構造を作る図形構造を基礎に、六角形
または5角形の部分には水を充填可能なようにジップ付きのあるいは、スクリュー・
キャップ付き柔軟プラスチック(ビニル)水筒として形成するのであるが、その際に
、赤道に当たる部分で水の充填が止まるように圧着又はジップ部分としておき、ほか
の部分[北半球部分で北極域だけを除く部分には、水を充填すると行きわたるように
しておくと、とっさの際には全体として半球台の形状の本提案の配置をすぐにとるこ
とができ、非使用時には、適宜の箇所で折り返してザックなどに平べったい水筒とし
て数層に折り畳んで収納できる実用水筒が形成でき、かつ、非使用時で水が入ってい
ないときはザックにぺっちゃんこにしてしまうことも容易であることを示す概念図。
《図63》前の図を3次元的に実際に構築した際に、水を充填した層が灰色で図示さ
れた3次元的な完成図。屋外で水を充填してベルクロテープで接合し組み立てるだけ
で半球台に近い水構造が完成し、本提案のGPS受信機への回折波影響の弱化に活用
できる、かつ、ベルクロテープをはがせば単純にひらべったくて折りたためる水筒と
しても活用でき、水をいれないときにはぺっちゃんこにたためるビニル水筒にもなる
ことを示す概念図。
《図64》電磁波に対して水が有する誘電損失の大きさの電磁波周波数への依存性お
よび、電解質を含む水の場合導電性の大きさの周波数特性を表すグラフである。
《図65》生体の高含水率媒質中における電磁波の浸透深度(電力密度が1/eにな
る深度。eは自然対数の底)の、周波数特性を表すグラフである。
《図66》水分子が双極子モーメントを有することを示す水の分子構造モデルを表す
概念図である。
《図67》マイクロ波で配向分極が誘起され、赤外線でイオン分極が誘起され、紫外
線で電子分極が誘起されることを示す分極と吸収の周波数特性を表す概念的なグラフ
である。
《図68》電力半減深度の小さいクロロプレンゴムなどで構成し、その中央に水等(
比熱が大きく、適度な圧力分散効果を有し、電力半減深度の小さい液体かジェル状の
もの)を保持することができる空隙を有するテントマット又はシェラフマットの概念
図である。
《図69》電力半減深度の小さいクロロプレンゴムなどで構成し、その中央に水等(
比熱が大きく、適度な圧力分散効果を有し、電力半減深度の小さい液体かジェル状の
もの)を保持することができる空隙を有するテントマット又はシェラフマットを、丸
めたものを本発明装置の一実施形態として体躯の左右に配備して回折波弱化に用いる
場合の概略構成図である。
《図70》電力半減深度の小さいクロロプレンゴムなどで構成し、その中央に水等(
比熱が大きく、適度な圧力分散効果を有し、電力半減深度の小さい液体かジェル状の
もの)を保持することができる空隙を有するテントマット又はシェラフマットを、丸
めたものを本発明装置の一実施形態として体躯の左右および体躯の上部に配備して回
折波弱化に用いる場合の概略構成図である。
《図71》量子論に基づいて、水分子における酸素原子は、2s軌道に2つの電子、
2p軌道に4つの電子と、外殻電子を計6つ有することになっているところであるが
、p軌道を使う結合に基づく共有結合間離角は、2つの水素原子の正電荷間が反発し
てしまうため、直交していたp軌道間のそもそもの角度よりも、約14度も押し広げ
られ、拡張され、104度にまで至っており、水分子は永久双極子モーメントである
ことを、最新の量子力学の理論に基礎づけて実際に説明し得ることを例証する際にも
頻繁に引用される概念図である。
《図72》水(1.5℃)および塩化ナトリウム(NaCl)水溶液(0.1から0
.5molal(質量モル濃度))における比誘電率及び誘電損失の周波数特性の実
測値が示されたものである。
《図73》チタン酸バリウムおよびチタン酸バリウムとチタン酸ストロンチウムの比
誘電率及び誘電損失の周波数特性の実測値が示されたものである。
《図74》非使用時にはコンパクトに折り畳まれて背中に収納されている、短い高さ
を持つ(薄い板状の)扇型柱状の水筒コンパートトメントがベルクロファスナーで接
続された腕を体側から水平方向を経て頭上へと円弧を描くように動かすことにより、
水筒コンパートメントの間に相互に設置されたスライダーに沿いスライドし、結果的
に体側の両側に扇が展開するように広げることを容易にでき、また、必要に応じて、
体躯の前半分の方向に両腕を敢えて向けることにより、体躯及び広げられた扇型構造
が、上空からみてコの字を描くようにすること(コの開口部はこの場合体躯前方にな
る)により、体躯前部にビーム中心を水平に設置されているGPS平面アンテナが天頂
を通る1つの大半円を境として形成することを企図した上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を効果的に減衰させることができるため、GPS受信機
が前記上空覆域識に存在していたGPS衛星を識別することをより容易にできることと
なり、災害救援活動などに携行が必須の水や医療用輸液等の運搬を伴う活動時に、そ
れらの運搬物の潜在的機能を発揮させる有効活用を図れると同時に、結果的に被災者
等救助の救命率の上昇や後遺症発生率の低下に重要となる、被災者への迅速な接近を
支援する、方位情報取得を平易かつ簡便な使用文脈に適した方法により一層正確にな
り得ることを示す図である。
《図75》本発明装置の ジャケットの胸腹部分の内部構造が、水の層をなしうる、
高密閉性の、いわば薄い水筒となりうることを示し、胸襟あるいは前身頃(まえみご
ろ)を開くようにすることで、上空からみて、身体と水の層を含むものである前身頃
(まえみごろ)がコの字を構成する(コの開口部はこの場合体躯前方であり、GPS受
信機は体躯前部に垂直配備されているとする)ようにすることで、本来的に意図する
上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を効率的に減衰させ、提
案する方位情報取得方法の使用文脈に適したあり方でのより確実な遂行を支援するこ
とができるとともに、かつ、陸上行動中は経口水分補給システムを効果的に兼備する
ことができ、海中においてはそれがジャケット型浮力制御装置の機能をも効率的に兼
ね備えることができることを示した実施の例である。
《図76》本提案の実施例の一つを示す図であり、水を含むリザーバ(携帯水筒)は
、通常時は、図77のように、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経
口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り得て身体に装備しやすくトレイル
・ランニングにも適合するものである一方、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷い
を防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、非常時や緊急活用時
には、個々のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を展開することにより、中心角
のより広い扇型の水の層状構造を、展開可能であり、その際に、本提案の基本的部分
である、GPS受信機による方位情報取得における水の潜在的機能性を権限することが
可能であることを、示す図である。
《図77》本提案の実施例の一つを示す図であり、図76に示されるような幅広い中
心角の扇型形状の水の層の体躯左右への垂直設置構造を腕を、ほかの業務に活用しつ
つ(腕を専有せずに、腕をわずらわすことなく)、とれる一方、この水を含むリザー
バ(携帯水筒)は、歩行や駆け足などの活動時には、コンパクトな扇型柱の多層コン
パートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)に容易に戻ること
ができ、その際の形状を示す図である。
《図78》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、天空におけるGPS衛星A
と、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図であって、GPS衛
星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒
型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係
に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低
下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能な
GPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、
その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として
示したφ(φはスライドの結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転
の結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒
と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図
としての全体像をまず示すことによる視覚的理解の増進を企図した図である。
《図79》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた
状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒
を中心に把握し直し、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒と
の、幾何学的関係を示す図78においては紙面の関係で描ききれなかった円筒型水筒
の近くの諸変数等を示すとともに、同時に、天空におけるGPS衛星Aとの幾何学的位置
関係についても、示した全体像の図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部
の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫
を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機に
おけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合
に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位
置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星
の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライド的操作
の結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転的操作における結果によ
り確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の
幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全
体像トの関係において円筒水筒の付近の部位の、電波伝搬の様相を模式的に示すこと
をまずは企図した図である。
《図80》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた
状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒
を中心に把握し直し、また、使用者も同時に自明ではあるが念のために描き、ただし
そのために、図が過度に複雑化することを避け理解の視認性の容易さを確保するため
、仮にθ=0で、φは自由に自在な値をとりうる局面を例示した図でもあって、さらに
、円筒型水筒にあってはその中心軸を含む平面での断面図を示し、その断面における
辺縁回折波及び、水の層を薄くした部分を透過した後回折する波が、円筒型水筒の底
面中心部に在するL1 C/A GPS受信機に到達する際に、相互に逆位相を生みだす伝搬距
離差の場合は、いかなる幾何学的条件が満たさせる場合であるかを、導出するための
Bの長さを変動させられることにより自在に変える本提案による操作が、a,b,r,Aは固
定的な値であるため、φの角度で電波を送り込んでくる位置関係にあるまたは結果的
にそのようになる衛星信号の、2経路の回折波のほぼ逆位相差によるGPSアンテナへの
到着に由来する相殺による受信強度の特徴的な低下を検出することで、有効にそのGP
S衛星の存在を把握でき、方位情報取得方法を支援することができることについての
、視覚的理解の促進を企図した例示についての概念図である。
《図81》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた
状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒
を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周全
体に沿って、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、長さBの値をス
ライド的に変えて、いずれかのGPS衛星からの信号が、逆位相の2回折波の振幅が重な
ることにる相殺により特徴的な受信強度の低下を見せる長さBを同定することができ
ること、そしてそれがGPS衛星の位置としての重要な変数であるφの導出につながっ
ていることを示す概念図である。
《図82》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた
状況と同等の状況を、使用者に近い異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を
中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周の一
部に、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、主に、既に、Bの値の
同定が完了している場合に、円筒型水筒の中心軸周りにこの、水の層が薄い領域を、
回転させることによって、GPS衛星からの信号が、特徴的な受信強度の低下を見せる
時の、水の層が薄い領域を形成している領域と、天空との、幾何学的配向きを主にθ
として同定することができることを示す概念図である。
《図83》本提案の実施例の一つにて、円筒型水筒の、円周の一部に、水の層が薄い
領域を形成するために、圧力を加えて挟み込むことを実現するために用いることので
きる挟み込み器の概念図であり、軽量、廉価、小型、弾力性に富み入手性の高い樹脂
などによって、最近では普及の著しい3Dプリンターなどによっても容易に自作でき
るという利点も有するものの例示のための図であり、この円弧的形状の柱の外観に想
定れている中心角としては45度から90度程度であるが、例えば中心角が120度や、180
度程度のものさらに、360度のものも容易に作成できることを視覚的に理解を促進す
る目的のための図であり、またこのようなものであれば、180度のものを2個用いて、
360度を実現し、その後、ひとつの180度分の中心角相当分を外すなど、あるいは、90
度を4つ使っても同様のことができるなどを簡単に示すための外観図である。
《図84》図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、それを仮想
的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そ
のようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から
、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較
により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、
同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置に
おいて伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示す
ることを企図した図である。
《図85》図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その外形を
近似的に仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想
起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を
図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図
であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況
においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアン
テナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概
念的に例示することを企図した図であるところ、使用者の背中との位置関係を概念的
に例示することを企図した模式図である。
《図86》図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その限定さ
れた方向例えば、体躯側面方向近傍に在する衛星からの信号の回折信号のみの対処を
図れば足りる等のことは現実的にはありうるものであると通常想起されるところ、そ
うした場合には、φは小さい値のみを考慮すればよく、また、θも限定的な値のみを
考えればよいため、使用者にとっての両体側方向近傍から衛星からの信号の回折信号
の相殺のみをほぼ考えればよいとき、それだけに限定すれば、既述の図における各種
パラメータがほぼ一意に決まることからそれを最も簡単な外形のブロック状として実
装すれば、遠方での辺縁回折波と、近方での辺縁回折波が、GPSアンテナの箇所で丁
度相殺する頻度が高まるように設計することは容易であることにかんがみてその概観
を示すことを企図した概念図であり、これを二つ組み合わせるとほぼ矩形となりうる
ことから持ち運びなども容易であり、水の容器としても利便性が一層高いことを視覚
的理解を増進するための外観図である。
《図87》図81において、円筒形の底面に水平に水の層の薄い領域を形成したとこ
ろである一方、円筒形の中心軸に平行にそのような領域を形成しても同様の効果が得
られることにかんがみて、そのような効果を得られる別途の構造を例示するための概
念図であって、その水の層の薄い部分については、簡便な表記を図るため、その部分
が存在しないようにも表現されている図であり、このような構造をとっても値Bすな
わち底面から距離Bだけ水が充填されていて透過しないなならば、前記の構造と同様
の効果が期待できることを示すことの視覚的理解を増進することを企図し、θはやは
り0と簡略化しているところであるが、A=20cm、B=6cmなどとすると、φ=0の衛星
からの信号はGPS受信機において相殺されることを容易に想起できることを示すため
ことを企図した外観図であって、外枠の立方体は寸法の目安に描かれている図である

《図88》図87において、θが簡略化され0とされていたところ、その値が仮に0
でない場合いかなる状況になるかを視覚的理解を増進することを企図した図であって
、図87の寸法であると、図中θ=60度の辺縁で生じる回折波も、図中θ=0度の辺縁で
の生じる回折波と、ほぼGPS L1波の半波長分に相当する伝搬距離の差が生じるため
、その回折波の相殺効果も生気することを容易に想起させることを企図した図である

《図89》左右に平面の水の層を形成する水筒を装具として背負うなら、その両者を
、下部においても、上部においても、水路で連結できるように栓を、それぞれの上下
に、構成しておくことで、下部の連結チューブをつけた場合にその連結チューブから
分岐させた経口保水チューブを用いて経口保水が簡便にできるのみならず、登山行動
前に、水を注入しておいた場合、片方の室には大気も若干含めて栓を閉じておけば、
登山中、登山後、下山時に、もう一方の線を緩めるだけで、パスカルの原理により、
登山前に閉じ込めた大気圧との現在の大気圧の差の分だけ水位に意味のある差が生じ
るため、両方の水筒を透明としかつ登山行動前に密閉した片側の室の気圧との現在の
栓を緩めた側の現在の気圧差を読み取れるように目盛りをつけてあれば、重たい水を
単に担ぎあげるだけでなく、有効に気圧変化、すなわち高度変化または、気候の急変
を知るなどの有効活用が可能となることを視覚的に理解を増進することを企図した頭
である。
《図90》左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの
侵入を阻止するため、通常は実質、水の膜、に相当する、水の層、といえるものであ
るビニル水筒などを背中にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることお
よび、寒冷地では凍ることを防ぎいつでも飲用可な溶融状態を維持しやすいという利
点もあり、また酷暑では体温の冷却効果が期待でき便利であることに加え、方位情報
取得時に必要であれば、腰に手をあてて、ひじを後方に、あるいは任意の方向に張り
出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に張り
付けることが容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施
できることを視覚的に理解を促進することを企図した概念図である。
《図91》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設
置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくま
でもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザ
ックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位
情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープ
などの任意の接続部分を中心に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベ
ルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と
体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易に
でき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的
に理解促進することを企図した概念図であって、相互に接する辺で適切な角度を形成
できる点で、ベルクロテープなどで結合すれば、人体のいろいろな微細な動きにも円
滑に対応できて、扱いやすい三角形形状となりうる水の膜の配置箇所の例を、A,B,C,
Dで例示したものである。
《図92》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設
置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくま
でもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザ
ックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位
情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープ
などの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベル
クロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体
躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にで
き、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開する
ことで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカ
バーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合
させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、GPSによ
る方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した
概念図であって、それを体側正面から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛け
で示したものである。。
《図93》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設
置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくま
でもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザ
ックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位
情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープ
などの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベル
クロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体
躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にで
き、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開する
ことで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカ
バーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合
させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰
を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い
、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示しつつ、膝を交
差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念
的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる
方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図
した概念図である。
《図94》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設
置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくま
でもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザ
ックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位
情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープ
などの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベル
クロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体
躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にで
き、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開する
ことで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカ
バーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合
させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰
を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い
、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示し、膝を交差さ
せることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に
容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位
情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した
概念図であって、それを体側方向から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛け
で示したものである。
《図95》たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメン
トの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直
線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、はがす、ように
することにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロ
テープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視
覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがす前の最初の状態を
例示する図である。
《図96》たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメン
トの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直
線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、はがす、ように
することにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロ
テープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視
覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがした前の最初の状態
を例示する図である。
《図97》たとえば長岡正夫氏による方向を問わない磁力接続構造体で、磁石が相互
に回転してSNの向きを揃えることができる機構により、多角形の水の層のコンパート
メントを相互に結合できるようにコンパートメント容器にそうした結合機構を組み込
んでおけば利便性が向上するすることも、ベルクロテープなどとならんで本提案の利
便性を維持するのに有用であり、そうした機構との適合性にのの視覚的な理解を増進
することを企図した写真である。
《図98》たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信
機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の
層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有す
る構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性
がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうし
た場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得に
くい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で
安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため
、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの
視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面
の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給さ
れ、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふた
の上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくし
ても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の
視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたと一緒に把握された図である。
《図99》たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信
機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の
層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有す
る構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性
がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうし
た場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得に
くい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で
安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため
、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの
視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面
の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給さ
れ、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふた
の上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくし
ても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の
視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたをとりはずした状態で把握され
た図である。
《図100》たとえば本提案はチームなどでのExpedition海外遠征登山の装具として
の方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの
透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有
する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ
兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進すること
を企図した図であり、かつ、そうした場合には、安全な水が特に得にくい海外では、
ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない水を
安全な水に濾過などする装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも知識
を得られるように、とうめいばけつの側面に、必要な現地調達濾過剤の名称(Gravel
, Sand, Fabric, Charcoal, 等)を各国語とアイコンでそのいれるべき水準の概略位
置とともに図示しておくなどすると利便性がたかまる上、その際にりようかのうな直
径4mm程度とそれへのscrew cap等を底面に具備すると利便性が高まることへの視
覚的理解の増進のための図である。
《発明を実施するための形態》
《0032》
上記した解決すべき課題を、少し異なる表現で述べると次のようなことになる。
《0033》
本発明者が従来提案してきた、L1 C/A GPS(or GNSS)受信機を用いて、位置と時刻のみならず方位情報をも取得可能な受信機により、方位情報を得る場合を考える。
《0034》
この際、反射波の受信を防ぐことは(見晴らしの良い場所に向けて使用することで)比較的容易であって、同時に、直進波の受信を防ぐことも(身体体躯を活
用して)比較的容易であった。しかし、この場合、流用する受信機の種類や個体差によっては、身体体躯末端などからの回折波の影響を受けることが稀ながら
あった。
《0035》
マイクロ波吸収素材配備で解決されるとはいえ、現在、一般的に、重くかさばる傾向が大きい当該素材を同時携行しつつ、歩行を主とした身体的移動を継続的
に長時間実施することは、歩行時の重量と容積の増加に伴う身体的負荷を増すことになり、これは、のぼり坂、下り坂の多い場所(山岳地域等)や、瓦礫上(被
災地域等)を主に徒歩で移動する等歩行負荷の大きい場合には、急速に疲労が蓄積する等任務の遂行に重大な問題を生じる。
《0036》
使用文脈に適した適切な方策で、当該問題を廉価かつ合理的に解決し、国際社会での大規模自然災害の緊急援助隊活動などを、より円滑に支援することを課題とする。
《0037》
解決する手段としては次のようである。
《0038》
緊急援助隊活動時を含む野外活動時に携帯する可能性が高い、あるいは、救命艇設備規則で設備が義務付けられている飲料水用パッケージに微細な改良を加え
たものの使用の可能性も含め、水そのものと、身体体躯と、発明者が提案してきた方位情報取得も可能な能力を兼備するGPS受信機の三者を組み合わせること
で、L1 C/A GPS (orGNSS)受信機への回折波影響を排除し、より簡便・確実な方位情報取得の実現を可能とする
《0039》
図1等を用いて、課題を解決する実際の手段を以下に、順を追って示す。
《0040》
発明者が既に提案してきた上記の、L1 C/A GPS受信機を、身体胴部腰背面に、アンテナ主ビームの法線方向を、体躯中心軸と垂直かつ体躯左右平面に垂直に、体躯から遠ざかる方向に沿わせて、配置する。
《0041》
水を、一定形状の中空の円筒形状になるように梱包したものを準備する。梱包の際にマイクロ波に影響しない例えばプラスチック等の容器を用いても良い。そ
の円筒形状の中心軸を、前記の法線方向と、一致するように配備する。この際の円筒の半径は約5cmから20cm程度の範囲内であれば良い。最終的な厚み
は、数cm程度であれば良い。流用するGPS受信機が持つ、回折波への影響の受けやすさに依存する。
《0042》
プラスチック等の容器は、使用者の口元へと、チューブで連結されていて、使用者の水分補給に役立つように設計されていても良い。いわゆる、ハイドレー
ション・システムと呼ばれ、サイクリング・アスリート・infantrymanm(歩兵隊員)またはfoot soldier(歩兵)などの行動中の水分
摂取に活用されている用法を兼ね備えることができる。
噛むことで初めて弁が開く簡便・安全な構造で少量ずつ水が簡単に給水できる。口を離すと自然と再び弁は閉じられる。水だけでなく栄養ドリンクなどを内容
物としても構成できるため長時間のロードレースなどではそのように利用されている。長時間にわたり休憩を取ることなく行動継続することが大切な場合に、そ
れを可能とする。
人命救助もその範疇に入ることが認識される日が近いことはもちろんである。その際には、できるだけ時間を浪費せずに、現在位置と、被災者の位置情報を、
衛星電話などで得て、GPS受信機の利用としても測位のみならず方位が得られる装置への回折波減衰効果も併用し、方位限定幅を狭く、案手的に得て、進路の
的確な選択を行って災害発生時から被災者救助までの時間をできるだけ短縮することで生存率の向上や、後遺症の重症化を予防するために、水分や栄養分を補給
しつつ行動し続けるための機器としてきわめて適格性があり、有用なシステムを構成できる。
こうした近未来的な野外での人命救助をはじめとし、一般のアウトドア活動支援システムとも相性が良く、兼用性が高く廉価に合理的にかつ総合的に軽量に構成可能な点も、本GPS受信機の野外での身体体躯と水との協調活用の使用法の提案の長所である。
《0043》
水等の内容物を注入した状態ではじめて、一定厚みの円筒形類似構造をとりうるような、いわば水非注入時は薄い形状状態の軽量の水筒等を、チョッキ(ヴェ
スト・ベスト)に組み込んでおく、あるいは、取り付け可能としておき、水非注入時あるいは「水注入済だが非活用時」は、ヴェストの背部に、比較的平面型に
かさばらない(low profile)形状を維持していて、活用時には、図1類似の形状として円錐台か円柱かそれらに似た形状を形成しても良い。
《0044》
水等を注入した状態ではじめて、一定厚みの円筒形類似構造をとりうるような、いわば水非注入時は薄い形状状態の軽量の水筒等、で、水非注入時あるいは
「水注入済だが非活用時」は、比較的平面型にかさばらない(low profile)形状を維持すると述べたものは、柔軟なプラスチック製のばねを保持し
た、中空のビニル製等の円筒形状の水筒と考えれば良い。
《0045》
あるいはこうした形状を簡単に形成するには、別法としては次の素材が用いる方法が適している。アウトドアでもテーブルウエア(食器)として便利に、用い
られる、と定評のある、「フォルダブル(folderble、 折り畳み)可能シリコン樹脂製調理用容器(ボウル)(直径20cm程度)」もが近年廉価に
存在する。
シリコン樹脂製のテーブルウェア(食器)の一種である。シリコン樹脂の物理化学特性のひとつである柔軟性・軽量性のため、過酷な環境の野外活動使用時に
も割れたり壊れたりすることもなく、軽量で、可塑性・変形性に富む。約27×21.5×11cm(使用時)には半球状に近い円(あるいは角)錐台形状を取 りうる。通常のテーブルウエアとしてボウル状(半球形)として用いることができる。手の少しの力で平易に折り畳まれる。
すると、約27×21.5×4cm(収納時)とぺったんこ(扁平)な円(より正確に述べれば同心円状。波打っている、同心円状。)に近い状態になる。
こうした物理化学的な新素材を活用し、水等を注入していない状態、あるいは水を入れても活用時には、では、ぺったんこな円に近い状態で、水等注入済で活用時のみ、ボウル形状の周囲に、水の層を持つような一種の水筒を形成しても良い。
《0046》
図1類似の形状を形成しても良い、とはそのような意味である。特徴としては 衛生的で柔らかく、耐熱性に優れたシリコン樹脂容器は、コンパクトに折りた
ためば省スペースに収納できる。持ちやすく滑りにくいシリコン樹脂は、電子レンジにも好適に適合するから野外での料理の下ごしらえに便利で、マイクロ波の
影響を受けにくい。被災地などの野外における医療用の作業にも適す。図1は、中空円柱状の筒であり、内部の液体等収納部は単一の空間となっているが、必要
に応じて、なお、(複数に分割された空間としての)コンパートメントを形成しても良い。例えば、上部、下部、左部、右部、と細かい各室に分けたコンパート
メントを形成しても良い。限られた水しか得られない場合には、左右だけに優先して水を補給することなど、回折波減衰にもっとも効率的な部分への割当を行う
などの工夫が可能となる。ハイドレーションシステムと併用する際の回折波弱化の利点が、前記コンパートメント化により生じることを述べる。減衰効果が減じ
ても実際上はあまり影響の大きくない部分、例えば、下部そして上部から、使用者がハイドレーションシステムでの利用する部分として先に水を吸引して消費し
ても、よい。この使用方法は、左右回折波の減衰効果には、影響しないとの利点が生じる。下部そして上部の水を消費してから、やおら、左右の部分にハイド
レーションシステムのチューブを付け替えれば、うっかり左右の部分の水を無自覚に消費していたということがなくなり、よりよいのである。非常に実際的には
下部から吸引用のチューブを併設しても用い、そこが空になったら、上部を吸引用としても用いるとよいと述べた。さらにその後に、左右のコンパートメントを
使うと良いと述べた。その際も、左右だけに構成部分が存在する場合については、両方の水分包含可能空間を下部で細い中空チューブで連結しても良い。そうす
ると、ハイドレーションシステムを併設した場合でも、左右の片側だけの水位が下がってしまい、回折波の減衰化が左右で均等で、無くなる状態を無自覚に形成
されてしまう事態を、容易に避けることができる利点が生まれる。なお、さらに詳細に特定すれば、この場合、均等角度にするなら、360度/4部分=90度
となり、円柱に各90度の中心角を持つ扇形の柱状部分4つのコンパートメントに分けられることになる。もちろん均等にコンパートメントを分けるばかりでな
く、必要に応じて、中心角120度の左右のコンパートメントおよび30度ずつの上限のコンパートメントなどとしても良いのである。費用との相談になるが、
このような容量や形状の変化が有る程度自在に可能となるような可塑性を有すプラスチック、シリコン、高分子ポリマーなどの近年の新素材を用いてもよいこと
はもちろんである。また、簡易かつ簡便な登山時利用や、廉価性や実際性などを重視するならば、軽量で廉価な、使い捨てともいえる、
LDPE((low-density polyethylene)低密度ポリエチレン)・EVA(エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA
ethylene acetic acid vinyl copolymer)。柔軟で高透
明性な材料。超高圧法重合プロセスにより、酢酸ビニルなどの極性を有するコモノマーと、エチレンとの共。重合体を製造することで作成。)を素材とする、
ジャバラ式ウオータータンクとしても良いのである。この場合、円柱の(あるいは後述する角柱の場合も角柱の)柱の高さ方向に平行な、中心軸、方向に、厚み
が増減するべく、側面にジャバラ構造を設ければ良い。これによって非使用時は、柱の高さ方向に圧縮するとジャバラ構造が押しつぶされ、嵩張らない構造に変
化する。こうして収納性もよくなる。この状態で密閉すれば(呑口のスクリューキャップを閉めれば)、内圧が陰圧になるためその圧縮されたジャバラ構造はそ
のまま維持され嵩張らない利点を享受できるのである。これを図2に示す。蛇腹構造の図2には液体の注ぎ口、排出口が示されている。液体の注ぎ口、排出口に
はスクリューキャップを取り付けることができる。また、ハイドレーションシステムとしても用いるための、使用者が行動中に水分補給を行動停止したりせずに
水分補給を同時に経
口で行える経口吸引用チューブを取り付けることができる。身体に装着した際に構造を維持する程度の強度を容器自体に持たせても良いし、被服側にそのような
目的で、身体体躯に沿う形で非使用時には折り畳まれ邪魔にならない支柱構造を具備し、使用時には適切な強度を持って適宜突出させうる衣類を用いても良い。
プラスチック製または樹脂性のバネは近年廉価に流通しおり、それを用いて使用時の形状の安定的な維持を図ることが廉価かつ簡便に可能である。プラスチック
製または樹脂性なので電磁波の回折波影響の減少へといった効果を図れる利点もある上、受信状況にそれ以外の積極的な影響を与えることがすくないというすぐ
れた利点を享受できる。あるいは、上からかぶるタイプのスポーツ用ゼッケン又は救命胴衣のような形状で両脇で紐あるいはベルクロテープで前後に固定できる
付加的な衣類状のものに上記の水筒を設置可能としても良いのである。
すなわち、中空部を有すプラスチック等製の円柱形状の水筒(直径外経30cm程度、直径内径25cm程度)に水などを充填したものを体躯両脇部に背中面
の法線に中心軸を平行に設置する。その中央付近にL1 C/A GPS受信機を垂直に体躯に沿わせて設置する。あるいは、約30cm×約20cm×約 2.0cm程度のプラスチック製の水筒に水等を充填したものを体躯両脇部に背中面にほぼ垂直に設置する。その中央付近にL1
C/A
GPS受信機を垂直に体躯に沿わせて設置する。
プラスチックばねで補強してもよい。ぺったんこにしたときはベルクロテープなどでばねの力を抑えればよいのである。
《0047》
円筒形のものは、側面にプラスチックバネが配備されていて、非使用時には、バネを抑えている構造すなわち、ベルクロテープのようなものでバネの力で自立
しないように、止めておくか、カチっと相互に嵌め合わせらえるプラスチック嵌め合わせ具のついた紐で留めておくかの機構を用いてかさばらないように薄い平
円板となるようにできる。
使用持にはその留めてあるベルクロテープないし2本の紐の先端に固定された2つの雄雌の嵌め合わせのプラスチックロック部分をワンタッチ操作にて、はずす
だけで、平べったい円板形から、ばねの力で、ぴょんと、跳ね上がるように、円筒形の構造が生成され、バネの力で、そのまま自立するようにしても便利であ
る。非使用時、さっと畳んで、カチっとロックするとことができる。コンパクトで持ち運びにも便利である。それは非使用持にはコンパクトに薄型形状に折りた
ためるか軽く押しつぶして固定具で留めると嵩張らない薄型の円板の形状になる。直径としては例えば15cm程度のものから40cm程度のものまでといった
具合に、自らが流用している廉価な各種寸法のGPS受信機に、もっともよく適した形状のものを使用できるようにすればよいのである。
この際、プラスチック・バネで、しっかり自立するようにできるが、野外キャンプなどの場合、取り外して、持ち運びに便利な、もの収納する実体として使用す
ることもできるので便利である。また、こうした構造について、ポップアップする方向が体躯に垂直になるように、着衣に組み込んでおく、と言った着衣の一部
にしてしまう設計とすればよい。次に、又は着衣に着脱可能としておくと、野外で一つバッグが必要時には使えることにある。このバケツは、水などを格納する
ことができる特別な蛇腹型空隙を有することも水筒としての利用を常に可能とする選択肢を使用者に与えてくれ、かつ中空部に食材などを入れておけば、夏場な
どは、腐りやすいもの食材などには非熱の大きい水が取り囲んでいるため、保冷効果ひいては防腐的効果も期待できて便利である。なんとならば、保冷剤として
流通しているものの成分は、高給水性高分子ポリマーおよび水であり、実際にはその質量のほとんどは水が占めている状態であり、水の特別に高い比熱の属性
は、社会において、認められている。
その円筒形の側面には蛇腹式の柔軟水筒を側面に有する形状の円筒を実際は配備することで、本提案は実現可能となり、使用者の利便性も相当に高まると期待で
きる。この際、ばねには、別に示すようなマイクロ波にその回折波減衰というすぐれた効果以外には特段の影響を与えにくい、プラスチックバネを用いることも
でき、そうすることにより、水とビニルの透明性にプラスチックバネの透明性がマッチして、中が透けて見えることから、涼
しげな感じや、または、中のGPS装置の位置が適切であることなどを確認したり、ずれていないかをチェックしたり、することができる利点も生じるため便利
である。もちろんとりはずせば実際に野外でのポップアップバッグとして活用できるわけであるから、その兼用性も使用者は確保できることになり、野外での
GPSの使用持に、方位情報取得機能の付与を的確に支援しうるのみでなく、水の兼用性をうまく活用できることに、さらに加えて、このような機能まで兼用で
きるため、野外の活動においては真に有用性があるものと考えるのが妥当である。
外壁の中に、水などを格納することができる特別な蛇腹型空隙を有することも水筒としての利用を常に可能とする選択肢を使用者に与えてくれ、かつ中空部に食
材などを入れておけば、夏場などは、腐りやすいもの食材などには非熱の大きい水が取り囲んでいるため、保冷効果ひいては防腐的効果も期待できて便利であ
る。なんとならば、保冷剤として流通しているものの成分は、高給水性高分子ポリマーおよび水であり、実際にはその質量のほとんどは水が占めている状態であ
り、水の特別に高い比熱の属性は、社会において、認められているのである。
同様に四角柱形状としたい場合は、バネではなく、内蔵の四角形のプラスチック枠組みを四角柱内部で左右の側面に立てその側面のビニル又は布の張力によりそ
の構造を支える支柱として機能させ、ひいては、四角柱形状を支えられる事実を利用してポップアップさせることもかんがえられる。収納時には、前記の内臓の
四角形の枠組み構造を、バッグの内部で左右の側面に立てた状態からはずすと、全体が、例えば4cm程度の、薄平べったい四角板状態に戻る。使用時には全体
は、例えば、17.0cm高x24.5cm幅、17.0cm奥行などのバッグに、手を加え2,3秒で変貌できるものである。衣類から又は衣類へ着脱可能に
すれば、野外でのキャンプなどや現場での持ち運びに便利であることが極めて高く予想される。布製又は丈夫なビニル製とすれば、使用時には布の張力の働き・
作用で中空四角柱の安定した構造を維持できる。具体的には、四角筒のその対面する2つの側面に、実際は、側面にぴったり合う程度の寸法の四角形の枠組みが
自律的に張力ではめ込まれている状態を構成すればよいだけなのである。
こうした構造の本質部分について、すなわちポップアップしてくるある種の円筒又は中空角柱の構造について、ポップアップする方向が体躯に垂直になるよう
に、着衣に縫いつけておく又は着衣に組み込んでおく又は着衣に着脱可能としておく、と言った着衣の一部とする設計としつつ、その円筒又は中空角柱の側面に
は蛇腹式の柔軟水筒を側面に有する形状の円筒又は中空角柱を実際に配備することで、本提案は優れて実現性が高まり、使用者の利便性・活用性も相当に高まる
ことが期待され得る。
こうした際、円筒壁に用いるばね又角柱壁に起立・収納可変構造として用いる四角形枠組み構造、別に示すようなマイクロ波にその回折波減衰というすぐれた効
果以外には特段の影響を与えにくい、プラスチックバネ、あるいは、プラスチック枠組み構造を用いることもでき、そうすることにより、水とビニルの透明性に
プラスチック又は樹脂の透明性がマッチして、中が透けて見えることから、涼しげな感じや、または、中のGPS装置の位置が適切であることなどを確認した
り、ずれていないかをチェックしたり、することができる利点も生じるため便利である。もちろんとりはずせば実際に野外でのポップアップバッグとして活用で
きるわけであるから、その兼用性も使用者は確保できることになり、野外でのGPSの使用持に、方位情報取得機能の付与を的確に支援しうるのみでなく、水の
兼用性をうまく活用できることに、さらに加えて、このような機能まで兼用できるため、野外の活動においては真に有用性があるものと考えるのが妥当である。
既述の円筒形のポップアップバッグなら、その壁面には、バネが組み込んであるのが普通であることを述べた。先にプラスチックバネを外形に組み込み構造の補
強をしても良いことも述べた。この構造を衣服の背面に縫い込むようにして配備しておけばよい。水を含む容器の内側に沿うように配置されていてもよく、外側
に配置されていてもよい。水を含む空間部分にあっても構わないけれども、なんらかの内部構造として納める必要があるならば、バネ用の空隙空間を持たせても
良い。ここでプラスチックバネについて少し論じておく。金属バネを使わないのは電波伝搬に影響を与えないためである。
この際、ばねには、別に示すようなマイクロ波にその回折波減衰というすぐれた効果以外には特段の影響を与えにくい、プラスチックバネを用いることもでき、
そうすることにより、水とビニルの透明性にプラスチックバネの透明性がマッチして、中が透けて見えることから、涼しげな感じや、または、中のGPS装置の
位置が適切であることなどを確認したり、ずれていないかをチェックしたり、することができる利点も生じるため便利である。これを着衣に縫いつけておくかの
ような着衣の設計にすることと、その円筒形の側面には蛇腹式の柔軟水筒を側面に有する形状の円筒を実際は配備することで、本提案は実現可能となり、使用者
の利便性も相当に高まると期待できる。もちろんとりはずせば実際に野外でのポップアップバッグとして活用できるわけであるから、その兼用性も使用者は確保
できることになり、野外でのGPSの使用持に、方位情報取得機能の付与を的確に支援しうるのみでなく、水の兼用性をうまく活用できることに、さらに加え
て、このような機能まで兼用できるため、野外の活動においては真に有用性があるものと考えるのが妥当である。
プラスチックバネは耐薬品性に優れ、強酸・強塩基下での使用が可能である。腐食・非磁・廃棄時の分別など金属ばねでは対応が難しい条件でも使用できる。
さらにプラスチックバネと他の機能部品を一体成形することによって、部品のコストを下げ組み立て工数を減らすこともできる。
《0048》
たとえば、ポリカーボネイト製ばねは、ばねの特徴耐候性に優れているため、野外使用用途などにも様々な実績をもっている。毒性がないため、食品容器、医
療器 具に最適であり絶縁材料としても優れた電気的性質をもつ。透明性に優れ、光学的な用途にも広く使用される。実用温度は-40℃~+120℃と広い範 囲にわたる。成形時の寸法精度、後寸法変化も小さく、精密成形部品の成形に適した素材である。自己消火性であり、火災の心配のある分野に多用される。ディ
スポーザブル医療器具・内視鏡等に使用可能で、廃棄時にプラスチック筐体から分別する必要がない。
《0049》
ポリアセタールばねの特徴高い弾性率と優れた弾性回復性、それに耐クリープ性・耐疲労性が加わり、スナップフィット用の樹脂として一番多く使われてい
る。電気特性も良く、磁性も無い為、MRI装置で使用されている。ポリアセタールは染色加工ができる。外観部品として着色する事で様々な用途に使い分けが
出来る。有機溶剤に対して強く、また吸水による寸法変化は少なく、実用上ほとんど問題はない。
《0050》
プラスチックばねの特徴としては次をあげられる。(1)高温および過酷な環境下における卓越した強度、剛性および寸法安定性を持つ。(2)ハステロイ・
インコネルと比較し低コストで量産性が高い。(3)鉄鋼、アルミニウムやチタニウムと比べ軽量である。(4)潤滑剤を用いることなく、低摩擦係数および高
耐摩耗性を発揮し、取り付け部材に対する攻撃性が低い。(5)優れた耐薬品性を持ち、酸、塩基およびオイルなどの一般的な溶媒に不溶である。(6)低アウ
トガス、低発塵で高純度なためコンタミ発生を低減し、電気絶縁性をも持つ。
《0051》
さらには、次のような時代を先取りした提案をも行う。前記まででは、底面は抜けていたものを主に想定していたが、ここでは、底面を有する、野外用の一定の頑健性と廉価製と兼用性を備えた,容器性を備えたものを提案する。すなわち、プラスチック製や、ポリカーボネイト性、あるいはベークライト性といった、コップや、器において、野外で用いる有る程度のサイズのあるものは、提案型GPS受信機との相性が良く
なるように、二重構造にすることを提案する。すなわち、通常は、であるが、いざというときには、外側の部分にマイクロ波吸収性素材の液体等(水など)を充
填することにより、身体体躯と組み合わせて提案型GPS受信機と利用することにより、回折波弱化に用いることができるように瞬時に変貌し、遭難予防などに
活用できるサバイバルグッズとなるのである。そのために外壁側の空間の注ぎ口は通常はスクリューキャップで閉じられている構造とする。空
気がそこに存在しているだけでも、寒冷野外では暖かい飲料の保温性、に富む野外性廉価軽量な容器として活躍するであろう。逆に、酷暑野外では冷たい飲料の
保冷性、に富む野外性廉価軽量な容器として活躍するであろう。なお側面に構成された空間と同様な空間を底面にも用意しても良い。この場合保温性、保冷性の
向上に資する。側面に構成された空間と同様な空間を底面にも用意しない構成もそれはそれでその側面空間にマイクロ波吸収素材を充填して体躯に装着した際の
不要な重量を排すると積極的な意味を有する。これはどちらでも良い。こうした途上国でも製造可能な低価格ショップで販売可能なプラスチック製品として廉価
に構成できるため、急速な付加価値容器として世界中に普及可能な特性を持ち、なのかつ、提案型GPS受信機とともに次世代の方位情報取得支援の野外グッズ
として活用が期待できる。
図3にこの概念図を示す。側面を湾曲させ上面をより広くして、通常のカップに類似させた形状としても良いことはもちろんである。底面は構造をもち、コー
ヒーや飲料を中空構造部分にいれて野外用の食器として活用することができる。これをさらに発展させると次のようになる。近年シリコン式のポップアップ式
カップが急速に普及している。これは相応に野外活動に便利であると目される。これと、野外活動に有用な提案型GPS受信機と組み合わせることを可能とする
ように次の提案を行う。つまり、シリコン式のポップアップ式カップは通常、1重であるが、これを、2重構造のものとすることを提案する。前記と同様に活用
可能であるため、同様に説明が可能であるがここでは繰り返しとなるので省略する。図3をさらに発展させると、次のようにもなる。外壁側の注入口から、保冷
剤又は保温剤を入れておくこと用途も可能となる。保冷剤又は保温剤の素材は高吸水性高分子(Superabsorbent polymer、略
称:SAP)及び融点降下剤及び防腐剤及び水であることが多い。高吸水性高分子にはポリアクリル酸ナトリウムが用いられることが少なくない。ポリアクリル
酸ナトリウム(sodium polyacrylate)とは、高吸水性高分子の一種であり、主要な単位構造は[-CH2-CH(CO2Na)-]n。高
い吸水性は、網目構造の中に多数の水分子を取り込み、ゲル構造を作ることによる。水分吸収率の高さを利用して紙おむつ、保冷剤、生理用品、ローションなど
に使用されている。食品分野でも増粘剤として食品添加物グレードのものが使用される。また、図4に示される寸法の救命水と組み合わせているなら、切り取り
線部分の、電磁波侵入が生じないように、ベルクロテープ(通称でいうところのマジックテープ(登録商標))を、救命水に貼り付けておき、相互に、救命水
の、切り取り線部分と水部分が、重なるように配置することで、解消を図ることが簡単にでき、本発明に応用できる。これは、救命水として小分け袋を用いるこ
とも一向に妨げないために優れた方法であり、救命水が普及している日本および世界の先進国、途上国において、船舶関係者や被災者にとっても有効な方法であ
ると考えられる。また、救命水として定着している小分け袋を、提案型GPS受信機受信機への人体との併用で回折波弱化に応用するために、簡便・廉価・手軽
な方法であり、従来の救命水への併用が容易な手法でもある(救命水の製造工程に変化を与えずにすむ)でもあるため、また、救難艇や救急時にも各種に活用可
能なベルクロテープを与えるのみですむため、有効な方法であると思われる。当面の事実上世界標準としても受け入れられやすい活用可能な手法となろう。また
ベルクロテープが無いときには両面テープでも簡単に実現可能である点も現実的である。一定の構造を持たせるためには、軽量な円筒形のタッパーウエアを用い
ることができる。また、衣類から垂直な構造の棒状構造を数本突出させることにより、そこに、簾のように引っ掛けることで実現することも可能である。
《0052》
水を、一定形状の円筒形状になるように梱包したものを準備する際には、救命艇設備規則に準拠して、救命艇に設備されていることの多い、一般的形状の清水
のビニル袋入りパッケージを流用することもできる。事実上標準となっている形状がある。例えば、水袋部分のみに相当する内形は横12.1cmx縦
5.9cmx厚さ最大約1cm程度の、小分けされたビニルパッケージに清水として飲料水がパッケージ化されているものが、救命艇設備の事実上標準(de
fact standard)となっている。わが国で市販さ
れている当該形状のものはおおむね透明なパッケージであり、青字で、国土交通省認定の刻印があるものが一般に流通し、現実に、活用されている。図4は日本救命器具会社の製品で我が国の救命艇設備規則に沿っており広く普及しているものの一例である。
外形(水を含まない縁部分を含む)と寸法は次のようである。横13.8cmx縦7.4cmx厚さ最大(水部分が最大)1.0cm程度。なお、水を含まない縁は、左横1.0cm、右横0.7cm、
上縦0.75cm、下縦0.75cmでありほぼ国際的に事実上標準となっており、英語等で記載された同等のポリエチレ
polyethylene((CH2CH2)-n エチレンの重合体.透明ないし半透明の固体で,酸,アルカリ,溶剤に耐える。電気絶縁性,耐水性,防湿
性,耐寒性がよい.低密度ポリエチレン(略称LDPE,比重0.91~0.93)はエチレンを高圧下でラジカル重合させたもので主にフィルム,シート,電
線被覆などに用いる。)又はポリアミドpolyamide(主鎖中にアミド結合‐CO-NH‐をもつ重合体。従来からよく使われるものにナイロン
6,66,610,7,11,
12などがあり,適度な吸湿性と染色しやすさのため合成繊維として利用されるのをはじめ,機械的強度や耐摩耗性にもすぐれることから,フィルム,歯車,ベ
ルトなどにも用いられる)製の透明あるいは青透明な比較的丈夫で軽量なビニルに個別に梱包され、切り取り線で連結されており、相当な意志的な力を加えれば
連結している切り取り線から離れるが、容易にはずれるわけでない、といった安全な形式が世界的に普及しており、普通に見かけるものである。
《0053》
海外でも同等の寸法で同様の現地語表記のものを見かけることがしばしばある。これは定員一人当たり3リットルの飲料水を備え付けることが救命艇設備と義
務付けられていることによる。また破損時に一度にすべてを開封して消費しまわないようになどの観点から小分けされているとされるがその理由については明文
化されていない。
《0054》
前記の清水の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを半径5cmから20cm程度の底面の円を想定しながら、円形
に巻きつけてゆくことで、緊急時に、救命艇設備を得たものは、自ずと、提案GPS装置を、自らの身体体躯と、巻きつけて形成した円筒形状(本来は水袋)の
水とで、回折波を手元の機材のみで効果的かつ効率的に排除しつつ、方位を得ることができるのである。
《0055》
船舶救命設備規則には「(救命艇の艤装品)第十四条 救命艇には、次の表に定める艤装品を備え付けなければならない。定員一人当たり三リットルの飲料水:。水密容器に入れた清水。」と記述されている。
《0056》
前例のような円柱を基本とする中空筒ではなく多角形柱を基本とする中空筒であってももちろん良い。多角柱、例えば、八角形柱の中空筒であってもちろん良いのである。六角形柱を基本とする中空ずつであっても良い。四角柱を基本とする中空筒でももちろん良い。
《0057》
四角柱を基本とする中空筒で、さらに、簡便のため、図5のように左右だけに構成部分が存在する場合でももちろん良い。
《0058》
これについては、両方の水分包含可能空間を下部で細い中空チューブで連結しても良い。そうすると、ハイドレーションシステムを併設した場合でも、左右の
片側だけの水位が下がってしまい、回折波の減衰化が左右で均等で、無くなる状態を無自覚に形成されてしまう事態を、容易に避けることができる利点が生まれ
る。
《0059》
左右の板状の部分は、蛇腹構造を持たせて、内容物が充填されていない空の際には、嵩張らないように空気を追い出して圧縮し、スクリューキャップで口を密閉することにより、薄い構造になる。これにより、嵩張らない構造を維持することができ、野外活動に好適に適合する。
《0060》
以下では、誘電性の電波吸収材料として活用する素材、について検討する。特に野外での自然環境や大規模災害環境で、単身あるいは少人数で被災者救出活動
や、捜索活動、救助活動、に従事する先遣隊、あるいは、過酷な環境で自主的に避難を継続的に実施し続ける者を対象とする。
《0061》
水による、電磁波の吸収特性をSchwanらによって実測された水(25度)のε‘(比誘電率)と、ε“(比誘電損)数値を用いてα(振幅減衰定数,Amplitude
attenuation coefficient)を、
α=√((1/2)・ω^2・μ・ε0・[√{(εr‘)^2+(εr“)^2}-(εr’)])
α:減衰定数 (媒質の)
β;位相定数 (媒質の)
ω:電磁波の各周波数
εr‘:比誘電率 (媒質の)
εr“:比誘電損 (媒質の)
ε0:真空の誘電率
として、
または
α=√((1/2)・ω・μ・[√{(σ)^2+(ω・ε)^2}-ω・ε]) (Np/m)
ε0:真空誘電率
μ0:真空透磁率
ε‘:比誘電率 (媒質の)
ε”:比誘電損 (媒質の)
σ:電導率
f:周波数
c:光速(=約3x10^8(m))
として、
求め、1 (00MHzから3GHzまでの減衰率を計算すると図8のようになる。水(25度)による電磁波の減衰は、1.5GHzで、約100dB/mである。(2.45GHzの約1/3であることがわかる。)1.5GHzの電力半減深度、換言すれば、3dB減衰する深度)は、ほぼ3cm程度であることがこの文献値からも推定できる。生体組織の60%から70%は水分で構成されており、可視領域より長波長側の電磁波の透過・吸収は水分によって支配的であることが多い。筋肉などでは電力半減深度は水の場合の1/3から1/4である
(マイクロ波加熱技術集成 普及版 代表編集幹事 越島哲夫、NTS, 第II編工業用マイクロ波応用技術、第5章医療分野、P438)
《0062》
他のデータともつきあわせると前記にかかる単位長当たり減衰率と電力半減深度大体つぎのようにいえる。
単位長さ当たり減衰率
電力半減深度D
300GHz 6.0x10^2dB/m
3GHz: 3.9x10^2
dB/m
2.45GHz: 3.2x10^2
dB/m
約1cm
1.5GHz: 9.8x10^1dB/m 約3cm
915MHz; 3.5x10^1dB/m 約9cm
430MHz: 8.0x10^1dB/m 約36cm
《0063》
1.5GHzにおける、筋肉における、電力が(1/e:eは自然対数の低)になる深度は、約2.5cm程度である。
《0064》
誘電損(dielectric loss)は、電熱の一種で、交流電界を誘電体に加えたときに、その交流電界より位相が遅れて分極が起こるために発生する熱エネルギーである。
《0065》
人間が自らの人体遮蔽も活用して使用という文脈においては、導電性電波吸収材料や、磁性電波吸収材料を用いる方式は、アンテナとそれらの材料が、距離が近いため、結合してしまう、という欠点があった。誘電性の電波吸収材料は、そのような問題から、遠く、好適に適合する。
また本論で示すように、そうした際の素材には、携行持参の必然性があるものを用いることができた場合には多大な効果を奏するのである。
それは、例えば、飲料水、飲料用液体(エチルアルコールなど)、食材、食品、医療用輸液(血液パック、生食パック、消毒用メチルアルコール)、現地調達可
能な素材(砂<水分17%>等)、保冷材・保温材(高吸水性高分子、水、防腐剤、融点降下剤等)、海水中等の保温性衣類(ネオプレンなどのクロロプレン系
ゴム等)である。
これらは、従来ほとんどというかまったくこの種の目的に注目されてこなかった素材である。しいて言えば、交番電界中の誘電体の誘電損による加熱、すなわち、誘電加熱の分野で、より限定的には、いわば、マイクロ波加熱,マイクロ波食品加熱の分野で若干の知見があったのみであった。本論ではそれらを発見的に活用してゆくまったく新しい提案を行う。
《0066》
以上、形態について主に見てきた。
《0067》
以下では、誘電性の電波吸収材料として何を用いるか、について主に検討する。
《0068》
これは、誘電損失、を利用する方式である。
人間が自らの人体遮蔽も活用して使用という文脈においては、導電性電波吸収材料や、磁性電波吸収材料を用いる方式は、アンテナとそれらの材料が、距離が近いため、結合してしまう、という欠点があった。
《0069》
誘電性の電波吸収材料は、そのような問題から、遠く、好適に適合する。
《0070》
また本論で示すように、そうした際の素材には、携行持参の必然性があるものを用いることができた場合には多大な効果を奏するのである。
《0071》
近年の、原発事故における、一種の、市民の自主的な救命活動を促進する救命ボートのような役割の技術提案の重要性に鑑みて、提案をなしていることも本研究の特徴とも呼ぶことのできるひとつの重要な視座と言える。
《0072》
この根拠は次のようである。水は後述するように、L1波帯1.5GHzの電力半減深度が数cm程度である物理化学的特性を有する。その上、登山や救助活動において救助者のあるいは被救助者の安全のために飲料水の携帯・運搬は当然行われているはずである事実がある.
《0073》
主として歩行により移動を行う者が携行する、方位情報取得可能な筆者提案のGPS受信機と、従来この分野で飲料等以外のこうした用途にまったく注視されてこなかったこの素材としての水とを、組み合わせて用いることの利点について次に述べる。
《0074》
マイクロ波は誘電体中を浸透しながら吸収され熱に変わって減衰していく。この際、減衰特性として、特に、誘電体表面でのマイクロ波電力密度が1/2に半減するまでに直進した深さ、すなわち電力半減深度D[m]は、
《数2》

D=3.32・10^(7)/f/{√(εr・tanδ)}
で表わされる。ここで、周波数f[Hz]、比誘電率εr、誘電損tanδ(誘電体損失角δ)である。(出典:森本雅之他 マイクロ波加熱装置 三菱重工技報31(6) pp.396-399 1994)。
《0075》
上式から図6と図7が得られる。水はマイクロ波の電力半減深度が小さく、優れた吸収素材である。本稿の目的にこうした物理化学的特性を備えた素材そしては、これまでまったく着目され活用されてきていない。
《0076》
同様の属性を顕著に示す素材として医療の洗浄用消毒用などの多目的にも散られるメチルアルコールを含むアルコール類等が存在する。
これも同様にこれまで生化学用途にのみ活用され、本稿における目的に適うこうした用途に考えられてこなかった。電力半減深度が小さいもの、例えば、水、は均質に暖めることが難しい、均質加熱に、うまく適合しない素材という考え方の位置づけのみであった。
《0077》
例えば「一般的にマイクロ波電力による均一加熱度合の限界は(2~2.5)・D程度であり、これ以上厚い物質ではマイクロ波エネルギーが中心部へ到達す
る前に減衰してしまうため表層と中心部の温度差が大きくなってしまう。この結果、物質の表層と中心部の温度差が大きくなり、均一加熱が困難となる」「マイ
クロ波を用い冷凍食品を解凍しようとする場合に、非常に厄介な問題となる。即ち、冷凍食品の一部分が先に溶けて水になると、損失係数が大きくなりマイクロ
波は、この水の部分に集中的に吸収され、その部分だけが高温になってしまう、いわゆる『ランナウエイ加熱』発生する。本現象を避けるためにマイクロ波を間
欠的に照射して被処理物内部の熱伝導による熱移動を利用するなどの工夫を加えることで、ほぼ均一に解凍可能となる。」といったような記述が見られた。
《0078》
つまり、衛星通信工学とは遠く異なる異分野において、問題点としてのみ、扱われていた。
《0079》
そうした問題点として扱われていた属性を、衛星通信分野、衛星測位分野という、未来的な社会基盤の可能性も大きい宇宙技術の文脈において、逆に有効に活用せんとすることが本稿の提案なのである。
衛星通信分野、衛星測位分野ではほとんど考慮されることはないままであったため、本稿における技術文献の出典も、このような傾向を反映するものとなっている。
ところが、ひとたび、大規模自然災害救援に具体的に役立つことを真摯に考えはじめるに際して、実際に役立つ技術を考案し社会還元を念願する立場から、広範かつ深い探索に根ざした探索的継続的努力から、このような視座が発掘された。
《0080》
水は、人体はもとより、遭難救助犬・被災者位置探索犬などを含めた意味で生物の生命維持に欠かすことのできない基本的な化学物質であるため、世界の多く
の国と地域でその入手地点等の情報は共有され、入手可能性が他の化学物質に比べて高い。救命活動従事者は必ず携行する。同時に相応の廉価性を備え、必要性
がなくなった際の廃棄も容易で、環境への負荷とコストもほとんどかかることがなく、腐敗性もそれほど迅速でないとの優れ
た利点がある。
必携される水の有する前記の諸利点に加えて、マイクロ波帯の電力半減深度という、他の化学物質に類を見ない卓越性を回折波の減衰に有効に活用することが
できれば、携行物の、重量、容積の特段の増加をもたらすことを避けることができ、かつ、安定的な、方位情報取得の精度向上(具体的には、方位限定幅の狭く
すること)という、一見、相反する価値を、同時に達成することができる。
《0081》
救援する側、救援される側を問わない上、人体はもとより、遭難救助犬・被災者位置探索犬などとも述べたが、それ以外にも、警察犬、愛玩動物、家畜、家禽類、植物などの生命維持に欠かすことができない基本的な化学物質であることはもちろんである。
《0082》
燃料電池が社会で広範な用いられる日が近いが、その際には、排出されるクリーンな化学物質として水のみが最終生成されるという点も、電力を生成した後の
生成物が、循環的に本提案に活用できるという観点で、きわめて未来の社会的な枠組みと本提案が好適に適合すること、すなわち、相性が良いことを示してい
る。
《0083》
一方、本稿で、水、という表現した際には、水を含有する物質一般をも含めて意味することとする。水を含むことにより、マイクロ波帯電磁波に対する小さい電力半減深度を示す物質は多い。
代表例としては、穀類、根菜類、肉類などの食品や、飲料品の物質がまず含まれるものとする。Ration planningという概念があり軍や山行な どで主に諸外国でもわが国でも用いられる、山行、長時間・長期間の歩行をともなう救援活動での歩行により運搬する重量物としての食糧をどのように消費する かというほどの意味である。
こうした概念が重視され存在することがそもそも、重量物であるration(食糧)の一回分の割り当て量をどのようにするかなどがこうした行動に重要で あることを示している。本提案は、それらを単なる歩行のさいの体力消費を増大させる重量物の運搬と捉えることから、回折波減衰へ貢献させる視座に変換する こともできることを示しており、長期の野外の救援行動や自然調査・探査行動の悪天候時などの危険回避に活用できる可能性を示しており、そうした活動に好適 に適合する。
《0084》
主に医療用として、細胞外液欠乏時やナトリウム欠乏時の輸液用電解質溶液のベースや麻酔液・注射剤の希釈、皮膚・創傷面の洗浄などにも非常時には効果的 に流用可能であることは言うを俟たない。冷凍庫・食器洗い乾燥機の使用に適合する。耐熱温度190℃耐冷温度-20℃であり乾燥地域ないし極地での過酷な 使用にも適すため、寒冷地、猛暑、などでも壊れないすぐれた特性を有す。
《0085》
本稿で、水、という表現した際には、メチルアルコールあるいはエチルアルコール等、水と親和性が高い低級アルコール(炭素骨格が小さい規模ものアルコー ル類を有機化学において低級アルコールと称する。それ以上の意味は無い。)およびそれらを含有する物質一般をも含めて意味することとする。理由を次に示 す。
これらは、水と同様、マイクロ波帯電磁波に対してきわめて小さい電力半減深度を示す。メチルアルコールまたはエチルアルコールなどは大規模災害時等の緊 急医療に必須の傷口の消毒および切開等の外科手術等を可能にする兼用しうる重要な医療用品のひとつである。極地や寒冷地での燃料(低体温症患者への暖房 用、被災者への食品調理用、救助者間の連絡用の小型移動体(無人機航空機等)駆動燃料用等多目的用途)として生命維持に貢献も兼ねることができる。エチル アルコールは緊急時には食品が無い際の生命維持用のカロリーに飲料品として摂取することで転用も可能である。
エチルアルコールは長期保存(耐腐敗)性を水や食品に安全に与えうるとの熱帯付近の野外活動ではきわめて意味のある稀有な機能も有する。南極などの極地の踏査において、持参した場合、密閉された雪上車などの専用移動体から凍結しがちな水も、これらのアルコール類との混合水溶液と化すことで、融点はマイナス70度程度に下がり、凍結を免れるという稀有な機能も併せ持つ。
アウトドア活動で救命に活躍する保温材、保冷材でも良い。人の生活に重要な意味を持つこれらの物質が、携帯された際に発揮することが期待されるこうした 稀有な多機能性に加え、マイクロ波帯電磁波に対する小さい電力半減深度を示すことは意味が深い。そこでこれらの物質も人命救助などの観点から含めるものと するのである。
医療分野にいては、ITU等でも、遠隔医療における技術とともに、被災地・被災者への迅速な接近法の重要性が議論されている。必ずしも医者が接近せずとも、衛星通信などで画像などとともに適切な指示をだせる。そのために、医療協力者者(co medical)の迅速な接近が求められる。
ICT技術のため、真の専門家は中央にいて良い。その判断を実施する医療協力者の現地被災者・患者への迅速な接近が求められるのである。
そのために、本提案は有効に活用され得る。ひとつにはGPSで世界のどこでも、位置を把握できることにおいて。ひとつには、提案方式において方位情報迄えられることによる。co-medicalは生理食塩水など一定の輸液を保持している。それを自らの移動中にも、GPSと組み合わせて迅速・的確な接近法に用いることを本提案は可能にする。輸液技術の発達は、第2次大戦後の40年間の外科学の進歩とともにしてきたとも言える。逆に、第2次大戦後の40年間の外科学の進歩、には目をみはるものがあるが,これは無菌法,抗生物質の発見,麻酔法の発達,輸血・輸液療法の確立に負うところが大きい。同様に衛星測位技術の急速な普及によって初めて本提案が、注目されるところなのである。1901年の K. ラントシュタイナーの ABO 式血液型の発見,14年のヒュースティン Albert Hustin らによる抗凝固剤クエン酸ナトリウムの発見,40年の K. ラント
シュタイナーらによる Rh 式血液型の発見などは輸血の実施を促進させ,大きな成果をもたらした。輸液療法も,体液に関する病態が明らかにされるにともない,異常な病態に適合した内容のものが補給可能となった。しかも,かつてはどんなに努力しても1日600kcal以上の補給は無理であったが,60年代に経中心静脈的高カロリー輸液療法(中心静脈栄養)が開発され,1日2000~3000kcalが補給可能となり,外科治療に一大福音をもたらすようになった。なお、術語の和英の対照をねんのため示しておくと、次のようである。electrolyte 電解質・電解液 、electrolyte solution 電解(質溶)液、loss tangent 損失正接・誘電損・誘電損失角度、dielectric constant 誘電率。発展しつつある分野とも看做すことができるため、一部複数の訳語・概念が割りつけられていることがわかる。これらは理化学辞典第五版、百科辞典マイペディア、世界大百科辞典第二版、ジーニアス英和和英大辞典等によった。
医療用薬液として輸液としてアルコール類は運搬されることがある。また燃料としても登山や極地踏査で運搬される。極地などでは、水は氷ってしまう。氷になってしまうと、電力半減深度が大きく変化してしまい、極めて大きい値になってしまうのが水の特徴である。そこで、凝固を避けるために、エチルアルコールや(注意して)メチルアルコールと混合することによる有効方策をとることができる。それらのアルコール類はマイナス70度程度の凝固点を持ち、水と任意の割合で溶解するためである。またエチルアルコールは人間の栄養として摂取も可能であり、近年は、移動体の燃料としても活用されるのは承知のとおりである。そうした素材を本提案でも有効に活用できることは希望が持てるものである。表1や図6や図7からアルコール類の本提案への好適と言える適合性が見て取れるのである。これはアルコールが極性分子であることから、大きな誘電損失係数と、小さな電力半減深度を有することによる。
《0086》
2.450MHzのマイクロ波に対しては次のように言える。
例えば、水の場合、約1cmの深さでマイクロ波電力が半減してしまうので、対象物の含水率により対象物の厚みを決定する必要があることがわかる。
メチルアルコールはさらにそれよりも短い0.5cm(5mm)程度でマイクロ波電力が半減してしまう。
エチルアルコールでも、約3cmの深さでマイクロ波電力が半減してしまう。
粘土(水分20%)では、1.8cm程度、砂(水分17%)では0.28cm程度でマイクロ波電力が半減してしまう。
これらの素材は当然流用可能である。
Hippelおよび越島によると、マイクロ波(2.450MHzのみ)に関して表1のとおりまとめることができる。表1はHippelおよび越島による値を発明者の視座でまとめた。
《0087》
《表1》

《0088》
(出典:Arthur R. Von Hippel and Alexander S. Labounsky、"Dielectric Materials and Applications"、 Artech House; illustrated edition、 ISBN 978-1580531238、 pp.300-370、
December 1995)
(出典:
越島哲夫編著、"マイクロ波加熱技術集成"、ISBN 4-86043-07
0-0、 NTS press、 November 2004)
《0089》
水以外の液体でも妥当性があるものが存在する。それは、例えば、飲料水、飲料用液体(エチルアルコールなど)、食材、食品、医療用輸液(血液パック、生
食パック、消毒用メチルアルコール)、現地調達可能な素材(砂<水分17%>等)、保冷材・保温材(高吸水性高分子、水、防腐剤、融点降下剤等)、であ
る。さらに別途、海水中等の保温性衣類(ネオプレンなどのクロロプレン系ゴム等)も妥当性を有する。これらは、従来この種の目的にほとんど注目されてこな
かった。しいて言えば、マイクロ波食品加熱等の分野で若干の知見があったのみであった。本論ではそれらを発見的に活用してゆくまったく新しい提案を行う。
《0090》
水、メチルアルコール、エチルアルコ-ル、クロロプレンなどはマイクロ波帯の電磁波における、損失係数εr・tanδが大きく、必然的に、電力半減深度
Dが小さい値を取る。そこで、人体を用いた提案型GPS受信機利用時の、体側からの回折波弱化に有効性がある。人体を用いた高杯GPS受信機の使用文脈
(原発災害時避難、野外救援活動、遭難類似状況活動支援、自然探査、研究踏査、大規模自然災害時救急救命活動従事、大規模人工災害救急救命活動時等)にも
好適に適合する。自他にかかわらず生命維持に水(非加工食材又は加工食品に含まれる水分を含む)、や医療用輸液(生食、薬品、消毒用アルコール)や、飲料
用等の液体(エチルアルコールやスポーツドリンクや調味料(醤油)など)を所持していることが想定されるからである。
《0091》
従来は、こうした、水、メチルアルコール、エチルアルコ-ル、クロロプレンなどマイクロ波帯の電磁波における、損失係数εr・tanδが大きいもの、必
然的に、電力半減深度Dが小さいものは、マイクロ波加熱され易いものとなってしまい、マイクロ波加熱装置の、例えば、構造材としては利用不可能となる、と
いったマイナスの文脈で、もっぱら多く考えられてきた事実は、本提案ではことに注目されねばならない。本提案では、こうした分野特異的な固定的な見方から
一旦自由になり、そうした一見不利益にのみ見える現象を逆に有効活用して新たな産業上の積極的な活用価値を見出し、人命救助をはじめとする人類の共通の公
共的福祉等の発展に資する技術提案を行おうとするものである。近年の、原発事故における、一種の、市民の自主的な救命活動を促進する救命ボートのような役
割の技術提案の重要性に鑑みて、提案をなしていることも本研究の特徴とも呼ぶことのできるひとつの重要な視座と言える。
《0092》
以下では救命水を用いる場合についてのフィボナッチ数列を導入する筆者の考案について述べる。円筒形状にするには少し工夫が要る。板状にして使うにはそうした工夫はなしに済ませられるが。
水を、一定形状の円筒形状になるように梱包したものを準備する際には、救命艇設備規則に準拠して、救命艇に設備されていることの多い、一般的形状の清水
のビニル袋入りパッケージを流用することもできる。事実上標準となっている形状がある。例えば、横5cmx縦3cmx厚さ1cm程度の、小分けされたビニ
ルパッケージに清水として飲料水がパッケージ化されているものが、救命艇設備の事実上標準(de fact standard)となっている。わが国で市
販されている当該形状のものはおおむね透明なパッケージであり、青字で、国土交通省認定の刻印があるものが一般に流通し、現実に、活用されている。
《0093》
海外でも同等の寸法で同様の現地語表記のものを見かけることがしばしばある。これは定員一人当たり3リットルの飲料水を備え付けることが救命艇設備と義
務付けられていることによる。また破損時に一度にすべてを開封して消費しまわないようになどの観点から小分けされているとされるがその理由については明文
化されていない。
《0094》
前記の清水の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを半径5cmから20cm程度の底面の円を想定しながら、円形
に巻きつけてゆくことで、緊急時に、救命艇設備を得たものは、自ずと、提案GPS装置を、自らの身体体躯と、巻きつけて形成した円筒形状(本来は水袋)の
水とで、回折波を手元の機材のみで効果的かつ効率的に排除しつつ、方位を得ることができるのである。
《0095》
船舶救命設備規則には「(救命艇の艤装品)第十四条 救命艇には、次の表に定める艤装品を備え付けなければならない。定員一人当たり三リットルの飲料水:。水密容器に入れた清水。」と記述されている。
《0096》
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの、切れ目で分離される、ひとつ分の小袋の寸法(長さ)、を、本稿で筆者が提案する次のようなフィボナッチ数列の応用提案に基づいて、重なりにくく工夫されたビニルパッケージを用いても良い。
《0097》
なおフィボナッチ数列は、イタリアのレオナルド・フィボナッチ(1170年-1250年ごろ)によって見出された数列である。フィボナッチ数列は、1、
1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144、233・・・と続く。フィボナッチ数列の作成方法は、最初に1、1のみ準備しその後は前2項
を足すことで、次の項を作るという単純なものである。フィボナッチ数列の連続2項の比を取ると、その極限値は、(1/2)(√(5)-1)に収束する。 フィボナッチ数列の連続2項の比がこの値に収束してゆくことを図9は示す。
《0098》
この(1/2)・√(5)・1}=(0.618)は植物などの自然界によく出現する数として知られる。Golden ratio(黄金比、ときにφと表記されることも多い。)と呼ばれる。
フィボナッチ数列(Fibonacci sequence)における隣接二項比の極限値もこの値に収束する。自然界では、黄金比は葉序等に深く関係があること等がよく知られている。
《0099》
植物の葉が茎の周りに一定の角度を保って突出してくる姿を真上からみた際の様相を、葉序という。1周を1とすると、1/2の回転率の葉序で、出てくる
と、2つ目までは重ならず良いが3つ目の葉は1つ目の葉と重なる。1/3の回転率の葉序では、3つ目までは重ならず良いが4つ目の葉は2つめの葉と重な
る。2/5の回転率の葉序では、5つ目までは重ならず良いが6つ目で1つ目の葉と重なる。3/8回転率の葉序では、8つ目までは重ならず良いが9つ目で1
つ目の葉と重なる。
《0100》
これらは、フィボナッチ数列の隣接2項の比であることが知られている。自然界の植物の葉は日光を効率よく受けるために回転しながら次の葉をつけてゆくが、フィボナッチ数列の隣接2項の比で形成されて、効率よく日照を受ける葉同士の重なりあいを避けているのである。
《0101》
もっとも効率の良い回転率を追求すると、フィボナッチ数列の隣接2項の極限値(これは最も美しいと感じる比率すなわち黄金比でもある)であることがわかっている。それは、(√(5)-1)/2=0.618034である。これについて次に述べる。
《0102》
葉の付くところ、が、真上から見て、重なると、日光を受ける効率が低下する問題がある。そのアナロジーで、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ
の、切れ目付近には水が存在しない。ビニルの密閉加工された部分ののりしろのような部分がある。それが巻きつけていくと案外重なってしまい、そこを外側か
ら見ると水の壁が存在しないことがある。このようになってしまうと、水で回折波減衰をほどこす、ということが困難になる。そこで、葉序のアナロジーで飲料
水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ、深く考えずに巻きつけても、うまく、切れ目が重ならないことで、水で回折波減衰をほどこしたときにほぼ確実に成功
する方法を提供したいと考えている。
《0103》
なお、船舶救命設備規則(昭和四十年五月十九日運輸省令第三十六号 最終改正:平成二一年一二月二二日国土交通省令第六九号)に、次の条項がある。(救
命艇の艤装品)第十四条 救命艇には、次の表に定める艤装品を備え付けなければならない。定員一人当たり三リットルの飲料水:。水密容器に入れた清 水。」。飲料水小分け密閉梱包連続ビニル
パッケージは、これに基づいて事実上標準として用いられている。ただ現状では、その寸法には特段の合理的な根拠はなく事実上標準となっている。
《0104》
もっとも効率の良い回転率は、黄金比(Golden ratio)をGとするとG=(√(5)-1)/2=0.618034・・・。すなわち、G=0.618である。
すると、もっとも効率のよい回転角度は、360.0度×黄金比(0.618034・・・)=222.49・・・度である。
これは、180度を超えるので、360.0-222.49度=137.51・・・度の回転数でも同じことになる。
これを与える回転率は、g=1-G=0.38197・・・である。
これをradianを単位として表現すると、v=2πg(rad)となる。
《0105》
言い換えると、
約137.5度(=360(1/2)・√(5)・1}-180度)あるいはその自然数倍、
または、
約222.5度(=360(1/2)・√(5)・1}度)あるいはその自然数倍、
の相互離角を自ずから形成するべく、
隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出
される間隔値に基づき設計されており、各分離切取線が当該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されるこ
とで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させることができる。
《0106》
こうして水が存在せず、薄くなっているビニル部分が一方向に偏在して、そのような水の存在の薄い部分から、回折波が減衰せずに侵入してくる可能性を太い
に減じることができる。このときに、最初の直径を目安となるための長さを持つ、ビニルの切れ端を同梱あるいは付属させておいても良いし、廉価な紙円筒を同
梱しておいて活用しても良いのである。
《0107》
以下では考え方の道筋をより明確にするため、アルキメデスの渦巻き(ときに、アルキメデスの螺旋とも。アルキメデスは紀元前600年頃の人物で、螺旋についての数学をも築いた。アルキメデスの提案した螺旋揚水機は現在も灌漑用ポンプとし使われている。なお、アルキメデスは螺旋の発明者ではない。螺旋がいつ発見されたのかは
分からない。)を前提する(6種類知られる渦巻きでもっともシンプルな渦巻きである)。それはr=a+bθで表現される。
《0108》
rは 渦巻きの半径である(ただしa、b、θは夫々次のように定義されるとする)。aは、巻きつけ開始時の半径。bは、渦巻き半径が、回転角1radianあたり、増加する長さ。
別表現をするならば 「水小分け袋の厚み/(2π)」。
別表現をするならば、「一周巻きつける毎に増える半径の長さ/(2π)」。θは、累積回転角度(radian)。
例えば、丁度1周巻きつけた場合はθ=2π(radian)。
例えば、丁度2周巻きつけた場合はθ=4π(radian)。
例えば、丁度2.5周巻きつけた場合はθ=5π(radian)。1周(θ=2π(radian))巻きつける毎に、この渦巻半径はb/(2π)ずつ増加することになる。
《0109》
巻きつけ開始時のθ_0は常に0.
1番目に切れ目が入るべき場所を、θ_1
2番目に切れ目が入るべき場所を、θ_2
3番目に切れ目が入るべき場所を、θ_3
《0110》
n番目に切れ目が入るべき場所を、θ_n
などと表現できる。すると
r_0=a+b・θ_0 =a (∵θ_0=2π・0g)
r_1=a+b・θ_1 =a+b・1g (∵θ_1=2π・1g)r_2=a+b・θ_2 =a+b・2g (∵θ_2=2π・2g)
r_3=a+b・θ_3 =a+b・3g (∵θ_3=2π・3g)

r_n=a+b・θ_n =a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
である。
《0111》
まず、厳密値で計算したい際は次のようにするのが良い。近似値で計算しい場合は後述するが、まず厳密値で計算する。簡便性と現実性の特徴を意識して、現実の状況に好適に適合する計算方式を選択するのが良い。
《0112》
まず厳密値の求める式を、次に示す。
《0113》
アルキメデスの渦巻の式
r=aθ+b (a>0)・・・(101)
の渦巻の長さを求めむとするならば、通常の一般曲線と同様に、曲線の各微小部分に分割して、積分によって求められる。
《0114》
本発明は、複数の切取線部分を有する柔軟な板状のものを最初の直径2aを有して(それ以外のことは現場で特に深く意識することを要さずとも)幾重に層状 に巻き始めむとして、「切取線部分が(層間において偶然にも)重なることが確率的に最小になる(切取線間の)回転角
(137.51[deg]=2πg[rad])の繰り返しが、本来的に設計
されているので、無自覚に巻いていっても、そのように現場でも実現される、そのような寸法構造を設計段階から実現しておくことができる。
《0115》
便宜上「0番目切取線の回転角をθ(n=0)=2πgn=2πg 0 = 0[rad]とすれば、n番目切取線の回転角は θ(n=n)=2πgn[rad] であり、(n+1)番目切取線の回転角はθ(n=n+1)=2πg(n+1)[rad]」と簡単な表現形式であらわす ことができるので便利である。
《0116》
n番目切取線と(n+1)番目切取線の間の距離(渦巻きをしごくかのごときに直線に直したようすを想定した際の)を、いま、
L(n)
とすると、上述の準備は全てことごとく生かされて、:
《数3》

として精密解が得られる。精密な解が得られるという大きな利点の割には、比較的単純で簡単な2次式の平方根と簡単な対数を有する程度の式により、その成果
が得られることがわかった。なお対数の中には絶対値記号が入っている。この程度の簡単な式であれば、設計時にこの数式を使用するのは簡単であり、この式は
今後、GNSS時代の到来を背景に、提案方式のGPS受信機と組み合わせて回折波減衰を図る際に有効に機能する可能な、連続小分け飲料水密閉梱包容器(包
装)の隣接切取線間間隔長さを、単純に、最初の巻き付け半径a、小分け飲料水の厚みb/2π、切取線の並び順番nだけ(のこるは円周率π、黄金比に基づい
て規定した定数gであるから既知数)から短時間で算出可能なものであり、設計時に、遭難などの際に役立つ副次機能をそのパッケージの「寸法」自体に巧みに
内在化させることができるため、GNSSが社会基盤として持ちいられその受信機が常用され、携帯される時代にあっては、多大な効果を奏する高い有用性を示
すものとなる。[
]は不定積分の結果を示しており、]右下の値が開始値、]右肩の値が終了値を示す。
《0117》
なお、上の論理を導いたのは本発明者自身である。一方その途中のプロセスの一部においてのみ、ある種の不定積分を解くとの技術的な面のためのみについては、ある形式の不定積分の1解法として、次の文献の記述の一部のみは参考にした。しかしながら、本提案の基本的な問題の提案と、解決のためのアイデア提案と、その数理的問題設定と、方針および解決はすべて筆者の創造性によるものであることも改めて指摘したい。なお、・"岩波数学公式I、-微分積分・平面曲線-、森口繁一・宇田川金久・一松信著、岩波書店、2010年、 第3章二次無理函数の不定積分 第26節「『2次式の一般式』の平方根」を含む不定積分 p.121" を参照した。
《0118》
前記の式は、次を示す。
n番目に来るべき切れ目と、n+1番目に来るべき切れ目、の間、の長さL(n)は、飲料水小分け梱包包装の製造時や設計時には既に決定されているはずの、定数だけで決定できことに注目されたい。なんとなれば、巻きつけ開始時半径a、飲料水
小分け梱包包装の平均厚み(b/(2π))と定数π、定数g(=1-G=1-黄金比)、整数n=0、1、2、3、・という、全て既知数のみで表現可能であ
る。
《0119》
これは、飲料水小分け梱包包装の製造時や設計時に、そのn番目の切取り線間の長さL(n)を、巻きつけ開始時半径a、飲料水小分け梱包包装の平均厚み(b/(2π))さえほぼ確定すれば、決定できることを示している。
《0120》
次は近似による解放である。
《0121》
アルキメデスの渦巻き(ときに、アルキメデスの螺旋とも)を前提する(6種類知られる渦巻きでもっともシンプルな渦巻きである)。それはr=a+bθで表現される。rは渦巻きの半径である(ただしa、b、θは夫々次のように定義されるとする)。aは、巻きつけ開始時の半径。bは、渦巻き半径が、回転角1radianあたり、増加する長さ。
別表現をするならば 「水小分け袋の厚み/(2π)」。
別表現をするならば、「一周巻きつける毎に増える半径の長さ/(2π)」。θ は、累積回転角度(radian)。
例えば、丁度1 周巻きつけた場合はθ=2π(radian)。
例えば、丁度2 周巻きつけた場合はθ=4π(radian)。
例えば、丁度2.5周巻きつけた場合はθ=5π(radian)。1周(θ=2π(radian))巻きつける毎に、この渦巻半径はb/(2π)ずつ増加することになる。
《0122》
開始時のθ_0は常に0.
1番目に切れ目が入るべき場所を、θ_1
2番目に切れ目が入るべき場所を、θ_2
3番目に切れ目が入るべき場所を、θ_3
《0123》
n番目に切れ目が入るべき場所を、θ_n
などと表現できる。すると
r_0=a+b・θ_0 =a (∵θ_0=2π・0g)
r_1=a+b・θ_1 =a+b・1g (∵θ_1=2π・1g)
r_2=a+b・θ_2 =a+b・2g (∵θ_2=2π・2g)
r_3=a+b・θ_3 =a+b・3g (∵θ_3=2π・3g)

r_n=a+b・θ_n =a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
である。
《0124》
ここに、n=1、2、3・・・だとすると、その時点での、半径はひとつ前の半径と、今の半径との、2者の平均r_(n,n-1)=(1/2)・[r_(n)+r(n-1)]=(1/2)[(a+bng)+(a+b(n-1)g)]=1/2(2a+2bng・bg)=(a+bng)・(1/2)bgで近似される。
《0125》
よってその1円周は近似的に次で得られる、
2π・r_(n,n-1)=2π[(a+bng)・(1/2)bg]=2π[(a-0.5bg)+bgn] (n=1,2,3,・・・)
《0126》
その中の一部分として、比率としてのgに相当する円弧長は次で近似的に得られる
2π・r_(n,n-1)・g=2πg[(a-0.5bg)+bgn]
=2πg(a-0.5bg)+2πbggn
《0127》
これは重要な意味を示している、すなわち、
一周巻きつけるたびに半径はbだけ増加する飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを用い、
巻きつけ開始時の半径をaとして外向きに巻きつける場合、
切れ目の位置の相互間隔を、切れ目の出現順番、n(n=1,2,3,・・・)に対応させて、
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3,・・・)
に設計すると、巻きつけても重なりが最小化されることを示す。
《0128》
巻きつけ開始時の半径をa(cm)とし、
b(cm)の厚みを有する飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを用い、巻きつけ開始時の半径をaを前提して外向きに巻きつけてゆき水の円筒を形成
する場合、2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3,・・・)の長さで小分けされた水の梱包の切れ目がくるように、飲料水小分け
密閉梱包連続ビニルパッケージを設計すると、巻きつけても重なりが最小化されて、回折波の減衰に効率的であって、良い。
《0129》
その際には、巻きつけ開始時の半径aを何cmに前提して飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを製造したかを、具体的に明記するとともに、そのパッケージの切れ端のビニルで、その長さを直径2aとして、わかるように、垂れ下がるように作りこんでおくとなお良い。
《0130》
例えば、半径a=7.5cmで想定して作成された、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージには切れはじとして、2a=15cmの目盛り印刷済のビニ
ルのみ部分がこれが巻きつけ開始時の直径(diameter)であると明記しておけば緊急時にも被遭難者にもわかりやすい。円の図形の直径を円や正方形を
用いて視覚的補助として非言語的な絵画も利用して直観的理解を助けるよう母語を異にする各国出身旅客や各国出身船員・航海士などにも緊急時にもただちに理
解可能なよう印刷しておけばさらによい。
《0131》
加えて、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの厚みb=0.7cmである設計の場合には、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの切れ目は、
n=1,2,3等に応じて、何cm目に該当するように作成するかというと次のように作るべきであることが上述に発明者がはじめて展開した式から自ずと明ら
かになろう。
《0132》
n=1のとき、2πg(a-0.5bg)+2πbggn
=2π0.381966(7.5 ・0.5・0.7・0.381966) +2π0.7・0.381966・0.381966・n
=17.6788772 +0.6416930・n
≒17.68 +0.64n つまり最初(n=1)では、18.96cm長さで、構成する。
《0133》
その後は、0.64cmずつ長さを伸ばして最初から製造しておくことで、厚みb=0.7cmの飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、使用者が提
案方式の静止時方位取得可能機能を具備するGPS受信機の回折波減衰に身体体躯と同時併用して精度向上(方位限定幅のいっそうの狭化)を図ろうとした際に
も、a=7.5cm半径(2a=15cm直径)にて巻きつけを開始ししさえすれば、深く考えずとも、うまく、切れ目が重ならない、最大効率において、自然
と、巻きつけられてゆき、回折波の進入をゆるすような特段の切れ目が重なることがきわめて生じにくい円筒形状の水構造が瞬時に簡便に形成できてしまうので
ある。
《0134》
従来は飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージは特段の合理的な理由付けということもなく、そのそれぞれの長さが歴史的な経緯で落ち着いた形状に単になっていたと思われる。
《0135》
今後は、そうではなく、人命救助の重要性にかんがみて、ひとつひとつのものが、いざ危機となった際には、複数の機能を併せ持つことができ、それらが、複
合的に、相互の機能を高めあうような思想のもとに、このような方針にて、救命水パッケージと通称される、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの切れ
目の長さを決めてゆくと、GPS(
あるいはGNSS)が重要な社会基盤となる時代に、好適に適合する。これは遭難者に自発的な判断根拠を与える方位情報を供与することのみならず、遭難者救助に向かう者もこのような装具を標準的に活用することが可能となり、訓練などがしやすくなる。
《0136》
実際に、巻きつけ続け 7周目に入って、n=21の切れ目が巻きつけられた時でも、まだ切れ目が明白に重なる事実は認められないことからもわかるように、多大な効果を奏する。
《0137》
なお、フィボナッチ数列(Fibonacci sequence)は、次のようにも定義されることがある。ほぼ同じことであるが念のため記しておく。初期値を特定しない書式である。
つまり、初期値a(0),a(1)から漸化式a(n+2)=a(n)+a(n+1)で定まる数列.いいかえれば
《数4》

特に、a(0)=1、a(1)=1の場合にはビネの公式
《数5》

があり、また
《数6》

とも書ける.
上記で[ ]はガウスの記号である
この様に記載したからといって基本的な考え方とその性質に上述の議論との本質的な違いはなく同じ議論が成り立つ。
《0138》
上記ごとく円筒状の水を、その中心軸が前記アンテナ法線と一致しかつ体躯鉛直軸にほぼ垂直で体躯左右面に垂直となるよう配置する際には、マジックテープ(登録商標)、ハーネス、粘着テープを用いて固着すればよい。
《0139》
以下では登山や警備・安全保障・人命救助・災害救援・国際緊急援助隊などに従事する者に本提案を適用する際の形状について論じることとする。
図10のようにリュックサックの下部等に、当該構造を、挿入可能な形状にくりぬいた形に事前に形成しておくことも有効である。その際には、ウレタンなどの
軽量だが形状を確保できる素材を有効に活用することが可能である。その際には、先に述べた、巻きつけて円筒形状を形成する飲料水パッケージを、うまく巻き
つけながら格納できるような、布で形成された円筒状の隙間を事前に形成しておいても良い。その底面であるリュックサックの背中に当たる底面の円の中心に
は、マジックテープ(登録商標)を塗布しておき、発明者が提案しているGPS受信機の底面に塗布してあるマジックテープ(登録商標)と、の相互作用で、着
脱が容易に可能にしておくのも良い。ウレタンのかわりに、クロロプレンなど、1.5GHz帯に吸収特性の高い素材を用いてもよい。
《0140》
本発明の目的用途に使用しない場合には、ここには、取り出すことの多い軽量の物品などを入れておくことができるポケットとして活用できる。円筒の形状の
部分には地図などの長い紙を折り目をつけることなく収納することができ、空間が無駄にならない。また、いわゆるテントマットと呼ばれるテントで床に敷くウ
レタン素材などもこの円筒部に収納しても良い。この円筒部と底面の円につながる部分は、非使用時には、チャック付の布蓋を、かぶせて、ほこりなどが入らな
いようにしておけるようにしても体裁が良くなるので当然良い。
《0141》
図11を用いて、実際の使用手法の例を以下に示す。
《0142》
発明者が既に提案してきた上記の、L1 C/A GPS受信機を、身体胴部腰背面に、アンテナ主ビームの法線方向を、体躯中心軸と垂直かつ体躯左右平面に垂直に、体躯から遠ざかる方向に沿わせて、配置する。
《0143》
水を、一定厚みの長方形板構造になるように梱包したものを準備する。マイクロ波に影響しない例えばプラスチック等の容器で、水を、一定厚みの長方形板構
造になるように梱包したものを準備しても良い。その形状の主平面を、両体側において体躯左右面と垂直かつ、大地に垂直になるように配備する。この際の矩形
面の厚みは、数cm程度であれば良い。流用するGPS受信機が持つ、回折波への影響の受けやすさに依存する。
《0144》
あるいは、水を注入した状態ではじめて、一定厚みの長方形板構造になるような、いわば水非注入時はぺったんこで薄い形状状態の軽量の水筒等を、ヴェスト
に組み込んでおく、あるいは、取り付け可能としておき、水非注入時あるいは「水注入済だが非活用時」は、ヴェストの背部に、左右から折りたたまれ、嵩張ら
ない(low profile)形状を維持していて、活用時には、ちょうつがいで開く扉のように、左右に90度ずつ程度開いて、図5の形状を形成しても良
い。
《0145》
プラスチック等の容器は、使用者の口元へと、チューブで連結されていて、使用者の水分補給に役立つように設計されていても良い。いわゆる、ハイドレー
ション・システムと呼ばれ、歩兵・サイクリング・アスリートなどの行動中の水分摂取に活用されている用法を兼ね備えることができる。噛むことで水が給水さ
れる。水だけでなく栄養ドリンクなどでも構成でき、長時間にわたり休憩を取ることなく行動継続することが大切な場合に、それを可能とする。もちろん、
GPS受信機の利用としても測位のみならず方位が得られるため有用である。こうした近未来的なアウトドア活動支援システムとも相性が良く、兼用性が高く構
成可能な点も、本GPS受信機の野外での身体体躯と水との協調活用の使用法の提案の優れた美点のひとつである。
《0146》
救命水についてここで少し異なった観点から再び論じる。前記した救命艇設備規則に示された飲料水を具現化した、事実上標準の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを、プラスチック製のやや平べったい直方体の枠組みの中に何重かに重ねて収めることで、先に述べた、厚みのある矩形面を形成しても良い。その際には、肩からそれを登山用スリングなどでぶら下げても良い。
《0147》
水を、一定形状のうす平べったい矩形状になるように梱包したものを準備する際には、救命艇設備規則に準拠して、救命艇に設備されていることの多い、一般
的形状の清水のビニル袋入りパッケージを流用することもできる。事実上標準となっている形状がある。例えば、横約12cm×縦約6cm×厚さ1cm程度 の、小ビニルパッケージに清水として飲料水がパッケージ化されているものが、救命艇設備の事実上標準(de fact standard)となっている。
わが国で市販されている当該形状のものはおおむね透明なパッケージであり、青字で、国土交通省認定の刻印がある。海外でも同等の寸法で同様の現地語表記の
ものを見かけることがしばしばある。これは定員一人当たり3リットルの飲料水を備え付けることが救命艇に義務付けられていることによる。また一度にすべて
を開封して消費しまわないように、小分けされている。
《0148》
前記の清水の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを厚さ数cm、矩形の縦が20cm程度、横が10cm程度を、
想定しながら、ヴェストの脇に構成した、庇から、垂下させることで、緊急時に、救命艇設備から得た素材で、自ずと、提案GPS装置を、自らの身体体躯と、
平板形状(本来は水袋)の水とで、回折波を手元の機材のみで効果的かつ効率的に排除しつつ、方位を得ることができるのである。このために、ヴェストは、そ
のような垂下させる支柱を、体躯上下左右面に垂直に突出するように、蝶番を用いて、形成しておいても良い。そこにつるせばよいのである。そのために、飲料
水パッケージに、つるすための穴を用意しておいても良い。ヴェストにはそのための蝶番付支柱を用意しておいても良い。
《0149》
リュックサックにかかる応用についてここで論じる。
図11のようにリュックサックの下部等に、当該構造を、挿入可能な形状にくりぬいた形に事前に形成しておくことも有効である。その際には、ウレタンなどの
軽量だが形状を確保できる素材を有効に活用することが可能である。その際には、先に述べた、薄型矩形形状を形成する飲料水パッケージを、うまく格納できる
ような、布で形成された隙間を事前に形成しておいても良い。その底面中央であるリュックサックの背中に当たる面のほぼ中心には、マジックテープ(登録商
標)を配置しておき、発明者が提案しているGPS受信機の底面に塗布してあるマジックテープ(登録商標)と、の相互作用で、着脱が容易に可能にしておくの
も良い。
《0150》
ここでは警官・海上保安業務従事者・安全保障業務従事者等の職業人などへの着用物としてのヴェストへの本提案の応用について論じる。図12または図13の
ように、救命胴衣あるいはヴェストに、利便性を上昇させる構成をとることが、でき、そのようにしてもよい良い。図13は閉じたときに隙間がないが、あえて
隙間を持たせて、閉じたとしても、GPS受信機のアンテナが顔を外に覗かせるように構成してももちろん良い。図14(d)(e)のように構成してもよいの
はもちろんである。この場合、水平に棒状のものがあるが、これらの素材として、樹脂製棒、樹脂製スペーサー、樹脂製回転ネジなど、を用いれば、電磁波の吸
収が期待できる利点があることに加え、その利点があることに加え、それ以外には、方位限定になんらかの電磁的影響、いやしくもネガティブな影響を与える懸
念がまったくないため好適に適合する。
《0151》
図12または図13は、こうしたジャケット・ヴェスト・救命胴衣形式を用いるものとその形式として、次の諸相の説明に用いられる。
まず、クロロプレンゴム(CRゴム)ウエットスーツあるいは救命胴衣に、あるいは、職業的な専用衣服チョッキに付与的に水構造保持機能を付与してある容器機構を実際に使用する際に観音開きに用いる際の構造展開を説明することができる。使用者例は次を含む:海上保安関係者、トッキュー隊員、海上自衛隊員、軍関係者(歩兵・特殊部隊員・落下傘降下員)、海上保安ボランティア、海軍関係者、アクアラング愛好家、警察官である。
次に、クロロプレンゴム(CRゴム)ウエットスーツを脱衣してはだけた部分を回折波弱化に活用する際の観音開き形状に構造配置することを説明することが
できる。使用者例は次を含む:海上保安関係者、トッキュー隊員、海上自衛隊員、軍関係者(歩兵・特殊部隊員・落下傘降下員)、海上保安ボランティア、ダイ
ビング・アクアラング愛好家、警察官である。
あるいは、専用衣類であるヴェストに体躯に沿う形で当初組み込まれている、保冷剤、または、蓄温剤を、回折波弱化に兼用活用する際にちょうつがいを使っ
て観音開きに用いる際の形状を説明することもできる。使用者例は次を含む:炎天下や寒冷地で野外で警備を行うため保冷剤や蓄音剤を使うことが有効な者で
あってかつ緊急事には方位を取得する一定の必然性があるもの、警察官、自衛隊員、軍関係者(歩兵・特殊部隊員・落下傘降下員)、海上保安関係者である。
またはクロロプレン(CRゴム)のヴェストの胸部前身ごろを不使用時に後方に展開して回折波弱化に活用することを説明することができる。使用者例は次を含む:トライアスロンランナー・選手・トレーニング者、クロスカントリー選手、海上保安に従事する者である。
《0152》
なお、図14の構成を取る際には平板状物体を脇に挟み込んで使用しても良い。その際に多少柔軟性を持つ樹脂であれば、体躯側面への密着性も良くなるので好適に適合する。
《0153》
次に車椅子への応用について論じる。図17は、車椅子に本提案を応用した実施例の概念図である。図中では網目で図示した部分に、これまでも電磁波吸収体
として論じてきた水分を含むもの配置場所に相当する。これが水筒[薬液の供給機能等を含む]などである場合は、当然、それは経口給水(水飲み)チューブと
連結されて、使用者に提供されていてもよいのはもちろんである。医療用の薬理作用のある輸液(例えば点滴のための透明ビニール製医療用パウチパッケージな
ど)でも同然よい。水筒は、図では枡形を横置きしたように背中に取り付けてあり、その底にGPS受信機がくるように配置している。もちろんこの図に限らな
いが、そのような枡形の図は、より開口部が狭くなるように、作られていてもよいことを特に記しておく。つまり、枡形の口が必要以上に広いと思われる場合に
は、そこに、より小さい開口部のみを持つ、中央に中空の開口部を持つ平板の水筒で、その広い開口部をふたをするかのごとくすると、より狭い開口部のみが残
ることになりマイクロ波回折波の減衰効果を強化するためには、たいへん便利である。わずかに水の分量が増加するが、車椅子の場合であれば、車輪がそれを保
持することになるので、ほとんど使用者に負荷がかからない特徴があるため好適に適合する。
《0154》
次に電動車椅子への応用について論じる。近年、使用者への負担減・利便性向上から、普及が進んでいる電動車椅子を活用する場合、そのモータ駆動・動力部
も水を含む水筒で別途できるだけ取り囲んでもよい。背面にすでに枡形などで回折波減衰の処理をほどこされている、GPS受信機であるが、モータ駆動時に自
然発射されるノイズ性の電磁波あるいは誘導性の不要な電磁波が、万一にも、影響をあたえることがないよう、前記のような工夫で、二重に、(モータという潜 在的発信源近傍において万一の効果を事前に)減衰させる工夫を行ってももちろんよい。(それは図示されていないが、往々にして座席の下電動駆動部は存在す
ることが多いので、それを取り囲む水筒もそこに別途配置すれば容易である。また、長時間の屋外移動時に、水分が豊富にあるため、補給もしやすくなり便利で
ある。
《0155》
電動車いすの増加を背景に、電動車いすのへのバッテリー搭載の常態化が背景にある。通常のバッテリーであると、硫酸銅液が積載されており、その液体を利用可能である。また最近であるとリチウムイオンポリマー電池が搭載されており、その際も高分子成分と水分を含むのでそれを活用可能である。
《0156》
最近では、車椅子も多様化し、毎日の日常使いにおけるQOL(Quality of
Life生活の質)の向上を想定し、車輪スポークなどまで、全て、金属を排し、木製などの質感のよい素材にて構成された、車椅子は、たいへん人気が高
い。こうした木製の車椅子は、特に、風合いがよく、毎日、車椅子に乗ること自体すら楽しくなるなどの心理的な影響の面でも、使用者にはたいへん好評である という。こうした大人気の木製部材車椅子は、GPS受信機への影響も僅少と予想され、来るべき福祉社会の使用に本装置とともにやはり好適に適合するもので あることを明記しておきたい。またセグウエイなど一人乗りの移動体などにも好適に適合することは言うまでもない。こうした一人乗り、の移動体は、近年爆発的に流行の兆しがあり重要な応用分野である。なんとなれば、それ自体は遮蔽として用いることができる面積がないため、人間の体躯と水などを活用する本法との相性が良いから。またこのような個人のempowermentという現象が現代の特徴であり、歴史上でまれに見る個人の科学技術の駆使能力を有している時代であると言える。その個人が、衛星通信につながる携帯電話を所持し、測位衛星の信号を受信して現在位置がわかるとした場合に、その方位においては、相変わらず地磁気レベルという、誤差要因(自差、偏差、局所磁気)が大きく、基本的に局所時期は排除することが不可能であるという、信頼度の低い、方策しか持たないのは問題である。そこで、信頼度の高い本提案方法それも、遮蔽物が認められない場所であれば、できるだけ、確実に実施する方法として本方法は貴重な方策となる。その実現性は、高橋(2011)山の多い場所、ビルの多い場所、空が開けた場所により、それぞれ5回の計15回、一回毎に600試行であるから、9000試行にも上る実際の現地実験によって示された。(以下、高橋正人,静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価
-小型・軽量・廉価な新手法の提案-, 社団法人電子情報通信学会論文誌A基礎・境界領域(ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February. 2011 より引用)
《0157》
以上各種の具体的な応用形体を論じてきた。共通するのは次のことである。まず、提案型のGPS受信機で、方位を得るために、自分自身の背中(体躯)を用 いることで携帯物の増加を防ぎ、かつ、身近に存在する電磁波吸収剤を活用する。これによって方位取得を実現するので、携行物の無意味な増加を招来すること がなく、煩雑さをまぬかれる。特に、山岳遮蔽やビル遮蔽や大船舶や大航空機体や巨大壁面がない時でも本方法は可能である優れた特徴がある。加えて、低廉GPS受信機を流用していてそれに微細な信号強度識別力がなくても目的の達成が可能となるとの代えがたいすぐれた特徴を有する。
《0158》
そのときに手元にあるはずの身近なものとして各種多様なものがあることをここまででも詳細に論じてきた。次に示す。
《0159》
まず水である。その本質は永久双極子の誘電分極の誘電損(√εr)・(tanδ)の大きさが電力半減深度Dの小ささに貢献する。時に、水などが溶解した
電解質がもたらす導電率σの大きさも、電力半減深度Dの小ささに貢献する。このジャンルには多くのものが該当することも論じた。水(飲料用・調理用・衛生
用(歯磨洗浄等)・茶・ヨーグルト・穀類・根菜類・植物・動物・食材風呂水・トイレ用水・保冷剤・保温剤・マヨネーズ・ソース・醤油・牛乳・ジュース・な
どが相当可能である。
《0160》
次に水などに溶けている塩分である。その本質は永久双極子の誘電分極の誘電損へ貢献する電解室の導電率σである。食塩水などが相当し、味付け食品・保存 性味噌・食塩水・筋肉皮膚組織・栄養ジェル食品(商品名であるがウィダーインゼリー等)・保存性ソーセージ(魚肉・豚肉等)・保存性サラミ・保存性ハム・
保存性ベーコン・スポーツ飲料(商品名であるがポカリスエット・ゲータレード等)。
《0161》
それらに加えて、アルコール類(その本質は永久双極子の誘電分極の誘電損)があり、医療用消毒・生理食塩水・輸液・薬剤液がこの分野に相当する。
《0162》
さらに、高吸水性高分子(SAP:Super Absorbent Polymer)(その本質はやはり永久双極子の誘電分極の誘電損+電解室の導電
率)がある。この分野ではポリアクリル酸ナトリウム系があげられる。吸水性樹脂の中で、吸水性能が特に高く、また圧力を加えた
状態でも保水力を維持する樹脂を高吸水性高樹脂という。おむつ
、生理用品、保冷剤、保温剤、芳香剤、消臭剤、化粧品、シーリング剤等がある。状態としては、当初は、粉末状であり、水と接すると吸水しゲル状化する。これも使用可能である。
《0163》
上記だけにとどまらず、次のものも利用可能であるという幅広い利点を有するのが本提案方法の特徴である。すなわち、機械潤滑系・電源機能系・不凍液系液
体・エチレングリコール(不凍液)、バッテリー液(電解質+水)、リチウムイオンポリマー電池(高分子ゲル)なども活用可能である。これらの吸収性の本質
も永久双極子の誘電分極の誘電損+電
解室の導電率であると考えることができる。
《0164》
図18は、マイクロ波吸収材として人体体躯を一文字型に配備してその中央にGPS受信機を配置する構成が、受信を一義的には意図しない方向からのマイク
ロ波回折波の減衰にある程度効果的であるが、ときにGPS受信機はその回折波の影響をうけることが可能性としてはあることを示す概念図である。仮に身体体
躯を上から見下ろした場合の模式図としては横一文字のほぼ一定厚みの水袋とほぼみなしても差し支えないことがある。こうして、身体体躯だけを遮蔽素材ある
いは吸収素材として用いる場合をこの当該図の模式図で考える。当該図においては、体躯正面方向は、紙面下方向を向くとみなす。体躯背中方向は、紙面上方に
向くとみなし、GPS受信機はその体躯背中に付けられている。体躯正面方向から到来するマイクロ波は、受信を一義的には意図しない方向からのマイクロ波で
あり、体躯の左右両端点で生じるマイクロ波回折波は、体躯背中の中央に配置されたGPS受信機がときに受けることもありうることが示されている。
《0165》
図19は、人体体躯に加え使用文脈で使用可能な身近なマイクロ波吸収素材を人体体躯のそばに配備し総合して全体としてコ文字形状等に配備してその中央にGPS受信機を配置
する構成が、受信を一義的には意図しない方向からのマイクロ波回折波の減衰に相当程度効果的である、ことを示す概念図である。仮に身体体躯を上から見下ろ した場合の模式図としては横一文字のほぼ一定厚みの水袋とほぼみなしても差し支えないことがある。こうして、身体体躯も遮蔽素材あるいは吸収素材として用 いる場合をこの当該図の模式図で考える。当該図においては、前図と同様に体躯正面方向は、紙面下方向を向くとみなす。体躯背中方向は、紙面上方に向くとみ なし、GPS受信機はその体躯背中に付けられている。特に図18と比較して、回折波効果がGPS受信機により影響しにくいことを理解するために視覚的補助 に活用されることを意図して作成したものである。山岳救助隊員や国際緊急援助隊等、自身の生命維持や、遭難者あるいは被災者の救命のために一定量の飲料 (数リットル)水を常に常備形態して運搬している者にあっては、歩行しながら重量のある水を保持・携行・運搬をせっかくしているならば、方位を取得する際 に、図19のように保持している水を体躯(体躯は70%が水分であるから、これも水と考える)とあわせてコの字型を構成するように背面に構成させる。体躯 正面方向から到来するマイクロ波は、受信を一義的には意図しない方向からのマイクロ波であり、コの字の左右両端点で生じるマイクロ波回折波は、体躯背中の 中央に配置されたGPS受信機に前図の場合よりも影響を与えにくいことが示されている。こうして、隊員が携行している水は、筆者が提案してきた静止時方位 取得可能GPS装置への回折波の影響を低めるための回折波減衰に用いることができ、人命救助という任務の遂行に、携行している水と体躯とGPS受信機は互 いに融合的に機能を融和的に発揮し合って、好適に当該人命救助任務の遂行にたいして円融的に支援を行えるのである。
本稿で論じているものを端的に述べるなら次のようなものを含んでいる。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方又は斜め前方又は斜め後方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒、の、側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸 と、身体体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のア ンテナ主ビームの方向は、ほぼ一致していること;を特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって; 水を含有するもの、の形状が、円筒形であって;飲料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体が紙円筒等に巻きつけられるなどして造形される場合には、;当初隣接する分離切取線のいずれの2線 の間隔も、当該紙円筒等などの中心軸に垂直な平面内の方向角にして約137.5度あるいはその自然数倍、または、約222.5度(これは137.5度の 180度に対する差分)あるいはその自然数倍、の相互離角を自ずから形成するべく、隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル 梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出される間隔値に基づき設計されており、;各分離切取線が当
該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されることで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させること、を特徴とする飲料水小分割密閉梱包ビニルパッケージ分離切取線付連続体を用いることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する電力半減 深度が5cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して電力半減 深度が20cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコー ル類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であること、ないしは水またはアルコール類を含む食物として摂取されるものである こと、あるいは味噌及び味噌をもちいたものであること、あるいはソーセージまたはサラミまたはハムまたは燻製製品などの塩分を付与した保存食品であるこ と、あるいは栄養補給用液体ないしジェル状摂取物であること、あるいは動物又は植物の一部であること、あるいは食肉又は穀類又は豆類又は根菜類であるこ と、筋肉または皮膚など高含水性組織であること、あるいは調味料であること、あるいは保温材・保冷材であること、あるいは高吸水性高分子であること、ある いはジェル状または液状の化粧品または家庭用品(洗剤・液体石鹸)などの日用品であること、あるいはバッテリーないし充電池に充填された電解質を含む液体 ないしジェル状の高分子などの工業製品であること、あるいはクロロプレンゴム又はポリクロロプレンゴム又はクロロプレンゴム(CRゴム)同等かそれ以上の 1.5GHz帯などのGPS電磁波吸収特性を有する素材であること、あるいはいわゆるウエットスーツの素材を用いたものあるいはウエットスーツそのもので あること、あるいは極地や寒冷地や高地で用いられる不凍液であること、あるいはエチレングリコール又はジエチレングリコールであること、あるいは、大規模 自然災害、大規模人工災害時に緊急時に野外で入手可能なものなどとしての水分を含んだ土壌または水分を含んだ砂または海水または湖水または河川水または雨 水またはときとして生命体や家畜から排泄されたものを活用することに有効性を認めざるを得ない過酷な環境ではそうしたものであること、または医療用の薬液
または消毒液または輸液または生理食塩水であることを特徴とする方位情報取得方法。半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して「GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する比誘電率(εr)の平方根と誘電正接(tanδ)(δは誘電損失角)が」10等の一定数値以上の領域に属するもの)、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方 位情報取得方法。前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水また は消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒の側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、身体 体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のアンテナ主 ビームの方向は、ほぼ一致しており;リュックサックの内部構造として組込み、取り外しができる構造となっていること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻 きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3・・・)
の長さで「小分けされた水の梱包のn番目の切れ目とn-1番目の切れ目の間隔の長さ」が保たれるべく設計されたことを特徴とする飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ。
前記方位情報取得方法であって;請求項5記載の飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけて ゆくことで、水の存在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻 きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
[ (aθ+b)/2√{θ^2 + 2bθ/a + 1 + (b/a)^2} + (a/2)log|2θ+(2b/a)+2√{θ^2 + 2bθ/a + 1 + (b/a)^2}| ] from (2πgn) to (2πg(n+1))
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=0,1,2,3・・・))
(ただし、[ ]from a to zはaからzまでの定積分の記号とする)
又は
2πg(a-0.5bg)+2πbggn
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=1,2,3・・・))
の長さで「小分けされた水の梱包間の、開始点から、n番目の切れ目まで、の、長さ」が保たれるべく設計されたこと
を特徴とする
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、
巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけてゆくことで、水の在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;
を特徴とする方位情報取得方法。
(1)半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
(2)身体体躯の前面側又は後面側に装着し、
(3)前記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、
(4)水を含有するものを、
(5)当該方位情報取得装置よりも突出するように装着し、
(6)それにより、
(7)前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、装着し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、(コンパクトにに格納されていた飲用水の経口摂取チューブを兼用するリザーバーの複数のコンパートメントが、使用時には両腕あるいは片腕を広げることによって(次々、引き出され、)水の平面を腕と体躯の間に形成するように)展開し、(非使用持には両腕あるいは片腕をもとの体側に沿わせる位置に戻すことによってリザーバーのコンパートメントは、もともとの収納位置におけるコンパクトな形状に戻ることで活動性を妨げずに、水の行動中経口摂取を確保できつつ、)」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、空間的形状を構成し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(現場での携行品であるスポーツドリンク・アイソトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧とほぼ等しい浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイポトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より低い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイパートニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より高い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・生理食塩水・海水・バッテリー電解液・電池等の兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的として、)
電解質溶液又は極性溶媒(polar solvent)を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、現場での携行品である、あるいは、天幕幕営時調理暖房燃料用、雪上車等移動体燃料用、栄養源としての摂取用、嗜好品としての摂取用、調理用・品調味料用などとしての重要な携行品である)
エチルアルコール、(医療用品、消毒用品としての)メチルアルコール、(一般的な洗浄や燃料用などとしての)アルコール類を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、傷口の洗浄、点滴輸液の実施の基礎として用いる、極度の疲労時の経口摂取に用いる、等、現場での携行品として必須のである、)
生理食塩水、あるいは、それを用いて一定の成分を付与した輸液を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場における制限されがちな携行品の高度な兼用性・現場物品のみでの事象即応可能性を高めることを主に目的として、)
水を含有するものを収納する又は湛える容器又はリザーバーは、
変形・分割・再結合できるものである
(特徴を有することで前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号の諸特性及び当該GPSアンテナとGPS受信機と周囲環境の特性に応じて、現地にて使用者に多様なる形状にての活用を積極的に可能とならしめることができる、)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分かれており、当該コンパートメントは相互に組み合わせ自在性を有する、ことで使用者の希望に最も近い任意形状をとれる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分けられており、水又は相互に濃度の異なる電解質溶液又は組成の異なる物質又は空気の各層を任意数だけ設けることができる、
(ことにより屈折率の異なる物質に入射する際電磁波は一部反射する性質等をも活用する)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(栄養補給、脱水症状の軽減などを含む体調管理等を主な目的とした)
使用者に対しての、リザーバー内容物の、
経口摂取
又は
(皮下・血管内・腹腔内などへ)
輸液
を可能とする手段(としてのチューブ等)を有する、
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
開口部が、周囲方向から中心にむけてすぼまるように又は中心から周囲方向に広がるように、
構成されていること
により、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水(等)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)多面体(polyhedron, manysided object, manifold object )の展開図の全部又は一部に相当する、
複数の多角形又は幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の
(まず一義的なイメージとしては比較的低い背丈で、すなわち実際には往々にして板状とも表現すると解しやすい、数学的な意味での)

(数学的な意味での「柱」としては「円柱又は角柱など、幾何学図形を底面に有する柱」である)
として
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごときさほどは嵩張らない形状にて)
構成され、
(展開図から多面体を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具又はスライド装置等の補助を時に得て、
使用持には、そもそもの3次元的空間図形としての)
多面体の諸表面の
(明らかな開口部と表現するより、ほかの面よりも水の層をごく薄くすることで、電磁波にとっての実質上の開口部として機能させることを企図する際は)全部、
又は
(水を充填しない面、すなわち電磁波にとっての明らかな開口部を有させる形状の構築を企図するときは)一部、
を形成することで、多面体の表面の、全部または一部に、水等の層状構造を形成する
ことにより、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はトライアスロン「的」な遠泳や海中での業務におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆる)ジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット, jacket-style Buoyancy Control Devicenの略) の機能とも兼用することができる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(歩行や駆け足などの通常活動時には、コンパクトな)中心角の比較的小さい扇型柱の多層コンパートメント
構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り、あるいは、容易に戻ることができ、(身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、)
(災害救援などで現地に急行する際には、本来ミッションの的確な業務遂行のため、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、被災者の救命率を高め、後遺症の発生確率を低めるため、に被災後の救出までの時間を短縮するために、そうした非常時や緊急活用時には、深刻な不利益を被災者にもたらす道迷いなどによる時間的ロスをどうしても避けるため、)
前記の多層のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を個別にスライドし、より大きな中心角を有するひとつの大きな扇型に展開することにより、
中心角のより広い扇型の水の層状構造を展開・創出することで、(手や腕で層状構造の形状を維持しつづけることもなく、手や腕を解放できつつ、地図や確認事項をチェックするなど、補佐を要せずに、また熱中症ないし低体温症を予防する脇の下の冷却ないし保温効果も与えることを可能にしつつ、経口摂取チューブも兼備も容易で、トレイル・ランなどにも適した小型のコンパクトな形状を保持させることもできるため、実際、片口に円筒形の経口給水水筒をつけてのトレイル・ランニングに参加する選手は少なくないことからわかるように、そういした形状から、一層効果的に)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
この際の、扇型多層構造は、両肩に輪状の短いシュリンゲ(登山用の短い紐)で吊るしておいてもよい。あるいは、両肩に輪状の中規模のシュリンゲをたすき掛けにして、同様に吊るしておいてもよい。
なお、本稿における、ほかの項目においても、このことは簡単に実現でき便利であり、実用的であるため、当然、適用できることを指摘しておきたい。
特に、体躯の中心でも吊るす支点を要する際には、たすき掛けの交点を用いればよい。登山などで、ものが簡単に得られない環境場合、こういった紐状のものをうまく活用して困難に見えることを簡単に解決できることは登山界では、ロープワークテクニックとして欧州などで航海術などとともに多く開発されたものが、知られており、成書にその記述は豊富に見られるため、本稿ではそれについて多くは述べる必要はないと思われるため省略する。なお本稿もそうした現場で既に存在しているものに知恵を付与して難局を乗り越える精神を大切にした技術であるともいえると考えらえれる。ロープワークについて詳細は例えば、(ひもとロープの結び方事典、鳥海 良二著。図解 実用ロープワーク、前島、一義著。アウトドアですぐ役立つロープワーク敷島 悦朗著。Outdoor ロープワーク・ハンドブック羽根田 治著)
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水等(高吸水性高分子ポリマーと水からなる、保冷材又は保温材を含む)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
脇の下、又は、首の左右、又は、鼠径部等の大きな動脈が存在する人体の箇所に触れるように存在させることにより、
人体の血流の冷却を行うことができることで、(炎天下の野外オリエンテーリングや災害救援活動やトライアスロンやトレイルレース等での発症の傾向が世界的に高く世界的にその予防が注目されている)
熱中症を予防する効果を兼ね備える、
又は、
人体の血流の加温を行うことができて、(中高年層の登山ツアーにおける荒天時などで頻発しツアー全体の遭難に直結する傾向の極めて高い、また
時にはクロスカントリースキーなどでも生じる危険が世界的に指摘されている)
低体温症を予防する効果を兼ね備える、
ことで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6)すなわち;

その際において、
((現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、海水(等現地で調達可能な液体を任意に)を入れて用いることができるため現場での材料調達可能性を容易にしつつ、救命胴衣に着脱可能なものであることで利便性を高められている
ことにより、(現地において、一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《0166》
次に災害救援現場で実際性を有する研究の学際性について少し言及する。災害救援現場では、医療の領域や野外スポーツ科学の領域における各種技術の導入が 現実の救命行動に資するために日常的に実施されている。そのような観点から、以下の素材も本提案に好適に適合することを指摘しておきたい。
《0167》
まず医学系・医療系の観点からもちいられるべきもの述べる。生理食塩水は、人間の体液とほぼ等張となる濃度を有する、塩化ナトリウム水溶液、すなわち、 食塩水のことである。日本薬局方・処方せん医薬品では塩化ナトリウムを0.9wt%含有する食塩水が「生理食塩液」と定義されている。2005年4月1日 の薬事法改正に伴い生理食塩水は処方薬扱いとなった。主に医療用として、細胞外液欠乏時やナトリウム欠乏時の輸液用電解質溶液のベースや麻酔液・注射剤の 希釈、皮膚・創傷面の洗浄などに使用される。鼻洗浄や手術の生理食塩水バッグ法などでも利用される。より生身の生体組織を傷つけないためには、さらに成分 を調整したリンゲル液が用いられることもある。輸液の範疇には、これ
ら以外にも多様な種類があり、その中に、5%ブドウ糖液、1から4号液、高カロリー液といわれるものなど多様なものが目的別に存在する。高カロリー液とは おおむね一日に必要な程度のカロリーを投与できる製剤。維持液に加えて高濃度のブドウ糖やアミノ酸を含む。浸透圧が高いため中心静脈ルートから投与され る。これらは点滴可能な透明・柔軟・軽量なパウチに梱包されていることが多い。その意味で、既述の、似た扱いが可能である。被災地現場に救命のため徒歩で 向かう医療従事者が保持する確率も高い。
《0168》
また近年では、経口補水塩(Oral Rehydration Salt)も注目されている。これは主に下痢、嘔吐、発熱等による脱水症状の治療に用い られる。食塩とブドウ糖を混合したもので、これを水に溶かして飲用する事で小腸において水分の吸収が行われる。水に溶かした状態のものを経口補水液 (Oral Rehydration
Solution)という。略語のORSはSalt、Solutionのいずれの意味でも使われる。下痢、嘔吐、発 熱といった症状は、これが長期間に及んだりあるいは頻度が高くなった場合には脱水症状を引き起こし、小児や老人では死に至る事もある。
《0169》
これに対して、病院では主に点滴による水分補給が行われるが、手技の簡便さから経口補水塩による治療が普及しつつある。特に発展途上国などでは感染症な どに起因する脱水症状発症の危険性が高く、また十分な医療設備がないことから点滴治療が困難な場合がある。このため、WHOやUNICEFは経口補水塩の 配布を行い、発症初期での補水治療に関する啓発活動を進めている。先進国においても、特に乳幼児に対して点滴を長時間行うことは困難であり、経口補水塩に よる水分補給が望ましいとされる。経口補水液のパウチ梱包も有効に活用できる。
《0170》
小腸でナトリウムイオンとブドウ糖が吸収される際、これに伴って水も吸収されることから、経口で水を補給するためには、糖と食塩を同時に与える方が水単 独で与えるよりも効率的である。古くから病人食とされている重湯はデンプン(ブドウ糖の重合体)を多く含むコメを煮て、少量の食塩を加えた食品で水分補給 という点で理にかなった食品であったといえる。研究の結果、ブドウ糖濃度が2~2.5%程度でブドウ糖とナトリウムのモル比が1:1の場合に、水の吸収効 率は最も高まる。また浸透圧は、血液の浸透圧(270mOsm/L)よりもやや低い200-250mOSm/Lが良い。
《0171》
熱中症などの緊急時における簡便なORSの作り方として、水1リットルに対して砂糖大さじ4と1/2、塩小さじ1/2で作ることが出来る。このような物 をLGSといい発展途上国ではコップ一杯の沸騰したお湯にひとつまみの塩と一握りの砂糖を入れるということで普及している地域もある。これらも活用可能で ある。近年は、Base of
Pyramid (BOP)を対象とした経済活動や科学技術をもちいた支援活動の重要性がとみにいわれており、その意味で も、全世界的な社会基盤であるGPS受信機の廉価品で方位機能を付与でき、その差に、間の生活に基本的な要素である水や飲料品・食料品を同時に携行してい ることで、身体体躯とのみで、その機能の精度の向上に寄与できる手法である本提案は、意義が深いと考えられる。
《0172》
こうした簡便なLGSに重炭酸を加えることで、水の吸収効率はさらに高まるため、その前駆物質としてクエン酸を加えると良い。これは市販のスポーツドリンクの内容物に似ているが、ORSの方がナトリウム量が多い組成となっている。実際、乳幼児の脱水時にスポーツドリンクを与えると低ナトリウム血症から水 中毒を引き起こすことが知られている。現在日本では、厚生労働省認可の個別評価型病者用食品としてORS用の飲料OS-1が発売されており、調剤薬局や病 院の売店等で販売されている。これらも活用可能である。
《0173》
また、スポーツドリンクも好適に適合する。これは、運動による発汗等によって体から失われてしまった水分やミネラル分を効率良く補給することを目的とした機能性飲料である。脱水症状の回復や、炎天下のスポーツにおける熱中症防止にも効果 があるとされる。体液にほぼ等しい浸透圧を持つ。アイソトニック飲料、スポーツ飲料と呼ばれることがある。日常生活の熱中症対策としてスポーツドリンクを 勧められることもある。これらも好適に活用可能である。
水の誘電率は周波数(ωはマイクロ波の各周波数)だけに、依存するのではなく、水が有極性分子のために温度にも依存する。Thraneは、海水の塩分と温 度依存性を理論・実験的にもとめ、40度以下での水の誘電率を、次の、数7、の冒頭示される、水の誘電率についての、デバイの関係式、においての、諸係数を、数7の2行目以降のように与えることにより得られることを示した。
《数7》

ここで、sは塩分の重量パーセント、tは温度(℃)である。塩分の重量パーセントと、温度、および周波数で、水の誘電率は決定され、塩分が増加すると水によるマイクロ波の吸収は増加する傾向にあるすなわち、電力半減深度は小さくなることがよくわかる。
(普及版 マイクロ波技術集成 編集責任者 越島 P667)
上記により、水のみのときよりも、電解質が溶解している導電性を有する水、が回折波の弱化に、たいへんに好適に適合することが見て取れる。これは、純粋 としての清水のみならず、飲料水はもとより、スポーツドリンク、お茶、清涼飲料水、果実飲料、しょうゆや食塩などですでに味つけされた菜やほうれん草の煮
浸し、じゃがいもの煮物などの食品、ハム、ベーコン、ソーセージ、アイスバー、としてすでに明確な軽量のプラスチック形状などをもって市場に流通している
食品類はもとより、河川、湖、プールの水も、飲料に適さない海水、生活用水などの汚水や、自然のなかのたまり水、水を含んだ土壌や砂などまで含めて、か
えって有効に活用できる可能性が広がることを意味している。こうした活用ができる点が、本手法の優れた利点であることを改めて指摘しておきたい。
特に、海水、食塩水が、電力半減深度が、通常の純水よりも、小さいという事実は、人の体躯を生理食塩水に近似できること、で体躯を活用できることを意味
し、また、船舶関係者や漁礁関係者などにおいては海洋の海水を存分に用いることができ、かならずしも、清水さえも温存しておくことが必須ではなく、いざと
いうときには、清水を消費しきったあとでも、海水などでよりよい形で本提案を活用でき希望を持てることを示している。さらに、人類が海水から誕生して陸に
あがってきた性質を振り返れば、海水に類似した体液を有している人体体躯であることは容易に想像がつく。それを用いることは当然有効であ
るし、摂取する飲み物も食品も海水と類似の味付けや形状のものが多いことも、本提案を、自らの身体および日用品(食品、飲料、自然界に豊富にある海水な
ど)活用場面によって性能向上が図れる。これは本提案の優れた利点の一つであろう。海水ならいくらでもあるのである。清水でなくても本提案は大丈夫なので
ある。海水、食塩水の有効性を示した。魚類にとどまらず、すべての動植物が海洋から陸へあがってくる長い歴史をたどったことを考えると、本提案への食品利
用の有効性もご理解いただけたことと思う。その意味で本提案の本質は、たしかに水というすぐれて人の生活に直結したものに基礎を置くという人の生存と生活
と文明に根ざした意味のある提案であると同時に、さらには、海洋という生命の基本的な根源にふんだんにある海水というものでも使える、いや、それどころ
か、電解質を含んだ水のほうがかえって回折波の弱化にはすぐれて有効であるという点にも、隠された意義が存在し、支えられているのである。
ここでHippelの著作に目を転じて具体的な水と食塩水のデータの裏付けを示しておくことにしよう。
図72には、Hiippelの得たデータが示されている。Waterすなわち水およびAqueous Sodium Chloride NaCl水溶液(食塩水)の検査結果が示されている。非常に広範な周波数範囲を検査値であるため、あいにく、1.5GHzのデータが無いので、300MHzと3GHzの中間値を用いることとすると次のようになる。
水は、f=1.5GHzで電力半減深度D=数cm程度が期待できることがこのHippelのデータから計算される。そして25度の0.5molal(質量 モル濃度)の電解質NaCl濃度を有する水溶液(食塩水)では、さらにそれよりも約21%以上も短い、電力半減深度が期待できることがあきらかになった。
この比較は、1.5℃の水という25℃の水よりは一層すぐれて短い電力半減深度を持つものと、25度の0.5molalの電解質NaCl濃度を有する水溶
液を比較しているので、25度の純粋と、25度の0.5molalの電解質NaCl濃度を有する水溶液を比較すると電解質の能力がより明らかにすることが
できる。
まず、
II. Liquid.,A. Inorganicの表において、Water,conductivity 1.5℃を選び出し、
ε0=9x10^(‐12)
√(ε‘/ε0)=√((86.5+80.5)/2)=√(167/2)=√83.5≒9.1
(tanδ)・(10^4)=((320+3100)/2)・(10^4)=1710・(10^4)
tanδ・√(ε‘/ε0)=15691・(10^-4)≒15
これを既述の電力半減深度の式に代入していけばわずか数センチの電力半減深度であることがわかる。
結果、水は、f=1.5GHzで電力半減深度D=数cmが期待できることがこのHippelのデータから計算される。
次に、
III. Liquid.,A. Inorganic
Aqueous sodium chloride 25度
0.5 molal(質量モル濃度)solution
√(ε’/ε0)=√((69+67)/2)=√68≒8.3
tanδ=(39000+6250)/2)・(10^4)=22625・(10^4)tanδ・√(ε’/ε0)=187788・(10^4)
tanδ・√(ε’/ε0)=187788・(10^-4)≒19
これを既述の電力半減深度の式に代入していけば先に述べた1.5℃水よりも(こちらは25℃であり、NaClの0.5molal濃度溶液である)さらに21%も短いわずか数センチの電力半減深度が得られるのである。ゲータレードやポカリスエットなどのスポーツドリンクは粉末で携行すればかさらばらないし、軽量である。十分な方位限定の効果を得るためにはこうした電解質の粉末の力も有効に活用することに道が
開かれることを証明した。また自然の海水などの活用性が高いことも証明でき、また医療チーム(例えば正式に国際緊急援助隊法が存在する我が国の国際緊急援
助隊等には医療チームも規定されている。探索救助チームも当然規定されている。)が人命救助のために急行する際には生理食塩水を消毒や医療的措置のために
携行するであろうからその透明パウチビニルも本提案にそのまま積極的に活用が図れる可能性を示唆しているなど、本提案方法が、災害救援の際の人命救助に貢
献できることを示した。
なお、上記で言及したデバイ[Debye,Peter Joseph Wilhelm、1884.3.24-1966.11.2.]はオランダ生れのアメ
リカの物理学者,化学者であり.ミュンヘンで学び,ゲッティンゲン,チューリヒ,ライプチヒの各大学教授,ベルリンのカイザー・ウィルヘルム物理学研究所
主任教授を経て,1940年に渡米し,以後コーネル大学教授となった.初期の電磁波の回折理論などの仕事のほか,固体の比熱(デバイの比熱式)
(1912),X線回折(デバイ‐シェラー法)(1916),X線散乱の理論,強電解質溶液の理論(1923),極性分子の研究などで著名であ
る.1936年ノーベル化学賞を受けた.
また、Hippelの著作には多くの物質のデータが記載されており、本提案とは逆に低損失を追及したリストであるので、当然のごとく、ほとんどが本提案に
そぐわない物質のデータが多い。その中で、特に水や食塩水と累次の優れた特徴を備える素材として、以下があることを指摘しておく。例えば、図73は、チタ
ン合金関係から抜き出したデータである。チタン酸バリウム[barium titanate] [barium titanage]、または、バリウム
barium79%、ストロンチウムstrontium21%のチタン酸バリウム・ストロンチウムがある。いずれもチタン合金titanate
alloyである。これらの素材を本提案に用いてもよいのはもちろんである。チタン酸バリウムは常温の比誘電率が2900と大きく,コンデンサーとして用
いられる.また圧電係数も大きいので圧電素子となる.不純物を添加してサーミスターとしても利用される.強誘電性物質の1。圧電気効果を示し、コンデン サー*、レコード‐プレーヤーのピック‐アップ、白色顔料などに用いられるという特殊性を有している。
チタン酸ストロンチウム[strontium titanate]は、酸化ストロンチウムSrOと酸化チタンTiOからなる複酸化物.化合物名は,酸化チタンストロンチウム(strontium titanium
oxide).4種が知られているが,ふ
つうには1:1のSrTiOをこのようによぶ.無色の立方晶系結晶.ペロフスカイト構造.融点は約1900℃.酸,アルカリに対し極めて安定.高温処理に
より徐々に酸素を失って黒色となり,導電性を増し,4K以下の低温では超伝導体となるものもある.4K以下で強誘電体であるという説もある.誘電材料,
サーミスターなどの原料として用いるほかにポリスチレン50%,カーボン50%の混成組成物や、ポリ-2,5-ジクロロスチレン21.3%および (Mn,Fe)304(78.7%)など良い電力半減深度を有するものとしてあげることができる。ポリスチレン[polystyrene]
は・(CH(C6H5)CH2)n-の組成を持つ。スチロール樹脂ともいう.スチレンの重合体.ふつうは無色透明で非晶性の熱可塑性樹脂で,比重
d=1.05~1.07,ガラス転移温度82℃.ラジカル塊状重合,懸濁重合などによって合成される.軟化点が低く,電気的性質にすぐれ,熱流動性,熱安
定性もよく,美麗に着色できるなどすぐれた熱可塑性樹脂である.射出成形品が日常用品などとして広く使われている.発泡ポリスチレンとしても広い用途をも
つため、容器などに適する可能性がある。
先に言及した人間あるいは生命活動への普遍的基礎的活用性や必須性、や、人命救助における携帯の必然性有用性などに鑑みればわざわざ特別にそれを準備し運
搬することになろうことを考慮した場合、水あるいは、電解質を含む水(食塩水など)の、あるいはそれらを含んだ食品や、湖水海水などの、実際的な高水準の
活用性と入手性はすぐれた特徴としてより意識されることを指摘したい。
《0174》
これらの飲料は、効率良く水分を補給させ、なおかつ体に負担を掛けないように考慮されているほか、スポーツの際に失われがちなカリウムイオンやナトリウ
ムイオンといった電解質やマグネシウム・カルシウムといったミネラル分を含んでいる。また生理食塩水に近い浸透圧で胃腸に負担を掛けないよう配慮され、運
動時に筋肉中に蓄積される乳酸の分解を助け回復を促すとされるクエン酸や、いわゆる疲労回復の際に最も効率の良いエネルギー源であるブドウ糖やショ糖を含
んでいる。
図74は、非使用時にはコンパクトに折り畳まれて、体側から背面にかけて、又は、体側から胸腹面にかけて、平べったくlow profileに収納されている、(薄い板状の)扇型柱(短い高さを持つ柱)状の水筒の機能を有すコンパートメントが、それとベルクロファスナーで接続されているなどした腕を、体側から水平方向を経て頭上へと円弧を描くように動かすことにより、水筒コンパートメントの間に相互に設置されたスライダーに沿いスライドし、結果的に体側の両側に扇が展開するかのごとく水の層の存在を広げることを実施できる形態の一例を示している。この場合、GPS受信機は体躯の前面あるいは後ろ面に配備されていてもよい。例えば、GPS受信機が体躯の前面に配備されている場合、必要に応じて、体躯の前半分の方向に両腕を、意図的に、いわゆる、前へならえ、をするかの如く、向けることにより、上空からみると、広げられた扇型構造が、体躯の存在と合わせるた場合、あたかも、コの字を描くように配置されること(コの開口部はこの場合体躯前方になる)により、体躯前部にビーム中心を水平に設置されているGPS平面アンテナが天頂を通る1つの大半円を境として形成することを企図した上空覆域 以外 に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を効果的に減衰させることができるため、GPS受信機が前記上空覆域識に存在していたGPS衛星を識別することがより容易にできることとなる。被災地の災害救援活動などに携行が必須の水や医療用輸液等の運搬を伴う活動時に、それらの運搬物の潜在的機能性を的確に発揮させつつ運搬中にも合理的な有効活用を図れると同時に、結果的に被災者等救助の救命率の上昇や後遺症発生率の低下に重要となる、被災者への迅速な接近を有効に支援し得る目的においての、方位情報取得を一層正確にし、かつ、不要重量物の運搬の要を生じせしめて特段の負担を招くことなく、簡便に実施し得る、構成の一例を、使用文脈の分析に基づいて提案したものである。炎天下の作業時には、使用持にはもとより、非使用時にも、大動脈が通る脇の下に水や生理食塩水といった比熱の大きいものを格納する水筒コンパートメントを配置しているため、熱中症またはそれをもたらす体温の予期せぬ上昇を冷却効果により予防することができる。これにより、大規模自然災害などの際の救急救命活動に炎天下従事する者を効果的に支援することも同時に実現できる。このような構造にはたすき掛けの構造で脇の下(たすき掛けのたすきが背面における交差する点でも良いことはもちろんである)に支点を設けてももちろん良く、扇型形状の積極的利用とともに、そうした我が国の伝統的な文化的観点の工夫を取り入れることとも相性が良いことも優れた利点の一つである。近年、国際緊急援助隊においては、国際緊急援助は日本の文化である、として国際貢献していることは国際的にによく知られているところであり、そうした文化的・伝統的なな観点も含めて、工夫を活用しており、携行物の兼用的機能の潜在力の最大の顕現を重視し、せっかくあるものを有効活用すべきであるし、そうせずにいることは、もったいない、といった伝統的な視座を衛星測位という第五の社会基盤とも目される科学技術にとりいれて、大切にして世界に貢献していことを、世界的にアピールできる面でも、我が国の緊急援助の特徴を体現してくれるという意味でも、米国のナイ教授の提唱する、国のソフトパワーの面でも優れた多面的な効果を長期的には奏することが期待される。なお図で示すよりも、より、長い水の層を形成して、例えば、太ももないし、膝のあたりまで来るように形成してもよいのである。一方、手のあげる角度も水平を超えて上方に挙げて頭上までああげることで、完全な円の水の層を形成してもよいことはもちろんである。図74の構成は腕の方向を「前へならえ」のようにするときには、ある意味で指向性を狭くすることが可能であり、ひとつの教育機器としての楽しく電磁波を学べる未来型科学教育機具としても活用できる。全世界の地表面で活用可能なGPS(またはGNSS)の電磁波を用いて、廉価なGPS受信機に軽微な改修を加えるだけで実現でき、また、それ以外に必要なものは、水だけであり、それも清水があれば清水で良いが、海水や湖水、河川水などの容易に費用がかからず入手可能なものであっても、実現できそれはむしろ教育的に興味深い結果をもたらす(海水は清水に比べて、電解質によるイオン伝導率σの影響のため、より短い電力半減深度を有すことは既に述べた)ことなどを、自らの体験から学び取ることができる。こうした体験的な学習は、イノベーションの源泉としてきわめて大切であることは指摘されて久しい。
図75は、ジャケットの胸腹部分の内部構造が、水の層をなしうる、高密閉性の、いわば薄い水筒となりうることを示した本提案の実施の例である。ここで提案するジャケットは、自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆるジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット、jacket-style Buoyancy Control Deviceの略) の機能とも兼用することができ、利便性が高い。すなわち海中ではこの、本提案では水を充填する、密閉性の高い層としての空隙に、深海から浮上する際の浮力を得るために酸素ボンベか、口元に送り込むため空気を、口元のスイッチ一つで吹き込み又は送り込むことができるように構成可能である。陸上に上がった際には、例えば、ジャケットの体躯前面の内部に形成された密閉性の高い空隙に、清水を詰めれば水筒を兼用しつつ、行動を行い、方位を通常より精度を高く確認したい際には、ジャケットの体躯前面の内部に形成された密閉性の高い空隙に清水が充填された部分を、左右に、観音開きのように、少しずつ両手で開くように制御することで、例えば、上空からみて、既述である、体躯と水の層がコの字の形になる状態、で静止し、意図する上空覆域以外に存在していた衛星に由来する信号強度を減衰させる、という、使用文脈に適した効果的な形で、アウトドアでの携行物を最小化し、兼用的機能性を最大限に権限し、実現できる。もちろん、体躯に水平になるまで開いてもよいのである。当然ながら、その中間で止めて使用することが好都合であるならばそのようにしても当然よい。また体躯に水平な状況を超えて背面へ斜め方向に開いて用いてもよい。前へならえのような格好で前方にて(上空から見てコの字の開口部が前を向くように)コの時を形成してもよいし、又は時には(GPSが背後に設置されているなら)後方に(上空からみてコの時の開口部が向くように)形成してもよいし、又は前身ごろを側方に開いた状態でよいし、又は、それらの中間的な状態としての、コの字が開いたような形での、斜め前方又は斜め後方に、形成させても当然、よいのである。また左右のうちのいずれかが十分な遮蔽が形成されていることが明らかであるなどの場合であって、自ら形成するまえみごろの突出の工夫が片側だけで足りることが明らかな場合にはそれでも良いのである。もっとも適した形を選ぶことができる。中身であるが、清水が入手しにくい場合は、海水など手じかなものを用いても、電解質溶液のため、むしろ電力半減深度がより小さくてすむ効果を有することができることは既に述べた。デバイの関係式などからもそれを確認することができる。なお、こうしたアクアラングで用いるBCDジャケットは通常のアクアラングでの使用後にも、中に入り込むことが避けがたい多少の海水を洗い流すため、中に少量の水道水等を入れて洗浄することはよくアクアラングの専門家の間では通常実施されており、これも本提案の実現可能性の高さを支持するものである。さらに、BCDジャケットでは空気をボンベから送り込んだ際に内圧が高くなり過ぎた際には、あえてそれを放出する弁を、安全を維持するために、設けても当然良い。加えて、海中で生じる浮力のバランスをよくするため、背中方向に水筒では用いたない、特別なコンパートメントを設けておき、定圧以上の空気の一充填が行われた時にのみ、その弁が開き、背中方向に、空気が充填される構造を設けてもよいのである。ここで説明した例の際に、GPS受信機は体躯前面にあるものと考えて説明した。本提案は、本提案を具現化する場合に、潜在的兼用性を最大限に高めることができる。BCDジャケットのみならず、深い海で自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングを行うものが用いることがある、Bladdarと呼ばれる首から肩および体側に向けて配置する浮力形成具も同様に、本提案は、本提案を具現化により、兼備可能な装具であることを指摘しておきたい。つまり水を入れた際には背中方向には水は自然には充填されていかないが、ボンベで酸素または空気を充填して一定の圧力がかかった際には背中方面の空隙にも弁の作用により空気が充填されるとてしてもよいのである。これにより海中での姿勢安定性は増す。またボンベで圧力がかかり過ぎた際には、危険防止のためにその圧を逃がす別途の弁を肩口に設けてもよいことはもちろんである。なお、こうしたBCDジャケットは、宇宙空間すなわち微小重力、通称、無重力空間での船外活動のシミュレーション訓練のために、米国航空宇宙局や航空宇宙研究開発機構での宇宙飛行士の水中トレーニングにおけるサポート員などによって使用されており、宇宙技術と案外接近した特質を持つ。品質的にも安定しているので、それらをベースに軽量の装具とすることができるため、低コスト・短期間での実現性は極めて高いことを指摘しておきたい。
図76、図77について説明する。図76 本提案の実施例の一つを示す図であり、水を含むリザーバ(携帯水筒)は、通常時は、図77のように、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り得て身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、非常時や緊急活用時には、個々のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を展開することにより、中心角のより広い扇型の水の層状構造を、展開可能であり、その際に、本提案の基本的部分である、GPS受信機による方位情報取得における水の潜在的機能性を権限することが可能であることを、示す図である。図74は腕を専有したが、図76、図77は、腕を解放しつつ実施することができるため、実施者は注意力を人命救助やそのための現地への迅速な接近にしするための的確な方位情報の取得とその判断や本部との連絡に費やすことができる点で、図74とは目的が少し異なっている。
図76、図77について説明する。図76 本提案の実施例の一つを示す図であり、水を含むリザーバ(携帯水筒)は、通常時は、図77のように、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り得て身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、非常時や緊急活用時には、個々のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を展開することにより、中心角のより広い扇型の水の層状構造を、展開可能であり、その際に、本提案の基本的部分である、GPS受信機による方位情報取得における水の潜在的機能性を権限することが可能であることを、示す図である。図74は腕を専有したが、図76、図77は、腕を解放しつつ実施することができるため、実施者は注意力を人命救助やそのための現地への迅速な接近にしするための的確な方位情報の取得とその判断や本部との連絡に費やすことができる点で、図74とは目的が少し異なっている。
図77 本提案の実施例の一つを示す図であり、図76に示されるような幅広い中心角の扇型形状の水の層の体躯左右への垂直設置構造を腕を、ほかの業務に活用しつつ(腕を専有せずに、腕をわずらわすことなく)、とれる一方、この水を含むリザーバ(携帯水筒)は、歩行や駆け足などの活動時には、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)に容易に戻ることができ、その際の形状を示す図である。
《0175》
以下、提案手法の前提となる方位情報取得可能GPS受信機の原理を説明する。
半球ビームアンテナの垂直設置により、図20のように上空半天球を二分割する覆域を形成し、受信信号強度から覆域にその存在が検出された1つあるいは複数
のGPS衛星の方位角情報に基づいて、図21の第2番目のブロックに示される方位限定演算(GPS受信ユニットの測位演算部のプロセッサとメモリの空き領
域を活用し実現が可能な規模)部においてアンテナ主ビーム法線方向の方位を直ちに限定するものである[1、2、3]。図22は、方位限定演算を直観的に示
した天空図で、天頂から受信ユニット等を見下ろしたものとして描いている。同心円は10度毎仰角を、白小円は受信判定されなかったGPS衛星を、黒小円は
受信判定されたGPS衛星を示している。本手法は、廉価で小型軽量なL1 C/A GPS受信ユニットをほぼそのまま流用できるという優れた特性がある。
《0176》
さらに詳述すれば次のようになる。
《0177》
以降の説明では、角度の単位は度(deg)を用い、北を0度として時計回り方向に東が90度、南が180度、西が270度の方位角表示を用いる。また仰角は水平面を0度として、天頂を90度とする仰角表示を用いる。
《0178》
先ず、図20に基づいて、本発明による方位限定の取得原理を説明する。図1の中央部に平面アンテナ1が設置されている。平面アンテナ1は、大地に対して
垂直に設置する。この時、仮に大地に立脚して上からアンテナ1を見下ろして、平面アンテナ1のビームが向く方向が左側となる配置にした時、この見下ろして
いる観察者にとって、体躯の正面となる方向を、以下では計測方向5と呼ぶことにする。
《0179》
上記平面アンテナ1としては、GPS衛星システムで用いられている右旋円偏波に対して半球のビームパターンを備えるものを用いる。半球ビームを持つアン
テナパターンのことを稀に文献によっては無指向性と、表現しているものがあるが、無指向性とは正確には等方性(isotropic)の意である。よって当
然ながら以下では半球のビームパターンを形容する用途に無指向性との語を用いない。上記平面アンテナ1は大地に垂直に
立てられているので、半球のビームのうち、半分は大地を向いており、使われていない。そして残りの半分は、上空への感度を持っている。
《0180》
このように平面アンテナ1を大地に垂直に立てると、平面アンテナ1の実質上の覆域は、図1に示されるように、ある大円の一部である半円を境界に上空を二
つに割った状態の片側と一致する。この大半円は、平面アンテナ1による上空覆域6とそれ以外の上空との境界となる大半円7である。言い換えると、平面アン
テナ1は、図1中のGPS衛星Aが存在している上空4分の1天球を覆域とし、図20中のGPS衛星Bが存在している上空4分の1天球を覆域としない。
《0181》
GPS衛星から発信されている測位用の電波(L1波)は、1.5GHz付近のマイクロ波の周波数帯を使用するため光と同様に直進性が優れている。GPS
用の平面アンテナ1の上空覆域6内にあるGPS衛星Aからの信号には同期できるが、平面アンテナ1の上空覆域6内にないGPS衛星Bからの信号には同期で
きない。したがって、この同期の成立の有無を元に、GPS衛星A、GPS衛星Bの存在領域を判定することがで
きる。GPS衛星の存在領域判定と、該GPS衛星の方位角情報とを合併して、計測方向5を方位限定することができる。
《0182》
尚、方位情報取得に用いる平面パッチアンテナの大きな特徴として、小型軽量であり、製造が容易で、安価に作成できることが挙げられる。平面パッチアンテ
ナの作成時に実際には、設計時に無限大地板を仮定して理論的に計算された右旋円偏波ビーム幅である半球よりも、若干広い立体角の右旋円偏波ビーム幅を構成
する平面アンテナが完成してしまうことがある。これは理論計算上無限地板を想定して設計する結果と、現実の様相が異なることから生じる。これについては、
下記の文献に明示されている。
《0183》
(社)電子情報通信学会発行、「小型・平面アンテナ」羽石操・平澤一広・鈴木康夫共著、初版平成8年8月10日発行、P100
《0184》
Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics、 Inc. 1996、P342-P343、 P722
《0185》
このようなビーム形状のずれを基板サイズやパッチサイズなどをわずかに変更しながら、修正を施していき所望のアンテナパターンを得ることはアンテナパターンシェーピングとして知られる。
《0186》
また、設計時計算と異なり、製作結果が半球よりも大きめのビームを持つ場合、不要な感度部分を除去するために、裏側に電波遮蔽素材から成る遮蔽物質を配置することでも簡単に半球ビームアンテナが構成できる。
《0187》
次に、図21に基づいて、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の一実施形態を説明する。図21において、平面アンテナ1には、GPS受信機2が接続されている。
《0188》
図21におけるGPS受信機2の持つべき機能・仕様は広く普及しているL1波利用の小型の携帯型測位装置が含むGPS受信機と同等でよい。すなわち民生
用GPS測位装置の小型軽量化に際して培われた小型性・量産性を受け継ぎ流用する。民生用GPS測位装置の小型軽量化では、平面パッチアンテナに応分のサ
イズのGPS受信機がすでに多く存在している。あるいは容易に製造できる。また、平面パッチアンテナとGPS受信機が筐体に一体型となっており、両者を併
せても、手のひらにすっぽり収まる程度の小型のものもすでに安価に存在しており、製造技術として問題はない。これら既存の、小型化技術の蓄積を流用するこ
とができるので、本発明に使用するGPS受信機などは経済的にかつ小型に構成できる。
《0189》
GPS受信機2は次のデータ列を、例えば毎秒以下の周期で出力するもの、即ち、標準的な仕様のものを用いる。出力に含まれるデータは次のようである。ま
ず現在時刻、そして、測位データとして、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード(3衛星を用いた2次元測位か4衛星を用いた3次元測位かを示
す)、そして、チャネル1に割り当てられた衛星番号、チャネル1に割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネル1に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル
1に割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態、チャネル2に割り当てられた衛星番号、チャネル2に割り当てられた衛星の衛星仰角、
チャネル2に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル2に割り当てられ
た衛星からの信号との同期についてのチャネル状態、・・・、チャネルnに割り当てられた衛星番号、チャネルnに割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネルn
に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネルnに割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態である。チャネル数nは通常12が用いられ
ている。これは12衛星の信号に並列同期できるもので、現在の標準的な仕様であるといえる。本発明は、これら普及型の廉価な携帯用L1波GPS受信機と平
面アンテナをほぼそのまま流用できる。
《0190》
平面アンテナ1を通してGPS受信機2は衛星信号に対する同期・復号を試みそして測位を試みる。GPS受信機2には、通常の携帯型衛星測位装置のGPS
受信機同様、あたかも上空半天球を覆域としているアンテナに接続されている時と全く同じ様に、上空に存在することが期待されている全GPS衛星の信号探索
を行わせるのである。
《0191》
尚、GPS衛星から送信される電波には、全GPS衛星の軌道情報(アルマナックデータ)も含まれており、これは全ての衛星から送信されている。そのた
め、現在位置からみて仰角0度以上の上空に存在はするが、地物や地形の遮蔽により信号が遮断されている場合か、あるいは、アンテナの覆域に存在しておら
ず、信号と同期できない状態のGPS衛星についての仰角および方位角は、アンテナを経由して同期した他のGPS衛星から受信されたところのデータから簡易
な計算によって算定および出力可能となっている。事実そのような情報を出力する機器は存在する。
《0192》
また、全GPS衛星はまったく同じ周波数で信号を送信するが、疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum)通信方式という技術
を用いているために、同じ周波数を用いていても混信するおそれがない。疑似雑音符号とよばれる、0と1が一見不規則に交代するディジタル符号の配列を、そ
れぞれのGPS衛星に違う配列のものを割り当てることで、各衛星からの信号を識別し、分離受信が可能となっており、即ち、現在位置から見て仰角0度以上に
存在しているGPS衛星すべてに関してそれらの上空における仰角、方位角のみならず、それらの衛星からの信号に対する同期の成立・非成立すなわち受信状態
を分離検出することは原理的に容易となっている。
《0193》
GPS受信機に信号探索を行わせる過程で、各衛星のデータである、GPS衛星の衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態をGPS受信機から周期的
に出力させる。また、測位結果データである、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード、および現在時刻も周期的に出力させる。なお、データの出力
を行う周期は特に限定されるものではなく、現在では毎秒程度のGPS受信機が普及しているが、さらに短い周期で出力するものを用いることが可能ならば、そ
うしても良い。
《0194》
GPS受信機2から得る各データをデータ処理部3に入力する。データ処理部3では、これらのデータを以下のように処理する。
《0195》
衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。
《0196》
最低一つでも衛星が抽出されると方位限定ができる。
《0197》
方位限定のために、該抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0198》
該抽出された衛星が一つだったなら、その衛星を初項とし、かつ終項とする。
《0199》
該抽出された衛星が2つ以上あるなら、次のようにする。時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、該ある衛星(A)を終項、該次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。
《0200》
以下のように計測方向を限定できる。
《0201》
即ち、計測方向は、終項衛星の方位角を開始方位角として、初項衛星の方位角の反対方向を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲に限定できる。
《0202》
データ処理部3は、この結果を結果出力部4に通知する。
《0203》
以下では、結果出力部4の働きを示す。
《0204》
結果出力部4は、計測方向が方位限定された場合には、それを観察者に出力する。例外的に抽出された衛星が0個であった場合には、観察者により天空の開けている場所での使用を促す。
《0205》
結果出力部4は、観察者に音声でこれを通知する。音声で出力することは、視覚障害者にも適切に行動支援に利用可能だからであるが、液晶画面などで表示しても良い。
《0206》
この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の方位情報(方位限定結果)、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻、例外処理の場合の観察者への勧告、である。
《0207》
ところで、方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、回転方向を定めてある場合、開始方位角(以降αとする)と終端方位角(以降βとする)の (α、β)の組を与えることで観察者に伝えることができるが、それに限らず、同時に次のような出力形式も可能である。即ち、概略方位角(以降θとする) と、片側誤差(以降δとする)として(θ、δ)の形式で示すこともできる。θ、δは次のように与えられる。
《数8》

《0208》
ただし、xMODyはxをyで割ったときの剰余を表す。
《0209》
回転方向を定めた場合の(α、β)形式、および(θ、δ)形式で示される、2つの出力形式は、他方の形式に直ちに変換可能で、どちらの形式で観察者に与 えても、その数値的意味に特段の変わりはない。そこで、観察者の目的や便宜に鑑みて観察者選択制として、観察者の利便性が高めても良い。あるいは両方を出
力しても良い。
《0210》
また、結果出力に常時ある角度を加算して出力すれば、観察者の利便性が高まる場合にはそのようにすればよい。例えば、背中に平面アンテナ1を装着した場
合には、計測方向は体側左方向へ向くので、結果に90度を加算した値を常時示すことにすれば、常に観察者にとって体の正面の方位角の限定結果が得られるた
め有用性、利便性が高くなる。以下では例を用いて説明する。
《0211》
図22は、上述した実施形態に係る方位情報取得装置で方位限定を行う際の上空衛星配置と平面パッチアンテナ1との関係の一例を示している。図22におけ
る同心円状の図面は、観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。実線外周円は仰角0度を示
し、各実線同心円は10度ごとの仰角を示す。方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込
まれている。小さな散在する丸印は、仰角、方位角で示されるGPS衛星の位置を表す。この図では12個の衛星が描かれている。黒塗りの小丸印、白抜きの小
丸印がある。
《0212》
黒塗りの小丸印は、平面アンテナ1の覆域に存在すると後に判定され、かつ、衛星仰角85度以下であった、諸GPS衛星である。白抜き小丸印は、それ以外の諸GPS衛星である。
《0213》
観察者にとっては、自らが立っている位置の上空における各衛星の配置状況は分からない。方位に関してなんら情報をもっていない観察者によって、平面アン
テナ1が、大地に鉛直に、図22中の中心に示されるように無作為に設置されたのである。このとき計測方向5は先に示したように点線で示されるように規定さ
れる。計測方向5と180度反対側に反計測方向が示されている。
《0214》
機器を作動させると、GPS受信機2から、データ処理部3には、表2のようなデータが送り込まれる。ここで衛星21が同期していないのは、地物遮蔽によるなどが推定される。このような地物遮蔽は時折普通に生じるもので、正常な状態である。存在して構わない。
《0215》
《表2》

《0216》
衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。各衛星番号2、7、15、22、9、20のものが抽出された。
《0217》
方位限定のために、該抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0218》
抽出された衛星が2つ以上あるので、次のようにする。時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の
衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、該ある衛星(A)を終項、該次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛星は、初項
の衛星(B)から時計回りに見たと
きの衛星方位角の順序に従う。
《0219》
すると、今、終項として、衛星20、初項として衛星2が選ばれる。
《0220》
以下のように計測方向を限定できる。
《0221》
即ち、計測方向は、終項衛星(衛星番号20)の方位角(262度)を開始方位角として、初項衛星(衛星番号2)の方位角(110度)の反対方向(290度)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲に限定できる。
《0222》
データ処理部3は、この結果を結果出力部4に通知するのである。
《0223》
結果出力部4では、方位角(262度)を開始方位角として、方位角(290度)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲であることを観察者に伝える。
《0224》
この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の該方位限定の結果はもちろんのこと、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻である。
《0225》
方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、次のように概略方位角(θ)と、片側誤差(δ)として(θ、δ)の形式で示すこともできる。この時、θ、δは次のように与えられる。
《0226》
《数9》

《0227》
即ち、276度の概略方位角、14度の片側誤差である。
《0228》
次に本発明の具現化が安価に小型に構成しうることについて述べる。
《0229》
近年のGPS受信機の物理的実体は信号処理用マイクロプロセッサおよびそれに伴う電子基盤であり、小型である。実際、現在の携帯型GPS受信装置は、掌
に容易に収まるサイズであるものが安価に存在している。このことからも要素部品の相当の小ささが分かる。本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情
報取得装置としては、これらの携帯型GPS受信装置で用いられている部品を、活用して構成することができるので、方位情報取得装置も体積を抑えて小さく構
成できるという利点がある。例えば、GPS受信機2およびデータ処理部3および結果出力部4は平面パッチアンテナ1の背面に収納する。結果出力部4からは
スピーカー等で音声を出力することが可能である。
《0230》
この発明による方位情報取得は、上述の如く一個のGPS平面アンテナで行えるので、身体体躯に容易に装着し、移動しながら方位情報を得ることが可能である。
《0231》
図21の構成から明らかなように、測位に必要な機器は具備しており、本実施形態に係る方位情報取得装置で測位情報の取得も実現できる。中緯度地域では上空半天球に常時ほぼ8-12個のGPS衛星が存在する。よって天頂を通る大半円で分割
した片側にも通常4個から6個の衛星が期待できる。原理上最低3個の衛星で2次元測位が可能であり、最低4個の衛星で三次元測位が可能であるから、上空半
天球の半分で十分測位ができることを示している。測位された結果は、GPS受信機2からデータ処理部3へ送られる測位結果をそのまま結果出力部4から出力
させれば良い。
《0232》
上述したように、天空が開けていれば、垂直配置でも測位に必要な衛星数は十分確保できることが多いので、常時垂直配置でも測位に問題はない。しかし水平
にして測位機能のみとすることの利点としては、利用可能な衛星数が増えることと、それによって選択できる衛星群の選択肢が増えるため、
DOP(Dilution of Precision:精度劣化指標)値が良くなる衛星セットを選択できる可能性が高い。つまり若干の測位精度の向上が期
待できる。
《0233》
さらに、観察者がじっとして姿勢を変えないで、GPS受信機と身体体躯および身体に付属させている回折波減衰のための水装着部を一体化したまま、GPS
受信機と身体体躯と水装着部の向きを一体として反転させと、あたかも二枚の平面アンテナ1およびGPS受信機2が存在するかのような方位情報取得も、実現
できる。
《0234》
即ち、結果出力部4は、以下のデータをメモリに残しておくようにする。第一に、方位限定の結果である。第二に、方位限定を成した時刻(これはGPS受信
機2の内蔵時計の時刻を使えばよい)である。第三に、(この目的のために付属的に付与しておくものとする)レートジャイロの、出力である。これらをマイク
ロプロセッサ上のメモリに記憶しておく。
《0235》
そして、ある垂直配置の状態で方位情報が得られたとき、その方位情報を出力するのみならず、メモリに以下の条件を満たす方位情報があるか調べる。
《0236》
即ち、現在の垂直配置において行った方位情報取得時刻から見て、規定時間以内(例えば6秒以内等と決めれば良い)に取得され、かつ、レートジャイロの結
果の記録から急速に体躯の向きごと180度反転をなした、とみなせる(回転角速度の積分に基づいた)体躯の急速な回転角推定値の記録とともに終結してい
る、方位限定の結果、が存在するかを調べる。
《0237》
もし該当する記録があれば、観察者が、姿勢を変えずに平面アンテナ1の向きを反転させる目的で、体躯ごとさっと反転して、上空の両側の情報を使おうとし
ていると判断する。そして、上記他方の垂直配置で得られて記憶されている方位限定結果と、今の垂直配置で得られた方位限定結果と、の積集合を算出し、その
積集合をも出力する。
《0238》
この操作では、片側の四分の一天球だけの結果だけからでなく、その反対側の四分の一天球の結果をも援用して、より正確な方位情報の値を算出が実現できる。
《0239》
実際、図22においては、上記他方の垂直配置の結果を利用しなかった場合の計測方向は既述のように28度幅で求まっている。ところが、これに比べて、該
他方の垂直位置をも併用して両方から得た方位情報の結果は、(28度幅だったものが)23度幅に向上する。5度幅の方位限定の向上がこの場合は得られるこ
とになる。さらに大きな向上が得られる場合も数多くある。
《0240》
このとき、結果出力部4は、「もし、観察者が先の垂直配置の方位情報取得時から現在まで姿勢を変えていなければ、先の垂直配置と現在の垂直配置との、方位情報取得の結果の積集合は・・・である」等と出力すれば、現在の垂直配置のみによる結果と、平行して出力しても、観察者に識別し易く、利便性が高い。
《0241》
以下に、両方の垂直配置による方位情報取得の手順を具体例を挙げて示す。原理は、表2と図22を用いて先に示した手続きを踏まえて、その手続きと同様の手続きを、反対側の四分の一天球にも実施し、そして、両方の垂直配置で得た方位限定の積集合を、出力するものである。
《0242》
図25はこのときの、図22とは反対側に垂直配置をされた状態の平面パッチアンテナ1と天空のGPS衛星の関係を示している。観察者地点の天頂方向を中
心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。実線外周円は仰角0度を示し、各実線同心円は10度ごとの仰角を示す。方位
角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。黒塗りの小丸印は、平面アンテナ1の
覆域に存在すると判定され、かつ、衛星仰角85度以下の、GPS衛星である。白抜き小丸印は、それ以外の諸GPS衛星である。図22において、覆域外で
あった衛星がここでは覆域内に成る。なお、図23および図24はこうした体躯の向きを反転などして、その結果を合成した出力を欲する場合の利用時に有効に
活用できる構成の例を示した。音声により、「180度反転」と伝えると、音声認識装置が、それを判断して、その認識の前たとえば30秒間と、その音声認識
の後のたとえば15秒ほどの反転に要する時間を除いて、その後のたとえば30秒ほどの時間の結果を、取得し、反転前後の、方位限定結果を合成するのであ
る。
あるいは、振動センサを搭載しておき、0.7秒程度の間隔で2回叩く(0.7秒程度の間隔で2回タップする)、と、それが180度回転、と同じ効果のス
イッチが入り、同様の効果をもたらすこととしてもよい。これらの構造に必要な回路を図23、および、図24に示した。また、ここには示していないが、それ
らの認識センサのかわりに、ほかのセンサを用いてもよい。たとえばコリオリの力を検出することを基本原理とする振動型の回転センサなども効果的に使えるで
あろう。
《0243》
表3はこのときの、GPS受信機2から、データ処理部3には、送り込まれるデータを示している。
《0244》
《表3》

《0245》
衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。各衛星番号14、18、11、6が抽出される。(衛星3
は同期しているが、仰角の値が85度以上のため除外される。高仰角衛星は数値的な方位角に比して実際上の離角が極端に小さくなるため使用に適さないからで
ある。)
《0246》
方位限定のために、上記抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0247》
上記抽出された衛星が2つ以上ある場合の規則に従う。即ち、時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回り
に次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、上記ある衛星(A)を終項、上記次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛
星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。
《0248》
すると、初項として衛星11、終項として衛星18が選ばれる。
《0249》
手順に従って、直ちに以下のように計測方向を限定できる。
《0250》
図20に示される計測方向5の元来の定義と、これまで述べてきた方位限定の手順に従えば、元来の意味での計測方向は自動的に、終項衛星(衛星18)の方
位角(64度)を開始方位角、初項衛星(衛星11)の方位角(285度)の反対方向(285+180=105度)を終端方位角、時計回り、で定まる方位角
範囲に、自ずと、限定されるはずである。
《0251》
しかし、データ処理部が、既述のメモリ上に規定時間(例えば6秒)以内に、反対向きのアンテナ配置で算出した方位限定結果があることを見出した場合は、
先の方位限定の計測方向(図22における5)と同じ方向のままで、現在の方位限定の計測方向(図25における5)も考えていく必要がある。使用者がより精
度の高い方位限定の値を求めようとして、アンテナ配置から鉛直軸周りに180度回転させた向きに変更してデータを得る場合がこれに相当する。この場合デー
タ処理部は、先に自動的に限定されると述べた方位角範囲に、180度を足したものを、現在の方位限定の計測方向と考え、(64+180=)244度を開始
方位角、(105+180=)285度を終端方位角、時計回り、で定まる方位角範囲を、図25における方位限定の結果と置く。
《0252》
ここでは、表2と図22の結果は、図23のアンテナ配置に基づいて得られたもので、表2と図25の結果は図23のアンテナ配置状態から鉛直軸周りに
180度回転させた向きに変更して得ることとなったデータと仮定し、両者の方位限定が実施された時間差は規定時間以内であったとする。すると、結果の精度
は次のようにまとめることができる。ここで記法としては、計測方向5の方位角をXとおき、A<X<Bなる記法で、開始方位角A、終端方位角B、時計回り、
で規定される方位角範囲にXが限定されることを表現する。
《0253》
図23のアンテナ配置による第一の方位限定の結果は、表2と図22で示されているように262<X<290で、28度の幅で求まった。一方、その直後の
図23のアンテナ配置状態から鉛直軸周りに180度回転させた向きに変更して得ることとなったデータによる方位限定の結果は、表3と図25で示されている
ように、244<X<285で、41度の幅で定まっている。
《0254》
これら片側のみで得られた二つの方位限定の結果の積集合を取ると、262<X<285で、23度の幅で定まることが可能となる。最後の方位限定の結果
は、いずれの垂直位置単体での結果(28度あるいは41度の幅)よりも狭い値を示している。即ち積集合を取ることで、どちらの片側の結果よりも優れた結果
を生み出すことができた。つまり方位限定の幅を最も抑制できた。
《0255》
このように、片方の四分の一天球を対象にするよりも、双方から得られるデータを同時に活用することで、より良い方位情報を得ることができる。本発明によ
れば、それを、一層簡単な構造の機器で実現できる。即ち、GPS受信機や、平面アンテナを2個必要とすることなくそれぞれ1個を用いることで単純な構成で
実現できる。
《0256》
上肢としての手等を使わず、身体を背中方向と腹方向を、鉛直体中心軸周りに180度、反転させるような動作をするだけでも、上記のことは可能であること
を示す。つまり、回転加速度がほとんど観測されない6秒後に、180度反転(あるいは、90度回転等)と目される、急速な変化が、付与した廉価かつ小型の
回転角速度センサ(レートジャイロ)の時間積分により、観測された場合に、使用者による、意図的な反対側1/4天球の方
面へと、アンテナ覆域が切り替えられたと判定するのである。
《0257》
このための小型軽量・廉価な活用可能品は多数流通しており特段の困難はない。一例を挙げれば、 ジャイロ(加速度)センサと呼ばれる、電子ジャイロ司21(HS-EG3)(検出角速度90度/秒)(出力感度:25mV/度/秒)外寸:13x11x19mm.重量5g、出力電圧:DC0.3-4.7V、出力電流:max 1mA、消費電流7mA以下機器としては、動作温度-40 to+80℃がある。
《0258》
こうした小型センサ(レートジャイロ)のひとつを用いると、(GPS受信機には当然内部クロックを保持しているので「秒数」の計測は容易に可能なので)
しばらく(例えば6秒ほど)じっと静止していて、突然180度の方向反転を行い、再びしばらく(例えば6秒ほど)じっと静止していた、という状況を検出す
ることができる。その際には、まずある方向に計測方向を向けて実施し、その後に、直ちに、反転した方向に計測方向を向けて実施したことを機器に通知するこ
とができる。このようにして方位限定を行わせると、両者の積集合としての、方位限定結果を簡単に得ることができる。もちろん常に180度でなくても、右方
向に90度など事前に決めておけば、それでも良い。あるいは、回転角度の(レートジャイロ)センサが廉価かつ高性能なものが使えるならば、その角度も自動
検出することができることはもちろんである。
この方法を用いると、上肢が荷物の運搬のために使用されていたりする場合にも好適に用い得る。
《0259》
なお、それならばそれらの小型回転角速度検出センサ(レートジャイロ)として初期状態から刻々と累積し現在方位を得ればよいのではないだろうかとの、見
解は、間違いであるので、このことを明記しておく。このあたりの事情は周知のこととも思われるが、念のため、記しておく。つまり回転センサ(レートジャイ
ロ)が技術を累積的に用いる方法が本稿の目的には、実際的でないことを以下に記す。
すなわち、レートジャイロは、角速度を積分して回転角度を得る方法であるため、累積誤差の問題があり、周期的に初期化が必須となる欠点があった。言い換え
ると、何か他の方位情報取得方法を、周期的に必要とする、との欠点がある。つまりレートジャイロはそれだけに頼って人間の多種多様な角速度の大小(じりじ
りと回転して結果的に逆方向に向いた場合に対応できない)および長短(追従角速度以上の回転速度で回転したときは対応できない)の結果を累積していくこと
は積分誤差が単調増加するので実際にそれらの人の動きにたいして総合的に対応することは原理的にほとんど不可能といえる。ただし、上記のように一定時間の
静止時と一定時間の静止時の間に明瞭な回転意思を持って単発で行われる180度や90度程度といった、あたかも機械が成すような回転のみに限って、レート
ジャイロにその回転の検出だけ依拠しようと企図する際には、廉価・小型なレートジャイロでもそれなりに有効に働けるため廉価・小型なレートジャイロでも上
記のような支援的文脈での使い方はそれなりに有用である。このことはここで明らかにしておいた。
《0260》
なお、レートジャイロに言及したところであるが、以降、従来手法との比較をも含めて本提案の新規性と進歩性を示すことになろう。
《0261》
(以下、高橋正人,"静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価
-小型・軽量・廉価な新手法の提案-", 社団法人電子情報通信学会論文誌A基礎・境界領域(ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February. 2011 より引用)
静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価ッ小型・軽量・廉価な新手法の提案 高橋 正人・ ・・・・・ a)
Proposal and Performance Evaluation for Novel GPS Receiver unit with
Azimuth Limitation Ability - Lightweight, compact and economical method
for pedestrians -Masato TAKAHASHI・ ・ a)
あらまし 従来の携帯型L1帯C/AコードGPSは単体で静止時には方位を取得できなかった.本稿では,廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得能力を兼備可能な簡易手法を提案する.シミュレータを構築し評価を実施した.試作機を構築し,性能評価を実施した。従来と異なり小型軽量で廉価な1台の受信ユニットで測位と方位取得の両機能を兼備できる.地理空間情報活用基本法や宇宙基本
法が成立した現在,幅広い分野での今後の有効活用が期待できる。国際的には,複数のGNSSの社会基盤の活性化が見られる現在,国際的な活用も幅広く期待
される.複数のGNSSの共用受信機の流用で将来の性能向上が図れる特長も備え持つ.本提案の基本部分は国際特許として日米英独仏豪の各国にて特許査定に
通り登録されている.有望な萌芽的研究である。
キーワード GPS, GNSS, 測位,方位,低速移動体
・・・・東京大学 大学院 工学系研究科 先端学際工学専攻,東京都
Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku,
Tokyo, 113-0022 Japan (2010年9月30日まで)
・ 独立行政法人 情報通信研究機構,東京都
National Institute of Information and Communications Technology, 4-2-1 Nukui-kita, Koganei Tokyo, 184-8795 Japan
a) E-mail:mtakahashi@nict.go.jp
1.まえがき
従来のL1帯C/A(Coarse and Acquisition)コードGPS(Global Positioning System)受信ユニット
は単体で静止時には方位を取得できない.本稿では,廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得能力を兼備可能とする簡易手法を提案
する.シミュレータを構築し評価を実施する.加えて,試作機を構築し,性能評価を実施する.
従来と異なりL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体を用いて,測位と方位取得の双方の機能を兼備させることが,低コストに実現できる.これまでの量産
型L1帯C/AコードGPS受信ユニット単体の開発で培われてきた小型・軽量・高性能といった機能特性および,低コストかつ簡便にできる特性をもほぼその
まま継承できる.このため,歩行を主とする者の使用に好適に適合する.
わが国における地理空間情報活用基本法や宇宙基本法の成立により,自治体や政府によって地理空間情報の整備が今後進行するということ,および,無線通信に
係る社会基盤の一層の活用性の向上が期待されることを時代背景として,今後,幅広い有効活用が期待される.廉価で小型軽量なL1帯C/AコードGPS受信
ユニットを常時携帯する時代に好適に適合する.
また世界の複数の国と地域における,複数のGNSS(Global Navigation Positioning System)の社会基盤の構築およ
び利活用の動きの活性化を背景に,マルチGNSS共用受信ユニットが市場投入され,その性能向上が急速に図られることも期待される.こうしたマルチ
GNSS共用受信ユニットをも,本提案方法は,流用でき,その際には廉価に一層の性能向上を図ることが可能となる本手法は,国際的に長期的な幅広い活用展
開も期待される.
GNSSの全地表面可用性を継承できる本手法は,全地表面のどこでも簡便に活用できるという面で,歩行等の低速移動を主とする者に,地磁気活用等の従来技
術を超える,国際的なデファクト標準技術となる可能性も高い.本提案の基本部分は国際特許として日米英独仏豪等の各国の特許庁の審査を経て登録されており
電子情報通信分野における萌芽的研究としても有望なものと考えることができる.
そこで、以降はしばらく、従来の手法を概観する。歩行など低速移動を主とする者を前提とした.方位情報取得方法を一義的対象として考えたい。
《0262》
まず、従来の手法を概観する。
GPSとの兼用性を満たす方法での従来方法は、まず、GPSコンパスと通称される搬送波位相差を検出する方法と、移動による測位の差分を検出する活用方法があった。
前者の、搬送波位相差検出法、は主に、宇宙機等で使用されるものである。GPSとの兼用性を持つと言える反面、通常の携帯型L1帯C/AコードGPS受信ユニットの能力を超える、搬送波位相の検出能力を持つため高価になる欠点があり、歩行
者には向かない。複数のGPSアンテナを要するため、使用の簡便性に問題もあり。重量や容積の面でも、歩行者に適さない。原理は、複数のGPS受信ユニッ
トを一定の幾何学的位置関係を保持させつつ水平面内に配置し、複数のGPS衛星信号について得られた各受信ユニット間の搬送波位相差をもとに、最尤法を用
い、GPS受信ユニット群が向けられている方位を推定する。
《0263》
後者の測位差分活用方法は、単体の測位機器で、移動を行い、その移動方向と、測位差分とを対応づけることにより方位を推定する。廉価な方法である。ある
程度の規模を持つ船舶等では、船尾と船首で複数台のGPS受信ユニットを用いれば同等のことが可能である。歩行者等では、それだけの長さの基線を体躯上に
は当然保持できないので、移動せざるを得ないという欠点があった。ここに労作の発生という問題がある上、移動に危険(転倒、中高速移動体との衝突、滑落、
座礁)が伴ったり、移動のコストが高い(例えば稜線上は移動が上り坂・下り坂に限定される等移動コストが高い状況であり、あるいは、慢性身体的障害、急性
の身体的障害や、暴風状況等の移動コストが高い状況の)環境であったり、移動により遭難や負傷等のリスクが高まる(稜線付近や沿岸付近等での霧等の短視程
の)環境には実施が極めて困難か危険となる(ユーザビリティ上の矛盾と感じられる)欠点があった。
《0264》
次に、GPSと兼用性がない方法について述べる。携帯型GPS受信ユニットを常用する時代に適す、携帯型GPS受信ユニットに兼用性を付与する技術の新
規提案という本提案の趣旨からは、従来技術の対象とならないけれども、強いて参考までにあげれば、磁気コンパスとレートジャイロが考えられる。
《0265》
磁気コンパスでは、誤差の範囲がわからないため他の方位情報取得方法に頼る検証が必要である欠点があった。通常は視覚的照合に転化され、歩行中の煩雑さ
と労作が増す欠点があった。地磁気として得た方向から真北を推定するには、偏差、自差、局所磁気外乱誤差を減ずる要があるが、陸上での歩行を主とする者
は、そのいずれも、特に、第3番目の誤差については現場で解決する実用的手法を有しない欠点があった。
《0266》
レートジャイロは、角速度を積分して回転角度を得る方法であるため、累積誤差の問題があり、周期的に初期化が必須となる欠点があった。言い換えると、何か他の方位情報取得方法を、周期的に必要とする、との欠点がある。
《0267》
上記を一覧表としてまとめると、表4のように表現することができる。
《0268》
《表4》

《0269》
単独行あるいは、それに類似した形態で、歩行など低速移動を主とする者が、登山活動や救援活動(山岳救助隊や、国際緊急援助隊等)を行う活動では、時間
的な制約、携行物総容積・重量の制約がまず存在するであろうし、加えて、(遭難救援の際には)比較的見通しの良くない悪天候下の歩行等というリスクのある
移動も予想され、(大規模災害救援の際には)、移動の社会基盤やライフラインが寸断された環境、において、自らの安全を確保しつつ、行動決定も行っていく
ことが必要となる。そうした際の、有効な手法を提案したいと考えており.そのため、廉価である、軽量である、など、一面を切り取ってその面を特別に強調す
る際に有効そうに見えるということを重視するよりは、実際に前述の使用文脈において多面的かつ総合的な利便性が高い方法、すなわち、使用者が実際に持参し
たくなり、そして次回も持参することを選ぶ手法・装置を、提案したいと考えたのである。そしれその観点ではいずれの従来手法も、来るべきGNSS社会基盤
時代には、また、主に歩くことによる移動主とした者で、被災者などへの被災後できるだけ短時間での迅速な接近を図って救命率をあげるには、問題があったこ
とを表4は示しており、本提案手法はそうした問題のいずれにもわずらわされることがないことを表4は示している。
《0270》
従来技術を概観し、本発明の優位性を示した。再び、主要な論理の展開としに戻すが、本発明によれば、両側の四分の一天球の衛星データから得られるに等し
い高い水準の結果を、片側に相当する機材だけを用いて簡単な構造で実現できる。そのために開発コストがあまりかからず現実的である。また簡単な操作で実現
でき、実際的である。さらに片側だけに相応する機材であるため、軽量で、可搬性に極めて優れる。民生用に普及している安価なL1波衛星測位機器に極めて微
小な改造を加えるだけで構成できるため現実性が高い。
《0271》
以上、本発明を図面に基づいて説明したが、本発明は上記した実施形態だけではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。
《0272》
さて、提案手法の活用性と適格性について、以降では、軌道計算によるシミュレーション評価を行った。また、試作機における、評価も行った。こうしたシ
ミュレーションのみならず実機評価がなされたことは実用性への適格性が高いことを示している。加えて、評価結果を先取りして述べれば、そこにも現実性への
高い適格性が示されている。これらシミュレーションと試作機による評価手法と結果について順を追って述べる。
《0273》
シミュレーション評価の趣旨は、観測地点の上空の5度から85度の仰角内のGPS衛星を利用可能とした場合、提案のL1 C/A GPS受信ユニットで、どの程度の方位限定幅が期待できるかを調べることを目的としている.無作為の方位に配向させた際の期待値を得る。
《0274》
さらに、得られた方位限定幅に基づいて、一層方位限定を絞り込みたいと利用者が考えた場合、また別の方向に提案装置を配向させることでそれを実現できる
特性を本提案は持っている.そのような場合も勘案して、1回の配向だけでなく、複数回の配向の方位限定を重ねてゆく場合に、その方位限定幅が配向回数に応
じてどのように絞り込まれていくかといった本装置に特有の興味深い性質をも調べることを目的としている。
《0275》
軌道計算による方位限定シミュレータの構築について述べる。性能評価の目的で構築したシミュレータである。処理系として、Borland bcc
v5.5を用い開発した。ウィンドウズ(登録商標)におけるグラフ描画には、GrWinグラフィックスライブラリを用いた.衛星軌道アルゴリズムについて
はIS-GPS-200 revision D (GPS Joint Program Office2004)のアルゴリズムと数値を用いた.衛星軌道
プログラムのデバッグおよび衛星配置の正しさについては、Trimble社の衛星飛来予測ソフトウエアと衛星の仰角・方位角が一致することを確認した。与
えられた時刻の衛星配置に関して方位限定のアルゴリズムを組み込んで実施することができる機能を付与した。これは高橋[12]の文献によった。
《0276》
シミュレータへの入力としては、以下の選択が可能となっている.第一に、GPSのどの衛星を受信に選ぶか(いずれかの衛星を事前に排除するか)の選択が
可能である.本稿では、通常に想定されるとおり、GPSの全衛星を対象としている。この際、観測日時に適した、Almanacデータが必要になるが、
GPS衛星のalmanac dataについては、U.S. navigation centerから観測想定日時に適したalmanac dataを取
得した.
第二に、観測地点(例:東京)の指定が可能である。緯度・経度・高度で指定できる。
《0277》
第三に、観測開始時刻(例:2009年11月1日00時00分)、観測終了時刻(例:2009年11月1日23時56分つまり開始日時から約1恒星日後)および、方位限定幅期待値算出時間間隔(例:1秒毎)の指定が可能である。
《0278》
第四に、配向回数、言い換えると、方位限定幅を狭めてゆく目的で、ある方向にアンテナ面法線を向けて方位限定を行うこと、を合計何回実施するか、について、1回から何回(例:8回)まで選ぶかを指定できる。本稿ではn回の配向回数では、正n角形の配向を取るものとした。
《0279》
第五に、出力グラフを指定できる、その一つ目は指定観測地での指定時刻での衛星配置の天空図である。その2つ目は方位限定幅期待値を縦軸に、時刻を横軸
に取る観測時間間隔毎(例:1秒毎)の方位限定幅期待値の変動グラフである。その3つ目は、観測地点の指定観測期間(例:1恒星日)の方位限定幅期待値を
縦軸に、配向回数(例:1から8)
を横軸に、前者の後者への依存性を示すグラフである。
《0280》
軌道計算による方位限定シミュレーションの条件について述べる。
《0281》
本稿において、観測年月日は、2009年11月01日00時00分から23時56分4秒の約1恒星日間とした。ある衛星配置において、観測点において、
真北から衛星方位角の表示桁より小さい角度ずつの配向を0度から360度にかけて順次実施した場合のそれぞれの方位限定幅を算出したとき、それらの平均値
を、"その観測地点におけるその瞬
間の方位限定幅期待値"とした。
《0282》
図26のグラフは、"その観測地点におけるその瞬間の方位限定幅期待値"の毎秒変動を、配向回数毎(色別に分けた各折れ線にて表示)にグラフに表示した
ものである.配向回数毎に色を変えて各折れ線を表示してあり、配向回数1から8は、灰、赤、緑、黄、青、紫、水色、濃紺、の各色にて示されている.観測地
は、東京(東経139度00分、北緯35度00分)として示している。
《0283》
“その観測地点におけるその瞬間の方位限定幅期待値”を、23時間56分4秒の約1恒星日間すなわち86164秒のそれぞれの衛星配置について、求め、それら86164の平均値を算出したものを、"その観測地点における1恒星日間の方位限定幅期待値"とした。
図27は、“その観測地点における1恒星日間の方位限定幅期待値”を、縦軸にとり、それと関係付けられている配向回数を、横軸にとり、両者の関係をグラフ
に示したものである.図27は東京における1恒星日間の方位限定幅期待値が、配向回数によって、どのように減少してゆくことが期待されるかを表している。
横軸は配向回数でその最大値は8である。縦軸は東京における1恒星日間の方位限定幅期待値である。指数関数の近似曲線と近似式も描かれている。
《0284》
なお、方位限定に使用可能な衛星仰角の条件として5度から85度の範囲に限定しているがこれは次の理由による。5度未満の低仰角衛星は遮蔽による使用可
能性が低いという現実に近づけるために排除したものであり、85度以上の高仰角衛星はその視覚的離角に比べて方位角の差が大きいため、方位限定に用いると
方位限定の結果が汚染される可能性が懸念されるため高橋(2004)のとおり方位限定の演算には使用しないこととしている[12]。
《0285》
軌道計算による方位限定シミュレーションの結果と考察について述べる。既述の方策に沿って構築した性能評価用のシミュレータを用いて、既述のようなシミュレーション条件に基づいて実施したシミュレーション結果と考察を、まとめてここに示す。
《0286》
中緯度地域である東京を観測地とする、1恒星日の期間のいずれかの瞬間において、L1波帯C/A GPS受信ユニットの半球ビームアンテナのアンテナビーム法線を水平設置した際の、5度から85度までのGPS衛星を方限定演算の対象とする場合、"アンテナ覆域での捕捉衛星数期待値"は約9.8機であり、"東京における1恒星日間の方位限定幅期待値"は約57.8度であることがわかった。これは、図26における灰色の折れ線の場合、および、図27の横軸が1の場合に相当する。
《0287》
本提案方式は、得られた方位限定結果をさらに絞り込みたい希望が使用者にある場合、配向方向を変化させて異なる方角に向けることで、さらに方位限定を絞
り込むことができる特徴を持つ。この、低配向回数によりさらに方位限定幅を減少させることができることも考えるならば、この程度の期待値の方位限定幅が、
第1回目の配向で、得られることは十分な性能と考えられた。
図27に見られるように、1恒星日の方位限定幅期待値への、配向回数の効果を検討した結果、ほぼ、配向回数の累乗(k乗)で、方位限定幅期待値が縮小されてゆくことが判明した。
《0288》
方位限定幅期待値の指数関数近似式における配向回数の指数は、-0.92であった。この結果は、「本提案方式で最初に得られた方位限定幅で資料者が満足
すればそれで良いし、さらに詳細な値が得たい際には、配向回数を複数回にすることにより、配向回数のほぼその逆数に近い値を乗じた値まで、方位限定幅期待
値を減じることができる」ことを示唆しているもので興味深い。
《0289》
さて、次に、実機プロトタイプ評価を、提案手法について、示す。ここでは、実機プロトタイプを構築し、それを体躯背腰部に装着して方位限定の実験を行っ
た結果を示す。実機プロトタイプはL1 C/A GPS受信ユニットであるSONY IPS5000を用い、毎秒出力をマイクロSDカードに記録し、方位
限定演算処理した.この実機プロトタイプ実験は、最適閾値を探索する目的で実施した。
《0290》
一般的な半球ビームを有する廉価な普及品としてのL1 C/A GPS受信ユニットを流用しつつ、かつ、全体としても廉価で形成容易な構成で、人体体躯
を遮蔽に利用する際、多数回の著者の予備実験から結果の一層の安定化に寄与することが判明している図5に示す構成をとった.その際の写真が図28である。
身体背面腰部に垂直にL1 C/A
GPS受信ユニットを配備するが、体躯両側からL1波C/A GPS受信機への回折波減衰を主な目的として、体躯には30cm x 20cm x
2.0cmのプラスチック水筒に水を充填したものを体躯両脇部に背中に垂直に設置した。水はL1波帯1.5GHzの電力半減深度が数cmである特性を有す
る。その上、登山や救助活動において救助者のあるいは被救助者の安全のために飲料水の携帯・運搬は当然行われているはずである事実に着目した。大規模自然
災害発生直後の現場緊急救援経験に富む国際緊急援助隊事務局長・隊長・中堅隊員複数への長期間の聞き取り調査・設計検討を経て筆者が提案した.著者自身北
アルプス等における天幕使用長期縦走、冬期登山、climbing、海外登山の経験を有し、その経験を活用した.国際緊急援助隊や山岳救助隊等の過酷な環
境での対人支援活動にも適する。
《0291》
実機プロトタイプでの実験条件をここに示す。東京近郊の上空に障害物の無い見晴らしの良い場所において、5回の実験を行った.実験日時
は、(1)2010年6月29日21:50:00 JSTから10分間、(2)2010年8月28日22:55:00 JSTから10分間
JST、(3)2010年8月29日20:17:49 JSTから10分間JST(4)2010年8月29日20:28:59 JSTから10分間
(5)2010年8月29日20:
39:37 JSTから10分間であった。上空の仰角
5度から85度に存在した衛星数は、(1)9機 (2)9機 (3)9機 (4)10機 (5)9機であった.上空の仰角5度から85度に存在した衛星配
置を図29に示す。JSTは日本標準時、図中UTはUniversal Timeを示す。両者は9時間の時差があっても実態は同一の時刻をさしていること
は国際化した現在良く知られている。
《0292》
体躯背腰面腰部に、L1 C/A GPS平面アンテナの主ビーム法線が水平になるように配置して行った.JR東日本中央本線など6線路を跨ぐ比較的長い
陸橋上で、高度のため、また周辺に引込み線作業区域等未使用公共用地を有す等の理由もあり、都心の公共設備としては珍しく上空見晴らしに富む特徴がある。
《0293》
天頂から見て時計回りに、体躯中心鉛直軸周りに、10秒毎に6度の体躯回転を実施した。すなわち一周に600秒(600秒=360度/6度/10秒)を要した。その際数十回の事前練習を実施するとともに、事前に準備した約1m四方の紙(6度毎の放射線を記してあるもの)を敷きその上で放射状線をガイドに体躯回転を実施し
ている。電波時計に音声読上げをさせる支援機器を構築し併用させた。本実験ではこの体躯回転の精度はさほどの必須要件とはならないことは事前の準備実験で
確認した。10秒毎6度との遅い体躯回転は高精度な角度を実現することを志向したものでなく、1つの方角に向いている際
に多数の評価データを取得したいとの動機に基づくものであった。回転については、磁気センサデータ記録をとり、各場所での実験についてそれぞれ計測例を示した。
《0294》
生データを、各秒について記録した.SONY IPSフォーマットでの毎秒108バイトの出力データが記録された。各秒のそれぞれ瞬間のデータについて、既述の方位限定アルゴリズム[12]を適用した。
《0295》
この時、既述のアルゴリズムにおいて、受信信号強度から覆域判定を成すための方位限定受信判定用信号強度閾値を、設定する必要がある。これについては、
SONY IPSフォーマットにおいて信号強度出力はAからZの値をそれぞれとりうる。そこで、AからZまでそれぞれを方位限定受信判定用信号強度閾値と
して前提した場合の方位限定演算処理を、全て実施し、それぞれ個別に、方位限定結果を、算出した。これら異なる方位限定受信判定用信号強度閾値に基づいた
結果を比較することで、最適な方位限定受信判定用信号強度閾値を探索することを目的とした。
《0296》
それぞれの秒の瞬間の出力レコードについて、ある方位限定受信判定用信号強度閾値を前提として方位限定アルゴリズムを適用しても、方位限定結果が必ず数
値で取得可能な場合ばかりと限らない.例えば、衛星信号捕捉と判定された結果がひとつも無かったなどの理由で方位限定結果が得られない場合も、方位限定受
信判定用信号強度閾値によっては、ありうる。
《0297》
それぞれの秒の瞬間の出力レコードについて、ある閾値を前提として方位限定演算を適用した場合、方位限定結果が得られた場合を、「有答」、衛星信号捕捉
と判定された結果がひとつも無かったなどの理由で方位限定結果が得られなかった場合を、「無答」、として範疇化することにした.
《0298》
「有答」の範疇となったデータについては、次の処理に移行する.有答時の出力、すなわち、体躯正面の方位限定結果が、体躯正面の方位、を包含していた場
合、この有答時の方位限定結果は、「正答」、であった、と範疇化することにした.前記でなかった場合は、「誤答」、であった、と範疇化することにした。
《0299》
「無答」の場合については、次の処理に移行する。無答には二種類が存在する。一方は、既述の方位限定受信判定用信号強度閾値以上の信号強度を示す衛星信
号がひとつも得られなかった場合。これを、「無答(無捕捉)」、と範疇化することにした。他方は、既述の閾値以上の信号強度を示す衛星信号が、3つ(3衛
星)以上得られたものの、方位限定計算の際に、矛盾が生じた(半球ビームという前提と矛盾した)ため、方位限定が途中でエラーを返す場合である。これを、
「無答(有捕捉)」、と範疇化することにした。
GPS受信ユニットから各秒出力されるデータは、既述の、閾値を仮定すると、既述の、正答、誤答、無答(無捕捉)、無答(有捕捉)の4範疇に、分類可能となる。
《0300》
正答、誤答、無答(無捕捉)、無答(有捕捉)の各4範疇の事象数を累積した数を、「全試行数」と呼ぶ.全試行数は今回の実機プロトタイプ実験1回では常
に600である。前2範疇のみの事象数を累積した数を、「有答数」、と呼ぶこととした.後2範疇のみの事象数を累積した数を、「無答数」、と呼ぶこととし
た。有答数/全試行数を、「有答率
」、と、呼ぶこととした。
全試行数を分母に、各4範疇の事象数を分子に取ったものを、「正答率」、「誤答率」、「無答(無捕捉)率」、「無答(有捕捉)率」、と、呼ぶこととした。
《0301》
正答数/有答数を、「有答時正答率」、と、特に、呼ぶこととした。誤答数/有答数を、「有答時誤答率」、と特に、呼ぶこととした。
無答(無捕捉)数/無答数を、「無答時無答(無捕捉)率」と、特に、呼ぶこととした。無答(有捕捉)数/無答数を、「無答時無答(有捕捉)率」と、特に、呼ぶこととした。
《0302》
実機プロトタイプでの目標値と設計選択指針をここに示す。上述するように示した概念により、目標が明確になる。目標は、次のような特徴を満たす閾値が存在するか、存在するとすれば、どの程度の閾値であるか、探索することである。
《0303》
まず、第一の目標は、「有答時正答率」をできるだけ高めることである。つまり何も答えないことはあっても良いが、答えた以上は高確率で正しいという機器
であってほしいという目標である。これは陸上で歩行を主とする者にとっての磁気コンパスを超えるユーザビリティを保持する携帯性に優れた廉価性を持った新
たなツールを希求する思いからきている。磁気コンパスは、何かの出力を返す(言わば有答率100%である)特性を持つけれども、方位限定の形式で出力し得
ないため正答・誤答の範疇化ができない。真値とのずれの大きさを、陸上の「現場」においては確認ができないことがある。陸上「現場」で歩行を主とする者が
その出力のみに基づいて行動決定や意思決定を成さねばならぬ際の有用性が低いと感じられることがある事実と関係する。
《0304》
第二の目標は、有答率がある程度低くないことである。第一の目標はもちろん大切で、無答率にも誤りを避ける前向きな意味があることはもちろんであるが、あまりにも有答率が低いとユーザビリティが低くなると考えられることに関係する。
《0305》
第一の目標と第二の目標を同時に満たす閾値が存在するかを探索することにする。
参考までに、実験者は、第一の目標値としては、95%程度以上の有答時正答率を、実験実施前にひとつのハードルとして想定していた.同様に、第二の目標値としては、有答率が70%程度以上を、実験実施前にひとつのハードルとして想定していた。
《0306》
第一、第二の数値目標をほぼ超えるものであれば、まずは、陸上で歩行を主とする者にとっての、その出力のみに基づいて行動決定や意思決定を成したい場合
に、磁気コンパスの有用性が低かった場面での、少なくとも補完的技術提案となりうると感じられた。これには、廉価で小型軽量な測位機器としてのGPS受信
ユニットを常用携帯する時代が接近していることが背景にある。GPS受信ユニットを常時持ち歩く時代背景にあっては、小型GPS受信ユニットが位置と時刻 だけでなく、設計の軽微な改修のみで方位に関しても確
度の高い情報を静止したまま取得可能な能力を兼備させられれば一層ユーザビリティが高いと考えて、こうした設計選択をとりたいと考えることが予想された。
上記の2つの目標ハードルをクリアできるのであれば、中長期的には国際的な標準としての仕様としての検討も視野に入ってくると考えられ提案することにし
た。
《0307》
実機プロトタイプでの体躯装着時の実験結果を以下に示す。前述の目標1、目標2を満たす閾値が存在するか、中でも、最適閾値が存在するかについて検証す
ることを目的としてデータ解析を行った.図30は、前節の条件での実機プロトタイプ実験の、5回x各600秒間の全3000レコードについて、方位限定を
試みた結果に応じて分類された各範疇の生起確率の比が、前提とされた方位限定受信判定用信号強度閾値にどのように依存するかを示している。前提とされた方
位限定受信判定用信号強度閾値を横軸に、各範疇の生起確率の比を縦軸にとって、図30のグラフは描かれている。
《0308》
横軸である受信信号強度閾値については、その最小値はA、最大値はZである。較正の結果、Zは約-117dBmの信号強度であり、Aを0、Zを25と表現したとき、信号強度は次の次式
Signal Power=8.460Ln(Signal level)-144.5(dBm)
でほぼ近似されることがわかっている。
縦軸である事象の生起確率の比の最小値は0%、最大値は100%である。各色は各範疇の事象に対応している。正答率を青色で、誤答率を濃紫色で、無答(無
捕捉)率を薄青色で、無答(有捕捉)率を薄紫色で示している。ある閾値におけるこれら4範疇の確率を合計すると100%となっている。
《0309》
図31には、方位限定受信判定用信号強度閾値と、正答時の方位限定幅の平均値との関係が示されている。図31では、図30において積み上げられて表示さ
れていた方位限定の結果出力の4範疇の生起確率について、積み上げずに描画したプロットも重畳し生起確率が0として消失する閾値も比較的明瞭に読見とれる
ようにした。
《0310》
実機プロトタイプでの実験結果の考察を以下に示す。この図30から、先にあげておいた、目標1および目標2を満たす方位限定受信判定用信号強度閾値を探索する。
目標1つまり95%程度以上の有答時正答率は陸上「現場」の者がその出力のみに基づいて行動決定や意思決定を成さねばならぬ際の有用性に影響する。できる
限り100%の値を志向することが望まれるが、N以上の方位限定受信判定用信号強度閾値では、100%は実現されている(図30)。それらの方位限定受信
判定用信号強度閾値を選択した際の、正答時の方位限定幅の平均値は図31に示される。受信判定信号強度閾値をKすなわち-125.0dBm程度からRすな
わち-120.5dBm程度と前提した場合、正答時の捕捉衛星数を調べると、図32の各box-and-whisker plotのようであった.半透明
青色大箱は第3四分点と第1四分点範囲。青色四角小印は中央値を、上側のひげは最大値を示す。下側のひげは最小値を示すがここでは第1四分点に含まれて見
えない。捕捉衛星数の分布は、これらの閾値間でさほどの大きな変化は見られない。
《0311》
目標1および目標2を同時に満たす受信判定信号強度閾値は複数ある.中で最も高い受信判定信号強度閾値はRである。そこでRを選択した。実験に基づく図
30、図31の知見からしても、万一の場合にも、誤答の影響をより受けにくい方向のマージンを含めた設計選択を採用したいためである。
方位限定受信判定用信号強度閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)において目標1および目標2を満たす様相は次のとおり。
《0312》
有答時正答率は100.0%で第一目標を良好にクリアできている。
有答率そのものも71.0%で第二目標も良好にクリアできている。
この際、正答率71.0%、誤答率0.0%、無答(無捕捉)率29.0%、無答(有捕捉)率0.0%の各範疇の生起確率であった。有答率は71.0%、無等率は29.0%である。有答時正答率は100.0%で、有答時誤答率は0.0%である。無答時無答(無捕捉)率は100.0%で、無答時無答(有捕捉)率は0.0%である。
《0313》
《表5》

《0314》
この閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を設定した際の、標本数3000であるデータを改めて分析すると次のようである:標本数2130の有答時
の、衛星捕捉数について、その平均値は1.33、その分散は0.25、その標準偏差は0.50、標準誤差は0.01であった。
標本数2130の有答時の、方位限定幅について、その平均値は170.6度、その分散は4.27、その標準偏差は16.9、
標準誤差は0.37であったことが判明した。
上記以外の基本統計量も分布形の把握のために意味があると思われるため、表4に念のため示した。さらに、この閾値を設定した際の方位限定幅の度数分布図(histogram)を図33に示しておいた。
《0315》
なお、本提案方式は、方位に関してある種の区間推定とも言える作業を(点推定を経ずに)実施するものである。その結果得られる方位の区間を、方位限定結
果と呼んでいる。そこで「方位限定幅の平均値」は、「方位について点推定を複数回行い、その結果として得られた複数の点推定の標本値の平均値についての標
準誤差、すなわち、"標本の平均値
についての標準誤差"」とは異なる。誤解はないと思うが念のため明記しておく。
《0316》
4節に既述のシミュレーションと比較して、捕捉衛星数は、多くはなく、方位限定幅の平均値も広い。これは、実機プロトタイプ実験では、有答時正答率を高
め確実さを向上させたいため、方位限定受信判定用信号強度閾値を高めた設計選択等を採用し、受信と判定される衛星数が実質的に減じているためである。
流通性の良い廉価なL1 C/A GPS受信機を技術的ベースに、携帯が一般に推奨される飲料水と本人の身体だけの活用を図ることで、方位情報取得の新機
能を実現できることを示した上、3000回の試行で一度の誤答もない100.0%の正答率を達成できる事実を示せたことは一定の評価を得て良いものと思わ
れた。現時点では簡便で廉価な装置構成でGPS測位機能を温存したまま実現可能であることを示すことに意義があり、方位限定幅の広い狭いは深刻な問題でな
いとまずは考えられる。現場でほぼ必ず存在する自分自身の身体・L1 C/A GPS受信機・携帯する飲料水という、廉価、かつ/あるいは、日用品・日用
装具に近いものであるため、緊急援助隊員が携行している可能性が高い
ものだけを組み合わせ、方位取得という新機能を顕現させ得、それも閾値の高さで誤答を遠ざけるマージンも保持しつつ提示できたことは一定の意味があると思われた。
《0317》
さて次に、積極的に推奨される使用方法として示す意図ではないものの、周囲を山やビルディングに囲まれた環境では、果たしていかなる結果になるかについても検討したので報告する。
なおその前に、今回の合計5回の回転実験の実施場所での磁気センサ計測結果を、本提案手法との手法と対比を主目的としてできるだけ短く説明する。
《0318》
磁気センサとの対比についてここに示す。
《0319》
本提案手法の回転実験を行った見晴らしの良い当該陸橋上で、磁気センサを体躯腹部に装備しつつ、回転実験を実施した際の磁気センサ計測データ例を図34
に示す。当該陸橋の下の空間には架電線形式直流方式の1500V架電線が存在する。同時観測の方位磁針の挙動に照らし、電車の接近時の加速・減速等の事象
に関連し1500V直流架電線に大きな電流が流れることでBiot-Savart lawに沿い誘導された磁界の影響が反映されていると考えられる。電車
の加速等に関係して架電線に生じる大電流に由来する外乱磁気的が、重畳されている様子が記録されているのが明瞭である。実験者は電車の接近通過と独立に
10秒毎6度の回転を淡々と行っているので、横軸の時間軸とともに、ほぼ直線状に方位センサの値が増加し600秒で360度の回転を成していることが記録
されている。両者が重畳されているのが明瞭な面白い結果となった。磁気データ採取には0.0~359.9度の分解能があるHonewell社製2軸
compass HMC6325センサを選び、Atmel社AVR Microcontroller Atmega 328Pで制御するため自作C言語
programを開発し制御した。事前calibrationを施した上で20Hzのsampling rate modeでデータ採取した。
《0320》
地磁気計測には3種の誤差、すなわち(1)偏差(declination) (2)自差(deviation) (3)局所磁気(local
magnetism) があると、一般に区別し説明されるが、今回見られた社会基盤としての電車の架電線由来の磁界は(3)に含まれるとして分類できよ
う。
《0321》
都市部の見晴しの良い場所では、このような大電流が流れることによる影響を受ける場所が本例のほかにも存在すると考えられる。例えば、ビルの展望台に付
属するエレベータを駆動する際の電流が通過する電線の付近が相当する。また近年は安全保障上の理由から場所特定情報は積極的には公開されていないものの
(高圧を含む)送電線地中化が世界で進展しおり、磁気センサ活用時にそうした事情も考慮する必要が今後増加する可能性があると思われる。国際緊急援助隊等
がわが国に限定されない活動範囲を持ち、活動場所の自由は現地当局から制限を受けることがある事実も考えると、活動場の磁場の特殊性が仮にあっても影響さ
れない方位情報取得技術として磁気コンパスを補完する役割として本発明を位置づけられる可能性がある。
《0322》
(2)の自差に関しても電流由来の磁場について類似の事が言え、Powered SuitsあるいはPowered Exoskeletonと総称され
る技術分野の進展も本提案技術の有用性と関係がある.これらは人間の筋力運動を機械的に支援する目的で.着用形態で使用される機械装置で、軍事、安全保
障、災害救援はもちろん、医療、介護分野においても近年社会的意義が急速に認められはじめた。中東地域の一部等、道路網が脆弱な地帯や車両の通行が困難な
地域では歩兵の徒歩に頼っているが.重装備を身につけた長距離行軍により兵士が腰痛などの形成外科的負傷を負う問題がありその解消等にも期待されている一
方、介護者の負担軽減にも応用される。重量物を持ち上げ続ける等の電磁
気力を発現するに要する大電流の誘導磁場の影響下で、方位情報取得を企図する際の技術として本提案を位置づけられる可能性がある。
《0323》
本発明方式では、可視でない箇所にある磁性体や電流に由来する磁気的外乱推定を毎回実施せずとも、"対象方向が見晴らしであるかどうか"という視覚情報だけに依拠して結果の信頼度を陸上の「現場」で判断できることがある事実も、本提案方式の長所と関係がある。
《0324》
山に囲まれた場所での実験の結果を以下に示す。
次に、周囲を山に囲まれた地点で行われた合計5回の回転実験結果を示す。自然の遮蔽環境ではどうなるかという疑問へのひとつの答えを模索する意味で実験を実施した。
場所は高尾山の琵琶滝から東に80mほどの峡谷的地点で北緯35度37分44.71秒、東経139度15分41.49秒、標高約260mである。
《0325》
日時は(1)2010年7月24日18:00:00JSTから10分間と(2)2010年7月24日18:30:00JSTから10分間(3)2010
年9月4日16:22:20JSTから10分間(4)2010年9月4日16:35:04JSTから10分間(5)2010年9月4日
16:46:10JSTから10分間であった.衛星数は、(1)9機 (2)11機 (3)11機 (4)11機 (5)11機であり、上空の仰角5度か
ら85度に存在した衛星配置は図35に示される.北東、東、南、西の各方向は山等による高い仰角の遮蔽環境と成り、その間を深くえぐるように流れる川が短
い距離でS字に急激に進路を変えているため急峻に立ち上がる地形に囲まれる地形.S字の
ほぼ中心点近傍の陸上で回転実験を実施した。各斜面に鬱蒼とした広葉樹の木々など植物が重なり、上空に可視部はわずかと感じられる。国土地理院地形図の等
高線からは、北東45度、南45度、東60度、西60度程度の地形的な仰角遮蔽が読み取れる。そうした地形的遮蔽に加えて、葉が鬱蒼と繁る広葉樹林のた
め、全方位へ仰角60度程度まで遮蔽されたような印象がある。
《0326》
山に囲まれたこの環境で合計5回の回転実験を行った結果を図36、図37に示す。
《0327》
山に囲まれたこの環境で実験を行ったデータに、5.4節すなわち見晴らしの良い場所での合計5回の回転実験のデータに基づく探索の結果選ばれたのと同じ閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を用いると次の結果が明らかとなった:
《0328》
第一の目標値(有答時正答率95%程度との目標)を良好にクリアしている(有答時正答率100.0%>目標1)。
第二の目標値(有答率70%程度との目標)はクリアしていない(有答率14.6%<目標2)。この第二目標値との関係は、見晴らしの良い場所での結果と異なっている。
《0329》
この際、正答率14.6%、誤答率0.0%、無答(無捕捉)率85.4%、無答(有捕捉)率0.0%の各範疇の生起確率であった.有答率は14.6%、無等率は85.4%である。有答時正答率は100.0%で、有答時誤答率は0.0%である。無答時無答(無捕捉)率は100.0%で、無答時無答(有捕捉)率は0.0%である。
《0330》
第一目標を良好な達成できたことは次のように考えられる。見晴の良い場所と同様、誤答率0%という結果が得られていることが重要であると感じられる。樹
林を有する土壌系の斜面である、すなわち樹林を有しない露岩系の斜面でないため、土壌および幾層にも重なる広葉樹林等のfoliageの影響で吸収効果が
反射効果に卓越し本提案手法における誤答率の増大に繋がりにくくなる効果のある可能性が示唆された。高尾山は、暖温帯系の照葉樹林帯と冷温帯系の落葉広葉
樹林・中間温帯林の境界に位置するため植生が豊かで
ある.こうした環境での衛星反射波の影響は緩和されやすい可能性もある。
《0331》
高尾山は、明治の森高尾国定公園に指定されており.長さ1.697kmの東海自然歩道の起点でもある。2007年から連続して.Michelin
Green Guide Japan(Michelin Travel Guide Japan)で.最高ランクの三つ星の観光spotとして選出されて
いる。こうした自然豊かな世界的に人気のある環境の谷あいにおいて、本提案手法の見晴らしの良い場所で選択された閾値を特段の変更なく用いた場合に活用可
能性がわずかでも示唆されることは驚きで興味深く感じられる。
《0332》
一方で、第二目標については次のように考える.周囲を山で囲まれているための遮蔽効果により、見晴らしのよい場所に比べて有答率が大きく減じた、と考えられた。
この閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を設定した際の、標本数3000であるデータを改めて分析すると、標本数437の有答時の衛星捕捉数の平均
値は1で分散および標準偏差は0.0、標準誤差は0.0、有答時の方位限定幅は、平均値180.0度で分散および標準偏差は0.0、標準誤差は0.0で
あった。
《0333》
わずか1衛星しか受信していないとしても、目標1が達成されていることの本提案手法にとっての意義は小さくない。すなわち、本提案手法をこの環境下で既
述の閾値で用いた場合、装置が方位限定の答を返してきた時(有答時)には、その結果は信頼できる可能性が高い(誤答率の消失は閾値Mで既にみられており閾
値Rまでのマージンも大きい)とすれば、単純に向きを変えて再度方位限定を試み、方位限定の答えが得られるまで、何回か実施することで得られた複数の方位
限定結果の重ね合わせが可能となる。このため、仮に高々1衛星しか衛星捕捉ができない環境であっても、その1衛星と体躯の配向をうまくつかって方位の絞り
こみができる、という本提案の特長が活かせる可能性を示唆している。目標1を良好に達成している限り、ある地点から特段移動せずに、方位に関する情報を絞
り込んでゆけることは、磁気コンパスには見られない、本提案方式の特長であり、面白さがある。
《0334》
周囲を山等に囲まれた場所での回転実験時に同時採取した磁気センサの値を図38に示す。この地域の通常の偏差として約7.1度の西偏は認められたもの
の、特段の局所磁気的な外乱等は観測されていない。今回実験地点は直下に首都圏中央道路自動車道が通過する予定で本地点直下に前記自動車道が付随送電線な
ども含み開通する時点での、磁気センサによる再度の計測を行えばその比較には多大な興味が持たれる。
《0335》
次に、ビル等に囲まれた場所での実験の結果を示す。
次にビル等の人工建造物で囲まれた場所での同様の回転実験を、日時を変え5回実施した結果を示す.
周囲を通行する人による瞬断遮蔽の影響を受けない、敷地内複合校舎建造物高さ属性がほぼ均一である等の理由から、東京都中野区立元桃ケ丘小学校の校舎で囲まれた校庭の1地点において日時を異にする5回の回転実験を実施した。
《0336》
北側・東側・西側に存する各連結された敷地内複合校舎建造物に囲まれた校庭の1点.回転実験実施日時は(1)2010年7月18日20時03分00秒JSTから10分間(2)2010年7月31日18時45分00秒JSTから10分間
(3)2010年8月29日19時36分41秒JSTから10分間(4)2010年8月29日19時47分21秒JSTから10分間(5)2010年8月
29日19時58分12秒JSTから10分間であった。上空の仰角5度から85度に存在した衛星数は(1)11機 (2)
11機 (3)9機 (4)8機 (5)8機で、上空の仰角5度から85度に存在した衛星配置は図39のようであった。
《0337》
敷地内複合校舎建造物の存在様式を模式的に表現すると次のようになる、約45m四方のほぼ正方形の校庭を、いわば正方形に近いコの字を左に90度回転さ
せたような形として上を北と見立てたとして、均等な高さに近い4階建て相当の鉄筋コンクリート建造物の校舎がその形に校庭を囲んでいることになる.特段の
校舎が存在しない南辺には2~3階建近代家屋の並びが存在する。実験者はコの字の最も奥の中央地点(いわばコの字の縦棒の中心部)から1.2mだけいわば
コの字の開口部側(真南側)に存在し合計5回の回転実験を実施する.実施者(の腰部の垂直装備アンテナ)からの人工建造物遮蔽の最大仰角は次のとおり:北
側最大83.5度程度、東側最大31.8度程度、西側最大30.0度程度の各鉄筋コンクリート系の人工建造物遮蔽、南側だけは最大8.8度程度の人工建造
物遮蔽である。
《0338》
こうした環境における合計5回の回転実験結果を図40および図41に示す。
《0339》
ビル等に囲まれたこの環境で合計5回の回転実験を行ったデータに、5.4節の見晴らしの良い場所での実験で探索の結果選ばれたのと同じ閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を用いると次の結果が明らかとなった:
目標1(有答時正答率95%程度との目標)、は、クリアした.しかしながら、鉄筋コンクリート製のビル等に囲まれた当該場所での全3000回の試行の有答
時正答率は99.1%に留まり、100%を達成はしなかった.有答時正答率は、既述の見晴らしのよい場所での実験では100%であったし、既述の山に囲ま
れた場所での実験でも100%であったことと比較して、印象的である。
《0340》
目標2(有答率70%程度)はクリアしていない。第2の目標のクリアの有無は、既述の見晴らしの良い地点での実験結果と異なった結果となった。ちなみに当該場所での全3000回の試行の有答率は46.1%である。
《0341》
この際、正答率45.7%、誤答率0.4%、無答(無捕捉)率53.9%、無答(有捕捉)率0.0%の各範疇の生起確率であった。有答率は46.1%、 無等率は53.9%である.有答時正答率は99.1%で、有答時誤答率は0.9%である。無答時無答(無捕捉)率は100.0%で、無答時無答(有捕捉)
率は0.0%である。
《0342》
この閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)が設定された際の、標本数3000であるデータを改めて分析すると、標本数1384の有答時の衛星捕捉数
について調べると、そのうち、正答は1371回、誤答は13回含まれている。誤答は、既述の見晴らしの良い場所、既述の山で囲まれた場所、のどちらの実験
でも、検出されなかったものである。ビル等に囲まれた場所での実験で初めて検出されたことが、印象的である。
有答時における、捕捉衛星数については、その平均値は1.14機、分散は0.12、標準偏差は0.35、標準誤差は0.01であり、有答時における方位限定幅については、その平均値は175.1度、その分散は245.5、標準偏差は15.7、
標準誤差は
0.43である。
《0343》
有答時の3000のうち13の誤答を一旦除いた上で、残る1371の正答のみについて改めて分析すると、以下のようであった。
上記の閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)が設定された際、有答数1384の内数としての、正答数1371については、正答時の衛星補足数の、平
均値は1.15機、分散は0.13、その標準偏差は0.36、標準誤差は0.01で、正答時の方位限定幅の、平均値は174.5度、分散は269.5、標
準偏差は16.4、標準誤差は0.43であった。
《0344》
なお、誤答をもたらした衛星信号だけを抽出すると次のことがわかった。3000標本のうちの13標本であるが、これらの誤答は次の点が共通する。北を0
度として0度から24度までの時計回りの範囲で、アンテナビームが向けられているとき、アンテナビーム中心方向から時計回りに方位角にして125度から
140度程度、かつ、仰角10度から25度程度に存していた衛星の信号が既述の閾値を越えた受信信号強度で受信されていた。最低3秒間から最高5秒程度
が、受信判定を受け続けた持続時間であった。
《0345》
ビル等に囲まれた場所でのGPSの測位は、反射波受信が時に観測される。本提案手法でも、有答時に0.9%の確率でそうしたことがあることが示された。
ただ今回の誤答は、使用者が北側の校舎に1.2mの至近距離でほぼ正対しているか、方位角にして6度あるいは、24度の角度で存在している時に各数秒だけ
起きているので、使用者も、これはあきらかに直接波でなく反射波では、と意識しないことがかえって難しいぐらいのものであったことを付記しておく。加え
て、0.9%という1%を割り込んでいることにも注目したい。反射波の影響が今回この程度で済んでいるのはなぜか、を考えると、5.4節で見晴らしの良い
場所で閾値探索を行った際に、誤答ができるだけ増えないようにできるだけマージンをとったことが功を奏している可能性があることを明記したい。
《0346》
見晴らしの良い場所や、高尾山中での河川がS字に急湾曲して周囲を山に囲まれている場所では、3000回の試行でも検出されなかった誤答が、ビル等に囲まれた場所で3000回のうち有答時の0.9%だけ観測された事が注目される。ある種
の許容範囲と言うこともできる可能性もあるし、この程度の反射波検出頻度で済んでいるのはなぜかという問題設定もできると推察されるので、そちらの問題設
定でこの問題を今後も探求してゆきたい。
《0347》
本提案方式は、明らかに反射波の強い影響が予想される場面での使用を、一義的には推奨するものではもちろんない。ビル等に囲まれた場所で方位情報取得の
試行をせざるをえない得ないこと際には、「本装置にとって推奨される使用環境でない」ことを、使用者に注意喚起することが安全性の面から好ましい場合もあ
る。
《0348》
ただ、都市部でも、反射波の影響を心配しないですむ地区での利用方法があると思われる。Sydney、Amsterdam、Helsinki、Washington D.C等、海に面した国際的大都市は多く、それらではBay areaの開発も活発に進められており市民や観光客の憩いの場となっている。東京も例外でない.浜離宮庭園・佃地区・お台場等、水辺の有名な史跡・伝統文化地区・観光地も少なくな
い。こうした地区での水辺での散策時での活用、水上バスにおける活用、加えて、都市部の高層建築物高層階などに所在する展望スペースでの活用など、反射波
の懸念の無い箇所での生活の質を豊かにする可能性のある活用空間は決して少なくないことを明記し.これらの場所では快適に懸念なく活用可能である可能性が
高いことを記しておきたい。現在そうした活用についても研究とデータ収集を開始したところである.また平行して実時間音声等提示プロトタイプを構築してい
る.その一例が図42に示されている。
《0349》
本回転時実験時に、同時採取した磁気センサの値の時間変動を図43に示す.この地域の偏差としての約7.0度の西偏は認められたものの、それ以外の特段の大きな局所磁気的外乱等は観測されなかった。
《0350》
将来的には車椅子への応用で高齢者や障害者の円滑移動支援向上を含む.水などの重量負荷が車輪により軽減されること等が好適に適合する。
《0351》
総合的な観点からまとめると以下のようである。
《0352》
従来来のL1帯C/AコードGPSは単体で静止時には方位を取得できない。本稿では、廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得
能力を兼備可能とする簡易手法を提案した。シミュレータを構築し評価を実施した。加えて、試作機を構築し、性能評価を実施した。従来法と異なり単体の受信
ユニットを用いて、測位と方位取得の双方の機能を簡易、低コストに兼備させることができる本手法は、L1帯GPS受信機の小型性・軽量性・廉価性を継承で
き、歩行等を主とする者の使用に好適に適合する。地理空間情報活用基本法や宇宙基本法の近年の成立による自治体や政府による地理空間情報の整備が進行する
ことおよび通信社会基盤の一層の活用性の向上も視野に、今後の幅広い有効活用が期待されている。また、世界の少なからぬ国と地域における複数GNSS社会
基盤の設計・構築・運用の動きに伴い、今後、マルチGNSS共用受信機の市場投入に伴ったマルチGNSS共用受信機の小型高性能廉価化が期待され、それら
の成果を流用して活用できる本手法は、国際的にも長期的な幅広い活用展開が期待される。GNSSの全地表面可用性も継承できる本手法は、高緯度も含めた全
地表面可用性の点で、偏差・自差・局所磁気外乱に由来するそれぞれの誤差を免れなかった地磁気特有の誤差の不明性という問題から、歩行等を主とする者を、
解放できるため、国際的なデファクト標準技術となる可能性もある。現在、国際緊急援助隊等より本提案の試作機の使用に関心を寄せられており、環太平洋火山
帯地域に位置する先進国であるわが国として、当該地域での大規模自然災害発生時の被災者救命目的の接近法を支援する基本装備等に極めて適すツールとして仕
上げることを関係各部署と連携し目指しつつある。本提案の基本部分は国際特許として日米英独仏豪等に査定を経て登録されており電子情報通信分野における有
望な萌芽的研究と目すことができる。今後、幅広く活用されることが期待される。
《0353》
以下では本発明の好適な応用使途、ないし本発明により得られるべき種々の恩恵に改めて今一度触れておく。例えばまず、山岳では遭難環境を脱出する際に役
立つ。遭難者・負傷者である場合、生存の方向や活路を見出すための手がかりを探索することができる。自分が谷あいに滑落しているとして、重症をおっている
として最後の体力を使ってどちらの稜線方向に向かえば、遭難者として発見されやすいかを知ることはとても大切である。その選択の当否は生死を分ける。
また、絶対方位を身体との関係で知ることができるので、通常のGPSのように移動を要せず、身体中心座標系における方位を確認できる利点がある。通常の
GPSのように移動を要して方位を始めて知る方法は、平地と異なり、山岳部では、きわめて大量のエネルギーを消費し、より危険であるといえる。
《0354》
本発明には、潜在的に次のような社会的な波及効果も認められることも無視できない。つまり、逆転的な使用法として、野外でたとえば被災者が瓦礫の下に
なってしまった位置への短時間でのロスのない接近を図る試みなどを将来型の人命救助、国際協力を志向した新しい自然の中における社会訓練をかねた自然の中
での緊張の緩和へつながる多義的な意味あいを持った訓練・教育への応用などもできる。ホイジンガ(Johan Huizinga、オランダの歴史家)やカ
イヨワ(Roger Caillois、フランスの哲学者)の指摘を待つまでもなく、人類にとって業務に対して遊びの意義が極めて大きいことは現代では周
知の事実である。社会基盤としての測位衛星工学、電子工学、電磁波工学、物理化学、分子生物学、医用工学、防災学などの知識と技能と経験を動員して、空間
性・実体性・自己参加性を同時に発揮して野外で行うことのできるこの体験学習型のこうした訓練・教育には、無視できない社会的な教育性と本来あるべき知の
活用の高次な方向性の潜在が認められる。
《0355》
さらに、例えば視覚障害者と健常者が共に参加する野原での目的地到着の訓練あるいはリラックスした競技としての位置づけに近い楽しい遊戯体験ともいえる
ことを支援することに直結するものであることを指摘しておきたい。健常者と共に本装置で技術的習熟を楽しめる性質から、身体機能回復や自信回復に繋がる医
学的効果を持つリハビリテーション
としても、このオリエンテーリング的な新たな遊戯は一定の役割を果たす可能性がある。このような遊戯によって培われた技能で、自然災害時に、被災者として
の視覚障害者が、自力で避難所まで到達する自信を持て、あるいは実際にそのようなことが可能となれば、視覚障害者の方のQOL(生活の質)を向上可能であ
る事にも留意する。またそうしたことが科学技術創造立国政策、知的財産立国、共生社会実現政策、宇宙基本法、地理空間情報活用推進基本法の思想的な理念と
基礎となっており、その点を実現する思想を具現化した新規で有用な分野横断的な重要な科学技術として位置づけることができ、多大な効果を期待できる。
《0356》
これは、視覚障害者の自律歩行は、方位情報取得が重大なネックになっていることは意外と知られていないことを背景に持っていることを指摘しておきたい。
現在位置把握はできても、体躯なり顔面なりの方位取得は困難である。なぜなら、視覚情報による方位推定が不可能な上、視覚フィードバックが重要な役割をも
つ「歩行」実施に付随するリスク(躓き、転倒、衝突、転落、交通事故に巻き込まれる危険等)が健常者よりも圧倒的に高いからである。このため、健常者であ
れば容易な試行移動による測位差分での方位取得も、困難を極めていた。逆に言えば、簡易で廉価かつ適切な方位情報取得方法がなかったため、やむなく、多忙
な健常者に随伴歩行を依頼するという、最初の数回は良いにしても、度重なると時に相互に心理的負担が大きくなり、ひいては段々と相互の関係の疎遠に繋がる
場合もあるというような、視覚障害者にはなんらかの改善が期待される現実が存在していた。
《0357》
このような現状に鑑みるに、そもそも障害者がレクリエーションあるいは競技会への練習の中で、健常者と共に方位情報取得の技能の習熟に努めることには特
別な意義がある。シンプルな科学技術を応用した本発明を通じた健常者とのコミュニケーションと、前向きな目標の提供、将来的には広大な芝生のような場所に
おける本発明を用いた自律歩行練習の実用性と、それにより正確に目的地に到達することに成功した場合の達成感を取得する経験等、これまでとは次元の異な
る、多義的な有用性を提供する面で多大な効果を奏する。視覚障害者の方位情報取得の潜在的需要の大きさに鑑みる時、方位情報取得方法の価値が、健常者が当
初予想する水準を超えて、そこに潜在していることは容易に理解できようし、健常者の側においても、こうした新しいオリエンテーリング的な遊戯的な試みを通
じ、視覚障害者の方々の方位情報取得に対するニーズが如何に強いか、その理解をより深めることにもなる。
《0358》
また実用性の高い使用例として、次の例にも言及しておかねばならない。ヨット、ディンギーなどの小型帆走船は一般に高度な計測機器を搭載していない。寧
ろ、それらの人工物を搭載しない環境でなんとか操縦して自然のもたらす諸困難を克服することに面白みを感じる愛好者の数は多い。しかし、方位の情報取得は
この場合も重要である。例えば岩礁が構成する自然の良好な停泊場所に接近したものの、夜間かつ荒天ないし曇天、雨天であり、天文航法が不可能な状況は多
い。地文航法も不可能で、灯台も無い等の場合、方向の見極めが難しい場合は多々ある。この場合、航路選択の失敗は、座礁という第一の遭難に即座に直結し、
自力航行の不能や、船体の浸水、波浪横転と沈没等、特に夜間であれば人命に関わる重篤な第二の遭難にも繋がっていく。方位磁針は船の自差や局所岩礁磁場の
撹乱によって誤差が0度から360度まであり得ることから、概略値としてすら用いることの妥当性に疑義が生じるという固有の性質があるため、外乱磁気の影
響を免れる試行移動のコストが前記の意味で極大化しているこのような場面での信頼性が薄い。従来はこのような場合、仕方なく航行を停止する。沖で碇を下ろ
して停泊し、太陽光下の目視による方位確認を期待しつつ夜明けを待つことが現実的であった。
《0359》
このような場合にも本発明は好適に適合する。適切に方位を検出できる。ひとたび方位が得られた場合、その情報に基づく詳細な局所的な観察から方位を裏付ける情報が連鎖的に得られていくことは多いため、本方法は最も低く見積もってもその貴重な第一歩を十分適切なコストと労力で使用者に与えるという面でも多大な効果を有す
る。本発明は、これまでは沖合いで停泊して時間を浪費するしかなかった環境でも、座礁を防ぎつつ接岸への航路を選択するための有効な方位情報取得の手段を
与えることができる。
《0360》
最後に基本的な効果にもう一度立ち戻るが、本発明によれば、回折波の影響を排除することが容易にでき、使用者に意思決定に役立つデータを有効に与えることができる。
《0361》
不用意な動きが遭難(雪山での方位間違いによる雪庇の踏み抜き、浅瀬での方位間違いによる岩礁座礁、稜線での方位間違いによる稜線滑落等)に直結してお
り、最終的な行動決定は大変な困難から免れなかった。こういった局面においても、本発明によると地域大局的な情報を簡単かつ迅速かつ広域的に取得でき、総
合的な行動決定を有効に支援することができる。氷点下でも水にエチルアルコール等を少量混ぜることで融点を下げることができ氷結を避けることが簡便にでき
る。
《0362》
従来の携帯型L1帯C/AコードGPSは単体で静止時には方位を取得できなかった。そこで、廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得能力を兼備可能な簡易手法を提案した.シミュレータを構築し評価を実施した。
《0363》
試作機を構築し、性能評価を実施した。従来と異なり小型軽量で廉価な1台の受信ユニットで測位と方位取得の両機能を兼備できる。地理空間情報活用基本法
や宇宙基本法が成立した現在、幅広い分野での今後の有効活用が期待できる。国際的には、複数のGNSSの社会基盤の活性化が見られる現在、国際的な活用も
幅広く期待される。複数のGNSSの共用受信機の流用で将来の性能向上が図れる特長も備え持つ。
《0364》
従来と異なりL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体を用いて、測位と方位取得の双方の機能を兼備させることが、低コストに実現できる。これまでの量
産型L1帯C/AコードGPS受信ユニット単体の開発で培われてきた小型・軽量・高性能といった機能特性および、低コストかつ簡便にできる特性をもほぼそ
のまま継承できる。このため、歩行を主とする者の使用に好適に適合する。
《0365》
わが国における地理空間情報活用基本法や宇宙基本法の成立により、自治体や政府によって地理空間情報の整備が今後進行するということ、および、無線通信
に係る社会基盤の一層の活用性の向上が期待されることを時代背景として、今後、幅広い有効活用が期待される。廉価で小型軽量なL1帯C/AコードGPS受
信ユニットを常時携帯する時代に好適に適合する。
《0366》
また世界の複数の国と地域における、複数のGNSS (Global Navigation Positioning System)の社会基盤の構築
および利活用の動きの活性化を背景に、マルチGNSS共用受信ユニットが市場投入され、その性能向上が急速に図られることも期待される。こうしたマルチ
GNSS共用受信ユニットをも、本提案方法は、流用でき、その際には廉価に一層の性能向上を図ることが可能となる本手法は、国際的に長期的な幅広い活用展
開も期待される。
《0367》
GNSSの全地表面可用性を継承できる本手法は、全地表面のどこでも簡便に活用できるという面で、歩行等の低速移動を主とする者に、地磁気活用等の従来技術を超える、国際的なデファクト標準技術となる可能性も高い。
《0368》
本発明者が従来提案してきた、GPS受信機を用いて、位置と時刻のみならず方位情報をも取得可能な受信機により、方位情報を得る場合を考えてきたる。なお、本稿では、GPSと述べた際、あるいは、(便宜上、民生用という意図で、特に、L1 C/A GPSと述べた際もだが)、最も長い活用の歴史を有し、全世界において無償
で解放・活用され、一般的な語に接近している人類社会に親和性の高い全地球測位システムとして、わかりやすい表現として用いており、近年計画・設計・打ち
上げ・運用が世界の多くの国と地域で急速に増加している全地球衛星測位システムあるいは全地球衛星航行システム(GNSS: Global
Navigation Satellite System)の任意の一つにも該当するものとし、加えて、マルチGNSSシステム共用受信機等を活用する実
施形態も当然含んで良いのである。民生用の代表例としてL1帯として述べた事例も、近年の周波数の多数活用に伴ってL5帯、時にはL2帯、さらにS帯はじ め実際の世界のGNSSにおいて活用されるに到る、至っている、周波数帯をも含んで良いことは言うまでもない
文 献
[1] 高橋正人,“静止方位限定可能なGPSの新規提案と個性的な関心を重視する教育支援システムへの応用検討”,日本バーチャルリアリティ学会論文誌[教育・訓練特集号]TVRSJ, Vol.11, No.4,pp.505-514,December2006.
[2] 高橋正人,“方位情報を取得可能な携帯型GPS受信機の提案・設計とそれを活用した学習支援システムの検討”,教育システム情報学会論文誌(新しいデバイスによる教育支援特集),Vol.24 No.4, pp.1021-1030,December 2007.
[3] 高橋正人,“Proposal of Pedestrian-Oriented Wearable GPS with the New Scalable Capability of Instantaneous Azimuth Limitation”,ヒューマンインタフェース学会論 文誌,Vol. 10 No.1, Page113-122,2008.
[4] 高橋正人,“発明・発見の瞬間-数学教育への示唆-”,東京学芸大学数学教育研究,vol.20,pp.1-18,2009.
[5] 高橋正人,“現実の発明と発見と数学教育の役割”,東京学芸大学数学教育研究,vol.20,pp.52-81,2009.
[6] Misra,P.,et.aL,Global Positioning System, Second Ed.,Ganga Press,2006.
[7] 柴崎亮介,地理空間情報活用推進基本法入門,日本加除出版,2007.
[8] Takahashi,M, “Analysis of Satellite
Visibility for a Vehicle Running in a Rural Area Using a Novel and
Efficient Scheme to Collect GPS Signal”,J.of e-Health Technology and Application,Vol.5 No.3,
pp.296-299,2008.
[9] Takahashi,M.,“Telemedicine and Resent Science and Technology Policies -Case
Studies of Japan and the United Nations-”,Journal of e-Health Technology and Application, Vol.5 No.3,pp.300-303,2008.
[10] Takahashi,M.,“Navigation and Communication Aid for Paramedics to Reach Casualties for Telemedicine in Disaster Response”, Journal of e-Health Technology
and Application,Vol.6 No.2, pp.105-108,2009 f
[11] Takahashi,M., ≡ Method for acquiring azimuth using a single GPS planar antenna≡, The Patent Office of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland, The United Kingdom
Patent Registered, GB2379112B, October 2003
[12] Takahashi, M.,“Method for acquiring
azimuth information”,United States Patent Office,United States Registered Patent.US6774843B,August2004.
(平成22年5月7日受付)
謝 辞
総務省大臣官房久保田誠之官房総括審議官には,本研究初期フェーズにおける基礎的技術部分の知的財産創出よりの長期間にわたる研究支援をいただくととも
に,情報通信分野の国際競争力強化と国際山岳救助等の人命救助の実際との関連等について電気通信技術の観点から真に貴重な助言を多くいただき本研究の推進
と深化に多大なご支援をいただきました.ここに改めて心よりの感謝を申し上げます.
高橋 正人
1988東京大学・教養学部・基礎科学第一卒(教養学士).1990同大・大学院・理学系研究科修了(理学修士)独立行政法人情報通信研究機構主任研究員.衛星測位,衛星通信,災害救援医用工学分野の研究に従事.1988年東京大学教養学部基礎科学第一学科卒業,1990年東京大学大学院理学系研究科修士課程修了,1995年国家公務員採用I 種試験合格,1996年郵政省通信総合研究所(現独立行政法人情報通信研究機構)入所,現在に至る.主任研究員.1999年第3回国連宇宙空間平和利用会
議SpaceGeneration Forum日本代表.国際チーム勧告「衛星観測・衛星通信技術の国際協調活用による減災」が国連Vienna宣言に公式採録される.2000年より1年間オーストラリア連邦政府科学技術研究機構電気通信部門客員研究員併任,2003年より2年間内閣府科学技
術政策統括官付参事官補佐併任.2003年第1回産学官連携功労者内閣総理大臣賞制度創設等を主導.2004年特許庁特許出願技術動向調査機関選定委員.
同年第1回重要情報基盤保護日米専門家会合日本代表団.総務省認定第一級陸上無線技術士免許,同第一級海上無線通信士免許,同航空無線通信士免許.国土交
通省認定通訳案内士(英語)免許文部科学省認定実用英語技能検定1級取得者,同工業英検1級取得者.外務省後援国際連合公用語英検A級取得者.Technical English Proficiency Test 1級取得者経済産業省認定第一種情報処理技術者.衛星通信,衛星測位,災
害救急救命医工学等に関する研究に従事.米国電気電子学会IEEE等の会員.2000年度オーストラリア連邦科学アカデミー科学技術賞受賞。
高橋正人,"静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価
-小型・軽量・廉価な新手法の提案-", 社団法人電子情報通信学会論文誌A基礎・境界領域(ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February. 2011
《0369》
図44はGPS受信機への回折波の影響を抑えるため水の板をGPS受信機の周りに配備する際にとる構造の一例である。
四角錐台の形状をとっている例だが、六角錐台等の形状でも良い。一般にはn角錐台の形状でも良い。こうした錐台の側面に水等を用いた形状は回折波が侵入し
づらいという特徴を有する構造を簡単、廉価に、構築でき、必要に応じて水が乏しい地域では、あるいは安全な水が乏しい被災地などでは、飲料水などとして活
用でき、自身が当然に携帯している水を利活用するため、総合的な利便性が高い。
《0370》
図45はその上記の性格をさらにうまく活用したもので、回折波がより侵入しづらい構造である。なぜならば、球の表面で多数回(無限に近い)の回折を行わ
ない限り開口部に到達できない。到達した段階では回折波の相当な弱化が生じているはずである。さらにその開口部からは急角度の回折を必要とするためさらに
弱化するため受信機に回折波が与える影響の排除が強く図れるのである。
《0371》
図49は、図46の円筒構造を図47の二等分を経て、図48のように4等分したことを想定した(中心角90度扇形柱構造とでも呼ぶべき)構造で言わば瓦
型モジュールともいえる。同様の嵌合構造を左右又は上下左右に有する、扇形柱でない、モジュールを用意しても当然良い。例えば、中空四角柱の各側面を切り
だしたかのような四角柱構造(言ってみれば平型モジュール)、中空四角柱の底面の対応各辺中点連結線で切りだしたかのような三角柱類似構造(言わば角型モ
ジュール)、半球台を4等分した(中心角90度の構造で)言わば半球台4分の一モジュール、放物線回転体台を4等分した(中心角90度の構造で)言わば放
物線回転台4分の一モジュール、などがあってよいことはもちろんである。別種のモジュールも少なくとも左右嵌合部はいずれの異種モジュール間でも結合で
き、自在に、使用している廉価なGPS受信機の受信特性に適した回折波減衰のために必要な構造を作ることが廉価に(水などの身近なもので)簡単に、GPS
時代の普及型GPSを少し工夫するだけで方位情報を取得可能とでき利便性を享受可能とできる。
《0372》
図50は、図49の説明で言及した、平板型又は角型モジュールで凸凹嵌合を左右上下方向に嵌合させて中空矩形1階建て型を造形できるし、それをさらに上
下に嵌合させ2階建型を構成できることを示したものである。当然、3階建型も、自由に構成可能である。瓦型と、平型を組み合わせても可能である。
《0373》
また、半球の上部を水平線で切った台の形状(半球台とでも呼ぶべき形状)を中心軸を通る切断面で均等に4分割したモジュールも可能で、そのモジュールを組み合わせると、半球台を構成可能である。
また球でなくて、二次関数(放物線)にすれば、開く形、閉じる形とも作ることができる。
またそれらの各種ブロックを組み合わせることもできる。
曲面が閉じてゆく方向の形状でなくて、ラッパ又はスイスホルンのように開く方向に配置する形状も利用化の性が高い。
例えば、図53のような形状だと回折波が開口部から入ってこれたとしても、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に到達することができに
くい構造が作りやすい。例えば、図54のような形状でも回折波が開口部から入ってこれたとしても、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に
到達することができにくい構造が作りやすい。
例えば、図55のような形状は放物線回転体を回転軸に水平に切ったものである。放物線回転体台とも呼ぶべき構造であり開口部から回折波が侵入しにくい構造として用いることができるものと考えられる。
総じて、図56のような形状だと回折波が開口部から入ってこれたとしても、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に到達しにくい構造に近いものを作りやすい。
3次元構造としては、アルプスホルン又はスイスホルン開口部形状に近い構造である。図57のような形状だと回折波が開口部から入ってきにくい、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に開口部に入り込みにくい構造が作りやすい。
3次元構造としては、西洋の復活祭で用いる開口部をつけたかぼちゃ又は、半球にしさらに開口部をつけたスイカ、トランペットのミュート(消音)装置に似た構造と言える。
《0374》
図58、図59、図60について述べる。
1. これは、先のポップアップ式シリコンカップにおいて、それぞれシリコンで連結されている(水を充填する内部も繋がっている)リングを便宜上、ばらして、説明した模式図とのみ見ても良い。
2. これは、先のポップアップ式シリコンカップにおいて、それぞれシリコンで連結されている(水を充填する内部は繋がっていない)リングを便宜上、連結しているシリコンははずして、説明した模式図とのみ見ても良い。この際は、いっぱいいっぱいに伸ばしてしまうと水がない大小5つの同心円(曲線)部分が立体構造の中に生じ てしまう。そこで、スライドの際、それぞれのリングがやや重なりを残すようにして伸びるように構造化を工夫するのも当然良い。(それが面倒な場合はそれら
の円の部分に水のわっかが来るように別途水の輪をかぶせる手当てを施してもよい。
3. これは、それぞれ別の大小5つの分離した水の輪と考えてもよい。それぞれに、スクリューキャップがついていても良い。それらを、少しずつずらして重ねつつ、コップ型の外壁に相当する水の立体形状を作れるのである。
4. 段を組み込んでおいてもいい。その段の部分にスポッとはまるようにするのである。その段の存在のため、期待されるほぼすべてのあらゆる点あるいは曲
線で、水がある程度の厚さを保つことが容易に可能となる点で多大な効果を奏する。後に述べるより細い勘合部分を有するものに比べれば、(a)内部の水垢等
の掃除がまだ、しやすいといえる利点がうまれる。(b)細い勘合部の突起部分がザックの中であたって壊れも少なくなる利点が生まれる。
5. 直前の記述の目的(期待されるほぼすべてのあらゆる点あるいは曲線で、水がある程度の厚さを保つことが容易に可能となる点で多大な効果を奏する。)
を達する点で、狭い勘合でも、当然よい。細い凸部と、それを受け入れる凹部をそれぞれ円周状に風有するのである。それらの凸部にも水が入るようにするので
る。ただこの場合、掃除がし難い。利点は、前期の段による組み合わせに比べれば、構造が細い勘合の機械的な結合により安定感が増すことになることであろ
う。
図60はばらけているが、全体がポップアップコップのように連結していてもよいのである。
《0375》
いずれにしても、その底部にGPSを配置するのである。そのGPSを身体背部などに置くのである。
《0376》
水分などの永久双極子モーメントを有する分子構造を有するもの、及びそこにおいて塩分などが存在しているため一定以上の導電性σを有するとなおよいのでそうしたもの、すなわち、
GPS衛星送信電磁波の周波数であるL1帯1.5GHz等に、一定値以上(具体的には例えば10^1程度以上)の 誘電損失=(√比誘電率)・誘電損失 角の誘電正接=(√(εr))・tanδを有するが故に、一定値以下(具体的には例えば10^1cm程度以下)の 電力半減深度という属性を有するにい
たった、もの、をうまく、電磁亜波吸収に活用すること、を特徴する。
《0377》
そのようなものには、食品では、ミソ、電子レンジにかけると周辺部がチリチリ焦げてしまうというような特徴がある。これは電力半減深度が小さいが為である。それらは本提案に適しているといえる。同様のものに、サラミ、ハム、ベーコンなどがある。
《0378》
一方、そこまでの電力半減深度でなくとも、水を含むということだけで、相当に有用性の高いいことである。特にそれが所持において食用に適すなどの有用で
ある際、あるいは、形状そのものが適す場合に、特別に容易する必要がなく、市販品を流用あるいは、市販品の製造業者も少し当方の提案装置への併用活用を意
識してサイズを再考するだけで、活用性がぐんと高まるため、開発コストが少なく、真にアイデアそのもので価値が生まれるものであり、そのシナジー効果は倍
増する。例えば、バームクーヘンはそのまま背中に円筒状につけることができるサイズのものは既に流通して人気を博している。保存性の高いものも流通してい
ることは注目される。羊羹等も、その保存性の高さに注目され防災用非常食として新たに開発された製品が市場投入され人気がでてきている(震災後新聞記事
2011年、5月朝日オンライン版)これも背中に平べったい板として方から吊り下げればよいのである。同様に山で人気があるのは、実際に登山するものは重
量のある装備での登
山がもっとも疲労をもたらし、遭難に直結することを知っているので、軽量でカロリーの高い、カステラなどを好む。これも背中にそのまま配置するだけですむ直方体を有するので使いやすい。
《0379》
液体では、ペットボトルでも平型(通勤通学鞄に収納しやすい様にというのが当初の市場投入時のコンセプトであったようだが、)が市場投入されて久しく、
既に、一定のシェアを保持している。今後も、より薄い平型のペットボトルがかいはつされ有用と目されるであろう。それらは方から吊り下げるだけで、そのま
ま使える可能性がある。またペットボトルを方から吊り下げられる装具も提案してもよいし、そのような突起を有するペットボトルを標準化することで、災害時
にも救援体制が整うであろう。市民ボランティアが大震災などの直後に自らの水や食料や寝袋など登山家のような装備で被災地に入ることでたいへん役立ってい
たことは神戸大震災でも東日本大震災でもそれに後続して起きた津波被害でも、原発事故救援でも、真の広く知られて、久しいところである。そうした際には、
特殊な器具も役立つのではあろうが、日常使っているものが、たいへん役立つ場合には、真に役立つことが注目された。そうした意味で日常使っているものが、
日常飲んでいるもの、日常食しているものが、災害時、災害救援時には、どのような役立ち方をするにい変貌する潜在力を備えているかを知りつつ暮らしていく
のがこれからのわが国の知的水準の高い市民の役割ともいえる。これは、1980年代から今を見れば、そのような知的水準の全国民的なジャンプは、必要と正
しい方針さえ示されれば、比較的速やかにわが国において実現することは歴史が証明していると見える。
《0380》
ガムテープは野外活動に必須といえるアイテムである。テント登山などでは便利此上ない。新聞紙を丸めてガムテでとめればつっかえ棒になる。ガムテは修理
に使える。ザックの。ちょっとしたテント内での物品の固定に使える。水の浸入の修復にも使える。ビニル水袋の破けにも使える。がーゼと組み合わせると傷口
の応急手当てにもなる。骨折などの固定具にもなる。応急の。木に結びつければ、後続者へのなんらかの非常事態などの合図にもなる。マジックペンなどで書き
付け樹木に、目立つように、ぶら下げれば、れば、あきらかに、人為的なものであるから、ポストイットのように、後続者への、遭難者の発見の連絡事項にもな
る。強風荒天時に天幕が破損することはまれではない。その場合の夜間の修復は漆黒の闇であり、あたりは水浸しであり、困難を極めるがガムテがあれば、かな
り楽に修復の端緒がつかめる。などいろいろな役に立つ。そうしたガムテそのものは、通常、中空円柱構造をしている。これをそのまま、使用することも考えら
れる。すなわち、ガムテの粘着剤部分には、(電力損失角・√誘電率がおおきく、すなわち電力半減深度が小さいクロルプレンなどを(天然ゴムのかわりに)あ えて使うのである。そのようにすることで、いざというときに、組み合わせて水がないときにも、これらの手持ちの物品のなかから、電力半減深度が小さいもの
を身体とうまく組み合わせて目的の回折は弱化を達成し、提案GPSで方位を適切かつ迅速かつ廉価に実現し、遭難類似状況を脱する行動のための意思決定を速
やかに決定することが可能となるという多大な効果を奏する。円筒形をしている点もある程度半径があればそのまままたは水の円筒などと組み合わせて本提案に
活用可能である。
この意味では持ち物について、できる限り、ほぼ同じ属性であるならば、電力半減深度が小さいもので、(いずれにせよ持参するものなら素材にこだわれば危険
時には役に立つ助っ人となるので多大な効果を奏して、例えば、ガムテの基材と粘着剤(クロルプレン)、テントマットの素材(クロルプレン)、に拘るのは意
味あがる。また、ガムテ製品の円周のサイズ(そのまま中空円筒として用いられる又は水の中空円筒と組み合わせられる又は貼り付けるだけ回折波弱化等
1.5GHzの電磁波電力吸収に意味がある等)、飲料水等の市販ペットボトルの形状(単数又は複数のそれを、それぞれ両肩から脇の下にぶら下げたり、かけ
たりして、回折波弱化にも兼用しやすかったり、中空円筒形状に再構成が容易に可能な設計だったり)、自然災害時に傷病者援助や手術のために持参するアル
コール薬剤の透明パウチ袋の構造もそうした非常時には方位限定行動の精度を上げることに資する
形状にしておく、又は、形状に容易に再構成し得るアフォーダンスを備えている構造に規格化しておくことは、意味がある。)
《0381》
図61および図62および図63について述べる。図61および図62はサッカーボール型球形近似構造による水板の組み合わせによる、半球型の台形状構造
の実現例。真上から見たところ。横から見ると、数cmの厚みがある。水板である。通常は折りたたんでコンパクトに、ザックに収納できる。
使用時にも水を入れた状態でも平型の水筒として、適宜に畳んで薄伸ばしておけばかさばらない。その際はすべてを折らなくても良い。適宜の平べったい形状で
大きすぎない形状に、数箇所で折りたたんでザックにA4サイズ程度にまで平面を小さくして、忍ばせておけばよい。その際は、全体としては立体というよりは
平面であるから嵩張らない。
全体を2,3回折りたたんで全体の横縦寸法を1/2又は1/3程度に減少させたというところの形状にすることはカンタンである。
さて、実際遭難などの局面に陥った山岳登山などでは、そのザックに入れておいたこの水筒を取り出して、半球構造に近い半球台といった構造を作る。それを人
体体躯の例えば背面に、提案型GPS受信機との組み合わせて配置することで、回折波の減衰に有効に役立てることができる。
糊しろに相当する部分には、またそれに対応する部分には、マジックテープ(登録商標)(ベルクロテープ)でカンタンに着脱可能にしておくとよい。
また、各コンパートメント(各室)はそれぞればらばらに注入口(スクリューキャップ)をつけておいてもよい。ジップロック(商品名)のような丈夫なビニル袋にチャックがついている構造としても水漏れしないものは既に構成は容易であり、そのように構成されていてもよい。
または、注ぎの便宜を図るならば、半球台とでも呼ぶ側面を構成することがわかっている部分のコンパートメント(各室)はすべて、内部で、つながっているよ
うにしてもよい。そうすると、多忙な場合には、水を勢いよく入れるとそのままで次々に充填できる。それ以外の部分にも水を入れられるようにしておいても当
然良いし、それらの部分は個別のコンパートメントにしておいてもよい。
灰色の部分に水がつながって充填されるコンパートメントとしておけば、簡単に半球台形状の水の層を現場で構成可能で、回折波の弱化に活用できる。水はのちに飲むこともできる。
《0382》
図52は、ホースであるが、電力半減深度の小さく丈夫なクロロプレンゴムなどで、水を入れるホース形状の装置とすることで、水の運搬容器とすることもで
き、かつ、いざというときは提案GPSにおける回折波弱化に貢献させる円筒構造をそのままそくざに形成することに用いることもでき、また、懸垂下降などを
要請されるさいには荷物などの補助ロープなどに用いることもできてたいへんな利便性の向上が期待できる。
《0383》
図78は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライドの結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転の結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像をまず示すことによる視覚的理解の増進を企図した図である。
《0384》
図79は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図78においては紙面の関係で描ききれなかった円筒型水筒の近くの諸変数等を示すとともに、同時に、天空におけるGPS衛星Aとの幾何学的位置関係についても、示した全体像の図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライド的操作の結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転的操作における結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像トの関係において円筒水筒の付近の部位の、電波伝搬の様相を模式的に示すことをまずは企図した図である。
《0385》
図80は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、また、使用者も同時に自明ではあるが念のために描き、ただしそのために、図が過度に複雑化することを避け理解の視認性の容易さを確保するため、仮にθ=0で、φは自由に自在な値をとりうる局面を例示した図でもあって、さらに、円筒型水筒にあってはその中心軸を含む平面での断面図を示し、その断面における辺縁回折波及び、水の層を薄くした部分を透過した後回折する波が、円筒型水筒の底面中心部に在するL1 C/A GPS受信機に到達する際に、相互に逆位相を生みだす伝搬距離差の場合は、いかなる幾何学的条件が満たさせる場合であるかを、導出するためのBの長さを変動させられることにより自在に変える本提案による操作が、a,b,r,Aは固定的な値であるため、φの角度で電波を送り込んでくる位置関係にあるまたは結果的にそのようになる衛星信号の、2経路の回折波のほぼ逆位相差によるGPSアンテナへの到着に由来する相殺による受信強度の特徴的な低下を検出することで、有効にそのGPS衛星の存在を把握でき、方位情報取得方法を支援することができることについての、視覚的理解の促進を企図した例示についての概念図である。
《0386》
図81は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周全体に沿って、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、長さBの値をスライド的に変えて、いずれかのGPS衛星からの信号が、逆位相の2回折波の振幅が重なることにる相殺により特徴的な受信強度の低下を見せる長さBを同定することができること、そしてそれがGPS衛星の位置としての重要な変数であるφの導出につながっていることを示す概念図である。
《0387》
図82は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、主に、既に、Bの値の同定が完了している場合に、円筒型水筒の中心軸周りにこの、水の層が薄い領域を、回転させることによって、GPS衛星からの信号が、特徴的な受信強度の低下を見せる時の、水の層が薄い領域を形成している領域と、天空との、幾何学的配向きを主にθとして同定することができることを示す概念図である。

《0388》
図83は、本提案の実施例の一つにて、円筒型水筒の、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成するために、圧力を加えて挟み込むことを実現するために用いることのできる挟み込み器の概念図であり、軽量、廉価、小型、弾力性に富み入手性の高い樹脂などによって、最近では普及の著しい3Dプリンターなどによっても容易に自作できるという利点も有するものの例示のための図であり、この円弧的形状の柱の外観に想定れている中心角としては45度から90度程度であるが、例えば中心角が120度や、180度程度のものさらに、360度のものも容易に作成できることを視覚的に理解を促進する目的のための図であり、またこのようなものであれば、180度のものを2個用いて、360度を実現し、その後、ひとつの180度分の中心角相当分を外すなど、あるいは、90度を4つ使っても同様のことができるなどを簡単に示すための外観図である。
《0389》
図84は、図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、それを仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図である。
《0390》
図85は、図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その外形を近似的に仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図であるところ、使用者の背中との位置関係を概念的に例示することを企図した模式図である。
《0391》
図86は、図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その限定された方向例えば、体躯側面方向近傍に在する衛星からの信号の回折信号のみの対処を図れば足りる等のことは現実的にはありうるものであると通常想起されるところ、そうした場合には、φは小さい値のみを考慮すればよく、また、θも限定的な値のみを考えればよいため、使用者にとっての両体側方向近傍から衛星からの信号の回折信号の相殺のみをほぼ考えればよいとき、それだけに限定すれば、既述の図における各種パラメータがほぼ一意に決まることからそれを最も簡単な外形のブロック状として実装すれば、遠方での辺縁回折波と、近方での辺縁回折波が、GPSアンテナの箇所で丁度相殺する頻度が高まるように設計することは容易であることにかんがみてその概観を示すことを企図した概念図であり、これを二つ組み合わせるとほぼ矩形となりうることから持ち運びなども容易であり、水の容器としても利便性が一層高いことを視覚的理解を増進するための外観図である。
《0392》
図87は、図81において、円筒形の底面に水平に水の層の薄い領域を形成したところである一方、円筒形の中心軸に平行にそのような領域を形成しても同様の効果が得られることにかんがみて、そのような効果を得られる別途の構造を例示するための概念図であって、その水の層の薄い部分については、簡便な表記を図るため、その部分が存在しないようにも表現されている図であり、このような構造をとっても値Bすなわち底面から距離Bだけ水が充填されていて透過しないなならば、前記の構造と同様の効果が期待できることを示すことの視覚的理解を増進することを企図し、θはやはり0と簡略化しているところであるが、A=20cm、B=6cmなどとすると、
φ=0の衛星からの信号はGPS受信機において相殺されることを容易に想起できることを示すためことを企図した外観図であって、外枠の立方体は寸法の目安に描かれている図である。
《0393》
図88は、図87において、θが簡略化され0とされていたところ、その値が仮に0でない場合いかなる状況になるかを視覚的理解を増進することを企図した図であって、図87の寸法であると、図中θ=60度の辺縁で生じる回折波も、図中θ=0度の辺縁での生じる回折波と、ほぼGPS L1波の半波長分に相当する伝搬距離の差が生じるため、その回折波の相殺効果も生気することを容易に想起させることを企図した図である。
《0394》
図89は、左右に平面の水の層を形成する水筒を装具として背負うなら、その両者を、下部においても、上部においても、水路で連結できるように栓を、それぞれの上下に、構成しておくことで、下部の連結チューブをつけた場合にその連結チューブから分岐させた経口保水チューブを用いて経口保水が簡便にできるのみならず、登山行動前に、水を注入しておいた場合、片方の室には大気も若干含めて栓を閉じておけば、登山中、登山後、下山時に、もう一方の線を緩めるだけで、パスカルの原理により、登山前に閉じ込めた大気圧との現在の大気圧の差の分だけ水位に意味のある差が生じるため、両方の水筒を透明としかつ登山行動前に密閉した片側の室の気圧との現在の栓を緩めた側の現在の気圧差を読み取れるように目盛りをつけてあれば、重たい水を単に担ぎあげるだけでなく、有効に気圧変化、すなわち高度変化または、気候の急変を知るなどの有効活用が可能となることを視覚的に理解を増進することを企図した頭である。
《0395》
図90は、左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は実質、水の膜、に相当する、水の層、といえるものであるビニル水筒などを背中にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、寒冷地では凍ることを防ぎいつでも飲用可な溶融状態を維持しやすいという利点もあり、また酷暑では体温の冷却効果が期待でき便利であることに加え、方位情報取得時に必要であれば、腰に手をあてて、ひじを後方に、あるいは任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に張り付けることが容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解を促進することを企図した概念図である。
《0396》
図91は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を中心に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、相互に接する辺で適切な角度を形成できる点で、ベルクロテープなどで結合すれば、人体のいろいろな微細な動きにも円滑に対応できて、扱いやすい三角形形状となりうる水の膜の配置箇所の例を、A,B,C,Dで例示したものである。
《0397》
図92は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側正面から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。
《0398》
図93は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示しつつ、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図である。
《0399》
図94は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示し、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側方向から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。
《0400》
図95は、たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、はがす、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがす前の最初の状態を例示する図である。
《0401》
図96は、たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、はがす、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがした前の最初の状態を例示する図である。
《0402》
図97は、たとえば長岡正夫氏による方向を問わない磁力接続構造体で、磁石が相互に回転してSNの向きを揃えることができる機構により、多角形の水の層のコンパートメントを相互に結合できるようにコンパートメント容器にそうした結合機構を組み込んでおけば利便性が向上するすることも、ベルクロテープなどとならんで本提案の利便性を維持するのに有用であり、そうした機構との適合性にのの視覚的な理解を増進することを企図した写真である。
《0403》
図98は、たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたと一緒に把握された図である。
《0404》
図99は、たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたをとりはずした状態で把握された図である。


《0405》
図100は、たとえば本提案はチームなどでのExpedition海外遠征登山の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、安全な水が特に得にくい海外では、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない水を安全な水に濾過などする装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも知識を得られるように、とうめいばけつの側面に、必要な現地調達濾過剤の名称(Gravel, Sand, Fablic, Charcoal, 等)を各国語とアイコンでそのいれるべき水準の概略位置とともに図示しておくなどすると利便性がたかまる上、その際にりようかのうな直径4mm程度とそれへのscrew cap等を底面に具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のための図である。







《0406》
以上、本発明の望ましい実施形態を図面に即して説明したが、本発明は上記した実施形態に限ることなく、本願要旨構成に従う限り、任意の改変が自由である。
《0407》
回折波に悩まされることなく、実現できている場合(A)には、そのまま享受していればよい、そうでなく、万一、体躯の大きさや、流用している廉価なGPS受信機の弁別特性などの影響により、回折波に影響を受けることが稀にあるような際(B)には、軽量・小型・コンハ゜クトで、全く自然な携行物である水や野外での天幕用容器等と兼用な本提案方法による支援を行い、どちらにしても、方位情報取得方法の利便性を、Aの場合は簡便に、Bの場合は自然科学に関する興味と関心と深めつつ興味を持って主体的な研究の体験を重ねつつ、享受することができる。その意味で本提案(B)も(A)と同様、実際に役立つ、実務的な意味を持つとともに研究ツールとしての意味も潜在させている教育機器としても多大な効果を奏する。
《0408》
円錐座標表示と天空(球)座標(仰角・方位角)の変換となる。これは岩波書店、数学公式III特殊関数などの成書に詳しい。
《0409》
まず、(1)円周スリット位置(値B)の変域変化で、受信強度の極小値(または最小値)が、見つかるかを検討する。観察されたなら、衛星は、小円上のいずこかに存在する。この場合次に進む。
次に、(2)(値B固定のまま)円周スリットの3/4程を塞ぎ、円弧スリットに形成し直し、(先の円周スリット上での)円弧スリットの位置(値θ)の変域変化で、受信強度の極小値(または最小値)が、有意味に、見つかるかを検討する。観察されたなら次に進む。観察されたなら (3)その円弧スリットの中心、が、衛星方向、であるとみなす。体躯で若干回折してきていてもそれは僅かと考え無視する。
《0410》
キッチンペーパのようなものの利点は芯があり、かつ、エンボス構造を有するハ゜ルフ゜素材であるため、水をどっぷり吸収しても、まだ構造を十分な強度で維持できる特徴が特に強い。この構造はハ゜ルフ゜製品一般、例えば、トイレットペーパー、ノート、ボックス型・テイッシュ等にもかなり強く認められるため、そのような性質と入手容易性を活かして(例えば登山前のコンビニ等で入手して)、いざ遭難の危機になったらば、ジップロックなどに代表されるジップつき、チャックつきのビニール袋などに水とともに放り込んで、一定の構造強度を有した、対象電磁波の吸収性をもつ構造素材として、すぐに使うことができるのである。
そして、危機が去ったときに、好転天幕場などで時間のあるとき、驚くべきことに、干せば(外観は若干しわがよったりするが)また機能性を回復し、ほとんどなにもなかったように使うことが山岳登山レベルのもののない状況では特段の問題がなくできる。特にキッチンペーパはその性質が顕著である。乾きやすいし、水つけた場合にはまったく性質はかわらない。
《0411》
みじかい区間だけのスリットにとりかえる。
《0412》

図80は、例えばシリコン素材の円筒形の柔軟水筒が体躯背面につけられているとして、その円筒形の柔軟水筒を水平面で断面にした断面図と考え天頂方向から見たものと想定した図である。

その柔軟なシリコン素材の水筒は一部の厚さを圧力を与えて変えられるようになっているものとする。例えば、別別の水を含むコンハ゜ートメントを結合させる方式からなり、それぞれコンハ゜ートメントをそれぞれに抜いたりさしたりすることで、ある部分を通過する電磁波が通過する水の層の厚みを変えられる方式とする。組立式、または、組み込み式で、当該一部のコンハ゜ートメントを抜きとる、または剥ぎとる、ことができる。ただ何層かの水層コンハ゜ートメントの層があるため、ひとつの層を抜きとったり、はぎ取ったり、しただけでは、全く水層がなくなる、とは限らない、ものとする。このように構成する背中からある一定距離の円周部(または左右側だけの半円周部)だけ、例えば数ミリから数cm程度あるいは十から数十cmの長さを含む領域、について、水の厚さを薄くすることが容易に実現できる。

そのはぎとりの様相の模式図を図95および図96が示している。ただしこれは、平面において、そうしたはぎとりを成したと仮定しての図として示されている。このようにはぎ取った状態で円筒形に丸めてその端をヘ゛ルクロテーフ゜なり両面テーフ゜なりチャックなり磁石なりで結合しても良い。

このようにすると生じることについて、図80を例に説明すると次のようになる。

円筒形の端(周辺)から回折しつつGPS受信機まで到達し閾値以上になった波と、前記の波と衛星から発せられ前記の波と平行にやってきた波として前記はぎとった部分の領域から侵入して減衰しつつ透過後に回折しGPS受信機まで到達した波と、は、相互に、逆位相であるため、あるいは、ほぼ逆位相であるため、相互の振幅は、ほぼ相殺され、総じて、受信強度を、閾値未満と制御することができることが期待できるのである。

GPS衛星については、米国が運用しているため、時に、必要以上の電力を送信している事があり、また、想定された電力より低い場合もある。これは一種の衛星オンホ゛ート゛系の不具合の結果とも考えられている。衛星の起動上の宇宙空間において当然適宜の修理もままならなぬため致し方ないと言えるが、想定以上の電力で送信される際の回折波を受信いるか、直接波として強い信号をしているかを受信側にて弁別するのは困難な場合がある。

そこで、受信した衛星信号が回折波であるかどうかのを弁別を使用者側が主体的に行える簡易な方法があれば利便性が高い。それには次のような手法を提案する。先に述べたようなある領域の部分の水層をはぎとる。水の層を一部はぎとるということは、当然、遮蔽構成物、電磁波吸収構成物が減るわけであるから、通常は、受信電波は強くなることはあれ、弱くなることはあり得ない。少なくともこうしたはぎとりによって、直接波として得られるはずの衛星信号の受信強度が減じるということは、通常、考えられない。直接波は、透過後回折波に比べて、圧倒的な信号強度(振幅)を有していることが当然期待されるためである。

一方、減衰を経た辺縁での回折波であっても、受信機において仮に閾値ぎりぎりの強度にて受信判定をされてしまっている信号が仮にあるとして、前記のはぎとりの結果、信号強度の低下が見られた場合、そもそも最初の信号は、遮蔽されるべき場所に存在していた衛星からの信号の辺縁回折波をひろっていたため、はぎとり領域発生後の透過後の回折波との、干渉の結果、振幅の相殺を生じせしめた、と推定するのは、相応の合理性を有する。流用しているGPS受信機の感度の特性や、体躯や円筒の寸法または衛星信号の想定外の送信電力の状態、の連関において、回折現象がある一定頻度で起じる状況であるとすれば、その全体状況の存在自体を、むしろ積極的に認め、その状況を利活用してゆくのが良い、という発想でる。

そこで、例えば、図81、図82、のような構成で背中から最も距離の近い位置にあるコンパートメント(水を含む)を剥いで、観測し各衛星信号の受信強度を調べた後、その剥いだコンハ゜ートメントを元に戻し、背中からみて次に距離の近いコンハ゜ートメントすなわち別の段のコンハ゜ートメントを、剥いで、観測し各衛星信号の受信強度を調べた後、その剥いだコンハ゜ートメントを元に戻し、さらに、と以下同様に、調べてゆけば、いずれかの段のコンハ゜ートメントを剥いで観測を行った際、ある衛星信号強度は、閾値未満に突如変化していた、と、いう観測事実に遭遇するなら、それは次のことに由来すると考えてよく、その衛星の在する方向を限定できる。こうして回折の影響も効果的に方位情報取得にも貢献してもらうことができる。回折現象が起きる全体状況がある場合、そのこと自体を、むしろ逆に利活用して積極的な意義を見出して行くことを図るのである。

回折の方位情報取得への貢献としては、結論を先取りすれば、4種類ある。少なくともその信号を発した衛星の存在方向は直接波としてGPSアンテナの中心を直撃できない位置、すなわち水による吸収・遮蔽が企図されていた天空上の領域に在する、と理解したうえで、使用者が実務家であるかどうか等の基準によって、次のような、それぞれに、極めて有意義な貢献を成せるのである;
1. まず最も簡単には、その衛星の存在領域を、身体固定座標にて限定的に知ることができる。限定的にであれ、身体固定座標で知ることができるということは、真に重要な意味がある。つまり、円筒と体躯で幾何学的に遮蔽されている立体角のいずこかに存在するということがわかるため、しかも、その衛星信号を受信できたということとは、その衛星のPRN番号に対応するGOLD符号を並走させて受信機が解読できたことを意味しているのであるから、その衛星の衛星軌道要素の放送も既知で受信できているはずであり、それらの情報(すなわちその衛星の衛星番号とその衛星の衛星軌道要素)と、直近測位成タイミンク゛を基準に受信機が示す現在時刻(人間にとっては十分正確である)からその衛星の方位角・仰角はGPSが出力している(人間にとっては十分正確である)ため、それらの身体固定座標とそうでない数値上の情報の照合から、おおよその体躯正面方向の数値上の情報も、まず少なくとも、限定的には、わかるのである。これだけでも、真に方位情報を求めている際には方位情報取得の大きな力になることは言うまでもない。しかも、さらに次の貢献もなすことができる。
2. 次に、この衛星を簡単に排除することが、できる。つまり、方位情報取得方法の枠組みの中で相応の衛星数が既に存在し、当該衛星が今後つかわれなくても別に構わないうえ、逆にこの衛星を受信判定してしまっていることで、論理矛盾が生じている場合、この衛星番号の信号に基づく情報を排除すればよいのである。このような論理矛盾が稀に生じた場合にも、それが複数の衛星によってもたらされていることは極めてまれである。このような衛星の特定ができてしまえば、単純に排除することで、それ以降はそれ以外の衛星に集中することができるので、その日の作業への集中力の維持がかく乱されないという現場にとってはありがたい利点が生まれる。これを実際どの衛星がその矛盾を生じせしめているかを知るのはなかなか困難であるため、これは貴重な方法となるのである。このようなことが生じる原因そのものに現場で特には関心が無くとにかく排除できてしまえばよいという場合、前記の排除すべき上空領域にあるのに理由はともかく誤って受信してしまう現象が生じがちな日時においてその衛星の特定と排除を相応の確信とともに実施できる方法が用意されていることは其の者の本来職務である別の実務の上多大な効果を奏する。なお、こうしたことが生じる理由としては、衛星の異常により通常より大きな信号出力が与えられて信号が発射されているなどのことが考えられる。GPS衛星のように、多数の衛星が上空にあり、最新型の衛星も老朽化した衛星も混在してシステムを形成している場合は、そうした現象が稀に生じ得る可能性も否定できず、その場合の実際的な対応に本提案は多大な効果を奏すると言える。
3. 次に、さらにこうした衛星の位置に関心があるものにとっては、天空における、この衛星の存在領域を幾何学的に追及していくための廉価・軽量・コンハ゜クトしかも簡便で入手性の高い素材だけで行える状況を提供できる。つまり先にはその衛星の位置には関心がない者へ本提案が成しうる貢献のみをあげたが、今度は知的な探究の興味・関心を有する者に対しては、楽しみながら、状況を理解し天空に存在位置の可能性がある天空上での円弧(小円)を天空に仮想的に(脳内で)描くとう、衛星の位置をさらに絞り込んでいく作業を、楽しく実現できるのである。これは、後述する原理に基づく簡単な計算により、そのクリッフ゜が薄くした水の領域の中心位置から、GPSアンテナ中心がある体躯に平行な平面までの、距離Bの読み取り値等を元に、ほぼ、ある小円、の上にまず衛星は存在する事実が(後述するように)わかる。これは、アンテナ中心点を頂点とし、体躯正面方向に回転対象軸を有する、ある円錐の側面が、天球と交わってできる小円である。スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて小さいときには,回折現象は著しくなる。しかし、その状況を逆に用いて、回折波が影響をあたえている事実をむしろ見つめることで、衛星の方位を割り出すことができる。回折があってもそれを克服する知恵を引き出せるという点で、野外活動における行動の自由度と安全性を高める上でも、従来にない教育的側面に光をあてた啓発を行なえる点においても、多大な効果を奏する。
4. 次には、3.以上に、さらに、ここで、衛星の位置をさらに絞り込んでいくことができる。3.までは、ぐるりと円周を一周するような様式で、水の薄い箇所を作りだし、その位置を、円筒の底面に平行に移動させて、衛星信号強度で減衰が起きるものがないかその様子の変化を見たのであった。そうした衛星が検出された(あった)場合は、その平行移動の場所の情報からある小円上にあることがほぼわかったのであった。さらにその小円上のどこにあるかを知るためにはつぎのようにすればよい。
まず、一周ぐるりととりまく式で、水の薄い場所を創り出すことから、一周のうちの一部だけを対象にする様式で、水の薄い場所を創り出すことにする。これにはくりっぷの形状をより小さい中心角に相当するものを使うことで、例えば容易に達成できる。
(ア) まずは、体躯正面方向軸からφの角度を持つ直線を、体躯正面方向軸周りに回転させたとして、その円錐側面が、天球と交わる円、すなわち、天文用語としての、小円、の上にまず衛星は存在することがわかったという3.の経験のさらに上をいく体験をすることができる。
して別途記載の水の厚さを薄くするための挟み込むクリッフ゜をやや中心角の小さいものに取り替えるなどしてもよいのだが、それをもちいて、円筒との辺縁からの距離は、3.の際と、一定に保持したまま、今度は、背中からの距離を変化させるスライト゛ではなく、むしろ、それと直交する方向の移動、すなわち、アンテナ中心を通る体躯正面方向の直線を軸に、軸まわりにゆっくりと回転させていく、すなわち、いわば、タ゛イヤルをゆっくりと回すかのような操作をなしながら、当該衛星の信号強度の変化の有無を観察する。この際、当該衛星の信号強度が最小になるダイヤルあるいはクリッフ゜の位置、を得る。そして、GPS受信機のアンテナ中心からそのクリッフ゜のもたらす水の薄い領域の中心への直線と、GPS受信機のアンテナ中心を通過する体躯正面方向軸と、が、張る平面を想定し、その平面と先に述べた天空上の小円の交点を得る。複数ある場合は、いずれかになるが、どれであるかを特定するのは通常簡単である。このようにして、当該衛星の概略の位置が得られるのである。これは回折信号の強度もやはりできるだけ直進的に進むもののそれが一番大きいという事実に由来する。回折の波どうしの最大の相殺もそうしたものの近傍で起こる、という考えによる。
回折が、このように野外活動での方位の行動決定に積極的な様式にて役立つという経験は、科学への興味関心を高めることに多大な効果を奏する。こうした貴重な野外体験学習機会を可能としてしまう、廉価・軽量・コンハ゜クトなGPS受信機およびあとは水等の普通に手に入る材料でありさらには親しみを持てるビニルやポリプロピレン,ポリエチレン素材等汎用素材で提供しうることは教育上多大な効果を奏する。同時にこれらは野外に持参する相応の必然性を有する事物ばかりであり、状況に応じた科学的検討、工学的設計という観点から物の連関にかかる潜在力に関する洞察力を鍛え科学にたいする興味関心を啓発するのに多大な効果を奏する。
全地球測位システムとして全地表面での可用性を有する次世代の社会基盤であり、上空に常に10衛星前後の存在をいとも簡単に前提でき、かつ、それらの使用は解放されており、かつそれらの受信機は我が国において携帯電話にも入る程度の小型軽量高性能化なものが廉価に供給され容易に入手でき、かつそれへの軽微な改修と、水や水筒それも廉価なフ゜ラスチックの成形で形成できる若干の工作で可能なレヘ゛ルであり、かつ食品や塩水や海水や保冷剤、保温剤などでも可能な方法であれば、それは極めて有意義な活用方法として考えることができるのである。なんとならば、この方法さえできれば世界のどの地表面でも同じことができるし、高価な支払をしてまで得ねばならない特殊なものの追加物の取得も不要であるという重要な特性を有するためである。

《0413》
次に図80を用いてその構成、原理、動作を述べる。
次に図80を用いてその構成を述べる。
円筒形側面に厚さほぼ一定(例えば、5mmとか1cmとか)に水が充填されている水筒を考える。

《0414》
図83の構成を述べる。
図83は、先にのべた洗濯ばさみや髪留めがそうであるように、
ある程度の挟む強度を有し、前記円筒形側面に水が充填されている水筒に、適切な圧力をその一部に与え、例えば洗濯ばさみが対象物を変形させ摩擦力でその状態を維持し、取り外せばもとの物体はものと形状に一定の時間で緩和しつつ戻るものと同じような意味で、その水層の厚さを薄い方向に、変化させられるものとする。
図83では、全円周ではなく、円周の一部に対応する円弧に圧力をかけられるような形状のものを示している。しかしこの長さは任意のものが容易に製造可能である。近年はフ゜ラスチックの形状は廉価に製造できる。特に3Dフ゜リンターが普及し人気を博し、教育機関などでは数十万円程度の価格のものを次々と導入しており、樹脂素材で自作することも極めて容易となっている。



《0415》
次に図80を用いてその構成、原理、動作のうち原理を述べる。
今、図80では、視覚的理解を優先するため、まず理想的な状態として、遮蔽地物なく、仰角0度(これは後にθで置き換えて一般化を行うが、図が複雑になるので、まずはθ=0度とおいた図を示すことにする)の位置にある衛星を想定する。当該衛星の方位角は、天頂からみて体躯左側面方向から体躯小正面方向にφ度だけ時計回りに回転した方向に存在するとする。仰角は今は利便性のため0度とする。その衛星からの信号が到来した状況を考えてまず図80は描かれている。
図80は、前記の操作で図83形状のクリップで、中心角が180度程度のもので体躯左側の円筒水筒部分をはさみこんでいるとする。
図80は、前記の操作で図83形状のクリップで、中心角が180度程度のもので体躯左側の円筒水筒部分をはさみこんでいるうえ、使用者が操作を行い、背中からの距離(とは言うが正確にはGPSアンテナ面から、そのクリッフ゜で薄くした部分の中心への背中に垂直な法線に沿って計測した距離)がBであったものとすることになる。
すると図80において、「円筒の外辺縁で回折してGPSアンテナに到達する波」と、「円筒の水の厚さが薄くされた部分(厚さ零であっても構わない)を通過し、回折を経て、GPSアンテナに到達する波」との伝搬距離の差分は、図80の、

a - b + C
であることがわかる。
先に述べた「水の層を薄くする目的で挟み込むクリッフ゜」を背中に一番近いほうから、徐々に、背中から一番遠い方向に、ゆっくりとスライト゛させるようにする。
その過程で対象衛星信号の受信強度が極小になり最低になった場所があれば、そこにおいて、前記両者の回折波が逆位相になっていることが強く推定される。なんとならば、水の層が、薄くなっているのであるから、いずれかの衛星からの信号強度は強くなることはあっても、信号強度が弱くなるということは、前記以外の合理的理由は到底考えられないためである。ちなみにクリッフ゜に用いている素材はフ゜ラスチック樹脂などでL1帯信号には透明であるからなんらの影響も与えない。
こうしてその特殊な信号強度をもたらした衛星番号を知ると、次に活用できる。すなわち、その衛星番号はその日のそれ以降のあるいはその日を含むその数日の野外活動において方位取得方法において使わないとすることで、作業の効率化を図ることができる。ここまでが既述の1.である。(これは衛星の状態を探究するというよりは地理踏査などの実務家においてはそのような使用法が利便性を高めることがありうるというほどの意味である。ちなみに、通常の廉価なGPS受信機は特定の衛星番号を指定することでその衛星の活用を排除するフラク゛を立てることができるためそのようにすればその衛星を計算対象にしない意図を簡単に実現し、即座に対応できる。また本提案方法の方位情報取得方法でもそのようなことすなわちその衛星を計算対象にしないことを意図するフラク゛を立てることができるため、そのようにすれば、その衛星を計算対象にしない意図を簡単に実現し、即座に対応できることを指摘しておきたい。)
次には、その衛星の方位角の数値上の表現(身体固定座標でないという意味での情報)は、GPS受信機により迅速に出力されうることは、既述のとおりである。これを照合すれば、自らが、今、偶然、向いている体躯正面方向は、背中の円筒側面の水筒のサイス゛とGPS受信機の位置関係できまる、回折でしか影響を与えられないはずの衛星は、自分の体躯正面からみて、どこからどこの範囲に存在しうるかという事についての、幾何学的配置は直ぐに定まるから、その情報に基づいて、自らの体躯の正面方向を限定的に知ることが、遅滞なく、できてしまう。ここまでが既述の2.に相当する貢献である。
次に、先ほどのクリップをとめたホ゜シ゛ションについて、Bの長さを、水筒に印刷されていても良い目盛り等から読み取ることになる。先に述べた両回折波の伝搬距離の差分すなわち
a - b + C
は、すなわち、この状態において、半波長の奇数倍となっているはず(回折波の相殺が生じているため)であるから、r (円筒半径), A (GPSアンテナにとっての円筒高さ。より具体的には、GSアンテナ中心を含む“円筒底面と平行な平面”と、円筒の背中から遠い方の底面と、の距離), B(GPSアンテナ中心を含む“円筒底面と平行な平面”と、円筒の背中から遠い底面との距離), λ(対象とするGPSないしGNSS信号の波長)を既知数として、ヒ゜タコ゛ラスの定理より(1),(2)を得て,逆位相を生じたはずの両波の伝搬距離差から(3)を得て,伝搬距離と衛星方向φに関する式(4)を得て、

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(a + c)-b =(2n+1) ・λ/2 (n=0,1,2,…) …(3)

c=(A-B)・sinφ …(4)
これらの式をφについて解くことで、
φを求めることが直ちにできる。ここまでが既述の3.である。これはφというハ゜ラメータと体躯の向きで特定される上空半天空上の小円の周上に衛星が存在することを意味することは既に述べた。

さてここで考えてきた図においては、既に述べたとおり、θ=0という前提をおいていた。すなわち、衛星からの平行波を、受信している水の厚さを薄くしている領域の中心は、「使用者の背中から見て、体躯正面方向を軸に、使用者左側の水平方向を基点として、時計回りに(90度でも45度でなく、)0度の方向に置いた、もの」であるとして、まずはそれに限定して(わかりやすさのため)、図を描きそれに従って考えてきた。その際のクリッフ゜は中心角180度程のものを想定している。
そして、その際、Bの大小を変化させ、その結果、最小値で極小値が得られたときの様相を検討してきた。

さて、つぎには、こうした制約を、解除して、考える。つまり、θ=0としたクリップの向き、をかえて、当該衛星の信号強度の変動を観察してみる。すなわち、水の厚さを薄くする、向き、をかえて、関心の衛星の受信強度の変化をさらに観察してみる。つまりθの値をかえて、関心の衛星の受信強度の変化をさらにさらに観察してみるのである。ここでθとは、水の厚さを薄くしている領域の中心を、「使用者の背中から見て、体躯正面方向を軸に、使用者左側の水平方向を基点として、時計回りに図った角度」である。
具体的には、このクリッフ゜を円筒と一体化したまま体躯正面方向を軸に回してみる、あるいは、円筒はまわさずにクリッフ゜だけ体躯正面方向を軸に回してみる、とどうなるか。
図78のこれはθを変化させることになる。既述のとおり、このように回したときに最も信号強度が低くなる点があれば、そのときの、クリッフ゜の圧力で水が薄くなっている領域の中心、と、GPSアンテナの中心を結ぶ線と、体躯正面軸と、が張る、平面、と、既述の小円との、交点(のうち可視の部分、または合理的にあり得べき部分)が、衛星の具体的な方向であると強く推定される。
このように、天空上のあの方向、というように、(数値でなく)身体固定座標で得られるという結果が貴重である。数値で得られた情報はこのように使えるとは限らないのである。なぜならば、GPS受信機が数値として単に出力してくれる衛星の方位角、仰角の数値は、身体固定座標でないがためにどちらの向きなのかは基準が不明な状況では一切不明のまま、なのである。本手法のような、身体固定座標で得られる方向と、照合させることにより、方位情報取得は、劇的に意味をもって行動決定支援に進めることができるため貴重である。
ここまでが、既述の4.である。

ここまでくると、単にヒ゛ル陰でもラシ゛オが受信できたというような旧来からある回折の使い古した手垢のついたありがたみを感じにくい表現を超えて、現代における、先進的な社会基盤を利活用する行動決定支援の斬新な様式提案においても、やはり回折は役立つ側面がある、という稀有な得難い経験を、経済的に無理のない枠組みで、また楽しみの野外活動として枠組み中で、経験できる方法をはじめて有効に提供できることになったという多大な効果を奏する。こうした貴重な経験を積むことは、その後の生涯の勉強への取り組みや研究活動、ひいてはイノヘ゛ーション創出への取り組みに対しても興味を持っておこなっていけるそして成果を上げていけるために必要な楽しい体験をとおしての主体的関心の醸成に多大な効果を奏するのである。
なお、図では、中心角約90度程に相当するようなクリッフ゜を描いている。が明細書では、中心角180度程度に想定したクリッフ゜を用いているところがあるの念のため注意されたい。

《0416》
その伝搬行程差分、つまり、図79のa-b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、図78からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。
《0417》
こうした理解は、ほとんどの衛星の回折波除去が通常できていても、稀に衛星の信号が回折除去できないように思われる場合に、極めて有効に機能する。仮に、山頂において、山稜において、どちらの方向に下降してゆくか等のために、霧で見晴らしがない等の理由、か、雪目で視界が使えない、夜間である等の理由で同定ができない、か、海外エクスペディションの場合で視同定が困難であり、かつ、磁石もあてにならない火山帯であるため、か、極地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である(この場合には水よりも圧倒的に融点の低い液体、例えばエチルアルコール、メチルアルコール等も、適切な選択肢として用いることができるしこの場合も飲料、医療用、燃料用などに兼用できることがある)、偏差の影響が大きい地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である、自差の影響が大きい事情があり磁石の活用が困難である、ジャイロを用いられる電力や重量物を装具するための移動体の恩恵をうける移動環境にない、などの踏査・調査・徒歩、などの場合にも多大な効果を奏する。

なお、この方法は、回折波に有効であり、φが負の値であっても、それが回折波であれば、そのまま役立つので、φの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、逆に、それで方位の特定に準ずる行為ができることもある(特に通常の方位限定と組み合わせればなおさら平易に可能である)こともあわせて指摘しておきたい。(また、半円周だけ剥いた場合もφの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、平易に方位の特定に準ずる行為が可能となる)。

なお、透過を経験しない辺縁回折波より、透過回折波のほうが、透過分だけ減衰が大きいように感じられるが、それは、大きな回折角による大きな減衰を経験する辺縁回折波と、小さな回折角による小さな減衰を経験する透過回折波により、補償されることになる。

《0418》



まず全部を水でふさいである状態を観測する。信号源α,β,γの各信号が観測できたとする。
ある一列だけを穴をあけるようにし(つまり水板または水棒を除去して)あとの列を、ほかの列を、水いたでふさがれたまま維持しつつ、観測、すると、α、β、の各信号が観測されたとする。
すなわち、ある場所の窓列を開けたことで、信号源γの信号は、急に消えたわけである。これを、大きく回り込んできた回折波(回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)が、一部透過窓から侵入してきた透過波の回折波(透過と回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)の、位相のずれによる、相互相殺「的」効果によって、柱の口端点からの回折波と、相殺されたものと、見ることができる。
こうして、その水板または水棒を除けた列、の窓から侵入し、回折し、GPSアンテナまで到達した電波の伝搬距離と、大きな筒または壁の端からよいこらしょと回折して到達した電波の伝搬距離との差は、λ/2の奇数倍になっているはずである。

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c)-b (n=0,1,2,…) …(3)

c=(A-B)・sinφ …(4)
奇数倍とはいえ通常は1である(n=0)。GPSや、グロナス等でシステムを決めれば、λは一定で約19cmある。
こうした原理から、上の諸式が成立し、そこから、φを、推定できる。
つまり窓を開けることによって、回折の学習もでき、見えない電波の学習、研究を進められる。
すなわち、観測者または実施者にとって(設計者ではなく)A,B, rは既知である。よって、a,bも直ちに算定により確定するため既知と考えてよいことがわかる。GPS L1 C/Aはλ=19cmであり、このλと, A,B,rという人体用の寸法からn=0とまずしてよいことが明らかとなる。すると、A,B, a,b,λ,nが既知である状況で、(3)(4)からcを消去すると、変数φのみが変数として残ることが明らかとなる。よって、φが確定できるのである。すなわち、そのような信号捕捉が消滅した場合、すなわち、相殺したような窓列が明らかになったことで、その衛星の体躯正面に対する方向性φが明らかとなるのである。これは、回折波の一般には困った性質を逆手にとった活用法で、興味がもたれよう。

これを繰り返すことによって、謎解きのように、それぞれの衛星の存在方向を推定していくこともできる。
これはある意味で知的な野外に限定された遊びであって、なおかつ、新たなジャンルへの挑戦を含んだものである。
Bの値は窓の中心部迄の距離で良い。基本的に、完全に逆位相になればそれに越したことはないが、そのあたりで互いにほぼ相殺した結果、閾値未満になれば、観測しないことになりますため、概略値で良いのである。


なお、剥ぐ、という方法を述べたが、これは、円周に沿ってはさみつけるようなたとえばフ゜ラスチック製(フ゜ラスチックはL1帯に吸収を示さず、いわば透明である)のU字形で(ある種の髪留具や、通常の洗濯ばさみや、布団干し時に布団が強風に飛ばないようにする布団ばさみがそうであるように、対象傷つける程度でなく適切な圧力にて押し込み、抑え込み、自身もそこにとどまり、結果、流体や弾性体や弾性体類似物の、意図した任意の部分の形状の特に、厚さ、を、意図通りに薄く形成する、しかし、はずした場合は、対象の厚さはまたもとにもどる、というほどの意味で)挟みこむ力のあるやや弾力のある鋳型やのようなもの、(図83)で、円周の全周またはある部分(たとえば円弧、例えばある一点の近傍)を適切な圧力で挟みつけるように作用することで、その部分の水等の液体を押し出し、薄くする、ということで(そしてそのような圧力を与える部分を移動させられるという方法によって)、どうようの効果を生み出すこともできる。その場合は、ゆっくりとじわじわスライト゛させることで減衰が生じるところを探すことができるため、宇宙の衛星からの電波にたいして受け身であるだけでなく、ある種の動的な働きかけの行為の結果を体験でき、それも電磁波の根本性質である部分の教育機器としても、有効に活用でき、多大な効果を奏する。


《0419》
図87から図88は、つぎのことを示すためのものである;
すなわち、「直径R(半径rとしてR=2r)の円筒の井戸の底の中心にGPSをおくとき、半径rが波長λの2倍程度以上の井戸でないと、回折波を完全には排除しがたい可能性がある」

図88において、辺縁回折波はどのように位相差はGPSに作用するかを考える。
結論を先に述べると、辺縁0度点回折波を相殺してくれる、辺縁θ度点回折波で、最小のθは;
R=λ/2=9.5cmのとき θ=180度(これは回折というか反射というか)
R=λ=19cmのとき、θ=90度
R=2λ=38cmのとき、θ=60度
である。これは口径直径Rがλ未満であると、なかなか、中心部で相殺が起きないことを示す。深さは関係がないのである(深さによらず円筒の中心との距離は全辺縁点て同じであるから)。
これは次のことを示唆する。すなわち、
λの直径(19cm)よりずっと小さい円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒全辺縁での位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波は相互に強め合う。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、生じない。口径による弱化は期待できない。全円周上で同位相点は計1点あり、逆位相点は計0点ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、大きい。深さを増やすと相対的に、弱化は期待できる。

《0420》

λの直径(19cm)の円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はわずかに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はわずかに多様化している(θ=±90度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and r=1λ….0=cosθ….θ=±90度)。よって、円筒全辺縁での回折波はわずかに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、わずか。全円周上で同位相点は180度毎に(計2点)あり、逆位相点は180度毎に(計2点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分同程度。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、そこそこ大きい。深さを増やすと相対的に、弱化はそこそこ期待できる。

《0421》

2λの直径(38cm)の円筒では、(これが■9時50分片岡式■で両腕で円を描いた時)

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はそれなりに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はそれなりに多様化している(θ=±60度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 =cosθ….θ=±60度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、それなりに生じる。全円周上で同位相点は120度毎に(計3点)あり、逆位相点は120度毎に(計3点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、さほど大きくない。よって、回折角度がさほど大きくないので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さをふやしても相対的に、その弱化はさほど期待できない。
《0422》

4λの直径(76cm)の円筒では、

1. 円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、大きい。よって、円筒全辺縁での位相はまずまず多様化しうる。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はまずまず多様化している(θ=±29.0度、±51.3度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and
r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0度、±51.3度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、まずまず生じる。全円周上で同位相点は* 度毎に(計*点)あり、逆位相点は*度毎に(計*点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、小さい。よって、回折角度が小さいので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さを増やしても相対的に、その弱化は期待できない。





《0423》

深さを稼ぐことによって、回折波でGPSに到達したいものは、大回折角度を経験させる、それによって、大回折角度減衰を、させる、しかない。


その大回折角度を得るためには、深くする必要がある。
しかしそうすると、直接波を受信できる立体角も減少する。その限度は、

図87は、縦方向に薄い部分を形成した場合である。このようなことも、シリコンなどの柔軟素材と、先ほどの洗たくばさみ状のものの別形状(縦方向に薄い部分を作るハサミこみをつかったばあい)を用いれば、可能である。
図は、円筒の厚みは省略してある。切れ込みとしてかいてある部分も、簡略にえがいてある。
外側の立方体は、参考までである。

《0424》

先ほどの図式でのφをφ=0に限定した場合以下のようになる。

A: 円筒水筒の(底からの)高さ。その点からGPSまでの距離をa.
B:円筒水筒の「切れ込みのある部分」について(底からの)高さ (すると当然A>B)。その内側点からGPSまでの距離をb.
(このように設定すると、円筒に設けれられた「切れ込みのある部分」の最低点の、円筒底面からの距離、は、A-Bとなる。)
r: 円筒水筒の内半径
λ:GPS衛星信号の波長

A2+ r2 = a2 ・・・(1)
B2+ r2 = b2 ・・・ (2)
a-b =(2n+1)* λ/2 (ただしn=0,1,2,3…の整数)・・・・・・(3)
《0425》

仮に r=10cm A=20cm n=0とした場合:
(1)に前記の仮定を代入して a=√(400-100)=17.321cm
(3)に前記を代入して b=a-(c/f)/2
=17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm =7.80cm
(2)に前記を代入して B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
よって、「切れ込みの深さ(A-B)」は
A-B= 20cm-6.2865cm ≒13.7cm との、切れ込みになる。

高さ20cmのうち、切れ込みは約13.7cmが適切である。
あるいは、
その点を中心にした薄い部分を作ることによって、θ=0からの辺縁回折波と、透過回折波とは、GPSの受信点で位相差がほぼ逆になるため、振幅の相殺がほぼ生じ、
回折波の混入を避けることができる。

つまり、働きかけによって受信判定が消失する衛星信号があった場合、それは、φ=0の方向に存在する可能性を推定できるのである。


すなわち、その伝搬行程差分、つまり、図のa-b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、図78からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。





《0426》
厚い層の端点から回折してきた信号をまだ検出するようなら、その回折信号の伝搬距離と、ちょうど半波長の奇数倍に相当するだけの伝搬距離の差を、GPS受信機(アンテナ)の位置において、持つような、透過信号を取り込めるような薄い層を形成しておいてもよい.そうすることで、GPS受信機(アンテナ)の位置においてちょうど、位相差が半波長だけずれた信号同士が相殺することになる.後者の方が伝搬距離も短くてすむ(その分強度は強い)し、回折角も小さくてすむ(その分強度は強い)ため、相殺後の残差としての後者の影響が大きくなりすぎないように、後者は一定の透過減衰も負荷として起こるようにしているわけである.
A,B,r,a,bの値は先ほどの検討と同様であれば、a,bの距離差が波長の1/2の奇数倍(基本的に1倍)となり互いに相殺し合う.この際には、Bの上部の薄くなった部分の距離自体は既述の理由より不要な方向から信号が閾値以下に収まれば良いのであることから過度に厳密な数値設定を図る要なく適度な透過が生じる程度、適宜に設定されていてよい(もしこの部分の薄くなった部分がなくても不要な回折信号の検出が生じないのであればそもそも設定しなくてもよい.).

この薄い部分の層をどのように作るか、であるが、若干柔軟性を持つ透明プラスチック素材で、例えば柔軟性に富む薄いPET(ポリ塩化テレフタレート)素材(「いろはす」というPETボトルがそれに近い)などで作り、硬質プラスチックの透明な輪の枠で強制的にその部分だけ圧力をかけて抑え込むようにすると、そのような、そこだけ薄い層を形成することができる。プラスチックはL1帯に対してほとんど吸収を示さず透明である。もちろんそこから押し出された水が上下に逃げられるようにしておく。その枠を、徐々に上あるいは下にずらしていくと、希望のところにそこだけ水層が薄い1、2cm程度の部分ができる。それをずらしつつ反応を見ればよいのである。あたかもカチューシャのような塩梅である。

なお、上記図のBの長さは底面のアンテナの高さからその水層の厚さの中心部までを図れば良い。何度も述べたことであるが、受信強度が閾値未満になれば良いだけであるので、多少の差異は重要ではないのである。

もちろん同等の効果がある方法であれば、ほかの任意の方法にて実施すればよい。
《0427》

この部分に、バンドを通して身体に固定するように設置することもできる.マイクロ波はプラスチックや衣類などは透明なものとして透過してしまう.

なお、真空に対する0℃一気圧の気体としての空気の屈折率(reflective index) n≒1.000292 空気に対する20℃の液体としての水の屈折率はn≒1.33であ。若干の屈折がある。が、ここでの主題には殆ど影響を与えるものでない。空気から水に入るときには、入射角に対して屈折角が多少ちいさくなるが、水から空気に出るときは逆となるとなるため最初の入射角に戻るとも言える。それがスリットを出るときに回折するので、結局回折だけを扱った。厳密にぎゃくいそうが成立することを目指すのでなく、回折波相互が、GPS受信機の閾値未満になればよいだけであるため、概略値でよいのである。
《0428》

以上では、円筒形を基本に考えたが、これを多角筒形(多角柱)を基本構造としてもよい.また四角柱を基本構造としてもよく、左右だけにその配備を残したと前提して、左右に平行に水の板があるという様相でもよく、その際は、そのある部分に薄い部分があればそれでよいのである.
相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。

《0429》
図85は、図84が人体とどういう位置関係にあるかを念のため示す図である。

相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.
《0430》

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。


《0431》
回折波が(これまでの議論でいうところのθ=0)体側方向のみの回折波に限定して、排除したいことが明らかな場合に適した構成が図86である。θ=0近傍の衛星信号の回折波をターケ゛ットに打ち消す場合は、このように、へこみ、あるいは、くぼみの、切り込みの長さは14cm程度になる。図での横の長さが20cm、縦の長さが30cm程度を想定している。すぐ隣の回折波をすぐ隣が打ち消す。このような水筒を二つ向き合わせて組み合わせると矩形になる。持ち運びに利便性が高まる。またこのような形状は、テント内で、机の台にするのに丁度良い。テント内はよく雨や結露で濡れるが、このようなぎざぎざを足側にしておいて板などを適宜渡せば、上に置いたものが濡れないしこれ自身も必要以上の重量が発生せず扱いやすい。なお、栓をつけて良い。相互の連結部も設けて良い。気圧計測可能なように目盛をつけてもよい。これらのことは別途記した。
は天頂から見下ろした図を示している。使用者の背中にはGPS受信機と、円筒形状の水が形成されている。

円筒。
それを排除するために閾値を適切に設定できるのであるが、なんらかの事情により(どうしてもGPSの分解能が劣ったものを使わざるを得ず、回折波の減衰した波の信号強度を、直接波の十分な強度の波と、そもそも、GPS受信機の機能として弁別できない等の特殊な背景による場合もありうる。)
その場合、寸法的に、回折波の影響を受けることがある。
先に述べたような特に廉価なGPSを流用する場合。
その場合は、逆に、それでも次のようにすれば解消される。
原理を活用しているため、教育用途にも、活用可能である。
電磁波で、衛星由来で、この程度の電磁波の波長のものは案外多くなく、子供の興味、関心を引き付けるため、野外教育に向く。また述べたように、本提案はそのそも市民レヘ゛ルのホ゛ランティア的な救援活動支援にも適す廉価性、軽量性、コンハ゜クト性、を有し、また、入手可能なもので構成可能であり、しかも、原理がわかりやすく、身近なものの組み合わせで意な真機能が実現する面白み楽しめる特徴があるため、教育機器にも適す。
《0432》

図80は、例えばシリコン素材の円筒形の柔軟水筒が体躯背面につけられているとして、その断面図を天頂方向から見たものと想定した図である。

そのシリコン素材の水筒は一部が厚さが変えられるようになっているとする。それは例えば、別別のコンハ゜ートメント方式からなり、それぞれに抜いたりさしたりすることで、水層の厚さがかわる方式とする。組立式、または、組み込み式で、当該一部のコンハ゜ートメントを抜きとることができる。ただ何層かの水層コンハ゜ートメントの層があるため、ひとつ抜いただけでは全く水層がなくなる、ということは限らないものとする。このようにすると背中からある一定距離の円周部(または左右だけの半周部分)の部分だけ例えば数ミリから数cm程度の領域の水の厚さを薄くすることが容易に実現できる。

そのはぎとり様相を図95および図96が示している。

すると何が生じるかというと、例えば図79を例に説明する。円筒形の端から回折しつつGPS受信機まで到達してしまい閾値以上になった波が、そのはぎとったところから侵入し減衰しながらも透過しつつ、回折しつつGPS受信機まで到達した波と、逆位相のため、あるいはほぼ逆位相のため、相殺され、総合しては閾値未満と制御することができる。
GPS衛星は、次のことが知られている。時に必要以上の電力を送信してくることがある。これは一種の不具合の発生とも考えられる。ところが、必要以上の電力で送信してくるたために回折波で受信してしまうのか、それとも、直接波だからそれだけ強い信号であるのかは、弁別するのは困難な場合もある。

そこで、そのような弁別を行う方法があれば便利である。それには次のようにする。今のべたようなある部分をはぎとる。はぎとるということは、当然、遮蔽構成物が減るわけであるから、通常は、受信電波は強くなることはあれ、弱くなることはあり得ない。はずだである。直接波は全く影響を受けないはずである。仮に微弱な影響が万一にあっても、目に見えて弱くなることは考えられない。あまりにも、直接波は、僅かな透過後回折波に比べて、圧倒的に強いはずであるからである。

ところが、回折波であって、十分な強度を偶然持ってしまっている信号のようなものであれば、僅かな透過後回折波との干渉を起こすことはそれなりに生起確率を有すると考えられる。

そこで、例えば、図95、96、のような構成で下からひとつ剥いで、調べ、また戻して、別の段を剥いで、と調べてゆけば、どこかの段を剥いだときに、ある衛星信号強度が閾値未満に突然なったとすればそれは次のことに由来すると強く推定されるのである。
《0433》

すなわち、その伝搬行程差分、つまり、図79のa-b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、図78からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。

こうした理解は、ほとんどの衛星の回折波除去が通常できていても、稀に衛星の信号が回折除去できないように思われる場合に、極めて有効に機能する。仮に、山頂において、山稜において、どちらの方向に下降してゆくか等のために、霧で見晴らしがない等の理由、か、雪目で視界が使えない、夜間である等の理由で同定ができない、か、海外エクスペディションの場合で視同定が困難であり、かつ、磁石もあてにならない火山帯であるため、か、極地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である(この場合には水よりも圧倒的に融点の低い液体、例えばエチルアルコール、メチルアルコール等も、適切な選択肢として用いることができるしこの場合も飲料、医療用、燃料用などに兼用できることがある)、偏差の影響が大きい地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である、自差の影響が大きい事情があり磁石の活用が困難である、ジャイロを用いられる電力や重量物を装具するための移動体の恩恵をうける移動環境にない、などの踏査・調査・徒歩、などの場合にも多大な効果を奏する。

なお、この方法は、回折波に有効であり、φが負の値であっても、それが回折波であれば、そのまま役立つので、φの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、逆に、それで方位の特定に準ずる行為ができることもある(特に通常の方位限定と組み合わせればなおさら平易に可能である)こともあわせて指摘しておきたい。(また、半円周だけ剥いた場合もφの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、平易に方位の特定に準ずる行為が可能となる)。

なお、透過を経験しない辺縁回折波より、透過回折波のほうが、透過分だけ減衰が大きいように感じられるが、それは、大きな回折角による大きな減衰を経験する辺縁回折波と、小さな回折角による小さな減衰を経験する透過回折波により、補償されることになる。



《0434》

まず全部を水でふさいである状態を観測する。信号源α,β,γの各信号が観測できたとする。
ある一列だけを穴をあけるようにし(つまり水板または水棒を除去して)あとの列を、ほかの列を、水いたでふさがれたまま維持しつつ、観測、すると、α、β、の各信号が観測されたとする。
すなわち、ある場所の窓列を開けたことで、信号源γの信号は、急に消えたわけである。これを、大きく回り込んできた回折波(回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)が、一部透過窓から侵入してきた透過波の回折波(透過と回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)の、位相のずれによる、相互相殺「的」効果によって、柱の口端点からの回折波と、相殺されたものと、見ることができる。
こうして、その水板または水棒を除けた列、の窓から侵入し、回折し、GPSアンテナまで到達した電波の伝搬距離と、大きな筒または壁の端からよいこらしょと回折して到達した電波の伝搬距離との差は、λ/2の奇数倍になっているはずである。

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c)-b (n=0,1,2,…) …(3)

c=(A-B)・sinφ …(4)
奇数倍とはいえ通常は1である(n=0)。GPSや、グロナス等でシステムを決めれば、λは一定で約19cmある。
こうした原理から、上の諸式が成立し、そこから、φを、推定できる。
つまり窓を開けることによって、回折の学習もでき、見えない電波の学習、研究を進められる。
すなわち、観測者または実施者にとって(設計者ではなく)A,B, rは既知である。よって、a,bも直ちに算定により確定するため既知と考えてよいことがわかる。GPS L1 C/Aはλ=19cmであり、このλと, A,B,rという人体用の寸法からn=0とまずしてよいことが明らかとなる。すると、A,B, a,b,λ,nが既知である状況で、(3)(4)からcを消去すると、変数φのみが変数として残ることが明らかとなる。よって、φが確定できるのである。すなわち、そのような信号捕捉が消滅した場合、すなわち、相殺したような窓列が明らかになったことで、その衛星の体躯正面に対する方向性φが明らかとなるのである。これは、回折波の一般には困った性質を逆手にとった活用法で、興味がもたれよう。
《0435》

これを繰り返すことによって、謎解きのように、それぞれの衛星の存在方向を推定していくこともできる。
これはある意味で知的な野外に限定された遊びであって、なおかつ、新たなジャンルへの挑戦を含んだものである。
Bの値は窓の中心部迄の距離で良い。基本的に、完全に逆位相になればそれに越したことはないが、そのあたりで互いにほぼ相殺した結果、閾値未満になれば、観測しないことになりますため、概略値で良いのである。


なお、剥ぐ、という方法を述べたが、これは、円周に沿ってはさみつけるようなたとえばフ゜ラスチック製(フ゜ラスチックはL1帯に吸収を示さず、いわば透明である)のU字形で(ある種の髪留具や、通常の洗濯ばさみや、布団干し時に布団が強風に飛ばないようにする布団ばさみがそうであるように、対象傷つける程度でなく適切な圧力にて押し込み、抑え込み、自身もそこにとどまり、結果、流体や弾性体や弾性体類似物の、意図した任意の部分の形状の特に、厚さ、を、意図通りに薄く形成する、しかし、はずした場合は、対象の厚さはまたもとにもどる、というほどの意味で)挟みこむ力のあるやや弾力のある鋳型やのようなもの、(図83)で、円周の全周またはある部分(たとえば円弧、例えばある一点の近傍)を適切な圧力で挟みつけるように作用することで、その部分の水等の液体を押し出し、薄くする、ということで(そしてそのような圧力を与える部分を移動させられるという方法によって)、どうようの効果を生み出すこともできる。その場合は、ゆっくりとじわじわスライト゛させることで減衰が生じるところを探すことができるため、宇宙の衛星からの電波にたいして受け身であるだけでなく、ある種の動的な働きかけの行為の結果を体験でき、それも電磁波の根本性質である部分の教育機器としても、有効に活用でき、多大な効果を奏する。



《0436》
図87から図88は、つぎのことを示すためのものである;
すなわち、「直径R(半径rとしてR=2r)の円筒の井戸の底の中心にGPSをおくとき、半径rが波長λの2倍程度以上の井戸でないと、回折波を完全には排除しがたい可能性がある」

図88において、辺縁回折波はどのように位相差はGPSに作用するかを考える。
結論を先に述べると、辺縁0度点回折波を相殺してくれる、辺縁θ度点回折波で、最小のθは;
R=λ/2=9.5cmのとき θ=180度(これは回折というか反射というか)
R=λ=19cmのとき、θ=90度
R=2λ=38cmのとき、θ=60度
である。これは口径直径Rがλ未満であると、なかなか、中心部で相殺が起きないことを示す。深さは関係がないのである(深さによらず円筒の中心との距離は全辺縁点て同じであるから)。
これは次のことを示唆する。すなわち、
λの直径(19cm)よりずっと小さい円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒全辺縁での位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波は相互に強め合う。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、生じない。口径による弱化は期待できない。全円周上で同位相点は計1点あり、逆位相点は計0点ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、大きい。深さを増やすと相対的に、弱化は期待できる。

《0437》

λの直径(19cm)の円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はわずかに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はわずかに多様化している(θ=±90度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and r=1λ….0=cosθ….θ=±90度)。よって、円筒全辺縁での回折波はわずかに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、わずか。全円周上で同位相点は180度毎に(計2点)あり、逆位相点は180度毎に(計2点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分同程度。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、そこそこ大きい。深さを増やすと相対的に、弱化はそこそこ期待できる。


2λの直径(38cm)の円筒では、(これが9時50分片岡式で両腕で円を描いた時)

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はそれなりに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はそれなりに多様化している(θ=±60度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 =cosθ….θ=±60度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、それなりに生じる。全円周上で同位相点は120度毎に(計3点)あり、逆位相点は120度毎に(計3点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、さほど大きくない。よって、回折角度がさほど大きくないので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さをふやしても相対的に、その弱化はさほど期待できない。

4λの直径(76cm)の円筒では、

2. 円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、大きい。よって、円筒全辺縁での位相はまずまず多様化しうる。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はまずまず多様化している(θ=±29.0度、±51.3度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and
r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0度、±51.3度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、まずまず生じる。全円周上で同位相点は* 度毎に(計*点)あり、逆位相点は*度毎に(計*点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、小さい。よって、回折角度が小さいので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さを増やしても相対的に、その弱化は期待できない。






深さを稼ぐことによって、回折波でGPSに到達したいものは、大回折角度を経験させる、それによって、大回折角度減衰を、させる、しかない。


その大回折角度を得るためには、深くする必要がある。
しかしそうすると、直接波を受信できる立体角も減少する。その限度は、

図88は、縦方向に薄い部分を形成した場合である。このようなことも、シリコンなどの柔軟素材と、先ほどの洗たくばさみ状のものの別形状(縦方向に薄い部分を作るハサミこみをつかったばあい)を用いれば、可能である。
図は、円筒の厚みは省略してある。切れ込みとしてかいてある部分も、簡略にえがいてある。
外側の立方体は、参考までである。

《0438》

先ほどの図式でのφをφ=0に限定した場合以下のようになる。

A: 円筒水筒の(底からの)高さ。その点からGPSまでの距離をa.
B:円筒水筒の「切れ込みのある部分」について(底からの)高さ (すると当然A>B)。その内側点からGPSまでの距離をb.
(このように設定すると、円筒に設けれられた「切れ込みのある部分」の最低点の、円筒底面からの距離、は、A-Bとなる。)
r: 円筒水筒の内半径
λ:GPS衛星信号の波長

A2+ r2 = a2 ・・・(1)
B2+ r2 = b2 ・・・ (2)
a-b =(2n+1)* λ/2 (ただしn=0,1,2,3…の整数)・・・・・・(3)

仮に r=10cm A=20cm n=0とした場合:
(1)に前記の仮定を代入して a=√(400-100)=17.321cm
(3)に前記を代入して b=a-(c/f)/2
=17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm =7.80cm
(2)に前記を代入して B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
よって、「切れ込みの深さ(A-B)」は
A-B= 20cm-6.2865cm ≒13.7cm との、切れ込みになる。

高さ20cmのうち、切れ込みは約13.7cmが適切である。
あるいは、
その点を中心にした薄い部分を作ることによって、θ=0からの辺縁回折波と、透過回折波とは、GPSの受信点で位相差がほぼ逆になるため、振幅の相殺がほぼ生じ、
回折波の混入を避けることができる。

つまり、働きかけによって受信判定が消失する衛星信号があった場合、それは、φ=0の方向に存在する可能性を推定できるのである。


すなわち、その伝搬行程差分、つまり、図のa-b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、図87からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。



《0439》
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《0440》
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒、の、側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸
と、身体体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のア
ンテナ主ビームの方向は、ほぼ一致していること;を特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;
水を含有するもの、の形状が、円筒形であって;飲
料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体が紙円筒等に巻きつけられるなどして造形される場合には、;当初隣接する分離切取線のいずれの2線
の間隔も、当該紙円筒等などの中心軸に垂直な平面内の方向角にして約137.5度あるいはその自然数倍、または、約222.5度(これは137.5度の
180度に対する差分)あるいはその自然数倍、の相互離角を自ずから形成するべく、隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル
梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出される間隔値に基づき設計されており、;各分離切取線が当
該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されることで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させること、を特徴とする飲料水小分割密閉梱包ビニルパッケージ分離切取線付連続体を用いることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する電力半減
深度が5cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して電力半減
深度が20cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコー
ル類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であること、ないしは水またはアルコール類を含む食物として摂取されるものである
こと、あるいは味噌及び味噌をもちいたものであること、あるいはソーセージまたはサラミまたはハムまたは燻製製品などの塩分を付与した保存食品であるこ
と、あるいは栄養補給用液体ないしジェル状摂取物であること、あるいは動物又は植物の一部であること、あるいは食肉又は穀類又は豆類又は根菜類であるこ
と、筋肉または皮膚など高含水性組織であること、あるいは調味料であること、あるいは保温材・保冷材であること、あるいは高吸水性高分子であること、ある
いはジェル状または液状の化粧品または家庭用品(洗剤・液体石鹸)などの日用品であること、あるいはバッテリーないし充電池に充填された電解質を含む液体
ないしジェル状の高分子などの工業製品であること、あるいはクロロプレンゴム又はポリクロロプレンゴム又はクロロプレンゴム(CRゴム)同等かそれ以上の
1.5GHz帯などのGPS電磁波吸収特性を有する素材であること、あるいはいわゆるウエットスーツの素材を用いたものあるいはウエットスーツそのもので
あること、あるいは極地や寒冷地や高地で用いられる不凍液であること、あるいはエチレングリコール又はジエチレングリコールであること、あるいは、大規模
自然災害、大規模人工災害時に緊急時に野外で入手可能なものなどとしての水分を含んだ土壌または水分を含んだ砂または海水または湖水または河川水または雨
水またはときとして生命体や家畜から排泄されたものを活用することに有効性を認めざるを得ない過酷な環境ではそうしたものであること、または医療用の薬液
または消毒液または輸液または生理食塩水であることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して「GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する比誘電率(εr)の平方根と誘電正接(tanδ)(δは誘電損失角)が」10等の一定数値以上の領域に属するもの)、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方
位情報取得方法。前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水また
は消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒の側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、身体
体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のアンテナ主
ビームの方向は、ほぼ一致しており;リュックサックの内部構造として組込み、取り外しができる構造となっていること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3・・・)
の長さで「小分けされた水の梱包のn番目の切れ目とn-1番目の切れ目の間隔の長さ」が保たれるべく設計されたことを特徴とする飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ。
前記方位情報取得方法であって;請求項5記載の飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけて
ゆくことで、水の存在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
《数1》

(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=0,1,2,3・・・))
(ただし、[ ]は定積分の記号)
又は
2πg(a-0.5bg)+2πbggn
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=1,2,3・・・))
の長さで「小分けされた水の梱包間の、開始点から、n番目の切れ目まで、の、長さ」が保たれるべく設計されたこと
を特徴とする
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、
巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけてゆくことで、水の在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;
を特徴とする方位情報取得方法。
(1)半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
(2)身体体躯の前面側又は後面側に装着し、
(3)前記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、
(4)水を含有するものを、
(5)当該方位情報取得装置よりも突出するように装着し、
(6)それにより、
(7)前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、装着し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、(コンパクトにに格納されていた飲用水の経口摂取チューブを兼用するリザーバーの複数のコンパートメントが、使用時には両腕あるいは片腕を広げることによって(次々、引き出され、)水の平面を腕と体躯の間に形成するように)展開し、(非使用持には両腕あるいは片腕をもとの体側に沿わせる位置に戻すことによってリザーバーのコンパートメントは、もともとの収納位置におけるコンパクトな形状に戻ることで活動性を妨げずに、水の行動中経口摂取を確保できつつ、)」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、空間的形状を構成し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(現場での携行品であるスポーツドリンク・アイソトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧とほぼ等しい浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイポトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より低い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイパートニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より高い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・生理食塩水・海水・バッテリー電解液・電池等の兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的として、)
電解質溶液又は極性溶媒(polar solvent)を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、現場での携行品である、あるいは、天幕幕営時調理暖房燃料用、雪上車等移動体燃料用、栄養源としての摂取用、嗜好品としての摂取用、調理用・品調味料用などとしての重要な携行品である)
エチルアルコール、(医療用品、消毒用品としての)メチルアルコール、(一般的な洗浄や燃料用などとしての)アルコール類を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、傷口の洗浄、点滴輸液の実施の基礎として用いる、極度の疲労時の経口摂取に用いる、等、現場での携行品として必須のである、)
生理食塩水、あるいは、それを用いて一定の成分を付与した輸液を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場における制限されがちな携行品の高度な兼用性・現場物品のみでの事象即応可能性を高めることを主に目的として、)
水を含有するものを収納する又は湛える容器又はリザーバーは、
変形・分割・再結合できるものである
(特徴を有することで前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号の諸特性及び当該GPSアンテナとGPS受信機と周囲環境の特性に応じて、現地にて使用者に多様なる形状にての活用を積極的に可能とならしめることができる、)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分かれており、当該コンパートメントは相互に組み合わせ自在性を有する、ことで使用者の希望に最も近い任意形状をとれる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分けられており、水又は相互に濃度の異なる電解質溶液又は組成の異なる物質又は空気の各層を任意数だけ設けることができる、
(ことにより屈折率の異なる物質に入射する際電磁波は一部反射する性質等をも活用する)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(栄養補給、脱水症状の軽減などを含む体調管理等を主な目的とした)
使用者に対しての、リザーバー内容物の、
経口摂取
又は
(皮下・血管内・腹腔内などへ)
輸液
を可能とする手段(としてのチューブ等)を有する、
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
開口部が、周囲方向から中心にむけてすぼまるように又は中心から周囲方向に広がるように、
構成されていること
により、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水(等)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)多面体(polyhedron, manysided object, manifold object )の展開図の全部又は一部に相当する、
複数の多角形又は幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の
(まず一義的なイメージとしては比較的低い背丈で、すなわち実際には往々にして板状とも表現すると解しやすい、数学的な意味での)

(数学的な意味での「柱」としては「円柱又は角柱など、幾何学図形を底面に有する柱」である)
として
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごときさほどは嵩張らない形状にて)
構成され、
(展開図から多面体を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具又はスライド装置等の補助を時に得て、
使用持には、そもそもの3次元的空間図形としての)
多面体の諸表面の
(明らかな開口部と表現するより、ほかの面よりも水の層をごく薄くすることで、電磁波にとっての実質上の開口部として機能させることを企図する際は)全部、
又は
(水を充填しない面、すなわち電磁波にとっての明らかな開口部を有させる形状の構築を企図するときは)一部、
を形成することで、多面体の表面の、全部または一部に、水等の層状構造を形成する
ことにより、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(歩行や駆け足などの通常活動時には、コンパクトな)中心角の比較的小さい扇型柱の多層コンパートメント
構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り、あるいは、容易に戻ることができ、(身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、)
(災害救援などで現地に急行する際には、本来ミッションの的確な業務遂行のため、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、被災者の救命率を高め、後遺症の発生確率を低めるため、に被災後の救出までの時間を短縮するために、そうした非常時や緊急活用時には、深刻な不利益を被災者にもたらす道迷いなどによる時間的ロスをどうしても避けるため、)
前記の多層のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を個別にスライドし、より大きな中心角を有するひとつの大きな扇型に展開することにより、
中心角のより広い扇型の水の層状構造を展開・創出することで、(手や腕で層状構造の形状を維持しつづけることもなく、手や腕を解放できつつ、地図や確認事項をチェックするなど、補佐を要せずに、また熱中症ないし低体温症を予防する脇の下の冷却ないし保温効果も与えることを可能にしつつ、経口摂取チューブも兼備も容易で、一トレイル・ランなどにも適した小型のコンパクトな形状を保持させることもできるため、実際、片口に円筒形の経口給水水筒をつけてのトレイル・ランニングに参加する選手は少なくないことからわかるように、そういした形状から、一層効果的に)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
この際の、扇型多層構造は、両肩に輪状の短いシュリンゲ(登山用の短い紐)で吊るしておいてもよい。あるいは、両肩に輪状の中規模のシュリンゲをたすき掛けにして、同様に吊るしておいてもよい。
なお、本稿における、ほかの項目においても、このことは簡単に実現でき便利であり、実用的であるため、当然、適用できることを指摘しておきたい。
特に、体躯の中心でも吊るす支点を要する際には、たすき掛けの交点を用いればよい。登山などで、ものが簡単に得られない環境場合、こういった紐状のものをうまく活用して困難に見えることを簡単に解決できることは登山界では、ロープワークテクニックとして欧州などで航海術などとともに多く開発されたものが、知られており、成書にその記述は豊富に見られるため、本稿ではそれについて多くは述べる必要はないと思われるため省略する。なお本稿もそうした現場で既に存在しているものに知恵を付与して難局を乗り越える精神を大切にした技術であるともいえると考えらえれる。ロープワークについて詳細は例えば、(ひもとロープの結び方事典、鳥海 良二著。図解 実用ロープワーク 前島 一義著。アウトドアですぐ役立つロープワーク敷島 悦朗著。Outdoor ロープワーク・ハンドブック羽根田 治著)
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はトライアスロン「的」な遠泳や海中での業務におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆる)ジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット, jacket-style Buoyancy Control Devicenの略) の機能とも兼用することができる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水等(高吸水性高分子ポリマーと水からなる、保冷材又は保温材を含む)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
脇の下、又は、首の左右、又は、鼠径部等の大きな動脈が存在する人体の箇所に触れるように存在させることにより、
人体の血流の冷却を行うことができることで、(炎天下の野外オリエンテーリングや災害救援活動やトライアスロンやトレイルレース等での発症の傾向が世界的に高く世界的にその予防が注目されている)
熱中症を予防する効果を兼ね備える、
又は、
人体の血流の加温を行うことができて、(中高年層の登山ツアーにおける荒天時などで頻発しツアー全体の遭難に直結する傾向の極めて高い、また
時にはクロスカントリースキーなどでも生じる危険が世界的に指摘されている)
低体温症を予防する効果を兼ね備える、
ことで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6)すなわち;

その際において、
((現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、海水(等現地で調達可能な液体を任意に)を入れて用いることができるため現場での材料調達可能性を容易にしつつ、救命胴衣に着脱可能なものであることで利便性を高められている
ことにより、(現地において、一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。


《0441》
前記方位情報取得方法であって;
信号が通過する水の層の厚みないし含水度を制御することにより、
上空の衛星との配置に特別な位置関係に配向させた結果、
GPSアンテナにおける当該GPS衛星からの信号の受信強度は、
異なる位相を有する、あるいは、ほぼ、逆の位相を有する、複数の回折波の
重ね合わせにより推察されるとおり、特徴的に、著しく低下したこと等が認められた場合に、
そのような信号を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、
天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることに基づき、
その信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。


《0442》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟であることを特徴とする構造の容器に対して
部分的に圧力をかけることによって
その部分または領域のの水の厚さあるいは含水率を変化または減少させることにより
その部分または領域における透過減衰率を変化または減少させることにより
その位置における透過信号を生ぜしめまたは回折波を生ぜしめることにより
観察される受信強度の変化または低下に基づいて、
信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。


《0443》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟である構造の容器に対して
部分的に圧力をかける物は柔軟性を有する
プラスチックなどの樹脂によって構成されているものであることを特徴とする、
特徴とする方位情報取得方法。



《0444》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟構造の容器は、ジップつきのビニル袋であることを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0445》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
提示することができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備することを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0446》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
読み取るまたは読み取られることができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
それを提案するものである。

《0447》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成でき、
GPSアンテナに対して、望まない位置にある、GPS衛星からの電波の
影響を弱化することができるようにすることができる、ことができる、ことで、
水の運搬途中における、水の存在を、行動中の飲用等の本来の趣旨のほかに、
実現できる、そうした、機能を兼備する、ことを
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。


《0448》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成する際には、
相互に、ベルクロテープ、またはファスナー、またはホック、またはガムテープ、または、
磁石または、長岡正夫氏発明の磁力結合構造であることを、
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。


《0449》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0450》

前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0451》
厚い層の端点から回折してきた信号をまだ検出するようなら、その回折信号の伝搬距離と、ちょうど半波長の奇数倍に相当するだけの伝搬距離の差を、GPS受信機(アンテナ)の位置において、持つような、透過信号を取り込めるような薄い層を形成しておいてもよい.そうすることで、GPS受信機(アンテナ)の位置においてちょうど、位相差が半波長だけずれた信号同士が相殺することになる.後者の方が伝搬距離も短くてすむ(その分強度は強い)し、回折角も小さくてすむ(その分強度は強い)ため、相殺後の残差としての後者の影響が大きくなりすぎないように、後者は一定の透過減衰も負荷として起こるようにしているわけである.
A,B,r,a,bの値は先ほどの検討と同様であれば、a,bの距離差が波長の1/2の奇数倍(基本的に1倍)となり互いに相殺し合う.この際には、Bの上部の薄くなった部分の距離自体は既述の理由より不要な方向から信号が閾値以下に収まれば良いのであることから過度に厳密な数値設定を図る要なく適度な透過が生じる程度、適宜に設定されていてよい(もしこの部分の薄くなった部分がなくても不要な回折信号の検出が生じないのであればそもそも設定しなくてもよい.).

この薄い部分の層をどのように作るか、であるが、若干柔軟性を持つ透明プラスチック素材で、例えば柔軟性に富む薄いPET(ポリ塩化テレフタレート)素材(「いろはす」というPETボトルがそれに近い)などで作り、硬質プラスチックの透明な輪の枠で強制的にその部分だけ圧力をかけて抑え込むようにすると、そのような、そこだけ薄い層を形成することができる。プラスチックはL1帯に対してほとんど吸収を示さず透明である。もちろんそこから押し出された水が上下に逃げられるようにしておく。その枠を、徐々に上あるいは下にずらしていくと、希望のところにそこだけ水層が薄い1、2cm程度の部分ができる。それをずらしつつ反応を見ればよいのである。あたかもカチューシャのような塩梅である。

なお、上記図のBの長さは底面のアンテナの高さからその水層の厚さの中心部までを図れば良い。何度も述べたことであるが、受信強度が閾値未満になれば良いだけであるので、多少の差異は重要ではないのである。

もちろん同等の効果がある方法であれば、ほかの任意の方法にて実施すればよい。

この部分に、バンドを通して身体に固定するように設置することもできる.マイクロ波はプラスチックや衣類などは透明なものとして透過してしまう.
《0452》

なお、真空に対する0℃一気圧の気体としての空気の屈折率(reflective index) n≒1.000292 空気に対する20℃の液体としての水の屈折率はn≒1.33であ。若干の屈折がある。が、ここでの主題には殆ど影響を与えるものでない。空気から水に入るときには、入射角に対して屈折角が多少ちいさくなるが、水から空気に出るときは逆となるとなるため最初の入射角に戻るとも言える。それがスリットを出るときに回折するので、結局回折だけを扱った。厳密にぎゃくいそうが成立することを目指すのでなく、回折波相互が、GPS受信機の閾値未満になればよいだけであるため、概略値でよいのである。
《0453》

以上では、円筒形を基本に考えたが、これを多角筒形(多角柱)を基本構造としてもよい.また四角柱を基本構造としてもよく、左右だけにその配備を残したと前提して、左右に平行に水の板があるという様相でもよく、その際は、そのある部分に薄い部分があればそれでよいのである.
相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。

《0454》
図85は、図84が人体とどういう位置関係にあるかを念のため示す図である。

相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。


《0455》
回折波が(これまでの議論でいうところのθ=0)体側方向のみの回折波に限定して、排除したいことが明らかな場合に適した構成が図85である。θ=0近傍の衛星信号の回折波をターケ゛ットに打ち消す場合は、このように、へこみ、あるいは、くぼみの、切り込みの長さは14cm程度になる。図での横の長さが20cm、縦の長さが30cm程度を想定している。すぐ隣の回折波をすぐ隣が打ち消す。このような水筒を二つ向き合わせて組み合わせると矩形になる。持ち運びに利便性が高まる。またこのような形状は、テント内で、机の台にするのに丁度良い。テント内はよく雨や結露で濡れるが、このようなぎざぎざを足側にしておいて板などを適宜渡せば、上に置いたものが濡れないしこれ自身も必要以上の重量が発生せず扱いやすい。なお、栓をつけて良い。相互の連結部も設けて良い。気圧計測可能なように目盛をつけてもよい。これらのことは別途記した。
















《0456》

1.側面に厚みと栓を書き添える。2.底面にも厚みと栓を書き添えても良い。3.底面に栓を書き添える。4.蓋(台形で上が二回くぼんでいるのが良いみたい。)を書き添えて、蒸留水が得られるように設計する。脇の水、が熱せられて、真ん中に、滴り落ちるのが良いというカン。

《0457》
図100は、
本提案にかかる装置を、濾過装置を兼用機能を持たせて具備した場合、濾過装置として用いる場合の、概念図である。
濾過装置を現地で形成するには、砂利、砂、布(オプション。可能であれば望ましい)、炭、布(オプション。可能であれば望ましい)、砂利、排水口(4ミリメートル程度)を図のように配置する。そのための記載を刻印しておく、あるいは絵で示しておく(図100)、それも高さ(深さ)を現場で理解できるように水準を描いておくと最初は自身で行い一旦その作業を見て頂き、教え、何度目からかは現地の人におまかせさせて頂く際にも便利である。アイコンの利用も有用となる。排水口はスクリューキャップや、押し込みキャップを設置されていてもよい。
側面には、具体的には詳細には描かれていないがもの、本提案にて何度も繰り返し述べているように、側面(必要に応じ底面にまで連続的な空間が拡張されていてもよい)には数ミリから数センチメートルの厚みを有する別の密閉され得る空間を有する。その空間にはスクリューキャッフ゜や押し込みキャッフ゜を設置されている。そこに水または塩分を含む水等を(現場で)いれる。するとそれはL1 GPS信号の良い吸収体となる。その底部内側にGPSをヘ゛ルクロテーフ゜や磁石やカ゛ムテーフ゜などで配置する。
そして体躯正面方向に対してあるいはその反対方向にたいして当該容器の中心軸が平行になり、その底部が体躯に接するように身体に配備すればよいのである。このようにして提案してきているGPS受信機で、方位情報取得する場合に、簡単により確実に回折波の影響を現場での工夫により弱化できる。
本体は軽量なフ゜ラスチックであるため運搬時には中の重い水等を出してしまえば軽量に運べる。またハ゛ケツとして有用であるためキャンフ゜などでは有用性を持つ。また野外活動ではハ゛ケツは文明の利器である容器として様々に活用する。例えば遭難時にも飲み水となりうる貴重な雨水を貯めるにも大活躍する。これが手元に無い場合には具体的に全くの好機をのがすことになる。文明生活圏とは違うのでこうした容器の有無が大きな結果の差異に繋がる。安全でない水のみがある場合にも、このような容器がるだけであとは現地で手に入るものだけで濾過ができる。このようにリスクの多い国内のそして海外での野外活動において多大な効果を奏する。

細い直径のウオーターアウトレット(P5の)を基部底面に設けるバケツ型のGPS支援機器(砂・炭・濾過も緊急時にはできる)。



《0458》
急場凌ぎの水の消毒
旅行者下痢症はおそらく旅行者が罹る最も一般的で重要な健康上の課題である。この症候群は発展途上地域を旅行する人の20-70%に見られ罹患者の行動にかなりの支障をきたし、およそ40%の人は旅程を変える結果となる。旅行者下痢症の危険因子としては、飲料水よりは汚染された食物の方がより重要であるが、安全な飲料水が手に入るかどうか、またそれをどのように入手するかという知識は世界中の登山者が(高所での)脱水症状を緩和し行動の支えとなりそして危険因子(例えば凍傷、高所生涯)を最小にするために絶対に必要なことである。ほとんどの場合登山者は自分自身で水の安全性に注意を払わなければならない。というのは、安全な水資源の確保に重点を置いている生活共同体というのはあまり多くないからである。この国際山岳連合医療部会の公認基準は、登山者に対し、特に山中や高所であるという状況に鑑み、いくつかの手法の利点と欠点をまとめ、環境をできるだけ痛めないように配慮しながら、安全な水を用意する方法を助言しようとするものである。
(中略)
水の正式消毒法
山の中で、ぜった韋大丈夫という消毒法はない。使用法それぞれの長所・短所についての知識は必須である。適切な水源保護が行われているごくわずかな地域(例えばヨーロッパや大量の湧水から直接採取した水)がある一方で、世界の大部分の地域では若干の消毒の手続きを要する。登山計画上、消毒した水を数日蓄える必要がある場合は、その保存法は消毒方法に準じる(下記参照)。
《0459》

・煮沸
・原則:高所では水の沸騰温度は100°にならないが沸騰させればA型肝炎ウィルス以外の消化管性病原体は死滅するので、それは安全水と言える。(高所でのA型肝炎感染は稀である。けれども、旅行者は、A型肝炎に対する予防接種を受けておくべきである。)(追記とし放射性物質は煮沸によっては取り除けない。近年の我が国ではこの問題が浮上してきている可能性がある)。
・手順:沸騰して泡がたってきても、なおしばらく(もう1分ぐらい)待つこと。
・利点:方法簡単、失敗は(ほとんど)ない。
・欠点:1Lの水を沸騰させるのに、薪1kgの燃料と時間を消費する。燃料は山へ運び上げるか、山から採取せねばならず、それは森林破壊につながる。よって、水がいくらでも利用できる状況下であっても、ほかの手段を選択した方が良い。
・補足:手順の安全性を最適にするため、すべての旅行者はA型肝炎の予防接種を受けておくべきである。
・化学的消毒
・原則:化学薬品は細菌を殺す。市販されている殺菌剤の中で、旅行者にとって最も重要な薬品は、次亜塩素酸ナトリウムまたは次亜塩素酸カルシウムである。純ヨウ素またはヨウ素を含有する物質は、副作用のおそれがあるので使ってはならない。
・手順:水には、十分量の殺菌剤を加えるべきである。殺菌剤を中で均等にするため、よく振ること。説明書の指示に従って、適当な殺菌の時間をかけること。注意深く水を温める(25-30℃ぐらい)と、消毒に必要な時間が短くなる(10℃ごとの上昇で時間が半分)。
・利点:水と殺菌剤さえあれば、いつでもどこでも実施できる。薪は要らないから、森林破壊に寄与しない。
・欠点:時間がかかり、いささか頼りない。いくつか失敗する可能性がある。例えば
・純塩素(またはヨウ素)は、ジラルディア、シクロスポア、クリプトスポリジウム、ならびにいくつかの寄生虫の卵と幼虫には
十分な殺菌剤ではない。
・冷水を消毒する場合には、殺菌時間を増やさねばならない。例えば+2-5℃の水なら4倍の時間をかける。そうする代わりに殺菌剤の濃度を増やすという方法もあるがこれは水の味を損なう。
・有機体物質(例えば小さな湖の水藻)を含んでいる水に使うならば、殺菌剤の使用量は増やさねばならない(2倍とかに)。一般にんじられていることとは反対に、純銀イオンは十分に水を消毒しないが、最高6か月間水をきれいな状態に保つ。注意:あまり高い濃度になるとアルミニウム容器に点状腐食が起きる。
・補足:化学的消毒(特に冷たい状態あるいは有機体物質に対処するのに高濃度で用いるならば)によってそこなわれた味覚は、消毒完了後に、1リットルにつきビタミンC粉末一つまみを加えることによって中和することができる。

《0460》

・濾過
・原則:病原体はそれよりサイズが小さい細孔のフィルターとか、細菌の表面とフィルター材料との間の疎水性とか静電的な相互作用を利用するなど、いくつかの項かを組み合わせることによって、取り除かれる。小さな粒子(例えばウィルス)は凝集形成により部分的に取り除かれる。
・手順:水はどんな材料であれ、0.2μmないしそれ以下のサイズの細孔を通り抜ける。
・利点:訓練を受けた人なら比較的簡単な手順であるが、器材は注意して取り扱わなくてはならない。陶製材は壊れることがある。!)大量の水(より多数の集団のために)でも、それ相応のサイズのフィルターを使うことで、簡単に処理できる。
・欠点:陶製フィルターは、製品設計に依存する利点と欠点を持ったハイテク製品である。したかって、使われているフィルタタイプについての詳細な知識は、どんなユーザにも「必須」である。フィルター単一の消毒法ではウィルスは完全に取り除けないので、安全な水は造れない。だから化学的消毒法と併用して、互いに欠点をカバーし合うようにすることである。目詰まりはしょっちゅう起きる。でも、それを濾過しようと圧力を加えてはならない!それはフィルターから病原体を押し出し、汚染された水が出てくることになる。そうしないで、陶器の表面をきれいにするのである!。これはこの仕組みが良くわかっている人だけが実行すること。濾過装置がフィルターシステムの「安全な側」がきれいだと確信できたあとで、濾過されて出てきた最初のカップ1杯の水は捨てる、ということを忘れてはならない。
・補足:簡単なコーヒーフィルターは、いくつかの寄生虫の卵と幼虫を除くことができる。したがって、微生物を不活性化するのではないコーヒーフィルターと、バクテリアやウィルスを不活性化する塩素の組み合わせは、山で安全な水を造りだすとても実用的な方法である。濾過される水がよりきれいであるほど、陶製フィルター表面を掃除する回数が減って、より長く使うことができる。澄んだ水が利用できないならば、水をろ過する前に大部分のごみを安定(沈殿)させるためにバケツを「そっとしておく」ことは役に立つ。炭を含まないフィルターシステムは、溶けた物質を除去しない。
(炭を入れた装置でさえ効果は疑わしく、利用できるデータはない)。山に登る途中に得られる水は、工業{山中の古い鉱山)や、農業(農薬)によって汚染されているかもしれないと考えて、避けるのが賢明である。


《0461》

プルームとしての放射性物質降下物(fallout)を雨水や自然降下による懸念される場合にも活用できる。セシウムを吸着する性質のある鉱物ゼオライトの層を付与すればよい。

森村毅・元近畿大工学部教授らは、セシウムを吸着する性質のある鉱物ゼオライトを混ぜたしっくいを開発した。このしっくいでセシウムの水溶液を濾過(ろか)したところ、セシウムの99%以上を除去できた。しっくい1グラムで0.03グラムのセシウムを吸着できる。(朝日新聞デジタル 2012年5月24日0時32分)
《0462》

ゼオライトは、図のようにケイ素(Si)とアルミニウム(Al)が酸素(O)を介して結合した構造をしています。骨格構造中では、アルミニウム(+3 価)とケイ素(+4価)が酸素(-2価)を互いに共有するため、ケイ素の周りは電気的に中性となり、アルミニウムの周りは-1価となります。この負電荷を補償するために、骨格中に陽イオン(例えばNa+)が必要となります。この陽イオンは、他の金属イオン(H+, K+, Ca2+・・・など)と容易に交換できます。この陽イオンの種類によって、ゼオライトに機能性をもたせることができるようになります。
また、ゼオライトの骨格は、Si-O-Al-O-Siの構造が三次元的に組合わさることによって形成されます。図は代表的なゼオライトであるA型ゼオライトの骨格構造(線の交わったところがSiあるいはAl)ですが、あたかもビルディングの骨組みのように骨格ができます。この三次元的な組合せによってさまざまな形態の骨格ができ、数百種類のゼオライトの仲間が世の中には存在します。また、骨格中には分子レベルの穴(細孔)が開き、水や有機分子などいろいろな分子を骨格中に取り込む(吸着)ことができます。
ゼオライト結晶は、骨格構造に由来した形となります。A型ゼオライトでは、骨格構造と同じように立方体の結晶となります。またモルデナイトでは、六角柱状の骨格構造をしており、その形を反映した結晶が生成します。
ゼオライトは、陽イオン交換能・触媒能・吸着能などの性質を有することが知られており、私たちの身近でも良く使われています。
《0463》

<陽イオン交換能を利用した例>
・硬水の軟水化
湖沼や海の汚染の原因として問題となったリン化合物の代わりに洗濯洗剤に加えられたのがゼオライトです。洗濯洗剤の成分表に記載されているアルミノケイ酸塩というのがゼオライトです。洗濯槽の中では、汗などに含まれるCa2+のために硬水に近い状態になり洗剤の性能を低下させます。Na+を含むゼオライトを洗剤に加えることで、Na+とCa2+のイオン交換が起こり、軟水となって洗剤の能力低下を防ぎます。

《0464》

<触媒能を利用した例>
・メタノールからガソリンを合成
Mobilの開発したZSM-5というゼオライトは、メタノールを原料としてガソリン成分を合成することができます。ニュージーランドでは、メタンガスは豊富に産出しますが、油はとれないために、このゼオライトを用いてガソリンの合成を行っています。

<吸着能を利用した例>
・室内の湿度コントロール
ゼオライトの仲間には、吸湿性に優れた(水を良く吸着する)ものがあります。ゼオライトは周囲の環境によって水を吸ったり吐いたりします。このゼオライトを壁紙などに混ぜることにより湿度を一定に保つことができます。

ゼオライトについてさらに詳しく知りたいという方は、以下の本を参考にしてください。
ゼオライト関連の出版物
・ゼオライト-基礎と応用: 原 伸宜, 高橋 浩 編, 講談社サイエンティフィク
・ゼオライトの科学と応用: 富永博夫 編, 講談社サイエンティフィク
・コロイド科学 I 14章: 日本化学会編, 東京化学同人
《0465》

イオン交換能
沸石は二酸化ケイ素からなる骨格を基本とし、一部のケイ素がアルミニウムに置き換わることによって結晶格子全体が負に帯電している。そのため、微細孔内にナトリウムなどのカチオンを含み、電荷のバランスを取っている。粉末状にした沸石を別の種類のカチオンを含んだ水溶液中に入れると、細孔内と水溶液中でイオン交換・吸着が起こる。この交換反応は可逆的であり、時間がたつと飽和して平衡状態となる。カリウムやセシウムもカチオンなので、沸石によってイオン交換・吸着される。



《0466》
図9011は、ロック・クライミンク゛用、あるいは、パラシュート用、あるいは、高所救助隊員用、のハーネスである。滑落等の際に、身体が墜落などしないよう、安全が、このハーネスにカラヒ゛ナなどを経由して結合したローフ゜によって確保されるための装具である。岩壁登坂(沢登を含む)や、危険な稜線行をともうなう場合にはこうした用具を装着する。こうした装具の体躯のベルト部分に、本稿で提案している水の板の、結合部を設けてもよいのである。その結合部は、ベルクロテープ、長岡正夫氏の磁石結合構造(長岡正夫 特許登録 :3822062)、粘着テーフ゜(ガムテープ・寺岡テープ)、ファスナー(金属製・フ゜ラスチック製)、ジッパー(金属製・フ゜ラスチック製)、ホック、フック、ごく短いシュリンゲに対するごく小さなカラヒ゛ナででの引っかけ、等を用いることができるし、縫いつけてもよいし、熱圧着型の粘着テーフを用いてもよいし、これらに類似の任意の方法を取ることができる。


《0467》
図9012は、ハーネスが肩と腰と腿につけられている状態の図である。たとえば、側面からみたときに、今左に限定すれば、1.肩、肘、腰 で限定される三角形類似領域。2.肘、腰、手首で限定される三角形類似領域。3手首、腰、膝でほぼ特定される三角形類似領域。にわけて考えると考えやすい。(必ずしもこれに限定するものではないが参考の一例として考えているのである)。
そうした場合に、ヘ゛ルクロテーフ゜を次のように配備する、すなわち、一定距離を持つ線状に配備として、前腕(一定距離を持つ線状に配備)、上腕、体躯側面やや背中側位置(一定距離を持つ線的に配備)、太腿側面(一定距離を持つ線状に配備)、肩口やや背中側位置(やや短い線状に配備)、肘(やや短い線状に配備)、腰(やや短い線状に配備)するのである。
体躯側面やや背中側位置(一定距離を持つ線的に配備)、はその中間(たとえば臍部水平位置あたりで)で分割して、その中間点で、臍部相当の体側でやや背中側位置に(やや短い線状に配備)を設けてもよい。これは体型に個人差に応じて適宜に設定すればよい。一方柔軟性のある水の層状構造をなすもの(参考までに、ここでは、糖分と飽和濃度に近い食塩とアスコルヒ゛ン酸等の補助栄養素を溶解した水溶液を加熱し、寒天粉末を投入し、完全に溶解させ、それをジップロックのようなプラスチックバックに空気を抜いて入れ、水平面で一定時間おいて冷却・固化させた平面的な寒天素材(参考までに厚さ1cm程度)を考え、それらに必要なサイス゛を形成するため、それらの必要箇所に、両面テーフ゜またはヘ゛ルクロテーフ゜で結合した板状構造を考える。その板状構造を、先の図でしめした箇所に、対応するヘ゛ルクロ―テフ゜を配備し、着脱可能とする。

素材も梱包体も、柔軟で、たわみが大きく扱いやすい。これは人体と連携を図って遮蔽を行う際に重要な利点となりうる。
《0468》

これをあくまでも例えばであるが、腰を落として、膝を合わせ、太ももに隙間ができないようにし、手のひらを対応する膝がしらにおき、腰を後方に引き(テ゛ット゛ホ゛ールをよけるような動作の最終形態に近い)、体躯は前傾させ、肘を両側に張り出すようにすると、臍部か臍下丹田あたりを頂点とする円錐、または、円錐台、または、角錘、または、角錘台にほど近い、(両肘を左右に張り出したことに注目してそれをあえて強調していうと、重ねた両膝両掌を1頂点とみなし、左右の肘を2つの頂点とみなし、左右の肩口を2つの頂点とみなせば、ほぼ20-30cmの各辺を有する5角錐、または、5角錐台にほどちかい)に、凹みの空間を身体とわずかな(人体に摂取するため等の複数の役割を兼ねる)水構造で、効率的に形成することができる。錘と考えた場合はその頂点あるは、錘台と考えた場合は上面、いずれも現実には体躯の臍部近傍に、GPS受信機を配備する。この際、その主ヒ゛ームがほぼ水平になるようにすることは同じである。

これによって、ほとんど不要な機材をわざわざ持たずとも、すべて必要なものだけで、あるいは役立つものだけで、それらの兼用機能をうまく組み合わせるだけで、方位情報が取得可能になるうえ、身体もうまく活用しているため効率的である。しかも、危険が深まったときには、それに用いた素材は食品としてエネルギー源として摂取することもできる。しかも、上空の社会基盤による衛星を有効に活用することができる。しかも、海外において疑われた場合にも万一の場合には食べて見せればよいし、土産として差し上げれば友好関係も築くことができ怪しまれる特別な機材は全くない。しかもGPSは標準的な機能を全て具備しているためこれも怪しまれることもない。
《0469》

またこのような腰をかがめたりする姿勢でしばし休憩をとることは人間にとって極めて自然なホ゜ース゛である。このような膝にてをあてたホ゜ース゛で疲れたからだに休憩を取りつつ、意識もゆったりとしたおちつきを取り戻し正しいルートファインディングに必要な冷静さを回復するにふさわしい。またその場合に、深く屈曲した体躯と水幕で回折波が弱化されるため、方位が絞り込めるが、そのまま、にじり回転することは容易である。にじり回転することで、例えばまったく逆の方向の衛星情報を得たり、90度右方向の衛星情報を得たりすることもでき、それらを積算すれば、より正確な情報が得られるという多大な効果をそうする。本方法は、水や食料がまだあることを想起させ、混乱しがちな局面でもあせりを防止する。(従来の方法では方位を出すためによけい歩かされるということになってしまい、体もつかれ、時間も消費し、食品や水分補給も不適切に消費されてしまい、それがまた焦りを助長しという結果となり、本来悪化していなかった局面が機器の特性により、よけい悪化することに貢献してしまうという困った問題があった。たとえばコンハ゜スでさえそれが確かでない場合は時間をかけてそこでじっとして、計測しなおしてもあまり効果がないので、歩いて視認できる場所まで出ねばならない、あるいは、霧が晴れるまで待つなどのあてにならぬことをせねばならず、同様の局面をあっかさせることになった。本提案では時間をかけてじっとしていて計測に時間をついやすだけ正確な値が得られるので、そのようなことはない。)



《0470》
図97は正八面体であるが、ひとつのモデル化として、かりに、Aが頭部、Cが左肘、Bが右肘、Fが両てのひらと両膝、Eが右腰、Dが左腰とみなすと、細部が捨象され、各部の関係と連関の様相と概要が把握しやすくなるものと考えられる。ここで、肘をはりだしていること、あえて腰をひいていること、膝をとじていることに注目したい。また、膝まづいていても特に問題ない。これは山岳において、休息を得る場合でのあるていど自然なポーズとも言える。そのような状況で行える。






《0471》
フリークライミングは、ヨーロッパで登山が発生したころから行われてきたが、はっきりと「フリークライミング」を目的として行われるようになったのは 1950年代のヨセミテであるとされている。アレン・ステック、ジョン・サラテ、ロイヤル・ロビンス、イヴォン・シュイナード、トム・フロストなどが、ボルトをなるべく排除したクリーンなスタイルでクライミングを行い、麻のロープを腰に巻くような古い装備で、既に5.10代のルートや、長大かつ冒険的なルートが拓かれていた。その後、フリークライミングの「グレードを押し上げる」という意味での中心はフランスに移った。良質な石灰岩の岩場に恵まれ、ヨセミテの「ルートはあくまで下から開拓する」というグラウンド・アップの原則を排除して、岩場上部から懸垂下降してのボルト打設を行うフレンチ・スタイルは、グレードを押し上げる点においてはヨセミテの方式よりも遙かに効率的であった。そうした中で、さらにスポーツとしての発展を目指すべく、ジャン・クロード・ドロワイエは残置ピトンなどの人工物をホールド(手懸かり)やスタンス(足場)として使用することをやめるよう提唱し、次第に広く受け入れられるようになり、フリークライミングとは「自然の造形のみをホールドやスタンスにして登る」ということが一般化された。フランスでは岩を削ってルートを開拓するチッピングもさかんに行われていたが、次第にこうした傾向も下火になり、(まだ一部では行われている)あるがままを登り、可能な限りクリーンなスタイルを目指すという原則が認知されてきた。








《0472》


1.水を入れられる構成・構造を描く 2.背負っている図を描く。

《0473》
図は、クッションを示している。クライミンク゛ではホ゛ルタ゛リンク゛という練習がある。これは岸壁によじ登り横方向に動くことで高度な動き(いわゆるムーブと呼ばれる)の練習を行うものであって、垂直に登ることよりも練習効果が高く上達の近道といわれている。この際に、力尽きた際に地面に向かって足から飛び降りることが良く行われる。これがうまくできなかった場合にハ゛ランスを崩して倒れた場合などもありうるし、手が滑って落ちる場合もある。その場合に、エアバッグとよばれる1mx2mx9cmあるいはそれ以上の軽量のマット(例えばBEALヘ゛ア―ル社等のものが広く流通しており入手可能)を用意すことは近年珍しくなくなっている。クライミンク゛の高度化にともなってお高度のなムーブを練習するためである。これは、岩場に持参するときには二つおり、あるいは三つおりにして畳んで背負って歩くことになる。この状態を図にしめす。この状態でこの中にカーボンがんしんをさせると、有効なGPS方位情報取得のための支援器具ともなることができる。これをまず提案する。次いで、それと独立にあるいはそれと兼ねて、中央部近傍に一定の強度を有するビニル袋
を用意しておく。そこに必要があれば、水あるいは塩水などを注入でき密閉できるようにしておくとなおよい。すると、現地で(クライミンク゛ウオールは海岸(小田原、湯河原)や川沿い(ふたごやま周辺エリア)にも多い)海水や河の水を注ぎ入れることで有効なL1 CAコート゛電磁波の遮蔽が簡単にできあがる。いずれにしても運搬して持参するものであるからその運搬は苦にならないし、しかも、現地でマット以外の活用ができ、それは、必要な事前の登攀ルート同定や登攀場所決定あるいはテント設営場所決定や、近隣で生じた場合の探索救助などの、ための方位決めに有効に機能でき、多大な効果を奏する。
Size : 100cm×132cm×9cm
・Weight : 5.2kg
・Color : Black














《0474》
羊羹について
# ^ 糖度が約70度と高いため、腐りにくく、かつて賞味期限を2年と表示した時期もあった。ただ、期間が長いと防腐剤を使っていると誤解を受けやすいことを危惧して、業界にはあえて期間を短く表示する傾向もある。『ようかん変身新商品』ashahi.com(2011年10月06日配信) より引用

羊羹(ようかん)は、一般には小豆を主体とした餡を型(羊かん舟)に流し込み寒天で固めた和菓子である。 寒天の添加量が多くしっかりとした固さの煉羊羹と、寒天が少なく柔らかい水羊羹の二種類があり、単に「羊羹」と称した場合は煉羊羹を指すことが多い。煉羊羹は糖度が高いので一年以上の長期保存が可能なものが多い[1]。寒天で固めるのではなく、小麦粉や葛粉を加えて蒸し固める製法もあり、これは蒸し羊羹と呼ばれる。

現在では、この他にも食品が練り込まれた羊羹が存在し、土産品やお茶請けとして広く親しまれている。比較的高級な羊羹が切り分けて食べる棹物であるのに対し、安価な駄菓子として一口サイズで小分け包装された製品も開発された。特殊な包装としては、ゴム風船の中に詰めた玉羊羹が昭和時代に誕生している。
《0475》



羊羹の材料

* 小豆 - 餡にするほか、食感を楽しむために粒のまま混ぜることもある。
* 白いんげん - 白餡にして羊羹に使うと、白色の羊羹となる。食紅で一部を着色した紅白羊羹は、縁起物として正月などの特別な行事の菓子として用いる場合がある。
* 栗 - 甘露煮の栗を混ぜたり散らしたりする。
* サツマイモ - 芋羊羹
* 柿 - 柿で作ったジャムをそのまま寒天で固める方法と、白餡に混ぜて固める方法がある。
* イチジク
* ハッカ - 香料として。
* 塩 - 塩羊羹
* 蕗を使用する羊羹もある。

なお、羊羹には、ここで挙げられている以外の食品が練り込まれる場合もある。
《0476》

あくまでも参考例として示すものであるけれども、登山などで、水分と糖分および塩分および必要な栄養素が容易に摂取でき、長期保存も可能な羊羹で本発明を具現化しても適している。糖度7割ということは、エネルキ゛ー供給に効率が良いし、2年以上も持つということも役立つ。自分だけでなく救助する相手にも適切な摂取物となろう。また高齢者などにも好まれる可能性が高いし日常的に接している食品・菓子であるだけに危機的状況でも落ち着いて行動するような精神的にも安定する効果が日本人等の場合大きく期待できる。また手作りも案外容易であることも普及に拍車をかけるであろう。





《0477》
2.左右にある透明な薄型の板は、上にもscrew capの口がある。下にもscrewcapの口がある。とする。
3.左右を連結する、左右連絡部はチューブで構成してもよい。そのチューブの両端はスクリューキャップの口になっている。中心部にもスクリューキャップの口がある。
4.左右連絡部チューブと左右を繋ぐのは、メスーメスのscrew cap式道具で連結できる。
5. 左右連絡部チューブの中央にも、screw
capの口がある。その連結部の中央が、が少し位置的に低くなっている。
6 直前に記した「その連結部の中央が、が少し位置的に低くなっている」箇所に配備されているscrewcapの口と、経口補水tubeのこちらの端はscrewcapの口となっていて、メスーメスのscrew cap式道具で、左右連絡部チューブの中央にも、連結可能となっている。(左右の水筒にも直結でも連結可能となっている)。
7.左右連絡部チューブと左右を繋ぐのは、メスーメスのscrew cap式道具で連結でき、そのようにしたばあい、左右の双方のサイドにおける水位は、screw cap1、screw cap2を、双方ともゆるめておくか、開放して、大気圧を取り込める状態ならば、同じ高さ水位を示す。(パスカルの原理)。
8. たとえばscrewcap1だけを登山の前に閉鎖しておく。Screwcap2を緩めておく。左右を連結しておく。この状態で登山を開始すると、経口補水もできつつ、登山中に高度があがると、(あるいは低気圧・高気圧が接近すると)、左右の液体がそれぞれの気体から受ける気圧が変動するためその差をなくすために水位の左右差が生まれる。その水位差を読み取れる目盛がつけられている。その差に相当する重量が、大気圧の差である。このようにして高度の検証が簡単にできるためGPSの高度情報の誤差を補完することができる。高度けいを持参する必要はない。ちなみにGPSの高度誤差は、水平誤差よりも大きいことは良く周知された事実であるため、この装置は意味がある。どうせ水を背負っていくならば役に立つ形で運搬したいという希望をかなえることができる。
9.両方を分離して液体が混じらないようにして経口補水チューブをそれぞれに用意して口元で選別することもできる。これは糖度の高い栄養水や果実系のジュースと純水を選別して分けて口にしたいときや、熱中症や脱水症状を防ぐための経口補水塩を摂取するためのチューブと、純水の摂取を要する場合のチューブと、を分けることで効率的な機能的な登山ができる。近年は、トレイルミックスと称して、糖度と塩分の双方ともに高い傾向食品を行動しながら摂取したり、そうしたジェル型食品または、そのたいぷの液体を摂取することで高度な行動力を維持し続けながら登山などのアクテビヴィティを完遂することがよく尊ばれている。そういった需要にもこたえることができる。


《0478》
ストレッチは身体的運動能力を高めけがを予防する。クライミンク゛の前にはストレッチをすることが強く推奨されている。初心者が、ストレッチをせずにクライミンク゛をしようとすると、ストレッチをする時間がないなら、クライミンク゛をする時間が無いということだという箴言がある。それほど怪我を戒める箴言とみなされている。図1600はマリナース゛で活躍するイチロー選手のストレッチシーンであるが、一隆の選手はストレッチを必ず行う。それは精神的集中と身体的エネルキ゛ーの集中的な発動を円滑に行いやすくする。本提案は、身体および水膜を用いて遮蔽構造を作ることがあるため、その際に、ストレッチのような効果を生むことにも指摘しておく。むやみに動きまわることは危険を増すことは既に述べた。同時に、落ち着いて、腰を落として現在の方位などを確認し、立ち止まり、状況を見定めつつ身体のある種の形を要請する。その時にストレッチを思い出しつつその形態をとれる利点がある。そのようなことが落ち着きと、判断力の回復を想起させるである。そうした点も、本提案の特徴、時間をかけるほどに情報が集まる(まったく位置の移動を要さずに、たんに方向をにじり回転させるだけで別の新たな情報が集まるため)ため、その後の、落ち着いた行動を誘発できる。
そもそも無駄なく、あまりものを考えすぎることなく(磁石の場合電流や地質や偏角や自差や目に見えぬいろいろなものを想定し想像力をたくましくして考えねばならないし、方位も誤差と分離できない。地物同定による方位取得の事前場合知識がない海外ではどうしようもなく、知識を同時に取得するには時間も消費し知的資源も消費して不安が増大する、本方法は世界のどこにいても同じでありとにかく反射波が入ってこない以上ほとんど間違った答えになる可能性はないため見晴らしが少なくとも一方に良い場所であれば特に気にすることはほとんどない)、情報収集ができるのが、この方法の利点なのである。



《0479》
The following is just a memo.
次には低コスト性について述べる。廉価性のことである。軽量性とコンハ゜クト性についても述べる。これらは市民レヘ゛ルでの活動支援にきわめて重要である。
まずGPS受信機、これは非常に低コストで高性能なものが普及している。特に日本はそうである。それが携帯電にも入っている。コストは一万円を切って数千円で受信機が流通している。軽量性・コンハ゜スクトさは言うまでもない。携帯電話に入っていることからあきらである。
次に、高分子SAPは、ホ゜リアクリルルさんナトリウムなどの冷媒、温暖剤は極めて廉価、軽量、こんぱくとである。廉価性はグラム数円の単位で流通しており、保冷剤の流通価格はほとんどがその高分子でなく、その包装や装着のための洋装代金であるため保冷剤二個ハ゜ックでそれを首に巻きつける巻き付け布が一つのハ゜ックは保冷剤1個と布た1つのハ゜ックと同等の子女価格で流通していることからもわかる(つまりほとんどホ゜リアクリル酸ナトリウムは無料に近いのである)。軽量性・コンハ゜スクトさは言うまでもない。アウトト゛ア用では粉末にすして携帯すれば現場でヒ゛ニル袋にて水(必ずしも飲料水でなくても良い)を入れれば自重の1000倍の水を給水することからも明らかである。次に装着のためのヒ゛ニル袋、PP(ホ゜リエチレン)袋・容器、PE(ポリエステル)袋・容器・繊維等の廉価性も言うまでもない。これらは100円均一ショッフ゜の定番商品であることからも明らかである。熱可塑性に優れ、熱で自己溶着させることができ、ホットメルトボンドでも容易に接合する[この際はホットメルトガンという廉価・小型・軽量の装置が普及している。その際の接合物質もきわめて廉価である]。これらの化学的接着材も高性能なものが次々と廉価に登場している。またほかの素材でも構わないのはもちろんである。
《0480》

さらに、要素部位の結合には、ベルクロテープ、両面テープ、ぬのてーぷ、ガムテープ、セロハンテープ、寺岡テープ、接着剤、天然コ゛ム製の自己粘着力を利用したはがせるテーフ゜(はがせる包帯などとして広く廉価に流通しておりどこの薬局でも容易に入手できる)、長岡正夫式磁石(どちらの向きにても、強力なネオジム磁石の磁力、で一瞬で、結合するため利便性が高い。容器の中で、磁石が自己回転し、S極、N極の向きを気にしなくも結合する良いため、どちらの向きでも結合できる着脱の容易さが行動中の集中力を妨げない点で活用性がてきせつな場合もある)。これらの軽量性・コンハ゜クト性も言うまででもない。



《0481》

先に低コスト性についてすなわち廉価性について述べた。同時に、先に軽量性とコンハ゜クト性についても述べた。これらは市民レヘ゛ルでの活動支援にきわめて重要である。
次に、市民レヘ゛ルの活動が重要性を増していることについてのべる。震災復興支援に政府は、省庁横断的に次の施策を打ち出している。訪問支援による復興である。
これは、現地までの乗継の公共交通機関などによる経済効果も見込める、実際に直接対面することによる理解の促進とその国民的拡散も見込めるし、また共感的理解による情報伝達の深みも生まれるし、実際に顔を合わせて話をすることによる精神的な支えとなることも重要であるし、きめ細やかな要望が伝わるということなど、さまざまな実際的な効果が現実にあるために行われているものである。
しかるにこうした活動のタ゛イナミス゛ムは真に望ましいことであるが、警察でも消防でも訓練を受けた歩兵でもない一般市民がなんらの手助けもなく現地に行くのであるから、やはりなんらかの支援機器がいかなるささやかなものでも廉価・小型・軽量で使えるものがあるのは支援となるのである。これは身近な市販薬量販店などで誰でもが(特に許可などを要せず)廉価手に入る軽量・コンハ゜クトな素材のみで構成でき事前に練習などできるものが望ましい。この要件に非常に良い本方法は適合する。こうした技術の支えがあってこそ、復興支援のための訪問支援などの意味ある施策も一層促進されることになり多大な効果を奏する。
《0482》

また、国際緊急援助隊等の活動ですら、実際は、現実には別に職業を有している、医者、消防官、警察官、などが休暇を取って市民として参加するものが多い。これもある意味では市民参加レヘ゛ルの活動であり、それを支援するには、廉価・小型・軽量なもので、あって身近なものを組み合わせて使えるものが求められているのである。
国際社会に目を転じても、NPOとしての活動も熟してきており、正当な議論がきちんと行われるような局面になってきおり、そうした際に本提案は市民レヘ゛ルの活動支援に役立つ。
また国際社会で紛争地帯に派遣される商社マンやヒ゛シ゛ネスマンや外交、安全保障業務に携わる職員や家族においても、勃発した地域紛争などによって生じた危険度の高まりによって、政府が邦人脱出に手配した特別脱出便の急な連絡にしたがって、現地の国際空港まで現地滞在先からできるだけ徒歩にて最小限の荷物だけを所持して安全に、ときに、政府から指示された、あるいは、現地情報にで得られた危険地帯を避けつつ、迂回路を通って、到達せねばならない際などに、廉価・軽量・コンハ゜クトでとくに問題にならないもので行動せねばならないときに適合する。このようなことを考えねばならないときもあり、そうした際にはあわてることなく冷静かつ現実的に対処せねばならない。そうした場合の支援を少しでも廉価かつ軽量・コンハ゜クトな方法として多大な効果を奏する。
また極地探検、踏査、調査、なども往時よりも、グリーンツーリズム、などの影響で市民が参加することが激増している。そのような磁石が活用できない場面での例にも本提案は、決して廉価性、軽量性、コンハ゜クト性という重要な道をはずさずに、市民レベルの活用に、極めて好適に適合する稀有な支援手法として多大な効果を奏するのである。

《0483》

先に、極地探検などの活用の有用性についても述べた。
次に、身体に張り付けるかのように液体を保存できることの利点について述べる。
つまり、体温で氷結しないように、ハイドレーションシステムを、身体の体温で保温することは生命の安全に最重要課題となるのである。なぜならば、氷結はすなわち飲み水の補給の不可能を意味するため、極めて負荷の大きい行動の不可能が必然的帰結となるのからある。そのために氷を溶かしたしりすることは燃料の消費につながるし、時間の浪費による日没の到来という予定外の危険を将来する可能性もある。こうしたことのため、寒冷地では、その予定が厳しければ厳しいほど、ハイト゛レーションシステムの内容物の氷結は体温で温めてでも避けたいことになってくる。この目的のためには体にそうように格納できる本提案手法は極めて適切な手法となってくるのである。予備のコンハ゜ートメントはまさに衣服の下において、ヘ゛ルクロテーフ゜等すでに述べた方法ででつけておいてもよいし、身体にそのまま、いわゆる、包帯どうしくっつく・よく伸びる、いわゆる自着性伸縮包帯(例えば3M社 Nexcare, ポリエステル基材、粘着剤は天然コ゛ム系)で簡易にとめておくほうほうをとっても利便性が高まる。自着性なので包帯どめが不要であり、包帯どうしがくっつくのでずれ難くほどけにくく、皮膚や毛髪にはくっつかないようになっており、良く伸びるのでどの部位にもフィットし、使い捨ても可能な廉価特性を有している。この場合、ハイト゛レーションシステムのの最初の内容物が尽きたときの交換の際にも、交換が手早くおこなえるうえ、氷結しているものを燃料を使って溶かすという手間を省けるため、過酷な環境での一時も無駄にせず先へ進むべき場合に、水分または栄養分または行動に必要なミネラルやビタミンの経口摂取を適切に迅速に継続でき、ひいては行動も円滑に効率的に継続できる、というきわmてすぐれた利点がある。
このあたりの事情については、以下の成書にも詳しい。(登山医学カ゛イト゛フ゛ック)
《0484》
災害時における食と福祉については、次が参考になる。災害時における保存食になる寒天や羊羹など日持ちのする食品が本装置の遮蔽に適すことは既に述べた。食品の製造方法と日もちについては以下を参照されたい。
(災害時における食と福祉、新潟大学地域連携、編、A5,226P、被災者の生活をささえる食を中心に取り組む、3990円株式会社光琳出版)
《0485》

災害時における食と福祉については、次が参考になる。災害時における保存食になる寒レトルト食品など日持ちのする食品が本装置の遮蔽に適すことは既に述べた。食品の製造方法と日もちについては以下を参照されたい。包装材としては、プラスチック・ビニル包装をであるものを含み、それら包装材はL1電磁波に対して吸収性がなく透明であり影響を与えない。
レトルト食品、3058円、工程管理、加熱殺菌、」製造、株式会社光琳出版
《0486》

災害時における食と福祉については、次が参考になる。災害時における保存食になる寒レトルト食品など日持ちのする食品が本装置の遮蔽に適すことは既に述べた。食品の製造方法と日もちについては以下を参照されたい。包装材としては、プラスチック・ビニル包装をであるものを含み、それら包装材はL1電磁波に対して吸収性がなく透明であり影響を与えない。
レトルト食品、3058円、工程管理、加熱殺菌、」製造、株式会社光琳出版

《0487》

次に回折について述べる。
回折とは、波が障害物や穴を通過する際、障害物の後ろ側まで回りこむ現象の事を言います
回折現象は、障害物や穴の大きさが、波の波長と同程度以下になると大きく効いてくると言われます。逆に、波長よりもかなり大きな穴や障害物に対しては、回折現象はあまり起こらず、直進する成分が強くなります。



《0488》

次に回折について述べる。
世界大百科事典 第2版の解説では次のようになっている。
回折 diffraction

スリットに平面波を進入させたとき,
スリットの幅が波長と同程度になると,
波はスリットを中心とした円形に広がり,
スリットの背後にまわり込んでいく。また,
波が障害物にあたったときも,
障害物の大きさが波長に比べて小さいと,
障害物の幾何学的な
影の部分にも波がまわり込んでいく。
このように,
スリットの背後や
障害物の幾何学的な影の部分に
波がまわり込む
現象を波の回折という。
《0489》

回折現象が著しいかどうかは,
波長と
スリットの間隔や
障害物の大きさ
の関係
によって決まり,

スリットの間隔や
障害物の大きさが
波長に比べて
大きい
ときには
回折現象はあまり顕著でなく,
直進現象が著しく見られ,

逆に,スリットの間隔や
障害物の大きさが
波長に比べて
小さい
ときには,
回折現象は著しくなり,
同時に直進現象は目だたなくなる。・・・




次に回折について述べる。
世界大百科事典 第2版の解説では次のようになっている。
回折 かいせつ diffraction

スリットに平面波を進入させたとき,スリットの幅が波長と同程度になると,波はスリットを中心とした円形に広がり,スリットの背後にまわり込んでいく。

また,波が障害物にあたったときも,障害物の大きさが波長に比べて小さいと,障害物の幾何学的な影の部分にも波がまわり込んでいく。

(本稿でまず提案している程の円筒[としての障害物]と、GPS波では、これに相当すると考えられる。)

このように,スリットの背後や障害物の幾何学的な影の部分に波がまわり込む現象を波の回折という。
《0490》

回折現象が著しいかどうかは,波長とスリットの間隔や障害物の大きさの関係によって決まり,
スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて大きいときには回折現象はあまり顕著でなく,
直進現象が著しく見られ

(本稿でまず提案している程の円筒(のスリットの間隔や障害物としての大きさ)とGPS波はこれに相当すると考えらる),

逆に,スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて小さいときには,回折現象は著しくなり,同時に直進現象は目だたなくなる。

(本稿でまず提案している程の円筒(のスリットの間隔や障害物としての大きさ)とGPS波はこちらには、まずは相当していないと考えられる(明細書にはこうは書かないが)),

《0491》

したがって,波長の長い水の波や音では回折現象が容易に観察でき,例えば音は波長が数十cmから数mまでの空気中を伝搬する波で,したがって,ついたてぐらいでは影に隠れて見えない発音体の音も,回折によって聞くことができる。これに対して光の場合には,その波長が日常出会う物体の大きさに比較して著しく小さいため,回折現象の発見は遅れ,その結果,光の粒子説が長い間,信じられていたということができる。

回折によって光が影の部分にまわり込むところに写真乾板をおくと,写真乾板には回折光の強さの変化に応じた明暗の縞ができ,これを回折像と呼ぶ。
光の回折には,
フレネル回折と
フラウンホーファー回折が
ある。

平行光(したがって光源は無限遠にある)でスリットや障害物を照明して,
有限の距離で回折現象をとらえるものが
前者であり,

無限の距離でそれをとらえるものが
後者である。
《0492》

フレネル回折が
無限に遠ざかるに従って
フラウンホーファー回折に
近づくので,
両者の間に本質的な差異はない
が,場合によってはかなり違った回折像を示す。

回折現象の研究は,17世紀の F. M. グリマルディに始まり,T. ヤング,A. J. フレネルら多くの人々によって研究されてきた。回折現象を説明する理論には,大きく分けて
ホイヘンス=フレネルの理論と
ヤングの理論がある。
《0493》

前者は
ホイヘンスの原理
に基づくものであり,
回折現象が生ずるスリットや障害物の通過領域に
二次的な球面波を出す二次波源を考え,
二次波源からの球面波の干渉として回折現象を説明しようとするものである。

後者は
周辺回折波の原理
とも呼ばれ,
回折現象を生じさせるスリットや障害物の
周辺
から
回折波が発生し,
この周辺回折波と
周辺以外の部分を一様に通過する平面波と
の干渉によって
回折現象を説明するものである。
《0494》

理論的には,
ホイヘンス=フレネルの回折理論は回折面における
面積分に帰するため,その評価が容易であり
今日まで多くの人々によって発展させられてきた。

一方,ヤングの
周辺回折波の理論は,回折を起こす周辺の
線積分に帰するため,
周辺の形状が複雑になるとその評価が困難となるが,
物理的背景が理解しやすいことから近年急速な発展が見られるようになってきた。

回折現象は,すべての波動に対して生ずるもので,
X 線,電子線,中性子線などの回折は,結晶構造の解析などに用いられている。
⇒X線回折∥中性子回折∥電子線回折 朝倉 利光







《0495》

これは簡単に述べれば、ある地点からある日時(または日時期間)にある量の希薄ガス様動態を示す物質が放出されたとの条件(または前提)し、ある気象条件の予測の元に、それらがどのように空間的に拡散するかを迅速に予測する、システム、そしてそれを通達するシステムということになろう。希薄ガス様動態を示す物質とのべたものは、現実には、放射性粒子を含む気体ということになろう。
このとき、計算用セルの大きさを指定することができる。
出力画像は地図上に等値線で示されることができる。実効線量(effective
dose)である。
山岳領域を業務(科学調査・踏査・設備点検)であるいは自発的に旅しているもの(もちろん)世界を旅しているものを含む。そのような場面も同じで)は、自身の危険回避を図ることになる。衛星電話や携帯電話を所持していることが最近ではふえているためまた原子力発電所は世界にふえているためこうした場面も増加するであろう。
そのばあい、上記のような画面が衛星電話等で情報として得られその画面に描き出されれつつ数値情報も得られるということは現代においてめずらしいことではない。そこで、GPSを所持していれば自身の位置も同地図上にポイントできる。そして静止時方位もわかれば、無駄なく((無駄なく、こうりつてきの意味は試行歩行・試行移動で無駄に体力を消耗せず、無駄に時間を消費せず、その消費によって失われなかった時間をつぎの高度な行動決定のために情報収集のために活用でき、無駄な移動に要した水やエネルギー源である食糧を節約でき、無駄な移動に要した時間のために方位がわかったときにはつぎの気象条件にかわっていて、かえっていみのないけっかになったということをさけることができ、などの有効に役立つ。図にあるように、線量計算の概念図としては、各セルの放射性粒子からの寄与を考慮し、線量を計算する。

はじめになぜ筆者がこの・・・;立場を明らかにしておかねばならないが、それは、現代において・・・科学に従事するものとして、・・・せねばならない。特に特定のものを指弾するという意図ではなく、とにかく、そのようなことが生じることは明らかとなったし、しかし、それにたいして出来る寄与をなすというだけのスタンスである。その意味でなんらの政策的なまたは政治的な意図を有しているものではないことをのべておきたい。
とにかく、

原子力による発電は、「…という有効性を持つ反面、一度事故が発生した場合には広範囲に影響を及ぼす危険性を秘めている」と、論文の冒頭に述べられているとおりの現代であるから、その際に自身を少しでも守ることのできる需要が生じており、そのような需要にこたえようとするものである。

特に次のような記事における政府の見解の正しさについてその正当性にコメント(その判断が正しいとか誤りとかを述べる)意図ははくないし、今後もそれを企図していないことを明らかにしておきたい。
放射能拡散予測の非公表「適当」 文科省が事故対応検証

文科省によるSPEEDIの拡散予測。2011年3月15日のデータ(文科省提供)
文部科学省は27日、東京電力福島第1原発事故後の同省の対応の検証結果を公表した。住民避難に役立てるはずの緊急時迅速放射能影響予測ネットワークシステム「SPEEDI」の拡散予測を当初、公表しなかったことについては「仮定に基づく計算で現実をシミュレーションしたとは言い難いとの認識は適当だった」と正当化した。

同省は記者会見で「文科省はSPEEDIの結果を公表する立場ではない」とも説明した。

政府の事故調査委員会は、23日公表の最終報告で「拡散予測の公表で住民が適切に避難のタイミングを選択できた可能性がある」と指摘した。


2012/07/27 18:50 共同通信
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発明者の意図は、上記の判断の当否にはない。むしろ、将来、正しく、公表がなされるだけの成熟した時代が来た場合を想定し、その際に、海外での言語の直接対話により情報収集が難しい海外個人旅行者(しかし携帯衛星電話よるなどしてData情報は得やすい人)なり、山岳旅行者等が、正しく行動決定と行動開始ができるような、方位情報取得方法の提案を狙っているのである。

それができれば、
「拡散予測の公表で住民が適切に避難のタイミングを選択できた可能性」も高まるし、「適切に避難の方向性、経路を選択できた可能性」も高まると思えるのである。
こうしたことは、集団の防災や避難のみをことさら重視する向きには、ひとりひとりがひとりひとりの意思決定により自主的な行動決定することには違和感があるやもしれぬが、それ自体がある程度古い考え方にとらわれているとも言える。現代の小中学校では「自分で考えて行動する」という点の教育の遅れが認識されている。「津波テンデンコ」も判断の遅れ、が致命的な結果になることを占めている教訓となっていると思われる。これは新たな文化をもたらすものである。ただ欧米においては当然のことである。
また本来のひとりひとりを大切にする思想なくしては防災意識も責任のがれの権威保身に終始する空疎でむなしいものとなろう。それがどのようなけっかをもたらしているかにつては本稿の趣旨でないため、割愛する。
《0496》

町中で暮らしている場合にはもちろん自治体や国による避難の指示を待つというあり方を否定するものではない。リスク評価ではなく、リスク管理は、個々人の意思決定を尊重すべきであろうと思われるからである。ただ、次のような場合にはどうであろうかを考える。

たとえば、趣味でも業務でも、山岳域を旅している場合である。テントを背負って食糧を予定日数所持しての自炊山岳旅行は現代ではさほど珍しくない。予定日数+α分の食住(時に衣=防寒)をすべて詰めて移動しているのである。その際に生じる原子力発電所事故と無縁な地域はもはや我が国には存在しない。携帯ラジオなどを所持しているであろうから、その際の情報は比較的に入手できるであろう。さらに衛星電話も所持しているだろう時代はすぐ目の前である(衛星電話の値下げが最近もまた発表された)。そうした際に、登山中であれば、いわゆるもっとも人気の高い、縦走を行っている場合であれば、現在その際も、稜線に居ることも多く、旅慣れた人であれば、稜線のどちらの方向に降りて下山しても無事に帰宅できるだけの計画変更を瞬時に構想することはできる。ただ、その際に、方位の誤りは致命的な問題を引き起こす。
《0497》

また、欧州を旅しているバックパックを持ってということも珍しくない。国際化の現代そのようなことは必要とさえ目される。ところが、欧州においても、原子力事故の被害と無縁ではいられない。1986年チェルノブイリの原発事故の放射性物質の大気中放出の影響はイギリス、フランス、ノルウエー、等まで及んでいることは地図上に描かれた影響で明らとなっている。。これらも、当時のソ連政府の対応の遅れもあり、広範囲および甚大な被害がでた。現代では、フランスのNPOの活動に見られるように、自主的に正確な情報を共有する収集・伝達するシステムが確立しつつある。これを得ることは誰でもできる。そして今求められているのはその情報を得て、行動決定をするための手段を拡充することであると考えられる。

本提案はそれに対するひとつの回答を与えるものと考えられる。すぐれた廉価性、汎用品流用可能性、簡易性、小型軽量性、などがあげられる。ほかの、道具(衛星電話などの普及、格安化)も拍車をかける。
《0498》

基本的に、波長の整数倍の遮蔽物があると、遮蔽は安定する。
たとえば、ウオーターフロント(東京、シドニー、NY,アムステルダム、ロンドン等多い)の高層ビル(オフィスビル、ショッピングセンター、宿泊施設、住居専用ビル)街での海に面したビルを背にした場合のビル陰、例えば、航行中の巨大客船の船側デッキで海を眺めている状況、等をイメージすると一義的には成立する。またそれに類似の状況でも良い。

《0499》

また訪問先の高層ビルのオフィスの中の窓からの眺望(防衛庁市ヶ谷A棟10階)でも良いし、カフェ窓(たとえば幕張ニューオータニ34階ベイコートカフェ)からの眺望でも同じであるし、おおがた旅客航空機の窓、乗員定数10数名以上の救助用・物資郵送総用(例えばしこルスキー)リの窓に装置を押し当てた状況でも同じである。また小型客船での水上ボートでも行ける場合がある。
筆者は登山とクライミングを趣味とするが、特にその領域では好適に適合する。クライミングは巨大な垂壁を相手にする。ところが、その位置を特定することが あンガイ 困難であることがある。顔つきは似ているが、違うルートであったりする。名前がかいてあるわけでない。そこで、位置は類似であって、誤差のあるGPSの測地では正しいかどうか面倒である。手がかかる。そのときに、向いている方位で割り出すと案外簡単に同定できる。この際、岩肌が近いので、地質的にじきこんパスが信用力が下がっている。そこでGPSでというおことになるのである。このようにいうとわかってもらえることが多い。またクライミングの精神として、なにもかも機械にたよるのをよしとしない。自然と人間のある程度の一体感の中で、最低限の安全確保これだけはという安全確保のために、万一の場合にも生命を守るだけの機械を絶対な安全のために使うのである。そういう意味で、あまりに精密な方位ジャイロなどを持っていくというのもなにか興ざめである。そこで、しかしコンパスでは心もとない。GPSはせっかく持っていくのに、それだけでは、もったいない。そういう状況での発明なのである。

《0500》

山でも事情は似ている。トラバースとの言葉がある。横切るというほどの意味の用語である。どういう意味かというと、山頂と山頂を結ぶ稜線を歩くのが基本であるが、常にそれができるとは限らない。強風すぎて、暴風雨で、細い稜線は滑落の危険がある場合もある。ナイフエッジに近い稜線もあり滑落すれば命はない。そういう場合恐怖におののく。そこで、少し山腹を巻くように別ルートを開発する。そのような道も相応の危険があるがそのほうがまだましということである。それを行くときに、トラバースという言葉が良くでてくる。この場合、先ほどの垂壁と類似の状況が出てきていることに留意されたい。その場合に、休憩時に、GPSを使えば、方位が正しい面を向いている確認できる。不思議に思うやもしれぬが、案外、コル(広々とした面)で霧に巻かれていて、そこでの歩き出しをまちがえたりすると、違う稜線をとって知らずに数時間以上歩き続けており(それでも特に絶大な矛盾というものに遭遇することがないためにこれが大きな遭難につながることがある)、それを、あるトラバースのとき方位の矛盾を検出できると何かがおかしいと早期に道迷いに気づくのである。それはそのためにたいへんな危機と知能を有するというのではなこまるのであり、簡単に、ああやっぱりあっている、とその測定に信頼がおけて、簡単に清む方法でなければだめなのである。コンパスはカンイであるが信頼がおけないので結局は使わなくなる傾向が強い。視覚情報がつかえない霧の中なので仮にコンパスwが矛盾を示唆しても、磁気の狂いであろう程度にして澄ませてしまい、あまり基本的な重要な箴言として見られることがない。その意味で、山岳ではそれを補完するものがもとめられていた。(これは世界でも有数の火山国(よって温泉でも有名)である我が国の山岳地域[磁気を帯びた溶岩帯が珍しくないーたとえば北アルプスの焼岳、八ヶ岳の赤岳など枚挙にいとまがない]]において、それも、雪深くない夏場の話、であり、北欧の深い雪上の平原などではまた別やもしれぬ)。
であるため、本提案は火山学の研究フィールドなどにおいても有用であると思われる。吉良ウエア火山やピナツボ火山、アイスランドなどあるいはその近隣である。カン大変要火山帯fire of ringと呼ばれる地域でもその活用が向いている。また南極にも火山があるため南極にも向いている。キリマンジャロも火山であったと思う。アコンカグアもそうであったと思う。マッキンリーの総であったと思う。当然富士山は火山である。我が国は世界の火山の10%があつまっており、そのことをめあてに旅行者が訪れることも知っている人は少ない。


下記の関連で描くと良いのかな.
医学、看護学、保健、
放射線

《0501》

時間圧力を伴う危険回避行動(おもに徒歩)
1. 津波、(津波てんでんこ、という言葉が象徴するように、平時には有効かもしれない「横並び」ではない、個々人の判断による迅速な行動決断と即座の行動実施が生死を分けることが知られている.そうした場合には土地カンがある場合にはそれに沿えばよいが、出張などで訪問しただけの地域等の場合、各種情報として支援機器として有効と思われる)
2. 雪崩(日中の気温異常上昇での雪崩注意報などの予測に基づく場合.,または、忍び寄る日没との戦いで急ぎつぼ足や山スキー装備で、安全地帯へ(現在の位置は雪崩多発地帯でないにしても急いで時間圧力の中雪崩多発地帯を横切りあるいは横切らずに)徒歩する場合)、
3. 放射性物質(微粒子)迅速拡散予測に伴う(避難する、または、しない場合の)行動の決定(この場合空間線量の地理的特性は刻々変動するので洞窟に隠れるなどの方策もある)
4. 冷却喪失により原子力発電所の水蒸気爆発の可能性があるとの通報があった場合.この場合は基本的には1日以上あとである場合がありうるため、風向き予測なども計算にいれつつ、遠方にという方向性と、風下にならぬ地形方向に、などの自己のリスク評価とリスク管理に基づく予測力に賭けていく行動になろうけれども、土地カンがある場合には、だいたいあたるであろう.
5. 火山の噴火、水蒸気爆発、火砕流の予測に基づくその方向を避けての避難.6. 洪水などの対処.
7. 海外等で暴動発生地域情報がある場合、そのエリアに踏み込まず、そのエリアを避けての避難、あるいは、脱出機が手配された連絡が大使館よりあった場合の指定空港への徒歩等による、なれない地理状況での、危険指定エリアに踏み込まないように確認しながらの、到達支援
8. 我が国ではあまり例がないと思われるが、海外紛争多発地域などで、踏み込んではいけないとされる(紛争に巻き込まれる)危険エリアがある場合、この方向に進んでいけばそのエリアに入ってしまうということを静止時方位から警告する能力.
9. 漂流におけるこぎつけるべき場所が見えた場合に、体力を費やしてまでこぎつけるべきか、あるいは、泳ぎつけるべきか、そのような決断をする際に方位は重要であるが、移動によるGPS測位差分をとっていたのでは、ちゅうりょうにそって遅れてしまう、などの場合、(また移動では視覚的に最初の場所からのさぶんがとれないのでやりにくい)、そのため静止時ほういがじゅうよう.
10. トレイル競技、アタカマクロッシング、ゴビマーチ、トレイルラン、などでも水は重要である.

9の場合には、救命ボートと自分以外遮蔽物がないので、しかし海水ふんだんにあるので、GPS装備とそに、海水をいれて、遮蔽物をつくれる、ひかくてきおおきなバケツを装具してもよいと思われる.それを、もって、■「蒸留」■できるようにしてもよい、日光と、そのバケツで、である.

登山における装具としては、得に海外登山,expeditionでの装具としては、集団での安全水の確保のための、■濾過■バケツを兼ねても良いと思われる.

《0502》

9時36分のポーズ、あるいは、イチローがデッドボールをよけるときのぽーず、両足の腿をぴたりつけて隙間をなくし、腰をぐっと引いて、上体はややかぶせるようにして、かつ両手はそれぞれの膝にあてて、ヒジは外に突き出すようにして.、腕から上体/腰//腿に(塩)水膜(食品など含む)を張るようにする.
こうしつつ、両方の水膜を連結して、パスカル法則の基準点からの気圧変化計測を実施してもよいし(兼用機能)、
Smartubueで携口補水をしてもよい、し、
単に、水筒として用いてもよいし、
脇の下を冷やす、熱中症予防措置としてもよいし(この場合ホントに保冷剤を入れてもよい)、
逆に、保温剤として用いて、もよいし(このばあいホントに保温剤を入れてもよいし)、.
蛇腹を用いてもよいし、
透明ビニルをもちいてもよいしm、傘の骨ような形に補強樹脂を入れてもよいし、
つづれ織りの蛇腹式としてもよいし
扇型展開方式としてもよいし
ベルクロテープでつけてもよいし
磁力接続構造体

長岡正夫磁石でつけてもよいし、
ペースト状食品とか鮭の切り身をつかってもよし、
煮豆とか豆とか穀類をいれてもよいし

すると、股間かへそしたのあたりにGPSを置けば、、ちょうどλ=19cmで、2λ=38cm程度の開口部の、筒に近い(円錐か)ものができる.

膝をひろげたければ、股間にも参加矩形の水板をつければよい.この場合はしたの写真.イチローの守備体型.2つの腕に三角、股間に三角で良い.

左右開脚のこの態勢(ストレッチを兼ねているー遭難前には気分転換や気持ちの切り替えやリラックスがかえって重要であるため効果的である)で行うなら手のひらを膝にあてずにあえて、前腕あたりを膝に添える程度の距離が良い.

長岡正夫磁石を使うなら:股間の左右腿裏側に一筋ずつ.左右体側に一筋ずつ、左右腿上面に一筋つつ.
《0503》

ただ使用する水を減らすには、膝を閉じればよい..ただそのとき、腕をまっすぐにすると、開口部が狭くなる.すると、うまくいかないやもしれないので、ひじを外に突き出し、開口部が円になるようにしたほうが良い結果を生む場合が多いような気がする.その工夫をするには少し水の量が増えよう.、

足を閉じたときに腿の間に隙間のできる人の場合はそこにも水をあらかじめおいておけば手間がない.あるいは、江頭のような姿勢をとれればそうすればよい.その際は両掌は前に出た膝に重ねることになる.

水膜と述べているのは、寒天幕でも良い.それ以外の類似のものでもよい..

それらをコンパートメントにし、結合する構造としもよい.その際はベルクロテープ、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石で接合してもよい.
身体を最も有効に利用するためには、図のように中腰になり、腰を引き、膝に手を当て、腿を閉じ、上体を若干反らすようにする、姿勢であると、体躯、上腕、前腕、頭部、腿部、脛部などの遮蔽を有効に活用できる.その際、

上腕、前腕、体躯、腿で囲まれる領域に、水膜を張るように、すると、なお良い.

これは直径38cmないしそれを超える(すなわち2λないしそれを超える)程度の直径を有する円筒、又は、円錐又は、円錐代、または、角筒、または角錐、または、角錐台が、構成されることに等しい.
《0504》

この際、身体と水膜構造の接合には、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石(細長い円筒型金属の円筒の中心軸方向に対して対称位に、N、S極を形成、その円筒磁石を、さらにプラスチック等の容器に挿入し、円滑に回転可能な要に若干の遊び空間挿入し、その構成物を、結合させたい素材の結合面に埋め込んで、相互の辺を、あてがうだけで、特に方向を気にせず、磁石が相互に引き合う方向に自主的に回転するため、向きをむなおす手間を省き、集中力うをさまたげることなきく容易に結合できるようにしたもの(特許mmmm郷すぉ参照))

薄型の水板構造からなる多角形の水筒であって、スクリューキャップまたは、押しこみ(はめ込み)蓋を持ち、その多角形の各辺には、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石を装備するもの.

それを用いて、図の隙間を充填してもよい.




《0505》

その際、上腕、前腕、腿部、体側部等、結合の接する辺に相当する箇所には、同様に、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石を装備していてもよい.その際には、衣類に縫い付けてもよいし、また、ベルクロテープ、熱圧着テープ、両面テープ、ガムテープ、寺岡テープ、粘着テープ、を用いて、装着しておいてもよい.その際には、腕、腿、胴には、それらの体をぐるりととりまくようにベルクロテープを巻いて、そこに長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石を装着してもよい.その場合は取り外しがより容易になる.


たとえば縫い付けてあると前提すれば、またはベルクロテープでつけてあるとすれば、そそこに長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石で装着している水板は、体の形状に沿って、体に張り付けるようにしておけば、動きの邪魔にならない.いざあつかうとうきに組み立てればよいのである..
《0506》

なお、展開図のように細かくすれば体により適切にそうことができる.
長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石は十分な結合強度を持つ.
展開図は、三次元の多角形を自在につくってその展開図を作っておけばよい.
ひとつひとつは、五角形、正方形、三角形、六角形などの各、水板を、構成要素として用意しておけばよい.実際には自ぶんの体系にあわせて適切な形状を構成すればよいのである.

少し外側に膨らんだ形状にしてもよい.その場合は腕を横方向にはりだすようにしても余裕が生まれる.

少しも膨らみw持たせない平面に近い構成でも良い.

みずこっく
http://www.sky-i.jp/youki-jikkenkigu/poritanku/SAN2167.phtml SKY-iポリタンク販売商品一覧

ポリタンクの販売から、様々な情報提供まで行なっております
ポリタンク販売のSKY-ihttps://item.tech-jam.com/items/products_img/KN3340438.jpg 本”のような形の試薬瓶です。円筒型のボトルに比べて省スペースになり、きっちり整理できます。


《0507》

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ブックボトルコック付(呼称:10L(中栓付)、コックネジ山サイズ(mm):20A)
WEB2123
\3,250
\3,413(税込)
本製品の図面をPDF形式で提供しております。 こちらをクリックしてご覧下さい。

外寸法(mm) 241×171×386H
口内径(mm) 43φ
呼称 10L(中栓付)
コックネジ山サイズ 20A
C/S(参考) 3
材質(本体) PP(透明)
材質(キャップ) HDPE(白)
中栓(LDPE) ○
コック ○
オートクレーブ ×
ブックボトル(1L) B-1 中栓・活栓(活栓 stop cock, 二方活栓2way cock, 三路活栓3way cock四路活栓four way cock)なし / KN3340439

秤量皿六角型(バランストレー六角型) (呼称 : 45mm) / SAN9576

バット・トレー販売製品一覧

SAN2275 No.15 ポリスチレン 194.0mm×104.0mm×28.0Hmm 189.0mm×99.0mm×23.0Hmm 304円

ビルバッグ(呼称:360cc) / SAN4627 (通称ぺちゃんこ水筒)
http://www.sky-i.jp/youki-jikkenkigu/tyakkubukuro-sanpuringubukuro/SAN4627.phtml
バロンボックス こんてなーのみ10L
マイティバック
下左からPP透明、 2LWEB2303、1L2208E

、500ml 2300E 0.5 48×167×115

サンプラ ブックボトル 1L 透明 2208E (291-7025)
¥488 new from 4 sellers
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166g (L):
1.0
寸法(幅W×奥行D×高さH)(mm): 48×230×166


。円筒型のボトルに比べて省スペースになり、きっちり整理できます。

ブックボトル(呼称:2L透明PP(中栓なし))
WEB2303
\605
\635(税込)

500ml
2300E 0.5 48×167×115 37175336 2300E
0.5 48×167×115 なし 85 291-7017
¥308
¥293
2208E 1.0
48×230×166 なし 166 291-7025 ¥495
¥470
サンプラテック社、ブックボトル




《0508》

いかに薄い形の構造のまま維持するか
円(角)錐台を基本とするバケツ形状において、その外壁が実は弐重構造になっており、そこに別途液体(あるいはジェルなどの半液体、あるいは半固体)を出し入れできるもの。
1. そこに入れる
(ア) 具体的には既製品はない。ていあんする。自作している。自作のさいには、ホットボンド(ホットガン)、ホットグルー、などを用いることができる。熱による溶着も可能。化学接着剤もかのう。近年はPP、PEなども接着できる化学接着ざいがとうじょうしたため実現できる。また3Dプリンタの普及により自作もかのうとなった。
(イ) これを弐重構造バケツとして、特許請求項としてていあんする。
(ウ) 弐重構造バケツは、シリコン型のたためるシリコンバケツでも提案し特許請求項とする。
(エ) 物理的な樹脂バネをもとにポップアップするポップアップバケツ(これは内側は本旨工具用が多い水でもかまわない)弐重構造もていあんする。
(オ) さらに、弐重構造ばけつは、個別の室をもてれば、そして個別の栓をもてれば、ぱすかるの原理をもちいて、気圧計もつくれる。
(カ) ハイフドレーションシステムもつくれる、
(キ) 濾過装置の外形もつくれる、
(ク) えんてんかの漂流救命艇や漂着した島などの過酷なあるいは資材の少ない限られた環境で太陽光によって限られたしざいで少しでも海水蒸留を行える簡易装置の枠組み、を、兼用したものを提案する。(SOALAS条約のせいしん)これまで、太陽熱を使用した蒸留装置は数多く提案されているが、いずれも構造が複雑で製造コストが高くなってしまい、また可搬性のあるものもなかった。パラボラもようしないものをていあんする。「熱を奪う(凝集させる)ための冷却水は海水をりようする」「熱を与える(蒸発させる)ための熱源は太陽光を利用する」「蒸発したものが、冷却されるように、上か脇に海水をのせる部分を作る」「蒸発したものが水滴落下してもとの海水に戻ってしまわぬように中仕切りを設け、かりに落下しても中仕切りに留まるようにする。中仕切りに留まったものは、中仕切りの中に貯まるか、弐重構造にたまる。」アクリルカーボネイトの透明。ふたつき。フタにじょうちゃくする。それがわきに流れ込む。 waterconeは冷却機能がない。あ、かければよいのか。おれのはどうしようかな。かければよいか。


頑健・軽量なプラスチックの曲面的な構造物で耐える方法
1. ポリプロピレンなどで形づくる。単位あたりの大きさをあまりおおきくしない。
2. それを1層ならべる。
3. その層を2層にする。
(ア) いろはす(コカコーラ社)のような薄いPET(ポリエチレンテレフタレート)で形成。実例はない。それをコートや振袖や、に縫いつけるかベルクロかガムテでつける。

頑健・軽量なプラスチックの平面的な構造物で耐える方法
4. ポリプロピレンなどで形づくる方法
(ア) ブックボトル(サンプラテック社)0.5ml, 1L,2L等の零がある。構造的には問題がないので容易である。0.5Lの寸法は、0.5L 48×167×115 mmである。
《0509》

柔軟・軽量なプラスチックのビニル袋とほそめの円筒形の繊維で構造を与える方法
1. 任意の透明ビニル袋に充填しそれを細長い円筒形に編み込まれているネットに入れる。
2. それを1単位として1層並べる。
3. その層を2層にして隙間をふさぐ。
透明ビニルのチューブ構造を与える方法
1.任意の透明ビニル袋に充填しそれを細長い円筒形に編み込まれているネットに入れる2・それを1単位として1層並べる。
3.その層を2層にして隙間をふさぐ。
(例)駄菓子のチューブ販売に1.の実例がある
透明ビニル袋の小分け包装を¥の反復で構造を与える方法
1.任意の透明ビニル袋に充填しそれを矩形に小分け包装する。。
2・それを1単位として1層並べる。
3.その層を2層にして隙間をふさぐ。
(例)国土交通省認定の救命知設備の清水の零がある。国際標準になっている。
液体自体の粘性を高めてそれ自体に構造を付与する(半液体・半固体・ゲル状)方法
1.SAP Super Absorbent Polymerの粉末を加えて水溶液とする
2. 任意の透明ビニル袋に充填しそれを矩形に小分け包装する。水よりも大きな小分け区画でも経常を維持できる。
3・それを1単位として1層並べる。
4・必要があればその層を2層にして隙間をふさぐ。
(ア) 水和による配向誘電に寄与するクラスタサイズの増大で説明されることがある。
液体自体の粘性を高めてそれ自体に構造を付与する(半液体・半固体・ゲル状)方法
1.寒天あるいはオゴの粉末を加えて寒天とする。そのさいひつようならば電解質を加えると電磁波吸収性をたかめられるため加える。必要元素(塩分)、栄養補給(とうしつ)やくりこうか(アスコルビン酸)などがm記載あれるものがあれば加える。よりよい。
2.任意の透明ビニル袋に充填しそれを矩形に小分け包装する。水よりも大きな小分け区画でも経常を維持できる。ジプロクなどでは容易に形状維持ができる。
2・それを1単位として1層並べる。
3.必要があればその層を2層にして隙間をふさぐ。
(令)これは二個おg理などである。食品としても使える。寒天の入手性は我が国では高いので自在性がある。電解質(塩分)を増やせば経口補塩水的なものができる。当分をもいれればトレイルミックスの変わりになる。形状が安定しているため扱いやすい。アスコルビン酸を投入すれば放射線への耐性の効果も期待できる(文献参照:防衛医大2008等)。塩分、アスコルビン酸、等分など電解質は電離して導電率を高めるためそれによる電磁波吸収の効果の向上も期待できる。水和による配向誘電に寄与するクラスタサイズの増大で説明されることがある。
被災現場や山小屋等さんがくそうなん、、ひょうりゅうちゅうのよhっとやきゅうめいてい小型船舶など、海外での自然災害、暴動のそうぐう、などのあばあい、ありあわせのものでつくることもできる。
1. さらんらっぷの芯、ペーパータオルの心、といれろーるしの芯など紙の構造物をかつようして、ビニルクロに水を入れ、かたむすびなどして密閉性をかくほたものを、それらの芯にいれ、がむてーぷなどで(テラオカてーぷだとなおよいが)でてこないようにとめる。
2. それを1たんいとして1層ならべる。
3. ひつようがあればその層を2層にして隙間をふさぐ
4. ひつようがあれば圧力をくわえて円を楕円に少しつぶしてもよい。
おりたたんだしんぶんしをごみぶくろにいれてそこに水をそそぐ。それだけでもじゃっかんのこうぞうてききょうどがでる。しんぶんは吸水性であるため薄いそうをけいせいするのに都合がよい。これはほうわ食塩水などの場合に特にこうつごうである。きょうどがふそくしている場合はゴミブクロのそとにもしんぶんしをおりたたんだものをきょうどほじのためにがむてでおさせつけてもよい。ギュウニュウパックをきりひらいたものでもよい。そとは。ダンボールでもよい、なかみのだんぽーづでもよい。なかみは、クッキンブペーパーなどでもよい。それをそとからつぶす。ようにする。それからトイレペーパそのものでもよい。
1. じょうきの構造を形成する。、
2. それを1たんいとしてひつような面積だけ1層ならべる。
3. ひつようがあればその層を2層にして隙間をふさぐ
連結したジップロックを用意する。そのジップをぜんぶひらいて、清水(またはかんてんと所望の媒質を溶解させた水溶液またはなんらかの溶液き)につけていたったnぜんぶに水を入れる。すべての区画のZIPをていねいに閉じる。
1. それを一層とする。
2. その層を2層にして隙間をふさぐ。
(零)このような実例はみはないが、やまでは便利である。しょくひん、飲料どちらの保存庫としてもつかえ、しかも、保温、保冷ざいとしてもつかえ、しかも シート状であることで、構造もいじしやすい(えんとうより)し、場所もくわないし、GPSの支援に用いることがよういにできるし、そもそも、すでにひらべったい水いたになてちるし、しかも、2そうまとめることで隙間をふさげればなおいっそうこうかがたかい。これはあんがいかんたんそうで、そうではない、ぜつだいなこうかをそうするはつめいである。とくに災害救援、やさいが、やま、海では。んまぜなら、じざいに渥美をかえられる、GPSの制度に応じて、。じざいに面積を増減できる。両面てーぷつきベルクロや、やまもとじしゃくや、てらおかてーぷや、ガムテ等と一緒に、かつやくする。テントやしんたいのちょくしゃ日照の防止に温度上昇のていかにもつかえる(ややふたをあけてストローでもさしておけば蒸発する気化熱となる)、しんぶんしをまるめてガムテでとめてほそい柱を作りそれを二つもって間をこのしーとでおけば、水のそうでの、しゃへいかべができる。しんたいにもへいめんてきにせっしてつかれない。荷物もむだなすぺーすができない。みずをすえてたおきしょうひしたときにはけいりょうである。ぺったんこである。しかも、きりわけてもつかえるんでもなる。とうめいであるあるからみわけなすいなかみきちょうひんであも。くsりsでも、ぱすっぽーとでも、おかねでも、ちずでも、たおうrでも、sいたがいでも、からびなギアスリンゲでも。かんでんちでも、ぶんぐでも、ツールでもはさみでもテ^プデモ、おかずでも、食品dえも。、jけいたいでんわでもである。

《0510》

応急海水淡水化装置
http://www.j-tokkyo.com/2008/11/27/10895.html

簡易海水淡水化器
http://www.j-tokkyo.com/2007/08/30/3216.html

販売価格
(税込金額) 8,478円

標準価格:
8,925円


セキュリティ対策
安全のSSL暗号化通信

購入時のよくある質問
納期 2~3日
主な特長
使わないときには小さくたたんで保管でき、廃棄する際にも小さくすることで、廃棄物量全体の減容が可能です。

チャック、ジッパー(プラスチック、金属)、ファスナー(プラスチック、金属)、ベルクロテ0プ、両面テープ、ガムテープ、テラオカテープ、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石、などで対応する。

《0511》

強度のある程度あるホ゜リフ゜ロヒ゜レンなどで、水のふくろなどを用いることが普及しており、チャック袋、というじっぷろっくのようなシ゛ッハ゜ーがあるもの、ビルパック、ブックボトル、角型ボトル、ハ゛ロンホ゛ックス(コンテナ、まいてぃバック、スタンディングバック等とよばれるスクリューキャッフ゜をもつものなどがある普及している。
ビルバッグは1,800cc, 600cc, 360ccなどがある。たとえば、サンプラテック社製などが普及しており、マイティパックなら150円から200円ていど、でりゅうつうしている。ブックボトルは1L未満なら4から,500円でりゅうつうしている。
《0512》

ビルハ゜ック。一度に使いきらないものも、キャップをして保管できるビルパック。注出入口がついていますから、液体洗剤、シャンプー、リンスなどの詰め替えパックとしてもご利用になれます。
1.
使用前は折りたためますので、
スペースをとらず、流通コストの大幅ダウンを図れます。

2. 品質保全性にすぐれていますので、
さまざまな素材に対応できます。
紙、アルミなど多層化、スタンディングバッグ、外箱とのセットなどフレキシブルにご利用ください。また、軽く丈夫で、使用前は折りたたまれていますので流通コストの大幅ダウンを図れ、廃棄処理にも有効です。

ビルバックは使わないときには小さくたたんで保管でき、廃棄する際にも小さくすることで、廃棄物量全体の減容が可能となっている。くり返し使用することも可能です。サンプリング時や緊急時にも使用することができる。ぺちゃんこ水筒とよばれるものとほぼ同じである。
詰替用を更に進化させた!!

ビルパックは口栓付きのパウチです。袋上部中央に配したタイプと、コーナー部斜めに取り付けたタイプをご用意しています。ハードボトルに比べプラスチックの量を減らした環境を考慮したパウチでキャップ付なので少量づつ使い、そのまま保存できます。
内容物をストレスなく出すことができます。キャンプ用品、スポーツドリンク、非常用飲料などの再開封袋にてきごうします。大成ラミック
《0513》

まいてぃばっぐは、ヒ゛ルハ゛ック゛と似た密封性に優れたパックであり、内面にポリエチレン、外面にビニールを使用した二層フィルム構造で密封性に優れている。1800ml, 850ml, 600ml, 360mlなどがある。記事
耐圧性に優れ、液体・粘性試料のパック容器として利用できます。内面/PE外面/PA(ポリアミド)ポリエチレン製密封栓付
《0514》

ブックボトル(1L)は、取手、目盛付の角型容器で、薄型なので収納性抜群です。500mL 48×115×168、500mL 48×115×168あがある。取手、目盛付の角型容器で、薄型なので収納性抜群です。B-5、B-10は取手と目盛が2個所についており、縦横両用で使用できます。B-0、B-1、B-2はオートクレーブ滅菌が可能です。本体/PP 蓋・中栓/PE(B-0、B-1、B-2はオールPP製 中栓なし)




《0515》
なお、以下に本稿で用いている数学的・生物学的・化学的及び物理学的な術語等については、改めて説明の要は特にはないと思われるものの、念のため、簡単な説明を記しておくことにした。主に次の諸文献によっているものである;理化学辞典第五版、世界大百科辞典第二版、百科辞典マイペディア2006、広辞苑第五版、現代用語の基礎知識2001-2006等。
極性溶媒 [polar solvent]は、高い誘電率をもつ極性分子からなる溶媒である.電解質に対する溶解力が大きく,また無極性溶媒には溶けない多くの物質を溶かす.これは溶質‐極性溶媒間に強い双極子‐双極子間の力や水素結合などの分子間力がはたらくためである.またイオンに対する溶媒和エネルギーが大きく,イオン反応では極性溶媒中でその反応速度が高くなる.水,エタノールは代表的な水素結合性の極性溶媒である.またプロトン性の水素をもたない双極性非プロトン性溶媒(dipolar aprotic solvent),たとえばN,N‐ジメチルホルムアミド,N,N‐ジメチルアセトアミド,ジメチルスルホキシド,N‐メチルピロリドン,ヘキサメチルホスホルアミドなどは,高分子化合物の溶媒や特徴的な反応溶媒などとして広く用いられている.溶液 solution は均一な液相をつくっている混合物のことである。均一混合物には液相のほかに,気相,固相の場合がある。固相の場合は固溶体といい,液相の溶液とあわせて溶体という。溶体と同じ意味で溶液を用いることもある。溶液成分のうちの一つが他を溶かしていると考えられるとき,溶かしている成分を溶媒,溶けている成分を溶質という。溶媒,溶質がともに液体で,たとえば水とエチルアルコールのように任意の割合で混合する溶液の場合には便宜上,量の多いほうを溶媒とする。均一な液体混合物の肉眼でわかる特徴は,透明な混合物を長時間静置するか遠心分離機にかけるかしても分離が生じないこと,また透明のように見えてもその混合物を逆さまにした場合に液体の流れがみえないことである。たとえ透明でも,不均一であると各部分の密度,屈折率が異なるから逆さまにすると流れが生じ肉眼でみても流れる様子が認められる。
溶液のには電解質溶液と非電解質溶液がある。極性溶媒に電解質が溶解し,陽イオンと陰イオンとに解離している溶液を電解質溶液またはイオン性溶液といい,電解質を含まない溶液を非電解質溶液または分子性溶液という。前者ではイオン‐イオン間,イオン‐溶媒間の力がおもに寄与するのに対し,後者ではふつう分子間力が支配するので,両者は異なった立場から取り扱われる。溶液中にイオンが含まれているかどうかは,溶液の電気伝導度(導電率)を測ることによって知ることができる。すなわちイオンが存在している溶液の電気伝導度はイオンを含まない溶液のそれより大きい。電解質が溶液中で解離する度合(解離度)は,電解質がイオン結合からなる場合は大きい(強電解質または〈真の電解質
true electrolyte〉)。しかしイオン結合性ではない物質でも,溶媒との相互作用により,部分的にイオンとなりうる可能性を有する場合がある(弱電解質または〈潜在的な電解質potential electrolyte〉)。
溶液の熱力学的性質は特長的ある。非電解質溶液ではその成分の組合せによって異なった性質を示すが,ふつう次のような相互作用の立場から論じられる。
(1)理想溶液 ideal solution は、混合した場合に,熱変化や体積の変化がない仮想的な溶液である。すべての溶液はその濃度が十分に希薄な場合に理想溶液に近い性質を示す。しかし溶質と溶媒の分子の大きさが等しい場合や化学的によく似ている場合(たとえば同位体混合物とか,クロロベンゼンとブロモベンゼンとの混合物など)は,単に濃度が希薄な場合だけでなく,すべての濃度範囲においてこの溶液は理想溶液に近い性質を示す。このような溶液を完全溶液 perfect solution という。
(2)無熱溶液 athermal solution は、いくつかの成分が混合によって溶液となるさいに,熱の出入りがなく(混合熱が0,すなわち ぼH=0),そのうえ混合のエントロピー変化が理想溶液における値と異なる(ぼS≠-R坩nilnxi)溶液をいう。理想溶液の場合と異なり,成分の分子の相互作用が非常に似ているにもかかわらず,大きさが異なる場合に無熱溶液となる。たとえば臭化エチレンと臭化プロピレン溶液などがその例である。
(3)正則溶液 regular solution は、いくつかの成分を混合して溶液をつくるさいに,熱の出入りがあり(混合熱が0ではない。ぼH≠0),しかも混合のエントロピー変化が理想溶液の場合と同じ(ぼS=-R坩nilnxi)である溶液をヒルデブランド J. H.Hildebrand は正則溶液と定義した(1929)。実在溶液を扱うさいに,化学的な相互作用,会合などの分子間相互作用がない溶液については,この定義による条件を近似的に満たす場合が多く,ベンゼンと四塩化炭素とからなる溶液はその例である。
(4)高分子溶液 polymer solution は、溶質が高分子化合物である溶液。溶媒が水である場合は水溶性高分子溶液 water‐soluble polymer solution という。低分子化合物の溶液の性質とは異なる傾向の物理的性質(熱力学的性質としては蒸気圧降下,浸透圧,凝固点降下など,輸送現象などに関する性質としては粘性,拡散,沈降など,光学的性質としては流動複屈折,光散乱など)がみられる。
(6)界面活性剤溶液 surfactant solution は、ある種の物質(たとえばアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム)を液体に溶かすと,その溶液の表面張力が著しく減少する。このような物質を界面活性剤という。また界面活性剤は溶液中である濃度(臨界ミセル濃度)以上になるとミセル(多数の分子が分子間力で会合して生じた親液コロイド粒子)を形成するという特徴がある。水に不溶性の液体や固体が界面活性剤のミセル溶液中に溶け安定な溶液を生ずる現象を可溶化 solubilization
または溶解化といい,このような溶液を可溶化溶液solubilized solution という。
溶液の性質は平衡状態における性質と非平衡状態における性質に大別される。(1)平衡状態における性質 換言すれば熱力学的性質である。溶液の性質を調べるさいには温度,圧力などの必要な条件を一定に保ち,変化がもはや生じない状態,すなわち平衡に達した状態において行う。具体的には,蒸気圧降下,沸点上昇,凝固点降下,浸透圧などである。これらの現象は溶液では一般にみられるが,とくに希薄溶液においてのそれらの変化量は,溶媒が決まっていれば,溶質の種類によるのではなく,どれだけの量(モル数)の溶質が単位量の溶媒に溶けているかで決まることが実験的にも確かめられており,さらに熱力学的にも証明される。したがって,このような物質の種類によらない不揮発性物質の希薄溶液の性質を束一的性質colligative property という。これらの束一的性質を利用して分子量を求めることが可能である。濃度が希薄であると限る理由は,これらの束一的性質が〈ラウールの法則〉(蒸気圧降下に関する法則)やその法則に関連する沸点上昇,凝固点降下についての式から得られる計算値と実測値が一致するのは濃度が希薄な場合のみであるということである。濃度が高くなれば実測値を理論的に説明することは困難になる。気体,液体,蒸気圧の高い固体などの気体あるいは気体になりやすい物質の溶液を扱うさいには,溶質の蒸気圧(分圧)を考慮しなければならない。溶媒に気体が溶解して溶液を生ずる場合の,その気体の分圧と溶解度との関係は〈ヘンリーの法則〉として知られている。天然物からある成分を抽出したり,化学分析や合成のさいに用いられる物質の分離や精製の操作の一つの溶媒抽出 solventextraction は,2溶媒間におけるある物質の存在量に関するネルンストの分配律の応用である。(2)非平衡状態における性質 拡散,粘性,電気伝導などに関する性質である。溶液中の溶質や溶媒の拡散,溶液の粘性や電気伝導に関する性質についても実験的,理論的に研究がなされている。
輸液 ( fluid transfusion∥infusing solution)とは、液体を消化管以外の経路から大量に体内に注入すること,またはそれに用いる液体をいうが,後者は輸液剤ともいう。注入経路は主として静脈内であるが,皮下に注入することもある。静脈内への輸液は点滴または点滴注射 intravenous dripinfusion という。点滴はかつてはガラス製の点滴瓶にゴム管を連結したものを用いたが,最近では使い捨て可能なプラスチック製の輸液セットに輸液瓶をつないだ装置が用いられる。輸液にあたっては,体の状態に合わせて,注入速度を調節しなければならない。
輸液の目的には,(1)喪失した水や塩分(電解質)の補給,(2)経口摂取が不可能または過少である場合の不足分の栄養補給,(3)出血に対して血管内の容積を確保するための代用血液の補給,の三つがある。
たとえば水分についていえば,ヒトは体内から不要になった代謝産物を尿に溶解して排出するほか,また呼気中の水蒸気や知らずに発散している汗(これらを不感蒸散と呼ぶ)によって,絶えず水分を失っている。このため,体重50kgの成人の場合,1日約2000ccの水分が最低必要となる。そこで,激しい嘔吐や下痢によって多量の水分を失ったときには,体液を補うために水分や電解質の輸液が必要となる。この場合は同時に,経口摂取ができないことによる低栄養を補うための栄養輸液も行われる。また,消化器系の手術後などのように,経口摂取が数日阻害されるような場合にも,まず必要な水分,電解質を補う必要がある。さらに,消化器疾患などで腸からの栄養吸収が望めないときや,治療のために腸からの吸収を止めたいときなどには,必要とする全カロリーを補うために,中心静脈栄養が行われる。なお,輸液のうちで注入する液体が血液である場合は輸血と呼ぶ。
輸液剤としては,生命の維持に必要な水,塩分,栄養源となる糖,タンパク質,脂肪のほか,代用血漿,各種の治療に用いられる薬剤などがあるが,いずれも,浸透圧やpHが体液とほぼ同程度に調整されたうえ,完全滅菌されて,血球や組織に障害を与えないよう配慮されている。輸液剤は,水分電解質のみの補給を目的とした電解質輸液剤と,術前・術後の栄養管理を目的とした栄養輸液剤とに大別される。電解質輸液剤としては,生理食塩水やリンゲル液が使いやすさから現在でも多く使用されているが,小児あるいは術後の電解質の変動などの研究がすすみ,いろいろな病態に適した生理的塩類溶液が要求され,表に示すような種々の輸液剤が市販されている。電解質輸液剤は大きく分けると,(1)血液と等張で,急性細胞外液喪失およびショックなどに用いられる外科的ナトリウム補充液といわれるもの(生理食塩水,リンゲル液やロック液など),(2)おおむね1号の名で呼ばれ,1/2~1/3等張液で,カリウムイオンを含まない点滴開始液として用いられるもの,(3)細胞内修復液で,2号の名で呼ばれ,1/2等張液で,カリウム,ナトリウム,塩素などのイオンを比較的多く含み,マグネシウム,リン酸イオンなどの入った内科的ナトリウム補充液といわれるもの,(4)維持液で,3号と呼ばれ,名前のとおり術後安定した時期にナトリウムイオンの補充および維持を目的とした1/3~1/4等張液,(5)術後回復液で,4号と呼ばれ,水補充維持を目的とし,ナトリウムイオンや塩素イオンが少なく,カリウムイオンも含まないか,あるいは少量入っているもの,などに大別される。糖類としては,表に示したブドウ糖(グルコース)のほかに,ソルビトール,フルクトース,キシリトール,マルトースなどを配合した輸液剤もある。栄養輸液剤としては,1968年に開発された高濃度ブドウ糖を主熱源とする高カロリー輸液剤があり,中心静脈栄養に用いられる。低カロリー輸液剤は,高カロリー輸液剤ほど高熱量投与ではないが,5~10%ブドウ糖にアミノ酸や脂肪乳剤などを配合したもので点滴に用いられている。
電解質 ( electrolyte )について説明する。物質を水に溶かすとき,その溶液が電気を通す性質(電気伝導性,導電性)を示す場合がある。これは,その物質が水の中で電荷をもった粒子(陽イオンと陰イオン)に解離することによる。このように溶媒に溶かしたときに,イオンに解離し導電性を示す物質を電解質という。イオンに解離する度合(解離度)は物質や溶媒によってさまざまである。普通は溶媒として水を用いることが多いので,水に溶かしたときに解離する度合の高い物質を強電解質 strongelectrolyte といい,解離の度合の低い物質を弱電解質 weak electrolyte という。しかし,この分類は必ずしも正確とはいえず,むしろ解離の度合は物質の結合の性質に依存することから,つぎのような分類もなされる。液体または融解状態(高温下)で物質の導電性を調べてみると,導電性を示す物質(電解質)と示さない物質(非電解質 nonelectrolyte)とに分かれる。融解状態で導電性を示す物質(融解電解質)は陽イオンと陰イオンによるイオン結合からなり,いわば〈真の電解質 true electrolyte〉であり,いわゆる強電解質に相当する。たとえば塩化ナトリウムや塩化カリウムなどである。液体あるいは融解状態で導電性のない物質でも,それを溶媒に溶かすと,溶媒によっては導電性の生ずる場合がある。たとえば酢酸そのものは非イオン結合性であり,導電性はほとんどない。また酢酸を水に溶かしても弱解離する(約1%)にすぎない。しかし酢酸を液体アンモニアに溶かすと酢酸は強解離するようになる。これは,化学反応によりアンモニアが酢酸を分解し,アンモニウムイオン NH4+と酢酸イオン CH3COO-とが生じたことによる。酢酸のような物質はいわば〈潜在性の電解質 potentialelectrolyte〉であり,いわゆる弱電解質に相当する。
電解質には,塩化ナトリウム NaCl のように1価の陽イオンと1価の陰イオンからなる1‐1型,塩化カルシウム CaCl2のように2価の陽イオンと1価の陰イオンからなる2‐1型,硫酸マグネシウムMgSO4のように2価の陽イオンと2価の陰イオンからなる2‐2型などの電荷型がある。電解質溶液についてはめっきや電池などの実用面から,また生理食塩水で知られているように医学的・生理学的な面から,さらに基礎的な面から物理化学的に研究がなされている。電解質溶液の理論としては,たとえば希薄溶液に関するデバイ=ヒュッケルの理論が知られている。
展開図(development)について説明する。空間にある立体に適当な切れめを入れて,それを1平面上に広げることをその立体を平面上に展開するといい,このとき平面に現れる図をその立体の展開図という。
多面体 とは、有限個の平面多角形で囲まれた立体のことである。各多角形を多面体の面,二つの面に共通な多角形の辺を多面体の辺または稜,多角形の各頂点を多面体の頂点という。面の数が n のものを n 面体という。全体が各面をふくむ平面の片側に位置しているとき,この多面体を凸多面体といい,その面,辺,頂点の数の間にオイラーの定理が成り立つ。換言すれば、多面体とは四つ以上の平面多角形で囲まれた立体のことでもある。平面の数によって四面体・五面体などという言い方ができる。なお、四つの平面で構成される多面体である四面体の面はいずれも三角形である。
多面体 (polyhedron)をより数学的に説明すると、次のようにも言える。空間内に有限個の多角形があって,各多角形の辺は必ずただ一つの他の多角形の辺となっているとき,これらの多角形の作る図形を多面体という。多面体を構成する各多角形を多面体の面といい,これらの多角形の頂点,辺をそれぞれ多面体の頂点,辺(または稜)という。面の個数がn(≧4)である多面体を n 面体という。多面体によって分けられる空間の二つの部分のうち,有限の広がりをもつほうを多面体の内部という。多面体とその内部とを合わせた図形もまた多面体と呼ばれ,この場合,初めの多面体は多面体の表面と呼ばれる。多面体のどの面をとっても,この面を含む平面と多面体との交わりがこの面だけとなっているならば,この多面体を凸多面体という。多面体の表面を連続的に変形して凸多面体にすることができるならば,この多面体は単純であるという。四面体,直方体は凸多面体で,凹多面体を底とする角錐は凸多面体でないが単純多面体である。図3のような穴のあいた多面体は単純でない。多面体の頂点,辺,面の個数を a0,a1,a2とするとき,単純多面体ではいつも a0-a1+a2=2となり,一般に凸多面体に穴が
p 個あいているような形の多面体では a0-a1+a2=2(1-p)となる。これをオイラーの多面体定理という。上記のものより多面体をもっと広く解釈する位相幾何学という分野もある。
角錐 (pyramid)について説明する。空間内に一つの多角形とこの多角形の平面上にない1点が与えられたとき,多角形の各辺と定点により一つの三角形が定まる。これらの三角形とはじめの多角形とで囲まれた立体を角錐といい,これらの三角形を側面,はじめの多角形を底面という。さらに,定点を頂点,頂点と底面の距離を高さ,側面の交線を側辺または側稜という。底面がn 角形である角錐を n 角錐という。三角錐は四面体とも呼ばれる。底面が正 n 角形で側辺の長さがすべて等しい角錐を正 n 角錐と呼ぶ。正 n 角錐では頂点から底面の各辺に下ろした垂線の長さはすべて等しい。この長さを正 n 角錐の斜高という。角錐を底面に平行な平面で切るとき,切口は底面に相似な多角形となるが,これらの両多角形にはさまれた角錐の部分を角錐台という。
《0516》
山においてはロープは重要な役割を果たす。きわめて重要である。その材質には、強度の高いもの、低いもの、高価なもの、廉価なもの、軽量なもの、重量は
あるが・・・というもの、・・・目的に応じて、それぞれ、当然に、多様である。通常の数時間以内で終了が期待される岸壁登坂もあれば、縦走の合間に巨大絶
壁を上りきらねばならない場合もあれば(例えば大キレットが有名)、比較的易しいが滑落したが・・・という箇所もあれば、沢や幾多の滝をつめて上ってゆく
沢登もあれば、数日以上をかけて上る自然巨大岸壁登壁もある。そこでは水や食料の運搬は必須である。ロープも必須である。ロープは一種の消耗品という見方
もある。こうした際に、複数ロープを有することは決して珍しくなく、むしろ通常である。難度の高い場所、低い場所、など、目的に応じて使い分ける。こうし
た際に、次のような構造を提案する。すなわち、クロロプレンなど、水に相応する程度の電力半減深度を有する素材を用いて、ロープ状の形状を構成する。これ
を山岳地域に予備的なロープとして持参する。こうすることで、思いがけない遭難類似場面で、自分の体躯
だけでなく、水も失っていても、そのクロロプレン製のロープで、中空円筒を形成することで、回折波弱化期待できるのである。
《0517》
図64のグラフは1.5GHzにおける水の誘電損失が数十程度であることを示している。またイオン導電度σが大きいほど、水の誘電損失にその影響が加算され、電力半減深度がより小さくなるのであるが、1.5GHzではその影響がまだ有効であることも示している。
《0518》
図65のグラフは医学分野において筋肉・皮膚などは高含水媒質との術語呼ばれることがある(医学分野における脂肪・骨などは低含水媒質との術語で、前記
と対比されて、呼ばれることがある)が、その1.5GHzの浸透深度(この場合、電力密度が、1/e=1/2.718=37%になる深さ)は、約
2-3cmと短いものであることを示している。
《0519》
図66は、水分子が永久双極子であることを表す図である。水分子における、正電荷の中心と、負電荷の中心は一致しない。すなわち、分子は永久双極子モー
メントを有する。これに電界が加わると、ランダムな配向をとっていた多数の水分子は、電界の影響を受けて、回転により、変位を行う。これを誘電分極と呼
ぶ。
その変位には一定の時間を要する。緩和時間と呼ぶ。この緩和時間[relaxation time]よりも早い変位を行うことを交番電界に強制されても、水分子はその外界の影響に追随できず、損失を生じる。
図71は、量子論に基づいて水分子における酸素原子は6つの外殻電子(2s軌道に2電子、2p軌道に4電子)軌道を有していることが、p軌道の結合に由
来する共有結合間離角は、2水素原子間の2正電荷の反発のために、本来直交するべきp軌道の角度よりも、14度拡張されて104度に至っていることを表し
ており、水分子の永久双極子モーメントの状態を説明する概念図である。
量子論に基づけば、水分子における酸素原子は、2s軌道に2電子、2p軌道に4電子と、6つの外殻電子を有している。
2つのp軌道は未だ半分しか電子が充填されていない(図71の上段図)。
よって、酸素原子は、2つのp結合を用いて、2つの水素原子とを結合し、1つの共有結合水分子になろうとするであろう。
さて、そうであるなら、p結合は、互いに直交しているものである(図71の上段図)から、結合価角90度が、まず、期待される(図71の下段左側図)ところである。
しかるに、実際の水分子における結合角の実測値は約104°(図71の下段右側図)である。
これは、2つの水素原子は部分的に正に帯電しておりお互いに反発しあうという基礎に基づいて説明される可能性がある。
同様に窒素原子は、3つp結合を有している。仮にそれらの結合間角度が同一であるとした場合、ammonia分子を、正四面体の分子 pyramidal moleculeとして、構成できる可能性もあった。
しかるに、実際は、ammonia分子は、ずっと平べったく、全ての結合角は108度まで拡大されているのである。
ここでも水素原子の電子反発力がこの事実を解釈するために、持ち出される可能性があるのであって、ammoniaの有する強い双極子モーメント(1.46 debyes)は、その極性を証明しているのである。
なお共有結合[covalent bond]とは、等極結合(homopolar bond),電子対結合(electron-pair bond)とも
いわれるもので、電子対が2つの原子に共有されて形成する化学結合をいう.結合に関与する電子対を結合電子対(bonding electron
pair),または共有電子対(shared electron pair)といい,:で表わして,単結合C-HをC:H,2
重結合C=CをC::Cのように表わすことができる.結合に電子対が関与するという考えはルイス‐ラングミュアの原子価理論でも提唱されていた.かれらの
理論では1本の共有結合に関与する2個の電子は2つの原子に共有され,その結果,各原子は希ガス型の安定な電子構造をとるようになる.たとえば水素分子で
は水素原子は2個の電子を共有してヘリウム型の電子構造をとっている.このような立場から水素原子が1本の共有結合に関与すること,すなわち共有原子価が
1であることは説明できるが,しかし電子対の形成によって安定な結合が形成される機構は量子力学にもとづくハイトラー‐ロンドンの理論によってはじめて説
明された.この理論でも,またのちの分子軌道法でも,2つの電子のスピンが逆平行であるときエネルギーが低く,安定な状態になることが示される.また共有
結合の方向性,たとえば炭素の4本の単結合が互いに正4面体角をなしている事実(結合角)も量子力学の立場から説明される.なお,異なる原子の間の共有結
合は多少ともイオン結合の性格を帯びる.
(L.Pauling,The Nature of the Chemical Bond, Cornell University Press, Ithaca, N.Y.,)なお、著者のL.Paulingはノーベル賞を2回受賞した優れた化学者でもある。
《0520》
図67は分極には、主にマイクロ波領域で誘起される配向分極のほかに、赤外線領域で誘起されるイオン分極、紫外線領域で誘起される電子分極などがあることを説明する図である。
《0521》
図68について述べる。テントマットは夜間天幕幕営における睡眠時に、冷却が厳しい大地と身体の間の断熱を行うと同時に、砂利などの凹凸の影響を緩和し
て休むための必須のアイテムとされている。通常廉価な高分子化合物である。天幕幕営を伴う縦走などの山登りでは、テントマットを円筒形状に丸めて、リユッ
クサックの上部あるいは下部に円筒状の軸を大地に水平にくくりつけ、あるいは、リュックサックの側面に円筒状の軸を大地に鉛直にくくりつけて歩行を継続す
る姿は珍しくない。嵩張るものであるが、軽量であることが多い。
《0522》
図69および図70について述べる。
最近では、登山者用のみならず、震災ボランティア、海外自由旅行者FITにも用いられている。震災ボランティアも自身の身の回りや衣食住(水。テント。寝
袋。マット。食料。地図など)は自分で準備することを求められる点で登山家と似ている。海外自由旅行者も近年、FIT(Free Indepent
Traveler)として一定のシェアを持つ重要な存在化している事実もあるが、FITにもこうした寝袋やマットを携行してリュックとともに歩く姿はよく
見かけるようになってきていることが注目されている。長期間なれない母国外で経費を節約して(低価格な宿泊施設や時には夜行列車や駅舎で睡眠)も衣食住な
ど最低限(水。テント。寝袋。マット。食料。地図)の装備は自ら準備することが求められる点で登山家と似ているのである。マット部分を、電力半減深度が小
さいクロルプレン製にして同時に、内部に、電力半減深度が小さい水などを収容できるようにしても本来の目的を達成できるうえ、提案GPS受信機の機能発現
のシナジー効果に有効であることはもちろんである。
《0523》
山岳救助隊員や国際緊急援助隊員は歩行による被災者や遭難者への迅速な接近が主となる。救助隊員自身も荒天候等過酷な環境でのサバイバルが求められる。この際、装具の総合的な軽量化、小容積化、兼用化が、任務遂行に有効かつ重要である。
《0524》
そこで小型のL1 C/A携帯型衛星測位装置を用いた方位情報取得を提案してきた。
《0525》
しかし、山岳・ビルなどの遮蔽を活用できる際はよいが、身体遮蔽だけを用いる際には、回折波の影響を受けることがあった。しかしマイクロ波吸収素材は人口建造物への固着や据置型が現在の主眼とされ、一般に、重く、かさばる。そこで重量、容積で制約の多い歩行を主とする者の携行具にはそれらマイクロ波吸収素材は全く旨く適合しない。
《0526》
これまで水等の問題点として扱われていた電力半減深度がきわめて小さいという特性を、緊急援助隊等の人命救助に関係する分野必須の化学物質であるという
事実にかんがみて、さらに、それらの業務は被災直後の交通網寸断状況では、かつ、被災直後の被災現場到着までの時間短縮が救命率の向上や後遺症の重症化抑
制に決定的な要素になることにかんがみた上で、衛星通信分野、衛星測位分野という、未来的な社会基盤の可能性も大きい宇宙技術の文脈において、逆にそうし
た物理化学特性を、従来提案してきた新規かつ有用性に富む、静止時方位取得機能兼備L1 C/A GPS受信機という優れた科学技術を媒介に、また謝意基
盤化が急速に進行しているマルチGNSSの時代において、有効に活用せんとすることが本稿の提案なのである。衛星通信分野、衛星測位分野ではほとんど考慮
されることはないままであった。ひとたび、大規模自然災害救援に具体的に真に役立つことのみを真摯に考える際に、広範かつ深い探索に根ざした探索的継続的
努力から、このような視座が実際に役立つ技術を志向し見出された。
《0527》
神戸大震災では、救出された被災者の生存率は、被災後何時間目に救出されたかに依存していることがわかった。発生後24時間以内の救助では75%、48時間以内の救助では25%、72時間以内の救助では、15%であった。(2011年1月17日22時放送
NHK総合防災力クライシス--そのとき被災者を誰が救うか--)。時間の経過とともに生存率が低下してゆくことが判明しているなか、被災者への迅速かつ円滑な接近もが重要であることが示唆されている。また情報を収集する際にも、位置、時
刻、だけでなく、倒壊家屋の下になっている被災者の情報に関しても、方位に関する情報も同時に必要であることが考えられ、本提案の有効性が示唆されてい
る。本提案は、公助に資すると同時に、共助にも役立つ要素が大きい。これは、水などの一般的なものを有効に活用する点と、GPS受信機としても市民レベル
のL1 C/Aレベルの受信機を流用できる有意義な美点を備えるためである。当然ながら、高額な装置を用いるものと比較すれば、圧倒的に、自助についても
明らかに好適に適合する。
《0528》
大規模自然災害時の、救援・救命作業局面では飲料水の救命時授与はもとより救助隊員自身の生存のためにも飲料水の一定量携行は必須である。本発明はまず
この点に着目し、当該素材が有する物理化学的特性としてのマイクロ波回折波減衰特性に優れた属性を、前記発明とあわせて有効活用することにより発揮される
有効性につき、まず具現化諸提案を行った。加えてそうした提案にとどまらず、現在世界中で海上安全(SOLAS)条約に基づく(わが国では国内法にも準拠
する)救命艇装備の飲料水小分け梱包容器の小分け時寸法が特段の必然性ないように見えるまま事実上標準(デ・ファクト・スタンダード、de fact
standard)になっている点にも注目する。
《0529》
その構造に数理解析に基づく微細な改編を伴う設計指針を具備させることのみにより静止時方位取得可能GPS受信機という発明者自身の発明と組み合わせた
回折波除去機能を担わせた場合の有効性・簡便性を一挙に高めることが可能となり、不要回折波影響排除がいっそう簡便・確実にできるため、救援救命救助作業
の本務の円滑な遂行を従来よりも的確に支援することができることを見出したので、その具現化諸設計をも提案した。本技術提案により人命救助などの目的で、
国際社会の大規模災害にわが国が救援活動を行う際に、より迅速かつ的確な支援が可能となる面、およびその発展および関連と目される各種局面および各種業務
において多大な効果を奏する。
《0530》
山岳救助隊員や国際緊急援助隊員は歩行による被災者や遭難者への迅速な接近が主となる。救助隊員自身も荒天候等過酷な環境でのサバイバルが求められる。この際、装具の総合的な軽量化と兼用化が、救助あるいはサバイバルの遂行に有効かつ重要である。
現場に向かう隊員の必須装具のみの組み合わせで、携帯型衛星測位装置を、方位情報取得を、一層、確実に実施可能とすることを目的とした.
さらに詳細に特定すれば、特に、身体および生存に必要な最低限の物資のみを有する場面でも、上記の、携帯型測位・方位取得装置の実使用な可能とする。これ
は、救命艇などで、漂流中に相当するし、砂漠などでも相当する。平原でも相当する。極地などの使用にも好適に適合する。登山などにも好適に適合する。
《0531》
上記のように、山岳救助隊員や国際緊急援助隊員は歩行による被災者や遭難者への迅速な接近救助に資すると同時に、被災者や遭難者がサバイバルするための
行動決定に資する判断情報入手にも資する。南米・アフリカなどいわゆるBase of
Pyramid(BOP)対象支援技術にも適格性の高さを有する。
この際、農業効率化、難民の安全地移動支援、国連軍の移動支援、医療従事者等の患者への接近支援、逆に遠方の医療施設への患者自身の移動時にも好適に適合
する。低緯度、中緯度地域での有効性に加えて、極地でも磁場(偏差・自差・局所磁気のいずれも)の影響を受けず環境保全や自然踏査の支援技術の適格性も高
く、多大な効果を奏する。
本提案は本稿などの記述に矛盾しない限りいかようにでも構成できる。
《符号の説明》
《0532》
1 平面アンテナ
2 GPS受信機
3 データ処理部
4 結果出力部
5 計測方向
6 平面アンテナによる上空覆域
7 平面アンテナによる上空覆域とそれ以外の上空領域の境界をなす大半円







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高橋正人 方位情報

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(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2013-50447(P2013-50447A)
(43)《公開日》平成25年3月14日(2013.3.14)
(54)《発明の名称》方位情報取得方法
(51)《国際特許分類》
G01S 19/53 (2010.01)
G01C 17/32 (2006.01)
G01C 21/00 (2006.01)
G01S 19/36 (2010.01)
《FI》
G01S 19/53
G01C 17/32
G01C 21/00 Z
G01S 19/36
《審査請求》未請求
《請求項の数》1
《出願形態》OL
《全頁数》452
(21)《出願番号》特願2012-171536(P2012-171536)
(22)《出願日》平成24年8月1日(2012.8.1)
(31)《優先権主張番号》特願2011-168130(P2011-168130)
(32)《優先日》平成23年8月1日(2011.8.1)
(33)《優先権主張国》日本国(JP)
《新規性喪失の例外の表示》特許法第30条第1項適用申請有り 平成23年2月1日 社団法人電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ発行の「電子情報通信学会論文誌 VOL.J94 A NO.2 FEBRUARY 2011」第95~111ページに発表
(71)《出願人》
《識別番号》711005330
《氏名又は名称》高橋 正人
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
《テーマコード(参考)》
2F129
5J062
《Fターム(参考)》
2F129AA02
2F129BB03
2F129BB22
2F129BB37
2F129EE43
2F129EE86
2F129HH12
2F129HH31
2F129HH35
5J062AA07
5J062AA11
5J062CC07
5J062EE01
5J062GG02
(57)《要約》
《課題》GPS衛星より送信される信号によりGPS受信機により方位情報を取得する方法に関して装置の使用文脈に適した廉価で効率的な方法で回折波の影響を弱化して正確な情報を得ることを可能にする。
《解決手段》体躯を用いて上空半天球の片側に存在するGPS衛星からの衛星信号の遮蔽を行うと同時に、体躯に沿い大地に垂直に設置されたGPS受信機に
他方の片側に存在するGPS衛星の衛星信号の探索を行わせつつ、捕捉した衛星信号を用いて方位を限定的に得る過程において、遮蔽物としての体躯の両脇からの回折波については、中空構造の容器中に充填された水又はそれに近い誘電損係数を備える物質を、前記GPS受信機の周囲に配備することで、廉価なGPS受信機を流用しているため影響を与えようとする回折波の弱化を効率的かつ必然性を有して所持している物質の有効活用を図りつつ実現し、GPS受信機が回折波の影響を排除し方位限定する事を助ける。
《選択図》図1
000002

《特許請求の範囲》
《請求項1》
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方又は斜め前方又は斜め後方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《発明の詳細な説明》
《技術分野》
《0001》
この発明は、GPS衛星より送信される信号により方位情報を取得する方法に関する。《背景技術》
《0002》
従来、GPS(Global Positioning System)衛星より送信されてくる信号により、緯度、経度、高度、GPS時刻等の測位情報は容易に得られたが、方位情報は得られなかった。
《0003》
そこで、本発明者は、一対の平面パッチアンテナを用いて、方位情報を取得する方法を提案した(特開2001-356161号)。
《0004》
この方位情報取得方法に依ると、一対の平面パッチアンテナを互いに平行且つ背向で垂直に配置し、各平面パッチアンテナは、向いている方向の上空4分の1の天球にアンテナの感度が及び上空覆域を形成させ、それぞれのアンテナに接続されている受信機部より受信した全てのGPS衛星の信号強度値を取り出し、この取り出した信号強度の比較に基づいて、それぞれの信号を送信したGPS衛星がどちらのアンテナの上
空覆域に存在していたかの判定を行い、この衛星の存在領域判定結果を円環的に整列させ、上記円環的判定結果列が含む情報に基づいて計測方向の方位を限定ま
たは特定した。
《0005》
上記の方位情報取得方法を市販のGPS受信機で実施させるため、本発明者は、更に、データ送信部、データ受信部及びデータ処理部を設けたGPS受信機を提案した(特開2002-168938号)。
《0006》
その結果、一対の平面パッチアンテナは、互に平行且つ背向で垂直に配置すると共に、一対のGPS受信機をデータ送信部とデータ受信部が互いに対面するよ
うに配置させると、一方のGPS受信機で受信したGPS衛星のデータを他方のGPS受信機へ送信することができ、二つのデータをデータ処理部で処理して、
方位情報を容易に取得することが可能となった。
《0007》
GPS衛星の信号による方位情報は、磁場に影響されるコンパスによる方位情報に較べて信頼性が高い。
《0008》
しかし、上記提案の方位情報取得方法は、二枚の平面アンテナを平行に設置すると共に、一方のGPS受信機のデータを他方のGPS受信機へ伝達することが必要なため、少なくとも二枚のアンテナと、二台のGPS受信機間にデータ伝達手段を設ける必要がある。《0009》
そこで、本発明者は、1枚の平面アンテナと一台のGPS受信機のみを用いて、方位情報を極めて簡便に取得する方法を更に提案した(特開2002-372576号)。
《先行技術文献》
《特許文献》
《0010》
《特許文献1》特開2001-356161号公報
《特許文献2》特開2002-168938号公報
《特許文献3》特開2002-372576号公報
《発明の概要》
《発明が解決しようとする課題》
《0011》
しかし、上記提案の方位情報取得方法は、流用する受信機の種類や個体差によっては、身体体躯端などからの回折波の影響を受けることが稀にあった。当該回
折波の影響を受けることが稀にあった問題を廉価かつ効率的に解決し、国際社会での大規模自然災害の緊急援助隊活動などを、使用文脈に適した方策で、より円
滑に支援できるようにすること、を解決しようとする課題とする。
《0012》
回折波の影響を安定的に排除するには、信号受信強度閾値をマージンを見込んでやや高めに設定する方策がひとつの方策として廉価かつ有効かつである。同時
に、この方策は簡便で、改修が少なくて済む利点があり、既存のGPS受信機の廉価かつ高性能性をそのまま継承しやすいとの優れた長所があった。このため、
第一に講じる策としては、まことに適切なものであった。
《0013》
上記方策は、従来のGPSアンテナと身体体躯遮蔽だけで達成され、物理的な付加物や物理的な改修をほとんど必要としないという利点を持つのであるが、本
来、受信判定とされえた可能性があったはずの、アンテナ覆域に存在したGPS衛星からの送出信号の一部も、受信強度閾値以下として、排除されることによっ
て実現されることもありうるという立場を前提としていた。そして、そのような際には、方位限定幅が広くなるとの課題があった。
《0014》
そこで、一般に流通している、磁性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材を、回折波発生方向に配備することが解決の第一案としてまず考えられる。しか
し、この方策は、次の問題に直面してしまう。すなわち、磁性材料の磁気損失によって電波を吸収する磁性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材は、鉄、ニッ
ケル、フェライトを使用して電波を吸収できるが、重くなる欠点を有する。そのため、歩行を主とした移動を継続的に長時間実施する主体に、現在一般的に流通
している、マイクロ波吸収素材を、そうした目的の為にさらに新たな付加的として、重くかさばるものであることを厭わずに仮に追加し得ることに現場の隊員に
お願いを受け入れていただかねばならない。
仮にそれを受け入れていただいたとしても、歩行時の運搬容積と重量とをともに増加させることは、上り坂および下り坂の荒天候下も含めた徒歩移動を主とす
る山岳地域や、瓦礫上の移動で注意力の集中を要する大規模自然災害被災地域等では、相当程度の疲労の速やかな蓄積を意味することになり、任務遂行に多大な
支障を生じてしまう問題に直面する。
言い換えれば、現時点での磁性電波吸収材料マイクロ波吸収素材の多くは人工建造物等への固定据置型が主流であり、一般に、重量がおおきくかさばることは
問題として認識されるに至っていない。前記の歩行を主として移動する者の装具としては、重量、容積で制約の多い、磁性電波吸収材料マイクロ波吸収素材は旨
く適合しなかった。
《0015》
そこで、第二の策として、導電性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材を、回折波発生方向に配備することが次に考えられた。すなわち、導電性電波吸収材料による
マイクロ波吸収素材は、材料内部の抵抗によって電波によって発生する電流を吸収するものであり、導電性繊維の織物によって電波吸収体が有る程度実現する場合もある。しかし、この方策も、次の問題に直面してしまう。
つまり、導電性素材が単に電磁波吸収の機能を果たせばよいが、そうではなく、人体寸法程度の距離間隔しかなく存在している、GPSアンテナと何らかの予期せぬ電磁的結合(通称Coupling)を生じてしまう可能性がある。
この場合、方位限定という、行動決定に資する装置としては、多大な支障を生じてしまうとの問題が生じた。
《0016》
そこで第三の解として、誘電性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材を、回折波発生方向に配備することが考えられた。この解はこれまで、本発明のような使用に適用検討されてこなかったものであり、本発明で初めて提案し、その有効性が示されるものである。《0017》
単独行あるいは、それに類似した形態で、歩行など低速移動を主とする者が、登山活動や救援活動(山岳救助隊や、国際緊急援助隊等)を行う活動では、時間
的な制約、携行物総容積・重量の制約がまず存在し、加えて、(遭難救援の際には)比較的見通しの良くない悪天候下の歩行等というリスクのある移動も予想さ
れ、(大規模災害救援の際には)、移動の社会基盤やライフラインが寸断された環境、において、自らの安全を確保しつつ、逐一の行動決定も迅速に行うことが
必要となる。こうした際にも、本来不要な運搬物の増加による重量・容積増を招くことなく、回折波の減衰を実施でき、救命業務などを的確に行うための目的地
への迅速な接近を可能とするとともに、避難における方向の的確な確認を可能とする手法を提案するものである。
《0018》
一般的な半球ビームを有する廉価な普及品としてのL1 C/A GPS受信ユニットを流用しつつ、かつ、全体としても廉価で形成容易な構成で、人体体躯
を遮蔽に利用し、多数回の著者の予備実験から結果の一層の安定化に寄与することが判明している図1あるいは図5に示す構成をとる構造を提案する。身体背面
腰部に垂直にL1 C/A GPS受信ユニットを配備するが、体躯両側からL1波C/A GPS受信機への回折波減衰を主な目的として、次の構造を提案する。
その際に、山岳の壁面や、ビルディングの壁面、大型船舶の構造物や航空機の機体を外部から見た際に壁面とみなした場合の遮蔽物としての活用ができればよい。そうでない場合、次のような方法をとることよって、一層簡便・確実に方位情報取得を行うことができる。
《課題を解決するための手段》
《0019》
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《0020》
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒、の、側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸
と、身体体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のア
ンテナ主ビームの方向は、ほぼ一致していること;を特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって; 水を含有するもの、の形状が、円筒形であって;飲料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体が紙円筒等に巻きつけられるなどして造形される場合には、;当初隣接する分離切取線のいずれの2線
の間隔も、当該紙円筒等などの中心軸に垂直な平面内の方向角にして約137.5度あるいはその自然数倍、または、約222.5度(これは137.5度の
180度に対する差分)あるいはその自然数倍、の相互離角を自ずから形成するべく、隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル
梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出される間隔値に基づき設計されており、;各分離切取線が当
該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されることで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させること、を特徴とする飲料水小分割密閉梱包ビニルパッケージ分離切取線付連続体を用いることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する電力半減
深度が5cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して電力半減
深度が20cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコー
ル類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であること、ないしは水またはアルコール類を含む食物として摂取されるものである
こと、あるいは味噌及び味噌をもちいたものであること、あるいはソーセージまたはサラミまたはハムまたは燻製製品などの塩分を付与した保存食品であるこ
と、あるいは栄養補給用液体ないしジェル状摂取物であること、あるいは動物又は植物の一部であること、あるいは食肉又は穀類又は豆類又は根菜類であるこ
と、筋肉または皮膚など高含水性組織であること、あるいは調味料であること、あるいは保温材・保冷材であること、あるいは高吸水性高分子であること、ある
いはジェル状または液状の化粧品または家庭用品(洗剤・液体石鹸)などの日用品であること、あるいはバッテリーないし充電池に充填された電解質を含む液体
ないしジェル状の高分子などの工業製品であること、あるいはクロロプレンゴム又はポリクロロプレンゴム又はクロロプレンゴム(CRゴム)同等かそれ以上の
1.5GHz帯などのGPS電磁波吸収特性を有する素材であること、あるいはいわゆるウエットスーツの素材を用いたものあるいはウエットスーツそのもので
あること、あるいは極地や寒冷地や高地で用いられる不凍液であること、あるいはエチレングリコール又はジエチレングリコールであること、あるいは、大規模
自然災害、大規模人工災害時に緊急時に野外で入手可能なものなどとしての水分を含んだ土壌または水分を含んだ砂または海水または湖水または河川水または雨
水またはときとして生命体や家畜から排泄されたものを活用することに有効性を認めざるを得ない過酷な環境ではそうしたものであること、または医療用の薬液
または消毒液または輸液または生理食塩水であることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して「GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する比誘電率(εr)の平方根と誘電正接(tanδ)(δは誘電損失角)が」10等の一定数値以上の領域に属するもの)、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方
位情報取得方法。前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水また
は消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒の側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、身体
体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のアンテナ主
ビームの方向は、ほぼ一致しており;リュックサックの内部構造として組込み、取り外しができる構造となっていること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3・・・)
の長さで「小分けされた水の梱包のn番目の切れ目とn-1番目の切れ目の間隔の長さ」が保たれるべく設計されたことを特徴とする飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ。
前記方位情報取得方法であって;請求項5記載の飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけて
ゆくことで、水の存在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
《数1》
000003

(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=0,1,2,3・・・))
(ただし、[ ]は定積分の記号)
又は
2πg(a-0.5bg)+2πbggn
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=1,2,3・・・))
の長さで「小分けされた水の梱包間の、開始点から、n番目の切れ目まで、の、長さ」が保たれるべく設計されたこと
を特徴とする
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、
巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけてゆくことで、水の在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;
を特徴とする方位情報取得方法。
(1)半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
(2)身体体躯の前面側又は後面側に装着し、
(3)前記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、
(4)水を含有するものを、(5)当該方位情報取得装置よりも突出するように装着し、(6)それにより、
(7)前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、装着し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、(コンパクトにに格納されていた飲用水の経口摂取チューブを兼用するリザーバーの複数のコンパートメントが、使用時には両腕あるいは片腕を広げることによって(次々、引き出され、)水の平面を腕と体躯の間に形成するように)展開し、(非使用持には両腕あるいは片腕をもとの体側に沿わせる位置に戻すことによってリザーバーのコンパートメントは、もともとの収納位置におけるコンパクトな形状に戻ることで活動性を妨げずに、水の行動中経口摂取を確保できつつ、)」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、空間的形状を構成し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(現場での携行品であるスポーツドリンク・アイソトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧とほぼ等しい浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイポトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より低い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイパートニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より高い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・生理食塩水・海水・バッテリー電解液・電池等の兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的として、)
電解質溶液又は極性溶媒(polar solvent)を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、現場での携行品である、あるいは、天幕幕営時調理暖房燃料用、雪上車等移動体燃料用、栄養源としての摂取用、嗜好品としての摂取用、調理用・品調味料用などとしての重要な携行品である)
エチルアルコール、(医療用品、消毒用品としての)メチルアルコール、(一般的な洗浄や燃料用などとしての)アルコール類を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、傷口の洗浄、点滴輸液の実施の基礎として用いる、極度の疲労時の経口摂取に用いる、等、現場での携行品として必須のである、)
生理食塩水、あるいは、それを用いて一定の成分を付与した輸液を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場における制限されがちな携行品の高度な兼用性・現場物品のみでの事象即応可能性を高めることを主に目的として、)
水を含有するものを収納する又は湛える容器又はリザーバーは、
変形・分割・再結合できるものである
(特徴を有することで前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号の諸特性及び当該GPSアンテナとGPS受信機と周囲環境の特性に応じて、現地にて使用者に多様なる形状にての活用を積極的に可能とならしめることができる、)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分かれており、当該コンパートメントは相互に組み合わせ自在性を有する、ことで使用者の希望に最も近い任意形状をとれる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分けられており、水又は相互に濃度の異なる電解質溶液又は組成の異なる物質又は空気の各層を任意数だけ設けることができる、
(ことにより屈折率の異なる物質に入射する際電磁波は一部反射する性質等をも活用する)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(栄養補給、脱水症状の軽減などを含む体調管理等を主な目的とした)
使用者に対しての、リザーバー内容物の、
経口摂取
又は
(皮下・血管内・腹腔内などへ)
輸液
を可能とする手段(としてのチューブ等)を有する、
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
開口部が、周囲方向から中心にむけてすぼまるように又は中心から周囲方向に広がるように、
構成されていること
により、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水(等)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)多面体(polyhedron, manysided object, manifold object )の展開図の全部又は一部に相当する、
複数の多角形又は幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の
(まず一義的なイメージとしては比較的低い背丈で、すなわち実際には往々にして板状とも表現すると解しやすい、数学的な意味での)

(数学的な意味での「柱」としては「円柱又は角柱など、幾何学図形を底面に有する柱」である)
として
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごときさほどは嵩張らない形状にて)
構成され、
(展開図から多面体を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具又はスライド装置等の補助を時に得て、
使用持には、そもそもの3次元的空間図形としての)
多面体の諸表面の
(明らかな開口部と表現するより、ほかの面よりも水の層をごく薄くすることで、電磁波にとっての実質上の開口部として機能させることを企図する際は)全部、
又は
(水を充填しない面、すなわち電磁波にとっての明らかな開口部を有させる形状の構築を企図するときは)一部、
を形成することで、多面体の表面の、全部または一部に、水等の層状構造を形成する
ことにより、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(歩行や駆け足などの通常活動時には、コンパクトな)中心角の比較的小さい扇型柱の多層コンパートメント
構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り、あるいは、容易に戻ることができ、(身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、)
(災害救援などで現地に急行する際には、本来ミッションの的確な業務遂行のため、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、被災者の救命率を高め、後遺症の発生確率を低めるため、に被災後の救出までの時間を短縮するために、そうした非常時や緊急活用時には、深刻な不利益を被災者にもたらす道迷いなどによる時間的ロスをどうしても避けるため、)
前記の多層のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を個別にスライドし、より大きな中心角を有するひとつの大きな扇型に展開することにより、
中心角のより広い扇型の水の層状構造を展開・創出することで、(手や腕で層状構造の形状を維持しつづけることもなく、手や腕を解放できつつ、地図や確認事項をチェックするなど、補佐を要せずに、また熱中症ないし低体温症を予防する脇の下の冷却ないし保温効果も与えることを可能にしつつ、経口摂取チューブも兼備も容易で、一トレイル・ランなどにも適した小型のコンパクトな形状を保持させることもできるため、実際、片口に円筒形の経口給水水筒をつけてのトレイル・ランニングに参加する選手は少なくないことからわかるように、そういした形状から、一層効果的に)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
この際の、扇型多層構造は、両肩に輪状の短いシュリンゲ(登山用の短い紐)で吊るしておいてもよい。あるいは、両肩に輪状の中規模のシュリンゲをたすき掛けにして、同様に吊るしておいてもよい。
なお、本稿における、ほかの項目においても、このことは簡単に実現でき便利であり、実用的であるため、当然、適用できることを指摘しておきたい。
特に、体躯の中心でも吊るす支点を要する際には、たすき掛けの交点を用いればよい。登山などで、ものが簡単に得られない環境場合、こういった紐状のものをうまく活用して困難に見えることを簡単に解決できることは登山界では、ロープワークテクニックとして欧州などで航海術などとともに多く開発されたものが、知られており、成書にその記述は豊富に見られるため、本稿ではそれについて多くは述べる必要はないと思われるため省略する。なお本稿もそうした現場で既に存在しているものに知恵を付与して難局を乗り越える精神を大切にした技術であるともいえると考えらえれる。ロープワークについて詳細は例えば、(ひもとロープの結び方事典、鳥海 良二著。図解 実用ロープワーク 前島 一義著。アウトドアですぐ役立つロープワーク敷島 悦朗著。Outdoor ロープワーク・ハンドブック羽根田 治著)
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はトライアスロン「的」な遠泳や海中での業務におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、(自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆる)ジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット, jacket-style Buoyancy Control Devicenの略) の機能とも兼用することができる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水等(高吸水性高分子ポリマーと水からなる、保冷材又は保温材を含む)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
脇の下、又は、首の左右、又は、鼠径部等の大きな動脈が存在する人体の箇所に触れるように存在させることにより、
人体の血流の冷却を行うことができることで、(炎天下の野外オリエンテーリングや災害救援活動やトライアスロンやトレイルレース等での発症の傾向が世界的に高く世界的にその予防が注目されている)
熱中症を予防する効果を兼ね備える、
又は、
人体の血流の加温を行うことができて、(中高年層の登山ツアーにおける荒天時などで頻発しツアー全体の遭難に直結する傾向の極めて高い、また
時にはクロスカントリースキーなどでも生じる危険が世界的に指摘されている)
低体温症を予防する効果を兼ね備える、
ことで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6)すなわち;

その際において、
((現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、海水(等現地で調達可能な液体を任意に)を入れて用いることができるため現場での材料調達可能性を容易にしつつ、救命胴衣に着脱可能なものであることで利便性を高められている
ことにより、(現地において、一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。

《0021》
前記方位情報取得方法であって;
信号が通過する水の層の厚みないし含水度を制御することにより、
上空の衛星との配置に特別な位置関係に配向させた結果、
GPSアンテナにおける当該GPS衛星からの信号の受信強度は、
異なる位相を有する、あるいは、ほぼ、逆の位相を有する、複数の回折波の
重ね合わせにより推察されるとおり、特徴的に、著しく低下したこと等が認められた場合に、
そのような信号を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、
天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることに基づき、
その信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。

《0022》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟であることを特徴とする構造の容器に対して
部分的に圧力をかけることによって
その部分または領域のの水の厚さあるいは含水率を変化または減少させることにより
その部分または領域における透過減衰率を変化または減少させることにより
その位置における透過信号を生ぜしめまたは回折波を生ぜしめることにより
観察される受信強度の変化または低下に基づいて、
信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。

《0023》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟である構造の容器に対して
部分的に圧力をかける物は柔軟性を有する
プラスチックなどの樹脂によって構成されているものであることを特徴とする、
特徴とする方位情報取得方法。


《0024》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟構造の容器は、ジップつきのビニル袋であることを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0025》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
提示することができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備することを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0026》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
読み取るまたは読み取られることができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
それを提案するものである。
《0027》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成でき、
GPSアンテナに対して、望まない位置にある、GPS衛星からの電波の
影響を弱化することができるようにすることができる、ことができる、ことで、
水の運搬途中における、水の存在を、行動中の飲用等の本来の趣旨のほかに、
実現できる、そうした、機能を兼備する、ことを
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0028》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成する際には、
相互に、ベルクロテープ、またはファスナー、またはホック、またはガムテープ、または、
磁石または、長岡正夫氏発明の磁力結合構造であることを、
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0029》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0030》

前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《図面の簡単な説明》
《0031》
《図1》本発明装置の中空円筒形状水配置における一実施形態の概略構成図である。
《図2》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる蛇腹構造を有する柔軟容器の構成の一実施形態の概略構成図である。
《図3》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いることができ食器も兼用できる容器の構成の一実施形態の概略構成図である。
《図4》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いることができるわが国の船舶救命装備規則等に定められた清水パッケージの事実上国際標準とも言える一つの外形及び寸法の情報である。
《図5》本発明装置の平行2矩形板状水配置における一実施形態の概略構成図である。
《図6》本発明装置において用いられる水あるいはアルコール等の物質におけるあるマイクロ波(2450MHz)の電力半減深度の小ささを示すグラフである。
《図7》本発明装置において用いられる水あるいはアルコール等の物質におけるあるマイクロ波(915MHz)の電力半減深度の小ささを示すグラフである。
《図8》本発明装置において用いられる水におけるマイクロ波のある領域(50MHzから3000MHz)の単位距離当たりの減衰率を示すグラフである。
《図9》フィボナッチ数列の隣接2項比が一定値に収束する事実を示す概念図である。
《図10》リュックサックに円筒形状にくりぬいた場所に収納可能とした提案方式の概念図である。
《図11》リュックサックに角注形状にくりぬいた場所に収納可能とした提案方式の概念図である。
《図12》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番で具現化し、本発明方法を実施する際に身体体躯にたいして垂直に配備されるようにする際の概念図である。
《図13》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番で具現化し本発明方法を実施していない際に水を含むものの突起が、より少なくなるようにする際の概念図である。
《図14》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番とスライダーで具現化し本発明方法を実施していない際に水を含むものの突起が、より少なくなるようにする際の概念図である。
《図15》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番とスライダーで具現化し本発明方法を実施しようとする際に水を含むものの突起が、身体体躯の両体側から左右に広がるようにする際の概念図である。
《図16》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番とスライダーで具現化し本発明方法を実施しようとする際に水を含むものの突起が、身体体躯にたいして垂直に配備されるようにする際の概念図である。
《図17》車椅子において本提案方式の具現化を説明する概念図である。
《図18》体躯のみを遮蔽物として活用して一文字型に配列しその背面に提案方式GPS受信機を配置することが、受信不要な減衰した回折波の影響を受けることがあることを説明するための概念図である。
《図19》携帯している水を含むもの(他者の体躯でも構わない)を有効に活用し、体躯も含めてコの字型に配列しその底に提案方式GPS受信機を配置することが、体躯のみの場合と比べて、受信不要な回折波の減衰に効果を有すること説明する概念図である。
《図20》本発明に係る方位情報取得方法の方位情報取得原理を示す概念図である。
《図21》本発明に係る方位情報取得方法を具現化し得る方位情報取得装置の実施形態を示す概念図である。
《図22》方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置とアンテナの関係を示す概略配置図である。
《図23》音声認識センサを組み込んだシステムの例のブロック図である。
《図24》振動識別センサを組み込んだシステムの例のブロック図である。
《図25》図22とは、正反対の方向にアンテナを配置させた場合の方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置とアンテナの関係を示す概略配置図である。
《図26》東京(東経139度、北緯35度)における方位限定幅期待値の実施時刻依存性および配向回数依存性のシミュレーション結果のグラフである。
《図27》東京における1恒星日内方位限定幅期待値と、配向回数との関係についてのシミュレーション結果およびその指数関数近似曲線のグラフである。
《図28》人体体躯を遮蔽に利用するとともに、水を用いて回折波減衰を図った構成の説明用の写真である。
《図29》仰角条件適合GPS衛星配置(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)の天空図である。
《図30》実機プロトタイプ実験における方位限定の結果出力の4範疇の生起確率と受信信号強度閾値の関係(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図31》実機プロトタイプ実験における正答時の方位限定幅の平均値と受信信号強度閾値の関係(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図32》実機プロトタイプ実験における正答時の捕捉衛星数の分布を示す各box-and-whisker plotと、その受信判定信号強度閾値への依存性(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図33》有答時(正答時h)方位限定幅のヒストグラム(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図34》実機プロトタイプ実験地点で体躯腹部に磁気センサを配置し回転実験を実施した際の磁気センサ観測値の時間変動例(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、回転実験時併計測)のグラフである。
《図35》仰角条件適合GPS衛星配置図(山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、合計5回の回転実験)の天空図である。
《図36》実機プロトタイプ実験における方位限定の結果出力の4範疇の生起確率と受信信号強度閾値の関係(周囲を山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図37》実機プロトタイプ実験における正答時の方位限定幅の平均値と受信信号強度閾値の関係(周囲を山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図38》実機プロトタイプ実験地点で、体躯腹部に磁気センサを配置し回転実験を実施した際の磁気センサ観測値の時間変動例(周囲を山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、回転実験時併計測)のグラフである。
《図39》仰角条件適合GPS衛星配置図(ビル等に囲まれた場所、東京都23区内小学校、合計5回の回転実験)の天空図である。
《図40》実機プロトタイプ実験における方位限定の結果出力の4範疇の生起確率と受信信号強度閾値の関係(ビル等に囲まれた場所、東京都23区内小学校複合校舎近傍、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図41》実機プロトタイプ実験における正答時の方位限定幅の平均値と受信信号強度閾値の関係(ビル等に囲まれた場所、東京都23区内小学校複合校舎近傍、合計5回の回転実験))のグラフである。
《図42》液晶画面及び音声実時間プロトタイプの外観写真である。
《図43》実機プロトタイプ実験地点で、体躯腹部に磁気センサを配置し回転実験を実施した際の磁気センサ観測値の時間変動例(ビル等に囲まれた場所、東京23区内小学校複合校舎近傍、回転実験時併計測)のグラフである。
《図44》本発明装置の角錐台側面活用筒形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図45》本発明装置の半球台側面活用筒形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図46》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の一体型構成の一実施形態の概略構成図である。
《図47》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の2分の一分割構成の一実施形態の概略構成図である。
《図48》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の4分の一構成の一実施形態の概略構成図である。
《図49》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の4分の一構成であり、左右(および上下)に嵌合部を有する一実施形態、あるいは、中心角90度の概略構成図である。
《図50》本発明装置の中空角柱形状水配置に用いる容器を、上下方向の凹凸嵌合を嵌合しつつ2階層に積み重ねて高さを増し、回折波の影響をGPS受信機がより受けにくくする際に用いる構成の概念図である。
《図51》本発明装置の中空角柱形状水配置に用いる容器を、半球台側面活用筒形状にて水等を配置する容器構成の開口部を狭めるのみならず開口部以外の壁にはやはり同様の厚みの水を配備し、回折波の影響をGPS受信機がより受けにくくする際に用いる構成の概念図である。
《図52》本発明装置の中空円筒形状水配置を形成する際に用いる容器として、閉鎖自在機構を両端に有する透明ホースをぐるぐる蛇がとぐろをまくように配備して実質上実現するとともに、そのホースは水の純粋な運搬容器となるとともに、緊急時にはロープとして適切に活用できる利点を登山では生むことによる利点を示す際の構成の概念図である。
《図53》本発明装置においてスイスホルン先端形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図54》本発明装置において直管形状の先に管楽器先端形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図55》本発明装置において放物線回転体を水平面で2か所で切断した台の形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図56》本発明装置において、円筒又は円筒に近い形状であるが外部に向けて開いていく形状に水を配備することで、または、2枚の平板に近いが左右側に向けて次第に広がっていく形状に水を配備することで、GPS受信機が回折波の影響を受けにくくすることを実現する概念図である。
《図57》本発明装置において、円筒又は円筒に近い形状であるが内部に向けて丸まっていく形状に水を配備することで、または、2枚の平板に近いが中心に向けて次第に丸まっていく形状に水を配備することで、GPS受信機が回折波の影響を受けにくくすることを実現する概念図である。
《図58》いわゆるポップ・アップ・カップとして知られる、不使用時には、手で軽く押しつぶすことにより、平面的な円の層として、嵩張らずに収納可能な柔軟なシリコン素材のカップの非使用時形状を説明する概念図である。
《図59》いわゆるポップ・アップ・カップとして知られる、使用時には、手で軽く引き出すことにより、シリコン素材の連続的な階段状の側壁を有するカップとして形成されるものの、カップの使用時形状を説明する概念図であると同時に、それを本提案方法に応用する場合に、そのカップ内部に水を入れるのではなくて、その側壁内に水を入れる空間を有する新たな特長を備えた新たなポップ・アップ・カップの有用性を提案し、それ自体が当然カップとして使えるとともに、非常事には本発明装置の半球台壁面への配備などに類似した水配備を形成可能であることの有用性を説明する概念図である。
《図60》水を注入口から含むことができ、隣接寸法同士のモジュールは相互に凸凹嵌合部を有しており(例えば、次に小さいサイズのリングセグメントは、自らのリングの高さの1/4の高さまでは自らにすんなり嵌りこめるように路肩のように段差が内側に彫り込まれていれば簡単に実現可能でこの場合、嵌合部分も水の厚みは一定になる)、凸部には素直に水がいきわたりつつ充填されることできる、同心円層状の多数のリングセグメントを嵌合して構成される形状に、水を配備することができる本提案の一実施例。
《図61》球体にほど近いサッカーボール型の構造を作る図形構造を基礎に、六角形または5角形の部分には水を充填可能なようにジップ付きのあるいは、スクリュー・キャップ付き柔軟プラスチック(ビニル)水筒として形成すると全体として水筒にもなり、適宜の箇所で折り返してザックなどに収納可能であることを示す概念図。(灰色はのりしろの部分に相当する。その部分はマジックテープ(登録商標)(ベルクロテープ)などで接合も分離も容易にしておくとよい。非使用時で水が入っていないときはザックにぺっちゃんこにしてしまうことも容易である。)
《図62》球体にほど近いサッカーボール型の構造を作る図形構造を基礎に、六角形または5角形の部分には水を充填可能なようにジップ付きのあるいは、スクリュー・キャップ付き柔軟プラスチック(ビニル)水筒として形成するのであるが、その際に、赤道に当たる部分で水の充填が止まるように圧着又はジップ部分としておき、ほかの部分[北半球部分で北極域だけを除く部分には、水を充填すると行きわたるようにしておくと、とっさの際には全体として半球台の形状の本提案の配置をすぐにとることができ、非使用時には、適宜の箇所で折り返してザックなどに平べったい水筒として数層に折り畳んで収納できる実用水筒が形成でき、かつ、非使用時で水が入っていないときはザックにぺっちゃんこにしてしまうことも容易であることを示す概念図。
《図63》前の図を3次元的に実際に構築した際に、水を充填した層が灰色で図示された3次元的な完成図。屋外で水を充填してベルクロテープで接合し組み立てるだけで半球台に近い水構造が完成し、本提案のGPS受信機への回折波影響の弱化に活用できる、かつ、ベルクロテープをはがせば単純にひらべったくて折りたためる水筒としても活用でき、水をいれないときにはぺっちゃんこにたためるビニル水筒にもなることを示す概念図。
《図64》電磁波に対して水が有する誘電損失の大きさの電磁波周波数への依存性および、電解質を含む水の場合導電性の大きさの周波数特性を表すグラフである。
《図65》生体の高含水率媒質中における電磁波の浸透深度(電力密度が1/eになる深度。eは自然対数の底)の、周波数特性を表すグラフである。
《図66》水分子が双極子モーメントを有することを示す水の分子構造モデルを表す概念図である。
《図67》マイクロ波で配向分極が誘起され、赤外線でイオン分極が誘起され、紫外線で電子分極が誘起されることを示す分極と吸収の周波数特性を表す概念的なグラフである。《図68》電力半減深度の小さいクロロプレンゴムなどで構成し、その中央に水等(比熱が大きく、適度な圧力分散効果を有し、電力半減深度の小さい液体かジェル状のもの)を保持することができる空隙を有するテントマット又はシェラフマットの概念図である。
《図69》電力半減深度の小さいクロロプレンゴムなどで構成し、その中央に水等(比熱が大きく、適度な圧力分散効果を有し、電力半減深度の小さい液体かジェル状のもの)を保持することができる空隙を有するテントマット又はシェラフマットを、丸めたものを本発明装置の一実施形態として体躯の左右に配備して回折波弱化に用いる場合の概略構成図である。
《図70》電力半減深度の小さいクロロプレンゴムなどで構成し、その中央に水等(比熱が大きく、適度な圧力分散効果を有し、電力半減深度の小さい液体かジェル状のもの)を保持することができる空隙を有するテントマット又はシェラフマットを、丸めたものを本発明装置の一実施形態として体躯の左右および体躯の上部に配備して回折波弱化に用いる場合の概略構成図である。
《図71》量子論に基づいて、水分子における酸素原子は、2s軌道に2つの電子、2p軌道に4つの電子と、外殻電子を計6つ有することになっているところであるが、p軌道を使う結合に基づく共有結合間離角は、2つの水素原子の正電荷間が反発してしまうため、直交していたp軌道間のそもそもの角度よりも、約14度も押し広げられ、拡張され、104度にまで至っており、水分子は永久双極子モーメントであることを、最新の量子力学の理論に基礎づけて実際に説明し得ることを例証する際にも頻繁に引用される概念図である。
《図72》水(1.5℃)および塩化ナトリウム(NaCl)水溶液(0.1から0.5molal(質量モル濃度))における比誘電率及び誘電損失の周波数特性の実測値が示されたものである。
《図73》チタン酸バリウムおよびチタン酸バリウムとチタン酸ストロンチウムの比誘電率及び誘電損失の周波数特性の実測値が示されたものである。
《図74》非使用時にはコンパクトに折り畳まれて背中に収納されている、短い高さを持つ(薄い板状の)扇型柱状の水筒コンパートトメントがベルクロファスナーで接続された腕を体側から水平方向を経て頭上へと円弧を描くように動かすことにより、水筒コンパートメントの間に相互に設置されたスライダーに沿いスライドし、結果的に体側の両側に扇が展開するように広げることを容易にでき、また、必要に応じて、体躯の前半分の方向に両腕を敢えて向けることにより、体躯及び広げられた扇型構造が、上空からみてコの字を描くようにすること(コの開口部はこの場合体躯前方になる)により、体躯前部にビーム中心を水平に設置されているGPS平面アンテナが天頂を通る1つの大半円を境として形成することを企図した上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を効果的に減衰させることができるため、GPS受信機が前記上空覆域識に存在していたGPS衛星を識別することをより容易にできることとなり、災害救援活動などに携行が必須の水や医療用輸液等の運搬を伴う活動時に、それらの運搬物の潜在的機能を発揮させる有効活用を図れると同時に、結果的に被災者等救助の救命率の上昇や後遺症発生率の低下に重要となる、被災者への迅速な接近を支援する、方位情報取得を平易かつ簡便な使用文脈に適した方法により一層正確になり得ることを示す図である。
《図75》本発明装置の ジャケットの胸腹部分の内部構造が、水の層をなしうる、高密閉性の、いわば薄い水筒となりうることを示し、胸襟あるいは前身頃(まえみごろ)を開くようにすることで、上空からみて、身体と水の層を含むものである前身頃(まえみごろ)がコの字を構成する(コの開口部はこの場合体躯前方であり、GPS受信機は体躯前部に垂直配備されているとする)ようにすることで、本来的に意図する上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を効率的に減衰させ、提案する方位情報取得方法の使用文脈に適したあり方でのより確実な遂行を支援することができるとともに、かつ、陸上行動中は経口水分補給システムを効果的に兼備することができ、海中においてはそれがジャケット型浮力制御装置の機能をも効率的に兼ね備えることができることを示した実施の例である。
《図76》本提案の実施例の一つを示す図であり、水を含むリザーバ(携帯水筒)は、通常時は、図77のように、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り得て身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、非常時や緊急活用時には、個々のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を展開することにより、中心角のより広い扇型の水の層状構造を、展開可能であり、その際に、本提案の基本的部分である、GPS受信機による方位情報取得における水の潜在的機能性を権限することが可能であることを、示す図である。《図77》本提案の実施例の一つを示す図であり、図76に示されるような幅広い中心角の扇型形状の水の層の体躯左右への垂直設置構造を腕を、ほかの業務に活用しつつ(腕を専有せずに、腕をわずらわすことなく)、とれる一方、この水を含むリザーバ(携帯水筒)は、歩行や駆け足などの活動時には、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)に容易に戻ることができ、その際の形状を示す図である。
《図78》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライドの結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転の結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像をまず示すことによる視覚的理解の増進を企図した図である。
《図79》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図78においては紙面の関係で描ききれなかった円筒型水筒の近くの諸変数等を示すとともに、同時に、天空におけるGPS衛星Aとの幾何学的位置関係についても、示した全体像の図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライド的操作の結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転的操作における結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像トの関係において円筒水筒の付近の部位の、電波伝搬の様相を模式的に示すことをまずは企図した図である。
《図80》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、また、使用者も同時に自明ではあるが念のために描き、ただしそのために、図が過度に複雑化することを避け理解の視認性の容易さを確保するため、仮にθ=0で、φは自由に自在な値をとりうる局面を例示した図でもあって、さらに、円筒型水筒にあってはその中心軸を含む平面での断面図を示し、その断面における辺縁回折波及び、水の層を薄くした部分を透過した後回折する波が、円筒型水筒の底面中心部に在するL1 C/A GPS受信機に到達する際に、相互に逆位相を生みだす伝搬距離差の場合は、いかなる幾何学的条件が満たさせる場合であるかを、導出するためのBの長さを変動させられることにより自在に変える本提案による操作が、a,b,r,Aは固定的な値であるため、φの角度で電波を送り込んでくる位置関係にあるまたは結果的にそのようになる衛星信号の、2経路の回折波のほぼ逆位相差によるGPSアンテナへの到着に由来する相殺による受信強度の特徴的な低下を検出することで、有効にそのGPS衛星の存在を把握でき、方位情報取得方法を支援することができることについての、視覚的理解の促進を企図した例示についての概念図である。
《図81》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周全体に沿って、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、長さBの値をスライド的に変えて、いずれかのGPS衛星からの信号が、逆位相の2回折波の振幅が重なることにる相殺により特徴的な受信強度の低下を見せる長さBを同定することができること、そしてそれがGPS衛星の位置としての重要な変数であるφの導出につながっていることを示す概念図である。《図82》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、主に、既に、Bの値の同定が完了している場合に、円筒型水筒の中心軸周りにこの、水の層が薄い領域を、回転させることによって、GPS衛星からの信号が、特徴的な受信強度の低下を見せる時の、水の層が薄い領域を形成している領域と、天空との、幾何学的配向きを主にθとして同定することができることを示す概念図である。
《図83》本提案の実施例の一つにて、円筒型水筒の、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成するために、圧力を加えて挟み込むことを実現するために用いることのできる挟み込み器の概念図であり、軽量、廉価、小型、弾力性に富み入手性の高い樹脂などによって、最近では普及の著しい3Dプリンターなどによっても容易に自作できるという利点も有するものの例示のための図であり、この円弧的形状の柱の外観に想定れている中心角としては45度から90度程度であるが、例えば中心角が120度や、180度程度のものさらに、360度のものも容易に作成できることを視覚的に理解を促進する目的のための図であり、またこのようなものであれば、180度のものを2個用いて、360度を実現し、その後、ひとつの180度分の中心角相当分を外すなど、あるいは、90度を4つ使っても同様のことができるなどを簡単に示すための外観図である。
《図84》図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、それを仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図である。
《図85》図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その外形を近似的に仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図であるところ、使用者の背中との位置関係を概念的に例示することを企図した模式図である。
《図86》図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その限定された方向例えば、体躯側面方向近傍に在する衛星からの信号の回折信号のみの対処を図れば足りる等のことは現実的にはありうるものであると通常想起されるところ、そうした場合には、φは小さい値のみを考慮すればよく、また、θも限定的な値のみを考えればよいため、使用者にとっての両体側方向近傍から衛星からの信号の回折信号の相殺のみをほぼ考えればよいとき、それだけに限定すれば、既述の図における各種パラメータがほぼ一意に決まることからそれを最も簡単な外形のブロック状として実装すれば、遠方での辺縁回折波と、近方での辺縁回折波が、GPSアンテナの箇所で丁度相殺する頻度が高まるように設計することは容易であることにかんがみてその概観を示すことを企図した概念図であり、これを二つ組み合わせるとほぼ矩形となりうることから持ち運びなども容易であり、水の容器としても利便性が一層高いことを視覚的理解を増進するための外観図である。
《図87》図81において、円筒形の底面に水平に水の層の薄い領域を形成したところである一方、円筒形の中心軸に平行にそのような領域を形成しても同様の効果が得られることにかんがみて、そのような効果を得られる別途の構造を例示するための概念図であって、その水の層の薄い部分については、簡便な表記を図るため、その部分が存在しないようにも表現されている図であり、このような構造をとっても値Bすなわち底面から距離Bだけ水が充填されていて透過しないなならば、前記の構造と同様の効果が期待できることを示すことの視覚的理解を増進することを企図し、θはやはり0と簡略化しているところであるが、A=20cm、B=6cmなどとすると、φ=0の衛星からの信号はGPS受信機において相殺されることを容易に想起できることを示すためことを企図した外観図であって、外枠の立方体は寸法の目安に描かれている図である。
《図88》図87において、θが簡略化され0とされていたところ、その値が仮に0でない場合いかなる状況になるかを視覚的理解を増進することを企図した図であって、図87の寸法であると、図中θ=60度の辺縁で生じる回折波も、図中θ=0度の辺縁での生じる回折波と、ほぼGPS L1波の半波長分に相当する伝搬距離の差が生じるため、その回折波の相殺効果も生気することを容易に想起させることを企図した図である。
《図89》左右に平面の水の層を形成する水筒を装具として背負うなら、その両者を、下部においても、上部においても、水路で連結できるように栓を、それぞれの上下に、構成しておくことで、下部の連結チューブをつけた場合にその連結チューブから分岐させた経口保水チューブを用いて経口保水が簡便にできるのみならず、登山行動前に、水を注入しておいた場合、片方の室には大気も若干含めて栓を閉じておけば、登山中、登山後、下山時に、もう一方の線を緩めるだけで、パスカルの原理により、登山前に閉じ込めた大気圧との現在の大気圧の差の分だけ水位に意味のある差が生じるため、両方の水筒を透明としかつ登山行動前に密閉した片側の室の気圧との現在の栓を緩めた側の現在の気圧差を読み取れるように目盛りをつけてあれば、重たい水を単に担ぎあげるだけでなく、有効に気圧変化、すなわち高度変化または、気候の急変を知るなどの有効活用が可能となることを視覚的に理解を増進することを企図した頭である。
《図90》左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は実質、水の膜、に相当する、水の層、といえるものであるビニル水筒などを背中にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、寒冷地では凍ることを防ぎいつでも飲用可な溶融状態を維持しやすいという利点もあり、また酷暑では体温の冷却効果が期待でき便利であることに加え、方位情報取得時に必要であれば、腰に手をあてて、ひじを後方に、あるいは任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に張り付けることが容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解を促進することを企図した概念図である。
《図91》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を中心に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、相互に接する辺で適切な角度を形成できる点で、ベルクロテープなどで結合すれば、人体のいろいろな微細な動きにも円滑に対応できて、扱いやすい三角形形状となりうる水の膜の配置箇所の例を、A,B,C,Dで例示したものである。
《図92》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側正面から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。。
《図93》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示しつつ、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図である。
《図94》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示し、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側方向から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。
《図95》たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、&#21085;す、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがす前の最初の状態を例示する図である。
《図96》たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、&#21085;す、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがした前の最初の状態を例示する図である。《図97》たとえば長岡正夫氏による方向を問わない磁力接続構造体で、磁石が相互に回転してSNの向きを揃えることができる機構により、多角形の水の層のコンパートメントを相互に結合できるようにコンパートメント容器にそうした結合機構を組み込んでおけば利便性が向上するすることも、ベルクロテープなどとならんで本提案の利便性を維持するのに有用であり、そうした機構との適合性にのの視覚的な理解を増進することを企図した写真である。
《図98》たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたと一緒に把握された図である。
《図99》たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたをとりはずした状態で把握された図である。
《図100》たとえば本提案はチームなどでのExpedition海外遠征登山の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、安全な水が特に得にくい海外では、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない水を安全な水に濾過などする装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも知識を得られるように、とうめいばけつの側面に、必要な現地調達濾過剤の名称(Gravel, Sand, Fablic, Charcoal, 等)を各国語とアイコンでそのいれるべき水準の概略位置とともに図示しておくなどすると利便性がたかまる上、その際にりようかのうな直径4mm程度とそれへのscrew cap等を底面に具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のための図である。
《発明を実施するための形態》
《0032》
上記した解決すべき課題を、少し異なる表現で述べると次のようなことになる。
《0033》
本発明者が従来提案してきた、L1 C/A GPS(or GNSS)受信機を用いて、位置と時刻のみならず方位情報をも取得可能な受信機により、方位情報を得る場合を考える。
《0034》
この際、反射波の受信を防ぐことは(見晴らしの良い場所に向けて使用することで)比較的容易であって、同時に、直進波の受信を防ぐことも(身体体躯を活
用して)比較的容易であった。しかし、この場合、流用する受信機の種類や個体差によっては、身体体躯末端などからの回折波の影響を受けることが稀ながら
あった。
《0035》
マイクロ波吸収素材配備で解決されるとはいえ、現在、一般的に、重くかさばる傾向が大きい当該素材を同時携行しつつ、歩行を主とした身体的移動を継続的
に長時間実施することは、歩行時の重量と容積の増加に伴う身体的負荷を増すことになり、これは、のぼり坂、下り坂の多い場所(山岳地域等)や、瓦礫上(被
災地域等)を主に徒歩で移動する等歩行負荷の大きい場合には、急速に疲労が蓄積する等任務の遂行に重大な問題を生じる。
《0036》
使用文脈に適した適切な方策で、当該問題を廉価かつ合理的に解決し、国際社会での大規模自然災害の緊急援助隊活動などを、より円滑に支援することを課題とする。
《0037》
解決する手段としては次のようである。
《0038》
緊急援助隊活動時を含む野外活動時に携帯する可能性が高い、あるいは、救命艇設備規則で設備が義務付けられている飲料水用パッケージに微細な改良を加え
たものの使用の可能性も含め、水そのものと、身体体躯と、発明者が提案してきた方位情報取得も可能な能力を兼備するGPS受信機の三者を組み合わせること
で、L1 C/A GPS (orGNSS)受信機への回折波影響を排除し、より簡便・確実な方位情報取得の実現を可能とする
《0039》
図1等を用いて、課題を解決する実際の手段を以下に、順を追って示す。
《0040》
発明者が既に提案してきた上記の、L1 C/A GPS受信機を、身体胴部腰背面に、アンテナ主ビームの法線方向を、体躯中心軸と垂直かつ体躯左右平面に垂直に、体躯から遠ざかる方向に沿わせて、配置する。
《0041》
水を、一定形状の中空の円筒形状になるように梱包したものを準備する。梱包の際にマイクロ波に影響しない例えばプラスチック等の容器を用いても良い。その円筒形状の中心軸を、前記の法線方向と、一致するように配備する。この際の円筒の半径は約5cmから20cm程度の範囲内であれば良い。最終的な厚み
は、数cm程度であれば良い。流用するGPS受信機が持つ、回折波への影響の受けやすさに依存する。
《0042》
プラスチック等の容器は、使用者の口元へと、チューブで連結されていて、使用者の水分補給に役立つように設計されていても良い。いわゆる、ハイドレー
ション・システムと呼ばれ、サイクリング・アスリート・infantrymanm(歩兵隊員)またはfoot soldier(歩兵)などの行動中の水分
摂取に活用されている用法を兼ね備えることができる。
噛むことで初めて弁が開く簡便・安全な構造で少量ずつ水が簡単に給水できる。口を離すと自然と再び弁は閉じられる。水だけでなく栄養ドリンクなどを内容
物としても構成できるため長時間のロードレースなどではそのように利用されている。長時間にわたり休憩を取ることなく行動継続することが大切な場合に、そ
れを可能とする。
人命救助もその範疇に入ることが認識される日が近いことはもちろんである。その際には、できるだけ時間を浪費せずに、現在位置と、被災者の位置情報を、
衛星電話などで得て、GPS受信機の利用としても測位のみならず方位が得られる装置への回折波減衰効果も併用し、方位限定幅を狭く、案手的に得て、進路の
的確な選択を行って災害発生時から被災者救助までの時間をできるだけ短縮することで生存率の向上や、後遺症の重症化を予防するために、水分や栄養分を補給
しつつ行動し続けるための機器としてきわめて適格性があり、有用なシステムを構成できる。
こうした近未来的な野外での人命救助をはじめとし、一般のアウトドア活動支援システムとも相性が良く、兼用性が高く廉価に合理的にかつ総合的に軽量に構成可能な点も、本GPS受信機の野外での身体体躯と水との協調活用の使用法の提案の長所である。
《0043》
水等の内容物を注入した状態ではじめて、一定厚みの円筒形類似構造をとりうるような、いわば水非注入時は薄い形状状態の軽量の水筒等を、チョッキ(ヴェ
スト・ベスト)に組み込んでおく、あるいは、取り付け可能としておき、水非注入時あるいは「水注入済だが非活用時」は、ヴェストの背部に、比較的平面型に
かさばらない(low profile)形状を維持していて、活用時には、図1類似の形状として円錐台か円柱かそれらに似た形状を形成しても良い。
《0044》
水等を注入した状態ではじめて、一定厚みの円筒形類似構造をとりうるような、いわば水非注入時は薄い形状状態の軽量の水筒等、で、水非注入時あるいは
「水注入済だが非活用時」は、比較的平面型にかさばらない(low profile)形状を維持すると述べたものは、柔軟なプラスチック製のばねを保持し
た、中空のビニル製等の円筒形状の水筒と考えれば良い。
《0045》
あるいはこうした形状を簡単に形成するには、別法としては次の素材が用いる方法が適している。アウトドアでもテーブルウエア(食器)として便利に、用い
られる、と定評のある、「フォルダブル(folderble、 折り畳み)可能シリコン樹脂製調理用容器(ボウル)(直径20cm程度)」もが近年廉価に
存在する。
シリコン樹脂製のテーブルウェア(食器)の一種である。シリコン樹脂の物理化学特性のひとつである柔軟性・軽量性のため、過酷な環境の野外活動使用時に
も割れたり壊れたりすることもなく、軽量で、可塑性・変形性に富む。約27×21.5×11cm(使用時)には半球状に近い円(あるいは角)錐台形状を取 りうる。通常のテーブルウエアとしてボウル状(半球形)として用いることができる。手の少しの力で平易に折り畳まれる。
すると、約27×21.5×4cm(収納時)とぺったんこ(扁平)な円(より正確に述べれば同心円状。波打っている、同心円状。)に近い状態になる。
こうした物理化学的な新素材を活用し、水等を注入していない状態、あるいは水を入れても活用時には、では、ぺったんこな円に近い状態で、水等注入済で活用時のみ、ボウル形状の周囲に、水の層を持つような一種の水筒を形成しても良い。
《0046》
図1類似の形状を形成しても良い、とはそのような意味である。特徴としては 衛生的で柔らかく、耐熱性に優れたシリコン樹脂容器は、コンパクトに折りた
ためば省スペースに収納できる。持ちやすく滑りにくいシリコン樹脂は、電子レンジにも好適に適合するから野外での料理の下ごしらえに便利で、マイクロ波の
影響を受けにくい。被災地などの野外における医療用の作業にも適す。図1は、中空円柱状の筒であり、内部の液体等収納部は単一の空間となっているが、必要
に応じて、なお、(複数に分割された空間としての)コンパートメントを形成しても良い。例えば、上部、下部、左部、右部、と細かい各室に分けたコンパート
メントを形成しても良い。限られた水しか得られない場合には、左右だけに優先して水を補給することなど、回折波減衰にもっとも効率的な部分への割当を行う
などの工夫が可能となる。ハイドレーションシステムと併用する際の回折波弱化の利点が、前記コンパートメント化により生じることを述べる。減衰効果が減じ
ても実際上はあまり影響の大きくない部分、例えば、下部そして上部から、使用者がハイドレーションシステムでの利用する部分として先に水を吸引して消費し
ても、よい。この使用方法は、左右回折波の減衰効果には、影響しないとの利点が生じる。下部そして上部の水を消費してから、やおら、左右の部分にハイド
レーションシステムのチューブを付け替えれば、うっかり左右の部分の水を無自覚に消費していたということがなくなり、よりよいのである。非常に実際的には
下部から吸引用のチューブを併設しても用い、そこが空になったら、上部を吸引用としても用いるとよいと述べた。さらにその後に、左右のコンパートメントを
使うと良いと述べた。その際も、左右だけに構成部分が存在する場合については、両方の水分包含可能空間を下部で細い中空チューブで連結しても良い。そうす
ると、ハイドレーションシステムを併設した場合でも、左右の片側だけの水位が下がってしまい、回折波の減衰化が左右で均等で、無くなる状態を無自覚に形成
されてしまう事態を、容易に避けることができる利点が生まれる。なお、さらに詳細に特定すれば、この場合、均等角度にするなら、360度/4部分=90度
となり、円柱に各90度の中心角を持つ扇形の柱状部分4つのコンパートメントに分けられることになる。もちろん均等にコンパートメントを分けるばかりでな
く、必要に応じて、中心角120度の左右のコンパートメントおよび30度ずつの上限のコンパートメントなどとしても良いのである。費用との相談になるが、
このような容量や形状の変化が有る程度自在に可能となるような可塑性を有すプラスチック、シリコン、高分子ポリマーなどの近年の新素材を用いてもよいこと
はもちろんである。また、簡易かつ簡便な登山時利用や、廉価性や実際性などを重視するならば、軽量で廉価な、使い捨てともいえる、
LDPE((low-density polyethylene)低密度ポリエチレン)・EVA(エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA
ethylene acetic acid vinyl copolymer)。柔軟で高透
明性な材料。超高圧法重合プロセスにより、酢酸ビニルなどの極性を有するコモノマーと、エチレンとの共。重合体を製造することで作成。)を素材とする、
ジャバラ式ウオータータンクとしても良いのである。この場合、円柱の(あるいは後述する角柱の場合も角柱の)柱の高さ方向に平行な、中心軸、方向に、厚み
が増減するべく、側面にジャバラ構造を設ければ良い。これによって非使用時は、柱の高さ方向に圧縮するとジャバラ構造が押しつぶされ、嵩張らない構造に変
化する。こうして収納性もよくなる。この状態で密閉すれば(呑口のスクリューキャップを閉めれば)、内圧が陰圧になるためその圧縮されたジャバラ構造はそ
のまま維持され嵩張らない利点を享受できるのである。これを図2に示す。蛇腹構造の図2には液体の注ぎ口、排出口が示されている。液体の注ぎ口、排出口に
はスクリューキャップを取り付けることができる。また、ハイドレーションシステムとしても用いるための、使用者が行動中に水分補給を行動停止したりせずに
水分補給を同時に経
口で行える経口吸引用チューブを取り付けることができる。身体に装着した際に構造を維持する程度の強度を容器自体に持たせても良いし、被服側にそのような
目的で、身体体躯に沿う形で非使用時には折り畳まれ邪魔にならない支柱構造を具備し、使用時には適切な強度を持って適宜突出させうる衣類を用いても良い。
プラスチック製または樹脂性のバネは近年廉価に流通しおり、それを用いて使用時の形状の安定的な維持を図ることが廉価かつ簡便に可能である。プラスチック
製または樹脂性なので電磁波の回折波影響の減少へといった効果を図れる利点もある上、受信状況にそれ以外の積極的な影響を与えることがすくないというすぐ
れた利点を享受できる。あるいは、上からかぶるタイプのスポーツ用ゼッケン又は救命胴衣のような形状で両脇で紐あるいはベルクロテープで前後に固定できる
付加的な衣類状のものに上記の水筒を設置可能としても良いのである。
すなわち、中空部を有すプラスチック等製の円柱形状の水筒(直径外経30cm程度、直径内径25cm程度)に水などを充填したものを体躯両脇部に背中面
の法線に中心軸を平行に設置する。その中央付近にL1 C/A GPS受信機を垂直に体躯に沿わせて設置する。あるいは、約30cm×約20cm×約 2.0cm程度のプラスチック製の水筒に水等を充填したものを体躯両脇部に背中面にほぼ垂直に設置する。その中央付近にL1
C/A
GPS受信機を垂直に体躯に沿わせて設置する。
プラスチックばねで補強してもよい。ぺったんこにしたときはベルクロテープなどでばねの力を抑えればよいのである。
《0047》
円筒形のものは、側面にプラスチックバネが配備されていて、非使用時には、バネを抑えている構造すなわち、ベルクロテープのようなものでバネの力で自立
しないように、止めておくか、カチっと相互に嵌め合わせらえるプラスチック嵌め合わせ具のついた紐で留めておくかの機構を用いてかさばらないように薄い平
円板となるようにできる。
使用持にはその留めてあるベルクロテープないし2本の紐の先端に固定された2つの雄雌の嵌め合わせのプラスチックロック部分をワンタッチ操作にて、はずす
だけで、平べったい円板形から、ばねの力で、ぴょんと、跳ね上がるように、円筒形の構造が生成され、バネの力で、そのまま自立するようにしても便利であ
る。非使用時、さっと畳んで、カチっとロックするとことができる。コンパクトで持ち運びにも便利である。それは非使用持にはコンパクトに薄型形状に折りた
ためるか軽く押しつぶして固定具で留めると嵩張らない薄型の円板の形状になる。直径としては例えば15cm程度のものから40cm程度のものまでといった
具合に、自らが流用している廉価な各種寸法のGPS受信機に、もっともよく適した形状のものを使用できるようにすればよいのである。
この際、プラスチック・バネで、しっかり自立するようにできるが、野外キャンプなどの場合、取り外して、持ち運びに便利な、もの収納する実体として使用す
ることもできるので便利である。また、こうした構造について、ポップアップする方向が体躯に垂直になるように、着衣に組み込んでおく、と言った着衣の一部
にしてしまう設計とすればよい。次に、又は着衣に着脱可能としておくと、野外で一つバッグが必要時には使えることにある。このバケツは、水などを格納する
ことができる特別な蛇腹型空隙を有することも水筒としての利用を常に可能とする選択肢を使用者に与えてくれ、かつ中空部に食材などを入れておけば、夏場な
どは、腐りやすいもの食材などには非熱の大きい水が取り囲んでいるため、保冷効果ひいては防腐的効果も期待できて便利である。なんとならば、保冷剤として
流通しているものの成分は、高給水性高分子ポリマーおよび水であり、実際にはその質量のほとんどは水が占めている状態であり、水の特別に高い比熱の属性
は、社会において、認められている。
その円筒形の側面には蛇腹式の柔軟水筒を側面に有する形状の円筒を実際は配備することで、本提案は実現可能となり、使用者の利便性も相当に高まると期待で
きる。この際、ばねには、別に示すようなマイクロ波にその回折波減衰というすぐれた効果以外には特段の影響を与えにくい、プラスチックバネを用いることも
でき、そうすることにより、水とビニルの透明性にプラスチックバネの透明性がマッチして、中が透けて見えることから、涼
しげな感じや、または、中のGPS装置の位置が適切であることなどを確認したり、ずれていないかをチェックしたり、することができる利点も生じるため便利
である。もちろんとりはずせば実際に野外でのポップアップバッグとして活用できるわけであるから、その兼用性も使用者は確保できることになり、野外での
GPSの使用持に、方位情報取得機能の付与を的確に支援しうるのみでなく、水の兼用性をうまく活用できることに、さらに加えて、このような機能まで兼用で
きるため、野外の活動においては真に有用性があるものと考えるのが妥当である。
外壁の中に、水などを格納することができる特別な蛇腹型空隙を有することも水筒としての利用を常に可能とする選択肢を使用者に与えてくれ、かつ中空部に食
材などを入れておけば、夏場などは、腐りやすいもの食材などには非熱の大きい水が取り囲んでいるため、保冷効果ひいては防腐的効果も期待できて便利であ
る。なんとならば、保冷剤として流通しているものの成分は、高給水性高分子ポリマーおよび水であり、実際にはその質量のほとんどは水が占めている状態であ
り、水の特別に高い比熱の属性は、社会において、認められているのである。
同様に四角柱形状としたい場合は、バネではなく、内蔵の四角形のプラスチック枠組みを四角柱内部で左右の側面に立てその側面のビニル又は布の張力によりそ
の構造を支える支柱として機能させ、ひいては、四角柱形状を支えられる事実を利用してポップアップさせることもかんがえられる。収納時には、前記の内臓の
四角形の枠組み構造を、バッグの内部で左右の側面に立てた状態からはずすと、全体が、例えば4cm程度の、薄平べったい四角板状態に戻る。使用時には全体
は、例えば、17.0cm高x24.5cm幅、17.0cm奥行などのバッグに、手を加え2,3秒で変貌できるものである。衣類から又は衣類へ着脱可能に
すれば、野外でのキャンプなどや現場での持ち運びに便利であることが極めて高く予想される。布製又は丈夫なビニル製とすれば、使用時には布の張力の働き・
作用で中空四角柱の安定した構造を維持できる。具体的には、四角筒のその対面する2つの側面に、実際は、側面にぴったり合う程度の寸法の四角形の枠組みが
自律的に張力ではめ込まれている状態を構成すればよいだけなのである。
こうした構造の本質部分について、すなわちポップアップしてくるある種の円筒又は中空角柱の構造について、ポップアップする方向が体躯に垂直になるよう
に、着衣に縫いつけておく又は着衣に組み込んでおく又は着衣に着脱可能としておく、と言った着衣の一部とする設計としつつ、その円筒又は中空角柱の側面に
は蛇腹式の柔軟水筒を側面に有する形状の円筒又は中空角柱を実際に配備することで、本提案は優れて実現性が高まり、使用者の利便性・活用性も相当に高まる
ことが期待され得る。
こうした際、円筒壁に用いるばね又角柱壁に起立・収納可変構造として用いる四角形枠組み構造、別に示すようなマイクロ波にその回折波減衰というすぐれた効果以外には特段の影響を与えにくい、プラスチックバネ、あるいは、プラスチック枠組み構造を用いることもでき、そうすることにより、水とビニルの透明性に
プラスチック又は樹脂の透明性がマッチして、中が透けて見えることから、涼しげな感じや、または、中のGPS装置の位置が適切であることなどを確認した
り、ずれていないかをチェックしたり、することができる利点も生じるため便利である。もちろんとりはずせば実際に野外でのポップアップバッグとして活用で
きるわけであるから、その兼用性も使用者は確保できることになり、野外でのGPSの使用持に、方位情報取得機能の付与を的確に支援しうるのみでなく、水の
兼用性をうまく活用できることに、さらに加えて、このような機能まで兼用できるため、野外の活動においては真に有用性があるものと考えるのが妥当である。
既述の円筒形のポップアップバッグなら、その壁面には、バネが組み込んであるのが普通であることを述べた。先にプラスチックバネを外形に組み込み構造の補
強をしても良いことも述べた。この構造を衣服の背面に縫い込むようにして配備しておけばよい。水を含む容器の内側に沿うように配置されていてもよく、外側
に配置されていてもよい。水を含む空間部分にあっても構わないけれども、なんらかの内部構造として納める必要があるならば、バネ用の空隙空間を持たせても
良い。ここでプラスチックバネについて少し論じておく。金属バネを使わないのは電波伝搬に影響を与えないためである。
この際、ばねには、別に示すようなマイクロ波にその回折波減衰というすぐれた効果以外には特段の影響を与えにくい、プラスチックバネを用いることもでき、
そうすることにより、水とビニルの透明性にプラスチックバネの透明性がマッチして、中が透けて見えることから、涼しげな感じや、または、中のGPS装置の
位置が適切であることなどを確認したり、ずれていないかをチェックしたり、することができる利点も生じるため便利である。これを着衣に縫いつけておくかの
ような着衣の設計にすることと、その円筒形の側面には蛇腹式の柔軟水筒を側面に有する形状の円筒を実際は配備することで、本提案は実現可能となり、使用者
の利便性も相当に高まると期待できる。もちろんとりはずせば実際に野外でのポップアップバッグとして活用できるわけであるから、その兼用性も使用者は確保
できることになり、野外でのGPSの使用持に、方位情報取得機能の付与を的確に支援しうるのみでなく、水の兼用性をうまく活用できることに、さらに加え
て、このような機能まで兼用できるため、野外の活動においては真に有用性があるものと考えるのが妥当である。
プラスチックバネは耐薬品性に優れ、強酸・強塩基下での使用が可能である。腐食・非磁・廃棄時の分別など金属ばねでは対応が難しい条件でも使用できる。
さらにプラスチックバネと他の機能部品を一体成形することによって、部品のコストを下げ組み立て工数を減らすこともできる。
《0048》
たとえば、ポリカーボネイト製ばねは、ばねの特徴耐候性に優れているため、野外使用用途などにも様々な実績をもっている。毒性がないため、食品容器、医
療器 具に最適であり絶縁材料としても優れた電気的性質をもつ。透明性に優れ、光学的な用途にも広く使用される。実用温度は-40℃~+120℃と広い範 囲にわたる。成形時の寸法精度、後寸法変化も小さく、精密成形部品の成形に適した素材である。自己消火性であり、火災の心配のある分野に多用される。ディ
スポーザブル医療器具・内視鏡等に使用可能で、廃棄時にプラスチック筐体から分別する必要がない。
《0049》
ポリアセタールばねの特徴高い弾性率と優れた弾性回復性、それに耐クリープ性・耐疲労性が加わり、スナップフィット用の樹脂として一番多く使われてい
る。電気特性も良く、磁性も無い為、MRI装置で使用されている。ポリアセタールは染色加工ができる。外観部品として着色する事で様々な用途に使い分けが出来る。有機溶剤に対して強く、また吸水による寸法変化は少なく、実用上ほとんど問題はない。
《0050》
プラスチックばねの特徴としては次をあげられる。(1)高温および過酷な環境下における卓越した強度、剛性および寸法安定性を持つ。(2)ハステロイ・
インコネルと比較し低コストで量産性が高い。(3)鉄鋼、アルミニウムやチタニウムと比べ軽量である。(4)潤滑剤を用いることなく、低摩擦係数および高
耐摩耗性を発揮し、取り付け部材に対する攻撃性が低い。(5)優れた耐薬品性を持ち、酸、塩基およびオイルなどの一般的な溶媒に不溶である。(6)低アウ
トガス、低発塵で高純度なためコンタミ発生を低減し、電気絶縁性をも持つ。
《0051》
さらには、次のような時代を先取りした提案をも行う。前記まででは、底面は抜けていたものを主に想定していたが、ここでは、底面を有する、野外用の一定の頑健性と廉価製と兼用性を備えた,容器性を備えたものを提案する。すなわち、プラスチック製や、ポリカーボネイト性、あるいはベークライト性といった、コップや、器において、野外で用いる有る程度のサイズのあるものは、提案型GPS受信機との相性が良く
なるように、二重構造にすることを提案する。すなわち、通常は、であるが、いざというときには、外側の部分にマイクロ波吸収性素材の液体等(水など)を充
填することにより、身体体躯と組み合わせて提案型GPS受信機と利用することにより、回折波弱化に用いることができるように瞬時に変貌し、遭難予防などに
活用できるサバイバルグッズとなるのである。そのために外壁側の空間の注ぎ口は通常はスクリューキャップで閉じられている構造とする。空
気がそこに存在しているだけでも、寒冷野外では暖かい飲料の保温性、に富む野外性廉価軽量な容器として活躍するであろう。逆に、酷暑野外では冷たい飲料の
保冷性、に富む野外性廉価軽量な容器として活躍するであろう。なお側面に構成された空間と同様な空間を底面にも用意しても良い。この場合保温性、保冷性の
向上に資する。側面に構成された空間と同様な空間を底面にも用意しない構成もそれはそれでその側面空間にマイクロ波吸収素材を充填して体躯に装着した際の
不要な重量を排すると積極的な意味を有する。これはどちらでも良い。こうした途上国でも製造可能な低価格ショップで販売可能なプラスチック製品として廉価
に構成できるため、急速な付加価値容器として世界中に普及可能な特性を持ち、なのかつ、提案型GPS受信機とともに次世代の方位情報取得支援の野外グッズ
として活用が期待できる。
図3にこの概念図を示す。側面を湾曲させ上面をより広くして、通常のカップに類似させた形状としても良いことはもちろんである。底面は構造をもち、コー
ヒーや飲料を中空構造部分にいれて野外用の食器として活用することができる。これをさらに発展させると次のようになる。近年シリコン式のポップアップ式
カップが急速に普及している。これは相応に野外活動に便利であると目される。これと、野外活動に有用な提案型GPS受信機と組み合わせることを可能とする
ように次の提案を行う。つまり、シリコン式のポップアップ式カップは通常、1重であるが、これを、2重構造のものとすることを提案する。前記と同様に活用
可能であるため、同様に説明が可能であるがここでは繰り返しとなるので省略する。図3をさらに発展させると、次のようにもなる。外壁側の注入口から、保冷
剤又は保温剤を入れておくこと用途も可能となる。保冷剤又は保温剤の素材は高吸水性高分子(Superabsorbent polymer、略
称:SAP)及び融点降下剤及び防腐剤及び水であることが多い。高吸水性高分子にはポリアクリル酸ナトリウムが用いられることが少なくない。ポリアクリル
酸ナトリウム(sodium polyacrylate)とは、高吸水性高分子の一種であり、主要な単位構造は[-CH2-CH(CO2Na)-]n。高
い吸水性は、網目構造の中に多数の水分子を取り込み、ゲル構造を作ることによる。水分吸収率の高さを利用して紙おむつ、保冷剤、生理用品、ローションなど
に使用されている。食品分野でも増粘剤として食品添加物グレードのものが使用される。また、図4に示される寸法の救命水と組み合わせているなら、切り取り
線部分の、電磁波侵入が生じないように、ベルクロテープ(通称でいうところのマジックテープ(登録商標))を、救命水に貼り付けておき、相互に、救命水
の、切り取り線部分と水部分が、重なるように配置することで、解消を図ることが簡単にでき、本発明に応用できる。これは、救命水として小分け袋を用いるこ
とも一向に妨げないために優れた方法であり、救命水が普及している日本および世界の先進国、途上国において、船舶関係者や被災者にとっても有効な方法であ
ると考えられる。また、救命水として定着している小分け袋を、提案型GPS受信機受信機への人体との併用で回折波弱化に応用するために、簡便・廉価・手軽
な方法であり、従来の救命水への併用が容易な手法でもある(救命水の製造工程に変化を与えずにすむ)でもあるため、また、救難艇や救急時にも各種に活用可
能なベルクロテープを与えるのみですむため、有効な方法であると思われる。当面の事実上世界標準としても受け入れられやすい活用可能な手法となろう。また
ベルクロテープが無いときには両面テープでも簡単に実現可能である点も現実的である。一定の構造を持たせるためには、軽量な円筒形のタッパーウエアを用い
ることができる。また、衣類から垂直な構造の棒状構造を数本突出させることにより、そこに、簾のように引っ掛けることで実現することも可能である。
《0052》
水を、一定形状の円筒形状になるように梱包したものを準備する際には、救命艇設備規則に準拠して、救命艇に設備されていることの多い、一般的形状の清水
のビニル袋入りパッケージを流用することもできる。事実上標準となっている形状がある。例えば、水袋部分のみに相当する内形は横12.1cmx縦
5.9cmx厚さ最大約1cm程度の、小分けされたビニルパッケージに清水として飲料水がパッケージ化されているものが、救命艇設備の事実上標準(de
fact standard)となっている。わが国で市販さ
れている当該形状のものはおおむね透明なパッケージであり、青字で、国土交通省認定の刻印があるものが一般に流通し、現実に、活用されている。図4は日本救命器具会社の製品で我が国の救命艇設備規則に沿っており広く普及しているものの一例である。
外形(水を含まない縁部分を含む)と寸法は次のようである。横13.8cmx縦7.4cmx厚さ最大(水部分が最大)1.0cm程度。なお、水を含まない縁は、左横1.0cm、右横0.7cm、
上縦0.75cm、下縦0.75cmでありほぼ国際的に事実上標準となっており、英語等で記載された同等のポリエチレ
polyethylene((CH2CH2)-n エチレンの重合体.透明ないし半透明の固体で,酸,アルカリ,溶剤に耐える。電気絶縁性,耐水性,防湿
性,耐寒性がよい.低密度ポリエチレン(略称LDPE,比重0.91~0.93)はエチレンを高圧下でラジカル重合させたもので主にフィルム,シート,電
線被覆などに用いる。)又はポリアミドpolyamide(主鎖中にアミド結合‐CO-NH‐をもつ重合体。従来からよく使われるものにナイロン 6,66,610,7,11,12などがあり,適度な吸湿性と染色しやすさのため合成繊維として利用されるのをはじめ,機械的強度や耐摩耗性にもすぐれることから,フィルム,歯車,ベ
ルトなどにも用いられる)製の透明あるいは青透明な比較的丈夫で軽量なビニルに個別に梱包され、切り取り線で連結されており、相当な意志的な力を加えれば
連結している切り取り線から離れるが、容易にはずれるわけでない、といった安全な形式が世界的に普及しており、普通に見かけるものである。
《0053》
海外でも同等の寸法で同様の現地語表記のものを見かけることがしばしばある。これは定員一人当たり3リットルの飲料水を備え付けることが救命艇設備と義務付けられていることによる。また破損時に一度にすべてを開封して消費しまわないようになどの観点から小分けされているとされるがその理由については明文
化されていない。
《0054》
前記の清水の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを半径5cmから20cm程度の底面の円を想定しながら、円形
に巻きつけてゆくことで、緊急時に、救命艇設備を得たものは、自ずと、提案GPS装置を、自らの身体体躯と、巻きつけて形成した円筒形状(本来は水袋)の
水とで、回折波を手元の機材のみで効果的かつ効率的に排除しつつ、方位を得ることができるのである。
《0055》
船舶救命設備規則には「(救命艇の艤装品)第十四条 救命艇には、次の表に定める艤装品を備え付けなければならない。定員一人当たり三リットルの飲料水:。水密容器に入れた清水。」と記述されている。
《0056》
前例のような円柱を基本とする中空筒ではなく多角形柱を基本とする中空筒であってももちろん良い。多角柱、例えば、八角形柱の中空筒であってもちろん良いのである。六角形柱を基本とする中空ずつであっても良い。四角柱を基本とする中空筒でももちろん良い。
《0057》
四角柱を基本とする中空筒で、さらに、簡便のため、図5のように左右だけに構成部分が存在する場合でももちろん良い。
《0058》
これについては、両方の水分包含可能空間を下部で細い中空チューブで連結しても良い。そうすると、ハイドレーションシステムを併設した場合でも、左右の
片側だけの水位が下がってしまい、回折波の減衰化が左右で均等で、無くなる状態を無自覚に形成されてしまう事態を、容易に避けることができる利点が生まれ
る。
《0059》
左右の板状の部分は、蛇腹構造を持たせて、内容物が充填されていない空の際には、嵩張らないように空気を追い出して圧縮し、スクリューキャップで口を密閉することにより、薄い構造になる。これにより、嵩張らない構造を維持することができ、野外活動に好適に適合する。
《0060》
以下では、誘電性の電波吸収材料として活用する素材、について検討する。特に野外での自然環境や大規模災害環境で、単身あるいは少人数で被災者救出活動
や、捜索活動、救助活動、に従事する先遣隊、あるいは、過酷な環境で自主的に避難を継続的に実施し続ける者を対象とする。
《0061》
水による、電磁波の吸収特性をSchwanらによって実測された水(25度)のε‘(比誘電率)と、ε“(比誘電損)数値を用いてα(振幅減衰定数,Amplitude attenuation coefficient)を、
α=√((1/2)・ω^2・μ・ε0・[√{(εr‘)^2+(εr“)^2}-(εr’)])
α:減衰定数 (媒質の)
β;位相定数 (媒質の)
ω:電磁波の各周波数
εr‘:比誘電率 (媒質の)
εr“:比誘電損 (媒質の)
ε0:真空の誘電率として、
または
α=√((1/2)・ω・μ・[√{(σ)^2+(ω・ε)^2}-ω・ε]) (Np/m)
ε0:真空誘電率
μ0:真空透磁率
ε‘:比誘電率 (媒質の)
ε”:比誘電損 (媒質の)
σ:電導率
f:周波数
c:光速(=約3x10^8(m))
として、
求め、1 (00MHzから3GHzまでの減衰率を計算すると図8のようになる。水(25度)による電磁波の減衰は、1.5GHzで、約100dB/mである。(2.45GHzの約1/3であることがわかる。)1.5GHzの電力半減深度、換言すれば、3dB減衰する深度)は、ほぼ3cm程度であることがこの文献値からも推定できる。生体組織の60%から70%は水分で構成されており、可視領域より長波長側の電磁波の透過・吸収は水分によって支配的であることが多い。筋肉などでは電力半減深度は水の場合の1/3から1/4である
(マイクロ波加熱技術集成 普及版 代表編集幹事 越島哲夫、NTS, 第II編工業用マイクロ波応用技術、第5章医療分野、P438)
《0062》
他のデータともつきあわせると前記にかかる単位長当たり減衰率と電力半減深度大体つぎのようにいえる。
単位長さ当たり減衰率 電力半減深度D
300GHz 6.0x10^2dB/m
3GHz: 3.9x10^2 dB/m
2.45GHz: 3.2x10^2 dB/m
約1cm
1.5GHz: 9.8x10^1dB/m 約3cm
915MHz; 3.5x10^1dB/m 約9cm
430MHz: 8.0x10^1dB/m 約36cm
《0063》
1.5GHzにおける、筋肉における、電力が(1/e:eは自然対数の低)になる深度は、約2.5cm程度である。
《0064》
誘電損(dielectric loss)は、電熱の一種で、交流電界を誘電体に加えたときに、その交流電界より位相が遅れて分極が起こるために発生する熱エネルギーである。
《0065》
人間が自らの人体遮蔽も活用して使用という文脈においては、導電性電波吸収材料や、磁性電波吸収材料を用いる方式は、アンテナとそれらの材料が、距離が近いため、結合してしまう、という欠点があった。誘電性の電波吸収材料は、そのような問題から、遠く、好適に適合する。
また本論で示すように、そうした際の素材には、携行持参の必然性があるものを用いることができた場合には多大な効果を奏するのである。
それは、例えば、飲料水、飲料用液体(エチルアルコールなど)、食材、食品、医療用輸液(血液パック、生食パック、消毒用メチルアルコール)、現地調達可
能な素材(砂<水分17%>等)、保冷材・保温材(高吸水性高分子、水、防腐剤、融点降下剤等)、海水中等の保温性衣類(ネオプレンなどのクロロプレン系ゴム等)である。これらは、従来ほとんどというかまったくこの種の目的に注目されてこなかった素材である。しいて言えば、交番電界中の誘電体の誘電損による加熱、すなわち、誘電加熱の分野で、より限定的には、いわば、マイクロ波加熱,マイクロ波食品加熱の分野で若干の知見があったのみであった。本論ではそれらを発見的に活用してゆくまったく新しい提案を行う。
《0066》
以上、形態について主に見てきた。
《0067》
以下では、誘電性の電波吸収材料として何を用いるか、について主に検討する。
《0068》
これは、誘電損失、を利用する方式である。
人間が自らの人体遮蔽も活用して使用という文脈においては、導電性電波吸収材料や、磁性電波吸収材料を用いる方式は、アンテナとそれらの材料が、距離が近いため、結合してしまう、という欠点があった。
《0069》
誘電性の電波吸収材料は、そのような問題から、遠く、好適に適合する。
《0070》
また本論で示すように、そうした際の素材には、携行持参の必然性があるものを用いることができた場合には多大な効果を奏するのである。
《0071》
近年の、原発事故における、一種の、市民の自主的な救命活動を促進する救命ボートのような役割の技術提案の重要性に鑑みて、提案をなしていることも本研究の特徴とも呼ぶことのできるひとつの重要な視座と言える。
《0072》
この根拠は次のようである。水は後述するように、L1波帯1.5GHzの電力半減深度が数cm程度である物理化学的特性を有する。その上、登山や救助活動において救助者のあるいは被救助者の安全のために飲料水の携帯・運搬は当然行われているはずである事実がある.
《0073》
主として歩行により移動を行う者が携行する、方位情報取得可能な筆者提案のGPS受信機と、従来この分野で飲料等以外のこうした用途にまったく注視されてこなかったこの素材としての水とを、組み合わせて用いることの利点について次に述べる。
《0074》
マイクロ波は誘電体中を浸透しながら吸収され熱に変わって減衰していく。この際、減衰特性として、特に、誘電体表面でのマイクロ波電力密度が1/2に半減するまでに直進した深さ、すなわち電力半減深度D[m]は、
《数2》
000004

D=3.32・10^(7)/f/{√(εr・tanδ)}
で表わされる。ここで、周波数f[Hz]、比誘電率εr、誘電損tanδ(誘電体損失角δ)である。(出典:森本雅之他 マイクロ波加熱装置 三菱重工技報31(6) pp.396-399 1994)。
《0075》
上式から図6と図7が得られる。水はマイクロ波の電力半減深度が小さく、優れた吸収素材である。本稿の目的にこうした物理化学的特性を備えた素材そしては、これまでまったく着目され活用されてきていない。
《0076》
同様の属性を顕著に示す素材として医療の洗浄用消毒用などの多目的にも散られるメチルアルコールを含むアルコール類等が存在する。
これも同様にこれまで生化学用途にのみ活用され、本稿における目的に適うこうした用途に考えられてこなかった。電力半減深度が小さいもの、例えば、水、は均質に暖めることが難しい、均質加熱に、うまく適合しない素材という考え方の位置づけのみであった。《0077》
例えば「一般的にマイクロ波電力による均一加熱度合の限界は(2~2.5)・D程度であり、これ以上厚い物質ではマイクロ波エネルギーが中心部へ到達す
る前に減衰してしまうため表層と中心部の温度差が大きくなってしまう。この結果、物質の表層と中心部の温度差が大きくなり、均一加熱が困難となる」「マイ
クロ波を用い冷凍食品を解凍しようとする場合に、非常に厄介な問題となる。即ち、冷凍食品の一部分が先に溶けて水になると、損失係数が大きくなりマイクロ
波は、この水の部分に集中的に吸収され、その部分だけが高温になってしまう、いわゆる『ランナウエイ加熱』発生する。本現象を避けるためにマイクロ波を間
欠的に照射して被処理物内部の熱伝導による熱移動を利用するなどの工夫を加えることで、ほぼ均一に解凍可能となる。」といったような記述が見られた。
《0078》
つまり、衛星通信工学とは遠く異なる異分野において、問題点としてのみ、扱われていた。
《0079》
そうした問題点として扱われていた属性を、衛星通信分野、衛星測位分野という、未来的な社会基盤の可能性も大きい宇宙技術の文脈において、逆に有効に活用せんとすることが本稿の提案なのである。
衛星通信分野、衛星測位分野ではほとんど考慮されることはないままであったため、本稿における技術文献の出典も、このような傾向を反映するものとなっている。
ところが、ひとたび、大規模自然災害救援に具体的に役立つことを真摯に考えはじめるに際して、実際に役立つ技術を考案し社会還元を念願する立場から、広範かつ深い探索に根ざした探索的継続的努力から、このような視座が発掘された。
《0080》
水は、人体はもとより、遭難救助犬・被災者位置探索犬などを含めた意味で生物の生命維持に欠かすことのできない基本的な化学物質であるため、世界の多く
の国と地域でその入手地点等の情報は共有され、入手可能性が他の化学物質に比べて高い。救命活動従事者は必ず携行する。同時に相応の廉価性を備え、必要性
がなくなった際の廃棄も容易で、環境への負荷とコストもほとんどかかることがなく、腐敗性もそれほど迅速でないとの優れ
た利点がある。
必携される水の有する前記の諸利点に加えて、マイクロ波帯の電力半減深度という、他の化学物質に類を見ない卓越性を回折波の減衰に有効に活用することが
できれば、携行物の、重量、容積の特段の増加をもたらすことを避けることができ、かつ、安定的な、方位情報取得の精度向上(具体的には、方位限定幅の狭く
すること)という、一見、相反する価値を、同時に達成することができる。
《0081》
救援する側、救援される側を問わない上、人体はもとより、遭難救助犬・被災者位置探索犬などとも述べたが、それ以外にも、警察犬、愛玩動物、家畜、家禽類、植物などの生命維持に欠かすことができない基本的な化学物質であることはもちろんである。
《0082》
燃料電池が社会で広範な用いられる日が近いが、その際には、排出されるクリーンな化学物質として水のみが最終生成されるという点も、電力を生成した後の
生成物が、循環的に本提案に活用できるという観点で、きわめて未来の社会的な枠組みと本提案が好適に適合すること、すなわち、相性が良いことを示してい
る。
《0083》
一方、本稿で、水、という表現した際には、水を含有する物質一般をも含めて意味することとする。水を含むことにより、マイクロ波帯電磁波に対する小さい電力半減深度を示す物質は多い。
代表例としては、穀類、根菜類、肉類などの食品や、飲料品の物質がまず含まれるものとする。Ration planningという概念があり軍や山行な どで主に諸外国でもわが国でも用いられる、山行、長時間・長期間の歩行をともなう救援活動での歩行により運搬する重量物としての食糧をどのように消費する かというほどの意味である。
こうした概念が重視され存在することがそもそも、重量物であるration(食糧)の一回分の割り当て量をどのようにするかなどがこうした行動に重要で あることを示している。本提案は、それらを単なる歩行のさいの体力消費を増大させる重量物の運搬と捉えることから、回折波減衰へ貢献させる視座に変換する こともできることを示しており、長期の野外の救援行動や自然調査・探査行動の悪天候時などの危険回避に活用できる可能性を示しており、そうした活動に好適 に適合する。
《0084》
主に医療用として、細胞外液欠乏時やナトリウム欠乏時の輸液用電解質溶液のベースや麻酔液・注射剤の希釈、皮膚・創傷面の洗浄などにも非常時には効果的 に流用可能であることは言うを俟たない。冷凍庫・食器洗い乾燥機の使用に適合する。耐熱温度190℃耐冷温度-20℃であり乾燥地域ないし極地での過酷な 使用にも適すため、寒冷地、猛暑、などでも壊れないすぐれた特性を有す。
《0085》
本稿で、水、という表現した際には、メチルアルコールあるいはエチルアルコール等、水と親和性が高い低級アルコール(炭素骨格が小さい規模ものアルコー ル類を有機化学において低級アルコールと称する。それ以上の意味は無い。)およびそれらを含有する物質一般をも含めて意味することとする。理由を次に示 す。
これらは、水と同様、マイクロ波帯電磁波に対してきわめて小さい電力半減深度を示す。メチルアルコールまたはエチルアルコールなどは大規模災害時等の緊 急医療に必須の傷口の消毒および切開等の外科手術等を可能にする兼用しうる重要な医療用品のひとつである。極地や寒冷地での燃料(低体温症患者への暖房 用、被災者への食品調理用、救助者間の連絡用の小型移動体(無人機航空機等)駆動燃料用等多目的用途)として生命維持に貢献も兼ねることができる。エチル アルコールは緊急時には食品が無い際の生命維持用のカロリーに飲料品として摂取することで転用も可能である。
エチルアルコールは長期保存(耐腐敗)性を水や食品に安全に与えうるとの熱帯付近の野外活動ではきわめて意味のある稀有な機能も有する。南極などの極地の踏査において、持参した場合、密閉された雪上車などの専用移動体から凍結しがちな水も、これらのアルコール類との混合水溶液と化すことで、融点はマイナス70度程度に下がり、凍結を免れるという稀有な機能も併せ持つ。
アウトドア活動で救命に活躍する保温材、保冷材でも良い。人の生活に重要な意味を持つこれらの物質が、携帯された際に発揮することが期待されるこうした 稀有な多機能性に加え、マイクロ波帯電磁波に対する小さい電力半減深度を示すことは意味が深い。そこでこれらの物質も人命救助などの観点から含めるものと するのである。
医療分野にいては、ITU等でも、遠隔医療における技術とともに、被災地・被災者への迅速な接近法の重要性が議論されている。必ずしも医者が接近せずとも、衛星通信などで画像などとともに適切な指示をだせる。そのために、医療協力者者(co medical)の迅速な接近が求められる。
ICT技術のため、真の専門家は中央にいて良い。その判断を実施する医療協力者の現地被災者・患者への迅速な接近が求められるのである。
そのために、本提案は有効に活用され得る。ひとつにはGPSで世界のどこでも、位置を把握できることにおいて。ひとつには、提案方式において方位情報迄えられることによる。co-medicalは生理食塩水など一定の輸液を保持している。それを自らの移動中にも、GPSと組み合わせて迅速・的確な接近法に用いることを本提案は可能にする。輸液技術の発達は、第2次大戦後の40年間の外科学の進歩とともにしてきたとも言える。逆に、第2次大戦後の40年間の外科学の進歩、には目をみはるものがあるが,これは無菌法,抗生物質の発見,麻酔法の発達,輸血・輸液療法の確立に負うところが大きい。同様に衛星測位技術の急速な普及によって初めて本提案が、注目されるところなのである。1901年の K. ラントシュタイナーの ABO 式血液型の発見,14年のヒュースティン Albert Hustin らによる抗凝固剤クエン酸ナトリウムの発見,40年の K. ラント
シュタイナーらによる Rh 式血液型の発見などは輸血の実施を促進させ,大きな成果をもたらした。輸液療法も,体液に関する病態が明らかにされるにともない,異常な病態に適合した内容のものが補給可能となった。しかも,かつてはどんなに努力しても1日600kcal以上の補給は無理であったが,60年代に経中心静脈的高カロリー輸液療法(中心静脈栄養)が開発され,1日2000~3000kcalが補給可能となり,外科治療に一大福音をもたらすようになった。なお、術語の和英の対照をねんのため示しておくと、次のようである。electrolyte 電解質・電解液 、electrolyte solution 電解(質溶)液、loss tangent 損失正接・誘電損・誘電損失角度、dielectric constant 誘電率。発展しつつある分野とも看做すことができるため、一部複数の訳語・概念が割りつけられていることがわかる。これらは理化学辞典第五版、百科辞典マイペディア、世界大百科辞典第二版、ジーニアス英和和英大辞典等によった。
医療用薬液として輸液としてアルコール類は運搬されることがある。また燃料としても登山や極地踏査で運搬される。極地などでは、水は氷ってしまう。氷になってしまうと、電力半減深度が大きく変化してしまい、極めて大きい値になってしまうのが水の特徴である。そこで、凝固を避けるために、エチルアルコールや(注意して)メチルアルコールと混合することによる有効方策をとることができる。それらのアルコール類はマイナス70度程度の凝固点を持ち、水と任意の割合で溶解するためである。またエチルアルコールは人間の栄養として摂取も可能であり、近年は、移動体の燃料としても活用されるのは承知のとおりである。そうした素材を本提案でも有効に活用できることは希望が持てるものである。表1や図6や図7からアルコール類の本提案への好適と言える適合性が見て取れるのである。これはアルコールが極性分子であることから、大きな誘電損失係数と、小さな電力半減深度を有することによる。
《0086》
2.450MHzのマイクロ波に対しては次のように言える。
例えば、水の場合、約1cmの深さでマイクロ波電力が半減してしまうので、対象物の含水率により対象物の厚みを決定する必要があることがわかる。
メチルアルコールはさらにそれよりも短い0.5cm(5mm)程度でマイクロ波電力が半減してしまう。
エチルアルコールでも、約3cmの深さでマイクロ波電力が半減してしまう。
粘土(水分20%)では、1.8cm程度、砂(水分17%)では0.28cm程度でマイクロ波電力が半減してしまう。
これらの素材は当然流用可能である。
Hippelおよび越島によると、マイクロ波(2.450MHzのみ)に関して表1のとおりまとめることができる。表1はHippelおよび越島による値を発明者の視座でまとめた。
《0087》
《表1》
000005

《0088》
(出典:Arthur R. Von Hippel and Alexander S. Labounsky、"Dielectric Materials and Applications"、 Artech House; illustrated edition、 ISBN 978-1580531238、 pp.300-370、 December 1995)
(出典: 越島哲夫編著、"マイクロ波加熱技術集成"、ISBN 4-86043-070-0、 NTS press、 November 2004)
《0089》
水以外の液体でも妥当性があるものが存在する。それは、例えば、飲料水、飲料用液体(エチルアルコールなど)、食材、食品、医療用輸液(血液パック、生
食パック、消毒用メチルアルコール)、現地調達可能な素材(砂<水分17%>等)、保冷材・保温材(高吸水性高分子、水、防腐剤、融点降下剤等)、であ
る。さらに別途、海水中等の保温性衣類(ネオプレンなどのクロロプレン系ゴム等)も妥当性を有する。これらは、従来この種の目的にほとんど注目されてこな
かった。しいて言えば、マイクロ波食品加熱等の分野で若干の知見があったのみであった。本論ではそれらを発見的に活用してゆくまったく新しい提案を行う。
《0090》
水、メチルアルコール、エチルアルコ-ル、クロロプレンなどはマイクロ波帯の電磁波における、損失係数εr・tanδが大きく、必然的に、電力半減深度 Dが小さい値を取る。そこで、人体を用いた提案型GPS受信機利用時の、体側からの回折波弱化に有効性がある。人体を用いた高杯GPS受信機の使用文脈
(原発災害時避難、野外救援活動、遭難類似状況活動支援、自然探査、研究踏査、大規模自然災害時救急救命活動従事、大規模人工災害救急救命活動時等)にも
好適に適合する。自他にかかわらず生命維持に水(非加工食材又は加工食品に含まれる水分を含む)、や医療用輸液(生食、薬品、消毒用アルコール)や、飲料
用等の液体(エチルアルコールやスポーツドリンクや調味料(醤油)など)を所持していることが想定されるからである。
《0091》
従来は、こうした、水、メチルアルコール、エチルアルコ-ル、クロロプレンなどマイクロ波帯の電磁波における、損失係数εr・tanδが大きいもの、必 然的に、電力半減深度Dが小さいものは、マイクロ波加熱され易いものとなってしまい、マイクロ波加熱装置の、例えば、構造材としては利用不可能となる、と
いったマイナスの文脈で、もっぱら多く考えられてきた事実は、本提案ではことに注目されねばならない。本提案では、こうした分野特異的な固定的な見方から
一旦自由になり、そうした一見不利益にのみ見える現象を逆に有効活用して新たな産業上の積極的な活用価値を見出し、人命救助をはじめとする人類の共通の公
共的福祉等の発展に資する技術提案を行おうとするものである。近年の、原発事故における、一種の、市民の自主的な救命活動を促進する救命ボートのような役
割の技術提案の重要性に鑑みて、提案をなしていることも本研究の特徴とも呼ぶことのできるひとつの重要な視座と言える。
《0092》
以下では救命水を用いる場合についてのフィボナッチ数列を導入する筆者の考案について述べる。円筒形状にするには少し工夫が要る。板状にして使うにはそうした工夫はなしに済ませられるが。
水を、一定形状の円筒形状になるように梱包したものを準備する際には、救命艇設備規則に準拠して、救命艇に設備されていることの多い、一般的形状の清水
のビニル袋入りパッケージを流用することもできる。事実上標準となっている形状がある。例えば、横5cmx縦3cmx厚さ1cm程度の、小分けされたビニ
ルパッケージに清水として飲料水がパッケージ化されているものが、救命艇設備の事実上標準(de fact standard)となっている。わが国で市
販されている当該形状のものはおおむね透明なパッケージであり、青字で、国土交通省認定の刻印があるものが一般に流通し、現実に、活用されている。
《0093》
海外でも同等の寸法で同様の現地語表記のものを見かけることがしばしばある。これは定員一人当たり3リットルの飲料水を備え付けることが救命艇設備と義
務付けられていることによる。また破損時に一度にすべてを開封して消費しまわないようになどの観点から小分けされているとされるがその理由については明文
化されていない。
《0094》
前記の清水の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを半径5cmから20cm程度の底面の円を想定しながら、円形
に巻きつけてゆくことで、緊急時に、救命艇設備を得たものは、自ずと、提案GPS装置を、自らの身体体躯と、巻きつけて形成した円筒形状(本来は水袋)の
水とで、回折波を手元の機材のみで効果的かつ効率的に排除しつつ、方位を得ることができるのである。
《0095》
船舶救命設備規則には「(救命艇の艤装品)第十四条 救命艇には、次の表に定める艤装品を備え付けなければならない。定員一人当たり三リットルの飲料水:。水密容器に入れた清水。」と記述されている。
《0096》
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの、切れ目で分離される、ひとつ分の小袋の寸法(長さ)、を、本稿で筆者が提案する次のようなフィボナッチ数列の応用提案に基づいて、重なりにくく工夫されたビニルパッケージを用いても良い。
《0097》
なおフィボナッチ数列は、イタリアのレオナルド・フィボナッチ(1170年-1250年ごろ)によって見出された数列である。フィボナッチ数列は、1、
1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144、233・・・と続く。フィボナッチ数列の作成方法は、最初に1、1のみ準備しその後は前2項
を足すことで、次の項を作るという単純なものである。フィボナッチ数列の連続2項の比を取ると、その極限値は、(1/2)(√(5)-1)に収束する。 フィボナッチ数列の連続2項の比がこの値に収束してゆくことを図9は示す。
《0098》
この(1/2)・√(5)・1}=(0.618)は植物などの自然界によく出現する数として知られる。Golden ratio(黄金比、ときにφと表記されることも多い。)と呼ばれる。
フィボナッチ数列(Fibonacci sequence)における隣接二項比の極限値もこの値に収束する。自然界では、黄金比は葉序等に深く関係があること等がよく知られている。
《0099》
植物の葉が茎の周りに一定の角度を保って突出してくる姿を真上からみた際の様相を、葉序という。1周を1とすると、1/2の回転率の葉序で、出てくる
と、2つ目までは重ならず良いが3つ目の葉は1つ目の葉と重なる。1/3の回転率の葉序では、3つ目までは重ならず良いが4つ目の葉は2つめの葉と重な
る。2/5の回転率の葉序では、5つ目までは重ならず良いが6つ目で1つ目の葉と重なる。3/8回転率の葉序では、8つ目までは重ならず良いが9つ目で1
つ目の葉と重なる。
《0100》
これらは、フィボナッチ数列の隣接2項の比であることが知られている。自然界の植物の葉は日光を効率よく受けるために回転しながら次の葉をつけてゆくが、フィボナッチ数列の隣接2項の比で形成されて、効率よく日照を受ける葉同士の重なりあいを避けているのである。
《0101》
もっとも効率の良い回転率を追求すると、フィボナッチ数列の隣接2項の極限値(これは最も美しいと感じる比率すなわち黄金比でもある)であることがわかっている。それは、(√(5)-1)/2=0.618034である。これについて次に述べる。
《0102》
葉の付くところ、が、真上から見て、重なると、日光を受ける効率が低下する問題がある。そのアナロジーで、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ
の、切れ目付近には水が存在しない。ビニルの密閉加工された部分ののりしろのような部分がある。それが巻きつけていくと案外重なってしまい、そこを外側か
ら見ると水の壁が存在しないことがある。このようになってしまうと、水で回折波減衰をほどこす、ということが困難になる。そこで、葉序のアナロジーで飲料
水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ、深く考えずに巻きつけても、うまく、切れ目が重ならないことで、水で回折波減衰をほどこしたときにほぼ確実に成功
する方法を提供したいと考えている。
《0103》
なお、船舶救命設備規則(昭和四十年五月十九日運輸省令第三十六号 最終改正:平成二一年一二月二二日国土交通省令第六九号)に、次の条項がある。(救
命艇の艤装品)第十四条 救命艇には、次の表に定める艤装品を備え付けなければならない。定員一人当たり三リットルの飲料水:。水密容器に入れた清 水。」。飲料水小分け密閉梱包連続ビニル
パッケージは、これに基づいて事実上標準として用いられている。ただ現状では、その寸法には特段の合理的な根拠はなく事実上標準となっている。
《0104》
もっとも効率の良い回転率は、黄金比(Golden ratio)をGとするとG=(√(5)-1)/2=0.618034・・・。すなわち、G=0.618である。
すると、もっとも効率のよい回転角度は、360.0度×黄金比(0.618034・・・)=222.49・・・度である。
これは、180度を超えるので、360.0-222.49度=137.51・・・度の回転数でも同じことになる。
これを与える回転率は、g=1-G=0.38197・・・である。
これをradianを単位として表現すると、v=2πg(rad)となる。
《0105》
言い換えると、
約137.5度(=360(1/2)・√(5)・1}-180度)あるいはその自然数倍、
または、
約222.5度(=360(1/2)・√(5)・1}度)あるいはその自然数倍、
の相互離角を自ずから形成するべく、
隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出
される間隔値に基づき設計されており、各分離切取線が当該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されるこ
とで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させることができる。
《0106》
こうして水が存在せず、薄くなっているビニル部分が一方向に偏在して、そのような水の存在の薄い部分から、回折波が減衰せずに侵入してくる可能性を太い
に減じることができる。このときに、最初の直径を目安となるための長さを持つ、ビニルの切れ端を同梱あるいは付属させておいても良いし、廉価な紙円筒を同
梱しておいて活用しても良いのである。
《0107》
以下では考え方の道筋をより明確にするため、アルキメデスの渦巻き(ときに、アルキメデスの螺旋とも。アルキメデスは紀元前600年頃の人物で、螺旋についての数学をも築いた。アルキメデスの提案した螺旋揚水機は現在も灌漑用ポンプとし使われている。なお、アルキメデスは螺旋の発明者ではない。螺旋がいつ発見されたのかは
分からない。)を前提する(6種類知られる渦巻きでもっともシンプルな渦巻きである)。それはr=a+bθで表現される。
《0108》
rは 渦巻きの半径である(ただしa、b、θは夫々次のように定義されるとする)。aは、巻きつけ開始時の半径。bは、渦巻き半径が、回転角1radianあたり、増加する長さ。
別表現をするならば 「水小分け袋の厚み/(2π)」。
別表現をするならば、「一周巻きつける毎に増える半径の長さ/(2π)」。θは、累積回転角度(radian)。
例えば、丁度1周巻きつけた場合はθ=2π(radian)。
例えば、丁度2周巻きつけた場合はθ=4π(radian)。
例えば、丁度2.5周巻きつけた場合はθ=5π(radian)。1周(θ=2π(radian))巻きつける毎に、この渦巻半径はb/(2π)ずつ増加することになる。
《0109》
巻きつけ開始時のθ_0は常に0.
1番目に切れ目が入るべき場所を、θ_1
2番目に切れ目が入るべき場所を、θ_2
3番目に切れ目が入るべき場所を、θ_3
《0110》
n番目に切れ目が入るべき場所を、θ_n
などと表現できる。すると
r_0=a+b・θ_0 =a (∵θ_0=2π・0g)
r_1=a+b・θ_1 =a+b・1g (∵θ_1=2π・1g)r_2=a+b・θ_2 =a+b・2g (∵θ_2=2π・2g)
r_3=a+b・θ_3 =a+b・3g (∵θ_3=2π・3g)

r_n=a+b・θ_n =a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
である。
《0111》
まず、厳密値で計算したい際は次のようにするのが良い。近似値で計算しい場合は後述するが、まず厳密値で計算する。簡便性と現実性の特徴を意識して、現実の状況に好適に適合する計算方式を選択するのが良い。
《0112》
まず厳密値の求める式を、次に示す。
《0113》
アルキメデスの渦巻の式
r=aθ+b (a>0)・・・(101)
の渦巻の長さを求めむとするならば、通常の一般曲線と同様に、曲線の各微小部分に分割して、積分によって求められる。
《0114》
本発明は、複数の切取線部分を有する柔軟な板状のものを最初の直径2aを有して(それ以外のことは現場で特に深く意識することを要さずとも)幾重に層状
に巻き始めむとして、「切取線部分が(層間において偶然にも)重なることが確率的に最小になる(切取線間の)回転角
(137.51[deg]=2πg[rad])の繰り返しが、本来的に設計
されているので、無自覚に巻いていっても、そのように現場でも実現される、そのような寸法構造を設計段階から実現しておくことができる。
《0115》
便宜上「0番目切取線の回転角をθ(n=0)=2πgn=2πg 0 = 0[rad]とすれば、n番目切取線の回転角は θ(n=n)=2πgn[rad] であり、(n+1)番目切取線の回転角はθ(n=n+1)=2πg(n+1)[rad]」と簡単な表現形式であらわす
ことができるので便利である。
《0116》
n番目切取線と(n+1)番目切取線の間の距離(渦巻きをしごくかのごときに直線に直したようすを想定した際の)を、いま、
L(n)
とすると、上述の準備は全てことごとく生かされて、:
《数3》
000006

として精密解が得られる。精密な解が得られるという大きな利点の割には、比較的単純で簡単な2次式の平方根と簡単な対数を有する程度の式により、その成果
が得られることがわかった。なお対数の中には絶対値記号が入っている。この程度の簡単な式であれば、設計時にこの数式を使用するのは簡単であり、この式は
今後、GNSS時代の到来を背景に、提案方式のGPS受信機と組み合わせて回折波減衰を図る際に有効に機能する可能な、連続小分け飲料水密閉梱包容器(包
装)の隣接切取線間間隔長さを、単純に、最初の巻き付け半径a、小分け飲料水の厚みb/2π、切取線の並び順番nだけ(のこるは円周率π、黄金比に基づい て規定した定数gであるから既知数)から短時間で算出可能なものであり、設計時に、遭難などの際に役立つ副次機能をそのパッケージの「寸法」自体に巧みに
内在化させることができるため、GNSSが社会基盤として持ちいられその受信機が常用され、携帯される時代にあっては、多大な効果を奏する高い有用性を示
すものとなる。[ ]は不定積分の結果を示しており、]右下の値が開始値、]右肩の値が終了値を示す。
《0117》
なお、上の論理を導いたのは本発明者自身である。一方その途中のプロセスの一部においてのみ、ある種の不定積分を解くとの技術的な面のためのみについては、ある形式の不定積分の1解法として、次の文献の記述の一部のみは参考にした。しかしながら、本提案の基本的な問題の提案と、解決のためのアイデア提案と、その数理的問題設定と、方針および解決はすべて筆者の創造性によるものであることも改めて指摘したい。なお、・"岩波数学公式I、-微分積分・平面曲線-、森口繁一・宇田川金久・一松信著、岩波書店、2010年、 第3章二次無理函数の不定積分 第26節「『2次式の一般式』の平方根」を含む不定積分 p.121" を参照した。
《0118》
前記の式は、次を示す。
n番目に来るべき切れ目と、n+1番目に来るべき切れ目、の間、の長さL(n)は、飲料水小分け梱包包装の製造時や設計時には既に決定されているはずの、定数だけで決定できことに注目されたい。なんとなれば、巻きつけ開始時半径a、飲料水
小分け梱包包装の平均厚み(b/(2π))と定数π、定数g(=1-G=1-黄金比)、整数n=0、1、2、3、・という、全て既知数のみで表現可能であ
る。
《0119》
これは、飲料水小分け梱包包装の製造時や設計時に、そのn番目の切取り線間の長さL(n)を、巻きつけ開始時半径a、飲料水小分け梱包包装の平均厚み(b/(2π))さえほぼ確定すれば、決定できることを示している。
《0120》
次は近似による解放である。
《0121》
アルキメデスの渦巻き(ときに、アルキメデスの螺旋とも)を前提する(6種類知られる渦巻きでもっともシンプルな渦巻きである)。それはr=a+bθで表現される。rは渦巻きの半径である(ただしa、b、θは夫々次のように定義されるとする)。aは、巻きつけ開始時の半径。bは、渦巻き半径が、回転角1radianあたり、増加する長さ。 別表現をするならば 「水小分け袋の厚み/(2π)」。
別表現をするならば、「一周巻きつける毎に増える半径の長さ/(2π)」。θ は、累積回転角度(radian)。
例えば、丁度1 周巻きつけた場合はθ=2π(radian)。
例えば、丁度2 周巻きつけた場合はθ=4π(radian)。
例えば、丁度2.5周巻きつけた場合はθ=5π(radian)。1周(θ=2π(radian))巻きつける毎に、この渦巻半径はb/(2π)ずつ増加することになる。
《0122》
開始時のθ_0は常に0.
1番目に切れ目が入るべき場所を、θ_1
2番目に切れ目が入るべき場所を、θ_2
3番目に切れ目が入るべき場所を、θ_3
《0123》
n番目に切れ目が入るべき場所を、θ_n
などと表現できる。すると
r_0=a+b・θ_0 =a (∵θ_0=2π・0g)
r_1=a+b・θ_1 =a+b・1g (∵θ_1=2π・1g)
r_2=a+b・θ_2 =a+b・2g (∵θ_2=2π・2g)
r_3=a+b・θ_3 =a+b・3g (∵θ_3=2π・3g)
:r_n=a+b・θ_n =a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
である。
《0124》
ここに、n=1、2、3・・・だとすると、その時点での、半径はひとつ前の半径と、今の半径との、2者の平均r_(n,n-1)=(1/2)・[r_(n)+r(n-1)]=(1/2)[(a+bng)+(a+b(n-1)g)]=1/2(2a+2bng・bg)=(a+bng)・(1/2)bgで近似される。
《0125》
よってその1円周は近似的に次で得られる、
2π・r_(n,n-1)=2π[(a+bng)・(1/2)bg]=2π[(a-0.5bg)+bgn] (n=1,2,3,・・・)
《0126》
その中の一部分として、比率としてのgに相当する円弧長は次で近似的に得られる
2π・r_(n,n-1)・g=2πg[(a-0.5bg)+bgn]
=2πg(a-0.5bg)+2πbggn
《0127》
これは重要な意味を示している、すなわち、
一周巻きつけるたびに半径はbだけ増加する飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを用い、
巻きつけ開始時の半径をaとして外向きに巻きつける場合、
切れ目の位置の相互間隔を、切れ目の出現順番、n(n=1,2,3,・・・)に対応させて、
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3,・・・)
に設計すると、巻きつけても重なりが最小化されることを示す。
《0128》
巻きつけ開始時の半径をa(cm)とし、
b(cm)の厚みを有する飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを用い、巻きつけ開始時の半径をaを前提して外向きに巻きつけてゆき水の円筒を形成
する場合、2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3,・・・)の長さで小分けされた水の梱包の切れ目がくるように、飲料水小分け 密閉梱包連続ビニルパッケージを設計すると、巻きつけても重なりが最小化されて、回折波の減衰に効率的であって、良い。
《0129》
その際には、巻きつけ開始時の半径aを何cmに前提して飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを製造したかを、具体的に明記するとともに、そのパッケージの切れ端のビニルで、その長さを直径2aとして、わかるように、垂れ下がるように作りこんでおくとなお良い。
《0130》
例えば、半径a=7.5cmで想定して作成された、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージには切れはじとして、2a=15cmの目盛り印刷済のビニ
ルのみ部分がこれが巻きつけ開始時の直径(diameter)であると明記しておけば緊急時にも被遭難者にもわかりやすい。円の図形の直径を円や正方形を
用いて視覚的補助として非言語的な絵画も利用して直観的理解を助けるよう母語を異にする各国出身旅客や各国出身船員・航海士などにも緊急時にもただちに理
解可能なよう印刷しておけばさらによい。
《0131》
加えて、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの厚みb=0.7cmである設計の場合には、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの切れ目は、
n=1,2,3等に応じて、何cm目に該当するように作成するかというと次のように作るべきであることが上述に発明者がはじめて展開した式から自ずと明らかになろう。
《0132》
n=1のとき、2πg(a-0.5bg)+2πbggn
=2π0.381966(7.5 ・0.5・0.7・0.381966) +2π0.7・0.381966・0.381966・n
=17.6788772 +0.6416930・n
≒17.68 +0.64n つまり最初(n=1)では、18.96cm長さで、構成する。
《0133》
その後は、0.64cmずつ長さを伸ばして最初から製造しておくことで、厚みb=0.7cmの飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、使用者が提
案方式の静止時方位取得可能機能を具備するGPS受信機の回折波減衰に身体体躯と同時併用して精度向上(方位限定幅のいっそうの狭化)を図ろうとした際に
も、a=7.5cm半径(2a=15cm直径)にて巻きつけを開始ししさえすれば、深く考えずとも、うまく、切れ目が重ならない、最大効率において、自然
と、巻きつけられてゆき、回折波の進入をゆるすような特段の切れ目が重なることがきわめて生じにくい円筒形状の水構造が瞬時に簡便に形成できてしまうので
ある。
《0134》
従来は飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージは特段の合理的な理由付けということもなく、そのそれぞれの長さが歴史的な経緯で落ち着いた形状に単になっていたと思われる。
《0135》
今後は、そうではなく、人命救助の重要性にかんがみて、ひとつひとつのものが、いざ危機となった際には、複数の機能を併せ持つことができ、それらが、複
合的に、相互の機能を高めあうような思想のもとに、このような方針にて、救命水パッケージと通称される、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの切れ
目の長さを決めてゆくと、GPS(
あるいはGNSS)が重要な社会基盤となる時代に、好適に適合する。これは遭難者に自発的な判断根拠を与える方位情報を供与することのみならず、遭難者救助に向かう者もこのような装具を標準的に活用することが可能となり、訓練などがしやすくなる。
《0136》
実際に、巻きつけ続け 7周目に入って、n=21の切れ目が巻きつけられた時でも、まだ切れ目が明白に重なる事実は認められないことからもわかるように、多大な効果を奏する。
《0137》
なお、フィボナッチ数列(Fibonacci sequence)は、次のようにも定義されることがある。ほぼ同じことであるが念のため記しておく。初期値を特定しない書式である。
つまり、初期値a(0),a(1)から漸化式a(n+2)=a(n)+a(n+1)で定まる数列.いいかえれば
《数4》
000007

特に、a(0)=1、a(1)=1の場合にはビネの公式
《数5》
000008

があり、また
《数6》
000009

とも書ける.
上記で[ ]はガウスの記号である
この様に記載したからといって基本的な考え方とその性質に上述の議論との本質的な違いはなく同じ議論が成り立つ。
《0138》
上記ごとく円筒状の水を、その中心軸が前記アンテナ法線と一致しかつ体躯鉛直軸にほぼ垂直で体躯左右面に垂直となるよう配置する際には、マジックテープ(登録商標)、ハーネス、粘着テープを用いて固着すればよい。
《0139》
以下では登山や警備・安全保障・人命救助・災害救援・国際緊急援助隊などに従事する者に本提案を適用する際の形状について論じることとする。
図10のようにリュックサックの下部等に、当該構造を、挿入可能な形状にくりぬいた形に事前に形成しておくことも有効である。その際には、ウレタンなどの
軽量だが形状を確保できる素材を有効に活用することが可能である。その際には、先に述べた、巻きつけて円筒形状を形成する飲料水パッケージを、うまく巻き
つけながら格納できるような、布で形成された円筒状の隙間を事前に形成しておいても良い。その底面であるリュックサックの背中に当たる底面の円の中心に
は、マジックテープ(登録商標)を塗布しておき、発明者が提案しているGPS受信機の底面に塗布してあるマジックテープ(登録商標)と、の相互作用で、着
脱が容易に可能にしておくのも良い。ウレタンのかわりに、クロロプレンなど、1.5GHz帯に吸収特性の高い素材を用いてもよい。
《0140》
本発明の目的用途に使用しない場合には、ここには、取り出すことの多い軽量の物品などを入れておくことができるポケットとして活用できる。円筒の形状の
部分には地図などの長い紙を折り目をつけることなく収納することができ、空間が無駄にならない。また、いわゆるテントマットと呼ばれるテントで床に敷くウ
レタン素材などもこの円筒部に収納しても良い。この円筒部と底面の円につながる部分は、非使用時には、チャック付の布蓋を、かぶせて、ほこりなどが入らな
いようにしておけるようにしても体裁が良くなるので当然良い。
《0141》
図11を用いて、実際の使用手法の例を以下に示す。
《0142》
発明者が既に提案してきた上記の、L1 C/A GPS受信機を、身体胴部腰背面に、アンテナ主ビームの法線方向を、体躯中心軸と垂直かつ体躯左右平面に垂直に、体躯から遠ざかる方向に沿わせて、配置する。
《0143》
水を、一定厚みの長方形板構造になるように梱包したものを準備する。マイクロ波に影響しない例えばプラスチック等の容器で、水を、一定厚みの長方形板構
造になるように梱包したものを準備しても良い。その形状の主平面を、両体側において体躯左右面と垂直かつ、大地に垂直になるように配備する。この際の矩形
面の厚みは、数cm程度であれば良い。流用するGPS受信機が持つ、回折波への影響の受けやすさに依存する。
《0144》
あるいは、水を注入した状態ではじめて、一定厚みの長方形板構造になるような、いわば水非注入時はぺったんこで薄い形状状態の軽量の水筒等を、ヴェスト
に組み込んでおく、あるいは、取り付け可能としておき、水非注入時あるいは「水注入済だが非活用時」は、ヴェストの背部に、左右から折りたたまれ、嵩張ら
ない(low profile)形状を維持していて、活用時には、ちょうつがいで開く扉のように、左右に90度ずつ程度開いて、図5の形状を形成しても良
い。
《0145》
プラスチック等の容器は、使用者の口元へと、チューブで連結されていて、使用者の水分補給に役立つように設計されていても良い。いわゆる、ハイドレー
ション・システムと呼ばれ、歩兵・サイクリング・アスリートなどの行動中の水分摂取に活用されている用法を兼ね備えることができる。噛むことで水が給水さ
れる。水だけでなく栄養ドリンクなどでも構成でき、長時間にわたり休憩を取ることなく行動継続することが大切な場合に、それを可能とする。もちろん、
GPS受信機の利用としても測位のみならず方位が得られるため有用である。こうした近未来的なアウトドア活動支援システムとも相性が良く、兼用性が高く構
成可能な点も、本GPS受信機の野外での身体体躯と水との協調活用の使用法の提案の優れた美点のひとつである。
《0146》
救命水についてここで少し異なった観点から再び論じる。前記した救命艇設備規則に示された飲料水を具現化した、事実上標準の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを、プラスチック製のやや平べったい直方体の枠組みの中に何重かに重ねて収めることで、先に述べた、厚みのある矩形面を形成しても良い。その際には、肩からそれを登山用スリングなどでぶら下げても良い。
《0147》
水を、一定形状のうす平べったい矩形状になるように梱包したものを準備する際には、救命艇設備規則に準拠して、救命艇に設備されていることの多い、一般
的形状の清水のビニル袋入りパッケージを流用することもできる。事実上標準となっている形状がある。例えば、横約12cm×縦約6cm×厚さ1cm程度 の、小ビニルパッケージに清水として飲料水がパッケージ化されているものが、救命艇設備の事実上標準(de fact standard)となっている。
わが国で市販されている当該形状のものはおおむね透明なパッケージであり、青字で、国土交通省認定の刻印がある。海外でも同等の寸法で同様の現地語表記の
ものを見かけることがしばしばある。これは定員一人当たり3リットルの飲料水を備え付けることが救命艇に義務付けられていることによる。また一度にすべて
を開封して消費しまわないように、小分けされている。
《0148》
前記の清水の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを厚さ数cm、矩形の縦が20cm程度、横が10cm程度を、
想定しながら、ヴェストの脇に構成した、庇から、垂下させることで、緊急時に、救命艇設備から得た素材で、自ずと、提案GPS装置を、自らの身体体躯と、
平板形状(本来は水袋)の水とで、回折波を手元の機材のみで効果的かつ効率的に排除しつつ、方位を得ることができるのである。このために、ヴェストは、そ
のような垂下させる支柱を、体躯上下左右面に垂直に突出するように、蝶番を用いて、形成しておいても良い。そこにつるせばよいのである。そのために、飲料
水パッケージに、つるすための穴を用意しておいても良い。ヴェストにはそのための蝶番付支柱を用意しておいても良い。
《0149》
リュックサックにかかる応用についてここで論じる。
図11のようにリュックサックの下部等に、当該構造を、挿入可能な形状にくりぬいた形に事前に形成しておくことも有効である。その際には、ウレタンなどの軽量だが形状を確保できる素材を有効に活用することが可能である。その際には、先に述べた、薄型矩形形状を形成する飲料水パッケージを、うまく格納できる
ような、布で形成された隙間を事前に形成しておいても良い。その底面中央であるリュックサックの背中に当たる面のほぼ中心には、マジックテープ(登録商
標)を配置しておき、発明者が提案しているGPS受信機の底面に塗布してあるマジックテープ(登録商標)と、の相互作用で、着脱が容易に可能にしておくの
も良い。
《0150》
ここでは警官・海上保安業務従事者・安全保障業務従事者等の職業人などへの着用物としてのヴェストへの本提案の応用について論じる。図12または図13の
ように、救命胴衣あるいはヴェストに、利便性を上昇させる構成をとることが、でき、そのようにしてもよい良い。図13は閉じたときに隙間がないが、あえて
隙間を持たせて、閉じたとしても、GPS受信機のアンテナが顔を外に覗かせるように構成してももちろん良い。図14(d)(e)のように構成してもよいの
はもちろんである。この場合、水平に棒状のものがあるが、これらの素材として、樹脂製棒、樹脂製スペーサー、樹脂製回転ネジなど、を用いれば、電磁波の吸
収が期待できる利点があることに加え、その利点があることに加え、それ以外には、方位限定になんらかの電磁的影響、いやしくもネガティブな影響を与える懸
念がまったくないため好適に適合する。
《0151》
図12または図13は、こうしたジャケット・ヴェスト・救命胴衣形式を用いるものとその形式として、次の諸相の説明に用いられる。
まず、クロロプレンゴム(CRゴム)ウエットスーツあるいは救命胴衣に、あるいは、職業的な専用衣服チョッキに付与的に水構造保持機能を付与してある容器機構を実際に使用する際に観音開きに用いる際の構造展開を説明することができる。使用者例は次を含む:海上保安関係者、トッキュー隊員、海上自衛隊員、軍関係者(歩兵・特殊部隊員・落下傘降下員)、海上保安ボランティア、海軍関係者、アクアラング愛好家、警察官である。 次に、クロロプレンゴム(CRゴム)ウエットスーツを脱衣してはだけた部分を回折波弱化に活用する際の観音開き形状に構造配置することを説明することが
できる。使用者例は次を含む:海上保安関係者、トッキュー隊員、海上自衛隊員、軍関係者(歩兵・特殊部隊員・落下傘降下員)、海上保安ボランティア、ダイ
ビング・アクアラング愛好家、警察官である。
あるいは、専用衣類であるヴェストに体躯に沿う形で当初組み込まれている、保冷剤、または、蓄温剤を、回折波弱化に兼用活用する際にちょうつがいを使っ
て観音開きに用いる際の形状を説明することもできる。使用者例は次を含む:炎天下や寒冷地で野外で警備を行うため保冷剤や蓄音剤を使うことが有効な者で
あってかつ緊急事には方位を取得する一定の必然性があるもの、警察官、自衛隊員、軍関係者(歩兵・特殊部隊員・落下傘降下員)、海上保安関係者である。
またはクロロプレン(CRゴム)のヴェストの胸部前身ごろを不使用時に後方に展開して回折波弱化に活用することを説明することができる。使用者例は次を含む:トライアスロンランナー・選手・トレーニング者、クロスカントリー選手、海上保安に従事する者である。
《0152》
なお、図14の構成を取る際には平板状物体を脇に挟み込んで使用しても良い。その際に多少柔軟性を持つ樹脂であれば、体躯側面への密着性も良くなるので好適に適合する。《0153》
次に車椅子への応用について論じる。図17は、車椅子に本提案を応用した実施例の概念図である。図中では網目で図示した部分に、これまでも電磁波吸収体
として論じてきた水分を含むもの配置場所に相当する。これが水筒[薬液の供給機能等を含む]などである場合は、当然、それは経口給水(水飲み)チューブと連結されて、使用者に提供されていてもよいのはもちろんである。医療用の薬理作用のある輸液(例えば点滴のための透明ビニール製医療用パウチパッケージな
ど)でも同然よい。水筒は、図では枡形を横置きしたように背中に取り付けてあり、その底にGPS受信機がくるように配置している。もちろんこの図に限らな
いが、そのような枡形の図は、より開口部が狭くなるように、作られていてもよいことを特に記しておく。つまり、枡形の口が必要以上に広いと思われる場合に
は、そこに、より小さい開口部のみを持つ、中央に中空の開口部を持つ平板の水筒で、その広い開口部をふたをするかのごとくすると、より狭い開口部のみが残
ることになりマイクロ波回折波の減衰効果を強化するためには、たいへん便利である。わずかに水の分量が増加するが、車椅子の場合であれば、車輪がそれを保
持することになるので、ほとんど使用者に負荷がかからない特徴があるため好適に適合する。
《0154》
次に電動車椅子への応用について論じる。近年、使用者への負担減・利便性向上から、普及が進んでいる電動車椅子を活用する場合、そのモータ駆動・動力部
も水を含む水筒で別途できるだけ取り囲んでもよい。背面にすでに枡形などで回折波減衰の処理をほどこされている、GPS受信機であるが、モータ駆動時に自
然発射されるノイズ性の電磁波あるいは誘導性の不要な電磁波が、万一にも、影響をあたえることがないよう、前記のような工夫で、二重に、(モータという潜 在的発信源近傍において万一の効果を事前に)減衰させる工夫を行ってももちろんよい。(それは図示されていないが、往々にして座席の下電動駆動部は存在す
ることが多いので、それを取り囲む水筒もそこに別途配置すれば容易である。また、長時間の屋外移動時に、水分が豊富にあるため、補給もしやすくなり便利で
ある。
《0155》
電動車いすの増加を背景に、電動車いすのへのバッテリー搭載の常態化が背景にある。通常のバッテリーであると、硫酸銅液が積載されており、その液体を利用可能である。また最近であるとリチウムイオンポリマー電池が搭載されており、その際も高分子成分と水分を含むのでそれを活用可能である。
《0156》
最近では、車椅子も多様化し、毎日の日常使いにおけるQOL(Quality of Life生活の質)の向上を想定し、車輪スポークなどまで、全て、金属を排し、木製などの質感のよい素材にて構成された、車椅子は、たいへん人気が高
い。こうした木製の車椅子は、特に、風合いがよく、毎日、車椅子に乗ること自体すら楽しくなるなどの心理的な影響の面でも、使用者にはたいへん好評である という。こうした大人気の木製部材車椅子は、GPS受信機への影響も僅少と予想され、来るべき福祉社会の使用に本装置とともにやはり好適に適合するもので あることを明記しておきたい。またセグウエイなど一人乗りの移動体などにも好適に適合することは言うまでもない。こうした一人乗り、の移動体は、近年爆発的に流行の兆しがあり重要な応用分野である。なんとなれば、それ自体は遮蔽として用いることができる面積がないため、人間の体躯と水などを活用する本法との相性が良いから。またこのような個人のempowermentという現象が現代の特徴であり、歴史上でまれに見る個人の科学技術の駆使能力を有している時代であると言える。その個人が、衛星通信につながる携帯電話を所持し、測位衛星の信号を受信して現在位置がわかるとした場合に、その方位においては、相変わらず地磁気レベルという、誤差要因(自差、偏差、局所磁気)が大きく、基本的に局所時期は排除することが不可能であるという、信頼度の低い、方策しか持たないのは問題である。そこで、信頼度の高い本提案方法それも、遮蔽物が認められない場所であれば、できるだけ、確実に実施する方法として本方法は貴重な方策となる。その実現性は、高橋(2011)山の多い場所、ビルの多い場所、空が開けた場所により、それぞれ5回の計15回、一回毎に600試行であるから、9000試行にも上る実際の現地実験によって示された。(以下、高橋正人,静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価 -小型・軽量・廉価な新手法の提案-, 社団法人電子情報通信学会論文誌A基礎・境界領域(ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February. 2011 より引用)
《0157》
以上各種の具体的な応用形体を論じてきた。共通するのは次のことである。まず、提案型のGPS受信機で、方位を得るために、自分自身の背中(体躯)を用 いることで携帯物の増加を防ぎ、かつ、身近に存在する電磁波吸収剤を活用する。これによって方位取得を実現するので、携行物の無意味な増加を招来すること がなく、煩雑さをまぬかれる。特に、山岳遮蔽やビル遮蔽や大船舶や大航空機体や巨大壁面がない時でも本方法は可能である優れた特徴がある。加えて、低廉GPS受信機を流用していてそれに微細な信号強度識別力がなくても目的の達成が可能となるとの代えがたいすぐれた特徴を有する。
《0158》
そのときに手元にあるはずの身近なものとして各種多様なものがあることをここまででも詳細に論じてきた。次に示す。
《0159》
まず水である。その本質は永久双極子の誘電分極の誘電損(√εr)・(tanδ)の大きさが電力半減深度Dの小ささに貢献する。時に、水などが溶解した 電解質がもたらす導電率σの大きさも、電力半減深度Dの小ささに貢献する。このジャンルには多くのものが該当することも論じた。水(飲料用・調理用・衛生
用(歯磨洗浄等)・茶・ヨーグルト・穀類・根菜類・植物・動物・食材風呂水・トイレ用水・保冷剤・保温剤・マヨネーズ・ソース・醤油・牛乳・ジュース・な
どが相当可能である。
《0160》
次に水などに溶けている塩分である。その本質は永久双極子の誘電分極の誘電損へ貢献する電解室の導電率σである。食塩水などが相当し、味付け食品・保存 性味噌・食塩水・筋肉皮膚組織・栄養ジェル食品(商品名であるがウィダーインゼリー等)・保存性ソーセージ(魚肉・豚肉等)・保存性サラミ・保存性ハム・
保存性ベーコン・スポーツ飲料(商品名であるがポカリスエット・ゲータレード等)。
《0161》
それらに加えて、アルコール類(その本質は永久双極子の誘電分極の誘電損)があり、医療用消毒・生理食塩水・輸液・薬剤液がこの分野に相当する。
《0162》
さらに、高吸水性高分子(SAP:Super Absorbent Polymer)(その本質はやはり永久双極子の誘電分極の誘電損+電解室の導電
率)がある。この分野ではポリアクリル酸ナトリウム系があげられる。吸水性樹脂の中で、吸水性能が特に高く、また圧力を加えた
状態でも保水力を維持する樹脂を高吸水性高樹脂という。おむつ
、生理用品、保冷剤、保温剤、芳香剤、消臭剤、化粧品、シーリング剤等がある。状態としては、当初は、粉末状であり、水と接すると吸水しゲル状化する。これも使用可能である。
《0163》
上記だけにとどまらず、次のものも利用可能であるという幅広い利点を有するのが本提案方法の特徴である。すなわち、機械潤滑系・電源機能系・不凍液系液
体・エチレングリコール(不凍液)、バッテリー液(電解質+水)、リチウムイオンポリマー電池(高分子ゲル)なども活用可能である。これらの吸収性の本質
も永久双極子の誘電分極の誘電損+電
解室の導電率であると考えることができる。
《0164》
図18は、マイクロ波吸収材として人体体躯を一文字型に配備してその中央にGPS受信機を配置する構成が、受信を一義的には意図しない方向からのマイク
ロ波回折波の減衰にある程度効果的であるが、ときにGPS受信機はその回折波の影響をうけることが可能性としてはあることを示す概念図である。仮に身体体
躯を上から見下ろした場合の模式図としては横一文字のほぼ一定厚みの水袋とほぼみなしても差し支えないことがある。こうして、身体体躯だけを遮蔽素材ある
いは吸収素材として用いる場合をこの当該図の模式図で考える。当該図においては、体躯正面方向は、紙面下方向を向くとみなす。体躯背中方向は、紙面上方に
向くとみなし、GPS受信機はその体躯背中に付けられている。体躯正面方向から到来するマイクロ波は、受信を一義的には意図しない方向からのマイクロ波で
あり、体躯の左右両端点で生じるマイクロ波回折波は、体躯背中の中央に配置されたGPS受信機がときに受けることもありうることが示されている。
《0165》
図19は、人体体躯に加え使用文脈で使用可能な身近なマイクロ波吸収素材を人体体躯のそばに配備し総合して全体としてコ文字形状等に配備してその中央にGPS受信機を配置
する構成が、受信を一義的には意図しない方向からのマイクロ波回折波の減衰に相当程度効果的である、ことを示す概念図である。仮に身体体躯を上から見下ろ した場合の模式図としては横一文字のほぼ一定厚みの水袋とほぼみなしても差し支えないことがある。こうして、身体体躯も遮蔽素材あるいは吸収素材として用 いる場合をこの当該図の模式図で考える。当該図においては、前図と同様に体躯正面方向は、紙面下方向を向くとみなす。体躯背中方向は、紙面上方に向くとみ なし、GPS受信機はその体躯背中に付けられている。特に図18と比較して、回折波効果がGPS受信機により影響しにくいことを理解するために視覚的補助 に活用されることを意図して作成したものである。山岳救助隊員や国際緊急援助隊等、自身の生命維持や、遭難者あるいは被災者の救命のために一定量の飲料 (数リットル)水を常に常備形態して運搬している者にあっては、歩行しながら重量のある水を保持・携行・運搬をせっかくしているならば、方位を取得する際 に、図19のように保持している水を体躯(体躯は70%が水分であるから、これも水と考える)とあわせてコの字型を構成するように背面に構成させる。体躯 正面方向から到来するマイクロ波は、受信を一義的には意図しない方向からのマイクロ波であり、コの字の左右両端点で生じるマイクロ波回折波は、体躯背中の 中央に配置されたGPS受信機に前図の場合よりも影響を与えにくいことが示されている。こうして、隊員が携行している水は、筆者が提案してきた静止時方位 取得可能GPS装置への回折波の影響を低めるための回折波減衰に用いることができ、人命救助という任務の遂行に、携行している水と体躯とGPS受信機は互 いに融合的に機能を融和的に発揮し合って、好適に当該人命救助任務の遂行にたいして円融的に支援を行えるのである。
本稿で論じているものを端的に述べるなら次のようなものを含んでいる。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方又は斜め前方又は斜め後方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒、の、側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸 と、身体体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のア ンテナ主ビームの方向は、ほぼ一致していること;を特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって; 水を含有するもの、の形状が、円筒形であって;飲料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体が紙円筒等に巻きつけられるなどして造形される場合には、;当初隣接する分離切取線のいずれの2線 の間隔も、当該紙円筒等などの中心軸に垂直な平面内の方向角にして約137.5度あるいはその自然数倍、または、約222.5度(これは137.5度の 180度に対する差分)あるいはその自然数倍、の相互離角を自ずから形成するべく、隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル 梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出される間隔値に基づき設計されており、;各分離切取線が当
該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されることで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させること、を特徴とする飲料水小分割密閉梱包ビニルパッケージ分離切取線付連続体を用いることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する電力半減 深度が5cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して電力半減 深度が20cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコー ル類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であること、ないしは水またはアルコール類を含む食物として摂取されるものである こと、あるいは味噌及び味噌をもちいたものであること、あるいはソーセージまたはサラミまたはハムまたは燻製製品などの塩分を付与した保存食品であるこ と、あるいは栄養補給用液体ないしジェル状摂取物であること、あるいは動物又は植物の一部であること、あるいは食肉又は穀類又は豆類又は根菜類であるこ と、筋肉または皮膚など高含水性組織であること、あるいは調味料であること、あるいは保温材・保冷材であること、あるいは高吸水性高分子であること、ある いはジェル状または液状の化粧品または家庭用品(洗剤・液体石鹸)などの日用品であること、あるいはバッテリーないし充電池に充填された電解質を含む液体 ないしジェル状の高分子などの工業製品であること、あるいはクロロプレンゴム又はポリクロロプレンゴム又はクロロプレンゴム(CRゴム)同等かそれ以上の 1.5GHz帯などのGPS電磁波吸収特性を有する素材であること、あるいはいわゆるウエットスーツの素材を用いたものあるいはウエットスーツそのもので あること、あるいは極地や寒冷地や高地で用いられる不凍液であること、あるいはエチレングリコール又はジエチレングリコールであること、あるいは、大規模 自然災害、大規模人工災害時に緊急時に野外で入手可能なものなどとしての水分を含んだ土壌または水分を含んだ砂または海水または湖水または河川水または雨 水またはときとして生命体や家畜から排泄されたものを活用することに有効性を認めざるを得ない過酷な環境ではそうしたものであること、または医療用の薬液 または消毒液または輸液または生理食塩水であることを特徴とする方位情報取得方法。半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して「GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する比誘電率(εr)の平方根と誘電正接(tanδ)(δは誘電損失角)が」10等の一定数値以上の領域に属するもの)、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方 位情報取得方法。前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水また は消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒の側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、身体 体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のアンテナ主 ビームの方向は、ほぼ一致しており;リュックサックの内部構造として組込み、取り外しができる構造となっていること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻 きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3・・・)
の長さで「小分けされた水の梱包のn番目の切れ目とn-1番目の切れ目の間隔の長さ」が保たれるべく設計されたことを特徴とする飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ。
前記方位情報取得方法であって;請求項5記載の飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけて ゆくことで、水の存在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻 きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
[ (aθ+b)/2√{θ^2 + 2bθ/a + 1 + (b/a)^2} + (a/2)log|2θ+(2b/a)+2√{θ^2 + 2bθ/a + 1 + (b/a)^2}| ] from (2πgn) to (2πg(n+1))
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=0,1,2,3・・・))
(ただし、[ ]from a to zはaからzまでの定積分の記号とする)
又は
2πg(a-0.5bg)+2πbggn
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=1,2,3・・・))
の長さで「小分けされた水の梱包間の、開始点から、n番目の切れ目まで、の、長さ」が保たれるべく設計されたこと
を特徴とする
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、
巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけてゆくことで、水の在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;
を特徴とする方位情報取得方法。
(1)半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
(2)身体体躯の前面側又は後面側に装着し、
(3)前記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、
(4)水を含有するものを、
(5)当該方位情報取得装置よりも突出するように装着し、
(6)それにより、
(7)前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、装着し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、(コンパクトにに格納されていた飲用水の経口摂取チューブを兼用するリザーバーの複数のコンパートメントが、使用時には両腕あるいは片腕を広げることによって(次々、引き出され、)水の平面を腕と体躯の間に形成するように)展開し、(非使用持には両腕あるいは片腕をもとの体側に沿わせる位置に戻すことによってリザーバーのコンパートメントは、もともとの収納位置におけるコンパクトな形状に戻ることで活動性を妨げずに、水の行動中経口摂取を確保できつつ、)」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、空間的形状を構成し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(現場での携行品であるスポーツドリンク・アイソトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧とほぼ等しい浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイポトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より低い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイパートニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より高い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・生理食塩水・海水・バッテリー電解液・電池等の兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的として、)
電解質溶液又は極性溶媒(polar solvent)を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、現場での携行品である、あるいは、天幕幕営時調理暖房燃料用、雪上車等移動体燃料用、栄養源としての摂取用、嗜好品としての摂取用、調理用・品調味料用などとしての重要な携行品である)
エチルアルコール、(医療用品、消毒用品としての)メチルアルコール、(一般的な洗浄や燃料用などとしての)アルコール類を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、傷口の洗浄、点滴輸液の実施の基礎として用いる、極度の疲労時の経口摂取に用いる、等、現場での携行品として必須のである、)
生理食塩水、あるいは、それを用いて一定の成分を付与した輸液を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場における制限されがちな携行品の高度な兼用性・現場物品のみでの事象即応可能性を高めることを主に目的として、)
水を含有するものを収納する又は湛える容器又はリザーバーは、
変形・分割・再結合できるものである(特徴を有することで前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号の諸特性及び当該GPSアンテナとGPS受信機と周囲環境の特性に応じて、現地にて使用者に多様なる形状にての活用を積極的に可能とならしめることができる、)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分かれており、当該コンパートメントは相互に組み合わせ自在性を有する、ことで使用者の希望に最も近い任意形状をとれる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分けられており、水又は相互に濃度の異なる電解質溶液又は組成の異なる物質又は空気の各層を任意数だけ設けることができる、
(ことにより屈折率の異なる物質に入射する際電磁波は一部反射する性質等をも活用する)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(栄養補給、脱水症状の軽減などを含む体調管理等を主な目的とした)
使用者に対しての、リザーバー内容物の、
経口摂取
又は
(皮下・血管内・腹腔内などへ)
輸液
を可能とする手段(としてのチューブ等)を有する、
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
開口部が、周囲方向から中心にむけてすぼまるように又は中心から周囲方向に広がるように、
構成されていること
により、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水(等)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)多面体(polyhedron, manysided object, manifold object )の展開図の全部又は一部に相当する、
複数の多角形又は幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の
(まず一義的なイメージとしては比較的低い背丈で、すなわち実際には往々にして板状とも表現すると解しやすい、数学的な意味での)

(数学的な意味での「柱」としては「円柱又は角柱など、幾何学図形を底面に有する柱」である)
として
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごときさほどは嵩張らない形状にて)
構成され、
(展開図から多面体を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具又はスライド装置等の補助を時に得て、
使用持には、そもそもの3次元的空間図形としての)
多面体の諸表面の
(明らかな開口部と表現するより、ほかの面よりも水の層をごく薄くすることで、電磁波にとっての実質上の開口部として機能させることを企図する際は)全部、
又は
(水を充填しない面、すなわち電磁波にとっての明らかな開口部を有させる形状の構築を企図するときは)一部、
を形成することで、多面体の表面の、全部または一部に、水等の層状構造を形成する
ことにより、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はトライアスロン「的」な遠泳や海中での業務におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆる)ジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット, jacket-style Buoyancy Control Devicenの略) の機能とも兼用することができる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(歩行や駆け足などの通常活動時には、コンパクトな)中心角の比較的小さい扇型柱の多層コンパートメント
構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り、あるいは、容易に戻ることができ、(身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、)
(災害救援などで現地に急行する際には、本来ミッションの的確な業務遂行のため、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、被災者の救命率を高め、後遺症の発生確率を低めるため、に被災後の救出までの時間を短縮するために、そうした非常時や緊急活用時には、深刻な不利益を被災者にもたらす道迷いなどによる時間的ロスをどうしても避けるため、)
前記の多層のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を個別にスライドし、より大きな中心角を有するひとつの大きな扇型に展開することにより、中心角のより広い扇型の水の層状構造を展開・創出することで、(手や腕で層状構造の形状を維持しつづけることもなく、手や腕を解放できつつ、地図や確認事項をチェックするなど、補佐を要せずに、また熱中症ないし低体温症を予防する脇の下の冷却ないし保温効果も与えることを可能にしつつ、経口摂取チューブも兼備も容易で、トレイル・ランなどにも適した小型のコンパクトな形状を保持させることもできるため、実際、片口に円筒形の経口給水水筒をつけてのトレイル・ランニングに参加する選手は少なくないことからわかるように、そういした形状から、一層効果的に)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
この際の、扇型多層構造は、両肩に輪状の短いシュリンゲ(登山用の短い紐)で吊るしておいてもよい。あるいは、両肩に輪状の中規模のシュリンゲをたすき掛けにして、同様に吊るしておいてもよい。
なお、本稿における、ほかの項目においても、このことは簡単に実現でき便利であり、実用的であるため、当然、適用できることを指摘しておきたい。
特に、体躯の中心でも吊るす支点を要する際には、たすき掛けの交点を用いればよい。登山などで、ものが簡単に得られない環境場合、こういった紐状のものをうまく活用して困難に見えることを簡単に解決できることは登山界では、ロープワークテクニックとして欧州などで航海術などとともに多く開発されたものが、知られており、成書にその記述は豊富に見られるため、本稿ではそれについて多くは述べる必要はないと思われるため省略する。なお本稿もそうした現場で既に存在しているものに知恵を付与して難局を乗り越える精神を大切にした技術であるともいえると考えらえれる。ロープワークについて詳細は例えば、(ひもとロープの結び方事典、鳥海 良二著。図解 実用ロープワーク、前島、一義著。アウトドアですぐ役立つロープワーク敷島 悦朗著。Outdoor ロープワーク・ハンドブック羽根田 治著)
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水等(高吸水性高分子ポリマーと水からなる、保冷材又は保温材を含む)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
脇の下、又は、首の左右、又は、鼠径部等の大きな動脈が存在する人体の箇所に触れるように存在させることにより、
人体の血流の冷却を行うことができることで、(炎天下の野外オリエンテーリングや災害救援活動やトライアスロンやトレイルレース等での発症の傾向が世界的に高く世界的にその予防が注目されている)
熱中症を予防する効果を兼ね備える、
又は、
人体の血流の加温を行うことができて、(中高年層の登山ツアーにおける荒天時などで頻発しツアー全体の遭難に直結する傾向の極めて高い、また
時にはクロスカントリースキーなどでも生じる危険が世界的に指摘されている)
低体温症を予防する効果を兼ね備える、
ことで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6)すなわち;

その際において、
((現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、海水(等現地で調達可能な液体を任意に)を入れて用いることができるため現場での材料調達可能性を容易にしつつ、救命胴衣に着脱可能なものであることで利便性を高められている
ことにより、(現地において、一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《0166》
次に災害救援現場で実際性を有する研究の学際性について少し言及する。災害救援現場では、医療の領域や野外スポーツ科学の領域における各種技術の導入が 現実の救命行動に資するために日常的に実施されている。そのような観点から、以下の素材も本提案に好適に適合することを指摘しておきたい。
《0167》
まず医学系・医療系の観点からもちいられるべきもの述べる。生理食塩水は、人間の体液とほぼ等張となる濃度を有する、塩化ナトリウム水溶液、すなわち、 食塩水のことである。日本薬局方・処方せん医薬品では塩化ナトリウムを0.9wt%含有する食塩水が「生理食塩液」と定義されている。2005年4月1日 の薬事法改正に伴い生理食塩水は処方薬扱いとなった。主に医療用として、細胞外液欠乏時やナトリウム欠乏時の輸液用電解質溶液のベースや麻酔液・注射剤の 希釈、皮膚・創傷面の洗浄などに使用される。鼻洗浄や手術の生理食塩水バッグ法などでも利用される。より生身の生体組織を傷つけないためには、さらに成分 を調整したリンゲル液が用いられることもある。輸液の範疇には、これ
ら以外にも多様な種類があり、その中に、5%ブドウ糖液、1から4号液、高カロリー液といわれるものなど多様なものが目的別に存在する。高カロリー液とは おおむね一日に必要な程度のカロリーを投与できる製剤。維持液に加えて高濃度のブドウ糖やアミノ酸を含む。浸透圧が高いため中心静脈ルートから投与され る。これらは点滴可能な透明・柔軟・軽量なパウチに梱包されていることが多い。その意味で、既述の、似た扱いが可能である。被災地現場に救命のため徒歩で 向かう医療従事者が保持する確率も高い。
《0168》
また近年では、経口補水塩(Oral Rehydration Salt)も注目されている。これは主に下痢、嘔吐、発熱等による脱水症状の治療に用い られる。食塩とブドウ糖を混合したもので、これを水に溶かして飲用する事で小腸において水分の吸収が行われる。水に溶かした状態のものを経口補水液 (Oral Rehydration Solution)という。略語のORSはSalt、Solutionのいずれの意味でも使われる。下痢、嘔吐、発 熱といった症状は、これが長期間に及んだりあるいは頻度が高くなった場合には脱水症状を引き起こし、小児や老人では死に至る事もある。
《0169》
これに対して、病院では主に点滴による水分補給が行われるが、手技の簡便さから経口補水塩による治療が普及しつつある。特に発展途上国などでは感染症な どに起因する脱水症状発症の危険性が高く、また十分な医療設備がないことから点滴治療が困難な場合がある。このため、WHOやUNICEFは経口補水塩の 配布を行い、発症初期での補水治療に関する啓発活動を進めている。先進国においても、特に乳幼児に対して点滴を長時間行うことは困難であり、経口補水塩に よる水分補給が望ましいとされる。経口補水液のパウチ梱包も有効に活用できる。
《0170》
小腸でナトリウムイオンとブドウ糖が吸収される際、これに伴って水も吸収されることから、経口で水を補給するためには、糖と食塩を同時に与える方が水単 独で与えるよりも効率的である。古くから病人食とされている重湯はデンプン(ブドウ糖の重合体)を多く含むコメを煮て、少量の食塩を加えた食品で水分補給 という点で理にかなった食品であったといえる。研究の結果、ブドウ糖濃度が2~2.5%程度でブドウ糖とナトリウムのモル比が1:1の場合に、水の吸収効 率は最も高まる。また浸透圧は、血液の浸透圧(270mOsm/L)よりもやや低い200-250mOSm/Lが良い。
《0171》
熱中症などの緊急時における簡便なORSの作り方として、水1リットルに対して砂糖大さじ4と1/2、塩小さじ1/2で作ることが出来る。このような物 をLGSといい発展途上国ではコップ一杯の沸騰したお湯にひとつまみの塩と一握りの砂糖を入れるということで普及している地域もある。これらも活用可能で ある。近年は、Base of Pyramid (BOP)を対象とした経済活動や科学技術をもちいた支援活動の重要性がとみにいわれており、その意味で も、全世界的な社会基盤であるGPS受信機の廉価品で方位機能を付与でき、その差に、間の生活に基本的な要素である水や飲料品・食料品を同時に携行してい ることで、身体体躯とのみで、その機能の精度の向上に寄与できる手法である本提案は、意義が深いと考えられる。
《0172》
こうした簡便なLGSに重炭酸を加えることで、水の吸収効率はさらに高まるため、その前駆物質としてクエン酸を加えると良い。これは市販のスポーツドリンクの内容物に似ているが、ORSの方がナトリウム量が多い組成となっている。実際、乳幼児の脱水時にスポーツドリンクを与えると低ナトリウム血症から水 中毒を引き起こすことが知られている。現在日本では、厚生労働省認可の個別評価型病者用食品としてORS用の飲料OS-1が発売されており、調剤薬局や病 院の売店等で販売されている。これらも活用可能である。
《0173》
また、スポーツドリンクも好適に適合する。これは、運動による発汗等によって体から失われてしまった水分やミネラル分を効率良く補給することを目的とした機能性飲料である。脱水症状の回復や、炎天下のスポーツにおける熱中症防止にも効果 があるとされる。体液にほぼ等しい浸透圧を持つ。アイソトニック飲料、スポーツ飲料と呼ばれることがある。日常生活の熱中症対策としてスポーツドリンクを 勧められることもある。これらも好適に活用可能である。
水の誘電率は周波数(ωはマイクロ波の各周波数)だけに、依存するのではなく、水が有極性分子のために温度にも依存する。Thraneは、海水の塩分と温 度依存性を理論・実験的にもとめ、40度以下での水の誘電率を、次の、数7、の冒頭示される、水の誘電率についての、デバイの関係式、においての、諸係数を、数7の2行目以降のように与えることにより得られることを示した。
《数7》
000010

ここで、sは塩分の重量パーセント、tは温度(℃)である。塩分の重量パーセントと、温度、および周波数で、水の誘電率は決定され、塩分が増加すると水によるマイクロ波の吸収は増加する傾向にあるすなわち、電力半減深度は小さくなることがよくわかる。
(普及版 マイクロ波技術集成 編集責任者 越島 P667)
上記により、水のみのときよりも、電解質が溶解している導電性を有する水、が回折波の弱化に、たいへんに好適に適合することが見て取れる。これは、純粋 としての清水のみならず、飲料水はもとより、スポーツドリンク、お茶、清涼飲料水、果実飲料、しょうゆや食塩などですでに味つけされた菜やほうれん草の煮
浸し、じゃがいもの煮物などの食品、ハム、ベーコン、ソーセージ、アイスバー、としてすでに明確な軽量のプラスチック形状などをもって市場に流通している
食品類はもとより、河川、湖、プールの水も、飲料に適さない海水、生活用水などの汚水や、自然のなかのたまり水、水を含んだ土壌や砂などまで含めて、か
えって有効に活用できる可能性が広がることを意味している。こうした活用ができる点が、本手法の優れた利点であることを改めて指摘しておきたい。
特に、海水、食塩水が、電力半減深度が、通常の純水よりも、小さいという事実は、人の体躯を生理食塩水に近似できること、で体躯を活用できることを意味
し、また、船舶関係者や漁礁関係者などにおいては海洋の海水を存分に用いることができ、かならずしも、清水さえも温存しておくことが必須ではなく、いざと
いうときには、清水を消費しきったあとでも、海水などでよりよい形で本提案を活用でき希望を持てることを示している。さらに、人類が海水から誕生して陸に
あがってきた性質を振り返れば、海水に類似した体液を有している人体体躯であることは容易に想像がつく。それを用いることは当然有効であ
るし、摂取する飲み物も食品も海水と類似の味付けや形状のものが多いことも、本提案を、自らの身体および日用品(食品、飲料、自然界に豊富にある海水な
ど)活用場面によって性能向上が図れる。これは本提案の優れた利点の一つであろう。海水ならいくらでもあるのである。清水でなくても本提案は大丈夫なので
ある。海水、食塩水の有効性を示した。魚類にとどまらず、すべての動植物が海洋から陸へあがってくる長い歴史をたどったことを考えると、本提案への食品利
用の有効性もご理解いただけたことと思う。その意味で本提案の本質は、たしかに水というすぐれて人の生活に直結したものに基礎を置くという人の生存と生活
と文明に根ざした意味のある提案であると同時に、さらには、海洋という生命の基本的な根源にふんだんにある海水というものでも使える、いや、それどころ
か、電解質を含んだ水のほうがかえって回折波の弱化にはすぐれて有効であるという点にも、隠された意義が存在し、支えられているのである。
ここでHippelの著作に目を転じて具体的な水と食塩水のデータの裏付けを示しておくことにしよう。
図72には、Hiippelの得たデータが示されている。Waterすなわち水およびAqueous Sodium Chloride NaCl水溶液(食塩水)の検査結果が示されている。非常に広範な周波数範囲を検査値であるため、あいにく、1.5GHzのデータが無いので、300MHzと3GHzの中間値を用いることとすると次のようになる。
水は、f=1.5GHzで電力半減深度D=数cm程度が期待できることがこのHippelのデータから計算される。そして25度の0.5molal(質量 モル濃度)の電解質NaCl濃度を有する水溶液(食塩水)では、さらにそれよりも約21%以上も短い、電力半減深度が期待できることがあきらかになった。
この比較は、1.5℃の水という25℃の水よりは一層すぐれて短い電力半減深度を持つものと、25度の0.5molalの電解質NaCl濃度を有する水溶 液を比較しているので、25度の純粋と、25度の0.5molalの電解質NaCl濃度を有する水溶液を比較すると電解質の能力がより明らかにすることが
できる。
まず、
II. Liquid.,A. Inorganicの表において、Water,conductivity 1.5℃を選び出し、
ε0=9x10^(‐12)
√(ε‘/ε0)=√((86.5+80.5)/2)=√(167/2)=√83.5≒9.1
(tanδ)・(10^4)=((320+3100)/2)・(10^4)=1710・(10^4)
tanδ・√(ε‘/ε0)=15691・(10^-4)≒15
これを既述の電力半減深度の式に代入していけばわずか数センチの電力半減深度であることがわかる。
結果、水は、f=1.5GHzで電力半減深度D=数cmが期待できることがこのHippelのデータから計算される。
次に、
III. Liquid.,A. Inorganic
Aqueous sodium chloride 25度
0.5 molal(質量モル濃度)solution
√(ε’/ε0)=√((69+67)/2)=√68≒8.3
tanδ=(39000+6250)/2)・(10^4)=22625・(10^4)tanδ・√(ε’/ε0)=187788・(10^4)
tanδ・√(ε’/ε0)=187788・(10^-4)≒19
これを既述の電力半減深度の式に代入していけば先に述べた1.5℃水よりも(こちらは25℃であり、NaClの0.5molal濃度溶液である)さらに21%も短いわずか数センチの電力半減深度が得られるのである。ゲータレードやポカリスエットなどのスポーツドリンクは粉末で携行すればかさらばらないし、軽量である。十分な方位限定の効果を得るためにはこうした電解質の粉末の力も有効に活用することに道が
開かれることを証明した。また自然の海水などの活用性が高いことも証明でき、また医療チーム(例えば正式に国際緊急援助隊法が存在する我が国の国際緊急援
助隊等には医療チームも規定されている。探索救助チームも当然規定されている。)が人命救助のために急行する際には生理食塩水を消毒や医療的措置のために
携行するであろうからその透明パウチビニルも本提案にそのまま積極的に活用が図れる可能性を示唆しているなど、本提案方法が、災害救援の際の人命救助に貢
献できることを示した。
なお、上記で言及したデバイ[Debye,Peter Joseph Wilhelm、1884.3.24-1966.11.2.]はオランダ生れのアメ リカの物理学者,化学者であり.ミュンヘンで学び,ゲッティンゲン,チューリヒ,ライプチヒの各大学教授,ベルリンのカイザー・ウィルヘルム物理学研究所
主任教授を経て,1940年に渡米し,以後コーネル大学教授となった.初期の電磁波の回折理論などの仕事のほか,固体の比熱(デバイの比熱式)
(1912),X線回折(デバイ‐シェラー法)(1916),X線散乱の理論,強電解質溶液の理論(1923),極性分子の研究などで著名であ
る.1936年ノーベル化学賞を受けた.
また、Hippelの著作には多くの物質のデータが記載されており、本提案とは逆に低損失を追及したリストであるので、当然のごとく、ほとんどが本提案に
そぐわない物質のデータが多い。その中で、特に水や食塩水と累次の優れた特徴を備える素材として、以下があることを指摘しておく。例えば、図73は、チタ
ン合金関係から抜き出したデータである。チタン酸バリウム[barium titanate] [barium titanage]、または、バリウム
barium79%、ストロンチウムstrontium21%のチタン酸バリウム・ストロンチウムがある。いずれもチタン合金titanate
alloyである。これらの素材を本提案に用いてもよいのはもちろんである。チタン酸バリウムは常温の比誘電率が2900と大きく,コンデンサーとして用
いられる.また圧電係数も大きいので圧電素子となる.不純物を添加してサーミスターとしても利用される.強誘電性物質の1。圧電気効果を示し、コンデン サー*、レコード‐プレーヤーのピック‐アップ、白色顔料などに用いられるという特殊性を有している。
チタン酸ストロンチウム[strontium titanate]は、酸化ストロンチウムSrOと酸化チタンTiOからなる複酸化物.化合物名は,酸化チタンストロンチウム(strontium titanium
oxide).4種が知られているが,ふ
つうには1:1のSrTiOをこのようによぶ.無色の立方晶系結晶.ペロフスカイト構造.融点は約1900℃.酸,アルカリに対し極めて安定.高温処理に より徐々に酸素を失って黒色となり,導電性を増し,4K以下の低温では超伝導体となるものもある.4K以下で強誘電体であるという説もある.誘電材料,
サーミスターなどの原料として用いるほかにポリスチレン50%,カーボン50%の混成組成物や、ポリ-2,5-ジクロロスチレン21.3%および (Mn,Fe)304(78.7%)など良い電力半減深度を有するものとしてあげることができる。ポリスチレン[polystyrene]
は・(CH(C6H5)CH2)n-の組成を持つ。スチロール樹脂ともいう.スチレンの重合体.ふつうは無色透明で非晶性の熱可塑性樹脂で,比重
d=1.05~1.07,ガラス転移温度82℃.ラジカル塊状重合,懸濁重合などによって合成される.軟化点が低く,電気的性質にすぐれ,熱流動性,熱安 定性もよく,美麗に着色できるなどすぐれた熱可塑性樹脂である.射出成形品が日常用品などとして広く使われている.発泡ポリスチレンとしても広い用途をも
つため、容器などに適する可能性がある。
先に言及した人間あるいは生命活動への普遍的基礎的活用性や必須性、や、人命救助における携帯の必然性有用性などに鑑みればわざわざ特別にそれを準備し運
搬することになろうことを考慮した場合、水あるいは、電解質を含む水(食塩水など)の、あるいはそれらを含んだ食品や、湖水海水などの、実際的な高水準の
活用性と入手性はすぐれた特徴としてより意識されることを指摘したい。
《0174》
これらの飲料は、効率良く水分を補給させ、なおかつ体に負担を掛けないように考慮されているほか、スポーツの際に失われがちなカリウムイオンやナトリウ
ムイオンといった電解質やマグネシウム・カルシウムといったミネラル分を含んでいる。また生理食塩水に近い浸透圧で胃腸に負担を掛けないよう配慮され、運
動時に筋肉中に蓄積される乳酸の分解を助け回復を促すとされるクエン酸や、いわゆる疲労回復の際に最も効率の良いエネルギー源であるブドウ糖やショ糖を含
んでいる。
図74は、非使用時にはコンパクトに折り畳まれて、体側から背面にかけて、又は、体側から胸腹面にかけて、平べったくlow profileに収納されている、(薄い板状の)扇型柱(短い高さを持つ柱)状の水筒の機能を有すコンパートメントが、それとベルクロファスナーで接続されているなどした腕を、体側から水平方向を経て頭上へと円弧を描くように動かすことにより、水筒コンパートメントの間に相互に設置されたスライダーに沿いスライドし、結果的に体側の両側に扇が展開するかのごとく水の層の存在を広げることを実施できる形態の一例を示している。この場合、GPS受信機は体躯の前面あるいは後ろ面に配備されていてもよい。例えば、GPS受信機が体躯の前面に配備されている場合、必要に応じて、体躯の前半分の方向に両腕を、意図的に、いわゆる、前へならえ、をするかの如く、向けることにより、上空からみると、広げられた扇型構造が、体躯の存在と合わせるた場合、あたかも、コの字を描くように配置されること(コの開口部はこの場合体躯前方になる)により、体躯前部にビーム中心を水平に設置されているGPS平面アンテナが天頂を通る1つの大半円を境として形成することを企図した上空覆域 以外 に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を効果的に減衰させることができるため、GPS受信機が前記上空覆域識に存在していたGPS衛星を識別することがより容易にできることとなる。被災地の災害救援活動などに携行が必須の水や医療用輸液等の運搬を伴う活動時に、それらの運搬物の潜在的機能性を的確に発揮させつつ運搬中にも合理的な有効活用を図れると同時に、結果的に被災者等救助の救命率の上昇や後遺症発生率の低下に重要となる、被災者への迅速な接近を有効に支援し得る目的においての、方位情報取得を一層正確にし、かつ、不要重量物の運搬の要を生じせしめて特段の負担を招くことなく、簡便に実施し得る、構成の一例を、使用文脈の分析に基づいて提案したものである。炎天下の作業時には、使用持にはもとより、非使用時にも、大動脈が通る脇の下に水や生理食塩水といった比熱の大きいものを格納する水筒コンパートメントを配置しているため、熱中症またはそれをもたらす体温の予期せぬ上昇を冷却効果により予防することができる。これにより、大規模自然災害などの際の救急救命活動に炎天下従事する者を効果的に支援することも同時に実現できる。このような構造にはたすき掛けの構造で脇の下(たすき掛けのたすきが背面における交差する点でも良いことはもちろんである)に支点を設けてももちろん良く、扇型形状の積極的利用とともに、そうした我が国の伝統的な文化的観点の工夫を取り入れることとも相性が良いことも優れた利点の一つである。近年、国際緊急援助隊においては、国際緊急援助は日本の文化である、として国際貢献していることは国際的にによく知られているところであり、そうした文化的・伝統的なな観点も含めて、工夫を活用しており、携行物の兼用的機能の潜在力の最大の顕現を重視し、せっかくあるものを有効活用すべきであるし、そうせずにいることは、もったいない、といった伝統的な視座を衛星測位という第五の社会基盤とも目される科学技術にとりいれて、大切にして世界に貢献していことを、世界的にアピールできる面でも、我が国の緊急援助の特徴を体現してくれるという意味でも、米国のナイ教授の提唱する、国のソフトパワーの面でも優れた多面的な効果を長期的には奏することが期待される。なお図で示すよりも、より、長い水の層を形成して、例えば、太ももないし、膝のあたりまで来るように形成してもよいのである。一方、手のあげる角度も水平を超えて上方に挙げて頭上までああげることで、完全な円の水の層を形成してもよいことはもちろんである。図74の構成は腕の方向を「前へならえ」のようにするときには、ある意味で指向性を狭くすることが可能であり、ひとつの教育機器としての楽しく電磁波を学べる未来型科学教育機具としても活用できる。全世界の地表面で活用可能なGPS(またはGNSS)の電磁波を用いて、廉価なGPS受信機に軽微な改修を加えるだけで実現でき、また、それ以外に必要なものは、水だけであり、それも清水があれば清水で良いが、海水や湖水、河川水などの容易に費用がかからず入手可能なものであっても、実現できそれはむしろ教育的に興味深い結果をもたらす(海水は清水に比べて、電解質によるイオン伝導率σの影響のため、より短い電力半減深度を有すことは既に述べた)ことなどを、自らの体験から学び取ることができる。こうした体験的な学習は、イノベーションの源泉としてきわめて大切であることは指摘されて久しい。
図75は、ジャケットの胸腹部分の内部構造が、水の層をなしうる、高密閉性の、いわば薄い水筒となりうることを示した本提案の実施の例である。ここで提案するジャケットは、自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆるジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット、jacket-styleBuoyancy Control Deviceの略) の機能とも兼用することができ、利便性が高い。すなわち海中ではこの、本提案では水を充填する、密閉性の高い層としての空隙に、深海から浮上する際の浮力を得るために酸素ボンベか、口元に送り込むため空気を、口元のスイッチ一つで吹き込み又は送り込むことができるように構成可能である。陸上に上がった際には、例えば、ジャケットの体躯前面の内部に形成された密閉性の高い空隙に、清水を詰めれば水筒を兼用しつつ、行動を行い、方位を通常より精度を高く確認したい際には、ジャケットの体躯前面の内部に形成された密閉性の高い空隙に清水が充填された部分を、左右に、観音開きのように、少しずつ両手で開くように制御することで、例えば、上空からみて、既述である、体躯と水の層がコの字の形になる状態、で静止し、意図する上空覆域以外に存在していた衛星に由来する信号強度を減衰させる、という、使用文脈に適した効果的な形で、アウトドアでの携行物を最小化し、兼用的機能性を最大限に権限し、実現できる。もちろん、体躯に水平になるまで開いてもよいのである。当然ながら、その中間で止めて使用することが好都合であるならばそのようにしても当然よい。また体躯に水平な状況を超えて背面へ斜め方向に開いて用いてもよい。前へならえのような格好で前方にて(上空から見てコの字の開口部が前を向くように)コの時を形成してもよいし、又は時には(GPSが背後に設置されているなら)後方に(上空からみてコの時の開口部が向くように)形成してもよいし、又は前身ごろを側方に開いた状態でよいし、又は、それらの中間的な状態としての、コの字が開いたような形での、斜め前方又は斜め後方に、形成させても当然、よいのである。また左右のうちのいずれかが十分な遮蔽が形成されていることが明らかであるなどの場合であって、自ら形成するまえみごろの突出の工夫が片側だけで足りることが明らかな場合にはそれでも良いのである。もっとも適した形を選ぶことができる。中身であるが、清水が入手しにくい場合は、海水など手じかなものを用いても、電解質溶液のため、むしろ電力半減深度がより小さくてすむ効果を有することができることは既に述べた。デバイの関係式などからもそれを確認することができる。なお、こうしたアクアラングで用いるBCDジャケットは通常のアクアラングでの使用後にも、中に入り込むことが避けがたい多少の海水を洗い流すため、中に少量の水道水等を入れて洗浄することはよくアクアラングの専門家の間では通常実施されており、これも本提案の実現可能性の高さを支持するものである。さらに、BCDジャケットでは空気をボンベから送り込んだ際に内圧が高くなり過ぎた際には、あえてそれを放出する弁を、安全を維持するために、設けても当然良い。加えて、海中で生じる浮力のバランスをよくするため、背中方向に水筒では用いたない、特別なコンパートメントを設けておき、定圧以上の空気の一充填が行われた時にのみ、その弁が開き、背中方向に、空気が充填される構造を設けてもよいのである。ここで説明した例の際に、GPS受信機は体躯前面にあるものと考えて説明した。本提案は、本提案を具現化する場合に、潜在的兼用性を最大限に高めることができる。BCDジャケットのみならず、深い海で自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングを行うものが用いることがある、Bladdarと呼ばれる首から肩および体側に向けて配置する浮力形成具も同様に、本提案は、本提案を具現化により、兼備可能な装具であることを指摘しておきたい。つまり水を入れた際には背中方向には水は自然には充填されていかないが、ボンベで酸素または空気を充填して一定の圧力がかかった際には背中方面の空隙にも弁の作用により空気が充填されるとてしてもよいのである。これにより海中での姿勢安定性は増す。またボンベで圧力がかかり過ぎた際には、危険防止のためにその圧を逃がす別途の弁を肩口に設けてもよいことはもちろんである。なお、こうしたBCDジャケットは、宇宙空間すなわち微小重力、通称、無重力空間での船外活動のシミュレーション訓練のために、米国航空宇宙局や航空宇宙研究開発機構での宇宙飛行士の水中トレーニングにおけるサポート員などによって使用されており、宇宙技術と案外接近した特質を持つ。品質的にも安定しているので、それらをベースに軽量の装具とすることができるため、低コスト・短期間での実現性は極めて高いことを指摘しておきたい。
図76、図77について説明する。図76 本提案の実施例の一つを示す図であり、水を含むリザーバ(携帯水筒)は、通常時は、図77のように、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り得て身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、非常時や緊急活用時には、個々のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を展開することにより、中心角のより広い扇型の水の層状構造を、展開可能であり、その際に、本提案の基本的部分である、GPS受信機による方位情報取得における水の潜在的機能性を権限することが可能であることを、示す図である。図74は腕を専有したが、図76、図77は、腕を解放しつつ実施することができるため、実施者は注意力を人命救助やそのための現地への迅速な接近にしするための的確な方位情報の取得とその判断や本部との連絡に費やすことができる点で、図74とは目的が少し異なっている。
図76、図77について説明する。図76 本提案の実施例の一つを示す図であり、水を含むリザーバ(携帯水筒)は、通常時は、図77のように、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り得て身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、非常時や緊急活用時には、個々のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を展開することにより、中心角のより広い扇型の水の層状構造を、展開可能であり、その際に、本提案の基本的部分である、GPS受信機による方位情報取得における水の潜在的機能性を権限することが可能であることを、示す図である。図74は腕を専有したが、図76、図77は、腕を解放しつつ実施することができるため、実施者は注意力を人命救助やそのための現地への迅速な接近にしするための的確な方位情報の取得とその判断や本部との連絡に費やすことができる点で、図74とは目的が少し異なっている。
図77 本提案の実施例の一つを示す図であり、図76に示されるような幅広い中心角の扇型形状の水の層の体躯左右への垂直設置構造を腕を、ほかの業務に活用しつつ(腕を専有せずに、腕をわずらわすことなく)、とれる一方、この水を含むリザーバ(携帯水筒)は、歩行や駆け足などの活動時には、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)に容易に戻ることができ、その際の形状を示す図である。
《0175》
以下、提案手法の前提となる方位情報取得可能GPS受信機の原理を説明する。
半球ビームアンテナの垂直設置により、図20のように上空半天球を二分割する覆域を形成し、受信信号強度から覆域にその存在が検出された1つあるいは複数
のGPS衛星の方位角情報に基づいて、図21の第2番目のブロックに示される方位限定演算(GPS受信ユニットの測位演算部のプロセッサとメモリの空き領
域を活用し実現が可能な規模)部においてアンテナ主ビーム法線方向の方位を直ちに限定するものである[1、2、3]。図22は、方位限定演算を直観的に示 した天空図で、天頂から受信ユニット等を見下ろしたものとして描いている。同心円は10度毎仰角を、白小円は受信判定されなかったGPS衛星を、黒小円は
受信判定されたGPS衛星を示している。本手法は、廉価で小型軽量なL1 C/A GPS受信ユニットをほぼそのまま流用できるという優れた特性がある。
《0176》
さらに詳述すれば次のようになる。
《0177》
以降の説明では、角度の単位は度(deg)を用い、北を0度として時計回り方向に東が90度、南が180度、西が270度の方位角表示を用いる。また仰角は水平面を0度として、天頂を90度とする仰角表示を用いる。
《0178》
先ず、図20に基づいて、本発明による方位限定の取得原理を説明する。図1の中央部に平面アンテナ1が設置されている。平面アンテナ1は、大地に対して
垂直に設置する。この時、仮に大地に立脚して上からアンテナ1を見下ろして、平面アンテナ1のビームが向く方向が左側となる配置にした時、この見下ろしている観察者にとって、体躯の正面となる方向を、以下では計測方向5と呼ぶことにする。
《0179》
上記平面アンテナ1としては、GPS衛星システムで用いられている右旋円偏波に対して半球のビームパターンを備えるものを用いる。半球ビームを持つアン
テナパターンのことを稀に文献によっては無指向性と、表現しているものがあるが、無指向性とは正確には等方性(isotropic)の意である。よって当
然ながら以下では半球のビームパターンを形容する用途に無指向性との語を用いない。上記平面アンテナ1は大地に垂直に
立てられているので、半球のビームのうち、半分は大地を向いており、使われていない。そして残りの半分は、上空への感度を持っている。
《0180》
このように平面アンテナ1を大地に垂直に立てると、平面アンテナ1の実質上の覆域は、図1に示されるように、ある大円の一部である半円を境界に上空を二
つに割った状態の片側と一致する。この大半円は、平面アンテナ1による上空覆域6とそれ以外の上空との境界となる大半円7である。言い換えると、平面アン
テナ1は、図1中のGPS衛星Aが存在している上空4分の1天球を覆域とし、図20中のGPS衛星Bが存在している上空4分の1天球を覆域としない。
《0181》
GPS衛星から発信されている測位用の電波(L1波)は、1.5GHz付近のマイクロ波の周波数帯を使用するため光と同様に直進性が優れている。GPS
用の平面アンテナ1の上空覆域6内にあるGPS衛星Aからの信号には同期できるが、平面アンテナ1の上空覆域6内にないGPS衛星Bからの信号には同期で
きない。したがって、この同期の成立の有無を元に、GPS衛星A、GPS衛星Bの存在領域を判定することがで
きる。GPS衛星の存在領域判定と、該GPS衛星の方位角情報とを合併して、計測方向5を方位限定することができる。
《0182》
尚、方位情報取得に用いる平面パッチアンテナの大きな特徴として、小型軽量であり、製造が容易で、安価に作成できることが挙げられる。平面パッチアンテ
ナの作成時に実際には、設計時に無限大地板を仮定して理論的に計算された右旋円偏波ビーム幅である半球よりも、若干広い立体角の右旋円偏波ビーム幅を構成
する平面アンテナが完成してしまうことがある。これは理論計算上無限地板を想定して設計する結果と、現実の様相が異なることから生じる。これについては、
下記の文献に明示されている。
《0183》
(社)電子情報通信学会発行、「小型・平面アンテナ」羽石操・平澤一広・鈴木康夫共著、初版平成8年8月10日発行、P100
《0184》
Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics、 Inc. 1996、P342-P343、 P722
《0185》
このようなビーム形状のずれを基板サイズやパッチサイズなどをわずかに変更しながら、修正を施していき所望のアンテナパターンを得ることはアンテナパターンシェーピングとして知られる。
《0186》
また、設計時計算と異なり、製作結果が半球よりも大きめのビームを持つ場合、不要な感度部分を除去するために、裏側に電波遮蔽素材から成る遮蔽物質を配置することでも簡単に半球ビームアンテナが構成できる。
《0187》
次に、図21に基づいて、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の一実施形態を説明する。図21において、平面アンテナ1には、GPS受信機2が接続されている。
《0188》
図21におけるGPS受信機2の持つべき機能・仕様は広く普及しているL1波利用の小型の携帯型測位装置が含むGPS受信機と同等でよい。すなわち民生
用GPS測位装置の小型軽量化に際して培われた小型性・量産性を受け継ぎ流用する。民生用GPS測位装置の小型軽量化では、平面パッチアンテナに応分のサ
イズのGPS受信機がすでに多く存在している。あるいは容易に製造できる。また、平面パッチアンテナとGPS受信機が筐体に一体型となっており、両者を併
せても、手のひらにすっぽり収まる程度の小型のものもすでに安価に存在しており、製造技術として問題はない。これら既存の、小型化技術の蓄積を流用するこ
とができるので、本発明に使用するGPS受信機などは経済的にかつ小型に構成できる。《0189》
GPS受信機2は次のデータ列を、例えば毎秒以下の周期で出力するもの、即ち、標準的な仕様のものを用いる。出力に含まれるデータは次のようである。ま
ず現在時刻、そして、測位データとして、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード(3衛星を用いた2次元測位か4衛星を用いた3次元測位かを示
す)、そして、チャネル1に割り当てられた衛星番号、チャネル1に割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネル1に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル
1に割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態、チャネル2に割り当てられた衛星番号、チャネル2に割り当てられた衛星の衛星仰角、
チャネル2に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル2に割り当てられ
た衛星からの信号との同期についてのチャネル状態、・・・、チャネルnに割り当てられた衛星番号、チャネルnに割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネルn
に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネルnに割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態である。チャネル数nは通常12が用いられ
ている。これは12衛星の信号に並列同期できるもので、現在の標準的な仕様であるといえる。本発明は、これら普及型の廉価な携帯用L1波GPS受信機と平
面アンテナをほぼそのまま流用できる。
《0190》
平面アンテナ1を通してGPS受信機2は衛星信号に対する同期・復号を試みそして測位を試みる。GPS受信機2には、通常の携帯型衛星測位装置のGPS
受信機同様、あたかも上空半天球を覆域としているアンテナに接続されている時と全く同じ様に、上空に存在することが期待されている全GPS衛星の信号探索
を行わせるのである。
《0191》
尚、GPS衛星から送信される電波には、全GPS衛星の軌道情報(アルマナックデータ)も含まれており、これは全ての衛星から送信されている。そのた
め、現在位置からみて仰角0度以上の上空に存在はするが、地物や地形の遮蔽により信号が遮断されている場合か、あるいは、アンテナの覆域に存在しておら
ず、信号と同期できない状態のGPS衛星についての仰角および方位角は、アンテナを経由して同期した他のGPS衛星から受信されたところのデータから簡易
な計算によって算定および出力可能となっている。事実そのような情報を出力する機器は存在する。
《0192》
また、全GPS衛星はまったく同じ周波数で信号を送信するが、疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum)通信方式という技術
を用いているために、同じ周波数を用いていても混信するおそれがない。疑似雑音符号とよばれる、0と1が一見不規則に交代するディジタル符号の配列を、そ
れぞれのGPS衛星に違う配列のものを割り当てることで、各衛星からの信号を識別し、分離受信が可能となっており、即ち、現在位置から見て仰角0度以上に
存在しているGPS衛星すべてに関してそれらの上空における仰角、方位角のみならず、それらの衛星からの信号に対する同期の成立・非成立すなわち受信状態
を分離検出することは原理的に容易となっている。
《0193》
GPS受信機に信号探索を行わせる過程で、各衛星のデータである、GPS衛星の衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態をGPS受信機から周期的
に出力させる。また、測位結果データである、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード、および現在時刻も周期的に出力させる。なお、データの出力
を行う周期は特に限定されるものではなく、現在では毎秒程度のGPS受信機が普及しているが、さらに短い周期で出力するものを用いることが可能ならば、そ
うしても良い。
《0194》
GPS受信機2から得る各データをデータ処理部3に入力する。データ処理部3では、これらのデータを以下のように処理する。
《0195》
衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。
《0196》
最低一つでも衛星が抽出されると方位限定ができる。
《0197》
方位限定のために、該抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0198》
該抽出された衛星が一つだったなら、その衛星を初項とし、かつ終項とする。
《0199》
該抽出された衛星が2つ以上あるなら、次のようにする。時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、該ある衛星(A)を終項、該次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。
《0200》
以下のように計測方向を限定できる。
《0201》
即ち、計測方向は、終項衛星の方位角を開始方位角として、初項衛星の方位角の反対方向を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲に限定できる。
《0202》
データ処理部3は、この結果を結果出力部4に通知する。
《0203》
以下では、結果出力部4の働きを示す。
《0204》
結果出力部4は、計測方向が方位限定された場合には、それを観察者に出力する。例外的に抽出された衛星が0個であった場合には、観察者により天空の開けている場所での使用を促す。
《0205》
結果出力部4は、観察者に音声でこれを通知する。音声で出力することは、視覚障害者にも適切に行動支援に利用可能だからであるが、液晶画面などで表示しても良い。
《0206》
この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の方位情報(方位限定結果)、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻、例外処理の場合の観察者への勧告、である。
《0207》
ところで、方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、回転方向を定めてある場合、開始方位角(以降αとする)と終端方位角(以降βとする)の (α、β)の組を与えることで観察者に伝えることができるが、それに限らず、同時に次のような出力形式も可能である。即ち、概略方位角(以降θとする) と、片側誤差(以降δとする)として(θ、δ)の形式で示すこともできる。θ、δは次のように与えられる。
《数8》
000011

《0208》
ただし、xMODyはxをyで割ったときの剰余を表す。
《0209》
回転方向を定めた場合の(α、β)形式、および(θ、δ)形式で示される、2つの出力形式は、他方の形式に直ちに変換可能で、どちらの形式で観察者に与 えても、その数値的意味に特段の変わりはない。そこで、観察者の目的や便宜に鑑みて観察者選択制として、観察者の利便性が高めても良い。あるいは両方を出
力しても良い。
《0210》
また、結果出力に常時ある角度を加算して出力すれば、観察者の利便性が高まる場合にはそのようにすればよい。例えば、背中に平面アンテナ1を装着した場
合には、計測方向は体側左方向へ向くので、結果に90度を加算した値を常時示すことにすれば、常に観察者にとって体の正面の方位角の限定結果が得られるた
め有用性、利便性が高くなる。以下では例を用いて説明する。
《0211》
図22は、上述した実施形態に係る方位情報取得装置で方位限定を行う際の上空衛星配置と平面パッチアンテナ1との関係の一例を示している。図22におけ
る同心円状の図面は、観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。実線外周円は仰角0度を示
し、各実線同心円は10度ごとの仰角を示す。方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込
まれている。小さな散在する丸印は、仰角、方位角で示されるGPS衛星の位置を表す。この図では12個の衛星が描かれている。黒塗りの小丸印、白抜きの小
丸印がある。
《0212》
黒塗りの小丸印は、平面アンテナ1の覆域に存在すると後に判定され、かつ、衛星仰角85度以下であった、諸GPS衛星である。白抜き小丸印は、それ以外の諸GPS衛星である。
《0213》
観察者にとっては、自らが立っている位置の上空における各衛星の配置状況は分からない。方位に関してなんら情報をもっていない観察者によって、平面アン
テナ1が、大地に鉛直に、図22中の中心に示されるように無作為に設置されたのである。このとき計測方向5は先に示したように点線で示されるように規定さ
れる。計測方向5と180度反対側に反計測方向が示されている。
《0214》
機器を作動させると、GPS受信機2から、データ処理部3には、表2のようなデータが送り込まれる。ここで衛星21が同期していないのは、地物遮蔽によるなどが推定される。このような地物遮蔽は時折普通に生じるもので、正常な状態である。存在して構わない。
《0215》
《表2》
000012

《0216》
衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。各衛星番号2、7、15、22、9、20のものが抽出された。
《0217》
方位限定のために、該抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0218》
抽出された衛星が2つ以上あるので、次のようにする。時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の
衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、該ある衛星(A)を終項、該次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛星は、初項
の衛星(B)から時計回りに見たと
きの衛星方位角の順序に従う。
《0219》
すると、今、終項として、衛星20、初項として衛星2が選ばれる。
《0220》
以下のように計測方向を限定できる。
《0221》
即ち、計測方向は、終項衛星(衛星番号20)の方位角(262度)を開始方位角として、初項衛星(衛星番号2)の方位角(110度)の反対方向(290度)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲に限定できる。
《0222》
データ処理部3は、この結果を結果出力部4に通知するのである。
《0223》
結果出力部4では、方位角(262度)を開始方位角として、方位角(290度)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲であることを観察者に伝える。
《0224》
この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の該方位限定の結果はもちろんのこと、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻である。
《0225》
方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、次のように概略方位角(θ)と、片側誤差(δ)として(θ、δ)の形式で示すこともできる。この時、θ、δは次のように与えられる。
《0226》
《数9》
000013

《0227》
即ち、276度の概略方位角、14度の片側誤差である。
《0228》
次に本発明の具現化が安価に小型に構成しうることについて述べる。
《0229》
近年のGPS受信機の物理的実体は信号処理用マイクロプロセッサおよびそれに伴う電子基盤であり、小型である。実際、現在の携帯型GPS受信装置は、掌
に容易に収まるサイズであるものが安価に存在している。このことからも要素部品の相当の小ささが分かる。本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情
報取得装置としては、これらの携帯型GPS受信装置で用いられている部品を、活用して構成することができるので、方位情報取得装置も体積を抑えて小さく構
成できるという利点がある。例えば、GPS受信機2およびデータ処理部3および結果出力部4は平面パッチアンテナ1の背面に収納する。結果出力部4からは
スピーカー等で音声を出力することが可能である。
《0230》
この発明による方位情報取得は、上述の如く一個のGPS平面アンテナで行えるので、身体体躯に容易に装着し、移動しながら方位情報を得ることが可能である。
《0231》
図21の構成から明らかなように、測位に必要な機器は具備しており、本実施形態に係る方位情報取得装置で測位情報の取得も実現できる。中緯度地域では上空半天球に常時ほぼ8-12個のGPS衛星が存在する。よって天頂を通る大半円で分割
した片側にも通常4個から6個の衛星が期待できる。原理上最低3個の衛星で2次元測位が可能であり、最低4個の衛星で三次元測位が可能であるから、上空半
天球の半分で十分測位ができることを示している。測位された結果は、GPS受信機2からデータ処理部3へ送られる測位結果をそのまま結果出力部4から出力
させれば良い。
《0232》
上述したように、天空が開けていれば、垂直配置でも測位に必要な衛星数は十分確保できることが多いので、常時垂直配置でも測位に問題はない。しかし水平
にして測位機能のみとすることの利点としては、利用可能な衛星数が増えることと、それによって選択できる衛星群の選択肢が増えるため、
DOP(Dilution of Precision:精度劣化指標)値が良くなる衛星セットを選択できる可能性が高い。つまり若干の測位精度の向上が期
待できる。
《0233》
さらに、観察者がじっとして姿勢を変えないで、GPS受信機と身体体躯および身体に付属させている回折波減衰のための水装着部を一体化したまま、GPS
受信機と身体体躯と水装着部の向きを一体として反転させと、あたかも二枚の平面アンテナ1およびGPS受信機2が存在するかのような方位情報取得も、実現
できる。
《0234》
即ち、結果出力部4は、以下のデータをメモリに残しておくようにする。第一に、方位限定の結果である。第二に、方位限定を成した時刻(これはGPS受信
機2の内蔵時計の時刻を使えばよい)である。第三に、(この目的のために付属的に付与しておくものとする)レートジャイロの、出力である。これらをマイク
ロプロセッサ上のメモリに記憶しておく。
《0235》
そして、ある垂直配置の状態で方位情報が得られたとき、その方位情報を出力するのみならず、メモリに以下の条件を満たす方位情報があるか調べる。
《0236》
即ち、現在の垂直配置において行った方位情報取得時刻から見て、規定時間以内(例えば6秒以内等と決めれば良い)に取得され、かつ、レートジャイロの結
果の記録から急速に体躯の向きごと180度反転をなした、とみなせる(回転角速度の積分に基づいた)体躯の急速な回転角推定値の記録とともに終結してい
る、方位限定の結果、が存在するかを調べる。
《0237》
もし該当する記録があれば、観察者が、姿勢を変えずに平面アンテナ1の向きを反転させる目的で、体躯ごとさっと反転して、上空の両側の情報を使おうとし
ていると判断する。そして、上記他方の垂直配置で得られて記憶されている方位限定結果と、今の垂直配置で得られた方位限定結果と、の積集合を算出し、その
積集合をも出力する。
《0238》
この操作では、片側の四分の一天球だけの結果だけからでなく、その反対側の四分の一天球の結果をも援用して、より正確な方位情報の値を算出が実現できる。
《0239》
実際、図22においては、上記他方の垂直配置の結果を利用しなかった場合の計測方向は既述のように28度幅で求まっている。ところが、これに比べて、該
他方の垂直位置をも併用して両方から得た方位情報の結果は、(28度幅だったものが)23度幅に向上する。5度幅の方位限定の向上がこの場合は得られるこ
とになる。さらに大きな向上が得られる場合も数多くある。
《0240》
このとき、結果出力部4は、「もし、観察者が先の垂直配置の方位情報取得時から現在まで姿勢を変えていなければ、先の垂直配置と現在の垂直配置との、方位情報取得の結果の積集合は・・・である」等と出力すれば、現在の垂直配置のみによる結果と、平行して出力しても、観察者に識別し易く、利便性が高い。
《0241》
以下に、両方の垂直配置による方位情報取得の手順を具体例を挙げて示す。原理は、表2と図22を用いて先に示した手続きを踏まえて、その手続きと同様の手続きを、反対側の四分の一天球にも実施し、そして、両方の垂直配置で得た方位限定の積集合を、出力するものである。
《0242》
図25はこのときの、図22とは反対側に垂直配置をされた状態の平面パッチアンテナ1と天空のGPS衛星の関係を示している。観察者地点の天頂方向を中
心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。実線外周円は仰角0度を示し、各実線同心円は10度ごとの仰角を示す。方位
角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。黒塗りの小丸印は、平面アンテナ1の
覆域に存在すると判定され、かつ、衛星仰角85度以下の、GPS衛星である。白抜き小丸印は、それ以外の諸GPS衛星である。図22において、覆域外で
あった衛星がここでは覆域内に成る。なお、図23および図24はこうした体躯の向きを反転などして、その結果を合成した出力を欲する場合の利用時に有効に
活用できる構成の例を示した。音声により、「180度反転」と伝えると、音声認識装置が、それを判断して、その認識の前たとえば30秒間と、その音声認識
の後のたとえば15秒ほどの反転に要する時間を除いて、その後のたとえば30秒ほどの時間の結果を、取得し、反転前後の、方位限定結果を合成するのであ
る。
あるいは、振動センサを搭載しておき、0.7秒程度の間隔で2回叩く(0.7秒程度の間隔で2回タップする)、と、それが180度回転、と同じ効果のス
イッチが入り、同様の効果をもたらすこととしてもよい。これらの構造に必要な回路を図23、および、図24に示した。また、ここには示していないが、それ
らの認識センサのかわりに、ほかのセンサを用いてもよい。たとえばコリオリの力を検出することを基本原理とする振動型の回転センサなども効果的に使えるで
あろう。
《0243》
表3はこのときの、GPS受信機2から、データ処理部3には、送り込まれるデータを示している。
《0244》
《表3》
000014

《0245》
衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。各衛星番号14、18、11、6が抽出される。(衛星3
は同期しているが、仰角の値が85度以上のため除外される。高仰角衛星は数値的な方位角に比して実際上の離角が極端に小さくなるため使用に適さないからである。)
《0246》
方位限定のために、上記抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0247》
上記抽出された衛星が2つ以上ある場合の規則に従う。即ち、時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回り
に次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、上記ある衛星(A)を終項、上記次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛
星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。
《0248》
すると、初項として衛星11、終項として衛星18が選ばれる。
《0249》
手順に従って、直ちに以下のように計測方向を限定できる。
《0250》
図20に示される計測方向5の元来の定義と、これまで述べてきた方位限定の手順に従えば、元来の意味での計測方向は自動的に、終項衛星(衛星18)の方
位角(64度)を開始方位角、初項衛星(衛星11)の方位角(285度)の反対方向(285+180=105度)を終端方位角、時計回り、で定まる方位角
範囲に、自ずと、限定されるはずである。
《0251》
しかし、データ処理部が、既述のメモリ上に規定時間(例えば6秒)以内に、反対向きのアンテナ配置で算出した方位限定結果があることを見出した場合は、
先の方位限定の計測方向(図22における5)と同じ方向のままで、現在の方位限定の計測方向(図25における5)も考えていく必要がある。使用者がより精
度の高い方位限定の値を求めようとして、アンテナ配置から鉛直軸周りに180度回転させた向きに変更してデータを得る場合がこれに相当する。この場合デー
タ処理部は、先に自動的に限定されると述べた方位角範囲に、180度を足したものを、現在の方位限定の計測方向と考え、(64+180=)244度を開始
方位角、(105+180=)285度を終端方位角、時計回り、で定まる方位角範囲を、図25における方位限定の結果と置く。
《0252》
ここでは、表2と図22の結果は、図23のアンテナ配置に基づいて得られたもので、表2と図25の結果は図23のアンテナ配置状態から鉛直軸周りに
180度回転させた向きに変更して得ることとなったデータと仮定し、両者の方位限定が実施された時間差は規定時間以内であったとする。すると、結果の精度
は次のようにまとめることができる。ここで記法としては、計測方向5の方位角をXとおき、A<X<Bなる記法で、開始方位角A、終端方位角B、時計回り、
で規定される方位角範囲にXが限定されることを表現する。
《0253》
図23のアンテナ配置による第一の方位限定の結果は、表2と図22で示されているように262<X<290で、28度の幅で求まった。一方、その直後の
図23のアンテナ配置状態から鉛直軸周りに180度回転させた向きに変更して得ることとなったデータによる方位限定の結果は、表3と図25で示されている
ように、244<X<285で、41度の幅で定まっている。
《0254》
これら片側のみで得られた二つの方位限定の結果の積集合を取ると、262<X<285で、23度の幅で定まることが可能となる。最後の方位限定の結果
は、いずれの垂直位置単体での結果(28度あるいは41度の幅)よりも狭い値を示している。即ち積集合を取ることで、どちらの片側の結果よりも優れた結果
を生み出すことができた。つまり方位限定の幅を最も抑制できた。
《0255》
このように、片方の四分の一天球を対象にするよりも、双方から得られるデータを同時に活用することで、より良い方位情報を得ることができる。本発明によ
れば、それを、一層簡単な構造の機器で実現できる。即ち、GPS受信機や、平面アンテナを2個必要とすることなくそれぞれ1個を用いることで単純な構成で
実現できる。
《0256》
上肢としての手等を使わず、身体を背中方向と腹方向を、鉛直体中心軸周りに180度、反転させるような動作をするだけでも、上記のことは可能であること
を示す。つまり、回転加速度がほとんど観測されない6秒後に、180度反転(あるいは、90度回転等)と目される、急速な変化が、付与した廉価かつ小型の
回転角速度センサ(レートジャイロ)の時間積分により、観測された場合に、使用者による、意図的な反対側1/4天球の方
面へと、アンテナ覆域が切り替えられたと判定するのである。
《0257》
このための小型軽量・廉価な活用可能品は多数流通しており特段の困難はない。一例を挙げれば、 ジャイロ(加速度)センサと呼ばれる、電子ジャイロ司21(HS-EG3)(検出角速度90度/秒)(出力感度:25mV/度/秒)外寸:13x11x19mm.重量5g、出力電圧:DC0.3-4.7V、出力電流:max 1mA、消費電流7mA以下機器としては、動作温度-40 to+80℃がある。
《0258》
こうした小型センサ(レートジャイロ)のひとつを用いると、(GPS受信機には当然内部クロックを保持しているので「秒数」の計測は容易に可能なので)
しばらく(例えば6秒ほど)じっと静止していて、突然180度の方向反転を行い、再びしばらく(例えば6秒ほど)じっと静止していた、という状況を検出す
ることができる。その際には、まずある方向に計測方向を向けて実施し、その後に、直ちに、反転した方向に計測方向を向けて実施したことを機器に通知するこ
とができる。このようにして方位限定を行わせると、両者の積集合としての、方位限定結果を簡単に得ることができる。もちろん常に180度でなくても、右方
向に90度など事前に決めておけば、それでも良い。あるいは、回転角度の(レートジャイロ)センサが廉価かつ高性能なものが使えるならば、その角度も自動
検出することができることはもちろんである。
この方法を用いると、上肢が荷物の運搬のために使用されていたりする場合にも好適に用い得る。
《0259》
なお、それならばそれらの小型回転角速度検出センサ(レートジャイロ)として初期状態から刻々と累積し現在方位を得ればよいのではないだろうかとの、見
解は、間違いであるので、このことを明記しておく。このあたりの事情は周知のこととも思われるが、念のため、記しておく。つまり回転センサ(レートジャイ
ロ)が技術を累積的に用いる方法が本稿の目的には、実際的でないことを以下に記す。
すなわち、レートジャイロは、角速度を積分して回転角度を得る方法であるため、累積誤差の問題があり、周期的に初期化が必須となる欠点があった。言い換え
ると、何か他の方位情報取得方法を、周期的に必要とする、との欠点がある。つまりレートジャイロはそれだけに頼って人間の多種多様な角速度の大小(じりじ
りと回転して結果的に逆方向に向いた場合に対応できない)および長短(追従角速度以上の回転速度で回転したときは対応できない)の結果を累積していくこと
は積分誤差が単調増加するので実際にそれらの人の動きにたいして総合的に対応することは原理的にほとんど不可能といえる。ただし、上記のように一定時間の
静止時と一定時間の静止時の間に明瞭な回転意思を持って単発で行われる180度や90度程度といった、あたかも機械が成すような回転のみに限って、レートジャイロにその回転の検出だけ依拠しようと企図する際には、廉価・小型なレートジャイロでもそれなりに有効に働けるため廉価・小型なレートジャイロでも上
記のような支援的文脈での使い方はそれなりに有用である。このことはここで明らかにしておいた。
《0260》
なお、レートジャイロに言及したところであるが、以降、従来手法との比較をも含めて本提案の新規性と進歩性を示すことになろう。
《0261》
(以下、高橋正人,"静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価 -小型・軽量・廉価な新手法の提案-", 社団法人電子情報通信学会論文誌A基礎・境界領域(ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February. 2011 より引用)
静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価ッ小型・軽量・廉価な新手法の提案 高橋
正人・ ・・・・・ a)
Proposal and Performance Evaluation for Novel GPS Receiver unit with
Azimuth Limitation Ability - Lightweight, compact and economical method
for pedestrians -Masato TAKAHASHI・ ・ a)
あらまし 従来の携帯型L1帯C/AコードGPSは単体で静止時には方位を取得できなかった.本稿では,廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得能力を兼備可能な簡易手法を提案する.シミュレータを構築し評価を実施した.試作機を構築し,性能評価を実施した。従来と異なり小型軽量で廉価な1台の受信ユニットで測位と方位取得の両機能を兼備できる.地理空間情報活用基本法や宇宙基本
法が成立した現在,幅広い分野での今後の有効活用が期待できる。国際的には,複数のGNSSの社会基盤の活性化が見られる現在,国際的な活用も幅広く期待
される.複数のGNSSの共用受信機の流用で将来の性能向上が図れる特長も備え持つ.本提案の基本部分は国際特許として日米英独仏豪の各国にて特許査定に
通り登録されている.有望な萌芽的研究である。
キーワード GPS, GNSS, 測位,方位,低速移動体
・・・・東京大学 大学院 工学系研究科 先端学際工学専攻,東京都
Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo, 113-0022 Japan (2010年9月30日まで)
・ 独立行政法人 情報通信研究機構,東京都
National Institute of Information and Communications Technology, 4-2-1 Nukui-kita, Koganei Tokyo, 184-8795 Japan
a) E-mail:mtakahashi@nict.go.jp
1.まえがき
従来のL1帯C/A(Coarse and Acquisition)コードGPS(Global Positioning System)受信ユニット
は単体で静止時には方位を取得できない.本稿では,廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得能力を兼備可能とする簡易手法を提案
する.シミュレータを構築し評価を実施する.加えて,試作機を構築し,性能評価を実施する.
従来と異なりL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体を用いて,測位と方位取得の双方の機能を兼備させることが,低コストに実現できる.これまでの量産
型L1帯C/AコードGPS受信ユニット単体の開発で培われてきた小型・軽量・高性能といった機能特性および,低コストかつ簡便にできる特性をもほぼそのまま継承できる.このため,歩行を主とする者の使用に好適に適合する.
わが国における地理空間情報活用基本法や宇宙基本法の成立により,自治体や政府によって地理空間情報の整備が今後進行するということ,および,無線通信に
係る社会基盤の一層の活用性の向上が期待されることを時代背景として,今後,幅広い有効活用が期待される.廉価で小型軽量なL1帯C/AコードGPS受信
ユニットを常時携帯する時代に好適に適合する.
また世界の複数の国と地域における,複数のGNSS(Global Navigation Positioning System)の社会基盤の構築およ
び利活用の動きの活性化を背景に,マルチGNSS共用受信ユニットが市場投入され,その性能向上が急速に図られることも期待される.こうしたマルチ
GNSS共用受信ユニットをも,本提案方法は,流用でき,その際には廉価に一層の性能向上を図ることが可能となる本手法は,国際的に長期的な幅広い活用展
開も期待される.
GNSSの全地表面可用性を継承できる本手法は,全地表面のどこでも簡便に活用できるという面で,歩行等の低速移動を主とする者に,地磁気活用等の従来技
術を超える,国際的なデファクト標準技術となる可能性も高い.本提案の基本部分は国際特許として日米英独仏豪等の各国の特許庁の審査を経て登録されており
電子情報通信分野における萌芽的研究としても有望なものと考えることができる.
そこで、以降はしばらく、従来の手法を概観する。歩行など低速移動を主とする者を前提とした.方位情報取得方法を一義的対象として考えたい。
《0262》
まず、従来の手法を概観する。
GPSとの兼用性を満たす方法での従来方法は、まず、GPSコンパスと通称される搬送波位相差を検出する方法と、移動による測位の差分を検出する活用方法があった。
前者の、搬送波位相差検出法、は主に、宇宙機等で使用されるものである。GPSとの兼用性を持つと言える反面、通常の携帯型L1帯C/AコードGPS受信ユニットの能力を超える、搬送波位相の検出能力を持つため高価になる欠点があり、歩行
者には向かない。複数のGPSアンテナを要するため、使用の簡便性に問題もあり。重量や容積の面でも、歩行者に適さない。原理は、複数のGPS受信ユニッ
トを一定の幾何学的位置関係を保持させつつ水平面内に配置し、複数のGPS衛星信号について得られた各受信ユニット間の搬送波位相差をもとに、最尤法を用
い、GPS受信ユニット群が向けられている方位を推定する。
《0263》
後者の測位差分活用方法は、単体の測位機器で、移動を行い、その移動方向と、測位差分とを対応づけることにより方位を推定する。廉価な方法である。ある
程度の規模を持つ船舶等では、船尾と船首で複数台のGPS受信ユニットを用いれば同等のことが可能である。歩行者等では、それだけの長さの基線を体躯上に
は当然保持できないので、移動せざるを得ないという欠点があった。ここに労作の発生という問題がある上、移動に危険(転倒、中高速移動体との衝突、滑落、
座礁)が伴ったり、移動のコストが高い(例えば稜線上は移動が上り坂・下り坂に限定される等移動コストが高い状況であり、あるいは、慢性身体的障害、急性
の身体的障害や、暴風状況等の移動コストが高い状況の)環境であったり、移動により遭難や負傷等のリスクが高まる(稜線付近や沿岸付近等での霧等の短視程
の)環境には実施が極めて困難か危険となる(ユーザビリティ上の矛盾と感じられる)欠点があった。
《0264》
次に、GPSと兼用性がない方法について述べる。携帯型GPS受信ユニットを常用する時代に適す、携帯型GPS受信ユニットに兼用性を付与する技術の新
規提案という本提案の趣旨からは、従来技術の対象とならないけれども、強いて参考までにあげれば、磁気コンパスとレートジャイロが考えられる。
《0265》
磁気コンパスでは、誤差の範囲がわからないため他の方位情報取得方法に頼る検証が必要である欠点があった。通常は視覚的照合に転化され、歩行中の煩雑さ
と労作が増す欠点があった。地磁気として得た方向から真北を推定するには、偏差、自差、局所磁気外乱誤差を減ずる要があるが、陸上での歩行を主とする者
は、そのいずれも、特に、第3番目の誤差については現場で解決する実用的手法を有しない欠点があった。
《0266》
レートジャイロは、角速度を積分して回転角度を得る方法であるため、累積誤差の問題があり、周期的に初期化が必須となる欠点があった。言い換えると、何か他の方位情報取得方法を、周期的に必要とする、との欠点がある。
《0267》
上記を一覧表としてまとめると、表4のように表現することができる。
《0268》
《表4》
000015

《0269》
単独行あるいは、それに類似した形態で、歩行など低速移動を主とする者が、登山活動や救援活動(山岳救助隊や、国際緊急援助隊等)を行う活動では、時間
的な制約、携行物総容積・重量の制約がまず存在するであろうし、加えて、(遭難救援の際には)比較的見通しの良くない悪天候下の歩行等というリスクのある
移動も予想され、(大規模災害救援の際には)、移動の社会基盤やライフラインが寸断された環境、において、自らの安全を確保しつつ、行動決定も行っていく
ことが必要となる。そうした際の、有効な手法を提案したいと考えており.そのため、廉価である、軽量である、など、一面を切り取ってその面を特別に強調す
る際に有効そうに見えるということを重視するよりは、実際に前述の使用文脈において多面的かつ総合的な利便性が高い方法、すなわち、使用者が実際に持参し
たくなり、そして次回も持参することを選ぶ手法・装置を、提案したいと考えたのである。そしれその観点ではいずれの従来手法も、来るべきGNSS社会基盤
時代には、また、主に歩くことによる移動主とした者で、被災者などへの被災後できるだけ短時間での迅速な接近を図って救命率をあげるには、問題があったこ
とを表4は示しており、本提案手法はそうした問題のいずれにもわずらわされることがないことを表4は示している。
《0270》
従来技術を概観し、本発明の優位性を示した。再び、主要な論理の展開としに戻すが、本発明によれば、両側の四分の一天球の衛星データから得られるに等し
い高い水準の結果を、片側に相当する機材だけを用いて簡単な構造で実現できる。そのために開発コストがあまりかからず現実的である。また簡単な操作で実現
でき、実際的である。さらに片側だけに相応する機材であるため、軽量で、可搬性に極めて優れる。民生用に普及している安価なL1波衛星測位機器に極めて微
小な改造を加えるだけで構成できるため現実性が高い。
《0271》
以上、本発明を図面に基づいて説明したが、本発明は上記した実施形態だけではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。《0272》
さて、提案手法の活用性と適格性について、以降では、軌道計算によるシミュレーション評価を行った。また、試作機における、評価も行った。こうしたシ
ミュレーションのみならず実機評価がなされたことは実用性への適格性が高いことを示している。加えて、評価結果を先取りして述べれば、そこにも現実性への
高い適格性が示されている。これらシミュレーションと試作機による評価手法と結果について順を追って述べる。
《0273》
シミュレーション評価の趣旨は、観測地点の上空の5度から85度の仰角内のGPS衛星を利用可能とした場合、提案のL1 C/A GPS受信ユニットで、どの程度の方位限定幅が期待できるかを調べることを目的としている.無作為の方位に配向させた際の期待値を得る。
《0274》
さらに、得られた方位限定幅に基づいて、一層方位限定を絞り込みたいと利用者が考えた場合、また別の方向に提案装置を配向させることでそれを実現できる
特性を本提案は持っている.そのような場合も勘案して、1回の配向だけでなく、複数回の配向の方位限定を重ねてゆく場合に、その方位限定幅が配向回数に応
じてどのように絞り込まれていくかといった本装置に特有の興味深い性質をも調べることを目的としている。
《0275》
軌道計算による方位限定シミュレータの構築について述べる。性能評価の目的で構築したシミュレータである。処理系として、Borland bcc
v5.5を用い開発した。ウィンドウズ(登録商標)におけるグラフ描画には、GrWinグラフィックスライブラリを用いた.衛星軌道アルゴリズムについて
はIS-GPS-200 revision D (GPS Joint Program Office2004)のアルゴリズムと数値を用いた.衛星軌道
プログラムのデバッグおよび衛星配置の正しさについては、Trimble社の衛星飛来予測ソフトウエアと衛星の仰角・方位角が一致することを確認した。与
えられた時刻の衛星配置に関して方位限定のアルゴリズムを組み込んで実施することができる機能を付与した。これは高橋[12]の文献によった。
《0276》
シミュレータへの入力としては、以下の選択が可能となっている.第一に、GPSのどの衛星を受信に選ぶか(いずれかの衛星を事前に排除するか)の選択が
可能である.本稿では、通常に想定されるとおり、GPSの全衛星を対象としている。この際、観測日時に適した、Almanacデータが必要になるが、
GPS衛星のalmanac dataについては、U.S. navigation centerから観測想定日時に適したalmanac dataを取
得した.
第二に、観測地点(例:東京)の指定が可能である。緯度・経度・高度で指定できる。
《0277》
第三に、観測開始時刻(例:2009年11月1日00時00分)、観測終了時刻(例:2009年11月1日23時56分つまり開始日時から約1恒星日後)および、方位限定幅期待値算出時間間隔(例:1秒毎)の指定が可能である。
《0278》
第四に、配向回数、言い換えると、方位限定幅を狭めてゆく目的で、ある方向にアンテナ面法線を向けて方位限定を行うこと、を合計何回実施するか、について、1回から何回(例:8回)まで選ぶかを指定できる。本稿ではn回の配向回数では、正n角形の配向を取るものとした。
《0279》
第五に、出力グラフを指定できる、その一つ目は指定観測地での指定時刻での衛星配置の天空図である。その2つ目は方位限定幅期待値を縦軸に、時刻を横軸
に取る観測時間間隔毎(例:1秒毎)の方位限定幅期待値の変動グラフである。その3つ目は、観測地点の指定観測期間(例:1恒星日)の方位限定幅期待値を
縦軸に、配向回数(例:1から8)
を横軸に、前者の後者への依存性を示すグラフである。
《0280》
軌道計算による方位限定シミュレーションの条件について述べる。
《0281》
本稿において、観測年月日は、2009年11月01日00時00分から23時56分4秒の約1恒星日間とした。ある衛星配置において、観測点において、
真北から衛星方位角の表示桁より小さい角度ずつの配向を0度から360度にかけて順次実施した場合のそれぞれの方位限定幅を算出したとき、それらの平均値
を、"その観測地点におけるその瞬
間の方位限定幅期待値"とした。
《0282》
図26のグラフは、"その観測地点におけるその瞬間の方位限定幅期待値"の毎秒変動を、配向回数毎(色別に分けた各折れ線にて表示)にグラフに表示した ものである.配向回数毎に色を変えて各折れ線を表示してあり、配向回数1から8は、灰、赤、緑、黄、青、紫、水色、濃紺、の各色にて示されている.観測地
は、東京(東経139度00分、北緯35度00分)として示している。
《0283》
“その観測地点におけるその瞬間の方位限定幅期待値”を、23時間56分4秒の約1恒星日間すなわち86164秒のそれぞれの衛星配置について、求め、それら86164の平均値を算出したものを、"その観測地点における1恒星日間の方位限定幅期待値"とした。
図27は、“その観測地点における1恒星日間の方位限定幅期待値”を、縦軸にとり、それと関係付けられている配向回数を、横軸にとり、両者の関係をグラフ に示したものである.図27は東京における1恒星日間の方位限定幅期待値が、配向回数によって、どのように減少してゆくことが期待されるかを表している。
横軸は配向回数でその最大値は8である。縦軸は東京における1恒星日間の方位限定幅期待値である。指数関数の近似曲線と近似式も描かれている。
《0284》
なお、方位限定に使用可能な衛星仰角の条件として5度から85度の範囲に限定しているがこれは次の理由による。5度未満の低仰角衛星は遮蔽による使用可
能性が低いという現実に近づけるために排除したものであり、85度以上の高仰角衛星はその視覚的離角に比べて方位角の差が大きいため、方位限定に用いると方位限定の結果が汚染される可能性が懸念されるため高橋(2004)のとおり方位限定の演算には使用しないこととしている[12]。
《0285》
軌道計算による方位限定シミュレーションの結果と考察について述べる。既述の方策に沿って構築した性能評価用のシミュレータを用いて、既述のようなシミュレーション条件に基づいて実施したシミュレーション結果と考察を、まとめてここに示す。
《0286》
中緯度地域である東京を観測地とする、1恒星日の期間のいずれかの瞬間において、L1波帯C/A GPS受信ユニットの半球ビームアンテナのアンテナビーム法線を水平設置した際の、5度から85度までのGPS衛星を方限定演算の対象とする場合、"アンテナ覆域での捕捉衛星数期待値"は約9.8機であり、"東京における1恒星日間の方位限定幅期待値"は約57.8度であることがわかった。これは、図26における灰色の折れ線の場合、および、図27の横軸が1の場合に相当する。
《0287》
本提案方式は、得られた方位限定結果をさらに絞り込みたい希望が使用者にある場合、配向方向を変化させて異なる方角に向けることで、さらに方位限定を絞
り込むことができる特徴を持つ。この、低配向回数によりさらに方位限定幅を減少させることができることも考えるならば、この程度の期待値の方位限定幅が、
第1回目の配向で、得られることは十分な性能と考えられた。
図27に見られるように、1恒星日の方位限定幅期待値への、配向回数の効果を検討した結果、ほぼ、配向回数の累乗(k乗)で、方位限定幅期待値が縮小されてゆくことが判明した。
《0288》
方位限定幅期待値の指数関数近似式における配向回数の指数は、-0.92であった。この結果は、「本提案方式で最初に得られた方位限定幅で資料者が満足
すればそれで良いし、さらに詳細な値が得たい際には、配向回数を複数回にすることにより、配向回数のほぼその逆数に近い値を乗じた値まで、方位限定幅期待
値を減じることができる」ことを示唆しているもので興味深い。
《0289》
さて、次に、実機プロトタイプ評価を、提案手法について、示す。ここでは、実機プロトタイプを構築し、それを体躯背腰部に装着して方位限定の実験を行っ
た結果を示す。実機プロトタイプはL1 C/A GPS受信ユニットであるSONY IPS5000を用い、毎秒出力をマイクロSDカードに記録し、方位
限定演算処理した.この実機プロトタイプ実験は、最適閾値を探索する目的で実施した。《0290》
一般的な半球ビームを有する廉価な普及品としてのL1 C/A GPS受信ユニットを流用しつつ、かつ、全体としても廉価で形成容易な構成で、人体体躯
を遮蔽に利用する際、多数回の著者の予備実験から結果の一層の安定化に寄与することが判明している図5に示す構成をとった.その際の写真が図28である。
身体背面腰部に垂直にL1 C/A
GPS受信ユニットを配備するが、体躯両側からL1波C/A GPS受信機への回折波減衰を主な目的として、体躯には30cm x 20cm x
2.0cmのプラスチック水筒に水を充填したものを体躯両脇部に背中に垂直に設置した。水はL1波帯1.5GHzの電力半減深度が数cmである特性を有す
る。その上、登山や救助活動において救助者のあるいは被救助者の安全のために飲料水の携帯・運搬は当然行われているはずである事実に着目した。大規模自然
災害発生直後の現場緊急救援経験に富む国際緊急援助隊事務局長・隊長・中堅隊員複数への長期間の聞き取り調査・設計検討を経て筆者が提案した.著者自身北
アルプス等における天幕使用長期縦走、冬期登山、climbing、海外登山の経験を有し、その経験を活用した.国際緊急援助隊や山岳救助隊等の過酷な環境での対人支援活動にも適する。
《0291》
実機プロトタイプでの実験条件をここに示す。東京近郊の上空に障害物の無い見晴らしの良い場所において、5回の実験を行った.実験日時
は、(1)2010年6月29日21:50:00 JSTから10分間、(2)2010年8月28日22:55:00 JSTから10分間
JST、(3)2010年8月29日20:17:49 JSTから10分間JST(4)2010年8月29日20:28:59 JSTから10分間
(5)2010年8月29日20: 39:37 JSTから10分間であった。上空の仰角
5度から85度に存在した衛星数は、(1)9機 (2)9機 (3)9機 (4)10機 (5)9機であった.上空の仰角5度から85度に存在した衛星配
置を図29に示す。JSTは日本標準時、図中UTはUniversal Timeを示す。両者は9時間の時差があっても実態は同一の時刻をさしていること
は国際化した現在良く知られている。
《0292》
体躯背腰面腰部に、L1 C/A GPS平面アンテナの主ビーム法線が水平になるように配置して行った.JR東日本中央本線など6線路を跨ぐ比較的長い
陸橋上で、高度のため、また周辺に引込み線作業区域等未使用公共用地を有す等の理由もあり、都心の公共設備としては珍しく上空見晴らしに富む特徴がある。
《0293》
天頂から見て時計回りに、体躯中心鉛直軸周りに、10秒毎に6度の体躯回転を実施した。すなわち一周に600秒(600秒=360度/6度/10秒)を要した。その際数十回の事前練習を実施するとともに、事前に準備した約1m四方の紙(6度毎の放射線を記してあるもの)を敷きその上で放射状線をガイドに体躯回転を実施し
ている。電波時計に音声読上げをさせる支援機器を構築し併用させた。本実験ではこの体躯回転の精度はさほどの必須要件とはならないことは事前の準備実験で
確認した。10秒毎6度との遅い体躯回転は高精度な角度を実現することを志向したものでなく、1つの方角に向いている際
に多数の評価データを取得したいとの動機に基づくものであった。回転については、磁気センサデータ記録をとり、各場所での実験についてそれぞれ計測例を示した。
《0294》
生データを、各秒について記録した.SONY IPSフォーマットでの毎秒108バイトの出力データが記録された。各秒のそれぞれ瞬間のデータについて、既述の方位限定アルゴリズム[12]を適用した。
《0295》
この時、既述のアルゴリズムにおいて、受信信号強度から覆域判定を成すための方位限定受信判定用信号強度閾値を、設定する必要がある。これについては、
SONY IPSフォーマットにおいて信号強度出力はAからZの値をそれぞれとりうる。そこで、AからZまでそれぞれを方位限定受信判定用信号強度閾値と
して前提した場合の方位限定演算処理を、全て実施し、それぞれ個別に、方位限定結果を、算出した。これら異なる方位限定受信判定用信号強度閾値に基づいた
結果を比較することで、最適な方位限定受信判定用信号強度閾値を探索することを目的とした。
《0296》
それぞれの秒の瞬間の出力レコードについて、ある方位限定受信判定用信号強度閾値を前提として方位限定アルゴリズムを適用しても、方位限定結果が必ず数
値で取得可能な場合ばかりと限らない.例えば、衛星信号捕捉と判定された結果がひとつも無かったなどの理由で方位限定結果が得られない場合も、方位限定受
信判定用信号強度閾値によっては、ありうる。
《0297》
それぞれの秒の瞬間の出力レコードについて、ある閾値を前提として方位限定演算を適用した場合、方位限定結果が得られた場合を、「有答」、衛星信号捕捉
と判定された結果がひとつも無かったなどの理由で方位限定結果が得られなかった場合を、「無答」、として範疇化することにした.
《0298》
「有答」の範疇となったデータについては、次の処理に移行する.有答時の出力、すなわち、体躯正面の方位限定結果が、体躯正面の方位、を包含していた場
合、この有答時の方位限定結果は、「正答」、であった、と範疇化することにした.前記でなかった場合は、「誤答」、であった、と範疇化することにした。
《0299》
「無答」の場合については、次の処理に移行する。無答には二種類が存在する。一方は、既述の方位限定受信判定用信号強度閾値以上の信号強度を示す衛星信
号がひとつも得られなかった場合。これを、「無答(無捕捉)」、と範疇化することにした。他方は、既述の閾値以上の信号強度を示す衛星信号が、3つ(3衛
星)以上得られたものの、方位限定計算の際に、矛盾が生じた(半球ビームという前提と矛盾した)ため、方位限定が途中でエラーを返す場合である。これを、
「無答(有捕捉)」、と範疇化することにした。
GPS受信ユニットから各秒出力されるデータは、既述の、閾値を仮定すると、既述の、正答、誤答、無答(無捕捉)、無答(有捕捉)の4範疇に、分類可能となる。
《0300》
正答、誤答、無答(無捕捉)、無答(有捕捉)の各4範疇の事象数を累積した数を、「全試行数」と呼ぶ.全試行数は今回の実機プロトタイプ実験1回では常
に600である。前2範疇のみの事象数を累積した数を、「有答数」、と呼ぶこととした.後2範疇のみの事象数を累積した数を、「無答数」、と呼ぶこととし
た。有答数/全試行数を、「有答率
」、と、呼ぶこととした。
全試行数を分母に、各4範疇の事象数を分子に取ったものを、「正答率」、「誤答率」、「無答(無捕捉)率」、「無答(有捕捉)率」、と、呼ぶこととした。
《0301》
正答数/有答数を、「有答時正答率」、と、特に、呼ぶこととした。誤答数/有答数を、「有答時誤答率」、と特に、呼ぶこととした。
無答(無捕捉)数/無答数を、「無答時無答(無捕捉)率」と、特に、呼ぶこととした。無答(有捕捉)数/無答数を、「無答時無答(有捕捉)率」と、特に、呼ぶこととした。
《0302》
実機プロトタイプでの目標値と設計選択指針をここに示す。上述するように示した概念により、目標が明確になる。目標は、次のような特徴を満たす閾値が存在するか、存在するとすれば、どの程度の閾値であるか、探索することである。
《0303》
まず、第一の目標は、「有答時正答率」をできるだけ高めることである。つまり何も答えないことはあっても良いが、答えた以上は高確率で正しいという機器
であってほしいという目標である。これは陸上で歩行を主とする者にとっての磁気コンパスを超えるユーザビリティを保持する携帯性に優れた廉価性を持った新
たなツールを希求する思いからきている。磁気コンパスは、何かの出力を返す(言わば有答率100%である)特性を持つけれども、方位限定の形式で出力し得
ないため正答・誤答の範疇化ができない。真値とのずれの大きさを、陸上の「現場」においては確認ができないことがある。陸上「現場」で歩行を主とする者が
その出力のみに基づいて行動決定や意思決定を成さねばならぬ際の有用性が低いと感じられることがある事実と関係する。
《0304》
第二の目標は、有答率がある程度低くないことである。第一の目標はもちろん大切で、無答率にも誤りを避ける前向きな意味があることはもちろんであるが、あまりにも有答率が低いとユーザビリティが低くなると考えられることに関係する。
《0305》
第一の目標と第二の目標を同時に満たす閾値が存在するかを探索することにする。
参考までに、実験者は、第一の目標値としては、95%程度以上の有答時正答率を、実験実施前にひとつのハードルとして想定していた.同様に、第二の目標値としては、有答率が70%程度以上を、実験実施前にひとつのハードルとして想定していた。
《0306》
第一、第二の数値目標をほぼ超えるものであれば、まずは、陸上で歩行を主とする者にとっての、その出力のみに基づいて行動決定や意思決定を成したい場合
に、磁気コンパスの有用性が低かった場面での、少なくとも補完的技術提案となりうると感じられた。これには、廉価で小型軽量な測位機器としてのGPS受信
ユニットを常用携帯する時代が接近していることが背景にある。GPS受信ユニットを常時持ち歩く時代背景にあっては、小型GPS受信ユニットが位置と時刻 だけでなく、設計の軽微な改修のみで方位に関しても確
度の高い情報を静止したまま取得可能な能力を兼備させられれば一層ユーザビリティが高いと考えて、こうした設計選択をとりたいと考えることが予想された。
上記の2つの目標ハードルをクリアできるのであれば、中長期的には国際的な標準としての仕様としての検討も視野に入ってくると考えられ提案することにし
た。
《0307》
実機プロトタイプでの体躯装着時の実験結果を以下に示す。前述の目標1、目標2を満たす閾値が存在するか、中でも、最適閾値が存在するかについて検証す
ることを目的としてデータ解析を行った.図30は、前節の条件での実機プロトタイプ実験の、5回x各600秒間の全3000レコードについて、方位限定を
試みた結果に応じて分類された各範疇の生起確率の比が、前提とされた方位限定受信判定用信号強度閾値にどのように依存するかを示している。前提とされた方
位限定受信判定用信号強度閾値を横軸に、各範疇の生起確率の比を縦軸にとって、図30のグラフは描かれている。
《0308》
横軸である受信信号強度閾値については、その最小値はA、最大値はZである。較正の結果、Zは約-117dBmの信号強度であり、Aを0、Zを25と表現したとき、信号強度は次の次式
Signal Power=8.460Ln(Signal level)-144.5(dBm)
でほぼ近似されることがわかっている。
縦軸である事象の生起確率の比の最小値は0%、最大値は100%である。各色は各範疇の事象に対応している。正答率を青色で、誤答率を濃紫色で、無答(無
捕捉)率を薄青色で、無答(有捕捉)率を薄紫色で示している。ある閾値におけるこれら4範疇の確率を合計すると100%となっている。
《0309》
図31には、方位限定受信判定用信号強度閾値と、正答時の方位限定幅の平均値との関係が示されている。図31では、図30において積み上げられて表示さ
れていた方位限定の結果出力の4範疇の生起確率について、積み上げずに描画したプロットも重畳し生起確率が0として消失する閾値も比較的明瞭に読見とれる
ようにした。
《0310》
実機プロトタイプでの実験結果の考察を以下に示す。この図30から、先にあげておいた、目標1および目標2を満たす方位限定受信判定用信号強度閾値を探索する。
目標1つまり95%程度以上の有答時正答率は陸上「現場」の者がその出力のみに基づいて行動決定や意思決定を成さねばならぬ際の有用性に影響する。できる
限り100%の値を志向することが望まれるが、N以上の方位限定受信判定用信号強度閾値では、100%は実現されている(図30)。それらの方位限定受信
判定用信号強度閾値を選択した際の、正答時の方位限定幅の平均値は図31に示される。受信判定信号強度閾値をKすなわち-125.0dBm程度からRすな
わち-120.5dBm程度と前提した場合、正答時の捕捉衛星数を調べると、図32の各box-and-whisker plotのようであった.半透明
青色大箱は第3四分点と第1四分点範囲。青色四角小印は中央値を、上側のひげは最大値を示す。下側のひげは最小値を示すがここでは第1四分点に含まれて見
えない。捕捉衛星数の分布は、これらの閾値間でさほどの大きな変化は見られない。
《0311》
目標1および目標2を同時に満たす受信判定信号強度閾値は複数ある.中で最も高い受信判定信号強度閾値はRである。そこでRを選択した。実験に基づく図
30、図31の知見からしても、万一の場合にも、誤答の影響をより受けにくい方向のマージンを含めた設計選択を採用したいためである。
方位限定受信判定用信号強度閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)において目標1および目標2を満たす様相は次のとおり。
《0312》
有答時正答率は100.0%で第一目標を良好にクリアできている。
有答率そのものも71.0%で第二目標も良好にクリアできている。
この際、正答率71.0%、誤答率0.0%、無答(無捕捉)率29.0%、無答(有捕捉)率0.0%の各範疇の生起確率であった。有答率は71.0%、無等率は29.0%である。有答時正答率は100.0%で、有答時誤答率は0.0%である。無答時無答(無捕捉)率は100.0%で、無答時無答(有捕捉)率は0.0%である。
《0313》
《表5》
000016

《0314》
この閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を設定した際の、標本数3000であるデータを改めて分析すると次のようである:標本数2130の有答時 の、衛星捕捉数について、その平均値は1.33、その分散は0.25、その標準偏差は0.50、標準誤差は0.01であった。
標本数2130の有答時の、方位限定幅について、その平均値は170.6度、その分散は4.27、その標準偏差は16.9、
標準誤差は0.37であったことが判明した。
上記以外の基本統計量も分布形の把握のために意味があると思われるため、表4に念のため示した。さらに、この閾値を設定した際の方位限定幅の度数分布図(histogram)を図33に示しておいた。
《0315》
なお、本提案方式は、方位に関してある種の区間推定とも言える作業を(点推定を経ずに)実施するものである。その結果得られる方位の区間を、方位限定結
果と呼んでいる。そこで「方位限定幅の平均値」は、「方位について点推定を複数回行い、その結果として得られた複数の点推定の標本値の平均値についての標
準誤差、すなわち、"標本の平均値
についての標準誤差"」とは異なる。誤解はないと思うが念のため明記しておく。
《0316》
4節に既述のシミュレーションと比較して、捕捉衛星数は、多くはなく、方位限定幅の平均値も広い。これは、実機プロトタイプ実験では、有答時正答率を高
め確実さを向上させたいため、方位限定受信判定用信号強度閾値を高めた設計選択等を採用し、受信と判定される衛星数が実質的に減じているためである。
流通性の良い廉価なL1 C/A GPS受信機を技術的ベースに、携帯が一般に推奨される飲料水と本人の身体だけの活用を図ることで、方位情報取得の新機
能を実現できることを示した上、3000回の試行で一度の誤答もない100.0%の正答率を達成できる事実を示せたことは一定の評価を得て良いものと思わ
れた。現時点では簡便で廉価な装置構成でGPS測位機能を温存したまま実現可能であることを示すことに意義があり、方位限定幅の広い狭いは深刻な問題でな
いとまずは考えられる。現場でほぼ必ず存在する自分自身の身体・L1 C/A GPS受信機・携帯する飲料水という、廉価、かつ/あるいは、日用品・日用
装具に近いものであるため、緊急援助隊員が携行している可能性が高い
ものだけを組み合わせ、方位取得という新機能を顕現させ得、それも閾値の高さで誤答を遠ざけるマージンも保持しつつ提示できたことは一定の意味があると思われた。
《0317》
さて次に、積極的に推奨される使用方法として示す意図ではないものの、周囲を山やビルディングに囲まれた環境では、果たしていかなる結果になるかについても検討したので報告する。
なおその前に、今回の合計5回の回転実験の実施場所での磁気センサ計測結果を、本提案手法との手法と対比を主目的としてできるだけ短く説明する。
《0318》
磁気センサとの対比についてここに示す。
《0319》
本提案手法の回転実験を行った見晴らしの良い当該陸橋上で、磁気センサを体躯腹部に装備しつつ、回転実験を実施した際の磁気センサ計測データ例を図34
に示す。当該陸橋の下の空間には架電線形式直流方式の1500V架電線が存在する。同時観測の方位磁針の挙動に照らし、電車の接近時の加速・減速等の事象
に関連し1500V直流架電線に大きな電流が流れることでBiot-Savart lawに沿い誘導された磁界の影響が反映されていると考えられる。電車
の加速等に関係して架電線に生じる大電流に由来する外乱磁気的が、重畳されている様子が記録されているのが明瞭である。実験者は電車の接近通過と独立に
10秒毎6度の回転を淡々と行っているので、横軸の時間軸とともに、ほぼ直線状に方位センサの値が増加し600秒で360度の回転を成していることが記録
されている。両者が重畳されているのが明瞭な面白い結果となった。磁気データ採取には0.0~359.9度の分解能があるHonewell社製2軸
compass HMC6325センサを選び、Atmel社AVR Microcontroller Atmega 328Pで制御するため自作C言語
programを開発し制御した。事前calibrationを施した上で20Hzのsampling rate modeでデータ採取した。
《0320》
地磁気計測には3種の誤差、すなわち(1)偏差(declination) (2)自差(deviation) (3)局所磁気(local
magnetism) があると、一般に区別し説明されるが、今回見られた社会基盤としての電車の架電線由来の磁界は(3)に含まれるとして分類できよ
う。
《0321》
都市部の見晴しの良い場所では、このような大電流が流れることによる影響を受ける場所が本例のほかにも存在すると考えられる。例えば、ビルの展望台に付
属するエレベータを駆動する際の電流が通過する電線の付近が相当する。また近年は安全保障上の理由から場所特定情報は積極的には公開されていないものの
(高圧を含む)送電線地中化が世界で進展しおり、磁気センサ活用時にそうした事情も考慮する必要が今後増加する可能性があると思われる。国際緊急援助隊等
がわが国に限定されない活動範囲を持ち、活動場所の自由は現地当局から制限を受けることがある事実も考えると、活動場の磁場の特殊性が仮にあっても影響さ
れない方位情報取得技術として磁気コンパスを補完する役割として本発明を位置づけられる可能性がある。
《0322》
(2)の自差に関しても電流由来の磁場について類似の事が言え、Powered SuitsあるいはPowered Exoskeletonと総称され
る技術分野の進展も本提案技術の有用性と関係がある.これらは人間の筋力運動を機械的に支援する目的で.着用形態で使用される機械装置で、軍事、安全保
障、災害救援はもちろん、医療、介護分野においても近年社会的意義が急速に認められはじめた。中東地域の一部等、道路網が脆弱な地帯や車両の通行が困難な
地域では歩兵の徒歩に頼っているが.重装備を身につけた長距離行軍により兵士が腰痛などの形成外科的負傷を負う問題がありその解消等にも期待されている一
方、介護者の負担軽減にも応用される。重量物を持ち上げ続ける等の電磁
気力を発現するに要する大電流の誘導磁場の影響下で、方位情報取得を企図する際の技術として本提案を位置づけられる可能性がある。
《0323》
本発明方式では、可視でない箇所にある磁性体や電流に由来する磁気的外乱推定を毎回実施せずとも、"対象方向が見晴らしであるかどうか"という視覚情報だけに依拠して結果の信頼度を陸上の「現場」で判断できることがある事実も、本提案方式の長所と関係がある。
《0324》
山に囲まれた場所での実験の結果を以下に示す。
次に、周囲を山に囲まれた地点で行われた合計5回の回転実験結果を示す。自然の遮蔽環境ではどうなるかという疑問へのひとつの答えを模索する意味で実験を実施した。
場所は高尾山の琵琶滝から東に80mほどの峡谷的地点で北緯35度37分44.71秒、東経139度15分41.49秒、標高約260mである。
《0325》
日時は(1)2010年7月24日18:00:00JSTから10分間と(2)2010年7月24日18:30:00JSTから10分間(3)2010
年9月4日16:22:20JSTから10分間(4)2010年9月4日16:35:04JSTから10分間(5)2010年9月4日
16:46:10JSTから10分間であった.衛星数は、(1)9機 (2)11機 (3)11機 (4)11機 (5)11機であり、上空の仰角5度か
ら85度に存在した衛星配置は図35に示される.北東、東、南、西の各方向は山等による高い仰角の遮蔽環境と成り、その間を深くえぐるように流れる川が短
い距離でS字に急激に進路を変えているため急峻に立ち上がる地形に囲まれる地形.S字の
ほぼ中心点近傍の陸上で回転実験を実施した。各斜面に鬱蒼とした広葉樹の木々など植物が重なり、上空に可視部はわずかと感じられる。国土地理院地形図の等
高線からは、北東45度、南45度、東60度、西60度程度の地形的な仰角遮蔽が読み取れる。そうした地形的遮蔽に加えて、葉が鬱蒼と繁る広葉樹林のた
め、全方位へ仰角60度程度まで遮蔽されたような印象がある。
《0326》
山に囲まれたこの環境で合計5回の回転実験を行った結果を図36、図37に示す。
《0327》
山に囲まれたこの環境で実験を行ったデータに、5.4節すなわち見晴らしの良い場所での合計5回の回転実験のデータに基づく探索の結果選ばれたのと同じ閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を用いると次の結果が明らかとなった:
《0328》
第一の目標値(有答時正答率95%程度との目標)を良好にクリアしている(有答時正答率100.0%>目標1)。
第二の目標値(有答率70%程度との目標)はクリアしていない(有答率14.6%<目標2)。この第二目標値との関係は、見晴らしの良い場所での結果と異なっている。
《0329》
この際、正答率14.6%、誤答率0.0%、無答(無捕捉)率85.4%、無答(有捕捉)率0.0%の各範疇の生起確率であった.有答率は14.6%、無等率は85.4%である。有答時正答率は100.0%で、有答時誤答率は0.0%である。無答時無答(無捕捉)率は100.0%で、無答時無答(有捕捉)率は0.0%である。
《0330》
第一目標を良好な達成できたことは次のように考えられる。見晴の良い場所と同様、誤答率0%という結果が得られていることが重要であると感じられる。樹
林を有する土壌系の斜面である、すなわち樹林を有しない露岩系の斜面でないため、土壌および幾層にも重なる広葉樹林等のfoliageの影響で吸収効果が
反射効果に卓越し本提案手法における誤答率の増大に繋がりにくくなる効果のある可能性が示唆された。高尾山は、暖温帯系の照葉樹林帯と冷温帯系の落葉広葉
樹林・中間温帯林の境界に位置するため植生が豊かで
ある.こうした環境での衛星反射波の影響は緩和されやすい可能性もある。
《0331》
高尾山は、明治の森高尾国定公園に指定されており.長さ1.697kmの東海自然歩道の起点でもある。2007年から連続して.Michelin
Green Guide Japan(Michelin Travel Guide Japan)で.最高ランクの三つ星の観光spotとして選出されて
いる。こうした自然豊かな世界的に人気のある環境の谷あいにおいて、本提案手法の見晴らしの良い場所で選択された閾値を特段の変更なく用いた場合に活用可
能性がわずかでも示唆されることは驚きで興味深く感じられる。
《0332》
一方で、第二目標については次のように考える.周囲を山で囲まれているための遮蔽効果により、見晴らしのよい場所に比べて有答率が大きく減じた、と考えられた。
この閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を設定した際の、標本数3000であるデータを改めて分析すると、標本数437の有答時の衛星捕捉数の平均 値は1で分散および標準偏差は0.0、標準誤差は0.0、有答時の方位限定幅は、平均値180.0度で分散および標準偏差は0.0、標準誤差は0.0で
あった。
《0333》
わずか1衛星しか受信していないとしても、目標1が達成されていることの本提案手法にとっての意義は小さくない。すなわち、本提案手法をこの環境下で既述の閾値で用いた場合、装置が方位限定の答を返してきた時(有答時)には、その結果は信頼できる可能性が高い(誤答率の消失は閾値Mで既にみられており閾
値Rまでのマージンも大きい)とすれば、単純に向きを変えて再度方位限定を試み、方位限定の答えが得られるまで、何回か実施することで得られた複数の方位
限定結果の重ね合わせが可能となる。このため、仮に高々1衛星しか衛星捕捉ができない環境であっても、その1衛星と体躯の配向をうまくつかって方位の絞り
こみができる、という本提案の特長が活かせる可能性を示唆している。目標1を良好に達成している限り、ある地点から特段移動せずに、方位に関する情報を絞
り込んでゆけることは、磁気コンパスには見られない、本提案方式の特長であり、面白さがある。
《0334》
周囲を山等に囲まれた場所での回転実験時に同時採取した磁気センサの値を図38に示す。この地域の通常の偏差として約7.1度の西偏は認められたもの
の、特段の局所磁気的な外乱等は観測されていない。今回実験地点は直下に首都圏中央道路自動車道が通過する予定で本地点直下に前記自動車道が付随送電線な
ども含み開通する時点での、磁気センサによる再度の計測を行えばその比較には多大な興味が持たれる。
《0335》
次に、ビル等に囲まれた場所での実験の結果を示す。
次にビル等の人工建造物で囲まれた場所での同様の回転実験を、日時を変え5回実施した結果を示す.
周囲を通行する人による瞬断遮蔽の影響を受けない、敷地内複合校舎建造物高さ属性がほぼ均一である等の理由から、東京都中野区立元桃ケ丘小学校の校舎で囲まれた校庭の1地点において日時を異にする5回の回転実験を実施した。
《0336》
北側・東側・西側に存する各連結された敷地内複合校舎建造物に囲まれた校庭の1点.回転実験実施日時は(1)2010年7月18日20時03分00秒JSTから10分間(2)2010年7月31日18時45分00秒JSTから10分間
(3)2010年8月29日19時36分41秒JSTから10分間(4)2010年8月29日19時47分21秒JSTから10分間(5)2010年8月
29日19時58分12秒JSTから10分間であった。上空の仰角5度から85度に存在した衛星数は(1)11機 (2)
11機 (3)9機 (4)8機 (5)8機で、上空の仰角5度から85度に存在した衛星配置は図39のようであった。
《0337》
敷地内複合校舎建造物の存在様式を模式的に表現すると次のようになる、約45m四方のほぼ正方形の校庭を、いわば正方形に近いコの字を左に90度回転さ
せたような形として上を北と見立てたとして、均等な高さに近い4階建て相当の鉄筋コンクリート建造物の校舎がその形に校庭を囲んでいることになる.特段の
校舎が存在しない南辺には2~3階建近代家屋の並びが存在する。実験者はコの字の最も奥の中央地点(いわばコの字の縦棒の中心部)から1.2mだけいわば
コの字の開口部側(真南側)に存在し合計5回の回転実験を実施する.実施者(の腰部の垂直装備アンテナ)からの人工建造物遮蔽の最大仰角は次のとおり:北
側最大83.5度程度、東側最大31.8度程度、西側最大30.0度程度の各鉄筋コンクリート系の人工建造物遮蔽、南側だけは最大8.8度程度の人工建造
物遮蔽である。
《0338》
こうした環境における合計5回の回転実験結果を図40および図41に示す。
《0339》
ビル等に囲まれたこの環境で合計5回の回転実験を行ったデータに、5.4節の見晴らしの良い場所での実験で探索の結果選ばれたのと同じ閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を用いると次の結果が明らかとなった:
目標1(有答時正答率95%程度との目標)、は、クリアした.しかしながら、鉄筋コンクリート製のビル等に囲まれた当該場所での全3000回の試行の有答
時正答率は99.1%に留まり、100%を達成はしなかった.有答時正答率は、既述の見晴らしのよい場所での実験では100%であったし、既述の山に囲ま
れた場所での実験でも100%であったことと比較して、印象的である。
《0340》
目標2(有答率70%程度)はクリアしていない。第2の目標のクリアの有無は、既述の見晴らしの良い地点での実験結果と異なった結果となった。ちなみに当該場所での全3000回の試行の有答率は46.1%である。
《0341》
この際、正答率45.7%、誤答率0.4%、無答(無捕捉)率53.9%、無答(有捕捉)率0.0%の各範疇の生起確率であった。有答率は46.1%、 無等率は53.9%である.有答時正答率は99.1%で、有答時誤答率は0.9%である。無答時無答(無捕捉)率は100.0%で、無答時無答(有捕捉)
率は0.0%である。
《0342》
この閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)が設定された際の、標本数3000であるデータを改めて分析すると、標本数1384の有答時の衛星捕捉数
について調べると、そのうち、正答は1371回、誤答は13回含まれている。誤答は、既述の見晴らしの良い場所、既述の山で囲まれた場所、のどちらの実験
でも、検出されなかったものである。ビル等に囲まれた場所での実験で初めて検出されたことが、印象的である。
有答時における、捕捉衛星数については、その平均値は1.14機、分散は0.12、標準偏差は0.35、標準誤差は0.01であり、有答時における方位限定幅については、その平均値は175.1度、その分散は245.5、標準偏差は15.7、
標準誤差は
0.43である。
《0343》
有答時の3000のうち13の誤答を一旦除いた上で、残る1371の正答のみについて改めて分析すると、以下のようであった。
上記の閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)が設定された際、有答数1384の内数としての、正答数1371については、正答時の衛星補足数の、平
均値は1.15機、分散は0.13、その標準偏差は0.36、標準誤差は0.01で、正答時の方位限定幅の、平均値は174.5度、分散は269.5、標
準偏差は16.4、標準誤差は0.43であった。
《0344》
なお、誤答をもたらした衛星信号だけを抽出すると次のことがわかった。3000標本のうちの13標本であるが、これらの誤答は次の点が共通する。北を0
度として0度から24度までの時計回りの範囲で、アンテナビームが向けられているとき、アンテナビーム中心方向から時計回りに方位角にして125度から
140度程度、かつ、仰角10度から25度程度に存していた衛星の信号が既述の閾値を越えた受信信号強度で受信されていた。最低3秒間から最高5秒程度
が、受信判定を受け続けた持続時間であった。
《0345》
ビル等に囲まれた場所でのGPSの測位は、反射波受信が時に観測される。本提案手法でも、有答時に0.9%の確率でそうしたことがあることが示された。
ただ今回の誤答は、使用者が北側の校舎に1.2mの至近距離でほぼ正対しているか、方位角にして6度あるいは、24度の角度で存在している時に各数秒だけ起きているので、使用者も、これはあきらかに直接波でなく反射波では、と意識しないことがかえって難しいぐらいのものであったことを付記しておく。加え
て、0.9%という1%を割り込んでいることにも注目したい。反射波の影響が今回この程度で済んでいるのはなぜか、を考えると、5.4節で見晴らしの良い
場所で閾値探索を行った際に、誤答ができるだけ増えないようにできるだけマージンをとったことが功を奏している可能性があることを明記したい。
《0346》
見晴らしの良い場所や、高尾山中での河川がS字に急湾曲して周囲を山に囲まれている場所では、3000回の試行でも検出されなかった誤答が、ビル等に囲まれた場所で3000回のうち有答時の0.9%だけ観測された事が注目される。ある種
の許容範囲と言うこともできる可能性もあるし、この程度の反射波検出頻度で済んでいるのはなぜかという問題設定もできると推察されるので、そちらの問題設
定でこの問題を今後も探求してゆきたい。
《0347》
本提案方式は、明らかに反射波の強い影響が予想される場面での使用を、一義的には推奨するものではもちろんない。ビル等に囲まれた場所で方位情報取得の
試行をせざるをえない得ないこと際には、「本装置にとって推奨される使用環境でない」ことを、使用者に注意喚起することが安全性の面から好ましい場合もあ
る。
《0348》
ただ、都市部でも、反射波の影響を心配しないですむ地区での利用方法があると思われる。Sydney、Amsterdam、Helsinki、Washington D.C等、海に面した国際的大都市は多く、それらではBay areaの開発も活発に進められており市民や観光客の憩いの場となっている。東京も例外でない.浜離宮庭園・佃地区・お台場等、水辺の有名な史跡・伝統文化地区・観光地も少なくな
い。こうした地区での水辺での散策時での活用、水上バスにおける活用、加えて、都市部の高層建築物高層階などに所在する展望スペースでの活用など、反射波
の懸念の無い箇所での生活の質を豊かにする可能性のある活用空間は決して少なくないことを明記し.これらの場所では快適に懸念なく活用可能である可能性が
高いことを記しておきたい。現在そうした活用についても研究とデータ収集を開始したところである.また平行して実時間音声等提示プロトタイプを構築してい
る.その一例が図42に示されている。
《0349》
本回転時実験時に、同時採取した磁気センサの値の時間変動を図43に示す.この地域の偏差としての約7.0度の西偏は認められたものの、それ以外の特段の大きな局所磁気的外乱等は観測されなかった。
《0350》
将来的には車椅子への応用で高齢者や障害者の円滑移動支援向上を含む.水などの重量負荷が車輪により軽減されること等が好適に適合する。
《0351》
総合的な観点からまとめると以下のようである。
《0352》
従来来のL1帯C/AコードGPSは単体で静止時には方位を取得できない。本稿では、廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得
能力を兼備可能とする簡易手法を提案した。シミュレータを構築し評価を実施した。加えて、試作機を構築し、性能評価を実施した。従来法と異なり単体の受信
ユニットを用いて、測位と方位取得の双方の機能を簡易、低コストに兼備させることができる本手法は、L1帯GPS受信機の小型性・軽量性・廉価性を継承で
き、歩行等を主とする者の使用に好適に適合する。地理空間情報活用基本法や宇宙基本法の近年の成立による自治体や政府による地理空間情報の整備が進行することおよび通信社会基盤の一層の活用性の向上も視野に、今後の幅広い有効活用が期待されている。また、世界の少なからぬ国と地域における複数GNSS社会
基盤の設計・構築・運用の動きに伴い、今後、マルチGNSS共用受信機の市場投入に伴ったマルチGNSS共用受信機の小型高性能廉価化が期待され、それら
の成果を流用して活用できる本手法は、国際的にも長期的な幅広い活用展開が期待される。GNSSの全地表面可用性も継承できる本手法は、高緯度も含めた全
地表面可用性の点で、偏差・自差・局所磁気外乱に由来するそれぞれの誤差を免れなかった地磁気特有の誤差の不明性という問題から、歩行等を主とする者を、
解放できるため、国際的なデファクト標準技術となる可能性もある。現在、国際緊急援助隊等より本提案の試作機の使用に関心を寄せられており、環太平洋火山
帯地域に位置する先進国であるわが国として、当該地域での大規模自然災害発生時の被災者救命目的の接近法を支援する基本装備等に極めて適すツールとして仕
上げることを関係各部署と連携し目指しつつある。本提案の基本部分は国際特許として日米英独仏豪等に査定を経て登録されており電子情報通信分野における有
望な萌芽的研究と目すことができる。今後、幅広く活用されることが期待される。
《0353》
以下では本発明の好適な応用使途、ないし本発明により得られるべき種々の恩恵に改めて今一度触れておく。例えばまず、山岳では遭難環境を脱出する際に役
立つ。遭難者・負傷者である場合、生存の方向や活路を見出すための手がかりを探索することができる。自分が谷あいに滑落しているとして、重症をおっている
として最後の体力を使ってどちらの稜線方向に向かえば、遭難者として発見されやすいかを知ることはとても大切である。その選択の当否は生死を分ける。
また、絶対方位を身体との関係で知ることができるので、通常のGPSのように移動を要せず、身体中心座標系における方位を確認できる利点がある。通常の
GPSのように移動を要して方位を始めて知る方法は、平地と異なり、山岳部では、きわめて大量のエネルギーを消費し、より危険であるといえる。
《0354》
本発明には、潜在的に次のような社会的な波及効果も認められることも無視できない。つまり、逆転的な使用法として、野外でたとえば被災者が瓦礫の下に
なってしまった位置への短時間でのロスのない接近を図る試みなどを将来型の人命救助、国際協力を志向した新しい自然の中における社会訓練をかねた自然の中
での緊張の緩和へつながる多義的な意味あいを持った訓練・教育への応用などもできる。ホイジンガ(Johan Huizinga、オランダの歴史家)やカ
イヨワ(Roger Caillois、フランスの哲学者)の指摘を待つまでもなく、人類にとって業務に対して遊びの意義が極めて大きいことは現代では周
知の事実である。社会基盤としての測位衛星工学、電子工学、電磁波工学、物理化学、分子生物学、医用工学、防災学などの知識と技能と経験を動員して、空間
性・実体性・自己参加性を同時に発揮して野外で行うことのできるこの体験学習型のこうした訓練・教育には、無視できない社会的な教育性と本来あるべき知の
活用の高次な方向性の潜在が認められる。
《0355》
さらに、例えば視覚障害者と健常者が共に参加する野原での目的地到着の訓練あるいはリラックスした競技としての位置づけに近い楽しい遊戯体験ともいえる
ことを支援することに直結するものであることを指摘しておきたい。健常者と共に本装置で技術的習熟を楽しめる性質から、身体機能回復や自信回復に繋がる医
学的効果を持つリハビリテーション
としても、このオリエンテーリング的な新たな遊戯は一定の役割を果たす可能性がある。このような遊戯によって培われた技能で、自然災害時に、被災者として
の視覚障害者が、自力で避難所まで到達する自信を持て、あるいは実際にそのようなことが可能となれば、視覚障害者の方のQOL(生活の質)を向上可能である事にも留意する。またそうしたことが科学技術創造立国政策、知的財産立国、共生社会実現政策、宇宙基本法、地理空間情報活用推進基本法の思想的な理念と
基礎となっており、その点を実現する思想を具現化した新規で有用な分野横断的な重要な科学技術として位置づけることができ、多大な効果を期待できる。
《0356》
これは、視覚障害者の自律歩行は、方位情報取得が重大なネックになっていることは意外と知られていないことを背景に持っていることを指摘しておきたい。
現在位置把握はできても、体躯なり顔面なりの方位取得は困難である。なぜなら、視覚情報による方位推定が不可能な上、視覚フィードバックが重要な役割をも
つ「歩行」実施に付随するリスク(躓き、転倒、衝突、転落、交通事故に巻き込まれる危険等)が健常者よりも圧倒的に高いからである。このため、健常者であ
れば容易な試行移動による測位差分での方位取得も、困難を極めていた。逆に言えば、簡易で廉価かつ適切な方位情報取得方法がなかったため、やむなく、多忙
な健常者に随伴歩行を依頼するという、最初の数回は良いにしても、度重なると時に相互に心理的負担が大きくなり、ひいては段々と相互の関係の疎遠に繋がる
場合もあるというような、視覚障害者にはなんらかの改善が期待される現実が存在していた。
《0357》
このような現状に鑑みるに、そもそも障害者がレクリエーションあるいは競技会への練習の中で、健常者と共に方位情報取得の技能の習熟に努めることには特
別な意義がある。シンプルな科学技術を応用した本発明を通じた健常者とのコミュニケーションと、前向きな目標の提供、将来的には広大な芝生のような場所に
おける本発明を用いた自律歩行練習の実用性と、それにより正確に目的地に到達することに成功した場合の達成感を取得する経験等、これまでとは次元の異な
る、多義的な有用性を提供する面で多大な効果を奏する。視覚障害者の方位情報取得の潜在的需要の大きさに鑑みる時、方位情報取得方法の価値が、健常者が当
初予想する水準を超えて、そこに潜在していることは容易に理解できようし、健常者の側においても、こうした新しいオリエンテーリング的な遊戯的な試みを通
じ、視覚障害者の方々の方位情報取得に対するニーズが如何に強いか、その理解をより深めることにもなる。
《0358》
また実用性の高い使用例として、次の例にも言及しておかねばならない。ヨット、ディンギーなどの小型帆走船は一般に高度な計測機器を搭載していない。寧
ろ、それらの人工物を搭載しない環境でなんとか操縦して自然のもたらす諸困難を克服することに面白みを感じる愛好者の数は多い。しかし、方位の情報取得は
この場合も重要である。例えば岩礁が構成する自然の良好な停泊場所に接近したものの、夜間かつ荒天ないし曇天、雨天であり、天文航法が不可能な状況は多
い。地文航法も不可能で、灯台も無い等の場合、方向の見極めが難しい場合は多々ある。この場合、航路選択の失敗は、座礁という第一の遭難に即座に直結し、
自力航行の不能や、船体の浸水、波浪横転と沈没等、特に夜間であれば人命に関わる重篤な第二の遭難にも繋がっていく。方位磁針は船の自差や局所岩礁磁場の
撹乱によって誤差が0度から360度まであり得ることから、概略値としてすら用いることの妥当性に疑義が生じるという固有の性質があるため、外乱磁気の影
響を免れる試行移動のコストが前記の意味で極大化しているこのような場面での信頼性が薄い。従来はこのような場合、仕方なく航行を停止する。沖で碇を下ろ
して停泊し、太陽光下の目視による方位確認を期待しつつ夜明けを待つことが現実的であった。
《0359》
このような場合にも本発明は好適に適合する。適切に方位を検出できる。ひとたび方位が得られた場合、その情報に基づく詳細な局所的な観察から方位を裏付ける情報が連鎖的に得られていくことは多いため、本方法は最も低く見積もってもその貴重な第一歩を十分適切なコストと労力で使用者に与えるという面でも多大な効果を有す
る。本発明は、これまでは沖合いで停泊して時間を浪費するしかなかった環境でも、座礁を防ぎつつ接岸への航路を選択するための有効な方位情報取得の手段を
与えることができる。
《0360》
最後に基本的な効果にもう一度立ち戻るが、本発明によれば、回折波の影響を排除することが容易にでき、使用者に意思決定に役立つデータを有効に与えることができる。
《0361》
不用意な動きが遭難(雪山での方位間違いによる雪庇の踏み抜き、浅瀬での方位間違いによる岩礁座礁、稜線での方位間違いによる稜線滑落等)に直結してお
り、最終的な行動決定は大変な困難から免れなかった。こういった局面においても、本発明によると地域大局的な情報を簡単かつ迅速かつ広域的に取得でき、総
合的な行動決定を有効に支援することができる。氷点下でも水にエチルアルコール等を少量混ぜることで融点を下げることができ氷結を避けることが簡便にでき
る。
《0362》
従来の携帯型L1帯C/AコードGPSは単体で静止時には方位を取得できなかった。そこで、廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得能力を兼備可能な簡易手法を提案した.シミュレータを構築し評価を実施した。
《0363》
試作機を構築し、性能評価を実施した。従来と異なり小型軽量で廉価な1台の受信ユニットで測位と方位取得の両機能を兼備できる。地理空間情報活用基本法
や宇宙基本法が成立した現在、幅広い分野での今後の有効活用が期待できる。国際的には、複数のGNSSの社会基盤の活性化が見られる現在、国際的な活用も
幅広く期待される。複数のGNSSの共用受信機の流用で将来の性能向上が図れる特長も備え持つ。
《0364》
従来と異なりL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体を用いて、測位と方位取得の双方の機能を兼備させることが、低コストに実現できる。これまでの量
産型L1帯C/AコードGPS受信ユニット単体の開発で培われてきた小型・軽量・高性能といった機能特性および、低コストかつ簡便にできる特性をもほぼそ
のまま継承できる。このため、歩行を主とする者の使用に好適に適合する。
《0365》
わが国における地理空間情報活用基本法や宇宙基本法の成立により、自治体や政府によって地理空間情報の整備が今後進行するということ、および、無線通信
に係る社会基盤の一層の活用性の向上が期待されることを時代背景として、今後、幅広い有効活用が期待される。廉価で小型軽量なL1帯C/AコードGPS受
信ユニットを常時携帯する時代に好適に適合する。
《0366》
また世界の複数の国と地域における、複数のGNSS (Global Navigation Positioning System)の社会基盤の構築
および利活用の動きの活性化を背景に、マルチGNSS共用受信ユニットが市場投入され、その性能向上が急速に図られることも期待される。こうしたマルチ
GNSS共用受信ユニットをも、本提案方法は、流用でき、その際には廉価に一層の性能向上を図ることが可能となる本手法は、国際的に長期的な幅広い活用展
開も期待される。
《0367》
GNSSの全地表面可用性を継承できる本手法は、全地表面のどこでも簡便に活用できるという面で、歩行等の低速移動を主とする者に、地磁気活用等の従来技術を超える、国際的なデファクト標準技術となる可能性も高い。
《0368》
本発明者が従来提案してきた、GPS受信機を用いて、位置と時刻のみならず方位情報をも取得可能な受信機により、方位情報を得る場合を考えてきたる。なお、本稿では、GPSと述べた際、あるいは、(便宜上、民生用という意図で、特に、L1 C/A GPSと述べた際もだが)、最も長い活用の歴史を有し、全世界において無償
で解放・活用され、一般的な語に接近している人類社会に親和性の高い全地球測位システムとして、わかりやすい表現として用いており、近年計画・設計・打ち
上げ・運用が世界の多くの国と地域で急速に増加している全地球衛星測位システムあるいは全地球衛星航行システム(GNSS: Global
Navigation Satellite System)の任意の一つにも該当するものとし、加えて、マルチGNSSシステム共用受信機等を活用する実
施形態も当然含んで良いのである。民生用の代表例としてL1帯として述べた事例も、近年の周波数の多数活用に伴ってL5帯、時にはL2帯、さらにS帯はじ め実際の世界のGNSSにおいて活用されるに到る、至っている、周波数帯をも含んで良いことは言うまでもない
文 献
[1] 高橋正人,“静止方位限定可能なGPSの新規提案と個性的な関心を重視する教育支援システムへの応用検討”,日本バーチャルリアリティ学会論文誌[教育・訓練特集号]TVRSJ, Vol.11, No.4,pp.505-514,December2006.
[2] 高橋正人,“方位情報を取得可能な携帯型GPS受信機の提案・設計とそれを活用した学習支援システムの検討”,教育システム情報学会論文誌(新しいデバイスによる教育支援特集),Vol.24 No.4, pp.1021-1030,December 2007.
[3] 高橋正人,“Proposal of Pedestrian-Oriented Wearable GPS with the New Scalable Capability of Instantaneous Azimuth Limitation”,ヒューマンインタフェース学会論 文誌,Vol. 10 No.1, Page113-122,2008.
[4] 高橋正人,“発明・発見の瞬間-数学教育への示唆-”,東京学芸大学数学教育研究,vol.20,pp.1-18,2009.
[5] 高橋正人,“現実の発明と発見と数学教育の役割”,東京学芸大学数学教育研究,vol.20,pp.52-81,2009.
[6] Misra,P.,et.aL,Global Positioning System, Second Ed.,Ganga Press,2006.
[7] 柴崎亮介,地理空間情報活用推進基本法入門,日本加除出版,2007.
[8] Takahashi,M, “Analysis of Satellite Visibility for a Vehicle Running in a Rural Area Using a Novel and
Efficient Scheme to Collect GPS Signal”,J.of e-Health Technology and Application,Vol.5 No.3,
pp.296-299,2008.
[9] Takahashi,M.,“Telemedicine and Resent Science and Technology Policies -Case Studies of Japan and the United Nations-”,Journal of e-Health Technology and Application, Vol.5 No.3,pp.300-303,2008.
[10] Takahashi,M.,“Navigation and Communication Aid for Paramedics to Reach Casualties for Telemedicine in Disaster Response”, Journal of e-Health Technology and Application,Vol.6 No.2, pp.105-108,2009 f
[11] Takahashi,M., ≡ Method for acquiring azimuth using a single GPS planar antenna≡, The Patent Office of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland, The United Kingdom
Patent Registered, GB2379112B, October 2003
[12] Takahashi, M.,“Method for acquiring azimuth information”,United States Patent Office,United States Registered Patent.US6774843B,August2004.
(平成22年5月7日受付)
謝 辞
総務省大臣官房久保田誠之官房総括審議官には,本研究初期フェーズにおける基礎的技術部分の知的財産創出よりの長期間にわたる研究支援をいただくととも
に,情報通信分野の国際競争力強化と国際山岳救助等の人命救助の実際との関連等について電気通信技術の観点から真に貴重な助言を多くいただき本研究の推進
と深化に多大なご支援をいただきました.ここに改めて心よりの感謝を申し上げます.
高橋 正人
1988東京大学・教養学部・基礎科学第一卒(教養学士).1990同大・大学院・理学系研究科修了(理学修士)独立行政法人情報通信研究機構主任研究員.衛星測位,衛星通信,災害救援医用工学分野の研究に従事.1988年東京大学教養学部基礎科学第一学科卒業,1990年東京大学大学院理学系研究科修士課程修了,1995年国家公務員採用I 種試験合格,1996年郵政省通信総合研究所(現独立行政法人情報通信研究機構)入所,現在に至る.主任研究員.1999年第3回国連宇宙空間平和利用会
議SpaceGeneration Forum日本代表.国際チーム勧告「衛星観測・衛星通信技術の国際協調活用による減災」が国連Vienna宣言に公式採録される.2000年より1年間オーストラリア連邦政府科学技術研究機構電気通信部門客員研究員併任,2003年より2年間内閣府科学技
術政策統括官付参事官補佐併任.2003年第1回産学官連携功労者内閣総理大臣賞制度創設等を主導.2004年特許庁特許出願技術動向調査機関選定委員.
同年第1回重要情報基盤保護日米専門家会合日本代表団.総務省認定第一級陸上無線技術士免許,同第一級海上無線通信士免許,同航空無線通信士免許.国土交
通省認定通訳案内士(英語)免許文部科学省認定実用英語技能検定1級取得者,同工業英検1級取得者.外務省後援国際連合公用語英検A級取得者.Technical English Proficiency Test 1級取得者経済産業省認定第一種情報処理技術者.衛星通信,衛星測位,災
害救急救命医工学等に関する研究に従事.米国電気電子学会IEEE等の会員.2000年度オーストラリア連邦科学アカデミー科学技術賞受賞。
高橋正人,"静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価 -小型・軽量・廉価な新手法の提案-", 社団法人電子情報通信学会論文誌A基礎・境界領域(ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February. 2011
《0369》
図44はGPS受信機への回折波の影響を抑えるため水の板をGPS受信機の周りに配備する際にとる構造の一例である。
四角錐台の形状をとっている例だが、六角錐台等の形状でも良い。一般にはn角錐台の形状でも良い。こうした錐台の側面に水等を用いた形状は回折波が侵入し
づらいという特徴を有する構造を簡単、廉価に、構築でき、必要に応じて水が乏しい地域では、あるいは安全な水が乏しい被災地などでは、飲料水などとして活
用でき、自身が当然に携帯している水を利活用するため、総合的な利便性が高い。
《0370》
図45はその上記の性格をさらにうまく活用したもので、回折波がより侵入しづらい構造である。なぜならば、球の表面で多数回(無限に近い)の回折を行わ
ない限り開口部に到達できない。到達した段階では回折波の相当な弱化が生じているはずである。さらにその開口部からは急角度の回折を必要とするためさらに
弱化するため受信機に回折波が与える影響の排除が強く図れるのである。
《0371》
図49は、図46の円筒構造を図47の二等分を経て、図48のように4等分したことを想定した(中心角90度扇形柱構造とでも呼ぶべき)構造で言わば瓦
型モジュールともいえる。同様の嵌合構造を左右又は上下左右に有する、扇形柱でない、モジュールを用意しても当然良い。例えば、中空四角柱の各側面を切り
だしたかのような四角柱構造(言ってみれば平型モジュール)、中空四角柱の底面の対応各辺中点連結線で切りだしたかのような三角柱類似構造(言わば角型モ
ジュール)、半球台を4等分した(中心角90度の構造で)言わば半球台4分の一モジュール、放物線回転体台を4等分した(中心角90度の構造で)言わば放
物線回転台4分の一モジュール、などがあってよいことはもちろんである。別種のモジュールも少なくとも左右嵌合部はいずれの異種モジュール間でも結合で
き、自在に、使用している廉価なGPS受信機の受信特性に適した回折波減衰のために必要な構造を作ることが廉価に(水などの身近なもので)簡単に、GPS
時代の普及型GPSを少し工夫するだけで方位情報を取得可能とでき利便性を享受可能とできる。
《0372》
図50は、図49の説明で言及した、平板型又は角型モジュールで凸凹嵌合を左右上下方向に嵌合させて中空矩形1階建て型を造形できるし、それをさらに上
下に嵌合させ2階建型を構成できることを示したものである。当然、3階建型も、自由に構成可能である。瓦型と、平型を組み合わせても可能である。
《0373》
また、半球の上部を水平線で切った台の形状(半球台とでも呼ぶべき形状)を中心軸を通る切断面で均等に4分割したモジュールも可能で、そのモジュールを組み合わせると、半球台を構成可能である。
また球でなくて、二次関数(放物線)にすれば、開く形、閉じる形とも作ることができる。
またそれらの各種ブロックを組み合わせることもできる。
曲面が閉じてゆく方向の形状でなくて、ラッパ又はスイスホルンのように開く方向に配置する形状も利用化の性が高い。
例えば、図53のような形状だと回折波が開口部から入ってこれたとしても、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に到達することができに
くい構造が作りやすい。例えば、図54のような形状でも回折波が開口部から入ってこれたとしても、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に
到達することができにくい構造が作りやすい。
例えば、図55のような形状は放物線回転体を回転軸に水平に切ったものである。放物線回転体台とも呼ぶべき構造であり開口部から回折波が侵入しにくい構造として用いることができるものと考えられる。
総じて、図56のような形状だと回折波が開口部から入ってこれたとしても、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に到達しにくい構造に近いものを作りやすい。
3次元構造としては、アルプスホルン又はスイスホルン開口部形状に近い構造である。図57のような形状だと回折波が開口部から入ってきにくい、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に開口部に入り込みにくい構造が作りやすい。
3次元構造としては、西洋の復活祭で用いる開口部をつけたかぼちゃ又は、半球にしさらに開口部をつけたスイカ、トランペットのミュート(消音)装置に似た構造と言える。
《0374》
図58、図59、図60について述べる。
1. これは、先のポップアップ式シリコンカップにおいて、それぞれシリコンで連結されている(水を充填する内部も繋がっている)リングを便宜上、ばらして、説明した模式図とのみ見ても良い。
2. これは、先のポップアップ式シリコンカップにおいて、それぞれシリコンで連結されている(水を充填する内部は繋がっていない)リングを便宜上、連結しているシリコンははずして、説明した模式図とのみ見ても良い。この際は、いっぱいいっぱいに伸ばしてしまうと水がない大小5つの同心円(曲線)部分が立体構造の中に生じ てしまう。そこで、スライドの際、それぞれのリングがやや重なりを残すようにして伸びるように構造化を工夫するのも当然良い。(それが面倒な場合はそれら
の円の部分に水のわっかが来るように別途水の輪をかぶせる手当てを施してもよい。
3. これは、それぞれ別の大小5つの分離した水の輪と考えてもよい。それぞれに、スクリューキャップがついていても良い。それらを、少しずつずらして重ねつつ、コップ型の外壁に相当する水の立体形状を作れるのである。
4. 段を組み込んでおいてもいい。その段の部分にスポッとはまるようにするのである。その段の存在のため、期待されるほぼすべてのあらゆる点あるいは曲
線で、水がある程度の厚さを保つことが容易に可能となる点で多大な効果を奏する。後に述べるより細い勘合部分を有するものに比べれば、(a)内部の水垢等
の掃除がまだ、しやすいといえる利点がうまれる。(b)細い勘合部の突起部分がザックの中であたって壊れも少なくなる利点が生まれる。
5. 直前の記述の目的(期待されるほぼすべてのあらゆる点あるいは曲線で、水がある程度の厚さを保つことが容易に可能となる点で多大な効果を奏する。)
を達する点で、狭い勘合でも、当然よい。細い凸部と、それを受け入れる凹部をそれぞれ円周状に風有するのである。それらの凸部にも水が入るようにするので
る。ただこの場合、掃除がし難い。利点は、前期の段による組み合わせに比べれば、構造が細い勘合の機械的な結合により安定感が増すことになることであろ
う。
図60はばらけているが、全体がポップアップコップのように連結していてもよいのである。
《0375》
いずれにしても、その底部にGPSを配置するのである。そのGPSを身体背部などに置くのである。
《0376》
水分などの永久双極子モーメントを有する分子構造を有するもの、及びそこにおいて塩分などが存在しているため一定以上の導電性σを有するとなおよいのでそうしたもの、すなわち、
GPS衛星送信電磁波の周波数であるL1帯1.5GHz等に、一定値以上(具体的には例えば10^1程度以上)の 誘電損失=(√比誘電率)・誘電損失 角の誘電正接=(√(εr))・tanδを有するが故に、一定値以下(具体的には例えば10^1cm程度以下)の 電力半減深度という属性を有するにい たった、もの、をうまく、電磁亜波吸収に活用すること、を特徴する。
《0377》
そのようなものには、食品では、ミソ、電子レンジにかけると周辺部がチリチリ焦げてしまうというような特徴がある。これは電力半減深度が小さいが為である。それらは本提案に適しているといえる。同様のものに、サラミ、ハム、ベーコンなどがある。
《0378》
一方、そこまでの電力半減深度でなくとも、水を含むということだけで、相当に有用性の高いいことである。特にそれが所持において食用に適すなどの有用で
ある際、あるいは、形状そのものが適す場合に、特別に容易する必要がなく、市販品を流用あるいは、市販品の製造業者も少し当方の提案装置への併用活用を意
識してサイズを再考するだけで、活用性がぐんと高まるため、開発コストが少なく、真にアイデアそのもので価値が生まれるものであり、そのシナジー効果は倍
増する。例えば、バームクーヘンはそのまま背中に円筒状につけることができるサイズのものは既に流通して人気を博している。保存性の高いものも流通してい
ることは注目される。羊羹等も、その保存性の高さに注目され防災用非常食として新たに開発された製品が市場投入され人気がでてきている(震災後新聞記事
2011年、5月朝日オンライン版)これも背中に平べったい板として方から吊り下げればよいのである。同様に山で人気があるのは、実際に登山するものは重
量のある装備での登
山がもっとも疲労をもたらし、遭難に直結することを知っているので、軽量でカロリーの高い、カステラなどを好む。これも背中にそのまま配置するだけですむ直方体を有するので使いやすい。
《0379》
液体では、ペットボトルでも平型(通勤通学鞄に収納しやすい様にというのが当初の市場投入時のコンセプトであったようだが、)が市場投入されて久しく、
既に、一定のシェアを保持している。今後も、より薄い平型のペットボトルがかいはつされ有用と目されるであろう。それらは方から吊り下げるだけで、そのま
ま使える可能性がある。またペットボトルを方から吊り下げられる装具も提案してもよいし、そのような突起を有するペットボトルを標準化することで、災害時
にも救援体制が整うであろう。市民ボランティアが大震災などの直後に自らの水や食料や寝袋など登山家のような装備で被災地に入ることでたいへん役立ってい
たことは神戸大震災でも東日本大震災でもそれに後続して起きた津波被害でも、原発事故救援でも、真の広く知られて、久しいところである。そうした際には、
特殊な器具も役立つのではあろうが、日常使っているものが、たいへん役立つ場合には、真に役立つことが注目された。そうした意味で日常使っているものが、
日常飲んでいるもの、日常食しているものが、災害時、災害救援時には、どのような役立ち方をするにい変貌する潜在力を備えているかを知りつつ暮らしていく
のがこれからのわが国の知的水準の高い市民の役割ともいえる。これは、1980年代から今を見れば、そのような知的水準の全国民的なジャンプは、必要と正
しい方針さえ示されれば、比較的速やかにわが国において実現することは歴史が証明していると見える。
《0380》
ガムテープは野外活動に必須といえるアイテムである。テント登山などでは便利此上ない。新聞紙を丸めてガムテでとめればつっかえ棒になる。ガムテは修理
に使える。ザックの。ちょっとしたテント内での物品の固定に使える。水の浸入の修復にも使える。ビニル水袋の破けにも使える。がーゼと組み合わせると傷口
の応急手当てにもなる。骨折などの固定具にもなる。応急の。木に結びつければ、後続者へのなんらかの非常事態などの合図にもなる。マジックペンなどで書き
付け樹木に、目立つように、ぶら下げれば、れば、あきらかに、人為的なものであるから、ポストイットのように、後続者への、遭難者の発見の連絡事項にもな
る。強風荒天時に天幕が破損することはまれではない。その場合の夜間の修復は漆黒の闇であり、あたりは水浸しであり、困難を極めるがガムテがあれば、かな
り楽に修復の端緒がつかめる。などいろいろな役に立つ。そうしたガムテそのものは、通常、中空円柱構造をしている。これをそのまま、使用することも考えら
れる。すなわち、ガムテの粘着剤部分には、(電力損失角・√誘電率がおおきく、すなわち電力半減深度が小さいクロルプレンなどを(天然ゴムのかわりに)あ
えて使うのである。そのようにすることで、いざというときに、組み合わせて水がないときにも、これらの手持ちの物品のなかから、電力半減深度が小さいもの
を身体とうまく組み合わせて目的の回折は弱化を達成し、提案GPSで方位を適切かつ迅速かつ廉価に実現し、遭難類似状況を脱する行動のための意思決定を速
やかに決定することが可能となるという多大な効果を奏する。円筒形をしている点もある程度半径があればそのまままたは水の円筒などと組み合わせて本提案に
活用可能である。
この意味では持ち物について、できる限り、ほぼ同じ属性であるならば、電力半減深度が小さいもので、(いずれにせよ持参するものなら素材にこだわれば危険
時には役に立つ助っ人となるので多大な効果を奏して、例えば、ガムテの基材と粘着剤(クロルプレン)、テントマットの素材(クロルプレン)、に拘るのは意
味あがる。また、ガムテ製品の円周のサイズ(そのまま中空円筒として用いられる又は水の中空円筒と組み合わせられる又は貼り付けるだけ回折波弱化等
1.5GHzの電磁波電力吸収に意味がある等)、飲料水等の市販ペットボトルの形状(単数又は複数のそれを、それぞれ両肩から脇の下にぶら下げたり、かけ
たりして、回折波弱化にも兼用しやすかったり、中空円筒形状に再構成が容易に可能な設計だったり)、自然災害時に傷病者援助や手術のために持参するアル
コール薬剤の透明パウチ袋の構造もそうした非常時には方位限定行動の精度を上げることに資する
形状にしておく、又は、形状に容易に再構成し得るアフォーダンスを備えている構造に規格化しておくことは、意味がある。)
《0381》
図61および図62および図63について述べる。図61および図62はサッカーボール型球形近似構造による水板の組み合わせによる、半球型の台形状構造
の実現例。真上から見たところ。横から見ると、数cmの厚みがある。水板である。通常は折りたたんでコンパクトに、ザックに収納できる。
使用時にも水を入れた状態でも平型の水筒として、適宜に畳んで薄伸ばしておけばかさばらない。その際はすべてを折らなくても良い。適宜の平べったい形状で
大きすぎない形状に、数箇所で折りたたんでザックにA4サイズ程度にまで平面を小さくして、忍ばせておけばよい。その際は、全体としては立体というよりは
平面であるから嵩張らない。
全体を2,3回折りたたんで全体の横縦寸法を1/2又は1/3程度に減少させたというところの形状にすることはカンタンである。
さて、実際遭難などの局面に陥った山岳登山などでは、そのザックに入れておいたこの水筒を取り出して、半球構造に近い半球台といった構造を作る。それを人
体体躯の例えば背面に、提案型GPS受信機との組み合わせて配置することで、回折波の減衰に有効に役立てることができる。
糊しろに相当する部分には、またそれに対応する部分には、マジックテープ(登録商標)(ベルクロテープ)でカンタンに着脱可能にしておくとよい。
また、各コンパートメント(各室)はそれぞればらばらに注入口(スクリューキャップ)をつけておいてもよい。ジップロック(商品名)のような丈夫なビニル袋にチャックがついている構造としても水漏れしないものは既に構成は容易であり、そのように構成されていてもよい。
または、注ぎの便宜を図るならば、半球台とでも呼ぶ側面を構成することがわかっている部分のコンパートメント(各室)はすべて、内部で、つながっているよ
うにしてもよい。そうすると、多忙な場合には、水を勢いよく入れるとそのままで次々に充填できる。それ以外の部分にも水を入れられるようにしておいても当然良いし、それらの部分は個別のコンパートメントにしておいてもよい。
灰色の部分に水がつながって充填されるコンパートメントとしておけば、簡単に半球台形状の水の層を現場で構成可能で、回折波の弱化に活用できる。水はのちに飲むこともできる。
《0382》
図52は、ホースであるが、電力半減深度の小さく丈夫なクロロプレンゴムなどで、水を入れるホース形状の装置とすることで、水の運搬容器とすることもで
き、かつ、いざというときは提案GPSにおける回折波弱化に貢献させる円筒構造をそのままそくざに形成することに用いることもでき、また、懸垂下降などを
要請されるさいには荷物などの補助ロープなどに用いることもできてたいへんな利便性の向上が期待できる。
《0383》
図78は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライドの結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転の結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像をまず示すことによる視覚的理解の増進を企図した図である。
《0384》
図79は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図78においては紙面の関係で描ききれなかった円筒型水筒の近くの諸変数等を示すとともに、同時に、天空におけるGPS衛星Aとの幾何学的位置関係についても、示した全体像の図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライド的操作の結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転的操作における結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像トの関係において円筒水筒の付近の部位の、電波伝搬の様相を模式的に示すことをまずは企図した図である。
《0385》
図80は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、また、使用者も同時に自明ではあるが念のために描き、ただしそのために、図が過度に複雑化することを避け理解の視認性の容易さを確保するため、仮にθ=0で、φは自由に自在な値をとりうる局面を例示した図でもあって、さらに、円筒型水筒にあってはその中心軸を含む平面での断面図を示し、その断面における辺縁回折波及び、水の層を薄くした部分を透過した後回折する波が、円筒型水筒の底面中心部に在するL1 C/A GPS受信機に到達する際に、相互に逆位相を生みだす伝搬距離差の場合は、いかなる幾何学的条件が満たさせる場合であるかを、導出するためのBの長さを変動させられることにより自在に変える本提案による操作が、a,b,r,Aは固定的な値であるため、φの角度で電波を送り込んでくる位置関係にあるまたは結果的にそのようになる衛星信号の、2経路の回折波のほぼ逆位相差によるGPSアンテナへの到着に由来する相殺による受信強度の特徴的な低下を検出することで、有効にそのGPS衛星の存在を把握でき、方位情報取得方法を支援することができることについての、視覚的理解の促進を企図した例示についての概念図である。
《0386》
図81は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周全体に沿って、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、長さBの値をスライド的に変えて、いずれかのGPS衛星からの信号が、逆位相の2回折波の振幅が重なることにる相殺により特徴的な受信強度の低下を見せる長さBを同定することができること、そしてそれがGPS衛星の位置としての重要な変数であるφの導出につながっていることを示す概念図である。《0387》
図82は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、主に、既に、Bの値の同定が完了している場合に、円筒型水筒の中心軸周りにこの、水の層が薄い領域を、回転させることによって、GPS衛星からの信号が、特徴的な受信強度の低下を見せる時の、水の層が薄い領域を形成している領域と、天空との、幾何学的配向きを主にθとして同定することができることを示す概念図である。
《0388》
図83は、本提案の実施例の一つにて、円筒型水筒の、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成するために、圧力を加えて挟み込むことを実現するために用いることのできる挟み込み器の概念図であり、軽量、廉価、小型、弾力性に富み入手性の高い樹脂などによって、最近では普及の著しい3Dプリンターなどによっても容易に自作できるという利点も有するものの例示のための図であり、この円弧的形状の柱の外観に想定れている中心角としては45度から90度程度であるが、例えば中心角が120度や、180度程度のものさらに、360度のものも容易に作成できることを視覚的に理解を促進する目的のための図であり、またこのようなものであれば、180度のものを2個用いて、360度を実現し、その後、ひとつの180度分の中心角相当分を外すなど、あるいは、90度を4つ使っても同様のことができるなどを簡単に示すための外観図である。
《0389》
図84は、図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、それを仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図である。
《0390》
図85は、図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その外形を近似的に仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図であるところ、使用者の背中との位置関係を概念的に例示することを企図した模式図である。
《0391》
図86は、図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その限定された方向例えば、体躯側面方向近傍に在する衛星からの信号の回折信号のみの対処を図れば足りる等のことは現実的にはありうるものであると通常想起されるところ、そうした場合には、φは小さい値のみを考慮すればよく、また、θも限定的な値のみを考えればよいため、使用者にとっての両体側方向近傍から衛星からの信号の回折信号の相殺のみをほぼ考えればよいとき、それだけに限定すれば、既述の図における各種パラメータがほぼ一意に決まることからそれを最も簡単な外形のブロック状として実装すれば、遠方での辺縁回折波と、近方での辺縁回折波が、GPSアンテナの箇所で丁度相殺する頻度が高まるように設計することは容易であることにかんがみてその概観を示すことを企図した概念図であり、これを二つ組み合わせるとほぼ矩形となりうることから持ち運びなども容易であり、水の容器としても利便性が一層高いことを視覚的理解を増進するための外観図である。
《0392》
図87は、図81において、円筒形の底面に水平に水の層の薄い領域を形成したところである一方、円筒形の中心軸に平行にそのような領域を形成しても同様の効果が得られることにかんがみて、そのような効果を得られる別途の構造を例示するための概念図であって、その水の層の薄い部分については、簡便な表記を図るため、その部分が存在しないようにも表現されている図であり、このような構造をとっても値Bすなわち底面から距離Bだけ水が充填されていて透過しないなならば、前記の構造と同様の効果が期待できることを示すことの視覚的理解を増進することを企図し、θはやはり0と簡略化しているところであるが、A=20cm、B=6cmなどとすると、
φ=0の衛星からの信号はGPS受信機において相殺されることを容易に想起できることを示すためことを企図した外観図であって、外枠の立方体は寸法の目安に描かれている図である。
《0393》
図88は、図87において、θが簡略化され0とされていたところ、その値が仮に0でない場合いかなる状況になるかを視覚的理解を増進することを企図した図であって、図87の寸法であると、図中θ=60度の辺縁で生じる回折波も、図中θ=0度の辺縁での生じる回折波と、ほぼGPS L1波の半波長分に相当する伝搬距離の差が生じるため、その回折波の相殺効果も生気することを容易に想起させることを企図した図である。
《0394》
図89は、左右に平面の水の層を形成する水筒を装具として背負うなら、その両者を、下部においても、上部においても、水路で連結できるように栓を、それぞれの上下に、構成しておくことで、下部の連結チューブをつけた場合にその連結チューブから分岐させた経口保水チューブを用いて経口保水が簡便にできるのみならず、登山行動前に、水を注入しておいた場合、片方の室には大気も若干含めて栓を閉じておけば、登山中、登山後、下山時に、もう一方の線を緩めるだけで、パスカルの原理により、登山前に閉じ込めた大気圧との現在の大気圧の差の分だけ水位に意味のある差が生じるため、両方の水筒を透明としかつ登山行動前に密閉した片側の室の気圧との現在の栓を緩めた側の現在の気圧差を読み取れるように目盛りをつけてあれば、重たい水を単に担ぎあげるだけでなく、有効に気圧変化、すなわち高度変化または、気候の急変を知るなどの有効活用が可能となることを視覚的に理解を増進することを企図した頭である。
《0395》
図90は、左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は実質、水の膜、に相当する、水の層、といえるものであるビニル水筒などを背中にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、寒冷地では凍ることを防ぎいつでも飲用可な溶融状態を維持しやすいという利点もあり、また酷暑では体温の冷却効果が期待でき便利であることに加え、方位情報取得時に必要であれば、腰に手をあてて、ひじを後方に、あるいは任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に張り付けることが容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解を促進することを企図した概念図である。
《0396》
図91は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を中心に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、相互に接する辺で適切な角度を形成できる点で、ベルクロテープなどで結合すれば、人体のいろいろな微細な動きにも円滑に対応できて、扱いやすい三角形形状となりうる水の膜の配置箇所の例を、A,B,C,Dで例示したものである。
《0397》
図92は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側正面から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。
《0398》
図93は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示しつつ、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図である。
《0399》
図94は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示し、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側方向から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。
《0400》
図95は、たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、&#21085;す、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがす前の最初の状態を例示する図である。
《0401》
図96は、たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、&#21085;す、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがした前の最初の状態を例示する図である。《0402》
図97は、たとえば長岡正夫氏による方向を問わない磁力接続構造体で、磁石が相互に回転してSNの向きを揃えることができる機構により、多角形の水の層のコンパートメントを相互に結合できるようにコンパートメント容器にそうした結合機構を組み込んでおけば利便性が向上するすることも、ベルクロテープなどとならんで本提案の利便性を維持するのに有用であり、そうした機構との適合性にのの視覚的な理解を増進することを企図した写真である。
《0403》
図98は、たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたと一緒に把握された図である。
《0404》
図99は、たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたをとりはずした状態で把握された図である。

《0405》
図100は、たとえば本提案はチームなどでのExpedition海外遠征登山の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、安全な水が特に得にくい海外では、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない水を安全な水に濾過などする装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも知識を得られるように、とうめいばけつの側面に、必要な現地調達濾過剤の名称(Gravel, Sand, Fablic, Charcoal, 等)を各国語とアイコンでそのいれるべき水準の概略位置とともに図示しておくなどすると利便性がたかまる上、その際にりようかのうな直径4mm程度とそれへのscrew cap等を底面に具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のための図である。






《0406》
以上、本発明の望ましい実施形態を図面に即して説明したが、本発明は上記した実施形態に限ることなく、本願要旨構成に従う限り、任意の改変が自由である。
《0407》
回折波に悩まされることなく、実現できている場合(A)には、そのまま享受していればよい、そうでなく、万一、体躯の大きさや、流用している廉価なGPS受信機の弁別特性などの影響により、回折波に影響を受けることが稀にあるような際(B)には、軽量・小型・コンハ゜クトで、全く自然な携行物である水や野外での天幕用容器等と兼用な本提案方法による支援を行い、どちらにしても、方位情報取得方法の利便性を、Aの場合は簡便に、Bの場合は自然科学に関する興味と関心と深めつつ興味を持って主体的な研究の体験を重ねつつ、享受することができる。その意味で本提案(B)も(A)と同様、実際に役立つ、実務的な意味を持つとともに研究ツールとしての意味も潜在させている教育機器としても多大な効果を奏する。
《0408》
円錐座標表示と天空(球)座標(仰角・方位角)の変換となる。これは岩波書店、数学公式III特殊関数などの成書に詳しい。
《0409》
まず、(1)円周スリット位置(値B)の変域変化で、受信強度の極小値(または最小値)が、見つかるかを検討する。観察されたなら、衛星は、小円上のいずこかに存在する。この場合次に進む。
次に、(2)(値B固定のまま)円周スリットの3/4程を塞ぎ、円弧スリットに形成し直し、(先の円周スリット上での)円弧スリットの位置(値θ)の変域変化で、受信強度の極小値(または最小値)が、有意味に、見つかるかを検討する。観察されたなら次に進む。観察されたなら (3)その円弧スリットの中心、が、衛星方向、であるとみなす。体躯で若干回折してきていてもそれは僅かと考え無視する。
《0410》
キッチンペーパのようなものの利点は芯があり、かつ、エンボス構造を有するハ゜ルフ゜素材であるため、水をどっぷり吸収しても、まだ構造を十分な強度で維持できる特徴が特に強い。この構造はハ゜ルフ゜製品一般、例えば、トイレットペーパー、ノート、ボックス型・テイッシュ等にもかなり強く認められるため、そのような性質と入手容易性を活かして(例えば登山前のコンビニ等で入手して)、いざ遭難の危機になったらば、ジップロックなどに代表されるジップつき、チャックつきのビニール袋などに水とともに放り込んで、一定の構造強度を有した、対象電磁波の吸収性をもつ構造素材として、すぐに使うことができるのである。
そして、危機が去ったときに、好転天幕場などで時間のあるとき、驚くべきことに、干せば(外観は若干しわがよったりするが)また機能性を回復し、ほとんどなにもなかったように使うことが山岳登山レベルのもののない状況では特段の問題がなくできる。特にキッチンペーパはその性質が顕著である。乾きやすいし、水つけた場合にはまったく性質はかわらない。
《0411》
みじかい区間だけのスリットにとりかえる。
《0412》

図80は、例えばシリコン素材の円筒形の柔軟水筒が体躯背面につけられているとして、その円筒形の柔軟水筒を水平面で断面にした断面図と考え天頂方向から見たものと想定した図である。

その柔軟なシリコン素材の水筒は一部の厚さを圧力を与えて変えられるようになっているものとする。例えば、別別の水を含むコンハ゜ートメントを結合させる方式からなり、それぞれコンハ゜ートメントをそれぞれに抜いたりさしたりすることで、ある部分を通過する電磁波が通過する水の層の厚みを変えられる方式とする。組立式、または、組み込み式で、当該一部のコンハ゜ートメントを抜きとる、または剥ぎとる、ことができる。ただ何層かの水層コンハ゜ートメントの層があるため、ひとつの層を抜きとったり、&#21085;ぎ取ったり、しただけでは、全く水層がなくなる、とは限らない、ものとする。このように構成する背中からある一定距離の円周部(または左右側だけの半円周部)だけ、例えば数ミリから数cm程度あるいは十から数十cmの長さを含む領域、について、水の厚さを薄くすることが容易に実現できる。

その&#21085;ぎとりの様相の模式図を図8002および図8003が示している。ただしこれは、平面において、そうした&#21085;ぎとりを成したと仮定しての図として示されている。このようにはぎ取った状態で円筒形に丸めてその端をヘ゛ルクロテーフ゜なり両面テーフ゜なりチャックなり磁石なりで結合しても良い。

このようにすると生じることについて、図80を例に説明すると次のようになる。

円筒形の端(周辺)から回折しつつGPS受信機まで到達し閾値以上になった波と、前記の波と衛星から発せられ前記の波と平行にやってきた波として前記&#21085;ぎとった部分の領域から侵入して減衰しつつ透過後に回折しGPS受信機まで到達した波と、は、相互に、逆位相であるため、あるいは、ほぼ逆位相であるため、相互の振幅は、ほぼ相殺され、総じて、受信強度を、閾値未満と制御することができることが期待できるのである。

GPS衛星については、米国が運用しているため、時に、必要以上の電力を送信している事があり、また、想定された電力より低い場合もある。これは一種の衛星オンホ゛ート゛系の不具合の結果とも考えられている。衛星の起動上の宇宙空間において当然適宜の修理もままならなぬため致し方ないと言えるが、想定以上の電力で送信される際の回折波を受信いるか、直接波として強い信号をしているかを受信側にて弁別するのは困難な場合がある。

そこで、受信した衛星信号が回折波であるかどうかのを弁別を使用者側が主体的に行える簡易な方法があれば利便性が高い。それには次のような手法を提案する。先に述べたようなある領域の部分の水層を&#21085;ぎとる。水の層を一部&#21085;ぎとるということは、当然、遮蔽構成物、電磁波吸収構成物が減るわけであるから、通常は、受信電波は強くなることはあれ、弱くなることはあり得ない。少なくともこうした&#21085;ぎとりによって、直接波として得られるはずの衛星信号の受信強度が減じるということは、通常、考えられない。直接波は、透過後回折波に比べて、圧倒的な信号強度(振幅)を有していることが当然期待されるためである。

一方、減衰を経た辺縁での回折波であっても、受信機において仮に閾値ぎりぎりの強度にて受信判定をされてしまっている信号が仮にあるとして、前記の&#21085;ぎとりの結果、信号強度の低下が見られた場合、そもそも最初の信号は、遮蔽されるべき場所に存在していた衛星からの信号の辺縁回折波をひろっていたため、&#21085;ぎとり領域発生後の透過後の回折波との、干渉の結果、振幅の相殺を生じせしめた、と推定するのは、相応の合理性を有する。
流用しているGPS受信機の感度の特性や、体躯や円筒の寸法または衛星信号の想定外の送信電力の状態、の連関において、回折現象がある一定頻度で起じる状況であるとすれば、その全体状況の存在自体を、むしろ積極的に認め、その状況を利活用してゆくのが良い、という発想でる。

そこで、例えば、図8002、図8003、のような構成で背中から最も距離の近い位置にあるコンパートメント(水を含む)を剥いで、観測し各衛星信号の受信強度を調べた後、その剥いだコンハ゜ートメントを元に戻し、背中からみて次に距離の近いコンハ゜ートメントすなわち別の段のコンハ゜ートメントを、剥いで、観測し各衛星信号の受信強度を調べた後、その剥いだコンハ゜ートメントを元に戻し、さらに、と以下同様に、調べてゆけば、いずれかの段のコンハ゜ートメントを剥いで観測を行った際、ある衛星信号強度は、閾値未満に突如変化していた、と、いう観測事実に遭遇するなら、それは次のことに由来すると考えてよく、その衛星の在する方向を限定できる。こうして回折の影響も効果的に方位情報取得にも貢献してもらうことができる。回折現象が起きる全体状況がある場合、そのこと自体を、むしろ逆に利活用して積極的な意義を見出して行くことを図るのである。

回折の方位情報取得への貢献としては、結論を先取りすれば、4種類ある。少なくともその信号を発した衛星の存在方向は直接波としてGPSアンテナの中心を直撃できない位置、すなわち水による吸収・遮蔽が企図されていた天空上の領域に在する、と理解したうえで、使用者が実務家であるかどうか等の基準によって、次のような、それぞれに、極めて有意義な貢献を成せるのである;
1. まず最も簡単には、その衛星の存在領域を、身体固定座標にて限定的に知ることができる。限定的にであれ、身体固定座標で知ることができるということは、真に重要な意味がある。つまり、円筒と体躯で幾何学的に遮蔽されている立体角のいずこかに存在するということがわかるため、しかも、その衛星信号を受信できたということとは、その衛星のPRN番号に対応するGOLD符号を並走させて受信機が解読できたことを意味しているのであるから、その衛星の衛星軌道要素の放送も既知で受信できているはずであり、それらの情報(すなわちその衛星の衛星番号とその衛星の衛星軌道要素)と、直近測位成タイミンク゛を基準に受信機が示す現在時刻(人間にとっては十分正確である)からその衛星の方位角・仰角はGPSが出力している(人間にとっては十分正確である)ため、それらの身体固定座標とそうでない数値上の情報の照合から、おおよその体躯正面方向の数値上の情報も、まず少なくとも、限定的には、わかるのである。これだけでも、真に方位情報を求めている際には方位情報取得の大きな力になることは言うまでもない。しかも、さらに次の貢献もなすことができる。
2. 次に、この衛星を簡単に排除することが、できる。つまり、方位情報取得方法の枠組みの中で相応の衛星数が既に存在し、当該衛星が今後つかわれなくても別に構わないうえ、逆にこの衛星を受信判定してしまっていることで、論理矛盾が生じている場合、この衛星番号の信号に基づく情報を排除すればよいのである。このような論理矛盾が稀に生じた場合にも、それが複数の衛星によってもたらされていることは極めてまれである。このような衛星の特定ができてしまえば、単純に排除することで、それ以降はそれ以外の衛星に集中することができるので、その日の作業への集中力の維持がかく乱されないという現場にとってはありがたい利点が生まれる。これを実際どの衛星がその矛盾を生じせしめているかを知るのはなかなか困難であるため、これは貴重な方法となるのである。このようなことが生じる原因そのものに現場で特には関心が無くとにかく排除できてしまえばよいという場合、前記の排除すべき上空領域にあるのに理由はともかく誤って受信してしまう現象が生じがちな日時においてその衛星の特定と排除を相応の確信とともに実施できる方法が用意されていることは其の者の本来職務である別の実務の上多大な効果を奏する。なお、こうしたことが生じる理由としては、衛星の異常により通常より大きな信号出力が与えられて信号が発射されているなどのことが考えられる。GPS衛星のように、多数の衛星が上空にあり、最新型の衛星も老朽化した衛星も混在してシステムを形成している場合は、そうした現象が稀に生じ得る可能性も否定できず、その場合の実際的な対応に本提案は多大な効果を奏すると言える。
3. 次に、さらにこうした衛星の位置に関心があるものにとっては、天空における、この衛星の存在領域を幾何学的に追及していくための廉価・軽量・コンハ゜クトしかも簡便で入手性の高い素材だけで行える状況を提供できる。つまり先にはその衛星の位置には関心がない者へ本提案が成しうる貢献のみをあげたが、今度は知的な探究の興味・関心を有する者に対しては、楽しみながら、状況を理解し天空に存在位置の可能性がある天空上での円弧(小円)を天空に仮想的に(脳内で)描くとう、衛星の位置をさらに絞り込んでいく作業を、楽しく実現できるのである。これは、後述する原理に基づく簡単な計算により、そのクリッフ゜が薄くした水の領域の中心位置から、GPSアンテナ中心がある体躯に平行な平面までの、距離Bの読み取り値等を元に、ほぼ、ある小円、の上にまず衛星は存在する事実が(後述するように)わかる。これは、アンテナ中心点を頂点とし、体躯正面方向に回転対象軸を有する、ある円錐の側面が、天球と交わってできる小円である。スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて小さいときには,回折現象は著しくなる。しかし、その状況を逆に用いて、回折波が影響をあたえている事実をむしろ見つめることで、衛星の方位を割り出すことができる。回折があってもそれを克服する知恵を引き出せるという点で、野外活動における行動の自由度と安全性を高める上でも、従来にない教育的側面に光をあてた啓発を行なえる点においても、多大な効果を奏する。
4. 次には、3.以上に、さらに、ここで、衛星の位置をさらに絞り込んでいくことができる。3.までは、ぐるりと円周を一周するような様式で、水の薄い箇所を作りだし、その位置を、円筒の底面に平行に移動させて、衛星信号強度で減衰が起きるものがないかその様子の変化を見たのであった。そうした衛星が検出された(あった)場合は、その平行移動の場所の情報からある小円上にあることがほぼわかったのであった。さらにその小円上のどこにあるかを知るためにはつぎのようにすればよい。
まず、一周ぐるりととりまく式で、水の薄い場所を創り出すことから、一周のうちの一部だけを対象にする様式で、水の薄い場所を創り出すことにする。これにはくりっぷの形状をより小さい中心角に相当するものを使うことで、例えば容易に達成できる。
(ア) まずは、体躯正面方向軸からφの角度を持つ直線を、体躯正面方向軸周りに回転させたとして、その円錐側面が、天球と交わる円、すなわち、天文用語としての、小円、の上にまず衛星は存在することがわかったという3.の経験のさらに上をいく体験をすることができる。
して別途記載の水の厚さを薄くするための挟み込むクリッフ゜をやや中心角の小さいものに取り替えるなどしてもよいのだが、それをもちいて、円筒との辺縁からの距離は、3.の際と、一定に保持したまま、今度は、背中からの距離を変化させるスライト゛ではなく、むしろ、それと直交する方向の移動、すなわち、アンテナ中心を通る体躯正面方向の直線を軸に、軸まわりにゆっくりと回転させていく、すなわち、いわば、タ゛イヤルをゆっくりと回すかのような操作をなしながら、当該衛星の信号強度の変化の有無を観察する。この際、当該衛星の信号強度が最小になるダイヤルあるいはクリッフ゜の位置、を得る。そして、GPS受信機のアンテナ中心からそのクリッフ゜のもたらす水の薄い領域の中心への直線と、GPS受信機のアンテナ中心を通過する体躯正面方向軸と、が、張る平面を想定し、その平面と先に述べた天空上の小円の交点を得る。複数ある場合は、いずれかになるが、どれであるかを特定するのは通常簡単である。このようにして、当該衛星の概略の位置が得られるのである。これは回折信号の強度もやはりできるだけ直進的に進むもののそれが一番大きいという事実に由来する。回折の波どうしの最大の相殺もそうしたものの近傍で起こる、という考えによる。
回折が、このように野外活動での方位の行動決定に積極的な様式にて役立つという経験は、科学への興味関心を高めることに多大な効果を奏する。こうした貴重な野外体験学習機会を可能としてしまう、廉価・軽量・コンハ゜クトなGPS受信機およびあとは水等の普通に手に入る材料でありさらには親しみを持てるビニルやポリプロピレン,ポリエチレン素材等汎用素材で提供しうることは教育上多大な効果を奏する。同時にこれらは野外に持参する相応の必然性を有する事物ばかりであり、状況に応じた科学的検討、工学的設計という観点から物の連関にかかる潜在力に関する洞察力を鍛え科学にたいする興味関心を啓発するのに多大な効果を奏する。
全地球測位システムとして全地表面での可用性を有する次世代の社会基盤であり、上空に常に10衛星前後の存在をいとも簡単に前提でき、かつ、それらの使用は解放されており、かつそれらの受信機は我が国において携帯電話にも入る程度の小型軽量高性能化なものが廉価に供給され容易に入手でき、かつそれへの軽微な改修と、水や水筒それも廉価なフ゜ラスチックの成形で形成できる若干の工作で可能なレヘ゛ルであり、かつ食品や塩水や海水や保冷剤、保温剤などでも可能な方法であれば、それは極めて有意義な活用方法として考えることができるのである。なんとならば、この方法さえできれば世界のどの地表面でも同じことができるし、高価な支払をしてまで得ねばならない特殊なものの追加物の取得も不要であるという重要な特性を有するためである。
《0413》
次に図80を用いてその構成、原理、動作を述べる。
次に図80を用いてその構成を述べる。
円筒形側面に厚さほぼ一定(例えば、5mmとか1cmとか)に水が充填されている水筒を考える。
《0414》
図8004の構成を述べる。
図8004は、先にのべた洗濯ばさみや髪留めがそうであるように、
ある程度の挟む強度を有し、前記円筒形側面に水が充填されている水筒に、適切な圧力をその一部に与え、例えば洗濯ばさみが対象物を変形させ摩擦力でその状態を維持し、取り外せばもとの物体はものと形状に一定の時間で緩和しつつ戻るものと同じような意味で、その水層の厚さを薄い方向に、変化させられるものとする。
図8004では、全円周ではなく、円周の一部に対応する円弧に圧力をかけられるような形状のものを示している。しかしこの長さは任意のものが容易に製造可能である。近年はフ゜ラスチックの形状は廉価に製造できる。特に3Dフ゜リンターが普及し人気を博し、教育機関などでは数十万円程度の価格のものを次々と導入しており、樹脂素材で自作することも極めて容易となっている。


《0415》
次に図80を用いてその構成、原理、動作のうち原理を述べる。
今、図80では、視覚的理解を優先するため、まず理想的な状態として、遮蔽地物なく、仰角0度(これは後にθで置き換えて一般化を行うが、図が複雑になるので、まずはθ=0度とおいた図を示すことにする)の位置にある衛星を想定する。当該衛星の方位角は、天頂からみて体躯左側面方向から体躯小正面方向にφ度だけ時計回りに回転した方向に存在するとする。仰角は今は利便性のため0度とする。その衛星からの信号が到来した状況を考えてまず図80は描かれている。
図80は、前記の操作で図8004形状のクリップで、中心角が180度程度のもので体躯左側の円筒水筒部分をはさみこんでいるとする。
図80は、前記の操作で図8004形状のクリップで、中心角が180度程度のもので体躯左側の円筒水筒部分をはさみこんでいるうえ、使用者が操作を行い、背中からの距離(とは言うが正確にはGPSアンテナ面から、そのクリッフ゜で薄くした部分の中心への背中に垂直な法線に沿って計測した距離)がBであったものとすることになる。
すると図80において、「円筒の外辺縁で回折してGPSアンテナに到達する波」と、「円筒の水の厚さが薄くされた部分(厚さ零であっても構わない)を通過し、回折を経て、GPSアンテナに到達する波」との伝搬距離の差分は、図8004の、

a + b + C
であることがわかる。
先に述べた「水の層を薄くする目的で挟み込むクリッフ゜」を背中に一番近いほうから、徐々に、背中から一番遠い方向に、ゆっくりとスライト゛させるようにする。
その過程で対象衛星信号の受信強度が極小になり最低になった場所があれば、そこにおいて、前記両者の回折波が逆位相になっていることが強く推定される。なんとならば、水の層が、薄くなっているのであるから、いずれかの衛星からの信号強度は強くなることはあっても、信号強度が弱くなるということは、前記以外の合理的理由は到底考えられないためである。ちなみにクリッフ゜に用いている素材はフ゜ラスチック樹脂などでL1帯信号には透明であるからなんらの影響も与えない。
こうしてその特殊な信号強度をもたらした衛星番号を知ると、次に活用できる。すなわち、その衛星番号はその日のそれ以降のあるいはその日を含むその数日の野外活動において方位取得方法において使わないとすることで、作業の効率化を図ることができる。ここまでが既述の1.である。(これは衛星の状態を探究するというよりは地理踏査などの実務家においてはそのような使用法が利便性を高めることがありうるというほどの意味である。ちなみに、通常の廉価なGPS受信機は特定の衛星番号を指定することでその衛星の活用を排除するフラク゛を立てることができるためそのようにすればその衛星を計算対象にしない意図を簡単に実現し、即座に対応できる。また本提案方法の方位情報取得方法でもそのようなことすなわちその衛星を計算対象にしないことを意図するフラク゛を立てることができるため、そのようにすれば、その衛星を計算対象にしない意図を簡単に実現し、即座に対応できることを指摘しておきたい。)
次には、その衛星の方位角の数値上の表現(身体固定座標でないという意味での情報)は、GPS受信機により迅速に出力されうることは、既述のとおりである。これを照合すれば、自らが、今、偶然、向いている体躯正面方向は、背中の円筒側面の水筒のサイス゛とGPS受信機の位置関係できまる、回折でしか影響を与えられないはずの衛星は、自分の体躯正面からみて、どこからどこの範囲に存在しうるかという事についての、幾何学的配置は直ぐに定まるから、その情報に基づいて、自らの体躯の正面方向を限定的に知ることが、遅滞なく、できてしまう。ここまでが既述の2.に相当する貢献である。
次に、先ほどのクリップをとめたホ゜シ゛ションについて、Bの長さを、水筒に印刷されていても良い目盛り等から読み取ることになる。先に述べた両回折波の伝搬距離の差分すなわち
a + b + C
は、すなわち、この状態において、半波長の奇数倍となっているはず(回折波の相殺が生じているため)であるから、r (円筒半径), A (GPSアンテナにとっての円筒高さ。より具体的には、GSアンテナ中心を含む“円筒底面と平行な平面”と、円筒の背中から遠い方の底面と、の距離), B(GPSアンテナ中心を含む“円筒底面と平行な平面”と、円筒の背中から遠い底面との距離), λ(対象とするGPSないしGNSS信号の波長)を既知数として、ヒ゜タコ゛ラスの定理より(1),(2)を得て,逆位相を生じたはずの両波の伝搬距離差から(3)を得て,伝搬距離と衛星方向φに関する式(4)を得て、

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(a + c) &#8211; b =(2n+1) ・λ/2 (n=0,1,2,…)
…(3)

c=(A-B)・sinφ …(4)
これらの式をφについて解くことで、
φを求めることが直ちにできる。ここまでが既述の3.である。これはφというハ゜ラメータと体躯の向きで特定される上空半天空上の小円の周上に衛星が存在することを意味することは既に述べた。

さてここで考えてきた図においては、既に述べたとおり、θ=0という前提をおいていた。すなわち、衛星からの平行波を、受信している水の厚さを薄くしている領域の中心は、「使用者の背中から見て、体躯正面方向を軸に、使用者左側の水平方向を基点として、時計回りに(90度でも45度でなく、)0度の方向に置いた、もの」であるとして、まずはそれに限定して(わかりやすさのため)、図を描きそれに従って考えてきた。その際のクリッフ゜は中心角180度程のものを想定している。
そして、その際、Bの大小を変化させ、その結果、最小値で極小値が得られたときの様相を検討してきた。

さて、つぎには、こうした制約を、解除して、考える。つまり、θ=0としたクリップの向き、をかえて、当該衛星の信号強度の変動を観察してみる。すなわち、水の厚さを薄くする、向き、をかえて、関心の衛星の受信強度の変化をさらに観察してみる。つまりθの値をかえて、関心の衛星の受信強度の変化をさらにさらに観察してみるのである。ここでθとは、水の厚さを薄くしている領域の中心を、「使用者の背中から見て、体躯正面方向を軸に、使用者左側の水平方向を基点として、時計回りに図った角度」である。
具体的には、このクリッフ゜を円筒と一体化したまま体躯正面方向を軸に回してみる、あるいは、円筒はまわさずにクリッフ゜だけ体躯正面方向を軸に回してみる、とどうなるか。
図8050のこれはθを変化させることになる。既述のとおり、このように回したときに最も信号強度が低くなる点があれば、そのときの、クリッフ゜の圧力で水が薄くなっている領域の中心、と、GPSアンテナの中心を結ぶ線と、体躯正面軸と、が張る、平面、と、既述の小円との、交点(のうち可視の部分、または合理的にあり得べき部分)が、衛星の具体的な方向であると強く推定される。
このように、天空上のあの方向、というように、(数値でなく)身体固定座標で得られるという結果が貴重である。数値で得られた情報はこのように使えるとは限らないのである。なぜならば、GPS受信機が数値として単に出力してくれる衛星の方位角、仰角の数値は、身体固定座標でないがためにどちらの向きなのかは基準が不明な状況では一切不明のまま、なのである。本手法のような、身体固定座標で得られる方向と、照合させることにより、方位情報取得は、劇的に意味をもって行動決定支援に進めることができるため貴重である。
ここまでが、既述の4.である。

ここまでくると、単にヒ゛ル陰でもラシ゛オが受信できたというような旧来からある回折の使い古した手垢のついたありがたみを感じにくい表現を超えて、現代における、先進的な社会基盤を利活用する行動決定支援の斬新な様式提案においても、やはり回折は役立つ側面がある、という稀有な得難い経験を、経済的に無理のない枠組みで、また楽しみの野外活動として枠組み中で、経験できる方法をはじめて有効に提供できることになったという多大な効果を奏する。こうした貴重な経験を積むことは、その後の生涯の勉強への取り組みや研究活動、ひいてはイノヘ゛ーション創出への取り組みに対しても興味を持っておこなっていけるそして成果を上げていけるために必要な楽しい体験をとおしての主体的関心の醸成に多大な効果を奏するのである。
なお、図では、中心角約90度程に相当するようなクリッフ゜を描いている。が明細書では、中心角180度程度に想定したクリッフ゜を用いているところがあるの念のため注意されたい。
《0416》
その伝搬行程差分、つまり、図のa+b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、8003からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。
《0417》
こうした理解は、ほとんどの衛星の回折波除去が通常できていても、稀に衛星の信号が回折除去できないように思われる場合に、極めて有効に機能する。仮に、山頂において、山稜において、どちらの方向に下降してゆくか等のために、霧で見晴らしがない等の理由、か、雪目で視界が使えない、夜間である等の理由で同定ができない、か、海外エクスペディションの場合で視同定が困難であり、かつ、磁石もあてにならない火山帯であるため、か、極地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である(この場合には水よりも圧倒的に融点の低い液体、例えばエチルアルコール、メチルアルコール等も、適切な選択肢として用いることができるしこの場合も飲料、医療用、燃料用などに兼用できることがある)、偏差の影響が大きい地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である、自差の影響が大きい事情があり磁石の活用が困難である、ジャイロを用いられる電力や重量物を装具するための移動体の恩恵をうける移動環境にない、などの踏査・調査・徒歩、などの場合にも多大な効果を奏する。

なお、この方法は、回折波に有効であり、φが負の値であっても、それが回折波であれば、そのまま役立つので、φの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、逆に、それで方位の特定に準ずる行為ができることもある(特に通常の方位限定と組み合わせればなおさら平易に可能である)こともあわせて指摘しておきたい。(また、半円周だけ剥いた場合もφの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、平易に方位の特定に準ずる行為が可能となる)。

なお、透過を経験しない辺縁回折波より、透過回折波のほうが、透過分だけ減衰が大きいように感じられるが、それは、大きな回折角による大きな減衰を経験する辺縁回折波と、小さな回折角による小さな減衰を経験する透過回折波により、補償されることになる。
《0418》



まず全部を水でふさいである状態を観測する。信号源α,β,γの各信号が観測できたとする。
ある一列だけを穴をあけるようにし(つまり水板または水棒を除去して)あとの列を、ほかの列を、水いたでふさがれたまま維持しつつ、観測、すると、α、β、の各信号が観測されたとする。
すなわち、ある場所の窓列を開けたことで、信号源γの信号は、急に消えたわけである。これを、大きく回り込んできた回折波(回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)が、一部透過窓から侵入してきた透過波の回折波(透過と回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)の、位相のずれによる、相互相殺「的」効果によって、柱の口端点からの回折波と、相殺されたものと、見ることができる。
こうして、その水板または水棒を除けた列、の窓から侵入し、回折し、GPSアンテナまで到達した電波の伝搬距離と、大きな筒または壁の端からよいこらしょと回折して到達した電波の伝搬距離との差は、λ/2の奇数倍になっているはずである。

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c) &#8211; b (n=0,1,2,…)
…(3)

c=(A-B)・sinφ …(4)
奇数倍とはいえ通常は1である(n=0)。GPSや、グロナス等でシステムを決めれば、λは一定で約19cmある。
こうした原理から、上の諸式が成立し、そこから、φを、推定できる。
つまり窓を開けることによって、回折の学習もでき、見えない電波の学習、研究を進められる。
すなわち、観測者または実施者にとって(設計者ではなく)A,B, rは既知である。よって、a,bも直ちに算定により確定するため既知と考えてよいことがわかる。GPS L1 C/Aはλ=19cmであり、このλと, A,B,rという人体用の寸法からn=0とまずしてよいことが明らかとなる。すると、A,B, a,b,λ,nが既知である状況で、(3)(4)からcを消去すると、変数φのみが変数として残ることが明らかとなる。よって、φが確定できるのである。すなわち、そのような信号捕捉が消滅した場合、すなわち、相殺したような窓列が明らかになったことで、その衛星の体躯正面に対する方向性φが明らかとなるのである。これは、回折波の一般には困った性質を逆手にとった活用法で、興味がもたれよう。

これを繰り返すことによって、謎解きのように、それぞれの衛星の存在方向を推定していくこともできる。
これはある意味で知的な野外に限定された遊びであって、なおかつ、新たなジャンルへの挑戦を含んだものである。
Bの値は窓の中心部迄の距離で良い。基本的に、完全に逆位相になればそれに越したことはないが、そのあたりで互いにほぼ相殺した結果、閾値未満になれば、観測しないことになりますため、概略値で良いのである。


なお、剥ぐ、という方法を述べたが、これは、円周に沿ってはさみつけるようなたとえばフ゜ラスチック製(フ゜ラスチックはL1帯に吸収を示さず、いわば透明である)のU字形で(ある種の髪留具や、通常の洗濯ばさみや、布団干し時に布団が強風に飛ばないようにする布団ばさみがそうであるように、対象傷つける程度でなく適切な圧力にて押し込み、抑え込み、自身もそこにとどまり、結果、流体や弾性体や弾性体類似物の、意図した任意の部分の形状の特に、厚さ、を、意図通りに薄く形成する、しかし、はずした場合は、対象の厚さはまたもとにもどる、というほどの意味で)挟みこむ力のあるやや弾力のある鋳型やのようなもの、(図8004)で、円周の全周またはある部分(たとえば円弧、例えばある一点の近傍)を適切な圧力で挟みつけるように作用することで、その部分の水等の液体を押し出し、薄くする、ということで(そしてそのような圧力を与える部分を移動させられるという方法によって)、どうようの効果を生み出すこともできる。その場合は、ゆっくりとじわじわスライト゛させることで減衰が生じるところを探すことができるため、宇宙の衛星からの電波にたいして受け身であるだけでなく、ある種の動的な働きかけの行為の結果を体験でき、それも電磁波の根本性質である部分の教育機器としても、有効に活用でき、多大な効果を奏する。

《0419》
図8005から図8006は、つぎのことを示すためのものである;
すなわち、「直径R(半径rとしてR=2r)の円筒の井戸の底の中心にGPSをおくとき、半径rが波長λの2倍程度以上の井戸でないと、回折波を完全には排除しがたい可能性がある」

図8005において、辺縁回折波はどのように位相差はGPSに作用するかを考える。
結論を先に述べると、辺縁0度点回折波を相殺してくれる、辺縁θ度点回折波で、最小のθは;
R=λ/2=9.5cmのとき θ=180度(これは回折というか反射というか)
R=λ=19cmのとき、θ=90度R=2λ=38cmのとき、θ=60度
である。これは口径直径Rがλ未満であると、なかなか、中心部で相殺が起きないことを示す。深さは関係がないのである(深さによらず円筒の中心との距離は全辺縁点て同じであるから)。
これは次のことを示唆する。すなわち、
λの直径(19cm)よりずっと小さい円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒全辺縁での位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波は相互に強め合う。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、生じない。口径による弱化は期待できない。全円周上で同位相点は計1点あり、逆位相点は計0点ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、大きい。深さを増やすと相対的に、弱化は期待できる。
《0420》

λの直径(19cm)の円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はわずかに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はわずかに多様化している(θ=±90度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and
r=1λ….0=cosθ….θ=±90度)。よって、円筒全辺縁での回折波はわずかに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、わずか。全円周上で同位相点は180度毎に(計2点)あり、逆位相点は180度毎に(計2点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分同程度。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、そこそこ大きい。深さを増やすと相対的に、弱化はそこそこ期待できる。
《0421》

2λの直径(38cm)の円筒では、(これが■9時50分片岡式■で両腕で円を描いた時)

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はそれなりに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はそれなりに多様化している(θ=±60度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 =cosθ….θ=±60度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、それなりに生じる。全円周上で同位相点は120度毎に(計3点)あり、逆位相点は120度毎に(計3点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、さほど大きくない。よって、回折角度がさほど大きくないので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さをふやしても相対的に、その弱化はさほど期待できない。
《0422》

4λの直径(76cm)の円筒では、

1. 円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、大きい。よって、円筒全辺縁での位相はまずまず多様化しうる。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はまずまず多様化している(θ=±29.0度、±51.3度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0度、±51.3度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、まずまず生じる。全円周上で同位相点は* 度毎に(計*点)あり、逆位相点は*度毎に(計*点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、小さい。よって、回折角度が小さいので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さを増やしても相対的に、その弱化は期待できない。




《0423》

深さを稼ぐことによって、回折波でGPSに到達したいものは、大回折角度を経験させる、それによって、大回折角度減衰を、させる、しかない。


その大回折角度を得るためには、深くする必要がある。
しかしそうすると、直接波を受信できる立体角も減少する。その限度は、

図8005は、縦方向に薄い部分を形成した場合である。このようなことも、シリコンなどの柔軟素材と、先ほどの洗たくばさみ状のものの別形状(縦方向に薄い部分を作るハサミこみをつかったばあい)を用いれば、可能である。
図は、円筒の厚みは省略してある。切れ込みとしてかいてある部分も、簡略にえがいてある。
外側の立方体は、参考までである。
《0424》

先ほどの図式でのφをφ=0に限定した場合以下のようになる。

A: 円筒水筒の(底からの)高さ。その点からGPSまでの距離をa.
B:円筒水筒の「切れ込みのある部分」について(底からの)高さ
(すると当然A>B)。その内側点からGPSまでの距離をb.
(このように設定すると、円筒に設けれられた「切れ込みのある部分」の最低点の、円筒底面からの距離、は、A-Bとなる。)
r: 円筒水筒の内半径
λ:GPS衛星信号の波長
A2+ r2 = a2 ・・・(1)
B2+ r2 = b2 ・・・ (2)
a-b =(2n+1)* λ/2 (ただしn=0,1,2,3…の整数)・・・・・・(3)
《0425》

仮に r=10cm A=20cm
n=0とした場合:
(1)に前記の仮定を代入して a=√(400-100)=17.321cm
(3)に前記を代入して b=a-(c/f)/2 =17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm
=7.80cm
(2)に前記を代入して B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
よって、「切れ込みの深さ(A-B)」は
A-B= 20cm-6.2865cm ≒13.7cm との、切れ込みになる。

高さ20cmのうち、切れ込みは約13.7cmが適切である。
あるいは、
その点を中心にした薄い部分を作ることによって、θ=0からの辺縁回折波と、透過回折波とは、GPSの受信点で位相差がほぼ逆になるため、振幅の相殺がほぼ生じ、
回折波の混入を避けることができる。

つまり、働きかけによって受信判定が消失する衛星信号があった場合、それは、φ=0の方向に存在する可能性を推定できるのである。


すなわち、その伝搬行程差分、つまり、図のa+b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、8003からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。




《0426》
厚い層の端点から回折してきた信号をまだ検出するようなら、その回折信号の伝搬距離と、ちょうど半波長の奇数倍に相当するだけの伝搬距離の差を、GPS受信機(アンテナ)の位置において、持つような、透過信号を取り込めるような薄い層を形成しておいてもよい.そうすることで、GPS受信機(アンテナ)の位置においてちょうど、位相差が半波長だけずれた信号同士が相殺することになる.後者の方が伝搬距離も短くてすむ(その分強度は強い)し、回折角も小さくてすむ(その分強度は強い)ため、相殺後の残差としての後者の影響が大きくなりすぎないように、後者は一定の透過減衰も負荷として起こるようにしているわけである.
A,B,r,a,bの値は先ほどの検討と同様であれば、a,bの距離差が波長の1/2の奇数倍(基本的に1倍)となり互いに相殺し合う.この際には、Bの上部の薄くなった部分の距離自体は既述の理由より不要な方向から信号が閾値以下に収まれば良いのであることから過度に厳密な数値設定を図る要なく適度な透過が生じる程度、適宜に設定されていてよい(もしこの部分の薄くなった部分がなくても不要な回折信号の検出が生じないのであればそもそも設定しなくてもよい.).

この薄い部分の層をどのように作るか、であるが、若干柔軟性を持つ透明プラスチック素材で、例えば柔軟性に富む薄いPET(ポリ塩化テレフタレート)素材(「いろはす」というPETボトルがそれに近い)などで作り、硬質プラスチックの透明な輪の枠で強制的にその部分だけ圧力をかけて抑え込むようにすると、そのような、そこだけ薄い層を形成することができる。プラスチックはL1帯に対してほとんど吸収を示さず透明である。もちろんそこから押し出された水が上下に逃げられるようにしておく。その枠を、徐々に上あるいは下にずらしていくと、希望のところにそこだけ水層が薄い1、2cm程度の部分ができる。それをずらしつつ反応を見ればよいのである。あたかもカチューシャのような塩梅である。

なお、上記図のBの長さは底面のアンテナの高さからその水層の厚さの中心部までを図れば良い。何度も述べたことであるが、受信強度が閾値未満になれば良いだけであるので、多少の差異は重要ではないのである。

もちろん同等の効果がある方法であれば、ほかの任意の方法にて実施すればよい。
《0427》

この部分に、バンドを通して身体に固定するように設置することもできる.マイクロ波はプラスチックや衣類などは透明なものとして透過してしまう.

なお、真空に対する0℃一気圧の気体としての空気の屈折率(reflective index) n≒1.000292 空気に対する20℃の液体としての水の屈折率はn≒1.33であ。若干の屈折がある。が、ここでの主題には殆ど影響を与えるものでない。空気から水に入るときには、入射角に対して屈折角が多少ちいさくなるが、水から空気に出るときは逆となるとなるため最初の入射角に戻るとも言える。それがスリットを出るときに回折するので、結局回折だけを扱った。厳密にぎゃくいそうが成立することを目指すのでなく、回折波相互が、GPS受信機の閾値未満になればよいだけであるため、概略値でよいのである。
《0428》

以上では、円筒形を基本に考えたが、これを多角筒形(多角柱)を基本構造としてもよい.また四角柱を基本構造としてもよく、左右だけにその配備を残したと前提して、左右に平行に水の板があるという様相でもよく、その際は、そのある部分に薄い部分があればそれでよいのである.
相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。
《0429》
図85は、図84が人体とどういう位置関係にあるかを念のため示す図である。

相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.
《0430》

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。

《0431》
回折波が(これまでの議論でいうところのθ=0)体側方向のみの回折波に限定して、排除したいことが明らかな場合に適した構成が図8010である。θ=0近傍の衛星信号の回折波をターケ゛ットに打ち消す場合は、このように、へこみ、あるいは、くぼみの、切り込みの長さは14cm程度になる。図での横の長さが20cm、縦の長さが30cm程度を想定している。すぐ隣の回折波をすぐ隣が打ち消す。このような水筒を二つ向き合わせて組み合わせると矩形になる。持ち運びに利便性が高まる。またこのような形状は、テント内で、机の台にするのに丁度良い。テント内はよく雨や結露で濡れるが、このようなぎざぎざを足側にしておいて板などを適宜渡せば、上に置いたものが濡れないしこれ自身も必要以上の重量が発生せず扱いやすい。なお、栓をつけて良い。相互の連結部も設けて良い。気圧計測可能なように目盛をつけてもよい。これらのことは別途記した。
は天頂から見下ろした図を示している。使用者の背中にはGPS受信機と、円筒形状の水が形成されている。

円筒。
それを排除するために閾値を適切に設定できるのであるが、なんらかの事情により(どうしてもGPSの分解能が劣ったものを使わざるを得ず、回折波の減衰した波の信号強度を、直接波の十分な強度の波と、そもそも、GPS受信機の機能として弁別できない等の特殊な背景による場合もありうる。)
その場合、寸法的に、回折波の影響を受けることがある。
先に述べたような特に廉価なGPSを流用する場合。
その場合は、逆に、それでも次のようにすれば解消される。
原理を活用しているため、教育用途にも、活用可能である。
電磁波で、衛星由来で、この程度の電磁波の波長のものは案外多くなく、子供の興味、関心を引き付けるため、野外教育に向く。また述べたように、本提案はそのそも市民レヘ゛ルのホ゛ランティア的な救援活動支援にも適す廉価性、軽量性、コンハ゜クト性、を有し、また、入手可能なもので構成可能であり、しかも、原理がわかりやすく、身近なものの組み合わせで意な真機能が実現する面白み楽しめる特徴があるため、教育機器にも適す。《0432》

図80は、例えばシリコン素材の円筒形の柔軟水筒が体躯背面につけられているとして、その断面図を天頂方向から見たものと想定した図である。
そのシリコン素材の水筒は一部が厚さが変えられるようになっているとする。それは例えば、別別のコンハ゜ートメント方式からなり、それぞれに抜いたりさしたりすることで、水層の厚さがかわる方式とする。組立式、または、組み込み式で、当該一部のコンハ゜ートメントを抜きとることができる。ただ何層かの水層コンハ゜ートメントの層があるため、ひとつ抜いただけでは全く水層がなくなる、ということは限らないものとする。このようにすると背中からある一定距離の円周部(または左右だけの半周部分)の部分だけ例えば数ミリから数cm程度の領域の水の厚さを薄くすることが容易に実現できる。

そのはぎとり様相を図8002および図8003が示している。

すると何が生じるかというと、例えば8001を例に説明する。円筒形の端から回折しつつGPS受信機まで到達してしまい閾値以上になった波が、そのはぎとったところから侵入し減衰しながらも透過しつつ、回折しつつGPS受信機まで到達した波と、逆位相のため、あるいはほぼ逆位相のため、相殺され、総合しては閾値未満と制御することができる。

GPS衛星は、次のことが知られている。時に必要以上の電力を送信してくることがある。これは一種の不具合の発生とも考えられる。ところが、必要以上の電力で送信してくるたために回折波で受信してしまうのか、それとも、直接波だからそれだけ強い信号であるのかは、弁別するのは困難な場合もある。

そこで、そのような弁別を行う方法があれば便利である。それには次のようにする。今のべたようなある部分をはぎとる。はぎとるということは、当然、遮蔽構成物が減るわけであるから、通常は、受信電波は強くなることはあれ、弱くなることはあり得ない。はずだである。直接波は全く影響を受けないはずである。仮に微弱な影響が万一にあっても、目に見えて弱くなることは考えられない。あまりにも、直接波は、僅かな透過後回折波に比べて、圧倒的に強いはずであるからである。

ところが、回折波であって、十分な強度を偶然持ってしまっている信号のようなものであれば、僅かな透過後回折波との干渉を起こすことはそれなりに生起確率を有すると考えられる。

そこで、例えば、図8002、3、のような構成で下からひとつ剥いで、調べ、また戻して、別の段を剥いで、と調べてゆけば、どこかの段を剥いだときに、ある衛星信号強度が閾値未満に突然なったとすればそれは次のことに由来すると強く推定されるのである。
《0433》

すなわち、その伝搬行程差分、つまり、図のa+b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、8003からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。

こうした理解は、ほとんどの衛星の回折波除去が通常できていても、稀に衛星の信号が回折除去できないように思われる場合に、極めて有効に機能する。仮に、山頂において、山稜において、どちらの方向に下降してゆくか等のために、霧で見晴らしがない等の理由、か、雪目で視界が使えない、夜間である等の理由で同定ができない、か、海外エクスペディションの場合で視同定が困難であり、かつ、磁石もあてにならない火山帯であるため、か、極地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である(この場合には水よりも圧倒的に融点の低い液体、例えばエチルアルコール、メチルアルコール等も、適切な選択肢として用いることができるしこの場合も飲料、医療用、燃料用などに兼用できることがある)、偏差の影響が大きい地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である、自差の影響が大きい事情があり磁石の活用が困難である、ジャイロを用いられる電力や重量物を装具するための移動体の恩恵をうける移動環境にない、などの踏査・調査・徒歩、などの場合にも多大な効果を奏する。

なお、この方法は、回折波に有効であり、φが負の値であっても、それが回折波であれば、そのまま役立つので、φの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、逆に、それで方位の特定に準ずる行為ができることもある(特に通常の方位限定と組み合わせればなおさら平易に可能である)こともあわせて指摘しておきたい。(また、半円周だけ剥いた場合もφの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、平易に方位の特定に準ずる行為が可能となる)。

なお、透過を経験しない辺縁回折波より、透過回折波のほうが、透過分だけ減衰が大きいように感じられるが、それは、大きな回折角による大きな減衰を経験する辺縁回折波と、小さな回折角による小さな減衰を経験する透過回折波により、補償されることになる。


《0434》

まず全部を水でふさいである状態を観測する。信号源α,β,γの各信号が観測できたとする。
ある一列だけを穴をあけるようにし(つまり水板または水棒を除去して)あとの列を、ほかの列を、水いたでふさがれたまま維持しつつ、観測、すると、α、β、の各信号が観測されたとする。
すなわち、ある場所の窓列を開けたことで、信号源γの信号は、急に消えたわけである。これを、大きく回り込んできた回折波(回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)が、一部透過窓から侵入してきた透過波の回折波(透過と回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)の、位相のずれによる、相互相殺「的」効果によって、柱の口端点からの回折波と、相殺されたものと、見ることができる。
こうして、その水板または水棒を除けた列、の窓から侵入し、回折し、GPSアンテナまで到達した電波の伝搬距離と、大きな筒または壁の端からよいこらしょと回折して到達した電波の伝搬距離との差は、λ/2の奇数倍になっているはずである。

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c) &#8211; b (n=0,1,2,…)
…(3)

c=(A-B)・sinφ …(4)
奇数倍とはいえ通常は1である(n=0)。GPSや、グロナス等でシステムを決めれば、λは一定で約19cmある。
こうした原理から、上の諸式が成立し、そこから、φを、推定できる。
つまり窓を開けることによって、回折の学習もでき、見えない電波の学習、研究を進められる。
すなわち、観測者または実施者にとって(設計者ではなく)A,B, rは既知である。よって、a,bも直ちに算定により確定するため既知と考えてよいことがわかる。GPS L1 C/Aはλ=19cmであり、このλと, A,B,rという人体用の寸法からn=0とまずしてよいことが明らかとなる。すると、A,B, a,b,λ,nが既知である状況で、(3)(4)からcを消去すると、変数φのみが変数として残ることが明らかとなる。よって、φが確定できるのである。すなわち、そのような信号捕捉が消滅した場合、すなわち、相殺したような窓列が明らかになったことで、その衛星の体躯正面に対する方向性φが明らかとなるのである。これは、回折波の一般には困った性質を逆手にとった活用法で、興味がもたれよう。
《0435》

これを繰り返すことによって、謎解きのように、それぞれの衛星の存在方向を推定していくこともできる。
これはある意味で知的な野外に限定された遊びであって、なおかつ、新たなジャンルへの挑戦を含んだものである。
Bの値は窓の中心部迄の距離で良い。基本的に、完全に逆位相になればそれに越したことはないが、そのあたりで互いにほぼ相殺した結果、閾値未満になれば、観測しないことになりますため、概略値で良いのである。


なお、剥ぐ、という方法を述べたが、これは、円周に沿ってはさみつけるようなたとえばフ゜ラスチック製(フ゜ラスチックはL1帯に吸収を示さず、いわば透明である)のU字形で(ある種の髪留具や、通常の洗濯ばさみや、布団干し時に布団が強風に飛ばないようにする布団ばさみがそうであるように、対象傷つける程度でなく適切な圧力にて押し込み、抑え込み、自身もそこにとどまり、結果、流体や弾性体や弾性体類似物の、意図した任意の部分の形状の特に、厚さ、を、意図通りに薄く形成する、しかし、はずした場合は、対象の厚さはまたもとにもどる、というほどの意味で)挟みこむ力のあるやや弾力のある鋳型やのようなもの、(図8004)で、円周の全周またはある部分(たとえば円弧、例えばある一点の近傍)を適切な圧力で挟みつけるように作用することで、その部分の水等の液体を押し出し、薄くする、ということで(そしてそのような圧力を与える部分を移動させられるという方法によって)、どうようの効果を生み出すこともできる。その場合は、ゆっくりとじわじわスライト゛させることで減衰が生じるところを探すことができるため、宇宙の衛星からの電波にたいして受け身であるだけでなく、ある種の動的な働きかけの行為の結果を体験でき、それも電磁波の根本性質である部分の教育機器としても、有効に活用でき、多大な効果を奏する。


《0436》
図8005から図8006は、つぎのことを示すためのものである;
すなわち、「直径R(半径rとしてR=2r)の円筒の井戸の底の中心にGPSをおくとき、半径rが波長λの2倍程度以上の井戸でないと、回折波を完全には排除しがたい可能性がある」

図8005において、辺縁回折波はどのように位相差はGPSに作用するかを考える。
結論を先に述べると、辺縁0度点回折波を相殺してくれる、辺縁θ度点回折波で、最小のθは;
R=λ/2=9.5cmのとき θ=180度(これは回折というか反射というか)
R=λ=19cmのとき、θ=90度
R=2λ=38cmのとき、θ=60度
である。これは口径直径Rがλ未満であると、なかなか、中心部で相殺が起きないことを示す。深さは関係がないのである(深さによらず円筒の中心との距離は全辺縁点て同じであるから)。
これは次のことを示唆する。すなわち、
λの直径(19cm)よりずっと小さい円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒全辺縁での位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波は相互に強め合う。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、生じない。口径による弱化は期待できない。全円周上で同位相点は計1点あり、逆位相点は計0点ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、大きい。深さを増やすと相対的に、弱化は期待できる。
《0437》

λの直径(19cm)の円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はわずかに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はわずかに多様化している(θ=±90度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and
r=1λ….0=cosθ….θ=±90度)。よって、円筒全辺縁での回折波はわずかに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、わずか。全円周上で同位相点は180度毎に(計2点)あり、逆位相点は180度毎に(計2点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分同程度。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、そこそこ大きい。深さを増やすと相対的に、弱化はそこそこ期待できる。


2λの直径(38cm)の円筒では、(これが9時50分片岡式で両腕で円を描いた時)

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はそれなりに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はそれなりに多様化している(θ=±60度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 =cosθ….θ=±60度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、それなりに生じる。全円周上で同位相点は120度毎に(計3点)あり、逆位相点は120度毎に(計3点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、さほど大きくない。よって、回折角度がさほど大きくないので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さをふやしても相対的に、その弱化はさほど期待できない。

4λの直径(76cm)の円筒では、
2. 円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、大きい。よって、円筒全辺縁での位相はまずまず多様化しうる。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はまずまず多様化している(θ=±29.0度、±51.3度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0度、±51.3度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、まずまず生じる。全円周上で同位相点は* 度毎に(計*点)あり、逆位相点は*度毎に(計*点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、小さい。よって、回折角度が小さいので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さを増やしても相対的に、その弱化は期待できない。






深さを稼ぐことによって、回折波でGPSに到達したいものは、大回折角度を経験させる、それによって、大回折角度減衰を、させる、しかない。


その大回折角度を得るためには、深くする必要がある。
しかしそうすると、直接波を受信できる立体角も減少する。その限度は、

図8005は、縦方向に薄い部分を形成した場合である。このようなことも、シリコンなどの柔軟素材と、先ほどの洗たくばさみ状のものの別形状(縦方向に薄い部分を作るハサミこみをつかったばあい)を用いれば、可能である。
図は、円筒の厚みは省略してある。切れ込みとしてかいてある部分も、簡略にえがいてある。
外側の立方体は、参考までである。
《0438》

先ほどの図式でのφをφ=0に限定した場合以下のようになる。

A: 円筒水筒の(底からの)高さ。その点からGPSまでの距離をa.
B:円筒水筒の「切れ込みのある部分」について(底からの)高さ
(すると当然A>B)。その内側点からGPSまでの距離をb.
(このように設定すると、円筒に設けれられた「切れ込みのある部分」の最低点の、円筒底面からの距離、は、A-Bとなる。)
r: 円筒水筒の内半径
λ:GPS衛星信号の波長

A2+ r2 = a2 ・・・(1)
B2+ r2 = b2 ・・・ (2)
a-b =(2n+1)* λ/2 (ただしn=0,1,2,3…の整数)・・・・・・(3)

仮に r=10cm A=20cm
n=0とした場合: (1)に前記の仮定を代入して a=√(400-100)=17.321cm
(3)に前記を代入して b=a-(c/f)/2 =17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm
=7.80cm
(2)に前記を代入して B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
よって、「切れ込みの深さ(A-B)」は
A-B= 20cm-6.2865cm ≒13.7cm との、切れ込みになる。

高さ20cmのうち、切れ込みは約13.7cmが適切である。
あるいは、
その点を中心にした薄い部分を作ることによって、θ=0からの辺縁回折波と、透過回折波とは、GPSの受信点で位相差がほぼ逆になるため、振幅の相殺がほぼ生じ、
回折波の混入を避けることができる。

つまり、働きかけによって受信判定が消失する衛星信号があった場合、それは、φ=0の方向に存在する可能性を推定できるのである。


すなわち、その伝搬行程差分、つまり、図のa+b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、8003からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。


《0439》
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《0440》
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒、の、側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸
と、身体体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のア
ンテナ主ビームの方向は、ほぼ一致していること;を特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって; 水を含有するもの、の形状が、円筒形であって;飲料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体が紙円筒等に巻きつけられるなどして造形される場合には、;当初隣接する分離切取線のいずれの2線
の間隔も、当該紙円筒等などの中心軸に垂直な平面内の方向角にして約137.5度あるいはその自然数倍、または、約222.5度(これは137.5度の
180度に対する差分)あるいはその自然数倍、の相互離角を自ずから形成するべく、隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル
梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出される間隔値に基づき設計されており、;各分離切取線が当
該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されることで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させること、を特徴とする飲料水小分割密閉梱包ビニルパッケージ分離切取線付連続体を用いることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する電力半減
深度が5cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して電力半減
深度が20cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコー
ル類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であること、ないしは水またはアルコール類を含む食物として摂取されるものである
こと、あるいは味噌及び味噌をもちいたものであること、あるいはソーセージまたはサラミまたはハムまたは燻製製品などの塩分を付与した保存食品であるこ
と、あるいは栄養補給用液体ないしジェル状摂取物であること、あるいは動物又は植物の一部であること、あるいは食肉又は穀類又は豆類又は根菜類であるこ
と、筋肉または皮膚など高含水性組織であること、あるいは調味料であること、あるいは保温材・保冷材であること、あるいは高吸水性高分子であること、ある
いはジェル状または液状の化粧品または家庭用品(洗剤・液体石鹸)などの日用品であること、あるいはバッテリーないし充電池に充填された電解質を含む液体
ないしジェル状の高分子などの工業製品であること、あるいはクロロプレンゴム又はポリクロロプレンゴム又はクロロプレンゴム(CRゴム)同等かそれ以上の
1.5GHz帯などのGPS電磁波吸収特性を有する素材であること、あるいはいわゆるウエットスーツの素材を用いたものあるいはウエットスーツそのもので
あること、あるいは極地や寒冷地や高地で用いられる不凍液であること、あるいはエチレングリコール又はジエチレングリコールであること、あるいは、大規模
自然災害、大規模人工災害時に緊急時に野外で入手可能なものなどとしての水分を含んだ土壌または水分を含んだ砂または海水または湖水または河川水または雨
水またはときとして生命体や家畜から排泄されたものを活用することに有効性を認めざるを得ない過酷な環境ではそうしたものであること、または医療用の薬液
または消毒液または輸液または生理食塩水であることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して「GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する比誘電率(εr)の平方根と誘電正接(tanδ)(δは誘電損失角)が」10等の一定数値以上の領域に属するもの)、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方
位情報取得方法。前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水また
は消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒の側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、身体
体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のアンテナ主
ビームの方向は、ほぼ一致しており;リュックサックの内部構造として組込み、取り外しができる構造となっていること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3・・・)
の長さで「小分けされた水の梱包のn番目の切れ目とn-1番目の切れ目の間隔の長さ」が保たれるべく設計されたことを特徴とする飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ。
前記方位情報取得方法であって;請求項5記載の飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけて
ゆくことで、水の存在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
《数1》
000017

(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=0,1,2,3・・・))
(ただし、[ ]は定積分の記号)
又は
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=1,2,3・・・))
の長さで「小分けされた水の梱包間の、開始点から、n番目の切れ目まで、の、長さ」が保たれるべく設計されたこと
を特徴とする
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、
巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけてゆくことで、水の在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;
を特徴とする方位情報取得方法。
(1)半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
(2)身体体躯の前面側又は後面側に装着し、
(3)前記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、
(4)水を含有するものを、
(5)当該方位情報取得装置よりも突出するように装着し、
(6)それにより、
(7)前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、装着し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、(コンパクトにに格納されていた飲用水の経口摂取チューブを兼用するリザーバーの複数のコンパートメントが、使用時には両腕あるいは片腕を広げることによって(次々、引き出され、)水の平面を腕と体躯の間に形成するように)展開し、(非使用持には両腕あるいは片腕をもとの体側に沿わせる位置に戻すことによってリザーバーのコンパートメントは、もともとの収納位置におけるコンパクトな形状に戻ることで活動性を妨げずに、水の行動中経口摂取を確保できつつ、)」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、空間的形状を構成し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(現場での携行品であるスポーツドリンク・アイソトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧とほぼ等しい浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイポトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より低い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイパートニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より高い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・生理食塩水・海水・バッテリー電解液・電池等の兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的として、)
電解質溶液又は極性溶媒(polar solvent)を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、現場での携行品である、あるいは、天幕幕営時調理暖房燃料用、雪上車等移動体燃料用、栄養源としての摂取用、嗜好品としての摂取用、調理用・品調味料用などとしての重要な携行品である)
エチルアルコール、(医療用品、消毒用品としての)メチルアルコール、(一般的な洗浄や燃料用などとしての)アルコール類を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、傷口の洗浄、点滴輸液の実施の基礎として用いる、極度の疲労時の経口摂取に用いる、等、現場での携行品として必須のである、)
生理食塩水、あるいは、それを用いて一定の成分を付与した輸液を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場における制限されがちな携行品の高度な兼用性・現場物品のみでの事象即応可能性を高めることを主に目的として、)
水を含有するものを収納する又は湛える容器又はリザーバーは、
変形・分割・再結合できるものである
(特徴を有することで前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号の諸特性及び当該GPSアンテナとGPS受信機と周囲環境の特性に応じて、現地にて使用者に多様なる形状にての活用を積極的に可能とならしめることができる、)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分かれており、当該コンパートメントは相互に組み合わせ自在性を有する、ことで使用者の希望に最も近い任意形状をとれる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分けられており、水又は相互に濃度の異なる電解質溶液又は組成の異なる物質又は空気の各層を任意数だけ設けることができる、
(ことにより屈折率の異なる物質に入射する際電磁波は一部反射する性質等をも活用する)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(栄養補給、脱水症状の軽減などを含む体調管理等を主な目的とした)
使用者に対しての、リザーバー内容物の、
経口摂取
又は
(皮下・血管内・腹腔内などへ)
輸液
を可能とする手段(としてのチューブ等)を有する、
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
開口部が、周囲方向から中心にむけてすぼまるように又は中心から周囲方向に広がるように、
構成されていること
により、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水(等)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)多面体(polyhedron, manysided object, manifold object )の展開図の全部又は一部に相当する、
複数の多角形又は幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の
(まず一義的なイメージとしては比較的低い背丈で、すなわち実際には往々にして板状とも表現すると解しやすい、数学的な意味での)

(数学的な意味での「柱」としては「円柱又は角柱など、幾何学図形を底面に有する柱」である)
として
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごときさほどは嵩張らない形状にて)
構成され、
(展開図から多面体を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具又はスライド装置等の補助を時に得て、
使用持には、そもそもの3次元的空間図形としての)
多面体の諸表面の
(明らかな開口部と表現するより、ほかの面よりも水の層をごく薄くすることで、電磁波にとっての実質上の開口部として機能させることを企図する際は)全部、
又は
(水を充填しない面、すなわち電磁波にとっての明らかな開口部を有させる形状の構築を企図するときは)一部、
を形成することで、多面体の表面の、全部または一部に、水等の層状構造を形成する
ことにより、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;
「その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(歩行や駆け足などの通常活動時には、コンパクトな)中心角の比較的小さい扇型柱の多層コンパートメント
構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り、あるいは、容易に戻ることができ、(身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、)
(災害救援などで現地に急行する際には、本来ミッションの的確な業務遂行のため、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、被災者の救命率を高め、後遺症の発生確率を低めるため、に被災後の救出までの時間を短縮するために、そうした非常時や緊急活用時には、深刻な不利益を被災者にもたらす道迷いなどによる時間的ロスをどうしても避けるため、)
前記の多層のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を個別にスライドし、より大きな中心角を有するひとつの大きな扇型に展開することにより、
中心角のより広い扇型の水の層状構造を展開・創出することで、(手や腕で層状構造の形状を維持しつづけることもなく、手や腕を解放できつつ、地図や確認事項をチェックするなど、補佐を要せずに、また熱中症ないし低体温症を予防する脇の下の冷却ないし保温効果も与えることを可能にしつつ、経口摂取チューブも兼備も容易で、一トレイル・ランなどにも適した小型のコンパクトな形状を保持させることもできるため、実際、片口に円筒形の経口給水水筒をつけてのトレイル・ランニングに参加する選手は少なくないことからわかるように、そういした形状から、一層効果的に)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
この際の、扇型多層構造は、両肩に輪状の短いシュリンゲ(登山用の短い紐)で吊るしておいてもよい。あるいは、両肩に輪状の中規模のシュリンゲをたすき掛けにして、同様に吊るしておいてもよい。
なお、本稿における、ほかの項目においても、このことは簡単に実現でき便利であり、実用的であるため、当然、適用できることを指摘しておきたい。
特に、体躯の中心でも吊るす支点を要する際には、たすき掛けの交点を用いればよい。登山などで、ものが簡単に得られない環境場合、こういった紐状のものをうまく活用して困難に見えることを簡単に解決できることは登山界では、ロープワークテクニックとして欧州などで航海術などとともに多く開発されたものが、知られており、成書にその記述は豊富に見られるため、本稿ではそれについて多くは述べる必要はないと思われるため省略する。なお本稿もそうした現場で既に存在しているものに知恵を付与して難局を乗り越える精神を大切にした技術であるともいえると考えらえれる。ロープワークについて詳細は例えば、(ひもとロープの結び方事典、鳥海 良二著。図解 実用ロープワーク 前島 一義著。アウトドアですぐ役立つロープワーク敷島 悦朗著。Outdoor ロープワーク・ハンドブック羽根田 治著)
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はトライアスロン「的」な遠泳や海中での業務におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆる)ジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット, jacket-style Buoyancy Control Devicenの略) の機能とも兼用することができる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水等(高吸水性高分子ポリマーと水からなる、保冷材又は保温材を含む)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
脇の下、又は、首の左右、又は、鼠径部等の大きな動脈が存在する人体の箇所に触れるように存在させることにより、
人体の血流の冷却を行うことができることで、(炎天下の野外オリエンテーリングや災害救援活動やトライアスロンやトレイルレース等での発症の傾向が世界的に高く世界的にその予防が注目されている)
熱中症を予防する効果を兼ね備える、
又は、人体の血流の加温を行うことができて、(中高年層の登山ツアーにおける荒天時などで頻発しツアー全体の遭難に直結する傾向の極めて高い、また
時にはクロスカントリースキーなどでも生じる危険が世界的に指摘されている)
低体温症を予防する効果を兼ね備える、
ことで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6)すなわち;

その際において、
((現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、海水(等現地で調達可能な液体を任意に)を入れて用いることができるため現場での材料調達可能性を容易にしつつ、救命胴衣に着脱可能なものであることで利便性を高められている
ことにより、(現地において、一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。

《0441》
前記方位情報取得方法であって;
信号が通過する水の層の厚みないし含水度を制御することにより、
上空の衛星との配置に特別な位置関係に配向させた結果、
GPSアンテナにおける当該GPS衛星からの信号の受信強度は、
異なる位相を有する、あるいは、ほぼ、逆の位相を有する、複数の回折波の
重ね合わせにより推察されるとおり、特徴的に、著しく低下したこと等が認められた場合に、
そのような信号を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、
天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることに基づき、
その信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。

《0442》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟であることを特徴とする構造の容器に対して
部分的に圧力をかけることによって
その部分または領域のの水の厚さあるいは含水率を変化または減少させることにより
その部分または領域における透過減衰率を変化または減少させることにより
その位置における透過信号を生ぜしめまたは回折波を生ぜしめることにより
観察される受信強度の変化または低下に基づいて、
信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。
《0443》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟である構造の容器に対して
部分的に圧力をかける物は柔軟性を有する
プラスチックなどの樹脂によって構成されているものであることを特徴とする、
特徴とする方位情報取得方法。


《0444》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟構造の容器は、ジップつきのビニル袋であることを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0445》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
提示することができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備することを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0446》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
読み取るまたは読み取られることができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
それを提案するものである。
《0447》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成でき、
GPSアンテナに対して、望まない位置にある、GPS衛星からの電波の
影響を弱化することができるようにすることができる、ことができる、ことで、
水の運搬途中における、水の存在を、行動中の飲用等の本来の趣旨のほかに、
実現できる、そうした、機能を兼備する、ことを
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0448》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成する際には、
相互に、ベルクロテープ、またはファスナー、またはホック、またはガムテープ、または、
磁石または、長岡正夫氏発明の磁力結合構造であることを、
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0449》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0450》

前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0451》
厚い層の端点から回折してきた信号をまだ検出するようなら、その回折信号の伝搬距離と、ちょうど半波長の奇数倍に相当するだけの伝搬距離の差を、GPS受信機(アンテナ)の位置において、持つような、透過信号を取り込めるような薄い層を形成しておいてもよい.そうすることで、GPS受信機(アンテナ)の位置においてちょうど、位相差が半波長だけずれた信号同士が相殺することになる.後者の方が伝搬距離も短くてすむ(その分強度は強い)し、回折角も小さくてすむ(その分強度は強い)ため、相殺後の残差としての後者の影響が大きくなりすぎないように、後者は一定の透過減衰も負荷として起こるようにしているわけである.A,B,r,a,bの値は先ほどの検討と同様であれば、a,bの距離差が波長の1/2の奇数倍(基本的に1倍)となり互いに相殺し合う.この際には、Bの上部の薄くなった部分の距離自体は既述の理由より不要な方向から信号が閾値以下に収まれば良いのであることから過度に厳密な数値設定を図る要なく適度な透過が生じる程度、適宜に設定されていてよい(もしこの部分の薄くなった部分がなくても不要な回折信号の検出が生じないのであればそもそも設定しなくてもよい.).

この薄い部分の層をどのように作るか、であるが、若干柔軟性を持つ透明プラスチック素材で、例えば柔軟性に富む薄いPET(ポリ塩化テレフタレート)素材(「いろはす」というPETボトルがそれに近い)などで作り、硬質プラスチックの透明な輪の枠で強制的にその部分だけ圧力をかけて抑え込むようにすると、そのような、そこだけ薄い層を形成することができる。プラスチックはL1帯に対してほとんど吸収を示さず透明である。もちろんそこから押し出された水が上下に逃げられるようにしておく。その枠を、徐々に上あるいは下にずらしていくと、希望のところにそこだけ水層が薄い1、2cm程度の部分ができる。それをずらしつつ反応を見ればよいのである。あたかもカチューシャのような塩梅である。

なお、上記図のBの長さは底面のアンテナの高さからその水層の厚さの中心部までを図れば良い。何度も述べたことであるが、受信強度が閾値未満になれば良いだけであるので、多少の差異は重要ではないのである。

もちろん同等の効果がある方法であれば、ほかの任意の方法にて実施すればよい。

この部分に、バンドを通して身体に固定するように設置することもできる.マイクロ波はプラスチックや衣類などは透明なものとして透過してしまう.
《0452》

なお、真空に対する0℃一気圧の気体としての空気の屈折率(reflective index) n≒1.000292 空気に対する20℃の液体としての水の屈折率はn≒1.33であ。若干の屈折がある。が、ここでの主題には殆ど影響を与えるものでない。空気から水に入るときには、入射角に対して屈折角が多少ちいさくなるが、水から空気に出るときは逆となるとなるため最初の入射角に戻るとも言える。それがスリットを出るときに回折するので、結局回折だけを扱った。厳密にぎゃくいそうが成立することを目指すのでなく、回折波相互が、GPS受信機の閾値未満になればよいだけであるため、概略値でよいのである。
《0453》

以上では、円筒形を基本に考えたが、これを多角筒形(多角柱)を基本構造としてもよい.また四角柱を基本構造としてもよく、左右だけにその配備を残したと前提して、左右に平行に水の板があるという様相でもよく、その際は、そのある部分に薄い部分があればそれでよいのである.
相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。
《0454》
図8010は、図8009が人体とどういう位置関係にあるかを念のため示す図である。
相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。

《0455》
回折波が(これまでの議論でいうところのθ=0)体側方向のみの回折波に限定して、排除したいことが明らかな場合に適した構成が図8010である。θ=0近傍の衛星信号の回折波をターケ゛ットに打ち消す場合は、このように、へこみ、あるいは、くぼみの、切り込みの長さは14cm程度になる。図での横の長さが20cm、縦の長さが30cm程度を想定している。すぐ隣の回折波をすぐ隣が打ち消す。このような水筒を二つ向き合わせて組み合わせると矩形になる。持ち運びに利便性が高まる。またこのような形状は、テント内で、机の台にするのに丁度良い。テント内はよく雨や結露で濡れるが、このようなぎざぎざを足側にしておいて板などを適宜渡せば、上に置いたものが濡れないしこれ自身も必要以上の重量が発生せず扱いやすい。なお、栓をつけて良い。相互の連結部も設けて良い。気圧計測可能なように目盛をつけてもよい。これらのことは別途記した。















《0456》

1.側面に厚みと栓を書き添える。2.底面にも厚みと栓を書き添えても良い。3.底面に栓を書き添える。4.蓋(台形で上が二回くぼんでいるのが良いみたい。)を書き添えて、蒸留水が得られるように設計する。脇の水、が熱せられて、真ん中に、滴り落ちるのが良いというカン。
《0457》
図9002は、
本提案にかかる装置を、濾過装置を兼用機能を持たせて具備した場合、濾過装置として用いる場合の、概念図である。
濾過装置を現地で形成するには、砂利、砂、布(オプション。可能であれば望ましい)、炭、布(オプション。可能であれば望ましい)、砂利、排水口(4ミリメートル程度)を図のように配置する。そのための記載を刻印しておく、あるいは絵で示しておく(図9001)、それも高さ(深さ)を現場で理解できるように水準を描いておくと最初は自身で行い一旦その作業を見て頂き、教え、何度目からかは現地の人におまかせさせて頂く際にも便利である。アイコンの利用も有用となる。排水口はスクリューキャップや、押し込みキャップを設置されていてもよい。
側面には、具体的には詳細には描かれていないがもの、本提案にて何度も繰り返し述べているように、側面(必要に応じ底面にまで連続的な空間が拡張されていてもよい)には数ミリから数センチメートルの厚みを有する別の密閉され得る空間を有する。その空間にはスクリューキャッフ゜や押し込みキャッフ゜を設置されている。そこに水または塩分を含む水等を(現場で)いれる。するとそれはL1 GPS信号の良い吸収体となる。その底部内側にGPSをヘ゛ルクロテーフ゜や磁石やカ゛ムテーフ゜などで配置する。
そして体躯正面方向に対してあるいはその反対方向にたいして当該容器の中心軸が平行になり、その底部が体躯に接するように身体に配備すればよいのである。このようにして提案してきているGPS受信機で、方位情報取得する場合に、簡単により確実に回折波の影響を現場での工夫により弱化できる。
本体は軽量なフ゜ラスチックであるため運搬時には中の重い水等を出してしまえば軽量に運べる。またハ゛ケツとして有用であるためキャンフ゜などでは有用性を持つ。また野外活動ではハ゛ケツは文明の利器である容器として様々に活用する。例えば遭難時にも飲み水となりうる貴重な雨水を貯めるにも大活躍する。これが手元に無い場合には具体的に全くの好機をのがすことになる。文明生活圏とは違うのでこうした容器の有無が大きな結果の差異に繋がる。安全でない水のみがある場合にも、このような容器がるだけであとは現地で手に入るものだけで濾過ができる。このようにリスクの多い国内のそして海外での野外活動において多大な効果を奏する。

細い直径のウオーターアウトレット(P5の)を基部底面に設けるバケツ型のGPS支援機器(砂・炭・濾過も緊急時にはできる)。


《0458》
急場凌ぎの水の消毒
旅行者下痢症はおそらく旅行者が罹る最も一般的で重要な健康上の課題である。この症候群は発展途上地域を旅行する人の20-70%に見られ罹患者の行動にかなりの支障をきたし、およそ40%の人は旅程を変える結果となる。旅行者下痢症の危険因子としては、飲料水よりは汚染された食物の方がより重要であるが、安全な飲料水が手に入るかどうか、またそれをどのように入手するかという知識は世界中の登山者が(高所での)脱水症状を緩和し行動の支えとなりそして危険因子(例えば凍傷、高所生涯)を最小にするために絶対に必要なことである。ほとんどの場合登山者は自分自身で水の安全性に注意を払わなければならない。というのは、安全な水資源の確保に重点を置いている生活共同体というのはあまり多くないからである。この国際山岳連合医療部会の公認基準は、登山者に対し、特に山中や高所であるという状況に鑑み、いくつかの手法の利点と欠点をまとめ、環境をできるだけ痛めないように配慮しながら、安全な水を用意する方法を助言しようとするものである。
(中略)
水の正式消毒法
山の中で、ぜった韋大丈夫という消毒法はない。使用法それぞれの長所・短所についての知識は必須である。適切な水源保護が行われているごくわずかな地域(例えばヨーロッパや大量の湧水から直接採取した水)がある一方で、世界の大部分の地域では若干の消毒の手続きを要する。登山計画上、消毒した水を数日蓄える必要がある場合は、その保存法は消毒方法に準じる(下記参照)。
《0459》

・煮沸
・原則:高所では水の沸騰温度は100°にならないが沸騰させればA型肝炎ウィルス以外の消化管性病原体は死滅するので、それは安全水と言える。(高所でのA型肝炎感染は稀である。けれども、旅行者は、A型肝炎に対する予防接種を受けておくべきである。)(追記とし放射性物質は煮沸によっては取り除けない。近年の我が国ではこの問題が浮上してきている可能性がある)。
・手順:沸騰して泡がたってきても、なおしばらく(もう1分ぐらい)待つこと。
・利点:方法簡単、失敗は(ほとんど)ない。
・欠点:1Lの水を沸騰させるのに、薪1kgの燃料と時間を消費する。燃料は山へ運び上げるか、山から採取せねばならず、それは森林破壊につながる。よって、水がいくらでも利用できる状況下であっても、ほかの手段を選択した方が良い。
・補足:手順の安全性を最適にするため、すべての旅行者はA型肝炎の予防接種を受けておくべきである。
・化学的消毒
・原則:化学薬品は細菌を殺す。市販されている殺菌剤の中で、旅行者にとって最も重要な薬品は、次亜塩素酸ナトリウムまたは次亜塩素酸カルシウムである。純ヨウ素またはヨウ素を含有する物質は、副作用のおそれがあるので使ってはならない。
・手順:水には、十分量の殺菌剤を加えるべきである。殺菌剤を中で均等にするため、よく振ること。説明書の指示に従って、適当な殺菌の時間をかけること。注意深く水を温める(25-30℃ぐらい)と、消毒に必要な時間が短くなる(10℃ごとの上昇で時間が半分)。
・利点:水と殺菌剤さえあれば、いつでもどこでも実施できる。薪は要らないから、森林破壊に寄与しない。
・欠点:時間がかかり、いささか頼りない。いくつか失敗する可能性がある。例えば
・純塩素(またはヨウ素)は、ジラルディア、シクロスポア、クリプトスポリジウム、ならびにいくつかの寄生虫の卵と幼虫には
十分な殺菌剤ではない。
・冷水を消毒する場合には、殺菌時間を増やさねばならない。例えば+2-5℃の水なら4倍の時間をかける。そうする代わりに殺菌剤の濃度を増やすという方法もあるがこれは水の味を損なう。
・有機体物質(例えば小さな湖の水藻)を含んでいる水に使うならば、殺菌剤の使用量は増やさねばならない(2倍とかに)。一般にんじられていることとは反対に、純銀イオンは十分に水を消毒しないが、最高6か月間水をきれいな状態に保つ。注意:あまり高い濃度になるとアルミニウム容器に点状腐食が起きる。
・補足:化学的消毒(特に冷たい状態あるいは有機体物質に対処するのに高濃度で用いるならば)によってそこなわれた味覚は、消毒完了後に、1リットルにつきビタミンC粉末一つまみを加えることによって中和することができる。
《0460》
・濾過
・原則:病原体はそれよりサイズが小さい細孔のフィルターとか、細菌の表面とフィルター材料との間の疎水性とか静電的な相互作用を利用するなど、いくつかの項かを組み合わせることによって、取り除かれる。小さな粒子(例えばウィルス)は凝集形成により部分的に取り除かれる。
・手順:水はどんな材料であれ、0.2μmないしそれ以下のサイズの細孔を通り抜ける。
・利点:訓練を受けた人なら比較的簡単な手順であるが、器材は注意して取り扱わなくてはならない。陶製材は壊れることがある。!)大量の水(より多数の集団のために)でも、それ相応のサイズのフィルターを使うことで、簡単に処理できる。
・欠点:陶製フィルターは、製品設計に依存する利点と欠点を持ったハイテク製品である。したかって、使われているフィルタタイプについての詳細な知識は、どんなユーザにも「必須」である。フィルター単一の消毒法ではウィルスは完全に取り除けないので、安全な水は造れない。だから化学的消毒法と併用して、互いに欠点をカバーし合うようにすることである。目詰まりはしょっちゅう起きる。でも、それを濾過しようと圧力を加えてはならない!それはフィルターから病原体を押し出し、汚染された水が出てくることになる。そうしないで、陶器の表面をきれいにするのである!。これはこの仕組みが良くわかっている人だけが実行すること。濾過装置がフィルターシステムの「安全な側」がきれいだと確信できたあとで、濾過されて出てきた最初のカップ1杯の水は捨てる、ということを忘れてはならない。
・補足:簡単なコーヒーフィルターは、いくつかの寄生虫の卵と幼虫を除くことができる。したがって、微生物を不活性化するのではないコーヒーフィルターと、バクテリアやウィルスを不活性化する塩素の組み合わせは、山で安全な水を造りだすとても実用的な方法である。濾過される水がよりきれいであるほど、陶製フィルター表面を掃除する回数が減って、より長く使うことができる。澄んだ水が利用できないならば、水をろ過する前に大部分のごみを安定(沈殿)させるためにバケツを「そっとしておく」ことは役に立つ。炭を含まないフィルターシステムは、溶けた物質を除去しない。
(炭を入れた装置でさえ効果は疑わしく、利用できるデータはない)。山に登る途中に得られる水は、工業{山中の古い鉱山)や、農業(農薬)によって汚染されているかもしれないと考えて、避けるのが賢明である。

《0461》

プルームとしての放射性物質降下物(fallout)を雨水や自然降下による懸念される場合にも活用できる。セシウムを吸着する性質のある鉱物ゼオライトの層を付与すればよい。

森村毅・元近畿大工学部教授らは、セシウムを吸着する性質のある鉱物ゼオライトを混ぜたしっくいを開発した。このしっくいでセシウムの水溶液を濾過(ろか)したところ、セシウムの99%以上を除去できた。しっくい1グラムで0.03グラムのセシウムを吸着できる。(朝日新聞デジタル 2012年5月24日0時32分)
《0462》

ゼオライトは、図のようにケイ素(Si)とアルミニウム(Al)が酸素(O)を介して結合した構造をしています。骨格構造中では、アルミニウム(+3 価)とケイ素(+4価)が酸素(-2価)を互いに共有するため、ケイ素の周りは電気的に中性となり、アルミニウムの周りは-1価となります。この負電荷を補償するために、骨格中に陽イオン(例えばNa+)が必要となります。この陽イオンは、他の金属イオン(H+, K+, Ca2+・・・など)と容易に交換できます。この陽イオンの種類によって、ゼオライトに機能性をもたせることができるようになります。
また、ゼオライトの骨格は、Si-O-Al-O-Siの構造が三次元的に組合わさることによって形成されます。図は代表的なゼオライトであるA型ゼオライトの骨格構造(線の交わったところがSiあるいはAl)ですが、あたかもビルディングの骨組みのように骨格ができます。この三次元的な組合せによってさまざまな形態の骨格ができ、数百種類のゼオライトの仲間が世の中には存在します。また、骨格中には分子レベルの穴(細孔)が開き、水や有機分子などいろいろな分子を骨格中に取り込む(吸着)ことができます。
ゼオライト結晶は、骨格構造に由来した形となります。A型ゼオライトでは、骨格構造と同じように立方体の結晶となります。またモルデナイトでは、六角柱状の骨格構造をしており、その形を反映した結晶が生成します。
ゼオライトは、陽イオン交換能・触媒能・吸着能などの性質を有することが知られており、私たちの身近でも良く使われています。
《0463》

<陽イオン交換能を利用した例>
・硬水の軟水化
湖沼や海の汚染の原因として問題となったリン化合物の代わりに洗濯洗剤に加えられたのがゼオライトです。洗濯洗剤の成分表に記載されているアルミノケイ酸塩というのがゼオライトです。洗濯槽の中では、汗などに含まれるCa2+のために硬水に近い状態になり洗剤の性能を低下させます。Na+を含むゼオライトを洗剤に加えることで、Na+とCa2+のイオン交換が起こり、軟水となって洗剤の能力低下を防ぎます。
《0464》

<触媒能を利用した例>
・メタノールからガソリンを合成
Mobilの開発したZSM-5というゼオライトは、メタノールを原料としてガソリン成分を合成することができます。ニュージーランドでは、メタンガスは豊富に産出しますが、油はとれないために、このゼオライトを用いてガソリンの合成を行っています。

<吸着能を利用した例>
・室内の湿度コントロール
ゼオライトの仲間には、吸湿性に優れた(水を良く吸着する)ものがあります。ゼオライトは周囲の環境によって水を吸ったり吐いたりします。このゼオライトを壁紙などに混ぜることにより湿度を一定に保つことができます。

ゼオライトについてさらに詳しく知りたいという方は、以下の本を参考にしてください。 ゼオライト関連の出版物
・ゼオライト-基礎と応用: 原 伸宜, 高橋 浩 編, 講談社サイエンティフィク
・ゼオライトの科学と応用: 富永博夫 編, 講談社サイエンティフィク
・コロイド科学 I 14章: 日本化学会編, 東京化学同人
《0465》

イオン交換能
沸石は二酸化ケイ素からなる骨格を基本とし、一部のケイ素がアルミニウムに置き換わることによって結晶格子全体が負に帯電している。そのため、微細孔内にナトリウムなどのカチオンを含み、電荷のバランスを取っている。粉末状にした沸石を別の種類のカチオンを含んだ水溶液中に入れると、細孔内と水溶液中でイオン交換・吸着が起こる。この交換反応は可逆的であり、時間がたつと飽和して平衡状態となる。カリウムやセシウムもカチオンなので、沸石によってイオン交換・吸着される。

《0466》
図9011は、ロック・クライミンク゛用、あるいは、パラシュート用、あるいは、高所救助隊員用、のハーネスである。滑落等の際に、身体が墜落などしないよう、安全が、このハーネスにカラヒ゛ナなどを経由して結合したローフ゜によって確保されるための装具である。岩壁登坂(沢登を含む)や、危険な稜線行をともうなう場合にはこうした用具を装着する。こうした装具の体躯のベルト部分に、本稿で提案している水の板の、結合部を設けてもよいのである。その結合部は、ベルクロテープ、長岡正夫氏の磁石結合構造(長岡正夫 特許登録 :3822062)、粘着テーフ゜(ガムテープ・寺岡テープ)、ファスナー(金属製・フ゜ラスチック製)、ジッパー(金属製・フ゜ラスチック製)、ホック、フック、ごく短いシュリンゲに対するごく小さなカラヒ゛ナででの引っかけ、等を用いることができるし、縫いつけてもよいし、熱圧着型の粘着テーフを用いてもよいし、これらに類似の任意の方法を取ることができる。

《0467》
図9012は、ハーネスが肩と腰と腿につけられている状態の図である。たとえば、側面からみたときに、今左に限定すれば、1.肩、肘、腰 で限定される三角形類似領域。2.肘、腰、手首で限定される三角形類似領域。3手首、腰、膝でほぼ特定される三角形類似領域。にわけて考えると考えやすい。(必ずしもこれに限定するものではないが参考の一例として考えているのである)。
そうした場合に、ヘ゛ルクロテーフ゜を次のように配備する、すなわち、一定距離を持つ線状に配備として、前腕(一定距離を持つ線状に配備)、上腕、体躯側面やや背中側位置(一定距離を持つ線的に配備)、太腿側面(一定距離を持つ線状に配備)、肩口やや背中側位置(やや短い線状に配備)、肘(やや短い線状に配備)、腰(やや短い線状に配備)するのである。
体躯側面やや背中側位置(一定距離を持つ線的に配備)、はその中間(たとえば臍部水平位置あたりで)で分割して、その中間点で、臍部相当の体側でやや背中側位置に(やや短い線状に配備)を設けてもよい。これは体型に個人差に応じて適宜に設定すればよい。一方柔軟性のある水の層状構造をなすもの(参考までに、ここでは、糖分と飽和濃度に近い食塩とアスコルヒ゛ン酸等の補助栄養素を溶解した水溶液を加熱し、寒天粉末を投入し、完全に溶解させ、それをジップロックのようなプラスチックバックに空気を抜いて入れ、水平面で一定時間おいて冷却・固化させた平面的な寒天素材(参考までに厚さ1cm程度)を考え、それらに必要なサイス゛を形成するため、それらの必要箇所に、両面テーフ゜またはヘ゛ルクロテーフ゜で結合した板状構造を考える。その板状構造を、先の図でしめした箇所に、対応するヘ゛ルクロ―テフ゜を配備し、着脱可能とする。

素材も梱包体も、柔軟で、たわみが大きく扱いやすい。これは人体と連携を図って遮蔽を行う際に重要な利点となりうる。
《0468》

これをあくまでも例えばであるが、腰を落として、膝を合わせ、太ももに隙間ができないようにし、手のひらを対応する膝がしらにおき、腰を後方に引き(テ゛ット゛ホ゛ールをよけるような動作の最終形態に近い)、体躯は前傾させ、肘を両側に張り出すようにすると、臍部か臍下丹田あたりを頂点とする円錐、または、円錐台、または、角錘、または、角錘台にほど近い、(両肘を左右に張り出したことに注目してそれをあえて強調していうと、重ねた両膝両掌を1頂点とみなし、左右の肘を2つの頂点とみなし、左右の肩口を2つの頂点とみなせば、ほぼ20-30cmの各辺を有する5角錐、または、5角錐台にほどちかい)に、凹みの空間を身体とわずかな(人体に摂取するため等の複数の役割を兼ねる)水構造で、効率的に形成することができる。錘と考えた場合はその頂点あるは、錘台と考えた場合は上面、いずれも現実には体躯の臍部近傍に、GPS受信機を配備する。この際、その主ヒ゛ームがほぼ水平になるようにすることは同じである。

これによって、ほとんど不要な機材をわざわざ持たずとも、すべて必要なものだけで、あるいは役立つものだけで、それらの兼用機能をうまく組み合わせるだけで、方位情報が取得可能になるうえ、身体もうまく活用しているため効率的である。しかも、危険が深まったときには、それに用いた素材は食品としてエネルギー源として摂取することもできる。しかも、上空の社会基盤による衛星を有効に活用することができる。しかも、海外において疑われた場合にも万一の場合には食べて見せればよいし、土産として差し上げれば友好関係も築くことができ怪しまれる特別な機材は全くない。しかもGPSは標準的な機能を全て具備しているためこれも怪しまれることもない。
《0469》

またこのような腰をかがめたりする姿勢でしばし休憩をとることは人間にとって極めて自然なホ゜ース゛である。このような膝にてをあてたホ゜ース゛で疲れたからだに休憩を取りつつ、意識もゆったりとしたおちつきを取り戻し正しいルートファインディングに必要な冷静さを回復するにふさわしい。またその場合に、深く屈曲した体躯と水幕で回折波が弱化されるため、方位が絞り込めるが、そのまま、にじり回転することは容易である。にじり回転することで、例えばまったく逆の方向の衛星情報を得たり、90度右方向の衛星情報を得たりすることもでき、それらを積算すれば、より正確な情報が得られるという多大な効果をそうする。本方法は、水や食料がまだあることを想起させ、混乱しがちな局面でもあせりを防止する。(従来の方法では方位を出すためによけい歩かされるということになってしまい、体もつかれ、時間も消費し、食品や水分補給も不適切に消費されてしまい、それがまた焦りを助長しという結果となり、本来悪化していなかった局面が機器の特性により、よけい悪化することに貢献してしまうという困った問題があった。たとえばコンハ゜スでさえそれが確かでない場合は時間をかけてそこでじっとして、計測しなおしてもあまり効果がないので、歩いて視認できる場所まで出ねばならない、あるいは、霧が晴れるまで待つなどのあてにならぬことをせねばならず、同様の局面をあっかさせることになった。本提案では時間をかけてじっとしていて計測に時間をついやすだけ正確な値が得られるので、そのようなことはない。)


《0470》
図9003は正八面体であるが、ひとつのモデル化として、かりに、Aが頭部、Cが左肘、Bが右肘、Fが両てのひらと両膝、Eが右腰、Dが左腰とみなすと、細部が捨象され、各部の関係と連関の様相と概要が把握しやすくなるものと考えられる。ここで、肘をはりだしていること、あえて腰をひいていること、膝をとじていることに注目したい。また、膝まづいていても特に問題ない。これは山岳において、休息を得る場合でのあるていど自然なポーズとも言える。そのような状況で行える。





《0471》
フリークライミングは、ヨーロッパで登山が発生したころから行われてきたが、はっきりと「フリークライミング」を目的として行われるようになったのは 1950年代のヨセミテであるとされている。アレン・ステック、ジョン・サラテ、ロイヤル・ロビンス、イヴォン・シュイナード、トム・フロストなどが、ボルトをなるべく排除したクリーンなスタイルでクライミングを行い、麻のロープを腰に巻くような古い装備で、既に5.10代のルートや、長大かつ冒険的なルートが拓かれていた。その後、フリークライミングの「グレードを押し上げる」という意味での中心はフランスに移った。良質な石灰岩の岩場に恵まれ、ヨセミテの「ルートはあくまで下から開拓する」というグラウンド・アップの原則を排除して、岩場上部から懸垂下降してのボルト打設を行うフレンチ・スタイルは、グレードを押し上げる点においてはヨセミテの方式よりも遙かに効率的であった。そうした中で、さらにスポーツとしての発展を目指すべく、ジャン・クロード・ドロワイエは残置ピトンなどの人工物をホールド(手懸かり)やスタンス(足場)として使用することをやめるよう提唱し、次第に広く受け入れられるようになり、フリークライミングとは「自然の造形のみをホールドやスタンスにして登る」ということが一般化された。フランスでは岩を削ってルートを開拓するチッピングもさかんに行われていたが、次第にこうした傾向も下火になり、(まだ一部では行われている)あるがままを登り、可能な限りクリーンなスタイルを目指すという原則が認知されてきた。







《0472》


1.水を入れられる構成・構造を描く 2.背負っている図を描く。
《0473》
図は、クッションを示している。クライミンク゛ではホ゛ルタ゛リンク゛という練習がある。これは岸壁によじ登り横方向に動くことで高度な動き(いわゆるムーブと呼ばれる)の練習を行うものであって、垂直に登ることよりも練習効果が高く上達の近道といわれている。この際に、力尽きた際に地面に向かって足から飛び降りることが良く行われる。これがうまくできなかった場合にハ゛ランスを崩して倒れた場合などもありうるし、手が滑って落ちる場合もある。その場合に、エアバッグとよばれる1mx2mx9cmあるいはそれ以上の軽量のマット(例えばBEALヘ゛ア―ル社等のものが広く流通しており入手可能)を用意すことは近年珍しくなくなっている。クライミンク゛の高度化にともなってお高度のなムーブを練習するためである。これは、岩場に持参するときには二つおり、あるいは三つおりにして畳んで背負って歩くことになる。この状態を図にしめす。この状態でこの中にカーボンがんしんをさせると、有効なGPS方位情報取得のための支援器具ともなることができる。これをまず提案する。次いで、それと独立にあるいはそれと兼ねて、中央部近傍に一定の強度を有するビニル袋
を用意しておく。そこに必要があれば、水あるいは塩水などを注入でき密閉できるようにしておくとなおよい。すると、現地で(クライミンク゛ウオールは海岸(小田原、湯河原)や川沿い(ふたごやま周辺エリア)にも多い)海水や河の水を注ぎ入れることで有効なL1 CAコート゛電磁波の遮蔽が簡単にできあがる。いずれにしても運搬して持参するものであるからその運搬は苦にならないし、しかも、現地でマット以外の活用ができ、それは、必要な事前の登攀ルート同定や登攀場所決定あるいはテント設営場所決定や、近隣で生じた場合の探索救助などの、ための方位決めに有効に機能でき、多大な効果を奏する。
Size : 100cm×132cm×9cm
・Weight : 5.2kg
・Color : Black













《0474》
羊羹について
# ^ 糖度が約70度と高いため、腐りにくく、かつて賞味期限を2年と表示した時期もあった。ただ、期間が長いと防腐剤を使っていると誤解を受けやすいことを危惧して、業界にはあえて期間を短く表示する傾向もある。『ようかん変身新商品』ashahi.com(2011年10月06日配信) より引用

羊羹(ようかん)は、一般には小豆を主体とした餡を型(羊かん舟)に流し込み寒天で固めた和菓子である。
寒天の添加量が多くしっかりとした固さの煉羊羹と、寒天が少なく柔らかい水羊羹の二種類があり、単に「羊羹」と称した場合は煉羊羹を指すことが多い。煉羊羹は糖度が高いので一年以上の長期保存が可能なものが多い[1]。寒天で固めるのではなく、小麦粉や葛粉を加えて蒸し固める製法もあり、これは蒸し羊羹と呼ばれる。

現在では、この他にも食品が練り込まれた羊羹が存在し、土産品やお茶請けとして広く親しまれている。比較的高級な羊羹が切り分けて食べる棹物であるのに対し、安価な駄菓子として一口サイズで小分け包装された製品も開発された。特殊な包装としては、ゴム風船の中に詰めた玉羊羹が昭和時代に誕生している。
《0475》



羊羹の材料

* 小豆 - 餡にするほか、食感を楽しむために粒のまま混ぜることもある。
* 白いんげん - 白餡にして羊羹に使うと、白色の羊羹となる。食紅で一部を着色した紅白羊羹は、縁起物として正月などの特別な行事の菓子として用いる場合がある。
* 栗 - 甘露煮の栗を混ぜたり散らしたりする。
* サツマイモ - 芋羊羹
* 柿 - 柿で作ったジャムをそのまま寒天で固める方法と、白餡に混ぜて固める方法がある。
* イチジク
* ハッカ - 香料として。
* 塩 - 塩羊羹
* 蕗を使用する羊羹もある。

なお、羊羹には、ここで挙げられている以外の食品が練り込まれる場合もある。
《0476》

あくまでも参考例として示すものであるけれども、登山などで、水分と糖分および塩分および必要な栄養素が容易に摂取でき、長期保存も可能な羊羹で本発明を具現化しても適している。糖度7割ということは、エネルキ゛ー供給に効率が良いし、2年以上も持つということも役立つ。自分だけでなく救助する相手にも適切な摂取物となろう。また高齢者などにも好まれる可能性が高いし日常的に接している食品・菓子であるだけに危機的状況でも落ち着いて行動するような精神的にも安定する効果が日本人等の場合大きく期待できる。また手作りも案外容易であることも普及に拍車をかけるであろう。




《0477》
2.左右にある透明な薄型の板は、上にもscrew capの口がある。下にもscrewcapの口がある。とする。
3.左右を連結する、左右連絡部はチューブで構成してもよい。そのチューブの両端はスクリューキャップの口になっている。中心部にもスクリューキャップの口がある。
4.左右連絡部チューブと左右を繋ぐのは、メスーメスのscrew cap式道具で連結できる。
5. 左右連絡部チューブの中央にも、screw capの口がある。その連結部の中央が、が少し位置的に低くなっている。
6 直前に記した「その連結部の中央が、が少し位置的に低くなっている」箇所に配備されているscrewcapの口と、経口補水tubeのこちらの端はscrewcapの口となっていて、メスーメスのscrew cap式道具で、左右連絡部チューブの中央にも、連結可能となっている。(左右の水筒にも直結でも連結可能となっている)。
7.左右連絡部チューブと左右を繋ぐのは、メスーメスのscrew cap式道具で連結でき、そのようにしたばあい、左右の双方のサイドにおける水位は、screw cap1、screw cap2を、双方ともゆるめておくか、開放して、大気圧を取り込める状態ならば、同じ高さ水位を示す。(パスカルの原理)。
8. たとえばscrewcap1だけを登山の前に閉鎖しておく。Screwcap2を緩めておく。左右を連結しておく。この状態で登山を開始すると、経口補水もできつつ、登山中に高度があがると、(あるいは低気圧・高気圧が接近すると)、左右の液体がそれぞれの気体から受ける気圧が変動するためその差をなくすために水位の左右差が生まれる。その水位差を読み取れる目盛がつけられている。その差に相当する重量が、大気圧の差である。このようにして高度の検証が簡単にできるためGPSの高度情報の誤差を補完することができる。高度けいを持参する必要はない。ちなみにGPSの高度誤差は、水平誤差よりも大きいことは良く周知された事実であるため、この装置は意味がある。どうせ水を背負っていくならば役に立つ形で運搬したいという希望をかなえることができる。
9.両方を分離して液体が混じらないようにして経口補水チューブをそれぞれに用意して口元で選別することもできる。これは糖度の高い栄養水や果実系のジュースと純水を選別して分けて口にしたいときや、熱中症や脱水症状を防ぐための経口補水塩を摂取するためのチューブと、純水の摂取を要する場合のチューブと、を分けることで効率的な機能的な登山ができる。近年は、トレイルミックスと称して、糖度と塩分の双方ともに高い傾向食品を行動しながら摂取したり、そうしたジェル型食品または、そのたいぷの液体を摂取することで高度な行動力を維持し続けながら登山などのアクテビヴィティを完遂することがよく尊ばれている。そういsた需要にもこたえることができる。

《0478》
ストレッチは身体的運動能力を高めけがを予防する。クライミンク゛の前にはストレッチをすることが強く推奨されている。初心者が、ストレッチをせずにクライミンク゛をしようとすると、ストレッチをする時間がないなら、クライミンク゛をする時間が無いということだという箴言がある。それほど怪我を戒める箴言とみなされている。図1600はマリナース゛で活躍するイチロー選手のストレッチシーンであるが、一隆の選手はストレッチを必ず行う。それは精神的集中と身体的エネルキ゛ーの集中的な発動を円滑に行いやすくする。本提案は、身体および水膜を用いて遮蔽構造を作ることがあるため、その際に、ストレッチのような効果を生むことにも指摘しておく。むやみに動きまわることは危険を増すことは既に述べた。同時に、落ち着いて、腰を落として現在の方位などを確認し、立ち止まり、状況を見定めつつ身体のある種の形を要請する。その時にストレッチを思い出しつつその形態をとれる利点がある。そのようなことが落ち着きと、判断力の回復を想起させるである。そうした点も、本提案の特徴、時間をかけるほどに情報が集まる(まったく位置の移動を要さずに、たんに方向をにじり回転させるだけで別の新たな情報が集まるため)ため、その後の、落ち着いた行動を誘発できる。
そもそも無駄なく、あまりものを考えすぎることなく(磁石の場合電流や地質や偏角や自差や目に見えぬいろいろなものを想定し想像力をたくましくして考えねばならないし、方位も誤差と分離できない。地物同定による方位取得の事前場合知識がない海外ではどうしようもなく、知識を同時に取得するには時間も消費し知的資源も消費して不安が増大する、本方法は世界のどこにいても同じでありとにかく反射波が入ってこない以上ほとんど間違った答えになる可能性はないため見晴らしが少なくとも一方に良い場所であれば特に気にすることはほとんどない)、情報収集ができるのが、この方法の利点なのである。


《0479》
The following is just a memo.
次には低コスト性について述べる。廉価性のことである。軽量性とコンハ゜クト性についても述べる。これらは市民レヘ゛ルでの活動支援にきわめて重要である。
まずGPS受信機、これは非常に低コストで高性能なものが普及している。特に日本はそうである。それが携帯電にも入っている。コストは一万円を切って数千円で受信機が流通している。軽量性・コンハ゜スクトさは言うまでもない。携帯電話に入っていることからあきらである。
次に、高分子SAPは、ホ゜リアクリルルさんナトリウムなどの冷媒、温暖剤は極めて廉価、軽量、こんぱくとである。廉価性はグラム数円の単位で流通しており、保冷剤の流通価格はほとんどがその高分子でなく、その包装や装着のための洋装代金であるため保冷剤二個ハ゜ックでそれを首に巻きつける巻き付け布が一つのハ゜ックは保冷剤1個と布た1つのハ゜ックと同等の子女価格で流通していることからもわかる(つまりほとんどホ゜リアクリル酸ナトリウムは無料に近いのである)。軽量性・コンハ゜スクトさは言うまでもない。アウトト゛ア用では粉末にすして携帯すれば現場でヒ゛ニル袋にて水(必ずしも飲料水でなくても良い)を入れれば自重の1000倍の水を給水することからも明らかである。次に装着のためのヒ゛ニル袋、PP(ホ゜リエチレン)袋・容器、PE(ポリエステル)袋・容器・繊維等の廉価性も言うまでもない。これらは100円均一ショッフ゜の定番商品であることからも明らかである。熱可塑性に優れ、熱で自己溶着させることができ、ホットメルトボンドでも容易に接合する[この際はホットメルトガンという廉価・小型・軽量の装置が普及している。その際の接合物質もきわめて廉価である]。これらの化学的接着材も高性能なものが次々と廉価に登場している。またほかの素材でも構わないのはもちろんである。
《0480》

さらに、要素部位の結合には、ベルクロテープ、両面テープ、ぬのてーぷ、ガムテープ、セロハンテープ、寺岡テープ、接着剤、天然コ゛ム製の自己粘着力を利用したはがせるテーフ゜(はがせる包帯などとして広く廉価に流通しておりどこの薬局でも容易に入手できる)、長岡正夫式磁石(どちらの向きにても、強力なネオジム磁石の磁力、で一瞬で、結合するため利便性が高い。容器の中で、磁石が自己回転し、S極、N極の向きを気にしなくも結合する良いため、どちらの向きでも結合できる着脱の容易さが行動中の集中力を妨げない点で活用性がてきせつな場合もある)。これらの軽量性・コンハ゜クト性も言うまででもない。


《0481》

先に低コスト性についてすなわち廉価性について述べた。同時に、先に軽量性とコンハ゜クト性についても述べた。これらは市民レヘ゛ルでの活動支援にきわめて重要である。
次に、市民レヘ゛ルの活動が重要性を増していることについてのべる。震災復興支援に政府は、省庁横断的に次の施策を打ち出している。訪問支援による復興である。
これは、現地までの乗継の公共交通機関などによる経済効果も見込める、実際に直接対面することによる理解の促進とその国民的拡散も見込めるし、また共感的理解による情報伝達の深みも生まれるし、実際に顔を合わせて話をすることによる精神的な支えとなることも重要であるし、きめ細やかな要望が伝わるということなど、さまざまな実際的な効果が現実にあるために行われているものである。
しかるにこうした活動のタ゛イナミス゛ムは真に望ましいことであるが、警察でも消防でも訓練を受けた歩兵でもない一般市民がなんらの手助けもなく現地に行くのであるから、やはりなんらかの支援機器がいかなるささやかなものでも廉価・小型・軽量で使えるものがあるのは支援となるのである。これは身近な市販薬量販店などで誰でもが(特に許可などを要せず)廉価手に入る軽量・コンハ゜クトな素材のみで構成でき事前に練習などできるものが望ましい。この要件に非常に良い本方法は適合する。こうした技術の支えがあってこそ、復興支援のための訪問支援などの意味ある施策も一層促進されることになり多大な効果を奏する。
《0482》

また、国際緊急援助隊等の活動ですら、実際は、現実には別に職業を有している、医者、消防官、警察官、などが休暇を取って市民として参加するものが多い。これもある意味では市民参加レヘ゛ルの活動であり、それを支援するには、廉価・小型・軽量なもので、あって身近なものを組み合わせて使えるものが求められているのである。
国際社会に目を転じても、NPOとしての活動も熟してきており、正当な議論がきちんと行われるような局面になってきおり、そうした際に本提案は市民レヘ゛ルの活動支援に役立つ。
また国際社会で紛争地帯に派遣される商社マンやヒ゛シ゛ネスマンや外交、安全保障業務に携わる職員や家族においても、勃発した地域紛争などによって生じた危険度の高まりによって、政府が邦人脱出に手配した特別脱出便の急な連絡にしたがって、現地の国際空港まで現地滞在先からできるだけ徒歩にて最小限の荷物だけを所持して安全に、ときに、政府から指示された、あるいは、現地情報にで得られた危険地帯を避けつつ、迂回路を通って、到達せねばならない際などに、廉価・軽量・コンハ゜クトでとくに問題にならないもので行動せねばならないときに適合する。このようなことを考えねばならないときもあり、そうした際にはあわてることなく冷静かつ現実的に対処せねばならない。そうした場合の支援を少しでも廉価かつ軽量・コンハ゜クトな方法として多大な効果を奏する。
また極地探検、踏査、調査、なども往時よりも、グリーンツーリズム、などの影響で市民が参加することが激増している。そのような磁石が活用できない場面での例にも本提案は、決して廉価性、軽量性、コンハ゜クト性という重要な道をはずさずに、市民レベルの活用に、極めて好適に適合する稀有な支援手法として多大な効果を奏するのである。
《0483》

先に、極地探検などの活用の有用性についても述べた。
次に、身体に張り付けるかのように液体を保存できることの利点について述べる。
つまり、体温で氷結しないように、ハイドレーションシステムを、身体の体温で保温することは生命の安全に最重要課題となるのである。なぜならば、氷結はすなわち飲み水の補給の不可能を意味するため、極めて負荷の大きい行動の不可能が必然的帰結となるのからある。そのために氷を溶かしたしりすることは燃料の消費につながるし、時間の浪費による日没の到来という予定外の危険を将来する可能性もある。こうしたことのため、寒冷地では、その予定が厳しければ厳しいほど、ハイト゛レーションシステムの内容物の氷結は体温で温めてでも避けたいことになってくる。この目的のためには体にそうように格納できる本提案手法は極めて適切な手法となってくるのである。予備のコンハ゜ートメントはまさに衣服の下において、ヘ゛ルクロテーフ゜等すでに述べた方法ででつけておいてもよいし、身体にそのまま、いわゆる、包帯どうしくっつく・よく伸びる、いわゆる自着性伸縮包帯(例えば3M社 Nexcare, ポリエステル基材、粘着剤は天然コ゛ム系)で簡易にとめておくほうほうをとっても利便性が高まる。自着性なので包帯どめが不要であり、包帯どうしがくっつくのでずれ難くほどけにくく、皮膚や毛髪にはくっつかないようになっており、良く伸びるのでどの部位にもフィットし、使い捨ても可能な廉価特性を有している。この場合、ハイト゛レーションシステムのの最初の内容物が尽きたときの交換の際にも、交換が手早くおこなえるうえ、氷結しているものを燃料を使って溶かすという手間を省けるため、過酷な環境での一時も無駄にせず先へ進むべき場合に、水分または栄養分または行動に必要なミネラルやビタミンの経口摂取を適切に迅速に継続でき、ひいては行動も円滑に効率的に継続できる、というきわmてすぐれた利点がある。
このあたりの事情については、以下の成書にも詳しい。(登山医学カ゛イト゛フ゛ック)《0484》
災害時における食と福祉については、次が参考になる。災害時における保存食になる寒天や羊羹など日持ちのする食品が本装置の遮蔽に適すことは既に述べた。食品の製造方法と日もちについては以下を参照されたい。
(災害時における食と福祉、新潟大学地域連携、編、A5,226P、被災者の生活をささえる食を中心に取り組む、3990円株式会社光琳出版)
《0485》

災害時における食と福祉については、次が参考になる。災害時における保存食になる寒レトルト食品など日持ちのする食品が本装置の遮蔽に適すことは既に述べた。食品の製造方法と日もちについては以下を参照されたい。包装材としては、プラスチック・ビニル包装をであるものを含み、それら包装材はL1電磁波に対して吸収性がなく透明であり影響を与えない。
レトルト食品、3058円、工程管理、加熱殺菌、」製造、株式会社光琳出版
《0486》

災害時における食と福祉については、次が参考になる。災害時における保存食になる寒レトルト食品など日持ちのする食品が本装置の遮蔽に適すことは既に述べた。食品の製造方法と日もちについては以下を参照されたい。包装材としては、プラスチック・ビニル包装をであるものを含み、それら包装材はL1電磁波に対して吸収性がなく透明であり影響を与えない。
レトルト食品、3058円、工程管理、加熱殺菌、」製造、株式会社光琳出版
《0487》

次に回折について述べる。
回折とは、波が障害物や穴を通過する際、障害物の後ろ側まで回りこむ現象の事を言います
回折現象は、障害物や穴の大きさが、波の波長と同程度以下になると大きく効いてくると言われます。逆に、波長よりもかなり大きな穴や障害物に対しては、回折現象はあまり起こらず、直進する成分が強くなります。


《0488》

次に回折について述べる。
世界大百科事典 第2版の解説では次のようになっている。
回折 diffraction

スリットに平面波を進入させたとき,
スリットの幅が波長と同程度になると,
波はスリットを中心とした円形に広がり,
スリットの背後にまわり込んでいく。また,
波が障害物にあたったときも,
障害物の大きさが波長に比べて小さいと,
障害物の幾何学的な
影の部分にも波がまわり込んでいく。
このように,
スリットの背後や
障害物の幾何学的な影の部分に
波がまわり込む
現象を波の回折という。
《0489》

回折現象が著しいかどうかは,
波長と
スリットの間隔や
障害物の大きさ
の関係
によって決まり,

スリットの間隔や
障害物の大きさが
波長に比べて
大きい
ときには
回折現象はあまり顕著でなく,直進現象が著しく見られ,

逆に,スリットの間隔や
障害物の大きさが
波長に比べて
小さい
ときには,
回折現象は著しくなり,
同時に直進現象は目だたなくなる。・・・




次に回折について述べる。
世界大百科事典 第2版の解説では次のようになっている。
回折 かいせつ diffraction

スリットに平面波を進入させたとき,スリットの幅が波長と同程度になると,波はスリットを中心とした円形に広がり,スリットの背後にまわり込んでいく。

また,波が障害物にあたったときも,障害物の大きさが波長に比べて小さいと,障害物の幾何学的な影の部分にも波がまわり込んでいく。

(本稿でまず提案している程の円筒[としての障害物]と、GPS波では、これに相当すると考えられる。)

このように,スリットの背後や障害物の幾何学的な影の部分に波がまわり込む現象を波の回折という。
《0490》

回折現象が著しいかどうかは,波長とスリットの間隔や障害物の大きさの関係によって決まり,
スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて大きいときには回折現象はあまり顕著でなく,
直進現象が著しく見られ

(本稿でまず提案している程の円筒(のスリットの間隔や障害物としての大きさ)とGPS波はこれに相当すると考えらる),

逆に,スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて小さいときには,回折現象は著しくなり,同時に直進現象は目だたなくなる。

(本稿でまず提案している程の円筒(のスリットの間隔や障害物としての大きさ)とGPS波はこちらには、まずは相当していないと考えられる(明細書にはこうは書かないが)),
《0491》

したがって,波長の長い水の波や音では回折現象が容易に観察でき,例えば音は波長が数十cmから数mまでの空気中を伝搬する波で,したがって,ついたてぐらいでは影に隠れて見えない発音体の音も,回折によって聞くことができる。これに対して光の場合には,その波長が日常出会う物体の大きさに比較して著しく小さいため,回折現象の発見は遅れ,その結果,光の粒子説が長い間,信じられていたということができる。

回折によって光が影の部分にまわり込むところに写真乾板をおくと,写真乾板には回折光の強さの変化に応じた明暗の縞ができ,これを回折像と呼ぶ。
光の回折には,
フレネル回折と
フラウンホーファー回折が
ある。

平行光(したがって光源は無限遠にある)でスリットや障害物を照明して,
有限の距離で回折現象をとらえるものが
前者であり,

無限の距離でそれをとらえるものが
後者である。
《0492》

フレネル回折が
無限に遠ざかるに従って
フラウンホーファー回折に
近づくので,
両者の間に本質的な差異はない
が,場合によってはかなり違った回折像を示す。

回折現象の研究は,17世紀の F. M. グリマルディに始まり,T. ヤング,A. J. フレネルら多くの人々によって研究されてきた。回折現象を説明する理論には,大きく分けて
ホイヘンス=フレネルの理論と
ヤングの理論がある。
《0493》

前者は
ホイヘンスの原理
に基づくものであり,
回折現象が生ずるスリットや障害物の通過領域に
二次的な球面波を出す二次波源を考え,
二次波源からの球面波の干渉として回折現象を説明しようとするものである。

後者は
周辺回折波の原理
とも呼ばれ,
回折現象を生じさせるスリットや障害物の
周辺
から
回折波が発生し,
この周辺回折波と
周辺以外の部分を一様に通過する平面波と
の干渉によって
回折現象を説明するものである。
《0494》

理論的には,
ホイヘンス=フレネルの回折理論は回折面における
面積分に帰するため,その評価が容易であり
今日まで多くの人々によって発展させられてきた。

一方,ヤングの
周辺回折波の理論は,回折を起こす周辺の
線積分に帰するため,
周辺の形状が複雑になるとその評価が困難となるが,
物理的背景が理解しやすいことから近年急速な発展が見られるようになってきた。

回折現象は,すべての波動に対して生ずるもので,
X 線,電子線,中性子線などの回折は,結晶構造の解析などに用いられている。
⇒X線回折∥中性子回折∥電子線回折 朝倉 利光






《0495》

これは簡単に述べれば、ある地点からある日時(または日時期間)にある量の希薄ガス様動態を示す物質が放出されたとの条件(または前提)し、ある気象条件の予測の元に、それらがどのように空間的に拡散するかを迅速に予測する、システム、そしてそれを通達するシステムということになろう。希薄ガス様動態を示す物質とのべたものは、現実には、放射性粒子を含む気体ということになろう。
このとき、計算用セルの大きさを指定することができる。
出力画像は地図上に等値線で示されることができる。実効線量(effective dose)である。 山岳領域を業務(科学調査・踏査・設備点検)であるいは自発的に旅しているもの(もちろん)世界を旅しているものを含む。そのような場面も同じで)は、自身の危険回避を図ることになる。衛星電話や携帯電話を所持していることが最近ではふえているためまた原子力発電所は世界にふえているためこうした場面も増加するであろう。
そのばあい、上記のような画面が衛星電話等で情報として得られその画面に描き出されれつつ数値情報も得られるということは現代においてめずらしいことではない。そこで、GPSを所持していれば自身の位置も同地図上にポイントできる。そして静止時方位もわかれば、無駄なく((無駄なく、こうりつてきの意味は試行歩行・試行移動で無駄に体力を消耗せず、無駄に時間を消費せず、その消費によって失われなかった時間をつぎの高度な行動決定のために情報収集のために活用でき、無駄な移動に要した水やエネルギー源である食糧を節約でき、無駄な移動に要した時間のために方位がわかったときにはつぎの気象条件にかわっていて、かえっていみのないけっかになったということをさけることができ、などの有効に役立つ。図にあるように、線量計算の概念図としては、各セルの放射性粒子からの寄与を考慮し、線量を計算する。

はじめになぜ筆者がこの・・・;立場を明らかにしておかねばならないが、それは、現代において・・・科学に従事するものとして、・・・せねばならない。特に特定のものを指弾するという意図ではなく、とにかく、そのようなことが生じることは明らかとなったし、しかし、それにたいして出来る寄与をなすというだけのスタンスである。その意味でなんらの政策的なまたは政治的な意図を有しているものではないことをのべておきたい。
とにかく、

原子力による発電は、「…という有効性を持つ反面、一度事故が発生した場合には広範囲に影響を及ぼす危険性を秘めている」と、論文の冒頭に述べられているとおりの現代であるから、その際に自身を少しでも守ることのできる需要が生じており、そのような需要にこたえようとするものである。

特に次のような記事における政府の見解の正しさについてその正当性にコメント(その判断が正しいとか誤りとかを述べる)意図ははくないし、今後もそれを企図していないことを明らかにしておきたい。
放射能拡散予測の非公表「適当」 文科省が事故対応検証

文科省によるSPEEDIの拡散予測。2011年3月15日のデータ(文科省提供)
文部科学省は27日、東京電力福島第1原発事故後の同省の対応の検証結果を公表した。住民避難に役立てるはずの緊急時迅速放射能影響予測ネットワークシステム「SPEEDI」の拡散予測を当初、公表しなかったことについては「仮定に基づく計算で現実をシミュレーションしたとは言い難いとの認識は適当だった」と正当化した。

同省は記者会見で「文科省はSPEEDIの結果を公表する立場ではない」とも説明した。

政府の事故調査委員会は、23日公表の最終報告で「拡散予測の公表で住民が適切に避難のタイミングを選択できた可能性がある」と指摘した。


2012/07/27 18:50 共同通信
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発明者の意図は、上記の判断の当否にはない。むしろ、将来、正しく、公表がなされるだけの成熟した時代が来た場合を想定し、その際に、海外での言語の直接対話により情報収集が難しい海外個人旅行者(しかし携帯衛星電話よるなどしてData情報は得やすい人)なり、山岳旅行者等が、正しく行動決定と行動開始ができるような、方位情報取得方法の提案を狙っているのである。

それができれば、
「拡散予測の公表で住民が適切に避難のタイミングを選択できた可能性」も高まるし、「適切に避難の方向性、経路を選択できた可能性」も高まると思えるのである。
こうしたことは、集団の防災や避難のみをことさら重視する向きには、ひとりひとりがひとりひとりの意思決定により自主的な行動決定することには違和感があるやもしれぬが、それ自体がある程度古い考え方にとらわれているとも言える。現代の小中学校では「自分で考えて行動する」という点の教育の遅れが認識されている。「津波テンデンコ」も判断の遅れ、が致命的な結果になることを占めている教訓となっていると思われる。これは新たな文化をもたらすものである。ただ欧米においては当然のことである。
また本来のひとりひとりを大切にする思想なくしては防災意識も責任のがれの権威保身に終始する空疎でむなしいものとなろう。それがどのようなけっかをもたらしているかにつては本稿の趣旨でないため、割愛する。
《0496》

町中で暮らしている場合にはもちろん自治体や国による避難の指示を待つというあり方を否定するものではない。リスク評価ではなく、リスク管理は、個々人の意思決定を尊重すべきであろうと思われるからである。ただ、次のような場合にはどうであろうかを考える。

たとえば、趣味でも業務でも、山岳域を旅している場合である。テントを背負って食糧を予定日数所持しての自炊山岳旅行は現代ではさほど珍しくない。予定日数+α分の食住(時に衣=防寒)をすべて詰めて移動しているのである。その際に生じる原子力発電所事故と無縁な地域はもはや我が国には存在しない。携帯ラジオなどを所持しているであろうから、その際の情報は比較的に入手できるであろう。さらに衛星電話も所持しているだろう時代はすぐ目の前である(衛星電話の値下げが最近もまた発表された)。そうした際に、登山中であれば、いわゆるもっとも人気の高い、縦走を行っている場合であれば、現在その際も、稜線に居ることも多く、旅慣れた人であれば、稜線のどちらの方向に降りて下山しても無事に帰宅できるだけの計画変更を瞬時に構想することはできる。ただ、その際に、方位の誤りは致命的な問題を引き起こす。
《0497》

また、欧州を旅しているバックパックを持ってということも珍しくない。国際化の現代そのようなことは必要とさえ目される。ところが、欧州においても、原子力事故の被害と無縁ではいられない。1986年チェルノブイリの原発事故の放射性物質の大気中放出の影響はイギリス、フランス、ノルウエー、等まで及んでいることは地図上に描かれた影響で明らとなっている。。これらも、当時のソ連政府の対応の遅れもあり、広範囲および甚大な被害がでた。現代では、フランスのNPOの活動に見られるように、自主的に正確な情報を共有する収集・伝達するシステムが確立しつつある。これを得ることは誰でもできる。そして今求められているのはその情報を得て、行動決定をするための手段を拡充することであると考えられる。

本提案はそれに対するひとつの回答を与えるものと考えられる。すぐれた廉価性、汎用品流用可能性、簡易性、小型軽量性、などがあげられる。ほかの、道具(衛星電話などの普及、格安化)も拍車をかける。
《0498》

基本的に、波長の整数倍の遮蔽物があると、遮蔽は安定する。
たとえば、ウオーターフロント(東京、シドニー、NY,アムステルダム、ロンドン等多い)の高層ビル(オフィスビル、ショッピングセンター、宿泊施設、住居専用ビル)街での海に面したビルを背にした場合のビル陰、例えば、航行中の巨大客船の船側デッキで海を眺めている状況、等をイメージすると一義的には成立する。またそれに類似の状況でも良い。
《0499》

また訪問先の高層ビルのオフィスの中の窓からの眺望(防衛庁市ヶ谷A棟10階)でも良いし、カフェ窓(たとえば幕張ニューオータニ34階ベイコートカフェ)からの眺望でも同じであるし、おおがた旅客航空機の窓、乗員定数10数名以上の救助用・物資郵送総用(例えばしこルスキー)リの窓に装置を押し当てた状況でも同じである。また小型客船での水上ボートでも行ける場合がある。
筆者は登山とクライミングを趣味とするが、特にその領域では好適に適合する。クライミングは巨大な垂壁を相手にする。ところが、その位置を特定することが あンガイ 困難であることがある。顔つきは似ているが、違うルートであったりする。名前がかいてあるわけでない。そこで、位置は類似であって、誤差のあるGPSの測地では正しいかどうか面倒である。手がかかる。そのときに、向いている方位で割り出すと案外簡単に同定できる。この際、岩肌が近いので、地質的にじきこんパスが信用力が下がっている。そこでGPSでというおことになるのである。このようにいうとわかってもらえることが多い。またクライミングの精神として、なにもかも機械にたよるのをよしとしない。自然と人間のある程度の一体感の中で、最低限の安全確保これだけはという安全確保のために、万一の場合にも生命を守るだけの機械を絶対な安全のために使うのである。そういう意味で、あまりに精密な方位ジャイロなどを持っていくというのもなにか興ざめである。そこで、しかしコンパスでは心もとない。GPSはせっかく持っていくのに、それだけでは、もったいない。そういう状況での発明なのである。
《0500》

山でも事情は似ている。トラバースとの言葉がある。横切るというほどの意味の用語である。どういう意味かというと、山頂と山頂を結ぶ稜線を歩くのが基本であるが、常にそれができるとは限らない。強風すぎて、暴風雨で、細い稜線は滑落の危険がある場合もある。ナイフエッジに近い稜線もあり滑落すれば命はない。そういう場合恐怖におののく。そこで、少し山腹を巻くように別ルートを開発する。そのような道も相応の危険があるがそのほうがまだましということである。それを行くときに、トラバースという言葉が良くでてくる。この場合、先ほどの垂壁と類似の状況が出てきていることに留意されたい。その場合に、休憩時に、GPSを使えば、方位が正しい面を向いている確認できる。不思議に思うやもしれぬが、案外、コル(広々とした面)で霧に巻かれていて、そこでの歩き出しをまちがえたりすると、違う稜線をとって知らずに数時間以上歩き続けており(それでも特に絶大な矛盾というものに遭遇することがないためにこれが大きな遭難につながることがある)、それを、あるトラバースのとき方位の矛盾を検出できると何かがおかしいと早期に道迷いに気づくのである。それはそのためにたいへんな危機と知能を有するというのではなこまるのであり、簡単に、ああやっぱりあっている、とその測定に信頼がおけて、簡単に清む方法でなければだめなのである。コンパスはカンイであるが信頼がおけないので結局は使わなくなる傾向が強い。視覚情報がつかえない霧の中なので仮にコンパスwが矛盾を示唆しても、磁気の狂いであろう程度にして澄ませてしまい、あまり基本的な重要な箴言として見られることがない。その意味で、山岳ではそれを補完するものがもとめられていた。(これは世界でも有数の火山国(よって温泉でも有名)である我が国の山岳地域[磁気を帯びた溶岩帯が珍しくないーたとえば北アルプスの焼岳、八ヶ岳の赤岳など枚挙にいとまがない]]において、それも、雪深くない夏場の話、であり、北欧の深い雪上の平原などではまた別やもしれぬ)。
であるため、本提案は火山学の研究フィールドなどにおいても有用であると思われる。吉良ウエア火山やピナツボ火山、アイスランドなどあるいはその近隣である。カン大変要火山帯fire of ringと呼ばれる地域でもその活用が向いている。また南極にも火山があるため南極にも向いている。キリマンジャロも火山であったと思う。アコンカグアもそうであったと思う。マッキンリーの総であったと思う。当然富士山は火山である。我が国は世界の火山の10%があつまっており、そのことをめあてに旅行者が訪れることも知っている人は少ない。


下記の関連で描くと良いのかな.
医学、看護学、保健、
放射線
《0501》
時間圧力を伴う危険回避行動(おもに徒歩)
1. 津波、(津波てんでんこ、という言葉が象徴するように、平時には有効かもしれない「横並び」ではない、個々人の判断による迅速な行動決断と即座の行動実施が生死を分けることが知られている.そうした場合には土地カンがある場合にはそれに沿えばよいが、出張などで訪問しただけの地域等の場合、各種情報として支援機器として有効と思われる)
2. 雪崩(日中の気温異常上昇での雪崩注意報などの予測に基づく場合.,または、忍び寄る日没との戦いで急ぎつぼ足や山スキー装備で、安全地帯へ(現在の位置は雪崩多発地帯でないにしても急いで時間圧力の中雪崩多発地帯を横切りあるいは横切らずに)徒歩する場合)、
3. 放射性物質(微粒子)迅速拡散予測に伴う(避難する、または、しない場合の)行動の決定(この場合空間線量の地理的特性は刻々変動するので洞窟に隠れるなどの方策もある)
4. 冷却喪失により原子力発電所の水蒸気爆発の可能性があるとの通報があった場合.この場合は基本的には1日以上あとである場合がありうるため、風向き予測なども計算にいれつつ、遠方にという方向性と、風下にならぬ地形方向に、などの自己のリスク評価とリスク管理に基づく予測力に賭けていく行動になろうけれども、土地カンがある場合には、だいたいあたるであろう.
5. 火山の噴火、水蒸気爆発、火砕流の予測に基づくその方向を避けての避難.6. 洪水などの対処.
7. 海外等で暴動発生地域情報がある場合、そのエリアに踏み込まず、そのエリアを避けての避難、あるいは、脱出機が手配された連絡が大使館よりあった場合の指定空港への徒歩等による、なれない地理状況での、危険指定エリアに踏み込まないように確認しながらの、到達支援
8. 我が国ではあまり例がないと思われるが、海外紛争多発地域などで、踏み込んではいけないとされる(紛争に巻き込まれる)危険エリアがある場合、この方向に進んでいけばそのエリアに入ってしまうということを静止時方位から警告する能力.
9. 漂流におけるこぎつけるべき場所が見えた場合に、体力を費やしてまでこぎつけるべきか、あるいは、泳ぎつけるべきか、そのような決断をする際に方位は重要であるが、移動によるGPS測位差分をとっていたのでは、ちゅうりょうにそって遅れてしまう、などの場合、(また移動では視覚的に最初の場所からのさぶんがとれないのでやりにくい)、そのため静止時ほういがじゅうよう.
10. トレイル競技、アタカマクロッシング、ゴビマーチ、トレイルラン、などでも水は重要である.

9の場合には、救命ボートと自分以外遮蔽物がないので、しかし海水ふんだんにあるので、GPS装備とそに、海水をいれて、遮蔽物をつくれる、ひかくてきおおきなバケツを装具してもよいと思われる.それを、もって、■「蒸留」■できるようにしてもよい、日光と、そのバケツで、である.

登山における装具としては、得に海外登山,expeditionでの装具としては、集団での安全水の確保のための、■濾過■バケツを兼ねても良いと思われる.
《0502》

9時36分のポーズ、あるいは、イチローがデッドボールをよけるときのぽーず、両足の腿をぴたりつけて隙間をなくし、腰をぐっと引いて、上体はややかぶせるようにして、かつ両手はそれぞれの膝にあてて、ヒジは外に突き出すようにして.、腕から上体/腰//腿に(塩)水膜(食品など含む)を張るようにする.
こうしつつ、両方の水膜を連結して、パスカル法則の基準点からの気圧変化計測を実施してもよいし(兼用機能)、
Smartubueで携口補水をしてもよい、し、
単に、水筒として用いてもよいし、
脇の下を冷やす、熱中症予防措置としてもよいし(この場合ホントに保冷剤を入れてもよい)、
逆に、保温剤として用いて、もよいし(このばあいホントに保温剤を入れてもよいし)、.
蛇腹を用いてもよいし、
透明ビニルをもちいてもよいしm、傘の骨ような形に補強樹脂を入れてもよいし、
つづれ織りの蛇腹式としてもよいし
扇型展開方式としてもよいし
ベルクロテープでつけてもよいし
磁力接続構造体

長岡正夫磁石でつけてもよいし、
ペースト状食品とか鮭の切り身をつかってもよし、
煮豆とか豆とか穀類をいれてもよいし

すると、股間かへそしたのあたりにGPSを置けば、、ちょうどλ=19cmで、2λ=38cm程度の開口部の、筒に近い(円錐か)ものができる.

膝をひろげたければ、股間にも参加矩形の水板をつければよい.この場合はしたの写真.イチローの守備体型.2つの腕に三角、股間に三角で良い.

左右開脚のこの態勢(ストレッチを兼ねているー遭難前には気分転換や気持ちの切り替えやリラックスがかえって重要であるため効果的である)で行うなら手のひらを膝にあてずにあえて、前腕あたりを膝に添える程度の距離が良い.

長岡正夫磁石を使うなら:股間の左右腿裏側に一筋ずつ.左右体側に一筋ずつ、左右腿上面に一筋つつ.
《0503》

ただ使用する水を減らすには、膝を閉じればよい..ただそのとき、腕をまっすぐにすると、開口部が狭くなる.すると、うまくいかないやもしれないので、ひじを外に突き出し、開口部が円になるようにしたほうが良い結果を生む場合が多いような気がする.その工夫をするには少し水の量が増えよう.、

足を閉じたときに腿の間に隙間のできる人の場合はそこにも水をあらかじめおいておけば手間がない.あるいは、江頭のような姿勢をとれればそうすればよい.その際は両掌は前に出た膝に重ねることになる.

水膜と述べているのは、寒天幕でも良い.それ以外の類似のものでもよい..

それらをコンパートメントにし、結合する構造としもよい.その際はベルクロテープ、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石で接合してもよい.
身体を最も有効に利用するためには、図のように中腰になり、腰を引き、膝に手を当て、腿を閉じ、上体を若干反らすようにする、姿勢であると、体躯、上腕、前腕、頭部、腿部、脛部などの遮蔽を有効に活用できる.その際、

上腕、前腕、体躯、腿で囲まれる領域に、水膜を張るように、すると、なお良い.
これは直径38cmないしそれを超える(すなわち2λないしそれを超える)程度の直径を有する円筒、又は、円錐又は、円錐代、または、角筒、または角錐、または、角錐台が、構成されることに等しい.
《0504》

この際、身体と水膜構造の接合には、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石(細長い円筒型金属の円筒の中心軸方向に対して対称位に、N、S極を形成、その円筒磁石を、さらにプラスチック等の容器に挿入し、円滑に回転可能な要に若干の遊び空間挿入し、その構成物を、結合させたい素材の結合面に埋め込んで、相互の辺を、あてがうだけで、特に方向を気にせず、磁石が相互に引き合う方向に自主的に回転するため、向きをむなおす手間を省き、集中力うをさまたげることなきく容易に結合できるようにしたもの(特許mmmm郷すぉ参照))

薄型の水板構造からなる多角形の水筒であって、スクリューキャップまたは、押しこみ(はめ込み)蓋を持ち、その多角形の各辺には、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石を装備するもの.

それを用いて、図の隙間を充填してもよい.



《0505》

その際、上腕、前腕、腿部、体側部等、結合の接する辺に相当する箇所には、同様に、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石を装備していてもよい.その際には、衣類に縫い付けてもよいし、また、ベルクロテープ、熱圧着テープ、両面テープ、ガムテープ、寺岡テープ、粘着テープ、を用いて、装着しておいてもよい.その際には、腕、腿、胴には、それらの体をぐるりととりまくようにベルクロテープを巻いて、そこに長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石を装着してもよい.その場合は取り外しがより容易になる.


たとえば縫い付けてあると前提すれば、またはベルクロテープでつけてあるとすれば、そそこに長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石で装着している水板は、体の形状に沿って、体に張り付けるようにしておけば、動きの邪魔にならない.いざあつかうとうきに組み立てればよいのである..
《0506》

なお、展開図のように細かくすれば体により適切にそうことができる.
長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石は十分な結合強度を持つ.
展開図は、三次元の多角形を自在につくってその展開図を作っておけばよい.
ひとつひとつは、五角形、正方形、三角形、六角形などの各、水板を、構成要素として用意しておけばよい.実際には自ぶんの体系にあわせて適切な形状を構成すればよいのである.

少し外側に膨らんだ形状にしてもよい.その場合は腕を横方向にはりだすようにしても余裕が生まれる.

少しも膨らみw持たせない平面に近い構成でも良い.
みずこっく
http://www.sky-i.jp/youki-jikkenkigu/poritanku/SAN2167.phtml SKY-iポリタンク販売商品一覧

ポリタンクの販売から、様々な情報提供まで行なっております
ポリタンク販売のSKY-ihttps://item.tech-jam.com/items/products_img/KN3340438.jpg 本”のような形の試薬瓶です。円筒型のボトルに比べて省スペースになり、きっちり整理できます。

《0507》

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ブックボトルコック付(呼称:10L(中栓付)、コックネジ山サイズ(mm):20A)
WEB2123
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外寸法(mm) 241×171×386H
口内径(mm) 43φ
呼称 10L(中栓付)
コックネジ山サイズ 20A
C/S(参考) 3
材質(本体) PP(透明)
材質(キャップ) HDPE(白)
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ブックボトル(1L) B-1 中栓・活栓(活栓 stop cock, 二方活栓2way cock, 三路活栓3way cock四路活栓four way
cock)なし / KN3340439

秤量皿六角型(バランストレー六角型) (呼称 : 45mm) / SAN9576

バット・トレー販売製品一覧

SAN2275 No.15 ポリスチレン 194.0mm×104.0mm×28.0Hmm 189.0mm×99.0mm×23.0Hmm 304円

ビルバッグ(呼称:360cc) / SAN4627 (通称ぺちゃんこ水筒)
http://www.sky-i.jp/youki-jikkenkigu/tyakkubukuro-sanpuringubukuro/SAN4627.phtml
バロンボックス こんてなーのみ10L
マイティバック
下左からPP透明、 2LWEB2303、1L2208E

、500ml 2300E 0.5 48×167×115

サンプラ ブックボトル 1L 透明 2208E
(291-7025)
¥488 new from 4
sellers
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166g (L):
1.0
寸法(幅W×奥行D×高さH)(mm): 48×230×166


。円筒型のボトルに比べて省スペースになり、きっちり整理できます。

ブックボトル(呼称:2L透明PP(中栓なし))
WEB2303
\605
\635(税込)

500ml
2300E 0.5 48×167×115 37175336 2300E
0.5 48×167×115 なし 85
291-7017
¥308
¥293
2208E 1.0
48×230×166 なし 166
291-7025 ¥495
¥470
サンプラテック社、ブックボトル



《0508》

いかに薄い形の構造のまま維持するか
円(角)錐台を基本とするバケツ形状において、その外壁が実は弐重構造になっており、そこに別途液体(あるいはジェルなどの半液体、あるいは半固体)を出し入れできるもの。
1. そこに入れる(ア) 具体的には既製品はない。ていあんする。自作している。自作のさいには、ホットボンド(ホットガン)、ホットグルー、などを用いることができる。熱による溶着も可能。化学接着剤もかのう。近年はPP、PEなども接着できる化学接着ざいがとうじょうしたため実現できる。また3Dプリンタの普及により自作もかのうとなった。
(イ) これを弐重構造バケツとして、特許請求項としてていあんする。
(ウ) 弐重構造バケツは、シリコン型のたためるシリコンバケツでも提案し特許請求項とする。
(エ) 物理的な樹脂バネをもとにポップアップするポップアップバケツ(これは内側は本旨工具用が多い水でもかまわない)弐重構造もていあんする。
(オ) さらに、弐重構造ばけつは、個別の室をもてれば、そして個別の栓をもてれば、ぱすかるの原理をもちいて、気圧計もつくれる。
(カ) ハイフドレーションシステムもつくれる、
(キ) 濾過装置の外形もつくれる、
(ク) えんてんかの漂流救命艇や漂着した島などの過酷なあるいは資材の少ない限られた環境で太陽光によって限られたしざいで少しでも海水蒸留を行える簡易装置の枠組み、を、兼用したものを提案する。(SOALAS条約のせいしん)これまで、太陽熱を使用した蒸留装置は数多く提案されているが、いずれも構造が複雑で製造コストが高くなってしまい、また可搬性のあるものもなかった。パラボラもようしないものをていあんする。「熱を奪う(凝集させる)ための冷却水は海水をりようする」「熱を与える(蒸発させる)ための熱源は太陽光を利用する」「蒸発したものが、冷却されるように、上か脇に海水をのせる部分を作る」「蒸発したものが水滴落下してもとの海水に戻ってしまわぬように中仕切りを設け、かりに落下しても中仕切りに留まるようにする。中仕切りに留まったものは、中仕切りの中に貯まるか、弐重構造にたまる。」アクリルカーボネイトの透明。ふたつき。フタにじょうちゃくする。それがわきに流れ込む。 waterconeは冷却機能がない。あ、かければよいのか。おれのはどうしようかな。かければよいか。


頑健・軽量なプラスチックの曲面的な構造物で耐える方法
1. ポリプロピレンなどで形づくる。単位あたりの大きさをあまりおおきくしない。
2. それを1層ならべる。
3. その層を2層にする。
(ア) いろはす(コカコーラ社)のような薄いPET(ポリエチレンテレフタレート)で形成。実例はない。それをコートや振袖や、に縫いつけるかベルクロかガムテでつける。

頑健・軽量なプラスチックの平面的な構造物で耐える方法
4. ポリプロピレンなどで形づくる方法
(ア) ブックボトル(サンプラテック社)0.5ml, 1L,2L等の零がある。構造的には問題がないので容易である。0.5Lの寸法は、0.5L
48×167×115 mmである。
《0509》

柔軟・軽量なプラスチックのビニル袋とほそめの円筒形の繊維で構造を与える方法
1. 任意の透明ビニル袋に充填しそれを細長い円筒形に編み込まれているネットに入れる。
2. それを1単位として1層並べる。
3. その層を2層にして隙間をふさぐ。
透明ビニルのチューブ構造を与える方法
1.任意の透明ビニル袋に充填しそれを細長い円筒形に編み込まれているネットに入れる2・それを1単位として1層並べる。
3.その層を2層にして隙間をふさぐ。
(例)駄菓子のチューブ販売に1.の実例がある
透明ビニル袋の小分け包装を¥の反復で構造を与える方法
1.任意の透明ビニル袋に充填しそれを矩形に小分け包装する。。
2・それを1単位として1層並べる。
3.その層を2層にして隙間をふさぐ。
(例)国土交通省認定の救命知設備の清水の零がある。国際標準になっている。
液体自体の粘性を高めてそれ自体に構造を付与する(半液体・半固体・ゲル状)方法
1.SAP Super
Absorbent Polymerの粉末を加えて水溶液とする
2. 任意の透明ビニル袋に充填しそれを矩形に小分け包装する。水よりも大きな小分け区画でも経常を維持できる。
3・それを1単位として1層並べる。
4・必要があればその層を2層にして隙間をふさぐ。
(ア) 水和による配向誘電に寄与するクラスタサイズの増大で説明されることがある。
液体自体の粘性を高めてそれ自体に構造を付与する(半液体・半固体・ゲル状)方法
1.寒天あるいはオゴの粉末を加えて寒天とする。そのさいひつようならば電解質を加えると電磁波吸収性をたかめられるため加える。必要元素(塩分)、栄養補給(とうしつ)やくりこうか(アスコルビン酸)などがm記載あれるものがあれば加える。よりよい。
2.任意の透明ビニル袋に充填しそれを矩形に小分け包装する。水よりも大きな小分け区画でも経常を維持できる。ジプロクなどでは容易に形状維持ができる。
2・それを1単位として1層並べる。
3.必要があればその層を2層にして隙間をふさぐ。
(令)これは二個おg理などである。食品としても使える。寒天の入手性は我が国では高いので自在性がある。電解質(塩分)を増やせば経口補塩水的なものができる。当分をもいれればトレイルミックスの変わりになる。形状が安定しているため扱いやすい。アスコルビン酸を投入すれば放射線への耐性の効果も期待できる(文献参照:防衛医大2008等)。塩分、アスコルビン酸、等分など電解質は電離して導電率を高めるためそれによる電磁波吸収の効果の向上も期待できる。水和による配向誘電に寄与するクラスタサイズの増大で説明されることがある。
被災現場や山小屋等さんがくそうなん、、ひょうりゅうちゅうのよhっとやきゅうめいてい小型船舶など、海外での自然災害、暴動のそうぐう、などのあばあい、ありあわせのものでつくることもできる。
1. さらんらっぷの芯、ペーパータオルの心、といれろーるしの芯など紙の構造物をかつようして、ビニルクロに水を入れ、かたむすびなどして密閉性をかくほたものを、それらの芯にいれ、がむてーぷなどで(テラオカてーぷだとなおよいが)でてこないようにとめる。
2. それを1たんいとして1層ならべる。
3. ひつようがあればその層を2層にして隙間をふさぐ
4. ひつようがあれば圧力をくわえて円を楕円に少しつぶしてもよい。
おりたたんだしんぶんしをごみぶくろにいれてそこに水をそそぐ。それだけでもじゃっかんのこうぞうてききょうどがでる。しんぶんは吸水性であるため薄いそうをけいせいするのに都合がよい。これはほうわ食塩水などの場合に特にこうつごうである。きょうどがふそくしている場合はゴミブクロのそとにもしんぶんしをおりたたんだものをきょうどほじのためにがむてでおさせつけてもよい。ギュウニュウパックをきりひらいたものでもよい。そとは。ダンボールでもよい、なかみのだんぽーづでもよい。なかみは、クッキンブペーパーなどでもよい。それをそとからつぶす。ようにする。それからトイレペーパそのものでもよい。
1. じょうきの構造を形成する。、
2. それを1たんいとしてひつような面積だけ1層ならべる。
3. ひつようがあればその層を2層にして隙間をふさぐ
連結したジップロックを用意する。そのジップをぜんぶひらいて、清水(またはかんてんと所望の媒質を溶解させた水溶液またはなんらかの溶液き)につけていたったnぜんぶに水を入れる。すべての区画のZIPをていねいに閉じる。
1. それを一層とする。
2. その層を2層にして隙間をふさぐ。
(零)このような実例はみはないが、やまでは便利である。しょくひん、飲料どちらの保存庫としてもつかえ、しかも、保温、保冷ざいとしてもつかえ、しかも シート状であることで、構造もいじしやすい(えんとうより)し、場所もくわないし、GPSの支援に用いることがよういにできるし、そもそも、すでにひらべったい水いたになてちるし、しかも、2そうまとめることで隙間をふさげればなおいっそうこうかがたかい。これはあんがいかんたんそうで、そうではない、ぜつだいなこうかをそうするはつめいである。とくに災害救援、やさいが、やま、海では。んまぜなら、じざいに渥美をかえられる、GPSの制度に応じて、。じざいに面積を増減できる。両面てーぷつきベルクロや、やまもとじしゃくや、てらおかてーぷや、ガムテ等と一緒に、かつやくする。テントやしんたいのちょくしゃ日照の防止に温度上昇のていかにもつかえる(ややふたをあけてストローでもさしておけば蒸発する気化熱となる)、しんぶんしをまるめてガムテでとめてほそい柱を作りそれを二つもって間をこのしーとでおけば、水のそうでの、しゃへいかべができる。しんたいにもへいめんてきにせっしてつかれない。荷物もむだなすぺーすができない。みずをすえてたおきしょうひしたときにはけいりょうである。ぺったんこである。しかも、きりわけてもつかえるんでもなる。とうめいであるあるからみわけなすいなかみきちょうひんであも。くsりsでも、ぱすっぽーとでも、おかねでも、ちずでも、たおうrでも、sいたがいでも、からびなギアスリンゲでも。かんでんちでも、ぶんぐでも、ツールでもはさみでもテ^プデモ、おかずでも、食品dえも。、jけいたいでんわでもである。
《0510》

応急海水淡水化装置
http://www.j-tokkyo.com/2008/11/27/10895.html

簡易海水淡水化器
http://www.j-tokkyo.com/2007/08/30/3216.html

販売価格
(税込金額) 8,478円

標準価格:
8,925円


セキュリティ対策
安全のSSL暗号化通信

購入時のよくある質問
納期 2~3日
主な特長
使わないときには小さくたたんで保管でき、廃棄する際にも小さくすることで、廃棄物量全体の減容が可能です。

チャック、ジッパー(プラスチック、金属)、ファスナー(プラスチック、金属)、ベルクロテ0プ、両面テープ、ガムテープ、テラオカテープ、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石、などで対応する。
《0511》

強度のある程度あるホ゜リフ゜ロヒ゜レンなどで、水のふくろなどを用いることが普及しており、チャック袋、というじっぷろっくのようなシ゛ッハ゜ーがあるもの、ビルパック、ブックボトル、角型ボトル、ハ゛ロンホ゛ックス(コンテナ、まいてぃバック、スタンディングバック等とよばれるスクリューキャッフ゜をもつものなどがある普及している。
ビルバッグは1,800cc,
600cc, 360ccなどがある。たとえば、サンプラテック社製などが普及しており、マイティパックなら150円から200円ていど、でりゅうつうしている。ブックボトルは1L未満なら4から,500円でりゅうつうしている。
《0512》

ビルハ゜ック。一度に使いきらないものも、キャップをして保管できるビルパック。注出入口がついていますから、液体洗剤、シャンプー、リンスなどの詰め替えパックとしてもご利用になれます。
1.
使用前は折りたためますので、
スペースをとらず、流通コストの大幅ダウンを図れます。

2. 品質保全性にすぐれていますので、
さまざまな素材に対応できます。
紙、アルミなど多層化、スタンディングバッグ、外箱とのセットなどフレキシブルにご利用ください。また、軽く丈夫で、使用前は折りたたまれていますので流通コストの大幅ダウンを図れ、廃棄処理にも有効です。

ビルバックは使わないときには小さくたたんで保管でき、廃棄する際にも小さくすることで、廃棄物量全体の減容が可能となっている。くり返し使用することも可能です。サンプリング時や緊急時にも使用することができる。ぺちゃんこ水筒とよばれるものとほぼ同じである。
詰替用を更に進化させた!!

ビルパックは口栓付きのパウチです。袋上部中央に配したタイプと、コーナー部斜めに取り付けたタイプをご用意しています。ハードボトルに比べプラスチックの量を減らした環境を考慮したパウチでキャップ付なので少量づつ使い、そのまま保存できます。
内容物をストレスなく出すことができます。キャンプ用品、スポーツドリンク、非常用飲料などの再開封袋にてきごうします。大成ラミック
《0513》

まいてぃばっぐは、ヒ゛ルハ゛ック゛と似た密封性に優れたパックであり、内面にポリエチレン、外面にビニールを使用した二層フィルム構造で密封性に優れている。1800ml, 850ml, 600ml, 360mlなどがある。記事
耐圧性に優れ、液体・粘性試料のパック容器として利用できます。内面/PE外面/PA(ポリアミド)ポリエチレン製密封栓付
《0514》

ブックボトル(1L)は、取手、目盛付の角型容器で、薄型なので収納性抜群です。500mL 48×115×168、500mL 48×115×168あがある。取手、目盛付の角型容器で、薄型なので収納性抜群です。B-5、B-10は取手と目盛が2個所についており、縦横両用で使用できます。B-0、B-1、B-2はオートクレーブ滅菌が可能です。本体/PP 蓋・中栓/PE(B-0、B-1、B-2はオールPP製 中栓なし)



《0515》
なお、以下に本稿で用いている数学的・生物学的・化学的及び物理学的な術語等については、改めて説明の要は特にはないと思われるものの、念のため、簡単な説明を記しておくことにした。主に次の諸文献によっているものである;理化学辞典第五版、世界大百科辞典第二版、百科辞典マイペディア2006、広辞苑第五版、現代用語の基礎知識2001-2006等。
極性溶媒 [polar solvent]は、高い誘電率をもつ極性分子からなる溶媒である.電解質に対する溶解力が大きく,また無極性溶媒には溶けない多くの物質を溶かす.これは溶質‐極性溶媒間に強い双極子‐双極子間の力や水素結合などの分子間力がはたらくためである.またイオンに対する溶媒和エネルギーが大きく,イオン反応では極性溶媒中でその反応速度が高くなる.水,エタノールは代表的な水素結合性の極性溶媒である.またプロトン性の水素をもたない双極性非プロトン性溶媒(dipolar aprotic solvent),たとえばN,N‐ジメチルホルムアミド,N,N‐ジメチルアセトアミド,ジメチルスルホキシド,N‐メチルピロリドン,ヘキサメチルホスホルアミドなどは,高分子化合物の溶媒や特徴的な反応溶媒などとして広く用いられている.溶液 solution は均一な液相をつくっている混合物のことである。均一混合物には液相のほかに,気相,固相の場合がある。固相の場合は固溶体といい,液相の溶液とあわせて溶体という。溶体と同じ意味で溶液を用いることもある。溶液成分のうちの一つが他を溶かしていると考えられるとき,溶かしている成分を溶媒,溶けている成分を溶質という。溶媒,溶質がともに液体で,たとえば水とエチルアルコールのように任意の割合で混合する溶液の場合には便宜上,量の多いほうを溶媒とする。均一な液体混合物の肉眼でわかる特徴は,透明な混合物を長時間静置するか遠心分離機にかけるかしても分離が生じないこと,また透明のように見えてもその混合物を逆さまにした場合に液体の流れがみえないことである。たとえ透明でも,不均一であると各部分の密度,屈折率が異なるから逆さまにすると流れが生じ肉眼でみても流れる様子が認められる。
溶液のには電解質溶液と非電解質溶液がある。極性溶媒に電解質が溶解し,陽イオンと陰イオンとに解離している溶液を電解質溶液またはイオン性溶液といい,電解質を含まない溶液を非電解質溶液または分子性溶液という。前者ではイオン‐イオン間,イオン‐溶媒間の力がおもに寄与するのに対し,後者ではふつう分子間力が支配するので,両者は異なった立場から取り扱われる。溶液中にイオンが含まれているかどうかは,溶液の電気伝導度(導電率)を測ることによって知ることができる。すなわちイオンが存在している溶液の電気伝導度はイオンを含まない溶液のそれより大きい。電解質が溶液中で解離する度合(解離度)は,電解質がイオン結合からなる場合は大きい(強電解質または〈真の電解質 true electrolyte〉)。しかしイオン結合性ではない物質でも,溶媒との相互作用により,部分的にイオンとなりうる可能性を有する場合がある(弱電解質または〈潜在的な電解質potential electrolyte〉)。
溶液の熱力学的性質は特長的ある。非電解質溶液ではその成分の組合せによって異なった性質を示すが,ふつう次のような相互作用の立場から論じられる。
(1)理想溶液 ideal solution は、混合した場合に,熱変化や体積の変化がない仮想的な溶液である。すべての溶液はその濃度が十分に希薄な場合に理想溶液に近い性質を示す。しかし溶質と溶媒の分子の大きさが等しい場合や化学的によく似ている場合(たとえば同位体混合物とか,クロロベンゼンとブロモベンゼンとの混合物など)は,単に濃度が希薄な場合だけでなく,すべての濃度範囲においてこの溶液は理想溶液に近い性質を示す。このような溶液を完全溶液 perfect solution という。
(2)無熱溶液 athermal solution は、いくつかの成分が混合によって溶液となるさいに,熱の出入りがなく(混合熱が0,すなわち ぼH=0),そのうえ混合のエントロピー変化が理想溶液における値と異なる(ぼS≠-R坩nilnxi)溶液をいう。理想溶液の場合と異なり,成分の分子の相互作用が非常に似ているにもかかわらず,大きさが異なる場合に無熱溶液となる。たとえば臭化エチレンと臭化プロピレン溶液などがその例である。
(3)正則溶液 regular solution は、いくつかの成分を混合して溶液をつくるさいに,熱の出入りがあり(混合熱が0ではない。ぼH≠0),しかも混合のエントロピー変化が理想溶液の場合と同じ(ぼS=-R坩nilnxi)である溶液をヒルデブランド J. H.Hildebrand は正則溶液と定義した(1929)。実在溶液を扱うさいに,化学的な相互作用,会合などの分子間相互作用がない溶液については,この定義による条件を近似的に満たす場合が多く,ベンゼンと四塩化炭素とからなる溶液はその例である。
(4)高分子溶液 polymer solution は、溶質が高分子化合物である溶液。溶媒が水である場合は水溶性高分子溶液 water‐soluble polymer solution という。低分子化合物の溶液の性質とは異なる傾向の物理的性質(熱力学的性質としては蒸気圧降下,浸透圧,凝固点降下など,輸送現象などに関する性質としては粘性,拡散,沈降など,光学的性質としては流動複屈折,光散乱など)がみられる。
(6)界面活性剤溶液 surfactant solution は、ある種の物質(たとえばアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム)を液体に溶かすと,その溶液の表面張力が著しく減少する。このような物質を界面活性剤という。また界面活性剤は溶液中である濃度(臨界ミセル濃度)以上になるとミセル(多数の分子が分子間力で会合して生じた親液コロイド粒子)を形成するという特徴がある。水に不溶性の液体や固体が界面活性剤のミセル溶液中に溶け安定な溶液を生ずる現象を可溶化 solubilization または溶解化といい,このような溶液を可溶化溶液solubilized solution という。
溶液の性質は平衡状態における性質と非平衡状態における性質に大別される。(1)平衡状態における性質 換言すれば熱力学的性質である。溶液の性質を調べるさいには温度,圧力などの必要な条件を一定に保ち,変化がもはや生じない状態,すなわち平衡に達した状態において行う。具体的には,蒸気圧降下,沸点上昇,凝固点降下,浸透圧などである。これらの現象は溶液では一般にみられるが,とくに希薄溶液においてのそれらの変化量は,溶媒が決まっていれば,溶質の種類によるのではなく,どれだけの量(モル数)の溶質が単位量の溶媒に溶けているかで決まることが実験的にも確かめられており,さらに熱力学的にも証明される。したがって,このような物質の種類によらない不揮発性物質の希薄溶液の性質を束一的性質colligative property という。これらの束一的性質を利用して分子量を求めることが可能である。濃度が希薄であると限る理由は,これらの束一的性質が〈ラウールの法則〉(蒸気圧降下に関する法則)やその法則に関連する沸点上昇,凝固点降下についての式から得られる計算値と実測値が一致するのは濃度が希薄な場合のみであるということである。濃度が高くなれば実測値を理論的に説明することは困難になる。気体,液体,蒸気圧の高い固体などの気体あるいは気体になりやすい物質の溶液を扱うさいには,溶質の蒸気圧(分圧)を考慮しなければならない。溶媒に気体が溶解して溶液を生ずる場合の,その気体の分圧と溶解度との関係は〈ヘンリーの法則〉として知られている。天然物からある成分を抽出したり,化学分析や合成のさいに用いられる物質の分離や精製の操作の一つの溶媒抽出 solventextraction は,2溶媒間におけるある物質の存在量に関するネルンストの分配律の応用である。(2)非平衡状態における性質 拡散,粘性,電気伝導などに関する性質である。溶液中の溶質や溶媒の拡散,溶液の粘性や電気伝導に関する性質についても実験的,理論的に研究がなされている。
輸液 ( fluid transfusion∥infusing solution)とは、液体を消化管以外の経路から大量に体内に注入すること,またはそれに用いる液体をいうが,後者は輸液剤ともいう。注入経路は主として静脈内であるが,皮下に注入することもある。静脈内への輸液は点滴または点滴注射 intravenous dripinfusion という。点滴はかつてはガラス製の点滴瓶にゴム管を連結したものを用いたが,最近では使い捨て可能なプラスチック製の輸液セットに輸液瓶をつないだ装置が用いられる。輸液にあたっては,体の状態に合わせて,注入速度を調節しなければならない。
輸液の目的には,(1)喪失した水や塩分(電解質)の補給,(2)経口摂取が不可能または過少である場合の不足分の栄養補給,(3)出血に対して血管内の容積を確保するための代用血液の補給,の三つがある。
たとえば水分についていえば,ヒトは体内から不要になった代謝産物を尿に溶解して排出するほか,また呼気中の水蒸気や知らずに発散している汗(これらを不感蒸散と呼ぶ)によって,絶えず水分を失っている。このため,体重50kgの成人の場合,1日約2000ccの水分が最低必要となる。そこで,激しい嘔吐や下痢によって多量の水分を失ったときには,体液を補うために水分や電解質の輸液が必要となる。この場合は同時に,経口摂取ができないことによる低栄養を補うための栄養輸液も行われる。また,消化器系の手術後などのように,経口摂取が数日阻害されるような場合にも,まず必要な水分,電解質を補う必要がある。さらに,消化器疾患などで腸からの栄養吸収が望めないときや,治療のために腸からの吸収を止めたいときなどには,必要とする全カロリーを補うために,中心静脈栄養が行われる。なお,輸液のうちで注入する液体が血液である場合は輸血と呼ぶ。
輸液剤としては,生命の維持に必要な水,塩分,栄養源となる糖,タンパク質,脂肪のほか,代用血漿,各種の治療に用いられる薬剤などがあるが,いずれも,浸透圧やpHが体液とほぼ同程度に調整されたうえ,完全滅菌されて,血球や組織に障害を与えないよう配慮されている。輸液剤は,水分電解質のみの補給を目的とした電解質輸液剤と,術前・術後の栄養管理を目的とした栄養輸液剤とに大別される。電解質輸液剤としては,生理食塩水やリンゲル液が使いやすさから現在でも多く使用されているが,小児あるいは術後の電解質の変動などの研究がすすみ,いろいろな病態に適した生理的塩類溶液が要求され,表に示すような種々の輸液剤が市販されている。電解質輸液剤は大きく分けると,(1)血液と等張で,急性細胞外液喪失およびショックなどに用いられる外科的ナトリウム補充液といわれるもの(生理食塩水,リンゲル液やロック液など),(2)おおむね1号の名で呼ばれ,1/2~1/3等張液で,カリウムイオンを含まない点滴開始液として用いられるもの,(3)細胞内修復液で,2号の名で呼ばれ,1/2等張液で,カリウム,ナトリウム,塩素などのイオンを比較的多く含み,マグネシウム,リン酸イオンなどの入った内科的ナトリウム補充液といわれるもの,(4)維持液で,3号と呼ばれ,名前のとおり術後安定した時期にナトリウムイオンの補充および維持を目的とした1/3~1/4等張液,(5)術後回復液で,4号と呼ばれ,水補充維持を目的とし,ナトリウムイオンや塩素イオンが少なく,カリウムイオンも含まないか,あるいは少量入っているもの,などに大別される。糖類としては,表に示したブドウ糖(グルコース)のほかに,ソルビトール,フルクトース,キシリトール,マルトースなどを配合した輸液剤もある。栄養輸液剤としては,1968年に開発された高濃度ブドウ糖を主熱源とする高カロリー輸液剤があり,中心静脈栄養に用いられる。低カロリー輸液剤は,高カロリー輸液剤ほど高熱量投与ではないが,5~10%ブドウ糖にアミノ酸や脂肪乳剤などを配合したもので点滴に用いられている。
電解質 ( electrolyte )について説明する。物質を水に溶かすとき,その溶液が電気を通す性質(電気伝導性,導電性)を示す場合がある。これは,その物質が水の中で電荷をもった粒子(陽イオンと陰イオン)に解離することによる。このように溶媒に溶かしたときに,イオンに解離し導電性を示す物質を電解質という。イオンに解離する度合(解離度)は物質や溶媒によってさまざまである。普通は溶媒として水を用いることが多いので,水に溶かしたときに解離する度合の高い物質を強電解質 strongelectrolyte といい,解離の度合の低い物質を弱電解質 weak electrolyte という。しかし,この分類は必ずしも正確とはいえず,むしろ解離の度合は物質の結合の性質に依存することから,つぎのような分類もなされる。液体または融解状態(高温下)で物質の導電性を調べてみると,導電性を示す物質(電解質)と示さない物質(非電解質 nonelectrolyte)とに分かれる。融解状態で導電性を示す物質(融解電解質)は陽イオンと陰イオンによるイオン結合からなり,いわば〈真の電解質 true electrolyte〉であり,いわゆる強電解質に相当する。たとえば塩化ナトリウムや塩化カリウムなどである。液体あるいは融解状態で導電性のない物質でも,それを溶媒に溶かすと,溶媒によっては導電性の生ずる場合がある。たとえば酢酸そのものは非イオン結合性であり,導電性はほとんどない。また酢酸を水に溶かしても弱解離する(約1%)にすぎない。しかし酢酸を液体アンモニアに溶かすと酢酸は強解離するようになる。これは,化学反応によりアンモニアが酢酸を分解し,アンモニウムイオン NH4+と酢酸イオン CH3COO-とが生じたことによる。酢酸のような物質はいわば〈潜在性の電解質 potentialelectrolyte〉であり,いわゆる弱電解質に相当する。
電解質には,塩化ナトリウム NaCl のように1価の陽イオンと1価の陰イオンからなる1‐1型,塩化カルシウム CaCl2のように2価の陽イオンと1価の陰イオンからなる2‐1型,硫酸マグネシウムMgSO4のように2価の陽イオンと2価の陰イオンからなる2‐2型などの電荷型がある。電解質溶液についてはめっきや電池などの実用面から,また生理食塩水で知られているように医学的・生理学的な面から,さらに基礎的な面から物理化学的に研究がなされている。電解質溶液の理論としては,たとえば希薄溶液に関するデバイ=ヒュッケルの理論が知られている。
展開図(development)について説明する。空間にある立体に適当な切れめを入れて,それを1平面上に広げることをその立体を平面上に展開するといい,このとき平面に現れる図をその立体の展開図という。
多面体 とは、有限個の平面多角形で囲まれた立体のことである。各多角形を多面体の面,二つの面に共通な多角形の辺を多面体の辺または稜,多角形の各頂点を多面体の頂点という。面の数が n のものを n 面体という。全体が各面をふくむ平面の片側に位置しているとき,この多面体を凸多面体といい,その面,辺,頂点の数の間にオイラーの定理が成り立つ。換言すれば、多面体とは四つ以上の平面多角形で囲まれた立体のことでもある。平面の数によって四面体・五面体などという言い方ができる。なお、四つの平面で構成される多面体である四面体の面はいずれも三角形である。
多面体 (polyhedron)をより数学的に説明すると、次のようにも言える。空間内に有限個の多角形があって,各多角形の辺は必ずただ一つの他の多角形の辺となっているとき,これらの多角形の作る図形を多面体という。多面体を構成する各多角形を多面体の面といい,これらの多角形の頂点,辺をそれぞれ多面体の頂点,辺(または稜)という。面の個数がn(≧4)である多面体を n 面体という。多面体によって分けられる空間の二つの部分のうち,有限の広がりをもつほうを多面体の内部という。多面体とその内部とを合わせた図形もまた多面体と呼ばれ,この場合,初めの多面体は多面体の表面と呼ばれる。多面体のどの面をとっても,この面を含む平面と多面体との交わりがこの面だけとなっているならば,この多面体を凸多面体という。多面体の表面を連続的に変形して凸多面体にすることができるならば,この多面体は単純であるという。四面体,直方体は凸多面体で,凹多面体を底とする角錐は凸多面体でないが単純多面体である。図3のような穴のあいた多面体は単純でない。多面体の頂点,辺,面の個数を a0,a1,a2とするとき,単純多面体ではいつも a0-a1+a2=2となり,一般に凸多面体に穴が p 個あいているような形の多面体では a0-a1+a2=2(1-p)となる。これをオイラーの多面体定理という。上記のものより多面体をもっと広く解釈する位相幾何学という分野もある。
角錐 (pyramid)について説明する。空間内に一つの多角形とこの多角形の平面上にない1点が与えられたとき,多角形の各辺と定点により一つの三角形が定まる。これらの三角形とはじめの多角形とで囲まれた立体を角錐といい,これらの三角形を側面,はじめの多角形を底面という。さらに,定点を頂点,頂点と底面の距離を高さ,側面の交線を側辺または側稜という。底面がn 角形である角錐を n 角錐という。三角錐は四面体とも呼ばれる。底面が正 n 角形で側辺の長さがすべて等しい角錐を正 n 角錐と呼ぶ。正 n 角錐では頂点から底面の各辺に下ろした垂線の長さはすべて等しい。この長さを正 n 角錐の斜高という。角錐を底面に平行な平面で切るとき,切口は底面に相似な多角形となるが,これらの両多角形にはさまれた角錐の部分を角錐台という。
《0516》
山においてはロープは重要な役割を果たす。きわめて重要である。その材質には、強度の高いもの、低いもの、高価なもの、廉価なもの、軽量なもの、重量は
あるが・・・というもの、・・・目的に応じて、それぞれ、当然に、多様である。通常の数時間以内で終了が期待される岸壁登坂もあれば、縦走の合間に巨大絶
壁を上りきらねばならない場合もあれば(例えば大キレットが有名)、比較的易しいが滑落したが・・・という箇所もあれば、沢や幾多の滝をつめて上ってゆく
沢登もあれば、数日以上をかけて上る自然巨大岸壁登壁もある。そこでは水や食料の運搬は必須である。ロープも必須である。ロープは一種の消耗品という見方
もある。こうした際に、複数ロープを有することは決して珍しくなく、むしろ通常である。難度の高い場所、低い場所、など、目的に応じて使い分ける。こうし
た際に、次のような構造を提案する。すなわち、クロロプレンなど、水に相応する程度の電力半減深度を有する素材を用いて、ロープ状の形状を構成する。これ
を山岳地域に予備的なロープとして持参する。こうすることで、思いがけない遭難類似場面で、自分の体躯
だけでなく、水も失っていても、そのクロロプレン製のロープで、中空円筒を形成することで、回折波弱化期待できるのである。
《0517》
図64のグラフは1.5GHzにおける水の誘電損失が数十程度であることを示している。またイオン導電度σが大きいほど、水の誘電損失にその影響が加算され、電力半減深度がより小さくなるのであるが、1.5GHzではその影響がまだ有効であることも示している。
《0518》
図65のグラフは医学分野において筋肉・皮膚などは高含水媒質との術語呼ばれることがある(医学分野における脂肪・骨などは低含水媒質との術語で、前記
と対比されて、呼ばれることがある)が、その1.5GHzの浸透深度(この場合、電力密度が、1/e=1/2.718=37%になる深さ)は、約
2-3cmと短いものであることを示している。
《0519》
図66は、水分子が永久双極子であることを表す図である。水分子における、正電荷の中心と、負電荷の中心は一致しない。すなわち、分子は永久双極子モー
メントを有する。これに電界が加わると、ランダムな配向をとっていた多数の水分子は、電界の影響を受けて、回転により、変位を行う。これを誘電分極と呼
ぶ。
その変位には一定の時間を要する。緩和時間と呼ぶ。この緩和時間[relaxation time]よりも早い変位を行うことを交番電界に強制されても、水分子はその外界の影響に追随できず、損失を生じる。
図71は、量子論に基づいて水分子における酸素原子は6つの外殻電子(2s軌道に2電子、2p軌道に4電子)軌道を有していることが、p軌道の結合に由来する共有結合間離角は、2水素原子間の2正電荷の反発のために、本来直交するべきp軌道の角度よりも、14度拡張されて104度に至っていることを表し
ており、水分子の永久双極子モーメントの状態を説明する概念図である。
量子論に基づけば、水分子における酸素原子は、2s軌道に2電子、2p軌道に4電子と、6つの外殻電子を有している。
2つのp軌道は未だ半分しか電子が充填されていない(図71の上段図)。
よって、酸素原子は、2つのp結合を用いて、2つの水素原子とを結合し、1つの共有結合水分子になろうとするであろう。
さて、そうであるなら、p結合は、互いに直交しているものである(図71の上段図)から、結合価角90度が、まず、期待される(図71の下段左側図)ところである。
しかるに、実際の水分子における結合角の実測値は約104°(図71の下段右側図)である。
これは、2つの水素原子は部分的に正に帯電しておりお互いに反発しあうという基礎に基づいて説明される可能性がある。
同様に窒素原子は、3つp結合を有している。仮にそれらの結合間角度が同一であるとした場合、ammonia分子を、正四面体の分子 pyramidal moleculeとして、構成できる可能性もあった。
しかるに、実際は、ammonia分子は、ずっと平べったく、全ての結合角は108度まで拡大されているのである。
ここでも水素原子の電子反発力がこの事実を解釈するために、持ち出される可能性があるのであって、ammoniaの有する強い双極子モーメント(1.46 debyes)は、その極性を証明しているのである。
なお共有結合[covalent bond]とは、等極結合(homopolar bond),電子対結合(electron-pair bond)とも
いわれるもので、電子対が2つの原子に共有されて形成する化学結合をいう.結合に関与する電子対を結合電子対(bonding electron
pair),または共有電子対(shared electron pair)といい,:で表わして,単結合C-HをC:H,2
重結合C=CをC::Cのように表わすことができる.結合に電子対が関与するという考えはルイス‐ラングミュアの原子価理論でも提唱されていた.かれらの 理論では1本の共有結合に関与する2個の電子は2つの原子に共有され,その結果,各原子は希ガス型の安定な電子構造をとるようになる.たとえば水素分子で
は水素原子は2個の電子を共有してヘリウム型の電子構造をとっている.このような立場から水素原子が1本の共有結合に関与すること,すなわち共有原子価が
1であることは説明できるが,しかし電子対の形成によって安定な結合が形成される機構は量子力学にもとづくハイトラー‐ロンドンの理論によってはじめて説 明された.この理論でも,またのちの分子軌道法でも,2つの電子のスピンが逆平行であるときエネルギーが低く,安定な状態になることが示される.また共有
結合の方向性,たとえば炭素の4本の単結合が互いに正4面体角をなしている事実(結合角)も量子力学の立場から説明される.なお,異なる原子の間の共有結
合は多少ともイオン結合の性格を帯びる.
(L.Pauling,The Nature of the Chemical Bond, Cornell University Press, Ithaca, N.Y.,)なお、著者のL.Paulingはノーベル賞を2回受賞した優れた化学者でもある。
《0520》
図67は分極には、主にマイクロ波領域で誘起される配向分極のほかに、赤外線領域で誘起されるイオン分極、紫外線領域で誘起される電子分極などがあることを説明する図である。
《0521》
図68について述べる。テントマットは夜間天幕幕営における睡眠時に、冷却が厳しい大地と身体の間の断熱を行うと同時に、砂利などの凹凸の影響を緩和し
て休むための必須のアイテムとされている。通常廉価な高分子化合物である。天幕幕営を伴う縦走などの山登りでは、テントマットを円筒形状に丸めて、リユッ
クサックの上部あるいは下部に円筒状の軸を大地に水平にくくりつけ、あるいは、リュックサックの側面に円筒状の軸を大地に鉛直にくくりつけて歩行を継続す
る姿は珍しくない。嵩張るものであるが、軽量であることが多い。
《0522》
図69および図70について述べる。
最近では、登山者用のみならず、震災ボランティア、海外自由旅行者FITにも用いられている。震災ボランティアも自身の身の回りや衣食住(水。テント。寝
袋。マット。食料。地図など)は自分で準備することを求められる点で登山家と似ている。海外自由旅行者も近年、FIT(Free Indepent
Traveler)として一定のシェアを持つ重要な存在化している事実もあるが、FITにもこうした寝袋やマットを携行してリュックとともに歩く姿はよく
見かけるようになってきていることが注目されている。長期間なれない母国外で経費を節約して(低価格な宿泊施設や時には夜行列車や駅舎で睡眠)も衣食住な
ど最低限(水。テント。寝袋。マット。食料。地図)の装備は自ら準備することが求められる点で登山家と似ているのである。マット部分を、電力半減深度が小
さいクロルプレン製にして同時に、内部に、電力半減深度が小さい水などを収容できるようにしても本来の目的を達成できるうえ、提案GPS受信機の機能発現
のシナジー効果に有効であることはもちろんである。
《0523》
山岳救助隊員や国際緊急援助隊員は歩行による被災者や遭難者への迅速な接近が主となる。救助隊員自身も荒天候等過酷な環境でのサバイバルが求められる。この際、装具の総合的な軽量化、小容積化、兼用化が、任務遂行に有効かつ重要である。
《0524》
そこで小型のL1 C/A携帯型衛星測位装置を用いた方位情報取得を提案してきた。《0525》
しかし、山岳・ビルなどの遮蔽を活用できる際はよいが、身体遮蔽だけを用いる際には、回折波の影響を受けることがあった。しかしマイクロ波吸収素材は人口建造物への固着や据置型が現在の主眼とされ、一般に、重く、かさばる。そこで重量、容積で制約の多い歩行を主とする者の携行具にはそれらマイクロ波吸収素材は全く旨く適合しない。
《0526》
これまで水等の問題点として扱われていた電力半減深度がきわめて小さいという特性を、緊急援助隊等の人命救助に関係する分野必須の化学物質であるという
事実にかんがみて、さらに、それらの業務は被災直後の交通網寸断状況では、かつ、被災直後の被災現場到着までの時間短縮が救命率の向上や後遺症の重症化抑
制に決定的な要素になることにかんがみた上で、衛星通信分野、衛星測位分野という、未来的な社会基盤の可能性も大きい宇宙技術の文脈において、逆にそうし
た物理化学特性を、従来提案してきた新規かつ有用性に富む、静止時方位取得機能兼備L1 C/A GPS受信機という優れた科学技術を媒介に、また謝意基
盤化が急速に進行しているマルチGNSSの時代において、有効に活用せんとすることが本稿の提案なのである。衛星通信分野、衛星測位分野ではほとんど考慮
されることはないままであった。ひとたび、大規模自然災害救援に具体的に真に役立つことのみを真摯に考える際に、広範かつ深い探索に根ざした探索的継続的
努力から、このような視座が実際に役立つ技術を志向し見出された。
《0527》
神戸大震災では、救出された被災者の生存率は、被災後何時間目に救出されたかに依存していることがわかった。発生後24時間以内の救助では75%、48時間以内の救助では25%、72時間以内の救助では、15%であった。(2011年1月17日22時放送 NHK総合防災力クライシス--そのとき被災者を誰が救うか--)。時間の経過とともに生存率が低下してゆくことが判明しているなか、被災者への迅速かつ円滑な接近もが重要であることが示唆されている。また情報を収集する際にも、位置、時
刻、だけでなく、倒壊家屋の下になっている被災者の情報に関しても、方位に関する情報も同時に必要であることが考えられ、本提案の有効性が示唆されてい
る。本提案は、公助に資すると同時に、共助にも役立つ要素が大きい。これは、水などの一般的なものを有効に活用する点と、GPS受信機としても市民レベル
のL1 C/Aレベルの受信機を流用できる有意義な美点を備えるためである。当然ながら、高額な装置を用いるものと比較すれば、圧倒的に、自助についても
明らかに好適に適合する。
《0528》
大規模自然災害時の、救援・救命作業局面では飲料水の救命時授与はもとより救助隊員自身の生存のためにも飲料水の一定量携行は必須である。本発明はまず
この点に着目し、当該素材が有する物理化学的特性としてのマイクロ波回折波減衰特性に優れた属性を、前記発明とあわせて有効活用することにより発揮される
有効性につき、まず具現化諸提案を行った。加えてそうした提案にとどまらず、現在世界中で海上安全(SOLAS)条約に基づく(わが国では国内法にも準拠
する)救命艇装備の飲料水小分け梱包容器の小分け時寸法が特段の必然性ないように見えるまま事実上標準(デ・ファクト・スタンダード、de fact
standard)になっている点にも注目する。
《0529》
その構造に数理解析に基づく微細な改編を伴う設計指針を具備させることのみにより静止時方位取得可能GPS受信機という発明者自身の発明と組み合わせた
回折波除去機能を担わせた場合の有効性・簡便性を一挙に高めることが可能となり、不要回折波影響排除がいっそう簡便・確実にできるため、救援救命救助作業
の本務の円滑な遂行を従来よりも的確に支援することができることを見出したので、その具現化諸設計をも提案した。本技術提案により人命救助などの目的で、
国際社会の大規模災害にわが国が救援活動を行う際に、より迅速かつ的確な支援が可能となる面、およびその発展および関連と目される各種局面および各種業務
において多大な効果を奏する。
《0530》
山岳救助隊員や国際緊急援助隊員は歩行による被災者や遭難者への迅速な接近が主となる。救助隊員自身も荒天候等過酷な環境でのサバイバルが求められる。この際、装具の総合的な軽量化と兼用化が、救助あるいはサバイバルの遂行に有効かつ重要である。
現場に向かう隊員の必須装具のみの組み合わせで、携帯型衛星測位装置を、方位情報取得を、一層、確実に実施可能とすることを目的とした.
さらに詳細に特定すれば、特に、身体および生存に必要な最低限の物資のみを有する場面でも、上記の、携帯型測位・方位取得装置の実使用な可能とする。これ
は、救命艇などで、漂流中に相当するし、砂漠などでも相当する。平原でも相当する。極地などの使用にも好適に適合する。登山などにも好適に適合する。
《0531》
上記のように、山岳救助隊員や国際緊急援助隊員は歩行による被災者や遭難者への迅速な接近救助に資すると同時に、被災者や遭難者がサバイバルするための
行動決定に資する判断情報入手にも資する。南米・アフリカなどいわゆるBase of Pyramid(BOP)対象支援技術にも適格性の高さを有する。
この際、農業効率化、難民の安全地移動支援、国連軍の移動支援、医療従事者等の患者への接近支援、逆に遠方の医療施設への患者自身の移動時にも好適に適合
する。低緯度、中緯度地域での有効性に加えて、極地でも磁場(偏差・自差・局所磁気のいずれも)の影響を受けず環境保全や自然踏査の支援技術の適格性も高 く、多大な効果を奏する。
本提案は本稿などの記述に矛盾しない限りいかようにでも構成できる。
《符号の説明》
《0532》
1 平面アンテナ
2 GPS受信機
3 データ処理部
4 結果出力部
5 計測方向
6 平面アンテナによる上空覆域
7 平面アンテナによる上空覆域とそれ以外の上空領域の境界をなす大半円
《図78》000018

《図79》000019

《図84》000020

《図88》000021

《図89》000022

《図92》000023

《図93》000024

《図94》000025

《図100》000026

《図1》000027

《図2》000028

《図3》000029

《図4》000030

《図5》000031

《図6》000032

《図7》000033

《図8》000034

《図9》000035

《図10》000036

《図11》000037

《図12》000038

《図13》000039

《図14》000040

《図15》000041

《図16》000042

《図17》000043

《図18》000044

《図19》000045

《図20》000046

《図21》000047

《図22》000048

《図23》000049

《図24》000050

《図25》000051

《図26》000052

《図27》000053

《図28》000054

《図29》000055

《図30》000056

《図31》000057

《図32》000058

《図33》000059

《図34》000060

《図35》000061

《図36》000062

《図37》000063

《図38》000064

《図39》000065

《図40》000066

《図41》000067

《図42》000068

《図43》000069

《図44》000070

《図45》000071

《図46》000072

《図47》000073

《図48》000074

《図49》000075

《図50》000076

《図51》000077

《図52》000078

《図53》000079

《図54》000080

《図55》000081

《図56》000082

《図57》000083

《図58》000084

《図59》000085

《図60》000086

《図61》000087

《図62》000088

《図63》000089

《図64》000090

《図65》000091

《図66》000092

《図67》000093

《図68》000094

《図69》000095

《図70》000096

《図71》000097

《図72》000098

《図73》000099

《図74》000100

《図75》000101

《図76》000102

《図77》000103

《図80》000104

《図81》000105

《図82》000106

《図83》000107

《図85》000108

《図86》000109

《図87》000110

《図90》000111

《図91》000112

《図95》000113

《図96》000114

《図97》000115

《図98》000116

《図99》000117

《手続補正書》
《提出日》平成24年10月31日(2012.10.31)
《手続補正1》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図78
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図78》000118

《手続補正2》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図79
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図79》000119

《手続補正3》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図80
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図80》000120

《手続補正4》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図81
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図81》000121

《手続補正5》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図82
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図82》000122

《手続補正6》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図83
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図83》000123

《手続補正7》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図84
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図84》000124

《手続補正8》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図85
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図85》000125

《手続補正9》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図86
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図86》000126

《手続補正10》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図87
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図87》000127

《手続補正11》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図88
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図88》000128

《手続補正12》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図89
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図89》000129

《手続補正13》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図90
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図90》000130

《手続補正14》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図91
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図91》000131

《手続補正15》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図92
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図92》000132

《手続補正16》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図93
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図93》000133

《手続補正17》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図94
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図94》000134

《手続補正18》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図95
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図95》000135

《手続補正19》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図96
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図96》000136

《手続補正20》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図97
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図97》000137

《手続補正21》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図98
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図98》000138

《手続補正22》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図99
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図99》000139

《手続補正23》
《補正対象書類名》図面
《補正対象項目名》図100
《補正方法》変更
《補正の内容》
《図100》000140

《手続補正書》
《提出日》平成24年10月31日(2012.10.31)
《手続補正1》
《補正対象書類名》明細書
《補正対象項目名》全文
《補正方法》変更
《補正の内容》
《発明の詳細な説明》
《技術分野》
《0001》
この発明は、GPS衛星より送信される信号により方位情報を取得する方法に関する。《背景技術》
《0002》
従来、GPS(Global Positioning System)衛星より送信されてくる信号により、緯度、経度、高度、GPS時刻等の測位情報は容易に得られたが、方位情報は得られなかった。
《0003》
そこで、本発明者は、一対の平面パッチアンテナを用いて、方位情報を取得する方法を提案した(特開2001-356161号)。
《0004》
この方位情報取得方法に依ると、一対の平面パッチアンテナを互いに平行且つ背向で垂直に配置し、各平面パッチアンテナは、向いている方向の上空4分の1の天球にアンテナの感度が及び上空覆域を形成させ、それぞれのアンテナに接続されている受信機部より受信した全てのGPS衛星の信号強度値を取り出し、この取り出した信号強度の比較に基づいて、それぞれの信号を送信したGPS衛星がどちらのアンテナの上
空覆域に存在していたかの判定を行い、この衛星の存在領域判定結果を円環的に整列させ、上記円環的判定結果列が含む情報に基づいて計測方向の方位を限定ま
たは特定した。
《0005》
上記の方位情報取得方法を市販のGPS受信機で実施させるため、本発明者は、更に、データ送信部、データ受信部及びデータ処理部を設けたGPS受信機を提案した(特開2002-168938号)。
《0006》
その結果、一対の平面パッチアンテナは、互に平行且つ背向で垂直に配置すると共に、一対のGPS受信機をデータ送信部とデータ受信部が互いに対面するよ
うに配置させると、一方のGPS受信機で受信したGPS衛星のデータを他方のGPS受信機へ送信することができ、二つのデータをデータ処理部で処理して、
方位情報を容易に取得することが可能となった。
《0007》
GPS衛星の信号による方位情報は、磁場に影響されるコンパスによる方位情報に較べて信頼性が高い。
《0008》
しかし、上記提案の方位情報取得方法は、二枚の平面アンテナを平行に設置すると共に、一方のGPS受信機のデータを他方のGPS受信機へ伝達することが必要なため、少なくとも二枚のアンテナと、二台のGPS受信機間にデータ伝達手段を設ける必要がある。《0009》
そこで、本発明者は、1枚の平面アンテナと一台のGPS受信機のみを用いて、方位情報を極めて簡便に取得する方法を更に提案した(特開2002-372576号)。
《先行技術文献》
《特許文献》
《0010》
《特許文献1》特開2001-356161号公報
《特許文献2》特開2002-168938号公報
《特許文献3》特開2002-372576号公報
《発明の概要》
《発明が解決しようとする課題》
《0011》
しかし、上記提案の方位情報取得方法は、流用する受信機の種類や個体差によっては、身体体躯端などからの回折波の影響を受けることが稀にあった。当該回
折波の影響を受けることが稀にあった問題を廉価かつ効率的に解決し、国際社会での大規模自然災害の緊急援助隊活動などを、使用文脈に適した方策で、より円
滑に支援できるようにすること、を解決しようとする課題とする。
《0012》
回折波の影響を安定的に排除するには、信号受信強度閾値をマージンを見込んでやや高めに設定する方策がひとつの方策として廉価かつ有効かつである。同時
に、この方策は簡便で、改修が少なくて済む利点があり、既存のGPS受信機の廉価かつ高性能性をそのまま継承しやすいとの優れた長所があった。このため、
第一に講じる策としては、まことに適切なものであった。
《0013》
上記方策は、従来のGPSアンテナと身体体躯遮蔽だけで達成され、物理的な付加物や物理的な改修をほとんど必要としないという利点を持つのであるが、本
来、受信判定とされえた可能性があったはずの、アンテナ覆域に存在したGPS衛星からの送出信号の一部も、受信強度閾値以下として、排除されることによっ
て実現されることもありうるという立場を前提としていた。そして、そのような際には、方位限定幅が広くなるとの課題があった。
《0014》
そこで、一般に流通している、磁性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材を、回折波発生方向に配備することが解決の第一案としてまず考えられる。しか
し、この方策は、次の問題に直面してしまう。すなわち、磁性材料の磁気損失によって電波を吸収する磁性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材は、鉄、ニッ
ケル、フェライトを使用して電波を吸収できるが、重くなる欠点を有する。そのため、歩行を主とした移動を継続的に長時間実施する主体に、現在一般的に流通
している、マイクロ波吸収素材を、そうした目的の為にさらに新たな付加的として、重くかさばるものであることを厭わずに仮に追加し得ることに現場の隊員に
お願いを受け入れていただかねばならない。
仮にそれを受け入れていただいたとしても、歩行時の運搬容積と重量とをともに増加させることは、上り坂および下り坂の荒天候下も含めた徒歩移動を主とす
る山岳地域や、瓦礫上の移動で注意力の集中を要する大規模自然災害被災地域等では、相当程度の疲労の速やかな蓄積を意味することになり、任務遂行に多大な
支障を生じてしまう問題に直面する。
言い換えれば、現時点での磁性電波吸収材料マイクロ波吸収素材の多くは人工建造物等への固定据置型が主流であり、一般に、重量がおおきくかさばることは
問題として認識されるに至っていない。前記の歩行を主として移動する者の装具としては、重量、容積で制約の多い、磁性電波吸収材料マイクロ波吸収素材は旨
く適合しなかった。
《0015》
そこで、第二の策として、導電性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材を、回折波発生方向に配備することが次に考えられた。すなわち、導電性電波吸収材料による
マイクロ波吸収素材は、材料内部の抵抗によって電波によって発生する電流を吸収するものであり、導電性繊維の織物によって電波吸収体が有る程度実現する場合もある。しかし、この方策も、次の問題に直面してしまう。
つまり、導電性素材が単に電磁波吸収の機能を果たせばよいが、そうではなく、人体寸法程度の距離間隔しかなく存在している、GPSアンテナと何らかの予期せぬ電磁的結合(通称Coupling)を生じてしまう可能性がある。
この場合、方位限定という、行動決定に資する装置としては、多大な支障を生じてしまうとの問題が生じた。
《0016》
そこで第三の解として、誘電性電波吸収材料によるマイクロ波吸収素材を、回折波発生方向に配備することが考えられた。この解はこれまで、本発明のような使用に適用検討されてこなかったものであり、本発明で初めて提案し、その有効性が示されるものである。《0017》
単独行あるいは、それに類似した形態で、歩行など低速移動を主とする者が、登山活動や救援活動(山岳救助隊や、国際緊急援助隊等)を行う活動では、時間
的な制約、携行物総容積・重量の制約がまず存在し、加えて、(遭難救援の際には)比較的見通しの良くない悪天候下の歩行等というリスクのある移動も予想さ
れ、(大規模災害救援の際には)、移動の社会基盤やライフラインが寸断された環境、において、自らの安全を確保しつつ、逐一の行動決定も迅速に行うことが
必要となる。こうした際にも、本来不要な運搬物の増加による重量・容積増を招くことなく、回折波の減衰を実施でき、救命業務などを的確に行うための目的地
への迅速な接近を可能とするとともに、避難における方向の的確な確認を可能とする手法を提案するものである。
《0018》
一般的な半球ビームを有する廉価な普及品としてのL1 C/A GPS受信ユニットを流用しつつ、かつ、全体としても廉価で形成容易な構成で、人体体躯
を遮蔽に利用し、多数回の著者の予備実験から結果の一層の安定化に寄与することが判明している図1あるいは図5に示す構成をとる構造を提案する。身体背面
腰部に垂直にL1 C/A GPS受信ユニットを配備するが、体躯両側からL1波C/A GPS受信機への回折波減衰を主な目的として、次の構造を提案する。
その際に、山岳の壁面や、ビルディングの壁面、大型船舶の構造物や航空機の機体を外部から見た際に壁面とみなした場合の遮蔽物としての活用ができればよい。そうでない場合、次のような方法をとることよって、一層簡便・確実に方位情報取得を行うことができる。
《課題を解決するための手段》
《0019》
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《0020》
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒、の、側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸
と、身体体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のア
ンテナ主ビームの方向は、ほぼ一致していること;を特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;
水を含有するもの、の形状が、円筒形であって;飲
料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体が紙円筒等に巻きつけられるなどして造形される場合には、;当初隣接する分離切取線のいずれの2線
の間隔も、当該紙円筒等などの中心軸に垂直な平面内の方向角にして約137.5度あるいはその自然数倍、または、約222.5度(これは137.5度の
180度に対する差分)あるいはその自然数倍、の相互離角を自ずから形成するべく、隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル
梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出される間隔値に基づき設計されており、;各分離切取線が当
該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されることで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させること、を特徴とする飲料水小分割密閉梱包ビニルパッケージ分離切取線付連続体を用いることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する電力半減
深度が5cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して電力半減
深度が20cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコー
ル類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であること、ないしは水またはアルコール類を含む食物として摂取されるものである
こと、あるいは味噌及び味噌をもちいたものであること、あるいはソーセージまたはサラミまたはハムまたは燻製製品などの塩分を付与した保存食品であるこ
と、あるいは栄養補給用液体ないしジェル状摂取物であること、あるいは動物又は植物の一部であること、あるいは食肉又は穀類又は豆類又は根菜類であるこ
と、筋肉または皮膚など高含水性組織であること、あるいは調味料であること、あるいは保温材・保冷材であること、あるいは高吸水性高分子であること、ある
いはジェル状または液状の化粧品または家庭用品(洗剤・液体石鹸)などの日用品であること、あるいはバッテリーないし充電池に充填された電解質を含む液体
ないしジェル状の高分子などの工業製品であること、あるいはクロロプレンゴム又はポリクロロプレンゴム又はクロロプレンゴム(CRゴム)同等かそれ以上の
1.5GHz帯などのGPS電磁波吸収特性を有する素材であること、あるいはいわゆるウエットスーツの素材を用いたものあるいはウエットスーツそのもので
あること、あるいは極地や寒冷地や高地で用いられる不凍液であること、あるいはエチレングリコール又はジエチレングリコールであること、あるいは、大規模
自然災害、大規模人工災害時に緊急時に野外で入手可能なものなどとしての水分を含んだ土壌または水分を含んだ砂または海水または湖水または河川水または雨
水またはときとして生命体や家畜から排泄されたものを活用することに有効性を認めざるを得ない過酷な環境ではそうしたものであること、または医療用の薬液
または消毒液または輸液または生理食塩水であることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して「GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する比誘電率(εr)の平方根と誘電正接(tanδ)(δは誘電損失角)が」10等の一定数値以上の領域に属するもの)、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方
位情報取得方法。前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水また
は消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒の側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、身体
体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のアンテナ主
ビームの方向は、ほぼ一致しており;リュックサックの内部構造として組込み、取り外しができる構造となっていること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3・・・)
の長さで「小分けされた水の梱包のn番目の切れ目とn-1番目の切れ目の間隔の長さ」が保たれるべく設計されたことを特徴とする飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ。
前記方位情報取得方法であって;請求項5記載の飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけて
ゆくことで、水の存在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
《数1》
000141

(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=0,1,2,3・・・))
(ただし、[ ]は定積分の記号)
又は
2πg(a-0.5bg)+2πbggn
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=1,2,3・・・))
の長さで「小分けされた水の梱包間の、開始点から、n番目の切れ目まで、の、長さ」が保たれるべく設計されたこと
を特徴とする
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、
巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけてゆくことで、水の在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;
を特徴とする方位情報取得方法。
(1)半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
(2)身体体躯の前面側又は後面側に装着し、
(3)前記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、
(4)水を含有するものを、
(5)当該方位情報取得装置よりも突出するように装着し、
(6)それにより、
(7)前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、装着し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、(コンパクトにに格納されていた飲用水の経口摂取チューブを兼用するリザーバーの複数のコンパートメントが、使用時には両腕あるいは片腕を広げることによって(次々、引き出され、)水の平面を腕と体躯の間に形成するように)展開し、(非使用持には両腕あるいは片腕をもとの体側に沿わせる位置に戻すことによってリザーバーのコンパートメントは、もともとの収納位置におけるコンパクトな形状に戻ることで活動性を妨げずに、水の行動中経口摂取を確保できつつ、)」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、空間的形状を構成し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(現場での携行品であるスポーツドリンク・アイソトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧とほぼ等しい浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイポトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より低い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイパートニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より高い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・生理食塩水・海水・バッテリー電解液・電池等の兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的として、)
電解質溶液又は極性溶媒(polar solvent)を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、現場での携行品である、あるいは、天幕幕営時調理暖房燃料用、雪上車等移動体燃料用、栄養源としての摂取用、嗜好品としての摂取用、調理用・品調味料用などとしての重要な携行品である)
エチルアルコール、(医療用品、消毒用品としての)メチルアルコール、(一般的な洗浄や燃料用などとしての)アルコール類を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、傷口の洗浄、点滴輸液の実施の基礎として用いる、極度の疲労時の経口摂取に用いる、等、現場での携行品として必須のである、)
生理食塩水、あるいは、それを用いて一定の成分を付与した輸液を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場における制限されがちな携行品の高度な兼用性・現場物品のみでの事象即応可能性を高めることを主に目的として、)
水を含有するものを収納する又は湛える容器又はリザーバーは、
変形・分割・再結合できるものである
(特徴を有することで前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号の諸特性及び当該GPSアンテナとGPS受信機と周囲環境の特性に応じて、現地にて使用者に多様なる形状にての活用を積極的に可能とならしめることができる、)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分かれており、当該コンパートメントは相互に組み合わせ自在性を有する、ことで使用者の希望に最も近い任意形状をとれる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分けられており、水又は相互に濃度の異なる電解質溶液又は組成の異なる物質又は空気の各層を任意数だけ設けることができる、
(ことにより屈折率の異なる物質に入射する際電磁波は一部反射する性質等をも活用する)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(栄養補給、脱水症状の軽減などを含む体調管理等を主な目的とした)
使用者に対しての、リザーバー内容物の、
経口摂取
又は
(皮下・血管内・腹腔内などへ)
輸液
を可能とする手段(としてのチューブ等)を有する、
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
開口部が、周囲方向から中心にむけてすぼまるように又は中心から周囲方向に広がるように、
構成されていること
により、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水(等)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)多面体(polyhedron, manysided object, manifold object )の展開図の全部又は一部に相当する、
複数の多角形又は幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の
(まず一義的なイメージとしては比較的低い背丈で、すなわち実際には往々にして板状とも表現すると解しやすい、数学的な意味での)

(数学的な意味での「柱」としては「円柱又は角柱など、幾何学図形を底面に有する柱」である)
として
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごときさほどは嵩張らない形状にて)
構成され、
(展開図から多面体を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具又はスライド装置等の補助を時に得て、
使用持には、そもそもの3次元的空間図形としての)
多面体の諸表面の
(明らかな開口部と表現するより、ほかの面よりも水の層をごく薄くすることで、電磁波にとっての実質上の開口部として機能させることを企図する際は)全部、
又は
(水を充填しない面、すなわち電磁波にとっての明らかな開口部を有させる形状の構築を企図するときは)一部、
を形成することで、多面体の表面の、全部または一部に、水等の層状構造を形成する
ことにより、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(歩行や駆け足などの通常活動時には、コンパクトな)中心角の比較的小さい扇型柱の多層コンパートメント
構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り、あるいは、容易に戻ることができ、(身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、)
(災害救援などで現地に急行する際には、本来ミッションの的確な業務遂行のため、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、被災者の救命率を高め、後遺症の発生確率を低めるため、に被災後の救出までの時間を短縮するために、そうした非常時や緊急活用時には、深刻な不利益を被災者にもたらす道迷いなどによる時間的ロスをどうしても避けるため、)
前記の多層のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を個別にスライドし、より大きな中心角を有するひとつの大きな扇型に展開することにより、
中心角のより広い扇型の水の層状構造を展開・創出することで、(手や腕で層状構造の形状を維持しつづけることもなく、手や腕を解放できつつ、地図や確認事項をチェックするなど、補佐を要せずに、また熱中症ないし低体温症を予防する脇の下の冷却ないし保温効果も与えることを可能にしつつ、経口摂取チューブも兼備も容易で、一トレイル・ランなどにも適した小型のコンパクトな形状を保持させることもできるため、実際、片口に円筒形の経口給水水筒をつけてのトレイル・ランニングに参加する選手は少なくないことからわかるように、そういした形状から、一層効果的に)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
この際の、扇型多層構造は、両肩に輪状の短いシュリンゲ(登山用の短い紐)で吊るしておいてもよい。あるいは、両肩に輪状の中規模のシュリンゲをたすき掛けにして、同様に吊るしておいてもよい。
なお、本稿における、ほかの項目においても、このことは簡単に実現でき便利であり、実用的であるため、当然、適用できることを指摘しておきたい。
特に、体躯の中心でも吊るす支点を要する際には、たすき掛けの交点を用いればよい。登山などで、ものが簡単に得られない環境場合、こういった紐状のものをうまく活用して困難に見えることを簡単に解決できることは登山界では、ロープワークテクニックとして欧州などで航海術などとともに多く開発されたものが、知られており、成書にその記述は豊富に見られるため、本稿ではそれについて多くは述べる必要はないと思われるため省略する。なお本稿もそうした現場で既に存在しているものに知恵を付与して難局を乗り越える精神を大切にした技術であるともいえると考えらえれる。ロープワークについて詳細は例えば、(ひもとロープの結び方事典、鳥海 良二著。図解 実用ロープワーク 前島 一義著。アウトドアですぐ役立つロープワーク敷島 悦朗著。Outdoor ロープワーク・ハンドブック羽根田 治著)
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はトライアスロン「的」な遠泳や海中での業務におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆる)ジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット, jacket-style Buoyancy Control Devicenの略) の機能とも兼用することができる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水等(高吸水性高分子ポリマーと水からなる、保冷材又は保温材を含む)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
脇の下、又は、首の左右、又は、鼠径部等の大きな動脈が存在する人体の箇所に触れるように存在させることにより、
人体の血流の冷却を行うことができることで、(炎天下の野外オリエンテーリングや災害救援活動やトライアスロンやトレイルレース等での発症の傾向が世界的に高く世界的にその予防が注目されている)
熱中症を予防する効果を兼ね備える、
又は、
人体の血流の加温を行うことができて、(中高年層の登山ツアーにおける荒天時などで頻発しツアー全体の遭難に直結する傾向の極めて高い、また
時にはクロスカントリースキーなどでも生じる危険が世界的に指摘されている)
低体温症を予防する効果を兼ね備える、
ことで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6)すなわち;

その際において、
((現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、海水(等現地で調達可能な液体を任意に)を入れて用いることができるため現場での材料調達可能性を容易にしつつ、救命胴衣に着脱可能なものであることで利便性を高められている
ことにより、(現地において、一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。

《0021》
前記方位情報取得方法であって;
信号が通過する水の層の厚みないし含水度を制御することにより、
上空の衛星との配置に特別な位置関係に配向させた結果、
GPSアンテナにおける当該GPS衛星からの信号の受信強度は、
異なる位相を有する、あるいは、ほぼ、逆の位相を有する、複数の回折波の
重ね合わせにより推察されるとおり、特徴的に、著しく低下したこと等が認められた場合に、
そのような信号を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、
天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることに基づき、
その信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。

《0022》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟であることを特徴とする構造の容器に対して
部分的に圧力をかけることによって
その部分または領域のの水の厚さあるいは含水率を変化または減少させることにより
その部分または領域における透過減衰率を変化または減少させることにより
その位置における透過信号を生ぜしめまたは回折波を生ぜしめることにより
観察される受信強度の変化または低下に基づいて、
信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。

《0023》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟である構造の容器に対して
部分的に圧力をかける物は柔軟性を有する
プラスチックなどの樹脂によって構成されているものであることを特徴とする、
特徴とする方位情報取得方法。


《0024》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟構造の容器は、ジップつきのビニル袋であることを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0025》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
提示することができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備することを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0026》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
読み取るまたは読み取られることができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
それを提案するものである。
《0027》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成でき、
GPSアンテナに対して、望まない位置にある、GPS衛星からの電波の
影響を弱化することができるようにすることができる、ことができる、ことで、
水の運搬途中における、水の存在を、行動中の飲用等の本来の趣旨のほかに、
実現できる、そうした、機能を兼備する、ことを
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0028》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成する際には、
相互に、ベルクロテープ、またはファスナー、またはホック、またはガムテープ、または、
磁石または、長岡正夫氏発明の磁力結合構造であることを、
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0029》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0030》

前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《図面の簡単な説明》
《0031》
《図1》本発明装置の中空円筒形状水配置における一実施形態の概略構成図である。
《図2》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる蛇腹構造を有する柔軟容器の構成の一実施形態の概略構成図である。
《図3》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いることができ食器も兼用できる容器の構成の一実施形態の概略構成図である。
《図4》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いることができるわが国の船舶救命装備規則等に定められた清水パッケージの事実上国際標準とも言える一つの外形及び寸法の情報である。
《図5》本発明装置の平行2矩形板状水配置における一実施形態の概略構成図である。
《図6》本発明装置において用いられる水あるいはアルコール等の物質におけるあるマイクロ波(2450MHz)の電力半減深度の小ささを示すグラフである。
《図7》本発明装置において用いられる水あるいはアルコール等の物質におけるあるマイクロ波(915MHz)の電力半減深度の小ささを示すグラフである。
《図8》本発明装置において用いられる水におけるマイクロ波のある領域(50MHzから3000MHz)の単位距離当たりの減衰率を示すグラフである。
《図9》フィボナッチ数列の隣接2項比が一定値に収束する事実を示す概念図である。
《図10》リュックサックに円筒形状にくりぬいた場所に収納可能とした提案方式の概念図である。
《図11》リュックサックに角注形状にくりぬいた場所に収納可能とした提案方式の概念図である。
《図12》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番で具現化し、本発明方法を実施する際に身体体躯にたいして垂直に配備されるようにする際の概念図である。
《図13》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番で具現化し本発明方法を実施していない際に水を含むものの突起が、より少なくなるようにする際の概念図である。
《図14》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番とスライダーで具現化し本発明方法を実施していない際に水を含むものの突起が、より少なくなるようにする際の概念図である。
《図15》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番とスライダーで具現化し本発明方法を実施しようとする際に水を含むものの突起が、身体体躯の両体側から左右に広がるようにする際の概念図である。
《図16》落水時用救命胴衣または防弾・防刃・防寒ヴェスト等に本発明装置の板状水配置構造を蝶番とスライダーで具現化し本発明方法を実施しようとする際に水を含むものの突起が、身体体躯にたいして垂直に配備されるようにする際の概念図である。
《図17》車椅子において本提案方式の具現化を説明する概念図である。
《図18》体躯のみを遮蔽物として活用して一文字型に配列しその背面に提案方式GPS受信機を配置することが、受信不要な減衰した回折波の影響を受けることがあることを説明するための概念図である。
《図19》携帯している水を含むもの(他者の体躯でも構わない)を有効に活用し、体躯も含めてコの字型に配列しその底に提案方式GPS受信機を配置することが、体躯のみの場合と比べて、受信不要な回折波の減衰に効果を有すること説明する概念図である。
《図20》本発明に係る方位情報取得方法の方位情報取得原理を示す概念図である。
《図21》本発明に係る方位情報取得方法を具現化し得る方位情報取得装置の実施形態を示す概念図である。
《図22》方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置とアンテナの関係を示す概略配置図である。
《図23》音声認識センサを組み込んだシステムの例のブロック図である。
《図24》振動識別センサを組み込んだシステムの例のブロック図である。
《図25》図22とは、正反対の方向にアンテナを配置させた場合の方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置とアンテナの関係を示す概略配置図である。
《図26》東京(東経139度、北緯35度)における方位限定幅期待値の実施時刻依存性および配向回数依存性のシミュレーション結果のグラフである。
《図27》東京における1恒星日内方位限定幅期待値と、配向回数との関係についてのシミュレーション結果およびその指数関数近似曲線のグラフである。
《図28》人体体躯を遮蔽に利用するとともに、水を用いて回折波減衰を図った構成の説明用の写真である。
《図29》仰角条件適合GPS衛星配置(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)の天空図である。
《図30》実機プロトタイプ実験における方位限定の結果出力の4範疇の生起確率と受信信号強度閾値の関係(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図31》実機プロトタイプ実験における正答時の方位限定幅の平均値と受信信号強度閾値の関係(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図32》実機プロトタイプ実験における正答時の捕捉衛星数の分布を示す各box-and-whisker plotと、その受信判定信号強度閾値への依存性(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図33》有答時(正答時h)方位限定幅のヒストグラム(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図34》実機プロトタイプ実験地点で体躯腹部に磁気センサを配置し回転実験を実施した際の磁気センサ観測値の時間変動例(見晴らしの良い場所、6電車線路横断陸橋上、回転実験時併計測)のグラフである。
《図35》仰角条件適合GPS衛星配置図(山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、合計5回の回転実験)の天空図である。
《図36》実機プロトタイプ実験における方位限定の結果出力の4範疇の生起確率と受信信号強度閾値の関係(周囲を山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図37》実機プロトタイプ実験における正答時の方位限定幅の平均値と受信信号強度閾値の関係(周囲を山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図38》実機プロトタイプ実験地点で、体躯腹部に磁気センサを配置し回転実験を実施した際の磁気センサ観測値の時間変動例(周囲を山に囲まれた場所、高尾山琵琶滝近傍、回転実験時併計測)のグラフである。
《図39》仰角条件適合GPS衛星配置図(ビル等に囲まれた場所、東京都23区内小学校、合計5回の回転実験)の天空図である。
《図40》実機プロトタイプ実験における方位限定の結果出力の4範疇の生起確率と受信信号強度閾値の関係(ビル等に囲まれた場所、東京都23区内小学校複合校舎近傍、合計5回の回転実験)のグラフである。
《図41》実機プロトタイプ実験における正答時の方位限定幅の平均値と受信信号強度閾値の関係(ビル等に囲まれた場所、東京都23区内小学校複合校舎近傍、合計5回の回転実験))のグラフである。
《図42》液晶画面及び音声実時間プロトタイプの外観写真である。
《図43》実機プロトタイプ実験地点で、体躯腹部に磁気センサを配置し回転実験を実施した際の磁気センサ観測値の時間変動例(ビル等に囲まれた場所、東京23区内小学校複合校舎近傍、回転実験時併計測)のグラフである。
《図44》本発明装置の角錐台側面活用筒形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図45》本発明装置の半球台側面活用筒形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図46》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の一体型構成の一実施形態の概略構成図である。
《図47》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の2分の一分割構成の一実施形態の概略構成図である。
《図48》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の4分の一構成の一実施形態の概略構成図である。
《図49》本発明装置の中空円筒形状水配置に用いる容器の4分の一構成であり、左右(および上下)に嵌合部を有する一実施形態、あるいは、中心角90度の概略構成図である。
《図50》本発明装置の中空角柱形状水配置に用いる容器を、上下方向の凹凸嵌合を嵌合しつつ2階層に積み重ねて高さを増し、回折波の影響をGPS受信機がより受けにくくする際に用いる構成の概念図である。
《図51》本発明装置の中空角柱形状水配置に用いる容器を、半球台側面活用筒形状にて水等を配置する容器構成の開口部を狭めるのみならず開口部以外の壁にはやはり同様の厚みの水を配備し、回折波の影響をGPS受信機がより受けにくくする際に用いる構成の概念図である。
《図52》本発明装置の中空円筒形状水配置を形成する際に用いる容器として、閉鎖自在機構を両端に有する透明ホースをぐるぐる蛇がとぐろをまくように配備して実質上実現するとともに、そのホースは水の純粋な運搬容器となるとともに、緊急時にはロープとして適切に活用できる利点を登山では生むことによる利点を示す際の構成の概念図である。
《図53》本発明装置においてスイスホルン先端形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図54》本発明装置において直管形状の先に管楽器先端形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図55》本発明装置において放物線回転体を水平面で2か所で切断した台の形状にて水等を配置する容器構成の一実施形態の概略構成図である。
《図56》本発明装置において、円筒又は円筒に近い形状であるが外部に向けて開いていく形状に水を配備することで、または、2枚の平板に近いが左右側に向けて次第に広がっていく形状に水を配備することで、GPS受信機が回折波の影響を受けにくくすることを実現する概念図である。
《図57》本発明装置において、円筒又は円筒に近い形状であるが内部に向けて丸まっていく形状に水を配備することで、または、2枚の平板に近いが中心に向けて次第に丸まっていく形状に水を配備することで、GPS受信機が回折波の影響を受けにくくすることを実現する概念図である。
《図58》いわゆるポップ・アップ・カップとして知られる、不使用時には、手で軽く押しつぶすことにより、平面的な円の層として、嵩張らずに収納可能な柔軟なシリコン素材のカップの非使用時形状を説明する概念図である。
《図59》いわゆるポップ・アップ・カップとして知られる、使用時には、手で軽く引き出すことにより、シリコン素材の連続的な階段状の側壁を有するカップとして形成されるものの、カップの使用時形状を説明する概念図であると同時に、それを本提案方法に応用する場合に、そのカップ内部に水を入れるのではなくて、その側壁内に水を入れる空間を有する新たな特長を備えた新たなポップ・アップ・カップの有用性を提案し、それ自体が当然カップとして使えるとともに、非常事には本発明装置の半球台壁面への配備などに類似した水配備を形成可能であることの有用性を説明する概念図である。
《図60》水を注入口から含むことができ、隣接寸法同士のモジュールは相互に凸凹嵌合部を有しており(例えば、次に小さいサイズのリングセグメントは、自らのリングの高さの1/4の高さまでは自らにすんなり嵌りこめるように路肩のように段差が内側に彫り込まれていれば簡単に実現可能でこの場合、嵌合部分も水の厚みは一定になる)、凸部には素直に水がいきわたりつつ充填されることできる、同心円層状の多数のリングセグメントを嵌合して構成される形状に、水を配備することができる本提案の一実施例。
《図61》球体にほど近いサッカーボール型の構造を作る図形構造を基礎に、六角形または5角形の部分には水を充填可能なようにジップ付きのあるいは、スクリュー・キャップ付き柔軟プラスチック(ビニル)水筒として形成すると全体として水筒にもなり、適宜の箇所で折り返してザックなどに収納可能であることを示す概念図。(灰色はのりしろの部分に相当する。その部分はマジックテープ(登録商標)(ベルクロテープ)などで接合も分離も容易にしておくとよい。非使用時で水が入っていないときはザックにぺっちゃんこにしてしまうことも容易である。)
《図62》球体にほど近いサッカーボール型の構造を作る図形構造を基礎に、六角形または5角形の部分には水を充填可能なようにジップ付きのあるいは、スクリュー・キャップ付き柔軟プラスチック(ビニル)水筒として形成するのであるが、その際に、赤道に当たる部分で水の充填が止まるように圧着又はジップ部分としておき、ほかの部分[北半球部分で北極域だけを除く部分には、水を充填すると行きわたるようにしておくと、とっさの際には全体として半球台の形状の本提案の配置をすぐにとることができ、非使用時には、適宜の箇所で折り返してザックなどに平べったい水筒として数層に折り畳んで収納できる実用水筒が形成でき、かつ、非使用時で水が入っていないときはザックにぺっちゃんこにしてしまうことも容易であることを示す概念図。
《図63》前の図を3次元的に実際に構築した際に、水を充填した層が灰色で図示された3次元的な完成図。屋外で水を充填してベルクロテープで接合し組み立てるだけで半球台に近い水構造が完成し、本提案のGPS受信機への回折波影響の弱化に活用できる、かつ、ベルクロテープをはがせば単純にひらべったくて折りたためる水筒としても活用でき、水をいれないときにはぺっちゃんこにたためるビニル水筒にもなることを示す概念図。
《図64》電磁波に対して水が有する誘電損失の大きさの電磁波周波数への依存性および、電解質を含む水の場合導電性の大きさの周波数特性を表すグラフである。
《図65》生体の高含水率媒質中における電磁波の浸透深度(電力密度が1/eになる深度。eは自然対数の底)の、周波数特性を表すグラフである。
《図66》水分子が双極子モーメントを有することを示す水の分子構造モデルを表す概念図である。
《図67》マイクロ波で配向分極が誘起され、赤外線でイオン分極が誘起され、紫外線で電子分極が誘起されることを示す分極と吸収の周波数特性を表す概念的なグラフである。《図68》電力半減深度の小さいクロロプレンゴムなどで構成し、その中央に水等(比熱が大きく、適度な圧力分散効果を有し、電力半減深度の小さい液体かジェル状のもの)を保持することができる空隙を有するテントマット又はシェラフマットの概念図である。
《図69》電力半減深度の小さいクロロプレンゴムなどで構成し、その中央に水等(比熱が大きく、適度な圧力分散効果を有し、電力半減深度の小さい液体かジェル状のもの)を保持することができる空隙を有するテントマット又はシェラフマットを、丸めたものを本発明装置の一実施形態として体躯の左右に配備して回折波弱化に用いる場合の概略構成図である。
《図70》電力半減深度の小さいクロロプレンゴムなどで構成し、その中央に水等(比熱が大きく、適度な圧力分散効果を有し、電力半減深度の小さい液体かジェル状のもの)を保持することができる空隙を有するテントマット又はシェラフマットを、丸めたものを本発明装置の一実施形態として体躯の左右および体躯の上部に配備して回折波弱化に用いる場合の概略構成図である。
《図71》量子論に基づいて、水分子における酸素原子は、2s軌道に2つの電子、2p軌道に4つの電子と、外殻電子を計6つ有することになっているところであるが、p軌道を使う結合に基づく共有結合間離角は、2つの水素原子の正電荷間が反発してしまうため、直交していたp軌道間のそもそもの角度よりも、約14度も押し広げられ、拡張され、104度にまで至っており、水分子は永久双極子モーメントであることを、最新の量子力学の理論に基礎づけて実際に説明し得ることを例証する際にも頻繁に引用される概念図である。
《図72》水(1.5℃)および塩化ナトリウム(NaCl)水溶液(0.1から0.5molal(質量モル濃度))における比誘電率及び誘電損失の周波数特性の実測値が示されたものである。
《図73》チタン酸バリウムおよびチタン酸バリウムとチタン酸ストロンチウムの比誘電率及び誘電損失の周波数特性の実測値が示されたものである。
《図74》非使用時にはコンパクトに折り畳まれて背中に収納されている、短い高さを持つ(薄い板状の)扇型柱状の水筒コンパートトメントがベルクロファスナーで接続された腕を体側から水平方向を経て頭上へと円弧を描くように動かすことにより、水筒コンパートメントの間に相互に設置されたスライダーに沿いスライドし、結果的に体側の両側に扇が展開するように広げることを容易にでき、また、必要に応じて、体躯の前半分の方向に両腕を敢えて向けることにより、体躯及び広げられた扇型構造が、上空からみてコの字を描くようにすること(コの開口部はこの場合体躯前方になる)により、体躯前部にビーム中心を水平に設置されているGPS平面アンテナが天頂を通る1つの大半円を境として形成することを企図した上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を効果的に減衰させることができるため、GPS受信機が前記上空覆域識に存在していたGPS衛星を識別することをより容易にできることとなり、災害救援活動などに携行が必須の水や医療用輸液等の運搬を伴う活動時に、それらの運搬物の潜在的機能を発揮させる有効活用を図れると同時に、結果的に被災者等救助の救命率の上昇や後遺症発生率の低下に重要となる、被災者への迅速な接近を支援する、方位情報取得を平易かつ簡便な使用文脈に適した方法により一層正確になり得ることを示す図である。
《図75》本発明装置の ジャケットの胸腹部分の内部構造が、水の層をなしうる、高密閉性の、いわば薄い水筒となりうることを示し、胸襟あるいは前身頃(まえみごろ)を開くようにすることで、上空からみて、身体と水の層を含むものである前身頃(まえみごろ)がコの字を構成する(コの開口部はこの場合体躯前方であり、GPS受信機は体躯前部に垂直配備されているとする)ようにすることで、本来的に意図する上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を効率的に減衰させ、提案する方位情報取得方法の使用文脈に適したあり方でのより確実な遂行を支援することができるとともに、かつ、陸上行動中は経口水分補給システムを効果的に兼備することができ、海中においてはそれがジャケット型浮力制御装置の機能をも効率的に兼ね備えることができることを示した実施の例である。
《図76》本提案の実施例の一つを示す図であり、水を含むリザーバ(携帯水筒)は、通常時は、図77のように、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り得て身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、非常時や緊急活用時には、個々のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を展開することにより、中心角のより広い扇型の水の層状構造を、展開可能であり、その際に、本提案の基本的部分である、GPS受信機による方位情報取得における水の潜在的機能性を権限することが可能であることを、示す図である。《図77》本提案の実施例の一つを示す図であり、図76に示されるような幅広い中心角の扇型形状の水の層の体躯左右への垂直設置構造を腕を、ほかの業務に活用しつつ(腕を専有せずに、腕をわずらわすことなく)、とれる一方、この水を含むリザーバ(携帯水筒)は、歩行や駆け足などの活動時には、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)に容易に戻ることができ、その際の形状を示す図である。
《図78》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライドの結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転の結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像をまず示すことによる視覚的理解の増進を企図した図である。
《図79》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図78においては紙面の関係で描ききれなかった円筒型水筒の近くの諸変数等を示すとともに、同時に、天空におけるGPS衛星Aとの幾何学的位置関係についても、示した全体像の図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライド的操作の結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転的操作における結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像トの関係において円筒水筒の付近の部位の、電波伝搬の様相を模式的に示すことをまずは企図した図である。
《図80》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、また、使用者も同時に自明ではあるが念のために描き、ただしそのために、図が過度に複雑化することを避け理解の視認性の容易さを確保するため、仮にθ=0で、φは自由に自在な値をとりうる局面を例示した図でもあって、さらに、円筒型水筒にあってはその中心軸を含む平面での断面図を示し、その断面における辺縁回折波及び、水の層を薄くした部分を透過した後回折する波が、円筒型水筒の底面中心部に在するL1 C/A GPS受信機に到達する際に、相互に逆位相を生みだす伝搬距離差の場合は、いかなる幾何学的条件が満たさせる場合であるかを、導出するためのBの長さを変動させられることにより自在に変える本提案による操作が、a,b,r,Aは固定的な値であるため、φの角度で電波を送り込んでくる位置関係にあるまたは結果的にそのようになる衛星信号の、2経路の回折波のほぼ逆位相差によるGPSアンテナへの到着に由来する相殺による受信強度の特徴的な低下を検出することで、有効にそのGPS衛星の存在を把握でき、方位情報取得方法を支援することができることについての、視覚的理解の促進を企図した例示についての概念図である。
《図81》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周全体に沿って、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、長さBの値をスライド的に変えて、いずれかのGPS衛星からの信号が、逆位相の2回折波の振幅が重なることにる相殺により特徴的な受信強度の低下を見せる長さBを同定することができること、そしてそれがGPS衛星の位置としての重要な変数であるφの導出につながっていることを示す概念図である。《図82》本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、主に、既に、Bの値の同定が完了している場合に、円筒型水筒の中心軸周りにこの、水の層が薄い領域を、回転させることによって、GPS衛星からの信号が、特徴的な受信強度の低下を見せる時の、水の層が薄い領域を形成している領域と、天空との、幾何学的配向きを主にθとして同定することができることを示す概念図である。
《図83》本提案の実施例の一つにて、円筒型水筒の、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成するために、圧力を加えて挟み込むことを実現するために用いることのできる挟み込み器の概念図であり、軽量、廉価、小型、弾力性に富み入手性の高い樹脂などによって、最近では普及の著しい3Dプリンターなどによっても容易に自作できるという利点も有するものの例示のための図であり、この円弧的形状の柱の外観に想定れている中心角としては45度から90度程度であるが、例えば中心角が120度や、180度程度のものさらに、360度のものも容易に作成できることを視覚的に理解を促進する目的のための図であり、またこのようなものであれば、180度のものを2個用いて、360度を実現し、その後、ひとつの180度分の中心角相当分を外すなど、あるいは、90度を4つ使っても同様のことができるなどを簡単に示すための外観図である。
《図84》図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、それを仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図である。
《図85》図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その外形を近似的に仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図であるところ、使用者の背中との位置関係を概念的に例示することを企図した模式図である。
《図86》図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その限定された方向例えば、体躯側面方向近傍に在する衛星からの信号の回折信号のみの対処を図れば足りる等のことは現実的にはありうるものであると通常想起されるところ、そうした場合には、φは小さい値のみを考慮すればよく、また、θも限定的な値のみを考えればよいため、使用者にとっての両体側方向近傍から衛星からの信号の回折信号の相殺のみをほぼ考えればよいとき、それだけに限定すれば、既述の図における各種パラメータがほぼ一意に決まることからそれを最も簡単な外形のブロック状として実装すれば、遠方での辺縁回折波と、近方での辺縁回折波が、GPSアンテナの箇所で丁度相殺する頻度が高まるように設計することは容易であることにかんがみてその概観を示すことを企図した概念図であり、これを二つ組み合わせるとほぼ矩形となりうることから持ち運びなども容易であり、水の容器としても利便性が一層高いことを視覚的理解を増進するための外観図である。
《図87》図81において、円筒形の底面に水平に水の層の薄い領域を形成したところである一方、円筒形の中心軸に平行にそのような領域を形成しても同様の効果が得られることにかんがみて、そのような効果を得られる別途の構造を例示するための概念図であって、その水の層の薄い部分については、簡便な表記を図るため、その部分が存在しないようにも表現されている図であり、このような構造をとっても値Bすなわち底面から距離Bだけ水が充填されていて透過しないなならば、前記の構造と同様の効果が期待できることを示すことの視覚的理解を増進することを企図し、θはやはり0と簡略化しているところであるが、A=20cm、B=6cmなどとすると、φ=0の衛星からの信号はGPS受信機において相殺されることを容易に想起できることを示すためことを企図した外観図であって、外枠の立方体は寸法の目安に描かれている図である。
《図88》図87において、θが簡略化され0とされていたところ、その値が仮に0でない場合いかなる状況になるかを視覚的理解を増進することを企図した図であって、図87の寸法であると、図中θ=60度の辺縁で生じる回折波も、図中θ=0度の辺縁での生じる回折波と、ほぼGPS L1波の半波長分に相当する伝搬距離の差が生じるため、その回折波の相殺効果も生気することを容易に想起させることを企図した図である。
《図89》左右に平面の水の層を形成する水筒を装具として背負うなら、その両者を、下部においても、上部においても、水路で連結できるように栓を、それぞれの上下に、構成しておくことで、下部の連結チューブをつけた場合にその連結チューブから分岐させた経口保水チューブを用いて経口保水が簡便にできるのみならず、登山行動前に、水を注入しておいた場合、片方の室には大気も若干含めて栓を閉じておけば、登山中、登山後、下山時に、もう一方の線を緩めるだけで、パスカルの原理により、登山前に閉じ込めた大気圧との現在の大気圧の差の分だけ水位に意味のある差が生じるため、両方の水筒を透明としかつ登山行動前に密閉した片側の室の気圧との現在の栓を緩めた側の現在の気圧差を読み取れるように目盛りをつけてあれば、重たい水を単に担ぎあげるだけでなく、有効に気圧変化、すなわち高度変化または、気候の急変を知るなどの有効活用が可能となることを視覚的に理解を増進することを企図した頭である。
《図90》左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は実質、水の膜、に相当する、水の層、といえるものであるビニル水筒などを背中にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、寒冷地では凍ることを防ぎいつでも飲用可な溶融状態を維持しやすいという利点もあり、また酷暑では体温の冷却効果が期待でき便利であることに加え、方位情報取得時に必要であれば、腰に手をあてて、ひじを後方に、あるいは任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に張り付けることが容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解を促進することを企図した概念図である。
《図91》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を中心に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、相互に接する辺で適切な角度を形成できる点で、ベルクロテープなどで結合すれば、人体のいろいろな微細な動きにも円滑に対応できて、扱いやすい三角形形状となりうる水の膜の配置箇所の例を、A,B,C,Dで例示したものである。
《図92》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側正面から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。。
《図93》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示しつつ、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図である。
《図94》図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示し、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側方向から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。
《図95》たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、はがす、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがす前の最初の状態を例示する図である。
《図96》たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、はがす、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがした前の最初の状態を例示する図である。
《図97》たとえば長岡正夫氏による方向を問わない磁力接続構造体で、磁石が相互に回転してSNの向きを揃えることができる機構により、多角形の水の層のコンパートメントを相互に結合できるようにコンパートメント容器にそうした結合機構を組み込んでおけば利便性が向上するすることも、ベルクロテープなどとならんで本提案の利便性を維持するのに有用であり、そうした機構との適合性にのの視覚的な理解を増進することを企図した写真である。
《図98》たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたと一緒に把握された図である。
《図99》たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたをとりはずした状態で把握された図である。
《図100》たとえば本提案はチームなどでのExpedition海外遠征登山の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、安全な水が特に得にくい海外では、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない水を安全な水に濾過などする装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも知識を得られるように、とうめいばけつの側面に、必要な現地調達濾過剤の名称(Gravel, Sand, Fabric, Charcoal, 等)を各国語とアイコンでそのいれるべき水準の概略位置とともに図示しておくなどすると利便性がたかまる上、その際にりようかのうな直径4mm程度とそれへのscrew cap等を底面に具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のための図である。
《発明を実施するための形態》
《0032》
上記した解決すべき課題を、少し異なる表現で述べると次のようなことになる。
《0033》
本発明者が従来提案してきた、L1 C/A GPS(or GNSS)受信機を用いて、位置と時刻のみならず方位情報をも取得可能な受信機により、方位情報を得る場合を考える。
《0034》
この際、反射波の受信を防ぐことは(見晴らしの良い場所に向けて使用することで)比較的容易であって、同時に、直進波の受信を防ぐことも(身体体躯を活
用して)比較的容易であった。しかし、この場合、流用する受信機の種類や個体差によっては、身体体躯末端などからの回折波の影響を受けることが稀ながら
あった。
《0035》
マイクロ波吸収素材配備で解決されるとはいえ、現在、一般的に、重くかさばる傾向が大きい当該素材を同時携行しつつ、歩行を主とした身体的移動を継続的
に長時間実施することは、歩行時の重量と容積の増加に伴う身体的負荷を増すことになり、これは、のぼり坂、下り坂の多い場所(山岳地域等)や、瓦礫上(被
災地域等)を主に徒歩で移動する等歩行負荷の大きい場合には、急速に疲労が蓄積する等任務の遂行に重大な問題を生じる。
《0036》
使用文脈に適した適切な方策で、当該問題を廉価かつ合理的に解決し、国際社会での大規模自然災害の緊急援助隊活動などを、より円滑に支援することを課題とする。
《0037》
解決する手段としては次のようである。
《0038》
緊急援助隊活動時を含む野外活動時に携帯する可能性が高い、あるいは、救命艇設備規則で設備が義務付けられている飲料水用パッケージに微細な改良を加え
たものの使用の可能性も含め、水そのものと、身体体躯と、発明者が提案してきた方位情報取得も可能な能力を兼備するGPS受信機の三者を組み合わせること
で、L1 C/A GPS (orGNSS)受信機への回折波影響を排除し、より簡便・確実な方位情報取得の実現を可能とする
《0039》
図1等を用いて、課題を解決する実際の手段を以下に、順を追って示す。
《0040》
発明者が既に提案してきた上記の、L1 C/A GPS受信機を、身体胴部腰背面に、アンテナ主ビームの法線方向を、体躯中心軸と垂直かつ体躯左右平面に垂直に、体躯から遠ざかる方向に沿わせて、配置する。
《0041》
水を、一定形状の中空の円筒形状になるように梱包したものを準備する。梱包の際にマイクロ波に影響しない例えばプラスチック等の容器を用いても良い。そ
の円筒形状の中心軸を、前記の法線方向と、一致するように配備する。この際の円筒の半径は約5cmから20cm程度の範囲内であれば良い。最終的な厚み
は、数cm程度であれば良い。流用するGPS受信機が持つ、回折波への影響の受けやすさに依存する。
《0042》
プラスチック等の容器は、使用者の口元へと、チューブで連結されていて、使用者の水分補給に役立つように設計されていても良い。いわゆる、ハイドレー
ション・システムと呼ばれ、サイクリング・アスリート・infantrymanm(歩兵隊員)またはfoot soldier(歩兵)などの行動中の水分
摂取に活用されている用法を兼ね備えることができる。
噛むことで初めて弁が開く簡便・安全な構造で少量ずつ水が簡単に給水できる。口を離すと自然と再び弁は閉じられる。水だけでなく栄養ドリンクなどを内容
物としても構成できるため長時間のロードレースなどではそのように利用されている。長時間にわたり休憩を取ることなく行動継続することが大切な場合に、そ
れを可能とする。
人命救助もその範疇に入ることが認識される日が近いことはもちろんである。その際には、できるだけ時間を浪費せずに、現在位置と、被災者の位置情報を、
衛星電話などで得て、GPS受信機の利用としても測位のみならず方位が得られる装置への回折波減衰効果も併用し、方位限定幅を狭く、案手的に得て、進路の
的確な選択を行って災害発生時から被災者救助までの時間をできるだけ短縮することで生存率の向上や、後遺症の重症化を予防するために、水分や栄養分を補給
しつつ行動し続けるための機器としてきわめて適格性があり、有用なシステムを構成できる。
こうした近未来的な野外での人命救助をはじめとし、一般のアウトドア活動支援システムとも相性が良く、兼用性が高く廉価に合理的にかつ総合的に軽量に構成可能な点も、本GPS受信機の野外での身体体躯と水との協調活用の使用法の提案の長所である。
《0043》
水等の内容物を注入した状態ではじめて、一定厚みの円筒形類似構造をとりうるような、いわば水非注入時は薄い形状状態の軽量の水筒等を、チョッキ(ヴェ
スト・ベスト)に組み込んでおく、あるいは、取り付け可能としておき、水非注入時あるいは「水注入済だが非活用時」は、ヴェストの背部に、比較的平面型に
かさばらない(low profile)形状を維持していて、活用時には、図1類似の形状として円錐台か円柱かそれらに似た形状を形成しても良い。
《0044》
水等を注入した状態ではじめて、一定厚みの円筒形類似構造をとりうるような、いわば水非注入時は薄い形状状態の軽量の水筒等、で、水非注入時あるいは
「水注入済だが非活用時」は、比較的平面型にかさばらない(low profile)形状を維持すると述べたものは、柔軟なプラスチック製のばねを保持し
た、中空のビニル製等の円筒形状の水筒と考えれば良い。
《0045》
あるいはこうした形状を簡単に形成するには、別法としては次の素材が用いる方法が適している。アウトドアでもテーブルウエア(食器)として便利に、用い
られる、と定評のある、「フォルダブル(folderble、 折り畳み)可能シリコン樹脂製調理用容器(ボウル)(直径20cm程度)」もが近年廉価に
存在する。
シリコン樹脂製のテーブルウェア(食器)の一種である。シリコン樹脂の物理化学特性のひとつである柔軟性・軽量性のため、過酷な環境の野外活動使用時に
も割れたり壊れたりすることもなく、軽量で、可塑性・変形性に富む。約27×21.5×11cm(使用時)には半球状に近い円(あるいは角)錐台形状を取 りうる。通常のテーブルウエアとしてボウル状(半球形)として用いることができる。手の少しの力で平易に折り畳まれる。
すると、約27×21.5×4cm(収納時)とぺったんこ(扁平)な円(より正確に述べれば同心円状。波打っている、同心円状。)に近い状態になる。
こうした物理化学的な新素材を活用し、水等を注入していない状態、あるいは水を入れても活用時には、では、ぺったんこな円に近い状態で、水等注入済で活用時のみ、ボウル形状の周囲に、水の層を持つような一種の水筒を形成しても良い。
《0046》
図1類似の形状を形成しても良い、とはそのような意味である。特徴としては 衛生的で柔らかく、耐熱性に優れたシリコン樹脂容器は、コンパクトに折りた
ためば省スペースに収納できる。持ちやすく滑りにくいシリコン樹脂は、電子レンジにも好適に適合するから野外での料理の下ごしらえに便利で、マイクロ波の
影響を受けにくい。被災地などの野外における医療用の作業にも適す。図1は、中空円柱状の筒であり、内部の液体等収納部は単一の空間となっているが、必要
に応じて、なお、(複数に分割された空間としての)コンパートメントを形成しても良い。例えば、上部、下部、左部、右部、と細かい各室に分けたコンパート
メントを形成しても良い。限られた水しか得られない場合には、左右だけに優先して水を補給することなど、回折波減衰にもっとも効率的な部分への割当を行う
などの工夫が可能となる。ハイドレーションシステムと併用する際の回折波弱化の利点が、前記コンパートメント化により生じることを述べる。減衰効果が減じ
ても実際上はあまり影響の大きくない部分、例えば、下部そして上部から、使用者がハイドレーションシステムでの利用する部分として先に水を吸引して消費し
ても、よい。この使用方法は、左右回折波の減衰効果には、影響しないとの利点が生じる。下部そして上部の水を消費してから、やおら、左右の部分にハイド
レーションシステムのチューブを付け替えれば、うっかり左右の部分の水を無自覚に消費していたということがなくなり、よりよいのである。非常に実際的には
下部から吸引用のチューブを併設しても用い、そこが空になったら、上部を吸引用としても用いるとよいと述べた。さらにその後に、左右のコンパートメントを
使うと良いと述べた。その際も、左右だけに構成部分が存在する場合については、両方の水分包含可能空間を下部で細い中空チューブで連結しても良い。そうす
ると、ハイドレーションシステムを併設した場合でも、左右の片側だけの水位が下がってしまい、回折波の減衰化が左右で均等で、無くなる状態を無自覚に形成
されてしまう事態を、容易に避けることができる利点が生まれる。なお、さらに詳細に特定すれば、この場合、均等角度にするなら、360度/4部分=90度
となり、円柱に各90度の中心角を持つ扇形の柱状部分4つのコンパートメントに分けられることになる。もちろん均等にコンパートメントを分けるばかりでな
く、必要に応じて、中心角120度の左右のコンパートメントおよび30度ずつの上限のコンパートメントなどとしても良いのである。費用との相談になるが、
このような容量や形状の変化が有る程度自在に可能となるような可塑性を有すプラスチック、シリコン、高分子ポリマーなどの近年の新素材を用いてもよいこと
はもちろんである。また、簡易かつ簡便な登山時利用や、廉価性や実際性などを重視するならば、軽量で廉価な、使い捨てともいえる、
LDPE((low-density polyethylene)低密度ポリエチレン)・EVA(エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA
ethylene acetic acid vinyl copolymer)。柔軟で高透
明性な材料。超高圧法重合プロセスにより、酢酸ビニルなどの極性を有するコモノマーと、エチレンとの共。重合体を製造することで作成。)を素材とする、
ジャバラ式ウオータータンクとしても良いのである。この場合、円柱の(あるいは後述する角柱の場合も角柱の)柱の高さ方向に平行な、中心軸、方向に、厚み
が増減するべく、側面にジャバラ構造を設ければ良い。これによって非使用時は、柱の高さ方向に圧縮するとジャバラ構造が押しつぶされ、嵩張らない構造に変
化する。こうして収納性もよくなる。この状態で密閉すれば(呑口のスクリューキャップを閉めれば)、内圧が陰圧になるためその圧縮されたジャバラ構造はそ
のまま維持され嵩張らない利点を享受できるのである。これを図2に示す。蛇腹構造の図2には液体の注ぎ口、排出口が示されている。液体の注ぎ口、排出口に
はスクリューキャップを取り付けることができる。また、ハイドレーションシステムとしても用いるための、使用者が行動中に水分補給を行動停止したりせずに
水分補給を同時に経
口で行える経口吸引用チューブを取り付けることができる。身体に装着した際に構造を維持する程度の強度を容器自体に持たせても良いし、被服側にそのような
目的で、身体体躯に沿う形で非使用時には折り畳まれ邪魔にならない支柱構造を具備し、使用時には適切な強度を持って適宜突出させうる衣類を用いても良い。
プラスチック製または樹脂性のバネは近年廉価に流通しおり、それを用いて使用時の形状の安定的な維持を図ることが廉価かつ簡便に可能である。プラスチック
製または樹脂性なので電磁波の回折波影響の減少へといった効果を図れる利点もある上、受信状況にそれ以外の積極的な影響を与えることがすくないというすぐ
れた利点を享受できる。あるいは、上からかぶるタイプのスポーツ用ゼッケン又は救命胴衣のような形状で両脇で紐あるいはベルクロテープで前後に固定できる
付加的な衣類状のものに上記の水筒を設置可能としても良いのである。
すなわち、中空部を有すプラスチック等製の円柱形状の水筒(直径外経30cm程度、直径内径25cm程度)に水などを充填したものを体躯両脇部に背中面
の法線に中心軸を平行に設置する。その中央付近にL1 C/A GPS受信機を垂直に体躯に沿わせて設置する。あるいは、約30cm×約20cm×約 2.0cm程度のプラスチック製の水筒に水等を充填したものを体躯両脇部に背中面にほぼ垂直に設置する。その中央付近にL1
C/A
GPS受信機を垂直に体躯に沿わせて設置する。
プラスチックばねで補強してもよい。ぺったんこにしたときはベルクロテープなどでばねの力を抑えればよいのである。
《0047》
円筒形のものは、側面にプラスチックバネが配備されていて、非使用時には、バネを抑えている構造すなわち、ベルクロテープのようなものでバネの力で自立
しないように、止めておくか、カチっと相互に嵌め合わせらえるプラスチック嵌め合わせ具のついた紐で留めておくかの機構を用いてかさばらないように薄い平
円板となるようにできる。
使用持にはその留めてあるベルクロテープないし2本の紐の先端に固定された2つの雄雌の嵌め合わせのプラスチックロック部分をワンタッチ操作にて、はずす
だけで、平べったい円板形から、ばねの力で、ぴょんと、跳ね上がるように、円筒形の構造が生成され、バネの力で、そのまま自立するようにしても便利であ
る。非使用時、さっと畳んで、カチっとロックするとことができる。コンパクトで持ち運びにも便利である。それは非使用持にはコンパクトに薄型形状に折りた
ためるか軽く押しつぶして固定具で留めると嵩張らない薄型の円板の形状になる。直径としては例えば15cm程度のものから40cm程度のものまでといった
具合に、自らが流用している廉価な各種寸法のGPS受信機に、もっともよく適した形状のものを使用できるようにすればよいのである。
この際、プラスチック・バネで、しっかり自立するようにできるが、野外キャンプなどの場合、取り外して、持ち運びに便利な、もの収納する実体として使用す
ることもできるので便利である。また、こうした構造について、ポップアップする方向が体躯に垂直になるように、着衣に組み込んでおく、と言った着衣の一部
にしてしまう設計とすればよい。次に、又は着衣に着脱可能としておくと、野外で一つバッグが必要時には使えることにある。このバケツは、水などを格納する
ことができる特別な蛇腹型空隙を有することも水筒としての利用を常に可能とする選択肢を使用者に与えてくれ、かつ中空部に食材などを入れておけば、夏場な
どは、腐りやすいもの食材などには非熱の大きい水が取り囲んでいるため、保冷効果ひいては防腐的効果も期待できて便利である。なんとならば、保冷剤として
流通しているものの成分は、高給水性高分子ポリマーおよび水であり、実際にはその質量のほとんどは水が占めている状態であり、水の特別に高い比熱の属性
は、社会において、認められている。
その円筒形の側面には蛇腹式の柔軟水筒を側面に有する形状の円筒を実際は配備することで、本提案は実現可能となり、使用者の利便性も相当に高まると期待で
きる。この際、ばねには、別に示すようなマイクロ波にその回折波減衰というすぐれた効果以外には特段の影響を与えにくい、プラスチックバネを用いることも
でき、そうすることにより、水とビニルの透明性にプラスチックバネの透明性がマッチして、中が透けて見えることから、涼
しげな感じや、または、中のGPS装置の位置が適切であることなどを確認したり、ずれていないかをチェックしたり、することができる利点も生じるため便利
である。もちろんとりはずせば実際に野外でのポップアップバッグとして活用できるわけであるから、その兼用性も使用者は確保できることになり、野外での
GPSの使用持に、方位情報取得機能の付与を的確に支援しうるのみでなく、水の兼用性をうまく活用できることに、さらに加えて、このような機能まで兼用で
きるため、野外の活動においては真に有用性があるものと考えるのが妥当である。
外壁の中に、水などを格納することができる特別な蛇腹型空隙を有することも水筒としての利用を常に可能とする選択肢を使用者に与えてくれ、かつ中空部に食
材などを入れておけば、夏場などは、腐りやすいもの食材などには非熱の大きい水が取り囲んでいるため、保冷効果ひいては防腐的効果も期待できて便利であ
る。なんとならば、保冷剤として流通しているものの成分は、高給水性高分子ポリマーおよび水であり、実際にはその質量のほとんどは水が占めている状態であ
り、水の特別に高い比熱の属性は、社会において、認められているのである。
同様に四角柱形状としたい場合は、バネではなく、内蔵の四角形のプラスチック枠組みを四角柱内部で左右の側面に立てその側面のビニル又は布の張力によりそ
の構造を支える支柱として機能させ、ひいては、四角柱形状を支えられる事実を利用してポップアップさせることもかんがえられる。収納時には、前記の内臓の
四角形の枠組み構造を、バッグの内部で左右の側面に立てた状態からはずすと、全体が、例えば4cm程度の、薄平べったい四角板状態に戻る。使用時には全体
は、例えば、17.0cm高x24.5cm幅、17.0cm奥行などのバッグに、手を加え2,3秒で変貌できるものである。衣類から又は衣類へ着脱可能に
すれば、野外でのキャンプなどや現場での持ち運びに便利であることが極めて高く予想される。布製又は丈夫なビニル製とすれば、使用時には布の張力の働き・
作用で中空四角柱の安定した構造を維持できる。具体的には、四角筒のその対面する2つの側面に、実際は、側面にぴったり合う程度の寸法の四角形の枠組みが
自律的に張力ではめ込まれている状態を構成すればよいだけなのである。
こうした構造の本質部分について、すなわちポップアップしてくるある種の円筒又は中空角柱の構造について、ポップアップする方向が体躯に垂直になるよう
に、着衣に縫いつけておく又は着衣に組み込んでおく又は着衣に着脱可能としておく、と言った着衣の一部とする設計としつつ、その円筒又は中空角柱の側面に
は蛇腹式の柔軟水筒を側面に有する形状の円筒又は中空角柱を実際に配備することで、本提案は優れて実現性が高まり、使用者の利便性・活用性も相当に高まる
ことが期待され得る。
こうした際、円筒壁に用いるばね又角柱壁に起立・収納可変構造として用いる四角形枠組み構造、別に示すようなマイクロ波にその回折波減衰というすぐれた効
果以外には特段の影響を与えにくい、プラスチックバネ、あるいは、プラスチック枠組み構造を用いることもでき、そうすることにより、水とビニルの透明性に
プラスチック又は樹脂の透明性がマッチして、中が透けて見えることから、涼しげな感じや、または、中のGPS装置の位置が適切であることなどを確認した
り、ずれていないかをチェックしたり、することができる利点も生じるため便利である。もちろんとりはずせば実際に野外でのポップアップバッグとして活用で
きるわけであるから、その兼用性も使用者は確保できることになり、野外でのGPSの使用持に、方位情報取得機能の付与を的確に支援しうるのみでなく、水の
兼用性をうまく活用できることに、さらに加えて、このような機能まで兼用できるため、野外の活動においては真に有用性があるものと考えるのが妥当である。
既述の円筒形のポップアップバッグなら、その壁面には、バネが組み込んであるのが普通であることを述べた。先にプラスチックバネを外形に組み込み構造の補
強をしても良いことも述べた。この構造を衣服の背面に縫い込むようにして配備しておけばよい。水を含む容器の内側に沿うように配置されていてもよく、外側
に配置されていてもよい。水を含む空間部分にあっても構わないけれども、なんらかの内部構造として納める必要があるならば、バネ用の空隙空間を持たせても
良い。ここでプラスチックバネについて少し論じておく。金属バネを使わないのは電波伝搬に影響を与えないためである。
この際、ばねには、別に示すようなマイクロ波にその回折波減衰というすぐれた効果以外には特段の影響を与えにくい、プラスチックバネを用いることもでき、
そうすることにより、水とビニルの透明性にプラスチックバネの透明性がマッチして、中が透けて見えることから、涼しげな感じや、または、中のGPS装置の
位置が適切であることなどを確認したり、ずれていないかをチェックしたり、することができる利点も生じるため便利である。これを着衣に縫いつけておくかの
ような着衣の設計にすることと、その円筒形の側面には蛇腹式の柔軟水筒を側面に有する形状の円筒を実際は配備することで、本提案は実現可能となり、使用者
の利便性も相当に高まると期待できる。もちろんとりはずせば実際に野外でのポップアップバッグとして活用できるわけであるから、その兼用性も使用者は確保
できることになり、野外でのGPSの使用持に、方位情報取得機能の付与を的確に支援しうるのみでなく、水の兼用性をうまく活用できることに、さらに加え
て、このような機能まで兼用できるため、野外の活動においては真に有用性があるものと考えるのが妥当である。
プラスチックバネは耐薬品性に優れ、強酸・強塩基下での使用が可能である。腐食・非磁・廃棄時の分別など金属ばねでは対応が難しい条件でも使用できる。
さらにプラスチックバネと他の機能部品を一体成形することによって、部品のコストを下げ組み立て工数を減らすこともできる。
《0048》
たとえば、ポリカーボネイト製ばねは、ばねの特徴耐候性に優れているため、野外使用用途などにも様々な実績をもっている。毒性がないため、食品容器、医
療器 具に最適であり絶縁材料としても優れた電気的性質をもつ。透明性に優れ、光学的な用途にも広く使用される。実用温度は-40℃~+120℃と広い範 囲にわたる。成形時の寸法精度、後寸法変化も小さく、精密成形部品の成形に適した素材である。自己消火性であり、火災の心配のある分野に多用される。ディ
スポーザブル医療器具・内視鏡等に使用可能で、廃棄時にプラスチック筐体から分別する必要がない。
《0049》
ポリアセタールばねの特徴高い弾性率と優れた弾性回復性、それに耐クリープ性・耐疲労性が加わり、スナップフィット用の樹脂として一番多く使われてい
る。電気特性も良く、磁性も無い為、MRI装置で使用されている。ポリアセタールは染色加工ができる。外観部品として着色する事で様々な用途に使い分けが
出来る。有機溶剤に対して強く、また吸水による寸法変化は少なく、実用上ほとんど問題はない。
《0050》
プラスチックばねの特徴としては次をあげられる。(1)高温および過酷な環境下における卓越した強度、剛性および寸法安定性を持つ。(2)ハステロイ・
インコネルと比較し低コストで量産性が高い。(3)鉄鋼、アルミニウムやチタニウムと比べ軽量である。(4)潤滑剤を用いることなく、低摩擦係数および高
耐摩耗性を発揮し、取り付け部材に対する攻撃性が低い。(5)優れた耐薬品性を持ち、酸、塩基およびオイルなどの一般的な溶媒に不溶である。(6)低アウ
トガス、低発塵で高純度なためコンタミ発生を低減し、電気絶縁性をも持つ。
《0051》
さらには、次のような時代を先取りした提案をも行う。前記まででは、底面は抜けていたものを主に想定していたが、ここでは、底面を有する、野外用の一定の頑健性と廉価製と兼用性を備えた,容器性を備えたものを提案する。すなわち、プラスチック製や、ポリカーボネイト性、あるいはベークライト性といった、コップや、器において、野外で用いる有る程度のサイズのあるものは、提案型GPS受信機との相性が良く
なるように、二重構造にすることを提案する。すなわち、通常は、であるが、いざというときには、外側の部分にマイクロ波吸収性素材の液体等(水など)を充
填することにより、身体体躯と組み合わせて提案型GPS受信機と利用することにより、回折波弱化に用いることができるように瞬時に変貌し、遭難予防などに
活用できるサバイバルグッズとなるのである。そのために外壁側の空間の注ぎ口は通常はスクリューキャップで閉じられている構造とする。空
気がそこに存在しているだけでも、寒冷野外では暖かい飲料の保温性、に富む野外性廉価軽量な容器として活躍するであろう。逆に、酷暑野外では冷たい飲料の
保冷性、に富む野外性廉価軽量な容器として活躍するであろう。なお側面に構成された空間と同様な空間を底面にも用意しても良い。この場合保温性、保冷性の
向上に資する。側面に構成された空間と同様な空間を底面にも用意しない構成もそれはそれでその側面空間にマイクロ波吸収素材を充填して体躯に装着した際の
不要な重量を排すると積極的な意味を有する。これはどちらでも良い。こうした途上国でも製造可能な低価格ショップで販売可能なプラスチック製品として廉価
に構成できるため、急速な付加価値容器として世界中に普及可能な特性を持ち、なのかつ、提案型GPS受信機とともに次世代の方位情報取得支援の野外グッズ
として活用が期待できる。
図3にこの概念図を示す。側面を湾曲させ上面をより広くして、通常のカップに類似させた形状としても良いことはもちろんである。底面は構造をもち、コー
ヒーや飲料を中空構造部分にいれて野外用の食器として活用することができる。これをさらに発展させると次のようになる。近年シリコン式のポップアップ式
カップが急速に普及している。これは相応に野外活動に便利であると目される。これと、野外活動に有用な提案型GPS受信機と組み合わせることを可能とする
ように次の提案を行う。つまり、シリコン式のポップアップ式カップは通常、1重であるが、これを、2重構造のものとすることを提案する。前記と同様に活用
可能であるため、同様に説明が可能であるがここでは繰り返しとなるので省略する。図3をさらに発展させると、次のようにもなる。外壁側の注入口から、保冷
剤又は保温剤を入れておくこと用途も可能となる。保冷剤又は保温剤の素材は高吸水性高分子(Superabsorbent polymer、略
称:SAP)及び融点降下剤及び防腐剤及び水であることが多い。高吸水性高分子にはポリアクリル酸ナトリウムが用いられることが少なくない。ポリアクリル
酸ナトリウム(sodium polyacrylate)とは、高吸水性高分子の一種であり、主要な単位構造は[-CH2-CH(CO2Na)-]n。高
い吸水性は、網目構造の中に多数の水分子を取り込み、ゲル構造を作ることによる。水分吸収率の高さを利用して紙おむつ、保冷剤、生理用品、ローションなど
に使用されている。食品分野でも増粘剤として食品添加物グレードのものが使用される。また、図4に示される寸法の救命水と組み合わせているなら、切り取り
線部分の、電磁波侵入が生じないように、ベルクロテープ(通称でいうところのマジックテープ(登録商標))を、救命水に貼り付けておき、相互に、救命水
の、切り取り線部分と水部分が、重なるように配置することで、解消を図ることが簡単にでき、本発明に応用できる。これは、救命水として小分け袋を用いるこ
とも一向に妨げないために優れた方法であり、救命水が普及している日本および世界の先進国、途上国において、船舶関係者や被災者にとっても有効な方法であ
ると考えられる。また、救命水として定着している小分け袋を、提案型GPS受信機受信機への人体との併用で回折波弱化に応用するために、簡便・廉価・手軽
な方法であり、従来の救命水への併用が容易な手法でもある(救命水の製造工程に変化を与えずにすむ)でもあるため、また、救難艇や救急時にも各種に活用可
能なベルクロテープを与えるのみですむため、有効な方法であると思われる。当面の事実上世界標準としても受け入れられやすい活用可能な手法となろう。また
ベルクロテープが無いときには両面テープでも簡単に実現可能である点も現実的である。一定の構造を持たせるためには、軽量な円筒形のタッパーウエアを用い
ることができる。また、衣類から垂直な構造の棒状構造を数本突出させることにより、そこに、簾のように引っ掛けることで実現することも可能である。
《0052》
水を、一定形状の円筒形状になるように梱包したものを準備する際には、救命艇設備規則に準拠して、救命艇に設備されていることの多い、一般的形状の清水
のビニル袋入りパッケージを流用することもできる。事実上標準となっている形状がある。例えば、水袋部分のみに相当する内形は横12.1cmx縦
5.9cmx厚さ最大約1cm程度の、小分けされたビニルパッケージに清水として飲料水がパッケージ化されているものが、救命艇設備の事実上標準(de
fact standard)となっている。わが国で市販さ
れている当該形状のものはおおむね透明なパッケージであり、青字で、国土交通省認定の刻印があるものが一般に流通し、現実に、活用されている。図4は日本救命器具会社の製品で我が国の救命艇設備規則に沿っており広く普及しているものの一例である。
外形(水を含まない縁部分を含む)と寸法は次のようである。横13.8cmx縦7.4cmx厚さ最大(水部分が最大)1.0cm程度。なお、水を含まない縁は、左横1.0cm、右横0.7cm、
上縦0.75cm、下縦0.75cmでありほぼ国際的に事実上標準となっており、英語等で記載された同等のポリエチレ
polyethylene((CH2CH2)-n エチレンの重合体.透明ないし半透明の固体で,酸,アルカリ,溶剤に耐える。電気絶縁性,耐水性,防湿
性,耐寒性がよい.低密度ポリエチレン(略称LDPE,比重0.91~0.93)はエチレンを高圧下でラジカル重合させたもので主にフィルム,シート,電
線被覆などに用いる。)又はポリアミドpolyamide(主鎖中にアミド結合‐CO-NH‐をもつ重合体。従来からよく使われるものにナイロン
6,66,610,7,11,
12などがあり,適度な吸湿性と染色しやすさのため合成繊維として利用されるのをはじめ,機械的強度や耐摩耗性にもすぐれることから,フィルム,歯車,ベ
ルトなどにも用いられる)製の透明あるいは青透明な比較的丈夫で軽量なビニルに個別に梱包され、切り取り線で連結されており、相当な意志的な力を加えれば
連結している切り取り線から離れるが、容易にはずれるわけでない、といった安全な形式が世界的に普及しており、普通に見かけるものである。
《0053》
海外でも同等の寸法で同様の現地語表記のものを見かけることがしばしばある。これは定員一人当たり3リットルの飲料水を備え付けることが救命艇設備と義
務付けられていることによる。また破損時に一度にすべてを開封して消費しまわないようになどの観点から小分けされているとされるがその理由については明文
化されていない。
《0054》
前記の清水の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを半径5cmから20cm程度の底面の円を想定しながら、円形
に巻きつけてゆくことで、緊急時に、救命艇設備を得たものは、自ずと、提案GPS装置を、自らの身体体躯と、巻きつけて形成した円筒形状(本来は水袋)の
水とで、回折波を手元の機材のみで効果的かつ効率的に排除しつつ、方位を得ることができるのである。
《0055》
船舶救命設備規則には「(救命艇の艤装品)第十四条 救命艇には、次の表に定める艤装品を備え付けなければならない。定員一人当たり三リットルの飲料水:。水密容器に入れた清水。」と記述されている。
《0056》
前例のような円柱を基本とする中空筒ではなく多角形柱を基本とする中空筒であってももちろん良い。多角柱、例えば、八角形柱の中空筒であってもちろん良いのである。六角形柱を基本とする中空ずつであっても良い。四角柱を基本とする中空筒でももちろん良い。
《0057》
四角柱を基本とする中空筒で、さらに、簡便のため、図5のように左右だけに構成部分が存在する場合でももちろん良い。
《0058》
これについては、両方の水分包含可能空間を下部で細い中空チューブで連結しても良い。そうすると、ハイドレーションシステムを併設した場合でも、左右の
片側だけの水位が下がってしまい、回折波の減衰化が左右で均等で、無くなる状態を無自覚に形成されてしまう事態を、容易に避けることができる利点が生まれ
る。
《0059》
左右の板状の部分は、蛇腹構造を持たせて、内容物が充填されていない空の際には、嵩張らないように空気を追い出して圧縮し、スクリューキャップで口を密閉することにより、薄い構造になる。これにより、嵩張らない構造を維持することができ、野外活動に好適に適合する。
《0060》
以下では、誘電性の電波吸収材料として活用する素材、について検討する。特に野外での自然環境や大規模災害環境で、単身あるいは少人数で被災者救出活動
や、捜索活動、救助活動、に従事する先遣隊、あるいは、過酷な環境で自主的に避難を継続的に実施し続ける者を対象とする。
《0061》
水による、電磁波の吸収特性をSchwanらによって実測された水(25度)のε‘(比誘電率)と、ε“(比誘電損)数値を用いてα(振幅減衰定数,Amplitude attenuation coefficient)を、
α=√((1/2)・ω^2・μ・ε0・[√{(εr‘)^2+(εr“)^2}-(εr’)])
α:減衰定数 (媒質の)
β;位相定数 (媒質の)
ω:電磁波の各周波数
εr‘:比誘電率 (媒質の)
εr“:比誘電損 (媒質の)
ε0:真空の誘電率
として、
または
α=√((1/2)・ω・μ・[√{(σ)^2+(ω・ε)^2}-ω・ε]) (Np/m)
ε0:真空誘電率
μ0:真空透磁率
ε‘:比誘電率 (媒質の)
ε”:比誘電損 (媒質の)
σ:電導率
f:周波数
c:光速(=約3x10^8(m))
として、
求め、1 (00MHzから3GHzまでの減衰率を計算すると図8のようになる。水(25度)による電磁波の減衰は、1.5GHzで、約100dB/mである。(2.45GHzの約1/3であることがわかる。)1.5GHzの電力半減深度、換言すれば、3dB減衰する深度)は、ほぼ3cm程度であることがこの文献値からも推定できる。生体組織の60%から70%は水分で構成されており、可視領域より長波長側の電磁波の透過・吸収は水分によって支配的であることが多い。筋肉などでは電力半減深度は水の場合の1/3から1/4である
(マイクロ波加熱技術集成 普及版 代表編集幹事 越島哲夫、NTS, 第II編工業用マイクロ波応用技術、第5章医療分野、P438)
《0062》
他のデータともつきあわせると前記にかかる単位長当たり減衰率と電力半減深度大体つぎのようにいえる。
単位長さ当たり減衰率
電力半減深度D
300GHz 6.0x10^2dB/m
3GHz: 3.9x10^2
dB/m
2.45GHz: 3.2x10^2
dB/m
約1cm
1.5GHz: 9.8x10^1dB/m 約3cm
915MHz; 3.5x10^1dB/m 約9cm
430MHz: 8.0x10^1dB/m 約36cm
《0063》
1.5GHzにおける、筋肉における、電力が(1/e:eは自然対数の低)になる深度は、約2.5cm程度である。
《0064》
誘電損(dielectric loss)は、電熱の一種で、交流電界を誘電体に加えたときに、その交流電界より位相が遅れて分極が起こるために発生する熱エネルギーである。
《0065》
人間が自らの人体遮蔽も活用して使用という文脈においては、導電性電波吸収材料や、磁性電波吸収材料を用いる方式は、アンテナとそれらの材料が、距離が近いため、結合してしまう、という欠点があった。誘電性の電波吸収材料は、そのような問題から、遠く、好適に適合する。
また本論で示すように、そうした際の素材には、携行持参の必然性があるものを用いることができた場合には多大な効果を奏するのである。
それは、例えば、飲料水、飲料用液体(エチルアルコールなど)、食材、食品、医療用輸液(血液パック、生食パック、消毒用メチルアルコール)、現地調達可
能な素材(砂<水分17%>等)、保冷材・保温材(高吸水性高分子、水、防腐剤、融点降下剤等)、海水中等の保温性衣類(ネオプレンなどのクロロプレン系
ゴム等)である。
これらは、従来ほとんどというかまったくこの種の目的に注目されてこなかった素材である。しいて言えば、交番電界中の誘電体の誘電損による加熱、すなわち、誘電加熱の分野で、より限定的には、いわば、マイクロ波加熱,マイクロ波食品加熱の分野で若干の知見があったのみであった。本論ではそれらを発見的に活用してゆくまったく新しい提案を行う。
《0066》
以上、形態について主に見てきた。
《0067》
以下では、誘電性の電波吸収材料として何を用いるか、について主に検討する。
《0068》
これは、誘電損失、を利用する方式である。
人間が自らの人体遮蔽も活用して使用という文脈においては、導電性電波吸収材料や、磁性電波吸収材料を用いる方式は、アンテナとそれらの材料が、距離が近いため、結合してしまう、という欠点があった。
《0069》
誘電性の電波吸収材料は、そのような問題から、遠く、好適に適合する。
《0070》
また本論で示すように、そうした際の素材には、携行持参の必然性があるものを用いることができた場合には多大な効果を奏するのである。
《0071》
近年の、原発事故における、一種の、市民の自主的な救命活動を促進する救命ボートのような役割の技術提案の重要性に鑑みて、提案をなしていることも本研究の特徴とも呼ぶことのできるひとつの重要な視座と言える。
《0072》
この根拠は次のようである。水は後述するように、L1波帯1.5GHzの電力半減深度が数cm程度である物理化学的特性を有する。その上、登山や救助活動において救助者のあるいは被救助者の安全のために飲料水の携帯・運搬は当然行われているはずである事実がある.
《0073》
主として歩行により移動を行う者が携行する、方位情報取得可能な筆者提案のGPS受信機と、従来この分野で飲料等以外のこうした用途にまったく注視されてこなかったこの素材としての水とを、組み合わせて用いることの利点について次に述べる。
《0074》
マイクロ波は誘電体中を浸透しながら吸収され熱に変わって減衰していく。この際、減衰特性として、特に、誘電体表面でのマイクロ波電力密度が1/2に半減するまでに直進した深さ、すなわち電力半減深度D[m]は、
《数2》
000142

D=3.32・10^(7)/f/{√(εr・tanδ)}
で表わされる。ここで、周波数f[Hz]、比誘電率εr、誘電損tanδ(誘電体損失角δ)である。(出典:森本雅之他 マイクロ波加熱装置 三菱重工技報31(6) pp.396-399 1994)。
《0075》
上式から図6と図7が得られる。水はマイクロ波の電力半減深度が小さく、優れた吸収素材である。本稿の目的にこうした物理化学的特性を備えた素材そしては、これまでまったく着目され活用されてきていない。
《0076》
同様の属性を顕著に示す素材として医療の洗浄用消毒用などの多目的にも散られるメチルアルコールを含むアルコール類等が存在する。
これも同様にこれまで生化学用途にのみ活用され、本稿における目的に適うこうした用途に考えられてこなかった。電力半減深度が小さいもの、例えば、水、は均質に暖めることが難しい、均質加熱に、うまく適合しない素材という考え方の位置づけのみであった。《0077》
例えば「一般的にマイクロ波電力による均一加熱度合の限界は(2~2.5)・D程度であり、これ以上厚い物質ではマイクロ波エネルギーが中心部へ到達す
る前に減衰してしまうため表層と中心部の温度差が大きくなってしまう。この結果、物質の表層と中心部の温度差が大きくなり、均一加熱が困難となる」「マイ
クロ波を用い冷凍食品を解凍しようとする場合に、非常に厄介な問題となる。即ち、冷凍食品の一部分が先に溶けて水になると、損失係数が大きくなりマイクロ
波は、この水の部分に集中的に吸収され、その部分だけが高温になってしまう、いわゆる『ランナウエイ加熱』発生する。本現象を避けるためにマイクロ波を間
欠的に照射して被処理物内部の熱伝導による熱移動を利用するなどの工夫を加えることで、ほぼ均一に解凍可能となる。」といったような記述が見られた。
《0078》
つまり、衛星通信工学とは遠く異なる異分野において、問題点としてのみ、扱われていた。
《0079》
そうした問題点として扱われていた属性を、衛星通信分野、衛星測位分野という、未来的な社会基盤の可能性も大きい宇宙技術の文脈において、逆に有効に活用せんとすることが本稿の提案なのである。
衛星通信分野、衛星測位分野ではほとんど考慮されることはないままであったため、本稿における技術文献の出典も、このような傾向を反映するものとなっている。
ところが、ひとたび、大規模自然災害救援に具体的に役立つことを真摯に考えはじめるに際して、実際に役立つ技術を考案し社会還元を念願する立場から、広範かつ深い探索に根ざした探索的継続的努力から、このような視座が発掘された。
《0080》
水は、人体はもとより、遭難救助犬・被災者位置探索犬などを含めた意味で生物の生命維持に欠かすことのできない基本的な化学物質であるため、世界の多く
の国と地域でその入手地点等の情報は共有され、入手可能性が他の化学物質に比べて高い。救命活動従事者は必ず携行する。同時に相応の廉価性を備え、必要性
がなくなった際の廃棄も容易で、環境への負荷とコストもほとんどかかることがなく、腐敗性もそれほど迅速でないとの優れ
た利点がある。
必携される水の有する前記の諸利点に加えて、マイクロ波帯の電力半減深度という、他の化学物質に類を見ない卓越性を回折波の減衰に有効に活用することが
できれば、携行物の、重量、容積の特段の増加をもたらすことを避けることができ、かつ、安定的な、方位情報取得の精度向上(具体的には、方位限定幅の狭く
すること)という、一見、相反する価値を、同時に達成することができる。
《0081》
救援する側、救援される側を問わない上、人体はもとより、遭難救助犬・被災者位置探索犬などとも述べたが、それ以外にも、警察犬、愛玩動物、家畜、家禽類、植物などの生命維持に欠かすことができない基本的な化学物質であることはもちろんである。
《0082》
燃料電池が社会で広範な用いられる日が近いが、その際には、排出されるクリーンな化学物質として水のみが最終生成されるという点も、電力を生成した後の
生成物が、循環的に本提案に活用できるという観点で、きわめて未来の社会的な枠組みと本提案が好適に適合すること、すなわち、相性が良いことを示してい
る。
《0083》
一方、本稿で、水、という表現した際には、水を含有する物質一般をも含めて意味することとする。水を含むことにより、マイクロ波帯電磁波に対する小さい電力半減深度を示す物質は多い。
代表例としては、穀類、根菜類、肉類などの食品や、飲料品の物質がまず含まれるものとする。Ration planningという概念があり軍や山行な どで主に諸外国でもわが国でも用いられる、山行、長時間・長期間の歩行をともなう救援活動での歩行により運搬する重量物としての食糧をどのように消費する かというほどの意味である。
こうした概念が重視され存在することがそもそも、重量物であるration(食糧)の一回分の割り当て量をどのようにするかなどがこうした行動に重要で あることを示している。本提案は、それらを単なる歩行のさいの体力消費を増大させる重量物の運搬と捉えることから、回折波減衰へ貢献させる視座に変換する こともできることを示しており、長期の野外の救援行動や自然調査・探査行動の悪天候時などの危険回避に活用できる可能性を示しており、そうした活動に好適 に適合する。
《0084》
主に医療用として、細胞外液欠乏時やナトリウム欠乏時の輸液用電解質溶液のベースや麻酔液・注射剤の希釈、皮膚・創傷面の洗浄などにも非常時には効果的 に流用可能であることは言うを俟たない。冷凍庫・食器洗い乾燥機の使用に適合する。耐熱温度190℃耐冷温度-20℃であり乾燥地域ないし極地での過酷な 使用にも適すため、寒冷地、猛暑、などでも壊れないすぐれた特性を有す。
《0085》
本稿で、水、という表現した際には、メチルアルコールあるいはエチルアルコール等、水と親和性が高い低級アルコール(炭素骨格が小さい規模ものアルコー ル類を有機化学において低級アルコールと称する。それ以上の意味は無い。)およびそれらを含有する物質一般をも含めて意味することとする。理由を次に示 す。
これらは、水と同様、マイクロ波帯電磁波に対してきわめて小さい電力半減深度を示す。メチルアルコールまたはエチルアルコールなどは大規模災害時等の緊 急医療に必須の傷口の消毒および切開等の外科手術等を可能にする兼用しうる重要な医療用品のひとつである。極地や寒冷地での燃料(低体温症患者への暖房 用、被災者への食品調理用、救助者間の連絡用の小型移動体(無人機航空機等)駆動燃料用等多目的用途)として生命維持に貢献も兼ねることができる。エチル アルコールは緊急時には食品が無い際の生命維持用のカロリーに飲料品として摂取することで転用も可能である。
エチルアルコールは長期保存(耐腐敗)性を水や食品に安全に与えうるとの熱帯付近の野外活動ではきわめて意味のある稀有な機能も有する。南極などの極地の踏査において、持参した場合、密閉された雪上車などの専用移動体から凍結しがちな水も、これらのアルコール類との混合水溶液と化すことで、融点はマイナス70度程度に下がり、凍結を免れるという稀有な機能も併せ持つ。
アウトドア活動で救命に活躍する保温材、保冷材でも良い。人の生活に重要な意味を持つこれらの物質が、携帯された際に発揮することが期待されるこうした 稀有な多機能性に加え、マイクロ波帯電磁波に対する小さい電力半減深度を示すことは意味が深い。そこでこれらの物質も人命救助などの観点から含めるものと するのである。
医療分野にいては、ITU等でも、遠隔医療における技術とともに、被災地・被災者への迅速な接近法の重要性が議論されている。必ずしも医者が接近せずとも、衛星通信などで画像などとともに適切な指示をだせる。そのために、医療協力者者(co medical)の迅速な接近が求められる。
ICT技術のため、真の専門家は中央にいて良い。その判断を実施する医療協力者の現地被災者・患者への迅速な接近が求められるのである。
そのために、本提案は有効に活用され得る。ひとつにはGPSで世界のどこでも、位置を把握できることにおいて。ひとつには、提案方式において方位情報迄えられることによる。co-medicalは生理食塩水など一定の輸液を保持している。それを自らの移動中にも、GPSと組み合わせて迅速・的確な接近法に用いることを本提案は可能にする。輸液技術の発達は、第2次大戦後の40年間の外科学の進歩とともにしてきたとも言える。逆に、第2次大戦後の40年間の外科学の進歩、には目をみはるものがあるが,これは無菌法,抗生物質の発見,麻酔法の発達,輸血・輸液療法の確立に負うところが大きい。同様に衛星測位技術の急速な普及によって初めて本提案が、注目されるところなのである。1901年の K. ラントシュタイナーの ABO 式血液型の発見,14年のヒュースティン Albert Hustin らによる抗凝固剤クエン酸ナトリウムの発見,40年の K. ラント
シュタイナーらによる Rh 式血液型の発見などは輸血の実施を促進させ,大きな成果をもたらした。輸液療法も,体液に関する病態が明らかにされるにともない,異常な病態に適合した内容のものが補給可能となった。しかも,かつてはどんなに努力しても1日600kcal以上の補給は無理であったが,60年代に経中心静脈的高カロリー輸液療法(中心静脈栄養)が開発され,1日2000~3000kcalが補給可能となり,外科治療に一大福音をもたらすようになった。なお、術語の和英の対照をねんのため示しておくと、次のようである。electrolyte 電解質・電解液 、electrolyte solution 電解(質溶)液、loss tangent 損失正接・誘電損・誘電損失角度、dielectric constant 誘電率。発展しつつある分野とも看做すことができるため、一部複数の訳語・概念が割りつけられていることがわかる。これらは理化学辞典第五版、百科辞典マイペディア、世界大百科辞典第二版、ジーニアス英和和英大辞典等によった。
医療用薬液として輸液としてアルコール類は運搬されることがある。また燃料としても登山や極地踏査で運搬される。極地などでは、水は氷ってしまう。氷になってしまうと、電力半減深度が大きく変化してしまい、極めて大きい値になってしまうのが水の特徴である。そこで、凝固を避けるために、エチルアルコールや(注意して)メチルアルコールと混合することによる有効方策をとることができる。それらのアルコール類はマイナス70度程度の凝固点を持ち、水と任意の割合で溶解するためである。またエチルアルコールは人間の栄養として摂取も可能であり、近年は、移動体の燃料としても活用されるのは承知のとおりである。そうした素材を本提案でも有効に活用できることは希望が持てるものである。表1や図6や図7からアルコール類の本提案への好適と言える適合性が見て取れるのである。これはアルコールが極性分子であることから、大きな誘電損失係数と、小さな電力半減深度を有することによる。
《0086》
2.450MHzのマイクロ波に対しては次のように言える。
例えば、水の場合、約1cmの深さでマイクロ波電力が半減してしまうので、対象物の含水率により対象物の厚みを決定する必要があることがわかる。
メチルアルコールはさらにそれよりも短い0.5cm(5mm)程度でマイクロ波電力が半減してしまう。
エチルアルコールでも、約3cmの深さでマイクロ波電力が半減してしまう。
粘土(水分20%)では、1.8cm程度、砂(水分17%)では0.28cm程度でマイクロ波電力が半減してしまう。
これらの素材は当然流用可能である。
Hippelおよび越島によると、マイクロ波(2.450MHzのみ)に関して表1のとおりまとめることができる。表1はHippelおよび越島による値を発明者の視座でまとめた。
《0087》
《表1》
000143

《0088》
(出典:Arthur R. Von Hippel and Alexander S. Labounsky、"Dielectric Materials and Applications"、 Artech House; illustrated edition、 ISBN 978-1580531238、 pp.300-370、 December 1995)
(出典:
越島哲夫編著、"マイクロ波加熱技術集成"、ISBN 4-86043-07
0-0、 NTS press、 November 2004)
《0089》
水以外の液体でも妥当性があるものが存在する。それは、例えば、飲料水、飲料用液体(エチルアルコールなど)、食材、食品、医療用輸液(血液パック、生
食パック、消毒用メチルアルコール)、現地調達可能な素材(砂<水分17%>等)、保冷材・保温材(高吸水性高分子、水、防腐剤、融点降下剤等)、であ
る。さらに別途、海水中等の保温性衣類(ネオプレンなどのクロロプレン系ゴム等)も妥当性を有する。これらは、従来この種の目的にほとんど注目されてこな
かった。しいて言えば、マイクロ波食品加熱等の分野で若干の知見があったのみであった。本論ではそれらを発見的に活用してゆくまったく新しい提案を行う。
《0090》
水、メチルアルコール、エチルアルコ-ル、クロロプレンなどはマイクロ波帯の電磁波における、損失係数εr・tanδが大きく、必然的に、電力半減深度
Dが小さい値を取る。そこで、人体を用いた提案型GPS受信機利用時の、体側からの回折波弱化に有効性がある。人体を用いた高杯GPS受信機の使用文脈
(原発災害時避難、野外救援活動、遭難類似状況活動支援、自然探査、研究踏査、大規模自然災害時救急救命活動従事、大規模人工災害救急救命活動時等)にも
好適に適合する。自他にかかわらず生命維持に水(非加工食材又は加工食品に含まれる水分を含む)、や医療用輸液(生食、薬品、消毒用アルコール)や、飲料
用等の液体(エチルアルコールやスポーツドリンクや調味料(醤油)など)を所持していることが想定されるからである。
《0091》
従来は、こうした、水、メチルアルコール、エチルアルコ-ル、クロロプレンなどマイクロ波帯の電磁波における、損失係数εr・tanδが大きいもの、必
然的に、電力半減深度Dが小さいものは、マイクロ波加熱され易いものとなってしまい、マイクロ波加熱装置の、例えば、構造材としては利用不可能となる、と
いったマイナスの文脈で、もっぱら多く考えられてきた事実は、本提案ではことに注目されねばならない。本提案では、こうした分野特異的な固定的な見方から
一旦自由になり、そうした一見不利益にのみ見える現象を逆に有効活用して新たな産業上の積極的な活用価値を見出し、人命救助をはじめとする人類の共通の公
共的福祉等の発展に資する技術提案を行おうとするものである。近年の、原発事故における、一種の、市民の自主的な救命活動を促進する救命ボートのような役
割の技術提案の重要性に鑑みて、提案をなしていることも本研究の特徴とも呼ぶことのできるひとつの重要な視座と言える。
《0092》
以下では救命水を用いる場合についてのフィボナッチ数列を導入する筆者の考案について述べる。円筒形状にするには少し工夫が要る。板状にして使うにはそうした工夫はなしに済ませられるが。
水を、一定形状の円筒形状になるように梱包したものを準備する際には、救命艇設備規則に準拠して、救命艇に設備されていることの多い、一般的形状の清水
のビニル袋入りパッケージを流用することもできる。事実上標準となっている形状がある。例えば、横5cmx縦3cmx厚さ1cm程度の、小分けされたビニ
ルパッケージに清水として飲料水がパッケージ化されているものが、救命艇設備の事実上標準(de fact standard)となっている。わが国で市
販されている当該形状のものはおおむね透明なパッケージであり、青字で、国土交通省認定の刻印があるものが一般に流通し、現実に、活用されている。
《0093》
海外でも同等の寸法で同様の現地語表記のものを見かけることがしばしばある。これは定員一人当たり3リットルの飲料水を備え付けることが救命艇設備と義
務付けられていることによる。また破損時に一度にすべてを開封して消費しまわないようになどの観点から小分けされているとされるがその理由については明文
化されていない。
《0094》
前記の清水の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを半径5cmから20cm程度の底面の円を想定しながら、円形
に巻きつけてゆくことで、緊急時に、救命艇設備を得たものは、自ずと、提案GPS装置を、自らの身体体躯と、巻きつけて形成した円筒形状(本来は水袋)の
水とで、回折波を手元の機材のみで効果的かつ効率的に排除しつつ、方位を得ることができるのである。
《0095》
船舶救命設備規則には「(救命艇の艤装品)第十四条 救命艇には、次の表に定める艤装品を備え付けなければならない。定員一人当たり三リットルの飲料水:。水密容器に入れた清水。」と記述されている。
《0096》
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの、切れ目で分離される、ひとつ分の小袋の寸法(長さ)、を、本稿で筆者が提案する次のようなフィボナッチ数列の応用提案に基づいて、重なりにくく工夫されたビニルパッケージを用いても良い。
《0097》
なおフィボナッチ数列は、イタリアのレオナルド・フィボナッチ(1170年-1250年ごろ)によって見出された数列である。フィボナッチ数列は、1、
1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144、233・・・と続く。フィボナッチ数列の作成方法は、最初に1、1のみ準備しその後は前2項
を足すことで、次の項を作るという単純なものである。フィボナッチ数列の連続2項の比を取ると、その極限値は、(1/2)(√(5)-1)に収束する。 フィボナッチ数列の連続2項の比がこの値に収束してゆくことを図9は示す。
《0098》
この(1/2)・√(5)・1}=(0.618)は植物などの自然界によく出現する数として知られる。Golden ratio(黄金比、ときにφと表記されることも多い。)と呼ばれる。
フィボナッチ数列(Fibonacci sequence)における隣接二項比の極限値もこの値に収束する。自然界では、黄金比は葉序等に深く関係があること等がよく知られている。
《0099》
植物の葉が茎の周りに一定の角度を保って突出してくる姿を真上からみた際の様相を、葉序という。1周を1とすると、1/2の回転率の葉序で、出てくる
と、2つ目までは重ならず良いが3つ目の葉は1つ目の葉と重なる。1/3の回転率の葉序では、3つ目までは重ならず良いが4つ目の葉は2つめの葉と重な
る。2/5の回転率の葉序では、5つ目までは重ならず良いが6つ目で1つ目の葉と重なる。3/8回転率の葉序では、8つ目までは重ならず良いが9つ目で1
つ目の葉と重なる。
《0100》
これらは、フィボナッチ数列の隣接2項の比であることが知られている。自然界の植物の葉は日光を効率よく受けるために回転しながら次の葉をつけてゆくが、フィボナッチ数列の隣接2項の比で形成されて、効率よく日照を受ける葉同士の重なりあいを避けているのである。
《0101》
もっとも効率の良い回転率を追求すると、フィボナッチ数列の隣接2項の極限値(これは最も美しいと感じる比率すなわち黄金比でもある)であることがわかっている。それは、(√(5)-1)/2=0.618034である。これについて次に述べる。
《0102》
葉の付くところ、が、真上から見て、重なると、日光を受ける効率が低下する問題がある。そのアナロジーで、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ
の、切れ目付近には水が存在しない。ビニルの密閉加工された部分ののりしろのような部分がある。それが巻きつけていくと案外重なってしまい、そこを外側か
ら見ると水の壁が存在しないことがある。このようになってしまうと、水で回折波減衰をほどこす、ということが困難になる。そこで、葉序のアナロジーで飲料
水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ、深く考えずに巻きつけても、うまく、切れ目が重ならないことで、水で回折波減衰をほどこしたときにほぼ確実に成功
する方法を提供したいと考えている。
《0103》
なお、船舶救命設備規則(昭和四十年五月十九日運輸省令第三十六号 最終改正:平成二一年一二月二二日国土交通省令第六九号)に、次の条項がある。(救
命艇の艤装品)第十四条 救命艇には、次の表に定める艤装品を備え付けなければならない。定員一人当たり三リットルの飲料水:。水密容器に入れた清 水。」。飲料水小分け密閉梱包連続ビニル
パッケージは、これに基づいて事実上標準として用いられている。ただ現状では、その寸法には特段の合理的な根拠はなく事実上標準となっている。
《0104》
もっとも効率の良い回転率は、黄金比(Golden ratio)をGとするとG=(√(5)-1)/2=0.618034・・・。すなわち、G=0.618である。
すると、もっとも効率のよい回転角度は、360.0度×黄金比(0.618034・・・)=222.49・・・度である。
これは、180度を超えるので、360.0-222.49度=137.51・・・度の回転数でも同じことになる。
これを与える回転率は、g=1-G=0.38197・・・である。
これをradianを単位として表現すると、v=2πg(rad)となる。
《0105》
言い換えると、
約137.5度(=360(1/2)・√(5)・1}-180度)あるいはその自然数倍、
または、
約222.5度(=360(1/2)・√(5)・1}度)あるいはその自然数倍、
の相互離角を自ずから形成するべく、
隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出
される間隔値に基づき設計されており、各分離切取線が当該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されるこ
とで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させることができる。
《0106》
こうして水が存在せず、薄くなっているビニル部分が一方向に偏在して、そのような水の存在の薄い部分から、回折波が減衰せずに侵入してくる可能性を太い
に減じることができる。このときに、最初の直径を目安となるための長さを持つ、ビニルの切れ端を同梱あるいは付属させておいても良いし、廉価な紙円筒を同
梱しておいて活用しても良いのである。
《0107》
以下では考え方の道筋をより明確にするため、アルキメデスの渦巻き(ときに、アルキメデスの螺旋とも。アルキメデスは紀元前600年頃の人物で、螺旋についての数学をも築いた。アルキメデスの提案した螺旋揚水機は現在も灌漑用ポンプとし使われている。なお、アルキメデスは螺旋の発明者ではない。螺旋がいつ発見されたのかは
分からない。)を前提する(6種類知られる渦巻きでもっともシンプルな渦巻きである)。それはr=a+bθで表現される。
《0108》
rは 渦巻きの半径である(ただしa、b、θは夫々次のように定義されるとする)。aは、巻きつけ開始時の半径。bは、渦巻き半径が、回転角1radianあたり、増加する長さ。
別表現をするならば 「水小分け袋の厚み/(2π)」。
別表現をするならば、「一周巻きつける毎に増える半径の長さ/(2π)」。θは、累積回転角度(radian)。
例えば、丁度1周巻きつけた場合はθ=2π(radian)。
例えば、丁度2周巻きつけた場合はθ=4π(radian)。
例えば、丁度2.5周巻きつけた場合はθ=5π(radian)。1周(θ=2π(radian))巻きつける毎に、この渦巻半径はb/(2π)ずつ増加することになる。
《0109》
巻きつけ開始時のθ_0は常に0.
1番目に切れ目が入るべき場所を、θ_1
2番目に切れ目が入るべき場所を、θ_2
3番目に切れ目が入るべき場所を、θ_3
《0110》
n番目に切れ目が入るべき場所を、θ_n
などと表現できる。すると
r_0=a+b・θ_0 =a (∵θ_0=2π・0g)
r_1=a+b・θ_1 =a+b・1g (∵θ_1=2π・1g)r_2=a+b・θ_2 =a+b・2g (∵θ_2=2π・2g)
r_3=a+b・θ_3 =a+b・3g (∵θ_3=2π・3g)

r_n=a+b・θ_n =a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
である。
《0111》
まず、厳密値で計算したい際は次のようにするのが良い。近似値で計算しい場合は後述するが、まず厳密値で計算する。簡便性と現実性の特徴を意識して、現実の状況に好適に適合する計算方式を選択するのが良い。
《0112》
まず厳密値の求める式を、次に示す。
《0113》
アルキメデスの渦巻の式
r=aθ+b (a>0)・・・(101)
の渦巻の長さを求めむとするならば、通常の一般曲線と同様に、曲線の各微小部分に分割して、積分によって求められる。
《0114》
本発明は、複数の切取線部分を有する柔軟な板状のものを最初の直径2aを有して(それ以外のことは現場で特に深く意識することを要さずとも)幾重に層状 に巻き始めむとして、「切取線部分が(層間において偶然にも)重なることが確率的に最小になる(切取線間の)回転角
(137.51[deg]=2πg[rad])の繰り返しが、本来的に設計
されているので、無自覚に巻いていっても、そのように現場でも実現される、そのような寸法構造を設計段階から実現しておくことができる。
《0115》
便宜上「0番目切取線の回転角をθ(n=0)=2πgn=2πg 0 = 0[rad]とすれば、n番目切取線の回転角は θ(n=n)=2πgn[rad] であり、(n+1)番目切取線の回転角はθ(n=n+1)=2πg(n+1)[rad]」と簡単な表現形式であらわす ことができるので便利である。
《0116》
n番目切取線と(n+1)番目切取線の間の距離(渦巻きをしごくかのごときに直線に直したようすを想定した際の)を、いま、
L(n)
とすると、上述の準備は全てことごとく生かされて、:
《数3》
000144

として精密解が得られる。精密な解が得られるという大きな利点の割には、比較的単純で簡単な2次式の平方根と簡単な対数を有する程度の式により、その成果
が得られることがわかった。なお対数の中には絶対値記号が入っている。この程度の簡単な式であれば、設計時にこの数式を使用するのは簡単であり、この式は
今後、GNSS時代の到来を背景に、提案方式のGPS受信機と組み合わせて回折波減衰を図る際に有効に機能する可能な、連続小分け飲料水密閉梱包容器(包
装)の隣接切取線間間隔長さを、単純に、最初の巻き付け半径a、小分け飲料水の厚みb/2π、切取線の並び順番nだけ(のこるは円周率π、黄金比に基づい
て規定した定数gであるから既知数)から短時間で算出可能なものであり、設計時に、遭難などの際に役立つ副次機能をそのパッケージの「寸法」自体に巧みに
内在化させることができるため、GNSSが社会基盤として持ちいられその受信機が常用され、携帯される時代にあっては、多大な効果を奏する高い有用性を示
すものとなる。[
]は不定積分の結果を示しており、]右下の値が開始値、]右肩の値が終了値を示す。
《0117》
なお、上の論理を導いたのは本発明者自身である。一方その途中のプロセスの一部においてのみ、ある種の不定積分を解くとの技術的な面のためのみについては、ある形式の不定積分の1解法として、次の文献の記述の一部のみは参考にした。しかしながら、本提案の基本的な問題の提案と、解決のためのアイデア提案と、その数理的問題設定と、方針および解決はすべて筆者の創造性によるものであることも改めて指摘したい。なお、・"岩波数学公式I、-微分積分・平面曲線-、森口繁一・宇田川金久・一松信著、岩波書店、2010年、 第3章二次無理函数の不定積分 第26節「『2次式の一般式』の平方根」を含む不定積分 p.121" を参照した。
《0118》
前記の式は、次を示す。
n番目に来るべき切れ目と、n+1番目に来るべき切れ目、の間、の長さL(n)は、飲料水小分け梱包包装の製造時や設計時には既に決定されているはずの、定数だけで決定できことに注目されたい。なんとなれば、巻きつけ開始時半径a、飲料水
小分け梱包包装の平均厚み(b/(2π))と定数π、定数g(=1-G=1-黄金比)、整数n=0、1、2、3、・という、全て既知数のみで表現可能であ
る。
《0119》
これは、飲料水小分け梱包包装の製造時や設計時に、そのn番目の切取り線間の長さL(n)を、巻きつけ開始時半径a、飲料水小分け梱包包装の平均厚み(b/(2π))さえほぼ確定すれば、決定できることを示している。
《0120》
次は近似による解放である。
《0121》
アルキメデスの渦巻き(ときに、アルキメデスの螺旋とも)を前提する(6種類知られる渦巻きでもっともシンプルな渦巻きである)。それはr=a+bθで表現される。rは渦巻きの半径である(ただしa、b、θは夫々次のように定義されるとする)。aは、巻きつけ開始時の半径。bは、渦巻き半径が、回転角1radianあたり、増加する長さ。 別表現をするならば 「水小分け袋の厚み/(2π)」。
別表現をするならば、「一周巻きつける毎に増える半径の長さ/(2π)」。θ は、累積回転角度(radian)。
例えば、丁度1 周巻きつけた場合はθ=2π(radian)。
例えば、丁度2 周巻きつけた場合はθ=4π(radian)。
例えば、丁度2.5周巻きつけた場合はθ=5π(radian)。1周(θ=2π(radian))巻きつける毎に、この渦巻半径はb/(2π)ずつ増加することになる。
《0122》
開始時のθ_0は常に0.
1番目に切れ目が入るべき場所を、θ_1
2番目に切れ目が入るべき場所を、θ_2
3番目に切れ目が入るべき場所を、θ_3
《0123》
n番目に切れ目が入るべき場所を、θ_n
などと表現できる。すると
r_0=a+b・θ_0 =a (∵θ_0=2π・0g)
r_1=a+b・θ_1 =a+b・1g (∵θ_1=2π・1g)
r_2=a+b・θ_2 =a+b・2g (∵θ_2=2π・2g)
r_3=a+b・θ_3 =a+b・3g (∵θ_3=2π・3g)

r_n=a+b・θ_n =a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
である。
《0124》
ここに、n=1、2、3・・・だとすると、その時点での、半径はひとつ前の半径と、今の半径との、2者の平均r_(n,n-1)=(1/2)・[r_(n)+r(n-1)]=(1/2)[(a+bng)+(a+b(n-1)g)]=1/2(2a+2bng・bg)=(a+bng)・(1/2)bgで近似される。
《0125》
よってその1円周は近似的に次で得られる、
2π・r_(n,n-1)=2π[(a+bng)・(1/2)bg]=2π[(a-0.5bg)+bgn] (n=1,2,3,・・・)
《0126》
その中の一部分として、比率としてのgに相当する円弧長は次で近似的に得られる
2π・r_(n,n-1)・g=2πg[(a-0.5bg)+bgn]
=2πg(a-0.5bg)+2πbggn
《0127》
これは重要な意味を示している、すなわち、
一周巻きつけるたびに半径はbだけ増加する飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを用い、
巻きつけ開始時の半径をaとして外向きに巻きつける場合、
切れ目の位置の相互間隔を、切れ目の出現順番、n(n=1,2,3,・・・)に対応させて、
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3,・・・)
に設計すると、巻きつけても重なりが最小化されることを示す。
《0128》
巻きつけ開始時の半径をa(cm)とし、
b(cm)の厚みを有する飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを用い、巻きつけ開始時の半径をaを前提して外向きに巻きつけてゆき水の円筒を形成
する場合、2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3,・・・)の長さで小分けされた水の梱包の切れ目がくるように、飲料水小分け
密閉梱包連続ビニルパッケージを設計すると、巻きつけても重なりが最小化されて、回折波の減衰に効率的であって、良い。
《0129》
その際には、巻きつけ開始時の半径aを何cmに前提して飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを製造したかを、具体的に明記するとともに、そのパッケージの切れ端のビニルで、その長さを直径2aとして、わかるように、垂れ下がるように作りこんでおくとなお良い。
《0130》
例えば、半径a=7.5cmで想定して作成された、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージには切れはじとして、2a=15cmの目盛り印刷済のビニ
ルのみ部分がこれが巻きつけ開始時の直径(diameter)であると明記しておけば緊急時にも被遭難者にもわかりやすい。円の図形の直径を円や正方形を
用いて視覚的補助として非言語的な絵画も利用して直観的理解を助けるよう母語を異にする各国出身旅客や各国出身船員・航海士などにも緊急時にもただちに理
解可能なよう印刷しておけばさらによい。
《0131》
加えて、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの厚みb=0.7cmである設計の場合には、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの切れ目は、
n=1,2,3等に応じて、何cm目に該当するように作成するかというと次のように作るべきであることが上述に発明者がはじめて展開した式から自ずと明ら
かになろう。
《0132》
n=1のとき、2πg(a-0.5bg)+2πbggn
=2π0.381966(7.5 ・0.5・0.7・0.381966) +2π0.7・0.381966・0.381966・n
=17.6788772 +0.6416930・n
≒17.68 +0.64n つまり最初(n=1)では、18.96cm長さで、構成する。
《0133》
その後は、0.64cmずつ長さを伸ばして最初から製造しておくことで、厚みb=0.7cmの飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、使用者が提
案方式の静止時方位取得可能機能を具備するGPS受信機の回折波減衰に身体体躯と同時併用して精度向上(方位限定幅のいっそうの狭化)を図ろうとした際に
も、a=7.5cm半径(2a=15cm直径)にて巻きつけを開始ししさえすれば、深く考えずとも、うまく、切れ目が重ならない、最大効率において、自然
と、巻きつけられてゆき、回折波の進入をゆるすような特段の切れ目が重なることがきわめて生じにくい円筒形状の水構造が瞬時に簡便に形成できてしまうので
ある。
《0134》
従来は飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージは特段の合理的な理由付けということもなく、そのそれぞれの長さが歴史的な経緯で落ち着いた形状に単になっていたと思われる。
《0135》
今後は、そうではなく、人命救助の重要性にかんがみて、ひとつひとつのものが、いざ危機となった際には、複数の機能を併せ持つことができ、それらが、複
合的に、相互の機能を高めあうような思想のもとに、このような方針にて、救命水パッケージと通称される、飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージの切れ
目の長さを決めてゆくと、GPS(
あるいはGNSS)が重要な社会基盤となる時代に、好適に適合する。これは遭難者に自発的な判断根拠を与える方位情報を供与することのみならず、遭難者救助に向かう者もこのような装具を標準的に活用することが可能となり、訓練などがしやすくなる。
《0136》
実際に、巻きつけ続け 7周目に入って、n=21の切れ目が巻きつけられた時でも、まだ切れ目が明白に重なる事実は認められないことからもわかるように、多大な効果を奏する。
《0137》
なお、フィボナッチ数列(Fibonacci sequence)は、次のようにも定義されることがある。ほぼ同じことであるが念のため記しておく。初期値を特定しない書式である。
つまり、初期値a(0),a(1)から漸化式a(n+2)=a(n)+a(n+1)で定まる数列.いいかえれば
《数4》
000145

特に、a(0)=1、a(1)=1の場合にはビネの公式
《数5》
000146

があり、また
《数6》
000147

とも書ける.
上記で[ ]はガウスの記号である
この様に記載したからといって基本的な考え方とその性質に上述の議論との本質的な違いはなく同じ議論が成り立つ。
《0138》
上記ごとく円筒状の水を、その中心軸が前記アンテナ法線と一致しかつ体躯鉛直軸にほぼ垂直で体躯左右面に垂直となるよう配置する際には、マジックテープ(登録商標)、ハーネス、粘着テープを用いて固着すればよい。
《0139》
以下では登山や警備・安全保障・人命救助・災害救援・国際緊急援助隊などに従事する者に本提案を適用する際の形状について論じることとする。
図10のようにリュックサックの下部等に、当該構造を、挿入可能な形状にくりぬいた形に事前に形成しておくことも有効である。その際には、ウレタンなどの
軽量だが形状を確保できる素材を有効に活用することが可能である。その際には、先に述べた、巻きつけて円筒形状を形成する飲料水パッケージを、うまく巻き
つけながら格納できるような、布で形成された円筒状の隙間を事前に形成しておいても良い。その底面であるリュックサックの背中に当たる底面の円の中心に
は、マジックテープ(登録商標)を塗布しておき、発明者が提案しているGPS受信機の底面に塗布してあるマジックテープ(登録商標)と、の相互作用で、着
脱が容易に可能にしておくのも良い。ウレタンのかわりに、クロロプレンなど、1.5GHz帯に吸収特性の高い素材を用いてもよい。
《0140》
本発明の目的用途に使用しない場合には、ここには、取り出すことの多い軽量の物品などを入れておくことができるポケットとして活用できる。円筒の形状の
部分には地図などの長い紙を折り目をつけることなく収納することができ、空間が無駄にならない。また、いわゆるテントマットと呼ばれるテントで床に敷くウ
レタン素材などもこの円筒部に収納しても良い。この円筒部と底面の円につながる部分は、非使用時には、チャック付の布蓋を、かぶせて、ほこりなどが入らな
いようにしておけるようにしても体裁が良くなるので当然良い。
《0141》
図11を用いて、実際の使用手法の例を以下に示す。
《0142》
発明者が既に提案してきた上記の、L1 C/A GPS受信機を、身体胴部腰背面に、アンテナ主ビームの法線方向を、体躯中心軸と垂直かつ体躯左右平面に垂直に、体躯から遠ざかる方向に沿わせて、配置する。
《0143》
水を、一定厚みの長方形板構造になるように梱包したものを準備する。マイクロ波に影響しない例えばプラスチック等の容器で、水を、一定厚みの長方形板構
造になるように梱包したものを準備しても良い。その形状の主平面を、両体側において体躯左右面と垂直かつ、大地に垂直になるように配備する。この際の矩形
面の厚みは、数cm程度であれば良い。流用するGPS受信機が持つ、回折波への影響の受けやすさに依存する。
《0144》
あるいは、水を注入した状態ではじめて、一定厚みの長方形板構造になるような、いわば水非注入時はぺったんこで薄い形状状態の軽量の水筒等を、ヴェスト
に組み込んでおく、あるいは、取り付け可能としておき、水非注入時あるいは「水注入済だが非活用時」は、ヴェストの背部に、左右から折りたたまれ、嵩張ら
ない(low profile)形状を維持していて、活用時には、ちょうつがいで開く扉のように、左右に90度ずつ程度開いて、図5の形状を形成しても良
い。
《0145》
プラスチック等の容器は、使用者の口元へと、チューブで連結されていて、使用者の水分補給に役立つように設計されていても良い。いわゆる、ハイドレー
ション・システムと呼ばれ、歩兵・サイクリング・アスリートなどの行動中の水分摂取に活用されている用法を兼ね備えることができる。噛むことで水が給水さ
れる。水だけでなく栄養ドリンクなどでも構成でき、長時間にわたり休憩を取ることなく行動継続することが大切な場合に、それを可能とする。もちろん、
GPS受信機の利用としても測位のみならず方位が得られるため有用である。こうした近未来的なアウトドア活動支援システムとも相性が良く、兼用性が高く構
成可能な点も、本GPS受信機の野外での身体体躯と水との協調活用の使用法の提案の優れた美点のひとつである。
《0146》
救命水についてここで少し異なった観点から再び論じる。前記した救命艇設備規則に示された飲料水を具現化した、事実上標準の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを、プラスチック製のやや平べったい直方体の枠組みの中に何重かに重ねて収めることで、先に述べた、厚みのある矩形面を形成しても良い。その際には、肩からそれを登山用スリングなどでぶら下げても良い。
《0147》
水を、一定形状のうす平べったい矩形状になるように梱包したものを準備する際には、救命艇設備規則に準拠して、救命艇に設備されていることの多い、一般
的形状の清水のビニル袋入りパッケージを流用することもできる。事実上標準となっている形状がある。例えば、横約12cm×縦約6cm×厚さ1cm程度 の、小ビニルパッケージに清水として飲料水がパッケージ化されているものが、救命艇設備の事実上標準(de fact standard)となっている。
わが国で市販されている当該形状のものはおおむね透明なパッケージであり、青字で、国土交通省認定の刻印がある。海外でも同等の寸法で同様の現地語表記の
ものを見かけることがしばしばある。これは定員一人当たり3リットルの飲料水を備え付けることが救命艇に義務付けられていることによる。また一度にすべて
を開封して消費しまわないように、小分けされている。
《0148》
前記の清水の連結されたビニルパッケージは、ある意味で水の板状の構造をなしている。これを厚さ数cm、矩形の縦が20cm程度、横が10cm程度を、
想定しながら、ヴェストの脇に構成した、庇から、垂下させることで、緊急時に、救命艇設備から得た素材で、自ずと、提案GPS装置を、自らの身体体躯と、
平板形状(本来は水袋)の水とで、回折波を手元の機材のみで効果的かつ効率的に排除しつつ、方位を得ることができるのである。このために、ヴェストは、そ
のような垂下させる支柱を、体躯上下左右面に垂直に突出するように、蝶番を用いて、形成しておいても良い。そこにつるせばよいのである。そのために、飲料
水パッケージに、つるすための穴を用意しておいても良い。ヴェストにはそのための蝶番付支柱を用意しておいても良い。
《0149》
リュックサックにかかる応用についてここで論じる。
図11のようにリュックサックの下部等に、当該構造を、挿入可能な形状にくりぬいた形に事前に形成しておくことも有効である。その際には、ウレタンなどの
軽量だが形状を確保できる素材を有効に活用することが可能である。その際には、先に述べた、薄型矩形形状を形成する飲料水パッケージを、うまく格納できる
ような、布で形成された隙間を事前に形成しておいても良い。その底面中央であるリュックサックの背中に当たる面のほぼ中心には、マジックテープ(登録商
標)を配置しておき、発明者が提案しているGPS受信機の底面に塗布してあるマジックテープ(登録商標)と、の相互作用で、着脱が容易に可能にしておくの
も良い。
《0150》
ここでは警官・海上保安業務従事者・安全保障業務従事者等の職業人などへの着用物としてのヴェストへの本提案の応用について論じる。図12または図13の
ように、救命胴衣あるいはヴェストに、利便性を上昇させる構成をとることが、でき、そのようにしてもよい良い。図13は閉じたときに隙間がないが、あえて
隙間を持たせて、閉じたとしても、GPS受信機のアンテナが顔を外に覗かせるように構成してももちろん良い。図14(d)(e)のように構成してもよいの
はもちろんである。この場合、水平に棒状のものがあるが、これらの素材として、樹脂製棒、樹脂製スペーサー、樹脂製回転ネジなど、を用いれば、電磁波の吸
収が期待できる利点があることに加え、その利点があることに加え、それ以外には、方位限定になんらかの電磁的影響、いやしくもネガティブな影響を与える懸
念がまったくないため好適に適合する。
《0151》
図12または図13は、こうしたジャケット・ヴェスト・救命胴衣形式を用いるものとその形式として、次の諸相の説明に用いられる。
まず、クロロプレンゴム(CRゴム)ウエットスーツあるいは救命胴衣に、あるいは、職業的な専用衣服チョッキに付与的に水構造保持機能を付与してある容器機構を実際に使用する際に観音開きに用いる際の構造展開を説明することができる。使用者例は次を含む:海上保安関係者、トッキュー隊員、海上自衛隊員、軍関係者(歩兵・特殊部隊員・落下傘降下員)、海上保安ボランティア、海軍関係者、アクアラング愛好家、警察官である。 次に、クロロプレンゴム(CRゴム)ウエットスーツを脱衣してはだけた部分を回折波弱化に活用する際の観音開き形状に構造配置することを説明することが
できる。使用者例は次を含む:海上保安関係者、トッキュー隊員、海上自衛隊員、軍関係者(歩兵・特殊部隊員・落下傘降下員)、海上保安ボランティア、ダイ
ビング・アクアラング愛好家、警察官である。
あるいは、専用衣類であるヴェストに体躯に沿う形で当初組み込まれている、保冷剤、または、蓄温剤を、回折波弱化に兼用活用する際にちょうつがいを使っ
て観音開きに用いる際の形状を説明することもできる。使用者例は次を含む:炎天下や寒冷地で野外で警備を行うため保冷剤や蓄音剤を使うことが有効な者で
あってかつ緊急事には方位を取得する一定の必然性があるもの、警察官、自衛隊員、軍関係者(歩兵・特殊部隊員・落下傘降下員)、海上保安関係者である。
またはクロロプレン(CRゴム)のヴェストの胸部前身ごろを不使用時に後方に展開して回折波弱化に活用することを説明することができる。使用者例は次を含む:トライアスロンランナー・選手・トレーニング者、クロスカントリー選手、海上保安に従事する者である。
《0152》
なお、図14の構成を取る際には平板状物体を脇に挟み込んで使用しても良い。その際に多少柔軟性を持つ樹脂であれば、体躯側面への密着性も良くなるので好適に適合する。《0153》
次に車椅子への応用について論じる。図17は、車椅子に本提案を応用した実施例の概念図である。図中では網目で図示した部分に、これまでも電磁波吸収体
として論じてきた水分を含むもの配置場所に相当する。これが水筒[薬液の供給機能等を含む]などである場合は、当然、それは経口給水(水飲み)チューブと
連結されて、使用者に提供されていてもよいのはもちろんである。医療用の薬理作用のある輸液(例えば点滴のための透明ビニール製医療用パウチパッケージな
ど)でも同然よい。水筒は、図では枡形を横置きしたように背中に取り付けてあり、その底にGPS受信機がくるように配置している。もちろんこの図に限らな
いが、そのような枡形の図は、より開口部が狭くなるように、作られていてもよいことを特に記しておく。つまり、枡形の口が必要以上に広いと思われる場合に
は、そこに、より小さい開口部のみを持つ、中央に中空の開口部を持つ平板の水筒で、その広い開口部をふたをするかのごとくすると、より狭い開口部のみが残
ることになりマイクロ波回折波の減衰効果を強化するためには、たいへん便利である。わずかに水の分量が増加するが、車椅子の場合であれば、車輪がそれを保
持することになるので、ほとんど使用者に負荷がかからない特徴があるため好適に適合する。
《0154》
次に電動車椅子への応用について論じる。近年、使用者への負担減・利便性向上から、普及が進んでいる電動車椅子を活用する場合、そのモータ駆動・動力部
も水を含む水筒で別途できるだけ取り囲んでもよい。背面にすでに枡形などで回折波減衰の処理をほどこされている、GPS受信機であるが、モータ駆動時に自
然発射されるノイズ性の電磁波あるいは誘導性の不要な電磁波が、万一にも、影響をあたえることがないよう、前記のような工夫で、二重に、(モータという潜 在的発信源近傍において万一の効果を事前に)減衰させる工夫を行ってももちろんよい。(それは図示されていないが、往々にして座席の下電動駆動部は存在す
ることが多いので、それを取り囲む水筒もそこに別途配置すれば容易である。また、長時間の屋外移動時に、水分が豊富にあるため、補給もしやすくなり便利で
ある。
《0155》
電動車いすの増加を背景に、電動車いすのへのバッテリー搭載の常態化が背景にある。通常のバッテリーであると、硫酸銅液が積載されており、その液体を利用可能である。また最近であるとリチウムイオンポリマー電池が搭載されており、その際も高分子成分と水分を含むのでそれを活用可能である。
《0156》
最近では、車椅子も多様化し、毎日の日常使いにおけるQOL(Quality of Life生活の質)の向上を想定し、車輪スポークなどまで、全て、金属を排し、木製などの質感のよい素材にて構成された、車椅子は、たいへん人気が高
い。こうした木製の車椅子は、特に、風合いがよく、毎日、車椅子に乗ること自体すら楽しくなるなどの心理的な影響の面でも、使用者にはたいへん好評である という。こうした大人気の木製部材車椅子は、GPS受信機への影響も僅少と予想され、来るべき福祉社会の使用に本装置とともにやはり好適に適合するもので あることを明記しておきたい。またセグウエイなど一人乗りの移動体などにも好適に適合することは言うまでもない。こうした一人乗り、の移動体は、近年爆発的に流行の兆しがあり重要な応用分野である。なんとなれば、それ自体は遮蔽として用いることができる面積がないため、人間の体躯と水などを活用する本法との相性が良いから。またこのような個人のempowermentという現象が現代の特徴であり、歴史上でまれに見る個人の科学技術の駆使能力を有している時代であると言える。その個人が、衛星通信につながる携帯電話を所持し、測位衛星の信号を受信して現在位置がわかるとした場合に、その方位においては、相変わらず地磁気レベルという、誤差要因(自差、偏差、局所磁気)が大きく、基本的に局所時期は排除することが不可能であるという、信頼度の低い、方策しか持たないのは問題である。そこで、信頼度の高い本提案方法それも、遮蔽物が認められない場所であれば、できるだけ、確実に実施する方法として本方法は貴重な方策となる。その実現性は、高橋(2011)山の多い場所、ビルの多い場所、空が開けた場所により、それぞれ5回の計15回、一回毎に600試行であるから、9000試行にも上る実際の現地実験によって示された。(以下、高橋正人,静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価 -小型・軽量・廉価な新手法の提案-, 社団法人電子情報通信学会論文誌A基礎・境界領域(ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February. 2011 より引用)
《0157》
以上各種の具体的な応用形体を論じてきた。共通するのは次のことである。まず、提案型のGPS受信機で、方位を得るために、自分自身の背中(体躯)を用 いることで携帯物の増加を防ぎ、かつ、身近に存在する電磁波吸収剤を活用する。これによって方位取得を実現するので、携行物の無意味な増加を招来すること がなく、煩雑さをまぬかれる。特に、山岳遮蔽やビル遮蔽や大船舶や大航空機体や巨大壁面がない時でも本方法は可能である優れた特徴がある。加えて、低廉GPS受信機を流用していてそれに微細な信号強度識別力がなくても目的の達成が可能となるとの代えがたいすぐれた特徴を有する。
《0158》
そのときに手元にあるはずの身近なものとして各種多様なものがあることをここまででも詳細に論じてきた。次に示す。
《0159》
まず水である。その本質は永久双極子の誘電分極の誘電損(√εr)・(tanδ)の大きさが電力半減深度Dの小ささに貢献する。時に、水などが溶解した
電解質がもたらす導電率σの大きさも、電力半減深度Dの小ささに貢献する。このジャンルには多くのものが該当することも論じた。水(飲料用・調理用・衛生
用(歯磨洗浄等)・茶・ヨーグルト・穀類・根菜類・植物・動物・食材風呂水・トイレ用水・保冷剤・保温剤・マヨネーズ・ソース・醤油・牛乳・ジュース・な
どが相当可能である。
《0160》
次に水などに溶けている塩分である。その本質は永久双極子の誘電分極の誘電損へ貢献する電解室の導電率σである。食塩水などが相当し、味付け食品・保存 性味噌・食塩水・筋肉皮膚組織・栄養ジェル食品(商品名であるがウィダーインゼリー等)・保存性ソーセージ(魚肉・豚肉等)・保存性サラミ・保存性ハム・
保存性ベーコン・スポーツ飲料(商品名であるがポカリスエット・ゲータレード等)。
《0161》
それらに加えて、アルコール類(その本質は永久双極子の誘電分極の誘電損)があり、医療用消毒・生理食塩水・輸液・薬剤液がこの分野に相当する。
《0162》
さらに、高吸水性高分子(SAP:Super Absorbent Polymer)(その本質はやはり永久双極子の誘電分極の誘電損+電解室の導電
率)がある。この分野ではポリアクリル酸ナトリウム系があげられる。吸水性樹脂の中で、吸水性能が特に高く、また圧力を加えた
状態でも保水力を維持する樹脂を高吸水性高樹脂という。おむつ
、生理用品、保冷剤、保温剤、芳香剤、消臭剤、化粧品、シーリング剤等がある。状態としては、当初は、粉末状であり、水と接すると吸水しゲル状化する。これも使用可能である。
《0163》
上記だけにとどまらず、次のものも利用可能であるという幅広い利点を有するのが本提案方法の特徴である。すなわち、機械潤滑系・電源機能系・不凍液系液
体・エチレングリコール(不凍液)、バッテリー液(電解質+水)、リチウムイオンポリマー電池(高分子ゲル)なども活用可能である。これらの吸収性の本質
も永久双極子の誘電分極の誘電損+電
解室の導電率であると考えることができる。
《0164》
図18は、マイクロ波吸収材として人体体躯を一文字型に配備してその中央にGPS受信機を配置する構成が、受信を一義的には意図しない方向からのマイク
ロ波回折波の減衰にある程度効果的であるが、ときにGPS受信機はその回折波の影響をうけることが可能性としてはあることを示す概念図である。仮に身体体
躯を上から見下ろした場合の模式図としては横一文字のほぼ一定厚みの水袋とほぼみなしても差し支えないことがある。こうして、身体体躯だけを遮蔽素材ある
いは吸収素材として用いる場合をこの当該図の模式図で考える。当該図においては、体躯正面方向は、紙面下方向を向くとみなす。体躯背中方向は、紙面上方に
向くとみなし、GPS受信機はその体躯背中に付けられている。体躯正面方向から到来するマイクロ波は、受信を一義的には意図しない方向からのマイクロ波で
あり、体躯の左右両端点で生じるマイクロ波回折波は、体躯背中の中央に配置されたGPS受信機がときに受けることもありうることが示されている。
《0165》
図19は、人体体躯に加え使用文脈で使用可能な身近なマイクロ波吸収素材を人体体躯のそばに配備し総合して全体としてコ文字形状等に配備してその中央にGPS受信機を配置
する構成が、受信を一義的には意図しない方向からのマイクロ波回折波の減衰に相当程度効果的である、ことを示す概念図である。仮に身体体躯を上から見下ろ した場合の模式図としては横一文字のほぼ一定厚みの水袋とほぼみなしても差し支えないことがある。こうして、身体体躯も遮蔽素材あるいは吸収素材として用 いる場合をこの当該図の模式図で考える。当該図においては、前図と同様に体躯正面方向は、紙面下方向を向くとみなす。体躯背中方向は、紙面上方に向くとみ なし、GPS受信機はその体躯背中に付けられている。特に図18と比較して、回折波効果がGPS受信機により影響しにくいことを理解するために視覚的補助 に活用されることを意図して作成したものである。山岳救助隊員や国際緊急援助隊等、自身の生命維持や、遭難者あるいは被災者の救命のために一定量の飲料 (数リットル)水を常に常備形態して運搬している者にあっては、歩行しながら重量のある水を保持・携行・運搬をせっかくしているならば、方位を取得する際 に、図19のように保持している水を体躯(体躯は70%が水分であるから、これも水と考える)とあわせてコの字型を構成するように背面に構成させる。体躯 正面方向から到来するマイクロ波は、受信を一義的には意図しない方向からのマイクロ波であり、コの字の左右両端点で生じるマイクロ波回折波は、体躯背中の 中央に配置されたGPS受信機に前図の場合よりも影響を与えにくいことが示されている。こうして、隊員が携行している水は、筆者が提案してきた静止時方位 取得可能GPS装置への回折波の影響を低めるための回折波減衰に用いることができ、人命救助という任務の遂行に、携行している水と体躯とGPS受信機は互 いに融合的に機能を融和的に発揮し合って、好適に当該人命救助任務の遂行にたいして円融的に支援を行えるのである。
本稿で論じているものを端的に述べるなら次のようなものを含んでいる。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方又は斜め前方又は斜め後方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒、の、側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸 と、身体体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のア ンテナ主ビームの方向は、ほぼ一致していること;を特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって; 水を含有するもの、の形状が、円筒形であって;飲料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体が紙円筒等に巻きつけられるなどして造形される場合には、;当初隣接する分離切取線のいずれの2線 の間隔も、当該紙円筒等などの中心軸に垂直な平面内の方向角にして約137.5度あるいはその自然数倍、または、約222.5度(これは137.5度の 180度に対する差分)あるいはその自然数倍、の相互離角を自ずから形成するべく、隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル 梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出される間隔値に基づき設計されており、;各分離切取線が当
該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されることで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させること、を特徴とする飲料水小分割密閉梱包ビニルパッケージ分離切取線付連続体を用いることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する電力半減 深度が5cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して電力半減 深度が20cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコー ル類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であること、ないしは水またはアルコール類を含む食物として摂取されるものである こと、あるいは味噌及び味噌をもちいたものであること、あるいはソーセージまたはサラミまたはハムまたは燻製製品などの塩分を付与した保存食品であるこ と、あるいは栄養補給用液体ないしジェル状摂取物であること、あるいは動物又は植物の一部であること、あるいは食肉又は穀類又は豆類又は根菜類であるこ と、筋肉または皮膚など高含水性組織であること、あるいは調味料であること、あるいは保温材・保冷材であること、あるいは高吸水性高分子であること、ある いはジェル状または液状の化粧品または家庭用品(洗剤・液体石鹸)などの日用品であること、あるいはバッテリーないし充電池に充填された電解質を含む液体 ないしジェル状の高分子などの工業製品であること、あるいはクロロプレンゴム又はポリクロロプレンゴム又はクロロプレンゴム(CRゴム)同等かそれ以上の 1.5GHz帯などのGPS電磁波吸収特性を有する素材であること、あるいはいわゆるウエットスーツの素材を用いたものあるいはウエットスーツそのもので あること、あるいは極地や寒冷地や高地で用いられる不凍液であること、あるいはエチレングリコール又はジエチレングリコールであること、あるいは、大規模 自然災害、大規模人工災害時に緊急時に野外で入手可能なものなどとしての水分を含んだ土壌または水分を含んだ砂または海水または湖水または河川水または雨 水またはときとして生命体や家畜から排泄されたものを活用することに有効性を認めざるを得ない過酷な環境ではそうしたものであること、または医療用の薬液 または消毒液または輸液または生理食塩水であることを特徴とする方位情報取得方法。半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して「GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する比誘電率(εr)の平方根と誘電正接(tanδ)(δは誘電損失角)が」10等の一定数値以上の領域に属するもの)、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方 位情報取得方法。前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水また は消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒の側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、身体 体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のアンテナ主 ビームの方向は、ほぼ一致しており;リュックサックの内部構造として組込み、取り外しができる構造となっていること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻 きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3・・・)
の長さで「小分けされた水の梱包のn番目の切れ目とn-1番目の切れ目の間隔の長さ」が保たれるべく設計されたことを特徴とする飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ。
前記方位情報取得方法であって;請求項5記載の飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけて ゆくことで、水の存在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻 きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
[ (aθ+b)/2√{θ^2 + 2bθ/a + 1 + (b/a)^2} + (a/2)log|2θ+(2b/a)+2√{θ^2 + 2bθ/a + 1 + (b/a)^2}| ] from (2πgn) to (2πg(n+1))
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=0,1,2,3・・・))
(ただし、[ ]from a to zはaからzまでの定積分の記号とする)
又は
2πg(a-0.5bg)+2πbggn
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=1,2,3・・・))
の長さで「小分けされた水の梱包間の、開始点から、n番目の切れ目まで、の、長さ」が保たれるべく設計されたこと
を特徴とする
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、
巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけてゆくことで、水の在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;
を特徴とする方位情報取得方法。
(1)半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
(2)身体体躯の前面側又は後面側に装着し、
(3)前記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、
(4)水を含有するものを、
(5)当該方位情報取得装置よりも突出するように装着し、
(6)それにより、
(7)前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、装着し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、(コンパクトにに格納されていた飲用水の経口摂取チューブを兼用するリザーバーの複数のコンパートメントが、使用時には両腕あるいは片腕を広げることによって(次々、引き出され、)水の平面を腕と体躯の間に形成するように)展開し、(非使用持には両腕あるいは片腕をもとの体側に沿わせる位置に戻すことによってリザーバーのコンパートメントは、もともとの収納位置におけるコンパクトな形状に戻ることで活動性を妨げずに、水の行動中経口摂取を確保できつつ、)」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、空間的形状を構成し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(現場での携行品であるスポーツドリンク・アイソトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧とほぼ等しい浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイポトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より低い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイパートニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より高い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・生理食塩水・海水・バッテリー電解液・電池等の兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的として、)
電解質溶液又は極性溶媒(polar solvent)を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、現場での携行品である、あるいは、天幕幕営時調理暖房燃料用、雪上車等移動体燃料用、栄養源としての摂取用、嗜好品としての摂取用、調理用・品調味料用などとしての重要な携行品である)
エチルアルコール、(医療用品、消毒用品としての)メチルアルコール、(一般的な洗浄や燃料用などとしての)アルコール類を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、傷口の洗浄、点滴輸液の実施の基礎として用いる、極度の疲労時の経口摂取に用いる、等、現場での携行品として必須のである、)
生理食塩水、あるいは、それを用いて一定の成分を付与した輸液を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場における制限されがちな携行品の高度な兼用性・現場物品のみでの事象即応可能性を高めることを主に目的として、)
水を含有するものを収納する又は湛える容器又はリザーバーは、
変形・分割・再結合できるものである
(特徴を有することで前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号の諸特性及び当該GPSアンテナとGPS受信機と周囲環境の特性に応じて、現地にて使用者に多様なる形状にての活用を積極的に可能とならしめることができる、)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分かれており、当該コンパートメントは相互に組み合わせ自在性を有する、ことで使用者の希望に最も近い任意形状をとれる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分けられており、水又は相互に濃度の異なる電解質溶液又は組成の異なる物質又は空気の各層を任意数だけ設けることができる、
(ことにより屈折率の異なる物質に入射する際電磁波は一部反射する性質等をも活用する)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(栄養補給、脱水症状の軽減などを含む体調管理等を主な目的とした)
使用者に対しての、リザーバー内容物の、
経口摂取
又は
(皮下・血管内・腹腔内などへ)
輸液
を可能とする手段(としてのチューブ等)を有する、
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
開口部が、周囲方向から中心にむけてすぼまるように又は中心から周囲方向に広がるように、
構成されていること
により、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水(等)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)多面体(polyhedron, manysided object, manifold object )の展開図の全部又は一部に相当する、
複数の多角形又は幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の
(まず一義的なイメージとしては比較的低い背丈で、すなわち実際には往々にして板状とも表現すると解しやすい、数学的な意味での)

(数学的な意味での「柱」としては「円柱又は角柱など、幾何学図形を底面に有する柱」である)
として
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごときさほどは嵩張らない形状にて)
構成され、
(展開図から多面体を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具又はスライド装置等の補助を時に得て、
使用持には、そもそもの3次元的空間図形としての)
多面体の諸表面の
(明らかな開口部と表現するより、ほかの面よりも水の層をごく薄くすることで、電磁波にとっての実質上の開口部として機能させることを企図する際は)全部、
又は
(水を充填しない面、すなわち電磁波にとっての明らかな開口部を有させる形状の構築を企図するときは)一部、
を形成することで、多面体の表面の、全部または一部に、水等の層状構造を形成する
ことにより、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はトライアスロン「的」な遠泳や海中での業務におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆる)ジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット, jacket-style Buoyancy Control Devicenの略) の機能とも兼用することができる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(歩行や駆け足などの通常活動時には、コンパクトな)中心角の比較的小さい扇型柱の多層コンパートメント
構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り、あるいは、容易に戻ることができ、(身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、)
(災害救援などで現地に急行する際には、本来ミッションの的確な業務遂行のため、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、被災者の救命率を高め、後遺症の発生確率を低めるため、に被災後の救出までの時間を短縮するために、そうした非常時や緊急活用時には、深刻な不利益を被災者にもたらす道迷いなどによる時間的ロスをどうしても避けるため、)
前記の多層のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を個別にスライドし、より大きな中心角を有するひとつの大きな扇型に展開することにより、
中心角のより広い扇型の水の層状構造を展開・創出することで、(手や腕で層状構造の形状を維持しつづけることもなく、手や腕を解放できつつ、地図や確認事項をチェックするなど、補佐を要せずに、また熱中症ないし低体温症を予防する脇の下の冷却ないし保温効果も与えることを可能にしつつ、経口摂取チューブも兼備も容易で、トレイル・ランなどにも適した小型のコンパクトな形状を保持させることもできるため、実際、片口に円筒形の経口給水水筒をつけてのトレイル・ランニングに参加する選手は少なくないことからわかるように、そういした形状から、一層効果的に)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
この際の、扇型多層構造は、両肩に輪状の短いシュリンゲ(登山用の短い紐)で吊るしておいてもよい。あるいは、両肩に輪状の中規模のシュリンゲをたすき掛けにして、同様に吊るしておいてもよい。
なお、本稿における、ほかの項目においても、このことは簡単に実現でき便利であり、実用的であるため、当然、適用できることを指摘しておきたい。
特に、体躯の中心でも吊るす支点を要する際には、たすき掛けの交点を用いればよい。登山などで、ものが簡単に得られない環境場合、こういった紐状のものをうまく活用して困難に見えることを簡単に解決できることは登山界では、ロープワークテクニックとして欧州などで航海術などとともに多く開発されたものが、知られており、成書にその記述は豊富に見られるため、本稿ではそれについて多くは述べる必要はないと思われるため省略する。なお本稿もそうした現場で既に存在しているものに知恵を付与して難局を乗り越える精神を大切にした技術であるともいえると考えらえれる。ロープワークについて詳細は例えば、(ひもとロープの結び方事典、鳥海 良二著。図解 実用ロープワーク、前島、一義著。アウトドアですぐ役立つロープワーク敷島 悦朗著。Outdoor ロープワーク・ハンドブック羽根田 治著)
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水等(高吸水性高分子ポリマーと水からなる、保冷材又は保温材を含む)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
脇の下、又は、首の左右、又は、鼠径部等の大きな動脈が存在する人体の箇所に触れるように存在させることにより、
人体の血流の冷却を行うことができることで、(炎天下の野外オリエンテーリングや災害救援活動やトライアスロンやトレイルレース等での発症の傾向が世界的に高く世界的にその予防が注目されている)
熱中症を予防する効果を兼ね備える、
又は、
人体の血流の加温を行うことができて、(中高年層の登山ツアーにおける荒天時などで頻発しツアー全体の遭難に直結する傾向の極めて高い、また
時にはクロスカントリースキーなどでも生じる危険が世界的に指摘されている)
低体温症を予防する効果を兼ね備える、
ことで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6)すなわち;

その際において、
((現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、海水(等現地で調達可能な液体を任意に)を入れて用いることができるため現場での材料調達可能性を容易にしつつ、救命胴衣に着脱可能なものであることで利便性を高められている
ことにより、(現地において、一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《0166》
次に災害救援現場で実際性を有する研究の学際性について少し言及する。災害救援現場では、医療の領域や野外スポーツ科学の領域における各種技術の導入が 現実の救命行動に資するために日常的に実施されている。そのような観点から、以下の素材も本提案に好適に適合することを指摘しておきたい。
《0167》
まず医学系・医療系の観点からもちいられるべきもの述べる。生理食塩水は、人間の体液とほぼ等張となる濃度を有する、塩化ナトリウム水溶液、すなわち、 食塩水のことである。日本薬局方・処方せん医薬品では塩化ナトリウムを0.9wt%含有する食塩水が「生理食塩液」と定義されている。2005年4月1日 の薬事法改正に伴い生理食塩水は処方薬扱いとなった。主に医療用として、細胞外液欠乏時やナトリウム欠乏時の輸液用電解質溶液のベースや麻酔液・注射剤の 希釈、皮膚・創傷面の洗浄などに使用される。鼻洗浄や手術の生理食塩水バッグ法などでも利用される。より生身の生体組織を傷つけないためには、さらに成分 を調整したリンゲル液が用いられることもある。輸液の範疇には、これ
ら以外にも多様な種類があり、その中に、5%ブドウ糖液、1から4号液、高カロリー液といわれるものなど多様なものが目的別に存在する。高カロリー液とは おおむね一日に必要な程度のカロリーを投与できる製剤。維持液に加えて高濃度のブドウ糖やアミノ酸を含む。浸透圧が高いため中心静脈ルートから投与され る。これらは点滴可能な透明・柔軟・軽量なパウチに梱包されていることが多い。その意味で、既述の、似た扱いが可能である。被災地現場に救命のため徒歩で 向かう医療従事者が保持する確率も高い。
《0168》
また近年では、経口補水塩(Oral Rehydration Salt)も注目されている。これは主に下痢、嘔吐、発熱等による脱水症状の治療に用い られる。食塩とブドウ糖を混合したもので、これを水に溶かして飲用する事で小腸において水分の吸収が行われる。水に溶かした状態のものを経口補水液 (Oral Rehydration Solution)という。略語のORSはSalt、Solutionのいずれの意味でも使われる。下痢、嘔吐、発 熱といった症状は、これが長期間に及んだりあるいは頻度が高くなった場合には脱水症状を引き起こし、小児や老人では死に至る事もある。
《0169》
これに対して、病院では主に点滴による水分補給が行われるが、手技の簡便さから経口補水塩による治療が普及しつつある。特に発展途上国などでは感染症な どに起因する脱水症状発症の危険性が高く、また十分な医療設備がないことから点滴治療が困難な場合がある。このため、WHOやUNICEFは経口補水塩の 配布を行い、発症初期での補水治療に関する啓発活動を進めている。先進国においても、特に乳幼児に対して点滴を長時間行うことは困難であり、経口補水塩に よる水分補給が望ましいとされる。経口補水液のパウチ梱包も有効に活用できる。
《0170》
小腸でナトリウムイオンとブドウ糖が吸収される際、これに伴って水も吸収されることから、経口で水を補給するためには、糖と食塩を同時に与える方が水単 独で与えるよりも効率的である。古くから病人食とされている重湯はデンプン(ブドウ糖の重合体)を多く含むコメを煮て、少量の食塩を加えた食品で水分補給 という点で理にかなった食品であったといえる。研究の結果、ブドウ糖濃度が2~2.5%程度でブドウ糖とナトリウムのモル比が1:1の場合に、水の吸収効 率は最も高まる。また浸透圧は、血液の浸透圧(270mOsm/L)よりもやや低い200-250mOSm/Lが良い。
《0171》
熱中症などの緊急時における簡便なORSの作り方として、水1リットルに対して砂糖大さじ4と1/2、塩小さじ1/2で作ることが出来る。このような物 をLGSといい発展途上国ではコップ一杯の沸騰したお湯にひとつまみの塩と一握りの砂糖を入れるということで普及している地域もある。これらも活用可能で ある。近年は、Base of Pyramid (BOP)を対象とした経済活動や科学技術をもちいた支援活動の重要性がとみにいわれており、その意味で も、全世界的な社会基盤であるGPS受信機の廉価品で方位機能を付与でき、その差に、間の生活に基本的な要素である水や飲料品・食料品を同時に携行してい ることで、身体体躯とのみで、その機能の精度の向上に寄与できる手法である本提案は、意義が深いと考えられる。
《0172》
こうした簡便なLGSに重炭酸を加えることで、水の吸収効率はさらに高まるため、その前駆物質としてクエン酸を加えると良い。これは市販のスポーツドリンクの内容物に似ているが、ORSの方がナトリウム量が多い組成となっている。実際、乳幼児の脱水時にスポーツドリンクを与えると低ナトリウム血症から水 中毒を引き起こすことが知られている。現在日本では、厚生労働省認可の個別評価型病者用食品としてORS用の飲料OS-1が発売されており、調剤薬局や病 院の売店等で販売されている。これらも活用可能である。
《0173》
また、スポーツドリンクも好適に適合する。これは、運動による発汗等によって体から失われてしまった水分やミネラル分を効率良く補給することを目的とした機能性飲料である。脱水症状の回復や、炎天下のスポーツにおける熱中症防止にも効果 があるとされる。体液にほぼ等しい浸透圧を持つ。アイソトニック飲料、スポーツ飲料と呼ばれることがある。日常生活の熱中症対策としてスポーツドリンクを 勧められることもある。これらも好適に活用可能である。
水の誘電率は周波数(ωはマイクロ波の各周波数)だけに、依存するのではなく、水が有極性分子のために温度にも依存する。Thraneは、海水の塩分と温 度依存性を理論・実験的にもとめ、40度以下での水の誘電率を、次の、数7、の冒頭示される、水の誘電率についての、デバイの関係式、においての、諸係数を、数7の2行目以降のように与えることにより得られることを示した。
《数7》
000148

ここで、sは塩分の重量パーセント、tは温度(℃)である。塩分の重量パーセントと、温度、および周波数で、水の誘電率は決定され、塩分が増加すると水によるマイクロ波の吸収は増加する傾向にあるすなわち、電力半減深度は小さくなることがよくわかる。
(普及版 マイクロ波技術集成 編集責任者 越島 P667)
上記により、水のみのときよりも、電解質が溶解している導電性を有する水、が回折波の弱化に、たいへんに好適に適合することが見て取れる。これは、純粋 としての清水のみならず、飲料水はもとより、スポーツドリンク、お茶、清涼飲料水、果実飲料、しょうゆや食塩などですでに味つけされた菜やほうれん草の煮
浸し、じゃがいもの煮物などの食品、ハム、ベーコン、ソーセージ、アイスバー、としてすでに明確な軽量のプラスチック形状などをもって市場に流通している
食品類はもとより、河川、湖、プールの水も、飲料に適さない海水、生活用水などの汚水や、自然のなかのたまり水、水を含んだ土壌や砂などまで含めて、か
えって有効に活用できる可能性が広がることを意味している。こうした活用ができる点が、本手法の優れた利点であることを改めて指摘しておきたい。
特に、海水、食塩水が、電力半減深度が、通常の純水よりも、小さいという事実は、人の体躯を生理食塩水に近似できること、で体躯を活用できることを意味
し、また、船舶関係者や漁礁関係者などにおいては海洋の海水を存分に用いることができ、かならずしも、清水さえも温存しておくことが必須ではなく、いざと
いうときには、清水を消費しきったあとでも、海水などでよりよい形で本提案を活用でき希望を持てることを示している。さらに、人類が海水から誕生して陸に
あがってきた性質を振り返れば、海水に類似した体液を有している人体体躯であることは容易に想像がつく。それを用いることは当然有効であ
るし、摂取する飲み物も食品も海水と類似の味付けや形状のものが多いことも、本提案を、自らの身体および日用品(食品、飲料、自然界に豊富にある海水な
ど)活用場面によって性能向上が図れる。これは本提案の優れた利点の一つであろう。海水ならいくらでもあるのである。清水でなくても本提案は大丈夫なので
ある。海水、食塩水の有効性を示した。魚類にとどまらず、すべての動植物が海洋から陸へあがってくる長い歴史をたどったことを考えると、本提案への食品利
用の有効性もご理解いただけたことと思う。その意味で本提案の本質は、たしかに水というすぐれて人の生活に直結したものに基礎を置くという人の生存と生活
と文明に根ざした意味のある提案であると同時に、さらには、海洋という生命の基本的な根源にふんだんにある海水というものでも使える、いや、それどころ
か、電解質を含んだ水のほうがかえって回折波の弱化にはすぐれて有効であるという点にも、隠された意義が存在し、支えられているのである。
ここでHippelの著作に目を転じて具体的な水と食塩水のデータの裏付けを示しておくことにしよう。
図72には、Hiippelの得たデータが示されている。Waterすなわち水およびAqueous Sodium Chloride NaCl水溶液(食塩水)の検査結果が示されている。非常に広範な周波数範囲を検査値であるため、あいにく、1.5GHzのデータが無いので、300MHzと3GHzの中間値を用いることとすると次のようになる。
水は、f=1.5GHzで電力半減深度D=数cm程度が期待できることがこのHippelのデータから計算される。そして25度の0.5molal(質量 モル濃度)の電解質NaCl濃度を有する水溶液(食塩水)では、さらにそれよりも約21%以上も短い、電力半減深度が期待できることがあきらかになった。
この比較は、1.5℃の水という25℃の水よりは一層すぐれて短い電力半減深度を持つものと、25度の0.5molalの電解質NaCl濃度を有する水溶
液を比較しているので、25度の純粋と、25度の0.5molalの電解質NaCl濃度を有する水溶液を比較すると電解質の能力がより明らかにすることが
できる。
まず、
II. Liquid.,A. Inorganicの表において、Water,conductivity 1.5℃を選び出し、
ε0=9x10^(‐12)
√(ε‘/ε0)=√((86.5+80.5)/2)=√(167/2)=√83.5≒9.1
(tanδ)・(10^4)=((320+3100)/2)・(10^4)=1710・(10^4)
tanδ・√(ε‘/ε0)=15691・(10^-4)≒15
これを既述の電力半減深度の式に代入していけばわずか数センチの電力半減深度であることがわかる。
結果、水は、f=1.5GHzで電力半減深度D=数cmが期待できることがこのHippelのデータから計算される。
次に、
III. Liquid.,A. Inorganic
Aqueous sodium chloride 25度
0.5 molal(質量モル濃度)solution
√(ε’/ε0)=√((69+67)/2)=√68≒8.3
tanδ=(39000+6250)/2)・(10^4)=22625・(10^4)tanδ・√(ε’/ε0)=187788・(10^4)
tanδ・√(ε’/ε0)=187788・(10^-4)≒19
これを既述の電力半減深度の式に代入していけば先に述べた1.5℃水よりも(こちらは25℃であり、NaClの0.5molal濃度溶液である)さらに21%も短いわずか数センチの電力半減深度が得られるのである。ゲータレードやポカリスエットなどのスポーツドリンクは粉末で携行すればかさらばらないし、軽量である。十分な方位限定の効果を得るためにはこうした電解質の粉末の力も有効に活用することに道が
開かれることを証明した。また自然の海水などの活用性が高いことも証明でき、また医療チーム(例えば正式に国際緊急援助隊法が存在する我が国の国際緊急援
助隊等には医療チームも規定されている。探索救助チームも当然規定されている。)が人命救助のために急行する際には生理食塩水を消毒や医療的措置のために
携行するであろうからその透明パウチビニルも本提案にそのまま積極的に活用が図れる可能性を示唆しているなど、本提案方法が、災害救援の際の人命救助に貢
献できることを示した。
なお、上記で言及したデバイ[Debye,Peter Joseph Wilhelm、1884.3.24-1966.11.2.]はオランダ生れのアメ
リカの物理学者,化学者であり.ミュンヘンで学び,ゲッティンゲン,チューリヒ,ライプチヒの各大学教授,ベルリンのカイザー・ウィルヘルム物理学研究所
主任教授を経て,1940年に渡米し,以後コーネル大学教授となった.初期の電磁波の回折理論などの仕事のほか,固体の比熱(デバイの比熱式)
(1912),X線回折(デバイ‐シェラー法)(1916),X線散乱の理論,強電解質溶液の理論(1923),極性分子の研究などで著名であ
る.1936年ノーベル化学賞を受けた.
また、Hippelの著作には多くの物質のデータが記載されており、本提案とは逆に低損失を追及したリストであるので、当然のごとく、ほとんどが本提案に
そぐわない物質のデータが多い。その中で、特に水や食塩水と累次の優れた特徴を備える素材として、以下があることを指摘しておく。例えば、図73は、チタ
ン合金関係から抜き出したデータである。チタン酸バリウム[barium titanate] [barium titanage]、または、バリウム
barium79%、ストロンチウムstrontium21%のチタン酸バリウム・ストロンチウムがある。いずれもチタン合金titanate
alloyである。これらの素材を本提案に用いてもよいのはもちろんである。チタン酸バリウムは常温の比誘電率が2900と大きく,コンデンサーとして用
いられる.また圧電係数も大きいので圧電素子となる.不純物を添加してサーミスターとしても利用される.強誘電性物質の1。圧電気効果を示し、コンデン サー*、レコード‐プレーヤーのピック‐アップ、白色顔料などに用いられるという特殊性を有している。
チタン酸ストロンチウム[strontium titanate]は、酸化ストロンチウムSrOと酸化チタンTiOからなる複酸化物.化合物名は,酸化チタンストロンチウム(strontium titanium
oxide).4種が知られているが,ふ
つうには1:1のSrTiOをこのようによぶ.無色の立方晶系結晶.ペロフスカイト構造.融点は約1900℃.酸,アルカリに対し極めて安定.高温処理に
より徐々に酸素を失って黒色となり,導電性を増し,4K以下の低温では超伝導体となるものもある.4K以下で強誘電体であるという説もある.誘電材料,
サーミスターなどの原料として用いるほかにポリスチレン50%,カーボン50%の混成組成物や、ポリ-2,5-ジクロロスチレン21.3%および (Mn,Fe)304(78.7%)など良い電力半減深度を有するものとしてあげることができる。ポリスチレン[polystyrene]
は・(CH(C6H5)CH2)n-の組成を持つ。スチロール樹脂ともいう.スチレンの重合体.ふつうは無色透明で非晶性の熱可塑性樹脂で,比重
d=1.05~1.07,ガラス転移温度82℃.ラジカル塊状重合,懸濁重合などによって合成される.軟化点が低く,電気的性質にすぐれ,熱流動性,熱安
定性もよく,美麗に着色できるなどすぐれた熱可塑性樹脂である.射出成形品が日常用品などとして広く使われている.発泡ポリスチレンとしても広い用途をも
つため、容器などに適する可能性がある。
先に言及した人間あるいは生命活動への普遍的基礎的活用性や必須性、や、人命救助における携帯の必然性有用性などに鑑みればわざわざ特別にそれを準備し運
搬することになろうことを考慮した場合、水あるいは、電解質を含む水(食塩水など)の、あるいはそれらを含んだ食品や、湖水海水などの、実際的な高水準の
活用性と入手性はすぐれた特徴としてより意識されることを指摘したい。
《0174》
これらの飲料は、効率良く水分を補給させ、なおかつ体に負担を掛けないように考慮されているほか、スポーツの際に失われがちなカリウムイオンやナトリウ
ムイオンといった電解質やマグネシウム・カルシウムといったミネラル分を含んでいる。また生理食塩水に近い浸透圧で胃腸に負担を掛けないよう配慮され、運
動時に筋肉中に蓄積される乳酸の分解を助け回復を促すとされるクエン酸や、いわゆる疲労回復の際に最も効率の良いエネルギー源であるブドウ糖やショ糖を含
んでいる。
図74は、非使用時にはコンパクトに折り畳まれて、体側から背面にかけて、又は、体側から胸腹面にかけて、平べったくlow profileに収納されている、(薄い板状の)扇型柱(短い高さを持つ柱)状の水筒の機能を有すコンパートメントが、それとベルクロファスナーで接続されているなどした腕を、体側から水平方向を経て頭上へと円弧を描くように動かすことにより、水筒コンパートメントの間に相互に設置されたスライダーに沿いスライドし、結果的に体側の両側に扇が展開するかのごとく水の層の存在を広げることを実施できる形態の一例を示している。この場合、GPS受信機は体躯の前面あるいは後ろ面に配備されていてもよい。例えば、GPS受信機が体躯の前面に配備されている場合、必要に応じて、体躯の前半分の方向に両腕を、意図的に、いわゆる、前へならえ、をするかの如く、向けることにより、上空からみると、広げられた扇型構造が、体躯の存在と合わせるた場合、あたかも、コの字を描くように配置されること(コの開口部はこの場合体躯前方になる)により、体躯前部にビーム中心を水平に設置されているGPS平面アンテナが天頂を通る1つの大半円を境として形成することを企図した上空覆域 以外 に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を効果的に減衰させることができるため、GPS受信機が前記上空覆域識に存在していたGPS衛星を識別することがより容易にできることとなる。被災地の災害救援活動などに携行が必須の水や医療用輸液等の運搬を伴う活動時に、それらの運搬物の潜在的機能性を的確に発揮させつつ運搬中にも合理的な有効活用を図れると同時に、結果的に被災者等救助の救命率の上昇や後遺症発生率の低下に重要となる、被災者への迅速な接近を有効に支援し得る目的においての、方位情報取得を一層正確にし、かつ、不要重量物の運搬の要を生じせしめて特段の負担を招くことなく、簡便に実施し得る、構成の一例を、使用文脈の分析に基づいて提案したものである。炎天下の作業時には、使用持にはもとより、非使用時にも、大動脈が通る脇の下に水や生理食塩水といった比熱の大きいものを格納する水筒コンパートメントを配置しているため、熱中症またはそれをもたらす体温の予期せぬ上昇を冷却効果により予防することができる。これにより、大規模自然災害などの際の救急救命活動に炎天下従事する者を効果的に支援することも同時に実現できる。このような構造にはたすき掛けの構造で脇の下(たすき掛けのたすきが背面における交差する点でも良いことはもちろんである)に支点を設けてももちろん良く、扇型形状の積極的利用とともに、そうした我が国の伝統的な文化的観点の工夫を取り入れることとも相性が良いことも優れた利点の一つである。近年、国際緊急援助隊においては、国際緊急援助は日本の文化である、として国際貢献していることは国際的にによく知られているところであり、そうした文化的・伝統的なな観点も含めて、工夫を活用しており、携行物の兼用的機能の潜在力の最大の顕現を重視し、せっかくあるものを有効活用すべきであるし、そうせずにいることは、もったいない、といった伝統的な視座を衛星測位という第五の社会基盤とも目される科学技術にとりいれて、大切にして世界に貢献していことを、世界的にアピールできる面でも、我が国の緊急援助の特徴を体現してくれるという意味でも、米国のナイ教授の提唱する、国のソフトパワーの面でも優れた多面的な効果を長期的には奏することが期待される。なお図で示すよりも、より、長い水の層を形成して、例えば、太ももないし、膝のあたりまで来るように形成してもよいのである。一方、手のあげる角度も水平を超えて上方に挙げて頭上までああげることで、完全な円の水の層を形成してもよいことはもちろんである。図74の構成は腕の方向を「前へならえ」のようにするときには、ある意味で指向性を狭くすることが可能であり、ひとつの教育機器としての楽しく電磁波を学べる未来型科学教育機具としても活用できる。全世界の地表面で活用可能なGPS(またはGNSS)の電磁波を用いて、廉価なGPS受信機に軽微な改修を加えるだけで実現でき、また、それ以外に必要なものは、水だけであり、それも清水があれば清水で良いが、海水や湖水、河川水などの容易に費用がかからず入手可能なものであっても、実現できそれはむしろ教育的に興味深い結果をもたらす(海水は清水に比べて、電解質によるイオン伝導率σの影響のため、より短い電力半減深度を有すことは既に述べた)ことなどを、自らの体験から学び取ることができる。こうした体験的な学習は、イノベーションの源泉としてきわめて大切であることは指摘されて久しい。
図75は、ジャケットの胸腹部分の内部構造が、水の層をなしうる、高密閉性の、いわば薄い水筒となりうることを示した本提案の実施の例である。ここで提案するジャケットは、自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆるジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット、jacket-style Buoyancy Control Deviceの略) の機能とも兼用することができ、利便性が高い。すなわち海中ではこの、本提案では水を充填する、密閉性の高い層としての空隙に、深海から浮上する際の浮力を得るために酸素ボンベか、口元に送り込むため空気を、口元のスイッチ一つで吹き込み又は送り込むことができるように構成可能である。陸上に上がった際には、例えば、ジャケットの体躯前面の内部に形成された密閉性の高い空隙に、清水を詰めれば水筒を兼用しつつ、行動を行い、方位を通常より精度を高く確認したい際には、ジャケットの体躯前面の内部に形成された密閉性の高い空隙に清水が充填された部分を、左右に、観音開きのように、少しずつ両手で開くように制御することで、例えば、上空からみて、既述である、体躯と水の層がコの字の形になる状態、で静止し、意図する上空覆域以外に存在していた衛星に由来する信号強度を減衰させる、という、使用文脈に適した効果的な形で、アウトドアでの携行物を最小化し、兼用的機能性を最大限に権限し、実現できる。もちろん、体躯に水平になるまで開いてもよいのである。当然ながら、その中間で止めて使用することが好都合であるならばそのようにしても当然よい。また体躯に水平な状況を超えて背面へ斜め方向に開いて用いてもよい。前へならえのような格好で前方にて(上空から見てコの字の開口部が前を向くように)コの時を形成してもよいし、又は時には(GPSが背後に設置されているなら)後方に(上空からみてコの時の開口部が向くように)形成してもよいし、又は前身ごろを側方に開いた状態でよいし、又は、それらの中間的な状態としての、コの字が開いたような形での、斜め前方又は斜め後方に、形成させても当然、よいのである。また左右のうちのいずれかが十分な遮蔽が形成されていることが明らかであるなどの場合であって、自ら形成するまえみごろの突出の工夫が片側だけで足りることが明らかな場合にはそれでも良いのである。もっとも適した形を選ぶことができる。中身であるが、清水が入手しにくい場合は、海水など手じかなものを用いても、電解質溶液のため、むしろ電力半減深度がより小さくてすむ効果を有することができることは既に述べた。デバイの関係式などからもそれを確認することができる。なお、こうしたアクアラングで用いるBCDジャケットは通常のアクアラングでの使用後にも、中に入り込むことが避けがたい多少の海水を洗い流すため、中に少量の水道水等を入れて洗浄することはよくアクアラングの専門家の間では通常実施されており、これも本提案の実現可能性の高さを支持するものである。さらに、BCDジャケットでは空気をボンベから送り込んだ際に内圧が高くなり過ぎた際には、あえてそれを放出する弁を、安全を維持するために、設けても当然良い。加えて、海中で生じる浮力のバランスをよくするため、背中方向に水筒では用いたない、特別なコンパートメントを設けておき、定圧以上の空気の一充填が行われた時にのみ、その弁が開き、背中方向に、空気が充填される構造を設けてもよいのである。ここで説明した例の際に、GPS受信機は体躯前面にあるものと考えて説明した。本提案は、本提案を具現化する場合に、潜在的兼用性を最大限に高めることができる。BCDジャケットのみならず、深い海で自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングを行うものが用いることがある、Bladdarと呼ばれる首から肩および体側に向けて配置する浮力形成具も同様に、本提案は、本提案を具現化により、兼備可能な装具であることを指摘しておきたい。つまり水を入れた際には背中方向には水は自然には充填されていかないが、ボンベで酸素または空気を充填して一定の圧力がかかった際には背中方面の空隙にも弁の作用により空気が充填されるとてしてもよいのである。これにより海中での姿勢安定性は増す。またボンベで圧力がかかり過ぎた際には、危険防止のためにその圧を逃がす別途の弁を肩口に設けてもよいことはもちろんである。なお、こうしたBCDジャケットは、宇宙空間すなわち微小重力、通称、無重力空間での船外活動のシミュレーション訓練のために、米国航空宇宙局や航空宇宙研究開発機構での宇宙飛行士の水中トレーニングにおけるサポート員などによって使用されており、宇宙技術と案外接近した特質を持つ。品質的にも安定しているので、それらをベースに軽量の装具とすることができるため、低コスト・短期間での実現性は極めて高いことを指摘しておきたい。
図76、図77について説明する。図76 本提案の実施例の一つを示す図であり、水を含むリザーバ(携帯水筒)は、通常時は、図77のように、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り得て身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、非常時や緊急活用時には、個々のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を展開することにより、中心角のより広い扇型の水の層状構造を、展開可能であり、その際に、本提案の基本的部分である、GPS受信機による方位情報取得における水の潜在的機能性を権限することが可能であることを、示す図である。図74は腕を専有したが、図76、図77は、腕を解放しつつ実施することができるため、実施者は注意力を人命救助やそのための現地への迅速な接近にしするための的確な方位情報の取得とその判断や本部との連絡に費やすことができる点で、図74とは目的が少し異なっている。
図76、図77について説明する。図76 本提案の実施例の一つを示す図であり、水を含むリザーバ(携帯水筒)は、通常時は、図77のように、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り得て身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、非常時や緊急活用時には、個々のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を展開することにより、中心角のより広い扇型の水の層状構造を、展開可能であり、その際に、本提案の基本的部分である、GPS受信機による方位情報取得における水の潜在的機能性を権限することが可能であることを、示す図である。図74は腕を専有したが、図76、図77は、腕を解放しつつ実施することができるため、実施者は注意力を人命救助やそのための現地への迅速な接近にしするための的確な方位情報の取得とその判断や本部との連絡に費やすことができる点で、図74とは目的が少し異なっている。
図77 本提案の実施例の一つを示す図であり、図76に示されるような幅広い中心角の扇型形状の水の層の体躯左右への垂直設置構造を腕を、ほかの業務に活用しつつ(腕を専有せずに、腕をわずらわすことなく)、とれる一方、この水を含むリザーバ(携帯水筒)は、歩行や駆け足などの活動時には、コンパクトな扇型柱の多層コンパートメント構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)に容易に戻ることができ、その際の形状を示す図である。
《0175》
以下、提案手法の前提となる方位情報取得可能GPS受信機の原理を説明する。
半球ビームアンテナの垂直設置により、図20のように上空半天球を二分割する覆域を形成し、受信信号強度から覆域にその存在が検出された1つあるいは複数
のGPS衛星の方位角情報に基づいて、図21の第2番目のブロックに示される方位限定演算(GPS受信ユニットの測位演算部のプロセッサとメモリの空き領
域を活用し実現が可能な規模)部においてアンテナ主ビーム法線方向の方位を直ちに限定するものである[1、2、3]。図22は、方位限定演算を直観的に示
した天空図で、天頂から受信ユニット等を見下ろしたものとして描いている。同心円は10度毎仰角を、白小円は受信判定されなかったGPS衛星を、黒小円は
受信判定されたGPS衛星を示している。本手法は、廉価で小型軽量なL1 C/A GPS受信ユニットをほぼそのまま流用できるという優れた特性がある。
《0176》
さらに詳述すれば次のようになる。
《0177》
以降の説明では、角度の単位は度(deg)を用い、北を0度として時計回り方向に東が90度、南が180度、西が270度の方位角表示を用いる。また仰角は水平面を0度として、天頂を90度とする仰角表示を用いる。
《0178》
先ず、図20に基づいて、本発明による方位限定の取得原理を説明する。図1の中央部に平面アンテナ1が設置されている。平面アンテナ1は、大地に対して
垂直に設置する。この時、仮に大地に立脚して上からアンテナ1を見下ろして、平面アンテナ1のビームが向く方向が左側となる配置にした時、この見下ろして
いる観察者にとって、体躯の正面となる方向を、以下では計測方向5と呼ぶことにする。《0179》
上記平面アンテナ1としては、GPS衛星システムで用いられている右旋円偏波に対して半球のビームパターンを備えるものを用いる。半球ビームを持つアン
テナパターンのことを稀に文献によっては無指向性と、表現しているものがあるが、無指向性とは正確には等方性(isotropic)の意である。よって当
然ながら以下では半球のビームパターンを形容する用途に無指向性との語を用いない。上記平面アンテナ1は大地に垂直に
立てられているので、半球のビームのうち、半分は大地を向いており、使われていない。そして残りの半分は、上空への感度を持っている。
《0180》
このように平面アンテナ1を大地に垂直に立てると、平面アンテナ1の実質上の覆域は、図1に示されるように、ある大円の一部である半円を境界に上空を二
つに割った状態の片側と一致する。この大半円は、平面アンテナ1による上空覆域6とそれ以外の上空との境界となる大半円7である。言い換えると、平面アン
テナ1は、図1中のGPS衛星Aが存在している上空4分の1天球を覆域とし、図20中のGPS衛星Bが存在している上空4分の1天球を覆域としない。
《0181》
GPS衛星から発信されている測位用の電波(L1波)は、1.5GHz付近のマイクロ波の周波数帯を使用するため光と同様に直進性が優れている。GPS
用の平面アンテナ1の上空覆域6内にあるGPS衛星Aからの信号には同期できるが、平面アンテナ1の上空覆域6内にないGPS衛星Bからの信号には同期で
きない。したがって、この同期の成立の有無を元に、GPS衛星A、GPS衛星Bの存在領域を判定することがで
きる。GPS衛星の存在領域判定と、該GPS衛星の方位角情報とを合併して、計測方向5を方位限定することができる。
《0182》
尚、方位情報取得に用いる平面パッチアンテナの大きな特徴として、小型軽量であり、製造が容易で、安価に作成できることが挙げられる。平面パッチアンテ
ナの作成時に実際には、設計時に無限大地板を仮定して理論的に計算された右旋円偏波ビーム幅である半球よりも、若干広い立体角の右旋円偏波ビーム幅を構成
する平面アンテナが完成してしまうことがある。これは理論計算上無限地板を想定して設計する結果と、現実の様相が異なることから生じる。これについては、
下記の文献に明示されている。
《0183》
(社)電子情報通信学会発行、「小型・平面アンテナ」羽石操・平澤一広・鈴木康夫共著、初版平成8年8月10日発行、P100
《0184》
Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics、 Inc. 1996、P342-P343、 P722
《0185》
このようなビーム形状のずれを基板サイズやパッチサイズなどをわずかに変更しながら、修正を施していき所望のアンテナパターンを得ることはアンテナパターンシェーピングとして知られる。
《0186》
また、設計時計算と異なり、製作結果が半球よりも大きめのビームを持つ場合、不要な感度部分を除去するために、裏側に電波遮蔽素材から成る遮蔽物質を配置することでも簡単に半球ビームアンテナが構成できる。
《0187》
次に、図21に基づいて、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の一実施形態を説明する。図21において、平面アンテナ1には、GPS受信機2が接続されている。
《0188》
図21におけるGPS受信機2の持つべき機能・仕様は広く普及しているL1波利用の小型の携帯型測位装置が含むGPS受信機と同等でよい。すなわち民生
用GPS測位装置の小型軽量化に際して培われた小型性・量産性を受け継ぎ流用する。民生用GPS測位装置の小型軽量化では、平面パッチアンテナに応分のサ
イズのGPS受信機がすでに多く存在している。あるいは容易に製造できる。また、平面パッチアンテナとGPS受信機が筐体に一体型となっており、両者を併
せても、手のひらにすっぽり収まる程度の小型のものもすでに安価に存在しており、製造技術として問題はない。これら既存の、小型化技術の蓄積を流用するこ
とができるので、本発明に使用するGPS受信機などは経済的にかつ小型に構成できる。《0189》
GPS受信機2は次のデータ列を、例えば毎秒以下の周期で出力するもの、即ち、標準的な仕様のものを用いる。出力に含まれるデータは次のようである。ま
ず現在時刻、そして、測位データとして、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード(3衛星を用いた2次元測位か4衛星を用いた3次元測位かを示
す)、そして、チャネル1に割り当てられた衛星番号、チャネル1に割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネル1に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル
1に割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態、チャネル2に割り当てられた衛星番号、チャネル2に割り当てられた衛星の衛星仰角、
チャネル2に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネル2に割り当てられ
た衛星からの信号との同期についてのチャネル状態、・・・、チャネルnに割り当てられた衛星番号、チャネルnに割り当てられた衛星の衛星仰角、チャネルn
に割り当てられた衛星の衛星方位角、チャネルnに割り当てられた衛星からの信号との同期についてのチャネル状態である。チャネル数nは通常12が用いられ
ている。これは12衛星の信号に並列同期できるもので、現在の標準的な仕様であるといえる。本発明は、これら普及型の廉価な携帯用L1波GPS受信機と平
面アンテナをほぼそのまま流用できる。
《0190》
平面アンテナ1を通してGPS受信機2は衛星信号に対する同期・復号を試みそして測位を試みる。GPS受信機2には、通常の携帯型衛星測位装置のGPS
受信機同様、あたかも上空半天球を覆域としているアンテナに接続されている時と全く同じ様に、上空に存在することが期待されている全GPS衛星の信号探索
を行わせるのである。
《0191》
尚、GPS衛星から送信される電波には、全GPS衛星の軌道情報(アルマナックデータ)も含まれており、これは全ての衛星から送信されている。そのた
め、現在位置からみて仰角0度以上の上空に存在はするが、地物や地形の遮蔽により信号が遮断されている場合か、あるいは、アンテナの覆域に存在しておら
ず、信号と同期できない状態のGPS衛星についての仰角および方位角は、アンテナを経由して同期した他のGPS衛星から受信されたところのデータから簡易
な計算によって算定および出力可能となっている。事実そのような情報を出力する機器は存在する。
《0192》
また、全GPS衛星はまったく同じ周波数で信号を送信するが、疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum)通信方式という技術
を用いているために、同じ周波数を用いていても混信するおそれがない。疑似雑音符号とよばれる、0と1が一見不規則に交代するディジタル符号の配列を、そ
れぞれのGPS衛星に違う配列のものを割り当てることで、各衛星からの信号を識別し、分離受信が可能となっており、即ち、現在位置から見て仰角0度以上に
存在しているGPS衛星すべてに関してそれらの上空における仰角、方位角のみならず、それらの衛星からの信号に対する同期の成立・非成立すなわち受信状態
を分離検出することは原理的に容易となっている。
《0193》
GPS受信機に信号探索を行わせる過程で、各衛星のデータである、GPS衛星の衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態をGPS受信機から周期的
に出力させる。また、測位結果データである、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード、および現在時刻も周期的に出力させる。なお、データの出力
を行う周期は特に限定されるものではなく、現在では毎秒程度のGPS受信機が普及しているが、さらに短い周期で出力するものを用いることが可能ならば、そ
うしても良い。
《0194》
GPS受信機2から得る各データをデータ処理部3に入力する。データ処理部3では、これらのデータを以下のように処理する。
《0195》
衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。
《0196》
最低一つでも衛星が抽出されると方位限定ができる。
《0197》
方位限定のために、該抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0198》
該抽出された衛星が一つだったなら、その衛星を初項とし、かつ終項とする。
《0199》
該抽出された衛星が2つ以上あるなら、次のようにする。時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、該ある衛星(A)を終項、該次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。
《0200》
以下のように計測方向を限定できる。
《0201》
即ち、計測方向は、終項衛星の方位角を開始方位角として、初項衛星の方位角の反対方向を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲に限定できる。
《0202》
データ処理部3は、この結果を結果出力部4に通知する。
《0203》
以下では、結果出力部4の働きを示す。
《0204》
結果出力部4は、計測方向が方位限定された場合には、それを観察者に出力する。例外的に抽出された衛星が0個であった場合には、観察者により天空の開けている場所での使用を促す。
《0205》
結果出力部4は、観察者に音声でこれを通知する。音声で出力することは、視覚障害者にも適切に行動支援に利用可能だからであるが、液晶画面などで表示しても良い。
《0206》
この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の方位情報(方位限定結果)、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻、例外処理の場合の観察者への勧告、である。
《0207》
ところで、方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、回転方向を定めてある場合、開始方位角(以降αとする)と終端方位角(以降βとする)の (α、β)の組を与えることで観察者に伝えることができるが、それに限らず、同時に次のような出力形式も可能である。即ち、概略方位角(以降θとする) と、片側誤差(以降δとする)として(θ、δ)の形式で示すこともできる。θ、δは次のように与えられる。
《数8》
000149

《0208》
ただし、xMODyはxをyで割ったときの剰余を表す。
《0209》
回転方向を定めた場合の(α、β)形式、および(θ、δ)形式で示される、2つの出力形式は、他方の形式に直ちに変換可能で、どちらの形式で観察者に与 えても、その数値的意味に特段の変わりはない。そこで、観察者の目的や便宜に鑑みて観察者選択制として、観察者の利便性が高めても良い。あるいは両方を出
力しても良い。
《0210》
また、結果出力に常時ある角度を加算して出力すれば、観察者の利便性が高まる場合にはそのようにすればよい。例えば、背中に平面アンテナ1を装着した場
合には、計測方向は体側左方向へ向くので、結果に90度を加算した値を常時示すことにすれば、常に観察者にとって体の正面の方位角の限定結果が得られるた
め有用性、利便性が高くなる。以下では例を用いて説明する。
《0211》
図22は、上述した実施形態に係る方位情報取得装置で方位限定を行う際の上空衛星配置と平面パッチアンテナ1との関係の一例を示している。図22におけ
る同心円状の図面は、観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。実線外周円は仰角0度を示
し、各実線同心円は10度ごとの仰角を示す。方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込
まれている。小さな散在する丸印は、仰角、方位角で示されるGPS衛星の位置を表す。この図では12個の衛星が描かれている。黒塗りの小丸印、白抜きの小
丸印がある。
《0212》
黒塗りの小丸印は、平面アンテナ1の覆域に存在すると後に判定され、かつ、衛星仰角85度以下であった、諸GPS衛星である。白抜き小丸印は、それ以外の諸GPS衛星である。
《0213》
観察者にとっては、自らが立っている位置の上空における各衛星の配置状況は分からない。方位に関してなんら情報をもっていない観察者によって、平面アン
テナ1が、大地に鉛直に、図22中の中心に示されるように無作為に設置されたのである。このとき計測方向5は先に示したように点線で示されるように規定さ
れる。計測方向5と180度反対側に反計測方向が示されている。
《0214》
機器を作動させると、GPS受信機2から、データ処理部3には、表2のようなデータが送り込まれる。ここで衛星21が同期していないのは、地物遮蔽によるなどが推定される。このような地物遮蔽は時折普通に生じるもので、正常な状態である。存在して構わない。
《0215》
《表2》
000150

《0216》
衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。各衛星番号2、7、15、22、9、20のものが抽出された。
《0217》
方位限定のために、該抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0218》
抽出された衛星が2つ以上あるので、次のようにする。時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回りに次の
衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、該ある衛星(A)を終項、該次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛星は、初項
の衛星(B)から時計回りに見たと
きの衛星方位角の順序に従う。
《0219》
すると、今、終項として、衛星20、初項として衛星2が選ばれる。
《0220》
以下のように計測方向を限定できる。
《0221》
即ち、計測方向は、終項衛星(衛星番号20)の方位角(262度)を開始方位角として、初項衛星(衛星番号2)の方位角(110度)の反対方向(290度)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲に限定できる。
《0222》
データ処理部3は、この結果を結果出力部4に通知するのである。
《0223》
結果出力部4では、方位角(262度)を開始方位角として、方位角(290度)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角範囲であることを観察者に伝える。
《0224》
この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の該方位限定の結果はもちろんのこと、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻である。
《0225》
方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、次のように概略方位角(θ)と、片側誤差(δ)として(θ、δ)の形式で示すこともできる。この時、θ、δは次のように与えられる。
《0226》
《数9》
000151

《0227》
即ち、276度の概略方位角、14度の片側誤差である。
《0228》
次に本発明の具現化が安価に小型に構成しうることについて述べる。
《0229》
近年のGPS受信機の物理的実体は信号処理用マイクロプロセッサおよびそれに伴う電子基盤であり、小型である。実際、現在の携帯型GPS受信装置は、掌
に容易に収まるサイズであるものが安価に存在している。このことからも要素部品の相当の小ささが分かる。本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情
報取得装置としては、これらの携帯型GPS受信装置で用いられている部品を、活用して構成することができるので、方位情報取得装置も体積を抑えて小さく構
成できるという利点がある。例えば、GPS受信機2およびデータ処理部3および結果出力部4は平面パッチアンテナ1の背面に収納する。結果出力部4からは
スピーカー等で音声を出力することが可能である。
《0230》
この発明による方位情報取得は、上述の如く一個のGPS平面アンテナで行えるので、身体体躯に容易に装着し、移動しながら方位情報を得ることが可能である。
《0231》
図21の構成から明らかなように、測位に必要な機器は具備しており、本実施形態に係る方位情報取得装置で測位情報の取得も実現できる。中緯度地域では上空半天球に常時ほぼ8-12個のGPS衛星が存在する。よって天頂を通る大半円で分割
した片側にも通常4個から6個の衛星が期待できる。原理上最低3個の衛星で2次元測位が可能であり、最低4個の衛星で三次元測位が可能であるから、上空半
天球の半分で十分測位ができることを示している。測位された結果は、GPS受信機2からデータ処理部3へ送られる測位結果をそのまま結果出力部4から出力
させれば良い。
《0232》
上述したように、天空が開けていれば、垂直配置でも測位に必要な衛星数は十分確保できることが多いので、常時垂直配置でも測位に問題はない。しかし水平
にして測位機能のみとすることの利点としては、利用可能な衛星数が増えることと、それによって選択できる衛星群の選択肢が増えるため、
DOP(Dilution of Precision:精度劣化指標)値が良くなる衛星セットを選択できる可能性が高い。つまり若干の測位精度の向上が期
待できる。
《0233》
さらに、観察者がじっとして姿勢を変えないで、GPS受信機と身体体躯および身体に付属させている回折波減衰のための水装着部を一体化したまま、GPS
受信機と身体体躯と水装着部の向きを一体として反転させと、あたかも二枚の平面アンテナ1およびGPS受信機2が存在するかのような方位情報取得も、実現
できる。
《0234》
即ち、結果出力部4は、以下のデータをメモリに残しておくようにする。第一に、方位限定の結果である。第二に、方位限定を成した時刻(これはGPS受信
機2の内蔵時計の時刻を使えばよい)である。第三に、(この目的のために付属的に付与しておくものとする)レートジャイロの、出力である。これらをマイク
ロプロセッサ上のメモリに記憶しておく。
《0235》
そして、ある垂直配置の状態で方位情報が得られたとき、その方位情報を出力するのみならず、メモリに以下の条件を満たす方位情報があるか調べる。
《0236》
即ち、現在の垂直配置において行った方位情報取得時刻から見て、規定時間以内(例えば6秒以内等と決めれば良い)に取得され、かつ、レートジャイロの結
果の記録から急速に体躯の向きごと180度反転をなした、とみなせる(回転角速度の積分に基づいた)体躯の急速な回転角推定値の記録とともに終結してい
る、方位限定の結果、が存在するかを調べる。
《0237》
もし該当する記録があれば、観察者が、姿勢を変えずに平面アンテナ1の向きを反転させる目的で、体躯ごとさっと反転して、上空の両側の情報を使おうとし
ていると判断する。そして、上記他方の垂直配置で得られて記憶されている方位限定結果と、今の垂直配置で得られた方位限定結果と、の積集合を算出し、その
積集合をも出力する。
《0238》
この操作では、片側の四分の一天球だけの結果だけからでなく、その反対側の四分の一天球の結果をも援用して、より正確な方位情報の値を算出が実現できる。
《0239》
実際、図22においては、上記他方の垂直配置の結果を利用しなかった場合の計測方向は既述のように28度幅で求まっている。ところが、これに比べて、該
他方の垂直位置をも併用して両方から得た方位情報の結果は、(28度幅だったものが)23度幅に向上する。5度幅の方位限定の向上がこの場合は得られるこ
とになる。さらに大きな向上が得られる場合も数多くある。
《0240》
このとき、結果出力部4は、「もし、観察者が先の垂直配置の方位情報取得時から現在まで姿勢を変えていなければ、先の垂直配置と現在の垂直配置との、方位情報取得の結果の積集合は・・・である」等と出力すれば、現在の垂直配置のみによる結果と、平行して出力しても、観察者に識別し易く、利便性が高い。
《0241》
以下に、両方の垂直配置による方位情報取得の手順を具体例を挙げて示す。原理は、表2と図22を用いて先に示した手続きを踏まえて、その手続きと同様の手続きを、反対側の四分の一天球にも実施し、そして、両方の垂直配置で得た方位限定の積集合を、出力するものである。
《0242》
図25はこのときの、図22とは反対側に垂直配置をされた状態の平面パッチアンテナ1と天空のGPS衛星の関係を示している。観察者地点の天頂方向を中
心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。実線外周円は仰角0度を示し、各実線同心円は10度ごとの仰角を示す。方位
角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。黒塗りの小丸印は、平面アンテナ1の
覆域に存在すると判定され、かつ、衛星仰角85度以下の、GPS衛星である。白抜き小丸印は、それ以外の諸GPS衛星である。図22において、覆域外で
あった衛星がここでは覆域内に成る。なお、図23および図24はこうした体躯の向きを反転などして、その結果を合成した出力を欲する場合の利用時に有効に
活用できる構成の例を示した。音声により、「180度反転」と伝えると、音声認識装置が、それを判断して、その認識の前たとえば30秒間と、その音声認識
の後のたとえば15秒ほどの反転に要する時間を除いて、その後のたとえば30秒ほどの時間の結果を、取得し、反転前後の、方位限定結果を合成するのであ
る。
あるいは、振動センサを搭載しておき、0.7秒程度の間隔で2回叩く(0.7秒程度の間隔で2回タップする)、と、それが180度回転、と同じ効果のス
イッチが入り、同様の効果をもたらすこととしてもよい。これらの構造に必要な回路を図23、および、図24に示した。また、ここには示していないが、それ
らの認識センサのかわりに、ほかのセンサを用いてもよい。たとえばコリオリの力を検出することを基本原理とする振動型の回転センサなども効果的に使えるで
あろう。
《0243》
表3はこのときの、GPS受信機2から、データ処理部3には、送り込まれるデータを示している。
《0244》
《表3》
000152

《0245》
衛星データの内、チャネル状態が同期、かつ、衛星仰角が85度以下の衛星データだけを抽出する。各衛星番号14、18、11、6が抽出される。(衛星3
は同期しているが、仰角の値が85度以上のため除外される。高仰角衛星は数値的な方位角に比して実際上の離角が極端に小さくなるため使用に適さないからで
ある。)
《0246》
方位限定のために、上記抽出された衛星を次のような規則で順序づける。
《0247》
上記抽出された衛星が2つ以上ある場合の規則に従う。即ち、時計回りに、衛星方位角に関して、円順列を作り、ある衛星(Aとする)の方位角と、時計回り
に次の衛星(Bとする)の方位角の、開きが、180度以上なら、上記ある衛星(A)を終項、上記次の衛星(B)を初項とする。それ以外(AとB以外)の衛
星は、初項の衛星(B)から時計回りに見たときの衛星方位角の順序に従う。
《0248》
すると、初項として衛星11、終項として衛星18が選ばれる。
《0249》
手順に従って、直ちに以下のように計測方向を限定できる。
《0250》
図20に示される計測方向5の元来の定義と、これまで述べてきた方位限定の手順に従えば、元来の意味での計測方向は自動的に、終項衛星(衛星18)の方
位角(64度)を開始方位角、初項衛星(衛星11)の方位角(285度)の反対方向(285+180=105度)を終端方位角、時計回り、で定まる方位角
範囲に、自ずと、限定されるはずである。
《0251》
しかし、データ処理部が、既述のメモリ上に規定時間(例えば6秒)以内に、反対向きのアンテナ配置で算出した方位限定結果があることを見出した場合は、
先の方位限定の計測方向(図22における5)と同じ方向のままで、現在の方位限定の計測方向(図25における5)も考えていく必要がある。使用者がより精
度の高い方位限定の値を求めようとして、アンテナ配置から鉛直軸周りに180度回転させた向きに変更してデータを得る場合がこれに相当する。この場合デー
タ処理部は、先に自動的に限定されると述べた方位角範囲に、180度を足したものを、現在の方位限定の計測方向と考え、(64+180=)244度を開始
方位角、(105+180=)285度を終端方位角、時計回り、で定まる方位角範囲を、図25における方位限定の結果と置く。
《0252》
ここでは、表2と図22の結果は、図23のアンテナ配置に基づいて得られたもので、表2と図25の結果は図23のアンテナ配置状態から鉛直軸周りに
180度回転させた向きに変更して得ることとなったデータと仮定し、両者の方位限定が実施された時間差は規定時間以内であったとする。すると、結果の精度
は次のようにまとめることができる。ここで記法としては、計測方向5の方位角をXとおき、A<X<Bなる記法で、開始方位角A、終端方位角B、時計回り、
で規定される方位角範囲にXが限定されることを表現する。
《0253》
図23のアンテナ配置による第一の方位限定の結果は、表2と図22で示されているように262<X<290で、28度の幅で求まった。一方、その直後の
図23のアンテナ配置状態から鉛直軸周りに180度回転させた向きに変更して得ることとなったデータによる方位限定の結果は、表3と図25で示されている
ように、244<X<285で、41度の幅で定まっている。
《0254》
これら片側のみで得られた二つの方位限定の結果の積集合を取ると、262<X<285で、23度の幅で定まることが可能となる。最後の方位限定の結果
は、いずれの垂直位置単体での結果(28度あるいは41度の幅)よりも狭い値を示している。即ち積集合を取ることで、どちらの片側の結果よりも優れた結果
を生み出すことができた。つまり方位限定の幅を最も抑制できた。
《0255》
このように、片方の四分の一天球を対象にするよりも、双方から得られるデータを同時に活用することで、より良い方位情報を得ることができる。本発明によ
れば、それを、一層簡単な構造の機器で実現できる。即ち、GPS受信機や、平面アンテナを2個必要とすることなくそれぞれ1個を用いることで単純な構成で
実現できる。
《0256》
上肢としての手等を使わず、身体を背中方向と腹方向を、鉛直体中心軸周りに180度、反転させるような動作をするだけでも、上記のことは可能であること
を示す。つまり、回転加速度がほとんど観測されない6秒後に、180度反転(あるいは、90度回転等)と目される、急速な変化が、付与した廉価かつ小型の
回転角速度センサ(レートジャイロ)の時間積分により、観測された場合に、使用者による、意図的な反対側1/4天球の方
面へと、アンテナ覆域が切り替えられたと判定するのである。
《0257》
このための小型軽量・廉価な活用可能品は多数流通しており特段の困難はない。一例を挙げれば、 ジャイロ(加速度)センサと呼ばれる、電子ジャイロ司21(HS-EG3)(検出角速度90度/秒)(出力感度:25mV/度/秒)外寸:13x11x19mm.重量5g、出力電圧:DC0.3-4.7V、出力電流:max 1mA、消費電流7mA以下機器としては、動作温度-40 to+80℃がある。
《0258》
こうした小型センサ(レートジャイロ)のひとつを用いると、(GPS受信機には当然内部クロックを保持しているので「秒数」の計測は容易に可能なので)
しばらく(例えば6秒ほど)じっと静止していて、突然180度の方向反転を行い、再びしばらく(例えば6秒ほど)じっと静止していた、という状況を検出す
ることができる。その際には、まずある方向に計測方向を向けて実施し、その後に、直ちに、反転した方向に計測方向を向けて実施したことを機器に通知するこ
とができる。このようにして方位限定を行わせると、両者の積集合としての、方位限定結果を簡単に得ることができる。もちろん常に180度でなくても、右方
向に90度など事前に決めておけば、それでも良い。あるいは、回転角度の(レートジャイロ)センサが廉価かつ高性能なものが使えるならば、その角度も自動
検出することができることはもちろんである。
この方法を用いると、上肢が荷物の運搬のために使用されていたりする場合にも好適に用い得る。
《0259》
なお、それならばそれらの小型回転角速度検出センサ(レートジャイロ)として初期状態から刻々と累積し現在方位を得ればよいのではないだろうかとの、見
解は、間違いであるので、このことを明記しておく。このあたりの事情は周知のこととも思われるが、念のため、記しておく。つまり回転センサ(レートジャイ
ロ)が技術を累積的に用いる方法が本稿の目的には、実際的でないことを以下に記す。
すなわち、レートジャイロは、角速度を積分して回転角度を得る方法であるため、累積誤差の問題があり、周期的に初期化が必須となる欠点があった。言い換え
ると、何か他の方位情報取得方法を、周期的に必要とする、との欠点がある。つまりレートジャイロはそれだけに頼って人間の多種多様な角速度の大小(じりじ
りと回転して結果的に逆方向に向いた場合に対応できない)および長短(追従角速度以上の回転速度で回転したときは対応できない)の結果を累積していくこと
は積分誤差が単調増加するので実際にそれらの人の動きにたいして総合的に対応することは原理的にほとんど不可能といえる。ただし、上記のように一定時間の
静止時と一定時間の静止時の間に明瞭な回転意思を持って単発で行われる180度や90度程度といった、あたかも機械が成すような回転のみに限って、レート
ジャイロにその回転の検出だけ依拠しようと企図する際には、廉価・小型なレートジャイロでもそれなりに有効に働けるため廉価・小型なレートジャイロでも上
記のような支援的文脈での使い方はそれなりに有用である。このことはここで明らかにしておいた。
《0260》
なお、レートジャイロに言及したところであるが、以降、従来手法との比較をも含めて本提案の新規性と進歩性を示すことになろう。
《0261》
(以下、高橋正人,"静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価
-小型・軽量・廉価な新手法の提案-", 社団法人電子情報通信学会論文誌A基礎・境界領域(ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February. 2011 より引用)
静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価ッ小型・軽量・廉価な新手法の提案 高橋 正人・ ・・・・・ a)
Proposal and Performance Evaluation for Novel GPS Receiver unit with
Azimuth Limitation Ability - Lightweight, compact and economical method
for pedestrians -Masato TAKAHASHI・ ・ a)
あらまし 従来の携帯型L1帯C/AコードGPSは単体で静止時には方位を取得できなかった.本稿では,廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得能力を兼備可能な簡易手法を提案する.シミュレータを構築し評価を実施した.試作機を構築し,性能評価を実施した。従来と異なり小型軽量で廉価な1台の受信ユニットで測位と方位取得の両機能を兼備できる.地理空間情報活用基本法や宇宙基本
法が成立した現在,幅広い分野での今後の有効活用が期待できる。国際的には,複数のGNSSの社会基盤の活性化が見られる現在,国際的な活用も幅広く期待
される.複数のGNSSの共用受信機の流用で将来の性能向上が図れる特長も備え持つ.本提案の基本部分は国際特許として日米英独仏豪の各国にて特許査定に
通り登録されている.有望な萌芽的研究である。
キーワード GPS, GNSS, 測位,方位,低速移動体
・・・・東京大学 大学院 工学系研究科 先端学際工学専攻,東京都
Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo, 113-0022 Japan (2010年9月30日まで)
・ 独立行政法人 情報通信研究機構,東京都
National Institute of Information and Communications Technology, 4-2-1 Nukui-kita, Koganei Tokyo, 184-8795 Japan
a) E-mail:mtakahashi@nict.go.jp
1.まえがき
従来のL1帯C/A(Coarse and Acquisition)コードGPS(Global Positioning System)受信ユニット
は単体で静止時には方位を取得できない.本稿では,廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得能力を兼備可能とする簡易手法を提案
する.シミュレータを構築し評価を実施する.加えて,試作機を構築し,性能評価を実施する.
従来と異なりL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体を用いて,測位と方位取得の双方の機能を兼備させることが,低コストに実現できる.これまでの量産
型L1帯C/AコードGPS受信ユニット単体の開発で培われてきた小型・軽量・高性能といった機能特性および,低コストかつ簡便にできる特性をもほぼその
まま継承できる.このため,歩行を主とする者の使用に好適に適合する.
わが国における地理空間情報活用基本法や宇宙基本法の成立により,自治体や政府によって地理空間情報の整備が今後進行するということ,および,無線通信に
係る社会基盤の一層の活用性の向上が期待されることを時代背景として,今後,幅広い有効活用が期待される.廉価で小型軽量なL1帯C/AコードGPS受信
ユニットを常時携帯する時代に好適に適合する.
また世界の複数の国と地域における,複数のGNSS(Global Navigation Positioning System)の社会基盤の構築およ
び利活用の動きの活性化を背景に,マルチGNSS共用受信ユニットが市場投入され,その性能向上が急速に図られることも期待される.こうしたマルチ
GNSS共用受信ユニットをも,本提案方法は,流用でき,その際には廉価に一層の性能向上を図ることが可能となる本手法は,国際的に長期的な幅広い活用展
開も期待される.
GNSSの全地表面可用性を継承できる本手法は,全地表面のどこでも簡便に活用できるという面で,歩行等の低速移動を主とする者に,地磁気活用等の従来技
術を超える,国際的なデファクト標準技術となる可能性も高い.本提案の基本部分は国際特許として日米英独仏豪等の各国の特許庁の審査を経て登録されており
電子情報通信分野における萌芽的研究としても有望なものと考えることができる.
そこで、以降はしばらく、従来の手法を概観する。歩行など低速移動を主とする者を前提とした.方位情報取得方法を一義的対象として考えたい。
《0262》
まず、従来の手法を概観する。
GPSとの兼用性を満たす方法での従来方法は、まず、GPSコンパスと通称される搬送波位相差を検出する方法と、移動による測位の差分を検出する活用方法があった。
前者の、搬送波位相差検出法、は主に、宇宙機等で使用されるものである。GPSとの兼用性を持つと言える反面、通常の携帯型L1帯C/AコードGPS受信ユニットの能力を超える、搬送波位相の検出能力を持つため高価になる欠点があり、歩行
者には向かない。複数のGPSアンテナを要するため、使用の簡便性に問題もあり。重量や容積の面でも、歩行者に適さない。原理は、複数のGPS受信ユニッ
トを一定の幾何学的位置関係を保持させつつ水平面内に配置し、複数のGPS衛星信号について得られた各受信ユニット間の搬送波位相差をもとに、最尤法を用
い、GPS受信ユニット群が向けられている方位を推定する。
《0263》
後者の測位差分活用方法は、単体の測位機器で、移動を行い、その移動方向と、測位差分とを対応づけることにより方位を推定する。廉価な方法である。ある
程度の規模を持つ船舶等では、船尾と船首で複数台のGPS受信ユニットを用いれば同等のことが可能である。歩行者等では、それだけの長さの基線を体躯上に
は当然保持できないので、移動せざるを得ないという欠点があった。ここに労作の発生という問題がある上、移動に危険(転倒、中高速移動体との衝突、滑落、
座礁)が伴ったり、移動のコストが高い(例えば稜線上は移動が上り坂・下り坂に限定される等移動コストが高い状況であり、あるいは、慢性身体的障害、急性
の身体的障害や、暴風状況等の移動コストが高い状況の)環境であったり、移動により遭難や負傷等のリスクが高まる(稜線付近や沿岸付近等での霧等の短視程
の)環境には実施が極めて困難か危険となる(ユーザビリティ上の矛盾と感じられる)欠点があった。
《0264》
次に、GPSと兼用性がない方法について述べる。携帯型GPS受信ユニットを常用する時代に適す、携帯型GPS受信ユニットに兼用性を付与する技術の新
規提案という本提案の趣旨からは、従来技術の対象とならないけれども、強いて参考までにあげれば、磁気コンパスとレートジャイロが考えられる。
《0265》
磁気コンパスでは、誤差の範囲がわからないため他の方位情報取得方法に頼る検証が必要である欠点があった。通常は視覚的照合に転化され、歩行中の煩雑さ
と労作が増す欠点があった。地磁気として得た方向から真北を推定するには、偏差、自差、局所磁気外乱誤差を減ずる要があるが、陸上での歩行を主とする者
は、そのいずれも、特に、第3番目の誤差については現場で解決する実用的手法を有しない欠点があった。
《0266》
レートジャイロは、角速度を積分して回転角度を得る方法であるため、累積誤差の問題があり、周期的に初期化が必須となる欠点があった。言い換えると、何か他の方位情報取得方法を、周期的に必要とする、との欠点がある。
《0267》
上記を一覧表としてまとめると、表4のように表現することができる。
《0268》
《表4》
000153

《0269》
単独行あるいは、それに類似した形態で、歩行など低速移動を主とする者が、登山活動や救援活動(山岳救助隊や、国際緊急援助隊等)を行う活動では、時間
的な制約、携行物総容積・重量の制約がまず存在するであろうし、加えて、(遭難救援の際には)比較的見通しの良くない悪天候下の歩行等というリスクのある
移動も予想され、(大規模災害救援の際には)、移動の社会基盤やライフラインが寸断された環境、において、自らの安全を確保しつつ、行動決定も行っていく
ことが必要となる。そうした際の、有効な手法を提案したいと考えており.そのため、廉価である、軽量である、など、一面を切り取ってその面を特別に強調す
る際に有効そうに見えるということを重視するよりは、実際に前述の使用文脈において多面的かつ総合的な利便性が高い方法、すなわち、使用者が実際に持参し
たくなり、そして次回も持参することを選ぶ手法・装置を、提案したいと考えたのである。そしれその観点ではいずれの従来手法も、来るべきGNSS社会基盤
時代には、また、主に歩くことによる移動主とした者で、被災者などへの被災後できるだけ短時間での迅速な接近を図って救命率をあげるには、問題があったこ
とを表4は示しており、本提案手法はそうした問題のいずれにもわずらわされることがないことを表4は示している。
《0270》
従来技術を概観し、本発明の優位性を示した。再び、主要な論理の展開としに戻すが、本発明によれば、両側の四分の一天球の衛星データから得られるに等し
い高い水準の結果を、片側に相当する機材だけを用いて簡単な構造で実現できる。そのために開発コストがあまりかからず現実的である。また簡単な操作で実現
でき、実際的である。さらに片側だけに相応する機材であるため、軽量で、可搬性に極めて優れる。民生用に普及している安価なL1波衛星測位機器に極めて微
小な改造を加えるだけで構成できるため現実性が高い。
《0271》
以上、本発明を図面に基づいて説明したが、本発明は上記した実施形態だけではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。《0272》
さて、提案手法の活用性と適格性について、以降では、軌道計算によるシミュレーション評価を行った。また、試作機における、評価も行った。こうしたシ
ミュレーションのみならず実機評価がなされたことは実用性への適格性が高いことを示している。加えて、評価結果を先取りして述べれば、そこにも現実性への
高い適格性が示されている。これらシミュレーションと試作機による評価手法と結果について順を追って述べる。
《0273》
シミュレーション評価の趣旨は、観測地点の上空の5度から85度の仰角内のGPS衛星を利用可能とした場合、提案のL1 C/A GPS受信ユニットで、どの程度の方位限定幅が期待できるかを調べることを目的としている.無作為の方位に配向させた際の期待値を得る。
《0274》
さらに、得られた方位限定幅に基づいて、一層方位限定を絞り込みたいと利用者が考えた場合、また別の方向に提案装置を配向させることでそれを実現できる
特性を本提案は持っている.そのような場合も勘案して、1回の配向だけでなく、複数回の配向の方位限定を重ねてゆく場合に、その方位限定幅が配向回数に応
じてどのように絞り込まれていくかといった本装置に特有の興味深い性質をも調べることを目的としている。
《0275》
軌道計算による方位限定シミュレータの構築について述べる。性能評価の目的で構築したシミュレータである。処理系として、Borland bcc
v5.5を用い開発した。ウィンドウズ(登録商標)におけるグラフ描画には、GrWinグラフィックスライブラリを用いた.衛星軌道アルゴリズムについて
はIS-GPS-200 revision D (GPS Joint Program Office2004)のアルゴリズムと数値を用いた.衛星軌道
プログラムのデバッグおよび衛星配置の正しさについては、Trimble社の衛星飛来予測ソフトウエアと衛星の仰角・方位角が一致することを確認した。与
えられた時刻の衛星配置に関して方位限定のアルゴリズムを組み込んで実施することができる機能を付与した。これは高橋[12]の文献によった。
《0276》
シミュレータへの入力としては、以下の選択が可能となっている.第一に、GPSのどの衛星を受信に選ぶか(いずれかの衛星を事前に排除するか)の選択が
可能である.本稿では、通常に想定されるとおり、GPSの全衛星を対象としている。この際、観測日時に適した、Almanacデータが必要になるが、
GPS衛星のalmanac dataについては、U.S. navigation centerから観測想定日時に適したalmanac dataを取
得した.
第二に、観測地点(例:東京)の指定が可能である。緯度・経度・高度で指定できる。
《0277》
第三に、観測開始時刻(例:2009年11月1日00時00分)、観測終了時刻(例:2009年11月1日23時56分つまり開始日時から約1恒星日後)および、方位限定幅期待値算出時間間隔(例:1秒毎)の指定が可能である。
《0278》
第四に、配向回数、言い換えると、方位限定幅を狭めてゆく目的で、ある方向にアンテナ面法線を向けて方位限定を行うこと、を合計何回実施するか、について、1回から何回(例:8回)まで選ぶかを指定できる。本稿ではn回の配向回数では、正n角形の配向を取るものとした。
《0279》
第五に、出力グラフを指定できる、その一つ目は指定観測地での指定時刻での衛星配置の天空図である。その2つ目は方位限定幅期待値を縦軸に、時刻を横軸
に取る観測時間間隔毎(例:1秒毎)の方位限定幅期待値の変動グラフである。その3つ目は、観測地点の指定観測期間(例:1恒星日)の方位限定幅期待値を
縦軸に、配向回数(例:1から8)
を横軸に、前者の後者への依存性を示すグラフである。
《0280》
軌道計算による方位限定シミュレーションの条件について述べる。
《0281》
本稿において、観測年月日は、2009年11月01日00時00分から23時56分4秒の約1恒星日間とした。ある衛星配置において、観測点において、
真北から衛星方位角の表示桁より小さい角度ずつの配向を0度から360度にかけて順次実施した場合のそれぞれの方位限定幅を算出したとき、それらの平均値
を、"その観測地点におけるその瞬
間の方位限定幅期待値"とした。
《0282》
図26のグラフは、"その観測地点におけるその瞬間の方位限定幅期待値"の毎秒変動を、配向回数毎(色別に分けた各折れ線にて表示)にグラフに表示した
ものである.配向回数毎に色を変えて各折れ線を表示してあり、配向回数1から8は、灰、赤、緑、黄、青、紫、水色、濃紺、の各色にて示されている.観測地
は、東京(東経139度00分、北緯35度00分)として示している。
《0283》
“その観測地点におけるその瞬間の方位限定幅期待値”を、23時間56分4秒の約1恒星日間すなわち86164秒のそれぞれの衛星配置について、求め、それら86164の平均値を算出したものを、"その観測地点における1恒星日間の方位限定幅期待値"とした。
図27は、“その観測地点における1恒星日間の方位限定幅期待値”を、縦軸にとり、それと関係付けられている配向回数を、横軸にとり、両者の関係をグラフ
に示したものである.図27は東京における1恒星日間の方位限定幅期待値が、配向回数によって、どのように減少してゆくことが期待されるかを表している。
横軸は配向回数でその最大値は8である。縦軸は東京における1恒星日間の方位限定幅期待値である。指数関数の近似曲線と近似式も描かれている。
《0284》
なお、方位限定に使用可能な衛星仰角の条件として5度から85度の範囲に限定しているがこれは次の理由による。5度未満の低仰角衛星は遮蔽による使用可
能性が低いという現実に近づけるために排除したものであり、85度以上の高仰角衛星はその視覚的離角に比べて方位角の差が大きいため、方位限定に用いると
方位限定の結果が汚染される可能性が懸念されるため高橋(2004)のとおり方位限定の演算には使用しないこととしている[12]。
《0285》
軌道計算による方位限定シミュレーションの結果と考察について述べる。既述の方策に沿って構築した性能評価用のシミュレータを用いて、既述のようなシミュレーション条件に基づいて実施したシミュレーション結果と考察を、まとめてここに示す。
《0286》
中緯度地域である東京を観測地とする、1恒星日の期間のいずれかの瞬間において、L1波帯C/A GPS受信ユニットの半球ビームアンテナのアンテナビーム法線を水平設置した際の、5度から85度までのGPS衛星を方限定演算の対象とする場合、"アンテナ覆域での捕捉衛星数期待値"は約9.8機であり、"東京における1恒星日間の方位限定幅期待値"は約57.8度であることがわかった。これは、図26における灰色の折れ線の場合、および、図27の横軸が1の場合に相当する。
《0287》
本提案方式は、得られた方位限定結果をさらに絞り込みたい希望が使用者にある場合、配向方向を変化させて異なる方角に向けることで、さらに方位限定を絞
り込むことができる特徴を持つ。この、低配向回数によりさらに方位限定幅を減少させることができることも考えるならば、この程度の期待値の方位限定幅が、
第1回目の配向で、得られることは十分な性能と考えられた。
図27に見られるように、1恒星日の方位限定幅期待値への、配向回数の効果を検討した結果、ほぼ、配向回数の累乗(k乗)で、方位限定幅期待値が縮小されてゆくことが判明した。
《0288》
方位限定幅期待値の指数関数近似式における配向回数の指数は、-0.92であった。この結果は、「本提案方式で最初に得られた方位限定幅で資料者が満足
すればそれで良いし、さらに詳細な値が得たい際には、配向回数を複数回にすることにより、配向回数のほぼその逆数に近い値を乗じた値まで、方位限定幅期待
値を減じることができる」ことを示唆しているもので興味深い。
《0289》
さて、次に、実機プロトタイプ評価を、提案手法について、示す。ここでは、実機プロトタイプを構築し、それを体躯背腰部に装着して方位限定の実験を行っ
た結果を示す。実機プロトタイプはL1 C/A GPS受信ユニットであるSONY IPS5000を用い、毎秒出力をマイクロSDカードに記録し、方位
限定演算処理した.この実機プロトタイプ実験は、最適閾値を探索する目的で実施した。《0290》
一般的な半球ビームを有する廉価な普及品としてのL1 C/A GPS受信ユニットを流用しつつ、かつ、全体としても廉価で形成容易な構成で、人体体躯
を遮蔽に利用する際、多数回の著者の予備実験から結果の一層の安定化に寄与することが判明している図5に示す構成をとった.その際の写真が図28である。
身体背面腰部に垂直にL1 C/A
GPS受信ユニットを配備するが、体躯両側からL1波C/A GPS受信機への回折波減衰を主な目的として、体躯には30cm x 20cm x
2.0cmのプラスチック水筒に水を充填したものを体躯両脇部に背中に垂直に設置した。水はL1波帯1.5GHzの電力半減深度が数cmである特性を有す
る。その上、登山や救助活動において救助者のあるいは被救助者の安全のために飲料水の携帯・運搬は当然行われているはずである事実に着目した。大規模自然
災害発生直後の現場緊急救援経験に富む国際緊急援助隊事務局長・隊長・中堅隊員複数への長期間の聞き取り調査・設計検討を経て筆者が提案した.著者自身北
アルプス等における天幕使用長期縦走、冬期登山、climbing、海外登山の経験を有し、その経験を活用した.国際緊急援助隊や山岳救助隊等の過酷な環
境での対人支援活動にも適する。
《0291》
実機プロトタイプでの実験条件をここに示す。東京近郊の上空に障害物の無い見晴らしの良い場所において、5回の実験を行った.実験日時
は、(1)2010年6月29日21:50:00 JSTから10分間、(2)2010年8月28日22:55:00 JSTから10分間
JST、(3)2010年8月29日20:17:49 JSTから10分間JST(4)2010年8月29日20:28:59 JSTから10分間
(5)2010年8月29日20:
39:37 JSTから10分間であった。上空の仰角
5度から85度に存在した衛星数は、(1)9機 (2)9機 (3)9機 (4)10機 (5)9機であった.上空の仰角5度から85度に存在した衛星配
置を図29に示す。JSTは日本標準時、図中UTはUniversal Timeを示す。両者は9時間の時差があっても実態は同一の時刻をさしていること
は国際化した現在良く知られている。
《0292》
体躯背腰面腰部に、L1 C/A GPS平面アンテナの主ビーム法線が水平になるように配置して行った.JR東日本中央本線など6線路を跨ぐ比較的長い
陸橋上で、高度のため、また周辺に引込み線作業区域等未使用公共用地を有す等の理由もあり、都心の公共設備としては珍しく上空見晴らしに富む特徴がある。
《0293》
天頂から見て時計回りに、体躯中心鉛直軸周りに、10秒毎に6度の体躯回転を実施した。すなわち一周に600秒(600秒=360度/6度/10秒)を要した。その際数十回の事前練習を実施するとともに、事前に準備した約1m四方の紙(6度毎の放射線を記してあるもの)を敷きその上で放射状線をガイドに体躯回転を実施し
ている。電波時計に音声読上げをさせる支援機器を構築し併用させた。本実験ではこの体躯回転の精度はさほどの必須要件とはならないことは事前の準備実験で
確認した。10秒毎6度との遅い体躯回転は高精度な角度を実現することを志向したものでなく、1つの方角に向いている際
に多数の評価データを取得したいとの動機に基づくものであった。回転については、磁気センサデータ記録をとり、各場所での実験についてそれぞれ計測例を示した。
《0294》
生データを、各秒について記録した.SONY IPSフォーマットでの毎秒108バイトの出力データが記録された。各秒のそれぞれ瞬間のデータについて、既述の方位限定アルゴリズム[12]を適用した。
《0295》
この時、既述のアルゴリズムにおいて、受信信号強度から覆域判定を成すための方位限定受信判定用信号強度閾値を、設定する必要がある。これについては、
SONY IPSフォーマットにおいて信号強度出力はAからZの値をそれぞれとりうる。そこで、AからZまでそれぞれを方位限定受信判定用信号強度閾値と
して前提した場合の方位限定演算処理を、全て実施し、それぞれ個別に、方位限定結果を、算出した。これら異なる方位限定受信判定用信号強度閾値に基づいた
結果を比較することで、最適な方位限定受信判定用信号強度閾値を探索することを目的とした。
《0296》
それぞれの秒の瞬間の出力レコードについて、ある方位限定受信判定用信号強度閾値を前提として方位限定アルゴリズムを適用しても、方位限定結果が必ず数
値で取得可能な場合ばかりと限らない.例えば、衛星信号捕捉と判定された結果がひとつも無かったなどの理由で方位限定結果が得られない場合も、方位限定受
信判定用信号強度閾値によっては、ありうる。
《0297》
それぞれの秒の瞬間の出力レコードについて、ある閾値を前提として方位限定演算を適用した場合、方位限定結果が得られた場合を、「有答」、衛星信号捕捉
と判定された結果がひとつも無かったなどの理由で方位限定結果が得られなかった場合を、「無答」、として範疇化することにした.
《0298》
「有答」の範疇となったデータについては、次の処理に移行する.有答時の出力、すなわち、体躯正面の方位限定結果が、体躯正面の方位、を包含していた場
合、この有答時の方位限定結果は、「正答」、であった、と範疇化することにした.前記でなかった場合は、「誤答」、であった、と範疇化することにした。
《0299》
「無答」の場合については、次の処理に移行する。無答には二種類が存在する。一方は、既述の方位限定受信判定用信号強度閾値以上の信号強度を示す衛星信
号がひとつも得られなかった場合。これを、「無答(無捕捉)」、と範疇化することにした。他方は、既述の閾値以上の信号強度を示す衛星信号が、3つ(3衛
星)以上得られたものの、方位限定計算の際に、矛盾が生じた(半球ビームという前提と矛盾した)ため、方位限定が途中でエラーを返す場合である。これを、
「無答(有捕捉)」、と範疇化することにした。
GPS受信ユニットから各秒出力されるデータは、既述の、閾値を仮定すると、既述の、正答、誤答、無答(無捕捉)、無答(有捕捉)の4範疇に、分類可能となる。
《0300》
正答、誤答、無答(無捕捉)、無答(有捕捉)の各4範疇の事象数を累積した数を、「全試行数」と呼ぶ.全試行数は今回の実機プロトタイプ実験1回では常
に600である。前2範疇のみの事象数を累積した数を、「有答数」、と呼ぶこととした.後2範疇のみの事象数を累積した数を、「無答数」、と呼ぶこととし
た。有答数/全試行数を、「有答率
」、と、呼ぶこととした。
全試行数を分母に、各4範疇の事象数を分子に取ったものを、「正答率」、「誤答率」、「無答(無捕捉)率」、「無答(有捕捉)率」、と、呼ぶこととした。
《0301》
正答数/有答数を、「有答時正答率」、と、特に、呼ぶこととした。誤答数/有答数を、「有答時誤答率」、と特に、呼ぶこととした。
無答(無捕捉)数/無答数を、「無答時無答(無捕捉)率」と、特に、呼ぶこととした。無答(有捕捉)数/無答数を、「無答時無答(有捕捉)率」と、特に、呼ぶこととした。
《0302》
実機プロトタイプでの目標値と設計選択指針をここに示す。上述するように示した概念により、目標が明確になる。目標は、次のような特徴を満たす閾値が存在するか、存在するとすれば、どの程度の閾値であるか、探索することである。
《0303》
まず、第一の目標は、「有答時正答率」をできるだけ高めることである。つまり何も答えないことはあっても良いが、答えた以上は高確率で正しいという機器
であってほしいという目標である。これは陸上で歩行を主とする者にとっての磁気コンパスを超えるユーザビリティを保持する携帯性に優れた廉価性を持った新
たなツールを希求する思いからきている。磁気コンパスは、何かの出力を返す(言わば有答率100%である)特性を持つけれども、方位限定の形式で出力し得
ないため正答・誤答の範疇化ができない。真値とのずれの大きさを、陸上の「現場」においては確認ができないことがある。陸上「現場」で歩行を主とする者が
その出力のみに基づいて行動決定や意思決定を成さねばならぬ際の有用性が低いと感じられることがある事実と関係する。
《0304》
第二の目標は、有答率がある程度低くないことである。第一の目標はもちろん大切で、無答率にも誤りを避ける前向きな意味があることはもちろんであるが、あまりにも有答率が低いとユーザビリティが低くなると考えられることに関係する。
《0305》
第一の目標と第二の目標を同時に満たす閾値が存在するかを探索することにする。
参考までに、実験者は、第一の目標値としては、95%程度以上の有答時正答率を、実験実施前にひとつのハードルとして想定していた.同様に、第二の目標値としては、有答率が70%程度以上を、実験実施前にひとつのハードルとして想定していた。
《0306》
第一、第二の数値目標をほぼ超えるものであれば、まずは、陸上で歩行を主とする者にとっての、その出力のみに基づいて行動決定や意思決定を成したい場合
に、磁気コンパスの有用性が低かった場面での、少なくとも補完的技術提案となりうると感じられた。これには、廉価で小型軽量な測位機器としてのGPS受信
ユニットを常用携帯する時代が接近していることが背景にある。GPS受信ユニットを常時持ち歩く時代背景にあっては、小型GPS受信ユニットが位置と時刻 だけでなく、設計の軽微な改修のみで方位に関しても確
度の高い情報を静止したまま取得可能な能力を兼備させられれば一層ユーザビリティが高いと考えて、こうした設計選択をとりたいと考えることが予想された。
上記の2つの目標ハードルをクリアできるのであれば、中長期的には国際的な標準としての仕様としての検討も視野に入ってくると考えられ提案することにし
た。
《0307》
実機プロトタイプでの体躯装着時の実験結果を以下に示す。前述の目標1、目標2を満たす閾値が存在するか、中でも、最適閾値が存在するかについて検証す
ることを目的としてデータ解析を行った.図30は、前節の条件での実機プロトタイプ実験の、5回x各600秒間の全3000レコードについて、方位限定を
試みた結果に応じて分類された各範疇の生起確率の比が、前提とされた方位限定受信判定用信号強度閾値にどのように依存するかを示している。前提とされた方
位限定受信判定用信号強度閾値を横軸に、各範疇の生起確率の比を縦軸にとって、図30のグラフは描かれている。
《0308》
横軸である受信信号強度閾値については、その最小値はA、最大値はZである。較正の結果、Zは約-117dBmの信号強度であり、Aを0、Zを25と表現したとき、信号強度は次の次式
Signal Power=8.460Ln(Signal level)-144.5(dBm)
でほぼ近似されることがわかっている。
縦軸である事象の生起確率の比の最小値は0%、最大値は100%である。各色は各範疇の事象に対応している。正答率を青色で、誤答率を濃紫色で、無答(無
捕捉)率を薄青色で、無答(有捕捉)率を薄紫色で示している。ある閾値におけるこれら4範疇の確率を合計すると100%となっている。
《0309》
図31には、方位限定受信判定用信号強度閾値と、正答時の方位限定幅の平均値との関係が示されている。図31では、図30において積み上げられて表示さ
れていた方位限定の結果出力の4範疇の生起確率について、積み上げずに描画したプロットも重畳し生起確率が0として消失する閾値も比較的明瞭に読見とれる
ようにした。
《0310》
実機プロトタイプでの実験結果の考察を以下に示す。この図30から、先にあげておいた、目標1および目標2を満たす方位限定受信判定用信号強度閾値を探索する。
目標1つまり95%程度以上の有答時正答率は陸上「現場」の者がその出力のみに基づいて行動決定や意思決定を成さねばならぬ際の有用性に影響する。できる
限り100%の値を志向することが望まれるが、N以上の方位限定受信判定用信号強度閾値では、100%は実現されている(図30)。それらの方位限定受信
判定用信号強度閾値を選択した際の、正答時の方位限定幅の平均値は図31に示される。受信判定信号強度閾値をKすなわち-125.0dBm程度からRすな
わち-120.5dBm程度と前提した場合、正答時の捕捉衛星数を調べると、図32の各box-and-whisker plotのようであった.半透明
青色大箱は第3四分点と第1四分点範囲。青色四角小印は中央値を、上側のひげは最大値を示す。下側のひげは最小値を示すがここでは第1四分点に含まれて見
えない。捕捉衛星数の分布は、これらの閾値間でさほどの大きな変化は見られない。
《0311》
目標1および目標2を同時に満たす受信判定信号強度閾値は複数ある.中で最も高い受信判定信号強度閾値はRである。そこでRを選択した。実験に基づく図
30、図31の知見からしても、万一の場合にも、誤答の影響をより受けにくい方向のマージンを含めた設計選択を採用したいためである。
方位限定受信判定用信号強度閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)において目標1および目標2を満たす様相は次のとおり。
《0312》
有答時正答率は100.0%で第一目標を良好にクリアできている。
有答率そのものも71.0%で第二目標も良好にクリアできている。
この際、正答率71.0%、誤答率0.0%、無答(無捕捉)率29.0%、無答(有捕捉)率0.0%の各範疇の生起確率であった。有答率は71.0%、無等率は29.0%である。有答時正答率は100.0%で、有答時誤答率は0.0%である。無答時無答(無捕捉)率は100.0%で、無答時無答(有捕捉)率は0.0%である。
《0313》
《表5》
000154

《0314》
この閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を設定した際の、標本数3000であるデータを改めて分析すると次のようである:標本数2130の有答時
の、衛星捕捉数について、その平均値は1.33、その分散は0.25、その標準偏差は0.50、標準誤差は0.01であった。
標本数2130の有答時の、方位限定幅について、その平均値は170.6度、その分散は4.27、その標準偏差は16.9、
標準誤差は0.37であったことが判明した。
上記以外の基本統計量も分布形の把握のために意味があると思われるため、表4に念のため示した。さらに、この閾値を設定した際の方位限定幅の度数分布図(histogram)を図33に示しておいた。
《0315》
なお、本提案方式は、方位に関してある種の区間推定とも言える作業を(点推定を経ずに)実施するものである。その結果得られる方位の区間を、方位限定結
果と呼んでいる。そこで「方位限定幅の平均値」は、「方位について点推定を複数回行い、その結果として得られた複数の点推定の標本値の平均値についての標
準誤差、すなわち、"標本の平均値
についての標準誤差"」とは異なる。誤解はないと思うが念のため明記しておく。
《0316》
4節に既述のシミュレーションと比較して、捕捉衛星数は、多くはなく、方位限定幅の平均値も広い。これは、実機プロトタイプ実験では、有答時正答率を高
め確実さを向上させたいため、方位限定受信判定用信号強度閾値を高めた設計選択等を採用し、受信と判定される衛星数が実質的に減じているためである。
流通性の良い廉価なL1 C/A GPS受信機を技術的ベースに、携帯が一般に推奨される飲料水と本人の身体だけの活用を図ることで、方位情報取得の新機
能を実現できることを示した上、3000回の試行で一度の誤答もない100.0%の正答率を達成できる事実を示せたことは一定の評価を得て良いものと思わ
れた。現時点では簡便で廉価な装置構成でGPS測位機能を温存したまま実現可能であることを示すことに意義があり、方位限定幅の広い狭いは深刻な問題でな
いとまずは考えられる。現場でほぼ必ず存在する自分自身の身体・L1 C/A GPS受信機・携帯する飲料水という、廉価、かつ/あるいは、日用品・日用
装具に近いものであるため、緊急援助隊員が携行している可能性が高い
ものだけを組み合わせ、方位取得という新機能を顕現させ得、それも閾値の高さで誤答を遠ざけるマージンも保持しつつ提示できたことは一定の意味があると思われた。
《0317》
さて次に、積極的に推奨される使用方法として示す意図ではないものの、周囲を山やビルディングに囲まれた環境では、果たしていかなる結果になるかについても検討したので報告する。
なおその前に、今回の合計5回の回転実験の実施場所での磁気センサ計測結果を、本提案手法との手法と対比を主目的としてできるだけ短く説明する。
《0318》
磁気センサとの対比についてここに示す。
《0319》
本提案手法の回転実験を行った見晴らしの良い当該陸橋上で、磁気センサを体躯腹部に装備しつつ、回転実験を実施した際の磁気センサ計測データ例を図34
に示す。当該陸橋の下の空間には架電線形式直流方式の1500V架電線が存在する。同時観測の方位磁針の挙動に照らし、電車の接近時の加速・減速等の事象
に関連し1500V直流架電線に大きな電流が流れることでBiot-Savart lawに沿い誘導された磁界の影響が反映されていると考えられる。電車
の加速等に関係して架電線に生じる大電流に由来する外乱磁気的が、重畳されている様子が記録されているのが明瞭である。実験者は電車の接近通過と独立に
10秒毎6度の回転を淡々と行っているので、横軸の時間軸とともに、ほぼ直線状に方位センサの値が増加し600秒で360度の回転を成していることが記録
されている。両者が重畳されているのが明瞭な面白い結果となった。磁気データ採取には0.0~359.9度の分解能があるHonewell社製2軸
compass HMC6325センサを選び、Atmel社AVR Microcontroller Atmega 328Pで制御するため自作C言語
programを開発し制御した。事前calibrationを施した上で20Hzのsampling rate modeでデータ採取した。
《0320》
地磁気計測には3種の誤差、すなわち(1)偏差(declination) (2)自差(deviation) (3)局所磁気(local
magnetism) があると、一般に区別し説明されるが、今回見られた社会基盤としての電車の架電線由来の磁界は(3)に含まれるとして分類できよ
う。
《0321》
都市部の見晴しの良い場所では、このような大電流が流れることによる影響を受ける場所が本例のほかにも存在すると考えられる。例えば、ビルの展望台に付
属するエレベータを駆動する際の電流が通過する電線の付近が相当する。また近年は安全保障上の理由から場所特定情報は積極的には公開されていないものの
(高圧を含む)送電線地中化が世界で進展しおり、磁気センサ活用時にそうした事情も考慮する必要が今後増加する可能性があると思われる。国際緊急援助隊等
がわが国に限定されない活動範囲を持ち、活動場所の自由は現地当局から制限を受けることがある事実も考えると、活動場の磁場の特殊性が仮にあっても影響さ
れない方位情報取得技術として磁気コンパスを補完する役割として本発明を位置づけられる可能性がある。
《0322》
(2)の自差に関しても電流由来の磁場について類似の事が言え、Powered SuitsあるいはPowered Exoskeletonと総称され
る技術分野の進展も本提案技術の有用性と関係がある.これらは人間の筋力運動を機械的に支援する目的で.着用形態で使用される機械装置で、軍事、安全保
障、災害救援はもちろん、医療、介護分野においても近年社会的意義が急速に認められはじめた。中東地域の一部等、道路網が脆弱な地帯や車両の通行が困難な
地域では歩兵の徒歩に頼っているが.重装備を身につけた長距離行軍により兵士が腰痛などの形成外科的負傷を負う問題がありその解消等にも期待されている一
方、介護者の負担軽減にも応用される。重量物を持ち上げ続ける等の電磁
気力を発現するに要する大電流の誘導磁場の影響下で、方位情報取得を企図する際の技術として本提案を位置づけられる可能性がある。
《0323》
本発明方式では、可視でない箇所にある磁性体や電流に由来する磁気的外乱推定を毎回実施せずとも、"対象方向が見晴らしであるかどうか"という視覚情報だけに依拠して結果の信頼度を陸上の「現場」で判断できることがある事実も、本提案方式の長所と関係がある。
《0324》
山に囲まれた場所での実験の結果を以下に示す。
次に、周囲を山に囲まれた地点で行われた合計5回の回転実験結果を示す。自然の遮蔽環境ではどうなるかという疑問へのひとつの答えを模索する意味で実験を実施した。
場所は高尾山の琵琶滝から東に80mほどの峡谷的地点で北緯35度37分44.71秒、東経139度15分41.49秒、標高約260mである。
《0325》
日時は(1)2010年7月24日18:00:00JSTから10分間と(2)2010年7月24日18:30:00JSTから10分間(3)2010
年9月4日16:22:20JSTから10分間(4)2010年9月4日16:35:04JSTから10分間(5)2010年9月4日
16:46:10JSTから10分間であった.衛星数は、(1)9機 (2)11機 (3)11機 (4)11機 (5)11機であり、上空の仰角5度か
ら85度に存在した衛星配置は図35に示される.北東、東、南、西の各方向は山等による高い仰角の遮蔽環境と成り、その間を深くえぐるように流れる川が短
い距離でS字に急激に進路を変えているため急峻に立ち上がる地形に囲まれる地形.S字の
ほぼ中心点近傍の陸上で回転実験を実施した。各斜面に鬱蒼とした広葉樹の木々など植物が重なり、上空に可視部はわずかと感じられる。国土地理院地形図の等
高線からは、北東45度、南45度、東60度、西60度程度の地形的な仰角遮蔽が読み取れる。そうした地形的遮蔽に加えて、葉が鬱蒼と繁る広葉樹林のた
め、全方位へ仰角60度程度まで遮蔽されたような印象がある。
《0326》
山に囲まれたこの環境で合計5回の回転実験を行った結果を図36、図37に示す。
《0327》
山に囲まれたこの環境で実験を行ったデータに、5.4節すなわち見晴らしの良い場所での合計5回の回転実験のデータに基づく探索の結果選ばれたのと同じ閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を用いると次の結果が明らかとなった:
《0328》
第一の目標値(有答時正答率95%程度との目標)を良好にクリアしている(有答時正答率100.0%>目標1)。
第二の目標値(有答率70%程度との目標)はクリアしていない(有答率14.6%<目標2)。この第二目標値との関係は、見晴らしの良い場所での結果と異なっている。
《0329》
この際、正答率14.6%、誤答率0.0%、無答(無捕捉)率85.4%、無答(有捕捉)率0.0%の各範疇の生起確率であった.有答率は14.6%、無等率は85.4%である。有答時正答率は100.0%で、有答時誤答率は0.0%である。無答時無答(無捕捉)率は100.0%で、無答時無答(有捕捉)率は0.0%である。
《0330》
第一目標を良好な達成できたことは次のように考えられる。見晴の良い場所と同様、誤答率0%という結果が得られていることが重要であると感じられる。樹
林を有する土壌系の斜面である、すなわち樹林を有しない露岩系の斜面でないため、土壌および幾層にも重なる広葉樹林等のfoliageの影響で吸収効果が
反射効果に卓越し本提案手法における誤答率の増大に繋がりにくくなる効果のある可能性が示唆された。高尾山は、暖温帯系の照葉樹林帯と冷温帯系の落葉広葉
樹林・中間温帯林の境界に位置するため植生が豊かで
ある.こうした環境での衛星反射波の影響は緩和されやすい可能性もある。
《0331》
高尾山は、明治の森高尾国定公園に指定されており.長さ1.697kmの東海自然歩道の起点でもある。2007年から連続して.Michelin
Green Guide Japan(Michelin Travel Guide Japan)で.最高ランクの三つ星の観光spotとして選出されて
いる。こうした自然豊かな世界的に人気のある環境の谷あいにおいて、本提案手法の見晴らしの良い場所で選択された閾値を特段の変更なく用いた場合に活用可
能性がわずかでも示唆されることは驚きで興味深く感じられる。
《0332》
一方で、第二目標については次のように考える.周囲を山で囲まれているための遮蔽効果により、見晴らしのよい場所に比べて有答率が大きく減じた、と考えられた。
この閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を設定した際の、標本数3000であるデータを改めて分析すると、標本数437の有答時の衛星捕捉数の平均
値は1で分散および標準偏差は0.0、標準誤差は0.0、有答時の方位限定幅は、平均値180.0度で分散および標準偏差は0.0、標準誤差は0.0で
あった。
《0333》
わずか1衛星しか受信していないとしても、目標1が達成されていることの本提案手法にとっての意義は小さくない。すなわち、本提案手法をこの環境下で既
述の閾値で用いた場合、装置が方位限定の答を返してきた時(有答時)には、その結果は信頼できる可能性が高い(誤答率の消失は閾値Mで既にみられており閾
値Rまでのマージンも大きい)とすれば、単純に向きを変えて再度方位限定を試み、方位限定の答えが得られるまで、何回か実施することで得られた複数の方位
限定結果の重ね合わせが可能となる。このため、仮に高々1衛星しか衛星捕捉ができない環境であっても、その1衛星と体躯の配向をうまくつかって方位の絞り
こみができる、という本提案の特長が活かせる可能性を示唆している。目標1を良好に達成している限り、ある地点から特段移動せずに、方位に関する情報を絞
り込んでゆけることは、磁気コンパスには見られない、本提案方式の特長であり、面白さがある。
《0334》
周囲を山等に囲まれた場所での回転実験時に同時採取した磁気センサの値を図38に示す。この地域の通常の偏差として約7.1度の西偏は認められたもの
の、特段の局所磁気的な外乱等は観測されていない。今回実験地点は直下に首都圏中央道路自動車道が通過する予定で本地点直下に前記自動車道が付随送電線な
ども含み開通する時点での、磁気センサによる再度の計測を行えばその比較には多大な興味が持たれる。
《0335》
次に、ビル等に囲まれた場所での実験の結果を示す。
次にビル等の人工建造物で囲まれた場所での同様の回転実験を、日時を変え5回実施した結果を示す.
周囲を通行する人による瞬断遮蔽の影響を受けない、敷地内複合校舎建造物高さ属性がほぼ均一である等の理由から、東京都中野区立元桃ケ丘小学校の校舎で囲まれた校庭の1地点において日時を異にする5回の回転実験を実施した。
《0336》
北側・東側・西側に存する各連結された敷地内複合校舎建造物に囲まれた校庭の1点.回転実験実施日時は(1)2010年7月18日20時03分00秒JSTから10分間(2)2010年7月31日18時45分00秒JSTから10分間
(3)2010年8月29日19時36分41秒JSTから10分間(4)2010年8月29日19時47分21秒JSTから10分間(5)2010年8月
29日19時58分12秒JSTから10分間であった。上空の仰角5度から85度に存在した衛星数は(1)11機 (2)
11機 (3)9機 (4)8機 (5)8機で、上空の仰角5度から85度に存在した衛星配置は図39のようであった。
《0337》
敷地内複合校舎建造物の存在様式を模式的に表現すると次のようになる、約45m四方のほぼ正方形の校庭を、いわば正方形に近いコの字を左に90度回転さ
せたような形として上を北と見立てたとして、均等な高さに近い4階建て相当の鉄筋コンクリート建造物の校舎がその形に校庭を囲んでいることになる.特段の
校舎が存在しない南辺には2~3階建近代家屋の並びが存在する。実験者はコの字の最も奥の中央地点(いわばコの字の縦棒の中心部)から1.2mだけいわば
コの字の開口部側(真南側)に存在し合計5回の回転実験を実施する.実施者(の腰部の垂直装備アンテナ)からの人工建造物遮蔽の最大仰角は次のとおり:北
側最大83.5度程度、東側最大31.8度程度、西側最大30.0度程度の各鉄筋コンクリート系の人工建造物遮蔽、南側だけは最大8.8度程度の人工建造
物遮蔽である。
《0338》
こうした環境における合計5回の回転実験結果を図40および図41に示す。
《0339》
ビル等に囲まれたこの環境で合計5回の回転実験を行ったデータに、5.4節の見晴らしの良い場所での実験で探索の結果選ばれたのと同じ閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)を用いると次の結果が明らかとなった:
目標1(有答時正答率95%程度との目標)、は、クリアした.しかしながら、鉄筋コンクリート製のビル等に囲まれた当該場所での全3000回の試行の有答
時正答率は99.1%に留まり、100%を達成はしなかった.有答時正答率は、既述の見晴らしのよい場所での実験では100%であったし、既述の山に囲ま
れた場所での実験でも100%であったことと比較して、印象的である。
《0340》
目標2(有答率70%程度)はクリアしていない。第2の目標のクリアの有無は、既述の見晴らしの良い地点での実験結果と異なった結果となった。ちなみに当該場所での全3000回の試行の有答率は46.1%である。
《0341》
この際、正答率45.7%、誤答率0.4%、無答(無捕捉)率53.9%、無答(有捕捉)率0.0%の各範疇の生起確率であった。有答率は46.1%、 無等率は53.9%である.有答時正答率は99.1%で、有答時誤答率は0.9%である。無答時無答(無捕捉)率は100.0%で、無答時無答(有捕捉)
率は0.0%である。
《0342》
この閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)が設定された際の、標本数3000であるデータを改めて分析すると、標本数1384の有答時の衛星捕捉数
について調べると、そのうち、正答は1371回、誤答は13回含まれている。誤答は、既述の見晴らしの良い場所、既述の山で囲まれた場所、のどちらの実験
でも、検出されなかったものである。ビル等に囲まれた場所での実験で初めて検出されたことが、印象的である。
有答時における、捕捉衛星数については、その平均値は1.14機、分散は0.12、標準偏差は0.35、標準誤差は0.01であり、有答時における方位限定幅については、その平均値は175.1度、その分散は245.5、標準偏差は15.7、
標準誤差は
0.43である。
《0343》
有答時の3000のうち13の誤答を一旦除いた上で、残る1371の正答のみについて改めて分析すると、以下のようであった。
上記の閾値(Rすなわち-120.5dBm程度)が設定された際、有答数1384の内数としての、正答数1371については、正答時の衛星補足数の、平
均値は1.15機、分散は0.13、その標準偏差は0.36、標準誤差は0.01で、正答時の方位限定幅の、平均値は174.5度、分散は269.5、標
準偏差は16.4、標準誤差は0.43であった。
《0344》
なお、誤答をもたらした衛星信号だけを抽出すると次のことがわかった。3000標本のうちの13標本であるが、これらの誤答は次の点が共通する。北を0
度として0度から24度までの時計回りの範囲で、アンテナビームが向けられているとき、アンテナビーム中心方向から時計回りに方位角にして125度から
140度程度、かつ、仰角10度から25度程度に存していた衛星の信号が既述の閾値を越えた受信信号強度で受信されていた。最低3秒間から最高5秒程度
が、受信判定を受け続けた持続時間であった。
《0345》
ビル等に囲まれた場所でのGPSの測位は、反射波受信が時に観測される。本提案手法でも、有答時に0.9%の確率でそうしたことがあることが示された。
ただ今回の誤答は、使用者が北側の校舎に1.2mの至近距離でほぼ正対しているか、方位角にして6度あるいは、24度の角度で存在している時に各数秒だけ
起きているので、使用者も、これはあきらかに直接波でなく反射波では、と意識しないことがかえって難しいぐらいのものであったことを付記しておく。加え
て、0.9%という1%を割り込んでいることにも注目したい。反射波の影響が今回この程度で済んでいるのはなぜか、を考えると、5.4節で見晴らしの良い
場所で閾値探索を行った際に、誤答ができるだけ増えないようにできるだけマージンをとったことが功を奏している可能性があることを明記したい。
《0346》
見晴らしの良い場所や、高尾山中での河川がS字に急湾曲して周囲を山に囲まれている場所では、3000回の試行でも検出されなかった誤答が、ビル等に囲まれた場所で3000回のうち有答時の0.9%だけ観測された事が注目される。ある種
の許容範囲と言うこともできる可能性もあるし、この程度の反射波検出頻度で済んでいるのはなぜかという問題設定もできると推察されるので、そちらの問題設
定でこの問題を今後も探求してゆきたい。
《0347》
本提案方式は、明らかに反射波の強い影響が予想される場面での使用を、一義的には推奨するものではもちろんない。ビル等に囲まれた場所で方位情報取得の
試行をせざるをえない得ないこと際には、「本装置にとって推奨される使用環境でない」ことを、使用者に注意喚起することが安全性の面から好ましい場合もあ
る。
《0348》
ただ、都市部でも、反射波の影響を心配しないですむ地区での利用方法があると思われる。Sydney、Amsterdam、Helsinki、Washington D.C等、海に面した国際的大都市は多く、それらではBay areaの開発も活発に進められており市民や観光客の憩いの場となっている。東京も例外でない.浜離宮庭園・佃地区・お台場等、水辺の有名な史跡・伝統文化地区・観光地も少なくな
い。こうした地区での水辺での散策時での活用、水上バスにおける活用、加えて、都市部の高層建築物高層階などに所在する展望スペースでの活用など、反射波
の懸念の無い箇所での生活の質を豊かにする可能性のある活用空間は決して少なくないことを明記し.これらの場所では快適に懸念なく活用可能である可能性が
高いことを記しておきたい。現在そうした活用についても研究とデータ収集を開始したところである.また平行して実時間音声等提示プロトタイプを構築してい
る.その一例が図42に示されている。
《0349》
本回転時実験時に、同時採取した磁気センサの値の時間変動を図43に示す.この地域の偏差としての約7.0度の西偏は認められたものの、それ以外の特段の大きな局所磁気的外乱等は観測されなかった。
《0350》
将来的には車椅子への応用で高齢者や障害者の円滑移動支援向上を含む.水などの重量負荷が車輪により軽減されること等が好適に適合する。
《0351》
総合的な観点からまとめると以下のようである。
《0352》
従来来のL1帯C/AコードGPSは単体で静止時には方位を取得できない。本稿では、廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得
能力を兼備可能とする簡易手法を提案した。シミュレータを構築し評価を実施した。加えて、試作機を構築し、性能評価を実施した。従来法と異なり単体の受信
ユニットを用いて、測位と方位取得の双方の機能を簡易、低コストに兼備させることができる本手法は、L1帯GPS受信機の小型性・軽量性・廉価性を継承で
き、歩行等を主とする者の使用に好適に適合する。地理空間情報活用基本法や宇宙基本法の近年の成立による自治体や政府による地理空間情報の整備が進行する
ことおよび通信社会基盤の一層の活用性の向上も視野に、今後の幅広い有効活用が期待されている。また、世界の少なからぬ国と地域における複数GNSS社会
基盤の設計・構築・運用の動きに伴い、今後、マルチGNSS共用受信機の市場投入に伴ったマルチGNSS共用受信機の小型高性能廉価化が期待され、それら
の成果を流用して活用できる本手法は、国際的にも長期的な幅広い活用展開が期待される。GNSSの全地表面可用性も継承できる本手法は、高緯度も含めた全
地表面可用性の点で、偏差・自差・局所磁気外乱に由来するそれぞれの誤差を免れなかった地磁気特有の誤差の不明性という問題から、歩行等を主とする者を、
解放できるため、国際的なデファクト標準技術となる可能性もある。現在、国際緊急援助隊等より本提案の試作機の使用に関心を寄せられており、環太平洋火山
帯地域に位置する先進国であるわが国として、当該地域での大規模自然災害発生時の被災者救命目的の接近法を支援する基本装備等に極めて適すツールとして仕
上げることを関係各部署と連携し目指しつつある。本提案の基本部分は国際特許として日米英独仏豪等に査定を経て登録されており電子情報通信分野における有
望な萌芽的研究と目すことができる。今後、幅広く活用されることが期待される。
《0353》
以下では本発明の好適な応用使途、ないし本発明により得られるべき種々の恩恵に改めて今一度触れておく。例えばまず、山岳では遭難環境を脱出する際に役
立つ。遭難者・負傷者である場合、生存の方向や活路を見出すための手がかりを探索することができる。自分が谷あいに滑落しているとして、重症をおっている
として最後の体力を使ってどちらの稜線方向に向かえば、遭難者として発見されやすいかを知ることはとても大切である。その選択の当否は生死を分ける。
また、絶対方位を身体との関係で知ることができるので、通常のGPSのように移動を要せず、身体中心座標系における方位を確認できる利点がある。通常の
GPSのように移動を要して方位を始めて知る方法は、平地と異なり、山岳部では、きわめて大量のエネルギーを消費し、より危険であるといえる。
《0354》
本発明には、潜在的に次のような社会的な波及効果も認められることも無視できない。つまり、逆転的な使用法として、野外でたとえば被災者が瓦礫の下に
なってしまった位置への短時間でのロスのない接近を図る試みなどを将来型の人命救助、国際協力を志向した新しい自然の中における社会訓練をかねた自然の中
での緊張の緩和へつながる多義的な意味あいを持った訓練・教育への応用などもできる。ホイジンガ(Johan Huizinga、オランダの歴史家)やカ
イヨワ(Roger Caillois、フランスの哲学者)の指摘を待つまでもなく、人類にとって業務に対して遊びの意義が極めて大きいことは現代では周
知の事実である。社会基盤としての測位衛星工学、電子工学、電磁波工学、物理化学、分子生物学、医用工学、防災学などの知識と技能と経験を動員して、空間
性・実体性・自己参加性を同時に発揮して野外で行うことのできるこの体験学習型のこうした訓練・教育には、無視できない社会的な教育性と本来あるべき知の
活用の高次な方向性の潜在が認められる。
《0355》
さらに、例えば視覚障害者と健常者が共に参加する野原での目的地到着の訓練あるいはリラックスした競技としての位置づけに近い楽しい遊戯体験ともいえる
ことを支援することに直結するものであることを指摘しておきたい。健常者と共に本装置で技術的習熟を楽しめる性質から、身体機能回復や自信回復に繋がる医
学的効果を持つリハビリテーション
としても、このオリエンテーリング的な新たな遊戯は一定の役割を果たす可能性がある。このような遊戯によって培われた技能で、自然災害時に、被災者として
の視覚障害者が、自力で避難所まで到達する自信を持て、あるいは実際にそのようなことが可能となれば、視覚障害者の方のQOL(生活の質)を向上可能であ
る事にも留意する。またそうしたことが科学技術創造立国政策、知的財産立国、共生社会実現政策、宇宙基本法、地理空間情報活用推進基本法の思想的な理念と
基礎となっており、その点を実現する思想を具現化した新規で有用な分野横断的な重要な科学技術として位置づけることができ、多大な効果を期待できる。
《0356》
これは、視覚障害者の自律歩行は、方位情報取得が重大なネックになっていることは意外と知られていないことを背景に持っていることを指摘しておきたい。
現在位置把握はできても、体躯なり顔面なりの方位取得は困難である。なぜなら、視覚情報による方位推定が不可能な上、視覚フィードバックが重要な役割をも
つ「歩行」実施に付随するリスク(躓き、転倒、衝突、転落、交通事故に巻き込まれる危険等)が健常者よりも圧倒的に高いからである。このため、健常者であ
れば容易な試行移動による測位差分での方位取得も、困難を極めていた。逆に言えば、簡易で廉価かつ適切な方位情報取得方法がなかったため、やむなく、多忙
な健常者に随伴歩行を依頼するという、最初の数回は良いにしても、度重なると時に相互に心理的負担が大きくなり、ひいては段々と相互の関係の疎遠に繋がる
場合もあるというような、視覚障害者にはなんらかの改善が期待される現実が存在していた。
《0357》
このような現状に鑑みるに、そもそも障害者がレクリエーションあるいは競技会への練習の中で、健常者と共に方位情報取得の技能の習熟に努めることには特
別な意義がある。シンプルな科学技術を応用した本発明を通じた健常者とのコミュニケーションと、前向きな目標の提供、将来的には広大な芝生のような場所に
おける本発明を用いた自律歩行練習の実用性と、それにより正確に目的地に到達することに成功した場合の達成感を取得する経験等、これまでとは次元の異な
る、多義的な有用性を提供する面で多大な効果を奏する。視覚障害者の方位情報取得の潜在的需要の大きさに鑑みる時、方位情報取得方法の価値が、健常者が当
初予想する水準を超えて、そこに潜在していることは容易に理解できようし、健常者の側においても、こうした新しいオリエンテーリング的な遊戯的な試みを通
じ、視覚障害者の方々の方位情報取得に対するニーズが如何に強いか、その理解をより深めることにもなる。
《0358》
また実用性の高い使用例として、次の例にも言及しておかねばならない。ヨット、ディンギーなどの小型帆走船は一般に高度な計測機器を搭載していない。寧
ろ、それらの人工物を搭載しない環境でなんとか操縦して自然のもたらす諸困難を克服することに面白みを感じる愛好者の数は多い。しかし、方位の情報取得は
この場合も重要である。例えば岩礁が構成する自然の良好な停泊場所に接近したものの、夜間かつ荒天ないし曇天、雨天であり、天文航法が不可能な状況は多
い。地文航法も不可能で、灯台も無い等の場合、方向の見極めが難しい場合は多々ある。この場合、航路選択の失敗は、座礁という第一の遭難に即座に直結し、
自力航行の不能や、船体の浸水、波浪横転と沈没等、特に夜間であれば人命に関わる重篤な第二の遭難にも繋がっていく。方位磁針は船の自差や局所岩礁磁場の
撹乱によって誤差が0度から360度まであり得ることから、概略値としてすら用いることの妥当性に疑義が生じるという固有の性質があるため、外乱磁気の影
響を免れる試行移動のコストが前記の意味で極大化しているこのような場面での信頼性が薄い。従来はこのような場合、仕方なく航行を停止する。沖で碇を下ろ
して停泊し、太陽光下の目視による方位確認を期待しつつ夜明けを待つことが現実的であった。
《0359》
このような場合にも本発明は好適に適合する。適切に方位を検出できる。ひとたび方位が得られた場合、その情報に基づく詳細な局所的な観察から方位を裏付ける情報が連鎖的に得られていくことは多いため、本方法は最も低く見積もってもその貴重な第一歩を十分適切なコストと労力で使用者に与えるという面でも多大な効果を有す
る。本発明は、これまでは沖合いで停泊して時間を浪費するしかなかった環境でも、座礁を防ぎつつ接岸への航路を選択するための有効な方位情報取得の手段を
与えることができる。
《0360》
最後に基本的な効果にもう一度立ち戻るが、本発明によれば、回折波の影響を排除することが容易にでき、使用者に意思決定に役立つデータを有効に与えることができる。
《0361》
不用意な動きが遭難(雪山での方位間違いによる雪庇の踏み抜き、浅瀬での方位間違いによる岩礁座礁、稜線での方位間違いによる稜線滑落等)に直結してお
り、最終的な行動決定は大変な困難から免れなかった。こういった局面においても、本発明によると地域大局的な情報を簡単かつ迅速かつ広域的に取得でき、総
合的な行動決定を有効に支援することができる。氷点下でも水にエチルアルコール等を少量混ぜることで融点を下げることができ氷結を避けることが簡便にでき
る。
《0362》
従来の携帯型L1帯C/AコードGPSは単体で静止時には方位を取得できなかった。そこで、廉価なL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体で方位情報の取得能力を兼備可能な簡易手法を提案した.シミュレータを構築し評価を実施した。
《0363》
試作機を構築し、性能評価を実施した。従来と異なり小型軽量で廉価な1台の受信ユニットで測位と方位取得の両機能を兼備できる。地理空間情報活用基本法
や宇宙基本法が成立した現在、幅広い分野での今後の有効活用が期待できる。国際的には、複数のGNSSの社会基盤の活性化が見られる現在、国際的な活用も
幅広く期待される。複数のGNSSの共用受信機の流用で将来の性能向上が図れる特長も備え持つ。
《0364》
従来と異なりL1帯C/AコードGPS受信ユニット単体を用いて、測位と方位取得の双方の機能を兼備させることが、低コストに実現できる。これまでの量
産型L1帯C/AコードGPS受信ユニット単体の開発で培われてきた小型・軽量・高性能といった機能特性および、低コストかつ簡便にできる特性をもほぼそ
のまま継承できる。このため、歩行を主とする者の使用に好適に適合する。
《0365》
わが国における地理空間情報活用基本法や宇宙基本法の成立により、自治体や政府によって地理空間情報の整備が今後進行するということ、および、無線通信
に係る社会基盤の一層の活用性の向上が期待されることを時代背景として、今後、幅広い有効活用が期待される。廉価で小型軽量なL1帯C/AコードGPS受
信ユニットを常時携帯する時代に好適に適合する。
《0366》
また世界の複数の国と地域における、複数のGNSS (Global Navigation Positioning System)の社会基盤の構築
および利活用の動きの活性化を背景に、マルチGNSS共用受信ユニットが市場投入され、その性能向上が急速に図られることも期待される。こうしたマルチ
GNSS共用受信ユニットをも、本提案方法は、流用でき、その際には廉価に一層の性能向上を図ることが可能となる本手法は、国際的に長期的な幅広い活用展
開も期待される。
《0367》
GNSSの全地表面可用性を継承できる本手法は、全地表面のどこでも簡便に活用できるという面で、歩行等の低速移動を主とする者に、地磁気活用等の従来技術を超える、国際的なデファクト標準技術となる可能性も高い。
《0368》
本発明者が従来提案してきた、GPS受信機を用いて、位置と時刻のみならず方位情報をも取得可能な受信機により、方位情報を得る場合を考えてきたる。なお、本稿では、GPSと述べた際、あるいは、(便宜上、民生用という意図で、特に、L1 C/A GPSと述べた際もだが)、最も長い活用の歴史を有し、全世界において無償
で解放・活用され、一般的な語に接近している人類社会に親和性の高い全地球測位システムとして、わかりやすい表現として用いており、近年計画・設計・打ち
上げ・運用が世界の多くの国と地域で急速に増加している全地球衛星測位システムあるいは全地球衛星航行システム(GNSS: Global
Navigation Satellite System)の任意の一つにも該当するものとし、加えて、マルチGNSSシステム共用受信機等を活用する実
施形態も当然含んで良いのである。民生用の代表例としてL1帯として述べた事例も、近年の周波数の多数活用に伴ってL5帯、時にはL2帯、さらにS帯はじ め実際の世界のGNSSにおいて活用されるに到る、至っている、周波数帯をも含んで良いことは言うまでもない
文 献
[1] 高橋正人,“静止方位限定可能なGPSの新規提案と個性的な関心を重視する教育支援システムへの応用検討”,日本バーチャルリアリティ学会論文誌[教育・訓練特集号]TVRSJ, Vol.11, No.4,pp.505-514,December2006.
[2] 高橋正人,“方位情報を取得可能な携帯型GPS受信機の提案・設計とそれを活用した学習支援システムの検討”,教育システム情報学会論文誌(新しいデバイスによる教育支援特集),Vol.24 No.4, pp.1021-1030,December 2007.
[3] 高橋正人,“Proposal of Pedestrian-Oriented Wearable GPS with the New Scalable Capability of Instantaneous Azimuth Limitation”,ヒューマンインタフェース学会論 文誌,Vol. 10 No.1, Page113-122,2008.
[4] 高橋正人,“発明・発見の瞬間-数学教育への示唆-”,東京学芸大学数学教育研究,vol.20,pp.1-18,2009.
[5] 高橋正人,“現実の発明と発見と数学教育の役割”,東京学芸大学数学教育研究,vol.20,pp.52-81,2009.
[6] Misra,P.,et.aL,Global Positioning System, Second Ed.,Ganga Press,2006.
[7] 柴崎亮介,地理空間情報活用推進基本法入門,日本加除出版,2007.
[8] Takahashi,M, “Analysis of Satellite Visibility for a Vehicle Running in a Rural Area Using a Novel and
Efficient Scheme to Collect GPS Signal”,J.of e-Health Technology and Application,Vol.5 No.3,
pp.296-299,2008.
[9] Takahashi,M.,“Telemedicine and Resent Science and Technology Policies -Case Studies of Japan and the United Nations-”,Journal of e-Health Technology and Application, Vol.5 No.3,pp.300-303,2008.
[10] Takahashi,M.,“Navigation and Communication Aid for Paramedics to Reach Casualties for Telemedicine in Disaster Response”, Journal of e-Health Technology and Application,Vol.6 No.2, pp.105-108,2009 f
[11] Takahashi,M., ≡ Method for acquiring azimuth using a single GPS planar antenna≡, The Patent Office of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland, The United Kingdom
Patent Registered, GB2379112B, October 2003
[12] Takahashi, M.,“Method for acquiring azimuth information”,United States Patent Office,United States Registered Patent.US6774843B,August2004.
(平成22年5月7日受付)
謝 辞
総務省大臣官房久保田誠之官房総括審議官には,本研究初期フェーズにおける基礎的技術部分の知的財産創出よりの長期間にわたる研究支援をいただくととも
に,情報通信分野の国際競争力強化と国際山岳救助等の人命救助の実際との関連等について電気通信技術の観点から真に貴重な助言を多くいただき本研究の推進
と深化に多大なご支援をいただきました.ここに改めて心よりの感謝を申し上げます.
高橋 正人
1988東京大学・教養学部・基礎科学第一卒(教養学士).1990同大・大学院・理学系研究科修了(理学修士)独立行政法人情報通信研究機構主任研究員.衛星測位,衛星通信,災害救援医用工学分野の研究に従事.1988年東京大学教養学部基礎科学第一学科卒業,1990年東京大学大学院理学系研究科修士課程修了,1995年国家公務員採用I 種試験合格,1996年郵政省通信総合研究所(現独立行政法人情報通信研究機構)入所,現在に至る.主任研究員.1999年第3回国連宇宙空間平和利用会
議SpaceGeneration Forum日本代表.国際チーム勧告「衛星観測・衛星通信技術の国際協調活用による減災」が国連Vienna宣言に公式採録される.2000年より1年間オーストラリア連邦政府科学技術研究機構電気通信部門客員研究員併任,2003年より2年間内閣府科学技
術政策統括官付参事官補佐併任.2003年第1回産学官連携功労者内閣総理大臣賞制度創設等を主導.2004年特許庁特許出願技術動向調査機関選定委員.
同年第1回重要情報基盤保護日米専門家会合日本代表団.総務省認定第一級陸上無線技術士免許,同第一級海上無線通信士免許,同航空無線通信士免許.国土交
通省認定通訳案内士(英語)免許文部科学省認定実用英語技能検定1級取得者,同工業英検1級取得者.外務省後援国際連合公用語英検A級取得者.Technical English Proficiency Test 1級取得者経済産業省認定第一種情報処理技術者.衛星通信,衛星測位,災
害救急救命医工学等に関する研究に従事.米国電気電子学会IEEE等の会員.2000年度オーストラリア連邦科学アカデミー科学技術賞受賞。
高橋正人,"静止時方位を取得可能なL1帯C/AコードGPS受信機の提案と評価
-小型・軽量・廉価な新手法の提案-", 社団法人電子情報通信学会論文誌A基礎・境界領域(ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February. 2011
《0369》
図44はGPS受信機への回折波の影響を抑えるため水の板をGPS受信機の周りに配備する際にとる構造の一例である。
四角錐台の形状をとっている例だが、六角錐台等の形状でも良い。一般にはn角錐台の形状でも良い。こうした錐台の側面に水等を用いた形状は回折波が侵入し
づらいという特徴を有する構造を簡単、廉価に、構築でき、必要に応じて水が乏しい地域では、あるいは安全な水が乏しい被災地などでは、飲料水などとして活
用でき、自身が当然に携帯している水を利活用するため、総合的な利便性が高い。
《0370》
図45はその上記の性格をさらにうまく活用したもので、回折波がより侵入しづらい構造である。なぜならば、球の表面で多数回(無限に近い)の回折を行わ
ない限り開口部に到達できない。到達した段階では回折波の相当な弱化が生じているはずである。さらにその開口部からは急角度の回折を必要とするためさらに
弱化するため受信機に回折波が与える影響の排除が強く図れるのである。
《0371》
図49は、図46の円筒構造を図47の二等分を経て、図48のように4等分したことを想定した(中心角90度扇形柱構造とでも呼ぶべき)構造で言わば瓦
型モジュールともいえる。同様の嵌合構造を左右又は上下左右に有する、扇形柱でない、モジュールを用意しても当然良い。例えば、中空四角柱の各側面を切り
だしたかのような四角柱構造(言ってみれば平型モジュール)、中空四角柱の底面の対応各辺中点連結線で切りだしたかのような三角柱類似構造(言わば角型モ
ジュール)、半球台を4等分した(中心角90度の構造で)言わば半球台4分の一モジュール、放物線回転体台を4等分した(中心角90度の構造で)言わば放
物線回転台4分の一モジュール、などがあってよいことはもちろんである。別種のモジュールも少なくとも左右嵌合部はいずれの異種モジュール間でも結合で
き、自在に、使用している廉価なGPS受信機の受信特性に適した回折波減衰のために必要な構造を作ることが廉価に(水などの身近なもので)簡単に、GPS
時代の普及型GPSを少し工夫するだけで方位情報を取得可能とでき利便性を享受可能とできる。
《0372》
図50は、図49の説明で言及した、平板型又は角型モジュールで凸凹嵌合を左右上下方向に嵌合させて中空矩形1階建て型を造形できるし、それをさらに上
下に嵌合させ2階建型を構成できることを示したものである。当然、3階建型も、自由に構成可能である。瓦型と、平型を組み合わせても可能である。
《0373》
また、半球の上部を水平線で切った台の形状(半球台とでも呼ぶべき形状)を中心軸を通る切断面で均等に4分割したモジュールも可能で、そのモジュールを組み合わせると、半球台を構成可能である。
また球でなくて、二次関数(放物線)にすれば、開く形、閉じる形とも作ることができる。
またそれらの各種ブロックを組み合わせることもできる。
曲面が閉じてゆく方向の形状でなくて、ラッパ又はスイスホルンのように開く方向に配置する形状も利用化の性が高い。
例えば、図53のような形状だと回折波が開口部から入ってこれたとしても、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に到達することができに
くい構造が作りやすい。例えば、図54のような形状でも回折波が開口部から入ってこれたとしても、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に
到達することができにくい構造が作りやすい。
例えば、図55のような形状は放物線回転体を回転軸に水平に切ったものである。放物線回転体台とも呼ぶべき構造であり開口部から回折波が侵入しにくい構造として用いることができるものと考えられる。
総じて、図56のような形状だと回折波が開口部から入ってこれたとしても、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に到達しにくい構造に近いものを作りやすい。
3次元構造としては、アルプスホルン又はスイスホルン開口部形状に近い構造である。図57のような形状だと回折波が開口部から入ってきにくい、回折を多数点で(無限回に近く)繰り返さないと受信機に開口部に入り込みにくい構造が作りやすい。
3次元構造としては、西洋の復活祭で用いる開口部をつけたかぼちゃ又は、半球にしさらに開口部をつけたスイカ、トランペットのミュート(消音)装置に似た構造と言える。
《0374》
図58、図59、図60について述べる。
1. これは、先のポップアップ式シリコンカップにおいて、それぞれシリコンで連結されている(水を充填する内部も繋がっている)リングを便宜上、ばらして、説明した模式図とのみ見ても良い。
2. これは、先のポップアップ式シリコンカップにおいて、それぞれシリコンで連結されている(水を充填する内部は繋がっていない)リングを便宜上、連結しているシリコンははずして、説明した模式図とのみ見ても良い。この際は、いっぱいいっぱいに伸ばしてしまうと水がない大小5つの同心円(曲線)部分が立体構造の中に生じ てしまう。そこで、スライドの際、それぞれのリングがやや重なりを残すようにして伸びるように構造化を工夫するのも当然良い。(それが面倒な場合はそれら
の円の部分に水のわっかが来るように別途水の輪をかぶせる手当てを施してもよい。
3. これは、それぞれ別の大小5つの分離した水の輪と考えてもよい。それぞれに、スクリューキャップがついていても良い。それらを、少しずつずらして重ねつつ、コップ型の外壁に相当する水の立体形状を作れるのである。
4. 段を組み込んでおいてもいい。その段の部分にスポッとはまるようにするのである。その段の存在のため、期待されるほぼすべてのあらゆる点あるいは曲
線で、水がある程度の厚さを保つことが容易に可能となる点で多大な効果を奏する。後に述べるより細い勘合部分を有するものに比べれば、(a)内部の水垢等
の掃除がまだ、しやすいといえる利点がうまれる。(b)細い勘合部の突起部分がザックの中であたって壊れも少なくなる利点が生まれる。
5. 直前の記述の目的(期待されるほぼすべてのあらゆる点あるいは曲線で、水がある程度の厚さを保つことが容易に可能となる点で多大な効果を奏する。)
を達する点で、狭い勘合でも、当然よい。細い凸部と、それを受け入れる凹部をそれぞれ円周状に風有するのである。それらの凸部にも水が入るようにするので
る。ただこの場合、掃除がし難い。利点は、前期の段による組み合わせに比べれば、構造が細い勘合の機械的な結合により安定感が増すことになることであろ
う。
図60はばらけているが、全体がポップアップコップのように連結していてもよいのである。
《0375》
いずれにしても、その底部にGPSを配置するのである。そのGPSを身体背部などに置くのである。
《0376》
水分などの永久双極子モーメントを有する分子構造を有するもの、及びそこにおいて塩分などが存在しているため一定以上の導電性σを有するとなおよいのでそうしたもの、すなわち、
GPS衛星送信電磁波の周波数であるL1帯1.5GHz等に、一定値以上(具体的には例えば10^1程度以上)の 誘電損失=(√比誘電率)・誘電損失 角の誘電正接=(√(εr))・tanδを有するが故に、一定値以下(具体的には例えば10^1cm程度以下)の 電力半減深度という属性を有するにい
たった、もの、をうまく、電磁亜波吸収に活用すること、を特徴する。
《0377》
そのようなものには、食品では、ミソ、電子レンジにかけると周辺部がチリチリ焦げてしまうというような特徴がある。これは電力半減深度が小さいが為である。それらは本提案に適しているといえる。同様のものに、サラミ、ハム、ベーコンなどがある。
《0378》
一方、そこまでの電力半減深度でなくとも、水を含むということだけで、相当に有用性の高いいことである。特にそれが所持において食用に適すなどの有用で
ある際、あるいは、形状そのものが適す場合に、特別に容易する必要がなく、市販品を流用あるいは、市販品の製造業者も少し当方の提案装置への併用活用を意
識してサイズを再考するだけで、活用性がぐんと高まるため、開発コストが少なく、真にアイデアそのもので価値が生まれるものであり、そのシナジー効果は倍
増する。例えば、バームクーヘンはそのまま背中に円筒状につけることができるサイズのものは既に流通して人気を博している。保存性の高いものも流通してい
ることは注目される。羊羹等も、その保存性の高さに注目され防災用非常食として新たに開発された製品が市場投入され人気がでてきている(震災後新聞記事
2011年、5月朝日オンライン版)これも背中に平べったい板として方から吊り下げればよいのである。同様に山で人気があるのは、実際に登山するものは重
量のある装備での登
山がもっとも疲労をもたらし、遭難に直結することを知っているので、軽量でカロリーの高い、カステラなどを好む。これも背中にそのまま配置するだけですむ直方体を有するので使いやすい。
《0379》
液体では、ペットボトルでも平型(通勤通学鞄に収納しやすい様にというのが当初の市場投入時のコンセプトであったようだが、)が市場投入されて久しく、
既に、一定のシェアを保持している。今後も、より薄い平型のペットボトルがかいはつされ有用と目されるであろう。それらは方から吊り下げるだけで、そのま
ま使える可能性がある。またペットボトルを方から吊り下げられる装具も提案してもよいし、そのような突起を有するペットボトルを標準化することで、災害時
にも救援体制が整うであろう。市民ボランティアが大震災などの直後に自らの水や食料や寝袋など登山家のような装備で被災地に入ることでたいへん役立ってい
たことは神戸大震災でも東日本大震災でもそれに後続して起きた津波被害でも、原発事故救援でも、真の広く知られて、久しいところである。そうした際には、
特殊な器具も役立つのではあろうが、日常使っているものが、たいへん役立つ場合には、真に役立つことが注目された。そうした意味で日常使っているものが、
日常飲んでいるもの、日常食しているものが、災害時、災害救援時には、どのような役立ち方をするにい変貌する潜在力を備えているかを知りつつ暮らしていく
のがこれからのわが国の知的水準の高い市民の役割ともいえる。これは、1980年代から今を見れば、そのような知的水準の全国民的なジャンプは、必要と正
しい方針さえ示されれば、比較的速やかにわが国において実現することは歴史が証明していると見える。
《0380》
ガムテープは野外活動に必須といえるアイテムである。テント登山などでは便利此上ない。新聞紙を丸めてガムテでとめればつっかえ棒になる。ガムテは修理
に使える。ザックの。ちょっとしたテント内での物品の固定に使える。水の浸入の修復にも使える。ビニル水袋の破けにも使える。がーゼと組み合わせると傷口
の応急手当てにもなる。骨折などの固定具にもなる。応急の。木に結びつければ、後続者へのなんらかの非常事態などの合図にもなる。マジックペンなどで書き
付け樹木に、目立つように、ぶら下げれば、れば、あきらかに、人為的なものであるから、ポストイットのように、後続者への、遭難者の発見の連絡事項にもな
る。強風荒天時に天幕が破損することはまれではない。その場合の夜間の修復は漆黒の闇であり、あたりは水浸しであり、困難を極めるがガムテがあれば、かな
り楽に修復の端緒がつかめる。などいろいろな役に立つ。そうしたガムテそのものは、通常、中空円柱構造をしている。これをそのまま、使用することも考えら
れる。すなわち、ガムテの粘着剤部分には、(電力損失角・√誘電率がおおきく、すなわち電力半減深度が小さいクロルプレンなどを(天然ゴムのかわりに)あ えて使うのである。そのようにすることで、いざというときに、組み合わせて水がないときにも、これらの手持ちの物品のなかから、電力半減深度が小さいもの
を身体とうまく組み合わせて目的の回折は弱化を達成し、提案GPSで方位を適切かつ迅速かつ廉価に実現し、遭難類似状況を脱する行動のための意思決定を速
やかに決定することが可能となるという多大な効果を奏する。円筒形をしている点もある程度半径があればそのまままたは水の円筒などと組み合わせて本提案に
活用可能である。
この意味では持ち物について、できる限り、ほぼ同じ属性であるならば、電力半減深度が小さいもので、(いずれにせよ持参するものなら素材にこだわれば危険
時には役に立つ助っ人となるので多大な効果を奏して、例えば、ガムテの基材と粘着剤(クロルプレン)、テントマットの素材(クロルプレン)、に拘るのは意
味あがる。また、ガムテ製品の円周のサイズ(そのまま中空円筒として用いられる又は水の中空円筒と組み合わせられる又は貼り付けるだけ回折波弱化等
1.5GHzの電磁波電力吸収に意味がある等)、飲料水等の市販ペットボトルの形状(単数又は複数のそれを、それぞれ両肩から脇の下にぶら下げたり、かけ
たりして、回折波弱化にも兼用しやすかったり、中空円筒形状に再構成が容易に可能な設計だったり)、自然災害時に傷病者援助や手術のために持参するアル
コール薬剤の透明パウチ袋の構造もそうした非常時には方位限定行動の精度を上げることに資する
形状にしておく、又は、形状に容易に再構成し得るアフォーダンスを備えている構造に規格化しておくことは、意味がある。)
《0381》
図61および図62および図63について述べる。図61および図62はサッカーボール型球形近似構造による水板の組み合わせによる、半球型の台形状構造
の実現例。真上から見たところ。横から見ると、数cmの厚みがある。水板である。通常は折りたたんでコンパクトに、ザックに収納できる。
使用時にも水を入れた状態でも平型の水筒として、適宜に畳んで薄伸ばしておけばかさばらない。その際はすべてを折らなくても良い。適宜の平べったい形状で
大きすぎない形状に、数箇所で折りたたんでザックにA4サイズ程度にまで平面を小さくして、忍ばせておけばよい。その際は、全体としては立体というよりは
平面であるから嵩張らない。
全体を2,3回折りたたんで全体の横縦寸法を1/2又は1/3程度に減少させたというところの形状にすることはカンタンである。
さて、実際遭難などの局面に陥った山岳登山などでは、そのザックに入れておいたこの水筒を取り出して、半球構造に近い半球台といった構造を作る。それを人
体体躯の例えば背面に、提案型GPS受信機との組み合わせて配置することで、回折波の減衰に有効に役立てることができる。
糊しろに相当する部分には、またそれに対応する部分には、マジックテープ(登録商標)(ベルクロテープ)でカンタンに着脱可能にしておくとよい。
また、各コンパートメント(各室)はそれぞればらばらに注入口(スクリューキャップ)をつけておいてもよい。ジップロック(商品名)のような丈夫なビニル袋にチャックがついている構造としても水漏れしないものは既に構成は容易であり、そのように構成されていてもよい。
または、注ぎの便宜を図るならば、半球台とでも呼ぶ側面を構成することがわかっている部分のコンパートメント(各室)はすべて、内部で、つながっているよ
うにしてもよい。そうすると、多忙な場合には、水を勢いよく入れるとそのままで次々に充填できる。それ以外の部分にも水を入れられるようにしておいても当
然良いし、それらの部分は個別のコンパートメントにしておいてもよい。
灰色の部分に水がつながって充填されるコンパートメントとしておけば、簡単に半球台形状の水の層を現場で構成可能で、回折波の弱化に活用できる。水はのちに飲むこともできる。
《0382》
図52は、ホースであるが、電力半減深度の小さく丈夫なクロロプレンゴムなどで、水を入れるホース形状の装置とすることで、水の運搬容器とすることもで
き、かつ、いざというときは提案GPSにおける回折波弱化に貢献させる円筒構造をそのままそくざに形成することに用いることもでき、また、懸垂下降などを
要請されるさいには荷物などの補助ロープなどに用いることもできてたいへんな利便性の向上が期待できる。
《0383》
図78は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライドの結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転の結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像をまず示すことによる視覚的理解の増進を企図した図である。
《0384》
図79は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、天空におけるGPS衛星Aと、体躯に背負われている円筒型水筒との、幾何学的関係を示す図78においては紙面の関係で描ききれなかった円筒型水筒の近くの諸変数等を示すとともに、同時に、天空におけるGPS衛星Aとの幾何学的位置関係についても、示した全体像の図であって、GPS衛星Aから発せられた電波が、一部の水の層を薄くする等の特別に工夫を凝らした円筒型水筒において、その特別に工夫を凝らした部分を天空との間である特別な位置関係に配向させた結果、GPS受信機におけるそのGPS衛星からの信号の受信強度は著しく低下したこと等が認められた場合に、そのような送信波を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることを示し、その際、その信号を発した衛星の位置特定のため、明細書本文にて重要な変数として示したφ(φはスライド的操作の結果によるBの確定により導出される)及びθ(θは回転的操作における結果により確定される)についても、天空のGPS衛星と、使用者または円筒型水筒と、相互の幾何学的関係性における、相互配置の位置関係について、鳥瞰的な概念図としての全体像トの関係において円筒水筒の付近の部位の、電波伝搬の様相を模式的に示すことをまずは企図した図である。
《0385》
図80は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直し、また、使用者も同時に自明ではあるが念のために描き、ただしそのために、図が過度に複雑化することを避け理解の視認性の容易さを確保するため、仮にθ=0で、φは自由に自在な値をとりうる局面を例示した図でもあって、さらに、円筒型水筒にあってはその中心軸を含む平面での断面図を示し、その断面における辺縁回折波及び、水の層を薄くした部分を透過した後回折する波が、円筒型水筒の底面中心部に在するL1 C/A GPS受信機に到達する際に、相互に逆位相を生みだす伝搬距離差の場合は、いかなる幾何学的条件が満たさせる場合であるかを、導出するためのBの長さを変動させられることにより自在に変える本提案による操作が、a,b,r,Aは固定的な値であるため、φの角度で電波を送り込んでくる位置関係にあるまたは結果的にそのようになる衛星信号の、2経路の回折波のほぼ逆位相差によるGPSアンテナへの到着に由来する相殺による受信強度の特徴的な低下を検出することで、有効にそのGPS衛星の存在を把握でき、方位情報取得方法を支援することができることについての、視覚的理解の促進を企図した例示についての概念図である。
《0386》
図81は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い、異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周全体に沿って、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、長さBの値をスライド的に変えて、いずれかのGPS衛星からの信号が、逆位相の2回折波の振幅が重なることにる相殺により特徴的な受信強度の低下を見せる長さBを同定することができること、そしてそれがGPS衛星の位置としての重要な変数であるφの導出につながっていることを示す概念図である。《0387》
図82は、本提案の実施例の一つの原理を示す概念図であり、図78において描いた状況と同等の状況を、使用者に近い異なる視座から使用者の近くにある円筒型水筒を中心に把握し直した図79において、円筒型水筒に特に注目した図であり、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成していることを表す図であり、主に、既に、Bの値の同定が完了している場合に、円筒型水筒の中心軸周りにこの、水の層が薄い領域を、回転させることによって、GPS衛星からの信号が、特徴的な受信強度の低下を見せる時の、水の層が薄い領域を形成している領域と、天空との、幾何学的配向きを主にθとして同定することができることを示す概念図である。
《0388》
図83は、本提案の実施例の一つにて、円筒型水筒の、円周の一部に、水の層が薄い領域を形成するために、圧力を加えて挟み込むことを実現するために用いることのできる挟み込み器の概念図であり、軽量、廉価、小型、弾力性に富み入手性の高い樹脂などによって、最近では普及の著しい3Dプリンターなどによっても容易に自作できるという利点も有するものの例示のための図であり、この円弧的形状の柱の外観に想定れている中心角としては45度から90度程度であるが、例えば中心角が120度や、180度程度のものさらに、360度のものも容易に作成できることを視覚的に理解を促進する目的のための図であり、またこのようなものであれば、180度のものを2個用いて、360度を実現し、その後、ひとつの180度分の中心角相当分を外すなど、あるいは、90度を4つ使っても同様のことができるなどを簡単に示すための外観図である。
《0389》
図84は、図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、それを仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図である。
《0390》
図85は、図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その外形を近似的に仮想的に多角柱(例えば正8角柱等)で形成することで近似できることを想起しつつ、そのようにして四角柱で形成した場合に、野外活動の重量・容量の軽減を図る要請から、より簡素化を図りたい場合に4側面うち二面を除去した場合の概念図であり、比較により容易に理解できる点は適宜省略している図である一方、その状況においても、同様の効果が得られる辺縁回折波及び、透過後回折波が相互にGPSアンテナの位置において伝搬距離の差により逆位相であれば相互に相殺が生じることを概念的に例示することを企図した図であるところ、使用者の背中との位置関係を概念的に例示することを企図した模式図である。
《0391》
図86は、図81において円筒形で実現された水を含む構造物について、その限定された方向例えば、体躯側面方向近傍に在する衛星からの信号の回折信号のみの対処を図れば足りる等のことは現実的にはありうるものであると通常想起されるところ、そうした場合には、φは小さい値のみを考慮すればよく、また、θも限定的な値のみを考えればよいため、使用者にとっての両体側方向近傍から衛星からの信号の回折信号の相殺のみをほぼ考えればよいとき、それだけに限定すれば、既述の図における各種パラメータがほぼ一意に決まることからそれを最も簡単な外形のブロック状として実装すれば、遠方での辺縁回折波と、近方での辺縁回折波が、GPSアンテナの箇所で丁度相殺する頻度が高まるように設計することは容易であることにかんがみてその概観を示すことを企図した概念図であり、これを二つ組み合わせるとほぼ矩形となりうることから持ち運びなども容易であり、水の容器としても利便性が一層高いことを視覚的理解を増進するための外観図である。
《0392》
図87は、図81において、円筒形の底面に水平に水の層の薄い領域を形成したところである一方、円筒形の中心軸に平行にそのような領域を形成しても同様の効果が得られることにかんがみて、そのような効果を得られる別途の構造を例示するための概念図であって、その水の層の薄い部分については、簡便な表記を図るため、その部分が存在しないようにも表現されている図であり、このような構造をとっても値Bすなわち底面から距離Bだけ水が充填されていて透過しないなならば、前記の構造と同様の効果が期待できることを示すことの視覚的理解を増進することを企図し、θはやはり0と簡略化しているところであるが、A=20cm、B=6cmなどとすると、
φ=0の衛星からの信号はGPS受信機において相殺されることを容易に想起できることを示すためことを企図した外観図であって、外枠の立方体は寸法の目安に描かれている図である。
《0393》
図88は、図87において、θが簡略化され0とされていたところ、その値が仮に0でない場合いかなる状況になるかを視覚的理解を増進することを企図した図であって、図87の寸法であると、図中θ=60度の辺縁で生じる回折波も、図中θ=0度の辺縁での生じる回折波と、ほぼGPS L1波の半波長分に相当する伝搬距離の差が生じるため、その回折波の相殺効果も生気することを容易に想起させることを企図した図である。
《0394》
図89は、左右に平面の水の層を形成する水筒を装具として背負うなら、その両者を、下部においても、上部においても、水路で連結できるように栓を、それぞれの上下に、構成しておくことで、下部の連結チューブをつけた場合にその連結チューブから分岐させた経口保水チューブを用いて経口保水が簡便にできるのみならず、登山行動前に、水を注入しておいた場合、片方の室には大気も若干含めて栓を閉じておけば、登山中、登山後、下山時に、もう一方の線を緩めるだけで、パスカルの原理により、登山前に閉じ込めた大気圧との現在の大気圧の差の分だけ水位に意味のある差が生じるため、両方の水筒を透明としかつ登山行動前に密閉した片側の室の気圧との現在の栓を緩めた側の現在の気圧差を読み取れるように目盛りをつけてあれば、重たい水を単に担ぎあげるだけでなく、有効に気圧変化、すなわち高度変化または、気候の急変を知るなどの有効活用が可能となることを視覚的に理解を増進することを企図した頭である。
《0395》
図90は、左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は実質、水の膜、に相当する、水の層、といえるものであるビニル水筒などを背中にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、寒冷地では凍ることを防ぎいつでも飲用可な溶融状態を維持しやすいという利点もあり、また酷暑では体温の冷却効果が期待でき便利であることに加え、方位情報取得時に必要であれば、腰に手をあてて、ひじを後方に、あるいは任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に張り付けることが容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解を促進することを企図した概念図である。
《0396》
図91は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を中心に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、それによって、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、相互に接する辺で適切な角度を形成できる点で、ベルクロテープなどで結合すれば、人体のいろいろな微細な動きにも円滑に対応できて、扱いやすい三角形形状となりうる水の膜の配置箇所の例を、A,B,C,Dで例示したものである。
《0397》
図92は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、GPSによる方位情報取得がより確実に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側正面から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。
《0398》
図93は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示しつつ、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図である。
《0399》
図94は、図90と同様に左右に水の層を形成することで回折波の、背中に垂直に設置したGPSへの侵入を阻止するため、通常は水の膜であるビニル水筒などを、あくまでもたとえばであるが、たとえば、かなり立方体に近いザックならば、その背中のザックの側面にベルクロテープなどで張り付けていると便利であることおよび、、方位情報取得時に必要であれば、それを蝶つがい的な機能を有する布製やベルクロテープなどの任意の接続部分を軸に、展開して、振袖の着物の振袖部分のように、腕にベルクロテープのように張り付けるなどして、腕を任意の方向に張り出すことで、腕と体躯の間の間隙に、ベルクロテープなどでその水の膜を適宜に形成することは容易にでき、場合によっては、コンパクトに折りたたまれて存在していた、水の膜を展開することで、腕および体側および腿および脛にまで、たとえば三角形の領域に分割してカバーさせつつ、ベルクロテープなどによって、身体と結合させ、水の層相互にも結合させることで、たとえばA ,B、C,Dなど部分空の回折波を容易に遮蔽でき、かつ、腰を引き気味にすることで、この場合、へそのあたりにGPSを設置すれば、かなり深い、広い口径を有する円錐の遮蔽物の底にGPSを配置できることを例示し、膝を交差させることで股関節の遮蔽も確実にすることが体形にかかわらず可能なことも概念的に容易であることを示し、それによって水の総量を減ずることができ、これによる方位情報取得がより確実に容易に実施できることを視覚的に理解促進することを企図した概念図であって、それを体側方向から見た外観図であって、水の膜の配置例を網掛けで示したものである。
《0400》
図95は、たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、はがす、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがす前の最初の状態を例示する図である。
《0401》
図96は、たとえばシリコンなどで形成されてる容器で、いくつかのコンパートメントの組み合わせでなるものの場合、水の層を水の板で形成する場合に、その一部を直線的な領域について、水の層を薄くするためには、その一部領域を、はがす、ようにすることにより容易にその目的を達することができ、また、その際に両端をベルクロテープなどで結合すれば、簡単に円筒でもそういった機能が実現可能であることを視覚的に理解を増進することを企図した図であり、その一部をはがした前の最初の状態を例示する図である。
《0402》
図97は、たとえば長岡正夫氏による方向を問わない磁力接続構造体で、磁石が相互に回転してSNの向きを揃えることができる機構により、多角形の水の層のコンパートメントを相互に結合できるようにコンパートメント容器にそうした結合機構を組み込んでおけば利便性が向上するすることも、ベルクロテープなどとならんで本提案の利便性を維持するのに有用であり、そうした機構との適合性にのの視覚的な理解を増進することを企図した写真である。
《0403》
図98は、たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたと一緒に把握された図である。
《0404》
図99は、たとえば本提案は救命艇の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、幸いにも救命艇がいずこかの島に漂着した場合には安全な水が特に得にくい場合でも、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない海水を安全な水に少しでも蒸留できる装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも活用できるようにその機能を具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のため、ふたをつけた状態での太陽光で側面が加熱された場合側面の上側の栓を解放された部分から蒸気があがり、それが上のふたの窪み部分に供給され、凝縮しそれが中心に滴下して蒸留水を得られる構造が考えられるが、その際ふたの上には冷えた海水で冷却を促進するくぼみをそなえてもよいいっぽう、それなくしても炎天下では適切な機能が期待できる装置と兼ねることができ、そのような構造の視覚的理解を促進することを企図した図であり、ふたをとりはずした状態で把握された図である。

《0405》
図100は、たとえば本提案はチームなどでのExpedition海外遠征登山の装具としての方位情報取得機能つきのGPS受信機とともに、たとえばポリカーボネイト製などの透明、軽量なバケツの側面に、水の層を密閉できる、いわば二重構造の密閉空間を有する、そしてそこには栓を複数有する構造を持つ、本提案を容易に実現可能なバケツ兼用器とともに、装具すると利便性がたかいことについて視覚的理解を増進することを企図した図であり、かつ、そうした場合には、安全な水が特に得にくい海外では、ばけつとしてもつかえることはきわめて便利であるいっぽう、現地で安全でない水を安全な水に濾過などする装置をかねるとより便利であるため、そうした場合にも知識を得られるように、とうめいばけつの側面に、必要な現地調達濾過剤の名称(Gravel, Sand, Fablic, Charcoal, 等)を各国語とアイコンでそのいれるべき水準の概略位置とともに図示しておくなどすると利便性がたかまる上、その際にりようかのうな直径4mm程度とそれへのscrew cap等を底面に具備すると利便性が高まることへの視覚的理解の増進のための図である。






《0406》
以上、本発明の望ましい実施形態を図面に即して説明したが、本発明は上記した実施形態に限ることなく、本願要旨構成に従う限り、任意の改変が自由である。
《0407》
回折波に悩まされることなく、実現できている場合(A)には、そのまま享受していればよい、そうでなく、万一、体躯の大きさや、流用している廉価なGPS受信機の弁別特性などの影響により、回折波に影響を受けることが稀にあるような際(B)には、軽量・小型・コンハ゜クトで、全く自然な携行物である水や野外での天幕用容器等と兼用な本提案方法による支援を行い、どちらにしても、方位情報取得方法の利便性を、Aの場合は簡便に、Bの場合は自然科学に関する興味と関心と深めつつ興味を持って主体的な研究の体験を重ねつつ、享受することができる。その意味で本提案(B)も(A)と同様、実際に役立つ、実務的な意味を持つとともに研究ツールとしての意味も潜在させている教育機器としても多大な効果を奏する。
《0408》
円錐座標表示と天空(球)座標(仰角・方位角)の変換となる。これは岩波書店、数学公式III特殊関数などの成書に詳しい。
《0409》
まず、(1)円周スリット位置(値B)の変域変化で、受信強度の極小値(または最小値)が、見つかるかを検討する。観察されたなら、衛星は、小円上のいずこかに存在する。この場合次に進む。
次に、(2)(値B固定のまま)円周スリットの3/4程を塞ぎ、円弧スリットに形成し直し、(先の円周スリット上での)円弧スリットの位置(値θ)の変域変化で、受信強度の極小値(または最小値)が、有意味に、見つかるかを検討する。観察されたなら次に進む。観察されたなら (3)その円弧スリットの中心、が、衛星方向、であるとみなす。体躯で若干回折してきていてもそれは僅かと考え無視する。
《0410》
キッチンペーパのようなものの利点は芯があり、かつ、エンボス構造を有するハ゜ルフ゜素材であるため、水をどっぷり吸収しても、まだ構造を十分な強度で維持できる特徴が特に強い。この構造はハ゜ルフ゜製品一般、例えば、トイレットペーパー、ノート、ボックス型・テイッシュ等にもかなり強く認められるため、そのような性質と入手容易性を活かして(例えば登山前のコンビニ等で入手して)、いざ遭難の危機になったらば、ジップロックなどに代表されるジップつき、チャックつきのビニール袋などに水とともに放り込んで、一定の構造強度を有した、対象電磁波の吸収性をもつ構造素材として、すぐに使うことができるのである。
そして、危機が去ったときに、好転天幕場などで時間のあるとき、驚くべきことに、干せば(外観は若干しわがよったりするが)また機能性を回復し、ほとんどなにもなかったように使うことが山岳登山レベルのもののない状況では特段の問題がなくできる。特にキッチンペーパはその性質が顕著である。乾きやすいし、水つけた場合にはまったく性質はかわらない。
《0411》
みじかい区間だけのスリットにとりかえる。
《0412》

図80は、例えばシリコン素材の円筒形の柔軟水筒が体躯背面につけられているとして、その円筒形の柔軟水筒を水平面で断面にした断面図と考え天頂方向から見たものと想定した図である。

その柔軟なシリコン素材の水筒は一部の厚さを圧力を与えて変えられるようになっているものとする。例えば、別別の水を含むコンハ゜ートメントを結合させる方式からなり、それぞれコンハ゜ートメントをそれぞれに抜いたりさしたりすることで、ある部分を通過する電磁波が通過する水の層の厚みを変えられる方式とする。組立式、または、組み込み式で、当該一部のコンハ゜ートメントを抜きとる、または剥ぎとる、ことができる。ただ何層かの水層コンハ゜ートメントの層があるため、ひとつの層を抜きとったり、はぎ取ったり、しただけでは、全く水層がなくなる、とは限らない、ものとする。このように構成する背中からある一定距離の円周部(または左右側だけの半円周部)だけ、例えば数ミリから数cm程度あるいは十から数十cmの長さを含む領域、について、水の厚さを薄くすることが容易に実現できる。

そのはぎとりの様相の模式図を図95および図96が示している。ただしこれは、平面において、そうしたはぎとりを成したと仮定しての図として示されている。このようにはぎ取った状態で円筒形に丸めてその端をヘ゛ルクロテーフ゜なり両面テーフ゜なりチャックなり磁石なりで結合しても良い。

このようにすると生じることについて、図80を例に説明すると次のようになる。

円筒形の端(周辺)から回折しつつGPS受信機まで到達し閾値以上になった波と、前記の波と衛星から発せられ前記の波と平行にやってきた波として前記はぎとった部分の領域から侵入して減衰しつつ透過後に回折しGPS受信機まで到達した波と、は、相互に、逆位相であるため、あるいは、ほぼ逆位相であるため、相互の振幅は、ほぼ相殺され、総じて、受信強度を、閾値未満と制御することができることが期待できるのである。

GPS衛星については、米国が運用しているため、時に、必要以上の電力を送信している事があり、また、想定された電力より低い場合もある。これは一種の衛星オンホ゛ート゛系の不具合の結果とも考えられている。衛星の起動上の宇宙空間において当然適宜の修理もままならなぬため致し方ないと言えるが、想定以上の電力で送信される際の回折波を受信いるか、直接波として強い信号をしているかを受信側にて弁別するのは困難な場合がある。

そこで、受信した衛星信号が回折波であるかどうかのを弁別を使用者側が主体的に行える簡易な方法があれば利便性が高い。それには次のような手法を提案する。先に述べたようなある領域の部分の水層をはぎとる。水の層を一部はぎとるということは、当然、遮蔽構成物、電磁波吸収構成物が減るわけであるから、通常は、受信電波は強くなることはあれ、弱くなることはあり得ない。少なくともこうしたはぎとりによって、直接波として得られるはずの衛星信号の受信強度が減じるということは、通常、考えられない。直接波は、透過後回折波に比べて、圧倒的な信号強度(振幅)を有していることが当然期待されるためである。

一方、減衰を経た辺縁での回折波であっても、受信機において仮に閾値ぎりぎりの強度にて受信判定をされてしまっている信号が仮にあるとして、前記のはぎとりの結果、信号強度の低下が見られた場合、そもそも最初の信号は、遮蔽されるべき場所に存在していた衛星からの信号の辺縁回折波をひろっていたため、はぎとり領域発生後の透過後の回折波との、干渉の結果、振幅の相殺を生じせしめた、と推定するのは、相応の合理性を有する。流用しているGPS受信機の感度の特性や、体躯や円筒の寸法または衛星信号の想定外の送信電力の状態、の連関において、回折現象がある一定頻度で起じる状況であるとすれば、その全体状況の存在自体を、むしろ積極的に認め、その状況を利活用してゆくのが良い、という発想でる。

そこで、例えば、図81、図82、のような構成で背中から最も距離の近い位置にあるコンパートメント(水を含む)を剥いで、観測し各衛星信号の受信強度を調べた後、その剥いだコンハ゜ートメントを元に戻し、背中からみて次に距離の近いコンハ゜ートメントすなわち別の段のコンハ゜ートメントを、剥いで、観測し各衛星信号の受信強度を調べた後、その剥いだコンハ゜ートメントを元に戻し、さらに、と以下同様に、調べてゆけば、いずれかの段のコンハ゜ートメントを剥いで観測を行った際、ある衛星信号強度は、閾値未満に突如変化していた、と、いう観測事実に遭遇するなら、それは次のことに由来すると考えてよく、その衛星の在する方向を限定できる。こうして回折の影響も効果的に方位情報取得にも貢献してもらうことができる。回折現象が起きる全体状況がある場合、そのこと自体を、むしろ逆に利活用して積極的な意義を見出して行くことを図るのである。

回折の方位情報取得への貢献としては、結論を先取りすれば、4種類ある。少なくともその信号を発した衛星の存在方向は直接波としてGPSアンテナの中心を直撃できない位置、すなわち水による吸収・遮蔽が企図されていた天空上の領域に在する、と理解したうえで、使用者が実務家であるかどうか等の基準によって、次のような、それぞれに、極めて有意義な貢献を成せるのである;
1. まず最も簡単には、その衛星の存在領域を、身体固定座標にて限定的に知ることができる。限定的にであれ、身体固定座標で知ることができるということは、真に重要な意味がある。つまり、円筒と体躯で幾何学的に遮蔽されている立体角のいずこかに存在するということがわかるため、しかも、その衛星信号を受信できたということとは、その衛星のPRN番号に対応するGOLD符号を並走させて受信機が解読できたことを意味しているのであるから、その衛星の衛星軌道要素の放送も既知で受信できているはずであり、それらの情報(すなわちその衛星の衛星番号とその衛星の衛星軌道要素)と、直近測位成タイミンク゛を基準に受信機が示す現在時刻(人間にとっては十分正確である)からその衛星の方位角・仰角はGPSが出力している(人間にとっては十分正確である)ため、それらの身体固定座標とそうでない数値上の情報の照合から、おおよその体躯正面方向の数値上の情報も、まず少なくとも、限定的には、わかるのである。これだけでも、真に方位情報を求めている際には方位情報取得の大きな力になることは言うまでもない。しかも、さらに次の貢献もなすことができる。
2. 次に、この衛星を簡単に排除することが、できる。つまり、方位情報取得方法の枠組みの中で相応の衛星数が既に存在し、当該衛星が今後つかわれなくても別に構わないうえ、逆にこの衛星を受信判定してしまっていることで、論理矛盾が生じている場合、この衛星番号の信号に基づく情報を排除すればよいのである。このような論理矛盾が稀に生じた場合にも、それが複数の衛星によってもたらされていることは極めてまれである。このような衛星の特定ができてしまえば、単純に排除することで、それ以降はそれ以外の衛星に集中することができるので、その日の作業への集中力の維持がかく乱されないという現場にとってはありがたい利点が生まれる。これを実際どの衛星がその矛盾を生じせしめているかを知るのはなかなか困難であるため、これは貴重な方法となるのである。このようなことが生じる原因そのものに現場で特には関心が無くとにかく排除できてしまえばよいという場合、前記の排除すべき上空領域にあるのに理由はともかく誤って受信してしまう現象が生じがちな日時においてその衛星の特定と排除を相応の確信とともに実施できる方法が用意されていることは其の者の本来職務である別の実務の上多大な効果を奏する。なお、こうしたことが生じる理由としては、衛星の異常により通常より大きな信号出力が与えられて信号が発射されているなどのことが考えられる。GPS衛星のように、多数の衛星が上空にあり、最新型の衛星も老朽化した衛星も混在してシステムを形成している場合は、そうした現象が稀に生じ得る可能性も否定できず、その場合の実際的な対応に本提案は多大な効果を奏すると言える。
3. 次に、さらにこうした衛星の位置に関心があるものにとっては、天空における、この衛星の存在領域を幾何学的に追及していくための廉価・軽量・コンハ゜クトしかも簡便で入手性の高い素材だけで行える状況を提供できる。つまり先にはその衛星の位置には関心がない者へ本提案が成しうる貢献のみをあげたが、今度は知的な探究の興味・関心を有する者に対しては、楽しみながら、状況を理解し天空に存在位置の可能性がある天空上での円弧(小円)を天空に仮想的に(脳内で)描くとう、衛星の位置をさらに絞り込んでいく作業を、楽しく実現できるのである。これは、後述する原理に基づく簡単な計算により、そのクリッフ゜が薄くした水の領域の中心位置から、GPSアンテナ中心がある体躯に平行な平面までの、距離Bの読み取り値等を元に、ほぼ、ある小円、の上にまず衛星は存在する事実が(後述するように)わかる。これは、アンテナ中心点を頂点とし、体躯正面方向に回転対象軸を有する、ある円錐の側面が、天球と交わってできる小円である。スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて小さいときには,回折現象は著しくなる。しかし、その状況を逆に用いて、回折波が影響をあたえている事実をむしろ見つめることで、衛星の方位を割り出すことができる。回折があってもそれを克服する知恵を引き出せるという点で、野外活動における行動の自由度と安全性を高める上でも、従来にない教育的側面に光をあてた啓発を行なえる点においても、多大な効果を奏する。
4. 次には、3.以上に、さらに、ここで、衛星の位置をさらに絞り込んでいくことができる。3.までは、ぐるりと円周を一周するような様式で、水の薄い箇所を作りだし、その位置を、円筒の底面に平行に移動させて、衛星信号強度で減衰が起きるものがないかその様子の変化を見たのであった。そうした衛星が検出された(あった)場合は、その平行移動の場所の情報からある小円上にあることがほぼわかったのであった。さらにその小円上のどこにあるかを知るためにはつぎのようにすればよい。
まず、一周ぐるりととりまく式で、水の薄い場所を創り出すことから、一周のうちの一部だけを対象にする様式で、水の薄い場所を創り出すことにする。これにはくりっぷの形状をより小さい中心角に相当するものを使うことで、例えば容易に達成できる。
(ア) まずは、体躯正面方向軸からφの角度を持つ直線を、体躯正面方向軸周りに回転させたとして、その円錐側面が、天球と交わる円、すなわち、天文用語としての、小円、の上にまず衛星は存在することがわかったという3.の経験のさらに上をいく体験をすることができる。
して別途記載の水の厚さを薄くするための挟み込むクリッフ゜をやや中心角の小さいものに取り替えるなどしてもよいのだが、それをもちいて、円筒との辺縁からの距離は、3.の際と、一定に保持したまま、今度は、背中からの距離を変化させるスライト゛ではなく、むしろ、それと直交する方向の移動、すなわち、アンテナ中心を通る体躯正面方向の直線を軸に、軸まわりにゆっくりと回転させていく、すなわち、いわば、タ゛イヤルをゆっくりと回すかのような操作をなしながら、当該衛星の信号強度の変化の有無を観察する。この際、当該衛星の信号強度が最小になるダイヤルあるいはクリッフ゜の位置、を得る。そして、GPS受信機のアンテナ中心からそのクリッフ゜のもたらす水の薄い領域の中心への直線と、GPS受信機のアンテナ中心を通過する体躯正面方向軸と、が、張る平面を想定し、その平面と先に述べた天空上の小円の交点を得る。複数ある場合は、いずれかになるが、どれであるかを特定するのは通常簡単である。このようにして、当該衛星の概略の位置が得られるのである。これは回折信号の強度もやはりできるだけ直進的に進むもののそれが一番大きいという事実に由来する。回折の波どうしの最大の相殺もそうしたものの近傍で起こる、という考えによる。
回折が、このように野外活動での方位の行動決定に積極的な様式にて役立つという経験は、科学への興味関心を高めることに多大な効果を奏する。こうした貴重な野外体験学習機会を可能としてしまう、廉価・軽量・コンハ゜クトなGPS受信機およびあとは水等の普通に手に入る材料でありさらには親しみを持てるビニルやポリプロピレン,ポリエチレン素材等汎用素材で提供しうることは教育上多大な効果を奏する。同時にこれらは野外に持参する相応の必然性を有する事物ばかりであり、状況に応じた科学的検討、工学的設計という観点から物の連関にかかる潜在力に関する洞察力を鍛え科学にたいする興味関心を啓発するのに多大な効果を奏する。
全地球測位システムとして全地表面での可用性を有する次世代の社会基盤であり、上空に常に10衛星前後の存在をいとも簡単に前提でき、かつ、それらの使用は解放されており、かつそれらの受信機は我が国において携帯電話にも入る程度の小型軽量高性能化なものが廉価に供給され容易に入手でき、かつそれへの軽微な改修と、水や水筒それも廉価なフ゜ラスチックの成形で形成できる若干の工作で可能なレヘ゛ルであり、かつ食品や塩水や海水や保冷剤、保温剤などでも可能な方法であれば、それは極めて有意義な活用方法として考えることができるのである。なんとならば、この方法さえできれば世界のどの地表面でも同じことができるし、高価な支払をしてまで得ねばならない特殊なものの追加物の取得も不要であるという重要な特性を有するためである。
《0413》
次に図80を用いてその構成、原理、動作を述べる。
次に図80を用いてその構成を述べる。
円筒形側面に厚さほぼ一定(例えば、5mmとか1cmとか)に水が充填されている水筒を考える。
《0414》
図83の構成を述べる。
図83は、先にのべた洗濯ばさみや髪留めがそうであるように、
ある程度の挟む強度を有し、前記円筒形側面に水が充填されている水筒に、適切な圧力をその一部に与え、例えば洗濯ばさみが対象物を変形させ摩擦力でその状態を維持し、取り外せばもとの物体はものと形状に一定の時間で緩和しつつ戻るものと同じような意味で、その水層の厚さを薄い方向に、変化させられるものとする。
図83では、全円周ではなく、円周の一部に対応する円弧に圧力をかけられるような形状のものを示している。しかしこの長さは任意のものが容易に製造可能である。近年はフ゜ラスチックの形状は廉価に製造できる。特に3Dフ゜リンターが普及し人気を博し、教育機関などでは数十万円程度の価格のものを次々と導入しており、樹脂素材で自作することも極めて容易となっている。


《0415》
次に図80を用いてその構成、原理、動作のうち原理を述べる。
今、図80では、視覚的理解を優先するため、まず理想的な状態として、遮蔽地物なく、仰角0度(これは後にθで置き換えて一般化を行うが、図が複雑になるので、まずはθ=0度とおいた図を示すことにする)の位置にある衛星を想定する。当該衛星の方位角は、天頂からみて体躯左側面方向から体躯小正面方向にφ度だけ時計回りに回転した方向に存在するとする。仰角は今は利便性のため0度とする。その衛星からの信号が到来した状況を考えてまず図80は描かれている。
図80は、前記の操作で図83形状のクリップで、中心角が180度程度のもので体躯左側の円筒水筒部分をはさみこんでいるとする。
図80は、前記の操作で図83形状のクリップで、中心角が180度程度のもので体躯左側の円筒水筒部分をはさみこんでいるうえ、使用者が操作を行い、背中からの距離(とは言うが正確にはGPSアンテナ面から、そのクリッフ゜で薄くした部分の中心への背中に垂直な法線に沿って計測した距離)がBであったものとすることになる。
すると図80において、「円筒の外辺縁で回折してGPSアンテナに到達する波」と、「円筒の水の厚さが薄くされた部分(厚さ零であっても構わない)を通過し、回折を経て、GPSアンテナに到達する波」との伝搬距離の差分は、図80の、

a - b + C
であることがわかる。
先に述べた「水の層を薄くする目的で挟み込むクリッフ゜」を背中に一番近いほうから、徐々に、背中から一番遠い方向に、ゆっくりとスライト゛させるようにする。
その過程で対象衛星信号の受信強度が極小になり最低になった場所があれば、そこにおいて、前記両者の回折波が逆位相になっていることが強く推定される。なんとならば、水の層が、薄くなっているのであるから、いずれかの衛星からの信号強度は強くなることはあっても、信号強度が弱くなるということは、前記以外の合理的理由は到底考えられないためである。ちなみにクリッフ゜に用いている素材はフ゜ラスチック樹脂などでL1帯信号には透明であるからなんらの影響も与えない。
こうしてその特殊な信号強度をもたらした衛星番号を知ると、次に活用できる。すなわち、その衛星番号はその日のそれ以降のあるいはその日を含むその数日の野外活動において方位取得方法において使わないとすることで、作業の効率化を図ることができる。ここまでが既述の1.である。(これは衛星の状態を探究するというよりは地理踏査などの実務家においてはそのような使用法が利便性を高めることがありうるというほどの意味である。ちなみに、通常の廉価なGPS受信機は特定の衛星番号を指定することでその衛星の活用を排除するフラク゛を立てることができるためそのようにすればその衛星を計算対象にしない意図を簡単に実現し、即座に対応できる。また本提案方法の方位情報取得方法でもそのようなことすなわちその衛星を計算対象にしないことを意図するフラク゛を立てることができるため、そのようにすれば、その衛星を計算対象にしない意図を簡単に実現し、即座に対応できることを指摘しておきたい。)
次には、その衛星の方位角の数値上の表現(身体固定座標でないという意味での情報)は、GPS受信機により迅速に出力されうることは、既述のとおりである。これを照合すれば、自らが、今、偶然、向いている体躯正面方向は、背中の円筒側面の水筒のサイス゛とGPS受信機の位置関係できまる、回折でしか影響を与えられないはずの衛星は、自分の体躯正面からみて、どこからどこの範囲に存在しうるかという事についての、幾何学的配置は直ぐに定まるから、その情報に基づいて、自らの体躯の正面方向を限定的に知ることが、遅滞なく、できてしまう。ここまでが既述の2.に相当する貢献である。
次に、先ほどのクリップをとめたホ゜シ゛ションについて、Bの長さを、水筒に印刷されていても良い目盛り等から読み取ることになる。先に述べた両回折波の伝搬距離の差分すなわち
a - b + C
は、すなわち、この状態において、半波長の奇数倍となっているはず(回折波の相殺が生じているため)であるから、r (円筒半径), A (GPSアンテナにとっての円筒高さ。より具体的には、GSアンテナ中心を含む“円筒底面と平行な平面”と、円筒の背中から遠い方の底面と、の距離), B(GPSアンテナ中心を含む“円筒底面と平行な平面”と、円筒の背中から遠い底面との距離), λ(対象とするGPSないしGNSS信号の波長)を既知数として、ヒ゜タコ゛ラスの定理より(1),(2)を得て,逆位相を生じたはずの両波の伝搬距離差から(3)を得て,伝搬距離と衛星方向φに関する式(4)を得て、

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(a + c)-b =(2n+1) ・λ/2 (n=0,1,2,…) …(3)

c=(A-B)・sinφ …(4)
これらの式をφについて解くことで、
φを求めることが直ちにできる。ここまでが既述の3.である。これはφというハ゜ラメータと体躯の向きで特定される上空半天空上の小円の周上に衛星が存在することを意味することは既に述べた。

さてここで考えてきた図においては、既に述べたとおり、θ=0という前提をおいていた。すなわち、衛星からの平行波を、受信している水の厚さを薄くしている領域の中心は、「使用者の背中から見て、体躯正面方向を軸に、使用者左側の水平方向を基点として、時計回りに(90度でも45度でなく、)0度の方向に置いた、もの」であるとして、まずはそれに限定して(わかりやすさのため)、図を描きそれに従って考えてきた。その際のクリッフ゜は中心角180度程のものを想定している。
そして、その際、Bの大小を変化させ、その結果、最小値で極小値が得られたときの様相を検討してきた。

さて、つぎには、こうした制約を、解除して、考える。つまり、θ=0としたクリップの向き、をかえて、当該衛星の信号強度の変動を観察してみる。すなわち、水の厚さを薄くする、向き、をかえて、関心の衛星の受信強度の変化をさらに観察してみる。つまりθの値をかえて、関心の衛星の受信強度の変化をさらにさらに観察してみるのである。ここでθとは、水の厚さを薄くしている領域の中心を、「使用者の背中から見て、体躯正面方向を軸に、使用者左側の水平方向を基点として、時計回りに図った角度」である。
具体的には、このクリッフ゜を円筒と一体化したまま体躯正面方向を軸に回してみる、あるいは、円筒はまわさずにクリッフ゜だけ体躯正面方向を軸に回してみる、とどうなるか。
図78のこれはθを変化させることになる。既述のとおり、このように回したときに最も信号強度が低くなる点があれば、そのときの、クリッフ゜の圧力で水が薄くなっている領域の中心、と、GPSアンテナの中心を結ぶ線と、体躯正面軸と、が張る、平面、と、既述の小円との、交点(のうち可視の部分、または合理的にあり得べき部分)が、衛星の具体的な方向であると強く推定される。
このように、天空上のあの方向、というように、(数値でなく)身体固定座標で得られるという結果が貴重である。数値で得られた情報はこのように使えるとは限らないのである。なぜならば、GPS受信機が数値として単に出力してくれる衛星の方位角、仰角の数値は、身体固定座標でないがためにどちらの向きなのかは基準が不明な状況では一切不明のまま、なのである。本手法のような、身体固定座標で得られる方向と、照合させることにより、方位情報取得は、劇的に意味をもって行動決定支援に進めることができるため貴重である。
ここまでが、既述の4.である。

ここまでくると、単にヒ゛ル陰でもラシ゛オが受信できたというような旧来からある回折の使い古した手垢のついたありがたみを感じにくい表現を超えて、現代における、先進的な社会基盤を利活用する行動決定支援の斬新な様式提案においても、やはり回折は役立つ側面がある、という稀有な得難い経験を、経済的に無理のない枠組みで、また楽しみの野外活動として枠組み中で、経験できる方法をはじめて有効に提供できることになったという多大な効果を奏する。こうした貴重な経験を積むことは、その後の生涯の勉強への取り組みや研究活動、ひいてはイノヘ゛ーション創出への取り組みに対しても興味を持っておこなっていけるそして成果を上げていけるために必要な楽しい体験をとおしての主体的関心の醸成に多大な効果を奏するのである。
なお、図では、中心角約90度程に相当するようなクリッフ゜を描いている。が明細書では、中心角180度程度に想定したクリッフ゜を用いているところがあるの念のため注意されたい。
《0416》
その伝搬行程差分、つまり、図79のa-b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、図78からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。
《0417》
こうした理解は、ほとんどの衛星の回折波除去が通常できていても、稀に衛星の信号が回折除去できないように思われる場合に、極めて有効に機能する。仮に、山頂において、山稜において、どちらの方向に下降してゆくか等のために、霧で見晴らしがない等の理由、か、雪目で視界が使えない、夜間である等の理由で同定ができない、か、海外エクスペディションの場合で視同定が困難であり、かつ、磁石もあてにならない火山帯であるため、か、極地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である(この場合には水よりも圧倒的に融点の低い液体、例えばエチルアルコール、メチルアルコール等も、適切な選択肢として用いることができるしこの場合も飲料、医療用、燃料用などに兼用できることがある)、偏差の影響が大きい地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である、自差の影響が大きい事情があり磁石の活用が困難である、ジャイロを用いられる電力や重量物を装具するための移動体の恩恵をうける移動環境にない、などの踏査・調査・徒歩、などの場合にも多大な効果を奏する。

なお、この方法は、回折波に有効であり、φが負の値であっても、それが回折波であれば、そのまま役立つので、φの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、逆に、それで方位の特定に準ずる行為ができることもある(特に通常の方位限定と組み合わせればなおさら平易に可能である)こともあわせて指摘しておきたい。(また、半円周だけ剥いた場合もφの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、平易に方位の特定に準ずる行為が可能となる)。

なお、透過を経験しない辺縁回折波より、透過回折波のほうが、透過分だけ減衰が大きいように感じられるが、それは、大きな回折角による大きな減衰を経験する辺縁回折波と、小さな回折角による小さな減衰を経験する透過回折波により、補償されることになる。
《0418》



まず全部を水でふさいである状態を観測する。信号源α,β,γの各信号が観測できたとする。
ある一列だけを穴をあけるようにし(つまり水板または水棒を除去して)あとの列を、ほかの列を、水いたでふさがれたまま維持しつつ、観測、すると、α、β、の各信号が観測されたとする。
すなわち、ある場所の窓列を開けたことで、信号源γの信号は、急に消えたわけである。これを、大きく回り込んできた回折波(回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)が、一部透過窓から侵入してきた透過波の回折波(透過と回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)の、位相のずれによる、相互相殺「的」効果によって、柱の口端点からの回折波と、相殺されたものと、見ることができる。
こうして、その水板または水棒を除けた列、の窓から侵入し、回折し、GPSアンテナまで到達した電波の伝搬距離と、大きな筒または壁の端からよいこらしょと回折して到達した電波の伝搬距離との差は、λ/2の奇数倍になっているはずである。

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c)-b (n=0,1,2,…) …(3)

c=(A-B)・sinφ …(4)
奇数倍とはいえ通常は1である(n=0)。GPSや、グロナス等でシステムを決めれば、λは一定で約19cmある。
こうした原理から、上の諸式が成立し、そこから、φを、推定できる。
つまり窓を開けることによって、回折の学習もでき、見えない電波の学習、研究を進められる。
すなわち、観測者または実施者にとって(設計者ではなく)A,B, rは既知である。よって、a,bも直ちに算定により確定するため既知と考えてよいことがわかる。GPS L1 C/Aはλ=19cmであり、このλと, A,B,rという人体用の寸法からn=0とまずしてよいことが明らかとなる。すると、A,B, a,b,λ,nが既知である状況で、(3)(4)からcを消去すると、変数φのみが変数として残ることが明らかとなる。よって、φが確定できるのである。すなわち、そのような信号捕捉が消滅した場合、すなわち、相殺したような窓列が明らかになったことで、その衛星の体躯正面に対する方向性φが明らかとなるのである。これは、回折波の一般には困った性質を逆手にとった活用法で、興味がもたれよう。

これを繰り返すことによって、謎解きのように、それぞれの衛星の存在方向を推定していくこともできる。
これはある意味で知的な野外に限定された遊びであって、なおかつ、新たなジャンルへの挑戦を含んだものである。
Bの値は窓の中心部迄の距離で良い。基本的に、完全に逆位相になればそれに越したことはないが、そのあたりで互いにほぼ相殺した結果、閾値未満になれば、観測しないことになりますため、概略値で良いのである。


なお、剥ぐ、という方法を述べたが、これは、円周に沿ってはさみつけるようなたとえばフ゜ラスチック製(フ゜ラスチックはL1帯に吸収を示さず、いわば透明である)のU字形で(ある種の髪留具や、通常の洗濯ばさみや、布団干し時に布団が強風に飛ばないようにする布団ばさみがそうであるように、対象傷つける程度でなく適切な圧力にて押し込み、抑え込み、自身もそこにとどまり、結果、流体や弾性体や弾性体類似物の、意図した任意の部分の形状の特に、厚さ、を、意図通りに薄く形成する、しかし、はずした場合は、対象の厚さはまたもとにもどる、というほどの意味で)挟みこむ力のあるやや弾力のある鋳型やのようなもの、(図83)で、円周の全周またはある部分(たとえば円弧、例えばある一点の近傍)を適切な圧力で挟みつけるように作用することで、その部分の水等の液体を押し出し、薄くする、ということで(そしてそのような圧力を与える部分を移動させられるという方法によって)、どうようの効果を生み出すこともできる。その場合は、ゆっくりとじわじわスライト゛させることで減衰が生じるところを探すことができるため、宇宙の衛星からの電波にたいして受け身であるだけでなく、ある種の動的な働きかけの行為の結果を体験でき、それも電磁波の根本性質である部分の教育機器としても、有効に活用でき、多大な効果を奏する。

《0419》
図87から図88は、つぎのことを示すためのものである;
すなわち、「直径R(半径rとしてR=2r)の円筒の井戸の底の中心にGPSをおくとき、半径rが波長λの2倍程度以上の井戸でないと、回折波を完全には排除しがたい可能性がある」

図88において、辺縁回折波はどのように位相差はGPSに作用するかを考える。
結論を先に述べると、辺縁0度点回折波を相殺してくれる、辺縁θ度点回折波で、最小のθは;
R=λ/2=9.5cmのとき θ=180度(これは回折というか反射というか)
R=λ=19cmのとき、θ=90度
R=2λ=38cmのとき、θ=60度
である。これは口径直径Rがλ未満であると、なかなか、中心部で相殺が起きないことを示す。深さは関係がないのである(深さによらず円筒の中心との距離は全辺縁点て同じであるから)。
これは次のことを示唆する。すなわち、
λの直径(19cm)よりずっと小さい円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒全辺縁での位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波は相互に強め合う。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、生じない。口径による弱化は期待できない。全円周上で同位相点は計1点あり、逆位相点は計0点ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、大きい。深さを増やすと相対的に、弱化は期待できる。
《0420》

λの直径(19cm)の円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はわずかに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はわずかに多様化している(θ=±90度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and r=1λ….0=cosθ….θ=±90度)。よって、円筒全辺縁での回折波はわずかに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、わずか。全円周上で同位相点は180度毎に(計2点)あり、逆位相点は180度毎に(計2点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分同程度。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、そこそこ大きい。深さを増やすと相対的に、弱化はそこそこ期待できる。
《0421》

2λの直径(38cm)の円筒では、(これが■9時50分片岡式■で両腕で円を描いた時)

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はそれなりに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はそれなりに多様化している(θ=±60度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 =cosθ….θ=±60度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、それなりに生じる。全円周上で同位相点は120度毎に(計3点)あり、逆位相点は120度毎に(計3点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、さほど大きくない。よって、回折角度がさほど大きくないので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さをふやしても相対的に、その弱化はさほど期待できない。
《0422》

4λの直径(76cm)の円筒では、

1. 円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、大きい。よって、円筒全辺縁での位相はまずまず多様化しうる。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はまずまず多様化している(θ=±29.0度、±51.3度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and
r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0度、±51.3度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、まずまず生じる。全円周上で同位相点は* 度毎に(計*点)あり、逆位相点は*度毎に(計*点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、小さい。よって、回折角度が小さいので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さを増やしても相対的に、その弱化は期待できない。




《0423》

深さを稼ぐことによって、回折波でGPSに到達したいものは、大回折角度を経験させる、それによって、大回折角度減衰を、させる、しかない。


その大回折角度を得るためには、深くする必要がある。
しかしそうすると、直接波を受信できる立体角も減少する。その限度は、

図87は、縦方向に薄い部分を形成した場合である。このようなことも、シリコンなどの柔軟素材と、先ほどの洗たくばさみ状のものの別形状(縦方向に薄い部分を作るハサミこみをつかったばあい)を用いれば、可能である。
図は、円筒の厚みは省略してある。切れ込みとしてかいてある部分も、簡略にえがいてある。
外側の立方体は、参考までである。
《0424》

先ほどの図式でのφをφ=0に限定した場合以下のようになる。

A: 円筒水筒の(底からの)高さ。その点からGPSまでの距離をa.
B:円筒水筒の「切れ込みのある部分」について(底からの)高さ (すると当然A>B)。その内側点からGPSまでの距離をb.
(このように設定すると、円筒に設けれられた「切れ込みのある部分」の最低点の、円筒底面からの距離、は、A-Bとなる。)
r: 円筒水筒の内半径
λ:GPS衛星信号の波長

A2+ r2 = a2 ・・・(1)
B2+ r2 = b2 ・・・ (2)
a-b =(2n+1)* λ/2 (ただしn=0,1,2,3…の整数)・・・・・・(3)
《0425》

仮に r=10cm A=20cm n=0とした場合:
(1)に前記の仮定を代入して a=√(400-100)=17.321cm
(3)に前記を代入して b=a-(c/f)/2
=17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm =7.80cm
(2)に前記を代入して B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
よって、「切れ込みの深さ(A-B)」は
A-B= 20cm-6.2865cm ≒13.7cm との、切れ込みになる。

高さ20cmのうち、切れ込みは約13.7cmが適切である。
あるいは、
その点を中心にした薄い部分を作ることによって、θ=0からの辺縁回折波と、透過回折波とは、GPSの受信点で位相差がほぼ逆になるため、振幅の相殺がほぼ生じ、
回折波の混入を避けることができる。

つまり、働きかけによって受信判定が消失する衛星信号があった場合、それは、φ=0の方向に存在する可能性を推定できるのである。


すなわち、その伝搬行程差分、つまり、図のa-b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、図78からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。




《0426》
厚い層の端点から回折してきた信号をまだ検出するようなら、その回折信号の伝搬距離と、ちょうど半波長の奇数倍に相当するだけの伝搬距離の差を、GPS受信機(アンテナ)の位置において、持つような、透過信号を取り込めるような薄い層を形成しておいてもよい.そうすることで、GPS受信機(アンテナ)の位置においてちょうど、位相差が半波長だけずれた信号同士が相殺することになる.後者の方が伝搬距離も短くてすむ(その分強度は強い)し、回折角も小さくてすむ(その分強度は強い)ため、相殺後の残差としての後者の影響が大きくなりすぎないように、後者は一定の透過減衰も負荷として起こるようにしているわけである.
A,B,r,a,bの値は先ほどの検討と同様であれば、a,bの距離差が波長の1/2の奇数倍(基本的に1倍)となり互いに相殺し合う.この際には、Bの上部の薄くなった部分の距離自体は既述の理由より不要な方向から信号が閾値以下に収まれば良いのであることから過度に厳密な数値設定を図る要なく適度な透過が生じる程度、適宜に設定されていてよい(もしこの部分の薄くなった部分がなくても不要な回折信号の検出が生じないのであればそもそも設定しなくてもよい.).

この薄い部分の層をどのように作るか、であるが、若干柔軟性を持つ透明プラスチック素材で、例えば柔軟性に富む薄いPET(ポリ塩化テレフタレート)素材(「いろはす」というPETボトルがそれに近い)などで作り、硬質プラスチックの透明な輪の枠で強制的にその部分だけ圧力をかけて抑え込むようにすると、そのような、そこだけ薄い層を形成することができる。プラスチックはL1帯に対してほとんど吸収を示さず透明である。もちろんそこから押し出された水が上下に逃げられるようにしておく。その枠を、徐々に上あるいは下にずらしていくと、希望のところにそこだけ水層が薄い1、2cm程度の部分ができる。それをずらしつつ反応を見ればよいのである。あたかもカチューシャのような塩梅である。

なお、上記図のBの長さは底面のアンテナの高さからその水層の厚さの中心部までを図れば良い。何度も述べたことであるが、受信強度が閾値未満になれば良いだけであるので、多少の差異は重要ではないのである。

もちろん同等の効果がある方法であれば、ほかの任意の方法にて実施すればよい。
《0427》

この部分に、バンドを通して身体に固定するように設置することもできる.マイクロ波はプラスチックや衣類などは透明なものとして透過してしまう.

なお、真空に対する0℃一気圧の気体としての空気の屈折率(reflective index) n≒1.000292 空気に対する20℃の液体としての水の屈折率はn≒1.33であ。若干の屈折がある。が、ここでの主題には殆ど影響を与えるものでない。空気から水に入るときには、入射角に対して屈折角が多少ちいさくなるが、水から空気に出るときは逆となるとなるため最初の入射角に戻るとも言える。それがスリットを出るときに回折するので、結局回折だけを扱った。厳密にぎゃくいそうが成立することを目指すのでなく、回折波相互が、GPS受信機の閾値未満になればよいだけであるため、概略値でよいのである。
《0428》

以上では、円筒形を基本に考えたが、これを多角筒形(多角柱)を基本構造としてもよい.また四角柱を基本構造としてもよく、左右だけにその配備を残したと前提して、左右に平行に水の板があるという様相でもよく、その際は、そのある部分に薄い部分があればそれでよいのである.
相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。
《0429》
図85は、図84が人体とどういう位置関係にあるかを念のため示す図である。

相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.
《0430》

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。

《0431》
回折波が(これまでの議論でいうところのθ=0)体側方向のみの回折波に限定して、排除したいことが明らかな場合に適した構成が図86である。θ=0近傍の衛星信号の回折波をターケ゛ットに打ち消す場合は、このように、へこみ、あるいは、くぼみの、切り込みの長さは14cm程度になる。図での横の長さが20cm、縦の長さが30cm程度を想定している。すぐ隣の回折波をすぐ隣が打ち消す。このような水筒を二つ向き合わせて組み合わせると矩形になる。持ち運びに利便性が高まる。またこのような形状は、テント内で、机の台にするのに丁度良い。テント内はよく雨や結露で濡れるが、このようなぎざぎざを足側にしておいて板などを適宜渡せば、上に置いたものが濡れないしこれ自身も必要以上の重量が発生せず扱いやすい。なお、栓をつけて良い。相互の連結部も設けて良い。気圧計測可能なように目盛をつけてもよい。これらのことは別途記した。
は天頂から見下ろした図を示している。使用者の背中にはGPS受信機と、円筒形状の水が形成されている。

円筒。
それを排除するために閾値を適切に設定できるのであるが、なんらかの事情により(どうしてもGPSの分解能が劣ったものを使わざるを得ず、回折波の減衰した波の信号強度を、直接波の十分な強度の波と、そもそも、GPS受信機の機能として弁別できない等の特殊な背景による場合もありうる。)
その場合、寸法的に、回折波の影響を受けることがある。
先に述べたような特に廉価なGPSを流用する場合。
その場合は、逆に、それでも次のようにすれば解消される。
原理を活用しているため、教育用途にも、活用可能である。
電磁波で、衛星由来で、この程度の電磁波の波長のものは案外多くなく、子供の興味、関心を引き付けるため、野外教育に向く。また述べたように、本提案はそのそも市民レヘ゛ルのホ゛ランティア的な救援活動支援にも適す廉価性、軽量性、コンハ゜クト性、を有し、また、入手可能なもので構成可能であり、しかも、原理がわかりやすく、身近なものの組み合わせで意な真機能が実現する面白み楽しめる特徴があるため、教育機器にも適す。《0432》

図80は、例えばシリコン素材の円筒形の柔軟水筒が体躯背面につけられているとして、その断面図を天頂方向から見たものと想定した図である。

そのシリコン素材の水筒は一部が厚さが変えられるようになっているとする。それは例えば、別別のコンハ゜ートメント方式からなり、それぞれに抜いたりさしたりすることで、水層の厚さがかわる方式とする。組立式、または、組み込み式で、当該一部のコンハ゜ートメントを抜きとることができる。ただ何層かの水層コンハ゜ートメントの層があるため、ひとつ抜いただけでは全く水層がなくなる、ということは限らないものとする。このようにすると背中からある一定距離の円周部(または左右だけの半周部分)の部分だけ例えば数ミリから数cm程度の領域の水の厚さを薄くすることが容易に実現できる。

そのはぎとり様相を図95および図96が示している。

すると何が生じるかというと、例えば図79を例に説明する。円筒形の端から回折しつつGPS受信機まで到達してしまい閾値以上になった波が、そのはぎとったところから侵入し減衰しながらも透過しつつ、回折しつつGPS受信機まで到達した波と、逆位相のため、あるいはほぼ逆位相のため、相殺され、総合しては閾値未満と制御することができる。
GPS衛星は、次のことが知られている。時に必要以上の電力を送信してくることがある。これは一種の不具合の発生とも考えられる。ところが、必要以上の電力で送信してくるたために回折波で受信してしまうのか、それとも、直接波だからそれだけ強い信号であるのかは、弁別するのは困難な場合もある。

そこで、そのような弁別を行う方法があれば便利である。それには次のようにする。今のべたようなある部分をはぎとる。はぎとるということは、当然、遮蔽構成物が減るわけであるから、通常は、受信電波は強くなることはあれ、弱くなることはあり得ない。はずだである。直接波は全く影響を受けないはずである。仮に微弱な影響が万一にあっても、目に見えて弱くなることは考えられない。あまりにも、直接波は、僅かな透過後回折波に比べて、圧倒的に強いはずであるからである。

ところが、回折波であって、十分な強度を偶然持ってしまっている信号のようなものであれば、僅かな透過後回折波との干渉を起こすことはそれなりに生起確率を有すると考えられる。

そこで、例えば、図95、96、のような構成で下からひとつ剥いで、調べ、また戻して、別の段を剥いで、と調べてゆけば、どこかの段を剥いだときに、ある衛星信号強度が閾値未満に突然なったとすればそれは次のことに由来すると強く推定されるのである。
《0433》

すなわち、その伝搬行程差分、つまり、図79のa-b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、図78からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。

こうした理解は、ほとんどの衛星の回折波除去が通常できていても、稀に衛星の信号が回折除去できないように思われる場合に、極めて有効に機能する。仮に、山頂において、山稜において、どちらの方向に下降してゆくか等のために、霧で見晴らしがない等の理由、か、雪目で視界が使えない、夜間である等の理由で同定ができない、か、海外エクスペディションの場合で視同定が困難であり、かつ、磁石もあてにならない火山帯であるため、か、極地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である(この場合には水よりも圧倒的に融点の低い液体、例えばエチルアルコール、メチルアルコール等も、適切な選択肢として用いることができるしこの場合も飲料、医療用、燃料用などに兼用できることがある)、偏差の影響が大きい地帯であり磁石の適切な活用が極めて困難である、自差の影響が大きい事情があり磁石の活用が困難である、ジャイロを用いられる電力や重量物を装具するための移動体の恩恵をうける移動環境にない、などの踏査・調査・徒歩、などの場合にも多大な効果を奏する。

なお、この方法は、回折波に有効であり、φが負の値であっても、それが回折波であれば、そのまま役立つので、φの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、逆に、それで方位の特定に準ずる行為ができることもある(特に通常の方位限定と組み合わせればなおさら平易に可能である)こともあわせて指摘しておきたい。(また、半円周だけ剥いた場合もφの値が正負にかかわらず、小さな値のときには、平易に方位の特定に準ずる行為が可能となる)。

なお、透過を経験しない辺縁回折波より、透過回折波のほうが、透過分だけ減衰が大きいように感じられるが、それは、大きな回折角による大きな減衰を経験する辺縁回折波と、小さな回折角による小さな減衰を経験する透過回折波により、補償されることになる。


《0434》

まず全部を水でふさいである状態を観測する。信号源α,β,γの各信号が観測できたとする。
ある一列だけを穴をあけるようにし(つまり水板または水棒を除去して)あとの列を、ほかの列を、水いたでふさがれたまま維持しつつ、観測、すると、α、β、の各信号が観測されたとする。
すなわち、ある場所の窓列を開けたことで、信号源γの信号は、急に消えたわけである。これを、大きく回り込んできた回折波(回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)が、一部透過窓から侵入してきた透過波の回折波(透過と回折の際に、直接波よりは弱まっているはずである)の、位相のずれによる、相互相殺「的」効果によって、柱の口端点からの回折波と、相殺されたものと、見ることができる。
こうして、その水板または水棒を除けた列、の窓から侵入し、回折し、GPSアンテナまで到達した電波の伝搬距離と、大きな筒または壁の端からよいこらしょと回折して到達した電波の伝搬距離との差は、λ/2の奇数倍になっているはずである。

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c)-b (n=0,1,2,…) …(3)

c=(A-B)・sinφ …(4)
奇数倍とはいえ通常は1である(n=0)。GPSや、グロナス等でシステムを決めれば、λは一定で約19cmある。
こうした原理から、上の諸式が成立し、そこから、φを、推定できる。
つまり窓を開けることによって、回折の学習もでき、見えない電波の学習、研究を進められる。
すなわち、観測者または実施者にとって(設計者ではなく)A,B, rは既知である。よって、a,bも直ちに算定により確定するため既知と考えてよいことがわかる。GPS L1 C/Aはλ=19cmであり、このλと, A,B,rという人体用の寸法からn=0とまずしてよいことが明らかとなる。すると、A,B, a,b,λ,nが既知である状況で、(3)(4)からcを消去すると、変数φのみが変数として残ることが明らかとなる。よって、φが確定できるのである。すなわち、そのような信号捕捉が消滅した場合、すなわち、相殺したような窓列が明らかになったことで、その衛星の体躯正面に対する方向性φが明らかとなるのである。これは、回折波の一般には困った性質を逆手にとった活用法で、興味がもたれよう。
《0435》

これを繰り返すことによって、謎解きのように、それぞれの衛星の存在方向を推定していくこともできる。
これはある意味で知的な野外に限定された遊びであって、なおかつ、新たなジャンルへの挑戦を含んだものである。
Bの値は窓の中心部迄の距離で良い。基本的に、完全に逆位相になればそれに越したことはないが、そのあたりで互いにほぼ相殺した結果、閾値未満になれば、観測しないことになりますため、概略値で良いのである。


なお、剥ぐ、という方法を述べたが、これは、円周に沿ってはさみつけるようなたとえばフ゜ラスチック製(フ゜ラスチックはL1帯に吸収を示さず、いわば透明である)のU字形で(ある種の髪留具や、通常の洗濯ばさみや、布団干し時に布団が強風に飛ばないようにする布団ばさみがそうであるように、対象傷つける程度でなく適切な圧力にて押し込み、抑え込み、自身もそこにとどまり、結果、流体や弾性体や弾性体類似物の、意図した任意の部分の形状の特に、厚さ、を、意図通りに薄く形成する、しかし、はずした場合は、対象の厚さはまたもとにもどる、というほどの意味で)挟みこむ力のあるやや弾力のある鋳型やのようなもの、(図83)で、円周の全周またはある部分(たとえば円弧、例えばある一点の近傍)を適切な圧力で挟みつけるように作用することで、その部分の水等の液体を押し出し、薄くする、ということで(そしてそのような圧力を与える部分を移動させられるという方法によって)、どうようの効果を生み出すこともできる。その場合は、ゆっくりとじわじわスライト゛させることで減衰が生じるところを探すことができるため、宇宙の衛星からの電波にたいして受け身であるだけでなく、ある種の動的な働きかけの行為の結果を体験でき、それも電磁波の根本性質である部分の教育機器としても、有効に活用でき、多大な効果を奏する。


《0436》
図87から図88は、つぎのことを示すためのものである;
すなわち、「直径R(半径rとしてR=2r)の円筒の井戸の底の中心にGPSをおくとき、半径rが波長λの2倍程度以上の井戸でないと、回折波を完全には排除しがたい可能性がある」

図88において、辺縁回折波はどのように位相差はGPSに作用するかを考える。
結論を先に述べると、辺縁0度点回折波を相殺してくれる、辺縁θ度点回折波で、最小のθは;
R=λ/2=9.5cmのとき θ=180度(これは回折というか反射というか)
R=λ=19cmのとき、θ=90度
R=2λ=38cmのとき、θ=60度
である。これは口径直径Rがλ未満であると、なかなか、中心部で相殺が起きないことを示す。深さは関係がないのである(深さによらず円筒の中心との距離は全辺縁点て同じであるから)。
これは次のことを示唆する。すなわち、
λの直径(19cm)よりずっと小さい円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒全辺縁での位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相は類似している。よって、円筒全辺縁での回折波は相互に強め合う。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、生じない。口径による弱化は期待できない。全円周上で同位相点は計1点あり、逆位相点は計0点ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分小さい。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、大きい。深さを増やすと相対的に、弱化は期待できる。
《0437》

λの直径(19cm)の円筒では、

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はわずかに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はわずかに多様化している(θ=±90度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and r=1λ….0=cosθ….θ=±90度)。よって、円筒全辺縁での回折波はわずかに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、わずか。全円周上で同位相点は180度毎に(計2点)あり、逆位相点は180度毎に(計2点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、十分同程度。よって、円筒が深い場合、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、大きい。よって、回折角度が大きいほど、回折角度減衰は、そこそこ大きい。深さを増やすと相対的に、弱化はそこそこ期待できる。


2λの直径(38cm)の円筒では、(これが9時50分片岡式で両腕で円を描いた時)

1.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒全辺縁での位相はそれなりに多様化している。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はそれなりに多様化している(θ=±60度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 =cosθ….θ=±60度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、それなりに生じる。全円周上で同位相点は120度毎に(計3点)あり、逆位相点は120度毎に(計3点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、さほど大きくない。よって、回折角度がさほど大きくないので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さをふやしても相対的に、その弱化はさほど期待できない。

4λの直径(76cm)の円筒では、

2. 円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、大きい。よって、円筒全辺縁での位相はまずまず多様化しうる。よって、円筒全辺縁での回折波の位相はまずまず多様化している(θ=±29.0度、±51.3度でθ=0度の逆位相 ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and
r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0度、±51.3度)。よって、円筒全辺縁での回折波はそれなりに相互に打ち消しあう。よって円筒全辺縁における回折波の相互の打ち消しあいは、まずまず生じる。全円周上で同位相点は* 度毎に(計*点)あり、逆位相点は*度毎に(計*点)ある。

2.円筒の直径は、波長(位相変化にようする距離)と比べて、同程度。よって、円筒が深い場合でも、円筒底中心に到達した回折波は、回折角度が、小さい。よって、回折角度が小さいので、回折角度減衰は、さほど大きくない。深さを増やしても相対的に、その弱化は期待できない。






深さを稼ぐことによって、回折波でGPSに到達したいものは、大回折角度を経験させる、それによって、大回折角度減衰を、させる、しかない。


その大回折角度を得るためには、深くする必要がある。
しかしそうすると、直接波を受信できる立体角も減少する。その限度は、

図88は、縦方向に薄い部分を形成した場合である。このようなことも、シリコンなどの柔軟素材と、先ほどの洗たくばさみ状のものの別形状(縦方向に薄い部分を作るハサミこみをつかったばあい)を用いれば、可能である。
図は、円筒の厚みは省略してある。切れ込みとしてかいてある部分も、簡略にえがいてある。
外側の立方体は、参考までである。
《0438》

先ほどの図式でのφをφ=0に限定した場合以下のようになる。

A: 円筒水筒の(底からの)高さ。その点からGPSまでの距離をa.
B:円筒水筒の「切れ込みのある部分」について(底からの)高さ (すると当然A>B)。その内側点からGPSまでの距離をb.
(このように設定すると、円筒に設けれられた「切れ込みのある部分」の最低点の、円筒底面からの距離、は、A-Bとなる。)
r: 円筒水筒の内半径
λ:GPS衛星信号の波長

A2+ r2 = a2 ・・・(1)
B2+ r2 = b2 ・・・ (2)
a-b =(2n+1)* λ/2 (ただしn=0,1,2,3…の整数)・・・・・・(3)

仮に r=10cm A=20cm n=0とした場合:
(1)に前記の仮定を代入して a=√(400-100)=17.321cm
(3)に前記を代入して b=a-(c/f)/2
=17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm =7.80cm
(2)に前記を代入して B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
よって、「切れ込みの深さ(A-B)」は
A-B= 20cm-6.2865cm ≒13.7cm との、切れ込みになる。

高さ20cmのうち、切れ込みは約13.7cmが適切である。
あるいは、
その点を中心にした薄い部分を作ることによって、θ=0からの辺縁回折波と、透過回折波とは、GPSの受信点で位相差がほぼ逆になるため、振幅の相殺がほぼ生じ、
回折波の混入を避けることができる。

つまり、働きかけによって受信判定が消失する衛星信号があった場合、それは、φ=0の方向に存在する可能性を推定できるのである。


すなわち、その伝搬行程差分、つまり、図のa-b+Cが、半波長の奇数倍なのである。これがわかれば、その衛星の存在位置は、図87からわかるとおり、体躯正面方向から、φだけの角度の直線を考え、その直線を、体躯正面方向の軸を中心にぐるりと回転させた、ときに直線が天空に掃いて形成する、円錐形側面、上のいずれかの場所から来たものであることがわかるのである。(円周として剥いだのでなく半円周として剥いだのならその円錐側面のうち剥いだ側だけと強く推定されるのでそのように半円周として剥ぐ方法も次に活用できる)。


《0439》
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、水を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
《0440》
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒、の、側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸
と、身体体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のア
ンテナ主ビームの方向は、ほぼ一致していること;を特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;
水を含有するもの、の形状が、円筒形であって;飲
料水小分け密閉ビニル梱包パッケージ分離切取線付連続体が紙円筒等に巻きつけられるなどして造形される場合には、;当初隣接する分離切取線のいずれの2線
の間隔も、当該紙円筒等などの中心軸に垂直な平面内の方向角にして約137.5度あるいはその自然数倍、または、約222.5度(これは137.5度の
180度に対する差分)あるいはその自然数倍、の相互離角を自ずから形成するべく、隣接する分離切取線の間隔は、紙円筒半径および飲料水小分け密閉ビニル
梱包パッケージ分離切取線付連続体の厚みと先頭からの切取線の順序番号により算出される間隔値に基づき設計されており、;各分離切取線が当
該中心軸から見て全て異方向に分散し何重に巻きつけても重ならない全体構造が自ずから形成されることで、
上記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を漏れなく減衰させること、を特徴とする飲料水小分割密閉梱包ビニルパッケージ分離切取線付連続体を用いることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する電力半減
深度が5cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して電力半減
深度が20cm以下の物質、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していた
GPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方位情報取得方法。
上記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水または消毒用アルコー
ル類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であること、ないしは水またはアルコール類を含む食物として摂取されるものである
こと、あるいは味噌及び味噌をもちいたものであること、あるいはソーセージまたはサラミまたはハムまたは燻製製品などの塩分を付与した保存食品であるこ
と、あるいは栄養補給用液体ないしジェル状摂取物であること、あるいは動物又は植物の一部であること、あるいは食肉又は穀類又は豆類又は根菜類であるこ
と、筋肉または皮膚など高含水性組織であること、あるいは調味料であること、あるいは保温材・保冷材であること、あるいは高吸水性高分子であること、ある
いはジェル状または液状の化粧品または家庭用品(洗剤・液体石鹸)などの日用品であること、あるいはバッテリーないし充電池に充填された電解質を含む液体
ないしジェル状の高分子などの工業製品であること、あるいはクロロプレンゴム又はポリクロロプレンゴム又はクロロプレンゴム(CRゴム)同等かそれ以上の
1.5GHz帯などのGPS電磁波吸収特性を有する素材であること、あるいはいわゆるウエットスーツの素材を用いたものあるいはウエットスーツそのもので
あること、あるいは極地や寒冷地や高地で用いられる不凍液であること、あるいはエチレングリコール又はジエチレングリコールであること、あるいは、大規模
自然災害、大規模人工災害時に緊急時に野外で入手可能なものなどとしての水分を含んだ土壌または水分を含んだ砂または海水または湖水または河川水または雨
水またはときとして生命体や家畜から排泄されたものを活用することに有効性を認めざるを得ない過酷な環境ではそうしたものであること、または医療用の薬液
または消毒液または輸液または生理食塩水であることを特徴とする方位情報取得方法。
半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
身体体躯の前面側又は後面側に装着し、上記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対して「GPS衛星送信信号の周波数の電磁波に対する比誘電率(εr)の平方根と誘電正接(tanδ)(δは誘電損失角)が」10等の一定数値以上の領域に属するもの)、を含有するものを、該方位情報取得装置よりも前方又は後方又は側方に突出するように装着し、前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させることを特徴とする方
位情報取得方法。前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、は、飲料用または調理用の水またはアルコール類、あるいは緊急医療用の生理食塩水また
は消毒用アルコール類あるいは医療用薬液、あるいは燃料用のアルコール類を収納した容器体であることを特徴とする方位情報取得方法。
前記方位情報取得方法であって;水を含有するもの、の形状は、円筒形または矩形筒の側面ないしその一部であって;その中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、身体
体躯の左右軸と、は、直交し;前記中心軸と、身体体躯の鉛直軸と、の交点の近傍に、GPS受信機が配備され;前記中心軸と、前記GPS受信機のアンテナ主
ビームの方向は、ほぼ一致しており;リュックサックの内部構造として組込み、取り外しができる構造となっていること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (ただしn=1,2,3・・・)
の長さで「小分けされた水の梱包のn番目の切れ目とn-1番目の切れ目の間隔の長さ」が保たれるべく設計されたことを特徴とする飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージ。
前記方位情報取得方法であって;請求項5記載の飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけて
ゆくことで、水の存在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;を特徴とする方位情報取得方法。
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージにおいて、それ自体がb(cm)の厚みを有しており、それを用いて円筒形状の水構造を簡易に形成するために、巻
きつけ開始時の半径をa(cm)を前提して外向きに巻きつけてゆくことを想定した場合、g≒0.382(=1-黄金比(0.618))とすれば、πを円周 率として
《数1》
000155

(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=0,1,2,3・・・))
(ただし、[ ]は定積分の記号)
又は
2πg(a-0.5bg)+2πbggn
(ただし、θ=2・π・g・n (rad) (ただしn=1,2,3・・・))
の長さで「小分けされた水の梱包間の、開始点から、n番目の切れ目まで、の、長さ」が保たれるべく設計されたこと
を特徴とする
飲料水小分け密閉梱包連続ビニルパッケージを、
巻きつけ開始時の半径をa(cm)として外向きに巻きつけてゆくことで、水の在しない切れ目の部分の発生を効率的に避けることができつつ円筒形状を確実かつ簡易に形成できること;
を特徴とする方位情報取得方法。
(1)半球のアンテナパターンを有する
一つのGPS平面アンテナを、
ビーム中心を水平に配置して、
天頂を通る1つの大半円を境として、
前記GPS平面アンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域を形成し、
前記GPS平面アンテナに接続したGPS受信機に、上空半天球のGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、
前記GPS受信機で受信した信号を処理して前記上空覆域に存在するGPS衛星を判定し、
測位計算の過程で得られる各GPS衛星の方位角を利用して、
前記上空覆域内に存在すると判定された各GPS衛星が、前記上空覆域の開始方位角から見て、時計回りの順序となるように整列させ、
整列させた順序における最後に相当するGPS衛星の方位角を開始方位角とし、最初に相当するGPS衛星の方位角の逆方向を終端方位角として、
時計回りに規定される方位角範囲に、前記大半円の片側が向いている方向の方位を限定する方位情報取得装置を、
(2)身体体躯の前面側又は後面側に装着し、
(3)前記方位情報取得装置の少なくとも左右又は左右のいずれかに、
(4)水を含有するものを、
(5)当該方位情報取得装置よりも突出するように装着し、
(6)それにより、
(7)前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号強度を減衰させる、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、装着し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、(コンパクトにに格納されていた飲用水の経口摂取チューブを兼用するリザーバーの複数のコンパートメントが、使用時には両腕あるいは片腕を広げることによって(次々、引き出され、)水の平面を腕と体躯の間に形成するように)展開し、(非使用持には両腕あるいは片腕をもとの体側に沿わせる位置に戻すことによってリザーバーのコンパートメントは、もともとの収納位置におけるコンパクトな形状に戻ることで活動性を妨げずに、水の行動中経口摂取を確保できつつ、)」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(5)については、次の(5’)すなわち;
「当該方位情報取得装置よりも、体躯に対する当該方位情報取得装置側に突出するように、又は、体躯に対する当該方位情報取得装置側と反対の側に突出するように、又は体躯の延長方向となるように、空間的形状を構成し、」
と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(現場での携行品であるスポーツドリンク・アイソトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧とほぼ等しい浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイポトニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より低い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・ハイパートニックドリンク(人体の細胞液の浸透圧より高い浸透圧を有する濃度の電解質を含んだ飲料)・生理食塩水・海水・バッテリー電解液・電池等の兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的として、)
電解質溶液又は極性溶媒(polar solvent)を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、現場での携行品である、あるいは、天幕幕営時調理暖房燃料用、雪上車等移動体燃料用、栄養源としての摂取用、嗜好品としての摂取用、調理用・品調味料用などとしての重要な携行品である)
エチルアルコール、(医療用品、消毒用品としての)メチルアルコール、(一般的な洗浄や燃料用などとしての)アルコール類を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(4)については、次の(4’)すなわち;
「(緊急援助隊医療チームなどのミッションに重要な、傷口の洗浄、点滴輸液の実施の基礎として用いる、極度の疲労時の経口摂取に用いる、等、現場での携行品として必須のである、)
生理食塩水、あるいは、それを用いて一定の成分を付与した輸液を含有するものを、

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場における制限されがちな携行品の高度な兼用性・現場物品のみでの事象即応可能性を高めることを主に目的として、)
水を含有するものを収納する又は湛える容器又はリザーバーは、
変形・分割・再結合できるものである
(特徴を有することで前記上空覆域以外に存在していたGPS衛星に由来する信号の諸特性及び当該GPSアンテナとGPS受信機と周囲環境の特性に応じて、現地にて使用者に多様なる形状にての活用を積極的に可能とならしめることができる、)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分かれており、当該コンパートメントは相互に組み合わせ自在性を有する、ことで使用者の希望に最も近い任意形状をとれる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6’)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、複数のコンパートメントに分けられており、水又は相互に濃度の異なる電解質溶液又は組成の異なる物質又は空気の各層を任意数だけ設けることができる、
(ことにより屈折率の異なる物質に入射する際電磁波は一部反射する性質等をも活用する)
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(栄養補給、脱水症状の軽減などを含む体調管理等を主な目的とした)
使用者に対しての、リザーバー内容物の、
経口摂取
又は
(皮下・血管内・腹腔内などへ)
輸液
を可能とする手段(としてのチューブ等)を有する、
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
開口部が、周囲方向から中心にむけてすぼまるように又は中心から周囲方向に広がるように、
構成されていること
により、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はクロスカントリースキーやトライアスロン競技におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水(等)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)多面体(polyhedron, manysided object, manifold object )の展開図の全部又は一部に相当する、
複数の多角形又は幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の
(まず一義的なイメージとしては比較的低い背丈で、すなわち実際には往々にして板状とも表現すると解しやすい、数学的な意味での)

(数学的な意味での「柱」としては「円柱又は角柱など、幾何学図形を底面に有する柱」である)
として
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごときさほどは嵩張らない形状にて)
構成され、
(展開図から多面体を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具又はスライド装置等の補助を時に得て、
使用持には、そもそもの3次元的空間図形としての)
多面体の諸表面の
(明らかな開口部と表現するより、ほかの面よりも水の層をごく薄くすることで、電磁波にとっての実質上の開口部として機能させることを企図する際は)全部、
又は
(水を充填しない面、すなわち電磁波にとっての明らかな開口部を有させる形状の構築を企図するときは)一部、
を形成することで、多面体の表面の、全部または一部に、水等の層状構造を形成する
ことにより、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
(歩行や駆け足などの通常活動時には、コンパクトな)中心角の比較的小さい扇型柱の多層コンパートメント
構造(経口吸水摂取装置であるチューブを兼備する)を取り、あるいは、容易に戻ることができ、(身体に装備しやすくトレイル・ランニングにも適合するものである一方、)
(災害救援などで現地に急行する際には、本来ミッションの的確な業務遂行のため、道迷いの恐れのある岐路などでは道迷いを防止するために、方位情報取得をより確実に実施するために、被災者の救命率を高め、後遺症の発生確率を低めるため、に被災後の救出までの時間を短縮するために、そうした非常時や緊急活用時には、深刻な不利益を被災者にもたらす道迷いなどによる時間的ロスをどうしても避けるため、)
前記の多層のコンパートメントを持つ個々の扇型構造を個別にスライドし、より大きな中心角を有するひとつの大きな扇型に展開することにより、
中心角のより広い扇型の水の層状構造を展開・創出することで、(手や腕で層状構造の形状を維持しつづけることもなく、手や腕を解放できつつ、地図や確認事項をチェックするなど、補佐を要せずに、また熱中症ないし低体温症を予防する脇の下の冷却ないし保温効果も与えることを可能にしつつ、経口摂取チューブも兼備も容易で、一トレイル・ランなどにも適した小型のコンパクトな形状を保持させることもできるため、実際、片口に円筒形の経口給水水筒をつけてのトレイル・ランニングに参加する選手は少なくないことからわかるように、そういした形状から、一層効果的に)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
この際の、扇型多層構造は、両肩に輪状の短いシュリンゲ(登山用の短い紐)で吊るしておいてもよい。あるいは、両肩に輪状の中規模のシュリンゲをたすき掛けにして、同様に吊るしておいてもよい。
なお、本稿における、ほかの項目においても、このことは簡単に実現でき便利であり、実用的であるため、当然、適用できることを指摘しておきたい。
特に、体躯の中心でも吊るす支点を要する際には、たすき掛けの交点を用いればよい。登山などで、ものが簡単に得られない環境場合、こういった紐状のものをうまく活用して困難に見えることを簡単に解決できることは登山界では、ロープワークテクニックとして欧州などで航海術などとともに多く開発されたものが、知られており、成書にその記述は豊富に見られるため、本稿ではそれについて多くは述べる必要はないと思われるため省略する。なお本稿もそうした現場で既に存在しているものに知恵を付与して難局を乗り越える精神を大切にした技術であるともいえると考えらえれる。ロープワークについて詳細は例えば、(ひもとロープの結び方事典、鳥海 良二著。図解 実用ロープワーク 前島 一義著。アウトドアですぐ役立つロープワーク敷島 悦朗著。Outdoor ロープワーク・ハンドブック羽根田 治著)
(例えば)正12面体の展開図又はその一部に相当する複数の正五角形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)五角柱として、
(より一般的には)n面体の展開図又はその一部に相当する複数の幾何学図形をそれぞれ底面とする複数の(背の高くない、換言すれば厚さとしては薄い)数学的意味での(幾何学的図形を底面とする)柱として、
(非使用時には着衣に張り付けられるかのごとき嵩張らない形状で)構成され、
(使用持には、展開図を組み立てるがごとき手順をもって、ベルクロファスナー又は嵌め合わせ具等の補助を得て)
(例えば)正12面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)
(より一般的には)n面体構造又はその一部を形成することで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・現場利便性・使用者の健康への配慮又は人命救助などのミッションの完遂の可能性の向上又は災害救援等のミッションのより高次元な水準での完遂又はトライアスロン「的」な遠泳や海中での業務におけるより高度な成果の達成を主目的に)
水を含有するものを湛えることができるリザーバーは、
(自給式潜水用呼吸装置(アクアラング)ダイビングにおけるいわゆる)ジャケット型浮力制御装置(BCDジャケット, jacket-style Buoyancy Control Devicenの略) の機能とも兼用することができる
ことにより、(一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6‘)すなわち;

その際において、
(現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)
水等(高吸水性高分子ポリマーと水からなる、保冷材又は保温材を含む)を含有する物を湛えることができるリザーバーは、
脇の下、又は、首の左右、又は、鼠径部等の大きな動脈が存在する人体の箇所に触れるように存在させることにより、
人体の血流の冷却を行うことができることで、(炎天下の野外オリエンテーリングや災害救援活動やトライアスロンやトレイルレース等での発症の傾向が世界的に高く世界的にその予防が注目されている)
熱中症を予防する効果を兼ね備える、
又は、
人体の血流の加温を行うことができて、(中高年層の登山ツアーにおける荒天時などで頻発しツアー全体の遭難に直結する傾向の極めて高い、また
時にはクロスカントリースキーなどでも生じる危険が世界的に指摘されている)
低体温症を予防する効果を兼ね備える、
ことで、(一層効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記のいずれかの方位情報取得方法において、
(6)については、次の(6)すなわち;

その際において、
((現場での兼用性・場利便性を積極的に向上させることを主目的に)水を含有する物を湛えることができるリザーバーは、海水(等現地で調達可能な液体を任意に)を入れて用いることができるため現場での材料調達可能性を容易にしつつ、救命胴衣に着脱可能なものであることで利便性を高められている
ことにより、(現地において、一層、効果的に、)

と表現されうるものである、
ことを特徴とする方位情報取得方法。

《0441》
前記方位情報取得方法であって;
信号が通過する水の層の厚みないし含水度を制御することにより、
上空の衛星との配置に特別な位置関係に配向させた結果、
GPSアンテナにおける当該GPS衛星からの信号の受信強度は、
異なる位相を有する、あるいは、ほぼ、逆の位相を有する、複数の回折波の
重ね合わせにより推察されるとおり、特徴的に、著しく低下したこと等が認められた場合に、
そのような信号を送り出すことがことが可能なGPS衛星の位置は、
天空上の位置における幾何学的な限定がなされうることに基づき、
その信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。

《0442》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟であることを特徴とする構造の容器に対して
部分的に圧力をかけることによって
その部分または領域のの水の厚さあるいは含水率を変化または減少させることにより
その部分または領域における透過減衰率を変化または減少させることにより
その位置における透過信号を生ぜしめまたは回折波を生ぜしめることにより
観察される受信強度の変化または低下に基づいて、
信号を発した衛星の上空における、身体固定座標における
位置の限定または特定を行う
特徴とする方位情報取得方法。

《0443》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟である構造の容器に対して
部分的に圧力をかける物は柔軟性を有する
プラスチックなどの樹脂によって構成されているものであることを特徴とする、
特徴とする方位情報取得方法。


《0444》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する柔軟構造の容器は、ジップつきのビニル袋であることを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0445》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
提示することができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備することを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0446》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
2つ以上の開閉可能な栓を具備する2つ以上の液体で連結可能な密閉空間を有し、
パスカルの原理に基づいて、双方の室内の気圧の変化を
双方における液体の水位の差により
読み取るまたは読み取られることができる、機能を、望まない電磁波の弱化の機能のほかに、兼備する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
それを提案するものである。
《0447》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成でき、
GPSアンテナに対して、望まない位置にある、GPS衛星からの電波の
影響を弱化することができるようにすることができる、ことができる、ことで、
水の運搬途中における、水の存在を、行動中の飲用等の本来の趣旨のほかに、
実現できる、そうした、機能を兼備する、ことを
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0448》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、
身体あるいは背負うものの形状に沿って通常は貼り付けるように保持され、
方位情報取得の際など、必要な際には、一部が着脱されて、身体の別の箇所に
着けられることにより、また、相互に着脱できることにより、身体と共同して当該電磁波に対する吸収性の高い
素材の一定規模の幾何学的形状を、構成する際には、
相互に、ベルクロテープ、またはファスナー、またはホック、またはガムテープ、または、
磁石または、長岡正夫氏発明の磁力結合構造であることを、
特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。

《0449》
前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0450》

前記方位情報取得方法であって;
水を保持する構造の容器は、内部に液体を保持できるバケツ様の部分を有するとともに
その側面の内部にも、一個または複数の栓を具備した、密閉可能な空間を具備しており、その側面内部に、水を保持することができ、
その水の存在を利用しつつ、受信を望まない位置関係に所在するGPS衛星から発せられる信号の影響を
閾値以下に弱めることで、方位情報取得方法の確度または精度を高めるまたは取得までの時間を減少させることができる、機能をも、バケツ機能等の他に、兼備する、
ことを特徴とする方位情報取得方法。
上記を提案するものである。
《0451》
厚い層の端点から回折してきた信号をまだ検出するようなら、その回折信号の伝搬距離と、ちょうど半波長の奇数倍に相当するだけの伝搬距離の差を、GPS受信機(アンテナ)の位置において、持つような、透過信号を取り込めるような薄い層を形成しておいてもよい.そうすることで、GPS受信機(アンテナ)の位置においてちょうど、位相差が半波長だけずれた信号同士が相殺することになる.後者の方が伝搬距離も短くてすむ(その分強度は強い)し、回折角も小さくてすむ(その分強度は強い)ため、相殺後の残差としての後者の影響が大きくなりすぎないように、後者は一定の透過減衰も負荷として起こるようにしているわけである.
A,B,r,a,bの値は先ほどの検討と同様であれば、a,bの距離差が波長の1/2の奇数倍(基本的に1倍)となり互いに相殺し合う.この際には、Bの上部の薄くなった部分の距離自体は既述の理由より不要な方向から信号が閾値以下に収まれば良いのであることから過度に厳密な数値設定を図る要なく適度な透過が生じる程度、適宜に設定されていてよい(もしこの部分の薄くなった部分がなくても不要な回折信号の検出が生じないのであればそもそも設定しなくてもよい.).

この薄い部分の層をどのように作るか、であるが、若干柔軟性を持つ透明プラスチック素材で、例えば柔軟性に富む薄いPET(ポリ塩化テレフタレート)素材(「いろはす」というPETボトルがそれに近い)などで作り、硬質プラスチックの透明な輪の枠で強制的にその部分だけ圧力をかけて抑え込むようにすると、そのような、そこだけ薄い層を形成することができる。プラスチックはL1帯に対してほとんど吸収を示さず透明である。もちろんそこから押し出された水が上下に逃げられるようにしておく。その枠を、徐々に上あるいは下にずらしていくと、希望のところにそこだけ水層が薄い1、2cm程度の部分ができる。それをずらしつつ反応を見ればよいのである。あたかもカチューシャのような塩梅である。

なお、上記図のBの長さは底面のアンテナの高さからその水層の厚さの中心部までを図れば良い。何度も述べたことであるが、受信強度が閾値未満になれば良いだけであるので、多少の差異は重要ではないのである。

もちろん同等の効果がある方法であれば、ほかの任意の方法にて実施すればよい。

この部分に、バンドを通して身体に固定するように設置することもできる.マイクロ波はプラスチックや衣類などは透明なものとして透過してしまう.
《0452》

なお、真空に対する0℃一気圧の気体としての空気の屈折率(reflective index) n≒1.000292 空気に対する20℃の液体としての水の屈折率はn≒1.33であ。若干の屈折がある。が、ここでの主題には殆ど影響を与えるものでない。空気から水に入るときには、入射角に対して屈折角が多少ちいさくなるが、水から空気に出るときは逆となるとなるため最初の入射角に戻るとも言える。それがスリットを出るときに回折するので、結局回折だけを扱った。厳密にぎゃくいそうが成立することを目指すのでなく、回折波相互が、GPS受信機の閾値未満になればよいだけであるため、概略値でよいのである。
《0453》

以上では、円筒形を基本に考えたが、これを多角筒形(多角柱)を基本構造としてもよい.また四角柱を基本構造としてもよく、左右だけにその配備を残したと前提して、左右に平行に水の板があるという様相でもよく、その際は、そのある部分に薄い部分があればそれでよいのである.
相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。
《0454》
図85は、図84が人体とどういう位置関係にあるかを念のため示す図である。

相殺は、もともと微弱な回折波を拾ってしまう可能性にともなう諸困難を排除するためのしかけであり、閾値以下になれば良いので、完全に信号強度零を狙うものではなく、ある程度の相殺の減衰が起こればそれでよいのである.その意味でこうした簡素かつ廉価かつ簡易な、水(塩水)の容器の工夫で多大な効果を奏することを示しておく.

この形状は、2個組み合わせると、ほぼ矩形になる。運搬もしやすい。必要時に、片方ずつに分離して左右の背中に振り分けて配置すればよい。遠い方の端点で回折した距離と、短い方の端点で回折した距離と、伝搬距離の差が、逆位相になる距離を保持するように、背中に配備すれば、回折波が混入しようとしても、隣接する部分を通過した相互の回折波が相殺しあって、相殺、あるいは相殺に近い効果をもたらされ、GPS受信機の閾値より低くなることが期待されるため、多大な効果を奏する。

《0455》
回折波が(これまでの議論でいうところのθ=0)体側方向のみの回折波に限定して、排除したいことが明らかな場合に適した構成が図85である。θ=0近傍の衛星信号の回折波をターケ゛ットに打ち消す場合は、このように、へこみ、あるいは、くぼみの、切り込みの長さは14cm程度になる。図での横の長さが20cm、縦の長さが30cm程度を想定している。すぐ隣の回折波をすぐ隣が打ち消す。このような水筒を二つ向き合わせて組み合わせると矩形になる。持ち運びに利便性が高まる。またこのような形状は、テント内で、机の台にするのに丁度良い。テント内はよく雨や結露で濡れるが、このようなぎざぎざを足側にしておいて板などを適宜渡せば、上に置いたものが濡れないしこれ自身も必要以上の重量が発生せず扱いやすい。なお、栓をつけて良い。相互の連結部も設けて良い。気圧計測可能なように目盛をつけてもよい。これらのことは別途記した。















《0456》

1.側面に厚みと栓を書き添える。2.底面にも厚みと栓を書き添えても良い。3.底面に栓を書き添える。4.蓋(台形で上が二回くぼんでいるのが良いみたい。)を書き添えて、蒸留水が得られるように設計する。脇の水、が熱せられて、真ん中に、滴り落ちるのが良いというカン。
《0457》
図100は、
本提案にかかる装置を、濾過装置を兼用機能を持たせて具備した場合、濾過装置として用いる場合の、概念図である。
濾過装置を現地で形成するには、砂利、砂、布(オプション。可能であれば望ましい)、炭、布(オプション。可能であれば望ましい)、砂利、排水口(4ミリメートル程度)を図のように配置する。そのための記載を刻印しておく、あるいは絵で示しておく(図100)、それも高さ(深さ)を現場で理解できるように水準を描いておくと最初は自身で行い一旦その作業を見て頂き、教え、何度目からかは現地の人におまかせさせて頂く際にも便利である。アイコンの利用も有用となる。排水口はスクリューキャップや、押し込みキャップを設置されていてもよい。
側面には、具体的には詳細には描かれていないがもの、本提案にて何度も繰り返し述べているように、側面(必要に応じ底面にまで連続的な空間が拡張されていてもよい)には数ミリから数センチメートルの厚みを有する別の密閉され得る空間を有する。その空間にはスクリューキャッフ゜や押し込みキャッフ゜を設置されている。そこに水または塩分を含む水等を(現場で)いれる。するとそれはL1 GPS信号の良い吸収体となる。その底部内側にGPSをヘ゛ルクロテーフ゜や磁石やカ゛ムテーフ゜などで配置する。
そして体躯正面方向に対してあるいはその反対方向にたいして当該容器の中心軸が平行になり、その底部が体躯に接するように身体に配備すればよいのである。このようにして提案してきているGPS受信機で、方位情報取得する場合に、簡単により確実に回折波の影響を現場での工夫により弱化できる。
本体は軽量なフ゜ラスチックであるため運搬時には中の重い水等を出してしまえば軽量に運べる。またハ゛ケツとして有用であるためキャンフ゜などでは有用性を持つ。また野外活動ではハ゛ケツは文明の利器である容器として様々に活用する。例えば遭難時にも飲み水となりうる貴重な雨水を貯めるにも大活躍する。これが手元に無い場合には具体的に全くの好機をのがすことになる。文明生活圏とは違うのでこうした容器の有無が大きな結果の差異に繋がる。安全でない水のみがある場合にも、このような容器がるだけであとは現地で手に入るものだけで濾過ができる。このようにリスクの多い国内のそして海外での野外活動において多大な効果を奏する。

細い直径のウオーターアウトレット(P5の)を基部底面に設けるバケツ型のGPS支援機器(砂・炭・濾過も緊急時にはできる)。


《0458》
急場凌ぎの水の消毒
旅行者下痢症はおそらく旅行者が罹る最も一般的で重要な健康上の課題である。この症候群は発展途上地域を旅行する人の20-70%に見られ罹患者の行動にかなりの支障をきたし、およそ40%の人は旅程を変える結果となる。旅行者下痢症の危険因子としては、飲料水よりは汚染された食物の方がより重要であるが、安全な飲料水が手に入るかどうか、またそれをどのように入手するかという知識は世界中の登山者が(高所での)脱水症状を緩和し行動の支えとなりそして危険因子(例えば凍傷、高所生涯)を最小にするために絶対に必要なことである。ほとんどの場合登山者は自分自身で水の安全性に注意を払わなければならない。というのは、安全な水資源の確保に重点を置いている生活共同体というのはあまり多くないからである。この国際山岳連合医療部会の公認基準は、登山者に対し、特に山中や高所であるという状況に鑑み、いくつかの手法の利点と欠点をまとめ、環境をできるだけ痛めないように配慮しながら、安全な水を用意する方法を助言しようとするものである。
(中略)
水の正式消毒法
山の中で、ぜった韋大丈夫という消毒法はない。使用法それぞれの長所・短所についての知識は必須である。適切な水源保護が行われているごくわずかな地域(例えばヨーロッパや大量の湧水から直接採取した水)がある一方で、世界の大部分の地域では若干の消毒の手続きを要する。登山計画上、消毒した水を数日蓄える必要がある場合は、その保存法は消毒方法に準じる(下記参照)。
《0459》

・煮沸
・原則:高所では水の沸騰温度は100°にならないが沸騰させればA型肝炎ウィルス以外の消化管性病原体は死滅するので、それは安全水と言える。(高所でのA型肝炎感染は稀である。けれども、旅行者は、A型肝炎に対する予防接種を受けておくべきである。)(追記とし放射性物質は煮沸によっては取り除けない。近年の我が国ではこの問題が浮上してきている可能性がある)。
・手順:沸騰して泡がたってきても、なおしばらく(もう1分ぐらい)待つこと。
・利点:方法簡単、失敗は(ほとんど)ない。
・欠点:1Lの水を沸騰させるのに、薪1kgの燃料と時間を消費する。燃料は山へ運び上げるか、山から採取せねばならず、それは森林破壊につながる。よって、水がいくらでも利用できる状況下であっても、ほかの手段を選択した方が良い。
・補足:手順の安全性を最適にするため、すべての旅行者はA型肝炎の予防接種を受けておくべきである。
・化学的消毒
・原則:化学薬品は細菌を殺す。市販されている殺菌剤の中で、旅行者にとって最も重要な薬品は、次亜塩素酸ナトリウムまたは次亜塩素酸カルシウムである。純ヨウ素またはヨウ素を含有する物質は、副作用のおそれがあるので使ってはならない。
・手順:水には、十分量の殺菌剤を加えるべきである。殺菌剤を中で均等にするため、よく振ること。説明書の指示に従って、適当な殺菌の時間をかけること。注意深く水を温める(25-30℃ぐらい)と、消毒に必要な時間が短くなる(10℃ごとの上昇で時間が半分)。
・利点:水と殺菌剤さえあれば、いつでもどこでも実施できる。薪は要らないから、森林破壊に寄与しない。
・欠点:時間がかかり、いささか頼りない。いくつか失敗する可能性がある。例えば
・純塩素(またはヨウ素)は、ジラルディア、シクロスポア、クリプトスポリジウム、ならびにいくつかの寄生虫の卵と幼虫には
十分な殺菌剤ではない。
・冷水を消毒する場合には、殺菌時間を増やさねばならない。例えば+2-5℃の水なら4倍の時間をかける。そうする代わりに殺菌剤の濃度を増やすという方法もあるがこれは水の味を損なう。
・有機体物質(例えば小さな湖の水藻)を含んでいる水に使うならば、殺菌剤の使用量は増やさねばならない(2倍とかに)。一般にんじられていることとは反対に、純銀イオンは十分に水を消毒しないが、最高6か月間水をきれいな状態に保つ。注意:あまり高い濃度になるとアルミニウム容器に点状腐食が起きる。
・補足:化学的消毒(特に冷たい状態あるいは有機体物質に対処するのに高濃度で用いるならば)によってそこなわれた味覚は、消毒完了後に、1リットルにつきビタミンC粉末一つまみを加えることによって中和することができる。
《0460》

・濾過
・原則:病原体はそれよりサイズが小さい細孔のフィルターとか、細菌の表面とフィルター材料との間の疎水性とか静電的な相互作用を利用するなど、いくつかの項かを組み合わせることによって、取り除かれる。小さな粒子(例えばウィルス)は凝集形成により部分的に取り除かれる。
・手順:水はどんな材料であれ、0.2μmないしそれ以下のサイズの細孔を通り抜ける。
・利点:訓練を受けた人なら比較的簡単な手順であるが、器材は注意して取り扱わなくてはならない。陶製材は壊れることがある。!)大量の水(より多数の集団のために)でも、それ相応のサイズのフィルターを使うことで、簡単に処理できる。
・欠点:陶製フィルターは、製品設計に依存する利点と欠点を持ったハイテク製品である。したかって、使われているフィルタタイプについての詳細な知識は、どんなユーザにも「必須」である。フィルター単一の消毒法ではウィルスは完全に取り除けないので、安全な水は造れない。だから化学的消毒法と併用して、互いに欠点をカバーし合うようにすることである。目詰まりはしょっちゅう起きる。でも、それを濾過しようと圧力を加えてはならない!それはフィルターから病原体を押し出し、汚染された水が出てくることになる。そうしないで、陶器の表面をきれいにするのである!。これはこの仕組みが良くわかっている人だけが実行すること。濾過装置がフィルターシステムの「安全な側」がきれいだと確信できたあとで、濾過されて出てきた最初のカップ1杯の水は捨てる、ということを忘れてはならない。
・補足:簡単なコーヒーフィルターは、いくつかの寄生虫の卵と幼虫を除くことができる。したがって、微生物を不活性化するのではないコーヒーフィルターと、バクテリアやウィルスを不活性化する塩素の組み合わせは、山で安全な水を造りだすとても実用的な方法である。濾過される水がよりきれいであるほど、陶製フィルター表面を掃除する回数が減って、より長く使うことができる。澄んだ水が利用できないならば、水をろ過する前に大部分のごみを安定(沈殿)させるためにバケツを「そっとしておく」ことは役に立つ。炭を含まないフィルターシステムは、溶けた物質を除去しない。
(炭を入れた装置でさえ効果は疑わしく、利用できるデータはない)。山に登る途中に得られる水は、工業{山中の古い鉱山)や、農業(農薬)によって汚染されているかもしれないと考えて、避けるのが賢明である。

《0461》

プルームとしての放射性物質降下物(fallout)を雨水や自然降下による懸念される場合にも活用できる。セシウムを吸着する性質のある鉱物ゼオライトの層を付与すればよい。

森村毅・元近畿大工学部教授らは、セシウムを吸着する性質のある鉱物ゼオライトを混ぜたしっくいを開発した。このしっくいでセシウムの水溶液を濾過(ろか)したところ、セシウムの99%以上を除去できた。しっくい1グラムで0.03グラムのセシウムを吸着できる。(朝日新聞デジタル 2012年5月24日0時32分)
《0462》

ゼオライトは、図のようにケイ素(Si)とアルミニウム(Al)が酸素(O)を介して結合した構造をしています。骨格構造中では、アルミニウム(+3 価)とケイ素(+4価)が酸素(-2価)を互いに共有するため、ケイ素の周りは電気的に中性となり、アルミニウムの周りは-1価となります。この負電荷を補償するために、骨格中に陽イオン(例えばNa+)が必要となります。この陽イオンは、他の金属イオン(H+, K+, Ca2+・・・など)と容易に交換できます。この陽イオンの種類によって、ゼオライトに機能性をもたせることができるようになります。
また、ゼオライトの骨格は、Si-O-Al-O-Siの構造が三次元的に組合わさることによって形成されます。図は代表的なゼオライトであるA型ゼオライトの骨格構造(線の交わったところがSiあるいはAl)ですが、あたかもビルディングの骨組みのように骨格ができます。この三次元的な組合せによってさまざまな形態の骨格ができ、数百種類のゼオライトの仲間が世の中には存在します。また、骨格中には分子レベルの穴(細孔)が開き、水や有機分子などいろいろな分子を骨格中に取り込む(吸着)ことができます。
ゼオライト結晶は、骨格構造に由来した形となります。A型ゼオライトでは、骨格構造と同じように立方体の結晶となります。またモルデナイトでは、六角柱状の骨格構造をしており、その形を反映した結晶が生成します。
ゼオライトは、陽イオン交換能・触媒能・吸着能などの性質を有することが知られており、私たちの身近でも良く使われています。
《0463》

<陽イオン交換能を利用した例>
・硬水の軟水化
湖沼や海の汚染の原因として問題となったリン化合物の代わりに洗濯洗剤に加えられたのがゼオライトです。洗濯洗剤の成分表に記載されているアルミノケイ酸塩というのがゼオライトです。洗濯槽の中では、汗などに含まれるCa2+のために硬水に近い状態になり洗剤の性能を低下させます。Na+を含むゼオライトを洗剤に加えることで、Na+とCa2+のイオン交換が起こり、軟水となって洗剤の能力低下を防ぎます。
《0464》

<触媒能を利用した例>
・メタノールからガソリンを合成
Mobilの開発したZSM-5というゼオライトは、メタノールを原料としてガソリン成分を合成することができます。ニュージーランドでは、メタンガスは豊富に産出しますが、油はとれないために、このゼオライトを用いてガソリンの合成を行っています。

<吸着能を利用した例>
・室内の湿度コントロール
ゼオライトの仲間には、吸湿性に優れた(水を良く吸着する)ものがあります。ゼオライトは周囲の環境によって水を吸ったり吐いたりします。このゼオライトを壁紙などに混ぜることにより湿度を一定に保つことができます。

ゼオライトについてさらに詳しく知りたいという方は、以下の本を参考にしてください。 ゼオライト関連の出版物
・ゼオライト-基礎と応用: 原 伸宜, 高橋 浩 編, 講談社サイエンティフィク
・ゼオライトの科学と応用: 富永博夫 編, 講談社サイエンティフィク
・コロイド科学 I 14章: 日本化学会編, 東京化学同人
《0465》

イオン交換能
沸石は二酸化ケイ素からなる骨格を基本とし、一部のケイ素がアルミニウムに置き換わることによって結晶格子全体が負に帯電している。そのため、微細孔内にナトリウムなどのカチオンを含み、電荷のバランスを取っている。粉末状にした沸石を別の種類のカチオンを含んだ水溶液中に入れると、細孔内と水溶液中でイオン交換・吸着が起こる。この交換反応は可逆的であり、時間がたつと飽和して平衡状態となる。カリウムやセシウムもカチオンなので、沸石によってイオン交換・吸着される。


《0466》
図9011は、ロック・クライミンク゛用、あるいは、パラシュート用、あるいは、高所救助隊員用、のハーネスである。滑落等の際に、身体が墜落などしないよう、安全が、このハーネスにカラヒ゛ナなどを経由して結合したローフ゜によって確保されるための装具である。岩壁登坂(沢登を含む)や、危険な稜線行をともうなう場合にはこうした用具を装着する。こうした装具の体躯のベルト部分に、本稿で提案している水の板の、結合部を設けてもよいのである。その結合部は、ベルクロテープ、長岡正夫氏の磁石結合構造(長岡正夫 特許登録 :3822062)、粘着テーフ゜(ガムテープ・寺岡テープ)、ファスナー(金属製・フ゜ラスチック製)、ジッパー(金属製・フ゜ラスチック製)、ホック、フック、ごく短いシュリンゲに対するごく小さなカラヒ゛ナででの引っかけ、等を用いることができるし、縫いつけてもよいし、熱圧着型の粘着テーフを用いてもよいし、これらに類似の任意の方法を取ることができる。

《0467》
図9012は、ハーネスが肩と腰と腿につけられている状態の図である。たとえば、側面からみたときに、今左に限定すれば、1.肩、肘、腰 で限定される三角形類似領域。2.肘、腰、手首で限定される三角形類似領域。3手首、腰、膝でほぼ特定される三角形類似領域。にわけて考えると考えやすい。(必ずしもこれに限定するものではないが参考の一例として考えているのである)。
そうした場合に、ヘ゛ルクロテーフ゜を次のように配備する、すなわち、一定距離を持つ線状に配備として、前腕(一定距離を持つ線状に配備)、上腕、体躯側面やや背中側位置(一定距離を持つ線的に配備)、太腿側面(一定距離を持つ線状に配備)、肩口やや背中側位置(やや短い線状に配備)、肘(やや短い線状に配備)、腰(やや短い線状に配備)するのである。
体躯側面やや背中側位置(一定距離を持つ線的に配備)、はその中間(たとえば臍部水平位置あたりで)で分割して、その中間点で、臍部相当の体側でやや背中側位置に(やや短い線状に配備)を設けてもよい。これは体型に個人差に応じて適宜に設定すればよい。一方柔軟性のある水の層状構造をなすもの(参考までに、ここでは、糖分と飽和濃度に近い食塩とアスコルヒ゛ン酸等の補助栄養素を溶解した水溶液を加熱し、寒天粉末を投入し、完全に溶解させ、それをジップロックのようなプラスチックバックに空気を抜いて入れ、水平面で一定時間おいて冷却・固化させた平面的な寒天素材(参考までに厚さ1cm程度)を考え、それらに必要なサイス゛を形成するため、それらの必要箇所に、両面テーフ゜またはヘ゛ルクロテーフ゜で結合した板状構造を考える。その板状構造を、先の図でしめした箇所に、対応するヘ゛ルクロ―テフ゜を配備し、着脱可能とする。

素材も梱包体も、柔軟で、たわみが大きく扱いやすい。これは人体と連携を図って遮蔽を行う際に重要な利点となりうる。
《0468》

これをあくまでも例えばであるが、腰を落として、膝を合わせ、太ももに隙間ができないようにし、手のひらを対応する膝がしらにおき、腰を後方に引き(テ゛ット゛ホ゛ールをよけるような動作の最終形態に近い)、体躯は前傾させ、肘を両側に張り出すようにすると、臍部か臍下丹田あたりを頂点とする円錐、または、円錐台、または、角錘、または、角錘台にほど近い、(両肘を左右に張り出したことに注目してそれをあえて強調していうと、重ねた両膝両掌を1頂点とみなし、左右の肘を2つの頂点とみなし、左右の肩口を2つの頂点とみなせば、ほぼ20-30cmの各辺を有する5角錐、または、5角錐台にほどちかい)に、凹みの空間を身体とわずかな(人体に摂取するため等の複数の役割を兼ねる)水構造で、効率的に形成することができる。錘と考えた場合はその頂点あるは、錘台と考えた場合は上面、いずれも現実には体躯の臍部近傍に、GPS受信機を配備する。この際、その主ヒ゛ームがほぼ水平になるようにすることは同じである。

これによって、ほとんど不要な機材をわざわざ持たずとも、すべて必要なものだけで、あるいは役立つものだけで、それらの兼用機能をうまく組み合わせるだけで、方位情報が取得可能になるうえ、身体もうまく活用しているため効率的である。しかも、危険が深まったときには、それに用いた素材は食品としてエネルギー源として摂取することもできる。しかも、上空の社会基盤による衛星を有効に活用することができる。しかも、海外において疑われた場合にも万一の場合には食べて見せればよいし、土産として差し上げれば友好関係も築くことができ怪しまれる特別な機材は全くない。しかもGPSは標準的な機能を全て具備しているためこれも怪しまれることもない。
《0469》

またこのような腰をかがめたりする姿勢でしばし休憩をとることは人間にとって極めて自然なホ゜ース゛である。このような膝にてをあてたホ゜ース゛で疲れたからだに休憩を取りつつ、意識もゆったりとしたおちつきを取り戻し正しいルートファインディングに必要な冷静さを回復するにふさわしい。またその場合に、深く屈曲した体躯と水幕で回折波が弱化されるため、方位が絞り込めるが、そのまま、にじり回転することは容易である。にじり回転することで、例えばまったく逆の方向の衛星情報を得たり、90度右方向の衛星情報を得たりすることもでき、それらを積算すれば、より正確な情報が得られるという多大な効果をそうする。本方法は、水や食料がまだあることを想起させ、混乱しがちな局面でもあせりを防止する。(従来の方法では方位を出すためによけい歩かされるということになってしまい、体もつかれ、時間も消費し、食品や水分補給も不適切に消費されてしまい、それがまた焦りを助長しという結果となり、本来悪化していなかった局面が機器の特性により、よけい悪化することに貢献してしまうという困った問題があった。たとえばコンハ゜スでさえそれが確かでない場合は時間をかけてそこでじっとして、計測しなおしてもあまり効果がないので、歩いて視認できる場所まで出ねばならない、あるいは、霧が晴れるまで待つなどのあてにならぬことをせねばならず、同様の局面をあっかさせることになった。本提案では時間をかけてじっとしていて計測に時間をついやすだけ正確な値が得られるので、そのようなことはない。)


《0470》
図97は正八面体であるが、ひとつのモデル化として、かりに、Aが頭部、Cが左肘、Bが右肘、Fが両てのひらと両膝、Eが右腰、Dが左腰とみなすと、細部が捨象され、各部の関係と連関の様相と概要が把握しやすくなるものと考えられる。ここで、肘をはりだしていること、あえて腰をひいていること、膝をとじていることに注目したい。また、膝まづいていても特に問題ない。これは山岳において、休息を得る場合でのあるていど自然なポーズとも言える。そのような状況で行える。





《0471》
フリークライミングは、ヨーロッパで登山が発生したころから行われてきたが、はっきりと「フリークライミング」を目的として行われるようになったのは 1950年代のヨセミテであるとされている。アレン・ステック、ジョン・サラテ、ロイヤル・ロビンス、イヴォン・シュイナード、トム・フロストなどが、ボルトをなるべく排除したクリーンなスタイルでクライミングを行い、麻のロープを腰に巻くような古い装備で、既に5.10代のルートや、長大かつ冒険的なルートが拓かれていた。その後、フリークライミングの「グレードを押し上げる」という意味での中心はフランスに移った。良質な石灰岩の岩場に恵まれ、ヨセミテの「ルートはあくまで下から開拓する」というグラウンド・アップの原則を排除して、岩場上部から懸垂下降してのボルト打設を行うフレンチ・スタイルは、グレードを押し上げる点においてはヨセミテの方式よりも遙かに効率的であった。そうした中で、さらにスポーツとしての発展を目指すべく、ジャン・クロード・ドロワイエは残置ピトンなどの人工物をホールド(手懸かり)やスタンス(足場)として使用することをやめるよう提唱し、次第に広く受け入れられるようになり、フリークライミングとは「自然の造形のみをホールドやスタンスにして登る」ということが一般化された。フランスでは岩を削ってルートを開拓するチッピングもさかんに行われていたが、次第にこうした傾向も下火になり、(まだ一部では行われている)あるがままを登り、可能な限りクリーンなスタイルを目指すという原則が認知されてきた。







《0472》


1.水を入れられる構成・構造を描く 2.背負っている図を描く。
《0473》
図は、クッションを示している。クライミンク゛ではホ゛ルタ゛リンク゛という練習がある。これは岸壁によじ登り横方向に動くことで高度な動き(いわゆるムーブと呼ばれる)の練習を行うものであって、垂直に登ることよりも練習効果が高く上達の近道といわれている。この際に、力尽きた際に地面に向かって足から飛び降りることが良く行われる。これがうまくできなかった場合にハ゛ランスを崩して倒れた場合などもありうるし、手が滑って落ちる場合もある。その場合に、エアバッグとよばれる1mx2mx9cmあるいはそれ以上の軽量のマット(例えばBEALヘ゛ア―ル社等のものが広く流通しており入手可能)を用意すことは近年珍しくなくなっている。クライミンク゛の高度化にともなってお高度のなムーブを練習するためである。これは、岩場に持参するときには二つおり、あるいは三つおりにして畳んで背負って歩くことになる。この状態を図にしめす。この状態でこの中にカーボンがんしんをさせると、有効なGPS方位情報取得のための支援器具ともなることができる。これをまず提案する。次いで、それと独立にあるいはそれと兼ねて、中央部近傍に一定の強度を有するビニル袋
を用意しておく。そこに必要があれば、水あるいは塩水などを注入でき密閉できるようにしておくとなおよい。すると、現地で(クライミンク゛ウオールは海岸(小田原、湯河原)や川沿い(ふたごやま周辺エリア)にも多い)海水や河の水を注ぎ入れることで有効なL1 CAコート゛電磁波の遮蔽が簡単にできあがる。いずれにしても運搬して持参するものであるからその運搬は苦にならないし、しかも、現地でマット以外の活用ができ、それは、必要な事前の登攀ルート同定や登攀場所決定あるいはテント設営場所決定や、近隣で生じた場合の探索救助などの、ための方位決めに有効に機能でき、多大な効果を奏する。
Size : 100cm×132cm×9cm
・Weight : 5.2kg
・Color : Black













《0474》
羊羹について
# ^ 糖度が約70度と高いため、腐りにくく、かつて賞味期限を2年と表示した時期もあった。ただ、期間が長いと防腐剤を使っていると誤解を受けやすいことを危惧して、業界にはあえて期間を短く表示する傾向もある。『ようかん変身新商品』ashahi.com(2011年10月06日配信) より引用

羊羹(ようかん)は、一般には小豆を主体とした餡を型(羊かん舟)に流し込み寒天で固めた和菓子である。 寒天の添加量が多くしっかりとした固さの煉羊羹と、寒天が少なく柔らかい水羊羹の二種類があり、単に「羊羹」と称した場合は煉羊羹を指すことが多い。煉羊羹は糖度が高いので一年以上の長期保存が可能なものが多い[1]。寒天で固めるのではなく、小麦粉や葛粉を加えて蒸し固める製法もあり、これは蒸し羊羹と呼ばれる。

現在では、この他にも食品が練り込まれた羊羹が存在し、土産品やお茶請けとして広く親しまれている。比較的高級な羊羹が切り分けて食べる棹物であるのに対し、安価な駄菓子として一口サイズで小分け包装された製品も開発された。特殊な包装としては、ゴム風船の中に詰めた玉羊羹が昭和時代に誕生している。
《0475》



羊羹の材料

* 小豆 - 餡にするほか、食感を楽しむために粒のまま混ぜることもある。
* 白いんげん - 白餡にして羊羹に使うと、白色の羊羹となる。食紅で一部を着色した紅白羊羹は、縁起物として正月などの特別な行事の菓子として用いる場合がある。
* 栗 - 甘露煮の栗を混ぜたり散らしたりする。
* サツマイモ - 芋羊羹
* 柿 - 柿で作ったジャムをそのまま寒天で固める方法と、白餡に混ぜて固める方法がある。
* イチジク
* ハッカ - 香料として。
* 塩 - 塩羊羹
* 蕗を使用する羊羹もある。

なお、羊羹には、ここで挙げられている以外の食品が練り込まれる場合もある。
《0476》

あくまでも参考例として示すものであるけれども、登山などで、水分と糖分および塩分および必要な栄養素が容易に摂取でき、長期保存も可能な羊羹で本発明を具現化しても適している。糖度7割ということは、エネルキ゛ー供給に効率が良いし、2年以上も持つということも役立つ。自分だけでなく救助する相手にも適切な摂取物となろう。また高齢者などにも好まれる可能性が高いし日常的に接している食品・菓子であるだけに危機的状況でも落ち着いて行動するような精神的にも安定する効果が日本人等の場合大きく期待できる。また手作りも案外容易であることも普及に拍車をかけるであろう。




《0477》
2.左右にある透明な薄型の板は、上にもscrew capの口がある。下にもscrewcapの口がある。とする。
3.左右を連結する、左右連絡部はチューブで構成してもよい。そのチューブの両端はスクリューキャップの口になっている。中心部にもスクリューキャップの口がある。
4.左右連絡部チューブと左右を繋ぐのは、メスーメスのscrew cap式道具で連結できる。
5. 左右連絡部チューブの中央にも、screw
capの口がある。その連結部の中央が、が少し位置的に低くなっている。
6 直前に記した「その連結部の中央が、が少し位置的に低くなっている」箇所に配備されているscrewcapの口と、経口補水tubeのこちらの端はscrewcapの口となっていて、メスーメスのscrew cap式道具で、左右連絡部チューブの中央にも、連結可能となっている。(左右の水筒にも直結でも連結可能となっている)。
7.左右連絡部チューブと左右を繋ぐのは、メスーメスのscrew cap式道具で連結でき、そのようにしたばあい、左右の双方のサイドにおける水位は、screw cap1、screw cap2を、双方ともゆるめておくか、開放して、大気圧を取り込める状態ならば、同じ高さ水位を示す。(パスカルの原理)。
8. たとえばscrewcap1だけを登山の前に閉鎖しておく。Screwcap2を緩めておく。左右を連結しておく。この状態で登山を開始すると、経口補水もできつつ、登山中に高度があがると、(あるいは低気圧・高気圧が接近すると)、左右の液体がそれぞれの気体から受ける気圧が変動するためその差をなくすために水位の左右差が生まれる。その水位差を読み取れる目盛がつけられている。その差に相当する重量が、大気圧の差である。このようにして高度の検証が簡単にできるためGPSの高度情報の誤差を補完することができる。高度けいを持参する必要はない。ちなみにGPSの高度誤差は、水平誤差よりも大きいことは良く周知された事実であるため、この装置は意味がある。どうせ水を背負っていくならば役に立つ形で運搬したいという希望をかなえることができる。
9.両方を分離して液体が混じらないようにして経口補水チューブをそれぞれに用意して口元で選別することもできる。これは糖度の高い栄養水や果実系のジュースと純水を選別して分けて口にしたいときや、熱中症や脱水症状を防ぐための経口補水塩を摂取するためのチューブと、純水の摂取を要する場合のチューブと、を分けることで効率的な機能的な登山ができる。近年は、トレイルミックスと称して、糖度と塩分の双方ともに高い傾向食品を行動しながら摂取したり、そうしたジェル型食品または、そのたいぷの液体を摂取することで高度な行動力を維持し続けながら登山などのアクテビヴィティを完遂することがよく尊ばれている。そういった需要にもこたえることができる。

《0478》
ストレッチは身体的運動能力を高めけがを予防する。クライミンク゛の前にはストレッチをすることが強く推奨されている。初心者が、ストレッチをせずにクライミンク゛をしようとすると、ストレッチをする時間がないなら、クライミンク゛をする時間が無いということだという箴言がある。それほど怪我を戒める箴言とみなされている。図1600はマリナース゛で活躍するイチロー選手のストレッチシーンであるが、一隆の選手はストレッチを必ず行う。それは精神的集中と身体的エネルキ゛ーの集中的な発動を円滑に行いやすくする。本提案は、身体および水膜を用いて遮蔽構造を作ることがあるため、その際に、ストレッチのような効果を生むことにも指摘しておく。むやみに動きまわることは危険を増すことは既に述べた。同時に、落ち着いて、腰を落として現在の方位などを確認し、立ち止まり、状況を見定めつつ身体のある種の形を要請する。その時にストレッチを思い出しつつその形態をとれる利点がある。そのようなことが落ち着きと、判断力の回復を想起させるである。そうした点も、本提案の特徴、時間をかけるほどに情報が集まる(まったく位置の移動を要さずに、たんに方向をにじり回転させるだけで別の新たな情報が集まるため)ため、その後の、落ち着いた行動を誘発できる。
そもそも無駄なく、あまりものを考えすぎることなく(磁石の場合電流や地質や偏角や自差や目に見えぬいろいろなものを想定し想像力をたくましくして考えねばならないし、方位も誤差と分離できない。地物同定による方位取得の事前場合知識がない海外ではどうしようもなく、知識を同時に取得するには時間も消費し知的資源も消費して不安が増大する、本方法は世界のどこにいても同じでありとにかく反射波が入ってこない以上ほとんど間違った答えになる可能性はないため見晴らしが少なくとも一方に良い場所であれば特に気にすることはほとんどない)、情報収集ができるのが、この方法の利点なのである。


《0479》
The following is just a memo.
次には低コスト性について述べる。廉価性のことである。軽量性とコンハ゜クト性についても述べる。これらは市民レヘ゛ルでの活動支援にきわめて重要である。
まずGPS受信機、これは非常に低コストで高性能なものが普及している。特に日本はそうである。それが携帯電にも入っている。コストは一万円を切って数千円で受信機が流通している。軽量性・コンハ゜スクトさは言うまでもない。携帯電話に入っていることからあきらである。
次に、高分子SAPは、ホ゜リアクリルルさんナトリウムなどの冷媒、温暖剤は極めて廉価、軽量、こんぱくとである。廉価性はグラム数円の単位で流通しており、保冷剤の流通価格はほとんどがその高分子でなく、その包装や装着のための洋装代金であるため保冷剤二個ハ゜ックでそれを首に巻きつける巻き付け布が一つのハ゜ックは保冷剤1個と布た1つのハ゜ックと同等の子女価格で流通していることからもわかる(つまりほとんどホ゜リアクリル酸ナトリウムは無料に近いのである)。軽量性・コンハ゜スクトさは言うまでもない。アウトト゛ア用では粉末にすして携帯すれば現場でヒ゛ニル袋にて水(必ずしも飲料水でなくても良い)を入れれば自重の1000倍の水を給水することからも明らかである。次に装着のためのヒ゛ニル袋、PP(ホ゜リエチレン)袋・容器、PE(ポリエステル)袋・容器・繊維等の廉価性も言うまでもない。これらは100円均一ショッフ゜の定番商品であることからも明らかである。熱可塑性に優れ、熱で自己溶着させることができ、ホットメルトボンドでも容易に接合する[この際はホットメルトガンという廉価・小型・軽量の装置が普及している。その際の接合物質もきわめて廉価である]。これらの化学的接着材も高性能なものが次々と廉価に登場している。またほかの素材でも構わないのはもちろんである。
《0480》

さらに、要素部位の結合には、ベルクロテープ、両面テープ、ぬのてーぷ、ガムテープ、セロハンテープ、寺岡テープ、接着剤、天然コ゛ム製の自己粘着力を利用したはがせるテーフ゜(はがせる包帯などとして広く廉価に流通しておりどこの薬局でも容易に入手できる)、長岡正夫式磁石(どちらの向きにても、強力なネオジム磁石の磁力、で一瞬で、結合するため利便性が高い。容器の中で、磁石が自己回転し、S極、N極の向きを気にしなくも結合する良いため、どちらの向きでも結合できる着脱の容易さが行動中の集中力を妨げない点で活用性がてきせつな場合もある)。これらの軽量性・コンハ゜クト性も言うまででもない。


《0481》

先に低コスト性についてすなわち廉価性について述べた。同時に、先に軽量性とコンハ゜クト性についても述べた。これらは市民レヘ゛ルでの活動支援にきわめて重要である。
次に、市民レヘ゛ルの活動が重要性を増していることについてのべる。震災復興支援に政府は、省庁横断的に次の施策を打ち出している。訪問支援による復興である。
これは、現地までの乗継の公共交通機関などによる経済効果も見込める、実際に直接対面することによる理解の促進とその国民的拡散も見込めるし、また共感的理解による情報伝達の深みも生まれるし、実際に顔を合わせて話をすることによる精神的な支えとなることも重要であるし、きめ細やかな要望が伝わるということなど、さまざまな実際的な効果が現実にあるために行われているものである。
しかるにこうした活動のタ゛イナミス゛ムは真に望ましいことであるが、警察でも消防でも訓練を受けた歩兵でもない一般市民がなんらの手助けもなく現地に行くのであるから、やはりなんらかの支援機器がいかなるささやかなものでも廉価・小型・軽量で使えるものがあるのは支援となるのである。これは身近な市販薬量販店などで誰でもが(特に許可などを要せず)廉価手に入る軽量・コンハ゜クトな素材のみで構成でき事前に練習などできるものが望ましい。この要件に非常に良い本方法は適合する。こうした技術の支えがあってこそ、復興支援のための訪問支援などの意味ある施策も一層促進されることになり多大な効果を奏する。
《0482》

また、国際緊急援助隊等の活動ですら、実際は、現実には別に職業を有している、医者、消防官、警察官、などが休暇を取って市民として参加するものが多い。これもある意味では市民参加レヘ゛ルの活動であり、それを支援するには、廉価・小型・軽量なもので、あって身近なものを組み合わせて使えるものが求められているのである。
国際社会に目を転じても、NPOとしての活動も熟してきており、正当な議論がきちんと行われるような局面になってきおり、そうした際に本提案は市民レヘ゛ルの活動支援に役立つ。
また国際社会で紛争地帯に派遣される商社マンやヒ゛シ゛ネスマンや外交、安全保障業務に携わる職員や家族においても、勃発した地域紛争などによって生じた危険度の高まりによって、政府が邦人脱出に手配した特別脱出便の急な連絡にしたがって、現地の国際空港まで現地滞在先からできるだけ徒歩にて最小限の荷物だけを所持して安全に、ときに、政府から指示された、あるいは、現地情報にで得られた危険地帯を避けつつ、迂回路を通って、到達せねばならない際などに、廉価・軽量・コンハ゜クトでとくに問題にならないもので行動せねばならないときに適合する。このようなことを考えねばならないときもあり、そうした際にはあわてることなく冷静かつ現実的に対処せねばならない。そうした場合の支援を少しでも廉価かつ軽量・コンハ゜クトな方法として多大な効果を奏する。
また極地探検、踏査、調査、なども往時よりも、グリーンツーリズム、などの影響で市民が参加することが激増している。そのような磁石が活用できない場面での例にも本提案は、決して廉価性、軽量性、コンハ゜クト性という重要な道をはずさずに、市民レベルの活用に、極めて好適に適合する稀有な支援手法として多大な効果を奏するのである。
《0483》

先に、極地探検などの活用の有用性についても述べた。
次に、身体に張り付けるかのように液体を保存できることの利点について述べる。
つまり、体温で氷結しないように、ハイドレーションシステムを、身体の体温で保温することは生命の安全に最重要課題となるのである。なぜならば、氷結はすなわち飲み水の補給の不可能を意味するため、極めて負荷の大きい行動の不可能が必然的帰結となるのからある。そのために氷を溶かしたしりすることは燃料の消費につながるし、時間の浪費による日没の到来という予定外の危険を将来する可能性もある。こうしたことのため、寒冷地では、その予定が厳しければ厳しいほど、ハイト゛レーションシステムの内容物の氷結は体温で温めてでも避けたいことになってくる。この目的のためには体にそうように格納できる本提案手法は極めて適切な手法となってくるのである。予備のコンハ゜ートメントはまさに衣服の下において、ヘ゛ルクロテーフ゜等すでに述べた方法ででつけておいてもよいし、身体にそのまま、いわゆる、包帯どうしくっつく・よく伸びる、いわゆる自着性伸縮包帯(例えば3M社 Nexcare, ポリエステル基材、粘着剤は天然コ゛ム系)で簡易にとめておくほうほうをとっても利便性が高まる。自着性なので包帯どめが不要であり、包帯どうしがくっつくのでずれ難くほどけにくく、皮膚や毛髪にはくっつかないようになっており、良く伸びるのでどの部位にもフィットし、使い捨ても可能な廉価特性を有している。この場合、ハイト゛レーションシステムのの最初の内容物が尽きたときの交換の際にも、交換が手早くおこなえるうえ、氷結しているものを燃料を使って溶かすという手間を省けるため、過酷な環境での一時も無駄にせず先へ進むべき場合に、水分または栄養分または行動に必要なミネラルやビタミンの経口摂取を適切に迅速に継続でき、ひいては行動も円滑に効率的に継続できる、というきわmてすぐれた利点がある。
このあたりの事情については、以下の成書にも詳しい。(登山医学カ゛イト゛フ゛ック)《0484》
災害時における食と福祉については、次が参考になる。災害時における保存食になる寒天や羊羹など日持ちのする食品が本装置の遮蔽に適すことは既に述べた。食品の製造方法と日もちについては以下を参照されたい。
(災害時における食と福祉、新潟大学地域連携、編、A5,226P、被災者の生活をささえる食を中心に取り組む、3990円株式会社光琳出版)
《0485》

災害時における食と福祉については、次が参考になる。災害時における保存食になる寒レトルト食品など日持ちのする食品が本装置の遮蔽に適すことは既に述べた。食品の製造方法と日もちについては以下を参照されたい。包装材としては、プラスチック・ビニル包装をであるものを含み、それら包装材はL1電磁波に対して吸収性がなく透明であり影響を与えない。
レトルト食品、3058円、工程管理、加熱殺菌、」製造、株式会社光琳出版
《0486》

災害時における食と福祉については、次が参考になる。災害時における保存食になる寒レトルト食品など日持ちのする食品が本装置の遮蔽に適すことは既に述べた。食品の製造方法と日もちについては以下を参照されたい。包装材としては、プラスチック・ビニル包装をであるものを含み、それら包装材はL1電磁波に対して吸収性がなく透明であり影響を与えない。
レトルト食品、3058円、工程管理、加熱殺菌、」製造、株式会社光琳出版
《0487》

次に回折について述べる。
回折とは、波が障害物や穴を通過する際、障害物の後ろ側まで回りこむ現象の事を言います
回折現象は、障害物や穴の大きさが、波の波長と同程度以下になると大きく効いてくると言われます。逆に、波長よりもかなり大きな穴や障害物に対しては、回折現象はあまり起こらず、直進する成分が強くなります。


《0488》

次に回折について述べる。
世界大百科事典 第2版の解説では次のようになっている。
回折 diffraction

スリットに平面波を進入させたとき,
スリットの幅が波長と同程度になると,
波はスリットを中心とした円形に広がり,
スリットの背後にまわり込んでいく。また,
波が障害物にあたったときも,
障害物の大きさが波長に比べて小さいと,
障害物の幾何学的な
影の部分にも波がまわり込んでいく。
このように,
スリットの背後や
障害物の幾何学的な影の部分に
波がまわり込む
現象を波の回折という。
《0489》

回折現象が著しいかどうかは,
波長と
スリットの間隔や
障害物の大きさ
の関係
によって決まり,

スリットの間隔や
障害物の大きさが
波長に比べて
大きい
ときには
回折現象はあまり顕著でなく,
直進現象が著しく見られ,

逆に,スリットの間隔や
障害物の大きさが
波長に比べて
小さい
ときには,
回折現象は著しくなり,
同時に直進現象は目だたなくなる。・・・




次に回折について述べる。
世界大百科事典 第2版の解説では次のようになっている。
回折 かいせつ diffraction

スリットに平面波を進入させたとき,スリットの幅が波長と同程度になると,波はスリットを中心とした円形に広がり,スリットの背後にまわり込んでいく。

また,波が障害物にあたったときも,障害物の大きさが波長に比べて小さいと,障害物の幾何学的な影の部分にも波がまわり込んでいく。

(本稿でまず提案している程の円筒[としての障害物]と、GPS波では、これに相当すると考えられる。)

このように,スリットの背後や障害物の幾何学的な影の部分に波がまわり込む現象を波の回折という。
《0490》

回折現象が著しいかどうかは,波長とスリットの間隔や障害物の大きさの関係によって決まり,
スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて大きいときには回折現象はあまり顕著でなく,
直進現象が著しく見られ

(本稿でまず提案している程の円筒(のスリットの間隔や障害物としての大きさ)とGPS波はこれに相当すると考えらる),

逆に,スリットの間隔や障害物の大きさが波長に比べて小さいときには,回折現象は著しくなり,同時に直進現象は目だたなくなる。

(本稿でまず提案している程の円筒(のスリットの間隔や障害物としての大きさ)とGPS波はこちらには、まずは相当していないと考えられる(明細書にはこうは書かないが)),
《0491》

したがって,波長の長い水の波や音では回折現象が容易に観察でき,例えば音は波長が数十cmから数mまでの空気中を伝搬する波で,したがって,ついたてぐらいでは影に隠れて見えない発音体の音も,回折によって聞くことができる。これに対して光の場合には,その波長が日常出会う物体の大きさに比較して著しく小さいため,回折現象の発見は遅れ,その結果,光の粒子説が長い間,信じられていたということができる。

回折によって光が影の部分にまわり込むところに写真乾板をおくと,写真乾板には回折光の強さの変化に応じた明暗の縞ができ,これを回折像と呼ぶ。
光の回折には,
フレネル回折と
フラウンホーファー回折が
ある。

平行光(したがって光源は無限遠にある)でスリットや障害物を照明して,
有限の距離で回折現象をとらえるものが
前者であり,

無限の距離でそれをとらえるものが
後者である。
《0492》

フレネル回折が
無限に遠ざかるに従って
フラウンホーファー回折に
近づくので,
両者の間に本質的な差異はない
が,場合によってはかなり違った回折像を示す。

回折現象の研究は,17世紀の F. M. グリマルディに始まり,T. ヤング,A. J. フレネルら多くの人々によって研究されてきた。回折現象を説明する理論には,大きく分けて
ホイヘンス=フレネルの理論と
ヤングの理論がある。
《0493》

前者は
ホイヘンスの原理
に基づくものであり,
回折現象が生ずるスリットや障害物の通過領域に
二次的な球面波を出す二次波源を考え,
二次波源からの球面波の干渉として回折現象を説明しようとするものである。

後者は
周辺回折波の原理
とも呼ばれ,
回折現象を生じさせるスリットや障害物の
周辺
から
回折波が発生し,
この周辺回折波と
周辺以外の部分を一様に通過する平面波と
の干渉によって
回折現象を説明するものである。
《0494》

理論的には,
ホイヘンス=フレネルの回折理論は回折面における
面積分に帰するため,その評価が容易であり
今日まで多くの人々によって発展させられてきた。

一方,ヤングの
周辺回折波の理論は,回折を起こす周辺の
線積分に帰するため,
周辺の形状が複雑になるとその評価が困難となるが,
物理的背景が理解しやすいことから近年急速な発展が見られるようになってきた。

回折現象は,すべての波動に対して生ずるもので,
X 線,電子線,中性子線などの回折は,結晶構造の解析などに用いられている。
⇒X線回折∥中性子回折∥電子線回折 朝倉 利光






《0495》

これは簡単に述べれば、ある地点からある日時(または日時期間)にある量の希薄ガス様動態を示す物質が放出されたとの条件(または前提)し、ある気象条件の予測の元に、それらがどのように空間的に拡散するかを迅速に予測する、システム、そしてそれを通達するシステムということになろう。希薄ガス様動態を示す物質とのべたものは、現実には、放射性粒子を含む気体ということになろう。
このとき、計算用セルの大きさを指定することができる。
出力画像は地図上に等値線で示されることができる。実効線量(effective
dose)である。
山岳領域を業務(科学調査・踏査・設備点検)であるいは自発的に旅しているもの(もちろん)世界を旅しているものを含む。そのような場面も同じで)は、自身の危険回避を図ることになる。衛星電話や携帯電話を所持していることが最近ではふえているためまた原子力発電所は世界にふえているためこうした場面も増加するであろう。
そのばあい、上記のような画面が衛星電話等で情報として得られその画面に描き出されれつつ数値情報も得られるということは現代においてめずらしいことではない。そこで、GPSを所持していれば自身の位置も同地図上にポイントできる。そして静止時方位もわかれば、無駄なく((無駄なく、こうりつてきの意味は試行歩行・試行移動で無駄に体力を消耗せず、無駄に時間を消費せず、その消費によって失われなかった時間をつぎの高度な行動決定のために情報収集のために活用でき、無駄な移動に要した水やエネルギー源である食糧を節約でき、無駄な移動に要した時間のために方位がわかったときにはつぎの気象条件にかわっていて、かえっていみのないけっかになったということをさけることができ、などの有効に役立つ。図にあるように、線量計算の概念図としては、各セルの放射性粒子からの寄与を考慮し、線量を計算する。

はじめになぜ筆者がこの・・・;立場を明らかにしておかねばならないが、それは、現代において・・・科学に従事するものとして、・・・せねばならない。特に特定のものを指弾するという意図ではなく、とにかく、そのようなことが生じることは明らかとなったし、しかし、それにたいして出来る寄与をなすというだけのスタンスである。その意味でなんらの政策的なまたは政治的な意図を有しているものではないことをのべておきたい。
とにかく、

原子力による発電は、「…という有効性を持つ反面、一度事故が発生した場合には広範囲に影響を及ぼす危険性を秘めている」と、論文の冒頭に述べられているとおりの現代であるから、その際に自身を少しでも守ることのできる需要が生じており、そのような需要にこたえようとするものである。

特に次のような記事における政府の見解の正しさについてその正当性にコメント(その判断が正しいとか誤りとかを述べる)意図ははくないし、今後もそれを企図していないことを明らかにしておきたい。
放射能拡散予測の非公表「適当」 文科省が事故対応検証

文科省によるSPEEDIの拡散予測。2011年3月15日のデータ(文科省提供)
文部科学省は27日、東京電力福島第1原発事故後の同省の対応の検証結果を公表した。住民避難に役立てるはずの緊急時迅速放射能影響予測ネットワークシステム「SPEEDI」の拡散予測を当初、公表しなかったことについては「仮定に基づく計算で現実をシミュレーションしたとは言い難いとの認識は適当だった」と正当化した。

同省は記者会見で「文科省はSPEEDIの結果を公表する立場ではない」とも説明した。

政府の事故調査委員会は、23日公表の最終報告で「拡散予測の公表で住民が適切に避難のタイミングを選択できた可能性がある」と指摘した。


2012/07/27 18:50 共同通信
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発明者の意図は、上記の判断の当否にはない。むしろ、将来、正しく、公表がなされるだけの成熟した時代が来た場合を想定し、その際に、海外での言語の直接対話により情報収集が難しい海外個人旅行者(しかし携帯衛星電話よるなどしてData情報は得やすい人)なり、山岳旅行者等が、正しく行動決定と行動開始ができるような、方位情報取得方法の提案を狙っているのである。

それができれば、
「拡散予測の公表で住民が適切に避難のタイミングを選択できた可能性」も高まるし、「適切に避難の方向性、経路を選択できた可能性」も高まると思えるのである。
こうしたことは、集団の防災や避難のみをことさら重視する向きには、ひとりひとりがひとりひとりの意思決定により自主的な行動決定することには違和感があるやもしれぬが、それ自体がある程度古い考え方にとらわれているとも言える。現代の小中学校では「自分で考えて行動する」という点の教育の遅れが認識されている。「津波テンデンコ」も判断の遅れ、が致命的な結果になることを占めている教訓となっていると思われる。これは新たな文化をもたらすものである。ただ欧米においては当然のことである。
また本来のひとりひとりを大切にする思想なくしては防災意識も責任のがれの権威保身に終始する空疎でむなしいものとなろう。それがどのようなけっかをもたらしているかにつては本稿の趣旨でないため、割愛する。
《0496》

町中で暮らしている場合にはもちろん自治体や国による避難の指示を待つというあり方を否定するものではない。リスク評価ではなく、リスク管理は、個々人の意思決定を尊重すべきであろうと思われるからである。ただ、次のような場合にはどうであろうかを考える。

たとえば、趣味でも業務でも、山岳域を旅している場合である。テントを背負って食糧を予定日数所持しての自炊山岳旅行は現代ではさほど珍しくない。予定日数+α分の食住(時に衣=防寒)をすべて詰めて移動しているのである。その際に生じる原子力発電所事故と無縁な地域はもはや我が国には存在しない。携帯ラジオなどを所持しているであろうから、その際の情報は比較的に入手できるであろう。さらに衛星電話も所持しているだろう時代はすぐ目の前である(衛星電話の値下げが最近もまた発表された)。そうした際に、登山中であれば、いわゆるもっとも人気の高い、縦走を行っている場合であれば、現在その際も、稜線に居ることも多く、旅慣れた人であれば、稜線のどちらの方向に降りて下山しても無事に帰宅できるだけの計画変更を瞬時に構想することはできる。ただ、その際に、方位の誤りは致命的な問題を引き起こす。
《0497》

また、欧州を旅しているバックパックを持ってということも珍しくない。国際化の現代そのようなことは必要とさえ目される。ところが、欧州においても、原子力事故の被害と無縁ではいられない。1986年チェルノブイリの原発事故の放射性物質の大気中放出の影響はイギリス、フランス、ノルウエー、等まで及んでいることは地図上に描かれた影響で明らとなっている。。これらも、当時のソ連政府の対応の遅れもあり、広範囲および甚大な被害がでた。現代では、フランスのNPOの活動に見られるように、自主的に正確な情報を共有する収集・伝達するシステムが確立しつつある。これを得ることは誰でもできる。そして今求められているのはその情報を得て、行動決定をするための手段を拡充することであると考えられる。

本提案はそれに対するひとつの回答を与えるものと考えられる。すぐれた廉価性、汎用品流用可能性、簡易性、小型軽量性、などがあげられる。ほかの、道具(衛星電話などの普及、格安化)も拍車をかける。
《0498》

基本的に、波長の整数倍の遮蔽物があると、遮蔽は安定する。
たとえば、ウオーターフロント(東京、シドニー、NY,アムステルダム、ロンドン等多い)の高層ビル(オフィスビル、ショッピングセンター、宿泊施設、住居専用ビル)街での海に面したビルを背にした場合のビル陰、例えば、航行中の巨大客船の船側デッキで海を眺めている状況、等をイメージすると一義的には成立する。またそれに類似の状況でも良い。
《0499》

また訪問先の高層ビルのオフィスの中の窓からの眺望(防衛庁市ヶ谷A棟10階)でも良いし、カフェ窓(たとえば幕張ニューオータニ34階ベイコートカフェ)からの眺望でも同じであるし、おおがた旅客航空機の窓、乗員定数10数名以上の救助用・物資郵送総用(例えばしこルスキー)リの窓に装置を押し当てた状況でも同じである。また小型客船での水上ボートでも行ける場合がある。
筆者は登山とクライミングを趣味とするが、特にその領域では好適に適合する。クライミングは巨大な垂壁を相手にする。ところが、その位置を特定することが あンガイ 困難であることがある。顔つきは似ているが、違うルートであったりする。名前がかいてあるわけでない。そこで、位置は類似であって、誤差のあるGPSの測地では正しいかどうか面倒である。手がかかる。そのときに、向いている方位で割り出すと案外簡単に同定できる。この際、岩肌が近いので、地質的にじきこんパスが信用力が下がっている。そこでGPSでというおことになるのである。このようにいうとわかってもらえることが多い。またクライミングの精神として、なにもかも機械にたよるのをよしとしない。自然と人間のある程度の一体感の中で、最低限の安全確保これだけはという安全確保のために、万一の場合にも生命を守るだけの機械を絶対な安全のために使うのである。そういう意味で、あまりに精密な方位ジャイロなどを持っていくというのもなにか興ざめである。そこで、しかしコンパスでは心もとない。GPSはせっかく持っていくのに、それだけでは、もったいない。そういう状況での発明なのである。
《0500》

山でも事情は似ている。トラバースとの言葉がある。横切るというほどの意味の用語である。どういう意味かというと、山頂と山頂を結ぶ稜線を歩くのが基本であるが、常にそれができるとは限らない。強風すぎて、暴風雨で、細い稜線は滑落の危険がある場合もある。ナイフエッジに近い稜線もあり滑落すれば命はない。そういう場合恐怖におののく。そこで、少し山腹を巻くように別ルートを開発する。そのような道も相応の危険があるがそのほうがまだましということである。それを行くときに、トラバースという言葉が良くでてくる。この場合、先ほどの垂壁と類似の状況が出てきていることに留意されたい。その場合に、休憩時に、GPSを使えば、方位が正しい面を向いている確認できる。不思議に思うやもしれぬが、案外、コル(広々とした面)で霧に巻かれていて、そこでの歩き出しをまちがえたりすると、違う稜線をとって知らずに数時間以上歩き続けており(それでも特に絶大な矛盾というものに遭遇することがないためにこれが大きな遭難につながることがある)、それを、あるトラバースのとき方位の矛盾を検出できると何かがおかしいと早期に道迷いに気づくのである。それはそのためにたいへんな危機と知能を有するというのではなこまるのであり、簡単に、ああやっぱりあっている、とその測定に信頼がおけて、簡単に清む方法でなければだめなのである。コンパスはカンイであるが信頼がおけないので結局は使わなくなる傾向が強い。視覚情報がつかえない霧の中なので仮にコンパスwが矛盾を示唆しても、磁気の狂いであろう程度にして澄ませてしまい、あまり基本的な重要な箴言として見られることがない。その意味で、山岳ではそれを補完するものがもとめられていた。(これは世界でも有数の火山国(よって温泉でも有名)である我が国の山岳地域[磁気を帯びた溶岩帯が珍しくないーたとえば北アルプスの焼岳、八ヶ岳の赤岳など枚挙にいとまがない]]において、それも、雪深くない夏場の話、であり、北欧の深い雪上の平原などではまた別やもしれぬ)。
であるため、本提案は火山学の研究フィールドなどにおいても有用であると思われる。吉良ウエア火山やピナツボ火山、アイスランドなどあるいはその近隣である。カン大変要火山帯fire of ringと呼ばれる地域でもその活用が向いている。また南極にも火山があるため南極にも向いている。キリマンジャロも火山であったと思う。アコンカグアもそうであったと思う。マッキンリーの総であったと思う。当然富士山は火山である。我が国は世界の火山の10%があつまっており、そのことをめあてに旅行者が訪れることも知っている人は少ない。


下記の関連で描くと良いのかな.
医学、看護学、保健、
放射線
《0501》

時間圧力を伴う危険回避行動(おもに徒歩)
1. 津波、(津波てんでんこ、という言葉が象徴するように、平時には有効かもしれない「横並び」ではない、個々人の判断による迅速な行動決断と即座の行動実施が生死を分けることが知られている.そうした場合には土地カンがある場合にはそれに沿えばよいが、出張などで訪問しただけの地域等の場合、各種情報として支援機器として有効と思われる)
2. 雪崩(日中の気温異常上昇での雪崩注意報などの予測に基づく場合.,または、忍び寄る日没との戦いで急ぎつぼ足や山スキー装備で、安全地帯へ(現在の位置は雪崩多発地帯でないにしても急いで時間圧力の中雪崩多発地帯を横切りあるいは横切らずに)徒歩する場合)、
3. 放射性物質(微粒子)迅速拡散予測に伴う(避難する、または、しない場合の)行動の決定(この場合空間線量の地理的特性は刻々変動するので洞窟に隠れるなどの方策もある)
4. 冷却喪失により原子力発電所の水蒸気爆発の可能性があるとの通報があった場合.この場合は基本的には1日以上あとである場合がありうるため、風向き予測なども計算にいれつつ、遠方にという方向性と、風下にならぬ地形方向に、などの自己のリスク評価とリスク管理に基づく予測力に賭けていく行動になろうけれども、土地カンがある場合には、だいたいあたるであろう.
5. 火山の噴火、水蒸気爆発、火砕流の予測に基づくその方向を避けての避難.6. 洪水などの対処.
7. 海外等で暴動発生地域情報がある場合、そのエリアに踏み込まず、そのエリアを避けての避難、あるいは、脱出機が手配された連絡が大使館よりあった場合の指定空港への徒歩等による、なれない地理状況での、危険指定エリアに踏み込まないように確認しながらの、到達支援
8. 我が国ではあまり例がないと思われるが、海外紛争多発地域などで、踏み込んではいけないとされる(紛争に巻き込まれる)危険エリアがある場合、この方向に進んでいけばそのエリアに入ってしまうということを静止時方位から警告する能力.
9. 漂流におけるこぎつけるべき場所が見えた場合に、体力を費やしてまでこぎつけるべきか、あるいは、泳ぎつけるべきか、そのような決断をする際に方位は重要であるが、移動によるGPS測位差分をとっていたのでは、ちゅうりょうにそって遅れてしまう、などの場合、(また移動では視覚的に最初の場所からのさぶんがとれないのでやりにくい)、そのため静止時ほういがじゅうよう.
10. トレイル競技、アタカマクロッシング、ゴビマーチ、トレイルラン、などでも水は重要である.

9の場合には、救命ボートと自分以外遮蔽物がないので、しかし海水ふんだんにあるので、GPS装備とそに、海水をいれて、遮蔽物をつくれる、ひかくてきおおきなバケツを装具してもよいと思われる.それを、もって、■「蒸留」■できるようにしてもよい、日光と、そのバケツで、である.

登山における装具としては、得に海外登山,expeditionでの装具としては、集団での安全水の確保のための、■濾過■バケツを兼ねても良いと思われる.
《0502》

9時36分のポーズ、あるいは、イチローがデッドボールをよけるときのぽーず、両足の腿をぴたりつけて隙間をなくし、腰をぐっと引いて、上体はややかぶせるようにして、かつ両手はそれぞれの膝にあてて、ヒジは外に突き出すようにして.、腕から上体/腰//腿に(塩)水膜(食品など含む)を張るようにする.
こうしつつ、両方の水膜を連結して、パスカル法則の基準点からの気圧変化計測を実施してもよいし(兼用機能)、
Smartubueで携口補水をしてもよい、し、
単に、水筒として用いてもよいし、
脇の下を冷やす、熱中症予防措置としてもよいし(この場合ホントに保冷剤を入れてもよい)、
逆に、保温剤として用いて、もよいし(このばあいホントに保温剤を入れてもよいし)、.
蛇腹を用いてもよいし、
透明ビニルをもちいてもよいしm、傘の骨ような形に補強樹脂を入れてもよいし、
つづれ織りの蛇腹式としてもよいし
扇型展開方式としてもよいし
ベルクロテープでつけてもよいし
磁力接続構造体

長岡正夫磁石でつけてもよいし、
ペースト状食品とか鮭の切り身をつかってもよし、
煮豆とか豆とか穀類をいれてもよいし

すると、股間かへそしたのあたりにGPSを置けば、、ちょうどλ=19cmで、2λ=38cm程度の開口部の、筒に近い(円錐か)ものができる.

膝をひろげたければ、股間にも参加矩形の水板をつければよい.この場合はしたの写真.イチローの守備体型.2つの腕に三角、股間に三角で良い.

左右開脚のこの態勢(ストレッチを兼ねているー遭難前には気分転換や気持ちの切り替えやリラックスがかえって重要であるため効果的である)で行うなら手のひらを膝にあてずにあえて、前腕あたりを膝に添える程度の距離が良い.

長岡正夫磁石を使うなら:股間の左右腿裏側に一筋ずつ.左右体側に一筋ずつ、左右腿上面に一筋つつ.
《0503》

ただ使用する水を減らすには、膝を閉じればよい..ただそのとき、腕をまっすぐにすると、開口部が狭くなる.すると、うまくいかないやもしれないので、ひじを外に突き出し、開口部が円になるようにしたほうが良い結果を生む場合が多いような気がする.その工夫をするには少し水の量が増えよう.、

足を閉じたときに腿の間に隙間のできる人の場合はそこにも水をあらかじめおいておけば手間がない.あるいは、江頭のような姿勢をとれればそうすればよい.その際は両掌は前に出た膝に重ねることになる.

水膜と述べているのは、寒天幕でも良い.それ以外の類似のものでもよい..

それらをコンパートメントにし、結合する構造としもよい.その際はベルクロテープ、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石で接合してもよい.
身体を最も有効に利用するためには、図のように中腰になり、腰を引き、膝に手を当て、腿を閉じ、上体を若干反らすようにする、姿勢であると、体躯、上腕、前腕、頭部、腿部、脛部などの遮蔽を有効に活用できる.その際、

上腕、前腕、体躯、腿で囲まれる領域に、水膜を張るように、すると、なお良い.

これは直径38cmないしそれを超える(すなわち2λないしそれを超える)程度の直径を有する円筒、又は、円錐又は、円錐代、または、角筒、または角錐、または、角錐台が、構成されることに等しい.
《0504》

この際、身体と水膜構造の接合には、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石(細長い円筒型金属の円筒の中心軸方向に対して対称位に、N、S極を形成、その円筒磁石を、さらにプラスチック等の容器に挿入し、円滑に回転可能な要に若干の遊び空間挿入し、その構成物を、結合させたい素材の結合面に埋め込んで、相互の辺を、あてがうだけで、特に方向を気にせず、磁石が相互に引き合う方向に自主的に回転するため、向きをむなおす手間を省き、集中力うをさまたげることなきく容易に結合できるようにしたもの(特許mmmm郷すぉ参照))

薄型の水板構造からなる多角形の水筒であって、スクリューキャップまたは、押しこみ(はめ込み)蓋を持ち、その多角形の各辺には、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石を装備するもの.

それを用いて、図の隙間を充填してもよい.



《0505》

その際、上腕、前腕、腿部、体側部等、結合の接する辺に相当する箇所には、同様に、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石を装備していてもよい.その際には、衣類に縫い付けてもよいし、また、ベルクロテープ、熱圧着テープ、両面テープ、ガムテープ、寺岡テープ、粘着テープ、を用いて、装着しておいてもよい.その際には、腕、腿、胴には、それらの体をぐるりととりまくようにベルクロテープを巻いて、そこに長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石を装着してもよい.その場合は取り外しがより容易になる.


たとえば縫い付けてあると前提すれば、またはベルクロテープでつけてあるとすれば、そそこに長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石で装着している水板は、体の形状に沿って、体に張り付けるようにしておけば、動きの邪魔にならない.いざあつかうとうきに組み立てればよいのである..
《0506》

なお、展開図のように細かくすれば体により適切にそうことができる.
長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石は十分な結合強度を持つ.
展開図は、三次元の多角形を自在につくってその展開図を作っておけばよい.
ひとつひとつは、五角形、正方形、三角形、六角形などの各、水板を、構成要素として用意しておけばよい.実際には自ぶんの体系にあわせて適切な形状を構成すればよいのである.

少し外側に膨らんだ形状にしてもよい.その場合は腕を横方向にはりだすようにしても余裕が生まれる.

少しも膨らみw持たせない平面に近い構成でも良い.

みずこっく
http://www.sky-i.jp/youki-jikkenkigu/poritanku/SAN2167.phtml SKY-iポリタンク販売商品一覧

ポリタンクの販売から、様々な情報提供まで行なっております
ポリタンク販売のSKY-ihttps://item.tech-jam.com/items/products_img/KN3340438.jpg 本”のような形の試薬瓶です。円筒型のボトルに比べて省スペースになり、きっちり整理できます。

《0507》

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ブックボトルコック付(呼称:10L(中栓付)、コックネジ山サイズ(mm):20A)
WEB2123
\3,250
\3,413(税込)
本製品の図面をPDF形式で提供しております。 こちらをクリックしてご覧下さい。

外寸法(mm) 241×171×386H
口内径(mm) 43φ
呼称 10L(中栓付)
コックネジ山サイズ 20A
C/S(参考) 3
材質(本体) PP(透明)
材質(キャップ) HDPE(白)
中栓(LDPE) ○
コック ○
オートクレーブ ×
ブックボトル(1L) B-1 中栓・活栓(活栓 stop cock, 二方活栓2way cock, 三路活栓3way cock四路活栓four way cock)なし / KN3340439

秤量皿六角型(バランストレー六角型) (呼称 : 45mm) / SAN9576

バット・トレー販売製品一覧

SAN2275 No.15 ポリスチレン 194.0mm×104.0mm×28.0Hmm 189.0mm×99.0mm×23.0Hmm 304円

ビルバッグ(呼称:360cc) / SAN4627 (通称ぺちゃんこ水筒)
http://www.sky-i.jp/youki-jikkenkigu/tyakkubukuro-sanpuringubukuro/SAN4627.phtml
バロンボックス こんてなーのみ10L
マイティバック
下左からPP透明、 2LWEB2303、1L2208E

、500ml 2300E 0.5 48×167×115

サンプラ ブックボトル 1L 透明 2208E (291-7025)
¥488 new from 4 sellers
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166g (L):
1.0
寸法(幅W×奥行D×高さH)(mm): 48×230×166


。円筒型のボトルに比べて省スペースになり、きっちり整理できます。

ブックボトル(呼称:2L透明PP(中栓なし))
WEB2303
\605
\635(税込)

500ml
2300E 0.5 48×167×115 37175336 2300E
0.5 48×167×115 なし 85 291-7017
¥308
¥293
2208E 1.0
48×230×166 なし 166 291-7025 ¥495
¥470
サンプラテック社、ブックボトル



《0508》

いかに薄い形の構造のまま維持するか
円(角)錐台を基本とするバケツ形状において、その外壁が実は弐重構造になっており、そこに別途液体(あるいはジェルなどの半液体、あるいは半固体)を出し入れできるもの。
1. そこに入れる
(ア) 具体的には既製品はない。ていあんする。自作している。自作のさいには、ホットボンド(ホットガン)、ホットグルー、などを用いることができる。熱による溶着も可能。化学接着剤もかのう。近年はPP、PEなども接着できる化学接着ざいがとうじょうしたため実現できる。また3Dプリンタの普及により自作もかのうとなった。
(イ) これを弐重構造バケツとして、特許請求項としてていあんする。
(ウ) 弐重構造バケツは、シリコン型のたためるシリコンバケツでも提案し特許請求項とする。
(エ) 物理的な樹脂バネをもとにポップアップするポップアップバケツ(これは内側は本旨工具用が多い水でもかまわない)弐重構造もていあんする。
(オ) さらに、弐重構造ばけつは、個別の室をもてれば、そして個別の栓をもてれば、ぱすかるの原理をもちいて、気圧計もつくれる。
(カ) ハイフドレーションシステムもつくれる、
(キ) 濾過装置の外形もつくれる、
(ク) えんてんかの漂流救命艇や漂着した島などの過酷なあるいは資材の少ない限られた環境で太陽光によって限られたしざいで少しでも海水蒸留を行える簡易装置の枠組み、を、兼用したものを提案する。(SOALAS条約のせいしん)これまで、太陽熱を使用した蒸留装置は数多く提案されているが、いずれも構造が複雑で製造コストが高くなってしまい、また可搬性のあるものもなかった。パラボラもようしないものをていあんする。「熱を奪う(凝集させる)ための冷却水は海水をりようする」「熱を与える(蒸発させる)ための熱源は太陽光を利用する」「蒸発したものが、冷却されるように、上か脇に海水をのせる部分を作る」「蒸発したものが水滴落下してもとの海水に戻ってしまわぬように中仕切りを設け、かりに落下しても中仕切りに留まるようにする。中仕切りに留まったものは、中仕切りの中に貯まるか、弐重構造にたまる。」アクリルカーボネイトの透明。ふたつき。フタにじょうちゃくする。それがわきに流れ込む。 waterconeは冷却機能がない。あ、かければよいのか。おれのはどうしようかな。かければよいか。


頑健・軽量なプラスチックの曲面的な構造物で耐える方法
1. ポリプロピレンなどで形づくる。単位あたりの大きさをあまりおおきくしない。
2. それを1層ならべる。
3. その層を2層にする。
(ア) いろはす(コカコーラ社)のような薄いPET(ポリエチレンテレフタレート)で形成。実例はない。それをコートや振袖や、に縫いつけるかベルクロかガムテでつける。

頑健・軽量なプラスチックの平面的な構造物で耐える方法
4. ポリプロピレンなどで形づくる方法
(ア) ブックボトル(サンプラテック社)0.5ml, 1L,2L等の零がある。構造的には問題がないので容易である。0.5Lの寸法は、0.5L 48×167×115 mmである。
《0509》

柔軟・軽量なプラスチックのビニル袋とほそめの円筒形の繊維で構造を与える方法
1. 任意の透明ビニル袋に充填しそれを細長い円筒形に編み込まれているネットに入れる。
2. それを1単位として1層並べる。
3. その層を2層にして隙間をふさぐ。
透明ビニルのチューブ構造を与える方法
1.任意の透明ビニル袋に充填しそれを細長い円筒形に編み込まれているネットに入れる2・それを1単位として1層並べる。
3.その層を2層にして隙間をふさぐ。
(例)駄菓子のチューブ販売に1.の実例がある
透明ビニル袋の小分け包装を¥の反復で構造を与える方法
1.任意の透明ビニル袋に充填しそれを矩形に小分け包装する。。
2・それを1単位として1層並べる。
3.その層を2層にして隙間をふさぐ。
(例)国土交通省認定の救命知設備の清水の零がある。国際標準になっている。
液体自体の粘性を高めてそれ自体に構造を付与する(半液体・半固体・ゲル状)方法
1.SAP Super Absorbent Polymerの粉末を加えて水溶液とする
2. 任意の透明ビニル袋に充填しそれを矩形に小分け包装する。水よりも大きな小分け区画でも経常を維持できる。
3・それを1単位として1層並べる。
4・必要があればその層を2層にして隙間をふさぐ。
(ア) 水和による配向誘電に寄与するクラスタサイズの増大で説明されることがある。
液体自体の粘性を高めてそれ自体に構造を付与する(半液体・半固体・ゲル状)方法
1.寒天あるいはオゴの粉末を加えて寒天とする。そのさいひつようならば電解質を加えると電磁波吸収性をたかめられるため加える。必要元素(塩分)、栄養補給(とうしつ)やくりこうか(アスコルビン酸)などがm記載あれるものがあれば加える。よりよい。
2.任意の透明ビニル袋に充填しそれを矩形に小分け包装する。水よりも大きな小分け区画でも経常を維持できる。ジプロクなどでは容易に形状維持ができる。
2・それを1単位として1層並べる。
3.必要があればその層を2層にして隙間をふさぐ。
(令)これは二個おg理などである。食品としても使える。寒天の入手性は我が国では高いので自在性がある。電解質(塩分)を増やせば経口補塩水的なものができる。当分をもいれればトレイルミックスの変わりになる。形状が安定しているため扱いやすい。アスコルビン酸を投入すれば放射線への耐性の効果も期待できる(文献参照:防衛医大2008等)。塩分、アスコルビン酸、等分など電解質は電離して導電率を高めるためそれによる電磁波吸収の効果の向上も期待できる。水和による配向誘電に寄与するクラスタサイズの増大で説明されることがある。
被災現場や山小屋等さんがくそうなん、、ひょうりゅうちゅうのよhっとやきゅうめいてい小型船舶など、海外での自然災害、暴動のそうぐう、などのあばあい、ありあわせのものでつくることもできる。
1. さらんらっぷの芯、ペーパータオルの心、といれろーるしの芯など紙の構造物をかつようして、ビニルクロに水を入れ、かたむすびなどして密閉性をかくほたものを、それらの芯にいれ、がむてーぷなどで(テラオカてーぷだとなおよいが)でてこないようにとめる。
2. それを1たんいとして1層ならべる。
3. ひつようがあればその層を2層にして隙間をふさぐ
4. ひつようがあれば圧力をくわえて円を楕円に少しつぶしてもよい。
おりたたんだしんぶんしをごみぶくろにいれてそこに水をそそぐ。それだけでもじゃっかんのこうぞうてききょうどがでる。しんぶんは吸水性であるため薄いそうをけいせいするのに都合がよい。これはほうわ食塩水などの場合に特にこうつごうである。きょうどがふそくしている場合はゴミブクロのそとにもしんぶんしをおりたたんだものをきょうどほじのためにがむてでおさせつけてもよい。ギュウニュウパックをきりひらいたものでもよい。そとは。ダンボールでもよい、なかみのだんぽーづでもよい。なかみは、クッキンブペーパーなどでもよい。それをそとからつぶす。ようにする。それからトイレペーパそのものでもよい。
1. じょうきの構造を形成する。、
2. それを1たんいとしてひつような面積だけ1層ならべる。
3. ひつようがあればその層を2層にして隙間をふさぐ
連結したジップロックを用意する。そのジップをぜんぶひらいて、清水(またはかんてんと所望の媒質を溶解させた水溶液またはなんらかの溶液き)につけていたったnぜんぶに水を入れる。すべての区画のZIPをていねいに閉じる。
1. それを一層とする。
2. その層を2層にして隙間をふさぐ。
(零)このような実例はみはないが、やまでは便利である。しょくひん、飲料どちらの保存庫としてもつかえ、しかも、保温、保冷ざいとしてもつかえ、しかも シート状であることで、構造もいじしやすい(えんとうより)し、場所もくわないし、GPSの支援に用いることがよういにできるし、そもそも、すでにひらべったい水いたになてちるし、しかも、2そうまとめることで隙間をふさげればなおいっそうこうかがたかい。これはあんがいかんたんそうで、そうではない、ぜつだいなこうかをそうするはつめいである。とくに災害救援、やさいが、やま、海では。んまぜなら、じざいに渥美をかえられる、GPSの制度に応じて、。じざいに面積を増減できる。両面てーぷつきベルクロや、やまもとじしゃくや、てらおかてーぷや、ガムテ等と一緒に、かつやくする。テントやしんたいのちょくしゃ日照の防止に温度上昇のていかにもつかえる(ややふたをあけてストローでもさしておけば蒸発する気化熱となる)、しんぶんしをまるめてガムテでとめてほそい柱を作りそれを二つもって間をこのしーとでおけば、水のそうでの、しゃへいかべができる。しんたいにもへいめんてきにせっしてつかれない。荷物もむだなすぺーすができない。みずをすえてたおきしょうひしたときにはけいりょうである。ぺったんこである。しかも、きりわけてもつかえるんでもなる。とうめいであるあるからみわけなすいなかみきちょうひんであも。くsりsでも、ぱすっぽーとでも、おかねでも、ちずでも、たおうrでも、sいたがいでも、からびなギアスリンゲでも。かんでんちでも、ぶんぐでも、ツールでもはさみでもテ^プデモ、おかずでも、食品dえも。、jけいたいでんわでもである。
《0510》

応急海水淡水化装置
http://www.j-tokkyo.com/2008/11/27/10895.html

簡易海水淡水化器
http://www.j-tokkyo.com/2007/08/30/3216.html

販売価格
(税込金額) 8,478円

標準価格:
8,925円


セキュリティ対策
安全のSSL暗号化通信

購入時のよくある質問
納期 2~3日
主な特長
使わないときには小さくたたんで保管でき、廃棄する際にも小さくすることで、廃棄物量全体の減容が可能です。

チャック、ジッパー(プラスチック、金属)、ファスナー(プラスチック、金属)、ベルクロテ0プ、両面テープ、ガムテープ、テラオカテープ、長岡正夫氏による考案の磁力接続構造体磁石、などで対応する。
《0511》

強度のある程度あるホ゜リフ゜ロヒ゜レンなどで、水のふくろなどを用いることが普及しており、チャック袋、というじっぷろっくのようなシ゛ッハ゜ーがあるもの、ビルパック、ブックボトル、角型ボトル、ハ゛ロンホ゛ックス(コンテナ、まいてぃバック、スタンディングバック等とよばれるスクリューキャッフ゜をもつものなどがある普及している。
ビルバッグは1,800cc, 600cc, 360ccなどがある。たとえば、サンプラテック社製などが普及しており、マイティパックなら150円から200円ていど、でりゅうつうしている。ブックボトルは1L未満なら4から,500円でりゅうつうしている。
《0512》

ビルハ゜ック。一度に使いきらないものも、キャップをして保管できるビルパック。注出入口がついていますから、液体洗剤、シャンプー、リンスなどの詰め替えパックとしてもご利用になれます。
1.
使用前は折りたためますので、
スペースをとらず、流通コストの大幅ダウンを図れます。

2. 品質保全性にすぐれていますので、
さまざまな素材に対応できます。
紙、アルミなど多層化、スタンディングバッグ、外箱とのセットなどフレキシブルにご利用ください。また、軽く丈夫で、使用前は折りたたまれていますので流通コストの大幅ダウンを図れ、廃棄処理にも有効です。

ビルバックは使わないときには小さくたたんで保管でき、廃棄する際にも小さくすることで、廃棄物量全体の減容が可能となっている。くり返し使用することも可能です。サンプリング時や緊急時にも使用することができる。ぺちゃんこ水筒とよばれるものとほぼ同じである。
詰替用を更に進化させた!!

ビルパックは口栓付きのパウチです。袋上部中央に配したタイプと、コーナー部斜めに取り付けたタイプをご用意しています。ハードボトルに比べプラスチックの量を減らした環境を考慮したパウチでキャップ付なので少量づつ使い、そのまま保存できます。
内容物をストレスなく出すことができます。キャンプ用品、スポーツドリンク、非常用飲料などの再開封袋にてきごうします。大成ラミック
《0513》

まいてぃばっぐは、ヒ゛ルハ゛ック゛と似た密封性に優れたパックであり、内面にポリエチレン、外面にビニールを使用した二層フィルム構造で密封性に優れている。1800ml, 850ml, 600ml, 360mlなどがある。記事
耐圧性に優れ、液体・粘性試料のパック容器として利用できます。内面/PE外面/PA(ポリアミド)ポリエチレン製密封栓付
《0514》

ブックボトル(1L)は、取手、目盛付の角型容器で、薄型なので収納性抜群です。500mL 48×115×168、500mL 48×115×168あがある。取手、目盛付の角型容器で、薄型なので収納性抜群です。B-5、B-10は取手と目盛が2個所についており、縦横両用で使用できます。B-0、B-1、B-2はオートクレーブ滅菌が可能です。本体/PP 蓋・中栓/PE(B-0、B-1、B-2はオールPP製 中栓なし)



《0515》
なお、以下に本稿で用いている数学的・生物学的・化学的及び物理学的な術語等については、改めて説明の要は特にはないと思われるものの、念のため、簡単な説明を記しておくことにした。主に次の諸文献によっているものである;理化学辞典第五版、世界大百科辞典第二版、百科辞典マイペディア2006、広辞苑第五版、現代用語の基礎知識2001-2006等。
極性溶媒 [polar solvent]は、高い誘電率をもつ極性分子からなる溶媒である.電解質に対する溶解力が大きく,また無極性溶媒には溶けない多くの物質を溶かす.これは溶質‐極性溶媒間に強い双極子‐双極子間の力や水素結合などの分子間力がはたらくためである.またイオンに対する溶媒和エネルギーが大きく,イオン反応では極性溶媒中でその反応速度が高くなる.水,エタノールは代表的な水素結合性の極性溶媒である.またプロトン性の水素をもたない双極性非プロトン性溶媒(dipolar aprotic solvent),たとえばN,N‐ジメチルホルムアミド,N,N‐ジメチルアセトアミド,ジメチルスルホキシド,N‐メチルピロリドン,ヘキサメチルホスホルアミドなどは,高分子化合物の溶媒や特徴的な反応溶媒などとして広く用いられている.溶液 solution は均一な液相をつくっている混合物のことである。均一混合物には液相のほかに,気相,固相の場合がある。固相の場合は固溶体といい,液相の溶液とあわせて溶体という。溶体と同じ意味で溶液を用いることもある。溶液成分のうちの一つが他を溶かしていると考えられるとき,溶かしている成分を溶媒,溶けている成分を溶質という。溶媒,溶質がともに液体で,たとえば水とエチルアルコールのように任意の割合で混合する溶液の場合には便宜上,量の多いほうを溶媒とする。均一な液体混合物の肉眼でわかる特徴は,透明な混合物を長時間静置するか遠心分離機にかけるかしても分離が生じないこと,また透明のように見えてもその混合物を逆さまにした場合に液体の流れがみえないことである。たとえ透明でも,不均一であると各部分の密度,屈折率が異なるから逆さまにすると流れが生じ肉眼でみても流れる様子が認められる。
溶液のには電解質溶液と非電解質溶液がある。極性溶媒に電解質が溶解し,陽イオンと陰イオンとに解離している溶液を電解質溶液またはイオン性溶液といい,電解質を含まない溶液を非電解質溶液または分子性溶液という。前者ではイオン‐イオン間,イオン‐溶媒間の力がおもに寄与するのに対し,後者ではふつう分子間力が支配するので,両者は異なった立場から取り扱われる。溶液中にイオンが含まれているかどうかは,溶液の電気伝導度(導電率)を測ることによって知ることができる。すなわちイオンが存在している溶液の電気伝導度はイオンを含まない溶液のそれより大きい。電解質が溶液中で解離する度合(解離度)は,電解質がイオン結合からなる場合は大きい(強電解質または〈真の電解質 true electrolyte〉)。しかしイオン結合性ではない物質でも,溶媒との相互作用により,部分的にイオンとなりうる可能性を有する場合がある(弱電解質または〈潜在的な電解質potential electrolyte〉)。
溶液の熱力学的性質は特長的ある。非電解質溶液ではその成分の組合せによって異なった性質を示すが,ふつう次のような相互作用の立場から論じられる。
(1)理想溶液 ideal solution は、混合した場合に,熱変化や体積の変化がない仮想的な溶液である。すべての溶液はその濃度が十分に希薄な場合に理想溶液に近い性質を示す。しかし溶質と溶媒の分子の大きさが等しい場合や化学的によく似ている場合(たとえば同位体混合物とか,クロロベンゼンとブロモベンゼンとの混合物など)は,単に濃度が希薄な場合だけでなく,すべての濃度範囲においてこの溶液は理想溶液に近い性質を示す。このような溶液を完全溶液 perfect solution という。
(2)無熱溶液 athermal solution は、いくつかの成分が混合によって溶液となるさいに,熱の出入りがなく(混合熱が0,すなわち ぼH=0),そのうえ混合のエントロピー変化が理想溶液における値と異なる(ぼS≠-R坩nilnxi)溶液をいう。理想溶液の場合と異なり,成分の分子の相互作用が非常に似ているにもかかわらず,大きさが異なる場合に無熱溶液となる。たとえば臭化エチレンと臭化プロピレン溶液などがその例である。
(3)正則溶液 regular solution は、いくつかの成分を混合して溶液をつくるさいに,熱の出入りがあり(混合熱が0ではない。ぼH≠0),しかも混合のエントロピー変化が理想溶液の場合と同じ(ぼS=-R坩nilnxi)である溶液をヒルデブランド J. H.Hildebrand は正則溶液と定義した(1929)。実在溶液を扱うさいに,化学的な相互作用,会合などの分子間相互作用がない溶液については,この定義による条件を近似的に満たす場合が多く,ベンゼンと四塩化炭素とからなる溶液はその例である。
(4)高分子溶液 polymer solution は、溶質が高分子化合物である溶液。溶媒が水である場合は水溶性高分子溶液 water‐soluble polymer solution という。低分子化合物の溶液の性質とは異なる傾向の物理的性質(熱力学的性質としては蒸気圧降下,浸透圧,凝固点降下など,輸送現象などに関する性質としては粘性,拡散,沈降など,光学的性質としては流動複屈折,光散乱など)がみられる。
(6)界面活性剤溶液 surfactant solution は、ある種の物質(たとえばアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム)を液体に溶かすと,その溶液の表面張力が著しく減少する。このような物質を界面活性剤という。また界面活性剤は溶液中である濃度(臨界ミセル濃度)以上になるとミセル(多数の分子が分子間力で会合して生じた親液コロイド粒子)を形成するという特徴がある。水に不溶性の液体や固体が界面活性剤のミセル溶液中に溶け安定な溶液を生ずる現象を可溶化 solubilization または溶解化といい,このような溶液を可溶化溶液solubilized solution という。
溶液の性質は平衡状態における性質と非平衡状態における性質に大別される。(1)平衡状態における性質 換言すれば熱力学的性質である。溶液の性質を調べるさいには温度,圧力などの必要な条件を一定に保ち,変化がもはや生じない状態,すなわち平衡に達した状態において行う。具体的には,蒸気圧降下,沸点上昇,凝固点降下,浸透圧などである。これらの現象は溶液では一般にみられるが,とくに希薄溶液においてのそれらの変化量は,溶媒が決まっていれば,溶質の種類によるのではなく,どれだけの量(モル数)の溶質が単位量の溶媒に溶けているかで決まることが実験的にも確かめられており,さらに熱力学的にも証明される。したがって,このような物質の種類によらない不揮発性物質の希薄溶液の性質を束一的性質colligative property という。これらの束一的性質を利用して分子量を求めることが可能である。濃度が希薄であると限る理由は,これらの束一的性質が〈ラウールの法則〉(蒸気圧降下に関する法則)やその法則に関連する沸点上昇,凝固点降下についての式から得られる計算値と実測値が一致するのは濃度が希薄な場合のみであるということである。濃度が高くなれば実測値を理論的に説明することは困難になる。気体,液体,蒸気圧の高い固体などの気体あるいは気体になりやすい物質の溶液を扱うさいには,溶質の蒸気圧(分圧)を考慮しなければならない。溶媒に気体が溶解して溶液を生ずる場合の,その気体の分圧と溶解度との関係は〈ヘンリーの法則〉として知られている。天然物からある成分を抽出したり,化学分析や合成のさいに用いられる物質の分離や精製の操作の一つの溶媒抽出 solventextraction は,2溶媒間におけるある物質の存在量に関するネルンストの分配律の応用である。(2)非平衡状態における性質 拡散,粘性,電気伝導などに関する性質である。溶液中の溶質や溶媒の拡散,溶液の粘性や電気伝導に関する性質についても実験的,理論的に研究がなされている。
輸液 ( fluid transfusion∥infusing solution)とは、液体を消化管以外の経路から大量に体内に注入すること,またはそれに用いる液体をいうが,後者は輸液剤ともいう。注入経路は主として静脈内であるが,皮下に注入することもある。静脈内への輸液は点滴または点滴注射 intravenous dripinfusion という。点滴はかつてはガラス製の点滴瓶にゴム管を連結したものを用いたが,最近では使い捨て可能なプラスチック製の輸液セットに輸液瓶をつないだ装置が用いられる。輸液にあたっては,体の状態に合わせて,注入速度を調節しなければならない。
輸液の目的には,(1)喪失した水や塩分(電解質)の補給,(2)経口摂取が不可能または過少である場合の不足分の栄養補給,(3)出血に対して血管内の容積を確保するための代用血液の補給,の三つがある。
たとえば水分についていえば,ヒトは体内から不要になった代謝産物を尿に溶解して排出するほか,また呼気中の水蒸気や知らずに発散している汗(これらを不感蒸散と呼ぶ)によって,絶えず水分を失っている。このため,体重50kgの成人の場合,1日約2000ccの水分が最低必要となる。そこで,激しい嘔吐や下痢によって多量の水分を失ったときには,体液を補うために水分や電解質の輸液が必要となる。この場合は同時に,経口摂取ができないことによる低栄養を補うための栄養輸液も行われる。また,消化器系の手術後などのように,経口摂取が数日阻害されるような場合にも,まず必要な水分,電解質を補う必要がある。さらに,消化器疾患などで腸からの栄養吸収が望めないときや,治療のために腸からの吸収を止めたいときなどには,必要とする全カロリーを補うために,中心静脈栄養が行われる。なお,輸液のうちで注入する液体が血液である場合は輸血と呼ぶ。
輸液剤としては,生命の維持に必要な水,塩分,栄養源となる糖,タンパク質,脂肪のほか,代用血漿,各種の治療に用いられる薬剤などがあるが,いずれも,浸透圧やpHが体液とほぼ同程度に調整されたうえ,完全滅菌されて,血球や組織に障害を与えないよう配慮されている。輸液剤は,水分電解質のみの補給を目的とした電解質輸液剤と,術前・術後の栄養管理を目的とした栄養輸液剤とに大別される。電解質輸液剤としては,生理食塩水やリンゲル液が使いやすさから現在でも多く使用されているが,小児あるいは術後の電解質の変動などの研究がすすみ,いろいろな病態に適した生理的塩類溶液が要求され,表に示すような種々の輸液剤が市販されている。電解質輸液剤は大きく分けると,(1)血液と等張で,急性細胞外液喪失およびショックなどに用いられる外科的ナトリウム補充液といわれるもの(生理食塩水,リンゲル液やロック液など),(2)おおむね1号の名で呼ばれ,1/2~1/3等張液で,カリウムイオンを含まない点滴開始液として用いられるもの,(3)細胞内修復液で,2号の名で呼ばれ,1/2等張液で,カリウム,ナトリウム,塩素などのイオンを比較的多く含み,マグネシウム,リン酸イオンなどの入った内科的ナトリウム補充液といわれるもの,(4)維持液で,3号と呼ばれ,名前のとおり術後安定した時期にナトリウムイオンの補充および維持を目的とした1/3~1/4等張液,(5)術後回復液で,4号と呼ばれ,水補充維持を目的とし,ナトリウムイオンや塩素イオンが少なく,カリウムイオンも含まないか,あるいは少量入っているもの,などに大別される。糖類としては,表に示したブドウ糖(グルコース)のほかに,ソルビトール,フルクトース,キシリトール,マルトースなどを配合した輸液剤もある。栄養輸液剤としては,1968年に開発された高濃度ブドウ糖を主熱源とする高カロリー輸液剤があり,中心静脈栄養に用いられる。低カロリー輸液剤は,高カロリー輸液剤ほど高熱量投与ではないが,5~10%ブドウ糖にアミノ酸や脂肪乳剤などを配合したもので点滴に用いられている。
電解質 ( electrolyte )について説明する。物質を水に溶かすとき,その溶液が電気を通す性質(電気伝導性,導電性)を示す場合がある。これは,その物質が水の中で電荷をもった粒子(陽イオンと陰イオン)に解離することによる。このように溶媒に溶かしたときに,イオンに解離し導電性を示す物質を電解質という。イオンに解離する度合(解離度)は物質や溶媒によってさまざまである。普通は溶媒として水を用いることが多いので,水に溶かしたときに解離する度合の高い物質を強電解質 strongelectrolyte といい,解離の度合の低い物質を弱電解質 weak electrolyte という。しかし,この分類は必ずしも正確とはいえず,むしろ解離の度合は物質の結合の性質に依存することから,つぎのような分類もなされる。液体または融解状態(高温下)で物質の導電性を調べてみると,導電性を示す物質(電解質)と示さない物質(非電解質 nonelectrolyte)とに分かれる。融解状態で導電性を示す物質(融解電解質)は陽イオンと陰イオンによるイオン結合からなり,いわば〈真の電解質 true electrolyte〉であり,いわゆる強電解質に相当する。たとえば塩化ナトリウムや塩化カリウムなどである。液体あるいは融解状態で導電性のない物質でも,それを溶媒に溶かすと,溶媒によっては導電性の生ずる場合がある。たとえば酢酸そのものは非イオン結合性であり,導電性はほとんどない。また酢酸を水に溶かしても弱解離する(約1%)にすぎない。しかし酢酸を液体アンモニアに溶かすと酢酸は強解離するようになる。これは,化学反応によりアンモニアが酢酸を分解し,アンモニウムイオン NH4+と酢酸イオン CH3COO-とが生じたことによる。酢酸のような物質はいわば〈潜在性の電解質 potentialelectrolyte〉であり,いわゆる弱電解質に相当する。
電解質には,塩化ナトリウム NaCl のように1価の陽イオンと1価の陰イオンからなる1‐1型,塩化カルシウム CaCl2のように2価の陽イオンと1価の陰イオンからなる2‐1型,硫酸マグネシウムMgSO4のように2価の陽イオンと2価の陰イオンからなる2‐2型などの電荷型がある。電解質溶液についてはめっきや電池などの実用面から,また生理食塩水で知られているように医学的・生理学的な面から,さらに基礎的な面から物理化学的に研究がなされている。電解質溶液の理論としては,たとえば希薄溶液に関するデバイ=ヒュッケルの理論が知られている。
展開図(development)について説明する。空間にある立体に適当な切れめを入れて,それを1平面上に広げることをその立体を平面上に展開するといい,このとき平面に現れる図をその立体の展開図という。
多面体 とは、有限個の平面多角形で囲まれた立体のことである。各多角形を多面体の面,二つの面に共通な多角形の辺を多面体の辺または稜,多角形の各頂点を多面体の頂点という。面の数が n のものを n 面体という。全体が各面をふくむ平面の片側に位置しているとき,この多面体を凸多面体といい,その面,辺,頂点の数の間にオイラーの定理が成り立つ。換言すれば、多面体とは四つ以上の平面多角形で囲まれた立体のことでもある。平面の数によって四面体・五面体などという言い方ができる。なお、四つの平面で構成される多面体である四面体の面はいずれも三角形である。
多面体 (polyhedron)をより数学的に説明すると、次のようにも言える。空間内に有限個の多角形があって,各多角形の辺は必ずただ一つの他の多角形の辺となっているとき,これらの多角形の作る図形を多面体という。多面体を構成する各多角形を多面体の面といい,これらの多角形の頂点,辺をそれぞれ多面体の頂点,辺(または稜)という。面の個数がn(≧4)である多面体を n 面体という。多面体によって分けられる空間の二つの部分のうち,有限の広がりをもつほうを多面体の内部という。多面体とその内部とを合わせた図形もまた多面体と呼ばれ,この場合,初めの多面体は多面体の表面と呼ばれる。多面体のどの面をとっても,この面を含む平面と多面体との交わりがこの面だけとなっているならば,この多面体を凸多面体という。多面体の表面を連続的に変形して凸多面体にすることができるならば,この多面体は単純であるという。四面体,直方体は凸多面体で,凹多面体を底とする角錐は凸多面体でないが単純多面体である。図3のような穴のあいた多面体は単純でない。多面体の頂点,辺,面の個数を a0,a1,a2とするとき,単純多面体ではいつも a0-a1+a2=2となり,一般に凸多面体に穴が p 個あいているような形の多面体では a0-a1+a2=2(1-p)となる。これをオイラーの多面体定理という。上記のものより多面体をもっと広く解釈する位相幾何学という分野もある。
角錐 (pyramid)について説明する。空間内に一つの多角形とこの多角形の平面上にない1点が与えられたとき,多角形の各辺と定点により一つの三角形が定まる。これらの三角形とはじめの多角形とで囲まれた立体を角錐といい,これらの三角形を側面,はじめの多角形を底面という。さらに,定点を頂点,頂点と底面の距離を高さ,側面の交線を側辺または側稜という。底面がn 角形である角錐を n 角錐という。三角錐は四面体とも呼ばれる。底面が正 n 角形で側辺の長さがすべて等しい角錐を正 n 角錐と呼ぶ。正 n 角錐では頂点から底面の各辺に下ろした垂線の長さはすべて等しい。この長さを正 n 角錐の斜高という。角錐を底面に平行な平面で切るとき,切口は底面に相似な多角形となるが,これらの両多角形にはさまれた角錐の部分を角錐台という。
《0516》
山においてはロープは重要な役割を果たす。きわめて重要である。その材質には、強度の高いもの、低いもの、高価なもの、廉価なもの、軽量なもの、重量は
あるが・・・というもの、・・・目的に応じて、それぞれ、当然に、多様である。通常の数時間以内で終了が期待される岸壁登坂もあれば、縦走の合間に巨大絶
壁を上りきらねばならない場合もあれば(例えば大キレットが有名)、比較的易しいが滑落したが・・・という箇所もあれば、沢や幾多の滝をつめて上ってゆく
沢登もあれば、数日以上をかけて上る自然巨大岸壁登壁もある。そこでは水や食料の運搬は必須である。ロープも必須である。ロープは一種の消耗品という見方
もある。こうした際に、複数ロープを有することは決して珍しくなく、むしろ通常である。難度の高い場所、低い場所、など、目的に応じて使い分ける。こうし
た際に、次のような構造を提案する。すなわち、クロロプレンなど、水に相応する程度の電力半減深度を有する素材を用いて、ロープ状の形状を構成する。これ
を山岳地域に予備的なロープとして持参する。こうすることで、思いがけない遭難類似場面で、自分の体躯
だけでなく、水も失っていても、そのクロロプレン製のロープで、中空円筒を形成することで、回折波弱化期待できるのである。
《0517》
図64のグラフは1.5GHzにおける水の誘電損失が数十程度であることを示している。またイオン導電度σが大きいほど、水の誘電損失にその影響が加算され、電力半減深度がより小さくなるのであるが、1.5GHzではその影響がまだ有効であることも示している。
《0518》
図65のグラフは医学分野において筋肉・皮膚などは高含水媒質との術語呼ばれることがある(医学分野における脂肪・骨などは低含水媒質との術語で、前記
と対比されて、呼ばれることがある)が、その1.5GHzの浸透深度(この場合、電力密度が、1/e=1/2.718=37%になる深さ)は、約
2-3cmと短いものであることを示している。
《0519》
図66は、水分子が永久双極子であることを表す図である。水分子における、正電荷の中心と、負電荷の中心は一致しない。すなわち、分子は永久双極子モー
メントを有する。これに電界が加わると、ランダムな配向をとっていた多数の水分子は、電界の影響を受けて、回転により、変位を行う。これを誘電分極と呼
ぶ。
その変位には一定の時間を要する。緩和時間と呼ぶ。この緩和時間[relaxation time]よりも早い変位を行うことを交番電界に強制されても、水分子はその外界の影響に追随できず、損失を生じる。
図71は、量子論に基づいて水分子における酸素原子は6つの外殻電子(2s軌道に2電子、2p軌道に4電子)軌道を有していることが、p軌道の結合に由
来する共有結合間離角は、2水素原子間の2正電荷の反発のために、本来直交するべきp軌道の角度よりも、14度拡張されて104度に至っていることを表し
ており、水分子の永久双極子モーメントの状態を説明する概念図である。
量子論に基づけば、水分子における酸素原子は、2s軌道に2電子、2p軌道に4電子と、6つの外殻電子を有している。
2つのp軌道は未だ半分しか電子が充填されていない(図71の上段図)。
よって、酸素原子は、2つのp結合を用いて、2つの水素原子とを結合し、1つの共有結合水分子になろうとするであろう。
さて、そうであるなら、p結合は、互いに直交しているものである(図71の上段図)から、結合価角90度が、まず、期待される(図71の下段左側図)ところである。
しかるに、実際の水分子における結合角の実測値は約104°(図71の下段右側図)である。
これは、2つの水素原子は部分的に正に帯電しておりお互いに反発しあうという基礎に基づいて説明される可能性がある。
同様に窒素原子は、3つp結合を有している。仮にそれらの結合間角度が同一であるとした場合、ammonia分子を、正四面体の分子 pyramidal moleculeとして、構成できる可能性もあった。
しかるに、実際は、ammonia分子は、ずっと平べったく、全ての結合角は108度まで拡大されているのである。
ここでも水素原子の電子反発力がこの事実を解釈するために、持ち出される可能性があるのであって、ammoniaの有する強い双極子モーメント(1.46 debyes)は、その極性を証明しているのである。
なお共有結合[covalent bond]とは、等極結合(homopolar bond),電子対結合(electron-pair bond)とも
いわれるもので、電子対が2つの原子に共有されて形成する化学結合をいう.結合に関与する電子対を結合電子対(bonding electron
pair),または共有電子対(shared electron pair)といい,:で表わして,単結合C-HをC:H,2
重結合C=CをC::Cのように表わすことができる.結合に電子対が関与するという考えはルイス‐ラングミュアの原子価理論でも提唱されていた.かれらの
理論では1本の共有結合に関与する2個の電子は2つの原子に共有され,その結果,各原子は希ガス型の安定な電子構造をとるようになる.たとえば水素分子で
は水素原子は2個の電子を共有してヘリウム型の電子構造をとっている.このような立場から水素原子が1本の共有結合に関与すること,すなわち共有原子価が
1であることは説明できるが,しかし電子対の形成によって安定な結合が形成される機構は量子力学にもとづくハイトラー‐ロンドンの理論によってはじめて説
明された.この理論でも,またのちの分子軌道法でも,2つの電子のスピンが逆平行であるときエネルギーが低く,安定な状態になることが示される.また共有
結合の方向性,たとえば炭素の4本の単結合が互いに正4面体角をなしている事実(結合角)も量子力学の立場から説明される.なお,異なる原子の間の共有結
合は多少ともイオン結合の性格を帯びる.
(L.Pauling,The Nature of the Chemical Bond, Cornell University Press, Ithaca, N.Y.,)なお、著者のL.Paulingはノーベル賞を2回受賞した優れた化学者でもある。
《0520》
図67は分極には、主にマイクロ波領域で誘起される配向分極のほかに、赤外線領域で誘起されるイオン分極、紫外線領域で誘起される電子分極などがあることを説明する図である。
《0521》
図68について述べる。テントマットは夜間天幕幕営における睡眠時に、冷却が厳しい大地と身体の間の断熱を行うと同時に、砂利などの凹凸の影響を緩和し
て休むための必須のアイテムとされている。通常廉価な高分子化合物である。天幕幕営を伴う縦走などの山登りでは、テントマットを円筒形状に丸めて、リユッ
クサックの上部あるいは下部に円筒状の軸を大地に水平にくくりつけ、あるいは、リュックサックの側面に円筒状の軸を大地に鉛直にくくりつけて歩行を継続す
る姿は珍しくない。嵩張るものであるが、軽量であることが多い。
《0522》
図69および図70について述べる。
最近では、登山者用のみならず、震災ボランティア、海外自由旅行者FITにも用いられている。震災ボランティアも自身の身の回りや衣食住(水。テント。寝
袋。マット。食料。地図など)は自分で準備することを求められる点で登山家と似ている。海外自由旅行者も近年、FIT(Free Indepent
Traveler)として一定のシェアを持つ重要な存在化している事実もあるが、FITにもこうした寝袋やマットを携行してリュックとともに歩く姿はよく
見かけるようになってきていることが注目されている。長期間なれない母国外で経費を節約して(低価格な宿泊施設や時には夜行列車や駅舎で睡眠)も衣食住な
ど最低限(水。テント。寝袋。マット。食料。地図)の装備は自ら準備することが求められる点で登山家と似ているのである。マット部分を、電力半減深度が小
さいクロルプレン製にして同時に、内部に、電力半減深度が小さい水などを収容できるようにしても本来の目的を達成できるうえ、提案GPS受信機の機能発現
のシナジー効果に有効であることはもちろんである。
《0523》
山岳救助隊員や国際緊急援助隊員は歩行による被災者や遭難者への迅速な接近が主となる。救助隊員自身も荒天候等過酷な環境でのサバイバルが求められる。この際、装具の総合的な軽量化、小容積化、兼用化が、任務遂行に有効かつ重要である。
《0524》
そこで小型のL1 C/A携帯型衛星測位装置を用いた方位情報取得を提案してきた。《0525》
しかし、山岳・ビルなどの遮蔽を活用できる際はよいが、身体遮蔽だけを用いる際には、回折波の影響を受けることがあった。しかしマイクロ波吸収素材は人口建造物への固着や据置型が現在の主眼とされ、一般に、重く、かさばる。そこで重量、容積で制約の多い歩行を主とする者の携行具にはそれらマイクロ波吸収素材は全く旨く適合しない。
《0526》
これまで水等の問題点として扱われていた電力半減深度がきわめて小さいという特性を、緊急援助隊等の人命救助に関係する分野必須の化学物質であるという
事実にかんがみて、さらに、それらの業務は被災直後の交通網寸断状況では、かつ、被災直後の被災現場到着までの時間短縮が救命率の向上や後遺症の重症化抑
制に決定的な要素になることにかんがみた上で、衛星通信分野、衛星測位分野という、未来的な社会基盤の可能性も大きい宇宙技術の文脈において、逆にそうし
た物理化学特性を、従来提案してきた新規かつ有用性に富む、静止時方位取得機能兼備L1 C/A GPS受信機という優れた科学技術を媒介に、また謝意基
盤化が急速に進行しているマルチGNSSの時代において、有効に活用せんとすることが本稿の提案なのである。衛星通信分野、衛星測位分野ではほとんど考慮
されることはないままであった。ひとたび、大規模自然災害救援に具体的に真に役立つことのみを真摯に考える際に、広範かつ深い探索に根ざした探索的継続的
努力から、このような視座が実際に役立つ技術を志向し見出された。
《0527》
神戸大震災では、救出された被災者の生存率は、被災後何時間目に救出されたかに依存していることがわかった。発生後24時間以内の救助では75%、48時間以内の救助では25%、72時間以内の救助では、15%であった。(2011年1月17日22時放送 NHK総合防災力クライシス--そのとき被災者を誰が救うか--)。時間の経過とともに生存率が低下してゆくことが判明しているなか、被災者への迅速かつ円滑な接近もが重要であることが示唆されている。また情報を収集する際にも、位置、時
刻、だけでなく、倒壊家屋の下になっている被災者の情報に関しても、方位に関する情報も同時に必要であることが考えられ、本提案の有効性が示唆されてい
る。本提案は、公助に資すると同時に、共助にも役立つ要素が大きい。これは、水などの一般的なものを有効に活用する点と、GPS受信機としても市民レベル
のL1 C/Aレベルの受信機を流用できる有意義な美点を備えるためである。当然ながら、高額な装置を用いるものと比較すれば、圧倒的に、自助についても
明らかに好適に適合する。
《0528》
大規模自然災害時の、救援・救命作業局面では飲料水の救命時授与はもとより救助隊員自身の生存のためにも飲料水の一定量携行は必須である。本発明はまず
この点に着目し、当該素材が有する物理化学的特性としてのマイクロ波回折波減衰特性に優れた属性を、前記発明とあわせて有効活用することにより発揮される
有効性につき、まず具現化諸提案を行った。加えてそうした提案にとどまらず、現在世界中で海上安全(SOLAS)条約に基づく(わが国では国内法にも準拠
する)救命艇装備の飲料水小分け梱包容器の小分け時寸法が特段の必然性ないように見えるまま事実上標準(デ・ファクト・スタンダード、de fact
standard)になっている点にも注目する。
《0529》
その構造に数理解析に基づく微細な改編を伴う設計指針を具備させることのみにより静止時方位取得可能GPS受信機という発明者自身の発明と組み合わせた
回折波除去機能を担わせた場合の有効性・簡便性を一挙に高めることが可能となり、不要回折波影響排除がいっそう簡便・確実にできるため、救援救命救助作業
の本務の円滑な遂行を従来よりも的確に支援することができることを見出したので、その具現化諸設計をも提案した。本技術提案により人命救助などの目的で、
国際社会の大規模災害にわが国が救援活動を行う際に、より迅速かつ的確な支援が可能となる面、およびその発展および関連と目される各種局面および各種業務
において多大な効果を奏する。
《0530》
山岳救助隊員や国際緊急援助隊員は歩行による被災者や遭難者への迅速な接近が主となる。救助隊員自身も荒天候等過酷な環境でのサバイバルが求められる。この際、装具の総合的な軽量化と兼用化が、救助あるいはサバイバルの遂行に有効かつ重要である。
現場に向かう隊員の必須装具のみの組み合わせで、携帯型衛星測位装置を、方位情報取得を、一層、確実に実施可能とすることを目的とした.
さらに詳細に特定すれば、特に、身体および生存に必要な最低限の物資のみを有する場面でも、上記の、携帯型測位・方位取得装置の実使用な可能とする。これ
は、救命艇などで、漂流中に相当するし、砂漠などでも相当する。平原でも相当する。極地などの使用にも好適に適合する。登山などにも好適に適合する。
《0531》
上記のように、山岳救助隊員や国際緊急援助隊員は歩行による被災者や遭難者への迅速な接近救助に資すると同時に、被災者や遭難者がサバイバルするための
行動決定に資する判断情報入手にも資する。南米・アフリカなどいわゆるBase of Pyramid(BOP)対象支援技術にも適格性の高さを有する。
この際、農業効率化、難民の安全地移動支援、国連軍の移動支援、医療従事者等の患者への接近支援、逆に遠方の医療施設への患者自身の移動時にも好適に適合
する。低緯度、中緯度地域での有効性に加えて、極地でも磁場(偏差・自差・局所磁気のいずれも)の影響を受けず環境保全や自然踏査の支援技術の適格性も高
く、多大な効果を奏する。
本提案は本稿などの記述に矛盾しない限りいかようにでも構成できる。
《符号の説明》
《0532》
1 平面アンテナ
2 GPS受信機
3 データ処理部
4 結果出力部
5 計測方向
6 平面アンテナによる上空覆域
7 平面アンテナによる上空覆域とそれ以外の上空領域の境界をなす大半円



代表図面

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特開2001-356161
《特許請求の範囲》
《請求項1》 それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対のGPSアンテナを、互いに背向に大地に垂直に配置し、天頂を通る1つの大半円を境として、該GPSアンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域をそれぞれ形成し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、双方のGPS受信機での各GPS衛星信号の受信状態の比較から1つあるいは複数のGPS衛星の存在領域を割り出し、少なくとも一方のGPS受信機から該GPS衛星方位角を取り出し、各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、抽出した少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《請求項2》 それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対のGPSアンテナを、互いに背向に大地に垂直に配置し、天頂を通る1つの大半円を境として、該GPSアンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及び上空覆域をそれぞれ形成し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、双方のGPS受信機での各GPS衛星信号の比較から1つあるいは複数のGPS衛星の存在領域を割り出し、少なくとも一方のGPS受信機から該GPS衛星方位角を取り出し、各領域において、衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、抽出した少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定し、上記得られた方位角の角度幅を回転角度の上限として、上記一対のGPSアンテナを水平回転し、それぞれのGPSアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた各GPS衛星の信号から少なくとも1つの衛星が境界に存在すると判定されるに至った、その方向で上記一対のGPSアンテナの水平回転を停止し、少なくとも他の1つのGPS衛星の存在領域判定を行ない、少なくとも一方のGPS受信機から上記の衛星の方位角を取り出し、上記取り出した1つの衛星の方位角と、その逆方向の方位角と、境界に存在すると判定された上記の衛星の方位角の比較により方位を特定する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《請求項3》 該一対のGPSアンテナは、平面パッチアンテナであることを特徴とする請求項1又は2の方位情報取得方法。
《請求項4》 該一対のGPSアンテナは、頭部を挟んで互いに背向且つ平行で大地に垂直に装着することを特徴とする請求項1又は2の方位情報取得方法。
《請求項5》 該一対のGPSアンテナは、身体で挟んで互に背向且つ平行で大地に垂直に装着することを特徴とする請求項1又は2の方位情報取得方法。
《請求項6》 互に平行で且つ背向し、垂直に配置された一対の半球のアンテナパターンを有するGPSアンテナと、該各GPSアンテナは、向いている方向の上空4分の1天球にアンテナ感度が及ぶ上空覆域を形成し、上記一対のアンテナにより上記それぞれの上空覆域に存在する衛星より送信される信号を捕捉させる手段と、上記各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出する手段と、捕捉された各衛星よりの信号の比較から衛星の存在していた存在領域を割り出す手段と、上記各領域の少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する手段と、から成ることを特徴とする方位情報取得装置。
《請求項7》 互に平行且つ背向し、垂直に配置された一対の半球のアンテナパターンを有するGPSアンテナと、該各GPSアンテナは、向いている方向の上空4分の1天球にアンテナ感度が及ぶ上空覆域を形成し、上記一対のアンテナにより上記それぞれの上空覆域に存在する衛星より送信される信号を捕捉させる手段と、捕捉された各衛星よりの信号の比較から衛星の存在していた存在領域を割り出す手段と、上記各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角の方位角を抽出する手段と、上記各領域の少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する手段と、上記得られた方位角の角度幅を回転角度の上限として、該一対のアンテナを水平回転する手段と、それぞれの回転している一対のアンテナより上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた各GPS衛星の信号から少なくとも1つの衛星が境界に存在すると判定されるに至った、その方向で上記一対のアンテナの水平回転を停止する手段と、少なくとも他の1つのGPS衛星の存在領域判定を行い、その衛星の方位角を取り出す手段と、上記取り出した衛星の方位角と、その逆方向の方位角と、上記境界に存在すると判定された上記の衛星の方位角の比較により方位を特定する手段と、から成ることを特徴とする方位情報取得装置。



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高橋正人 方位情報

詳細な説明

《発明の詳細な説明》
《0001》
《発明の属する技術分野》本発明は、GPS衛星を用いて、方位情報を取得する方法及び方位情報を取得する装置に関する。
《0002》
《従来の技術》本明細書で「方位特定」とは、ある具体的な特定方向に対して、ある方位角値を一意に対応づけることを意味し、「方位限定」とは、ある具体的な特定方向に対して、ある開始方位角値とある終端方位角値とある回転方向により規定される扇形状の方位角値範囲を対応づけることを意味し、方位情報取得とは、方位特定と方位限定の両者の概念を含むものとする。
《0003》以下、方位限定について説明を加える。例えば、北を0度として、時計回りに度数が増えるとする表示系を用いる場合、自分から見てある山の見える方向である具体的な方向が、方位角37度であると一意に対応付ける行動は方位特定であり、一方、そこまでの情報が得られなかった状態で、しかし少なくとも、方位角35度から方位角49度まで時計回りに示される扇形の中にあることは間違いない、との事実をなんらかの情報を手がかりに、獲得する行動は方位限定といえる。
《0004》方位特定に比較して、この方位限定がきわめて迅速にできる場合、方位限定という行動に実際的な有用性があるといえる。必要に応じて、迅速な方位限定と、正確な方位特定の双方が可能となればさらに実用性が高い。即ち、正確さを優先させる場合には方位特定を、迅速さが優先される場合には方位限定を行えば良いのである。
《0005》実際に、以下に述べるような具体的状況を鑑みるに、方位特定と方位限定の双方の必要性が認められる。
《0006》例えば、野外歩行中の視覚障害者や、山岳部・山間部における濃霧・吹雪状況でほとんど視界の効かない状態を歩行せざるを得ない状況下の調査山行者・踏査業務者などを考える。ここで挙げた状況の者にとって、無視界に相応する状態のまま歩行せざるを得ない、という事実が共通している。もちろん後者は臨時野営などすべきであるとされるが、日没後に来る極低温下での生命の危険の予測、あるいは、暴風雪到来予報による身体・生命の危険に関する予測が、的確な情勢判断と共になされる場合においては、無視界でもある程度の行動決断をして歩行する場合もある。この無視界歩行は次の共通の特徴を備える。
《0007》第一に、携帯型衛星測位装置で現在位置が緯度経度値で判明し、目的地がやはり緯度経度値で明らかであり結果として目的地方向への方位角数値を得られることは良くあるが、無視界ということは、視覚による簡単な概略方位情報取得機能が奪われていることに相当するので、他の方位情報取得手段をもっていない場合、該方位角数値を効果的に行動決定に用いることがほとんどできない。一方、使用場所によって外乱磁気のため結果が大きく偏ることがあり、しかも、その偏り即ち誤差幅程度を出力し得ない方位磁石は、無視界歩行の方向決定といった重要な決断に用いることはできない。GPS衛星より送信されてくる信号により緯度、経度、高度、GPS時刻等の方位情報は容易に得られたが、方位情報は得られない。また、陸上移動体では適切な、移動により再測位して移動方向方位を算出する方法は、GPS(Global Positioning System 衛星測位システムの1つ)の測位誤差のゆえに歩行距離が相当必要で有視界歩行でさえ負荷が大きく、無視界歩行で実施することは困難を極める。そこで、携帯型衛星測位装置を持参していても、方位を提供しなかった該装置は、無視界状況にあり視覚依存の概略方位推定が不可能な者に対しては、的確に歩行方位決定を支援する機能に不足があった。これを補償できる方位情報取得方法が必要である。
《0008》第二に、仮になんらかの方法で、ある具体的方向に進むことを決定し得るとしても、人間は一般に具体的な地物方向や天体方向等の視覚的に認識される方向に基づいて自らの進行方向を微修正するフィードバックループにより直進性を維持するので、該無視界状況では、進行方向を正しく維持し続けることは困難である。目をつぶって歩行する場合と同様、方位の確認を頻繁に行わないと、当初の意志に反して進路が曲線化し、例えば、雪崩多発地帯等の危険区域に、踏み込んでいく等の危険がある。この場合には、きわめて頻繁に方位を確認するのであるから、いちいちの確認作業に作業負荷が大きく、行動を制約するようであっては実際の役に立たない。無視界歩行を行う者にとって、歩行を継続しながらでも簡単に操作でき、頻繁に情報取得するに適する程度の、迅速な方位情報取得方法を持つことが必須となる。
《0009》第三に、視覚が用いられない時には、常に前方障害物の検知のために手やその延長であるところの杖等によって障害物探索を行いつづけ、転倒等を回避する必要がある。そこで上記の方位特定・方位限定に係る装置があるとしても、手で持つ携帯型の装置は不適切で、無視界歩行時の手や杖による前方物体の探知行動を制約しないよう、装着型の装置が適している。
《0010》以上から、無視界歩行を的確に支援するには次の特徴が必要である。第一に、無視界歩行中に進行方位が意図する方向から逸れていないことをしばしば確認できるよう、計測の迅速さと簡易さを備え、かつ、誤差程度を明示可能な方位限定の機能を保持することが必要となる。第二に、無視界歩行時において、現地点と目的地点の緯度経度値が得られる時、目的地点への歩行方向を初期決定できるような、ある程度正確な方位特定機能を保持することが必要となる。第三に、無視界歩行時には、手は前方物体の探知と転倒回避を図る重要な手段となるので、身体や衣類に直接装着可能な装置構成となりうるものが適している。
《0011》
《発明が解決しようとする課題》即ち、視覚障害者の日常野外行動や野外活動業務の支援はもとより、視界不良を伴う気象条件下での健常者の野外活動業務においても役立つための方位取得の要件は下記の如くである。
(1)即座に方位限定ができる(無視界歩行の過程で頻繁な直進性確認に役立つ)。
(2)同一機器で簡易に方位特定もできる(無視界歩行の開始時の進行方向特定を補佐する)。
(3)小型軽量かつ身体に沿う平面構成を取れるため身体に装着したまま使用できる(無視界歩行の過程で重要となる手をふさがない)。より具体的に特定すれば、以下のような実際的な特徴を有するものである。
(4)視覚障害者が常時装着し社会生活場面で使用する場合にも外見上受け入れやすい形状を取れる(日常的に無視界である歩行者の社会生活を支援できる)。
(5)計測方向が観察者の今向いている顔の方向と常に一致するため直感的で使いやすい(無視界歩行の過程で頻繁な使用にも耐えるほど方位取得操作が楽である)。
(6)従来の携帯型衛星測位用機器の要素部品を活用して微小な改造を加えることで比較的安価に構築できる(無視界歩行の支援自体にあまり費用がかからない)。
(7)衛星測位機能を所持するので、衛星測位機器を別途所持する必要がなくなる(無視界歩行時の過程に必要な携行品を減じることができる)。
《0012》本発明は、上記実情に鑑み、方位限定及び方位特定で即座に行えると共に携帯が容易な方位情報取得方法及び装置を提供することを目的とする。
《0013》
《課題を解決するための手段》本発明による方位取得方法は、それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対のGPSアンテナを、互いに背向して大地に垂直に配置し、天頂を通る1つの大半円を境として、該GPSアンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域をそれぞれ形成し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、双方のGPS受信機での各GPS衛星信号の受信状態の比較から1つあるいは複数のGPS衛星の存在領域を割り出し、少なくとも一方のGPS受信機から該GPS衛星方位角を取り出し、各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、抽出した少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する、ことを特徴とする。
《0014》また、本発明による方位取得方法は、それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対のGPSアンテナを、互いに背向に大地に垂直に配置し、天頂を通る1つの大半円を境として、該GPSアンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及び上空覆域をそれぞれ形成し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、双方のGPS受信機での各GPS衛星信号の比較から1つあるいは複数のGPS衛星の存在領域を割り出し、少なくとも一方のGPS受信機から該GPS衛星方位角を取り出し、各領域において、衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、抽出した少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定し、上記得られた方位角の角度幅を回転角度の上限として、上記一対のGPSアンテナを水平回転し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた各GPS衛星の信号から少なくとも1つの衛星が境界に存在すると判定されるに至った、その方向で上記一対のGPSアンテナの水平回転を停止し、少なくとも他の1つのGPS衛星の存在領域判定を行ない、少なくとも一方のGPS受信機から上記の衛星の方位角を取り出し、上記取り出した1つの衛星の方位角と、その逆方向の方位角と、境界に存在すると判定された上記の衛星の方位角の比較により方位を特定する、ことを特徴とする。
《0015》上記一対のGPSアンテナとして、平面パッチアンテナを用いることを含む。《0016》また上記一対のGPSアンテナは、頭部又は身体を挟んで互に背向且つ平行で大地に垂直に装着することを含む。
《0017》更に、本発明に依る方位情報取得装置は、互に平行で且つ背向し、垂直に配置された一対の半球のアンテナパターンを有するGPSアンテナと、該各GPSアンテナは、向いている方向の上空4分の1天球にアンテナ感度が及ぶ上空覆域を形成し、上記一対のアンテナにより上記それぞれの上空覆域に存在する衛星より送信される信号を捕捉させる手段と、上記各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出する手段と、捕捉された各衛星よりの信号の比較から衛星の存在していた存在領域を割り出す手段と、上記各領域の少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する手段と、から成ることを特徴とする。
《0018》また、本発明に依る方位情報取得装置は、互に平行且つ背向し、垂直に配置された一対の半球のアンテナパターンを有するGPSアンテナと、該各GPSアンテナは、向いている方向の上空4分の1天球にアンテナ感度が及ぶ上空覆域を形成し、上記一対のアンテナにより上記それぞれの上空覆域に存在する衛星より送信される信号を捕捉させる手段と、捕捉された各衛星よりの信号の比較から衛星の存在していた存在領域を割り出す手段と、上記各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角の方位角を抽出する手段と、上記各領域の少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する手段と、上記得られた方位角の角度幅を回転角度の上限として、該一対のアンテナを水平回転する手段と、それぞれの回転している一対のアンテナより上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた各GPS衛星の信号から少なくとも1つの衛星が境界に存在すると判定されるに至った、その方向で上記一対のアンテナの水平回転を停止する手段と、少なくとも他の1つのGPS衛星の存在領域判定を行い、その衛星の方位角を取り出す手段と、上記取り出した衛星の方位角と、その逆方向の方位角と、上記境界に存在すると判定された上記の衛星の方位角の比較により方位を特定する手段と、から成ることを特徴とする。から成ることを特徴とする。
《0019》
《発明の実施の形態》添付図面に基づいて、本発明に係る方位情報取得方法およびそれを具現化する方位情報取得装置の一実施形態を詳細に説明する。
《0020》なお、以降の説明では、角度の単位は度(deg)を用い、北を0度として時計回り方向に東が90度、南が180度、西が270度の方位角表示を用いる。また仰角は水平面を0度として、天頂を90度とする仰角表示を用いる。
《0021》先ず、図1に基づいて、本発明による方位限定の取得原理を説明する。図1の中央部に第1平面パッチアンテナ1aおよび第2平面パッチアンテナ1bが設置されている。第1平面パッチアンテナ1aおよび、第2平面パッチアンテナ1bは、背向する方向に、かつ、相互に平行して配置する。そして、両者ともに大地に対して垂直に設置する。この時、仮に大地に立脚して上からアンテナ配置を見下ろして、第1平面パッチアンテナ1aが左側に、第2平面パッチアンテナ1bが右側となる配置にした時、この見下ろしている観察者にとって、体躯の正面となる方向を、以下では計測方向5と呼ぶことにする。
《0022》上記第1,第2平面パッチアンテナ1a,1bとしては、GPS衛星システムで用いられている右旋円偏波に対して半球のビームパターンを備えるものを用いる。半球ビームを持つアンテナパターンのことを稀に文献によっては無指向性と、表現しているものがあるが、無指向性とは正確には等方性(isotropic)の意であるので、ここでは無指向性とは即ち、等方性とする用法に従って、半球のビームパターンを形容する用途には用いない。上記第1,第2平面パッチアンテナ1a,1bは大地に垂直に立てられているので、半球のビームのうち、半分は大地を向いており、使われていない。そして残りの半分は、上空への感度を持っている。
《0023》このような二枚の平面パッチアンテナを相互に背向して平行とし、かつ両者を大地に垂直に立てると、第1平面パッチアンテナ1aと、第2平面パッチアンテナ1bのそれぞれの実質上の覆域は、図1に示されるように、ある大円の弧としての大半円を境界に上空を二つに割った状態と一致する。この大半円は、第1平面パッチアンテナ1aによる上空覆域6aと第2平面パッチアンテナ1bによる上空覆域6bの境界となる大半円7である。言い換えると、第1平面パッチアンテナ1aは、図1中のGPS衛星Aが存在している上空4分の1天球を覆域とし、第2平面パッチアンテナ1bは、図1中のGPS衛星Bが存在している上空4分の1天球を覆域とする。
《0024》GPS衛星から発信されている測位用の電波は、1.5GHz付近のマイクロ波の周波数帯を使用するため光と同様に直進性が優れており、GPS用の第1平面パッチアンテナ1aの上空覆域6a内にあるGPS衛星Aからの信号強度と、第1平面パッチアンテナ1aの上空覆域6a内にないGPS衛星Bからの信号強度には明瞭な差異が生じる。したがって、この信号強度の差異を元に、GPS衛星A、GPS衛星Bの存在領域を判定することができ、各GPS衛星の存在領域と各GPS衛星の方位角情報とに基づいて、計測方向5を方位限定することができる。
《0025》そして、図1においてGPS衛星Cは第1平面パッチアンテナ1aによる上空覆域6aと第2平面パッチアンテナ1bによる上空覆域6bの境界となる大半円7に存在している。よって、このGPS衛星Cからの信号は、第1平面パッチアンテナ1aと第2平面パッチアンテナ1bにて受信されることとなる。GPS衛星システムの軌道が上空約2万キロと遠方であるため、遠方界から到来する電磁波が、平行に双方の平面パッチアンテナ1a,1bの覆域6a,6bに入射し、双方に受信される。本発明では、このように信号が同時受信された時、GPS衛星Cの存在方向を計測方向5ないし、計測方向5に180度を加算した方向であるところの、反計測方向として判別でき、かつ、既述のGPS衛星AやGPS衛星Bの方位角情報と領域判定結果を援用すると、計測方向5の方位特定ができる。
《0026》なお、方位情報取得に用いる平面パッチアンテナの大きな特徴として、小型軽量であり、製造が容易で、安価に作成できることが挙げられる。第1平面パッチアンテナ1a、第2平面パッチアンテナ1bの作成時に実際には、設計時に無限大地板を仮定して理論的に計算された対円偏波ビーム幅である半球よりも、若干広い立体角の対円偏波ビーム幅を構成する平面アンテナが完成してしまうことがある。これは理論計算上無限地板を想定して設計する結果と、現実の様相が異なることから生じる。これについては、下記の文献に明示されている。
《0027》(社)電子情報通信学会発行、「小型・平面アンテナ」羽石操・平澤一広・鈴木康夫共著、初版平成8年8月10日発行、P100.《0028》Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics, Inc. 1996, P342-P343, P722.《0029》このようなビーム形状のずれを基板サイズやパッチサイズなどをわずかに変更しながら、修正を施していき所望のアンテナパターンを得ることはアンテナパターンシェーピングとして知られる。
《0030》しかしながら、求めるよりも若干広い立体角形状のビームになってしまった場合は、本発明ではそのまま用いれば良い。すると、図1における大半円が線ではなく、若干の微小幅を持った(観測者から見ると若干の視角を持った)帯領域となり、その視角幅があまり大きくなければ実用に支障はない。後に詳述する方位限定機能ではこの若干の広がりが計測方向5の微小幅を生み、衛星を偶発的に捕捉する確率を高める効果がある。一方、方位特定機能では、方位特定時の精度が微小に下がると見込まれるが、本発明の目的とするところの実用に大きな問題はなく、多少の許容度がある事実は製造時コスト観点からすると好ましい。
《0031》或いは、半天球の設計時計算と異なり、製作結果が半天球よりも大きめのビームを持つ場合、不要な感度部分を除去するために、裏側に電波遮蔽素材から成る遮蔽物質を配置すれば簡単に半天球ビームアンテナが構成できる。
《0032》次に、図2に基づいて、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の一実施形態を説明する。図2において、第1平面パッチアンテナ1aには、第1GPS受信機2aが接続され、第2平面パッチアンテナ1bには、第2GPS受信機2bが接続されている。なお、第1,第2平面パッチアンテナ1a,1bは、上述した如く、相互に背向して平行とし、かつ両者を大地に垂直に立てた状態としてある。
《0033》図2における第1GPS受信機2a,第2GPS受信機2bの持つべき機能・仕様は広く普及しているL1波利用の小型の携帯型測位装置用が含むGPS受信機と同等でよい。すなわち民生用GPS測位装置の小型軽量化に際して培われた小型性・量産性を受け継ぎ流用する。民生用GPS測位装置の小型軽量化では、平面パッチアンテナに応分のサイズのGPS受信機がすでに多く存在している。あるいは容易に製造できる。また、平面パッチアンテナとGPS受信機が筐体に一体型となっており、両者を併せても、手のひらにすっぽり収まる程度の小型のものもすでに安価に存在しており、製造技術として問題はない。これら既存の、小型化技術の蓄積を流用することができるので、本発明は経済的にかつ小型に構成できる。《0034》GPS受信機は次のデータ列を例えば毎秒以下の周期で出力するもの、即ち、標準的な仕様のものを用いる。出力に含まれるデータは次のようである。まず現在時刻、そして、測位データとして、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード(3衛星を用いた2次元測位か4衛星を用いた3次元測位かを示す)、そして、チャネル1に割り当てられた衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態、チャネル2に割り当てられた衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態、…、チャネルnに割り当てられた衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態である。チャネル数nは通常12が用いられている。これは12衛星の信号に並列同期できるもので、現在の標準的な仕様であるといえる。本発明は、これら普及型の廉価な携帯用L1波GPS受信機と平面アンテナをほぼそのまま流用できる。
《0035》第1平面パッチアンテナ1aを通して第1GPS受信機2aは衛星信号に対する同期・復号を試みそして測位を試みる。同様に第2平面パッチアンテナ1bを通して第2GPS受信機2bは衛星信号に対する同期・復号を試みさらに測位を試みる。即ち第1GPS受信器2a、第2GPS受信機2bには、通常の携帯型衛星測位装置のGPS受信機同様、あたかも上空半天球を覆域としているアンテナに接続されている時と全く同じ様に、上空に存在することが期待されている全GPS衛星の信号探索を行わせるのである。
《0036》尚、 GPS衛星から送信される電波には、全GPS衛星の軌道情報(アルマナックデータ)も含まれており、これは全ての衛星から送信されている。そのため、現在位置からみて仰角0度以上の上空に存在はするが、地物や地形の遮蔽により信号が遮断されている場合か、あるいは、アンテナの覆域に存在しておらず、信号と同期できない状態のGPS衛星についての仰角および方位角は、どちらかのアンテナによって同期した他のGPS衛星から受信されたところのデータから簡易な計算によって算定および出力可能となっている。事実そのような情報を出力する機器は存在する。
《0037》また、全GPS衛星はまったく同じ周波数で信号を送信するが、疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum) 通信方式という技術を用いているために、同じ周波数を用いていても混信するおそれがない。疑似雑音符号とよばれる、0と1が一見不規則に交代するディジタル符号の配列を、それぞれのGPS衛星に違う配列のものを割り当てることで、各衛星からの信号を識別し、分離受信が可能となっており、即ち,現在位置から見て仰角0度以上に存在しているGPS衛星すべてに関してそれらの上空における仰角、方位角のみならず、それらの衛星からの信号に対する同期の成立・非成立すなわち受信状態を分離検出することは原理的に容易となっている。
《0038》GPS受信機に信号探索を行わせる過程で、各衛星のデータである、GPS衛星の衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態を双方のGPS受信機からから周期的に出力させる。また、測位結果データである、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード、および現在時刻も双方から周期的に出力させる。なお、データの出力を行う周期は特に限定されるものではなく、現在では毎秒程度のGPS受信機が普及しているが、さらに短い周期で出力するものを用いることが可能ならば、そうしても良い。
《0039》第1GPS受信機2aから得る各データと、第2GPS受信機2bから得る各データをデータ処理部3に入力する。データ処理部3では、これらのデータを以下のように処理する。《0040》データ処理部3では、まず各衛星のデータに関して方位情報取得用のデータ表を構成する。測位結果データは、データ処理部3のバッファに溜め、該データ表の完成に必要な参照の目的に供されたのち、結果出力部4に通知される。方位情報取得用のデータ表の、各行は各GPS衛星に対応させている。該データ表の最大行数は、第1GPS受信機2a, 第2GPS受信機2bがそれぞれ並列信号処理可能な最大衛星数に等しいものとする。ここでは、第1GPS受信機2a,第2GPS受信機2bが、それぞれ並列信号処理可能な最大衛星数は、現在市民レベルで実用されている携帯型測位装置と同等のものとし、12を仮定する。
《0041》上記データ表の各列は次の項目とする。1列目には、衛星番号を周期的に記録する。第1GPS受信機2aからの入力と、第2GPS受信機2bからの入力があるが、これらの値は同一とみなせる。もし同一でない場合は、12を越える数の衛星が上空に存在していて、第1GPS受信機2aと第2GPS受信機2bが、異なった衛星番号の組を捕捉しようとしているのである。あるいは、どちらかが古いアルマナックデータを用いているのである。よって、新しい測位計算時刻の情報を送ってきているGPS受信機が選択している衛星番号の組をデータ処理部3にて検出し、残る一方のGPS受信機にその衛星を選択するように命令を送る。このように信号捕捉を行う衛星番号の組を指定する機能も携帯型衛星測位装置のGPS受信部において普通の仕様である。
《0042》2列目は衛星方位角を格納し、周期的に更新する。3列目は衛星仰角を格納し、周期的に更新する。2列目と3列目の値に関して、第1GPS受信機2aからの入力と、第2GPS受信機2bからの入力があるが、これらの値は同一とみなせる。同一でない場合は、どちらかのGPS受信機が最新アルマナックデータを衛星から取得中であり、やや古いアルマナックデータを用いているのだから、測位計算時刻に関してより新しい情報を送ってきているGPS受信機からの入力を採用することで解決する。
《0043》ここで、仰角に関する情報を検査し、あまりに高仰角のGPS衛星のデータは後の処理で使わないよう除去する。3列目の衛星仰角がきわめて高い(天頂に近い)衛星は、それらの方位角の数値上差異は認められても、実際の離角としてはごく微小であり、方位角の情報算出根拠に用いることは好ましくない。そこで、例えば仰角85度以上の衛星は以降の方位情報の取得に用いないとする。6列目には検査の結果、高仰角衛星として排除したことを記しておく。仰角が変化して、高仰角を理由に排除すべき必要がなくなった時に、その記号をクリアすればよい。
《0044》4列目は第1GPS受信機2aで得られたチャネル状態を周期的に格納する。5列目は第2GPS受信機2bで得られたチャネル状態を格納する。これらの値は、同期かそうでないかを示す。
《0045》尚、 GPS衛星から送信される信号は、疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum) 通信方式という技術を用いているために、1023のコード長を持つ擬似乱数雑音(PRN: Pseudo Random Noise)符号によって拡散変調されている。PRN符号は各GPS衛星に一意に割り当てられている、固有の識別コードである。そこで、各GPS受信機内部のチャネルにおいては、衛星のPRN符号と同一のレプリカ擬似乱数雑音を発生せしめて同期を行っている。この同期がぴったりと取れると、雑音に埋もれていた微弱な拡散信号が、極度に強い信号(同期成立で40dBほど上昇する)となって識別検出できる。よって、同期の成立が確認されたときに受信が成立したとすることが普通である。
《0046》ここで地物や地形による遮蔽を検討する。衛星が仮に片方のアンテナの覆域に存在しているとしても、地形や人工建築物や樹木などの地物により見通し伝播路が遮蔽されていれば、その信号の強度は極端に下がるため受信機において同期確立が検出できない。そこで、両アンテナ系統の受信機におけるチャネル状態がともに同期を示さない場合、上記衛星は地物遮蔽ないし地形遮蔽されていることが極めて高確率で考えられる。このような衛星の情報を、方位情報の算出には用いないよう排除する。6列目には、この地物遮蔽ないし地形遮蔽による排除判定の結果を記しておく。両アンテナ系統のGPS受信機におけるチャネル状態がともに同期を示さない、という条件が解除された時に、この記号も解除すれば良い。
《0047》既述の二つの除外判定即ち、高仰角判定、あるいは地物・地形遮蔽判定のいずれか、によって除外された衛星以外を対象に、2列目の衛星方位角データにより、並び替えを行う。ここでは、北を0度として時計回り方向に数値が上昇してく方位記載法をとっているので、昇順ソートを用いれば衛星方位角は北を基点にして時計回りの方向に衛星方位角の順番に並ぶ。
《0048》4列目、即ち第1信号強度と、5列目、即ち第2信号強度をそれぞれ既述の閾値と比較して、衛星の存在領域の判定を行う。片方のアンテナ系統のGPS受信機のチャネル状態が同期を示し、他方のアンテナ系統のGPS受信機のチャネル状態が同期を示さない、該衛星は、前者のアンテナの覆域に存在すると判定できる。この場合、7列目には前者のアンテナの番号、即ち第1GPS受信機2aであれば、"1"、あるいは第2GPS受信機2bであれば、"2"を格納する。次いで、両アンテナ系統のGPS受信機のチャネル状態がともに閾値以上の場合、該衛星はアンテナ背向面の外延が上空半天球に交わる(天頂を含む)大半円上に存在する。7列目にはそれを表現する数"0"を格納する。
《0049》以上の手順で、データ処理部3は、データ表を構成できる。
《0050》ここで、データ処理部3は、データ表の6列目で示される除外衛星を除いた衛星に関して、7列目、即ち、領域判定結果を、上から下に読み下す。すでに方位角について昇順にソートされているから、実質的に北を基点に時計回り方向に考えた時、方位角の昇順で、衛星の領域判定結果を読み上げているのと同等になる。
《0051》この結果0,1,2を要素とする数列ができる。この数列の最終項を、最初の項に続くものとして、有方向の円環的並び(以降Rと呼ぶ)を構成する。方位角は0度と360度が一致して元に戻るので、このように方位角の順番で並ばせて、かつ、数列の最終項を、最初の項に続くものとして、有方向の円環的並び、を構成することで、該方位角を基礎とした順序性を保つことができる。このRの内部構造は以降において重要となる。
《0052》データ処理部3では、Rの内部構造を簡単に検査して、その結果に基づいて処理を3分岐する。
《0053》ここで、Rに内在している部分構造である数列を簡明に表記する目的で、3つの有限数列の定義を以下に行う。
《0054》S0は「項数が1以上で、全ての項が数"0"である有限数列」(例:{0,…,0})と定義する。
《0055》S1は「項数が1以上で、全ての項が数"1"である有限数列」(例:{1,…,1})と定義する。
《0056》S2は「項数が1以上で、全ての項が数"2"である有限数列」(例:{2,…,2})と定義する。
《0057》これら定義を利用することで、Rの内部状態判別を簡明に表現する。
《0058》Rの内部の項の並びをS0,S1,S2を用いて置き換える。
《0059》稀であるが、万一R内にS0が二つ(以上)存在した場合には、そのうちの一つをS0'と名づける。ただし、S0'は「項数が1以上で、全ての項が数"0"である有限数列」(例:{0,…,0})と定義する。
《0060》Rの内部構造の状態に関しては、次に示す状態Aおよび次に示す状態Bおよびそれ以外の場合である状態Cで、全ての場合が尽くされる。
《0061》即ち、Rの状態が状態Aであるとは、「Rの内部構造に関して、数列S0とS0'の個数は0個で、かつ、数列S1と数列S2の各個数は1個以下で両方が同時に0個ではない」場合とする。
《0062》ついで、Rの状態が状態Bであるとは、「Rの内部構造に関して、数列S0の個数は1個で、数列S0'の個数は1個以下で、かつ、数列S1と数列S2の各個数は1個以下で同時に0個ではない」場合とする。
《0063》ついで、Rの状態が状態Cであるとは、「Rは、その内部構造が、状態Aでも状態Bでもない」場合とする。
《0064》R内に存在した数列それぞれの個数を(S0,S0',S1,S2)の順番で括弧内に表現する。すると、Rの内部状態を詳細に表すことができる。
《0065》Rが状態Aであるとは、上記の記法を用いると、Rが、(0,0,0,1)、(0,0,1,0)、(0,0,1,1)のいずれかのケースであることを示す。
《0066》Rが状態Bであるとは、上記の記法を用いると、Rが、(1,0,0,1)、(1,1,0,1)、(1,0,1,0)、(1,1,1,0)、(1,0,1,1)、(1,1,1,1)のいずれかのケースであることを示す。《0067》Rが状態Cであるとは、上記の記法を用いると、Rが、(0,0,0,0)、(1,0,0,0)、(1,1,0,0)、あるいは 四つの数字の中のいずれかに2以上の数を含むケース(例えば(1,0,2,1))であることを示す。
《0068》これらのうち特に二つのケースのみが現実によく現れる。最も頻繁に現れるのは、状態Aに含まれているが、(0,0,1,1)のケースである。このケースの発生頻度は圧倒的に高い。ついで、状態Bに含まれている、(1,0,1,1)のケースの発生頻度がある程度見られる。前者の(0,0,1,1)のケースはは方位限定の最も普通の場合にあたる。後者の(1,0,1,1)のケースは方位特定の最も普通の場合にあたる。通常この二つのケースの全発生頻度をあわせると100%になる。通常使用での他のケースの発生確率は殆ど0%である。これらの例外的事象が現れる場合、天空が全く開けていなかったり、天空の半分が人為的に遮蔽されていたり等の可能性が推定される。
《0069》各数列における初項と終項は、対応する領域内に時計回りに現れる方位角順によって定める。
《0070》事例としては確率の低いものであるが、初項、終項の決め方で明示すべき、いくつかのケースを述べる。
《0071》稀だが、万一、R内に一つのS1のほかになにもないとき(0,0,1,0)、S1の初項・終項の決め方は次のようにする。仮にS1の項数が1の場合、上記衛星をS1の初項=終項とする。仮にS1の項数が2以上の場合は、衛星方位角について円順列を作る。ある衛星の方位角と時計回りにそのひとつ後の衛星の方位角が構成する角度が180度以上なら、上記ある衛星をS1の終項に、上記その一つ後の衛星をS1の初項とし、それ以外の項は、上記方位角の円順列を初項から時計回りに見たときの順序で規定される項とする。
《0072》これも稀だが、万一、R内に一つのS2のほかになにもないとき(0,0,0,1)、S2の初項・終項の決め方は次のようにする。仮にS2の項数が1の場合、上記衛星をS2の初項=終項とする。S2の項数が2以上の場合は、衛星方位角について円順列を作る。ある衛星の方位角と時計回りにそのひとつ後の衛星の方位角が構成する角度が180度以上なら、上記ある衛星をS2の終項に、上記その一つ後の衛星をS2の初項とし、それ以外の項は、上記方位角の円順列を初項から時計回りに見たときの順序で規定される項とする。
《0073》また稀な例だが、万一、R内にS0のほかになにもないとき(1,0,0,0) 場合には、次の処理を続ける。仮にS0の項数が1の場合、はその項をS0の初項=終項とする。仮にS0の項数が2以上の場合、次の処理をする。S0に属する衛星の衛星方位角について円順列を作る。ある衛星(Aとする)の方位角と時計回りにそのひとつ後の衛星(Bとする)の方位角が構成する角度が170度以上190度以下で、かつ、ある衛星(Cとする)の方位角と時計回りにそのひとつ後の衛星(Dとする)の方位角が構成する角度が170度以上190度以下なら、AをS0の終項に、BをS0'の初項に、CをS0'の終項に、DをS0の初項にし、それ以外の項は、上記方位角の円順列を初項から時計回りに見たときの順序で規定される項とする。これで(1,0,0,0)に見えるものの一部で、(1,1,0,0)にすべきものが適切に処理された。
《0074》これまでの考察で、全てのケースにおいて初項、終項を妥当に選ぶことができた。
《0075》以降の方位限定、方位特定の流れを簡明に表記する目的で、衛星方位角の定義を以下に行う。A(S1, 1)は、数列S1の初項の衛星の方位角と定義する。A(S1, e1)は、数列S1の終項の衛星の方位角と定義する。A(S2, 1)は、数列S2の初項の衛星の方位角と定義する。A(S2, e2)は、数列S1の終項の衛星の方位角と定義する。A(S0, m0)は、数列S0の中央項の衛星の方位角と定義する。ただし、中央項とは、「項数を2で割った値を下回らない最小の整数」番目の項と定義する。
《0076》以降の処理の概略をまず大きな観点から簡単に述べると、次のようになる。Rが状態Aでは、方位限定ができる。状態Bでは、方位特定ができる。状態Cでは、観察者に使用方法が適切でないことを示して簡単な対応(90度の方向転換あるいは上空の見晴らしの良い場所での使用)を促す。状態Cが発生する確率は極めて低いことは後述される。
《0077》さて、Rの状態を分岐条件とする3分岐の最初のケースを述べる。データ処理部3によって、Rが検査されて、その結果Rの状態が、状態Aであった場合、結果的には、計測方向5は、2つの条件で規制でき、即座に計測方向5の方位限定ができる。即ち、計測方向5の方位角をzとすると次のようにデータ処理部3は判断する。
《0078》状態Aの場合に取得できる第一の方位情報は次のようになる。数列S1が存在する場合、S1の終項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、数列S1の初項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回り方向に規定される、方位角領域に、計測方向の方位角(zとする)は、存在している。
《0079》状態Aの場合に取得できる第二の方位情報は次のようになる。数列S2が存在する場合、S2の終項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を開始方位角として、数列S2の初項に関連付けられる衛星方位角を終端方位角とする、時計回り方向に規定される、方位角領域に、計測方向の方位角(zとする)は存在している。
《0080》上記二つの方位情報の積集合から、データ処理部3は計測方向5の存在可能範囲を(回転などすることなく)ただちに方位角領域を限定することができる。この方位限定の結果を結果出力部4に通知する。
《0081》仮想コードで表記すると次のようになる。
《0082》
《数1》
000003

《0083》ただし、a < b < c という表記は、 方位角a,b,cが時計回りにa,b,c,の順序で出現することを示すものとする。即ち、ある方位角bは、開始方位角aと終端方位角cにより時計回りに規定される方位角範囲に存在する、という関係を示している。
《0084》次に、Rの状態が、Bであった場合の手順を述べる。
《0085》データ処理部3によって、Rが検査されて、その結果Rの状態が、状態Bであった場合、次の手順で、計測方向5の方位特定ができる。
《0086》まず、Rの状態が、状態Bであり、かつ、数列S1が存在する場合は次の処理をする。
《0087》S1の任意の項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、S1の上記任意の項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回りに規定される方位角領域に、S0の中央項に関連付けられる衛星方位角が存在するならば、計測方向zはS0の中央項に関連付けられる衛星方位角であり、そうでなければ、計測方向zはS0の中央項に関連付けられる衛星方位角の逆方向である。
《0088》上記S1の任意の項としては、S1の初項を用いればよい。
《0089》Rの状態が、状態Bであり、かつ、数列S1が存在しない場合は次の処理をする。
《0090》S2の任意の項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、S2の上記任意の項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角領域に、S0の中央項に関連付けられる衛星方位角が存在するならば、計測方向zはS0の中央項に関連付けられる衛星方位角の逆方向であり、そうでないなら、計測方向zはS0の中央項に関連付けられる衛星方位角そのものである。
《0091》上記S2の任意の項としては、S2の初項を用いればよい。
《0092》仮想コードで書くと次のようになる。
《0093》
《数2》
000004

《0094》最後に、結果Rの状態が、状態Cであった場合次のようにする。データ処理部は、結果出力部4に例外処理であることを通知する。
《0095》Rが状態Cのうち、(0,0,0,0)のケースは天空が完全に遮蔽されていることを示す。天空の開けた場所での使用を促す。
《0096》Rが状態Cのうち、(1,0,0,0)のケースは極めて稀である。計測方向か反計測方向だけで衛星が捕らえられている。90度時計回りに回転を促し(0,0,1,0)あるいは、(0,0,0,1)へ帰着させられる。これは状態Aで、方位限定できる。
《0097》Rが状態Cのうち、(1,1,0,0)のケースは極めて稀である。計測方向か反計測方向だけで衛星が捕らえられている。90度時計回りに回転を促し(0,0,1,1)へ帰着させられる。これは状態Aで、方位限定できる。
《0098》Rが状態Cのうち、数列の個数が2以上のものがある場合は、幾何学的にありえない。発生可能性は殆どない。これがある頻度で生じる場合は、携帯電話などなんらかの強い1.5GHz帯を用いる通信機器などのの混信が考えられる。例えば場所を変えることを促す。
《0099》以下では、結果出力部4の作動を説明する働きを示す。
《0100》結果出力部4は、計測方向が方位限定(状態A)ないし方位特定(状態B)された場合には、それを観察者に音声出力する。例外的に状態Cであった場合には、上記に示したように個別の検査をし、観察者に90度の方向転換を促し、あるいは、より天空の開けている場所での使用を促す。観察者に90度の方向転換を促す音声出力を行うのは、Rの状態を状態Aに帰着させる効果があるためである。また他の1.5Ghz帯使用機器からの混信が考えられる場合は携帯電話を切るなどを促す。
《0101》音声で出力することは、視覚障害者にも適切に行動支援に利用可能だからであるが、液晶画面などで表示しても良い。
《0102》この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の方位情報(方位限定ないし方位特定の結果)、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻、例外処理の場合の観察者への勧告、である。
《0103》ところで、方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、回転方向を定めてある場合、開始方位角(以降αとする)と終端方位角(以降βとする)の(α、β)の組を与えることで音声などで観察者に伝えることができるが、それに限らず、同時に次のような出力形式も可能である。即ち、概略方位角(以降θとする)と、片側誤差(以降δとする)として(θ、δ)の形式で音声で示すこともできる。θ、δは次のように与えられる。
《数3》
000005

ただし、x MOD y は xを yで割ったときの剰余を表す。
《0104》回転方向を定めた場合の(α、β)形式、および(θ、δ)形式で示される、2つの出力形式は、他方の形式に直ちに変換可能で、どちらの形式で利用者に与えても、その数値的意味に特段の変わりはない。そこで、利用者の目的や便宜に鑑みて観察者選択制として、観察者の利便性が高めても良い。あるいは両方を出力しても良い。
《0105》また、結果出力に常時ある角度を加算して出力すれば、観察者の利便性が高まる場合にはそのようにすればよい。例えば、胸に第一平面アンテナ1aを、背中に第二平面アンテナ1bを装着する場合には、計測方向zは体側右方向なので、結果を(x-90)度として示すと観察者の体の正面の方位角が得られて利便性が高まる。
《0106》以上で、装置の側から見た処理の流れを説明した。以下では、観察者の側から見た手順も加えて、より具体的な情報取得処理の流れを詳述する。
《0107》その全体を概観すると、計測方向を無作為方向に配向させた時に、Rの状態が既述の状態Aであれば、回転なくしてたちまち、方位限定ができる。その方位限定から、さらに一段進んでより高い精度を得たい場合には、上限のある回転を行ってある角度で停止させると、Rの状態は既述の状態Bとなり方位限定よりさらに一段進んだ、方位特定ができる。あるいは計測方向を無作為方向に配向させた時に、偶発的に、Rが既述の状態Bの状態を得ていれば、ただちに方位特定までできる。これらを実例に則して説明する。なお、説明の便宜上、まず方位限定を説明し、次いで、方位特定を説明する。
《0108》図3は、上述した実施形態に係る方位情報取得装置で方位限定を行う際の上空衛星配置と2つのアンテナとの関係の一例を示している。図3における同心円状の図面は、観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。外周円は仰角0度を示し、各同心円は10度ごとの仰角を示す。方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。小さな散在する丸印は、仰角、方位角で示されるGPS衛星の位置を表す。この図では12個の衛星が描かれている。黒で塗られた小さな丸印、白抜きの小さな丸印、灰色の小さな丸印があるが、それらは、おのおの次のものに相応する。灰色の丸は、処理過程における既述の合理的理由により、処理から除外判定を受けた諸GPS衛星であり、黒い小さな丸は、第1平面パッチアンテナ1aの覆域に存在すると後に判定される諸GPS衛星であり、白い小さな丸は、第2平面パッチアンテナ1bの覆域に存在すると後に判定される諸GPS衛星である。中心部には、二枚の平面パッチアンテナ1a,1bが並行に背向して、かつ大地に鉛直に設置されている。
《0109》観察者にとっては、自らが立っている位置の上空における各衛星の配置状況は分からない。そして、方位に関してなんら情報をもたない観察者によって第1平面パッチアンテナ1aおよび第2平面パッチアンテナ1bが、並行にかつ背向的に、大地に鉛直に、図3中の中心に示されるように無作為方向に設置されたとする。計測方向5は点線で示されている。点線で表されている計測方向は、この方位限定では、方位が特定はされない意を込めている。計測方向5と180度反対側に反計測方向が示されている。この時観察者はまだこの図のような天空における衛星配置を知らない。
《0110》以下に、計測方向5を方位限定する過程を具体的に示す。この時、観察者は方位情報取得装置を装着したまま立っているか、もしくは方位情報取得装置を動かさないように持っているだけで良く、回転等の行為を観察者が行う必要はないのである。
《0111》第1,第2平面パッチアンテナ1a,1bに接続されたGPS受信機2a,2bが個別に出力を行った結果を元に、データ処理部3で作成された12行7列構成のデータ表を表1として示す。
《0112》
《表1》
000006

《0113》除外判定された衛星の行は最下の2行に示されている。これらは方位情報の取得には用いられない。
《0114》データ処理部3では、表1のデータ表7列目即ち領域判定を読み下した数列の最終項を先頭に続けて、有方向の円環的並びRを構成する。表1のデータにおいて、Rは「1,2,2,2,2,2,1,1,1,1(先頭に戻る)」のようになる。
《0115》データ処理部3は、まずRの内部構造を有限数列S0,S0',S1,S2,の集まりとして検査し、それらの個数を調べる。その結果、数列の個数は(0,0,1,1)のケースで、これは状態Aであることが明らかと成る。
《0116》数列S1,S2の初項、終項を示すと次のようになる。
《数4》
000007

《0117》
《表2》
000008

《0118》データ処理部3はRが状態Aである場合の処理を開始する。状態Aの場合に取得できるのは、第一の方位情報と、第二の方位情報があった。
《0119》状態Aの場合に取得できる第一の方位情報を示す。数列S1が存在する場合、S1の終項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、数列S1の初項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回り方向に規定される、方位角領域に、計測方向の方位角(z度とする)は、存在している。
《0120》即ち、第一の方位情報として、開始方位角6度から、終端方位角(236度+180度)=56度まで時計回りで規定される範囲に計測方向(z)は存在する、と判断する。
《0121》状態Aの場合に取得できる第二の方位情報を示す。数列S2が存在する場合、S2の終項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を開始方位角として、数列S2の初項に関連付けられる衛星方位角を終端方位角とする、時計回り方向に規定される、方位角領域に、計測方向の方位角(z度とする)は存在している。
《0122》即ち、第二の方位情報として、開始方位角(218度+180度)=38度から、終端方位角(244度+180度)=64度まで時計回りで規定される範囲に計測方向(z)は存在する、と判断する。
《0123》図3においては、第一の方位情報として、この範囲が両矢印を持つ円弧、即ち、開始方位角6度から終端方位角56度まで時計回りで規定される範囲、で示されている。
《0124》図3においては、第二の方位情報として、外周円の右上方向にこの範囲が両矢印を持つ円弧、即ち、開始方位角(218度+180度)=38度から、終端方位角(244度+180度)=64度まで時計回りで規定される範囲で、示されている。
《0125》上述した二つの方位情報の積集合から、データ処理部3は計測方向5の存在可能範囲を(回転などすることなく)ただちに方位角領域を限定することができる。即ち、計測方向5は、開始方位角38度、終端方位角56度、時計回り方向で規定される範囲内に存在する、とデータ処理部3は判断できる。
《0126》図3では、外周円の外側右上方に、最終的な出力となる方位角範囲が両矢印を持つ円弧、即ち、開始方位角(218+180)=38度から終端方位角56度までとして示されている。
《0127》このように、本実施形態に係る方位情報取得装置によれば、回転などを必要とせずに即座に方位限定ができるのである。
《0128》この結果は観察者に音声により出力される。回転方向を定めた場合の開始方位角および終端方位角の組(α、β)の形式で表現すると、(開始38度、終端56度)を出力する。方位限定に可能な今ひとつの表現形式である、概略方位角(θ)と、片側誤差(δ)の組(θ、δ)で表現すると、(概略値47度、片側誤差9度)となる。両形式を出力しても良い。
《0129》これら2つの表現形式の実用例を述べる。
《0130》例えば、現在地から決して進行してはいけない方位角が既知であり、これから進行しようとする方向が少なくともその方向ではないことを行動中にすばやく確認したい用途には、(α、β)形式出力が便利である。例えば、視覚障害者が、原発事故の報を受けて、ある緯度経度の一点から遠ざかる方向に迅速に避難を要請され、ヘルパー介添え者の到着を待たずに自助歩行などする場合などがこれに相応する。ヘルパーの到着を待ったり、時間をかけて方位特定などしていることは、以降重大な健康被害を伴う被爆量を増すことになる。あるいは、雪崩多発地帯を横切る際に、登山パーティ等が、迅速に行動しつづけることが必要であり、かつ、ある特に危険な方向に進路が向いていないことを、確認しながら進行する場合などに有効である。なんとならば、雪原中では、直進しているつもりで、進行方向の修正フィードバックを視覚的にかけるべき地物がほとんどなかったり、吹雪や霧などで視界がない場合にはそもそも視覚情報から進路制御へのフィードバックが不可能でありいつのまにか曲線的な航跡となり、危険区域に踏み込んでいる場合が間々あるからである。このように行動しながらにも、瞬時に回転などせずに体躯方向あるいは視線方向の方位限定ができることは大変便利である。
《0131》逆に、なんらかの関心がある具体的方向に関して、粗精度で良いから方位角値を迅速に知りたい時には、後者の(θ、δ)形式の方が直感的で便利である。特定の地形や地物(山、人工建造物等)が見えた場合に、類似のものが複数存在していて、方位情報なしには、いずれであるか同定しえないことがある。わざわざ立ち止まって方位特定を行いその上で地形や地物の同定するほど時間はないが、視線方向の概略の方位情報さえ得られれば、それだけで、該対象を、数個の可能な選択肢から、ある特定の山であるとか、ある特定のビルディングであると、同定が可能である場合がこれにあたる。いずれも回転など要さないため、歩行しながら、即座に方位限定ができることを活かせる。
《0132》以上Rが状態Aであることが判断されたなら、計測方向5を回転させず、開始方位角と終端方位角、および時計回り方向などの回転の方向性、で定まる一定の方位角範囲として計測方向5がただちに導出される手順を表1、表2および図3の例によって示し、その出力形式が二つ可能であることを示した。この状態Aの頻度であるが、後述するように、無作為設置した場合に、9割を越す確率で生じる。
《0133》さて、計測方向5に関して、方位限定の結果が得られたとする。さらに一段進んで、方位特定をする場合、観察者は方位情報取得装置を例えば時計回り方向(反時計回り方向でも良い、いずれかの回転方向)に水平回転させる。
《0134》回転に伴い、データ処理部3では、7列目に数0が発生した、即ち、Rの内部構造にS0が発生したことを検出できる。データ処理部3は結果出力部4を通して特別の発信音でこの事実を観察者に通知し、水平回転を停止させる。
《0135》図4は、本発明の実施形態に係る方位情報取得装置で方位特定を行う際の上空衛星配置と2つのアンテナとの関係の他の例を示している。図4における同心円状の図面は、前記の回転を停止した状態の、観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。外周円は仰角0度を示し、各同心円は10度ごとの仰角を示す。方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。小さな散在する丸印は、仰角、方位角で示されるGPS衛星の位置を表す。この図では12個の衛星が描かれている。黒で塗られた小さな丸印、白抜きの小さな丸印、灰色の小さな丸印および、交差線模様で特徴づけられ小さなた丸印があるが、それらは、以下のものに相応する。灰色の小さな丸は、処理過程における合理的理由により、処理から除外判定を受けた諸GPS衛星であり、黒の小さな丸は、第1平面パッチアンテナ1aの覆域に存在すると後に判定される諸GPS衛星であり、白の小さな丸は、第2平面パッチアンテナ1bの覆域に存在すると後に判定される諸GPS衛星である。交差線模様で特徴づけられた小さな丸は、第1平面パッチアンテナ1aおよび第2平面パッチアンテナ1bの覆域の境界に存在すると後に判定される諸GPS衛星であり、中心部には、二枚の平面パッチアンテナ1a,1bが並行に背向して、かつ大地に鉛直に設置されている。
《0136》図4の同心円図において、左下方向に伸びる反計測方向5は、衛星9の方位角と一致している。これは、図3の状態で、方位限定された後、仮に時計回り水平回転によって図4に到達したことと仮定するが、無作為設置のままで、偶発的に図4のように計測方向5上に衛星を捉えた場合も同じ図で説明が行える。
《0137》表3はこの時にデータ処理部3において作成されるデータ表である。除外判定された衛星の行は最下の2行として示されている。これらは以降の処理では用いられない。
《0138》
《表3》
000009

《0139》データ処理部3では、表3のデータ表の7列目を読み下した数列の終項を先頭に続くものとし、有方向の円環的な数の並びであるRを構成する。表3のデータにおいて、Rは「1,2,2,2,2,2,0,1,1,1(先頭に戻る)」のようになる。
《0140》データ処理部3は、Rの内部構造をまず有限数列S0,S0',S1,S2の集まりとして検査する。その結果、(1,0,1,1)のケースであり、つまり状態Bであることを判別する。
《0141》数列の情報は次のようになる。
《数5》
000010

《0142》
《表4》
000011

《0143》よって、データ処理部3はRが状態Bである場合の処理を開始する。
《0144》Rの状態が、状態Bであった場合で、かつ、数列S1が存在する場合は次の処理をする。
《0145》S1の初項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、S1の初項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角領域に、S0の中央項が存在するならば、計測方向zはS0の中央項であり、そうでなければ、計測方向zはS0の中央項の逆方向である。
《0146》S1が存在するので、まず、次のことを調べる。
《0147》S1の初項に関連付けられる衛星方位角(A(S1,1)=262)を開始方位角として、S1の初項に関連付けられる衛星方位角(A(S1,1)=262)の逆方向(A(S1,1)+180=262+180=82)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角領域に、S0の中央項(A(S0,m0)=236)が存在するか、という問いである。これは、時計回りに262度から82度の間に、236度が存在するか、という問いに等しい。答えは、「存在しない」である。この問いは、境界にある衛星は、計測方向で捕らえたのか、反計測方向で捕らえたのかを識別するのに使われる。《0148》よって、存在しない場合の手順、「計測方向zはS0の中央項(A(S0,m0))の逆方向(A(S0,m0)+180)である」、を採用する。すると、z=A(S0,m0)+180=236+180=56と得られた。
《0149》従って、計測方向は56度と特定される。
《0150》以上説明したように、方位限定した後に、水平回転で方位特定ができた。
《0151》この回転については、次に示す上限があり、その範囲内で回転すれば方位特定できるのである。
《0152》以下では、図3の状態から図4の状態へ、回転により遷移させる際に、必要な回転の上限角が判明していることと、そのために、使用の容易さが高まるという事実を説明する。
《0153》例えば、すでに表1、表2、図3の事例のように方位限定を実施していた場合、得られた片側誤差幅角度(δ)の2倍、すなわち両側誤差幅角度(2δ)を上限に、計測方向5を回転させるだけで良い。このように両側誤差幅角度が上限となる事実は図3から明らかである。図3において、両側誤差幅(2δ)未満で、計測方向5か反計測方向で、一つ以上の衛星を捉えられる。回転方向は、時計回り方向でも、反時計回り方向でもどちらでも良い。図3において時計回り方向に水平回転させた場合は、2δ未満の回転角で衛星9を捕らえ図4の状態となる。反時計回り方向に水平回転させた場合は、2δ未満の回転角で衛星14を捕らえる。
《0154》必要以上に大きな角度まで回転することなく、角度2δを上限とした回転のみ実施すればよいのであるから、以下のような利点がある。
《0155》(1)観察者にとっては、過度に回転させすぎることを予防でき、必要最小限の努力で目的とする方位特定を達成しやすい。
(2)方位限定結果を得た時点で、方位特定にかかる時間の上限見積もりができる。よって、野外活動中の自らの時間的余裕と照らして、一段進んで方位特定をするか否かを観察者が的確に判断できる。
《0156》以上、本実施形態に係る方位情報取得装置によれば、回転なくして計測方向5を方位限定できることに加え、その後に、さらに一段進んだ方位特定をする際にも最小限の回転をするだけで良いことを示した。
《0157》以下に、装着構成について述べる。
《0158》本発明は、実際に使用する場合には次のように構成して、平面パッチアンテナを平行に二枚用いる構造であることによる利便性を享受することができる。図5は、方位情報取得装置を装着に適した形状とした構成例である。(a)は頭部装着状態を上方から俯瞰した図である。(b)は頭部装着状態を左側方から見た図である(c)は頭部装着状態を正面から見た図であり、この場合の計測方向は紙面から手前に突き出る方向である。即ち、本発明における第1平面パッチアンテナ1a,第2平面パッチアンテナ1bの間隙に、人の頭部を挟み込んだ状態である。
《0159》このような構成例の場合、即ち、カチューシャ状の構造、あるいは、ヘッドホン形状、あるいは帽子形状に、類似した形を取ることが出来ることは、以下の利点を生む。
《0160》(1)装置の計測方向5は、観察者の顔面正面方向と常に一致するため、方位情報取得の操作の際にも、取得された方位情報の結果である数値を利用する際にも、直接的な理解が可能で利便性が高い。
《0161》(2)頭部に装着することは、方位情報取得装置と大地の鉛直距離が最大に取れるため、地物・地形遮蔽の影響を最小限に抑えることができるため方位情報取得に効果的である。
《0162》(3)カチューシャなどの装飾物やヘッドホンなどの機能装置の頭部装着の実例があり、装着そのものが外観上に違和感なく受け入れやすい。
《0163》(4)方位特定における回転も、自然に遠方の眺望をなすような動きでよく、簡単で、外見上受け入れやすい。
《0164》近年のGPS受信機の物理的実体は信号処理用マイクロプロセッサおよびそれに伴う電子基盤であり、小型である。実際、現在の携帯型GPS受信装置は、掌に容易に収まるサイズであるものが安価に存在している。このことからも要素部品目の相当の小ささが分かる。本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置としては、これらの携帯型GPS受信装置で用いられている部品目を、活用して構成することができるので、方位情報取得装置も体積を抑えて小さく構成できるという利点がある。例えば、第1GPS受信機2aおよびデータ処理部3は第1平面パッチアンテナ1aの背面に収納する。第2GPS受信機2bおよび結果出力部4は第2平面パッチアンテナ1bの背面に収納する。カチューシャ状構造の内部にはフレキシブルケーブルを収納して、図2の構成を実現する結線を行う。結果出力部4からはスピーカーやイヤホンで音声を出力することが可能である。
《0165》また、着衣の上肢の両外側部、即ちジャケットの上肢の両外側部、に装着しても良い。上腕の両外側部にあたる着衣部分に大地に垂直となるようにして、そして相互が平行に背向するように、設置することが原則である。なおかつ、相互の平面が、体躯の正面方向と平行になるよう設置させれば、計測方向5が体躯の正面方向に来る。この場合、GPS受信部は、平面パッチアンテナの裏側に収納しても良い。この場合、両者を接続する部分はフレキシブルケーブルで構成し、上肢外側から肩を経由し、首の背後および反対側の肩を経由させ、もう一方の、平面パッチアンテナに到達させればよい。これを一時的に固定するために圧着剥離型テープが使える。データ処理部3および結果出力処理部4は、どちらかの平面パッチアンテナの裏側に収納して作りこんでおいても良いし、また、肩部や首の背後部に来るように設計しても良い。また、身体の前後、胸部と背中に平面アンテナが平行に背向して設置されても良い。この場合、第1平面パッチアンテナ1aを背中に、第2平面パッチアンテナ1bを胸部に配置すると、左側の体側方向に計測方向5は向く。そこで、結果出力部4では、常に観察者の胸部前方方向に換算した値、すなわち、時計回り方向に90度加算した値、を出力すると観察者にとって便利である。斯く構成した場合には次のような利点が生じる。
《0166》(1)体躯の正面を計測方向と一致させられ利便性が高い。
(2)回転が体躯のわずかな動きですむため容易である。
(3)突起等も少なく目立たず受け入れやすい。
(4)観察者の好みの衣服にも装着させ得る。この場合、圧着剥離型テープなどで着脱可能な形態とすると、洗濯時にも便利である。
《0167》両下肢外側部や一足の靴の両外側部に装着することもできる。この場合も圧着剥離型テープや磁石によってアンテナ部や他の機能部を仮に固定し、両者を接続する方法としては下肢外側から腰部などを経由してフレキシブルケーブルで両者のアンテナおよび各機能部の接続を実現すれば、着脱可能となって良い。この場合高仰角衛星の信号捕捉性が腕などの遮蔽効果により低下すると思われるが、既述したとおり本発明においては特に高仰角に存在する衛星はあえて使用しないので、あまり問題とならない。よって、高仰角に関する遮蔽をあまり気にすることはない。
《0168》Rが状態Cであった場合の処理について追加的に述べる。この処理においては、観察者に対する出力で、左右どちらかの方向に90度方向転換して再計測することを薦める、あるいは、より上空の見通しの良い場所での使用を薦める、等があったが、これらの意味を示すビープ音を、別途、定めておけばよい。
《0169》次に、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置で即座に方位限定をする場合に、どの程度の方位限定値が得られるかを統計的に算出したコンピュータシミュレーション結果を示す。
《0170》このコンピュータシミュレーションでは、北緯35度40分14.9秒、東経139度45分33.4秒すなわち東京の日比谷公園中心部で、2000年2月17日の複数の時刻に、上空に観測されるの衛星の運行を、衛星軌道情報を用いて再現し、無作為に計測方向を設定する試行において、どの程度の方位限定の幅を得ることになるかを見る。
《0171》0時から11時までの各定時刻(0時、1時、2時、3時、4時、5時、6時、7時、8時、9時、10時、11時)の評価を行った。これは最低限仰角0度以上の衛星数、即ち、利用可能衛星数、および衛星コンステレーション(衛星配置)は、時刻によって変動があること、それを評価に正しく反映させるためである。
《0172》また、現実に近い結果を取得することを目指し、地物遮蔽の影響を受けやすい仰角5度以下は利用不可能と前提し、さらに、85度以上の衛星も利用しないとの本稿で既述の高仰角衛星を除外する制約を用いた。
《0173》さらに、実使用時と同じく、計測方向5の無作為性を実現するため、計測方向5の選択は、乱数(0~359度)発生を用いて無作為な方向設置とした。
《0174》この条件の乱数試行を、各時刻で1000回の繰り返し、評価結果の精度を高めることを目指した。
《0175》この結果、つまり、全12000回(12時刻x1000回)の方位限定の際の両側誤差は、平均値として、30.8度という結果と出た。
《0176》北、北東、東北、東、東南、南東、南、南西、西南、西、西北、北西のように、人間生活に実用されて来ている12方位表示は、30度間隔の方位表示である。本発明方法を用いると、無作為な計測でも、回転などすることなく、このような値で、方位限定ができる。これは本発明が、簡易な操作で、実に多大な効果を奏することを示している。
《0177》最初の無作為方向への設置で(回転なくして)、計測方向5と天頂を含む平面で偶発的に1つ以上の衛星を捕らえていて、そのまま即座に方位特定できた確率は、9.9%であり、比較的高率にただちに方位特定も可能であった。
《0178》共通覆域は、境界をなす大半円に前後に2.5度ずつの帯幅を持つものと仮定してコンピュータシミュレーションを行っている。
《0179》なお、状態の発生確率で表現すると、状態A発生確率が90.1%、状態Bの発生確率が9.9%である。前者は全て、第一平面パッチアンテナ1aの覆域と第二平面パッチアンテナ1bの覆域の両方に衛星が存在する((0,0,1,1)のケース)場合だった。同様に後者は全て第一平面パッチアンテナ1aの覆域と第二平面パッチアンテナ1bの覆域の両方にも衛星が存在する((1,0,1,1)のケース)場合だった。状態Aながら、第1平面パッチアンテナ1aの覆域のみに衛星が偏在する((0,0,0,1)のケースに相当)、あるいは、第2平面パッチアンテナ1bの覆域のみに衛星が偏在する((0,0,1,0)のケースに相当)、状況は、総試行回数12000回においても出現しなかった。状態Bながら、同上の偏在状況((1,0,0,1), (1,0,1,0), (1,1,0,1), (1,1,1,0)の各ケースに相当)も出現しなかった。
《0180》以上の説明は、本実施形態に係る方位情報取得装置における方位限定および方位特定についての機能に関してのみ行ったが、図2の構成から明らかなように、測位に必要な機器は具備しており、本実施形態に係る方位情報取得装置で測位も実現できる。中緯度地域では上空半天球に常時ほぼ8個から12個のGPS衛星が存在する。よって天頂を通る大半円で分割した片側にも通常4個から6個の衛星が期待できる。原理上最低3個の衛星で二次元測位が可能であり、最低4個の衛星で三次元測位が可能であるのから、上空半天球の半分で十分測位ができることを示している。測位された結果は、第1GPS受信機2aおよび第2GPS受信機2bからデータ処理部3へ送られる測位結果をそのまま用いれば良く、例えば、第1GPS受信機2aおよび第2GPS受信機2bからの双方の測位結果のうち、測位計算時刻の新しい方を優先して、結果出力部4から出力させれば良い。
《0181》以上、本発明を図面に基づいて説明したが、本発明は上記した実施形態だけではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。
《0182》
《発明の効果》以上説明したように、請求項1,6に係る方位情報取得方法及び装置によれば、半球のアンテナパターンを備える一対のGPSアンテナを、相互に背向させて垂直に配置し各平面パッチアンテナ毎にGPS衛星からの信号を受信することにより、回転などを必要とせず、迅速に、方位を限定できる、言い換えると、方位角値をある扇形状の方位角値の範囲に絞り込むことができる。
《0183》しかも、小型なものが広く普及している廉価なL1波用GPS受信機を流用し微小な改造を加えることで、方位情報取得方法を具現化し得る方位情報取得装置を、現実的なコストで製造できる。
《0184》しかも、その具現化においては、平面パッチアンテナの小型軽量性とその平行設置の特性から、両側頭部などへの装着性に優れ、この装着構成を採用すれば、特に視線方向と計測方向との一致による、高い利便性を観察者に提供することができる。
《0185》また、請求項2,7に係る方位情報取得方法及び装置によれば、方位限定により得られた方位角幅範囲に基づいて、明確な上限値のある水平回転によると、さらに方位特定を簡易に遂行することができる。

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《図面の簡単な説明》
《図1》本発明に係る方位情報取得方法の方位情報取得原理を示す概念図である。
《図2》本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の実施形態を示す概略構成図である。
《図3》方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置と2つのアンテナの関係を示す概略配置図である。
《図4》方位情報取得装置により方位特定を行う際の上空衛星配置と2つのアンテナの関係を示す概略配置図である。
《図5》頭部装着構造とした方位情報取得装置の外観図で、(a)は頭部装着状態を上方から俯瞰した図、(b)は頭部装着状態を左側方から見た図、(c)は頭部装着状態を正面から見た図である。
《符号の説明》
1a 第1平面パッチアンテナ
1b 第2平面パッチアンテナ
2a 第1GPS受信機
2b 第2GPS受信機
3 データ処理部
4 結果出力部
5 計測方向
6a 第1平面パッチアンテナによる上空覆域
6b 第2平面パッチアンテナによる上空覆域
7 第1平面パッチアンテナによる上空覆域と第2平面パッチアンテナによる上空覆域の境界となる大半円

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高橋正人 方位情報

要約

(57)《要約》
《課題》 GPS衛星より送信されて来る信号より方位情報を得ることを可能とする。
《解決手段》 GPS衛星からの信号をGPS平面アンテナ二枚(1a,1b)を背向させる方向に平行設置させ、それぞれのアンテナに接続するGPS受信機(2a,2b)に捕捉を試みさせ、得られた信号の比較から、GPS衛星の存在する、アンテナ面に対する上空領域(6a,6b)を特定し、さらに夫々の衛星の方位角値を参照することにより、アンテナの面と、水平面の交線の特定方向の方位角値を、幅をもった方位角範囲として即座に出力しうるもので、更に、上記方位角範囲によって定まる角度を上限とする、回転角度上限の上記アンテナ水平回転によって、方位特定もでき、背向する二枚の半球ビームをもつGPSアンテナ(1a,1b)および各々に接続されたGPS受信機(2a,2b)および上記GPS受信機に共通に接続するデータ処理部(3)および結果出力部(4)から構成される。


書誌+要約+請求の範囲

(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2001-356161(P2001-356161A)
(43)《公開日》平成13年12月26日(2001.12.26)
(54)《発明の名称》方位情報取得方法及び装置
(51)《国際特許分類第7版》
G01S 5/14
G09B 21/00
《FI》
G01S 5/14
G09B 21/00 D
《審査請求》有
《請求項の数》7
《出願形態》OL
《全頁数》17
(21)《出願番号》特願2001-93964(P2001-93964)
(22)《出願日》平成13年3月28日(2001.3.28)
(31)《優先権主張番号》特願2000-91362(P2000-91362)
(32)《優先日》平成12年3月29日(2000.3.29)
(33)《優先権主張国》日本(JP)
(71)《出願人》
《識別番号》301022471
《氏名又は名称》独立行政法人通信総合研究所
(71)《出願人》
《識別番号》500138939
《氏名又は名称》高橋 正人
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
(74)《代理人》
《識別番号》100082669
《弁理士》
《氏名又は名称》福田 賢三 (外2名)
(57)《要約》
《課題》 GPS衛星より送信されて来る信号より方位情報を得ることを可能とする。
《解決手段》 GPS衛星からの信号をGPS平面アンテナ二枚(1a,1b)を背向させる方向に平行設置させ、それぞれのアンテナに接続するGPS受信機(2a,2b)に捕捉を試みさせ、得られた信号の比較から、GPS衛星の存在する、アンテナ面に対する上空領域(6a,6b)を特定し、さらに夫々の衛星の方位角値を参照することにより、アンテナの面と、水平面の交線の特定方向の方位角値を、幅をもった方位角範囲として即座に出力しうるもので、更に、上記方位角範囲によって定まる角度を上限とする、回転角度上限の上記アンテナ水平回転によって、方位特定もでき、背向する二枚の半球ビームをもつGPSアンテナ(1a,1b)および各々に接続されたGPS受信機(2a,2b)および上記GPS受信機に共通に接続するデータ処理部(3)および結果出力部(4)から構成される。
000002






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高橋正人 方位情報

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(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2001-356161(P2001-356161A)
(43)《公開日》平成13年12月26日(2001.12.26)
(54)《発明の名称》方位情報取得方法及び装置
(51)《国際特許分類第7版》
G01S 5/14
G09B 21/00
《FI》
G01S 5/14
G09B 21/00 D
《審査請求》有
《請求項の数》7
《出願形態》OL
《全頁数》17
(21)《出願番号》特願2001-93964(P2001-93964)
(22)《出願日》平成13年3月28日(2001.3.28)
(31)《優先権主張番号》特願2000-91362(P2000-91362)
(32)《優先日》平成12年3月29日(2000.3.29)
(33)《優先権主張国》日本(JP)
(71)《出願人》
《識別番号》301022471
《氏名又は名称》独立行政法人通信総合研究所
(71)《出願人》
《識別番号》500138939
《氏名又は名称》高橋 正人
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
(74)《代理人》
《識別番号》100082669
《弁理士》
《氏名又は名称》福田 賢三 (外2名)
(57)《要約》
《課題》 GPS衛星より送信されて来る信号より方位情報を得ることを可能とする。
《解決手段》 GPS衛星からの信号をGPS平面アンテナ二枚(1a,1b)を背向させる方向に平行設置させ、それぞれのアンテナに接続するGPS受信機(2a,2b)に捕捉を試みさせ、得られた信号の比較から、GPS衛星の存在する、アンテナ面に対する上空領域(6a,6b)を特定し、さらに夫々の衛星の方位角値を参照することにより、アンテナの面と、水平面の交線の特定方向の方位角値を、幅をもった方位角範囲として即座に出力しうるもので、更に、上記方位角範囲によって定まる角度を上限とする、回転角度上限の上記アンテナ水平回転によって、方位特定もでき、背向する二枚の半球ビームをもつGPSアンテナ(1a,1b)および各々に接続されたGPS受信機(2a,2b)および上記GPS受信機に共通に接続するデータ処理部(3)および結果出力部(4)から構成される。
000002

《特許請求の範囲》
《請求項1》 それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対のGPSアンテナを、互いに背向に大地に垂直に配置し、天頂を通る1つの大半円を境として、該GPSアンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域をそれぞれ形成し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、双方のGPS受信機での各GPS衛星信号の受信状態の比較から1つあるいは複数のGPS衛星の存在領域を割り出し、少なくとも一方のGPS受信機から該GPS衛星方位角を取り出し、各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、抽出した少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《請求項2》 それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対のGPSアンテナを、互いに背向に大地に垂直に配置し、天頂を通る1つの大半円を境として、該GPSアンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及び上空覆域をそれぞれ形成し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、双方のGPS受信機での各GPS衛星信号の比較から1つあるいは複数のGPS衛星の存在領域を割り出し、少なくとも一方のGPS受信機から該GPS衛星方位角を取り出し、各領域において、衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、抽出した少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定し、上記得られた方位角の角度幅を回転角度の上限として、上記一対のGPSアンテナを水平回転し、それぞれのGPSアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた各GPS衛星の信号から少なくとも1つの衛星が境界に存在すると判定されるに至った、その方向で上記一対のGPSアンテナの水平回転を停止し、少なくとも他の1つのGPS衛星の存在領域判定を行ない、少なくとも一方のGPS受信機から上記の衛星の方位角を取り出し、上記取り出した1つの衛星の方位角と、その逆方向の方位角と、境界に存在すると判定された上記の衛星の方位角の比較により方位を特定する、ことを特徴とする方位情報取得方法。
《請求項3》 該一対のGPSアンテナは、平面パッチアンテナであることを特徴とする請求項1又は2の方位情報取得方法。
《請求項4》 該一対のGPSアンテナは、頭部を挟んで互いに背向且つ平行で大地に垂直に装着することを特徴とする請求項1又は2の方位情報取得方法。
《請求項5》 該一対のGPSアンテナは、身体で挟んで互に背向且つ平行で大地に垂直に装着することを特徴とする請求項1又は2の方位情報取得方法。
《請求項6》 互に平行で且つ背向し、垂直に配置された一対の半球のアンテナパターンを有するGPSアンテナと、該各GPSアンテナは、向いている方向の上空4分の1天球にアンテナ感度が及ぶ上空覆域を形成し、上記一対のアンテナにより上記それぞれの上空覆域に存在する衛星より送信される信号を捕捉させる手段と、上記各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出する手段と、捕捉された各衛星よりの信号の比較から衛星の存在していた存在領域を割り出す手段と、上記各領域の少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する手段と、から成ることを特徴とする方位情報取得装置。
《請求項7》 互に平行且つ背向し、垂直に配置された一対の半球のアンテナパターンを有するGPSアンテナと、該各GPSアンテナは、向いている方向の上空4分の1天球にアンテナ感度が及ぶ上空覆域を形成し、上記一対のアンテナにより上記それぞれの上空覆域に存在する衛星より送信される信号を捕捉させる手段と、捕捉された各衛星よりの信号の比較から衛星の存在していた存在領域を割り出す手段と、上記各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角の方位角を抽出する手段と、上記各領域の少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する手段と、上記得られた方位角の角度幅を回転角度の上限として、該一対のアンテナを水平回転する手段と、それぞれの回転している一対のアンテナより上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた各GPS衛星の信号から少なくとも1つの衛星が境界に存在すると判定されるに至った、その方向で上記一対のアンテナの水平回転を停止する手段と、少なくとも他の1つのGPS衛星の存在領域判定を行い、その衛星の方位角を取り出す手段と、上記取り出した衛星の方位角と、その逆方向の方位角と、上記境界に存在すると判定された上記の衛星の方位角の比較により方位を特定する手段と、から成ることを特徴とする方位情報取得装置。
《発明の詳細な説明》
《0001》
《発明の属する技術分野》本発明は、GPS衛星を用いて、方位情報を取得する方法及び方位情報を取得する装置に関する。
《0002》
《従来の技術》本明細書で「方位特定」とは、ある具体的な特定方向に対して、ある方位角値を一意に対応づけることを意味し、「方位限定」とは、ある具体的な特定方向に対して、ある開始方位角値とある終端方位角値とある回転方向により規定される扇形状の方位角値範囲を対応づけることを意味し、方位情報取得とは、方位特定と方位限定の両者の概念を含むものとする。
《0003》以下、方位限定について説明を加える。例えば、北を0度として、時計回りに度数が増えるとする表示系を用いる場合、自分から見てある山の見える方向である具体的な方向が、方位角37度であると一意に対応付ける行動は方位特定であり、一方、そこまでの情報が得られなかった状態で、しかし少なくとも、方位角35度から方位角49度まで時計回りに示される扇形の中にあることは間違いない、との事実をなんらかの情報を手がかりに、獲得する行動は方位限定といえる。
《0004》方位特定に比較して、この方位限定がきわめて迅速にできる場合、方位限定という行動に実際的な有用性があるといえる。必要に応じて、迅速な方位限定と、正確な方位特定の双方が可能となればさらに実用性が高い。即ち、正確さを優先させる場合には方位特定を、迅速さが優先される場合には方位限定を行えば良いのである。
《0005》実際に、以下に述べるような具体的状況を鑑みるに、方位特定と方位限定の双方の必要性が認められる。
《0006》例えば、野外歩行中の視覚障害者や、山岳部・山間部における濃霧・吹雪状況でほとんど視界の効かない状態を歩行せざるを得ない状況下の調査山行者・踏査業務者などを考える。ここで挙げた状況の者にとって、無視界に相応する状態のまま歩行せざるを得ない、という事実が共通している。もちろん後者は臨時野営などすべきであるとされるが、日没後に来る極低温下での生命の危険の予測、あるいは、暴風雪到来予報による身体・生命の危険に関する予測が、的確な情勢判断と共になされる場合においては、無視界でもある程度の行動決断をして歩行する場合もある。この無視界歩行は次の共通の特徴を備える。
《0007》第一に、携帯型衛星測位装置で現在位置が緯度経度値で判明し、目的地がやはり緯度経度値で明らかであり結果として目的地方向への方位角数値を得られることは良くあるが、無視界ということは、視覚による簡単な概略方位情報取得機能が奪われていることに相当するので、他の方位情報取得手段をもっていない場合、該方位角数値を効果的に行動決定に用いることがほとんどできない。一方、使用場所によって外乱磁気のため結果が大きく偏ることがあり、しかも、その偏り即ち誤差幅程度を出力し得ない方位磁石は、無視界歩行の方向決定といった重要な決断に用いることはできない。GPS衛星より送信されてくる信号により緯度、経度、高度、GPS時刻等の方位情報は容易に得られたが、方位情報は得られない。また、陸上移動体では適切な、移動により再測位して移動方向方位を算出する方法は、GPS(Global Positioning System 衛星測位システムの1つ)の測位誤差のゆえに歩行距離が相当必要で有視界歩行でさえ負荷が大きく、無視界歩行で実施することは困難を極める。そこで、携帯型衛星測位装置を持参していても、方位を提供しなかった該装置は、無視界状況にあり視覚依存の概略方位推定が不可能な者に対しては、的確に歩行方位決定を支援する機能に不足があった。これを補償できる方位情報取得方法が必要である。
《0008》第二に、仮になんらかの方法で、ある具体的方向に進むことを決定し得るとしても、人間は一般に具体的な地物方向や天体方向等の視覚的に認識される方向に基づいて自らの進行方向を微修正するフィードバックループにより直進性を維持するので、該無視界状況では、進行方向を正しく維持し続けることは困難である。目をつぶって歩行する場合と同様、方位の確認を頻繁に行わないと、当初の意志に反して進路が曲線化し、例えば、雪崩多発地帯等の危険区域に、踏み込んでいく等の危険がある。この場合には、きわめて頻繁に方位を確認するのであるから、いちいちの確認作業に作業負荷が大きく、行動を制約するようであっては実際の役に立たない。無視界歩行を行う者にとって、歩行を継続しながらでも簡単に操作でき、頻繁に情報取得するに適する程度の、迅速な方位情報取得方法を持つことが必須となる。
《0009》第三に、視覚が用いられない時には、常に前方障害物の検知のために手やその延長であるところの杖等によって障害物探索を行いつづけ、転倒等を回避する必要がある。そこで上記の方位特定・方位限定に係る装置があるとしても、手で持つ携帯型の装置は不適切で、無視界歩行時の手や杖による前方物体の探知行動を制約しないよう、装着型の装置が適している。
《0010》以上から、無視界歩行を的確に支援するには次の特徴が必要である。第一に、無視界歩行中に進行方位が意図する方向から逸れていないことをしばしば確認できるよう、計測の迅速さと簡易さを備え、かつ、誤差程度を明示可能な方位限定の機能を保持することが必要となる。第二に、無視界歩行時において、現地点と目的地点の緯度経度値が得られる時、目的地点への歩行方向を初期決定できるような、ある程度正確な方位特定機能を保持することが必要となる。第三に、無視界歩行時には、手は前方物体の探知と転倒回避を図る重要な手段となるので、身体や衣類に直接装着可能な装置構成となりうるものが適している。
《0011》
《発明が解決しようとする課題》即ち、視覚障害者の日常野外行動や野外活動業務の支援はもとより、視界不良を伴う気象条件下での健常者の野外活動業務においても役立つための方位取得の要件は下記の如くである。
(1)即座に方位限定ができる(無視界歩行の過程で頻繁な直進性確認に役立つ)。
(2)同一機器で簡易に方位特定もできる(無視界歩行の開始時の進行方向特定を補佐する)。
(3)小型軽量かつ身体に沿う平面構成を取れるため身体に装着したまま使用できる(無視界歩行の過程で重要となる手をふさがない)。より具体的に特定すれば、以下のような実際的な特徴を有するものである。
(4)視覚障害者が常時装着し社会生活場面で使用する場合にも外見上受け入れやすい形状を取れる(日常的に無視界である歩行者の社会生活を支援できる)。
(5)計測方向が観察者の今向いている顔の方向と常に一致するため直感的で使いやすい(無視界歩行の過程で頻繁な使用にも耐えるほど方位取得操作が楽である)。
(6)従来の携帯型衛星測位用機器の要素部品を活用して微小な改造を加えることで比較的安価に構築できる(無視界歩行の支援自体にあまり費用がかからない)。
(7)衛星測位機能を所持するので、衛星測位機器を別途所持する必要がなくなる(無視界歩行時の過程に必要な携行品を減じることができる)。
《0012》本発明は、上記実情に鑑み、方位限定及び方位特定で即座に行えると共に携帯が容易な方位情報取得方法及び装置を提供することを目的とする。
《0013》
《課題を解決するための手段》本発明による方位取得方法は、それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対のGPSアンテナを、互いに背向して大地に垂直に配置し、天頂を通る1つの大半円を境として、該GPSアンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及ぶ上空覆域をそれぞれ形成し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、双方のGPS受信機での各GPS衛星信号の受信状態の比較から1つあるいは複数のGPS衛星の存在領域を割り出し、少なくとも一方のGPS受信機から該GPS衛星方位角を取り出し、各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、抽出した少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する、ことを特徴とする。
《0014》また、本発明による方位取得方法は、それぞれ半球のアンテナパターンを有する一対のGPSアンテナを、互いに背向に大地に垂直に配置し、天頂を通る1つの大半円を境として、該GPSアンテナは向いている方向の上空四分の一天球にアンテナの感度が及び上空覆域をそれぞれ形成し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、双方のGPS受信機での各GPS衛星信号の比較から1つあるいは複数のGPS衛星の存在領域を割り出し、少なくとも一方のGPS受信機から該GPS衛星方位角を取り出し、各領域において、衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出し、抽出した少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定し、上記得られた方位角の角度幅を回転角度の上限として、上記一対のGPSアンテナを水平回転し、それぞれのアンテナに接続しているGPS受信機に、上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた各GPS衛星の信号から少なくとも1つの衛星が境界に存在すると判定されるに至った、その方向で上記一対のGPSアンテナの水平回転を停止し、少なくとも他の1つのGPS衛星の存在領域判定を行ない、少なくとも一方のGPS受信機から上記の衛星の方位角を取り出し、上記取り出した1つの衛星の方位角と、その逆方向の方位角と、境界に存在すると判定された上記の衛星の方位角の比較により方位を特定する、ことを特徴とする。
《0015》上記一対のGPSアンテナとして、平面パッチアンテナを用いることを含む。《0016》また上記一対のGPSアンテナは、頭部又は身体を挟んで互に背向且つ平行で大地に垂直に装着することを含む。
《0017》更に、本発明に依る方位情報取得装置は、互に平行で且つ背向し、垂直に配置された一対の半球のアンテナパターンを有するGPSアンテナと、該各GPSアンテナは、向いている方向の上空4分の1天球にアンテナ感度が及ぶ上空覆域を形成し、上記一対のアンテナにより上記それぞれの上空覆域に存在する衛星より送信される信号を捕捉させる手段と、上記各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角を抽出する手段と、捕捉された各衛星よりの信号の比較から衛星の存在していた存在領域を割り出す手段と、上記各領域の少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する手段と、から成ることを特徴とする。
《0018》また、本発明に依る方位情報取得装置は、互に平行且つ背向し、垂直に配置された一対の半球のアンテナパターンを有するGPSアンテナと、該各GPSアンテナは、向いている方向の上空4分の1天球にアンテナ感度が及ぶ上空覆域を形成し、上記一対のアンテナにより上記それぞれの上空覆域に存在する衛星より送信される信号を捕捉させる手段と、捕捉された各衛星よりの信号の比較から衛星の存在していた存在領域を割り出す手段と、上記各領域において衛星方位角の数列を時計回りに作成し、初項の方位角と終項の方位角の方位角を抽出する手段と、上記各領域の少なくとも一つの領域で得られた初項の方位角と終項の方位角により方位を限定する手段と、上記得られた方位角の角度幅を回転角度の上限として、該一対のアンテナを水平回転する手段と、それぞれの回転している一対のアンテナより上空半天球の全てのGPS衛星から送信される信号の捕捉を試みさせ、得られた各GPS衛星の信号から少なくとも1つの衛星が境界に存在すると判定されるに至った、その方向で上記一対のアンテナの水平回転を停止する手段と、少なくとも他の1つのGPS衛星の存在領域判定を行い、その衛星の方位角を取り出す手段と、上記取り出した衛星の方位角と、その逆方向の方位角と、上記境界に存在すると判定された上記の衛星の方位角の比較により方位を特定する手段と、から成ることを特徴とする。から成ることを特徴とする。
《0019》
《発明の実施の形態》添付図面に基づいて、本発明に係る方位情報取得方法およびそれを具現化する方位情報取得装置の一実施形態を詳細に説明する。
《0020》なお、以降の説明では、角度の単位は度(deg)を用い、北を0度として時計回り方向に東が90度、南が180度、西が270度の方位角表示を用いる。また仰角は水平面を0度として、天頂を90度とする仰角表示を用いる。
《0021》先ず、図1に基づいて、本発明による方位限定の取得原理を説明する。図1の中央部に第1平面パッチアンテナ1aおよび第2平面パッチアンテナ1bが設置されている。第1平面パッチアンテナ1aおよび、第2平面パッチアンテナ1bは、背向する方向に、かつ、相互に平行して配置する。そして、両者ともに大地に対して垂直に設置する。この時、仮に大地に立脚して上からアンテナ配置を見下ろして、第1平面パッチアンテナ1aが左側に、第2平面パッチアンテナ1bが右側となる配置にした時、この見下ろしている観察者にとって、体躯の正面となる方向を、以下では計測方向5と呼ぶことにする。
《0022》上記第1,第2平面パッチアンテナ1a,1bとしては、GPS衛星システムで用いられている右旋円偏波に対して半球のビームパターンを備えるものを用いる。半球ビームを持つアンテナパターンのことを稀に文献によっては無指向性と、表現しているものがあるが、無指向性とは正確には等方性(isotropic)の意であるので、ここでは無指向性とは即ち、等方性とする用法に従って、半球のビームパターンを形容する用途には用いない。上記第1,第2平面パッチアンテナ1a,1bは大地に垂直に立てられているので、半球のビームのうち、半分は大地を向いており、使われていない。そして残りの半分は、上空への感度を持っている。
《0023》このような二枚の平面パッチアンテナを相互に背向して平行とし、かつ両者を大地に垂直に立てると、第1平面パッチアンテナ1aと、第2平面パッチアンテナ1bのそれぞれの実質上の覆域は、図1に示されるように、ある大円の弧としての大半円を境界に上空を二つに割った状態と一致する。この大半円は、第1平面パッチアンテナ1aによる上空覆域6aと第2平面パッチアンテナ1bによる上空覆域6bの境界となる大半円7である。言い換えると、第1平面パッチアンテナ1aは、図1中のGPS衛星Aが存在している上空4分の1天球を覆域とし、第2平面パッチアンテナ1bは、図1中のGPS衛星Bが存在している上空4分の1天球を覆域とする。
《0024》GPS衛星から発信されている測位用の電波は、1.5GHz付近のマイクロ波の周波数帯を使用するため光と同様に直進性が優れており、GPS用の第1平面パッチアンテナ1aの上空覆域6a内にあるGPS衛星Aからの信号強度と、第1平面パッチアンテナ1aの上空覆域6a内にないGPS衛星Bからの信号強度には明瞭な差異が生じる。したがって、この信号強度の差異を元に、GPS衛星A、GPS衛星Bの存在領域を判定することができ、各GPS衛星の存在領域と各GPS衛星の方位角情報とに基づいて、計測方向5を方位限定することができる。
《0025》そして、図1においてGPS衛星Cは第1平面パッチアンテナ1aによる上空覆域6aと第2平面パッチアンテナ1bによる上空覆域6bの境界となる大半円7に存在している。よって、このGPS衛星Cからの信号は、第1平面パッチアンテナ1aと第2平面パッチアンテナ1bにて受信されることとなる。GPS衛星システムの軌道が上空約2万キロと遠方であるため、遠方界から到来する電磁波が、平行に双方の平面パッチアンテナ1a,1bの覆域6a,6bに入射し、双方に受信される。本発明では、このように信号が同時受信された時、GPS衛星Cの存在方向を計測方向5ないし、計測方向5に180度を加算した方向であるところの、反計測方向として判別でき、かつ、既述のGPS衛星AやGPS衛星Bの方位角情報と領域判定結果を援用すると、計測方向5の方位特定ができる。
《0026》なお、方位情報取得に用いる平面パッチアンテナの大きな特徴として、小型軽量であり、製造が容易で、安価に作成できることが挙げられる。第1平面パッチアンテナ1a、第2平面パッチアンテナ1bの作成時に実際には、設計時に無限大地板を仮定して理論的に計算された対円偏波ビーム幅である半球よりも、若干広い立体角の対円偏波ビーム幅を構成する平面アンテナが完成してしまうことがある。これは理論計算上無限地板を想定して設計する結果と、現実の様相が異なることから生じる。これについては、下記の文献に明示されている。
《0027》(社)電子情報通信学会発行、「小型・平面アンテナ」羽石操・平澤一広・鈴木康夫共著、初版平成8年8月10日発行、P100.《0028》Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics, Inc. 1996, P342-P343, P722.《0029》このようなビーム形状のずれを基板サイズやパッチサイズなどをわずかに変更しながら、修正を施していき所望のアンテナパターンを得ることはアンテナパターンシェーピングとして知られる。
《0030》しかしながら、求めるよりも若干広い立体角形状のビームになってしまった場合は、本発明ではそのまま用いれば良い。すると、図1における大半円が線ではなく、若干の微小幅を持った(観測者から見ると若干の視角を持った)帯領域となり、その視角幅があまり大きくなければ実用に支障はない。後に詳述する方位限定機能ではこの若干の広がりが計測方向5の微小幅を生み、衛星を偶発的に捕捉する確率を高める効果がある。一方、方位特定機能では、方位特定時の精度が微小に下がると見込まれるが、本発明の目的とするところの実用に大きな問題はなく、多少の許容度がある事実は製造時コスト観点からすると好ましい。
《0031》或いは、半天球の設計時計算と異なり、製作結果が半天球よりも大きめのビームを持つ場合、不要な感度部分を除去するために、裏側に電波遮蔽素材から成る遮蔽物質を配置すれば簡単に半天球ビームアンテナが構成できる。
《0032》次に、図2に基づいて、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の一実施形態を説明する。図2において、第1平面パッチアンテナ1aには、第1GPS受信機2aが接続され、第2平面パッチアンテナ1bには、第2GPS受信機2bが接続されている。なお、第1,第2平面パッチアンテナ1a,1bは、上述した如く、相互に背向して平行とし、かつ両者を大地に垂直に立てた状態としてある。
《0033》図2における第1GPS受信機2a,第2GPS受信機2bの持つべき機能・仕様は広く普及しているL1波利用の小型の携帯型測位装置用が含むGPS受信機と同等でよい。すなわち民生用GPS測位装置の小型軽量化に際して培われた小型性・量産性を受け継ぎ流用する。民生用GPS測位装置の小型軽量化では、平面パッチアンテナに応分のサイズのGPS受信機がすでに多く存在している。あるいは容易に製造できる。また、平面パッチアンテナとGPS受信機が筐体に一体型となっており、両者を併せても、手のひらにすっぽり収まる程度の小型のものもすでに安価に存在しており、製造技術として問題はない。これら既存の、小型化技術の蓄積を流用することができるので、本発明は経済的にかつ小型に構成できる。《0034》GPS受信機は次のデータ列を例えば毎秒以下の周期で出力するもの、即ち、標準的な仕様のものを用いる。出力に含まれるデータは次のようである。まず現在時刻、そして、測位データとして、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード(3衛星を用いた2次元測位か4衛星を用いた3次元測位かを示す)、そして、チャネル1に割り当てられた衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態、チャネル2に割り当てられた衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態、…、チャネルnに割り当てられた衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態である。チャネル数nは通常12が用いられている。これは12衛星の信号に並列同期できるもので、現在の標準的な仕様であるといえる。本発明は、これら普及型の廉価な携帯用L1波GPS受信機と平面アンテナをほぼそのまま流用できる。
《0035》第1平面パッチアンテナ1aを通して第1GPS受信機2aは衛星信号に対する同期・復号を試みそして測位を試みる。同様に第2平面パッチアンテナ1bを通して第2GPS受信機2bは衛星信号に対する同期・復号を試みさらに測位を試みる。即ち第1GPS受信器2a、第2GPS受信機2bには、通常の携帯型衛星測位装置のGPS受信機同様、あたかも上空半天球を覆域としているアンテナに接続されている時と全く同じ様に、上空に存在することが期待されている全GPS衛星の信号探索を行わせるのである。
《0036》尚、 GPS衛星から送信される電波には、全GPS衛星の軌道情報(アルマナックデータ)も含まれており、これは全ての衛星から送信されている。そのため、現在位置からみて仰角0度以上の上空に存在はするが、地物や地形の遮蔽により信号が遮断されている場合か、あるいは、アンテナの覆域に存在しておらず、信号と同期できない状態のGPS衛星についての仰角および方位角は、どちらかのアンテナによって同期した他のGPS衛星から受信されたところのデータから簡易な計算によって算定および出力可能となっている。事実そのような情報を出力する機器は存在する。
《0037》また、全GPS衛星はまったく同じ周波数で信号を送信するが、疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum) 通信方式という技術を用いているために、同じ周波数を用いていても混信するおそれがない。疑似雑音符号とよばれる、0と1が一見不規則に交代するディジタル符号の配列を、それぞれのGPS衛星に違う配列のものを割り当てることで、各衛星からの信号を識別し、分離受信が可能となっており、即ち,現在位置から見て仰角0度以上に存在しているGPS衛星すべてに関してそれらの上空における仰角、方位角のみならず、それらの衛星からの信号に対する同期の成立・非成立すなわち受信状態を分離検出することは原理的に容易となっている。
《0038》GPS受信機に信号探索を行わせる過程で、各衛星のデータである、GPS衛星の衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、チャネル状態を双方のGPS受信機からから周期的に出力させる。また、測位結果データである、緯度、経度、高度、測位計算時刻、測位計算モード、および現在時刻も双方から周期的に出力させる。なお、データの出力を行う周期は特に限定されるものではなく、現在では毎秒程度のGPS受信機が普及しているが、さらに短い周期で出力するものを用いることが可能ならば、そうしても良い。
《0039》第1GPS受信機2aから得る各データと、第2GPS受信機2bから得る各データをデータ処理部3に入力する。データ処理部3では、これらのデータを以下のように処理する。《0040》データ処理部3では、まず各衛星のデータに関して方位情報取得用のデータ表を構成する。測位結果データは、データ処理部3のバッファに溜め、該データ表の完成に必要な参照の目的に供されたのち、結果出力部4に通知される。方位情報取得用のデータ表の、各行は各GPS衛星に対応させている。該データ表の最大行数は、第1GPS受信機2a, 第2GPS受信機2bがそれぞれ並列信号処理可能な最大衛星数に等しいものとする。ここでは、第1GPS受信機2a,第2GPS受信機2bが、それぞれ並列信号処理可能な最大衛星数は、現在市民レベルで実用されている携帯型測位装置と同等のものとし、12を仮定する。
《0041》上記データ表の各列は次の項目とする。1列目には、衛星番号を周期的に記録する。第1GPS受信機2aからの入力と、第2GPS受信機2bからの入力があるが、これらの値は同一とみなせる。もし同一でない場合は、12を越える数の衛星が上空に存在していて、第1GPS受信機2aと第2GPS受信機2bが、異なった衛星番号の組を捕捉しようとしているのである。あるいは、どちらかが古いアルマナックデータを用いているのである。よって、新しい測位計算時刻の情報を送ってきているGPS受信機が選択している衛星番号の組をデータ処理部3にて検出し、残る一方のGPS受信機にその衛星を選択するように命令を送る。このように信号捕捉を行う衛星番号の組を指定する機能も携帯型衛星測位装置のGPS受信部において普通の仕様である。
《0042》2列目は衛星方位角を格納し、周期的に更新する。3列目は衛星仰角を格納し、周期的に更新する。2列目と3列目の値に関して、第1GPS受信機2aからの入力と、第2GPS受信機2bからの入力があるが、これらの値は同一とみなせる。同一でない場合は、どちらかのGPS受信機が最新アルマナックデータを衛星から取得中であり、やや古いアルマナックデータを用いているのだから、測位計算時刻に関してより新しい情報を送ってきているGPS受信機からの入力を採用することで解決する。
《0043》ここで、仰角に関する情報を検査し、あまりに高仰角のGPS衛星のデータは後の処理で使わないよう除去する。3列目の衛星仰角がきわめて高い(天頂に近い)衛星は、それらの方位角の数値上差異は認められても、実際の離角としてはごく微小であり、方位角の情報算出根拠に用いることは好ましくない。そこで、例えば仰角85度以上の衛星は以降の方位情報の取得に用いないとする。6列目には検査の結果、高仰角衛星として排除したことを記しておく。仰角が変化して、高仰角を理由に排除すべき必要がなくなった時に、その記号をクリアすればよい。
《0044》4列目は第1GPS受信機2aで得られたチャネル状態を周期的に格納する。5列目は第2GPS受信機2bで得られたチャネル状態を格納する。これらの値は、同期かそうでないかを示す。
《0045》尚、 GPS衛星から送信される信号は、疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum) 通信方式という技術を用いているために、1023のコード長を持つ擬似乱数雑音(PRN: Pseudo Random Noise)符号によって拡散変調されている。PRN符号は各GPS衛星に一意に割り当てられている、固有の識別コードである。そこで、各GPS受信機内部のチャネルにおいては、衛星のPRN符号と同一のレプリカ擬似乱数雑音を発生せしめて同期を行っている。この同期がぴったりと取れると、雑音に埋もれていた微弱な拡散信号が、極度に強い信号(同期成立で40dBほど上昇する)となって識別検出できる。よって、同期の成立が確認されたときに受信が成立したとすることが普通である。
《0046》ここで地物や地形による遮蔽を検討する。衛星が仮に片方のアンテナの覆域に存在しているとしても、地形や人工建築物や樹木などの地物により見通し伝播路が遮蔽されていれば、その信号の強度は極端に下がるため受信機において同期確立が検出できない。そこで、両アンテナ系統の受信機におけるチャネル状態がともに同期を示さない場合、上記衛星は地物遮蔽ないし地形遮蔽されていることが極めて高確率で考えられる。このような衛星の情報を、方位情報の算出には用いないよう排除する。6列目には、この地物遮蔽ないし地形遮蔽による排除判定の結果を記しておく。両アンテナ系統のGPS受信機におけるチャネル状態がともに同期を示さない、という条件が解除された時に、この記号も解除すれば良い。
《0047》既述の二つの除外判定即ち、高仰角判定、あるいは地物・地形遮蔽判定のいずれか、によって除外された衛星以外を対象に、2列目の衛星方位角データにより、並び替えを行う。ここでは、北を0度として時計回り方向に数値が上昇してく方位記載法をとっているので、昇順ソートを用いれば衛星方位角は北を基点にして時計回りの方向に衛星方位角の順番に並ぶ。
《0048》4列目、即ち第1信号強度と、5列目、即ち第2信号強度をそれぞれ既述の閾値と比較して、衛星の存在領域の判定を行う。片方のアンテナ系統のGPS受信機のチャネル状態が同期を示し、他方のアンテナ系統のGPS受信機のチャネル状態が同期を示さない、該衛星は、前者のアンテナの覆域に存在すると判定できる。この場合、7列目には前者のアンテナの番号、即ち第1GPS受信機2aであれば、"1"、あるいは第2GPS受信機2bであれば、"2"を格納する。次いで、両アンテナ系統のGPS受信機のチャネル状態がともに閾値以上の場合、該衛星はアンテナ背向面の外延が上空半天球に交わる(天頂を含む)大半円上に存在する。7列目にはそれを表現する数"0"を格納する。
《0049》以上の手順で、データ処理部3は、データ表を構成できる。
《0050》ここで、データ処理部3は、データ表の6列目で示される除外衛星を除いた衛星に関して、7列目、即ち、領域判定結果を、上から下に読み下す。すでに方位角について昇順にソートされているから、実質的に北を基点に時計回り方向に考えた時、方位角の昇順で、衛星の領域判定結果を読み上げているのと同等になる。
《0051》この結果0,1,2を要素とする数列ができる。この数列の最終項を、最初の項に続くものとして、有方向の円環的並び(以降Rと呼ぶ)を構成する。方位角は0度と360度が一致して元に戻るので、このように方位角の順番で並ばせて、かつ、数列の最終項を、最初の項に続くものとして、有方向の円環的並び、を構成することで、該方位角を基礎とした順序性を保つことができる。このRの内部構造は以降において重要となる。
《0052》データ処理部3では、Rの内部構造を簡単に検査して、その結果に基づいて処理を3分岐する。
《0053》ここで、Rに内在している部分構造である数列を簡明に表記する目的で、3つの有限数列の定義を以下に行う。
《0054》S0は「項数が1以上で、全ての項が数"0"である有限数列」(例:{0,…,0})と定義する。
《0055》S1は「項数が1以上で、全ての項が数"1"である有限数列」(例:{1,…,1})と定義する。
《0056》S2は「項数が1以上で、全ての項が数"2"である有限数列」(例:{2,…,2})と定義する。
《0057》これら定義を利用することで、Rの内部状態判別を簡明に表現する。
《0058》Rの内部の項の並びをS0,S1,S2を用いて置き換える。
《0059》稀であるが、万一R内にS0が二つ(以上)存在した場合には、そのうちの一つをS0'と名づける。ただし、S0'は「項数が1以上で、全ての項が数"0"である有限数列」(例:{0,…,0})と定義する。
《0060》Rの内部構造の状態に関しては、次に示す状態Aおよび次に示す状態Bおよびそれ以外の場合である状態Cで、全ての場合が尽くされる。
《0061》即ち、Rの状態が状態Aであるとは、「Rの内部構造に関して、数列S0とS0'の個数は0個で、かつ、数列S1と数列S2の各個数は1個以下で両方が同時に0個ではない」場合とする。
《0062》ついで、Rの状態が状態Bであるとは、「Rの内部構造に関して、数列S0の個数は1個で、数列S0'の個数は1個以下で、かつ、数列S1と数列S2の各個数は1個以下で同時に0個ではない」場合とする。
《0063》ついで、Rの状態が状態Cであるとは、「Rは、その内部構造が、状態Aでも状態Bでもない」場合とする。
《0064》R内に存在した数列それぞれの個数を(S0,S0',S1,S2)の順番で括弧内に表現する。すると、Rの内部状態を詳細に表すことができる。
《0065》Rが状態Aであるとは、上記の記法を用いると、Rが、(0,0,0,1)、(0,0,1,0)、(0,0,1,1)のいずれかのケースであることを示す。
《0066》Rが状態Bであるとは、上記の記法を用いると、Rが、(1,0,0,1)、(1,1,0,1)、(1,0,1,0)、(1,1,1,0)、(1,0,1,1)、(1,1,1,1)のいずれかのケースであることを示す。《0067》Rが状態Cであるとは、上記の記法を用いると、Rが、(0,0,0,0)、(1,0,0,0)、(1,1,0,0)、あるいは 四つの数字の中のいずれかに2以上の数を含むケース(例えば(1,0,2,1))であることを示す。
《0068》これらのうち特に二つのケースのみが現実によく現れる。最も頻繁に現れるのは、状態Aに含まれているが、(0,0,1,1)のケースである。このケースの発生頻度は圧倒的に高い。ついで、状態Bに含まれている、(1,0,1,1)のケースの発生頻度がある程度見られる。前者の(0,0,1,1)のケースはは方位限定の最も普通の場合にあたる。後者の(1,0,1,1)のケースは方位特定の最も普通の場合にあたる。通常この二つのケースの全発生頻度をあわせると100%になる。通常使用での他のケースの発生確率は殆ど0%である。これらの例外的事象が現れる場合、天空が全く開けていなかったり、天空の半分が人為的に遮蔽されていたり等の可能性が推定される。
《0069》各数列における初項と終項は、対応する領域内に時計回りに現れる方位角順によって定める。
《0070》事例としては確率の低いものであるが、初項、終項の決め方で明示すべき、いくつかのケースを述べる。
《0071》稀だが、万一、R内に一つのS1のほかになにもないとき(0,0,1,0)、S1の初項・終項の決め方は次のようにする。仮にS1の項数が1の場合、上記衛星をS1の初項=終項とする。仮にS1の項数が2以上の場合は、衛星方位角について円順列を作る。ある衛星の方位角と時計回りにそのひとつ後の衛星の方位角が構成する角度が180度以上なら、上記ある衛星をS1の終項に、上記その一つ後の衛星をS1の初項とし、それ以外の項は、上記方位角の円順列を初項から時計回りに見たときの順序で規定される項とする。
《0072》これも稀だが、万一、R内に一つのS2のほかになにもないとき(0,0,0,1)、S2の初項・終項の決め方は次のようにする。仮にS2の項数が1の場合、上記衛星をS2の初項=終項とする。S2の項数が2以上の場合は、衛星方位角について円順列を作る。ある衛星の方位角と時計回りにそのひとつ後の衛星の方位角が構成する角度が180度以上なら、上記ある衛星をS2の終項に、上記その一つ後の衛星をS2の初項とし、それ以外の項は、上記方位角の円順列を初項から時計回りに見たときの順序で規定される項とする。
《0073》また稀な例だが、万一、R内にS0のほかになにもないとき(1,0,0,0) 場合には、次の処理を続ける。仮にS0の項数が1の場合、はその項をS0の初項=終項とする。仮にS0の項数が2以上の場合、次の処理をする。S0に属する衛星の衛星方位角について円順列を作る。ある衛星(Aとする)の方位角と時計回りにそのひとつ後の衛星(Bとする)の方位角が構成する角度が170度以上190度以下で、かつ、ある衛星(Cとする)の方位角と時計回りにそのひとつ後の衛星(Dとする)の方位角が構成する角度が170度以上190度以下なら、AをS0の終項に、BをS0'の初項に、CをS0'の終項に、DをS0の初項にし、それ以外の項は、上記方位角の円順列を初項から時計回りに見たときの順序で規定される項とする。これで(1,0,0,0)に見えるものの一部で、(1,1,0,0)にすべきものが適切に処理された。
《0074》これまでの考察で、全てのケースにおいて初項、終項を妥当に選ぶことができた。
《0075》以降の方位限定、方位特定の流れを簡明に表記する目的で、衛星方位角の定義を以下に行う。A(S1, 1)は、数列S1の初項の衛星の方位角と定義する。A(S1, e1)は、数列S1の終項の衛星の方位角と定義する。A(S2, 1)は、数列S2の初項の衛星の方位角と定義する。A(S2, e2)は、数列S1の終項の衛星の方位角と定義する。A(S0, m0)は、数列S0の中央項の衛星の方位角と定義する。ただし、中央項とは、「項数を2で割った値を下回らない最小の整数」番目の項と定義する。
《0076》以降の処理の概略をまず大きな観点から簡単に述べると、次のようになる。Rが状態Aでは、方位限定ができる。状態Bでは、方位特定ができる。状態Cでは、観察者に使用方法が適切でないことを示して簡単な対応(90度の方向転換あるいは上空の見晴らしの良い場所での使用)を促す。状態Cが発生する確率は極めて低いことは後述される。
《0077》さて、Rの状態を分岐条件とする3分岐の最初のケースを述べる。データ処理部3によって、Rが検査されて、その結果Rの状態が、状態Aであった場合、結果的には、計測方向5は、2つの条件で規制でき、即座に計測方向5の方位限定ができる。即ち、計測方向5の方位角をzとすると次のようにデータ処理部3は判断する。
《0078》状態Aの場合に取得できる第一の方位情報は次のようになる。数列S1が存在する場合、S1の終項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、数列S1の初項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回り方向に規定される、方位角領域に、計測方向の方位角(zとする)は、存在している。
《0079》状態Aの場合に取得できる第二の方位情報は次のようになる。数列S2が存在する場合、S2の終項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を開始方位角として、数列S2の初項に関連付けられる衛星方位角を終端方位角とする、時計回り方向に規定される、方位角領域に、計測方向の方位角(zとする)は存在している。
《0080》上記二つの方位情報の積集合から、データ処理部3は計測方向5の存在可能範囲を(回転などすることなく)ただちに方位角領域を限定することができる。この方位限定の結果を結果出力部4に通知する。
《0081》仮想コードで表記すると次のようになる。
《0082》
《数1》
000003

《0083》ただし、a < b < c という表記は、 方位角a,b,cが時計回りにa,b,c,の順序で出現することを示すものとする。即ち、ある方位角bは、開始方位角aと終端方位角cにより時計回りに規定される方位角範囲に存在する、という関係を示している。
《0084》次に、Rの状態が、Bであった場合の手順を述べる。
《0085》データ処理部3によって、Rが検査されて、その結果Rの状態が、状態Bであった場合、次の手順で、計測方向5の方位特定ができる。
《0086》まず、Rの状態が、状態Bであり、かつ、数列S1が存在する場合は次の処理をする。
《0087》S1の任意の項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、S1の上記任意の項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回りに規定される方位角領域に、S0の中央項に関連付けられる衛星方位角が存在するならば、計測方向zはS0の中央項に関連付けられる衛星方位角であり、そうでなければ、計測方向zはS0の中央項に関連付けられる衛星方位角の逆方向である。
《0088》上記S1の任意の項としては、S1の初項を用いればよい。
《0089》Rの状態が、状態Bであり、かつ、数列S1が存在しない場合は次の処理をする。
《0090》S2の任意の項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、S2の上記任意の項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角領域に、S0の中央項に関連付けられる衛星方位角が存在するならば、計測方向zはS0の中央項に関連付けられる衛星方位角の逆方向であり、そうでないなら、計測方向zはS0の中央項に関連付けられる衛星方位角そのものである。
《0091》上記S2の任意の項としては、S2の初項を用いればよい。
《0092》仮想コードで書くと次のようになる。
《0093》
《数2》
000004

《0094》最後に、結果Rの状態が、状態Cであった場合次のようにする。データ処理部は、結果出力部4に例外処理であることを通知する。
《0095》Rが状態Cのうち、(0,0,0,0)のケースは天空が完全に遮蔽されていることを示す。天空の開けた場所での使用を促す。
《0096》Rが状態Cのうち、(1,0,0,0)のケースは極めて稀である。計測方向か反計測方向だけで衛星が捕らえられている。90度時計回りに回転を促し(0,0,1,0)あるいは、(0,0,0,1)へ帰着させられる。これは状態Aで、方位限定できる。
《0097》Rが状態Cのうち、(1,1,0,0)のケースは極めて稀である。計測方向か反計測方向だけで衛星が捕らえられている。90度時計回りに回転を促し(0,0,1,1)へ帰着させられる。これは状態Aで、方位限定できる。
《0098》Rが状態Cのうち、数列の個数が2以上のものがある場合は、幾何学的にありえない。発生可能性は殆どない。これがある頻度で生じる場合は、携帯電話などなんらかの強い1.5GHz帯を用いる通信機器などのの混信が考えられる。例えば場所を変えることを促す。
《0099》以下では、結果出力部4の作動を説明する働きを示す。
《0100》結果出力部4は、計測方向が方位限定(状態A)ないし方位特定(状態B)された場合には、それを観察者に音声出力する。例外的に状態Cであった場合には、上記に示したように個別の検査をし、観察者に90度の方向転換を促し、あるいは、より天空の開けている場所での使用を促す。観察者に90度の方向転換を促す音声出力を行うのは、Rの状態を状態Aに帰着させる効果があるためである。また他の1.5Ghz帯使用機器からの混信が考えられる場合は携帯電話を切るなどを促す。
《0101》音声で出力することは、視覚障害者にも適切に行動支援に利用可能だからであるが、液晶画面などで表示しても良い。
《0102》この際出力する情報としては、次のものを含むことができる。計測方向の方位情報(方位限定ないし方位特定の結果)、現在時刻、緯度、経度、高度、最終測位時刻、例外処理の場合の観察者への勧告、である。
《0103》ところで、方位限定における計測方向5の方位角の出力形式は、回転方向を定めてある場合、開始方位角(以降αとする)と終端方位角(以降βとする)の(α、β)の組を与えることで音声などで観察者に伝えることができるが、それに限らず、同時に次のような出力形式も可能である。即ち、概略方位角(以降θとする)と、片側誤差(以降δとする)として(θ、δ)の形式で音声で示すこともできる。θ、δは次のように与えられる。
《数3》
000005

ただし、x MOD y は xを yで割ったときの剰余を表す。
《0104》回転方向を定めた場合の(α、β)形式、および(θ、δ)形式で示される、2つの出力形式は、他方の形式に直ちに変換可能で、どちらの形式で利用者に与えても、その数値的意味に特段の変わりはない。そこで、利用者の目的や便宜に鑑みて観察者選択制として、観察者の利便性が高めても良い。あるいは両方を出力しても良い。
《0105》また、結果出力に常時ある角度を加算して出力すれば、観察者の利便性が高まる場合にはそのようにすればよい。例えば、胸に第一平面アンテナ1aを、背中に第二平面アンテナ1bを装着する場合には、計測方向zは体側右方向なので、結果を(x-90)度として示すと観察者の体の正面の方位角が得られて利便性が高まる。
《0106》以上で、装置の側から見た処理の流れを説明した。以下では、観察者の側から見た手順も加えて、より具体的な情報取得処理の流れを詳述する。
《0107》その全体を概観すると、計測方向を無作為方向に配向させた時に、Rの状態が既述の状態Aであれば、回転なくしてたちまち、方位限定ができる。その方位限定から、さらに一段進んでより高い精度を得たい場合には、上限のある回転を行ってある角度で停止させると、Rの状態は既述の状態Bとなり方位限定よりさらに一段進んだ、方位特定ができる。あるいは計測方向を無作為方向に配向させた時に、偶発的に、Rが既述の状態Bの状態を得ていれば、ただちに方位特定までできる。これらを実例に則して説明する。なお、説明の便宜上、まず方位限定を説明し、次いで、方位特定を説明する。
《0108》図3は、上述した実施形態に係る方位情報取得装置で方位限定を行う際の上空衛星配置と2つのアンテナとの関係の一例を示している。図3における同心円状の図面は、観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。外周円は仰角0度を示し、各同心円は10度ごとの仰角を示す。方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。小さな散在する丸印は、仰角、方位角で示されるGPS衛星の位置を表す。この図では12個の衛星が描かれている。黒で塗られた小さな丸印、白抜きの小さな丸印、灰色の小さな丸印があるが、それらは、おのおの次のものに相応する。灰色の丸は、処理過程における既述の合理的理由により、処理から除外判定を受けた諸GPS衛星であり、黒い小さな丸は、第1平面パッチアンテナ1aの覆域に存在すると後に判定される諸GPS衛星であり、白い小さな丸は、第2平面パッチアンテナ1bの覆域に存在すると後に判定される諸GPS衛星である。中心部には、二枚の平面パッチアンテナ1a,1bが並行に背向して、かつ大地に鉛直に設置されている。
《0109》観察者にとっては、自らが立っている位置の上空における各衛星の配置状況は分からない。そして、方位に関してなんら情報をもたない観察者によって第1平面パッチアンテナ1aおよび第2平面パッチアンテナ1bが、並行にかつ背向的に、大地に鉛直に、図3中の中心に示されるように無作為方向に設置されたとする。計測方向5は点線で示されている。点線で表されている計測方向は、この方位限定では、方位が特定はされない意を込めている。計測方向5と180度反対側に反計測方向が示されている。この時観察者はまだこの図のような天空における衛星配置を知らない。
《0110》以下に、計測方向5を方位限定する過程を具体的に示す。この時、観察者は方位情報取得装置を装着したまま立っているか、もしくは方位情報取得装置を動かさないように持っているだけで良く、回転等の行為を観察者が行う必要はないのである。
《0111》第1,第2平面パッチアンテナ1a,1bに接続されたGPS受信機2a,2bが個別に出力を行った結果を元に、データ処理部3で作成された12行7列構成のデータ表を表1として示す。
《0112》
《表1》
000006

《0113》除外判定された衛星の行は最下の2行に示されている。これらは方位情報の取得には用いられない。
《0114》データ処理部3では、表1のデータ表7列目即ち領域判定を読み下した数列の最終項を先頭に続けて、有方向の円環的並びRを構成する。表1のデータにおいて、Rは「1,2,2,2,2,2,1,1,1,1(先頭に戻る)」のようになる。
《0115》データ処理部3は、まずRの内部構造を有限数列S0,S0',S1,S2,の集まりとして検査し、それらの個数を調べる。その結果、数列の個数は(0,0,1,1)のケースで、これは状態Aであることが明らかと成る。
《0116》数列S1,S2の初項、終項を示すと次のようになる。
《数4》
000007

《0117》
《表2》
000008

《0118》データ処理部3はRが状態Aである場合の処理を開始する。状態Aの場合に取得できるのは、第一の方位情報と、第二の方位情報があった。
《0119》状態Aの場合に取得できる第一の方位情報を示す。数列S1が存在する場合、S1の終項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、数列S1の初項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回り方向に規定される、方位角領域に、計測方向の方位角(z度とする)は、存在している。
《0120》即ち、第一の方位情報として、開始方位角6度から、終端方位角(236度+180度)=56度まで時計回りで規定される範囲に計測方向(z)は存在する、と判断する。
《0121》状態Aの場合に取得できる第二の方位情報を示す。数列S2が存在する場合、S2の終項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を開始方位角として、数列S2の初項に関連付けられる衛星方位角を終端方位角とする、時計回り方向に規定される、方位角領域に、計測方向の方位角(z度とする)は存在している。
《0122》即ち、第二の方位情報として、開始方位角(218度+180度)=38度から、終端方位角(244度+180度)=64度まで時計回りで規定される範囲に計測方向(z)は存在する、と判断する。
《0123》図3においては、第一の方位情報として、この範囲が両矢印を持つ円弧、即ち、開始方位角6度から終端方位角56度まで時計回りで規定される範囲、で示されている。
《0124》図3においては、第二の方位情報として、外周円の右上方向にこの範囲が両矢印を持つ円弧、即ち、開始方位角(218度+180度)=38度から、終端方位角(244度+180度)=64度まで時計回りで規定される範囲で、示されている。
《0125》上述した二つの方位情報の積集合から、データ処理部3は計測方向5の存在可能範囲を(回転などすることなく)ただちに方位角領域を限定することができる。即ち、計測方向5は、開始方位角38度、終端方位角56度、時計回り方向で規定される範囲内に存在する、とデータ処理部3は判断できる。
《0126》図3では、外周円の外側右上方に、最終的な出力となる方位角範囲が両矢印を持つ円弧、即ち、開始方位角(218+180)=38度から終端方位角56度までとして示されている。
《0127》このように、本実施形態に係る方位情報取得装置によれば、回転などを必要とせずに即座に方位限定ができるのである。
《0128》この結果は観察者に音声により出力される。回転方向を定めた場合の開始方位角および終端方位角の組(α、β)の形式で表現すると、(開始38度、終端56度)を出力する。方位限定に可能な今ひとつの表現形式である、概略方位角(θ)と、片側誤差(δ)の組(θ、δ)で表現すると、(概略値47度、片側誤差9度)となる。両形式を出力しても良い。
《0129》これら2つの表現形式の実用例を述べる。
《0130》例えば、現在地から決して進行してはいけない方位角が既知であり、これから進行しようとする方向が少なくともその方向ではないことを行動中にすばやく確認したい用途には、(α、β)形式出力が便利である。例えば、視覚障害者が、原発事故の報を受けて、ある緯度経度の一点から遠ざかる方向に迅速に避難を要請され、ヘルパー介添え者の到着を待たずに自助歩行などする場合などがこれに相応する。ヘルパーの到着を待ったり、時間をかけて方位特定などしていることは、以降重大な健康被害を伴う被爆量を増すことになる。あるいは、雪崩多発地帯を横切る際に、登山パーティ等が、迅速に行動しつづけることが必要であり、かつ、ある特に危険な方向に進路が向いていないことを、確認しながら進行する場合などに有効である。なんとならば、雪原中では、直進しているつもりで、進行方向の修正フィードバックを視覚的にかけるべき地物がほとんどなかったり、吹雪や霧などで視界がない場合にはそもそも視覚情報から進路制御へのフィードバックが不可能でありいつのまにか曲線的な航跡となり、危険区域に踏み込んでいる場合が間々あるからである。このように行動しながらにも、瞬時に回転などせずに体躯方向あるいは視線方向の方位限定ができることは大変便利である。
《0131》逆に、なんらかの関心がある具体的方向に関して、粗精度で良いから方位角値を迅速に知りたい時には、後者の(θ、δ)形式の方が直感的で便利である。特定の地形や地物(山、人工建造物等)が見えた場合に、類似のものが複数存在していて、方位情報なしには、いずれであるか同定しえないことがある。わざわざ立ち止まって方位特定を行いその上で地形や地物の同定するほど時間はないが、視線方向の概略の方位情報さえ得られれば、それだけで、該対象を、数個の可能な選択肢から、ある特定の山であるとか、ある特定のビルディングであると、同定が可能である場合がこれにあたる。いずれも回転など要さないため、歩行しながら、即座に方位限定ができることを活かせる。
《0132》以上Rが状態Aであることが判断されたなら、計測方向5を回転させず、開始方位角と終端方位角、および時計回り方向などの回転の方向性、で定まる一定の方位角範囲として計測方向5がただちに導出される手順を表1、表2および図3の例によって示し、その出力形式が二つ可能であることを示した。この状態Aの頻度であるが、後述するように、無作為設置した場合に、9割を越す確率で生じる。
《0133》さて、計測方向5に関して、方位限定の結果が得られたとする。さらに一段進んで、方位特定をする場合、観察者は方位情報取得装置を例えば時計回り方向(反時計回り方向でも良い、いずれかの回転方向)に水平回転させる。
《0134》回転に伴い、データ処理部3では、7列目に数0が発生した、即ち、Rの内部構造にS0が発生したことを検出できる。データ処理部3は結果出力部4を通して特別の発信音でこの事実を観察者に通知し、水平回転を停止させる。
《0135》図4は、本発明の実施形態に係る方位情報取得装置で方位特定を行う際の上空衛星配置と2つのアンテナとの関係の他の例を示している。図4における同心円状の図面は、前記の回転を停止した状態の、観察者地点の天頂方向を中心とする上空半天球を、天頂のさらに上から見下ろしたことを想定した図である。外周円は仰角0度を示し、各同心円は10度ごとの仰角を示す。方位角は、上を北(0度)として、時計回りに東(90度)、南(180度)、西(270度)が補助的に書き込まれている。小さな散在する丸印は、仰角、方位角で示されるGPS衛星の位置を表す。この図では12個の衛星が描かれている。黒で塗られた小さな丸印、白抜きの小さな丸印、灰色の小さな丸印および、交差線模様で特徴づけられ小さなた丸印があるが、それらは、以下のものに相応する。灰色の小さな丸は、処理過程における合理的理由により、処理から除外判定を受けた諸GPS衛星であり、黒の小さな丸は、第1平面パッチアンテナ1aの覆域に存在すると後に判定される諸GPS衛星であり、白の小さな丸は、第2平面パッチアンテナ1bの覆域に存在すると後に判定される諸GPS衛星である。交差線模様で特徴づけられた小さな丸は、第1平面パッチアンテナ1aおよび第2平面パッチアンテナ1bの覆域の境界に存在すると後に判定される諸GPS衛星であり、中心部には、二枚の平面パッチアンテナ1a,1bが並行に背向して、かつ大地に鉛直に設置されている。
《0136》図4の同心円図において、左下方向に伸びる反計測方向5は、衛星9の方位角と一致している。これは、図3の状態で、方位限定された後、仮に時計回り水平回転によって図4に到達したことと仮定するが、無作為設置のままで、偶発的に図4のように計測方向5上に衛星を捉えた場合も同じ図で説明が行える。
《0137》表3はこの時にデータ処理部3において作成されるデータ表である。除外判定された衛星の行は最下の2行として示されている。これらは以降の処理では用いられない。
《0138》
《表3》
000009

《0139》データ処理部3では、表3のデータ表の7列目を読み下した数列の終項を先頭に続くものとし、有方向の円環的な数の並びであるRを構成する。表3のデータにおいて、Rは「1,2,2,2,2,2,0,1,1,1(先頭に戻る)」のようになる。
《0140》データ処理部3は、Rの内部構造をまず有限数列S0,S0',S1,S2の集まりとして検査する。その結果、(1,0,1,1)のケースであり、つまり状態Bであることを判別する。
《0141》数列の情報は次のようになる。
《数5》
000010

《0142》
《表4》
000011

《0143》よって、データ処理部3はRが状態Bである場合の処理を開始する。
《0144》Rの状態が、状態Bであった場合で、かつ、数列S1が存在する場合は次の処理をする。
《0145》S1の初項に関連付けられる衛星方位角を開始方位角として、S1の初項に関連付けられる衛星方位角の逆方向を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角領域に、S0の中央項が存在するならば、計測方向zはS0の中央項であり、そうでなければ、計測方向zはS0の中央項の逆方向である。
《0146》S1が存在するので、まず、次のことを調べる。
《0147》S1の初項に関連付けられる衛星方位角(A(S1,1)=262)を開始方位角として、S1の初項に関連付けられる衛星方位角(A(S1,1)=262)の逆方向(A(S1,1)+180=262+180=82)を終端方位角として、時計回りに規定される、方位角領域に、S0の中央項(A(S0,m0)=236)が存在するか、という問いである。これは、時計回りに262度から82度の間に、236度が存在するか、という問いに等しい。答えは、「存在しない」である。この問いは、境界にある衛星は、計測方向で捕らえたのか、反計測方向で捕らえたのかを識別するのに使われる。《0148》よって、存在しない場合の手順、「計測方向zはS0の中央項(A(S0,m0))の逆方向(A(S0,m0)+180)である」、を採用する。すると、z=A(S0,m0)+180=236+180=56と得られた。
《0149》従って、計測方向は56度と特定される。
《0150》以上説明したように、方位限定した後に、水平回転で方位特定ができた。
《0151》この回転については、次に示す上限があり、その範囲内で回転すれば方位特定できるのである。
《0152》以下では、図3の状態から図4の状態へ、回転により遷移させる際に、必要な回転の上限角が判明していることと、そのために、使用の容易さが高まるという事実を説明する。
《0153》例えば、すでに表1、表2、図3の事例のように方位限定を実施していた場合、得られた片側誤差幅角度(δ)の2倍、すなわち両側誤差幅角度(2δ)を上限に、計測方向5を回転させるだけで良い。このように両側誤差幅角度が上限となる事実は図3から明らかである。図3において、両側誤差幅(2δ)未満で、計測方向5か反計測方向で、一つ以上の衛星を捉えられる。回転方向は、時計回り方向でも、反時計回り方向でもどちらでも良い。図3において時計回り方向に水平回転させた場合は、2δ未満の回転角で衛星9を捕らえ図4の状態となる。反時計回り方向に水平回転させた場合は、2δ未満の回転角で衛星14を捕らえる。
《0154》必要以上に大きな角度まで回転することなく、角度2δを上限とした回転のみ実施すればよいのであるから、以下のような利点がある。
《0155》(1)観察者にとっては、過度に回転させすぎることを予防でき、必要最小限の努力で目的とする方位特定を達成しやすい。
(2)方位限定結果を得た時点で、方位特定にかかる時間の上限見積もりができる。よって、野外活動中の自らの時間的余裕と照らして、一段進んで方位特定をするか否かを観察者が的確に判断できる。
《0156》以上、本実施形態に係る方位情報取得装置によれば、回転なくして計測方向5を方位限定できることに加え、その後に、さらに一段進んだ方位特定をする際にも最小限の回転をするだけで良いことを示した。
《0157》以下に、装着構成について述べる。
《0158》本発明は、実際に使用する場合には次のように構成して、平面パッチアンテナを平行に二枚用いる構造であることによる利便性を享受することができる。図5は、方位情報取得装置を装着に適した形状とした構成例である。(a)は頭部装着状態を上方から俯瞰した図である。(b)は頭部装着状態を左側方から見た図である(c)は頭部装着状態を正面から見た図であり、この場合の計測方向は紙面から手前に突き出る方向である。即ち、本発明における第1平面パッチアンテナ1a,第2平面パッチアンテナ1bの間隙に、人の頭部を挟み込んだ状態である。
《0159》このような構成例の場合、即ち、カチューシャ状の構造、あるいは、ヘッドホン形状、あるいは帽子形状に、類似した形を取ることが出来ることは、以下の利点を生む。
《0160》(1)装置の計測方向5は、観察者の顔面正面方向と常に一致するため、方位情報取得の操作の際にも、取得された方位情報の結果である数値を利用する際にも、直接的な理解が可能で利便性が高い。
《0161》(2)頭部に装着することは、方位情報取得装置と大地の鉛直距離が最大に取れるため、地物・地形遮蔽の影響を最小限に抑えることができるため方位情報取得に効果的である。
《0162》(3)カチューシャなどの装飾物やヘッドホンなどの機能装置の頭部装着の実例があり、装着そのものが外観上に違和感なく受け入れやすい。
《0163》(4)方位特定における回転も、自然に遠方の眺望をなすような動きでよく、簡単で、外見上受け入れやすい。
《0164》近年のGPS受信機の物理的実体は信号処理用マイクロプロセッサおよびそれに伴う電子基盤であり、小型である。実際、現在の携帯型GPS受信装置は、掌に容易に収まるサイズであるものが安価に存在している。このことからも要素部品目の相当の小ささが分かる。本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置としては、これらの携帯型GPS受信装置で用いられている部品目を、活用して構成することができるので、方位情報取得装置も体積を抑えて小さく構成できるという利点がある。例えば、第1GPS受信機2aおよびデータ処理部3は第1平面パッチアンテナ1aの背面に収納する。第2GPS受信機2bおよび結果出力部4は第2平面パッチアンテナ1bの背面に収納する。カチューシャ状構造の内部にはフレキシブルケーブルを収納して、図2の構成を実現する結線を行う。結果出力部4からはスピーカーやイヤホンで音声を出力することが可能である。
《0165》また、着衣の上肢の両外側部、即ちジャケットの上肢の両外側部、に装着しても良い。上腕の両外側部にあたる着衣部分に大地に垂直となるようにして、そして相互が平行に背向するように、設置することが原則である。なおかつ、相互の平面が、体躯の正面方向と平行になるよう設置させれば、計測方向5が体躯の正面方向に来る。この場合、GPS受信部は、平面パッチアンテナの裏側に収納しても良い。この場合、両者を接続する部分はフレキシブルケーブルで構成し、上肢外側から肩を経由し、首の背後および反対側の肩を経由させ、もう一方の、平面パッチアンテナに到達させればよい。これを一時的に固定するために圧着剥離型テープが使える。データ処理部3および結果出力処理部4は、どちらかの平面パッチアンテナの裏側に収納して作りこんでおいても良いし、また、肩部や首の背後部に来るように設計しても良い。また、身体の前後、胸部と背中に平面アンテナが平行に背向して設置されても良い。この場合、第1平面パッチアンテナ1aを背中に、第2平面パッチアンテナ1bを胸部に配置すると、左側の体側方向に計測方向5は向く。そこで、結果出力部4では、常に観察者の胸部前方方向に換算した値、すなわち、時計回り方向に90度加算した値、を出力すると観察者にとって便利である。斯く構成した場合には次のような利点が生じる。
《0166》(1)体躯の正面を計測方向と一致させられ利便性が高い。
(2)回転が体躯のわずかな動きですむため容易である。
(3)突起等も少なく目立たず受け入れやすい。
(4)観察者の好みの衣服にも装着させ得る。この場合、圧着剥離型テープなどで着脱可能な形態とすると、洗濯時にも便利である。
《0167》両下肢外側部や一足の靴の両外側部に装着することもできる。この場合も圧着剥離型テープや磁石によってアンテナ部や他の機能部を仮に固定し、両者を接続する方法としては下肢外側から腰部などを経由してフレキシブルケーブルで両者のアンテナおよび各機能部の接続を実現すれば、着脱可能となって良い。この場合高仰角衛星の信号捕捉性が腕などの遮蔽効果により低下すると思われるが、既述したとおり本発明においては特に高仰角に存在する衛星はあえて使用しないので、あまり問題とならない。よって、高仰角に関する遮蔽をあまり気にすることはない。
《0168》Rが状態Cであった場合の処理について追加的に述べる。この処理においては、観察者に対する出力で、左右どちらかの方向に90度方向転換して再計測することを薦める、あるいは、より上空の見通しの良い場所での使用を薦める、等があったが、これらの意味を示すビープ音を、別途、定めておけばよい。
《0169》次に、本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置で即座に方位限定をする場合に、どの程度の方位限定値が得られるかを統計的に算出したコンピュータシミュレーション結果を示す。
《0170》このコンピュータシミュレーションでは、北緯35度40分14.9秒、東経139度45分33.4秒すなわち東京の日比谷公園中心部で、2000年2月17日の複数の時刻に、上空に観測されるの衛星の運行を、衛星軌道情報を用いて再現し、無作為に計測方向を設定する試行において、どの程度の方位限定の幅を得ることになるかを見る。
《0171》0時から11時までの各定時刻(0時、1時、2時、3時、4時、5時、6時、7時、8時、9時、10時、11時)の評価を行った。これは最低限仰角0度以上の衛星数、即ち、利用可能衛星数、および衛星コンステレーション(衛星配置)は、時刻によって変動があること、それを評価に正しく反映させるためである。
《0172》また、現実に近い結果を取得することを目指し、地物遮蔽の影響を受けやすい仰角5度以下は利用不可能と前提し、さらに、85度以上の衛星も利用しないとの本稿で既述の高仰角衛星を除外する制約を用いた。
《0173》さらに、実使用時と同じく、計測方向5の無作為性を実現するため、計測方向5の選択は、乱数(0~359度)発生を用いて無作為な方向設置とした。
《0174》この条件の乱数試行を、各時刻で1000回の繰り返し、評価結果の精度を高めることを目指した。
《0175》この結果、つまり、全12000回(12時刻x1000回)の方位限定の際の両側誤差は、平均値として、30.8度という結果と出た。
《0176》北、北東、東北、東、東南、南東、南、南西、西南、西、西北、北西のように、人間生活に実用されて来ている12方位表示は、30度間隔の方位表示である。本発明方法を用いると、無作為な計測でも、回転などすることなく、このような値で、方位限定ができる。これは本発明が、簡易な操作で、実に多大な効果を奏することを示している。
《0177》最初の無作為方向への設置で(回転なくして)、計測方向5と天頂を含む平面で偶発的に1つ以上の衛星を捕らえていて、そのまま即座に方位特定できた確率は、9.9%であり、比較的高率にただちに方位特定も可能であった。
《0178》共通覆域は、境界をなす大半円に前後に2.5度ずつの帯幅を持つものと仮定してコンピュータシミュレーションを行っている。
《0179》なお、状態の発生確率で表現すると、状態A発生確率が90.1%、状態Bの発生確率が9.9%である。前者は全て、第一平面パッチアンテナ1aの覆域と第二平面パッチアンテナ1bの覆域の両方に衛星が存在する((0,0,1,1)のケース)場合だった。同様に後者は全て第一平面パッチアンテナ1aの覆域と第二平面パッチアンテナ1bの覆域の両方にも衛星が存在する((1,0,1,1)のケース)場合だった。状態Aながら、第1平面パッチアンテナ1aの覆域のみに衛星が偏在する((0,0,0,1)のケースに相当)、あるいは、第2平面パッチアンテナ1bの覆域のみに衛星が偏在する((0,0,1,0)のケースに相当)、状況は、総試行回数12000回においても出現しなかった。状態Bながら、同上の偏在状況((1,0,0,1), (1,0,1,0), (1,1,0,1), (1,1,1,0)の各ケースに相当)も出現しなかった。
《0180》以上の説明は、本実施形態に係る方位情報取得装置における方位限定および方位特定についての機能に関してのみ行ったが、図2の構成から明らかなように、測位に必要な機器は具備しており、本実施形態に係る方位情報取得装置で測位も実現できる。中緯度地域では上空半天球に常時ほぼ8個から12個のGPS衛星が存在する。よって天頂を通る大半円で分割した片側にも通常4個から6個の衛星が期待できる。原理上最低3個の衛星で二次元測位が可能であり、最低4個の衛星で三次元測位が可能であるのから、上空半天球の半分で十分測位ができることを示している。測位された結果は、第1GPS受信機2aおよび第2GPS受信機2bからデータ処理部3へ送られる測位結果をそのまま用いれば良く、例えば、第1GPS受信機2aおよび第2GPS受信機2bからの双方の測位結果のうち、測位計算時刻の新しい方を優先して、結果出力部4から出力させれば良い。
《0181》以上、本発明を図面に基づいて説明したが、本発明は上記した実施形態だけではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。
《0182》
《発明の効果》以上説明したように、請求項1,6に係る方位情報取得方法及び装置によれば、半球のアンテナパターンを備える一対のGPSアンテナを、相互に背向させて垂直に配置し各平面パッチアンテナ毎にGPS衛星からの信号を受信することにより、回転などを必要とせず、迅速に、方位を限定できる、言い換えると、方位角値をある扇形状の方位角値の範囲に絞り込むことができる。
《0183》しかも、小型なものが広く普及している廉価なL1波用GPS受信機を流用し微小な改造を加えることで、方位情報取得方法を具現化し得る方位情報取得装置を、現実的なコストで製造できる。
《0184》しかも、その具現化においては、平面パッチアンテナの小型軽量性とその平行設置の特性から、両側頭部などへの装着性に優れ、この装着構成を採用すれば、特に視線方向と計測方向との一致による、高い利便性を観察者に提供することができる。
《0185》また、請求項2,7に係る方位情報取得方法及び装置によれば、方位限定により得られた方位角幅範囲に基づいて、明確な上限値のある水平回転によると、さらに方位特定を簡易に遂行することができる。
《図面の簡単な説明》
《図1》本発明に係る方位情報取得方法の方位情報取得原理を示す概念図である。
《図2》本発明に係る方位情報取得方法を具現化した方位情報取得装置の実施形態を示す概略構成図である。
《図3》方位情報取得装置により方位限定を行う際の上空衛星配置と2つのアンテナの関係を示す概略配置図である。
《図4》方位情報取得装置により方位特定を行う際の上空衛星配置と2つのアンテナの関係を示す概略配置図である。
《図5》頭部装着構造とした方位情報取得装置の外観図で、(a)は頭部装着状態を上方から俯瞰した図、(b)は頭部装着状態を左側方から見た図、(c)は頭部装着状態を正面から見た図である。
《符号の説明》
1a 第1平面パッチアンテナ
1b 第2平面パッチアンテナ
2a 第1GPS受信機
2b 第2GPS受信機
3 データ処理部
4 結果出力部
5 計測方向
6a 第1平面パッチアンテナによる上空覆域
6b 第2平面パッチアンテナによる上空覆域
7 第1平面パッチアンテナによる上空覆域と第2平面パッチアンテナによる上空覆域の境界となる大半円
《図1》
000012

《図4》
000015

《図2》
000013

《図3》
000014

《図5》
000016

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請求項1
ある第1の 測位衛星システム用アンテナの、隣に、
当該 第1の 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、
ある 第1の 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの
信号の直接の入射を妨げる
電磁波吸収素材又は電磁波遮蔽素材を配置し、
前記 第1の 測位衛星システム用アンテナに接続した
ある 第1の 測位衛星システム用受信機に、
全ての あるいは 一部の 測位衛星から
送信される信号の 捕捉を試み させ、
受信状態を観察し
別の ある 第2の 測位衛星システム用アンテナの、隣に、
当該 第2の 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球球のうち、
前記 第1の 半天球と相補的な 第2の 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの信号の直接の入射を妨げる
前記 電磁波吸収素材又は前記 電磁波遮蔽素材を配置し、
あるいは、別の電磁波吸収素材又は別の 電磁波遮蔽素材を配置し、
前記 第2の 測位衛星システム用アンテナに接続した
第2の 測位衛星システム用受信機に、
全ての あるいは 一部の 測位衛星から
送信される信号の 捕捉を試み させ、
受信状態を観察し
観察された、前記、夫々の 受信状態の、比較 に基づき
前記 第1の 半天球の底面中央から当該半天球の天頂への方向、
を限定的に取得することを特徴とする方向情報取得方法。

これは、2つのアンテナ・受信機の組を用意し、1つまたは2つの遮蔽物を、想定し、遮蔽物とは、隣接させるか、ほぼ隣接させるもので、測位衛星を対象としたものである。実際には、その2つのアンテナ・受信機の組と、蔽物と信号源との幾何学的位置を変えた計測を行うことになるため、同時にも計測できる。


請求項2
ある一つの 測位衛星システム用アンテナの、隣に、
前記 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、
ある一つの 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの
信号の直接の入射を妨げる
電磁波収素材又は電磁波遮蔽素材を配置し、
前記 測位衛星システム用アンテナに接続した
ある 測位衛星システム用受信機に、
全てのあるいは一部の 測位衛星から
送信される信号の 捕捉を試み させ、
受信状態を 記録 し
しかる後に
前記 測位衛星システム用アンテナの、隣に、
当該 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、
前記 半天球と相補的な半天球の球面内の方向の信号原からの
信号の直接の入射を妨げる
前記 電磁波吸収素材又は前記 電磁波遮蔽素材を配置し、
あるいは、別の電磁波吸収素材又は別の 電磁波遮蔽素材を配置し、
前記 測位衛星システム用アンテナに接続した
前記 測位衛星システム用受信機に、
全てのあるいは一部の 測位衛星から
送信される信号の 捕捉を試み させ、
受信状態を 記録 し
記録された、前記、夫々の 受信状態の、比較 に基づき
最初の半天球の底面中央から当該半天球の天頂への方向、
を限定的に取得することを特徴とする方向情報取得方法。

これは、1つののアンテナ・受信機、1つあるいは2つの遮蔽物、を想定し、遮蔽物とは、隣接させるか、ほぼ隣接させるもので、測位衛星を対象としたものである。
実際には、その1つのアンテナと遮蔽物と信号源との幾何学的位置を変えることになる。
請求項3
ある受信機に結合されたあるアンテナの
周囲の天球のうち、
ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、
当該アンテナへの直接の入射が
ある電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれる状態で、
各々の信号源からの信号の受信を試みさせ、
その受信状況を記録するステップと、
当該アンテナの周囲の当該天球のうち、
前記の半天球を補完する別の半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、
当該アンテナへの直接の入射が、
当該電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物、あるいは別の電磁は遮蔽物ないし電磁吸収物、により阻まれる状態で、
各々の信号源からの信号受信を試みさせ、
その受信状況を記録するステップと、
信号受信が試みられた信号源からの信号について、
前記の両状態での各々の受信状況の比較に基づいて、
前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が、存していたかを、判定する判定ステップと
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、1つのアンテナ・受信機、1つの遮蔽物を、想定し、隣接との表現ではく、直接波を阻む状態、と表現し、測位衛星の語ではなく信号源との語を用いたものである。
遮蔽物とアンテナ・受信機は一体として反転をしても良いし、遮蔽物のみ、あるいは、アンテナのみを、あるいはアンテナ・受信機の組を
信号源との位置関係において、配置を変えても良い。


請求項4
請求項3の判定ステップにおいては、
ある信号源からの信号について、
請求項3における両状態のうちいずれの状態において、
より大きい信号強度、または、より安定した信号強度、または、その双方、が、
受信状況に認められていたかとの結果に、基づいて、
電波遮蔽物ないし電磁波吸収物により信号の直接の入射が阻まれていた半天球ではない側の半天球に、
当該信号の信号源が存していたと認定する認定ステップ
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、信号強度の大きさや安定度を用いて、信号源の位置についての認定を行うプロセスを述べたものである。


請求項5
請求項3の判定ステップにおいては、
ある信号源からの信号について、
請求項3における両状態の信号同期のうちいずれの状態において、
より迅速な信号同期の獲得、または、より安定した信号同期の維持、または、その双方が、
受信状況に認められていたかとの結果に、基づいて、
電波遮蔽物ないし電磁波吸収物により信号の直接の入射が阻まれていた半天球でない側の半天球に、
当該信号の信号源が存すると認定する認定ステップ
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、信号強度の大きさや安定度との表現よりはむしろ、同期の迅速さ、維持の安定との表現を用いたものである。

請求項6
請求項5の受信機はスペクトラム拡散通信方式受信機であること
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項7
請求項5の受信機は測位衛星システム用受信機であること
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項8
請求項5の受信機はマルチ測位衛星システム対応の測位衛星システム用受信機であることを特徴とする方向情報取得方法。

請求項9
請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は
人体体躯であること
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項10
請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は
人体体躯を含むこと
を特徴とする方向情報取得方法。

これは、地表での使用 大地も援用しても良い、等の意味で、含むとしている。

請求項11
請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は
人体体躯または人体体躯を含む際に、
前記アンテナと人体体躯とは体軸周りの180度回転により
前記の両状態を実現すること
を特徴とする方向情報取得方法。


これは、地表での使用に限定せず、宇宙空間での使用 ともに表現している

請求項12
請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は
人体体躯または人体体躯を含む際に、
前記アンテナの人体体躯の腹側への装着と背側への装着とにより、
前記の両状態を実現すること
を特徴とする方向情報取得方法。

これは、一体として反転することに限定せず、はずしてつけかえることも含めて表現したものである。

請求項13
受信機に結合されたアンテナの周囲の天球のうち、
ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、
当該アンテナへの直接の入射が、電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物により阻まれる状態で、
受信機には上空の衛星の信号受信を試みさせ、
その受信状況を記録するステップと、
別の受信機に結合された別のアンテナの周囲の天球のうち、
前記半天球を補完する半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、
当該アンテナへの直接の入射が、電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物により阻まれる状態で、
受信機には上空の衛星の信号受信を試みさせ、
その受信状況を、
前記のステップと同時に、あるいは、前記のステップと同時ではなく、
記録するステップと、
信号受信を試みさせた信号について、
前記の両状態での受信状況の比較に基づいて、
上述の両半天球のいずれが含む方向に、
当該信号を送信した信号源が存していたかを、
判定する判定ステップと
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、2個のアンテナを用い、逐次的または同時的な計測も含めて表現したものであり、遮蔽物などの同一性は問わないものである。

請求項14
請求項3において、信号受信が試みられた信号について、前記の両状態での受信状況の比較に基づいて、前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が存していたかの、判定に基いて、前記最初の半天球の中心軸の方向が、前記球面内に限定された領域内に存在すると、推論する推論ステップ
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、信号源存在領域判定という表現から、中心軸方向存在領域を推論するという表現で表したものである。

請求項15
請求項12において、信号受信が試みられた信号が別にもう一以上存した場合には、
各々についての、推論ステップを適用し得られた結果を、
重ねあわせて、
前記最初の半天球の中心軸の方向が、
前記球面内の一層限定された領域内に存在すると、
方向絞込の合成を行う、
方向絞込の合成ステップ、を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、1つの信号源について得られた知見は、別の信号源、言い換えれば、2以上の信号源について得られた知見と、合成、つまり、重ね合わせて、一層の方位の 絞込みを出来ることを示したものである。

請求項16
請求項12において、
信号受信が試みられた信号が別にもう一以上存した場合には、
各々についての、推論ステップを適用し得られた結果を、
重ねあわせて、
前記最初の半天球の中心軸の方向が、
前記球面内におけるより限定された領域内に存在すると、
方向絞込の合成を行う、
方向絞込の合成ステップを有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、1つの信号源について得られた知見は、別の信号源、言い換えれば、2以上の信号源について得られた知見と、合成、つまり、重ね合わせて、一層の方位の 絞込みを出来ることを示したものである。




請求項17
請求項3において、
得られた、天球表面上のある領域としての方向情報、と、
その方向情報を得た際の前記の最初の半天球の中心軸の方向にある任意の方向角を加えた状態で、
今一度、請求項3と同じステップを実施し、
最初の半天球の中心軸について新たに得られた天球表面上のある領域としての方向情報から、前記の任意の方向角相当分を差し引いた方向情報と、
を、
重ね合わせ、
前記最初の半天球の中心軸の方向が、前記球面内における、一層限定された領域内に存在するとの方向絞込推論を行う、方向絞込推論ステップ、
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、計測について1つのセット
(天球におけるある半球とそれと相補的な半球のそれぞれに含まれる信号源からの直接波のみを捕らることが可能な異なる二つの計測で1セットとする)を終えた後に、計測者が任意の回転を角与えて、再度計測を別に1セット実施し、それにより得られた知見との、合成の積を取ることが出来ることを示したものである。


請求項18
請求項17において、
当該半天球の底面が、信号源が適切な配置で存在している方向への一致度が高まるように、
与える回転の向きと角度について、最適な値を提案する機能
を有している
ことを特徴とする方向情報取得方法。

これは、計測について1つのセットを終えた後に、再度計測を別に1セット実施するに際して、
採ると好都合な回転角を「コンシェルジェのように提案する」機能とも表現できる。
特に情報が無い場合には、あくまでも例えばだが、90度の回転が一般的と考えられるが、一方、その方向が、余りにも信号源が疎な方向であるならば、その回転角を与えても、得られるもの(方位に関して実質的により方位幅を狭隘化できる情報)が少ないと残念である。そこで、そのような場合を避ける意も含めて、信号源が、適切に密集している方向に、次の計測において、直接波を捕らえるビームが向けられる半天球における、底面が合致するような、角度の回転を、回転方向とともに、提案する機能を有するようにするものである。このような機能を有しても良い


請求項19
請求項3において、
ある定められた時間間隔では、
ある受信機に結合されたあるアンテナの
周囲の天球のうち、
ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、
当該アンテナへの直接の入射が
ある電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれる状態で、
各々の信号源からの信号の受信を試みている、
と前提して
その受信状況を記録するステップと、
別に定められた時間間隔では、
当該アンテナの周囲の当該天球のうち、
前記の半天球を補完する別の半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、
当該アンテナへの直接の入射が、
当該電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物、あるいは別の電磁は遮蔽物ないし電磁吸収物、により阻まれる状態で、
各々の信号源からの信号受信を試みている、
と前提して
その受信状況を記録するステップと、
信号受信が試みられた信号源からの信号について、
前記の両状態
を前提とした
各々の受信状況の比較に基づいて、
前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が、存していたかを、判定する判定ステップと
を有する
ことを特徴とする方向情報取得方法。


3次元GPSの特許の請求の範囲は以下のようであった。
特許請求の範囲
請求項1
半球のアンテナパターンを有する一つのGPSアンテナを用い;
該GPSアンテナに接続したGPS受信機にGPS衛星信号の捕捉を試みさせ;
得られた信号から覆域に存在する複数のGPS衛星を判定し;
測位地点から上記各GPS衛星の各々への方向を測位計算の過程から導出し;
該導出された上記各GPS衛星の上記方向を統括して該GPSアンテナ方向を限定すること;
を含み;
前記導出された前記各GPS衛星の上記各方向を統括しての該GPSアンテナ方向の限定は、前記被判定各GPS衛星方向と該GPSアンテナのビーム中心方向とのなす角が90度以下であるということに基づいて限定された各角度範囲を重ね合わせてなすこと;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項2
半球のアンテナパターンを有する複数のGPSアンテナを相互に異なる配向で用い;
該各GPSアンテナにそれぞれ接続した各GPS受信機にGPS衛星信号の捕捉を試みさせ;
該各GPS受信機で得られた信号から該各GPSアンテナの上記覆域に存在する複数のGPS衛星を判定し;
測位地点から上記複数のGPS衛星の各々への方向を測位計算の過程から導出し;
該導出された上記各GPS衛星の上記方向を統括して該各GPSアンテナ方向を一時的に限定した上で;
該複数のGPSアンテナの中、選ばれた一つのGPSアンテナの上記方向の限定の情報と、該選ばれた一つのGPSアンテナ以外の他のGPSアンテナの方向の限定を、上記相互に異なる既知の配向の記述に基づいて上記選ばれたGPSアンテナの方向の限定へと変換した情報とを重ね合わせ、それら方向の限定の情報の積を取ることによって、上記選ばれたGPSアンテナの上記一次的に限定された方向を二次的に一層限定すると共に;
上記複数のGPSアンテナのそれぞれの方向の上記限定より姿勢を限定すること;
を含み;
前記導出された前記各GPS衛星の上記各方向を統括しての該GPSアンテナ方向の限定は、前記被判定各GPS衛星方向と該GPSアンテナのビーム中心方向とのなす角が90度以下であるということに基づいて限定された各角度範囲を重ね合わせてなすこと;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項3
請求項1または2に記載の方向情報取得方法であって;
宇宙空間における母船外活動者に対し、上記限定された方向の情報を報知するに際し、該限定された方向ないしはそれに近い方向にある星座,恒星,天体のどれか一つまたは幾つかの名称を当該報知に含ませること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項4
請求項3に記載の方向情報取得方法であって;
上記母船外活動者に与えた方が便利と思われる参考物体の方向、または方向と該参考物体までの距離情報をも併せて報知すること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項5
請求項2に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPSアンテナを三つ用い、その一つは宇宙空間における母船外活動者の頭部に、他の一つは該母船外活動者が背負う着用モジュールの一側面に、そして残りの一つは該着用モジュールの他の側面に装着すること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項6
請求項2に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPSアンテナは、宇宙空間における母船外活動者の頭部に装着し、該頭部への装着位置を可変できるようにすると共に;
該頭部の装着位置が所定の時間以内に変更された場合に、変更前と変更後の各位置にそれぞれ異なる上記GPSアンテナが設けられているものと見做し、それにより上記複数のGPSアンテナが用いられているものとすること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項7
請求項3または4に記載の方向情報取得方法であって;
上記報知に視覚情報を含ませる場合、上記限定された方向ないしはそれに近い方向にある上記星座,上記恒星,上記天体のどれか一つまたは幾つかの上記名称を二重写し可能なゴーグルを上記母船外活動者に装着させること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項8
請求項1に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPS平面アンテナのビーム中心を水平以外の方向に配置したこと;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項9
請求項2に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPS平面アンテナの少なくとも一つのビーム中心を水平以外の方向に配置したこと;
を特徴とする方向情報取得方法。



3次元GPSの特許の請求の範囲は以下のようであった。
特許請求の範囲
請求項1
半球のアンテナパターンを有する一つのGPSアンテナを用い;
該GPSアンテナに接続したGPS受信機にGPS衛星信号の捕捉を試みさせ;
得られた信号から覆域に存在する複数のGPS衛星を判定し;
測位地点から上記各GPS衛星の各々への方向を測位計算の過程から導出し;
該導出された上記各GPS衛星の上記方向を統括して該GPSアンテナ方向を限定すること;
を含み;
前記導出された前記各GPS衛星の上記各方向を統括しての該GPSアンテナ方向の限定は、前記被判定各GPS衛星方向と該GPSアンテナのビーム中心方向とのなす角が90度以下であるということに基づいて限定された各角度範囲を重ね合わせてなすこと;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項2
半球のアンテナパターンを有する複数のGPSアンテナを相互に異なる配向で用い;
該各GPSアンテナにそれぞれ接続した各GPS受信機にGPS衛星信号の捕捉を試みさせ;
該各GPS受信機で得られた信号から該各GPSアンテナの上記覆域に存在する複数のGPS衛星を判定し;
測位地点から上記複数のGPS衛星の各々への方向を測位計算の過程から導出し;
該導出された上記各GPS衛星の上記方向を統括して該各GPSアンテナ方向を一時的に限定した上で;
該複数のGPSアンテナの中、選ばれた一つのGPSアンテナの上記方向の限定の情報と、該選ばれた一つのGPSアンテナ以外の他のGPSアンテナの方向の限定を、上記相互に異なる既知の配向の記述に基づいて上記選ばれたGPSアンテナの方向の限定へと変換した情報とを重ね合わせ、それら方向の限定の情報の積を取ることによって、上記選ばれたGPSアンテナの上記一次的に限定された方向を二次的に一層限定すると共に;
上記複数のGPSアンテナのそれぞれの方向の上記限定より姿勢を限定すること;
を含み;
前記導出された前記各GPS衛星の上記各方向を統括しての該GPSアンテナ方向の限定は、前記被判定各GPS衛星方向と該GPSアンテナのビーム中心方向とのなす角が90度以下であるということに基づいて限定された各角度範囲を重ね合わせてなすこと;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項3
請求項1または2に記載の方向情報取得方法であって;
宇宙空間における母船外活動者に対し、上記限定された方向の情報を報知するに際し、該限定された方向ないしはそれに近い方向にある星座,恒星,天体のどれか一つまたは幾つかの名称を当該報知に含ませること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項4
請求項3に記載の方向情報取得方法であって;
上記母船外活動者に与えた方が便利と思われる参考物体の方向、または方向と該参考物体までの距離情報をも併せて報知すること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項5
請求項2に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPSアンテナを三つ用い、その一つは宇宙空間における母船外活動者の頭部に、他の一つは該母船外活動者が背負う着用モジュールの一側面に、そして残りの一つは該着用モジュールの他の側面に装着すること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項6
請求項2に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPSアンテナは、宇宙空間における母船外活動者の頭部に装着し、該頭部への装着位置を可変できるようにすると共に;
該頭部の装着位置が所定の時間以内に変更された場合に、変更前と変更後の各位置にそれぞれ異なる上記GPSアンテナが設けられているものと見做し、それにより上記複数のGPSアンテナが用いられているものとすること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項7
請求項3または4に記載の方向情報取得方法であって;
上記報知に視覚情報を含ませる場合、上記限定された方向ないしはそれに近い方向にある上記星座,上記恒星,上記天体のどれか一つまたは幾つかの上記名称を二重写し可能なゴーグルを上記母船外活動者に装着させること;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項8
請求項1に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPS平面アンテナのビーム中心を水平以外の方向に配置したこと;
を特徴とする方向情報取得方法。

請求項9
請求項2に記載の方向情報取得方法であって;
上記GPS平面アンテナの少なくとも一つのビーム中心を水平以外の方向に配置したこと;
を特徴とする方向情報取得方法。





《書類名》 特許請求の範囲



《請求項1》

ある第1の 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

当該 第1の 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、

ある 第1の 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの

信号の直接の入射を妨げる

電磁波吸収素材又は電磁波遮蔽素材を配置し、

前記 第1の 測位衛星システム用アンテナに接続した

ある 第1の 測位衛星システム用受信機に、

全ての あるいは 一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を観察し

別の ある 第2の 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

当該 第2の 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球球のうち、

前記 第1の 半天球と相補的な 第2の 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの
信号の直接の入射を妨げる

前記 電磁波吸収素材又は前記 電磁波遮蔽素材を配置し、

あるいは、別の電磁波吸収素材又は別の 電磁波遮蔽素材を配置し、

前記 第2の 測位衛星システム用アンテナに接続した

第2の 測位衛星システム用受信機に、

全ての あるいは 一部の 測位衛星(あるいは信号源)から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

前記第一の受信状態と、前記第二の受信状態との間での、
同一信号源(あるいは同一の測位衛星)からの受信状態を観察あるいは比較し、し

観察あるいは比較された、前記、夫々の (第一の受信状態と第二の受信状態との夫々の)、
受信における、受信機機において観察された、
■安定性の■比較 あるいは
■一定時間における安定性の比較■あるいは
■一定時間における安定性の比較の具体例としての信号強度の急落の存否■あるいは
■一定時間における安定性の比較の具体例としての信号強度の急落の存否が第一の受信状態と第二の受信状態のどちらの受信状態において存在したか(これは、どちらかで起こることが論理的必然性であるからである、なんとなれば、体躯等の遮蔽物を片側において計測をしてその後反転をして計測しているから、第一の計測状態か第二の計測状態かのどちらかでは、直接波を受信しておりその結果受信状態は安定であり、どちらかでは回折波を受信しておりその結果受信状態は不安定であるためという巧妙な発明をしているからである)■あるいは
■一定時間の安定性の比較の具体例としての信号強度が安定して高い値であったかは、どちらの受信状態において生じたか■あるいは、
■一定時間の安定性の比較の具体例としての信号強度が安定して高い値であったかは、どちらの受信状態において生じたか、と、信号強度の急落の存否が第一の受信状態と第二の受信状態のどちらの受信状態において存在したか、との、両方の事象の組み合わせ、
■あるいは、
■一定時間の安定性の比較の具体例としての信号強度が安定して高い値であったかは、どちらの受信状態において生じたか、と、信号強度の急落の存否が第一の受信状態と第二の受信状態のどちらの受信状態において存在したか、との、両方の事象について、それぞれに点数を与え(例えばその点数には信号強度の平均値や中間値や最頻値となる値を反映した離散的なあるいは連続的な数値を与え)、受信機の特性を反映した重み(ウエイト)を、安定度や急落の現象を反映する係数として乗じるならば乗じてもよく、それらを、重み付け加算することが適切に受信機の特性からして、回折波と直接波の弁別に有効であること場合はそうするなどして、その演算結果により判断すること(これらは予備実験により簡単に求められる。あるいは最近ではAIのdeep learning技術を用いればより簡単に求められるため、ここをどうするかは昔ほど本質的ではない。あるいは、本発明では、簡略な廉価な受信機を用いられることが出来るという点に力点があうるため、、メーカやモデルによってあるいは個体によってここの演算式は変わり得ることが当然前提としされているため、その意味でもここの数式や判別式をどうするかはその意味でも重大な問題ではなく、副次的なことに過ぎないことに注意すべきである。ちなみに予備実験では、時間移動平均で、簡単に弁別えきることを予備実験で多数回の予備実験で見出していることを記した。)、■あるいは、

信号強度の急落の存否が第一の受信状態と第二の受信状態のどちらの受信状態において存在したか



に基づき

前記 第1の 半天球の底面中央から当該半天球の天頂への方向、

を限定的に取得することを特徴とする方向情報取得方法。

■その際には、身体体躯と、ショルダー・ボディバッグに(マルチGNSS対応型も当然含めても良い)GNSSアンテナ(受信機一体型も当然含めても良い)を装着して用いることで、(そのショルダー・ボディバッグのストロラップを引っ張るだけで)第一の受信状態と第二の(反転した)受信状態を簡便に実現することを特徴とした方向情報取得方法あるいは方位情報取得方法。(こうすることで使用者が、人間がわざわざ鉛直軸、体軸周りに、体躯ごと回転するあるいは反転する必要すらなくなって、より簡便に実施出来る)

あるいは前記のその際には、腕時計型の(マルチGNSS対応型も当然含めても良い)GNSSアンテナ(受信機一体型も当然含めても良い)を用いて、その腕ごと体躯の前部(腹部)に配置することと、
その腕ごと体躯の後部(背部)に配置するとで、
第一の受信状態と第二の(反転した)受信状態を簡便に実現することを特徴とした
方位情報取得方法あるいは方向情報取得方法。(こうすることで使用者が、人間がわざわざ鉛直軸、体軸周りに、体躯ごと回転するあるいは反転する必要すらなくなって、より簡便に実施出来る)

あるいは前記のその際には、(次のように、することで、使用者が、人間がわざわざ鉛直軸、体軸周りに、体躯ごと回転するあるいは反転する必要すらなくなって、より簡便に実施出来るという考えを一層さらに一歩すすめて、さらに、(マルチGNSS対応型も当然含めても良い)GNSSアンテナ(受信機一体型も含めても良い)を、体躯の前後に、配備しなおす、ことすら、不要にするという意味で、)体躯の背なら背側で(すなわち体躯の一方側で)単に、体躯という遮蔽物に対して裏返すだけで、ある信号源(あるいは衛星)からの信号は、第一の受信状態においても第ニの受信状態においても、回折波として受信していたのか(この場合裏返して受信してもの不安定性さはかわらないことから判断できる)、あるいは、第一の受信状態においても第ニの受信状態においても、直接波を受信していたのか(この場合裏返して受信しても安定性はかわらない上に信号強度は裏面での受信ではアンテナ感度パターンでしめされる感度の分だけ減衰した強度の信号となるはずことから判断できることにくわえて、そのパターンは方向によって定まっているため、それらのパターンに沿った形で、直接波の減衰という結果が得られていることまで、きちんと確認できるため、一層確信をもって、判断できる。この場合は、当然であるが、最尤法maximum likelihood methodを用いることによっても、より尤もらしいすなわちmaximum likelihoodな、結果を得ることが出来ることは当然である、このためこの方法も精緻な方位情報の推定値がえられ多大な効果を奏する。)

なお、当然であるが、最尤法[maximum likelihood method]とは、
最尤推定量にもとづく推測方式の総称.確率モデルを用いて統計的推論を行なうとき,そのモデルで用いる確率密度(連続分布の場合)または確率分布(離散分布の場合)を実際に得られたデータにもとづいて評価したものを*尤度といい,それを未知パラメターの関数とみたとき尤度関数という.尤度関数を最大にするパラメター値を最尤推定量という.最尤推定量は,サンプル規模が大きいとき,パラメターの推定量として種々の好ましい性質をもっている.すなわち,漸近的に不偏でかつ漸近分散が不偏推定量の分散の下限を達成し,漸近分布は*正規分布である.また,帰無仮説と対立仮説の下でそれぞれ評価した尤度の比にもとづく検定方式は,尤度比検定とよばれ広く用いられている.
この場合、未知パラメターとしては、体躯の向いている方向(あるいは方位)を用いれば良いし、確率密度または確率分布としては、GNSSアンテナのアンテナ感度パターン(こ表を用いたときと、裏がえしたときと、それぞれ別のアンテナ感度パターンを用いるのは当然であるが)を用いれば良い。この際には、衛星信号強度については、ひとまず、一律と前提してもよいし、次のパラグラフに述べるようにしてもよいし、第一の受信での平均値あるいは中間値あるいは最頻チをももちいても良いし、第一の受信と第二の受信での平均値あるいは中間値あるいは最頻チをもちいても実際はよいのである。


なお、第一の受信状態と、第二の受信状態で、直接波受信の信号源に関しては、衛星信号強度は、直接波を受信している状態のは、アンテナ感度パターン(をうらがえしたことによる)の変化に応じた、予想どおりの減衰量が観察され、すぐに相応の識別ができる上、回折波の信号源に関しては、衛星信号強度やその不安定性は、第一の受信と第二の受信とで変化がほとんどないため、これも予想通りとなり、極めて安定的な、直接波と、回折波との弁別ができる。このような弁別を先におこなっておいてから、それをさらに裏付けるために、あるいは、精緻化する、あるいは、より詳細かつ精緻な推定を行うため、に、西最尤法を用いても当然良いのである。■


《請求項2》

ある一つの 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

前記 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、

ある一つの 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの

信号の直接の入射を妨げる

電磁波収素材又は電磁波遮蔽素材を配置し、(この時これは体躯であってもよい■)

前記 測位衛星システム用アンテナに接続した

ある 測位衛星システム用受信機に、

全てのあるいは一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を 記録 し

しかる後に

前記 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

当該 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、

前記 半天球と相補的な半天球の球面内の方向の信号原からの

信号の直接の入射を妨げる

前記 電磁波吸収素材又は前記 電磁波遮蔽素材を配置し、

あるいは、別の電磁波吸収素材又は別の 電磁波遮蔽素材を配置し、

前記 測位衛星システム用アンテナに接続した

前記 測位衛星システム用受信機に、

全てのあるいは一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を 記録 し

記録された、前記、夫々の 受信状態の、比較 に基づき

最初の半天球の底面中央から当該半天球の天頂への方向、

を限定的に取得することを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項3》

ある受信機に結合されたあるアンテナの

周囲の天球のうち、

ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、

当該アンテナへの直接の入射が

ある電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれる状態で、

各々の信号源からの信号の受信を試みさせ、

その受信状況を記録するステップと、

当該アンテナの周囲の当該天球のうち、

前記の半天球を補完する別の(あるいは残りの■)半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、

当該アンテナへの直接の入射が、

当該電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物、あるいは別の電磁は遮蔽物ないし電磁吸収物、により阻まれる状態で、

各々の信号源からの信号受信を試みさせ、

その受信状況を記録するステップと、

信号受信が試みられた信号源からの信号について、

前記の両状態での各々の受信状況の比較に基づいて、

前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が、存していたかを、判定する判定ステップと

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項4》

請求項3の判定ステップにおいては、

ある信号源からの信号について、

請求項3における両状態のうちいずれの状態において、

より大きい信号強度、または、より安定した信号強度(■スプレッドスペクトラム拡散通信方式《GNSSでも一般的に用いられている》では、電磁波吸収物例えば人体体躯や、水や塩水や電解質が溶解している水やアルコールなどの溶液《すなわちこれには食品や食材や動植物や土壌や汚水や海水等人間生活に必要なあるいは人が生きていくのに必要な物資や食材や医療品を含む》や、電磁波遮蔽材としての建造物や移動体等によって、直接波が遮られると、回折波のみがアンテナを経由して受信機に入るため、信号強度が弱くなること、あるいは、矩形波の波形が崩れてしまうこと、あるいは、回折損による減衰、あるいは各種の端点を回折してくる複数の回折波の相互干渉などなどにより、スプレッドスペクトラム拡散通信方式の特徴でもある、同期獲得機構・同期維持機構の働きが劣化し、直接波に比べて回折波では同期がきょくたんに得にくくなったり、一旦得られてもすぐに喪失されやすくなったりして、一定時間安定した信号強度を、維持することは、回折波では、直接波の受信に比べて、極めて困難となり、これによって両者を弁別できることを、発明者は多数回の独自性に富む実験によって明らかにし、世界に先駆けて本提案を行うことができたものであり、同じ領域の技術者には容易に想到できないことは明らである。そしてこの着眼点は従来の本発明者の従前の発明にも世界のそのほかの発明にも当然なかったものである。》や、または、その双方、が、得られたか、すなわち、

受信状況に認められていたかとの結果に、基づいて、

電波遮蔽物ないし電磁波吸収物により信号の直接の入射が阻まれていた半天球ではない側の半天球に、

当該信号の信号源が存していたと認定する認定ステップ

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項5》

請求項3の判定ステップにおいては、

ある信号源からの信号について、

請求項3における両状態の信号同期のうちいずれの状態において、

より迅速な信号同期の獲得、または、より安定した信号同期の維持、または、その双方が、

受信状況に認められていたかとの結果に、基づいて、

電波遮蔽物ないし電磁波吸収物により信号の直接の入射が阻まれていた半天球でない側の半天球に、

当該信号の信号源が存すると認定する認定ステップ

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項6》

請求項5の受信機はスペクトラム拡散通信方式受信機であること

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項7》

請求項5の受信機は測位衛星システム用受信機であること

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項8》

請求項5の受信機はマルチ測位衛星システム対応の測位衛星システム用受信機であること
を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項9》

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯であること

を特徴とする方向情報取得方法。

( その際、体躯をわざわざ反転をさせることなく、GNSSアンテナだけを反転の位置に簡単に配備することが出来るための多大な効果を奏する発明として次を発明した。それは、ワンサイド・ショルダー・ボディ・バッグの形状のものにGNSSアンテナを装備し、
それを片側の肩から斜めの片側の脇あるいは腰方向に体躯にそうちゃくし、
そのベルトを牽引すること(のみ)で、体躯前面と、体躯後面とに、
GNSSアンテナを前記の意味で反転的に(簡単に)配備させることを
特徴とする方向情報取得法。)

( あるいは、体躯をわざわざ反転をさせることなく、GNSSアンテナだけを反転の位置に簡単に配備することが出来るための多大な効果を奏する発明として次も発明した。それは、
腕時計の形状のものにGNSSアンテナを装備し、腕に装着し
その腕を、体躯前面と、体躯後面とに、
配備すること(のみ)で、体躯前面と、体躯後面とに、
GNSSアンテナを前記の意味で反転的に(簡単に)配備させることを
(簡単に)配備させることを
特徴とする方向情報取得法。)


( あるいは、GNSSアンテナだけを反転の位置に簡単に配備することすら、
省略して、GNSSアンテナをその位置をかえずに、裏返すだけで、
同様の目的を達することが出来るための多大な効果を奏する発明として次も発明した。
それは、
GNSSアンテナを
(体躯前面あるいは、)体躯後面に、
配備し、(体躯前面あるいは)体躯後面のままで、
GNSSアンテナを裏がえして
配備させ
そのそれぞれの受信状態、を、先の意味で、比較して、方位あるいは方向を得ることを
特徴とする方向情報取得法。)これはさらに詳述すれば次のようになる。(これは前記の請求項3をベースに書き換えたものであるが、他の請求項をベースに同様に書き換えてもよいことはもちろんである。それについては同様に考えてかきかえれば良いだけであるため、煩雑んになるだけになるため、省略するが、当然それらはいずれのこの文章の前後希望にある請求項あるいは、本稿のうちに記された請求項を書き換えればどうように導出されるものであることは明らかである。そこについては本質的なでのため省略する。すでに十分に説明した。)

ある受信機に結合されたあるアンテナの

周囲の天球のうち、

ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、

当該アンテナへの直接の入射が

ある電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれる状態で、

各々の信号源からの信号の受信を試みさせ、

その受信状況(信号強度あるいはその時間的ななふらつきの度合、同期の獲得の容易さ、困難さ、あるいは、同期の維持の容易さや困難さやふらつき状態あるいは信号強度の急落の有無と回復の遅さの状況を含めて経時的にそれらをすべて詳細に)を記録するステップと、

当該アンテナが、その電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれる状態において、特に、その電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれていたアンテナ感度パターンの側が、今度は、その電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれていない状態となる幾何学的配置に、当該アンテナを(その電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物とお当該アンテナの中心との位置関係はそのままに、当該アンテナのその電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物への姿勢おのみを、裏返す格好で)配備しなおし、

今度は、その新たな状態で、

各々の信号源からの信号受信を試みさせ、

その受信状況を記録するステップと、

信号受信が試みられた信号源からの信号について、

前記の両状態での各々の受信状況の比較に基づいて、

前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が、存していたかを、判定する判定ステップと

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。




《請求項10》

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯を含むこと

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項11》

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯または人体体躯を含む際に、

前記アンテナと人体体躯とは体軸周りの180度回転により

前記の両状態を実現すること

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項12》//はずしてつけかえるも請求項に

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯または人体体躯を含む際に、

前記アンテナの人体体躯の腹側への装着と背側への装着とにより、

前記の両状態を実現すること

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項13》

受信機に結合されたアンテナの周囲の天球のうち、

ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、

当該アンテナへの直接の入射が、電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物により阻まれる状態で、

受信機には上空の衛星の信号受信を試みさせ、

その受信状況を記録するステップと、

別の受信機に結合された別のアンテナの周囲の天球のうち、

前記半天球を補完する半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、

当該アンテナへの直接の入射が、電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物により阻まれる状態で、

受信機には上空の衛星の信号受信を試みさせ、

その受信状況を、

前記のステップと同時に、あるいは、前記のステップと同時ではなく、

記録するステップと、

信号受信を試みさせた信号について、

前記の両状態での受信状況の比較に基づいて、

上述の両半天球のいずれが含む方向に、

当該信号を送信した信号源が存していたかを、

判定する判定ステップと

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項14》

請求項3において、信号受信が試みられた信号について、前記の両状態での受信状況の比
較に基づいて、前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が存してい
たかの、判定に基いて、前記最初の半天球の中心軸の方向が、前記球面内に限定された領
域内に存在すると、推論する推論ステップ

を有する

ことを特徴とする

方向情報取得方法。



《請求項15》

請求項12において、信号受信が試みられた信号が別にもう一以上存した場合には、各々
についての、推論ステップを適用し得られた結果を、

重ねあわせて、前記最初の半天球の中心軸の方向が、前記球面内の一層限定された領域内
に存在すると、方向絞込の合成を行う、方向絞込の合成ステップ、

を有する

ことを特徴とする

方向情報取得方法。



《請求項16》//1信号源→2以上の信号源 重ね合わせ 絞込合成 請求項//

請求項12において、

信号受信が試みられた信号が別にもう一以上存した場合には、

各々についての、推論ステップを適用し得られた結果を、

重ねあわせて、

前記最初の半天球の中心軸の方向が、

前記球面内における

より限定された領域内に存在すると、

方向絞込の合成を行う、方向絞込の合成ステップ、

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。





《請求項17》。

請求項3において、

得られた、天球表面上のある領域としての方向情報、と、

その方向情報を得た際の前記の最初の半天球の中心軸の方向にある任意の方向角を加えた状態で、

今一度、請求項3と同じステップを実施し、

最初の半天球の中心軸について新たに得られた天球表面上のある領域としての方向情報から、前記の任意の方向角相当分を差し引いた方向情報と、

を、

重ね合わせ、

前記最初の半天球の中心軸の方向が、前記球面内における、一層限定された領域内に存在するとの方向絞込推論を行う、方向絞込推論ステップ、

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。





《請求項18》

当該半天球の底面が、信号源が適切な配置で存在している方向への一致度が高まるように、

与える回転の向きと角度について、最適な値を提案する機能

を有している

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項19》

ある定められた時間間隔では、

ある受信機に結合されたあるアンテナの

周囲の天球のうち、

ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、

当該アンテナへの直接の入射が

ある電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれる状態で、

各々の信号源からの信号の受信を試みている、

と前提して

その受信状況を記録するステップと、

別に定められた時間間隔では、

当該アンテナの周囲の当該天球のうち、

前記の半天球を補完する別の半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、

当該アンテナへの直接の入射が、

当該電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物、あるいは別の電磁は遮蔽物ないし電磁吸収物、により阻まれる状態で、

各々の信号源からの信号受信を試みている、

と前提して

その受信状況を記録するステップと、

信号受信が試みられた信号源からの信号について、

前記の両状態

を前提とした
各々の受信状況の比較に基づいて、

前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が、存していたかを、判定する判定ステップと

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。

























《書類名》 要約書

《要約》

《課題》

GNSS衛星より送信される信号によりGNSS受信機により方位情報を取得する方法に

関して装置の使用文脈に適した廉価で効率的な方法で情報を得ることを可能にする。

《解決手段》

体躯を用いて上空半天球の片側に存在するGNSS衛星からの衛星信号の遮蔽を行うと同時に、

体躯に沿い大地に垂直に設置されたGNSS受信機に 他方の片側に存在するGNSS衛星の衛星信号の探索を行わせつつ、

捕捉した衛星信号を用いて方位を限定的に得る過程において、遮蔽物としての体躯の両脇からの波については、

一定時間のGNSS受信機による信号強度採取の後には、GNSS受信機と体躯との関係性を維持したまま、

体軸周り回転等によって、反対の方位等に向き直りを行った後の方位において、

一定時間のGNSS受信機による信号強度採取を同様に実施し、

それらの各採取されたGNSS受信機による信号強度等の記録の対照に基づき、

受信したGNSS衛星が上空四分の一天球領域のいずれの領域に存在したか、

判定することで、方位情報取得を簡易な方法で一層的確に得ることを可能とする。

《選択図》図5

検索結果 12件
項番 文献番号 発明の名称 筆頭出願人
(登録公報・US和抄は権利者を表示) 発行日 出願番号 出願日 筆頭IPC
1 特開2013-050447 方位情報取得方法 高橋 正人 2013年03月14日 特願2012-171536 2012年08月01日 G01S 19/53
2 特開2013-050446 方位情報取得方法 高橋 正人 2013年03月14日 特願2012-171535 2012年08月01日 G01S 19/53
3 特開2007-248205 方位または磁力線方向情報取得方法及び装置 独立行政法人情報通信研究機構 2007年09月27日 特願2006-070889 2006年03月15日 G01C 17/28
4 特開2002-372576 方位情報取得方法 独立行政法人通信総合研究所 他 2002年12月26日 特願2002-093386 2002年03月28日 G01S 5/14
5 特開2002-365357 方位情報取得方法 独立行政法人通信総合研究所 他 2002年12月18日 特願2002-093385 2002年03月28日 G01S 5/14
6 特開2002-168938 GPS受信機 独立行政法人通信総合研究所 他 2002年06月14日 特願2000-364605 2000年11月30日 G01S 5/14
7 特開2001-356161 方位情報取得方法及び装置 独立行政法人通信総合研究所 他 2001年12月26日 特願2001-093964 2001年03月28日 G01S 5/14
8 特許4547563 方位または磁力線方向情報取得装置 独立行政法人情報通信研究機構 2010年09月22日 特願2006-070889 2006年03月15日 G01C 17/28
9 特許3522259 方位情報取得方法 独立行政法人通信総合研究所 他 2004年04月26日 特願2002-093386 2002年03月28日 G01S 5/14
10 特許3522258 方位情報取得方法 独立行政法人通信総合研究所 他 2004年04月26日 特願2002-093385 2002年03月28日 G01S 5/14
11 特許3473948 GPS受信機 独立行政法人通信総合研究所 他 2003年12月08日 特願2000-364605 2000年11月30日 G01S 5/14
12 特許3430459 方位情報取得方法及び装置 独立行政法人通信総合研究所 他 2003年07月28日 特願2001-093964 2001年03月28日 G01S 5/14

本稿では上記および下記ををすべて引用したものとする。
(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2000-75010(P2000-75010A)
(43)《公開日》平成12年3月14日(2000.3.14)
(54)《発明の名称》地点別上空見通し範囲作成方法
(51)《国際特許分類第7版》
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《審査請求》有
《請求項の数》1
《出願形態》FD
《全頁数》6
(21)《出願番号》特願平10-264038
(22)《出願日》平成10年9月2日(1998.9.2)
《新規性喪失の例外の表示》特許法第30条第1項適用申請有り 1998年3月6日 社団法人電子情報通信学会発行の「1998年電子情報通信学会総合大会講演論文集 通信 1」に発表
(71)《出願人》
《識別番号》391027413
《氏名又は名称》郵政省通信総合研究所長
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
《テーマコード(参考)》
5J062本稿では上記および下記ををすべて引用したものとする。


明細書とは

=明細書を書く上の基本的心構え=
明細書は、特許を求める発明の内容を開示することにより、次のような法律的機能を有するものであって、良い明細書を書くためには、その意味を十分に理解することが必要である。

(1) 求める特許の権利範囲を規定する。(契約書的機能)
(2) 発明が特許性を有する根拠を示す。(申請書的機能)
(3) 発明の実施可能性を示す。(実施可能要件充足機能)
(4) 他者の特許取得を阻止する。 (後願排除機能)

契約書的機能とは、明細書の特許請求の範囲は、求める特許の権利範囲(特許発明の技術的範囲)について第三者と契約を交わすことに等しいことを意味するもので、契約書であることから、その表現は法律的に厳しい解釈に晒されるものであることを認識しなければならない。特許請求の範囲以外の部分も、権利解釈に影響することがあるから、特許請求の範囲以外の記載についても、その認識は必要である。

申請書的機能は、請求範囲に規定された技術内容が、従来技術のレベルに比べて十分な進歩性を有するものであることを審査官にアピールすることによって達成される。特許請求の範囲を狭くして権利を取ることは容易であるが、特許請求の範囲を広くして特許を取ることは難しい。言うまでもなく、少しでも広い権利を取得するよう最善を尽すのが代理人の務めであるから、可能な限り広い請求範囲を取得するよう明細書を書くのが望ましい。このとき、その広い請求範囲で規定された発明の特許性を審査官に印象づけることが明細書の重要な役割であって、一見特許取得の困難な発明をその特許性を十分にアピールすることによって特許に導くことが明細書を書く者の使命であり、特許事務所に期待されるところである。したがって、単に技術的内容を説明するだけでなく、特許取得の困難な発明を特許取得に導く明細書を書くよう心掛けることが明細書を書く際の重要な心構えである。

実施可能要件充足機能とは、法で要求されている実施可能要件を満足するように明細書を書かなければならないことを意味する。明細書は、当業者が読んで発明を実施できるように書かなければならない。そうしなければ審査に当たって発明が完成されているかどうかの確認ができないばかりでなく、発明の開示の代償として特許を付与されるという特許制度の趣旨に照らして十分な開示があるとは言えないからである。したがって、広い権利を求めて請求の範囲を広く記載した場合には、その広さを十分にサポートするだけの実施例などの記載をしなければならない。

後願排除機能とは、同様の発明について他人が特許を取得するのを阻止する機能の意味で、同一の発明については、その出願より後に提出された他人の出願が特許されることを、類似の発明(その発明に基づいて当業者に容易に発明できるもの)については、その出願の公開より後に提出された他人の出願が特許されることを阻止することができる。そのため、発明の説明において、自明なことや直接関係ないように思われることでも、後願の可能性のあることについては記載しておく心構えが必要である。



(2)特許請求の範囲作成のポイント
特許請求の範囲を作成するにあたっては、まず発明の本質を十分に理解することが必要不可欠であり、特にその発明の目的を達成するための必要十分条件は何であるかを十分に見極め、その必要十分条件のみを簡潔明瞭な表現で書き表すことが大切である。特許請求の範囲は権利を主張する発明の内容を表わす法律文書(第三者に対する契約書)であることから、厳密な表現が必要となり、内容がわかりにくい表現となりがちであるが、解釈に際して意図する発明と違った内容に読み違えられる可能性がない表現を取る限り、表現はなるべく分かりやすいのが望ましい。

使用を避けるべき表現

特許請求の範囲に必要なのは肯定的表現であって、否定的表現は使うべきではない。例えば,「……しない」あるいは「…を有さない」というような要件は使うことができない。なぜなら、これは要件を限定したことにならず、あるもの以外のものすべてを規定するような内容になって発明が特定されないからである。また、特許請求の範囲においては、選択的な表現や不明確な表現を使うことは許されない。選択的表現とは、例えば「または、もしくは、 あるいは」のような選択を表わす接続詞である。また、不明確な表現とは、「等」「約」のように範囲が不明確な表現である。これでは発明が特定されないからである。しかし、選択的表現や不明確な表現であっても概念として大きく一つのことを表わしている場合であって、具体的に一つの用語が使えないために、このような言葉を用いて表わすことは、場合によって許される。例えば、「数または量に応じて」、「ゴム、プラスチック等の弾性材料」がその一例である。

特許請求の範囲の構成要件を記載するにあたっては、その構成要件が本当に必要なものかどうか、その構成要件を表現するのにもっと広い概念の言葉が使えないかどうか等、常に注意して不必要な限定をするようなことがないように気をつけなければならない。特に、発明者は発明を狭く考えていることが多いので、明細書作成者はその要件一つ一つを十分に吟味して上位概念の言葉が使えないかどうか、あるいは不必要な要件がないかどうか、十分に吟味しなければならない。そのためには、発明者が提示している実施の形態から離れて、発明の本質を把握するようにしなければならない。ただし、このときに注意すべきことは、いかに特許的に広いからといっても、従来技術を含むほどまで広げてはならないということである。従来技術を含むように特許請求の範囲に記載された発明は、特許性がないからである。また、技術常識から離れた非現実的なものを含むほどまで広げてはならない。特許は、あくまでも産業上利用できるものを対象とするものであることを忘れてはならない。

曖昧な用語は特許請求の範囲に適さないが、当業者間で定義が明確な用語であれば、細かく説明を付することなく使用してよい。また、適当な用語がない場合には明細書本文中で明確な定義をすれば明確な用語として使用することができる。

特許請求の範囲の記載において、最も重要なことは、発明の構成要件を明確に、かつ十分な広さをもって記載することであって、その形式は発明の内容に関連して表現のしやすいものを選べばよい。特にその表現形式においては、発明の要旨が曖昧にならないように、また表現が必要以上に回りくどくならないように、発明を正確に表わすことを前提として、なるべく簡潔な表現を用いるのが望ましい。

(3)独立形式請求項と従属形式請求項
特許請求の範囲は、1つまたは2つ以上の請求項の形で記載するが、請求項には、形式的な面から、独立形式請求項と従属形式請求項とがある。両者の法律的効果に差はない。

従属形式請求項は、他の請求項に従属する形で記載するもので、従属する対象となる請求項の数は1つでなくてもよく、複数の請求項に従属する場合には、選択的に従属する形式とする。

従属形式請求項は、従属の対象の請求項の中に記載されているある要件を受けて、それを下位概念に限定したり具体的に特定したりするもの、従属の対象の請求項の記載に他の要件を付加するもの、従属の対象の請求項に記載された要件を他に置換するもの、あるいは従属の対象の請求項の全体をそのまま引用するものであって、表現形式としては、その要件Aを受けて「前記Aが…であることを特徴とする請求項1記載のX。」「請求項1記載のXを…に使用したことを特徴とするY。」「さらにBを備えたことを特徴とする請求項1記載のX」のように記載する。

ここで特定する要件は2つ以上でもよく「前記Aが…であり、前記Bが…であることを特徴とする…」としてもよい。
2つの請求項に従属させる場合は「前記Aが…ことを特徴とする請求項1または2記載のX。」のように選択的表現を使用して、複数の請求項に選択的に従属するような表現にする。

3つ以上の請求項に選択的に従属させる場合は、「…第1項、第2項または第3項記載のX。」「…第1、2または3項記載のX。」「…第1項から第3項(の)いずれか(1項)(に)記載のX。」「…第1項ないし第3項のいずれか(1項)(に)記載のX。」のように記載する。

独立形式請求項と従属形式請求項の配列は、先に独立形式請求項を記載し、次いでその後にその独立形式請求項に従属する従属形式請求項を記載する。複数の請求項に従属する従属形式請求項は、従属の対象となる請求項のいずれよりも後に記載しなければならない。

特許請求の範囲について

(1)特許請求の範囲の基本的形式

特許請求の範囲には、発明の目的を達成するのに必要かつ十分な構成を、名詞の形にして書く。構成を書くのであって目的や効果を書くのではない。ただし、構成を作用的に記述した方が広く表現できるので、それにより構成が一義的に特定される場合には作用的表現を用いることも許される。 特許請求の範囲は、その発明が物である場合と方法である場合とによって書き方が大きく異なる。
発明が物である場合には、

「A、B、CおよびDからなる(を備えてなる、を含む etc.)

ことを特徴とするX。」あるいは、

「Aと、Bと、Cとからなる(を備えてなる、を含む etc)ことを特徴とするX。」のように複数の構成要素を and で繋ぎ合わせるようにした形式(Combination Style)か、あるいは
「…において、…したことを特徴とするX。」のように「において」の前に発明の前提となる従来技術に相当する構成を記載し、その次に発明の特徴となる新規な構成を記載する、いわゆるドイツ特許に代表される形式(Continental Style, Jepson Style)を用いる。後者の形式は特に発明が従来技術の部分的改良であるような場合に書きやすいが、改良部分が浮き立たされるため、改良が大したものでない印象を与え、特許性をアピールしにくくなる場合には適さない。

また、構成のみでは発明が十分に表現できないと思われる場合、あるいは特に作用を記載することにより発明の特徴がより明確に表現できると考えられる場合には、次のように発明の作用効果に相当する記載を末尾に付加する形式としてもよい。
「A、BおよびCからなり、……することを特徴とするX。」

「…において、…とし、これにより…することを特徴とするX。」 なお、上記Xは原則として、発明の名称と一致させる。

特許請求の範囲の記載は、形式的には発明の構成要件を明確にするように、例えば「A、B、CおよびDからなるX」のように表現するのが望ましいが、このように表現することが困難な場合、あるいは特に、従来技術の改良に係るものであって、その改良に十分な特許性があると考えられる場合には、「においてをし、をしたことを特徴とする。」というような表現を用いてもよい。
また、「AにBを設け、BにCを設け、AとCにD接続したことを特徴とするX。」のように「設け」などを用いて構成をそのまま記載する、日本で古くから用いられている形式を用いることもできるが、このような日本的な表現は、日本語では許されるものの、そのまま直訳したのでは外国で通用するクレームにならないことが多いので、外国出願する可能性の高い出願においては余り推奨できない。
さらに、特許請求の範囲の形式としては、「A、B、CおよびDからなり、前記Aがであり、前記Cがであることを特徴とする。」というように、主たる構成要件を先に列記し、その後にその特徴部分について更なる特徴を規定する方がよい場合がある。これは、構成要件の内容が余りにも複雑で、構成要件を順に列挙すると内容が分かりにくくなる場合に適している。
いずれの場合も、各構成要件をばらばらに列挙するのではなく、構成要件間の有機的結合を明確にしなければならない。そうしなければ、全体の構成が明確に特定されないからである。
発明が方法である場合には、
「……し、……し、……することを特徴とするY方法。」のように、発明を構成する各ステップ(工程)を and の形で繋ぎ合わせる形が望ましい。
この場合には「……し、」の次に「その後」、「次いで」、「これと同時に」のようにステップの順序(時間的前後)を表わす言葉を使うことも場合によっては必要である。
あるいは、「…する工程、…する工程、および…する工程からなることを特徴とする方法。」のような表現でもよい。




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書誌
要約
請求の範囲
詳細な説明
図の説明
図面
ハイライトされている文字列 多色 単色

上空見通

全項目

(19)《発行国》日本国特許庁(JP)
(12)《公報種別》公開特許公報(A)
(11)《公開番号》特開2000-75010(P2000-75010A)
(43)《公開日》平成12年3月14日(2000.3.14)
(54)《発明の名称》地点別上空見通し範囲作成方法
(51)《国際特許分類第7版》
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《審査請求》有
《請求項の数》1
《出願形態》FD
《全頁数》6
(21)《出願番号》特願平10-264038
(22)《出願日》平成10年9月2日(1998.9.2)
《新規性喪失の例外の表示》特許法第30条第1項適用申請有り 1998年3月6日 社団法人電子情報通信学会発行の「1998年電子情報通信学会総合大会講演論文集 通信 1」に発表
(71)《出願人》
《識別番号》391027413
《氏名又は名称》郵政省通信総合研究所長
(72)《発明者》
《氏名》高橋 正人
《テーマコード(参考)》
5J062
《Fターム(参考)》
5J062 AA08 BB01 CC07 HH05
(57)《要約》
《課題》宇宙と地上間の見通し範囲を効率的に決定する方法を提供する.
《解決手段》航行衛星システムを陸上移動体が利用する際に電波の捕捉を試みる仰角0度以上の各航行衛星3について,陸上移動体4の存在地点から見た各衛星の上空位置および各衛星からの信号強度を,陸上移動体4の位置および時刻とともに記録を行ない,後に各地点の上空を細分化した諸微小領域別が見通しか遮蔽かを,ある時間内に記録された電波強度情報から判定することにより, 該時間内の該地点における上空見通し範囲を決定する.
000002

《特許請求の範囲》
《請求項1》複数の航行衛星からの電波を受信することにより自らの現在位置を推定する装置および測位誤差を補正する装置を搭載する1つあるいは複数の陸上移動体が,陸上移動体の現在位置の測位結果として得られる緯度値および経度値および高度値および時刻値に加え,測位処理過程において算出する各航行衛星の上空における仰角値および方位角値および該衛星からの信号強度値をも,1つのレコードとして一定時間毎ないし一定距離毎に保存しつづけ,しかる後に,保存された多くのレコードの中から,該時刻値が一定の時間範囲内にあり,かつ,該緯度値および該経度値および該高度値がある地点の近傍の一定範囲内にあることを満たすレコード群のみを抽出し,該レコード群に含まれている衛星の仰角値および衛星の方位角値および該衛星からの信号強度値に関する複数の記録を,該地点の上空の方位角値と仰角値で同定される方向が見通し通信路であるか否かを判別するための情報と見なすことにより,該時間範囲内での該地点の上空における衛星見通し通信路の存非とその通信路の方向に関する情報データベースを構築することを特徴とする地点別上空見通し範囲作成方法.
《発明の詳細な説明》
《0001》
《発明の属する技術分野》本発明は宇宙と地上間の見通し通信路の存在範囲を特定する方法に関する.
《0002》
《従来の技術》ある緯度・経度・高度で特定される地球上の地点から,上空を見上げたときに,電波障害物により電波が遮られることなく,空が見える点の集合としての面を,以下では,上空見通し範囲という.ここでいう電波障害物としては,例えば,該地点から比較的遠方に存在している山岳などの地形をはじめ,該地点から比較的接近している場合には仰角方向に遮蔽の影響が大きい木立の一部や高層ビルディングなどが含まれる.また電波障害物の形状が経時的に変化する場合として,例えば,樹林の高さの成長,人為的な伐採,開発によるビルディングの造成,ビルディングの取り壊し,などの要因がある.すなわち,上空見通し範囲は,緯度経度高度および時刻によりはじめて確定する性質を持っている.
《0003》上空見通し範囲という概念自体が新しいものであるため,地点別上空見通し範囲作成方法の従来の技術と考えられるものは少ない.強いてあげれば,第一に,地形図からの計算による方法と,第二に光学撮像による方法が従来の技術であると考えられる.《0004》まず,第一の方法として,地形図からの計算による地点別上空見通し範囲作成法について以下に述べる.山間部,山岳地域などにおいては,人工建造物が少ないため,主な電波障害物は,一般に遠方の山岳や丘陵などとそれらに付随して林立する樹林などであることが多い.この場合,国土地理院発行の2万5千分の1地形図や,国土地理院発行の数値地図などから読み取る標高情報から,ある緯度・経度・高度の地点の上空に遮蔽の影響を与える地形を算出することで,上空見通し範囲の一応の推定値とすることが可能であると考えられる.
《0005》また,第二の方法として,光学撮像を画像処理した結果を用いて地点別上空見通し範囲を作成するという方法があった.それは,魚眼レンズを用いてある地点における上空を撮影した光学撮像に,画像処理を施した後に,コントラストによる2値化を行ない,該地点の上空の上空見通し範囲を推定する,という方法であった.
(下記文献参照).
Riza Akturan and Wolfhard J. Vogel,"Path Diversity for LEO Satellite-PCS in the Urban Environment",IEEE Transactions on Antennas and propagation,vol.45, no.7, July 1997,pp.1107-1116《0006》
《発明が解決しようとする課題》しかしながら,都市部各地点における上空見通し範囲が必要な場合,第一の方法,即ち地形図や数値地図における標高を読み取って上空見通し範囲を推定することは適切ではなかった.なぜならば,都市部を走行する陸上移動体における電波遮蔽要因は,標高情報に示される遠方の自然地形などであることは一般に少なく,比較的接近して存在するビルディングや高架物などの人工建造物であることが多いからである.このため,第一の方法,即ち,標高を読み取る方法では都市部における地点別上空見通し範囲の精度が期待できない.
《0007》そこで,この欠点を補償するものとして,都市部における人工建造物をも地形と見なした標高データを,国土の広範囲に関し網羅的に,完備している情報が仮に存在すれば,その情報を元にこの第一の方法を適用できる可能性がある.しかし,そのような情報は,各自治体および各消防など,建物の階数情報を必要とする若干の行政機関に,紙面などで存在するものの,不統一な規格であり,現状では体系的にまとめられるにいたっていない.さらに,電子化されるにはなおいたっていない.このため,それら規格不統一な情報を元に地点別の上空見通し範囲を作成するという目的を達成するには,データの所在を各自治体ごとに確認し,収集し,書式を統一し,電子化し,その後,上空見通し範囲の算出を開始する,という時間と労力および費用のかかる膨大な作業となることが予想される.
《0008》仮に,この膨大な作業を完遂するとした場合,次の欠点がある.
(1) 作成作業に既述の手間がかかるため,提供される成果物としての地点別上空見通し範囲は古い情報に基づいている (上空見通し範囲作成に時間がかかる.上空見通し範囲の時刻依存性からすると好ましくない)
(2) この欠点を補償するために地点別上空見通し範囲を仮に最新の版に更新したい場合には,ビルデイングや家屋の階数現況調査から開始し,データを整理するなど,再度膨大な時間と人件費がかかる.(上空見通し範囲の更新コストが高い)(3) 家屋やビルディングがもたらす遮蔽現況は推定可能としても,高架物・樹林・看板など他の地物による遮蔽が推定できないため上空見通し範囲の結果は一面的なものとなり不正確となる.正確を目指すと電波遮蔽をもたらす可能性のある個別の地物,樹木,高速道路高架,陸橋,門架型大型標識,電柱などについてすべて高さなどを洗い出す必要が発生する.(上空見通し範囲の原因の多様性を包括的に評価できない)
(4) 階数情報だけのデータを基礎とするため,「階あたり平均的高さ(一般的に3.5メートル程である)」を乗ずるなどの便法を利用することになり,個別的な高さが不正確になり,その結果上空見通し範囲の精度が低下する(上空見通し範囲の推定結果に十分な精度がない).
《0009》また,第二の光学撮像による方法は,次の欠点を有していた.
(1) 広い都市部の地点別上空見通し範囲を作成するためには,多数の道路のさまざまな地点で,光学画像を逐次,撮像する必要があり,撮像のフェーズだけで多大の人件費や経費が発生する.
(2) 多様な撮影条件下での個別の撮像結果に対して,画像処理技術によって,空とそれ以外の部分を自動的に完全分離することのできる精度のよいアルゴリズムが確立されておらず,現実には分離のための閾値を設定する際に人間の識別力の介在が必要となり,時間と労力がかかる.
(3) 後の画像処理において分離を明確にできるように撮影する必要のため,日中かつ晴天時に撮影時間が限定される.夜間や曇天,雨天時の撮影ではコントラストが低下するため,正確な分離はきわめて困難となる.
(4) 葉の茂った樹木による木漏れ日状の部分が実際にどの程度の電波遮蔽効果をもたらすか,あるいは複数の電線などが実際にどの程度の電波遮蔽効果をもたらすかなど,個別事例の電波遮蔽効果を推定することが困難となる.
(5) 撮像者が光学撮像機器を所持するのみならず,同時に,撮像位置を緯度経度として特定する装置,例えば航行衛星システムからの電波を受信して測位を行なう装置,およびジャイロやコンパスといった機器をも,所持する必要がある.すなわちデータ収集に従事する者が多数の装置を携帯する必要があり,簡易な作業でないという欠点があった.
《0010》
《課題を解決するための手段》本発明は上記従来の欠点に鑑み提案されたもので,地点別上空見通し範囲作成法として,(1) 地点別上空見通し範囲のデータ収集から作成までにあまり費用がかからない.
(2) 地点別上空見通し範囲のデータ収集から作成までにあまり時間がかからない.
(3)地点別上空見通し範囲の時刻依存性に対応できるよう,最新の情報を常に反映した,情報の更新が費用と時間をかけずに容易に実施できる.
(4)地点別上空見通し範囲の推定に,遮蔽の原因となる地物を種類別に推定し加重してゆく手法に固有の手間を省き,現実の衛星からの信号強度を用いて一括評価することで目的を達することができる.
(5)地点別上空見通し範囲の推定の際に,現実の衛星からの信号強度を用いることで,他の方法では困難な特殊の状況下での見通しか否かの判定を容易に評価できる.例えば,光学撮像の画像処理などに固有の,樹林による木漏れ日様状況が果たして見通しか否かの判定の困難を回避できる.
(6) 地点別上空見通し範囲の推定に先立つデータ収集過程において,データ収集者の作業が簡易であり負荷が少ない.例えば,データ収集者が,電波工学ないし地形学ないし光学撮像といった専門分野の知識および技術を持っている必要がなく,必要な機器を搭載した陸上移動体を用いて,陸上移動体運行業務を行なっているだけで地点別上空見通し範囲の作成に貢献できる.
(7) 地点別上空見通し範囲の推定に,近年民生品の普及の著しいGlobal Positioning System(以下では,GPSという)による測位装置に,微小な改造を加えることによりデータ収集に必要な装置を開発できる方法であり,小型かつ高性能な装置が安価に開発でき,利便性が高い.
(8) 近年,輸送業界,タクシー業界等に浸透しつつある,GPSなどを用いた車両位置管理システムとの相性が良く,その場合,運転者が陸上移動体を用いた本来の業務に専念しているだけで,副次的に地点別上空見通し範囲の作成に貢献できるため,データ収集に専従の意識なく実質的な参加が可能となり,市民参加型の地点別上空見通し範囲作成の現実性が高い.
ことを特徴とする地点別上空見通し範囲作成方法を提供するものである.
《0011》
《発明の実施の形態》以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する.図1は建造物1,1'および樹木2による遮蔽により複数のGPS衛星3からの電波が陸上移動体4の屋根に設置されたGPSアンテナ5に届かない状態を示しており,高い建物ないし樹木ほど,GPS衛星3からの電波を遮蔽する原理を示している.
《0012》即ち,GPS衛星3から発信されている測位用の電波は,1.5GHz付近のマイクロ波の周波数帯を使用するため光と同様に直進性が優れており,GPSアンテナ5から見通しの位置にあるGPS衛星3からの信号強度と,GPSアンテナ5から見通しの位置にないGPS衛星3からの信号強度には明瞭な差異が生じる. GPS衛星に限らず,一般の航行衛星を含め,宇宙通信で用いられる電波は,マイクロ波,ミリ波などいずれも直進性に優れた電波であることが多く,回折の影響はほとんど無視できる.
《0013》尚, GPS衛星から送信される電波には,全GPS衛星の軌道情報(アルマナックデータ)も含まれており,これは全ての衛星から送信されている.そのため,現在位置からみて仰角0度以上の上空に存在はするが,遮蔽により衛星からの信号強度が限りなく0に近い,即ち衛星からの電波を捕捉できていない状態のGPS衛星3についての仰角および方位角は,見通し可能な他のGPS衛星3から受信されたところのデータから簡易な計算によって算定および出力可能となっている.事実そのような情報を出力する機器は存在する.また,全GPS衛星はまったく同じ周波数で信号を送信するが,疑似雑音符号による拡散スペクトル(Spread Spectrum) 通信方式という技術を用いているために,同じ周波数を用いていても混信するおそれがない.疑似雑音符号とよばれる,0と1が一見不規則に交代するディジタル符号の配列を,それぞれのGPS衛星に違う配列のものを割り当てることで,各衛星からの信号を識別し,分離受信が可能となっており,即ち,現在位置から見て仰角0度以上に存在しているGPS衛星すべてのに関してそれらの上空における仰角,方位角のみならず,それらの衛星からの信号強度も分離して検出することは原理的に容易となっている.
《0014》図2は,地点別上空見通し範囲作成方法に基づく,複数の陸上移動体を用いた場合の装置の構成を示す.それは,複数の陸上移動体10,10',10", …及び,データ保存装置11で構成される.
《0015》各陸上移動体は,陸上移動体10と同様な構成をしており, GPSアンテナ10Aと,GPS受信機10Bと, データ一時記録装置10C と,測位誤差補正装置10Dを保持している.測位誤差補正装置には,現在普及しているディファレンシャルGPS受信機や加速度センサや車速センサやマップマッチ機構など,GPS単独での測位誤差を補正し,測位精度を向上させることを目的とした装置ならば任意の機器の適切な組み合わせでよい.GPSにおいては,一般に用いられるC/Aコードには,測位精度を落とす目的で衛星からの送信データに,故意に測位誤差を発生させるノイズが通常乗せられており(Selective Availabilityと呼ばれている)その場合,水平方向に120メートル,垂直方向で180メートル程度の測位誤差が発生する.しかしながら,上記の測位誤差補正装置を用いると,測位誤差を数メートル以下に減少させることができることはよく知られている.
《0016》陸上移動体10では,走行中,GPS受信機10Bから出力されるデータのうち,現在位置の測位結果として得られる緯度値および経度値および高度値および時刻値のみならず,その時刻において仰角0度以上に存在する各GPS衛星の仰角値および方位角値および該衛星からの信号強度値を,1つのレコードとして一定時間毎に,一時記録装置10Cに保存しつづける.
《0017》図3に1つのレコードに含まれるデータ内容の例を示す.
《0018》測定時に仰角0度以上に衛星がN個存在する場合を考え,それらを衛星1,衛星2,…,衛星Nと呼ぶとする.1レコードは,現在の時刻20A, 現在の陸上移動体の緯度20B, 現在の陸上移動体の経度20C, 衛星1の仰角21A,衛星1の方位角21B, 衛星1からの信号強度21C, 衛星2の仰角22A, 衛星2の方位角22B, 衛星2からの信号強度22C,と順次続き,最後に,衛星Nの仰角23A,衛星Nの方位角23B, 衛星Nからの信号強度23C,から構成される.
《0019》1レコードを毎秒1度ずつ,陸上移動体10が走行中に記録を継続することで多くの地点における記録が採取される.同一の地点を,別の時刻に,同一の陸上移動体10が通過したとしても,時刻が異なるため,上空の衛星配置も異なった状況でのデータが採取されるるため意義がある.さらに,複数の陸上移動体,例えば陸上移動体10', 陸上移動体10"も同様の記録採取を行なうことにより,多くの地点での記録採取が進行するため効率的である.
《0020》陸上移動体10におけるデータ一時記録装置10Cに一時記録されたデータは,例えば 数日間分のデータをまとめて,データ保存装置11へデータの移動を行なうと,データ一時記録装置10Cの記録容量を生かすことができる.
《0021》データ一時記録装置10Cには,近年普及の著しいパソコン用のPCMCIAカードタイプのATAフラッシュカード用い,データ保存装置11に,大容量ハードディスクとPCMCIAスロットを持つパーソナルコンピュータを用いると,ATAフラッシュカードの挿抜と簡単なファイルの操作だけの作業によりデータ転送ができるため効率的である.
《0022》このようにして,データがデータ保存装置に保存されていくが,タクシー業務,トラックによる貨物輸送業務,あるいは郵便配達業務,清掃業務など,陸上移動体で走行すること自体が業務の一部をなす職種の機関が運行させている多くの陸上移動体に協力を仰ぐことによりさらに効率的にデータを収集することが可能となる. その際,近年普及しつつある車両位置管理システムを採用し,携帯電話などによって,陸上移動体の位置情報を実時間的に管理センターなどに転送し,陸上移動体位置の集中管理を行なっている機関ならば,GPS受信機10Bと同等の出力を行なうように既存のGPS受信機を必要に応じて微小に改造し,すでに用いている位置情報転送手段に便乗して,時刻20A,衛星1の仰角21A,衛星1の方位角21B, 衛星1からの信号強度21C,衛星2の仰角22A,衛星2の方位角22B,衛星2からの信号強度22C,…,衛星Nの仰角23A,衛星Nの方位角23B,衛星Nからの信号強度23Cのデータを追加的にデータ転送するだけでよく,陸上移動体の運転者がデータ転送する作業が省け一層効率的である.その場合,管理センターにおけるコンピュータが,データ保存装置11に相当する.
《0023》しかる後に,データ保存装置11に保存された多くのレコードの中から,時刻20Aが一定の時刻範囲内,例えば,1998年1月1日0時0分0秒(JST)から1998年6月30日23時59分59秒(JST)までを満たすものを抽出する.半年程度の期間の記録に限定するのは,ビルディングの新規建築,住宅の造成,樹木の高さの成長など,上空見通し範囲に影響を与える要因の経時的変化の可能性から,あまりに長期にわたる記録は採用すべきでないためである.
《0024》そして,抽出されたレコード群からさらに,緯度値および経度値および高度値が一定範囲内にあることを満たすレコード群のみを抽出する.例えば,東京都千代田区に所在する内幸町交差点の南方約20mの道路上地点における上空見通し範囲を推定したい場合,該地点の緯度および経度,即ち,北緯35度40分02.2秒,東経139度45分33.1秒に相当するものを抽出するが,陸上移動体の測位した緯度および経度に若干の誤差があることを勘案し,上記の緯度・経度点を中心として,半径数メートルに相当するわずかな緯度幅・経度幅もたせた緯度範囲,経度範囲を満たすレコードのみを抽出する.
《0025》ここまでで抽出されたレコード群のみが含む延べ衛星数は相当な数に上るが,それら衛星の仰角 (21A,22A,23A)および方位角 (21B,22B,23B)およびそれら衛星からの信号強度 (21C,22C,23C)の記録を,該地点の上空の該方位角値と該仰角値で同定される方向とその近傍が見通し通信路であるか否かを判別するための情報と見なす.
《0026》即ち,該地点の上空を微小な諸領域に分割し,その諸微小領域内に相当する方位角値と仰角値を持つデータを,その微小領域の衛星通信路の代表値を見なす.衛星仰角により変動量が算出できる大気圏通過距離や,降雨減衰など天候の影響による信号強度の減衰マージンなどを差し引いても,GPS衛星からの電波は,-125dBm以上が十分に期待されており,この値以下であるデータが多数,高確率で存在する微小領域はビルディングや樹木や看板などの電波遮蔽物に遮蔽されている確率が高い.そこで,例えば,信号強度 (21C,22C,23C)が,-125dBm以上を満たすデータが95%以上に上る微小領域に関しては,該微小領域を見通しと判定し,30%を下回る微小領域に関しては,該微小領域を遮蔽と判定し,どちらにも属さない微小領域については,不定とし,さらなるレコードの収集により決定されるものとする.見通しか否かを判断する上記の値は,上空見通し範囲の使用目的に応じて変更してもよい.微小領域の作成方法は,例えば,仰角ごとに5度刻み,方位角ごとに5度刻み,といった2つの基準で定まる半天球上での扇型状の部分などとすればよい.
《0027》このようにして,ある時間範囲内でのある地点の上空における衛星見通し通信路の存非とその通信路の方向に関する情報を効率的に構築できる.
《0028》以上,本発明を図面に記載された実施形態に基づいて説明したが,本発明は上記した実施形態だけではなく,特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる.
《0029》
《発明の効果》以上要するに,本発明によれば,専従の人件費が発生しないため地点別上空見通し範囲作成の効果対価格比を高めることが可能となる.すなわち,大規模な現況調査の必要がなくなる.
《0030》また,航行衛星からの電波を受けて現在位置を緯度経度まで特定する装置と,PCMCIAタイプカードATAフラッシュメモリのような一般の記録媒体に,微小な改造を加えるだけの装置で簡易に実現可能であり,上記装置の民生普及が著しい現在において,比較的安価に実現可能である.
《0031》さらに,昼夜,天候を問わず業務(タクシー業務,郵便業務,トラックによる輸送業務,清掃業務など)が発生しているときには必ず情報収集が可能であり効率的である.
《0032》さらに地点別上空見通し範囲作成には最新の現状を反映するため更新が必要となるが,既存の方法に比較して,簡易に更新が可能となる.
《0033》さらに,衛星からの電波の信号強度実測値を地点別上空見通し範囲の判定に用いるため,自然物である樹木や地形の遮蔽の影響も取り込むことができ,人工建造物もビルディングや巨大な看板,門架型大型標識などのおよそ電波遮蔽にかかわるものを種別に取り込む必要がなくなり,煩雑さがない.
《図面の簡単な説明》
《図1》本発明の一実施形態における遮蔽の原理を示す概念図である.
《図2》本発明の一実施形態における複数の陸上移動体とデータ保存装置の構成を示す概念図である.
《図3》本発明の一実施形態における1レコードのデータ内容を示す概念図である.
《符号の説明》
1,1' 構造物
2 樹木
3 GPS衛星
4 陸上移動体
5 GPSアンテナ
10,10',10" 陸上移動体
10A GPSアンテナ
10B GPS受信機
10C データ一時記録装置
10D 測位誤差補正装置
11 データ保存装置
20A 時刻
20B 緯度
20C 経度
21A 衛星1の仰角
21B 衛星1の方位角
21C 衛星1からの信号強度
22A 衛星2の仰角
22B 衛星2の方位角
22C 衛星2からの信号強度
23A 衛星Nの方位角
23B 衛星Nの仰角
23C 衛星Nからの信号強度
《図1》
000003

《図2》
000004

《図3》
000005

代表図面

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特許明細書の書き方

これは、明細書を作成する弁理士、技術者が、質の高い明細書を作成するための特許出願用の明細書、特許請求の範囲、要約書および図面を作成する際の心構えと、具体的方法を実務的観点からまとめたものです。

明細書とは

=明細書を書く上の基本的心構え=
明細書は、特許を求める発明の内容を開示することにより、次のような法律的機能を有するものであって、良い明細書を書くためには、その意味を十分に理解することが必要である。

(1) 求める特許の権利範囲を規定する。(契約書的機能)
(2) 発明が特許性を有する根拠を示す。(申請書的機能)
(3) 発明の実施可能性を示す。(実施可能要件充足機能)
(4) 他者の特許取得を阻止する。 (後願排除機能)

契約書的機能とは、明細書の特許請求の範囲は、求める特許の権利範囲(特許発明の技術的範囲)について第三者と契約を交わすことに等しいことを意味するもので、契約書であることから、その表現は法律的に厳しい解釈に晒されるものであることを認識しなければならない。特許請求の範囲以外の部分も、権利解釈に影響することがあるから、特許請求の範囲以外の記載についても、その認識は必要である。

申請書的機能は、請求範囲に規定された技術内容が、従来技術のレベルに比べて十分な進歩性を有するものであることを審査官にアピールすることによって達成される。特許請求の範囲を狭くして権利を取ることは容易であるが、特許請求の範囲を広くして特許を取ることは難しい。言うまでもなく、少しでも広い権利を取得するよう最善を尽すのが代理人の務めであるから、可能な限り広い請求範囲を取得するよう明細書を書くのが望ましい。このとき、その広い請求範囲で規定された発明の特許性を審査官に印象づけることが明細書の重要な役割であって、一見特許取得の困難な発明をその特許性を十分にアピールすることによって特許に導くことが明細書を書く者の使命であり、特許事務所に期待されるところである。したがって、単に技術的内容を説明するだけでなく、特許取得の困難な発明を特許取得に導く明細書を書くよう心掛けることが明細書を書く際の重要な心構えである。

実施可能要件充足機能とは、法で要求されている実施可能要件を満足するように明細書を書かなければならないことを意味する。明細書は、当業者が読んで発明を実施できるように書かなければならない。そうしなければ審査に当たって発明が完成されているかどうかの確認ができないばかりでなく、発明の開示の代償として特許を付与されるという特許制度の趣旨に照らして十分な開示があるとは言えないからである。したがって、広い権利を求めて請求の範囲を広く記載した場合には、その広さを十分にサポートするだけの実施例などの記載をしなければならない。

後願排除機能とは、同様の発明について他人が特許を取得するのを阻止する機能の意味で、同一の発明については、その出願より後に提出された他人の出願が特許されることを、類似の発明(その発明に基づいて当業者に容易に発明できるもの)については、その出願の公開より後に提出された他人の出願が特許されることを阻止することができる。そのため、発明の説明において、自明なことや直接関係ないように思われることでも、後願の可能性のあることについては記載しておく心構えが必要である。

明細書の作成に当たっては、このような明細書の機能を十分に意識した上で良い明細書を書くよう心掛けることが肝要である。

なお、いずれの機能に関しても、その機能を効果的に発揮するためには、明細書は正確に、かつ分かりやすく記載されなければならない。読者はその明細書を頭から順に初めて読むのであることを考え、順序よく、筋を通して理路整然と説明するようにしなければならない。そのためには、書く者が、発明の本質を十分に理解することが肝要である。

柳田国際特許事務所
明細書の全体的形式

特許出願の願書に添付する明細書の形式は、発明の名称の次に特許請求の範囲を記載した従前の形式と異なり、明細書、特許請求の範囲、要約書および図面の4つが別の書類となっており、それぞれに《書類名》明細書、《書類名》特許請求の範囲、《書類名》要約書、《書類名》図面のように書類名を付して、合わせて広い意味での明細書を構成している。

狭義の明細書の発明の名称、発明の詳細な説明および図面の簡単な説明の項は、施行規則で決められた見出しなので、その標記と順序は必ず守らなければならない。発明の詳細な説明の中の小見出しは、発明を順序よく説明するために推奨される標記と順序であり、なるべくこの順序に従うことにする。しかし発明の詳細な説明において何を説明している部分かということが読者に端的に分かるようにするのが目的であるから、必ずしも下記の表現でなくてもよく、他に適当な表現があれば適宜好ましい表現を用いてもよい。例えば、実施の形態の記載が長い明細書においては、どこに何が書いてあるかすぐ分かるように、その中に適宜小見出しをつけるとよい。

《書類名》明細書
《発明の名称》
《技術分野》
《背景技術》
《先行技術文献》
《特許文献》
《非特許文献》
《発明の概要》
《発明が解決しようとする課題》
《課題を解決するための手段》
《発明の効果》
《図面の簡単な説明》
《発明を実施するための形態》
《実施例》
《産業上の利用可能性》
《符号の説明》

《書類名》特許請求の範囲
《請求項1》
《請求項2》

《書類名》要約書
《要約》
《課題》
《解決手段》
《選択図》

《書類名》図面

柳田国際特許事務所
明細書の各記載事項について

《発明の名称》
発明の名称は、発明の内容を名詞として端的に表現して、「方法」、「装置」、「システム」、「記録媒体」、「プログラム」等のように表現する。この名称は発明の技術分野を漠然と示すものではなく、発明の内容をある程度具体的に表現するものの方が好ましい。例えば、「検出装置」ではなく「シート先端検出装置」のようにする。

また、発明の名称は、特許請求の範囲の末尾に来る「装置」等の表現と一致させるのが望ましい。方法と物の2つのカテゴリーを含む明細書の場合は、「方法および装置」、「化合物およびその製造方法」のようにする。しかし、必ずしも全てのカテゴリーを網羅する必要はない。特にカテゴリーが多く、発明の名称が長くなる場合は、名称は適当に簡略化した方がよい。

《技術分野》
この項には、発明の属する技術的分野を「本発明は……に関するものである。」のような表現を用いて記載する。特に、発明がある技術分野の中で比較的細かい分野に属するものである場合は「本発明は……に関し、特に……に関するものである。」のように、まず大きな技術分野を記載し、さらにその中で何に関するものであるかをより細かく記載するのが望ましい。

この項の目的は、発明の名称のみでは広すぎて発明の対象が今ひとつ明確ではないから、発明が一体どういうものに関するものであるかを、明細書の読者に簡潔明瞭に一早く知らせることにある。したがって、この項において特に注意すべきことは、ここでは発明の目的や効果には触れず、発明の対象としている具体的技術分野を明確にするということである。

その技術分野が一般に馴染みの薄いものであると考えられる場合には、例えば、特に全く新規な技術に関するような場合には、一旦「本発明はに関するものである」とした後で、さらに「ここでとは……」というように、発明の名称に関する言葉について多少説明を加える方がよい。

《背景技術》

この項には発明の背景となった出願前公知の技術を説明する。特に発明が解決しようとする課題を有する従来技術について説明するが、その従来技術の前提あるいは背景となる技術についても、発明の理解を助けるものがあれば記載するのがよい。

すなわち、発明が生まれる背景には、単純に一つの問題があっただけではなく複雑な従来技術の問題が関連している場合も多いので、そのような場合には、特にそれらの問題点がよくわかるように段階的に従来技術を説明する必要がある。
詳細な説明を避けるために文献名(例えば公報の番号)を挙げるのもよいが、少なくとも発明が解決しようとする課題を読者に理解させるのに必要なことは、文章で説明する必要がある。

《先行技術文献》《特許文献》《非特許文献》
この項には、背景技術の説明で引用した公知文献を、公開公報のような特許文献と本や論文などの非特許文献に分けて、公開番号や書物や論文などを特定する題名や発行/発表年月日等を引用して特定する。背景技術のところでは、番号は引用しないで特許文献1とか特許文献2などのとか表現を用いて引用する。

《発明の概要》

《発明が解決しようとする課題》
この項には、その発明がなされるきっかけとなった問題点、すなわち従来技術において解決されなければならなかった問題点あるいは解決することが望まれていた点等と、発明の目的について説明する。

特に発明の内容が高度でない場合、あるいは従来技術に比較して進歩性が大きくないと思われる場合には、特許性をアピールするために、従来技術の有する問題点について多少詳細に説明して、従来、この技術においていかに発明の対象が技術的、実用的あるいは工業的に重要なものであったか、また解決することが困難であったか、またその解決に対するニーズがいかに大きくありながら今まで解決されていなかったかというような点について細かく記載する方が望ましい。これによって、その技術の重要性がアピールされ、改良した部分が小さいものであっても、その技術の大きさが評価されると考えられるからである。

この項で特に重要なことは、ここで挙げる発明の課題は必ず本発明において解決される課題でなければならないということである。その課題が本発明によって解決されるものでなければ、ここでその課題を挙げる意味がないからである。

発明の課題とそれを解決する手段は、常に一貫した筋道に沿って説明されていなければならず、この一貫性が欠けていては明細書として全く意味がないばかりか発明未完成あるいは実施不可能として出願が拒絶されることになる。

この項には、さらに、「本発明は……を提供することを目的とするものである。」あるいは「本発明の目的は……を提供することにある。」のような表現を用いて、発明の目的を記載する。ここで発明の目的とされるのは課題を解決することではなく、課題を解決するものを提供することである。その提供されるものは、特許請求の範囲の末尾となる装置あるいは方法であり、その前に修飾語として発明の目的とする効果を要約したような記載を付して、例えば「本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みて、……を……する(ようにした)装置を提供することを目的とするものである。」のような形で記載する。

ここで目的とする内容は、従来技術の項において説明した従来技術の問題あるいは要望から導き出される発明の課題であって、それまでに述べた従来技術の問題点等から離れた内容を書いてはならない。例えば、発明の目的として一般的な表現を用いて、優れた装置とか便利な装置というような表現を用いたり、それまでに述べた問題点とは関係のない課題等を目的とするのではなく、それまでに述べた従来技術の問題点を受けて具体的に「を……する装置(方法)を提供することを目的とする。」というように記載する。

この目的は発明の権利解釈の際に参考とされることが多いので、それまでの従来技術の問題点や要望等と関連して十分に発明を理解した上で記載しなければならない。すなわち、まず最も広い特許請求の範囲に記載された発明によって達成される効果が発明の主たる目的(課題)となるのであって、従属形式請求項に記載された発明や請求範囲には記載されていない実施の形態に特有な効果を目的としてはならない。
なお、この目的の項には提供する発明の構成を記載する必要はないので、構成上の特徴には触れず、目的のみを記載しなければならない。

《課題を解決するための手段》

この項には、発明の構成を記載する。発明の構成とは、発明の課題を解決するために必要不可欠な構成上の要件であり、発明そのものの本質であるので、特許請求の範囲の欄の各請求項に記載された発明に正確に対応した内容でなければならない。

この項の目的は、請求項に記載された事項のサポートを明細書中に確保するとともに、難解な表現の構成要件の意味を明確にし、特に請求項に用いた表現や用語が狭く解釈されないように広く定義しておくことにあると考えるのがよい。したがって、ここには請求項と同じ表現や用語をそのまま用いる一方、その意味合いを、特に狭く解釈されないように説明しておく。そして、実施の形態(狭い)と請求の範囲(広い)とのギャップを埋めて、実施形態のどの構成が請求範囲のどの構成要件に該当するかを明確にするような説明をしておく。

すなわち、請求範囲は権利範囲を表わす法律文書であるという前提から、分かりきった前提を冗長に書いたり、きわめて難解な表現となることが多く、その意味するところ(主旨)が直感的に分かりにくいことが多いので、その主旨を分かりやすく咀嚼して説明するとともに、発明の意味を説明して、請求範囲の用語等が狭く解釈されないように手当てしておくのがこの項の目的であると考えるのがよい。

しかし、この項の記載は権利解釈の際、最重要となるものであるから、不用意に余計な記載をすると後に大きな問題となるので、発明の主旨から離れた余計なことは一切書かないように気をつけなければならない。

具体的には、請求項では権利範囲を意識するため技術的には通常使われないあるいは馴染みの薄い上位概念の言葉が用いられることが多いので、その上位概念の言葉の意味を技術的に正確にしておくよう、この項においてその上位概念の言葉についての説明あるいは定義をする。例えば「ここでAとは、…を意味するものであって、必ずしも aに限られるものではなく、例えばb 、c 等としてもよい。」とか、「ここでAとは、要するに…であればいかなるものでもよい。具体的には、例えばa 、b 、c 等を使用することができる。」のような、その意味の要点を明確にするとともに具体的な例を示すような表現を用いるとよい。

また、この項においては、上記のような上位概念の言葉以外にも、請求項の中で使われている各種の用語の定義(説明)をすることが望ましい。特に請求項に使用される用語は、通常理解される用語の意味よりも場合によっては広くあるいは狭く使用されることも多いので、その用語の明確な定義を後に記載する各実施の形態の内容を意識しながら説明するとよい。

《発明の効果》

ここには、発明の構成(課題を解決するための手段)によって達成される効果を記載する。この発明の効果は、ともすると発明の目的の繰返しになるおそれがあるが、目的の項と効果の項の違いは、目的の項はその主として狙いとするところを示すものであるのに対し、効果の項は発明の構成との関連において、具体的に得られる各種の効果をわかりやすく説明するものであることにある。

すなわち、発明の効果の項においては、なぜその効果が得られるかということを発明の構成との関連においてわかりやすく説明するのが望ましい。例えば「上記のように構成された本発明の装置あるいは方法によれば、……ので、……ことができる。」のように理由を付して効果を書くのが望ましい。

また、発明の効果は、特許を取得するために必要な発明の進歩性を主張し、印象づける上できわめて重要なものであるから、効果は本来目的としていることにとどまらず各種の観点から利点と言えることをできるだけ多く挙げた方がよい。その利点としては、その発明の対象物の本来の機能上の効果が最も望ましいが、その他にもコスト低減、構造簡略化等一般に工業上望ましいとされている派生的効果等があれば、なるべく多く記載する方がよい。ただし、次のような点に注意する必要がある。

この効果の項の記載は、発明の本質に大きく関わるものであるから、ここで記載する効果は請求項に記載された発明の構成によって達成される効果のみに限られなければならないのであって、請求項に記載された構成によっては必ずしも達成されない効果を書いてはならない。そのような効果を書くと、その効果を達成するための構成要件が請求項に欠けているとして、その構成を追加する限定を要求される場合がある。なお、従属形式請求項に記載された発明や好ましい実施の形態によってのみ達成される効果は、決して、「本発明の……によれば」のような表現は用いず、例えば「なお、したときはの効果がある。」のように、なお書きで記載する。そうしないと、その効果を達成するための好ましい構成が、主たる発明の必須要件であると認定される場合があるからである。

なお、発明の効果の記載は、現行法の下においては必ずしも必要ではなく、これを書くことによって、発明の目的が制限的に解釈され、すなわち効果を達成することが目的であるかのように解釈され、そのため権利解釈において権利を狭く解釈される原因となる場合もあるので、特許を取るためには効果は書くほどよいが、権利を広くするためには効果は書かないほどよいということを認識し、効果の記載にあたっては、その両者のバランスを良く考えることが肝要である。

《図面の簡単な説明》

この項には、使用する図面の簡単な説明と、その図面中に示された重要な部材等の符号を記載する。図面の説明は《図1》、《図2》等の次に、「…を示す平面図」「…を示す一部断面図」「…を示す斜視図」のように、その各図面が何を示すどういう種類の図であるかを記載することとする。


ここで使用される図の種類の例としては、例えば平面図、正面図、側面図、斜視図、断面図、垂直断面図、水平断面図、一部断面図、拡大図、一部拡大断面図、展開図、一部切開正面図、分解図、回路図、グラフ、ダイヤグラム、フローチャート等がある。


この図面の説明をする表現としては、その図面が本発明の構成とどのような関係があるかを明確にするのが望ましく、例えば、本発明の一実施の形態による装置の全体を示す斜視図、その装置の?部を詳細に示す拡大図、本発明の他の実施の形態による装置の部を示す水平断面図」のように各図面で示されるものが本発明とどのようなかかわりを持つかを明確にする表現を用いるのが望ましい。

《発明を実施するための形態》

この項の目的は、読者(当業者)に発明の実施を容易にさせるための説明をすることと、もう一つの読者(審査官)に発明の具体的内容を説明すること(実施可能要件を満足すること)にある。ここには、発明を具体的に実施する場合の構成、作用および必要に応じて製造方法、使用方法等を、詳しく説明する。発明の実施の形態とは請求項に記載された発明の内容をサポートするために具体的に示される発明の実施態様のことであるから、一つの実施の形態によって請求項の記載を十分に
サポートすることができない場合には、複数の実施の形態を説明することが必要である。特に、広い権利を求めて請求の範囲を広く記載した場合には、その広さを十分にサポートするだけの実施態様、実施例などの記載をしなければならない。技術内容によっては、例えば機械系の発明には、言葉だけで構造が表現できる場合もあるので、必ずしも実施例を記載しないで言葉で説明するだけでも十分なサポートが可能になる場合があるが、化学系の発明や薬剤あるいは光学レンズ系などの分野では、実験結果、臨床データ、レンズデータなどの実施例が必須になる。

実施の形態には、具体的構造の寸法や重さ等の数値の開示は必要でなく、(数値限定に特徴のある発明の場合は別)発明の構造を図面等によって具体的に示し、発明の思想が十分に理解できるようにするものであればよい。

書き方の順序は、まず構成を説明して次にその作用を説明するようにしてもよいし、構成と作用とを織り混ぜながら説明してもよいが。これら2つの形式のどちらを採用するかは、ケースバイケースで説明しやすい方を選択して決めるのがよい。一般に、機械的構造に関する発明については先に構成を説明し、その後作用を説明し、電気、電子の分野の発明については、構成と作用を一緒に説明することが多い。

この実施の形態の説明においては、図面に示された各部材等の記号を用いながら説明するが、例えば、「1は、2はであり……」のような、単に数字で示された部材を羅列して説明する記載は、構成の説明にはならないので好ましくなく、「1の上に2が固設されており……」のように図面中の符号を付した部材の名称の次に符号を付して構成を具体的に説明していくのが望ましい。

図面は、あくまでも発明の理解を助けるためのものであり、発明の内容は文章で説明するのが原則であることを忘れてはならない。例えば図面上では台形に見える四角形が描かれているからと言って、あとで台形に限定する補正が可能にはならない。台形を意図して描画したのか、作図の不正確さによって矩形が台形に見えているのか明確な区別がつかないからである。

ただし、電気回路についての実施形態の説明の場合にあっては、回路構成を図面を見なくてもわかるほど詳しく丁寧に説明すると明細書が冗長になるので、図面を参照しながら内容が理解できる程度に説明するのが望ましい。ただし、この場合、電気回路は図面を見ればその構成が一目暸然であるからといって、構成の説明を全くしないでその作用だけを説明するのは望ましくない。明細書は、あくまでも発明の構成を説明するものでなければならないから、図面をもって構成の説明に代え、その作用だけを明細書本文で説明しようとするのは許されない。すなわち、電気回路の説明にあっては、作用とともに構成を少しずつ説明しながら進めるのがよい。例えば、「メータAの入力端子Bに一端を接続された可変抵抗Cによって、前記Aの指針の振れ角が調節可能とされており」のように、回路の構成を説明しながらその作用を説明していくと、比較的簡潔に十分な内容が説明できる。

なお、発明の実施の形態の項には各実施の形態ごとにそれぞれ特有の効果がある場合が多いので、その実施の形態特有の効果をその作用の説明の次に付記するのが望ましい。

もう一つ、実施の形態の記載に関して留意すべきことは、明細書は後願を排除する効果を有するものであるということである。すなわち、それには、出願の公開後に出願された他人の後願に対しては記載から容易に発明できるものを排除する、公知文献としての機能があり、出願の公開前に出願された他人の後願に対しては同一発明を排除する先願としての機能があって、後者の機能を果たすためには、後願となり得る発明と同一レベルの記載が必要であるということである。例えば、発明の概念は記載されていても、実施形態レベルの記載が不十分であれば、実施形態レベルの後願が成立してしまうことがあるので、容易に考えつくことは具体的に記載しておいた方がよいということである。具体的には、言葉だけでもよいから、「…としてもよい」「とすることができる」等、具体的な例について広く触れておくのがよい。

《実施例》

この項には、発明を実施した事実を記載する。すなわち、例えば具体的な大きさ、速度、重さ、量、割合、時間等の数値をもって実際に実施もしくは実験した結果を記載する。したがって、文章の時制としては過去形の表現になる。


化学関係の発明の場合には、一般的に実際に行なった実験のデータや製法を記載しなければならない。その実験や製法に使用した材料と、その方法、ならびにその結果を定量的に説明する。


特に、薬剤関係の発明の場合は、製法と投与方法だけでは記載不備になるので、必ず、出願時から、薬効を臨床データをもって、十分に記載しておかなければならない。


また、必要に応じて発明の効果を示すための比較例を実施例と合せて記載することが望ましい。この場合、提供されたデータが、実施例は特許請求の範囲に記載した発明の範囲に入り、比較例は入らないものとなっているかどうかをよく確認する必要がある。

《産業上の利用可能性》

発明が産業上利用することが明確でないときに、その発明の産業上の利用方法、生産方法あるいは使用方法を記載するが、通常は産業上の利用可能性は明らかなので、この記載は必要ない。

《符号の説明》

符号の説明の欄では、「1:基板、2:支柱、3:揺動レバー、…」のように、番号の次に空白をおいてその番号の示す部材名を示すようにする。実施の形態が複数あり、それらの実施の形態に跨って対応する部材に異なった符号が記された場合には、例えば「 1、11、21…カバー」のように複数の番号を並べ、まとめて示すようにしてもよい。


この符号の欄には、請求項に記載された発明の構成要件にかかわる比較的重要な要素については漏れなく記載することが必要であり、発明の要件とは直接関係のない細部の説明に用いられる符号については記載しなくてもよい。


なお、図面には従来技術に関する図面を挙げることはなるべく避けるのがよく、従来技術は図面を用いないで説明し、図面は本発明の構成を示すものだけとするのが好ましい。ただし、従来技術の説明に図面を使っての説明が必要な場合には、図面を用いて従来技術の説明をするのもよい。その場合、発明の内容を最もよく表している図をなるべく図1とし、従来技術を示す図は後の方の図番を付すようにする。

特許請求の範囲について

(1)特許請求の範囲の基本的形式

特許請求の範囲には、発明の目的を達成するのに必要かつ十分な構成を、名詞の形にして書く。構成を書くのであって目的や効果を書くのではない。ただし、構成を作用的に記述した方が広く表現できるので、それにより構成が一義的に特定される場合には作用的表現を用いることも許される。 特許請求の範囲は、その発明が物である場合と方法である場合とによって書き方が大きく異なる。
発明が物である場合には、

「A、B、CおよびDからなる(を備えてなる、を含む etc.)

ことを特徴とするX。」あるいは、

「Aと、Bと、Cとからなる(を備えてなる、を含む etc)ことを特徴とするX。」のように複数の構成要素を and で繋ぎ合わせるようにした形式(Combination Style)か、あるいは
「…において、…したことを特徴とするX。」のように「において」の前に発明の前提となる従来技術に相当する構成を記載し、その次に発明の特徴となる新規な構成を記載する、いわゆるドイツ特許に代表される形式(Continental Style, Jepson Style)を用いる。後者の形式は特に発明が従来技術の部分的改良であるような場合に書きやすいが、改良部分が浮き立たされるため、改良が大したものでない印象を与え、特許性をアピールしにくくなる場合には適さない。

また、構成のみでは発明が十分に表現できないと思われる場合、あるいは特に作用を記載することにより発明の特徴がより明確に表現できると考えられる場合には、次のように発明の作用効果に相当する記載を末尾に付加する形式としてもよい。
「A、BおよびCからなり、……することを特徴とするX。」

「…において、…とし、これにより…することを特徴とするX。」 なお、上記Xは原則として、発明の名称と一致させる。

特許請求の範囲の記載は、形式的には発明の構成要件を明確にするように、例えば「A、B、CおよびDからなるX」のように表現するのが望ましいが、このように表現することが困難な場合、あるいは特に、従来技術の改良に係るものであって、その改良に十分な特許性があると考えられる場合には、「においてをし、をしたことを特徴とする。」というような表現を用いてもよい。
また、「AにBを設け、BにCを設け、AとCにD接続したことを特徴とするX。」のように「設け」などを用いて構成をそのまま記載する、日本で古くから用いられている形式を用いることもできるが、このような日本的な表現は、日本語では許されるものの、そのまま直訳したのでは外国で通用するクレームにならないことが多いので、外国出願する可能性の高い出願においては余り推奨できない。
さらに、特許請求の範囲の形式としては、「A、B、CおよびDからなり、前記Aがであり、前記Cがであることを特徴とする。」というように、主たる構成要件を先に列記し、その後にその特徴部分について更なる特徴を規定する方がよい場合がある。これは、構成要件の内容が余りにも複雑で、構成要件を順に列挙すると内容が分かりにくくなる場合に適している。
いずれの場合も、各構成要件をばらばらに列挙するのではなく、構成要件間の有機的結合を明確にしなければならない。そうしなければ、全体の構成が明確に特定されないからである。
発明が方法である場合には、
「……し、……し、……することを特徴とするY方法。」のように、発明を構成する各ステップ(工程)を and の形で繋ぎ合わせる形が望ましい。
この場合には「……し、」の次に「その後」、「次いで」、「これと同時に」のようにステップの順序(時間的前後)を表わす言葉を使うことも場合によっては必要である。
あるいは、「…する工程、…する工程、および…する工程からなることを特徴とする方法。」のような表現でもよい。

(2)特許請求の範囲作成のポイント
特許請求の範囲を作成するにあたっては、まず発明の本質を十分に理解することが必要不可欠であり、特にその発明の目的を達成するための必要十分条件は何であるかを十分に見極め、その必要十分条件のみを簡潔明瞭な表現で書き表すことが大切である。特許請求の範囲は権利を主張する発明の内容を表わす法律文書(第三者に対する契約書)であることから、厳密な表現が必要となり、内容がわかりにくい表現となりがちであるが、解釈に際して意図する発明と違った内容に読み違えられる可能性がない表現を取る限り、表現はなるべく分かりやすいのが望ましい。

使用を避けるべき表現

特許請求の範囲に必要なのは肯定的表現であって、否定的表現は使うべきではない。例えば,「……しない」あるいは「…を有さない」というような要件は使うことができない。なぜなら、これは要件を限定したことにならず、あるもの以外のものすべてを規定するような内容になって発明が特定されないからである。また、特許請求の範囲においては、選択的な表現や不明確な表現を使うことは許されない。選択的表現とは、例えば「または、もしくは、 あるいは」のような選択を表わす接続詞である。また、不明確な表現とは、「等」「約」のように範囲が不明確な表現である。これでは発明が特定されないからである。しかし、選択的表現や不明確な表現であっても概念として大きく一つのことを表わしている場合であって、具体的に一つの用語が使えないために、このような言葉を用いて表わすことは、場合によって許される。例えば、「数または量に応じて」、「ゴム、プラスチック等の弾性材料」がその一例である。

特許請求の範囲の構成要件を記載するにあたっては、その構成要件が本当に必要なものかどうか、その構成要件を表現するのにもっと広い概念の言葉が使えないかどうか等、常に注意して不必要な限定をするようなことがないように気をつけなければならない。特に、発明者は発明を狭く考えていることが多いので、明細書作成者はその要件一つ一つを十分に吟味して上位概念の言葉が使えないかどうか、あるいは不必要な要件がないかどうか、十分に吟味しなければならない。そのためには、発明者が提示している実施の形態から離れて、発明の本質を把握するようにしなければならない。ただし、このときに注意すべきことは、いかに特許的に広いからといっても、従来技術を含むほどまで広げてはならないということである。従来技術を含むように特許請求の範囲に記載された発明は、特許性がないからである。また、技術常識から離れた非現実的なものを含むほどまで広げてはならない。特許は、あくまでも産業上利用できるものを対象とするものであることを忘れてはならない。

曖昧な用語は特許請求の範囲に適さないが、当業者間で定義が明確な用語であれば、細かく説明を付することなく使用してよい。また、適当な用語がない場合には明細書本文中で明確な定義をすれば明確な用語として使用することができる。

特許請求の範囲の記載において、最も重要なことは、発明の構成要件を明確に、かつ十分な広さをもって記載することであって、その形式は発明の内容に関連して表現のしやすいものを選べばよい。特にその表現形式においては、発明の要旨が曖昧にならないように、また表現が必要以上に回りくどくならないように、発明を正確に表わすことを前提として、なるべく簡潔な表現を用いるのが望ましい。

(3)独立形式請求項と従属形式請求項
特許請求の範囲は、1つまたは2つ以上の請求項の形で記載するが、請求項には、形式的な面から、独立形式請求項と従属形式請求項とがある。両者の法律的効果に差はない。

従属形式請求項は、他の請求項に従属する形で記載するもので、従属する対象となる請求項の数は1つでなくてもよく、複数の請求項に従属する場合には、選択的に従属する形式とする。

従属形式請求項は、従属の対象の請求項の中に記載されているある要件を受けて、それを下位概念に限定したり具体的に特定したりするもの、従属の対象の請求項の記載に他の要件を付加するもの、従属の対象の請求項に記載された要件を他に置換するもの、あるいは従属の対象の請求項の全体をそのまま引用するものであって、表現形式としては、その要件Aを受けて「前記Aが…であることを特徴とする請求項1記載のX。」「請求項1記載のXを…に使用したことを特徴とするY。」「さらにBを備えたことを特徴とする請求項1記載のX」のように記載する。

ここで特定する要件は2つ以上でもよく「前記Aが…であり、前記Bが…であることを特徴とする…」としてもよい。
2つの請求項に従属させる場合は「前記Aが…ことを特徴とする請求項1または2記載のX。」のように選択的表現を使用して、複数の請求項に選択的に従属するような表現にする。

3つ以上の請求項に選択的に従属させる場合は、「…第1項、第2項または第3項記載のX。」「…第1、2または3項記載のX。」「…第1項から第3項(の)いずれか(1項)(に)記載のX。」「…第1項ないし第3項のいずれか(1項)(に)記載のX。」のように記載する。

独立形式請求項と従属形式請求項の配列は、先に独立形式請求項を記載し、次いでその後にその独立形式請求項に従属する従属形式請求項を記載する。複数の請求項に従属する従属形式請求項は、従属の対象となる請求項のいずれよりも後に記載しなければならない。
要約書について

要約書は、調査等の便のため、発明の内容を端的に説明したものを明細書とは別に供することを目的とするもので、審査の対象や、権利範囲の解釈の資料としては利用されないこととされている。
したがって、特許請求の範囲の記載に使用されるような、権利範囲の解釈を意識した独特の表現は使用せず、平易な技術的表現を用いることが推奨される。例えば、「前記」「該」「…手段」のような特許特有な用語の使用は極力避け、図中の符号を付した実施の形態の部材そのものを表す用語を用いるのがよい。

悪い例:「該製品は前記搬送手段により搬送され…」

→良い例:「ライター5はベルトコンベヤ8により搬送され…」

要約書は「課題」と「解決手段」に分けて400字以内(数式や化学式も含めて約11行以内)で記載する。 図面がある場合は、最適な1つの図を選択し、その図を参照しながら発明の説明をする。

課題の欄には、明細書中の「本発明は…」、「を提供すること」のような不要な字数を費やす表現を用いず、直接、「…において…する。」のような表現を使う。

例:磁気テープの再生装置においてSN比を向上させる。

解決手段の欄には、選択された図を参照しながらその図に示された実施の形態の要点(発明の要旨を端的に示す部分のみでよい)を符号を使いながら説明する。字数に余裕があれば作用効果にも触れてもよいが、異なる実施の形態や変形例について触れる必要はない。
図面について

図面は、発明の説明の補助として、読者の発明の理解を容易にするために使用するものであるが、図面はあくまでも補助であって、発明の説明の代用とすることはできない。発明は文章をもって明確に記載しなければならない。例えば、図面に四角が描かれていたからといって、後から四角の例に限定する補正は許されない。四角は多角形の一例、あるいは単なる図形の一例という位置付けでしかなく、三角ではなく四角であるという思想が積極的に開示されているとは認められないからである。したがって、発明の思想に関係のあること、あるいは実施の形態として意味のあることについては、図面だけで示さず、必ず文章をもって積極的に記載することが必要である。

読者による発明の理解を助けるため、なるべく図面を用いることが推奨される。ただし従来技術については、図面がないと説明できない場合を除いて、なるべく図面を用いないで説明する方がよい。明細書および図面は、そもそも特許を求める発明について開示するためのものであって、従来技術を説明するために頁を割くべきものではないからである。


動く動作を持った機械的構造に関する発明の場合には、動きが分かるように、動きの各段階を示す複数の図面を使用するのが望ましい。
複数の異なる実施の形態を説明するときは、それぞれについて図面を用意すべきであって、一つの図面に異なる形態を重ねて示すのは、好ましくない。ただし、全体に比べてごく一部に変形を加える場合などは、変形例を破線などで示して紙面を節約するようにしてもよい。

化学分野の発明で、特に物質や組成物に関する発明の場合には不要なことが多いが、装置を使用するものの場合には化学分野でも必要になる。
符号について


図面には部材を示すために参照符号を用いる。この符号は、同じ部材には同じ符号を用いる。また、同じ符号を2つ以上の異なる部材に使用してはならない。符号としては、数字の他にアルファベットも使用することができる。数字とアルファベットの組合せ(2a,3aやR1,A1など)も使用可能であるが、必要以上に組合せを繁用するのは感心しない。図面中の文字が小さくなったり、読むときに探しにくくなるからである。

実施の形態が異なる場合には、対応する部材でも、符号には異なるものを使用する。特に類似する実施の形態の場合には、対応する部材には対応する(同じではなく、例えば12,22,32のように、似た)符合を用いると、対応関係が理解しやすい。実施例が異なるごとに100の桁を変えて、下2桁には対応する部材に同じ符号を用いることもよく見られるが、部材の数が大して多くないのに、符号の桁ばかりが多くなるのは避けた方がよい。図面が見づらくなるからである。

なお、米国特許のプラクティスでは、クレームに記載されたものは、全て図面に記載されていなければならないというルールがある。したがって米国に出願される可能性の高い出願においては、日本出願の時からそのルールにしたがった図面を作成しておくことが好ましい。すなわち、クレームされた変形例は全て図面に示しておく必要がある。本文中の言葉だけの内容は図面に示されていなくてもよいが、後からその変形例をクレームアップすることはできない。ただし、新規事項(new matter)でなく補正で追加できるものであれば問題はない。








本発明者によって創始された従来の方位情報取得方法に関する前回の一連の発明群(そのリストを本稿において別の箇所に付与し示している)は

「ある衛星信号の受信信号の強度を、
ある固定されたしきい値つまり一定値言い換えると固定値と
比較して
(そして直接波を受信しているのか、遮蔽されている〔とはいえアンテナは遮蔽されていてもその遮蔽物の寸法が波長と近い場合にはそれなりに回折波を拾ってしまうので遮蔽され切っているとは言い難いのだが〕のか、を推定あるいは判定して〕)
いた」
ものであった。

そのため、
地球を周回している衛星群の個々の衛星が送出する信号の送出信号強度がなんらかの理由で一律でないときは、言い換えると複数の個々の信号源が送出する信号の強度がなんらかの理由で一律でないときには、

「ある衛星信号の受信信号の強度を、
ある固定されたしきい値つまり一定値言い換えると固定値と
比較して
(そして直接波を受信しているのか、遮蔽されている〔とはいえアンテナは遮蔽されていてもその遮蔽物の寸法が波長と近い場合にはそれなりに回折波を拾ってしまうので遮蔽され切っているとは言い難いのだが〕のか、を推定あるいは判定して〕)
いた」

といっても、
もはや、
その推定あるいは判定が
難しいといえるものであった。


例えば、

ある衛星Aが他の衛星Bから衛星Kまでと、
比べて抜群に(他の衛星Bから衛星Kまでの送出信号とくらべて、あくまでも例えばであるが例えば5dBも)強い衛星信号を、
(それが整備不良にせよ初期不具合にせよ経年劣化にせよ隕石の衝突等による事故にせよ仕様変更にせよ世代の差異にせよ理由は問わずとにかく)
送出していた場合には、

衛星Aの信号が、遮蔽物の背後からの回折波で、ようやく受信していた場合といえども

つまり、遮蔽されている場合の回折波と言えども

回折損があくまでも例えばであるが例えば2dBあったとしても、

まだ、他の衛星Bから衛星Kまでの送出信号とくらべて、

まだ、3dBも高い受信状態を示してしまう可能性が高いもの

であるため、

弱い信号を送出している信号源(衛星)の、直接波を受信している場合、
と、
強い衛星を送出している信号源(衛星)の、遮蔽物の端点で回折してきた回折波を受信している場合
との判定が
難しかったのである。


(ここでGNSSの波長と近い寸法の遮蔽物でも良いことが優れた特徴であって、体躯本方法では常に使本発明は、これを克服するための、極め
て有効で多大な効果を奏する方法であって、

本発明によれば、まず受信状況を上空をまず二分割し、
片側の上空には、GNSSアンテナに対して

身体体躯などを用いて

一定の遮蔽状況を作り上げることによって、


その後に、


(あるいはもちろん同時にでも良く、その場合は、性能を類似あるいは同等とみなせる2それで良く、それぞれに、同等の受信機を接続しておいて、それらの受信状態を比較しても良いこと(ここでGNSSの波長と近い寸法の遮蔽物でも良いことが優れた特徴であって、体躯本方法では常に使用者とともに常在する体躯を十全に利活用出来る点が極めて素晴らしい発明であり、多大な効果を奏するのであることは理の当然なのであるのだし、これは、全くの、真に思考実験と実験を繰り返してきた本発明者による独創であって、異分野間の諸概念を融合させることのできる学術背景を有していた本発明者の学術背景と情熱のみがなし得たものであって、それは当業者が容易に想到出来るものではまったくありえないことも当然なのであるが))
そのような当たり前のことをくどくどと述べて紙面を無駄にすることは避けるべきであるt考えその
本発明の同時での測定方法も有効であり、その具現化を妨げることはないことは当然なのである。)片側の上空には、GNSSアンテナに対して一定の遮蔽状況を作り上げることによって、まず受信状況を作りだし、

その後に、(あるいはもちろん同時にでも良く、その場合は、性能を類似あるいは同等とみなせる2つのアンテナを準備すれば
それで良く、それぞれに、同等の受信機を接続しておいて、それらの受信状態を比較しても良いことは、もちろんであり、
そのような当たり前のことをくどくどと述べて紙面を無駄にすることは避けるべきであるt考えそのようにするがそれが
本発明の同時での測定方法も有効であり、その具現化を妨げることはないことは当然なのである。

この請求項もかいてある
■ものとすること>自分■)


ある衛星信号の送出信号強度が、他衛星のそれに比べて強かろうが弱かろうが、

その「同じ」一つのの衛星が送出する信号について、



一方の、受信状況データ列は、遮蔽物(波長サイズの身体体躯でもちょうど1.5GHz帯に周波数吸収を持つ水や電解質溶液やアルコールでも良いよいところが素晴らしいのだが、水の惑星と言われる通りの、地球上の海から陸に上ってきた進化生命体である我々(海水を体内に
持っているとも言えるし、7割が水分とも言える我々であり電子レンジで加熱される物体はほぼすべて利用可能であるため、さらにそれに限られず人工建築物や人工機械や移動体や乗り物等も、好適にに適合するために素晴らしいのだが


その回折波を受信したものとなり、

他方の、受信状況データ列は、その直直接波を受信したものとなるため、

(偶然、境界領域に乗っている、含まれている場合については後に詳しく述べる)
ある衛星信号の送出信号強度が他衛星のそれに比べて強かろうが弱かろうが、
同一の信号について、
一方の、受信状況データ列は、その回折波を受信したものとなり、
他方の、受信状況データ列は、その直直接波を受信したものとなるため、
2つの受信状況データ列のうち、どちらが、
回折波受信状況で、
どちらが
直接波受信状況かを
ベンベつするだけでよくなり、
これは、
発明者による先の発明の困難は全く消滅しているのであり、
非常に、
弁別はしやすくなることは
自明となるのである。
実験的にも確かめられている。

このようにして、
以前の発明の
困難を
克服することができたのである。


また、
先の発明は極めて独創的なものであったためか、
これを真に理解し得たものは
世界にほとんどいなかった。
そこで、
先の発明そのものも
別の
この方式

つまり
同一信号源を
直接波受信状態と
回折波受信状況とを
作り出して
そのどちらが
どちらであるか
を弁別する
ということが仮にあったとしても、

それと、
発明者による先の発明を組み合わせて

という発想そのものが
生じ得ない
と考えられる

そこで、当業者が容易に想到出来るとは
到底言えないものであることを
明記しておく。






そういう
本稿(のいずれかの場所)に述べたような、
方位情報取得方法であって、

あるいは、「請求項的な記載の部分」(本稿記載のすべての請求項とそれに似た、類似した記載部分にこの「請求項的な記載に実質的に相当する部分●」は適合する)において示した方位情報取得方法であって、

加えて

体躯も遮蔽に用いる ・・・※101
ことを特徴とする


あるいは「請求項●」(本稿記載のすべての請求項とそれに似た、類似した記載部分にこの「請求項●」は適合する)において示した方位情報取得方法


も請求項として主張する予定である。


前記の※101の部分には次の文言をそれぞれに、個別に、あるいは、任意のものを組み合わせて、あるいは、本稿で述べた趣旨をさらに組み入れて加除脩文して、入れても良いのである。例えば:


○体躯の前面と背面に、それぞれ別個にGNSSアンテナを同時に配備する

○体躯の前面と背面に、それぞれ別個にGNSSアンテナを同時に配備する、かつ、それらに個別のGNSS受信機も接続する

○体躯の前面と背面に、それぞれ別個にGNSSアンテナを同時に配備する、かつ、それらに個別のGNSS受信機も接続する、かつ、それらに個別の、記録装置も接続する、

○体躯の前面と背面に、それぞれ別個にGNSSアンテナを同時に配備する、かつ、それらに個別のGNSS受信機も接続する、かつ、それらに個別の、記録装置も接続する、かjつ、それらの、個別の記録装置に接続する受信内容比較装置も配備する、

○体躯の前面と背面に、それぞれ別個にGNSSアンテナを同時に配備する、かつ、それらに個別のGNSS受信機も接続する、かつ、それらに個別の、記録装置も接続する、かつ、それらの、個別の記録装置に接続する受信内容比較装置も配備する、かつ、その受信内容比較装置の結果にもとづいて方位情報を産出するデータ処理部を先の受信内容比較装置に接続する、

○体躯の前面と背面に、それぞれ別個にGNSSアンテナを同時に配備する、かつ、それらに個別のGNSS受信機も接続する、かつ、それらに個別の、記録装置も接続する、かつ、それらの、個別の記録装置に接続する受信内容比較装置も配備する、かつ、その受信内容比較装置の結果にもとづいて方位情報を産出するデータ処理部を先の受信内容比較装置に接続する、かつ、その受信内容比較装置に接続する結果出力装置も配備する


(これらの説明は後述する:
体躯の前面と背面に、それぞれ別個にGNSSアンテナ〔マルチGNSSに対応するものであっても当然良い。本稿でも述べた通り〕を同時に配備する、かつ、それらに個別のGNSS受信機〔マルチGNSSに対応するものであっても当然良い。本稿でも述べた通り〕も接続する、かつ、それらに個別の、記録装置も接続する、かつ、それらの、個別の記録装置に接続する受信内容比較装置も配備する、かつ、その受信内容比較装置の結果にもとづいて方位情報を産出するデータ処理部〔その演算の内容、すなわち、比較の仕方については既に本稿でも述べた通り〕を先の受信内容比較装置に接続する、かつ、その受信内容比較装置に接続する結果出力装置も配備する〔音声で結果を呈示しても良いし、いわゆるVRメガネ、ARメガネで外の景色と二重写しにして方位を視覚的に呈示しても良いし、皮膚刺激で額や腕や手の甲等に、振動などで呈示しても良いのである。当然良い。本稿でも述べた通り〕


前記の※101の部分には次の文言をそれぞれに、個別に、あるいは、任意のものを組み合わせて、あるいは、本稿で述べた趣旨をさらに組み入れて加除脩文して、入れても良いのである。例えば:


○体躯の前面(あるいは背面)に、1つのGNSSアンテナを配備し、そこにおいて、単純にGNSSアンテナのみを裏返すことによって、本稿で述べてきたいわゆる「反転」の状態を具現化するあるいは実現する〔この場合体躯は反転させないで済むため手間がさらにかからないあるいは煩雑さが一層不要であるあるいは身障者等の場合には困難な体躯反転さえも不要となるといった多大な効果を奏する〕


○そして、この場合、一定時間
〔例えば、1分とか30秒とか15秒とか10秒とか、それらの時間長はGNSS受信機の性能によって判定に最適かつ最短のものを定めればよいのであって、高性能のものほど時間が短くて済むことになるのは当然であるがそこはコスト対性能比を最適なものを使用者が選べるという点も本発明の優れた特徴の一つであって発展途上国等でも活用可能であり国際平和活動や国際平和維持活動(国連の活動としての)や避難民の自主避難支援や紛争当事国からの脱出支援やボランタリの災害救援や政府間支援や国際人道援助等にもhuman securityの活動にも活かせる活かせるるという多大な効果を奏するのである〕
を一方の測定状態として、その後に、その時間が経過ごに、GNSSアンテナだけを裏返して、
〔あるいは他の方式であればいわゆるアンテナと体躯ごと反転をして、ということになるが〕、
もう一方(他方)の測定状態として、ほぼおなじ時間を
〔同じ時間だけ測定が美しいがほぼおなじ時間であっても良い。これは裏返した場合に、そちらが感度になんらかの特徴があって、そのほうが都合が良い判定に好く都合であるという場合にはそのようにしても当然良いのであるすなわち判定がうまく出来ることが最大のメリットであるためそれに貢献すれば良いのである〕
をもう一方の測定状態として、
その後に、
それらの受信状態を記録した(あるいは最近時刻の一方はわざわざ記録装置を設けずに機器コストや重量を節約しても良いのは当然であるが)
それぞれの記録装置部分の記録を
比較装置で比較して
どの衛星(信号源)からの信号は、回折波として受信しており
どの衛星(信号源)からの信号は、直接波として受信していたか
を判定あるいは推定する
ことで
それぞれの
信号源(衛星)に紐付けられた
信号源(衛星)の位置情報を
利用して、
使用者が向いている方位あるいは方向の
情報を取得する

○この際、1つのGNSSアンテナには、1つのGNSS信号受信機が接続され、さらにその1つのGNSS信号受信機には、1つの記録装置
(一方の受信状態の記録と、もう一方の受信状態の記録とがそれぞれに記録される)
が接続され、さらにその1つの記録装置には、1つのデータ処理
(一方の受信状態の記録と、もう一方の受信状態の記録とがそれぞれに記録されたデータ内容を比較して、ある衛星(信号源)からの信号が直接波として受信されていたか、回折波として受信されていたか、を判定する、かつ、その判定結果にもとづいて、使用者が向いている方位情報を取得する))
が接続され、さらにその先には結果出力装置が接続されていてもよい。

(得た方位情報を本稿に別記した各種の方法の(モード・モダリティ・聴覚、視覚、触覚、温度感覚、痛覚、等の皮膚感覚を利用しても当然良いのである、音の場合は多言語でもよく言語に限らずメロディや各種のSEサウンドや自然の音や動物の声でも良いのであるし文化的な音(お寺のかねの音や仏壇のカネの音等旅する文化圏によって方角と関連して位置づけた音をつかても旅の風情を高めて興を増すであろうため良く、雀のさえずり、山鳥のなきごえ、ねうしとらう・・といった文化圏の12しの鳴き声や鳴きマネ、言語でのバウワウやミャオとなどと紐付けても良いのはもちろんであるし、かえってそれらを使った、言語習得システムへと変じても良いのは発展させても良いのはもちろんであり、さらに言えば、目に入るであろう風景を、習得したい言語で説明する、システムへと発展させてもよく、これは、あるいは物語に発展させてもよく、あるいは、語り部システムへと発展させても良いことはもちろんである。これは特に、歩いていどの幅をもった方位情報取得方法であればこそむくのだが、ながめ、眺望、展望、眺めというものを鑑賞するのは我が国や東洋哲学の文化圏の趣旨とするところであり
(日本庭園鑑賞などもその一と位置づけられる)、そうした文化的なながめの説明解説が流れるようにしても良いのであり、あえていえばそこにこそ本来の本システムの価値はあり、目指すところはあるのである。これは東海道五拾三次や安藤ひろしげなどや葛飾北斎の世界でありゴッホが敬った世界である。こうした風景を景観を、使用者が見ていると方位情報から推定することが出来るとき、たんに、方位情報を与えるだけでけなくて、使用者が希望する場合(方位情報を超える風景解説情報ーその風景の文化的解説(文化庁の○○に指定されている国宝に指定されている○寺の五重塔が視野内か視野近傍に見えるはずであるとか、文化百景の○が見えるとか、この時刻では○寺が見えカネがなるはずであるとか(GNSSは年月日時刻も取得できる)、あるいは本日あと5分で祭りが前方の風景の中であるはずであrとか、そういった文化情報、社会情報も、提供してよいし、その風景を読んだ、和歌、短歌、俳句照会し、タップによって応答が合った場合はこたえてもよく、その場合は、タップ応答を得るための、振動センサを内蔵していれば良いのである、それも請求項としてもよいのである。また、天気予報も、インターネットとつなげれば、あと数分で目前の方位からの黒雲が見えるはずだが、あと数分で、驟雨、豪雨などが到来するなどの情報を提供してもよいのであるし、稜線でご来光を仰いでいる時刻と位置と方位情報から推定するなども良い応用用途であり、その場合、あと何分で日の出の時刻であると情報提供するとか、天気の変動について、刻々と事前に提供して注意喚起するとか、あるいは、キャンプサイトであるとわかったならば、そばの川の増水予測について、情報提供を行っても良いし、位置と方位から、その風景を叙情的じ歌った和歌、短歌、俳句の歴史的な展開をたどる解説なども、超高齢化社会が世界に先駆けて到来する我が国、課題立国課題先進国でもである我が国、観光立国でもある我が国、知財立国を目指す我が国、IT立国、IT先端国家宣言をしてきている我が国、科学技術イノベーション創造立国を目指してきている我が国の内閣官房、内閣官房はじめ、経済産業省、特許庁、厚生労働省、文部科学省、総務相、等の政策とも好適に適合するのである。)


○この結果出力装置においては、もちろん方位情報のみならず、測位(緯度経度高度)情報、時刻情報も、出力に用いる(こととしてお良いのは当然である)

○この結果出力装置においては、もちろん方位情報のみならず、測位(緯度経度高度)情報、時刻情報も、出力に用いる、に際し、
その結果出力装置に接続された情報データベースを用いて、あらゆる分野で、その使用者にとって、意味のあると予想される情報を
推測して提供する

○このさいの結果出力時には、(常にでも良いし、使用者の許可や求めに応じて、でも良いし)を提供する(ことを特徴とする方位情報取得方法。くどいが一応この○の列挙はその意味であることを再度確認しておく他の○その意味である。。)この際には、観光、天候、文化、歴史、経済、産業、政治、文学、哲学、俳諧、犯罪、危険情報、海外(現地)危険情報(外務省提供等を含む)、言語学習に資する目前の風景やそれににかんれんする人文社会科学等の事象に関する多言語での解説をする、あるいは、それによって学習支援(言語学習、科学学習、歴史学習、和歌俳句短歌等を詠じる訓練に資するもの、あるいは通訳案内や観光案内技芸の訓練、それも多言語の訓練、あるいはその業務支援(例えば心理学でのプライミング効果を狙った支援で言語がすらすら出てくるように関連単語や話題を母語や対象言語等で提供するものを含む)を同時に提供する(ことを特徴とする方位情報取得方法。

○この際の結果出力時には、結果出力装置において、インターネットとの接続装置、と接続している(ことを特徴とする方位情報取得方法、であることを確認する。以下も以前も同じであることを再確認しておく)

○この歳の結果出力前には、インターネットに接続して、関連の情報を取得して、提供する(ことを特徴とする方位情報取得方法、であることを確認する。以下も以前も同じであることを再確認しておく)

○この歳の結果出力には、得られた方位情報取得方法をも(測位結果と時刻結果も利用して、)(ポケモンGOに代表されるような)augmented reality技術を用いた、仮想キャラクター等の現実世界映像や地図との二重写しの世界を形成して、利用者にその二重写し映像や、仮想現実世界を提供する(ことを特徴とする方位情報取得方法、であることを確認する。以下も以前も同じであることを再確認しておく)


○この方法で方位情報を得るに際しては、身体体躯の遮蔽に加えて、あるいは
身体体躯とは別に独立に、であってもどちらでもよいが、(本発明者によって既に発明された)GNSS衛星信号にも特異的な吸収特性を示す、水やアルコール類等の双極子モーメントを有する分子からなる液体やゲルを遮蔽に用いて、遮蔽物として構成することで、行う(ことを特徴とする・・・・、であることを確認しておく、以前も以降も同じであることを確認しておく)

○直接波としての受信と回折波としての受信の識別は一般的には容易でないが、しかし、SS通信すなわちスプレッドスペクトラム通信の場合は、安定性(経時的)に大きな差(回折波の方には信号強度の急落すなわちdropの頻度が高いという事象として現れる)がある(そのことを本発明者は見出しそれを応用することを世界に先駆けて苦労の末到達し本稿にあるような実験を繰り返し行いそれが可能となることを見出してきたもので)ため、そのSS通信方式
((SS通信方式はそもそも測距等に用いられる)の負の特性とも言えるこの特性を、むしろ、あらゆる可能性を探していた本発明者は、むしろ、これを正の特性として利活用するという誰も想到し得ななかったまたし得るはずもない壮大な発想のてんかんを行い、また、実験を繰り返し積み重ね(これには本発明のもととなる従来の発明の実験を繰り返してきた本発明者ならではのノウハウの蓄積があって初めて可能となったものである)

の特性を利用して、かつ、身体体躯(等でもよいという意味であるため限るという意味ではないが身体体躯は常に使用者とともにあるので大変利便性が高いしそれを積極的に使えるというのは先に述べたSS通信方式の特性を逆手に正の活用をするという発想と一体となって初めて発現するし、また、そこには、水やアルコールといった双極子モーメントを有する分子液体やゲルでマイクロ波帯に大きな複素損・タンジェントロスδでるたがある、それをもつ、物理化学特性をもつ物質であるというはばひろい分野nまたがる稀有な学術知見を有する東京大学基礎科学科出身だからこそできた発明でもあり、それらを総合的にそれらを)を利用する(というこれまた斬新な発想を組み入れて)ことで、
直接波としての受信と回折波としての受信の識別できる
ことを利用する(ことを特徴とする方位情報取得方法、であることは、前後ともの○と同じであることを確認する、以下も、以前も同じであることを再度かくにんする。)

○ただし、これに際して境界領域をのぞくととし、その一定の視角幅(例えば10度幅とか15度幅とかの帯状の)を境界領域については、別の取扱をする

○小さな遮蔽体である人体体躯を利用する歳には、あるいは、さらに小さな子どもの人体体躯を利用する際には、むしろ、積極的に、GNSSアンテナのみを(体躯ごとでなく)裏返す、という方法、をとる

○小さな遮蔽体である人体体躯を利用する歳には、あるいは、さらに小さな子どもの人体体躯を利用する際には、むしろ、積極的に、GNSSアンテナのみを(体躯ごとでなく)裏返す、という方法、をとる、かつ、体躯とGNSSアンテナごと反転する、という方法をとり、それらの結果をあわせて、判定を行う(ことで、より正確な判定をおこなう)(こうしてさまざまな発展系がとれることも本発明の多大な効果を奏するめんである)


○小さな遮蔽体である人体体躯を利用する歳には、あるいは、さらに小さな子どもの人体体躯を利用する際には、むしろ、積極的に、GNSSアンテナのみを(体躯ごとでなく)裏返す、という方法、をとる、かつ、あるいは、体躯とGNSSアンテナごと反転する、という方法をとり、それらの結果をあわせて、判定を行う(ことで、より正確な判定をおこなう)(こうしてさまざまな発展系がとれることも本発明の多大な効果を奏するめんである)、かつ、あるいは、2人以上で肩を組んで脇を密着させる形状あるいは脇を多少重ね合わせる形状をとり、より大きな一体型の遮蔽をつくりその中央付近等にGNSSアンテナを配置して行う


○小さな遮蔽体である人体体躯を利用する歳には、あるいは、さらに小さな子どもの人体体躯を利用する際には、むしろ、積極的に、GNSSアンテナのみを(体躯ごとでなく)裏返す、という方法、をとる、かつ、あるいは、体躯とGNSSアンテナごと反転する、という方法をとり、それらの結果をあわせて、判定を行う(ことで、より正確な判定をおこなう)(こうしてさまざまな発展系がとれることも本発明の多大な効果を奏するめんである)、かつ、あるいは、2人以上で肩を組んで脇を密着させる形状あるいは脇を多少重ね合わせる形状をとり、より大きな一体型の遮蔽をつくりその中央付近等にGNSSアンテナを配置して行い、その場合も、その一体型のまま一体で反転が難しければ、GNSSアンテナのみ裏返す方法をとる

○小さな遮蔽体である人体体躯を利用する歳には、あるいは、さらに小さな子どもの人体体躯を利用する際には、むしろ、積極的に、GNSSアンテナのみを(体躯ごとでなく)裏返す、という方法、をとる、かつ、あるいは、体躯とGNSSアンテナごと反転する、という方法をとり、それらの結果をあわせて、判定を行う(ことで、より正確な判定をおこなう)(こうしてさまざまな発展系がとれることも本発明の多大な効果を奏するめんである)、かつ、あるいは、2人以上で肩を組んで脇を密着させる形状あるいは脇を多少重ね合わせる形状をとり、より大きな一体型の遮蔽をつくりその中央付近等にGNSSアンテナを配置して行い、その場合も、その一体型のまま一体で反転が難しければ、GNSSアンテナのみ裏返す方法をとる、あるいは、かつ、その2人以上での一体型のままGNSSアンテナごと反転する


○小さな遮蔽体である人体体躯を利用する歳には、あるいは、さらに小さな子どもの人体体躯を利用する際には、むしろ、積極的に、GNSSアンテナのみを(体躯ごとでなく)裏返す、という方法、をとる、かつ、あるいは、体躯とGNSSアンテナごと反転する、という方法をとり、それらの結果をあわせて、判定を行う(ことで、より正確な判定をおこなう)(こうしてさまざまな発展系がとれることも本発明の多大な効果を奏するめんである)、かつ、あるいは、2人以上で肩を組んで脇を密着させる形状あるいは脇を多少重ね合わせる形状をとり、より大きな一体型の遮蔽をつくりその中央付近等にGNSSアンテナを配置して行い、その場合も、その一体型のまま一体で反転が難しければ、GNSSアンテナのみ裏返す方法をとる、あるいは、かつ、その2人以上での一体型のままGNSSアンテナごと反転する、その際、2人以上での構成は、一枚岩型でもよいし、楔くさび型でも良いし、コの字型でも良いし、そのほか任意の形状で良いのでその形で行う








○ただし、これに際して境界領域をのぞくととし、その一定の視角幅(例えば10度幅とか15度幅とかの帯状の)を境界領域については、別の取扱をする、かつ、回折波と直接波と判別が困難であるときは、それらは、境界領域にあるとみなして、他の衛星信号の判別情報と矛盾が生じないどころか、整合する場合は、むしろ、他の衛星信号の判別情報を裏付ける、情報として、むしろ、他の衛星信号の判別情報の正当性を裏付ける、情報として、用いる




○この歳の結果出力と同時に行う情報提供には、測位結果、測位と同時に得られる年月日時刻取得結果、方位情報(たとえば向いている方位に関する情報)から、使用者の向き、関心を推定し、(あるいはさらにその向きが維持されていることを分析から知って利用してもよい)、そのながめを推定して、その眺めに含まれるあるいは関連する内容を解説する


○この結果出力装置においては、もちろん方位情報のみならず、測位(緯度経度高度)情報、時刻情報も、出力に用いる、に際し、
その結果出力装置に接続された情報データベースを用いて、あらゆる分野で、その使用者にとって、意味のあると予想される情報を
推測して提供する


○体躯の前面(あるいは背面)に、1つのGNSSアンテナを配備し、そこおいて、単純にGNSSアンテナのみを裏返すことによって、本稿で述べてきたいわゆる「反転」の状態を具現化するあるいは実現する〔この場合体躯は反転させないで済むため手間がさらにかからないあるいは煩雑さが一層不要であるあるいは身障者等の場合には困難な体躯反転さえも不要となるといった多大な効果を奏する〕


○体躯の前面(あるいは背面)に、1つのGNSSアンテナを配備し、そこおいて、単純にGNSSアンテナのみを裏返すことによって、本稿で述べてきたいわゆる「反転」の状態を具現化するあるいは実現する〔この場合体躯は反転させないで済むため手間がさらにかからないあるいは煩雑さが一層不要であるあるいは身障者等の場合には困難な体躯反転さえも不要となるといった多大な効果を奏する〕



震災関係の対応について意見交換における
十訓

・平時は小心で備えすぎることはない。非常時は大胆に...
・人命が最優先、......
・行動の源泉は情報
・初動処置が災害対応の成否を決める。
・緊急異常時の組織運営はトップダウン。
・後方支援と休養は指揮官の最も配慮すべきところ。部下任せにしない。
・復旧パターンの事前措置が重要。復旧計画は単純にし、訓練を怠るな。
・スタッフは考案者であり演出者
・広報のポイントは迅速性と復旧見込み情報の提供



http://anshin.pref.tokushima.jp/docs/2012082900114/
から引用する。徳島県の防災・危機管理情報である

このような情報を見ると本発明のような初動、自助、共助、公助のいずれの側面も大切にすることの重要性が改めて認識され、本発明のように他人任せにせず、出来るだけ、出来ることをしておいて備える、いざというときには自助、共助で対応することが、現代の災害に於いて多大な効果が奏することが改めて認識されるのである。これはつい忘れられがちな側面である。


「南海地震を知る~徳島県の地震・津波碑~」(第30回)-「津波十訓」

2010年1月8日


津波十訓

第30回は、海部郡海陽町海南庁舎浅川出張所前広場にある「津波十訓」です。

名称:津波十訓

場所:海部郡海陽町浅川字川ヨリ東26-4 海南庁舎浅川出張所前広場

建立:平成8年(1996)12月21日

地震:昭和南海地震(1946.12.21)



「震災後50年南海道地震津波史碑」の横に、津波に対する心構え「津波十訓」が刻まれています。それには「地区内に建てられた多くの昭和南海地震津波の最高潮位標識よりも高い津波もある、最小限の持ち出し品の準備、避難路・避難場所を決めておく、津波の前に潮が引くとは限らない、避難は早く近くの高いところへ、船の移動方法」などに関する教訓が述べられています。



『教訓』

十訓に学び、住民一人ひとりが自分の地域の弱点をよく知り、その地域に応じた津波への対応をとることが大切です。



次回は、海陽町浅川の碑を紹介します。

次の文章と写真にはそ石碑に刻まれた十訓が示されている。
http://anshin.pref.tokushima.jp/docs/2012082900114/
http://anshin.pref.tokushima.jp/docs/2012082900114/files/dN0weAWO.gif








また次のような情報もある。http://anshin.pref.tokushima.jp/zokusei/serialization/このように見ると本発明のような初動、自助、共助、公助のいずれの側面も大切にすることの重要性が改めて認識され、本発明のように他人任せにせず、出来るだけ、出来ることをしておいて備える、いざというときには自助、共助で対応することが、現代の災害に於いて多大な効果が奏することが改めて認識されるのである。これはつい忘れられがちな側面である。

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また次のような情報もある。
http://anshin.pref.tokushima.jp/bunya/tunamihi/
このように見ると本発明のような初動、自助、共助、公助のいずれの側面も大切にすることの重要性が改めて認識され、本発明のように他人任せにせず、出来るだけ、出来ることをしておいて備える、いざというときには自助、共助で対応することが、現代の災害に於いて多大な効果が奏することが改めて認識されるのである。これはつい忘れられがちな側面である。


地震・津波碑

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「南海地震を知る~徳島県の地震・津波碑~」の連載について


地震・津波碑

日本最古の津波碑 : 1364年正平南海地震津波の供養碑「康暦碑」徳島県海部郡美波町東由岐

地震・津波被害の歴史を知る資料として、「南海地震を知る~徳島県の地震・津波碑~」をまとめました。本県には、古い貴重な地震・津波碑が多く残されており、これらの碑には、今後の地震・津波防災に生かすべき有用な多くの教訓が刻まれています。

次回から、県内各地に残る過去の南海地震・津波に関する記念碑、供養碑や扁額などを紹介していきます。(添付資料参照:徳島県の地震・津波碑の位置)

~巻頭のことば~

徳島大学名誉教授 村上 仁士

次の南海地震は今世紀前半にも起き、そのエネルギーは1946年昭和南海地震の4倍以上、徳島県での死者数は4,300名、建物全壊棟数は49,700棟と予測されています。徳島県民総ぐるみで、次の南海地震に立ち向い、被害を最小化することに努めなければなりません。

この冊子には、県内各地に残る過去の南海地震・津波に関する記念碑、供養碑や扁額など(以下、総称して碑と呼ぶ)の調査結果がまとめられています。碑には、犠牲者への供養とともに当時の被害を後世に伝へ、二度とこうした悲惨な被害を後世の人々に味あわせたくないという先人の想いが込められており、その心を私たちは受け継いでいかなければなりません。

徳島県には、他に例をみない古い貴重な地震・津波碑が多く残されています。すなわち、太平記にも記された日本最古の津波碑といわれる1361年正平南海地震や1605年慶長南海地震をはじめ1707年宝永地震、1854年安政南海地震などの地震・津波碑がそれらです。さらに、終戦後間もない1946年昭和南海地震直後の碑に加え、外国で発生した1960年チリ地震津波の津波高を印した碑など、近年建てられた新しい碑も見られます。

これらの碑には、今後の地震・津波防災に生かすべき有用な多くの教訓が刻まれています。しかしながら、碑面が風化・摩耗して碑文が読めなくなったものもある一方、先人の想いを継承するため碑文を再度蘇らせ新しい碑を建立している地域もあります。ここに取り上げられた碑以外にも、県下各地にはまだ地震・津波碑が存在している可能性もあり、この冊子が埋もれた貴重な碑の発見の契機となることも期待されます。

この冊子には、 1)碑の名称、2)過去の南海地震の名称、3)碑の所在地と地図、4)碑の写真と碑文の概要、5)碑から得られる教訓などが記されています。

この冊子を手に、現地を訪ね、当時の被害に想いを馳せ、碑の教訓を生かし、次の南海地震に立ち向う心構えの一助となることを期待したいものです。また、学校や地域における防災教育・防災学習にも活用していただきたいと思います。

今では、もとの湿地や池、塩田などが埋め立てられ、地形や土地利用の形態、社会構造も過去の南海地震時と大きく変化していて、被害の形態も複雑、その規模も格段に大きくなることが考えられます。そのため、次の南海地震発生時には、自助・共助・公助の機能を最大限に発揮し、被害を最小化するとともに、早期に復旧・復興できるしくみを県民総ぐるみで考えておきたいものです。

先人の叫び、過去の教訓を現在に生かす知恵のヒントがここから得られることを望みます。


また次のような情報もある。
http://anshin.pref.tokushima.jp/bunya/tunamihi/

このように見ると本発明のような初動、自助、共助、公助のいずれの側面も大切にすることの重要性が改めて認識され、本発明のように他人任せにせず、出来るだけ、出来ることをしておいて備える、いざというときには自助、共助で対応することが、現代の災害に於いて多大な効果が奏することが改めて認識されるのである。これはつい忘れられがちな側面である。

新着情報

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「南海地震を知る~徳島県の地震・津波碑~」(第37回:最終回)-南海地震津波「最高潮位標識」(2010年2月26日 とくしまゼロ作戦課)
「南海地震を知る~徳島県の地震・津波碑~」(第36回)-宍喰「南海地震津波最高潮位標識」(2010年2月19日 とくしまゼロ作戦課)
「南海地震を知る~徳島県の地震・津波碑~」(第35回)-鞆浦「海嘯記」(2010年2月12日 とくしまゼロ作戦課)
「南海地震を知る~徳島県の地震・津波碑~」(第34回)-大岩「慶長・宝永地震津波碑」(2010年2月5日 とくしまゼロ作戦課)
「南海地震を知る~徳島県の地震・津波碑~」(第33回)-旧熟田峠地蔵尊「供養塔」(2010年1月29日 とくしまゼロ作戦課)
「南海地震を知る~徳島県の地震・津波碑~」(第32回)-浅川千光寺「大地震津浪記」扁額(2010年1月22日 とくしまゼロ作戦課)
「南海地震を知る~徳島県の地震・津波碑~」(第31回)-浅川御崎神社「大地震津浪記」(2010年1月15日 とくしまゼロ作戦課)
「南海地震を知る~徳島県の地震・津波碑~」(第30回)-「津波十訓」(2010年1月8日
とくしまゼロ作戦課)
「南海地震を知る~徳島県の地震・津波碑~」(第29回)-「震災後50年南海道地震津波史碑」(2009年12月25日 とくしまゼロ作戦課)
「南海地震を知る~徳島県の地震・津波碑~」(第28回)-浅川観音堂石段「津波襲来地点石標」(2009年12月18日 とくしまゼロ作戦課)

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なお、今回の出願に関しては、図面については、オンライン出願ソフトの不具合のためと思われますが、どうしても、一部、体躯の描画等につきまして垂直線や水平線について、どうしても、筆者の手元の原図では描いているのに、なぜか明確に表示されない不具合が数か所に存在してございますけれどもが、それらは、線分がそこに存在しているものとして、あるべき線分を補ってご高覧いただけますようお願い申し上げます。


例えば、
図8の紙面の下側の水平な線分、
図15の紙面の左側の垂直な線分、
図16の紙面の左側の垂直な線分、を含みまして、
今回の出願に関しては、図面については、オンライン出願ソフトの不具合のためと思われますが、どうしても、一部、体躯等の描画等につきまして垂直線や水平線やなな線分にについて、どうしても、筆者の手元の原図では描いているのに、なぜか明確に表示されない不具合が数か所に存在してございますけれどもが、それらは、線分がそこに存在しているものとして、あるべき線分を補ってご高覧いただけますようお願い申し上げます。


以下を組み合わせた方法としても良いのである。
・最尤法
・時計回り(か反時計回り)に、a度/t秒ずつ回っていく。でもよい。t秒だけじっとしていることを意味する。ぐっとまた角度を変えるときにはa度だけ時計回り方向(その反対)に、ずらすのである。
・そうして蓄積されるデータを、人工知能よろしく分析してくれる装置を提案する。
a=360度/60秒=6度/秒、で時計回り回転にすれば、これは、秒針の動きである。

これは、NHKーTVの定時ニュース前の時報の画面と音などをイメージ想起して実施すると時刻の感覚も、回転角も容易に予想外の精度を保って正確に案外(回転を)実施できるものである。
・事前に、概略でも、十分な測位をしていると前提すれば、あるいは、直前でなくても、2ヶ月前程度以内に測位をその土地かその近辺で一度でも実施していれば、ほぼ概略の測位衛星群の仰角・方位角及び現在緯度経度高度
は保持している。それを用いれば現在時刻と上空の衛星群の個々の仰角・方位角は直ぐに割り出せる。
ihyou
・aと t を予め、装置に知らせておけばよい。(あと回転方向zも)。

・あとは、その aとtにそって、(あと回転方向zも)、そららのパラメータに(忠実に)沿って、回転するだけで、結果が得られることを特徴とする(優れた)方位情報取得方法。

・例えば、a=360度/60(秒)=6度、t=1(秒)なら、そのことを装置に伝えた上で、アナログ時計の文字盤上を秒針が動くように、使用者は地表面上で体躯の体軸周りに上空から見て時計回りに回転すれば良い。計測開始から終了までは1分である。

・例えば、a=360度/4=90度、t=15(秒)なら、そのことを装置に伝えた上で、アナログ時計の文字盤上を秒針が15秒に一回ずつ、どかんと、90度ずつ、動くように、使用者は地表面上で体躯の体軸周りに上空から見て時計回りに回転すれば良い。計測開始から終了までは1分である。

・例えば、a=360度/4=45度、t=(秒)なら、そのことを装置に伝えた上で、アナログ時計の文字盤上を秒針が15秒に一回ずつ、どかんと、90度ずつ、動くように、使用者は地表面上で体躯の体軸周りに上空から見て時計回りに回転すれば良い。

と言った具合である。

・必要に応じて人がその上に乗って自動的に回転する回転台を援用してもよいのは当然である。
・車椅子の場合には、そのような機能を、車椅子につけても良い。近年では充電池を備えた電動車椅子も広く普及しているため、一定速度で実質的に鉛直軸周りに自転するあるいは実質的に自転と同様の結果をもたらす
運動を行う車椅子は容易に実現できることは明らかである。(自動パーキング〈駐車〉動作が行える自動車も広く普及している現代において普通のこととして容易に実現出来ることは言うまでもない。)(自らの操作でも、予めプログラムされた動作としても、その双方で可能である)
・セグウエイのような一人乗りの陸上移動体機器でも同様に実現可能な自転あるいは自転と実質上同じ運動が容易に可能である(自らの操作でも、予めプログラムされた動作としても、その双方で可能である)ことは言うまでもない。陸上移動体に限らず、一人のりの航空移動体やそれに類似の航空移動体でも同様のことが言えることは明らかである。一人乗りやそれに類似の海上移動体でも同様のことが言えることは明らかである。


なにも、正対・反転の1セットの計測を終えてから、やおら90度のオフセット角を設けて、さらに別の正対・反転の新たな1セットをしなくても、
上記のように、正対したあとで、いきなり反転にいかず、まずは90度だけ向きをかえてみて、その後、さらに90度だけ向きをかえて(ここで最初の向きからは反転になっている)、その後、さらに90度だけ向きを買えて
、としても良いのである。

なにも反転という180度の回転や、前記の90度の回転にこだわることはなく、上記の6度ずつの回転をしても良いのである。


・近年では、1Hzの出力のみならず、10Hzかそれ以上の出力を行うGPS(GNSS)受信機も廉価な民生品市場に頻繁に見られる時代に突入している。こうした機器を用いれば、a=6度、t=1秒でも、それぞれのtの1秒間の中には、10Hzかそれ以上の情報が含まれていることになって、本提案の趣旨(経時的安定性、信号強度ばらつきに対策)を満たせる。


ki以下を組み合わせた方法としても良いのである。
・最尤法
・時計回り(か反時計回り)に、a度をt秒ずつかけて回っていく、でもよい。

・言い換えると、すなわち、ある方向で、t秒分だけ静止し(、より詳述すれば、そのt秒だけ静止した後に、言い換えれば、t秒後に)、その後に、角度a度だけ(上空から見て時計回りなら時計回りに)回転して、またt秒分だけ静止し(、より詳述すれば、そのt秒だけ静止した後に、言い換えれば、t秒後に)、その後に、角度a度だけ(上空から見て時計回りなら時計回りに)回転する、そして…と、同様のこと必要な回数だけを繰り返していく、ということを実施しても良いのである。ここには同じことを念のため2回繰り返し、その後を省略した。360度回転が行われるまで実施するのがわかりやすくて良いであろう。

・t秒だけじっとしていることを意味する。ぐっとまた角度を変えるときにはa度だけ時計回り方向(その反対)に、ずらすのである。

・そうして蓄積されるデータを、人工知能よろしく分析してくれる装置を提案する。

・これは「近似的には」、秒速a度での回転運動でも近似できる。それで問題が生じないことも多いのでそのようにしても良いことはもちろんである。

仮にa=360度/60秒=6度/秒、で時計回り回転にすれば、これは、秒針の動きである。

これは、NHKーTVの定時ニュース前の時報の画面と音などをイメージ想起して実施すると時刻の感覚も、回転角も容易に予想外の精度を保って正確に案外(回転を)実施できるものである。
・事前に、概略でも、十分な測位をしていると前提すれば、あるいは、直前でなくても、2ヶ月前程度以内に測位をその土地かその近辺で一度でも実施していれば、ほぼ概略の測位衛星群の仰角・方位角及び現在緯度経度高度
は保持している。それを用いれば現在時刻と上空の衛星群の個々の仰角・方位角は直ぐに割り出せる。
ihyou

・aと t は予め、装置に知らせておけばよい。(あと上空からみた回転方向zも予め装置に知らせておけば良い)。その為の入力装置を装置に設けておけば良い。音声で入力する装置も近年では普及しているのでそれを援用すれば良い。あるいは、デジタルで数字が表示される表示機器とそのデジタルの数字を増減させるスイッチを入力装置としておいても良い。このあたりは例えばデジタル時計で現在時刻をセットするときのような具合と同様の、デジタル数値を幾つか入力することは、現代では当然の周知の技術である、ため、周知技術を用いればよく、本質ではないためこれ以上の記載ははつめいの本質からそれるため省略する。

・あとは、その aとtにそって、(あと回転方向zも)、そららのパラメータに(忠実に)沿って、回転するだけで、結果が得られることを特徴とする(優れた)方位情報取得方法。

・例えば、a=360度/60(秒)=6度、t=1(秒)なら、そのことを装置に伝えた上で、アナログ時計の文字盤上を秒針が動くように、使用者は地表面上で体躯の体軸周りに上空から見て時計回りに回転すれば良い。計測開始から終了までは1分である。この場合でも、例えば、1秒に10回のデータを出力するGNSS受信機も近年は市場で非常に小型高性能のものが入手出来るだけそのようなものを用いれば、受信信号強度や受信信号安定性の正対方向・反転方向での受信状態比較は容易に行う事ができるのである。

それら、受信信号強度や受信信号安定性の正対方向・反転方向での受信状態比較の結果えられた方位情報をの成果を重ね合わせることで、一そう精緻な方位情報を容易に取得できるのである。

(また、脇道にそれるが、必ずしも、受信信号強度や受信信号安定性の正対方向・反転方向での受信状態比較の結果えられた方位情報を、個々に集積せずとも良いこともここで述べておく。あくまでも例えば、であるが、直接波で受信していた衛星の信号は、回転とともに、〈どこかの回転角度で、一旦境界領域的特徴の受信特性であるどちらの特徴も備えた受信状態となった後でその後〉、回折波の受信状況へと変化し、そして、また、回転とともに、〈ある回転角度で、一旦境界領域的特徴の受信特性であるどちらの特徴も備えた受信状態となった後でその後〉、また直接波の受信状況へと変化する。この変化の特性を、最初に向いていた方向をθとして、θにいろいろな値を入れてみて、最もよく当該モデルと適合する(適合性評価関数すなわり尤度を最大にする。)θを探すのである。この際の、適合性評価関数すなわち尤度は、それぞれの衛星に関する前記の適合性の総和としておけばよりよいであろう。このようにしても良いのである。ここでは最尤法を用いられている。)


・また、例えば、a=360度/4=90度、t=15(秒)なら、そのことを装置に伝えた
上で、アナログ時計の文字盤上を秒針が15秒に一回ずつ、どかんと、90度ずつ、動くように、使用者は地表面上で体躯の体軸周りに上空から見て時計回りに回転すれば良い。計測開始から終了までは1分である。

・例えば、a=360度/4=45度、t=(秒)なら、そのことを装置に伝えた上で、アナログ時計の文字盤上を秒針が15秒に一回ずつ、どかんと、90度ずつ、動くように、使用者は地表面上で体躯の体軸周りに上空から見て時計回りに回転すれば良い。

と言った具合である。

必要に応じて、時計回り、反時計回りを混ぜる、回転角を、大小織り交ぜるとしてもよく、その差異は、反時計回りは負号付き数値で入力する等、すれば容易に実現出来る。
回転角を、大小織り交ぜることが必要な場合は、数列として入力すればよいだけである。その際に、その角度(方向)で静止する時間も同時に数列の一部として入力すれば良いだけである。ことは


・必要に応じて人がその上に乗って自動的に回転する回転台を援用してもよいのは当然である。
・車椅子の場合には、そのような機能を、車椅子につけても良い。近年では充電池を備えた電動車椅子も広く普及しているため、一定速度で実質的に鉛直軸周りに自転するあるいは実質的に自転と同様の結果をもたらす
運動を行う車椅子は容易に実現できることは明らかである。(自動パーキング〈駐車〉動作が行える自動車も広く普及している現代において普通のこととして容易に実現出来ることは言うまでもない。)(自らの操作でも、予めプログラムされた動作としても、その双方で可能である)
・セグウエイのような一人乗りの陸上移動体機器でも同様に実現可能な自転あるいは自転と実質上同じ運動が容易に可能である(自らの操作でも、予めプログラムされた動作としても、その双方で可能である)ことは言うまでもない。陸上移動体に限らず、一人のりの航空移動体やそれに類似の航空移動体でも同様のことが言えることは明らかである。一人乗りやそれに類似の海上移動体でも同様のことが言えることは明らかである。


なにも、正対・反転の1セットの計測を終えてから、やおら90度のオフセット角を設けて、さらに別の正対・反転の新たな1セットをしなくても、
上記のように、正対したあとで、いきなり反転にいかず、まずは90度だけ向きをかえてみて、その後、さらに90度だけ向きをかえて(ここで最初の向きからは反転になっている)、その後、さらに90度だけ向きを買えて
、としても良いのである。

なにも反転という180度の回転や、前記の90度の回転にこだわることはなく、上記の6度ずつの回転をしても良いのである。


・近年では、1Hzの出力のみならず、10Hzかそれ以上の出力を行うGPS(GNSS)受信機も廉価な民生品市場に頻繁に見られる時代に突入している。こうした機器を用いれば、a=6度、t=1秒でも、それぞれのtの1秒間の中には、10Hzかそれ以上の情報が含まれていることになって、本提案の趣旨(経時的安定性、信号強度ばらつきに対策)を満たせる。


必要に応じて、時計回り、反時計回りを混ぜる、回転角を、大小織り交ぜるとしてもよく、その差異は、反時計回りは負号付き数値で入力する等、すれば容易に実現出来る。
回転角を、大小織り交ぜることが必要な場合は、数列として入力すればよいだけである。その際に、その角度(方向)で静止する時間も同時に数列の一部として入力すれば良いだけである。ことは当然である。


上記aとかtとかは任意の数値を用いて良いのである。
上記回転方向は任意の方向を用いてよいのはもちろんである。
上記GNSS受信機の出力は1Hzに限らず、10Hzとか50Hzとか任意のものを用いてよいのはもちろんである。
上記の尤度は流用する廉価なGNSS受信機における個々の特性に応じて最もその方位情報取得の特性を高めるようにtune upしてよいのはもちろんである。そのtune upを自らが学習して行う自己学習機能を備えたGNSS受信機としても良いのはもちろんである。そのような機械学習、深層学習、人工知能的な学習方法は、(別の箇所に既述した)成書に詳しいので成書に譲ることとする。近年、安倍晋三内閣総理大臣が座長を務める人工知能技術戦略会議での報告書及び関連の文書及び委員会委員、構成員の著書、安倍晋三内閣総理大臣が座長を務める内閣府総合科学技術イノベーション会議が主導するシウテム基盤技術検討会の構成員の例えば増尾東大教授の著書や関連の報告書及び関連の文書等に詳しく、様々な書籍がアマゾンなどで機械学習などと検索すればたくさんヒットするし、google等でも盛んに研究されており活発化しており、それらの成書の内容をわざわざここに転載することも読みての方を煩わすのみであるため控えそれらの成書等の詳しい記載に詳しい記載に譲ることとする。
Designs and Applications of Wearable
GPS Receiving Unit with Scalable
Azimuth Limitation Ability
Masato Takahashi
Supervisor Professor Ryosuke Shibasaki
April, 2009
Department of Advanced Interdisciplinary Studies
Graduate School of Engineering

1
Contents
Chapter 1 Introduction 1
1.1 Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Conventional approach 1: magnetic sensor . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Conventional approach 2: GPS single positioning receiver . . . . . . . 10
1.4 Conventional approach 3: carrier-phase GPS receiver . . . . . . . . . 18
Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation 27
2.1 Parallel back-to-back unit configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2 Single unit configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.3 Multiple unit configuration with arbitrary angle . . . . . . . . . . . . 642.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limiation
algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation 94
3.1 Expected value of azimuth limitation width with parallel back-to-back 96
3.2 Effect of scalability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
3.3 Effect of satellite constellation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
3.4 Effect of number of acquired gps satellite signals . . . . . . . . . . . . 118
3.5 Effect of angle for dual unit configuration . . . . . . . . . . . . . . . . 124
3.6 Critical points on coding and debugging process . . . . . . . . . . . . 126Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System 161
4.1 GPS logger v2.4 (Sparkfun) を用いた枠組での実験. . . . . . . . . . . 214
4.2 Stepping motor system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
4.3 GPS antenna and recever unit: SONY IPS5000 . . . . . . . . . . . . 225
4.4 UART - USB conversion module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
4.5 Electromagnetic wave abrosption material (for specific frequency band
in far field) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
4.6 Noise suppression sheet (measurements for GHz noise or coupling suppressionin near field) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
4.7 Transparent visibility shield window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
4.8 Conditions and parameters of prototype experiment . . . . . . . . . . 243
4.9 Result of performance evaluation of prototype system . . . . . . . . . 246
4.10 software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
4.11 software: rotation.bas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
4.12 software: azl93.1.bas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
4.13 Realtime program for future’s wearable or portable prototype system 293
Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum
Likelihood Estimation 306
5.1 Principle of maximum likelihood estimation . . . . . . . . . . . . . . 306
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation . . . . . . . . . . . 307
2 Contents
5.3 Results of performance evaluation of prototype with maximum likelihood
estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
5.4 Comparison of simulation, prototype and prototype with maximum
likelifood estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
Chapter 6 Discussion 340
6.1 Application: five axes for categorization . . . . . . . . . . . . . . . . 363
6.2 Wearable parallel back-to-back configuration . . . . . . . . . . . . . . 3926.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand . . . 401
6.4 Materials, parts and devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437
6.5 International Standardization Organization . . . . . . . . . . . . . . . 4486.6 Domesticl Standardization Organization . . . . . . . . . . . . . . . . 448
6.7 Current status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
Chapter 7 Conclusion 452
Acknowledgement 457
Bibliography 458
Related Publications by the Author 467
Other Publications by the Author 471
Appendix A 無償C コンパイラと無償グラフィクスライブラリ477
Appendix B USB ホスト機能搭載マイコンの登場予定478
Appendix C 読み上げソフトの登場479
Appendix D わが国の政策への貢献480
Appendix E マイコン:今所持しているマイコンと開発ボード482
Appendix F 「ミシュラン・グリーンガイド・ジャポン2009」[33][34] 488
Appendix G 付録へ移したもの:考察から493
G.1 Separatable configuration of paired identical double units . . . . . . 503
1
Chapter 1
Introduction
1.1 Background
(この項,文化観光) ハードディスクレコーダーやパソコンなど、私たちの家の中には録
画データや音楽データを保存している機器が増えています。デジタル化されたさまざまなコン
テンツのデータを、機器の設置場所に関係なく、見たい場所で楽しむことができると便利であ
る.例えば,国宝の建築物の深い解説を,その現物を見ている際に音声で聞けると感激も理解
も一層深まるであろう.そのような方法を(文化観光・生涯教育の節では)提案する. わが
国の放送文化はなかなか素晴らしく,そういったNHK ラジオなどの文化解説や,NHK ラジオなどでの放送大学の講義,などは,生涯教育にも便利である.そういったものを,適時的に,
供給できると,やや偶然に訪れたような場所も,一層深く楽しめる. 英語圏まで範囲を広げ
れば,BBC ラジオの放送作品なども,それに含めることが出来よう.英語での音声媒体等に
も,本提案は相性が良い.それは本提案がGPS に立脚しているため,全地表面可用性を保持
しているからである.英語も全地表面可用性に類似した性質を持つ.これらの特長を併せ持っ
た,教育支援機器,文化観光支援機器として提案が可能である. UNESCO の世界遺産等の
鑑賞も相性が良い.これは偶然というよりは,文化の相互理解が求められる現代にあって,そ
のひとつの具体的で適切な導入路として提案していると見るべきではないか.そのような切り
口で見ると,本提案も,時代に適合した提案と考えれることができる. 同時に,世界的な国
際携帯電話,衛星携帯電話の隆盛や,i-Pod の隆盛,遠隔地で放送媒体を見ることが出来るわ
が国での判例が確立したことなども,本提案を後押しするものである.
Recently, not a few pedestrians bring digital devices with them. While this is an apparent
tendency observed allmost all over the world, it is much apparent especially here in
Japan. It has becomes to be rather usual that a pedestrian brings several digital devices
simultaneously with him, including ones such like mobile phone, PDA (Personal Digital
Assistance), digital audio player, digital IC voide (audio) recorder, digital still camera,
DVC (Digital Video Camera), portable GPS receiver, laptop computer, and so on. Everyone
expects make use of a variety of information, immediately whenever he wants, ifpossible.
Related to partly this, effecitiveness is highly evaluated in these days also. In various
scencs of our daily lifestyle, people think time must be used effectively. Under this circumstances,
if there is a portable system to assist a pedestrian to find his bearins easilyand econically, he will appreciate the value. Besides, if it will provide the information of
the very object on the line-of-sight which the pedestrian happens to be interested in, it
would make more meaningful his transference time on foot. Today, effective use of time
is required even in our ordinary daily life.
On the other hand, as to social structure is changing from the viewpoint of generation.
Recently, the population ratio of persons advanced in years is rapidly growing at an unprecedented
rate in the world, especially in Japan. The speed of Japan’s aging is the
world’s highest as the natural result of decreasing birthrate. With this social transforma2
Chapter 1 Introduction
tion, if there emerge effective information tool convenient for not only young persons but
also persons advanced in years , it will be expected to be welcomed.
Expecting to tap the latent strength of leaned people including such senior generation,
the Japan Tourism Agency has been established to take effective measures to make Japan a
Tourism Nation. As the number of visitors come from oversea increased as a consequence,
the demands for guiding and making high quality explanation based on profound cultural
values will grow much faster than ever. Considering those requests, an efficient and
neat portable information device for such pedestrians like visitors from overseas would be
preferred by them.
Moreover, Japan is famous for frequent earthquakes and active volcanoes of more than 60
which sometimes make an eruption. In addition to earthquakes, Japan has often large scale
natural disasters including typhoon, tsunami, volcano eruption and unexpected accidents
and incidents. Our society today requires preparation such kind of large scale natural
disaster. In this aspect also, require efficient information equipment for emergency rescue
teams or medical dispatch units will be required to make a fast reach the causalities on
foot often on debris and rubbles.
Such rescue activities and abilities will be used to save lives of people in their distress
during their mountaineering. Today, leisure is considered important as well. It is
recommended to contact to the mother nature trough outdoor activities in the fresh air,
through such sports like mountaineering. as such activity contributes to manage his heath
for himself. It is said to lead to decrease medical cost. To fulfill his life by enjoying leisure
through mountaineering or such activities is said to be especially meaningful in the stressful
society. However, as novices sometimes lose their bearings in mountains and come to
be in a distress state at a risk of life, some effective tool to prevent their loosing bearings
will be required in this social situation.
Considering rapid prevalence of information tools, the utilization of improved one of such
information tool for education during walking seems realistic and effective. For example,
it would help historical study of historic sites (e.g. houryuji-temple or the like) or place of
scenic beauty in his community. Such experiential study like historic study, investigation
of flower and plant on the path or constellation observation outdoors contribute to the
cultivation of aesthetic sentiments as well as educational result. With decreasing birthrate,
parents would tend naturally to tend their children highly educated through convenient
information tool during walking, if any.
Japan will face the challenge of aging society sooner than any other country in the
world. The whole world is watching to see how Japan will deal with it. It is real that
not a few people live out one’s natural life span in coexistence with their diseases or
disabilities. With measures for persons with disabilities such like barrier free facilities,
such information on facilities like special toilet facilities for ostomates or wheel chair
persons, should be delivered to those who need them timely fashion during their walk or
transference . If the information of facilities the government or local municipals created
or arranged in the need in transference in the daily life portable through information tool,
it would be desirable.
With these social background in these days, economical, wearable or portable, digital
GPS device to provide azimuth (and sometimes information) as well as time and position
would be considered convenient.
In our daily life, if there is such kind of tool, which provides a pedestrian those information
all at once , it would be considered widely accepted.
Azimuth information is often important for pedestrians today. As one example, when
you emerges above ground from a subway, you want to find you bearings in order to reach
the destination. As the other instance, when you hope to know about the architecture
which you have an interest, you and there are two or more architectures of resemblance,
1.2 Conventional approach 1: magnetic sensor 3
Fig. 1.1. Magnetic field near an electric train starting with electric current about 1500A
([102])
you want to find your bearings in order to identify the architecture for acquiring explanation
or information. In these cases, position information is not sufficient. Azimuthinformation is needed as well.
An Azimuth is the angle from the plain including meridian at observation point to the
vertical plane something interest. A meridian is a great circle including two points that
are the north and south poles for the Earth’s rotation. A vertical plain is a great circle
including two points that are the zenith and the nadir. The zenith is a cross point between
the celestial sphere and the direction of the plumb line (vertical line) at the observation
point. The nadir is the opposite point against the zenith in the celestial sphere.
Usual L1 GPS receiving unit for civil use does not provide azimuth, although it provides
time and position. In the near future society, most pedestrian bring GPS receiver unit
with them like mobile phone today.
In that situation, if only such a device like GPS receiver unit, which is always brought
by the user, has ability not only time and position but also azimuth (and sometimes
information also), it would be very convenient. If one device, instead of bringing plural
devices, it would be considered widely accepted in the world, according to the GPS’s
excellent feature of global availability.
1.2 Conventional approach 1: magnetic sensor
Geo-magnetism is considered as one of useful resources for pedestrians to know the
azimuth.. In a sense, this is true. There, however, still remain several problems on the
use of pedestrians in land. There are three problems on the use of pedestrians in land.
1.2.1 Source of error on geomagnetism sensing 1: local magnetic noises
Compared to magnetism free environment of air or sea outside of maritime or airborne
vehicles, the environment for a pedestrian in land is full of local magnetic noise. Local
magnetic noise includes : magnetic storm, ironwork in motion ( land vehicle, elevator),
leak magnetism from ironwork standing still( cabinet, iron frame in reinforced concrete,
natural or artificial objects laid under the ground ), magnetism from electric current (train,
power line), leak magnetism from electric devices (motor , engine, transformer, television).
Geo-magnetism at Kakioka-city located at the center of the main island of Japan is as
follows: geo-magnetism power 46.2 micro tesla, its horizontal element 30.1 micro tesla, its
vertical element 34.9 micro tesla,, magnetic inclination 49.14 degree, magnetic declination
4 Chapter 1 Introduction
Fig. 1.2. Magnetic feild around power lines convey electric power of 15kVA ([102])
Distance
Leak magnetic field
Fig. 1.3. Magnetic field around a transformer for 15kVA ([102])
1.2 Conventional approach 1: magnetic sensor 5
6.50 degree. ( micro tesla= 1&pound;10&iexcl;2 Oersted). Such small geo-magnetism can be easily
contaminated by local magnetic noise described above.
Electric trains uses electric current about 1500 A when it starts. Magnetic flux density
about 1x10&iexcl;4T is observed at a distance of five meters from running electric trains in
cities as shown in Figure 3.19.
Power lines is designed in paired style in order to cancel their magnetic fields effect each
other. However, such power lines that convey the electric power of as much as 15 kVA
usually generates its magnetic field such like Figure 1.2
Large transformer generate far more large leak magnetic filed. Leak magnetism isobserved data near by a transformer for 15kVA. In our environment, many magneticfields is co-exist and affect many sensors’ indicators.
1.2.2 Source of error on geomagnetism sensing 2 : declination
Declination is the angular deviation of a compass needle from true north. Vancouver
has a declination of as much as 18 degree East. Existence of such kind of declination
would suffer world-wide dispatched EMTP because they have to consider the declination
problem every time.
Even within a country, declinations of one big city and the other large city can face
opposite directions of East and West and differ as much as more than 30 degrees. It
occurs when Vancouver and Montreal in the same country, Canada, as follows: Vancouver,
Canada, 18 deg 1 min East Declination, Montreal, Canada, 15 deg 4 min West
Declination..
Declination is simply a manifestation of the complexity of the geomagnetic field. The
field is not perfectly symmetrical and the dipole itself is not perfectly aligned with the
rotational axis of the Earth.
In recent years, Antarctica base construction has been activated again by several nations
according to some mass-media reports. Antarctica comes to be a huge land for humanbeings.
In this sense, the effective device for azimuth information is desired in this land.
However, magnetic compass can not be reliable one due to the following graph indicating
its large value of magnetic declination.
1.2.3 Source of error on geomagnetism sensing 3: deviation
When a magnetic compass is used in a maritime, airborne or land vehicle, its indication
is affected by the magnetism caused by the ironwork or electronic devices within the
vehicle. This is called deviation. When a pedestrian has or wear some ironwork or high
power electronic devices, those can be cause of deviation. The deviation of a compass
needle from true north by the effect of magnetism from the gears of the EMTP as a
pedestrian would harness EMTP fast approach to casualties.
Geomagnetism model
”International Geomagnetic Reference Field” (IGRF-10) from 1900 through 2010. These
poles are drifting according
When the magnetic cause located inside of a sphere, the magnetic field potential W is
described as follows:
W(r; &micro;; &Aacute;) = a§1l
=1§mm
=0(a
r
)l+1Pm
l (cos &micro;)(gm
l cosm&Aacute; + hml
sinm&Aacute;)
Here, (r; &micro;; &Aacute;) is spherical coordination. a is the radius of the globe (6,371km). Pm
l
is the associated Legendre function. gm
l ; hml
sinm&Aacute;) is Gauss factors, which depends on
6 Chapter 1 Introduction
Fig. 1.4. Declication around the North pole ([101])
time.
From this formula,magnetic field B is derived as
B = &iexcl;∇W
Recently, Gauss factors up to l=10 have been calculated and published as the Gauss co
-efficiencies in the International Geomagnetic Reference Field (IGRF).
1.2.4 traditional magnetic sensors
The following sensors can not exclude the noise describe above.
(磁気センサ一般)
人間は磁気を感じることができない.方位磁石の発明によって、目印のない大海原や大草原、ジャングルの中でも方位を知ることができるようになった.人間が手にした初の磁気セン
サは,天然磁石の方位コンパスである.中国で指南魚と呼ばれていた.
今日では、半導体の特殊な物性を利用したホール素子、MR 素子といった磁気センサが広く
利用される.
磁気センサの用途は、地磁気など磁場の強弱の測定に限られるわけではありません。磁気セ
ンサは磁石との組み合わせによって、間接的に物体の運動を検知することもできます。たとえ
ば、振動・回転する機械などに磁石を取り付けてやれば、磁気センサは非接触で微小な位置変
動やモータの回転数の変動などを検出することができます。物は使いようと言いますが、磁気
1.2 Conventional approach 1: magnetic sensor 7
Fig. 1.5. Declication on the antarctica ([101])
センサはちょっとしたアイデアで、位置センサや回転センサに早変わりするのです。
(ホール素子)
ある種の半導体に磁場をかけると、磁場と垂直の方向に起電力が発生する現象は、19 世紀の
末にすでに発見されていました。この「電流磁気効果」は、発見者であるアメリカの物理学者
ホールにちなんで「ホール効果」と呼ばれます。
よく知られているように、磁界中を運動する電子には、ローレンツ力と呼ばれる力がはたら
きます。電磁気学の初歩として習う「フレミングの左手の法則」において、親指方向に生まれ
る力は、このローレンツ力によるものです(人さし指が磁界の方向、中指が電流の方向)。
さて、外部磁界を加えた半導体に電流を流すと、やはり内部で移動する電子にはこのローレ
ンツ力が作用するため、半導体には電流と磁場の双方に垂直な方向に電位差が生じます。この
電位差(ホール電圧)を信号として取り出して、磁界の強さを知るのが、ホール素子を利用し
た磁気センサです。
ホール素子は非接触で磁界の変化をキャッチできるのが特長です。
ホール素子には、半導体に電流を流すための2 端子のほかに、電位差を測定するための2 端
子が必要です。
ホール素子やMR 素子は、常温で使用できて長寿命、かつ小型で量産が可能です。しかも低磁場から高磁場まで、幅広い磁気レベルをカバーしているので、今や磁気センサの主流とし
て、さまざまな領域で活躍するようになりました。家庭用VTR、オーディオ機器など、各種
エレクトロニクス機器の小型・軽量化・高機能化の一翼を担ってきたのも、ホール素子やMR
素子です。
8 Chapter 1 Introduction
Fig. 1.6. Declication around North America ([101])
Fig. 1.7. Declication around the equator ([101])
1.2 Conventional approach 1: magnetic sensor 9
銀行のATM や自動販売機などの紙幣読み取り機にも、電磁誘導方式の磁気ヘッドととも
に、これらの磁気センサが使われています。
地磁気の強度は約1 万分の1~1 ガウスしかありません。これは一般的な永久磁石の数1000 分の1 ほどのごく微弱なものです。地磁気センサは各種ありますが、多数の電子部品が
高密度集積されている携帯電話の回路基板においては、電子コンパスは小型なものでなくては
なりません。また耐衝撃性や感度、応答性にすぐれていることも条件となります。
産業機器などに多用されているホール素子の磁気センサは安価ですが、携帯電話用の電子
コンパスとしては感度が不足します。このため、MR センサやフラックスゲート(FG)型セ
ンサ、また新発明されたMI センサなどが主に使われます。MR センサは磁界強度によって電
気抵抗が変化するMR(磁気抵抗)素子を利用したもの。そのままではやや感度不足なので、
薄膜コイルと組み合わせたものなどが開発されています。ウエハ製造プロセスで量産できるの
で価格的に有利です。
(MR (Magneto-resistance) 素子)
ホール素子の端子数を減らすとともに、使いやすさと小型化を追求して開発されたのが、MR 素子と呼ばれる磁気センサです。(ホール素子には、半導体に電流を流すための2 端子の
ほかに、電位差を測定するための2 端子が必要であった。)
磁界が加えられた半導体中において、電子はローレンツ力によってその運動方向が曲げ
られることは前述しましたが、これは電子の移動距離が磁界がない場合よりも長くなることを意味し、電気抵抗の増加となって現れます。この電気抵抗の増加率から、外部磁界の変動を知るのがMR 素子を利用した磁気センサです。MR とはその原理である「電気抵抗
(magnetoresistance)効果」の頭文字をとったものです。
MR 素子は端子数が2 つしかなく、電気回路に組み込むにも容易ですが、素子自体の感度は
かなり低く、そのままでは実用的な磁気センサとして使えません。そこで、この短所を補うた
めに、永久磁石によってバイアス磁界を加え、磁界の微細な変動から大きな出力信号が得られ
るような工夫が施されました。感度を上げるために、永久磁石でボトムアップするわけです。
ところが、マイクロエレクトロニクス化の進行とともに、あらゆる部品の小型化が要求され
ようになると、MR 素子に使われる永久磁石にも、より小型のものが求められるようになりま
した。こうした中でタイミングよく登場したのが、サマリウムコバルト磁石をはじめとする希
土類磁石です。同じ磁気エネルギーを得るのに、その体積は小さくてすみ、今やMR 素子はわ
ずか数・角のチップ部品にまでなりました。[58]
ホール素子やMR 素子は、常温で使用できて長寿命、かつ小型で量産が可能です。しかも低磁場から高磁場まで、幅広い磁気レベルをカバーしているので、今や磁気センサの主流とし
て、さまざまな領域で活躍するようになりました。家庭用VTR、オーディオ機器など、各種
エレクトロニクス機器の小型・軽量化・高機能化の一翼を担ってきたのも、ホール素子やMR
素子です。
銀行のATM や自動販売機などの紙幣読み取り機にも、電磁誘導方式の磁気ヘッドととも
に、これらの磁気センサが使われています。
産業機器などに多用されているホール素子の磁気センサは安価ですが、携帯電話用の電子
コンパスとしては感度が不足します。このため、MR センサやフラックスゲート(FG)型セ
ンサ、また新発明されたMI センサなどが主に使われます。MR センサは磁界強度によって電
気抵抗が変化するMR(磁気抵抗)素子を利用したもの。そのままではやや感度不足なので、
薄膜コイルと組み合わせたものなどが開発されています。ウエハ製造プロセスで量産できるの
で価格的に有利です。
(Fluxgate sensor)
各種ある磁気センサにおいて、感度面でとくにすぐれるのはフラックスゲート型センサで
す。軟磁性体のコアに励磁コイルと検出コイルを巻いたものが、フラックスゲート型センサの
基本構造。外部磁界が存在しないとき、励磁コイルから送られた電圧波形は、そのままの波形
で検出コイルに誘導されます。しかし、外部磁界が存在するときは、コア内部の磁束変化によ
り、ヒステリシス曲線の非直線的な部分が利用されるようになり、検出コイルに誘導される電
圧波形には高調波成分が含まれるようになります。この高調波成分から外部磁界の強度を知る
ことができるのです。
10 Chapter 1 Introduction
このフラックスゲート型センサを携帯電話用の電子コンパスとして利用するために、棒状
の軟磁性体のコアを用いたセンサ素子を直角方向に2 軸配置したり、ドーナツ状のトロイダル
コアに2 組の検出コイルを直交配置で巻きつけたりします。フラックスゲート型センサはきわ
めて高感度なのが特長ですが、巻線を必要とするために小型・薄型化が難しいという問題があ
ります。そこで半導体加工技術を応用して、薄膜コアや薄膜コイルを積層してチップ化した製
品も開発されています。
(MI (Magneto-impedance, 磁気インピーダンス) sensor) 小型・高感度の地磁気センサと
して、近年、注目を浴びているのはMI センサです。MI とは磁気インピーダンス(magnetoimpedance)
の略語で、MI センサの原理は1993 年に名古屋大学の毛利佳年雄(もうり・かね
お)教授によって発見されました。フラックスゲート型センサに匹敵する感度をもち、しかも
小型化・量産化にも有利なため、携帯電話ばかりでなく、さまざまな応用が考えられています。
ニッケルなどの強磁性体が外部磁界によって寸法変化したり(ジュール効果)、外から応
力をかけると磁化が変化する(ビラリ効果)ことは、磁歪(じわい)現象として古くから研究
されてきました。
磁歪現象はそれだけにとどまりません。たとえば強磁性体(磁歪材料)の丸棒に、軸方向
の外部磁界を加えると、磁化の向き(電子スピンの向き)も軸方向にそろいますが、ここで機
械的に棒をねじると、磁化の向きがらせん状になって電圧が誘起されます。これをベルトハイ
ム効果といいます。また、強磁性体の丸棒に電流を流すと、丸棒の円周方向に磁化が向きます
が、このとき棒の軸方向に外部磁界を加えると、電流が発生する磁界と外部磁界の合成によっ
て磁化の向きはらせん状にねじれます。これをウィーデマン効果といいます。
MI センサは、ベルトハイム効果やウィーデマン効果など、広い意味での磁歪現象を発展
的に応用したものなのです。髪の毛の7 分の1 ほどの直径20 μ m のアモルファスワイヤに
パルス電流を流すと、外部磁界の影響で傾いていたワイヤ表面の磁化の向きは一方向にそろい
ます。このときの磁化の向きの変化を検出コイルによって誘起電流として取り出すのがMI セ
ンサの基本原理。X 軸・Y 軸に2 個のMI センサを配置することで方位センサとなります。
高感度・高速応答性で低消費電力というのがMI センサならではの特長です。使われるア
モルファスワイヤは長さ数mm という小さなもので、IC などと一体化することで、携帯電話
にも搭載できる1 チップの電子コンパスとなります。MI センサは磁気センサのニューフェー
ス。X 軸・Y 軸・Z 軸に配置した3 軸タイプは、ロボットの姿勢制御センサなどにも期待され
ています。
(SQUID)
ところで、近年、話題になっているスキッド(SQUID)もまた、ジョセフソン接合素子を利
用した超高感度の磁気センサです。これはジョセフソン接合した超電導体リングに磁界が加わ
ると、リング内の磁界を打ち消すようにリングに電流が生まれる現象を利用したもので、心臓
や脳が発生する地磁気の10 億分の1程度の微細な磁界の変化も、スキッドによって初めて測
定できるようになりました。しかし、スキッドは超電導現象を利用したものですから、リング
を液体ヘリウムなどで極低温に冷却する必要があり、一般のエレクトロニクス機器には向きま
せん。
1.3 Conventional approach 2: GPS single positioning receiver
1.3.1 GPS positioning
GPS positioning can be categorized into single positioning and relative positioning.
relative positioning is further categorized into differential GPS positioning and carrierphase
positioning.
Historically, GPS was designed as a maritime or airborne vehicle navigation system at
the initial phase [83]. Therefore it is quite natural that the required accuracy is at a level
suitable for marine or air vehicles. Such vehicles have room to install other equipment to
compensate for deficits of GPS azimuth information.
1.3 Conventional approach 2: GPS single positioning receiver 11
Fig. 1.8. GPS positioning categories
However, GPS is now being used by pedestrians. As its conventional user segment for
vehicles is simply appropriated for pedestrians who want azimuth information, this has
led to usability problems. Unlike the maritime or airborne vehicles, pedestrians have the
following special characteristics.
GPS (Global Positioning System) consists of space, management and user segments[83].
1.3.2 Space Segment
The space segment of GPS includes the GPS satellites that fly in circular orbits at
an altitude of 20,200 km and with a period of 12 hours. The orbits are tilted to the
Earth’s equator by 55 degrees to ensure coverage of the Polar Regions. Each of the 24
satellites, positioned in 6 orbital planes, circles the Earth twice a day. These orbital planes
are illustrated in Figure 1.11. As of September 2007, there are 31 actively broadcasting
satellites in the GPS constellation. Additional satellites improve the precision of the GPS
receiver calculations by providing redundant measurements.
The exterior of a GPS satellite has a variety of antennas. The signals generated by the
radio transmitter are sent to GPS receivers via L-band antennas. Another component is
the radio transmitter, which generates the signal. Each of the 24 satellites transmits its
own unique code in the signal.
1.3.3 Control Segment
The Control Segment of GPS consists of the Master Control Station, Six Monitor Stations.
The master control station is responsible for overall management of the remote
monitoring and transmission sites. Each of the monitor stations checks the exact altitude,
position, speed, and overall health of the orbiting satellites. The control segment uses the
measurements collected by the monitor stations to predict the behavior of each satellite’s
orbit and clock. Noted variations, such as those caused by the gravity of the Moon, Sun
and the pressure of solar radiation, are passed along to the master control station.
1.3.4 User Segment
The basic equations for determining the user position is presented in this subsection.
If ii is assumed that the distance measured in accurate between the satellites and the
user, three satellites are sufficient to make a position calculation. There are three known
points at locations (x1; y1; z1), (x2; y2; z2), (x3; y3; z3) and unkown points at (xu; yu; zu).
If the distances between the three known points to the unkown point can be measured as
&frac12;1; &frac12;2; and&frac12;3; the distances can be written as
&frac12;1 =
q
(x1 &iexcl; xu)2 + (y1 &iexcl; yu)2 + (z1 &iexcl; zu)2
&frac12;2 =
q
(x2 &iexcl; xu)2 + (y2 &iexcl; yu)2 + (z2 &iexcl; zu)2
12 Chapter 1 Introduction
Fig. 1.9. GPS satellites orbits ([84])
1.3 Conventional approach 2: GPS single positioning receiver 13
Fig. 1.10. Example of GPS satellites constellation viewed from Tokyo
14 Chapter 1 Introduction
Fig. 1.11. Change of the number of available GPS satellites in 24 hours when viewed from
Tokyo
1.3 Conventional approach 2: GPS single positioning receiver 15
Fig. 1.12. Satellite orbit parameters
16 Chapter 1 Introduction
&frac12;3 =
q
(x3 &iexcl; xu)2 + (y3 &iexcl; yu)2 + (z3 &iexcl; zu)2
1.3.5 Conventional approach 1: GPS pseudorange receiver
GPS pseudorange receiver provides current time and the position of the user.
If the user want to acquire the azimuth of his head or body, he has to move with the
receiver and calculate the difference of the positions.
The position calculation is described below:
Every satellite sends a signal at a certain time tsi: The receiver will receiver the signal
at a later time tu. This distance between the use and the satellite i is
&frac12;iT = c(tu &iexcl; tsi)
where c is the speed of light, &frac12;iT is often referred to as the true value of pseudorange
from user to satellite i, tsi is referred to as the true time of transmission from satellite i,
tu is the true time of reception.
From a practical point of view it is difficult, if not possible, to obtain the correct time
from the satellite or the user. The actual satellite clock time t0
si and actual user clock
time t0
u are related to the true time as
t0
si = tsi + &cent;bi
t0
u = tu + but
where &cent;bi is the satellite clock error, but is the user clock bias error. Besides the clock
error, there are other factors affecting the pseudorange measurement. The measured
pseudorange &frac12;i can be written as
&frac12;i = &frac12;iT + &cent;Di &iexcl; c(&cent;bi &iexcl; but) + c(&cent;Ti + &cent;Ii + vi + &cent;vi)
where &cent;Di is the satellite position error effect on range, &cent;Ti is the tropospheric delay
error, &cent;Ii is the ionospheric delay error, vi is the receiver measurement noise error, &cent;vi
is the relativistic time correction.
Some of these errors can be corrected using the correction terms and techniques. However
the user clock error cannot be corrected through received information. Thus it will
remain as unknown.
Besides the current position and the time, all satellite azimuths are acquired. This is
because the almanac data can be extracted from any one navigational message. Thus,at
the same time as the position calculation, all the satellite azimuths are to be known. This
is exploited by the proposed GPS unit for pedestrians in this paper.
1.3 Conventional approach 2: GPS single positioning receiver 17
Fig. 1.13. GPS L1 and L2 carrier waves ([83])
18 Chapter 1 Introduction
Table. 1.1. GPS standard positioning performacne ([93])
average over the world in the worst area
horizontal (95%) 13 m 36 m
Vertical (95%) 22 m 77 m
1.3.6 Generic GPS receiver unit
A generic GPS receiver unit consists of the GPS antenna and GSP receiver. The signals
transmitted from the GPS satellites are received by the receiver throught the antenna.
Through the radio frequency chain in the input signal is amplified to a proper amplitude
and the frequency is converted to a desired output frequency. An analog-to-digital
converter is used to digitize the output signal.
Acquisition means to find the signal of a certain satellite. The tracking program is
used to find the phase transition of the phase transition of the navigation data. From the
navigation data phase transition the subframes and navigation data can be obtained.
Ephemeris data and pseudoranges can be obtained from the navigation data. The
ephemeris data are used to obtain the satellite positions. Finally, the use position can be
calculated for the satellite positions and the pseudoranges.
At the position calculation phase, 4 times and locations (x1; y1; z1), (x2; y2; z2),
(x3; y3; z3), (x4; y4; z4) at 4 navigational messages from 4 satellites and light speed c are
used known values, to build as 4 elements simultaneous equations. 4 unknown values are
the current position and time of the user (x; y; z); t. Solving the 4 elements simultaneous
equations, the current position of the user and the time can be specified.
1.4 Conventional approach 3: carrier-phase GPS receiver
Where a carrier-phase relative GPS solution is obtained between a pair of antennas
attached to the same vehicle, it can be used to obtain information about the host vehicle’s
attitude. As the baseline between the antennas is much smaller than the distance to the
satellites, the line-of-sight vectors from a pair of antennas to a given satellite may be
treated as parallel. Therefore, the angle, &micro;, between the baseline and the line of sight is
given by cos &micro; = ±&frac12;01=r1, where &frac12;01 is the relative range measurement and r1 is the known
baseline length, as shown in Figure 1.14. The line-of-sight vector with respect to the Earth
is known, so information about the host vehicle’s or object’s attitude with respect to the
Earth can be obtained.
More generally, if three carrier-phase GPS receiving units on the vehicle, the baseline
vectors, r1andr2 specifies a plane of the vehicle. Each length of ri (i = 1; 2) is called
baseline length. If r1 is x axis, the vector product, z = unit(r1 &pound;r2); y = z&pound;x represents
right hand orthogonal coordinate. In this vehicle-fixed coordinate, the elements of r1; r2
can be represented as follows:
r1 = (r1; 0; 0)T
r1 = (r2 cos &reg;; r2 sin &reg;; 0)T
Here , r1; r2 are lengths of antenna(0-1), antenna(0-2) and &reg; is the angle between r1; r2.
The carrier-phase relative GPS solution can specify the baseline vector within the order
of one centimeter. After that, r1 and &reg; is decided. The formula of r1; r2, described above,
1.4 Conventional approach 3: carrier-phase GPS receiver 19
specifies the navigation axis.
When the position of the antenna 0 is (lambda; &Aacute;; h) in geodetic coordinate, the local
horizontal (NED) coordinate with the antenna 0 being its origin can be defined as follows:
D = (&iexcl;cos &Aacute; cos &cedil;;&iexcl;cos &Aacute; sin &cedil;;&iexcl;sin &Aacute;)TE = unit(Z &pound; D)N = D &pound; E
Here, Z is Z = (0; 0; 1)T , which means the unit vector for the axis of ZWGS84 . D is the
unit vector vertically downward. E is the unit vector for true East. N is the unit vector
for true North.
Any vector of WGS84 coordinate can be transformed into NED coordinate by the next
formula.
rNED = (ET ;NT ;DT)T rWGS84
Coordinate transformation from NED to vehicle-fixed coordinate is carried out with (1)
the rotation of roll around the D axis, &copy; (2) the rotation of pitch around the E axis, &pound;
(3) the rotation of yo around the x axis, &ordf;. as follows:
rB = R(&copy;;&pound;; &ordf;)RL = Rx(&copy;)Ry(&pound;)Rz(&ordf;)rNED
or
rNED = R(&copy;;&pound;; &ordf;)T rB
Here,
R(&copy;;&pound;; &ordf;) =
0
@
cos cos&pound; cos&pound;sin&ordf; &iexcl;sin&pound;
sin&copy;sin&pound;cos&ordf; &iexcl; cos&copy;sin&ordf; sin&copy;sin&pound;sin&ordf; + cos&copy;cos&ordf; sin&copy;cos&pound;
cos&copy;sin&pound;cos&ordf; + sin&copy;sin&ordf; cos&copy;cos&pound;sin&ordf; &iexcl; sin&copy;sin&ordf; cos&copy;cos&pound;
1
A
is supposed.
If the GPS observation value of r1 = (r1; 0; 0)T is r1NED = (N;E;D)T , previous formulas
provides the
&pound; = &iexcl;tan&iexcl;1 D
p
N2 + E2
&ordf; = tan&iexcl;1 E
N
If three antennas are available, the roll angle is provided.
Several conventional approach to acquire azimuth information are examined. A comparison
of those conventional approach is shown at Table 1.4.
(z) は 地磁気強度(ほぼ0.5 ガウス(G)(1T=1 万G))に匹敵するかそれ以上.溶岩隊,鉄
道,背嚢内機器等,冷静な環境では判断できても,疲弊しており緊急時には判断力低下時には,
そのような環境下にあるかどうか,地質学者である者以外(救助隊,医療隊,自衛隊等専門の
地質それ以外のミッションを担うもの)には,迅速には,判断困難な場合が多い.電波反射物
が有ってマルチパスの影響を考慮すべきかどうかは,途上国や被災地では,案外少なく,判別
が,比較的容易な場合も少なくない.そのような実際の使用文脈の推定も必要である.
20 Chapter 1 Introduction
Fig. 1.14. Principle of carrier-phase GPS relative positioning
1.4 Conventional approach 3: carrier-phase GPS receiver 21
Fig. 1.15. Example of maritime configuration of carrier-phase GPS relative positioning
([104])
22 Chapter 1 Introduction
Fig. 1.16. Example of maritime installment of carrier-phase GPS relative positioning
([104])
1.4 Conventional approach 3: carrier-phase GPS receiver 23
Table. 1.2. Comparison of proposed method and other methods
correction cost time for required to
warm-up or acquire result
device
size
(typical)
used sence (typical)
conventional
GPS single
positioning
(y)
maintenance
free
low about 1 min for warmup,
and about 30 min
for about 40 m walk
if on foot at plain
ground, and unkown
minutes for visual
match of the original
point, are requierd
7cm &pound;
7cm &pound;
4cm
or the
smaller
cell phones for
pedestrians
carrier-wave
GPS relative
positioning
maintenance
free ([104])
high about 3 minutes ([105]) 50cm&pound;
15cm&pound;
10cm
[105]
ariborne or maritime
vehicles
proposed
method GPS
maintenance
free
low about 1 min for warmup,
and usually less
than 0.3 min for aquiring
azimuth information
7cm &pound;
7cm &pound;
4cm
or the
smaller
disaster response
team members,
e-learners/culturalturists
and persons
with diabilities as
pedestrians
magnetic
sensor
required
(variation,
declination,
local
magnetism)
([104])
very
low
&#8212; 3cm &pound;
3cm &pound;
1cm
or
smaller
cell phones for
pedestrians
visual match
to known objects
in azimuth
maintenance
free
free unkown time requied &#8212; cell phones for
pedestrians
1.4.1 本発明の適す領域
本発明が特に好適に適合する領域の第一として以下がある.(A) 低速移動能力を主とする,
あるいは,垂直軸周り回転能力を持つ,
(B) 比較的人体サイズに近いかそれ以下の,
(C) アウトドア用の
(C) 移動体
これは往々にして,無人ないし,一人ないし,少人数用の,移動体である場合が少なくない.
例えば,背負型ジェット推進装置,小型ヘリコプタ,一人用カイト,車椅子,セグウエイ,
ボート,モーターボート,帆船,ヨット,カヌー,潜水艇等が,まず相当する.
例えば,重機なども相当し,ユンボ,油圧機器,耕運機,コンバイン,ブルドーザ,小型戦
車が,含まれる.
例えば,遠隔操作移動体玩なども相当し,ラジオ・コントロール・プレーン,同ヘリコプ24 Chapter 1 Introduction
Table. 1.3. Comparison of proposed method and other methods
悪天候時磁極付近
(強偏差地
域)
偏差補正へ
の意識無く
国際使用
強い(z) 地
方磁気環境
( 溶岩帯地
質構造,沿
線鉄道等)
への意識な
く使用
強い(z) 自
差環境下
( 配備移動
体モータ動
力(乗用移
動体・無人
移動体のほ
か災害時等
救助隊員が
入れない危
険エリア内
を探査する
比較的小型
の遠隔操縦
ロボット),
背嚢内電子
機器等)へ
の意識なく
使用
壁面反射へ
の意識なく
使用
conventional
GPS single
positioning
(y)
可可可可可不可
carrierwave
GPS
relative
positioning
可可可可可不可
proposed
method
GPS
可可可可可不可
magnetic
sensor
可不可不可不可不可可
visual
match to
known
objects in
azimuth
不可可可可可可
ター,同カー,同シップ,なども含まれる.
移動体動力(モータ)を持つものにも有効.地磁気センサでは,モータ動作由来の磁気と地
磁気との分離検出が原理的に不可能な,地磁気センサーでは代替困難
ジャイロなどの機器を使う程でない低耐重量性・低耐煩雑性が求められるものにも有効.ジャイロは保守の煩雑さや価格の上昇やかさばることや重量の増大などがあるため.
位置・方位・時刻確認による意思決定とともに,撮像(例えば上空飛行船や無人地上ロボッ
トからの被災地撮像,文化遺産撮像)などの入力にも役立つ.
1.4 Conventional approach 3: carrier-phase GPS receiver 25
本発明の有効な領域の第二として次が考えられる.山岳登山や,アウトドア,国際緊急援助
隊等の個人装備に,本発明が適する可能性も高い.
地磁気の3つの影響(自差,偏差,地方磁気)のいずれをも逐一考慮している時間的・労力
的な余裕に乏しい業務に適する.本来業務の,迅速かつ適切なな拠点の選択・決定・関係部署
間調整・作業開始が重要な場合である.迅速さは,後遺症の確率を下げ,生存率を高める.適
切さは,後々の医療継続の困難どの問題を低減するため,これも後遺症の確立を下げ,生存率
を高める.
迅速に現地に徒歩等で到着することが,決定的な意味を持つ場合に有効である.救助や医療
活動の場合には,心臓細動の場合では,5 分で後遺症が残り,10 分で生存率が下がる.東京マ
ラソンの例を待つまでも無く,トライアスロンやマラソンの現地急行者(EPMT)などにも有
効である.到着後,情報入力(デジタル機器による撮像や音声録音),にも有用である.装備の軽量化・多機能化が要求される環境には適す.ジェラルミン・ケースをケースだけで
なく,机やいすにも使うなど.
行動決定に役立つとともに,入力(撮像・録音など)にも役立つ.記録の価値も方位の存在
で高まる.半ば,システマチックで,半ばシステマチックでない,各国の救援隊の参加時の調
整にも便利である.
例えば,各国の援助隊の割り振りを行うINSARAG, virtual OSSOC に撮像情報をUP し
ておくと,被災状況が言語によるよりも,迅速かつ正確に視覚的イメージを共有でき,深刻さ
の程度も判別しやすくなr,後で到着した隊の稼動地振り分けや,資源の振り分けに,役立
つ.これには,ソフトウエアでの災害情報共有共有ツール(インドの○○(受賞した)等)も
役立つ.
地磁気利用技術は簡便であるし廉価であるし小型軽量である反面,誤差をもたらす,磁気の
特性への考慮の意識なく使用した場合の弊害が小さくないことがある.緊急時や緊迫した環境
下では,その配慮を忘れやすい.磁気は,目に見ない地下や背嚢内の磁気を生じる目に見えな
い対象への配慮が必要である.
地質的な特性(地方磁気)は目に見えず,
動力源としてのモータ(沿線電車等のモータ,搭乗中移動体内蔵モータ;地方磁気あるいは自
差)も目に見えない.
強い電流発生源(送電線,無線機;地方磁気あるいは自差)も,目に見えない.偏差も,目に
見えない.
こういったことの影響を,計測の都度に,目に見えない対象(地下鉱物組成,近辺のあらゆ
る動力源・電流源,背嚢内備品からの磁気可能性)に思いを馳せるるのは疲れる.
同時に,本来業務への集中力を削ぐ結果となりやすい.地磁気コンパスを所持していても生じ
る遭難の多くはこのような,性質にも,寄るのではないかとすら,筆者は疑っている.
一方,GPS の本提案手法は,制約は,目に見えるもののみである.つまり,明快な壁面反射が,無いか(マルチパスを懸念しないで良いか),という一点である.目視可能で,比較的
疲弊しない確認である.この点で,目視による方位確認と似て,多忙時にも強い人間の一瞥能
力に沿ため(磁気の3 誤差要因のように思考力を要さないので),有用性が保たれていると考
えられる.
26 Chapter 1 Introduction
Table. 1.4. Comparison of proposed method and other methods
time position azimuth feature
conventional GPS single
positioning
O O &#8212; (y) need effort (physical strength)
and time of walk more than
about 30 m
carrier-wave GPS relative
positioning
O O O high-cost, need rigid base line
proposed method GPS O O O low-cost, sometimes need shielding
of ground features like a clif
or building or portable (foldable)
or wearable A4 size shielding
plane
magnetic sensor &#8212; &#8212; O need consideration to 3 types
of errors: declination, deviation
and especially local magnetism
unique to the location and the
time
visual match to known
objects in azimuth
&#8212; &#8212; O need effort (ability) and time of
recognition, search and identification
to known objects
その上,利点としては,地磁気の2 誤差の汚染は除去不能と思われるが,本提案におけるマ
ルチパスの汚染は,その排除が将来(廉価化・量産化の結果)は可能となる可能性が低くない.
具体的には,一枚型では,(a) ナローコリレータによる排除(b) 奇数回反射による偏波の違い
RHCP とLHCP のより厳密な識別(c) 反射減衰の信号強度による識別(d) 平行二枚型なら各受信信号強度等の比較等,各種の方法があり,それらを組みあせることもできる.このような
状況であるから,本提案は今後地磁気をしのぐ可能性がある.
本発明の有効な領域の第三として次がある.将来の,ユビキタスネット社会では,地理空間
情報活用のため,みながGPSを常用することになる.一昔前の固定電話と同じである.現在
の携帯電話と同じである.携帯電話は地下では受信できない,という知見と同じに,GPSの
使用法に関する知見は半ば常識として広まる.見晴らしの良い場所で,マルチパスの影響受け
にくい場所で,などがそれあたる.それさえ守れば,世界中の地表面と宇宙で使える.さらに
複数GNSSシステムの共用受信機も(既にあるがさらに高性能で廉価で小型のものが)市場
にあふれ出てくるであろう.地理空間情報活用と宇宙基本法という政策に沿っているで,市場
が大きい分だけ,研究開発も進み小型化廉価化となるのが早いであろう.同時に,マルチパス
(反射波)対策,回折波対策,も,より廉価,軽量,小型,薄型な文脈にて早期に市場にあふれ
出てくることになろう.社会の方向性と合うために生じる有利さがここにある.地磁気のアナ
ログ信号検出の性格からくる混入信号排除の困難さに比べて,そもそもがBSPK のデジタル
信号処理である点も混入信号排除の容易さに由来して,対策が取りやすい可能性を潜在させて
いる.
27
Chapter 2
Proposed Method: GPS Receiving Unit
capable of Azimuth Limitation
2.1 Parallel back-to-back unit configuration
Embodiments of the method and device for acquiring azimuth information accordingto this invention will now be explained with reference to the attached drawings. In the
following explanation, degree (deg) is used as the unit for angles, with north defined as 0
degree and, moving clockwise, east as 90 degrees, south as 180 degrees and west as 270
degrees. Angle of elevation is defined as 0 degree at horizontal and 90 degrees at zenith.
The principle of the azimuth limitation of the present invention will first be explained
with reference to Figure 2.4. Near the middle of Figure 2.4 are disposed a first planar
patch antenna and a second planar patch antenna. The first planar patch antenna and
second planar patch antenna are disposed back-to-back and parallel with each other. Both
antennas are perpendicular to the ground. The direction in which an observer faces when
standing on the ground and looking down on the antennas arranged with the first planar
patch antenna on the left and the second planar patch antenna on the right is defined as
the measurement direction.
The first and second patch antennas 1a, 1b are provided with hemispherical beampatterns with respect to the Right Hand Circularly Polarized (RHCP) L-band signal
known as L1 at 1575.42 MHz used by standard positioning service of the GPS satellite
system. The antenna having a hemispherical beam has on rare occasions been referred to
in technical papers as being nondirectional. Strictly speaking ”nondirectional” cannot be
used to describe the antenna because ”nondirectional” means ”isotropic”. The first and
second patch antennas 1a, 1b stand perpendicular to the ground. Half of the hemispherical
beam is therefore directed toward the ground and is unusable. The remaining half has
sensitivity in the direction of the sky.
When two such planar patch antennas are disposed back-to-back in parallel with both
standing perpendicular to the ground, the coverage area to which the antenna sensitivity
of each (i.e., the first planar patch antenna or the second planar patch antenna ) extends
coincides with half of the sky divided in two by a great circle , as shown in Figure 2.4.
This great circle forms the boundary between the coverage area of the first planar patch
antenna and the coverage area of the second planar patch antenna . In other words, the
coverage area of the first planar patch antenna is the sky quarter-sphere in which the GPS
satellite A is present and the coverage area of the second planar patch antenna is the sky
quarter-sphere in which the GPS satellite B is present.
The signal of standard positioning service transmitted by a GPS satellite has a microwave
band frequency of 1575.42 MHz and, therefore, exhibits excellent linear propaga28
Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
Fig. 2.1. Flowchart
2.1 Parallel back-to-back unit configuration 29
Fig. 2.2. Black box 2
30 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
Fig. 2.3. Black box 1
2.1 Parallel back-to-back unit configuration 31
tion property like light. Therefore, when observed by the first planar patch antenna , a
distinct difference arises between the receiving status for signal from the GPS satellite A
in the coverage area and the receiving status for signal from the GPS satellite B not in
the coverage area .
As shown in Figure 2.5, the first planar patch antenna is connected to the first GPS
receiver and the second planar patch antenna is connected to the second GPS receiver.
Considering Figure 2.4 and Figure 2.5 together, the first GPS receiver in Figure 2.5 can
receive the signal from GPS satellite A in Figure 2.4 and cannot receive the signal from
GPS satellite B in Figure 2.4, and the second GPS receiver in Figure 2.5 can receive the
signal from GPS satellite B in Figure 2.4 and cannot receive the signal from GPS satellite
A in Figure 2.4.
In other words, the synchronization mechanism in the first GPS receiver in Figure 2.5
can synchronize with the signal transmitted from Satellite A in Figure 2.4 with a corresponding
Pseudo Random Noise code (PRN code) generated by the receiver to despread
the signal and cannot synchronize with the signal from satellite B in Figure 2.4 with a
PRN code generated by the receiver to despread the signal, because the first planar patch
antenna connected to the first GPS receiver has its sensitivity to the coverage area in
the sky in which the GPS satellite A is present and does not have its sensitivity to sky
hemisphere area in the sky in which the GPS satellite B is present.
On the other hand, the synchronization mechanism in the second GPS receiver in Figure
2.5 can synchronize with the signal from Satellite B in Figure 2.4 with a PRN code
generated by the receiver to despread the signal and cannot synchronize with the signal
from satellite A in Figure 2.4 with a PRN code generated by the receiver to despread the
signal, because the second planar patch antenna connected to the second GPS receiver
has its sensitivity to the coverage area in the sky in which the GPS satellite B is present
and does not have its sensitivity to sky hemisphere area in the sky in which the GPS
satellite A is present.
Comparing channel statuses, which is either ”scanning” or ”synchronized”, corresponding
to a certain GPS satellite in sky hemisphere, in the first GPS receiver and the second
GPS receiver , the region in which the aforesaid GPS satellite is present can be discriminated.
As described in detail later, this discrimination result will be associated withthe satellite azimuth and is used to derive an azimuth limitation on the measurement
orientation.
In Figure 2.4, a GPS satellite C is present on the great circle forming the boundary
between the coverage area of the first planar patch antenna and the coverage area of the
second planar patch antenna . The signal from the GPS satellite C is therefore received
by the first planar patch antenna and the second planar patch antenna .
Considering Figure 2.4 and Figure 2.5 together, the signal from the GPS satellite C
in Figure 2.4 can be received by the first GPS receiver and the second GPS receiver in
Figure 2.5.
In other words, both the synchronization mechanisms in the first GPS receiver in Figure
2.5 and the second GPS receiver in Figure 2.5 can synchronize with the signal from Satellite
C in Figure 2.4 with a PRN code corresponding to the GPS satellite to despread the signal,
because both the first planar patch antenna connected to the first GPS receiver and the
second planar patch antenna connected to the second receiver have their sensitivities at
the great circle in which the GPS satellite C is present.
In the present invention, when signals are received simultaneously by both GPS receivers
in this manner, it becomes possible to discriminate the direction of the GPS satellite C
as the measurement direction or as the direction opposite the measurement direction,
and, by using the satellite azimuth of GPS satellite C and the aforesaid satellite azimuth
information of the GPS satellite A or the GPS satellite B and the result of the area
32 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
discrimination, to determine the azimuth of the measurement direction.
Major characteristics of a planar patch antenna used for azimuth information acquisition
include small size, light weight and ease of manufacture. The easiest way to create
hemispherical beam pattern planar patch antenna is to block the extra sensitivity of a
planar patch antenna having wider beam pattern than hemisphere by shield material. In
the actual fabrication of a planar patch antenna, the completed antenna may have a solid
angle slightly broader than the hemisphere that is the width theoretically calculated at the
time of design. This occurs because the result of the design assuming an infinite ground
plate in the theoretical calculation differs from the actual situation. This is discussed in
[89][84].
The technique of correcting such beam shape deviation by slightly modifying the substrate
size, patch size or the like to obtain the desired antenna pattern is known as antenna
pattern shaping.
In this invention, however, even when the beam of solid angle shape comes out somewhat
broader than desired, the antenna can still be used as it is. In this case, the great circle
in Figure 2.4 is not a line but is a band of small width (small visual angle as seen by
an observer). The slight spread imparts a small width to the measurement direction
and the direction opposite the measurement direction and increases the probability of
catching a satellite with these directions by chance, which enables azimuth determination
immediately fortuitously even when intending azimuth limitation. On the other hand,
the slight spread can be expected to lower the precision during azimuth determination
slightly but this is not a major practical problem in achieving the object of the present
invention. The fact that some degree of tolerance exists is preferable from the viewpoint
of production cost.
The first GPS receiver and second GPS receiver shown in Figure 2.5 can have the same
functional features and specifications as the GPS receivers included in widely-used compact
mobile positioning devices employing L1 signals. This makes it possible to takeadvantage of technologies developed for the production of small, lightweight civilian GPS
positioning devices, most notably size reduction and ease of volume production. Thanks
to size and weight reduction achieved in civilian GPS positioning devices, GPS receivers
are abundantly available in sizes commensurate with planar patch antennas. They are
also easy to manufacture. Moreover, these GPS receivers have planar patch antennas
formed integrally with the receiver case, and inexpensive palm-sized models are already
available. Production technologies are well established. The considerable store of miniaturization
technologies available today can be utilized for economical fabrication of the
device according to this invention.
The first GPS receiver attempts to synchronize with and decode satellite signals through
the first planar patch antenna and to determine position. Similarly, the second GPS
receiver attempts to synchronize with and decode satellite signals through the second
planar patch antenna and to determine position. In other words, the first GPS receiver
and the second GPS receiver conduct a search for the signals from all GPS satellites
expected to be present in the sky, just as does the GPS receiver of an ordinary mobile
satellite positioning device, in exactly the same way as if connected with antennas whose
coverage areas are the sky hemisphere.
The only one difference at this point, between the GPS receivers in an embodiment
of the device for acquiring azimuth information according to this invention and the GPS
receiver of an ordinary mobile satellite positioning device, is the fact that the GPS receiver
1a cannot synchronize with the signals from GPS satellites not being in the coverage area
in the sky and the GPS receiver 1b cannot synchronize with the signals from GPS satellites
not being in the coverage area in the sky while the GPS receiver of an ordinary mobile
satellite positioning device placed horizontally can synchronize with the signals from all
2.1 Parallel back-to-back unit configuration 33
GPS satellite in the sky.
The signal transmitted from every GPS satellite contains information on the orbits of all
GPS satellites (almanac data). Every satellite transmits this data. Therefore, in the case
of a satellite present in the sky at an angle of elevation of greater than 0 degree viewed
from the current location but whose signal is blocked by a building or the topography, or
of a satellite not in the antenna coverage area whose signal is not synchronized with, i.e.,
in the case of a GPS satellite in a state preventing reception of its radio wave, the angle of
elevation and azimuth of the satellite concerned can be computed and output by a simple
calculation from data received from another GPS satellite. Equipment that outputs such
information actually exists.
Although all GPS satellites transmit signals at exactly the same frequency, owing to
the utilization of a technology called the spread spectrum communication system made
possible by Pseudo Random Noise coding, signal interference does not occur even when
using the same frequency. Each GPS satellite is assigned a unique Pseudo Random Noise
code which is a different digital signal sequence wherein 0 and 1 appear to alternate
irregularly. This enables the signals from the satellites to be distinguished and separately
received. In other words, the principle of Pseudo Random Noise coding makes it easy to
discriminate the signal from each GPS satellite present at an angle of elevation of greater
than 0 degrees as viewed from the current location.
The data of each satellite, i.e., the satellite ID of the GPS satellite, satellite angle of
elevation, satellite azimuth and channel status for the satellite, are periodically output
by both GPS receivers. The positioning result data, i.e., the latitude, longitude, altitude,
positioning calculation time and current time, are also periodically output by both GPS
receivers.
There is no particular restriction on the data output period. GPS receivers that output
data about on ce per second are currently in wide use. A shorter output period is also
workable when available.
The data acquired by the first GPS receiver and the data acquired by the second GPS
receiver are input to an azimuth computation section . The azimuth computation section
processes the data in the following manner.
With respect to the satellite data, the azimuth computation section first generates a data
chart for azimuth information acquisition. Positioning result data (latitude, longitude,
altitude, positioning calculation time, positioning mode and current time) are stored in
a buffer of the azimuth computation section and, after being used for the purpose of
reference if required to speed up the positioning calculation, are communicated to a result
output section . The lines of the data chart for azimuth information acquisition correspond
to the respective GPS satellites. The maximum number of lines of the data chart is equal
to the number of the channels which the GPS receiver has to synchronize with signals
from GPS satellites in parallel. It is the maximum number of satellites for which the
first GPS receiver and the second GPS receiver are capable of conducting parallel signal
processing. For the purposes of this description, it will be assumed that the maximum
number of satellites for which the first GPS receiver and the second GPS receiver are each
capable of conducting parallel signal processing is 12, which is equal to the capability of
current mobile positioning devices in practical civilian-level applications.
The items assigned to the respective columns will now be explained. The satellite IDs
are periodically registered in the first column. The inputs of satellite IDs from the first
GPS receiver and the second GPS receiver are assumed to represent identical values.
If they are not identical, more than 12 satellites are present in the sky or one of GPS
receivers in the course of acquiring the latest almanac data from a satellite and is using
somewhat old almanac data. The two receivers are, therefore, attempting to pick up
different sets of satellite IDs. In this case, the set of satellite IDs selected by one GPS
34 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
receiver that indicates more recent time regarding positioning calculation time than the
other is detected by the azimuth computation section and the other GPS receiver is
instructed to select the same satellites. Mobile satellite positioning device GPS receiver
units equipped with a feature for designating the satellite IDs of satellites whose signals
are to be picked up are already on the market.
The second column stores the satellite azimuths and is updated periodically. The third
column stores the satellite angles of elevation and is updated periodically. The inputs
relating to the second and third columns are obtained from one GPS receiver that indicates
more recent time regarding positioning calculation time than the other.
At this point, the information regarding angle of elevation is examined and data from
any GPS satellite whose angle of elevation is very high is removed to prevent use of the
data in later processing. Even if satellites whose angles of elevation shown in the third
column are very high (near zenith) are observed to have azimuths that differ numerically,
they should not be used as the basis for azimuth information calculation because the
actual elongation among them is very small. Satellites having an angle of elevation of, for
example, 85 degrees or greater are therefore not used in the ensuing azimuth information
acquisition. When the examination leads to a decision to exclude a satellite with a high
angle of elevation, this fact is entered in the sixth column. When the satellite’s angle of
elevation changes and the satellite no longer need be excluded for having a high angle of
elevation, the entry is cleared.
The status of channel in the first GPS receiver , attempting reception of the signal from
a GPS satellite, is periodically stored in the fourth column as channel status in the first
GPS receiver. The status of channel in the second GPS receiver, attempting reception of
the signal from a GPS satellite, is also periodically stored in the fifth column as channel
status in the second GPS receiver.
Most common GPS receivers employ a single hemispherical beam antenna. The outputof the antenna fed to a radio frequency filter/low-noise amplifier combination. The signal
passes through serial stages of radio frequency amplification, down-conversion, and intermediate
frequency (IF) amplification and sampling/quantizing. At the present state of the
art, the functions of radio frequency amplification, down-conversion, IF amplification and
A/D sampling can be implemented with a single MMIC (Monolithic Microwave Integrated
Circuit) chip. The samples are then fed to a parallel set of DLLs (Delay Lock Loop) each
of which makes an attempt to acquire and track synchronization with a different satellite
signal, which is spread by a unique PRN (Pseudo Random Noise) code with 1023 chip
length. After acquiring and tracking synchronization with the signal, the carrier phase,
which is bi-phased and modulated with the GPS navigation data, is recovered. The DLLs
and associated demodulators provide estimates of the pseudo-range and navigation data
for each satellite. Typically, the number of parallel DLLs is 12. At the present state of the
art, a 12-channel receiver with 12 parallel DLLs can be implemented on one CMOS chip.
Then parallel measurement of pseudo-ranges and carrier phase along with the navigation
data for each satellite are then sent to the navigation data processor where the position
of each satellite is calculated from the navigation data in sub-frames 2 and 3 at the time
of each pseudo-range measurement. The navigation data processor estimates current user
position and current GPS time by data of four GPS satellites (for three- dimensional
positioning) or three GPS satellites (for two-dimensional positioning). At the same time,
azimuth and elevation angles of each satellite can be concomitantly calculated. Most of
common GPS receivers can periodically output the azimuth and elevation angles, and IDs
of each satellite and each channel status that shows either ”synchronized with” or ”scanning”
corresponding to GPS signal as well as normal positioning result including latitude,
longitude, altitude, positioning calculation time, current time (based on GPS time), and
positioning calculation mode.
2.1 Parallel back-to-back unit configuration 35
The device for acquiring azimuth information that is an embodiment of the devicefor acquiring azimuth information according to this invention can take advantage of the
periodical output of status of the channel for each GPS satellite signal and the azimuth
angle of each GPS satellite which is concomitantly calculated on positioning in most of
common GPS receivers.
The number of available GPS satellites in sky hemisphere viewed from a middle latitude
area is usually as many as 8 to 12. Even when the GPS antenna set vertical is used, it is
expected that the number of GPS satellites is 4 to 6. The number is enough to make a
positioning calculation in order to obtain GPS satellite azimuths.
Signal blocking by ground features, topography etc. will now be considered. Evenif a given satellite is present in the coverage area of one antenna, synchronization with
the signal from the satellite will not be established if the propagation path is blocked
by the topography, an artificial structure, or other such ground features. When neither
synchronization with the signal in a channel in the first GPS receiver nor synchronization
with the signal in a channel in the second GPS receiver is established, therefore, the
probability of the satellite being blocked by a ground feature or the topography is very
high. The information from such a satellite is excluded from use in the calculation of
azimuth information. When a decision is made to exclude a satellite owing to blocking
by a ground feature or the topography, this fact is entered in the sixth column. When
at least one channel status indicates that synchronization with the signal from the GPS
satellite concerned is established, the entry is cleared.
The satellite azimuth data in the second column are used to reorder the satellites other
than those excluded by the aforesaid two types of exclusion decisions, i.e., decision to
exclude owing to high angle of elevation and decision to exclude owing to ground feature
or topography blocking. As the azimuth notation adopted defines north as 0 degree and
the number of degrees to increase clockwise, sorting in ascending order results in the
satellite azimuths being arranged in order starting from north as the origin and moving
clockwise.
The fourth column (channel status in the first GPS receiver) and the fifth column
(channel status in the second GPS receiver) are compared and the region in which each
satellite is present is discriminated. With regard to a GPS satellite, when the channel
status in one antenna system shows ”synchronized” and the channel status in the other
antenna system does not indicate ”synchronized”, the satellite can be concluded to be
present in the coverage area of the former antenna. In this case, the number of the former
antenna, i.e., ”1” if it is the antenna of the first GPS receiver and ”2” if it is the antenna
of the second GPS receiver , is stored in the seventh column. With regard to a satellite,
when the channel statuses in both antenna systems show ”synchronized”, the satellite is
present on the great circle where an extension of the back-to-back surfaces of the antennas
intersects the sky hemisphere. The number 0 representing this fact is stored in the seventh
column.
The azimuth computation section can generate the data chart by the foregoing procedure.
The azimuth computation section then reads the seventh column of the data chart(result of region discrimination) from top to bottom for all satellites other than those
indicated for exclusion in the sixth column. Since rows have already been sorted by the
satellite azimuth in ascending order, this amounts to reading the satellite region discrimination
results in order of ascending satellite azimuth, when considered in the clockwise
direction with north defined as the origin.
The result is a sequence composed of 0, 1 and 2 as terms. Assuming that the last term
of this sequence is followed by the first term, a directional ring-like sequence (hereinafter
called ”ring-like sequence R”) is produced. The internal structure of the ring-like sequence
R is important in the processing that follows.
36 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
The azimuth computation section makes a simple examination of the internal structure
of the ring-like sequence R and, based on the result, directs the processing procedure along
one of three branches.
For the purpose of simply and clearly representing the internal structure of the ring-like
sequence R, finite sequences are defined below.
”S0” and ”S0’ ” are defined as ”finite sequence of one or more terms, all of which are
0” (Example: 0, ..., 0).
”S1” is defined as ”finite sequence of one or more terms, all of which are 1” (Example: 1,
... 1).
”S2” is defined as ”finite sequence of one or more terms, all of which are 2” (Example: 2,
... 2).
These definitions enable clear and simple representation of the internal structure of the
ring-like sequence R.
For the purpose of clearly describing satellite azimuths associated with a term in the
finite sequences, several valuable are defined below. ”e0” is defined as ”the number of
terms included in the finite sequence S0”.
”m0” is defined as ”the minimum integer not falling below (e0)/2”.
”e0’ ” is defined as ”the number of terms included in the finite sequence S0’ ”.
”m0’ ” is defined as ”the minimum integer not falling below (e0’)/2”.
”e1” is defined as ”the number of terms included in the finite sequence S1”.”e2” is defined as ”the number of terms included in the finite sequence S2”.”A(S, n)” is defined as ”the satellite azimuth associated with the n-th term in finite
sequence S”.
Simple combinations with these notations can contain exact meanings as describedbelow.
”A(S0, 1)” is defined as ”the satellite azimuth associated with the first term in finite
sequence S0”.
”A(S0, m0)” is defined as ”the satellite azimuth associated with the middle term in finite
sequence S0”.
”A(S0’, 1)” is defined as ”the satellite azimuth associated with the first term in finite
sequence S0’ ”.
”A(S0’, m0’)” is defined as ”the satellite azimuth associated with the middle term in finite
sequence S0’ ”.
”A(S1, 1)” is defined as ”the satellite azimuth associated with the first term in finite
sequence S1”.
”A(S1, e1)” is defined as ”the satellite azimuth associated with the last term in finite
sequence S1”.
”A(S2, 1)” is defined as ”the satellite azimuth associated with the first term in finite
sequence S2”.
”A(S2, e2)” is defined as ”the satellite azimuth associated with the last term in finite
sequence S2”.
For the purpose of clearly making an operation of azimuths, it is useful that a notation
about a circular permutation which consists of azimuths a, b, c. Consider there are known
or unknown azimuths a, b, c that are able to be plotted on a circle according to their values
or order information obtained by some method. If these were read out in the clockwise
direction along the circle from arbitrary start point and the result found out was ”a, b,
c, (and return to the start)”, the notation ”a<b<c” is defined to describe this circular
permutation of the azimuths a, b, and c. With regards to this definition, it should be
2.1 Parallel back-to-back unit configuration 37
noted that the last azimuth is followed by the first azimuth. Based on this property, the
following descriptions indicate the identical circular permutation. ”a<b<c”
”b<c<a”
”c<a<b”
Table 3.1 is a list showing all cases on the ring-like sequence of the discrimination results
in an embodiment of a device for acquiring azimuth information according to the present
invention. In Table 3.1, the first column indicates case ID. The second column indicates
the combination of the numbers of finite sequences, i.e., S0, S0’, S1, and S2, in the ring-like
sequence R. The third column indicates the probability of occurrence of each case, which
is roughly estimated. The fourth column indicates the name of a group of resembling
cases, which is called sate.
As shown in Table 3.1 below, cases represent combinations of the number of each finite
sequence in the ring-like sequence R. Case 1 indicates a combination of (0, 0, 0, 0) as (the
number of S0, the number of S0’, the number of S1, the number of S2) in the ring-like
sequence R. Case 2 indicates a combination of (1, 0, 0, 0).
Case 3 indicates a combination of (1, 1, 0, 0).
Case 4 indicates a combination of (0, 0, 0, 1).
Case 5 indicates a combination of (0, 0, 1, 0).
Case 6 indicates a combination of (0, 0, 1, 1).
Case 7 indicates a combination of (1, 0, 0, 1).
Case 8 indicates a combination of (1, 1, 0, 1).
Case 9 indicates a combination of (1, 0, 1, 0).
Case 10 indicates a combination of (1, 1, 1, 0).
Case 11 indicates a combination of (1, 0, 1, 1).
Case 12 indicates a combination of (1, 1, 1, 1).
Case 13 indicates a combination of (more than 1, any number, any number, any number).
Case 14 indicates a combination of (any number, more than 1, any number, any number).
Case 15 indicates a combination of (any number, any number, more than 1, any number).
Case 16 indicates a combination of (any number, any number, any number, more than 1).
State A consists of case 4, 5 and 6.
State B consists of case 7, 8, 9, 10, 11 and 12.
State C consists of case 2 and 3.
State D consists of case 1.
State E consists of case 13, 14, 15 and 16.
The procedure of analysis on the internal structure of the ring-like sequence R is described
below. The terms of ring-like structure R are replaced with S0, S1, S2 and the
numbers of finite sequences S0, S1 and S2 are checked. If two S0s are found, one S0 remains
as it is and the other S0 is renamed S0’. This results in case 12. By the procedure
up to now, the internal structure of the ring-like sequence R falls into one of cases, except
cases 3, 8 and 10, listed in Table 3.1.
When the case corresponds to 2 or 7 or 9, the internal structure of S0 is discussed
moreover. In these cases, a new ring-like sequence Sr is virtually created by connecting
the last term in finite sequence S0 to the first term in finite sequence S0. If there is an
interval more than 175 degrees and less than 185 degrees between two satellite azimuths
associated with two adjacent terms in the ring-like sequence Sr, there must be another
interval more than 175 degrees and less than 185 degrees between two satellite azimuths
associated with adjacent terms in the ring-like sequence Sr. If two such points are found
in the ring-like sequence Sr, Sr is divided, at the each point, into a new finite sequence
S0 and a new finite sequence S0’. Cases 3, 8 and 10 can be derived from cases 2, 7 and 9
38 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
respectively by this procedure.
When the ring-like sequence R is considered as case 4, the first term and the last term of
S2 are discriminated with the following procedure. When an interval of satellite azimuths
associated with clockwise adjacent terms in the ring-like sequence R is equal to or more
than 180 degrees, the two adjacent terms will be considered the last and first terms of S2.
When the ring-like sequence R is considered as case 5, the first term and the last term of
S1 are discriminated with the following procedure. When an interval of satellite azimuths
associated with clockwise adjacent terms in the ring-like sequence R is equal to or more
than 180 degrees, the two adjacent terms will be considered the last and first terms of S1.
All possible cases produced by the procedure described above are shown in Table 3.1.
When the examination by the azimuth computation section finds the ring-like sequence
R to be in state ”A”, i.e., case 4, case 5 or case 6 in Table 3.1, the measurement direction
can be defined by at most two conditions and its azimuth limitation be immediately
effected. Specifically, the azimuth computation section makes the following procedure
(wherein the azimuth of the measurement direction is defined as z).
In the case of state ”A,” the first item of azimuth information that can be acquired
is that: when there is S1, the azimuth of the measured direction (azimuth z) is present
within an azimuth range defined in the clockwise direction between a start azimuth that
is the satellite azimuth associated with the last term of the finite sequence S1 and an end
azimuth that is the azimuth opposite the satellite azimuth associated with the first term
of the finite sequence S1.
The second item of azimuth information that can be acquired in state ”A” is that:
when there is S2, the azimuth of the measured direction (azimuth z) is present within
an azimuth range defined in the clockwise direction between a start azimuth that is the
azimuth opposite the satellite azimuth associated with the last term of the finite sequence
Table. 2.1. Possible cases of observed status of GPS satellite azimuths ([188])2.1 Parallel back-to-back unit configuration 39
S2 and an end azimuth that is the satellite azimuth associated with the first term of the
finite sequence S2.
The azimuth computation section can immediately limit the azimuth range in whichthe measurement direction can be present (without need for rotation etc. of the antennas)
from the logical product of the aforesaid two items of azimuth information. The result of
the azimuth limitation is sent to the result output section .
When the examination by the azimuth computation section finds the ring-like sequence
R to be in state ”B”, i.e., case 7, 8, 9, 10, 11, or 12 in Table 3.1, azimuth determination of
the measurement direction is effected. A pseudo code description of the azimuth limitation
on the state ”A” is shown below.
If there is S1
A(S1,e1)<z<A(S1,1)+180
Endif
If there is S2
A(S2,e2)+180<z<A(S2,1)
Endif
When the sate of the ring-like sequence R is ”B” and it includes S1, the procedure
to be executed described. If the result of the examination on a proposition
of ”A(S1,e1)<A(S0,m0)<A(S1,1)+180” is true, z=A(S0,m0). If the result is false,
z=A(S0,m0)+180. When the sate of the ring-like sequence R is ”B” and it does not
include S1, the procedure to be executed described. If the result of the examination on
a proposition of ”A(S2,e2)<A(S0,m0)<A(S2,1)+180” is true, z=A(S0,m0)+180. If the
result is false, z=A(S0,m0). The result of the azimuth determination obtained in this
way is sent to the result output section .
A pseudo code description of the azimuth determination on the state ”B” is shown
below.
If there is S1
If A(S1,e1)<A(S0,m0)<A(S1,1)+180
z=A(S0,m0)
Else
z=A(S0,m0)+180.
Endif
Else if there is S2
If A(S2,e2)<A(S0,m0)<A(S2,1)+180
z=A(S0,m0)+180
Else
z=A(S0,m0)
Endif
Endif
The minimum condition for azimuth limitation is that ”at least one satellite is present
either in one antenna’s coverage area in the sky or the other antenna’s coverage area in
the sky”. This corresponds to either ”e2=1 in case 4” or ”e1=1 in case 5”.On the other hand, the minimum condition for azimuth determination is that ”at least
one satellite is present either in one antenna’s coverage area in the sky or the other
antenna’s coverage area in the sky and at least one satellite is present at the border of the
two antennas’ coverage areas”. This corresponds to either ”e2=1 and e0=1 in case 7” or
”e1=1 and e0=1 in case 9”
When the examination by azimuth computation section finds the ring-like sequence R
to be in state ”C” in Table 3.1, it shows that signal(s) from only satellite(s) present at
40 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
a great circle is obtained. Because the occurrence of the situation is rare, it suffices that
the azimuth computation section causes the result output section to advice the user to go
to spot where the sky is more open. (Strictly speaking, the user can obtain the azimuth
information even in this state as described below. At first, the measurement direction
(z) is described either ”z = A(S0,m0) or A(S0,m0)+180”. Secondly, the user can also be
advised to rotate about 10 degrees in clockwise. After the action, the state will result in
state ”A” or state ”B”, where azimuth limitation or azimuth determination is possible.
Besides, if it results in state ”A”, the original measurement direction z’ can be determined.
If there is S1, z’=A(S1,1). If there is not S1 but S2, z’=A(S2,1)+180.)
When the examination by azimuth computation section finds the ring-like sequence R
to be in state ”D” in Table 3.1, it shows the probability of the sky being obstructed is
very high. The azimuth computation section causes the result output section to advice
the user to go to spot where the sky is more open.
When the examination by azimuth computation section finds the ring-like sequence R to
be in state ”E” in Table 3.1, it shows that geometrically impossible situation is detected.
The azimuth computation section causes the result output section to advice the user to
wait the final result in a few moments. The frequency of detecting these geometrically
impossible cases is very low. Their occasional detection is believed to be due to some kind
of temporally signal interference in the 1.5-GHz band from other electrical devices.
When the result received by the result output section is azimuth limitation or azimuth
determination of the measurement direction, the result output section outputs the result
to the user as an audible message. When the result is one of errors, the result output
section outputs an audible message. Although output of an audible message has the
advantage of permitting even a visually impaired person to receive support regarding appropriate
action, the output can alternatively be output on a liquid crystal display. Theinformation output can include: azimuth information for the measurement direction (result
of azimuth limitation or azimuth determination), current time (GPS time), latitude,
longitude, altitude, positioning calculation time, and advice to the user in the case of
errors.
Regarding the method of outputting the azimuth of the measurement direction in azimuth
limitation, if the rotation direction has been always fixed, a message can be communicated
to the user by providing the set (&reg;, &macr;), where &reg; is the start azimuth and &macr; is
the end azimuth. However, it is also possible to define a rough azimuth (hereinafter &micro;)
and a unilateral deviation (hereinafter ±), and to output an audible message or the like
in the form of (&micro;, ±). In this case, it suffices to define &micro; = &reg; + (&#8212; &macr; - &reg;&#8212; /2) MOD
360, ± = &#8212; &macr; - &reg;&#8212;. The operation denoted by &#8212; &macr; - &reg;&#8212; here is defined as an operator
indicating the magnitude of the angle formed in the clockwise direction where &reg; is the
start azimuth and &macr; is the end azimuth. Taking into account the fact that 0 degree and
360 degrees are the same, the remainder operator MOD is used to generate the residue
after being divided by 360.
Either of the (&reg;, &macr;) mode information where the direction of rotation has been fixed
and (&micro;, ±) mode information can be immediately converted to the other. The user can
be supplied with information in either mode since the modes do not particularly differ in
the numerical significance of the information conveyed. It is therefore possible to enhance
user convenience by enabling the user to select whichever mode is more suitable for the
purpose at hand. Otherwise the information can be output in both modes.
This concludes the explanation of the processing procedure as viewed from the side of
the device. In the following, the procedure from the viewpoint of the user will also be
explained to clarify the flow of the information acquisition processing more specifically.
An overview will be given first. When the measurement direction has been arbitrarily
selected, azimuth limitation is immediately possible without rotation if the state of the
2.1 Parallel back-to-back unit configuration 41
ring-like sequence R is ”A.” A user who desires one level of precision higher than this
azimuth limitation, can achieve this purpose by turning within a limited degree of rotation
and stopping at some angle to put the state of the ring-like sequence R in the state
”B” explained earlier. Or if the arbitrarily selected measurement direction should by
chance result in the ring-like sequence R being in the state ”B,” azimuth determination
can be achieved immediately. This will now be explained with reference to an example.
For convenience of explanation, azimuth limitation will be explained first and azimuth
determination thereafter.
Figure 2.6 shows an example of the relationship between an arrangement of space satellites
and two antennas when azimuth limitation is conducted using the device for acquiring
azimuth information according to the foregoing embodiment. The pattern of concentric
circles in Figure 2.6 represents an imaginary view of the sky hemisphere whose center is
zenith at the ground point of the user, taken looking downward from a point higher than
zenith. Angle of elevation is 0 degree at the outermost circle and increases inwardly in
increments of 10 degrees with each successive concentric circle. Azimuth is denoted as
”North (0 degree)”, followed clockwise by ”East (90 degrees),” ”South (180 degrees),”
and ”West (270 degrees).” The small dots at scattered locations indicate the locations of
GPS satellites by angle of elevation and azimuth. Twelve satellites denoted by 2, 3, 6, 7,
9, 11, 14, 15, 18, 20, 21 and 22 are shown. Solid, open and crosshatched dots are used
to classify the satellites. A crosshatched dot designates a GPS satellite excluded from
further consideration in the course of processing for one of the reasons explained earlier.
A black dot designates a GPS satellite later discriminated to be present in the coverage
area of the first planar patch antenna . An open dot designates a GPS satellite later
discriminated to be present in the coverage area of the second planar patch antenna . The
two patch antennas 1a, 1b located at the center are disposed in parallel, back-to-back and
perpendicular to the ground.
The user does not know the arrangement of the satellites in the sky viewed from his or
her location. The user, who has no information regarding direction (azimuth), places the
first planar patch antenna and the second planar patch antenna in an arbitrary direction,
as shown in Figure 2.6, with the two antennas disposed back-to-back, in parallel and
perpendicular to the ground. A dashed line indicates the measurement direction. The
reason why a dashed, not solid, line represents the measurement direction is that the
azimuth will not be determined as a value but be limited in a range. The measurement
direction and the reverse direction (diametrically opposite direction) are indicated. At
this point the user is still unaware of any such satellite arrangement as illustrated in the
drawing.
The process of conducting azimuth limitation with respect to the measurement direction
will now be explained in concrete terms. At this point, the user need only wear the device
for acquiring azimuth information or hold it stationary and not rotate or otherwise move
it. Based on the results output by the respective GPS receivers connected to the first
and second patch antennas 1a, 1b, the azimuth computation section generates a 12-row,
7-column data chart, in the manner of Table 2.1 below.
[b]
The excluded satellites are shown in the bottom two rows. These satellites are not
used for acquiring azimuth information. The azimuth computation section generates a
directional ring-like sequence R composed of the sequence obtained by reading down the
seventh column of Table 2.1, i.e., the region discrimination, to the last item and then
returning to the start. R generated from the data in Table 2.1 becomes ”1, 2, 2, 2, 2, 2,
1, 1, 1, 1 (return to start)”. The azimuth computation section first examines the internal
structure of the ring-like sequence R as a set of finite sequences S1, S2, S0 and S0’. As
a result, the state of the ring-like sequence R is found to coincide with case 6 in state
42 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
”A,” i.e., ”the ring-like sequence R consists of only one finite sequence S1, only one finite
sequence S2, no finite sequence S0, and no finite sequence S0’.” This is the most popular
case among 16 cases. This condition is shown in Table 2.1 below.
The azimuth computation section commences processing for the case 6 in state ”A.”
The first item of azimuth information and the second item of azimuth information can be
acquired when the state of sequence R is ”A.” The azimuth computation section discriminates
as the aforesaid first item of azimuth information that the measurement direction
is present in an azimuth range defined in the clockwise direction between the satellite
azimuth associated with the last term of the single finite sequence S1 (i.e., 6 degrees) as
the start azimuth and the azimuth opposite the satellite azimuth associated with the first
term of the single finite sequence S1 (i.e., 236+180=56 degrees) as the end azimuth.
In other words, the measurement direction (z) is concluded to be in the range defined
clockwise between a start azimuth of 6 degrees and an end azimuth of 56 degrees. The
range specified by the first item of azimuth information, i.e., the range defined clockwise
between the start azimuth of 6 degrees and the end azimuth of 56 degrees, is indicated in
Figure 2.6 by an arc with an arrowhead at either end.
The azimuth computation section discriminates as the aforesaid second item of azimuth
information that can be acquired in state ”A” that the measurement direction (z degrees)
is present in an azimuth range defined in the clockwise direction between the azimuth
opposite the satellite azimuth associated with the last term of the single finite sequence
S2 as the start azimuth (i.e., 218+180=38 degrees) and the satellite azimuth associated
with the first term of the single finite sequence S2 (i.e., 64 degrees).
Specifically, the azimuth computation section discriminates that the measurement direction
(z degrees) is present in the range defined clockwise between a start azimuth of38 degrees and an end azimuth of 64 degrees. The range specified by the second item
of azimuth information, i.e., the range defined clockwise between the start azimuth of 38
Table. 2.2. Example of data table in azimuth limitation ([188])
2.1 Parallel back-to-back unit configuration 43
Table. 2.3. Example of azimuth extraction from data table in azimuth limitation ([188])
degrees and the end azimuth of 64 degrees, is indicated in Figure 2.6 by an arc with an
arrowhead at either end drawn at the upper right of the outer circle.
The azimuth computation section can immediately limit the azimuth range in whichthe measurement direction can be present (without need for rotation etc. of the antennas)
from the logical product of the aforesaid two items of azimuth information. Specifically,
the azimuth computation section can determine that the measurement direction is present
within the range defined clockwise between a start azimuth of 38 degrees and an end
azimuth of 56 degrees.
The azimuth range for final output range is indicated in Figure 2.6 by an arc with an
arrowhead at either end extending between the start azimuth of 38 degrees and the end
azimuth of 56 degrees.
In this way, the device for acquiring azimuth information according to this embodiment
can immediately achieve azimuth limitation without need for rotating the device antennas.
If the ring-like sequence R shows case 4 or 5 in state ”A”, azimuth limitation can be made
using the second or first item of azimuth information. The case 4 or 5 means localization
of satellites to a half side of the sky and its occurrence is very rare. The user is informed
of the result by voice/sound or a displayed image. When the rotation direction is fixed
and the result is expressed in the form of the start-and-end azimuth set (&reg;, &macr;), the output
is (Start: 38 degrees, End: 56 degrees). When expressed in the form of the set (&micro;, ±)
composed of a rough azimuth (&micro;) and a unilateral deviation (±), which is another possible
mode of azimuth limitation expression, the output is (Rough value: 74 degrees, Unilateral
error: 9 degrees).
Practical examples of the two expression modes will be explained. Say, for instance,
the user knows an azimuth in which one should absolutely not advance from the current
location and wishes to go about some activity while promptly ascertaining that each
considered direction of advance is not that direction. The (&reg;, &macr;) output mode is convenient
44 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
for this purpose. An example of this type of situation would be where a visually impaired
person learns of a nuclear plant accident and must rapidly move away from the site of
the accident (a certain latitude and longitude), on foot, for example, without waiting for
help to arrive. If the person should wait for help or spend time determining which way to
flee, he or she would be in danger of exposure to a level of radiation that might lead to
health problems in the future. Another example would be where a hiking party crosses
an area known for frequent avalanches and must move quickly while regularly confirming
that the party is not proceeding into the orientation of the particularly dangerous area.
The (&reg;, &macr;) output mode is also effective in such cases. This is so because a person walking
across a snowfield has few ground features by which to obtain visual feedback for course
correction and, moreover, if visibility should be reduced to zero by fog or snow, will have
no possibility whatsoever of obtaining feedback for course control from visual information.
Persons in such circumstances usually have the impression of walking straight but in fact
eventually start following a curved course and not infrequently stray into dangerous areas.
At such times, the convenience of being promptly able to determine the direction in which
one is facing or looking to within a certain azimuth range, without need for turning about
or the like, is tremendous.
On the other hand, when a person wants to know the azimuth of a specific direction
of interest, and is more concerned about speed than accuracy, the latter (&micro;, ±) mode is
convenient for its intuitiveness. This mode is useful, for example, when numerous similar
topographical and/or ground features are in view and the person has difficulty identifying
them individually without azimuth (direction) information. An example of such a situation
would be where a person does not have time to stop to acquire azimuth information
and then use it to identify certain topographical or ground features, but if able to acquire
approximate azimuth information regarding the direction in which his/her face are directed,
would, by that alone, be able to identify a certain mountain or a certain building
from among a number of objects in the view. Since no turning (rotation) is necessary, the
user can take instantaneous advantage of azimuth limitation while continuing to walk.
The procedure by which, when the ring-like sequence R is discriminated to be in state
”A,” the measurement direction is immediately (i.e., without rotating the measurement
direction) derived as falling within a certain azimuth range defined by a start azimuth, an
end azimuth, and a directional property such as clockwise rotation is illustrated in Table
2.1, Table 2.1 and Figure 2.6. It is also shown that two output modes are possible in the
azimuth limitation. As will be explained later, the probability of state ”A” occurring when
the device is arbitrarily oriented under the open sky is greater than 90%. All correspond
to case 6.
Assume that an azimuth limitation result has been obtained with respect to the measurement
direction. When it is then desired to go a step further to acquire an azimuth
determination, the user holds the device for acquiring azimuth information horizontally
and rotates it either clockwise or counterclockwise. If the user puts on the device, he/she
turns either clockwise or counterclockwise.
As the rotation proceeds, the azimuth computation section detects that the number 0
has occurred in the seventh column in Table 2.1, i.e., that a ring-like sequence R having a
finite sequence S0 in its internal structure has occurred. The azimuth computation section
informs the user of this fact by issuing a special sound through the result output section
. The user responds by stopping the horizontal rotation.
Figure 2.7 shows another example of the relationship between an arrangement of space
satellites and two antennas when azimuth determination is conducted using the device
for acquiring azimuth information according to an embodiment of the present invention.
The pattern of concentric circles in Figure 2.7 represents an imaginary view of the sky
hemisphere whose center is zenith at the ground point of the user when the aforesaid ro2.1
Parallel back-to-back unit configuration 45
Table. 2.4. Example of data table in azimuth identification ([188])
tation has been stopped, taken looking downward from a point higher than zenith. Angle
of elevation is 0 degree at the outermost circle and increases inwardly in increments of
10 degrees with each successive concentric circle. Azimuth is denoted as ”North (0 degree)”,
followed clockwise by ”East (90 degrees),” ”South (180 degrees),” and ”West (270
degrees).” The small dots at scattered locations indicate the locations of GPS satellites
by angle of elevation and azimuth. Twelve satellites denoted 2, 3, 6, 7, 9, 11, 14, 15,
18, 20, 21 and 22 are shown. Solid, open, crosshatched and plus-sign (+) dots are used
to classify the satellites. A crosshatched dot designates a GPS satellite excluded from
further consideration in the course of processing. A black dot designates a GPS satellite
later discriminated to be present in the coverage area of the first planar patch antenna .
An open dot designates a GPS satellite later discriminated to be present in the coverage
area of the second planar patch antenna . A plus-sign dot designates a GPS satellite
later discriminated to be present at the boundary between the coverage areas of the first
planar patch antenna and the second planar patch antenna . The two patch antennas 1a,
1b located at the center are disposed in parallel, back-to-back and perpendicular to the
ground.
The direction opposite the measurement direction in the concentric circle pattern of
Figure 2.7 coincides in azimuth with satellite 9. The explanation here assumes that this
coincidence would arise as a result of first effecting azimuth limitation in the state of
Figure 2.6 and then rotating the horizontally maintained device for acquiring azimuth
information clockwise, for example, until reaching the state shown in Figure 2.7. However,
the explanation with respect to Figure 2.7 is also applicable to the case where the
alignment of the measurement direction with the satellite 9 occurred by chance when the
device for acquiring azimuth information was first placed in an arbitrary orientation.
The data chart generated by the azimuth computation section at this time is shown in
2.1 below. The excluded satellites are shown in the bottom two rows. These satellites are
not used in the ensuing processing.
46 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
The azimuth computation section generates a directional ring-like sequence R composed
of the sequence obtained by reading down the seventh column of 2.1 to the last term and
then returning to the start. The ring-like sequence R generated from the data in 2.1
becomes ”1, 0, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1 (return to start)”.
The azimuth computation section first examines the internal structure of the ring-like
sequence R as a set of finite sequences S1, S2, S0 and S0’. As a result, the ring-like
sequence R is found to coincide with case 11 in state ”B,” i.e., ”the ring-like sequence R
consists of only one finite sequence S1, only one finite sequence S2, only one finite sequence
S0, and no finite sequence S0’.” This condition is shown in 2.1 below.

The azimuth computation section therefore commences processing for the case of the
state of the ring-like sequence R being ”B.” Because there is S1 in the ring-like sequence
R, the proposition of ”A(S1,e1)<S(S0,m0)<A(S1,1)+180” is examined as described earlier.
The proposition will be ”6<236<(262+180)” and this will be ”6<236<82”. Thisproposition turns out false. This implies that the A(S0,m0) is caught in the direction
opposite the measurement direction. Therefore, z=A(S0,m0)+180=236+180=56.
Cases 7, 8, 9 and 10 in state ”B” in Table 3.1 indicate GPS satellites localization to
a half of the sky. The occurrence of these cases is rare. Case 12 in state ”B” indicates
GPS satellites are caught in the measurement direction and the direction opposite the
measurement direction. Its occurrence is also rare. As explained above, azimuth determination
can be achieved by rotating the device for acquiring azimuth information in theclockwise or counterclockwise direction after conducting azimuth limitation.
Regarding this operation, use of the device can be facilitated by the following facts.
First, there is an upper limit with respect to this rotation angle necessary to achieve
azimuth determination after conducting azimuth limitation. Secondly, the user knows the
upper limit before starting the rotation. These will be explained by an example of rotation
of the device necessary to achieve azimuth determination (Figure 2.7) after conducting
azimuth limitation (Figure 2.6).
For instance, when azimuth limitation has been carried out in the manner of Table
2.1, Table 2.1 and Figure 2.6, it suffices to rotate the measurement direction within the
upper limit of twice the unilateral deviation (±), i.e., bilateral deviation (2±), which has
been described earlier. The fact that the bilateral deviation is the upper limit is clear
from Figure 2.6. In Figure 2.6, the measurement direction or the direction opposite the
measurement direction can catch one satellite within less than the bilateral deviation
(2±). The rotation can be either clockwise or counterclockwise. In the case of clockwise
horizontal rotation, the satellite 9 is caught within a rotation angle of less than 2±. This
is the state shown in Figure 2.7. In the case of counterclockwise horizontal rotation, the
satellite 22 is caught within a rotation angle of less than 2±.
The first and second patch antennas 1a, 1b are installed back-to-back in parallel on a
turntable 9 driven by a stepping motor 10. When azimuth limitation is executed based
on the state ”A” of the ring-like sequence R, a pulse signal is sent to the stepping motor
10 to rotate the turntable 9 intermittently in prescribed angular increments until it is
found that one or more satellites have come to be positioned on the boundary between
the coverage areas of the two antennas, i.e., until the state of the ring-like sequence
R becomes state ”B.” The turntable 9 is then stopped. The rotational speed adopted
depends on the performance of the GPS receivers. For example, if the specifications of
the GPS receiver state that up to T seconds may be necessary to ”pick up a new signal
not currently being received,” a two-second period is necessary at each angular position
for reliably discriminating whether a new signal has been captured. In this case, it suffices
to rotate the turntable 9 intermittently at the rate of 1/T degree per second. If T is 0.1
second, the rate is 10 degree per second.
2.2 Single unit configuration 47
The cases in which azimuth limitation and azimuth determination are possible, where
R is in state ”A” and ”B” respectively, were discussed. The logics in the cases where the
state of the sequence R is in state ”C”, ”D” or ”E” were also discussed earlier.
The foregoing explanation focuses solely on the azimuth limitation and azimuth determination
functions of the device for acquiring azimuth information according to the
present embodiment. As is clear from the configuration shown in Figure 2.5, however, the
device for acquiring azimuth information of this embodiment is equipped with the components
needed for determining location (positioning) and is therefore also readily capable
of achieving this function. In this case, the positioning results sent to the azimuth computation
section from the first GPS receiver or second GPS receiver can be used without
modification. For example, it is possible to output to the result output section one or the
other of the positioning results from the GPS receivers, giving preference to the one with
the more recent positioning result computation time.
Although the present invention has been described with respect to a specific embodiment
illustrated in the drawings, the invention is in no way limited to the described arrangement,
and changes and modifications may be made without departing from the scope of the
appended claims.
As explained in the foregoing, in accordance with the method and device for acquiring
azimuth information of the present invention, limitation of azimuth, i.e., narrowing of
azimuth value to a sector-like azimuth value range, can be achieved rapidly and without
need for rotation by disposing in an arbitrary direction a pair of planar patch antennas
each having a hemispherical antenna pattern arranged back-to-back, parallel to each other
and vertical, and receiving signals from GPS satellites with the respective planar patch
antennas.
Moreover, a device for acquiring azimuth information embodying the azimuth information
acquisition method can be manufactured in small size and light weight at low cost by
disposing two commercially available planar patch antennas for satellite positioning vertically,
back-to-back and in parallel. The device can therefore be realized at a reasonable
cost.
Moreover, the fact that the planar patch antennas are characterized by small size and
light weight and are placed in parallel enables the device to be implemented in an arrangement
highly suitable for wearing on the head or the body. When this arrangement is
adopted, the user can enjoy outstanding utility and convenience because the measurement
direction remains constantly aligned with the direction in which the user is facing or with
the forward direction of the body.
In accordance with the method for acquiring azimuth information of the present invention,
once an azimuth range has been obtained by azimuth limitation, azimuth determination
can be effected based thereon by horizontal rotation within a definite upper limit,
which can be easily known to the user before starting the rotation.
2.2 Single unit configuration
An embodiment of a device for acquiring azimuth information that is a concrete implementation
of the method for acquiring azimuth information according to the present
invention will now be explained in detail with reference to the attached drawings. In the
following explanation, degree (deg) is used as the unit for angles, with north defined as 0
degree and, moving clockwise, east as 90 degrees, south as 180 degrees and west as 270
degrees. Angle of elevation is defined as 0 degree at horizontal and 90 degrees at zenith.
The azimuth limitation acquisition principle of the present invention will first be explained
with reference to Figure 2.8. Near the middle of Figure 2.8 is disposed a planar patch
48 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
antenna . The patch antenna is disposed perpendicular to the ground. The direction in
which an observer faces when standing on the ground and looking down on the planar
patch antenna with the antenna disposed facing leftward, is defined as the measurement
direction of the observer.
The patch antennas 1 is provided with a hemispherical beam pattern with respect to
the circularly polarized wave used by the GPS satellite system. The antenna having a
hemispherical beam has on rare occasions been referred to in technical papers as being
nondirectional. Since strictly speaking ”nondirectional” in this context means ”isotropic,”
however, the term ”nondirectional” will not be used as a modifier with respect to the
hemispherical beam pattern in this specification. The patch antenna stands perpendicular
to the ground. Half of the hemispherical beam is therefore directed toward the ground
and is unusable. The remaining half has sensitivity in the direction of the sky.When the planar patch antenna is disposed perpendicular to the ground in this manner,
its substantial coverage area coincides with half of the sky divided in two by a semicircle
that is part of a great circle, as shown in Figure 2.8. This great circle is the great circle
forming the boundary between the sky coverage area of the planar patch antenna and the
remainder of the sky. In other words, the coverage area of the planar patch antenna is
the sky quarter-sphere in which the GPS satellite A is present in Figure 2.8 and the sky
quarter-sphere in which the GPS satellite B is present is not a coverage area of the planar
patch antenna . The positioning radio wave transmitted by a GPS satellite has a microwave
band frequency in the vicinity of 1.5 GHz and, therefore, exhibits excellent linear
propagation property like light. The GPS planar patch antenna can synchronize with signals
from the GPS satellite A in the sky coverage area but cannot synchronize with signals
from the GPS satellite B that is not in the sky coverage area of the planar patch antenna
. The regions in which the GPS satellite A and GPS satellite B are located can therefore
be determined based on whether or not synchronism is established. Azimuth limitation
of the measurement direction can be achieved by merging the GPS satellite region-ofpresence
discrimination and the GPS satellite azimuth information. Major characteristicsof a planar patch antenna used for azimuth information acquisition include small size,
light weight, ease of manufacture and low cost. In the actual fabrication of a planar patch
antenna, the completed antenna may have a right-handed circularly polarized wave beam
pattern of a solid angle slightly broader than the hemisphere that is the right-handed
circularly polarized wave beam pattern theoretically calculated at the time of design assuming
an infinite ground plane. This occurs because the result of the design assumingan infinite ground plane in the theoretical calculation differs from the actual situation.
This is discussed in the following literature references: Small Plane Antennas: Misao
Haneishi, Kazuhiro Hirasawa and Yasuo Suzuki Published by the Institute of Electronics,
Information and Communication Engineers, August 10, 1996, P100. Global Positioning
System: Theory and Applications Volume I Edited by Bradford W. Parkinson and James
J. Spilker Jr. Published by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc.
1996, P342-P343, P722.
The technique of correcting such beam shape deviation by slightly modifying the substrate
size, patch size or the like to obtain the desired antenna pattern is known as antenna
pattern shaping. When, differently from the sky hemisphere according to the design calculations,
the fabricated result turns out to have a beam larger than the sky hemisphere,
the desired sky hemisphere beam antenna can be easily configured by disposing a shielding
substance composed of a radio wave shielding material on the rear side to eliminate the
unwanted sensitivity portion.
A device for acquiring azimuth information that is an embodiment of the method for
acquiring azimuth information according to this invention will now be explained with
2.2 Single unit configuration 49
reference to Figure 2.9. In Figure 2.9, the planar patch antenna is connected to a GPS
receiver unit.
The GPS receiver unit shown in Figure 2.9 can have the same functional features and
specifications as the GPS receivers included in widely-used compact mobile positioning
devices employing L1-band signals. This makes it possible to take advantage of technologies
developed for the production of small, light-weight civilian GPS positioning devices,
most notably size reduction and ease of volume production. Thanks to size and weight
reduction achieved in civilian GPS positioning devices, GPS receivers are abundantly
available in sizes commensurate with planar patch antennas. They are also easy to manufacture.
Moreover, these GPS receivers have planar patch antennas formed integrally withthe receiver case, and inexpensive palm-sized models are already available. Production
technologies are well established. The considerable store of miniaturization technologies
available today can be utilized for economical fabrication of the device according to this
invention.
The GPS receiver periodically outputs the following data string at a period of, for example,
once a second or shorter. In other words, it is built to ordinary specifications.
Data such as the following are included in the data string: first, the current time, further,
as positioning data, the latitude, longitude, altitude, positioning calculation time,
positioning calculation mode (indicating whether two-dimensional positioning using three
satellites or three-dimensional positioning using four satellites), the satellite number assigned
to channel 1, the satellite angle of elevation of the satellite assigned to channel 1,
the satellite azimuth of the satellite assigned to channel 1, the channel state regarding synchronization
with the signal from the satellite assigned to channel 1, the satellite number
assigned to channel 2, the satellite angle of elevation of the satellite assigned to channel
2, the satellite azimuth of the satellite assigned to channel 2, the channel state regarding
synchronization with the signal from the satellite assigned to channel 2, …and the satellite
number assigned to channel n, the satellite angle of elevation of the satellite assigned to
channel n, the satellite azimuth of the satellite assigned to channel n, the channel state
regarding synchronization with the signal from the satellite assigned to channel n. The
number of used channels n is ordinarily 12. As the GPS receiver can concurrently synchronize
with the signals of these 12 satellites, its specifications can be called ordinary by
current standards. The present invention can utilize such an L1-band wave GPS receiver
and planar antenna available on the general market substantially without modification.
The GPS receiver unit attempts to synchronize with and decode satellite signals through
the first planar patch antenna and to determine position. The GPS receiver unit conducts
a search for the signals from all GPS satellites expected to be present in the sky, just as
does the GPS receiver of an ordinary mobile satellite- positioning device, in exactly the
same way as if connected with an antenna whose coverage area is the sky hemisphere.
The radio wave transmitted from a GPS satellite contains information on the orbits of
all GPS satellites (almanac data). Every satellite transmits these data. Therefore, in the
case of a satellite present in the sky at an angle of elevation of greater than 0 degree viewed
from the current location but whose signal is blocked by a building or the topography, or
of a satellite not in the antenna coverage area with whose signal synchronization cannot be
established, the angle of elevation and azimuth of the satellite concerned can be computed
and output by a simple calculation from data received from another GPS satellite whose
signal was established by the antenna. Equipment that outputs such information actually
exists.
Although all GPS satellites transmit signals at exactly the same frequency, owing to
the utilization of a technology called the spread spectrum communication system made
possible by pseudo random coding, signal interference does not occur even when using
50 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
the same frequency. In pseudo random coding, each GPS satellite is assigned a different
digital signal sequence wherein 0 and 1 appear to alternate irregularly. This enables the
signals from the satellites to be distinguished and separately received. In other words, the
principle of pseudo random coding makes it easy to discriminate the angles of elevation in
the sky and the azimuths of all GPS satellites present at an angle of elevation of greater
than 0 degrees as viewed from the current location as well as to establish or not establish
synchronization with the signals from the individual satellites, i.e., to differentiate the
reception state and receive the signals from the satellites.
In the process of conducting the signal search with the GPS receiver, the data of each
satellite, i.e., the satellite number of the GPS satellite, satellite angle of elevation, satellite
azimuth and channel state, are periodically output by GPS receiver. The positioning
result data, i.e., the latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning
calculation mode and current time, are also periodically output by GPS receiver. There
is no particular restriction on the data output period. GPS receivers that output data
about once per second are currently in wide use. A shorter output period is also workable
if available.
The data acquired by the GPS receiver unit are input to a data processing unit 3. The
data processing unit 3 processes the data in the following manner. Among the satellite
data, only data of satellites whose channel state is synchronized and whose satellite angle
of elevation is 85 degrees or less are extracted. The reason for excluding satellites whose
angles of elevation are greater than 85 degrees is that satellites with high angles of elevation
near the zenith, while being observed to have azimuths that differ numerically, are very
small in actual elongation.
Azimuth limitation is possible if at least one satellite is extracted. In order to conduct
azimuth limitation, the extracted satellites are ordered by the following rule. If only one
satellite was extracted, it is defined as the first item of the order and also as the last
item. If there are two or more extracted satellites, the procedure is as follows. Create a
clockwise circular order with respect to the satellite azimuths. If the spacing between the
azimuth of a certain satellite (here called A) and the azimuth of the next satellite in the
clockwise direction (B) is 180 degrees or greater, define the certain satellite (A) as the last
term and the next satellite (B) as the first term. Order the other satellites (other than A
and B) by their satellite azimuths as viewed clockwise from the first term (B).The measurement direction is limited as follows. Specifically, the measurement direction
is limited within an azimuth range defined in the clockwise direction between a start
azimuth that is the azimuth of the satellite associated with the last term and an end
azimuth that is the direction opposite the azimuth of the satellite associated with the first
term.
The data processing unit 3 forwards the result of the processing to a result output unit
4. The functioning of the result output unit 4 will now be explained. The result output
unit 4 outputs the result of the azimuth limitation of the measurement direction to the
observer. In the exceptional case where the number of extracted satellites is zero, the
result output unit 4 advises the observer to retry the measurement after moving to a
point where the sky is unobstructed.
The result output unit 4 conveys the information to the observer as a voice message.
Although output of an audible message has the advantage of permitting even a visually
impaired person to receive support regarding appropriate action, the information can
alternatively be output on a liquid crystal display. The information output at this time can
include: azimuth information for the measurement direction (result of azimuth limitation),
current time (GPS time), latitude, longitude, altitude, latest positioning time, and advice
to the observer in the case of exception handling. For example, when not even a single
satellite signal can be picked up, the observer is advised to retry the measurement after
2.2 Single unit configuration 51
moving to a place where the sky is more open.
Regarding the method of outputting the azimuth of the measurement direction in azimuth
limitation, if the rotation direction has been established, a message can be communicated
to the observer by providing the set (&reg;, &macr;), where &reg; is the start azimuth and &macr;
is the end azimuth. However, it is also possible to define a rough azimuth (hereinafter &micro;)
and a unilateral deviation (hereinafter ±), and to output a message in the form of (&micro;, ±).
&micro; and ± are given by:
&micro; = &reg; + (±/2)
± = (360 + &macr; - &reg;) MOD 360/2
where x MOD y is the remainder of dividing x by y.
Insofar as the direction of rotation has been defined, either of the (&reg;, &macr;) mode information
and (&micro;, ±) mode information can be immediately converted to the other. The observer
can be supplied with information in either mode since the modes do not particularly differ
in the numerical significance of the information conveyed. It is therefore possible to
enhance observer convenience by enabling the observer to select whichever mode is more
suitable for the purpose at hand. Otherwise the information can be output in both modes.
When more convenient for the observer, certain angle can be continually added to the
result output before passing it on to the observer. For example, if the planar patch antenna
is worn on the observer’s back, the measurement direction will be directed laterally left
from the observer’s body. When this arrangement is adopted, it is more convenient for
the observer if the result output unit 4 always outputs values converted to those for the
direction forward of the observer, i.e., values obtained by adding 90 degrees to the result.
One example will be explained.
Figure 2.10 shows an example of the relationship between an arrangement of spacesatellites and the antenna when azimuth limitation is conducted using the device for
acquiring azimuth information according to the foregoing embodiment. The pattern of
concentric circles in Figure 2.10 represents an imaginary view of the sky hemisphere whose
center is zenith at the ground point of the observer, taken looking downward from a point
higher than zenith. Angle of elevation is 0 degree at the outermost circle and increases
inwardly in increments of 10 degrees with each successive concentric circle. Azimuth is
denoted as ”North (0 degree)”, followed clockwise by ”East (90 degrees),” ”South (180
degrees),” and ”West (270 degrees).” The small dots at scattered locations indicate the
locations of GPS satellites by angle of elevation and azimuth. Twelve satellites are shown.
Some dots are solid (black) and others open (white).
A black dot designates a GPS satellite later discriminated to be present in the coverage
area of the planar patch antenna and having a satellite angle of elevation of not greater
than 85 degrees. All other GPS satellites are represented as white dots.
The observer does not know the arrangement of the satellites in the sky viewed from
his or her location. The observer, who has no information regarding direction (azimuth),
places the planar antenna in an arbitrary direction, as shown in Figure 2.10, with the
antenna perpendicular to the ground. The measurement direction is indicated by a dashed
line. The reverse direction (diametrically opposite direction) of the measurement direction
is also indicated. When the device for acquiring azimuth information is put in operation,
data like that shown in Table 2.2 are sent from the GPS receiver unit to the data processing
unit 3. The reason for satellite 21 not being synchronized is probably because it is blocked
by some ground feature. Blocking by ground features is not uncommon and can be
considered a normal state. The presence of ground feature blocking is tolerable.Of the data in this table, only the data for the satellites that have synchronized channel
states and satellite angle of elevation of not greater than 85 degrees are extracted. Namely,
52 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
the data for the satellites numbered 2, 7, 15, 22, 9 and 20 are extracted. For azimuth
limitation, the extracted satellites are ordered by the following rule.
If there are two or more extracted satellites, the procedure is as follows. Create a
clockwise circular order with respect to the satellite azimuths. If the spacing between the
azimuth of a certain satellite (here called A) and the azimuth of the next satellite in the
clockwise direction (B) is 180 degrees or greater, define the certain satellite (A) as the last
term and the next satellite (B) as the first term. Order the other satellites (other than A
and B) by their satellite azimuths as viewed clockwise from the first term (B).Here, therefore, satellite 20 is selected as the last term and satellite 2 as the first term.
The measurement direction is limited as follows. The measurement direction is limited
within an azimuth range defined in the clockwise direction between a start azimuth that is
the azimuth of the satellite associated with the last term (satellite number 20; 262 degrees)
and an end azimuth that is the direction opposite the azimuth of the satellite associated
with the first term (satellite number 2; 110 degrees + 180 degrees = 290 degrees). The
data processing unit 3 forwards this result to the result output unit 4. The result output
unit 4 informs the observer that the measurement direction is in the azimuth range defined
in the clockwise direction between a start azimuth of 262 degrees an end azimuth of 290
degrees.
The information output at this time includes the result of the azimuth limitation of
the measurement direction and can further include the current time, latitude, longitude,
altitude and latest positioning time. The information regarding the measurement direction
obtained in azimuth limitation can be output in the form of (&micro;, ±), where (&micro;) is a rough
azimuth and (±) is a unilateral deviation. When &reg; = 262 and &macr; = 290, &micro; and ± are given
by:
&micro; = &reg; + (±/2) = 276
± = (360 + &macr; - &reg;) MOD 360/2 = 14.
In other words, the rough azimuth is 276 degrees and the unilateral deviation is 14
degrees.
The procedure for azimuth information acquisition using both vertical orientations will
now be explained with respect to a concrete example. This procedure is based on the
principle of applying a procedure like that explained above with reference to FIGs. 1 to
3 to the quarter-sphere on the opposite side and outputting the product of sets of the
azimuth limitations obtained in the two vertical orientations.
Figure 2.11 shows the relationship between the arrangement of space satellites and the
planar patch antenna when the planar patch antenna is put in vertical orientation on
the opposite side from that in Figure 2.10. The figure represents an imaginary view
looking downward from a point higher than zenith. Angle of elevation is 0 degree at the
outermost circle and increases inwardly in increments of 10 degrees with each successive
concentric circle. Azimuth is denoted as ”North (0 degree)”, followed clockwise by ”East
(90 degrees),” ”South (180 degrees),” and ”West (270 degrees).” The small solid (black)
dots designate GPS satellites present in the coverage area of the planar patch antenna
and having a satellite angle of elevation of not greater than 85 degrees. All other GPS
satellites are represented as open (white) dots. The satellite that are outside the coverage
area in Figure 2.10 are inside the coverage area in Figure 2.11.
Table 2.2 shows the data sent from the GPS receiver unit to the data processing unit 3
at this time.
Of the data in this table, only the data for the satellites that have synchronized channel
states and satellite angle of elevation of not greater than 85 degrees are extracted.
Namely, the data for the satellites numbered 14, 18, 11 and 6 are extracted. (Satellite 3
is synchronized but is excluded because its angle of elevation is greater than 85 degrees.)
2.2 Single unit configuration 53
For azimuth limitation, the extracted satellites are ordered by the following rule. When
there are two or more extracted satellites, the following rule is followed. Create a clockwise
circular order with respect to the satellite azimuths. If the spacing between the azimuth
of a certain satellite (here called A) and the azimuth of the next satellite in the clockwise
direction (B) is 180 degrees or greater, define the certain satellite (A) as the last term and
the next satellite (B) as the first term. Order the other satellites (other than A and B)
by their satellite azimuths as viewed clockwise from the first term (B). Here, therefore,
satellite 11 is selected as the first term and satellite 18 as the last term. The measurement
direction is immediately limited in accordance with the procedure.
According to the definition of the measurement direction depicted in Figure1 and the
procedure of acquiring azimuth information set out in the foregoing, the measurement
direction in its original sense is automatically limited within an azimuth range defined
in the clockwise direction between a start azimuth that is the azimuth of the satellite
associated with the last term (satellite number 18; 64 degrees) and an end azimuth that is
the direction opposite the azimuth of the satellite associated with the first term (satellite
number 11; 285 degrees + 180 degrees = 105 degrees).
54 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
Fig. 2.4. Configuration of the antennas and the sky hemisphere
2.2 Single unit configuration 55
Fig. 2.5. Block diagram of the azimuth acquisition device
56 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
Fig. 2.6. Satellites and antennas in azimuth limitation
2.2 Single unit configuration 57
Fig. 2.7. Satellites and antennas in azimuth identification
58 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
Table. 2.5. Example of azimuth extraction from data table in azimuth identification
([188])
2.2 Single unit configuration 59
Fig. 2.8. Conceptual diagram illustrating principle of azimuth information acquisition by
method for acquiring azimuth information
60 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
MEASUREMENT DIRECTION PLANAR PATCH ANTENNA
Fig. 2.9. Schematic diagram illustrating acquiring azimuth information using single receiving
unit
2.2 Single unit configuration 61
Fig. 2.10. Schematic diagram illustrating relationship between satellites and antenna using
single receiving unit
Table. 2.6. Example of azimuth from the data table in azimuth limitation with single unit
[186]
62 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
Fig. 2.11. Schematic diagram illustrating a relationship between an arrangement of satellites
and antenna when azimuth limitation is conducted using device for effecting
azimuth limitation with antenna oriented 180 degrees opposite to that in
Figure 2.10
2.2 Single unit configuration 63
Table. 2.7. Example of azimuth extraction from data table in azimuth limitation [186]
64 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
2.3 Multiple unit configuration with arbitrary angle
The principle of the method for acquiring azimuth information of the invention will be
explained first with reference to FIGS. 2.12 to 2.14.
For the simplified explanation, the following description is to be based on the two
planar units. However, the principle described can be easily and naturally extended to
any multiple unit configurations.
Two planar patch GPS antennas 11a, 11b each having a hemispherical beam patternare placed vertically (normal to the ground) to form an angle δ. The main beams of the
antennas 11a, 11b as viewed in Figure 2.12 face the back of the drawing sheet.
Major characteristics of the planar patch antennas used for the azimuth information
acquisition include small size, light weight, ease of manufacture and low cost. In the
actual fabrication of the first planar patch antenna and the second planar patch antenna
, the completed antenna may have a right-handed circularly polarized wave beam pattern
of a solid angle slightly broader than the hemisphere that is the circularly polarized wave
beam pattern theoretically calculated at the time of design assuming an infinite ground
plane. This occurs because the result of the design assuming an infinite ground plane in
the theoretical calculation differs from the actual situation. This is discussed in [89][84].
The technique of correcting such beam shape deviation by slightly modifying the substrate
size, patch size or the like to obtain the desired antenna pattern, the desired hemispherical
beam in the case at hand, is known as antenna pattern shaping.
When, differently from the sky hemisphere according to the design calculations, the
fabricated result turns out to have a beam larger than the sky hemisphere, the desired sky
hemispherical beam antenna can be easily configured by disposing a shielding substance
composed of a radio wave shielding material on the rear side to eliminate the unwanted
sensitivity portion.
The angle δ formed between the two antennas 11a, 11b is an angle that causes the
coverage areas of the antennas to overlap partially to form a common coverage area.
Specifically, as shown in Figure 2.13, angle δ is defined so that the sky coverage area of
the first planar patch antenna 11a consists of a first area and a second area , and the sky
coverage area of the second planar patch antenna consists of the second area and a third
area . The second area is therefore a common area covered by both antennas.
Defining the direction in which one end of the first planar patch antenna 11a (the end
nearer the second planar patch antenna ) points as X, the opposite direction of first planar
patch antenna becomes the direction obtained by adding 180 degrees to X, the direction
in which one end of the second planar patch antenna (the end nearer the first planar patch
antenna ) points becomes the direction obtained by subtracting the angle δ from X, and
the opposite direction of the second planar patch antenna becomes the direction obtained
by adding 180 degrees to that direction.
As shown in Figure 2.14, a first GPS receiver is connected to the first planar patch
antenna and second GPS receiver is connected to the second planar patch antenna .
The first GPS receiver attempts to utilize the first planar patch antenna to synchronize
with and decode signals from satellites present in the sky, and also to determine position.
Similarly, the second GPS receiver attempts to utilize the second planar patch antenna
to synchronize with and decode signals from satellites present in the sky, and also to
determine position.
The first and second GPS receivers shown in Figure 2.14 can have the same functional
features and specifications as the GPS receivers included in widely-used compact mobile
positioning devices employing L1 signals. This makes it possible to take advantage of
2.3 Multiple unit configuration with arbitrary angle 65
Fig. 2.12. Simplified drawing of adjacent antennas with angle
66 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
technologies developed for the production of small, light-weight consumer GPS positioning
devices, most notably size reduction and ease of volume production. Thanks to size
and weight reduction achieved in consumer GPS positioning devices, GPS receivers are
abundantly available in sizes commensurate with planar patch antennas. They are also
easy to manufacture. Moreover, these GPS receivers have planar patch antennas formed
integrally with the receiver case, and inexpensive palm-sized models are already available.
Production technologies are well established. The considerable store of miniaturization
technologies available today can be utilized for economical fabrication of devices for implementing
the present invention.
The GPS receiver periodically outputs the following data string at a period of, for example,
once a second or shorter. In other words, it is built to ordinary specifications. Data
such as the following are included in the data string: first, the current time, further, as positioning
data, the latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning
calculation mode (indicating whether two-dimensional positioning using three satellites
or three-dimensional positioning using four satellites), the satellite number, satellite angle
of elevation, satellite azimuth and channel state of the satellite assigned to channel 1, the
satellite number, satellite angle of elevation, satellite azimuth and channel state of the
satellite assigned to channel 2 . . . , and the satellite number, satellite angle of elevation,
satellite azimuth and channel state of the satellite assigned to channel n. The number
of used channels n is ordinarily 12. As the GPS receiver can concurrently synchronize
with the signals of these 12 satellites, its specifications can be called ordinary by current
standards. The present invention can utilize such an L1 wave GPS receiver and planar
antenna available on the general market substantially without modification. The output
of the first GPS receiver 12a is forwarded to a data processing unit 13.
The first GPS receiver attempts to utilize the first planar patch antenna to synchronize
with and decode signals from satellites present in the sky, and also to determine position.
Similarly, the second GPS receiver attempts to utilize the second planar patch antenna
to synchronize with and decode signals from satellites present in the sky, and also to
determine position. In other words, the first GPS receiver and second GPS receiver
conduct a search for the signals from all GPS satellites expected to be present in the sky,
just as does the GPS receiver of an ordinary mobile satellite positioning device, in exactly
the same way as if connected with antennas whose coverage areas are the sky hemisphere.
The radio wave transmitted from a GPS satellite contains information on the orbits of
all GPS satellites (almanac data). Every satellite transmits these data. Therefore, in the
case of a satellite present in the sky at an angle of elevation of greater than 0 degree viewed
from the current location but whose signal is blocked by a building or the topography, or
of a satellite not in the antenna coverage area with whose signal synchronization cannot be
established, the angle of elevation and azimuth of the satellite concerned can be computed
and output by a simple calculation from data received from another GPS satellite with
whose signal synchronization was established by one of the antennas. Equipment that
outputs such information actually exists.
Although all GPS satellites transmit signals at exactly the same frequency, owing to
the utilization of a technology called the spread spectrum communication system made
possible by pseudo random coding, signal interference does not occur even when using
the same frequency. In pseudo random coding, each GPS satellite is assigned a different
digital signal sequence wherein 0 and 1 appear to alternate irregularly. This enables the
signals from the satellites to be distinguished and separately received. In other words, the
principle of pseudo random coding makes it easy to discriminate the angles of elevation in
the sky and the azimuths of all GPS satellites present at an angle of elevation of greater
than 0 degrees as viewed from the current location as well as to establish or not establish
synchronization with the signals from the individual satellites, i.e., to differentiate the
2.3 Multiple unit configuration with arbitrary angle 67
reception state and receive the signals from the satellites.
In the process of conducting the signal search with the GPS receiver, the data of each
satellite, i.e., the satellite number, satellite angle of elevation, satellite azimuth and channel
state of the GPS satellite, are periodically output by both GPS receivers. The positioning
result data, i.e., the latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning
calculation mode and current time, are also periodically output by both GPS receivers.
There is no particular restriction on the data output period. GPS receivers that output
data about once per second are currently in wide use. A shorter output period is also
workable if available.
As a countermeasure when positioning cannot be established, the values at the most
recent establishment of positioning calculation can be output as the latitude, longitude,
altitude, positioning calculation time and positioning calculation mode data. Standard
specification GPS receivers of the most ordinary type are capable of calculating satellite
angle of elevation and satellite azimuth from satellite orbit factors utilizing the latitude,
longitude and altitude at the time positioning calculation was most recently established,
together with the current time. When such a GPS receiver is adopted, even under conditions
that do not permit positioning to be established, satellite angle of elevation and
satellite azimuth can still be very accurately calculated, provided that the most recent
establishment of positioning calculation was at a nearby position, by using the results
of the positioning calculation established at the nearby location. Assume, for example,
that positioning calculation was established at a point 300 km from the current location.
Even if the values obtained at that time are used together with the current time, it is
still possible to make the calculation with very high accuracy, provided that the satellite
azimuth and elevation were calculated, because the shift in the satellite angle of elevation
and satellite azimuth will be very small (less than one degree). In other words, the error
is negligible for practical purposes.
The data processing unit 13 first excludes the data of any GPS satellite for which
the channel states of both GPS receivers indicate that synchronization has not been
established. (Although the presence of such a satellite can be due to either blocking
by ground features or the fact that the satellite is in a sky area to which the antennas
are not sensitive, there is no need to distinguish between these two causes.) Next, the
data of satellites whose satellite angle of elevation is 85 degrees or less are extracted. The
reason for excluding satellites whose angles of elevation are greater than 85 degrees is
that satellites with high angles of elevation near the zenith, while being observed to have
azimuths that differ numerically, are very small in actual elongation.
The data processing unit 13 compares the remaining data of each GPS satellite and
discriminates in which of the first area , second area and third area it is present.
When the state of the channel assigned to a signal transmitted by a satellite is found
to be synchronized in the first GPS receiver and the state of the channel assigned to the
signal transmitted by the satellite is found not to be synchronized in the second GPS
receiver , the satellite is decided to be present in the first area .
When the state of the channel assigned to a signal transmitted by a satellite is found
to be synchronized in the second GPS receiver and the state of the channel assigned to
the signal transmitted by the satellite is found not to be synchronized in the first GPS
receiver , the satellite is decided to be present in the third area .
When the state of the channel assigned to a signal transmitted by a satellite is found
to be synchronized in the first GPS receiver and the state of the channel assigned to the
signal transmitted by the satellite is found to be synchronized in the second GPS receiver
, the satellite is decided to be present in the common second area .
The satellite azimuth output by the GPS receiver that indicates the more recent positioning
calculation time is used in the following manner to process a satellite whose area
68 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
has been determined.
The azimuths of the satellites present in the first, second and third areas are arranged
in a clockwise series, and the data of the leading satellite (first term) and the final satellite
(last term) of the series are extracted. If only one satellite is present in the area, it is
processed by defining First term=Last term. If there are two or more satellites in the
area, the first term and last term are defined as follows. Create a clockwise circular series
with respect to the azimuths of only the satellites found to be present in the area. If the
clockwise angle between the azimuth of a certain satellite (here called A) in the circular
series and the azimuth of the next existing satellite in the clockwise direction (B) is greater
than ”the angle obtained by subtracting the central angle of the area from 360 degrees,”
define the satellite (A) as the last term and the satellite (B) as the first term.
When this is done, satellite 5 in Figure 2.13 becomes the first term satellite and satellite
6 becomes the last term satellite of the first area . In the common (second) area , where
four satellites are present, satellite 7 becomes the first term satellite and satellite 8 becomes
the last term satellite. As satellite 9 is the only satellite present in third area , it becomes
both the first and last term in this area.
A symbol like A(S1, 1) appearing next to a first term or last term satellite in Figure
2.13 indicates the azimuth of the satellite in accordance with the following definition.
For example, in the symbol A(S1, 1) associated with the satellite 5, the symbol S1 on
the left within the parentheses means that satellite 5 is in the series of satellites found in
the first area and the numeral 1 on the right indicates the position (ordinal number) of
the term in the series. Thus, A(S1, 1) indicates the azimuth of the first term satellite in
the series of satellites present in the first area . In the case of satellite 8, since the satellite
is present in the second area , the symbol on the left in the parentheses is S2, while the
symbol on the right is e2, which is assigned to indicate the position of the azimuth of the
satellite in the clockwise direction in the area, i.e., that satellite 8 is the last term in the
second area . (More specifically, since satellite 8 is the fourth satellite, e2=4.)
The following Equation (1) is therefore obtained from Figure 2.13:
X + 180 < A(S1; 1) < A(S1; e1) < X &iexcl; δ < A(S2; 1) < A(S2; e2) < X < A(S3; 1) <
A(S3; e3) < X &iexcl; δ + 180 &cent; &cent; &cent;Eq:(1)
The symbol ”<” is used here to indicate that the order of azimuth appearance is clockwise.
The method of deriving from Eq. 1 an equation that limits the azimuth X based on the
first term and the last term of the first area will now be explained.
First, the first terms and last terms of areas other than first area are omitted from Eq.
1 based on extractability.
X + 180 < A(S1; 1) < A(S1; e1) < X &iexcl; δ < X < X &iexcl; δ + 180Eq:(1 &iexcl; 1)
Based on add-subtract-ability, (180) is added to Eq. (1-1).
X < A(S1; 1)+180 < A(S1; e1)+180 < X&iexcl;δ+180 < X+180 < X&iexcl;δ &cent; &cent; &cent;Eq:(1&iexcl;2)
Similarly, based on add-subtract-ability, (δ) is added from Eq. (1-1).
X + δ + 180 < A(S1; 1) + 6 < A(S1; e1) + 6 < X < X + δ < X + 180 &cent; &cent; &cent;Eq:(1:3)
Based on connectivity, Eq. (1-2) and Eq. (1-3) are connected with respect to the X
term and the X+180 term.
X + 180 < X + δ + 180 < A(S1; 1) + δ < A(S1; e1) + δ < X < A(S1; 1) + 180 <
A(S1; e1) + 180 < X &iexcl; δ + 180 &cent; &cent; &cent;Eq:(1 &iexcl; 4)
Based on extractability, all but the X term and adjacent terms are omitted from Eq.
(1-4) to obtain Eq. (1-5), which limits the azimuth X by the first and last terms of the
first area .
A(S1; e1) + 6 < X < A(S1; 1) + 180 &cent; &cent; &cent;Eq:(1 &iexcl; 5)
Next, the method of deriving from Eq. (1) an equation that limits the azimuth X based
on the first term and the last term of the second area will be explained.
2.3 Multiple unit configuration with arbitrary angle 69
First, the first terms and last terms of areas other than the second area are omitted
from Eq. (1) based on extractability.
X + 180 < X &iexcl; 6 < A(S2; 1) < A(S2; e2) < X < X &iexcl; δ + 180Eq: &cent; &cent; &cent; (2 &iexcl; 2)
Based on add-subtract-ability, (δ) is added to Eq. (2-2).
X + δ + 180 < X < A(S2; 1) + δ < A(S2; e2) + δ < X + δ < X + 180Eq: &cent; &cent; &cent; (2 &iexcl; 3)
Based on connectivity, Eq. (2-2) and Eq. (2-3) are connected with respect to the X
term and the X+180 term.
X + 180 < X &iexcl; δ < A(S2; 1) < A(S2; e2) < X < A(S2; 1) + δ < A(S2; e2) + δ <
X + δ &cent; &cent; &cent;Eq:(2 &iexcl; 4)
Based on extractability, all but the X term and adjacent terms are omitted from Eq.
(2-4) to obtain Eq. (2-5), which limits the azimuth X by the first and last terms of the
second area .
A(S2; e2) < X < A(S2; 1) + 6 &cent; &cent; &cent;Eq:(2 &iexcl; 5)
Finally, the method of deriving from Eq. (1) an equation that limits the azimuth X
based on the first term and the last term of the third area will be explained.
First, the first terms and last terms of areas other than third area are omitted from Eq.
(1) based on extractability.
X + 180 < X &iexcl; δ < X < A(S3; 1) < A(S3; e3) < X &iexcl; 6 + 180 &cent; &cent; &cent;Eq:(3 &iexcl; 1)
Based on add-subtract-ability, (δ-180) is added to Eq. (3-1).
X + δ < X &iexcl; 180 < X + δ &iexcl; 180 < A(S3; 1) + δ &iexcl; 180 < A(S3; e3) + δ &iexcl; 180 <
X &cent; &cent; &cent;Eq:(3 &iexcl; 2)
As the second term (X-180) in Eq. (3-2) is the same as (X+180), the equation isrewritten.
X + δ < X + 180 < X + δ &iexcl; 180 < A(S3; 1) + δ &iexcl; 180 < A(S3; e3) + δ &iexcl; 180 <
X &cent; &cent; &cent;Eq:(3 &iexcl; 3)
Based on connectivity, Eq. (3-1) and Eq. (3-3) are connected with respect to the X
term and the X+180 term.
X +180 < X +δ&iexcl;180 < A(S3; 1)+δ&iexcl;180 < A(S3; e3)+δ&iexcl;180 < X < A(S3; 1) <
A(S3; e3) < X &iexcl; δ + 180 &cent; &cent; &cent;Eq:(3 &iexcl; 4)
Based on extractability, all but the X term and adjacent terms are omitted from Eq.
(3-4) to obtain Eq. (3-5), which limits the azimuth X by the first and last terms of the
third area .
A(S3; e3) + δ &iexcl; 180 < X < A(S3; 1) &cent; &cent; &cent;Eq:(3 &iexcl; 5)
Eqs. (1-5), (2-5) and (3-5) obtained in the foregoing manner play an important role
in the acquisition of azimuth information in the present invention. If one of these three
main equations is obtained, that equation can be used to acquire azimuth information.
If two or all of the equations are obtained, still more accurate azimuth information can
be acquired by determining the azimuth range that satisfies the equations simultaneously.
The acquired azimuth information is output by a result output unit 14 by, for example,
displaying it on a liquid crystal screen and/or announcing it audibly through a speaker
or earphones.
The foregoing processing is conducted by the data processing unit 13, which is constituted
by a microprocessor with numerical computation and memory capability.
The term ”extractability” used in the forgoing explanation is based on the proposition
that the circular series obtained by extracting three or more terms from a valid azimuth
circular series composed of four or more terms and expressing them with their circular
order maintained is also valid as an azimuth circular series.
The term ”add-subtract-ability” is based on the proposition that the result obtained
by adding (or subtracting) an arbitrary angle of rotation to all terms of a valid azimuth
circular series is a valid azimuth circular series.
The term ”connectivity” is based on the proposition that if a certain valid azimuth
70 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
circular series includes a term a immediately followed by a term b and another valid
azimuth circular series includes the term b immediately followed by the term a, then
when a series formed by cutting the former azimuth circular series between a and b and a
series formed by cutting the latter azimuth circular series between b and a are connected
with respect to a and a, b and b, the newly formed azimuth circular series is valid as an
azimuth circular series.
The method of acquiring azimuth information using the Eqs. (1-5), (2-5) and (3-5) will
now be explained in detail. In the following explanation, degree is used as the unit for
angles, with north defined as 0 degree and, moving clockwise, east as 90 degrees, south as
180 degrees and west as 270 degrees. Angle of elevation is defined as 0 degree at horizontal
and 90 degrees at zenith.
First, the first and second planar patch antennas 11a, 1b are placed vertically (normal
to the ground) to from an angle δ. Although the two antennas can be appropriately
placed with consideration to conditions at the measurement site the azimuth acquisition
direction and the like, they must be placed such that their sky coverage areas partially
overlap and form a common area.
The angle formed between the two antennas can be measured using a variable capacitor,
variable resistor or other such known angle measuring instrument that enables rotation
angle to be read out as a numerical value representing voltage or the like.
When the angle δ formed by the antennas 11a, 11b is set at 100 degrees as shown in
Figure 2.3, the first area is a sector with a start azimuth of X+180 degrees, end azimuth
of X-100 degrees, and central angle defined clockwise of 80 degrees.
The satellites in the first area are ones with which the channel state is synchronized
in the first GPS receiver and not synchronized in the second GPS receiver . It will be
assumed that three satellites having azimuths of 12 degrees, 6 degrees and 351 degrees
were found to be present in this area.
The circular series of the three satellite azimuths can be expressed as 6 < 12 < 351.
The central angle of the first area is 80 degrees. If the angle formed clockwise between the
azimuth of a certain satellite (here called A) and the azimuth of the next satellite in the
clockwise direction (B) is larger than the angle obtained by subtracting the central angle
of the area rom 360 degrees (360-80=280 degrees, satellite A is defined as the last term
and satellite B as the first term and, therefore, the 351 degrees of satellite 5 is defined as
the first term A(S1, 1) and the 12 degrees of satellite 6 is defined as the last term A(S1,
e1).
As the first term A(S1, 1) was found to be 351 and the last term A(S1, e1) to be 12
degrees in the foregoing manner, these are substituted into Eq. (1-5).
A(S1; e1) + δ < X < A(S1; 1) + 180 &cent; &cent; &cent;Eq:(1 &iexcl; 5)
and therefore
120 + 100 < X < 351 + 180
which when rearranged gives the following equation limiting X.
112 < X < 171 &cent; &cent; &cent; (1)0
As shown in Figure 2.3, the second area is a sector with a start azimuth of X-100 degrees,
end azimuth of X, and central angle defined clockwise of 100 degrees.
The satellites in the second area are ones with which the channel state is synchronized
in the first GPS receiver and also synchronized in the second GPS receiver . It will be
assumed that four satellites having azimuths of 72 degrees, 53 degrees, 148 degrees and
102 degrees were found to be present in this area .
The circular series can be expressed as 53 < 72 < 102 < 148, or 148 < 52 < 72 < 102,or
102 < 148 < 53 < 72,or 72 < 102 < 148 < 53.
If the angle formed clockwise between the azimuth of a certain satellite (here called
A) and the azimuth of the next satellite in the clockwise direction (B) is larger than
2.3 Multiple unit configuration with arbitrary angle 71
the angle obtained by subtracting the central angle of the area from 360 degrees (360-
100=260 degrees, satellite A is defined as the last term and satellite B as the first term
and, therefore, the 53 degrees of satellite 7 is defined as the first term A(S2, 1) and the
148 degrees of satellite 8 is defined as the last term A(S2, e2).
As the first term A(S2, 1) was found to be 53 and the last term A(S2, e2) to be 148 in
the foregoing manner, these are substituted into Eq. (2-5).
A(S2; e2) < X < A(S2; 1) + 6 &cent; &cent; &cent;Eq:(2 &iexcl; 5)
and therefore
148 < X < 53 + 100
which when rearranged gives the following equation limiting X.
148 < X < 153 &cent; &cent; &cent; (2)0
As shown in Figure 2.3, the third area is a sector with a start azimuth of X degrees,
end azimuth of X-100+180 degrees, and central angle defined clockwise of 80 degrees.
The satellites in the third area are ones with which the channel state is not synchronized
in the first GPS receiver and is synchronized in the second GPS receiver . It will be
assumed that one satellite (satellite 9) having an azimuth of 215 degrees was found to be
present in this area. This value is substituted into Eq. (3-5) for both A(S3, 1) and A(S3,
e3).
A(S3; e3) + δ &iexcl; 180 < X < A(S3; 1) &cent; &cent; &cent;Eq:(3 &iexcl; 5)
and therefore
215 + 100 &iexcl; 180 < X < 215
which when rearranged gives the following equation limiting X.
135 < X < 215 &cent; &cent; &cent; (3)0
As the azimuth range that simultaneously satisfies Eqs. (1)’, (2)’ and (3)’, there is
obtained 148 < X < 153.
In other words, information is obtained that the unknown azimuth X in Figure 2.3 is a
range of azimuths between not less than 148 degrees and not greater than 153 degrees.
The method for acquiring azimuth information when it is clear that satellite signals
cannot be received from satellites in some directional areas of the whole sky because three
directions are blocked by very high buildings or the like will now be explained.The case where, as shown in Figure 2.3, the sky is open only at a sector centered on the
zenith having a central angle of 100 degrees will be considered. The antennas 11a, 11b
are, for example, placed so that δ is 30 degrees and the common second area is formed in
the direction that the sky is open. (It is assumed that, as shown in Figure 2.3, the area
of the hatched sectors represent the sky area in which direction satellite signals cannot be
received due to blockage of high-rise buildings or the like.)
Next, the GPS receivers connected to the antennas are operated and an attempt ismade to synchronize with and decode satellite signals of the GPS satellites in the sky
hemisphere and to determine position.
Although six satellites are actually present in the first area and the common second
area (which together correspond to the coverage area of the first planar patch antenna
area), signals from four of them cannot be received (synchronized with) because they are
hidden by buildings. (However, the observer cannot distinguish whether this is because
the satellite is in a sky area in which the antenna does not have sensitivity or because it is
blocked by a ground feature.) As a result, signals can be received from only two satellites
(satellites 18 and 22), one of which is assumed to be a satellite present in the common
second area .
In the drawing, the hatching indicates regions from which signals cannot be received
because they are blocked by buildings, the gray circles indicate satellites found to be
present in the first area , the black circles indicate satellites found to be present in the
second area , the white circles with a plus sign indicate satellites found to be present in
72 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
the third area , and the white circles indicate satellites that were not found to be present
in any of the areas 1, 2 and 3. The outermost solid circle indicates an angle of elevation of
0 degrees and the remaining concentric solid circles indicate angles of elevation increasing
inwardly in increments of 10 degrees.
Although six satellites are also actually present in the third area and the common second
area (which together correspond to the coverage area of the second planar patch antenna
area), signals from four of them cannot be received because they are hidden by buildings.
(However, the observer cannot distinguish whether this is because the satellite is in a sky
area in which the antenna does not have sensitivity or because it is blocked by a ground
feature.) As a result, signals can be received from only two satellites (satellites 18 and
20), one of which is assumed to be a satellite present in the common second area .
Since one satellite is thus present in each of the three areas 1, 2 and 3, it follows that
First term=Last term and the following information can be acquired from the respective
areas.
8<
:
A(S1; 1) = A(S1; e1) = 211
A(S2; 1) = A(S2; e2) = 244
A(S3; 1) = A(S3; e3) = 262
which in the order listed are satellite azimuth data for the first area , second area and
third area .
These data and δ=30 are substituted into the following three main equations (1-5),
(2-5) and (3-5).
8<
:
A(S1; 1) + δ < X < A(S1; 1) + 180 Eq:(1 &iexcl; 5)
A(S2; 1) < X < A(S2; 1) + δ Eq:(2 &iexcl; 5)
A(S3; 1) + δ &iexcl; 180 < X < A(S3; 1) Eq:(3 &iexcl; 5)
Substitution of the foregoing data in the main equations gives the following equations:
8<
:
211 + 30 < X < 211 + 180
244 < X < 244 + 30
262 + 30 &iexcl; 180 < X < 262
Rearranging these equations gives the following:
8< :
211 < X < 31
244 < X < 274
112 < X < 262
As the azimuth range that simultaneously satisfies these three equations, there is obtained
244 < X < 262. In other words, the azimuth X being sought is within the range
of 244 degrees to 262 degrees.
The observer decides the value of δ with consideration to the following tradeoff.
The value of δ and the value of the central angle of the common second area are the
same. If even a single satellite is picked up in the common second area , therefore, the
azimuth is immediately limited to the range of δ. This means that setting δ to a narrow
value has the advantage of enhancing the accuracy of the result. If δ is set to a narrow
value, however, the central angle of the common second area becomes narrow and it may
be impossible to pick up even a single satellite.
Consideration will now be given to the number of usable satellites in the sky, which
depends on the observer’s location and the time of day. At Tokyo, Japan, a city in the
middle latitudes, the number of satellite that can actually be used for GPS is known to be
2.3 Multiple unit configuration with arbitrary angle 73
between 8 and 12 at all times. It is reasonable to conclude, therefore, that on average 10
satellites are available for use. Assume, for example, that the usable sky area as viewed
from the observer’s location is a sector area having a central angle of only 36 degrees.
Based on statistical probability, the number of usable satellites that can be expected to
be present in the narrow 36-degree sky sector at the observer’s location is one (10 satellites
× 36 degrees/360 degrees=1 satellite).
If the angle δ between the two antennas is set at 36 degrees and the common area
having a central angle of 36 degrees is aligned with the usable sky area, the probability
of picking up a signal from a single satellite present in the area will be high. In the
measurement by the present invention, limitation to an azimuth range of δ is generally
instantaneously possible if even a single satellite is picked up. (The azimuth is immediately
limited to within the span of 6 if a single satellite is picked up because in Eq. (2-5), i.e.,
A(S2; e2) < X < A(S2; 1) + 6 the first term and last term become equal (e2=1) to give
A(S2; 1) < X < A(S2; 1) + 6). Thus, even in an environment where only a narrow sky
area is available for use, the present invention can nevertheless be expected to enable
azimuth limitation on the order of around 36 degrees at a high probability.
The usable sky area is seldom limited to such a poor condition as 36 degrees and is
usually considerably broader. When broader, the number of satellites that can be picked
up is naturally greater. This means that number of terms (e2) in Eq. (2-5) increases. In
this case, azimuth limitation narrower than 6 is possible from Eq. (2-5) alone, while even
more accurate azimuth limitation is likely to be possible owing to Eqs. (1-5) and (3-5)
also being usable thanks to the presence of S1 and S3 in the first area and third area .
Next, consider the case where, as shown in Figure 2.3, the sky area in which satellite
information can be acquired (where the sky is open) is limited by buildings or the like
to only at a sector centered on the zenith having a central angle of 45 degrees. (It is
assumed that, as shown in Figure 2.3, the area of the hatched sectors represent the sky
area in which direction satellite signals cannot be received due to blockage of high-rise
buildings or the like.) Assume that for some reason the observer wants to limit the azimuth
information to within a span of 25 degrees. In this case, the observer places the antennas
11a, 11b so that δ=25 degrees, for example, in order to form the common second area
in the direction of the sky area where measurement is possible. The operator then causes
the GPS receivers connected to the antennas to attempt to synchronize with and decode
signals from satellite present in the sky, and also to determine position.
If a satellite is fortunately found to be present in the second area , the azimuth obtained
(244 degrees) and δ=25 are substituted into the main equation for the second area . As
only one satellite (satellite 18) is present in this case, too, the first term A(S2, 1) and the
last term A(S2, e2) are the same. Therefore,
244 < X < 244 + 25
which when rearranged gives
244 < X < 269
In other words, the desired azimuth X falls between 244 degrees and 269 degrees.This can be generalized as follows. Considering a poor environment in which only one
satellite can be picked up, if the single satellite is picked up in the common second area
, the azimuth limitation width is δ degrees. (The azimuth is immediately limited to
within the span of δ degrees if even a single satellite is picked up because in Eq. (2-5),
i.e., A(S2; e2) < X < A(S2; 1) + δ, the first term and last term become equal (e2=1) to
give A(S2; 1) < X < A(S2; 1) + δ)).
If the single satellite is picked up in the first area , the azimuth limitation width is 180-
δ degrees. (The azimuth can be seen to be immediately limited to within the span of
180-δ degrees if even a single satellite is picked up because in Eq. (1-5), i.e., A(S1; e1)+
δ < X < A(S1; 1) + 180, the first term and last term become equal (e1=1) to give
74 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
A(S1; 1) + δ < X < A(S1; 1) + 180).
If the single satellite is picked up in the third area , the azimuth limitation width is
again 180-δ degrees. (The azimuth is can be seen to be immediately limited to within
the span of 180-δ degrees if even a single satellite is picked up because in Eq. (3-5), i.e.,
A(S3; e3) + δ &iexcl; 180 < X < A(S3; 1), the first term and last term become equal (e3=1)
to give A(S3; 1) + δ &iexcl; 180 < X < A(S3; 1)).
These are obviously superior to the results that would be obtained with a configuration
not having the common area.
This is clear from the fact that if δ is set at zero (no common area exists), the azimuth
limitation width is 180 degrees both when the single satellite is picked up in the first area
and when it is picked up in the third area (this corresponding the case of substituting
e1=1 and 8=0 into Eq. (1-5)). In other words, establishment of the common second area
particularly enhances the azimuth limitation capability under conditions where only one
satellite can be picked up.
As is clear from the foregoing explanation, the method for acquiring azimuth information
according to the present invention effectively enables acquisition of azimuth information
even at a location where the sky is partially blocked or a location where the likelihood of
blocking by buildings is obvious.
In fact, azimuth information can be acquired even at a location where most of the sky
is blocked, insofar as a signal can be received from at least one satellite present in the
unblocked sky area.
Since the two patch antennas do not have to be placed in parallel, moreover, they can
be installed, for example, on a mobile unit having a streamlined member mounted on its
nose (e.g. a motorcycle equipped with a streamlined cowl) to enable constant acquisition
of azimuth information during driving.
As explained in the foregoing, in the method for acquiring azimuth information according
the present invention, first and second planar patch antennas are disposed at an angle
to each other such that their sky coverage areas partially overlap, thereby dividing the
antenna sky coverage area into an area covered by only the first antenna, an area covered
only by the second antenna and a common area covered by both the first and second
antennas, whereby azimuth limitation information can be effectively acquired insofar as a
signal can be received from at least one satellite present in at least one of the three areas.
Azimuth limitation information can therefore be effectively acquired even at a location
where most of the sky is blocked.
When one or more satellites are present in two or more of the areas, azimuth information
can be acquired from each of these areas, making it possible to acquire still more accurate
azimuth information by taking the common product of sets of the azimuths to limit them
to a single azimuth.
For the simplified visual understandings, the explanation described above is to be based
on the two planar units. However, the principle described above can be easily and naturally
extended to any multiple GPS unit configurations which have the ability to limit not only
azimuth on the earth but also orientation in outer space or the like.
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limiation algorithm 75
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth
limiation algorithm
satellite’s azimuth and elvevation is calculated from the satellite orbit parameters acqured
from the almanac data at navigation message in transmitted signal. The calculation
process is descriebd in this section.
2.4.1 orbital elements
Orbital parameters consists of the following parameters:
1. &shy;: right ascension of the ascending node;
2. i: inclination angle
3. !: argument of perigee
4. A: semi-major axis;
5. e: eccentricity;
6. &micro;: true anomaly;
almanac data contains following parameters for all satellites.
&sup2; af0; af1; af2 : clock correction factor
&sup2; SVhealth : satellite information availability (so called, satellite health)
&sup2; SV : satellite ID
&sup2; e : eccentricity
&sup2; a : square root of semi-major axis ( a =
p
A )
&sup2; t0a : epoch
&sup2; M0 : mean anomaly
&sup2; ! : argument of perigee
&sup2; ±i : inclination angle
&sup2; &shy;0 : right ascension of ascending node
&sup2; &#729;&shy; : differentiation of right ascension of ascending node
76 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
2.4.2 Mean anomaly M(tt)
The value to be calculated: Satellite position : M(tt) (mean anomaly)
The formula to use :
M(tt) = M0 + (
r
&sup1;e
A3 ) &cent; (tt &iexcl; toa)
The known values to use:
M0 : mean anomaly
&sup1;e : WGS84 value of the earth’s universal gravitational parameter for GPS user
A : long radius of the orbit
toa : epoch
tt : elapsed time from the GPS week
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limiation algorithm 77
2.4.3 Eccentric anomaly E
The value to be calculated: satellite position, E (eccentric anomaly)
The fomula to be used:
Ei+1 = M(tt) + e sinEi
E0 = M(tt)
the iteration about ten times (i=10) makes the enough estimator of Ei+1.
The know values to be used:
tt : (already used in previous fomula)
M(tt) : (already used in previous fomula)
e : eccentricity
78 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
2.4.4 True anomaly &micro;
The value to be calculated : satellite position &micro;
The formula to be used:
sin &micro; =
p
1 &iexcl; e2 sinE
1 &iexcl; e cosE
cos &micro; =
cosE &iexcl; e
1 &iexcl; e cosE
The know values to be used:
E : eccentric anomaly (already used previous formula)
e : eccentricity
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limiation algorithm 79
2.4.5 Angle from the ascending node &Aacute;

The value to be calculated : satellite position &Aacute;
The formula to be used
&Aacute; = &micro; + !
The know values to be used:
&micro; : true anormaly (already used in previous formula)
! : Argument of Perigee
80 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
2.4.6 Distance from center of the Earth r, Inclination i
The value to be calculated :
2
664
u
r
i
3
775
=
2
664
&Aacute;
A(1 &iexcl; e cosE)
i0
3
775
The know values to be used:
A semi-major axis
e eccentricity
E eccentric anomaly
i0: inclination
tt: signal transmission time
toa: epoch
&Aacute; angle from the right assending node
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limiation algorithm 81
2.4.7 Right aassension of assending node &shy;
The value to be calculated : right ascension of ascending node &shy;
The formula to use:
&shy; = &shy;0 + (&#729;&shy; &iexcl; &#729;&shy;e) &cent; (tt &iexcl; toa) &iexcl; &#729;&shy;etoa
The know values to be used:
&shy;0 : right ascension of ascending node at the epoch
&shy;&#729; : differentiation of right ascension of ascending node
&#729;&shy;
e: Earth’s rotation speed
toa: epoch
82 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
2.4.8 ECEF rectangular coordinates representation (x; y; z)

The value to be calculated: satellite position, ECEF rectangular coordinates x; y; z
The value to use:
2
664
x
y
z
3
775
=
2
664
cos&shy; &iexcl;sin&shy;cos i
sin&shy; cos&shy;cos i
0 sin i
3
775
2
4 r cos u
r sin u
3
5
The know values to be used:
&shy; : right ascension of ascending node
i : inclunation
r : distance from the center of the Earth
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limiation algorithm 83
2.4.9 ECEF rectangular coordinate representation on observation point
(x; y; z)
The value to be calculated: ECEF rectangular coordinate value on observation point
x; y; z
The value to use:
Approximation values are obtained from the fomula. The shape of the Earth is approximated
by an ellipsoid.
x = (n + h) cosB cos L
y = (n + h) cosB sin L
z = f(1 &iexcl; e2)n + hg sinB
The know values to be used:
(B; L; h) latitude , longitude , ellilpsoid hight
e the Earth’s eccentricity (calculated from the Earth’s ellipticity fe = (1:0=298:277223563)
)
n prime vertical’s radius of curvature at the observation point (calculated from the
Earth’s semi-major axis and the Earth’s eccentricity)
84 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
2.4.10 ENU coordinate representation (E;N; U)
The value to be calculated: satellite position ENU coordinate (E;N;U)
The formula to use:
~xENU = R3(B; L)[~xECEF &iexcl; ~x0;ECEF ]
R3(B; L) =
2
664
&iexcl;sin L cos L 0
&iexcl;cos LsinB &iexcl;sin LsinB cosB
cos LcosB sin L cosB sinB
3
775
The konown values:
~xECEF : satellite position vector in ECEF rectangular coordinate
~x0;ECEF : ENU coordinate’s origin point (observation point)
[~xECEF &iexcl; ~x0;ECEF ] : satellite’s relative position from the origin point
R3(B;L) : rotation matrix from ECEF coordinate to ENU coordinate
B: latitude of the origin point.
L: longitude of the origin point.
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limiation algorithm 85
2.4.11 local horizontal coordinate representation (azimuth; elevation)
The value to be calculated: satellite position, (azimuth; elevation)
The value to use:
azimuth = arctan
enu:e
enu:n
elevation = arctan
enu:u
p
enu:e2 + enu:n2
The know values to be used:
(e; n; u) ENU coordinate
86 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
2.4.12 GPS constants for calculation
GPS interface specification [82] defines constants to be used in GPS calculation.
&sup1; = 3:986005x1014meters3=second2 WGS 84 value of the earth’s gravitational constant
for GPS user
c = 2:99792458x108meters=second speed of light
&#729;&shy;
e = 7:2921151467x10&iexcl;5rad=sec WGS 84 value of the earth’s rotation rate
6378137meters radius of the Earth
(1:0=298:257223563) ellipticity
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limiation algorithm 87
Fig. 2.13. Simplified block diagram and orientation of antenna of multiple unit configuration
with arbitrary angle
88 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
Fig. 2.14. Simplified block diagram and orientation of antenna of multiple unit configuration
with arbitrary angle
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limiation algorithm 89
Fig. 2.15. Explanation of principle concept of satellites constellation and orientation of
multiple unit with arbitrary angle
90 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
Fig. 2.16. Simplified example for explanation of relationship between satellites constellation
and multiple unit configuration with arbitrary angle
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limiation algorithm 91
Fig. 2.17. Example for explanation of the relationship between satellites constellation and
multiple unit configuration with arbitrary angle
92 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
The algorithm of azimuth limiation and the satellite position identification as its necessary
premise are described below.
&curren;
&pound;
&iexcl;
start &cent;
¶ ↓
&micro;
&sup3;
´
Input1: time (UTC or JST), observation point (name of the city or (latitude,
longitude, height) ) Input2: the number of antennas, antenna configuration
Input3: signal strength threshold, satellite
¨ ↓
§

specify each GPS satellite’s position in the orbital plane at the time &brvbar;&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
specify each GPS satellite position in (x,y,z) rectangular coordinate, based onthe relationship of vernal equinox, at the time
¨ ↓
§

specify each GPS satellite position in ECEF coordinate at the time &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
specify each GPS satellite position in ENU coordinate at the time at the observation
point
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
specifing each GPS satellite position in local horizontal coordinate at the timeat the observation point
¨ ↓
§

list visible GPS satellites at the time at the observation point &brvbar;
&ordm; ↓
&sup1;
&middot;
&cedil;
dispose a single GPS planar antenna having a hemisperical antenna pattern
with its beam center horizontal to form a sky coveratge area of antenna sensitivity
that is quarter-sphaere in a direction GPS antena faces bounded by a
agreat semicircle passing through the zenith (A)
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
process at a data processing unit signals received by the receiver to discriminate
the satellites present in the coverage area.
¨ ↓
§

exclude very high elevation satellites and extremely low elevation satellites &brvbar;
¶ ↓
&micro;
&sup3;
´
use azimuths of the selected satellites to arrange the satellites found to be
present in the sky coverage area in clockwize order as viewed from the sky
coverage area start azimuth
&frac34; ↓
&frac12;
&raquo;
&frac14;
limit the azimuth of a direction in which one side of the great semicircle faceswithin a azimuth range defined clockwise whose start azimuth is the azimuth
of the satellite corresponding to the last in said order and whose end azimuth
is the reverse direction from the azimuth of the satellite corresponding to thefirst in said order.

2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limiation algorithm 93
&ordm;
&sup1;
&middot;
&cedil;
if there are any other antenna in the configuration, repeat the above process
from the point (A) for each antenna to limit the azimuth of the direction and
aquire the final product of azimuth limitaion of the direction with all azimuthlimitations overlapped
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
finish &cent;
94
Chapter 3
Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.1. Grwin simulation figures
Fig. 3.2. Grwin simulation figures set.2
Fig. 3.3. Grwin simulation figures set.3
95
Fig. 3.4. Grwin simulation figures set.4
96 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
3.1 Expected value of azimuth limitation width with parallel
back-to-back
A computer simulation was conducted for determining what level of azimuth limitation
values can be acquired in the case of on-the-spot azimuth limitation using the device for
acquiring azimuth information that is an embodiment of the method for acquiring azimuth
information of the present invention. The results follow.
The computer simulation was conducted using the real-time GPS satellite orbital parameters
of actually operating GPS satellites on February 17, 2000 in the sky over the
center (latitude N35 40’ 14.9”, longitude E139 45’ 33.4”) of Hibiya Park in Tokyo (located
at middle latitude area in northern hemisphere).
Evaluation was conducted with respect to fixed time points between midnight (0 am)
and 11 am (0, 1, 2, ... 10, 11 am), i.e. with respect to 12 separate fixed time points
spaced at regular time intervals. The evaluation was conducted at different time points in
order to accurately reflect the fact that the number of available satellites and the satellite
constellation in the sky hemisphere vary depending on the time of day.
In order to obtain results as close to reality as possible, the angle of elevation region of
5 degrees and lower easily affected by ground feature signal blocking was defined as being
unavailable, and control was effected to exclude high elevation satellites (85-degree and
higher satellites) from azimuth computation as explained earlier in this specification.
The arbitrary (random) setting of the measurement direction in actual use was emulated
by making random numbers (0-359) to select measurement direction on every trial in
the whole simulation. One thousand random trials were conducted at each time point
to enhance the evaluation results and enable consistent assessment. As 1,000 random
simulations were conducted at each of 12 time points, the total number of trials was
12,000.
The computer simulation was conducted assuming a coverage area overlap of widthof 2.5 degrees on either side of the great circle forming boundary. The probability of
occurrence of case 6, which was one of the cases of state ”A” (as described in Table ), was
90.1%, in which azimuth limitation was immediately possible. The bilateral error in the
10,812, which corresponds to 90.1% of 12,000 trials, azimuth limitation results was about
32.85 degrees.
A maximum of 12 directions at intervals of 30 degrees are commonly used in human daily
activities: north, north-northeast, east-northeast, east, east-southeast, south-southeast,
south, south-southwest, west-southwest, west, west-northwest and north-northwest. The
method of this invention enables azimuth limitation of this level even by random measurement
with no rotation. This demonstrates that the invention provides a simple azimuthinformation acquisition method with great practical utility.
The probability of catching one or more satellites in the measurement direction or the
direction opposite the measurement direction at the first time the device is randomly
placed (without rotation), thereby enabling immediate azimuth determination, was 9.9%.
In other words, the probability of case 11 occurrence, which was one of the cases of state
”B” (as described in Table ), was 9.9%, in which azimuth determination was instantly possible
by chance. The chance of being able to conduct azimuth determination immediatelyis thus relatively high.
The spread spectrum communication method is resistant to affects of multipath or fading
effects by nature, compared to other communication methods such as time divisionmultiple access for the following two reasons; (1) When a long delay multipath is considered
where the delay time is longer than the chip width (about 300 meters or 1 micro3.1 Expected value of azimuth limitation width with parallel back-to-back 97
Fig. 3.5. Almanac parameters [82]
98 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.6. Almanac data format: pages 2,3,4,5,7,8,9 and 10 of subframe 3 have the same
format as pages 1through 24 of subframe 5 [82]
3.2 Effect of scalability 99
Fig. 3.7. ReducedAlmanacParameters
second at C/A code), the self-correlation function of Gold code invalidates its effect[85].
(2) When a short delay multipath is considered where the delay time is shorter than the
chip width, the multipath effect on the azimuth is so small (about 10&iexcl;3) that it is negligible.
Assuming the multipath whose amplitude is weakened by 12 dB compared to the
direct wave, the length measurement error would be about 35 meters[88] or 4 meters[87]
when a correlator width of 1.0 or 0.1 is taken advantage of respectively. The effects on the
azimuth limitation affected by these length measurement errors are to be found 2:0&pound;10&iexcl;3
or 1:6 &pound; 10&iexcl;3 degrees at most respectively, and are negligible[181].The number of available GPS satellites in sky hemisphere viewed from a middle latitude
area is usually as many as 9 to 12. This largeness of the number of available satellites
in sky hemisphere is believed to be a main factor for the high efficiency of the device
for acquiring azimuth information that is an embodiment of the method for acquiring
azimuth information of the present invention.
No case other than cases 6 and 11 did occur in the 12,000 random trials. Considering
the constellation of GPS satellite is designed not to be localized in a small area of the
sky hemisphere but to spread as evenly as possible in the sky hemisphere viewed from
a middle latitude area, the probability of GPS satellite localization to a half area of sky
hemisphere is very small. Therefore, the simulation result that implied 0% occurrence of
GPS satellite localization was reasonable.
3.2 Effect of scalability
Next, the evaluation of the single unit configuration and other multiple unit configurations
were carried out. The same conditions are used for this simulation. This result is
drawn in Figure 3.20.
The algorithm of simulation on scalability effect of azimuth limiation is described below.
&curren;
&pound;
&iexcl;
start &cent;

100 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.8. Elements of coordination system (1/2) [82]
3.2 Effect of scalability 101
Fig. 3.9. Elements of coordination system (2/2) [82]
102 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.10. Almanac file example
3.2 Effect of scalability 103
Fig. 3.11. Codes for health of SV signal components
104 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.12. Checking between reference simulator of Planning v2.8 (Trimble Navigation
Limited [94]) and dedicated simulator developed by author (2008/5/22,Thr,
00:00:00-01:00:00 UTC, Tokyo) (23.c, w456 080518sun 137.alm,
wt0.week=456+1024, wt0.sec=1.0*SECONDS DAY*(22-18) )
3.2 Effect of scalability 105
Fig. 3.13. U.S. Department of Homeland Security, U.S. Coast Guard, Navigation Center
of Excellence, home page ([92])
106 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.14. U.S. Department of Homeland Security, U.S. Coast Guard, Navigation Center
of Excellence, almanac site ([92])
3.2 Effect of scalability 107
Fig. 3.15. U.S. Department of Homeland Security, U.S. Coast Guard, Navigation Center
of Excellence, almanac site, yuma format ([92])
108 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
N&#65376;0&#65376;deg
E
S
W
&#65376;&#65376;30deg
&#65376;&#65376;60deg
15
27
26
2
24 10
29
30
18
5
12
9
9
27
15
2
26
24 10
29
30
18
5
12
9
27
2
15
26
24 10
29
18
30
5
12
9
227
15
26
24 10
29
21
18
22 30
5
12 9
2
27
15
26
10
24
29
21
18
22
30
5
12
9
2
26
15
21 24
29
18
22
30
5
12 12
9
2
26
15
24
21
29
18
22
30
14
5
12
9
2
26
15
24
21
18
29
22
14
30
5 5 12
9 2
24
26
15
21
18
22
29
14
30
5 12
2
9
24
26
15
21
18
22
29
14
30 5 12
2
9
24
21 15
18
22
14
29
30 5 12
9
24
15
18 21
22
14
29
30 30
5
12
9
24
15
21
18
22
14
29
30
5
12
24
9
21
18
22
14
29
30
5
12
24
9
21
18
22
6
14
31
29
30
5
12
24
9
21
18
22
6
14
31
29
29
30
5
12
24
9
21
18
22
6
14
31 29
30
24 5
12
21
9
22 18
14
6
31
29
30
24
5
12
21
9
18
22
14
6
31
29
24
30
21
5
12
18 9
22
14
6
31
29
24
21
30
5
12
9
18
22
14
3
6
31
29
24
21 30
5
12
18
22
14
3
6
31 21
29
24
30
5
12
18
22
14
3
6
31
16
21
24 29
30
5
12
18
14 22
3
6
31
16
21
30
18
5
12
22
14
3
31
6
16
21
18 30
5
12
22
14
31
3
6
16
21
18
30
22 5
14
31
3
6
16
21
18
30
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110 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
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18
21
24
15
26
27 10
8
7
25
19
3
6
16
22
18
21
24
15
26
27 10
8
7
19
3
6
22
18
21
15
26
27
28
8
7
19
3
6
22
18 21
15
26
27
28
8
7
19
3
6
22
18
21
15
26
27
28
8
19
3
6
22
18
21
9
15
26
27
28
8
19
3
6 22
21
18
9
15
26
28 27
8
11
19
3
6
22
22 21
18
9
15
26
27
8 28
11
19
3
6
14
22
18
9
15
26
27
8 28
11
19
3
6
14
22
18
9
15
26
27
28
11
19
3
6 14
22
18
9
15
2717
28
11
19
3 14
22
18
9
15
2717
28
11
19
14
22
18
9
17
28
11
32
19
14
22
18
9
17
28
11
32
19
14
22
18
9
17
28
11
32
19
14
22
5
12
9
17
28
20
11
32
14
22
5
12
17 9
28
20
32
11 14 22
5
12
9
17
20
32
11
31
14
22
30
5
12
9
17
20
32
11
31
14
30
5
12
9
17
20
32
11
31
14
30
5
12
9
4
17
20
32
11
31
14
30
5
12
9
4
17
20
11
32
31
14
30
5
12
4
17
20
23
11
32
31
14
30
5
12
4
17
20
23
11
32
32
31
14
30
5
12
2
4
17
23
20
11
32
31
14
30
5
12
2
4
17
23
20
32
31
14
30
5
2 12
4
13
23 20
32
31
30
12 5
2
4
13
23
20
32
31
29
30
12 5
2
4
13
23
20
32
16
31
29
30
12 5
2
4
13
23
20
20 32
16
31
29
30
5
2
4
13
23
20 32
16
31
29
30
2
4
13
25
23
20
16
31
29
30
2
4
13
25
23
20
23
16
31
29
30
2
4
13
25
20
23
16
31
29
3024
10
2
4
13
7 25
23
16
31
29
24
10
2
4
7
25
13
23
16
24
29
10
2
4
7
25
13
23
16
24
29
10
2
7
25
13
13
23
6
16
2924 21
10
2
7
25 13
23
3
6
16
24 21
29
10
2
7
25
Fig. 3.19. High latitude (near South pole ) (-80,139,0) skyplot 2009.2.15 00:00:00-24:00:00
step 30min (sat16.c output)
112 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
&ordm;
&sup1;
&middot;
&cedil;
Input1: time (UTC or JST), observation point (name of the city or (latitude,
longitude, height) ) [tokyo, 2000.2.17 00:00:00-23:59:59, 3miniutes interval] Input2:
the number of antennas, antenna configuration [1-12 antenna (2=parallel)]
Input3: signal strength threshold, satellite [5-85degree, -130dB]
¨ ↓
§

reset the system configuration &brvbar;
¨ ↓
§

(A) &brvbar;
¨ ↓
§

reset the observation time as the starting time &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
reset the accumuration, minimum and maximum values of azimuth limitation
to all zeros
¨ ↓
§

(B) &brvbar;
&sup2; ↓
±
&macr;
°
calcurate azimuth and elevation of each GPS satellite whose elevation is more
than zero degree and within the elevation constraint, [5 to 85] , at the observation
time and location
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
reset the measurement direction to zero &cent;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
reset the small sum of the azimuth limitation to zero &cent;
¨ ↓
§

(C) &brvbar;
¨ ↓
§

reset the preceding azimuth limitation range to no limitation &brvbar;
¨ ↓
§

reset the antenna ID in the system to zero &brvbar;
¨ ↓
§

(D) &brvbar;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
execute azimuth limitation as to the interested antenna ID &cent;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
overlap the curernt azimuth limitation to preceding azimuth limitation and
store the result as the new preceding azimuth limitation
¨ ↓
§

increment antenna ID in the system &brvbar;
¨ ↓
§

if there is more antenna ID to check, go to (D) &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
convert azimuth limiation range to azimuth ilmitation width and add the azimuthlimitation width to small sum of azimuth limitation width
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
increment measurement direction &cent;
¨ ↓
§

if there is more measurement direction (upto 360 degrees) to check, go to (c) &brvbar;
3.3 Effect of satellite constellation 113
&sup2; ↓
±
&macr;
°
calculate azimuth limitation width as (accumulated value / 360.0) and accumulateazimuth ilmiation width and update minimum and maximum azimuth
limitation width
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
increment the observation time &cent;
¨ ↓
§

if there is more observation time to check (upto 24hours), go to (B) &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
calculate average azimuth limiation width as (accumulation / total numer of
observation time)
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
output the result (x-axis: the number of antenna (system configuration), y-axis:average, maximu and minimum azimuth limiation width)
¨ ↓
§

increment system configuration ID &brvbar;
¨ ↓
§

if there is more system configuration to check, go to (A) &brvbar;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
finish &cent;
Interestingly, even single unit configuration is able to provide about 60 degrees of the
average azimuth limitation width. It implies that when a user bring this proposed GPS
receiving unit instead of the usual L1 C/A GPS receiving unit he/she can take advantage
of the unit as an azimuth information device, which is able to be expected to provide
about 60 degrees of the average azimuth limitation width, as well as a normal positioning
device proposed unit.
The average azimuth limitation width of the parallel back-to-back unit configuration
was described earlier.
The averages values of three units’ configuration, i.e. four units configuration and
others, are simply decreased as the numbers of the unit increase. In this simulation, the
proposed units are supposed to be arranged along with the side of the regular polygon
which have the same number of edges as the GPS units as illustrated at Figure 3.21 .
As Figure 3.20 shows, the scalability curve seems to be approximated by a reciprocal
function of the number of the proposed units.
It is interesting feature of this proposed unit that the scalability discussed above is
considered as repetitive uses of single (or a few) unit configuration by a user. This feature
allows the user to narrow azimuth limitation width step by step when he has time without
any move of his location or any visual inspection around him. This feature is an important
superiority to the earth-magnetism compass with which the user is not able to pursue the
certainty of the indicator of the earth-magnetism compass even if he have plenty of time.
3.3 Effect of satellite constellation
During this simulation research, another question occurred; it was how seriously/lightly
the GPS satellite constellation affects the average azimuth limitation width. In other
words, the question is whether there is any suitable timing for the azimuth acquisition
114 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.20. Graph of simulation result on scalability of proposed GPS receiving units, with
dotted curves of the best and worst cases
3.3 Effect of satellite constellation 115
Fig. 3.21. Examples of multiple unit configurations using the sides of regular polygons
116 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
with this proposed method and how often such timing visits. In order to know the answer
the question, each hour’s (each o’clock) average azimuth limitation width is respectively
calculated.
The main purpose of this investigation is to evaluate the magnitude of dispersion of
average azimuth limitation widths of every hour. In order to do so, it is needed to
make it sure that the average azimuth limitation width converge on the value along the
law of the large number. In this consideration, each table contains the average azimuth
limitation widths acquired by the larger numbers of trials. Comparing to the average
azimuth limitation widths with different number of trials, the convergence of the data can
be confirmed.
Those data acquired by parallel back-to-back unit configuration and by single unit
configuration are plotted in Figure 3.22 and Figure 3.23 respectively. Comparing to the
convergence of the average azimuth limitation widths by the different numbers of trials
at each hour, it can be easily recognized the dispersion of the average azimuth limitation
widths of respective hours.
The algorithm of simulation on scalability effect of azimuth limiation is described below.
&curren;
&pound;
&iexcl;
start &cent;
&ordm; ↓
&sup1;
&middot;
&cedil;
Input1: time (UTC or JST), observation point (name of the city or (latitude,
longitude, height) ) [tokyo, 2000.2.17 00:00:00-23:59:59, 3miniutes interval] Input2:
the number of antennas, antenna configuration [1 and 2 antenna (2=parallel)]
Input3: signal strength threshold, satellite [5-85degree, -130dB]
¨ ↓
§

reset the system configuration &brvbar;
¨ ↓
§

(A) &brvbar;
¨ ↓
§

reset the observation time as the starting time &brvbar;
¨ ↓
§

(B) &brvbar;
&sup2; ↓
±
&macr;
°
calcurate azimuth and elevation of each GPS satellite whose elevation is more
than zero degree and within the elevation constraint, [5 to 85] , at the observation
time and location
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
reset the measurement direction to zero &cent;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
reset the small sum of the azimuth limitation to zero &cent;
¨ ↓
§

(C) &brvbar;
¨ ↓
§

reset the preceding azimuth limitation range to no limitation &brvbar;
¨ ↓
§

reset the antenna ID in the system to zero &brvbar;
¨ ↓
§

(D) &brvbar;
3.3 Effect of satellite constellation 117
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
execute azimuth limitation as to the interested antenna ID &cent;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
overlap the curernt azimuth limitation to preceding azimuth limitation and
store the result as the new preceding azimuth limitation
¨ ↓
§

increment antenna ID in the system &brvbar;
¨ ↓
§

if there is more antenna ID to check, go to (D) &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
convert azimuth limiation range to azimuth ilmitation width and add the azimuthlimitation width to small sum of azimuth limitation width
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
increment measurement direction &cent;
¨ ↓
§

if there is more measurement direction (upto 360 degrees) to check, go to (c) &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
calculate azimuth limitation width as (accumulated value / 360.0) and accumulateazimuth ilmiation width
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
output the result (x-axis: time, y-axis: average azimuth limiation width, color:system conifguration)
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
increment the observation time &cent;
¨ ↓
§

if there is more observation time to check (upto 24hours), go to (B) &brvbar;

¨ ↓
§

increment system configuration ID &brvbar;
¨ ↓
§

if there is more system configuration to check, go to (A) &brvbar;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
finish &cent;
From those graph, we can study several significant features, probably specific to the
proposed method among azimuth acquiring methods.
1. Generally, there is almost always about 30 degree differences between the data with
parallel back-to-back unit configuration and single unit configuration.
2. However, at 3 and 17 o’clocks, suddenly 36 degrees or more differences are observed.
These phenomena are considered to is due to the not-well-balanced scatterednessor the very small number of the available GPS satellites in the sky . Single unit
configuration is thought to be more vulnerable to such a situation. For example,it might be such a situation like that there were only a few substantially available
(in the middle elevations) satellite. While parallel back-to-back unit configuration
can cover the sky hemisphere, single unit configuration sometimes lost the possible
118 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
sole cluster of the available satellites. In such a case, 0 satellite might be acquired
by the single unit configuration. It might decrease the average azimuth limitation
width such dramatically as values more than 36 degrees. This explanation is planed
to be checked in further investigation.
3. There seem to be some GPS satellite constellations operate to the advantage for the
proposed azimuth limitation method and others do not. As a result of a scrutinyon this issue, the cause of the dispersion of the average azimuth limitation width
between each hour is thought to be the overlap of the GPS satellite azimuths. If such
degeneration occurred, the number of GPS satellites available for the calculation of
azimuth limitation width substantially decreases.
3.4 Effect of number of acquired gps satellite signals
WE have seen the average azimuth limitation widths when parallel unit configuration
, single unit configuration, multiple unit configuration with more than three units. In
the case of parallel unit configuration, the azimuth limitation width of about 30 degrees
is expected. When single unit configuration is deployed, the value is going to widen to
about 60 degrees. As for multiple configuration having more than three units, Figure
3.20 shows the average azimuth limitation widths respectively. Those values is thought be
approximated by a reciprocal function of the number of the proposed units. The formula
of the function is planed to be found in this research.
In addition, we have known that there are fluctuations of the average azimuth limitation
widths through the measurement time. It is firstly due to the number of available GPS
satellites in the sky. Secondly, it is caused by the overlap of multiple GPS satellite azimuth.
It leads to the substantial decrease of the number of the GPS satellite available to the
azimuth limitation which is the main concept of the paper. Usually, the fluctuation pattern
of the average azimuth limitation widths through the time is found both in parallel back-toback
configuration unit and single unit configuration in a synchronized fashion. However,
in the case of some special constellations, the single unit configuration’s deficit comes to
light in the way of the unexpectedly broader azimuth limitation widths.
The algorithm to gather the data on the effect of the number of acquired satellite is as
follows:
&curren;
&pound;
&iexcl;
start &cent;
&Acirc; ↓
&Aacute;
&iquest;
&Agrave;
Input1: time (UTC or JST), observation point (name of the city or (latitude,
longitude, height) ) [tokyo, 2000.2.17 00:00:00-23:59:59, 3 miniutes interval]
Input2: the number of antennas, antenna configuration [parallel back-to-back]
Input3: signal strength threshold, satellite [5-85degree, -130dB] Input4: blcockage
ratio [0.0-0.9, 0.9 inteval]
¨ ↓
§

reset the blockage ration to zero &brvbar;
¨ ↓
§

(A) &brvbar;
¨ ↓
§

reset the observation time as the starting time &brvbar;

3.4 Effect of number of acquired gps satellite signals 119
Fig. 3.22. Graph of simulation result on average azimuth limitation width and constellation
dependency (parallel back-to-back unit configuration)
120 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.23. Graph of simulation result on average azimuth limitation width and constellation
dependency (single unit configuration)
3.4 Effect of number of acquired gps satellite signals 121
&reg;
&shy;
&copy;
&ordf;
reset the accumuration value, for the each number of acquired satellites, of
azimuth limitation to zeros
¨ ↓
§

(B) &brvbar;
&sup2; ↓
±
&macr;
°
calcurate azimuth and elevation of each GPS satellite whose elevation is more
than zero degree and within the elevation constraint, [5 to 85] , at the observation
time and location
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
reset the measurement direction to zero &cent;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
reset the small sum of the azimuth limitation, each for the number of acquired
satellites, to zero
¨ ↓
§

(C) &brvbar;
¨ ↓
§

reset the preceding azimuth limitation range to no limitation &brvbar;
¨ ↓
§

reset the antenna ID in the system to zero &brvbar;
¨ ↓
§

(D) &brvbar;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
execute azimuth limitation as to the interested antenna ID &cent;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
overlap the curernt azimuth limitation to preceding azimuth limitation and
store the result as the new preceding azimuth limitation
¨ ↓
§

increment antenna ID in the system &brvbar;
¨ ↓
§

if there is more antenna ID to check, go to (D) &brvbar;
¶ ↓
&micro;
&sup3;
´
convert azimuth limiation range to azimuth ilmitation width and add the azimuthlimitation width to small sum of azimuth limitation width each for the
number of acquired satellites
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
increment measurement direction &cent;
¨ ↓
§

if there is more measurement direction (upto 360 degrees) to check, go to (c) &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
calculate azimuth limitation width as (accumulated value each for the number
of acquired satellites / 360.0) and accumulate azimuth ilmiation width
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
increment the observation time &cent;
¨ ↓
§

if there is more observation time to check (upto 24hours), go to (B) &brvbar;

122 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
&reg;
&shy;
&copy;
&ordf;
calculate average azimuth limiation width as (accumulation / total numer of
observation time)
&ordm; ↓
&sup1;
&middot;
&cedil;
output the result (x-axis: the number of acquired satellites, y-axis: average
azimuth limiation width) (if blockage ratio ==0.0 then output the average
azimuth limiation width for the number of satellites of 6 to 12. Other wize, 1
to 12 )
¨ ↓
§

increment blockage ratio &brvbar;
¨ ↓
§

if there is more blockage ratio, go to (A) &brvbar;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
finish &cent;
Best and worst constellations for the average azimuth limitation width seems to be
another thing as the timing the synchronization of the fluctuation of the average azimuth
limitation width is held in almost parallel distance in the sense of the azimuth limitation
width. The important element making the frustrations and the critical element leading
the low performance of single unit configuration is thought to be different ones. To making
this point more clear is to be planed.
Reflecting all these discussions so far, it might be able to be said that these are still ideal
value even if the average azimuth limitation width is simulated in the worst constellation
of GPS satellite, because the signals of the GPS satellites observed in the middle elevations
are to be acquired. Of course, GPS satellites in the very low and high elevation angle
are not supposed to be taken advantage of to acquire the azimuth limitation width with
possible ground blocking effect and possible contamination of the azimuth limitation width
respectively.
However, in reality, due to the high-rise building in cities, thick foliage and trunks of
woods in forests and natural topography in mountainous areas including canyon, there
can be a considerable possibility of blockage of GPS satellite signals. In this context, the
next important question would be how rapidly/slowly the performance falls as the number
of the acquired GPS satellite signals decreases.
From this point of view, the next simulation is carried out in order to make it clear the
relationship between the number of acquired GPS satellite signals and the average azimuth
limitation width. In this simulation, which satellites will be blocked does not always
depend on the elevations of the satellites. Blockage by the ground features is inevitable
effect cased by the unique features of the supposed observed point. Therefore, blocked
satellites should be selected in a randomized fashion in spite of the elevations. Thus, the
number of the acquired satellites itself is important and those azimuths are randomized
in this simulation. As the unit configuration, parallel back-to-back unit configuration is
selected. In this background, the average azimuth limitation width is obtained from the
1,000,000 trials of the randomized satellite constellations above the parallel back-to-back
unit configuration in this simulation. In addition to the average value, the maximum value
and minimum value are described.
The data obtained from the simulation are shown in a graph fashion in Figure 3.24.
This graph makes it clear that the parallel back-to-back configuration has significant
characteristics. At first, as long as the parallel back-to-back unit configuration catches
only one GPS satellite signals, it output the azimuth limitation width of 180 degrees.
3.4 Effect of number of acquired gps satellite signals 123
Fig. 3.24. Graph of simulation result on average of azimuth limitation widths and number
of received GPS satellite signals (parallel back-to-back unit configuration)
124 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
The GPS system is designed to have redundant GPS satellites for the GPS positioning
receiver to be able to acquire the four satellites to achieve the positioning calculation.
Therefore, in the sky hemisphere, the probability for the GPS receiver to acquire one
GPS satellite can be rather high even if under the bad constellation of GPS satellites and
in the severe environment of blockage such like metropolis or mountainous areas. (If the
user has the single unit configuration, simply to turn the orientation of the unit emulate
the parallel back-to-back configuration and the possibility to catch one satellite signal will
be still high.)
Being different from the positioning calculation, azimuth limitation is able to make use
of the single satellite signal even if only one GPS satellite signal is acquired. In this case,
the most recent positing date can be approximated in the most case because the GPS
satellite altitude is 20,000km from the ground, small deference between current position
of the user and the most recent position calculation result usually does not affect the GPS
satellite azimuth very meaningfully.
This characteristic is one important point to make the proposed system useful in daily
life. Although multipath effect can not be neglected usually to the position calculation,
its effect through the position calculation to the azimuth limitation can be also neglected.
It was stated earlier.
Secondly, the average azimuth limitation width is approximate by the formula ofa = 360=(n + 1), where a = azimuth limitation width, and n = the number of acquired
signals from GPS satellites. This simple formula would be useful for the user to determine
the how long he/she tries to acquire the GPS satellite signals.
3.5 Effect of angle for dual unit configuration
Up to previous section, the back-to-back parallel configuration is considered as a basic
configuration for two units. It may be considered reasonable as only the configuration
can cover all hemisphere above the user. However, there are many variation of the two
type configuration such like orthogonally-crossed configuration and crossed configuration
with an acute angle. Those configuration have to be investigated on the point of their
performance; azimuth limitation width.
In order to make it clear, a computer simulation is employed, where GPS satellite
constellations at Hibiya-park in real at 24 o’clocks in a day are used. With a satellite
constellation, 1,000,000 trials are carried out. Measurement direction is randomized at
each trial. Only satellite elevation angles between 5 degrees and 85 degrees are supposed
to be available in this simulation.
&curren;
&pound;
&iexcl;
start &cent;
&ordm; ↓
&sup1;
&middot;
&cedil;
Input1: time (UTC or JST), observation point (name of the city or (latitude,
longitude, height) ) [tokyo, 2000.2.17 00:00:00-23:59:59, 3miniutes interval] Input2:
the number of antennas, antenna configuration [2 antenna, 0 - 180 degrees]
Input3: signal strength threshold, satellite [5-85degree, -130dB]
¨ ↓
§

reset the system configuration &brvbar;
¨ ↓
§

(A) &brvbar;
¨ ↓
§

reset the observation time as the starting time &brvbar;

3.5 Effect of angle for dual unit configuration 125
&reg;
&shy;
&copy;
&ordf;
reset the accumuration, minimum and maximum values of azimuth limitation
to all zeros
¨ ↓
§

(B) &brvbar;
&sup2; ↓
±
&macr;
°
calcurate azimuth and elevation of each GPS satellite whose elevation is more
than zero degree and within the elevation constraint, [5 to 85] , at the observation
time and location
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
reset the measurement direction to zero &cent;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
reset the small sum of the azimuth limitation to zero &cent;
¨ ↓
§

(C) &brvbar;
¨ ↓
§

reset the preceding azimuth limitation range to no limitation &brvbar;
¨ ↓
§

reset the antenna ID in the system to zero &brvbar;
¨ ↓
§

(D) &brvbar;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
execute azimuth limitation as to the interested antenna ID &cent;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
overlap the curernt azimuth limitation to preceding azimuth limitation and
store the result as the new preceding azimuth limitation
¨ ↓
§

increment antenna ID in the system &brvbar;
¨ ↓
§

if there is more antenna ID to check, go to (D) &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
convert azimuth limiation range to azimuth ilmitation width and add the azimuthlimitation width to small sum of azimuth limitation width
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
increment measurement direction &cent;
¨ ↓
§

if there is more measurement direction (upto 360 degrees) to check, go to (c) &brvbar;
&sup2; ↓
±
&macr;
°
calculate azimuth limitation width as (accumulated value / 360.0) and accumulateazimuth ilmiation width and update minimum and maximum azimuth
limitation width
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
increment the observation time &cent;
¨ ↓
§

if there is more observation time to check (upto 24hours), go to (B) &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
calculate average azimuth limiation width as (accumulation / total numer of
observation time)
126 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
output the result (x-axis: angle of duan antenna (system configuration), y-axis:average, maximu and minimum azimuth limiation width)
¨ ↓
§

increment system configuration ID &brvbar;
¨ ↓
§

if there is more system configuration to check, go to (A) &brvbar;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
finish &cent;
As a result, comparing to parallel back-to-back configuration (average: 32.85 degrees,
best: 20.34 degrees (at 8 o’clock satellite constellation), worst 55.06 degrees (at 14
o’clock)), orthogonally-crossed configuration degenerates by 3.28 degrees in the average
value and by 3.10 degrees in the best value. However, interestingly it improves by 1.94
degrees in the worst value. Its best value is measured at 8 o’clock. It is the same time
at which parallel back-to-back made its best score. On the other hand, its worst value is
acquired at 19 o’clock, it is different from the time in which parallel back-to-back made
its best.
As to two units configuration with the angle of 45 degrees, comparing to parallel backto-
back configuration (average: 32.85 degrees, best: 20.34 degrees (at 8 o’clock
satellite
constellation), worst 55.06 degrees (at 14 o’clock)), the 45 degrees type degenerates by
1.64 degrees in its average and by 3.78 degrees in its best. On the contrary, it improves
as much as by 10.04 in its worst. It is made at 8 o’clock and is the same time at which
parallel back-to-back configuration hit its best. On the other hand, its worst value is
acquired at 3 o’clock, it is different from the time in which parallel back-to-back made its
best.
Regarding to two units configuration with the angle of 135 degrees, comparing to parallel
back-to-back configuration (average: 32.85 degrees, best: 20.34 degrees (at 8 o’clock
satellite constellation), worst 55.06 degrees (at 14 o’clock)), the 135 degrees type improves
by 2.64 degrees in its average, by 2.12 degrees in its best and by as much as 16.78 degrees
in its worst. It is made at 8 o’clock and is the same time at which parallel back-to-back
configuration hit its best. On the other hand, its worst value is acquired at 23 o’clock, it
is different from the time in which parallel back-to-back made its best.
3.6 Critical points on coding and debugging process
Critical points of debugging process for the simulation are as follows:
3.6.1 A critical pooint of coding: RAAN calculation
The stubbern bug is fixed when No.6 RAAN calculation is fixed, sticking the code to
the Dr. Fukushima’s downloadble program pos1.c, in sat8.c as follows:
//RAAN calculation (No.6)
Omegak =get_ephemeris(prn,EPHM_OMEGA0)
+ (get_ephemeris(prn,EPHM_dOmega)-dOMEGAe)*tk0
-dOMEGAe * get_ephemeris(prn,EPHM_TOE) ;
3.6 Critical points on coding and debugging process 127
Fig. 3.25. Graph of performance comparison between azimuth limitation width average
values of dual unit configuration with angles of from 0 and 180 degrees
128 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
3.6.2 Available sample programs for coding
&sup2; Dr. Sakai’s book of practical programming of GPS [93].
&sup2; Dr. Sakai’s sample program related to the book of practical programming of GPS
[93].
&sup2; Dr. Fukushima’s explaining articles of GPS single positioning calculation programs
on a journal “airborne wireless communciation” [97].
&sup2; Dr. Fukushima’s GPS program related to his articles [97] are available at http:
//www.enri.go.jp/~fks442/K_MUSEN/ [97] using Windows version Borland C++
Compiler 5.5 (Bcc 5.5).
3.6.3 Available another simulator for checking and critical points on its use for
effective check
&sup2; The author got a good result from a check carried out at 2009.2.19 15:10. The
recommended procedure fro checking simulator with a famous free software is described
as follows:
&sup2; Select the time of the last Sunday’s 00:00:00 UTC (for example 2009/02/15(sun)
00:00:00 UCT, if today is 2009/2/19) and observation point of (lat,lon,hgt)=(0deg,0deg,0m)
just for simple checking. Sunday’s 00:00:00 (Saturday’s 24:00:00) is always the
beginning of a GPS week. GPS week number is described at appendix B of [93].
&sup2; Select an almanac file, which has the modification stamp 2 days ago from the
interested day and time (Sunday’s 00:00:00 == 2009/2/15 00:00:00, whose 2 daysago means 2009/2/13), from navgigation center of United States Coast Guard:http://www.navcen.uscg.gov/archives/gps/2009/ALMANACS/YUMA/.
&sup2; If the almanac file, which has the modification stamp 2 days ago from the interested
day and time, is used, the result often seems no problem.
&sup2; The same almanac file must be used both for my simulator and the other simulator
for check.
&sup2; As a reference software, “Trimble Planning version 2.8 (free software)”, available
at http://www.trimble.com/planningsoftware_ts.asp
&sup2; GPS,GLONASS, ... almanac in Trimble Planning specific file format can be downloaded
as “almana.alm” from http://www.trimble.com/gpsdataresources.
shtml into c:\borland\bcc55\bin\almanac.alm. This almanac file describes
GPS week No. of the weeek from 2009/2/15(sun) as not 495 but 1519 (=495+1024)
which is more correct expression because 495 is just a inevitable representation of
10 bit implementation. This almanac file includes not only GPS sateliets but also
Glonass, Galileo, Compass...
&sup2; The condition used is as follows:
&#8211; Date and time: 2009.2.15(sun) 00:00:00 (GPS week 1519 (=495+1024),
sec=0sec),
&#8211; Observation point: standard original point, (lat=0deg,long=0deg,hgt=0m)&#8211; Almanac file name : \borland\bcc55\bin\w495_090213_044.alm (which was
initially downlaoded from navcen http://www.navcen.uscg.gov/archives/
gps/2009/ALMANACS/YUMA/ as 044.alm which has a stamp of 2009.2.13 and
was deliberately renamed)
&#8211; Almanac file input: The following procedure leads no problem: pulldownmenu
! import(not load) ! yuma ! allfiles(*.*) ! w495_090213_044.alm
&#8211; Satellite Slection for checking: pulldownmenu ! Satellite ! Selection ! GPS
3.6 Critical points on coding and debugging process 129
tab!check for G02 G15 G26 G27
&#8211; Skyplot visual checking: pulldownmenu ! Graph ! Skyplot
&#8211; Azimuth/Elevation listing: pulldownmenu !Lists!Evaluation/Azimuth
&#8211;
&sup2; My simulator \borland\bcc55\bin\sat.7.ok.c output on DOS window for checking:
all visible satellite azimuth and elevation at “2009.2.15 00:00:00 UTC” viewedfrom “standard original point (lat,lon,hgt)=(0deg, 0deg, 0m(from the geoid surface)”.
&sup2; As a result, azimuth and elevation avlues’ discrepancies are within 2.9 degrees
at most, when comparing the results between \borland\bcc55\bin\sat.7.ok.c
and Planning v2.8 as 4 satelliets of G02, G15, G26, G27 of GPS satellites at
2009.2.15(sun) 00:00:00 viewed from the (lat,lon,hgt)=(0deg,0deg,0m (from the
geoid surface) )
&sup2; Just to make it sure, when othe almanac file, such like “GPS/GLONASS almanac
in Trimble Planning file format (almanac.alm)” available at http://www.trimble.com/gpsdataresources.shtml , is used, the result list value was the same as thealmanac file described above. (Just for your information, the almanac file includes
orbital information of satellites of 31 GPS , 24 Glonass, 2 Galileo, 1 Compass and
0 WAAS (9 WAAS orbital information is alredy kept in the simulator itself.)
&sup2; Tokyo: 9 sats. Good match with my simulator \borland\bcc55\bin\sat.10.c
output on DOS window for checking: all visible satellite azimuth and elevation
at “2009.2.15 00:00:00 UTC” viewed from “Tokyo (lat,lon,hgt)=(35deg, 139deg,0m(from the geoid surface) in my simulator”. I noticed that tokyo place in planning
is 35 deg 42 min , 138 deg 30 min, 50m. This difference must make a significantdiscrepancy, because a near place to notrth/south pole comparison did not make
thik kind of discrepancy due to value based input. When those discrepancy matched
as identical as (35,139,0), the result discrepancy becomes within almost 2.0 deg.
&sup2; Northpole: 8 sats. Good match with my simulator \borland\bcc55\bin\sat.11.c
output on DOS window for checking: all visible satellite azimuth and elevation
at “2009.2.15 00:00:00 UTC” viewed from “nearNorthpole (lat,lon,hgt)=(80deg,139deg, 0m(from the geoid surface)”. If we comparre the results between my simulator
and Planning v2.8 at near North pole, it is important to match the lat,lon,hgt
values precisely, as near to the north/south pole, small discrepancy of lat,lon,hght
leads to large difference of the azimuth and elevation.
&sup2; Southpole: 13 sats. Good match with my simulator \borland\bcc55\bin\sat.12.
c output on DOS window for checking: all visible satellite azimuth and elevationat “2009.2.15 00:00:00 UTC” viewed from “nearSouthhpole (lat,lon,hgt)=(-80deg,
139deg, 0m(from the geoid surface)”. If we comparre the results between my simulator
and Planning v2.8 at near South pole, it is important to match the lat,lon,hgt
values precisely, as near to the north/south pole, small discrepancy of lat,lon,hght
leads to large difference of the azimuth and elevation.
3.6.4 Available windows drawing libray for Borland C++ Compiler version 5.5
GrWin is a free library for windows drawing, which was developed by Shizuoka University
in Japan.
to compile:
C:\borland\bcc55\Bin>cat g.bat
bcc32 -w-8060 -WC GrWin.lib %1.c
C:\borland\bcc55\Bin>
130 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
C:\borland\bcc55\Bin>cat c.bat
bcc32 %1.c %2 %3 %4 %5
C:\borland\bcc55\Bin>
GrWin graphics library of version 0.99.9b is described at: http://spdg1.sci.
shizuoka.ac.jp/grwinlib/man.html. Subroutines and functions are described there.To create eps (encapsulated post script fromatted) file from windows softwares, including
GrWin, is described at: http://lovechu.gozaru.jp/tool/ps2pdf/create_pdf.htm or
http://keijisaito.info/arc/tex/v_eps_printer.htm. or http://oku.edu.mie-u.
ac.jp/~okumura/texwiki/?PDF%E3%81%AE%E4%BD%9C%E3%82%8A%E6%96%B9
TeX is explained at: http://oku.edu.mie-u.ac.jp/~okumura/texwiki/
As to almanac file, its flow chart including selection, dowonload and processing for
simulation is as follows:
¨
§

start (alamanc file: selection, dowonload and processing for simulation) &brvbar;
¨ ↓
§

decide time for observation (ex. 2008/5/22thr00:00:00UTC) &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
find the GPS week for the time (refer to GPS week table [93] appendix B) (ex.
456+1024=1480 == 2008/5/18 sun 00:00:00 start)
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
goto the USCG (U.S. Coast Guard) Navigation Center, http://www.navcen.
uscg.gov/archives/gps/2008/ALMANACS/YUMA/
&ordm; ↓
&sup1;
&middot;
&cedil;
select the almanac whose modified time is 2 days before the observation time
(e.g. 2008/5/20tue, 141.alm) or 2 days before from latest sunday’s stamp (e.g.2008/5/16 Fri, 137.alm, this time). (The latter is just an experimentially stable
solution.)
¨ ↓
§

download the almanac file (e.g. 137.alm) &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
copy the almanac file to GPSweek_ModifiedYYMMDD_Originalfilename.alm
just to make it sure for later consideration.
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
put the file on the same directory of the developed simulator, /borland/bcc55/
bin/.
' ↓
&
$
%
modify the simulation program (ex. sta24.c) in /borland/bcc55/bin/ at the
following points:
(1) char alm[30]=”w456 080518sun 137.alm”; //almanac file name
(2) wtime wt0 = (456+1024), (0.0+ (1.0*SECONDS DAY*(22-18))) ;// interested
time for observation
(if interested time is later than 1999/8/21 00:00:00 UTC, wt0.week = explicitlyexpressed-
year + 1024)
(wt0.sec = (observation start time (sec)(ex. 0.0) + (1.0*SECONDS DAY*(day
difference between the intereted day (ex. 22) and latest sunday (ex. 18))))

3.6 Critical points on coding and debugging process 131
&Acirc;
&Aacute;
&iquest;
&Agrave;
modify the simulation program (ex. sta24.c) in /borland/bcc55/bin/ at the
following points:
(3) select the observation point after comment out the unncecessary observationpoint (ex. base=Posxyz tokyo;) (4) set both el_mask_low=0.0;andel_mask_
high=90.0;
&sup2; ↓
±
&macr;
°
copy the almanac file to GPSweek ModifiedYYMMDD Originalfilename.yum )
just for use of reference simulator Trimble Planning version 2.8
¨ ↓
§

put the file on the ../desktop/yuma/*.yuma for the reference simulator. &brvbar;&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
(1) in reference simulatior, menu → almanac → import → yuma → → ..
/desktop/yuma/*.yuma.
&ordm; ↓
&sup1;
&middot;
&cedil;
modify the reference simulator at the following points: menu → file → station(2) time: satar date (ex.2008/5/22), start time (ex. 00:00:00), duration (ex.
1 hour), interval (ex. 60 min), timezone gmt, difference UTC 0.0 (hour) (3)
station name : tokyo , N39.0, E139.0, hight:0.0 (4) elevation cutoff: 0 (degree)¨ ↓
§

check the validity of almanac: menu → satellite → information &brvbar;
¶ ↓
&micro;
&sup3;
´
compare: graph → skyplot and the developed simulator
compare: graph → worldprojection and the developed simulator
compare: list → elevation/azimuth
For the experiment from 2008/5/22 00:00:00 UTC to its 24:00:00 UTC, the almanac data
of 137.alm ( w456_080518sun_137.alm ) was used for my simulator. (although the most
precise one is considerd to be 140.alm ). For the reference software of Trimble planning
v2.8, the same file has to be renamed to w456_080518sun_137.yum in the extention to be
read in correctly.
3.6.5 GPS week conversion software
12
#include<stdio.h>
3 #include<time.h>
4 #include<math.h>
5 #include <GrWin.h>
6 #include <stdlib.h>
78
static int GPSweekFromEphem; //store_epehemris() にてmasato
9 static double GPStoaFromEphem; //store_epehemris() にてmasato
10 /* 時間*/
11 #define SECONDS_DAY (3600L*24L)
12 #define SECONDS_WEEK (3600L*24L*7L)
13
14 /* 時刻を表す構造体*/
15 typedef struct {
16 int week; /* 週番号*/
132 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Table. 3.1. Almanac data characteristics available from the navigation center, coast
guard, U.S.
Thursday May 15, 2008 10:06
AM
18414 136.alm GPSweek=455, Toa=589824.0000
Friday May 16, 2008 10:30
AM
18383 137.ALMGPSweek=456, Toa=061440.0000
(17.03333hour =17 hour 240 sec =
17 hour 04 minutes 00 secods =
2008/5/18sunday より1 日(24h) 過ぎ
より約7 時間前)
Saturday May 17, 2008 12:23
PM
18414 138.ALMGPSweek=456, Toa=147456.0000
(40.96 hour=40 h 3456 m = 40h
57.6m=40h 57m 36s= 2008/5/18sunday
より 2 日(48h) 過ぎより約7 時間
前)
Sunday May 18, 2008 1:08 PM 18414 139.ALMGPSweek=456, Toa=233472.0000
(64.85333 h= 64 h 3072 m = 64 h 51.2
m = 64 h 51 m 12s=2008/5/18sunday
より3 日(72h) 過ぎより約7 時間前))
Monday May 19, 2008 9:27 AM 18414 140.ALMGPSweek=456, Toa=319488.0000
(=Toa はsunday から4 日(96h) 過ぎ
より約7 時間前に設定))(4 日(96h) 過
ぎより26112sec 前))(Toa はsunday か
ら4 日(96h) 過ぎ(つまり5/22 木■
00:00:00) より7.25333h 前に設定))
Tuesday May 20, 2008 8:44 AM 18414 141.ALMGPSweek=456, Toa=405504.0000
(=Toa はsunday から5 日(120h) 過ぎ
より約7 時間前に設定))(5 日(120h) 過
ぎより26496sec 前))(5 日(120h) 過ぎよ
り7.36h 前))
Wednesday May 21, 2008 9:09 AM 18414 142.ALMGPSweek=456, Toa=503808.0000
(=Toa はsunday から6 日(144h) 過ぎ
より約4 時間前に設定))(6 日(144h) 過
ぎより14592sec 前))(6 日(144h) 過ぎよ
り4.0533h 前))
Thursday May 22, 2008 9:19 AM 18414 143.ALMGPSweek=456, Toa=589824.0000
(=Toa はsunday から7 日(168h) 過ぎ
より約4 時間前に設定))(7 日(168h) 過
ぎより14976sec 前))(7 日(168h) 過ぎよ
り4.16h 前))
3.6 Critical points on coding and debugging process 133
Fig. 3.26. Signal structure of GPS
134 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.27. GPS week number [93]
3.6 Critical points on coding and debugging process 135
Fig. 3.28. Function relationship on time of GPS week and normal time in C-language
136 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.29. Self developed GPS satellite constellation prediction software and its verification
with Planning v2.8
3.6 Critical points on coding and debugging process 137
17 double sec; /* 週初めからの経過時間[s] */
18 } wtime;
19
20 /*
21
22 時間を表す構造体struct tm を示す.
23
24 struct tm {
25 int tm_sec; // 秒
26 int tm_min; // 分
27 int tm_hour; // 時
28 int tm_mday; // 日
29 int tm_mon; // 月( 1 月= 0 )
30 int tm_year; // 西暦年- 1900
31 int tm_wday; // 曜日( 日= 0 )
32 int tm_yday; // 日(年を通して)
33 int tm_isdst; // サマータイムフラグ
34 };
35 */
36
37 /*------------------------------------------------------------
38 * 時刻の変換
39 *------------------------------------------------------------*/
40 /* カレンダ値の開始年*/
41 #define TIME_T_BASE_YEAR 1970// 坂井 実用プログラミ P22 */
42
43 /* 1980 年1 月6 日00:00:00(GPS 第0 週)のカレンダ値*/// 坂井 実用プログラミ44 P22 */
45 #define TIME_T_ORIGIN 315964800L
46
47
48 /* mktime() 関数のGMT 版(gmtime() 関数に対応) */
49 static time_t mktime2(struct tm *tm)
50 {
51 int i;
52 long days=0L;
53 static int days_month[]={
54 31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31
55 };
56 int yeargeta;
57
58 /* 経過日数を得る*/
59 if (tm->tm_year >= 99){ yeargeta=1900;} else {yeargeta = 2000;}
60 for(i=TIME_T_BASE_YEAR; i< (tm->tm_year+ yeargeta) ;i++) {
61 days+=(i%4==0)?366:365;
62 }
63 for(i=1;i<((tm->tm_mon)+1);i++){/* 1 月= 0http://www1.cts.ne.jp/~clab/hsample/Time/Time4.html*/
64 days+=days_month[i-1];
65 if (i==2 && tm->tm_year%4==0) days++;
66 }
67 days+=tm->tm_mday-1;
138 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
68 /* カレンダ値を返す(どうやらTIME_T_BASE_YEAR 1970 からの秒(time_t== long)
69 で,masato)*/
70 return ((days*24+tm->tm_hour)*60+tm->tm_min)*60+tm->tm_sec;
71 }
72
73
74
75
76 /*------------------------------------------------------------
77 * wtime_to_date() - 週番号・秒から日時への変換
78 * struct tm wtime_to_date(wt); 日時への変換結果wtime wt; 週番号・秒
79 *------------------------------------------------------------*/
80 struct tm wtime2date(wtime wt)
81 {
82 time_t t; //long
83
84 /* 基準日からの経過時間を加えて,カレンダ値を得る*/
85 t =(long) wt.week * SECONDS_WEEK
86 + TIME_T_ORIGIN
87 +(long)((wt.sec>0.0)?wt.sec+0.5:wt.sec-0.5);
88 // ここの標記が良く理解できん.本当にあっているの?
89 return *gmtime(&t);
90 }
91
92
93
94
95 /*------------------------------------------------------------
96 * date_to_wtime() - 日時から週番号・秒への変換
97 * wtime date_to_wtime(tmbuf); 週番号・秒への変換結果struct tm tmbuf; 日
98 時を指定
99 *------------------------------------------------------------*/
100 wtime date2wtime(struct tm tmbuf)
101 {
102 time_t t;
103 wtime wt;
104 /* 指定された時刻のカレンダ値, どうやらTIME_T_BASE_YEAR 1970 からの秒
105 (time_t==long) で, masato */
106 t =mktime2( &tmbuf );
107 /* 1 週間の秒数で割った商と余り*/
108 wt.week = (t - TIME_T_ORIGIN) / SECONDS_WEEK;
109 wt.sec = (t - TIME_T_ORIGIN) - wt.week * SECONDS_WEEK; /*(t-TIME_T_ORIGIN)%SECONDS_WEEK;*/
110 return wt;
111 }
112
113
114
115 main()
116 {
117 double tk0;
118 struct tm tm1buf;
3.6 Critical points on coding and debugging process 139
119 wtime wt0 = {(456+1024), (0.0+ (1.0*SECONDS_DAY*(22-18))) }; //●
120 GPSweek(GPSweek は1999/8/21 00:00:00 で1024 になって一見0 スタートになった
121 が本来それ以降は+1024 するのが正しいのでそうした., seconds (see: 坂井実用プ122 ログラミ付録B for GPS week, 実験日2008/5/22 木00:00:00 から2008/5/18sun 123 00:00:00 を引いた)
124
125 printf("wt0.week:%08d wt0.sec:% .4f\n", wt0.week, wt0.sec);//週番号+
126 秒数
127
128 tm1buf=wtime2date(wt0);
129
130 printf( "tm1buf %4.4d//%2.2d/%2.2d %2.2d:%2.2d:%2.2d\n\n", //年月日で
131 視覚的に
132 tm1buf.tm_year + 1900, tm1buf.tm_mon + 1 , tm1buf.tm_mday,
133 tm1buf.tm_hour, tm1buf.tm_min, tm1buf.tm_sec );
134
135 wt0= date2wtime( tm1buf );//検算
136 printf("wt0.week:%08d wt0.sec:% .4f\n", wt0.week, wt0.sec);//検算し一
137 致をみる目的(週番号+秒数)
138
139
140 tk0 =(wt0.week- GPSweekFromEphem )*SECONDS_WEEK + wt0.sec -GPStoaFromEphem; //
141 これは何月何日何時何week か?
142 return 1;
143 }
3.6.6 GPS week and time examples
12
---------------------------
3 C:\borland\bcc55\Bin>week
45
time_st 1980/01/06 (0) 00:00:00
6 gps_wk.week:0000 (0000 ) gps_wk.sec:000000.0 (0.000 days from Sunday)
78
time_st 1999/08/22 (0) 00:00:00
9 gps_wk.week:1024 (0000 +1024) gps_wk.sec:000000.0 (0.000 days from Sunday)
10
11 time_st 2000/02/13 (0) 00:00:00
12 gps_wk.week:1049 (0025 +1024) gps_wk.sec:000000.0 (0.000 days from Sunday)
13
14 time_st 2000/02/17 (4) 00:00:00
15 gps_wk.week:1049 (0025 +1024) gps_wk.sec:345600.0 (4.000 days from Sunday)
16
17 time_st 2008/05/18 (0) 00:00:00
18 gps_wk.week:1480 (0456 +1024) gps_wk.sec:000000.0 (0.000 days from Sunday)
19
20 time_st 2008/05/22 (4) 00:00:00
21 gps_wk.week:1480 (0456 +1024) gps_wk.sec:345600.0 (4.000 days from Sunday)
22
23 time_st 2009/03/08 (0) 00:00:00
140 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
24 gps_wk.week:1522 (0498 +1024) gps_wk.sec:000000.0 (0.000 days from Sunday)
25
26 time_st 2009/03/14 (6) 00:00:00
27 gps_wk.week:1522 (0498 +1024) gps_wk.sec:518400.0 (6.000 days from Sunday)
28
29 C:\borland\bcc55\Bin>
30 ----------------------------
3.6.7 GPS satellite constellation prediction from almanac data from navcen
GPS
1
2 // http://www.navcen.uscg.gov/archives/gps/2008/ALMANACS/YUMA/
3 // almanac
4 // 137.alm, GPS week (456 +1024)= 1480
5 // GPS week 498+1024=1523 2009/3/14 Sat 00:00:00
67
#include<stdio.h>
8 #include<time.h>
9 #include<math.h>
10 #include <GrWin.h>
11 #define IMAX 40
12
13 #define SCALABILITY_PLOT
14 //#define VARIDATION_A_DAY_PLOT
15
16 typedef struct {
17 int prn;
18 double az; /* deg*/
19 double el; /* deg*/
20 int ex; /*(-1) 仰角0 度以下(-2) 低仰角閾値以下(5 度等) (-3) 高仰角閾値以
21 上(85 度等) (-4) 地物遮蔽(-5) 信号強度*/
22 } sat_info;
23
24 static sat_info sat[35]; /*MAX_PRN*/
25 static sat_info sat_circle[35]; /*MAX_PRN*/
26 static sat_info sat_circle_tmp[35]; /*MAX_PRN*/
27
28
29 typedef struct{
30 double b; /*deg*/
31 double e; /*deg*/
32 double w; /*deg*/
33 } azlimit_info;
34
35 static azlimit_info azlimit[15]; /*それぞれの内部アンテナによる方位限定*/
36 static azlimit_info azl_all; /*内部アンテナの全て総和の方位限定*/
37
38 //static azlimit_info azlimit_result; /*MAX_ANT*/
39
40 /* 時刻を表す構造体*/
3.6 Critical points on coding and debugging process 141
41 typedef struct {
42 int week; /* 週番号*/
43 double sec; /* 週初めからの経過時間[s] */
44 } wtime;
45
46 /*
47
48 時間を表す構造体struct tm を示す.
49
50 struct tm {
51 int tm_sec; // 秒
52 int tm_min; // 分
53 int tm_hour; // 時
54 int tm_mday; // 日
55 int tm_mon; // 月( 1 月= 0 )
56 int tm_year; // 西暦年- 1900
57 int tm_wday; // 曜日( 日= 0 )
58 int tm_yday; // 日(年を通して)
59 int tm_isdst; // サマータイムフラグ
60 };
61 */
62 //以下数行は時刻扱い関数:参考までに記述しただけ*/
63 // t = time(NULL);
64 // ptime = localtime( &t ); /* ローカル時間に変換*/
65 // printf( "current time \(\&t\) %ld\n", t );
66 // printf( "local time ptime=localtime(\&) %02d:%02d:%02d\n\n", ptime->tm_hour, ptime->tm_min, 67
68
69
70 /* 直交座標を表す構造体*/
71 typedef struct {
72 double x; /* X 座標[m] */
73 double y; /* Y 座標[m] */
74 double z; /* Z 座標[m] */
75 } posxyz;
76 #define SQ(x) ((x)*(x))
77 #define DIST(a,b) sqrt(SQ(a.x-b.x)+SQ(a.y-b.y)+SQ(a.z-b.z))
78
79 /* 経緯度を表す構造体*/
80 typedef struct {
81 double lat; /* 緯度[rad] */
82 double lon; /* 経度[rad] */
83 double hgt; /* 高度(楕円体高)[m] */
84 } posblh;
85
86 /* ENU 座標を表す構造体*/
87 typedef struct {
88 double e; /* East 成分[m] */
89 double n; /* North 成分[m] */
90 double u; /* Up 成分[m] */
91 } posenu;
142 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
92
93 /*------------------------------------------------------------
94 * 実行時のパラメータ
95 *------------------------------------------------------------*/
96
97 /* 仰角マスク[rad] */
98 static double mask_angle =0.0;
99
100 /* 残差チェックのスレッショルド[m] */
101 #define DPSR_THRESHOLD 20.0
102
103 /* ジオイド高[m] */
104 #define GEOIDAL_HEIGHT 38.0
105
106
107
108 /* 時間*/
109 #define SECONDS_DAY (3600L*24L)
110 #define SECONDS_WEEK (3600L*24L*7L)
111
112
113
114 /*------------------------------------------------------------
115 * 時刻の変換
116 *------------------------------------------------------------*/
117 /* カレンダ値の開始年*/
118 /*#define TIME_T_BASE_YEAR 1970*/
119 #define TIME_T_BASE_YEAR 1990 /* masato*/
120
121 /* 1980 年1 月6 日00:00:00 のカレンダ値*/
122 /*#define TIME_T_ORIGIN 315964800L*/
123 /* 1999 年8 月22 日00:00:00 のカレンダ値*/
124 /*#define TIME_T_ORIGIN 306806400L *//* 書き直した*/
125 #define TIME_T_ORIGIN 304128000L /* 再度書き直した1 月=0 2 月=1 を考慮して*/126
127 /* GPS week (0000-1024), every 7 days since 22 Aug 1999, by masato, by http://www.navcen.uscg.gov/gps/almanacs.htm 128
129 /* mktime() 関数のGMT 版(gmtime() 関数に対応) */
130 static time_t mktime2(struct tm *tm)
131 {
132 int i;
133 long days=0L;
134 static int days_month[]={
135 31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31
136 };
137 int yeargeta;
138
139 /* 経過日数を得る*/
140 if (tm->tm_year >= 99){ yeargeta=1900;} else {yeargeta = 2000;}
141 for(i=TIME_T_BASE_YEAR; i< (tm->tm_year+ yeargeta) ;i++) {
142 days+=(i%4==0)?366:365;
3.6 Critical points on coding and debugging process 143
143 }
144 for(i=1;i<((tm->tm_mon)+1);i++){/* 1 月= 0http://www1.cts.ne.jp/~clab/hsample/Time/Time4.html*/
145 days+=days_month[i-1];
146 if (i==2 && tm->tm_year%4==0) days++;
147 }
148 days+=tm->tm_mday-1;
149 /* カレンダ値を返す(どうやらTIME_T_BASE_YEAR 1970 からの秒(time_t== long)
150 で,masato)*/
151 return ((days*24+tm->tm_hour)*60+tm->tm_min)*60+tm->tm_sec;
152 }
153
154
155 /*------------------------------------------------------------
156 * date_to_wtime() - 日時から週番号・秒への変換
157 *------------------------------------------------------------
158 * wtime date_to_wtime(tmbuf); 週番号・秒への変換結果
159 * struct tm tmbuf; 日時を指定
160 *------------------------------------------------------------*/
161 wtime date_to_wtime(struct tm tmbuf)
162 {
163 time_t t;
164 wtime wt;
165 /* 指定された時刻のカレンダ値, どうやらTIME_T_BASE_YEAR 1970 からの秒
166 (time_t==long) で, masato */
167 t =mktime2(&tmbuf);
168 /* 1 週間の秒数で割った商と余り*/
169 wt.week=(t-TIME_T_ORIGIN)/SECONDS_WEEK;
170 wt.sec =(t-TIME_T_ORIGIN) - wt.week*SECONDS_WEEK; /*(t-TIME_T_ORIGIN)%SECONDS_WEEK;*/
171 return wt;
172 }
173
174 /*------------------------------------------------------------
175 * 定数・構造体の定義
176 *------------------------------------------------------------*/
177 /* 論理型*/
178 typedef int bool;
179 #define TRUE 1
180 #define FALSE 0
181
182 /* WGS-84 定数*/
183 #define PI 3.1415926535898 /* 円周率(IS-GPS-200) */
184 #define C 2.99792458e8 /* 光速[m/s] */
185 #define MUe 3.986005e14 /* 地球重力定数[m^3/s^2] */
186 #define dOMEGAe 7.2921151467e-5 /* 地球自転角速度[rad/s] 普通に計
187 算して, 2 π / ( 24 * 60 * 60 ) ) だと,7.272e-5 となってしまい微妙に異なる.
188 しかしながら地球は公転しているので、1 回転よりも若干余計に回転しないと南中して
189 くれない。逆に言えば地球が1 回転する時刻は24 時間よりも早いと言うことになる。こ
190 れを恒星日と呼ぶそうで、地球は23 時間56 分4.0905 秒(86,164.0905 秒)(3 分55
191 秒短い) だそうです(理科年表より)。この値をもとに地球の角速度を計算し直すと2192 π / 86164 = 7.292x10-5 となり同じものとなる*/
193 #define Re 6378137.0 /* 地球半径[m] */
144 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
194 #define Fe (1.0/298.257223563) /* 地球の扁平率*/
195
196 /* 角度の変換*/
197 #define rad_to_deg(rad) ((rad)/PI*180.0)
198 #define deg_to_rad(deg) ((deg)/180.0*PI)
199 #define rad_to_sc(rad) ((rad)/PI)
200 #define sc_to_rad(sc) ((sc)*PI)
201
202 //#define deg_positive(deg) ((deg<0.0)?(deg+360.0):deg)
203 //#define deg_opposit(deg) ((deg>180.0)?(deg-180.0):deg+180.0)
204 //#define deg_mod360(deg) ((deg>360.0)?(deg- 360):deg)
205
206 /* 取り扱える行列の大きさ*/
207 #define MAX_N 16 /* 観測衛星数の上限*/
208 #define MAX_M 4 /* 未知数の最大数*/
209 #define MAX_PRN (32+5) /* 衛星番号の上限*/
210
211 /* 時間*/
212 #define SECONDS_DAY (3600L*24L)
213 #define SECONDS_WEEK (3600L*24L*7L)
214
215 /* RINEX ファイルの情報*/
216 #define RINEX_POS_COMMENT 60
217 #define RINEX_NAV_LINES 8
218 #define RINEX_NAV_FIELDS_LINE 4
219
220 /* 記憶するエフェメリスの最大数*/
221 #define MAX_EPHMS (20-19)
222
223 /* エフェメリスの有効期限[h] */
224 #define EPHEMERIS_EXPIRE 2.0
225
226 /* エフェメリスを格納するための構造体*/
227 typedef struct {
228 int week; /* 週番号*/
229 double data[15];
230 } ephm_info;
231
232 /* パラメータ番号を定義*/
233 enum ephm_para {
234 EPHM_e,
235 EPHM_TOE,
236 EPHM_i0,
237 EPHM_dOmega,
238 EPHM_sqrtA,
239 EPHM_OMEGA0,
240 EPHM_omega,
241 EPHM_M0,
242 EPHM_AF0,
243 EPHM_AF1,
244 EPHM_AF2
3.6 Critical points on coding and debugging process 145
245 };
246
247 static ephm_info ephm_buf[MAX_PRN][MAX_EPHMS];
248 int prn_alive[35];
249
250 /*------------------------------------------------------------
251 * get_ephemeris() - エフェメリスのパラメータを得る
252 *------------------------------------------------------------
253 * double get_ephemeris(prn,para); パラメータ値
254 * int prn; 衛星PRN 番号(1~)
255 * int para; パラメータ番号(0~)
256 *------------------------------------------------------------
257 * 事前にset_ephemeris() によりエフェメリスがセットされている
258 * こと.
259 *------------------------------------------------------------*/
260
261 #include <stdlib.h>
262 #define MAX_LEN 256
263 int store_ephemeris( char *fname /*yuma file to open at the same directory*/ )
264 {
265
266 FILE *fp;
267 char string[MAX_LEN];
268 int line,sv, i;
269
270 printf("%s \n", fname);
271 fp = fopen(fname,"r");
272 /*fp = fopen("YUMA25.txt","r");*/
273 /*fp = fopen("YUMA486.txt","r");*/
274 /* fp = fopen("week486yuma.alm","r");*/
275
276 for(i=0; i < 35; i++){
277 fgets( string , MAX_LEN, fp); /* **** なる行の読み込み*/
278 if (string[0]!='*') {prn_alive[i]=-1; /*printf("are\n")*/ ;break;}
279
280 fgets( string , MAX_LEN, fp); /* ID: 行の読み込み*/
281 sv=atoi(&string[26]);
282 printf("sv=%d ", sv);
283 prn_alive[i]=sv;
284
285 fgets( string , MAX_LEN, fp); /* Health: 行の読み込み*/
286
287 fgets( string , MAX_LEN, fp); /* Eccentricity: 行の読み込み*/
288 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_e]= atof(&string[26]);
289 printf("e=%lf ", ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_e]);
290
291 fgets( string , MAX_LEN, fp); /* Time of Applicability(s) 行の読み込
292 み*/
293 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_TOE] =atof(&string[26]);
294 /*printf("toe=%lf ", ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_TOE]);*/
295
146 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
296 fgets( string , MAX_LEN, fp); /*Orbital Inclination(rad): 行の読み込
297 み0.9421062469*/
298 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_i0] = atof(&string[26]);
299
300 fgets( string , MAX_LEN, fp); /*Rate of Right Ascen(r/s):行の読み込み
301 */
302 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_dOmega] = atof(&string[26]);
303
304 fgets( string , MAX_LEN, fp); /*SQRT(A) (m 1/2): 行の読み込み*/
305 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_sqrtA] = atof(&string[26]);
306
307 fgets( string , MAX_LEN, fp); /*Right Ascen at Week(rad): 行の読み込
308 み*/
309 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_OMEGA0] = atof(&string[26]);
310
311 fgets( string , MAX_LEN, fp); /*Argument of Perigee(rad): 行の読み込
312 み*/
313 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_omega] = atof(&string[26]);
314
315 fgets( string , MAX_LEN, fp); /*Mean Anom(rad): 行の読み込み*/
316 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_M0] = atof(&string[26]);
317
318 fgets( string , MAX_LEN, fp); /* Af0(s) 行の読み込み*/
319 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_AF0] = atof(&string[26]);
320
321 fgets( string , MAX_LEN, fp); /* Af1(s/s) 行の読み込み*/
322 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_AF1] = atof(&string[26]);
323
324 fgets( string , MAX_LEN, fp); /* week 行の読み込み*/
325 ephm_buf[(sv-1)][0].week = atoi(&string[26]);
326 //486; /*week:486*/ /*{0,0,0,14,(12-1),108} 2008.12.14.0:0:0 GMT= 2008.12.14 9:0:0 1024
327 足したら1510*/
328
329 fgets( string , MAX_LEN, fp); /* 空白行*/
330 }
331 printf("store end\n");
332 fclose(fp);
333 return( 1) ;
334 }
335
336 /*
337 ******** Week 486 almanac for PRN-02 ********
338 ID: 02
339 Health: 000
340 Eccentricity: 0.8851051331E-002
341 Time of Applicability(s): 233472.0000
342 Orbital Inclination(rad): 0.9421062469
343 Rate of Right Ascen(r/s): -0.8210918168E-008
344 SQRT(A) (m 1/2): 5153.524414
345 Right Ascen at Week(rad): 0.2475342035E+001
346 Argument of Perigee(rad): 2.686214924
3.6 Critical points on coding and debugging process 147
347 Mean Anom(rad): -0.2932518840E+001
348 Af0(s): 0.1668930054E-003
349 Af1(s/s): -0.3637978807E-011
350 week: 486
351 */
352
353 double get_ephemeris(int prn,int para)
354 {
355 int sv;
356 /* if (ephm_count[prn-1]<1 || current_ephm[prn-1]<0) {
357 fprintf(stderr,"Missing ephemeris: PRN=%d.\n",prn);
358 exit(2);
359 } */
360
361 return ephm_buf[prn-1][0].data[para];
362 }
363
364
365 /*------------------------------------------------------------
366 * xyz_to_blh() - 直交座標から経緯度への変換
367 *------------------------------------------------------------
368 * posblh xyz_to_blh(pos); 経緯度
369 * posxyz pos; 直交座標値
370 *------------------------------------------------------------*/
371 posblh xyz_to_blh(posxyz pos)
372 {
373 double a,b,e,f,n,h,p,t,sint,cost;
374 posblh blh={0.0,0.0,-Re};
375
376 /* 原点の場合*/
377 if (pos.x==0.0 && pos.y==0.0 && pos.z==0.0) return blh;
378
379 /* 楕円体のパラメータ*/
380 f =Fe; /* 扁平率*/
381 a =Re; /* 長半径*/
382 b =a*(1.0-f); /* 短半径*/
383 e =sqrt(f*(2.0-f)); /* 離心率*/
384
385 /* 座標変換のためのパラメータ*/
386 h =a*a-b*b;
387 p =sqrt(pos.x*pos.x+pos.y*pos.y);
388 t =atan2(pos.z*a,p*b);
389 sint=sin(t);
390 cost=cos(t);
391
392 /* 経緯度への変換*/
393 blh.lat =atan2(pos.z+h/b*sint*sint*sint,p-h/a*cost*cost*cost);
394 n =a/sqrt(1.0-e*e*sin(blh.lat)*sin(blh.lat));
395 blh.lon =atan2(pos.y,pos.x);
396 blh.hgt =(p/cos(blh.lat))-n;
397
148 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
398 return blh;
399 }
400
401
402 /*------------------------------------------------------------
403 * xyz_to_enu() - 直交座標からENU 座標への変換(例:衛星viewed from 東京)
404 *------------------------------------------------------------
405 * posenu xyz_to_enu(pos,base); ENU 座標値
406 * posxyz pos; 直交座標値
407 * posxyz base; 基準位置
408 *------------------------------------------------------------*/
409 posenu xyz_to_enu(posxyz pos,posxyz base)
410 {
411 double s1,c1,s2,c2;
412 posblh blh;
413 posenu enu;
414
415 /* 基準位置からの相対位置*/
416 pos.x -=base.x;
417 pos.y -=base.y;
418 pos.z -=base.z;
419
420 /* 基準位置の経緯度*/
421 blh =xyz_to_blh(base);
422 /*printf(" baseblh %-7.2f %-7.2f %-7.2f\n", blh.lat, blh.lon, blh.hgt);*/
423 s1 =sin(blh.lon);
424 c1 =cos(blh.lon);
425 s2 =sin(blh.lat);
426 c2 =cos(blh.lat);
427
428 /* 相対位置を回転させてENU 座標に変換する*/
429 enu.e =-pos.x*s1+pos.y*c1;
430 enu.n =-pos.x*c1*s2-pos.y*s1*s2+pos.z*c2;
431 enu.u =pos.x*c1*c2+pos.y*s1*c2+pos.z*s2;
432 /*printf(" enu %-7.2f %-7.2f %-7.2f\n", enu.e, enu.n, enu.u);*/
433
434 return enu;
435 }
436
437
438 /*------------------------------------------------------------
439 * elevation() - 仰角を求める
440 *------------------------------------------------------------
441 * double elevation(sat,usr); 仰角[rad]
442 * posxyz sat; 衛星の位置
443 * posxyz usr; ユーザ位置
444 *------------------------------------------------------------*/
445 double elevation(posxyz sat,posxyz usr) /* 9.c ではbasblh000 でも,
446 tokyoblh でも直った*//* tk の式を直したら,hour=0 もあった!*/
447 {
448 posenu enu;
3.6 Critical points on coding and debugging process 149
449
450 /* ENU 座標に変換して仰角を求める*/
451 enu =xyz_to_enu(sat,usr);
452 return atan2(enu.u,sqrt(enu.e*enu.e+enu.n*enu.n));
453 }
454
455 /*------------------------------------------------------------
456 * azimuth() - 方位角を求める
457 *------------------------------------------------------------
458 * double azimuth(sat,usr); 方位角[rad]
459 * posxyz sat; 衛星の位置
460 * posxyz usr; ユーザ位置
461 *------------------------------------------------------------*/
462 double azimuth(posxyz sat,posxyz usr) /* 9.c ではbasblh000 でも,
463 tokyoblh でも直った*//* tk の式を直したら,hour=0 もあった!*/
464 {
465 posenu enu;
466
467 /* ENU 座標に変換して方位角を求める*/
468 enu =xyz_to_enu(sat,usr);
469 return atan2(enu.e,enu.n); /*atan2 は-π< <πでこれでOK のよう*/
470
471 /*
472 printf("%5.2f\n", rad_to_deg(atan2(1, 1)));/*+45 右上(+ 右-
473 左/ + 上-下)
474 PRINT("%5.2f\n", rad_to_deg(atan2(-1, 1)));/*-45 左上
475 printf("%5.2f\n", rad_to_deg(atan2(1, -1)));/*135 右下
476 printf("%5.2f\n", rad_to_deg(atan2(-1, -1)));/*-135 左下*/
477
478 }
479
480 /*------------------------------------------------------------
481 * blh_to_xyz() - 経緯度から直交座標への変換
482 *------------------------------------------------------------
483 * posxyz blh_to_xyz(blh); 直交座標値
484 * posblh blh; 経緯度
485 *------------------------------------------------------------*/
486 posxyz blh_to_xyz(posblh blh)
487 {
488 double a,b,e,f,n;
489 posxyz pos;
490
491 /* 楕円体のパラメータ*/
492 f =Fe; /* 扁平率*/
493 a =Re; /* 長半径*/
494 /*b =a*(1.0-f);*/ /* 短半径*/
495 e =sqrt(f*(2.0-f));/* 離心率*/
496
497 /* 直交座標系への変換*/
498 n =a/sqrt(1.0-e*e*sin(blh.lat)*sin(blh.lat));
499 pos.x =(n+blh.hgt)*cos(blh.lat)*cos(blh.lon);
150 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
500 pos.y =(n+blh.hgt)*cos(blh.lat)*sin(blh.lon);
501 pos.z =(n*(1.0-e*e)+blh.hgt)*sin(blh.lat);
502
503 return pos;
504 }
505
506 double round( double value, int figure ) /*四捨五入*/
507 {
508 int tmp;
509 double rate;
510 bool isNagative = ( value < 0 );
511 if( isNagative ) value = -value;
512
513 /*double*/ rate = pow( 10, figure );
514 /*int*/ tmp = (int)(value * rate + 0.5);
515 value = tmp/rate;
516
517 if( isNagative ) value = -value;
518
519 return value;
520 }
521
522
523
524 /* バブルソートを行う*/
525 int bublesort(sat_info x[ ])
526 {
527 int i, j, n;
528 sat_info temp;
529
530 for(i=0; (i<35) && (sat_circle[i].prn > 0); i++){ /*方位演算可能衛星リス
531 トprn,az,el,ex(prn 順)(後に円環数列化)*/
532 ;
533 }
534 n=i;
535 /* printf("%d",n);*/
536 for (i = 0; i < n - 1; i++) {
537 for (j = n - 1; j > i; j--) {
538 if (x[j - 1].az > x[j].az) { /* 前の要素の方が大きかったら*/
539 temp = x[j]; /* 交換する*/
540 x[j] = x[j - 1];
541 x[j - 1]= temp;
542 }
543 }
544 }
545 return(1);
546 }
547
548
549 int show_sat_list( sat_info sat_buf[])
550 {
3.6 Critical points on coding and debugging process 151
551 int i;
552
553
554
555 /*printf("\n");*/
556 for(i=0; (i<35) && (sat_buf[i].prn > 0); i++){
557 printf("PRN %2d, az=% 6.5f, el=% 6.5f, ex=% 2d\n",
558 sat_buf[i].prn, sat_buf[i].az, sat_buf[i].el, sat_buf[i].ex ) ;
559 //異常値検査(デバグ目的)
560 if(sat_buf[i].az<0.0){printf("111111");exit(1);}
561 if(sat_buf[i].az>=360.0){printf("33333");exit(1);}
562 }
563 return(1);
564 }
565
566
567 int show_azlimit(azlimit_info azlimit_buf)
568 {
569 printf("azlimit begin:% 6.1f end:% 6.1f width:% 6.1f\n", azlimit_buf.b, azlimit_buf.e, 570 return(1);
571 }
572
573
574
575 double normal_deg(double ang )
576 {
577 if (ang < 0.0) {
578 ang = ang + 360.0;
579 }
580 if( 360.0 <= ang ){
581 ang = ang - 360.0;
582 }
583
584 //異常確認
585 if ( (ang < 0.0) && (ang >= 360.0)) {
586 printf("OKASHII ZO debug shitekudadai ne\n" );
587 exit(1);
588 }
589 //異常なかったので
590 return(ang);
591 }
592
593
594
595
596 double pickup_firstterm_simply(double ant_bear)
597 {
598 int i, available_number_of_sats;
599
600 //異常値検査(デバグ目的)
601 if(ant_bear<0.0){printf("111111");exit(1);}
152 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
602 if(ant_bear>=360.0){printf("33333");exit(1);}
603
604 for(i=0; (i<35) ; i++){
605 if (sat_circle_tmp[i].prn <= 0) break; /*有効衛星数を調べる*/
606 }
607 available_number_of_sats = i;
608 if (available_number_of_sats ==0) {printf("caution: available sats=0!!! there must be a 609 else if (available_number_of_sats ==1) {
610 printf("caution: available sats=1!!!there must be a bug!\n");
611 exit(1);
612 }
613 for(i=1; (i<35) && (sat_circle_tmp[i].prn > 0) ; i++){ /*[i]=[1] から
614 はじめると直前の考察(少なくとも2 衛星はある)で[1] は必ずあり,[i-1] も[0]615 で必ずあるので安心と思った*/
616 if (( sat_circle_tmp[i-1].az<= ant_bear) && (ant_bear <= sat_circle_tmp[i].az)) { /* 617 方位がどの円環数列項の間にあるか*/
618 return (sat_circle_tmp[i].az);
619 }
620 }
621 return(sat_circle_tmp[0].az); /*円環数列構成前の最終項と初項との間だった意味622 (これを調べにくいのでこういう方法に)*/
623 }
624
625 double pickup_lastterm_simply(double ant_bear /*ant の方位
626 */) //, sat_info sat_circle_tmp[]/*仰角0 度以上衛星円環数列*/)
627 {
628 int i, available_number_of_sats;
629
630 //異常値検査(デバグ目的)
631 if(ant_bear<0.0){printf("111111");exit(1);}
632 if(ant_bear>=360.0){printf("33333");exit(1);}
633
634 for(i=0; (i<35) ; i++){
635 if (sat_circle_tmp[i].prn <= 0) break; /*有効衛星数を調べる*/
636 }
637 available_number_of_sats = i;
638 if (available_number_of_sats ==0) {printf("caution: available sats=0!!! there must be a 639 else if (available_number_of_sats ==1) {
640 printf("caution: available sats=1!!!there must be a bug!\n");
641 exit(1);
642 }
643 for(i=1; (i<35) && (sat_circle_tmp[i].prn > 0) ; i++){ /*[i]=[1] から
644 はじめると直前の考察(少なくとも2 衛星はある)で[1] は必ずあり,[i-1] も[0]645 で必ずあるので安心と思った*/
646 if (( sat_circle_tmp[i-1].az<= normal_deg (180.0+ant_bear)) && (normal_deg (180.0+ant_bear) 647 return (sat_circle_tmp[i-1].az); /* first と異なり[i-1] と直しているこ
648 とが大切*/
649 }
650 }
651 return(sat_circle_tmp[i-1].az); /*円環数列構成前の最終項と初項との間だった
652 意味.最終項は直前のfor loop から出てきたi(は++されているのでひとつ減らして)*/
3.6 Critical points on coding and debugging process 153
653 }
654
655
656 double anglewidth(double a, double b){ /* 引数a,b の時計回りの扇型の幅を返
657 す*/
658 double tmp;
659
660 //異常値検査(デバグ目的)
661 if(a<0.0){printf("111111");exit(1);}
662 if(b<0.0){printf("22222");exit(1);}
663 if(a>=360.0){printf("33333");exit(1);}
664 if(b>=360.0){printf("44444");exit(1);}
665
666 if((b-a)>0.0){ /*a,b が繰り上がり点=0 度(360 度) をはさんでいないなら、話は割
667 と簡単*/
668 return((b-a));
669 }
670 else{ /*a,b が繰り上がり点=0 度(360 度) をはさんでいる場合、特別に考える*/
671 tmp=(b + (360.0-a));
672 return(tmp);
673 }
674 }
675
676
677
678
679 int exist(double x, double a, double b){ /*方位a,b の時計回りの扇型に方位x
680 が存在しているか*/
681
682
683 //異常値検査(デバグ目的)
684 if(x<0.0){printf("111111");exit(1);}
685 if(a<0.0){printf("22222");exit(1);}
686 if(b<0.0){printf("33333333");exit(1);}
687 if(x>=360.0){printf("33333");exit(1);}
688 if(a>=360.0){printf("44444");exit(1);}
689 if(b>=360.0){printf("5555");exit(1);}
690
691
692 if( anglewidth(a, b) >= anglewidth(a,x) ){/*anglewidth(a,b) より
693 anglewidth(a,x) が小さければ,もう内部存在と言える(…と思う)*/
694 return(1);
695 }
696 else{
697 return(0);
698 }
699 }
700
701 /*********************************************************/
702
703 #define MAX_TRIAL_AT_A_TIME 10000
154 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
704
705
706 int azlimit_all( int ant, azlimit_info azl[])
707 {
708 int i;
709
710 //まず異常検査
711 for(i=0; i<ant; i++){
712 if ((azl[i].b < 0.0 ) || (azl[i].b >=360.0)){printf("ijou1");printf("azl[%d].b=%f, azl[%d].e=%f", 713 if ((azl[i].e < 0.0 ) || (azl[i].e >=360.0)){printf("ijou2");exit(1);}
714 }
715
716 //異常がなかったので
717 azl_all.b=azl[0].b;
718 azl_all.e=azl[0].e;
719 azl_all.w=azl[0].w;
720
721 for(i=(0+1) ; i<ant; i++){
722 if (exist( azl[i].b, azl_all.b, azl_all.e)){ azl_all.b= azl[i].b;}
723 if (exist( azl[i].e, azl_all.b, azl_all.e)){ azl_all.e= azl[i].e;}
724 }
725
726 azl_all.w= anglewidth( azl_all.b, azl_all.e);
727
728 return(1);
729 }
730
731
732 int make_sat_circle_tmp(double angle) //rotate_back_and_resort_from_sat_circle
733 {
734 int i,j;
735 for(i=0; (i<35) ; i++){ //全部コピーしつつrotate back
736 sat_circle_tmp[i].az= normal_deg (sat_circle[i].az - angle ) ;
737 sat_circle_tmp[i].el= sat_circle[i].el;
738 sat_circle_tmp[i].ex= sat_circle[i].ex;
739 sat_circle_tmp[i].prn=sat_circle[i].prn;
740 }
741 bublesort(sat_circle_tmp);
742 return(1);
743 }
744
745
746 int make_azlimit( double ant_b, int ant_id)//■(第三の山場)方位限定をする広
747 域変数sat_circle_tmp という衛星tmp 情報を借景に引数(このばあい北向き0度)に向け
748 た計測方向で実施し,結果を広域変数azlimit に格納する.azlimit(num_ants 枚型内で
749 のk 番目ant の配向ant_conf[num_ants-1][k] +無作為設置配向angle) の分).すで
750 に,第二の山場で,衛星配置は賢く巻き戻してあるから,計測方向はに常に仮想的に北向き0
751 度として,結果は正しいはず.num_ants 枚型内k 番目ant の方位限定結果をazlimit[k]
752 にそれぞれに格納してゆく.
753 {
754
3.6 Critical points on coding and debugging process 155
755 double firstterm, lastterm;//, lastterm_opposite; /* (first(last)term
756 とはant 左端から始まる半円覆域の中にあった衛星方位数列の初(終) 項との意味での命
757 名)*/
758
759 firstterm = pickup_firstterm_simply(ant_b); /* 例では具体的には
760 sat_circle[0].az;*/
761 lastterm = pickup_lastterm_simply(ant_b); /* 例では具体的には
762 sat_circle[3].az;*/
763
764 // printf("firstterm:%.3f ", firstterm);
765 // printf("lastterm :%.3f ", lastterm);
766 // printf("lastterm_opposite:%.3f \n", normal_deg(lastterm+180.0));
767
768 azlimit[ant_id].b = normal_deg ( 180.0+lastterm );
769 azlimit[ant_id].e = normal_deg ( firstterm );
770 azlimit[ant_id].w = anglewidth( azlimit[ant_id].b, azlimit[ant_id].e ); /*begin, end
771 は方位限定開始方位・終方位*/
772
773 return(1);
774 /* printf("lastterm:%.3f \n", lastterm);*/
775 /* printf("(*azlimit_buf).b:% .1f ", (*azlimit_buf).b);*/
776 /* printf("(*azulimit_buf).e:% .1f ", (*azlimit_buf).e);*/
777 /* printf("(*azulimit_buf).w:%.1f ", (*azlimit_buf).w);*/
778
779 }
780
781
782 int make_sat_circle(double tk, double tk0, posxyz base)
783 {
784
785 int i, j, prn;
786 double /*tk,tk0,*/sqrtA,e,n,Ek,Mk,xk,yk,Omegak,vk,pk,uk,rk,ik,d_uk,d_rk,d_ik;
787 posxyz pos /*,base*/;
788 posblh pos_blh;
789
790 /*****************************************/
791 for(i=0; i<35; i++){ /* prn を導出する添字がi.prn は連続せず日時に応じて不792 規則に飛び飛びなので.2000.2.17 00:00 はprn=1 to 31(12,20 なし) , 2008.12.14
793 はprn=2 to 32.yuma486.txt yuma25.txt*/
794 prn=prn_alive[i];
795 if(prn<0) break;
796
797 /* ephemeris の中でも定数に近いものたちを準備,今ひとつはω近地点引数*/
798 sqrtA =get_ephemeris(prn,EPHM_sqrtA); /*軌道長半径A */
799 e =get_ephemeris(prn,EPHM_e); /*軌道離心率e */
800 n =sqrt(MUe) /sqrtA/sqrtA/sqrtA ; /* n */
801 /* No.1*/
802 Mk =get_ephemeris(prn,EPHM_M0) + n * tk; /* 平均近点
803 角M(t)*/
804 /* No.2*/
805 Ek=Mk; for(j=0;j<10;j++) Ek= Mk + e* sin(Ek); /* 離心近点
156 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
806 角Ek [rad] */
807 /* No.3*/
808 vk =atan2((sqrt(1.0-e*e)*sin(Ek)),(cos(Ek)-e));/* 真近点角
809 θ */
810 /* No.4*/
811 pk =vk + get_ephemeris(prn,EPHM_omega); /* 緯度引数[rad]=昇交点
812 からの角度φ (No.3 結果のθに近地点引数ωを足して求めた)*/
813 /* No.5*/
814 uk =pk; /* 緯度引数[rad]=昇交点
815 からの角度u=φ*/
816 rk =sqrtA*sqrtA*(1.0-e*cos(Ek)); /* 動径長[m] = 地心距
817 離r */
818 ik =get_ephemeris(prn,EPHM_i0);/* 軌道傾斜角[rad] i */
819 /*+get_ephemeris(prn,EPHM_di)*tk;*/ /*軌道傾斜角変化率はalmanac
820 では非存在*/
821 /* No.6*/
822 /* 昇交点赤経[rad] Ω*/
823 Omegak =get_ephemeris(prn,EPHM_OMEGA0)
824 +(get_ephemeris(prn,EPHM_dOmega) -dOMEGAe) * tk0
825 -dOMEGAe * get_ephemeris(prn,EPHM_TOE); /*ためしにとってみる?*/
826 /* printf("Omegak%f\n", Omegak);*/
827 /*最後の項は,本当は,TIME_T_ORIGIN からの経過秒とすべきだが,その値を準備して
828 いない(tk0 はt_0e からの経過秒に過ぎない)ので,その値の近似値として,TIME_T_ORIGIN
829 からt_0e までの経過秒としたようだ. それで実用上は問題ないと思う)
830 /* No.7*/
831 /* ECEF 座標系(x,y,z)*/
832 xk =rk*cos(uk); /* (軌道面内位置) */
833 yk =rk*sin(uk); /* (軌道面内位置) */
834 pos.x =xk*cos(Omegak)-yk*sin(Omegak)*cos(ik);
835 pos.y =xk*sin(Omegak)+yk*cos(Omegak)*cos(ik);
836 pos.z =yk*sin(ik);
837 /* No.8 and No.9 and No.10*/
838 pos_blh = xyz_to_blh(pos);
839
840 /*全衛星格納*/
841 sat[i].prn=prn;
842 sat[i].az =normal_deg( rad_to_deg( azimuth( pos, base ) ) );
843 sat[i].el = rad_to_deg( elevation( pos, base ) );
844
845 /*可視衛星リスト作成のための準備としての排除フラグ設定ここでやらなくても良い846 が.忘れないうちにというだけ.あとで移動可*/
847 if (sat[i].el <0) {sat[i].ex = -1;} /*排除フラグ設定:-1 地平線以下*/
848 else if(sat[i].el <5) {sat[i].ex = -2;} /*排除フラグ設定:-2 低仰角5 度
849 以下*/
850 else if(sat[i].el >85) {sat[i].ex = -3;}/*排除フラグ設定:-3 高仰角85
851 度以上.ほかに-3 高仰角65 度以上,-4 地物遮蔽等想定中*/
852 else {sat[i].ex=0;}
853 /* printf("PRN %2d, az=%-06.1f el=%-06.1f\n", sat[i].prn, sat[i].az, sat[i].el 854 /*rad_to_deg( azimuth( pos, base ) ) ,
855 rad_to_deg( elevation( pos, base ) ) /*どうやら8.c でelavation はあって
856 いるように見える
3.6 Critical points on coding and debugging process 157
857 );*/
858 }/*for (i=*/
859 /*}*//*for (h= */
860 j=0;
861 for(i=0; (i<35) ; i++){ /*方位演算利用可能衛星のリスト化(と,円環数列化)*/
862 /*if(sat[i].ex != (-1)){ /*排除フラグが地平線以下でなければ(論文より甘く
863 した.甘くしないと6 個しかないから. 辛くするには,== 0 とすればよい.すると6 個に
864 なる.甘くすると(仰角5 度以下の2 個が増えて)8 個になる.*/
865 if(sat[i].ex == (0)){
866 sat_circle[j]=sat[i];/*コピーできたようだ.上行と書き分けるとエラー所在
867 が明確化.エラーは上行*/
868 j++;
869 }
870 }
871 sat_circle[j].prn= -1; //■■最後のしるしに入れておくことが必要ではと思いいれ
872 た.090227
873
874 bublesort(sat_circle);
875
876 show_sat_list(sat_circle);
877
878 return(1);
879 }
880
881
882
883
884
885 void main()
886 {
887 posxyz base;
888 double tk,tk0, hour;
889 double sec_fr_begin_of_the_week;
890 int prn;
891 //posblh Posblh_origin = { 0.0, 0.0, 0.0};
892 //base=blh_to_xyz( Posblh_origin);
893 posblh Posblh_tokyo = { deg_to_rad(35.0), deg_to_rad(139.0), 0.0};
894 base=blh_to_xyz( Posblh_tokyo );
895
896 draw_init();
897
898 /*
899 store_ephemeris("wk456.alm"); //sun 00:00 2008/05/18 wk456+1024 900 // sec_fr_begin_of_the_week = 0.0 ; //sun 00:00 2008/05/18 wk456+1024 901 sec_fr_begin_of_the_week = 4.0 * 24.0 * 60.0 * 60.0;;//Thr 00:00 2008/05/22 wk456+1024 902 */903
904 store_ephemeris("wk498.alm"); //sun 00:00 2009/03/08 wk498+1024 905 // sec_fr_begin_of_the_week = 0.0 ; //sun 00:00 2009/03/08 wk498+1024 906 sec_fr_begin_of_the_week = 7.0 * 24.0 * 60.0 * 60.0;;//Sat 00:00 2009/03/14 wk498+1024 907
158 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
908 prn=2;//example for epoch time
909
910 for(hour=0.0;hour<6;hour=hour+0.05){
911 tk=sec_fr_begin_of_the_week + ( hour * 3600.0) - get_ephemeris(prn, EPHM_TOE); //GPS 912 からの各曜日開始時までの経過秒(初校)+ 各曜日内での時刻-軌道要素の基準時刻
913 (EPHM_TOE==秒)(epoch 時刻==epoch 秒==sun 00:00:00 から秒積算での基準時刻==基
914 準秒).これで正しいことが,Planning のv2.80 との比較で, wk498.alm の利用で,その
915 日曜日つまり2009/3/8 00:00:00 のskyplot の0004.c との基準地点(0,0,0) 比較で,
916 判った.それと,2009/3/14 Sat 00:0:00 の0004.c との基準地点(0,0,0) の比較でも,
917 わかった.0005.c で,東京(35n,139e,0.0) との2009/3/14 sat 00:0:0 の比較でも,
918 正しいとわかった.
919 tk0=tk;
920
921 make_sat_circle(tk, tk0, base);
922
923 if (hour==0.0) draw_condition(base, "wk498.alm", sec_fr_begin_of_the_week , hour);//
924 初回だけ
925
926 draw_skyplot();
927 }
928
929 }
930
931
932
933
934 /* ftoa -- d の値を、小数点以下w 桁で、文字配列s に入れる*/
935 //http://f1.aaa.livedoor.jp/~pointc/log184.html
936 void ftoa(double d, char *s, int w )
937 {
938 sprintf(s+1, "%.*e", w, d*10);
939 if (s[1] == '-')
940 s[3] = s[2], s[2] = '.', s[1] = '0', s[0] = '-';
941 else
942 s[2] = s[1], s[1] = '.', s[0] = '0';
943 }
944
945
946
947
948
949 int draw_condition( posxyz base_tmp, char alm_tmp[], double sec_fr_begin_of_the_week_tmp 950 char x[20], y[20], z[20], txt[20];
951 ftoa( base_tmp.x , x ,3);
952 GWputtxt(-1.0, +1.0, x );
953 ftoa( base_tmp.y , y ,3);
954 GWputtxt(-0.5, +1.0, y );
955 ftoa( base_tmp.z , z ,3);
956 GWputtxt(-0.0, +1.0, z );
957
958 GWputtxt(-1, -1.05, alm_tmp);
3.6 Critical points on coding and debugging process 159
959
960 ftoa((1.0*sec_fr_begin_of_the_week_tmp + hour_tmp)/(24.0*60.0*60.0), txt, 3);
961 GWputtxt( 0, -1.05, txt );
962 return 1;
963 }
964
965
966
967 int draw_skyplot(void)
968 {
969
970 int i;
971 char txt[25];
972 double x, y;
973 int col;
974 static int ii=0;
975
976 ii=ii+1;
977
978 GWellipse(-1.0*3/3, -1.0*3/3, +1.0*3/3, +1.0*3/3);//対角線円
979 GWellipse(-1.0*2/3, -1.0*2/3, +1.0*2/3, +1.0*2/3);
980 GWellipse(-1.0*1/3, -1.0*1/3, +1.0*1/3, +1.0*1/3);
981
982 for(i=0; i<10;i++){
983 if(sat_circle[i].prn <= 0) break;
984
985 col=(sat_circle[i].prn %7)+12;
986 GWsetmrk(0 /*○*/, 5 /*size*/, col /*color -1=nochange 13=red 8=green 9=cyan*/, -1 /*back 987 GWcolor(col, 5 /*5 means markcolor */);
988 x=1.0 * sin( deg_to_rad(sat_circle[i].az)) * ((90.0-sat_circle[i].el)/ 90.0);
989 y=1.0 * cos( deg_to_rad(sat_circle[i].az)) * ((90.0-sat_circle[i].el)/ 90.0);
990 GWputmrk(x,y );
991
992 if ((ii%12)==1) {
993 itoa(sat_circle[i].prn, txt, 10);
994 //GWsettxt(0, 0, 1, -1, -1, "Ariel");
995 GWcolor(col, 7/*7means txtcol*/);
996 GWputtxt(x,y,txt);
997 }
998 }
999 return 1;
1000 }
1001
1002 int draw_init(void )
1003 {
1004
1005 // 表示ウインドウの初期化
1006 GWinitx(-1, -1, -1, (200*5), (200*5.2), -1, -1, -1, -1); //GWinit();
1007 GWopen(0);
1008 GWvport( 0, 0, 1, 1 ); // ビューポートの設定
1009 GWindow(-1.2,-1.2,1.2,1.2);
160 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
1010 // グラフの枠と軸の描画
1011 GWline( 0, -1, 0, 1 );
1012 GWline( -1, 0, 1, 0 );
1013 GWrect( -1, -1, 1, 1); // 四角形の描画
1014 // Y=X^3 の曲線の描画
1015 GWsetmrk( 6, 0.05, 13, -1, -1 ); // マークの指定
1016 GWsetpen( 16, 1, 5, -1 ); // ペンの指定
1017 //srand((unsigned)time(NULL)); /*乱数の初期化*/
1018 return 1;
1019 }
1020
1021
1022
161
Chapter 4
Performance Evaluation using
Prototype System
4.0.8 人体10 分回転実験の閾値探索の枠組
1234
電波時計利用
5 090406 124800JST から10 分間
67
10 秒静止に6 度時計回りを反復
8 (6 度は通常時計の秒針目盛)
9
10
11 アンテナは真北から開始になる
12 (体躯は真南から開始になる)
13
14 w016com8.c
15 体躯のoffset=-90 度折込済み
16 強度閾値I 含む, 仰角閾値90 度(つまり無し)
17 ips.txt にログ
18 VAIO
19
20 方位限定に誤答率,案外高い.
21
22 しかたないので,
23 新たに,プログラムを作り(w016com8.c を元につくり)
24 強度閾値を変化させた
25 誤答率の変化を見ることに.
26
27 そこで,I,J,K,L,M,N,O,P,Q,R,S,T,U,V と
28 強度閾値を変えてゆきつつ
29 600 回(10 分間,600 秒間)の
30 方位限定の
31 正答率,誤答率,無答率,
32 の変化を見て,
33 最も誤答率が低い強度閾値を選び出す.
34
162 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.1. 090406 Almi-Wrapped IPS5000 on the back with alminium and cupper and
MG06Ax2+MG05Ax2, w016com8.c, VAIO, USBminiB, ボラの彼から最近買い受
けたIPS5000 [95]
163
35 仰角閾値(去年と違い含むことにした)
36 (現在J平均90 度85 度から)も
37 I(平均80 度75 度から85 度),
38 h(平均70 度,65 度から75 度),
39 g(平均60 度,55 度から65 度)
40 などと,変化させて最適組を探す
41
42
43 背中装着時→真南に体躯正対開始(True_brg にはoffset 足さないが,限定幅にはたすな
44 ど,正解が複雑)
45
4.0.9 人体10 分回転実験の閾値探索の結果:信号強度固定,仰角で比較
12
r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
3 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, Z J 0, 598 2 600
4 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, Z I 0, 598 2 600
5 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, Z H 0, 598 2 600
6 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, Z G 0, 598 2 600
7 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, Z F 0, 598 2 600
8 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, Z E 0, 598 2 600
9 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Z D 0, 600 0 600
10 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Z C 0, 600 0 600
11 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Z B 0, 600 0 600
12 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Z A 0, 600 0 600
13
14 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
15 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, Y J 0, 594 6 600
16 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, Y I 0, 594 6 600
17 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, Y H 0, 594 6 600
18 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, Y G 0, 594 6 600
19 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, Y F 0, 594 6 600
20 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, Y E 0, 594 6 600
21 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, Y D 0, 598 2 600
22 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, Y C 0, 598 2 600
23 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Y B 0, 600 0 600
24 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Y A 0, 600 0 600
25
26 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
27 0.0000, 0.9667 0.0333, 180.00, 1.00, X J 0, 580 20 600
28 0.0000, 0.9667 0.0333, 180.00, 1.00, X I 0, 580 20 600
29 0.0000, 0.9667 0.0333, 180.00, 1.00, X H 0, 580 20 600
30 0.0000, 0.9667 0.0333, 180.00, 1.00, X G 0, 580 20 600
31 0.0000, 0.9667 0.0333, 180.00, 1.00, X F 0, 580 20 600
32 0.0000, 0.9700 0.0300, 180.00, 1.00, X E 0, 582 18 600
33 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, X D 0, 594 6 600
34 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, X C 0, 594 6 600
35 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, X B 0, 600 0 600
36 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, X A 0, 600 0 600
37
164 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
38 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
39 0.0000, 0.9050 0.0950, 180.00, 1.00, W J 0, 543 57 600
40 0.0000, 0.9050 0.0950, 180.00, 1.00, W I 0, 543 57 600
41 0.0000, 0.9050 0.0950, 180.00, 1.00, W H 0, 543 57 600
42 0.0000, 0.9050 0.0950, 180.00, 1.00, W G 0, 543 57 600
43 0.0000, 0.9050 0.0950, 180.00, 1.00, W F 0, 543 57 600
44 0.0000, 0.9167 0.0833, 180.00, 1.00, W E 0, 550 50 600
45 0.0000, 0.9733 0.0267, 180.00, 1.00, W D 0, 584 16 600
46 0.0000, 0.9733 0.0267, 180.00, 1.00, W C 0, 584 16 600
47 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, W B 0, 600 0 600
48 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, W A 0, 600 0 600
49
50 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
51 0.0000, 0.8083 0.1917, 164.35, 1.16, V J 0, 485 115 600
52 0.0000, 0.8083 0.1917, 164.35, 1.16, V I 0, 485 115 600
53 0.0000, 0.8083 0.1917, 164.35, 1.16, V H 0, 485 115 600
54 0.0000, 0.8083 0.1917, 164.35, 1.16, V G 0, 485 115 600
55 0.0000, 0.8083 0.1917, 164.35, 1.16, V F 0, 485 115 600
56 0.0000, 0.8517 0.1483, 159.78, 1.20, V E 0, 511 89 600
57 0.0000, 0.9483 0.0517, 180.00, 1.00, V D 0, 569 31 600
58 0.0000, 0.9483 0.0517, 180.00, 1.00, V C 0, 569 31 600
59 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, V B 0, 600 0 600
60 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, V A 0, 600 0 600
61
62 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
63 0.0000, 0.6983 0.3017, 159.01, 1.21, U J 0, 419 181 600
64 0.0000, 0.6983 0.3017, 159.01, 1.21, U I 0, 419 181 600
65 0.0000, 0.6983 0.3017, 159.01, 1.21, U H 0, 419 181 600
66 0.0000, 0.6983 0.3017, 159.01, 1.21, U G 0, 419 181 600
67 0.0000, 0.6983 0.3017, 159.01, 1.21, U F 0, 419 181 600
68 0.0000, 0.7800 0.2200, 151.21, 1.29, U E 0, 468 132 600
69 0.0000, 0.9217 0.0783, 180.00, 1.00, U D 0, 553 47 600
70 0.0000, 0.9217 0.0783, 180.00, 1.00, U C 0, 553 47 600
71 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, U B 0, 600 0 600
72 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, U A 0, 600 0 600
73
74 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
75 0.0000, 0.5717 0.4283, 155.76, 1.25, T J 0, 343 257 600
76 0.0000, 0.5717 0.4283, 155.76, 1.25, T I 0, 343 257 600
77 0.0000, 0.5717 0.4283, 155.76, 1.25, T H 0, 343 257 600
78 0.0000, 0.5717 0.4283, 155.76, 1.25, T G 0, 343 257 600
79 0.0000, 0.5717 0.4283, 155.76, 1.25, T F 0, 343 257 600
80 0.0000, 0.7150 0.2850, 143.74, 1.36, T E 0, 429 171 600
81 0.0000, 0.9017 0.0983, 180.00, 1.00, T D 0, 541 59 600
82 0.0000, 0.9017 0.0983, 180.00, 1.00, T C 0, 541 59 600
83 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, T B 0, 600 0 600
84 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, T A 0, 600 0 600
85
86 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
87 0.0000, 0.4817 0.5183, 153.95, 1.28, S J 0, 289 311 600
88 0.0000, 0.4817 0.5183, 153.95, 1.28, S I 0, 289 311 600
165
89 0.0000, 0.4817 0.5183, 153.95, 1.28, S H 0, 289 311 600
90 0.0000, 0.4817 0.5183, 153.95, 1.28, S G 0, 289 311 600
91 0.0000, 0.4850 0.5150, 153.79, 1.28, S F 0, 291 309 600
92 0.0000, 0.6550 0.3450, 142.32, 1.38, S E 0, 393 207 600
93 0.0000, 0.8667 0.1333, 180.00, 1.00, S D 0, 520 80 600
94 0.0000, 0.8667 0.1333, 180.00, 1.00, S C 0, 520 80 600
95 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, S B 0, 600 0 600
96 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, S A 0, 600 0 600
97
98 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
99 0.0000, 0.3967 0.6033, 152.46, 1.34, R J 0, 238 362 600
100 0.0000, 0.3967 0.6033, 152.46, 1.34, R I 0, 238 362 600
101 0.0000, 0.3967 0.6033, 152.46, 1.34, R H 0, 238 362 600
102 0.0000, 0.3967 0.6033, 152.46, 1.34, R G 0, 238 362 600
103 0.0000, 0.4083 0.5917, 151.94, 1.34, R F 0, 245 355 600
104 0.0000, 0.5950 0.4050, 142.96, 1.37, R E 0, 357 243 600
105 0.0000, 0.8283 0.1717, 180.00, 1.00, R D 0, 497 103 600
106 0.0000, 0.8283 0.1717, 180.00, 1.00, R C 0, 497 103 600
107 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, R B 0, 600 0 600
108 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, R A 0, 600 0 600
109
110 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
111 0.0033, 0.3283 0.6683, 146.83, 1.46, Q J 2, 197 401 600
112 0.0033, 0.3283 0.6683, 146.83, 1.46, Q I 2, 197 401 600
113 0.0033, 0.3283 0.6683, 146.83, 1.46, Q H 2, 197 401 600
114 0.0033, 0.3333 0.6633, 146.58, 1.47, Q G 2, 200 398 600
115 0.0033, 0.3450 0.6517, 147.90, 1.43, Q F 2, 207 391 600
116 0.0033, 0.5250 0.4717, 143.60, 1.36, Q E 2, 315 283 600
117 0.0000, 0.7933 0.2067, 180.00, 1.00, Q D 0, 476 124 600
118 0.0000, 0.7933 0.2067, 180.00, 1.00, Q C 0, 476 124 600
119 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Q B 0, 600 0 600
120 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Q A 0, 600 0 600
121
122 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
123 0.0067, 0.2433 0.7500, 144.36, 1.53, P J 4, 146 450 600
124 0.0067, 0.2433 0.7500, 144.36, 1.53, P I 4, 146 450 600
125 0.0067, 0.2433 0.7500, 144.36, 1.53, P H 4, 146 450 600
126 0.0067, 0.2617 0.7317, 143.53, 1.54, P G 4, 157 439 600
127 0.0067, 0.2750 0.7183, 145.61, 1.48, P F 4, 165 431 600
128 0.0050, 0.4533 0.5417, 145.85, 1.34, P E 3, 272 325 600
129 0.0000, 0.7567 0.2433, 180.00, 1.00, P D 0, 454 146 600
130 0.0000, 0.7567 0.2433, 180.00, 1.00, P C 0, 454 146 600
131 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, P B 0, 600 0 600
132 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, P A 0, 600 0 600
133
134 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
135 0.0183, 0.1500 0.8317, 141.20, 1.64, O J 11, 90 499 600
136 0.0183, 0.1500 0.8317, 141.20, 1.64, O I 11, 90 499 600
137 0.0183, 0.1500 0.8317, 141.20, 1.64, O H 11, 90 499 600
138 0.0183, 0.1983 0.7833, 139.21, 1.66, O G 11, 119 470 600
139 0.0183, 0.2200 0.7617, 141.88, 1.53, O F 11, 132 457 600
166 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
140 0.0117, 0.3883 0.6000, 145.83, 1.34, O E 7, 233 360 600
141 0.0000, 0.7350 0.2650, 180.00, 1.00, O D 0, 441 159 600
142 0.0000, 0.7350 0.2650, 180.00, 1.00, O C 0, 441 159 600
143 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, O B 0, 600 0 600
144 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, O A 0, 600 0 600
145
146 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
147 0.0283, 0.0800 0.8917, 137.14, 1.80, N J 17, 48 535 600
148 0.0283, 0.0800 0.8917, 137.14, 1.80, N I 17, 48 535 600
149 0.0283, 0.0800 0.8917, 137.14, 1.80, N H 17, 48 535 600
150 0.0283, 0.1117 0.8600, 137.56, 1.76, N G 17, 67 516 600
151 0.0283, 0.1400 0.8317, 140.76, 1.59, N F 17, 84 499 600
152 0.0217, 0.2983 0.6800, 147.57, 1.32, N E 13, 179 408 600
153 0.0000, 0.7150 0.2850, 180.00, 1.00, N D 0, 429 171 600
154 0.0000, 0.7150 0.2850, 180.00, 1.00, N C 0, 429 171 600
155 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, N B 0, 600 0 600
156 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, N A 0, 600 0 600
157
158 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
159 0.0533, 0.0367 0.9100, 128.48, 2.00, M J 32, 22 546 600
160 0.0533, 0.0367 0.9100, 128.48, 2.00, M I 32, 22 546 600
161 0.0533, 0.0367 0.9100, 128.48, 2.00, M H 32, 22 546 600
162 0.0533, 0.0700 0.8767, 130.08, 1.90, M G 32, 42 526 600
163 0.0533, 0.1017 0.8450, 133.12, 1.69, M F 32, 61 507 600
164 0.0433, 0.2333 0.7233, 147.17, 1.33, M E 26, 140 434 600
165 0.0100, 0.6967 0.2933, 180.00, 1.00, M D 6, 418 176 600
166 0.0067, 0.6967 0.2967, 180.00, 1.00, M C 4, 418 178 600
167 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, M B 0, 600 0 600
168 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, M A 0, 600 0 600
169
170 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
171 0.1367, 0.0200 0.8433, 116.88, 2.20, L J 82, 12 506 600
172 0.1367, 0.0200 0.8433, 116.88, 2.20, L I 82, 12 506 600
173 0.1367, 0.0200 0.8433, 116.88, 2.20, L H 82, 12 506 600
174 0.1367, 0.0433 0.8200, 119.61, 2.05, L G 82, 26 492 600
175 0.1367, 0.0717 0.7917, 122.61, 1.84, L F 82, 43 475 600
176 0.1167, 0.1667 0.7167, 144.51, 1.35, L E 70, 100 430 600
177 0.0683, 0.6483 0.2833, 178.06, 1.02, L D 41, 389 170 600
178 0.0467, 0.6483 0.3050, 180.00, 1.00, L C 28, 389 183 600
179 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, L B 0, 600 0 600
180 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, L A 0, 600 0 600
181
182 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
183 0.1833, 0.0217 0.7950, 104.44, 2.49, K J 110, 13 477 600
184 0.1833, 0.0217 0.7950, 104.44, 2.49, K I 110, 13 477 600
185 0.1833, 0.0217 0.7950, 104.44, 2.49, K H 110, 13 477 600
186 0.1800, 0.0317 0.7883, 109.98, 2.24, K G 108, 19 473 600
187 0.1800, 0.0467 0.7733, 113.19, 1.99, K F 108, 28 464 600
188 0.1733, 0.0983 0.7283, 140.21, 1.39, K E 104, 59 437 600
189 0.1033, 0.5917 0.3050, 175.79, 1.04, K D 62, 355 183 600
190 0.0683, 0.5917 0.3400, 180.00, 1.00, K C 41, 355 204 600
167
191 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, K B 0, 600 0 600
192 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, K A 0, 600 0 600
193
194 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
195 0.2267, 0.0300 0.7433, 88.39, 2.84, J J 136, 18 446 600
196 0.2267, 0.0300 0.7433, 88.39, 2.84, J I 136, 18 446 600
197 0.2267, 0.0300 0.7433, 88.39, 2.84, J H 136, 18 446 600
198 0.2167, 0.0317 0.7517, 96.92, 2.47, J G 130, 19 451 600
199 0.2167, 0.0367 0.7467, 98.77, 2.19, J F 130, 22 448 600
200 0.2183, 0.0233 0.7583, 130.66, 1.46, J E 131, 14 455 600
201 0.1317, 0.5317 0.3367, 171.29, 1.08, J D 79, 319 202 600
202 0.0800, 0.5317 0.3883, 180.00, 1.00, J C 48, 319 233 600
203 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, J B 0, 600 0 600
204 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, J A 0, 600 0 600
205
206 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
207 0.2783, 0.0567 0.6650, 79.15, 3.15, I J 167, 34 399 600
208 0.2783, 0.0567 0.6650, 79.15, 3.15, I I 167, 34 399 600
209 0.2783, 0.0567 0.6650, 79.15, 3.15, I H 167, 34 399 600
210 0.2517, 0.0567 0.6917, 90.36, 2.65, I G 151, 34 415 600
211 0.2517, 0.0567 0.6917, 91.59, 2.32, I F 151, 34 415 600
212 0.2700, 0.0067 0.7233, 119.52, 1.56, I E 162, 4 434 600
213 0.1650, 0.4783 0.3567, 170.75, 1.08, I D 99, 287 214 600
214 0.0900, 0.4783 0.4317, 180.00, 1.00, I C 54, 287 259 600
215 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, I B 0, 600 0 600
216 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, I A 0, 600 0 600
217
218 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
219 0.3417, 0.0900 0.5683, 70.32, 3.50, H J 205, 54 341 600
220 0.3417, 0.0900 0.5683, 70.32, 3.50, H I 205, 54 341 600
221 0.3417, 0.0900 0.5683, 70.32, 3.50, H H 205, 54 341 600
222 0.2933, 0.0833 0.6233, 84.49, 2.88, H G 176, 50 374 600
223 0.2917, 0.0833 0.6250, 85.36, 2.47, H F 175, 50 375 600
224 0.2883, 0.0283 0.6833, 109.98, 1.64, H E 173, 17 410 600
225 0.1967, 0.4350 0.3683, 168.55, 1.10, H D 118, 261 221 600
226 0.1083, 0.4350 0.4567, 180.00, 1.00, H C 65, 261 274 600
227 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, H B 0, 600 0 600
228 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, H A 0, 600 0 600
229
230 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
231 0.3867, 0.1433 0.4700, 61.88, 3.79, G J 232, 86 282 600
232 0.3867, 0.1433 0.4700, 61.88, 3.79, G I 232, 86 282 600
233 0.3867, 0.1433 0.4700, 61.88, 3.79, G H 232, 86 282 600
234 0.3383, 0.1233 0.5383, 77.83, 3.11, G G 203, 74 323 600
235 0.3350, 0.1233 0.5417, 78.25, 2.63, G F 201, 74 325 600
236 0.3083, 0.0633 0.6283, 102.15, 1.70, G E 185, 38 377 600
237 0.2517, 0.3783 0.3700, 167.61, 1.11, G D 151, 227 222 600
238 0.1467, 0.3783 0.4750, 180.00, 1.00, G C 88, 227 285 600
239 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, G B 0, 600 0 600
240 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, G A 0, 600 0 600
241
168 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
242 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
243 0.4000, 0.2917 0.3083, 51.35, 4.02, F J 240, 175 185 600
244 0.4000, 0.2917 0.3083, 51.35, 4.02, F I 240, 175 185 600
245 0.4000, 0.2917 0.3083, 51.35, 4.02, F H 240, 175 185 600
246 0.3917, 0.2083 0.4000, 70.50, 3.35, F G 235, 125 240 600
247 0.3850, 0.2083 0.4067, 70.45, 2.80, F F 231, 125 244 600
248 0.3250, 0.1400 0.5350, 96.67, 1.74, F E 195, 84 321 600
249 0.3617, 0.2900 0.3483, 166.32, 1.12, F D 217, 174 209 600
250 0.2267, 0.2900 0.4833, 180.00, 1.00, F C 136, 174 290 600
251 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, F B 0, 600 0 600
252 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, F A 0, 600 0 600
253
254 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
255 0.3400, 0.4783 0.1817, 42.57, 4.28, E J 204, 287 109 600
256 0.3400, 0.4783 0.1817, 42.57, 4.28, E I 204, 287 109 600
257 0.3400, 0.4783 0.1817, 42.57, 4.28, E H 204, 287 109 600
258 0.4067, 0.2950 0.2983, 63.63, 3.73, E G 244, 177 179 600
259 0.4033, 0.2950 0.3017, 63.31, 3.06, E F 242, 177 181 600
260 0.3317, 0.2133 0.4550, 88.90, 1.79, E E 199, 128 273 600
261 0.4583, 0.2033 0.3383, 165.91, 1.13, E D 275, 122 203 600
262 0.2950, 0.2083 0.4967, 180.00, 1.00, E C 177, 125 298 600
263 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, E B 0, 600 0 600
264 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, E A 0, 600 0 600
265
266 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
267 0.2117, 0.6933 0.0950, 34.74, 4.46, D J 127, 416 57 600
268 0.2117, 0.6933 0.0950, 34.74, 4.46, D I 127, 416 57 600
269 0.2117, 0.6933 0.0950, 34.74, 4.46, D H 127, 416 57 600
270 0.3650, 0.4317 0.2033, 59.10, 4.04, D G 219, 259 122 600
271 0.3650, 0.4317 0.2033, 59.10, 3.28, D F 219, 259 122 600
272 0.3033, 0.3433 0.3533, 85.47, 1.84, D E 182, 206 212 600
273 0.5500, 0.1450 0.3050, 164.37, 1.14, D D 330, 87 183 600
274 0.3450, 0.1483 0.5067, 180.00, 1.00, D C 207, 89 304 600
275 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, D B 0, 600 0 600
276 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, D A 0, 600 0 600
277
278 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
279 0.0250, 0.9700 0.0050, 30.00, 5.00, C J 15, 582 3 600
280 0.0250, 0.9700 0.0050, 30.00, 5.00, C I 15, 582 3 600
281 0.0250, 0.9700 0.0050, 30.00, 5.00, C H 15, 582 3 600
282 0.0617, 0.9200 0.0183, 48.18, 5.09, C G 37, 552 11 600
283 0.0617, 0.9200 0.0183, 48.18, 4.18, C F 37, 552 11 600
284 0.0733, 0.8733 0.0533, 73.12, 2.28, C E 44, 524 32 600
285 0.7283, 0.0350 0.2367, 159.86, 1.18, C D 437, 21 142 600
286 0.4483, 0.0367 0.5150, 180.00, 1.00, C C 269, 22 309 600
287 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, C B 0, 600 0 600
288 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, C A 0, 600 0 600
289
290 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
291 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B J 0, 600 0 600
292 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B I 0, 600 0 600
169
293 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B H 0, 600 0 600
294 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B G 0, 600 0 600
295 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B F 0, 600 0 600
296 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B E 0, 600 0 600
297 0.7850, 0.0000 0.2150, 157.83, 1.20, B D 471, 0 129 600
298 0.4833, 0.0000 0.5167, 180.00, 1.00, B C 290, 0 310 600
299 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B B 0, 600 0 600
300 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B A 0, 600 0 600
301
302 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
303 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A J 0, 600 0 600
304 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A I 0, 600 0 600
305 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A H 0, 600 0 600
306 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A G 0, 600 0 600
307 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A F 0, 600 0 600
308 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A E 0, 600 0 600
309 0.7850, 0.0000 0.2150, 157.83, 1.20, A D 471, 0 129 600
310 0.4833, 0.0000 0.5167, 180.00, 1.00, A C 290, 0 310 600
311 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A B 0, 600 0 600
312 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A A 0, 600 0 600
&sup2; (人体遮蔽を使う実験)
&sup2; 4 日間の微妙に条件をシフトする実験
&sup2; 誤検出のピークが移動・裾が短縮→誤検出の減少効果ありと,判明
&sup2;
&sup2; 装置の背中への入れ込み(ポッケでなく,手持ちでなく)
&sup2; 装置側第二トロイダルコア
&sup2; 天頂暴露(1 分50 秒間事前)と直立暴露(10 秒)
&sup2; 携帯電話, 職場PHS のpocket からの撤去
&sup2; あごを引く(頭頂部を上に)
&sup2; 両腕の垂下(できれば,前向きに手のひらむけるとよいのかな
&sup2; 両腕をそらし気味に
&sup2; 背なかをそらし気味に
&sup2; 頭部もそらし気味に
&sup2; 充電を十分に
&sup2;
&sup2; 電波時計を持つ手をやめて,音等を回転の合図にしたい
&sup2; より小型の装置にしたい(PIC18Fmicro controller へのRS232C への一行取り込みが
うまくいっていない)
&sup2; めがね型のHMD に
&sup2; 10 分かけて回転できたとして,場合に,真北を推定する,尤度関数を,作って,その尤
度を,最大にする方向を,真北とする,ことで,どれだけの正解率になるか,を,調べ
る,という風に考えることもできるが,それは,
&sup2; 各方向で,方位を得ることを,1 度ずと,繰り返して360 度について,実施するのと同
じこと
&sup2; だったら,任意度(例えば90 度など)方向を変えて,実施すれば,約1衛星捕捉=約
180 度の限定を二回実施するわけで,(どちらも正答とすれば(無答が出たらさらに角
度を変えるとすれば),約2 衛星捕捉で,約90 度程度に限定できる,との,論法でよいだろう.(仮に同一衛星を捕捉していたとしても,約90 度幅程度に限定できるという点は面白い.向きを変えても同一衛星を捕捉していたとしても,覆域範囲が変わるから,
有効なのだ,という論法になると,思う)
170 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.2. Category of answers
171
Fig. 4.3. Type of wave
172 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.4. Threshold search 090406 124800JST the 1st day 10min rotation; enough prep
exposure of 15 min or more (1st tme); VAIO in right pocket (1st time); Troidal
core at a cable end only (2nd time)::recommendation of a thresholds set = (level,
threshold)=(R,G)
173
Fig. 4.5. Threshold search 090407 121800JST the 2nd day 10min rotation; not enough
preparative exposure (1st tiime); VAIO in right pocket (2nd time); Troidal coreat a cable end only (2nd time) 急いで昼休みに実施ということで,(1) 事前暴露
がほぼゼロ だったのと,回転時に心に余裕を出して,(2) 手にパソコン持って見すぎ
たこと(初日はポケット)で腹面でアンテナ化した可能性があるのと(3) 腕の遮蔽が
軽視されたこと,が結果がよくない原因とか思う
174 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.6. Threshold search 090408 175000JST the 3rd day 10min rotation; 2 min prep
exposure (1st time); VAIO in hands and front body and rigt pocket(1st time);
Troidal Core at cable ends (1st time) 急いで昼休みに実施ということで,(1) 事前
暴露がほぼゼロ だったのと,回転時に心に余裕を出して,(2) 手にパソコン持って見
すぎたこと(初日はポケット)で腹面でアンテナ化した可能性があるのと(3) 腕の遮
蔽が軽視されたこと,が結果がよくない原因とか思う
175
Fig. 4.7. Threshold search 090409 172300JST the 4th day 10min rotation; 2 min prep
exposure (2nd time); VAIO in the Back (1st time); Troidal Core at cable ends
(2nd time); 2 cell phones out of pockets(1st day):: recoomendation =(Q,G),
2min pre exposure, VAIO in the back, two troidal core at the cable ends
176 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.8. Threshold search 090414 123300JST the 5th day 10min rotation; 2 min prep
exposure (3rd time); VAIO in the Back (2nd time); Troidal Core at cable ends
(3rd time); 2 cell phones out of pockets(2nd day):: recoomendation =(Q,G),
2min pre exposure, 10sec stand, VAIO in the back (2nd time), two troidal core atthe cable ends, no wireless lan(1st day), teraterm(1st day), full arms down(2ndday), virus soft out (1st day), cloudy, light rain, 24c, battery after 1 hour use
177
Fig. 4.9. Threshold search 090414 142300JST the 6th day 10min rotation; 2 min prep
exposure (4rd time); VAIO in the Back (3rd time); Troidal Core at cable ends
(4th time); 2 cell phones out of pockets(3rd day):: recoomendation =(Q,G),
2min pre exposure, 10sec stand, VAIO in the back (3rd time), two troidal core atthe cable ends, no wireless lan(2nd day), teraterm(2nd day), full arms down(3rdday), virus soft out (2nd day), cloudy, light rain, 24c, battery after 0 hour use,
slightly recurved back, head and arms (1st day) 背面収納, 携帯電話・WlessLAN
除去, 事前暴露1 分50 秒, 事前直立10 秒に加え,垂下両腕・背中・頭逸らしの条件で
(R,G) 閾値で正答率70 %後半から80 %台に向上(クライミングのように私の体も最
大に使う)
178 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.10. Threshold search 090415 122200JST the 7th day 10min rotation; 2 min including
and 10 sec prep exposure (5th time); VAIO in the Back (4th time);
Troidal Core at cable ends (5th time); 2 cell phones out of pockets(4th day)::
recoomendation =(Q,G), 2min pre exposure incl. 10sec stand, VAIO in the
back (4rd time), two troidal core at the cable ends, no wireless lan(3rd day),
teraterm(3rd day), full arms down(4th day), virus soft out (3rd day), find, 25c,battery full of 0 hour use, slightly recurved back, head and arms (2nd day) 背
面収納, 携帯電話・WlessLAN 除去, 事前暴露1 分50 秒, 事前直立10 秒,垂下両腕・
背中・頭逸らしで(R,G) 閾値だが,正答率60 %台に低下.暑いと感じる日はこう
いう感じか.大地熱雑音で捕捉しにくくなるのか?
179
&sup2; あるいは,腹と背に,救助隊識別ゼッケンかチョッキのようにつけておけば,そこで,
既に2 衛星限定で約90 度の限定になるであろうから,さらに任意度(90 度等),横を
向いてもう一度実施してやれば,45 度程度の限定になる,という論法でよいだろう.
&sup2; (人体遮蔽を使わない実験)去年までの実験で次のことが判っている
&sup2; 6 から7 cm の穴を開けたGPS unit へのアルミ包みが感度を適当に減じる
&sup2; A4 サイズのアルミと吸収剤は意味がある
&sup2; 高仰角衛星の排除は意味がある
&sup2; その上で,閾値を選ぶことが重要
4.0.10 人体10 分回転実験の閾値探索の結果:仰角固定,信号強度で比較
&sup2; VAIO(記録用,電源共有用,表示用)とUSB ケーブルがアンテナ化しないように,
ポケットに入れるか.
&sup2; 電波時計手に(IPS5000 の出すGPS 時と変わらぬこと確認した)ログデータ採取プロ
グラム\borland\bcc55\bin\w016com8.c,(090406and0407),w017com8.c, 生デー
タips.txt をUSB メモリでVAIO からHPcompaq8510w に移し変えて, mule で10 分
だけ抜き取り,grep でSONY81 だけ抜き出し(特殊な暫定閾値での方位情報捨てる),
grep で抜いたことによる行末の\r 除去された(MsdOS ファイルからUNIXファイ
ル化された)のを直すため^M をmule で,^Q^M でマクロも使い,600 回,あえてつけ
て保存.th_srch_090406_124800JST_10min.mul
&sup2; ログデータから最良閾値探索プログラム\borland\bcc55\bin\th14.c,...,th17.c&sup2; その探索プログラムのデータ表をもとに,したexel での積算確率図グラフ化
化, \borland\bcc55\bin\090406th_srch10min.xls.....th_srch_090406_
124800JST_10min_.xls,th_srch_090407_121800JST_10min_.xls グラフは順
序は,ok, dumb0, dumb3, ng の順序で積み上げが良い.あとwidth を書き加えると良
い.3 次元で斜めも楽しい. 色も大切.
&sup2;
&sup2; 仰角は今回の衛星配置では高仰角衛星が無かったようで,どこを閾値にすべきか不明
(去年のA4実験(含まないはず)のHに相当する,Gと推定する(今回は含むので).ただ身体の長さがあるため,IぐらいまでOKの可能性も.)
&sup2;
&sup2; 強度,仰角は(R,G)が良さそうである.今回,誤答率0が始まる強度だ.
&sup2; r_ng,r_dumb,r_ok,m_ok_w,m_ok_acq,thrd_level,thrd_el,c_ng,c_dumb,c_
ok,c_all は次のとおり
&sup2; 0.0000, 0.3967 0.6033, 152.46, 1.34, R G 0, 238 362 600
&sup2;
&sup2; 強度閾値を下げると,誤答率が増える.強度閾値を上げると,誤答率が減る.
&sup2; 仰角閾値を下げると,無答率が上がる.仰角閾値を上げると,
&sup2;
&sup2; IPS500 を電源ONしておき天空に晒しての放置も,実験時すぐに応答できよい.&sup2; その際の,電源(防水)を用意しておく.その際の雨などに耐えるように防水・防高熱
のすのことパックを用意しておく.何台か用意しておいても良い.ぱっとすぐに使える
ように.
&sup2;
&sup2; 無答の原因:(1) 矛盾がある場合と(2) 捕捉衛星がない場合.(1) は強度閾値を適切な
値よりも下げた場合に頻発する現象(2) は強度閾値をかなり上げた場合,あるいは,仰
角閾値をかなり下げた場合に頻発する現象.
12r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
3 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, Z J 0, 598 2 600
180 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.11. Difractional path diffrence, rambda /2
181
4 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, Y J 0, 594 6 600
5 0.0000, 0.9667 0.0333, 180.00, 1.00, X J 0, 580 20 600
6 0.0000, 0.9050 0.0950, 180.00, 1.00, W J 0, 543 57 600
7 0.0000, 0.8083 0.1917, 164.35, 1.16, V J 0, 485 115 600
8 0.0000, 0.6983 0.3017, 159.01, 1.21, U J 0, 419 181 600
9 0.0000, 0.5717 0.4283, 155.76, 1.25, T J 0, 343 257 600
10 0.0000, 0.4817 0.5183, 153.95, 1.28, S J 0, 289 311 600
11 0.0000, 0.3967 0.6033, 152.46, 1.34, R J 0, 238 362 600
12 0.0033, 0.3283 0.6683, 146.83, 1.46, Q J 2, 197 401 600
13 0.0067, 0.2433 0.7500, 144.36, 1.53, P J 4, 146 450 600
14 0.0183, 0.1500 0.8317, 141.20, 1.64, O J 11, 90 499 600
15 0.0283, 0.0800 0.8917, 137.14, 1.80, N J 17, 48 535 600
16 0.0533, 0.0367 0.9100, 128.48, 2.00, M J 32, 22 546 600
17 0.1367, 0.0200 0.8433, 116.88, 2.20, L J 82, 12 506 600
18 0.1833, 0.0217 0.7950, 104.44, 2.49, K J 110, 13 477 600
19 0.2267, 0.0300 0.7433, 88.39, 2.84, J J 136, 18 446 600
20 0.2783, 0.0567 0.6650, 79.15, 3.15, I J 167, 34 399 600
21 0.3417, 0.0900 0.5683, 70.32, 3.50, H J 205, 54 341 600
22 0.3867, 0.1433 0.4700, 61.88, 3.79, G J 232, 86 282 600
23 0.4000, 0.2917 0.3083, 51.35, 4.02, F J 240, 175 185 600
24 0.3400, 0.4783 0.1817, 42.57, 4.28, E J 204, 287 109 600
25 0.2117, 0.6933 0.0950, 34.74, 4.46, D J 127, 416 57 600
26 0.0250, 0.9700 0.0050, 30.00, 5.00, C J 15, 582 3 600
27 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B J 0, 600 0 600
28 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A J 0, 600 0 600
29
30 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
31 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, Z I 0, 598 2 600
32 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, Y I 0, 594 6 600
33 0.0000, 0.9667 0.0333, 180.00, 1.00, X I 0, 580 20 600
34 0.0000, 0.9050 0.0950, 180.00, 1.00, W I 0, 543 57 600
35 0.0000, 0.8083 0.1917, 164.35, 1.16, V I 0, 485 115 600
36 0.0000, 0.6983 0.3017, 159.01, 1.21, U I 0, 419 181 600
37 0.0000, 0.5717 0.4283, 155.76, 1.25, T I 0, 343 257 600
38 0.0000, 0.4817 0.5183, 153.95, 1.28, S I 0, 289 311 600
39 0.0000, 0.3967 0.6033, 152.46, 1.34, R I 0, 238 362 600
40 0.0033, 0.3283 0.6683, 146.83, 1.46, Q I 2, 197 401 600
41 0.0067, 0.2433 0.7500, 144.36, 1.53, P I 4, 146 450 600
42 0.0183, 0.1500 0.8317, 141.20, 1.64, O I 11, 90 499 600
43 0.0283, 0.0800 0.8917, 137.14, 1.80, N I 17, 48 535 600
44 0.0533, 0.0367 0.9100, 128.48, 2.00, M I 32, 22 546 600
45 0.1367, 0.0200 0.8433, 116.88, 2.20, L I 82, 12 506 600
46 0.1833, 0.0217 0.7950, 104.44, 2.49, K I 110, 13 477 600
47 0.2267, 0.0300 0.7433, 88.39, 2.84, J I 136, 18 446 600
48 0.2783, 0.0567 0.6650, 79.15, 3.15, I I 167, 34 399 600
49 0.3417, 0.0900 0.5683, 70.32, 3.50, H I 205, 54 341 600
50 0.3867, 0.1433 0.4700, 61.88, 3.79, G I 232, 86 282 600
51 0.4000, 0.2917 0.3083, 51.35, 4.02, F I 240, 175 185 600
52 0.3400, 0.4783 0.1817, 42.57, 4.28, E I 204, 287 109 600
53 0.2117, 0.6933 0.0950, 34.74, 4.46, D I 127, 416 57 600
54 0.0250, 0.9700 0.0050, 30.00, 5.00, C I 15, 582 3 600
182 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
55 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B I 0, 600 0 600
56 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A I 0, 600 0 600
57
58 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
59 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, Z H 0, 598 2 600
60 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, Y H 0, 594 6 600
61 0.0000, 0.9667 0.0333, 180.00, 1.00, X H 0, 580 20 600
62 0.0000, 0.9050 0.0950, 180.00, 1.00, W H 0, 543 57 600
63 0.0000, 0.8083 0.1917, 164.35, 1.16, V H 0, 485 115 600
64 0.0000, 0.6983 0.3017, 159.01, 1.21, U H 0, 419 181 600
65 0.0000, 0.5717 0.4283, 155.76, 1.25, T H 0, 343 257 600
66 0.0000, 0.4817 0.5183, 153.95, 1.28, S H 0, 289 311 600
67 0.0000, 0.3967 0.6033, 152.46, 1.34, R H 0, 238 362 600
68 0.0033, 0.3283 0.6683, 146.83, 1.46, Q H 2, 197 401 600
69 0.0067, 0.2433 0.7500, 144.36, 1.53, P H 4, 146 450 600
70 0.0183, 0.1500 0.8317, 141.20, 1.64, O H 11, 90 499 600
71 0.0283, 0.0800 0.8917, 137.14, 1.80, N H 17, 48 535 600
72 0.0533, 0.0367 0.9100, 128.48, 2.00, M H 32, 22 546 600
73 0.1367, 0.0200 0.8433, 116.88, 2.20, L H 82, 12 506 600
74 0.1833, 0.0217 0.7950, 104.44, 2.49, K H 110, 13 477 600
75 0.2267, 0.0300 0.7433, 88.39, 2.84, J H 136, 18 446 600
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78 0.3867, 0.1433 0.4700, 61.88, 3.79, G H 232, 86 282 600
79 0.4000, 0.2917 0.3083, 51.35, 4.02, F H 240, 175 185 600
80 0.3400, 0.4783 0.1817, 42.57, 4.28, E H 204, 287 109 600
81 0.2117, 0.6933 0.0950, 34.74, 4.46, D H 127, 416 57 600
82 0.0250, 0.9700 0.0050, 30.00, 5.00, C H 15, 582 3 600
83 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B H 0, 600 0 600
84 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A H 0, 600 0 600
85
86 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
87 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, Z G 0, 598 2 600
88 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, Y G 0, 594 6 600
89 0.0000, 0.9667 0.0333, 180.00, 1.00, X G 0, 580 20 600
90 0.0000, 0.9050 0.0950, 180.00, 1.00, W G 0, 543 57 600
91 0.0000, 0.8083 0.1917, 164.35, 1.16, V G 0, 485 115 600
92 0.0000, 0.6983 0.3017, 159.01, 1.21, U G 0, 419 181 600
93 0.0000, 0.5717 0.4283, 155.76, 1.25, T G 0, 343 257 600
94 0.0000, 0.4817 0.5183, 153.95, 1.28, S G 0, 289 311 600
95 0.0000, 0.3967 0.6033, 152.46, 1.34, R G 0, 238 362 600
96 0.0033, 0.3333 0.6633, 146.58, 1.47, Q G 2, 200 398 600
97 0.0067, 0.2617 0.7317, 143.53, 1.54, P G 4, 157 439 600
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99 0.0283, 0.1117 0.8600, 137.56, 1.76, N G 17, 67 516 600
100 0.0533, 0.0700 0.8767, 130.08, 1.90, M G 32, 42 526 600
101 0.1367, 0.0433 0.8200, 119.61, 2.05, L G 82, 26 492 600
102 0.1800, 0.0317 0.7883, 109.98, 2.24, K G 108, 19 473 600
103 0.2167, 0.0317 0.7517, 96.92, 2.47, J G 130, 19 451 600
104 0.2517, 0.0567 0.6917, 90.36, 2.65, I G 151, 34 415 600
105 0.2933, 0.0833 0.6233, 84.49, 2.88, H G 176, 50 374 600
183
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107 0.3917, 0.2083 0.4000, 70.50, 3.35, F G 235, 125 240 600
108 0.4067, 0.2950 0.2983, 63.63, 3.73, E G 244, 177 179 600
109 0.3650, 0.4317 0.2033, 59.10, 4.04, D G 219, 259 122 600
110 0.0617, 0.9200 0.0183, 48.18, 5.09, C G 37, 552 11 600
111 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B G 0, 600 0 600
112 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A G 0, 600 0 600
113
114 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
115 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, Z F 0, 598 2 600
116 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, Y F 0, 594 6 600
117 0.0000, 0.9667 0.0333, 180.00, 1.00, X F 0, 580 20 600
118 0.0000, 0.9050 0.0950, 180.00, 1.00, W F 0, 543 57 600
119 0.0000, 0.8083 0.1917, 164.35, 1.16, V F 0, 485 115 600
120 0.0000, 0.6983 0.3017, 159.01, 1.21, U F 0, 419 181 600
121 0.0000, 0.5717 0.4283, 155.76, 1.25, T F 0, 343 257 600
122 0.0000, 0.4850 0.5150, 153.79, 1.28, S F 0, 291 309 600
123 0.0000, 0.4083 0.5917, 151.94, 1.34, R F 0, 245 355 600
124 0.0033, 0.3450 0.6517, 147.90, 1.43, Q F 2, 207 391 600
125 0.0067, 0.2750 0.7183, 145.61, 1.48, P F 4, 165 431 600
126 0.0183, 0.2200 0.7617, 141.88, 1.53, O F 11, 132 457 600
127 0.0283, 0.1400 0.8317, 140.76, 1.59, N F 17, 84 499 600
128 0.0533, 0.1017 0.8450, 133.12, 1.69, M F 32, 61 507 600
129 0.1367, 0.0717 0.7917, 122.61, 1.84, L F 82, 43 475 600
130 0.1800, 0.0467 0.7733, 113.19, 1.99, K F 108, 28 464 600
131 0.2167, 0.0367 0.7467, 98.77, 2.19, J F 130, 22 448 600
132 0.2517, 0.0567 0.6917, 91.59, 2.32, I F 151, 34 415 600
133 0.2917, 0.0833 0.6250, 85.36, 2.47, H F 175, 50 375 600
134 0.3350, 0.1233 0.5417, 78.25, 2.63, G F 201, 74 325 600
135 0.3850, 0.2083 0.4067, 70.45, 2.80, F F 231, 125 244 600
136 0.4033, 0.2950 0.3017, 63.31, 3.06, E F 242, 177 181 600
137 0.3650, 0.4317 0.2033, 59.10, 3.28, D F 219, 259 122 600
138 0.0617, 0.9200 0.0183, 48.18, 4.18, C F 37, 552 11 600
139 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B F 0, 600 0 600
140 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A F 0, 600 0 600
141
142 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
143 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, Z E 0, 598 2 600
144 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, Y E 0, 594 6 600
145 0.0000, 0.9700 0.0300, 180.00, 1.00, X E 0, 582 18 600
146 0.0000, 0.9167 0.0833, 180.00, 1.00, W E 0, 550 50 600
147 0.0000, 0.8517 0.1483, 159.78, 1.20, V E 0, 511 89 600
148 0.0000, 0.7800 0.2200, 151.21, 1.29, U E 0, 468 132 600
149 0.0000, 0.7150 0.2850, 143.74, 1.36, T E 0, 429 171 600
150 0.0000, 0.6550 0.3450, 142.32, 1.38, S E 0, 393 207 600
151 0.0000, 0.5950 0.4050, 142.96, 1.37, R E 0, 357 243 600
152 0.0033, 0.5250 0.4717, 143.60, 1.36, Q E 2, 315 283 600
153 0.0050, 0.4533 0.5417, 145.85, 1.34, P E 3, 272 325 600
154 0.0117, 0.3883 0.6000, 145.83, 1.34, O E 7, 233 360 600
155 0.0217, 0.2983 0.6800, 147.57, 1.32, N E 13, 179 408 600
156 0.0433, 0.2333 0.7233, 147.17, 1.33, M E 26, 140 434 600
184 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
157 0.1167, 0.1667 0.7167, 144.51, 1.35, L E 70, 100 430 600
158 0.1733, 0.0983 0.7283, 140.21, 1.39, K E 104, 59 437 600
159 0.2183, 0.0233 0.7583, 130.66, 1.46, J E 131, 14 455 600
160 0.2700, 0.0067 0.7233, 119.52, 1.56, I E 162, 4 434 600
161 0.2883, 0.0283 0.6833, 109.98, 1.64, H E 173, 17 410 600
162 0.3083, 0.0633 0.6283, 102.15, 1.70, G E 185, 38 377 600
163 0.3250, 0.1400 0.5350, 96.67, 1.74, F E 195, 84 321 600
164 0.3317, 0.2133 0.4550, 88.90, 1.79, E E 199, 128 273 600
165 0.3033, 0.3433 0.3533, 85.47, 1.84, D E 182, 206 212 600
166 0.0733, 0.8733 0.0533, 73.12, 2.28, C E 44, 524 32 600
167 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B E 0, 600 0 600
168 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A E 0, 600 0 600
169
170 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
171 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Z D 0, 600 0 600
172 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, Y D 0, 598 2 600
173 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, X D 0, 594 6 600
174 0.0000, 0.9733 0.0267, 180.00, 1.00, W D 0, 584 16 600
175 0.0000, 0.9483 0.0517, 180.00, 1.00, V D 0, 569 31 600
176 0.0000, 0.9217 0.0783, 180.00, 1.00, U D 0, 553 47 600
177 0.0000, 0.9017 0.0983, 180.00, 1.00, T D 0, 541 59 600
178 0.0000, 0.8667 0.1333, 180.00, 1.00, S D 0, 520 80 600
179 0.0000, 0.8283 0.1717, 180.00, 1.00, R D 0, 497 103 600
180 0.0000, 0.7933 0.2067, 180.00, 1.00, Q D 0, 476 124 600
181 0.0000, 0.7567 0.2433, 180.00, 1.00, P D 0, 454 146 600
182 0.0000, 0.7350 0.2650, 180.00, 1.00, O D 0, 441 159 600
183 0.0000, 0.7150 0.2850, 180.00, 1.00, N D 0, 429 171 600
184 0.0100, 0.6967 0.2933, 180.00, 1.00, M D 6, 418 176 600
185 0.0683, 0.6483 0.2833, 178.06, 1.02, L D 41, 389 170 600
186 0.1033, 0.5917 0.3050, 175.79, 1.04, K D 62, 355 183 600
187 0.1317, 0.5317 0.3367, 171.29, 1.08, J D 79, 319 202 600
188 0.1650, 0.4783 0.3567, 170.75, 1.08, I D 99, 287 214 600
189 0.1967, 0.4350 0.3683, 168.55, 1.10, H D 118, 261 221 600
190 0.2517, 0.3783 0.3700, 167.61, 1.11, G D 151, 227 222 600
191 0.3617, 0.2900 0.3483, 166.32, 1.12, F D 217, 174 209 600
192 0.4583, 0.2033 0.3383, 165.91, 1.13, E D 275, 122 203 600
193 0.5500, 0.1450 0.3050, 164.37, 1.14, D D 330, 87 183 600
194 0.7283, 0.0350 0.2367, 159.86, 1.18, C D 437, 21 142 600
195 0.7850, 0.0000 0.2150, 157.83, 1.20, B D 471, 0 129 600
196 0.7850, 0.0000 0.2150, 157.83, 1.20, A D 471, 0 129 600
197
198 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
199 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Z C 0, 600 0 600
200 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, Y C 0, 598 2 600
201 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, X C 0, 594 6 600
202 0.0000, 0.9733 0.0267, 180.00, 1.00, W C 0, 584 16 600
203 0.0000, 0.9483 0.0517, 180.00, 1.00, V C 0, 569 31 600
204 0.0000, 0.9217 0.0783, 180.00, 1.00, U C 0, 553 47 600
205 0.0000, 0.9017 0.0983, 180.00, 1.00, T C 0, 541 59 600
206 0.0000, 0.8667 0.1333, 180.00, 1.00, S C 0, 520 80 600
207 0.0000, 0.8283 0.1717, 180.00, 1.00, R C 0, 497 103 600
185
208 0.0000, 0.7933 0.2067, 180.00, 1.00, Q C 0, 476 124 600
209 0.0000, 0.7567 0.2433, 180.00, 1.00, P C 0, 454 146 600
210 0.0000, 0.7350 0.2650, 180.00, 1.00, O C 0, 441 159 600
211 0.0000, 0.7150 0.2850, 180.00, 1.00, N C 0, 429 171 600
212 0.0067, 0.6967 0.2967, 180.00, 1.00, M C 4, 418 178 600
213 0.0467, 0.6483 0.3050, 180.00, 1.00, L C 28, 389 183 600
214 0.0683, 0.5917 0.3400, 180.00, 1.00, K C 41, 355 204 600
215 0.0800, 0.5317 0.3883, 180.00, 1.00, J C 48, 319 233 600
216 0.0900, 0.4783 0.4317, 180.00, 1.00, I C 54, 287 259 600
217 0.1083, 0.4350 0.4567, 180.00, 1.00, H C 65, 261 274 600
218 0.1467, 0.3783 0.4750, 180.00, 1.00, G C 88, 227 285 600
219 0.2267, 0.2900 0.4833, 180.00, 1.00, F C 136, 174 290 600
220 0.2950, 0.2083 0.4967, 180.00, 1.00, E C 177, 125 298 600
221 0.3450, 0.1483 0.5067, 180.00, 1.00, D C 207, 89 304 600
222 0.4483, 0.0367 0.5150, 180.00, 1.00, C C 269, 22 309 600
223 0.4833, 0.0000 0.5167, 180.00, 1.00, B C 290, 0 310 600
224 0.4833, 0.0000 0.5167, 180.00, 1.00, A C 290, 0 310 600
225
226 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
227 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Z B 0, 600 0 600
228 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Y B 0, 600 0 600
229 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, X B 0, 600 0 600
230 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, W B 0, 600 0 600
231 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, V B 0, 600 0 600
232 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, U B 0, 600 0 600
233 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, T B 0, 600 0 600
234 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, S B 0, 600 0 600
235 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, R B 0, 600 0 600
236 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Q B 0, 600 0 600
237 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, P B 0, 600 0 600
238 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, O B 0, 600 0 600
239 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, N B 0, 600 0 600
240 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, M B 0, 600 0 600
241 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, L B 0, 600 0 600
242 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, K B 0, 600 0 600
243 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, J B 0, 600 0 600
244 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, I B 0, 600 0 600
245 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, H B 0, 600 0 600
246 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, G B 0, 600 0 600
247 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, F B 0, 600 0 600
248 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, E B 0, 600 0 600
249 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, D B 0, 600 0 600
250 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, C B 0, 600 0 600
251 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B B 0, 600 0 600
252 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A B 0, 600 0 600
253
254 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
255 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Z A 0, 600 0 600
256 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Y A 0, 600 0 600
257 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, X A 0, 600 0 600
258 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, W A 0, 600 0 600
186 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
259 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, V A 0, 600 0 600
260 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, U A 0, 600 0 600
261 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, T A 0, 600 0 600
262 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, S A 0, 600 0 600
263 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, R A 0, 600 0 600
264 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Q A 0, 600 0 600
265 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, P A 0, 600 0 600
266 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, O A 0, 600 0 600
267 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, N A 0, 600 0 600
268 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, M A 0, 600 0 600
269 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, L A 0, 600 0 600
270 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, K A 0, 600 0 600
271 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, J A 0, 600 0 600
272 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, I A 0, 600 0 600
273 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, H A 0, 600 0 600
274 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, G A 0, 600 0 600
275 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, F A 0, 600 0 600
276 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, E A 0, 600 0 600
277 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, D A 0, 600 0 600
278 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, C A 0, 600 0 600
279 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B A 0, 600 0 600
280 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A A 0, 600 0 600
GPSYplayer32 をした後,GPS の事前放置時間=約2 分半.ただし背面装着で.ただし意識して水平を試みたのは2 分弱.(1 個か2 個捕捉していた).使用プログラムはw016com8.c
090406_1_124800JST 開始10 分間.体躯は真南から.アンテナは真北から.clkwz.
4.0.11 人体10 分回転実験の閾値探索の結果:仰角固定,信号強度で比較 翌
日火曜日
GPSplyer32 をした後,GPS の事前放置時間=約5 分40 秒.ただし背面装着で.ただし意識して水平を試みたのは2 分弱.(2 個捕捉していた)使用プログラムはw016com8.c
090407_2_121800JST 開始10 分間.体躯は真南から.アンテナは真北から.clkwz.
結果を述べると,「捕捉率が初日よりも二日目の本日のほうずいぶん低かった」.GPSplayer32
より前に,何度かごちゃごちゃGPS受信をさせていた昨日が,信号同期が残って
いて強かった可能性.2 日目の本日は,無答が,初日に比して,困るほど多い.誤答は,初日
と,ほぼ変わらずで,微増(一目盛(一文字)分).結果,正答率が低下.事前の準備運動時間
なく,実施すると,GPS受信機も結果が芳しくない.まあ,二日目の本日は早く居室に帰る
ため(というか,実験実施さえ不要の勘に沿い),パッパと,昨日の実験の流れを再現して覚
えこむだけの目的.
今後の推奨手順:5 分間の水平放置捕捉(腰かがめて).本版10 分とあわせ,合計15 分間
必要.
実験者:熱中症に配慮.薄着化.屋根が暑くなる.ペットボトルのお茶はずいぶん暖まった.食事も腐敗の可能性. 12
r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
3 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Z J 0, 600 0 600
4 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Y J 0, 600 0 600
5 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, X J 0, 600 0 600
6 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, W J 0, 600 0 600
7 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, V J 0, 600 0 600
187
8 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, U J 0, 600 0 600
9 0.0000, 0.9917 0.0083, 180.00, 1.00, T J 0, 595 5 600
10 0.0017, 0.9550 0.0433, 180.00, 1.00, S J 1, 573 26 600
11 0.0033, 0.8783 0.1183, 180.00, 1.00, R J 2, 527 71 600
12 0.0067, 0.7750 0.2183, 178.63, 1.02, Q J 4, 465 131 600
13 0.0067, 0.6967 0.2967, 169.55, 1.12, P J 4, 418 178 600
14 0.0150, 0.5783 0.4067, 166.48, 1.16, O J 9, 347 244 600
15 0.0183, 0.4533 0.5283, 161.64, 1.24, N J 11, 272 317 600
16 0.0200, 0.2717 0.7083, 161.86, 1.25, M J 12, 163 425 600
17 0.0300, 0.1550 0.8150, 158.83, 1.28, L J 18, 93 489 600
18 0.0533, 0.1083 0.8383, 157.28, 1.28, K J 32, 65 503 600
19 0.0750, 0.0783 0.8467, 156.08, 1.29, J J 45, 47 508 600
20 0.1267, 0.0483 0.8250, 150.12, 1.33, I J 76, 29 495 600
21 0.2083, 0.0350 0.7567, 145.37, 1.37, H J 125, 21 454 600
22 0.3350, 0.0183 0.6467, 139.92, 1.43, G J 201, 11 388 600
23 0.5267, 0.0167 0.4567, 125.22, 1.59, F J 316, 10 274 600
24 0.6250, 0.0317 0.3433, 108.40, 1.78, E J 375, 19 206 600
25 0.6600, 0.1117 0.2283, 86.93, 2.07, D J 396, 67 137 600
26 0.0733, 0.9050 0.0217, 37.69, 3.23, C J 44, 543 13 600
27 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B J 0, 600 0 600
28 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A J 0, 600 0 600
29
30 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
31 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Z I 0, 600 0 600
32 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Y I 0, 600 0 600
33 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, X I 0, 600 0 600
34 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, W I 0, 600 0 600
35 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, V I 0, 600 0 600
36 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, U I 0, 600 0 600
37 0.0000, 0.9917 0.0083, 180.00, 1.00, T I 0, 595 5 600
38 0.0017, 0.9550 0.0433, 180.00, 1.00, S I 1, 573 26 600
39 0.0033, 0.8783 0.1183, 180.00, 1.00, R I 2, 527 71 600
40 0.0067, 0.7750 0.2183, 178.63, 1.02, Q I 4, 465 131 600
41 0.0067, 0.6967 0.2967, 169.55, 1.12, P I 4, 418 178 600
42 0.0150, 0.5783 0.4067, 166.48, 1.16, O I 9, 347 244 600
43 0.0183, 0.4533 0.5283, 161.64, 1.24, N I 11, 272 317 600
44 0.0200, 0.2717 0.7083, 161.86, 1.25, M I 12, 163 425 600
45 0.0300, 0.1550 0.8150, 158.83, 1.28, L I 18, 93 489 600
46 0.0533, 0.1083 0.8383, 157.28, 1.28, K I 32, 65 503 600
47 0.0750, 0.0783 0.8467, 156.08, 1.29, J I 45, 47 508 600
48 0.1267, 0.0483 0.8250, 150.12, 1.33, I I 76, 29 495 600
49 0.2083, 0.0350 0.7567, 145.37, 1.37, H I 125, 21 454 600
50 0.3350, 0.0183 0.6467, 139.92, 1.43, G I 201, 11 388 600
51 0.5267, 0.0167 0.4567, 125.22, 1.59, F I 316, 10 274 600
52 0.6250, 0.0317 0.3433, 108.40, 1.78, E I 375, 19 206 600
53 0.6600, 0.1117 0.2283, 86.93, 2.07, D I 396, 67 137 600
54 0.0733, 0.9050 0.0217, 37.69, 3.23, C I 44, 543 13 600
55 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B I 0, 600 0 600
56 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A I 0, 600 0 600
57
58 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
188 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
59 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Z H 0, 600 0 600
60 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Y H 0, 600 0 600
61 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, X H 0, 600 0 600
62 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, W H 0, 600 0 600
63 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, V H 0, 600 0 600
64 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, U H 0, 600 0 600
65 0.0000, 0.9917 0.0083, 180.00, 1.00, T H 0, 595 5 600
66 0.0017, 0.9550 0.0433, 180.00, 1.00, S H 1, 573 26 600
67 0.0033, 0.8783 0.1183, 180.00, 1.00, R H 2, 527 71 600
68 0.0067, 0.7750 0.2183, 178.63, 1.02, Q H 4, 465 131 600
69 0.0067, 0.6967 0.2967, 169.55, 1.12, P H 4, 418 178 600
70 0.0150, 0.5783 0.4067, 166.48, 1.16, O H 9, 347 244 600
71 0.0183, 0.4533 0.5283, 161.64, 1.24, N H 11, 272 317 600
72 0.0200, 0.2717 0.7083, 161.86, 1.25, M H 12, 163 425 600
73 0.0300, 0.1550 0.8150, 158.83, 1.28, L H 18, 93 489 600
74 0.0533, 0.1083 0.8383, 157.28, 1.28, K H 32, 65 503 600
75 0.0750, 0.0783 0.8467, 156.08, 1.29, J H 45, 47 508 600
76 0.1267, 0.0483 0.8250, 150.12, 1.33, I H 76, 29 495 600
77 0.2083, 0.0350 0.7567, 145.37, 1.37, H H 125, 21 454 600
78 0.3350, 0.0183 0.6467, 139.92, 1.43, G H 201, 11 388 600
79 0.5267, 0.0167 0.4567, 125.22, 1.59, F H 316, 10 274 600
80 0.6250, 0.0317 0.3433, 108.40, 1.78, E H 375, 19 206 600
81 0.6600, 0.1117 0.2283, 86.93, 2.07, D H 396, 67 137 600
82 0.0733, 0.9050 0.0217, 37.69, 3.23, C H 44, 543 13 600
83 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B H 0, 600 0 600
84 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A H 0, 600 0 600
85
86 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
87 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Z G 0, 600 0 600
88 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Y G 0, 600 0 600
89 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, X G 0, 600 0 600
90 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, W G 0, 600 0 600
91 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, V G 0, 600 0 600
92 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, U G 0, 600 0 600
93 0.0000, 0.9917 0.0083, 180.00, 1.00, T G 0, 595 5 600
94 0.0017, 0.9550 0.0433, 180.00, 1.00, S G 1, 573 26 600
95 0.0033, 0.8783 0.1183, 180.00, 1.00, R G 2, 527 71 600
96 0.0067, 0.7867 0.2067, 179.52, 1.02, Q G 4, 472 124 600
97 0.0067, 0.7200 0.2733, 178.54, 1.05, P G 4, 432 164 600
98 0.0150, 0.6100 0.3750, 178.27, 1.06, O G 9, 366 225 600
99 0.0183, 0.5200 0.4617, 177.40, 1.09, N G 11, 312 277 600
100 0.0200, 0.4217 0.5583, 176.87, 1.10, M G 12, 253 335 600
101 0.0300, 0.3433 0.6267, 176.89, 1.10, L G 18, 206 376 600
102 0.0533, 0.3033 0.6433, 176.97, 1.10, K G 32, 182 386 600
103 0.0700, 0.2850 0.6450, 176.98, 1.10, J G 42, 171 387 600
104 0.0950, 0.2667 0.6383, 176.95, 1.10, I G 57, 160 383 600
105 0.1283, 0.2417 0.6300, 176.83, 1.11, H G 77, 145 378 600
106 0.1850, 0.1883 0.6267, 176.78, 1.11, G G 111, 113 376 600
107 0.2767, 0.1067 0.6167, 176.73, 1.11, F G 166, 64 370 600
108 0.3200, 0.0683 0.6117, 176.46, 1.12, E G 192, 41 367 600
109 0.4167, 0.0267 0.5567, 171.62, 1.17, D G 250, 16 334 600
189
110 0.4550, 0.4267 0.1183, 96.62, 2.54, C G 273, 256 71 600
111 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B G 0, 600 0 600
112 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A G 0, 600 0 600
113
114 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
115 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Z F 0, 600 0 600
116 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Y F 0, 600 0 600
117 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, X F 0, 600 0 600
118 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, W F 0, 600 0 600
119 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, V F 0, 600 0 600
120 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, U F 0, 600 0 600
121 0.0000, 0.9917 0.0083, 180.00, 1.00, T F 0, 595 5 600
122 0.0017, 0.9550 0.0433, 180.00, 1.00, S F 1, 573 26 600
123 0.0033, 0.8783 0.1183, 180.00, 1.00, R F 2, 527 71 600
124 0.0067, 0.7867 0.2067, 179.52, 1.02, Q F 4, 472 124 600
125 0.0067, 0.7200 0.2733, 178.54, 1.05, P F 4, 432 164 600
126 0.0150, 0.6100 0.3750, 178.27, 1.06, O F 9, 366 225 600
127 0.0183, 0.5200 0.4617, 177.40, 1.09, N F 11, 312 277 600
128 0.0200, 0.4217 0.5583, 176.87, 1.10, M F 12, 253 335 600
129 0.0300, 0.3433 0.6267, 176.89, 1.10, L F 18, 206 376 600
130 0.0533, 0.3033 0.6433, 176.97, 1.10, K F 32, 182 386 600
131 0.0700, 0.2850 0.6450, 176.98, 1.10, J F 42, 171 387 600
132 0.0950, 0.2667 0.6383, 176.95, 1.10, I F 57, 160 383 600
133 0.1283, 0.2417 0.6300, 176.83, 1.11, H F 77, 145 378 600
134 0.1850, 0.1883 0.6267, 176.78, 1.11, G F 111, 113 376 600
135 0.2767, 0.1067 0.6167, 176.73, 1.11, F F 166, 64 370 600
136 0.3200, 0.0683 0.6117, 176.46, 1.12, E F 192, 41 367 600
137 0.4167, 0.0267 0.5567, 171.62, 1.17, D F 250, 16 334 600
138 0.4550, 0.4267 0.1183, 96.62, 2.54, C F 273, 256 71 600
139 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B F 0, 600 0 600
140 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A F 0, 600 0 600
141
142 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
143 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Z E 0, 600 0 600
144 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Y E 0, 600 0 600
145 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, X E 0, 600 0 600
146 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, W E 0, 600 0 600
147 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, V E 0, 600 0 600
148 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, U E 0, 600 0 600
149 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, T E 0, 600 0 600
150 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, S E 0, 594 6 600
151 0.0000, 0.9767 0.0233, 180.00, 1.00, R E 0, 586 14 600
152 0.0000, 0.9650 0.0350, 180.00, 1.00, Q E 0, 579 21 600
153 0.0000, 0.9483 0.0517, 180.00, 1.00, P E 0, 569 31 600
154 0.0000, 0.9317 0.0683, 180.00, 1.00, O E 0, 559 41 600
155 0.0000, 0.8917 0.1083, 180.00, 1.00, N E 0, 535 65 600
156 0.0000, 0.8583 0.1417, 180.00, 1.00, M E 0, 515 85 600
157 0.0000, 0.8317 0.1683, 180.00, 1.00, L E 0, 499 101 600
158 0.0000, 0.8267 0.1733, 180.00, 1.00, K E 0, 496 104 600
159 0.0000, 0.8217 0.1783, 180.00, 1.00, J E 0, 493 107 600
160 0.0000, 0.8217 0.1783, 180.00, 1.00, I E 0, 493 107 600
190 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
161 0.0000, 0.8217 0.1783, 180.00, 1.00, H E 0, 493 107 600
162 0.0000, 0.8200 0.1800, 180.00, 1.00, G E 0, 492 108 600
163 0.0000, 0.8200 0.1800, 180.00, 1.00, F E 0, 492 108 600
164 0.0033, 0.8133 0.1833, 180.00, 1.00, E E 2, 488 110 600
165 0.0967, 0.6600 0.2433, 177.47, 1.03, D E 58, 396 146 600
166 0.4683, 0.3317 0.2000, 136.33, 1.77, C E 281, 199 120 600
167 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B E 0, 600 0 600
168 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A E 0, 600 0 600
169
170 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
171 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Z D 0, 600 0 600
172 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Y D 0, 600 0 600
173 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, X D 0, 600 0 600
174 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, W D 0, 600 0 600
175 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, V D 0, 600 0 600
176 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, U D 0, 600 0 600
177 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, T D 0, 600 0 600
178 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, S D 0, 594 6 600
179 0.0000, 0.9767 0.0233, 180.00, 1.00, R D 0, 586 14 600
180 0.0000, 0.9650 0.0350, 180.00, 1.00, Q D 0, 579 21 600
181 0.0000, 0.9483 0.0517, 180.00, 1.00, P D 0, 569 31 600
182 0.0000, 0.9317 0.0683, 180.00, 1.00, O D 0, 559 41 600
183 0.0000, 0.8917 0.1083, 180.00, 1.00, N D 0, 535 65 600
184 0.0000, 0.8583 0.1417, 180.00, 1.00, M D 0, 515 85 600
185 0.0000, 0.8317 0.1683, 180.00, 1.00, L D 0, 499 101 600
186 0.0000, 0.8267 0.1733, 180.00, 1.00, K D 0, 496 104 600
187 0.0000, 0.8217 0.1783, 180.00, 1.00, J D 0, 493 107 600
188 0.0000, 0.8217 0.1783, 180.00, 1.00, I D 0, 493 107 600
189 0.0000, 0.8217 0.1783, 180.00, 1.00, H D 0, 493 107 600
190 0.0000, 0.8200 0.1800, 180.00, 1.00, G D 0, 492 108 600
191 0.0000, 0.8200 0.1800, 180.00, 1.00, F D 0, 492 108 600
192 0.0033, 0.8150 0.1817, 180.00, 1.00, E D 2, 489 109 600
193 0.0650, 0.7467 0.1883, 180.00, 1.00, D D 39, 448 113 600
194 0.4433, 0.2367 0.3200, 167.40, 1.11, C D 266, 142 192 600
195 0.7950, 0.0000 0.2050, 73.58, 1.97, B D 477, 0 123 600
196 0.8000, 0.0000 0.2000, 70.00, 2.00, A D 480, 0 120 600
197
198 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
199 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Z C 0, 600 0 600
200 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Y C 0, 600 0 600
201 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, X C 0, 600 0 600
202 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, W C 0, 600 0 600
203 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, V C 0, 600 0 600
204 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, U C 0, 600 0 600
205 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, T C 0, 600 0 600
206 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, S C 0, 594 6 600
207 0.0000, 0.9767 0.0233, 180.00, 1.00, R C 0, 586 14 600
208 0.0000, 0.9650 0.0350, 180.00, 1.00, Q C 0, 579 21 600
209 0.0000, 0.9483 0.0517, 180.00, 1.00, P C 0, 569 31 600
210 0.0000, 0.9317 0.0683, 180.00, 1.00, O C 0, 559 41 600
211 0.0000, 0.8917 0.1083, 180.00, 1.00, N C 0, 535 65 600
191
212 0.0000, 0.8583 0.1417, 180.00, 1.00, M C 0, 515 85 600
213 0.0000, 0.8317 0.1683, 180.00, 1.00, L C 0, 499 101 600
214 0.0000, 0.8267 0.1733, 180.00, 1.00, K C 0, 496 104 600
215 0.0000, 0.8217 0.1783, 180.00, 1.00, J C 0, 493 107 600
216 0.0000, 0.8217 0.1783, 180.00, 1.00, I C 0, 493 107 600
217 0.0000, 0.8217 0.1783, 180.00, 1.00, H C 0, 493 107 600
218 0.0000, 0.8217 0.1783, 180.00, 1.00, G C 0, 493 107 600
219 0.0000, 0.8217 0.1783, 180.00, 1.00, F C 0, 493 107 600
220 0.0017, 0.8200 0.1783, 180.00, 1.00, E C 1, 492 107 600
221 0.0100, 0.8100 0.1800, 180.00, 1.00, D C 6, 486 108 600
222 0.2200, 0.4617 0.3183, 180.00, 1.00, C C 132, 277 191 600
223 0.5000, 0.0017 0.4983, 180.00, 1.00, B C 300, 1 299 600
224 0.5000, 0.0000 0.5000, 180.00, 1.00, A C 300, 0 300 600
225
226 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
227 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Z B 0, 600 0 600
228 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Y B 0, 600 0 600
229 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, X B 0, 600 0 600
230 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, W B 0, 600 0 600
231 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, V B 0, 600 0 600
232 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, U B 0, 600 0 600
233 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, T B 0, 600 0 600
234 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, S B 0, 600 0 600
235 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, R B 0, 600 0 600
236 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Q B 0, 600 0 600
237 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, P B 0, 600 0 600
238 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, O B 0, 600 0 600
239 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, N B 0, 600 0 600
240 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, M B 0, 600 0 600
241 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, L B 0, 600 0 600
242 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, K B 0, 600 0 600
243 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, J B 0, 600 0 600
244 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, I B 0, 600 0 600
245 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, H B 0, 600 0 600
246 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, G B 0, 600 0 600
247 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, F B 0, 600 0 600
248 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, E B 0, 600 0 600
249 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, D B 0, 600 0 600
250 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, C B 0, 600 0 600
251 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B B 0, 600 0 600
252 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A B 0, 600 0 600
253
254 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
255 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Z A 0, 600 0 600
256 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Y A 0, 600 0 600
257 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, X A 0, 600 0 600
258 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, W A 0, 600 0 600
259 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, V A 0, 600 0 600
260 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, U A 0, 600 0 600
261 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, T A 0, 600 0 600
262 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, S A 0, 600 0 600
192 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
263 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, R A 0, 600 0 600
264 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, Q A 0, 600 0 600
265 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, P A 0, 600 0 600
266 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, O A 0, 600 0 600
267 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, N A 0, 600 0 600
268 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, M A 0, 600 0 600
269 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, L A 0, 600 0 600
270 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, K A 0, 600 0 600
271 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, J A 0, 600 0 600
272 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, I A 0, 600 0 600
273 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, H A 0, 600 0 600
274 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, G A 0, 600 0 600
275 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, F A 0, 600 0 600
276 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, E A 0, 600 0 600
277 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, D A 0, 600 0 600
278 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, C A 0, 600 0 600
279 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, B A 0, 600 0 600
280 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A A 0, 600 0 600
4.0.12 人体10 分回転実験の閾値探索プログラムth14.c
入力は,ips500 の出力.毎秒110 バイト.600 秒分.
1
2 //threashold serach program using human body rotation experiment
3 // 090406 w016com8.c VAIO 10 分実験ips_only.txt ログから
4 //最良の閾値組(強度閾値,仰角閾値)を探すためのプログラムthresh.c
5 //最良とは,誤答率,無答率がこの順番で低いもの.できれば1% 未満,35% 未満が良い
6 //ただ今回の実験データips_only.txt でそうならなくとも悲観しない
7 //IPS5000 のアルミ巻き方が悪かったとか,内部に吸収剤を挿入しなかったとか,ケーブル
8 をたれ下げておいた(もっとも背中アンテナ側に丸めておくべきぱそkんも,アンテナにな
9 るので)とかいろいろと,反省点あるから,それらを解消してから.まだ改善しなければよ
10 うやく少しだけ悲観すればよい.
11 //とにかく,最適閾値組を見出す目的のプログラムを作るための練習.
12 //
13 // sat[1] からはじまり[8] までacq_sat[] も
14 // comm918.c(09.3.7) を元に作る,walk001.c であ
15 る09.03.18 to compile c:>t walk002.c
16 // http://www.ee.fukui-nct.ac.jp/~yoneda/text/other/C/A_06.htm
17 /* ------------------------------------------------------
18 シリアル通信プログラム
19 スレッド処理によるデータ受信
20 2次元データの受信(X,Y)
21 GrWin によるグラフ化処理
22
23 このプログラムは、(マルチ?)スレッド処理によって受信したデータをGrWin を使用して
24 グラフ表示しているため、コンパイル時に"GrWin.lib"を含める必要がある。
25
26 C:\home\C>bcc32 -w-8060 -WC -WM GrWin.lib rs232c.cpp
27
28 t comm909 とか打ち込むとコンパイルできるようにしてある.
29 C:\borland\bcc55\Bin>cat t.bat
193
30 bcc32 -w-8060 -WC -WM GrWin.lib %1.c
31 C:\borland\bcc55\Bin>
32 ------------------------------------------------------ */
33
34 #include <windows.h>
35 #include <process.h>
36 #include <stdio.h>
37 #include <stdlib.h>
38 #include <string.h>
39 #include <math.h> //cos, sin を使っているのにこの行がないとコンパイルはこけない
40 が,実行時に,コケルのでややこしい.
41 #include <GrWin.h>
42
43 #define DATA_MAX 500 //1000 //これは使っていない.が,コメントアウトするには調
44 べないと
45 #define DATA_STRING 400 //108 //100
46 #define BAUDRATE 9600 //2400
47 #define PI 3.1415926535898 /* 円周率(IS-GPS-200) *///sat24.c から
48
49 // 大域変数の宣言
50 int imax;
51 char string[DATA_STRING]; //masato
52 //char str[DATA_MAX][DATA_STRING];//こっちはそのうち消去する
53 HANDLE h;
54
55 //FILE *fp;
56 FILE *fpin;
57 FILE *fpout;
58
59 /*ここから10 数行IPS5000program GPSLIB.c ORBIT.c よりコピペした*/
60 char rec_data[200];
61 static char rec_buf[200];
62
63 static unsigned int c_ng =0 ;
64 static unsigned int c_ok =0 ;
65 static unsigned int c_dumb=0;
66 static unsigned int c_ok_acq=0 ;// accm No. of acq on OK
67 static double c_ok_w=0; // accm width on OK
68
69 static double r_ng ;
70 static double r_ok ;
71 static double r_dumb;
72
73 static double true_brg ; /*true bearing そのときの真の方位値*/
74 static double offset= +90.0;//今回は腰ベルトなので-90 度を足す//大域変数にし75 た
76
77
78 /* 構造体定義*/
79 /* チャンネルデータ*/
80 struct gps_channel{
194 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
81 int prn[8]; /* 衛星番号範囲(1 - 32) */
82 int sync[8]; /* 同期*/
83 int level[8];/* 受信強度範囲(1 - 26) */
84 int use[8]; /* 計算に使用使用= 0 未使用= -1 */
85 int az[8]; /* 方位角*/
86 int elv[8]; /* 仰角 */
87 char state[8];/* 受信状態*/
88 };
89
90 /* ここから数行GPS.H よりコピペした*/
91 /* 衛星データ*/
92 struct gps_satellite{
93 int elv; /* 仰角度*/
94 int az; /* 方向度*/
95 int level; // 強度(追加したby masato)
96 int doop;
97 };
98
99 /* 時刻データ*/
100 typedef struct {
101 int mode; /* モード 0:UTC 1:GPS or manual */
102 int year; /* 時刻年(00 - 99) */
103 int month; /* 月(01 - 12) */
104 int day; /* 日(01 - 31) */
105 int dweek; /* 曜日( 0 - 6) */
106 int hour; /* 時(00 - 23) */
107 int minute; /* 分(00 - 59) */
108 int second; /* 秒(00 - 59) */
109 } gps_datetime ;
110
111
112 /* 位置データ*/
113 typedef struct{
114 int chk;
115 int lat; /*緯度北緯= 1 南緯= -1 */
116 int lat_d; /* 度*/
117 int lat_m; /* 分*/
118 int lat_s; /* 秒*/
119 int lng; /*経度東経= 1 西経= -1 */
120 int lng_d; /* 度*/
121 int lng_m; /* 分*/
122 int lng_s; /* 秒(10倍された値) */
123 int alt; /*高度m */
124 int vel; /*速度km/h */
125 int head; /*方向360度方位*/
126 int gdop;
127 } gps_position;
128
129
130
131 /* 角度の変換*///sat24.c から
195
132 #define rad_to_deg(rad) ((rad)/PI*180.0)
133 #define deg_to_rad(deg) ((deg)/180.0*PI)
134 #define rad_to_sc(rad) ((rad)/PI)
135 #define sc_to_rad(sc) ((sc)*PI)
136
137
138 // プロトタイプ宣言
139 void initComm( void );
140 void sub ( void * );
141 //void getString ( char string[DATA_STRING] ); //fr_port//void getString ( char str[DATA_STRING] 142 void getString_fr_file ( char string[DATA_STRING] ); //fr_file
143 double normal_deg(double ang );//負数や360 度越えを,普通の0から359.999 度の
144 度数に変換
145 void draw_skyplot( void *dummy );//masato
146 void extract_sdatetime();//struct gps_datetime *datetime);
147 void extract_cdatetime();//struct gps_datetime *datetime);
148 void extract_position();//struct gps_position *position);
149 double round( double value, int figure ); /*四捨五入*/
150
151
152 /* パラメータ番号を定義*/
153 enum col {
154 COL_black, COL_brown, COL_darkgreen, COL_olive, COL_darkblue, COL_purple,
155 COL_greenblue, COL_gray, COL_lightgreen, COL_palecyan, COL_palegray,
156 COL_bluegray, COL_darkgray, COL_red, COL_green, COL_yellow, COL_blue,
157 COL_redpurple, COL_cyan, COL_white
158 };
159
160
161 //ここから10 数行sat24.c(almanac と観測地と時刻からGPS 衛星飛来予測する自作ソ
162 フト2009/2/23 頃作成)からコピペした.
163 typedef struct {
164 int prn;
165 double az; /* deg*/
166 double el; /* deg*/
167 int level; /* 1 to 17*/
168 int ex; /*(-1) 仰角0 度以下(-2) 低仰角閾値以下(5 度等) (-3) 高仰角閾値以
169 上(85 度等) (-4) 地物遮蔽(-5) 信号強度*/
170 } sat_info;
171
172 typedef struct {
173 double a; /* deg*/
174 double z; /* deg*/
175 double w; //haba
176 int state;
177 } az_limit_info;
178
179 typedef struct {
180 double before; /* az deg */
181 double after; /* az deg */
182 } pi_jmp_info;
196 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
183
184 static int acq;//受信判定とされ,方位計算に使えるとされた,衛星数.(強度閾値も仰
185 角閾値もクリア)
186 static int num_pi_jmp;
187 static pi_jmp_info pi_jmp;
188 static az_limit_info az_limit;
189 static sat_info sat[35], acq_sat[35]; //■/*MAX_PRN*/
190 static azl; //■/*MAX_PRN*/
191 static sat_info sat_circle[10]; //■ IPS5000's 8 sat
192
193 //#define thrd_level ((int)('L'))
194 //#define thrd_el ((int)('H'))
195 char thrd_level='R';//代表値で一応初期設定しただけあとで書き換える
196 char thrd_el ='H';//代表値で一応初期設定しただけあとで書き換える
197
198 static int threshold_level=('R'-'A'+1);//'I';//この値(含み)以上のみ受信判定
199 ■ IPS5000's 8 sat
200 static double threshold_el=(10.0*('J'-'A'));//(10.0*('H'-'A'));//この
201 値(含み)以下のみ受信判定■だから080522 より一段甘くした.背中が高いから■202 IPS5000's 8 sat //仰角:大文字から数値へ仰角A は0~5 で平均2.5 度 仰角B は6203 ~15 で平均10 度, 仰角C は同平均20 度, 仰角D は平均30 度, 仰角E は平均40 度, 仰角
204 F は平均50 度, 仰角G は平均60 度, 仰角H は66 度~75 度で平均70 度, 仰角I は同平均
205 80 度, 仰角J は86~90 で平均87.5 度,
206
207
208 static gps_datetime cdatetime; /* 現在日時*/
209 static gps_datetime sdatetime; /* 直近測位計算成立現在日時*/
210 static gps_position position;
211 static char str_cdatetime[50];
212 static char str_sdatetime[50];
213 static char str_lat[50];
214 static char str_lng[50];
215
216
217 double a_z_width(double a, double z){ /* 引数a,z の時計回りの扇型の幅を返
218 す*/
219 double tmp;
220
221 if((z-a)>=0.0){ //ここに=挿入がバグ取りに貢献か(同じ方位角衛星が終項に連続す
222 ると方位角幅0 度なのに360 度とこの関数が答えを返すと,180 度扇形がひとつもないはず
223 が,いくつかあると答えてしまい,無答のはずが,不思議な有答を示す,というバグ.をとれ
224 た..090319/*a,z が繰り上がり点=0 度(360 度) をはさんでいないなら、話は割と簡単*/
225 return( normal_deg (z-a));
226 }
227 else{ /*a,z が繰り上がり点=0 度(360 度) をはさんでいる場合、特別に考える*/
228 tmp= (z + 360.0) -a ;
229 return(normal_deg (tmp));
230 }
231 }
232
233 int bublesort() //bublesort(sat_info x[ ]) /* バブルソート*/ sat24.c
197
234 {
235 int i, j, n;
236 sat_info temp;
237
238 for(i=1; (i<=8) && (sat[i].prn > 0); i++){ /*方位演算可能衛星リスト
239 prn,az,el,ex(prn 順)(後に円環数列化)*/
240 ;
241 }
242 n=i;
243 /* printf("%d",n);*/
244 for (i = 0; i < n - 1; i++) {
245 for (j = n - 1; j > i; j--) {
246 if (sat[j - 1].az > sat[j].az) { /* 前の要素の方が大きかった
247 ら*/
248 temp = sat[j]; /* 交換する*/
249 sat[j] = sat[j - 1];
250 sat[j - 1]= temp;
251 }
252 }
253 }
254 return(1);
255 }
256
257 int only1_pi_jmp( )//ここに来るのは方位計算利用衛星数acq が2 個以上のときのみと
258 前提
259 {
260 int i;
261 num_pi_jmp=0;
262
263 for(i=1; (i+1)<= acq ;i++){//IPS5000 8 衛星方位角昇順整列済み前提第2 項
264 条件は次行の指数i,i+1 の後者がacq を超えていないことが必要だから(例:i==1 なら,
265 sat[1].az, sat[2].az の角度を調べるが,acq==2 ならこれで((acq) が終項のはずだか
266 ら)まず,この「ループ」は終わりだから.ループの後に,またひとつ終項[acq] と初項
267 [1] の順序で,調べるには調べるが.
268 if ( a_z_width(acq_sat[i].az, acq_sat[i+1].az ) >= 180.0 ){
269 num_pi_jmp ++;
270 pi_jmp.before=acq_sat[i ].az;
271 pi_jmp.after =acq_sat[i+1].az;
272 }
273 }
274 if ( a_z_width( acq_sat[ acq ].az, acq_sat[1].az ) >= 180.0 ){//上の
275 ループの後に,またひとつ終項[acq-1] と初項[0] の順序で,調べるには調べる.
276 num_pi_jmp ++;
277 pi_jmp.before=acq_sat[acq].az;
278 pi_jmp.after =acq_sat[1 ].az;
279 }
280
281 return num_pi_jmp;
282 }
283
284
198 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
285 void cal_az_limit()
286 {
287 int i;
288 double frsttrm, lasttrm;//
289 //static double offset= -90.0;//今回は腰ベルトなので-90 度を足す//大域変数
290 へ移動させた
291
292 bublesort();//sat[] そのものを並び替え(大胆にもバッファを置かない)
293
294
295 /*acq=0;*/
296 acq_test();
297 //この中と後からは,acq_sat[](判定された衛星)が主役.それまでは,sat[](全衛
298 性)が主役
299
300 if( acq ==0 ){
301 az_limit.state=0;//0 衛星Y なら無答
302 }
303 else if(acq==1) {//1 衛星Y なら有答
304 az_limit.state=1;
305 frsttrm =acq_sat[1].az;
306 lasttrm =acq_sat[1].az;
307 }
308 else{//2 衛星以上で
309 //if 180 扇形唯一性検査OK なら,終項= 180 度扇形の一個の直前項,.初項= 180
310 度扇型の1 個の直後項
311 if( only1_pi_jmp( ) ==1 ){
312 az_limit.state=1;
313 frsttrm = pi_jmp.after ;
314 lasttrm = pi_jmp.before;
315 }
316 else{
317 //if 180sector1 個性検査NG なら,無答
318 az_limit.state=0;
319 }
320 }
321 //printf("firsttrm %.3f, lasttrm %.3f\n", frsttrm, lasttrm);
322
323 //■上から見て,右手側にアンテナビームがきているとして,体躯前方のアンテナヘリを
324 計測方向とした
325 if(az_limit.state){//有答なら
326 az_limit.a = normal_deg( (lasttrm + 180.0) +offset ); // offset は
327 大域変数
328 az_limit.z = normal_deg( (frsttrm + 0.0) +offset ); // offset は
329 大域変数
330 az_limit.w = a_z_width(az_limit.a, az_limit.z);
331 }
332 else{//無答
333 az_limit.a = -1.0;//無答マーク
334 az_limit.z = -1.0;//無答マーク
335 az_limit.w = -1.0;//無答マーク
199
336 }
337 //printf("az_limit.a %.2f, az_limit.z %.2f true_brg %.2f\n", az_limit.a, az_limit.z, true_brg);
338
339 }
340
341
342 //static sat_info sat_circle[35]; /*MAX_PRN*/
343 //static sat_info sat_circle_tmp[35]; /*MAX_PRN*/
344
345 int acq_test()
346 {
347 int i /*, acq_tmp =0*/;
348 int acq_i=1;
349 acq=0;
350 for(i=1; (i<=8) /*&& (sat[i].prn > 0)*/ ; i++){ /*方位演算可能衛星リスト
351 prn,az,el,ex(prn 順)(後に円環数列化)*/
352 if( (sat[i].level >= threshold_level) && (sat[i].el <= threshold_el) ){
353 acq ++;
354 sat[i].ex=1;
355
356 acq_sat[acq_i].az=sat[i].az;
357 acq_sat[acq_i].el=sat[i].el;
358 acq_sat[acq_i].level=sat[i].level;
359 acq_sat[acq_i].prn=sat[i].prn;
360 acq_sat[acq_i].ex=sat[i].ex;
361
362 acq_i ++;
363 }
364
365 }
366 //printf("\n acq %d\n",acq);
367
368
369
370 return 1 /*acq_tmp*/;
371 }
372
373
374
375 // ここからmain まで,IPS5000 program ORBIT.c よりコピペした
376 void IPS5000( void *dummy ) //ORBIT.c より
377 {
378 int ch,prn;
379 struct gps_satellite data;
380
381 // if(open_gps()){ /* ホスト& レシーバー 初期
382 化*/
383 // printf("GPSレシーバーが使用できません。\n");
384 // }else{
385 // get_gps_data(); /* データの取得*/
386
200 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
387 // clrscr();//画面消去at BCC55 専用かな便利なので記憶
388
389 for(ch = 1;ch <= 8;ch++){
390 prn=extract_use_sat(ch);//
391 //printf("Channel %d ",ch);
392 if(prn == -1){
393 printf("は使用していません。\n");
394 } else {
395 // printf("の衛星番号は%2d ",prn);
396 get_sat_data(ch,&data);//この関数でelv, az だけでなくlevel も得ることにした397 // printf("仰角は%3d ",data.elv);
398 // printf("方位は%4d ",data.az);
399 // printf("強度は%3d \n",data.level);
400
401 /*各衛星方位(deg)・仰角(deg)・番号格納ch=1to8*/
402 sat[ch].prn=prn;
403 sat[ch].az =normal_deg( (double) 1.0*data.az );
404 sat[ch].el = (double) 1.0*data.elv ;
405 sat[ch].level = data.level;
406
407 }
408 }
409 //printf("\n");
410 //show_sats();
411 // }
412 // close_gps(); /* 終了*/
413 }
414
415 //sat24.c からコピペ
416 double normal_deg(double ang )//負数や360 度越えを,普通の0から359.999 度の417 度数に変換
418 {
419 if (ang < 0.0) {
420 ang = ang + 360.0;
421 }
422 if( 360.0 <= ang ){
423 ang = ang - 360.0;
424 }
425
426 //異常確認
427 if ( (ang < 0.0) && (ang >= 360.0)) {
428 printf("OKASHII ZO debug shitekudadai ne\n" );
429 exit(1);
430 }
431 //異常なかったので... 四捨五入しないとdouble は微妙に違うと困るので.
432 0.00000001 とか0.00000099 とっか
433 return( round( ang, 3));
434 }
435
436
437 /*------------------- ------------------- -----------------------------*/
201
438 int extract_use_sat(int ch_num)//ここも小文字の処理が出荷時誤りだった
439 {
440 int satelite;
441 //まず小文字の場合
442 if(rec_data[63+(ch_num-1)*5] >('a'-1) /*96*/) satelite = rec_data[63+(ch_num-1)*5]- ('a'-1) 443 はX がSV24 でa がSV25 だから //出荷時72;
444 else satelite = rec_data[63+(ch_num-1)*5]-('A'-1);//この行は大文字の場合
445 /*64;*/
446
447
448 return (satelite);
449 }
450 /*------------------- ------------------- -----------------------------*/
451 int get_sat_data(int ch_num,struct gps_satellite *data)//結構間違いだらけ
452 の添付製品だった.ch-1 に修正by masato
453 {
454 int ch;
455 ch=ch_num-1;//masato による修正
456
457 //仰角:大文字はA から正数,小文字はa から負数で表示
458 if(rec_data[64+ch*5] > ('a'-1)){ // 96){// a==97 z==121 だからかと
459 //data->elv = (rec_data[64+ch*5]-96)*(-1);//-は小文字を示すつもりかと
460 data->elv = (rec_data[64+ch*5]-('a'-1))*(-1);//-は小文字を示すつもりか
461 と
462 data->elv = 10 * (data->elv + 1);//仰角:小文字から数値へ 仰角a は0 度
463 仰角b は-10 度(data->elv -1) ではなくて,(data->elv+1) であることに注意.もと
464 もと負数だから
465 //ちなにみIPS5000 からe すなわちー40 度仰角と出てくる時にも,GPSplayer で
466 は+ 40 度仰角として表示しているようだ
467 }
468 else{//大文字なら
469 data->elv = rec_data[64+ch*5]-('A'-1);//64;//A==65 Z==90 だからかと
470 data->elv = 10 * (data->elv -1); //仰角:大文字から数値へ仰角A は0~5
471 で平均2.5 度 仰角B は6~15 で平均10 度, 仰角C は同平均20 度, 仰角D は平均30 度,
472 仰角E は平均40 度, 仰角F は平均50 度, 仰角G は平均60 度, 仰角H は平均70 度, 仰角I
473 は同平均80 度, 仰角J は86~90 で平均87.5 度,
474 }
475
476 //方位角:大文字はA から正数,小文字はa から負数で表示
477 if(rec_data[65+ch*5] > ('a'-1)) { // 96){
478 // data->az = (rec_data[65+ch*5]-96)*(-1);//-は小文字を示すつもりかと
479 data->az = (rec_data[65+ch*5]-('a'-1))*(-1);//-は小文字を示すつもりかと
480 data->az = 10 * data->az; //方位角:小文字から数値に変換方位角a は-10 度
481 方位角b は-20 度 方位角のここだけ(data->az-1) でなく,(data->az) そのもの
482 であることに注意.仰角でもこの扱いはない.
483 }
484 else{//大文字なら
485 data->az = rec_data[65+ch*5]-('A'-1);//65; との出荷時記載は誤りかと
486 data->az = 10 * (data->az -1);//方位角:大文字から数値に変換 方位角A は0
487 度 方位角B は10 度
488 }
202 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
489
490 //強度:大文字のみA-Z から正数で表示
491 data->level = rec_data[67+ch*5]- ('A'-1); //強度A-Z
492
493 return(0);
494 }
495 /*------------------- ------------------- -----------------------------*/
496 /*
497 void extract_channel(struct gps_channel *channel)//GPSLIB.C からコピペした
498 が 結局get_sat_data の方だけに集合させた
499 /*{
500 int ch;
501 for(ch = 0;ch <= 7;ch++){
502 if(rec_data[63+ch*5] > 96) channel->prn[ch] = rec_data[63+ch*5]-72;
503 else channel->prn[ch] = rec_data[63+ch*5]-64;
504 if (rec_data[66+ch*5] == 'F') channel->use[ch] = 0;
505 else channel->use[ch] = -1;
506 if (rec_data[66+ch*5] == 'B') channel->sync[ch] = 0;
507 else if (rec_data[66+ch*5] == 'C') channel->sync[ch] = 0;
508 else if (rec_data[66+ch*5] == 'F') channel->sync[ch] = 0;
509 else channel->sync[ch] = -1;
510 channel->state[ch] = rec_data[66+ch*5];
511 channel->level[ch] = rec_data[67+ch*5]-64;
512 if(rec_data[65+ch*5] > 96) channel->az[ch] = -1*(rec_data[65+ch*5]-96);
513 else channel->az[ch] = rec_data[65+ch*5]-65;
514 if(rec_data[64+ch*5] > 96) channel->elv[ch] = -1*(rec_data[64+ch*5]-96);
515 else channel->elv[ch] = rec_data[64+ch*5]-65;
516 }
517 }
518 */
519
520
521 int show_acq_sats()
522 {
523 int i;
524
525 for(i = 1 ;i <= acq; i++){
526 printf("\n 衛星番号は%2d ",acq_sat[i].prn);
527 printf("仰角は% 5.1f " ,acq_sat[i].el);
528 printf("方位は% 5.1f " ,acq_sat[i].az);
529 printf("強度は%3d " ,acq_sat[i].level);
530 }
531 return 1;
532 }
533
534
535
536 int show_sats()
537 {
538 int ch;
539
203
540 for(ch = 1 ;ch <= 8; ch++){
541 printf("Channel %d ",ch);
542 if(sat[ch].prn == -1){
543 printf("は使用していません。\n");
544 } else {
545 printf("の衛星番号は%2d ",sat[ch].prn);
546 printf("仰角は% 5.1f " ,sat[ch].el);
547 printf("方位は% 5.1f " ,sat[ch].az);
548 printf("強度は%3d \n" ,sat[ch].level);
549 }
550 }
551 return 1;
552 }
553
554 //#include<stdio.h>
555
556 int initRFile()
557 {
558
559 //fpin = fopen( "ips_only.mul", "r" );//090407ips_only10min.mul //090406ips_only10min.mul 560 fpin = fopen( "090407ips_only10min.mul", "r" );
561 if( fpin == NULL )
562 {
563 puts( "ips_only.mul が開けません" );
564 return 1;
565 }
566 }
567
568 int initWFile()
569 {
570 fpout = fopen( "th_srch.mul", "a" );
571 fprintf(fpout, "ttttttttttttttttttttttttttttttttttt");// new analysis in the long (and 572
573 if( fpout == NULL )
574 {
575 puts( "th_srch.mul が開けません" );
576 return 1;
577 }
578 }
579
580
581 /* ------------------------------------------------------
582 メイン関数
583 ------------------------------------------------------ */
584 void main() {
585
586 //int x[DATA_MAX], y[DATA_MAX];
587 unsigned long dummy;
588 int i=0;
589
590 initWFile();//出力用ファイル, のオープン
204 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
591 initRFile();//入力用ips ログファイル,のオープン
592
593 // シリアルポートの初期設定
594 //initComm();
595 //描画の初期設定(天空図)
596 //init_draw();
597
598 // 受信スレッドの開始・終了
599 //printf("Enter キーを押すと受信スレッドを開始します\n");
600 //getchar();
601 //printf("受信開始!\n\n\n");
602 //_beginthread( sub, 0, &dummy );
603 // sub(&dummy);
604 //printf("Enter キーを押すと受信を終了し、結果を表示します\n");
605 //getchar();
606
607 for( thrd_el='J' ; thrd_el>='A' ; thrd_el=thrd_el-1){//入れ替えた
608 th13.c
609
610 fprintf(fpout, "\nr_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, 611 出力ファイルの凡例
612
613 for(thrd_level='Z' ; thrd_level>='A'; thrd_level=thrd_level-1){
614
615 c_ng =0 ;
616 c_ok =0 ;
617 c_dumb=0;
618 c_ok_acq=0 ;// accm No. of acq on OK
619 c_ok_w=0; // accm width on OK
620 i=0;//line no. of ips file for input
621
622 threshold_level=(thrd_level-'A'+1);//' この値(含み)以上のみ受信判定
623 threshold_el=(10.0*(thrd_el-'A'));//(10.0*('H'-'A'));//この値(含み)以下の624 み受信判定だから080522 より一段甘くした.背中が高いから■ IPS5000's 8 sat //仰
625 角:大文字から数値へ仰角A は0~5 で平均2.5 度 仰角B は6~15 で平均10 度, 仰角C
626 は同平均20 度, 仰角D は平均30 度, 仰角E は平均40 度, 仰角F は平均50 度, 仰角G は平
627 均60 度, 仰角H は66 度~75 度で平均70 度, 仰角I は同平均80 度, 仰角J は86~90 で
628 平均87.5 度,
629
630 while(1 ){// ファイルエンドなら行読みループを一旦終了,変数を設定して再び来るが
631 if (! fgets ( string , 500, fpin) ){ break;}
632 strcpy(rec_data, string);
633 IPS5000( &dummy );
634 /*
635 extract_cdatetime();
636 extract_sdatetime();
637
638 extract_position();
639 */
640 true_brg = normal_deg( (double) 6.0* (int)((i+1)/10) ); //ここにはofset
641 いらない(az_limit とは違って.この違いは,複雑だなあ!)
205
642 cal_az_limit();
643 //show_sats();
644 //show_acq_sats();
645
646 cnt_ok_ng_dumb ();
647 i++;
648
649 //printf("Enter キーを押すと次の行処理始します\n");
650 //getchar();
651 }
652 cal_ok_ng_dumb();
653
654 //rewind(fpin);
655
656 fseek( fpin, 0, SEEK_SET );
657 //fclose(fpin);
658 }
659 }
660 //GWclear(-1);//画面全消去(GrWin)
661 //draw_axes();
662 //draw_skyplot(&dummy ); //_beginthread( _draw_skyplot, 0, &dummy );
663 }
664
665
666 double round( double value, int figure ) /*四捨五入*/
667 {
668 int tmp;
669 double rate;
670 int /*bool*/ isNagative = ( value < 0 );
671 if( isNagative ) value = -value;
672
673 /*double*/ rate = pow( 10, figure );
674 /*int*/ tmp = (int)(value * rate + 0.5);
675 value = tmp/rate;
676
677 if( isNagative ) value = -value;
678
679 return value;
680 }
681
682
683 int exist(double a, double z, double x)
684 {
685 double tmp_ax, tmp_az;
686 if(round(z,3) == round(x,3) ) return 1; //double は四捨五入しない一致しな
687 いみたい
688 if(round(a,3) == round(x,3) ) return 1;//double は四捨五入しない一致しない
689 みたい
690
691 tmp_ax=round(a_z_width(a,x),2);
692 tmp_az=round(a_z_width(a,z),2);
206 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
693 //printf("a:%.5f z:%.5f x:%.5f tmp_ax:%.5f, tmp_az:%.5f\n",a,z,x,tmp_ax, tmp_az);
694 if ( round(a_z_width(a,x),2) <= round(a_z_width(a,z),2) ) return 1;//double695 は四捨五入しない一致しないみたい
696 else return 0;
697 }
698
699
700
701 int cnt_ok_ng_dumb( )
702 {
703 unsigned int c_all;
704
705 if( az_limit.state != 1 ){ c_dumb ++; }
706 else{
707 if( exist( az_limit.a, az_limit.z, true_brg) ){
708 c_ok++;
709 c_ok_w=c_ok_w+ az_limit.w;
710 c_ok_acq=c_ok_acq+acq;
711 }
712 else{ c_ng++; }
713 }
714 c_all=c_ng+c_ok+c_dumb;
715 //printf("ng=%d, dumb=%d ok=%d all=%d\n", c_ng, c_dumb, c_ok, c_all );
716 return 1;
717 }
718
719 int cal_ok_ng_dumb( )
720 {
721 unsigned int c_all;
722 double m_ok_w;
723 double m_ok_acq;
724
725 c_all=c_ng+c_ok+c_dumb;
726
727 r_ng =1.0* c_ng /c_all;
728 r_ok =1.0* c_ok /c_all;
729 r_dumb=1.0* c_dumb /c_all;
730
731 if(c_ok != 0){
732 m_ok_w=1.0* c_ok_w / c_ok;
733 m_ok_acq=1.0*c_ok_acq/c_ok;
734 }
735 else{
736 m_ok_w= -1.0;//NA 分母0
737 m_ok_acq=-1.0;//NA 分母0
738 }
739
740 //重要な出力,stdout と,fpout に両方に出す
741 printf("\nng=%.4f, dmb=%.4f ok=%.4f, m_ok_w=%6.2f, m_ok_aq=%4.2f, th-lvl:%c th-el:%c ng=%3d, 742 //下記はなかなか良いのだが,26 x 10 もある長い行の群一覧性をよくするために,凡例
743 は冒頭に集めることにした.
207
744 // fprintf(fpout, "ng=%.4f, dmb=%.4f ok=%.4f, m_ok_w=%6.2f, m_ok_aq=%4.2f, th-lvl:%c th-el:%c 745 fprintf(fpout, "%.4f, %.4f %.4f, %6.2f, %5.2f, %c %c %3d, %3d %3d %3d\n", r_ng, r_dumb, 746
747
748
749 }
750
751
752
753
754
755 // 受信データの変換・グラフ出力
756 //split( imax, str, x, y ); // 文字データ→数値データ
757 //graph( imax, x, y );
758 //}
759
760 /* ftoa -- d の値を、小数点以下w 桁で、文字配列s に入れる*/
761 //http://f1.aaa.livedoor.jp/~pointc/log184.html
762 void ftoa(double d, char *s, int w )
763 {
764 sprintf(s+1, "%.*e", w, d*10);
765 if (s[1] == '-')
766 s[3] = s[2], s[2] = '.', s[1] = '0', s[0] = '-';
767 else
768 s[2] = s[1], s[1] = '.', s[0] = '0';
769 }
770
771
772 float az2gr( double a )//通常az(度)GrWin のGWarc の角度表示(反時計周り水平
773 から単位(度/360))に
774 {
775 return( (float) 1.0* normal_deg (360.0+90.0 - a) /360.0 );
776
777 //th= PI/2.0 -1.0* deg_to_rad(sat[i].az);
778
779 /*
780 a return
781 0-> 90
782 30->60
783 90->0
784 180->-90=270
785 270->180
786 */
787 }
788
789
790
791 //draw 関係2関数は,sat24.c からコピペ
792 void draw_skyplot( void *dummy )
793 {
794 int color=COL_red;
208 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
795 int i;
796 double r, th, x, y;
797 char str1[25];//文字列
798 char str2[25];//文字列
799 char str_az1[25];
800 char str_az2[25];
801 char str_az3[25];
802 char str_az4[25];
803 char str_az5[25];
804 char str_az6[25];
805
806 for(i=1; (i<=8) && (sat[i].prn > 0); i++){
807 // printf("PRN %2d, az=% 9.4f, el=% 8.4f, ex=% 2d\n",
808 // sat[i].prn, sat[i].az, sat[i].el, sat[i].ex ) ;
809
810 if(sat[i].level >= threshold_level /*5*/){ color=COL_blue;}
811 else { color=COL_red;}
812
813 GWsetmrk( 6 /*形状:円*/, 0.075 /*0.025 + 1.0*sat[i].level/100.0*/ /*
814 大きさ*/, color , -1, -1 );
815
816 r= 1.0 * cos(deg_to_rad(sat[i].el));//cos をあえて使わなければ仰角同心円
817 表示可能//r=1.0*(90.0-1.0*sat[i].el)/90.0;
818 th= PI/2.0 -1.0* deg_to_rad(sat[i].az);
819
820 x= r * cos(th); //極座標:(r,θ) 表現が普通.x = rcos θ,y = rsin θ
821 y= r * sin(th);
822
823 GWputmrk( x, y );
824
825 itoa(sat[i].prn, str1, 10);//衛星ID の整数を文字列化 (基数10 で)
826 GWputtxt( x, y, str1);
827
828 itoa(sat[i].level, str2, 10);//強度を文字列化(まず消す) (基数10 で)
829 GWsettxt(0, 0.0, 1, COL_white, -1, " ");
830 GWputtxt( x+10, y, " ");
831
832 GWsettxt(0, 0.0, 1, COL_black, -1, " ");//強度を文字列化 (基数10 で)
833 GWputtxt( x+10, y, str2);
834
835
836 }
837 //現在日時, 測位計算成立日時,緯度,経度,を表示
838 GWsettxt(0, 0.0, 1, COL_black, -1, " ");
839 GWputtxt( -1, -0.98, str_cdatetime);
840 GWputtxt( -1, -1.05, str_sdatetime);
841 GWputtxt( 0.1, -1.05, str_lat);
842 GWputtxt( 0.51, -1.05, str_lng);
843
844 //方位情報文字列化
845 // ftoa(az_limit.a, str_az1, 1);
209
846 // ftoa(az_limit.z, str_az2, 1);
847 // ftoa(az_limit.w, str_az3, 1);
848 itoa((int)az_limit.a, str_az1, 10);
849 itoa((int)az_limit.z, str_az2, 10);
850 itoa((int)az_limit.w, str_az3, 10);
851 itoa(az_limit.state , str_az4, 10);
852 itoa(num_pi_jmp , str_az5, 10);
853 itoa(acq , str_az6, 10);
854
855 fprintf(fpout, "%s %s %s %s %s %s\n", str_az1, str_az2, str_az3, str_az4, str_az5, str_az6);//masato 856
857 //方位情報言語表示
858 GWputtxt( -1.0, 1.05, str_az1);
859 GWputtxt( -0.8, 1.05, " to " );
860 GWputtxt( -0.6, 1.05, str_az2);
861 GWputtxt( -0.4, 1.05, " (" );
862 GWputtxt( -0.30, 1.05, str_az3);
863 GWputtxt( -0.20, 1.05, " ), st:" );
864 GWputtxt( 0.1, 1.05, str_az4);
865 GWputtxt( 0.25, 1.05, "leap:");
866 GWputtxt( 0.45, 1.05, str_az5);
867 GWputtxt( 0.63, 1.05, "acq_sat:");
868 GWputtxt( 0.99, 1.05, str_az6);
869
870
871 //方位情報描画
872 //GWarc(float X1, float Y1, float X2, float Y2, float A, float AW);//
873 半時計周り水平に図ったから加算分,単位(度/360)
874 // if( (a_z_width(az_limit.a, 90.0) + a_z_width(90.0, az_limit.z)) == a_z_width(az_limit.a, 875
876 //GWsetpen(COL_red, 2, 2, 1);
877 if(az_limit.state==1){
878 r=1.0;
879 th=PI/2.0 -1.0* deg_to_rad( az_limit.a);
880 x= r * cos(th); //極座標:(r,θ) 表現が普通.x = rcos θ,y = rsin θ
881 y= r * sin(th);
882 GWsetpen(13, 1, 1, -1); /* ペンの設定(赤色、実線) */
883 GWline(0.0, 0.0, x, y);
884
885 r=1.0;
886 th=PI/2.0 -1.0* deg_to_rad( az_limit.z);
887 x= r * cos(th); //極座標:(r,θ) 表現が普通.x = rcos θ,y = rsin θ
888 y= r * sin(th);
889 //GWsetpen(16, 3, 1, -1); /* ペンの設定(青色、点線) */
890 // GWsetpen(2, 3, 1, -1); /* ペbb ンの設定(darkgreen、点線)
891 */
892 GWsetpen(16, 1, 1, -1); /* ペbb ンの設定(blue, 実線) */
893 GWline(0.0, 0.0, x, y);
894
895 GWsetpen(2, 3, 1, -1); /* ペbb ンの設定(darkgreen、点線) */
896 }
210 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
897 return(1);
898 }
899
900
901
902
903 int init_draw(void)
904 {
905 // 表示ウインドウの初期化
906 // GWinit();
907 //GWinitx(int IRB, int IX, int IY, int IW, int IH, int MA, int MM, int MZ, int ND);
908 // GWinitx(-1, -1, -1, 860, 900, /*(200*5), (200*5.2),*/ -1, -1, -1, -1);
909 GWinitx(-1, -1, -1, 860/2, 900/2, /*(200*5), (200*5.2),*/ -1, -1, -1, -1);
910 GWopen(0);
911 GWvport( 0, 0, 1, 1 ); // ビューポートの設定
912 GWindow(-1.2,-1.2,1.2,1.2);
913 return(1);
914 }
915
916
917
918 int draw_axes(void)
919 {
920 // グラフの枠と軸の描画
921 GWsetpen(2, 3, 1, -1); /* ペbb ンの設定(darkgreen、点線) */
922
923 GWline( 0, -1, 0, 1 );
924 GWline( -1, 0, 1, 0 );
925 GWrect( -1, -1, 1, 1); // 四角形の描画
926 // Y=X^3 の曲線の描画
927 GWsetmrk( 6, 0.05, 13, -1, -1 ); // マークの指定
928 //GWsetpen( 16, 1, 5, -1 ); // ペンの指定(blue , 実線)*/
929 GWsetpen(2, 3, 1, -1); /* ペンの設定(darkgreen、点線) */
930 srand((unsigned)time(NULL)); /*乱数の初期化*/
931
932 //skyplot 枠円
933 GWellipse(-1, -1, +1, +1); //対角線とする円仰角0度円
934 GWellipse(-1.0*cos(1.0*PI/6.0), -1.0*cos(1.0*PI/6.0), +1.0*cos(1.0*PI/6.0), +1.0*cos(1.0*PI/6.0)); 935 対角線とする円仰角30 度円
936 GWellipse(-1.0*cos(1.0*PI/3.0), -1.0*cos(1.0*PI/3.0), +1.0*cos(1.0*PI/3.0), +1.0*cos(1.0*PI/3.0)); 937 対角線とする円仰角60 度円
938 //skyplot 枠円:テキスト:東西南北とか仰角30 度とか仰角60 度とか
939 //GWputtxt( -.025, 1, "N 0 deg"); //今だけちょっと消しとく 方位情報表示す
940 るため
941 GWputtxt( 1, -.03, "E");
942 GWputtxt( -.025, -1.05, "S");
943 GWputtxt( -1.05, -.03, "W");
944 //GWputtxt( 0, 1, "0deg");
945 GWputtxt( 0, cos(1.0*PI/6.0), " 30deg");
946 GWputtxt( 0, cos(1.0*PI/3.0), " 60deg");
947 return(1);
211
948 }
949
950
951
952 /* ------------------------------------------------------
953 シリアルポートの初期設定
954 ------------------------------------------------------ */
955 void initComm( void ) {
956
957 DCB dcb;
958 COMMTIMEOUTS cto;
959
960 // ファイルハンドラの作成
961 h = CreateFile( //"COM1",
962 "COM8",
963 GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,
964 0,
965 0,
966 OPEN_EXISTING,
967 0,
968 0 ); // ファイルハンドラを返す
969 if ( h == INVALID_HANDLE_VALUE ) {
970 printf("Open Error!\n");
971 exit(1);
972 }
973
974 // シリアルポートの状態操作
975 GetCommState( h, &dcb ); // シリアルポートの状態を取得
976 dcb.BaudRate = BAUDRATE;
977 SetCommState( h, &dcb ); // シリアルポートの状態を設定
978
979 // シリアルポートのタイムアウト状態操作
980 GetCommTimeouts( h, &cto ); // タイムアウトの設定状態を取得
981 cto.ReadIntervalTimeout = 1000;
982 cto.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;
983 cto.ReadTotalTimeoutConstant = 1000;
984 cto.WriteTotalTimeoutMultiplier = 0;
985 cto.WriteTotalTimeoutConstant = 0;
986 SetCommTimeouts( h, &cto ); // タイムアウトの状態を設定
987 }
988
989 /* ------------------------------------------------------
990 スレッドによる受信データの読み込み
991 ------------------------------------------------------ */
992 void sub( void *dummy ) {
993 //FILE *fp;//masato
994 int i;
995
996 fpout=fopen("ips.txt", "a");//masato
997
998 // printf("in sub\n");
212 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
999 for ( i=1; /*i<DATA_MAX*/ ; i++ ) {
1000 //printf("in for loop\n");
1001 getString_fr_file( string ); //getString( str[i] );
1002 // printf("in for loop2 \n");
1003
1004 strcpy(rec_data, string);//strcpy(rec_data, str[i]);//strcpy (char *s1 , ← char *s2) \0
1005 含迄.masato
1006
1007 fprintf(fpout, "%s\n", string);//masato//fprintf(fp, "%s\n", str[i]);//masato
1008
1009 printf("\n%s\n",string);//printf("%s\n",str[i]);
1010
1011 imax=i;
1012 }
1013
1014 }
1015
1016 /* ------------------------------------------------------
1017 受信データの読み込み関数(1行分の文字列)
1018 ------------------------------------------------------ */
1019 void getString_fr_file( /*char str[]*/ ) {
1020
1021 int i, j=0;
1022 unsigned long nn;
1023 char sBuf[1];
1024
1025 fgets(string, 500, fpin);
1026 // for ( i=1; i<DATA_STRING; i++ ) {
1027 // ReadFile( h, sBuf, 1, &nn, 0 ); // シリアルポートに対する読
1028 み込み
1029 // if ( nn==1 ) {
1030 // // '\r' や'\n' を受信すると文字列を閉じる
1031 // if ( sBuf[0]=='\r' || sBuf[0]=='\n' ) {
1032 // str[j] = '\0';
1033 // if (j!=0) break;
1034 // } else {
1035 // str[j] = sBuf[0];
1036 // j++;
1037 // }
1038 // }
1039 // }
1040 }
1041
1042
1043
1044
1045
1046 void extract_cdatetime()//struct gps_datetime *datetime)
1047 {
1048 if((rec_data[12] >= 'A') && (rec_data[12] <= 'G')) cdatetime.mode = 1;
1049 else cdatetime.mode = 0;
213
1050 cdatetime.year = (rec_data[ 6]-48)*10+(rec_data[ 7]-48);
1051 cdatetime.month = (rec_data[ 8]-48)*10+(rec_data[ 9]-48);
1052 cdatetime.day = (rec_data[10]-48)*10+(rec_data[11]-48);
1053 cdatetime.hour = (rec_data[13]-48)*10+(rec_data[14]-48);
1054 cdatetime.minute =(rec_data[15]-48)*10+(rec_data[16]-48);
1055 cdatetime.second =(rec_data[17]-48)*10+(rec_data[18]-48);
1056 if((rec_data[12] >= 'A') && (rec_data[12] <= 'G')) cdatetime.dweek = rec_data[12]-65;
1057 else if((rec_data[12] >= 'a') && (rec_data[12] <= 'g')) cdatetime.dweek = rec_data[12]-97;
1058 else cdatetime.dweek = rec_data[12]-48;
1059
1060 printf("\n");
1061 printf("%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC\n",cdatetime.year,cdatetime.month,cdatetime.day, 1062 printf("\n");
1063
1064 sprintf(str_cdatetime, "%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC", cdatetime.year,cdatetime.month,cdatetime.day, 1065
1066 }
1067
1068 /*------------------- ------------------- -----------------------------*/
1069 void extract_sdatetime()//struct gps_datetime *datetime)
1070 {
1071
1072 sdatetime.year = (rec_data[47]-48)*10+(rec_data[48]-48);
1073 sdatetime.month = (rec_data[49]-48)*10+(rec_data[50]-48);
1074 sdatetime.day = (rec_data[51]-48)*10+(rec_data[52]-48);
1075 sdatetime.dweek = rec_data[53]-48;
1076 sdatetime.hour = (rec_data[54]-48)*10+(rec_data[55]-48);
1077 sdatetime.minute = (rec_data[56]-48)*10+(rec_data[57]-48);
1078 sdatetime.second = (rec_data[58]-48)*10+(rec_data[59]-48);
1079
1080 printf("%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC\n",sdatetime.year,sdatetime.month,sdatetime.day, 1081
1082 sprintf(str_sdatetime, "%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC",sdatetime.year,sdatetime.month,sdatetime.day, 1083
1084
1085 }
1086
1087 /*------------------- ------------------- -----------------------------*/
1088 void extract_position()//struct gps_position *position)
1089 {
1090 char buf[10];
1091
1092 if((rec_data[19] == 'N') || (rec_data[19] == 'n')) position.lat = 1;
1093 else position.lat = -1;
1094 position.lat_d = (rec_data[20]-48)*10+(rec_data[21]-48);
1095 position.lat_m = (rec_data[22]-48)*10+(rec_data[23]-48);
1096 position.lat_s = (rec_data[24]-48)*100+(rec_data[25]-48)*10+(rec_data[26]-48);
1097
1098 if((rec_data[27] == 'E') || (rec_data[27] == 'e')) position.lng = 1;
1099 else position.lng = -1;
1100 position.lng_d = (rec_data[28]-48)*100+(rec_data[29]-48)*10+(rec_data[30]-48);
214 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
1101 position.lng_m = (rec_data[31]-48)*10+(rec_data[32]-48);
1102 position.lng_s = (rec_data[33]-48)*100+(rec_data[34]-48)*10+(rec_data[35]-48);
1103
1104 /*
1105 memcpy(buf, &rec_data[37], 4);
1106 buf[4] = 0x00;
1107 position.alt = atoi(buf);
1108 if (rec_data[36] != '+') position.alt *= -1;
1109
1110 position.vel = (rec_data[41]-48)*100+(rec_data[42]-48)*10+rec_data[43]-48;1111 position.head = (rec_data[44]-48)*100+(rec_data[45]-48)*10+rec_data[46]-48;1112 */
1113 printf("N%02d(deg)%02d(min)%03d(sec) E%03d(deg)%02d(min)%03d(sec) \n",position.lat_d,position.lat_m,position.lat_s, 1114
1115 sprintf(str_lat, "N%02d.%02d.%03d",position.lat_d,position.lat_m,position.lat_s);
1116
1117 sprintf(str_lng, "E%03d.%02d.%03d",position.lng_d, position.lng_m, position.lng_s);
1118
1119 }
1120 //th13ok.c
4.1 GPS logger v2.4 (Sparkfun) を用いた枠組での実験
&sup2; 動機:IPS5000(SONY) + VAIO での実験は,枠組を作るのに良い.りあるタイムに確
認するにも良い.
&sup2; 問題1:VAIO 封筒サイズですら大きい
&sup2; 問題2:VAIO 600g ですら重い.
&sup2; 問題2:VAIO とVAIO ケーブルがアンテナになる可能性がある.(実際,ケーブルの
VAIO 側に「も」トロイダルコアをつけたら,感度が良くなったようである090408).
&sup2; 問題3:アンテナ化をさけるために腰に入れたら,コネクタが外れていた.重かった,
厚みができてしまった.
&sup2; 問題4:電源を充電池を,USBcable 経由の5 V で取るが,それが電力弱いようである.
(最初は景気良く同期するが,10 分後はそうでもないかと「感じる」だけ)
&sup2; 問題5:足元の放射図を見て回転をする際,画面を見られないので液晶画面不要.&sup2; 問題6: HDD 不要.回転不要.データ転送もUSB メモリ別途必要で煩雑.
&sup2; 記録:090406 124800JST 10min
&sup2; 記録:090407 121800JST 10min
&sup2; 記録:090408 171500JST 10min
&sup2;
&sup2;
&sup2;
&sup2; EM-406 module, US Globalssat, embedded antenna and supercap for almanac retention,
sensive to -159dBm, selectable NMEA
&sup2; 改善:GPS logger v2.4, Strawberry linux, or, spark fun の1年前Wed, 13 Aug
2008 14:14:33 +0900 に買った
&sup2; 解決策:Firmware 書き換え.GPS Logger V2.4 のまぬあるの最終頁Firmware については,ソースコードをメールを打ってdir http://www.sparkfun.com/Code/
を教えてもらい,入手した.また必要な書き込みHW 部品LPC Serial Port
Boot Loader Interface sku: PGM-00714 をparkfun から購入する.書き込み
用free ソフトLPC2000 Flash ISP Utility (NXP (Founded by Philips)), http:
4.1 GPS logger v2.4 (Sparkfun) を用いた枠組での実験215
//www.nxp.com/products/microcontrollers/support/software_download/
lpc2000/index.html, http://syslab.asablo.jp/blog/2009/03/05/4157496,
The LPC2000 Flash ISP Utility allows you to download programs to the on-chip
Flash using the on-chip Flash boot loader of the NXP (Philips) LPC2000 devices.をダウンロードした.あるいはそれをも含むコンパチ後継としての,Flash Magic
4.63 for win 2000/xp/vista (FlashMagic.exe) http://www.flashmagictool.com/,
http://www.keil.com/flash/utilities.asp
&sup2; 問題ZZ: 090408 の深夜244805JST 頃から52 分08 秒後の深夜254013JST までしか採取されたのみ.これまでと,同様,config file の記述の意図どおり動いていない症状(config file の変更がなにか反映はされている).制約が働いているようだ.config file
GLOGCON.TXT のどの行をどうすると,記録がどうなるのか,が不明なのが問
題.説明書どおりで,ない,ようだ
&sup2; 問題Z: ずーと記録してくれない.最初の15 秒だけ記録してのこりの1 時間半は記
録していないぞ.ファームウエアのバグか?こりゃ信頼性低い! SONY とは違う.
EM408 では直っているのか?ファームどことか書き込みあったけどEM408 も.こ
りゃだめか.
&sup2; 問題A: mode= 0 は良いけど,(それでも5 秒に一回しかSNR でない),mode=1 は
ぜんぜんまにゃアル道理にいかない.1出力でておわりとか.umakuitta が光り方よ
いだけで,それも,出力記録1かいのみ.どうなってんの?今度到着する製品での仕様
書に注目するしかない.この半製品はマニュアルが不明なので,困る.それがSONY
の半製品と違う信頼性ないところ.
&sup2; 問題B:5 秒に一回しかSNR が出ない!残念.まあいいか.どうにかして出ないかな.
あるいはgarmin を分解するとか.あるいは他のを買うとか.config file を触ると余計でなくなり10 秒に一回に減ってしまった.そこで元に戻すか.
&sup2; ■改善方向:毎秒に,SNR が出る(gpGSV が出る) そして乾電池駆動のロガーGPS 受
信機を知りたいhttp://bg66.soc.i.kyoto-u.ac.jp/forestgps/nmea.html しか
しコレを見てもも,
&sup2; 他のも,例えば,Blue Logger GPS からの出力例[単独測位]も,gpSGV は,5 秒間
隔だ,そういうものなのかな.
&sup2;「これでNMEA-0183 フォーマットのログを期待通りに1秒間隔で記録してくれ
ます。記録されていたログは、GPGGA(Global Positioning System Fix Data)、
GPGSA(GNSS DOP and Active Satellites)、GPRMC(Recommended Minimum
Specific GNSS Data) の3 つが主体です。これらが毎秒保存されているはずで
すが、ぱっとみ5 秒間隔でGPGSV(Satellites in View) が保存されるようです」
http://cara-moe.at.webry.info/200812/article_6.html
&sup2; GPS54, 「センテンスの種類ごとに指定時間間隔での送信を指定することができるほ
か、連続送信の停止と1 回のみの送信指示が可能です。」http://www.madlabo.com/
mad/gid/research/gps/gps-54.htm コマンド例:「GPGGA 1 秒間隔で連続出力
\$PSRF103,0,0,1,1*25<CR><LF> 出荷状態では表のようにデータ出力するように
なっているので、電源投入後は初期メッセージに続いてセンテンスを自動的に送信しま
す。送信間隔センテンス1秒GPGGA、GPGSA、GPRMC 5秒GPGSV
&sup2; 米国海洋電子機器協会(National Marine Electronics Association)が定めたGPS 受
信機用の通信フォーマット。ASCII 文字列を使用する非同期通信
&sup2; EverMore Technology GM-307, USB type, 毎秒のGPGSV が出ているようにも見えた.http://www.ne.jp/asahi/gps/nori/Unit/GM-307/GM-307.html
&sup2; Wintec のWPL-1000 という機種(写真手前のLCD のある黒い奴) と、Royaltek のRGM-3800(写真奥側の白い奴) という2 機種です。「GPS ロガー」の中でも、機種に
よって速度情報が残せないものがあるようですので、速度が残せる機種を選択しま
した。LCD 付きのもの(黒いほう) は現在の速度が表示できます。http://office.
fruttier.com/?p=log&l=106336
&sup2; http://www.pori2.net/enjoy/sports/gps.html, 智慧,P2, 出力形式: NMEAV3.216 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
01 標準: GPGGA(1time/1sec),GPGSA(1time/5sec.),GPGSV(1time/5sec.),
GPRMC(1time/1sec.),GPVTG(1time/1sec). オプション:GLL,orMTKNMEACommand.
「即納」値下げ!《送料・代引手数料無料》《LCD 画面付き! GPS データロガー》
M-241 GPS ロガー《0326outdoor》税送料込11,000 円
&sup2; どうもNMEA で,GPGSV は5 秒間隔がデフォルトみたいだな.それにしても,毎秒に出来ないだろうか.これはNMEA の仕様を見るしかないか.コマンド という語が
キーワードか.
&sup2; キーワドは,NMEA command rate PSRF103
&sup2; Found!!, See NMEA_commands.pdf on p7 out of p10, http://www.usglobalsat.com/downloads/NMEA_commands.pdf
&sup2; PSRF103 0 0 0 0 (GGA をoff に)
&sup2; PSRF103 1 0 0 0 (GLL をoff に)
&sup2; PSRF103 2 0 0 0 (GSA をoff に)
&sup2; PSRF103 3 0 1 0 (GPGSV を1 秒間隔に)
&sup2; PSRF103 4 0 1 0 (GPRMC を1 秒間隔に)
&sup2; PSRF103 5 0 0 0 (VTG をoff に)
&sup2; Note: NMEA input messages 100 to 105 are SiRF proprietary NMEA messages.The MSK NMEA string is as defined by the NMEA 0183standard. file:
///C:/Documents%20and%20Settings/Administrator/Local%20Settings/
Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/0DAJ0X2V/★☆モバイルGPS スレ
ッドその5 ☆★%5B1%5D.htm ということで,どうやら,SiRF 社のオリジナル(Proprietary
command) コマンドみたい.cf: MTK NMEA proprietary command http://
api.ning.com/files/6rjQHm9GnYpkElsL5lMBRzmE-5PAnoow*Xxfj4a5pEfaoAgsmZEYUgB3-Ve*b2O9Wve-xbJn3DC*h6nh0l9apEUlYz8HcP9I/
MTKNMEAPROPRIETARYCOMMAND.pdf
&sup2; 改善1: 小さくサイズ:38.1(W)x44.5(D)x22.9mm(H)

&sup2; 改善2: 軽い
&sup2; 改善2:アンテナ化を避けられる.
&sup2; 改善3:腰に入れてもコネクタはずれなどの問題がなさそう.
&sup2; 改善4:単三電池4 本込みで十分な電源が得られそう.単三電池4 本.4V to 7V.&sup2; 改善5:足元の放射図を見て回転をする際,液晶画面不要.
&sup2; 改善6: FAT16 SD で軽量小型,回転せず,耐故障性向上.データ処理への転送もラク.
1GB 可能.通常16MB.1 秒分は206 文字からその倍の400 文字(400Byte) として10
秒で4KB 1 時間は3600 秒だから 400B/s * 3600 s/h = 3600*400 B/h = 1440000
B/h = 1.44MB/B, 10 時間記録すると, 14.4MB/10h で16MB SD がいっぱいにな
る.もっと大きい1GB SD を FAT16 でフォーマットしたい.どうするのかはこの
下のほうに記す.10 時間は3600sec/h * 10h = 36000 sec だから,これをmax に書い
ておこう.
&sup2; 改善7: SNR43 等と,記録できる.mode=0 で4つ全部記録する.RMC, GGA, GSAand GSV.私は最初と最後だけでよい.
&sup2; 記録:090408 225000JST 30min 中野の家の脇においておき受信させる.GSV のSNR
を得られるか.(これまでは得られていない)
&sup2;
&sup2;
&sup2;
&sup2; EM408 GPS receiver + LPC213x + Blutetoth-RN41(新たに今回買って到着ま
ち),High sensitivity SiRFIII chipset ,7.4 時間,1000m A リチウム内臓,
Works with SD cards up to 2GB,Weight: 5.2oz (148g), 106x72x28mm, 135mA,
free-running,6V-14V,-159dBm, Roving Networks RN-41 BluetoothR Technology,
ということで,SiRF3 chipset ということだから,GPGSV を毎秒出力に変えられるか
な.PSRF103 コマンドで(上述),
&sup2;
4.1 GPS logger v2.4 (Sparkfun) を用いた枠組での実験217
&sup2; PSRF103 3 0 1 0 (GPGSV を1 秒間隔に)(再掲)
&sup2; キーワドは,NMEA command rate PSRF103(再掲)
&sup2; Found!!, See NMEA_commands.pdf on p7 out of p10, http://www.usglobalsat.com/downloads/NMEA_commands.pdf(再掲)
&sup2; Sparkfun Electronics, GeoChron Data Sheet, July 2007, http://www.sparkfun.
com/datasheets/GPS/GeoChron_DS_rev1-1.pdf
&sup2; EM408 20channel GPS,Hot Start : 8s ,Warm Start : 38s ,Cold Start : 42s ,75mA
at 3.3V ,20gram weight ,Outputs NMEA 0183 and SiRF binary protocol ,Dimensions:35mm x 36mm , http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.
php?products_id=8234
&sup2; USA Globalsat, http://www.usglobalsat.com/
&sup2; もしこれで方位計測できたなら,,時計型GPS でも(おなかか背中ににあてて)できる
ということ.
&sup2; ファームウエアC 言語入手済みここからhttp://www.sparkfun.com/Code/
Geochron%20Blue.zip, GeoChron Blue - Field-hardened GPS Logger with
BluetoothR sku: GPS-08823, sparkfun
&sup2; ・NMEA フォーマットは位置を度・分で返します。分の部分は00.0000~59.9999 まで
しか返しません。Google Map などでは度で表記するため分の部分を度に換算する必
要があります。 例)3545.7081,N(北緯35 度45.7081 分) → 35+(45.7081/60) =
35.76180167 度 (有効桁小数点以下7桁以上ないと位置がずれますよ)
&sup2; Sensitivity -159dBm, Cold Start 42 seconds average, Warm Start 38 seconds average,
Hot Start 8 second average
&sup2;
&sup2;
&sup2; EM408 specification
&sup2; ET-301 + patch antenna (buitin)
&sup2; 20-Channel Receiver
&sup2; Hot Start : 8s
&sup2; Warm Start : 38s
&sup2; Cold Start : 42s
&sup2; 75mA at 3.3V
&sup2; 20gram weight
&sup2; 5pin cable
&sup2; EM406 specification
&sup2; ET-301 + patch antenna (buitin)
&sup2; 20-Channel Receiver
&sup2; Hot Start : 8s
&sup2; Warm Start : 38s
&sup2; Cold Start : 42s
&sup2; 75mA at 3.3V
&sup2; 20gram weight
&sup2; 6-pin cable
まあ,バグなのか,なんなのか,よくわからんからあきらめよう.
D). Query/Rate Control ID:103 Query standard NMEA message and/or set
output rate
This command is used to control the output of standard NMEA message GGA,
GLL, GSA, GSV
218 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.12. NMEA rate control ID:103 NMEA message set output rate
4.1 GPS logger v2.4 (Sparkfun) を用いた枠組での実験219
Table. 4.1. Comparison of proposed method and other methods
IPS5000+VAIO GPS Logger V2.4 GeoChron GeoChron-Blue
GPS
unit
SONY IPS5000 SiRF EM406 US
Globalsat
SiRF EM408 US
Globalsat
SiRF EM408E US
Globalsat
Data
format
SONY81 NMEA NMEA NMEA
az,el 10 1 1 1
signal
strength
A-Z S=N0 ex: 43 dB S=N0 ex: 43 dB S=N0 ex: 43 dB
output
rate
per sec per 5 sec (probably
can change with
PSRF103 command)
per 5 sec (probably
can change with
PSRF103 command)
per 5 sec (probably
can change with
PSRF103 command)
Channel 8 12 20 20
Voltage 6 6 7-12 7-12
Got
Firmware
no in query unkown I got from the Home
page
size
(mm)
70x70x25 38x45x23 70x100x30 70x100x30
weight 160g+600g+ cable50g~
800g
28.3g+23.5gx4~
140g
148g 148 g
A1 dry
batetry
weight
140g
x5 x1 x1 x1
config GLOGCON.txt GLOGCON.txt GLOGCON.txt
document e-help DataSheet
5/17/2007
DataSheet rv1.1 DataSheet rv1.1
A 130mA 158mA 158mA 158mA
circuit
fig
yes unkown yes yes
disp VAIO color UVGA
LCD
none (only run LED) none (only run LED) none (only run LED)
log HDD SD(1GB,FAT16) SD(2GB,FAT16) SD(2GB,FAT16)
RMC, VTG. Using this command message, standard NMEA message may be
polled once, or setup for periodic output. Checksums may also be enabled
or disabled depending on the needs of the receiving program. NMEA
message settings are saved in battery backed memory for each entry when the
message is accepted.
Format:
.. PSRF103,<msg>,<mode>,<rate>,<cksumEnable>*CKSUM<CR><LF>
<msg>
0=GGA,1=GLL,2=GSA,3=GSV,4=RMC,5=VTG
<mode> 0=SetRate,1=Query
<rate> Output every <rate>seconds, off=0,max=255
<cksumEnable> 0=disable Checksum,1=Enable checksum
for specified message
220 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.13. EM406 and NMEA rate control ID:103 NMEA message set output rate [1]
http://www.usglobalsat.com/downloads/NMEA commands.pdf
GLOGCON.TXT
Mode = 1 ← 0 なら4 出力全て記録,1なら下記に従う
Log What = RMC ← 4 出力中いずれを記録するか.1つならコロン不要.3 つならコロ
ン必要.2 つの際の記述なし書くなら短いRMC;GSA;GSV ただ,GSV は書かなくても記録さ
れている(5 秒おき)ので書かない.2 番目のも3 つ書く必要があるのかと思ってかいだだけ
なので,2 つとも削除するのが理想で,結局Log What=RMC が良いか
Time Between Logs = 00:00:00 ← intermittent Logging を行う際に指定.0 なら継続的にLogging.最長24 時間指定可能.お休みしている際はunit はシャットダウンし
低電流2mA になる(通常は148mA).
Holdoff = 4 ← たれ流れてくるRMC のうち,最初のロック(initial lock) からこの数のたまたま「RMC」を,,パーザーは,無視して記録しない.他の設定にかかわらず有効(MODO=0
を除く)(測位値が安定しない際の配慮)1 から99 まで可能.デフォルト値の5は妥当.
4.1 GPS logger v2.4 (Sparkfun) を用いた枠組での実験221
Fig. 4.14. NMEA rate control ID:103 NMEA message set output rate [1]
http://www.usglobalsat.com/downloads/NMEA commands.pdf
WAAS = 1
Max Time to Lock = 300 ←(これは意味不明だが,Lock するまで待つ時間(秒)だろ
うか? 5 分ロックしないと,もうあきらめる,という意味かな.短すぎる.長くしてみよう
か.2時間なら,60*60*2=7200
GLOGCON.TXT
Mode = 0
Log What = RMC;GSV
Time Between Logs = 00:10:00
Holdoff = 5
WAAS = 0
Max Time to Lock = 300
222 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.15. EM408 pin
とある,ひとのhttp://gpsuser.sakura.ne.jp/whatsnew/?cat=9
GPS Logger 2.4 の設定:
SD カードのルートに生成されるGLOGCON.txt ファイルを編集し、RMC センテンスを4 秒毎に
記録するように設定。
こんな感じ…
Mode = 1 ← 0 なら4 出力全て記録,1なら下記に従う
Log What = RMC ← 4 出力中いずれを記録するか.1つならコロン不要.3 つな
らコロン必要.2 つの際の記述なし
Time Between Logs = 00:00:00 ← intermittent Logging を行う際に指定.0 なら継続的にLogging.最長24 時間指定可能.お休みしている際はunit はシャットダウンし
低電流2mA になる(通常は148mA).
Holdoff = 4 ← たれ流れてくるRMC のうち,最初のロック(initial lock) からこの数のたまたま「RMC」を,,パーザーは,無視して記録しない.他の設定にかかわらず有効(MODO=0
を除く)(測位値が安定しない際の配慮)1 から99 まで可能.デフォルト値の5は妥当.
4.1 GPS logger v2.4 (Sparkfun) を用いた枠組での実験223
WAAS = 1
Max Time to Lock = 300 ←(これは意味不明だが,Lock するまで待つ時間(秒)だろ
うか? 5 分ロックしないと,もうあきらめる,という意味かな.短すぎる.長くしてみよう
か.2時間なら,60*60*2=7200
今週、片道40 分の通勤路をこのロギング環境で走行してみた。毎日約100KB 程度の容量を食
うが、1GB を埋め尽くすのは相当先になる。
電源を与えれば、SD カードにNMEA センテンスを記録してくれるというシロモノです。
SD カード内に生成される設定ファイルを編集することにより、ログインターバルの調整もで
きます。
また、C で書かれたファームウェアのソースコードも公開されているので、カスタマイズもで
きそうです。(恐らくしませんが…)
\url{http://www.sparkfun.com/Code/Geochron%20Blue.zip}
\url{www.sparkfun.com/cgi-bin/phpbb/login.php , support@sparkfun.com , source code for the 商品代金(\$149.95) + EMS の送料(\$27.00) で計\$176.95。paypal で支払いましたが、
日本円に換算すると¥19,789。さらに関税かかるかも…
※ちなみにストロベリー・リナックスで¥19,800 で売っていますので、欲しい方は素直にこ
ちらで購入する方がよさそうです。2008/1/21 (月曜日)
GEOCACHING (ジオキャッシング) の楽しみ方
当サイトではGPS ユニットとインターネットを使ったハイテク宝探しゲーム”
GEOCACHING (ジオキャッシング)”を中心に、そのほかGPS や地図関連のネタを
扱っています。ジオキャッシング(GEOCACHING) がなんだか分からないという方はこちらか
らお入りください。http://etrexer.web.infoseek.co.jp/
GEOCACHING とは?
GEOCACHING は、誰もが参加出来るGPS とインターネットを活用した壮大なハイテク宝探し
ゲームです。
GEOCACHING という単語はGEO(「地球・地(の)」の意) とCACHE(〔食料などの〕隠し場所
に貯える, 隠す, 貯蔵物) という単語から成っています。そして発音は"ジオキャッシング"で
す。
また、他の名称としては、"GPS Stash Hunt"などがありますが、"GEOCACHING"と呼ぶのが定着しています。このゲームのオフィシャルサイトとしてwww.geocaching.com があります。
Thu, 14 Aug 2008 23:37:13 +0900
そこでいうFAT はFAT16 のことではないかな? アロケーションユニットサイズの問題で標
準的にフォーマットすれば32MB までしか使えません。
コマンドプロンプト(>)からformat /? すれば説明でます。(スタート>プログラム>アクセ
サリにもあります)
/a:サイズ オプションに16k つければ1GB まで、32k つければ2GB まで使えます。
?http://pcclub.pccqq.com/conte/fatfs.php?
224 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
?http://oshiete1.goo.ne.jp/qa2862057.html?
http://aol.okwave.jp/qa2997617.html
FAT16/32 でフォーマットする場合、
ディスクを管理する際に使用される『クラスタ数』にそれぞれ上限があり、
FAT16 では65,526 以下でなければならないという制限があります。
そのため、フォーマットする際の『アロケーションユニット』サイズを
指定している"/a:512"では32MB が限度ですので、
128MB のものは"/a:2048"か"/a:4096"を、
512MB のものは"/a:8192"か"/a:16K"を指定すれば、
フォーマットできると思います。
詳しくは、"format /?"でヘルプを参照してください。
なお、『アロケーションユニットサイズ』を大きくすると、たった1 バイトのファイルの保存
にも指定したサイズが使用されるため、ファイルサイズの小さいファイルを多数保存するよう
な場合には、メディアの使用可能容量に比べて、保存できるファイル数及びファイル容量が予
想外に少なくなる『クラスタギャップ』と呼ばれる現象が発生します。
『Google 検索:クラスタギャップ』
?http://www.google.co.jp/search?hl=ja&lr=lang_ja&ie=UTF-8&am...?
SD カードをFAT16 でフォーマットしたいのですが
質問者:kimsuna SD カードをFAT16 で初期化したいのですが
16MB のSD カードはできたのですか128MB,512MB のものは
下記のようにエラーとなってしまいます。
無理なのでしょうか?
format F: /fs:fat /a:512
新しいディスクをドライブF: に挿入してください
準備ができたらEnter キーを押してください...
ファイルシステムの種類はFAT です。
検査しています491M バイト
指定されたクラスタサイズはFAT16/12 には小さすぎます。
masato
16MB のものは,/a:4096 ならよいのかな.
format e: /fs:fat /a:512
4.2 Stepping motor system 225
C:\>format e: /FS:fat /A:512
新しいディスクをドライブE: に挿入してください
準備ができたらEnter キーを押してください...
ファイルシステムの種類はFAT です。
検査しています15M バイト
ファイルアロケーションテーブル(FAT) を初期化しています...
ボリュームラベルを入力してください。
(半角で11 文字、全角で5 文字以内)
必要なければ、Enter キーを押してください:
フォーマットは完了しました。
15,883,776 バイト: 全ディスク領域
15,883,776 バイト: 使用可能ディスク領域
512 バイト: アロケーションユニットサイズ
31,023 個: 利用可能アロケーションユニット
16 ビット: FAT エントリ
ボリュームシリアル番号は64A5-0570 です
C:\>
4.2 Stepping motor system
&sup2; Stepping motor PK545AW, VEXTA, oriental motor
&sup2; motor driver , oriental motor
&sup2; motor controller, 9200GT, oriental motor
&sup2; setting device OP200A, oriental motor
&sup2; motor control from laptop through FTDI, FTDI’s USB controller, USB intocomport, FTDI chip driver 1.00.2176 user’s manual (December 12, 2005),
http://www.ftdichip.com.
&sup2; laptop thinkpop T42p
4.3 GPS antenna and recever unit: SONY IPS5000
&sup2; SONY IPS-5000,
&sup2; consumption current 130 mA (typical)
&sup2; size 72.5x72.5x26 mm ( W x D x H )
&sup2; weight 110 g
226 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.16. IPS5000 [95]
4.3 GPS antenna and recever unit: SONY IPS5000 227
Fig. 4.17. IPS5000 output data and its acquisition [95]
228 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
4.3.1 IPS 5000 physical features
4.3.2 IPS5000 output signal format
4.4 UART - USB conversion module
&sup2; USB⇔シリアル変換モジュール[110]
&sup2; 最近のPCにはUSB端子だけでシリアル(RS232C)端子がないものものが多
くなってきました。大抵のデスクトップ型PCにはついていることがほとんどですが、
ノートPCとなるとついているものを探すほうが大変です。
&sup2; 周辺機器、特にマイコン開発機器ではまだまだRS232Cは健在です。そこで小型で
シンプルなUSB⇔RS232C変換モジュールを開発しました。
&sup2; 小型で既存のRS232C機器のコネクタに取り付けるだけでUSB対応にさせること
が簡単にできます※。わざわざUSB対応のために基板・回路を設計しなおす必要はあ
りません。またこのモジュールを製品内にいれることでUSB対応機器の製作も可能
です。
&sup2; 主要部品はハンダ付け済みですのでコネクタ・端子をお客様の用途に合わせて取り付け
ていただくだけでご利用になれます。(写真は製作例です) 各種OSのドライバも付
属しております(フルセットのみ)
&sup2; RS232CといえばMAXIMの『MAX232』、USBといえば弊社の『USB
⇔シリアル変換モジュール』というように1つの部品としてお使いいただければ幸い
です。
&sup2; データビット長=7ビットはCP2102版でサポートされました。そのほかブレーク
信号の送出も可能です。
&sup2; 利用例
&sup2; USB⇔RS232C変換としてはおそらく世界最小サイズ=約25x30mmです。
&sup2; USB⇔RS232Cの変換チップとしてはFTDI社のFT8U232A(B)M が有名ですが外付け部品が多く、省略・簡略化することができないため、これらをチップ部品で
構成しても実装面積が大きくなってします。
&sup2; 弊社のUSB⇔RS232C変換はCygnal 社(現在SILICON LABORATORIES 社
に変わりました)のCP2101 を使っております。Cygnal 社はC8051シリーズを中
心にマイコンを開発している会社です。3mmx3mmといった超小型マイコンも開発
しております。
&sup2; 1つを使いまわしてお使いになるもよし、機器に組み込んでお使いいただくもよし、
ノートPCなどと一緒に持ち運べばいざというとき便利です。
&sup2; このICはQFPではない(足がない)ため、手ハンダによる実装が難しくなっていま
す。ですのであらかじめ実装したボードをご用意させていただいております。このIC
を使った回路は誰がやってもメーカーの基本回路と変わりませんので、設計・実装コス
トを考えるとこのモジュールをお使いいただいたほうが経済的です。
&sup2; メーカーよりLinux のドライバが提供されました。すでにお求めになられている方は
こちらからダウンロードしてください。[2004.05.14]
&sup2; microtechnica USB-MOD1
&sup2; microtechnica USB-MOD1C
&sup2; microtechnica USB-MOD3C
&sup2; microtechnica USB-MOD-mini
&sup2; USB-Serial Conversion Module, Cygnal, CP2102 (strawberry linux)
&sup2; USB-Serial Conversion Module, Cygnal, CP2102 (strawberry linux)
&sup2; USB-Serial Conversion Module, Silicon Laboratory[130], CP2103 (strawberry linux)
&sup2; FT232RL, USB-Serial Conversion Module (akitsuki)
4.4 UART - USB conversion module 229
Fig. 4.18. IPS5000 with Serial UART - USB interface module ([95]
&sup2; FT232RL, USB-Serial Conversion Module, USB mini-B jack (akitsuki)
Silicon Labs CP210x is a single-chip USB to UART bridge that converts data traffic
between USB and UART formats. The chip includes a complete USB 2.0 full-speed function
controller, bridge control logic and a UART interface with transmit/receive buffers
and modem handshake signals.
&sup2; USB 2.0 compliant, full-speed (12 Mbps)
&sup2; 1024 Bytes of EEPROM
&sup2; User-programmable custom Baud rates
&sup2; Supports all modem interface signals
&sup2; Baud Rates: 300 bps to 1 Mbps
&sup2; Industrial temp
&sup2; -40 to +85 ° C
4.4.1 cp2102
CP2102 シリーズUSB チップの紹介です。FTDI と同様なコンセプトで設計されたUSBRS232C
変換チップですが特徴は驚くほどにチップが小さい上に外付け部品が少ないので何処
にでも組み込めます。変わった使い方としてはFTDI のチップがあまりにも一般的に使用さ
れて過ぎて他社のドライバと干渉を起こし始めているので信頼性が必要な用途の代替品として
有効です[148].http://www.ipishop.com/usbmain.html
230 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
&sup2; 5mm角の小型IC [110]
&sup2; コンデンサ以外外付け部品一切不要! 真の1チップUSBシリアル変換ICです。
&sup2; シリコンラボラトリ社のUSBシリアル変換ICの単品販売です。
&sup2; 足のないMLPパッケージです。量産する場合はリフローで実装してください。試作は
ひっくり返して手ハンダでできなくもないです。ハンダ付けの達人!?
&sup2; 5mm角のチップ内に発振器、EEPROMも内蔵されています。
&sup2; 28ピンMLP パッドピッチ0.5mm
Silicon Labs CP210x driver install is as follows:
1. At first, the driver has to be installed to laptop computer. The driver is included
in the installer (*.exe). When executed, the diriver is installed. tHe install does
not mean taht the driver isintegrated in the system directory. It means that thedriver is just copied to /silabs/.... Windows system directory and registry is not
changed at all.
2. After that, When CP210x is inserted into USB jack, it is automatically recognized
by windows. When driver is requested, specify the folder where the driver is previously
installed.
3. Windows copies the driver at C:\silabs\... into C:\WINDOWS\SYSTEM32\.. and
update the registry.
4. The instlation of the driver is completed. After this instllation, C:\Silabs\.. and
its subdirectories are not unneccessary.
5. The instalation of the driver is finished. After this phase, when you connect it to
other USB port, it will be recognized.
4.4.2 FT232RL (FTDI Co. Ltd.)
FT232RL (FDTI Co. Ltd.) driver is avilable at http://www.ftdichip.com/Drivers/
VCP.htm. Here, VCP stands for “virtual COM Port”.
英国FTDI 社のFT232BM やFT245BM を使用するとUSB インターフェースを驚くほど
簡単に実現できます。FTDI 社の”10 分でUSB の開発が終わる”と言うキャッチフレーズは
決して大げさでは無い事を実感できます。日本語の詳しい資料としてお奨めは”2005 年1 月
号のトランジスタ技術”[109] が丸ごとFTDI の特集になっています。新製品として,ft232rl
やft235rl があります[148]. 今回は,ft232rl を使います.
&sup2; FTDI の第3世代USB シリアルチップ[110]
&sup2; CP210x の対抗馬としてFTDI が開発した第3世代USB シリアル変換LSIです。&sup2; 実装しやすいSSOP28ピンです。
&sup2; 今までのFTDI のIC と異なり12MHz の発振器内蔵,EEPROM 内蔵になりました(部品代・実装面積がオトク)
&sup2; 独自のセキュリティ機能を搭載
&sup2; シリアルポートとは別に5本のGPIOを装備、とCP2103を大変意識した作りに
なっています。
&sup2; 1.8V~5Vロジックに対応(電源は3.3V~5V)
&sup2; FTDI 社の方がこの業界への進出が早いので各種OSのドライバが整っています。ドラ
イバはメーカーから無料で誰でもダウンロード可能です。
&sup2; 今までのFT232AM,FT232BM よりも簡単な回路で使用することができます。
&sup2; 外付け部品削減によりSOP変換基板にUSBコネクタをつけて手軽にUSB応用製品
を試作できます。
&sup2; CP210xで動かなかった機器は試してみる価値あり!
&sup2; 鉛フリー・RoHS 対応品です。足ピッチ0.65mm
4.5 Electromagnetic wave abrosption material (for specific frequency band in far field) 231
Fig. 4.19. USB-Serial UART: CP2102, [113]
4.5 Electromagnetic wave abrosption material (for specific
frequency band in far field)
&sup2; TDK, IS-FB75 , 500mm x 500mm x 80mm, Center frequency 1.5GHz (courtecy ofTDK Mr. Takizawa)
&sup2; TDK, IS-FB75 , 300mm x 300mm x 80mm, Center frequency 1.5GHz (courtecy ofTDK Mr. Takizawa)
&sup2; TDK, ISFA24 (courtecy of TDK Mr. Takizawa)
&sup2; TDK, IRB015 (courtecy of TDK Mr. Takizawa)
&sup2; Kitagawa Industory, MG-05A-1.0 (courtecy of TDK Mr. Takizawa)
232 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.20. USB-Serial UART: CP2102, [113]
&sup2; Kitagawa Industory, MG-06A-1.0
&sup2; FDK, Furukawa Denko Kabushikigaisha, JB1, 合成ゴムとフェライトの混合により、
準マイクロ波帯(0.8~3.0GHz)で優れた吸収特性を示します。ゴムを用いた複合材な
ので、柔軟性、加工性に富んでいます。従来品に比べゴムの板厚を薄形化し、吸収性能
を高めました。JB1, 中心周波数1.5GHz,20dB 以上吸収領域 1.37~1.65GHz, 形状
100 × 100 × 7.2mm or250 × 250 × 7.2mm [126]
&sup2; 電磁波吸収体有名企業:〈FDK /ウェーブ・ラボラトリ/大同特殊鋼/タケチ/ NEC
トーキン/エーイーティー/ TDK /北川工業/リケン環境システム/日清紡績/星和
電機/竹内工業/ニッタ/新日本電波吸収体/三菱ガス化学/ネクステム〉[125]
4.5 Electromagnetic wave abrosption material (for specific frequency band in far field) 233
Fig. 4.21. CP210x Comparison Chart [130]
234 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.22. USB-Serial UART IC: FT232RL (Future Technology Devices International(FTDI) Co. Ltd.) [112]
4.6 Noise suppression sheet (measurements for GHz noise or coupling suppression in near field) 235
4.6 Noise suppression sheet (measurements for GHz noise or
coupling suppression in near field)
&sup2; TDK, IRJ09, 10MHz to 3GHz, 300mm × 200mm, (thickness (mm), weight(g))=(0.1,22),(0.2,
43),(0.3, 65),(0.4,87),(0.5,108) , magnetic permeabilit of 100 at 1MHz [119]
&sup2; TDK, IFL10M, 10MHz to 3GHz, 300mm × 200mm, (thickness (mm),
weight(g))=(0.1,22),(0.2, 43),(0.3, 65),(0.4,87),(0.5,108) , magnetic permeabilit of
120 at 1MHz, (thickness (mm), weight(g))=(0.05mm, 9g), (0.1, 18) [119]
&sup2; NEC tokin, busteraid, FK2, 10MHz to 3GHz, 240mm x 240mm, (0.1mm, 0.2mm,
0.3mm, 0.5mm), specific gravity 3.1, magnetic permeabilit of 100 at 1MHz [120]
&sup2; Kitagawa Industry, noise absorption sheet [?]
4.7 Transparent visibility shield window
&sup2; seiwa, E09HT or E09R [122]
&sup2; seiwa, metal foil sheet E13CP, metal foil tape E13CA [122]
In this chapter, the first cut prototype is designed in order to evaluate the performance.
In this research, along with the policy that commodities easy to obtain should be taken
advantage of, not a few problems will be faced. One of the important processes of the
prototype creation is to identify those problems to be solved. Making use of commodities,
like L1 C/A GPS antenna and receiver, to solve the faced problems is one of the possible
ways to naturally leads to the good way to take advantage of an existing social technical
infrastructure, such like GPS standard positioning service which is often called the fifth
social infrastructure following water supply, electricity supply, railway transportation, and
telecommunications.
Several filed experiences and trials with the first prototype reveled, if the narrow beam
is set slantingly upward, not horizontal, the unexpected signal reception from the satellites
behind the prototype is significantly suppressed.
Figure 4.29 illustrates the dimensions of the aperture and GPS plain patch antenna
being used.
It is thought to mean the sensitivity for the ground is one of main causes the signal
reception from satellites behinds the prototype. It is worthwhile pointing the fact that
this phenomenon is not a serious problem at all in the context of the usual standard GPS
positioning service. Therefore, it makes sense to the face that this phenomenon has not
been discussed so far.
Although an important key orientation was obtained that a slanting upward narrowed
beam by absorption material is a key to create a substantial hemispherical beam, the unexpected
signal reception from the satellite behind the prototype is left in a rate. Therefore,
to achieve the more complete deletion of unnecessary sensitivity, electro magnetic wave
shielding material is thought needed.
At this step, an electro magnetic wave shielding fabric, such like fabrics made by “aramid
fiber multi-layercoated with Ag, Cu and Ni” and “’Polyester fiber” is one choice of the
use for the shield. It has been used as the curtain of theater ”Shiki” in order to protect
the control devices inside the stage from the malfunctioning by the radio waves from
audiences’ cell phones.
With several reasons including the easiness to acquire and process in short time, aluminum
foil shielding is selected for more complete restriction of the sensitivity. Currently,
236 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.23. Absroption sheet (TDK IS-FB75(magnetism material(ferrite) + synthetic rubber,
thin and flexible ), TDK IR-B015 (carbon + foam polyethylene, lightweited
and nonflammable)[118] )
4.7 Transparent visibility shield window 237
Fig. 4.24. Absroption sheet (TDK IS-FB75(magnetism material(ferrite) + synthetic rubber,
thin and flexible ), TDK IR-B015 (carbon + foam polyethylene, lightweited
and nonflammable)[118] )
238 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.25. Absroption sheet (Kitagawa Ind., MG-06A-01[116] (magnetism material(ferrite) + synthetic rubber))
4.7 Transparent visibility shield window 239
Fig. 4.26. Noise suppression sheet with light weight and thin design (uni industry[129],
Carbon powder in Silicon resin)
240 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.27. TDK noise supression sheet
4.7 Transparent visibility shield window 241
Fig. 4.28. Absroption sheet (FDK, JB1[126] (magnetism material(ferrite) + synthetic
rubber))
242 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
2.0
2.0
horizontal line
vertical line
6.0
6.0
6.0
2.55
60
6.0
3.45
length [cm]
angle [degree]
antenna
opening
Fig. 4.29. Dimensions and shapes of adequate window and shield in hemispherical preliminary
experimental prototype
4.8 Conditions and parameters of prototype experiment 243
aluminum foil sandwiched by electromagnetic absorption sheet is created by the author
and found it is useful to prevent the unexpected signal reception especially from the
satellite behind the prototype.
Next step is to determine the adequate aperture size to achieve the elimination of unexpected
reception of the signal from the behind, in other words, to create a hemispherical
beam with the approximation of an economical L1 C/A GPS antenna and receiver as a
commodity.
The design of the shielding and aperture to eliminate the unexpected signal reception
from the behind is important. This handicraft style can make the experiment cycle less
time-consuming because the response was obtained when the aperture size was changed
on site within several minutes. The creation of the method itself including transparent
hemisphere and aluminum foil shielding itself might be significant. It can be used for the
science education as the GPS antenna is generally small and interesting to the students.
The size of the transparent hemisphere is a little bit large for the antenna. It is just
because the size of hemisphere plastic material is easy to obtain.
With the viewpoint of the downsizing toward the better portability or wearablity, the
next step is to re-create the shield more small volume such as a cuboid shape with keeping
the performance to eliminate the unexpected signal. There was a concern that smaller
volume may cause unexpected coupling effect with antenna and the shield itself. As a
result, the adequate cuboid balance of shielding and/or deploying absorption material is
found as shown in Figure 4.30.
As a second phase of three performance evaluations in this thesis, a prototype is built
and its performance evaluation is carried out. In this section, conditions and results of
the GPS azimuth limitation prototype experiment are described.
4.8 Conditions and parameters of prototype experiment
The prototype experiment was carried out at a place where there are any major blocking
obstacles. , the antenna site of the National Institute of Information and Communications
Technology. The experiment was carried out for continuous 25 hours from 20:00:00 JST
(Japan Standard Time) Thr 22 May 2008 to 21:00:00 JST Fri 23 May 2008. During this
period, it was a cloudy and breezing weather.
This experiment is carried out in order to make it clear how well the prototype device,
with L1 C/A GPS portable positioning units available today, works, especially from the
view point of ratios of right, wrong, no answers and the azimuth limitation width on its
correct answers.
The GPS azimuth limitation functional prototype is consists of a laptop computer(Lenovo ThinkPad T42p), electro-magnetic wave absorption material MG06A-0.5,
IPS5100G.
An L1 C/A GPS receiving unit, SONY IPS 5100G, is used. IPS5100G outputs parallel 8
satellites data per seconds, including 8 satellites’ IDs, azimuths, elevation, received signal
strength and user position (latitude, longitude and height) and current GPS time.
Using an usual stepping motor with the minimum rotation angle of 0.72 degrees, the
prototype orientation rotates clockwise by the minimum rotation angle every 180 seconds.
During 25 hours, the 90,000 records for 90,000 seconds are sampled and logged. as each
record contains 8 satellites information, satellite signal reception state records as much as
720,000 are finally obtained in the prototype experiment framework.
The prototype outputs the azimuth limitation angle whenever it is obtained. The result
is processed later and the ratios of correct, wrong and no answers are calculated. No
answer occurs in the case that either no satellite signal is acquired or azimuth limitation
244 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.30. Preliminary experiment of single unit configuration with shield and window
4.8 Conditions and parameters of prototype experiment 245
results from plural satellite signals contradicts each other.
&sup2; 5-phase stepping itself, PK545A or PK545AW
&sup2; VEXTA SG9200T-G, controller, DC24V 0.43A, 004AV15201, oriental motor co.,LTD., made in Japan
&sup2; 5-PHASE Driver: model UDK5107NW2, 100-115V ~ 1.5A, 1 φ 50/60Hz,
OP4AD11203, oriental motor co. LTD, made in Japan
&sup2; FTDI virtual com port chip
The specifications of the stepping motor and its peripheral devices are as follows:
A stepping motor, PK545AW made by Oriental Motor Ltd., a controller, VEXTA
SG9200T-G, a five-phase driver, UDK5107NW2, an operational unit, op200A, VEXTA
are employed to rotate the orientation of the receiving unit.
A control software program was built to drive the stepping motor through the controller
and driver at the same time.
SONY IPS5100G outputs parallel 8 satellites data per seconds, including 8 satellites’
IDs, azimuths, elevations, received signal strengths and user position (latitude, longitude
and height) and current GPS time.
The receiving unit is designed shown as the Figure 4.33 and Figure 4.35 after a lot
experiences at preliminary experiments where the best method is sought as a prototype
system. The L1 C/A GPS receiving unit is set in a cuboid plastic redome. The redome
itself is covered by a conductive sheet of copper foil. It is covered by an electromagnetic
absorption material sheet again. It aims for decreasing the effects of the side-lobe of the
patch antenna of the GPS receiving unit.
As commodity L1 C/A GPS receiver does not output the absolute value of the signal
strength, in order to reflect the threshold changing depending on the GPS satellite elevation,
it is necessary to calibrate the signal strength representation in the GPS receiver’s
output to the absolute value such like -dBm or -dBw in the GPS control document [82].
4.8.1 Data analysis for performance evaluation on prototype experiments
As a result, the following thresholds setting is found to be effective to make the ratio of
wrong answer less than 1.0%.
&sup2; the satellites located between elevation angles of 5 and 65 degrees are used for the
calculation.
&sup2; the signal strength threshold are set at -125.0 dBm as the value of the signal strength
observed at the antenna.
Using these thresholds, based on the basic principle descried in Chapter 2, azimuth
limitation is carried out.
The correct answer ratio is defined as the ratio of the number of the trials in which the
true orientation is within the azimuth limitation range presented by the prototype system
to the number of all azimuth limitation trials.
The wrong answer ratio is defined as the ratio of the number of the trials in which the
true orientation is not within the azimuth limitation range presented by the prototype
system to the number of all azimuth limitation trials.
The no answer ratio is defined as the ratio of the number of the trials in which no
azimuth limitation range is presented by the prototype system to the number of all azimuth
limitation trials.
At first, all the satellite signal reception records of 720,000 is analyzed in an assumption
that those can be used for single unit configuration. The set of (correct answer ratio,
no answer ratio, wrong answer ratio) is sought in this assumption. As a result (64.10%,
246 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
35.86%, 0.03%) is obtained. When no answer ratio has a positive meaning not to induce
any misleading for the user, the next interesting point should be the ration of correct
answers to the sum of correct and wrong answers. It is notable that the value is more
than 99.95%. With this high reliability ratio, azimuth limitation width expectation value
is 161.43 degree.
Secondly, all the satellite signal reception records of 720,000 is analyzed in an assumption
that those can be used for parallel back-to-back unit configuration, with combining the
data obtained from the opposite directions each other. The set of (correct answer ratio,
no answer ratio, wrong answer ratio) is sought in this assumption. As a result (92.24%,
5.69%, 0.06%) is obtained. It is thought good result in the sense that it clear the hurdle
of (correct answer ration of more than 90.00%, no answer ratio of less than 10.00%, wrong
answer ratio of less than 0.10%) which is supposed for the real use. Regarding the ratio
of correct answers to the sum of correct and wrong answers, which is also important not
to induce any misleading for the user, it is notable that the value is more than 99.93% in
this configuration also. With this high reliability, azimuth limitation width expectation
value of this parallel back-to-back configuration is 147.03 degree.
In the same way, performance analysis from triangle unit configuration to octagonal
unit configuration, simple improvement trend is observed along with our expectation.
For example, the octagonal configuration’s (correct answer ratio, no answer ratio, wrong
answer ratio) is obtained as (99.74%, 0.00%, 0.25%) . Regarding the ratio of correct
answers to the sum of correct and wrong answers, which is also important not to induce
any misleading for the user, it is notable that the value is more than 99.75% in this
configuration also. With this high reliability, azimuth limitation width expectation value
of this parallel back-to-back configuration is 92.04degree.
Characteristic curves are drawn in a graph on the relationship between the number
of units, correct answer ratio, no answer ratio, wrong answer ratio, the ratio of (correct
answers / ( correct + wrong answers) ). In addition, in order to make clear the relationship
between the high reliability and azimuth limitation width expectation value. These
characteristic curves is to is effectively employed to solve trade-offs in design choice to
built a system using the proposed method.
Fig 4.32 indicates the dimensions of the GPS antenna and receiver unit being used. The
aperture restricts the beam to the orientation toward middle elevations.
Aiming for real use, the situation where correct answer ratio is more than 90% , wrong
answer ratio is less than 0.1% and no answer ratio is less than 10 % is one of good
combinations for a feasible solution.
After a scrutiny, there was found in its single unit configuration, When the threshold
for signal strength is set -125 dBm, and threshold for elevation angle is set 66 degrees,
wrong answer ratio is as small as 0.0022 %, no answer ratio is 46.66% right answer ratio
is 50.34% and its average azimuth limitation width is 164.90 degrees.
4.9 Result of performance evaluation of prototype system
When parallel back-to-back configuration is supposed to be composed by this unit,
under the same threshold for signal strength is set -125 dBm, and threshold for elevation
angle is set 66 degrees, wrong answer ratio is as small as 0.0044 %, no answer ratio is
14.56% right answer ratio is 85.43% and its average azimuth limitation width is 157.86
degrees.
When triangle configuration is supposed to be composed by this unit, under the same
thresholds conditions, wrong answer ratio is as small as 0.0100 %, no answer ratio is
11.15% right answer ratio is 88.84% and its average azimuth limitation width is 143.94
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 247
Fig. 4.31. GPS receiving unit with copper foil
248 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.32. Dimensions of GPS receiving unit for prototype
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 249
Fig. 4.33. Dimensions of prototype GPS receiving unit: face
250 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
2.0
20.0
30.9
26.0
1.0
2.0 20.0 2.0
Fig. 4.34. Dimensions of prototype GPS receiving unit: side
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 251
Fig. 4.35. Dimensions of prototype GPS receiving unit with back configuration
252 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.36. Elements of experimental system: Stepping motor driver, survo motor controller,
parameter set device and laptop computer as host controller (modified
from [106])
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 253
Fig. 4.37. FTDI virtual comport board
254 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.38. Stepping motor PK545-AW (5-phase) wiring diagram
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 255
Fig. 4.39. Stepping motor controller [106]
256 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.40. Stepping motor controller [107]
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 257
Fig. 4.41. Stepping motor controller [107]
258 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.42. Block diagram for prototype system
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 259
Fig. 4.43. Data flow of prototype system and its variations
260 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.44. Prototype system for performance evaluation of proposed method
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 261
Fig. 4.45. Experiment
262 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.46. Experiment building (with the slant of 7.5 debvbvggree East)
degrees.
It is impressive to have the wrong answer ratio which is suppressed as small as 0.01%
or the less from single unit configuration through parallel back-to-back unit configuration
to triangle unit configuration.
When square configuration is supposed to be composed by this unit, under the same
thresholds conditions, wrong answer ratio is as small as 0.0133 %, no answer ratio is 2.57%
right answer ratio is 97.42% and its average azimuth limitation width is 134.33 degrees.
Up to square unit configuration, there is found no answer ration of more than 2%.
On the contrary, from pentagon unit configuration, no answer is substantially negligible
because of it becomes about 0.3%. At the sextet unit configuration, it becomes negligible
orders of 0.03%.
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 263
Fig. 4.47. an example of electro magnetic wave shielding fabric
Even at the 14 unit configuration, the wrong answer ratio is still as small as 0.031%
and its impressive performance provides promising perspective for the real usage of this
azimuth information acquisition method and principle. From the viewpoint of practical
usage, further discussion on these values are planed.
264 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Table. 4.2. Result of performance analysis of prototype system experiment (with signal
strength threshold of -125.0dBm and satellite elevation range from 5 degrees
to 65 degrees)
Number of
the sides
of regular
polygons
Ratio of
no answers
to the
whole(%)
Ratio of
correct answers
to the
whole(%)
Ratio of
wrong answers
to the
whole(%)
Average
of azimuth
limitation
width (deg)
Ratio of (
correct / (
correct +
wrong )) (%)
1 35.8636 64.1041 0.0322 161.4299 99.950
2 5.6997 94.2358 0.0644 147.0284 99.932
3 3.4164 96.4869 0.0967 129.1402 99.900
4 1.0799 98.7868 0.1333 115.2112 99.865
5 0.0167 99.8167 0.1666 103.0531 99.833
6 0.0000 99.7800 0.2200 97.8208 99.780
7 0.0000 99.7356 0.2644 95.3493 99.736
8 0.0000 99.7512 0.2488 92.0425 99.751
9 0.0000 99.6901 0.3099 84.7626 99.690
10 0.0111 99.6778 0.3110 81.1847 99.689
11 0.0122 99.5235 0.4643 79.1979 99.536
12 0.0000 99.5468 0.4532 78.0699 99.547
13 0.0144 99.5957 0.3899 76.5236 99.610
14 0.0155 99.4713 0.5131 75.4163 99.487
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 265
Fig. 4.48. Probability of categories of answers obtained from prototype system experiment
(with signal strength threshold of -125.0dBm and elevation range from 5
degrees to 65 degrees: rIH)
266 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.49. Scalability effect of azimuth limitation width on correct answers from prototype
system experiment (with signal strength threshold of -125.0dBm and the
elevation range from 5 degrees to 65 degrees)
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 267
Fig. 4.50. Additional result of performance analysis of prototype system experiment (with
signal strength threshold of -120.0dBm and satellite elevation range from 5
degrees to 75 degrees: rJI)
268 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
4.10 software
&sup2; log captuer1: realterm version 2.0.0.57 [115] for Windows XP
&sup2; log captuer2: hyperterminal for Windows XP or Vista
&sup2; “rotation program of stepping motor” developed using Power Basic Compiler Version
3.5, Power Basic Inc.
&sup2; “analysis program of captured log”developed using Power Basic Compiler Version
3.5, Power Basic Inc.
4.11 software: rotation.bas
“The rotation program of stepping motor” rotate 0.72 degrees per 180 seconds. Power
basic is selected just because of its easiness of the implementation to handle com port and
timer functions. The skelton of “the rotation program of stepping motor” is as follows:
12
---b7.bas----
3 CLS
4 COLOR 7, 0 'white and black
5 OPEN "COM1:115200,N,8,1,CS0,DS0" AS #1 LEN = 12560
6 OPEN "rotate.dat" FOR BINARY AS #2
7 PRINT "PRESS ANY KEY to terminate the protgram..."
8 WHILE NOT INSTAT
9
10 PRINT#1, "1" '(1)PRINT# (2)WRITE# (3)PUT$ for ComPort
11
12 BEEP
13 DELAY 1
14
15 PRINT#1, "0" 'The combination of 1 and 0 is the trigger for a rotation
16
17 PUT$ #2, TIME$
18 PUT$ #2, ", "
19 PRINT TIME$
20 BEEP
21 ' DELAY 3.7
22 DELAY 178.7
23 WEND
24 END
Another rotation program and its result is as follows: (based on the p.186, PowerBasic
Reference Guide)
123
OPEN "COM1:115200,N,8,1,CS0,DS0" AS #1 LEN = 12560
4 OPEN "rotate.dat" FOR BINARY AS #2
5 PRINT "PRESS ANY KEY to terminate the protgram..."
67
ON TIMER(2) GOSUB TimerSub
8 TIMER ON
9 WHILE NOT INSTAT : WEND
4.11 software: rotation.bas 269
Fig. 4.51. Additional probability of categories of answers obtained from prototype system
experiment (with signal strength threshold of -120.0dBm and elevation range
from 5 degrees to 75 degrees: rJI)
270 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
10 END
11
12 TimerSub:
13 PRINT#1, "1" '(1)PRINT# (2)WRITE# (3)PUT$ for ComPort
14 BEEP
15 'DELAY 1
16 PRINT#1, "0" 'The combination of 1 and 0 is the trigger for a rotation
17 PUT$ #2, TIME$
18 PUT$ #2, ", "
19 PRINT TIME$
20 BEEP
21 ' DELAY 3.7
22 ' DELAY 178.7
23 RETURN
4.12 software: azl93.1.bas
azl93.c は,屋上25 時間実測値9 万data から1 枚型抽出してn(1-14) 角形を瞬間瞬間に形
成し正答無答誤答率と正答時限定幅平均を算出した. 12
DEFINT A-Z
3 DEFDBL L
4 DIM satcom1$(10) ' 指数10 は8 衛星のための多めの予約
5 'DIM satcom2$(20)
6 DIM satarea(10) ' 指数10 は8 衛星のための多めの予約
7 DIM az(10) ' 指数10 は8 衛星のための多めの予約
8 DIM el(10) ' 指数10 は8 衛星のための多めの予約
9 'DIM listing(10)
10
11 nodraw = 1 'skip するなら.
12 'nodraw = 0 'skip しないで描画
13 'gomi wo kesutame
14 'pre_az(1)=0
15 'pre_el(1)=0
16 'alphabet$="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
17 'Parameter1=1 ' 二枚貝の角度並行背向を仮に0度とした場合。'60 なら空域1 は、18 0~120, 空域M=120-180, 空域2=180-300 となる。
19 'Color_Black=0
20 'Color_Magenta=5
21 'Color_White=7
22 'Color_LightCyan=11
23 'Color_Yellow=14
24 'Color_LightRed=12
25 'Color_BWhite=15
26 'ON ERROR GOTO Rerr
27 'ON KEY(2) GOSUB chthdecrement
28 'ON KEY(3) GOSUB Chthincrement
29 ' 暴走しているときも、ESC+F7 でなぜかきちんと終了してくれる。
30 'KEY(2) ON
31 'KEY(3) ON
32 'gosub CLS_screen
4.12 software: azl93.1.bas 271
33 'Speed = 9600
34 Quit$ = CHR$(&H1B) ''''''1B とはEsc key のことのよう
35
36 if nodraw=0 then
37 SCREEN 12 '1=cga, 12=vga (640x480)(16col)(80x30text) PG p243 ■ この行が大
38 事! screen 12 なんて思いつかないよ! ! テキストでカラーを出す
39 (color statement) ref.pdf P74, P84 のサンプルプロぐラムでも必要.
40 '
41 end if
42
43 if nodraw then
44 $event off 'function key とかctrl-c とかキー入力を何も受け付けないで高速化
45 end if
46
47
48
49 '=================arg input ==========================
50 ant_side$ ="L"
51 threshold$ ="I"
52 hi_el_th$ ="H"
53 num_polygon = 4 ' デフォルトでは4角形I H だが,引数で変える二桁でも良い.
54
55 IF (COMMAND$ <> "" ) THEN
56 ant_side$ = mid$( command$, 1, 1)
57 threshold$ = mid$( command$, 3, 1 )
58 hi_el_th$ = mid$( command$, 5, 1 )
59 num_polygon = VAL( mid$( command$, 7) ) 'MID$で3つ目の引数を省略するとそこ
60 から後ろ側全部になる.P182 ref.pdf
61 'azl93 L I H 8( 左側アンテナ(com2) 8 角形 信号強度閾値I 高仰角閾値H)
62 command$には,"L 8 I H" が入る
63 'VAL(LEFT$( COMMAND$, 1))
64
65 END IF
66 '=================arg input ==========================
67
68
69 '================file open and skip =================
70
71 open "azl93.txt" for APPEND as #20
72
73
74 if(ant_side$="L") then ' 使う実機取得ファイルはどっちか.左側(1) か右側か(0) の
75 アンテナのみ.
76 ips$ ="rtcom2tm.ips" ' 北向き時上から見て左側アンテナ(たしか,MICRONETWORK 社
77 製 PCNAVcard+SONY 製IPS5100G+ 電導性Ni 粒子粘着裏打ち銅箔) のログファイル
78 angle_offset% = 0
79 elseif (ant_side$="R") then
80 ips$ ="rtcom3tm.ips" ' 北向き時上から見て右側アンテナ( たしか,SONY
81 製PACYCNV10+SONY 製IPS5100G +電導性Ni 粒子粘着裏打ち銅箔) のログファイル
82 angle_offset% = 180
83 else
272 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
84 beep 'need debug
85 end if
86 'num_polygon=3 ' 今回は3 角形
87 write #20, ant_side$, threshold$, hi_el_th$, num_polygon, angle_offset%
88
89 '================file open and skip =================
90
91 ' どっちが先か本当は良く確かめ,場合により,下記2行の#番号を入れ替える必要.92 open ips$ FOR INPUT AS #1 'com1 三角形の場合の読み飛ばし (500 角度*180
93 行)*0*/3 角形=0 行 だけ, 読み飛ばす. rtcom2tm.ips は左側だったよう.
94
95 if (num_polygon=1) then
96 goto breakpoint1
97 end if
98
99
100 for i = 2 to num_polygon
101 open ips$ FOR INPUT AS #(i)
102 skiplines&& = (500*180* (i-1) / num_polygon )
103 write #20, skiplines&&
104 FOR largenum&& = 1 TO skiplines&&
105 LINE INPUT #(i), com1input$
106 NEXT largenum&&
107 write #20 , com1input$
108 next i
109
110 '================file open and skip =================
111
112
113
114
115 '=================ファイルエンドか,入力あるまでルー
116 プ==========================
117 ' プログラム再利用のため,com1input$を常に使う.com2 でもcom3 でも.
118 NULLs=999 ' 初項・終項に使える情報なしの記号
119
120 sector_start_in2= NULLs '2 は,なし
121 sector_end_in2 =NULLs '2 は,なし
122
123 loop_num&&= (-1)
124 write #20, loop_num&&
125 WHILE NOT (INSTAT ) 'DO
126 i% =num_polygon
127 while( i% > 0)
128 if( EOF(i%) )then ' 各ファイルについてすべて個別にEOF 確認しないといけない.129 goto whileloopescape
130 end if
131 DECR i%
132 wend
133
134 INCR loop_num&& ' このインクリメントを忘れていた 最初
4.12 software: azl93.1.bas 273
135 com_num = loop_num&& MOD num_polygon
136
137 if com_num = 0 then ' インクリメントのタイミングにあ
138 るのでこうなる.
139 LINE INPUT #1, com1input$
140 sector_start_in2= NULLs ' 覆2は旧積結果
141 sector_end_in2= NULLs ' 覆2は旧積結果
142 sector_start_in3 =NULLs ' 覆3は新積結果
143 sector_end_in3 = NULLs ' 覆3は新積結果
144 elseif com_num=1 then
145 LINE INPUT #2, com1input$
146 elseif com_num=2 then
147 LINE INPUT #3, com1input$
148 elseif com_num=3 then
149 LINE INPUT #4, com1input$
150 elseif com_num=4 then
151 LINE INPUT #5, com1input$
152 elseif com_num=5 then
153 LINE INPUT #6, com1input$
154 elseif com_num=6 then
155 LINE INPUT #7, com1input$
156 elseif com_num=7 then ' この行以降が昨日20080610 には追記してい
157 なかったなかったのでバグだった.昨日20080610 の(unit 数8~12 の)結果は改訂すべ
158 きだ.
159 LINE INPUT #8, com1input$
160 elseif com_num=8 then
161 LINE INPUT #9, com1input$
162 elseif com_num=9 then
163 LINE INPUT #10, com1input$
164 elseif com_num=10 then
165 LINE INPUT #11, com1input$
166 elseif com_num=11 then
167 LINE INPUT #12, com1input$
168 elseif com_num=12 then ' 追加
169 LINE INPUT #13, com1input$
170 elseif com_num=13 then
171 LINE INPUT #14, com1input$
172 elseif com_num=14 then
173 LINE INPUT #15, com1input$
174 elseif com_num=15 then
175 LINE INPUT #16, com1input$
176 else
177 'debug
178 end if
179
180 tmp1$ = RIGHT$(com1input$, 108)
181
182 '''''''''''''''''''''''''''''''''''
183 ' □□あるひとつのポート について com2check and out &H0D &H0A これは
184 末尾かな
185 'com1 check and out &H0D, &H0A
274 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
186 IF (LEFT$(tmp1$, 6) = "SONY81" ) and (LEN(tmp1$)=108 ) THEN
187 if nodraw then
188 'nothing to do
189 else
190 LOCATE 1,1
191 print tmp1$
192 end if
193 ips1$=tmp1$
194
195 i1& = i1& + 1 '& はlong integer を示すらしい.P71, CLNG, ref.pdf
196
197 ips1$ = ips1$ + com1input$
198 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
199 FOR j = 1 TO 8 'simply input
200 satcom1$(j)=MID$(ips1$, 64 + 5 * (j - 1), 5)
201 NEXT j
202 '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
203 FOR j = 1 TO 8 ' 概略方位角でソート並び替え(alphabetical A-Z a-z)
204 FOR k = j+1 to 8
205 if MID$(satcom1$(j),3,1)> MID$(satcom1$(k),3,1) then
206 tmpch1$=satcom1$(k)
207 satcom1$(k)=satcom1$(j)
208 satcom1$(j)=tmpch1$
209 else
210 'nothing to do
211 end if
212 next k
213 NEXT j
214 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
215 FOR j = 1 TO 8-1 ' 概略方位角でソート並び替え(if a-z, reverse, z-a)
216 if MID$(satcom1$(j),3,1) < "a" then ' もしA-R なら
217 'nothing todo
218 else
219 for k= 0 to INT(((8-j)/2)-0.1) ' 逆順 after (j)
220 tmpch1$=satcom1$(j+k)
221 satcom1$(j+k)= satcom1$(8-k)
222 satcom1$(8-k)= tmpch1$
223 next k
224 goto 20
225 end if
226 NEXT j
227 20 'thi line is also important
228 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
229 ' 方位角整列は下記でも良いのではないかと気づいた.遅まきながら.
230 080524, p51,ref.pdf
231 ' 方位角順序A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,P,Q,R,r,q,p,o,n,m,l,k,j,i,h,g,f,e,d,c,b,a
232 ' 方位角順序ABCDEFGHIJKLMNOPQRrqponmlkjihgfedcba
233 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
234
235 'ips1$ = "" 'IPS フォーマット格納庫をクリア
236 ELSE
4.12 software: azl93.1.bas 275
237 'ips1$ = ips1$ + com1input$ 'IPS フォーマットを新規格納
238 END IF
239
240 '''''''''''''''''''''''''''''''''''
241
242 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
243 '''' □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□244 FOR j = 1 TO 8 ' + num_of_com1only_sat%'(1) 閾値(2) 信号強度比較(2つのポー245 トからの各情報間で)
246
247 satarea(j)=0 ' 衛星領域判定
248
249 ' 以下、両覆域での存在判定(核心部)
250 '' 状態でなく信号強度で判定するケース。閾値は、threshold とする。
251 if (mid$(satcom1$(j),5,1) >= threshold$) then
252 satarea(j)=1 'region 1 に存在と判定
253 end if
254
255 ' 上記に関わらず! 高仰角は,領域判定からはずす.領域判定結果を無効化.
256 high elevation
257 if (mid$(satcom1$(j),2,1)) >= hi_el_th$ then
258 ' 高仰角の80 度以上なら、"H=70 度(66 度-75 度) I"=80 度(76-85 度), "J"=90 度
259 (86-90 度)
260 satarea(j)=0
261 ' 領域判定しなかったことと同じにする.もったいないけど.今回,遮蔽材の垂直をうまく
262 保てなかったので.Gぐらいを閾値にするならこうせざるを得ない.逆に,Jぐらいを閾値
263 にするなら,これをもっとゆるくしても良い.
264 end if
265
266 next j
267 '''' 以上で領域判定完了
268
269
270 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
271 FOR j = 1 TO 8 '+ num_of_com1only_sat% ' 領域判定結果(等)の提示
272 '''''''''''''''''''''''' '
273 仰角を数値で提示
274 el(j)=10 * (ASC(mid$(satcom1$(j),2,1) ) - ASC("A") )
275 ''''''''''''''''''''''' 'az numeric disp
276 if ASC(mid$(satcom1$(j),3,1)) < ASC("a") then 'az がA-R ならば
277 az(j)= 10 * (ASC(mid$(satcom1$(j),3,1)) - ASC("A") )
278 else 'az がr-a ならば
279 az(j)=360 -10*(ASC(mid$(satcom1$(j),3,1)) - ASC("a")+1 )
280 end if
281 '''''''''''''''''''''''''''
282 ''''''''''''''''''''''''''
283 NEXT j
284 ''''''''''''''''''''''''''
285
286
287
276 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
288
289 '''''''''''''''''''''''''''''' 覆域1、について補足衛星信号数取得・方位角数列
290 作成
291 acqrd_sat_in1=0 ' 覆域1 での捕捉衛星数
292 FOR j = 1 TO 8 ' + num_of_com1only_sat% ' display satarea
293 if satarea(j)=1 then
294 acqrd_sat_in1=acqrd_sat_in1 + 1 ' 覆域1 の捕捉衛星数
295 az_in1(acqrd_sat_in1)=az(j) ' 覆域1 の捕捉衛星のaz 情報(数列)
296 end if
297 NEXT j
298
299
300
301
302
303 '''''''''''''''''' 衛星方位角数列の初項・終項を設定する
304 ' その際の、理屈について
305 ' 覆域内で、180 度以上離れている間が1個だけ存在すべき、その間の直前が終項でその直
306 後が初項。
307 ' その間が、0 個なら、問題なので、その旨通知。(間が0 個が生じ得るのは、3 衛星以上の
308 場合のみ)
309 'NULLs=999 ' 初項・終項に使える情報なしの記号すでにループ始まり直前で定義してい
310 るので不要だが.
311
312 ''''''MOD 演算子について
313 '%(modulo) 演算子がないので、造る。A->B。A%B=A-B*INT(A/B)、ああ、あった。
314 9 MOD 10=9
315
316
317
318
319 '''''''''' 覆域1 存在衛星「間」検査をし、覆域1 内衛星方位角数列の初項・終項を決定
320 '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
321 start_in1 =NULLs ' まずこれを入れておく
322 end_in1 =NULLs ' まずこれを入れておく
323 number_of_ma =0 '(180 度以上の) 間の数
324 start_of_ma =Nulls 'ma を構成する2 衛星のうち先のほう
325
326 if(acqrd_sat_in1 =1 ) then ' 覆域1 での捕捉がたった1 衛星だったら
327 start_in1 = az_in1(1)
328 end_in1 = az_in1(1)
329 end if
330
331 if(acqrd_sat_in1 =2 ) then ' 覆域1 での捕捉がたった2 衛星だったら
332 ' 角度的に隣接するはずの(方位角順に並べなおしてあるからこの場合指標順でよい)
333 ' 角度的に隣接する2 衛星間の角度> 180 then 先=star_in1 後=end_in1
334 if ((az_in1(2)+360 -az_in1(1)) MOD 360 ) > 180 then
335 start_in1 = az_in1(2)
336 end_in1 = az_in1(1)
337 else
338 start_in1 = az_in1(1)
4.12 software: azl93.1.bas 277
339 end_in1 = az_in1(2)
340 end if
341 end if
342
343 if(acqrd_sat_in1 >=3 ) then ' 覆域1 での捕捉が3 衛星以上だったら
344 ' 覆域内で、180 度以上離れている間が1個だけ存在すべき、その間の直前が終項でその直
345 後が初項。
346 ' その間が、0 個なら、問題なので、その旨通知。(間が0 個が生じ得るのは、3 衛星以上の
347 場合のみ)
348 ' その間が1 個であれば、then 先=star_in1 後=end_in1
349 for j=1 to (acqrd_sat_in1 - 1)
350 if ( (az_in1(j+1)+360 -az_in1(j)) MOD 360 ) > 180 then
351 number_of_ma = number_of_ma + 1
352 start_in1 = az_in1(j+1)
353 end_in1 = az_in1(j)
354 end if
355 next j
356 ' 最後だけ別に計算
357 if ( (az_in1(1)+360 -az_in1(acqrd_sat_in1)) MOD 360 ) > 180 then
358 number_of_ma = number_of_ma + 1
359 start_in1 = az_in1(1)
360 end_in1 = az_in1(acqrd_sat_in1)
361 end if
362 ' 一周り全部調べたところで、間が2 個以上あったのなら、初項・終項にセットした情報も
363 クリアして
364 ' まともに使える情報なし、に戻しておく。
365 if number_of_ma >= 2 then
366 start_in1 = NULLs
367 end_in1 =NULLs
368 end if
369 end if
370 '''''''''''''' 覆域1 存在衛星「間」検査をし、覆域1 内衛星方位角数列の初項・終項を
371 決定した
372
373
374
375 ''''' 覆域1(上から見て左)の単純な衛星の初項終項表現を、(NULLs でなければ!!と
376 いう条件つきで(注意1))
377 ''''' 覆域1由来の「計測方向の方位限定範囲」へと、変換(この変換を忘れがち!!注意
378 2)
379 sector_start_in1= end_in1 ' こっちは単純でよいが
380
381 'sector_end_in1 = (start_in1 +180 ) MOD 360 という単純さでは(NULLs の値が
382 入ってしまうと変わってしまうので)だめで
383 if(start_in1 = NULLs) then
384 sector_end_in1 = NULLs
385 else
386 sector_end_in1 = (start_in1 +180 ) MOD 360
387 end if
388
389
278 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
390 '=============================三角形(多角形)のずらし===============
391 if( sector_end_in1 = NULLs) then
392 sector_end_in1 = NULLs
393 else
394 sector_end_in1 = (sector_end_in1 - (360*com_num/num_polygon) + 360) MOD 360395 end if
396
397 if( sector_start_in1 = NULLs) then
398 sector_start_in1 = NULLs
399 else
400 sector_start_in1 = (sector_start_in1 - (360*com_num/num_polygon) +360) MOD 360
401 end if
402 '=============================三角形(多角形)のずらし===============
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414 ' 覆域1(新たに得られた方位限定)と覆域2(これまでの積結果格納庫)の限定結果を合
415 算する(その結果を覆域3に入れる)
416 sector_start_in3 =NULLs ' まずこれを入れておく
417 sector_end_in3 =NULLs ' まずこれを入れておく
418 cross_part_found = NULLs ' まったく積集合が無かった場合は、積集合なしに戻せ419 るように
420
421
422 if ((sector_start_in1 = NULLs ) and (sector_start_in2 = NULLs)) then
423 '(ケース0)覆域1にも、覆域2にもには正常な方位限定がなかった場合は、積結果もなし。
424
425 sector_start_in3 =NULLs
426 sector_end_in3 =NULLs
427 elseif ((sector_start_in1 < NULLs ) and (sector_start_in2 = NULLs)) then
428 '(ケース1)覆域1には正常な方位限定があるが、覆域2には無かった場合は、覆域1の結
429 果が積結果。
430 sector_start_in3 = sector_start_in1
431 sector_end_in3 = sector_end_in1
432 elseif ((sector_start_in1 = NULLs ) and (sector_start_in2 < NULLs)) then
433 '(ケース2)覆域1には正常な方位限定がないが、覆域2には有った場合は、覆域2 の結果
434 が積結果。
435 sector_start_in3 = sector_start_in2
436 sector_end_in3 = sector_end_in2
437 elseif ((sector_start_in1 < NULLs ) and (sector_start_in2 < NULLs)) then
438 '(ケース3)、覆域1にも、2にも、正常な方位限定があった場合は、有効な積が在る場合
439 と、有効な積が無い場合があって
440 ' 積がある場合にも、さらに、覆1が覆2を少しか全部か包含する場合がある(に加え、そ
4.12 software: azl93.1.bas 279
441 れとは別に、覆2が覆1を包含する場合もあるので別に検討必要。)
442 '(sector_start_in1 からsector_end_in1 までの右回りの角距
443 離)>=(sector_start_in1 からsector_start_in 2 までの右回りの角距離) なら
444
445 'in1 の方位限定扇形内に、sector_start_in 2は入っている。(ので、sector_start_in3
446 の値を、sector_start_in1 からsector_start_in2 にとって代える)。
447 part_of_2_was_found_in_1 = NULLs ' まったく積集合が無かった場合は、積集合な448 しに戻せるように
449 sector_start_in3 =sector_start_in1 ' まずこれを入れておく
450 sector_end_in3 =sector_end_in1 ' まずこれを入れておく
451 if (((sector_end_in1 + 360) - sector_start_in1 ) MOD 360) >= (((sector_start_in2 + 360) 452 sector_start_in3 = sector_start_in2
453 part_of_2_was_found_in_1 =1
454 end if
455 '(sector_start_in1 からsector_end_in1 までの右回りの角距
456 離)>= (sector_start_in1 からsector_end_in 2 までの右回りの角距離) なら
457
458 'in1 の方位限定扇形内に、sector_end_in 2は、入っている。(ので、sector_end_in3
459 の値をsector_start_in1 からsector_start_in2 にとって代える)。
460 if (((sector_end_in1 + 360) - sector_start_in1 ) MOD 360 ) > (((sector_end_in2 + 360) - sector_start_in1 461 sector_end_in3 = sector_end_in2
462 part_of_2_was_found_in_1 =1
463 end if
464 ' これだけで完全ではない。上記の検討で、1の中にまったく2の断片や全体が見られな
465 かった場合は、二つの可能性がある。
466 ' すなわち、(a) 覆2が覆1を完全に包含していまっている場合か、(b) 積が無い場合かで
467 ある。その検討を行う。
468 '(a) (sector_start_in 2 からsector_end_in 2 までの右回りの角距
469 離)>(sector_start_in 2 からsector_start_in 1 までの右回りの角距離) なら
470
471 ' 前段の検討も含めると、in 2の方位限定扇形内に、sector_start_in 1は完全包含され
472 ているという論理的帰結になる。
473 if (part_of_2_was_found_in_1 = NULLs) then
474 if (((sector_end_in2 + 360) - sector_start_in2 ) MOD 360) >= (((sector_start_in1 + 360) 475 sector_start_in3 = sector_start_in1 '(a) 覆2が覆1を完全に包含していまって
476 いる場合
477 sector_end_in3 = sector_end_in1
478 else
479 sector_start_in3 = NULLs '(b) 積が無い場合かであ
480 sector_end_in3 = NULLs
481 end if
482 end if
483 end if
484
485
486
487 ' □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
488 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' 以上で覆域の初項・終項関係は、終わり489
490 ' ただ、3 角形の3 回目(com_num=2) など、毎,最終なら、次回(com_num=0) のための覆
491 2はNULLs としておくべきである。
280 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
492 if (com_num = (num_polygon-1) ) then ' 2 というより,
493 if (com_num = (num_polygon -1)) then なら.
494 sector_start_in2= NULLs
495 sector_end_in2 =NULLs
496 else
497 sector_start_in2=sector_start_in3 ' 次回のために,積として覆3を覆2に入れて498 おく
499 sector_end_in2 =sector_end_in3 ' 次回のために,積として覆3を覆2に入れておく
500 end if
501
502
503
504 'write #20, com_num, sector_start_in1, sector_end_in1
505
506
507 if (com_num = (num_polygon -1 )) then ' 三角形(num_polygon=3) の場合とに
508 かく,ここで結果を得る
509
510 ' □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
511 ' 上記より最終的な方位限定結果は、sector_start_in3 から、sector_end_in3 への右回
512 り扇側範囲となる。数字表記。
513 ''''''' ■■■■
514
515 az_interested =(((0.72 * INT(i1&/num_polygon/180.0) - 7.5) + 360 + angle_offset% ) MOD 360)'''''''
516 本当の関心方位num_polygon で割ることをわすれずに。angle_offset% は0 か180 度517 かのどちらか左右のアンテナで使い分けるだけ.7.5 度は壁北から真北との差.
518
519 if sector_start_in3 = NULLs then ' 覆域3についての後の正答誤答無答率のための
520 加算
521 INCR answer3_no& ' 無答回数
522 elseif (((sector_end_in3 + 360) - sector_start_in3 ) MOD 360) >= (((az_interested + 360) 523 INCR answer3_ok& ' 正答回数
524 azlw3&& = azlw3&& + (((sector_end_in3 + 360) - sector_start_in3) MOD 360 ) '525 正答時は方位限定幅平均値を知りたいので総和をまずとる
526 else
527 INCR answer3_ng& ' 誤答回数
528 end if
529
530 answer3_all& = answer3_no& + answer3_ok& + answer3_ng& ' 覆域3についての
531 後の正答誤答無答率のための加算
532
533 'write #20, (com_num+1), sector_start_in3, sector_end_in3
534
535 end if
536 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
537
538
539 WEND 'LOOP
540
541 whileloopescape:
542
4.12 software: azl93.1.bas 281
543 answer3_all& = answer3_no& + answer3_ok& + answer3_ng& ' この行冗長だと思
544 うが,プログ再利用のため,削除も不安
545
546
547
548
549
550
551 WRITE #20, DATE$, TIME$
552 WRITE #20, ips$, "ang. offset", angle_offset%, "num_polygon ", num_polygon, " ", threshold$," 553 WRITE #20, "no(times, %)", answer3_no&, " ", round((100.0*answer3_no&)/answer3_all&, 4)
554 WRITE #20, "ok(times, %)", answer3_ok&, " ", round((100.0*answer3_ok&)/answer3_all&, 4)
555 WRITE #20, "ng(times, %)", answer3_ng&, " ", round((100.0* answer3_ng&)/answer3_all&,4)
556 WRITE #20, "ave. alw (deg)", round(1.0*(azlw3&&/answer3_ok&), 4)
557 WRITE #20, " "
558
559
560 '2 行半以上程度の長すぎる一文だと往々にして意味不明なエラーになるので注意.561 'DELAY 10
562 CLOSE
563
564 END
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586 set_auto_sats: 'F6 でCOM2 の自動に戻す。F5 とF6 は反対の関係。
587 commandstring$="@CH"+ chr$(&H0D) +chr$(&H0A)
588 LOCATE 2, 20
589 print commandstring$
590 print #2, commandstring$
591 Return
592
593
282 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
594 set_same_sats: 'same satellites
595 commandstring$="@CH"
596 FOR j = 1 TO 8
597 number$=mid$(satcom1$(j),1,1)
598 if ASC(number$) < (ASC("Z")+1) then ' Z より小さければ、大文字だからA-Z
599 num= ASC(number$) - ASC("A") +1
600 else
601 num=ASC(number$)-ASC("a")+25 ' そうでなければ小文字だから
602 end if
603 commandstring$=commandstring$ + MID$(STR$(num),2, LEN(STR$(num)))
604 if (j=8) then
605 'nothing to do
606 else
607 commandstring$=commandstring$+","
608 end if
609 NEXT j
610 commandstring$=commandstring$+chr$(&H0D)+chr$(&H0A)
611 LOCATE 2, 20
612 print commandstring$
613 print #2, commandstring$
614 'COM2 にコマンド送信
615 ' このコマンドを送信するとcopywright message がでるので最初から。
616 ' もとに戻す(自動衛星選択化)するには@CH を送信。
617 RETURN
618
619
620
621 ' Parameter1 にインクリメントする。加算する。
622 parameter1increment:
623 if parameter1<20 then parameter1=parameter1+1
624 locate 21, 2
625 print "Parameter1:"; parameter1
626 return
627
628
629 ' Parameter1 をデクリメントする。減ずる。
630 parameter1decrement:
631 if parameter1>1 then parameter1=parameter1-1
632 locate 21, 2
633 print "Parameter1:"; parameter1
634
635 return
636
637
638
639 ' 閾値をデクリメントする。
640 Chthdecrement: 'A-Z 26letters
641 for i=1 to 26
642 if threshold$ > mid$(alphabet$, 26+1-i,1) then
643 threshold$=mid$(alphabet$, 26+1-i,1)
644 goto 2021
4.12 software: azl93.1.bas 283
645 end if
646 next i
647 2021 '
648 Locate 25,2
649 print using "Threshold: &" ; threshold$
650 RETURN
651
652
653 ' 閾値をインクリメントする。
654 Chthincrement:
655 for i = 2 to 27
656 if threshold$ < mid$(alphabet$, i, 1) then
657 'locate 2, 18
658 'PRINT mid$(alphabet$,i,1)
659 threshold$ = mid$(alphabet$, i, 1)
660 goto 2011
661 end if
662 next i
663 2011 '
664 LOCAte 25,2
665 print USING "Threshold: &" ; threshold$
666 RETURN
667
668
669
670 ' ストップする。
671 stopping:
672 Do
673 KeyInput$ = INKEY$ '***************** INKEY$
674 'IF KeyInput$ = Quit$ THEN EXIT DO
675 IF KeyInput$ = "a" THEN EXIT DO
676 IF KeyInput$ = "r" THEN EXIT DO
677 Loop
678 gosub CLS_screen
679 RETURN
680
681
682 ' 速度(スピード)を変更する。
683 Chspd:
684 IF Speed = 9600 THEN
685 Speed = 4800
686 ELSEIF Speed = 4800 THEN
687 Speed = 2400
688 ELSEIF Speed = 2400 THEN
689 Speed = 1200
690 ELSEIF Speed = 1200 THEN
691 Speed = 19200
692 ELSEIF Speed = 19200 THEN
693 Speed = 9600
694 END IF
695 GOSUB OPENcom
284 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
696 LOCATE 1, 1
697 PRINT USING "Speed:#####"; Speed;
698 RETURN
699
700
701 ' ポート制御
702 OPENcom:
703 CLOSE 3
704 IF Speed = 19200 THEN
705 OPEN "COM3:19200,N,8,1,CS0,DS0" AS #1 LEN = 12560
706 ELSEIF Speed = 14400 THEN
707 OPEN "COM3:14400,N,8,1,CS0,DS0" AS #1 LEN = 12560
708 ELSEIF Speed = 9600 THEN
709 OPEN "COM3:9600,N,8,1,CS0,DS0" AS #1 LEN = 12560
710 ELSEIF Speed = 4800 THEN
711 OPEN "COM3:4800,N,8,1,CS0,DS0" AS #1 LEN = 12560
712 ELSEIF Speed = 2400 THEN
713 OPEN "COM3:2400,N,8,1,CS0,DS0" AS #1 LEN = 12560
714 ELSE
715 OPEN "COM3:1200,N,8,1,CS0,DS0" AS #1 LEN = 12560
716 END IF
717
718 CLOSE 2
719 IF Speed = 19200 THEN
720 OPEN "COM2:19200,N,8,1,CS0,DS0" AS #2 LEN = 12560
721 ELSEIF Speed = 14400 THEN
722 OPEN "COM2:14400,N,8,1,CS0,DS0" AS #2 LEN = 12560
723 ELSEIF Speed = 9600 THEN
724 OPEN "COM2:9600,N,8,1,CS0,DS0" AS #2 LEN = 12560
725 ELSEIF Speed = 4800 THEN
726 OPEN "COM2:4800,N,8,1,CS0,DS0" AS #2 LEN = 12560
727 ELSEIF Speed = 2400 THEN
728 OPEN "COM2:2400,N,8,1,CS0,DS0" AS #2 LEN = 12560
729 ELSE
730 OPEN "COM2:1200,N,8,1,CS0,DS0" AS #2 LEN = 12560
731 END IF
732
733 RETURN
734
735
736
737 ' エラー関係
738 Rerr:
739 IF ERR = 57 THEN
740 GOSUB Chspd
741 RESUME
742 END IF
743 RESUME NEXT
744 END
745
746
4.12 software: azl93.1.bas 285
747 ' 毎の情報を示します。
748 ' は1~8 まであります。
749 '
750 'NHNFZ
751 '(1)(2)(3)(4)(5)
752 '
753 ' 毎の説明
754 '
755 ' 番号説明
756 '(1) 受信衛星の番号<==========com2 ---com1 shougou
757 '(2) 受信衛星の仰角
758 '(3) 受信衛星の方位角
759 '(4) の動作状態
760 '(5) 受信<===========com2 ha koredakede yoi
761 '
762 '
763 '
764 '
765 ' 毎の説明
766 '
767 ' 番号位置と説明
768 '(1) SONY81 1-6(6)
769 '(2) 9505092010624 7-19(13) 現在の年月日、曜日、時分秒
770 '(3) N3537529 20-27(8) 緯度
771 '(4) E13944410 28-36(9) 経度
772 '(5) +0144 37-41(5) GPS 高度[m]
773 '(6) 001 42-44(3) 速度[&#1060178;/h]
774 '(7) 303 45-47(3) 進行方位[度] 真方位
775 '(8) 9505092010623 48-60(13) 計算時刻
776 '(9) C 61(1) DOP 値
777 '(10) 4 62(1) 測位計算
778 '(11) B 63(1) 測地系
779 '(12) NHNFZ 64-68(5) 1 の情報
780 '(13) BFkCU 69-73(5) 2 の情報
781 '(14) GFdCV 74-78(5) 3 の情報
782 '(15) ODFFV 79-83(5) 4 の情報
783 '(16) eCNFH 84-88(5) 5 の情報
784 '(17) MBfFJ 89-93(5) 6 の情報
785 '(18) ChqAB 94-98(5) 7 の情報
786 '(19) LabAC 99-103(5) 8 の情報
787 '(20) P 104(1) 内蔵基準発振器状態
788 '(21) DE 105-106(2) IPS-5000 用情報
789 '(22) H 107(1) 緯度経度表示方法
790 '(23) E 108(1) 当の
791 '<CR><LF>109-110(2) (0Dh)(0Fh)<-------0a janaino? 0a dayo. dokokara shittanndakke. watashi. 792
793 '
794 'ips-format.txt
795 '===============================================================================
796 'IPS-3000/5000 Data format
797 '1997.07.10
286 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
798 ' S.Yoshida/KGG00043@niftyserve.or.jp
799 '===============================================================================
800 '
801 ' 行終了の<CR><LF>を含めた合計110 バイトで1つのデータを示す。
802 '
803 'SONY809503260045403N3547314E13917567+02640032979503260045402D4BaFOFTQDIFJAbQABVHAFJgCnDDRBeDCdGnCHeDhFIfDBEE<CR><LF>
804 '
805 '[1]SONY80
806 '[2]9503260045403
807 '[3]N3547314
808 '[4]E13917567
809 '[5]+0264
810 '[6]003
811 '[7]297
812 '[8]9503260045402
813 '[9]D
814 '[A]4
815 '[B]B
816 '[C1]aFOFT
817 '[C2]QDIFJ
818 '[C3]AbQAB
819 '[C4]VHAFJ
820 '[C5]gCnDD
821 '[C6]RBeDC
822 '[C7]dGnCH
823 '[C8]eDhFI
824 '[D]f
825 '[E]DB
826 '[F]E
827 '[G]E
828 '[H]<CR><LF>
829 '
830 '
831 '[1] NAME ROM バージョン
832 'SIZE 6 byte (offset:0)
833 'REM "SONY80"や、"SONY73" 等が確認されている。
834 '
835 '[2] NAME 現在年月日/曜日/時間
836 'SIZE 13 byte(offset:6)
837 'REM 現在の時刻(UTC) を表す。
838 ' 曜日は、別表1 の通り。
839 'EX. 9503260045403 -> 1995 年3 月26 日日曜4 時54 分03 秒(UTC)
840 '
841 '[3] NAME 緯度
842 'SIZE 8 byte (offset:19)
843 'REM 現在の緯度を示す。
844 ' 先頭のアルファベットが北緯の場合"N", 南緯の場合"S"。
845 ' 測位できない場合、アルファベットは小文字("n" or "s") になる。
846 ' 測位できない場合、最後に測位できたデータを出力する。
847 'EX. N3547314
848 ' -> DMS 表示の場合北緯35 度47 分31.4 秒
4.12 software: azl93.1.bas 287
849 ' -> DMD 表示の場合北緯35 度47.314 分
850 '
851 '[4] NAME 経度
852 'SIZE 9 byte (offset:27)
853 'REM 現在の経度。
854 ' 先頭のアルファベットが東経の場合"E", 西経の場合"W"。
855 ' 測位できない場合、最後に測位できたデータを出力する。
856 'EX. E13917567
857 ' -> DMS 表示の場合東経139 度17 分56.7 秒
858 ' -> DMD 表示の場合東経139 度17.567 分
859 '
860 '[5] NAME GPS 高度[m]
861 'SIZE 5 byte (offset:36)
862 'REM WGS-84 測地系に基づいたGPS 高度。先頭は、"+"/"-"あり。
863 'EX. +0264 -> 264m (GPS 高度)
864 '
865 '[6] NAME 速度[km/h]
866 'SIZE 3 byte (offset:41)
867 'REM 現在の速度。
868 'EX. 003 -> 3[km/h]
869 '
870 '[7] NAME 進行方向[度]
871 'SIZE 3 byte (offset:44)
872 'REM 北向き: 000 度で、時計周りに360 度まで。
873 ' 北:000 南:180 西:270 東:090
874 'EX. 297 -> 297[度]
875 '
876 '[8] NAME 計算時刻
877 'SIZE 13 byte (offset:47)
878 'REM [3] から[7] までの計算時刻。
879 'EX. 9503260045402 -> 1995 年3 月26 日日曜04 時54 分02 秒(UTC)
880 '
881 '[9] NAME DOP 値
882 'SIZE 1 byte (offset:60)
883 'REM 2次元測位時はHDOP 値、3 次元測位時はPDOP 値。
884 'DOP 値と、出力されるアルファベットの対応は別表2 の通り。
885 'EX. D -> DOP=9
886 '
887 '[A] NAME 測位モード
888 'SIZE 1 byte (offset:61)
889 'REM 測位計算のモード。
890 '3 : 2 次元測位(3 衛星測位)
891 '4 : 3 次元測位(4 衛星測位)
892 'EX. 4 -> 3 次元測位
893 '
894 '[B] NAME 位置データの測地系
895 'SIZE 1 byte (offset:62)
896 'REM アルファベットと測地系の対応は、別表3 の通り。
897 'EX. B -> TOKYO 測地系
898 '
899 '[Cn] NAME チャンネルn の情報
288 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
900 'SIZE 5 byte
901 '(offset: チャンネル[1,2,3,4,5,6,7,8]=[63,68,73,78,83,88,93,98])
902 'REM 衛星情報。
903 ' チャンネル毎の5 byte の意味は以下の通り。
904 ' 1:[受信衛星の番号] 別表3
905 ' 2:[受信衛星の仰角] 別表4
906 ' 3:[受信衛星の方位角] 別表5
907 ' 4:[チャンネルの動作状態] 別表6
908 ' 5:[受信レベル]
909 ' 受信レベル: 相対的な受信レベル。
910 ' レベルがD 以上で衛星受信可能。
911 ' A(レベル小) < ---- > Z (レベル大)
912 'EX.
913 ' 衛星No 仰角方位角動作状態受信レベル
914 ' aFOFT SV25 46-55 136-145 位置計算に使用T
915 '
916 '[D] NAME 内部基準発信器の状態
917 'SIZE 1 byte (offset:103)
918 'REM 出力と状態は以下の通り。
919 '- : 基準発信器がUNLOCK
920 ' 以下アルファベットは基準発信器はLOCK。
921 ' アルファベットで、TCXO のずれ(1.57542Ghz 換算) を示す。
922 'A : 0 - 200hz
923 'B : - 400Hz
924 'C : - 600Hz
925 'D : - 800Hz
926 '....
927 'a : -200 - 0 Hz
928 'b : -400 -
929 'c : -600 -
930 'd : -800 -
931 '....
932 'EX. f -> 基準発信器はLOCK。TCXO のずれは、-1200 から-1000Hz。
933 '
934 '[E] NAME RESERVED
935 'SIZE 2 byte (offset:104)
936 'REM 内容は、SONY から公開されていない。
937 'EX. DB -> 不明。
938 '
939 '[F] NAME 緯度経度表示方法
940 'SIZE 1 byte (offset:106)
941 'REM 出力とその意味は以下の通り。
942 ' アルファベット出力時: 緯度経度は、DMS。
943 ' 数字出力時: 緯度経度は、DMD。
944 'EX. E -> 緯度経度はDMS 表示。
945 '
946 '[G] NAME パリティ
947 'SIZE 1 byte (offset:107)
948 'REM [1] から[F] までの全てのASCII コードの加算結果の
949 ' 最下位ビットが1 の時"O"、0 の時"E"となる。
950 'EX. E -> 加算結果の最下位ビットは、0
4.12 software: azl93.1.bas 289
951 '
952 '
953 '------------------------------------------------------------------------------
954 ' 別表1. 時刻表示における曜日の表
955 '
956 '(1) (2) (3)
957 ' 日曜a A 0
958 ' 月曜b B 1
959 ' 火曜c C 2
960 ' 水曜d D 3
961 ' 木曜e E 4
962 ' 金曜f F 5
963 ' 土曜g G 6
964 '
965 '(1) マニュアル入力: 現在時刻をマニュアルで入力した時の
966 ' 曜日表示モード
967 '(2)GPS 時間: 現在時刻が、衛星受信によって衛星の時計に
968 ' 時刻補正された時の曜日表示モード。(UTC 補正なし)
969 '(3)UTC 時間: GPS 時刻が、UTC 時間との補正パラメータを
970 ' 受信し、UTC 時間表示モードとなる。
971 '
972 ' 別表2. DOP 値出力のアルファベットとDOP 値の表
973 ' 出力DOP 値出力DOP 値
974 'A 1 J 10
975 'B 2 K 11-12
976 'C 3 L 13-15
977 'D 4 M 16-20
978 'E 5 N 21-30
979 'F 6 O 31-50
980 'G 7 P 51-99
981 'H 8 Q 100 以上
982 'I 9
983 '
984 ' 別表3. アルファベットと衛星番号の対応表
985 ' アルファベット衛星番号
986 ' A SV1
987 ' B SV2
988 ' C SV3
989 ' . .
990 ' . .
991 ' . .
992 ' V SV22
993 ' W SV23
994 ' X SV24
995 ' a SV25
996 ' b SV26
997 ' c SV27
998 ' . .
999 ' . .
1000 ' . .
1001 ' g SV31
290 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
1002 ' h SV32
1003 '
1004 ' 別表4. アルファベットと受信衛星の仰角の対応表
1005 ' 文字仰角文字仰角
1006 ' A 0 - +5 度a 0 - -5 度
1007 ' B + 6 - +15 度b - 6 - -15 度
1008 ' C +16 - +25 度c -16 - -25 度
1009 ' . . . .
1010 ' . . . .
1011 ' . . . .
1012 ' H +66 - +75 度h -66 - -75 度
1013 ' I +76 - +85 度i -76 - -85 度
1014 ' J +86 - +90 度c -86 - -90 度
1015 '
1016 ' 別表5. アルファベットと受信衛星の方位角の対応表
1017 ' 文字方位角文字方位角
1018 ' A 0 + 5 度A 0 - - 5 度
1019 ' B + 6 - + 15 度a - 6 - - 15 度
1020 ' C + 16 - + 25 度b - 16 - - 25 度
1021 ' . . . .
1022 ' . . . .
1023 ' . . . .
1024 ' P +146 - +155 度o -146 - -155 度
1025 ' Q +156 - +165 度p -156 - -165 度
1026 ' R +166 - +175 度q -166 - -175 度
1027 ' r +175 - +180 度r -175 - -180 度
1028 ' 北は、"+", 南は、"-"。
1029 '
1030 ' 別表6. アルファベットとチャンネルの動作状態の対応表
1031 ' 文字動作状態
1032 ' A 衛星を探している。(SCAN)
1033 ' B 衛星の電波に同期した。(LOCK)
1034 ' C 計算に使用できる。
1035 ' D 衛星電波が遮断されている。(HOLD)
1036 ' E 衛星が不健康で計算に使用できない。
1037 ' F 位置計算に使用している。
1038 '
1039 '
1040 '
1041 '
1042 '
1043 '
1044 '
1045 '
1046 '
1047 '
1048 '
1049 '
1050 '
1051 '
1052 '
4.12 software: azl93.1.bas 291
1053 '
1054 '
1055 '
1056 '
1057 '
1058 '
1059 '
1060 '
1061 '
1062 '
1063 '
1064 '
1065 '
1066 '10030 KEY(9) OFF 'sat position
1067 ' IF SATP = 0 THEN 10040
1068 ' SATP = 0
1069 ' VIEW (81, 81)-(559, 379), 0
1070 ' VIEW (0, 0)-(639, 479)
1071 ' GOSUB 1200
1072 ' CIRCLE (STE, STN), 3, 15
1073 ' PFLAG = 0
1074 ' RETURN
1075 '
1076 '10040 GOSUB 6200
1077 ' SATP = 1
1078 ' WPF = 0
1079 ' PFLAG = 0
1080 ' RETURN
1081 '
1082 '6200 VIEW (81, 81)-(559, 378), 0
1083 ' LOCATE 7, 15: PRINT "Satellite Position"
1084 ' LOCATE 8, 39: PRINT "North";
1085 ' LOCATE 23, 39: PRINT "South";
1086 ' LOCATE 15, 24: PRINT "West";
1087 ' LOCATE 15, 55: PRINT "East";
1088 ' CIRCLE (240, 160), 100, 3
1089 ' 'PAINT (240, 160), 0
1090 ' CIRCLE (240, 160), 5, 3
1091 ' LINE (240, 40)-(240, 280), 3
1092 ' LINE (120, 160)-(360, 160), 3
1093 ' CIRCLE (240, 160), 100 * D30!, 3
1094 ' CIRCLE (240, 160), 100 * D60!, 3
1095 ' VIEW (0, 0)-(639, 479)
1096 ' RETURN
1097 '
1098 '1200 'sat position draw
1099 ' LINE (80, 80)-(560, 380), 15, B
1100 ' FOR IM = 1 TO 4
1101 ' IYY = IM * 60 + 80
1102 ' LINE (80, IYY)-(560, IYY), CL7, , PAT
1103 ' NEXT IM
292 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
1104 ' FOR IM = 1 TO 7
1105 ' IXX = IM * 60 + 80
1106 ' LINE (IXX, 80)-(IXX, 380), CL7, , PAT
1107 ' NEXT IM
1108 ' RETURN
1109 '
1110 '
1111 '
1112
1113 draw_sats: 'draw
1114 FOR j = 1 TO 8 + num_of_com1only_sat%
1115 SA$ = MID$(satcom1$(j), 3, 1) 'SA$,SAA,SAV=azimuth=3
1116 'SA$ = MID$("CCCCC", 3, 1) 'SA$,SAA,SAV=azimuth
1117 SAA = ASC(SA$) 'SAV=gradian
1118 IF SA$ >= "a" THEN SAV = 360 - (SAA - &H60) * 10: GOTO 6270 'azimuth a-z
1119 SAV = (SAA - &H41) * 10 'azimuth A-Z
1120 6270 ASAV! = SAV * RADI! '3.141953 * (SAV / 180) 'SASAV! ?
1121
1122 VSA$ = MID$(satcom1$(j), 2, 1) 'SA$,SAA,SAV=el=2
1123 'VSA$ = MID$("CCCCC", 2, 1) 'VSA$,VSAA,VSAV=elev
1124 VSAA = ASC(VSA$) '
1125 IF VSA$ >= "a" THEN OFS = &H20 ELSE OFS = 0 'elev a-z, A-Z
1126 VSAV = (VSAA - &H41 - OFS) * 10 'elev a-z, A-Z
1127 VSAVR! = VSAV * RADI!
1128 XSAV = cen
1129 YSAV = cen
1130 IF satarea(j) = 1 THEN
1131 CIRCLE (XSAV, YSAV), 5, lightcyan 'draw
1132 PAINT (XSAV, YSAV), lightcyan
1133 ELSEIF satarea(j) = 3 THEN
1134 CIRCLE (XSAV, YSAV), 5, yellow
1135 PAINT (XSAV, YSAV), yellow
1136 ELSEIF satarea(j) = 2 THEN
1137 CIRCLE (XSAV, YSAV), 5, lightred
1138 PAINT (XSAV, YSAV), lightred
1139 ELSEIF satarea(j) >= 5 THEN
1140 CIRCLE (XSAV, YSAV), 5, gray
1141 PAINT (XSAV, YSAV), gray
1142 END IF
1143 NEXT j
1144 RETURN
1145
1146
1147 CLS_screen:
1148 CLS
1149 LINE (0, 0)-(640-1, 480-1), , B 'LINE (h-left, v-up)-(horizon-right, vertical-down),,B
1150 LOCATE 30, 50
1151 PRINT "(c)1998-2008 Masato Takahahashi";
1152
1153 cntr_x=515
1154 cntr_y=215
4.13 Realtime program for future’s wearable or portable prototype system 293
1155 hankeir=85
1156 col=5 '5=Magenta, 3=cyan, 0=black, 1=blue, 7=white, 8=gray, 4=red, 14=yellow, P71
1157 for j=0 to 90 step 10
1158 CIRCLE(cntr_x, cntr_y), hankeir*(90-j)/90, col 'draw
1159 next j
1160 line (cntr_x, cntr_y)-(cntr_x, cntr_y - hankeir) , col
1161 ''''''''''''''''
1162
1163
1164 locate 25, 2
1165 print "Threshold:"; Threshold$ ; " F2:threshold Down F3:threshold Up"
1166
1167 ' locate 20+1, 2
1168 ' print "Parameter1:" ; Parameter1 ; " F4:Parameter1 Down F5:Parameter1 Up1169 ' locate 20+2, 2
1170 ' print "F6:@ch (set same sats) F7:@ch (set auto sats)"
1171 ' locate 20+3, 2
1172 ' print "F1:Pause F8:draw sats F9:Cls (ESC+F7: Exit)"
1173 ' LOCATE 8, 2
1174 ' PRINT "COM1"
1175 ' LOCATE 8, 2 + 15
1176 ' PRINT "COM2"
1177
1178 '''''''''''''''''''''''''''''''''''
1179 Locate 8, 10+13 '2 + 15 + 14
1180 print "el"
1181 Locate 8, 10+17 '2 + 15 + 15 +5
1182 print "az"
1183 Locate 8, 10+22 '2 + 15 + 15 +5+6
1184 print "area"
1185 '''''''''''''''''''''''''''''''''''
1186 Return
4.13 Realtime program for future’s wearable or portable
prototype system
Realtime program for future’s wearable or portable prototype system, with borland C
compiler version 5.5 (and possibly GrWin in future), is as follows:
1
2 // http://www.ee.fukui-nct.ac.jp/~yoneda/text/other/C/A_06.htm
3 /* ------------------------------------------------------
4 シリアル通信プログラム
5 スレッド処理によるデータ受信
6 2次元データの受信(X,Y)
7 GrWin によるグラフ化処理
89
このプログラムは、スレッド処理によって受信したデータをGrWin を使用してグラフ表示し
10 ているため、コンパイル時に"GrWin.lib"を含める必要がある。
11
12 C:\home\C>bcc32 -w-8060 -WC -WM GrWin.lib rs232c.cpp
294 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
13
14 t comm909 とか打ち込むとコンパイルできるようにしてある.
15 C:\borland\bcc55\Bin>cat t.bat
16 bcc32 -w-8060 -WC -WM GrWin.lib %1.c
17 C:\borland\bcc55\Bin>
18 ------------------------------------------------------ */
19
20 #include <windows.h>
21 #include <process.h>
22 #include <stdio.h>
23 #include <stdlib>
24 #include <math.h> //cos, sin を使っているのにこの行がないとコンパイルはこけない
25 が,実行時に,コケルのでややこしい.
26 #include <GrWin.h>
27
28 #define DATA_MAX 500 //1000 //これは使っていない.が,コメントアウトするには調
29 べないと
30 #define DATA_STRING 400 //108 //100
31 #define BAUDRATE 9600 //2400
32 #define PI 3.1415926535898 /* 円周率(IS-GPS-200) *///sat24.c から
33
34 // 大域変数の宣言
35 int imax;
36 char string[DATA_STRING]; //masato
37 //char str[DATA_MAX][DATA_STRING];//こっちはそのうち消去する
38 HANDLE h;
39
40
41 /*ここから10 数行IPS5000program GPSLIB.c ORBIT.c よりコピペした*/
42 char rec_data[200];
43 static char rec_buf[200];
44
45 /* 構造体定義*/
46 /* チャンネルデータ*/
47 struct gps_channel{
48 int prn[8]; /* 衛星番号範囲(1 - 32) */
49 int sync[8]; /* 同期*/
50 int level[8];/* 受信強度範囲(1 - 26) */
51 int use[8]; /* 計算に使用使用= 0 未使用= -1 */
52 int az[8]; /* 方位角*/
53 int elv[8]; /* 仰角 */
54 char state[8];/* 受信状態*/
55 };
56
57 /*ここから数行GPS.H よりコピペした*/
58 /* 衛星データ*/
59 struct gps_satellite{
60 int elv; /* 仰角度*/
61 int az; /* 方向度*/
62 int level; //強度 (追加したby masato)
63 int doop;
4.13 Realtime program for future’s wearable or portable prototype system 295
64 };
65
66 /* 時刻データ*/
67 typedef struct {
68 int mode; /* モード 0:UTC 1:GPS or manual */
69 int year; /* 時刻年(00 - 99) */
70 int month; /* 月(01 - 12) */
71 int day; /* 日(01 - 31) */
72 int dweek; /* 曜日( 0 - 6) */
73 int hour; /* 時(00 - 23) */
74 int minute; /* 分(00 - 59) */
75 int second; /* 秒(00 - 59) */
76 } gps_datetime ;
77
78 /* 位置データ*/
79 typedef struct{
80 int chk;
81 int lat; /*緯度北緯= 1 南緯= -1 */
82 int lat_d; /* 度*/
83 int lat_m; /* 分*/
84 int lat_s; /* 秒*/
85 int lng; /*経度東経= 1 西経= -1 */
86 int lng_d; /* 度*/
87 int lng_m; /* 分*/
88 int lng_s; /* 秒(10倍された値) */
89 int alt; /*高度m */
90 int vel; /*速度km/h */
91 int head; /*方向360度方位*/
92 int gdop;
93 } gps_position;
94
95
96 /* 角度の変換*///sat24.c から
97 #define rad_to_deg(rad) ((rad)/PI*180.0)
98 #define deg_to_rad(deg) ((deg)/180.0*PI)
99 #define rad_to_sc(rad) ((rad)/PI)
100 #define sc_to_rad(sc) ((sc)*PI)
101
102
103 // プロトタイプ宣言
104 void initComm( void );
105 void sub ( void * );
106 void getString ( char string[DATA_STRING] ); //void getString ( char str[DATA_STRING] );
107 double normal_deg(double ang );//負数や360 度越えを,普通の0から360 度の度数
108 に変換
109 void draw_skyplot( void *dummy );//masato
110 void extract_sdatetime();//struct gps_datetime *datetime);
111 void extract_cdatetime();//struct gps_datetime *datetime);
112 void extract_position();//struct gps_position *position);
113
114
296 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
115 /* パラメータ番号を定義*/
116 enum col {
117 COL_black, COL_brown, COL_darkgreen, COL_olive, COL_darkblue, COL_purple,
118 COL_greenblue, COL_gray, COL_lightgreen, COL_palecyan, COL_palegray,
119 COL_bluegray, COL_darkgray, COL_red, COL_green, COL_yellow, COL_blue,
120 COL_redpurple, COL_cyan, COL_white
121 };
122
123
124 //ここから10 数行sat24.c(almanac と観測地と時刻からGPS 衛星飛来予測する自作ソ
125 フト2009/2/23 頃作成)からコピペした.
126 typedef struct {
127 int prn;
128 double az; /* deg*/
129 double el; /* deg*/
130 int level; /* 1 to 17*/
131 int ex; /*(-1) 仰角0 度以下(-2) 低仰角閾値以下(5 度等) (-3) 高仰角閾値以
132 上(85 度等) (-4) 地物遮蔽(-5) 信号強度*/
133 } sat_info;
134
135 static sat_info sat[35]; /*MAX_PRN*/
136 static gps_datetime cdatetime; /* 現在日時*/
137 static gps_datetime sdatetime; /* 直近測位計算成立現在日時*/
138 static gps_position position;
139 static char str_cdatetime[50];
140 static char str_sdatetime[50];
141 static char str_lat[50];
142 static char str_lng[50];
143
144
145
146 //static sat_info sat_circle[35]; /*MAX_PRN*/
147 //static sat_info sat_circle_tmp[35]; /*MAX_PRN*/
148
149
150 // ここからmain まで,IPS5000 program ORBIT.c よりコピペした
151 void IPS5000main( void *dummy ) //ORBIT.c より
152 {
153 int ch,prn;
154 struct gps_satellite data;
155
156 // if(open_gps()){ /* ホスト& レシーバー 初期
157 化*/
158 // printf("GPSレシーバーが使用できません。\n");
159 // }else{
160 // get_gps_data(); /* データの取得*/
161
162 clrscr();//画面消去at BCC55 専用かな便利なので記憶
163
164 for(ch = 1;ch <= 8;ch++){
165 prn=extract_use_sat(ch);//
4.13 Realtime program for future’s wearable or portable prototype system 297
166 printf("Channel %d ",ch);
167 if(prn == -1){
168 printf("は使用していません。\n");
169 } else {
170 printf("の衛星番号は%2d ",prn);
171 get_sat_data(ch,&data);//この関数でelv, az だけでなくlevel も得ることにした172 printf("仰角は%3d ",data.elv);
173 printf("方位は%4d ",data.az);
174 printf("強度は%3d \n",data.level);
175
176 /*各衛星方位(deg)・仰角(deg)・番号格納ch=1to8*/
177 sat[ch].prn=prn;
178 sat[ch].az =normal_deg( data.az );
179 sat[ch].el = data.elv ;
180 sat[ch].level = data.level;
181
182 }
183 }
184 // }
185 // close_gps(); /* 終了*/
186 }
187
188 //sat24.c からコピペ
189 double normal_deg(double ang )//負数や360 度越えを,普通の0から360 度の度数190 に変換
191 {
192 if (ang < 0.0) {
193 ang = ang + 360.0;
194 }
195 if( 360.0 <= ang ){
196 ang = ang - 360.0;
197 }
198
199 //異常確認
200 if ( (ang < 0.0) && (ang >= 360.0)) {
201 printf("OKASHII ZO debug shitekudadai ne\n" );
202 exit(1);
203 }
204 //異常なかったので
205 return(ang);
206 }
207
208
209 /*------------------- ------------------- -----------------------------*/
210 int extract_use_sat(int ch_num)//ここも小文字の処理が出荷時誤りだった
211 {
212 int satelite;
213 //まず小文字の場合
214 if(rec_data[63+(ch_num-1)*5] >('a'-1) /*96*/) satelite = rec_data[63+(ch_num-1)*5]- ('a'-1) 215 はX がSV24 でa がSV25 だから //出荷時72;
216 else satelite = rec_data[63+(ch_num-1)*5]-('A'-1);//この行は大文字の場合
298 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
217 /*64;*/
218
219
220 return (satelite);
221 }
222 /*------------------- ------------------- -----------------------------*/
223 int get_sat_data(int ch_num,struct gps_satellite *data)//結構間違いだらけ
224 の添付製品だった.ch-1 に修正by masato
225 {
226 int ch;
227 ch=ch_num-1;//masato による修正
228
229 //仰角:大文字はA から正数,小文字はa から負数で表示
230 if(rec_data[64+ch*5] > ('a'-1)){ // 96){// a==97 z==121 だからかと
231 //data->elv = (rec_data[64+ch*5]-96)*(-1);//-は小文字を示すつもりかと
232 data->elv = (rec_data[64+ch*5]-('a'-1))*(-1);//-は小文字を示すつもりか
233 と
234 data->elv = 10 * (data->elv + 1);//仰角:小文字から数値へ 仰角a は0 度
235 仰角b は-10 度(data->elv -1) ではなくて,(data->elv+1) であることに注意.もと
236 もと負数だから
237 //ちなにみIPS5000 からe すなわちー40 度仰角と出てくる時にも,GPSplayer で
238 は+ 40 度仰角として表示しているようだ
239 }
240 else{//大文字なら
241 data->elv = rec_data[64+ch*5]-('A'-1);//64;//A==65 Z==90 だからかと
242 data->elv = 10 * (data->elv -1); //仰角:大文字から数値へ仰角A は0 度
243 仰角B は1 度
244 }
245
246 //方位角:大文字はA から正数,小文字はa から負数で表示
247 if(rec_data[65+ch*5] > ('a'-1)) { // 96){
248 // data->az = (rec_data[65+ch*5]-96)*(-1);//-は小文字を示すつもりかと
249 data->az = (rec_data[65+ch*5]-('a'-1))*(-1);//-は小文字を示すつもりかと
250 data->az = 10 * data->az; //方位角:小文字から数値に変換方位角a は-10 度
251 方位角b は-20 度 方位角のここだけ(data->az-1) でなく,(data->az) そのもの
252 であることに注意.仰角でもこの扱いはない.
253 }
254 else{//大文字なら
255 data->az = rec_data[65+ch*5]-('A'-1);//65; との出荷時記載は誤りかと
256 data->az = 10 * (data->az -1);//方位角:大文字から数値に変換 方位角A は0
257 度 方位角B は10 度
258 }
259
260 //強度:大文字のみA-Z から正数で表示
261 data->level = rec_data[67+ch*5]- ('A'-1); //強度A-Z
262
263 return(0);
264 }
265 /*------------------- ------------------- -----------------------------*/
266 void extract_channel(struct gps_channel *channel)//GPSLIB.C からコピペした
267 が 結局get_sat_data の方だけに集合させた
4.13 Realtime program for future’s wearable or portable prototype system 299
268 {
269 int ch;
270
271 for(ch = 0;ch <= 7;ch++){
272 if(rec_data[63+ch*5] > 96) channel->prn[ch] = rec_data[63+ch*5]-72;
273 else channel->prn[ch] = rec_data[63+ch*5]-64;
274 if (rec_data[66+ch*5] == 'F') channel->use[ch] = 0;
275 else channel->use[ch] = -1;
276 if (rec_data[66+ch*5] == 'B') channel->sync[ch] = 0;
277 else if (rec_data[66+ch*5] == 'C') channel->sync[ch] = 0;
278 else if (rec_data[66+ch*5] == 'F') channel->sync[ch] = 0;
279 else channel->sync[ch] = -1;
280 channel->state[ch] = rec_data[66+ch*5];
281 channel->level[ch] = rec_data[67+ch*5]-64;
282 if(rec_data[65+ch*5] > 96) channel->az[ch] = -1*(rec_data[65+ch*5]-96);
283 else channel->az[ch] = rec_data[65+ch*5]-65;
284 if(rec_data[64+ch*5] > 96) channel->elv[ch] = -1*(rec_data[64+ch*5]-96);
285 else channel->elv[ch] = rec_data[64+ch*5]-65;
286
287 }
288 }
289
290
291
292
293 /* ------------------------------------------------------
294 メイン関数
295 ------------------------------------------------------ */
296 void main() {
297
298 //int x[DATA_MAX], y[DATA_MAX];
299 unsigned long dummy;
300
301 // シリアルポートの初期設定
302 initComm();
303 //描画の初期設定(天空図)
304 init_draw();
305
306 // 受信スレッドの開始・終了
307 //printf("Enter キーを押すと受信スレッドを開始します\n");
308 //getchar();
309 //printf("受信開始!\n\n\n");
310 _beginthread( sub, 0, &dummy );
311 // sub(&dummy);
312 //printf("Enter キーを押すと受信を終了し、結果を表示します\n");
313 //getchar();
314
315 while(1){
316
317 Sleep(992);//sleep(); は秒単位Sleep(); はミリ秒単位との.
318 stdio.h windows.h
300 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
319
320 IPS5000main( &dummy );//_beginthread( _IPS5000main, 0, &dummy );
321 extract_cdatetime();//cdatetime);
322 extract_sdatetime();//sdatetime);
323 extract_position();//struct gps_position *position)
324
325
326 GWclear(-1);//画面全消去(GrWin)
327 draw_axes();
328 draw_skyplot(&dummy ); //_beginthread( _draw_skyplot, 0, &dummy );
329
330 }
331
332 // 受信データの変換・グラフ出力
333 //split( imax, str, x, y ); // 文字データ→数値データ
334 //graph( imax, x, y );
335 }
336
337 //draw 関係2関数は,sat24.c からコピペ
338 void draw_skyplot( void *dummy )
339 {
340 int color=COL_red;
341 int i;
342 double r, th, x, y;
343 char str1[25];//文字列
344 char str2[25];//文字列
345
346
347 for(i=1; (i<=8) && (sat[i].prn > 0); i++){
348 // printf("PRN %2d, az=% 9.4f, el=% 8.4f, ex=% 2d\n",
349 // sat[i].prn, sat[i].az, sat[i].el, sat[i].ex ) ;
350
351 if(sat[i].level >= 5){ color=COL_blue;}
352 else { color=COL_red;}
353
354 GWsetmrk( 6 /*形状:円*/, 0.075 /*0.025 + 1.0*sat[i].level/100.0*/ /*
355 大きさ*/, color , -1, -1 );
356
357 r= 1.0 * cos(deg_to_rad(sat[i].el));//cos をあえて使わなければ仰角同心円
358 表示可能//r=1.0*(90.0-1.0*sat[i].el)/90.0;
359 th= PI/2.0 -1.0* deg_to_rad(sat[i].az);
360
361 x= r * cos(th); //極座標:(r,θ) 表現が普通.x = rcos θ,y = rsin θ
362 y= r * sin(th);
363
364 GWputmrk( x, y );
365
366 itoa(sat[i].prn, str1, 10);//衛星ID の整数を文字列化 (基数10 で)
367 GWputtxt( x, y, str1);
368
369 itoa(sat[i].level, str2, 10);//強度を文字列化(まず消す) (基数10 で)
4.13 Realtime program for future’s wearable or portable prototype system 301
370 GWsettxt(0, 0.0, 1, COL_white, -1, " ");
371 GWputtxt( x+10, y, " ");
372
373 GWsettxt(0, 0.0, 1, COL_black, -1, " ");//強度を文字列化 (基数10 で)
374 GWputtxt( x+10, y, str2);
375
376
377 }
378 //現在日時, 測位計算成立日時,緯度,経度,を表示
379 GWsettxt(0, 0.0, 1, COL_black, -1, " ");
380 GWputtxt( -1, 1, str_cdatetime);
381 GWputtxt( -1, -1.05, str_sdatetime);
382 GWputtxt( 0.1, -1.05, str_lat);
383 GWputtxt( 0.51, -1.05, str_lng);
384
385
386 // return(1);
387 }
388
389
390
391
392
393 int init_draw(void)
394 {
395 // 表示ウインドウの初期化
396 // GWinit();
397 //GWinitx(int IRB, int IX, int IY, int IW, int IH, int MA, int MM, int MZ, int ND);
398 GWinitx(-1, -1, -1, 860, 900, /*(200*5), (200*5.2),*/ -1, -1, -1, -1);
399 GWopen(0);
400 GWvport( 0, 0, 1, 1 ); // ビューポートの設定
401 GWindow(-1.2,-1.2,1.2,1.2);
402 return(1);
403 }
404
405 int draw_axes(void)
406 {
407 // グラフの枠と軸の描画
408 GWline( 0, -1, 0, 1 );
409 GWline( -1, 0, 1, 0 );
410 GWrect( -1, -1, 1, 1); // 四角形の描画
411 // Y=X^3 の曲線の描画
412 GWsetmrk( 6, 0.05, 13, -1, -1 ); // マークの指定
413 GWsetpen( 16, 1, 5, -1 ); // ペンの指定
414 srand((unsigned)time(NULL)); /*乱数の初期化*/
415
416 //skyplot 枠円
417 GWellipse(-1, -1, +1, +1); //対角線とする円仰角0度円
418 GWellipse(-1.0*cos(1.0*PI/6.0), -1.0*cos(1.0*PI/6.0), +1.0*cos(1.0*PI/6.0), +1.0*cos(1.0*PI/6.0)); 419 対角線とする円仰角30 度円
420 GWellipse(-1.0*cos(1.0*PI/3.0), -1.0*cos(1.0*PI/3.0), +1.0*cos(1.0*PI/3.0), +1.0*cos(1.0*PI/3.0));
302 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
421 対角線とする円仰角60 度円
422 //skyplot 枠円:テキスト:東西南北とか仰角30 度とか仰角60 度とか
423 GWputtxt( -.025, 1, "N 0 deg");
424 GWputtxt( 1, -.03, "E");
425 GWputtxt( -.025, -1.05, "S");
426 GWputtxt( -1.05, -.03, "W");
427 //GWputtxt( 0, 1, "0deg");
428 GWputtxt( 0, cos(1.0*PI/6.0), " 30deg");
429 GWputtxt( 0, cos(1.0*PI/3.0), " 60deg");
430 return(1);
431 }
432
433
434
435 /* ------------------------------------------------------
436 シリアルポートの初期設定
437 ------------------------------------------------------ */
438 void initComm( void ) {
439
440 DCB dcb;
441 COMMTIMEOUTS cto;
442
443 // ファイルハンドラの作成
444 h = CreateFile( //"COM1",
445 "COM4",
446 GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,
447 0,
448 0,
449 OPEN_EXISTING,
450 0,
451 0 ); // ファイルハンドラを返す
452 if ( h == INVALID_HANDLE_VALUE ) {
453 printf("Open Error!\n");
454 exit(1);
455 }
456
457 // シリアルポートの状態操作
458 GetCommState( h, &dcb ); // シリアルポートの状態を取得
459 dcb.BaudRate = BAUDRATE;
460 SetCommState( h, &dcb ); // シリアルポートの状態を設定
461
462 // シリアルポートのタイムアウト状態操作
463 GetCommTimeouts( h, &cto ); // タイムアウトの設定状態を取得
464 cto.ReadIntervalTimeout = 1000;
465 cto.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;
466 cto.ReadTotalTimeoutConstant = 1000;
467 cto.WriteTotalTimeoutMultiplier = 0;
468 cto.WriteTotalTimeoutConstant = 0;
469 SetCommTimeouts( h, &cto ); // タイムアウトの状態を設定
470 }
471
4.13 Realtime program for future’s wearable or portable prototype system 303
472 /* ------------------------------------------------------
473 スレッドによる受信データの読み込み
474 ------------------------------------------------------ */
475 void sub( void *dummy ) {
476 FILE *fp;//masato
477 int i;
478
479 fp=fopen("a.ips", "a");//masato
480
481 // printf("in sub\n");
482 for ( i=1; /*i<DATA_MAX*/ ; i++ ) {
483 //printf("in for loop\n");
484 getString( string ); //getString( str[i] );
485 // printf("in for loop2 \n");
486
487 strcpy(rec_data, string);//strcpy(rec_data, str[i]);//strcpy (char *s1 , ← char *s2) \0
488 含迄.masato
489
490 fprintf(fp, "%s\n", string);//masato//fprintf(fp, "%s\n", str[i]);//masato
491
492 printf("%s\n",string);//printf("%s\n",str[i]);
493
494 imax=i;
495 }
496
497 }
498
499 /* ------------------------------------------------------
500 受信データの読み込み関数(1行分の文字列)
501 ------------------------------------------------------ */
502 void getString( char str[] ) {
503
504 int i, j=0;
505 unsigned long nn;
506 char sBuf[1];
507
508 for ( i=1; i<DATA_STRING; i++ ) {
509 ReadFile( h, sBuf, 1, &nn, 0 ); // シリアルポートに対する読み込み
510 if ( nn==1 ) {
511 // '\r' や'\n' を受信すると文字列を閉じる
512 if ( sBuf[0]=='\r' || sBuf[0]=='\n' ) {
513 str[j] = '\0';
514 if (j!=0) break;
515 } else {
516 str[j] = sBuf[0];
517 j++;
518 }
519 }
520 }
521 }
522
304 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
523
524
525
526
527 void extract_cdatetime()//struct gps_datetime *datetime)
528 {
529 if((rec_data[12] >= 'A') && (rec_data[12] <= 'G')) cdatetime.mode = 1;
530 else cdatetime.mode = 0;
531 cdatetime.year = (rec_data[ 6]-48)*10+(rec_data[ 7]-48);
532 cdatetime.month = (rec_data[ 8]-48)*10+(rec_data[ 9]-48);
533 cdatetime.day = (rec_data[10]-48)*10+(rec_data[11]-48);
534 cdatetime.hour = (rec_data[13]-48)*10+(rec_data[14]-48);
535 cdatetime.minute =(rec_data[15]-48)*10+(rec_data[16]-48);
536 cdatetime.second =(rec_data[17]-48)*10+(rec_data[18]-48);
537 if((rec_data[12] >= 'A') && (rec_data[12] <= 'G')) cdatetime.dweek = rec_data[12]-65;
538 else if((rec_data[12] >= 'a') && (rec_data[12] <= 'g')) cdatetime.dweek = rec_data[12]-97;
539 else cdatetime.dweek = rec_data[12]-48;
540
541 printf("\n");
542 printf("%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC\n",cdatetime.year,cdatetime.month,cdatetime.day, 543 printf("\n");
544
545 sprintf(str_cdatetime, "%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC", cdatetime.year,cdatetime.month,cdatetime.day, 546
547 }
548
549 /*------------------- ------------------- -----------------------------*/
550 void extract_sdatetime()//struct gps_datetime *datetime)
551 {
552
553 sdatetime.year = (rec_data[47]-48)*10+(rec_data[48]-48);
554 sdatetime.month = (rec_data[49]-48)*10+(rec_data[50]-48);
555 sdatetime.day = (rec_data[51]-48)*10+(rec_data[52]-48);
556 sdatetime.dweek = rec_data[53]-48;
557 sdatetime.hour = (rec_data[54]-48)*10+(rec_data[55]-48);
558 sdatetime.minute = (rec_data[56]-48)*10+(rec_data[57]-48);
559 sdatetime.second = (rec_data[58]-48)*10+(rec_data[59]-48);
560
561 printf("%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC\n",sdatetime.year,sdatetime.month,sdatetime.day, 562
563 sprintf(str_sdatetime, "%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC",sdatetime.year,sdatetime.month,sdatetime.day, 564
565
566 }
567
568 /*------------------- ------------------- -----------------------------*/
569 void extract_position()//struct gps_position *position)
570 {
571 char buf[10];
572
573 if((rec_data[19] == 'N') || (rec_data[19] == 'n')) position.lat = 1;
4.13 Realtime program for future’s wearable or portable prototype system 305
574 else position.lat = -1;
575 position.lat_d = (rec_data[20]-48)*10+(rec_data[21]-48);
576 position.lat_m = (rec_data[22]-48)*10+(rec_data[23]-48);
577 position.lat_s = (rec_data[24]-48)*100+(rec_data[25]-48)*10+(rec_data[26]-48);
578
579 if((rec_data[27] == 'E') || (rec_data[27] == 'e')) position.lng = 1;
580 else position.lng = -1;
581 position.lng_d = (rec_data[28]-48)*100+(rec_data[29]-48)*10+(rec_data[30]-48);
582 position.lng_m = (rec_data[31]-48)*10+(rec_data[32]-48);
583 position.lng_s = (rec_data[33]-48)*100+(rec_data[34]-48)*10+(rec_data[35]-48);
584
585 /*
586 memcpy(buf, &rec_data[37], 4);
587 buf[4] = 0x00;
588 position.alt = atoi(buf);
589 if (rec_data[36] != '+') position.alt *= -1;
590
591 position.vel = (rec_data[41]-48)*100+(rec_data[42]-48)*10+rec_data[43]-48;
592 position.head = (rec_data[44]-48)*100+(rec_data[45]-48)*10+rec_data[46]-48;593 */
594 printf("N%02d(deg)%02d(min)%03d(sec) E%03d(deg)%02d(min)%03d(sec) \n",position.lat_d,position.lat_m,position.lat_s, 595
596 sprintf(str_lat, "N%02d.%02d.%03d",position.lat_d,position.lat_m,position.lat_s);
597
598 sprintf(str_lng, "E%03d.%02d.%03d",position.lng_d, position.lng_m, position.lng_s);
599
600 }
306
Chapter 5
Performance Evaluation of Prototype
System Embedded with Maximum
Likelihood Estimation
In the previous chapter, prototype adopt the considerable higher thresholds in order to
suppress the wrong signal detections. This strategy successfully achieves the splendid low
ratio of wrong answer as well as the reasonable ratio of no answer.
In this chapter, additional meaningful fruits, including the narrower azimuth limitation
width, are sought by using maximum likelihood method. At first, the principle of the
maximum likelihood method is shown in the next section.
5.1 Principle of maximum likelihood estimation
Maximum Likelihood Estimation (MLE) is a popular statistical method used for fitting
a mathematical model to some data. Modeling real world data by estimating maximum
likelihood offers a way of tuning the free parameters of the model to provide a good fit.
Maximum likelihood method was pioneered by geneticist and statistician Sir R. A. Fisher
between 1912 and 1922.
Consider a family D&micro; of probability distributions parameterized by an unknown parameter
θ (which could be vector-valued), associated with either a known probability density
function (continuous distribution) or a known probability mass function (discrete distribution),
denoted as fθ. We draw a sample x1; x2; :::; xn of n values from this distribution,
and then using fθ we compute the (multivariate) probability density associated with our
observed data, f&micro;(x1; :::; xnj&micro;)
As a function of &micro; with x1;:::; xn fixed, this is the likelihood functionL(&micro;) = f&micro;(x1; :::; xnj&micro;):
The method of maximum likelihood estimates θ by finding the value of θ that maximizes
L(&micro;). This is the maximum likelihood estimator (MLE) of θ:
&#710;&micro; = arg max
&micro;
L(&micro;)
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 307
From a simple point of view, the outcome of a maximum likelihood analysis is themaximum likelihood estimate. This can be supplemented by an approximation for the
covariance matrix of the MLE, where this approximation is derived from the likelihood
function. A more complete outcome from a maximum likelihood analysis would be the
likelihood function itself, which can be used to construct improved versions of confidence
intervals compared to those obtained from the approximate variance matrix.
Commonly, one assumes that the data drawn from a particular distribution are independent,
identically distributed with unknown parameters. This considerably simplifies
the problem because the likelihood can then be written as a product of n univariate
probability densities:
L(&micro;) =
Yn
i=1
f&micro;(xij&micro;)
and since maxima are unaffected by monotone transformations, one can take the logarithm
of this expression to turn it into a sum:
L&curren;(&micro;) =
Xn
i=1
logf&micro;(xij&micro;):
The maximum of this expression can then be found numerically using various optimization
algorithms.
This contrasts with seeking an unbiased estimator of &micro;, which may not necessarily yield
the MLE but which will yield a value that (on average) will neither tend to over-estimate
nor under-estimate the true value of &micro;.
When we use the maximum likelihood method, we should be aware of the fact that the
maximum likelihood estimator may not be unique, or indeed may not even exist.
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation
The sky hemisphere above the observer is virtually sliced with concentric circles of
the elevations by 10 degrees increment from 0 degree. Each elevation slice is indexed as
follows:
el_idx
0 0 < +5
1 +6 < +15
2 +16 < +25
3 +26 < +35
4 +36 < +45
5 +46 < +55
6 +56 < +65
7 +66 < +75
8 +76 < +85
9 +86 < +90
At the same time, the sky hemisphere above the observer is virtually sliced with meridians
of the azimuths by 10 degrees increment from 0 degree in clockwise. Each azimuthslice is indexed as follows:
308 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
In other words, the sky hemisphere is divided into 10 x 36 = 360 cells. This coordinate
is supposed to be unit-centered unit-fixed coordinate. In this experiment, antenna beam
center is oriented to the azimuth index of 09 (90 degrees).
az_idx
00 -5 < +5
01 +6 < +15
02 +16 < +25
03 +26 < +35
04 +36 < +45
05 +46 < +55
06 +56 < +65
07 +66 < +75
08 +76 < +85
09 +86 < +95
10 +96 < +105
11 +106 <+115
12 +116 <+125
13 +126 <+135
14 +136 <+145
15 +146 <+155
16 +156 <+165
17 +166 <+175
18 +176 <+185
19 +186 <+195
20 +196 <+205
21 +206 <+215
22 :
23 :
24 :
25 :
26 :
27 :
28 :
29 :
30 :
31 :
32 :
33 :
34 +336 <+345
35 +346 <+355
When a satellite i is located at the cell described as (azidx; elidx) , the probability of successful
reception (synchronization) of the GPS satellite signal is shown as Pi(azidx; elidx):
This value is calculated from the data from the experiment data for 25 hours described
in the previous chapter. 25 hours data logging produces 90,0000 records because 25 h *
60 min/h * 60 sec/min * 1 record/sec. The whole data for 25 hours contains 720,0000
satellite data as 90,000 record * 8 satellites/record. Therefore, one cell contains 2000
satellites reception (synchronization) information in average, as 720,000 satellites /(36*10
(cells))= 2000 satellites/cell. However, the cells near to the zenith tends to be smaller
solid angle compared to others. Therefore, it should be reasonable to exclude those cells
near to zenith from the targets of MLE calculation.
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 309
In spite of this kind of situation, some cells contains no sample. Those are interpolated
by the adjacent cells in the same elevation. If a cell has satellite information but no
reception count, that means the ratio of reception is substantially 0, the reception ratio
is set 0.0001. This is just for a preparation for later logarithm operation and the value
of 0.0001 is justified from the fact of average existing count is 2000 satellite/cells. Cells
which have no samples is set -1, which means NA, as their values.
1
2 '' ■ 8 like812.bas これは プロトタイプ実測値データrtcom2tm.ips から1 枚で(L3 左アンテナ),
4 ' 瞬間瞬間に,4枚型を想定して最尤法推定値(誤差) 分布ヒストグラムを描くための,度
5 数分布を得るためのプログラム
6 ' ちなみに,1 枚型(L) を想定したのが,like112.bas だったと思うし,3 枚型を想定した
7 のがlike312.bas になる予定
8 ' ちなみに,参考にしたプログラム1 は,like012.bas(このcom3 右アンテナ対応物が9 like113.bas と名前が少し非対称なので注意)
10 ' ちなみに,参考にしたプログラム2 は,testtest.bas(元azl93.1.bas, or , コ
11 ピー~ azl93 屋上25 時間実測値9 万data から1 枚型抽出してn(1-14) 角形を瞬間
12 瞬間に形成し正答無答誤答率と正答時限定幅平均を算出した.bas)
13
14 'az10 度間隔el 10 度間隔,で区切る
15 'az 10 度間隔(36 枡)0 度,10 度,...,340 度,350 度まで
16 'el 10 度間隔(10 枡)0 度,10 度,...,80 度,90 度まで
17 'DIM A&(36,10) '(&はlong integer, A&(36, 10)は予備で実際は使
18 わない)
19 DIM CellExst&(37,11) '(&はlong integer, A&(36, 10)は予備で実際は使
20 わない)
21 DIM CellRcv&(37,11) '(&はlong integer, A&(36, 10)は予備で実際は使わ
22 ない)
23 DIM CellRto#(37,11) '(&はlong integer, A&(36, 10)は予備で実際は使わ
24 ない)
25 DIM satcom1$(10) ' 指数10 は8 衛星のための多めの予約
26
27
28 threshold$="I" ' 之以上
29 el_threshold$="H" ' 之未満
30
31 DIM score#(40) ' 多めにとった
32 DIM hist&(50)' 多めにとった
33 for i=0 to 49
34 hist&(i)=0
35 next i
36
37
38 ' ファイル名: rtcom2tm.ips を
39 OPEN "rtcom2tm.ips" FOR INPUT AS #1
40 OPEN "out222.txt" FOR OUTPUT AS #2
41 i1& = 0
42 i9&= 0 'error
43
44 while( 1 ) 'EOF でなければ一行ずつ読みこむ
45
310 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
46 LINE INPUT #1, com1input$
47 INCR i1& '& はlong integer
48
49 if ( EOF(1) ) goto ending
50
51 tmp1$= RIGHT$(com1input$,108)
52
53 IF((LEFT$(tmp1$, 6)= "SONY81") and (LEN(tmp1$) =108) ) THEN
54 ips1$=tmp1$
55 END IF
56
57 FOR j=1 TO 8 'j で平行8 チャンネル数だけ繰り返す.
58 satcom1$(j)= MID$(ips1$, 64+5*(j-1), 5) ' 各衛星5 文字抽出
59 ' -----------------------------
60 el$ = mid$(satcom1$(j),2,1) ' 仰角2個目el を取り入れる
61 az$ = mid$(satcom1$(j),3,1) ' 方位角3個目az を取り入れる
62 ss$ = mid$(satcom1$(j),5,1) ' 強度5個目ss を取り入れる
63 '-----------------------------
64 'el を指数に変換する
65 el_idx = ASC(el$) - ASC("A") ''el_idx=0,1,...,8,9
66
67 'az を指数に変換する
68
69 if(az$ < "a") then ''az_idx=0,1,...,34,35
70 az_idx = ASC(az$) - ASC("A")
71 elseif (az$ = "a") then
72 az_idx = 0
73 else
74 az_idx = 18 + (ASC("s") - ASC(az$))
75 end if
76
77 'line 行ごとに,値α= int (line/180) (後に,az から減ずる用)
78 '180 秒毎,0.72 度回転だから,41 分40 秒(2500 秒) 毎に,10 度回転だから,その分
79 だけ(1だけ),az_idx を減ずる.
80 '41 分40 秒(2500 秒) 毎に,10 度回転だから,その分だけ(1だけ),az_idx を減ず
81 る.
82 '20 分50 秒(1250 秒) 毎に,05 度回転だから,その分だけ( ),az_idx を減
83 ずる.
84
85 new_az_idx% = (36 + az_idx - round(i1&/2500, 0)) MOD 36 ' 右アンテナと
86 左アンテナでは加減が違う?いや同じ?注意'2500 までいくと1.その手前で0.5 で繰り
87 上げ.その後1.4 まで繰り下げ.1.5 からは2 に.,0は,小数点なしの意味
88 '2500(lines)=180(sec)*10(deg)/0.72(deg)
89
90 '-----------------------------
91
92
93 CellExst&(new_az_idx%, el_idx)= CellExst&(new_az_idx%, el_idx) + 1 '
94 そのセルに衛星が存在したという数
95
96 if ( ASC(ss$) >= ASC(threshold$) ) then
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 311
97 CellRcv&(new_az_idx%, el_idx) = CellRcv&(new_az_idx%, el_idx) + 1
98 end if
99
100 NEXT j
101
102 WEND
103
104 ending:
105
106 'write #2, "error="; i9&
107 beep
108
109
110 for az_idx=0 to 35
111 for el_idx=0 to 9
112 if( CellExst&(az_idx, el_idx) = 0) then
113 CellRto#(az_idx,el_idx)= -1
114 end if
115 CellRto#(az_idx,el_idx) = round( CellRcv&(az_idx, el_idx) / CellExst&(az_idx, el_idx), 4)
116 next el_idx
117 next az_idx
118
119 for az_idx=0 to 35
120 write #2, CellRto#(az_idx, 0), CellRto#(az_idx, 1),CellRto#(az_idx, 2),CellRto#(az_idx, 121 next az_idx
122
123 write #2, " "
124
125
126 for az_idx=0 to 35
127 write #2, CellExst&(az_idx, 0), CellExst&(az_idx, 1),CellExst&(az_idx, 2),CellExst&(az_idx, 128 next az_idx
129
130
131 write #2, " "
132
133 for az_idx=0 to 35
134 write #2, CellRcv&(az_idx, 0), CellRcv&(az_idx, 1),CellRcv&(az_idx, 2),CellRcv&(az_idx, 135 next az_idx
136
137 write #2, " "
138
139 'com2 のNA を穴埋めする' 確率NAは(2) 同じ仰角の左右を用いて確率補間した表を作
140 成し使う
141 if threshold$="I" then
142 CellRto#(6,1)=0.0004
143 CellRto#(27,1)=0.8690
144 CellRto#(29,1)=0.8318
145 CellRto#(14,3)=0.0
146 CellRto#(14,4)=0.0
147 CellRto#(15,4)=0.0
312 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
148 end if
149
150 ' 確率0は尤度の積でも,log でも計算不能になりまずいので,10^-8ぐらいにしとくか’
151 そもそも尤度が+の値になることがおかしいことから気づいた
152 for i=0 to 35
153 for j=0 to 9
154 if (CellRto#(i,j)=0) then
155 CellRto#(i,j)=0.0001
156 end if
157 next j
158 next i
159
160 for az_idx=0 to 35
161 write #2, CellRto#(az_idx, 0), CellRto#(az_idx, 1),CellRto#(az_idx, 2),CellRto#(az_idx, 162 next az_idx
163
164 write #2, " "
165
166 'az 10 度間隔(36 枡)0 度,10 度,...,340 度,350 度まで
167 'el 10 度間隔(10 枡)0 度,10 度,...,80 度,90 度まで
168
169 CLOSE #1
170 CLOSE #2
171 '================================================================================================
172
173 OPEN "rtcom2tm.ips" FOR INPUT AS #(2+1)
174 OPEN "out2octa.txt" FOR OUTPUT AS #20 ' ■ 8 octa
175
176 '-------------------------------
177 num_polygon%=8' ■ 8
178 '-------------------------------
179 i2&=0
180 open "rtcom2tm.ips" FOR INPUT AS #(2+2) 'com 読み飛ばし (500 角度*180
181 行)* **角形 だけ, 読み飛ばす.開くファイルは同じだが
182 '(2+2) の最初の2は表作成目的で既にOPEN されているため,+2は追加で二番目にOPEN
183 だから, i2&の2も同じ.次行の2-1 の2も同じ.INPUT #(2+2)も同じ,INCR i2&の
184 2も同じ.
185 skiplines&& = (500*180* (2-1) / num_polygon% )
186 write #20, skiplines&&
187 FOR largenum&& = 1 TO skiplines&&
188 LINE INPUT #(2+2), com1input$
189 INCR i2&
190 NEXT largenum&&
191 write #20 , com1input$
192 if(num_polygon%=2)then
193 goto newstart:
194 end if
195 '-------------------------------
196 i3&=0
197 open "rtcom2tm.ips" FOR INPUT AS #(2+3) 'com 読み飛ばし (500 角度*180
198 行)* **角形 だけ, 読み飛ばす.開くファイルは同じだが
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 313
199 '(2+3) の最初の2は表作成目的で既にOPEN されているため,+ 3 は追加で二番目に
200 OPEN だから, i3&の3 も同じ.次行の3-1 の3 も同じ.INPUT #(2+ 3)の3も同じ,
201 INCR i3&の3も同じ.
202 skiplines&& = (500*180* (3-1) / num_polygon% )
203 write #20, skiplines&&
204 FOR largenum&& = 1 TO skiplines&&
205 LINE INPUT #(2+3), com1input$
206 INCR i3&
207 NEXT largenum&&
208 write #20 , com1input$
209 if(num_polygon%=3)then
210 goto newstart:
211 end if
212 '-------------------------------
213 i4&=0
214 open "rtcom2tm.ips" FOR INPUT AS #(2+4) 'com 読み飛ばし (500 角度*180
215 行)* **角形 だけ, 読み飛ばす.開くファイルは同じだが
216 '(2+4) の最初の2は表作成目的で既にOPEN されているため,+ 4 は追加で二番目に
217 OPEN だから, i4&の4 も同じ.次行の4-1 の4 も同じ.INPUT #(2+ 4)の4 も同じ,
218 INCR i4&の4 も同じ.
219 skiplines&& = (500*180* (4-1) / num_polygon% )
220 write #20, skiplines&&
221 FOR largenum&& = 1 TO skiplines&&
222 LINE INPUT #(2+4), com1input$
223 INCR i4&
224 NEXT largenum&&
225 write #20 , com1input$
226 if(num_polygon%=4)then
227 goto newstart:
228 end if
229 '-------------------------------
230 i5&=0 ' ■ 5
231 open "rtcom2tm.ips" FOR INPUT AS #(2+5) '' ■ 5 com 読み飛ばし (500 角度
232 *180 行)* **角形 だけ, 読み飛ばす.開くファイルは同じだが
233 '(2+5) の最初の2は表作成目的で既にOPEN されているため,+ 5 は追加で5 番目に
234 OPEN だから, i5&の5 も同じ.次行の5-1 の5 も同じ.INPUT #(2+ 5)の5 も同じ,
235 INCR i5&の5 も同じ.
236 skiplines&& = (500*180* (5-1) / num_polygon% )' ■ 5
237 write #20, skiplines&&
238 FOR largenum&& = 1 TO skiplines&&
239 LINE INPUT #(2+5), com1input$' ■ 5
240 INCR i5& ' ■ 5
241 NEXT largenum&&
242 write #20 , com1input$
243 if(num_polygon%=5)then ' ■ 5
244 goto newstart:
245 end if
246 '-------------------------------
247 i6&=0 ' ■ 6
248 open "rtcom2tm.ips" FOR INPUT AS #(2+6) '' ■ 6 com 読み飛ばし (500 角度
249 *180 行)* **角形 だけ, 読み飛ばす.開くファイルは同じだが
314 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
250 '(2+5) の最初の2は表作成目的で既にOPEN されているため,+ 5 は追加で5 番目に
251 OPEN だから, i5&の5 も同じ.次行の5-1 の5 も同じ.INPUT #(2+ 5)の5 も同じ,
252 INCR i5&の5 も同じ.
253 skiplines&& = (500*180* (6-1) / num_polygon% )' ■ 6
254 write #20, skiplines&&
255 FOR largenum&& = 1 TO skiplines&&
256 LINE INPUT #(2+6), com1input$' ■ 6
257 INCR i6& ' ■ 6
258 NEXT largenum&&
259 write #20 , com1input$
260 if(num_polygon%=6)then ' ■ 6
261 goto newstart:
262 end if
263 '-------------------------------
264 i7&=0 ' ■ 7
265 open "rtcom2tm.ips" FOR INPUT AS #(2+7) '' ■ 7 com 読み飛ばし (500 角度
266 *180 行)* **角形 だけ, 読み飛ばす.開くファイルは同じだが
267 '(2+7) の最初の2は表作成目的で既にOPEN されているため,+ 7 は追加で7 番目に
268 OPEN だから, i7&の7 も同じ.次行の7-1 の7 も同じ.INPUT #(2+ 7)の7 も同じ,
269 INCR i7&の5 も同じ.
270 skiplines&& = (500*180* (7-1) / num_polygon% )' ■ 7
271 write #20, skiplines&&
272 FOR largenum&& = 1 TO skiplines&&
273 LINE INPUT #(2+7), com1input$' ■ 7
274 INCR i7& ' ■ 7
275 NEXT largenum&&
276 write #20 , com1input$
277 if(num_polygon%=7)then ' ■ 7
278 goto newstart:
279 end if
280 '-------------------------------
281 i8&=0 ' ■ 8
282 open "rtcom2tm.ips" FOR INPUT AS #(2+8) '' ■ 8 com 読み飛ばし (500 角度
283 *180 行)* **角形 だけ, 読み飛ばす.開くファイルは同じだが
284 '(2+8) の最初の2は表作成目的で既にOPEN されているため,+ 8 は追加で8 番目に
285 OPEN だから, i8&の8 も同じ.次行の8-1 の8 も同じ.INPUT #(2+ 8)の8 も同じ,
286 INCR i8&の5 も同じ.
287 skiplines&& = (500*180* (8-1) / num_polygon% )' ■ 8
288 write #20, skiplines&&
289 FOR largenum&& = 1 TO skiplines&&
290 LINE INPUT #(2+8), com1input$' ■ 8
291 INCR i8& ' ■ 8
292 NEXT largenum&&
293 write #20 , com1input$
294 if(num_polygon%=8)then ' ■ 8
295 goto newstart:
296 end if
297 '-------------------------------
298
299
300
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 315
301 newstart:
302
303 i1& = 0
304 i9&= 0 'error
305
306 while( 1 ) 'EOF でなければ一行ずつ読みこむ
307
308 LINE INPUT #(2+1), com1input$
309 INCR i1& '& はlong integer
310
311 if ( EOF(2+1) ) goto ending2
312
313 tmp1$= RIGHT$(com1input$,108)
314
315 IF((LEFT$(tmp1$, 6)= "SONY81") and (LEN(tmp1$) =108) ) THEN
316 ips1$=tmp1$
317 END IF
318
319 For j=0 to 36
320 score#(j) = 0.0 'log を足してゆくため初期化
321 next j
322
323 sats_used_for_estimation%=0 ' 評価に使われた衛星数(たぶん2,3 個)
324
325 FOR j=1 TO 8 'j で平行8 チャンネル数だけ繰り返す.
326 satcom1$(j)= MID$(ips1$, 64+5*(j-1), 5) ' 各衛星5 文字抽出
327 ' -----------------------------
328 el$ = mid$(satcom1$(j),2,1) ' 仰角2個目el を取り入れる
329 az$ = mid$(satcom1$(j),3,1) ' 方位角3個目az を取り入れる
330 ss$ = mid$(satcom1$(j),5,1) ' 強度5個目ss を取り入れる
331 '-----------------------------
332 'el を指数に変換する
333 el_idx = ASC(el$) - ASC("A") ''el_idx=0,1,...,8,9
334
335 '-----------------------------
336 'az を指数に変換する
337 if(az$ < "a") then ''az_idx=0,1,...,34,35
338 az_idx = ASC(az$) - ASC("A")
339 elseif (az$ = "a") then
340 az_idx = 0
341 else
342 az_idx = 18 + (ASC("s") - ASC(az$))
343 end if
344 new_az_idx% = (36+az_idx - round(i1&/2500, 0)) MOD 36 ' 右アンテナと左
345 アンテナでは加減が... 同じ?注意'2500 までいくと1.その手前で0.5 で繰り上げ.そ
346 の後1.4 まで繰り下げ.1.5 からは2 に.,0は,小数点なしの意味
347 '2500(lines)=180(sec)*10(deg)/0.72(deg)
348 '-----------------------------
349
350
351 if ( (el_idx < (ASC(el_threshold$)-ASC("A")) ) and (el_idx > 0) ) then ' 中・
316 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
352 低仰角(とりあえず仰角閾値未満,仰角0もデータ無し多で除く)のみ対象
353 INCR sats_used_for_estimation% ' 穴埋めして,-1 は既にないものと,前提して...
354 この前提はほぼあっている.仰角きまれば全部データありカバー
355 'if (CellRto#(new_az_idx%, el_idx)>0.0 ) then ' 既に,確率値が存在する(-1
356 でない),セルのみ対象
357 FOR offset%=0 to 35 ' 仮想オフセット角を0から35まで措定して・・・
358 if ( ASC(ss$) >= ASC(threshold$) ) then ' 信号強度閾値以上だったら,
359 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10( CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) 360 でなく1.0基準であることに注意
361 else
362 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10(1.0- CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) 363 でなく1.0基準であることに注意
364 end if
365 NEXT offset%
366 'end if
367 end if
368 ' 以上で,このブロックで,各仮想オフセット角の各尤度(score#(offset%)) が求
369 まった(この最大値を与えるオフセットが最尤推定による計測方向)
370
371
372 NEXT j ' 衛星8 個分
373
374 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
375 LINE INPUT #(2+2), com1input$ ' ■2+2の後の2
376 INCR i2& '& はlong integer ' ■ i2&の2
377
378 if ( EOF(2+2) ) goto ending2 ''''''' ■2+2の後の2
379
380 tmp1$= RIGHT$(com1input$,108)
381
382 IF((LEFT$(tmp1$, 6)= "SONY81") and (LEN(tmp1$) =108) ) THEN
383 ips1$=tmp1$
384 END IF
385
386 ' For j=0 to 36 ■
387 ' score#(j) = 0.0 'log を足してゆくため初期化■
388 ' next j ■
389
390 ' sats_used_for_estimation%=0 ' 評価に使われた衛星数(たぶん2,3 個) ■
391
392 FOR j=1 TO 8 'j で平行8 チャンネル数だけ繰り返す.
393 satcom1$(j)= MID$(ips1$, 64+5*(j-1), 5) ' 各衛星5 文字抽出
394 ' -----------------------------
395 el$ = mid$(satcom1$(j),2,1) ' 仰角2個目el を取り入れる
396 az$ = mid$(satcom1$(j),3,1) ' 方位角3個目az を取り入れる
397 ss$ = mid$(satcom1$(j),5,1) ' 強度5個目ss を取り入れる
398 '-----------------------------
399 'el を指数に変換する
400 el_idx = ASC(el$) - ASC("A") ''el_idx=0,1,...,8,9
401
402 '-----------------------------
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 317
403 'az を指数に変換する
404 if(az$ < "a") then ''az_idx=0,1,...,34,35
405 az_idx = ASC(az$) - ASC("A")
406 elseif (az$ = "a") then
407 az_idx = 0
408 else
409 az_idx = 18 + (ASC("s") - ASC(az$))
410 end if
411 new_az_idx% = (36+az_idx - round(i2&/2500, 0)) MOD 36 ' ■ i2&の2 右
412 アンテナと左アンテナでは加減が... 同じ?注意'2500 までいくと1.その手前で0.5 で
413 繰り上げ.その後1.4 まで繰り下げ.1.5 からは2 に.,0は,小数点なしの意味
414 '2500(lines)=180(sec)*10(deg)/0.72(deg)
415 '-----------------------------
416
417
418 if ( (el_idx < (ASC(el_threshold$)-ASC("A")) ) and (el_idx > 0) ) then ' 中・
419 低仰角(とりあえず仰角閾値未満,仰角0もデータ無し多で除く)のみ対象
420 INCR sats_used_for_estimation% ' 穴埋めして,-1 は既にないものと,前提して...
421 この前提はほぼあっている.仰角きまれば全部データありカバー
422 'if (CellRto#(new_az_idx%, el_idx)>0.0 ) then ' 既に,確率値が存在する(-1
423 でない),セルのみ対象
424 FOR offset%=0 to 35 ' 仮想オフセット角を0から35まで措定して・・・
425 if ( ASC(ss$) >= ASC(threshold$) ) then ' 信号強度閾値以上だったら,
426 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10( CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) 427 でなく1.0基準であることに注意
428 else
429 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10(1.0- CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) 430 でなく1.0基準であることに注意
431 end if
432 NEXT offset%
433 'end if
434 end if
435 ' 以上で,このブロックで,各仮想オフセット角の各尤度(score#(offset%)) が求
436 まった(この最大値を与えるオフセットが最尤推定による計測方向)
437
438
439 NEXT j ' 衛星8 個分
440 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
441
442 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
443 LINE INPUT #(2+3), com1input$ ' ■ 2+3 の3
444 INCR i3& '& はlong integer ' ■ i3&の3
445
446 if ( EOF(2+3) ) goto ending2 ''''''' ■2+3の3
447
448 tmp1$= RIGHT$(com1input$,108)
449
450 IF((LEFT$(tmp1$, 6)= "SONY81") and (LEN(tmp1$) =108) ) THEN
451 ips1$=tmp1$
452 END IF
453
318 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
454 ' For j=0 to 36 ■
455 ' score#(j) = 0.0 'log を足してゆくため初期化■
456 ' next j ■
457
458 ' sats_used_for_estimation%=0 ' 評価に使われた衛星数(たぶん2,3 個) ■
459
460 FOR j=1 TO 8 'j で平行8 チャンネル数だけ繰り返す.
461 satcom1$(j)= MID$(ips1$, 64+5*(j-1), 5) ' 各衛星5 文字抽出
462 ' -----------------------------
463 el$ = mid$(satcom1$(j),2,1) ' 仰角2個目el を取り入れる
464 az$ = mid$(satcom1$(j),3,1) ' 方位角3個目az を取り入れる
465 ss$ = mid$(satcom1$(j),5,1) ' 強度5個目ss を取り入れる
466 '-----------------------------
467 'el を指数に変換する
468 el_idx = ASC(el$) - ASC("A") ''el_idx=0,1,...,8,9
469
470 '-----------------------------
471 'az を指数に変換する
472 if(az$ < "a") then ''az_idx=0,1,...,34,35
473 az_idx = ASC(az$) - ASC("A")
474 elseif (az$ = "a") then
475 az_idx = 0
476 else
477 az_idx = 18 + (ASC("s") - ASC(az$))
478 end if
479 new_az_idx% = (36+az_idx - round(i3&/2500, 0)) MOD 36 ' ■ i3& の3 .
480 右アンテナと左アンテナでは加減が... 同じ?注意'2500 までいくと1.その手前で
481 0.5 で繰り上げ.その後1.4 まで繰り下げ.1.5 からは2 に.,0は,小数点なしの意味
482 '2500(lines)=180(sec)*10(deg)/0.72(deg)
483 '-----------------------------
484
485
486 if ( (el_idx < (ASC(el_threshold$)-ASC("A")) ) and (el_idx > 0) ) then ' 中・
487 低仰角(とりあえず仰角閾値未満,仰角0もデータ無し多で除く)のみ対象
488 INCR sats_used_for_estimation% ' 穴埋めして,-1 は既にないものと,前提して...
489 この前提はほぼあっている.仰角きまれば全部データありカバー
490 'if (CellRto#(new_az_idx%, el_idx)>0.0 ) then ' 既に,確率値が存在する(-1
491 でない),セルのみ対象
492 FOR offset%=0 to 35 ' 仮想オフセット角を0から35まで措定して・・・
493 if ( ASC(ss$) >= ASC(threshold$) ) then ' 信号強度閾値以上だったら,
494 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10( CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) 495 でなく1.0基準であることに注意
496 else
497 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10(1.0- CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) 498 でなく1.0基準であることに注意
499 end if
500 NEXT offset%
501 'end if
502 end if
503 ' 以上で,このブロックで,各仮想オフセット角の各尤度(score#(offset%)) が求
504 まった(この最大値を与えるオフセットが最尤推定による計測方向)
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 319
505
506
507 NEXT j ' 衛星8 個分
508 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
509
510 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
511 LINE INPUT #(2+4), com1input$ ' ■ 2+4 の4
512 INCR i4& '& はlong integer ' ■ i4&の4
513
514 if ( EOF(2+4) ) goto ending2 ''''''' ■2+ 4 の4
515
516 tmp1$= RIGHT$(com1input$,108)
517
518 IF((LEFT$(tmp1$, 6)= "SONY81") and (LEN(tmp1$) =108) ) THEN
519 ips1$=tmp1$
520 END IF
521
522
523 FOR j=1 TO 8 'j で平行8 チャンネル数だけ繰り返す.
524 satcom1$(j)= MID$(ips1$, 64+5*(j-1), 5) ' 各衛星5 文字抽出
525 ' -----------------------------
526 el$ = mid$(satcom1$(j),2,1) ' 仰角2個目el を取り入れる
527 az$ = mid$(satcom1$(j),3,1) ' 方位角3個目az を取り入れる
528 ss$ = mid$(satcom1$(j),5,1) ' 強度5個目ss を取り入れる
529 '-----------------------------
530 'el を指数に変換する
531 el_idx = ASC(el$) - ASC("A") ''el_idx=0,1,...,8,9
532
533 '-----------------------------
534 'az を指数に変換する
535 if(az$ < "a") then ''az_idx=0,1,...,34,35
536 az_idx = ASC(az$) - ASC("A")
537 elseif (az$ = "a") then
538 az_idx = 0
539 else
540 az_idx = 18 + (ASC("s") - ASC(az$))
541 end if
542 new_az_idx% = (36+az_idx - round(i4&/2500, 0)) MOD 36 ' ■ i4& の4.
543 右アンテナと左アンテナでは加減が... 同じ?注意'2500 までいくと1.その手前で0.5
544 で繰り上げ.その後1.4 まで繰り下げ.1.5 からは2 に.,0は,小数点なしの意味545 '2500(lines)=180(sec)*10(deg)/0.72(deg)
546 '-----------------------------
547
548
549 if ( (el_idx < (ASC(el_threshold$)-ASC("A")) ) and (el_idx > 0) ) then ' 中・
550 低仰角(とりあえず仰角閾値未満,仰角0もデータ無し多で除く)のみ対象
551 INCR sats_used_for_estimation% ' 穴埋めして,-1 は既にないものと,前提して...
552 この前提はほぼあっている.仰角きまれば全部データありカバー
553 'if (CellRto#(new_az_idx%, el_idx)>0.0 ) then ' 既に,確率値が存在する(-1
554 でない),セルのみ対象
555 FOR offset%=0 to 35 ' 仮想オフセット角を0から35まで措定して・・・
320 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
556 if ( ASC(ss$) >= ASC(threshold$) ) then ' 信号強度閾値以上だったら,
557 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10( CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) 558 でなく1.0基準であることに注意
559 else
560 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10(1.0- CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) 561 でなく1.0基準であることに注意
562 end if
563 NEXT offset%
564 'end if
565 end if
566 ' 以上で,このブロックで,各仮想オフセット角の各尤度(score#(offset%)) が求
567 まった(この最大値を与えるオフセットが最尤推定による計測方向)
568
569
570 NEXT j ' 衛星8 個分
571 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
572
573 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
574 LINE INPUT #(2+5), com1input$ ' ■ 2+5 の5
575 INCR i5& '& はlong integer ' ■ i5&の5
576
577 if ( EOF(2+5) ) goto ending2 ''''''' ■2+ 5 の5
578
579 tmp1$= RIGHT$(com1input$,108)
580
581 IF((LEFT$(tmp1$, 6)= "SONY81") and (LEN(tmp1$) =108) ) THEN
582 ips1$=tmp1$
583 END IF
584
585
586 FOR j=1 TO 8 'j で平行8 チャンネル数だけ繰り返す.
587 satcom1$(j)= MID$(ips1$, 64+5*(j-1), 5) ' 各衛星5 文字抽出
588 ' -----------------------------
589 el$ = mid$(satcom1$(j),2,1) ' 仰角2個目el を取り入れる
590 az$ = mid$(satcom1$(j),3,1) ' 方位角3個目az を取り入れる
591 ss$ = mid$(satcom1$(j),5,1) ' 強度5個目ss を取り入れる
592 '-----------------------------
593 'el を指数に変換する
594 el_idx = ASC(el$) - ASC("A") ''el_idx=0,1,...,8,9
595
596 '-----------------------------
597 'az を指数に変換する
598 if(az$ < "a") then ''az_idx=0,1,...,34,35
599 az_idx = ASC(az$) - ASC("A")
600 elseif (az$ = "a") then
601 az_idx = 0
602 else
603 az_idx = 18 + (ASC("s") - ASC(az$))
604 end if
605 new_az_idx% = (36+az_idx - round(i5&/2500, 0)) MOD 36 ' ■ i5& の5.
606 右アンテナと左アンテナでは加減が... 同じ?注意'2500 までいくと1.その手前で0.5
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 321
607 で繰り上げ.その後1.4 まで繰り下げ.1.5 からは2 に.,0は,小数点なしの意味608 '2500(lines)=180(sec)*10(deg)/0.72(deg)
609 '-----------------------------
610
611
612 if ( (el_idx < (ASC(el_threshold$)-ASC("A")) ) and (el_idx > 0) ) then ' 中・
613 低仰角(とりあえず仰角閾値未満,仰角0もデータ無し多で除く)のみ対象
614 INCR sats_used_for_estimation% ' 穴埋めして,-1 は既にないものと,前提して...
615 この前提はほぼあっている.仰角きまれば全部データありカバー
616 'if (CellRto#(new_az_idx%, el_idx)>0.0 ) then ' 既に,確率値が存在する(-1
617 でない),セルのみ対象
618 FOR offset%=0 to 35 ' 仮想オフセット角を0から35まで措定して・・・
619 if ( ASC(ss$) >= ASC(threshold$) ) then ' 信号強度閾値以上だったら,
620 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10( CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) 621 でなく1.0基準であることに注意
622 else
623 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10(1.0- CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) 624 でなく1.0基準であることに注意
625 end if
626 NEXT offset%
627 'end if
628 end if
629 ' 以上で,このブロックで,各仮想オフセット角の各尤度(score#(offset%)) が求
630 まった(この最大値を与えるオフセットが最尤推定による計測方向)
631
632
633 NEXT j ' 衛星8 個分
634 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
635
636
637 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
638 LINE INPUT #(2+6), com1input$ ' ■ 2+6 の6
639 INCR i6& '& はlong integer ' ■ i6&の6
640
641 if ( EOF(2+6) ) goto ending2 ''''''' ■2+ 6 の6
642
643 tmp1$= RIGHT$(com1input$,108)
644
645 IF((LEFT$(tmp1$, 6)= "SONY81") and (LEN(tmp1$) =108) ) THEN
646 ips1$=tmp1$
647 END IF
648
649
650 FOR j=1 TO 8 'j で平行8 チャンネル数だけ繰り返す.
651 satcom1$(j)= MID$(ips1$, 64+5*(j-1), 5) ' 各衛星5 文字抽出
652 ' -----------------------------
653 el$ = mid$(satcom1$(j),2,1) ' 仰角2個目el を取り入れる
654 az$ = mid$(satcom1$(j),3,1) ' 方位角3個目az を取り入れる
655 ss$ = mid$(satcom1$(j),5,1) ' 強度5個目ss を取り入れる
656 '-----------------------------
657 'el を指数に変換する
322 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
658 el_idx = ASC(el$) - ASC("A") ''el_idx=0,1,...,8,9
659
660 '-----------------------------
661 'az を指数に変換する
662 if(az$ < "a") then ''az_idx=0,1,...,34,35
663 az_idx = ASC(az$) - ASC("A")
664 elseif (az$ = "a") then
665 az_idx = 0
666 else
667 az_idx = 18 + (ASC("s") - ASC(az$))
668 end if
669 new_az_idx% = (36+az_idx - round(i6&/2500, 0)) MOD 36 ' ■ i6& の6.
670 右アンテナと左アンテナでは加減が... 同じ?注意'2500 までいくと1.その手前で0.5
671 で繰り上げ.その後1.4 まで繰り下げ.1.5 からは2 に.,0は,小数点なしの意味672 '2500(lines)=180(sec)*10(deg)/0.72(deg)
673 '-----------------------------
674
675
676 if ( (el_idx < (ASC(el_threshold$)-ASC("A")) ) and (el_idx > 0) ) then ' 中・
677 低仰角(とりあえず仰角閾値未満,仰角0もデータ無し多で除く)のみ対象
678 INCR sats_used_for_estimation% ' 穴埋めして,-1 は既にないものと,前提して...
679 この前提はほぼあっている.仰角きまれば全部データありカバー
680 'if (CellRto#(new_az_idx%, el_idx)>0.0 ) then ' 既に,確率値が存在する(-1
681 でない),セルのみ対象
682 FOR offset%=0 to 35 ' 仮想オフセット角を0から35まで措定して・・・
683 if ( ASC(ss$) >= ASC(threshold$) ) then ' 信号強度閾値以上だったら,
684 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10( CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) 685 でなく1.0基準であることに注意
686 else
687 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10(1.0- CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) 688 でなく1.0基準であることに注意
689 end if
690 NEXT offset%
691 'end if
692 end if
693 ' 以上で,このブロックで,各仮想オフセット角の各尤度(score#(offset%)) が求
694 まった(この最大値を与えるオフセットが最尤推定による計測方向)
695
696
697 NEXT j ' 衛星8 個分
698 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
699
700 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
701 LINE INPUT #(2+7), com1input$ ' ■ 2+7 の7
702 INCR i7& '& はlong integer ' ■ i7&の7
703
704 if ( EOF(2+7) ) goto ending2 ''''''' ■2+ 7 の7
705
706 tmp1$= RIGHT$(com1input$,108)
707
708 IF((LEFT$(tmp1$, 6)= "SONY81") and (LEN(tmp1$) =108) ) THEN
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 323
709 ips1$=tmp1$
710 END IF
711
712
713 FOR j=1 TO 8 'j で平行8 チャンネル数だけ繰り返す.
714 satcom1$(j)= MID$(ips1$, 64+5*(j-1), 5) ' 各衛星5 文字抽出
715 ' -----------------------------
716 el$ = mid$(satcom1$(j),2,1) ' 仰角2個目el を取り入れる
717 az$ = mid$(satcom1$(j),3,1) ' 方位角3個目az を取り入れる
718 ss$ = mid$(satcom1$(j),5,1) ' 強度5個目ss を取り入れる
719 '-----------------------------
720 'el を指数に変換する
721 el_idx = ASC(el$) - ASC("A") ''el_idx=0,1,...,8,9
722
723 '-----------------------------
724 'az を指数に変換する
725 if(az$ < "a") then ''az_idx=0,1,...,34,35
726 az_idx = ASC(az$) - ASC("A")
727 elseif (az$ = "a") then
728 az_idx = 0
729 else
730 az_idx = 18 + (ASC("s") - ASC(az$))
731 end if
732 new_az_idx% = (36+az_idx - round(i7&/2500, 0)) MOD 36 ' ■ i7& の7.
733 右アンテナと左アンテナでは加減が... 同じ?注意'2500 までいくと1.その手前で0.5
734 で繰り上げ.その後1.4 まで繰り下げ.1.5 からは2 に.,0は,小数点なしの意味735 '2500(lines)=180(sec)*10(deg)/0.72(deg)
736 '-----------------------------
737
738
739 if ( (el_idx < (ASC(el_threshold$)-ASC("A")) ) and (el_idx > 0) ) then ' 中・
740 低仰角(とりあえず仰角閾値未満,仰角0もデータ無し多で除く)のみ対象
741 INCR sats_used_for_estimation% ' 穴埋めして,-1 は既にないものと,前提して...
742 この前提はほぼあっている.仰角きまれば全部データありカバー
743 'if (CellRto#(new_az_idx%, el_idx)>0.0 ) then ' 既に,確率値が存在する(-1
744 でない),セルのみ対象
745 FOR offset%=0 to 35 ' 仮想オフセット角を0から35まで措定して・・・
746 if ( ASC(ss$) >= ASC(threshold$) ) then ' 信号強度閾値以上だったら,
747 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10( CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) 748 でなく1.0基準であることに注意
749 else
750 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10(1.0- CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) 751 でなく1.0基準であることに注意
752 end if
753 NEXT offset%
754 'end if
755 end if
756 ' 以上で,このブロックで,各仮想オフセット角の各尤度(score#(offset%)) が求
757 まった(この最大値を与えるオフセットが最尤推定による計測方向)
758
759
324 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
760 NEXT j ' 衛星8 個分
761 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
762
763 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
764 LINE INPUT #(2+8), com1input$ ' ■ 2+8 の8
765 INCR i8& '& はlong integer ' ■ i8&の8
766
767 if ( EOF(2+8) ) goto ending2 ''''''' ■2+ 8 の8
768
769 tmp1$= RIGHT$(com1input$,108)
770
771 IF((LEFT$(tmp1$, 6)= "SONY81") and (LEN(tmp1$) =108) ) THEN
772 ips1$=tmp1$
773 END IF
774
775
776 FOR j=1 TO 8 'j で平行8 チャンネル数だけ繰り返す.
777 satcom1$(j)= MID$(ips1$, 64+5*(j-1), 5) ' 各衛星5 文字抽出
778 ' -----------------------------
779 el$ = mid$(satcom1$(j),2,1) ' 仰角2個目el を取り入れる
780 az$ = mid$(satcom1$(j),3,1) ' 方位角3個目az を取り入れる
781 ss$ = mid$(satcom1$(j),5,1) ' 強度5個目ss を取り入れる
782 '-----------------------------
783 'el を指数に変換する
784 el_idx = ASC(el$) - ASC("A") ''el_idx=0,1,...,8,9
785
786 '-----------------------------
787 'az を指数に変換する
788 if(az$ < "a") then ''az_idx=0,1,...,34,35
789 az_idx = ASC(az$) - ASC("A")
790 elseif (az$ = "a") then
791 az_idx = 0
792 else
793 az_idx = 18 + (ASC("s") - ASC(az$))
794 end if
795 new_az_idx% = (36+az_idx - round(i8&/2500, 0)) MOD 36 ' ■ i8& の8.
796 右アンテナと左アンテナでは加減が... 同じ?注意'2500 までいくと1.その手前で0.5
797 で繰り上げ.その後1.4 まで繰り下げ.1.5 からは2 に.,0は,小数点なしの意味798 '2500(lines)=180(sec)*10(deg)/0.72(deg)
799 '-----------------------------
800
801
802 if ( (el_idx < (ASC(el_threshold$)-ASC("A")) ) and (el_idx > 0) ) then ' 中・
803 低仰角(とりあえず仰角閾値未満,仰角0もデータ無し多で除く)のみ対象
804 INCR sats_used_for_estimation% ' 穴埋めして,-1 は既にないものと,前提して...
805 この前提はほぼあっている.仰角きまれば全部データありカバー
806 'if (CellRto#(new_az_idx%, el_idx)>0.0 ) then ' 既に,確率値が存在する(-1
807 でない),セルのみ対象
808 FOR offset%=0 to 35 ' 仮想オフセット角を0から35まで措定して・・・
809 if ( ASC(ss$) >= ASC(threshold$) ) then ' 信号強度閾値以上だったら,
810 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10( CellRto#((36+new_az_idx% - offset%)
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 325
811 でなく1.0基準であることに注意
812 else
813 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10(1.0- CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) 814 でなく1.0基準であることに注意
815 end if
816 NEXT offset%
817 'end if
818 end if
819 ' 以上で,このブロックで,各仮想オフセット角の各尤度(score#(offset%)) が求
820 まった(この最大値を与えるオフセットが最尤推定による計測方向)
821
822
823 NEXT j ' 衛星8 個分
824 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
825
826
827 ' 尤度の最大値を求める
828 ' 尤度の最大値を与えるoffset 値(offset_for_max_score% ) を求める
829 offset_for_max_score% =0
830 FOR i=0 to (35-1)
831 if (score#(offset_for_max_score%) < score#(i+1)) then
832 offset_for_max_score% = i+1
833 end if
834 NEXT i
835
836 ' その分布形を求めるためにヒストグラム化
837 INCR hist&(offset_for_max_score%)
838
839 ' 尤度の最大値を与えるoffset 値(offset_for_max_score% ) と,真値( 0 ) の差を840 とる
841 ' 尤度の最大値を与えるoffset 値(offset_for_max_score% ) と,真値( 0) の差の,
842 分散と平均,を求める
843
844
845
846 ' 真の計測方向(2500 行毎に,10 度動くから四捨五入を使う)は以下.
847
848 ' 両者を出力しておく
849 right_orientatoin_idx% = round(i1&/2500, 0)
850 write #20, "right", right_orientatoin_idx%
851 write #20, "sats used for estim", sats_used_for_estimation%
852 write #20, "offset_for_max_score%", offset_for_max_score%
853 For offset%=0 to 35
854 write #20, offset%, score#(offset%)
855 NEXT offset%
856
857 WEND
858
859 ending2:
860
861 write #20, " "
326 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
862 write #20, " "
863 for i=0 to 35
864 write #20, hist&(i)
865 next i
866
867 CLOSE
868
In the experiment, as to the satellite i, azimuth value based on the unit-centered unitfixed
coordinate and elevation value can specify the Pi(azidx; elidx). If the reception
is achieved, Pi(azidx; elidx) is adopted. If not, (1 &iexcl; Pi(azidx; elidx)) is adopted. For
observed all 8 satellites, the products is calculated. If the prefixed exclusion condition,
elevations more than 66 degrees or less than 5 degrees, is met, such a satellite is excluded
for the process. This product is likelihood function L(&micro; = 0)value.
Considering that the antenna is supposed to be rotated by &micro;, likelihood function L(&micro;)
value is calculated for every 36 &micro;(= 0; 10; :::; 34; 35). The &micro;, which generate the maximum
among these likelihood function values, is selected as the maximum likelihood estimator
of the orientation of the unit.
This method can be executed with preceding data correction which reflects the antenna
beam pattern and peripheral environment, especially blockage. It is important this
method make use of undeceived satellite signals as meaningful information.
Probability distribution by maximum likelihood estimator with single unit configuration
is shown in Figure 5.1. The 68 percent confidence interval is 62.8 degrees. The full width
at half maximum (FWHM) is about 52 degrees.
Probability distribution by maximum likelihood estimator with parallel back-to-back
unit configuration is shown in Figure 5.2. The 68 percent confidence interval is 41.0
degrees. The full width at half maximum (FWHM) is about 22 degrees.
Probability distribution by maximum likelihood estimator with triangle unit configuration
is shown in Figure 5.3. The 68 percent confidence interval is 26.0 degrees. The full
width at half maximum (FWHM) is about 19 degrees.
Probability distribution by maximum likelihood estimator with square unit configuration
is shown in Figure 5.4. The 68 percent confidence interval is 24.6 degrees. The full
width at half maximum (FWHM) is about 15 degrees.
Probability distribution by maximum likelihood estimator with pentagonal unit configuration
is shown in Figure 5.5.
Probability distribution by maximum likelihood estimator with sextet unit configuration
is shown in Figure 5.6.
Probability distribution by maximum likelihood estimator with heptagonal unit configuration
is shown in Figure 5.7.
Probability distribution by maximum likelihood estimator with octagonal unit configuration
is shown in Figure 5.8.
5.3 Results of performance evaluation of prototype with
maximum likelihood estimation
The performance evaluation using the prototype system embedded with maximum likelihood
estimation method is introduced. The aim is to effectively estimate the azimuthvalue in more narrow range style. With the those GPS satellite reception data measured
by the prototype in real, maximum likelihood estimator is calculated on each during the
25 hours, or 90,0000 seconds, in the supposed single to octagonal unit configuration of the
5.3 Results of performance evaluation of prototype with maximum likelihood estimation 327
Table. 5.1. Likelihood function values and antenna direction
328 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
Fig. 5.1. Probability distribution of estimator error through maximum likelihood method
with single unit configuration
5.3 Results of performance evaluation of prototype with maximum likelihood estimation 329
Fig. 5.2. Probability distribution of estimator error through maximum likelihood method
with paralle back-to-back unit configuration
330 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
Fig. 5.3. Probability distribution of estimator error through maximum likelihood method
with triangle unit configuration
5.3 Results of performance evaluation of prototype with maximum likelihood estimation 331
Fig. 5.4. Probability distribution of estimator error through maximum likelihood method
with square unit configuration
332 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
Fig. 5.5. Probability distribution of estimator error through maximum likelihood method
with pentagonal unit configuration
5.3 Results of performance evaluation of prototype with maximum likelihood estimation 333
Fig. 5.6. Probability distribution of estimator error through maximum likelihood method
with sextet unit configuration
334 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
Fig. 5.7. Probability distribution of estimator error through maximum likelihood method
with heptagonal unit configuration
5.3 Results of performance evaluation of prototype with maximum likelihood estimation 335
Fig. 5.8. Probability distribution of estimator error through maximum likelihood method
with octagonal unit configuration
336 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
proposed method. Even if it is supposed n units configuration, there are trials of as much
as 90,000/n trials. It is considered to be suitable for this statistical analysis. The satellites
located between elevation angles of 5 and 65 degrees are used for the calculation. The
signal strength threshold are set at -125.0 dBm as the value of the signal strength observed
at the antenna. Using the threshold and parameters, based on the maximum likelihood
estimation theory, the orientation of the antenna of the GPS unit is estimated. From
satellite signal strength records measured in the previous experiment prototype system
in real, the probability distribution of GPS satellite signal acquisition event is prepared
for very small segment at every orientation (azimuth, elevation) viewed from the antenna
fixed coordinate. The probability distribution table is evaluated by the measured data of
GPS satellite signal and the likelihood value is produced. Likelihood value is considered as
a function of the supposed antenna’s bearing as an unknown parameter. The value of the
unknown parameter which makes the maximum likelihood value is thought the estimator
of the antenna bearing. The probability distribution graph is created from the histogram
of the differences between each true value of the antenna and each estimator.
5.3.1 Confidence intervals at arbitrary confidence levels
Confidence intervals at the confident levels of 70, 80, 90% are compared at the every
number of the proposed GPS units. One of main difference between this method andthe method used in the previous chapter might be found on the fact that the undeceived
GPS satellite signals are also taken advantage of in this estimation method. This comes
to be possible as the likelihood function is able to be created based on the tremendous
records of GPS signal strength data measured in the prototype system experiment using
the proposed method in the previous Chapter.
As a result, the widths of confidence interval of confidence level of 70 %, for the supposed
systems of from single to octagonal unit configurations, are 77.1, 41.9, 36.0, 25.8, 20.1,
15.0, 11.0, 9.9 degrees, respectively. Besides, the widths of confidence interval of confidence
level of 80 %, for the supposed systems of from single to octagonal unit configurations, are
revealed as 170.3, 82.6, 71.8, 58.2, 44.0, 39.6, 31.8, 27.6 degrees, respectively. In addition,
the widths of confidence interval of confidence level of 90 %, for the supposed systems of
from single to octagonal unit configurations, are also made clear as 170.3, 82.6, 71.8, 58.2,
44.0, 39.6, 31.8, 27.6 degrees, respectively.
Table 5.9 shows the confidence interval widths acquired at arbitary confidence levels by
the maximum likelihood estimation method using the prototype experiment.
5.4 Comparison of simulation, prototype and prototype with
maximum likelifood estimation
A clear-cut graph is drawn for the design choice support to built cost-effective embodiments
of the proposed method, where the relationship between the number of the antennaand the width of confidence interval for each confidence level.
All the three evaluation value is illustrated in the Figure 5.10
At first, logically possible (ideal) ALW values was investigated in detail and drawn as
the lowest curve. (Another research result on the number of the satellite signals is not
included in this graph. At the result, see chapter 3.)
Secondly, the prototype was built and the performance was evaluated in the almost
unblocked (clear-path) condition It has a strong merit to make a strict azimuth limitation
in the 99.99% confident interval. Although the ALW is not so narrow, the repetitive trial
easily leads to the narrower results. Therefore this is suitable for serious decision making
5.4 Comparison of simulation, prototype and prototype with maximum likelifood estimation 337
Fig. 5.9. Graph of relationship of Confidence interval widths for confidence levels by 10
percent increments and number of supposed antennas, based on result of prototypesystem with the maximum likelihood estimation
338 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
such like the route selection downward from the ridge of a snow mountain. In such a case,
once taking a path downward, the wrong orientation selection often leads to the serious
distress, i.e. arrival to a bottom of a ravine which does not leads to any habitant area.
To mountaineering up again is too tough at such kind of situation.
Finally, the MLE processed prototype result are shown as a curve close to the logical
possible ideal ALW curve. The MLE estimator’s excellence is confirmed here. This can
be considered as a kind of azimuth identification with a statistically and quantitatively
described error features. The 68 percent confident interval is very close result to the
logical possible ideal ALW curve.
With as much as high ratio of about 70 percent reliability, it will be used for a voice guide
for the like for a beautiful/interesting piece of scenery. In this category, from a viewpoint
of historical, traditional, cultural, folkloric, scientific aspect, guides for constellations in
the night sky, artificial constructions, beautiful sceneries, world heritages are included.
Lifelong education guide talking, such like the constellation watching and learning on
related works of art, mythology, history of science , and/or cultural tourism guide talking
for world heritage such like scattered constructions of the precinct of cathedrals, temples,
shrines would be suitable target.
The guide would start to help the user to find the distinctive target and slowly guide the
line-of-sight to the next target which the story refers to. This function does not always
need to work. Usually, the system may exist as a latent possibility in the portable digital
audio player which provides favorite music by earphones. Then, if the user came to a spot
and face the orientation, the audio player fades down the music and ask the user if he
would like to be assisted by the audio story related to what he look at.
GPS can provide also time. It helps meaningful information of timely natural (astronautically,
botanical, biological, ecological)/cultural events the orientation he looks at,national/local festivals near the location.
5.4 Comparison of simulation, prototype and prototype with maximum likelifood estimation 339
Fig. 5.10. Relationship between number of proposed unit and maximum likelihood estimator’s
confidence interval widths at confidence level of 70, 80 and 90 %
respectively, superimposed on the azimuth limitation widths obtained from
the simulation and the prototype experiment
340
Chapter 6
Discussion
In this chapter, with the informative figures obtained from the intensive simulation, the
first and second experimental measurements with the prototype with available parts, a
practical design for the device which embodies the proposed method will be discussed.
In order to strengthen the international competitiveness of this nation, it is most improtant
to carry out research and development from the its initial stage with a strategyhow to ensure and utilize related interectural properties with a view point of global universality
[98].
1979 年の海上における捜索及び救助に関する国際条約(SAR 条約)は,沿岸国が自国の周
辺海域において適切な捜索救助業務を行うための国内制度を確立するとともに,関係国間の協
力により,究極的には,世界の海に空白のない捜索救助体制を作り上げることを目的としてい
る。我が国は,同条約に基づき,国内的な体制の整備を行う一方,隣接国とのSAR 協定の締
結により国際的な協力体制の確立に努めており,現在,米国,ロシア及び韓国とそれぞれSAR
協定を締結している。 また,近隣諸国等の要請に応じて,海上における捜索救助体制の整備
のため,研修員の受け入れ,専門家の派遣等の技術協力を積極的に推進している。[36]
通訳案内士法とは,通訳案内士法に基づき,報酬を得て,通訳案内(外国人に付き添い,外
国語を用いて,旅行に関する案内をすること)を業として行おうとする者.通訳案内士法に基
づき,通訳案内士試験に合格し都道府県に登録した者のみが実施できる.
「民間外交官」とも呼ばれ,言語バリアーを除去するのみならず,わが国の旅行地としての
魅力を正確かつ適切な形で,外国人旅行者に対し直接アピールするための重要なソフトイン
フラ.
言語的偏在や,地域的偏在があるといった課題[31],および,また,無資格ガイド行為に対
する有効な対応手段が未確立である課題[31] もある.
341
Fig. 6.1. Application category 1: safe and secure society
342 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.2. Application category 2: Symbiosis Society
343
Fig. 6.3. Application category 3: assistive technology
344 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.4. UN ISDR [165]
345
Fig. 6.5. Disaster relief coordination [167]
346 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.6. Japan disaster relief vest[103]
347
Fig. 6.7. Disaster cycle [176]
348 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.8. Equipments avialable outdoors [76]
349
Fig. 6.9. A popular simulatior for peaks identification in views on mountaineering [164],
frequency chart of reasons for distress, distress table [75]
350 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.10. Hazardmap of Momozono area at Nakano Ward in Tokyo, Japan, created bythe municipal office of Nakawo Ward, assembled by the Ministry of Land,
Infratsructure Transportation and Tourism, Japan [60]
Fig. 6.11. Rescuepack, typical (inludes survival almi foil sheet
351
Fig. 6.12. 海難船舶隻数及びそれに伴う志望・行方不明者数の推移[36]
352 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.13. United Nation’s Education, Science and Culture Organization (UNESCO)World Heritage [150]
353
Fig. 6.14. Recent tourism coordiantion [150]
354 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.15. The University of Tokyo: 5000 registered tangible cultural assets memorial
symposium poster
355
Fig. 6.16. Application: guide for each architecture located in toshogu shurine (World Heritage
Site including national treasures and important tangible cultural assets)
[69]
356 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.17. Application for literature tourism[152], Lake Windermere, the Lake District
National Park, U.K. (Visit and walk the place of the model of a children’s classic
literature)(my crosssection point of classic children’s literacture, nature walk,
goespatial data, Enlish, certificate tour guide and GPS: A England Children’s
Classic Literature Location Tour)
357
Fig. 6.18. Visitor ranking of the nations in the world [70]
358 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.19. Outdoors museum of dazaifu city [71]
Fig. 6.20. Application: Antarctica tour boom [73]
359
Fig. 6.21. Application: google street view and map editor [72]
高等学校、大学への進学率は、「団塊の世代」が学齢に達した頃に目立って上昇しており、
50%程度であった高等学校の進学率は「団塊の世代」が高校に進学した昭和37(196
2)年には約64%に達した。その後も、高等学校、大学の進学率は上昇し続けたが、「団塊
の世代」は高学歴化の象徴であった(図6.23)。こういった高等教育への志向は,文化的な事
柄への深い関心の背景になると考えられる.さらに,国際社会との交流の必要性の高まりか
ら,わが国の独自性への視座を深めることが当然求められるという意味で観光立国を理解す
ることもでき,その意味でも文化的な理解を深めることが普通人にも普及しているし,今後
も浸透すると予測される.加えて,総合的学習の時間などに見られるように,教科の枠組を
超えて,自分の興味関心に基づく学習の重要性への理解が推奨されており,その際には,教
室を出ての学習行動も許容される.このような観点でも,屋外を歩行する際に目にすること
は,すべてわが国の独自文化であり,文化的な理解が教育にも浸透してくる時代の到来が近
い.その上,GPS を用いた本提案は,無線通信などを援用するデジタルデバイス(携帯電話,
無線LAN,bluetooth,IrDA, 等)と組み合わせて,さらにデジタル入出力装置(mp3 音楽プレ
イヤー,デジタルカメラ,デジタルvideo camera, ボイスレコーダ)等と組み合わせて文化的
な関心を深めることが可能な時代となっている.
時代とともに,価値規範の変革がある.有り余る資材を投入して,値の品質を,追求するの
360 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.22. Overview of the authorized plans to maintain and preserve histric scienic
zone (authorized by the Ministry of Land, Infrastructure Transportation and
Tourism, the Ministry of Education, Culture, Science and Sports, the Ministry
of Agriculture, Forest and Fisheries on 11th March 2009, based on the act to
preserve and maintain historical scenic town [64])
361
Fig. 6.23. 進学率の推移[39])
ではなく,現在,あるもので,簡単・廉価に手に入るもので,得られる最大限のものを,効率
的な範囲内で追求しよう,というエコロジーの精神に基礎を置いている.そこで,GPS の宇
宙部分と管理部分という大きなインフラからの,情報を,大掛かりにならない現状の使用者部
分の次元で,最大限にその潜在力が発現されることを妨げない,という発想での2010 年頃の
発想に基づく提案である.
同時に,1990 年ごろのインターネットの発想にも基礎を置いている.つまり,精密性や
完全性を放棄する代わりに,簡便性や簡素さ,廉価さを採用する.大型メインフレームからダ
362 Chapter 6 Discussion
ウンサイジングしてのパーソナルコンピュータやラップトップやPDA になったように,精密
なネットワークから無保証のIP ネットワークになったように,市民に受け入れられる水準の,
簡便性と引き換えの,パケット到着無保証性とセキュリティ放棄に,価値を置いている.この
時期のインターネット使用者は有る程度の有識者であり,その欠点を熟知した上で簡便性と接
続容易性を歓迎した.
使用者が有る程度高度な判断力と専門性(医療や救助や建築構造強度や地震学など)を持っいることを想定している,しかし,その判断力と専門性は日常的に医療現場や消防・警察
現場等で発揮されるもので(地磁気に関するものではない)ことを想定している.そのような
者が,被災地現場で,調整活動を行うために,判断に次ぐ,判断を行って行動する際に便利な
のは,地磁気の3誤差の推定などは目に見えない地下の様子やカバンの中のようすや送電線の
様子などを逐一判断せざるを得ないため,逐一疲労する.一方,反射波の可能性であれば,目
で見える上,その現場一帯でだいたい均等な推察が働けるため,逐一疲労するということが少
ない.こういった使用文脈から適否が簡単に判断できそれが比較的長時間適用できる場合に,
向いている技術であり,使用者を疲弊させない.(そもそも磁気に関しては小学校の授業から
大学の量子力学まで無視できない断絶があるため,適切に理解できないものが多いという指摘
があり,筆者もそれに賛同するものであるため[?],あまり,陸上での地磁気の一般人の使用,
それも,他人の命がかかわることへの使用を,推奨しない立場である)
文部科学省では,自然体験活動等の体験活動を行う事業を実施することとしている。[35]
これは,青少年の社会性や豊かな人間性をはぐくむため,関係省庁と連携し,地域の身近な
環境をテーマに体験活動を行う事業,青少年が自立した人間として成長することを支援するた
め,青少年の主体性・社会性をはぐくむことを目指すものである.
また, 農林水産省では,各地で取り組まれている農業・農村体験活動を将来的に定着させ
るための全国的な組織作りへの支援及び農業・農村体験学習の受入れに関する情報提供等の支
援を行なうこととしている[35]。
環境省では,自然と触れ合う活動の推進の一環として,地方公共団体等との協力の下,
「自然とふれあうみどりの日の集い」(4 月29 日),「自然に親しむ運動」(7 月21 日から8 月
20 日),「全国・自然歩道を歩こう月間」(10 月)等を通じて,自然観察会や歩こう大会を行っ
ている[35]。 全国各地の国立公園等では,文部科学省と連携して,自然や環境の大切さを学
ぶ機会を提供する「子どもパークレンジャー事業」を実施している。 これらのことにより,
青少年が自然と触れ合う機会を提供し,青少年の健全な育成や自然系環境教育の推進に努めて
いる。 また,このような行事を中心とした自然系環境教育活動を積極的に推進するため,自
然解説指導者育成事業により,活動の指導的立場にある専門職員の研修を行うとともに,国立
公園等における活動に協力するボランティアの養成・活動支援等を行う「パークボランティア
活動推進事業」を実施し,活動を担う人材の養成に努めている。 さらに,地域における環境
保全活動等を支援する「こどもエコクラブ事業」を地方公共団体等と連携しつつ実施し,環境
に関するわかりやすい情報の提供や,全国交流会の実施等を行っている。 なお,平成16 年
10 月に完全施行された,「環境の保全のための意欲の増進及び環境教育の推進に関する法律」
(平15 法130)には,環境保全に関する理解と取組への意欲を高めるため,環境教育・環境学
習の推進や自然体験等の機会や情報の提供などの措置が盛り込まれており,同法7 条に基づ
く「環境保全の意欲の増進及び環境教育の推進に関する基本的な方針」(平成16 年9 月閣議決
定)には,環境教育を通して命の大切さを学ぶことなどの基本的な考え方を明らかにするとと
もに,発達段階に応じた環境教育の推進や自然体験活動等の推進のための基盤整備等に関する
具体的な施策を定めたところであり,今後,同法及び基本方針に基づき,人材育成,拠点の整
6.1 Application: five axes for categorization 363
備等を推進していく。
また,科学技術に関する青少年等の理解の増進と関心の喚起を目的として, 創造性と主体
性に富み,科学技術に対する夢と情熱を持った科学技術関係人材を育成するとともに,国民が
科学技術を身近に感じ,強い関心を抱くような社会環境をつくりあげていくため,関係各省庁
では,「科学技術基本計画」(平成18 年3 月閣議決定)を踏まえ,各種の施策を実施している
が,その中には,青少年を含む一般市民への天体観望会(対応:国立天文台)や,青少年や家
族等を対象とした科学教室・野外観察会の開催(対応:国立科学博物館)等が含まれる.本提案はこれらの各省庁の活動の支援にも有効に用いることができる.
6.1 Application: five axes for categorization
The applications of this proposed system are so many.
In order to categorize all of them, the author consider five category axes is helpful.
6.1.1 First axis for categorization: utilization
The first axis is what kind of “utilization” the proposed system is utilized for. Along
this axis, the following five application groups are currently discussed.
(1) Emergency rescue or medical teams’ equipment on disaster response
Accordingto to [176], disaster managemenet cycle is represented by the circulation of
the following efforts:
&sup2; Mitigation: Activities that prevent disaster, reduces damaging disasters that are
inevitable
&sup2; Risk Reduction: Anticipatory measures and actions that seek to avoid fture risks
resulting from a disaster before it hits
&sup2; Prevention: Avoiding a disaster even in the last moments
&sup2; Preparedness: plans or preparations made to save lives or property
&sup2; Response: Actions taken to save lives and prevent property damage, including the
implementation or action plans
&sup2; Recovery: Actions that assist a community to return to a sense of normalcy after
a disaster
Natural hazards are naturally-occurring physical phenomena caused either by rapid or
slow onset events having atmospheric, geologic and hydrologic origins on solar, global,
regional, national and local scales.
Natural disasters are the consequences or effects of natural hazards, but natural phenomena
do not automatically have to spell disaster.
The occurrence of natural disasters are on the rise. Images of the devastating Myanmar
cyclone and China Sichuan earthquake will remain with us for a long time. Disaster preparedness
and mitigation are among the key objectives in UNESCO’s Strategy. Operating
at the interface between education, science, the social sciences, culture and communica364
Chapter 6 Discussion
tion, UNESCO has a vital role to play in constructing a global culture of disaster risk
reduction. More
Responding to disasters efficiently is an important aspect of mitigating their effects. This
implies setting up means of emergency management and planning beyond emergency for
longer term needs for reconstruction and rehabilitation.
In order to save more lives in a disaster response, it is most important for Emergency
Medical Technician Paramedics (EMTP) to reach the scene of emergency as soon as possible
right after the disaster. This requirement obliges them to leave for the devastated
area before acquiring enough information in the very initial stage of the disaster response.
Only after arriving at the devastated area, they face to their need to acquire the latest
and detailed information on their own while they carry out their efforts to reach the location
of casualties, often on foot due to rubble and debris. To make their on-the-spotloads lighter and shorten the time for them to reach casualties in, a novel practical user
segment is required for an Emergency Medical Technician Paramedic as a pedestrian,
which can provide them with usable functionalities as part of communication and navigation
infrastructures. In this background, this proposed method of azimuth limitation is
considered useful especially to help efficiently Emergency Medical Technician Paramedics
reach casualties as soon as possible, as an essential element of a future-oriented practical
telemedicine system [184].
In other words, a solution for a kind of ”The Last-Mile Problem” of Emergency Medical
Technician Paramedics in telemedicine operation, especially in the initial stage of a
disaster response, will be proposed in our researches. In the next generation telemedicine
framework, we think it will be important how soon for Emergency Medical Technician
Paramedics to reach casualties and start the adequate telemedicine procedure. In this
context, space technologies are attractive. It is rather required to make an invention of
a more practical user segment, of Global Positioning System, which can provide pedestrians
with not only the positioning information but also azimuth information. At the
same time, the user segment should be designed as satellite communication’s portable
receiver/transmitter. It has to be implemented in a wearable, lightweight and economical
fashion in order to be practical for Emergency Medical Technician Paramedics who carry
out telemedicine operations effectively in disaster response. Our aim is to shorten the time
for Emergency Medical Technician Paramedics to get to the scene of emergency and to
contribute to saving more lives in close consultation with doctors in telemedicine systems.
原子力災害対策特別措置法下の対応体制[43] では,「原子力災害対策の強化を図り、原子力
災害から国民の生命、身体及び財産を保護する」ため,「適切な初期動作を確保するために
は、迅速に正確な情報を把握することが必要」であるとしている.
原子力施設等側からの視点で安全性を高める試みはいくつもあるし,被爆後の医療に関して
も同様であるが,現実に事故はおきてしまった際,住民側が取れる,有効な防災対策としては,
迅速な通報と事故公表に基づく,避難(あるいは屋内退避の)指示を受けての,住民側の避難
である.
原子力施設等の防災対策として,避難も重視されている.これは被爆の軽減のためである.
6.1 Application: five axes for categorization 365
住民には,「避難等の支援」において,本装置が役立つ.
災害応急対策支援機関,警察・消防・自衛隊等,被爆医療機関,原子力事業者の専門家や救
助ロボット等の,事故現場や避難場所への,「迅速な接近」には,本装置が役立つ.
また,こういった緊急時に有効な,「撮像共有による情報共有」においても,本装置が役立
つ.これは,あわただしく情報を言語的に整理している時間も惜しい際に,簡便な方法で,位
置,方位,時刻が記載された,撮像を共有することで,意思決定者の判断が迅速かつ適切にな
る効果が期待できる.
地震・津波・台風等の災害経験が多く,原子力発電所とその事故災害経験も少なくない,わ
が国としては,科学技術を用いてこれらの減災・防災に貢献することが望まれ,その有用性か
ら,国際的な標準化も求められる.
時間的,位置的に,日常シーンにおいて,方位はあまり必要と感じられる局面は多くない.
そこは
(a) 言語の意思疎通性がある安全な他者(たち)が前提される世界
(b) 自らの経験も知識もある地理空間世界
(c) 社会,組織も,稼動し,援助期待可能な世界
このような日常シーンにおいては,方位はあまり重要でない.しかし,非日常シーンにおい
ては,方位は重要.
特に,つぎのような非日常世界で,方位は重要
(1)日常が破壊された際の「救援活動」特に国際救援活動(a,b,c が非保障),
(2)日常では重視される効率が度外視され,個性的関心が導く探求で価値獲得を意図する活
動「興味関心にそう研究活動」( b が非保障, c もやや非保障)
(3)能力の一時的喪失や長期的喪失による非日常時相当の「障害者・高齢者の移動活動」(b,c
が非保障) である(試行錯誤は高コストすぎる).
(1)「救援活動」のごく初期には,個人の判断に次ぐ判断の連続が重要な役割を果たす.そ
こではお決まりの解はない.そこで個人の判断に次ぐ判断を助けるために,本提案はそれを有
効に補佐する(報告書作成や,撮像や,記録や,共有や,分析において).その際の活動を阻害
しない,軽量・廉価・多機能性・ミスリードを誘発しない特性などが生きている.ここでは,
多数のものが崩壊している現場で,すべてを正確に把握することはできない.その場での,判
断に正解はない.その場で,導くものはセンスである.そのセンスによって後の救援の有効性
が大きく変化する.そのセンスの導く能力の発現が損なわれることは避けられるべきである
[62].
情報収集時機器入力情報としての効果もある.個々人の装備が上がり,empower するにつれて,総合調整としてのUNOCHA 等の調整もエレガントになることに貢献する.つまり混乱の中で,撮像に位置と方位と時刻が記録されていれば,それを衛星電話で安全な地点の本部
に転送するだけで,状況把握が容易になり,後から到着の隊をどこに派遣すればよいかの判断
が的確になることに貢献する.
366 Chapter 6 Discussion
(2)「興味関心にそう活動の範疇」これは教室に限定されず全人的なダイナミズムをとめな
い動きのなかから生まれてくる.GPS が必要.方位が必要.これらは自動記録が良い.全人
的なフロー体験をとめない.お決まりのことをやっていたのではだめで,ということころが,
従来型の教育の価値の対極にある.その意味で,効率性はよくなく,また,定量的な教育効果,
記憶効果も計測できにくい.その意味で,枠組に依拠した価値をよしとする教員などには評判
が悪い傾向がある.しかし,次第にその意味が,効率にあるのではなく,望ましいダイナミズ
ムを生み,生きる力を強めることにあることが理解されてきている.これと同じく,奉仕・体
験活動も効率がよくなく, 評価もしづらいことが評判がよくないかったが,その本来的は意味
は,生きる力を高めるダイナミズムが生まれることにあろう.こういった従来とは対極価値
「も」注目されてきた現在,本提案はそれを有効に補佐する(報告書作成や,撮像や,記録や,
共有や,分析において).その際の活動を阻害しない,軽量・廉価・多機能性・ミスリードを
誘発しない特性などが生きている.これは子供の教育の特化した書き方であるが,これを,大
人にも適用する場合,文化観光,地域活性化,伝統文化理解などのことになろう.これも従来
の効率性の価値の対極にある価値だが,これによって狙っているものは経済というよりは,ダ
イナミズムが生まれることなのである.そこでは効率性を度外視した個性の発現による個人個
人ことなる展開を遂げる.そこでは,個人の興味関心がその人を導くのであり,必要以上の正
確さを追求するためにその導きが損なわれることは避けねばならない.
「斬新な発想やイノベーションが鍵となるICT分野においては、人的資源の優劣が国際競
争力に直結しており、ICTを活用して高い付加価値を創造できる高度なICT人材の育成
が不可欠である[61]。」これも同じことを述べているのである.
○既存の教科の枠を超え,興味関心に根ざした,特定の主題にそって,総合的に学習を組織
しする総合学習の時間.
◆総合的学習の時間(総合学習) 〔教育・学校の問題〕[2006]
教科の枠を超え、特定の主題にそって総合的に学習を組織する教育課程・方法。具体的な課
題や体験に即して探求的な活動を発展させ、生活や興味に根差した学習を行う。大正期自由教
育の合科教育・合科学習、戦後初期のコア・カリキュラムも同様の考え方に立つ。1996(平成
8)年の中教審答申で「生きる力」の育成の重視が強調され、98 年の教育課程審議会答申で小・
中・高校に「総合的な学習の時間」を導入することが提言され、学習指導要領改訂をみた。国
際理解、情報、環境、福祉、健康などの課題を総合的に探求し、体験学習や地域の特色をとり
いれた学習が奨励されている。時間数は小学校で3 年生以上に週3 時間程度、中学校で各学年
週2 時間程度、高校で105 から210 単位時間をあてる。児童・生徒の主体性の尊重、特別非
常勤や地域ボランティアの活用、環境教育のための学校ビオトープ(野生生物の生息空間)の
整備、高校・大学の連携などの積極的な動きがみられる反面、予算措置がなく、情報や研修が
不十分であること、教育評価のあり方などの問題がある。
○国外などでの奉仕・体験活動
◆奉仕・体験活動〔教育・学校の問題〕[2006]
6.1 Application: five axes for categorization 367
2002(平成14)年の中教審答申では、奉仕・体験活動を「自分の時間を提供し、対価を目的
とせず、自分を含め他人や地域、社会のために役立つ活動」と幅広く定義するとともに、「新
たな『公共』に寄与する」、学校として体制づくりを行う、大学入試への反映、などの体制づ
くりを提言し、正規の教育課程への導入を奨励している。奉仕・体験活動は学校と地域の連携
を必要としており、特に職場体験活動は青少年の職業選択やキャリア教育、インターンシップ
制度など、事業所・職業関連機関などの協力が求められる。
総合的な学習の時間(地域を歩き,デジカメ撮像しつつの,テーマ研究の,入力デバイス)
として有用な可能性.それらは,従来の枠組を超えることを狙っているため,時として,テー
マを設定して,慣れ親しんだ地域の屋外歩行で,発見,探検により,なにかをつかみとること
を狙っている.そういった,際に問題となるのは,報告書の作成の困難である.そのような,
偶発性も入れ込んだ,遇ゆう性も入れ込んだ,共時性も取り込んだ,学習や発見において,は,
本ツールの有効性が発揮される可能性がある.少なくとも,報告書の作成には便利である.報
告書の作成の困難は,国際協力機構の国際緊急援助隊の報告や,日本福祉大学の海外ボラン
ティア教育プログラムでも指摘されており,そういった感動的な体験の記録,共有,事後分析
によるさらなる将来的な知恵の発見などにも有用であろう.[63]
United Nations Disaster Relief Office (UNDRO), organization founded in 1971 by the
General Assembly of the United Nations to mobilize and coordinate relief activities from
various sources in times of disaster. UNDRO was established to coordinate United Nations
(UN) relief with aid given by governments and nongovernmental organizations, particularly
the International Red Cross and Red Crescent Movement. It worked to raise the level
of preparedness, especially in developing countries, and to prevent disasters by encouraging
preventative planning in such areas as scientific and technological developments. In
times of disaster UNDRO acted as an information center, ensuring that relevant data from
the disaster site reached those offering aid. UNDRO worked with the Secretariat of the
United Nations to promote international cooperation in finding adaptable and low-cost
methods to reduce the likelihood and impact of disasters.
In 1991 the United Nations passed a resolution to strengthen its relief efforts and created
the position of emergency relief coordinator (ERC). UNDRO soon afterward became part
of a newly created Department of Humanitarian Affairs (DHA), and the ERC was given the
title of undersecretary-general for humanitarian affairs. In 1998 the DHA was reorganized
into the Office for the Coordination of Humanitarian Affairs (OCHA). OCHA replaced
UNDRO and the DHA.
A Brief History of Japan’s Disaster Relief c[65]
1979 - The first Japan Medical Team (JMT) is formed:
The Japanese government dispatches an observer team to assist an influx of Cambodian
refugees who fled to Thailand during that country’s civil war and the first Japan Medical
Team (JMT) is formed. In the next several years a total of 13 teams comprising 407
personnel work with Cambodian refugees.
1982 - The Japan Medical Team for Disaster Relief (JMTDR) is founded:
Large numbers of medical personnel register as volunteers with JICA. Responding to such
widespread interest, the government develops a system to provide speedier disaster relief
in overseas crises, including the dispatch of the volunteers, which becomes known as The
Japan Medical Team for Disaster Relief (JMTDR).
368 Chapter 6 Discussion
1984 - The first mission:
The first JMTDR teams are dispatched to Ethiopia to assist some of the millions of poor
peasants facing death in one of the worst droughts of the century.
1985-6 - Expanding its role:
After helping earthquake victims in Mexico and survivors of a volcanic eruption in
Columbia, disaster experts realize that a more comprehensive approach is neededincluding not only the dispatch of medical staff, but also experts in search and rescue
and recovery.
1987 - The Japan Disaster Relief (JDR) Law is enacted:
On September 16 the JDR law is enacted, creating Japan’s first comprehensive and officially
recognized disaster relief system. JDR teams, which replace JMTDR, consist of
rescue and medical specialists and other personnel able to respond to various types of
overseas crises.
1991 - Closer links with JICA. Direct assistance to refugees ends:
In order to be more effective and flexible in dealing with global disasters JDR establishes
an office within JICA. A medical team assists Iraqi refugees from the GulfWar who sought
safety in Iran and Turkey, but it will mark the last time such assistance is offered because
of a change in the JDR law the following year.
1992 - The JDR Law is revised and combined with the International Peacekeeping
Operation (PKO) Law:
The revision divides responsibilities. The PKO Cabinet Office is now in charge of refugee
assistance while JDR will be responsible for natural or manmade disasters. In addition,
SDF units can now be dispatched whenever necessary for major disasters as a JDR team.
1995 - Providing aid in Japan and around the world:
In the next eight years teams are dispatched as a series of earthquakes rock countries
around the world and in Japan itself. But there are also other natural disasters in
which millions of people need assistance including floods, volcanic eruptions and tsunamis.
Adding to the world’s woes, there are numerous man made catastrophes including oil spills,
pollution crisis and the outbreak of SARS in Asia.
2004 - The Great Asian tsunami and other disasters:
It was one of the world’s worst calamities in which at least 240,000 persons were killed
and millions made homeless. Fourteen teams including rescue and medical specialists and
SDF units are dispatched to Sri Lanka, the Maldives, Indonesia, and Thailand.
2005 - The Pakistan earthquake:
Following the catastrophic tsunami, a fresh earthquake hits northern Pakistan killing more
than 73,000 people. Rescue and medical teams and a SDF unit are sent to the region.
2006 - Earthquake rocks Indonesia:
Thousands of people were killed when an earthquake struck Indonesia’s Central Jawa
region. A JDR medical team and a SDF unit were sent to the disaster site. They
supported local medical authorities, and the medical team operated a mobile clinic in
remote villages.
(2) Evacuation assistance on large scale disaster
Voluntary evacuation or self-evacuation activity has come to be important in these days
as well as evacuation measurements by the government or local municipals, in the cases of
large scale disasters including atomic power plant accident such like at Tokaimura atomic
plant critical accident in 1999.
In those cases, one of most important action is to leave the place near to the accident as
soon as possible in order to decrease the total exposure time to harmful high energy ray.
The proposed method is useful for the community to began the evacuation process on the
warning of the accident at the very initial phase because the latitude and longitude input
6.1 Application: five axes for categorization 369
can tell the user which way to leave for.
(3) Focus driven outdoor e-learning and cultural tourism assistance
In order to cultivation of aesthetic sentiments, education about the scenenic beauty in
the nature and architectural heritages with respect to traditional and cultural aspects. In
this era for cultural mutual understanding, the importance of such kind of activities grows
rapidly. The proposed method for azimuth acquisition, even in the standing still to focus
on a ground feature or the like, is to provide the explanation about the universal value
of the architecture or natural thing. For this, GIS and cell phone or digital audio player
provide strong assist to help the proposed method to realize the feasible e-learning device
for daily life. UNESCO, United Nations Education and Science and Cultural Organization
as a special agency of United Nation’s, designate World heritages all over the world. In
Japan, the Ministry of Land, Infrastructure and Transportation established the National
Tourism Bureau.. These facts are also evidence of the tendency of the common under
standing of the world.
The proposed system will be used for a voice guide for the like for a beautiful/interesting
piece of scenery. In this category, from a viewpoint of historical, traditional, cultural,
folkloric, scientific aspect, guides for constellations in the night sky, artificial constructions,
beautiful sceneries, world heritages are included.
Lifelong education guide talking, such like the constellation watching and learning on
related works of art, mythology, history of science , and/or cultural tourism guide talking
for world heritage such like scattered constructions of the precinct of cathedrals, temples,
shrines would be suitable target.
The guide would start to help the user to find the distinctive target and slowly guide the
line-of-sight to the next target which the story refers to. This function does not always
need to work. Usually, the system may exist as a latent possibility in the portable digital
audio player which provides favorite music by earphones. Then, if the user came to a spot
and face the orientation, the audio player fades down the music and ask the user if he
would like to be assisted by the audio story related to what he look at.
GPS can provide also time. It helps meaningful information of timely natural (astronautically,
botanical, biological, ecological)/cultural events the orientation he looks at,national/local festivals near the location.
Azimuth information and human visual field
アメニティターミナルにおける旅客案内サインの研究報告書
交通アメニティ推進機構
平成8 年度
第2 章 情報伝達の基礎的条件に関する調査
第1 節 人間の知覚特性に関する調査
この節では、建築学、人間工学等の文献から、人間の知覚特性についての資料を抜粋する。
370 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.24. Information acceptance in human visual field (modified from [132])
1.視覚特性
1) 視覚の重要性(日本建築学会編:高齢者のための建築環境、1994、p.84、彰国社)
○人間は、5 官(目、耳、鼻、舌、皮膚の五つの感覚器官) により生体内外からの刺激を受け
取りそれらに対して正しく反応することにより生命を維持し生活を遂行しているが、5 感(視
覚、触覚、臭覚、味覚、触覚) を通じて得られる情報のうち最大のものが視覚によるそれであ
り、量的には、視覚は全体の8 割以上の情報を担当している。
2) 視力
6.1 Application: five axes for categorization 371
Fig. 6.25. Information acceptance in human visual field (modified from [132])
○ものの見え方は人間の生理的・心理的特性と、もの自体とそれが置かれている環境特性と
によって規定される。前者の普遍的な尺度が視力である(日本建築学会編:建築設計資料集成
3 集(1980)、p.41、丸善)。
○視力とは物体の形状を認識する能力であり、形態覚の鋭敏さを意昧する。具体的には閾値
視角(分) の逆数で表す。1909 年の国際眼科学会で視力の標準指標はランドルト環とすること
が決定した。ランドルト環は太さと切れ目の幅が外径の5 分の1 と定められている。切れ目
の幅が視角1 分のランドルト環の視力は1.0 である(佐藤泰正編:視覚障害学入門、1991,p.21,
学芸図書株式会社)。
○視力は網膜の中心で一番大きく、周辺へ行くに従って極端に低下する。中心から30’ ずれ
ただけで視力は半分になる。中心と等価に見えるランドルト環の大きさを示したのが図3 で
ある。周辺視によって発見された対象物を詳細に視認するために、眼球あるいは頭部の運動に
よって、中心視でとらえようとする。
372 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.26. Information acceptance in human visual field (modified from [132])
6.1 Application: five axes for categorization 373
Fig. 6.27. Information acceptance in human visual field (modified from [132])
3) 視野(日本建築学会編:建築設計資料集成3 集(1980)、p42、丸善)
○一般に目を固定して見える範囲を視野(静視野) という。片目での最大視野は150° (水平
角) にもなるが、その視野全体を一様の精度で見ることは出来ない。視角にして約1° 20’ の
大きさを持つ中心かと呼ばれる部分の視力が大きく、ものを注視し詳細な情報を得るという機
能を持っている。それに対して中心か以外に相当する部分は周辺視と呼ばれているところで、
光の点滅を感ずる能力、あるいは運動する物体を発見する能力をもつといわれている。また車
両走行のような場合には、速度によって視野の狭さくが生ずる。
374 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.28. Information acceptance in human visual field (modified from [132])
○人間の目と写真機のレンズとを比較してみると、色彩弁別が可能な両眼視野の大きさはほ
ぼ焦点距離20mm のレンズに相当する。

4) 視線の向き(日本建築学会編:建築設計資料集成3 集(1980)、p42、丸善)
6.1 Application: five axes for categorization 375
○通常の視線の方向は水平方向より下向きに偏っており、立位のとき約10°、座位のとき約
15°下向きであるといわれている。したがって楽に見ることのできるのは、ふかん景である。

5)眼球・頭部運動と視野(日本建築学会編:建築設計資料集成3 集(1980)、p.42、丸善)
○目の能力は中心かのごく狭い部分が優れているので、空間的に広がっている対象を正しく
把握するためには、常に眼球運動によって、必要な部分に視線が向けられなければならない。
したがって目の動きが可能な範囲(注視野)に対象があるとき、その全体像を容易に見ること
ができる。さらに頭部の動きによって、より広範囲の対象を見ることが可能となる。自然に頭
を動かせる範囲は、左右各45°、上下各30°であるが、これは自然景観などがまとまった画
面としてみられる限界と考えることが出来る。また頭を回転したときは、正面視と比較して視
野は狭くなる
Characteristics visual information projected on the retina is known as follows:1. discriminative visual filed
2. effective visual field : Level visual field is within about 15 degrees each for left and
right side, vertical visual field is within about 8 degrees for upper side and about
12 degrees for lower side.
3. attention stable visual field: Level visual field is within from about 30 degrees to
about 45 degrees each for left and right side, vertical visual field is within from
about 20 degrees to 30 degrees for upper side and from about 25 degrees to 40
degrees for lower side.
4. induction visual field: The horisonntal width of the level visual field from about 30
degrees to about 100 degrees. The vertical width of the vertical visual field is from
about 20 degrees to 85 degrees (35 degrees for the upper side, 50 degrees for the
lower sie).
5. auxiliary visual field: The sensitivity for information acceptance is extraordinarily
lowered. Only strong stimuli can induce the attentive motion. Level visual fieldfrom about 100 degrees to about 200 degrees, vertical visual field is from about 85
degrees to 135 degrees.
If the object locates outside auxiliary visual field (200 degree), the object can not be
recognized easily. It requires search associated with the rotation of body axis. Ii is not
light cognitive load . The probability of such kind of incident is 160 degree / 360 = 44.
4%. It means the probability is more than two fifth to acquire pattern match. Azimuth
information provision is effective not to make the user to search for the target and to
permit the user to focus the attention on the target as he feels interesting in this kind of
apprehension.
本提案は,生産者と消費者との交流の促進、環境と調和のとれた農林漁業の活性化等[38] に
も役立つ.例えば,グリーン・ツーリズム等を通じた都市住民と農林漁業者の交流の促進食育推進基本計画においては、グリーン・ツーリズム等を通じた都市住民と農林漁業者の交
流を促進するため、各種広報媒体やイベント等を通じた都市住民への農山漁村の情報提供や農
山漁村での受入体制の整備等を推進することが定められた。このため、食育基本法に関するパ
ンフレットの作成・配布等の各種広報啓発活動を通じ、生産者と消費者との間の交流の必要性
について普及啓発を図るとともに、農山漁村に関する情報提供を行った。[38]
376 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.29. Information acceptance in human visual field (modified from [132])
6.1 Application: five axes for categorization 377
Fig. 6.30. Information acceptance in human visual field (modified from [132])
378 Chapter 6 Discussion
discrimination visual field
(Most visual functions including eyesight
work almost with its full abilities in this area)
effective visual field
(When information is projected in this area
one can instantaneousness accept it.)
inductive visual field
(Sense of direction is affected
by emerging stimulus in this area)
30
Fig. 6.31. Information acceptance in human visual field (modified from [132])
6.1 Application: five axes for categorization 379
Fig. 6.32. Illustration of information acceptance in human visual field (modified from
[132] )
380 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.33. Illustration of expected azimuth limitation range by progotype system and
progotype system with maximum likelifood method
6.1 Application: five axes for categorization 381
inductive VF
100
effective VF
yuu
Fig. 6.34. Visual fields and constellations in Winter (modifiled from [53])
382 Chapter 6 Discussion
inductive VF
100
effective VF
yuu
inductive VF
100
effective VF
yuu
Fig. 6.35. Visual fields and all the constellations (modifiled from [53])
6.1 Application: five axes for categorization 383
総務省では,自然、文化、歴史、景観といった優れた地域資源を有効に活用した地域間交流
施設の整備を推進するための地域間交流施設整備補助金を利用し、食育等の観点を踏まえた体
験型交流施設の整備が行われている。
農林水産省では、平成19年度において、「オーライ!ニッポン大賞」の表彰及び「農林漁
家民宿おかあさん100選」等を通じて優良事例の紹介を行った。また、都市住民に農山漁村
の持つ魅力を伝え、地域資源を活かした地域の創意工夫ある取組を進めていくため、農林水産
物加工体験施設、特産物・文化財の展示施設や地元の食材を都市住民に提供する宿泊可能な交
流施設の整備といった、都市住民と農林漁業者の交流を促進する交流拠点施設の整備等を推進
した。農林水産省では、全国各地に伝わる郷土料理のうち、農山漁村で脈々と受け継がれ、か
つ国民的に支持されうる料理を郷土料理百選として平成19年12月に選定した。
また,食に関する考え方が形成される子どもの時期に、農林水産業の体験を通して食への関
心と理解を深めることが非常に重要であることから、様々な体験活動への支援を行っている。
その一つとして、自然の恩恵や食に関わる様々な活動への理解を深めること等を目的とし、
一連の農作業等の体験の機会を提供する教育ファームの取組を推進している。
者からサービスへとシフトしている日本の家計消費支出. 1984 年から2007 年の1世帯当たりの財・サービス支出を見てみると、年間消費支出総額は84 年の266 万円から2007 年に
は274 万円に増加するとともに、商品購入(対財支出)とサービス支出(対サービス支出)別
では、サービス支出の占める割合が32.6 %から41.5 %にまで高まっている.これには旅行・
通信・教育も含まれる.
内閣府の社会意識に関する世論調査によると、社会に役立ちたいという意識について、70
年代後半から「(役立ちたいと)思っている」と回答する人と「あまり考えていない」と回答
する人がほぼ同率の状態が続いたが、80 年代後半から「(役立ちたいと)思っている」と回答
した人が増え始め、91 年には6割を超え、2008 年現在は69.2 %と過去最高に達している(第
1-2-1図)。具体的にどのようなことか、その分野について2001 年と2008 年を比較して
みると、環境美化、リサイクル活動など「自然・環境保護に関する活動を通じて」という回答
が最も多く(41.2 %)、2001 年の36.0 %から大きく増加している。次に多い分野は「社会福
祉に関する活動」、「町内会などの地域活動」でそれぞれ35.6 %であるが、2001 年から割合は
あまり変わっていない。また、企業に対しても同様に利益の追求だけでなく、幅広い社会的課
題に取り組むことを求める意識が高まっている。最も取り組んでほしいテーマとしては、環境
保護が全体で半数近くを占め、特に50 代、60 代、団塊世代の人は環境保護に対する意識が高
くなっていることがうかがえる(第1-2-2図)。また、「貧困に苦しむ国々の人々の生活水
準の改善にどれだけ責任があると思いますか」という問いに対して、グローバルに活動する大
企業にその責任を求める声が50.1 %と半数にのぼっていた33。[38]
世界20 か国の市民に対する調査において、企業が社会的責任を果たしていると感じる最
も重要な要素として「(子どもの労働を含む)公正な雇用慣行」(26%)、「環境保護」(19 %)の
二つが上位で「雇用創出」(17 %)を上回っており、企業の社会的責任を求める意識が高まっ
ている34。また、アメリカの消費者団体による調査でも消費者は「低価格」(20 %)や「入手
しやすさ」(20 %)よりも「企業の社会的責任」(35%)を企業の信頼性の源と感じている35。
こうした背景には環境などに対する意識の高まりも影響していると言える。欧州においては
384 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.36. 社会のために役立ちたいと思っている人が7 割近く存在[38])
6.1 Application: five axes for categorization 385
環境問題のうち、特に地球温暖化に対する危機感が高まっており、2004 年の45 %から2007
年の57 %に上昇している36。アメリカでも温暖化が重要な問題と思うか否かという問に対し
て52 %の人が「重要」と答えている(極めて重要が18 %、とても重要が34 %) 37。
学校に通っておらず,働いてもおらず,職業訓練も行っていないいわゆるニートと呼ばれる
若年無業者の増加[35] が取りざたされているが,既存の,学校や職業訓練という枠組に枠組
に,乗ってこない若年層が増加していると見ることが出来る.このこと自体は,学習や訓練に
関心がないことを意味しないことに注意すべきである.つまり,高橋2005 では,効率的なカ
リキュラムにより知識を効果的に注入するタイプの教育と,個人の興味関心に沿う自立的な教
育の,そのどちらか一方に偏ることなく,適切なバランスを維持することが,望ましいダイナ
ミズムを生む,ことが述べられている.これによれば,上記の問題は,あまりに前者に偏って
いるため,インターネット等で慣れている現代の若年層には魅力と感じられず,,もう一方の関
心尊重型教育の機会や糸口が十分に得られていないことによると考えられ,本提案が,案外,
有効な糸口として機能するケースも案外少なくないとも考えられるのである.
(4) Smooth transference assistance for persons with disabilities and advanced in years
高齢者人口のうち、前期高齢者人口は「団塊の世代」が高齢期に入った後に平成28年(2
016)年の1,744万人でピークを迎える。その後は、43(2032)年まで減少傾向
となるが、その後は再び増加に転じ、53(2041)年の1,699万人に至った後、減少
に転じると推計されている。
一方、後期高齢者人口は増加を続け、平成29(2017)年には前期高齢者人口を上
回り、その後も増加傾向が続くものと見込まれており、増加する高齢者数の中で後期高齢者の
占める割合は、一層大きなものになると見られている(図6.37 [39])。
我が国は世界のどの国も経験したことのない高齢社会となる. 先進諸国の高齢化率を比較
してみると、我が国は1980年代までは下位、90年代にはほぼ中位であったが、21世紀
初頭には最も高い水準となり、世界のどの国もこれまで経験したことのない高齢社会になると
見込まれている(図6.38)。
1. 締約国は、障害者が他の者と平等に文化的な生活に参加する権利を認めるものとし、障害
者が次のことを行うことを確保するためのすべての適当な措置をとる。
In order to improve the quality of daily life for a type of patients, some special information
provision in the framework of location based service framework with mobile phoneseems to be especially effective. For example, there are said to be as much as more than
about 100,000 of ostomate, or one who has an ostomy, even in Japan. There is also a
patient group which makes active support for them to exchange information useful to improve
their daily life. Most of the patients want to know the location of restrooms where
they can keep their medical appliance in sanitary state, and the orientation to reach there
on foot from the current place. This is one of most important issue in their daily life and
mobile phone information provision has been started using the Internet by the largest patient
group of Japan ostomy association, a public-purpose incorporated association under
control of the Ministry of health, labor and welfare.
In December of 2006, the Japanese government started to enforce the barrier free law
or the law to promote smooth transfer of person of advanced years and handicapped
person. After that, department store, shopping center, mall and many other facilities for
the general public also have obligation to installment of restrooms equipped with facilities
386 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.37. 高齢化の推移と将来推計[39])
6.1 Application: five axes for categorization 387
Fig. 6.38. 世界の高齢化率の推移[39])
388 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.39. Wheelchair application of the proposed system (modified from [154])
6.1 Application: five axes for categorization 389
available for ostomate. Currently, ostomate corresponding restroom is installed at stations
of public transportation (Japan Rail, private sector Rail and Subway), social welfare
facilities, governmental, local municipal and other public offices, malls, museums, libraries,
airports, parking areas in highways and hospitals.
According to the WHO (United Nations’s Special Agency, World Health Organization)
disabilities and rehabilitation team, an estimated 650 million people live with disabilities
around the world
Assistive devices and technologies such as wheelchairs, prostheses, mobility aides, hearing
aids, visual aids, and specialized computer software and hardware increase mobility,
hearing, vision and communication capacities. With the aid of these technologies, people
with a loss in functioning are able to enhance their abilities, and are hence better able to
live independently and participate in their societies.
In many low-income and middle-income countries, only 5
The Convention on the Rights of Persons with Disabilities (Articles, 20 and 26), the
World Health Assembly resolution WHA58.23 and the United Nations Standard Rules on
the Equalization of Opportunities for Persons with Disabilities all highlight the importance
of assistive devices. States are requested to promote access to assistive devices and
technologies at an affordable cost and facilitate training for people with disabilities and
professionals and staff working in habilitation and rehabilitation services.
As persons with visual impairment have to use his/her hands for protection in case for
falling down, the proposed system is also suitable for persons with visual impairment as
a hands-free assistive technlogy.
Price survery by by human resources and skills development of Canada proves the data
of assitive devices [156]. The proposed system can be embodied economnically.
6.1.2 Second axis for categorization: azimuth or contents
The application type often requri the tyep of the contents to be offered.
In one application category, the user requires just only azimuth information.
In the other application category, detailed contents related to an object might be sought.
The former is often to aim to make movement or path selection, on foot, more smooth
and quick.
The latter is usually to relate to amplify his interest with his eyes focused on an object.
Therefore alliance with cell phone or degital audio player is critical for the latter especially.
6.1.3 Third axis for categorization: modality on presentation
It is also important for the presentation modality.
Auditory presentation is consdiered suitable for the adequate path selection associated
with walkin or the such like movement. The prevailness, cost-efficiency, lightweightedness
and porability of auditory dejigital device make them more feasible with the proposed
system.
Visual presentation is also possible for that purpose. Head mounted display is to be
helpful because it can minimize the move of line-of-sight to catch explanatory or other
information even while the user focuses his attention onto an object. PDA has an advantage
on its economical aspect. However, it requres technical invention for the possible
blockage for natural focus on an object.
390 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.40. Upper body protection as basic travel skiill for persons with visualimpairment[159]
6.1 Application: five axes for categorization 391
6.1.4 Fourth axis for categorization: gathering or sharing geo-spatial information
Our society, where geo-spatial information is to be agressively gathered and utilized,
enhances data gathering as well as data utlization, by the collaboration between governmet
and civil sectors.
To Promote such kind of activities further, degital devices such like IC recorder for
voce/audio or digital still/movie camera should be actively taken advantage of, as a new
kind of input device to build a geo-spatical databese.
The propsed method, to provide azimuth information as well as poision and time, has
a great potential for the parallel input for the digital device including IC voice/audio
recorder and digital still/movie camera. Ii is not only because geospatial information is
easily gathered with time, location and azimuth information with the aid of the protposed
method, but also because it is carried out by the multiple function of one single equipment
when using the proposed method.
6.1.5 Fifth axis of categorization: number of the proposed GPS recieving units
The fifth axis of categorization is number of the units and configurations.
For pedestrian use for mountaineering or the like, the single configuration will be suitable
for the lightweightedness.
For the professional use such like for rescue or paramedic team dispatched into domestical
area or abroad, the survival jacket type suit for parallel back-to-back configuration
is considered adequate.
Small canoe, sailboat or yacht which has streamline figure in their bows, the cross angle
configuration wwill be fit due to the structure itself.
392 Chapter 6 Discussion
6.2 Wearable parallel back-to-back configuration
The fact that rotation within an upper limit angle of 2± suffices, i.e., that rotation
over a large angle is not required, provides the following benefits: (1) From the user’s
viewpoint, the desired azimuth determination can be readily achieved with minimum
effort because a large amount of rotation more than the upper limit is not needed. (2)
At the time of obtaining the azimuth limitation result, the maximum time needed for
azimuth determination can be estimated. During an outdoor activity, therefore, the user
can decide whether he or she has enough time to go on to the next step of azimuth
determination.
The foregoing demonstrates that with the device for acquiring azimuth information
according to the embodiment under discussion, azimuth limitation of the measurement
direction can be achieved without rotation and, thereafter, the next step of azimuth
determination can be achieved with minimal rotation.
The convenience enabled by the structure employing two planar patch antennas disposed
in parallel can be enjoyed by structuring the device for acquiring azimuth information for
practical use in the manner described in the following.
Figure 6.44 shows a structure suitable for a device for acquiring azimuth information
configured for wearability. Figure 6.44 is a front view showing the device worn on the
body.
In this case of Figure 6.44, the measurement direction projects toward the right of the
user.
The exemplified configuration, i.e., the body wear configuration, can be embodied in
various similar configurations, such as pullover configurations, having the following advantages:
1. The measurement direction of the device can coincides with the direction in which
the user body front by simple modification of control program, which is highly
convenient because it provides the user with a direct operation to point the measurement
direction to the orientation in which the user is interested and an intuitive
understanding of how to utilize the numerical values representing the result of the
acquired azimuth information.
2. Wearing the device for acquiring azimuth information on the body almost maximizes
the vertical projection distance between it and the ground and, as such, almostminimizes the effect of signal blockage by ground and topographical features.
3. The user is likely to feel at ease about the appearance of the device when worn
because wearing of pullover is commonplace.
4. The user is likely to feel at ease about how he or she looks when turning for carrying
out azimuth determination because the action can be done naturally in the mannerof looking at something in the distance without any specific behaviors which appear
strange to other people in the situation of daily life. It is an important point for
the vision-impaired person to use this device.
Recent GPS receivers consist of a microprocessor and a printed-circuit board and the
size of the physical unit is therefore small. The small size of the constituent components
is apparent from the fact that several portable GPS receiving units small enough to
hold easily on the palm of the hand are actually available these days. The device for
acquiring azimuth information that is an embodiment of the method of acquiring azimuth
information according to the present invention can be constituted utilizing the components
used in these portable GPS receiving units and can therefore be realized as a compact unit
6.2 Wearable parallel back-to-back configuration 393
of small volume. For example, the first GPS receiver and the azimuth computation section
can be mounted on the rear surface of the first planar patch antenna . The second GPS
receiver and the result output section can be mounted on the rear surface of the second
planar patch antenna . A flexible cable can be incorporated in the wearing structure for
wiring the components in the circuit arrangement of Figure 2.5. The result output section
can be arranged to output audible messages.
Otherwise, as shown in Figure 6.44the first and second patch antennas can be attached
to the exterior of clothing covering the user’s body front and body back, e.g., to the outer
surface of the upper parts of a pullover jacket.
The rule to be followed in mounting the antennas is to attach them to the outside of the
clothing at the opposite body portions so as to be perpendicular to the ground, parallel
to each other and back-to-back.
When, in addition, they are mounted so that their respective plane surfaces lie parallel
to a side direction of the user’s body, the measurement direction is to be aligned with the
forward direction of the body.
In this case, the GPS receiver sections can be mounted on the rear surfaces of the
planar patch antennas. Space utilization can be maximized by disposing the azimuth
computation section and the result output section in spaces available in the antennas
supplied with the GPS receiver.
When this arrangement is adopted, the portion connecting the two receivers can be a
flexible cable that runs from the outside of body front, over the shoulder to the body back.
The GPS receiving units and flexible cable is attached for the duration of use using
press-on, strip-off surface fasteners (of the type sold under the trademark Velcro, for
example). The azimuth computation section and the result output section can be built
into the rear side of one of the planar patch antennas. Otherwise they can be designed to
rest at a shoulder portion.
This is also suitable for implementation on a life jacket or a piece of clothing that can
be filled with air and worn around your upper body to stop you from sinking in the water,
which is often used for canoe, yacht activities or in a river, a basin, a lake or sea.
Shield effect
SE = A + R + B
A: absorption loss
B: internal reflective loss
R: reflective loss
Shield effect is obtained as the next formula:
SE(dB) = 20 logE0=E1
E0: Electric field without shield material (V/m)
E1: Electric field with shield material (V/m)
(Magnetic filed effect is omitted here)
Generally, electro magnetic wave shield material is required 40 dB or 99% shield effect.
Fiber and plastic is almost transparent to the electro magnetic wave of 1.5 GHz and
penetrate the materials.
On the other hand, conductive material reflect the electro magnetic wave.
Thus, conductive material has electro magnetic shield characteristics.
Conductive fabric which is complex of metal and fabric is electro magnetic wave shield
material as well[135].
There is a conductive fabric, for electro magnetic wave sheild ( 47dB for 1GHz), which
is almost transparent also for visible ray (70% transmission coefficient)[136].394 Chapter 6 Discussion
second planar
patch antenna
Fig. 6.41. Example of the wearable application on the body front and back
6.2 Wearable parallel back-to-back configuration 395
Fig. 6.42. Parallel back-to-back configuration on life jacket or pullover coat
396 Chapter 6 Discussion
first planar
patch antenna
Fig. 6.43. Example of the wearable application on the body back waist
6.2 Wearable parallel back-to-back configuration 397
Fig. 6.44. Back rescue belt [139]
398 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.45. Movable sunvisor type configuration
6.2 Wearable parallel back-to-back configuration 399
It is also possible to attach the planar patch antennas on the chest and back in parallel,
back-to-back orientation. In this case, if the first planar patch antenna is placed on the
back and the second planar patch antenna on the chest, the measurement direction will
be directed laterally left from the user’s body. When this arrangement is adopted, it is
more convenient for the user if the result output section always outputs values converted
to those for the direction forward from the user’s chest, i.e., values obtained by adding
90 degrees in the clockwise direction. The foregoing structure provides the following
advantages:
1. High utility and convenience because the measurement direction is aligned with the
forward direction of the body.
2. Ease of use because device rotation requires only small body movement.
3. Ready user acceptance of wearing mode and appearance.
4. User can put on clothing of preference. Use of surface fasteners enables easy detachment
before laundering.
The antennas can also be mounted at the outsides of the legs or on the outside surfaces of
a pair of shoes or boots. In these cases, too, the antenna portions and/or other functional
portions can be provisionally attached using surface fasteners. Magnets can also be used.
For easy attachment and detachment, the two antennas and the functional portions can
be interconnected by a flexible cable passing, for example, from the outer side of one leg
across the waist to the outer side of the other leg. Although this arrangement can be
expected to degrade ability to catch signals from satellites at a high angle of elevation,
owing to the signal blocking effect of the arms etc., this is not much of a problem because,
as explained earlier, the invention can operate even without using satellites at a high angle
of elevation. Signal blocking by body for high elevation satellites is therefore not a major
concern.
As shown in Figure G.14(a) and G.14(b), moreover, the device for acquiring azimuth
information of this invention can be mounted on a vehicle with the first and second
patch antennas provided on opposite side surfaces of the car body, in which case the
acquired azimuth information can be used as an input signal for autonomous navigation
for upgrading the navigating performance of a car navigation system.
Natural overhang geography or natural wall or large building wall can be used to make
the 1.5GHz electromagnetic shield more secure if there are considerable variance of individual
GPS receiving unit characteristics or GPS receiving unit of less discriminativeability is only available.
This might be a hint for further convenience for professional use or the like.
Conductive fabric[135] can be used to make the 1.5GHz electromagnetic shield more
secure if there are considerable variance of individual GPS receiving unit characteristics
or GPS receiving unit of less discriminative ability is only available.
In the pullover type, such conductive fabric like conductive fabric “conductive fabric
Sui-80-7860N can be used to ensure to coverage range strict if less sensitivity GPS receiver
unit is able to be used.
The fabric has an interesting characteristic of high conductivity (surface resistance of
0.04 Ω/sq) leading to shielding ability.
This nonwoven fabric of PET based fibers coated by Cu and Ni has opening rato of47%, thickness of 600 μ m , surface resistance of 0.04 Ω/sq, weight of 70 g=m2, electro
magnetic wave shield ability for E-field of 95 dB for 100MHz and 101 dB for 1GHz.
In the portable identical unit paring, such conductive fabric like mesh conductive fabric
“mesh conductive fabric Sui-10-168L (Seiren Co. Ltd.)” can be used to ensure the strict
range of the coverage if less sensitivity GPS receiver unit is able to be used.The fabric has an interesting characteristic of transmission ability for visible light as
400 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.46. Example of the application on a vehicle
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 401
Fig. 6.47. Application example: bag with shield and absorption plain
well as high conductivity leading to shielding ability. This fabric of PET based fibers
coated by Cu and Ni has opening ratio of 47%, thickness of 200 μ m , surface resistance
of 0.05 Ω/sq, electro magnetic wave shield ability (E-field) of 44 dB for 100MHz and 64
dB for 1GHz.
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in
hand
Wearable prototype with IPS5000 in waist belt back with alminium foill and absorption
material back.
&sup2; SONY IPS5000
&sup2; SONY IP5000 TTL cable
402 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.48. wearable [76]
&sup2; TTL to USB converter
&sup2; USB cable
&sup2; Labpop computer to display skyplot (SONY vaio P type, weight:900g)
6.3.1 walking prototype source code
身体座標で,ある目標物方向(例えば北とか,例えば向かうべき道とか,例えば国会議事堂
とか)が,どちらにあるかの図を並列に呈示すると便利である.そのようなプログラムを開発
する予定である. 1
2 // sat[1] からはじまり[8] までacq_sat[] も
3 // comm918.c(09.3.7) を元に作る,walk001.c であ
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 403
Fig. 6.49. Portable and wearable configuration: sun visor [77]
404 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.50. Portable and wearable configuration: sun visor 2
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 405
Fig. 6.51. Conductive tapes [76]
4 る09.03.18 to compile c:>t walk002.c
5 // http://www.ee.fukui-nct.ac.jp/~yoneda/text/other/C/A_06.htm
6 /* ------------------------------------------------------
7 シリアル通信プログラム
8 スレッド処理によるデータ受信
9 2次元データの受信(X,Y)
10 GrWin によるグラフ化処理
11
12 このプログラムは、(マルチ?)スレッド処理によって受信したデータをGrWin を使用して
13 グラフ表示しているため、コンパイル時に"GrWin.lib"を含める必要がある。
14
15 C:\home\C>bcc32 -w-8060 -WC -WM GrWin.lib rs232c.cpp
406 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.52. Parts: inclination sensor [140] for mode(positioning/azimuthing) change
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 407
Fig. 6.53. Parts: rotary switch[24] for threshold (signanl level/ elevation level) setting
16
17 t comm909 とか打ち込むとコンパイルできるようにしてある.
18 C:\borland\bcc55\Bin>cat t.bat
19 bcc32 -w-8060 -WC -WM GrWin.lib %1.c
20 C:\borland\bcc55\Bin>
21 ------------------------------------------------------ */
22
23 #include <windows.h>
24 #include <process.h>
25 #include <stdio.h>
26 #include <stdlib>
27 #include <string.h>
28 #include <math.h> //cos, sin を使っているのにこの行がないとコンパイルはこけない
408 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.54. Data flow of prototype system and its variations
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 409
29 が,実行時に,コケルのでややこしい.
30 #include <GrWin.h>
31
32 #define DATA_MAX 500 //1000 //これは使っていない.が,コメントアウトするには調
33 べないと
34 #define DATA_STRING 400 //108 //100
35 #define BAUDRATE 9600 //2400
36 #define PI 3.1415926535898 /* 円周率(IS-GPS-200) *///sat24.c から
37
38 // 大域変数の宣言
39 int imax;
40 char string[DATA_STRING]; //masato
41 //char str[DATA_MAX][DATA_STRING];//こっちはそのうち消去する
42 HANDLE h;
43
44
45 /*ここから10 数行IPS5000program GPSLIB.c ORBIT.c よりコピペした*/
46 char rec_data[200];
47 static char rec_buf[200];
48
49 /* 構造体定義*/
50 /* チャンネルデータ*/
51 struct gps_channel{
52 int prn[8]; /* 衛星番号範囲(1 - 32) */
53 int sync[8]; /* 同期*/
54 int level[8];/* 受信強度範囲(1 - 26) */
55 int use[8]; /* 計算に使用使用= 0 未使用= -1 */
56 int az[8]; /* 方位角*/
57 int elv[8]; /* 仰角 */
58 char state[8];/* 受信状態*/
59 };
60
61 /* ここから数行GPS.H よりコピペした*/
62 /* 衛星データ*/
63 struct gps_satellite{
64 int elv; /* 仰角度*/
65 int az; /* 方向度*/
66 int level; // 強度(追加したby masato)
67 int doop;
68 };
69
70 /* 時刻データ*/
71 typedef struct {
72 int mode; /* モード 0:UTC 1:GPS or manual */
73 int year; /* 時刻年(00 - 99) */
74 int month; /* 月(01 - 12) */
75 int day; /* 日(01 - 31) */
76 int dweek; /* 曜日( 0 - 6) */
77 int hour; /* 時(00 - 23) */
78 int minute; /* 分(00 - 59) */
79 int second; /* 秒(00 - 59) */
410 Chapter 6 Discussion
80 } gps_datetime ;
81
82
83 /* 位置データ*/
84 typedef struct{
85 int chk;
86 int lat; /*緯度北緯= 1 南緯= -1 */
87 int lat_d; /* 度*/
88 int lat_m; /* 分*/
89 int lat_s; /* 秒*/
90 int lng; /*経度東経= 1 西経= -1 */
91 int lng_d; /* 度*/
92 int lng_m; /* 分*/
93 int lng_s; /* 秒(10倍された値) */
94 int alt; /*高度m */
95 int vel; /*速度km/h */
96 int head; /*方向360度方位*/
97 int gdop;
98 } gps_position;
99
100
101
102 /* 角度の変換*///sat24.c から
103 #define rad_to_deg(rad) ((rad)/PI*180.0)
104 #define deg_to_rad(deg) ((deg)/180.0*PI)
105 #define rad_to_sc(rad) ((rad)/PI)
106 #define sc_to_rad(sc) ((sc)*PI)
107
108
109 // プロトタイプ宣言
110 void initComm( void );
111 void sub ( void * );
112 void getString ( char string[DATA_STRING] ); //void getString ( char str[DATA_STRING] );
113 double normal_deg(double ang );//負数や360 度越えを,普通の0から360 度の度数
114 に変換
115 void draw_skyplot( void *dummy );//masato
116 void extract_sdatetime();//struct gps_datetime *datetime);
117 void extract_cdatetime();//struct gps_datetime *datetime);
118 void extract_position();//struct gps_position *position);
119
120
121 /* パラメータ番号を定義*/
122 enum col {
123 COL_black, COL_brown, COL_darkgreen, COL_olive, COL_darkblue, COL_purple,
124 COL_greenblue, COL_gray, COL_lightgreen, COL_palecyan, COL_palegray,
125 COL_bluegray, COL_darkgray, COL_red, COL_green, COL_yellow, COL_blue,
126 COL_redpurple, COL_cyan, COL_white
127 };
128
129
130 //ここから10 数行sat24.c(almanac と観測地と時刻からGPS 衛星飛来予測する自作ソ
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 411
131 フト2009/2/23 頃作成)からコピペした.
132 typedef struct {
133 int prn;
134 double az; /* deg*/
135 double el; /* deg*/
136 int level; /* 1 to 17*/
137 int ex; /*(-1) 仰角0 度以下(-2) 低仰角閾値以下(5 度等) (-3) 高仰角閾値以
138 上(85 度等) (-4) 地物遮蔽(-5) 信号強度*/
139 } sat_info;
140
141 typedef struct {
142 double a; /* deg*/
143 double z; /* deg*/
144 double w; //haba
145 int state;
146 } az_limit_info;
147
148 typedef struct {
149 double before; /* az deg */
150 double after; /* az deg */
151 } pi_jmp_info;
152
153 static int acq;//受信判定とされ,方位計算に使えるとされた,衛星数.(強度閾値も仰
154 角閾値もクリア)
155 static int num_pi_jmp;
156 static pi_jmp_info pi_jmp;
157 static az_limit_info az_limit;
158 static sat_info sat[35], acq_sat[35]; //■/*MAX_PRN*/
159 static azl; //■/*MAX_PRN*/
160 static sat_info sat_circle[10]; //■ IPS5000's 8 sat
161 static int threshold_level=('C'-'A'+1);//'I';//この値(含み)以上のみ受信判定
162 ■ IPS5000's 8 sat
163 static double threshold_el=(10.0*('J'-'A'));//(10.0*('H'-'A'));//この
164 値(含み)以下のみ受信判定■だから080522 より一段甘くした.背中が高いから■165 IPS5000's 8 sat //仰角:大文字から数値へ仰角A は0~5 で平均2.5 度 仰角B は6166 ~15 で平均10 度, 仰角C は同平均20 度, 仰角D は平均30 度, 仰角E は平均40 度, 仰角
167 F は平均50 度, 仰角G は平均60 度, 仰角H は66 度~75 度で平均70 度, 仰角I は同平均
168 80 度, 仰角J は86~90 で平均87.5 度,
169
170
171 static gps_datetime cdatetime; /* 現在日時*/
172 static gps_datetime sdatetime; /* 直近測位計算成立現在日時*/
173 static gps_position position;
174 static char str_cdatetime[50];
175 static char str_sdatetime[50];
176 static char str_lat[50];
177 static char str_lng[50];
178
179
180 double a_z_width(double a, double z){ /* 引数a,z の時計回りの扇型の幅を返
181 す*/
412 Chapter 6 Discussion
182 double tmp;
183
184 if((z-a)>=0.0){ //ここに=挿入がバグ取りに貢献か(同じ方位角衛星が終項に連続す
185 ると方位角幅0 度なのに360 度とこの関数が答えを返すと,180 度扇形がひとつもないはず
186 が,いくつかあると答えてしまい,無答のはずが,不思議な有答を示す,というバグ.をとれ
187 た..090319/*a,z が繰り上がり点=0 度(360 度) をはさんでいないなら、話は割と簡単*/
188 return((z-a));
189 }
190 else{ /*a,z が繰り上がり点=0 度(360 度) をはさんでいる場合、特別に考える*/
191 tmp= (z + 360.0) -a ;
192 return(tmp);
193 }
194 }
195
196 int bublesort() //bublesort(sat_info x[ ]) /* バブルソート*/ sat24.c
197 {
198 int i, j, n;
199 sat_info temp;
200
201 for(i=1; (i<=8) && (sat[i].prn > 0); i++){ /*方位演算可能衛星リスト
202 prn,az,el,ex(prn 順)(後に円環数列化)*/
203 ;
204 }
205 n=i;
206 /* printf("%d",n);*/
207 for (i = 0; i < n - 1; i++) {
208 for (j = n - 1; j > i; j--) {
209 if (sat[j - 1].az > sat[j].az) { /* 前の要素の方が大きかった
210 ら*/
211 temp = sat[j]; /* 交換する*/
212 sat[j] = sat[j - 1];
213 sat[j - 1]= temp;
214 }
215 }
216 }
217 return(1);
218 }
219
220 int only1_pi_jmp( )//ここに来るのは方位計算利用衛星数acq が2 個以上のときのみと
221 前提
222 {
223 int i;
224 num_pi_jmp=0;
225
226 for(i=1; (i+1)<= acq ;i++){//IPS5000 8 衛星方位角昇順整列済み前提第2 項
227 条件は次行の指数i,i+1 の後者がacq を超えていないことが必要だから(例:i==1 なら,
228 sat[1].az, sat[2].az の角度を調べるが,acq==2 ならこれで((acq) が終項のはずだか
229 ら)まず,この「ループ」は終わりだから.ループの後に,またひとつ終項[acq] と初項
230 [1] の順序で,調べるには調べるが.
231 if ( a_z_width(acq_sat[i].az, acq_sat[i+1].az ) >= 180.0 ){
232 num_pi_jmp ++;
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 413
233 pi_jmp.before=acq_sat[i ].az;
234 pi_jmp.after =acq_sat[i+1].az;
235 }
236 }
237 if ( a_z_width( acq_sat[ acq ].az, acq_sat[1].az ) >= 180.0 ){//上の
238 ループの後に,またひとつ終項[acq-1] と初項[0] の順序で,調べるには調べる.
239 num_pi_jmp ++;
240 pi_jmp.before=acq_sat[acq].az;
241 pi_jmp.after =acq_sat[1 ].az;
242 }
243
244 return num_pi_jmp;
245 }
246
247
248 void cal_az_limit()
249 {
250 int i;
251 double frsttrm, lasttrm, offset;
252 offset= -90.0;//今回は腰ベルトなので-90 度を足す
253
254 bublesort();//sat[] そのものを並び替え(大胆にもバッファを置かない)
255
256
257 /*acq=0;*/
258 acq_test();
259 //この中と後からは,acq_sat[](判定された衛星)が主役.それまでは,sat[](全衛
260 性)が主役
261
262 if( acq ==0 ){
263 az_limit.state=0;//0 衛星Y なら無答
264 }
265 else if(acq==1) {//1 衛星Y なら有答
266 az_limit.state=1;
267 frsttrm =acq_sat[1].az;
268 lasttrm =acq_sat[1].az;
269 }
270 else{//2 衛星以上で
271 //if 180 扇形唯一性検査OK なら,終項= 180 度扇形の一個の直前項,.初項= 180
272 度扇型の1 個の直後項
273 if( only1_pi_jmp( ) ==1 ){
274 az_limit.state=1;
275 frsttrm = pi_jmp.after ;
276 lasttrm = pi_jmp.before;
277 }
278 else{
279 //if 180sector1 個性検査NG なら,無答
280 az_limit.state=0;
281 }
282 }
283 printf("firsttrm %5f, lasttrm %5f\n", frsttrm, lasttrm);
414 Chapter 6 Discussion
284
285 //■上から見て,右手側にアンテナビームがきているとして,体躯前方のアンテナヘリを
286 計測方向とした
287 if(az_limit.state){//有答なら
288 az_limit.a = normal_deg( (lasttrm + 180.0) +offset ); //+ offset ) ;
289 az_limit.z = normal_deg( (frsttrm + 0.0) +offset ); //+ offset ) ;
290 az_limit.w = a_z_width(az_limit.a, az_limit.z);
291 }
292 else{//無答
293 az_limit.a = -1.0;//無答マーク
294 az_limit.z = -1.0;//無答マーク
295 az_limit.w = -1.0;//無答マーク
296 }
297 printf("az_limit.a %5f, az_limit.z %5f\n", az_limit.a, az_limit.z);
298
299 }
300
301
302 //static sat_info sat_circle[35]; /*MAX_PRN*/
303 //static sat_info sat_circle_tmp[35]; /*MAX_PRN*/
304
305 int acq_test()
306 {
307 int i /*, acq_tmp =0*/;
308 int acq_i=1;
309 acq=0;
310 for(i=1; (i<=8) /*&& (sat[i].prn > 0)*/ ; i++){ /*方位演算可能衛星リスト
311 prn,az,el,ex(prn 順)(後に円環数列化)*/
312 if( (sat[i].level >= threshold_level ) /* && (sat[i].el <= threshold_el) */ ){
313 acq ++;
314 sat[i].ex=1;
315
316 acq_sat[acq_i].az=sat[i].az;
317 acq_sat[acq_i].el=sat[i].el;
318 acq_sat[acq_i].level=sat[i].level;
319 acq_sat[acq_i].prn=sat[i].prn;
320 acq_sat[acq_i].ex=sat[i].ex;
321
322 acq_i ++;
323 }
324
325 }
326 printf("\n acq %d\n",acq);
327
328
329
330 return 1 /*acq_tmp*/;
331 }
332
333
334
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 415
335 // ここからmain まで,IPS5000 program ORBIT.c よりコピペした
336 void IPS5000main( void *dummy ) //ORBIT.c より
337 {
338 int ch,prn;
339 struct gps_satellite data;
340
341 // if(open_gps()){ /* ホスト& レシーバー 初期
342 化*/
343 // printf("GPSレシーバーが使用できません。\n");
344 // }else{
345 // get_gps_data(); /* データの取得*/
346
347 clrscr();//画面消去at BCC55 専用かな便利なので記憶
348
349 for(ch = 1;ch <= 8;ch++){
350 prn=extract_use_sat(ch);//
351 printf("Channel %d ",ch);
352 if(prn == -1){
353 printf("は使用していません。\n");
354 } else {
355 printf("の衛星番号は%2d ",prn);
356 get_sat_data(ch,&data);//この関数でelv, az だけでなくlevel も得ることにした357 printf("仰角は%3d ",data.elv);
358 printf("方位は%4d ",data.az);
359 printf("強度は%3d \n",data.level);
360
361 /*各衛星方位(deg)・仰角(deg)・番号格納ch=1to8*/
362 sat[ch].prn=prn;
363 sat[ch].az =normal_deg( (double) 1.0*data.az );
364 sat[ch].el = (double) 1.0*data.elv ;
365 sat[ch].level = data.level;
366
367 }
368 }
369 printf("\n");
370 show_sats();
371 // }
372 // close_gps(); /* 終了*/
373 }
374
375 //sat24.c からコピペ
376 double normal_deg(double ang )//負数や360 度越えを,普通の0から360 度の度数377 に変換
378 {
379 if (ang < 0.0) {
380 ang = ang + 360.0;
381 }
382 if( 360.0 <= ang ){
383 ang = ang - 360.0;
384 }
385
416 Chapter 6 Discussion
386 //異常確認
387 if ( (ang < 0.0) && (ang >= 360.0)) {
388 printf("OKASHII ZO debug shitekudadai ne\n" );
389 exit(1);
390 }
391 //異常なかったので
392 return(ang);
393 }
394
395
396 /*------------------- ------------------- -----------------------------*/
397 int extract_use_sat(int ch_num)//ここも小文字の処理が出荷時誤りだった
398 {
399 int satelite;
400 //まず小文字の場合
401 if(rec_data[63+(ch_num-1)*5] >('a'-1) /*96*/) satelite = rec_data[63+(ch_num-1)*5]- ('a'-1) 402 はX がSV24 でa がSV25 だから //出荷時72;
403 else satelite = rec_data[63+(ch_num-1)*5]-('A'-1);//この行は大文字の場合
404 /*64;*/
405
406
407 return (satelite);
408 }
409 /*------------------- ------------------- -----------------------------*/
410 int get_sat_data(int ch_num,struct gps_satellite *data)//結構間違いだらけ
411 の添付製品だった.ch-1 に修正by masato
412 {
413 int ch;
414 ch=ch_num-1;//masato による修正
415
416 //仰角:大文字はA から正数,小文字はa から負数で表示
417 if(rec_data[64+ch*5] > ('a'-1)){ // 96){// a==97 z==121 だからかと
418 //data->elv = (rec_data[64+ch*5]-96)*(-1);//-は小文字を示すつもりかと
419 data->elv = (rec_data[64+ch*5]-('a'-1))*(-1);//-は小文字を示すつもりか
420 と
421 data->elv = 10 * (data->elv + 1);//仰角:小文字から数値へ 仰角a は0 度
422 仰角b は-10 度(data->elv -1) ではなくて,(data->elv+1) であることに注意.もと
423 もと負数だから
424 //ちなにみIPS5000 からe すなわちー40 度仰角と出てくる時にも,GPSplayer で
425 は+ 40 度仰角として表示しているようだ
426 }
427 else{//大文字なら
428 data->elv = rec_data[64+ch*5]-('A'-1);//64;//A==65 Z==90 だからかと
429 data->elv = 10 * (data->elv -1); //仰角:大文字から数値へ仰角A は0~5
430 で平均2.5 度 仰角B は6~15 で平均10 度, 仰角C は同平均20 度, 仰角D は平均30 度,
431 仰角E は平均40 度, 仰角F は平均50 度, 仰角G は平均60 度, 仰角H は平均70 度, 仰角I
432 は同平均80 度, 仰角J は86~90 で平均87.5 度,
433 }
434
435 //方位角:大文字はA から正数,小文字はa から負数で表示
436 if(rec_data[65+ch*5] > ('a'-1)) { // 96){
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 417
437 // data->az = (rec_data[65+ch*5]-96)*(-1);//-は小文字を示すつもりかと
438 data->az = (rec_data[65+ch*5]-('a'-1))*(-1);//-は小文字を示すつもりかと
439 data->az = 10 * data->az; //方位角:小文字から数値に変換方位角a は-10 度
440 方位角b は-20 度 方位角のここだけ(data->az-1) でなく,(data->az) そのもの
441 であることに注意.仰角でもこの扱いはない.
442 }
443 else{//大文字なら
444 data->az = rec_data[65+ch*5]-('A'-1);//65; との出荷時記載は誤りかと
445 data->az = 10 * (data->az -1);//方位角:大文字から数値に変換 方位角A は0
446 度 方位角B は10 度
447 }
448
449 //強度:大文字のみA-Z から正数で表示
450 data->level = rec_data[67+ch*5]- ('A'-1); //強度A-Z
451
452 return(0);
453 }
454 /*------------------- ------------------- -----------------------------*/
455 /*
456 void extract_channel(struct gps_channel *channel)//GPSLIB.C からコピペした
457 が 結局get_sat_data の方だけに集合させた
458 /*{
459 int ch;
460 for(ch = 0;ch <= 7;ch++){
461 if(rec_data[63+ch*5] > 96) channel->prn[ch] = rec_data[63+ch*5]-72;
462 else channel->prn[ch] = rec_data[63+ch*5]-64;
463 if (rec_data[66+ch*5] == 'F') channel->use[ch] = 0;
464 else channel->use[ch] = -1;
465 if (rec_data[66+ch*5] == 'B') channel->sync[ch] = 0;
466 else if (rec_data[66+ch*5] == 'C') channel->sync[ch] = 0;
467 else if (rec_data[66+ch*5] == 'F') channel->sync[ch] = 0;
468 else channel->sync[ch] = -1;
469 channel->state[ch] = rec_data[66+ch*5];
470 channel->level[ch] = rec_data[67+ch*5]-64;
471 if(rec_data[65+ch*5] > 96) channel->az[ch] = -1*(rec_data[65+ch*5]-96);
472 else channel->az[ch] = rec_data[65+ch*5]-65;
473 if(rec_data[64+ch*5] > 96) channel->elv[ch] = -1*(rec_data[64+ch*5]-96);
474 else channel->elv[ch] = rec_data[64+ch*5]-65;
475 }
476 }
477 */
478
479
480 int show_acq_sats()
481 {
482 int i;
483
484 for(i = 1 ;i <= acq; i++){
485 printf("\n 衛星番号は%2d ",acq_sat[i].prn);
486 printf("仰角は% 5.1f " ,acq_sat[i].el);
487 printf("方位は% 5.1f " ,acq_sat[i].az);
418 Chapter 6 Discussion
488 printf("強度は%3d " ,acq_sat[i].level);
489 }
490 return 1;
491 }
492
493
494
495 int show_sats()
496 {
497 int ch;
498
499 for(ch = 1 ;ch <= 8; ch++){
500 printf("Channel %d ",ch);
501 if(sat[ch].prn == -1){
502 printf("は使用していません。\n");
503 } else {
504 printf("の衛星番号は%2d ",sat[ch].prn);
505 printf("仰角は% 5.1f " ,sat[ch].el);
506 printf("方位は% 5.1f " ,sat[ch].az);
507 printf("強度は%3d \n" ,sat[ch].level);
508 }
509 }
510 return 1;
511 }
512
513
514 /* ------------------------------------------------------
515 メイン関数
516 ------------------------------------------------------ */
517 void main() {
518
519 //int x[DATA_MAX], y[DATA_MAX];
520 unsigned long dummy;
521
522 // シリアルポートの初期設定
523 initComm();
524 //描画の初期設定(天空図)
525 init_draw();
526
527 // 受信スレッドの開始・終了
528 //printf("Enter キーを押すと受信スレッドを開始します\n");
529 //getchar();
530 //printf("受信開始!\n\n\n");
531 _beginthread( sub, 0, &dummy );
532 // sub(&dummy);
533 //printf("Enter キーを押すと受信を終了し、結果を表示します\n");
534 //getchar();
535
536 while(1){
537
538 Sleep(992);//sleep(); は秒単位Sleep(); はミリ秒単位との.
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 419
539 stdio.h windows.h
540
541 IPS5000main( &dummy );//_beginthread( _IPS5000main, 0, &dummy );
542 extract_cdatetime();//cdatetime);
543 extract_sdatetime();//sdatetime);
544 extract_position();//struct gps_position *position)
545 cal_az_limit();//■
546 show_sats();
547 show_acq_sats();
548
549 GWclear(-1);//画面全消去(GrWin)
550 draw_axes();
551 draw_skyplot(&dummy ); //_beginthread( _draw_skyplot, 0, &dummy );
552
553 }
554
555 // 受信データの変換・グラフ出力
556 //split( imax, str, x, y ); // 文字データ→数値データ
557 //graph( imax, x, y );
558 }
559
560 /* ftoa -- d の値を、小数点以下w 桁で、文字配列s に入れる*/
561 //http://f1.aaa.livedoor.jp/~pointc/log184.html
562 void ftoa(double d, char *s, int w )
563 {
564 sprintf(s+1, "%.*e", w, d*10);
565 if (s[1] == '-')
566 s[3] = s[2], s[2] = '.', s[1] = '0', s[0] = '-';
567 else
568 s[2] = s[1], s[1] = '.', s[0] = '0';
569 }
570
571
572 float az2gr( double a )//通常az(度)GrWin のGWarc の角度表示(反時計周り水平
573 から単位(度/360))に
574 {
575 return( (float) 1.0* normal_deg (360.0+90.0 - a) /360.0 );
576
577 //th= PI/2.0 -1.0* deg_to_rad(sat[i].az);
578
579 /*
580 a return
581 0-> 90
582 30->60
583 90->0
584 180->-90=270
585 270->180
586 */
587 }
588
589
420 Chapter 6 Discussion
590
591 //draw 関係2関数は,sat24.c からコピペ
592 void draw_skyplot( void *dummy )
593 {
594 int color=COL_red;
595 int i;
596 double r, th, x, y;
597 char str1[25];//文字列
598 char str2[25];//文字列
599 char str_az1[25];
600 char str_az2[25];
601 char str_az3[25];
602 char str_az4[25];
603 char str_az5[25];
604 char str_az6[25];
605
606 for(i=1; (i<=8) && (sat[i].prn > 0); i++){
607 // printf("PRN %2d, az=% 9.4f, el=% 8.4f, ex=% 2d\n",
608 // sat[i].prn, sat[i].az, sat[i].el, sat[i].ex ) ;
609
610 if(sat[i].level >= threshold_level /*5*/){ color=COL_blue;}
611 else { color=COL_red;}
612
613 GWsetmrk( 6 /*形状:円*/, 0.075 /*0.025 + 1.0*sat[i].level/100.0*/ /*
614 大きさ*/, color , -1, -1 );
615
616 r= 1.0 * cos(deg_to_rad(sat[i].el));//cos をあえて使わなければ仰角同心円
617 表示可能//r=1.0*(90.0-1.0*sat[i].el)/90.0;
618 th= PI/2.0 -1.0* deg_to_rad(sat[i].az);
619
620 x= r * cos(th); //極座標:(r,θ) 表現が普通.x = rcos θ,y = rsin θ
621 y= r * sin(th);
622
623 GWputmrk( x, y );
624
625 itoa(sat[i].prn, str1, 10);//衛星ID の整数を文字列化 (基数10 で)
626 GWputtxt( x, y, str1);
627
628 itoa(sat[i].level, str2, 10);//強度を文字列化(まず消す) (基数10 で)
629 GWsettxt(0, 0.0, 1, COL_white, -1, " ");
630 GWputtxt( x+10, y, " ");
631
632 GWsettxt(0, 0.0, 1, COL_black, -1, " ");//強度を文字列化 (基数10 で)
633 GWputtxt( x+10, y, str2);
634
635
636 }
637 //現在日時, 測位計算成立日時,緯度,経度,を表示
638 GWsettxt(0, 0.0, 1, COL_black, -1, " ");
639 GWputtxt( -1, -0.98, str_cdatetime);
640 GWputtxt( -1, -1.05, str_sdatetime);
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 421
641 GWputtxt( 0.1, -1.05, str_lat);
642 GWputtxt( 0.51, -1.05, str_lng);
643
644 //方位情報文字列化
645 // ftoa(az_limit.a, str_az1, 1);
646 // ftoa(az_limit.z, str_az2, 1);
647 // ftoa(az_limit.w, str_az3, 1);
648 itoa((int)az_limit.a, str_az1, 10);
649 itoa((int)az_limit.z, str_az2, 10);
650 itoa((int)az_limit.w, str_az3, 10);
651 itoa(az_limit.state , str_az4, 10);
652 itoa(num_pi_jmp , str_az5, 10);
653 itoa(acq , str_az6, 10);
654
655 //方位情報言語表示
656 GWputtxt( -1.0, 1.05, str_az1);
657 GWputtxt( -0.8, 1.05, " to " );
658 GWputtxt( -0.6, 1.05, str_az2);
659 GWputtxt( -0.4, 1.05, " (" );
660 GWputtxt( -0.30, 1.05, str_az3);
661 GWputtxt( -0.20, 1.05, " ), st:" );
662 GWputtxt( 0.1, 1.05, str_az4);
663 GWputtxt( 0.25, 1.05, "leap:");
664 GWputtxt( 0.45, 1.05, str_az5);
665 GWputtxt( 0.63, 1.05, "acq_sat:");
666 GWputtxt( 0.99, 1.05, str_az6);
667
668 //方位情報描画
669 //GWarc(float X1, float Y1, float X2, float Y2, float A, float AW);//
670 半時計周り水平に図ったから加算分,単位(度/360)
671 // if( (a_z_width(az_limit.a, 90.0) + a_z_width(90.0, az_limit.z)) == a_z_width(az_limit.a, 672
673 //GWsetpen(COL_red, 2, 2, 1);
674 if(az_limit.state==1){
675 r=1.0;
676 th=PI/2.0 -1.0* deg_to_rad( az_limit.a);
677 x= r * cos(th); //極座標:(r,θ) 表現が普通.x = rcos θ,y = rsin θ
678 y= r * sin(th);
679 GWsetpen(13, 1, 1, -1); /* ペンの設定(赤色、実線) */
680 GWline(0.0, 0.0, x, y);
681
682 r=1.0;
683 th=PI/2.0 -1.0* deg_to_rad( az_limit.z);
684 x= r * cos(th); //極座標:(r,θ) 表現が普通.x = rcos θ,y = rsin θ
685 y= r * sin(th);
686 //GWsetpen(16, 3, 1, -1); /* ペンの設定(青色、点線) */
687 // GWsetpen(2, 3, 1, -1); /* ペbb ンの設定(darkgreen、点線)
688 */
689 GWsetpen(16, 1, 1, -1); /* ペbb ンの設定(blue, 実線) */
690 GWline(0.0, 0.0, x, y);
691
422 Chapter 6 Discussion
692 GWsetpen(2, 3, 1, -1); /* ペbb ンの設定(darkgreen、点線) */
693 }
694 return(1);
695 }
696
697
698
699
700 int init_draw(void)
701 {
702 // 表示ウインドウの初期化
703 // GWinit();
704 //GWinitx(int IRB, int IX, int IY, int IW, int IH, int MA, int MM, int MZ, int ND);
705 // GWinitx(-1, -1, -1, 860, 900, /*(200*5), (200*5.2),*/ -1, -1, -1, -1);
706 GWinitx(-1, -1, -1, 860/2, 900/2, /*(200*5), (200*5.2),*/ -1, -1, -1, -1);
707 GWopen(0);
708 GWvport( 0, 0, 1, 1 ); // ビューポートの設定
709 GWindow(-1.2,-1.2,1.2,1.2);
710 return(1);
711 }
712
713
714
715 int draw_axes(void)
716 {
717 // グラフの枠と軸の描画
718 GWsetpen(2, 3, 1, -1); /* ペbb ンの設定(darkgreen、点線) */
719
720 GWline( 0, -1, 0, 1 );
721 GWline( -1, 0, 1, 0 );
722 GWrect( -1, -1, 1, 1); // 四角形の描画
723 // Y=X^3 の曲線の描画
724 GWsetmrk( 6, 0.05, 13, -1, -1 ); // マークの指定
725 //GWsetpen( 16, 1, 5, -1 ); // ペンの指定(blue , 実線)*/
726 GWsetpen(2, 3, 1, -1); /* ペンの設定(darkgreen、点線) */
727 srand((unsigned)time(NULL)); /*乱数の初期化*/
728
729 //skyplot 枠円
730 GWellipse(-1, -1, +1, +1); //対角線とする円仰角0度円
731 GWellipse(-1.0*cos(1.0*PI/6.0), -1.0*cos(1.0*PI/6.0), +1.0*cos(1.0*PI/6.0), +1.0*cos(1.0*PI/6.0)); 732 対角線とする円仰角30 度円
733 GWellipse(-1.0*cos(1.0*PI/3.0), -1.0*cos(1.0*PI/3.0), +1.0*cos(1.0*PI/3.0), +1.0*cos(1.0*PI/3.0)); 734 対角線とする円仰角60 度円
735 //skyplot 枠円:テキスト:東西南北とか仰角30 度とか仰角60 度とか
736 //GWputtxt( -.025, 1, "N 0 deg"); //今だけちょっと消しとく 方位情報表示す
737 るため
738 GWputtxt( 1, -.03, "E");
739 GWputtxt( -.025, -1.05, "S");
740 GWputtxt( -1.05, -.03, "W");
741 //GWputtxt( 0, 1, "0deg");
742 GWputtxt( 0, cos(1.0*PI/6.0), " 30deg");
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 423
743 GWputtxt( 0, cos(1.0*PI/3.0), " 60deg");
744 return(1);
745 }
746
747
748
749 /* ------------------------------------------------------
750 シリアルポートの初期設定
751 ------------------------------------------------------ */
752 void initComm( void ) {
753
754 DCB dcb;
755 COMMTIMEOUTS cto;
756
757 // ファイルハンドラの作成
758 h = CreateFile( //"COM1",
759 "COM4",
760 GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,
761 0,
762 0,
763 OPEN_EXISTING,
764 0,
765 0 ); // ファイルハンドラを返す
766 if ( h == INVALID_HANDLE_VALUE ) {
767 printf("Open Error!\n");
768 exit(1);
769 }
770
771 // シリアルポートの状態操作
772 GetCommState( h, &dcb ); // シリアルポートの状態を取得
773 dcb.BaudRate = BAUDRATE;
774 SetCommState( h, &dcb ); // シリアルポートの状態を設定
775
776 // シリアルポートのタイムアウト状態操作
777 GetCommTimeouts( h, &cto ); // タイムアウトの設定状態を取得
778 cto.ReadIntervalTimeout = 1000;
779 cto.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;
780 cto.ReadTotalTimeoutConstant = 1000;
781 cto.WriteTotalTimeoutMultiplier = 0;
782 cto.WriteTotalTimeoutConstant = 0;
783 SetCommTimeouts( h, &cto ); // タイムアウトの状態を設定
784 }
785
786 /* ------------------------------------------------------
787 スレッドによる受信データの読み込み
788 ------------------------------------------------------ */
789 void sub( void *dummy ) {
790 FILE *fp;//masato
791 int i;
792
793 fp=fopen("a.ips", "a");//masato
424 Chapter 6 Discussion
794
795 // printf("in sub\n");
796 for ( i=1; /*i<DATA_MAX*/ ; i++ ) {
797 //printf("in for loop\n");
798 getString( string ); //getString( str[i] );
799 // printf("in for loop2 \n");
800
801 strcpy(rec_data, string);//strcpy(rec_data, str[i]);//strcpy (char *s1 , ← char *s2) \0
802 含迄.masato
803
804 fprintf(fp, "%s\n", string);//masato//fprintf(fp, "%s\n", str[i]);//masato
805
806 printf("%s\n",string);//printf("%s\n",str[i]);
807
808 imax=i;
809 }
810
811 }
812
813 /* ------------------------------------------------------
814 受信データの読み込み関数(1行分の文字列)
815 ------------------------------------------------------ */
816 void getString( char str[] ) {
817
818 int i, j=0;
819 unsigned long nn;
820 char sBuf[1];
821
822 for ( i=1; i<DATA_STRING; i++ ) {
823 ReadFile( h, sBuf, 1, &nn, 0 ); // シリアルポートに対する読み込み
824 if ( nn==1 ) {
825 // '\r' や'\n' を受信すると文字列を閉じる
826 if ( sBuf[0]=='\r' || sBuf[0]=='\n' ) {
827 str[j] = '\0';
828 if (j!=0) break;
829 } else {
830 str[j] = sBuf[0];
831 j++;
832 }
833 }
834 }
835 }
836
837
838
839
840
841 void extract_cdatetime()//struct gps_datetime *datetime)
842 {
843 if((rec_data[12] >= 'A') && (rec_data[12] <= 'G')) cdatetime.mode = 1;
844 else cdatetime.mode = 0;
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 425
845 cdatetime.year = (rec_data[ 6]-48)*10+(rec_data[ 7]-48);
846 cdatetime.month = (rec_data[ 8]-48)*10+(rec_data[ 9]-48);
847 cdatetime.day = (rec_data[10]-48)*10+(rec_data[11]-48);
848 cdatetime.hour = (rec_data[13]-48)*10+(rec_data[14]-48);
849 cdatetime.minute =(rec_data[15]-48)*10+(rec_data[16]-48);
850 cdatetime.second =(rec_data[17]-48)*10+(rec_data[18]-48);
851 if((rec_data[12] >= 'A') && (rec_data[12] <= 'G')) cdatetime.dweek = rec_data[12]-65;
852 else if((rec_data[12] >= 'a') && (rec_data[12] <= 'g')) cdatetime.dweek = rec_data[12]-97;
853 else cdatetime.dweek = rec_data[12]-48;
854
855 printf("\n");
856 printf("%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC\n",cdatetime.year,cdatetime.month,cdatetime.day, 857 printf("\n");
858
859 sprintf(str_cdatetime, "%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC", cdatetime.year,cdatetime.month,cdatetime.day, 860
861 }
862
863 /*------------------- ------------------- -----------------------------*/
864 void extract_sdatetime()//struct gps_datetime *datetime)
865 {
866
867 sdatetime.year = (rec_data[47]-48)*10+(rec_data[48]-48);
868 sdatetime.month = (rec_data[49]-48)*10+(rec_data[50]-48);
869 sdatetime.day = (rec_data[51]-48)*10+(rec_data[52]-48);
870 sdatetime.dweek = rec_data[53]-48;
871 sdatetime.hour = (rec_data[54]-48)*10+(rec_data[55]-48);
872 sdatetime.minute = (rec_data[56]-48)*10+(rec_data[57]-48);
873 sdatetime.second = (rec_data[58]-48)*10+(rec_data[59]-48);
874
875 printf("%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC\n",sdatetime.year,sdatetime.month,sdatetime.day, 876
877 sprintf(str_sdatetime, "%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC",sdatetime.year,sdatetime.month,sdatetime.day, 878
879
880 }
881
882 /*------------------- ------------------- -----------------------------*/
883 void extract_position()//struct gps_position *position)
884 {
885 char buf[10];
886
887 if((rec_data[19] == 'N') || (rec_data[19] == 'n')) position.lat = 1;
888 else position.lat = -1;
889 position.lat_d = (rec_data[20]-48)*10+(rec_data[21]-48);
890 position.lat_m = (rec_data[22]-48)*10+(rec_data[23]-48);
891 position.lat_s = (rec_data[24]-48)*100+(rec_data[25]-48)*10+(rec_data[26]-48);
892
893 if((rec_data[27] == 'E') || (rec_data[27] == 'e')) position.lng = 1;
894 else position.lng = -1;
895 position.lng_d = (rec_data[28]-48)*100+(rec_data[29]-48)*10+(rec_data[30]-48);
426 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.55. Walk program sky plot (walk010.c)
896 position.lng_m = (rec_data[31]-48)*10+(rec_data[32]-48);
897 position.lng_s = (rec_data[33]-48)*100+(rec_data[34]-48)*10+(rec_data[35]-48);
898
899 /*
900 memcpy(buf, &rec_data[37], 4);
901 buf[4] = 0x00;
902 position.alt = atoi(buf);
903 if (rec_data[36] != '+') position.alt *= -1;
904
905 position.vel = (rec_data[41]-48)*100+(rec_data[42]-48)*10+rec_data[43]-48;
906 position.head = (rec_data[44]-48)*100+(rec_data[45]-48)*10+rec_data[46]-48;907 */
908 printf("N%02d(deg)%02d(min)%03d(sec) E%03d(deg)%02d(min)%03d(sec) \n",position.lat_d,position.lat_m,position.lat_s, 909
910 sprintf(str_lat, "N%02d.%02d.%03d",position.lat_d,position.lat_m,position.lat_s);
911
912 sprintf(str_lng, "E%03d.%02d.%03d",position.lng_d, position.lng_m, position.lng_s);
913
914 }
音声ディスプレイ(盲者用呈示)
イヤホン,ヘッドフォンを活用.SONY type p 上のC プログラムで,位置と方位から関心対象地物を想定し,wave, mp3 ファイルを再生.再生の前に,提示の有無を照会.その照会に
対して応答は,指先のタップで応答.音声ファイルは,通訳案内士の養成用の英語での日本的
事象解説など.英語の学習用にもなる.
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 427
Fig. 6.56. Flowchart of walkprogram
428 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.57. Overview of the walk prototyepe system for a pedestrian
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 429
Fig. 6.58. Parts: mp3 audio decoder/encoder [141]
視覚ディスプレイ(聾者用呈示) TACT-32
Scalar 社の単眼式HMD であるTeleglass T3-A. 電動片眼タイプのwearable display T3.
Oneoutch でモニタを操作.QVGA モニタ搭載.軽量コンパクト.世界初の電動片眼.
ディスプレイモジュールとバッテリモジュールに分かれており、両者は50cm くらいのケー
ブルで接続されています。また、バッテリモジュールからさらに60cm くらいの4 極ミニプラ
グ端子の付いたケーブルが出ています。
触覚ディスプレイ(聾者・盲者用呈示) TACT-32
TACT-32 は、人の五感情報のうち「触れる」感覚に訴える情報伝達メディアとして、東京大学・先端科学技術研究センターの伊福部研究室と共同開発した小型で軽量な触覚ディスプレ
イです。http://www.tg-jp.net/html/spec.html
430 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.59. Head mount display, T3-A, scalar co. ltd.[56]
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 431
TACT-32 は、振動子と振動子ドライブ回路が一体化されておりパソコンやPDA で作られ
た情報をUSB 経由で簡単に振動データに変換することができます。音、光などの私たちを取
り巻く情報を忠実に表現することができるTACT-32 は、耳や目の不自由な方への支援ツール
だけでなく幅広い可能性を秘めた情報伝達メディアなのです。
&sup2; 触覚ピンが振動する
&sup2; 電気信号を機械信号に変換する圧電素子を応用しているため、触覚ピン1 本1 本
が独立して振動します。 振動の強さは128 段階に制御可能なので従来のON/OFF
情報だけでなく、より多くの情報を提供できます。
&sup2; 伝えたい情報を瞬時にデータ化
&sup2; 振動子と振動子ドライブ回路が一体化されており、USB 経由で振動データを入力
するのでパソコンやPDA 等 で作られた情報を任意の振動パターンに簡単に変換
できます。
&sup2; 小型で軽量
&sup2; ディスプレイのピン数を32 ピンとしたTACT-32 は、小型軽量化されており操作
性の高いボディー設計です
1. 難聴者用情報支援システム: 携帯機器と組合わせ、歩行中の外部音(話し声や自動車の
警告音など)を提示できます。
2. 盲人用情報支援システム: CCD カメラなどと組合わせ、図形や障害物の大きさなどを提示できます。
1
2 //main.c
34
:
5 UART0WriteString("\r\nOlimex LPC-P2148 MP3 demo\r\n");
6 :
78
if ( ( res = efs_init( &efs, 0 ) ) != 0 )
9 {
10 lpc2000_debug_printf("failed with %i\n",res);
11 }
12 else
13 {
14 lpc2000_debug_printf("ok\n");
15 ls_openDir( &list, &(efs.myFs) , "/");
16 k = 1;
17 i = 1;
18 while ( k )
19 {
20 if (ls_getNext(&list) == 0)
21 {
22 list.currentEntry.FileName[LIST_MAXLENFILENAME-1] = '\0';
23 do
24 {
25 i = PlayFile(list.currentEntry.FileName,sizeof(list.currentEntry.FileName));26 } while ( i == 1);
27 }
28 else
29 k = 0;
30 }
432 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.60. Walking prototpe 2: Haptic display, tact32 [55]
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 433
Fig. 6.61. Walking prototype 1: Skyplot realtime drawing for the wearable prototype
with IPS5000 for walk
434 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.62. Parts 1: 9v dry battery snap for 6v dry battery box for AAAx4 [24]
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 435
Fig. 6.63. PIC-USB (PIC18F4550) trainer サンプルプログラム豊富, soliton wave inc., 赤
色基盤strawberry linux でも販売, 2009.3 発売開始, (トラ技と関係はなし),2009
年4 月1 日夕方6 時発送せり様[54]
31 fs_umount( &efs.myFs );
32 }
33 while(1); // infinte loop
34
35
36
37 //rs232c.c
38 :
39 void UART0WriteChar(unsigned char ch0)
40 {
436 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.64. PIC-MP3 (PIC18F4550 評価基盤) サンプルプログラム有りDL 済み,by soliton
wave ltd., トラ技2005.2 記載記事,2009 年4 月2 日発送予定せり様[54]
6.4 Materials, parts and devices 437
41 //when U0LSR_bit.THRE is 0 - U0THR contains valid data.
42 while (U0LSR_bit.THRE == 0);
43 U0THR = ch0;
44 }
45
46 unsigned char UART0ReadChar(void)
47 {
48 //when U0LSR_bit.DR is 1 - U0RBR contains valid data
49 while (U0LSR_bit.DR == 0);
50 return U0RBR;
51 }
52
53
54 unsigned char UART0ReadChar_nostop(void)
55 {
56 //when U0LSR_bit.DR is 1 - U0RBR contains valid data
57 if(U0LSR_bit.DR == 1) return U0RBR;
58 else return 0;
59 }
60
61 void UART0WriteChar_nostop(unsigned char ch0)
62 {
63 //when U0LSR_bit.THRE is 0 - U0THR contains valid data.
64 if(U0LSR_bit.THRE == 1) U0THR = ch0;
65 }
66 :
For the prototype experiments including preliminary experiments, the data logging
software was built for position information, satellite signal information (signal strength,
satellite elevation and azimuth, satellite number, signal receiving channel status), positioning
calculation result, azimuth calculation result and others. Several screenshots in
the parallel back-to-back unit configurations are illustrated in Figure ?? to Figure ??.
In those figures, the blue sector represents the azimuth limitation range determined by a
proposed unit and the red represents the other range by the other unit to the previous one.
The yellow range represents the logical products of two (blue and red) azimuth limitation
ranges, i.e. the output of the parallel back-to-back unit configuration.
6.4 Materials, parts and devices
In order to realize the hemispherical antenna beam patten, following three categoris of
elements are important:
The first category is shielding.
&sup2; conductive cloth tapes and sheets [122]
&sup2; metal foil tapes and sheets (stable grounding surface and shielding/grounding of
chassis or enclosures)[122]
&sup2; sheild windows (shieding of openings which require transparency)[122]
The second category is control of side effect of the shielding plaine:
(1) supression of the back satellite signals’ contamination effect. Supression of the
system’s (GPS antennna+plane) backward sensitivity.
(1-1) attenuating the inbound signal itself to the plane : Using so-called absorption
438 Chapter 6 Discussion
material for 1.5GHz, which is for far field purpose.
(1-1-parts) TDK, IS-FB75, 30cm x 30cm x 8cm, center 1.5GHz [118]
(1-1-parts) kitagawa industry co.ltd., MG-06A-1.0 [116]
(1-1-parts) FDK Co.Ltd., JB1, more than 20dB absorption for 1.37-1.65GHz, centerfreq. 1.5GHz, 250mm x 250mm x 7.2mm [126]
(1-2) decoupling between the plane and the GPS antenna: supressing the resonancebetween the plane and teh GPS antenna: supressing internal mutual electromagnetic
interfarence or crosstalk between the plane and the GPS antenna in the system: supressing
noise current in the cable or plane: supressing the re-radiation noise from the plane from
metal edges like the aparture or junction plane based on the high frequency curernt on the
the metal surface Using so-called noise-supression sheets or resonance supression sheets
or decoupling supression sheets, which are all for near field purpose for wide range of
frequency, typically 10MHz to 3GHz or 100MHz to 30GHz, high magnetic permiability
around 100. (*) At the same time, absorption material and shielding cu foild should be
placed around/in the GPS reciever unit, both in order to lower decoupling effect through
lovering the GPS units sensitivity itself and in order to make more apparent the contrast
between direct wave and diffraction wave.
(1-2-parts) just take a space, say 1.5cm, between the plane and the GPS antenna, to
weaken the coupling
(1-2-parts) NEC tokin, Filmimpedor, E50(1 layer, magnetic permiability=50[at 1MHz],
100MHz-3GHz , .05mm, 500mm x 240mm, specific gravity 2.9)[120]
(1-2-parts) NEC tokin, Busteraid, FK2(1layer, mu=100, 10MHz-3GHz , .1, .2 .3 .5mm,
240mm x 240mm, specific gravity 3.1) [120]
(1-2-parts) NEC tokin, Busteraid, 3GF(3layer standard type, 100MHz-5G, 1.0mm, specific
gravity 3.2),
(1-2-parts) NEC tokin, Busteraid, 3GT(3layer thin type, 10MHz-3GHz, .25mm .35mm0.45mmy, specific gravity 2.4)[120]
(1-2-parts) NEC tokin, Busteraid, 2GT(2layer thin type, 10MHz-3GHz, 0.2mm 0.3mmy,
specific gravity 2.3) 400mmx 160mm[120]
(1-3) attenuating the inbound signal of the diffraction wave generated at the edges of
the plane: absorption material on the size of GPS antenna or simply the lower the total
sensitivity of GPS antenna by placing absorption material, making more apparent the
contrast between relative weakness of diffraction wave and relative strongness of direct
wave, taking advantage of large margin of GPS receiver on the relatively wide range of
strong signals’ signal strengths. (*) At the same time, absorption material and shielding cu
foild should be placed around/in the GPS reciever unit, both in order to lower decoupling
effect through lovering the GPS units sensitivity itself and in order to make more apparent
the contrast between direct wave and diffraction wave.
(2) suppression of the front satellite signals’ multipath effect
(2-1) multipath effect of the shielding plane. To supress this, absorption sheets are
placed on the shielding plane.
(2-2) multipath effect of the ground. To supress this, absorption sheets or shield should
be placed horisonzontally in front of the GPS antenna.
&sup2; electromagnetic wave control sheets (electromagnetic wave resonance suppression)
&sup2; electromagnetic wave control sheets (electro magnetic wave absorption)[122]
The third category is control of contamination effect from the wire-line between GPS
unit and laptop computer.
&sup2; ferrite cores (suppression of radiated noise and conductive noise)[122]
6.4 Materials, parts and devices 439
6.4.1 GPS Receiving Unit
At first, the model of GPS receiver and antenna unit, which was used to build this
prototype system, was found to be considerably suitable for the purpose to the prototype
building. It weights 160g per unit. Its dimension, length, width and thickness, is 72.0mm
x 72.0mm 2.4mm. It output the IPS signal format. It contains all information required
to the azimuth limitation computation section in the proposed method, as the 108 ASCII
letters in one line. It is also suggested by the preliminary experiments that the differences
of each body should not be ignored. Therefore, it is thought better that the GPS receiving
unit in this prototype experiment should be continuously used for further research and
development, including further experiments.
The 12 Channel EM-401 SiRF II Receiver with Antenna GPS-00575 is a module from
USGlobalSat based on the SiRF II chipset with built-in antenna. Tracks up to 12 satellites
with superior reception in urban environments. Includes one 1.75” interface cable.
Dimensions: 41mm x 41mm x 13mm.
The Infrared Data Association (IrDA) defines physical specifications communications
protocol standards for the short-range exchange of data over infrared light, for uses such
as personal area networks (PANs).
IrDA is a very short-range example of free space optical communication. IrDA interfaces
are used in palmtop computers, mobile phones, and laptop computers.
The Rohm RPM841-H11 is an infrared communication module for IrDA Ver. 1.2. The
infrared LED, PIN photo diode, LSI are all integrated into a single package. This module
is designed with power down function and low current consumption at stand-by mode.
The ultra small package makes it a perfect fit for mobile devices.
Its potential applications are supposed to be mobile phone, Personal Digital Assistance,
Digital Video Camera, Digital Still Camera, Handy Terminal and so on.
As this module is basd on IrDA, communication like with a personal computer will be
implemented through this IrDA module.
When transmission of a geospatial data, as an adequate contents for a location, time
and azimuth range, is required, the IrDA module serves as the IrDA communication port
corresponding the laptop computer, PDA or mobile phone memory. IrDA communication
protocol supposes combination distance as 20 - 100cm with conic area with the vertex
angle of 30 degree. An additional slit makes the conic vertex angle narrower.
6.4.2 Absorption material
MG-06A-0.5 made by Kitagawa Industry was used for the prototype building. The
sheet is characterized by the attenuation ability as much as -8.8dBm for 1.5GHz electric
magnetic wave transmission through it. It is rather light weighted for its absorption ability,
considering to the MG-03A, MG-04A or MG-05A series. In these days, the frequencies
about 1.5GHz is actively utilized in satellite communications or cellar phones. Along
with the trend, the social need for the absorption material around this frequencies has
also come to be strong. In the near future, the more light weighted and more high cost
performance absorption material will appear.
6.4.3 Conductive Cu foil
A conductive copper (Cu) foil made by SLION technology is used to built the prototype
system. Thickness of the copper sheet is 0.000032 mm. This sheet is lined with conductive
adhesive material of 0.8 mm with Ni powder. This part is considered to almost reaches
440 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.65. Parts 2: Example of smaller and more light weighted GPS unit available for
the proposed sytem [143]
6.4 Materials, parts and devices 441
its ultimate state.
6.4.4 Azimuth limitation computation section and control section
A laptop computer, Lenovo ThinkPad T42p, is used to built the prototype system.It has two PCMCIA slot for the GPS unit and USB sockets to stepping motor
driver/controller.
6.4.5 Rotation unit for performance evaluation
Stepping motor made by Oriental Motor Inc. is used to built the prototype system.
The minimum rotation angle is 0.72 degrees per second.
6.4.6 Procedures required to built a next step prototype
To built a next step prototype, the firmware and programs in the GPS unit, required
for the azimuth limitation and the adopted statistical estimation method such like MLE,
should be re-written on the large scale integrated circuit on the GPS unit. The generic
GPS receiver including the DSP and/or several LSIs. If the cooperation with the manufacturer
is available, it is the best strategy as it will spare additional weight, volumeand thickness. If not several microcontroller will be the second choice. However, it often
make the situation more complicated, comparing to its required efforts. Therefore, it can
be also second choice to make use of the light weight handheld PC such like HP iPAQ
rx-1950, 125 grams. 71mm × 13.5mm × 114mm, Samsung SC32442 300MHz processors.6.4.7 Calculation time for maximum likelihood estimation
The maximum likelihood estimator is calculated for about from 2:8x104 to 7:8x10&iexcl;4
seconds, for 8 x 90,000 satellites calculations for 14 units configuration and one unit
configuration respectively, in the 2GHz Intel processor machine like Lenovo Z61p for the
prototype experiment system with 8 satellite parallel synchronization. The difference is
thought to be cased by the fact that the repetition of the selection process of maximum
likelihood among 36 candidates is 90,000/14 and 90,0000 for 14 units configuration and 1
unit configuration respectively. From the these figures, the recent pocket PC, palm PC or
micro controller like H8 will be enough ability to provide maximum likelihood estimator
as an answer in real time as well as the azimuth limitation range.
6.4.8 Angle sensor
Angle sensor would be useful to the assistance for the user as optional rotation either
to gather more information by pivot action of the unit or to connect each other to the
adjacent unit to make multiple unit configuration so that narrower azimuth information
is acquired. For example, rotation sensor can be easily constructed by variable condenser
circuit in cost effective, light weighted and low volume way. If any other technology is
sought by a certain reason a magnetic angle sensor system can be the second candidate.
KMA199E, NXP Technology, is a magnetic angle sensor system. The MagnetoResistive(MR) sensor bridges and the mixed signal Integrated Circuit (IC) are integrated into a
single package. The angular measurement system KMA199E is pre-programmed, precalibrated
and therefore, ready to use. The KMA199E allows user specific adjustments
of angular range, zero angle and clamping voltages. The settings are stored permanently
in an Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM). The features442 Chapter 6 Discussion
includes high precision sensor for magnetic angular measurement, programmable user
adjustments, including zero angle and angular range, programming via one-wire Interface
(OWI), independent from the magnetic field strength above 35 kA/m.
6.4.9 Practical unit designs
6.4.10 Single unit usage
it is useful for the user if the single unit can extend out its bottom part like human
foot out of the device to stand the ground directing one orientation with the foot and
start automatic (or manual in several times of arbitrary numbers with good rest each
orientation ) rotation in order to gather satellite information and calculate the azimuth
limitation results. It is also useful for the user to select the automatic rotation speed,
including the manual rotation. The output value should be indicated for the orientation
of foot or the body. This mechanism, including manual rotation, would be especially
helpful for the outdoor activities such like mountaineering or the like when the restriction
on the weight and volume of the equipments are sever. The foot can be usually stowed
in the unit body. The angle between foot and the body itself is measured by one of the
sensors describe above.
For example, the following mechanism would be also useful. If there is only one unit
available and the user would like to obtain narrower azimuth limitation or more precise
estimator information, the following procedure helps him or her; (1) a connecting bar
pops out horizontally on user’s one light push from the bottom part of the proposed GPS
unit with the proposed azimuth limitation method (2) the connection bar should be used
as a bearing indicator toward a fixed bearing just for user’s information, instead of a
connector (3) after a while, the user rotate the proposed GPS unit by arbitrary angle,
with keeping the connecter bearing toward the original bearing. After that, the proposed
GPS unit with the proposed azimuth limitation method provides a productive answer of
azimuth limitation and estimator for the user. (4) The user repeats the procedure until
he satisfied the azimuth limitation results the proposed GPs device with the proposed
azimuth limitation method give (5) the bar can be easily stowed by a light push by the
user, again.
6.4.11 Multiple unit usage
It is also useful for the user if multiple unit can be combined by giving one unit’s arm
to the next adjacent unit. It is helpful for the user the arm can automatically measure
the angle between the unit itself and the next adjacent unit to which it gives its arm. The
arm contains information exchange line(s) in order to exchange any information. The rule,
which unit should be the master who integrate all the information to learn and output
the final azimuth limitation, should be prefixed in any rule. The candidates for the rule
includes a simple one such like, the starting unit in the clockwise order when there found
to be any kind of a cut in the polygon by multiple unit connection. I there is no cut
point, the connection which was lastly recognized can be the one. It is also possible to
decide the master just using any arbitrary number specific to the unit body like the serial
number or product umber.
For example the following mechanisms would be also helpful. To attain both the high
reliability and narrower azimuth limitation at the same time, n unit configuration should
be taken advantage of. To do so, (1) a connecting bar pops out horizontally on user’s
light push from the bottom part of the proposed GPS unit with the proposed azimuth
limitation method (2) the connection bar can rotate by arbitrary angle horizontally to
6.4 Materials, parts and devices 443
make good electrical or electro-magnetic (e.g Infrared Red ) wave contact to the adjacent
GPS unit of the same or standardized connection specification (3) with repetitions of this
procedures, n unit configuration is easily constructed on site or on the spot (4) the master
unit is selected among u units by a simple rule such like either the initial or starting unit
on clockwise order of n unit configuration if there is not a complete circle, i.e. any cut
or if the first unit to extend his arm and make a stable contact to the adjacent unit if a
complete circle. (5) the master unit gathers and integrate azimuth limitation information
based on the signal strength observed by each unit. (6) The master unit output the
integrated azimuth limitation result and maximum likelihood estimator for its bearing.
(7) the bar can be stowed by a light push by the user, again.
6.4.12 Example designs to meet application specific requirements
In this section, examples on design using the proposed azimuth limitation method are
described based on the discussion derived from the arguments up to Chapters Two, Three,
Four, Five, including its principle, variations and performance evaluations of computer
simulations, a prototype with the azimuth limitation ability and the other prototype with
maximum likelihood estimation method.
6.4.13 Mountaineering usage
In mountaineering, a mountaineer or climber has to bring his all luggage for himself.
Therefore, a severe consideration is inevitable for the weight, volume of any kind of luggage.
A tool to grasp the bearing is very important in such kind of activity. On the
other hand, nowadays portable GPS positioning device is vital for such kind of activity.
Therefore, if a portable GPS positioning device has an azimuth limitation capability without
major additional weight or volume, it will be a significant help for mountaineers and
climbers, especially if it can provide very reliable azimuth range in such a situation like
one when the choice of there paths downwards from a ridge at a snow mountain range in
winter. Thus, the proposed method and its embodiments are though useful in the field
of applications where critical decision making is required. In other words, it will be supportive
for a situation where the decision making, on a selection between small number
of choices which have good separation. Thus, a certain usefulness is considered to exist
when the confidence interval of the confidence level of 70 % on the azimuth estimation
(which tends to narrower, according to Chapter Five) is superimposed on the azimuth
limitation (which tends to be wider, according to Chapter Four). Such kind of portable or
wearable digital device can be used for “reliability first” as well as for “close to usual daily
life” situation. In other words, it will be supportive for a situation where the decision
making, on a selection between small number of choices which have good separation, and
its adequateness may leads to one of the very different results either serious or safe.
The proposed method could be helpful for a situation where there exist a considerably
high cost generated by the misleaded action derived from a “wrong answer” and almost
no problem against “no answer”.
To attain both the high reliability and narrower azimuth limitation at the same time, n
unit configuration should be taken advantage of. To do so, (1) a connecting bar popped
out horizontally on user’s one light push from the bottom part of the proposed GPS
unit with the proposed azimuth limitation method (2) the connection bar can rotate by
arbitrary angle to make good electrical or electro magnetic (e.g Infrared Red) contact
to the adjacent same GPS unit (3) in repetition of this process, n units configuration is
constructed (4) the master is decided by a simple rule such like either the starting unit
on clockwise counting if there is not a complete circle, i.e. any cut or if the first unit
444 Chapter 6 Discussion
to extend his arm and make a stable contact to the adjacent unit if a complete circle.
(5) the master unit gathers and integrate azimuth limitation information based on the
signal strength observed by each unit. (6) The master unit output the integrated azimuth
limitation result and maximum likelihood estimator for its bearing. (7) the bar can be
stowed by a light push by the user, again.
If there is only one unit available and the user would like to obtain narrower azimuth
limitation or more precise estimator information, the following procedure helps him or
her; (1) a connecting bar popped out horizontally on user’s one light push from the
bottom part of the proposed GPS unit with the proposed azimuth limitation method (2)
the connection bar should be used as a bearing indicator toward a fixed bearing just for
user’s information on this time, instead of a connector (3) after a while, the user rotate
the proposed GPS unit by arbitrary angle, with keeping the connecter bearing toward the
original bearing. After that, the proposed GPS unit with the proposed azimuth limitation
method provides a productive answer of azimuth limitation and estimator for the user.
(4) The user repeats the procedure until he satisfied the azimuth limitation results the
proposed GPs device with the proposed azimuth limitation method give (5) the bar can
be easily stowed by a light push by the user, again.
&sup2; SONY IPS5100G, 160g, 72.0mm x 72.0mm x 2.4mm
&sup2; MG-06A-0.5, 2 x ( 72.0mm x 72.0mm ) + 4 x (24.0mm x 20.0mm) - (60mm x 60mm x 3.14) x 1mm, 100g
&sup2; A conductive copper (Cu) foil, SLION technology, 2 x ( 72.0mm x 72.0mm ) + 4 x
(24.0mm x 20.0mm) - (60mm x 60 mm x 3.14) x 1mm, 12g
&sup2; HP iPAQ rx-1950, 125 g. 71mm × 13.5mm × 114mm, Samsung SC32442 300MHz
processors, it works as the controller over the whole system and display for thetwo type results of azimuth limitation and MLE azimuth estimation with confidentinterval with confident level
&sup2; Program for azimuth limitation based on the output of IPS5100G per second&sup2; Program for azimuth estimation with maximum likelihood method, with confidence
interval, based on the output of IPS5100G per second
&sup2; Preparation for data gathering in order to decide the GPS satellite signal reception
probability on each orientation around the GPS antenna
&sup2; (optional) Stowable foot to allow its body to rotate around the foot. An angle
sensor around the foot can detect the angle and support for the user to scrutinize
the azimuth he is interested in with the pivot rotation of the device. If manualrotation mode is get started, arbitrary angle is rotated manually. If any kind of
response is prepared, the device notify the user to additional manual rotation for
narrower azimuth limitation output.
&sup2; (optional) a stepping motor, its controller and driver, if any required. It would
increase the total weight and power consumption.
6.4.14 Focus driven outdoor e-learning or cultural torism guinding
The azimuth limitation method will be supportive for a situation where the discrimination
between small number of choices which have good separation is required. In suchsituation, reliable azimuth range information will be very useful to discrimination of the
target, even if the range is not very narrow.
The proposed method could be helpful for a situation where the user would like to avoid
to annoying experience with disappointment to know the fact of the misinformation about
the listening about the audio guide during a travel abroad or environmental audio guide
both in domestic or international, because the chance of direct experience is felt precious
6.4 Materials, parts and devices 445
in such an occasion and he or she might not be able to come the point again in his or her
life. This is a significant different from taking a walk in his or her familiar regional areas
in daily life. However, this azimuth limitation range of high reliability sometimes tends
to be wide. If another narrower azimuth information could be provided for the user, the
both two information are able to compensate with each other. Thus, there is a certain
helpfulness when the confidence interval of the confidence level of 70 % on the azimuth
estimation (which tends to narrower, according to Chapter Five) is superimposed on the
azimuth limitation (which tends to be wider, according to Chapter Four). Such kind of
portable or wearable digital device can be used for “reliability first” as well as for “close to
usual daily life” situation. In this context, ”scenery” and ”guiding” includes story telling
about Greek myths associated with constellations viewed at night sky, isolated historical
important constructions in a wide precinct in a cultural world heritage site, or natural
objects in a scenery viewed from a famous viewing point in a natural world heritage site
To attain both the high reliability and narrower azimuth limitation at the same time,
n unit configuration should be taken advantage of.
This thesis has provides the graph (in Chapter Four) to illustrate the relationship between
the number of the proposed units and the set of (correct answer ratio, no answerratio, wrong answer ratio) as well as the other graph (in Chapter Five) to demonstrate
the relationship between the number of the proposed units and the width of confidence
interval at a desirable confidence level.
Taking advantage of there graphs, the required number of the proposed units is able to
be obtained in order to meet ay performance requirement.
To attain both the high reliability and narrower azimuth limitation at the same time, n
unit configuration should be taken advantage of. To do so, (1) a connecting bar popped
out horizontally on user’s one light push from the bottom part of the proposed GPS
unit with the proposed azimuth limitation method (2) the connection bar can rotate by
arbitrary angle to make good electrical or electro magnetic (e.g Infrared Red) contact
to the adjacent same GPS unit (3) in repetition of this process, n unit configuration is
constructed (4) the master is decided by a simple rule such like either the starting unit
on clockwise counting if there is not a complete circle, i.e. any cut or if the first unit
to extend his arm and make a stable contact to the adjacent unit if a complete circle.
(5) the master unit gathers and integrate azimuth limitation information based on the
signal strength observed by each unit. (6) The master unit output the integrated azimuth
limitation result and maximum likelihood estimator for its bearing. (7) the bar can be
stowed by a light push by the user, again.
If there is only one unit available and the user would like to obtain narrower azimuth
limitation or more precise estimator information, the following procedure helps him or
her; (1) a connecting bar popped out horizontally on user’s one light push from the
bottom part of the proposed GPS unit with the proposed azimuth limitation method (2)
the connection bar should be used as a bearing indicator toward a fixed bearing just for
user’s information on this time, instead of a connector (3) after a while, the user rotate
the proposed GPS unit by arbitrary angle, with keeping the connecter bearing toward the
original bearing. After that, the proposed GPS unit with the proposed azimuth limitation
method provides a productive answer of azimuth limitation and estimator for the user.
(4) The user repeats the procedure until he satisfied the azimuth limitation results the
proposed GPs device with the proposed azimuth limitation method give (5) the bar can
be easily stowed by a light push by the user, again.
Constellation size comparison (A constellation size is often descried in the unit of square
degree, a non-SI unit measure of solid angle. A square degree is the area of the projection
of a surface onto a unit sphere centered on the point of observation. It is denoted deg2 :
In this figure, square root of the unit is used just for the special purpose of the aim of the
446 Chapter 6 Discussion
thesis.
&sup2; SONY IPS5100G, 160g, 72.0mm x 72.0mm x 2.4mm, 2 uints,
&sup2; MG-06A-0.5, 2 x ( 72.0mm x 72.0mm ) + 4 x (24.0mm x 20.0mm) - (60mm x 60mm x 3.14) x 1mm, 100g
&sup2; A conductive copper (Cu) foil, SLION technology, 2 x ( 72.0mm x 72.0mm ) + 4 x
(24.0mm x 20.0mm) - (60mm x 60 mm x 3.14) x 1mm, 12g
&sup2; HP iPAQ rx-1950, 125 g. 71mm × 13.5mm × 114mm, Samsung SC32442 300MHz
processors, it works as (2)the controller over the whole system, (2)the display for the
two type results of azimuth limitation and MLE azimuth estimation with confidentinterval with confident level and (3) audio system both (3-1) as usual portablemusic/audio player during his taking walk and (3-2) as a scenery guiding or story
telling related to his possible interesting scenery in front of his when his halt of
walk is detected more than 3 minutes. (Usual walk speed, 4000meter / 60 minutes,is 67m / minute. Therefore, one minutes walk is enough to go out of the error
distance of about 30 meters. If after 3 minutes, the movement is not detected, even
considering the error distance, the controller unit judge the user is not moving any
more.
&sup2; Program for azimuth limitation based on the output of IPS5100G per second&sup2; Program for azimuth estimation with maximum likelihood method, with confidence
interval, based on the output of IPS5100G per second
&sup2; Audio contents on the possibly brief guides related to several courses possibly the
use takes a walk along.
&sup2; Audio contents of the user’s preference, such like usual portable device.
&sup2; Preparation for data gathering in order to decide the GPS satellite signal reception
probability on each orientation around the GPS antenna
6.4.15 N units configuration
To attain both the high reliability and narrower azimuth limitation at the same time, n
unit configuration should be taken advantage of. To do so, (1) a connecting bar popped
out horizontally on user’s one light push from the bottom part of the proposed GPS
unit with the proposed azimuth limitation method (2) the connection bar can rotate by
arbitrary angle to make good electrical or electro magnetic (e.g Infrared Red) contact
to the adjacent same GPS unit (3) in repetition of this process, n unit configuration is
constructed (4) the master is decided by a simple rule such like either the starting unit
on clockwise counting if there is not a complete circle, i.e. any cut or if the first unit
to extend his arm and make a stable contact to the adjacent unit if a complete circle.
(5) the master unit gathers and integrate azimuth limitation information based on the
signal strength observed by each unit. (6) The master unit output the integrated azimuth
limitation result and maximum likelihood estimator for its bearing. (7) the bar can be
stowed by a light push by the user, again.
&sup2; SONY IPS5100G, 160g, 72.0mm x 72.0mm x 2.4mm, n uints, 160 x n g (if n=8,1080g)
&sup2; (or EM-401 GPS receiving unit, 15 x n g, (if n=8, 120g))
&sup2; MG-06A-0.5, 2 x ( 72.0mm x 72.0mm ) + 4 x (24.0mm x 20.0mm) - (60mm x 60mm x 3.14) x 1mm, 20 x n g (if n=8, 160n g)
&sup2; A conductive copper (Cu) foil, SLION technology, 2 x ( 72.0mm x 72.0mm ) + 4 x
(24.0mm x 20.0mm) - (60mm x 60 mm x 3.14) x 1mm, 12g
&sup2; HP iPAQ rx-1950, 125 g. 71mm × 13.5mm × 114mm, Samsung SC32442 300MHz
6.4 Materials, parts and devices 447
processors, it works as (2)the controller over the whole system, (2)the display for the
two type results of azimuth limitation and MLE azimuth estimation with confidentinterval with confident level and (3) audio system both (3-1) as usual portablemusic/audio player during his taking walk and (3-2) as a scenery guiding or story
telling related to his possible interesting scenery in front of his when his halt of
walk is detected more than 3 minutes. (Usual walk speed, 4000meter / 60 minutes,is 67m / minute. Therefore, one minutes walk is enough to go out of the error
distance of about 30 meters. If after 3 minutes, the movement is not detected, even
considering the error distance, the controller unit judge the user is not moving any
more.
&sup2; Program for azimuth limitation based on the output of IPS5100G per second&sup2; Program for azimuth estimation with maximum likelihood method, with confidence
interval, based on the output of IPS5100G per second
&sup2; Audio contents on the possibly brief guides related to several courses possibly the
use takes a walk along.
&sup2; Audio contents of the user’s preference, such like usual portable device.
&sup2; Preparation for data gathering in order to decide the GPS satellite signal reception
probability on each orientation around the GPS antenna
This kind of assistance is possible by the complete combination of social infrastructure
such like
&sup2; Ubiquitous network society
&sup2; Geographical and/or spatial information society
&sup2; GPS satellite positioning infrastructure society
and the features of the azimuth information provision device such like
&sup2; data provided with quantitative reliability or confident interval
&#8211; azimuth limitation with highly reliable feature
&#8211; azimuth identification A with instantaneous feature
&#8211; azimuth identification B with highly reliable feature by multiple azimuth limitation
&sup2; minimizes user load and maximizes usability
&#8211; can be incorporated into daily life by its feature not to disturb user’s natural
creative processes, especially so called flow experiences, like portable digitalaudio player.
&#8211; history independent feature, which enables a user to make it use immediately
on the “power on“, like portable GPS positioning device.
&#8211; does not require periodic calibration such like rate gyro.
&sup2; used also for GPS positioning device which is brought everywhere in the future
society described above.
&#8211; does not increase GPS device’s weight, volume, thinness and cost.
&#8211; inherits complete global availability of GPS system
Azimuth information device suitable for such kind of future society is still wanted,
especially for pedestrians on land or the like. The ideal azimuth information acquisition
method and device would have the following features.
As to guide for cultural tourism, civilized areas tend to have many high rise buildings.
The maximum likelihood function should be modified with considerations for blockage
effects for the use in such environments. For this purpose, a series of Takahashi’s work
such like Takahashi(1998a) will be helpful. He also invented the GPS signal blockage
data collection system with running land vehicle and analyzed geographically interested
448 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.66. Japan disaster relief vest[103]
areas such like metropolis, local cities and highways. Referring to those data, blockage
probability contours on the sky hemisphere would be easily estimated and applied to the
maximum likelihood functions described above. this is also one of future works author
plans to carry out.
6.5 International Standardization Organization
6.5.1 ISO: International Organization for Standardization
6.6 Domesticl Standardization Organization
6.6.1 TTC
6.6.2 iSIP
水辺空間の整備[35] :
地域の身近に存在する川などの水辺空間(「子どもの水辺」)における環境学習・自然体験
活動を推進するため,国土交通省,文部科学省,環境省が連携した「『子どもの水辺』再発見
6.6 Domesticl Standardization Organization 449
Fig. 6.67. Recreation forest curret satus[35]
プロジェクト」を実施している。このプロジェクトは,市民団体や教育関係者,河川管理者等
が一体となって取り組む体制を整備するとともに,「子どもの水辺サポートセンター」による,
水辺での活動に必要な機材(ライフジャケット等)の貸出しや学習プログラムの紹介など,環
境学習・自然体験活動を総合的に支援する仕組みを構築し,安全確保や親水空間確保のための
水辺の整備が必要な場合には,「水辺の楽校プロジェクト」により,水辺に近づきやすい河岸
整備等水辺空間の整備を実施するものである。エ レクリエーションの森の整備等 林野庁で
は,森林との触れ合いに対する国民の要請の多様化,高度化を踏まえ,国有林野を国民の保
健・文化・教育的利用に積極的に供するため,自然休養林等の「レクリエーションの森」につ
いて,民間活力を生かしつつ,魅力あるフィールドとして整備し,その活用を推進している??
水難・山岳事故対策[35]:
今日,日常生活の中でスポーツを実践する人々がますます増加してきているが,とりわけ,海や川での水泳や登山・キャンプ等の野外で自然と触れ合いながら,様々な活動を行う野
外活動への関心が高まってきている。 一方,このような状況を背景に,海や河川,山での活
動中の事故も増加する傾向にあり,文部科学省では,関係省庁とも連携を図り,適宜関係機
関・団体等に対し,水泳や登山の事故防止について注意を喚起するとともに,各種の資料,パ
ンフレット等を作成するほか,事故防止に配慮した水泳プールの整備,学校等での指導の徹
底,また,指導者に対する講習会や研修会の実施などにより,事故防止に努めている。 警察
においても,自治体や関係機関・団体等と連携し,安全対策についての働き掛けや,海浜・山
岳パトロール等の活動を通じて,水難・山岳事故の防止に努めている
平成18 年版科学技術白書[37] では,その冒頭の第一部で,未来社会に向けた挑戦-少子高
齢社会における科学技術の役割-謳っている.その第1 章で少子高齢社会の現状と予測から,
我が国が取り組むべき課題と科学技術の役割について論じている.
第2 章新たな社会を切り拓く科学技術とされ,第1 節で,人口構造の変化に対応した科学技術を検討している.そこでは,1 生涯にわたる健康のための科学技術からはじめ,2 福祉向
上のための科学技術の必要を論じ,3 就労形態の多様化を可能とする科学技術を説き,4 社会
資本の有効活用に資する科学技術の概念を提案し,5 安全で安心できる社会、持続可能な社会
のための科学技術を構築することを示した.本提案は,歩くことの楽しみを増すことで1を,
高齢者の福祉向上で2 を,遠隔操作を可能とすることで3 を,社会資本(博物館,建築物,発
電所,鉄道,古民家,観光資源,文化伝統など)を正しく理解・活用することで4 を,災害救
援・避難に役立つことで5 に適合する.
450 Chapter 6 Discussion
同時に,第2 節では,経済を活性化する科学技術を論じている.まず,1 経済活性化に果た
す科学技術の役割を説き,2 科学技術をイノベーションにつなぐ取組の必要性を論じ,3 イノ
ベーション・システムの構築に向けて取り組む決意を示した.これらも,知的財産立国や,観
光立国,などの趣旨に沿い,作成した作品(コンテンツ)が多くの人に共有され,文化観光に
基づく移動・宿泊を国内的・国外的に促す意味で,1を,さらに,新しい枠組を提案した意味
で,2 を,その有力な手段としてインターネットやmp3などの連携を示した点で,3 を示し
た.さらには,室内の机に限られていた検索を,屋外において,それも(位置・方位・時刻と
いう面倒のない範囲での)自動検索に広げて,情報爆発の時代に対応したことと,サイバー空
間を越えて,真の現実に直面することへの道を開いた意味で,3 に適合する.
さらに,第3 節心豊かな社会の構築に資する科学技術,では,1 心の豊かさの実現に資する
科学技術,を示し,2 文化財の保存・活用、芸術の創造に資する科学技術,を考え,3 知的探究
心にこたえ、知的価値を創造する科学技術,を説いている.これらにも完全に適合することは
言うまでもない.芸術作品をそれにゆかりの深い土地と方位の景観とともに適時的に鑑賞(音
楽再生,文学朗読,映像,作品鑑賞)できることで1を,文化財としての歴史的伝統建築など
の鑑賞という活用に資することで2を,一般的な日常風景では埋没されがちな風景をあえて知
的な切り口で解説したり,他文化・他言語の方の考え方に即して説明するコンテンツを作成す
る努力やその理解をとおして,異文化との融合,普遍的価値の探求を可能にし,知的価値を創
造することを促すう技術の意味で3を実現できる.
第4 節では,人々とともにある科学技術とそれを支える人材,を論じいる.1 人々とともに
ある科学技術,の必要性を説き,2 科学技術を支える人材,が大切であることを示した.本提
案は,ともに歩むという意味で1に適合し,興味・関心尊重型の教育支援機器として提案され
た意味で,2に適合する.
第3 章ではこれからの科学技術に求められるものを,論じる.第1 節では,第3期科学技術基本計画の策定であり,1 背景と基本理念と,2 第3期科学技術基本計画の目指すものを示
した.これはモノから人への軸足の移動を示すものであり,その意味で,関心・尊重型の教育
装置である装置の本提案に適す.同時に多言語の教育装置としても適す.
また,第2 節これからの日本と科学技術,を論じ,1 活力の源泉としての科学技術,を志向
し2 課題解決の先進国へ,という方向性を示した.自分の興味・関心に沿って考えてゆくこと
によると楽しくなってくるし,活力も沸いてくるものである意味で,1 に適合し,国際緊急援
助隊等に利用されたり,環境保全のための草の根的調査運動の入力にも使える意味で,2 に適
合する.
不思議なことであるが,本提案はH18 年度の科学技術白書にほとんどそったものとなっている.[37]

《請求項1》

ある一つの 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

前記 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、

ある一つの 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの

信号の直接の入射を妨げる

電磁波収素材又は電磁波遮蔽素材を配置し、

前記 測位衛星システム用アンテナに接続した

ある 測位衛星システム用受信機に、

全てのあるいは一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を 記録 し

しかる後に

前記 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

当該 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、

前記 半天球と相補的な半天球の球面内の方向の信号原からの

信号の直接の入射を妨げる

前記 電磁波吸収素材又は前記 電磁波遮蔽素材を配置し、

あるいは、別の電磁波吸収素材又は別の 電磁波遮蔽素材を配置し、

前記 測位衛星システム用アンテナに接続した

前記 測位衛星システム用受信機に、

全てのあるいは一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を 記録 し

記録された、前記、夫々の 受信状態の、比較 に基づき

最初の半天球の底面中央から当該半天球の天頂への方向、

を限定的に取得することを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項2》

ある一つの 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

前記 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、

ある一つの 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの

信号の直接の入射を妨げる

電磁波収素材又は電磁波遮蔽素材を配置し、

前記 測位衛星システム用アンテナに接続した

ある 測位衛星システム用受信機に、

全てのあるいは一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を 記録 し

しかる後に

前記 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

当該 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、

前記 半天球と相補的な半天球の球面内の方向の信号原からの

信号の直接の入射を妨げる

前記 電磁波吸収素材又は前記 電磁波遮蔽素材を配置し、

あるいは、別の電磁波吸収素材又は別の 電磁波遮蔽素材を配置し、

前記 測位衛星システム用アンテナに接続した

前記 測位衛星システム用受信機に、

全てのあるいは一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を 記録 し

記録された、前記、夫々の 受信状態の、比較 に基づき

最初の半天球の底面中央から当該半天球の天頂への方向、

を限定的に取得することを特徴とする方向情報取得方法。


《請求項3》

ある受信機に結合されたあるアンテナの

周囲の天球のうち、

ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、

当該アンテナへの直接の入射が

ある電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれる状態で、

各々の信号源からの信号の受信を試みさせ、

その受信状況を記録するステップと、

当該アンテナの周囲の当該天球のうち、

前記の半天球を補完する別の半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、

当該アンテナへの直接の入射が、

当該電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物、あるいは別の電磁は遮蔽物ないし電磁吸収物、により阻まれる状態で、

各々の信号源からの信号受信を試みさせ、

その受信状況を記録するステップと、

信号受信が試みられた信号源からの信号について、

前記の両状態での各々の受信状況の比較に基づいて、

前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が、存していたかを、判定する判定ステップと

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項4》

請求項3の判定ステップにおいては、

ある信号源からの信号について、

請求項3における両状態のうちいずれの状態において、

より大きい信号強度、または、より安定した信号強度、または、その双方、が、

受信状況に認められていたかとの結果に、基づいて、

電波遮蔽物ないし電磁波吸収物により信号の直接の入射が阻まれていた半天球ではない側の半天球に、

当該信号の信号源が存していたと認定する認定ステップ

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項5》

請求項3の判定ステップにおいては、

ある信号源からの信号について、

請求項3における両状態の信号同期のうちいずれの状態において、

より迅速な信号同期の獲得、または、より安定した信号同期の維持、または、その双方が、

受信状況に認められていたかとの結果に、基づいて、

電波遮蔽物ないし電磁波吸収物により信号の直接の入射が阻まれていた半天球でない側の半天球に、

当該信号の信号源が存すると認定する認定ステップ

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項6》

請求項5の受信機はスペクトラム拡散通信方式受信機であること

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項7》

請求項5の受信機は測位衛星システム用受信機であること

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項8》

請求項5の受信機はマルチ測位衛星システム対応の測位衛星システム用受信機であることを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項9》

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯であること

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項10》

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯を含むこと

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項11》

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯または人体体躯を含む際に、

前記アンテナと人体体躯とは体軸周りの180度回転により

前記の両状態を実現すること

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項12》

//はずしてつけかえるも請求項に

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯または人体体躯を含む際に、

前記アンテナの人体体躯の腹側への装着と背側への装着とにより、

前記の両状態を実現すること

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項13》

受信機に結合されたアンテナの周囲の天球のうち、

ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、

当該アンテナへの直接の入射が、電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物により阻まれる状態で、

受信機には上空の衛星の信号受信を試みさせ、

その受信状況を記録するステップと、

別の受信機に結合された別のアンテナの周囲の天球のうち、

前記半天球を補完する半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、

当該アンテナへの直接の入射が、電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物により阻まれる状態で、

受信機には上空の衛星の信号受信を試みさせ、

その受信状況を、

前記のステップと同時に、あるいは、前記のステップと同時ではなく、

記録するステップと、

信号受信を試みさせた信号について、

前記の両状態での受信状況の比較に基づいて、

上述の両半天球のいずれが含む方向に、

当該信号を送信した信号源が存していたかを、

判定する判定ステップと

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項14》

請求項3において、信号受信が試みられた信号について、前記の両状態での受信状況の比較に基づいて、前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が存していたかの、
判定に基いて、前記最初の半天球の中心軸の方向が、前記球面内に限定された領域内に存在すると、推論する推論ステップ

を有する

ことを特徴とする

方向情報取得方法。



《請求項15》

請求項12において、信号受信が試みられた信号が別にもう一以上存した場合には、各々についての、推論ステップを適用し得られた結果を、

重ねあわせて、前記最初の半天球の中心軸の方向が、前記球面内の一層限定された領域内に存在すると、方向絞込の合成を行う、方向絞込の合成ステップ、

を有する

ことを特徴とする

方向情報取得方法。



《請求項16》

//1信号源→2以上の信号源 重ね合わせ 絞込合成 請求項//

請求項12において、

信号受信が試みられた信号が別にもう一以上存した場合には、

各々についての、推論ステップを適用し得られた結果を、

重ねあわせて、

前記最初の半天球の中心軸の方向が、

前記球面内における

より限定された領域内に存在すると、

方向絞込の合成を行う、方向絞込の合成ステップ、

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。





《請求項17》



請求項3において、

得られた、天球表面上のある領域としての方向情報、と、

その方向情報を得た際の前記の最初の半天球の中心軸の方向にある任意の方向角を加えた状態で、

今一度、請求項3と同じステップを実施し、

最初の半天球の中心軸について新たに得られた天球表面上のある領域としての方向情報から、前記の任意の方向角相当分を差し引いた方向情報と、

を、

重ね合わせ、

前記最初の半天球の中心軸の方向が、前記球面内における、一層限定された領域内に存在するとの方向絞込推論を行う、方向絞込推論ステップ、

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。





《請求項18》

当該半天球の底面が、信号源が適切な配置で存在している方向への一致度が高まるように、

与える回転の向きと角度について、最適な値を提案する機能

を有している

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項19》

ある定められた時間間隔では、

ある受信機に結合されたあるアンテナの

周囲の天球のうち、

ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、

当該アンテナへの直接の入射が

ある電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれる状態で、

各々の信号源からの信号の受信を試みている、

と前提して

その受信状況を記録するステップと、

別に定められた時間間隔では、

当該アンテナの周囲の当該天球のうち、

前記の半天球を補完する別の半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、

当該アンテナへの直接の入射が、

当該電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物、あるいは別の電磁は遮蔽物ないし電磁吸収物、により阻まれる状態で、

各々の信号源からの信号受信を試みている、

と前提して

その受信状況を記録するステップと、

信号受信が試みられた信号源からの信号について、

前記の両状態

を前提とした

各々の受信状況の比較に基づいて、

前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が、存していたかを、判定する判定ステップと

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。







《請求項1》

ある第1の 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

当該 第1の 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、

ある 第1の 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの

信号の直接の入射を妨げる

電磁波吸収素材又は電磁波遮蔽素材を配置し、

前記 第1の 測位衛星システム用アンテナに接続した

ある 第1の 測位衛星システム用受信機に、

全ての あるいは 一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を観察し

別の ある 第2の 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

当該 第2の 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球球のうち、

前記 第1の 半天球と相補的な 第2の 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの信号の直接の入射を妨げる

前記 電磁波吸収素材又は前記 電磁波遮蔽素材を配置し、

あるいは、別の電磁波吸収素材又は別の 電磁波遮蔽素材を配置し、

前記 第2の 測位衛星システム用アンテナに接続した

第2の 測位衛星システム用受信機に、

全ての あるいは 一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を観察し

観察された、前記、夫々の 受信状態の、比較 に基づき

前記 第1の 半天球の底面中央から当該半天球の天頂への方向、

を限定的に取得することを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項2》

ある一つの 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

前記 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、

ある一つの 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの

信号の直接の入射を妨げる

電磁波収素材又は電磁波遮蔽素材を配置し、

前記 測位衛星システム用アンテナに接続した

ある 測位衛星システム用受信機に、

全てのあるいは一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を 記録 し

しかる後に

前記 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

当該 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、

前記 半天球と相補的な半天球の球面内の方向の信号原からの

信号の直接の入射を妨げる

前記 電磁波吸収素材又は前記 電磁波遮蔽素材を配置し、

あるいは、別の電磁波吸収素材又は別の 電磁波遮蔽素材を配置し、

前記 測位衛星システム用アンテナに接続した

前記 測位衛星システム用受信機に、

全てのあるいは一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を 記録 し

記録された、前記、夫々の 受信状態の、比較 に基づき

最初の半天球の底面中央から当該半天球の天頂への方向、

を限定的に取得することを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項3》

ある受信機に結合されたあるアンテナの

周囲の天球のうち、

ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、

当該アンテナへの直接の入射が

ある電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれる状態で、

各々の信号源からの信号の受信を試みさせ、

その受信状況を記録するステップと、

当該アンテナの周囲の当該天球のうち、

前記の半天球を補完する別の半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、

当該アンテナへの直接の入射が、

当該電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物、あるいは別の電磁は遮蔽物ないし電磁吸収物、により阻まれる状態で、

各々の信号源からの信号受信を試みさせ、

その受信状況を記録するステップと、

信号受信が試みられた信号源からの信号について、

前記の両状態での各々の受信状況の比較に基づいて、

前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が、存していたかを、判定する判定ステップと

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項4》

請求項3の判定ステップにおいては、

ある信号源からの信号について、

請求項3における両状態のうちいずれの状態において、

より大きい信号強度、または、より安定した信号強度、または、その双方、が、

受信状況に認められていたかとの結果に、基づいて、

電波遮蔽物ないし電磁波吸収物により信号の直接の入射が阻まれていた半天球ではない側の半天球に、

当該信号の信号源が存していたと認定する認定ステップ

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項5》

請求項3の判定ステップにおいては、

ある信号源からの信号について、

請求項3における両状態の信号同期のうちいずれの状態において、

より迅速な信号同期の獲得、または、より安定した信号同期の維持、または、その双方が、

受信状況に認められていたかとの結果に、基づいて、

電波遮蔽物ないし電磁波吸収物により信号の直接の入射が阻まれていた半天球でない側の半天球に、

当該信号の信号源が存すると認定する認定ステップ

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項6》

請求項5の受信機はスペクトラム拡散通信方式受信機であること

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項7》

請求項5の受信機は測位衛星システム用受信機であること

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項8》

請求項5の受信機はマルチ測位衛星システム対応の測位衛星システム用受信機であることを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項9》

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯であること

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項10》

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯を含むこと

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項11》

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯または人体体躯を含む際に、

前記アンテナと人体体躯とは体軸周りの180度回転により

前記の両状態を実現すること

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項12》

//はずしてつけかえるも請求項に

請求項5の電波遮蔽物ないし電磁波吸収物は

人体体躯または人体体躯を含む際に、

前記アンテナの人体体躯の腹側への装着と背側への装着とにより、

前記の両状態を実現すること

を特徴とする方向情報取得方法。



《請求項13》

受信機に結合されたアンテナの周囲の天球のうち、

ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、

当該アンテナへの直接の入射が、電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物により阻まれる状態で、

受信機には上空の衛星の信号受信を試みさせ、

その受信状況を記録するステップと、

別の受信機に結合された別のアンテナの周囲の天球のうち、

前記半天球を補完する半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、

当該アンテナへの直接の入射が、電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物により阻まれる状態で、

受信機には上空の衛星の信号受信を試みさせ、

その受信状況を、

前記のステップと同時に、あるいは、前記のステップと同時ではなく、

記録するステップと、

信号受信を試みさせた信号について、

前記の両状態での受信状況の比較に基づいて、

上述の両半天球のいずれが含む方向に、

当該信号を送信した信号源が存していたかを、

判定する判定ステップと

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項14》

請求項3において、信号受信が試みられた信号について、前記の両状態での受信状況の比較に基づいて、前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が存していたかの、
判定に基いて、前記最初の半天球の中心軸の方向が、前記球面内に限定された領域内に存在すると、推論する推論ステップ

を有する

ことを特徴とする

方向情報取得方法。



《請求項15》

請求項12において、信号受信が試みられた信号が別にもう一以上存した場合には、各々についての、推論ステップを適用し得られた結果を、

重ねあわせて、前記最初の半天球の中心軸の方向が、前記球面内の一層限定された領域内に存在すると、方向絞込の合成を行う、方向絞込の合成ステップ、

を有する

ことを特徴とする

方向情報取得方法。



《請求項16》

//1信号源→2以上の信号源 重ね合わせ 絞込合成 請求項//

請求項12において、

信号受信が試みられた信号が別にもう一以上存した場合には、

各々についての、推論ステップを適用し得られた結果を、

重ねあわせて、

前記最初の半天球の中心軸の方向が、

前記球面内における

より限定された領域内に存在すると、

方向絞込の合成を行う、方向絞込の合成ステップ、

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。





《請求項17》



請求項3において、

得られた、天球表面上のある領域としての方向情報、と、

その方向情報を得た際の前記の最初の半天球の中心軸の方向にある任意の方向角を加えた状態で、

今一度、請求項3と同じステップを実施し、

最初の半天球の中心軸について新たに得られた天球表面上のある領域としての方向情報から、前記の任意の方向角相当分を差し引いた方向情報と、

を、

重ね合わせ、

前記最初の半天球の中心軸の方向が、前記球面内における、一層限定された領域内に存在するとの方向絞込推論を行う、方向絞込推論ステップ、

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。





《請求項18》

当該半天球の底面が、信号源が適切な配置で存在している方向への一致度が高まるように、

与える回転の向きと角度について、最適な値を提案する機能

を有している

ことを特徴とする方向情報取得方法。



《請求項19》

ある定められた時間間隔では、

ある受信機に結合されたあるアンテナの

周囲の天球のうち、

ある半天球が含む方向に存する信号源が発出する信号については、

当該アンテナへの直接の入射が

ある電磁波遮蔽物ないしある電磁波吸収物により阻まれる状態で、

各々の信号源からの信号の受信を試みている、

と前提して

その受信状況を記録するステップと、

別に定められた時間間隔では、

当該アンテナの周囲の当該天球のうち、

前記の半天球を補完する別の半天球が含む方向に存する信号源からの信号については、

当該アンテナへの直接の入射が、

当該電磁波遮蔽物ないし電磁波吸収物、あるいは別の電磁は遮蔽物ないし電磁吸収物、により阻まれる状態で、

各々の信号源からの信号受信を試みている、

と前提して

その受信状況を記録するステップと、

信号受信が試みられた信号源からの信号について、

前記の両状態

を前提とした

各々の受信状況の比較に基づいて、

前記の両半天球のいずれの方向に、当該信号を発出した信号源が、存していたかを、判定する判定ステップと

を有する

ことを特徴とする方向情報取得方法。


6.7 Current status
Furuno Electric Company Limited is now considering to manifacture the prototype of
this proposed system. NTT docom Incorporated and NEC Incorporated are also considering
applications on this proposed system and our preliminary meetings started.
Strengthening the international competitiveness in the field of the inforamtion and com6.7
Current status 451
munication technology field is one of most important and emergent request for the nation.
The author strongly hope that this research will serve as the initial trigger of prevailing
of new device to be used by many people in order to make good use of GPS and geospatial
infomation as social infrastructures in future.
The effort of strengthening the internatiol competitiveness does not always need to be
accomplished in a short time or single generation. Instead, the aspiration to persevere for
the goal of strenthening the international competitiveness should be shared.
452
Chapter 7
Conclusion
In this thesis, designs and applications of wearable gps receiving unit with scalable
azimuth limitation ability are discussed. For the purpose, performance evaluations are
carried out in the three levels; (1) the first performance evaluation based on computer
simulation studies (2) the second performance evaluation based on a prototype building
and its observation values on GPS satellite signals (3) the final evaluation of the prototype
with the maximum likelihood estimation. As a conclusion, it is possible to provide
for the user both of (a) wide range azimuth limitation ability by the proposed azimuth
limitation method with GPS satellite signals and (b) narrower range of azimuth as a confidence
interval at 70%, 80At the same time, the n unit configuration’s ability is evaluated.
With these result, concrete designs and applications of wearable GPS receiving unit with
scalable azimuth limitation ability was presented.
In Chapter 1, considerations of deficits and limitations of conventional approaches. The
overview of the GPS technology is briefly stated both for the purpose of this chapter and
the next chapter’s. In this chapter, the initial design of the GPS system is also reviewed.
With that analysis, an important problem is pointed out in the GPS system. Today the
context of the use of GPS includes rather difference objects comparing to the initial design
stage of the GPS system. One of the most important objects are the groups of pedestrians
and the like. The Elements of this group is characterized by several features; (1) They are
too small to equip multiple GPS positioning points in order to make difference between the
positioning calculation points unlike large vehicles. (2) Their main movements are mostly
consist of crawls and pivots so that it is not almost adequate to make difference between
the positions before/after their movement unlike the high or medium speed vehicles which
mainly keep going strait sometimes with clear deficit of pivot ability. (3) Their cost for
translation on the ground is often higher than their cost of pivot. If they are allowed to
use time to investigate or acquire some azimuth information with their low cost pivots or
the alternative movements, that benefit them. (4) On the other hand, they sometimes
require the reliable information with no need to re-confirmation with other method such
like visual pattern match. In the new context of use of the GPS system, the novel azimuth
acquisition method is required especially for such kind of existence including pedestrians,
human-sized robots in the outer fields, hydraulic shovels in the construction sites and so
on.
In Chapter 2, a novel and effective method and devices for azimuth information acquisition
is introduced, which skillfully take advantage of prevailing, low cost and portable L1
C/A GPS receiver. At first, the main principle is stated and several useful variation and
realistic designs are proposed. The basic concept and fundamental principle about the
453
idea are described in detail. Embodiments of the basic concept and their pros and cons are
discussed with the explanation of the context of use. Those embodiments include parallel
back-to-back unit configuration, identical unit configuration, single unit configuration
and multiple unit configuration of any number of the proposed unit. These embodiments
have specific characteristics including (1) light weighted (2) low-profile (3) low-volume (4)
being able to be approximated by commodities of current L1 C/A GPS receiving unit
and (5) highly suitable to the human-sized existence who/which moves rather slowly with
high cost and often pivots with low cost unlike the traditional vehicles such airborne and
maritime ones including jumbo jet airliners and tankers.
In Chapter 3, performance evaluations in the form of computer simulation are executed
in order to overview the outline of the perspective view on this rather novel research area.
Intensive computer simulation reveals those effects on the azimuth limitation width of the
following factors; (1) the number of the proposed units (2) the GPS satellite constellation
in the sky (3) the connection angle between adjacent GPS units (4) the number of GPS
satellite signals acquired by the proposed unit. (1)
In order to investigate the basic performance or latent strength of the proposed system,
several computer simulations are carried out. Focused on the azimuth limitation width
provided by the proposed system, the average value is investigated. As a result, it is made
clear that about 30 degrees of azimuth limitation width can be expected, when parallel
back-to-back unit configuration is used, at the Hibiya Park in Tokyo though a day. The
real satellite constellations are taken advantage of. On the other hand, a large number
of randomized orientation settings are deployed. During this study, an important fact
was that constellations influence the expected value of azimuth limitation width. The
expected values of azimuth limitation widths vary from about 20 degrees to about 60
degrees depending on GPS satellite constellations. On the other hand, when single unit
conformation is used, the expected value of azimuth limitation widths varies from about 40
degrees to about 75 degrees while the expected value of azimuth limitation width is about
60 degrees. This fluctuation is observed both with parallel back-to-back unit configuration
and single unit configuration in a synchronized fashion. Thus the main reason is thought to
be degeneration or overlap of GPS satellite azimuths. However, some robustness observed
in parallel back-to-back unit configuration in some specific constellations comparing to
single unit configuration. The reason should be pursued further. The proposed unit can
be connected and in that sense scalability can be considered. The scalability curve is
examined through computer simulation. As a result of the computer simulation with the
real GPS satellite constellation, the expected value of the azimuth limitation width is
approximated as a reciprocal function of the number of the proposed unit. Interestingly,
this scalability is taken advantage even where a single unit configuration is available. If
it is allowed to take time a little for the user, with his low-cost pivots he can enjoy the
narrower azimuth limitation width as a benefit of the proposed system. This feature
shows clear advantage to the geomagnetism compass when the position translation and
visual information match are not available outdoors with some reasons. In addition to
them, the effect of the number of the acquired GPS satellite signal is also examined. In
real world, the ideal signal reception is not expected to be always realized due to several
reasons including blockage of thick foliage or trunks in forests, high-rise buildings and
ground features. Even in such a case, how excellent performance can be induced from the
existing GPS infrastructure is the question. The answer is obtained through a computer
simulation to investigate the relationship between the average azimuth limitation width
and the number of GPS satellite signals synchronized by the receiver unit. The average
azimuth limitation width is approximated by a simple function as 360/(1 + (the number
454 Chapter 7 Conclusion
of locked satellites). Interestingly, even only a single satellite is synchronized with the
proposed unit, 180 degrees the azimuth limitation width is expected immediately. This
implies the usefulness to bring this proposed system instead of the traditional GPS receiver
as the proposed system can provide the usual positioning function with subtle increase of
the volume.
In Chapter 4, performance evaluation by the prototype is introduced. The prototype
experiment was carried out at a place where there are any major blocking obstacles. , the
antenna site of the National Institute of Information and Communications Technology.
L1 C/A GPS antenna and receiver unit which can simultaneously acquire 8 satellites
was used. The unit was rotated by 0.72 degree after every halt of 180 seconds by a
stepping motor. Taking 25 hours, it was rotated by 360 degrees by it. During the period,
90,000 ramrods about 8 satellites information were obtained (i.e.720,000 satellite sates
information). The receiving unit is designed as one partially wrapped with conductive
and absorption sheets. This is based on a lot of preliminary experiments by through
the best material and procedure has been sought. Under these conditions, according
the principle described in Chapter 2, azimuth limitation is carried out only with the
GPS satellite signal strength and GPS satellite azimuths. As a result, the following
thresholds setting is found to be effective to make the ratio of wrong answer less than
1.0%. The satellites located between elevation angles of 5 and 65 degrees are used for
the calculation. The signal strength threshold are set at -125.0 dBm as the value of
the signal strength observed at the antenna. Using the threshold and parameters, based
on the basic principle descried in Chapter 2, azimuth limitation is carried out. The
correct answer ratio is defined as the ratio of the number of the trials in which the true
orientation is within the azimuth limitation range presented by the prototype system to
the number of all azimuth limitation trials. The wrong answer ratio is defined as the
ratio of the number of the trials in which the true orientation is not within the azimuth
limitation range presented by the prototype system to the number of all azimuth limitation
trials. The no answer ratio is defined as the ratio of the number of the trials in which
no azimuth limitation range is presented by the prototype system to the number of all
azimuth limitation trials. At first, all the satellite signal reception records of 720,000 is
analyzed in an assumption that those can be used for single unit configuration. The set of
(correct answer ratio, no answer ratio, wrong answer ratio) is sought in this assumption.
As a result (64.10%, 35.86%, 0.03%) is obtained. When no answer ratio has a positive
meaning not to inudce any misleading for the user, the next interesting point should be
the ration of correct answers to the sum of correct and wrong answers. It is notable that
the value is more than 99.95%. With this high reliability ratio, azimuth limitaion width
expectation value is 161.43 degree. Secondly, all the satellite signal reception records of
720,000 is analyzed in an assumption that those can be used for parallel back-to-back unit
configuration, with combining the data obtained from the opposite directions each other.
The set of (correct answer ratio, no answer ratio, wrong answer ratio) is sought in this
assumption. As a result (92.24%, 5.69%, 0.06%) is obtained. It is thought good result in
the since that it clear the hurdle of (correct answer ration of more than 90.00%, no answer
ratio of less than 10.00%, wrong answer ratio of less than 0.10%) which is supposed for
the real use. Regarding the ratio of correct answers to the sum of correct and wrong
answers, which is also important not to induce any misleading for the user, it is notable
that the value is more than 99.93% in this configuration also. With this high reliability,
azimuth limitation width expectation value of this parallel back-to-back configuration is
147.03 degree. In the same way, performance analysis from triangle unit configuration
to octagonal unit configuration, simple improvement trend is observed along with our
455
expectation. For example, the octagonal configuration’s (correct answer ratio, no answer
ratio, wrong answer ratio) is obtained as (99.74%, 0.00%, 0.25%) . Regarding the ratio
of correct answers to the sum of correct and wrong answers, which is also important not
to induce any misleading for the user, it is notable that the value is more than 99.75% in
this configuration also. With this high reliability, azimuth limitation width expectation
value of this parallel back-to-back configuration is 92.04degree. Characteristic curves
are drawn in a graph on the relationship between the number of units, correct answer
ratio, no answer ratio, wrong answer ratio, the ratio of (correct answers / ( correct +
wrong answers) ). In addition, in order to make clear the relationship between the high
reliability and azimuth limitation width expectation value. These characteristic curves is
to is effectively employed to solve trade-offs in design choice to built a system using the
proposed method.
In Chapter 5, the performance evaluation by another prototype system embeded with
maximum likelihood estimation method is introduced. The aim is to effectively estimate
the azimuth value in more narrow range style. With the those GPS satellite reception
data measured by the prototype in real, maximum likelihood estimatior is calculated on
each during the 25 hours, or 90,0000 seconds, in the supposed single to octagonal unit
configuration of the proposed method. Even if it is supposed n units configuration, there
are trials of as much as 90,000/n trials. It is considered to be suitable for this statistical
analysis. The satellites located between elevation angles of 5 and 65 degrees are used for
the calculation. The signal strength threshold are set at -125.0 dBm as the value of the
signal strength observed at the antenna. Using the threshold and parameters, based on
the maximum likelihood estimation theory, the orientation of the antenna of the GPS unit
is estimated. From satellite signal strength records measured in the previous experiment
prototype system in real, the probability distribution of GPS satellite signal acquisition
event is prepared for very small segment at every orientation (azimuth, elevation) viewed
from the antenna fixed coordinate. The probability distribution table is evaluated by the
measured data of GPS satellite signal and the likelihood value is produced. Likelihood
value is considered as a function of the supposed antenna’s bearing as an unknown parameter.
The value of the unknown parameter which makes the maximum likelihood value
is thought the estimator of the antenna bearing. The probability distribution graph is
created from the histogram of the differences between each true value of the antenna and
each estimator. Confidence intervals at the confident levels of 70, 80, 90% are compared
at the every number of the proposed GPS units. One of main difference between this
method and the method used in the previous chapter might be found on the fact that the
undeceived GPS satellite signals are also taken advantage of in this estimation method.
This comes to be possible as the likelihood function is able to be created based on the
tremendous records of GPS signal strength data measured in the prototype system experiment
using the proposed method in the previous Chapter. As a result, the widths of
confidence interval of confidence level of 70 %, for the supposed systems of from single
to octagonal unit configurations, are 77.1, 41.9, 36.0, 25.8, 20.1, 15.0, 11.0, 9.9 degrees,
respectively. Besides, the widths of confidence interval of confidence level of 80 %, for the
supposed systems of from single to octagonal unit configurations, are revealed as 170.3,
82.6, 71.8, 58.2, 44.0, 39.6, 31.8, 27.6 degrees, respectively. In addition, the widths of
confidence interval of confidence level of 90 %, for the supposed systems of from single to
octagonal unit configurations, are also made clear as 170.3, 82.6, 71.8, 58.2, 44.0, 39.6,
31.8, 27.6 degrees, respectively. A clear-cut graph is drawn for the design choice support
to built cost-effective embodiments of the proposed method, where the relationship between
the number of the antenna and the width of confidence interval for each confidence
456 Chapter 7 Conclusion
level.
In Chapter 6, effective designs and applications are discussed based on the intensive
performance evaluation of three phases, including computer simulation-based evaluation,
prototype system-based evaluation and another retype based evaluation where the prototype
is embedded with a maximum likelihood method. Azimuth limitation width using
the real satellite signal strengths measure by the prototype system, is considered to be able
to be rather reliable if the threshold and parameters are adequately set. It is considered
useful in such a situation like one when the choice of there paths downwards from a ridge
at a snow mountain range in winter. Thus, the proposed method and its embodiments
are though useful in the field of applications where critical decision making is required. In
other words, it will be supportive for a situation where the decision making, on a selection
between small number of choices which have good separation, and its adequateness may
leads to one of the very different results either serious or safe.
The proposed method could be helpful for a situation where there exist a considerably
high cost generated by the misleaded action derived from a “wrong answer” and almost no
problem against “no answer”. This azimuth limitation range (in Chapter Four) is reliable
but tends to be wider. If another narrower azimuth information could be provided for the
user, the both two information are able to compensate with each other. Thus, a certain
usefulness is considered to exist when the confidence interval of the confidence level of
70 % on the azimuth estimation (which tends to narrower, according to Chapter Five) is
superimposed on the azimuth limitation (which tends to be wider, according to Chapter
Four). Such kind of portable or wearable digital device can be used for “reliability first”
as well as for “close to usual daily life” situation. To attain both the high reliability
and narrower azimuth limitation at the same time, n unit configuration should be taken
advantage of. This thesis has provides the graph (in Chapter Four) to illustrate the
relationship between the number of the proposed units and the set of (correct answer
ratio, no answer ratio, wrong answer ratio) as well as the other graph (in Chapter Five)
to demonstrate the relationship between the number of the proposed units and the width
of confidence interval at a desirable confidence level. Taking advantage of there graphs,
the required number of the proposed units is able to be obtained in order to meet ay
performance requirement. Feasible examples on embodiments of the proposed methodare reviewed under the assumption that parts and materials prevailing today or in the
near future can be used. Several figures are roughly estimated, including dimensions,
weights, costs and procedures required in the manufacturing process such like additional
program developments and firmware re-writing.
457
Acknowledgement
The author would like to thank Professor Dr. Susumu Tachi, Professor Dr. Michitaka
Hirose, Professor Dr. Tohru Ifukube,Professor Dr. Kohichi Hirota, Lecturer Dr. Naoki
Kawakami, all the member of the laboratory of Professor Dr. Susumu Tachi in the University
of Tokyo. He also would like to thank Assistant Professor Dr. Hideaki Nii in theUniversity of Tokyo for a support on the interface between laptop computer and a stepping
motor controller. I thank the Presidnent of the National Information and Communication
Technology, Dr. Miyahara, for his useful discussion for implementation on this poropsed
system. I thank Mr. Shigeyuki Kubota, Director-General for the Telecommunications
Bureau, the Ministry of Internal Affairs and Communiation, for the meaningful support
on this work.
bnnjb
458
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[204] Masato TAKAHASHI, ”High-speed Method and Device for Acquiring GPS Satellite
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2005
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Acquiring Method and Apparatus”, International Appl. Number
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467
Related Publications by the Author
Journal Papers
1. Masato TAKAHASHI, “Proposal of a Novel Wearable GPS with Azimuth LimitationAbility and Focus-Driven Outdoor e-Learning Applications using it”, Transactionof Virtual Reality Society of Japan,(TVRSJ), Vol.11 No.4, pp.505-512, December
2006
2. Masato TAKAHASHI, Susumu TACHI, ”Proposal of Pedestrian-Oriented Wearable
GPS with the New Scalable Capability of Instantaneous Azimuth Limitation”,
Journal of Human Interface Society, Vol.10 No.1, pp.113-122, January 2008
3. Masato TAKAHASHI, “A New Educational Platform Using a Novel and Effective
GPS User Segment with Azimuth Limitation Ability”, Transaction Japanese Societyfor Information and Systems in Education, (JSiSE), Vol.24 No.4, pp.115-124,
December 2007
Granted Patents
1. Masato TAKAHASHI, ”Method for acquiring azimuth information”, United StatesPatent Office, United Sates Patent No. US6718264B2, April 2004
2. Masato TAKAHASHI, ”Method for acquiring azimuth information”, United StatesGranted Patent No. US6774843B, August 2004
3. Masato TAKAHASHI, ”Method for acquiring azimuth information”, United StatesPatent Office, United States Patent No. US6542115B, April 2003
4. Masato TAKAHASHI, ”Method and Device for acquiring azimuth information”,
468 Related Publications by the Author
United States Patent Office, United States Patent No. US6442480B, August 2002
5. Masato TAKAHASHI, ”Method for acquiring azimuth information”, Japan PatentOffice, Japan Patent No. JP3522259B, February 2004
6. Masato TAKAHASHI, ”Method for acquiring azimuth information”, Japan PatentOffice, Japan Patent No. JP3522258B, February 2004
7. Masato TAKAHASHI, ”Method for acquiring azimuth information”, Japan PatentOffice, Japan Patent No. JP3473948, September 2003
8. Masato TAKAHASHI, ”Method and Device for acquiring azimuth information”,
Japan Patent Office, Japan Patent No. JP3430459B, May 2005
9. Masato TAKAHASHI, ”Method for acquiring azimuth information”, Japan PatentOffice, Japan Patent No. JP2963994B, August 1999
10. Masato TAKAHASHI, ”Method for acquiring azimuth information”, United Kingdom
Patent Office, United Kingdom Patent No. GB2379112B, October 2003
11. Masato TAKAHASHI, ”Method for acquiring azimuth information”, United Kingdom
Patent Office, United Kingdom Patent No. GB2378835B, October 2003
12. Masato TAKAHASHI, ”Method for acquiring azimuth information”, German
Patent Office, German Patent No. DE10214071B4, May 2004
13. Masato TAKAHASHI, ”Method for acquiring azimuth information”, German
Patent Office, German Patent No. DE10213502B4, May 2004
14. Masato TAKAHASHI, ”Method for acquiring azimuth information”, French Patent
Office, French Patent No. FR0203915B, July 2006
15. Masato TAKAHASHI, ”Method for acquiring azimuth information”, French Patent
469
Office, French Patent No. FR0203914B, July 2006
16. Masato TAKAHASHI, ”Method for acquiring azimuth information”, Australia
Patent Office, Australia Patent No. AU773958B2, September 2004
17. Masato TAKAHASHI, ”Method and Device for acquiring azimuth information”,
European Patent Office, European Patent No. EP1143263B1, February 2008
Patent Applications
1. Masato TAKAHASHI, ”Method for acquiring azimuth information”, European
Patent Office, European Patent Application No. EP1211519A3, June 2002
2. Masato TAKAHASHI, ”Method for Acquiring Orientation Information”, Japan
Patent Office, Japan Patent Appl. No. JP2005-205312, July 2005
3. Masato TAKAHASHI, ”High-speed Method and Device for Acquiring GPS SatelliteSignal”, Japan Patent Office, Japan Patent Appl. No. JP2005-274888, September
2005
4. Masato TAKAHASHI, ”Azimuth or Line-of-Magnetic-Force Direction Information
Acquiring Method and Apparatus”, Japan Patent Office, Japan Patent Appl. No.
JP2006-70889, March 2006
5. Masato TAKAHASHI, ”Azimuth or Line-of-Magnetic-Force Direction Information
Acquiring Method and Apparatus”, International Appl. Number
PCT/JP2007/055940, WO/2007/108528, March 2007
Contribution Paper to the International Telecommunication Union
(ICT Standardization Organization in the United Nations)
1. Masato TAKAHASHI, “Navigation and Communication Aid for Paramedics
to Reach Casualties for Telemedicine in Disaster Response”, the International
470 Related Publications by the Author
Telecommunication Union, Telecommunication Development Bureau, ITU-D SG2,
Document RGQ14-2/2/22-E, pp.35-37, May 2007
471
Other Publications by the Author
Journal Papers
1. Takahashi, M, “Analysis of Satellite Visibility for a Vehicle Running in a Rural
Area Using a Novel and Efficient Scheme to Collect GPS Signal, Journal of eHealth
Technology and Application”, Vol. 5, No 3, pp. 296 -299, October 2007
2. Takahashi, M, “Telemedicine and Resent Science and Technology Policies -CaseStudies of Japan and the United Nations-” , Journal of eHealth Technology and
Application, , Vol. 5, No 3, pp. 300 -303, October 2007
3. Takahashi, M, “Proposal of Navigation and Communication Aid for Paramedics
for Telemedicine in Disaster Response Phase”, Journal of eHealth Technology andApplication, , Vol. 6, No 4, pp. 173 -181, December 2008
International Conference Proceedings with Referee
1. Takahashi, M., Tanaka, M., Ahmed, S., Kimura K., ”A new method to evaluate
blocking probability on high elevation satellites viewed from land vehicles”, in Proc.
of the IEEE Forty-Ninth Intern. Vehicular Tech. Conference, Houston, pp.170-174,(IEEE 49th VTC 1999), May 1999
2. Takahashi, M., Tanaka, M., Kimura K., ”An effective method to evaluate intermittent
blocking probability on land mobile satellite communications”, in Proc.
of the IEEE Fiftieth International Vehicular Technology Conference, (IEEE 50th
VTC 1999) Amsterdam, pp.2735-2739, September 1999
3. Takahashi, M., Kimura, K., Tanaka, M., ”A Novel Evaluation Method of Blockage
by Ground Features on Land Vehicle Satellite Communications”, in Proc. of IEEEthe Fifty-First Annual International Vehicular Technology Conference, (IEEE 51stVTC 2000) Tokyo, Japan, pp.1135-1139,May 2000
4. Takahashi, M., Kimura, K., Tanaka, M., ”A New Evaluation Method of Intermittent
472 Other Publications by the Author
Blockage on Land Mobile Satellite Communications”, in Proc. of European Space
Agency’s Millennium Conference on Antennas & Propagation, (ESA AP 2000),
Davos, Switzerland, pp.1921-1924, April 2000
5. Masato Takahashi, ”Vehicle Satellite Communications Interactivity”, American Institute
of Aeronautics and Astronautics Twenty-fourth International Communication
Satellite Systems Conference,(AIAA 24th ICSSC), San Diego, pp. 1134- 1138,
June 2006
6. Masato Takahashi, ””Physics Education related to Governance: a Novel Value Creation
by Integration of GPS Signal Blockage from Car Navigation Systems”,
International Conference on Physics Education 2006, (ICPE 2006), Tokyo, pp.287-288, August 2006
7. Masato Takahashi, “Vehicle Satellite Interactivity Database with GPS Blockage
Collected in the Civil Activities”, in Proc. of the IEEE Seventeenth Intern. Symposium
on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, (IEEE 17th PIMRC
2006), Helsinki, Finland, pp.466-450, September 2006
8. Masato Takahashi, ”Satellite Visibility Analysis with GPS Signals for Future-
Oriented Vehicular Satellite Seamless Communications”, in Proc. of the Ninth
International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications, (9th
WPMC 2006), San Diego, pp. 1291 - 1295, September 2006
9. Masato Takahashi, ”Geographical Features of Satellite Visibility viewed from running
Vehicles based on GPS Signal Sensing”, in Proc. of the Sixty-Fourth IEEE
Vehicular Technology Conference, (IEEE 64th VTC 2006), Montreal, pp. 1027 -
1031, September 2006
10. Masato Takahashi, ”The Skyward Communication Path Resource Control: The
Conceptual Framework of GPS Blockage Database for Future-Oriented Vehicular
Satellite Communications”, in Proc. of SICE - ICASE International Joint Conference
2006, Bussan, Korea, pp. 322 - 325, October 2006
11. Masato Takahashi, ”A Novel Creating Method of Ground Blockage Database by
Civil GPS Receivers as Distributed Sensors”, in Proc. of the 5th IEEE International
Conference on Sensors, (IEEE Sensors 2006), Daegu, Korea, pp. 518 - 512, October2006
12. Masato Takahashi, ”An Effective Satellite Handover System in Future-Oriented
473
Vehicular Communication Society on Collaborative GPS Archive with Distributed
Sensors”, ”IEEE Tenth International Conference on Communication Systems,
(IEEE 10th ICCS 2006), Singapore, pp. 692 - 697 November 2006
13. Masato Takahashi, ”A Novel Prediction Method for Vehicle and Satellite Interaction
in the Simulation with GPS Signals Collected”, in Book: ”Systems Modeling andSimulation: Theory and Applications, Asian Simulation Conference 2006”, (JSST
2006), Springer-Verlag Inc., (ISBN4431490213), pp. 278 - 282, December 2006
14. Masato Takahashi,, ”The Concept and Evaluation of GPS Skyward Visibility
Archive for Future-oriented Vehicular Satellite Communications”, Asia Pacific
Microwave Conference, (APMC 2006), Yokohama, pp. 356-362, December 2006
Oral Presentations
1. Masato TAKAHASHI, “Space communications and Geographical Information Systems”,
in Proc. of the 1st Advanced workshop on Geographical Information System,
February 1998
2. Masato TAKAHASHI, et. al,“The evaluation method using GPS on communication
path to the high elevation satellites”, 1998 General Conference of the Institute of
Electronics, Information and Communication Engineers, (IECE), B-3-29, 1998
3. Masato TAKAHSHI, “An adaptability study on quasi-zenith geostationary satellite
to land mobile satellite communications”, Technical Report of the Institute
of Electronics, Information and Communication Engineers, (IECE TECH-SAT),
SANE99-31, pp.79-84, July 1999
4. Masato TAKAHSHI, “A performance evaluation using blockage of the navigationsatellite signals on communication link to high elevation satellites”, Technical Report
of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers,
(IECE TECH-SAT), SAT98-32, pp.19-24, July 1998
5. Masato Takahashi, et al., ”GIS for land vehicle satellite communications - satellite
visibility elevation analysis in urban- ”, in Japanese, vol.7, pp.289-292, Proc. of
General Conference of Geographical Information System Association, October 19986. Masato TAKAHASHI, “the evaluation method on intermittent blockages in satellite
mobile communications”, Technical Report of the Institute of Electronics, informa474
Other Publications by the Author
tion and communication engineers, (IECE), , SAT98-63, AP98-118, SANE98-85,
pp. 79-84, November 1998
7. Masato TAKAHASHI, “The novel and effective performance evaluation on intermittent
blockages in satellite mobile communications”, 1999 Society Symposium of
the Institute for Electronics, Information and Communication Engineers, (IECE),pp.544-545, September 1998
8. Masato TAKAHASHI, “The novel and effective performance evaluation on intermittent
blockages in satellite mobile communications”, 1999 General Conference of
the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, (IECE),
p.243, March 1999
9. Masato TAKAHASHI, “the novel and effective performance evaluation on intermittent
blockages in satellite mobile communications”, 1999 Society Conference of
the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, (IECE),
September 1999
10. Masato TAKAHASHI, “the new analysis method on signal blockages in satellitemobile communications”, 2000 General Conference of the Institute of Electronics,
Information and Communication Engineers, (IECE), p.985, March 2000
11. Masato TAKAHASHI, Masaki Sato, Masafumi Shigaki, et. al, “Concept design ofa cryo reviver module in Ku-band the novel and effective performance evaluationon intermittent blockages in satellite mobile communications”, 2003 General Conference
of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers,
(IECE), B-2-54, March 2000
12. Masato TAKAHASHI, ”Satellites’ Visibility Viewed from a moving vehicle”, , SB11-
2, March 2003 (2000 General Conference of the Institute of Electronics, Information
and Communication Engineers, (IECE), SB11-2, March 2003
13. Masato TAKAHASHI, ”A Novel Analysis Method on Satellite Visibility with GPSSignal Strengths”, Technical Report of the Institute of Electronics, Information and
Communication Engineers, (IECE TECH-SAT), SAT06-31, pp.16-20, June 2006
Academic Explanatory Articles in Academic Society Journal
1. Masato TAKAHASHI, “Science and Technology Policy and English Technical Communication
- No.1: Science and Technology Policies of Japan and the United States
-”, Journal of English Technical Communication, Vol.27, No.2, pp.102-105, March475
2007
2. Masato TAKAHASHI, “Science and Technology Policy and English Technical Communication
- No.2: Science and Technology Policies of the European Union and
the United Nations -”, Journal of English Technical Communication, Vol.28, No.3,
pp.34-37, March 2007
3. Masato TAKAHASHI, “Science and Technology Policy and English Technical Communication
- No.3: The Concept of the Innovation Management -”, Journal of
English Technical Communication, Vol.28, No.4, pp.51-54, March 2007
4. Masato TAKAHASHI, “Science and Technology Policy and English Technical Communication
- No.4: State of the Union Address and an Innovative Achievement -”,
Journal of English Technical Communication, Vol.28, No.1, pp.22-27, March 2008
5. Masato TAKAHASHI, “Science and Technology Policy and English Technical Communication
- No.5: ’The Process of Achieve an Agreement Document for Science and
Technology Policy at G8”, Journal of English Technical Communication, Vol.28,
No.2, pp.18-22, June 2008
応用の考察
&sup2; 10 分実験で仕様を決定,チョッキ着衣装着タイプ
&sup2;
&sup2; 独立行政法人 国際協力機構 国際緊急援助隊(レスキュー:緒方貞子理事長)でまず,
試用してもらい,コメントをフィードバックするループを作る
&sup2;
&sup2; 仕様の確定(ほぼ)
&sup2;
&sup2; その後,オープンスペックにして数社競合させる
&sup2;
&sup2; 出力I/F は,GPS のデファクト出力形式NMEA0183 に追加する形式で,(方位1,方
位2)で上から見て時計回りに限定される方位範囲という形でテキスト出力する,こと
をまず提案する.(高橋提案;仕様策定;\$GPAZL,34.3,39.4,0.3,1,3,3(方位1,方
位2,方位幅,有効性(0 なら0 衛星捕捉で結果が無効,-1 なら3 衛星以上だが結果が矛
盾したため無効,1 なら1 衛星で結果が有効,2 なら2 衛星捕捉で結果が有効,3 以上な
らその衛星数捕捉で結果が有効)),捕捉衛星数)
&sup2;
&sup2; デジタルビデオカメラ,デジタルスチルカメラなどへの方位の表示・記録方法の統一・
標準化提案.(位置と時刻に加えて方位)(松下,キャノン等;例:緯度DMS・経度
DMS・高度m・日時yy/mm/dd hh:mm:ss・方位限定幅:deg1,deg2, アイコン化の表
現も提案,すべての記録にこれが入る.国際緊急援助隊の配置先の調整と,被災情報整
理(撮像)にも有用との観点から標準化)
&sup2;
&sup2; 認証を専門組織(財団法人:電波協議会)に任せる
&sup2;
&sup2; SPAC(財団法人),JIPDEC(地理データベース関係財団法人)と連携
476 Other Publications by the Author
&sup2;
477
Appendix A
無償C コンパイラと無償グラフィク
スライブラリ

&sup2; C コンパイラ
&sup2; Borland C++ Compiler 5.5(BCC) : ボーランド社(http://www.borland.co.jp) が
無償配布しているコマンドライン・コンパイラを使用
&sup2; URL → http://www.borland.co.jp/cppbuilder/freecompiler/
&sup2; グラフィックス・ライブラリ
&sup2; GrWin : Windows Xp/2000/NT/Me/9x 上で利用できるFortran とC のためのフ
リーなグラフィクス・ライブラリ
&sup2; URL → http://spdg1.sci.shizuoka.ac.jp/grwinlib/(一次公開場所)
&sup2; ダウンロードするファイルは、ftp://spdg1.sci.shizuoka.ac.jp/pub/GrWinlib/index.html にコンパイラごとに用意されている。ここではコンパイラにBCC を利用
するので、lGrWn0999b-f2bcc.exe をダウンロードする。
&sup2; C コンパイラをインストールしてから、グラフィックス・ライブラリをインストール
478
Appendix B
USB ホスト機能搭載マイコンの登場
予定
USB プリンターやUSB マウスなどを自由にコントロールできるUSB ホスト機能搭載の
「USB 周辺機器コントロールボード」を7 月下旬に発売予定です。(マイクロテクニカ社最終
更新日2009 年3 月16 日).http://www.microtechnica.net/
479
Appendix C
読み上げソフトの登場
&sup2; TextAloud 2.292
&sup2; TextAloud MP3 はどんなテキストも発音しおよびMP3 ファイルに変換する、エキサ
イティングな新しいプログラムです。
&sup2; 言語: 英語
&sup2; ライセンス: シェアウエア
&sup2; 参考価格: 29.95 米ドル26.96 米ドル
&sup2; 動作環境: Win 95/98/ME/NT/2000/XP, ペンティアム200MHz 以上, メモリ
64MB,HDD 空き容量10MB, サウンドカード
480
Appendix D
わが国の政策への貢献
1. 知的財産立国(知的財産基本法(平成14 年法律第122 号)・計画・数値目標
2.
3. 観光立国(観光立国推進基本法(平成十八年十二月二十日法律第百十七号)・観光立国推
進基本計画・数値目標)(国土交通省)ニューツーリズムの創出,「ヘルスツーリズム」、
「産業観光」等, 観光のユニバーサルデザイン化の必要性やその効果, 多様な食文化・食習慣, 記録の自動化迅速化共有化http://www.mlit.go.jp/kankocho/siryou/,地
域振興ためのニューツーリズムを興すにも費用が低くてすむ(良質なコンテンツだけを
作成すればよいため,内容の良質さの追求に時間と費用をかけられ,相互に都合が良
い),看板や施設の増設の必要がないので,環境をそのままに維持できツーリズムの開
発による影響性が少ない.これは控えめな文化であるわが国をおとづれ,そのままを体
感したい外国人の希望にも沿う.
4. &#8212;国際会議に来た影響力の高い知識人をまず対象に,日本文化を理解してもらうため
の高度な説明を入れると効率的.徐々に一般市民用にも展開するがまずは,知識人,高
等教育を受けた学者らを対象にすると良い.そこでコメントをもらい,適切なものは,
フィードバックを図る.
5. &#8212;目標( 訪日外国人旅行者数:1000 万人, 日本人の海外旅行者数:2000 万人,観光旅行消費額;30 兆円,日本人の国内観光旅行による一人あたりの宿
泊数:4 泊,わが国における国際会議の開催件数:5 割増))( 内閣官房知
的財産推進戦略本部)http://www.kantei.go.jp/jp/singi/titeki2/index.html,
http://www.ipr.go.jp/index.html, http://www.ipr.go.jp/intro2.html
6. &#8211;文化観光懇談会最終報告書(文部科学省文化庁,国土国通省)中間報告書(庭園ツアー
含む)http://www.mlit.go.jp/kisha/kisha06/01/010803_.html,
7. &#8212;&#8212;-異文化で育った人々に,より深く日本文化を伝える糸口や方向をさぐる.日本の
庭園から日本人の美意識・自然観を学ぶモデルツアーなど.
8. &#8212;&#8212;-異なる文化と国民を理解するための非常に有効なツールとなる
9. &#8212;&#8212;-日本文化と日本人をさらに深く理解したいと考えるきっかけとなった10. &#8212;&#8212;-ツアーの目的を明確化させるための解説の有り方(自分で好きな目的に明確にし
た(人の)版の解説(音声)を選択するのがよい)
11. &#8212;&#8212;ターゲットの絞りこみ,時間配分,質疑応答の必要性
12. &#8212;&#8212;新しい切り口を用いたツアー
13. &#8212;&#8211;日本文化の理解と新たな側面の発見
14. &#8212;&#8211;文化庁が公募した「わたしの旅」[46] プランを活かしたモデルツアー実施、リーフ
レット等作成・配付,個人の興味関心に基づく,カスタマイズされた旅,が実現されや
すい現代と,事前に情報収集が可能だが読む時間はない(テレビ録画と似ている)人へ
の行動中鑑賞(登山での行動中食事に似る)による体験の拡充と深める(QOL 向上,仕
事とプライベートの境界の薄化の現代).GPS の多機能性(登山装備における軽量小型
多機能性の重視).
15.
481
16. 地理空間情報活用推進基本法(平成19 年法律第63 号)・地理空間情報活用推進基本計画
17. &#8211;英語が使える日本人育成戦略(文部科学省)
18. 宇宙基本法(計画・数値目標)(内閣府宇宙局,内閣官房宇宙開発戦略局)
19. 地理空間情報活用推進基本法(国土交通省,内閣官房)
20. 科学技術創造立国(科学技術基本法(平成7 年法律第130 号), 第三期科学技術基本計画・数値目標)(イノベーション創出)
21. u ジャパン戦略,ユビキタスネット社会(総務省)
22. 国際競争力強化(総務省情報通信審議会による諮問(「我が国の国際競争力を強化するための研究開発・標準化戦略」(平成19 年8 月2 日諮問第13 号)) への答申(2008 年6
月27 日)
23. 国際緊急援助隊の派遣に関する法律(外務省,防衛省)http://www.mofa.go.jp/
mofaj/gaiko/oda/shiryo/hyouka/kunibetu/gai/k_enjyo/ke03_01_0201.html,
法律http://law.e-gov.go.jp/htmldata/S62/S62HO093.html
24. &#8212;まずは,国際緊急援助隊法JDR に試用していただく.コメントをフィードバックさ
せていただく.将来は,UNOCHA の調整機構にも活用され,国際的にも日本発で共通
的に使われるように働きかける.
25. わが国ICT 分野における研究開発の現状
26. &#8212;「第3期科学技術基本計画」
27. &#8212;「UNS 戦略プログラム」
28. &#8212;「ICT 国際競争力強化プログラム」
29. &#8212;「イノベーション25」
30. &#8212; 諸外国の研究開発ビジョン・戦略( ・米国, ・欧州, ・英国
・フランス ・ドイツ ・中国 ・韓国 ・インド ・シンガ
ポール)
482
Appendix E
マイコン:今所持しているマイコンと
開発ボード
&sup2; PIC18F4550 利用, Soliton Wave 社, chip を利用することとした.周辺機器IO やりや
すい
&sup2;
&sup2; PIC-USB トレーナー(フルセット), PIC(R) Microcontroller トレーニングキット,
USB-PIC トレーナは、USB インターフェース内蔵の、PIC18F4550(USB2.0 対応の
40 ピンのPIC18F4550, strawberry linux でもOlimex 社PIC-USB-STKと
して扱いを開始している数少ないボードのうちの最もまともにみえるひとつ) を使用し
た、オールインワンの学習用キットです(IPS5000 → RS232C → PIC18F4550 →
液晶orSD,という流れが半田ごて使わずにもう組みあがっているし,さらに,サンプル
プログラムも豊富についてくるようなので,その二つの売りが私にアピールした(MP3
は別の次項でないとないみたい.LED もないみたい,電池ボックスも不明,パソコンで
のプログラム書き込みポートとIPS5000 ようポートとRS232C が2 つほしかったが1
つ,だがまあいいか.))。これ一台で、PIC の入門から高度な開発まで、使用することが
できます。ブートローダを内蔵していますので、PIC の書き込み用に別売の高価なラ
イタを用意する必要がなく、サンプルも入門者向けから上級者向けまで、豊富にそろっ
ていますので、これからPIC を学習したい人から、USB を使った製品のPIC の開発
を行う専門家の方まで幅広くご利用いただけます。1.USB-PIC トレーナ基本セット
の特徴,USB 内蔵のPIC18F4550 を使用, ブートローダ内蔵(書き込み用のライタ不
要) ,RS232 ポートx1, USBx1 , スイッチx4、LEDx1 ,1 個のボリューム,SD カード
コネクタx1 , マイクジャックx1、ヘッドフォンジャックx1 , 豊富なサンプル・アプリ
ケーションCD 付属,USB ケーブル付属, 2.USB-PIC 拡張キットの特徴,USB-PIC
拡張キットは、USB-PIC トレーナと組み合わせて、フルカラーLED の調光や、LCD
を使ったデジタル時計など、さらに高度な実験を行うことができます。また、ブレッド
ボードを内蔵していますので、独自の周辺回路を作成した開発にも使用することがで
きます。, 14000yen, http://solitonwave.co.jp/products/usbpic_tr.html
&sup2; PIC-MP3, PIC18F4550 評価基板, サンプルDL,トラ技05.2
&sup2; PIC 16 trainer,トラ技09.4
必要なもの
&sup2; PIC Microcontroller 用C コンパイラ, ソースブーストIDE 6.37 WindowsMe/
2000/XP 対応( ピカントC 6.0 日本語版), ソースブースト6.0a
は、PICRMicrocontroller 用の低価格C コンパイラ, フルスペック・ライセンス
&sup2; MPLAB IDE, Microchip ltd., 最新版はMPLAB IDE v8.20a,http://
www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=
1406&dDocName=en023073
&sup2; Pickit2(PICkit 2 Device Firmware v2.10) + PICkit 2 Software for Windows
483
Fig. E.1. PIC-USB (PIC18F4550) trainer サンプルプログラム豊富, soliton wave inc., 赤
色基盤strawberry linux でも販売, 2009.3 発売開始, (トラ技と関係はなし),2009
年4 月1 日夕方6 時発送せり様[54]
v2.55.02, Microchip ltd., PIC マイクロコントローラのフラッシュファミリのプログラミングとデバッグ用の、使いやすい低価格開発ツール, http://www.microchip.com/
stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1406&dDocName=en023073,
http://solitonwave.co.jp/products/pickit2.html
&sup2; TermLite(ターミナルソフト)
&sup2; PIC-USB トレーナー(フルセット), PIC(R) Microcontroller トレーニングキット,
USB-PIC トレーナは、USB インターフェース内蔵の、PIC18F4550(USB2.0 対応の
40 ピンのPIC18F4550, strawberry linux でもOlimex 社PIC-USB-STKと
して扱いを開始している数少ないボードのうちの最もまともにみえるひとつ) を使用し
た、オールインワンの学習用キットです(IPS5000 → RS232C → PIC18F4550 →
484 Appendix E マイコン:今所持しているマイコンと開発ボード
Fig. E.2. PIC-MP3 (PIC18F4550 評価基盤) サンプルプログラム有りDL 済み,by soliton
wave ltd., トラ技2005.2 記載記事,2009 年4 月2 日発送予定せり様[54]
485
Fig. E.3. PIC 16 trainer (PIC16) by soliton wave ltd., トラ技2009.4 記載記事,2009 年4
月10 日頃発送予定(3 月発売開始)せり様[54]
液晶orSD,という流れが半田ごて使わずにもう組みあがっているし,さらに,サンプル
プログラムも豊富についてくるようなので,その二つの売りが私にアピールした(MP3
は別の次項でないとないみたい.LED もないみたい,電池ボックスも不明,パソコンで
のプログラム書き込みポートとIPS5000 ようポートとRS232C が2 つほしかったが1
つ,だがまあいいか.))。これ一台で、PIC の入門から高度な開発まで、使用することが
できます。ブートローダを内蔵していますので、PIC の書き込み用に別売の高価なラ
イタを用意する必要がなく、サンプルも入門者向けから上級者向けまで、豊富にそろっ
ていますので、これからPIC を学習したい人から、USB を使った製品のPIC の開発
を行う専門家の方まで幅広くご利用いただけます。1.USB-PIC トレーナ基本セット
の特徴,USB 内蔵のPIC18F4550 を使用, ブートローダ内蔵(書き込み用のライタ不
要) ,RS232 ポートx1, USBx1 , スイッチx4、LEDx1 ,1 個のボリューム,SD カード
コネクタx1 , マイクジャックx1、ヘッドフォンジャックx1 , 豊富なサンプル・アプリ
ケーションCD 付属,USB ケーブル付属, 2.USB-PIC 拡張キットの特徴,USB-PIC
拡張キットは、USB-PIC トレーナと組み合わせて、フルカラーLED の調光や、LCD
を使ったデジタル時計など、さらに高度な実験を行うことができます。また、ブレッド
ボードを内蔵していますので、独自の周辺回路を作成した開発にも使用することがで
きます。, 14000yen, http://solitonwave.co.jp/products/usbpic_tr.html
&sup2; PIC-MP3, PIC18F4550 評価基板, サンプルDL,トラ技05.2 , Mod-mp3 (VT1002)
&sup2; PIC 16 trainer,トラ技09.4, http://solitonwave.co.jp/products/pic16_
486 Appendix E マイコン:今所持しているマイコンと開発ボード
Fig. E.4. Device feature and block diagram of PIC 4550 by Microchip Technology Inc.[47]
487
trainer_index.html
現在のところ,地磁気の補佐であるとしてもよいが,将来は,(1)GPS を常時携帯する社会
の実現(2)GPS に加えて複数のGNSS システムの併活用の実現,という有利性の前提から,アンテナ・受信機・マルチパス除去レベル等の各水準でのの小型高性能化の関連研究開発が一
層世界的に進み,その結果,本提案の遮蔽版も小さくなり,地磁気をしのぐ,有用性として実
現されることを目指している.同時に,横置きで測位,縦置きで方位という本提案手法が,国
際標準となり,国際競争力もつくことが見込まれる.
488
Appendix F
「ミシュラン・グリーンガイド・ジャ
ポン2009」[33][34]
JNTO(日本政府観光局)の協力を得て、2009.3 月16 日に発売されるこのガイド。フランス人と日本人の編集チーム計12 名の専門家が、数ヵ月かけて日本を縦断し、冒大な数の観光
地を自ら歩いた。評価項目は、印象深さ、知名度、遺産的豊かさ、すでにある名声、美しさ、
アクセスの良さ、もてなしの質など9 つ。そして、「フランス人がわざわざ旅行する価値があ
る」と判断した最高峰の三ツ星に、東京、高尾山、富士山、京都、奈良、宮島、屋久島、白川郷
など17 箇所を選出した。屋久島や白川郷など世界遺産に認定されているスポットもあり、比
較的オーソドックスなラインナップといえよう。
また、「ミシュラン・グリーンガイド・ジャポン」には、「日本を理解する」という章が設け
られており、このユニークな国・日本を旅する人々にとって、扉の鍵の役割を果たしていま
す。仏教寺院の入り口を守る「仁王」の意味から、ピンボールとスロットマシンを融合させた
ような「パチンコ」、豊富な説明図とともに解説した「建築物についてのABC」まで、他のど
の場所とも異なる日本文化の多様な側面を紹介しました。
ある国を深く知るためには、その国に住む人々を知ることが最良の方法です。「ミシュラン・
グリーンガイド・ジャポン」では、「出会った人々」を紹介しています。職人、漁師、修行中
の芸者、メセナに熱心な実業家、料理人など、さまざまな年代と地域の日本人たちが、自分た
ちの日常を語り、これまであまり知られていなかった文化と生活の知恵について紹介してい
ます。
ホテルや旅館、レストラン、レジャー施設など350 箇所を紹介。またユニークなのが、「日
本を理解する」という章を設け、建築物やパチンコ、マナーやしきたりなど、多様な日本文化
を紹介している点。さらには、漁師や職人、料理人などが登場し、自らの生活や文化について
語っている点だ。従来のガイドとは一線を画し、かなり深堀りした内容と評価できそうだ。
実は、2007 年には簡易版ガイド「ボワイヤジェ・プラティック」(日本編)を発行している
が、そこでも高尾山を三ツ星に選んでいる。その結果、高尾山が外国人ハイカーで溢れ返り、
日本人からは「三ツ星に値するのか」と非難を集めるなど、物議を醸したのは記憶に新しい。
そんな高尾山を再評価し、最高位にランキングした点も興味深い。
2008 年に日本を訪れたフランス人旅行者は約14 万6700 人に上り、前年に比べて7 %増加
しているという。これは、日本が誇るアニメや漫画、テレビゲームなどの影響が大きいとい
う。かように、日本文化というのは、フランス人にとっては魅惑的なものに映るようだ。「ミシュラン・グリーンガイド」の2009 年度版は、9 ヶ国語で325 種類が出版されます。
ミシュランは、フランスで「ギィド・ルージュ」と呼ばれるレストランガイドの東京版で、
日本でも有名になったが、ヨーロッパではグリーンガイドもよく知られている。主要な名所や
旧跡が星で評価され、簡単な紹介が載っているため、観光地巡りのお供として役立つ。
日本版は日本政府観光局の協力を得た。2008 年に日本を訪れた外国人旅行者は835 万人
で、フランス人は14 万7600 人。前年より7 %以上増加した。政府は2010 年までに1000 万
人の旅行者誘致を狙っており、今回のガイドはその助けとなる。地図のほか、「建築物につい
489
てのABC」や漁師、芸者など「出会った人々」の紹介もあり、日本の文化も案内している。
フランスの価格は19.90 ユーロ。3 月16 日に発行され、そのときに正確な3 つ星の数が
明らかになる。9 月には英語版も刊行される。
3 つ星に選ばれた主な観光地は次の通り。
◆東京とその周辺
東京、高尾山、富士山、日光
◆京都と関西
京都、奈良、法隆寺、高野山、姫路城
◆本州西部(中国地方)
宮島
◆九州
屋久島
◆沖縄
川平湾
◆本州中部(中部地方)
伊勢神宮、高山、白川郷、五箇山
◆本州北部(東北)
仙台とその周辺、松島
観光資源の活用による地域の特性を生かした魅力ある観光地の形成を目指して,第一の方策
として,文化財の保存・活用がじゅうしされている[28].
国民的財産である文化財(有形文化財、無形文化財、民俗文化財、記念物、文化的景観、伝
統的建造物群)は我が国の歴史、文化等の正しい理解のために欠くことのできないものである
と同時に、将来の文化の向上発展の基礎をなすものであり、重要な観光資源ともなるものであ
る。このため、こうした文化財について国と地方公共団体、所有者、国民が一体となって保存
修理や整備等に取り組むことにより、文化財を災害や衰退の危機等から保護して次世代に継承
していくとともに、積極的な公開・活用を行っていく。特に、国民共有の財産であり、地域の
歴史的・文化的シンボルである史跡等について、城の石垣などの修理といった保存のための整
備、建物復元・遺構の露出展示やガイダンス施設の設置といった整備を行い、その魅力を高め
ていく。
観光資源の活用による地域の特性を生かした魅力ある観光地の形成を目指して,第一の方策
として,世界文化遺産の保護も大切とされている[28].
世界遺産への文化遺産の登録は、海外へ日本文化を発信するとともに、我が国の文化を再認
識し、歴史と文化を尊ぶ心を培い、また、文化財の次世代への継承を促すことにつながる。こ
のため、「世界の文化遺産及び自然遺産の保護に関する条約」(平成4 年締結)に基づき、登録
推薦の推進、登録後の文化遺産の適切な保護、世界遺産に係る正確な理解の促進、条約の精神
490 Appendix F 「ミシュラン・グリーンガイド・ジャポン2009」[33][34]
Fig. F.1. Michelin greenguide japan 2009 [33]
の普及啓発を行う。
わが国の魅力を活かすためのハード・ソフトのインフラ整備がうたわれている[30] そこで
は,「 観光立国を実現するためには、日本の魅力が如何なく発揮できるよう、ハード及びソ
フト両面のインフラを総合的に整備する必要がある。日本はそれが遅れていたために、必要以
上に魅力が減殺されてしまっている。
ソフト面となると、なお問題が多い。ビザや入国管理、外国語表示の制約はもとより、日
本人の語学力の低さ、島国意識から来る外国人への消極的な態度も潜在的に問題である。外国
人留学生や外国企業をもっと誘致すればこの点も改善していくであろう」
とされる.ソフト面の課題は,時間がかかるので,そこにあまり意識を集中することは好ま
しくない.それよりも,強みであるデジタルデバイスを活かして,本提案のような装置で実施
することが大切だと筆者は考える.
外国人が一人歩きできるような状況が必要とされている[30] 日本は、外国人が一人歩き
できる環境を整備しなければならない。この問題を解決するためには、海外からの訪問者の視
点で課題を洗い出し、早急に解決する必要がある。 日本の現状をみると、外国人が関心を持
つ関連情報の提供も不十分であり、インフォメーションサービスもお粗末である。欧米ではほ
とんどの主要観光地の駅周辺では地図や絵葉書を売っているが、日本の地方都市ではそれもな
い。看板や切符などの英語表示が不足しているし、地下鉄などの交通機関の利用方法につい
て、英語によるわかり易い手引きも用意する必要がある。道路標識も初めて来る人にでも分か
るように改善すべきである。 主要都市におけるインフォメーションセンターの設置、外国語
による観光ガイドブックの提供、切符の英語表示、公共交通機関における英語によるアナウン
スの実施、主要観光地における英語によるサービスの提供、美術館や博物館等における英語に
よる説明の実施などの改善を図る必要がある。 諸外国の多くが実施しているように、外国人
観光客交通機関の共通割引制度の導入も検討に値する。
観光は、知的文化産業であり、人間的な産業である。観光立国を実現し、観光産業の国際
競争力を強化するには、それに相応しい能力を備えた人材が決め手である。政府及び民間を挙
491
げてその育成に努める必要がある。 同時に、専門の観光リーダーを育成するため、教育改革
が進行する機を捉え、高等教育機関において観光関連の学部を新設すること、産官学の協力・
連携体制を観光についても強化することも検討すべきである[30]。
私たちはいま、歴史の大きな転換期を生きている。全身に大きな驚きと喜びと幸せを与えう
る二十世紀型・大型の技術・工業製品が乏しくなり、それとともに景気の後退、低迷や先行き
不透明感、不安感が全世界に強まりつつある。明日を進歩と発展に生きる時間の観念は、百年
ぶりに後退した。 そのような不安な時代に、人は旅をする。それは、かつてのような気晴ら
し、レクリエーションの旅ではない。生きる知恵と楽しさ、安心と感動を求めての、「ために
なる楽しさ」の旅である。そのために、空間感覚を拡げて、風土や文化の異なる全世界の国々
や地域を訪れる、大旅行、大交流の時代がやってきた。
したがって、一方では、ジェット機、高速鉄道、ハイウェイなどを駆使しながらも、人は目
的地で、徒歩での散策を楽しむ。歩きながら食べ物屋の匂いや味、生活用品・土産物の色や形
やデザイン、街並みの美しさなど、「くらしといのち」の知恵と楽しさを味わい、人々の笑顔
に安心する。すなわち、単なる名所旧跡ではなく、目耳鼻口手足にとってのいわば「人くさい
楽しさと心地よさ」すなわち、地域や国の文化を歩きながら発見し、そこに心底の驚きや感動
を覚えようとする。そのような「徒歩の時代」が、二十一世紀である[30]。
その意味で目的地には、歩くための「分かり易さ、美しさ、そして安心」が欲しい。そこに
は、「人と人、人と自然、人と歴史」のいい調和がなくてはならない。歴史的古都、歴史的建
造物を含む地域の整備が求められるとともに、フランスのミシュランのようないいガイドブッ
ク、良質のインフォメーションセンター、地図、美しい絵葉書なども不可欠である。そのよう
な文脈のいて本提案の有効性は発揮される.
《本装置がもたらす「社会的イノベーション」意味(将来)》
相互依存型の社会への転換を迎え[25] て,受動的でなく,能動的な市民の情報の活用が可能
となる.その意味は次のようである.
情報社会の進展とも絡み合って、人・モノ・カネ・情報が大量に世界を対流する中にあって
はその相互依存はますます強まり、日々の日常生活はそうした相互依存の中でしか成り立って
いない。
そうした相互依存の中で成り立つ社会において、人々が受け身で生活するか、主体で生活
するかによって今後の我が国の社会、そして世界の将来像は大きく変わりうる。
欧米において「消費者市民社会(Consumer Citizenship)」という考えが生まれている。こ
れは、個人が、消費者・生活者としての役割において、社会問題、多様性、世界情勢、将来世
代の状況などを考慮することによって、社会の発展と改善に積極的に参加する社会を意味して
いる。
そこで期待される消費者・生活者像は、自分自身の個人的ニーズと幸福を求めるとしても、
消費や社会生活、政策形成過程などを通じて地球、世界、国、地域、そして家族の幸せを実現
すべく、社会の主役として活躍する人々である。そこには豊かな消費生活を送る「消費者」だ
けでなく、ゆとりのある生活を送る市民としての「生活者」の立場も重要になっている。そう
した人たちのことは「消費者市民」と呼べよう。
一人一人がそれぞれの幸せを追求し、その生活を充実したゆとりのあるものにできる社会、
そうした社会を目指すためには残念ながら受け身の生活では実現しない。
ボランティア活動への参加障壁を下げる働きをする.デジタルデバイスを所持していてそれ
をある地点で駆使するだけで社会貢献活動が可能となる場合がある.例えば,(被災状況など
の的確かつ迅速な)撮像・音声記録と(携帯電話などによるサーバへの迅速な)自動アップ
492 Appendix F 「ミシュラン・グリーンガイド・ジャポン2009」[33][34]
ロードによる情報共有がそれにあたる.位置と方位と時刻が刻まれている撮像であればさらに
良い.そういった意味で,本提案は,地理空間情報活用推進基本法が成立した現在,ボラン
ティア活動への参加意欲のある市民が,実際に参加する際の参加障壁を下げる社会的機能を持
つことになる.つまり,本提案ジャケットを装着していれば,その個人が多大なる努力を払う
(時刻を調べ,位置を調べ,方位を調べ,詳細なノートにメモを取るといった従来型)との意
味でなく,負荷の低い動作で,社会貢献ができる.(一枚型の場合は,撮像方向と,遮蔽版方
向が一致していると反射波の影響も評価できてよい可能性がある.逆に,本提案の性能を上げ
るための,反射波の影響のデータ蓄積にも貢献する可能性.そのためには,時刻・位置・方位
だけでなく,方位を出す根拠としての信号強度値群と設定閾値も有るのが良い可能性もある)
情報過多の現代の,新しいライフスタイルとして,自分の個別性に注目して情報を取捨選択
するとう方策がある.それは,位置と方位と時刻から,web に置いておいたタグを検索して,
その音声情報を聞くというものである.それは,内容としては深いものであることが望まし
い.米国では,audible 等の企業が有名である.わが国でも,FeBe などの企業が音源を販売し
いる.
チョッキ(ヴェスト, vest, waist coat) は,防弾,防刃等http://security.friendly-love.
com/list_4.html の効果を持つ専門家用の装備としてしられており,GPSを常用する時代
の方位情報取得方法として,まずは専門家(緊急援助隊)向けとして適合しやすい.
493
Appendix G
付録へ移したもの:考察から
G.0.1 fox board lx832, a complete linux system in 66 x 72 mm
G.0.2 Organic Electro Lumineccense display: μ OLED-160-G1
表示部1.69 インチサイズ(160x128 フルカラー)の高機能新世代有機EL グラフィック
ディスプレイモジュールです。PIC 等のマイコンからは僅か5ピンのシリアルインター
フェースで制御出来ます。グラフィック処理のすべては4Dsystems 社μ SD カードIF 付き
のGOLDELOX-MD1 モジュールへ簡単なマクロコマンドを送るだけで使えます。組み込ま
れている機能は一般的なグラフィック機能(ドット、ライン、サークル、多角形、文字など)
以外にもアニメーション、アイコン、マルチメディアストレージμ SD カードにプログラムも
記録、実行出来ます。[148]
&sup2; otoshibuta, free size, 132 × 132 × 32mm (enlarged into 230 x 230 x 32 mm) 、weight
145g, stainless
&sup2; rod antennas with flexble/elastic net type cloth
494 Appendix G 付録へ移したもの:考察から
Fig. G.1. FOX Board LX832, a complete linux system in just 66 x 72 mm [149]
495
Fig. G.2. FOX Board LX832, a complete linux system in just 66 x 72 mm [149]
496 Appendix G 付録へ移したもの:考察から
Fig. G.3. Parts: pressure sensor [140]
497
Fig. G.4. Parts: available components for deployable shield
498 Appendix G 付録へ移したもの:考察から
Fig. G.5. PND increase [74]
499
Fig. G.6. Parts : PDA with mp3 decoder/encoder and OS
500 Appendix G 付録へ移したもの:考察から
Fig. G.7. Sign post designs suitable for single or dual back-to-back configurations, adaptive
to time, position and direction [76]
501
Fig. G.8. Light emission type sign post designs suitable for adaptive single or dual backto-
back configurations, adaptive to time, position and direction [76]
502 Appendix G 付録へ移したもの:考察から
Fig. G.9. Foldable pyramid type cone post (patacone) suitable for multi poligon configuration,
adaptive to time, position and direction [76]
G.1 Separatable configuration of paired identical double units 503
Fig. G.10. Automatic adaptive display on tentative wall boad (LED sign), bearing guidance
or road construction/warning sign post based on its position, time and
orientation (workers have to just put the sign post the arbitary place without
no consideration of its display selection or orientation [76]
G.1 Separatable configuration of paired identical double units
Figure G.11 shows a GPS receiver that is an embodiment of the present invention. The
GPS receiver is box-like in shape and has embedded in one of its side surfaces a planar
patch antenna whose sensitivity extends over a sky hemisphere in the direction it faces.
The opposite surface of the GPS receiver is provided with a data receiving unit 3 and a
data transmitting unit which are installed to be symmetrically located with respect to the
center point of the installation surface.
As shown in Figure G.12, therefore, when two GPS receivers are placed in opposite
504 Appendix G 付録へ移したもの:考察から
Fig. G.11. Perspective view showing a GPS receiver that is an embodiment of the present
invention
G.1 Separatable configuration of paired identical double units 505
vertical orientation (i.e., so that the top side of one corresponds to the bottom side of
the other) with the sides on which the data transmitting units and data receiving units
are installed facing each other, the data transmitting unit and data receiving unit of one
GPS receiver faces the data receiving unit and data transmitting unit of the other GPS
receiver . The two GPS receivers set up in this manner constitute a GPS receiver system
according to the present invention. An infrared communications system can be effectively
utilized for data transmission and reception.
As shown in Figure G.13, the GPS receiver is internally equipped with a GPS receiver
unit 8 and a data processing unit 9 whose outputs are sent to a liquid display, speaker or
other result output unit 5 provided on the top surface of the GPS receiver for output.
A control switch 6 is provided on one side surface of the GPS receiver for turning the
GPS receiver unit 8, data transmitting unit , data receiving unit 3, data processing unit
9 and result output unit 5 ON or OFF according to the use mode. An arrow (mark) 7 is
printed on the top surface of the GPS receiver to indicate the measurement direction. The
case where the GPS receiver of the foregoing configuration is used to acquire positioning
information is shown in Figure G.13. Specifically, the control switch 6 is operated to send
ON signals to the GPS receiver unit 8, data processing unit 9 and result output unit 5
and send OFF signals to the data receiving unit 3 and data transmitting unit , and the
GPS receiver is placed so that the planar patch antenna is directed toward the zenith.
As a result, the GPS receiver unit 8 receives signals transmitted by the GPS satellites
present in the sky hemisphere via the planar patch antenna , and the calculated latitude,
longitude, altitude and other positioning information are passed through the data processing
unit to be output by the result output unit in same way as in a conventional GPSreceiver. The case where a pair of GPS receivers 1a, 1b of the foregoing configuration
are used to acquire azimuth information is shown in Figure G.12. Specifically, one GPS
receiver is placed with its planar patch antenna perpendicular to the ground and the mark
7a indicating measurement direction pointing in the direction desired to be ascertained.
The other GPS receiver is placed so that the data transmitting unit and data receiving
unit lie parallel to and face the data receiving unit and data transmitting unit of the GPS
receiver across a prescribed distance. As a result, the planar patch antennas 2a, 2b are
disposed back-to-back, parallel to each other and perpendicular to the ground, whereby
each planar patch antenna forms a sky coverage area of antenna sensitivity that is a sky
quarter-sphere in the direction the antenna faces.
As shown in Figure G.16, the control switch 6a of the GPS receiver is operated to send
ON signals to the GPS receiver unit , the data receiving unit , the data processing unit
and the result output unit . The control switch of the GPS receiver is operated to send
ON signals only to the GPS receiver unit and the data transmitting unit .
As a result, the GPS receiver unit connected to the planar patch antenna receives signals
transmitted by GPS satellites present in the antenna’s sky coverage area and forwards the
received signals to the data processing unit . Similarly, the GPS receiver unit connected
to the planar patch antenna receives signals transmitted by GPS satellites present in the
antenna’s sky coverage area and the data transmitting unit transmits the received signals
by means of, for example, an infrared beam to the data receiving unit of the GPS receiver
to be stored in the data processing unit .
The signal transmitted by each GPS satellite includes the satellite number and the
satellite signal transmit time of the GPS satellite concerned, and also the orbital elements
of all GPS satellites. The satellite number can therefore be detected at the decode stage.
In the GPS receiver units, moreover, the strength of a signal sync circuit output signal
can be detected. In addition, since the GPS receiver units , calculate the location of the
measurer and the time from the signals received from three or more satellites, the azimuth
506 Appendix G 付録へ移したもの:考察から
Fig. G.12. Perspective view showing how a pair of GPS receivers constituting a GPS
receiver system are used to acquire azimuth information
G.1 Separatable configuration of paired identical double units 507
Fig. G.13. Diagram for explaining how the GPS receiver according to the present invention
is used to acquire positioning information
508 Appendix G 付録へ移したもの:考察から
Fig. G.14. Example of conductive fabric which has almost transparent for visible ray
(70%) and blockage for electromagnetic wave of 1GHz ([136])
G.1 Separatable configuration of paired identical double units 509
Fig. G.15. Parts: transmitable shielding window [118]
510 Appendix G 付録へ移したもの:考察から
Fig. G.16. Diagram for explaining how a pair of GPS receivers according to the present
invention are used as a GPS receiver system to acquire azimuth information
G.1 Separatable configuration of paired identical double units 511
and angle of elevation of each satellite can be calculated at the same time.
In order to ascertain azimuth information from the satellite numbers, satellite angles
of elevation, satellite azimuths and satellite signal strengths included in the information
output by the GPS receiver units , the data processing unit conducts the following processing.
First, it conducts ”satellite exclusion discrimination” processing with regard to causes
for exclusion. The first cause for exclusion is ”high angle of elevation.” Satellites near
the zenith, even if observed to have azimuths that differ numerically, actually have small
azimuths in terms of elongation. If information from these satellites should be used in
the ensuing processing for acquiring azimuth information, the amount of error included
in the results would be large. Processing is therefore conducted to exclude information
from satellites having an angle of elevation of, for example, 85 degrees or greater.
The second cause for exclusion is ”blocking by ground features.” Even if a satellite is
present in the coverage area of one antenna, the strength of the signal from the satellite
will be weak in the GPS receiver unit connected to the antenna if the propagation path is
blocked by the topography, a building, trees or other such ground features. Therefore, in
both antenna coverage areas, i.e., both GPS receivers, satellite signals below a prescribed
threshold of, say, -125 dBm, are excluded from the ensuing processing on the assumption
of that blocking by ground features has occurred.
Second, it conducts ”region-of-presence discrimination” processing using the received
signal strengths to discriminate the antenna sky coverage area in which each satellite
is present. When the signal strength is high (at or above the threshold) in one GPS
receiver and not so in the other, the satellite can be judged to be present in the former
sky coverage area. When the signal strengths in both GPS receivers are high, it is judged
that the satellite happens to be present on the boundary between the two sky coverage
areas. This discrimination result is noted by a symbol.
Third, it conducts processing for ”rearrangement in a ring-like sequence in order of
azimuth”. In this, the results of the region-of-presence discrimination are rearranged in a
ring-like sequence utilizing the azimuths as indices and, utilizing the property of azimuths
that 360 degrees and 0 degree coincide, the end and start are connected to form a ring-like
sequence.
Fourth, it conducts processing to acquire azimuth information from the ring-like sequence
of satellites. The term ”azimuth information” encompasses both the concept of”azimuth determination,” meaning to associate an azimuth with a specific direction, and
the concept of ”azimuth limitation,” meaning to associate an azimuth range with a specific
direction. While the GPS receiver of this invention can acquire both types of azimuth
information, the explanation that follows will focus on general azimuth limitation acquisition.
If it is ascertained that the geometrical relationship between the direction of the satellite
and the sky coverage areas of the two antennas is such that the clockwise order of ”sky
coverage area of antenna, satellite, sky coverageConversely, if it is ascertained that the
clockwise order of ”sky coverage area of antenna, satellite, sky coverage area of antenna
” holds, the azimuth of the satellite is decided to be the direction opposite the measurement
direction. The data processing unit 9a determines the measurement direction by
subtracting 180 degrees from the direction opposite the measurement direction.
The data processing unit can be configured as a general-purpose microprocessor having
arithmetic computation capability and memory capability. The control switch can be a
mercury switch that utilizes the fact that mercury flows downward under gravitational pull
and is electrically conductive. Use of such a switch eliminates the need for troublesome
switching operations.
Specifically, as shown in Figure G.19(a), a mercury switch comprising a triangular
512 Appendix G 付録へ移したもの:考察から
Fig. G.17. Photo link module, IrDA infrared red light communication module, RPM841-
H11 [142]
G.1 Separatable configuration of paired identical double units 513
Fig. G.18. Photo link module, IrDA infrared red light communication module, RPM841-
H11 [142]
514 Appendix G 付録へ移したもの:考察から
sealed container containing mercury is mounted in the GPS receiver so that its apex
points downward when the GPS receiver is placed with the antenna facing upward. A
contact at the apex of the sealed container is wired to turn ON the GPS receiver unit, data
processing unit and result output unit, a side contact is wired to turn on the GPS receiver
unit, data processing unit, data processing unit and result output unit, and another side
contact is wired to turn ON the GPS receiver unit and data transmitting unit.
When the GPS receiver is used to acquire positioning information, it is placed with
its planar patch antenna facing the zenith as shown in Figure G.19(a). As the mercury
therefore goes to the contact of the mercury of the mercury switch , the GPS receiver
unit, data processing unit and result output unit are turned ON to enable acquisition of
positioning information.
When a pair of GPS receivers are used to constitute a GPS receiver system for acquiring
azimuth information, they are placed with the data transmitting unit and data receiving
unit of each facing the data receiving unit and data transmitting unit of the other as
shown in Figure G.19(b). In the GPS receiver , the mercury therefore goes to the contact
of the mercury switch to turn ON the data receiving unit, data processing unit and result
output unit, while in the GPS receiver , the mercury goes to the contact of the mercury
switch to turn ON the data receiving unit and data transmitting unit. Signals received
by the GPS receiver are sent from the data transmitting unit of the GPS receiver to the
data receiving unit of the GPS receiver and the data processing unit of the GPS receiver
processes these signals together with the signals received by the GPS receiver unit to
produce azimuth information.
As explained in the foregoing, the GPS receiver according to the present invention
can be used alone to acquire positioning information as heretofore and a pair of the GPS
receivers can be used as a GPS receiver system to acquire heretofore unobtainable azimuth
information.
A pair of the GPS receiver according to the present invention can therefore be used by,
for example, a mountain climber to rapidly acquire azimuth information upon straying off
course and losing his or her directions. Moreover, since the two units transmit and receive
data using an infrared beam and no wire connection is required, the two units can be
set up quickly and easily. In addition, the GPS receiver has excellent manufacturability
because the paired units are identical in design and specifications.
Further, as will be understood from the foregoing explanation, the data transmitting
unit of the GPS receiver and the data receiving unit and data processing unit of the GPS
receiver are not required (not used) for acquisition of azimuth information. By adopting
a simplified design that eliminates these components, therefore, it is possible to provide
inexpensive GPS receivers (GPS receiver systems) for acquiring positioning information
and azimuth information.
G.1.1 Available USB type GPS antenna receiver units
The Garmin GPS-18 is an OEM GPS sensor for use in automotive, fleet vehicle, andelectronics applications that require a small, highly accurate GPS receiver.
This 12-parallel-channel, WAAS-enabled GPS receiver is available in CMOS-level serial
or USB 2.0 full-speed versions and comes with an integrated magnetic base. The puck-like
receiver is 2.4 inches in diameter and weighs just a few ounces, making it an ideal solution
for applications where space is at a premium
&sup2; GPS Performance: Receiver: WAAS enabled; 12 parallel channel GPS receivercontinuously tracks and uses up to 12 satellites to compute and update your position
G.1 Separatable configuration of paired identical double units 515
Fig. G.19. (a) perspective view for explaining how positioning information is acquired
using a mercury switch as an operation switch. (b)perspective view for explaining
how azimuth information is acquired using a mercury switch as an
operation switch
516 Appendix G 付録へ移したもの:考察から
Fig. G.20. Garmin GPS18 [146]
G.1 Separatable configuration of paired identical double units 517
&sup2; Reacquisition: Less than 2 seconds
&sup2; Warm: Approximately 15 seconds
&sup2; Cold: Approximately 45 seconds
1 Flat antenna for positioning satellite system


* others
Publication text search http://www7.ipdl.inpit.go.jp/Tokujitu/tjktz.ipdl

Inventor Masato Takahashi (no space between first and last names)
AND
Title of invention Directional information Azimuth information Magnetic lines of force Sky view Acquisition Receiver (OR all half-width spaces OK) Number of hits 8

Item number Publication number Title of the invention Applicant
1 Patent 4783930 Positioning satellite signal capture method and satellite positioning device Masato Takahashi //Atmospheric pressure
2 Patent 4783929 Direction information acquisition method Masato Takahashi //3D
3 Patent 4547563 Azimuth or Magnetic Line Direction Information Acquisition Device National Institute of Information and Communications Technology //frisbee type
4 Patent 3522259 Direction information acquisition method Independent Administrative Institution Communications Research Laboratory, etc. //Single type or cross type
5 Patent 3522258 Direction information acquisition method Independent Administrative Institution Communications Research Laboratory, etc. //Single type or cross type
6 Patent 3473948 GPS receiver Independent Administrative Institution Communications Research Laboratory, etc. //Same type
7 Patent 3430459 Direction information acquisition method and device Independent administrative agency Communications Research Laboratory, etc. // Parallel type
8 Patent No. 2963994 Method for Creating Sky Visibility Range by Location Head of Communications Research Laboratory, Ministry of Posts and Telecommunications

JP 2012-171536//Salt water GPS





================================================== =========================
Both limited and specific functions realizable type Parallel type
US6442480B 2002.08.27 Passed "Method and device for acquiring azimuth information"
JP3430459B 2003.05.23 Passed "Direction information acquisition method and device"
EP1143263B1 2008.02.13 Passed Europe "Method and device for acquiring azimuth information parallel" → Passed Germany only number DE601 32 729.2 UK and France use EP1143263 as is.
================================================== =========================
Thin and light, optimal wearability possible type 1 piece type
GB2379112B 2003.10.15 "Method for acquiring azimuth using a single GPS planar antenna", Patents and Designs Journal No.5936, p.884, 26 February 2003
JP3522259B 2004.02.20 Passed "Direction information acquisition method"
■DE10214071B4 2004.05.06 Passed Germany "Verfaren zum Beschaffen von Azimutinfomation"US6774843B 2004.08.10 Passed US "Method for acquiring azimuth information"
FR0203915(applNo.) FR2823570(publi No.) 2006.07.14 Passed France "PROCEDE D'ACQUISITION D'INFORMATIONS AZIMUTALES A L'AIDE D'UNE SEULE ANTENNE PLANE"
================================================== =========================
Arbitrary shape compatible type Intersection type
GB2378835B 2003.10.15 Passed in English "Method for acquiring azimuth information", Patents and Designs Journal No.5969, p.5357, 15 October 2003
JP3522258B 2004.02.20 Passed "Direction information acquisition method"
US6718264B2 2004.04.06 "Method for acquiring azimuth information"
■DE10213502B4 2004.05.06 Passed Germany "Verfaren zum Beschaffen von Azimutinfomation"FR0203914 2006.07.14 Passed France "PROCEDE D'ACQUISITION D'INFORMATIONS AZIMUTALES"==================== ================================================== =====
Reverse communication function possible type (1 sheet) hermaphroditic type
JP3473948 Passed 2003.09.19 "GPS Receiver"
US6542115B 2003.04.01 Passed "Gps receiver system for acquiring azimuth information using a pair of gps receivers "
AU773958 2004.09.30 Passed "GPS receiver and GPS receiving system"
■■EP1211519 (Publication number) 2002.06.05 (Publication date) Waiting for European response (expected to pass) "GPS receiver and GPS receiving system"
(↑EP1211519 was recently filed as a GPS international patent network under the name, and the European Patent Office takes time, so it is appropriate to wait for a response) Same with number EP1211519. Germany (DE) has a new serial number and EP1211519 is the alias of DE60147811.8B http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?adjacent=true&KC=A2&date=20020605&NR=1211519A2&DB=EPODOC&locale=en_EP&CC=EP&FT=D ( Search results on Esp@ce net)
http://www.patfr.com/200206/EP1211519.html (search results in French for some reason)
http://ep.espacenet.com/publicationDetails/biblio?DB=ep.espacenet.com&adjacent=true&locale=en_EP&FT=D&date=20020605&CC=EP&NR=1211519A2&KC=A2
================================================== =========================
On-orbit EVA utilization type (EVA: Extra Vehicular Activity ~ activity called space swimming work such as large antenna structure assembly work in outer space)
■■Publication number JP2007-024617 Publication number JP2007-024617Publication number JP2007-024617 Publication date 2007.02.01 Waiting for response (scheduled to pass) "Direction information acquisition method" The number of examination requests (1). Is there an assessment type (no assessment)? →March 1, 2011 A reason for refusal arrived from the Patent Office to the Fukuda office (Mr. Good first. and direction of correction.
(↑JP2007-024617 is the most recent application in Japan for the GPS international patent network under the name, so it is appropriate to wait for a response.)
http://www1.ipdl.inpit.go.jp/IPDL/keika.htm (Patent Digital Library, Progress Information Search)
Application number: 2005-205312 Application date: 2005/7/14
================================================== =========================
JP4547563B, "Azimuth or magnetic field line direction information acquisition device", 2010(H22).07.16 (patent application 2006-078889 (application number))
================================================== =========================




Figure 3D_1



Figure 3D_2







Figure 3D_3






Figure 3D_3





Figure 3D_5






Figure 3D 6





The three-dimensional GPS patent claims were as follows.
Claims
Claim 1
using one GPS antenna with a hemispherical antenna pattern;
causing a GPS receiver connected to the GPS antenna to attempt to acquire a GPS satellite signal;
determining a plurality of GPS satellites in coverage from the obtained signals;
deriving a direction from the positioning point to each of the GPS satellites from the positioning calculation process;
limiting the GPS antenna direction by integrating the directions of the derived GPS satellites;
includes;
The limitation of the direction of the GPS antenna by summarizing the directions of the derived GPS satellites is that the angle between the direction of each GPS satellite to be determined and the beam center direction of the GPS antenna is 90 degrees or less. superimposing each angular range limited on the basis of;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 2
using multiple GPS antennas with hemispherical antenna patterns at different orientations;
causing each GPS receiver connected to each GPS antenna to attempt to acquire a GPS satellite signal;
determining a plurality of GPS satellites within the coverage of each GPS antenna from signals obtained at each GPS receiver;
deriving a direction from the positioning point to each of the plurality of GPS satellites from a positioning calculation process;
After summarizing the directions of the derived GPS satellites and temporarily limiting the directions of the GPS antennas;
Information on the direction limitation of one GPS antenna selected from among the plurality of GPS antennas, and direction limitation of other GPS antennas other than the one selected GPS antenna, the mutually different known By superimposing information transformed into directional limits of the selected GPS antenna based on orientation descriptions and taking the product of the information of the directional limits, the linearly secondarily more restricting the restricted direction;
constraining the attitude from the constraining of the orientation of each of the plurality of GPS antennas;
includes;
The limitation of the direction of the GPS antenna by summarizing the directions of the derived GPS satellites is that the angle between the direction of each GPS satellite to be determined and the beam center direction of the GPS antenna is 90 degrees or less. superimposing each angular range limited on the basis of;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 3
A direction information acquisition method according to claim 1 or 2;
When notifying the above limited direction information to the mother spacewalker in outer space, the names of any one or more of the constellations, fixed stars, and celestial bodies in the limited direction or directions close to it shall be indicated. include in notifications;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 4
A direction information acquisition method according to claim 3;
Inform the mother spacewalker of the direction of the reference object, or the direction and the distance information to the reference object, which would be more convenient to give to the mother spacewalker;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 5
A direction information acquisition method according to claim 2;
Using three of the GPS antennas, one on the mother spacewalker's head in space, another on one side of the wearable module carried by the mother spacewalker, and one on the mother spacewalk's back. attached to the other side of the wear module;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 6
A direction information acquisition method according to claim 2;
The GPS antenna is mounted on the head of the mother extravehicular activist in outer space so that the mounting position on the head can be changed;
When the mounting position of the head is changed within a predetermined time, it is assumed that different GPS antennas are provided in each position before and after the change, thereby providing the plurality of GPS antennas. shall be used;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 7
A direction information acquisition method according to claim 3 or 4;
When visual information is included in the notification, goggles capable of double-copying any one or more of the names of the constellations, fixed stars, and celestial bodies in the limited direction or in a direction close to it to be worn by the mother EVA;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 8
A direction information acquisition method according to claim 1;
Placing the beam center of the GPS planar antenna in a direction other than horizontal;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 9
A direction information acquisition method according to claim 2;
locating at least one beam center of the GPS planar antenna in a direction other than horizontal;
A direction information acquisition method characterized by:





In the following, the problem to be solved will be rephrased to make it easier to understand.


In other words, the problem to be solved can be said as follows.
○ The new judgment method and the old judgment method may be mixed.
when
when
You can use it.

○ The existence of a new judgment method does not impair the old judgment method.
because,
This is because it has a great effect when
moreover,
Because it is.
moreover
Because it is.
d,
at the time of
and
Because
A new method is
It goes without saying that a great deal of achievement can be achieved by doing something.



It is not affected by being determined by external factors. Find out how to judge.

What are external factors?
1. transmission power
1.1 (Whether it is due to unintended failure,
1.2 Whether it is in the mix as a transitional measure for long-term specification changes intended.
1.3 It may have changed the intended short-term (in conflict outbreak, etc.) by a small command from the ground (in the past, when SA existed, it was reported that SA was canceled at the time of conflict).
1.4 In addition, due to what we might call a boom in the launch of positioning satellite systems in various countries in recent years,
1.5 Coexistence of multiple accession satellite systems In the meantime, there is a possibility that the original power will be self-restrained and readjusted.
In that case, resetting the threshold is troublesome. At such times, especially in such circumstances
It is hoped that it will be an advantage of the method that the orientation can be obtained regardless of the change.
The arrival of such a situation is expected in the near future. even at such times
2. Arrival power density at the receiving side (Effects of magnitude of attenuation on the way, mainly effects of quality, quantity and distance of atmosphere and ionosphere between satellite and observer)
Whether it is meteorological factors (absorption by the atmosphere, absorption by heavy rain, absorption by water vapor, anomalies by the ionosphere).
That is the elevation angle factor (reduced to the distance factor. It is also reduced to the meteorological factor on the route at that time)
3. Disturbing factors (solar wind, etc.)
Whether it is the daily effect of the presence or absence of (non-directional) disturbing electromagnetic waves. (Those with directionality are not covered).
We have come to recognize that there is a need for a determination method that is not affected by these factors.
If a judgment method that is not affected by these is established,
It changes the threshold optimally each time, because it eliminates the need for calibration. That's because it eliminates the hassle of having to get those information all the time.
If you can get rid of these troubles, from a comprehensive point of view, even if you add one more trouble, there is no problem at all,
It can even be said that it is rather simple.



What is the self factor?
Concrete method of synchronization acquisition mechanism.
Concrete method of synchronization maintenance mechanism. .
These do not change.

What are largely invariant factors?
frequency.
Modulation method.
Changing these places a heavy burden on satellites (they rarely afford such extra features).

It is not limited to the meaning of 2 instead of 1.
It is easy to understand and closer to the actual situation if it is said that 0.5 is changed to 1.
In other words, I was dealing with half the sky, but by dealing with another complementary half of the sky,
It is not enough to say that the amount of information increases,
in short,
Note that k is complete information.

In other words, just by combining the investigations of the half and the complementary half, there is always a satellite in either half.
In principle, there is no such thing as neither being in either, nor being in either.
That is why the method is efficient.
The direction does not come out as long as the whole celestial sphere is the opponent.
However, when narrowing down too much, it is inefficient.
Conversely, narrowing down too loosely is inefficient.
A seemingly simple method of dividing it in half and examining only which one is
It is suitable for the characteristics of a satellite positioning system having multiple satellites.
This is because the dividing line is expected to lie between some satellites.
It is a very rough calculation, but for the sake of prediction, let us assume that the number of satellites scattered over the celestial sphere is 34.
Suppose they are randomly scattered. Then, in the declination and right ascension between satellites (concept like latitude and longitude on the celestial sphere), the right ascension is
In a very rough calculation, 360 degrees/34=10.5 degrees is the estimation on the back of enverope.
This is a very good value.
Of course, there are few satellites around 90 degrees declination and -90 degrees.
Although it is preferable to change
First of all, it is important to have this kind of perspective.
It is important that there be a method that can be used with few false positives when values of this order are obtained.
It's okay if there are rare errors, so it's good to have a one-sided speedy judgment,
no errors are expected, the overall judgment is good or
It is also a desirable characteristic that the user should decide.




Conventional method
The criteria for judging that it exists in the area are:
Simply, the criteria were as follows.
When you do A synchronization. or
B When the signal strength exceeds a predetermined threshold.

present in the C region
That's why.

When drawn with a Venn diagram
It is premised that A is contained by B, and B is contained by D.

Even with this premise,
Realistically, for the most part, it works, but
In the long run, on rare occasions, the following may occur:

That A subsumes B is practically unquestionable.
The fact that D contains B is practically and mostly successful as long as the threshold is set appropriately, but
If time has passed since the time the threshold was set appropriately and the situation has changed since the time the threshold was set, the following may rarely occur in the long run.

That is, in the following cases.
Example 1) Specification change of spacecraft: Specification change of satellite specification of positioning satellite system.
It is not possible to launch dozens of satellites at once. Over the years, little by little satellites will be launched, put into orbit, and so on.
In this way, there is a feature of the specification change of the positioning satellite system that changes the overall specification while changing the generation of coco satellites over many years.
This is a very unusual feature of the system. Therefore, at a certain point in time, a mixture of satellites with an outstandingly high signal strength occurs in a satellite group that has a certain degree of uniformity.
Example 2) Malfunction: A case in which the output is conspicuously high due to a defect. You can't approach and repair it in space.
At a certain point in time, it is rare that satellites with extremely high signal strengths coexist in a fairly uniform satellite group.
Example 3) Responding to the outbreak of conflict, etc.: Since it is originally developed and used by the military everywhere, it can be considered that in the event of an international conflict, it may become exceptionally strong as necessary. . l
At a certain point in time, it is rare that satellites with extremely high signal strengths coexist in a fairly uniform satellite group.
As described above, at a certain point in time, it is rare that satellites with extremely high signal intensities coexist in a group of satellites that are uniform to some extent.

There are also
Example 4) Observation when capturing a moment: The positioning satellite uses the SS communication system. SS communication uses a synchronization acquisition mechanism and a synchronization maintenance mechanism on the receiver side.
Synchronization acquisition mechanisms and synchronization maintenance mechanisms rarely satisfy the normal signal strength, but due to accidental fading, the synchronization may occasionally fluctuate and the signal strength may drop, and in rare cases, fluctuations may occur.
It is rare that the output goes up by synchronization.
In the above, there are rare cases where satellites with extremely high signal strength coexist in a group of satellites that are uniform to some extent at a certain moment and time, and the same situation occurs as a result.


Examples of cases where A protrudes from D include the above.
Cases corresponding to the part where B protrudes from D include the above.

However, direction information acquisition and direction determination are materials for action decisions whose purpose is to avoid danger.
Sometimes it can also be a material for life-threatening decisions.

In such a situation, even if it is known that there are variations as described above,
If you have not obtained information on which satellite corresponds to that,
Even with a cautious approach, it is natural to demand correct information with a high degree of certainty.

Alternatively, although it is not even known that there are such fluctuations,
Even if it is strongly inferred from the examples so far that there must be such a thing,
Of course, there is no information on which satellite corresponds to that, but
It would be an extremely natural request to demand correct information with a high degree of certainty using a careful method.

As a result of intensive examination of the method to meet such demands, the proposed method
The ability to provide an extremely efficient and highly accurate judgment method,
The inventor has found it.

Ultimately,
Even if satellites with outstandingly high signal strength are mixed in a group of satellites with a certain degree of uniformity in terms of signal strength,
Having a judgment process that can correctly judge the existence area of the satellite,
Direction information acquisition method
is a problem to be solved.

Using the Venn diagram mentioned earlier,
Even if B never subsumes A,
There may be situations where D does not necessarily subsume B. ⇒In this case, it goes around and enters the receiver regardless of diffraction loss.⇒In this case, it may go around and enter the receiver without regard for diffraction loss. I would like to make a technical proposal that can deal with this case as well.
There may be situations where D does not necessarily subsume A. ⇒In this case, it goes around and enters the receiver regardless of diffraction loss.⇒In this case, it may go around and enter the receiver without regard for diffraction loss. I would like to make a technical proposal that can deal with this case as well.
We flexibly incorporate recognition such as changes in the times,
Even in such situations

This is to propose a (new) cut-off criterion of C that D always subsumes.
This criterion C discriminates the protruding parts of A and B protruding from D (in the conventional method, the event of this part (rarely occurring) could not be discriminated - or dared to discriminate). Efficiency, convenience, and simplicity were enhanced by not adopting complexity.Another overspec design that is too heavy and has a problem that the azimuth magnet rarely misdirects due to local magnetism. so as to avoid becoming
In that case, it is possible to guide the user to the part where A and B do not protrude.

As an example of a solution, for example 1,
If it is a satellite of one's own country, information such as the number of the satellite that emits the prominent signal is broadcast for the welfare of the people.
It would be one of the effective measures to use the satellite of it. (The expression that should be written in the claim should be as follows (this statement may be omitted (because the basic application claiming priority (the application) will not be published))
If you actively broadcast even if the signal strength of that level is observed (it may be broadcast in the form of being included in the almanac data (this can also be expressed as follows in the claim expression...)
A separate threshold can be assigned to that satellite.
However, this is not the case with other countries' satellites.
In the case of a satellite system controlled by country A whose primary purpose is military use,
and where it is funded and operated with the taxes of another country, seeking such information
Even if it is not easy in reality, it is easy to imagine that it will be at the present time.
However, even in such cases, the pursuit of technology that does the best possible for the welfare, safety, and security of the people
This proposal is made from the thought that it must be pursued.

In addition, such malfunctions/defects, intentional long-term specification changes, and intentional short-term (during the time when an international conflict is occurring) intentional changes
If so, there are many things that are not informed, so it is not possible to set individual thresholds,
It is very unfortunate that correct judgment becomes difficult.

Ultimately, in the case of the satellite positioning systems of other countries, it is always necessary to check whether satellites with outstanding signal strength are mixed in.
Watching would be preferable, and based on that information it would be possible to assign individual thresholds to each satellite.
In that case, we cannot deny the concern that the advantage of simplicity cannot necessarily be maintained.
This is because the ratio of the total cost and complexity (these are collectively referred to as the total cost) to the benefit is a problem.

If so, at this time, even if you are ignorant of such a real situation, if you do your best in that situation,
It was required to be able to obtain highly accurate measures.

That is, we need a way to arrive at a policy that finds the existence of a set C such that D necessarily subsumes the set C.
As long as C is known, we propose a system that is not affected by the part of A and B that protrudes from D.

However, even in this case, the advantages of the conventional method such as simplicity, low cost, and speed are maintained and inherited as much as possible.
The point is a notable property.

If we take another n expression, it will be as follows.
If the diffracted wave wraps around and there is a loss for the diffraction loss, if the signal intensity is uniform,
It is known that an extremely high percentage of correct answers can be obtained by skillfully setting the threshold (Research by Takahashi, 2011.2 IEICE).

However, there is a problem with newly launched satellites in such a group of satellites with uniform signal strength.
If it emits a prominent strong signal strength, it is practically impossible to repair it by approaching or touching it in space.
Contact in space is dangerous, even if it's not dangerous
is the norm), so it has to be left alone.

Such a probability is expected to increase under the present conditions where various developing nations are participating in space.
It is also important for Japan's space development to prepare ahead of time a method that can respond to such a situation.


Therefore, it was recognized that there was a need for measures to prevent the correctness of area determination from being threatened.

Therefore, the following measures are taken.

Direct waves from the opposite hemisphere for a certain period of time,
When placing a shielding material to block
Reception condition of the same signal source (strength or stability (not for a moment, but for a certain period of time) or both)
to determine whether it is a direct incident wave or a diffracted wave,
Based on that, determine which hemisphere the signal source exists

If both exceed the threshold value or are in sync with each other and cannot be determined, it is determined that they are on the band of the boundary area.

With this, it is possible to determine even when both exceed the threshold value or are synchronized with each other.

(Preliminary) experiment on the overpass proved the correctness.


Suppose it is on either boundary.


In the above, m problems to be solved have been rephrased.














(Surface of attached sheet)
Possible contexts of use include (but are not limited to):

International Airport/Domestic Airport Buildings
Because it is adjacent to the runway for aircraft takeoff and landing, and because the law prohibits the construction of additional buildings, it has a good view.
Once you get off the plane, you're in a foreign country, and you don't necessarily understand the language." The notation on the drawings doesn't necessarily conform to international standards, and in the first place, it can be an undeveloped land where there is nothing like that, and in such an unfamiliar land, First of all, it is important to measure and make a rough study (preventing people from suddenly moving to a dangerous area in the wrong direction and starting to move). ) because there is. (In addition, when a conflict breaks out overseas, when a dedicated return flight to Japan is prepared (for example, in Afghanistan), when walking on a road that is difficult to get to the airport, Therefore, when the arrival/departure lobby or boarding gate changes, it is quite possible that you will have to walk there on your own, unlike in Japan. Such an explanation may sound strange in Japan, but it is not uncommon in Eastern Europe, Central, Eastern and Western Asia, which borders disputed areas.

On the other hand, any developing countries often have this combination of vast runways and modern buildings. Make use of this. In this case, an option of a button (or a voice instruction) may be used, which will be described later, for judging the positive/reverse assuming that all the signals are blocked and not making a decision. In this case, as a concept, it can be said that it comes down to the conventional judging method. ! ! ! !


It was stated that this proposed method is suitable for the contrast between a vast runway and a building. The aircraft fuselage itself could also be used for shielding purposes. Good results have been obtained in experiments conducted at the airframe exterior exhibition of the Aviation Museum located near Narita International Airport.

A favorable aspect similar to the above exists in the ocean.
A ship, for example, a passenger ship has a guest room in the middle. Using that huge man-made structure for shielding is appropriate. It is sufficient to measure on the decks on both sides. One is a vast and open ocean. Very convenient. One of the pleasures of passengers on large cruise ships is the ocean view, the starry sky, and the beautiful scenery of the islands seen in the distance that changes day by day. Information can be enjoyed simply and quickly at the individual level. It is only when there is such directional information that shooting can be enjoyed and can be explained to others. If it is a suitable activity such as rescue or rescue, if it is a record of it, if it is a sharing to make rescue efficient and smooth, simultaneous recording of the direction is required for imaging. At the touch of a button, with WIFI, it is easy to incorporate GPS positioning and this proposed orientation information into the imaging. (In recent years, even if a digital camera does not have that function, an SD card itself has a WIFI function, and information communication is mutually communicated with other digital devices, and it is widely distributed in the market worldwide. Needless to say, it can be realized easily and inexpensively by utilizing it.For example, Toshiba's flashair 8MB, 16MB, 32MB are at least available in the market, and there are also international manufacturers (Sundisk, transcend, max*** : etc.) are available for purchase on Amazon).

In addition, although air mobiles and maritime mobiles have been mentioned, land mobiles also have a similar favorable aspect. The Chuo Line, which crosses Tokyo from east to west, is strangely popular with visitors from overseas. The reason is as follows. In other words, in many places, the track section continues with a very good view. There are very few such track sections overseas (with the exception of mountain railways in Switzerland, which can be said to have been intentionally designed that way). From Tokyo to Shinjuku, you can see the moats and rivers around Iidabashi and Ochanomizu, and from Nakano to Kunitachi and Takao, there is a continuous overpass, and both sides have very good views. Also, the place to cross the river is around Tachikawa or past, but it is the same. When Takao and Mt. Fuji are swollen to the west, it is also very nice to be able to see the mountains normally. And since the train looks down on ordinary private houses, passengers will probably be pleased to see so many things. In addition, it seems that everything is harmoniously integrated, and the density is also favorable as it seems to be a ministry of Japanese culture. In recent years, visitors to Japan can understand such a statement as a kind of enthusiasm for trying to read the culture in the scenery, and a desire to remember it as a memorial, and that is also understandable. Japanese culture has received so much attention, and people are demanding to experience it with their own eyes. It has to do with how to get there. Therefore, I am trying to grasp with my own eyes and eyes the cultural characteristics that are difficult to express in words. Therefore, what is important is the implementation of a direction information acquisition method on an individual level so that a person can act freely according to his/her will. If that technology (direction information acquisition method) becomes an intellectual property that Japan can provide, the cultural effect will be immeasurable. In any case, it is especially convenient if you have a good view, such as an elevated railroad track. In that case, from inside the vehicle, use the left and right windows in the direction of travel to press them, and just in case, press your body (such as your back) against them, and measure both forward and backward (left and right in the direction of travel). There is a distance of several meters to the window), and good results were obtained (in this experiment, the straight track (to the east and west) continued for a long time) The route from Nakano to Hachioji, which is about 1 hour long, is very good.In practical use, of course, 1 hour does not have to be a straight line, and 30 seconds to 1 minute + 30 seconds on one side will suffice. The Narita Express is also likely to be used by many passengers, but since it also runs through vast fields, I tested the left and right windows in the direction of travel as well, and it is a good route.)

(back side of attached sheet)

and,

The coastline is intricate. It's hard to know where you are when you're walking. Multiple coastline options exist within GNSS positioning errors. For example, on which coastline are you on either side of the ocean? Visually, there are only rocks, and they are similar and featureless. When it gets dark, it is urgent to carry it before sunset (overseas, when it gets dark, it becomes completely dark and you lose track of your way back in the harsh wilderness. (Even if the battery runs out, there are many situations where contingency cannot be obtained in situations where it is necessary to communicate linguistically, which is dangerous, and it is also dangerous for security). In fact, if the direction of the normal to the sea is known, it is actually possible to specify the position on the map, which was difficult only by positioning, in many cases. I also experienced this when I was studying abroad in Sydney. Furthermore, unlike Japan, where there are many man-made structures in a narrow space, in Australia, Europe, the United States, and other countries, people are often forced to walk in vast spaces. It is almost impossible to walk around for a while and make a mistake, let's go back, or there will be a signboard sooner or later, or you'll run into someone (in Japanese!) and ask them. of. Even if I try to walk around for a while and make a mistake and try to go back, I soon end up walking for a little more than an hour. No signboards. People who are walking around are not necessarily safe people. (In many cases, in that case, there will be reluctance to talk to k, so the probability of such a thing will decrease as a result.) In such a case, this method is the better one. In the southern hemisphere like Sydney, the position of the sun, the position of the moon, and the position of the center are the opposite of those in the northern hemisphere. They are likely to make mistakes. It's best to say that Australians have a lot of space. It's physically demanding, it's dangerous, and it's a well-known fact that many explorers are missing out on exploration in Australia. Maintaining a sense of direction is difficult. Also, as an aside, it is known from cultural studies that some Aboriginal peoples always maintain their sense of direction (northern in any environment with a fairly high degree of accuracy). I live consciously, whether it's in the place where I've been for the first time or in the room of the man-made structure where I've been for the first time.) Those of us who do not have that ability need the proposed method.

If the direction is obtained from the coastline, the current position may be known. This is especially true in international (including tourism) cities such as Sydney.
International (tourism) cities are often found in harbors along the coastline. Sydney in Australia, Amsterdam in the Netherlands, NY in the US, Washington DC, San Francisco, sanDiego, London in the UK, etc. It is easy to understand if you consider that the former international port city was the center of the world economy. If so, tourism is currently an important tourism resource in any country, a security policy with soft power in promoting cultural understanding, a substrate for gaining cultural respect, and even an essential In terms of cultural contribution, it can be said that it also contributes to the deepening of international approaches. This will be better understood in the future. It goes beyond mere tourism. When thinking in this way, it is not just a package tour, but because each individual visits with a problem in living, we act freely according to the individual's awareness of problems and issues as much as possible. It will become desirable to determine the form, and the signs are already visible. The prosperity of FIT (fee independent tourist or tourism) from package tours speaks for itself. If there is such an individual's awareness of problems and issues, I suddenly notice, ah, if that's the case, let's stretch out there, it seems close, but which direction? Of course, it would be nice to go out of your way to ask a guide, but for situations such as very early in the morning when this is not possible, or for emergencies, it would be a good technique to have. In that sense, the proposed method is based on future predictions of the coming era (there is a prediction of the market for soymilk and the price reduction of receivers compatible with multiple positioning satellite systems).





(front side of separate sheet) (no back side)

Regarding the experiment in August 2014 on the overpass between Nakano Station and Koenji Station on the JR Chuo Line.
At that time, the rotation is memorized as 10 degrees/10 seconds clockwise.
This is a convenience. Only inverting is fine, but I thought too much that I was going to do an experiment.
I did it that way just to get more food so that I could cook various dishes later.
In this proposal, only inversion is sufficient. No need to rotate. No, but I'm embarrassed to bring all the tools with me to implement it, so I only thought about data in each direction so that it would be easy to use in various ways later, so I hope there is no misunderstanding.

10 degrees/10 seconds = 90 degrees/90 seconds = 360 degrees/360 seconds = 1 revolution/6 minutes

Met. I remember. I will show the record at that time later. You can check there.

At that time, the 0 second point and the 180 second point are compared.
90 seconds and 270 seconds are compared.
The experiment was compared for 10 seconds after 0 seconds. 10 seconds after 180 seconds. And so on.







(Surface of attached sheet)



Direction information acquisition device (system)

rotation sensor,

Manual input or voice input

Prepare. It is characterized by Device. system.




If it is not possible or inappropriate to go around the back of the big rock,

Measurement in that direction may be omitted.










"Length of measurement time"
The length of measurement time in the forward and reverse directions may be set in advance. and can be changed on the spot. But it's okay.





(back side of attached sheet)

…you can keep it.
and can be changed on the spot. But it's okay.

You can prepare it in advance.



It is preferable that the length of measurement time in the forward and reverse directions be the same,
As long as the lengths of the measurement times in the forward and reverse directions are close to each other, there is no problem even if they are slightly different.

Also, you can obviously completely block
If it's a big thing, even one side
It is enough.
good at things















compass
in previous experiments
proven
in 10 seconds
1 minute is 1 minute
Was it 15 degrees/10 seconds?

Rotation by 10 degrees

15 degrees
was




The following items may be used as shields.
The present invention and method may be implemented using the following objects as shields. It fits very well as a usage context.
Military, or mobile, or polar mobility, transport machines, equipment, or mobiles are very well suited as use contexts. .
The present invention and method may be implemented by using helicopters as shields on both sides of a helicopter such as a Sikorsky type.
Airplanes, airplanes, and projectiles may be used.
Both decks of the ship may be used to utilize structures such as cabins as cover.
Both decks of a hull such as the Yotai Maru anchored near Odaiba may be used to utilize structures such as cabins as shields.
Hikawa Maru, etc. It is possible to use both decks of the hull anchored near Yamashita Wharf and utilize structures such as passenger cabins as shields.
The Aviation Museum also has an exhibition space outside, but you can use the aircraft that are anchored there. Of course, an actual machine may be used.
Alternatively, a magnetic compass or the like would not be suitable on a train overpass due to the magnetic field, but the present invention would be suitable.
Magnetic fields also affect the vicinity of the fuselage, so a magnetic compass or the like would not be suitable, but the present invention is well suited.


A natural quay used for climbing or an artificial wall may be used as a shield.
It is also possible to use the human body as a shielding object that is several times as long as the wavelength of about 19 cm.

The larger the size of the shielding object, the better.
This is because the diffraction loss is large (because the distance from the diffraction end to the center of the antenna also increases).

The greater the distance from the antenna arrangement location to the diffraction end, the greater the diffraction loss. So it's good (it's convenient).

For the body, the center of the ventral side is acceptable. Similarly, it may be placed in the middle of the back. It is the same.
In that sense, you can fasten the antenna/receiver with a back pain prevention belt (corset). By doing so, the wearability is good, and it is actually effective in preventing lumbago, which is convenient. Also, the firm fastening property of the wide Velcro tape of the back pain prevention belt can be preferably applied.


Occluders may have varying distances from the center.
Also, the surface on which the antenna is arranged may be a slightly uneven surface.
The rock can be more bumpy on the other side.
Any three-dimensional shape may be used on the side other than the side on which the antenna is arranged.
In other words, in an extreme analogy, it can be something like a huge rock cut in half.
These rocks are used as climbing slopes and training grounds, so they are actually well known, and information is shared by mapping them on maps. It has a name and a nickname. It is graded (there are multiple grading systems in Europe and America such as 10, 11, 12 and 5, 6, 7) because of the distance and smallness of the hold, and is loved by enthusiasts. Of course, they can also be used as shields. In particular, most of them are steep rocky areas, so they can be used preferably. Also, for them, it is often the first time for them to explore using a map and GPS, so this method is useful.
There are often steep rocky areas along the coast. Yugawara and others. Izu, etc. If one side of these sheer rocks is the ocean, it is guaranteed that one side will have a good view, so it can be used more preferably.

A little bit about climbing. It is famous both in Japan (Futagoyama, Takatoriyama, Yugawara, Odawara, Izu, etc. have outdoor slopes that are loved throughout the four seasons) and South Korea. It is a popular sport in France. There are indoors, but it thrives in outdoor natural rocky areas. It is also popular in the United States (Yosemite is famous for its climbing slopes). International competitions are also active every year. In Japan, there are many athletes who are ranked high in international competitions, and they sometimes win (for example, Yuji Hirayama), making it one of the most popular outdoor sports around the world. It is also noted as a genre of activity to which the method can be very well applied.

While we've mentioned the outdoor use, it's also well suited for other areas such as mothballs.
country ski. Yamaski. nordic skiing. Mountain ski ^. backcountry skiing. A sport that takes action in nature such as skis (moving in the snow with seals with a high friction coefficient called a seal on the back).
canoe. We act in nature with oars.
Paraglider ^.
climbing.
These are rather steam-powered ships, like sailing ships when contrasted, primarily using the forces of nature and man to play in or be in the bosom of nature. It's an outdoor sport that makes me feel like I'm going to be active, and rather than using too much equipment, I manage with as little equipment as possible, and then skillfully use my wisdom and the power of the human body to overcome difficulties in nature. There is a sport called going. Although the proposed method embodies a high level of wisdom, it is based on simplicity, and is well suited to the spirit of such outdoor sports. Based on the spirit of harmony between nature and humans, it can be said that it has characteristics that are in line with the above-mentioned outdoor equipment, such as minimum electronic equipment but the most excellent wisdom is condensed. I want to wake up


(7)

There is a concept of a moving average value of input (output when viewed from the receiver side) for k seconds (for example, k = 5 (seconds)). It is convenient to think about it.

The moving average is a well-known concept (see, for example, the World Encyclopedia (Hirasha), see Rikagaku Jiten, and see Kojien).

The moving average may be used, but here we consider the following concept by further expanding and diverting the concept. That is, consider the minimum value within a certain period of time. As a frame of that fixed time, we consider the minimum value within that frame as the minimum value within that frame, which is the moving minimum value, along with the time, and the starting point which is the starting point which is the starting point which is the ending point and the time point which goes back a certain amount of time. I will call.



Assuming that the measurement time is now 30 seconds, the moving minimum value is obtained about 30 times.


Compared to the diffracted wave, the direct wave has a smaller signal intensity fluctuation and a smaller drop in the signal intensity over time. relatively stable over time
Compared to the direct wave, the diffracted wave has large fluctuations in signal intensity and large drops in signal intensity over time. Relatively unstable over time.



The time series of the moving minimum of the time series of observed values (i.e., direct waves) with small fluctuations in signal intensity, small dips in signal intensity, and relatively stable in time. take.

A time series of moving minima (i.e. circumpolar waves) in a time series of observations with large fluctuations in signal strength, large dips in signal strength, many, relatively unstable in time take.

The time series obtained with the former should be more stable at generally higher values of signal strength than the time series obtained with the latter.

In order to eliminate accidental fluctuations, we take the maximum value as the best value in the time series obtained in the former, and the maximum as the best value in the time series obtained in the latter. take a value.
Then, the direct wave obtains the most stable value among the stable groups, and more and more the value that appropriately reflects its characteristics is obtained. No matter how good the diffracted wave is, a value of this level can be obtained. Original base value and frequency of drop in value from there
etc. can be deformed and extracted, and the purpose can be achieved well.



Among those multiple moving minimums, the maximum value is
Extracted from the direct wave and the diffracted wave and used as representative values and feature values,
By comparing and in light of the following criteria, which
by direct wave
Which is the diffracted wave can be determined with high accuracy between the direct wave and the diffracted wave.

Then, a stable direct wave with less dip gives a more stable representative value.
On the other hand, the diffracted wave means that no matter how good the value is, it is only this much.




Spread spectrum receivers used in satellite positioning systems use various mechanisms for synchronization acquisition and synchronization maintenance. The characteristics may change slightly depending on the mechanism used. Fundamentally, there is no change in the fact that the characteristics of the direct wave and the diffracted wave as described above are generated. Criteria that better reflect some differences in properties can be obtained with some preliminary experiments. You can use it.

In other words, while the moving minimum value is used above, the moving median value or the moving mode value may be used depending on the characteristics of the receiver. It can, and should, use the index that best describes the personality and characteristics of the receiver. It can be changed according to the characteristics of the receiver. It can be a moving average value or a moving maximum value. Furthermore, other feature values may be used.

In any case, if the following criteria are used appropriately, the feature value is the optimum value to be adopted according to the slight difference in the synchronization acquisition and maintenance mechanism adopted by the receiver and the individual difference of the receiver. It may be replaced with a thing, and the measurement time and the value of k may also be returned.
Compared to the diffracted wave, the direct wave has a smaller signal intensity fluctuation and a smaller drop in the signal intensity over time. relatively stable over time
Compared to the direct wave, the diffracted wave has large fluctuations in signal intensity and large drops in signal intensity over time. Relatively unstable over time.

The adopted feature value may be replaced with the optimum one, and the measurement time and the value of k may also be returned. However, this is a conventional method, when the threshold is appropriately set, when it is used, when something with a strong signal strength appears again in the satellite Needless to say, this is much less troublesome than the trouble of resetting the threshold value. This is because, once set, the utility is so high that there is almost no need to review it in comparison with the threshold.




A Sikorsky helicopter may be used as shielding material. Measurements are taken on both the left and right sides. .


Signs can also be used as cover.
It is not limited to one target, and signboards on station platforms such as those on the Chuo Line can also be used.
It goes without saying that it is possible to positively utilize cases in which multiple objects in a certain direction overlap, resulting in the effect of shielding or absorbing (attenuating) electromagnetic waves in a certain direction as a whole.
This is because the platform of the station is lined up in parallel and there are ridges, and rather than the shielding and absorption of individual objects, it is integrated as a whole and combined with the human body. In this case, it can be said that this direction is considerably blocked, and the opposite direction is said to be considerably open. Especially in an elevated station, one side is a cut-out space, and the other side is parallel to the platform. corresponds to this.




Consider what happens with a specific example.

What would happen if the reception at the time of head-on was direct wave reception from directly in front (the elevation angle is assumed to be 30 degrees)?
Because of the inversion around the body axis parallel to the vertical axis, after inversion,
The diffracted wave reception of the signal from directly behind (the angle of elevation remains unchanged at 30 degrees due to the reversal around the body axis parallel to the vertical axis) will be received.
For the sake of simplification, we assume that there are equal-width shielding plates on the left and right, and that their height is infinite (in order to temporarily omit incidents from above and below).
In this case the signal is incident upon diffraction.
Consider the shortest path of that distance from the signal source to the center of the antenna.
It must be bent (diffracted) at nearly 90 degrees from the diffractive edge and enter the antenna.
Therefore, the loss becomes large.

On the other hand, what would happen if the reception at the time of head-on was a direct wave reception from a direction of 45 degrees to the right from the front (the elevation angle is now assumed to be 30 degrees)?
Because of the inversion around the body axis parallel to the vertical axis, after inversion,
A diffracted wave reception of a signal from the left rear 45 degree direction (from the 30 degree direction with the elevation angle still unchanged) will be received.
For the sake of simplification, we assume that there are equal-width shielding plates on the left and right, and that their height is infinite (in order to temporarily omit incidents from above and below).
In this case the signal is incident upon diffraction.
Consider the shortest path of that distance from the signal source to the center of the antenna.
From the left diffraction end, the light must be bent (diffracted) by nearly 45 degrees to enter the antenna.
From the right diffraction end, the light must be bent (diffracted) by nearly 135 degrees to enter the antenna.
The intensity of the diffracted wave, which must be bent (diffracted) at an angle of about 45 degrees from the left diffraction end, is
From the right diffraction edge, the diffracted wave that must be bent (diffracted) by nearly 135 degrees to enter the antenna
will be large and dominant.
Comparatively, the intensity is generally estimated to be equal to or greater than that of the diffracted wave from the front behind the previously mentioned.


next,
What would happen if the reception when facing straight ahead was a direct wave reception from the direction of 85 degrees to the right from the front (the elevation angle is now 30 degrees)?
Because of the inversion around the body axis parallel to the vertical axis, after inversion,
It will be a diffracted wave reception of a signal from the direction of θ=85 degrees to the right from the left rear straight front (from the direction of 30 degrees with the elevation angle still unchanged).
For the sake of simplification, we assume that there are equal-width shielding plates on the left and right, and that their height is infinite (in order to temporarily omit incidents from above and below).
In this case the signal is incident upon diffraction.
Consider the shortest path from the signal source to the receiving antenna.
From the left diffractive end, it can be incident on the antenna only by bending (diffracting) only by 5 degrees, so to speak.
From the right diffraction end, the light must be bent (diffracted) (almost folded back) by nearly 175 degrees to enter the antenna.
The diffracted wave from the right diffraction edge has a larger path difference than the diffracted wave from the dominant left diffraction edge. The path difference is expressed using trigonometric functions. If the center of the antenna is placed in the center of the plate (with a width of 2W), the path difference increases by approximately w·cos (90 degrees - θ) (*31).
As for the intensity of the diffracted waves, the former is expected to be more dominant than the latter.
Comparatively, it is generally estimated that the intensity of the diffracted wave from the front of the back and the diffracted wave from the 45-degree rearward direction are higher.
In this case, it has signal strength and characteristics that are almost close to those of the direct wave.


Seen in this way, the following can be said.
Since the diffraction angle is 0 degrees, which is a direct wave, the signal strength is large, synchronization can be obtained quickly, and synchronization can be stably maintained.

The diffraction angle is 1 degree, which is almost the same.

The diffraction angle is 5 degrees. This is also a small diffraction angle. It looks almost the same as the direct wave, but it is slightly like a diffracted wave, the decrease in signal intensity, the speed of synchronization acquisition, and the synchronization maintenance. Instability is gradually observed.

Through the diffraction angle of 45 degrees and the characteristics of the diffracted wave around this,

The diffraction angle is 90 degrees, and the characteristic as a diffracted wave is completely maximized.


After making the best use of these characteristics to determine the difference between the direct wave and the diffracted wave, the diffraction angle (*21) of the signal source (satellite) can be determined from the magnitude of the diffraction loss. can be estimated.

By utilizing this fact, the direction of existence of the signal source (satellite) can be estimated. Using this, the obtained result of direction limitation may be further narrowed down.

In other words, if this method is repeated many times (which is the same as conducting a preliminary experiment), a difference of this magnitude can be obtained from the difference in the base signal strength between the direct wave and the diffracted wave. What is needed is a signal source with a diffraction angle in the direction of approximately 45 degrees, or a signal source with a diffraction angle in the direction of approximately 90 degrees, or more specifically with a diffraction angle in the direction of approximately 30 degrees, or a diffraction angle of approximately 60 degrees. It is possible to estimate the signal source of the diffraction angle in the degree direction. Needless to say, it is appropriate to use this as a strip with some width. However, by using such estimation together, it can be sufficiently used to verify the result of direction information output. In addition, if there are too few signals (satellites) available, the directional limits are too wide, etc., this information is actively used when there is sufficient availability. , can also be estimated, which is an advantage of this method. The use of such "existing things" without exhaustiveness is related to the concept of "mottainai" in Japan. It has universal value for the world. In other words, a huge system of more than 20 equivalent but identifiable by pseudo-spreading codes and moderately scattered signal sources in the sky and pseudo-spreading at the user's hand. When connected to a small receiver that can decode codes, a planar patch antenna, which is small and lightweight, acquires and maintains synchronization (which is not even possible with ordinary receivers such as radios). Digital signal processing, which used to be a highly advanced military technology, has been accumulated moment by moment, and although it is doing things that ordinary radios of the past could not do, it is enough just to provide the user with positioning and time measurement. It's good that it's being done, but when you look at it from a broader perspective, it's a system that has the value and potential of a more meaningful use for citizens (even though it's in outer space and in the hands of users) ) It is the current situation that it is felt that the potential is "not fully utilized" for the citizens. It is strongly presumed that this is because it was originally used for military purposes, so it was not guided to the output in the sense that it would support the user's autonomous actions. From this point of view, in order to surface and "utilize" such potential system capabilities, we will analyze and design diligently from the perspective of whether it will be possible by adding minor improvements to any place. However, as a result of repeated tests and experiments and earnest research and analysis, he found that this proposal was a very significant method. Therefore, what a person skilled in the art can conceive of, much less what a person skilled in the art can easily conceive of.

Note that *21 can be restated a little more accurately as follows. The plane formed by the shortest paths of the diffracted waves from the signal source to the receiving antenna in the above-mentioned sense (that is, the straight line from the signal source to the diffraction edge and the straight line from the diffraction edge to the center of the antenna) can be said to be the diffraction angle formed by the vectors in the respective traveling directions of the two straight lines at the diffraction edges.

Note that *31 is attenuated accordingly. A corresponding phase difference also occurs. The phase difference acts to strengthen the dominant signal when the phases match or are close to each other, but acts to cancel it when the phases are opposite or close to it. W may be intentionally designed by taking advantage of this point. By actively utilizing this point, you can dare to shift the side dish to the center of the board.









of FIG.
Consider the graph drawn in the second row and third column.
In this graph, measurement time=L=10.
The black circle ● indicates the time variation of the signal intensity of the direct wave.
A white circle ∘ indicates the time change of the signal intensity of the circumpolar wave.
In this graph, for convenience, we consider a set of k=3 moving minima.
Then the number of elements that make up the set of moving minimums (allowing for duplication) is
Since the number of elements constituting the set of moving minimum values = L−k+1,
The number of elements forming the set of moving minimum values=10−3+1=8.
The number of elements that make up the set of moving minima is the same for direct and diffracted waves.
Considering the maximum value among the concrete values lined up by the number of elements,
It is a direct wave and a diffracted wave,
Even if there is almost no drop in signal strength, the measurement time intervals with the smallest drop are
First of all, each is picked up and the minimum value is compared between the intervals.

In other words, the measurement time that is regarded as the most stable signal strength for k seconds is
Each is taken first and the minimum signal strength is compared between the time intervals.
I can say.

by this
This creates a situation where excuses such as accidental out-of-synchronization cannot be used,
Essentially, the data that appeared there showed that the power of the wave (whether it is a diffracted wave or a direct wave)
Within the measurement time L,
The best expressed or (least disturbed by accidental desynchronization) embodied time intervals (assuming length k) are selected,
The time segment where the best was done
Even in , there is still a minimum value, so by comparing the minimum values,
It is possible to determine which is the direct wave and which is the diffracted wave.
with great precision
I can.

As a result, it is said that the synchronous mechanism peculiar to SS communication caused an accidental loss of synchronization.
It should be noted that a comparative environment has been created in which it is extremely difficult to evade.
The sequence of signal intensities shown there essentially shows the signal intensities as the baseline of the direct wave and the diffracted wave, and the fluctuation components that fluctuate and fluctuate it.

Adding both of the above (the signal intensity as the baseline and the fluctuation component that fluctuates and fluctuates it) gives a model of the signal intensity of the direct wave and the diffracted wave.

First, the direct wave has a higher signal intensity as a baseline than the diffracted wave because it has no diffraction loss.

Next, regarding the component that fluctuates the signal intensity, the diffracted wave (the waveform of the rectangular wave is broken due to the superimposition of the signals that can arrive from multiple diffraction ends--there is also a phase difference--) is the signal intensity. The probability of lowering is overwhelmingly large, and the direct wave has an overwhelmingly smaller probability (although it is not zero in principle due to the mechanism structure as mentioned above, it is much smaller than the probability of the diffracted wave). Already mentioned. In other words, even as for the fluctuation component, the fluctuation component that lowers the signal intensity of the direct wave is smaller than the fluctuation component that lowers the signal intensity of the diffracted wave.

Then, the current value of interest (*41) (i.e., within the total measurement time, the time interval considered to be the most stable during that time as the signal intensity for k seconds is the direct wave If we take up the candidate and the diffracted wave candidate first, and compare the minimum values between those time intervals within the time interval of the reception state considered to be stable, then the direct wave is the diffracted wave. It can be seen that the logical conclusion is that the probability of becoming larger than that of is overwhelmingly large.

Based on this logic, preliminary experiments were conducted to determine the above-mentioned characteristic values, and experimental results supporting the validity of this logic were stably obtained in many trials.

The data are shown below.

(The following shows the results of the experiment with 2013/ on the overpass, including text-based illustrations.)



k times min = means that even if there is a slight downward fluctuation, it will not be overlooked. A process that works against diffracted waves. Even if there is a diffracted wave, even if it is a little bit good, the high value that flies out is ignored because it is strongly focused on the direction of the fluctuation. The unstable characteristics of the signal intensity, which makes it difficult to maintain the synchronism of the diffracted waves, are severely detected. more important and reported. With this, the diffracted waves cannot escape the eyes of surveillance.

In k times of min, there is often no fluctuation at all with a straight wave, so it is often stable at high roots.

That max= works in favor of straight waves. In direct waves, there is often no or almost no fluctuation. Being able to get a high price there works to your advantage. to a straight wave.


In this way, it is easier to extract the features of the straight wave, and the diffracted wave can be extracted with a strict eye on the diffracted wave, even if it fluctuates even a little. can be strictly and accurately discriminated.

such an algorithm.





Conventionally, diffracted waves have been treated only as a nuisance, from the perspective of only being a hindrance to sound communication.
For this reason, there are few studies that directly address this issue.

In addition, since diffracted waves are considered only after there are obstacles and shields,
All diffracted waves along the contour of the viewed object, assuming an infinite number of diffraction edges
In principle, we must consider the superposition of waves reaching the center of the antenna,
The path difference (= path difference from signal source to diffraction edge + path difference from diffraction edge to antenna center),
a phase difference at the center of the antenna as a consequence of said path difference;
Diffraction loss based on the diffraction angle from each diffraction end to the center of the antenna and the path difference,
At least for the above, each has different attributes, which can be said to be infinite via diffraction edges
Superposition of waves reaching the center of the antenna, which can be said to be infinite,
In principle, we must think carefully,
With that difficulty,
It was hard to say that proper research had been done.

However, on the contrary, the inventor focused on the fact that there is a basis for the creation of innovative technology,
In coming up with this proposal, I thought about its industrial usefulness,
As a result of extensive studies, the present invention was completed.

Therefore, it cannot be easily conceived by a person skilled in the art.
In the first place, a person skilled in the art could not even conceive of a method of obtaining azimuth information, which is the basis of the present invention.
The number of those who follow it is very, very few, and many of those few are also very likely to be misunderstood, so those who understand their original intentions will be sent to the world.
Even fewer.

In this regard,
Therefore, it cannot be easily conceived by a person skilled in the art.


Experimental data are shown.









Based on simple threshold crossing,
The following (a) and (b) are indistinguishable.
→ (b) is actually a diffracted wave, if
→ (contradiction) No answer, wrong answer, or (accidentally) correct answer.
→ It is troublesome to increase the number of incorrect answers
→ Overall deterioration of measurement results
→ (b) is actually a diffracted wave, but misidentifying it as a direct wave causes an increase in the error rate.
→There is no choice but to raise the threshold.
→ threshold inflation phenomenon
→The following two drawbacks arise.
(Disadvantage 1) The non-response rate rises profusely, increasing to 25% or 35% (even).
(Disadvantage 2) The universality of the threshold cannot be fixed. (If you try to fix it, you will have to set an impractical high threshold.)
(There is a risk that it will be a threshold value that just happened to go well)
When the threshold needs to be changed (the threshold needs to be raised more and more. Otherwize grade deterioration)
1) Differences due to shielding objects (dimensions/thickness)
2) Differences due to individual GPS receivers (sensitivity)
3) Differences due to individual GPS units in the sky (transmission intensity)

→However, the new method is a front-to-back comparison,
The above 2) is expected to cancel out, and I feel that the GPS individual difference will decrease.
The above 3) is also expected to cancel out, and I feel that individual differences in satellites (signal strength) will decrease.
The above 1) is also expected to cancel out, and the size and thickness of the shield are irrelevant (only the magnitude of the signal strength difference reference value when both are OK)
You should take care of yourself. However, when there is a small shield, the signal strength difference reference value should be reduced,
This standard is only used in special cases, so it can be said that it is fine even if this is not discernible.
It is fine to judge only from the channel state, and of course, a little shielding is necessary so that the channel state can change.
I feel like it's necessary, but the hypothesis that it's already done enough with a distracted body and both arms is also valid.
Or if you use your legs and arms while squatting and cover your crotch with a stone or a stump and both hands, even if you don't have anything.
I feel like I can do enough to make a difference even without a cool pillow).


1. Some GPS satellites send satellite signals with a value of just under 130 dBm, while others send signals that are overwhelmingly stronger than that.
2. That's exactly what the GPS spec says, and it can't be helped because only the minimum guaranteed values are shown. -130 dBm or more.
3. So if the signal strength was around -130dBm, it would bother. get lost
4. in short,
(a) Are you picking up direct waves from satellites that send weak direct waves?
(b) It is not possible to distinguish whether or not it is picking up diffracted waves from satellites that transmit strong direct waves.

[The previous iEICE paper method was
(b) is a direct wave and an increase in the wrong answer rate, and the framework of this research is disliked,
I set the threshold as large as L and P in the direction of truncating (b) as much as possible,
Inevitably, (a) is also truncated, and as a result, the limited azimuth width becomes 160 degrees, and the number of acquired satellites becomes 2 or 1.
had become less practical]

5. The only way to distinguish between the direct wave and the diffracted wave (with a cheap device and only the equipment you have) is to reverse the situation of the direct wave and the diffracted wave, pick them up, and compare them. . This is because just by pivoting, the diffracted wave becomes the direct wave, and the direct wave becomes the diffracted wave, and vice versa.

6. So, when I turned it over and picked it up,
(a') In the case of (a'), the diffracted wave is even weaker, and it is an empirical rule (at least with ips 5000) that it is impossible to achieve normal reception for more than 5 seconds after it has already stabilized.
In the case of (b'), the diffracted wave is weakened, but it is barely -130 dBm or even exceeds it, but compared to the previous (b), the signal strength is subtracted.
In other words, the empirical rule (at least for ips5000) that the difference exceeds 2 steps (overwhelmingly changes about 19).

7. Therefore, in such a case, inversion measurement can eliminate the hesitation and reduce the uncertainty.
8. In other words, it can be distinguished whether it is a diffracted wave or a direct wave. Inexpensive, effective, and non-fatiguing (Pivot is not tiring, rather, rest and appreciation regenerates emotions and rational judgment. Fatigue is also refreshed.)

9. At that time, the water, salt water, etc. used is the food you brought, drinking water, medical infusion, fuel, luxury goods, alcohol, super absorbent polymers (water toilets, sanitary products, towels, ice packs, paper diapers, etc.) Etc.) or there is no unreasonable waste. (IEICE paper example posture. Also consider Ichiro stretch posture)

10. Even when there is nothing, you can expect the same effect by fully using your body, body, limbs, and head (Japanese-style toilet seat) and placing a large stone, stump, or hill on the ground between your groins. Allow enough time to warm up (this can also be a break).

11. One set can be reasonably expected to be siege limited (simulation). For 2 sets, 1 rotation of 90 degrees. For 3 sets, rotate 60 degrees twice. If you have 4 sets, rotate 45 degrees three times.


GPS rollover occurs every 19.6 years. Therefore, the hours, minutes, and seconds are correct as they are, but the year, month, and day must be read differently.
This is more of a GPS specification than a problem. This is also true for the data below.
In addition, in order to avoid this problem, there are many cases where each manufacturer of GPS receivers responds by updating the firmware.
In other words, in the world of GPS receivers, firmware updates are frequently performed, and there is a culture of acceptance by users without hesitation.
You can even say that it already exists as a characteristic rooted in its specifications.
Therefore, in view of this background, it can be handled only by rewriting the firmware proposed in this proposal.
It may be said that the orientation information acquisition method is particularly well suited for conventional GPS receivers.
It can even be said that it is even more suitable for a GPS unit with integrated GPS antenna and GPS receiver. However, it is not limited to firmware updates, and once this method is understood and spread,
A built-in sensor for automatic detection of the rotation angle, a device for inputting the rotation angle, a user interface such as a tap, etc.
It goes without saying that it is a good fit.

In the following, we show that the proposed scheme works very well in real experiments.
The equipment used is SONY IPS5000.
The signal output format is well known and is open to the public on the web.
Regarding Rollover, it should be regarded as a specification rather than a GPS problem, and it is a specification that GPS week returns to 0 once every 19.6 years. This specification is reasonable, and trying to solve it by force is a waste of resources, and is not considered a problem in the world of GPS. Hours, minutes, and seconds are accurate regardless of the Rollver. As for the date, it is necessary to read it appropriately, but it can be said that trying to solve this by force is a waste of resources, and it should be noted that it is not considered a problem in the world of GPS. is. In addition, below, it shows as an output. Changing it to the actual date is easy if you use Unix or Linux sed, awk, sh, bash, ruby, etc., but I dare to leave it as it is.
As for the specifications of the SONY IPS format, since it is a famous machine, it seems that it is well known from many books that have been published, but here is an overview of the specifications of the SONY IPS format.
The definition of the IPS format is as follows.

Sentence (IPS)
SONY81%a%j%b%c%d%e%f%g%h%i%a%j%b%n4B%0l%1l%2l%3l%4l%5l%6l%7lfDBE%y%Z

<Each definition>
SONY81 - SONYGPS type solid 81 → IPS-5000, 5000G, 82 → IPS-5200,
88 → Meaning of IPS-8000

%a - Output YYMMDD YYMMDD 6-digit number
%b - Output hour, minute, and second as 6 digits in HHMMSS
%c - Output north/south latitude as one character N/S
%d - output latitude as 7 characters in DDMMSSS
%e - Output east/west longitude as one character E/W
%f - output longitude as DDDMMSSS 8 characters
%g - Altitude as a 4-digit integer with +/- in meters (e.g. +0012,-1234)
%h - Speed as a 3-digit integer in Km/h
%i - output the direction as a 3-digit integer in degrees (0-360)
%4i - Output direction as +-3 digit integer in degrees (-180 to 180)
%j - print the day of the week as a number 0-6
%nl - Output satellite status in VhRFS format
%n - output DOP in AQ alphabet

example
SONY990005281122909N3623537E14035451+00000050200005281122909
A4BaFOFTQDIFJAbQABVHAFJgCnDDRBeDCdGnCHeDhFIfDBEE

More detailed signal specifications are given below. For those skilled in the art, the SONY IPS format is well-known, and even if you forget it, you can easily read and understand it with this specification. In addition, since there was no appropriate source in Japanese, it is based on the following. However, even though it is written in English, it is simply a list of words and phrases, so if you have this specification, you can easily read and understand it. There are various types of output from GPS receivers, such as NMEA, but all of them have similar contents such as satellite information, positioning information, date and time information of positioning calculation results, DOP information, etc. be. It's nothing like English.
http://happy.emu.id.au/neilp/gps/ipsformat2.htm
Information on decoding the Sony IPS Data Format for Position Output:

The IPS-2010 transmit position data every one second.
This data format is similar to the IPS-3000, which includes 108 ASCII characters, "Carriage Return" and "Line feed".
The sample data is as follows with referencing letters underneath each field.

SONY10 9508211122322 N3833744 W12244456 +2345 234 271 9508211122321 A
ABCDEFGHI

3A RHECT SHQFN BDdFP aGfFM KCJCN dCNFN CcPAB LfEAB P 2 34 O
JKLMNOPQRSTUVW

A: Sony software version 1.0

B: Date & Time
95 08 21 1 12 23 22
where
95 = year
08 = months
21 = day
1 = day of week: 0(Sunday) - 6(Saturday)
12 = hour (24 hour clock)
23 = minutes
22 = seconds

C: Latitude Degree, minute, minute/1000
where N3833744 means N38"33.744' - needs a further update

D: Longitude Degree, minute, minute/1000
where W12244456 means W122"44.456' - needs a further update

E: Altitude in meters
+2345 + indicates above earth ellipsoid
- indicates below earth ellipsoid

F: Velocity
234km/hr

G: True bearing / direction relative to True North
271 degrees measured clockwise from True North (up to 360 degrees)

H: Calculation time. The time the IPS-2010 calculated position
95 08 21 1 12 23 21
95 = year
08 = months
21 = day
1 = day of the week
12 = hours
23 = minutes
21 = seconds
Acquisition time is usually one second prior to display time.

I: Indicates DOP
Dilution of Precision Table:
Display DOP Display DOP
A1J10
B2K11-12
C3L13-15
D4M16-20
E5N21-30
F6O31-50
G7P51-99
H8Q100+
I9
A.....DOP=1

J: Indicates measurement mode
3 = 3 satellites used (2-D mode)
4 = 4 satellites used (3-D mode)

K: Indicates Map Datum of position data
26 different world datums (AZ) selectable from the Map Datum List.
A = WGS-84
B = Tokyo
C = ADINDAN
D = ARC 1950
E = MERCHICH
F = Hong Kong 1963
G = SOUTH ASIA
H = LUZON
I = INDIAN
J = INDIAN
K = FERTAU 1948
L = NORTH AMERICAN 1927 (use for Belize, Costa Rica, El Salvador,
M = EUROPEAN 1950 Guatemala, Honduras, Nicaragua)
EUROPEAN 1979
N = IRELAND 1965
O = ORDNANCE SURVEY OF GREAT BRITAIN 1936
P = NAHRWAN
Q = NAHRWAN
R = OLD EGYPTIAN
S = NORTH AMERICAN 1927 (use for Canada, Newfoundland Island)
T = NORTH AMERICAN 1983 (Alaska, Canada, Mexico, Central America, USA)
U = AUSTRALIAN GEODETIC 1984
V = GEODETIC DATUM 1949
W = PROVISIONAL SOUTH AMERICAN 1956
X = SOUTH AMERICAN 1969
Y = CAMPO INCHAUSPE
Z = CORREGO ALEGRE

A = WGS-84

L: Indicates Channel 1 satellite information
RHECT
1 2 3 4 5

1st letter indicates satellite PRN Number
2nd Elevation
3rd Azimuth
4th Receiver & Sat info.
5th Sat signal strength

M: Indicates Channel 2 satellite information
N: Indicates Channel 3 satellite information
O: Indicates Channel 4 satellite information
P: Indicates Channel 5 satellite information
Q: Indicates Channel 6 satellite information
R: Indicates Channel 7 satellite information
S: Indicates Channel 8 satellite information

PRN Number:
Display PRN# Display PRN# Display PRN#
A1L12W23
B2M13X24
C3N14a25
D4O15b26
E5P16c27
F6Q17d28
G7R18e29
H8S19f30
I9T20g31
J10U21h32
K11V22
Satellite Elevation:
Display Elevation Display Elevation
A 0 > +5 a 0 > -5
B +6 > +15 b -6 > -15
C +16 > +25 c -16 > -25
D +26 > +35 d -26 > -35
E +36 > +45 e -36 > -45
f +46 > +55 f -46 > -55
G +56 > +65 g -56 > -65
H +66 > +75 h -66 > -75
I +76 > +85 i -76 > -85
J +86 > +90 j -86 > -90

Satellite Azimuth:
Display Azimuth Display Azimuth
A 0 > +5 a 0 > -5
B +6 > +15 b -6 > -15
C +16 > +25 c -16 > -25
D +26 > +35 d -26 > -35
E +36 > +45 e -36 > -45
f +46 > +55 f -46 > -55
G +56 > +65 g -56 > -65
H +66 > +75 h -66 > -75
I +76 > +85 i -76 > -85
J +86 > +95 j -86 > -95
K +96 >+105 k -96 >-105
L +106 >+115 L -106 >-115
M +116 >+125 m -116 >-125
N +126 >+135 n -126 >-135
+136 >+145 o -136 >-145
P +146 >+155 p -136 >-155
Q +156 >+165 q -156 >-165
+166 >+175 r -166 >-175
S +176 >+180 s -176 >-180

Receiver and Satellite Information:
Display Situation
A Searching for satellites (SCAN)
B Receiver has synchronized with satellite signal (LOCK)
C Can be used for position calculation
D Satellite signal has been interrupted (HOLD)
E Satellite has been set unhealthy -not available for calculation
F Satellite has been used for position calculation

Receiver Signal Strength:
A (Low level) through to Z (high level)

T: Indicates Reference Generator Status
Display
P . . . Reference Generator is LOCKED
U . . . Reference Generator is NOT LOCKED
U: (No information)

V: Lat/Lon Format
Lat and Lon are shown as DMS if in Alphabet
Lat and Lon are shown as DMD if in Numeric

W: Indicates parity either E or O

--------------------------------------------
Commands to your IPS-2010
--------------------------------------------

You need to put @ character on the beginning of command.

PT: Enter Approximate position of where you are
At system reset or moving over 2000km with out receiving signal, or after a memory clear
Entering this command makes faster positioning than Automatic .
Example: @PTS35E139 <CR><LF>
(N or S, Lat (Degree), E or W, Lon (Degree)

TM: Enter Approximate UTC time & date
Example: @TM199703042120000 <CR><LF>
(UTC date and day of week and time)

SK: Enter a Local Map Datum
Example: @SKA <CR><LF>
(A=WGS-84 U=AGD84... See earlier table)

DMD: Set Lat and Lon as DMD
Example: @DMD <CR><LF>
Lat and Lon indicate as deg,min,1/1000min

DMS: Set Lat and Lon as DMS
Example: @DMS <CR><LF>
Lat and Lon indicate as deg,min,1/10sec

SR: Software Reset
Example: @SR <CR><LF>
Erase settings of CH command

CD: System Reset
Example: @CD <CR><LF>
Reset all in memory and set as default
Exact Place: Tokyo
Exact Date: random
DATUM : WGS-84
Indicate way of Lat and Lon: DMS

CH: Set SV# of satellites to receive (Fix satellites)
Example: @CH3,5,9,13,21,18 <CR><LF>
Available number is 1 to 32
Way to clear this setting is
SR or CD command and CH command with out parameter.

SV: Calculate number of visible satellites of day
Example: @SV <CR><LF>
DFEEEFD..........................means
|||||||01:30 D(3)
|||||| F(5)
|||||01:00 E(4)
|||| ov 30 deg. E(4)
|||00:30 ov 30 deg. E(4)
||00:00 over 10 deg. from Horizon is F(5)
|00:00 over 30 deg. from Horizon is D(3)

A=0...K=10

LS: Calculate visible satellites of day (each 30 min)
Example: @LS <CR><LF>
05 defenders
||over 10 deg. from Horizon is F(5)
|over 30 deg. from Horizon is D(3)
05 is 02:30 UTC

00=00:00 (UTC)
01=00:30 (UTC)
.
.
2F=23:30 (UTC)




Also, the raw data is shown first, and then the situation suggested by the raw data is briefly shown by graphics in which the text is arranged geometrically. An image of the sky. The upper side of the paper is the north, and the figure is viewed from the zenith. The left side of the paper corresponds to the east. In the SONY IPS signal format, the azimuth angle of each satellite is represented by an alphabet. The notation corresponds to the fact that A is north and R is east and south. In addition, this is a notation corresponding to the fact that from north to west and south is represented by small letters from a to r. These represent the horizon when the sky map is viewed from above, and the text graphic assumes a circular shape. it is not the essence. If it can be used as a visual aid, it will be fine. If there is no saga between the feature value of the signal strength in a certain attitude where the satellite was present and the feature value of the signal strength in the other attitude, the alphabet representing the azimuth angle of the satellite is is shown with slashes around it. On the other hand, the reason why I did not enclose it with a slash and wrote the front and back in kanji right next to it is that I was originally experimenting with it facing due south, so I took an inverted posture immediately after that, but it was facing first. If the satellite is determined to exist in a hemisphere centered on the azimuth (a semicircle when viewed from above), the table is the table, and the reverse is the back. It is natural that there is a case where it cannot be determined whether it is either one or the other. Weakness and weakness are described, and the term 'excluded' is also added to mean that it was excluded from the first stage, which is limited to azimuth. Also, near the zenith, that is, near the middle, the elevation angle J is written because the signal of a satellite with a high elevation angle is measured, but the elevation angle is higher than the upper limit elevation angle specified in advance. As such (meaning as set forth in the prior patent application), it is a sign that the result of the limitation has been uncontaminated. , and aside, GF=1 <3 no difference
, etc., because the feature value of the signal strength is G in one posture and F in another posture, and the difference between them is no more than 1, so the presumed threshold value (3 in this case) is used. It is a record such as "smaller" and "no difference". In addition, the strength table, etc., is described as such. As a result of the comparison of the feature amounts, it is determined to be either the front side or the back side. This is important because it suggests that if only one posture is observed, there is a probability of 1/2 that the validity will be questioned. This is a scene where the importance and significance of the proposed method are well understood. Although these experiments only measured one azimuth posture for only 10 seconds, and the complementary opposite azimuth posture for only 10 seconds, this level of accuracy was obtained. This fact shows the potential of the proposed method.


C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\Warehouse Comprehensive\Super Organizing Techniques By date\20110321\2009 Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Rooftop Roof etc. (Train window/Building window)\2 times and 5 times or overpass 10 minutes Total Rotation\2_kaiten_ttl_rikkyo.ips
lines 1-10 and lines 301-310 of
If I'm not mistaken, set the GPS vertically to the body, start from 0 degrees north of the GPS plane normal beam direction, rotate clockwise around the body axis at an angular velocity of 6 degrees in 10 seconds, memorize.

10 seconds when the GPS on the back is facing true north (this way) That is, 1 second (row) - 10 seconds (row)
SONY81 9101126 135500 N3542203 E13939391 +0103 001 092 9101126 135459 E4A DHGBE JGgCH MFGFI QDRFF BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAB gDJIE
SONY81 9101126 135501 N3542204 E13939391 +0103 001 100 9101126 135500 E4A DHGDD JGgCH MFGFJ QDRFG BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAC gDAHO
SONY81 9101126 135502 N3542203 E13939391 +0102 002 168 9101126 135501 K4A DHGDF JGgFH MFGFQ QDRBD BFdFP WCEFW EDjDC GBMAB gDIGO
SONY81 9101126 135503 N3542203 E13939391 +0102 001 164 9101126 135502 K4A DHGBE JGgFH MFGFV QDRDD BFdFN WCEFY EDjDC GBMAB gDIFO
SONY81 9101126 135504 N3542203 E13939391 +0101 001 176 9101126 135503 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRDE BFdFO WCEFW EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135505 N3542203 E13939391 +0101 001 097 9101126 135504 E4A DHGBF JGgFK MFGFS QDRFE BFdCO WCEFU EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135506 N3542203 E13939391 +0101 002 169 9101126 135505 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRBF BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDJDO
SONY81 9101126 135507 N3542204 E13939391 +0100 006 201 9101126 135506 K 4 A DHGBG JGgFL MFGFQ QDRBE BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDAAE
SONY81 9101126 135508 N3542204 E13939390 +0100 001 180 9101126 135507 K 4 A DHGBF JGgFN MFGFO QDRDE BFdFQ WCEFX EDjDB GBMAB gDEJO
SONY81 9101126 135509 N3542204 E13939390 +0101 001 165 9101126 135508 K 4 A DHGBE JGgFM MFGFL QDRDE BFdFR WCEFY EDjDB GBMAB gDHJO
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- --- ---- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- ---- ----
north = front
Front Front Front Back Front Strong Strong Front Weak Back Back
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- --- ---- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- ---- ----
10 seconds when the GPS on the back faces due south (over there) That is, 301 seconds (row) - 310 seconds (row)
SONY81 9101126 140000 N3542200 E13939388 +0099 000 279 9101126 135959 C3A DHGDB JGgAC MFGDC QCRFX BFdAB WCEFK EDjDD GBLFH gDFFE
SONY81 9101126 140001 N3542200 E13939388 +0099 000 188 9101126 140000 C3A DHGDC JGgAC MFGDC QCRFZ BFdAB WCEFK EDjDD GBLFI gDGEO
SONY81 9101126 140002 N3542200 E13939388 +0099 000 275 9101126 140001 C3A DHGDC JGgAB MFGDD QCRFZ BFdAC WCEFJ EDjDH GBLFI gDHDE
SONY81 9101126 140003 N3542200 E13939388 +0099 000 286 9101126 140002 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDE QCRFX BFdAB WCEFH EDjFH GBLCJ gDIBO
SONY81 9101126 140004 N3542200 E13939388 +0099 000 284 9101126 140003 B 3 A DHHDB JGgAC MFGDE QCRFX BFdAB WCEFI EDjFG GBLCJ gDIAE
SONY81 9101126 140005 N3542200 E13939387 +0097 000 306 9101126 140004 D4A DHHDC JGgAC MFGFE QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFF GBLFK gDJIE
SONY81 9101126 140006 N3542201 E13939387 +0098 008 122 9101126 140005 D4A DHHDB JGgAB MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFE GBLFJ gDBIO
SONY81 9101126 140007 N3542201 E13939387 +0099 000 220 9101126 140006 C3A DHHDB JGgAC MFGDD QCRFY BFdAB WCEFI EDjDD GBLFI gDBHE
SONY81 9101126 140008 N3542201 E13939387 +0098 000 077 9101126 140007 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDD QCRFY BFdAB WCEFJ EDjFF GBLCH gDDGE
SONY81 9101126 140009 N3542201 E13939387 +0097 001 190 9101126 140008 D4A DHHDC JGgAC MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFG GBLFH gDEEO

The data of the pedestrian bridge clearly shows "possible" if you compare the inversion of each body + GPS. Inversion and comparison can be performed.


The condition (0.1) (satellite: 1st) is common here and there, and it must be continuous for 5 seconds or more.
Condition (0.2) (elevation angle: 2nd) with satellites below 85 degrees [at least 5 consecutive seconds each].

Condition (1.1) (state: 4th) must be received (B[locked]/C[can use]/F[now using]) for 5 or more consecutive seconds. Unreceived (A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
If the condition (1.1) is satisfied only on one side, it can be determined that the other side exists.

If condition (1.1) holds on both sides,
Under condition (2.1) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds and let P be their maximum value.
Under condition (2.2) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds, and let their maximum value be P'.
Condition (3.0) If the difference between P and P' is less than or equal to 2, then we consider there to be no difference. If it is greater than 2, the larger one is regarded as a direct wave and the smaller one as a diffracted wave.

Under the above conditions, it was possible to limit it to 50 degrees with 10 seconds x 2 (front and back).


What about the method that incorporates the front and back (reversed) comparison and the method that uses the front (one shot)? I have a question.
・If you compare the front and back (reversed), even if the strength is weak such as FG, if the reception continues for more than 5 seconds, and if the back is non-reception, you can confidently assert your presence on the front. That's what I found out.
・In spite of that, when it is behind the scenes, it is safe to expect that it will be denied.
・In other words, it is possible to know whether it is the front (direct) and is rather weak front (direct), or whether it is the back and the back (diffraction) of the front (direct) which is quite strong.
・Some GPS satellite tables (direct) are strong and some are weak. Thus, subtle values increased the rate of wrong answers and non-answers.
・However, by adopting the front and back method, it is possible to determine whether it is the back (diffraction) or the front (direct) without being bothered by the diversity of strengths and weaknesses in the front (direct) of such GPS satellites. The user can discriminate by himself.
・By this, you can effectively capture satellites in the upper hemisphere with only your body and +α (things containing polar molecules such as water are suitable), or in some cases only with your body, only with mountains. [In this case, there is almost no back side], for example, it is possible to identify it only by looking at the window of a hotel as a lodging facility [In this case, it is estimated that there is almost no back side unless it is directly under the roof unless it is located at a very corner).

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C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\Warehouse Comprehensive\Super Organizing Techniques In chronological order\20110321\2009 Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Rooftop Roof etc. (Train window/Building window)\2 times ■ and 5 times or overpass 10 Total minute rotation \2_kaiten_ttl_rikkyo.Ips
150 + (1st to 10th rows) = 151st to 160th rows (90 degrees eastward) and 150 + 300 + (1st to 10th rows) = 451st to 460th rows (270 degrees westward)
If I remember correctly, the GPS is attached to the back, the cool pillow (Hakumoto) is placed vertically on the body, the GPS plane normal beam direction is started from 0 degrees north, and the body rotates clockwise at an angular velocity of 6 degrees in 10 seconds. Memory.
10 seconds when the GPS on the back is facing due east (this way) In other words, [1st second (row) - 10 seconds (row)] + 150 seconds (row) [East is this way] = 151 seconds row - 160 seconds line
SONY81 910112 6135730 N3542201E13939394+0093 001290 910112 6135729 E4A DHGFG JGgDD MFGCN QDRFH BFdDF WCEFL EDjDD GBMFZ gDJHO
SONY81 910112 6135731 N3542201E13939394+0092 000354 910112 6135730 D4A DHGFG JGgDE MFGCN QDRFI BFdFF WCEFM EDjBE GBMCZ gDJHO
SONY81 910112 6135732 N3542201E13939394+0092 000313 910112 6135731 D4A DHGFH JGgDE MFGCO QDRFF BFdFE WCEFM EDjBE GBMCZ gDIIE
SONY81 910112 6135733 N3542201E13939394+0091 000279 910112 6135732 D4A DHGFH JGgCG MFGCO QDRFF BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDIIO
SONY81 910112 6135734 N3542201E13939394+0091 000312 910112 6135733 D4A DHGFG JGgCG MFGCN QDRFF BFdFF WCEFL EDjDE GBMCZ gDHHO
SONY81 910112 6135735 N3542201E13939394+0090 000333 910112 6135734 D4A DHGFH JGgCF MFGCN QDRFG BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDHFE
SONY81 910112 6135736 N3542201E13939394+0089 001070 910112 6135735 D4A DHGFH JGgCG MFGCN QDRFH BFdFE WCEFL EDjDD GBMCZ gDHDO
SONY81 910112 6135737 N3542201E13939393+0089 001286 910112 6135736 D4A DHGFF JGgCG MFGCM QDRFH BFdFE WCEFK EDjDB GBMCZ gDIJE
SONY81 910112 6135738 N3542201E13939393+0088 000049 910112 6135737 D4A DHGFF JGgCG MFGCL QDRFG BFdFF WCEFJ EDjDD GBMCZ gDIFO
SONY81 910112 6135739 N3542201E13939393+0087 000347 910112 6135738 D4A DHGFG JGgCG MFGCM QDRFG BFdFG WCEFK EDjDD GBMCZ gDIBO
------ ------ ------- ---------------------- ------ --- --- ------- --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- ---------
East = Front Back Front Front Strong Strong Back Strong Strong Front Back Front
------ ------ ------- ---------------------- ------ --- --- ------- --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- ---------
SONY81 910112 6140230 N3542201E13939386+0094 000266 910112 6140229 D4A DHHAC JGfFK MFFAB QCRFF BFdCI WCEDC EDjFT GCLFH gDCGO
SONY81 910112 6140231 N3542201E13939386+0094 001197 910112 6140230 D4A DHHAB JGfFJ MFFBE QCRFE BFdCJ WCEDE EDjFR GCLFH gDBDE
SONY81 910112 6140232 N3542201E13939386+0094 000000 910112 6140231 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRDD BFdCK WCEFF EDjFR GCLFH gDCGE
SONY81 910112 6140233 N3542201E13939386+0094 001148 910112 6140232 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFF BFdCI WCEFG EDjFQ GCLCH gDCGO
SONY81 910112 6140234 N3542201E13939386+0094 000212 910112 6140233 D4A DHHAB JGfFK MFFBE QCRDE BFdCI WCEFG EDjFP GCLFG gDCGE
SONY81 910112 6140235 N3542201E13939386+0093 000161 910112 6140234 D4A DHHAA JGfFK MFFBF QCRDF BFdCJ WCEFF EDjFQ GCLFG gDGDO
SONY81 910112 6140236 N3542201E13939386+0093 000153 910112 6140235 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFF BFdCI WCEFE EDjFP GCLCF gDGEE
SONY81 910112 6140237 N3542201E13939386+0094 000148 910112 6140236 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFE BFdCH WCEFE EDjFQ GCLCF gDCGE
SONY81 910112 6140238 N3542201E13939386+0094 000177 910112 6140237 D4A DHHAB JGfFK MFFBF QCRDD BFdCI WCEFG EDjFS GCLFF gDDFE
SONY81 910112 6140239 N3542201E13939386+0094 000327 910112 6140238 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFD BFdCI WCEBF EDjFR GCLFF gDDFE

10 seconds when the GPS on the back is facing due south (over there) That is, 1 second (row) -10 seconds (row)] + 150 seconds (row) [East is here] + 300 seconds (row) [Reversal over there] = 451st line - 460th line


The data of the pedestrian bridge clearly shows "possible" if you compare it with body + GPS. can. Inversion, comparison.


The condition (0.1) (satellite: 1st) must be here and there, and common satellite data must be continuous for 5 seconds or more.
The condition (0.2) (elevation angle: 2nd) is a satellite with ■85 degrees or less■ [at least 5 consecutive seconds each].

The condition (1.1) (status: 4th) must be ■receiving status■ (B[locked]/C[can use]/F[now using]) ■continuously for more than 5 seconds. Unreceived (A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
If the condition (1.1) is satisfied only on one side, it can be determined that the other side exists.

If condition (1.1) holds on both sides,
Under the condition (2.1) (intensity: 5th), each ■ minimum signal strength ■ in each possible series of ■ consecutive 5 seconds ■ is obtained, and the maximum value ■ of these ■ is set to P.
Under condition (2.2) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds, and let their maximum value be P'.
Condition (3.0) If the difference between P and P' is 2 or less, it is considered that there is no ■ difference ■. If it is greater than 2, the larger one is regarded as a direct wave and the smaller one as a diffracted wave.

Under the above conditions, it was possible to limit it to 50 degrees with 10 seconds x 2 (front and back). Based on the north, it was 20 degrees to the east and 30 degrees to the west.
With the previous conditions, we were able to limit it to 10 seconds x 2 (front and back) and 50 degrees. Based on the north, it was 40 degrees to the east and 10 degrees to the west.

When both are combined, considering the north as the standard, it is 20 degrees east, 10 degrees west, and 30 degrees wide.

(Actually, you can stop for 30 seconds, treat it as warming up for 20 seconds, and use only the data for the last 10 seconds. Even so, it takes only 2 minutes to do 4 directions.)
(Umami doesn't get tired of pivoting around the body axis. It's similar to taking a break to appreciate the scenery, and you can recover your energy and get your bearings. Even more so on ridgelines and mountain peaks.)

Should I apply for a patent on this procedure, algorithm, etc.? In particular, first look at the status on the front and back, and consider that zombies are received for more than 5 seconds in a row. If there is that here and there, choose the maximum value of the lowest value in the continuous 5-second series, and decide the winner. Then make a decision. By changing the direction by 90 degrees and performing another set (front and back), we will prove by simulation that it can be narrowed down to about 30 degrees.



By the way, the SONY IPS5000 matches the day of the week and the hour, minute, and second. Since it rolled over, the date is off by a certain number of days (1024 weeks x 7 days / 365 days = 19.63835 years).
Just make a program that converts the 6-digit current (and positioning) date data (add 19.63935 years).
If you add that in the paper as well (readers should add 1024 weeks x 7 days / 365 days = 19.63835 years), you may not even need to convert.





From here, I tried to examine the data.




Overpass rotation data that was also in nict w8510w It seems to be 20100829 It seems to be 20100629
C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\20110321\2009Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Roof Roof (Train window/Building window)\20100629■ Nakano overpass 10 minute rotationicennon2\2 times■ and 5 times or overpass 10 minutes total rotation \
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo3kaitenme.txt.ips

1st to 10th second, probably heading north

SONY81 910113 0 113937 N3542204E13939387+0093 001160 910113 0 113936 C3A TEFFR QJeDE dCpAC KCJDE DEfFH WELFF JCnDD MDODC hDJJE
SONY81 910113 0 113938 N3542204E13939387+0093 001342 910113 0 113937 C3A TEFFR QJeFF dCpAC KCJFF DEfDE WELDD JCnDC MDODC hDHIO
SONY81 910113 0 113939 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113938 Q3A TEFCO QJeCF dCpAC KCJDE DEfDG WELDD JCnDB MDODD hDIIO
SONY81 910113 0 113940 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113939 Q3A TEFDK QJeCG dCpAB KCJDD DEfDF WELDD JCnDC MDOCE hDIIE
SONY81 910113 0 113941 N3542204E13939387+0093 000108 910113 0 113940 C3A TEFFO QJeFI dCpAC KCJCF DEfDC WELDD JCnDC MDOFE hDHIO
SONY81 910113 0 113942 N3542204E13939387+0093 002320 910113 0 113941 C3A TEFFP QJeFH dCpAB KCJFG DEfDC WELDD JCnDD MDODD hDGGO
SONY81 910113 0 113943 N3542204E13939387+0093 000026 910113 0 113942 C3A TEFFQ QJeFH dCpAC KCJFG DEfDD WELDC JCnDB MDODE hDFGE
SONY81 910113 0 113944 N3542204E13939387+0093 001320 910113 0 113943 D4A TEFFQ QJeFF dCpAB KCJCG DEfFF WELDC JCnDB MDOFF hDFDE
SONY81 910113 0 113945 N3542204E13939387+0089 004166 910113 0 113944 K4A TEFFS QJeBF dCpAB KCJFH DEfFE WELDD JCnDC MDOFF hDHAO
SONY81 910113 0 113946 N3542204E13939386+0093 000111 910113 0 113945 C3A TEFFS QJeFF dCpAB KCJCH DEfDC WELDC JCnDC MDOFD hDIHE
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Elevation Weak Weak Strong Melting Weak Weak Weak Back Back
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 114437 N3542198E13939391+0109 000180 910113 0 114436 Q3A TEFDC QJiDE dCpDB KCJDE DEfDC WEKDD JCmCJ MDOCI hDGAE
SONY81 910113 0 114438 N3542198E13939391+0109 000350 910113 0 114437 D3A TEFDE QJiDF dCpDC KCJFG DEfDB WEKDE JCmFJ MDOFO hDGAE
SONY81 910113 0 114439 N3542198E13939390+0109 000170 910113 0 114438 D4A TEFDD QJiFF dCpDC KCJFG DEfDC WEKCE JCmFI MDOFP hDFJO
SONY81 910113 0 114440 N3542198E13939390+0109 002179 910113 0 114439 D4A TEFDC QJiFF dCpDD KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFL hDEIO
SONY81 910113 0 114441 N3542198E13939390+0109 000190 910113 0 114440 D4A TEFDE QJiFE dCpDC KCJFF DEfDB WEKDD JCmFI MDOFL hDDIE
SONY81 910113 0 114442 N3542198E13939390+0109 000175 910113 0 114441 D4A TEFDE QJiFF dCpDC KCJFF DEfDC WEKDF JCmFI MDOFO hDCIO
SONY81 910113 0 114443 N3542198E13939390+0109 000160 910113 0 114442 D4A TEFDD QJiFE dCpDB KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFK hDBHO
SONY81 910113 0 114444 N3542198E13939390+0108 001156 910113 0 114443 D4A TEFDC QJiFF dCpDB KCJFE DEfDC WEKDC JCmFL MDOFH hDBHO
SONY81 910113 0 114445 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114444 Q4A TEFDB QJiBF dCpDB KCJDE DEfDC WEKDC JCmCM MDOCH hDAIE
SONY81 910113 0 114446 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114445 Q4A TEFDD QJiDD dCpDC KCJDF DEfDC WEKDD JCmCM MDOCL hDAIO

300+1 seconds to 300+10 seconds, probably facing south


I had high hopes for the two-dimensional positioning, but the number of satellites that were captured was surprisingly small. However, even so, if I use the 10-second reversed data, I can get the following without worrying about no answers or wrong answers (this is great).
clockwise: 50 degrees
counterclockwise: 20 degrees
, azimuth limited width = 70 degrees
I was able to limit the width with one set of inversions first.
(By the way, there was one high elevation angle rejection, one strong strong rejection, three weak weak rejections, one front and two back.
I'm interested in how this slightly wide and disappointing value of 70 degrees for one set of front and back is constrained after a 90-degree rotation.
The reason why it was wide this time is that I got caught in the direction where I dropped the tension (1 weak and weak and 1 strong and strong difference). These two losses will turn into benefits after the next 90 degree rotation, so the result will be better.

A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
e F table
Weak expulsion /f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/ GF=1 <3 No difference j Elevation angle JK
k L Weak and weak
/l/ /M/
back m N
n O back
/o/ /P/
Weak Expulsion p Q
qR
/r/




150 + 1 second to 150 + 10 seconds maybe east
SONY81 910113 0 114207 N3542204E13939385+0093 003147 910113 0 114206 I4A TEFFJ QJfDD dCpAB KCJFS DEfDC WEKFY JCnDC MDOFH hDCEE
SONY81 910113 0 114208 N3542204E13939385+0093 003107 910113 0 114207 I4A TEFFH QJfDE dCpAB KCJFT DEfDC WEKFZ JCnDD MDOFK hDCEO
SONY81 910113 0 114209 N3542204E13939385+0095 003104 910113 0 114208 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFT DEfDE WEKFZ JCnDC MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114210 N3542204E13939385+0095 003177 910113 0 114209 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFZ JCnDB MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114211 N3542204E13939385+0096 003156 910113 0 114210 I4A TEFFK QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFL hDBFE
SONY81 910113 0 114212 N3542204E13939385+0096 003109 910113 0 114211 I4A TEFFI QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFK hDBGE
SONY81 910113 0 114213 N3542204E13939385+0097 003129 910113 0 114212 I4A TEFFG QJfDC dCpAB KCJFV DEfDE WEKFZ JCnDB MDOFL hDAHE
SONY81 910113 0 114214 N3542204E13939385+0097 003148 910113 0 114213 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFU DEfBF WEKFY JCnDC MDOFL hDAIO
SONY81 910113 0 114215 N3542203E13939385+0098 001213 910113 0 114214 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFY JCnDC MDOFK hDJJO
SONY81 910113 0 114216 N3542203E13939386+0099 002131 910113 0 114215 I4A TEFFJ QJfDD dCpAA KCJFW DEfDB WEKFX JCnDC MDOFK hDJBE
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
East = Front Front Back Weak Front Back Strong Strong Front Back Front
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 114707 N3542205E13939388+0092 000324 910113 0 114706 D4A TEFDC QJmFF dCpDC KCJFG DEfFO WEKCF JCmFO MDODD hDBAE
SONY81 910113 0 114708 N3542205E13939388+0091 002002 910113 0 114707 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDE DEfFP WEKFH JCmFN MDODE hDCBO
SONY81 910113 0 114709 N3542205E13939388+0090 002018 910113 0 114708 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFR WEKFH JCmFL MDODE hDDDO
SONY81 910113 0 114710 N3542205E13939388+0089 002033 910113 0 114709 D4A TEFDD QJmFH dCpAC KCJDD DEfFR WEKFF JCmFL MDODC hDEEE
SONY81 910113 0 114711 N3542205E13939388+0089 001032 910113 0 114710 D4A TEFDD QJmFF dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFE JCmFM MDODC hDFFE
SONY81 910113 0 114712 N3542205E13939388+0089 000285 910113 0 114711 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFG JCmFM MDODD hDFFE
SONY81 910113 0 114713 N3542205E13939388+0090 000334 910113 0 114712 D4A TEFDC QJmFI dCpAB KCJFE DEfFR WEKCG JCmFK MDODC hDFEO
SONY81 910113 0 114714 N3542205E13939388+0088 006018 910113 0 114713 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDE DEfFQ WEKFF JCmFL MDODB hDHFE
SONY81 910113 0 114715 N3542205E13939388+0090 000073 910113 0 114714 B3A TEFDC QJmDF dCpAB KCJDE DEfFP WEKFF JCmFM MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 114716 N3542205E13939388+0088 000085 910113 0 114715 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFO WEKFG JCmFL MDODB hDHHO
450 + 1 second to 450 + 10 seconds Probably westward
clockwise: 40 degrees
counterclockwise: 40 degrees
all: limited to 80 degrees
became. I'm not very happy.

And if you put the front and back together
Min in clockwize direction: min(50,40)=40 degrees
Minimum (20,40) in counterclockwize direction = 20 degrees
All: 40+20=60 degrees azimuth, equivalent to 6 azimuths. Well, I think it's good that there are no wrong answers or no answers.
Just like he said, it's faster to find a clear direction. Considering it as a suggestion that weakness or no strength difference can be seen,
If you do something in the reverse direction, can you cut it off again and limit it?



! is a satellite that could not be used before, but could be used this time (but it seems that it did not contribute substantially to the data)
As before, when the width is 80 degrees (rather than 50 degrees), it is rather useless to turn it 90 degrees, and it may be better to keep it at 45 degrees or 60 degrees.
The reason is that there are multiple satellites at the point where the tension has fallen, and there is a possibility that there is a weak or weak difference or no strong or strong difference.
Even if you turn it 90 degrees to receive, it will be in the vertical direction of the planar antenna.
Rather than that, …, rotate 60 degrees (aim for 3 sets), rotate 45 degrees (turn 90 degrees to avoid the disadvantages, and if it goes well, turn 90 degrees from there, and finally 45 degrees without expecting much to return)
This is an interesting topic.


A.
a B
bC
/c/ /D/
d E table
eF
Back!/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/Table!
j Elevation angle JK YF=19>Table 2!
kL
/l/ /M/
mN
back n O front
/o/ /P/
Weak Expulsion p Q
qR
/r/




- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -



Implementation: Laptop personal computer I tried it based on the data sent by DAV (2010/8/29 except for the 3rd one).
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo2kaitenme.txt.ips




1st to 10th second, probably facing north
SONY81 910113 0 112859 N3542207E13939387+0113 001168 910113 0 112858 D4A TEFFQ QIdFL dDpDC KDJCM DEgFH WELFH JBnDC MCOAB hDEDO
SONY81 910113 0 112900 N3542207E13939387+0112 001081 910113 0 112859 D4A TEFFQ QIdFK dDpDC KDJCP DEgFI WELFI JBnDC MCOAB hDDEE
SONY81 910113 0 112901 N3542207E13939387+0111 000012 910113 0 112900 D4A TEFFP QIdFL dDpDC KDJCP DEgFL WELFF JBnDC MCOAB hDCEO
SONY81 910113 0 112902 N3542207E13939387+0109 004356 910113 0 112901 E4A TEFFP QIdFK dDpDD KDJFM DEgFM WELDC JBnDD MCOAB hDEEO
SONY81 910113 0 112903 N3542207E13939387+0107 002351 910113 0 112902 E4A TEFFO QIdFK dDpBE KDJFK DEgFJ WELDD JBnDD MCOAB hDEEE
SONY81 910113 0 112904 N3542207E13939387+0119 000027 910113 0 112903 D3A TEFFL QIdFK dDpDD KDJFI DEgDE WELDD JBnDC MCOAB hDDIE
SONY81 910113 0 112905 N3542207E13939388+0119 001004 910113 0 112904 D3A TEFFK QIdFI dDpDC KDJFF DEgDC WELDC JBnDB MCOAC hDDCO
SONY81 910113 0 112906 N3542207E13939388+0119 001353 910113 0 112905 D3A TEFFL QIdFJ dDpDB KDJFF DEgDC WELDE JBnDB MCOAB hDDGE
SONY81 910113 0 112907 N3542207E13939389+0114 000028 910113 0 112906 C3A TEFFM QIdFJ dDpDB KDJCG DEgDC WELFF JBnDB MCOAC hDBAE
SONY81 910113 0 112908 N3542207E13939389+0114 001000 910113 0 112907 D3A TEFFL QIdFI dDpDB KDJFH DEgDD WELDD JBnDC MCOAB hDBEO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Front Weak Weak Strong Melting Front Back Back Back
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 113359 N3542205E13939389+0104 002192 910113 0 113358 I4A TEFDD QIdDC dDpBF KDJFH DEgDC WELFL JBnFJ MDOFP hDGFO
SONY81 910113 0 113400 N3542205E13939389+0105 003227 910113 0 113359 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDC WELFI JBnFL MDOFL hDFEE
SONY81 910113 0 113401 N3542205E13939389+0107 004286 910113 0 113400 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFG DEgDC WELFJ JBnFK MDOFL hDFDE
SONY81 910113 0 113402 N3542205E13939389+0108 004287 910113 0 113401 I4A TEFDC QIdDC dDpCG KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDEBE
SONY81 910113 0 113403 N3542205E13939389+0109 002253 910113 0 113402 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDDBO
SONY81 910113 0 113404 N3542205E13939389+0109 003222 910113 0 113403 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFH DEgDC WELFL JBnFK MDOFO hDBAE
SONY81 910113 0 113405 N3542205E13939389+0110 003222 910113 0 113404 I4A TEFDC QIdDC dDpDC KDJFH DEgDC WELFJ JBnFJ MDOFP hDAAE
SONY81 910113 0 113406 N3542204E13939388+0110 005256 910113 0 113405 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFG DEgDB WELFJ JBnFI MDOFP hDIJE
SONY81 910113 0 113407 N3542204E13939388+0111 004263 910113 0 113406 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFF DEgDB WELFJ JBnFI MDOFO hDIIO
SONY81 910113 0 113408 N3542204E13939388+0111 000214 910113 0 113407 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFF DEgDB WELFJ JBnFH MDOFP hDHHO
300+1 seconds to 300+10 seconds, probably facing south
clck 10deg
cntrclck 10deg
total 20deg [it was enough without 90 degree rotation, as we will do later)
Or rather, just show the user the diagram below on the spot. That way, you can see at a glance where the needle is now, and you can at least know how many degrees to rotate it. At the very least, we can see that turning 90 degrees is silly. And if you show p for weak and strong J for strong fusing, . I understand that it seems to be useless, and strong melting has I, so I don't need to aim for a difficult one, so I have enough good data. , between G and I, or in any case, it's a cousin that doesn't have much to aim for. I understand. Also, it is a good idea to try to change the time to a different satellite arrangement.
A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
e F table
/f/ /G/
Table gH
h I table
/i/ /J/
j JK
k L back
/l/ /M/
mN
back n O back
/o/ /P/
pQ
qR
/r/



Regarding satellite K... new knowledge... I used to think that there is a difference if the height difference is 3 or more, and it was successful. (In that case, 3 or more was expected for the difference in intensity, that is, they were separated...).
However,
The height difference between strong and strong is 4 ≧ 3, and it would have passed in the past, but
The two strong and strong distribution maps overlap...not separated cleanly,
It turns out that there is a situation, which is still difficult to distinguish between diffraction and direct... A satellite just in the direction of Hari. . .
So, in this way, I thought it would be better to say that the two are inseparable with proper intensity.
In other words, change the conditions...that is,
Strong strong height difference is ≧ 3, and
It is assumed that the maximum and minimum values of the strong and strong mutual data are cleanly separated and do not overlap. mosquito. This is an intuitive distinction. (Unfortunately, trying to make the most of the satellite on Hari too much, data contamination, and incorrect answers are included.)

(This time they overlap. Satellite K)




From 150+1 seconds 150+10 seconds Maybe heading east
SONY81 910113 0 113129 N3542203E13939389+0098 003126 910113 0 113128 J4A TEFFO QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDB WELFP JBnAB MDOFK hDHBE
SONY81 910113 0 113130 N3542203E13939388+0099 002240 910113 0 113129 J4A TEFFO QIdDF dDpAB KDJFZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDGJO
SONY81 910113 0 113131 N3542203E13939388+0100 005252 910113 0 113130 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDC WELFT JBnAB MDOFL hDEEO
SONY81 910113 0 113132 N3542203E13939388+0099 001092 910113 0 113131 H4A TEFFL QIdFG dDpAC KDJCZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113133 N3542203E13939388+0100 004134 910113 0 113132 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDE WELFO JBnAC MDOFM hDDGO
SONY81 910113 0 113134 N3542203E13939388+0099 001078 910113 0 113133 H4A TEFFM QIdFG dDpAB KDJCZ DEgDE WELFP JBnAC MDOFL hDEJO
SONY81 910113 0 113135 N3542203E13939388+0100 003270 910113 0 113134 J4A TEFFM QIdDE dDpAC KDJFZ DEgDC WELFS JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113136 N3542203E13939388+0101 002213 910113 0 113135 J4A TEFFL QIdDC dDpAC KDJFZ DEgDC WELFW JBnAC MDOFM hDDGE
SONY81 910113 0 113137 N3542203E13939388+0101 003205 910113 0 113136 J4A TEFFI QIdDB dDpAC KDJFY DEgDB WELFX JBnAB MDOFN hDDEO
SONY81 910113 0 113138 N3542203E13939388+0101 002222 910113 0 113137 J4A TEFFI QIdDC dDpAB KDJFY DEgDC WELFX JBnAB MDOFM hDDCO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
East = Front Strong Strong Front Back Weak Strong Strong Front Back Front
back front
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 113629 N3542202E13939386+0121 000029 910113 0 113628 B3A TEFDC QIdBH dCpDB KDJBI DEgFL WELFE JCnFN MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 113630 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113629 Q3A TEFDE QIdBG dCpDB KDJBF DEgCP WELDC JCnCK MDODD hDHGO
SONY81 910113 0 113631 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113630 Q3A TEFDD QIdBG dCpDB KDJDE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGO
SONY81 910113 0 113632 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113631 Q3A TEFDD QIdDH dCpDB KDJBE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGE
SONY81 910113 0 113633 N3542202E13939386+0121 000296 910113 0 113632 B3A TEFFE QJdBI dCpDB KDJBG DEgFP WELDD JCnFK MDODC hDICE
SONY81 910113 0 113634 N3542202E13939386+0121 000355 910113 0 113633 B3A TEFFF QJdBI dCpDB KDJBG DEgFM WELDD JCnFJ MDODC hDIBE
SONY81 910113 0 113635 N3542202E13939386+0121 000351 910113 0 113634 B3A TEFFF QJdBH dCpDB KDJBH DEgFN WELDD JCnFJ MDODC hDIAE
SONY81 910113 0 113636 N3542202E13939385+0121 000351 910113 0 113635 B3A TEFFF QJdBG dCpDC KDJBG DEgFM WELDE JCnFJ MDODC hDIJO
SONY81 910113 0 113637 N3542202E13939385+0123 003224 910113 0 113636 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFS WELFF JCnFI MDODC hDFIO
SONY81 910113 0 113638 N3542202E13939385+0125 004204 910113 0 113637 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFZ WELFH JCnFH MDODD hDDHE
450 + 1 second to 450 + 10 seconds Probably westward
the north exists in the range from
1st clock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
in 1st cntrclock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
the north exists in the range from
2nd clck 40deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
2nd cntrclck 40deg (based on the inital orientation of anntena beam)
totally,
the north exists in the range from
toral clock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
to
total cntrclock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
(then,
azimuth limitation width is 20deg.)

I think that the idea of the Frisbee patent is alive in turning 90 degrees and doing it again.
The idea of making use of the barometric pressure GPS patented "low pressure duration" measurement may be the basis for comparing the minimum value of stable reception for 5 seconds in a row.

A.
a B
bC
/c/ /D/
Back d E
e F table
/f/ /G/
Back g H
hI
/i/ /J/ table
j JK
k L table
/l/ /M/
mN
back n O front
/o/ /P/
pQ
qR
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo1kaitenme.txt.ips


1st to 10th seconds, probably facing north
SONY81 9101130 111749 N3542208E13939387+0089 000256 9101130 111748 D4A TFFCM QIcFL dDoDC KDIFF DEgFO WDMDE JBnAB MCPFG gDDEE
SONY81 9101130 111750 N3542208E13939387+0089 000180 9101130 111749 Q3A TFFFN QIcFK dDoDD KDIDF DEgFK WDMDI JBnAC MCPDE gDDEE
SONY81 9101130 111751 N3542208E13939387+0088 001358 9101130 111750 F4A TFFFO QIcFJ dDoDC KDIFG DEgFG WDMDD JBnAC MCPDH gDCFE
SONY81 9101130 111752 N3542207E13939387+0088 000355 9101130 111751 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFF DEgFF WDMDD JBnAC MCPDE gDIGO
SONY81 9101130 111753 N3542207E13939387+0088 002355 9101130 111752 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFG DEgFH WDMDC JBnAD MCPDC gDFGO
SONY81 9101130 111754 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111753 F4A TFFFP QIcFM dDoDB KDIFH DEgFI WDMDC JBnBF MCPDD gDDHO
SONY81 9101130 111755 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111754 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFH WDMDD JBnBF MCPDC gDBHO
SONY81 9101130 111756 N3542206E13939387+0088 002357 9101130 111755 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFI WDMDD JBnBD MCPDB gDIHO
SONY81 9101130 111757 N3542206E13939387+0088 002353 9101130 111756 F4A TFFFP QIcFL dDoDB KDIFF DEgFG WDMDE JBnBE MCPDC gDHHO
SONY81 9101130 111758 N3542206E13939387+0088 002001 9101130 111757 E4A TFFFO QIcFL dDoDB KDICF DEgFF WDMFE JBnDD MCPDD gDHHO
------ ------- ------ ---------------------- ------ --- ---- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Front Back Front Front Weak Back Back
------ ------- ------ ---------------------- ------ --- ---- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 9101130 112249 N3542203E13939388+0106 001195 9101130 112248 E3A TFFDC QIcAB dDoFW KDIDD DEgDC WDLFG JBnBL MCOFP gDGCE
SONY81 9101130 112250 N3542203E13939388+0106 001324 9101130 112249 E3A TFFDB QIcAB dDoFY KDIDE DEgDC WDLFG JBnBL MCOFN gDFCE
SONY81 9101130 112251 N3542203E13939388+0106 000323 9101130 112250 C3A TFFDD QIcAC dDoFY KDIFF DEgDD WDLDE JBnBL MCOFR gDFCE
SONY81 9101130 112252 N3542203E13939388+0106 000307 9101130 112251 B3A TFFFE QIcAB dDoFY KDICF DEgDC WDLDC JBnBM MCOFR gDECO
SONY81 9101130 112253 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112252 Q3A TFFDC QIcAB dDoCY KDIDE DEgDB WDLDD JBnBN MCOCR gDECO
SONY81 9101130 112254 N3542203E13939388+0106 000348 9101130 112253 E3A TFFDC QIcAB dDoFY KDIDD DEgDB WDLFH JBnBO MCOFN gDECE
SONY81 9101130 112255 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112254 Q3A TFFDD QIcAC dDoCY KDIDD DEgDB WDLBF JBnBO MCOCO gDFCO
SONY81 9101130 112256 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112255 Q3A TFFDD QIcAB dDoCZ KDIDE DEgDC WDLDE JBnBO MCOCO gDFCE
SONY81 9101130 112257 N3542203E13939388+0107 001351 9101130 112256 E3A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIDE DEgDD WDLFH JBnBN MCOFL gDICE
SONY81 9101130 112258 N3542203E13939388+0111 004164 9101130 112257 K4A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIFE DEgDD WDLFG JBnBM MCOFL gDFDO
150+1 seconds to 150+10 seconds, probably facing south
clockwise 20deg
cntclockwz 10deg
The next step is to turn cntrclockwize to 20 degrees. If all goes well, use the satellite in direction I as a brake and reduce the 20 degrees on the clockwize side to 10 degrees.
kana. Take a break.
A.
a B
bC
Table /c/ /D/
dE
e F table
/f/ /G/
Table gH
h I table
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
Back n O
/o/ /P/ back
pQ
qR
/r/


A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/


A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/



start


↓←←←←←←←←←←←←←←Reverse if necessary←←← Measure in new rotated orientation←←←



↑y
Is there still an untested channel (satellite signal)?→→→→N→→→→→→Implementation of azimuth limitation→Is there still rotation data collection to be superimposed?n→end
↓ ↑ (The initial beam direction exists in the range of degrees clockwise to counterclockwise from north)
y
pick up untested satellite signals ↑

To judgment routine. →→→→→→↑


Judgment routine in IEICE February 2011 issue: Take out only 1 second data single shot, only whether the signal strength is above the threshold.

Judgment routine in IEICE 2014 issue [planned] this time: Take out 10 seconds data after warming up sufficiently (for example, 20 seconds or more) and the same data at the time of its inversion, (1) receive status for 5 seconds continuously (2) Only on one side, if it exists, it is determined that the main satellite of the direct wave exists on that side (3) If it is not on either side, end (4) If it exists on both sides (4 ) Comparing the maximum value of the lowest signal strengths in each series of continuous 5-second reception status within 10 seconds between this side and that side, there is a difference of 3 or more, and (4β) If the range from the minimum intensity to the maximum intensity does not intersect, it is judged that the main satellite of the direct wave exists on the side where the signal strength was strong (the opposite side is the diffracted wave). Discriminate in this way.







^^^^^^


Based on exceeding the simple threshold value...
The following (a) and (b) are indistinguishable.
→ (b) is actually a diffracted wave, if
→ (contradiction) No answer, wrong answer, or (accidentally) correct answer.
→ It is troublesome to increase the number of incorrect answers
→ Overall deterioration of measurement results
→ (b) is actually a diffracted wave, but misidentifying it as a direct wave causes an increase in the error rate.
→There is no choice but to raise the threshold.
→ threshold inflation phenomenon
→The following two drawbacks arise.
(Disadvantage 1) The non-response rate rises profusely, increasing to 25% or 35% (even).
(Disadvantage 2) The universality of the threshold cannot be fixed. (If you try to fix it, you will have to set an impractical high threshold.)
(There is a risk that it will be a threshold value that just happened to go well)
When the threshold needs to be changed (the threshold needs to be raised more and more. Otherwize grade deterioration)
1) Differences due to shielding objects (dimensions/thickness)
2) Differences due to individual GPS receivers (sensitivity)
3) Differences due to individual GPS units in the sky (transmission intensity)

→However, the new method is a front-to-back comparison,
The above 2) is expected to cancel out, and I feel that the GPS individual difference will decrease.
The above 3) is also expected to cancel out, and I feel that individual differences in satellites (signal strength) will decrease.
The above 1) is also expected to cancel out, and the size and thickness of the shield are irrelevant (only the magnitude of the signal strength difference reference value when both are OK)
You should take care of yourself. However, when there is a small shield, the signal strength difference reference value should be reduced,
This standard is only used in special cases, so it can be said that it is fine even if this is not discernible.
It is fine to judge only from the channel state, and of course, a little shielding is necessary so that the channel state can change.
considered necessary.

Assumptions when writing a patent
1. Some GPS satellites send satellite signals with a value of just under 130 dBm, while others send signals that are overwhelmingly stronger than that.
2. That's exactly what the GPS spec says, and it can't be helped because only the minimum guaranteed values are shown. -130 dBm or more.
3. So if the signal strength was around -130dBm, it would bother. get lost
4. in short,
(a) Are you picking up direct waves from satellites that send weak direct waves?
(b) It is not possible to distinguish whether or not it is picking up diffracted waves from satellites that transmit strong direct waves.

[The previous iEICE paper method was
(b) is a direct wave and an increase in the wrong answer rate, and the framework of this research is disliked,
I set the threshold as large as L and P in the direction of truncating (b) as much as possible,
Inevitably, (a) is also truncated, and as a result, the limited azimuth width becomes 160 degrees, and the number of acquired satellites becomes 2 or 1.
had become less practical]

5. The only way to distinguish between the direct wave and the diffracted wave (with a cheap device and only the equipment you have) is to reverse the situation of the direct wave and the diffracted wave, pick them up, and compare them. . This is because just by pivoting, the diffracted wave becomes the direct wave, and the direct wave becomes the diffracted wave, and vice versa.

6. So, when I turned it over and picked it up,
(a') In the case of (a'), the diffracted wave is even weaker, and it is an empirical rule (at least with ips 5000) that it is impossible to achieve normal reception for more than 5 seconds after it has already stabilized.
In the case of (b'), the diffracted wave is weakened, but it is barely -130 dBm or even exceeds it, but compared to the previous (b), the signal strength is subtracted.
In other words, the empirical rule (at least for ips5000) that the difference exceeds 2 steps (overwhelmingly changes about 19).

7. Therefore, in such a case, inversion measurement can eliminate the hesitation and reduce the uncertainty.
8. In other words, it can be distinguished whether it is a diffracted wave or a direct wave. Inexpensive, effective, and non-fatiguing (Pivot is not tiring, rather, rest and appreciation regenerates emotions and rational judgment. Fatigue is also refreshed.)

9. At that time, the water, salt water, etc. used is the food you brought, drinking water, medical infusion, fuel, luxury goods, alcohol, super absorbent polymers (water toilets, sanitary products, towels, ice packs, paper diapers, etc.) Etc.) or there is no unreasonable waste. (IEICE paper example posture. Also consider Ichiro stretch posture)

10. Even when there is nothing, you can expect the same effect by fully using your body, body, limbs, and head (Japanese-style toilet seat) and placing a large stone, stump, or hill on the ground between your groins. Allow enough time to warm up (this can also be a break).

11. One set can be reasonably expected to be siege limited (simulation). For 2 sets, 1 rotation of 90 degrees. For 3 sets, rotate 60 degrees twice. If you have 4 sets, rotate 45 degrees three times.




C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\Warehouse Comprehensive\Super Organizing Techniques By date\20110321\2009 Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Rooftop Roof etc. (Train window/Building window)\2 times and 5 times or overpass 10 minutes Total Rotation\2_kaiten_ttl_rikkyo.ips
lines 1-10 and lines 301-310 of
GPS attached to the back) was placed vertically on the body, starting from 0 degrees north of the GPS plane normal beam direction, rotating clockwise around the body axis at an angular velocity of 6 degrees in 10 seconds, memorized.

10 seconds when the GPS on the back is facing true north (this way) That is, 1 second (row) - 10 seconds (row)
SONY81 9101126 135500 N3542203 E13939391 +0103 001 092 9101126 135459 E4A DHGBE JGgCH MFGFI QDRFF BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAB gDJIE
SONY81 9101126 135501 N3542204 E13939391 +0103 001 100 9101126 135500 E4A DHGDD JGgCH MFGFJ QDRFG BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAC gDAHO
SONY81 9101126 135502 N3542203 E13939391 +0102 002 168 9101126 135501 K4A DHGDF JGgFH MFGFQ QDRBD BFdFP WCEFW EDjDC GBMAB gDIGO
SONY81 9101126 135503 N3542203 E13939391 +0102 001 164 9101126 135502 K4A DHGBE JGgFH MFGFV QDRDD BFdFN WCEFY EDjDC GBMAB gDIFO
SONY81 9101126 135504 N3542203 E13939391 +0101 001 176 9101126 135503 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRDE BFdFO WCEFW EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135505 N3542203 E13939391 +0101 001 097 9101126 135504 E4A DHGBF JGgFK MFGFS QDRFE BFdCO WCEFU EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135506 N3542203 E13939391 +0101 002 169 9101126 135505 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRBF BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDJDO
SONY81 9101126 135507 N3542204 E13939391 +0100 006 201 9101126 135506 K 4 A DHGBG JGgFL MFGFQ QDRBE BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDAAE
SONY81 9101126 135508 N3542204 E13939390 +0100 001 180 9101126 135507 K 4 A DHGBF JGgFN MFGFO QDRDE BFdFQ WCEFX EDjDB GBMAB gDEJO
SONY81 9101126 135509 N3542204 E13939390 +0101 001 165 9101126 135508 K 4 A DHGBE JGgFM MFGFL QDRDE BFdFR WCEFY EDjDB GBMAB gDHJO
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- --- ---- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- ---- ----
north = front front front
Front Back Front Strong Strong Front Weak Weak Back
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- --- ---- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- ---- ----
10 seconds when the GPS on the back faces due south (over there) That is, 301 seconds (row) - 310 seconds (row)
SONY81 9101126 140000 N3542200 E13939388 +0099 000 279 9101126 135959 C3A DHGDB JGgAC MFGDC QCRFX BFdAB WCEFK EDjDD GBLFH gDFFE
SONY81 9101126 140001 N3542200 E13939388 +0099 000 188 9101126 140000 C3A DHGDC JGgAC MFGDC QCRFZ BFdAB WCEFK EDjDD GBLFI gDGEO
SONY81 9101126 140002 N3542200 E13939388 +0099 000 275 9101126 140001 C3A DHGDC JGgAB MFGDD QCRFZ BFdAC WCEFJ EDjDH GBLFI gDHDE
SONY81 9101126 140003 N3542200 E13939388 +0099 000 286 9101126 140002 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDE QCRFX BFdAB WCEFH EDjFH GBLCJ gDIBO
SONY81 9101126 140004 N3542200 E13939388 +0099 000 284 9101126 140003 B 3 A DHHDB JGgAC MFGDE QCRFX BFdAB WCEFI EDjFG GBLCJ gDIAE
SONY81 9101126 140005 N3542200 E13939387 +0097 000 306 9101126 140004 D4A DHHDC JGgAC MFGFE QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFF GBLFK gDJIE
SONY81 9101126 140006 N3542201 E13939387 +0098 008 122 9101126 140005 D4A DHHDB JGgAB MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFE GBLFJ gDBIO
SONY81 9101126 140007 N3542201 E13939387 +0099 000 220 9101126 140006 C3A DHHDB JGgAC MFGDD QCRFY BFdAB WCEFI EDjDD GBLFI gDBHE
SONY81 9101126 140008 N3542201 E13939387 +0098 000 077 9101126 140007 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDD QCRFY BFdAB WCEFJ EDjFF GBLCH gDDGE
SONY81 9101126 140009 N3542201 E13939387 +0097 001 190 9101126 140008 D4A DHHDC JGgAC MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFG GBLFH gDEEO

The data of the pedestrian bridge clearly shows "possible" if you compare it by body + GPS. can. Inversion, comparison.


The condition (0.1) (satellite: 1st) is common here and there, and it must be continuous for 5 seconds or more.
Condition (0.2) (elevation angle: 2nd) with satellites below 85 degrees [at least 5 consecutive seconds each].

Condition (1.1) (state: 4th) must be received (B[locked]/C[can use]/F[now using]) for 5 or more consecutive seconds. Unreceived (A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
If the condition (1.1) is satisfied only on one side, it can be determined that the other side exists.

If condition (1.1) holds on both sides,
Under condition (2.1) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds and let P be their maximum value.
Under condition (2.2) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds, and let their maximum value be P'.
Condition (3.0) If the difference between P and P' is less than or equal to 2, then we consider there to be no difference. If it is greater than 2, the larger one is regarded as a direct wave and the smaller one as a diffracted wave.

Under the above conditions, it was possible to limit it to 50 degrees with 10 seconds x 2 (front and back).

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What about the method that incorporates the front and back (reversed) comparison and the method that uses the front (one shot)? I have a question.
・If you compare the front and back (reversed), even if the strength is weak such as FG, if the reception continues for more than 5 seconds, and if the back is non-reception, you can confidently assert your presence on the front. That's what I found out.
・In spite of that, when it is behind the scenes, it is safe to expect that it will be denied.
・In other words, it is possible to know whether it is the front (direct) and is rather weak front (direct), or whether it is the back and the back (diffraction) of the front (direct) which is quite strong.
・Some GPS satellite tables (direct) are strong and some are weak. Thus, subtle values increased the rate of wrong answers and non-answers.
・However, by adopting the front and back method, it is possible to determine whether it is the back (diffraction) or the front (direct) without being bothered by the diversity of strengths and weaknesses in the front (direct) of such GPS satellites. The user can discriminate by himself.
・With this, the satellite in the upper hemisphere can be effectively used only with your body and +α (such as polar substances), or depending on the case, only with your body, with only a mountain [In this case, there is almost no back side. ), it can be identified only by the window of the hotel [in this case, it is estimated that there is almost no back side unless it is directly under the roof unless it is at a corner].

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C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\Warehouse Comprehensive\Super Organizing Techniques In chronological order\20110321\2009 Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Rooftop Roof etc. (Train window/Building window)\2 times ■ and 5 times or overpass 10 Total minute rotation \2_kaiten_ttl_rikkyo.Ips
150 + (1st to 10th rows) = 151st to 160th rows (90 degrees eastward) and 150 + 300 + (1st to 10th rows) = 451st to 460th rows (270 degrees westward)
If I remember correctly, the GPS is attached to the back, the cool pillow (Hakumoto) is placed vertically on the body, the GPS plane normal beam direction is started from 0 degrees north, and the body rotates clockwise at an angular velocity of 6 degrees in 10 seconds. Memory.
10 seconds when the GPS on the back is facing due east (this way) In other words, [1st second (row) - 10 seconds (row)] + 150 seconds (row) [East is this way] = 151 seconds row - 160 seconds line
SONY81 910112 6135730 N3542201E13939394+0093 001290 910112 6135729 E4A DHGFG JGgDD MFGCN QDRFH BFdDF WCEFL EDjDD GBMFZ gDJHO
SONY81 910112 6135731 N3542201E13939394+0092 000354 910112 6135730 D4A DHGFG JGgDE MFGCN QDRFI BFdFF WCEFM EDjBE GBMCZ gDJHO
SONY81 910112 6135732 N3542201E13939394+0092 000313 910112 6135731 D4A DHGFH JGgDE MFGCO QDRFF BFdFE WCEFM EDjBE GBMCZ gDIIE
SONY81 910112 6135733 N3542201E13939394+0091 000279 910112 6135732 D4A DHGFH JGgCG MFGCO QDRFF BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDIIO
SONY81 910112 6135734 N3542201E13939394+0091 000312 910112 6135733 D4A DHGFG JGgCG MFGCN QDRFF BFdFF WCEFL EDjDE GBMCZ gDHHO
SONY81 910112 6135735 N3542201E13939394+0090 000333 910112 6135734 D4A DHGFH JGgCF MFGCN QDRFG BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDHFE
SONY81 910112 6135736 N3542201E13939394+0089 001070 910112 6135735 D4A DHGFH JGgCG MFGCN QDRFH BFdFE WCEFL EDjDD GBMCZ gDHDO
SONY81 910112 6135737 N3542201E13939393+0089 001286 910112 6135736 D4A DHGFF JGgCG MFGCM QDRFH BFdFE WCEFK EDjDB GBMCZ gDIJE
SONY81 910112 6135738 N3542201E13939393+0088 000049 910112 6135737 D4A DHGFF JGgCG MFGCL QDRFG BFdFF WCEFJ EDjDD GBMCZ gDIFO
SONY81 910112 6135739 N3542201E13939393+0087 000347 910112 6135738 D4A DHGFG JGgCG MFGCM QDRFG BFdFG WCEFK EDjDD GBMCZ gDIBO
------ ------ ------- ---------------------- ------ --- --- ------- --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --- ------
East = Front Back Front Front Strong Strong Back Strong Strong Front Back Front
------ ------ ------- ---------------------- ------ --- --- ------- --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- ---------
SONY81 910112 6140230 N3542201E13939386+0094 000266 910112 6140229 D4A DHHAC JGfFK MFFAB QCRFF BFdCI WCEDC EDjFT GCLFH gDCGO
SONY81 910112 6140231 N3542201E13939386+0094 001197 910112 6140230 D4A DHHAB JGfFJ MFFBE QCRFE BFdCJ WCEDE EDjFR GCLFH gDBDE
SONY81 910112 6140232 N3542201E13939386+0094 000000 910112 6140231 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRDD BFdCK WCEFF EDjFR GCLFH gDCGE
SONY81 910112 6140233 N3542201E13939386+0094 001148 910112 6140232 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFF BFdCI WCEFG EDjFQ GCLCH gDCGO
SONY81 910112 6140234 N3542201E13939386+0094 000212 910112 6140233 D4A DHHAB JGfFK MFFBE QCRDE BFdCI WCEFG EDjFP GCLFG gDCGE
SONY81 910112 6140235 N3542201E13939386+0093 000161 910112 6140234 D4A DHHAA JGfFK MFFBF QCRDF BFdCJ WCEFF EDjFQ GCLFG gDGDO
SONY81 910112 6140236 N3542201E13939386+0093 000153 910112 6140235 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFF BFdCI WCEFE EDjFP GCLCF gDGEE
SONY81 910112 6140237 N3542201E13939386+0094 000148 910112 6140236 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFE BFdCH WCEFE EDjFQ GCLCF gDCGE
SONY81 910112 6140238 N3542201E13939386+0094 000177 910112 6140237 D4A DHHAB JGfFK MFFBF QCRDD BFdCI WCEFG EDjFS GCLFF gDDFE
SONY81 910112 6140239 N3542201E13939386+0094 000327 910112 6140238 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFD BFdCI WCEBF EDjFR GCLFF gDDFE

10 seconds when the GPS on the back is facing due south (over there) That is, 1 second (row) -10 seconds (row)] + 150 seconds (row) [East is here] + 300 seconds (row) [Reversal over there] = 451st line - 460th line


The data of the pedestrian bridge clearly shows "possible" if you compare it by body + GPS. can. Inversion, comparison.


The condition (0.1) (satellite: 1st) must be here and there, and common satellite data must be continuous for 5 seconds or more.
The condition (0.2) (elevation angle: 2nd) is a satellite with ■85 degrees or less■ [at least 5 consecutive seconds each].

The condition (1.1) (status: 4th) must be ■receiving status■ (B[locked]/C[can use]/F[now using]) ■continuously for more than 5 seconds. Unreceived (A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
If the condition (1.1) is satisfied only on one side, it can be determined that the other side exists.

If condition (1.1) holds on both sides,
Under the condition (2.1) (intensity: 5th), each ■ minimum signal strength ■ in each possible series of ■ consecutive 5 seconds ■ is obtained, and the maximum value ■ of these ■ is set to P.
Under condition (2.2) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds, and let their maximum value be P'.
Condition (3.0) If the difference between P and P' is 2 or less, it is considered that there is no ■ difference ■. If it is greater than 2, the larger one is regarded as a direct wave and the smaller one as a diffracted wave.

Under the above conditions, it was possible to limit it to 50 degrees with 10 seconds x 2 (front and back). Based on the north, it was 20 degrees to the east and 30 degrees to the west.
With the previous conditions, we were able to limit it to 10 seconds x 2 (front and back) and 50 degrees. Based on the north, it was 40 degrees to the east and 10 degrees to the west.

When both are combined, considering the north as the standard, it is 20 degrees east, 10 degrees west, and 30 degrees wide.

(Actually, you can stop for 30 seconds, treat it as warming up for 20 seconds, and use only the data for the last 10 seconds. Even so, it takes only 2 minutes to do 4 directions.)
(Umami doesn't get tired of pivoting around the body axis. It's similar to taking a break to appreciate the scenery, and you can recover your energy and get your bearings. Even more so on ridgelines and mountain peaks.)

Should I apply for a patent on this procedure, algorithm, etc.? In particular, first look at the status on the front and back, and consider that zombies are received for more than 5 seconds in a row. If there is that here and there, choose the maximum value of the lowest value in the continuous 5-second series, and decide the winner. Then make a decision. By changing the direction by 90 degrees and performing another set (front and back), we will prove by simulation that it can be narrowed down to about 30 degrees.



By the way, the SONY IPS5000 matches the day of the week and the hour, minute, and second. Since it rolled over, the date is off by a certain number of days (1024 weeks x 7 days / 365 days = 19.63835 years).
Just make a program that converts the 6-digit current (and positioning) date data (add 19.63935 years).
If you add that in the paper as well (readers should add 1024 weeks x 7 days / 365 days = 19.63835 years), you may not even need to convert.



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From here, I tried to examine the data.




Overpass rotation data that was also in nict w8510w It seems to be 20100829 It seems to be 20100629
C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\20110321\2009Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Roof Roof (Train window/Building window)\20100629■ Nakano overpass 10 minute rotationicennon2\2 times■ and 5 times or overpass 10 minutes total rotation \
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo3kaitenme.txt.ips

1st to 10th second, probably heading north

SONY81 910113 0 113937 N3542204E13939387+0093 001160 910113 0 113936 C3A TEFFR QJeDE dCpAC KCJDE DEfFH WELFF JCnDD MDODC hDJJE
SONY81 910113 0 113938 N3542204E13939387+0093 001342 910113 0 113937 C3A TEFFR QJeFF dCpAC KCJFF DEfDE WELDD JCnDC MDODC hDHIO
SONY81 910113 0 113939 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113938 Q3A TEFCO QJeCF dCpAC KCJDE DEfDG WELDD JCnDB MDODD hDIIO
SONY81 910113 0 113940 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113939 Q3A TEFDK QJeCG dCpAB KCJDD DEfDF WELDD JCnDC MDOCE hDIIE
SONY81 910113 0 113941 N3542204E13939387+0093 000108 910113 0 113940 C3A TEFFO QJeFI dCpAC KCJCF DEfDC WELDD JCnDC MDOFE hDHIO
SONY81 910113 0 113942 N3542204E13939387+0093 002320 910113 0 113941 C3A TEFFP QJeFH dCpAB KCJFG DEfDC WELDD JCnDD MDODD hDGGO
SONY81 910113 0 113943 N3542204E13939387+0093 000026 910113 0 113942 C3A TEFFQ QJeFH dCpAC KCJFG DEfDD WELDC JCnDB MDODE hDFGE
SONY81 910113 0 113944 N3542204E13939387+0093 001320 910113 0 113943 D4A TEFFQ QJeFF dCpAB KCJCG DEfFF WELDC JCnDB MDOFF hDFDE
SONY81 910113 0 113945 N3542204E13939387+0089 004166 910113 0 113944 K4A TEFFS QJeBF dCpAB KCJFH DEfFE WELDD JCnDC MDOFF hDHAO
SONY81 910113 0 113946 N3542204E13939386+0093 000111 910113 0 113945 C3A TEFFS QJeFF dCpAB KCJCH DEfDC WELDC JCnDC MDOFD hDIHE
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Elevation Weak Weak Strong Melting Weak Weak Weak Back Back
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 114437 N3542198E13939391+0109 000180 910113 0 114436 Q3A TEFDC QJiDE dCpDB KCJDE DEfDC WEKDD JCmCJ MDOCI hDGAE
SONY81 910113 0 114438 N3542198E13939391+0109 000350 910113 0 114437 D3A TEFDE QJiDF dCpDC KCJFG DEfDB WEKDE JCmFJ MDOFO hDGAE
SONY81 910113 0 114439 N3542198E13939390+0109 000170 910113 0 114438 D4A TEFDD QJiFF dCpDC KCJFG DEfDC WEKCE JCmFI MDOFP hDFJO
SONY81 910113 0 114440 N3542198E13939390+0109 002179 910113 0 114439 D4A TEFDC QJiFF dCpDD KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFL hDEIO
SONY81 910113 0 114441 N3542198E13939390+0109 000190 910113 0 114440 D4A TEFDE QJiFE dCpDC KCJFF DEfDB WEKDD JCmFI MDOFL hDDIE
SONY81 910113 0 114442 N3542198E13939390+0109 000175 910113 0 114441 D4A TEFDE QJiFF dCpDC KCJFF DEfDC WEKDF JCmFI MDOFO hDCIO
SONY81 910113 0 114443 N3542198E13939390+0109 000160 910113 0 114442 D4A TEFDD QJiFE dCpDB KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFK hDBHO
SONY81 910113 0 114444 N3542198E13939390+0108 001156 910113 0 114443 D4A TEFDC QJiFF dCpDB KCJFE DEfDC WEKDC JCmFL MDOFH hDBHO
SONY81 910113 0 114445 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114444 Q4A TEFDB QJiBF dCpDB KCJDE DEfDC WEKDC JCmCM MDOCH hDAIE
SONY81 910113 0 114446 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114445 Q4A TEFDD QJiDD dCpDC KCJDF DEfDC WEKDD JCmCM MDOCL hDAIO

300+1 seconds to 300+10 seconds, probably facing south


I had high hopes for the two-dimensional positioning, but the number of satellites that were captured was surprisingly small. However, even so, if I use the 10-second reversed data, I can get the following without worrying about no answers or wrong answers (this is great).
clockwise: 50 degrees
counterclockwise: 20 degrees
, azimuth limited width = 70 degrees
I was able to limit the width with one set of inversions first.
(By the way, there was 1 high elevation angle rejection, 1 strong strong rejection, 3 weak weak rejection, 1 front, 2 back.
I'm interested in how this slightly wide and disappointing value of 70 degrees for one set of front and back is constrained after a 90-degree rotation.
The reason why it was wide this time is that I got caught in the direction where I dropped the tension (1 weak and weak and 1 strong and strong difference). These two losses will turn into benefits after the next 90 degree rotation, so the result will be better.

A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
e F table
Weak expulsion /f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/ GF=1 <3 no difference
j Elevation JK
k L Weak and weak
/l/ /M/
back m N
n O back
/o/ /P/
Weak Expulsion p Q
qR
/r/




150 + 1 second to 150 + 10 seconds maybe eastward
SONY81 910113 0 114207 N3542204E13939385+0093 003147 910113 0 114206 I4A TEFFJ QJfDD dCpAB KCJFS DEfDC WEKFY JCnDC MDOFH hDCEE
SONY81 910113 0 114208 N3542204E13939385+0093 003107 910113 0 114207 I4A TEFFH QJfDE dCpAB KCJFT DEfDC WEKFZ JCnDD MDOFK hDCEO
SONY81 910113 0 114209 N3542204E13939385+0095 003104 910113 0 114208 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFT DEfDE WEKFZ JCnDC MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114210 N3542204E13939385+0095 003177 910113 0 114209 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFZ JCnDB MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114211 N3542204E13939385+0096 003156 910113 0 114210 I4A TEFFK QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFL hDBFE
SONY81 910113 0 114212 N3542204E13939385+0096 003109 910113 0 114211 I4A TEFFI QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFK hDBGE
SONY81 910113 0 114213 N3542204E13939385+0097 003129 910113 0 114212 I4A TEFFG QJfDC dCpAB KCJFV DEfDE WEKFZ JCnDB MDOFL hDAHE
SONY81 910113 0 114214 N3542204E13939385+0097 003148 910113 0 114213 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFU DEfBF WEKFY JCnDC MDOFL hDAIO
SONY81 910113 0 114215 N3542203E13939385+0098 001213 910113 0 114214 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFY JCnDC MDOFK hDJJO
SONY81 910113 0 114216 N3542203E13939386+0099 002131 910113 0 114215 I4A TEFFJ QJfDD dCpAA KCJFW DEfDB WEKFX JCnDC MDOFK hDJBE
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
East = Front Front Back Weak Front Back Strong Strong Front Back Front
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 114707 N3542205E13939388+0092 000324 910113 0 114706 D4A TEFDC QJmFF dCpDC KCJFG DEfFO WEKCF JCmFO MDODD hDBAE
SONY81 910113 0 114708 N3542205E13939388+0091 002002 910113 0 114707 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDE DEfFP WEKFH JCmFN MDODE hDCBO
SONY81 910113 0 114709 N3542205E13939388+0090 002018 910113 0 114708 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFR WEKFH JCmFL MDODE hDDDO
SONY81 910113 0 114710 N3542205E13939388+0089 002033 910113 0 114709 D4A TEFDD QJmFH dCpAC KCJDD DEfFR WEKFF JCmFL MDODC hDEEE
SONY81 910113 0 114711 N3542205E13939388+0089 001032 910113 0 114710 D4A TEFDD QJmFF dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFE JCmFM MDODC hDFFE
SONY81 910113 0 114712 N3542205E13939388+0089 000285 910113 0 114711 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFG JCmFM MDODD hDFFE
SONY81 910113 0 114713 N3542205E13939388+0090 000334 910113 0 114712 D4A TEFDC QJmFI dCpAB KCJFE DEfFR WEKCG JCmFK MDODC hDFEO
SONY81 910113 0 114714 N3542205E13939388+0088 006018 910113 0 114713 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDE DEfFQ WEKFF JCmFL MDODB hDHFE
SONY81 910113 0 114715 N3542205E13939388+0090 000073 910113 0 114714 B3A TEFDC QJmDF dCpAB KCJDE DEfFP WEKFF JCmFM MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 114716 N3542205E13939388+0088 000085 910113 0 114715 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFO WEKFG JCmFL MDODB hDHHO
450 + 1 second to 450 + 10 seconds Probably westward
clockwise: 40 degrees
counterclockwise: 40 degrees
all: limited to 80 degrees
became. I'm not very happy.

And if you put the front and back together
Min in clockwize direction: min(50,40)=40 degrees
Minimum (20,40) in counterclockwize direction = 20 degrees
All: 40+20=60 degrees azimuth, equivalent to 6 azimuths. Well, I think it's good that there are no wrong answers or no answers.
Just like he said, it's faster to find a clear direction. Considering it as a suggestion that weakness or no strength difference can be seen,
If you do something in the reverse direction, can you cut it off again and limit it?



! is a satellite that could not be used before, but could be used this time (but it seems that it did not contribute substantially to the data)
As before, when the width is 80 degrees (rather than 50 degrees), it is rather useless to turn it 90 degrees, and it may be better to keep it at 45 degrees or 60 degrees.
The reason is that there are multiple satellites at the point where the tension has fallen, and there is a possibility that there is a weak or weak difference or no strong or strong difference.
Even if you turn it 90 degrees to receive, it will be in the vertical direction of the planar antenna.
Rather than that, …, rotate 60 degrees (aim for 3 sets), 45 degrees (turn 90 degrees to avoid the disadvantages, and if it goes well, turn 90 degrees from there, and finally 45 degrees without expecting much to return)
This is an interesting topic.


A.
a B
bC
/c/ /D/
d E table
eF
Back!/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/Table!
j Elevation angle JK YF=19>Table 2!
kL
/l/ /M/
mN
back n O front
/o/ /P/

Weak Expulsion p Q
qR
/r/




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Implementation: Azimuth restriction was performed based on the data saved on a laptop personal computer sent by DAV (2nd time except for the 3rd time on August 29, 2010). .
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo2kaitenme.txt.ips




1st to 10th second, probably facing north
SONY81 910113 0 112859 N3542207E13939387+0113 001168 910113 0 112858 D4A TEFFQ QIdFL dDpDC KDJCM DEgFH WELFH JBnDC MCOAB hDEDO
SONY81 910113 0 112900 N3542207E13939387+0112 001081 910113 0 112859 D4A TEFFQ QIdFK dDpDC KDJCP DEgFI WELFI JBnDC MCOAB hDDEE
SONY81 910113 0 112901 N3542207E13939387+0111 000012 910113 0 112900 D4A TEFFP QIdFL dDpDC KDJCP DEgFL WELFF JBnDC MCOAB hDCEO
SONY81 910113 0 112902 N3542207E13939387+0109 004356 910113 0 112901 E4A TEFFP QIdFK dDpDD KDJFM DEgFM WELDC JBnDD MCOAB hDEEO
SONY81 910113 0 112903 N3542207E13939387+0107 002351 910113 0 112902 E4A TEFFO QIdFK dDpBE KDJFK DEgFJ WELDD JBnDD MCOAB hDEEE
SONY81 910113 0 112904 N3542207E13939387+0119 000027 910113 0 112903 D3A TEFFL QIdFK dDpDD KDJFI DEgDE WELDD JBnDC MCOAB hDDIE
SONY81 910113 0 112905 N3542207E13939388+0119 001004 910113 0 112904 D3A TEFFK QIdFI dDpDC KDJFF DEgDC WELDC JBnDB MCOAC hDDCO
SONY81 910113 0 112906 N3542207E13939388+0119 001353 910113 0 112905 D3A TEFFL QIdFJ dDpDB KDJFF DEgDC WELDE JBnDB MCOAB hDDGE
SONY81 910113 0 112907 N3542207E13939389+0114 000028 910113 0 112906 C3A TEFFM QIdFJ dDpDB KDJCG DEgDC WELFF JBnDB MCOAC hDBAE
SONY81 910113 0 112908 N3542207E13939389+0114 001000 910113 0 112907 D3A TEFFL QIdFI dDpDB KDJFH DEgDD WELDD JBnDC MCOAB hDBEO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Front Weak Weak Strong Melting Front Back
Back Back
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 113359 N3542205E13939389+0104 002192 910113 0 113358 I4A TEFDD QIdDC dDpBF KDJFH DEgDC WELFL JBnFJ MDOFP hDGFO
SONY81 910113 0 113400 N3542205E13939389+0105 003227 910113 0 113359 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDC WELFI JBnFL MDOFL hDFEE
SONY81 910113 0 113401 N3542205E13939389+0107 004286 910113 0 113400 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFG DEgDC WELFJ JBnFK MDOFL hDFDE
SONY81 910113 0 113402 N3542205E13939389+0108 004287 910113 0 113401 I4A TEFDC QIdDC dDpCG KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDEBE
SONY81 910113 0 113403 N3542205E13939389+0109 002253 910113 0 113402 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDDBO
SONY81 910113 0 113404 N3542205E13939389+0109 003222 910113 0 113403 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFH DEgDC WELFL JBnFK MDOFO hDBAE
SONY81 910113 0 113405 N3542205E13939389+0110 003222 910113 0 113404 I4A TEFDC QIdDC dDpDC KDJFH DEgDC WELFJ JBnFJ MDOFP hDAAE
SONY81 910113 0 113406 N3542204E13939388+0110 005256 910113 0 113405 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFG DEgDB WELFJ JBnFI MDOFP hDIJE
SONY81 910113 0 113407 N3542204E13939388+0111 004263 910113 0 113406 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFF DEgDB WELFJ JBnFI MDOFO hDIIO
SONY81 910113 0 113408 N3542204E13939388+0111 000214 910113 0 113407 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFF DEgDB WELFJ JBnFH MDOFP hDHHO
300+1 seconds to 300+10 seconds, probably facing south
clck 10deg
cntrclck 10deg
total 20deg [it was enough without 90 degree rotation, as we will do later)
Or rather, just show the user the diagram below on the spot. That way, you can see at a glance where the needle is now, and you can at least know how many degrees to rotate it. At the very least, we can see that turning 90 degrees is silly. And if you show me the weak p and the strong fusing J, . I understand that it seems to be useless, and since strong melting has I, it is not necessary to aim for a difficult one, so good enough data has been obtained. , between G and I, or in any case, it's a cousin that doesn't have much to aim for. I understand. Also, it is a good idea to try to change the time to a different satellite arrangement.
A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
e F table
/f/ /G/
Table gH
h I table
/i/ /J/
j JK
k L back
/l/ /M/
mN
back n O back
/o/ /P/
pQ
qR
/r/



Regarding satellite K... new knowledge... I used to think that there is a difference if the height difference is 3 or more, and it was successful. (In that case, 3 or more was expected for the difference in intensity, that is, they were separated...).
However,
The height difference between strong and strong is 4 ≧ 3, and it would have passed in the past, but
The two strong and strong distribution maps overlap...not separated cleanly,
It turns out that there is a situation, which is still difficult to distinguish between diffraction and direct... A satellite just in the direction of Hari. . .
So, in this way, I thought it would be better to say that the two are inseparable with proper intensity.
In other words, change the conditions...that is,
Strong strong height difference is ≧ 3, and
It is assumed that the maximum and minimum values of the strong and strong mutual data are cleanly separated and do not overlap. mosquito. This is an intuitive distinction. (Unfortunately, trying to make the most of the satellite on Hari too much, data contamination, and incorrect answers are included.)

(This time they overlap. Satellite K)


I wonder if the previous data will conflict with this and the results will come?

ーーーーーーーーーー


From 150+1 seconds 150+10 seconds Maybe heading east
SONY81 910113 0 113129 N3542203E13939389+0098 003126 910113 0 113128 J4A TEFFO QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDB WELFP JBnAB MDOFK hDHBE
SONY81 910113 0 113130 N3542203E13939388+0099 002240 910113 0 113129 J4A TEFFO QIdDF dDpAB KDJFZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDGJO
SONY81 910113 0 113131 N3542203E13939388+0100 005252 910113 0 113130 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDC WELFT JBnAB MDOFL hDEEO
SONY81 910113 0 113132 N3542203E13939388+0099 001092 910113 0 113131 H4A TEFFL QIdFG dDpAC KDJCZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113133 N3542203E13939388+0100 004134 910113 0 113132 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDE WELFO JBnAC MDOFM hDDGO
SONY81 910113 0 113134 N3542203E13939388+0099 001078 910113 0 113133 H4A TEFFM QIdFG dDpAB KDJCZ DEgDE WELFP JBnAC MDOFL hDEJO
SONY81 910113 0 113135 N3542203E13939388+0100 003270 910113 0 113134 J4A TEFFM QIdDE dDpAC KDJFZ DEgDC WELFS JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113136 N3542203E13939388+0101 002213 910113 0 113135 J4A TEFFL QIdDC dDpAC KDJFZ DEgDC WELFW JBnAC MDOFM hDDGE
SONY81 910113 0 113137 N3542203E13939388+0101 003205 910113 0 113136 J4A TEFFI QIdDB dDpAC KDJFY DEgDB WELFX JBnAB MDOFN hDDEO
SONY81 910113 0 113138 N3542203E13939388+0101 002222 910113 0 113137 J4A TEFFI QIdDC dDpAB KDJFY DEgDC WELFX JBnAB MDOFM hDDCO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
East = Front Strong Strong Front Back Weak Strong Strong Front Back Front Back Front
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 113629 N3542202E13939386+0121 000029 910113 0 113628 B3A TEFDC QIdBH dCpDB KDJBI DEgFL WELFE JCnFN MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 113630 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113629 Q3A TEFDE QIdBG dCpDB KDJBF DEgCP WELDC JCnCK MDODD hDHGO
SONY81 910113 0 113631 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113630 Q3A TEFDD QIdBG dCpDB KDJDE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGO
SONY81 910113 0 113632 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113631 Q3A TEFDD QIdDH dCpDB KDJBE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGE
SONY81 910113 0 113633 N3542202E13939386+0121 000296 910113 0 113632 B3A TEFFE QJdBI dCpDB KDJBG DEgFP WELDD JCnFK MDODC hDICE
SONY81 910113 0 113634 N3542202E13939386+0121 000355 910113 0 113633 B3A TEFFF QJdBI dCpDB KDJBG DEgFM WELDD JCnFJ MDODC hDIBE
SONY81 910113 0 113635 N3542202E13939386+0121 000351 910113 0 113634 B3A TEFFF QJdBH dCpDB KDJBH DEgFN WELDD JCnFJ MDODC hDIAE
SONY81 910113 0 113636 N3542202E13939385+0121 000351 910113 0 113635 B3A TEFFF QJdBG dCpDC KDJBG DEgFM WELDE JCnFJ MDODC hDIJO
SONY81 910113 0 113637 N3542202E13939385+0123 003224 910113 0 113636 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFS WELFF JCnFI MDODC hDFIO
SONY81 910113 0 113638 N3542202E13939385+0125 004204 910113 0 113637 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFZ WELFH JCnFH MDODD hDDHE
450 + 1 second to 450 + 10 seconds Probably westward
the north exists in the range from
1st clock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
in 1st cntrclock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
the north exists in the range from
2nd clck 40deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
2nd cntrclck 40deg (based on the inital orientation of anntena beam)
totally,
the north exists in the range from
toral clock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
to
total cntrclock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
(then,
azimuth limitation width is 20deg.)

I think that the idea of the Frisbee patent is alive in turning 90 degrees and doing it again.
The idea of making use of the barometric pressure GPS patented "low pressure duration" measurement may be the basis for comparing the minimum value of stable reception for 5 seconds in a row.

A.
a B
bC
/c/ /D/
Back d E
e F table
/f/ /G/
Back g H
hI
/i/ /J/ table
j JK
k L table
/l/ /M/
mN
back n O front
/o/ /P/
pQ
qR
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo1kaitenme.txt.ips


1st to 10th second, probably facing north
SONY81 9101130 111749 N3542208E13939387+0089 000256 9101130 111748 D4A TFFCM QIcFL dDoDC KDIFF DEgFO WDMDE JBnAB MCPFG gDDEE
SONY81 9101130 111750 N3542208E13939387+0089 000180 9101130 111749 Q3A TFFFN QIcFK dDoDD KDIDF DEgFK WDMDI JBnAC MCPDE gDDEE
SONY81 9101130 111751 N3542208E13939387+0088 001358 9101130 111750 F4A TFFFO QIcFJ dDoDC KDIFG DEgFG WDMDD JBnAC MCPDH gDCFE
SONY81 9101130 111752 N3542207E13939387+0088 000355 9101130 111751 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFF DEgFF WDMDD JBnAC MCPDE gDIGO
SONY81 9101130 111753 N3542207E13939387+0088 002355 9101130 111752 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFG DEgFH WDMDC JBnAD MCPDC gDFGO
SONY81 9101130 111754 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111753 F4A TFFFP QIcFM dDoDB KDIFH DEgFI WDMDC JBnBF MCPDD gDDHO
SONY81 9101130 111755 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111754 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFH WDMDD JBnBF MCPDC gDBHO
SONY81 9101130 111756 N3542206E13939387+0088 002357 9101130 111755 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFI WDMDD JBnBD MCPDB gDIHO
SONY81 9101130 111757 N3542206E13939387+0088 002353 9101130 111756 F4A TFFFP QIcFL dDoDB KDIFF DEgFG WDMDE JBnBE MCPDC gDHHO
SONY81 9101130 111758 N3542206E13939387+0088 002001 9101130 111757 E4A TFFFO QIcFL dDoDB KDICF DEgFF WDMFE JBnDD MCPDD gDHHO
------ ------- ------ ---------------------- ------ --- ---- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Front Back Front Front Weak
Back Back
------ ------- ------ ---------------------- ------ --- ---- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 9101130 112249 N3542203E13939388+0106 001195 9101130 112248 E3A TFFDC QIcAB dDoFW KDIDD DEgDC WDLFG JBnBL MCOFP gDGCE
SONY81 9101130 112250 N3542203E13939388+0106 001324 9101130 112249 E3A TFFDB QIcAB dDoFY KDIDE DEgDC WDLFG JBnBL MCOFN gDFCE
SONY81 9101130 112251 N3542203E13939388+0106 000323 9101130 112250 C3A TFFDD QIcAC dDoFY KDIFF DEgDD WDLDE JBnBL MCOFR gDFCE
SONY81 9101130 112252 N3542203E13939388+0106 000307 9101130 112251 B3A TFFFE QIcAB dDoFY KDICF DEgDC WDLDC JBnBM MCOFR gDECO
SONY81 9101130 112253 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112252 Q3A TFFDC QIcAB dDoCY KDIDE DEgDB WDLDD JBnBN MCOCR gDECO
SONY81 9101130 112254 N3542203E13939388+0106 000348 9101130 112253 E3A TFFDC QIcAB dDoFY KDIDD DEgDB WDLFH JBnBO MCOFN gDECE
SONY81 9101130 112255 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112254 Q3A TFFDD QIcAC dDoCY KDIDD DEgDB WDLBF JBnBO MCOCO gDFCO
SONY81 9101130 112256 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112255 Q3A TFFDD QIcAB dDoCZ KDIDE DEgDC WDLDE JBnBO MCOCO gDFCE
SONY81 9101130 112257 N3542203E13939388+0107 001351 9101130 112256 E3A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIDE DEgDD WDLFH JBnBN MCOFL gDICE
SONY81 9101130 112258 N3542203E13939388+0111 004164 9101130 112257 K4A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIFE DEgDD WDLFG JBnBM MCOFL gDFDO
150+1 seconds to 150+10 seconds, probably facing south
clockwise 20deg
cntclockwz 10deg
The next step is to turn cntrclockwize to 20 degrees. If all goes well, use the satellite in direction I as a brake and reduce the 20 degrees on the clockwize side to 10 degrees.
kana. Take a break.
A.
a B
bC
Table /c/ /D/
dE
e F table
/f/ /G/
Table gH
h I table
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
Back n O
/o/ /P/ back
pQ
qR
/r/


A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/


A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/



start

↓←←←←←←←←←←←←←←Reverse if necessary←←← Measure in new rotated orientation←←←
↓ ↑
↓ ↑y
Is there still an untested channel (satellite signal)?→→→→N→→→→→→Implementation of azimuth limitation→Is there still rotation data collection to be superimposed?n→end
↓ ↑ (The initial beam direction exists in the range of degrees clockwise to counterclockwise from north)
y
pick up untested satellite signals ↑

To judgment routine. →→→→→→↑


Judgment routine in IEICE February 2011 issue: Take out only 1 second data single shot, only whether the signal strength is above the threshold.

Judgment routine in IEICE 2014 issue [planned] this time: Take out 10 seconds data after warming up sufficiently (for example, 20 seconds or more) and the same data at the time of its inversion, (1) receive status for 5 seconds continuously (2) Only on one side, if it exists, it is determined that the main satellite of the direct wave exists on that side (3) If it is not on either side, end (4) If it exists on both sides (4 ) Comparing the maximum value of the lowest signal strengths in each series of continuous 5-second reception status within 10 seconds between this side and that side, there is a difference of 3 or more, and (4β) If the range from the minimum intensity to the maximum intensity does not intersect, it is judged that the main satellite of the direct wave exists on the side where the signal strength was strong (the opposite side is the diffracted wave). Discriminate in this way.






^^



Based on exceeding the simple threshold value...
The following (a) and (b) are indistinguishable.
→ (b) is actually a diffracted wave, if
→ (contradiction) No answer, wrong answer, or (accidentally) correct answer.
→ It is troublesome to increase the number of incorrect answers
→ Overall deterioration of measurement results
→ (b) is actually a diffracted wave, but misidentifying it as a direct wave causes an increase in the error rate.
→There is no choice but to raise the threshold.
→ threshold inflation phenomenon
→The following two drawbacks arise.
(Disadvantage 1) The non-response rate rises profusely, increasing to 25% or 35% (even).
(Disadvantage 2) The universality of the threshold cannot be fixed. (If you try to fix it, you will have to set an impractical high threshold.)
(There is a risk that it will be a threshold value that just happened to go well)
If you need to change the threshold (the threshold needs to be raised more and more. Otherwize grade deterioration)
1) Differences due to shielding objects (dimensions/thickness)
2) Differences due to individual GPS receivers (sensitivity)
3) Differences due to individual GPS units in the sky (transmission intensity)

→However, the new method is a front-to-back comparison,
The above 2) is expected to cancel out, and I feel that the GPS individual difference will decrease.
The above 3) is also expected to cancel out, and I feel that individual differences in satellites (signal strength) will decrease.
The above 1) is also expected to cancel out, and the size and thickness of the shield are irrelevant (only the magnitude of the signal strength difference reference value when both are OK)
You should take care of yourself. However, when there is a small shield, the signal strength difference reference value should be reduced,
This standard is only used in special cases, so it can be said that it is fine even if this is not discernible.
It is fine to judge only from the channel state, and of course, a little shielding is necessary so that the channel state can change.
would be necessary.

premise
1. Some GPS satellites send satellite signals with a value of just under 130 dBm, while others send signals that are overwhelmingly stronger than that.
2. It's exactly as written in the GPS spec, and it can't be helped because only the minimum guaranteed values are shown. -130dBm or more.
3. Therefore, when the signal strength is about -130dBm, I am worried.
4. in short,
(a) Are you picking up direct waves from satellites that send weak direct waves?
(b) It is not possible to distinguish whether or not it is picking up diffracted waves from satellites that transmit strong direct waves.

(b) avoiding direct waves and increasing the error rate,
If the threshold is set large such as L or P in the direction of truncating (b) as much as possible,
Inevitably, (a) was also truncated, and as a result, the limited azimuth width was increased to 160 degrees, and the number of captured satellites was reduced to 2 or 1.]

5. The only way to distinguish between the direct wave and the diffracted wave (with a cheap device and only the equipment you have) is to reverse the situation of the direct wave and the diffracted wave, pick them up, and compare them. . This is because just by pivoting, the diffracted wave becomes the direct wave, and the direct wave becomes the diffracted wave, and vice versa.

6. So, when I turned it over and picked it up,
(a') In the case of (a), the diffracted wave is even weaker, and it is an empirical rule that it is overwhelmingly impossible to achieve normal reception for more than 5 seconds continuously after it has already stabilized.
In the case of (b'), the diffracted wave is weakened, but it is barely -130 dBm or even exceeds it, but compared to the previous (b), the signal strength is subtracted.
If so, it is a rule of thumb that the difference exceeds two stages (overwhelmingly, it changes about 19).

7. Inverted measurements would drastically reduce the uncertainty.

8. It can be distinguished whether it is a diffracted wave or a direct wave. Inexpensive, effective, and non-fatiguing (Pivot is not tiring, rather, rest and appreciation regenerates emotions and rational judgment. It's good to refresh your fatigue.)

9. Polar molecules such as water and salt water that can be used at that time are food brought in, drinking water, medical infusions, fuels, luxury goods alcohol, super absorbent polymers (simple toilet supplies in times of disaster, sanitary physiology, etc.) Goods, heat insulation materials, cold insulation agents, paper diapers, etc. can be used), so it is suitable for the usage context and there is no unreasonable waste.

10. Even if there is no material that can be used, make full use of the body, torso, limbs, head (including the case where the mouth is effectively used as a cavity), etc. can be placed in the crotch and the same effect can be expected. Uncertainty is drastically reduced by allowing sufficient warm-up time. It also serves as a break, so it is suitable for the context of use.

11. One set can be reasonably expected to be siege limited (simulation). For 2 sets, 1 rotation of 90 degrees. For 3 sets, rotate 60 degrees twice. If you have 4 sets, rotate 45 degrees three times.




C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\Warehouse Comprehensive\Super Organizing Techniques By date\20110321\2009 Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Rooftop Roof etc. (Train window/Building window)\2 times and 5 times or overpass 10 minutes Total Rotation\2_kaiten_ttl_rikkyo.ips
lines 1-10 and lines 301-310 of
If I remember correctly, the GPS is attached to the back, the cool pillow (Hakumoto) is placed vertically on the body, the GPS plane normal beam direction is started from 0 degrees north, and the body rotates clockwise at an angular velocity of 6 degrees in 10 seconds. Memory.
10 seconds when the GPS on the back is facing true north (this way) That is, 1 second (row) - 10 seconds (row)
SONY81 9101126 135500 N3542203 E13939391 +0103 001 092 9101126 135459 E4A DHGBE JGgCH MFGFI QDRFF BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAB gDJIE
SONY81 9101126 135501 N3542204 E13939391 +0103 001 100 9101126 135500 E4A DHGDD JGgCH MFGFJ QDRFG BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAC gDAHO
SONY81 9101126 135502 N3542203 E13939391 +0102 002 168 9101126 135501 K4A DHGDF JGgFH MFGFQ QDRBD BFdFP WCEFW EDjDC GBMAB gDIGO
SONY81 9101126 135503 N3542203 E13939391 +0102 001 164 9101126 135502 K4A DHGBE JGgFH MFGFV QDRDD BFdFN WCEFY EDjDC GBMAB gDIFO
SONY81 9101126 135504 N3542203 E13939391 +0101 001 176 9101126 135503 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRDE BFdFO WCEFW EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135505 N3542203 E13939391 +0101 001 097 9101126 135504 E4A DHGBF JGgFK MFGFS QDRFE BFdCO WCEFU EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135506 N3542203 E13939391 +0101 002 169 9101126 135505 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRBF BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDJDO
SONY81 9101126 135507 N3542204 E13939391 +0100 006 201 9101126 135506 K 4 A DHGBG JGgFL MFGFQ QDRBE BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDAAE
SONY81 9101126 135508 N3542204 E13939390 +0100 001 180 9101126 135507 K 4 A DHGBF JGgFN MFGFO QDRDE BFdFQ WCEFX EDjDB GBMAB gDEJO
SONY81 9101126 135509 N3542204 E13939390 +0101 001 165 9101126 135508 K 4 A DHGBE JGgFM MFGFL QDRDE BFdFR WCEFY EDjDB GBMAB gDHJO
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North = Front Front Front Front Back Front Strong Strong Front Weak Back
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10 seconds when the GPS on the back faces due south (over there) That is, 301 seconds (row) - 310 seconds (row)
SONY81 9101126 140000 N3542200 E13939388 +0099 000 279 9101126 135959 C3A DHGDB JGgAC MFGDC QCRFX BFdAB WCEFK EDjDD GBLFH gDFFE
SONY81 9101126 140001 N3542200 E13939388 +0099 000 188 9101126 140000 C3A DHGDC JGgAC MFGDC QCRFZ BFdAB WCEFK EDjDD GBLFI gDGEO
SONY81 9101126 140002 N3542200 E13939388 +0099 000 275 9101126 140001 C3A DHGDC JGgAB MFGDD QCRFZ BFdAC WCEFJ EDjDH GBLFI gDHDE
SONY81 9101126 140003 N3542200 E13939388 +0099 000 286 9101126 140002 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDE QCRFX BFdAB WCEFH EDjFH GBLCJ gDIBO
SONY81 9101126 140004 N3542200 E13939388 +0099 000 284 9101126 140003 B 3 A DHHDB JGgAC MFGDE QCRFX BFdAB WCEFI EDjFG GBLCJ gDIAE
SONY81 9101126 140005 N3542200 E13939387 +0097 000 306 9101126 140004 D4A DHHDC JGgAC MFGFE QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFF GBLFK gDJIE
SONY81 9101126 140006 N3542201 E13939387 +0098 008 122 9101126 140005 D4A DHHDB JGgAB MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFE GBLFJ gDBIO
SONY81 9101126 140007 N3542201 E13939387 +0099 000 220 9101126 140006 C3A DHHDB JGgAC MFGDD QCRFY BFdAB WCEFI EDjDD GBLFI gDBHE
SONY81 9101126 140008 N3542201 E13939387 +0098 000 077 9101126 140007 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDD QCRFY BFdAB WCEFJ EDjFF GBLCH gDDGE
SONY81 9101126 140009 N3542201 E13939387 +0097 001 190 9101126 140008 D4A DHHDC JGgAC MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFG GBLFH gDEEO

The data of the pedestrian bridge clearly shows "possible" if you compare it by body + GPS. can. Inversion, comparison.


The condition (0.1) (satellite: 1st) is common here and there, and it must be continuous for 5 seconds or more.
Condition (0.2) (elevation angle: 2nd) with satellites below 85 degrees [at least 5 consecutive seconds each].

Condition (1.1) (state: 4th) must be received (B[locked]/C[can use]/F[now using]) for 5 or more consecutive seconds. Unreceived (A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
If the condition (1.1) is satisfied only on one side, it can be determined that the other side exists.

If condition (1.1) holds on both sides,
Under condition (2.1) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds and let P be their maximum value.
Under condition (2.2) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds, and let their maximum value be P'.
Condition (3.0) If the difference between P and P' is less than or equal to 2, then we consider there to be no difference. If it is greater than 2, the larger one is regarded as a direct wave and the smaller one as a diffracted wave.

Under the above conditions, it was possible to limit it to 50 degrees with 10 seconds x 2 (front and back).

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What about the method that incorporates the front and back (reversed) comparison and the method that uses the front (one shot)? I have a question.
・If you compare the front and back (reversed), even if the strength is weak such as FG, if the reception continues for more than 5 seconds, and if the back is non-reception, you can confidently assert your presence on the front. That's what I found out.
・In spite of that, when it is behind the scenes, it is safe to expect that it will be denied.
・In other words, it is possible to know whether it is the front (direct) and is rather weak front (direct), or whether it is the back and the back (diffraction) of the front (direct) which is quite strong.
・Some GPS satellite tables (direct) are strong and some are weak. Thus, subtle values increased the rate of wrong answers and non-answers.
・However, by adopting the front and back method, it is possible to determine whether it is the back (diffraction) or the front (direct) without being bothered by the diversity of strengths and weaknesses in the front (direct) of such GPS satellites. The user can discriminate by himself.
・With this, the satellite in the upper hemisphere can be effectively used only with your body and +α (such as a cool pillow), or depending on the case, only with your body, with only the mountain [In this case, there is almost no back side.] , the window of the hotel [in this case, it is estimated that there is almost no back unless it is directly under the roof unless it is at a corner].

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C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\Warehouse Comprehensive\Super Organizing Techniques In order of date\20110321\2009 Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Roof Roof etc. (train window, building window)\2 times and 5 times or overpass 10 minutes Total Rotation \2_kaiten_ttl_rikkyo.Ips
150 + (1st to 10th rows) = 151st to 160th rows (90 degrees eastward) and 150 + 300 + (1st to 10th rows) = 451st to 460th rows (270 degrees westward)
If I remember correctly, the GPS is attached to the back, the cool pillow (Hakumoto) is placed vertically on the body, the GPS plane normal beam direction is started from 0 degrees north, and the body rotates clockwise at an angular velocity of 6 degrees in 10 seconds. Memory.
10 seconds when the GPS on the back is facing due east (this way) In other words, [1st second (row) - 10 seconds (row)] + 150 seconds (row) [East is here] = 151 seconds row - 160 seconds line
SONY81 910112 6135730 N3542201E13939394+0093 001290 910112 6135729 E4A DHGFG JGgDD MFGCN QDRFH BFdDF WCEFL EDjDD GBMFZ gDJHO
SONY81 910112 6135731 N3542201E13939394+0092 000354 910112 6135730 D4A DHGFG JGgDE MFGCN QDRFI BFdFF WCEFM EDjBE GBMCZ gDJHO
SONY81 910112 6135732 N3542201E13939394+0092 000313 910112 6135731 D4A DHGFH JGgDE MFGCO QDRFF BFdFE WCEFM EDjBE GBMCZ gDIIE
SONY81 910112 6135733 N3542201E13939394+0091 000279 910112 6135732 D4A DHGFH JGgCG MFGCO QDRFF BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDIIO
SONY81 910112 6135734 N3542201E13939394+0091 000312 910112 6135733 D4A DHGFG JGgCG MFGCN QDRFF BFdFF WCEFL EDjDE GBMCZ gDHHO
SONY81 910112 6135735 N3542201E13939394+0090 000333 910112 6135734 D4A DHGFH JGgCF MFGCN QDRFG BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDHFE
SONY81 910112 6135736 N3542201E13939394+0089 001070 910112 6135735 D4A DHGFH JGgCG MFGCN QDRFH BFdFE WCEFL EDjDD GBMCZ gDHDO
SONY81 910112 6135737 N3542201E13939393+0089 001286 910112 6135736 D4A DHGFF JGgCG MFGCM QDRFH BFdFE WCEFK EDjDB GBMCZ gDIJE
SONY81 910112 6135738 N3542201E13939393+0088 000049 910112 6135737 D4A DHGFF JGgCG MFGCL QDRFG BFdFF WCEFJ EDjDD GBMCZ gDIFO
SONY81 910112 6135739 N3542201E13939393+0087 000347 910112 6135738 D4A DHGFG JGgCG MFGCM QDRFG BFdFG WCEFK EDjDD GBMCZ gDIBO
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East = Front Back Front Front Strong Strong Back Strong Strong Front Back Front
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SONY81 910112 6140230 N3542201E13939386+0094 000266 910112 6140229 D4A DHHAC JGfFK MFFAB QCRFF BFdCI WCEDC EDjFT GCLFH gDCGO
SONY81 910112 6140231 N3542201E13939386+0094 001197 910112 6140230 D4A DHHAB JGfFJ MFFBE QCRFE BFdCJ WCEDE EDjFR GCLFH gDBDE
SONY81 910112 6140232 N3542201E13939386+0094 000000 910112 6140231 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRDD BFdCK WCEFF EDjFR GCLFH gDCGE
SONY81 910112 6140233 N3542201E13939386+0094 001148 910112 6140232 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFF BFdCI WCEFG EDjFQ GCLCH gDCGO
SONY81 910112 6140234 N3542201E13939386+0094 000212 910112 6140233 D4A DHHAB JGfFK MFFBE QCRDE BFdCI WCEFG EDjFP GCLFG gDCGE
SONY81 910112 6140235 N3542201E13939386+0093 000161 910112 6140234 D4A DHHAA JGfFK MFFBF QCRDF BFdCJ WCEFF EDjFQ GCLFG gDGDO
SONY81 910112 6140236 N3542201E13939386+0093 000153 910112 6140235 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFF BFdCI WCEFE EDjFP GCLCF gDGEE
SONY81 910112 6140237 N3542201E13939386+0094 000148 910112 6140236 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFE BFdCH WCEFE EDjFQ GCLCF gDCGE
SONY81 910112 6140238 N3542201E13939386+0094 000177 910112 6140237 D4A DHHAB JGfFK MFFBF QCRDD BFdCI WCEFG EDjFS GCLFF gDDFE
SONY81 910112 6140239 N3542201E13939386+0094 000327 910112 6140238 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFD BFdCI WCEBF EDjFR GCLFF gDDFE

10 seconds when the GPS on the back is facing due south (over there) That is, 1 second (row) -10 seconds (row)] + 150 seconds (row) [east is here] + 300 seconds (row) [reversal over there] = 451st line - 460th line


The data of the pedestrian bridge clearly shows "possible" if you compare the inversion of each body + GPS. can. Inversion, comparison.


The condition (0.1) (satellite: 1st) must be here and there, and common satellite data must be continuous for 5 seconds or more.
The condition (0.2) (elevation angle: 2nd) is a satellite with ■85 degrees or less■ [at least 5 consecutive seconds each].

The condition (1.1) (status: 4th) must be ■receiving status■ (B[locked]/C[can use]/F[now using]) ■continuously for more than 5 seconds. Unreceived (A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
If the condition (1.1) is satisfied only on one side, it can be determined that the other side exists.

If condition (1.1) holds on both sides,
Under the condition (2.1) (intensity: 5th), each ■ minimum signal strength ■ in each possible series of ■ consecutive 5 seconds ■ is obtained, and the maximum value ■ of these ■ is set to P.
Under condition (2.2) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds, and let their maximum value be P'.
Condition (3.0) If the difference between P and P' is 2 or less, it is considered that there is no ■ difference ■. If it is greater than 2, the larger one is regarded as a direct wave and the smaller one as a diffracted wave.

Under the above conditions, it was possible to limit it to 50 degrees with 10 seconds x 2 (front and back). Based on the north, it was 20 degrees to the east and 30 degrees to the west.
With the previous conditions, we were able to limit it to 10 seconds x 2 (front and back) and 50 degrees. Based on the north, it was 40 degrees to the east and 10 degrees to the west.

When both are combined, considering the north as the standard, it is 20 degrees east, 10 degrees west, and 30 degrees wide.

(Actually, you can stop for 30 seconds, treat it as warming up for 20 seconds, and use only the data for the last 10 seconds. Even so, it takes only 2 minutes to do 4 directions.)
(Umami doesn't get tired of pivoting around the body axis. It's similar to taking a break to appreciate the scenery, and you can recover your energy and get your bearings. Even more so on ridgelines and mountain peaks.)

Should I apply for a patent on this procedure, algorithm, etc.? In particular, first look at the status on the front and back, and consider that zombies are received for more than 5 seconds in a row. If there is that here and there, choose the maximum value of the lowest value in the continuous 5-second series, and decide the winner. Then make a decision. By changing the direction by 90 degrees and performing another set (front and back), we will prove by simulation that it can be narrowed down to about 30 degrees.



By the way, the SONY IPS5000 matches the day of the week and the hour, minute, and second. Since it rolled over, the date is off by a certain number of days (1024 weeks x 7 days / 365 days = 19.63835 years).
Just make a program that converts the 6-digit current (and positioning) date data (add 19.63935 years).
If you add that in the paper as well (readers should add 1024 weeks x 7 days / 365 days = 19.63835 years), you may not even need to convert.



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From here, I tried to examine the data.




Overpass rotation data that was also in nict w8510w It seems to be 20100829 It seems to be 20100629
C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\20110321\2009 Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Roof Roof etc. (Train window/Building window)\20100629 Nakano overpass 10 minute rotationicennon2\twice and 5 times or overpass 10 minute rotation total\
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo3kaitenme.txt.ips

1st to 10th second, probably heading north

SONY81 910113 0 113937 N3542204E13939387+0093 001160 910113 0 113936 C3A TEFFR QJeDE dCpAC KCJDE DEfFH WELFF JCnDD MDODC hDJJE
SONY81 910113 0 113938 N3542204E13939387+0093 001342 910113 0 113937 C3A TEFFR QJeFF dCpAC KCJFF DEfDE WELDD JCnDC MDODC hDHIO
SONY81 910113 0 113939 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113938 Q3A TEFCO QJeCF dCpAC KCJDE DEfDG WELDD JCnDB MDODD hDIIO
SONY81 910113 0 113940 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113939 Q3A TEFDK QJeCG dCpAB KCJDD DEfDF WELDD JCnDC MDOCE hDIIE
SONY81 910113 0 113941 N3542204E13939387+0093 000108 910113 0 113940 C3A TEFFO QJeFI dCpAC KCJCF DEfDC WELDD JCnDC MDOFE hDHIO
SONY81 910113 0 113942 N3542204E13939387+0093 002320 910113 0 113941 C3A TEFFP QJeFH dCpAB KCJFG DEfDC WELDD JCnDD MDODD hDGGO
SONY81 910113 0 113943 N3542204E13939387+0093 000026 910113 0 113942 C3A TEFFQ QJeFH dCpAC KCJFG DEfDD WELDC JCnDB MDODE hDFGE
SONY81 910113 0 113944 N3542204E13939387+0093 001320 910113 0 113943 D4A TEFFQ QJeFF dCpAB KCJCG DEfFF WELDC JCnDB MDOFF hDFDE
SONY81 910113 0 113945 N3542204E13939387+0089 004166 910113 0 113944 K4A TEFFS QJeBF dCpAB KCJFH DEfFE WELDD JCnDC MDOFF hDHAO
SONY81 910113 0 113946 N3542204E13939386+0093 000111 910113 0 113945 C3A TEFFS QJeFF dCpAB KCJCH DEfDC WELDC JCnDC MDOFD hDIHE
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North = Front Front Elevation Weak Weak Strong Melting Weak Weak Weak Back Back
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 114437 N3542198E13939391+0109 000180 910113 0 114436 Q3A TEFDC QJiDE dCpDB KCJDE DEfDC WEKDD JCmCJ MDOCI hDGAE
SONY81 910113 0 114438 N3542198E13939391+0109 000350 910113 0 114437 D3A TEFDE QJiDF dCpDC KCJFG DEfDB WEKDE JCmFJ MDOFO hDGAE
SONY81 910113 0 114439 N3542198E13939390+0109 000170 910113 0 114438 D4A TEFDD QJiFF dCpDC KCJFG DEfDC WEKCE JCmFI MDOFP hDFJO
SONY81 910113 0 114440 N3542198E13939390+0109 002179 910113 0 114439 D4A TEFDC QJiFF dCpDD KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFL hDEIO
SONY81 910113 0 114441 N3542198E13939390+0109 000190 910113 0 114440 D4A TEFDE QJiFE dCpDC KCJFF DEfDB WEKDD JCmFI MDOFL hDDIE
SONY81 910113 0 114442 N3542198E13939390+0109 000175 910113 0 114441 D4A TEFDE QJiFF dCpDC KCJFF DEfDC WEKDF JCmFI MDOFO hDCIO
SONY81 910113 0 114443 N3542198E13939390+0109 000160 910113 0 114442 D4A TEFDD QJiFE dCpDB KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFK hDBHO
SONY81 910113 0 114444 N3542198E13939390+0108 001156 910113 0 114443 D4A TEFDC QJiFF dCpDB KCJFE DEfDC WEKDC JCmFL MDOFH hDBHO
SONY81 910113 0 114445 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114444 Q4A TEFDB QJiBF dCpDB KCJDE DEfDC WEKDC JCmCM MDOCH hDAIE
SONY81 910113 0 114446 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114445 Q4A TEFDD QJiDD dCpDC KCJDF DEfDC WEKDD JCmCM MDOCL hDAIO

300+1 seconds to 300+10 seconds, probably facing south


I had high hopes for the two-dimensional positioning, but the number of satellites that were captured was surprisingly small. However, even so, if I use the data for each 10 seconds of reversal, I can get the following without worrying about no answers or wrong answers (this is great).
clockwise: 50 degrees
counterclockwise: 20 degrees
, azimuth limited width = 70 degrees
I was able to limit the width with one set of inversions first.
(By the way, there was 1 high elevation angle rejection, 1 strong strong rejection, 3 weak weak rejection, 1 front, 2 back.
I'm interested in how this slightly wide and disappointing value of 70 degrees for one set of front and back is constrained after a 90-degree rotation.
The reason why it was wide this time is that I got caught in the direction where I dropped the tension (1 weak and weak and 1 strong and strong difference). These two losses will turn into benefits after the next 90 degree rotation, so the result will be better.

A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
e F table
Weak expulsion /f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/ GF=1 <3 no difference
j Elevation JK
k L Weak and weak
/l/ /M/
back m N
n O back
/o/ /P/
Weak Expulsion p Q
qR
/r/




150 + 1 second to 150 + 10 seconds maybe eastward
SONY81 910113 0 114207 N3542204E13939385+0093 003147 910113 0 114206 I4A TEFFJ QJfDD dCpAB KCJFS DEfDC WEKFY JCnDC MDOFH hDCEE
SONY81 910113 0 114208 N3542204E13939385+0093 003107 910113 0 114207 I4A TEFFH QJfDE dCpAB KCJFT DEfDC WEKFZ JCnDD MDOFK hDCEO
SONY81 910113 0 114209 N3542204E13939385+0095 003104 910113 0 114208 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFT DEfDE WEKFZ JCnDC MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114210 N3542204E13939385+0095 003177 910113 0 114209 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFZ JCnDB MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114211 N3542204E13939385+0096 003156 910113 0 114210 I4A TEFFK QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFL hDBFE
SONY81 910113 0 114212 N3542204E13939385+0096 003109 910113 0 114211 I4A TEFFI QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFK hDBGE
SONY81 910113 0 114213 N3542204E13939385+0097 003129 910113 0 114212 I4A TEFFG QJfDC dCpAB KCJFV DEfDE WEKFZ JCnDB MDOFL hDAHE
SONY81 910113 0 114214 N3542204E13939385+0097 003148 910113 0 114213 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFU DEfBF WEKFY JCnDC MDOFL hDAIO
SONY81 910113 0 114215 N3542203E13939385+0098 001213 910113 0 114214 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFY JCnDC MDOFK hDJJO
SONY81 910113 0 114216 N3542203E13939386+0099 002131 910113 0 114215 I4A TEFFJ QJfDD dCpAA KCJFW DEfDB WEKFX JCnDC MDOFK hDJBE
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
East = Front Front Back Weak Front Back Strong Strong Front Back Front
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 114707 N3542205E13939388+0092 000324 910113 0 114706 D4A TEFDC QJmFF dCpDC KCJFG DEfFO WEKCF JCmFO MDODD hDBAE
SONY81 910113 0 114708 N3542205E13939388+0091 002002 910113 0 114707 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDE DEfFP WEKFH JCmFN MDODE hDCBO
SONY81 910113 0 114709 N3542205E13939388+0090 002018 910113 0 114708 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFR WEKFH JCmFL MDODE hDDDO
SONY81 910113 0 114710 N3542205E13939388+0089 002033 910113 0 114709 D4A TEFDD QJmFH dCpAC KCJDD DEfFR WEKFF JCmFL MDODC hDEEE
SONY81 910113 0 114711 N3542205E13939388+0089 001032 910113 0 114710 D4A TEFDD QJmFF dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFE JCmFM MDODC hDFFE
SONY81 910113 0 114712 N3542205E13939388+0089 000285 910113 0 114711 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFG JCmFM MDODD hDFFE
SONY81 910113 0 114713 N3542205E13939388+0090 000334 910113 0 114712 D4A TEFDC QJmFI dCpAB KCJFE DEfFR WEKCG JCmFK MDODC hDFEO
SONY81 910113 0 114714 N3542205E13939388+0088 006018 910113 0 114713 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDE DEfFQ WEKFF JCmFL MDODB hDHFE
SONY81 910113 0 114715 N3542205E13939388+0090 000073 910113 0 114714 B3A TEFDC QJmDF dCpAB KCJDE DEfFP WEKFF JCmFM MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 114716 N3542205E13939388+0088 000085 910113 0 114715 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFO WEKFG JCmFL MDODB hDHHO
450 + 1 second to 450 + 10 seconds probably westward
clockwise: 40 degrees
counterclockwise: 40 degrees
all: limited to 80 degrees
became. I'm not very happy.

And if you put the front and back together
Min in clockwize direction: min(50,40)=40 degrees
Minimum (20,40) in counterclockwize direction = 20 degrees
All: 40+20=60 degrees azimuth, equivalent to 6 azimuths. Well, I think it's good that there are no wrong answers or no answers.
Just like he said, it's faster to find a clear direction. Considering it as a suggestion that weakness or no strength difference can be seen,
If you do something in the reverse direction, can you cut it off again and limit it?



! is a satellite that could not be used before, but could be used this time (but it seems that it did not contribute substantially to the data)
As before, when the width is 80 degrees (rather than 50 degrees), it is rather useless to turn it 90 degrees, and it may be better to keep it at 45 degrees or 60 degrees.
The reason is that there are multiple satellites at the point where the tension has fallen, and there is a possibility that there is a weak or weak difference or no strong or strong difference.
Even if you turn it 90 degrees to receive, it will be in the vertical direction of the planar antenna.
Rather than that, …, rotate 60 degrees (aim for 3 sets), rotate 45 degrees (turn 90 degrees to avoid the disadvantages, and if it goes well, turn 90 degrees from there, and finally 45 degrees without expecting much to return)
This is an interesting topic.


A.
a B
bC
/c/ /D/
d E table
eF
Back!/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/Table!
j Elevation angle JK YF=19>Table 2!
kL
/l/ /M/
mN
back n O front
/o/ /P/

Weak Expulsion p Q
qR
/r/




- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -



Implementation: Azimuth restriction was performed based on the data saved on a laptop personal computer sent by DAV (2nd time except for the 3rd time on August 29, 2010). .
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo2kaitenme.txt.ips




1st to 10th second, probably facing north
SONY81 910113 0 112859 N3542207E13939387+0113 001168 910113 0 112858 D4A TEFFQ QIdFL dDpDC KDJCM DEgFH WELFH JBnDC MCOAB hDEDO
SONY81 910113 0 112900 N3542207E13939387+0112 001081 910113 0 112859 D4A TEFFQ QIdFK dDpDC KDJCP DEgFI WELFI JBnDC MCOAB hDDEE
SONY81 910113 0 112901 N3542207E13939387+0111 000012 910113 0 112900 D4A TEFFP QIdFL dDpDC KDJCP DEgFL WELFF JBnDC MCOAB hDCEO
SONY81 910113 0 112902 N3542207E13939387+0109 004356 910113 0 112901 E4A TEFFP QIdFK dDpDD KDJFM DEgFM WELDC JBnDD MCOAB hDEEO
SONY81 910113 0 112903 N3542207E13939387+0107 002351 910113 0 112902 E4A TEFFO QIdFK dDpBE KDJFK DEgFJ WELDD JBnDD MCOAB hDEEE
SONY81 910113 0 112904 N3542207E13939387+0119 000027 910113 0 112903 D3A TEFFL QIdFK dDpDD KDJFI DEgDE WELDD JBnDC MCOAB hDDIE
SONY81 910113 0 112905 N3542207E13939388+0119 001004 910113 0 112904 D3A TEFFK QIdFI dDpDC KDJFF DEgDC WELDC JBnDB MCOAC hDDCO
SONY81 910113 0 112906 N3542207E13939388+0119 001353 910113 0 112905 D3A TEFFL QIdFJ dDpDB KDJFF DEgDC WELDE JBnDB MCOAB hDDGE
SONY81 910113 0 112907 N3542207E13939389+0114 000028 910113 0 112906 C3A TEFFM QIdFJ dDpDB KDJCG DEgDC WELFF JBnDB MCOAC hDBAE
SONY81 910113 0 112908 N3542207E13939389+0114 001000 910113 0 112907 D3A TEFFL QIdFI dDpDB KDJFH DEgDD WELDD JBnDC MCOAB hDBEO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Front Weak Weak Strong Melting Front Back
Back Back
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 113359 N3542205E13939389+0104 002192 910113 0 113358 I4A TEFDD QIdDC dDpBF KDJFH DEgDC WELFL JBnFJ MDOFP hDGFO
SONY81 910113 0 113400 N3542205E13939389+0105 003227 910113 0 113359 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDC WELFI JBnFL MDOFL hDFEE
SONY81 910113 0 113401 N3542205E13939389+0107 004286 910113 0 113400 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFG DEgDC WELFJ JBnFK MDOFL hDFDE
SONY81 910113 0 113402 N3542205E13939389+0108 004287 910113 0 113401 I4A TEFDC QIdDC dDpCG KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDEBE
SONY81 910113 0 113403 N3542205E13939389+0109 002253 910113 0 113402 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDDBO
SONY81 910113 0 113404 N3542205E13939389+0109 003222 910113 0 113403 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFH DEgDC WELFL JBnFK MDOFO hDBAE
SONY81 910113 0 113405 N3542205E13939389+0110 003222 910113 0 113404 I4A TEFDC QIdDC dDpDC KDJFH DEgDC WELFJ JBnFJ MDOFP hDAAE
SONY81 910113 0 113406 N3542204E13939388+0110 005256 910113 0 113405 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFG DEgDB WELFJ JBnFI MDOFP hDIJE
SONY81 910113 0 113407 N3542204E13939388+0111 004263 910113 0 113406 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFF DEgDB WELFJ JBnFI MDOFO hDIIO
SONY81 910113 0 113408 N3542204E13939388+0111 000214 910113 0 113407 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFF DEgDB WELFJ JBnFH MDOFP hDHHO
300+1 seconds to 300+10 seconds, probably facing south
clck 10deg
cntrclck 10deg
total 20deg [it was enough without 90 degree rotation, as we will do later)
Or rather, just show the user the diagram below on the spot. That way, you can see at a glance where the needle is now, and you can at least know how many degrees to rotate it. At the very least, we can see that turning 90 degrees is silly. And if you show p for weak and strong J for strong fusing, . I understand that it seems to be useless, and strong melting has I, so I don't need to aim for a difficult one, so I have enough good data. , between G and I, or in any case, it's a cousin that doesn't have much to aim for. I understand. Also, it is a good idea to try to change the time to a different satellite arrangement.
A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
e F table
/f/ /G/
Table gH
h I table
/i/ /J/
j JK
k L back
/l/ /M/
mN
back n O back
/o/ /P/
pQ
qR
/r/



Regarding satellite K... new knowledge... I used to think that there is a difference if the height difference is 3 or more, and it was successful. (In that case, 3 or more was expected for the difference in intensity, that is, they were separated...).
However,
The height difference between strong and strong is 4 ≧ 3, and it would have passed in the past, but
The two strong and strong distribution maps overlap...not separated cleanly,
It turns out that there is a situation, which is still difficult to distinguish between diffraction and direct... A satellite just in the direction of Hari. . .
So, in this way, I thought it would be better to say that the two are inseparable with proper intensity.
In other words, change the conditions...that is,
Strong strong height difference is ≧ 3, and
It is assumed that the maximum and minimum values of the strong and strong mutual data are cleanly separated and do not overlap. mosquito. This is an intuitive distinction. (Unfortunately, trying to make the most of the satellite on Hari too much, data contamination, and incorrect answers are included.)

(This time they overlap. Satellite K)


I wonder if the previous data will conflict with this and the results will come?

ーーーーーーーーーー


From 150+1 seconds 150+10 seconds Maybe heading east
SONY81 910113 0 113129 N3542203E13939389+0098 003126 910113 0 113128 J4A TEFFO QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDB WELFP JBnAB MDOFK hDHBE
SONY81 910113 0 113130 N3542203E13939388+0099 002240 910113 0 113129 J4A TEFFO QIdDF dDpAB KDJFZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDGJO
SONY81 910113 0 113131 N3542203E13939388+0100 005252 910113 0 113130 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDC WELFT JBnAB MDOFL hDEEO
SONY81 910113 0 113132 N3542203E13939388+0099 001092 910113 0 113131 H4A TEFFL QIdFG dDpAC KDJCZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113133 N3542203E13939388+0100 004134 910113 0 113132 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDE WELFO JBnAC MDOFM hDDGO
SONY81 910113 0 113134 N3542203E13939388+0099 001078 910113 0 113133 H4A TEFFM QIdFG dDpAB KDJCZ DEgDE WELFP JBnAC MDOFL hDEJO
SONY81 910113 0 113135 N3542203E13939388+0100 003270 910113 0 113134 J4A TEFFM QIdDE dDpAC KDJFZ DEgDC WELFS JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113136 N3542203E13939388+0101 002213 910113 0 113135 J4A TEFFL QIdDC dDpAC KDJFZ DEgDC WELFW JBnAC MDOFM hDDGE
SONY81 910113 0 113137 N3542203E13939388+0101 003205 910113 0 113136 J4A TEFFI QIdDB dDpAC KDJFY DEgDB WELFX JBnAB MDOFN hDDEO
SONY81 910113 0 113138 N3542203E13939388+0101 002222 910113 0 113137 J4A TEFFI QIdDC dDpAB KDJFY DEgDC WELFX JBnAB MDOFM hDDCO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
East = Front Strong Strong Front Back Weak Strong Strong Front Back Front Back Front
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 113629 N3542202E13939386+0121 000029 910113 0 113628 B3A TEFDC QIdBH dCpDB KDJBI DEgFL WELFE JCnFN MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 113630 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113629 Q3A TEFDE QIdBG dCpDB KDJBF DEgCP WELDC JCnCK MDODD hDHGO
SONY81 910113 0 113631 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113630 Q3A TEFDD QIdBG dCpDB KDJDE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGO
SONY81 910113 0 113632 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113631 Q3A TEFDD QIdDH dCpDB KDJBE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGE
SONY81 910113 0 113633 N3542202E13939386+0121 000296 910113 0 113632 B3A TEFFE QJdBI dCpDB KDJBG DEgFP WELDD JCnFK MDODC hDICE
SONY81 910113 0 113634 N3542202E13939386+0121 000355 910113 0 113633 B3A TEFFF QJdBI dCpDB KDJBG DEgFM WELDD JCnFJ MDODC hDIBE
SONY81 910113 0 113635 N3542202E13939386+0121 000351 910113 0 113634 B3A TEFFF QJdBH dCpDB KDJBH DEgFN WELDD JCnFJ MDODC hDIAE
SONY81 910113 0 113636 N3542202E13939385+0121 000351 910113 0 113635 B3A TEFFF QJdBG dCpDC KDJBG DEgFM WELDE JCnFJ MDODC hDIJO
SONY81 910113 0 113637 N3542202E13939385+0123 003224 910113 0 113636 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFS WELFF JCnFI MDODC hDFIO
SONY81 910113 0 113638 N3542202E13939385+0125 004204 910113 0 113637 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFZ WELFH JCnFH MDODD hDDHE
450 + 1 second to 450 + 10 seconds Probably westward
the north exists in the range from
1st clock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
in 1st cntrclock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
the north exists in the range from
2nd clck 40deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
2nd cntrclck 40deg (based on the inital orientation of anntena beam)
totally,
the north exists in the range from
toral clock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
to
total cntrclock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
(then,
azimuth limitation width is 20deg.)

I think that the idea of the Frisbee patent is alive in turning 90 degrees and doing it again.
The idea of making use of the barometric pressure GPS patented "low pressure duration" measurement may be the basis for comparing the minimum value of stable reception for 5 seconds in a row.

A.
a B
bC
/c/ /D/
Back d E
e F table
/f/ /G/
Back g H
hI
/i/ /J/ table
j JK
k L table
/l/ /M/
mN
back n O front
/o/ /P/
pQ
qR
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo1kaitenme.txt.ips


1st to 10th second, probably facing north
SONY81 9101130 111749 N3542208E13939387+0089 000256 9101130 111748 D4A TFFCM QIcFL dDoDC KDIFF DEgFO WDMDE JBnAB MCPFG gDDEE
SONY81 9101130 111750 N3542208E13939387+0089 000180 9101130 111749 Q3A TFFFN QIcFK dDoDD KDIDF DEgFK WDMDI JBnAC MCPDE gDDEE
SONY81 9101130 111751 N3542208E13939387+0088 001358 9101130 111750 F4A TFFFO QIcFJ dDoDC KDIFG DEgFG WDMDD JBnAC MCPDH gDCFE
SONY81 9101130 111752 N3542207E13939387+0088 000355 9101130 111751 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFF DEgFF WDMDD JBnAC MCPDE gDIGO
SONY81 9101130 111753 N3542207E13939387+0088 002355 9101130 111752 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFG DEgFH WDMDC JBnAD MCPDC gDFGO
SONY81 9101130 111754 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111753 F4A TFFFP QIcFM dDoDB KDIFH DEgFI WDMDC JBnBF MCPDD gDDHO
SONY81 9101130 111755 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111754 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFH WDMDD JBnBF MCPDC gDBHO
SONY81 9101130 111756 N3542206E13939387+0088 002357 9101130 111755 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFI WDMDD JBnBD MCPDB gDIHO
SONY81 9101130 111757 N3542206E13939387+0088 002353 9101130 111756 F4A TFFFP QIcFL dDoDB KDIFF DEgFG WDMDE JBnBE MCPDC gDHHO
SONY81 9101130 111758 N3542206E13939387+0088 002001 9101130 111757 E4A TFFFO QIcFL dDoDB KDICF DEgFF WDMFE JBnDD MCPDD gDHHO
------ ------- ------ ---------------------- ------ --- ---- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Front Back Front Front Weak
Back Back
------ ------- ------ ---------------------- ------ --- ---- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 9101130 112249 N3542203E13939388+0106 001195 9101130 112248 E3A TFFDC QIcAB dDoFW KDIDD DEgDC WDLFG JBnBL MCOFP gDGCE
SONY81 9101130 112250 N3542203E13939388+0106 001324 9101130 112249 E3A TFFDB QIcAB dDoFY KDIDE DEgDC WDLFG JBnBL MCOFN gDFCE
SONY81 9101130 112251 N3542203E13939388+0106 000323 9101130 112250 C3A TFFDD QIcAC dDoFY KDIFF DEgDD WDLDE JBnBL MCOFR gDFCE
SONY81 9101130 112252 N3542203E13939388+0106 000307 9101130 112251 B3A TFFFE QIcAB dDoFY KDICF DEgDC WDLDC JBnBM MCOFR gDECO
SONY81 9101130 112253 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112252 Q3A TFFDC QIcAB dDoCY KDIDE DEgDB WDLDD JBnBN MCOCR gDECO
SONY81 9101130 112254 N3542203E13939388+0106 000348 9101130 112253 E3A TFFDC QIcAB dDoFY KDIDD DEgDB WDLFH JBnBO MCOFN gDECE
SONY81 9101130 112255 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112254 Q3A TFFDD QIcAC dDoCY KDIDD DEgDB WDLBF JBnBO MCOCO gDFCO
SONY81 9101130 112256 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112255 Q3A TFFDD QIcAB dDoCZ KDIDE DEgDC WDLDE JBnBO MCOCO gDFCE
SONY81 9101130 112257 N3542203E13939388+0107 001351 9101130 112256 E3A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIDE DEgDD WDLFH JBnBN MCOFL gDICE
SONY81 9101130 112258 N3542203E13939388+0111 004164 9101130 112257 K4A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIFE DEgDD WDLFG JBnBM MCOFL gDFDO
150+1 seconds to 150+10 seconds, probably facing south
clockwise 20deg
cntclockwz 10deg
The next step is to turn cntrclockwize to 20 degrees. If all goes well, use the satellites in direction I as a brake and reduce the 20 degrees on the clockwize side to 10 degrees.
kana. Take a break.


A drawing method will be described.

Uppercase letters such as AR and lowercase letters such as ar are drawn on the outer circumference,
Azimuth angles from 0 degrees to 360 degrees in SONY's IPS5000 format.
The rules are described separately in this article.
Or shown in SONY's IPS5000 format.
Should read circularly.
Even if it is shifted in a diamond shape, it is only necessary to reread it as a circle.
For some reason, even if I draw it in a circular shape, it will be misaligned.
However, manually, according to the SONY IPS5000 format,
All you have to do is arrange them carefully in a circle.
So they are just arranged in a circle at regular intervals. Just print or write on paper inevitably deviating from the circle
It's just that it's been done. The order is preserved, so evenly spaced circularly in that order
I just want it.
The azimuth angle range is indicated by enclosing the alphabetical symbols with slashes on the left and right.
indicates the presence of a satellite (signal source).

Alongside the notation that sandwiches those alphabetic symbols with slashes on the left and right,
The kanji characters for "front" and "back" have the following meanings.

In other words, as a result of the judgment, "the side where the antenna was facing in the first measurement
There was a satellite (signal source), at the time of the first measurement, it was received as a "direct" wave, and after that, the body and the GNSS antenna together 180 degrees around the body axis
It was determined that it rotated (reversed) and was received as a 'diffracted' wave at the time of the second measurement." In that case,
I wrote "'front'" in the sense that 'it was determined that the satellite was on the 'front' when viewed from the first attitude'.
It was written in kanji simply because it was easy to convey such an implication with a single character.
In addition, the SONY IPS5000 data has many alphabets, and this simplified diagram also has many alphabets, so the judgment
If you write the result in English such as front or back, it will be difficult to read and it will be long, so it is just for clarity and visual understanding.
It was written in one kanji character.

And as a result of the judgment, "In the first measurement, the side where the antenna was facing is the side where it is not"
There was a satellite (signal source), and at the time of the first measurement, it was received as a "diffracted" wave, and after that, the body and the GNSS antenna were 180 degrees around the body axis.
Rotated (flipped) and determined that it was being received as a 'direct' wave at the time of the second measurement." In that case, "The satellite
Judging from the first posture, it was determined that it existed in the ``back'' position.
It was written in kanji simply because it was easy to convey such an implication with a single character.
In addition, the SONY IPS5000 data has many alphabets, and this simplified diagram also has many alphabets, so the judgment
If you write the result in English such as front or back, it will be difficult to read and it will be long, so it is just for clarity and visual understanding.
It was written in one kanji character.

Also, sometimes it is written that it is not front, but it is not back, but it is weak, and it is enough strength in both the first posture and the second posture.
is not received. This may be the case for dense trees or building shielding.

Also, sometimes it is written that it is neither front, nor back, nor weak, nor strong, but strong and strong, whether it is the first posture or the second posture.
It shows the case where sufficiently strong, strong and stable reception was obtained, and it was difficult to discriminate between the direct wave and the diffracted wave.
In such a case, we should first suspect that the satellite (signal source) is falling in the boundary area.
After that, after identifying satellites (signal sources) that can be clearly determined, such as front and back, and weak
Identify clearly identifiable satellites (signal sources) (these are probably feature occlusions, or
satellite (signal source) with a weak signal), then (a viewing angle range of about 10 or 15 degrees)
) When the hypothesis that it existed in the boundary zone is tested and it can be explained without contradiction
Rather, it strongly reinforces the group of result judgments that have been judged up to that point, such as heads and tails.
It can be adopted as new evidence, or rather, it can be effectively used as a support for previous judgments.

Weakness excludes the use of information from the signal source (satellite) from the purpose of acquiring direction information, because it is often the shielding of features. sometimes
High elevation angle satellites are excluded (for the purpose of obtaining azimuth information), so they are sometimes referred to as high elevation angle exclusion in the sense of high elevation angle exclusion.

When the front, back, and so on can be said too clearly (distinction between reception as a diffracted wave and reception as a direct wave,
Too strong and clear, in the case of recognized satellites (signal sources)) table! Or the back! And,! Sometimes marked with a mark.

Since these are summaries of my own experimental results, I use a lot of visual aids to make them easier for me to understand.
of. As mentioned earlier, the output format of the IPS5000 is often written in English, so raw data and
In order to visually understand and grasp the judgment results at a glance, the results are written in kanji, not alphabets.
In order to make the judgment results stand out from the list of English characters, we repeatedly devised the notation as short as possible.

No strength difference This represents a case in which the strength is sufficiently strong in both the first and second postures, but the difference is difficult to recognize, suggesting the possibility that it exists in the boundary zone.
This shows a case in which reception conditions are the same in both the first and second attitudes, and it is convergent, and the difference is difficult to recognize. .
Strong strong table A case in which the signal is sufficiently strong in both the first and second postures, but the difference is clearly recognized, and the signal source can be determined to exist in the above "front".
Strong strong back A case where the signal is sufficiently strong in both the first and second postures, but the difference is clearly recognized, and the signal source can be determined to exist in the above-mentioned "back".

Strong Strong High Height Difference ≧ 4 Both the first and second postures are strong enough, but the difference is clearly recognized. A case that shows that there is.

Strong strong low difference ≧ 4 Both the first and second postures are sufficiently strong, but the difference is clearly recognized, and the difference in the minimum value of the signal strength in the IPS5000 format is a difference of 4 characters or more. A case that shows that there is.

This is a brief description of the features such as .

North = Front The first attitude is the direction of the main beam of the antenna toward true north, and the second attitude is an experiment in which the body is rotated 180 degrees around the body axis while keeping the GNSS attitude and the body as one. Here is an example of a memo for the condition of

SONY81 9101130 111758 N3542206E13939387+0088 002001 9101130 111757 E4A TFFFO QIcFL dDoDB KDICF DEgFF WDMFE JBnDD MCPDD gDHHO
------ ------- ------ ---------------------- ------ --- ---- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Front Back Front Front Weak
Back Back
-

002001 9101130 111757 E4A TFFFO QIcFL dDoDB KDICF DEgFF WDMFE JBnDD MCPDD gDHHO
------ ------- ------ ---------------------- ------ --- ---- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Front Back Front Front Weak Back Back

This is the so-called 8 channel output, which indicates the reception status of the 8 satellites that the GNSS receiver has.
Below that is an example of how 8 satellites (signal sources) were judged in kanji, showing the judgment status with one or two kanji characters.



The J at the zenith is the elevation angle in SONY's IPS5000 format.
Elevation angles from 0 to 90 degrees are indicated by alphabets.
The rules are described separately in this article.
Or shown in SONY's IPS5000 format.
Elevation angle of 0 degrees is 0 degrees, even if you don't write that alphabet letter,
It is abbreviated because it can be seen on the aforesaid circumference of the azimuth angle.
J is the elevation angle range corresponding to the zenith.
Other elevation angles are omitted because they can be easily guessed. Orientation is not so important.
Satellites close to 90 degrees of elevation angle should be excluded as they contaminate the results when used for azimuth estimation.
For that reason, only the symbol J, whose elevation angle is close to 90 degrees, is expressed expressly as a reminder.


A.
a B
bC
Table /c/ /D/
dE
e F table
/f/ /G/
Table gH
h I table
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
Back n O
/o/ /P/ back
pQ
qR
/r/


A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/


A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/



start

↓←←←←←←←←←←←←←←Reverse if necessary←←← Measure in new rotated orientation←←←
↓ ↑
↓ ↑y
Is there still an untested channel (satellite signal)?→→→→N→→→→→→Implementation of azimuth limitation→Is there still rotation data collection to be superimposed?n→end
↓ ↑ (The initial beam direction exists in the range of degrees clockwise to counterclockwise from north)
y
pick up untested satellite signals ↑

To judgment routine. →→→→→→↑


Judgment routine in IEICE February 2011 issue: Take out only 1 second data single shot, only whether the signal strength is above the threshold.

Judgment routine in IEICE 2014 issue [planned] this time: Take out 10 seconds data after warming up sufficiently (for example, 20 seconds or more) and the same data at the time of its inversion, (1) receive status for 5 seconds continuously (2) Only on one side, if it exists, it is determined that the main satellite of the direct wave exists on that side (3) If it is not on either side, end (4) If it exists on both sides (4 ) Comparing the maximum value of the lowest signal strengths in each series of continuous 5-second reception status within 10 seconds between this side and that side, there is a difference of 3 or more, and (4β) If the range from the minimum intensity to the maximum intensity does not intersect, it is judged that the main satellite of the direct wave exists on the side where the signal strength was strong (the opposite side is the diffracted wave). Discriminate in this way.



















^^^^
stardust3383@gmal.com
parrot2000 "20130428 I didn't succeed with IE. It was like this in the memo. There was also a memo about hiking..."

myoe000@gmail.com
harahetta 20130428I have successfully logged in with IE.






Based on exceeding the simple threshold value...
The following (a) and (b) are indistinguishable.
→ (b) is actually a diffracted wave, if
→ (contradiction) No answer, wrong answer, or (accidentally) correct answer.
→ It is troublesome to increase the number of incorrect answers
→ Overall deterioration of measurement results
→ (b) is actually a diffracted wave, but misidentifying it as a direct wave causes an increase in the error rate.
→There is no choice but to raise the threshold.
→ threshold inflation phenomenon
→The following two drawbacks arise.
(Disadvantage 1) The non-response rate rises profusely, increasing to 25% or 35% (even).
(Disadvantage 2) The universality of the threshold cannot be fixed. (If you try to fix it, you will have to set an impractical high threshold.)
(There is a risk that it will be a threshold value that just happened to go well)
If you need to change the threshold (the threshold needs to be raised more and more. Otherwize grade deterioration)
1) Differences due to shielding objects (dimensions/thickness)
2) Differences due to individual GPS receivers (sensitivity)
3) Differences due to individual GPS units in the sky (transmission intensity)

→However, the new method is a front-to-back comparison,
The above 2) is expected to cancel out, and I feel that the GPS individual difference will decrease.
The above 3) is also expected to cancel out, and I feel that individual differences in satellites (signal strength) will decrease.
The above 1) is also expected to cancel out, and the size and thickness of the shield are irrelevant (only the magnitude of the signal strength difference reference value when both are OK)
You should take care of yourself. However, when there is a small shield, the signal strength difference reference value should be reduced,
This standard is only used in special cases, so it can be said that it is fine even if this is not discernible.
It is fine to judge only from the channel state, and of course, a little shielding is necessary so that the channel state can change.
I feel like it's necessary, but the hypothesis that it's already done enough with a distracted body and both arms is also valid.
Or if you use your legs and arms while squatting and cover your crotch with a stone or a stump and both hands, even if you don't have anything.
I feel like I can do enough to make a difference even without a cool pillow).



Assumptions when writing a patent
1. Some GPS satellites send satellite signals with a value of just under 130 dBm, while others send signals that are overwhelmingly stronger than that.
2. That's exactly what the GPS spec says, and it can't be helped because only the minimum guaranteed values are shown. -130 dBm or more.
3. So if the signal strength was around -130dBm, it would bother. get lost
4. in short,
(a) Are you picking up direct waves from satellites that send weak direct waves?
(b) It is not possible to distinguish whether or not it is picking up diffracted waves from satellites that transmit strong direct waves.

[The previous iEICE paper method was
(b) is a direct wave and an increase in the wrong answer rate, and the framework of this research is disliked,
I set the threshold as large as L and P in the direction of truncating (b) as much as possible,
Inevitably, (a) is also truncated, and as a result, the limited azimuth width becomes 160 degrees, and the number of acquired satellites becomes 2 or 1.
had become less practical]

5. The only way to distinguish between the direct wave and the diffracted wave (with a cheap device and only the equipment you have) is to reverse the situation of the direct wave and the diffracted wave, pick them up, and compare them. . This is because just by pivoting, the diffracted wave becomes the direct wave, and the direct wave becomes the diffracted wave, and vice versa.

6. So, when I turn over and pick it up,
(a') In the case of (a'), the diffracted wave is even weaker, and it is an empirical rule (at least with ips 5000) that it is impossible to achieve normal reception for more than 5 seconds after it has already stabilized.
In the case of (b'), the diffracted wave is weakened, but it is barely -130 dBm or even exceeds it, but compared to the previous (b), the signal strength is subtracted.
In other words, the empirical rule (at least for ips5000) that the difference exceeds 2 steps (overwhelmingly changes about 19).

7. Therefore, in such a case, inversion measurement can eliminate the hesitation and reduce the uncertainty.
8. In other words, it can be distinguished whether it is a diffracted wave or a direct wave. Inexpensive, effective, and non-fatiguing (Pivot is not tiring, rather, rest and appreciation regenerates emotions and rational judgment. Fatigue is also refreshed.)

9. At that time, the water, salt water, etc. used is the food you brought, drinking water, medical infusion, fuel, luxury goods, alcohol, super absorbent polymers (water toilets, sanitary products, towels, ice packs, paper diapers, etc.) Etc.) or there is no unreasonable waste. (IEICE paper example posture. Also consider Ichiro stretch posture)

10. Even when there is nothing, you can expect the same effect by fully using your body, body, limbs, and head (Japanese-style toilet seat) and placing a large stone, stump, or hill on the ground between your groins. Allow enough time to warm up (this can also be a break).

11. One set can be reasonably expected to be siege limited (simulation). For 2 sets, 1 rotation of 90 degrees. For 3 sets, rotate 60 degrees twice. If you have 4 sets, rotate 45 degrees three times.




C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\Warehouse Comprehensive\Super Organizing Techniques By date\20110321\2009 Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Rooftop Roof etc. (Train window/Building window)\2 times and 5 times or overpass 10 minutes Total Rotation\2_kaiten_ttl_rikkyo.ips
lines 1-10 and lines 301-310 of
If I remember correctly, the GPS is attached to the back, the cool pillow (Hakumoto) is placed vertically on the body, the GPS plane normal beam direction is started from 0 degrees north, and the body rotates clockwise at an angular velocity of 6 degrees in 10 seconds. Memory.
10 seconds when the GPS on the back is facing true north (this way) That is, 1 second (row) - 10 seconds (row)
SONY81 9101126 135500 N3542203 E13939391 +0103 001 092 9101126 135459 E4A DHGBE JGgCH MFGFI QDRFF BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAB gDJIE
SONY81 9101126 135501 N3542204 E13939391 +0103 001 100 9101126 135500 E4A DHGDD JGgCH MFGFJ QDRFG BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAC gDAHO
SONY81 9101126 135502 N3542203 E13939391 +0102 002 168 9101126 135501 K4A DHGDF JGgFH MFGFQ QDRBD BFdFP WCEFW EDjDC GBMAB gDIGO
SONY81 9101126 135503 N3542203 E13939391 +0102 001 164 9101126 135502 K4A DHGBE JGgFH MFGFV QDRDD BFdFN WCEFY EDjDC GBMAB gDIFO
SONY81 9101126 135504 N3542203 E13939391 +0101 001 176 9101126 135503 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRDE BFdFO WCEFW EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135505 N3542203 E13939391 +0101 001 097 9101126 135504 E4A DHGBF JGgFK MFGFS QDRFE BFdCO WCEFU EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135506 N3542203 E13939391 +0101 002 169 9101126 135505 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRBF BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDJDO
SONY81 9101126 135507 N3542204 E13939391 +0100 006 201 9101126 135506 K 4 A DHGBG JGgFL MFGFQ QDRBE BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDAAE
SONY81 9101126 135508 N3542204 E13939390 +0100 001 180 9101126 135507 K 4 A DHGBF JGgFN MFGFO QDRDE BFdFQ WCEFX EDjDB GBMAB gDEJO
SONY81 9101126 135509 N3542204 E13939390 +0101 001 165 9101126 135508 K 4 A DHGBE JGgFM MFGFL QDRDE BFdFR WCEFY EDjDB GBMAB gDHJO
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- --- ---- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- ---- ----
North = Front Front Front Front Back Front Strong Strong Front Weak Back
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- --- ---- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- ---- ----
10 seconds when the GPS on the back faces due south (over there) That is, 301 seconds (row) - 310 seconds (row)
SONY81 9101126 140000 N3542200 E13939388 +0099 000 279 9101126 135959 C3A DHGDB JGgAC MFGDC QCRFX BFdAB WCEFK EDjDD GBLFH gDFFE
SONY81 9101126 140001 N3542200 E13939388 +0099 000 188 9101126 140000 C3A DHGDC JGgAC MFGDC QCRFZ BFdAB WCEFK EDjDD GBLFI gDGEO
SONY81 9101126 140002 N3542200 E13939388 +0099 000 275 9101126 140001 C3A DHGDC JGgAB MFGDD QCRFZ BFdAC WCEFJ EDjDH GBLFI gDHDE
SONY81 9101126 140003 N3542200 E13939388 +0099 000 286 9101126 140002 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDE QCRFX BFdAB WCEFH EDjFH GBLCJ gDIBO
SONY81 9101126 140004 N3542200 E13939388 +0099 000 284 9101126 140003 B 3 A DHHDB JGgAC MFGDE QCRFX BFdAB WCEFI EDjFG GBLCJ gDIAE
SONY81 9101126 140005 N3542200 E13939387 +0097 000 306 9101126 140004 D4A DHHDC JGgAC MFGFE QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFF GBLFK gDJIE
SONY81 9101126 140006 N3542201 E13939387 +0098 008 122 9101126 140005 D4A DHHDB JGgAB MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFE GBLFJ gDBIO
SONY81 9101126 140007 N3542201 E13939387 +0099 000 220 9101126 140006 C3A DHHDB JGgAC MFGDD QCRFY BFdAB WCEFI EDjDD GBLFI gDBHE
SONY81 9101126 140008 N3542201 E13939387 +0098 000 077 9101126 140007 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDD QCRFY BFdAB WCEFJ EDjFF GBLCH gDDGE
SONY81 9101126 140009 N3542201 E13939387 +0097 001 190 9101126 140008 D4A DHHDC JGgAC MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFG GBLFH gDEEO

The data of the pedestrian bridge clearly shows "possible" if you compare it by body + GPS. can. Inversion, comparison.


The condition (0.1) (satellite: 1st) is common here and there, and it must be continuous for 5 seconds or more.
Condition (0.2) (elevation angle: 2nd) with satellites below 85 degrees [at least 5 consecutive seconds each].

Condition (1.1) (state: 4th) must be received (B[locked]/C[can use]/F[now using]) for 5 or more consecutive seconds. Unreceived (A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
If the condition (1.1) is satisfied only on one side, it can be determined that the other side exists.

If condition (1.1) holds on both sides,
Under condition (2.1) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds and let P be their maximum value.
Under condition (2.2) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds, and let their maximum value be P'.
Condition (3.0) If the difference between P and P' is less than or equal to 2, then we consider there to be no difference. If it is greater than 2, the larger one is regarded as a direct wave and the smaller one as a diffracted wave.

Under the above conditions, it was possible to limit it to 50 degrees with 10 seconds x 2 (front and back).

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What about the method that incorporates the front and back (reversed) comparison and the method that uses the front (one shot)? I have a question.
・If you compare the front and back (reversed), even if the strength is weak such as FG, if the reception continues for more than 5 seconds, and if the back is non-reception, you can confidently assert your presence on the front. That's what I found out.
・In spite of that, when it is behind the scenes, it is safe to expect that it will be denied.
・In other words, it is possible to know whether it is the front (direct) and is rather weak front (direct), or whether it is the back and the back (diffraction) of the front (direct) which is quite strong.
・Some GPS satellite tables (direct) are strong and some are weak. Thus, subtle values increased the rate of wrong answers and non-answers.
・However, by adopting the front and back method, it is possible to determine whether it is the back (diffraction) or the front (direct) without being bothered by the diversity of strengths and weaknesses in the front (direct) of such GPS satellites. The user can discriminate by himself.
・With this, the satellite in the upper hemisphere can be effectively used only with your body and +α (such as a cool pillow), or depending on the case, only with your body, with only the mountain [In this case, there is almost no back side.] , the window of the hotel [in this case, it is estimated that there is almost no back unless it is directly under the roof unless it is at a corner].

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C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\Warehouse Comprehensive\Super Organizing Techniques By date\20110321\2009 Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Rooftop Roof etc. (Train window/Building window)\2 times and 5 times or overpass 10 minutes Total Rotation \2_kaiten_ttl_rikkyo.Ips
150 + (1st to 10th rows) = 151st to 160th rows (90 degrees eastward) and 150 + 300 + (1st to 10th rows) = 451st to 460th rows (270 degrees westward)
If I remember correctly, the GPS is attached to the back, the cool pillow (Hakumoto) is placed vertically on the body, the GPS plane normal beam direction is started from 0 degrees north, and the body rotates clockwise at an angular velocity of 6 degrees in 10 seconds. Memory.
10 seconds when the GPS on the back is facing due east (this way) In other words, [1st second (row) - 10 seconds (row)] + 150 seconds (row) [East is this way] = 151 seconds row - 160 seconds line
SONY81 910112 6135730 N3542201E13939394+0093 001290 910112 6135729 E4A DHGFG JGgDD MFGCN QDRFH BFdDF WCEFL EDjDD GBMFZ gDJHO
SONY81 910112 6135731 N3542201E13939394+0092 000354 910112 6135730 D4A DHGFG JGgDE MFGCN QDRFI BFdFF WCEFM EDjBE GBMCZ gDJHO
SONY81 910112 6135732 N3542201E13939394+0092 000313 910112 6135731 D4A DHGFH JGgDE MFGCO QDRFF BFdFE WCEFM EDjBE GBMCZ gDIIE
SONY81 910112 6135733 N3542201E13939394+0091 000279 910112 6135732 D4A DHGFH JGgCG MFGCO QDRFF BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDIIO
SONY81 910112 6135734 N3542201E13939394+0091 000312 910112 6135733 D4A DHGFG JGgCG MFGCN QDRFF BFdFF WCEFL EDjDE GBMCZ gDHHO
SONY81 910112 6135735 N3542201E13939394+0090 000333 910112 6135734 D4A DHGFH JGgCF MFGCN QDRFG BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDHFE
SONY81 910112 6135736 N3542201E13939394+0089 001070 910112 6135735 D4A DHGFH JGgCG MFGCN QDRFH BFdFE WCEFL EDjDD GBMCZ gDHDO
SONY81 910112 6135737 N3542201E13939393+0089 001286 910112 6135736 D4A DHGFF JGgCG MFGCM QDRFH BFdFE WCEFK EDjDB GBMCZ gDIJE
SONY81 910112 6135738 N3542201E13939393+0088 000049 910112 6135737 D4A DHGFF JGgCG MFGCL QDRFG BFdFF WCEFJ EDjDD GBMCZ gDIFO
SONY81 910112 6135739 N3542201E13939393+0087 000347 910112 6135738 D4A DHGFG JGgCG MFGCM QDRFG BFdFG WCEFK EDjDD GBMCZ gDIBO
------ ------ ------- ---------------------- ------ --- --- ------- --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --- ------
East = Front Back Front Front Strong Strong Back Strong Strong Front Back Front
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SONY81 910112 6140230 N3542201E13939386+0094 000266 910112 6140229 D4A DHHAC JGfFK MFFAB QCRFF BFdCI WCEDC EDjFT GCLFH gDCGO
SONY81 910112 6140231 N3542201E13939386+0094 001197 910112 6140230 D4A DHHAB JGfFJ MFFBE QCRFE BFdCJ WCEDE EDjFR GCLFH gDBDE
SONY81 910112 6140232 N3542201E13939386+0094 000000 910112 6140231 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRDD BFdCK WCEFF EDjFR GCLFH gDCGE
SONY81 910112 6140233 N3542201E13939386+0094 001148 910112 6140232 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFF BFdCI WCEFG EDjFQ GCLCH gDCGO
SONY81 910112 6140234 N3542201E13939386+0094 000212 910112 6140233 D4A DHHAB JGfFK MFFBE QCRDE BFdCI WCEFG EDjFP GCLFG gDCGE
SONY81 910112 6140235 N3542201E13939386+0093 000161 910112 6140234 D4A DHHAA JGfFK MFFBF QCRDF BFdCJ WCEFF EDjFQ GCLFG gDGDO
SONY81 910112 6140236 N3542201E13939386+0093 000153 910112 6140235 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFF BFdCI WCEFE EDjFP GCLCF gDGEE
SONY81 910112 6140237 N3542201E13939386+0094 000148 910112 6140236 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFE BFdCH WCEFE EDjFQ GCLCF gDCGE
SONY81 910112 6140238 N3542201E13939386+0094 000177 910112 6140237 D4A DHHAB JGfFK MFFBF QCRDD BFdCI WCEFG EDjFS GCLFF gDDFE
SONY81 910112 6140239 N3542201E13939386+0094 000327 910112 6140238 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFD BFdCI WCEBF EDjFR GCLFF gDDFE

10 seconds when the GPS on the back is facing due south (over there) That is, 1 second (row) -10 seconds (row)] + 150 seconds (row) [East is here] + 300 seconds (row) [Reversal over there] = 451st line - 460th line


The data of the pedestrian bridge clearly shows "possible" if you compare it by body + GPS. can. Inversion, comparison.


The condition (0.1) (satellite: 1st) must be here and there, and common satellite data must be continuous for 5 seconds or more.
The condition (0.2) (elevation angle: 2nd) is a satellite with ■85 degrees or less■ [at least 5 consecutive seconds each].

The condition (1.1) (status: 4th) must be ■receiving status■ (B[locked]/C[can use]/F[now using]) ■continuously for more than 5 seconds. Unreceived (A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
If the condition (1.1) is satisfied only on one side, it can be determined that the other side exists.

If condition (1.1) holds on both sides,
Under the condition (2.1) (intensity: 5th), each ■ minimum signal strength ■ in each possible series of ■ consecutive 5 seconds ■ is obtained, and the maximum value ■ of these ■ is set to P.
Under condition (2.2) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds, and let their maximum value be P'.
Condition (3.0) If the difference between P and P' is 2 or less, it is considered that there is no ■ difference ■. If it is greater than 2, the larger one is regarded as a direct wave and the smaller one as a diffracted wave.

Under the above conditions, it was possible to limit it to 50 degrees with 10 seconds x 2 (front and back). Based on the north, it was 20 degrees to the east and 30 degrees to the west.
With the previous conditions, we were able to limit it to 10 seconds x 2 (front and back) and 50 degrees. Based on the north, it was 40 degrees to the east and 10 degrees to the west.

When both are combined, considering the north as the standard, it is 20 degrees east, 10 degrees west, and 30 degrees wide.

(Actually, you can stop for 30 seconds, treat it as warming up for 20 seconds, and use only the data for the last 10 seconds. Even so, it takes only 2 minutes to do 4 directions.)
(Umami doesn't get tired of pivoting around the body axis. It's similar to taking a break to appreciate the scenery, and you can recover your energy and get your bearings. Even more so on ridgelines and mountain peaks.)

Should I apply for a patent on this procedure, algorithm, etc.? In particular, first look at the status on the front and back, and consider that zombies are received for more than 5 seconds in a row. If there is that here and there, choose the maximum value of the lowest value in the continuous 5-second series, and decide the winner. Then make a decision. By changing the direction by 90 degrees and performing another set (front and back), we will prove by simulation that it can be narrowed down to about 30 degrees.



By the way, the SONY IPS5000 matches the day of the week and the hour, minute, and second. Since it rolled over, the date is off by a certain number of days (1024 weeks x 7 days / 365 days = 19.63835 years).
Just make a program that converts the 6-digit current (and positioning) date data (add 19.63935 years).
If you add that in the paper as well (readers should add 1024 weeks x 7 days / 365 days = 19.63835 years), you may not even need to convert.



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From here, I tried to examine the data.




Overpass rotation data that was also in nict w8510w It seems to be 20100829 It seems to be 20100629
C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\20110321\2009 Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Roof Roof etc. (Train window/Building window)\20100629 Nakano overpass 10 minute rotationicennon2\twice and 5 times or overpass 10 minute rotation total\
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo3kaitenme.txt.ips

1st to 10th second, probably heading north

SONY81 910113 0 113937 N3542204E13939387+0093 001160 910113 0 113936 C3A TEFFR QJeDE dCpAC KCJDE DEfFH WELFF JCnDD MDODC hDJJE
SONY81 910113 0 113938 N3542204E13939387+0093 001342 910113 0 113937 C3A TEFFR QJeFF dCpAC KCJFF DEfDE WELDD JCnDC MDODC hDHIO
SONY81 910113 0 113939 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113938 Q3A TEFCO QJeCF dCpAC KCJDE DEfDG WELDD JCnDB MDODD hDIIO
SONY81 910113 0 113940 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113939 Q3A TEFDK QJeCG dCpAB KCJDD DEfDF WELDD JCnDC MDOCE hDIIE
SONY81 910113 0 113941 N3542204E13939387+0093 000108 910113 0 113940 C3A TEFFO QJeFI dCpAC KCJCF DEfDC WELDD JCnDC MDOFE hDHIO
SONY81 910113 0 113942 N3542204E13939387+0093 002320 910113 0 113941 C3A TEFFP QJeFH dCpAB KCJFG DEfDC WELDD JCnDD MDODD hDGGO
SONY81 910113 0 113943 N3542204E13939387+0093 000026 910113 0 113942 C3A TEFFQ QJeFH dCpAC KCJFG DEfDD WELDC JCnDB MDODE hDFGE
SONY81 910113 0 113944 N3542204E13939387+0093 001320 910113 0 113943 D4A TEFFQ QJeFF dCpAB KCJCG DEfFF WELDC JCnDB MDOFF hDFDE
SONY81 910113 0 113945 N3542204E13939387+0089 004166 910113 0 113944 K4A TEFFS QJeBF dCpAB KCJFH DEfFE WELDD JCnDC MDOFF hDHAO
SONY81 910113 0 113946 N3542204E13939386+0093 000111 910113 0 113945 C3A TEFFS QJeFF dCpAB KCJCH DEfDC WELDC JCnDC MDOFD hDIHE
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Elevation Weak Weak Strong Melting Weak Weak Weak Back Back
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 114437 N3542198E13939391+0109 000180 910113 0 114436 Q3A TEFDC QJiDE dCpDB KCJDE DEfDC WEKDD JCmCJ MDOCI hDGAE
SONY81 910113 0 114438 N3542198E13939391+0109 000350 910113 0 114437 D3A TEFDE QJiDF dCpDC KCJFG DEfDB WEKDE JCmFJ MDOFO hDGAE
SONY81 910113 0 114439 N3542198E13939390+0109 000170 910113 0 114438 D4A TEFDD QJiFF dCpDC KCJFG DEfDC WEKCE JCmFI MDOFP hDFJO
SONY81 910113 0 114440 N3542198E13939390+0109 002179 910113 0 114439 D4A TEFDC QJiFF dCpDD KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFL hDEIO
SONY81 910113 0 114441 N3542198E13939390+0109 000190 910113 0 114440 D4A TEFDE QJiFE dCpDC KCJFF DEfDB WEKDD JCmFI MDOFL hDDIE
SONY81 910113 0 114442 N3542198E13939390+0109 000175 910113 0 114441 D4A TEFDE QJiFF dCpDC KCJFF DEfDC WEKDF JCmFI MDOFO hDCIO
SONY81 910113 0 114443 N3542198E13939390+0109 000160 910113 0 114442 D4A TEFDD QJiFE dCpDB KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFK hDBHO
SONY81 910113 0 114444 N3542198E13939390+0108 001156 910113 0 114443 D4A TEFDC QJiFF dCpDB KCJFE DEfDC WEKDC JCmFL MDOFH hDBHO
SONY81 910113 0 114445 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114444 Q4A TEFDB QJiBF dCpDB KCJDE DEfDC WEKDC JCmCM MDOCH hDAIE
SONY81 910113 0 114446 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114445 Q4A TEFDD QJiDD dCpDC KCJDF DEfDC WEKDD JCmCM MDOCL hDAIO

300+1 seconds to 300+10 seconds, probably facing south


I had high hopes for the two-dimensional positioning, but the number of satellites that were captured was surprisingly small. However, even so, if I use the data for each 10 seconds of reversal, I can get the following without worrying about no answers or wrong answers (this is great).
clockwise: 50 degrees
counterclockwise: 20 degrees
, azimuth limited width = 70 degrees
I was able to limit the width with one set of inversions first.
(By the way, there was 1 high elevation angle rejection, 1 strong strong rejection, 3 weak weak rejection, 1 front, 2 back.
I'm interested in how this slightly wide and disappointing value of 70 degrees for one set of front and back is constrained after a 90-degree rotation.
The reason why it was wide this time is that I got caught in the direction where I dropped the tension (1 weak and weak and 1 strong and strong difference). These two losses will turn into benefits after the next 90 degree rotation, so the result will be better.

A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
e F table
Weak expulsion /f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/ GF=1 <3 no difference
j Elevation JK
k L Weak and weak
/l/ /M/
back m N
n O back
/o/ /P/
Weak Expulsion p Q
qR
/r/




150 + 1 second to 150 + 10 seconds maybe east
SONY81 910113 0 114207 N3542204E13939385+0093 003147 910113 0 114206 I4A TEFFJ QJfDD dCpAB KCJFS DEfDC WEKFY JCnDC MDOFH hDCEE
SONY81 910113 0 114208 N3542204E13939385+0093 003107 910113 0 114207 I4A TEFFH QJfDE dCpAB KCJFT DEfDC WEKFZ JCnDD MDOFK hDCEO
SONY81 910113 0 114209 N3542204E13939385+0095 003104 910113 0 114208 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFT DEfDE WEKFZ JCnDC MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114210 N3542204E13939385+0095 003177 910113 0 114209 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFZ JCnDB MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114211 N3542204E13939385+0096 003156 910113 0 114210 I4A TEFFK QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFL hDBFE
SONY81 910113 0 114212 N3542204E13939385+0096 003109 910113 0 114211 I4A TEFFI QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFK hDBGE
SONY81 910113 0 114213 N3542204E13939385+0097 003129 910113 0 114212 I4A TEFFG QJfDC dCpAB KCJFV DEfDE WEKFZ JCnDB MDOFL hDAHE
SONY81 910113 0 114214 N3542204E13939385+0097 003148 910113 0 114213 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFU DEfBF WEKFY JCnDC MDOFL hDAIO
SONY81 910113 0 114215 N3542203E13939385+0098 001213 910113 0 114214 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFY JCnDC MDOFK hDJJO
SONY81 910113 0 114216 N3542203E13939386+0099 002131 910113 0 114215 I4A TEFFJ QJfDD dCpAA KCJFW DEfDB WEKFX JCnDC MDOFK hDJBE
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
East = Front Front Back Weak Front Back Strong Strong Front Back Front
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 114707 N3542205E13939388+0092 000324 910113 0 114706 D4A TEFDC QJmFF dCpDC KCJFG DEfFO WEKCF JCmFO MDODD hDBAE
SONY81 910113 0 114708 N3542205E13939388+0091 002002 910113 0 114707 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDE DEfFP WEKFH JCmFN MDODE hDCBO
SONY81 910113 0 114709 N3542205E13939388+0090 002018 910113 0 114708 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFR WEKFH JCmFL MDODE hDDDO
SONY81 910113 0 114710 N3542205E13939388+0089 002033 910113 0 114709 D4A TEFDD QJmFH dCpAC KCJDD DEfFR WEKFF JCmFL MDODC hDEEE
SONY81 910113 0 114711 N3542205E13939388+0089 001032 910113 0 114710 D4A TEFDD QJmFF dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFE JCmFM MDODC hDFFE
SONY81 910113 0 114712 N3542205E13939388+0089 000285 910113 0 114711 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFG JCmFM MDODD hDFFE
SONY81 910113 0 114713 N3542205E13939388+0090 000334 910113 0 114712 D4A TEFDC QJmFI dCpAB KCJFE DEfFR WEKCG JCmFK MDODC hDFEO
SONY81 910113 0 114714 N3542205E13939388+0088 006018 910113 0 114713 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDE DEfFQ WEKFF JCmFL MDODB hDHFE
SONY81 910113 0 114715 N3542205E13939388+0090 000073 910113 0 114714 B3A TEFDC QJmDF dCpAB KCJDE DEfFP WEKFF JCmFM MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 114716 N3542205E13939388+0088 000085 910113 0 114715 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFO WEKFG JCmFL MDODB hDHHO
450 + 1 second to 450 + 10 seconds Probably westward
clockwise: 40 degrees
counterclockwise: 40 degrees
all: limited to 80 degrees
became. I'm not very happy.

And if you put the front and back together
Min in clockwize direction: min(50,40)=40 degrees
Minimum (20,40) in counterclockwize direction = 20 degrees
All: 40+20=60 degrees azimuth, equivalent to 6 azimuths. Well, I think it's good that there are no wrong answers or no answers.
Just like he said, it's faster to find a clear direction. Considering it as a suggestion that weakness or no strength difference can be seen,
If you do something in the reverse direction, can you cut it off again and limit it?



! is a satellite that could not be used before, but could be used this time (but it seems that it did not contribute substantially to the data)
As before, when the width is 80 degrees (rather than 50 degrees), it is rather useless to turn it 90 degrees, and it may be better to keep it at 45 degrees or 60 degrees.
The reason is that there are multiple satellites at the point where the tension has fallen, and there is a possibility that there is a weak or weak difference or no strong or strong difference.
Even if you turn it 90 degrees to receive, it will be in the vertical direction of the planar antenna.
Rather than that, …, rotate 60 degrees (aim for 3 sets), rotate 45 degrees (turn 90 degrees to avoid the disadvantages, and if it goes well, turn 90 degrees from there, and finally 45 degrees without expecting much to return)
This is an interesting topic.


A.
a B
bC
/c/ /D/
d E table
eF
Back!/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/Table!
j Elevation angle JK YF=19>Table 2!
kL
/l/ /M/
mN
back n O front
/o/ /P/

Weak Expulsion p Q
qR
/r/




- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -



Implementation: Azimuth restriction was performed based on the data saved on a laptop personal computer sent by DAV (2nd time except for the 3rd time on August 29, 2010). .
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo2kaitenme.txt.ips




1st to 10th second, probably facing north
SONY81 910113 0 112859 N3542207E13939387+0113 001168 910113 0 112858 D4A TEFFQ QIdFL dDpDC KDJCM DEgFH WELFH JBnDC MCOAB hDEDO
SONY81 910113 0 112900 N3542207E13939387+0112 001081 910113 0 112859 D4A TEFFQ QIdFK dDpDC KDJCP DEgFI WELFI JBnDC MCOAB hDDEE
SONY81 910113 0 112901 N3542207E13939387+0111 000012 910113 0 112900 D4A TEFFP QIdFL dDpDC KDJCP DEgFL WELFF JBnDC MCOAB hDCEO
SONY81 910113 0 112902 N3542207E13939387+0109 004356 910113 0 112901 E4A TEFFP QIdFK dDpDD KDJFM DEgFM WELDC JBnDD MCOAB hDEEO
SONY81 910113 0 112903 N3542207E13939387+0107 002351 910113 0 112902 E4A TEFFO QIdFK dDpBE KDJFK DEgFJ WELDD JBnDD MCOAB hDEEE
SONY81 910113 0 112904 N3542207E13939387+0119 000027 910113 0 112903 D3A TEFFL QIdFK dDpDD KDJFI DEgDE WELDD JBnDC MCOAB hDDIE
SONY81 910113 0 112905 N3542207E13939388+0119 001004 910113 0 112904 D3A TEFFK QIdFI dDpDC KDJFF DEgDC WELDC JBnDB MCOAC hDDCO
SONY81 910113 0 112906 N3542207E13939388+0119 001353 910113 0 112905 D3A TEFFL QIdFJ dDpDB KDJFF DEgDC WELDE JBnDB MCOAB hDDGE
SONY81 910113 0 112907 N3542207E13939389+0114 000028 910113 0 112906 C3A TEFFM QIdFJ dDpDB KDJCG DEgDC WELFF JBnDB MCOAC hDBAE
SONY81 910113 0 112908 N3542207E13939389+0114 001000 910113 0 112907 D3A TEFFL QIdFI dDpDB KDJFH DEgDD WELDD JBnDC MCOAB hDBEO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Front Weak Weak Strong Melting Front Back
Back Back
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 113359 N3542205E13939389+0104 002192 910113 0 113358 I4A TEFDD QIdDC dDpBF KDJFH DEgDC WELFL JBnFJ MDOFP hDGFO
SONY81 910113 0 113400 N3542205E13939389+0105 003227 910113 0 113359 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDC WELFI JBnFL MDOFL hDFEE
SONY81 910113 0 113401 N3542205E13939389+0107 004286 910113 0 113400 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFG DEgDC WELFJ JBnFK MDOFL hDFDE
SONY81 910113 0 113402 N3542205E13939389+0108 004287 910113 0 113401 I4A TEFDC QIdDC dDpCG KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDEBE
SONY81 910113 0 113403 N3542205E13939389+0109 002253 910113 0 113402 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDDBO
SONY81 910113 0 113404 N3542205E13939389+0109 003222 910113 0 113403 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFH DEgDC WELFL JBnFK MDOFO hDBAE
SONY81 910113 0 113405 N3542205E13939389+0110 003222 910113 0 113404 I4A TEFDC QIdDC dDpDC KDJFH DEgDC WELFJ JBnFJ MDOFP hDAAE
SONY81 910113 0 113406 N3542204E13939388+0110 005256 910113 0 113405 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFG DEgDB WELFJ JBnFI MDOFP hDIJE
SONY81 910113 0 113407 N3542204E13939388+0111 004263 910113 0 113406 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFF DEgDB WELFJ JBnFI MDOFO hDIIO
SONY81 910113 0 113408 N3542204E13939388+0111 000214 910113 0 113407 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFF DEgDB WELFJ JBnFH MDOFP hDHHO
300+1 seconds to 300+10 seconds, probably facing south
clck 10deg
cntrclck 10deg
total 20deg [it was enough without 90 degree rotation, as we will do later)
Or rather, just show the user the diagram below on the spot. That way, you can see at a glance where the needle is now, and you can at least know how many degrees to rotate it. At the very least, we can see that turning 90 degrees is silly. And if you show p for weak and strong J for strong fusing, . I understand that it seems to be useless, and strong melting has I, so I don't need to aim for a difficult one, so I have enough good data. , between G and I, or in any case, it's a cousin that doesn't have much to aim for. I understand. Also, it is a good idea to try to change the time to a different satellite arrangement.
A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
e F table
/f/ /G/
Table gH
h I table
/i/ /J/
j JK
k L back
/l/ /M/
mN
back n O back
/o/ /P/
pQ
qR
/r/



Regarding satellite K... new knowledge... I used to think that there is a difference if the height difference is 3 or more, and it was successful. (In that case, 3 or more was expected for the difference in intensity, that is, they were separated...).
However,
The height difference between strong and strong is 4 ≧ 3, and it would have passed in the past, but
The two strong and strong distribution maps overlap...not separated cleanly,
It turns out that there is a situation, which is still difficult to distinguish between diffraction and direct... A satellite just in the direction of Hari. . .
So, in this way, I thought it would be better to say that the two are inseparable with proper intensity.
In other words, change the conditions...that is,
Strong strong height difference is ≧ 3, and
It is assumed that the maximum and minimum values of the strong and strong mutual data are cleanly separated and do not overlap. mosquito. This is an intuitive distinction. (Unfortunately, trying to make the most of the satellite on Hari too much, data contamination, and incorrect answers are included.)

(This time they overlap. Satellite K)


I wonder if the previous data will conflict with this and the results will come?

ーーーーーーーーーー


From 150+1 seconds 150+10 seconds Maybe heading east
SONY81 910113 0 113129 N3542203E13939389+0098 003126 910113 0 113128 J4A TEFFO QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDB WELFP JBnAB MDOFK hDHBE
SONY81 910113 0 113130 N3542203E13939388+0099 002240 910113 0 113129 J4A TEFFO QIdDF dDpAB KDJFZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDGJO
SONY81 910113 0 113131 N3542203E13939388+0100 005252 910113 0 113130 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDC WELFT JBnAB MDOFL hDEEO
SONY81 910113 0 113132 N3542203E13939388+0099 001092 910113 0 113131 H4A TEFFL QIdFG dDpAC KDJCZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113133 N3542203E13939388+0100 004134 910113 0 113132 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDE WELFO JBnAC MDOFM hDDGO
SONY81 910113 0 113134 N3542203E13939388+0099 001078 910113 0 113133 H4A TEFFM QIdFG dDpAB KDJCZ DEgDE WELFP JBnAC MDOFL hDEJO
SONY81 910113 0 113135 N3542203E13939388+0100 003270 910113 0 113134 J4A TEFFM QIdDE dDpAC KDJFZ DEgDC WELFS JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113136 N3542203E13939388+0101 002213 910113 0 113135 J4A TEFFL QIdDC dDpAC KDJFZ DEgDC WELFW JBnAC MDOFM hDDGE
SONY81 910113 0 113137 N3542203E13939388+0101 003205 910113 0 113136 J4A TEFFI QIdDB dDpAC KDJFY DEgDB WELFX JBnAB MDOFN hDDEO
SONY81 910113 0 113138 N3542203E13939388+0101 002222 910113 0 113137 J4A TEFFI QIdDC dDpAB KDJFY DEgDC WELFX JBnAB MDOFM hDDCO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
East = Front Strong Strong Front Back Weak Strong Strong Front Back Front Back Front
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 113629 N3542202E13939386+0121 000029 910113 0 113628 B3A TEFDC QIdBH dCpDB KDJBI DEgFL WELFE JCnFN MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 113630 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113629 Q3A TEFDE QIdBG dCpDB KDJBF DEgCP WELDC JCnCK MDODD hDHGO
SONY81 910113 0 113631 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113630 Q3A TEFDD QIdBG dCpDB KDJDE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGO
SONY81 910113 0 113632 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113631 Q3A TEFDD QIdDH dCpDB KDJBE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGE
SONY81 910113 0 113633 N3542202E13939386+0121 000296 910113 0 113632 B3A TEFFE QJdBI dCpDB KDJBG DEgFP WELDD JCnFK MDODC hDICE
SONY81 910113 0 113634 N3542202E13939386+0121 000355 910113 0 113633 B3A TEFFF QJdBI dCpDB KDJBG DEgFM WELDD JCnFJ MDODC hDIBE
SONY81 910113 0 113635 N3542202E13939386+0121 000351 910113 0 113634 B3A TEFFF QJdBH dCpDB KDJBH DEgFN WELDD JCnFJ MDODC hDIAE
SONY81 910113 0 113636 N3542202E13939385+0121 000351 910113 0 113635 B3A TEFFF QJdBG dCpDC KDJBG DEgFM WELDE JCnFJ MDODC hDIJO
SONY81 910113 0 113637 N3542202E13939385+0123 003224 910113 0 113636 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFS WELFF JCnFI MDODC hDFIO
SONY81 910113 0 113638 N3542202E13939385+0125 004204 910113 0 113637 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFZ WELFH JCnFH MDODD hDDHE
450 + 1 second to 450 + 10 seconds Probably westward
the north exists in the range from
1st clock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
in 1st cntrclock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
the north exists in the range from
2nd clck 40deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
2nd cntrclck 40deg (based on the inital orientation of anntena beam)
totally,
the north exists in the range from
toral clock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
to
total cntrclock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
(then,
azimuth limitation width is 20deg.)

I think that the idea of the Frisbee patent is alive in turning 90 degrees and doing it again.
The idea of making use of the barometric pressure GPS patented "low pressure duration" measurement may be the basis for comparing the minimum value of stable reception for 5 seconds in a row.

A.
a B
bC
/c/ /D/
Back d E
e F table
/f/ /G/
Back g H
hI
/i/ /J/ table
j JK
k L table
/l/ /M/
mN
back n O front
/o/ /P/
pQ
qR
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo1kaitenme.txt.ips


1st to 10th second, probably facing north
SONY81 9101130 111749 N3542208E13939387+0089 000256 9101130 111748 D4A TFFCM QIcFL dDoDC KDIFF DEgFO WDMDE JBnAB MCPFG gDDEE
SONY81 9101130 111750 N3542208E13939387+0089 000180 9101130 111749 Q3A TFFFN QIcFK dDoDD KDIDF DEgFK WDMDI JBnAC MCPDE gDDEE
SONY81 9101130 111751 N3542208E13939387+0088 001358 9101130 111750 F4A TFFFO QIcFJ dDoDC KDIFG DEgFG WDMDD JBnAC MCPDH gDCFE
SONY81 9101130 111752 N3542207E13939387+0088 000355 9101130 111751 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFF DEgFF WDMDD JBnAC MCPDE gDIGO
SONY81 9101130 111753 N3542207E13939387+0088 002355 9101130 111752 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFG DEgFH WDMDC JBnAD MCPDC gDFGO
SONY81 9101130 111754 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111753 F4A TFFFP QIcFM dDoDB KDIFH DEgFI WDMDC JBnBF MCPDD gDDHO
SONY81 9101130 111755 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111754 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFH WDMDD JBnBF MCPDC gDBHO
SONY81 9101130 111756 N3542206E13939387+0088 002357 9101130 111755 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFI WDMDD JBnBD MCPDB gDIHO
SONY81 9101130 111757 N3542206E13939387+0088 002353 9101130 111756 F4A TFFFP QIcFL dDoDB KDIFF DEgFG WDMDE JBnBE MCPDC gDHHO
SONY81 9101130 111758 N3542206E13939387+0088 002001 9101130 111757 E4A TFFFO QIcFL dDoDB KDICF DEgFF WDMFE JBnDD MCPDD gDHHO
------ ------- ------ ---------------------- ------ --- ---- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Front Back Front Front Weak
Back Back
------ ------- ------ ---------------------- ------ --- ---- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 9101130 112249 N3542203E13939388+0106 001195 9101130 112248 E3A TFFDC QIcAB dDoFW KDIDD DEgDC WDLFG JBnBL MCOFP gDGCE
SONY81 9101130 112250 N3542203E13939388+0106 001324 9101130 112249 E3A TFFDB QIcAB dDoFY KDIDE DEgDC WDLFG JBnBL MCOFN gDFCE
SONY81 9101130 112251 N3542203E13939388+0106 000323 9101130 112250 C3A TFFDD QIcAC dDoFY KDIFF DEgDD WDLDE JBnBL MCOFR gDFCE
SONY81 9101130 112252 N3542203E13939388+0106 000307 9101130 112251 B3A TFFFE QIcAB dDoFY KDICF DEgDC WDLDC JBnBM MCOFR gDECO
SONY81 9101130 112253 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112252 Q3A TFFDC QIcAB dDoCY KDIDE DEgDB WDLDD JBnBN MCOCR gDECO
SONY81 9101130 112254 N3542203E13939388+0106 000348 9101130 112253 E3A TFFDC QIcAB dDoFY KDIDD DEgDB WDLFH JBnBO MCOFN gDECE
SONY81 9101130 112255 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112254 Q3A TFFDD QIcAC dDoCY KDIDD DEgDB WDLBF JBnBO MCOCO gDFCO
SONY81 9101130 112256 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112255 Q3A TFFDD QIcAB dDoCZ KDIDE DEgDC WDLDE JBnBO MCOCO gDFCE
SONY81 9101130 112257 N3542203E13939388+0107 001351 9101130 112256 E3A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIDE DEgDD WDLFH JBnBN MCOFL gDICE
SONY81 9101130 112258 N3542203E13939388+0111 004164 9101130 112257 K4A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIFE DEgDD WDLFG JBnBM MCOFL gDFDO
150+1 seconds to 150+10 seconds, probably facing south
clockwise 20deg
cntclockwz 10deg
The next step is to turn cntrclockwize to 20 degrees. If all goes well, use the satellites in direction I as a brake and reduce the 20 degrees on the clockwize side to 10 degrees.
kana. Take a break.
A.
a B
bC
Table /c/ /D/
dE
e F table
/f/ /G/
Table gH
h I table
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
Back n O
/o/ /P/ back
pQ
qR
/r/


A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/


A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/



start

↓←←←←←←←←←←←←←←Reverse if necessary←←← Measure in new rotated orientation←←←
↓ ↑
↓ ↑y
Is there still an untested channel (satellite signal)?→→→→N→→→→→→Implementation of azimuth limitation→Is there still rotation data collection to be superimposed?n→end
↓ ↑ (The initial beam direction exists in the range of degrees clockwise to counterclockwise from north)
y
pick up untested satellite signals ↑

To judgment routine. →→→→→→↑


Judgment routine in IEICE February 2011 issue: Take out only 1 second data single shot, only whether the signal strength is above the threshold.

Judgment routine in IEICE 2014 issue [planned] this time: Take out 10 seconds data after warming up sufficiently (for example, 20 seconds or more) and the same data at the time of its inversion, (1) receive status for 5 seconds continuously (2) Only on one side, if it exists, it is determined that the main satellite of the direct wave exists on that side (3) If it is not on either side, end (4) If it exists on both sides (4 ) Comparing the maximum value of the lowest signal strengths in each series of continuous 5-second reception status within 10 seconds between this side and that side, there is a difference of 3 or more, and (4β) If the range from the minimum intensity to the maximum intensity does not intersect, it is judged that the main satellite of the direct wave exists on the side where the signal strength was strong (the opposite side is the diffracted wave). Discriminate in this way.











^^^^^^

Based on exceeding the simple threshold value...
The following (a) and (b) are indistinguishable.
→ (b) is actually a diffracted wave, if
→ (contradiction) No answer, wrong answer, or (accidentally) correct answer.
→ It is troublesome to increase the number of incorrect answers
→ Overall deterioration of measurement results
→ (b) is actually a diffracted wave, but misidentifying it as a direct wave causes an increase in the error rate.
→There is no choice but to raise the threshold.
→ threshold inflation phenomenon
→The following two drawbacks arise.
(Disadvantage 1) The non-response rate rises profusely, increasing to 25% or 35% (even).
(Disadvantage 2) The universality of the threshold cannot be fixed. (If you try to fix it, you will have to set an impractical high threshold.)
(There is a risk that it will be a threshold value that just happened to go well)
If you need to change the threshold (the threshold needs to be raised more and more. Otherwize grade deterioration)
1) Differences due to shielding objects (dimensions/thickness)
2) Differences due to individual GPS receivers (sensitivity)
3) Differences due to individual GPS units in the sky (transmission intensity)

→However, the new method is a front-to-back comparison,
The above 2) is expected to cancel out, and I feel that the GPS individual difference will decrease.
The above 3) is also expected to cancel out, and I feel that individual differences in satellites (signal strength) will decrease.
The above 1) is also expected to cancel out, and the size and thickness of the shield are irrelevant (only the magnitude of the signal strength difference reference value when both are OK)
You should take care of yourself. However, when there is a small shield, the signal strength difference reference value should be reduced,
This standard is only used in special cases, so it can be said that it is fine even if this is not discernible.
It is fine to judge only from the channel state, and of course, a little shielding is necessary so that the channel state can change.
I feel like it's necessary, but the hypothesis that it's already done enough with a distracted body and both arms is also valid.
Or if you use your legs and arms while squatting and cover your crotch with a stone or a stump and both hands, even if you don't have anything.
I feel like I can do enough to make a difference even without a cool pillow).

Assumptions when writing a patent
1. Some GPS satellites send satellite signals with a value of just under 130 dBm, while others send signals that are overwhelmingly stronger than that.
2. That's exactly what the GPS spec says, and it can't be helped because only the minimum guaranteed values are shown. -130 dBm or more.
3. So if the signal strength was around -130dBm, it would bother. get lost
4. in short,
(a) Are you picking up direct waves from satellites that send weak direct waves?
(b) It is not possible to distinguish whether or not it is picking up diffracted waves from satellites that transmit strong direct waves.

[The previous iEICE paper method was
(b) is a direct wave and an increase in the wrong answer rate, and the framework of this research is disliked,
I set the threshold as large as L and P in the direction of truncating (b) as much as possible,
Inevitably, (a) is also truncated, and as a result, the limited azimuth width becomes 160 degrees, and the number of acquired satellites becomes 2 or 1.
had become less practical]

5. The only way to distinguish between the direct wave and the diffracted wave (with a cheap device and only the equipment you have) is to reverse the situation of the direct wave and the diffracted wave, pick them up, and compare them. . This is because just by pivoting, the diffracted wave becomes the direct wave, and the direct wave becomes the diffracted wave, and vice versa.

6. So, when I turned it over and picked it up,
(a') In the case of (a'), the diffracted wave is even weaker, and it is an empirical rule (at least with ips 5000) that it is impossible to achieve normal reception for more than 5 seconds after it has already stabilized.
In the case of (b'), the diffracted wave is weakened, but it is barely -130 dBm or even exceeds it, but compared to the previous (b), the signal strength is subtracted.
In other words, the empirical rule (at least for ips5000) that the difference exceeds 2 steps (overwhelmingly changes about 19).

7. Therefore, in such a case, inversion measurement can eliminate the hesitation and reduce the uncertainty.
8. In other words, it can be distinguished whether it is a diffracted wave or a direct wave. Inexpensive, effective, and non-fatiguing (Pivot is not tiring, rather, rest and appreciation regenerates emotions and rational judgment. Fatigue is also refreshed.)

9. At that time, the water, salt water, etc. used is the food you brought, drinking water, medical infusion, fuel, luxury goods, alcohol, super absorbent polymers (water toilets, sanitary products, towels, ice packs, paper diapers, etc.) Etc.) or there is no unreasonable waste. (IEICE paper example posture. Also consider Ichiro stretch posture)

10. Even when there is nothing, you can expect the same effect by fully using your body, body, limbs, and head (Japanese-style toilet seat) and placing a large stone, stump, or hill on the ground between your groins. Allow enough time to warm up (this can also be a break).

11. One set can be reasonably expected to be siege limited (simulation). For 2 sets, 1 rotation of 90 degrees. For 3 sets, rotate 60 degrees twice. If you have 4 sets, rotate 45 degrees three times.




C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\Warehouse Comprehensive\Super Organizing Techniques In chronological order\20110321\2009 Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Rooftop Roof etc. (Train window/Building window)\2 times ■ and 5 times or overpass 10 Total minute rotation \2_kaiten_ttl_rikkyo.ips
lines 1-10 and lines 301-310 of
If I remember correctly, the GPS is attached to the back, the cool pillow (Hakumoto) is placed vertically on the body, the GPS plane normal beam direction is started from 0 degrees north, and the body rotates clockwise at an angular velocity of 6 degrees in 10 seconds. Memory.
10 seconds when the GPS on the back is facing true north (this way) That is, 1 second (row) - 10 seconds (row)
SONY81 9101126 135500 N3542203 E13939391 +0103 001 092 9101126 135459 E4A DHGBE JGgCH MFGFI QDRFF BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAB gDJIE
SONY81 9101126 135501 N3542204 E13939391 +0103 001 100 9101126 135500 E4A DHGDD JGgCH MFGFJ QDRFG BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAC gDAHO
SONY81 9101126 135502 N3542203 E13939391 +0102 002 168 9101126 135501 K4A DHGDF JGgFH MFGFQ QDRBD BFdFP WCEFW EDjDC GBMAB gDIGO
SONY81 9101126 135503 N3542203 E13939391 +0102 001 164 9101126 135502 K4A DHGBE JGgFH MFGFV QDRDD BFdFN WCEFY EDjDC GBMAB gDIFO
SONY81 9101126 135504 N3542203 E13939391 +0101 001 176 9101126 135503 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRDE BFdFO WCEFW EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135505 N3542203 E13939391 +0101 001 097 9101126 135504 E4A DHGBF JGgFK MFGFS QDRFE BFdCO WCEFU EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135506 N3542203 E13939391 +0101 002 169 9101126 135505 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRBF BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDJDO
SONY81 9101126 135507 N3542204 E13939391 +0100 006 201 9101126 135506 K 4 A DHGBG JGgFL MFGFQ QDRBE BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDAAE
SONY81 9101126 135508 N3542204 E13939390 +0100 001 180 9101126 135507 K 4 A DHGBF JGgFN MFGFO QDRDE BFdFQ WCEFX EDjDB GBMAB gDEJO
SONY81 9101126 135509 N3542204 E13939390 +0101 001 165 9101126 135508 K 4 A DHGBE JGgFM MFGFL QDRDE BFdFR WCEFY EDjDB GBMAB gDHJO
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- --- ---- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- ---- ----
North = Front Front Front Front Back Front Strong Strong Front Weak Back
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- --- ---- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- ---- ----
10 seconds when the GPS on the back faces due south (over there) That is, 301 seconds (row) - 310 seconds (row)
SONY81 9101126 140000 N3542200 E13939388 +0099 000 279 9101126 135959 C3A DHGDB JGgAC MFGDC QCRFX BFdAB WCEFK EDjDD GBLFH gDFFE
SONY81 9101126 140001 N3542200 E13939388 +0099 000 188 9101126 140000 C3A DHGDC JGgAC MFGDC QCRFZ BFdAB WCEFK EDjDD GBLFI gDGEO
SONY81 9101126 140002 N3542200 E13939388 +0099 000 275 9101126 140001 C3A DHGDC JGgAB MFGDD QCRFZ BFdAC WCEFJ EDjDH GBLFI gDHDE
SONY81 9101126 140003 N3542200 E13939388 +0099 000 286 9101126 140002 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDE QCRFX BFdAB WCEFH EDjFH GBLCJ gDIBO
SONY81 9101126 140004 N3542200 E13939388 +0099 000 284 9101126 140003 B 3 A DHHDB JGgAC MFGDE QCRFX BFdAB WCEFI EDjFG GBLCJ gDIAE
SONY81 9101126 140005 N3542200 E13939387 +0097 000 306 9101126 140004 D4A DHHDC JGgAC MFGFE QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFF GBLFK gDJIE
SONY81 9101126 140006 N3542201 E13939387 +0098 008 122 9101126 140005 D4A DHHDB JGgAB MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFE GBLFJ gDBIO
SONY81 9101126 140007 N3542201 E13939387 +0099 000 220 9101126 140006 C3A DHHDB JGgAC MFGDD QCRFY BFdAB WCEFI EDjDD GBLFI gDBHE
SONY81 9101126 140008 N3542201 E13939387 +0098 000 077 9101126 140007 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDD QCRFY BFdAB WCEFJ EDjFF GBLCH gDDGE
SONY81 9101126 140009 N3542201 E13939387 +0097 001 190 9101126 140008 D4A DHHDC JGgAC MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFG GBLFH gDEEO

The data of the pedestrian bridge clearly shows "possible" if you compare it by body + GPS. can. Inversion, comparison.


The condition (0.1) (satellite: 1st) is common here and there, and it must be continuous for 5 seconds or more.
Condition (0.2) (elevation angle: 2nd) with satellites below 85 degrees [at least 5 consecutive seconds each].

Condition (1.1) (state: 4th) must be received (B[locked]/C[can use]/F[now using]) for 5 or more consecutive seconds. Unreceived (A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
If the condition (1.1) is satisfied only on one side, it can be determined that the other side exists.

If condition (1.1) holds on both sides,
Under condition (2.1) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds and let P be their maximum value.
Under condition (2.2) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds, and let their maximum value be P'.
Condition (3.0) If the difference between P and P' is less than or equal to 2, then we consider there to be no difference. If it is greater than 2, the larger one is regarded as a direct wave and the smaller one as a diffracted wave.

Under the above conditions, it was possible to limit it to 50 degrees with 10 seconds x 2 (front and back).

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What about the method that incorporates the front and back (reversed) comparison and the method that uses the front (one shot)? I have a question.
・If you compare the front and back (reversed), even if the strength is weak such as FG, if the reception continues for more than 5 seconds, and if the back is non-reception, you can confidently assert your presence on the front. That's what I found out.
・In spite of that, when it is behind the scenes, it is safe to expect that it will be denied.
・In other words, it is possible to know whether it is the front (direct) and is rather weak front (direct), or whether it is the back and the back (diffraction) of the front (direct) which is quite strong.
・Some GPS satellite tables (direct) are strong and some are weak. Thus, subtle values increased the rate of wrong answers and non-answers.
・However, by adopting the front and back method, it is possible to determine whether it is the back (diffraction) or the front (direct) without being bothered by the diversity of strengths and weaknesses in the front (direct) of such GPS satellites. The user can discriminate by himself.
・With this, the satellite in the upper hemisphere can be effectively used only with your body and +α (such as a cool pillow), or depending on the case, only with your body, with only the mountain [In this case, there is almost no back side.] , the window of the hotel [in this case, it is estimated that there is almost no back unless it is directly under the roof unless it is at a corner].

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C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\Warehouse Comprehensive\Super Organizing Techniques By date\20110321\2009 Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Rooftop Roof etc. (Train window/Building window)\2 times and 5 times or overpass 10 minutes Total Rotation \2_kaiten_ttl_rikkyo.Ips
150 + (1st to 10th rows) = 151st to 160th rows (90 degrees eastward) and 150 + 300 + (1st to 10th rows) = 451st to 460th rows (270 degrees westward)
If I remember correctly, the GPS is attached to the back, the cool pillow (Hakumoto) is placed vertically on the body, the GPS plane normal beam direction is started from 0 degrees north, and the body rotates clockwise at an angular velocity of 6 degrees in 10 seconds. Memory.
10 seconds when the GPS on the back is facing due east (this way) In other words, [1st second (row) - 10 seconds (row)] + 150 seconds (row) [East is this way] = 151 seconds row - 160 seconds line
SONY81 910112 6135730 N3542201E13939394+0093 001290 910112 6135729 E4A DHGFG JGgDD MFGCN QDRFH BFdDF WCEFL EDjDD GBMFZ gDJHO
SONY81 910112 6135731 N3542201E13939394+0092 000354 910112 6135730 D4A DHGFG JGgDE MFGCN QDRFI BFdFF WCEFM EDjBE GBMCZ gDJHO
SONY81 910112 6135732 N3542201E13939394+0092 000313 910112 6135731 D4A DHGFH JGgDE MFGCO QDRFF BFdFE WCEFM EDjBE GBMCZ gDIIE
SONY81 910112 6135733 N3542201E13939394+0091 000279 910112 6135732 D4A DHGFH JGgCG MFGCO QDRFF BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDIIO
SONY81 910112 6135734 N3542201E13939394+0091 000312 910112 6135733 D4A DHGFG JGgCG MFGCN QDRFF BFdFF WCEFL EDjDE GBMCZ gDHHO
SONY81 910112 6135735 N3542201E13939394+0090 000333 910112 6135734 D4A DHGFH JGgCF MFGCN QDRFG BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDHFE
SONY81 910112 6135736 N3542201E13939394+0089 001070 910112 6135735 D4A DHGFH JGgCG MFGCN QDRFH BFdFE WCEFL EDjDD GBMCZ gDHDO
SONY81 910112 6135737 N3542201E13939393+0089 001286 910112 6135736 D4A DHGFF JGgCG MFGCM QDRFH BFdFE WCEFK EDjDB GBMCZ gDIJE
SONY81 910112 6135738 N3542201E13939393+0088 000049 910112 6135737 D4A DHGFF JGgCG MFGCL QDRFG BFdFF WCEFJ EDjDD GBMCZ gDIFO
SONY81 910112 6135739 N3542201E13939393+0087 000347 910112 6135738 D4A DHGFG JGgCG MFGCM QDRFG BFdFG WCEFK EDjDD GBMCZ gDIBO
------ ------ ------- ---------------------- ------ --- --- ------- --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- ---------
East = Front Back Front Front Strong Strong Back Strong Strong Front Back Front
------ ------ ------- ---------------------- ------ --- --- ------- --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- ---------
SONY81 910112 6140230 N3542201E13939386+0094 000266 910112 6140229 D4A DHHAC JGfFK MFFAB QCRFF BFdCI WCEDC EDjFT GCLFH gDCGO
SONY81 910112 6140231 N3542201E13939386+0094 001197 910112 6140230 D4A DHHAB JGfFJ MFFBE QCRFE BFdCJ WCEDE EDjFR GCLFH gDBDE
SONY81 910112 6140232 N3542201E13939386+0094 000000 910112 6140231 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRDD BFdCK WCEFF EDjFR GCLFH gDCGE
SONY81 910112 6140233 N3542201E13939386+0094 001148 910112 6140232 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFF BFdCI WCEFG EDjFQ GCLCH gDCGO
SONY81 910112 6140234 N3542201E13939386+0094 000212 910112 6140233 D4A DHHAB JGfFK MFFBE QCRDE BFdCI WCEFG EDjFP GCLFG gDCGE
SONY81 910112 6140235 N3542201E13939386+0093 000161 910112 6140234 D4A DHHAA JGfFK MFFBF QCRDF BFdCJ WCEFF EDjFQ GCLFG gDGDO
SONY81 910112 6140236 N3542201E13939386+0093 000153 910112 6140235 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFF BFdCI WCEFE EDjFP GCLCF gDGEE
SONY81 910112 6140237 N3542201E13939386+0094 000148 910112 6140236 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFE BFdCH WCEFE EDjFQ GCLCF gDCGE
SONY81 910112 6140238 N3542201E13939386+0094 000177 910112 6140237 D4A DHHAB JGfFK MFFBF QCRDD BFdCI WCEFG EDjFS GCLFF gDDFE
SONY81 910112 6140239 N3542201E13939386+0094 000327 910112 6140238 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFD BFdCI WCEBF EDjFR GCLFF gDDFE

10 seconds when the GPS on the back is facing due south (over there) That is, 1 second (row) -10 seconds (row)] + 150 seconds (row) [East is here] + 300 seconds (row) [Reversal over there] = 451st line - 460th line


The data of the pedestrian bridge clearly shows "possible" if you compare the inversion of each body + GPS. can. Inversion, comparison.


The condition (0.1) (satellite: 1st) must be here and there, and common satellite data must be continuous for 5 seconds or more.
The condition (0.2) (elevation angle: 2nd) is a satellite with ■85 degrees or less■ [at least 5 consecutive seconds each].

The condition (1.1) (status: 4th) is ■receiving status■ (B[locked]/C[can use]/F[now using]) ■continuously for more than 5 seconds. Unreceived (A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
If the condition (1.1) is satisfied only on one side, it can be determined that the other side exists.

If condition (1.1) holds on both sides,
Under the condition (2.1) (intensity: 5th), each ■ minimum signal strength ■ in each possible series of ■ consecutive 5 seconds ■ is obtained, and the maximum value ■ of these ■ is set to P.
Under condition (2.2) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds, and let their maximum value be P'.
Condition (3.0) If the difference between P and P' is 2 or less, it is considered that there is no ■ difference ■. If it is greater than 2, the larger one is regarded as a direct wave and the smaller one as a diffracted wave.

Under the above conditions, it was possible to limit it to 50 degrees with 10 seconds x 2 (front and back). Based on the north, it was 20 degrees to the east and 30 degrees to the west.
With the previous conditions, we were able to limit it to 10 seconds x 2 (front and back) and 50 degrees. Based on the north, it was 40 degrees to the east and 10 degrees to the west.

When both are combined, considering the north as the standard, it is 20 degrees east, 10 degrees west, and 30 degrees wide.

(Actually, you can stop for 30 seconds, treat it as warming up for 20 seconds, and use only the data for the last 10 seconds. Even so, it takes only 2 minutes to do 4 directions.)
(Umami doesn't get tired of pivoting around the body axis. It's similar to taking a break to appreciate the scenery, and you can recover your energy and get your bearings. Even more so on ridgelines and mountain peaks.)

Should I apply for a patent on this procedure, algorithm, etc.? In particular, first look at the status on the front and back, and consider that zombies are received for more than 5 seconds in a row. If there is that here and there, choose the maximum value of the lowest value in the continuous 5-second series, and decide the winner. Then make a decision. By changing the direction by 90 degrees and performing another set (front and back), we will prove by simulation that it can be narrowed down to about 30 degrees.



By the way, the SONY IPS5000 matches the day of the week and the hour, minute, and second. Since it rolled over, the date is off by a certain number of days (1024 weeks x 7 days/365 days = 19.63835 years).
Just make a program that converts the 6-digit current (and positioning) date data (add 19.63935 years).
If you add that in the paper as well (readers should add 1024 weeks x 7 days / 365 days = 19.63835 years), you may not even need to convert.



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From here, I tried to examine the data.




Overpass rotation data that was also in nict w8510w It seems to be 20100829 It seems to be 20100629
C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\20110321\2009 Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Roof Roof etc. (Train window/Building window)\20100629 Nakano overpass 10 minute rotationicennon2\twice and 5 times or overpass 10 minute rotation total\
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo3kaitenme.txt.ips

1st to 10th second, probably heading north

SONY81 910113 0 113937 N3542204E13939387+0093 001160 910113 0 113936 C3A TEFFR QJeDE dCpAC KCJDE DEfFH WELFF JCnDD MDODC hDJJE
SONY81 910113 0 113938 N3542204E13939387+0093 001342 910113 0 113937 C3A TEFFR QJeFF dCpAC KCJFF DEfDE WELDD JCnDC MDODC hDHIO
SONY81 910113 0 113939 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113938 Q3A TEFCO QJeCF dCpAC KCJDE DEfDG WELDD JCnDB MDODD hDIIO
SONY81 910113 0 113940 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113939 Q3A TEFDK QJeCG dCpAB KCJDD DEfDF WELDD JCnDC MDOCE hDIIE
SONY81 910113 0 113941 N3542204E13939387+0093 000108 910113 0 113940 C3A TEFFO QJeFI dCpAC KCJCF DEfDC WELDD JCnDC MDOFE hDHIO
SONY81 910113 0 113942 N3542204E13939387+0093 002320 910113 0 113941 C3A TEFFP QJeFH dCpAB KCJFG DEfDC WELDD JCnDD MDODD hDGGO
SONY81 910113 0 113943 N3542204E13939387+0093 000026 910113 0 113942 C3A TEFFQ QJeFH dCpAC KCJFG DEfDD WELDC JCnDB MDODE hDFGE
SONY81 910113 0 113944 N3542204E13939387+0093 001320 910113 0 113943 D4A TEFFQ QJeFF dCpAB KCJCG DEfFF WELDC JCnDB MDOFF hDFDE
SONY81 910113 0 113945 N3542204E13939387+0089 004166 910113 0 113944 K4A TEFFS QJeBF dCpAB KCJFH DEfFE WELDD JCnDC MDOFF hDHAO
SONY81 910113 0 113946 N3542204E13939386+0093 000111 910113 0 113945 C3A TEFFS QJeFF dCpAB KCJCH DEfDC WELDC JCnDC MDOFD hDIHE
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North = Front Front Elevation Weak Weak Strong Melting Weak Weak Weak Back Back
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 114437 N3542198E13939391+0109 000180 910113 0 114436 Q3A TEFDC QJiDE dCpDB KCJDE DEfDC WEKDD JCmCJ MDOCI hDGAE
SONY81 910113 0 114438 N3542198E13939391+0109 000350 910113 0 114437 D3A TEFDE QJiDF dCpDC KCJFG DEfDB WEKDE JCmFJ MDOFO hDGAE
SONY81 910113 0 114439 N3542198E13939390+0109 000170 910113 0 114438 D4A TEFDD QJiFF dCpDC KCJFG DEfDC WEKCE JCmFI MDOFP hDFJO
SONY81 910113 0 114440 N3542198E13939390+0109 002179 910113 0 114439 D4A TEFDC QJiFF dCpDD KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFL hDEIO
SONY81 910113 0 114441 N3542198E13939390+0109 000190 910113 0 114440 D4A TEFDE QJiFE dCpDC KCJFF DEfDB WEKDD JCmFI MDOFL hDDIE
SONY81 910113 0 114442 N3542198E13939390+0109 000175 910113 0 114441 D4A TEFDE QJiFF dCpDC KCJFF DEfDC WEKDF JCmFI MDOFO hDCIO
SONY81 910113 0 114443 N3542198E13939390+0109 000160 910113 0 114442 D4A TEFDD QJiFE dCpDB KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFK hDBHO
SONY81 910113 0 114444 N3542198E13939390+0108 001156 910113 0 114443 D4A TEFDC QJiFF dCpDB KCJFE DEfDC WEKDC JCmFL MDOFH hDBHO
SONY81 910113 0 114445 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114444 Q4A TEFDB QJiBF dCpDB KCJDE DEfDC WEKDC JCmCM MDOCH hDAIE
SONY81 910113 0 114446 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114445 Q4A TEFDD QJiDD dCpDC KCJDF DEfDC WEKDD JCmCM MDOCL hDAIO

300+1 seconds to 300+10 seconds, probably facing south


I had high hopes for the two-dimensional positioning, but the number of satellites that were captured was surprisingly small. However, even so, if I use the data for each 10 seconds of reversal, I can get the following without worrying about no answers or wrong answers (this is great).
clockwise: 50 degrees
counterclockwise: 20 degrees
, azimuth limited width = 70 degrees
I was able to limit the width with one set of inversions first.
(By the way, there was 1 high elevation angle rejection, 1 strong strong rejection, 3 weak weak rejection, 1 front, 2 back.
I'm interested in how this slightly wide and disappointing value of 70 degrees for one set of front and back is constrained after a 90-degree rotation.
The reason why it was wide this time is that I got caught in the direction where I dropped the tension (1 weak and weak and 1 strong and strong difference). These two losses will turn into benefits after the next 90 degree rotation, so the result will be better.

A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
e F table
Weak expulsion /f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/ GF=1 <3 no difference
j Elevation JK
k L Weak and weak
/l/ /M/
back m N
n O back
/o/ /P/
Weak Expulsion p Q
qR
/r/




150 + 1 second to 150 + 10 seconds maybe east
SONY81 910113 0 114207 N3542204E13939385+0093 003147 910113 0 114206 I4A TEFFJ QJfDD dCpAB KCJFS DEfDC WEKFY JCnDC MDOFH hDCEE
SONY81 910113 0 114208 N3542204E13939385+0093 003107 910113 0 114207 I4A TEFFH QJfDE dCpAB KCJFT DEfDC WEKFZ JCnDD MDOFK hDCEO
SONY81 910113 0 114209 N3542204E13939385+0095 003104 910113 0 114208 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFT DEfDE WEKFZ JCnDC MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114210 N3542204E13939385+0095 003177 910113 0 114209 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFZ JCnDB MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114211 N3542204E13939385+0096 003156 910113 0 114210 I4A TEFFK QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFL hDBFE
SONY81 910113 0 114212 N3542204E13939385+0096 003109 910113 0 114211 I4A TEFFI QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFK hDBGE
SONY81 910113 0 114213 N3542204E13939385+0097 003129 910113 0 114212 I4A TEFFG QJfDC dCpAB KCJFV DEfDE WEKFZ JCnDB MDOFL hDAHE
SONY81 910113 0 114214 N3542204E13939385+0097 003148 910113 0 114213 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFU DEfBF WEKFY JCnDC MDOFL hDAIO
SONY81 910113 0 114215 N3542203E13939385+0098 001213 910113 0 114214 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFY JCnDC MDOFK hDJJO
SONY81 910113 0 114216 N3542203E13939386+0099 002131 910113 0 114215 I4A TEFFJ QJfDD dCpAA KCJFW DEfDB WEKFX JCnDC MDOFK hDJBE
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
East = Front Front Back Weak Front Back Strong Strong Front Back Front
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 114707 N3542205E13939388+0092 000324 910113 0 114706 D4A TEFDC QJmFF dCpDC KCJFG DEfFO WEKCF JCmFO MDODD hDBAE
SONY81 910113 0 114708 N3542205E13939388+0091 002002 910113 0 114707 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDE DEfFP WEKFH JCmFN MDODE hDCBO
SONY81 910113 0 114709 N3542205E13939388+0090 002018 910113 0 114708 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFR WEKFH JCmFL MDODE hDDDO
SONY81 910113 0 114710 N3542205E13939388+0089 002033 910113 0 114709 D4A TEFDD QJmFH dCpAC KCJDD DEfFR WEKFF JCmFL MDODC hDEEE
SONY81 910113 0 114711 N3542205E13939388+0089 001032 910113 0 114710 D4A TEFDD QJmFF dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFE JCmFM MDODC hDFFE
SONY81 910113 0 114712 N3542205E13939388+0089 000285 910113 0 114711 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFG JCmFM MDODD hDFFE
SONY81 910113 0 114713 N3542205E13939388+0090 000334 910113 0 114712 D4A TEFDC QJmFI dCpAB KCJFE DEfFR WEKCG JCmFK MDODC hDFEO
SONY81 910113 0 114714 N3542205E13939388+0088 006018 910113 0 114713 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDE DEfFQ WEKFF JCmFL MDODB hDHFE
SONY81 910113 0 114715 N3542205E13939388+0090 000073 910113 0 114714 B3A TEFDC QJmDF dCpAB KCJDE DEfFP WEKFF JCmFM MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 114716 N3542205E13939388+0088 000085 910113 0 114715 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFO WEKFG JCmFL MDODB hDHHO
450 + 1 second to 450 + 10 seconds Probably westward
clockwise: 40 degrees
counterclockwise: 40 degrees
all: limited to 80 degrees
became. I'm not very happy.

And if you put the front and back together
Min in clockwize direction: min(50,40)=40 degrees
Minimum (20,40) in counterclockwize direction = 20 degrees
All: 40+20=60 degrees azimuth, equivalent to 6 azimuths. Well, I think it's good that there are no wrong answers or no answers.
Just like he said, it's faster to find a clear direction. Considering it as a suggestion that weakness or no strength difference can be seen,
If you do something in the reverse direction, can you cut it off again and limit it?



! is a satellite that could not be used before, but could be used this time (but it seems that it did not contribute substantially to the data)
As before, when the width is 80 degrees (rather than 50 degrees), it is rather useless to turn it 90 degrees, and it may be better to keep it at 45 degrees or 60 degrees.
The reason is that there are multiple satellites at the point where the tension has fallen, and there is a possibility that there is a weak or weak difference or no strong or strong difference.
Even if you turn it 90 degrees to receive, it will be in the vertical direction of the planar antenna.
Rather than that, …, rotate 60 degrees (aim for 3 sets), rotate 45 degrees (turn 90 degrees to avoid the disadvantages, and if it goes well, turn 90 degrees from there, and finally 45 degrees without expecting much to return)
This is an interesting topic.


A.
a B
bC
/c/ /D/
d E table
eF
Back!/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/Table!
j Elevation angle JK YF=19>Table 2!
kL
/l/ /M/
mN
back n O front
/o/ /P/

Weak Expulsion p Q
qR
/r/




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Implementation: Azimuth restriction was performed based on the data saved on a laptop personal computer sent by DAV (2nd time except for the 3rd time on August 29, 2010). .
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo2kaitenme.txt.ips




1st to 10th second, probably facing north
SONY81 910113 0 112859 N3542207E13939387+0113 001168 910113 0 112858 D4A TEFFQ QIdFL dDpDC KDJCM DEgFH WELFH JBnDC MCOAB hDEDO
SONY81 910113 0 112900 N3542207E13939387+0112 001081 910113 0 112859 D4A TEFFQ QIdFK dDpDC KDJCP DEgFI WELFI JBnDC MCOAB hDDEE
SONY81 910113 0 112901 N3542207E13939387+0111 000012 910113 0 112900 D4A TEFFP QIdFL dDpDC KDJCP DEgFL WELFF JBnDC MCOAB hDCEO
SONY81 910113 0 112902 N3542207E13939387+0109 004356 910113 0 112901 E4A TEFFP QIdFK dDpDD KDJFM DEgFM WELDC JBnDD MCOAB hDEEO
SONY81 910113 0 112903 N3542207E13939387+0107 002351 910113 0 112902 E4A TEFFO QIdFK dDpBE KDJFK DEgFJ WELDD JBnDD MCOAB hDEEE
SONY81 910113 0 112904 N3542207E13939387+0119 000027 910113 0 112903 D3A TEFFL QIdFK dDpDD KDJFI DEgDE WELDD JBnDC MCOAB hDDIE
SONY81 910113 0 112905 N3542207E13939388+0119 001004 910113 0 112904 D3A TEFFK QIdFI dDpDC KDJFF DEgDC WELDC JBnDB MCOAC hDDCO
SONY81 910113 0 112906 N3542207E13939388+0119 001353 910113 0 112905 D3A TEFFL QIdFJ dDpDB KDJFF DEgDC WELDE JBnDB MCOAB hDDGE
SONY81 910113 0 112907 N3542207E13939389+0114 000028 910113 0 112906 C3A TEFFM QIdFJ dDpDB KDJCG DEgDC WELFF JBnDB MCOAC hDBAE
SONY81 910113 0 112908 N3542207E13939389+0114 001000 910113 0 112907 D3A TEFFL QIdFI dDpDB KDJFH DEgDD WELDD JBnDC MCOAB hDBEO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Front Weak Weak Strong Melting Front Back
Back Back
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 113359 N3542205E13939389+0104 002192 910113 0 113358 I4A TEFDD QIdDC dDpBF KDJFH DEgDC WELFL JBnFJ MDOFP hDGFO
SONY81 910113 0 113400 N3542205E13939389+0105 003227 910113 0 113359 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDC WELFI JBnFL MDOFL hDFEE
SONY81 910113 0 113401 N3542205E13939389+0107 004286 910113 0 113400 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFG DEgDC WELFJ JBnFK MDOFL hDFDE
SONY81 910113 0 113402 N3542205E13939389+0108 004287 910113 0 113401 I4A TEFDC QIdDC dDpCG KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDEBE
SONY81 910113 0 113403 N3542205E13939389+0109 002253 910113 0 113402 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDDBO
SONY81 910113 0 113404 N3542205E13939389+0109 003222 910113 0 113403 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFH DEgDC WELFL JBnFK MDOFO hDBAE
SONY81 910113 0 113405 N3542205E13939389+0110 003222 910113 0 113404 I4A TEFDC QIdDC dDpDC KDJFH DEgDC WELFJ JBnFJ MDOFP hDAAE
SONY81 910113 0 113406 N3542204E13939388+0110 005256 910113 0 113405 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFG DEgDB WELFJ JBnFI MDOFP hDIJE
SONY81 910113 0 113407 N3542204E13939388+0111 004263 910113 0 113406 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFF DEgDB WELFJ JBnFI MDOFO hDIIO
SONY81 910113 0 113408 N3542204E13939388+0111 000214 910113 0 113407 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFF DEgDB WELFJ JBnFH MDOFP hDHHO
300+1 seconds to 300+10 seconds, probably facing south
clck 10deg
cntrclck 10deg
total 20deg [it was enough without 90 degree rotation, as we will do later)
Or rather, just show the user the diagram below on the spot. That way, you can see at a glance where the needle is now, and you can at least know how many degrees to rotate it. At the very least, we can see that turning 90 degrees is silly. And if you show p for weak and strong J for strong fusing, . I understand that it seems to be useless, and strong melting has I, so I don't need to aim for a difficult one, so I have enough good data. , between G and I, or in any case, it's a cousin that doesn't have much to aim for. I understand. Also, it is a good idea to try to change the time to a different satellite arrangement.
A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
e F table
/f/ /G/
Table gH
h I table
/i/ /J/
j JK
k L back
/l/ /M/
mN
back n O back
/o/ /P/
pQ
qR
/r/



Regarding satellite K... new knowledge... I used to think that there is a difference if the height difference is 3 or more, and it was successful. (In that case, 3 or more was expected for the difference in intensity, that is, they were separated...).
However,
The height difference between strong and strong is 4 ≧ 3, and it would have passed in the past, but
The two strong and strong distribution maps overlap...not separated cleanly,
It turns out that there is a situation, which is still difficult to distinguish between diffraction and direct... A satellite just in the direction of Hari. . .
So, in this way, I thought it would be better to say that the two are inseparable with proper intensity.
In other words, change the conditions...that is,
Strong strong height difference is ≧ 3, and
It is assumed that the maximum and minimum values of the strong and strong mutual data are cleanly separated and do not overlap. mosquito. This is an intuitive distinction. (Unfortunately, trying to make the most of the satellite on Hari too much, data contamination, and incorrect answers are included.)

(This time they overlap. Satellite K)


I wonder if the previous data will conflict with this and the results will come?

ーーーーーーーーーー


From 150+1 seconds 150+10 seconds Maybe heading east
SONY81 910113 0 113129 N3542203E13939389+0098 003126 910113 0 113128 J4A TEFFO QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDB WELFP JBnAB MDOFK hDHBE
SONY81 910113 0 113130 N3542203E13939388+0099 002240 910113 0 113129 J4A TEFFO QIdDF dDpAB KDJFZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDGJO
SONY81 910113 0 113131 N3542203E13939388+0100 005252 910113 0 113130 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDC WELFT JBnAB MDOFL hDEEO
SONY81 910113 0 113132 N3542203E13939388+0099 001092 910113 0 113131 H4A TEFFL QIdFG dDpAC KDJCZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113133 N3542203E13939388+0100 004134 910113 0 113132 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDE WELFO JBnAC MDOFM hDDGO
SONY81 910113 0 113134 N3542203E13939388+0099 001078 910113 0 113133 H4A TEFFM QIdFG dDpAB KDJCZ DEgDE WELFP JBnAC MDOFL hDEJO
SONY81 910113 0 113135 N3542203E13939388+0100 003270 910113 0 113134 J4A TEFFM QIdDE dDpAC KDJFZ DEgDC WELFS JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113136 N3542203E13939388+0101 002213 910113 0 113135 J4A TEFFL QIdDC dDpAC KDJFZ DEgDC WELFW JBnAC MDOFM hDDGE
SONY81 910113 0 113137 N3542203E13939388+0101 003205 910113 0 113136 J4A TEFFI QIdDB dDpAC KDJFY DEgDB WELFX JBnAB MDOFN hDDEO
SONY81 910113 0 113138 N3542203E13939388+0101 002222 910113 0 113137 J4A TEFFI QIdDC dDpAB KDJFY DEgDC WELFX JBnAB MDOFM hDDCO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
East = Front Strong Strong Front Back Weak Strong Strong Front Back Front Back Front
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 113629 N3542202E13939386+0121 000029 910113 0 113628 B3A TEFDC QIdBH dCpDB KDJBI DEgFL WELFE JCnFN MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 113630 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113629 Q3A TEFDE QIdBG dCpDB KDJBF DEgCP WELDC JCnCK MDODD hDHGO
SONY81 910113 0 113631 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113630 Q3A TEFDD QIdBG dCpDB KDJDE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGO
SONY81 910113 0 113632 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113631 Q3A TEFDD QIdDH dCpDB KDJBE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGE
SONY81 910113 0 113633 N3542202E13939386+0121 000296 910113 0 113632 B3A TEFFE QJdBI dCpDB KDJBG DEgFP WELDD JCnFK MDODC hDICE
SONY81 910113 0 113634 N3542202E13939386+0121 000355 910113 0 113633 B3A TEFFF QJdBI dCpDB KDJBG DEgFM WELDD JCnFJ MDODC hDIBE
SONY81 910113 0 113635 N3542202E13939386+0121 000351 910113 0 113634 B3A TEFFF QJdBH dCpDB KDJBH DEgFN WELDD JCnFJ MDODC hDIAE
SONY81 910113 0 113636 N3542202E13939385+0121 000351 910113 0 113635 B3A TEFFF QJdBG dCpDC KDJBG DEgFM WELDE JCnFJ MDODC hDIJO
SONY81 910113 0 113637 N3542202E13939385+0123 003224 910113 0 113636 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFS WELFF JCnFI MDODC hDFIO
SONY81 910113 0 113638 N3542202E13939385+0125 004204 910113 0 113637 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFZ WELFH JCnFH MDODD hDDHE
450 + 1 second to 450 + 10 seconds Probably westward
the north exists in the range from
1st clock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
in 1st cntrclock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
the north exists in the range from
2nd clck 40deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
2nd cntrclck 40deg (based on the inital orientation of anntena beam)
totally,
the north exists in the range from
toral clock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
to
total cntrclock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
(then,
azimuth limitation width is 20deg.)

I think that the idea of the Frisbee patent is alive in turning 90 degrees and doing it again.
The idea of making use of the barometric pressure GPS patented "low pressure duration" measurement may be the basis for comparing the minimum value of stable reception for 5 seconds in a row.

A.
a B
bC
/c/ /D/
Back d E
e F table
/f/ /G/
Back g H
hI
/i/ /J/ table
j JK
k L table
/l/ /M/
mN
back n O front
/o/ /P/
pQ
qR
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo1kaitenme.txt.ips


1st to 10th second, probably facing north
SONY81 9101130 111749 N3542208E13939387+0089 000256 9101130 111748 D4A TFFCM QIcFL dDoDC KDIFF DEgFO WDMDE JBnAB MCPFG gDDEE
SONY81 9101130 111750 N3542208E13939387+0089 000180 9101130 111749 Q3A TFFFN QIcFK dDoDD KDIDF DEgFK WDMDI JBnAC MCPDE gDDEE
SONY81 9101130 111751 N3542208E13939387+0088 001358 9101130 111750 F4A TFFFO QIcFJ dDoDC KDIFG DEgFG WDMDD JBnAC MCPDH gDCFE
SONY81 9101130 111752 N3542207E13939387+0088 000355 9101130 111751 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFF DEgFF WDMDD JBnAC MCPDE gDIGO
SONY81 9101130 111753 N3542207E13939387+0088 002355 9101130 111752 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFG DEgFH WDMDC JBnAD MCPDC gDFGO
SONY81 9101130 111754 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111753 F4A TFFFP QIcFM dDoDB KDIFH DEgFI WDMDC JBnBF MCPDD gDDHO
SONY81 9101130 111755 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111754 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFH WDMDD JBnBF MCPDC gDBHO
SONY81 9101130 111756 N3542206E13939387+0088 002357 9101130 111755 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFI WDMDD JBnBD MCPDB gDIHO
SONY81 9101130 111757 N3542206E13939387+0088 002353 9101130 111756 F4A TFFFP QIcFL dDoDB KDIFF DEgFG WDMDE JBnBE MCPDC gDHHO
SONY81 9101130 111758 N3542206E13939387+0088 002001 9101130 111757 E4A TFFFO QIcFL dDoDB KDICF DEgFF WDMFE JBnDD MCPDD gDHHO
------ ------- ------ ---------------------- ------ --- ---- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Front Back Front Front Weak
Back Back
------ ------- ------ ---------------------- ------ --- ---- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 9101130 112249 N3542203E13939388+0106 001195 9101130 112248 E3A TFFDC QIcAB dDoFW KDIDD DEgDC WDLFG JBnBL MCOFP gDGCE
SONY81 9101130 112250 N3542203E13939388+0106 001324 9101130 112249 E3A TFFDB QIcAB dDoFY KDIDE DEgDC WDLFG JBnBL MCOFN gDFCE
SONY81 9101130 112251 N3542203E13939388+0106 000323 9101130 112250 C3A TFFDD QIcAC dDoFY KDIFF DEgDD WDLDE JBnBL MCOFR gDFCE
SONY81 9101130 112252 N3542203E13939388+0106 000307 9101130 112251 B3A TFFFE QIcAB dDoFY KDICF DEgDC WDLDC JBnBM MCOFR gDECO
SONY81 9101130 112253 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112252 Q3A TFFDC QIcAB dDoCY KDIDE DEgDB WDLDD JBnBN MCOCR gDECO
SONY81 9101130 112254 N3542203E13939388+0106 000348 9101130 112253 E3A TFFDC QIcAB dDoFY KDIDD DEgDB WDLFH JBnBO MCOFN gDECE
SONY81 9101130 112255 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112254 Q3A TFFDD QIcAC dDoCY KDIDD DEgDB WDLBF JBnBO MCOCO gDFCO
SONY81 9101130 112256 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112255 Q3A TFFDD QIcAB dDoCZ KDIDE DEgDC WDLDE JBnBO MCOCO gDFCE
SONY81 9101130 112257 N3542203E13939388+0107 001351 9101130 112256 E3A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIDE DEgDD WDLFH JBnBN MCOFL gDICE
SONY81 9101130 112258 N3542203E13939388+0111 004164 9101130 112257 K4A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIFE DEgDD WDLFG JBnBM MCOFL gDFDO
150+1 seconds to 150+10 seconds, probably facing south
clockwise 20deg
cntclockwz 10deg
The next step is to turn cntrclockwize to 20 degrees. If all goes well, use the satellites in direction I as a brake and reduce the 20 degrees on the clockwize side to 10 degrees.
kana. Take a break.
A.
a B
bC
Table /c/ /D/
dE
e F table
/f/ /G/
Table gH
h I table
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
Back n O
/o/ /P/ back
pQ
qR
/r/


A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/


A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/



start

↓←←←←←←←←←←←←←←Reverse if necessary←←← Measure in new rotated orientation←←←
↓ ↑
↓ ↑y
Is there still an untested channel (satellite signal)?→→→→N→→→→→→Implementation of azimuth limitation→Is there still rotation data collection to be superimposed?n→end
↓ ↑ (The initial beam direction exists in the range of degrees clockwise to counterclockwise from north)
y
pick up untested satellite signals ↑

To judgment routine. →→→→→→↑


Judgment routine in IEICE February 2011 issue: Take out only 1 second data single shot, only whether the signal strength is above the threshold.

Judgment routine in IEICE 2014 issue [planned] this time: Take out 10 seconds data after warming up sufficiently (for example, 20 seconds or more) and the same data at the time of its inversion, (1) receive status for 5 seconds continuously (2) Only on one side, if it exists, it is determined that the main satellite of the direct wave exists on that side (3) If it is not on either side, end (4) If it exists on both sides (4 ) Comparing the maximum value of the lowest signal strengths in each series of continuous 5-second reception status within 10 seconds between this side and that side, there is a difference of 3 or more, and (4β) If the range from the minimum intensity to the maximum intensity does not intersect, it is judged that the main satellite of the direct wave exists on the side where the signal strength was strong (the opposite side is the diffracted wave). Discriminate in this way.























^^^^^^^^


Based on exceeding the simple threshold value...
The following (a) and (b) are indistinguishable.
→ (b) is actually a diffracted wave, if
→ (contradiction) No answer, wrong answer, or (accidentally) correct answer.
→ It is troublesome to increase the number of incorrect answers
→ Overall deterioration of measurement results
→ (b) is actually a diffracted wave, but misidentifying it as a direct wave causes an increase in the error rate.
→There is no choice but to raise the threshold.
→ threshold inflation phenomenon
→The following two drawbacks arise.
(Disadvantage 1) The non-response rate rises profusely, increasing to 25% or 35% (even).
(Disadvantage 2) The universality of the threshold cannot be fixed. (If you try to fix it, you will have to set an impractical high threshold.)
(There is a risk that it will be a threshold value that just happened to go well)
If you need to change the threshold (the threshold needs to be raised more and more. Otherwize grade deterioration)
1) Differences due to shielding objects (dimensions/thickness)
2) Differences due to individual GPS receivers (sensitivity)
3) Differences due to individual GPS units in the sky (transmission intensity)

→However, the new method is a front-to-back comparison,
The above 2) is expected to cancel out, and I feel that the GPS individual difference will decrease.
The above 3) is also expected to cancel out, and I feel that individual differences in satellites (signal strength) will decrease.
The above 1) is also expected to cancel out, and the size and thickness of the shield are irrelevant (only the magnitude of the signal strength difference reference value when both are OK)
You should take care of yourself. However, when there is a small shield, the signal strength difference reference value should be reduced,
This standard is only used in special cases, so it can be said that it is fine even if this is not discernible.
It is fine to judge only from the channel state, and of course, a little shielding is necessary so that the channel state can change.
I feel like it's necessary, but the hypothesis that it's already done enough with a distracted body and both arms is also valid.
Or if you use your legs and arms while squatting and cover your crotch with a stone or a stump and both hands, even if you don't have anything.
I feel like I can do enough to make a difference even without a cool pillow).



Assumptions when writing a patent
1. Some GPS satellites send satellite signals with a value of just under 130 dBm, while others send signals that are overwhelmingly stronger than that.
2. That's exactly what the GPS spec says, and it can't be helped because only the minimum guaranteed values are shown. -130 dBm or more.
3. So if the signal strength was around -130dBm, it would bother. get lost
4. in short,
(a) Are you picking up direct waves from satellites that send weak direct waves?
(b) It is not possible to distinguish whether or not it is picking up diffracted waves from satellites that transmit strong direct waves.

[The previous iEICE paper method was
(b) is a direct wave and an increase in the wrong answer rate, and the framework of this research is disliked,
I set the threshold as large as L and P in the direction of truncating (b) as much as possible,
Inevitably, (a) is also truncated, and as a result, the limited azimuth width becomes 160 degrees, and the number of acquired satellites becomes 2 or 1.
had become less practical]

5. The only way to distinguish between the direct wave and the diffracted wave (with a cheap device and only the equipment you have) is to reverse the situation of the direct wave and the diffracted wave, pick them up, and compare them. . This is because just by pivoting, the diffracted wave becomes the direct wave, and the direct wave becomes the diffracted wave, and vice versa.

6. So, when I turned it over and picked it up,
(a') In the case of (a'), the diffracted wave is even weaker, and it is an empirical rule (at least with ips 5000) that it is impossible to achieve normal reception for more than 5 seconds after it has already stabilized.
In the case of (b'), the diffracted wave is weakened, but it is barely -130 dBm or even exceeds it, but compared to the previous (b), the signal strength is subtracted.
In other words, the empirical rule (at least for ips5000) that the difference exceeds 2 steps (overwhelmingly changes about 19).

7. Therefore, in such a case, inversion measurement can eliminate the hesitation and reduce the uncertainty.
8. In other words, it can be distinguished whether it is a diffracted wave or a direct wave. Inexpensive, effective, and non-fatiguing (Pivot is not tiring, rather, rest and appreciation regenerates emotions and rational judgment. Fatigue is also refreshed.)

9. At that time, the water, salt water, etc. used is the food you brought, drinking water, medical infusion, fuel, luxury goods, alcohol, super absorbent polymers (water toilets, sanitary products, towels, ice packs, paper diapers, etc.) Etc.) or there is no unreasonable waste. (IEICE paper example posture. Also consider Ichiro stretch posture)

10. Even when there is nothing, you can expect the same effect by fully using your body, body, limbs, and head (Japanese-style toilet seat) and placing a large stone, stump, or hill on the ground between your groins. Allow enough time to warm up (this can also be a break).

11. One set can be reasonably expected to be siege limited (simulation). For 2 sets, 1 rotation of 90 degrees. For 3 sets, rotate 60 degrees twice. If you have 4 sets, rotate 45 degrees three times.




C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\Warehouse Comprehensive\Super Organizing Techniques By date\20110321\2009 Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Rooftop Roof etc. (Train window/Building window)\2 times and 5 times or overpass 10 minutes Total Rotation\2_kaiten_ttl_rikkyo.ips
lines 1-10 and lines 301-310 of
If I remember correctly, the GPS is attached to the back, the cool pillow (Hakumoto) is placed vertically on the body, the GPS plane normal beam direction is started from 0 degrees north, and the body rotates clockwise at an angular velocity of 6 degrees in 10 seconds. Memory.
10 seconds when the GPS on the back is facing true north (this way) That is, 1 second (row) - 10 seconds (row)
SONY81 9101126 135500 N3542203 E13939391 +0103 001 092 9101126 135459 E4A DHGBE JGgCH MFGFI QDRFF BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAB gDJIE
SONY81 9101126 135501 N3542204 E13939391 +0103 001 100 9101126 135500 E4A DHGDD JGgCH MFGFJ QDRFG BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAC gDAHO
SONY81 9101126 135502 N3542203 E13939391 +0102 002 168 9101126 135501 K4A DHGDF JGgFH MFGFQ QDRBD BFdFP WCEFW EDjDC GBMAB gDIGO
SONY81 9101126 135503 N3542203 E13939391 +0102 001 164 9101126 135502 K4A DHGBE JGgFH MFGFV QDRDD BFdFN WCEFY EDjDC GBMAB gDIFO
SONY81 9101126 135504 N3542203 E13939391 +0101 001 176 9101126 135503 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRDE BFdFO WCEFW EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135505 N3542203 E13939391 +0101 001 097 9101126 135504 E4A DHGBF JGgFK MFGFS QDRFE BFdCO WCEFU EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135506 N3542203 E13939391 +0101 002 169 9101126 135505 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRBF BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDJDO
SONY81 9101126 135507 N3542204 E13939391 +0100 006 201 9101126 135506 K 4 A DHGBG JGgFL MFGFQ QDRBE BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDAAE
SONY81 9101126 135508 N3542204 E13939390 +0100 001 180 9101126 135507 K 4 A DHGBF JGgFN MFGFO QDRDE BFdFQ WCEFX EDjDB GBMAB gDEJO
SONY81 9101126 135509 N3542204 E13939390 +0101 001 165 9101126 135508 K 4 A DHGBE JGgFM MFGFL QDRDE BFdFR WCEFY EDjDB GBMAB gDHJO
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- --- ---- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- ---- ----
North = Front Front Front Front Back Front Strong Strong Front Weak Back
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10 seconds when the GPS on the back faces due south (over there) That is, 301 seconds (row) - 310 seconds (row)
SONY81 9101126 140000 N3542200 E13939388 +0099 000 279 9101126 135959 C3A DHGDB JGgAC MFGDC QCRFX BFdAB WCEFK EDjDD GBLFH gDFFE
SONY81 9101126 140001 N3542200 E13939388 +0099 000 188 9101126 140000 C3A DHGDC JGgAC MFGDC QCRFZ BFdAB WCEFK EDjDD GBLFI gDGEO
SONY81 9101126 140002 N3542200 E13939388 +0099 000 275 9101126 140001 C3A DHGDC JGgAB MFGDD QCRFZ BFdAC WCEFJ EDjDH GBLFI gDHDE
SONY81 9101126 140003 N3542200 E13939388 +0099 000 286 9101126 140002 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDE QCRFX BFdAB WCEFH EDjFH GBLCJ gDIBO
SONY81 9101126 140004 N3542200 E13939388 +0099 000 284 9101126 140003 B 3 A DHHDB JGgAC MFGDE QCRFX BFdAB WCEFI EDjFG GBLCJ gDIAE
SONY81 9101126 140005 N3542200 E13939387 +0097 000 306 9101126 140004 D4A DHHDC JGgAC MFGFE QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFF GBLFK gDJIE
SONY81 9101126 140006 N3542201 E13939387 +0098 008 122 9101126 140005 D4A DHHDB JGgAB MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFE GBLFJ gDBIO
SONY81 9101126 140007 N3542201 E13939387 +0099 000 220 9101126 140006 C3A DHHDB JGgAC MFGDD QCRFY BFdAB WCEFI EDjDD GBLFI gDBHE
SONY81 9101126 140008 N3542201 E13939387 +0098 000 077 9101126 140007 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDD QCRFY BFdAB WCEFJ EDjFF GBLCH gDDGE
SONY81 9101126 140009 N3542201 E13939387 +0097 001 190 9101126 140008 D4A DHHDC JGgAC MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFG GBLFH gDEEO

The data of the pedestrian bridge clearly shows "possible" if you compare it by body + GPS. can. Inversion, comparison.


The condition (0.1) (satellite: 1st) is common here and there, and it must be continuous for 5 seconds or more.
Condition (0.2) (elevation angle: 2nd) with satellites below 85 degrees [at least 5 consecutive seconds each].

Condition (1.1) (state: 4th) must be received (B[locked]/C[can use]/F[now using]) for 5 or more consecutive seconds. Unreceived (A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
If the condition (1.1) is satisfied only on one side, it can be determined that the other side exists.

If condition (1.1) holds on both sides,
Under condition (2.1) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds and let P be their maximum value.
Under condition (2.2) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds, and let their maximum value be P'.
Condition (3.0) If the difference between P and P' is less than or equal to 2, then we consider there to be no difference. If it is greater than 2, the larger one is regarded as a direct wave and the smaller one as a diffracted wave.

Under the above conditions, it was possible to limit it to 50 degrees with 10 seconds x 2 (front and back).

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What about the method that incorporates the front and back (reversed) comparison and the method that uses the front (one shot)? I have a question.
・If you compare the front and back (reversed), even if the strength is weak such as FG, if the reception continues for more than 5 seconds, and if the back is non-reception, you can confidently assert your presence on the front. That's what I found out.
・In spite of that, when it is behind the scenes, it is safe to expect that it will be denied.
・In other words, it is possible to know whether it is the front (direct) and is rather weak front (direct), or whether it is the back and the back (diffraction) of the front (direct) which is quite strong.
・Some GPS satellite tables (direct) are strong and some are weak. Thus, subtle values increased the rate of wrong answers and non-answers.
・However, by adopting the front and back method, it is possible to determine whether it is the back (diffraction) or the front (direct) without being bothered by the diversity of strengths and weaknesses in the front (direct) of such GPS satellites. The user can discriminate by himself.
・With this, the satellite in the upper hemisphere can be effectively used only with your body and +α (such as a cool pillow), or depending on the case, only with your body, with only the mountain [In this case, there is almost no back side.] , the window of the hotel [in this case, it is estimated that there is almost no back unless it is directly under the roof unless it is at a corner].

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C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\Warehouse Comprehensive\Super Organizing Techniques By date\20110321\2009 Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Rooftop Roof etc. (Train window/Building window)\2 times and 5 times or overpass 10 minutes Total Rotation \2_kaiten_ttl_rikkyo.Ips
150 + (1st to 10th rows) = 151st to 160th rows (90 degrees eastward) and 150 + 300 + (1st to 10th rows) = 451st to 460th rows (270 degrees westward)
If I remember correctly, the GPS is attached to the back, the cool pillow (Hakumoto) is placed vertically on the body, the GPS plane normal beam direction is started from 0 degrees north, and the body rotates clockwise at an angular velocity of 6 degrees in 10 seconds. Memory.
10 seconds when the GPS on the back is facing due east (this way) In other words, [1st second (row) - 10 seconds (row)] + 150 seconds (row) [East is this way] = 151 seconds row - 160 seconds line
SONY81 910112 6135730 N3542201E13939394+0093 001290 910112 6135729 E4A DHGFG JGgDD MFGCN QDRFH BFdDF WCEFL EDjDD GBMFZ gDJHO
SONY81 910112 6135731 N3542201E13939394+0092 000354 910112 6135730 D4A DHGFG JGgDE MFGCN QDRFI BFdFF WCEFM EDjBE GBMCZ gDJHO
SONY81 910112 6135732 N3542201E13939394+0092 000313 910112 6135731 D4A DHGFH JGgDE MFGCO QDRFF BFdFE WCEFM EDjBE GBMCZ gDIIE
SONY81 910112 6135733 N3542201E13939394+0091 000279 910112 6135732 D4A DHGFH JGgCG MFGCO QDRFF BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDIIO
SONY81 910112 6135734 N3542201E13939394+0091 000312 910112 6135733 D4A DHGFG JGgCG MFGCN QDRFF BFdFF WCEFL EDjDE GBMCZ gDHHO
SONY81 910112 6135735 N3542201E13939394+0090 000333 910112 6135734 D4A DHGFH JGgCF MFGCN QDRFG BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDHFE
SONY81 910112 6135736 N3542201E13939394+0089 001070 910112 6135735 D4A DHGFH JGgCG MFGCN QDRFH BFdFE WCEFL EDjDD GBMCZ gDHDO
SONY81 910112 6135737 N3542201E13939393+0089 001286 910112 6135736 D4A DHGFF JGgCG MFGCM QDRFH BFdFE WCEFK EDjDB GBMCZ gDIJE
SONY81 910112 6135738 N3542201E13939393+0088 000049 910112 6135737 D4A DHGFF JGgCG MFGCL QDRFG BFdFF WCEFJ EDjDD GBMCZ gDIFO
SONY81 910112 6135739 N3542201E13939393+0087 000347 910112 6135738 D4A DHGFG JGgCG MFGCM QDRFG BFdFG WCEFK EDjDD GBMCZ gDIBO
------ ------ ------- ---------------------- ------ --- --- ------- --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- ---------
East = Front Back Front Front Strong Strong Back Strong Strong Front Back Front
------ ------ ------- ---------------------- ------ --- --- ------- --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- ---------
SONY81 910112 6140230 N3542201E13939386+0094 000266 910112 6140229 D4A DHHAC JGfFK MFFAB QCRFF BFdCI WCEDC EDjFT GCLFH gDCGO
SONY81 910112 6140231 N3542201E13939386+0094 001197 910112 6140230 D4A DHHAB JGfFJ MFFBE QCRFE BFdCJ WCEDE EDjFR GCLFH gDBDE
SONY81 910112 6140232 N3542201E13939386+0094 000000 910112 6140231 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRDD BFdCK WCEFF EDjFR GCLFH gDCGE
SONY81 910112 6140233 N3542201E13939386+0094 001148 910112 6140232 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFF BFdCI WCEFG EDjFQ GCLCH gDCGO
SONY81 910112 6140234 N3542201E13939386+0094 000212 910112 6140233 D4A DHHAB JGfFK MFFBE QCRDE BFdCI WCEFG EDjFP GCLFG gDCGE
SONY81 910112 6140235 N3542201E13939386+0093 000161 910112 6140234 D4A DHHAA JGfFK MFFBF QCRDF BFdCJ WCEFF EDjFQ GCLFG gDGDO
SONY81 910112 6140236 N3542201E13939386+0093 000153 910112 6140235 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFF BFdCI WCEFE EDjFP GCLCF gDGEE
SONY81 910112 6140237 N3542201E13939386+0094 000148 910112 6140236 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFE BFdCH WCEFE EDjFQ GCLCF gDCGE
SONY81 910112 6140238 N3542201E13939386+0094 000177 910112 6140237 D4A DHHAB JGfFK MFFBF QCRDD BFdCI WCEFG EDjFS GCLFF gDDFE
SONY81 910112 6140239 N3542201E13939386+0094 000327 910112 6140238 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFD BFdCI WCEBF EDjFR GCLFF gDDFE

10 seconds when the GPS on the back is facing due south (over there) That is, 1 second (row) -10 seconds (row)] + 150 seconds (row) [East is here] + 300 seconds (row) [Reversal over there] = 451st line - 460th line


The data of the pedestrian bridge clearly shows "possible" if you compare it by body + GPS. can. Inversion, comparison.


The condition (0.1) (satellite: 1st) must be here and there, and common satellite data must be continuous for 5 seconds or more.
Condition (0.2) (elevation angle: 2nd) with satellites below 85 degrees [at least 5 consecutive seconds each].

Condition (1.1) (state: 4th) must be in reception state (B[locked]/C[can use]/F[now using]) for 5 or more consecutive seconds. Unreceived (A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
If the condition (1.1) is satisfied only on one side, it can be determined that the other side exists.

If condition (1.1) holds on both sides,
Under condition (2.1) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds and let P be their maximum value.
Under condition (2.2) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds, and let their maximum value be P'.
Condition (3.0) If the difference between P and P' is less than or equal to 2, then we consider there to be no difference. If it is greater than 2, the larger one is regarded as a direct wave and the smaller one as a diffracted wave.

Under the above conditions, it was possible to limit it to 50 degrees with 10 seconds x 2 (front and back). Based on the north, it was 20 degrees to the east and 30 degrees to the west.
With the previous conditions, we were able to limit it to 10 seconds x 2 (front and back) and 50 degrees. Based on the north, it was 40 degrees to the east and 10 degrees to the west.

When both are combined, considering the north as the standard, it is 20 degrees east, 10 degrees west, and 30 degrees wide.

(Actually, you can stop for 30 seconds, treat it as warming up for 20 seconds, and use only the data for the last 10 seconds. Even so, it takes only 2 minutes to do 4 directions.)
(Umami doesn't get tired of pivoting around the body axis. It's similar to taking a break to appreciate the scenery, and you can recover your energy and get your bearings. Even more so on ridgelines and mountain peaks.)

Should I apply for a patent on this procedure, algorithm, etc.? In particular, first look at the status on the front and back, and consider that zombies are received for more than 5 seconds in a row. If there is that here and there, choose the maximum value of the lowest value in the continuous 5-second series, and decide the winner. Then make a decision. By changing the direction by 90 degrees and performing another set (front and back), we will prove by simulation that it can be narrowed down to about 30 degrees.



By the way, the SONY IPS5000 matches the day of the week and the hour, minute, and second. Since it rolled over, the date is off by a certain number of days (1024 weeks x 7 days / 365 days = 19.63835 years).
Just make a program that converts the 6-digit current (and positioning) date data (add 19.63935 years).
If you add that in the paper as well (readers should add 1024 weeks x 7 days / 365 days = 19.63835 years), you may not even need to convert.



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From here, I tried to examine the data.




Overpass rotation data that was also in nict w8510w It seems to be 20100829 It seems to be 20100629
C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\20110321\2009 Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Roof Roof etc. (Train window/Building window)\20100629 Nakano overpass 10 minute rotationicennon2\twice and 5 times or overpass 10 minute rotation total\
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo3kaitenme.txt.ips

1st to 10th second, probably heading north

SONY81 910113 0 113937 N3542204E13939387+0093 001160 910113 0 113936 C3A TEFFR QJeDE dCpAC KCJDE DEfFH WELFF JCnDD MDODC hDJJE
SONY81 910113 0 113938 N3542204E13939387+0093 001342 910113 0 113937 C3A TEFFR QJeFF dCpAC KCJFF DEfDE WELDD JCnDC MDODC hDHIO
SONY81 910113 0 113939 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113938 Q3A TEFCO QJeCF dCpAC KCJDE DEfDG WELDD JCnDB MDODD hDIIO
SONY81 910113 0 113940 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113939 Q3A TEFDK QJeCG dCpAB KCJDD DEfDF WELDD JCnDC MDOCE hDIIE
SONY81 910113 0 113941 N3542204E13939387+0093 000108 910113 0 113940 C3A TEFFO QJeFI dCpAC KCJCF DEfDC WELDD JCnDC MDOFE hDHIO
SONY81 910113 0 113942 N3542204E13939387+0093 002320 910113 0 113941 C3A TEFFP QJeFH dCpAB KCJFG DEfDC WELDD JCnDD MDODD hDGGO
SONY81 910113 0 113943 N3542204E13939387+0093 000026 910113 0 113942 C3A TEFFQ QJeFH dCpAC KCJFG DEfDD WELDC JCnDB MDODE hDFGE
SONY81 910113 0 113944 N3542204E13939387+0093 001320 910113 0 113943 D4A TEFFQ QJeFF dCpAB KCJCG DEfFF WELDC JCnDB MDOFF hDFDE
SONY81 910113 0 113945 N3542204E13939387+0089 004166 910113 0 113944 K4A TEFFS QJeBF dCpAB KCJFH DEfFE WELDD JCnDC MDOFF hDHAO
SONY81 910113 0 113946 N3542204E13939386+0093 000111 910113 0 113945 C3A TEFFS QJeFF dCpAB KCJCH DEfDC WELDC JCnDC MDOFD hDIHE
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Elevation Weak Weak Strong Melting Weak Weak Weak Back Back
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 114437 N3542198E13939391+0109 000180 910113 0 114436 Q3A TEFDC QJiDE dCpDB KCJDE DEfDC WEKDD JCmCJ MDOCI hDGAE
SONY81 910113 0 114438 N3542198E13939391+0109 000350 910113 0 114437 D3A TEFDE QJiDF dCpDC KCJFG DEfDB WEKDE JCmFJ MDOFO hDGAE
SONY81 910113 0 114439 N3542198E13939390+0109 000170 910113 0 114438 D4A TEFDD QJiFF dCpDC KCJFG DEfDC WEKCE JCmFI MDOFP hDFJO
SONY81 910113 0 114440 N3542198E13939390+0109 002179 910113 0 114439 D4A TEFDC QJiFF dCpDD KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFL hDEIO
SONY81 910113 0 114441 N3542198E13939390+0109 000190 910113 0 114440 D4A TEFDE QJiFE dCpDC KCJFF DEfDB WEKDD JCmFI MDOFL hDDIE
SONY81 910113 0 114442 N3542198E13939390+0109 000175 910113 0 114441 D4A TEFDE QJiFF dCpDC KCJFF DEfDC WEKDF JCmFI MDOFO hDCIO
SONY81 910113 0 114443 N3542198E13939390+0109 000160 910113 0 114442 D4A TEFDD QJiFE dCpDB KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFK hDBHO
SONY81 910113 0 114444 N3542198E13939390+0108 001156 910113 0 114443 D4A TEFDC QJiFF dCpDB KCJFE DEfDC WEKDC JCmFL MDOFH hDBHO
SONY81 910113 0 114445 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114444 Q4A TEFDB QJiBF dCpDB KCJDE DEfDC WEKDC JCmCM MDOCH hDAIE
SONY81 910113 0 114446 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114445 Q4A TEFDD QJiDD dCpDC KCJDF DEfDC WEKDD JCmCM MDOCL hDAIO

300+1 seconds to 300+10 seconds, probably facing south


I had high hopes for the two-dimensional positioning, but the number of satellites that were captured was surprisingly small. However, even so, if I use the data for each 10 seconds of reversal, I can get the following without worrying about no answers or wrong answers (this is great).
clockwise: 50 degrees
counterclockwise: 20 degrees
, azimuth limited width = 70 degrees
I was able to limit the width with one set of inversions first.
(By the way, there was 1 high elevation angle rejection, 1 strong strong rejection, 3 weak weak rejection, 1 front, 2 back.
I'm interested in how this slightly wide and disappointing value of 70 degrees for one set of front and back is constrained after a 90-degree rotation.
The reason why it was wide this time is that I got caught in the direction where I dropped the tension (1 weak and weak and 1 strong and strong difference). These two losses will turn into benefits after the next 90 degree rotation, so the result will be better.

A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
e F table
Weak expulsion /f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/ GF=1 <3 no difference
j Elevation JK
k L Weak and weak
/l/ /M/
back m N
n O back
/o/ /P/
Weak Expulsion p Q
qR
/r/




150 + 1 second to 150 + 10 seconds maybe east
SONY81 910113 0 114207 N3542204E13939385+0093 003147 910113 0 114206 I4A TEFFJ QJfDD dCpAB KCJFS DEfDC WEKFY JCnDC MDOFH hDCEE
SONY81 910113 0 114208 N3542204E13939385+0093 003107 910113 0 114207 I4A TEFFH QJfDE dCpAB KCJFT DEfDC WEKFZ JCnDD MDOFK hDCEO
SONY81 910113 0 114209 N3542204E13939385+0095 003104 910113 0 114208 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFT DEfDE WEKFZ JCnDC MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114210 N3542204E13939385+0095 003177 910113 0 114209 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFZ JCnDB MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114211 N3542204E13939385+0096 003156 910113 0 114210 I4A TEFFK QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFL hDBFE
SONY81 910113 0 114212 N3542204E13939385+0096 003109 910113 0 114211 I4A TEFFI QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFK hDBGE
SONY81 910113 0 114213 N3542204E13939385+0097 003129 910113 0 114212 I4A TEFFG QJfDC dCpAB KCJFV DEfDE WEKFZ JCnDB MDOFL hDAHE
SONY81 910113 0 114214 N3542204E13939385+0097 003148 910113 0 114213 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFU DEfBF WEKFY JCnDC MDOFL hDAIO
SONY81 910113 0 114215 N3542203E13939385+0098 001213 910113 0 114214 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFY JCnDC MDOFK hDJJO
SONY81 910113 0 114216 N3542203E13939386+0099 002131 910113 0 114215 I4A TEFFJ QJfDD dCpAA KCJFW DEfDB WEKFX JCnDC MDOFK hDJBE
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
East = Front Front Back Weak Front Back Strong Strong Front Back Front
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 114707 N3542205E13939388+0092 000324 910113 0 114706 D4A TEFDC QJmFF dCpDC KCJFG DEfFO WEKCF JCmFO MDODD hDBAE
SONY81 910113 0 114708 N3542205E13939388+0091 002002 910113 0 114707 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDE DEfFP WEKFH JCmFN MDODE hDCBO
SONY81 910113 0 114709 N3542205E13939388+0090 002018 910113 0 114708 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFR WEKFH JCmFL MDODE hDDDO
SONY81 910113 0 114710 N3542205E13939388+0089 002033 910113 0 114709 D4A TEFDD QJmFH dCpAC KCJDD DEfFR WEKFF JCmFL MDODC hDEEE
SONY81 910113 0 114711 N3542205E13939388+0089 001032 910113 0 114710 D4A TEFDD QJmFF dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFE JCmFM MDODC hDFFE
SONY81 910113 0 114712 N3542205E13939388+0089 000285 910113 0 114711 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFG JCmFM MDODD hDFFE
SONY81 910113 0 114713 N3542205E13939388+0090 000334 910113 0 114712 D4A TEFDC QJmFI dCpAB KCJFE DEfFR WEKCG JCmFK MDODC hDFEO
SONY81 910113 0 114714 N3542205E13939388+0088 006018 910113 0 114713 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDE DEfFQ WEKFF JCmFL MDODB hDHFE
SONY81 910113 0 114715 N3542205E13939388+0090 000073 910113 0 114714 B3A TEFDC QJmDF dCpAB KCJDE DEfFP WEKFF JCmFM MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 114716 N3542205E13939388+0088 000085 910113 0 114715 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFO WEKFG JCmFL MDODB hDHHO
450 + 1 second to 450 + 10 seconds probably westward
clockwise: 40 degrees
counterclockwise: 40 degrees
all: limited to 80 degrees
became. I'm not very happy.

And if you put the front and back together
Min in clockwize direction: min(50,40)=40 degrees
Minimum (20,40) in counterclockwize direction = 20 degrees
All: 40+20=60 degrees azimuth, equivalent to 6 azimuths. Well, I think it's good that there are no wrong answers or no answers.
Just like he said, it's faster to find a clear direction. Considering it as a suggestion that weakness or no strength difference can be seen,
If you do something in the reverse direction, can you cut it off again and limit it?



! is a satellite that could not be used before, but could be used this time (but it seems that it did not contribute substantially to the data)
As before, when the width is 80 degrees (rather than 50 degrees), it is rather useless to turn it 90 degrees, and it may be better to keep it at 45 degrees or 60 degrees.
The reason is that there are multiple satellites at the point where the tension has fallen, and there is a possibility that there is a weak or weak difference or no strong or strong difference.
Even if you turn it 90 degrees to receive, it will be in the vertical direction of the planar antenna.
Rather than that, …, rotate 60 degrees (aim for 3 sets), rotate 45 degrees (turn 90 degrees to avoid the disadvantages, and if it goes well, turn 90 degrees from there, and finally 45 degrees without expecting much to return)
This is an interesting topic.


A.
a B
bC
/c/ /D/
d E table
eF
Back!/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/Table!
j Elevation angle JK YF=19>Table 2!
kL
/l/ /M/
mN
back n O front
/o/ /P/

Weak Expulsion p Q
qR
/r/




- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -



Implementation: Azimuth restriction was performed based on the data saved on a laptop personal computer sent by DAV (2nd time except for the 3rd time on August 29, 2010). .
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo2kaitenme.txt.ips




1st to 10th second, probably facing north
SONY81 910113 0 112859 N3542207E13939387+0113 001168 910113 0 112858 D4A TEFFQ QIdFL dDpDC KDJCM DEgFH WELFH JBnDC MCOAB hDEDO
SONY81 910113 0 112900 N3542207E13939387+0112 001081 910113 0 112859 D4A TEFFQ QIdFK dDpDC KDJCP DEgFI WELFI JBnDC MCOAB hDDEE
SONY81 910113 0 112901 N3542207E13939387+0111 000012 910113 0 112900 D4A TEFFP QIdFL dDpDC KDJCP DEgFL WELFF JBnDC MCOAB hDCEO
SONY81 910113 0 112902 N3542207E13939387+0109 004356 910113 0 112901 E4A TEFFP QIdFK dDpDD KDJFM DEgFM WELDC JBnDD MCOAB hDEEO
SONY81 910113 0 112903 N3542207E13939387+0107 002351 910113 0 112902 E4A TEFFO QIdFK dDpBE KDJFK DEgFJ WELDD JBnDD MCOAB hDEEE
SONY81 910113 0 112904 N3542207E13939387+0119 000027 910113 0 112903 D3A TEFFL QIdFK dDpDD KDJFI DEgDE WELDD JBnDC MCOAB hDDIE
SONY81 910113 0 112905 N3542207E13939388+0119 001004 910113 0 112904 D3A TEFFK QIdFI dDpDC KDJFF DEgDC WELDC JBnDB MCOAC hDDCO
SONY81 910113 0 112906 N3542207E13939388+0119 001353 910113 0 112905 D3A TEFFL QIdFJ dDpDB KDJFF DEgDC WELDE JBnDB MCOAB hDDGE
SONY81 910113 0 112907 N3542207E13939389+0114 000028 910113 0 112906 C3A TEFFM QIdFJ dDpDB KDJCG DEgDC WELFF JBnDB MCOAC hDBAE
SONY81 910113 0 112908 N3542207E13939389+0114 001000 910113 0 112907 D3A TEFFL QIdFI dDpDB KDJFH DEgDD WELDD JBnDC MCOAB hDBEO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Front Weak Weak Strong Melting Front Back
Back Back
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 113359 N3542205E13939389+0104 002192 910113 0 113358 I4A TEFDD QIdDC dDpBF KDJFH DEgDC WELFL JBnFJ MDOFP hDGFO
SONY81 910113 0 113400 N3542205E13939389+0105 003227 910113 0 113359 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDC WELFI JBnFL MDOFL hDFEE
SONY81 910113 0 113401 N3542205E13939389+0107 004286 910113 0 113400 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFG DEgDC WELFJ JBnFK MDOFL hDFDE
SONY81 910113 0 113402 N3542205E13939389+0108 004287 910113 0 113401 I4A TEFDC QIdDC dDpCG KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDEBE
SONY81 910113 0 113403 N3542205E13939389+0109 002253 910113 0 113402 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDDBO
SONY81 910113 0 113404 N3542205E13939389+0109 003222 910113 0 113403 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFH DEgDC WELFL JBnFK MDOFO hDBAE
SONY81 910113 0 113405 N3542205E13939389+0110 003222 910113 0 113404 I4A TEFDC QIdDC dDpDC KDJFH DEgDC WELFJ JBnFJ MDOFP hDAAE
SONY81 910113 0 113406 N3542204E13939388+0110 005256 910113 0 113405 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFG DEgDB WELFJ JBnFI MDOFP hDIJE
SONY81 910113 0 113407 N3542204E13939388+0111 004263 910113 0 113406 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFF DEgDB WELFJ JBnFI MDOFO hDIIO
SONY81 910113 0 113408 N3542204E13939388+0111 000214 910113 0 113407 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFF DEgDB WELFJ JBnFH MDOFP hDHHO
300+1 seconds to 300+10 seconds, probably facing south
clck 10deg
cntrclck 10deg
total 20deg [it was enough without 90 degree rotation, as we will do later)
Or rather, just show the user the diagram below on the spot. That way, you can see at a glance where the needle is now, and you can at least know how many degrees to rotate it. At the very least, we can see that turning 90 degrees is silly. And if you show me the weak p and the strong fusing J, . I understand that it seems to be useless, and since strong melting has I, it is not necessary to aim for a difficult one, so good enough data has been obtained. , between G and I, or in any case, it's a cousin that doesn't have much to aim for. I understand. Also, it is a good idea to try to change the time to a different satellite arrangement.
A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
e F table
/f/ /G/
Table gH
h I table
/i/ /J/
j JK
k L back
/l/ /M/
mN
back n O back
/o/ /P/
pQ
qR
/r/



Regarding satellite K... new knowledge... I used to think that there is a difference if the height difference is 3 or more, and it was successful. (In that case, 3 or more was expected for the difference in intensity, that is, they were separated...).
However,
The height difference between strong and strong is 4 ≧ 3, and it would have passed in the past, but
The two strong and strong distribution maps overlap...not separated cleanly,
It turns out that there is a situation, which is still difficult to distinguish between diffraction and direct... A satellite just in the direction of Hari. . .
So, in this way, I thought it would be better to say that the two are inseparable with proper intensity.
In other words, change the conditions...that is,
Strong strong height difference is ≧ 3, and
It is assumed that the maximum and minimum values of the strong and strong mutual data are cleanly separated and do not overlap. mosquito. This is an intuitive distinction. (Unfortunately, trying to make the best use of the satellite on Hari too much, data contamination, and incorrect answers are included.)

(This time they overlap. Satellite K)


I wonder if the previous data will conflict with this and the results will come?

ーーーーーーーーーー


From 150+1 seconds 150+10 seconds Maybe heading east
SONY81 910113 0 113129 N3542203E13939389+0098 003126 910113 0 113128 J4A TEFFO QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDB WELFP JBnAB MDOFK hDHBE
SONY81 910113 0 113130 N3542203E13939388+0099 002240 910113 0 113129 J4A TEFFO QIdDF dDpAB KDJFZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDGJO
SONY81 910113 0 113131 N3542203E13939388+0100 005252 910113 0 113130 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDC WELFT JBnAB MDOFL hDEEO
SONY81 910113 0 113132 N3542203E13939388+0099 001092 910113 0 113131 H4A TEFFL QIdFG dDpAC KDJCZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113133 N3542203E13939388+0100 004134 910113 0 113132 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDE WELFO JBnAC MDOFM hDDGO
SONY81 910113 0 113134 N3542203E13939388+0099 001078 910113 0 113133 H4A TEFFM QIdFG dDpAB KDJCZ DEgDE WELFP JBnAC MDOFL hDEJO
SONY81 910113 0 113135 N3542203E13939388+0100 003270 910113 0 113134 J4A TEFFM QIdDE dDpAC KDJFZ DEgDC WELFS JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113136 N3542203E13939388+0101 002213 910113 0 113135 J4A TEFFL QIdDC dDpAC KDJFZ DEgDC WELFW JBnAC MDOFM hDDGE
SONY81 910113 0 113137 N3542203E13939388+0101 003205 910113 0 113136 J4A TEFFI QIdDB dDpAC KDJFY DEgDB WELFX JBnAB MDOFN hDDEO
SONY81 910113 0 113138 N3542203E13939388+0101 002222 910113 0 113137 J4A TEFFI QIdDC dDpAB KDJFY DEgDC WELFX JBnAB MDOFM hDDCO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
East = Front Strong Strong Front Back Weak Strong Strong Front Back Front Back Front
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 113629 N3542202E13939386+0121 000029 910113 0 113628 B3A TEFDC QIdBH dCpDB KDJBI DEgFL WELFE JCnFN MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 113630 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113629 Q3A TEFDE QIdBG dCpDB KDJBF DEgCP WELDC JCnCK MDODD hDHGO
SONY81 910113 0 113631 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113630 Q3A TEFDD QIdBG dCpDB KDJDE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGO
SONY81 910113 0 113632 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113631 Q3A TEFDD QIdDH dCpDB KDJBE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGE
SONY81 910113 0 113633 N3542202E13939386+0121 000296 910113 0 113632 B3A TEFFE QJdBI dCpDB KDJBG DEgFP WELDD JCnFK MDODC hDICE
SONY81 910113 0 113634 N3542202E13939386+0121 000355 910113 0 113633 B3A TEFFF QJdBI dCpDB KDJBG DEgFM WELDD JCnFJ MDODC hDIBE
SONY81 910113 0 113635 N3542202E13939386+0121 000351 910113 0 113634 B3A TEFFF QJdBH dCpDB KDJBH DEgFN WELDD JCnFJ MDODC hDIAE
SONY81 910113 0 113636 N3542202E13939385+0121 000351 910113 0 113635 B3A TEFFF QJdBG dCpDC KDJBG DEgFM WELDE JCnFJ MDODC hDIJO
SONY81 910113 0 113637 N3542202E13939385+0123 003224 910113 0 113636 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFS WELFF JCnFI MDODC hDFIO
SONY81 910113 0 113638 N3542202E13939385+0125 004204 910113 0 113637 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFZ WELFH JCnFH MDODD hDDHE
450 + 1 second to 450 + 10 seconds Probably westward
the north exists in the range from
1st clock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
in 1st cntrclock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
the north exists in the range from
2nd clck 40deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
2nd cntrclck 40deg (based on the inital orientation of anntena beam)
totally,
the north exists in the range from
toral clock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
to
total cntrclock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
(then,
azimuth limitation width is 20deg.)

I think that the idea of the Frisbee patent is alive in turning 90 degrees and doing it again.
The idea of making use of the barometric pressure GPS patented "low pressure duration" measurement may be the basis for comparing the minimum value of stable reception for 5 seconds in a row.

A.
a B
bC
/c/ /D/
Back d E
e F table
/f/ /G/
Back g H
hI
/i/ /J/ table
j JK
k L table
/l/ /M/
mN
back n O front
/o/ /P/
pQ
qR
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo1kaitenme.txt.ips


1st to 10th seconds, probably facing north
SONY81 9101130 111749 N3542208E13939387+0089 000256 9101130 111748 D4A TFFCM QIcFL dDoDC KDIFF DEgFO WDMDE JBnAB MCPFG gDDEE
SONY81 9101130 111750 N3542208E13939387+0089 000180 9101130 111749 Q3A TFFFN QIcFK dDoDD KDIDF DEgFK WDMDI JBnAC MCPDE gDDEE
SONY81 9101130 111751 N3542208E13939387+0088 001358 9101130 111750 F4A TFFFO QIcFJ dDoDC KDIFG DEgFG WDMDD JBnAC MCPDH gDCFE
SONY81 9101130 111752 N3542207E13939387+0088 000355 9101130 111751 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFF DEgFF WDMDD JBnAC MCPDE gDIGO
SONY81 9101130 111753 N3542207E13939387+0088 002355 9101130 111752 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFG DEgFH WDMDC JBnAD MCPDC gDFGO
SONY81 9101130 111754 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111753 F4A TFFFP QIcFM dDoDB KDIFH DEgFI WDMDC JBnBF MCPDD gDDHO
SONY81 9101130 111755 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111754 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFH WDMDD JBnBF MCPDC gDBHO
SONY81 9101130 111756 N3542206E13939387+0088 002357 9101130 111755 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFI WDMDD JBnBD MCPDB gDIHO
SONY81 9101130 111757 N3542206E13939387+0088 002353 9101130 111756 F4A TFFFP QIcFL dDoDB KDIFF DEgFG WDMDE JBnBE MCPDC gDHHO
SONY81 9101130 111758 N3542206E13939387+0088 002001 9101130 111757 E4A TFFFO QIcFL dDoDB KDICF DEgFF WDMFE JBnDD MCPDD gDHHO
------ ------- ------ ---------------------- ------ --- ---- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Front Back Front Front Weak
Back Back
------ ------- ------ ---------------------- ------ --- ---- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 9101130 112249 N3542203E13939388+0106 001195 9101130 112248 E3A TFFDC QIcAB dDoFW KDIDD DEgDC WDLFG JBnBL MCOFP gDGCE
SONY81 9101130 112250 N3542203E13939388+0106 001324 9101130 112249 E3A TFFDB QIcAB dDoFY KDIDE DEgDC WDLFG JBnBL MCOFN gDFCE
SONY81 9101130 112251 N3542203E13939388+0106 000323 9101130 112250 C3A TFFDD QIcAC dDoFY KDIFF DEgDD WDLDE JBnBL MCOFR gDFCE
SONY81 9101130 112252 N3542203E13939388+0106 000307 9101130 112251 B3A TFFFE QIcAB dDoFY KDICF DEgDC WDLDC JBnBM MCOFR gDECO
SONY81 9101130 112253 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112252 Q3A TFFDC QIcAB dDoCY KDIDE DEgDB WDLDD JBnBN MCOCR gDECO
SONY81 9101130 112254 N3542203E13939388+0106 000348 9101130 112253 E3A TFFDC QIcAB dDoFY KDIDD DEgDB WDLFH JBnBO MCOFN gDECE
SONY81 9101130 112255 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112254 Q3A TFFDD QIcAC dDoCY KDIDD DEgDB WDLBF JBnBO MCOCO gDFCO
SONY81 9101130 112256 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112255 Q3A TFFDD QIcAB dDoCZ KDIDE DEgDC WDLDE JBnBO MCOCO gDFCE
SONY81 9101130 112257 N3542203E13939388+0107 001351 9101130 112256 E3A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIDE DEgDD WDLFH JBnBN MCOFL gDICE
SONY81 9101130 112258 N3542203E13939388+0111 004164 9101130 112257 K4A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIFE DEgDD WDLFG JBnBM MCOFL gDFDO
150+1 seconds to 150+10 seconds, probably facing south
clockwise 20deg
cntclockwz 10deg
The next step is to turn cntrclockwize to 20 degrees. If all goes well, use the satellites in direction I as a brake and reduce the 20 degrees on the clockwize side to 10 degrees.
kana. Take a break.
A.
a B
bC
Table /c/ /D/
dE
e F table
/f/ /G/
Table gH
h I table
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
Back n O
/o/ /P/ back
pQ
qR
/r/


A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/


A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/



start

↓←←←←←←←←←←←←←←Reverse if necessary←←← Measure in new rotated orientation←←←
↓ ↑
↓ ↑y
Is there still an untested channel (satellite signal)?→→→→N→→→→→→Implementation of azimuth limitation→Is there still rotation data collection to be superimposed?n→end
↓ ↑ (The initial beam direction exists in the range of degrees clockwise to counterclockwise from north)
y
pick up untested satellite signals ↑

To judgment routine. →→→→→→↑


Judgment routine in IEICE February 2011 issue: Take out only 1 second data single shot, only whether the signal strength is above the threshold.

Judgment routine in IEICE 2014 issue [planned] this time: Take out 10 seconds data after warming up sufficiently (for example, 20 seconds or more) and the same data at the time of its inversion, (1) receive status for 5 seconds continuously (2) Only on one side, if it exists, it is determined that the main satellite of the direct wave exists on that side (3) If it is not on either side, end (4) If it exists on both sides (4 ) Comparing the maximum value of the lowest signal strengths in each series of continuous 5-second reception status within 10 seconds between this side and that side, there is a difference of 3 or more, and (4β) If the range from the minimum intensity to the maximum intensity does not intersect, it is judged that the main satellite of the direct wave exists on the side where the signal strength was strong (the opposite side is the diffracted wave). Discriminate in this way.






















^^^^^^^^^^



Based on exceeding the simple threshold value...
The following (a) and (b) are indistinguishable.
→ (b) is actually a diffracted wave, if
→ (contradiction) No answer, wrong answer, or (accidentally) correct answer.
→ It is troublesome to increase the number of incorrect answers
→ Overall deterioration of measurement results
→ (b) is actually a diffracted wave, but misidentifying it as a direct wave causes an increase in the error rate.
→There is no choice but to raise the threshold.
→ threshold inflation phenomenon
→The following two drawbacks arise.
(Disadvantage 1) The non-response rate rises profusely, increasing to 25% or 35% (even).
(Disadvantage 2) The universality of the threshold cannot be fixed. (If you try to fix it, you will have to set an impractical high threshold.)
(There is a risk that it will be a threshold value that just happened to go well)
When the threshold needs to be changed (the threshold needs to be raised more and more. Otherwize grade deterioration)
1) Differences due to shielding objects (dimensions/thickness)
2) Differences due to individual GPS receivers (sensitivity)
3) Differences due to individual GPS units in the sky (transmission intensity)

→However, the new method is a front-to-back comparison,
The above 2) is expected to cancel out, and I feel that the GPS individual difference will decrease.
The above 3) is also expected to cancel out, and I feel that individual differences in satellites (signal strength) will decrease.
The above 1) is also expected to cancel out, and the size and thickness of the shield are irrelevant (only the magnitude of the signal strength difference reference value when both are OK)
You should take care of yourself. However, when there is a small shield, the signal strength difference reference value should be reduced,
This standard is only used in special cases, so it can be said that it is fine even if this is not discernible.
It is fine to judge only from the channel state, and of course, a little shielding is necessary so that the channel state can change.
I feel like it's necessary, but the hypothesis that it's already done enough with a distracted body and both arms is also valid.
Or if you use your legs and arms while squatting and cover your crotch with a stone or a stump and both hands, even if you don't have anything.
I feel like I can do enough to make a difference even without a cool pillow).



Assumptions when writing a patent
1. Some GPS satellites send satellite signals with a value of just under 130 dBm, while others send signals that are overwhelmingly stronger than that.
2. That's exactly what the GPS spec says, and it can't be helped because only the minimum guaranteed values are shown. -130 dBm or more.
3. So if the signal strength was around -130dBm, it would bother. get lost
4. in short,
(a) Are you picking up direct waves from satellites that send weak direct waves?
(b) It is not possible to distinguish whether or not it is picking up diffracted waves from satellites that transmit strong direct waves.

[The previous iEICE paper method was
(b) is a direct wave and an increase in the wrong answer rate, and the framework of this research is disliked,
I set the threshold as large as L and P in the direction of truncating (b) as much as possible,
Inevitably, (a) is also truncated, and as a result, the limited azimuth width becomes 160 degrees, and the number of acquired satellites becomes 2 or 1.
had become less practical]

5. The only way to distinguish between the direct wave and the diffracted wave (with a cheap device, using only the equipment you have) is to reverse the situation of the direct wave and the diffracted wave, pick them up, and compare them. . This is because just by pivoting, the diffracted wave becomes the direct wave, and the direct wave becomes the diffracted wave, and vice versa.

6. So, when I turned it over and picked it up,
(a') In the case of (a'), the diffracted wave is even weaker, and it is an empirical rule (at least with ips 5000) that it is impossible to achieve normal reception for more than 5 seconds after it has already stabilized.
In the case of (b'), the diffracted wave is weakened, but it is barely -130 dBm or even exceeds it, but compared to the previous (b), the signal strength is subtracted.
In other words, the empirical rule (at least for ips5000) that the difference exceeds 2 steps (overwhelmingly changes about 19).

7. Therefore, in such a case, inversion measurement can eliminate the hesitation and reduce the uncertainty.
8. In other words, it can be distinguished whether it is a diffracted wave or a direct wave. Inexpensive, effective, and non-fatiguing (Pivot is not tiring, rather, rest and appreciation regenerates emotions and rational judgment. Fatigue is also refreshed.)

9. At that time, the water, salt water, etc. used is the food you brought, drinking water, medical infusion, fuel, luxury goods, alcohol, super absorbent polymers (water toilets, sanitary products, towels, ice packs, paper diapers, etc.) Etc.) or there is no unreasonable waste. (IEICE paper example posture. Also consider Ichiro stretch posture)

10. Even when there is nothing, you can expect the same effect by fully using your body, body, limbs, and head (Japanese-style toilet seat) and placing a large stone, stump, or hill on the ground between your groins. Allow enough time to warm up (this can also be a break).

11. One set can be reasonably expected to be siege limited (simulation). For 2 sets, 1 rotation of 90 degrees. For 3 sets, rotate 60 degrees twice. If you have 4 sets, rotate 45 degrees three times.




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lines 1-10 and lines 301-310 of
If I remember correctly, the GPS is attached to the back, the cool pillow (Hakumoto) is placed vertically on the body, the GPS plane normal beam direction is started from 0 degrees north, and the body rotates clockwise at an angular velocity of 6 degrees in 10 seconds. Memory.
10 seconds when the GPS on the back is facing true north (this way) That is, 1 second (row) - 10 seconds (row)
SONY81 9101126 135500 N3542203 E13939391 +0103 001 092 9101126 135459 E4A DHGBE JGgCH MFGFI QDRFF BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAB gDJIE
SONY81 9101126 135501 N3542204 E13939391 +0103 001 100 9101126 135500 E4A DHGDD JGgCH MFGFJ QDRFG BFdFQ WCEFV EDjDC GBMAC gDAHO
SONY81 9101126 135502 N3542203 E13939391 +0102 002 168 9101126 135501 K4A DHGDF JGgFH MFGFQ QDRBD BFdFP WCEFW EDjDC GBMAB gDIGO
SONY81 9101126 135503 N3542203 E13939391 +0102 001 164 9101126 135502 K4A DHGBE JGgFH MFGFV QDRDD BFdFN WCEFY EDjDC GBMAB gDIFO
SONY81 9101126 135504 N3542203 E13939391 +0101 001 176 9101126 135503 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRDE BFdFO WCEFW EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135505 N3542203 E13939391 +0101 001 097 9101126 135504 E4A DHGBF JGgFK MFGFS QDRFE BFdCO WCEFU EDjDB GBMAB gDIEO
SONY81 9101126 135506 N3542203 E13939391 +0101 002 169 9101126 135505 K 4 A DHGBF JGgFK MFGFR QDRBF BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDJDO
SONY81 9101126 135507 N3542204 E13939391 +0100 006 201 9101126 135506 K 4 A DHGBG JGgFL MFGFQ QDRBE BFdFO WCEFV EDjDB GBMAC gDAAE
SONY81 9101126 135508 N3542204 E13939390 +0100 001 180 9101126 135507 K 4 A DHGBF JGgFN MFGFO QDRDE BFdFQ WCEFX EDjDB GBMAB gDEJO
SONY81 9101126 135509 N3542204 E13939390 +0101 001 165 9101126 135508 K 4 A DHGBE JGgFM MFGFL QDRDE BFdFR WCEFY EDjDB GBMAB gDHJO
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- --- ---- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- ---- ----
North = Front Front Front Front Back Front Strong Strong Front Weak Back
------ ------- ------ -------- --------- ----- --- --- --- ---- ------ - - - ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- ---- ----
10 seconds when the GPS on the back faces due south (over there) That is, 301 seconds (row) - 310 seconds (row)
SONY81 9101126 140000 N3542200 E13939388 +0099 000 279 9101126 135959 C3A DHGDB JGgAC MFGDC QCRFX BFdAB WCEFK EDjDD GBLFH gDFFE
SONY81 9101126 140001 N3542200 E13939388 +0099 000 188 9101126 140000 C3A DHGDC JGgAC MFGDC QCRFZ BFdAB WCEFK EDjDD GBLFI gDGEO
SONY81 9101126 140002 N3542200 E13939388 +0099 000 275 9101126 140001 C3A DHGDC JGgAB MFGDD QCRFZ BFdAC WCEFJ EDjDH GBLFI gDHDE
SONY81 9101126 140003 N3542200 E13939388 +0099 000 286 9101126 140002 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDE QCRFX BFdAB WCEFH EDjFH GBLCJ gDIBO
SONY81 9101126 140004 N3542200 E13939388 +0099 000 284 9101126 140003 B 3 A DHHDB JGgAC MFGDE QCRFX BFdAB WCEFI EDjFG GBLCJ gDIAE
SONY81 9101126 140005 N3542200 E13939387 +0097 000 306 9101126 140004 D4A DHHDC JGgAC MFGFE QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFF GBLFK gDJIE
SONY81 9101126 140006 N3542201 E13939387 +0098 008 122 9101126 140005 D4A DHHDB JGgAB MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFE GBLFJ gDBIO
SONY81 9101126 140007 N3542201 E13939387 +0099 000 220 9101126 140006 C3A DHHDB JGgAC MFGDD QCRFY BFdAB WCEFI EDjDD GBLFI gDBHE
SONY81 9101126 140008 N3542201 E13939387 +0098 000 077 9101126 140007 B 3 A DHHDC JGgAB MFGDD QCRFY BFdAB WCEFJ EDjFF GBLCH gDDGE
SONY81 9101126 140009 N3542201 E13939387 +0097 001 190 9101126 140008 D4A DHHDC JGgAC MFGFD QCRCY BFdAC WCEFJ EDjFG GBLFH gDEEO

The data of the pedestrian bridge clearly shows "possible" if you compare it by body + GPS. can. Inversion, comparison.


The condition (0.1) (satellite: 1st) is common here and there, and it must be continuous for 5 seconds or more.
Condition (0.2) (elevation angle: 2nd) with satellites below 85 degrees [at least 5 consecutive seconds each].

Condition (1.1) (state: 4th) must be received (B[locked]/C[can use]/F[now using]) for 5 or more consecutive seconds. Unreceived (A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
If the condition (1.1) is satisfied only on one side, it can be determined that the other side exists.

If condition (1.1) holds on both sides,
Under condition (2.1) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds and let P be their maximum value.
Under condition (2.2) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds, and let their maximum value be P'.
Condition (3.0) If the difference between P and P' is less than or equal to 2, then we consider there to be no difference. If it is greater than 2, the larger one is regarded as a direct wave and the smaller one as a diffracted wave.

Under the above conditions, it was possible to limit it to 50 degrees with 10 seconds x 2 (front and back).

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What about the method that incorporates the front and back (reversed) comparison and the method that uses the front (one shot)? I have a question.
・If you compare the front and back (reversed), even if the strength is weak such as FG, if the reception continues for more than 5 seconds, and if the back is non-reception, you can confidently assert your presence on the front. That's what I found out.
・In spite of that, when it is behind the scenes, it is safe to expect that it will be denied.
・In other words, it is possible to know whether it is the front (direct) and is rather weak front (direct), or whether it is the back and the back (diffraction) of the front (direct) which is quite strong.
・Some GPS satellite tables (direct) are strong and some are weak. Thus, subtle values increased the rate of wrong answers and non-answers.
・However, by adopting the front and back method, it is possible to determine whether it is the back (diffraction) or the front (direct) without being bothered by the diversity of strengths and weaknesses in the front (direct) of such GPS satellites. The user can discriminate by himself.
・With this, the satellite in the upper hemisphere can be effectively used only with your body and +α (such as a cool pillow), or depending on the case, only with your body, with only the mountain [In this case, there is almost no back side.] , the window of the hotel [in this case, it is estimated that there is almost no back unless it is directly under the roof unless it is at a corner].

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C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\Warehouse Comprehensive\Super Organizing Techniques By date\20110321\2009 Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Rooftop Roof etc. (Train window/Building window)\2 times and 5 times or overpass 10 minutes Total Rotation \2_kaiten_ttl_rikkyo.Ips
150 + (1st to 10th rows) = 151st to 160th rows (90 degrees eastward) and 150 + 300 + (1st to 10th rows) = 451st to 460th rows (270 degrees westward)
If I remember correctly, the GPS is attached to the back, the cool pillow (Hakumoto) is placed vertically on the body, the GPS plane normal beam direction is started from 0 degrees north, and the body rotates clockwise at an angular velocity of 6 degrees in 10 seconds. Memory.
10 seconds when the GPS on the back is facing due east (this way) In other words, [1st second (row) - 10 seconds (row)] + 150 seconds (row) [East is this way] = 151 seconds row - 160 seconds line
SONY81 910112 6135730 N3542201E13939394+0093 001290 910112 6135729 E4A DHGFG JGgDD MFGCN QDRFH BFdDF WCEFL EDjDD GBMFZ gDJHO
SONY81 910112 6135731 N3542201E13939394+0092 000354 910112 6135730 D4A DHGFG JGgDE MFGCN QDRFI BFdFF WCEFM EDjBE GBMCZ gDJHO
SONY81 910112 6135732 N3542201E13939394+0092 000313 910112 6135731 D4A DHGFH JGgDE MFGCO QDRFF BFdFE WCEFM EDjBE GBMCZ gDIIE
SONY81 910112 6135733 N3542201E13939394+0091 000279 910112 6135732 D4A DHGFH JGgCG MFGCO QDRFF BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDIIO
SONY81 910112 6135734 N3542201E13939394+0091 000312 910112 6135733 D4A DHGFG JGgCG MFGCN QDRFF BFdFF WCEFL EDjDE GBMCZ gDHHO
SONY81 910112 6135735 N3542201E13939394+0090 000333 910112 6135734 D4A DHGFH JGgCF MFGCN QDRFG BFdFF WCEFM EDjDD GBMCZ gDHFE
SONY81 910112 6135736 N3542201E13939394+0089 001070 910112 6135735 D4A DHGFH JGgCG MFGCN QDRFH BFdFE WCEFL EDjDD GBMCZ gDHDO
SONY81 910112 6135737 N3542201E13939393+0089 001286 910112 6135736 D4A DHGFF JGgCG MFGCM QDRFH BFdFE WCEFK EDjDB GBMCZ gDIJE
SONY81 910112 6135738 N3542201E13939393+0088 000049 910112 6135737 D4A DHGFF JGgCG MFGCL QDRFG BFdFF WCEFJ EDjDD GBMCZ gDIFO
SONY81 910112 6135739 N3542201E13939393+0087 000347 910112 6135738 D4A DHGFG JGgCG MFGCM QDRFG BFdFG WCEFK EDjDD GBMCZ gDIBO
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East = Front Back Front Front Strong Strong Back Strong Strong Front Back Front
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SONY81 910112 6140230 N3542201E13939386+0094 000266 910112 6140229 D4A DHHAC JGfFK MFFAB QCRFF BFdCI WCEDC EDjFT GCLFH gDCGO
SONY81 910112 6140231 N3542201E13939386+0094 001197 910112 6140230 D4A DHHAB JGfFJ MFFBE QCRFE BFdCJ WCEDE EDjFR GCLFH gDBDE
SONY81 910112 6140232 N3542201E13939386+0094 000000 910112 6140231 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRDD BFdCK WCEFF EDjFR GCLFH gDCGE
SONY81 910112 6140233 N3542201E13939386+0094 001148 910112 6140232 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFF BFdCI WCEFG EDjFQ GCLCH gDCGO
SONY81 910112 6140234 N3542201E13939386+0094 000212 910112 6140233 D4A DHHAB JGfFK MFFBE QCRDE BFdCI WCEFG EDjFP GCLFG gDCGE
SONY81 910112 6140235 N3542201E13939386+0093 000161 910112 6140234 D4A DHHAA JGfFK MFFBF QCRDF BFdCJ WCEFF EDjFQ GCLFG gDGDO
SONY81 910112 6140236 N3542201E13939386+0093 000153 910112 6140235 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFF BFdCI WCEFE EDjFP GCLCF gDGEE
SONY81 910112 6140237 N3542201E13939386+0094 000148 910112 6140236 D4A DHHAB JGfFJ MFFBF QCRFE BFdCH WCEFE EDjFQ GCLCF gDCGE
SONY81 910112 6140238 N3542201E13939386+0094 000177 910112 6140237 D4A DHHAB JGfFK MFFBF QCRDD BFdCI WCEFG EDjFS GCLFF gDDFE
SONY81 910112 6140239 N3542201E13939386+0094 000327 910112 6140238 D4A DHHAB JGfFK MFFBG QCRFD BFdCI WCEBF EDjFR GCLFF gDDFE

10 seconds when the GPS on the back is facing due south (over there) That is, 1 second (row) -10 seconds (row)] + 150 seconds (row) [East is here] + 300 seconds (row) [Reversal over there] = 451st line - 460th line


The data of the pedestrian bridge clearly shows "possible" if you compare it by body + GPS. can. Inversion, comparison.


The condition (0.1) (satellite: 1st) must be here and there, and common satellite data must be continuous for 5 seconds or more.
Condition (0.2) (elevation angle: 2nd) with satellites below 85 degrees [at least 5 consecutive seconds each].

Condition (1.1) (state: 4th) must be in reception state (B[locked]/C[can use]/F[now using]) for 5 or more consecutive seconds. Unreceived (A[scanning]/D[blocked]E[unhealthy])
If the condition (1.1) is satisfied only on one side, it can be determined that the other side exists.

If condition (1.1) holds on both sides,
Under condition (2.1) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds and let P be their maximum value.
Under condition (2.2) (intensity: 5th), obtain each lowest signal intensity in each possible series of consecutive 5 seconds, and let their maximum value be P'.
Condition (3.0) If the difference between P and P' is less than or equal to 2, then we consider there to be no difference. If it is greater than 2, the larger one is regarded as a direct wave and the smaller one as a diffracted wave.

Under the above conditions, it was possible to limit it to 50 degrees with 10 seconds x 2 (front and back). Based on the north, it was 20 degrees to the east and 30 degrees to the west.
With the previous conditions, we were able to limit it to 10 seconds x 2 (front and back) and 50 degrees. Based on the north, it was 40 degrees to the east and 10 degrees to the west.

When both are combined, considering the north as the standard, it is 20 degrees east, 10 degrees west, and 30 degrees wide.

(Actually, you can stop for 30 seconds, treat it as warming up for 20 seconds, and use only the data for the last 10 seconds. Even so, it takes only 2 minutes to do 4 directions.)
(Umami doesn't get tired of pivoting around the body axis. It's similar to taking a break to appreciate the scenery, and you can recover your energy and get your bearings. Even more so on ridgelines and mountain peaks.)

Should I apply for a patent on this procedure, algorithm, etc.? In particular, first look at the status on the front and back, and consider that zombies are received for more than 5 seconds in a row. If there is that here and there, choose the maximum value of the lowest value in the continuous 5-second series, and decide the winner. Then make a decision. By changing the direction by 90 degrees and performing another set (front and back), we will prove by simulation that it can be narrowed down to about 30 degrees.



By the way, the SONY IPS5000 matches the day of the week and the hour, minute, and second. Since it rolled over, the date is off by a certain number of days (1024 weeks x 7 days / 365 days = 19.63835 years).
Just make a program that converts the 6-digit current (and positioning) date data (add 19.63935 years).
If you add that in the paper as well (readers should add 1024 weeks x 7 days / 365 days = 19.63835 years), you may not even need to convert.



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From here, I tried to examine the data.




Overpass rotation data that was also in nict w8510w It seems to be 20100829 It seems to be 20100629
C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop\20110321\2009 Akihama Rikyu Experiment 2008 Spring Roof Roof etc. (Train window/Building window)\20100629 Nakano overpass 10 minute rotationicennon2\twice and 5 times or overpass 10 minute rotation total\
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo3kaitenme.txt.ips

1st to 10th second, probably heading north

SONY81 910113 0 113937 N3542204E13939387+0093 001160 910113 0 113936 C3A TEFFR QJeDE dCpAC KCJDE DEfFH WELFF JCnDD MDODC hDJJE
SONY81 910113 0 113938 N3542204E13939387+0093 001342 910113 0 113937 C3A TEFFR QJeFF dCpAC KCJFF DEfDE WELDD JCnDC MDODC hDHIO
SONY81 910113 0 113939 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113938 Q3A TEFCO QJeCF dCpAC KCJDE DEfDG WELDD JCnDB MDODD hDIIO
SONY81 910113 0 113940 N3542204E13939387+0093 000180 910113 0 113939 Q3A TEFDK QJeCG dCpAB KCJDD DEfDF WELDD JCnDC MDOCE hDIIE
SONY81 910113 0 113941 N3542204E13939387+0093 000108 910113 0 113940 C3A TEFFO QJeFI dCpAC KCJCF DEfDC WELDD JCnDC MDOFE hDHIO
SONY81 910113 0 113942 N3542204E13939387+0093 002320 910113 0 113941 C3A TEFFP QJeFH dCpAB KCJFG DEfDC WELDD JCnDD MDODD hDGGO
SONY81 910113 0 113943 N3542204E13939387+0093 000026 910113 0 113942 C3A TEFFQ QJeFH dCpAC KCJFG DEfDD WELDC JCnDB MDODE hDFGE
SONY81 910113 0 113944 N3542204E13939387+0093 001320 910113 0 113943 D4A TEFFQ QJeFF dCpAB KCJCG DEfFF WELDC JCnDB MDOFF hDFDE
SONY81 910113 0 113945 N3542204E13939387+0089 004166 910113 0 113944 K4A TEFFS QJeBF dCpAB KCJFH DEfFE WELDD JCnDC MDOFF hDHAO
SONY81 910113 0 113946 N3542204E13939386+0093 000111 910113 0 113945 C3A TEFFS QJeFF dCpAB KCJCH DEfDC WELDC JCnDC MDOFD hDIHE
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North = Front Front Elevation Weak Weak Strong Melting Weak Weak Weak Back Back
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 114437 N3542198E13939391+0109 000180 910113 0 114436 Q3A TEFDC QJiDE dCpDB KCJDE DEfDC WEKDD JCmCJ MDOCI hDGAE
SONY81 910113 0 114438 N3542198E13939391+0109 000350 910113 0 114437 D3A TEFDE QJiDF dCpDC KCJFG DEfDB WEKDE JCmFJ MDOFO hDGAE
SONY81 910113 0 114439 N3542198E13939390+0109 000170 910113 0 114438 D4A TEFDD QJiFF dCpDC KCJFG DEfDC WEKCE JCmFI MDOFP hDFJO
SONY81 910113 0 114440 N3542198E13939390+0109 002179 910113 0 114439 D4A TEFDC QJiFF dCpDD KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFL hDEIO
SONY81 910113 0 114441 N3542198E13939390+0109 000190 910113 0 114440 D4A TEFDE QJiFE dCpDC KCJFF DEfDB WEKDD JCmFI MDOFL hDDIE
SONY81 910113 0 114442 N3542198E13939390+0109 000175 910113 0 114441 D4A TEFDE QJiFF dCpDC KCJFF DEfDC WEKDF JCmFI MDOFO hDCIO
SONY81 910113 0 114443 N3542198E13939390+0109 000160 910113 0 114442 D4A TEFDD QJiFE dCpDB KCJFF DEfDC WEKDD JCmFJ MDOFK hDBHO
SONY81 910113 0 114444 N3542198E13939390+0108 001156 910113 0 114443 D4A TEFDC QJiFF dCpDB KCJFE DEfDC WEKDC JCmFL MDOFH hDBHO
SONY81 910113 0 114445 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114444 Q4A TEFDB QJiBF dCpDB KCJDE DEfDC WEKDC JCmCM MDOCH hDAIE
SONY81 910113 0 114446 N3542198E13939390+0108 000180 910113 0 114445 Q4A TEFDD QJiDD dCpDC KCJDF DEfDC WEKDD JCmCM MDOCL hDAIO

300+1 seconds to 300+10 seconds, probably facing south


I had high hopes for the two-dimensional positioning, but the number of satellites that were captured was surprisingly small. However, even so, if I use the data for each 10 seconds of reversal, I can get the following without worrying about no answers or wrong answers (this is great).
clockwise: 50 degrees
counterclockwise: 20 degrees
, azimuth limited width = 70 degrees
I was able to limit the width with one set of inversions first.
(By the way, there was 1 high elevation angle rejection, 1 strong strong rejection, 3 weak weak rejection, 1 front, 2 back.
I'm interested in how this slightly wide and disappointing value of 70 degrees for one set of front and back is constrained after a 90-degree rotation.
The reason why it was wide this time is that I got caught in the direction where I dropped the tension (1 weak and weak and 1 strong and strong difference). These two losses will turn into benefits after the next 90 degree rotation, so the result will be better.

A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
e F table
Weak expulsion /f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/ GF=1 <3 no difference
j Elevation JK
k L Weak and weak
/l/ /M/
back m N
n O back
/o/ /P/
Weak Expulsion p Q
qR
/r/




150 + 1 second to 150 + 10 seconds maybe east
SONY81 910113 0 114207 N3542204E13939385+0093 003147 910113 0 114206 I4A TEFFJ QJfDD dCpAB KCJFS DEfDC WEKFY JCnDC MDOFH hDCEE
SONY81 910113 0 114208 N3542204E13939385+0093 003107 910113 0 114207 I4A TEFFH QJfDE dCpAB KCJFT DEfDC WEKFZ JCnDD MDOFK hDCEO
SONY81 910113 0 114209 N3542204E13939385+0095 003104 910113 0 114208 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFT DEfDE WEKFZ JCnDC MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114210 N3542204E13939385+0095 003177 910113 0 114209 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFZ JCnDB MDOFK hDCFE
SONY81 910113 0 114211 N3542204E13939385+0096 003156 910113 0 114210 I4A TEFFK QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFL hDBFE
SONY81 910113 0 114212 N3542204E13939385+0096 003109 910113 0 114211 I4A TEFFI QJfDD dCpAB KCJFW DEfDD WEKFZ JCnDC MDOFK hDBGE
SONY81 910113 0 114213 N3542204E13939385+0097 003129 910113 0 114212 I4A TEFFG QJfDC dCpAB KCJFV DEfDE WEKFZ JCnDB MDOFL hDAHE
SONY81 910113 0 114214 N3542204E13939385+0097 003148 910113 0 114213 I4A TEFFH QJfDC dCpAB KCJFU DEfBF WEKFY JCnDC MDOFL hDAIO
SONY81 910113 0 114215 N3542203E13939385+0098 001213 910113 0 114214 I4A TEFFI QJfDC dCpAB KCJFV DEfDD WEKFY JCnDC MDOFK hDJJO
SONY81 910113 0 114216 N3542203E13939386+0099 002131 910113 0 114215 I4A TEFFJ QJfDD dCpAA KCJFW DEfDB WEKFX JCnDC MDOFK hDJBE
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East = Front Front Back Weak Front Back Strong Strong Front Back Front
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 114707 N3542205E13939388+0092 000324 910113 0 114706 D4A TEFDC QJmFF dCpDC KCJFG DEfFO WEKCF JCmFO MDODD hDBAE
SONY81 910113 0 114708 N3542205E13939388+0091 002002 910113 0 114707 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDE DEfFP WEKFH JCmFN MDODE hDCBO
SONY81 910113 0 114709 N3542205E13939388+0090 002018 910113 0 114708 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFR WEKFH JCmFL MDODE hDDDO
SONY81 910113 0 114710 N3542205E13939388+0089 002033 910113 0 114709 D4A TEFDD QJmFH dCpAC KCJDD DEfFR WEKFF JCmFL MDODC hDEEE
SONY81 910113 0 114711 N3542205E13939388+0089 001032 910113 0 114710 D4A TEFDD QJmFF dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFE JCmFM MDODC hDFFE
SONY81 910113 0 114712 N3542205E13939388+0089 000285 910113 0 114711 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDD DEfFQ WEKFG JCmFM MDODD hDFFE
SONY81 910113 0 114713 N3542205E13939388+0090 000334 910113 0 114712 D4A TEFDC QJmFI dCpAB KCJFE DEfFR WEKCG JCmFK MDODC hDFEO
SONY81 910113 0 114714 N3542205E13939388+0088 006018 910113 0 114713 D4A TEFDC QJmFG dCpAC KCJDE DEfFQ WEKFF JCmFL MDODB hDHFE
SONY81 910113 0 114715 N3542205E13939388+0090 000073 910113 0 114714 B3A TEFDC QJmDF dCpAB KCJDE DEfFP WEKFF JCmFM MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 114716 N3542205E13939388+0088 000085 910113 0 114715 D4A TEFDC QJmFG dCpAB KCJDD DEfFO WEKFG JCmFL MDODB hDHHO
450 + 1 second to 450 + 10 seconds Probably westward
clockwise: 40 degrees
counterclockwise: 40 degrees
all: limited to 80 degrees
became. I'm not very happy.

And if you put the front and back together
Min in clockwize direction: min(50,40)=40 degrees
Minimum (20,40) in counterclockwize direction = 20 degrees
All: 40+20=60 degrees azimuth, equivalent to 6 azimuths. Well, I think it's good that there are no wrong answers or no answers.
Just like he said, it's faster to find a clear direction. Considering it as a suggestion that weakness or no strength difference can be seen,
If you do something in the reverse direction, can you cut it off again and limit it?



! is a satellite that could not be used before, but could be used this time (but it seems that it did not contribute substantially to the data)
As before, when the width is 80 degrees (rather than 50 degrees), it is rather useless to turn it 90 degrees, and it may be better to keep it at 45 degrees or 60 degrees.
The reason is that there are multiple satellites at the point where the tension has fallen, and there is a possibility that there is a weak or weak difference or no strong or strong difference.
Even if you turn it 90 degrees to receive, it will be in the vertical direction of the planar antenna.
Rather than that, …, rotate 60 degrees (aim for 3 sets), rotate 45 degrees (turn 90 degrees to avoid the disadvantages, and if it goes well, turn 90 degrees from there, and finally 45 degrees without expecting much return it)
This is an interesting topic.


A.
a B
bC
/c/ /D/
d E table
eF
Back!/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/Table!
j Elevation angle JK YF=19>Table 2!
kL
/l/ /M/
mN
back n O front
/o/ /P/

Weak Expulsion p Q
qR
/r/




- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -



Implementation: Azimuth restriction was performed based on the data saved on a laptop personal computer sent by DAV (2nd time except for the 3rd time on August 29, 2010).
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo2kaitenme.txt.ips




1st to 10th second, probably facing north
SONY81 910113 0 112859 N3542207E13939387+0113 001168 910113 0 112858 D4A TEFFQ QIdFL dDpDC KDJCM DEgFH WELFH JBnDC MCOAB hDEDO
SONY81 910113 0 112900 N3542207E13939387+0112 001081 910113 0 112859 D4A TEFFQ QIdFK dDpDC KDJCP DEgFI WELFI JBnDC MCOAB hDDEE
SONY81 910113 0 112901 N3542207E13939387+0111 000012 910113 0 112900 D4A TEFFP QIdFL dDpDC KDJCP DEgFL WELFF JBnDC MCOAB hDCEO
SONY81 910113 0 112902 N3542207E13939387+0109 004356 910113 0 112901 E4A TEFFP QIdFK dDpDD KDJFM DEgFM WELDC JBnDD MCOAB hDEEO
SONY81 910113 0 112903 N3542207E13939387+0107 002351 910113 0 112902 E4A TEFFO QIdFK dDpBE KDJFK DEgFJ WELDD JBnDD MCOAB hDEEE
SONY81 910113 0 112904 N3542207E13939387+0119 000027 910113 0 112903 D3A TEFFL QIdFK dDpDD KDJFI DEgDE WELDD JBnDC MCOAB hDDIE
SONY81 910113 0 112905 N3542207E13939388+0119 001004 910113 0 112904 D3A TEFFK QIdFI dDpDC KDJFF DEgDC WELDC JBnDB MCOAC hDDCO
SONY81 910113 0 112906 N3542207E13939388+0119 001353 910113 0 112905 D3A TEFFL QIdFJ dDpDB KDJFF DEgDC WELDE JBnDB MCOAB hDDGE
SONY81 910113 0 112907 N3542207E13939389+0114 000028 910113 0 112906 C3A TEFFM QIdFJ dDpDB KDJCG DEgDC WELFF JBnDB MCOAC hDBAE
SONY81 910113 0 112908 N3542207E13939389+0114 001000 910113 0 112907 D3A TEFFL QIdFI dDpDB KDJFH DEgDD WELDD JBnDC MCOAB hDBEO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Front Weak Weak Strong Melting Front Back
Back Back
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 113359 N3542205E13939389+0104 002192 910113 0 113358 I4A TEFDD QIdDC dDpBF KDJFH DEgDC WELFL JBnFJ MDOFP hDGFO
SONY81 910113 0 113400 N3542205E13939389+0105 003227 910113 0 113359 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDC WELFI JBnFL MDOFL hDFEE
SONY81 910113 0 113401 N3542205E13939389+0107 004286 910113 0 113400 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFG DEgDC WELFJ JBnFK MDOFL hDFDE
SONY81 910113 0 113402 N3542205E13939389+0108 004287 910113 0 113401 I4A TEFDC QIdDC dDpCG KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDEBE
SONY81 910113 0 113403 N3542205E13939389+0109 002253 910113 0 113402 I4A TEFDC QIdDB dDpCF KDJFH DEgDB WELFK JBnFK MDOFP hDDBO
SONY81 910113 0 113404 N3542205E13939389+0109 003222 910113 0 113403 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFH DEgDC WELFL JBnFK MDOFO hDBAE
SONY81 910113 0 113405 N3542205E13939389+0110 003222 910113 0 113404 I4A TEFDC QIdDC dDpDC KDJFH DEgDC WELFJ JBnFJ MDOFP hDAAE
SONY81 910113 0 113406 N3542204E13939388+0110 005256 910113 0 113405 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFG DEgDB WELFJ JBnFI MDOFP hDIJE
SONY81 910113 0 113407 N3542204E13939388+0111 004263 910113 0 113406 I4A TEFDC QIdDB dDpDE KDJFF DEgDB WELFJ JBnFI MDOFO hDIIO
SONY81 910113 0 113408 N3542204E13939388+0111 000214 910113 0 113407 I4A TEFDC QIdDC dDpDD KDJFF DEgDB WELFJ JBnFH MDOFP hDHHO
300+1 seconds to 300+10 seconds, probably facing south
clck 10deg
cntrclck 10deg
total 20deg [it was enough without 90 degree rotation, as we will do later)
Or rather, just show the user the diagram below on the spot. That way, you can see at a glance where the needle is now, and you can at least know how many degrees to rotate it. At the very least, we can see that turning 90 degrees is silly. And if you show me the weak p and the strong fusing J, . I understand that it seems to be useless, and since strong melting has I, it is not necessary to aim for a difficult one, so good enough data has been obtained. , between G and I, or in any case, it's a cousin that doesn't have much to aim for. I understand. Also, it is a good idea to try to change the time to a different satellite arrangement.
A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
e F table
/f/ /G/
Table gH
h I table
/i/ /J/
j JK
k L back
/l/ /M/
mN
back n O back
/o/ /P/
pQ
qR
/r/



Regarding satellite K... new knowledge... I used to think that there is a difference if the height difference is 3 or more, and it was successful. (In that case, 3 or more was expected for the difference in intensity, that is, they were separated...).
However,
The height difference between strong and strong is 4 ≧ 3, and it would have passed in the past, but
The two strong and strong distribution maps overlap...not separated cleanly,
It turns out that there is a situation, which is still difficult to distinguish between diffraction and direct... A satellite just in the direction of Hari. .
So, in this way, I thought it would be better to say that the two are inseparable with proper intensity.
In other words, change the conditions...that is,
Strong strong height difference is ≧ 3, and
It is assumed that the maximum and minimum values of the strong and strong mutual data are cleanly separated and do not overlap. mosquito. This is an intuitive distinction. (Unfortunately, trying to make the best use of the satellite on Hari too much, data contamination, and incorrect answers are included.)

(This time they overlap. Satellite K)


I wonder if the previous data will conflict with this and the results will come?

ーーーーーーーーーー


From 150+1 seconds 150+10 seconds Maybe heading east
SONY81 910113 0 113129 N3542203E13939389+0098 003126 910113 0 113128 J4A TEFFO QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDB WELFP JBnAB MDOFK hDHBE
SONY81 910113 0 113130 N3542203E13939388+0099 002240 910113 0 113129 J4A TEFFO QIdDF dDpAB KDJFZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDGJO
SONY81 910113 0 113131 N3542203E13939388+0100 005252 910113 0 113130 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDC WELFT JBnAB MDOFL hDEEO
SONY81 910113 0 113132 N3542203E13939388+0099 001092 910113 0 113131 H4A TEFFL QIdFG dDpAC KDJCZ DEgDC WELFR JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113133 N3542203E13939388+0100 004134 910113 0 113132 J4A TEFFM QIdDG dDpAB KDJFZ DEgDE WELFO JBnAC MDOFM hDDGO
SONY81 910113 0 113134 N3542203E13939388+0099 001078 910113 0 113133 H4A TEFFM QIdFG dDpAB KDJCZ DEgDE WELFP JBnAC MDOFL hDEJO
SONY81 910113 0 113135 N3542203E13939388+0100 003270 910113 0 113134 J4A TEFFM QIdDE dDpAC KDJFZ DEgDC WELFS JBnAB MDOFL hDEHE
SONY81 910113 0 113136 N3542203E13939388+0101 002213 910113 0 113135 J4A TEFFL QIdDC dDpAC KDJFZ DEgDC WELFW JBnAC MDOFM hDDGE
SONY81 910113 0 113137 N3542203E13939388+0101 003205 910113 0 113136 J4A TEFFI QIdDB dDpAC KDJFY DEgDB WELFX JBnAB MDOFN hDDEO
SONY81 910113 0 113138 N3542203E13939388+0101 002222 910113 0 113137 J4A TEFFI QIdDC dDpAB KDJFY DEgDC WELFX JBnAB MDOFM hDDCO
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
East = Front Strong Strong Front Back Weak Strong Strong Front Back Front Back Front
------ ------ - ------ ---------------------- ------ --- --- - ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 910113 0 113629 N3542202E13939386+0121 000029 910113 0 113628 B3A TEFDC QIdBH dCpDB KDJBI DEgFL WELFE JCnFN MDODB hDHGE
SONY81 910113 0 113630 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113629 Q3A TEFDE QIdBG dCpDB KDJBF DEgCP WELDC JCnCK MDODD hDHGO
SONY81 910113 0 113631 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113630 Q3A TEFDD QIdBG dCpDB KDJDE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGO
SONY81 910113 0 113632 N3542202E13939386+0121 000180 910113 0 113631 Q3A TEFDD QIdDH dCpDB KDJBE DEgCX WELDD JCnCJ MDODC hDHGE
SONY81 910113 0 113633 N3542202E13939386+0121 000296 910113 0 113632 B3A TEFFE QJdBI dCpDB KDJBG DEgFP WELDD JCnFK MDODC hDICE
SONY81 910113 0 113634 N3542202E13939386+0121 000355 910113 0 113633 B3A TEFFF QJdBI dCpDB KDJBG DEgFM WELDD JCnFJ MDODC hDIBE
SONY81 910113 0 113635 N3542202E13939386+0121 000351 910113 0 113634 B3A TEFFF QJdBH dCpDB KDJBH DEgFN WELDD JCnFJ MDODC hDIAE
SONY81 910113 0 113636 N3542202E13939385+0121 000351 910113 0 113635 B3A TEFFF QJdBG dCpDC KDJBG DEgFM WELDE JCnFJ MDODC hDIJO
SONY81 910113 0 113637 N3542202E13939385+0123 003224 910113 0 113636 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFS WELFF JCnFI MDODC hDFIO
SONY81 910113 0 113638 N3542202E13939385+0125 004204 910113 0 113637 G4A TEFFE QJdBG dCpDB KDJDE DEgFZ WELFH JCnFH MDODD hDDHE
450 + 1 second to 450 + 10 seconds Probably westward
the north exists in the range from
1st clock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
in 1st cntrclock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
the north exists in the range from
2nd clck 40deg (based on the inital orientation of anntena beam)
to
2nd cntrclck 40deg (based on the inital orientation of anntena beam)
totally,
the north exists in the range from
toral clock 10deg(based on the inital orientation of anntena beam)
to
total cntrclock 10deg (based on the inital orientation of anntena beam)
(then,
azimuth limitation width is 20deg.)

I think that the idea of the Frisbee patent is alive in turning 90 degrees and doing it again.
The idea of making use of the barometric pressure GPS patented "low pressure duration" measurement may be the basis for comparing the minimum value of stable reception for 5 seconds in a row.

A.
a B
bC
/c/ /D/
Back d E
e F table
/f/ /G/
Back g H
hI
/i/ /J/ table
j JK
k L table
/l/ /M/
mN
back n O front
/o/ /P/
pQ
qR
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
100829 Momoko_Overpass 3 times each GPS154.ips_cut_mm0829rikkyo1kaitenme.txt.ips


1st to 10th second, probably facing north
SONY81 9101130 111749 N3542208E13939387+0089 000256 9101130 111748 D4A TFFCM QIcFL dDoDC KDIFF DEgFO WDMDE JBnAB MCPFG gDDEE
SONY81 9101130 111750 N3542208E13939387+0089 000180 9101130 111749 Q3A TFFFN QIcFK dDoDD KDIDF DEgFK WDMDI JBnAC MCPDE gDDEE
SONY81 9101130 111751 N3542208E13939387+0088 001358 9101130 111750 F4A TFFFO QIcFJ dDoDC KDIFG DEgFG WDMDD JBnAC MCPDH gDCFE
SONY81 9101130 111752 N3542207E13939387+0088 000355 9101130 111751 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFF DEgFF WDMDD JBnAC MCPDE gDIGO
SONY81 9101130 111753 N3542207E13939387+0088 002355 9101130 111752 F4A TFFFO QIcFL dDoDC KDIFG DEgFH WDMDC JBnAD MCPDC gDFGO
SONY81 9101130 111754 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111753 F4A TFFFP QIcFM dDoDB KDIFH DEgFI WDMDC JBnBF MCPDD gDDHO
SONY81 9101130 111755 N3542207E13939387+0088 002353 9101130 111754 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFH WDMDD JBnBF MCPDC gDBHO
SONY81 9101130 111756 N3542206E13939387+0088 002357 9101130 111755 F4A TFFFQ QIcFL dDoDB KDIFG DEgFI WDMDD JBnBD MCPDB gDIHO
SONY81 9101130 111757 N3542206E13939387+0088 002353 9101130 111756 F4A TFFFP QIcFL dDoDB KDIFF DEgFG WDMDE JBnBE MCPDC gDHHO
SONY81 9101130 111758 N3542206E13939387+0088 002001 9101130 111757 E4A TFFFO QIcFL dDoDB KDICF DEgFF WDMFE JBnDD MCPDD gDHHO
------ ------- ------ ---------------------- ------ --- ---- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
North = Front Front Front Back Front Front Weak
Back Back
------ ------- ------ ---------------------- ------ --- ---- ------ --- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -- --------
SONY81 9101130 112249 N3542203E13939388+0106 001195 9101130 112248 E3A TFFDC QIcAB dDoFW KDIDD DEgDC WDLFG JBnBL MCOFP gDGCE
SONY81 9101130 112250 N3542203E13939388+0106 001324 9101130 112249 E3A TFFDB QIcAB dDoFY KDIDE DEgDC WDLFG JBnBL MCOFN gDFCE
SONY81 9101130 112251 N3542203E13939388+0106 000323 9101130 112250 C3A TFFDD QIcAC dDoFY KDIFF DEgDD WDLDE JBnBL MCOFR gDFCE
SONY81 9101130 112252 N3542203E13939388+0106 000307 9101130 112251 B3A TFFFE QIcAB dDoFY KDICF DEgDC WDLDC JBnBM MCOFR gDECO
SONY81 9101130 112253 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112252 Q3A TFFDC QIcAB dDoCY KDIDE DEgDB WDLDD JBnBN MCOCR gDECO
SONY81 9101130 112254 N3542203E13939388+0106 000348 9101130 112253 E3A TFFDC QIcAB dDoFY KDIDD DEgDB WDLFH JBnBO MCOFN gDECE
SONY81 9101130 112255 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112254 Q3A TFFDD QIcAC dDoCY KDIDD DEgDB WDLBF JBnBO MCOCO gDFCO
SONY81 9101130 112256 N3542203E13939388+0110 000180 9101130 112255 Q3A TFFDD QIcAB dDoCZ KDIDE DEgDC WDLDE JBnBO MCOCO gDFCE
SONY81 9101130 112257 N3542203E13939388+0107 001351 9101130 112256 E3A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIDE DEgDD WDLFH JBnBN MCOFL gDICE
SONY81 9101130 112258 N3542203E13939388+0111 004164 9101130 112257 K4A TFFDC QIcAC dDoFZ KDIFE DEgDD WDLFG JBnBM MCOFL gDFDO
From 150+1 seconds to 150+10 seconds, probably facing south
clockwise 20deg
cntclockwz 10deg
The next step is to turn cntrclockwize to 20 degrees. If all goes well, use the satellites in direction I as a brake and reduce the 20 degrees on the clockwize side to 10 degrees.
kana. Take a break.
A.
a B
bC
Table /c/ /D/
dE
e F table
/f/ /G/
Table gH
h I table
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
Back n O
/o/ /P/ back
pQ
qR
/r/


A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/


A.
a B
bC
/c/ /D/
dE
eF
/f/ /G/
gH
hI
/i/ /J/
j JK
kL
/l/ /M/
mN
nO
/o/ /P/
pQ
qR
/r/



start

↓←←←←←←←←←←←←←←Reverse if necessary←←← Measure in new rotated orientation←←←
↓ ↑
↓ ↑y
Is there still an untested channel (satellite signal)?→→→→N→→→→→→Implementation of azimuth limitation→Is there still rotation data collection to be superimposed?n→end
↓ ↑ (The initial beam direction exists in the range of degrees clockwise to counterclockwise from north)
y
pick up untested satellite signals ↑

To judgment routine. →→→→→→↑


Judgment routine in IEICE February 2011 issue: Take out only 1 second data single shot, only whether the signal strength is above the threshold.

Judgment routine in IEICE 2014 issue [planned] this time: Take out 10 seconds data after warming up sufficiently (for example, 20 seconds or more) and the same data at the time of its inversion, (1) receive status for 5 seconds continuously (2) Only on one side, if it exists, it is determined that the main satellite of the direct wave exists on that side (3) If it is not on either side, end (4) If it exists on both sides (4 ) Comparing the maximum value of the lowest signal strengths in each series of continuous 5-second reception status within 10 seconds between this side and that side, there is a difference of 3 or more, and (4β) If the range from the minimum intensity to the maximum intensity does not intersect, it is judged that the main satellite of the direct wave exists on the side where the signal strength was strong (the opposite side is the diffracted wave). Discriminate in this way.














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^^^^^^

Specific shields may include:
Aircraft, cars, land vehicles, Antarctic vehicles, polar vehicles, armored vehicles, heavy machinery, aircraft, helicopters,
Fire engines, jeeps, amphibious vehicles, ships, passenger ships, yachts, sailing ships, schooners, watercraft, watercraft
Ship decks, decks on both sides of passenger ships, passenger ship decks, propeller planes,
etc. is also convenient.


"Equipped with an antenna having a hemispherical antenna pattern", but in the previous method.
It is difficult to make, but there is no description of how to make it.
If you make it normally, it will pick up diffracted waves when the shielding object is small compared to the wavelength.

The diffracted wave that is picked up has its signal strength reduced by the amount of diffraction loss.

The magnitude of the drop in signal intensity from the direct wave as the diffracted wave, known as diffraction loss associated with the phenomenon of diffraction,
"The level of the signal value expected as a direct wave and the width band of the signal intensity including its fluctuation",
However, if they are mutually identifiable, there is no problem, and the conventional method will work smoothly.

I have nothing to say then.

That is true, but when using an inexpensive GNSS receiver, it is necessary to have a specification that can distinguish between the above two in an instant, so that the strength of the signal output from the receiver can be discriminated in fine increments. It would be good if a receiver with high signal strength resolution (accuracy of discrimination) could be used, but there are cases where a receiver with such performance can be used.

Or in terms of an antenna with a hemispherical antenna pattern and a receiver coupled to it,
"The signal as a diffracted wave that enters after the wave that has traveled from the back is diffracted at the diffraction edge" can be properly identified.
At the stage of processing, this is "a signal as a diffracted wave that enters after the wave traveling from the back is diffracted at the diffraction edge".
It would be nice if they could discriminate, but there are many cases where the equipment itself does not always do this.

(In other words, there is no such thing in the first place, but I write it down as if it exists).

In such a case, although it is originally troublesome, there is a possibility that the user has no choice but to provide assistance.

The present proposal proposes a simple, convenient, inexpensive, and useful method in such cases.


^^^^^^^^^^^^^^

a certain wave
that it is a diffracted wave
as far as can be ascertained,
A fine resolution of the received power output, i.e.
If there is fineness in the resolution of the received power output, that is fine.

If such detail
at the receiver,
to the resolution of the received power output,
If not (rarely),
In that case,
by the same inventor as the present invention,
Brine GPS patent application,
with the help of
increase the diffraction loss of the diffracted wave,
Diffraction loss is
at the receiver,
The resolution of the received power output,
If you try to surpass it by just enough steps, or much more
That's fine.

In other words, if so much detail
at the receiver,
to the resolution of the received power output,
If not (rarely),
In that case,
by the same inventor as the present invention,
Brine GPS patent application,
Use,
The diffraction loss should be made larger.
Here is another patent application by the same inventor,
You should use it.





Or if that's too much trouble, or (the salt water GPS method is
Materials that can be obtained on the spot so that they can be used in any outdoor environment
Although the proposed method is excellent, if there is a shortage of materials in the surrounding environment,
This proposal may be used.

In that case, the proposal, without the need for any other specific grant,
It simply requires a human body,
In addition, just sitting still is enough,
In addition, just flip it over,
And just stay still
Very convenient.
Advanced receivers (as digital signal processing and SS synchronization system) that you already have and
While maximizing the advantages of multiple SS radio communication signal sources (satellites) in the sky, it also increases weight and volume.
without, simply with only minor repairs, such as the above,
Just stay still, turn around, stay still,
It is said that a stable and safe heading can be obtained with considerable accuracy.
As a result, it has a great effect.

We devoted all of our wisdom to the acquisition of azimuth information using GNSS, which can be used even at the citizen level.
It is a state that could only be reached by the inventor who has always kept thinking only about this,
It is completely impossible for a person skilled in the art to easily conceive of it.


Not only does it have the advantage of giving us the opportunity to observe the current situation with time to spare,
Don't miss the slightest sign of a change in the weather, the slightest sign of the arrival of rescuers,
Alternatively, subtle clues in topography and vegetation may provide clues for safe evacuation (e.g., evidence of huts and trails).
Clues for discovering traces of trails, identification of mountain peaks by ridgelines visible through slight cracks even when visibility is limited
Discovery of an evacuation route by stopping, discovery of a stream by the sound of stopping and clues, and the contents of the rucksack, even if it is different from the usual usage method, in combination with other things when such a situation occurs , useful utilization to get out of the predicament
I get an idea, etc., that I have a thing that has a possible potential, etc.)
It will give you the chance to recover your strength.
great effect.


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For example, to the sound source,
Blindfolded, looking straight ahead, compare the dB you hear with the absolute value, say 60dB,
It is the conventional method that it is in that direction.

Blindfolded, facing the front, flipping, facing the back,
Determined by the "loudness" and "fluctuation" of the sound heard from them,
is the proposed method.

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The Mitsubishi method is wasteful.
(1) It is useless to keep moving because the stability of reception cannot be known unless it is stationary for a certain period of time (for example, 30 seconds). Only after standing still for a certain period of time (for example, 30 seconds) can the stability of reception be known with certainty, so it is useless to keep moving.
(2) The figure shows the shield plate rotating around the antenna, but the shield plate is too small. With that, the shielding effect and diffraction attenuation appear only minutely. The cm dimension of the shield is too small compared to the wavelength λ of the GNSS signal (for example, λ=approximately 19 cm for GPS). With that, the shielding effect and diffraction attenuation appear only minutely. "It is fine if the receiver is capable of detecting it," but if not, it will be difficult to detect (there may be problems in practical use). (If I write that, Mitsubishi will be saved, and will I be saved as well?)
^^^^^^
Kaisetsu [diffraction] is called diffraction in English. .
``Diffract'' is commonly used in English with the transitive verb diffract, It is sometimes expressed in the form of diffracting <radio waves, sound waves, light, etc.>.


in general,
What is diffraction?
A phenomenon peculiar to waves,
A wave passes through the edge of an obstacle
Refers to the phenomenon that penetrates into the shadow behind it when it propagates.


The encyclopedia Mypedia 2006 describes it as follows, so I will quote it.
What is diffraction
A phenomenon in which waves such as sound and light wrap around behind obstacles and enter shadow areas.
Remarkable when the size of the obstacle or hole is about the wavelength of the wave.
It is commonly experienced in sound and radio waves, and diffraction fringes and diffraction spectra are observed in light.
It can be explained and calculated from the interference of secondary waves based on Huygens' principle.
Electron beams and neutron beams also exhibit diffraction due to their wave nature.


Moreover, since it is described as follows in the compact mobile communication terminology dictionary, it is quoted.
diffraction
A phenomenon in which radio waves wrap around obstacles. The lower the frequency of the radio wave, the easier it is to diffract. In non-line-of-sight propagation in mobile communications, it plays an important role together with reflected waves.



Also, according to the second edition of the World Encyclopedia, the following brief description, including history, is given.
diffraction
When a plane wave enters a slit, if the width of the slit is about the same as the wavelength,
The wave spreads out in a circular shape centered on the slit and wraps around behind the slit.
Also, when a wave hits an obstacle, if the size of the obstacle is smaller than the wavelength,
Waves also wrap around geometric shadows of obstacles.
Wave diffraction is the phenomenon in which the wave wraps around behind the slit or behind the geometric shadow of the obstacle.
Whether or not the diffraction phenomenon is significant depends on the relationship between the wavelength, the slit interval, and the size of the obstacle.
When the slit interval or the size of the obstacle is large compared to the wavelength, the diffraction phenomenon is not so conspicuous.
When the rectilinear phenomenon is conspicuous and, conversely, when the slit interval and the size of the obstacle are smaller than the wavelength,
The diffraction phenomenon becomes remarkable, and at the same time the rectilinear phenomenon becomes inconspicuous.
Therefore, the diffraction phenomenon can be easily observed in water waves and sounds with long wavelengths.
For example, sound is a wave that propagates through the air with a wavelength ranging from several tens of centimeters to several meters.
Therefore, the sound of the sounding body that cannot be seen behind a screen is
can be heard by diffraction.
On the other hand, in the case of light, the wavelength is extremely small compared to the size of the objects we encounter in our daily life.
The discovery of the diffraction phenomenon was delayed,
As a result, it can be said that the particle theory of light was believed for a long time.
If the photographic plate is placed in a place where the light is diffracted into the shadowed area,
A photographic plate produces bright and dark stripes according to changes in the intensity of diffracted light, and this is called a diffraction image.
Light diffraction includes Fresnel diffraction and Fraunhofer diffraction.
Illuminate slits and obstacles with parallel light (therefore the light source is at infinity),
The former captures the diffraction phenomenon at a finite distance,
The latter is the one that captures it at infinite distance.
Since Fresnel diffraction approaches Fraunhofer diffraction as it goes to infinity,
There is no essential difference between the two, but in some cases they show considerably different diffraction patterns.
The study of diffraction phenomena began with FM Grimaldi in the 17th century.
It has been studied by T. Young, AJ Fresnel and many others.
Theories that explain diffraction phenomena can be broadly divided into the Huygens-Fresnel theory and the
There is Young's theory. The former is based on Huygens' principle,
Considering a secondary wave source that emits a secondary spherical wave in a passage area of a slit or an obstacle where the diffraction phenomenon occurs, the diffraction phenomenon is explained as the interference of the spherical wave from the secondary wave source.
The latter is also called the principle of peripheral diffracted waves.
The diffraction phenomenon is explained by the interference between the peripheral diffracted wave and the plane wave that uniformly passes through the portion other than the peripheral portion.
Theoretically, the Huygens–Fresnel diffraction theory can be attributed to the area integral in the diffraction plane, so
It is easy to evaluate and has been developed by many people to this day.
On the other hand, Young's theory of marginal diffracted waves is attributed to the marginal line integral that causes diffraction, so
If the peripheral shape becomes complicated, it becomes difficult to evaluate it.
Rapid development has been seen in recent years because the physical background is easy to understand.
Diffraction phenomena occur for all waves,
Diffraction of X-rays, electron beams, neutron beams, etc. is used for the analysis of crystal structures.
⇒X-ray diffraction∥Neutron diffraction∥Electron diffraction Toshimitsu Asakura





The physics and chemistry dictionary has the following description about diffraction, so I will quote it.

diffraction
[British French diffraction German Beugung Russian *********]
When light or sound grazes obstacles, do not go straight geometrically,
Phenomenon that wraps around shadows.
It occurs generally in waves and is one of the distinguishing features from particles,
When the wavelength is extremely small compared to the size of the obstacle or hole, the area where diffraction occurs is narrow,
The boundary of the geometric shadow is only slightly blurred.
The wave intensity distribution is treated by *Kirchhoff's diffraction theory.
Diffraction by a crystal is treated more generally as a synthesis of scattered waves by the particles that constitute it.
When a strong wave appears in a certain direction by synthesis, the wave is called a diffraction line or a diffracted wave.
The direction in which strong diffraction lines appear is determined by the *Bragg condition or *Laue condition, and can also be explained as the interference of reflected waves from lattice planes.
Individual diffraction lines are denoted by *reflection index and their total intensity is represented by *integrated reflection intensity.
X-rays, electron beams, and neutron beams each have their own characteristics in their interactions with scatterers.
This is used for structural analysis, etc.
Normally, we use the kinematic diffraction theory, which considers only one scattering*,
For electron beams with strong scatterer interaction, general* dynamical diffraction theory may be required.
In addition, there is a disorder of the crystal structure and* diffuse scattering explained by incoherent scattering.


Quoted from the Royal French-Japanese-Chinese dictionary. It can be said that English is used as it is.
diffraction /difraksj**/nf
[Physics] Diffraction (of light, etc.)


Quote from Access German-Japanese Dictionary.
Beu・gung (feminine noun)
[(singular 2nd case) - / (rarely (plural 1st case) - en)] bending; diffraction (of rays, radio waves, etc.);
It is interesting that the meaning of inflection and the meaning of diffraction are simultaneously condensed into one German word.

Quote from Access German-Japanese Dictionary.
Ab len kung (feminine noun)
[(singular 2) - / (plural 1, 2, 3, 4) -en]
《1》[Usually singular] to turn away, to divert
Ablenkung vom Thema deviation from the theme <Topic>
<<2>> Change of mood, distraction
<<3>> (physical) deflection, diffraction
Ab・len・kun・gen (plural of Ablenkung)


Since there is a description related to the second edition of the World Encyclopedia, I will quote it. As can be seen in this description
"In contrast to normal microwave communication, there is no obstruction between the transmitting and receiving points and there is mutual line-of-sight,"
, and "ordinary microwave communication" means that "there is no obstacle between the transmitting point and the receiving point and there is mutual line of sight".
There is a background that has been basic, and other diffraction is over-the-horizon (a station hidden under the horizon)
It has received little attention except for poor quality communications in developing countries.
Therefore, the attitude to the issue of direction information acquisition, which only the inventor of the present invention has continued to study deeply and widely ahead of the world, should be considered.
It was possible because I had it,
In light of the technical common knowledge at the time, it is absolutely impossible for a person skilled in the art to easily conceive of the present invention.

over-the-horizon communication
In normal microwave communication, there is no obstacle between the transmitting point and the receiving point, and there is a line of sight to each other.
Due to the long distance between the transmitting and receiving points, the effect of the spherical surface of the ground and mountains
Communication used between points with no line of sight.
A large antenna with a reflector area of 100 to several hundred m2, a high output transmitter of several kW to 10 kW,
A low-noise diversity receiver is required, but due to the large propagation loss along the way,
Limited to low-capacity communication with 120 or less telephone lines or low-quality television signal transmission.
Due to the mechanism of propagation, tropospheric scattering propagation and
Radio waves are applied to the ridgelines of mountains, etc.
Diffraction propagation that receives radio waves by diffraction
divided into
The former emits radio waves toward the upper atmosphere and receives them through scattering phenomena due to atmospheric non-uniformity.
This method is often used for non-line-of-sight communication.
Before the spread of satellite communications, non-line-of-sight communications were
The maximum transmission distance is about 500 to 600 km, which is shorter than that of the shortwave band, but the transmission capacity is large.
They were installed all over the world in the 1960s at military installations and developing countries.
However, due to poor quality and seasonal fluctuations, it is gradually being replaced by satellite communications.
At present, it is rarely used except for backup lines and other special uses.
In Japan, the 350km distance between Kyushu and Amami Oshima is due to mountain diffraction (Nakanoshima).
In 1961, the first 24 public telecommunications lines were installed.
Currently, public lines are used between Okinawa and Minami Daito Island.
The tropospheric scattering method is in operation. ^^^^^^^^^^^^^^


The TA claim_V70meisai130912.txt is quoted below.
The start of black brackets and the end of black brackets are ## <<## ## >>##.
Beginning of brackets and end of brackets are ## <<## ## >>##.
The beginning of the corner and the end of the corner were set to ## <<## ## >>##.



#########################################
#########################################
#########################################
#########################################
(2) Patent ********* 3522259
#########################################
#########################################
#########################################
#########################################
Direction information acquisition method


(57) ## <<## Claims ##>>##

(Comparison of Postures 1 and 2) (Necessity 100)

-------------------------------------------------- ------
## <<## claim 1##>>## (ground use)
(Done! Ground type! Claim 1! The following is claim 1! 20131022 16:45)

A direction information acquisition method according to claim 0,
・The ``plane of the electromagnetic wave absorber or electromagnetic wave shield'' is placed at ## <<## vertical ##>>##,
And,
・The axis when flipping 180 degrees is ## <<## vertical axis ## >>##
characterized by
A direction information acquisition method.

-------------------------------------------------- ----
## <<##Claim-1##>>## (space utilization) (removed)



For one positioning satellite system antenna
Adjacent
"Electromagnetic wave absorber or electromagnetic wave shield
Plane"
and

connected to the positioning satellite system antenna
For positioning satellite system receivers,
from positioning satellites
Let it "try to capture" the transmitted signal,

save the result and

Afterwards,

## <<##
the positioning satellite system antenna;
The above "Electromagnetic wave absorber or electromagnetic wave shielding material
Plane” and
of
contained in the plane and passing through the foot of the normal to the plane from the center of the antenna;
180 degrees around a straight line (axis)
"Reversed"
In spatial positional relationship,
The positioning satellite system antenna and
The above "Electromagnetic wave absorber or electromagnetic wave shield
Plane"
or
Another "electromagnetic wave absorber or electromagnetic wave shield
Plane
Adjacent
place and
##>>##

Same process as above
connected to the positioning satellite system antenna
In the positioning satellite system receiver,
from positioning satellites
Let it "try to capture" the transmitted signal

connected to the positioning satellite system antenna
By positioning satellite system receivers,
obtained from the first posture and the second posture,
Based on each "comparison of reception status"

"The relevant electromagnetic wave absorber or electromagnetic wave shield
Obtain the direction of the normal vector on the plane in a limited way.』

A direction information acquisition method characterized by:






-------------------------------------------------- ----
## <<## claim 0##>>## (space utilization)


For one positioning satellite system antenna
almost adjacent
"Electromagnetic wave absorber or electromagnetic wave shield
(Vertical: delete for space utilization)
Plane"
and

(passing through the zenith; deleted for space utilization)
It is the intersection of the plane and the celestial sphere.
Bounded by one great circle,
The side on which the positioning satellite system antenna is located
exists in
from positioning satellites
direct wave
Against
of the antenna
Sensitivity
Reach
form a cover,

connected to the positioning satellite system antenna
For positioning satellite system receivers,
from positioning satellites
Let it "try to capture" the transmitted signal,

save the result and

Afterwards,

## <<##
the positioning satellite system antenna;
The above "Electromagnetic wave absorber or electromagnetic wave shielding material
(Vertical: delete for space utilization)
Plane” and
of
(Vertical: deleted for space utilization)
of the diameter of one of the great circles
180 degrees around the axis
"Reverse"
In the spatial positional relationship
The positioning satellite system antenna and
The above "Electromagnetic wave absorber or electromagnetic wave shield
(vertical; deleted for space utilization)
Plane"
or
Another "electromagnetic wave absorber or electromagnetic wave shield
(Vertical: removed for space utilization)
Plane
almost adjacent
place and
##>>##

Remaining side (I suddenly realized that blank lines after this line are not necessary.
exists in
from positioning satellites
direct wave
Against
of the antenna
Sensitivity
Reach
form a cover,

■■Same process as above
■■ Connected to the above positioning satellite system antenna
In the positioning satellite system receiver,
from positioning satellites
Let it "try to capture" the transmitted signal

■■■ Connected to the above-mentioned positioning satellite system antenna
By positioning satellite system receivers,
■■■obtained by the first posture and the second posture■,
■■■ based on each "■■ comparison ■■ of reception status"

■■■ One or more positioning ■ The area where the satellites existed (I suddenly realized that I didn't need a blank line after this line.
or,
■■■One or more positioning ■Situation where the satellite was shielded by other objects ■, (Suddenly realized that blank lines after this line are unnecessary. Just write it in the specification. Is it a matter?)

■■■Using the azimuth angle of each positioning satellite obtained in the process of positioning calculation, (I suddenly realized that I didn't need the blank line after this line. I thought it would be fine if I wrote it in the specification.)

■■■『Electromagnetic wave absorber or electromagnetic wave shield (vertical: delete for space use)
Limited acquisition of the direction of the normal vector of the plane, starting from a point on the plane and ending at the center of the positioning satellite system antenna in the first (or second) attitude.”

A direction information acquisition method characterized by:


-------------------------------------------------- ----



















The following is claim 1 with writing for the specification.


-------------------------------------------------- --------------------


■ For one positioning satellite system antenna
almost adjacent
"Vertical plane of electromagnetic wave absorber or electromagnetic wave shield"
and

(←In addition, there is the following as a special case in this case. That is,
Windows of hotel rooms (especially high floors), cafes, restaurants,
When pressed against a window of a ship, aircraft, train or land vehicle, it is defined as being outside the window.
And since nothing should be received even if it is reversed, an option is provided to simulate the measurement by pressing the NULL button.
If this option button is selected, all measurements on the opposite side are counted as having a signal strength of 0 and the results are immediately returned.
However, in this case, the responsibility for eliminating the possibility of picking up diffracted waves lies with the user.
In the case of the top floors of buildings or corner rooms, the onus is on the user to be aware of the effect.
However, it should be noted that it is possible to avoid the error with a simple duty of consideration that is conscious of λ=19 cm. )

←In space, if the main beam of a hemispherical antenna is placed in front of the body, signals can be picked up evenly in a hemispherical shape.
On the ground, there is no point in having sensitivity in the direction blocked by the ground surface, so the main beam can be placed facing the zenith.
Therefore, we decided to express without specifying the direction of the main beam.
(In the specification, if the main beam is … in space, it can be conveniently arranged that way.
On the surface of the earth, if the main beam is …, then it is convenient and can be arranged like that. can be expressed as

(← For example, the ventral side of the human body and its inversion, the dorsal side of the human body and its inversion, both sides of the dorsal and ventral side of the human body,
Both the left and right or front and back sides of the animal body,
Both sides of the terrain with open cliffs in opposite directions,
Both sides of the terrain with open quays in opposite directions,
Both sides of a mountain
mutually opposite sides of the building,
mutually facing opposite sides of the man-made structure,
Both sides of the ship's structures that face opposite directions (including the ship's cabin structure when standing on the deck, etc.),
Both left and right flanks of aircraft (including small aircraft, gliders) during landing, etc.
Both left and right sides of helicopters (including small helicopters, carrier helicopters, etc.), including during landing;
Both left and right sides of land vehicles (including automobiles, trains and polar reconnaissance vehicles);
Alternatively, the above one sides are combined to form a concept as a pair),

(as a result)

■ With one great circle passing through the zenith as a boundary,
The side on which the positioning satellite system antenna is located
(Note that the direction of the earth may also be included. Reduce the number of claims to make it readable for space use.)

exists in
from positioning satellites
direct wave
Against
of the antenna
Sensitivity
Reach
(← In order to be able to read the use of space, the word (air) is removed and expressed.
In space utilization, in that sense, it is easier to understand if the main beam is taken in the frontal direction of the body.
In the case of ground use, it is easier to understand if the word (above) is added just before the coverage area.
For terrestrial use, the main beam can be directed in front of the body or in the zenith direction. )
form a cover,

■ Connected to the positioning satellite system antenna
For positioning satellite system receivers,
(of the upper hemisphere)
(By removing the ← (of the upper half-celestial sphere), I made it possible to read the use in outer space.)
from positioning satellites
(← from "various" positioning satellites. Efforts should be made to obtain data from as many positioning satellites as possible. Simultaneous search of all satellites is the best. For terrestrial use, predict.)

to "try to capture" the transmitted signal,

← (Although it is written simply as “attempt to capture” etc.,
Clearly state in the specification that the trick is to make the difficult "synchronization" attempts of "synchronization" acquisition and "synchronization" tracking, and compare how much they succeed or fail.
Diffracted wave polymerization does not work well with "synchronization", but the idea behind this proposal is to convert the characteristics of the receiver that deforms into usefulness and actively utilize it))
If you explain based on the mechanism of the receiver and the situation such as reflected waves that the receiver is not good at, it will be easier to obtain consent. This is what the textbook says
It would be better to cite or write that SS-DS receivers are most vulnerable to... That's why you can use that weak point as an advantage for identification.
I thought that it would be impossible for a clumsy examiner to say it in a deformed manner, and it was rather complicated. This is the reverse use of common sense, so
Write down. )

■ Save the result,




← (a) ``An electromagnetic wave absorber (or electromagnetic wave shield) that has a plane whose extension can be approximately regarded as a plane of a great circle passing through the zenith.''
and the antenna for the positioning satellite system, as an integrated body, arranged in a 180-degree inverted position, if possible,
(b) ``A plane whose extension can be approximated as a plane of a great circle passing through the zenith,'' on both sides 180 degrees opposite.
In the case of "an electromagnetic wave absorber (or electromagnetic wave shielding object) possessed",
The positioning satellite system antenna "only" may be arranged by inverting it by 180 degrees,
(c) What is ``an electromagnetic wave absorber (or electromagnetic wave shield) that has a plane whose extension can be approximated as a plane of a great circle passing through the zenith''?
another, being, another
``An electromagnetic wave absorber (or electromagnetic wave shield) having a plane whose extension can be approximately regarded as a great circle plane passing through the zenith'' is
When they have normal vectors that are 180 degrees opposite to each other, they can be used (for example, there are two huge rocks, each with
If you have faces with normal vectors in opposite directions. ),
It means using any of them anyway.
(d) Alternatively, if it is clearly reversed, it is possible to press the NULL button based on the idea that reception is not possible.


■■ After scolding,

######
the positioning satellite system antenna;
The aforementioned "vertical plane of the electromagnetic wave absorber or electromagnetic wave shield"
of
180 degrees around the vertical axis
"Reverse"

In the spatial positional relationship
The positioning satellite system antenna and
The "vertical plane of the electromagnetic wave absorber or electromagnetic shield"
or
Another "vertical plane of electromagnetic wave absorber or electromagnetic wave shield"
(With this one line, another plane (a pair of parallel planes that exist on the front and back of the same object and have openness in the opposite direction can be used)
(With this one line, another plane (a pair of parallel planes with openness in the opposite direction of another object can be used)
almost adjacent
place and
##>>##

have at the same time, or
Can be held over time by reversing the object itself
(← “Can be held” includes the fact that the object itself (electromagnetic wave absorber) rotates around the body axis over time.)
object
(←It is easy to understand if it is singular, and it is easy to write in English, but it is also possible to think of two huge rocks as a pair.)


(Please note that the deletion of "of the celestial sphere" may include the direction of the earth. Reduce the number of claims to make it readable for the use of space.)
■■Remaining side■
exists in
from positioning satellites
direct wave
Against
of the antenna
Sensitivity
Reach
(sky)
(← (above) is omitted so that it can be read even when used in outer space. Conversely, in the case of ground use, it is easier to understand if the above is added.)
form a cover,


■■Same process as above
■■ Connected to the above positioning satellite system antenna
In the positioning satellite system receiver,
(of the upper hemisphere)
(By removing the ← (of the upper half-celestial sphere), I made it possible to read the use in outer space.)
from positioning satellites
(← means from "various" positioning satellites. Efforts should be made to obtain information from as many positioning satellites as possible. Simultaneous search of all satellites is the best. For terrestrial use, predict.)
Let it "try to capture" the transmitted signal


■■ (save the result,)



■■■ Connected to the above-mentioned positioning satellite system antenna
By positioning satellite system receivers,
■■■obtained by the first posture and the second posture■,
■■■ based on each "■■ comparison ■■ of reception status"

■■■ one or more positioning ■ areas where satellites were present,
or,
■■■ determine the presence or absence of a situation where one or more positioning ■satellites were shielded by other objects, ■,

(←Other objects are mainly features on the ground, but there may be things that can not be called features such as hovering airships and ships, so I wrote them as other objects.
In space, it is not limited to geological features (the geographic feature in space is the earth itself),
Spaceships, planets, asteroids, and aggregates of gas with specific electromagnetic wave absorption properties are also considered and considered as objects.)

■■■ Using the azimuth angle of each positioning satellite obtained in the process of positioning calculation,

(← It means to link and correspond, but it was simply expressed as "use" in a cool way))

■■■ ``Limit the orientation of the front of the body in the first or second posture''

(←It can no longer be identified by the main beam direction of the antenna (because the antenna is not horizontal))

A direction information acquisition method characterized by:




It should be noted that, in order to be applicable in outer space, claim 1 may be replaced with claim 0 as follows.
,




## <<## claim 2##>>## (requirement 100)
The "electromagnetic wave absorber or electromagnetic wave shield" is
■ body ■ or body
(←Electromagnetic wave shielding object = body, here specified) (Advantages: Always available for outdoor activities where supplies are scarce. Excellent absorption properties. Food and beverages can be used.
No physical strength required, doubles as a break, easy to reverse, short duration)
2. The direction information acquiring method according to claim 0, wherein:



## <<##Claim 3##>>## (requirement 100)
When ``arranging'' ``one satellite positioning system antenna'',
that antenna
##《## Main beam horizontally ##》## Install
(←When used on the ground, this is an unnecessary requirement. Prepare for an emergency examiner's instruction. To prevent slipping of the grant of a patent. Later, I will write it in the sense of patent defense.)
(← Advantage: When used in space, there is no leakage in the entire hemisphere, and it is symmetrical, which is the best practice.
(← Advantage: Even when used on the ground, there is also the advantage that the diffracted wave part can be prevented from giving too much gain. In the case of a planar antenna,
It has a low profile and is easy to wear. However, the influence of ground reflection etc.
Considering the case where you want to exclude it, it is not something that sticks to this. The zenith of the main beam is also acceptable. )
2. A direction information acquisition method according to claim 0 or 1, characterized in that:



(integrally)
## <<## claim 4##>>##
When ``arranging the antenna for the satellite positioning system by further inverting it by 180 degrees'',
"Electromagnetic wave absorber or electromagnetic wave shield" and "antenna for the satellite positioning system"
##<<## as one ##>>##, ``Reverse and arrange''
(←Inverted as a whole is specified here. Perhaps this is the only significant difference from the Mitsubishi rotary type. Except for physical use.)
(Benefits: ← Maybe this is the only significant difference from the Mitsubishi rotary type. Except for physical use.)
(Advantages: No need for physical strength, doubles as a break, easy to turn over, can be used for a short period of time, no need to take the trouble of removing it from the abdomen and reattaching it to the back (risk of dropping it))
2. A direction information acquisition method according to claim 0 or 1, characterized in that:



## <<##Claim 5##>>## (Requirement 100)
In the "reception state comparison",

"Maximum value for X seconds of 'Minimum value of received signal strength for Y seconds'" (← However, assuming Y (about 5) ≤ X (10 seconds)
as a representative value,

"The minimum value of the difference between the signal intensities of the direct wave and the diffracted wave (that is, the relative difference threshold)"
as well as
"Threshold of absolute value (minimum value of signal strength for) that can be regarded as a direct wave candidate"
of,
make use of
Doing this (comparing reception status),
"Positioning ■ Determining the area where the satellite existed (or the presence or absence of the feature shielding situation) ■"

(← Although it is difficult to file an infringement lawsuit and the possibility of generating monetary income is extremely small, the meaning of existence is as a claim that ensures the grant of a patent (approval).)
(Advantages: Positioning satellite receiver that originally includes a digital processor. Adding programs to this degree is easy. Firmware can also be used. Low cost.
Less risk of additional development and less risk of bugs contamination ・The negative points of the current receiver can be turned into positives)
2. A direction information acquisition method according to claim 0 or 1, characterized in that:



(inner product) (necessity 100)
## <<## claim 6##>>##
said ``determining the area of existence of one or more positioning satellite system satellites,''
Using the azimuth angle of each positioning satellite system satellite obtained in the process of positioning calculation,
"Limiting the orientation in the frontal direction of the body in the first or second posture", when

Utilizing the operation of the inner product
(Making use of the fact that the absolute value of the inner product of unit vectors of directions with mutual elongations within 180 degrees is less than or equal to 1.)
(←Claims that are easy to file infringement lawsuits)
(Advantages: A positioning satellite receiver that originally includes a digital processor. It is easy to add a program of this degree. Even if it is implemented by numerical calculation, it is easy to develop.
Less risk of additional development and less risk of bugs contamination ・The negative points of the current receiver can be turned into positives)

"Limiting the orientation in the frontal direction of the body in the first or second posture"
2. A direction information acquisition method according to claim 0 or 1, characterized in that:



(Circular sequence) (Necessity 30)
## <<## claim 6##>>##
said ``determining the area of existence of one or more positioning satellite system satellites,''
Using the azimuth angle of each positioning satellite system satellite obtained in the process of positioning calculation,
"Limiting the orientation in the frontal direction of the body in the first or second posture", when

"When the series of azimuth angles of positioning satellites existing in each quarter of the celestial sphere are aligned clockwise or counterclockwise,
■ Extract the azimuth angle of the first term ■ and the azimuth angle of the ■ last term ■,
From the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term obtained in at least one extracted region,
(←Specify here the number sequence of one cycle. (←Although it is difficult to file an infringement lawsuit, it should be clearly stated in the specification that this is the same as the inner product.)
"Limiting the orientation in the frontal direction of the body in the first or second posture"

(Advantages: Easy to understand and easy to understand. Displaying it makes it even easier to understand. With a liquid crystal display. Educational effect. Interest in mathematics.
2. A direction information acquisition method according to claim 0 or 1, characterized in that:




(multi-positioning satellite system) (necessity 100)
## <<## claim 7##>>##
The "positioning satellite system" is
Being multiple "positioning satellite systems", in other words, multiple "positioning satellite systems"
and
(← GPS, GLONASS, quasi-celestial satellites, Galileo, beido, etc., etc.)

at that time,

The "positioning satellite system" antenna,
Antennas for Multi Positioning Satellite Systems
and

The "positioning satellite system" receiver is
Receiver for Multi "Positioning Satellite System"
is
(←The time has come for these products to be introduced to the market. Specific examples are described in the specifications.)
(Benefit: As the number of satellites increases, the azimuth limitation width becomes narrower and more useful. Suitable for the era of government-led multi-GNSS development in countries around the world.
Appropriate for the times when multi-GNSS antenna receiver integrated modules or units with low cost, small size, light weight, high performance, and multiple functions are appearing one after another.
Those assets can be used as they are. Easy to manufacture even with adon chips such as arduino. I'm sure it's good for learning too. educational effect).
2. A direction information acquisition method according to claim 0 or 1, characterized in that:



(Securing storage area)
## <<## claim 7##>>##
required for ``comparing the reception conditions obtained in the first and second attitudes'',

Holds a storage area (←Maybe you don't have to write it, but I'll write it to spread a sense of security.Would you like to make a claim for the device?)
(Advantage: Originally, the receiver of GPS is composed of a digital chip. Therefore, it is only necessary to slightly divert a part of the memory, and the adaptability is high.
In that case, neither the weight nor the volume will increase at all. This also forms an important aspect for inexpensive diffusion in developing countries. existing assets,
Commodities that will be introduced to the market in the future can be used almost as they are without any significant changes. only ideas added).

2. A direction information acquisition method according to claim 0 or 1, characterized in that:


########################
########################
########################






------------------1022 get up image----------------------
・There is a radio shielding object that blocks the reception of direct waves (a) Placing adjacent planes (on the forward side and the opposite side), and inverting to form the remaining sensitivity, and direct waves from other parts Place a flat surface with radio wave shields so as to block the reception of

・"A plane that approximately forms a part of a plane containing a great circle passing through the zenith (as a boundary)"
------------------1022 get up image----------------------




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## <<## detailed description of the invention ##>>##
## <<##0001##>>##
## <<## the technical field to which the invention belongs##>>##

The present invention relates to a method of obtaining azimuth information from signals transmitted from positioning satellite system satellites such as GPS satellites.

## <<##0002##>>##

## <<## prior art ##>>##

Positioning information such as latitude, longitude, altitude, and positioning satellite system time such as GPS time can be easily obtained from signals transmitted from positioning satellite system satellites such as GPS (Global Positioning System) satellites. No information was obtained.

## <<##0003##>>##

Therefore, the inventor of the present invention proposed a method of obtaining azimuth information using a pair of planar patch antennas (Japanese Patent Application No. 2000-91362).

## <<##0004##>>##

According to this azimuth information acquisition method, a pair of planar patch antennas are arranged parallel to each other and perpendicular to each other, and each planar patch antenna has an antenna sensitivity that extends to a quarter of the celestial sphere above the direction in which it is facing. The GPS which formed the sky coverage area, extracted the signal strength values of all the GPS satellites received from the receiver unit connected to each antenna, and transmitted each signal based on the comparison of the extracted signal strengths It is determined which antenna the satellite was in the air coverage area of, and the results of determining the existence area of this satellite are arranged in a circle. limited or specified.

## <<##0005##>>##

In order to implement the above direction information acquisition method in a commercially available GPS receiver, the present inventor further developed a GPS receiver provided with a data transmission unit, a data reception unit, and a data processing unit.
proposed a machine (Japanese Patent Application No. 2000-364605).

## <<##0006##>>##

As a result, when a pair of planar patch antennas are arranged parallel to each other and perpendicular to each other, and a pair of GPS receivers are arranged so that the data transmission section and the data reception section face each other, one GPS reception The GPS satellite data received by the receiver can be transmitted to the other GPS receiver, and the two data can be processed by the data processing unit to easily obtain the azimuth information.

## <<##0007##>>##

Direction information from GPS satellite signals is more reliable than direction information from a compass that is affected by magnetic fields.

## <<##0008##>>##


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##《##Problem to be Solved by Invention##》##

■■■■■ ##《## Problems to be solved##》##■■■■■
However, the conventional azimuth information acquisition method has the following problems to be solved for the next generation.

That is, the conventional direction information acquisition method is
Scenes consisting of satellites with uniform signal strength, or
Scenes where there is a relatively small difference in signal strength, or
In situations such as when the probability of being mixed with satellites with exceptional signal strength is extremely low,
I was able to get good results.

but,
A satellite with an outstandingly strong received signal strength
In mixed situations,
In the conventional direction information acquisition method,
There were some difficulties. (In production, it may be expressed politically as the future tense as "expected to occur".)

i.e.
In such situations,
a certain threshold preset as a default, and
the received signal strength of each satellite;
, compare
Determine the existence area of each satellite
The thing is
necessarily,
correct
Existence area determination
to lead
There are unlimited
necessarily,
correct
How easy it is to obtain azimuth information
There are things that are difficult to say (in the actual production, you can add "rarely" politically)
there were.

(In the actual test, the following may be added: "In this case, there was a trade-off between the rate of correct answers, the rate of incorrect answers, the rate of non-answers, and the size of the azimuth limitation width.
In this case, it was necessary to analyze the trade-off and skillfully set the threshold as the optimum solution. ) (deleted for clarity)

In other words,
“If we get above a certain signal strength threshold,
There is a satellite that originated the signal within the 'direct wave coverage'."
It was not correct to presume that.

Namely
In areas that are not "direct wave coverage",
Received signal strength is outstandingly strong,
When satellites are mixed,
And,
When the shielding object is the wavelength or several times its size,
If we restrict to
Even if the diffracted wave of the signal from the satellite is received at the edge of the shield,
Even if the diffraction loss is reduced,
There may be (or there may be) a moment when the signal strength is stronger than the threshold,
Based only on the signal strength threshold obtained with the antenna main beam directed only in one direction,
There was an error in judging the existence area of the satellite. (In production, [rarely] there is a political meaning. When writing the truth, remove the [].)


Therefore, as mentioned above,
"Received signal strength is outstandingly strong,
A scene where satellites are mixed” (*)
And
"Scenes where the shielding object is the wavelength or several times larger" (**)
Even in the limited and special aspects of
Existence area determination
of
able to perform correctly,
In addition, direction information acquisition
of
able to perform correctly
Direction information acquisition method
suggest.


The situation (*) may occur for the following reasons, for example.

(a) Even if a problem occurs in outer space, it is basically impossible to repair it in close proximity, or it is accompanied by great difficulty.
In space, for example, there may be cases of satellites that have developed strong signals due to transmission power adjustment failures.
In most cases, satellites in outer space that have caused such a strong signal due to malfunction must be abandoned because of the impossibility of approaching repairs.
This is also a situation that meets (*) above.

(b) The satellite must be launched into space and put into operation.
Building a positioning satellite system or the like inevitably requires a plurality of satellites, sometimes as many as 32 satellites.
However, it is technically, budget-wise, and politically impossible or extremely difficult to launch and orbit a large number of satellites at once.
Therefore, if there is a specification change or the like in the satellite part of the existing positioning satellite system, the satellite will be gradually replaced over many years.
In such a case, it is undeniable that there will be a time when satellites with old specifications and satellites with future specifications will coexist. It is possible if the specification change includes a change in signal strength.
This is also a situation that meets (*) above.

(c) With the international situation where multi-GNSS is progressing, there are high expectations for the conversion of GNSSS receivers to multi-GNSS receivers.
There is a problem on the side of such a multi-GNSS receiver,
Even when it should be recognized as a different type of GNSS satellite, there may be a situation in which a GNSS receiver that has lost only its identification function must be diverted.
For example, there may be a situation where both GPS satellites and GLONASS satellites are successfully received, but it is not possible to distinguish between them.
Long-term mountaineering (vertical running), polar expeditions, and marine navigation (especially in distress and similar situations) are not always the best conditions for GNSS equipment.
However, if there is still a remaining function that both GPS and glonass satellites can be received (even if the system type cannot be distinguished),
It is very disappointing and unreasonable that direction information cannot be obtained using only the remaining functions.
This is very similar to the situation in which some satellites of a certain positioning system have extremely high reception strengths.
Even if their signal strengths are different, and even if they are indistinguishable, it would be better if there was a way to obtain azimuth information using them.
This is also a situation that meets (*) above.

(Conversely, scenes that do not correspond to (*) are situations where the output levels are uniform in a certain GNSS or multi-GNSS.
This is the case of obtaining azimuth information from a well-controlled group of satellites.)



The situation (**) may occur for the following reasons, for example.

(A) When using the body as a shield

(B) When using a shield that is approximately the same size or smaller than the body
(Specifically, certain types of helicopters, small aircraft, huge rocks, large trees that are nearly 1,000 years old, cliffs that are not large-scale natural or man-made, buildings that are not large-scale, etc.)

(Conversely, scenes that do not correspond to (**) are situations in which azimuth information is acquired against the background of mountainsides, buildings, gigantic structures, gigantic cliffs, gigantic mobile objects, etc.)

This research is a situation that fits the above (*), which tends to occur in the next generation, that is,
Received signal strength is outstandingly strong,
When satellites are sometimes mixed (*)
Or, even when constantly mixed,
Existence area determination
correctly,
Direction information acquisition
can do correctly
Direction information acquisition method
suggest.




## <<##0009##>>##
## <<##0010##>>##

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## <<Means to solve the problem##>>##


(copy of claim)



## <<##0011##>>##


20130909 13:52
■■■■■##《##Means/methods to solve the problem##》##■■■■■

In order to solve the above problems, the following "features" method is proposed.
It is easy to understand if it is roughly classified into three procedures.

(Procedure 1 = Claim 1: Acquisition of data in two opposite attitudes of the antenna, with or without the body sandwiched between the satellite and the antenna)

1. Get reception by putting your body between the satellite and the GPS antenna, or not. (If you take 1.1, 1.2 can be expressed comprehensively)
1.1 "■ Compare reception status before and after inversion ■".
→ More specifically, the GPS antenna and the posture of the body should be “■reversed as one”.
1.2 An embodiment in which "■ Only the GPS antenna is reversed ■" is "reversed and placed on the opposite side of the body" is also acceptable.

(Step 2 = Claim 2: Definition and preparation of the discrimination representative value, procedure for creating the discrimination representative value from each posture data)

2. 1 above. For each of the "receiving states before and after inversion", "■ representative value ■ for discrimination" is extracted (which is used to perform "region determination").
More specifically,

2.1 The representative value for a given satellite shall use not only received strength but also changes over time.
2.2 The representative value for a given satellite shall be "■ the maximum value ■ of the ``minimum value of the received signal strength for Y (5) consecutive seconds'' within the consecutive X (10) seconds".
(What we expect is that in the direct wave, ``synchronization can be acquired somehow, and it behaves like a direct wave.'')
(What we expect is that in the diffracted wave, ``synchronization has been somehow achieved, but the diffracted wave at the end points of the body is more complex than the direct wave.
More wobbly or deviating, or achieving less than
(It doesn't matter if you get out of sync and start over again."Such a scene)

Purpose 1 is to effectively discriminate between composite diffracted waves and direct waves. 》
Purpose 2 is to clarify the difference between the direct wave and the composite diffracted wave by maintaining synchronization (tracking), which is difficult in SS communication》
Objective 3 is tracking, which is difficult in SS communications, and is to detect frequent shifts in the center of synchronization, which are more frequent in compound diffracted waves than in direct waves.》
Objective 4 is tracking, which is difficult in SS communication, and uses signal distortion that causes frequent shifts in the synchronization center, which is more frequently seen in compound diffracted waves than in direct waves.》
《Purpose 5 is tracking, which is difficult in SS communication, and detects dithering in the correlation between the received wave and the generated wave, which is frequently seen in the compound diffracted wave compared to the direct wave.》
<<Purpose 6 is to detect "unavoidable failure to maintain synchronization even at the best reception", which is more frequently seen in complex diffracted waves than in direct waves, in tracking, which is difficult in SS communication.
By the way, according to Kojien, the "representative value" is "a numerical value used as an objective measure of data in statistics. Average value, median value, etc."


(Procedure 3 = Claim 3: 3-conditional branch flow for judging the satellite existence area (etc.), evaluating the representative value for discrimination obtained from 2 attitude data 3 times)

3. "■Representative value■" of "■Reception state before and after reversal■" in 2 above is ■compared■, and also compared■ with ■Received intensity threshold for direct wave candidate determination■, and "■area determination■" is performed. .
More specifically, do the following:

■Condition A■ "max (representative value 1,representative value 2) ≧ "threshold A as a necessary condition for direct wave candidates" GPS ICD reception strength minimum guaranteed value (-128.5dBm for the latest GPS ICD)
Specifically, in IPS5000, G (-128.5dBm) etc.

■Condition B■ " | Representative value 1 - Representative value 2 |
receiver resolution
Specifically, in IPS5000, 8.46*log(e)((smaller representative value + 1)/smaller representative value,
(For example, this is 1.2 dB when the smaller representative value is F.)

■Condition C■ "Representative value 1 - Representative value 2 ≧ "Threshold value B for certifying diffraction loss of diffracted waves at body end points and complex added waves"

3.1 "Condition A ■ not established" shall be regarded as "■" and "■ feature shielding".

3.2 “Condition A ■ satisfied”, “to”, and “max (representative value 1,representative value 2) side are regarded as direct wave candidates”.

3.3 "Condition A satisfied" and "Condition B ■ not satisfied" shall be regarded as "existence of the boundary area".
The boundary area is ± a certain angle range from the great circle passing through the zenith
(For example, the range is about 5 to 9 degrees.)
Measures in areas where diffraction loss is too small to detect

3.4 Considering "Condition A satisfied" and "Condition B ■ satisfied" as "to" and "Existence of one side area".

3.4.1 “Condition A satisfied”, “Condition B satisfied”, and “Condition C ■ satisfied” shall be regarded as “■■ Posture 1 side area exists”.

3.4.2 “Condition A satisfied”, “Condition B satisfied”, and “Condition C ■ not satisfied” should be regarded as “■■ Posture 2 side area exists”.

《By the way, a certain satellite C, which was obscured at the left rear 20° elevation angle of 50°,
■ There is a case where 6.9 dB was evaluated as the amount of attenuation at the time of composite reception of diffracted waves at the ends of the body (as viewed from the direct wave).
(6°/10sec rotating framework, 10 minutes slow rotating framework.)

``■■ representative value for discrimination'' shall be ``■■ the maximum value for 10 seconds of ``minimum value of reception intensity for 5 seconds''''.
The adoption of the "representative value for discrimination" should be a formula that raises the resolution of "discrimination between the direct wave and the diffracted wave" as much as possible.

The first, rational explanation will be discussed separately. ■ (This will be a submitted paper.) (Characteristics of each mechanism of synchronization acquisition and synchronization maintenance in the DS system and properties of diffracted waves) The second teleological explanation will be explained separately. ■ (This will be a submitted paper.)

A first, rational explanation for this is given below.

I will cite the book in my explanation. Written by Yukiji, Written by Kenji, All of Spectrum Diffusion Communication -including buletooth-, Overview of Spectrum Diffusion Technology--
Narrowband communication vs. SS communication = SS is (1) extremely small s/n ratio, (2) difficult to acquire synchronization, (3) extremely difficult to maintain synchronization (s-curve is distorted)
Due to "■ signal itself ■ waveform distortion" and "■ S-curve distortion" in "■ body end point various diffracted wave composite reception", the original
■ Difficulties in maintaining synchronization accelerated, complete loss of synchronization increased in frequency
In "Body end point diffracted wave composite reception",
Due to the distortion of the S curve and the decrease in the slope of the S curve (expansion of the range) in the synchronization ■ holding mechanism
Even if it's not completely out of sync
Decrease in ■correlation value■ due to deviation from the true center of synchronization
■ Frequent intermittent drops in signal strength ■

It is important to set a "representative value for discrimination" that easily reflects such a situation. requirement"

In normal (1) narrowband modulation, a high reception s/n ratio is maintained (2) by a filter placed at the front end of the receiver.
However, in the DS system, the s/n ratio is remarkably low. Therefore, it is easy to lose sight of the received signal if the synchronization position dithers even slightly.

Therefore, a dedicated (1) tracking circuit is required.
Even with dedicated tracking circuitry, it is relatively easy to lose track of the received signal due to even slight dithering of the sync position.

Added by Masato:
Furthermore,
"Temporal intensity fluctuations are different, and optical path differences are also different."
that kind of
"■ Various diffracted waves at body end points" are added
”■ Composite wave in which multiple body end point diffracted waves are added”
Since the situation is to receive

■ The waveform is also distorted.
(2) The S-curve may also exhibit a complicated shape ((2) is distorted).

→At that time, the first feature is that it is "difficult to acquire synchronization" compared to direct waves.
The reason for this is that the "form of each chip is distorted" of the received signal, which is a "complex wave obtained by adding a plurality of diffracted waves at the end points of the body".
As a result, the "■ correlation" with the generated wave may "become lower" than the direct wave.
Due to this effect, the signal strength can be "difficult to obtain synchronization" compared to the direct wave.
In other words, there is a case where "the time until acquisition of synchronization (1) becomes longer" (than the direct wave).

→The second feature is that even if synchronization is successfully achieved, "maintaining synchronization" with diffraction composite waves is "more difficult" (compared to direct waves).
In a short period of time, synchronization is completely lost, or "the center of synchronization shifts (■ dithering)".
→ In other words, it may be possible to observe the occurrence of an event (*) that is "nearly out of sync" within 5 seconds of observation.

Detect that "dithering". Therefore, if a convenient representative value is set, discrimination from the diffracted wave and composite wave becomes clearer.
One of them is the "Maximum value for 10 seconds of 'Minimum value for 5 seconds'".

(*) An event "nearly out of synchronization" means that synchronization is completely lost, and even if it does not go to "restart from synchronization ■ acquisition" ■
"The deviation from the true center of synchronization becomes large, and the ``■ correlation'' with the generated wave in the receiver further ``descends,'' and in terms of time, ditehring.

The dithering is fundamental and unavoidable in the "composite wave in which multiple body end-point diffracted waves are added".
If the unavoidable phenomenon is unavoidable, it can be said that the method proposed in this paper is to actively utilize it for discrimination.


■ 6.9 dB, attenuation ■ (For satellite C with 20 degrees behind the left edge and 50 degrees elevation)
(Because of compound attenuation, theoretical calculation is not possible, and actual measurements are claimed to be truly important.
Furthermore, it should be noted that it is the difference of the "representative value for discrimination". (This is a representative value that emphasizes the difference from the direct wave well.)
Furthermore, it should be noted that this is a one-time (preliminary experiment) value for one satellite. (Many data will be obtained in the future))
(There is a difference of about 5-7 dB between D, E, F, G, H, and I, which were D and I at the maximum value of the minimum value for 5 consecutive seconds.)
\\\\\\\\\\\sat c, Elevation F=50 Azimuth E=40deg >> Left 20° out of sight
20130825 around 124200 after the rain


Figure 1 Flowchart for obtaining azimuth information

start


[Step 01] Attitude 1, <<attitude 2,>> data acquisition (consideration of warm-up time)

↓n
+ - → <Area determination satellites still exist>---> Direction information acquisition/output ---> end
| |y
| ↓
| [Step 02] Attitude 1, <<attitude 2,>><<extract representative values y1, y2>>
| |
| ↓
| [Step 03] <<Satellite existence area determination routine>> with y1, y2, v, d
| |
| |
+――――――+


* Points different from Takahashi's conventional method are indicated with <<>>.



Figure 2 Satellite existence area determination routine



[Step 03] <<Satellite existence area determination routine>> with y1, y2, v, d contents

enter

↓n
<Condition A>---> Feature shielding ---- --- → return

|y
↓n
<Condition B>---> Presence in the border area ---- → return

|y
↓n
<Condition C>---> Presence in posture 2 side coverage area ---> return

|y

+――――→Presence in posture 1 side coverage area――→return



<Condition A>"max (representative value 1 (y1),representative value 2 (y2)) ≧ "threshold A (v) as a necessary condition for direct wave candidates"
GPS ICD reception strength minimum guaranteed value (-128.5dBm for the latest GPS ICD)
Specifically, in IPS5000, G (-128.5dBm) etc.

<Condition B> ``|Representative value 1 (y1) - Representative value 2 (y2) |
receiver resolution
Specifically, in IPS5000, 8.46*log(e)((smaller representative value + 1)/smaller representative value,
(For example, this is 1.2 dB when the smaller representative value is F.)

<Condition C>"Representative value 1 (y1) - Representative value 2 (y2) ≧ "Threshold value B (d) for recognizing diffraction loss of complex added waves of diffracted waves at body end points"








## <<##0012##>>##


## <<##0013##>>##

#########################################
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#########################################
#########################################
#########################################

## <<## Embodiments of the Invention##>>##

Next, an embodiment of an azimuth information acquiring apparatus embodying an azimuth information acquiring method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

## <<##0014##>>##

In the following explanation, the unit of angle is degree (deg).
Azimuth angles are indicated clockwise with 0 degrees north, 90 degrees east, 180 degrees south, and 270 degrees west.
In addition, elevation angle display is used in which the horizontal plane is 0 degrees and the zenith is 90 degrees.

Basically, patent No. 3522259 (Japanese patent registration, single sheet type)
An equivalent configuration is taken as a starting point.

A GPS receiver is placed on the back of the body with its main beam horizontal.
In the case of reversing, the body on which the GPS receiver is installed must be rotated 180 degrees around the body axis.

In the following, we consider positioning satellite systems, including GPS systems, or GNSS system receivers or NSS system receivers.
Positioning satellite systems or GNSS receivers or NSS system receivers are
It shall also include a multi-GNSS shared receiver capable of receiving satellites from multiple positioning satellite systems simultaneously.


## <<##0015##>>##


first of all
Figure 1
as well as
Figure 2
To
, the orientation limiting routine according to the present invention will be described.


FIG. 1 shows a flow chart.

The first rectangular parallelepiped labeled [Procedure 01] indicates that data acquisition is performed in postures 1 and 2.
Warm-up time is also taken into account.

The next conditional branch is to check if there are more satellites to be ranged.

The next rectangular parallelepiped labeled [Procedure 02] extracts the representative value.

The next rectangular parallelepiped labeled [Procedure 03] is the region determination routine.


FIG. 2 shows the specifics of the area determination routine, which is part of the internal routine of FIG.

Consists of three conditional branches.

The first conditional branch, condition A, determines whether either the signal with a certain satellite number obtained at attitude 1 or the signal with the same satellite number obtained at attitude 2 can be a direct wave candidate. .

The first conditional branch, condition B, is such that the absolute value of the difference between the signal of a certain satellite number obtained at attitude 1 and the signal of the same satellite number obtained at attitude 2 is such that the direct wave and the diffracted wave can be distinguished. It is a judgment as to whether or not the signal strength is far.

The first conditional branch, condition C, is the difference between the signal of a certain satellite number obtained at attitude 1 and the signal of the same satellite number obtained at attitude 2. The former is a direct wave and the latter is a diffracted wave. It is a judgment of whether or not.
is.

That is, one of the four estimations can be obtained in the decision routine of FIG.
That is, there are four categories of estimation: feature occlusion, boundary area, presence on pose 1 side, and presence on pose 2 side.



Figure 3

+
+ +
+ +
SatB ☆+ +
+ +
+ □ +
+ □■→ +
+ □ +
+ +☆SatA
+ +
+ +
+ +
+
☆SatC


Figure 4

+
+ +
+ +
SatB ☆+ +
+ +
+ □ +
+ ← ■□ +
+ □ +
+ +☆SatA
+ +
+ +
+ +
+
☆SatC






next
Figure 3
, the principle of obtaining the azimuth limitation according to the present invention will be described.

Figure 3
A flat antenna 1 is installed in the center of the. A planar antenna 1 is installed perpendicular to the ground.
It does not have to be a planar antenna.

For the sake of convenience, a flat antenna, which is easy to distribute and wearable on the body or clothes, is used for explanation.
The direction in which the beam of the planar antenna 1 is directed at this point is hereinafter referred to as the measurement direction 5 .
(In addition, since the measurement direction 5 is drawn in a different direction in Fig. 3, it is more desirable to correct it to the direction of this paper, but corrections before the filing date are omitted. This explanation will suffice.) .


On the side opposite to the direction in which the beam of the antenna 1 is directed, the human body exists so close that it touches (or almost touches through clothing or the like).
Figure 3
, the ■ human body is not drawn ■. (Omitted. If possible, I wanted to draw it, but I will omit the postscript before the filing date. This explanation will suffice.)
Specifically, the antenna 1 is attached to the back of the human body.
Figure 3
does not depict that the antenna 1 is attached to the back of the human body. (Omitted. If possible, I wanted to draw it, but I will omit the postscript before the filing date. This explanation will suffice.)



Figure 3
This state is called (1) first posture.

Figure 3
The state that is 180 degrees reversed from the state of
■ Call it the second posture.

that is
Figure 4
indicated by



-----------------Case of GNSS satellite A----------------
Figure 3
For GPS satellite A in
Figure 3
(2) When the first attitude is taken, GPS satellite A is in the area of "a quarter of the celestial sphere in the direction the beam is pointing".
Therefore, the GPS receiver receives direct waves (free-space propagating waves) about GPS satellite A through the GPS antenna. This is because there is a line-of-sight propagation path.

Figure 4
Then
■ A figure is drawn when the second posture is taken. (Omitted. If possible, I wanted to draw it, but I will omit the postscript before the filing date. This explanation will suffice.)
on the other hand,
Figure 4
■ When taking the second attitude, GPS satellite A does not exist in the area of "a quarter of the celestial sphere in the direction the beam is pointing".
For this reason, the GPS receiver cannot receive ■■ direct waves (free space propagating waves) of GPS satellite A through the GPS antenna. This is because the line of sight is blocked and there is no line of sight propagation path.
For this reason, the GPS receiver will receive ■■ diffracted waves from GPS satellite A through the GPS antenna. (Even if there is something that can be received for GPS satellite A, it will only be an aggregate of multiple diffracted waves from GPS satellite A diffracted from the end of the body.)

The diffracted wave at the edge of the shield is
■ Diffraction loss (diffraction attenuation)
The signal strength will be attenuated.

The geometric optical path length from the edges of the occluder to the center of the GPS antenna varies.
(2) A time delay occurs by the amount of these path differences.
Waves out of phase by the path difference
It is superimposed at the center of the GPS antenna, ie, phase interference occurs.
Therefore, at the center of the GPS antenna,
The superposition of various diffracted waves with these multiple path differences is
(1) The influence of waveform distortion (2) cannot be avoided.

For this reason, in the state of receiving various diffracted waves,
The probability of (1) synchronization deviation (synchronization center deviation) in the synchronous tracking mechanism inside the GPS receiver increases.
Or, in other words, the probability of (1) loss of synchronization increases.
(2) Correlation output sharply decreases (3) when synchronization deviation or out-of-synchronization occurs.
As a result, (1) the signal strength drops rapidly (2).
Even if the desynchronization can fortunately return to normal, the sudden drop is clearly observed as fluctuations in signal strength.
Therefore, if such frequent occurrences of signal intensity fluctuations are carefully observed and recorded, and a simple technique that does not miss the aspect is used, the phenomenon can be known.

The representative value of a certain satellite can be easily detected by setting it to the maximum value ■ of the ``minimum value of the received signal strength within the continuous Y (5) seconds'' within the continuous X (10) seconds. .
.
That is, when observing the signal strength of GNSS satellite A as the receiver output, the temporal stability becomes lower when receiving superimposed diffracted waves than when receiving direct waves. .

Using the intensity of this signal intensity itself and the difference in stability,
By setting the representative value of a certain satellite to be the maximum value ■ of the ``minimum value of the received signal strength within the continuous Y (5) seconds'' within the continuous X (10) seconds,
You can easily detect it.

From the point of view of handling, it is possible to identify it by utilizing the fact that when observing the channel state, the observed frequency of out-of-synchronization becomes higher than that of the direct wave.

Therefore, for the signal of GNSS satellite A, when comparing the record of the reception state, that is, the (instantaneous or temporal) record of the reception strength and the reception channel state, between the first attitude and the second attitude,
Since the first attitude receives direct waves (free space propagating waves) and the second attitude receives diffracted waves,
In the second posture, the diffraction loss (diffraction attenuation), etc., is greater than that in the first posture.
signal strength is low,
Channel conditions also become unstable.
In other words, the probability of establishing and maintaining synchronization is relatively low, or the continuity of synchronization is relatively low.
In other words, the synchronization stability is relatively low.

That is, when the GPS satellite A is at ■ the first attitude and at ■ the second attitude,
From a comparison of signal strength and channel conditions,
Which quarter of the celestial sphere GPS satellite A was on?
I can judge.
-----------------Case of GNSS satellite A----------------





-----------------The case of GNSS satellite B can be written in the opposite way to the above, so you can correct it later------------- ---
Considering GPS satellite B in FIGS. 3 and 4, the opposite of the case of GPS satellite A can be said.

:

In other words, when the GPS satellite B is at ■ the first attitude and ■ at the second attitude,
From a comparison of signal strength and channel conditions,
Which quarter of the celestial sphere GPS satellite A was on?
I can judge.
-----------------The case of GNSS satellite B can be written in the opposite way to the above, so we will modify it later--- -







-----------------The case of GNSS satellite C is the boundary zone-------------------------

Considering GPS satellite C in FIGS. 3 and 4, the following can be said.


For the signal from GPS satellite C in both the first attitude and the second attitude,
From the geometric positional relationship between the receiver, body and satellite C,
There is a high possibility that the direct wave and the diffracted wave will be received with almost the same influence.

A record of the signal strength and channel conditions of GPS satellite C in such a geometric arrangement,
Comparing the first posture and the second posture,
Both in the first posture and in the second posture,
As for the influence of the diffracted waves, the geometrical position is such that a mixing situation of a fairly similar ratio is established.
At the time of the first posture and at the time of the second posture,
Signal strength and channel reception instability
(Relatively low probability of establishing and maintaining synchronization, or relatively low continuity of synchronization, in other words, relatively low stability of synchronization)
and
(Compared to GPS satellite A and GPS satellite B already mentioned)
It should have a fairly similar appearance.

That is, the difference between the first attitude of GPS satellite C and the second attitude is
From a comparison of the signal strength and channel condition records,
In the combination of a receiver that can determine the existence area of GPS satellites A and B mentioned above and the body, etc.
It can be assumed that GPS satellite C was in the bounding region of constant width between the two quarter hemispheres.
-----------------Remaining GNSS satellite C case boundary-------------------------









--------Instability of Correlation Values of Diffracted Wave Complex Waves at Body End Points Derived from Characteristics of Synchronization Acquisition Mechanism and Synchronization Holding (Tracking) Mechanism--------- -------------

In this section, we will explain why the diffracted wave (body end-point diffracted wave superimposed wave) has the following features (1) and (2) compared to the direct wave.
(1) is the characteristic that the signal strength is low even when it is stable.
(2) is a feature that "even if it seems to be stable, reception tends to become unstable over time." This is the phenomenon of "sudden drop in signal strength".

First, the receiver of the spread spectrum communication system and the direct spread system used in the positioning satellite system will be described.

In order to do so, it is first necessary to consider a comparison with receivers of communication schemes generally called "narrowband".

In narrowband communication, the S/N ratio at the front end of the receiver is large.

The S/N is extremely small at the front end of the direct spread method of the spread spectrum communication method.

Therefore, the direct spread method of the spread spectrum communication method requires a synchronization acquisition mechanism.

Acquiring synchronization then takes time.

In addition, there is a characteristic that even if synchronization is obtained with great effort, synchronization is easily lost due to a slight fluctuation of the signal.

However, in the superimposed wave of the body-end diffracted waves, the chip level signal waveform is often distorted and the amplitude is often reduced.

Therefore, it may take more time to acquire synchronization.

That is, the feature (1) above occurs.



A synchronization tracking mechanism is also required for the direct spread method of the pread spectrum communication method.

It requires acquisition of a distortion-free S-curve.

However, in the superimposed wave of the body-end diffracted waves, the chip level signal waveform is distorted, and the S-curve waveform is also distorted.

So tracking (maintaining) synchronization presents additional difficulties.

That is, the feature (2) above occurs.



The Composite Correlation Function and
Correlator waveforms in the 1/2 chip delay lock loop.

Y axis = correlation R(t)
X axis = delya (sec)

Figure 5 (1/2chip) Early Channel Correlator Output

.
. .
. .
. .
........


Figure 6 (1/2chip) Delay Channel Correlator Output


.
. .
. .
. .
........



Figure 7 Composit Correlation Function (Early-Late) , Zero=Tracking Point (note at peak of On time Correlator Output)

.
. .
. .
. .
...... . .......
. .
. .
. .
.


Figure 8 On-time Correlator Output

.
. .
. .
. .
........







(Source: Chapter 5 Section 3 Synchronization Maintaining Spread Spectrum Technology - From CDMA to IMT2000 and Bluetooth - Kenichi Matsuo, Tokyo Denki University Press, 2002.5.30)

(Source: Chapter 4 Direct Spread method Section 3 ■ Elimination of interference waves ■ Spread spectrum communication - Towards next-generation high-performance communication - Yukiji Yamauchi, Tokyo Denki University Press, November 20, 1994)

"3" Direct spread method is the most hated interference wave

■Interference waves■, which DS (Direct Spread) signals are not good at, will be introduced.
Interference is relatively easy. It simply receives the signal from the sender, manipulates it, amplifies it, and sends it to the receiver.
Examples of crafting methods include:

• Add a time delay ■ that ■ randomly and fluctuates ■ within a time width of one chip.
→■The situation is very similar■. (2) Because waves with optical path differences from each end point of the body are superimposed.
(2) It is equivalent to (2) adding a (3) time delay (3) randomly and fluctuating within a time width of one chip (1 chip=1 μsec). (What does this "and" mean in the first place? (At random timing?))

while fading to each other.
・The level of the input ■ signal ■ is irregularly inverted■.
→■The situation is similar■. ■ Diffracted waves from each end point of the body are superimposed ■ with optical path differences,
If the signal is distorted and 1's look like 0's, it's an inversion. The situation is similar to that of this study.
(2) The case of (2) shifted by one chip.

etc.
From the receiver's point of view, such a signal is created from the same PN sequence as that of the transmitter, which is very inconvenient.
This is because (1) despreading occurs normally (2).

of a signal composed of correct PN sequences
■ Arrival delay time fluctuates (dithering) ■
■ If the level reverses irregularly■,
■The receiver does not work properly■.

This is something that *always* happens* in the environmental division of mobile communications, albeit to varying degrees.
However, in the case of mobile communication, the entity is not a malicious third party, but a reflected signal (multipath) brought about by a building wall.
In this case, it is (2) the superposition of various diffracted waves at the end points of the body.


Source: Chapter 7 Synchronization ■ Acquisition and Tracking ■ Section 1 Synchronization Establishment Problem Spread Spectrum Communication - Towards Next Generation High Performance Communication - by Yukiji Yamauchi, 199411.20 Tokyo Denki University Press

The main reason why the spread spectrum signal is difficult to receive for its intended recipient is
Because the ■ power spectral density of the signal ■ is extremely low,
This is because (1) the appropriate reception timing cannot be detected from the received signal by a normal method.

To correctly receive the signal, detect it with a demodulator, and deduce the meaning of the information sent from the recovered baseband waveform,
First, the reception frequency of the receiver matches the transmitted signal,
Then, it must be estimated from which part to which part of the reproduced baseband waveform is data representing one bit.

Normally, the reproduced baseband waveform is considerably distorted by noise,
■ Even if it is checked with an oscilloscope or the like, it is not necessarily in such a good condition that it can be easily distinguished■.

In such a situation, it is not so easy to find out where the signal breaks are.
In the spread spectrum system, the s/n ratio at the front end is extremely low,
The synchronization establishment process is divided into two stages, each of which is processed by an independent circuit.

One is called synchronous (capturing) and the other is called synchronous (tracking).
Synchronization, capturing, and synchronizing the time of occurrence of the spread sequence on the receiving side with that of the received signal.
Synchronization (4) Tracking (3) has the role of monitoring (3) the spreading sequence on the receiving side so as not to cause a time shift with respect to the received signal that has once been successfully captured.


Source: Chapter 7 Synchronous Acquisition and Tracking Section 4 Synchronous Tracking in DS System Spread Spectrum Communication - Towards Next Generation High Performance Communication - Yukiji Yamauchi, 199411.20 Tokyo Denki University Press

Once ■ the search for the synchronization position is successful ■, after that,
■ To monitor and track the synchronous position so as not to lose sight of it due to modulation or noise.
■ The mode ■ of the synchronization system changes.
This is synchronous Tracking.

(2) In normal narrowband modulation, the received signal-to-noise ratio is kept high by a filter placed at the front end of the receiver. ■

(2) However, the direct spread method has a significantly low s/n ratio.
Therefore, by acquiring synchronization by the synchronization acquisition mechanism, the correlator output value increases,
Even if the received signal-to-noise ratio is in a valuable synchronous state,
If the synchronous position of the received and generated signals dithers, even slightly,
In other words, (2) correlator output value (2) decreases sharply to near zero,
I've worked hard to get ■ out of sync ■,
It is easy to lose the acquired synchronization, ie to lose track of the received signal. ■
■ In order to avoid such easy loss of synchronization, a dedicated synchronization tracking circuit is also required. ■

Virtually all known GPS receivers use correlation methods, or their mathematical equivalents, to calculate pseudoranges. These correlation methods are performed in real time, often with a hardware correlator. GPS signals contain highly repetitive signals that are modulated according to a special sequence or "code" called a pseudo-random (PN) sequence. A code available for commercial applications is called the C/A code, which is 1.023 MHz and has a binary phase reversal rate, or "chipping," which is a repetition period of 1023 chips in one code period of 1 msec. "Give a rate. The pseudo-random sequences of the GPS system belong to a family known as "Gold Codes". Each GPS satellite broadcasts a signal with a unique Gold code.

Also, the above 1 msec (PN code requiring) is repeated 20 times.

Therefore, the number of chips convoluted (enriched/squeezed) into 1 bit is 20 (PN/bit) x 1024 (chip/PN) = 20*1024 (chip/bit)
Displaying this in Bell, log (20*1024(chip/bit))=4.311 (B)
When this is displayed in deciBell, 10*log (20*1024(chip/bit))=■43.11■ (dB)
This is similar to the GSV-S/N display of NMEA such as garmin.
If this value were the sum of all chip correlations, 43.11 would be the highest. Also, if there is a satellite in the direction where the gain of the antenna is large, it is better
It will be bigger, and if the radio wave intensity from the satellite is strong at the chip level, it will also be affected. Therefore, it can be seen that there is some variation.
Conversely, if it is a body end point diffracted wave, (1) there should be diffraction loss at the chip level of one wave, and (2) body end point diffracted waves have optical path length differences. What
Since the phase-shifted waves are captured as a composite wave, there must be chip-level waveform distortion in one wave (difficult to maintain synchronization), and (3) the received intensity as a composite wave is also one wave. There is a possibility that it will fall further (difficult to keep in sync), or
(4) Phasing that rises and falls around a low average point will also be observed (difficult to acquire and maintain synchrony),

GSV - Satellites in View shows data about the satellites that the unit might be able to find based on its viewing mask and almanac data. It also shows current ability to track this data. Note that one GSV sentence only can provide data for up to 4 satellites and thus there may need to be 3 sentences for the full information. It is reasonable for the GSV sentence to contain more satellites than GGA might indicate since GSV may include satellites that are not used as part of the solution. that the GSV sentences all appear in sequence. To avoid overloading the data bandwidth some receivers may place the various sentences in totally different samples since each sentence identifies which one it is.

The field called SNR (Signal to Noise Ratio) in the NMEA standard is often referred to as signal strength. SNR is an indirect but more useful value that raw signal strength. units of dB according to the NMEA standard, but the various manufacturers send different ranges of numbers with different starting numbers so the values themselves cannot necessarily be used to evaluate different units. difference of about ■25 to 35■ between the lowest and highest values, however 0 is a special case and may be shown on satellites that are in view but not being tracked.

$GPGSV,2,1,08, 01,40,083,■46■, 02,17,308,■41■, 12,07,344,■39■,14,22,228,■45■ *75

Where:
GSV Satellites in view
2 Number of sentences for full data
1 sentence 1 of 2
08 Number of satellites in view

01 Satellite PRN number
40 degrees of elevation
083 Azimuth, degrees
■46■ ■SNR - higher is better■
for up to 4 satellites per sentence
*75 the checksum data, always begins with *






Source: Chapter 7 Synchronous Acquisition and Tracking Section 4 Synchronous Tracking in DS System Spread Spectrum Communication - Towards Next Generation High Performance Communication - Yukiji Yamauchi, 199411.20 Tokyo Denki University Press
[1] Delay Locked Loop

■Figure 7.7 shows a block diagram of a synchronous tracking circuit often used in DS receivers. This circuit is called a Delay Locked Loop (DLL). ■
(2) The DLL consists of two sets of correlators. ■
■ Each correlator has a different
A PN sequence (early code) whose phase is advanced by half a chip and
A PN sequence (late code) with a half-chip phase delay and
injected. ■

■ The output of each correlator is
After passing through the envelope detection circuit, the difference between the two is obtained.
(This is for the purpose of canceling out the effects of modulation.) ■


■ However, in order to be able to remove the influence of modulation by envelope detection,
Only if the primary modulation scheme is a scheme with a constant envelope (such as PSK, for example). Since the amplitude modulation system fluctuates the envelope, this circuit cannot perform synchronous tracking.
・・・Snippet・・・
The correlation characteristic graph in Fig. 7.8(c) has a shape like an "S" turned sideways, and is called an "S curve". ■



■ Added part written by Masato:
"Temporal intensity fluctuations are different, and the optical path difference is also different."
that kind of
Body diffracted waves at multiple endpoints enter
”Composite wave in which multiple body end-point diffracted waves are added”
In the situation where you receive
The S-curve may have a complicated shape (distorted).
→The first feature is that it tends to be difficult to acquire synchronization compared to direct waves. The shape of each chip of the received signal, which is a "composite wave in which a plurality of body end point diffracted waves are added", is distorted. As a result, the correlation with the generated wave is lowered compared to the direct wave. Due to this effect, the signal strength can make it more difficult to obtain synchronization compared to the direct wave. That is, it may or tends to take longer time to acquire synchronization than the direct wave.
→The second feature is that even if synchronization is successfully achieved, it is more difficult to maintain synchronization with diffraction complex waves than with direct waves. In a short period of time, it will be characterized by being completely out of sync or "dithering". → In other words, it may be possible to observe the occurrence of a “nearly out of sync” event (*) in 5 seconds of observation. Considering the detection of the "dithering", if a representative value is set, discrimination from the diffracted wave composite wave becomes clearer. One of them is "the maximum value for 10 seconds of the minimum value for 5 seconds".
(*) "Close to out-of-synchronization" event means that even if the synchronization is completely lost and it is not possible to "start again from acquisition of synchronization", "the deviation from the true center of synchronization increases and the generated wave in the receiver Dithering, an event that correlates with a steeper drop compared to a straight wave.
The dithering is fundamental and unavoidable in the "composite wave in which multiple body end-point diffracted waves are added".
If the unavoidable phenomenon is unavoidable, it can be said that the method proposed in this paper is to actively utilize it for discrimination.



■Delay Locked Loop (DDL) tracking performance mainly depends on the bandwidth and order of the Loop Filter (LPF in Figure 7.7).
Qualitatively, the narrower the bandwidth, the less sensitive the DLL is to noise,
The probability of losing sight of the synchronization position due to noise and modulation is reduced, but
On the other hand, since the speed of following is slow,
It is difficult to use in situations where the optimum synchronization position constantly changes, such as in a mobile communication environment. ■

■ Conversely, if the bandwidth is wide,
It is easy to lose sight of the synchronization position due to noise and modulation,
Easy to follow changes in propagation conditions,
It is easy to use even in situations where the optimal synchronization position constantly changes, such as in a mobile communication environment. ■

[2] Tau Dither Loop
(2) While DLL performs tracking using two sets of correlators, Tau Dither Loop (TDL) is a method that uses only one set of correlators.
The structure of TDL is shown in Figure 7.9.
・・・Snippet・・・
The features of TDL are:
1. Slightly simpler circuit than DLL because there is only one set of correlation mechanisms
2. In the case of DLL, accurate synchronization cannot be achieved unless the characteristics of two pairs of correlators are well matched, but in TDL there is only one pair, so extra adjustment work can be omitted.
It's there.
As for tracking performance, it depends on the situation, so it's hard to say which one is better. ■


(Source: http://www.newwaveinstruments.com/resources/reprints/advanced_topics/pn_code_tracking/the_delay_locked_loop/dll.html Copyright James A. Vincent, 1993)

The Delay Locked Loop

After initial acquisition,
the spread spectrum receiver
must maintain synchronization
by tracking
changes in the transmitter's PN code clock.

The wiring required
is known as
a tracking loop,
as it tracks the transmitter's code clock frequency variations.

Without a tracking loop synchronization
will be lost
as the transmitter and receiver PN code clocks
will tend
to drift apart.


In a "delay locked loop"
two identical pseudo-random or PN despreading codes
are delayed
with respect to each other.

Each PN code
is used
in separate correlators (early and late)
to despread (correlate) the received "direct sequence signal".

The result of correlation
between an incoming "direct sequence signal" and "the receiver PN code"
is
a triangular function "two chips (code bits) wide".

Assuming synchronization
two correlated signals (each with a triangular correlation waveform)
are produced
with their correlation peaks
separated
by the delay
between the early and late receiver PN codes.

If the two correlation signals
are summed
in a difference amplifier
and filtered,
then
a "composite correlation function"
is produced.

This "composite correlation function"n has a linear region
between its maximum and minimum values.

If this "composite correlation function"
is used to control
the "receiver's code clock frequency"
(for example by driving a "voltage controlled oscillator")
then the receiver
will track
the transmitter's code clock
at a point halfway
between the maximum and minimum values of the composite correlation function.

An optimum solution
is
to have a third on-time (punctual) PN sequence correlator channel
for signal recovery,

with early and late correlators
simply providing tracking
to keep the on-time channel
in the middle of the correlation window.

Such an approach provides an optimally correlated (despread)
output signal for subsequent data demodulation.

http://www.ekouhou.net/%E9%81%85%E5%BB%B6%E3%83%AD%E3%83%83%E3%82%AF%E3%83%AB%E3%83 %BC%E3%83%97%E5%9B%9E%E8%B7%AF%E3%80%81%E4%BF%A1%E5%8F%B7%E9%81%85%E5%BB%B6 %E6%96%B9%E6%B3%95/disp-A,2011-35751.html

--------Instability of Correlation Values of Diffracted Wave Complex Waves at Body End Points Derived from Characteristics of Synchronization Acquisition Mechanism and Synchronization Holding (Tracking) Mechanism--------- -------------




From: "MT"<mtakahashi@nict.go.jp>
To: <mtakahashi@nict.go.jp>
Subject: Revised 5) Understanding from 50bps NavMessage, 1024chip C/Acode (PRNx2=Gold Code), 20 iterations and 1.5GHz L1Carrier carrier wave October 07, 2013 11:57 AM: Diffraction attenuation (physics) + body in SS communication method In the background condition, the representative value decreases due to the difficulty of synchronization acquisition/tracking due to the decrease in waveform collapse amplitude due to cross-path difference wave interference.
Date: Fri, 18 Oct 2013 16:30:21 +0900
Message-ID: <009101cecbd3$e6e3cd70$b4ab6850$@nict.go.jp>
MIME-Version: 1.0
TEXt-Element of GPS(1).pdf
Figure 2-2 in Figure 2-2 needs to be re-imagined.
The L1 carrier (1575.42MHz) of the curve (by inversion of only 1 chip) seems to consist of several
it looks like it's not,
The L1 carrier wave (1575.42MHz) of the curve is supported by 1575 (or 667) waves (by p-inversion of only 1 chip).
It should be considered that the phase reversal of the carrier curve after that supports 1 μsec of 1 chip (1 MHz).
I believe that.


-----Original Message-----
From: MT [mailto:mtakahashi@nict.go.jp]
Sent: Friday, October 18, 2013 11:45 AM
To: 'mtakahashi@nict.go.jp'
Subject: Modified 2) 50bps NavMessage and 1024chip C/Acode (PRNx2=Gold Code) and 20
What we can learn from recovery and 1.5GHz L1Carrier carrier October 07, 2013 11:57 AM: Diffraction attenuation
Attenuation (Rigaku) + SS communication method under body back condition, waveform collapse amplitude decrease due to cross-path difference wave interference
Loss of typical value due to synchronization acquisition/tracking difficulty due to



-----Original Message-----
From: MT [mailto:mtakahashi@nict.go.jp]
Sent: Friday, October 18, 2013 11:09 AM
To: 'mtakahashi@nict.go.jp'
Subject: NavMessage 50bps and C/Acode (PRNx2=Gold Code) 1024chip and 20 iterations
L1Carrier 1.5GHz carrier and what we know October 07, 2013 11:57 AM: Diffraction attenuation
Science) + SS communication system under the condition behind the body, due to waveform collapse amplitude reduction due to cross-path difference wave interference
Loss of typical value due to synchronization acquisition/tracking difficulty

(a) L1 Carrier 1575.42MHz≒1,575,420,000 bps = 1.5*10^9
bit per second
(b) C/A code 1 Mbps (?) = 1,000,000 bps = 10^6 bps = 1 *10^6
bit per second
(c) Navigation message 50bps = 50 *10^0
bit per second

Add (c) and (b) with modulo2 adder

it

For (a), the modulator is modified (by PSK (Phase Shift Keying) spread spectrum modulation).
adjust




-----Original Message-----
From: MT [mailto:mtakahashi@nict.go.jp]
Sent: Friday, October 18, 2013 10:42 AM
To: 'mtakahashi@nict.go.jp'
Subject: 50bps, Gold Code1024chip, 20 repetitions and 1.5GHz carrier
October 07, 2013 11:57 AM: Diffraction Attenuation (Science) + Body Back Condition in SS Communication Method
Degradation of typical value due to synchronization acquisition/tracking difficulty due to waveform collapse amplitude decrease due to cross-path difference wave interference

GPS
50 bps = 50 bits per second

50 bits is 1 second
1 bit is 1/50 second = 0.020 second = 20 msecond (1)

Here, 1 bit consists of:
1 bit is 20 iterations x 1024 chips (Gold Code)
1 bit is 20,048 chips ≒ 20,000 chips (2)

From (1) and (2), the following holds for the elements that make up 1 bit.
20,000 chips is 1/50 second
Because
1 chip is (1/50)*(1/20,000) second
is (1/1,000,000) second
is 10^(-6) second (3)

Now, how many meters (approximately 0.2m) is one wavelength of the 1.5GHz carrier, and how many seconds is that?
be.
Because an electromagnetic wave traveling 300,000 km in 1 second contains 1.5GHz=1.5*10^(9)Hz, number of wavelengths
300,000km/1.5GHz ≒ 0.2m
How many seconds does light take to travel the distance of one wavelength?
It takes 1 sec / 1.5Ghz = 1/(1.5*10^(9)) sec. (Four)

From (3) and (4), how many 1.5 GHz carrier wavelengths constitute one chip?
10^(-6) seconds / (1/(1.5*10^(9))) seconds
= (1/1.5)*(10^(3)) pieces
= 0.667 * 10^(3) pieces
= consists of about 667 wavelengths. (Five)

There is no problem if the approximately 6667 wavelengths are neatly aligned.
However, the diffracted waves via the end points of the body (via the head, via the shoulder, via the body
Depending on the direction, there is a difference in the path even on the side of the body except in the vertical direction of the body *)
Then, the waveform collapses and the intensity weakens.
less likely to be synchronously acquired, less likely to be synchronously tracked,
Therefore
Signal strength drops sharply in a few seconds
Even if it drops, it may not recover instantly
stay)
It turns out that.
So,
Minimum of 5 consecutive seconds
of
Maximum value (during 10 seconds)
If you take something like
Whether it is a diffracted wave or a direct wave
It is easy to identify.

this is,
In the case of only the carrier wave, there is a possibility that there will not be much difference (although the above
Isn't it just transmission? No, it wasn't. 20 more iterations of Gold Code 1024
rice field)
Since Gold Code 1024 is added to the carrier wave and it is repeated 20 times,
That's how it is (ku, painful explanation)


*For example, the optical path difference from the satellite in front of the body is, well, as follows:
fixed)
Path length of diffracted wave at top of head About d+15cm
Path length of shoulder diffracted wave d+ about 8cm
Longest path length of upper body side diffracted wave d+ about 6cm
Shortest path length of upper body side diffracted wave d+ 0cm
Intermediate path length of lower body leg side diffracted wave d+ about 15 cm
Longest path length of lower body leg side diffracted wave d+ about 30cm
As you can see by taking the above path length difference (= phase difference) (the wavelength is about 19 cm
Every time),
At the center of the antenna, diffracted waves with various phase differences
empty)
It is understood that it will be mixed (estimation)

-----Original Message-----
From: MT [mailto:mtakahashi@nict.go.jp]
Sent: Monday, October 07, 2013 11:57 AM
To: mtakahashi@nict.go.jp
Subject: Diffraction attenuation (physics) + SS communication system
Degradation of typical value due to difficulty in synchronization acquisition/tracking due to waveform collapse amplitude decrease

For those who think only the attenuation of diffracted waves, the difference is
You would imagine that it is impossible to detect . This is a physical point of view.

However, since it is a spread spectrum communication system, synchronization acquisition, synchronization tracking (maintenance),
but,
Diffracted waves, and not just diffracted waves that have experienced diffraction attenuation,

"Superposition of multiple diffracted waves with different path differences from multiple endpoints at the center of the antenna
Lacing wave, = wave whose waveform has collapsed, wave which has further attenuated

Because

Since it is a spread spectrum communication system, synchronization acquisition and synchronization tracking (maintenance) are
Conditions that make it difficult to demonstrate its function are met

Therefore, if the parameters are successfully taken (for example, the minimum
value, etc.)

The signal strength is good, not only diffraction attenuation, but also

It will reflect the difficulty in the situation behind the A body. Diffraction attenuation
is added.
In situations on the front side of the B body, this difficulty would not be observed. diffraction attenuation
Of course not.

This is an engineering point of view.

Thus, the above, imaginary substitutes for signal strength, not only from a physical standpoint, but also from an optical standpoint.
table value

If you take advantage of the decline,

Such
AB
identification would be possible.

This is the main point of this proposal.

In other words, the multi-end point multi-path difference diffracted wave, which the spread spectrum communication system is not good at,
Superposition and
It is the synchronization acquisition and synchronization that must be adopted in the spread spectrum communication system.
tracking
how to suffer
Actively utilize the negative side as a positive side,
It is a forward-looking technology,
This was done by a graduate of the College of Arts and Sciences, who has both science and engineering in mind.
That was
It seems meaningful.




Spectrum ##《## Spectrum##》## Psychology Dictionary
spectrum
Changes expressed as a function of time or transmitted as waves, such as acoustic signals, vibrations, or light
By representing the changes in waves as a composite of sinusoidal components, we can understand how signals and waves propagate.
It is often easier to understand how it is transformed into another signal or wave. like this
Displays the amplitude, phase delay, etc. of a sinusoidal component * as a function of frequency (or wavelength).
is called a spectrum. In particular, the amplitude of the sinusoidal component, or the
Bels (amplitude converted to decibel scale, which is a kind of logarithmic scale) as a function of frequency
A graph is often used, and this graph is sometimes simply called a spectrum.
many.
→Fourier analysis →Visible spectrum
◆Yoshiyoshi Nakajima



Oscilloscope oscilloscope world encyclopedia 2nd edition
cathode-ray oscilloscope (abbreviation)
Also called CRO. Electrostatically deflected cathode ray tube (CRT) is used to transmit one or more electrical signals at a time.
device that displays visible to the human eye as a function of static or other electrical signals various
It is used for temporal change of phenomena, observation of waveforms, operation check of electric circuits, fault detection, adjustment, etc.
It has a wide range of applications. Since electrons have no inertia, a very wide frequency band (up to about 1 GHz)
It is possible to observe the voltage waveform at Figure 1 shows the structure of a cathode ray tube. H to A3 are powered
It's a pistol. An electron beam is emitted from a cathode K heated by a heater H. for K
Then, the brightness is adjusted by the control grid G, which is a negative voltage, and then accelerated at a constant speed at the anode A1.
be speeded up. Anodes A1 to A3 form an electron lens, and by changing the voltage between anodes A2 to A3
Then, focus adjustment and aberration adjustment are performed. The electron beam is deflected by polarizing plates placed at right angles to each other.
Passes between D1 and D2, shifts up and down, left and right depending on the applied voltage, and increases brightness after deflection
is further accelerated by the anode A4 and reaches the phosphor screen P in front of the cathode ray tube, where
Focus and emit light. Still images can be seen because there is usually afterglow. oscilloscope
Fig. 2 shows the configuration of the coop. In addition to cathode ray tubes, horizontal and vertical amplifiers, trigger circuits,
A time axis generator is included. The two deflector plates have X axis (horizontal axis or time axis) and Y axis (vertical axis).
direct axis). The time base generator generates a voltage that changes at a constant rate, i.e. a sawtooth wave
In circuits that generate pressure, the rate of change can be varied over a wide range. Still image of periodic waveform
To obtain the shape, adjust this rate of change. Sweep of the time axis is triggered by a trigger pulse.
be. Trigger pulse can be taken from external (EXT), internal (INT) and power supply (LINE).
be. A trigger pulse is taken from the rising portion of the input signal, and a delay circuit is used together to detect the phenomenon.
The object to be observed was called a synchroscope, but the full trigger function was used.
Along with the fact, it is common to call them all oscilloscopes without any particular distinction. Figure 2
The Z-axis circuit of
A circuit for applying a square-wave voltage to the control grid G to fire the beam. X,
A Lissajous figure is obtained by applying voltages of different frequencies to the Y axis. Also X,
By using the Y-axis, XY recordings such as linearity, strain measurement, curve tracer, etc.
It can be used as a dar. A photographic device is attached for waveform recording. two
Multi-phenomenon or multi-element oscilloscopes are used to observe more than one phenomenon simultaneously.
The former is often used because it time-divides and switches a single electron beam with an electronic switch.
be It is characterized by the ability to add, subtract, multiply and divide waveforms. A multi-element system has multiple
It generates an electron beam.
Special oscilloscopes include: Even if you can get an afterimage for a long time
storage type oscilloscopes and memory scopes using storage type cathode ray tubes.
be. This is suitable for observation of a single-shot phenomenon by using a delay circuit together. sampling technology
A sampling oscilloscope that converts high-speed repetitive phenomena into slow repetitive phenomena and displays them
COOP is characterized by its ability to observe frequencies up to ten and several GHz. The operating state of the digital circuit is
Observed logic analyzer, logic scope, ■ Frequency component level analysis table
Display spectrum analyzer, waveform memory and oscilloscope integrated
Digital memory scopes, etc. are all regarded as a type of oscilloscope in a broad sense.
be done. In addition, microprocessors have been introduced to automate and multi-function counters.
Sciroscope, oscilloscope with multimeter, programmatic operation
Some are useful, such as a variable, automated programmable oscilloscope.
Hiroyuki Hirayama



◆Spectrum Analyzer [Electronics Technology] [2004]
◆Spectrum Analyzer [Electronics Technology] [2004] Basic knowledge of modern terminology

Instead of the time axis, take the frequency◆ on the horizontal axis◆ and measure the intensity of each frequency component◆
machine that can Simply like a radio, you turn a dial to tune the frequency.
As you continue to ring, the sound will come out from the speaker where there is an airwave. this
This is done dynamically and precisely. If you scan the AM radio band, the horizontal axis will be 500
NHK No. 1 (594 kHz,
For Tokyo), the vertical (strength
direction), there will be a sharp peak. Measurement at relatively low frequencies such as servos
In particular, FFT (Fast Fourier Transform) which is processed digitally
is used.


◆Spread spectrum [Electronics Technology] [2003] Basic knowledge of modern terminology
◆Spread Spectrum [Electronics Technology] [2003]

A spectrum is a signal that is scanned over a narrow band of frequencies and passed through that filter.
It can be thought of as an indication of the power to be applied. Spread spectrum technology is more
It is a communication system that uses a much wider frequency band, and according to Shannon's theorem
From the given communication capacity formula, no matter how bad the S/N
It is said that the error rate can be lowered by increasing the bandwidth used for information transmission.
based on the results of For this reason, conventionally, it has been used for signal communication from space exploration satellites, radar, etc.
However, due to the progress of semiconductor technology, it is also used for connection between devices and LAN.
It's starting to work. Direct sequence /Direct Spread, frequency
Frequencyhopping, also called chirp modulation
are the three methods that are mainly used.


Wikipedia
An item in GPS
transmission signal

Each satellite has a coarse C/A code (Coarse/Acquisition code) and a high precision P code.
(Precise code) by a direct spread spectrum code
is sending.

■ The C/A code uses a pseudo-random number code of 1023 chips■, and the rate is 1,023,000 per second.
■ Random number every 1/1000th of a second
■ is in order. Since each satellite uses a unique spreading code for the C/A code,
Even if they are transmitted simultaneously on the same frequency, they can be separated at the time of reception.

The P-code uses a pseudo-random code with 10.23 million chips per second and repeats weekly. generally
In the operational state of the P-code is encrypted by the Y-code to produce the P(Y)-code and valid
Only the decryption machine with the decryption key will be able to decrypt. C/A code and P(Y) code are
Tell users the exact time.

The M code is a military code that allows operation under high intensity jamming of the GPS signal.
be.

GPS frequencies are as follows.

L1 (1575.42MHz): Navigation messages, C/A code, P(Y) code
sending. First civil signal. L1 lap of military signal with M code from block 2R-M
It is transmitting on the wavenumber. ■ New Block 3 Satellite ■ to L1C (more than L1 ■ Higher Strength ■) Civilian Credit
It is planned to ■mix and send■ the numbers.
L2 (1227.60MHz): Sending P (Y) code. Second from Block 2R-M satellite
It mixes and transmits civil signal L2C (higher strength than L2). Put the M code on L2 as well
Sending for military use.
L3 (1381.05MHz): Nuclear Detonation Detection
System, NDS).
L4 (1379.913MHz): Collecting information on the ionosphere and using it for research.
L5 (1176.45MHz): Testing started from GPS satellite 2R-20M launched in 2009
rice field. Full-scale operation will start after the Block 2F satellite launch in 2010. ratio to L1/L2
All have 10 times the bandwidth, 3 dB (2 times) peak signal strength, and 10 times the length of the diffusion cord.
The third signal for civil use, which uses the Do and improves the signal system. Enables more precise position measurement
Become. In addition to being used for ■ lifesaving ■, etc., aviation personnel are also using L5 rather than L2.
Respond effectively to disturbances and obstacles.




http://www.ni.com/white-paper/7139/ja/



1.GPS signal

GPS satellites transmit signals in two frequency bands: L1 (1575.42 MHz) and L2 (1227.60 MHz)
To do. The L1 band contains standard positioning (SP) codes that are available to all users.
is a combination of a C/A code (used as a signature code) and a P code.
vinegar.

GPS data

GPS data signals are 1500 bits (frames) long and are transmitted at 50 bits per second.
It is a series data set.
After 12 and a half minutes, the full dataset will be sent.
Those frames are further divided into subframes (300 bits) and words (30 bits).
).
Each subframe contains a navigation frame that helps the receiver provide precise location information.
Contains information.

Satellite time information is a combination of satellite transmission time and data necessary for time correction.
vinegar.
To obtain delay information for each satellite signal, the average ionospheric data are collected from satellites at arbitrary positions and times.
Provides the approximate phase delay of the star signal to the receiver.

Each satellite also transmits ephemeris, or precise orbital data.
This data is received from the control station and is updated hourly.
Ephemeris data is valid for up to 4 hours without error.
Use this data to calculate the satellite's position at a given time.

Almanac data for all satellites in orbit helps wake up receivers quickly
increase.
This data is the approximate orbital data of all GPS satellites.

The difference between this data and ephemeris is the accuracy of the data.

GPS signals can be simulated using the NI GPS Toolkit for LabVIEW.
to come.
For more information, see GPS Receiver Test. .



Signal structure

Each satellite has a fixed 1023-bit pseudo-random noise (PRN) that repeats every millisecond.
It has a valid identifier (C/A code).
This signature code signal modulates the data signal using an exclusive OR (XOR).
increase.
The signal is further modulated onto the L1 carrier by binary phase-shift keying (BPSK).
vinegar.

This signature code is used by the receiver to calculate the user position.



2. Position calculation

Each GPS receiver generates a C/A code for a specific satellite to correlate that data with the signal being received.
Compare continuity.
Once a correlation is established between a particular satellite and receiver, the signal delay is calculated (approximately
67ms).

Multiply this time by the speed of light to determine the distance between the receiver and the satellite.

t_measured = t_actual + t_error

where t_measured is the delay measured by the receiver, t_actual is the actual signal travel time,
t_error is the error caused by the clock.

Atomic clocks onboard satellites generate highly accurate synchronization signals, but receiver clocks
It's not that accurate.
There is a small difference between the speed of the satellite clock and the receiver clock, so the
The specified time delay is the actual travel time plus the receiver's time error.
This total time multiplied by the speed of light (c) is the pseudorange (PSR).
Each pseudorange is the actual distance from the user to the satellite caused by the receiver's clock.
error is added.

PSR = t_measured * c
PSR = Range_actual + t_error * c
PSR=√{(X_sat-X_user)^2 + (Y_sat-Y_user)^2+(Z_sat-Z_user)^2} + t_error * c

The user's position (X, Y, Z) is pseudoranged for four satellites, and the X, Y, Z, and time
It is obtained by solving four separate equations for the error.
Satellite positions are derived from ephemeris and almanac data for each satellite in view of the receiver.
You can know


3. GPS test

In addition to errors due to less-than-perfectly accurate clocks in receivers, GPS measurements
There are sources of error that affect accuracy.
In GPS testing, multiple factors affect signal accuracy.

atmospheric influence

GPS signals can be thought of as traveling at the speed of light. The signal travels through the atmosphere (ionosphere).
motion, slowing down and causing an additional time delay.
The ionospheric data transmitted in the data code has an atmospheric delay of about 70 nanoseconds.
As it occurs, the residual error is about 10 meters.
If the ionospheric information is not accurate, the position accuracy will be compromised.

field of view

As the field of view decreases, the strength of the received GPS signal can be significantly reduced.
For the L1 band, the minimum terrestrial signal strength provided by satellites is -130 dBm.
Substances like plastic can also degrade the signal.

multipath error

Signals reflected from the ground near the receiver may be mistaken for signals arriving in a direct path from the satellite.
may interfere with
Multipath is difficult to detect and difficult to avoid, and can cause an error of about 0.5 m.

Accuracy degradation operation

The degraded operation is controlled from a ground monitoring station.
Receiver-generated C/A by intentionally deflecting the C/A code with a time-varying signal (very low frequency)
Decrease the correlation between code and received C/A code.
By keeping the frequency of the signal low, the intentional error is evened out unless the measurements are averaged over several hours.
not equalized.

human error

Errors in data sent from the control segment and receiver (hardware/software
Errors such as a) also cause positional errors.
These errors can result in errors of several meters to hundreds of kilometers.
I will.


4. Other navigation standards

Russia and the European Union (EU) are currently developing standards to replace GPS.
GLONASS (Russia) and GALILEO (EU) systems, respectively.
Although it was developed to complement the standard, it has become a local standard to replace GPS.
increase.

5. Standard-Compliant NI Hardware

National Instruments currently offers the PXI-5671 RF vector signal generator (digital
upconverter), PXI-5661 RF vector signal analyzer with digital downconverter
converter) and the PXI-5690 RF preamplifier. Take these devices together
allows you to replay recorded GPS signals for research and testing purposes.
vinegar. For more information on NI products for GPS receiver testing, see GPS Receiver Testing
please.

User case

Averna's RF signal record and playback system uses NI PXI devices to decode data.
record RF signals (e.g. GPS) by streaming them to a disc. Using real GPS signals
allows you to test the accuracy of your GPS receiver under realistic, less than perfect conditions.

A dynamic signal acquisition device typically consists of a multi-channel surveillance system, which
These systems may be hundreds of meters or more apart. In such cases,
A simple solution is to use GPS for time synchronization. Remote sync details
For more information, see GPS Synchronization Architecture for DSA Devices.







Wikipedia
An item in GPS
transmission signal

Each satellite has a coarse C/A code (Coarse/Acquisition code) and a high precision P code.
(Precise code) by a direct spread spectrum code
is sending.

■ The C/A code uses a pseudo-random number code of 1023 chips■, and the rate is 1,023,000 per second.
■ Random number every 1/1000th of a second
■ is in order. Since each satellite uses a unique spreading code for the C/A code,
Even if they are transmitted simultaneously on the same frequency, they can be separated at the time of reception.

The P-code uses a pseudo-random code with 10.23 million chips per second and repeats weekly. generally
In the operational state of the P-code is encrypted by the Y-code to produce the P(Y)-code and valid
Only the decryption machine with the decryption key will be able to decrypt. C/A code and P(Y) code are
Tell users the exact time.

The M code is a military code that allows operation under high intensity jamming of the GPS signal.
be.

GPS frequencies are as follows.

L1 (1575.42MHz): Navigation messages, C/A code, P(Y) code
sending. First civil signal. L1 lap of military signal with M code from block 2R-M
It is transmitting on the wavenumber. ■ New Block 3 Satellite ■ to L1C (more than L1 ■ Higher Strength ■) Civilian Credit
It is planned to ■mix and send■ the numbers.
L2 (1227.60MHz): Sending P (Y) code. Second from Block 2R-M satellite
It mixes and transmits civil signal L2C (higher strength than L2). Put the M code on L2 as well
Sending for military use.
L3 (1381.05MHz): Nuclear Detonation Detection
System, NDS).
L4 (1379.913MHz): Collecting information on the ionosphere and using it for research.
L5 (1176.45MHz): Testing started from GPS satellite 2R-20M launched in 2009
rice field. Full-scale operation will start after the Block 2F satellite launch in 2010. ratio to L1/L2
All have 10 times the bandwidth, 3 dB (2 times) peak signal strength, and 10 times the length of the diffusion cord.
The third signal for civil use, which uses the Do and improves the signal system. Enables more precise position measurement
Become. In addition to being used for ■ lifesaving ■, etc., aviation personnel are also using L5 rather than L2.
Respond effectively to disturbances and obstacles.



http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BD%8D%E7%9B%B8%E5%81%8F%E7%A7%BB%E5%A4%89%E
8%AA%BF
wikipedia
phase shift keying

Modulation method
analog modulation
AM | SSB | FM | PM

digital modulation
OOK | ASK | PSK | FSK | QAM |
DM | MSK | CCK | CPM | OFDM

pulse modulation
PWM | PAM | PDM | PPM | PCM

spread spectrum
FHSS | DSSS

Related item
demodulation

phase shift keying or
Phase-shift keying (PSK) is
By modulating or varying the phase of the reference signal (carrier),
It is a digital modulation that conveys data.


Overview

In any digital modulation, a finite number of clear pixels are used to represent the digital data.
use a different signal.
PSK uses a finite number of phases, each with a unique pattern of binary bits.
be guessed.
Each phase typically encodes an equal number of bits.
Each pattern of bits constitutes a symbol, represented by a particular phase.
be.
A demodulator designed specifically for the symbol-set used in the modulator uses
The best way to find the phase and map it to the symbol
Get your first data back.
This requires the receiver to be able to compare the phase of the received signal with a reference signal.
such systems are termed coherent
(CPSK).

Also, instead of using a bit pattern to "determine" the phase of a wave, a specified quantity
can be used by changing
The demodulator identifies changes in the phase of the received signal rather than the phase itself from the received signal.
Since this mechanism relies on successive phase differences, differential phase shift keying
(DPSK).
DPSK uses a reference signal's
It is considerably easier to perform than regular PSK, since a copy does not need to be kept by the receiver.
stomach.
DPSK, on the other hand, is prone to errors in demodulation.
The exact conditions of the particular scenario under consideration will dictate which mechanism is used.

Introduction

There are three main types of digital modulation techniques used in digital signal transmission:

amplitude shift keying
frequency shift keying
phase shift keying

All vary some characteristic of a reference signal, carrier wave (usually sinusoidal), depending on the data signal.
data is transmitted by For PSK, the phase is used to represent the data signal.
change. In order to use the phase of the signal in PSK like this, the following two methods are available.
be.

A method of looking at the phase itself of a signal that conveys information. In this case, the demodulator uses the phase of the received signal
must have a reference signal with which to compare
A method of looking at "changes" in the phase of a signal that carries information. That is, to determine the phase difference
be. Some configurations of this scheme do not require a reference carrier.

A convenient way to represent PSK is the signal space diagram. This reduces the in-phase signal to
It is a method of plotting signal points on a Gaussian plane with the quadrature signal on the real axis and the imaginary axis.
be. Such a representation on the vertical axis lends itself to simple implementation. along the in-phase axis
The amplitude of each signal point modulates a cosine (or sine) wave, and the quadrature
Amplitude along the axis modulates the sine (or cosine) wave.

In PSK, the signal points chosen are usually spaced at uniform angular intervals around a circle. child
This maximizes the phase distance between adjacent points and maximizes immunity to interference. that
These points are arranged on a circle so that they can all transmit with the same energy. child
, the norms of the complex numbers they represent are equal, and the cosine and sine waves have
The required amplitude will also be the same. Any number of phases can be used, but as a general example
Binary phase shift keying using two phases and Quadrature phase shift keying using four phases
tone exists. Since the data to be conveyed is usually binary, the PSK is usually a power of 2
is designed with a number of constellation points.


Usage

Compared to QAM, which is cited as a comparison target, PSK is superior to existing technologies due to its simplicity.
widely used.

The most popular wireless LAN standard IEEE 802.11b[1][2] uses
Therefore, various PSKs are used in combination.
At a base speed of 1Mbit/s, using DBPSK,
For enhanced 2 Mbit/s speed, DQPSK is used,
At full rates of 5.5 Mbit/s and 11 Mbit/s, QPSK is used. At this time, CCK is also used
be done.
The IEEE 802.11g[1][3] high-speed wireless LAN standard specifies 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 and 54
It has 8 data transfer rates of Mbit/s.
BPSK for 6 and 9 Mbit/s modes, QPSK for 12 and 18 Mbit/s modes, and the remaining four high
In fast mode, QAM is used.

Due to its simplicity, BPSK is used for low-cost passive transmitters and meets ISO14443
Used for RFID.
This RFID is used for biometric passports, credit cards and other applications.
be.

Bluetooth 2 uses π/4-DQPSK at lower rates (2 Mbit/s), but links between two devices
8-DPSK is used at high rates (3 Mbit/s) when is strong enough.
Bluetooth 1 is modulated with Gaussian minimum shift keying, version 2 uses either modulation
Depending on which method is selected, a higher transfer speed can be achieved.


Binary Phase Shift Keying (BPSK)

Signal space diagram in BPSK

BPSK (English: binary phase-shift keying) is the simplest form of PSK.
It uses two phases separated by 180° and is also called "2-PSK".
It is not necessarily particularly important where the signal points are placed, and in this form they are
Shown at 0° and 180° on the real axis.
This method requires a lethal jamming wave to be decoded into an erroneous content.
Therefore, it is the most powerful of all PSKs.
However, as shown in the figure, it is possible to modulate only 1 bit per symbol, so the bandwidth
Not suitable for high speed data transfer if width is limited.








The following has been explained above.

1. Collect data before and after inversion
・Both body and GPS are acceptable. And GPS alone is fine.
・Include warm-up time
・Figure 1 Overall flow chart

2. Extract the representative values (y1, y2) before and after inversion by a method that regulates them
・within cosequtive 10 sec, max (min (signal_strength within consequtive 5 sec))
・Figure 1 Overall flow chart

3. Apply satellite region determination routine
・Figure 1 Overall flow chart
・Figure 2 Satellite area judgment routine diagram

Concretely explained the relationship between the body and the receiver before and after the satellite map and reversal
・Fig. 3 Conceptual diagram of the relationship between the satellite in the sky and the body before reversal and the receiver
・Fig. 4 Conceptual diagram of the relationship between the satellite in the sky and the body after reversal and the receiver


The reason why the above method makes it easy to distinguish between the direct wave and the "superimposed wave of diffracted waves at the end points of the body" was explained.
・Characteristics of diffracted waves at body end points
・Characteristics of superimposed waves of diffracted waves at body end points
・Mechanism of acquisition and maintenance of synchronization of GNSS receiver
・Fig. 5 Early correlator output,
Fig. 6 late correlator output,
Fig. 7 composite correlator function,
Fig. 8 on-time correlator output
・Interference waves that are difficult to acquire and maintain synchronization of GNSS receivers
・Behavior when interference waves that are difficult to acquire and maintain synchronization of GNSS receivers enter (Fig. 10 Example of change over time in signal strength of direct waves and diffracted waves)


Figure 9
|
| . . .
| ...... ..... .. ... .. ......... .... direct wave (typical)
| .
|
|
| . . .
| ..... ..... . ... ... .... .. ... .... .... diffraction wave (typical)
| .
| . .
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Comparison with conventional technology (Takahashi)
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Conventional method (Takahashi) Proposed method (Takahashi)
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Attitude 1 data collection oo

Attitude 2 data collection (*) - o

Representation Simple Signal strength y1 as it is y1=10consq_max (5 conseq_min (signal strength sequence at posture 1))
y2=10consq_max (5conseq_min (signal intensity sequence at posture 2))
according to typical values
Existence area judgment routineA Simple threshold comparison y1≧Thsld Simple threshold comparison max(y1,y2)≧>v (direct wave candidate condition, ICD minimum guaranteed value)
(complexity in threshold Thsld setting) (threshold setting is simple ICD)
(Preliminary experiment required for each individual) (Preliminary experiment for each individual is not necessarily required)

y1-y2 ≧d or y1-y2 ≦ -d
Existence area determination routineB -

Existence area determination result 2 options (existence determination or other) 3 options (area 1, area 2, other)
4 options (area 1, area 2, feature shield, other)
4 options (area 1, area 2, border area, other)
5 options (area 1, area 2, feature shielding, boundary area, other)
(It is not necessary to make the boundary area contradictory to area 1 and area 2, and it may be used as a reference to confirm that there is no contradiction.)
(Depending on the capabilities of the receiver, only 3 choices may be output, and 4 or 5 choices may be used as options for advanced users for research purposes.)
-------------------------------------------------- ------------------------------------
* This is a re-sampling after turning at an arbitrary angle only for the purpose of superimposing the result of orientation limitation (this is possible with the conventional method and the proposed method, and is one of the important advantages in common). is a different concept.

Processing other than the above is the same processing as in Takahashi's patent specification XX, which was previously filed and registered. Namely

○ Link the existence area of each satellite with the satellite azimuth angle (numerical value) via the satellite number.
○ Satellite sat1, which was determined to exist in area 1, is X-90 < az(sat1) < A+ 90 and so on. (In addition, the azimuth angle notation method using this inequality sign is detailed in Takahashi's patent intersection type, ○○)
○ Satellite sat2 whose existence was judged to be on satellite 2 is X+90 < az(sat2) < can be expressed as A-90, etc.
・Azimuth angle of satellite sat determined to exist in area 1 az(sat1)°
・Azimuth angle of satellite sat determined to exist in area 2 az(sat2)°
・Main beam direction of attitude 1 is azimuth angle X°
・The main beam direction of attitude 2 is azimuth X + 180
○ By transforming such a notation, it is possible to achieve the direction limitation of X.
○ The procedure is detailed in Takahashi Patent, ○○.

○ In the semicircular area of the area 1, it is possible to limit the orientation by assuming that a toric sequence is formed.
○ In the region 2, which is a semicircular region, it is possible to limit the orientation by assuming that a toric sequence is formed.
○ It is also possible to limit the orientation by superimposing them.

○The 4th and 5th options should be implemented if they can be realized by a preliminary experiment of the receiver.
It is good as an option.
It can be used if it increases the accuracy of azimuth definition.
If not, just leave it as an option.
In other words, it depends on how you look at the fact that it is below the discriminative ability.
If you look cautiously and uninformed at what falls short of discriminability, that's fine.
On the contrary, I am convinced by daily use that ``I can see the fact that the discrimination ability has fallen below the discrimination ability, as a contradictory event.''
If it is a receiver, it can be "used as the back of discrimination".
It seems quite possible.
However, in the case of a receiver model that is too cheap, it may be necessary to consult with the individuality of each individual.








Comparison with conventional technology (Melco patentappli)
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Conventional technology (Melco) Proposed technology
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Rotation Required Not required
-------------------------------------------------- --
Rotating mechanism Almost essential (weight and bulkiness)
(high failure rate) (during distress
etc.)
-------------------------------------------------- --
Body exercise Occasionally rotate (concentration required) Easy by just flipping (enjoy the view)
Additional shielding plate Required (weight/bulky) Not required
Exposed Yes ((1) Caused by out-of-synchronization No (measures taken.
Reduce shortcomings that do not exist (2) Take time to reduce shielding
Discrimination difficult → ultra-low speed rotation (1) and (2) are also considered.
Or stop stepping, but it still doesn't take too long
It is necessary to take measures to see the revelation change. An idea that can be done with a reversal
So it will take some time. ) excellent. )
-------------------------------------------------- --
Evolvability No Yes (after turning at any angle
By superimposing the acquired results
Further refinement and narrowing of angle possible)
-------------------------------------------------- --
Time required Need to judge minimum
it should take time
(Identification of (1) and (2) above
because it must also include
takes even longer)

Uses Good for parked cars, etc. May not be suitable for cars
It may not be suitable, but it is suitable for people in mountain distress. mountain or ocean
It's too bulky for the times
Poor form and unrealistic.
Rotating parts are also frozen
Worrying and unrealistic.
Requires power even while drifting in the ocean
too much and unrealistic.
Weight increases even in the desert
unrealistic. )

-------------------------------------------------- --



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Mitsubishi Method Proposed Method (Takahashi)
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Shielding part Shielding only in a specific narrow direction Shielding the entire 1/4 celestial sphere
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Judgment Minimum value (time-based increase/decrease in value Only needs to detect strength (value only)
trend change) detection
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Rotation Needed/constant speed rotation Only reversal is enough
The human body needs concentration during that time
A motor mechanism is necessary for a drive mechanism
(Electricity required / failure required / freezing / dust
Additional measures such as waterproofing.
Unsuitable for distress and disaster relief)
-------------------------------------------------- ------------------------------------
Rotating mechanism Required OK if only there is a person
All you have to do is look at the direction of the rotation mechanism itself and the opposite direction.
Weight, bulkiness, and fault tolerance
Price, time required, help recovery. Fatigue recovery
It is also useful if humans replace it. )
Loss and consumption of concentration and time
(Worsening distress situation) (Cliffs, huge rocks, large trees, mountainsides, aircraft helicopters)
Substitute features such as ships are OK)
-------------------------------------------------- ------------------------------------
Boundary area Not supported Supported
existence satellite
-------------------------------------------------- ------------------------------------
Disadvantages 1. When drops are observed, the following factors have been factored in. Is it a natural loss of synchronization?
Is it because shielding occurred?
Indistinguishable (should be) diffracted waves and that of time
The latter is stronger in both frequency and depth.
1.1 Assuming and taking a long time to make the distinction
Then it takes a reasonable amount of time, so it won't take longer than that
should be. In the sense of out of sync, only inversion
is understood to be out of sync.
For more absorption, turn over if you want more.
It is enough to take another set data for the time at each angle.
It must be necessary to make it longer, because the left is trying to do without it
is. If so, the uncertainty in each data (shielding drop or direct wave
The inversion method is more efficient).
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A Comparison Focused Only on Convenience
-------------------------------------------------- ------------------------------------
Mitsubishi Method Proposed Method (Takahashi)
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Round and round Round and round at low speed
Slowly
(Because it is indistinguishable from spontaneous out-of-synchronization)
at low speed, at constant speed
if you don't go around
must not
(Nervous)
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just by inverting just by inverting
Almost nothing You can get almost any information on satellites in the sky.
can't get information

(Signal strength of one satellite before and after reversal, because the body is just right.
Even if you compare , the comparison is 1. Appropriately shields and absorbs
2. To the extent that it makes sense; Moderately diffracted, but there is a part where the end point is far and near
One of the reasons for the low autocorrelation is that the shielding plate is not large and the high path difference is diverse. Hmm, no.
Hmm, no. Too subtle to weaken GoldCode. from. at the center of the antenna. Shoulders, sides of the body, head, thighs, and feet.
3. The body is always acting and existing with itself. Important assets that can always be self-financed. its effective use.
You shouldn't be able to judge. Yes, 4. Reversing around the opposite axis is the simplest movement and consumes less physical strength. Less time wasted.
This is it. There is almost no diffracted wave path difference. 5. It can also be performed while crouching. Contributes to recovering physical strength, avoiding danger, and recovering a calm mental state. Acquisition of direction is also profitable at the same time to open a way to survival.
It's just the difference between the direct wave and the diffracted wave. ) 6. Reception from satellites at azimuth angles near the body side can also be determined.
I wonder if it's a little painful.
So, in short, my
Instead of inverting the body,
It looks like one lotus petal from Mitsubishi
Whether there is a difference that can be realized with
is one focus? and

oh ok, like those lotus petals
If it was aside,
Before and after inversion, absolutely
indistinguishable.

oh ok, like those lotus petals
Even if there is a satellite oblique to
By mixing the direct wave and the diffracted wave,
Before and after inversion, considerably
should be indistinguishable,

Furthermore, in order to drive the rotating part,
A power supply is also required. power supply is adequate
need weight. below freezing most
The battery will not work or will have a very short life.
Excluding LiIon. But LiIon is expensive.
In fact, even if you bring it just for that purpose,
Management becomes complicated, and in the event of an emergency,
There are times when the battery runs out. In that case
Contributed to the physical exhaustion of transportation until then
It can be a mistaking.
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There is no need to additionally carry a special shielding plate/rotating device such as a shielding plate/rotating mechanism.
All you need is your body to carry accessories that you don't need.
It becomes mandatory.
Bulky in a rucksack,

Danger of freezing and sticking at low temperatures.
There is a high possibility that you can not use it when you need it.
(It may be good for a car in a temperate zone, but)

In polar and alpine environments,
In case of emergency, freeze at a low temperature
It sticks and cannot be used (besides, it is bulky).
Even if the weight increases and is not used,
I've been deprived of my physical strength by transportation up to that point
It is easy to say that

Even in a desert area with a lot of dust,
Sticking is likely to occur. Even in that case,
(Besides, bulky
Even if the weight increases and is not used,
(I've been deprived of physical strength by transportation up to that point.
It is easy to say that


-------------------------------------------------- ------------------------------------
Advantages such as those on the right do not occur Stopping for a certain period of time and then reversing for the same period of time
is a being with eyes on one side of its body
Obtaining a view of the landscape on one side for a period of time and then
You will get a view of the landscape on the opposite side of the same time.
That is, it has a very significant meaning in a distress situation.
Because it is assumed that it will be done on a ridge with a good view,
(1) 360-degree surrounding landscape information is obtained.
Directional deviation of the weather
It also includes the approach and separation of rain clouds and the passage of time. Shadows of heavy rain reflected in distant mountains
and the penetration of light during sunny days, and their temporal transition
You will also get These work to your advantage in distress situations.)
(2) Acquisition of landscape features. Identification. Even if it's a landscape that I'm familiar with
If the viewing angle is different and the subject is in a hurry, it may not be possible to identify it. it
While watching slowly and dazed, I suddenly notice something. it
Clues may lead to identification of all features (sanza) in a chain reaction.
These work to your advantage in distress situations).
(3) It does not require any special work and can be rested for a certain period of time.
It reduces fatigue, and with a calm intake of candy etc.
It is also possible to use together. Restoration of blood sugar levels by
It not only restores physical strength and energy as energy, but also to the brain.
In some cases, glucose is supplied through the bloodstream and calm judgment is restored.
It takes a certain amount of time from the start of rest or the start of intake to absorption.
Therefore, spending the time of this method is not accurate.
It works favorably in securing, recovering from fatigue, and recovering a calm mind.
(4) In addition to mechanically counting time,
Prepare a candy and flip it over on one side until you finish licking the candy.
Prepare another candy, and until you finish licking that candy, you can get drunk on the other side.
In that case, naturally until the end of licking, so that the time you stipulate, such as 1 minute
All you have to do is prepare the adjusted hard candy. It can be easily cut with a knife.
, In that case, we will use the last 10 seconds (or 30 seconds, etc.)
And so on, when it is reversed, it is detected by a rotation sensor or notified by a push button
You can design it as you like.
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The rationality of the embodiment will be explained. (In a step-by-step commentary style)

○ The whole body is flipped because the flip (rotation) around the body axis requires almost no physical exhaustion.
In the ridgeline walk, the ups and downs are intense, and the parallel movement consumes a lot of physical strength and time.
Parallel movement is impossible in the first place while drifting in the ocean. Even if it is possible, it is meaningless because the original position cannot be confirmed visually.
In the desert, parallel movement consumes a lot of physical strength and time, and it is meaningless because it is impossible to visually confirm the original position. It also consumes water. If there are a few people, it will fall apart.
In order not to fall apart, it is necessary for several people to move at the same time, and it is necessary to do meaningless things such as draining water, which consumes physical strength.

The following is the reason why the maximum value ■ of the ``minimum value of the received signal strength within the continuous Y (5) seconds'' within the continuous X (10) seconds is set.
Under optimal conditions for the 5 series, the direct wave should not have much desynchronization or desynchronization.
On the other hand, the diffracted waves are more likely to be desynchronized or desynchronized than the direct waves, even if the 5 optimal conditions are chosen.
In the comparison, the difference is greatly deformed and obtained.
○ In that sense, 95% tiles, 90% tiles, etc. may be used.
○ In the first place, it seems that the difference is clear enough even with the average value, etc., not the synchronization center deviation or deviation. However, just in case, it is mentioned above.




























-------------------Definition-------------------
Diffraction [British-French diffraction German Beugung] refers to the following.

Diffraction is a phenomenon peculiar to waves such as electromagnetic waves and sound, and when a wave passes through the edge of an obstacle and propagates, it penetrates into the shadow behind it.

In other words, when an electromagnetic wave or sound grazes an obstacle, it does not geometrically go straight, but wraps around in the shadow area, which is called diffraction.
It occurs commonly in waves and is one of the distinguishing features from particles.

Whether or not the diffraction phenomenon is significant depends on the relationship between the wavelength and the size of the obstacle.

When the size of the obstacle is larger than the wavelength, the diffraction phenomenon is not so remarkable and the rectilinear phenomenon is conspicuously observed.
In other words, when the wavelength is very small compared to the size of the obstacle, the area where diffraction occurs is narrow, and the boundary of the geometric shadow is only slightly blurred, which is not much of a problem.

Conversely, when the size of the obstacle is smaller than the wavelength, the diffraction phenomenon becomes remarkable, and at the same time, the rectilinear phenomenon becomes inconspicuous.

The wavelength of 1.5 GHz, which is the L1 band of GPS, is about 19 cm.

Diffraction is therefore not a problem when using building or mountain shielding.

However, diffraction becomes a problem at sizes that use the human body.
-------------------Definition-------------------






---------------Name--------------------------
The name based on the image is as follows. It is easy to understand.

Size Direct wave/diffracted wave relationship.
That is, complementary satellite signals.
The magnitude relationship between the two is identified by the receiver.
And,
Either representative value exceeds the ICD minimum guaranteed value of received strength.

Mixture Satellite signals in the border zone.
Even if the attitude is reversed, the magnitude relationship between the two cannot be identified (because the resolution is below the resolution of the receiver, etc.).
And,
Either representative value exceeds the ICD minimum guaranteed value of received strength.

Microscopic Satellite signal in a terrain occlusion situation.
Even if the posture is reversed, no change in reception intensity is recognized.
And,
Both reception strengths fall below the ICD minimum guaranteed value.

---------------Name--------------------------




---------------application----------------------------
(Turn around and set 2 and overlap)
It is also possible to superimpose the above.
---------------application----------------------------






------------ A human body was caught in between --------------------
This paper considers the case where a human body is caught between the transmitter and the receiver.

The space part of GNSS, which is currently in operation in outer space, etc., and the
Assuming that the GNSS receiver is a widely used receiving device,
between the two
When you actively intervene your body and when you do not intervene,
Receiving state difference
(not passively)
Active direction information acquisition
For this purpose,
In the act of reversing, (rotation around the body axis consumes less physical strength, consumes less time, is less dangerous, is simple, quick, safe, safe, and easy.)
dare to occur,
Using the results wisely,
Create a new value of direction information acquisition,
It is intended to be useful for medical lifesaving, lifesaving, disaster relief, distress rescue, polar exploration, mountaineering activities, marine activities, desert activities, nature survey activities, cultural tourism support, international exchange, research activities, etc. Since the acquisition of azimuth information itself has been proposed by the author,
There is no research other than this research that has such a point of view.
------------ A human body was caught in between --------------------




ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーExample of useful situations
In scenes with buildings, mountains, etc. in the background, the occlusion is close to perfect, so the problem is less when overwhelmed.
In many cases, the fact that the diffracted wave wraps around does not pose a problem.
This is related to the GNSS frequency, or wavelength, which is often around 1.5 GHz.

but,
In traversing
Walking along the ridgeline is important and takes a long time.
It would be nice if the mountainside could be used for traversing, but it is not always possible.
In many cases, the ridgeline is the safest (the area around Akadake Yatsugatake, the ridgeline of the Northern Alps, etc. corresponds to this).
The same is true for plateau-like plateaus. (Yatsugatake Utsukushigahara, Kirigamine, etc. fall into this category.)

No suitable cover is found there.
Utilizing the effect of shielding the propagation path by the human body has a great effect.
The reason is that even if you don't search for the things you bring or the local features, your body is always there and can be used.
(Of course, it can be someone else's body. You can also share it. Those will be discussed later.)


In such a case, it is considered that the positioning signal is greatly affected by the blocking of the propagation path by the human body.
In such cases, the diffracted waves at the edge of the shield are the dominant propagation mechanism.

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーExample of useful situations
















I think the above is enough, but below, just in case, I will write down the whole picture




## <<##0016##>>##

As the planar antenna 1, for convenience, a right-handed circularly polarized wave used in the GPS satellite system is used.
(Right Handed Circular Wave) with a hemispherical beam pattern.
GNSS (Global Navigation Satellite System(s)) or
NSS (Navigation Satellite System(s)) or
Any antenna for RNSS (Regional Navigation Satellite System(s)) will do.
Not limited to GPS (USA), GLONASS (Russia), Galileo (EU), Compass (China), INRIA (India), INPI (France), QZSS (Japan), India sat (India), Brazil sat (Brazil), etc. Any antenna may be used as long as it is an antenna for the user side device of the positioning satellite system or an antenna for a shared reception system thereof. It does not have to be a planar antenna. I have already mentioned this.

An antenna pattern with a hemispherical beam is rarely expressed as omnidirectional in some literature,
Omnidirectional exactly means isotropic. Therefore, hereinafter, the term omnidirectional will not be used to describe a hemispherical beam pattern.

Since the planar antenna 1 is erected perpendicularly to the ground, half of the hemispherical beams face the ground and are not used.
And the other half have sensitivity to the sky.




## <<##0017##>>##

When the planar antenna 1 is erected perpendicularly to the ground in this way, the substantial coverage area of the planar antenna 1 is as shown in FIG.
It corresponds to one side of a state in which the sky is divided into two with a semicircle that is a part of a great circle as the boundary.

This semicircle is a semicircle 7 that serves as a boundary between the sky coverage area 6 by the planar antenna 1 and the other sky.

In other words, the planar antenna 1 covers the 1/4 celestial sphere where the GPS satellite A in FIG.
■ Postscript ■ Coverage area (in the sense of receiving the direct wave of the signal transmitted from the satellite that exists there),

The 1/4 celestial sphere where GPS satellite B in Figure 1 is located is
■Addition■ (In the sense that it can receive the diffracted wave of the signal transmitted from the satellite that exists there)
It may be covered.

■Addendum■ In addition, in the reference to GPS satellite B above, if the shielding is not a huge building or a mountain, but the size of the body is diffracted from the left and right ends of the body, etc., it can be received by the antenna 1. In this sense, the term diffracted wave is used.




## <<##0018##>>##

Positioning radio waves (L1 waves) transmitted from GPS satellites use a microwave frequency band around 1.5 GHz.


However, because it uses a microwave frequency band around 1.5 GHz, it has a wavelength of about 19 cm, and is blocked by a shield that is about the same size as the body.
(2) Diffraction (2) occurs to some extent.

Other microwaves such as GNSS and RNSS are also stably shielded by large buildings and mountainous terrain.
(2) Body (2) Diffraction occurs to some extent due to a shielding object having a size similar to that of the body.

Located within the sky coverage area 6 of the planar antenna 1 for GPS
For the signal from GPS satellite A,
To receive direct waves with strong reception strength and little signal distortion
Synchronization acquisition and synchronization retention can be stably synchronized.

For the signal from GPS satellite B that is not within the sky coverage area 6 of the planar antenna 1,
For direct waves with strong reception strength and little signal distortion,
Cannot sync.

However, there is a possibility of synchronizing with the diffracted wave 2 from the GPS satellite B, which is not within the sky coverage area 6 of the planar antenna 1, for the reason described above.
In other words, (1) the light can be diffracted (sometimes multiple times) and (2) incident at the end points of the body.

However, the sensitivity to directions 90 degrees from the direction of the main beam of the antenna is
Lower than other orientations is common.
Therefore, there is already a loss ■ of several dB.

In addition to not causing any particular problem, it even works slightly to the advantage of the present proposal, whose main purpose is to discriminate between the direct wave and the diffracted wave.

The diffracted wave has a lower signal intensity than the direct wave due to diffraction loss (diffraction attenuation).

and low temporal stability.

Thus, there is difficulty in obtaining synchronization and great difficulty in tracking.

this is
Temporary significant drop in signal strength due to loss of synchronization and redoing of the acquisition procedure,
as well as,
Sudden decrease in correlator output due to misalignment of synchronization center, i.e., sudden decrease in signal strength
occur frequently
means that

The reason for this is
■ Waves composed of various diffracted waves from body end points
■ Contains various diffracted waves with different optical path differences,
Namely
■ Various diffracted waves with different phases and signal intensities that can be said to be random in magnitude are superimposed and are observed by the antenna.
(2) Even if the phase (waveform) of the chip level is observed with an oscilloscope, it cannot be observed as a clear rectangle, and is distorted accordingly.

The phase (waveform) at the chip level is not observed as a clear rectangle, and is distorted.
In the synchronization acquisition mechanism, it is difficult to acquire synchronization, and it tends to take longer time to acquire synchronization than the direct wave.
For example, the synchronous acquisition mechanism has a sequential search, which originally had the drawback of taking a long time.
It takes even longer due to chip-level phase (waveform) distortion.
This inevitably leads to an increase in the proportion of time until synchronization is acquired when the signal strength is low.
It will be observed.

Moreover, with the synchronization mechanism, the difficulty has even greater impact.
That is, the chip-level phase (waveform) is not observed as a clear rectangle, but is distorted.
Correlation with early code and
Correlation with late code and
The so-called
The S-curve also leads to distortion accordingly.
The distortion of the S curve is
This means that it becomes difficult to keep in sync (tracking).

If the deviation reaches outside the range that the S-curve can handle, it can no longer converge and diverges.
This will get you out of sync.
Then, the synchronization acquisition is restarted from the beginning.
This leads to a sudden drop in signal strength.

Alternatively, the slope of the S curve becomes gentler, making it difficult to obtain the center,
Even if it doesn't get out of sync, by deviating from the center of sync,
The correlator output drops sharply,
This also leads to a sudden drop in signal strength.

In this way, in the Direct Spread method of the Spread Spectrum communication method used in GNSS,
compared to direct waves
The diffracted wave is
Frequent sharp drops in signal strength are observed,
A characteristic result of
be seen.

Depending on whether this is observed in attitude 1 or attitude 2,
i.e.
Which is the direct wave and which is the diffracted wave
can be judged.





As a result of preliminary experiments,
In the framework already mentioned in this paper, the
When various diffracted waves are combined and reach the antenna,
compared to direct waves,
Diffraction loss (diffraction attenuation) is
6.9dB.
(D and I, IPS5000).
The representative value at this time is "within 10 consequtive sec, max of "min signal strength within consequtive 5sec"".
The experimental framework at this time was "10-minute rotating overpass experiment, 6 degree/10sec, IPS5000 with magnetic compass
Late 201308, after the rain, on Sunday, during the period of continuous annual leave after summer vacation.
At this time, it was 20 degrees left rear and 50 degrees elevation. It was satellite number C. I remember that the satellite absolute value azimuth was about 80 degrees.
In addition, no special materials were attached vertically on the left and right sides of the body.
In addition, another set of IPS5000 was attached to the back of the chest, but data collection failed due to poor contact.
In addition, at this time, there is a possibility that such preliminary experiment data can be obtained. It may come out if you do some research.
At this time, another set of experiments was also conducted. It is an experiment that received mh's phone.





Therefore, for a given satellite,
Comparison of reception conditions recorded in the first and second attitude (comparison of signal strength),
, the existence areas of GPS satellite A and GPS satellite B can be determined.

However, it is, of course, a prerequisite to have a resolution of signal intensity that can discriminate the difference. (Today, even if it is called a low-priced GPS receiver for civilian use, it is pleasing that many items that meet the requirements are available. In addition, with the development of international GNSS and the activation of new projects, Japan's geospatial information Due to the positive impact of the establishment of laws such as the Basic Law for Utilization,
In addition, the EU's galileo, China's BEIDO, and the GNSS development and operation of India, Brazil, Russia, etc. are active, and will be introduced to the market with the favorable wind.
The remarkable increase in high-performance, low-cost GNSS receivers and multi-GNSS receivers can be diverted to this proposal. )


Alternatively, very inexpensive GPS receivers may have a resolution of received signal strength that allows discrimination of differences in a given strength band. In that case, the target should be a satellite that emits a signal in that reception strength band. (In other words, if there is a place where it is possible, even just using that part is effective for azimuth information acquisition. By performing the same measurement again with only a different setting, the results obtained there can be superimposed on the results obtained earlier. This feature is a remarkable advantage that compass needles and electric magnetic compass do not have, because in bad weather, at night, etc., a suitable and safe place If you find , the more time you spend, the more accuracy you can get without losing your physical strength.This is because you can reduce your impatience and use this method while recovering your physical strength. In the experience of a shipwreck, even if you stay in the same place and get information with a compass, you can't get good azimuth information, especially because it took a long time, the weather won't improve, and you'll end up at a loss. It is possible to avoid such an experience.Also, if you take time to acquire the direction from the positioning difference, it is more about loss of physical strength than time, and it is more likely that you will fall due to the action of walking. Walking up and down mountain roads and ridgelines with a heavy load can dramatically decrease your physical strength, lead to dramatic wear and tear, and the risk of sprains, fractures, and slips. It is also a method that contributes to the creation of the leeway to create a mental state that can calmly avoid them.)
Alternatively, when the resolution of the received signal strength is low with an inexpensive GPS receiver and it is difficult to discriminate the difference, the diffracted waves should be attenuated to the extent that the difference can be discriminated, for example, to the left and right of the body. Appropriate electromagnetic wave absorption materials (food materials, beverage materials, medical infusions, soil, seawater, etc. are possible.) of about A4 size are applied vertically to the body plane (horizontal to the extension plane of the body) You may try to realize it by doing so. In this case, sodium polyacrylate, etc. (superabsorbent polymer, superabsorbent polymer, used for simple toilets in disaster areas and on the go, cold insulators, heat insulators, food tray bottoms, paper diapers, etc.) are inexpensive as daily necessities. It is widely used in Japan and internationally. In addition, the electromagnetic wave absorbability may be enhanced due to the characteristics of the polymer. Newspaper (folding, rounding, crumpling to stabilize the structure, etc. may be used, or it may be soaked in water (or electrolyte solution, alcohol, etc.). The same applies to towels and paper towels. Yes, you can use paper towels or saran wrap wicks to keep it in shape.)



Now, the presence areas of GPS satellite A and GPS satellite B were able to be determined by the procedure described above.

After that, the determination of the existence area of the GPS satellite and the azimuth angle information of the GPS satellite are merged,
The measurement direction 5 can be azimuth-limited.


## <<##0019##>>##

It should be noted that the major features of the planar patch antenna used for obtaining azimuth information are that it is small and lightweight, easy to manufacture, and can be produced at low cost.
Rather than the hemisphere, which is the theoretically calculated right-handed circularly polarized beamwidth assuming an infinite ground plane at design time, in practice when creating a planar patch antenna,
A planar antenna that forms a right-handed circularly polarized beam width with a slightly wide solid angle may be completed.
This is caused by the difference between the result of designing assuming an infinite ground plane in theory and the actual aspect.
This is demonstrated in the following literature.

## <<##0020##>>##

Published by The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, "Compact/Planar Antenna" co-authored by Misao Haneishi, Kazuhiro Hirasawa, and Yasuo Suzuki,
First edition issued on August 10, 1996, P100

## <<##0021##>>##

Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited by Bradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc.1996, P342-P343, P722

## <<##0022##>>##

Antenna pattern shaping is used to obtain a desired antenna pattern by correcting such deviations in beam shape while slightly changing the substrate size, patch size, etc.
(Antenna Pattern Shaping)
known as

## <<##0023##>>##

Also, unlike the design calculation, if the fabrication result has a beam larger than the hemisphere, in order to remove the unnecessary sensitive part,
A hemispherical beam antenna can also be easily configured by arranging a shielding material made of radio wave shielding material on the back side.

Bringing it close to the body and sticking it, or realizing a situation close to it, will give such an effect.

This is because the body is a good absorbing material for the 1.5 GHz band.


## <<##0024##>>##

Next, based on FIG. 2, an embodiment of an azimuth information acquiring apparatus embodying the azimuth information acquiring method according to the present invention will be described.
In FIG. 2, a GPS receiver 2 is connected to a planar antenna 1 .

## <<##0025##>>##

The functions and specifications that the GPS receiver 2 in FIG. 2 should have may be equivalent to the GPS receiver included in the widely spread small portable positioning device using the L1 wave.
In other words, the miniaturization and mass productivity that have been cultivated for miniaturization and weight reduction of consumer GPS positioning devices are inherited and used.

As for miniaturization and weight reduction of consumer-use GPS positioning devices, there are already many GPS receivers of a size suitable for planar patch antennas.

Alternatively, it can be easily manufactured.

In addition, the planar patch antenna and GPS receiver are integrated into the housing, and even if both are combined, a small one that fits comfortably in the palm of the hand already exists at a low price, so there is no problem in terms of manufacturing technology. .

Since the accumulation of these existing miniaturization techniques can be utilized, the GPS receiver and the like used in the present invention can be configured economically and in a small size.

This is not limited to the GPS receiver, but may be a GNSS system receiver or NSS system receiver, or may be a shared receiver for a multi-GNSS system, multi-NSS system, multi-NSS system, or the like.


## <<##0026##>>##

The GPS receiver 2 sends the following data string, for example every. Those that output with a period of seconds or less,
That is, the one with standard specifications is used.

The data contained in the output is as follows. First, the current time, and as positioning data, latitude, longitude, altitude, positioning calculation time,
Positioning calculation mode (indicates 2D positioning using 3 satellites or 3D positioning using 4 satellites), and
the satellite number assigned to channel 1, the satellite elevation of the satellite assigned to channel 1, the satellite azimuth of the satellite assigned to channel 1, the channel status for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel 1;

satellite number assigned to channel 2, satellite elevation of the satellite assigned to channel 2, satellite azimuth of the satellite assigned to channel 2, channel status for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel 2;

・・・、

The satellite number assigned to channel n, the satellite elevation angle of the satellite assigned to channel n, the satellite azimuth angle of the satellite assigned to channel n, and the channel status for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel n.

is.

Twelve channels are normally used as the number of channels n.

This allows parallel synchronization with the signals of 12 satellites, and can be said to be the current standard specification.

In the present invention, these popular low-cost portable L1-wave GPS receivers and planar antennas can be used almost as they are.

In recent years, products with a larger number of channels are also in circulation. The GPS system alone has about 32 channels,
When it comes to shared receivers for Glonass and GPS, receivers with more channels are in circulation.
In addition, multi-GNSS and multi-NSS compatible receivers may be mainly models with a further increased number of channels.
In other words, it is expected that a common receiver for Galileo and GPS, and for Galileo, GPS and GLonass will soon appear.
It is expected that receivers with a further increased number of channels will enter the market.
Furthermore, including the rise of compass in China, QZSS in Japan, inria in India, INPI in France, brasil in Brazil, etc.
In the future, shared receivers with an even greater number of channels will enter the market.
In these cases, those receivers can be used to their advantage,
The effect of the present invention is further enhanced,
great effect.
This is one of the extremely important characteristics of the present invention that should never be forgotten, and is one of the outstanding advantages of the present invention.




## <<##0027##>>##

Through the planar antenna 1, the GPS receiver 2 attempts to synchronize and decode satellite signals and attempt positioning.

The GPS receiver 2, like the GPS receiver of a normal portable satellite positioning device, is connected to an antenna covering the upper hemisphere.
A signal search is performed for all GPS satellites expected to be in the sky.

## <<##0028##>>##

The radio waves transmitted from the GPS satellites also contain orbit information (almanac data) of all the GPS satellites, which is transmitted from all the satellites.

Therefore, even if it exists in the sky above the current position with an elevation angle of 0 degrees or more, the signal is blocked due to the shielding of the features or terrain, or

Elevation and azimuth angles for GPS satellites not in antenna coverage and out of signal synchronization are:

It can be calculated and output by simple calculation from data received from other GPS satellites synchronized via an antenna.

In fact, there are more than a few receivers that output such information.

## <<##0029##>>##

Also, all GPS satellites transmit signals at exactly the same frequency, but spread spectrum due to pseudonoise codes
(Spread Spectrum) communication method.
Therefore, there is no risk of interference even if the same frequency is used.

By assigning different arrays of digital codes, called pseudo-noise codes, in which 0s and 1s seemingly alternate randomly to each GPS satellite,
It is possible to identify and separate signals from each satellite,
That is, for all GPS satellites present at an elevation angle of 0 degrees or more when viewed from the current position, not only the elevation angle and azimuth angle in the sky above them,
In principle, it is easy to separate and detect whether or not synchronization is established with respect to the signals from these satellites, that is, the reception state.



The reception state is recorded for a certain period of time in the above-described first posture.
After that, the reception state is recorded for a certain period of time in the second posture.



(Describes the case where a GNSS or NSS receiver with accuracy of reception state that can sufficiently distinguish the reception state of the direct wave and the body diffracted wave can be used)

The body is a good absorber of such as the 1.5 GHz band. Therefore, direct waves generally cannot reach the GNSS receiver through the body.
More specifically, this is because the power half-life depth in the body is less than about several cmm.
Therefore, for signals from satellites that existed in the coverage area of the main beam direction in the first attitude, the signal strength when receiving direct waves can be obtained in the first attitude,
In the second attitude, attempts to receive the satellite's signal yield very little transmitted waves,
Only diffracted waves can be received.

Therefore
This difference is easily detectable as long as a GNSS or NSS receiver is used with sufficient accuracy to detect the diffraction loss (diffraction attenuation) of the body only.
If such a GNSS receiver or NSS receiver can be diverted, that's fine.

When using an inexpensive receiver, the following measures may be taken. i.e.
Although there are some errors and variations in the measured values of the receiver, statistical processing with a large number of samples (for example, 30 samples are obtained assuming sampling every second for about 30 seconds) Of course, it is also possible to try to solve the errors and variations in

GNSS is making rapid progress and is a rapidly growing market that is in harmony with the policies of each country.
Therefore, a compact, lightweight (sometimes thin) GNSS receiver that can detect the diffraction loss (diffraction attenuation) of only the body is sufficiently accurate, inexpensive, and highly portable.
It is expected that (sometimes the GNSS antenna/GNSS receiver integrated module) will be rapidly introduced into the market in the future.
It is strongly expected that this will occur as a social phenomenon similar to the global rise in mobile phones with improved functions, lower prices, smaller size, higher performance, and lighter weight.
Therefore, what is stated in this proposal is
If a GNSS receiver with enough accuracy to detect the diffraction loss (diffraction attenuation) of only the body is available, no special additional measures are required.
It can be applied as is.
It is only necessary to have the accuracy of the received signal intensity that can detect the diffraction loss (diffraction attenuation) of the body only, in comparison with the direct wave.

A diffracted wave tends to have a weaker signal intensity than a direct wave due to diffraction loss (diffraction attenuation) and a lower temporal stability, resulting in a weaker signal intensity.





Also, depending on the characteristics of the receiver, if the direct wave and the diffracted wave can be well discriminated by handling as follows, such a method may be used.
A feature quantity (for example, the average value is a representative value) of the distribution of the received intensity obtained in the first posture;
A characteristic quantity (for example, the average value is a typical value) of the received intensity distribution obtained in the second posture;
With the sum of both as the denominator and the difference between the two as the numerator, the value is
depending on reception strength
direct wave and diffracted wave
It can also be used for discrimination.

In this paper, the representative value of the reception intensity distribution is described, but the average value of the reception intensity distribution is a typical example.
On the other hand, if the distribution shape is somewhat distorted, as in the case of using an inexpensive receiver,
Rather than an average value, dare to
■ Mode, median, 95% tile value■, etc. Relying on the characteristics of the receiver, representative values that best represent the characteristics of the distribution
It may be used based on the result of prior verification of the characteristics of the receiver.

I will give a specific example.

When using an inexpensive receiver,
Synchronization may occur even though direct waves are received.
If the received power at that time is also used to calculate the average value, the average value becomes extremely small, which may not lead to a good representation of the characteristics of the distribution.

If the recovery from such scenes is relatively quick and the receiver is reasonably good,
Before calculating the average value, it is possible to devise a method of calculating after (1) eliminating outliers (2).

Alternatively, the average value may not be used as the representative value in the first place.
For example, for both distributions,
If the originally intended distribution characteristics can be characterized more appropriately by using (1) the mode (2), etc., it may be used.
By doing so, it is possible to realize stable comparison at low cost, taking advantage of receiver characteristics.
Conversely, here are some examples:
Regardless of the price, there are receivers that show robust and excellent reception performance under various conditions.
If such receivers can be used, direct wave desynchronization is less observed.
There are also receiver types where desynchronization is often observed only when diffracted (such as feature occlusion). In these examples,
Concerning the "obtained signal power distribution on the side of the attitude that exhibits relatively strong received power for a given satellite signal",
If "the minimum value" is adopted and the value is "more than the minimum received power value guaranteed by GPS ICD (GPS Interface Control Document)",
It can be determined with almost certainty that it is a direct wave candidate.
and,
the "minimum value" of "the signal power distribution obtained on the side of the attitude that exhibits relatively strong received power for that satellite signal";
the "maximum" of "the signal power distribution obtained on the side of the attitude that exhibits relatively weak received power for that satellite signal";
Between,
"The former - the latter ≥ the value set in advance as the threshold for diffraction loss judgment"
, that is, if there is a gap sufficient to indicate the presence of diffraction loss,
If the latter is receiving diffracted waves,
You can judge with almost certainty.

Such receivers are desirable, but I am very happy that they are becoming less and less rare these days.

For such receivers, we can go a step further and
"Former - latter ≥ value set in advance as threshold for diffraction loss judgment"
It should be noted that it can have a special meaning even if it does not hold.
Namely
"Former - latter < value set in advance as threshold for diffraction loss judgment"
When it is, you can find a special meaning, and it is even more convenient.
That is, it has the following specific meanings.
That is, when considering the coverage area targeted by the first posture and the coverage area targeted by the second posture
Receiving a transmission signal emitted by a satellite existing in the boundary area between the two, or in the vicinity thereof;
strongly presumed.
And this presumption is strongly supported by the result of the preliminary experiment.











-------------------------------------------------- -----------------------Weakened------------------------
(Describes a device when only a GNSS or NSS receiver that does not have the accuracy of the reception state that can sufficiently distinguish the reception state of the direct wave and the body diffracted wave can be used.)

Below,
If only a very cheap GNSS receiver can be used,
What if the body-only diffraction loss (diffraction attenuation) is not accurate enough to detect the received signal intensity compared to the direct wave?
In this case, some tricks will be described. You should do something like this:

(1) Attenuate the diffracted waves (further).

In other words, it is only necessary to provide the body with a material having the same or similar absorbency as the body.
Fortunately, water (dipole moment), foodstuffs, beverages, pharmaceuticals, salt, preserved food, and
Thermal insulation, cold insulation, portable toilets, solidifying gels, gels, aqueous solutions of sodium polyacrylate powder, etc.
It exhibits high absorptivity to GNSS electromagnetic waves such as 1.5 GHz. Put it in a plastic bag, a flat and thin plastic water bottle, or a flat and thin
PET bottles (standardized would be even better),
, etc., and arranged vertically to the left and right sides of the body, the diffracted waves can be efficiently attenuated.
Fortunately, if you have friends, such as when you are climbing at a mountain party,
Seeing from the zenith, it should be arranged in the shape of "U" or "F", and the GNSS receiver should be placed around the center of the bottom of the hollow of the character.

What can be done with these ingenuity is that
Acquisition of azimuth information for life support activities with casual belongings at the time of distress,
When trying, using the present invention in developing countries, and using it for moving refugees etc.
It is something that brightly illuminates and opens up the path to utilization,
It is worth noting that it is also noted as an advantage for future humanitarian applications of the present invention.
-------------------------------------------------- -----------------------Weakened------------------------





-------------------------------------------------- -----------------------Weakened------------------------
(Describes a new meaning to the concept of functional food)

By turning a low-priced GPS receiver, it is possible to weaken the diffracted wave and enable separate detection when using a GPS receiver that does not have the accuracy of separate detection of direct waves and diffracted waves.
For the sake of convenience, foods that have the function of weakening diffracted waves will be called functional foods (ingredients or foods that have the function of 1.5 GHz absorption) hereinafter.

Alternatively, if it is not limited to food, it will be called a functional material.

By way of example, they can be given in abundance.
(Example: Including ingredients, beverages, rice balls, pickled plums, and miso.)
Shape it into a flat and thin shape (for example, you can combine such shapes with rice balls, pickled plums, miso, jerky, and cheese.
Same goes for sandwiches.
If it becomes common to form outdoor foodstuffs into sheets as just described in the future, the usefulness of this method will further increase.
(Though it goes without saying that it is possible to utilize it even if it is not necessarily the case.)

Jerky, sliced plate-shaped cheese, etc. are originally such a shape, and can naturally become a more convenient functional food material in the sense of this paper.
By arranging umeboshi in a sheet like that, it can naturally become a functional ingredient.

Paste-like foods such as miso and gel-like foodstuffs can also be made into more convenient functional foodstuffs by doing so.

Hand-rolled sushi or the like can be made into a thin plate on a plastic sheet, and when it is ingested on site, it can be rolled up together with seaweed.
In the future, rice balls can also be made into such a thin plate shape, and when ingested at the site, by measures such as rounding, it will be possible to naturally become a functional food.

Plastic water bottles and PET bottles (drinks) can naturally become functional ingredients if the thin plate standard is spread.

If you can buy a thin plate-shaped PET bottle when you buy a drink normally at a convenience store that you stop by before going to the mountains,
The availability of functional foodstuffs naturally increases, leading to safety in outdoor activities (prevention of getting lost, etc.), which is very effective.

In recent years, flat and thin, sealable, transparent, water-resistant sealing materials such as ziplock have become available at low prices, so even traditional preserved foods that contain a lot of water can be carried for outdoor activities,
It can be carried on long-term mountain trips, and it can be used as a functional food (ingredient) in the sense described above.
The time has come when not only the zip type, but also flat and thin vacuum pack sealing with strong transparent vinyl can be generally performed at home with inexpensive household equipment.
Salmon fillets, etc., can be laid out flat and thin, and vacuum-packed flat and thin can be sealed with strong transparent vinyl even at home.
Boiled soybeans, hijiki, etc. can be laid out flat and thin, and vacuum-packed flat and thin with strong transparent vinyl can be done at home.
These can be used as functional foods (ingredients) in the sense of this article.
Until then, there were things I thought I would buy at the store.
Flat and thin and strong transparent vinyl can be vacuum-sealed even at home.
These can be used as functional foods (ingredients) in the sense of this paper.
Examples include:
Things that look like souvenirs: large-sized Takana pickles, salmon fillets, baumkuchen, castella,
Fermented foods: miso, soy sauce, natto, tofu, cheese, savory foods from Northern Europe, dried fish, lactobacillus-based pickles (Takana pickles from Shinshu), (In order to prevent the occurrence of bacteria, salt content should be increased, and water should be moderately added. Since it is adjusted, it can be suitably used as a functional food in this article.In many cases, it is highly flexible, and it is easy to adapt to flat and thin.)
Gel: agar, gelatin, ogo,
In addition, from the viewpoint of utilization of anything, flat and thin small bags of about 2 cm x 3 cm of soy sauce (or natto sauce) attached to natto, flat and thin small bags of about 2 cm x 1 cm of mustard,
Flat and thin packets of soy sauce about 2 cm x 3 cm that come with sushi purchased at supermarkets can be used as functional foods because they can be easily formed into flat and thin structures by arranging them with adhesive tape. The fact that it is an aqueous solution with a high salt concentration and that amino acids and protein molecules are dissolved is highly suitable for enhancing the absorption of electromagnetic waves of 1.5 GHz, making it ideal.
The high salt concentration contributes to the increase in absorption of microwaves and electromagnetic waves in the vicinity of 1.5 Ghz caused by the increase in σ in terms of enhancing conductivity. The fact that it is an aqueous solution means that the dielectric polarization (not electronic polarization, not ionic polarization) of the permanent dipoles of water contributes to the increased absorption of microwaves and electromagnetic waves near 1.5 Ghz. The presence of the polymer also contributes to the increase in absorption of microwaves and electromagnetic waves in the vicinity of 1.5 Ghz.
Since alcohol, like water molecules, also has permanent dipolarity, dielectric polarization (not electronic polarization, not ionic polarization) contributes to the increase in absorption of microwaves and electromagnetic waves near 1.5 Ghz. The presence of the polymer also contributes to the increase in absorption of microwaves and electromagnetic waves in the vicinity of 1.5 Ghz.
A flexible material such as chloroprene also contributes by increasing the absorbability of microwaves and electromagnetic waves in the vicinity of 1.5 Ghz.
These have a large coefficient of the imaginary part when expressed in terms of the complex permittivity, and accompanying this, the dielectric loss is also large, so they contribute to the increase in absorption of microwaves and electromagnetic waves in the vicinity of 1.5 Ghz. can be stated.
The power half-life depth at that time can be expressed by the following equation.

In addition, from the viewpoint of using anything even when food and beverages run out, as already mentioned, excrement (urine electrolyte concentration is close to that of blood, so it is used as a mood substance in the sense of this article) (It is possible) (Solid excreta contains abundant water, which is a permanent dipole, while it contains a large amount of macromolecules such as proteins, amino acids, and carbohydrates, so it has high absorbability in the microwave band. Functionality in the sense of this article It is possible to use it by putting it in these bags, and it is also possible to use gravel, soil, seawater, plants, animals, etc. that hold a moderate amount of water, as well as sewage water. I have already mentioned one point.

Engineering and medical substances can also be used as functional substances in the sense of this paper. Including: can be given as
(Often required for outdoor activities such as hiking) Alcohol for fuel and gel as an ignition agent
(Frequently required even in cold regions such as polar regions) Fuel for moving vehicles, heat insulation / cold insulation (aqueous solution of sodium polyacrylate, etc.)
A mixture of excrement that has been solidified while maintaining some degree of flexibility with an excrement solidifying agent (sodium polyacrylate, etc.) (often used in simple toilets in disaster areas)
Drip solution, Ringer's solution, antiseptic alcohol, pouch-like formulation of drug solution, etc.
Battery liquid (liquid based on dilute sulfuric acid, etc.) (used for surveys and electric wheelchairs)

In addition, there are well-known hydration nutritional supplements and behavioral foods that are used according to the characteristics of various sports areas, and their effectiveness is known, but they can be used as functional foods. Things include:
Pemmican (fat, butter, meat. Handmade) for mountaineering
special drink (amino acids, nutrients, water) for marathon
chocolate and nuts bar (product name: popwer bar) for climbing
Amino acid drink for triathlon
sports dring for general sports
Since it includes things that can be made by yourself, it is also possible to create a unique method that takes into account the degree of preservation, etc.
Furthermore, packaging of transparent vinyl is possible in recent years, including new packs, so various effective uses are possible.





In the event of an emergency or a life-threatening distress, fill a plastic bag or garbage bag with soil, trees, animals, excrement, etc., and roll up newspaper around it.
Stick something like a pole (which is surprisingly strong), a branch of a tree, or a piece of newspaper folded many times like a support with adhesive tape (gummed tape).
It can be used even if it is fixed to a flat type.

By doing this
If only a cheap GNSS receiver can be used,
What if the body-only diffraction loss (diffraction attenuation) is not accurate enough to detect the received signal intensity compared to the direct wave?
It is an advantage of the present invention that a solution to the above is obtained.
In other words, in any situation, there is a way to do something.
-------------------------------------------------- -----------------------Weakened------------------------





-----------------------You can use only the signal strength band that can be used------------------ --

(2) If ``a GPS receiver that has a special signal strength ``band'' where the resolution of signal strength discrimination is finer'', then ``if only satellite signals in that signal strength ``band'' are used, good.

For example, the sony ips5000 is known to draw a logarithmic function curve when the horizontal axis is the output variable and the vertical axis is the received intensity.

In other words, the greater the signal strength, the finer the resolution of the signal strength.

When the signal strength is low, a large change in signal strength is required to increase the number of output characters by one.

When the signal strength is high, a small change in signal strength is sufficient to increase the number of output characters by one.
In such cases, the distinction between direct and diffracted waves is
When the signal strength is low, even if it is difficult,
It is easy when the signal strength is high.

In this way, "a special signal strength band where the resolution of the signal strength becomes finer,
In particular, if you have a GPS receiver, you can use only satellite signals in that signal strength band.
of.
-----------------------You can use only the signal strength band that can be used------------------ --





-------------------------------------------------- -----------------------Weakened------------------------

Since azimuth limitation is sometimes very important and important in outdoor activities in harsh environments,
Even if there is a little difficulty, the implementation should not be denied by 1 or 0, such as "I can't do it".
If there is even a little room to do it, let's make use of it and make it useful.
Make the most of it, your own or others,
We will utilize the spirit of connecting activities and action decisions for life support.
This is what I mean by what I have said so far.

At such times, we also pay attention to usable substances derived from the fact that we or others are living organisms.
Sometimes it is the use of one's own body itself, or the use of another's body itself,
It is the use of some kind of food (including traditional food that can be stored for a long time), the use of some kind of beverage, and sometimes the unexpected use of seasonings and preservatives, which are necessary for living organisms. or
As long as it is a living organism, it is natural to excrete excrement,
Utilization of things obtained from the local surrounding environment (including utilization of soil, rocks, animals and plants (trees, herbs, root vegetables, meat), seawater, sewage, etc.),,
From a professional point of view, it is possible to use what you have brought with you (for example, medical infusion, alcohol (for fuel, drink, disinfection), battery fluid for mobile vehicles, etc.)
I can list what to do.
They are, in some sense, good absorbers of electromagnetic waves in the 1.5 GHz band,
By deploying as described above on the left and right of the body,
The diffracted wave can be further attenuated,
It is very effective in discriminating between diffracted waves and direct waves,
Even with existing low-cost GPS receivers, direction information can be obtained reliably and stably at a reliable level.
in the sense that it can be done effectively
great effect
It has the function of

In addition, the GPS receiver, which is becoming an excellent social infrastructure,
The basic existence of living organisms as described above, their essential carry items, ingested items that are carried items, excrement that can be regarded as carry items, etc.
The accuracy, certainty, and efficiency can be informed by various abundant examples that can be easily procured locally.
It can be said that this is an excellent advantage of the present invention.
In these respects, the present invention is very suitable for standardization.

Moreover, it is suitable for use not only in developed countries but also in developing countries.
Mobile phones have become very inexpensive due to their widespread use, and have benefited developing countries as well.
Similarly, positioning reception modules will also become very popular, whether they are built into mobile phones or not.
Positioning receivers have become very inexpensive due to their widespread use, and are benefiting developing countries, and will likely continue to be used in the future.
Therefore, it is suitable for use not only in developed countries but also in developing countries.
The market launch of multi-GNSS system receivers will accelerate this trend.
As mentioned, the availability of multiple GNSS system receivers will increase the accuracy and precision of heading information.
In the future, it will have an even greater effect.


Basically, as mentioned above,
GNSS is making rapid progress and is a rapidly growing market that is in harmony with the policies of each country, so the performance of GNSS receivers is also expected to grow rapidly.
Therefore, a compact, lightweight (sometimes thin) GNSS receiver that can detect the diffraction loss (diffraction attenuation) of only the body is sufficiently accurate, inexpensive, and highly portable.
(Sometimes a GNSS antenna/GNSS receiver integrated module) will continue to be rapidly introduced into the market.
It will occur in the same way that mobile phones have become more functional, cheaper, smaller, more powerful, and lighter all over the world.
Therefore, what is stated in this proposal is
If a GNSS receiver with enough accuracy to detect the diffraction loss (diffraction attenuation) of only the body is used,
It can be applied as is. (already mentioned).

In a preliminary experiment, the diffraction loss (diffraction attenuation) of only the body is expected to be about 6.9 dB.
-------------------------------------------------- -----------------------Weakened------------------------












------max(y1,y2)>v, y1=10sec_max(5secmin(signalstrength posture 1)) etc. Reasonable reason for setting conditions (explanatory step by step)----
The above is summarized as follows.

For a given satellite, the reception obtained in the first attitude is compared with the reception obtained in the second attitude.
Prepare and examine two conditional branches.
As a result, for that satellite, the area determination is as follows:
(1) Unilateral area
(2) Boundary area
(3) Feature occlusion area

-------------------------------------------------- -------------------------
Area judgment One side area Boundary area Feature shielding
Conditional branch
-------------------------------------------------- -------------------------
<1> About a certain satellite
Large side of received signal
features of the received signal Yes Yes No
is the direct wave reception and
Is it worth it?
-------------------------------------------------- -------------------------
<2> About the satellite
Large side of received signal
features of the received signal, Yes No NA
small side of received signal
features of the received signal of
If the difference is due to diffraction loss,
Is it worth it?
-------------------------------------------------- -------------------------




The flow chart is as follows.
Each satellite is investigated as follows.

First, the procedure for [0] is as follows.
Regarding a certain satellite (of course there may be more than one)
This is a state in which reception conditions have been collected in the first attitude and the second attitude.
In that case, first, for a certain satellite,
Which of the reception conditions in the first attitude and the second attitude
Select whether it is the "received signal on the side of the received signal with the greater received strength".

The method uses reception conditions in a first attitude and a second attitude.
The method uses an appropriate representative value for the distribution of signal strength in the first and second poses.
Selection is made according to the size of the representative value.
(When it's intuitive, the bands are separated, so the one with the higher signal strength just needs to be chosen. In general.)

As a representative value, the average value is first considered, and if it is appropriate, it may be used, but it is not essential to be limited to the average value.
When it is appropriate to use the average value, specifically,
When a normal distribution can be assumed, or when a large number of samples are used (approaching a normal distribution by the central limit theorem)
and so on.


If normal distribution cannot be assumed, or if a large number of samples are taken and used,
Depending on the characteristics (habits) of the reception state output by the receiver,
To best discriminate between direct and diffracted waves,
befitting
A representative value may be used.

Specifically, the median value (not the mean value), the mode value, the 95% tile value, the mean value excluding the outliers, etc. may be selected.






In this paper, the procedure [0] is
"Regarding the reception state obtained before and after the inversion,
Received strength "maximum value for 10 seconds of minimum value for 5 seconds"
is the representative value for each posture.”
and
This is because the difficulty of the synchronism holding mechanism becomes more difficult in the case of body end point diffraction composite reception.
It is proposed as an effective index.


If [0] is implemented in such a way, the subsequent flow chart is as follows.

[0]


↓n
<1>---> Feature shielding area

|y
↓n
<2>---> Coverage boundary area

|y

one side coverage area


After completing [0] for a satellite, do the following:

Then conditional branch <1> is described.
Conditional branch <1> examines "whether the representative value of the received signal on the larger side of the received signal for a certain satellite is a sufficient value for receiving the direct wave".
Specifically, the large side of the received signal is checked as follows.
This is determined by the magnitude of the representative value.

Here, the representative value may be the average value if a normal distribution can be assumed, or if a large number of samples can be taken (according to the central limit theorem).
Otherwise, due to the characteristics (habits) of the reception state output by the receiver, it is most suitable to discriminate between the direct wave and the diffracted wave.
A representative value should be used.

Specifically, there are various values such as the median value, the mode value, the 95% tile value, and the average value excluding outliers (not limited to the average value).

In the scrutiny of "whether it can be said that the value is sufficient for direct wave reception",
As a comparison target, the minimum signal strength (-128.5 dBm) or the like at the user's part guaranteed by GPS ICD (GPS Interface Control Document) may be used.





Then conditional branch <2> is described.
Conditional branch <2> can be said that the difference between the representative value of the received signal on the larger side and the representative value of the received signal on the smaller side of the (mentioned) satellite is a sufficient value for diffraction loss to exist. or”.
This is determined by the magnitude of the difference between the representative values.

Here, the representative value may be the average value if a normal distribution can be assumed, or if a large number of samples can be taken (according to the central limit theorem).
Otherwise, it is best suited to discriminate between the direct wave and the diffracted wave, depending on the characteristics (habits) of the reception state output by the receiver.
A representative value should be used.

Specifically, in addition to the average value, there are various values such as the median value, the mode value, the 95% tile value, and the average value excluding outliers.
You should compare the two.

By the way, depending on the actual situation of the synchronization acquisition mechanism and the synchronization maintenance mechanism (Tracking) adopted in the target GNSS receiver,
When they pick up the composite wave of the diffracted waves at the body end points, the rapid decrease in the correlator output and the rapid decrease in the received power when the synchronization center shift or synchronization loss occurs
It will reflect model and individual differences in the GNSS receiver of interest.
As long as it is a representative value that conforms to them, it is
"within 10 conseqtive sec, max of (min of signalstrength within 5 consequtive sec)"
Whether it's the median, the mode, the 95% tile, or the mean,
There is no change in the fact that there is no objection.

However, at present, the synchronization holding mechanism of inexpensive consumer GNSS receivers is
delay locked loop or
tau dither loop
is often used.
In that case,
"within 10 conseqtive sec, max of (min of signal strength within 5 consequtive sec)"
is considered to be effective.




This is easy to understand visually and can be described as follows.

Consider a graph with time on the horizontal axis and signal strength on the vertical axis.
A horizontal line is drawn between the maximum and minimum values of the distribution band on the side of the large signal strength feature value and the maximum and minimum values of the distribution band on the side of the small signal strength feature value.

Note the two horizontal lines, the minimum value of the distribution band on the side of the large signal strength feature value and the maximum value of the distribution band on the side of the small signal strength feature value.
When two bands are clearly separated by signal intensity, the minimum value of the distribution band on the side with the larger characteristic value of signal strength and the maximum value on the side with the smaller characteristic value of signal strength are the diffraction loss.
If there is a sufficiently large distance (separate) than the set threshold, that is, if two distribution bands exist with a clear separation band between them,
It corresponds to the case where it is very easy to understand visually.
In this case, it can clearly be determined that the former is the direct wave and the latter is the diffracted wave.

It is also conceivable that the distance is not large enough and they appear to be close together. Furthermore, it is conceivable that the distance between them is short and they are in contact with each other.
In addition, it is logically possible for the distance to be negative, ie to have overlap.
Moreover, it is possible that one band subsumes the other band after the overlap has increased.
Even in such a case, a statistical test may of course be used to determine whether there is a significant difference between the two.
In that case, use a paired t-test, matched by the elapsed time from the observation start time (e.g., the first after the warm-up time), or
Otherwise, Wilson's t-test may be used.
If a normal distribution can be assumed from the output characteristics of the receiver, there is no problem,
Even if this is not the case, the method of description is versatile because the normal distribution approximation can be used for many distributions as the number of samples increases due to the central localization theorem.
Of course, other general-purpose statistical tests may also be used.


After determining the area of a certain satellite, it is checked whether there are still satellite signals to be determined.
for such a satellite signal, if it still exists Return to <1> and investigate.

------max(y1,y2)>v, y1=10sec_max(5secmin(signalstrength posture 1)) etc. Reasonable reason for setting conditions (explanatory step by step)----





-------------What is typical value--------------------------------- -------
In addition, the representative value is a numerical value used as an objective measure of data in statistics, and the average value, the median value, etc. are well known, but it is not limited to this.


The representative value can also be expressed as follows.
A numerical value used to express the collective characteristics of the distribution of a large number of numerical values when organizing statistical data.
Indicates the central position that would be distributed around the value.
Mean value, mode, median, etc. are usually used for it.
Among them, the average value is the most important.
If the frequencies of values x1, x2, …, xn are f1, f2, …, fn, then
Σ(i=1 to n) fi=N
aside,
x~ = (1/N)Σ(i=1 to n) fi ・ xi
is the average value.

The mode refers to xi such that frequency fi is maximal.
It corresponds to the highest class value in a histogram.
The median is also called the median number, and it is the value that comes to the center when the numerical values of the group are arranged in order of magnitude.
If the total number N is an odd number, the (N+1)th,
For even numbers, take the arithmetic mean of the two middle numbers.
These representative values are defined in the same way in the case of probability distributions,
It has an important meaning as a numerical value that expresses the characteristics of the distribution.
If you know the type of distribution, for example Poisson distribution or geometric distribution, by knowing the mean and median
To some extent the distribution can be defined.
In the case of normal distribution, all three types of representative values are the same.




Typical value
*Distribution features are *not just histograms.
It can be efficiently described by expressing it with a few summary statistics.
A summary statistic representing the central position of the distribution is called a representative value.
As representative values, *mean, *median, and *mode are often used.
Mean values include *arithmetic mean, *geometric mean, *harmonic mean, and trimmed mean.
Average usually means arithmetic mean.
■In destructive testing and toxicity testing, maximum and minimum values are sometimes used as representative values. ■
→Mean →Median →Mode →Arithmetic mean →Geometric mean →Harmonic mean
-------------What is typical value--------------------------------- -------




















## <<##0030##>>##

With the above procedure, for a certain satellite,
The reception obtained in the first attitude and the reception obtained in the second attitude are compared, and the discrimination of the diffracted waves and the direct waves is possible.
done.

Move on.



-----------------------------About GPS receiver output ^-------------- -
In the process of having a GPS receiver perform a signal search, data for each satellite,
GPS satellite

satellite number,
satellite elevation,
satellite azimuth,
channel state
signal strength

from the GPS receiver

Output periodically.



In addition, latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode, and current time, which are positioning result data, are also periodically output.

The data output period is not particularly limited, and currently GPS receivers that output data every second are widely used.
If it is possible to use one that outputs in a shorter period, it may be used.
-----------------------------About GPS receiver output ^-------------- -







ーーーーーーーーーーーーーーーー Auto detection option for posture 1 and 2 -------------------
At this time, whether the posture is on the first posture side or the second posture side (temporarily called the B side) is also output at the same time.
This may be done manually by a changeover switch, or by using a 3-axis acceleration sensor or a rotation sensor for detecting reversal.
ーーーーーーーーーーーーーーーー Auto detection option for posture 1 and 2 -------------------







---------------------------Specific procedures and flow of processing--------------- -------------------------

## <<##0031##>>##

Each data obtained from the GPS receiver 2 is input to the data processing section 3 .
The data processing unit 3 processes these data as follows.

The user presses the first attitude button. (It has the meaning of notifying the device that it will take the first posture from now on).

The device starts a 60-second (*1) timer countdown. (It is meaningful to keep the user informed of how many seconds are left until the time when the reversal should be performed.)

The device ends the 60 seconds (*1) timer countdown.

The device chimes. (Prompts reversal. It also announces the end of warm-up and data collection in the first position). (telling the user that the time has come to perform the reversal)

The user flips 180 degrees along with the body.

The user presses the second attitude button. (It has the meaning of notifying the device that it will take the second posture from now on).

The device starts a 60-second (*1) timer countdown. (There is a meaning to continue notifying the user how many seconds are left until the end time for convenience)

60 seconds (*1) timer count ends

The device chimes. (This is warm-up in the second attitude + completion of data collection, and has the meaning of notifying the end of one set of measurement and recording.

The instrument determines, for each satellite signal in the sky, based on a comparison between data received at a first attitude and data received at a second attitude (multiple statistically reliable time series):
For the signals from each satellite in the sky, discrimination is made as to which one is the diffracted wave reception and which one is the direct wave reception at the first attitude and the second attitude. (*4)

For each satellite in the sky, the device determines the satellite presence area (first attitude coverage side, second attitude coverage side, boundary area, or feature occlusion) based on the above discrimination. .

For each satellite in the sky, the device determines the satellite existence area (coverage side of the first attitude, coverage side of the second attitude, or boundary area), satellite azimuth data, and satellite number in common. bind as a key to

For each satellite in the sky, at least one of the satellite presence areas (coverage side of first attitude, coverage side of second attitude, or boundary area):
Construct a sequence aligned clockwise or in the order of one or more satellite azimuth angles, the first and last terms of which are used to definitively know the azimuth to which the main beam of the first attitude was pointing.

The device outputs the above-mentioned result of azimuth limitation (*2)

Provide additional information (when presumed to be under the influence of feature shielding) (*3)

---------------------------Specific procedures and flow of processing--------------- -------------------------




---------------------------Warm upーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
(Regarding warm-up and timer count)
(*1: It should be set appropriately according to the performance of the receiver.
Timer count time = warm-up time (s) + desired number of data sampling (times)/output frequency (times/s).
When discriminating by statistical processing, it is a matter of course that the larger the number, the more accurate it becomes.
Even if the normal distribution assumption cannot be set, the central limit theorem will approach the normal distribution as the number of samples increases.
Therefore, discrimination is stabilized. But it takes time.
It also depends on the dBm value output by the receiver and the granularity (number of significant digits) of the dB value.
It also depends on whether or not the plate-like sodium polyacrylate aqueous solution is attached to the right and left sides of the body.
Find a suitable landing spot for the absorbent material with that trade-off.
For example: It is assumed that the device can output every second.
It is assumed that the reception strength can be output in dBm units.
It is assumed that it takes about 20 seconds to stabilize the code lock.
Assume that the number of channels is 12 channels.
It is assumed that there is no protruding installation on the left and right sides of the body of an object made of sodium polyacrylate aqueous solution in the form of a plate. in this case,
You can set the warm-up time to 50 seconds or so.
Data is collected for 1 minute if it is 1 minute, which is determined at the beginning.
Arrangements may be made to use only the last 10 seconds of which 50 seconds are for warm-up.
of. )
For example, in order to warm up in advance in each posture (facing or inverting), a reception time of about 50 seconds may be provided and the remaining 10 seconds may be used for actual data processing.
In that case, the last 10 seconds may be used as normal data for each posture (facing/reversing).




About warm-up, about the start button of each phase)
(*1 Postscript: For example, 60 seconds or 90 seconds may be used. You may also provide both a 60 seconds button and a 90 seconds button.
In other words, the user may voluntarily select the number of seconds for the measurement from a plurality of buttons.
When you don't have much time, when you have plenty of time, you can use it properly. Of course, the longer the time, the more stable results can be obtained.
Since it depends on the performance and individual differences of the receiver, the severity of the tendency of climbing, cloudiness, season, weather conditions, and the possibility of getting lost in the mountain area,
It is preferable that there is a degree of freedom that can be set in consideration of the above.
In other words, ideally, the number of seconds for the measurement can be freely set by the user as a variable value with a dial.

Furthermore, when walking or traversing a ridgeline, there are times when you are looking at the view.
If there is data that has been automatically collected up to that point, it is also preferable to use it and then simply invert to obtain azimuth information.
Even if it is reversed, the view is usually good from the ridge line, so it is convenient to be able to take measurements while enjoying the view.

In such a case, the following specifications are also convenient. Highly convenient. i.e.: when placed vertically, always
It is also possible to adopt a specification that always saves and records data for "the most recent fixed time period (for example, one minute)".
If it is placed vertically, it is assumed that the most recent two minutes are always saved and recorded. (Of course, it can be 3 minutes, or 5 minutes. You just have to set it.)
Write to the first posture side memory. Of course, you can overwrite it to save memory.
When you notice that you have stopped and enjoyed the view in the same position, you will be able to use the data that should have been collected at that time.
For example, when I noticed that it stopped for more than a minute and then stood still and enjoyed the view in the same position,
This is a device that allows the data that should have been collected by that time to be used as the data on the first attitude side. Save time.
Also, enjoying the view is important in the mountains, and getting a bearing is also important in the mountains, so they are combined.

Then, at the same time as the reversal, the second posture button is (suddenly) pressed. This has the same effect as if the first pose button had been pressed one minute ago, even though the first pose button had not been pressed. This is because the data for the most recent one minute has already been stored in the first posture side memory.
When the second posture button is pressed, a 1-minute countdown starts, and when the 1-minute countdown ends, a chime sounds and the operation ends.
This generated one minute of data that was stored in the second attitude side memory.
The device automatically compares the data stored in the first attitude side memory and the data stored in the second attitude side memory,
It is determined which side receives diffracted waves and which side receives direct waves.
Based on this, the instrument determines whether the existence area of each satellite in the sky was the main beam side quarter sphere in the first attitude or the main beam side quarter sphere in the second attitude.
judge.
In this way, it is possible to recover from fatigue by stopping and enjoying the view for a long time, which is a common practice in the mountains.
Since it can be used, it saves time, and it is fun to obtain azimuth information with high frequency and accuracy (because you can enjoy both views, this is
It should also be added that it is recommended behavior (frequently checking the view in all directions) in the mountains to catch early signs of getting lost or worsening weather.

If it is 1 minute, the data is collected for 1 minute, but it may be arranged to use only the last 10 seconds assuming that 50 seconds are for warm-up.
I have already mentioned this. )
---------------------------Warm upーーーーーーーーーーーーーーーーーーー














---------------------------Presentation method--------------------- -----------------

(*2: Audio display or visual display (liquid crystal, etc.) is acceptable, but tactile presentation is also included.)

---------------------------Presentation method--------------------- -----------------








(*3: In addition, there are the following as non-restricted information.
(1) Both the A side and the B side are stronger than v (or whichever is stronger), and the actual distribution bands are not separated enough to clearly discriminate based on the distribution model of the diffracted wave and the direct wave. presumes that the satellite was inside a wide boundary region. Verify that the estimate is consistent with the orientation information. If the estimation can be positively used for narrowing the direction information acquisition, try to contribute to the direction limitation, and the result of narrowing the direction limitation may be presented at the same time.
(2) If both A side and B side are weaker than v (or the stronger one), the A side and the B side are not judged, and it is estimated that they were under the influence of feature shielding. Confirm that the estimation is consistent with visual confirmation of the surrounding features based on the output orientation information. If the estimation can be positively used for narrowing the direction information acquisition, try to contribute to the direction limitation, and the result of narrowing the direction limitation may be presented at the same time. )




(*4: In this case, it is of course fine to discriminate things that can be discriminated obediently, but it is not necessary to discriminate too forcefully. We should just accept the delicate cases where they are combined as they are.)


*5 (Describes warming up when placed horizontally). In addition, before starting the measurement continuously with the first posture (facing) and the second posture (reversing),
The main beam may be left pointing "at the zenith" for a reasonable amount of time to allow each satellite signal in the sky to try to synchronize and allow a kind of warm-up.

Here, warm-up means time such as break-in operation for parallel running of replicas to reach stable lock.
It is a term used in the image of engine running-in, which is necessary for smooth and stable operation of a car engine even on cold mornings.

Inexpensive receivers can be used cost-effectively if individual arrangements are implemented according to the characteristics of the receiver so that better results can be obtained according to the performance of the receiver.


After that, by placing it vertically on the body, synchronization with the signal can be obtained more smoothly.









(Describes the start to end of the first postural phase)
As the first posture (facing),
Turn on the start switch of the first posture (front)/second posture (reversed) continuous measurement mode.

Then, the device recognizes that the first posture (facing) mode will start for one minute from that point.
First, the device records in the memory on the first posture side for one minute from that point. (If it's already done that way, leave it as is).





(Describe the warm-up when placed vertically).
There may be a rule such as 50 seconds of which is for warm-up and only the last 10 seconds are used. Assuming that 50 seconds of the time are for warm-up, it may not be used after all, and an arrangement may be made such that only the last 10 seconds are used.
Of course, there is no problem with a method in which only the last 10 seconds are recorded in the memory without recording the warm-up. That way you can save memory.
However, if one minute is recorded, there is an advantage that the ratio of the length of the warm-up portion and the length of the used portion can be changed freely by the user.
Data may be collected for one minute if it is determined for one minute.






(Describes the reversal to the second attitude phase and memory switching)
One minute after the first posture (facing) and second posture (reversing) continuous measurement mode is turned ON, a chime will sound to indicate that one minute has passed.

With the chime as a signal, the user reverses and assumes the second posture.
With the user taking the second posture, the device switches the memory on the side of the second posture.




(Describes autonomy of reversal)
It is also possible to make a convention that the reversal is always performed at the user's responsibility.
In other words, it may be agreed that when the chime sounds, the user is responsible for taking a simple action such as turning over.
If so, if you decide not to record for about 1.5 seconds after the chime, there will be a sampling error due to an unexpected reversal delay.
It can be resolved in a practical and effective way. Therefore, it is good to put such a device in place. You may leave it so that its length can be customized for you.

For the impatient person who waits impatiently for the chime and immediately flips
If you can shorten the buffer time, even a little, it will save time,

For people with a carefree temperament who, even if the chime rings, prefers to appreciate the scenery even if it means immersing themselves in the afterglow of the scenery and prolonging the reversal period.
You can freely set the buffer time after the chime to 3 seconds, 4 seconds, or longer, without feeling like you're being driven by a mountain.
It will be better suited to individual characteristics.

The advantage of such a system that does not use sensors is that the device components are simple and can be configured simply.

i.e.
"Since the number of delicate individual parts increases, albeit slightly, the overall failure rate, which is conceived as the sum of the individual component failure rates,
This is recognized in that it is possible to avoid "increasing

In addition, by eliminating unnecessary sensors and not installing them, it is possible to further reduce the size and weight.
Thorough power saving in the mountains.
It is possible to avoid being unable to use the device due to battery exhaustion in an emergency. Needless to say, even if it breaks down, it can be easily repaired on site.

Even if only a few aspects are considered in this way, there are those who prefer simplicity and those who prefer automatic detection equipped with various sensors when it comes to equipment used in nature, such as mountain equipment.
There are always trade-offs when considering factors such as increase or decrease in power consumption, slight changes in usability, and summation of failure probability due to an increase in the number of parts.
Either implementation policy can be adopted.

A rechargeable battery may also be used. A photovoltaic device may be connected as a source for charging.







(Describes sensor detection of reversal)
Conversely, a method of always confirming the operation with a reversal detection sensor may be used. Even if the chime sounds, the memory can be switched by detecting the reversal with the sensor.

for example,
A dynamic gyroscope (Vibrating Structure Gyroscope: VSG) can be used.
Its basic physical principle is that when a vibrating object is rotating, a force perpendicular to the vibration is generated on a plane perpendicular to the axis of rotation.
Since the force generated when the moving element is rotating is due to the Coriolis force equation of motion,
Also called Coriolis Vibratory Gyro (CVG) in scientific literature.
Dynamic gyroscopes are simpler and cheaper to achieve the same degree of accuracy than conventional rotary gyroscopes.
A relatively inexpensive type of attitude indicator is a device that has been miniaturized using the principle of .
Many vibrating gyroscopes are now manufactured with MEMS technology, offering uniform performance and quality at low cost and widely available.
As of April 2010, the price for bulk purchases is about $3 or less per sample for a 3-axis gyro, and about $1 for a 1-axis gyro, making it affordable.
These are co-packaged with other integrated circuits and provide analog or digital outputs.
In many cases, multiple axis gyro sensors are included inside one device,
Some devices have both a gyroscope and an accelerometer in one package and have a full 6 degrees of freedom output.
Basically, a MEMS gyroscope is a tuning fork type, which is constructed using photolithography technology.
It refers to an angular velocity sensor with vibrators of various shapes, such as a vibrating wheel type.
As noted above, whether based on detecting and reversing the reversal, or on the assumption that the reversal will occur after a certain time, after reversal:
The storage destination of measured data is switched from the first attitude side memory to the second attitude side memory.









(Describe from the start to the end of the recording of the second posture phase after reversal)
The user adopts the second posture with a chime requesting a reversal.

The user will know the completion of the second posture with two consecutive chimes one minute later.
In other words, the completion of one set is known.




(Describe the operation of the equipment after the completion of each phase of the first and second attitudes).
After completing the first posture (facing) and second posture (reversed) phases,
The instrument immediately and automatically performs the following processing.

from a comparison of reception conditions of satellite positioning system satellite signals acquired and stored at each of said attitudes at a given moment or at a plurality of moments;
Satellite positioning system satellite signals acquired and stored at each of the attitudes,
It distinguishes whether the direct wave is dominant, the diffracted wave is dominant, or neither can be considered.

If the side where the direct wave is distinguished as being dominant is the A side and the side where the diffracted wave is judged as being dominant is the B side, it is determined that the satellite exists on the A side.
If the side where the direct wave is distinguished as being dominant is the B side and the side where the diffracted wave is judged as being dominant is the A side, it is determined that the satellite exists on the B side.
If neither the direct wave nor the diffracted wave can be considered to be dominant, it is determined that the satellite exists in a certain boundary area with a certain width (for example, 7.5 degrees on one side from a great circle).
For this third judgment, it is sufficient to prepare an appropriate width range and judgment criteria based on a preliminary experiment or the like and store them.









## <<##0032##>>##

More specifically, it consists of the following four steps.



(Primarily:)
First, based on the signal strength etc. that the GNSS receiver outputs at regular intervals,

required to discriminate between direct and diffracted waves,

Here we want to define the sequence {p}.

The sequence {p} is represented as follows.

{ p (s(i), z(j), t(k) ) }

This breakdown will be explained in order below.




(Hereafter, s(i) will be described)

s(i) is the satellite number in the GNSS system.

In the case of GPS, it is the so-called sv number.

In the case of a multi-GNSS receiver that can receive multiple satellite systems, it is sufficient to allocate a unique serial number to each of the multiple GNSS systems.

i is a suffix and a temporary ID.

For example, i can take values from 1 to 12, etc. for a 12-channel simultaneous receiver.

For example, i can take values from 1 to 32 for a 32-channel simultaneous receiver.

For example, i may range from 1 to 90s for multi-GNSS receivers.




(Hereinafter, z(j) will be described.)

z(j) represents the azimuth angle of the start of the directed coverage (assuming that the side to which the main beam direction is directed in the first attitude is tentatively expressed as 0 degrees).

A 180 clockwise reversal will follow.

j is a suffix and a temporary ID.

When performing the first posture (facing) and the second posture (reversing), the suffix takes a number from 1 to 2.

That is, this paper deals with z(j)={z(1),z(2)}={0,180}. The first orientation (facing), ie, 0 degrees, and the second orientation (reversed), 180 degrees.


Note that the first posture and the second posture are considered as the first set.
In some cases, after one set of measurements, a second set is considered by giving an angle obtained by rotating a certain angle.
The angle between this first set and the second set will be called the turning angle.
Therefore, it should be noted that the orientation/reversal and the turning angle are different concepts. After giving a certain turning angle, the first posture and the second posture are possible there.
In this way, multiple sets of azimuth information obtained by integrating the data of the first attitude and the second attitude (integration of forward, reverse, etc.) in multiple sets are collected,
It is also a revolutionary advantage of this method that it is possible to acquire more narrowed orientation information by integrating it, and it is a point that produces a great effect.
In the existing methods such as the azimuth itself, such narrowing of the azimuth information cannot occur even if the measurement time is lengthened at the same place.
Outdoors or in the great outdoors, situations where you seriously want direction information are generally when night is approaching, bad weather is approaching, danger is approaching, or a shipwreck is imminent.
And it is often dangerous to wander around too much.
In such a situation, rather than moving around, just stay still in a moderately stable place and only consume physical strength around the body axis, calm down,
This method, which can accumulate azimuth information more and more accurately while standing still, has a great effect. )

After that, further, from the direction of the initial first posture (facing) 0 degrees, 90 degrees, for example, clockwise "give a turning angle"
Similarly, perform another set of the first posture (facing) and the second posture (opposite),
A total of two sets of azimuth information acquisition results, that is, the above-mentioned one set and the current one set, may be superimposed.

In that case, it can be expressed as {z(j)}={0, 180, 90, 270}.

You can also "give a 45 degree turn" and do another set as well.

Then z={0, 180, 90, 270, 135, 315}.




(For the case of having an antenna coverage wider than 180 degrees)

Note that the antenna coverage often has a slightly wider coverage than 180 degrees. In that case, it should be used as it is.

As a result of the first posture (directly facing) and the second posture (reversed), overlapping portions occur in the coverage area, but that is okay.
In that case, sufficient strength may be detected in both the first and second postures.
However, it will be explained later that it does not become a particular problem if it is handled carefully.




(Below, t(k) is described)

Note that t(k) indicates the elapsed time from the start of sampling toward z(j) at the time of observation toward coverage z(k).

k is a suffix and is a temporary ID.

The time interval at which data output (sampling) can be performed depends on the characteristics of the GNSS receiver.

For example, in the case of output every second, t(k) is the elapsed seconds from the start of sampling, {t(k)}={t(1),t(2),...,t(10)}={ 1,2,3...,10} (seconds).

In the past, every second was common, but recently it is not uncommon for GNSS receivers that output every tenth of a second.

















Secondly, as a preparation necessary for obtaining azimuth information, conversion processing of mathematical formulas is performed so that each coverage area of the first orientation (direct facing) and second orientation (opposite orientation) can be understood with easy-to-understand symbols.

For signals from satellites in the sky,

A plot of a scatter diagram showing the relationship between the elapsed time from the start of actual sampling and the signal strength on the posture side where a relatively strong distribution of received strength was obtained.
(A diagram showing a belt-shaped range drawn with the horizontal axis as time and the vertical axis as reception intensity.)
Hereinafter, specific aspects of data in this distribution map are sometimes referred to as bands from their geometrical characteristics. )

For convenience, the specific aspect (band) of the data distribution in is called α,

Plot of a scatter diagram showing the relationship between the elapsed time from the start of actual sampling and the signal strength on the side of the posture where the distribution of the received strength was relatively weak.
(A diagram showing a band-shaped range drawn with time on the horizontal axis and received strength on the vertical axis.
Hereinafter, specific aspects of data distribution in this distribution map are sometimes referred to as bands from their geometric characteristics. )

For the sake of convenience, the specific aspect (band) of the distribution of data in is referred to as β.


A distribution map is assumed with the time from the start of sampling on the horizontal axis and the received signal strength on the vertical axis.

If those distributions were cleanly separated from the viewpoint of strength and weakness of received strength,

Considering that the characteristics of the signal intensity (diffraction loss, diffraction attenuation) of the direct wave and the diffracted wave are clearly expressed there,

The stronger band is hereinafter referred to as α and the weaker band as β.



In order to simplify the process of assigning designations for α and β, it is effective to set some simple rules to proceed.

For example, it is conceivable to do as follows. (It is not limited to this. A simple, practical, and appropriate index can be found and used according to the characteristics of the receiver.)

First, attention is paid to each maximum value in both distributions.

Specifically, the following hypothetical code can represent an example.

For convenience, hereinafter, satellites are those with suffix i=1.

This is for the sake of convenience, and similar arguments hold for satellites with other suffix i.

If
max{ p (s(1)=sv, z(1)=0, t(k) ) }≧ max{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k) ) }
then
αmax = max{ p (s(1)=sv, z(1)=0, t(k) ) }, βmax = max{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k ) ) }
else
βmax = max{ p (s(1)=sv(1), z(1)=0, t(k) ) }, αmax = max{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k) ) }

In other words, the notation of α and β is selected so that αmax≧βmax always holds.



The designations α and β could be assigned to relatively strong signal strengths and relatively weak signal strengths, respectively.

That is, they were assigned as follows.

If
max{ p (s(1)=sv, z(1)=0, t(k) ) }≧ max{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k) ) }
then
{α}={ p (s(1)=sv, z(1)=0, t(k) ) }, {β}= { p (s(1)=sv, z(2)=180, t (k) ) }else
{β} = { p (s(1)=sv, z(1)=0, t(k) ) }, {α}= { p (s(1)=sv, z(2)=180, t (k) ) }

For a satellite signal from a GNSS satellite,

In each of the first and second postures,

Horizontal axis = Elapsed time from the start of output recording from the GNSS receiver

Vertical axis = received signal strength

When drawing a distribution map as

A band where a distribution of relatively strong received intensity was obtained (a band with a large maximum value) is α,

A band in which a distribution of relatively weak reception intensity was obtained (a band in which the maximum value of the band was not large) was expressed as β.





Similarly, αmin and βmin can be similarly defined.

If
max{ p (s(1)=sv, z(1)=0, t(k) ) }≧ max{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k) ) }
then
αmin = min{ p (s(1)=sv, z=0, t(k) ) }, βmin = min{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k) ) }
else
βmax = min{ p (s(1)=sv, z=0, t(k) ) }, αmin = min{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k) ) }

However, a constant relationship between αmin and βmin does not necessarily hold so that αmax≧βmax always holds.

(This poses no particular problem as long as all cases can be distinguished.).




Similarly, αmean and βmean can be similarly defined.

If
max{ p (s(1)=sv, z(1)=0, t(k) ) }≧ max{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k) ) }
then
αmean= mean{ p (s(1)=sv, z(1)=0, t(k) ) }, βmean= mean{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k ) ) }
else
βmean= mean{ p (s(1)=sv, z(1)=0, t(k) ) }, αmean= mean{ p (s(1)=sv, z(2)=180, t(k ) ) }


Similarly, αmean, β can be defined similarly for median.

Similarly, αany and βany can be similarly defined.

Similarly, various representative values of the distribution can be similarly defined.

Any can contain various statistics such as variance, for example.









Third, verify whether the stronger band α "has high signal strength and temporal stability that can be regarded as a direct wave candidate".

An example of an extremely simple formula that can be effectively examined will be given.

It examines whether the following conditional expression (1) holds.

αmin ≥ v Conditional expression (1)

v sets a value that can be regarded as a threshold. For example, set to -128.5dBm.

Note that -128.5 dBm is the minimum guaranteed value of the satellite signal strength received by the user segment in the latest version of the GPS specifications (ICD: Interface Control Document).

Note that the above value may be determined according to the characteristics of the GNSS receiver in the direct wave reception state.





If conditional expression (1) does not hold, the satellite (s(i)=sv) is not used for subsequent azimuth information acquisition.

For a satellite (s(i)=sv), if sufficient guaranteed signal strength is not obtained in either the α or β region, the azimuth This is because it is considered unsuitable for information acquisition.

In places with good visibility, the occurrence of the condition is generally infrequent.

"Equipped with high signal strength and temporal stability characteristics that can be regarded as a direct wave candidate."

Verification of whether or not can be done with a simple expression (conditional expression (1)).

Conditional expression (1) is very effective because of its simplicity.







In detail, it can be said as follows.

A received signal modulated with a pseudo-spread code, transmitted from a satellite, and received by the user is a replica of the pseudo-spread code (Gold Code) corresponding to the satellite number inside the GNSS receiver,

Pseudo-spreading codes are made to run side by side while being slightly shifted.

The moment the 1024-bit pseudo-spreading code (Gold Code) has no deviation, that is, the moment the parallel pseudo-spreading code strings match at the bit level,

The energy spread over a wide band is narrowed down to a narrow band by synchronization matching, and the energy is narrowed down to one exit,

There is a sudden jump to this value, the minimum guaranteed signal strength (or often higher), which is a suddenly stronger signal strength than before.




As described above, the stronger band α "provides high signal strength and temporal stability characteristics that can be regarded as a direct wave candidate."

It was shown that the following is effective for verification of whether or not.

αmin≧v









In addition, "equipped with high signal strength and temporal stability characteristics that can be regarded as a direct wave candidate"

Of course, the verification is not limited to this (αmin≧v).

For example, the following can be considered as options that can be substituted for this (αmin≧v).

A ratio (rate) may also be used.

In other words, for a satellite of interest, a conditional expression may be used that states that "the average value of signal strength during the observation time exceeds the expected threshold". That is,

(Σ {α}) / max(t(k)) ≥ v


Alternatively, a conditional expression such as "the '95th percentile of the signal strength during the observation time' exceeds the 'expected threshold'" may be used for the satellite of interest. That is,


(for 95% of {α}) ≥ v


The conditional expression may be configured in any way as long as it is appropriately set according to the characteristics of the receiver.



In the above, we will verify whether the stronger band α "has high signal strength and temporal stability that can be regarded as a direct wave candidate".

For this reason, I gave several examples that can be effectively examined using extremely simple formulas.

The first conditional expression (1) is used.











Fourthly, "whether or not there is a separation in the signal intensity distribution of the direct wave and the diffracted wave" is verified.

By performing a statistical test, it can be assumed that both were taken from different populations and given a certain hazard rate.
If the sample size is large, the central limit theorem makes the application of results robust to statistical tests assuming a normal distribution, even for non-normal distributions.
Of course, it is desirable to perform such processing.

In addition, for practical purposes, here are some very simple examples that are useful:

For example, the fact that two distribution bands are separated may be considered to be equivalent to the establishment of the following conditional expression (2).
Eliminating complexity, especially if numerous preliminary experiments have shown its correctness, the following may be used.
αmin - βmax ≥ p Conditional expression (2)

For p, an appropriate value is set using the difference in signal intensity between the direct wave and the diffracted wave and the amount (dB) equivalent to the diffraction loss (diffraction attenuation) expected.

The expected clean separation should be detected.






A diffracted wave has a weaker signal intensity and a lower temporal stability than a direct wave due to diffraction loss (diffraction attenuation).

It is sufficient for the GPS receiver to have the ability to identify the accuracy of the received signal strength that can detect the diffraction loss (diffraction attenuation) of the body only, in comparison with the direct wave. If you have a cheap GPS receiver that doesn't have that kind of discrimination, take one of the following two measures.
(1) Increase the diffraction loss (diffraction attenuation) to a level that can be identified even by the inexpensive GPS receiver.
(1-1) Sodium polyacrylate aqueous solution (cool pillow (Hakugen)), foodstuffs, beverages, soil, seawater, alcohol, biopolymers, etc. are attached vertically on the left and right sides of the body, and when viewed from the zenith, they are U-shaped. Form and place the GPS on its bottom.
(1-2) Gather the human bodies of your companions to form a U-shape when viewed from the zenith, make a "H" or "U"-shape, and place the GPS at the bottom.
(2) Set v in conditional expression (1) to a large value. For example, SONY IPS5000 and the like output logarithmically, so increasing v increases the discrimination power. In the case of such a device, increasing v=“H” (in the case of IPS5000) will improve the identification accuracy (increase in logarithmic function will decrease). If you don't know this, IPS5000 can't be used, but if you know this and put some restrictions, this problem will be solved and IPS5000 will be a suitable device. This kind of knowledge is extremely important in life-and-death situations such as distress rescue, because misidentification of equipment that has been used with great effort as unusable can change the outcome.






If conditional expression (2) is established (in addition to conditional expression (1) being established),
It can be determined that ``the GNSS satellite s=sv exists on the side of the sky coverage indicated by the z value corresponding to {α}''.
This enables stable determination.



On the other hand, if conditional expression (1) holds and conditional expression (2) does not hold,
It can be assumed that the GNSS satellite s=sv exists in the boundary area of both air coverage areas or in the boundary area with a certain width.


The fact that the above simple formula can be used to verify whether the direct wave and the diffracted wave can be clearly separated is easy to understand visually and has a great effect.
It is shown as an example of the simplest and most effective example.


Conditional expression (2) can be changed according to the characteristics of the receiver.




(Regarding the use of statistical tests)

Although it will be mentioned later,
Even when the two distributions are not clearly distributed and overlap slightly, in fact, their near-normal distributions
It is possible that the respective peaks are clearly separated.
Including such cases, even if the tails of the two distributions seem to overlap at first glance,
Statistical tests show that populations differ at reasonably small hazards (e.g. 5% or 1% hazards)
On the basis of that fact,
Condition (2) for discriminating between direct waves and diffracted waves may be used. It goes without saying.
Various statistical tests such as the t-test, Welch's t-test, etc. can be employed for this purpose.
Separation may be indicated using non-limiting and appropriate assays.



(Alternative to conditional expression 2)
The above simple formula (conditional formula (2)) can be used to verify whether the direct wave and the diffracted wave can be clearly separated.
However, it is not limited to conditional expression (2).

For example, if any of the following equations or their combination shows effectiveness according to the characteristics of the receiver through numerous preliminary experiments,
In reality, any one of the following formulas or a combination thereof may be used.

αmin - βmin ≧ p
αmax - βmax ≥ p
αmax - βmin ≥ p
αmean - βmean ≧ p
αmedian - βmedian ≥ p




(Is p in conditional expression 2 a fixed value or a variable value?)

It should be noted that p in conditional expression 2 may be a fixed value, and while the signal output is made by symbols such as A to Z,
If you know that dBm as its absolute value draws a logarithmic curve against it,
Even if it is a logarithmic function corresponding to such values of A to Z, it is naturally valid to consider the value converted to dBm.

For example, in the case of SONY's GPS satellite signal reception antenna integrated unit IPS5000,
When A is expressed as 0 and Z as Signal_Level of 25, it is known that the received signal strength [dBm] is approximately approximated by the following equation. .

Signal Power = 8.460 Ln (Signal_Level) - 144.5 (dBm)

Specifically, in the SONY GPS satellite signal reception antenna integrated unit IPS5000

K = about -125.0 dBm
R = about -120.5dBm
Z= about -117dBm

Then, gradually, the higher you go, the finer the discriminating power becomes.

Literature [x] (Takahashi The literature that drew the graph.
For example, AIAA ICSSC 24th, 2006.5, San Diego during the Cabinet Office era, AIAA ICSSC 25th Seoul, 2007.4,
IEICE National Conference Tohoku University 2003,
Jeju2003 of IEICE sat lab.
English edition)





Depending on whether or not conditional expressions (1) and (2) hold (including visual understanding of the state of overlapping distribution bands, etc.), the following table summarizes 1.
○ indicates the establishment of the conditional expression. x indicates that the conditional expression is not established.
Combined with visual understanding, facts that can be easily determined become even clearer.

## <<## Table 1##>>##
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------
Scenario (described later) ab,c,d a'b'.c',d'
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------------
Conditional expression (1) αmin ≧ v ○ ○ × ×
Conditional expression (2) αmin ? βmax ≧ p ○ × ○ ×
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------
Signal transmission satellite reception strength
Existence area determination Large side coverage Boundary area Unhealthy satellite Unhealthy satellite
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------

In the above, it was shown that the direct wave and the diffracted wave can be clearly separated by a simple formula, and the effect is large.
In the above, the principle that direct wave and diffracted wave can be discriminated by simple formulas such as conditional formula (1) and conditional formula (2) was first shown.









Fifth, in order to further reinforce the argument so far, the separation, overlap, and inclusion of the two distribution bands (that is, the area shown in the fourth) will be explained using figures.
Considering a scatter diagram with the horizontal axis representing time (elapsed time since the start of sampling) and the vertical axis representing the signal intensity, a strip plot in the horizontal direction can be obtained.
Therefore, such a distribution may be expressed as a band here for convenience.
Here we discuss the geometric relationship of the two bands.
First, by definition, it always holds that αmax is greater than or equal to βmax.
Here, for the geometrical relationship between the two bands,
There are the following possibilities.
(a) When the two bands are clearly separated (corresponding to the case where conditional expression (2) holds).
(b) When the two bands are separated but close to each other (corresponds to an example where conditional expression (2) does not hold).
(c) When two bands partially overlap (corresponds to an example where conditional expression (2) does not hold)
(d) When one band subsumes another band (corresponds to an example of the case where conditional expression (2) does not hold). As for the size relationship,
Assuming that the higher the number is, the larger it is, the following table 1002 can be written.

## <<## table 1002##>>##
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------
Scenario (a) Separation of 2 zones (b) Approaching 2 zones (c ) Superimposition of 2 zones (d) 1 zone enveloping other zones
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------
Large αmax αmax αmax αmax
↑ αmin αmin βmax βmax
↓ βmax βmax αmin βmin
Small βmin βmin βmin αmin
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------
Conditional expression (1) ○ ○ ○ ○
Conditional expression (2) ○ × × ×
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------
Judgment result α coverage Boundary area Boundary area Boundary area
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------





(About feature shielding)

Just to be sure, for the sake of completeness, we also note cases where conditional expression (1) does not hold.
In this case, of course, the stronger signal does not meet the required signal strength and stability to be considered a direct wave.
Therefore, it can be assumed that the feature is shielded, or that the satellite is in an unhealthy state.
In addition, since the satellite unhealthy flag is included in the ephemeris data information transmitted from the satellite,
It can be confirmed that the satellite unhealthy recognition is correct.
Also, if the satellite unhealthy flag is included in the ephemeris data information transmitted from the satellite but the flag is not set,
The possibility of feature occlusion is extremely high.
Therefore, after obtaining the azimuth information, in the approximate direction indicated by the azimuth and elevation angles of the satellite,
Check if there are any large buildings, mountains, etc. that form a feature shield between the sky and the user.
If possible, collation can also be performed by visual confirmation.
This is an interesting fact.
this
Also, if the satellite unhealthy flag is included in the ephemeris data information transmitted from the satellite but the flag is not set,
Based on empirical knowledge that the possibility of feature shielding is extremely high,
It is a method of utilization for calculation.
This calculus utilization method matched the facts very well in preliminary experiments.
Since the present invention is not only practical, but also its principle includes extremely epoch-making aspects, it is not only the result of obtaining orientation information, but also the principle of obtaining orientation information that is of interest. When satisfying a person's desire to learn,
It is also effective to enjoy such a calculation-based utilization method.


In addition, from a practical point of view, it is possible to confirm the correctness of the result by using such information, which tends to be thrown away, as a calculation check, which is efficient and has a great effect in practice.
The reason is that if we can actually recognize the occlusion of features that have a large impact there by visual verification, the reliability of the azimuth information obtained from the data with sufficiently strong satellite signals will be much higher.
This is because it is expected to increase in the field.
In addition, in the educational use of invisible satellite radio waves, the use accompanied by the existence of such visual shielding of features is also an educational method for users.
It has a great effect in that it gives an immediate impression of the accuracy of the results.
In particular, in a place with a good view, in a scene where feature shielding is conspicuous only in that place, knowing that the feature shielding is reflected is impressive and has a great effect.
Direction can be limited from invisible strong satellite signals,

Satellite signals that do not have sufficient strength are generally discarded,
and
Visually, I presumed that there should be a non-negligible feature shielding in that direction (azimuth/elevation),
The experience that there really was an occluding feature almost in that direction
It is expected to have a high educational effect, as it will increase the excitement of the workplace.

It is the key to making it fun to use at mountain parties, etc.
There are also significant secondary effects, such as increased cohesion.
You can enjoy multiple multi-dimensional merits that cannot be obtained with a simple compass, etc., and you can obtain the effect of deepening your consideration.















(On the geometric relationship between the two zones, on the four basic scenarios)

in this size relationship
αmin≧v Conditional expression (1)
An example of the position of v such that
αmin-βmax≧p Conditional expression (2)
An example of αmin and βmax that satisfy
An example of a scatterplot in Figure
revealing,
It becomes like FIG.





scenario
(a) An example of two-band separation,
(b) An example of two-band proximity,
(c) An example of two-band superposition,
(d) An example of one-zone multi-zone inclusion,
The following four figures intuitively illustrate the magnitude relationship of each variable and the arrangement relationship of each band.



In the figure, v is drawn below βmin for convenience only, and its position can be anywhere below αmax.

It can be said that scenarios b, c, and d are divided by the conditions of the following equations 3 and 4. Formulas 3 and 4, which are not always necessary, are inherently necessary for the algorithm for discriminating between the direct wave and the diffracted wave.

Noted here to aid visual understanding.

Scenarios b, c, and d can be identified by additionally adding discrimination based on whether conditional expression 1 is satisfied and conditional expression 2 is satisfied, and whether the following expressions 3 and 4 are satisfied in addition to the state. put it down. Table 1003 shows this in a table.

In the table, symbols ◯ and × indicate whether the respective formulas are established or not established.

αmin≧βmax …Equation (3)

αmin≧βmin …Equation (4)


## <<## table 1003##>>##
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------
Scenario (a) Separation of 2 zones (b) Approaching 2 zones (c ) Superimposition of 2 zones (d) 1 zone enveloping other zones
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------
Large αmax αmax αmax αmax
↑ αmin αmin βmax βmax
↓ βmax βmax αmin βmin
Small βmin βmin βmin αmin
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------
Conditional expression (1) ○ ○ ○ ○
Conditional expression (2) ○ × × ×
Equation (3) - ○ × ×
Formula (4) - - ○ ×
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------
Judgment result α coverage Boundary area Boundary area Boundary area
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------





(About 4 additional scenarios)


Scenarios b', c', and d' can be divided by the conditions of the following equations 3 and 4. Formulas 3 and 4, which are not always necessary, are inherently necessary for the algorithm for discriminating between the direct wave and the diffracted wave.

Noted here to aid visual understanding.

Scenarios b, c, and d can be identified by additionally adding discrimination based on whether conditional expression 1 is satisfied and conditional expression 2 is satisfied, and whether the following expressions 3 and 4 are satisfied in addition to the state. put it down. Table 1003 shows this in a table. In the table, symbols ◯ and × indicate whether the respective formulas are established or not established.








(about the geometric relationship of the two zones, about the additional 4 scenarios)


## <<## table 1003##>>##
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------
Scenario (a') Separation of two zones (b') Approaching two zones (c') Superimposition of two zones (d') One zone enveloping other zones
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------
Large αmax αmax αmax αmax
↑ αmin αmin βmax βmax
↓ βmax βmax αmin βmin
Small βmin βmin βmin αmin
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------
Conditional expression (1) × × × ×
Conditional expression (2) ○ × × ×
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------
Judgment result Shielding, etc. Shielding, etc. Shielding, etc. Shielding, etc.
Calculation use Calculation use Calculation use Calculation use
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------

## <<## table 1004##>>##
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------
Scenario (a') Separation of two zones (b') Approaching two zones (c') Superimposition of two zones (d') One zone enveloping other zones
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------
Large αmax αmax αmax αmax
↑ αmin αmin βmax βmax
↓ βmax βmax αmin βmin
Small βmin βmin βmin αmin
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------
Conditional expression (1) × × × ×
Conditional expression (2) ○ × × ×
Equation (3) - ○ × ×
Formula (4) - - ○ ×
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------
Judgment result Shielding, etc. Shielding, etc. Shielding, etc. Shielding, etc.
Calculation use Calculation use Calculation use Calculation use
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------







(About the geometric relationship of 2 zones, about 8 scenarios)

Diagram 1001 shows

Eight scenarios are illustrated.

The horizontal axis indicates elapsed time from the start of sampling, and the vertical axis indicates signal intensity.

It is a diagram showing the determination of the satellite existence area, etc. that can be made in each scene by classifying the possible relationships as the geometrical arrangement of the first collection, the collection after the inversion, and the two bands arranged side by side into eight categories. .
It has already been described that they are classified by conditional expression (1) and conditional expression (2), and additional conditional expression (3) and additional conditional expression (4).

FIG. 10002 shows a flowchart at that time.

Note that the additional conditional expressions (3) and (4) do not necessarily need to be added to the built-in algorithm. It is only classified as complete for convenience to aid visual understanding.

In FIG. 1001,

The four figures from top left to top right show scenarios (a), (b), (c), and (d) in order.

The four figures from the lower left to the lower right show scenarios (a'), (b'), (c'), and (d') in order.

Each scenario has the following meaning.

(b) An example of two-band separation (in this case, it is determined that the transmitting satellite exists in the quarter of the celestial sphere on the antenna coverage side when the α-band is obtained),
(b) An example of 2-band proximity (in this case, it is determined that the transmitting satellite exists in the boundary area of both quadrants of the celestial sphere),
(c) An example of two-band superimposition (in this case, it is judged that the transmitting satellite exists in the boundary area of both quarter celestial spheres.)
(d) An example of one-band multi-band subsumption (In this case, it is judged that the transmitting satellite exists in the boundary area of both quarters of the celestial sphere.)
(a') An example of 2-band separation (in this case, the transmitting satellite is not determined as an existing area. There is a high possibility that it is blocked by a feature. Shifting to computational use with visual verification of the feature's shielding.),
(b') An example of 2-band proximity (In this case, the transmitting satellite is not determined as an existing area. There is a high possibility that the feature is blocked. Shift to computational use with visual verification of the feature's occlusion.)
(c') Example of 2-band superimposition (In this case, the existence area of the transmitting satellite is not determined. There is a high possibility that it is blocked by a feature. Shifting to computational use with visual verification of the feature's occlusion.)
(d') An example of 1-band multi-band subsumption (In this case, the existence area of the transmitting satellite is not determined. There is a high possibility that the feature is blocked. Shift to computational use with visual verification of the feature's occlusion.)

In addition, in FIG. 1001,

In each of (a), (b), (c), and (d), only the meaning that the position of v is equal to or less than αmin (that is, conditional expression (1) holds) is expressed. In that sense, it is written as an example. In other words, the position of v satisfies even being less than or equal to αmin.
It should be noted that it may be positioned higher than the current position in the figure (for example, positioned above βmin, etc.).

In addition, in FIG. 1001,

In each of (a'), (b'), (c'), and (d'), only the meaning that the position of v is larger than αmin (that is, the conditional expression (1) is not satisfied) is expressed. In that sense, it is written as an example.
That is, the position of v must be greater than αmin

It should be noted that the position may be lower than the current position in the figure (for example, above αmax, etc.) as long as it satisfies the requirements.





(Regarding the geometric relationship between the two bands and the flow chart that constitutes the eight scenarios)

FIG. 1002 shows the above classification drawn as a flow chart.

Numbers surrounded by rhombuses in FIG. 1002 indicate identification numbers of conditional branches. The contents are as follows.

Conditional branch 1 αmax ≧ v …Conditional expression (1)

Conditional branch 2 αmin - βmax ≧ p Conditional expression (2)

Conditional branch 3 αmin ≧ βmax Expression (3)

Conditional branch 4 αmin ≧ βmin Expression (4

In FIG. 1002, the arrow (→) extending horizontally indicates Yes branch in the conditional branch.

In FIG. 1002, an arrow extending vertically downward (↓) indicates a No branch in the conditional branch.



I would like to reiterate that only conditional branches 1 and 2 are actually required in the program when implementing the contents described so far in this article.

Actually, conditional branches 3 and 4 need not be implemented in the program.

Conditional branches 3 and 4 are shown only for completeness for human intuitive visual understanding.

This is because (b), (c), and (d) also show the same determination result.

This is because (b'), (c') and (d') show the same determination result.

If you want to make the judgment results for subtle differences in (b), (c), and (d) different,

In the flowchart of this figure, different determination results can be assigned to (b), (c), and (d).

For example, in (b), (c), and (d), if you want to change the width of the boundary area to be thicker or thinner to make more precise judgment,

In the flowchart of this figure, different determination results can be assigned to (b), (c), and (d).











In practice, the following judgment is also effective, so it is added.

out of 10 seconds
"Whether H or more can be recognized for 5 seconds or more (with IPS5000format output)" (Direct wave estimation possible minimum reception condition*)
Let it be one criterion.

When this (*) is satisfied, it is taken as a condition for a direct wave candidate.

1 If this (*) is filled only on one side,
Let the filled side be the direct wave.
In this case, the region can be determined on one side.

2 If this (*) is satisfied on both sides,
The value of "5 seconds or more H or more" (if there are multiple, the largest alphabetic character among them) value
Regarding (†=the letter with the highest signal strength among multiple sets obtained under various conditions for direct wave estimation possible minimum reception conditions*),
We will examine the following.
(or,
average or
median (median, stable, independent of class width such as mode)
may be used)


2.1 The distance (width apart) of those values (†) is
Equivalent to diffraction loss ("two characters" or more in IPS500format output)
If it is found to be
Let the larger one be the direct wave.
In this case, the region can be determined on one side.

2.2 The distance (width apart) of those values (†) is
Diffraction loss equivalent to "two characters (in IPS500format output)" or more
If it is recognized that
Both large and small are considered as a mixture of diffracted and direct waves.
and,
This can be defined as a border region.
Alternatively, consider that possibility is high.


3 If neither of these (*) is satisfied, neither is considered a direct wave.
This is considered feature occlusion.
Alternatively, it is considered that there is a high possibility of feature shielding.

This is a stable and realistic method.























## <<##0032##>>##

Assume that the area is determined in this way. Move on. with the expression
"The channel state is synchronized" should be read as "the region is determined".
"The satellite is extracted" should be read as "the satellite's area is determined".
A region is the quarter of the celestial sphere that the beam is pointing in the first pose or the beam is pointing in the second pose, whichever is.



satellite data,
"territory determined"
In addition, only satellite data with satellite elevation angles of 85 degrees or less are extracted.

## <<##0033##>>##

at least one satellite
area judgment
Then, the direction can be limited.

## <<##0034##>>##

For orientation limitation, the
area judgment
Order the satellites by the following rule:

## <<##0035##>>##

the
area judgment
If there is only one satellite, that satellite is the first term and the last term.

## <<##0036##>>##

the
area judgment
If you have more than one satellite, do the following.
about an area
Clockwise, with respect to the satellite azimuths, make a circular permutation,
The difference between the azimuth angle of one satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the next satellite clockwise (assumed to be B) is
If it is 180 degrees or more, the certain satellite (A) is taken as the last term and the next satellite (B) as the first term.

The other satellites (other than A and B) follow the order of satellite azimuths when viewed clockwise from satellite (B) in the first term.





## <<##0037##>>##

The measurement direction can be limited as follows.

## <<##0038##>>##

That is, the measurement direction can be limited to an azimuth angle range defined clockwise with the azimuth angle of the last satellite as the starting azimuth angle and the direction opposite to the azimuth angle of the first term satellite as the ending azimuth angle.

A region is the quarter of the celestial sphere that the beam is pointing in the first pose or the beam is pointing in the second pose, whichever is.
Since there are two regions, do this in at least one region.
Do this if possible in the other region.
Both are overlapped to perform azimuth limitation.


## <<##0039##>>##

The data processing unit 3 notifies the result output unit 4 of this result.





## <<##0040##>>##

The operation of the result output unit 4 will be described below.

## <<##0041##>>##

The measurement direction was the direction in which the main beam was directed in the first attitude.


When the measurement direction is azimuth-limited, the result output unit 4 outputs it to the observer.
exceptionally
area judgment
If the number of satellites detected is 0, the observer prompts the use of an open sky.

## <<##0042##>>##

The result output unit 4 notifies the observer of this by voice.
This is because the voice output can be appropriately used for action support even by the visually impaired, but it may be displayed on a liquid crystal screen or the like.

## <<##0043##>>##

Information to be output at this time may include the following.
They are azimuth information of the measurement direction (result of azimuth limitation), current time, latitude, longitude, altitude, last positioning time, and recommendations to the observer in the case of exception processing.

## <<##0044##>>##

By the way, the output format of the azimuth angle of the measurement direction 5 in the azimuth limitation is as follows when the rotation direction is determined.
It is possible to tell the observer by giving a pair of (α, β) of the starting azimuth angle (hereinafter referred to as α) and the ending azimuth angle (hereinafter referred to as β),
Not limited to that, the following output formats are also possible at the same time.
That is, the approximate azimuth angle (hereinafter referred to as θ) and the one-sided error (hereinafter referred to as δ) can be expressed in the form of (θ, δ). θ and δ are given as follows.




##《##number 1##》##



However, xMODy represents the remainder when x is divided by y.

## <<##0045##>>##

(α, β) form when the direction of rotation is defined,
and (.theta., .delta.) forms are readily convertible to the other form, and there is no particular difference in the numerical meaning of either form given to the observer.

Therefore, in consideration of the purpose and convenience of the observer, an observer selection system may be used to enhance the convenience of the observer. Alternatively, both may be output.

## <<##0046##>>##

Further, if a certain angle is always added to the output of the result, and the convenience of the observer is improved, that may be done.

For example, when the flat antenna 1 is attached to the back, the measurement direction is
back side
so it turns to
180 degrees
If we always show the value obtained by adding

Since the observer can always obtain the limited result of the azimuth angle in front of the body, the usability and convenience are enhanced. An example will be used below.

## <<##0047##>>##

FIG. 3 shows an example of the relationship between the satellite arrangement in the sky and the planar patch antenna 1 when the direction information acquisition apparatus according to the embodiment described above performs direction limitation.

The concentric drawing in FIG. 3 is a drawing assuming that the upper half celestial sphere centered in the zenith direction of the observer's point is looked down from above the zenith.

A solid-line outer circle indicates an elevation angle of 0 degree, and each solid-line concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees.

The azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees).

The small scattered circles represent the positions of the GPS satellites in elevation and azimuth.

12 satellites are depicted in this figure. There are small black circle marks and white small circle marks.

## <<##0048##>>##

Small black circles are GPS satellites that were later determined to be in the coverage area of the planar antenna 1 and had satellite elevation angles of 85 degrees or less.

Small white circles indicate other GPS satellites.

## <<##0049##>>##

Observers do not know the arrangement of each satellite in the sky above the position where they are standing.

A planar antenna 1 was randomly placed vertically on the ground as shown in the center of FIG. 3 by an observer who had no information about the orientation.

At this time, the measurement direction 5 is

Dotted line (■Correction needed■)

Defined as indicated.


## <<##0050##>>##

When the device is operated, the data shown in Table 1 is sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3.

It is presumed that the satellites 21 are not synchronized here because, for example, they are blocked by a feature.

Such feature occlusion is normal from time to time and is a normal condition. May exist.
It is mentioned separately that such a ground object shielding satellite can also be used for computationally interesting purposes.

## <<## Table 1##>>##




## <<##0051##>>##

satellite data,
Only satellite data with a satellite elevation angle of 85 degrees or less
Extract.


Those with satellite numbers 2, 7, 15, 22, 9, and 20
area judgment
was done.

## <<##0052##>>##

For orientation limitation, the
area judgment
Order the satellites by the following rule:

## <<##0053##>>##


area judgment
Since we have more than one satellite, we do the following: Clockwise, with respect to the satellite azimuths, make a circular permutation,
If the difference between the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the next clockwise satellite (assumed to be B) is 180 degrees or more, then the certain satellite (A) is the final term and the next satellite. Let (B) be the first term.
The other satellites (other than A and B) follow the order of satellite azimuths when viewed clockwise from satellite (B) in the first term.

## <<##0054##>>##

Now, satellite 20 is selected as the final term and satellite 2 as the first term.

## <<##0055##>>##





The measurement direction can be limited as follows.

## <<##0056##>>##

That is, the direction of measurement is as follows:

Defined clockwise with the terminal azimuth angle (290 degrees) opposite to the azimuth angle (110 degrees) of the first term satellite (satellite number 2),

Can be limited to azimuth range.







## <<##0071##>>##

That is, the result output unit 4 keeps the following data in memory.

The first is the result of orientation limitation.

Second, whether the measurement was performed in the state of the planar antenna 1 in FIG. 4(b) or in the state of the planar antenna 1 in FIG. 4(c).
(This can be automatically determined by the position of the mercury switch 8 or the metal ball switch).

The third is the time when the azimuth limitation is achieved (the time of the built-in clock of the GPS receiver 2 can be used for this).

These are stored in memory on the microprocessor.







## <<##0072##>>##

For only the information of the most recent azimuth acquisition in both vertical arrangements of the planar antenna 1 (FIGS. 4(b) and 4(c)),

If the above three pieces of information are stored in the memory (overwriting the old information), the memory can be efficiently saved.

## <<##0073##>>##

Then, when azimuth information is obtained in a certain vertical arrangement state (for example, the state of FIG. 4(c)), the azimuth information

In addition to outputting the information, it checks whether there is azimuth information that satisfies the following conditions in the memory.

## <<##0074##>>##

That is, it is acquired within a specified time (for example, within 6 seconds, etc.) from the time when the direction information was acquired in the current vertical arrangement,
Also, it is checked whether there exists a result of the azimuth limitation performed in the other vertical arrangement.


## <<##0075##>>##

If there is a corresponding record, it is judged that the observer is trying to use the information on both sides of the sky by changing only the placement of the planar antenna 1 on the head without changing the posture.

Then, the intersection of the orientation limitation result obtained and stored in the other vertical arrangement and the orientation limitation result obtained in the current vertical arrangement is calculated, and the intersection is also output.

## <<##0076##>>##

In this operation, it is possible to calculate a more accurate azimuth information value by using not only the results of one quarter of the celestial sphere but also the results of the other quarter of the celestial sphere.

## <<##0077##>>##

In fact, in FIG. 3, the measurement direction in the case where the result of the other vertical arrangement is not used is obtained with a width of 28 degrees as described above.

However, in comparison, the result of the azimuth information obtained from both together with the vertical position of the other is improved to 23 degrees wide (from 28 degrees wide).

An improvement in azimuthal definition of 5 degrees wide would be obtained in this case. In many cases even greater improvements are obtained.


## <<##0078##>>##

At this time, the result output unit 4 states, "If the observer has not changed his/her posture since the acquisition of the azimuth information of the vertical arrangement,

The intersection of the result of obtaining the orientation information between the previous vertical arrangement and the current vertical arrangement is..."

It is easy for the observer to identify the result even if it is output in parallel with the result obtained only by the current vertical arrangement, and the convenience is high.

## <<##0079##>>##

A specific example of the procedure for obtaining azimuth information with both vertical arrangements is shown below. The principle is based on the procedure shown above using Table 1 and Figure 3,

A procedure similar to that is performed for the opposite quadrant of the sky, and the intersection of the azimuth constraints obtained for both vertical configurations is output.


## <<##0080##>>##

FIG. 6 shows the relationship between the planar patch antenna 1 and the GPS satellites in the sky, which are arranged vertically on the opposite side of FIG. 3 at this time.

It is a diagram assuming that the upper half celestial sphere centered in the zenith direction of the observer's point is looked down from above the zenith.

A solid-line outer circle indicates an elevation angle of 0 degree, and each solid-line concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees.

The azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees).

Small black circles indicate GPS satellites that are determined to exist in the coverage area of the planar antenna 1 and have an elevation angle of 85 degrees or less.

Small white circles indicate other GPS satellites.

In FIG. 3, the satellite that was out of coverage is now in coverage.



## <<##0081##>>##

Table 2 shows the data sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 at this time.

##《##Table 2##》##





## <<##0082##>>##

Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted.

Each satellite number 14, 18, 11, 6 is extracted.

(Satellite 3 is synchronized, but is excluded because it has an elevation value greater than 85 degrees.

This is because a satellite with a high elevation angle is not suitable for use because its actual elongation angle is extremely small compared to the numerical azimuth angle. )




## <<##0083##>>##

For azimuth limitation, the above extracted satellites are ordered according to the following rules.

## <<##0084##>>##

Follow the above rule when there are more than one extracted satellites. clockwise, with respect to satellite azimuth,

Create a circular permutation, and if the difference between the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the next clockwise satellite (assumed to be B) is 180 degrees or more,

Let the satellite (A) be the last term and the next satellite (B) be the first term.

The other satellites (other than A and B) follow the order of satellite azimuths when viewed clockwise from satellite (B) in the first term.

## <<##0085##>>##

Then, satellite 11 is selected as the first term, and satellite 18 is selected as the final term.

## <<##0086##>>##

Following the procedure, the measurement direction can be immediately defined as follows.

## <<##0087##>>##

According to the original definition of the measuring direction 5 shown in FIG.

The azimuth angle (64 degrees) of the last term satellite (satellite 18) is the starting azimuth angle, and the azimuth angle (285 degrees) of the first term satellite (satellite 11) is

The opposite direction (285+180=105 degrees) should naturally be limited to the azimuth angle range defined by the terminal azimuth angle, clockwise.

## <<##0088##>>##

However, if the data processing unit finds that there is an azimuth limitation result calculated with the opposite antenna arrangement within the specified time (for example, 6 seconds) in the above-mentioned memory,

It is necessary to consider the current azimuth-limited measurement direction (5 in FIG. 6) while maintaining the same direction as the previous azimuth-limited measurement direction (5 in FIG. 3).

This is the case when the user attempts to obtain a more accurate azimuth limit value and changes the antenna placement to the opposite vertical position.

In this case, the data processing unit considers the azimuth angle range, which is described as being automatically limited above, plus 180 degrees, as the current azimuth-limited measurement direction,

Let (64+180=) 244 degrees be the starting azimuth angle and (105+180=) 285 degrees be the ending azimuth angle.



## <<##0089##>>##



Here, the results in Table 1 and FIG. 3 were obtained based on the antenna arrangement in FIG. 4(b), and the results in Table 2 and FIG. 6 were obtained based on the antenna arrangement in FIG. 4(c). assuming that
It is assumed that the time difference between the two when the azimuth limitation is performed is within a specified time.

It is also assumed that the user has not changed his attitude at all during the change of antenna arrangement.

The accuracy of the results can then be summarized as follows: Here, as a notation, the azimuth angle of the measurement direction 5 is set to X,

The notation A<X<B limits X to the azimuth range defined by the starting azimuth A, the ending azimuth B, clockwise.

express that



## <<##0090##>>##



The result of the first azimuth limitation by the antenna arrangement of FIG. 4(b) was obtained with 262<X<290 with a width of 28 degrees as shown in Table 1 and FIG.

On the other hand, as shown in Table 2 and FIG. 6, the result of azimuth limitation by the antenna arrangement in FIG.


## <<##0091##>>##



Taking the intersection of these two orientation-limited results obtained on only one side, 262<X<285 and can be determined with a width of 23 degrees.

The results for the final azimuth constraint show narrower values than the results for either vertical position alone (width of 28 degrees or 41 degrees).

That is, by taking the intersection, we were able to produce a result that was better than the results on either side.

In other words, the width of the azimuth limitation could be suppressed most.

## <<##0092##>>##



In this way, better azimuth information can be obtained by using data obtained from both sides at the same time, rather than focusing on one quarter of the celestial sphere.

------------------------------------
























































(It can be constructed in a small size at a low cost)

## <<##0062##>>##

Next, it will be described that the embodiment of the present invention can be constructed inexpensively and compactly.

## <<##0063##>>##

The physical entity of modern GPS receivers is the signal processing microprocessor and accompanying electronics, which are small.

In fact, current portable GPS receivers are available at low cost that are sized to easily fit in the palm of your hand.

From this, too, it can be seen that the component parts are considerably small.

An azimuth information acquisition device that embodies the azimuth information acquisition method according to the present invention can be configured by utilizing components used in these portable GPS receivers.
Therefore, there is an advantage that the azimuth information acquisition device can also be configured to be small by suppressing the volume.

For example, the GPS receiver 2 , data processing section 3 and result output section 4 are housed behind the planar patch antenna 1 .

The result output unit 4 can output sound through a speaker or an earphone.




## <<##0064##>>##

Acquisition of azimuth information according to the present invention can be performed with a single satellite positioning system antenna as described above.
It is possible to easily wear it on the body and obtain azimuth information while moving.

If you have a GPS receiver on your waist belt (or something like an elastic waistband), you can
Only the belly band can be stretched and turned around the body axis to take the second posture. Highly convenient.
Such a method is also highly convenient when you want to take the second posture without changing the posture of your body for some reason, such as wanting to keep looking at the view.
In such a method, even if the GPS receiver is deployed on the top of the head, the stretchable belly wrap is wrapped around the top of the head, the temporal region, and the chin.
It is also possible to use a horizontal GPS receiver on the top of the head. Highly convenient. In this case, you can use buttons or hooks to ensure elasticity, or you can make a slightly longer belly band with 2 or 3 rolls.
The strength of tightening when expanding and contracting can be adjusted moderately, which is practically convenient.
In fact, during long-term mountaineering, etc., the presence of such rubber-stretchable cloth (belly wrap) is used in various situations in the tent.
How to use it as a towel, how to absorb water, how to use it as a rag, how to use it as a rubber band to organize items, how to use it to fix a disinfectant and a cloth when injured,
How to use it to fix a broken bone or sprain by applying a splint, how to use it as a rubber band to organize the inside of a backpack that tends to be messy,
In an emergency, it can be used as a band to fix a message to the emergency team on a tree, or as a paper for writing a message.
Its existence alone can be used to inform a search party that there is a high possibility that there is a victim in the vicinity, or to repair tent poles in an emergency when they are destroyed by a storm.
Highly convenient.


## <<##0065##>>##


## <<##0066##>>##

Furthermore, the receiver integrally formed with the antenna 1 incorporates a mercury switch 8 as shown in FIG.

When the antenna 1 is positioned at the top of the head shown in FIG. 4(a) and becomes horizontal,

Mercury of the mercury switch 8 is located at the contact that activates the measurement function (Fig. 5(a)),

If the antenna 1 is as shown in FIG.
in terms of position
When vertical,
Mercury in the mercury switch 8 is configured to move to one of the contacts that activates the orientation limiting function (Fig. 5(b)),

If the antenna 1 is as shown in FIG.
in terms of position
When vertical,
By arranging the mercury in the mercury switch 8 to move to the other of the contacts activating the orientation limiting function (FIG. 5(c)),

Attaching Antenna 1
the state of
You can get any information just by changing it.

by this
It has the effect of eliminating push buttons, etc.
There is a gap in the push button, and water may enter through the gap and the water may freeze.
Considering that it may induce failure of the internal mechanism
Just by changing the way the body is attached
The mechanism that switches on
In a harsh environment such as mountains, where it is sometimes hit by heavy rain,
This will increase the fault tolerance and produce a great effect.


## <<##0067##>>##





(Can be used in conjunction with the positioning function / Can be used in combination with vertical placement)

## <<##0068##>>##

As is clear from the configuration of FIG. 2, the devices necessary for positioning are provided, and the azimuth information acquisition apparatus according to this embodiment can also acquire positioning information.

In mid-latitude regions, there are approximately 8-12 GPS satellites in the upper hemisphere at any given time.

Therefore, normally 4 to 6 satellites can be expected on one side of the semicircle that passes through the zenith.

In principle, two-dimensional positioning is possible with at least three satellites, and three-dimensional positioning is possible with at least four satellites.

It shows that positioning can be done sufficiently in half of the upper half of the celestial sphere.

This possibility is particularly high at edges and the like.

As for the positioning result, the positioning result sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 may be output from the result output unit 4 as it is.




(For positioning, however, horizontal placement is preferable.)

## <<##0069##>>##


As described above, if the sky is open, the number of satellites necessary for positioning can often be secured even in a vertical arrangement, so there is no problem in positioning even in a constant vertical arrangement.

However, the advantage of horizontal positioning only is that the number of available satellites increases,

Since this increases the number of satellite group options that can be selected, there is a high possibility that a satellite set with a good DOP (Dilution of Precision) value can be selected.

In other words, a slight improvement in positioning accuracy can be expected.




(It can be used as if there are two antennas in the first and second postures)

## <<##0070##>>##

When the first posture and the second posture are implemented in this way,

Orientation information acquisition can be realized as if two planar antennas 1 and a GPS receiver 2 were present.

However, if there are two flat antennas, there is a possibility that individual differences between the antennas and the receiver may occur.

Since it is 1 sheet and 1 piece, that problem can be avoided.

Since the measurement is performed immediately after, the movement of the satellite is at a very small angle and can be ignored in practical situations. (GPS satellites have a period of about 12 hours).








0092

According to the present invention, it can be realized with a simpler device.

In other words, a simple configuration can be realized by using one each without requiring two GPS receivers and two planar antennas.

In addition, according to the present invention, it is possible to easily block direct waves with the body, which is an appropriate electromagnetic wave absorbing material that can be used at all times. It can be effectively used in outdoor activities such as disaster relief activities, and has a great effect.

In addition, according to the present invention, it is possible to obtain direction information in a manner that does not consume much physical strength, such as 180-degree rotation around the body axis, that is, reversal, and that poses almost no risk, which is very effective.

This is because, according to the traditional method of obtaining direction from the difference in positioning by parallel movement, even if it is a 100m parallel movement in mountain traversing on a ridgeline with a lot of ups and downs, it will go up and down the slope. Considering that it consumes a lot of physical strength and consumes time, you can understand the aspect of having a great effect.

The danger of encountering bad weather on the ridgeline is great, and accidents such as being blown away by strong winds and sliding down to the bottom of the valley occur every year, so you can understand the great effect even more. In addition, rocky ridges that have nothing to block the wind and rain become wet and slippery, and considering that there are many accidents where people lose their balance and slip and slide in stormy winds, this is a great effect. You can understand it more intuitively.

In addition, during mountaineering and rescue activities, they carry heavy equipment (including tents, food and drinking water for several days, etc., sometimes pulling victims' luggage and sleds, which can double the weight). Taking this into account, in a nutshell, if you have a positioning satellite system receiver, you should be able to get the direction from the positioning difference due to parallel movement. It is not. In view of this, the great effect of this method, in which the orientation can be obtained with high reliability only by reversing around the body axis, can be realized.


## <<##0093##>>##

Not using the walking function of the legs or the like as the lower limbs, but only performing the rotational movement around the body axis has the following great effects.
For example, even if you have a sprain or bruise that hurts so much that you can't walk with a heavy load, you can still do something if you just rotate around your body axis.
However, if mobile phones and satellite mobile phones are functioning, calling for help and knowing their own location,
If you have a bearing as to which way help is coming from, keep your attention there so it's easy to find.
If an aircraft or the like should arrive, it is necessary to respond as soon as possible (for example, by reflecting sunlight with a mirror to notify the pilots of the position of the aircraft).
It is useful for that purpose.
This is extremely important as it is a life or death technique.
This is because, even if the aircraft is easy to see from below, there are unexpectedly many cases where people in distress waiting for rescue are not found from above.
In addition, even when the rescue party is waiting for the approach on foot, and when it is known which way to approach from the direction, the colored
It is easy to take measures such as tying a marker cloth or the like to the position where the rescue party will pass.
(Because the wind is too strong for me to stay there permanently and the risk of hypothermia is higher, etc.
This is because there are many cases where you should take refuge in a place slightly closer to the valley).
Even in such a case, the knowledge of orientation can be used, for example, to write down correspondence.




It should be noted that a mercury switch can be used to detect attachment to the body.
Generally, it is used with the beam directed toward the zenith.
For azimuth acquisition, the beam direction is oriented horizontally.
A low-cost mercury switch is sufficient to detect changes in the attitude of such equipment. Then, when not inverting, a simple threshold determination method is sufficient.
On the other hand, when a 180 degree rotation around the body axis is performed, a closer examination can be made by comparing with the previous data.




At this time, it is also possible to automatically detect 180-degree rotation around the body axis.
All that is required is to equip a 3-axis acceleration sensor.
For this purpose, when azimuth limitation is performed, signal information of each satellite and its reception state data, for example, for the last 60 seconds, can be saved at all times.
That is, if a mercury sensor and a 3-axis acceleration sensor are provided, and the signal information of each satellite for the most recent 60 seconds or the like and the reception status data thereof are to be stored, the situation is as follows.
First, the mercury sensor detects the start of vertical placement for starting to acquire azimuth information.
A function to save the signal information of each satellite and its reception status data, such as the last 60 seconds, will begin to operate.
For example, a chime sounds after 60 seconds. (At this time, some azimuth information may be provided, but it is less accurate and less accurate than the results of the present invention, so it can be ignored.)
With the chime as a signal, the user turns 180 degrees.
A 3-axis accelerometer detects the reversal.
Then, the signal information of each satellite, such as the last 60 seconds, and its reception status data will continue to be saved as they are.
At the same time, the function to save the signal information of each satellite and its reception status data for the next 60 seconds will start to operate.
60 seconds after reversing, a chime will sound to inform you of the end.
After the measurement is finished, the results of the azimuth limitation can be notified by voice, screen display, or both (for the visually impaired, a means of vibrating the skin may also be used).




By doing so, the user can acquire azimuth information with good performance with almost minimal effort.
If you can see, you will be able to see a 360-degree view, which will give you mental leeway and help you regain your composure.
Released from impatience, you can obtain direction information by voice and screen, etc. with a stable feeling.
Since the situation is also properly grasped, it is expected that safe mountain activities can be continued.
Conversely, if you don't like even such inexpensive and power-consuming 3-axis accelerometers and mercury switches in terms of clutter, remove them,
Simply providing a mode selection switch (a mode for vertical use and a mode for horizontal use) is sufficient.
Also, when reversing, a reversing switch to be pressed at the moment of reversing may be provided.
If you don't like the automatic 60-second automatic saving, you can prepare a toggle button for recording start/end on the A side and a toggle button for recording start/end on the B side.
If those buttons are pressed, the recording for a predetermined period of time may be recorded in the A-side memory and the B-side memory.
In this way, if you want to warm up sufficiently (for example, warm up one side for 1 and a half minutes), then collect data on the A side for 30 seconds,
The other side can also be warmed up for 1.5 minutes, followed by data collection on the B side for 30 seconds.


When a machine makes a judgment, it is sufficient to determine a rule such as judging according to the shorter record.





It is possible to switch between functions and properly position the antenna with respect to the sky.
With the device configuration shown in FIG.
After making the device take one vertical position (corresponding to FIG. 4(b)) and limiting the azimuth,
Immediately after aligning the facial direction with the nadir direction, the device is caused to take another vertical position (corresponding to FIG. 4(c)) to perform azimuth limitation.
It is possible to easily obtain the orientation-limited result as the intersection of both.
This method can also be used favorably when the upper extremities are used to carry loads.



In this paper, all references to GPS, Glonass, Galileo, Beido, Compass, Inria, India, QZSS, GNSS, NSS, RNSS shall be read as follows: GNSS, NSS or RNSS (including GPS, Glonass, Galileo, Beido, Compass, Inria, India,).
In this paper, GPS receiver, GlonassS receiver, GalileoS receiver, BeidoS receiver, CompassS receiver, InriaS receiver, IndiaS receiver, QZSSS receiver, GNSSS receiver, NSSS receiver, RNSSS receiver. All parts shall be read as follows: one of GNSSS receiver or NSSS receiver or RNSSS receiver and one of multi-GNSS receiver, multi-NSS receiver, multi-RNSS receiver (GPSS receiver, GlonassS receiver, GalileoS receiver, BeidoS receiver, CompassS receiver, InriaS receiver, IndiaS receiver, etc.).

In this paper, GPS receiver, GlonassS receiver, GalileoS receiver, BeidoS receiver, CompassS receiver, InriaS receiver, IndiaS receiver, QZSSS receiver, GNSSS receiver, NSSS receiver, RNSSS receiver. All parts shall be read as follows: one of the integrated GNSSS receiver antenna module or the NSSS integrated receiver antenna module or the RNSSS integrated receiver antenna module and the multi-GNSS integrated receiver antenna Module, Multi NSS Receiver Antenna Integrated Module, Multi RNSS Receiver Antenna Integrated Module (GPSS Receiver Antenna Integrated Module, GlonassS Receiver Antenna Integrated Module, GalileoS Receiver Antenna Integrated Module, BeidoS Receiver (including integrated antenna module, CompassS integrated receiver antenna module, InriaS integrated receiver antenna module, IndiaS integrated receiver antenna module).

GNSS receivers include not only GPS satellite signal receivers, but also GLONASS satellite signal receivers, Galileo satellite signal receivers, quasi-zenith satellite signal receivers, beido (Chinese positioning satellite system) signal receivers, and Brazilian and other receivers. other countries' positioning satellite system signal receivers, navigation satellite system signal receivers, and their common receivers.


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It is also very effective as a “welfare device for people who are blind or have difficulty seeing.”

For “invisible/hard to see people”, translational movement (generally walking) is essential when trying to acquire direction information using the GPS positioning difference method.
Then, it is full of dangers such as falling, overturning, collision, being hit by a car, stumbling, collapsing, taking a wrong course, and the like.
In addition, due to the magnitude of the positioning error, unless the starting point is visually confirmed (or tactile confirmation or acoustic confirmation is fine, but it is almost impossible in practice, it means that visual confirmation is assisted).
Orientation information is unknown in body coordinates (persons who cannot or have difficulty seeing normally cannot go straight), so there was also the problem.
Furthermore, it goes without saying that there is a problem of time consumption and physical strength consumption in translation.
That is, it was completely unrealistic.

On the other hand, the situation is completely different in the present proposal, that is, in the case of obtaining azimuth information by the method of turning around with the GPS placed vertically on the body side. As long as we use Rotate around body axis
Any hazards that may arise with translational movements (walking is common) can be avoided.
That is, it is possible to avoid all dangers such as falling, overturning, collision, being hit by a car, stumbling, falling down, taking a wrong course, and the like.
Falling, tumbling, colliding, being hit by a car, stumbling, collapsing, or taking a wrong course around the body axis is unthinkable. (There is a possibility that you will be hit by a car, but it is a risk even if you stop, so it is not an issue here.)
Moreover, the reversal operation of turning around obviates the aforementioned problem of identifying a distant starting point.
It is extremely easy to turn around 180 degrees or 90 degrees. It is also safe.
Furthermore, the problem of time consumption and physical strength consumption in translation can be avoided.
Thus, the 180-degree turning method is overwhelmingly advantageous, safe, easy, fast, and practical.

Furthermore, if you stay on the spot and give a turn angle, there is also the advantage that you can narrow down as far as you want.
This is a privilege that is not even in the compass method.


In other words, for people who cannot see or have difficulty seeing,
Compared to acquisition of direction information by GPS positioning difference method,
The 180-degree turning method is overwhelmingly advantageous, safe, easy,
Effortless, fast, and realistic.

Furthermore, if you are on the spot and give the turning angle, you can narrow down as far as you want if you just take your time.
This is a privilege that is not even in the compass method.

Furthermore, compared to the gyro,
Initialization Initialize is unnecessary. There is a privilege with



-----------------





## <<##0094##>>##



According to the present invention, high-level results equivalent to those obtained from satellite data of quarter spheres on both sides can be achieved with a simple structure using only equipment corresponding to one side.

Therefore, the development cost is low and practical.

Moreover, it can be realized by a simple operation and is practical.

In addition, since it is a device suitable for only one side, it is lightweight and has excellent portability.

It is highly realistic because it can be configured by adding an extremely small modification to an inexpensive L1 wave satellite positioning device that is widely used for civilian use.


(Generally) Therefore, according to the invention, attention is paid to the body, which is always available even in the field, and this is wisely used for shielding direct microwaves.
1. Satellites in the sky can be used almost without waste. i.e.
1a. With many satellites that exceed a certain reference value on the higher side and have a clear difference in comparison of signal strength, etc., it is possible to more accurately judge side A or side B.
1b. With a small number of satellites that exceed a certain reference value at the higher end and do not have a clear difference in comparison of signal strength, etc., the existence of the boundary region can be estimated with a high degree of rationality, and can contribute to verification and consistency. .
1c. If neither high nor low exceeds a certain reference value, and if there are a small number of satellites with presumed feature obstruction, it is highly reasonable to visually confirm the azimuth range with feature obstruction. It can be estimated by
2. No denial of low cost, no increase in carrying capacity and carrying weight. For using the body.
3. Compared with positioning difference, it has the following advantages
(3a) In the mountains, it is possible to avoid the consumption of time and a large amount of physical strength that accompany the differential positioning method, and the risk of slipping due to thick fog or stormy winds can be avoided, and the danger of stepping on the cornice and inducing accidents can be avoided.
(3b) It is an indispensable substitute because it is a positioning difference method that is practically impossible while a small medium-sized ship is drifting in the ocean.
(3c) It will be an essential substitute for the positioning difference method, which is practically impossible to make meaningful actual measurements because it is extremely difficult to specify the origin that serves as a positioning reference even in deserts.
(3d) You can easily increase your accuracy by using your essential carry-on such as water or alcohol to increase the diffraction attenuation.
(3e) Accuracy can be easily increased because essential carry-ons such as water and alcohol can be used to increase diffraction attenuation. Distress rescuers and large-scale disaster relief workers can use such items (foodstuffs, medical infusions, fuel, disinfectants, beverages, preserved food, portable toilets + human waste) to increase accuracy.
(3f) Easily more accurate because locally available materials can be used to increase diffraction attenuation. (seawater, soil, sewage, human waste, animals, plants, self + human body, rocks, local features, helicopters (Sikorski) for transporting personnel and goods, small, medium and large aircraft, ship housing, etc.) can increase accuracy.



-------------
A "water-absorbing sheet" that is used in "trays" for selling sashimi and meat in supermarkets may be used by absorbing water.
It is expected that it will be used for activities in the mountains in the future.
Storms are common in the mountains when it rains, and the inside of the tents under camp will be flooded like a river in no time, even at night.
At that time, water-absorbing sheets, super-absorbent towels, etc. are quite useful.

It can be reused (reused) by squeezing it out and drying it in the sun, so it is surprisingly convenient for climbing.
They can be used as a substitute for short strings during the day, and they can be used for the purpose of tying multiple tree branches or other items together.

Such water-absorbent sheets and super-absorbent towels can be used as the functional materials mentioned in this paper in a state of absorbing water in the mountains.

Alternatively, a highly absorbent towel, which has become popular in recent years for swimming, may be used after being watered.
If you squeeze it, you can use it as a dry towel again.
It can be used as a functional substance mentioned in this paper.

(Even if it's a little future concept, you can write it down. What you write wins. If you don't write a patent, you have no right. If you write it in the specification, if it becomes a reality, the possibility of claiming the technical scope will expand. It's easy to cut and can be easily removed by correction, so I think it's even better to write it down.
----------------


As described above, the present invention

More reliable and reliable than conventional technology,

Direction information acquisition,

A small and lightweight carry-on,

Extremely inexpensive and easy to implement

An object of the present invention is to provide a direction information acquisition method.

In particular, we propose a new positioning device that is compact, lightweight, and highly reliable in direction information.

Especially popular with climbers, it is called a ridge walk or a traverse. It is particularly suitable for traversing along a ridge with an awning or the like while enjoying the scenery for several days.

In particular, in areas affected by large-scale disasters such as earthquakes and tsunamis, the system is particularly well adapted to situations in which relatively tall buildings and the like are collapsing as far as the eye can see, and the situation is almost flat.

In particular, it is particularly suitable for situations where the landscape is flat as far as the eye can see, such as on a lifeboat drifting on the ocean.

Other situations, such as partial feature occlusion, are well suited.

In that case, conversely, it is possible to use it in a computational way that the position of the feature shielding is useful for azimuth limitation.




## <<##0095##>>##



As described above, the present invention has been described based on the drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments,

It can be implemented in any way as long as the configuration described in the claims is not changed.
## <<##0096##>>##

## <<## Effects of Invention ##>>## As described above, according to the direction information acquisition method according to claim 1,
A satellite positioning system antenna with a single hemispherical antenna pattern can be oriented vertically to receive signals from GPS satellites to quickly determine the bearing.
In other words, the azimuth values can be narrowed down to a fan-shaped range of azimuth values.

## <<##0097##>>##

Further, according to the azimuth information acquisition method according to claim 2, the satellite positioning system antenna is further inverted by 180 degrees,
By limiting the orientation of the direction in which the other side of the semicircle is facing by the same process, and taking the common intersection of the two obtained orientations
A more limited azimuth angle value can be obtained.

## <<##0098##>>##

Furthermore, in its realization, due to the small size and light weight of the planar antenna, it can be easily attached to the head, and by positioning the antenna on the forehead,
By limiting the orientation of the direction in which one side of the semicircle is facing and moving the antenna to the back of the head,
It is possible to limit the orientation of the direction in which the other side of the semicircle is facing,
A more limited azimuth angle value can be obtained by taking the common intersection of the two resulting azimuths.

## <<##0099##>>##

Moreover, in its realization, priority can be easily given to the azimuth limiting function or the positioning function by switching between vertical and horizontal arrangements.
High convenience can be provided to the observer.









## <<## BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING ##>>##

## <<## FIG. 1 ## >>## It is a conceptual diagram showing the direction information acquisition principle of the direction information acquisition method according to the present invention.

## <<## FIG. 2 ## >>## FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an azimuth information acquiring apparatus capable of embodying an azimuth information acquiring method according to the present invention.

## <<## FIG. 3 ## >>## It is a diagram showing a manner of arranging and wearing an object containing water that absorbs electromagnetic waves to the left and right of the back of the body.

## <<## Figure 4 ##>>## Make effective use of what you carry with you that contains water (it doesn't matter if it's someone else's body), arrange it in a U-shape, including your body, and make a proposal at the bottom FIG. 10 is a conceptual diagram for explaining that placing a system GPS receiver is more effective in attenuating diffracted waves that are not required to be received, compared to the case of using only the body.
(## <<## figure ○##>>## Using only the body as a shield and arranging it in a straight line shape and placing the proposed GPS receiver behind it has the effect of attenuated diffracted waves that do not need to be received It is a conceptual diagram for explaining that it may receive

## <<## Diagram 1001##>>##
Plotting the signal strength data for one GPS satellite as a scatterplot with time on the horizontal axis and signal strength on the vertical axis (facts obtained at two diametrically opposed attitudes of the GPS antenna are distinguished by black and white circles). (shown), eight types (scenarios) of the geometric relationship that can be taken by the belt-like distribution of both plots, in order from the upper left to the upper right. (c), (d), and types (scenarios) (a'), (b'), (c'), and (d') in order from the lower left to the lower right. ) is specifically
(a) An example of 2-band separation (determined that the transmitting satellite exists in a quarter of the celestial sphere on the antenna coverage side when the α-band is obtained),
(b) An example of two-band proximity (determined that the transmitting satellite exists in the boundary area of both quadrants of the celestial sphere),
(c) An example of two-band superimposition (determined that the transmitting satellite exists in the boundary area of both quarter spheres.)
(d) An example of one-zone multi-zone subsumption (Determination that the transmitting satellite exists in the boundary area of both quarters of the celestial sphere.)
(a') An example of 2-band separation (without judging the existence area of the transmitting satellite. There is a high possibility of feature shielding, and it is possible to shift to use for calculation by visual verification of feature shielding.),
(b') An example of 2-band proximity (without judging the existence area of the transmitting satellite. There is a high possibility of feature shielding, and visual verification of feature shielding can be used for computational purposes.),
(c') An example of 2-band superimposition (without judging the existence area of the transmitting satellite. There is a high possibility of obstruction of the feature, and visual verification of the obstruction of the feature can be used for computational purposes.),
(d') An example of 1-band multi-band subsumption (without judging the existence area of the transmitting satellite. There is a high possibility of feature occlusion, and it is possible to shift to computational use by visual verification of feature occlusion.),
1 is a conceptual diagram of eight types (scenarios) that can each be characterized as:

## <<## Diagram 1002##>>##
Eight types (scenarios) of the geometric arrangement of the distribution bands of both plots when the signal strength data of a certain GPS satellite is plotted as a scatter diagram with the horizontal axis as time and the vertical axis as signal reception strength. A combination of mathematical conditional branches that produce types (scenarios) (a), (b), (c), (d), (a'), (b'), (c'), (d') as a flow chart FIG. 4 is an illustrative diagram;


## <<##FIG. 7##>>## FIG. 7 is a block diagram of an example system incorporating a voice recognition sensor.

## <<## FIG. 8##>>## FIG. 8 is a block diagram of an example system incorporating a vibration discrimination sensor.

## <<## FIG. 9 ## >>## It is a schematic layout diagram showing the relationship between the satellite layout in the sky and the antenna when the azimuth information acquisition device performs azimuth limitation.

## <<## Fig. 10 ## >>## Fig. 9 is a schematic layout showing the relationship between the satellite layout in the sky and the antenna when azimuth limitation is performed by the azimuth information acquisition device when the antenna is placed in the opposite direction. It is a diagram.











## <<## Code description ##>>##

1 Planar antenna
2 GPS receiver
3 Data processing section ■Also serves as data storage section■
4 Result output section
5 measurement direction
6 Sky coverage by planar antenna
7 A semicircle forming the boundary between the sky coverage area of the planar antenna and the other sky area































## <<## Figure 1##>>##
## <<## Figure 2##>>##
## <<## Figure 3##>>##
## <<## Figure 4##>>##
## <<## Figure 5 ##>>##
## <<## Figure 6##>>##













(10) Patent 3522259

(11) Patent 3522259
──────────────────────────────────────────────────── ────
continuation of the front page
(56) References JP-A-6-281716 (JP, A)
Japanese Patent Laid-Open No. 60-244878 (JP, A)
Japanese Patent Laid-Open No. 55-117977 (JP, A)
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-231038 (JP, A)
JP 2002-365357 (JP, A)
Patent 3430459 (JP, B2)
Patent 3473948 (JP, B2)
US Patent 6018315 (US, A)
(58) Investigated field (Int.Cl.7, DB name)
G01S 5/00 - 5/14
G01S 3/02
(12) Patent 3522259











Each GPS satellite determined to be within the air coverage area,
aligned in clockwise order as viewed from the starting azimuth of the airspace;
in sorted order
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite is taken as the starting azimuth angle,
With the opposite direction of the azimuth angle of the first corresponding GPS satellite as the terminal azimuth angle,
In the azimuth range defined clockwise,
limiting the orientation of the direction in which one side of the semicircle is facing;
A direction information acquisition method characterized by:

## <<## claim 2##>>##

In the direction information acquisition method according to claim 1,

The satellite positioning system antenna is further inverted by 180 degrees and arranged,
Forming a sky coverage area where the sensitivity of the antenna extends to the remaining quarter of the celestial sphere,
In the same process as described above, the GPS satellites in the upper hemisphere are transmitted to the GPS receiver connected to the satellite positioning system antenna.
limiting the orientation of the direction in which the other side of the semicircle is facing,
A bearing obtained in a first attitude of the satellite positioning system antenna, and
of the azimuth obtained in the second attitude of the satellite positioning system antenna
take a common intersection to define one orientation,
A direction information acquisition method characterized by:

## <<## claim 3##>>##

In the direction information acquisition method according to claim 1 or 2,
The satellite positioning system antenna is mounted on the head,
A direction information acquisition method characterized by:



■Additional notes■ Always save and record data for a certain period of time. For example, one minute is always saved and recorded. This may be 3 minutes or 5 minutes. It is good to set it.
■ Postscript ■ To save memory on the A side, you can overwrite. The main purpose is not for long-term storage, but for comparison and collation after reversing. It is stored so that it can be reversed at any time. It goes without saying that as long as a long period of time immediately before the reversal is stored, precise comparison based on long-term reception can be made even after the reversal. It becomes a balance with memory. In fact, it is possible to decide that only the last 10 seconds or 30 seconds are used for comparison instead of the entire record. You can set the warm-up time to 50 seconds or so.
Data is collected for 1 minute if it is 1 minute, which is determined at the beginning. Arrangements may be made to use only the last 10 seconds of which 50 seconds are for warm-up.





■ Postscript ■ As the value of v, a reasonable value such as about -128.5 dBm (or -130 dBm) may be used.
■Additional notes■ As for the value of p, as a diffraction loss, if gels such as sodium polyacrylate aqueous solution or alcohol solution (Hyaryumakura Ice-Non) are placed vertically on the left and right sides of the body, it is about 1.9 dB. Diffraction loss seems to be expected.

■Addendum■ Also, if the signal strength is around E or F like IPS, one character will increase by several 1.54dB in the case of a steep dbm curve.
■Addendum■ Two characters increase by 2.85dB.
■Additional note■ If this is measured naked (without a pillow), it seems that the diffraction loss is probably only about 1db at most, so it may not be detected.
■Addendum■ Therefore, I have no choice but to force v to be set around H, which I think is a little high, so that it can be detected (I actually remember doing that).
■ Postscript ■ It may be good to write such a thing in the patent specification because it has a sense of reality.
■Addendum■ H(8)[dbm]=8.460*(ln(8))-144.5=8.460*(2.0794)-144.5=-126.908 Oh, this is good. -126.9dBM? What the heck. Then it's still low.
■Addendum■ I(9)[dbm]=8.460*(ln(9))-144.5=8.460*(2.1972)-144.5=-125.911 Oh, this is good. -125.9dBM? I did. Then it's still low.
■ Postscript ■ J(10)[dbm]=8.460*(ln(10))-144.5=8.460*(2.3026)-144.5=-125.020 Oh, this is good. -125.0dBM? I did. This is fine.

■Postscript■ I found out that J is -125 for the first time. It would be good to know how many dBm are guaranteed from the satellite number like this. ■ Let's set J to -125dBm and set it to v. ■

■ Postscript ■ At this time, the ■ one-step difference between I(9) and J(10) is J(10)[dbm]-I(9)[dbm]= 8.460* (ln(10)-ln(9 ))=8.460*(ln(10/9))=8.460*(0.10536)=0.891dB
■Postscript■ All right. At 0.9 dB, it may be possible to detect even naked people. On the other hand, garmin is 1 dB unit, so sony is more precise. Nice!
■Postscript■ After all, using a sony, ■αmin is set to ■J(10)=V■, and anything less than J is rounded off■. (Direct wave side J or higher)
■Additional notes■ And, even if you are naked (without a pillow), diffraction loss can be detected at the very limit (below the diffraction side I) in units of one character ■Yamarenu! ! ! ! ! !
■Addendum■ Okay, a realistic preliminary experiment framework (sony ips5000 is also used (more details than garmin), conditional expression (1) J is set as αmin as a reference v. Conditional expression (2) αmin>βmax, or different distribution Statistical test with.

■ Postscript ■ If v is set to H, the reason why it can be said that the value of p is a diffraction loss of about 1.9 dB is as follows.
■Addition■ About the difference between E(5) and G(7), that is, G(7)[dbm]-E(5)[dbm]= 8.460* (ln(7)-ln(5) in dBm) )=8.460*(ln(7/5))=8.460*(0.3365)=2.85dB
■ Postscript■ About the difference between H(8) and J(10), that is, J(10)[dbm]-H(8)[dbm]= 8.460* (ln(10)-ln(8)) in dBm =8.460*(ln(10/8))=8.460*(0.223)=1.89dB
■ Postscript ■ As the alphabet becomes larger, the difference between the two characters becomes smaller, but it is considered that there is a difference of about 1.9 dB. Diffraction loss.
■Addendum■ When the letter is close to Z, the difference between the letters is large.
■Postscript■ Now I understand. and,
■ Postscript ■
■Addendum■ It is an estimate if there is no bare or cool ice non-pillow, but I fear that the diffraction loss will be reduced from 0.7 dB to 1.0 dB for one character.
■Addendum■ Then, as shown below, it may not be detected.
■Addition■ About the difference between E(5) and F(6), that is, in dBm, F(6)[dbm]-E(5)[dbm]= 8.460* (ln(6)-ln(5) )=8.460*(ln(6/5))=8.460*(0.1823)=1.54dB
■Addition■ About the difference between H(8) and I(9), that is, I(9)[dbm]-H(8)[dbm]= 8.460* (ln(9)-ln(8)) in dBm =8.460*(ln(9/8))=8.460*(0.1178)=0.9964dB

■Addendum■ Then, if you can't detect it naked, you have no choice but to use ice non. or,

■Addendum■ Conversely, if it's SONY IPS format, it's a rough signal strength, so if it's garmin NMEA format, S/N will come out as a number, so
■Additional notes■ Is there a possibility that even small differences can be detected? It may not be so sweet, but is it worth trying?
■ Postscript ■
■Addendum■ So, if there is a difference of 1dbm or more, it should be considered OK. It's a pity that we haven't got any theoretical evidence for this.
■Addendum■ Let's assume that it was obtained in a preliminary experiment.
■ Postscript ■
■ Postscript ■

■ Postscript ■ For example, in the case of SONY's GPS satellite signal reception antenna integrated unit IPS5000,
■Addition ■When A is expressed as 0 and Z as Signal_Level of 25, it is known that the received signal strength [dBm] is approximately approximated by the following formula. .
■ Postscript ■ Signal Power = 8.460 Ln (Signal_Level)-144.5 (dBm)
■Addendum■Specifically, for SONY's GPS satellite signal reception antenna integrated unit IPS5000 ■Addendum■K = -125.0 dBm
■ Postscript ■ R = about -120.5dBm
■ Postscript ■ Z = about -117dBm
■ Postscript ■.
■ Postscript ■
■ Postscript ■
■ Postscript ■ IPS5000 Ice non No ice non (expected)
■Addition■ ■Condition (1) v= J(10)=-125.0dBm J(10)=-125.0dBm or more K(11), L(12), M(13)
■Addition■ ■Conditional expression (2) p = 2 levels lower = J(10)-H((8) = 1.89dB 1 level lower = J(10)-I(9) = 0.89dB Good! Good! Bad! Gradually raise the v to make one letter more sensitive.
■ Postscript ■
■ Postscript ■ Magic word ■■ Cut short with "J" of sony IPS ■■■!
■ Postscript ■
■Postscript■ ■You can distinguish between diffracted waves and direct waves using this magic word! , and I
■Postscript■ ■As long as you use this magic word, you can see that the boundary area is generated. There is only one character, so if you can't distinguish it with that, it's a boundary area existence group.
■ Postscript ■
■Addendum■ ■ So, this magic word is (1) v=J (2) Naked, one stage of diffraction loss.
■ Postscript ■ ■, you can distinguish! ,When. If you can do it.

■ Addendum ■ (Description of how to distinguish here. Insert from doc)


■ Postscript ■ Alternatively, compare with a statistical test. With a t-test if you can assume a normal distribution. A t-test matching the elapsed seconds from the start of sampling after the same warm-up time. Alternatively, Welch's t-test. Even if the normal distribution cannot be assumed, as the number of samples increases, the central limit of low interest rates approaches the truth. See wikipedia.


■Addendum■ In addition, it is difficult and dangerous to actually do the positioning difference, but it is shown as follows. I think it's good that the impression that you are familiar with technology improves just by touching it lightly.


SONY IPS format, constant, output every second, 3 digits.

NMEA 0183 format

VTG ? Course Over Ground and Ground Speed
$GPVTG,vtg1,vtg2,vtg3,vtg4,vtg5,vtg6,vtg7,vtg8,vtg9*hh <CR><LF>
Parameters Description Notes
vtg1 Heading (degrees) Heading relative to true north
(000.00o ~ 359.99o)
vtg2 Azimuth reference T ? true north
vtg3 Heading (degrees) Heading relative to magnetic north
(000.00o ~ 359.99o)
vtg4 Azimuth reference M ? Magnetic north
vtg5 ground speed (knots)
vtg6 Velocity unit N ? nautical miles/hour
vtg7 Ground speed (km/hr)
vtg8 Speed unit K ? Km/h
vtg9 navigation mode
A ?autonomous positioning (fix);
D?differential (fix);
E ? DR (fix);
N ? disabled
hh Checksum hex number (2? character)
<CR><LF> End of message




■Addendum■ By the way, in the format below, the following output includes signal strength, etc., so it can be used. Also, some of them include the lock maintenance time, which will be used for verification and comparison of the stability of direct waves in the future, so I will show them.
I think it's good that the impression that you are familiar with technology improves just by touching it lightly.

SONY IPS format, constant, output per second, AZ, dBm Kanzan formula is unofficially known.

NMEA 0183format, always GSV - can output received GPS satellite data, 00-99
GSV – GNSS Satellites in View
$GPGSV,gsv1,gsv2,gsv3,((gsv4,gsv5,gsv6,gsv7)*n)*hh <CR><LF>
gsv7 SNR (C/N0) 0 ~ 99 dB-Hz, Null when not tracking

Furuno? Like, FV25
Custom NMEA sentences can be requested
PUBX,03 ? Satellite Status (output sentence)
p03x6 SNR (dB-Hz) 00 ~ 55
p03x7 Carrier lock time 0 to 255
0: code lock only
255: Lock time over 255 seconds.




4. Investigation of technical specifications of GNSS receivers for development of multi-GNSS analysis technology, etc.
■P4-57
■Table 4-53■■RINEX version 2.12■■ Format definition
Label/observation data Contents
■■Observation data file■■

header
RINEX VERSION / TYPE Format version, satellite system information
Name of the program that created the PGM / RUN BY / DATE file
MARKER NAME Name of antenna marker
OBSERVER / AGENCY
REC # / TYPE / VERS Receiver name and internal software version
ANT # / TYPE Antenna model and number
APPROX POSITION XYZ marker approximate position (WGS84)
ANTENNA: Offset from DELTA H/E/N antenna marker
# / number of different observations in the TYPES OF OBSERV file
TIME OF FIRST OBS Time of first observation data
SYS / PHASE SHIFT Data on phase shift correction
END OF HEADER end of header file

■ Data part ■
EPOCH/SAT or EVENT
FLAG
Epoch and event data
■ OBSERVATIONS ■ Observation data, loss of lock, ■■ signal strength (5 pairs per line) ■■

Navigation message file

header
RINEX VERSION / TYPE
PGM / RUN BY / DATE
END OF HEADER
Data part PRN / EPOCH / SV CLK Satellite number, satellite clock parameter
BROADCAST ORBIT ? 1 IODE, Crs, Deltan, M0
BROADCAST ORBIT ? 2 Cuc, e (Eccentricity), Cus, sqrt(A)
BROADCAST ORBIT – 3 Toe, Cic, OMEGA, CIS
BROADCAST ORBIT – 4 I0, Crc, omega, OMEGA DOT
BROADCAST ORBIT ? 5 IDOT, Code on L2, GPS Week #, L2P flag
BROADCAST ORBIT – 6 SV accuracy, SV health, TGD, IODC
BROADCAST ORBIT ? 7 Message send time, effective time

(3) OBSERVATIONS fomart (not (1) RINEX Versions/TYPE) (not (2) REC # / TYPE / VERS)

Data example
(1) RINEX VERSION / TYPE, (2) included in the observation data file header in Table 4-53
Figure REC # / TYPE / VERS and format of (3) OBSERVATIONS record in data section
Shown in 4-6.

・SIGNAL STRENGTH UNIT ***Signal strength P4-65

Data format definition P4-68
1. Observation Data File, 2. Navigation Message File
Message File), 3. Meteorological data file header and data
The types of records included in are shown in Table 4-63. For details, refer to the specifications ” APPENDIX: RINEX
FORMAT DEFINITIONS AND EXAMPLES”.

・ Including SIGNAL STRENGTH UNIT ***

---------------
Note: C/N=carrier-to-noise power density ratio (C/No) value
http://www.google.com/patents/WO2012035992A1?cl=en
Publication number WO2012035992 A1
Publication type Application
Application number PCT/JP2011/069970
Publication date Mar 22, 2012
Filing date Aug 26, 2011
Priority date Sep 13, 2010
Also published as US20130127661
Publication number PCT/2011/69970, PCT/JP/11/069970, PCT/JP/11/69970, PCT/JP/2011/069970, PCT/JP/2011/69970, PCT/JP11/069970, PCT/JP11/ 69970, PCT/JP11069970, PCT/JP1169970, PCT/JP2011/069970, PCT/JP2011/69970, PCT/JP2011069970, PCT/JP201169970, WO 2012/035992 A1, WO 2012035992 A1, WO 2012035992A1, WO-A1-2012035992, WO2012 /035992A1, WO2012035992A1, WO2012035992A1
Inventors Ryuichiro Iwasaki, Yutaka Nozaki
Applicant Nec Corporation, NEC Corporation
Patent Citations (8), Classifications (4), Legal Events (1)
External Links: Patentscope, Espacenet
Satellite navigation augmentation system and satellite navigation augmentation method
WO 2012035992 A1
Abstract
Provided is a satellite navigation augmentation system comprising a threshold value calculation unit that calculates a monitor threshold value used for determining the suitability of a carrier-to-noise power density ratio (C/No) value at the time when a pseudorange is measured on the basis of a signal from a GPS satellite, and a pseudorange determination unit that determines whether the pseudorange has appropriate precision by comparing the C/No value and the monitor threshold.


SNR Signal-to-Noise Ratio
CN0 Carrier to Noise Ratio

in NMEA


---
GSV – GNSS Satellites in View
$GPGSV,gsv1,gsv2,gsv3,((gsv4,gsv5,gsv6,gsv7)*n)*hh <CR><LF>
---
Parameters Description Notes
gsv1 number of messages 1 to 9
gsv2 message number 1 to 9
gsv3 number of satellites
gsv4 PRN number
gsv5 elevation angle (degrees) 90o minimum
gsv6 Azimuth (degrees) 0o ~ 360o
gsv7 SNR (C/N0) 0 ~ 99 dB-Hz, Null when not tracking
hh Checksum hex number (2? character)
<CR><LF>


$GPGSV,3,1,11, 10,63,137,17, 07,61,098,15, 05,59,290,20, 08,54,157,30*70
$GPGSV,3,2,11, 02,39,223,16, 13,28,070,17, 26,23,252,, 04,14,186,15*77
$GPGSV,3,3,11, 29,09,301,24, ■16,09,020,,■36,,,■ *76
$GPRMC,092751.000,A,5321.6802,N,00630.3371,W,0.06,31.66,280511,,,A*45

Note some blank fields, for example:
* GSV records, which describe satellites 'visible', lack the SNR (signal?to?noise ratio) field for satellite 16 and all data for satellite 36.
GSV just shows elevation, azimuth, and SNR, just the right output for azimuth information acquisition methods. However, it seems that there is no decimal point and only the integer part.
■By the way, the SNR is somewhat low at 17, 15, 20, 30, 16, 17, *, 15, 25, *, *. I wonder if it's indoors. Shouldn't there be around 48?
http://wpedia.goo.ne.jp/enwiki/NMEA_0183


GSV - Satellites in View
GSV,2,1,08,01,40,083,46,02,17,308,41,12,07,344,39,14,22,228,45*75
2 = total number of messages
1 = message number
08 = number of receivable satellites
01,40,083,46 01 = satellite number, 40 = elevation angle (degrees), 083 = azimuth (degrees), 46 = SNR (decibels)
02,17,308,41 02 = satellite number, 17 = elevation angle (degrees), 308 = azimuth (degrees), 41 = SNR (decibels)
12,07,344,39 12 = satellite number, 07 = elevation (degrees), 344 = azimuth (degrees), 39 = SNR (decibels)
14,22,228,45 14 = satellite number, 22 = elevation angle (degrees), 228 = azimuth (degrees), 45 = SNR (decibels)
■ Values over 40, which is the poop digit, are normal. It can be over 50. Because I said to avoid the problem of individual differences. Except for condition (1) (even then,
It can be said that individual differences are avoided because it is determined in preliminary experiments to avoid the problem of individual differences) Because only the difference in SNR is the main problem.
*75 = Checksum
■Note: Since one message contains data for only four satellites, it can be a maximum of three sentences for a 12-channel receiver.
http://www7.ocn.ne.jp/~mackey/mackey/navitra/nmea.html

[GSV]
Total number of messages, message number, number of receivable satellites, satellite number, elevation angle (degrees), azimuth (degrees), SNR (decibel), checksum
*Since one message only contains data for four satellites, it can be a maximum of three sentences for a 12-channel receiver.
http://www.transystem.jp/qa.html
---
PUBX,03 ? Satellite Status (output sentence)
$PUBX,03,p03x1,((p03x2,p03x3,p03x4,p03x5,p03x6,p03x7)*n)*hh <CR><LF>
---
Parameters Description Notes
p03x1 Number of satellites tracked
p03x2 PRN number 01 to 32
p03x3 Satellite status - ? not used U ? used
e ? no ephemeris
p03x4 Azimuth (degrees) 000 ~ 359p03x5 Elevation (degrees) 00 ~ 90p03x6 SNR (dB-Hz) 00 ~ 55
p03x7 Carrier lock time 0 to 255
0: code lock only
255: Lock time over 255 seconds.
hh Checksum hex number (2? character)
<CR><LF>
The number of satellites (p03x1) output in the form (p03x2,p03x3,p03x4,p03x5,p03x6,p03x7)
---


http://www.google.co.jp/url?q=http://www.rakuten.ne.jp/gold/ida-online/GPS/command158.pdf&sa=U&ei=Uan7UfjxDMOAlQWt2oDgAg&ved=0CCUQFjAA&sig2=u_5S1XNaWRvXYrPYfx8yeA&usg=AFQjCNFOHJPfh2cvVpCSs5Nh7g- pUIM8Jg

For more information on NMEA sentences, please visit http://www.nmea.org/.

NMEA output
FV25 outputs NMEA sentences and U-BLOX original sentences in ASCII.
NMEA sentences output the following 10 standard types.
GGA ? data about positioning
GLL ? Data such as latitude and longitude
GSA ? Data for evaluating positioning accuracy
GSV ? Receiving GPS satellite data
RMC ? basic navigation data
TXT ? test transmission
VTG ? ground speed data
ZDA ? datetime data
By default, all the above sentences except TXT are output at 19200bps.



Garmin Handy Forest
From the capture result message, seeing this certainly makes me want to support ■ 43.113 SNR upper limit Masato ■.
$GPGGA,153710,35XX.0855,N,138XX.1440,E,2,07,2.7,83.7,M,38.3,M,,*7F
$GPGSA,A,3,02,04,07,,10,13,,24,27,,,,2.7,1.7,1.7*36
$GPGSV,3,1,12, 02,53,323,33, 04,69,064,33,07,33,179,45■,08,04,146,43■*76
$GPGSV,3,2,12, 10,32,264,31, 13,50,058,00 ,23,19,041,00, 24,31,102,36*7D
$GPGSV,3,3,12, 27,17,116,41■,30,00,309,00 ,42,49,177,40■,50,49,177,00*75
http://zebra01.web.fc2.com/TOZAN/Gps/Handy_GPS_15.htm

GPS receiver test
Published: Mar 18, 2013 | 2 Ratings | Average 5.00 out of 5 |
The theoretical maximum SNR of the GPS signal at the antenna input is 58 dB (-116 + 174), so there is no benefit in recording dynamic range above 58 dB with VSA.
■Masato: I think so...10*log_10(■1024 bit(GOldCode)*20 repetitions■)=10* log_10(20480)=10* log_10(10000 * 2.048)=10*{ log_10(10000)+log_10 (2.048)}=10*(4+0.3113)=10*4.3113=■43.113dB■. I used to think that this is the value that Garmin often comes up with. I think it has something to do with it.
http://www.ni.com/white-paper/7189/en/
■Masato: Or... 10*log_10(1540 waves (=1μs)■1024 bit(=1ms) GOLDCode)*20 iteration■)=10*log_10(31539200)=10*log_10(10^7 * 3.15392)=10*{ log_10(10^7)+log_10(3.15392) }=10* (7+0.49885) =10 * 7.499 = 74.99dB. I don't think that's a value you'd see often on Garmin... but I think it has something to do with it.
http://www.ekouhou.net/%EF%BC%A7%EF%BC%B0%EF%BC%B3%E4%BF%A1%E5%8F%B7%E5%8F%97%E4%BF %A1%E6%A9%9F%E5%8F%8A%E3%81%B3%EF%BC%A7%EF%BC%B0%EF%BC%B3%E4%BF%A1%E5%8F%B7 %E9%80%81%E4%BF%A1%E6%A9%9F/A,2011-080847_000006.jpg
■The following will be deleted by trial and error 10^(5.8)=630957.34448 ・・・ 1024*20= 2048 10^(2.9)= log_10(58/10)=log_10(5.8)=log_10(5+0.8)=log_10(5) )*(log_0.8) log_10(58)=1.7634 log_10(5.8) =0.7634
http://www.ni.com/white-paper/7189/en/


1.First of all
It is known that when GPS is used in forests, the signals are attenuated as they pass through the tree canopy, causing signal degradation. The signal reception capability of a GPS receiver is expressed by the ratio of radio wave strength and noise, that is, the signal-to-noise ratio. The signal-to-noise ratio, also called signal-to-noise ratio or SNR (signal to noise ratio), is displayed for each satellite in the NMEA message (GSV). By referring to this numerical value, it is possible to judge whether the reception status of each satellite is good or bad.
4. Summary
It is clear from these figures that the SNR value in the low elevation direction is low. This is because signals from low-elevation satellites travel an increased distance through the Earth's ionosphere and troposphere, and are more susceptible to multipath errors caused by obstacles such as buildings and trees. For surveying GPS receivers, you can set an "elevation mask" that prevents satellites below a certain elevation angle from being used for positioning. You can also set an "SNR mask" that prevents satellites with SNR values below a certain value from being used for positioning. When used in forests, setting a strict "SNR mask" makes it possible not to use noisy signals for positioning, but the trade-off is that fewer satellites are available for positioning. Because of the relationship, it seems that using the "SNR mask" does not lead to much improvement in positioning error after all.
http://forest101.life.shimane-u.ac.jp/snr.html


(5) Carrier To Noise Power Density C/N0

A C/N0 sky plot or a C/N0-elevation angle graph is drawn from the satellite azimuth and elevation at the observation time calculated from the carrier power-to-noise ratio (C/N0) output by the target receiver and the broadcast ephemeris. For receivers that output SNR (signal-to-noise ratio) instead of C/N0, it is converted to C/N0 by the following approximate conversion formula and displayed.

C/N0 = SNR +30dB ...... [6]
http://gpspp.sakura.ne.jp/anteva/anteva.htm

GPS L1 Antenna/Receiver - Carrier Noise Power Density Ratio (C/N0)
GPS L1 Antenna/Receiver - Carrier Power To Noise Density (C/N0)
http://gpspp.sakura.ne.jp/anteva/antsnr.htm


The trickiest part of recording a GPS signal is choosing and configuring the right antenna and LNA (low noise amplifier). Typical peak powers in the L1 band for GPS range from -120 to -110 dBm (-116 dBm in experiments) using a common passive patch antenna. Due to the extremely low power levels of GPS signals, a significant amount of amplification is required for vector signal analyzers to capture the full dynamic range of satellite signals. There are several ways to apply the right level of gain to your signal, but the best results are obtained using an active GPS antenna with the NI PXI-5690 preamplifier. The two cascaded LNAs provide 30 dB of gain each, so the total applied gain is 60 dB (30 x 2). Therefore, the peak power measured by the vector signal analyzer is from -116 dBm to -56 dBm. The figure below shows an example system using this configuration.

As can be seen in Figure 1, external RF attenuators up to 60 dB are often used for testing GPS receivers. A fixed attenuator provides at least two benefits to your measurement system. First, the noise floor of the output signal is much lower than the thermal noise floor (-174 dBm/Hz). Second, the signal level can be calibrated with a precision RF power meter, thus improving power accuracy. Although only 20 dB of attenuation is required to reach the noise floor target, applying 60-70 dB of attenuation provides the best power accuracy and noise floor performance. RF power calibration is discussed in a later section, but the effect of attenuation on noise floor performance is shown in the table below.

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http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1419442059
kirarappa1
There are things called "Es/No" and "Eb/No" as digital signal quality, but I don't really understand the meaning and difference.

There are things called "Es/No" and "Eb/No" as digital signal quality, but I don't really understand the meaning and difference.
please tell me

For example, if you search for it, you will find that "Eb/No is the ratio of power density per bit to noise power density in a digital modulated signal."
What does Es/No mean?
How should we understand the difference?
Also, is it possible to convert to C/N?

supplement
After searching, Es/No seems to be signal energy per symbol to noise power.
Could someone please kindly tell me about the following site.

http://ksrd.yahoo.co.jp/PAGE=DT_SOLVED/OUTLINK=1/QID=1419442059/SIG=1316artlh/EXP=1375450721/*-http%3A//www.mathworks.com/support/solutions/data /1-19I4S.html?solution=1-19I4S

http://ksrd.yahoo.co.jp/PAGE=DT_SOLVED/OUTLINK=1/QID=1419442059/SIG=138p6fg2j/EXP=1375450721/*-http%3A//www.mathworks.com/access/helpdesk/help /toolbox/commblks/ref/awgnchannel.shtml
Question date: 2008/9/26 09:20:23
* Resolution time: 2008/10/11 03:55:16
*Views: 3,747
Answers: 1

Selected answer as best answer

Mr. kumiko83111

They are all pretty much the same.
There is no problem considering it as a noise-to-noise ratio.

The difference is when they are used.
■S/N is Signal to Noise and noise ratio of audio, etc.
■ C/N is carrier to noise and noise ratio when receiving radio waves
■ Eb/No is Electric Bit to Noise and the noise ratio per bit

■Es/No is probably Electric Signal to Noise.

Was it helpful?
* Answer date: 2008/9/26 19:54:33
---------------
































******1st session start D=30° K=100°
E=about 40° L=about 110°
↓ ↓
SONY819401090033706N3542203E13939389+00970021889401090033705F4A CGDCO cFECR SHcFM FEFFO PEKCJ GEfFH KFnFI ADpAC kDGBO heading 179.5 deg I out of range
SONY819401090033707N3542203E13939389+00970011789401090033706F4A CGDCN cFECQ SHcFN FEFFP PEKCI GEfFG KFnFJ ADpAB kDFBE heading 182.0 deg
SONY819401090033708N3542203E13939389+00960011799401090033707F4A CGDCN cFECQ SHcFL FEFFQ PEKCJ GEfFH KFnFJ ADpAC kDFBE heading 157.2 deg
SONY819401090033709N3542203E13939389+00950020699401090033708J4A CGDCN cFECO SHcFI FEFFN PEKFK GEfDG KFnFH ADpAB kDFDE heading 119.8 deg
SONY819401090033710N3542203E13939389+00980001679401090033709C3A CGDCJ cFECK SHcFF FEFFK PEKFH GEfDH KFnDC ADpAB kDFEO heading 114.9 deg
SONY819401090033711N3542203E13939389+00950001809401090033710Q3A CGDCJ cFEFL SHcFH FEFCH PEKDD GEfFK KFnDD ADpAB kDEEO heading 122.9 deg
SONY819401090033712N3542203E13939389+00950001809401090033711Q3A CGDCI cFEFN SHcFI FEFCG PEKDC GEfFI KFnDD ADpAB kDEEO heading 135.7 deg
SONY819401090033713N3542203E13939389+00950001809401090033712Q3A CGDCH cFEFN SHcFJ FEFCG PEKDC GEfFJ KFnDC ADpAB kDEEO heading 125.3 deg
SONY819401090033714N3542203E13939389+00950001809401090033713Q3A CGDCI cFEFN SHcFI FEFCF PEKDB GEfFJ KFnDB ADpAC kDEEO heading 124.8 deg
SONY819401090033715N3542203E13939389+00950001809401090033714Q3A CGDCH cFEFN SHcFH FEFCF PEKDC GEfFK KFnDC ADpAB kDEEO heading 132.4 deg

SONY819401090033716n3542203E13939389+00950001809401090033714M3A CGDCH cFEFO SHcFI FEFCE PEKDC GEfFK KFnDC ADpAB kDEEO heading 135.6 deg BK=100 degrees≫(90+)6 degrees is out of range and correct. Great boundary identification.
SONY819401090033717n3542203E13939389+00950001809401090033714M3A CGDCH cFEFO SHcFI FEFCE PEKDC GEfFK KFnDC ADpAB kDEEE heading 142.4 deg
SONY819401090033718n3542203E13939389+00950001809401090033714M3A CGDCH cFEFO SHcFH FEFCF PEKDC GEfFK KFnDC ADpAC kDEEE heading 143.1 deg
SONY819401090033719n3542203E13939389+00950001809401090033714N3A CGDCH cFEFN SHcFI FEFCF PEKDD GEgFI KFnDC ADpAC kDEEE heading 158.7 deg
SONY819401090033720n3542203E13939389+00950001809401090033714N3A CGDCJ cFEFK SHcFJ FEFCI PEKDB GEgFI KFnDB ADpAB kDEEO heading 148.3 deg
SONY819401090033721n3542203E13939389+00950001809401090033714N3A CGDCM cFEFI SHcFJ FEFCK PEKDB GEgFI KFnDB ADpAB kDEEO heading 148.5 deg
SONY819401090033722n3542203E13939389+00950001809401090033714N3A CGDCM cFEFI SHcFJ FEFCM PEKDB GEgFI KFnDB ADpAB kDEEE heading 143.0 deg
SONY819401090033723n3542203E13939389+00950001809401090033714N3A CGDCK cFEFI SHcFI FEFCL PEKDC GEgFJ KFnDC ADpAB kDEEE heading 139.0 deg
SONY819401090033724N3542209E13939390+00750011999401090033723F4A CGDCL cFECJ SHcFH FEFFM PEKFD GEgFJ KFnDC ADpAC kDCGO heading 141.2 deg
SONY819401090033725N3542209E13939390+00750001809401090033724Q3A CGDCM cFEFH SHcFH FEFCM PEKDE GEgFG KFnDC ADpAC kDCGO heading 144.0 deg

SONY819401090033726N3542209E13939390+00750001809401090033725Q3A CGDCN cFEFI SHcFI FEFCK PEKDD GEgFG KFnDC ADpAB kDCGE heading 137.8 deg
SONY819401090033727N3542209E13939390+00750001809401090033726Q3A CGDCO cFEFH SHcFI FEFCK PEKDD GEgFH KFnDB ADpAC kDCGO heading 106.2 deg
SONY819401090033728N3542209E13939390+00750001809401090033727Q3A CGDCM cFEFH SHcFJ FEFCK PEKDD GEgFH KFnDC ADpAB kDCGE heading 73.4 deg GK=100 degrees ⊂(90+) Correct within the range of 12 degrees posture. Great boundary identification.
SONY819401090033729N3542209E13939390+00810040349401090033728F4A CGDCN cFECJ SHcFJ FEFFI PEKFF GEgFI KFnDC ADpAB kDAJE heading 45.2 deg
SONY819401090033730N3542208E13939390+00810030219401090033729F4A CGDCN cFECL SHcFI FEFFI PEKFH GEgFI KFnDC ADpAC kDFIO heading 56.6 deg
SONY819401090033731N3542208E13939390+00810021479401090033730F4A CGDCN cFECL SHcFI FEFFI PEKFH GEgFG KFnDC ADpAC kDAHE heading 171.1 deg
SONY819401090033732N3542207E13939390+00810012479401090033731F4A CGDCN cFECM SHcFH FEFFG PEKFH GEgFG KFnDB ADpAC kDFFO heading 177.0 deg
SONY819401090033733N3542207E13939390+00810012079401090033732F4A CGDCN cFECM SHcFI FEFFH PEKFF GEgFG KFnDC ADpAB kDAEO heading 157.7 deg
SONY819401090033734N3542206E13939390+00810041019401090033733F4A CGDCL cFECM SHcFJ FEFFG PEKFH GEgFG KFnDD ADpAB kDGCO heading 139.2 deg
SONY819401090033735N3542206E13939390+00810021859401090033734F4A CGDCL cFECL SHcFJ FEFFH PEKFG GEgFG KFnDC ADpAB kDBAE heading 106.6 deg

SONY819401090033736N3542206E13939390+00810001809401090033735Q3A CGDCM cFEFM SHcFI FEFCH PEKBG GEgFF KFnDC ADpAB kDBAO heading 96.8 deg H
SONY819401090033737N3542205E13939390+00820031129401090033736F4A CGDCM cFECN SHcFI FEFFG PEKFG GEgFG KFnDD ADpAB kDIAE heading 149.0 deg
SONY819401090033738N3542205E13939389+00820021599401090033737F4A CGDCK cFECN SHcFI FEFFI PEKFG GEgFI KFnDC ADpAC kDGJO heading 163.2 deg
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SONY819401090033946N3542204E13939391+00960040849401090033945C3A CGECE cFECK SHbFD FEFFN PELFM GEgAC KFnBF ADpAB kDJDO heading 88.8 deg
SONY819401090033947N3542204E13939391+00960002059401090033946C3A CGECF cFECJ SHbFE FEFFP PELFN GEgAB KFnBG ADpAB kDIDO heading 87.4 deg
SONY819401090033948N3542204E13939391+00960012729401090033947F3A CGEFF cFECJ SHbDD FEFFO PELFL GEgAB KFnBF ADpAC kDICO heading 81.6 deg
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SONY819401090033951N3542204E13939390+00960012669401090033950C3A CGECG cFECJ SHbFE FEFFN PELFL GEgAB KFnBE ADpAB kDHJE heading 75.5 deg
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SONY819401090033959N3542204E13939391+00960002539401090033958C3A CGECG cFECI SHbFE FEFFL PELFJ GEgAB KFnBE ADpAB kDIBE heading 70.4 deg
SONY819401090034000N3542204E13939391+00960012559401090033959F3A CGEFH cFECI SHbBF FEFFL PELFJ GEgAC KFnDC ADpAB kDIAE heading 67.6 deg
SONY819401090034001N3542204E13939391+00960002749401090034000C3A CGECF cFECJ SHbFD FEFFM PELFJ GEgAB KFnDD ADpAB kDIAO heading 67.1 deg
SONY819401090034002N3542204E13939391+00960012169401090034001I4A CGEFG cFECI SHbCD FEFFO PELFK GEgAB KFnFE ADpAC kDEEE heading 57.9 deg
SONY819401090034003N3542204E13939391+00960002519401090034002C3A CGECH cFECJ SHbFE FEFFO PELFK GEgAC KFnDD ADpAB kDDEE heading 56.5 deg
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SONY819401090034006N3542204E13939391+00950011709401090034005J4A CGECH cFECJ SHbFE FEFFN PELFK GEgAB KFnFE ADpAB kDBEO heading 71.2 deg
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SONY819401090034024N3542203E13939389+00870002749401090034023C3A CGEDE cFEFH SHbDC FEFCM PELFL GEgAB KFnFG ADpAB kDGAO heading 94.5 deg
SONY819401090034025N3542203E13939389+00870002589401090034024C3A CGEDE cFEFH SHbDD FEFCM PELFL GEgAB KFnFG ADpAB kDFAO heading 97.4 deg

SONY819401090034026N3542203E13939389+00840002419401090034025J4A CGEFE cFECH SHbDD FEFFN PELFN GEgAC KFnFF ADpAC kDEBE heading 101.5 deg
SONY819401090034027N3542203E13939389+00870002719401090034026J4A CGEFE cFECH SHbDD FEFFM PELFL GEgAC KFnFE ADpAC kDDBO heading 102.7 deg
SONY819401090034028N3542203E13939389+00870002769401090034027C3A CGEDE cFEFG SHbDD FEFCN PELFK GEgAB KFnFE ADpAC kDDBE heading 107.7 deg
SONY819401090034029N3542203E13939389+00870002889401090034028C3A CGEDE cFEFH SHbDD FEFCN PELFL GEgAB KFnFG ADpAB kDCBO heading 109.2 deg
SONY819401090034030N3542203E13939389+00900012969401090034029J4A CGEDE cFECH SHbFE FEFFM PELFL GEgAB KFnFG ADpAC kDBCO heading 109.0 deg
SONY819401090034031N3542203E13939389+00920002839401090034030J4A CGECF cFECH SHbFE FEFFM PELFL GEgAB KFnFG ADpAB kDAEO heading 108.4 deg
SONY819401090034032N3542202E13939389+00930012519401090034031J4A CGECF cFECI SHbFD FEFFL PELFL GEgAB KFnFH ADpAB kDIGO heading 108.3 deg
SONY819401090034033N3542202E13939389+00870002339401090034032C3A CGEBF cFEFF SHbDD FEFCL PELFL GEgAC KFnFG ADpAC kDIHO heading 107.9 deg
SONY819401090034034N3542202E13939389+00940002759401090034033J4A CGEDF cFECF SHbFD FEFFM PELFL GEgAC KFnFF ADpAB kDHIE heading 104.6 deg
SONY819401090034035N3542202E13939389+00940012889401090034034J4A CGEFE cFECG SHbDC FEFFM PELFK GEgAC KFnFE ADpAB kDGJE heading 104.6 deg

SONY819401090034036N3542202E13939390+00930002619401090034035J4A CGEFE cFECG SHbDC FEFFM PELFK GEgAC KFnFG ADpAB kDFAO heading 104.9 deg
SONY819401090034037N3542202E13939390+00920012699401090034036J4A CGEFF cFECG SHbDD FEFFL PELFK GEgAC KFnFH ADpAB kDEBO heading 109.2 deg
SONY819401090034038N3542202E13939390+00940013059401090034037J4A CGEBE cFECG SHbFE FEFFM PELFK GEgAC KFnFH ADpAB kDEDO heading 113.4 deg
SONY819401090034039N3542202E13939390+00940002449401090034038J4A CGEDC cFECE SHbFF FEFFM PELFL GEgAB KFnFI ADpAB kDDFO heading 110.4 deg
SONY819401090034040N3542202E13939390+00950002899401090034039J4A CGEBE cFECF SHbFE FEFFN PELFK GEgAB KFnFI ADpAB kDDGO heading 108.1 deg
SONY819401090034041N3542202E13939390+00960002159401090034040J4A CGEFE cFECF SHbDD FEFFM PELFL GEgAB KFnFI ADpAB kDCIE heading 105.3 deg
SONY819401090034042N3542202E13939390+00960002479401090034041J4A CGEFE cFECF SHbDD FEFFO PELFK GEgAB KFnFI ADpAB kDCIE heading 102.2 deg
SONY819401090034043N3542202E13939391+00970011859401090034042J4A CGECE cFECG SHbFD FEFFN PELFK GEgAB KFnFH ADpAC kDBAE heading 100.3 deg
SONY819401090034044N3542202E13939391+00970021689401090034043J4A CGEBE cFECH SHbFE FEFFL PELFL GEgAB KFnFI ADpAC kDBBE heading 100.2 deg
SONY819401090034045N3542202E13939391+00980021619401090034044J4A CGEFD cFECI SHbDE FEFFM PELFL GEgAB KFnFI ADpAC kDACO heading 100.0 deg

SONY819401090034046N3542201E13939391+00960031499401090034045J4A CGECF cFECI SHbFE FEFFM PELFL GEgAB KFnFH ADpAC kDJBO heading 97.9 deg
SONY819401090034047N3542201E13939391+00950012529401090034046J4A CGEFF cFECH SHbDD FEFFN PELFL GEgAB KFnFH ADpAB kDJBE heading 102.2 deg
SONY819401090034048N3542202E13939391+00960002869401090034047C3A CGEDF cFEFI SHbDE FEFCN PELFL GEgAC KFnFH ADpAB kDBAE heading 111.8 deg
SONY819401090034049N3542202E13939390+00910012739401090034048J4A CGEDD cFECF SHbFE FEFFN PELFM GEgAB KFnFH ADpAC kDCHO heading 112.1 deg
SONY819401090034050N3542202E13939390+00960003039401090034049C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCL PELFK GEgAB KFnFF ADpAC kDDGO heading 112.7 deg
SONY819401090034051N3542202E13939390+00960003199401090034050C3A CGEDB cFEFF SHbDD FEFCK PELFK GEgAB KFnFH ADpAB kDFFE heading 112.0 deg
SONY819401090034052N3542202E13939390+00960002689401090034051C3A CGEDC cFEFF SHbDD FEFCM PELFK GEgAB KFnFH ADpAB kDHEO heading 110.1 deg
SONY819401090034053N3542202E13939390+00960002439401090034052C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCM PELFL GEgAC KFnFI ADpAB kDIEO heading 106.8 deg
SONY819401090034054N3542202E13939390+00960002689401090034053C3A CGEDD cFEFF SHbDD FEFCL PELFM GEgAB KFnFI ADpAB kDJDO heading 105.0 deg
SONY819401090034055N3542203E13939390+00960000379401090034054C3A CGEDE cFEFF SHbDC FEFCL PELFM GEgAC KFnFJ ADpAC kDBDO heading 105.5 deg

SONY819401090034056N3542203E13939390+00960002859401090034055C3A CGEBE cFEFD SHbDD FEFCL PELFL GEgAC KFnFI ADpAB kDDCO heading 112.6 deg
SONY819401090034057N3542203E13939390+00960002689401090034056C3A CGEDD cFEFE SHbDC FEFCL PELFL GEgAB KFnFH ADpAB kDFBE heading 120.4 deg
SONY819401090034058N3542203E13939390+00960002469401090034057C3A CGEDD cFEDD SHbDD FEFFJ PELFL GEgAB KFnFH ADpAB kDEBE heading 116.0 deg
SONY819401090034059N3542203E13939390+00960002199401090034058C3A CGEDD cFEDD SHbDD FEFFJ PELFL GEgAC KFnFG ADpAB kDEBE heading 114.6 deg
SONY819401090034100N3542203E13939389+00960002699401090034059C3A CGEDC cFEFD SHbDD FEFCJ PELFL GEgAC KFnFF ADpAC kDGJO heading 122.3 deg
SONY819401090034101N3542203E13939389+00960002949401090034100C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCK PELFK GEgAC KFnFG ADpAB kDIIO heading 121.6 deg
SONY819401090034102N3542203E13939389+00900032509401090034101J4A CGEDB cFECF SHbFD FEFFJ PELFK GEgAB KFnFF ADpAB kDIGO heading 125.1 deg
SONY819401090034103N3542203E13939389+00960011839401090034102C3A CGEDC cFEFE SHbDE FEFCJ PELFK GEgAC KFnFH ADpAB kDJGO heading 125.9 deg
SONY819401090034104N3542203E13939389+00850032869401090034103J4A CGEDC cFECE SHbFE FEFFL PELFK GEgAC KFnFI ADpAB kDJEE heading 124.8 deg
SONY819401090034105N3542204E13939389+00950002949401090034104C3A CGEDD cFEFF SHbDD FEFCK PELFK GEgAC KFnFI ADpAB kDADE heading 118.9 deg

SONY819401090034106N3542204E13939389+00820052349401090034105J4A CGEFE cFECF SHbDD FEFFJ PELFK GEgAB KFnFH ADpAC kDACO heading 123.5 deg
SONY819401090034107N3542204E13939389+00950002239401090034106C3A CGEDC cFEFF SHbDE FEFCI PELFK GEgAB KFnFI ADpAC kDACO heading 127.7 deg
SONY819401090034108N3542204E13939389+00950013029401090034107C3A CGEDC cFEDE SHbDD FEFFH PELFK GEgAB KFnFH ADpAB kDBCO heading 126.6 deg
SONY819401090034109N3542204E13939389+00950002719401090034108C3A CGEDC cFEDD SHbDC FEFFG PELFK GEgAB KFnFH ADpAB kDACO heading 121.8 deg
SONY819401090034110N3542204E13939389+00950002499401090034109C3A CGEDB cFEDD SHbDD FEFFG PELFK GEgAB KFnFG ADpAB kDADO heading 133.0 deg
SONY819401090034111N3542203E13939389+00950002639401090034110C3A CGEDC cFEDE SHbDD FEFFG PELFK GEgAC KFnFG ADpAC kDJEO heading 128.1 deg
SONY819401090034112N3542203E13939389+00920002539401090034111C3A CGEDD cFEDD SHbDD FEFFH PELFL GEgAB KFnFG ADpAC kDIEO heading 118.4 deg
SONY819401090034113N3542203E13939389+00920003029401090034112C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCG PELFK GEgAC KFnFG ADpAB kDIFE heading 126.4 deg
SONY819401090034114N3542203E13939389+00920001969401090034113C3A CGEDD cFEDD SHbBF FEFFG PELFJ GEgAC KFnFG ADpAB kDHFE heading 123.8 deg
SONY819401090034115N3542203E13939389+00920002299401090034114C3A CGEDE cFEDC SHbBE FEFFH PELFJ GEgAB KFnFG ADpAB kDFGO heading 128.6 deg

SONY819401090034116N3542203E13939389+00920002639401090034115C3A CGEDC cFEDE SHbBE FEFFH PELFJ GEgAB KFnFG ADpAB kDEGE heading 104.0 deg
SONY819401090034117N3542203E13939389+00920002319401090034116C3A CGEDC cFEDD SHbDD FEFFG PELFK GEgAC KFnFH ADpAB kDCHE heading 69.1 deg
SONY819401090034118N3542203E13939389+00920002609401090034117C3A CGEDC cFEDD SHbDC FEFFF PELFK GEgAC KFnFH ADpAB kDBHO heading 69.3 deg
SONY819401090034119N3542203E13939389+00920002599401090034118C3A CGEDC cFEDE SHbDC FEFFH PELFJ GEgAB KFnFG ADpAB kDAHE heading 69.7 deg
SONY819401090034120N3542202E13939389+00920002109401090034119C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCH PELFJ GEgAC KFnFG ADpAC kDJIE heading 76.6 deg
SONY819401090034121N3542202E13939389+00920002269401090034120C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCH PELFJ GEgAC KFnFH ADpAB kDIIO heading 109.9 deg
SONY819401090034122N3542202E13939389+00920002789401090034121C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCG PELFJ GEgAB KFnFH ADpAC kDHIO heading 113.7 deg
SONY819401090034123N3542202E13939389+00920011939401090034122C3A CGEDD cFEFE SHbDD FEFCG PELFJ GEgAB KFnFH ADpAB kDFIE heading 111.7 deg
SONY819401090034124N3542202E13939389+00920002699401090034123C3A CGEDD cFEBD SHbDC FEFFH PELFL GEgAC KFnFH ADpAB kDGHE heading 106.0 deg
SONY819401090034125N3542202E13939389+00920011899401090034124C3A CGEDD cFEFE SHbDC FEFCH PELFL GEgAC KFnFG ADpAB kDFHE heading 104.0 deg

SONY819401090034126N3542202E13939389+00920002819401090034125C3A CGEDD cFEFF SHbDC FEFCH PELFK GEgAC KFnFG ADpAB kDEGE heading 88.6 deg &&&&&&&& sat FE:40deg F:50deg=>Typ.
SONY819401090034127N3542202E13939389+00920002759401090034126C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCI PELFJ GEgAB KFnFG ADpAC kDEFE heading 66.8 deg 180-24=156deg
SONY819401090034128N3542202E13939389+00920002419401090034127C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCH PELFJ GEgAB KFnFG ADpAC kDDFO heading 70.5 deg Typical value G satisfies the minimum requirements for direct waves,
SONY819401090034129N3542202E13939389+00920002419401090034128C3A CGEDC cFEFD SHbBD FEFCH PELFJ GEgAC KFnFH ADpAB kDDEO heading 135.8 deg The opposite side is also the representative value G, and there is no difference. It is impossible to distinguish between strong and weak.
SONY819401090034130N3542202E13939389+00920002389401090034129C3A CGEDB cFEDD SHbDD FEFFG PELFL GEgAC KFnFI ADpAB kDDDO heading 138.5 deg In this case, it was regarded as a boundary existence.
SONY819401090034131N3542202E13939389+00920013369401090034130C3A CGEDC cFEDE SHbDD FEFFH PELFK GEgAC KFnFI ADpAB kDEDO heading 146.9 deg Certainly falls within the ±5 degree range.
SONY819401090034132N3542202E13939389+00920002209401090034131C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCH PELFK GEgAC KFnFI ADpAB kDDCO heading 150.1 deg
SONY819401090034133N3542202E13939389+00920002589401090034132C3A CGEDB cFEDD SHbDC FEFFH PELFK GEgAB KFnFI ADpAB kDDCO heading 150.1 deg
SONY819401090034134N3542202E13939389+00920001859401090034133C3A CGEDC cFEDE SHbDC FEFFH PELFJ GEgAB KFnFI ADpAB kDBCO heading 149.1 deg \\\\\\\\\\\sat c, leftward F=50deg F=50deg
SONY819401090034135N3542202E13939389+00920002769401090034134C3A CGEDC cFEFF SHbDD FEFCG PELFJ GEgAB KFnFI ADpAB kDBCE heading 149.2 deg => Typical value D is attenuated by about 6.9dB from the opposite side

SONY819401090034136N3542202E13939389+00920000569401090034135C3A CGEDC cFEFF SHbDC FEFCG PELFL GEgAB KFnFI ADpAB kDADO heading 146.5 deg
SONY819401090034137N3542201E13939389+00920002209401090034136C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCG PELFK GEgAC KFnFH ADpAB kDJEO heading 133.7 deg
SONY819401090034138N3542201E13939389+00920002789401090034137C3A CGEDC cFEFF SHbDD FEFCG PELFK GEgAB KFnFH ADpAB kDHEO heading 147.3 deg
SONY819401090034139N3542201E13939389+00920012579401090034138C3A CGEDC cFEFD SHbDD FEFCG PELFK GEgAB KFnFH ADpAB kDFFE heading 138.7 deg
SONY819401090034140N3542201E13939389+00920002929401090034139C3A CGEDC cFEDC SHbDD FEFFG PELFL GEgAB KFnFI ADpAC kDEFO heading 143.5 deg
SONY819401090034141N3542201E13939389+00920002469401090034140C3A CGEDC cFEDE SHbBE FEFFG PELFL GEgAC KFnFI ADpAC kDCGE heading 144.5 deg
SONY819401090034142N3542201E13939389+00920001999401090034141C3A CGEDC cFEFG SHbBE FEFCG PELFL GEgAB KFnFI ADpAC kDBHO heading 139.9 deg
SONY819401090034143N3542200E13939389+00920002339401090034142C3A CGEDB cFEFF SHbDD FEFCF PELFL GEgAC KFnFI ADpAB kDJHO heading 131.1 deg
SONY819401090034144N3542200E13939389+00920002799401090034143C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCF PELFL GEgAC KFnFI ADpAB kDIHE heading 122.0 deg
SONY819401090034145N3542200E13939389+00920000639401090034144C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCG PELFM GEgAC KFnFH ADpAB kDHIE heading 114.4 deg

SONY819401090034146N3542200E13939389+00920002779401090034145C3A CGEDC cFEFD SHbBD FEFCF PELFM GEgAC KFnFH ADpAB kDHIO heading 93.8 deg
SONY819401090034147N3542200E13939389+00920002579401090034146C3A CGEDB cFEDD SHbBF FEFFH PELFL GEgAB KFnFG ADpAB kDIHE heading 87.8 deg
SONY819401090034148N3542200E13939389+00920002789401090034147C3A CGEDB cFEFD SHbBF FEFCG PELFK GEgAB KFnFF ADpAB kDHHE heading 98.1 deg
SONY819401090034149N3542200E13939389+00920002469401090034148C3A CGEDC cFEFE SHbBD FEFCF PELFK GEgAC KFnFH ADpAB kDGGO heading 91.9 deg
SONY819401090034150N3542200E13939389+00920002719401090034149C3A CGEDC cFEDD SHbBD FEFFE PELFK GEgAC KFnFJ ADpAB kDHFO heading 84.6 deg
SONY819401090034151N3542200E13939389+00920002939401090034150C3A CGEDD cFEDD SHbDD FEFFD PELFJ GEgBE KFnFI ADpAB kDIEO heading 105.9 deg
SONY819401090034152N3542200E13939389+00910001809401090034151Q3A CGEDC cFEDD SHbDD FEFBE PELCJ GEgBF KFnCI ADpAB kDJEO heading 128.8 deg
SONY819401090034153N3542200E13939389+00920002699401090034152C3A CGEDD cFEFD SHbDD FEFCE PELFK GEgBF KFnFJ ADpAB kDIEO heading 126.8 deg
SONY819401090034154N3542200E13939389+00920002649401090034153C3A CGEDD cFEFE SHbDD FEFCF PELFL GEgBG KFnFI ADpAC kDJEO heading 128.8 deg
SONY819401090034155N3542200E13939389+00920002449401090034154C3A CGEDD cFEFE SHbDC FEFCE PELFK GEgBF KFnFI ADpAB kDJEE heading 123.6 deg

SONY819401090034156N3542200E13939389+00920002289401090034155C3A CGEDC cFEFF SHbDB FEFCE PELFK GEgBG KFnFH ADpAB kDHGO heading 85.8 deg
SONY819401090034157N3542200E13939389+00920002459401090034156C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCF PELFL GEgBG KFnFI ADpAB kDHGO heading 95.4 deg
SONY819401090034158N3542200E13939389+00920001809401090034157Q3A CGEDD cFEDD SHbDD FEFDF PELCL GEgDF KFnCI ADpAB kDHGE heading 97.1 deg
SONY819401090034159N3542200E13939389+00920001809401090034158Q3A CGEDD cFEDB SHbDD FEFDD PELCL GEgDD KFnCI ADpAC kDHGO heading 116.5 deg
SONY819401090034200N3542200E13939389+00920001809401090034159Q3A CGEDD cFEDC SHbDC FEFDC PELCK GEgDD KFnCJ ADpAB kDHGO heading 50.5 deg
SONY819401090034201N3542200E13939389+00920001809401090034200Q3A CGEDC cFEDD SHbDC FEFDC PELCK GEgDF KFnCJ ADpAB kDHGO heading 329.5 deg
SONY819401090034202N3542200E13939389+00920011929401090034201C3A CGEDF cFEFF SHbDD FEFCE PELFK GEgBG KFnFJ ADpAB kDCFO heading 39.6 deg
SONY819401090034203N3542200E13939389+00920002669401090034202C3A CGEFE cFEDE SHbDD FEFDD PELFK GEgBF KFnFJ ADpAB kDHGO heading 59.7 deg
SONY819401090034204N3542200E13939389+00910001809401090034203Q3A CGEDE cFEDD SHbDD FEFDD PELCL GEgBE KFnCJ ADpBC kDIDE heading 56.7 deg
SONY819401090034205N3542200E13939389+00920001829401090034204C3A CGEDD cFEDD SHbDC FEFFE PELCK GEgFE KFnFJ ADpBF kDHGO heading 17.5 deg

SONY819401090034206N3542200E13939389+00920053189401090034205J4A CGEDD cFEFD SHbDC FEFCF PELFK GEgFG KFnFJ ADpBE kDHFE heading 15.3 deg ******* 180 Do Satellite P L=110 degrees
SONY819401090034207N3542200E13939389+00920002069401090034206J4A CGEDD cFEFE SHbDC FEFBF PELFL GEgFH KFnFI ADpBE kDHFE heading 21.2 deg J 110°⊂(90+6) 96 degree attitude range: G hypothesis positive boundary discrimination
SONY819401090034208N3542200E13939389+00920001809401090034207Q4A CGEDD cFEDD SHbDC FEFDE PELCK GEgDF KFnCI ADpBF kDHFE heading 17.7 deg
SONY819401090034209N3542200E13939389+00920001809401090034208Q4A CGEDC cFEDC SHbDC FEFDC PELCK GEgDC KFnCI ADpBF kDHFO heading 16.7 deg
SONY819401090034210N3542200E13939389+00920001809401090034209Q4A CGEDD cFEDB SHbBC FEFDD PELCJ GEgDC KFnCJ ADpBE kDHFE heading 18.9 deg
SONY819401090034211N3542201E13939389+00920013219401090034210E3A CGEDC cFEDB SHbDD FEFDD PELFK GEgDC KFnFH ADpFE kDHCO heading 20.2 deg
SONY819401090034212N3542202E13939389+00920013179401090034211E3A CGEDD cFEDC SHbDE FEFDC PELFL GEgDC KFnFJ ADpFG kDCBE heading 21.7 deg
SONY819401090034213N3542202E13939389+00920002669401090034212E3A CGEDD cFEDD SHbDE FEFDB PELFJ GEgDB KFnFI ADpFG kDGBE heading 23.9 deg
SONY819401090034214N3542202E13939389+00950021819401090034213J4A CGEDD cFEDC SHbFD FEFDC PELFI GEgDC KFnFJ ADpFG kDDCO heading 24.6 deg
SONY819401090034215N3542202E13939389+00960012459401090034214J4A CGEDD cFEDB SHbFE FEFDC PELFI GEgDC KFnFJ ADpFF kDCDO heading 24.4 deg

SONY819401090034216N3542202E13939389+00920003149401090034215E3A CGEDE cFEDC SHbBD FEFDC PELFI GEgDC KFnFI ADpFF kDFDE heading 21.3 deg J 110°⊂ (90+6)
SONY819401090034217N3542202E13939389+00930013279401090034216E3A CGEDD cFEDC SHbDE FEFDD PELFJ GEgDC KFnFI ADpFG kDHCE heading 21.7 deg
SONY819401090034218N3542202E13939389+00930003139401090034217E3A CGEDC cFEDB SHbDD FEFDC PELFI GEgDC KFnFI ADpFG kDJCO heading 29.0 deg
SONY819401090034219N3542202E13939389+00930003089401090034218E3A CGEDD cFEDB SHbDD FEFDE PELFI GEgDC KFnFI ADpFF kDJCO heading 51.6 deg
SONY819401090034220N3542202E13939389+00930011589401090034219E3A CGEDC cFEDB SHbBD FEFDF PELFL GEgDG KFnFK ADpFF kDIEE heading 57.1 deg
SONY819401090034221N3542202E13939389+00950012109401090034220F4A CGEDC cFEDC SHbDD FEFFF PELFJ GEgBG KFnFI ADpFE kDJDE heading 61.0 deg
SONY819401090034222N3542202E13939389+00980032189401090034221F4A CGEDC cFEDC SHbFE FEFDE PELFJ GEgFH KFnFI ADpCF kDIEE heading 73.5 deg
SONY819401090034223N3542202E13939389+00990011169401090034222F4A CGEDC cFEDB SHbFD FEFFE PELCK GEgFG KFnFI ADpCG kDHFE heading 79.2 deg
SONY819401090034224N3542202E13939389+01000011789401090034223F4A CGEDC cFEDB SHbBE FEFFF PELCK GEgFG KFnFI ADpFF kDFGE heading 80.9 deg
SONY819401090034225N3542202E13939389+01010021539401090034224F4A CGEDC cFEDB SHbBE FEFFF PELCL GEgFF KFnFJ ADpFF kDEIO heading 97.4 deg

SONY819401090034226N3542202E13939389+01000011789401090034225F4A CGEDC cFEDC SHbFE FEFFF PELCJ GEgFE KFnFJ ADpCF kDBJO heading 125.9 deg J 110°⊂(90+12)
SONY819401090034227N3542202E13939390+01000011789401090034226F4A CGEDD cFEDC SHbDE FEFFE PELCJ GEgFG KFnFJ ADpFE kDAAO heading 141.9 deg
SONY819401090034228N3542201E13939390+01020021799401090034227F4A CGEDC cFEDC SHbDE FEFFE PELCJ GEgFF KFnFJ ADpFG kDICE heading 158.8 deg
SONY819401090034229N3542201E13939390+01030021939401090034228F4A CGEDB cFEDB SHbDD FEFDD PELFJ GEgFF KFnFK ADpFG kDFDO heading 166.6 deg
SONY819401090034230N3542201E13939390+01050053539401090034229F4A CGEDB cFEDC SHbDD FEFDD PELFJ GEgFG KFnFM ADpFF kDEDO heading 169.1 deg
SONY819401090034231N3542201E13939390+01060022009401090034230F4A CGEDB cFEDC SHbDD FEFDE PELFJ GEgFH KFnFL ADpFF kDCEO heading 159.9 deg
SONY819401090034232N3542201E13939390+01070021489401090034231F4A CGEDC cFEDC SHbBE FEFFF PELCK GEgFH KFnFL ADpFF kDAHO heading 146.9 deg
SONY819401090034233N3542200E13939390+01080011949401090034232F4A CGEDB cFEDD SHbDD FEFBF PELFK GEgFH KFnFL ADpFG kDIHE heading 156.6 deg
SONY819401090034234N3542200E13939390+01080021749401090034233F4A CGEDC cFECD SHbDE FEFFG PELCL GEgFH KFnFL ADpFH kDHHO heading 133.7 deg
SONY819401090034235N3542200E13939390+01100061519401090034234F4A CGEDC cFECE SHbDD FEFFF PELCL GEgFH KFnFM ADpFI kDEJO heading 122.3 deg

SONY819401090034236N3542200E13939390+01090020159401090034235F4A CGEDB cFECF SHbDD FEFFE PELCK GEgFG KFnFM ADpFG kDEJO heading 130.9 deg I 110°⊂(90+18)
SONY819401090034237N3542200E13939390+01090001729401090034236F4A CGEDB cFEDE SHbDE FEFFF PELCK GEgFG KFnFL ADpFG kDDIE heading 131.6 deg
SONY819401090034238N3542200E13939390+01090011699401090034237F4A CGEDC cFEDD SHbDE FEFFE PELCK GEgFH KFnFL ADpFH kDCIO heading 149.5 deg
SONY819401090034239N3542200E13939390+01090011529401090034238F4A CGEDC cFEDE SHbDE FEFFC PELCJ GEgFG KFnFM ADpFI kDBHE heading 155.1 deg
SONY819401090034240N3542200E13939390+01100022459401090034239F4A CGEDC cFEDC SHbDD FEFDC PELFI GEgFE KFnFN ADpFH kDBGO heading 156.7 deg
SONY819401090034241N3542200E13939390+01100021769401090034240F4A CGEDC cFEDC SHbDC FEFDD PELFJ GEgFG KFnFP ADpFI kDAGE heading 161.8 deg
SONY819401090034242N3542199E13939390+01110021859401090034241F4A CGEDB cFEDC SHbDC FEFDD PELFJ GEgFF KFnFO ADpFI kDJGE heading 164.9 deg
SONY819401090034243N3542199E13939390+01110011759401090034242F4A CGEDC cFEDD SHbDD FEFFE PELCI GEgFE KFnFN ADpFI kDJFO heading 175.3 deg
SONY819401090034244N3542200E13939390+01110012269401090034243F4A CGEDB cFEDC SHbDC FEFDE PELFI GEgFF KFnFN ADpFI kDAFO heading 181.3 deg
SONY819401090034245N3542200E13939390+01110012139401090034244F4A CGEDB cFEDC SHbDC FEFDD PELFJ GEgFF KFnFN ADpFI kDBDE heading 182.7 deg

SONY819401090034246N3542200E13939390+01110002449401090034245F4A CGEDB cFEDC SHbDC FEFDD PELFI GEgFG KFnFO ADpFI kDCCE heading 163.9 deg F 110°≫⊂(90+24)114 degree attitude out of range
SONY819401090034247N3542200E13939390+01110012669401090034246F4A CGEDB cFEDC SHbDD FEFDD PELFI GEgFG KFnFO ADpFI kDDAO heading 128.3 deg
SONY819401090034248N3542200E13939389+01110021779401090034247F4A CGEDC cFEDC SHbDC FEFDC PELFK GEgFG KFnFO ADpFH kDEJO heading 108.0 deg
SONY819401090034249N3542200E13939389+01110022239401090034248F4A CGEDC cFEDC SHbDC FEFDC PELFH GEgFG KFnFN ADpFI kDFIE heading 79.9 deg
SONY819401090034250N3542200E13939389+01110021809401090034249F4A CGEDC cFEDB SHbDC FEFDB PELFF GEgFG KFnFN ADpFI kDHHE heading 67.2 deg
SONY819401090034251N3542200E13939389+01110021899401090034250F4A CGEDD cFEDC SHbDD FEFDB PELFF GEgFG KFnFO ADpFJ kDIGO heading 68.4 deg
SONY819401090034252N3542201E13939389+01100022309401090034251F4A CGEDC cFEDC SHbDC FEFDC PELFG GEgFH KFnFO ADpFI kDAEE heading 63.2 deg
SONY819401090034253N3542201E13939389+01110013189401090034252E3A CGEDC cFEDB SHbDC FEFDC PELFF GEgBE KFnFP ADoFJ kDCDE heading 61.0 deg
SONY819401090034254N3542201E13939389+01120061769401090034253F4A CGEDB cFEDD SHbDB FEFDB PELFF GEgFE KFnFP ADoFJ kDBDE heading 58.8 deg
SONY819401090034255N3542201E13939389+01110002569401090034254F4A CGEDC cFEDD SHbDC FEFDB PELFE GEgFF KFnFP ADoFJ kDDCO heading 55.7 deg

SONY819401090034256N3542201E13939389+01110011849401090034255F4A CGEDB cFEDB SHbDB FEFDC PELFF GEgFF KFnFN ADoFI kDFCO heading 52.9 deg E 110°≫⊂(90+30) 120 degree posture out of range
SONY819401090034257N3542201E13939389+01110011799401090034256F4A CGEDC cFEDC SHbDB FEFDB PELFF GEgFE KFnFN ADoFJ kDGBE heading 51.7 deg
SONY819401090034258N3542201E13939389+01120022019401090034257F4A CGEDC cFEDD SHbDC FEGDC PELFF GEgFF KFnFO ADoFJ kDHAE heading 52.5 deg
SONY819401090034259N3542201E13939388+01120012419401090034258F4A CGEDB cFEDD SHbDC FEGDB PELFG GEgFH KFnFO ADoFH kDIIE heading 54.9 deg
SONY819401090034300N3542201E13939388+01130012069401090034259F4A CGEDC cFEDB SHbDC FEGDC PELFE GEgFH KFnFM ADoFI kDJIE heading 60.2 deg
SONY819401090034301N3542202E13939388+01130021999401090034300F4A CGEDC cFEDB SHbDC FEGDC PELFE GEgFH KFnFM ADoFI kDAHO heading 62.4 deg
SONY819401090034302N3542202E13939388+01130022039401090034301F4A CGEDC cFEDC SHbDB FEGDC PELFE GEgFG KFnFN ADoFJ kDBHO heading 60.9 deg
SONY819401090034303N3542202E13939388+01140011819401090034302F4A CGEDD cFEDD SHbDC FEGDC PELFD GEgFG KFnFN ADoFI kDCGO heading 60.8 deg
SONY819401090034304N3542202E13939388+01140002619401090034303F4A CGEDE cFEDC SHbDC FEGDB PELFD GEgFH KFnFM ADoFI kDDGO heading 59.4 deg
SONY819401090034305N3542202E13939388+01140001809401090034304Q3A CGEDE cFEDC SHbDC FEGDB PELDB GEgFH KFnFM ADoFI kDDGO heading 58.0 deg

SONY819401090034306N3542202E13939389+01140021609401090034305F4A CGEFE cFEDC SHbDC FEGDB PELDB GEgFI KFnFN ADoFJ kDDFE heading 58.7 deg E
SONY819401090034307N3542202E13939390+01140011439401090034306F4A CGEFF cFEDB SHbDC FEGDB PELDC GEgFI KFnFN ADoFJ kDGCO heading 60.3 deg
SONY819401090034308N3542202E13939390+01140022339401090034307F4A CGEFE cFEDB SHbDC FEGDC PELDC GEgFI KFnFM ADoFK kDIGE heading 57.2 deg
SONY819401090034309N3542202E13939390+01150001809401090034308Q3A CGEDD cFEDC SHbDD FEGDC PELDE GEgFI KFnFL ADoFJ kDHFO heading 57.2 deg
SONY819401090034310N3542202E13939390+01150022009401090034309F4A CGEDB cFEDC SHbDD FEGDC PELFF GEgFJ KFnFM ADoFH kDHFE heading 59.7 deg
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SONY819401090034346n3542201E13939388+01190001809401090034336N3A CGEDD cFEDB SHbBD FEGDC PELDC GEgFK KFnFJ ADoFI kDIFO heading 348.9 deg
SONY819401090034347n3542201E13939388+01190001809401090034336N3A CGEDD cFEDB SHbDC FEGDC PELDB GEgFK KFnFK ADoFI kDIFO heading 30.0 deg
SONY819401090034348n3542201E13939388+01190001809401090034336N3A CGEDC cFEDC SHbDC FEGDC PELDC GEgFL KFnFK ADoFI kDIFE heading 68.7 deg
SONY819401090034349n3542201E13939388+01190001809401090034336N3A CGEDC cFEAB SHbDD FEGAB PELDB GEgFL KFnFK ADoFI kDIFO heading 70.3 deg
SONY819401090034350n3542201E13939388+01190001809401090034336N3A CGEDC cFEAB SHbBF FEGAB PELDB GEgFL KFnFL ADoFJ kDIFO heading 66.0 deg
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SONY819401090034356n3542201E13939388+01190001809401090034336N3A CGEDC cFEAB SHbDD FEGAB PELDB GEgFL KFnFL ADoFH kDIFO heading 282.8 deg
SONY819401090034357n3542201E13939388+01190001809401090034336N3A CGEDB cFEAB SHbDD FEGAB PELDC GEgFM KFnFK ADoFJ kDIFE heading 270.0 deg
SONY819401090034358n3542201E13939388+01190001809401090034336N3A CGEDB cFEAB SHbDD FEGAC PELDC GEgFM KFnFK ADoFI kDIFO heading 270.0 deg
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SONY819401090034426N3542203E13939385+00890022399401090034425F4A CGEDC cFEAC SHbFE FEGAB PELFD GEgFM KFnFK ADoCJ kDJCE heading 307.5 deg
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SONY819401090034434N3542203E13939385+00900022239401090034433G4A CGEDC cFEAB SHbFG FEGAB PELDB GEgFN KFnFJ ADoFI kDIIE heading 292.8 deg
SONY819401090034435N3542203E13939386+00900022079401090034434G4A CGEDC cFEAB SHbFG FEGAB PELDB GEgFM KFnFK ADoFI kDIAO heading 287.6 deg

SONY819401090034436N3542203E13939386+00890022279401090034435G4A CGEDC cFEAB SHbFG FEGAB PELDB GEgFN KFnFJ ADoFI kDICO heading 298.3 deg
SONY819401090034437N3542203E13939386+00890011979401090034436G4A CGEDD cFEAB SHbFG FEGAB PELDC GEgFN KFnFJ ADoFJ kDIEO heading 300.6 deg
SONY819401090034438N3542203E13939386+00880010649401090034437G4A CGEDC cFEAB SHbFG FEGAB PELDC GEgFL KFnFJ ADoFI kDJHO heading 304.5 deg
SONY819401090034439N3542203E13939387+00880031219401090034438G4A CGEDC cFEAB SHbFG FEGAB PELDC GEgFK KFnFI ADoFI kDICE heading 23.9 deg
SONY819401090034440N3542203E13939387+00880021879401090034439G4A CGEDC cFEAB SHbFF FEGAC PELDC GEgFK KFnFI ADoFH kDIFE heading 87.6 deg
SONY819401090034441N3542203E13939387+00870011379401090034440G4A CGEDC cFEAB SHbFF FEGAC PELDC GEgFL KFnFH ADoFH kDIIO heading 81.5 deg
SONY819401090034442N3542203E13939388+00860011819401090034441G4A CGEDB cFEAB SHbFG FEGAB PELDC GEgFJ KFnFJ ADoFI kDJBE heading 58.5 deg
SONY819401090034443N3542203E13939388+00850011959401090034442G4A CGEDB cFEAB SHbFF FEGAC PELDB GEgFJ KFnFJ ADoFI kDJEE heading 21.7 deg
SONY819401090034444N3542204E13939388+00840011309401090034443G4A CGEDC cFEAB SHbFF FEGAB PELDB GEgFL KFnFI ADoFH kDAHO heading 297.7 deg
SONY819401090034445N3542204E13939389+00830021699401090034444G4A CGEDB cFEAB SHbFE FEGAB PELDB GEgFM KFnFI ADoFI kDAAO heading 292.8 deg

SONY819401090034446N3542204E13939389+00820022139401090034445G4A CGEAB cFEAB SHbFE FEGAB PELDB GEgFL KFnFI ADoFI kDABO heading 276.0 deg
SONY819401090034447N3542204E13939389+00820022069401090034446G4A CGEAB cFEAB SHbFE FEGAB PELDC GEgFL KFnFI ADoFI kDADE heading 277.8 deg
SONY819401090034448N3542204E13939389+00820012459401090034447G4A CGEAC cFEAB SHbFE FEGAB PELDB GEgFL KFnFJ ADoFI kDAEE heading 308.6 deg
SONY819401090034449N3542204E13939389+00810020749401090034448G4A CGEAB cFEAC SHbFF FEGAC PELDC GEgFK KFnFI ADoFI kDCJE heading 15.9 deg
SONY819401090034450N3542204E13939390+00810022229401090034449G4A CGEAC cFEAB SHbFF FEGAB PELDB GEgFJ KFnFI ADoFI kDCAE heading 12.0 deg
SONY819401090034451N3542204E13939390+00800012049401090034450G4A CGEAB cFEAB SHbFH FEGAB PELDB GEgFK KFnFH ADoFI kDCBO heading 63.9 deg
SONY819401090034452N3542204E13939390+00800000869401090034451G4A CGEAC cFEAB SHbFG FEGAB PELDC GEgFK KFnFG ADoFJ kDCCE heading 65.6 deg
SONY819401090034453N3542204E13939390+00810011199401090034452G4A CGEAC cFEAC SHbFG FEGAB PELDC GEgFJ KFnFG ADoFJ kDBEE heading 69.0 deg
SONY819401090034454N3542204E13939390+00800050589401090034453G4A CGEAB cFEAC SHbFH FEGAC PELDC GEgFJ KFnFG ADoFJ kDCHE heading 75.5 deg
SONY819401090034455N3542204E13939390+00810031209401090034454G4A CGEAB cFEAB SHbFH FEGAB PELDB GEgFJ KFnFG ADoFI kDBJE heading 77.5 deg

SONY819401090034456N3542204E13939390+00820021639401090034455G4A CGEAB cFEAB SHbFH FEGAB PELDC GEgFI KFnFF ADoFH kDAJE heading 82.7 deg
SONY819401090034457N3542204E13939391+00820022289401090034456G4A CGEAB cFEAC SHbFG FEGAB PELDD GEgFJ KFnFF ADoFI kDAAO heading 82.9 deg
SONY819401090034458N3542204E13939391+00830011939401090034457G4A CGEAC cFEAC SHbFG FEGAC PELDC GEgFK KFnFG ADoFI kDABE heading 85.7 deg
SONY819401090034459N3542204E13939391+00830011769401090034458G4A CGEAC cFEDC SHbFH FEGAC PELDC GEgFK KFnFH ADoFH kDBCO heading 66.0 deg
SONY819401090034500N3542204E13939391+00840032379401090034459G4A CGEAD cFEDC SHbFH FEGAC PELDC GEgFK KFnFG ADoFG kDCCE heading 54.2 deg
SONY819401090034501N3542204E13939391+00850001809401090034500Q3A CGEAC cFEDE SHbBG FEGAB PELDB GEgFK KFnFF ADoFG kDBBO heading 348.2 deg
SONY819401090034502N3542204E13939391+00850041299401090034501G4A CGEAB cFEDE SHbFH FEGAB PELDB GEgFJ KFnFE ADoFG kDAHE heading 345.9 deg
SONY819401090034503N3542204E13939391+00850011389401090034502G4A CGEAB cFEDD SHbFG FEGAB PELDC GEgFI KFnFF ADoFI kDAHE heading 343.0 deg
SONY819401090034504N3542204E13939391+00860021829401090034503G4A CGEAB cFEBE SHbFG FEGAB PELDB GEgFK KFnFF ADoFI kDAGE heading 341.0 deg
SONY819401090034505N3542204E13939391+00870022039401090034504G4A CGEAB cFEBF SHbFG FEGAB PELDB GEgFL KFnFE ADoFH kDAFE heading 355.8 deg

SONY819401090034506N3542204E13939391+00870011939401090034505G4A CGEAC cFEBF SHbFG FEGAB PELDB GEgFK KFnFF ADoFI kDADO heading 4.0 deg
SONY819401090034507N3542203E13939391+00890021149401090034506G4A CGEAC cFEBE SHbFI FEGAB PELDB GEgFK KFnFF ADoFI kDIDO heading 342.3 deg
SONY819401090034508N3542203E13939391+00900020899401090034507G4A CGEAC cFEBF SHbFJ FEGAC PELDB GEgFK KFnFF ADoFH kDIDE heading 353.3 deg
SONY819401090034509N3542203E13939391+00910011499401090034508G4A CGEAC cFEBF SHbFH FEGAC PELDC GEgFL KFnFF ADoFH kDHAO heading 53.5 deg
SONY819401090034510N3542203E13939391+00830001029401090034509C3A CGEAC cFEBF SHbFH FEGAB PELDC GEgFL KFnDE ADoFG kDIAE heading 60.8 deg
SONY819401090034511N3542203E13939391+00910011689401090034510G4A CGEAB cFEFE SHbFG FEGAB PELDC GEgFK KFnDD ADoFG kDIAO heading 56.6 deg
SONY819401090034512N3542203E13939390+00920021879401090034511G4A CGEAB cFEFE SHbFG FEGAB PELDC GEgFK KFnDE ADoFG kDIJO heading 56.6 deg
SONY819401090034513N3542203E13939390+00940021929401090034512G4A CGEAB cFEFF SHbFF FEGAB PELDC GEgFL KFnDC ADoFG kDIHE heading 39.2 deg
SONY819401090034514N3542203E13939390+00950021709401090034513G4A CGEAC cFEFF SHbFG FEGAB PELDB GEgFL KFnDC ADoFF kDIGE heading 44.4 deg
SONY819401090034515N3542203E13939390+00960021749401090034514G4A CGEAC cFEFF SHbFH FEGAB PELDB GEgFK KFnDC ADoFH kDIEO heading 58.3 deg

SONY819401090034516N3542203E13939390+00970021889401090034515G4A CGEAC cFEFG SHbFH FEGAC PELDC GEgFL KFnDD ADoFF kDIDO heading 62.4 deg
SONY819401090034517N3542203E13939390+00990021739401090034516G4A CGEAC cFEFG SHbFH FEGAC PELDC GEgFM KFnDE ADoFF kDIBO heading 67.3 deg
SONY819401090034518N3542203E13939389+01000021719401090034517G4A CGEAB cFEFG SHbFH FEGAB PELDC GEgFL KFnDE ADoFH kDIJO heading 40.0 deg
SONY819401090034519N3542203E13939389+01040031769401090034518F4A CGEAB cFEFG SHbCH FEGAB PELDC GEgFL KFnFE ADoFG kDHHO heading 354.8 deg
SONY819401090034520N3542203E13939389+01060021689401090034519F4A CGEAB cFEFG SHbCF FEGAC PELDC GEgFK KFnFE ADoFG kDGEE heading 358.3 deg
SONY819401090034521N3542203E13939389+01080021699401090034520G4A CGEAB cFEFG SHbFG FEGAC PELDC GEgFL KFnDD ADoFF kDFDE heading 19.5 deg
SONY819401090034522N3542203E13939389+01100001619401090034521G4A CGEAB cFEFF SHbFH FEGAC PELDC GEgFK KFnDC ADoFF kDEBE heading 29.8 deg
SONY819401090034523N3542203E13939389+01110021499401090034522G4A CGEAC cFEFF SHbFG FEGAB PELDC GEgFJ KFnDC ADoFE kDDAE heading 14.0 deg
SONY819401090034524N3542203E13939388+01120021999401090034523G4A CGEAC cFEFF SHbFG FEGAC PELDC GEgFJ KFnDB ADoFF kDDIE heading 353.9 deg
SONY819401090034525N3542203E13939388+01120002119401090034524G4A CGEAB cFEFF SHbFH FEGAC PELDC GEgFL KFnDB ADoFF kDDHE heading 346.6 deg

SONY819401090034526N3542203E13939388+01110030259401090034525G4A CGEAB cFEFF SHbFI FEGAB PELDC GEgFL KFnDB ADoFE kDDGO heading 337.0 deg
SONY819401090034527N3542203E13939388+01110011819401090034526G4A CGEAB cFEFF SHbFI FEGAB PELDC GEgFM KFnDC ADoFE kDCFE heading 334.6 deg
SONY819401090034528N3542203E13939388+01110012559401090034527G4A CGEAC cFEFG SHbFI FEGAB PELAB GEgFL KFnDC ADoFE kDCDO heading 337.0 deg
SONY819401090034529N3542203E13939388+01110031689401090034528G4A CGEAC cFEFG SHbFI FEGAB PELAB GEgFK KFnDC ADoFD kDBDO heading 331.1 deg
SONY819401090034530N3542203E13939388+01100031779401090034529G4A CGEAC cFEFF SHbFH FEGAC PELAC GEgFJ KFnDE ADoFE kDBDO heading 329.9 deg
SONY819401090034531N3542203E13939388+01090011589401090034530G4A CGEAB cFEFG SHbFH FEGAC PELAC GEgFK KFnDD ADoFD kDCDO heading 317.7 deg
SONY819401090034532N3542203E13939388+01080021879401090034531G4A CGEAC cFEFG SHbFH FEGAB PELAB GEgFJ KFnDE ADoFF kDCDE heading 313.5 deg
SONY819401090034533N3542203E13939388+01100021749401090034532F4A CGEAB cFEFE SHbCG FEGAC PELAB GEgFJ KFnFF ADoFF kDBDE heading 311.9 deg
SONY819401090034534N3542203E13939388+01110001919401090034533F4A CGEAC cFEFE SHbCH FEGAB PELAB GEgFK KFnFF ADoFF kDBDE heading 311.1 deg
SONY819401090034535N3542203E13939388+01120022129401090034534F4A CGEBG cFEFG SHbCG FEGAB PELAC GEgFK KFnFF ADoFF kDACE heading 310.5 deg

SONY819401090034536N3542202E13939388+01130021659401090034535F4A CGEBG cFEFF SHbCG FEGAB PELAC GEgFK KFnFG ADoFH kDJCE heading 316.3 deg
SONY819401090034537N3542202E13939388+01130012289401090034536F4A CGEBG cFEFF SHbCG FEGAB PELAC GEgFK KFnFF ADoFF kDJCE heading 316.3 deg
SONY819401090034538N3542202E13939387+01140022459401090034537G4A CGEBG cFEDF SHbFF FEGAB PELAC GEgFJ KFnFF ADoFF kDIHE heading 315.7 deg
SONY819401090034539N3542202E13939387+01140021509401090034538G4A CGEBF cFEDE SHbFF FEGAC PELAC GEgFJ KFnFF ADoFF kDHFO heading 317.7 deg
SONY819401090034540N3542202E13939387+01140021759401090034539F4A CGEBG cFEFE SHbCF FEGAC PELAC GEgFJ KFnFF ADoFF kDHGO heading 325.4 deg
SONY819401090034541N3542202E13939387+01130010949401090034540F4A CGEBG cFEFG SHbCF FEGAB PELAB GEgFJ KFnFG ADoFH kDIHO heading 325.1 deg
SONY819401090034542N3542202E13939387+01140031719401090034541F4A CGEBG cFEFI SHbCF FEGAB PELAB GEgFJ KFnFF ADoFF kDHHE heading 322.6 deg
SONY819401090034543N3542202E13939387+01140021569401090034542F4A CGEBH cFEFH SHbCG FEGAB PELAB GEgFL KFnFF ADoFF kDIIO heading 322.2 deg
SONY819401090034544N3542202E13939387+01140011639401090034543F4A CGEBH cFEFG SHbCG FEGAC PELAB GEgFK KFnFG ADoFE kDIIO heading 322.2 deg
SONY819401090034545N3542202E13939387+01140011789401090034544F4A CGEBH cFEFG SHbCG FEGAB PELAB GEgFJ KFnFE ADoFD kDIIE heading 322.2 deg

SONY819401090034546N3542202E13939387+01150001809401090034545Q3A CGEBG cFEFF SHbFG FEGAB PELAC GEgFK KFnBD ADoDD kDIHE heading 320.1 deg
SONY819401090034547N3542202E13939387+01150001809401090034546Q4A CGECG cFEFF SHbFF FEGAC PELAC GEgFK KFnDE ADoFD kDIHO heading 320.1 deg
SONY819401090034548N3542202E13939387+01140050049401090034547F4A CGECG cFEFF SHbCF FEGAC PELAC GEgFK KFnFF ADoFE kDIIO heading 323.4 deg
SONY819401090034549N3542202E13939387+01120022069401090034548G4A CGECF cFEFF SHbFG FEGAC PELAB GEgFL KFnFE ADoDF kDJGO heading 330.2 deg
SONY819401090034550N3542202E13939387+01120021839401090034549G4A CGECG cFEFH SHbFF FEGAC PELAB GEgFJ KFnBE ADoFF kDJGE heading 334.4 deg
SONY819401090034551N3542202E13939387+01120011909401090034550F4A CGECG cFEFH SHbCG FEGAC PELAB GEgFJ KFnFD ADoFF kDJGE heading 331.7 deg
SONY819401090034552N3542203E13939387+01110013259401090034551F4A CGECH cFEFI SHbCG FEGAB PELAB GEgFK KFnFF ADoFF kDAFE heading 330.4 deg
SONY819401090034553N3542203E13939387+01110001939401090034552F4A CGECH cFEFH SHbCH FEGAB PELAB GEgFK KFnFF ADoFF kDAEO heading 332.1 deg
SONY819401090034554N3542203E13939387+01110001679401090034553F4A CGECH cFEFH SHbCG FEGAC PELAB GEgFK KFnFE ADoFE kDBDE heading 332.6 deg
SONY819401090034555N3542203E13939387+01110061549401090034554G4A CGECG cFEFG SHbFH FEGAB PELAC GEgFJ KFnDC ADoFD kDAEO heading 332.1 deg

SONY819401090034556N3542203E13939387+01100002499401090034555G4A CGECG cFEFF SHbFH FEGAB PELAB GEgFH KFnDC ADoFE kDCDO heading 330.3 deg
SONY819401090034557N3542203E13939387+01090012349401090034556G4A CGECF cFEFH SHbFG FEGAB PELAB GEgFJ KFnDD ADoFE kDECE heading 329.4 deg
SONY819401090034558N3542203E13939387+01090001609401090034557F4A CGECI cFEFJ SHbCG FEGAC PELAB GEgFK KFnFF ADoFG kDECE heading 338.9 deg
SONY819401090034559N3542203E13939387+01100011679401090034558F4A CGECI cFEFJ SHbCF FEGAB PELAB GEgFN KFnFE ADoFE kDECE heading 356.3 deg
SONY819401090034600N3542203E13939387+01100001639401090034559F4A CGECH cFEFJ SHbCF FEGAB PELAB GEgFN KFnFE ADoFE kDEDO heading 16.5 deg
SONY819401090034601N3542203E13939387+01110001759401090034600F4A CGECI cFEFH SHaCF FEGAC PELAB GEgFL KFnFC ADoFE kDFCE heading 13.4 deg
SONY819401090034602N3542203E13939387+01100031869401090034601G4A CGECJ cFEFI SHaFF FEGAC PELAC GEgFL KFnDC ADoFF kDDDO heading 5.6 deg
SONY819401090034603N3542203E13939387+01100021699401090034602G4A CGECH cFEFJ SHaFG FEGAB PELAC GEgFK KFnDC ADoFF kDDDO heading 0.5 deg
SONY819401090034604N3542203E13939387+01100021889401090034603G4A CGECH cFEFI SHaFH FEGAB PELAB GEgFI KFnDC ADoFE kDIBO heading 358.9 deg
SONY819401090034605N3542204E13939387+01090011629401090034604G4A CGECH cFEFH SHaFG FEGAB PELAB GEgFJ KFnDB ADoFF kDABE heading 356.6 deg

SONY819401090034606N3542204E13939387+01080021689401090034605G4A CGECG cFEFH SHaFH FEGAB PELAC GEgFJ KFnDB ADoFF kDCBO heading 356.6 deg
SONY819401090034607N3542204E13939387+01070021949401090034606G4A CGECF cFEFH SHaFI FEGAC PELAB GEgFJ KFnDC ADoFE kDDAO heading 352.0 deg
SONY819401090034608N3542204E13939387+01060010019401090034607G4A CGECG cFEFI SHaFH FEGAC PELAB GEgFJ KFnDE ADoFE kDGAE heading 349.0 deg
SONY819401090034609N3542204E13939386+01050021799401090034608G4A CGECI cFEFI SHaFG FEGAC PELAC GEgFL KFnDE ADoFD kDIJO heading 346.8 deg
SONY819401090034610N3542204E13939386+01030041509401090034609G4A CGECI cFEFH SHaFG FEGAC PELAB GEgFO KFnFF ADoDB kDHJE heading 346.4 deg
SONY819401090034611N3542204E13939386+01020012369401090034610G4A CGECH cFEFI SHaFH FEGDE PELAC GEgFM KFnFE ADoDB kDHJE heading 345.6 deg
SONY819401090034612N3542204E13939386+01010001869401090034611G4A CGECH cFEFJ SHaFI FEGBF PELAC GEgFM KFnFE ADoDC kDHIO heading 346.5 deg
SONY819401090034613N3542204E13939386+01010001599401090034612G4A CGECI cFEFJ SHaFG FEGBF PELAB GEgFN KFnFD ADoDC kDHIO heading 347.3 deg
SONY819401090034614N3542204E13939386+01010001659401090034613G4A CGECH cFEFJ SHaFG FEGDC PELAB GEgFM KFnFD ADoDC kDHIO heading 342.7 deg
SONY819401090034615N3542204E13939386+01010001809401090034614Q4A CGEFH cFEFI SHaFG FEGDD PELAC GEgFL KFnDD ADoDC kDGIE heading 339.6 deg

SONY819401090034616N3542204E13939386+01010001809401090034615Q4A CGEFH cFEFH SHaFF FEGBD PELAB GEgFK KFnDD ADoDD kDGIO heading 344.9 deg
SONY819401090034617N3542204E13939386+00990011089401090034616F4A CGECJ cFEFI SHaCF FEGBE PELAC GEgFJ KFnFE ADoFE kDIIO heading 5.1 deg
SONY819401090034618N3542205E13939386+00990020369401090034617G4A CGECJ cFEFJ SHaFH FEGBG PELAB GEgFL KFnFE ADoDC kDBIE heading 17.9 deg
SONY819401090034619N3542205E13939386+00980001849401090034618G4A CGECK cFEFI SHaFI FEGBH PELAB GEgFN KFnFE ADoDB kDCIO heading 347.3 deg
SONY819401090034620N3542205E13939386+00980001809401090034619Q4A CGEFK cFEFI SHaFG FEGBG PELAC GEgFN KFnDC ADoDC kDCIE heading 7.4 deg
SONY819401090034621N3542205E13939386+00980001809401090034620Q4A CGEFJ cFEFJ SHaFF FEGBF PELAC GEgFM KFnDB ADoDB kDCIE heading 13.3 deg
SONY819401090034622N3542205E13939386+00980001809401090034621Q4A CGEFH cFEFJ SHaFE FEGBE PELAC GEgFL KFnDB ADoDB kDCIO heading 14.0 deg
SONY819401090034623N3542205E13939386+00980001809401090034622Q4A CGEFI cFEFI SHaFF FEGDD PELAB GEgFI KFnDC ADoDB kDCIE heading 20.1 deg
SONY819401090034624N3542205E13939386+00980001809401090034623Q4A CGEFJ cFEFI SHaFG FEGDD PELAB GEgFI KFnDC ADoDC kDCIO heading 25.2 deg
SONY819401090034625n3542205E13939386+00980001809401090034623N4A CGECJ cFEFK SHaCG FEGFE PELAC GEgFL KFnDD ADoDC kDCIO heading 22.4 deg

SONY819401090034626n3542205E13939386+00980001809401090034623N4A CGECJ cFEFJ SHaCG FEGFE PELAB GEgFM KFnDE ADoDB kDCIO heading 355.7 deg Typical value G satisfies the minimum requirements for direct waves,
SONY819401090034627N3542204E13939387+01000011229401090034626F4A CGECJ cFECL SHaFG FEGFE PELAB GEgFM KFnFD ADoDC kDHIO heading 354.8 deg The opposite side is also the representative value G, and there is no difference. Strong, weak, indistinguishable
SONY819401090034628N3542204E13939388+01000001809401090034627Q3A CGECJ cFEFL SHaCG FEGFE PELAB GEgFL KFnDD ADoDB kDGAE heading 353.2 deg In this case, it was regarded as a boundary existence.
SONY819401090034629N3542204E13939387+00990001719401090034628F4A CGECJ cFECJ SHaFG FEGFF PELAB GEgFM KFnFD ADoDC kDGJE heading 358.9 deg Yes, it falls within the ±5 degree range.
SONY819401090034630N3542204E13939387+00990001809401090034629Q3A CGECK cFEFG SHaCG FEGFJ PELAB GEgFN KFnDD ADoDD kDFJE heading 358.9 deg &&&&&& sat FE:40deg G:60deg=>Representative value G 96-2deg=OK 90deg(90deg)⊂4deg(90deg)
SONY819401090034631N3542204E13939387+00990001809401090034630Q3A CGECK cFEFI SHaCH FEGFH PELAB GEgFP KFnDD ADoDD kDFJE heading 7.5 deg 360-24=336deg
SONY819401090034632N3542204E13939387+00990001809401090034631Q3A CGECK cFEFH SHaCI FEGFH PELAB GEgFQ KFnDD ADoDD kDFJO heading 20.8 deg
SONY819401090034633N3542204E13939387+00990001809401090034632Q3A CGECK cFEFH SHaCJ FEGFG PELAC GEgFO KFnDE ADoDD kDFJO heading 56.5 deg \\\\\\\\\\\sat c, left view F=50 deg F=40 deg E
SONY819401090034634N3542204E13939387+01010011859401090034633F4A CGECK cFECG SHaFI FEGFH PELAC GEgFN KFnFD ADoDD kDCJO heading 75.3 deg => Typical value I is attenuated by about 6.9 dB from the opposite side
SONY819401090034635N3542204E13939387+01010001809401090034634Q3A CGECK cFEFH SHaCH FEGFH PELAC GEgFO KFnDC ADoDE kDBJO heading 67.9 deg

SONY819401090034636N3542204E13939387+01010001809401090034635Q3A CGECJ cFEFI SHaCG FEGFG PELAC GEgFM KFnDC ADoBD kDBJE heading 83.6 deg
SONY819401090034637N3542204E13939387+01010001809401090034636Q3A CGECH cFEFJ SHaCG FEGFH PELAC GEgFL KFnDD ADoDC kDBJO heading 98.8 deg
SONY819401090034638N3542204E13939387+01010001809401090034637Q4A CGEFH cFEFL SHaFH FEGDF PELAC GEgFL KFnDE ADoDC kDBJE heading 128.1 deg
SONY819401090034639N3542204E13939387+01010001809401090034638Q3A CGECJ cFEFH SHaCI FEGFI PELAB GEgFL KFnDC ADoDB kDBJO heading 85.0 deg
SONY819401090034640n3542204E13939387+01010001809401090034638N3A CGECL cFEFF SHaCI FEGFM PELAB GEgFL KFnDB ADoDC kDBJE heading 33.4 deg
SONY819401090034641n3542204E13939387+01010001809401090034638N3A CGECL cFEFF SHaCI FEGFM PELAC GEgFL KFnDC ADoDC kDBJO heading 25.8 deg
SONY819401090034642n3542204E13939387+01010001809401090034638N3A CGECL cFEFF SHaCH FEGFL PELAC GEgFL KFnDC ADoDD kDBJO heading 354.0 deg
SONY819401090034643N3542203E13939387+01050021739401090034642F4A CGECM cFECF SHaFH FEGFL PELAC GEgFM KFnDC ADoFE kDFJE heading 349.8 deg
SONY819401090034644N3542203E13939387+01050001809401090034643Q3A CGECK cFEFG SHaCI FEGFM PELAC GEgFL KFnDC ADoDD kDDJO heading 349.7 deg
SONY819401090034645N3542203E13939387+01050001809401090034644Q3A CGECK cFEFI SHaCH FEGFM PELAC GEgFL KFnDB ADoDD kDDJO heading 350.1 deg

SONY819401090034646N3542203E13939387+01050001809401090034645Q3A CGECK cFEFH SHaCH FEGFL PELAB GEgFM KFnDC ADoDD kDDJE heading 349.8 deg
SONY819401090034647N3542203E13939387+01050001809401090034646Q3A CGECK cFEFI SHaCJ FEGFK PELAB GEgFP KFnDC ADoDC kDDJE heading 354.2 deg
SONY819401090034648N3542203E13939387+01050001809401090034647Q3A CGECK cFEFI SHaCJ FEGFJ PELAB GEgFN KFnDC ADoDC kDDJO heading 355.6 deg
SONY819401090034649n3542203E13939387+01050001809401090034647N3A CGECK cFEFH SHaCJ FEGFK PELAB GEgFL KFnDD ADoDC kDDJE heading 353.7 deg
SONY819401090034650N3542203E13939387+01070013109401090034649F4A CGECJ cFECF SHaFH FEGFL PELAB GEgFK KFnFE ADoDC kDHHO heading 353.4 deg
SONY819401090034651N3542203E13939387+01080001809401090034650Q3A CGECK cFEFG SHaCI FEGFK PELAC GEgFL KFnDC ADoDC kDHHO heading 353.3 deg
SONY819401090034652N3542203E13939387+01080001809401090034651Q3A CGECK cFEFF SHaCI FEGFK PELAC GEgFL KFnDC ADoDD kDHHO heading 354.4 deg
SONY819401090034653N3542203E13939387+01080001809401090034652Q3A CGECJ cFEFE SHaCJ FEGFK PELAB GEgFL KFnDC ADoDD kDHHO heading 355.7 deg
SONY819401090034654N3542203E13939387+01080001809401090034653Q3A CGECJ cFEFF SHaCI FEGFJ PELAC GEgFM KFnDC ADoDC kDHHO heading 356.3 deg
SONY819401090034655N3542203E13939387+01080001809401090034654Q3A CGECK cFEFF SHaCI FEGFJ PELAC GEgFM KFnDD ADoDC kDHHO heading 7.2 deg

SONY819401090034656n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECK cFEFH SHaCJ FEGFK PELAC GEgFO KFnDB ADoDC kDHHO heading 9.7 deg
SONY819401090034657n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECL cFEFI SHaCI FEGFK PELAB GEgFN KFnDB ADoDD kDHHE heading 8.7 deg
SONY819401090034658n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECL cFEFG SHaCI FEGFK PELAB GEgFL KFnDC ADoDC kDHHO heading 17.2 deg
SONY819401090034659n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECK cFEFG SHaCI FEGFI PELAC GEgFK KFnDC ADoDC kDHHO heading 19.9 deg
SONY819401090034700n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECK cFEFG SHaCI FEGFK PELAC GEgFK KFnDB ADoDC kDHHO heading 26.0 deg
SONY819401090034701n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECL cFEFF SHaCH FEGFM PELAB GEgFK KFnDC ADoDC kDHHO heading 45.0 deg
SONY819401090034702n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECL cFEFF SHaCH FEGFN PELAB GEgFJ KFnDC ADoDC kDHHE heading 64.3 deg
SONY819401090034703n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECM cFEFF SHaCI FEGFM PELAB GEgFI KFnDC ADoDB kDHHE heading 124.9 deg
SONY819401090034704n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECM cFEFG SHaCI FEGFN PELAB GEgFI KFnDD ADoDC kDHHO heading 132.1 deg
SONY819401090034705n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECL cFEFG SHaCI FEGFN PELAC GEgFJ KFnDD ADoDC kDHHO heading 106.5 deg

SONY819401090034706n3542203E13939387+01080001809401090034654N3A CGECL cFEFF SHaCI FEGFM PELAC GEgFJ KFnDD ADoDB kDHHO heading 125.2 deg






SONY819401090034931N3542204E13939390+00890021779401090034930F4AnCGECLncFFCKnSHaFNnFEGFJnPELCKnGEgFQnKFnFMnADoCInkDCDO heading 26.1 deg
SONY819401090034932N3542204E13939390+00900040999401090034931F4A CGECN cFFCO SHaFL FEGFK PELCK GEgFO KFnFJ ADoDF kDAGO heading 11.0 deg
SONY819401090034933N3542203E13939391+00910001809401090034932Q3A CGECM cFFFJ SHaCJ FEGFI PELDG GEgFL KFnDD ADoDC kDJAO heading 10.5 deg
SONY819401090034934N3542203E13939391+00910001809401090034933Q3A CGECI cFFDD SHaFJ FEGFH PELDE GEgFJ KFnDB ADoDC kDJAO heading 12.1 deg
SONY819401090034935N3542203E13939391+00910001809401090034934Q3A CGECI cFFDD SHaFI FEGFI PELDD GEgFH KFnDB ADoDC kDJAE heading 8.8 deg
SONY819401090034936N3542203E13939391+00910001809401090034935Q3A CGECI cFFDD SHaFJ FEGFH PELDD GEgFH KFnDC ADoDC kDJAO heading 6.0 deg
SONY819401090034937N3542204E13939390+00910013519401090034936F4A CGECI cFFDE SHaFJ FEGFH PELFE GEgFI KFnDC ADoDC kDGEE heading 4.6 deg
SONY819401090034938N3542204E13939390+00900001809401090034937Q3A CGECI cFFFF SHaCH FEGFK PELDD GEgFH KFnDC ADoDC kDGEO heading 14.5 deg
SONY819401090034939N3542204E13939390+00900001809401090034938Q3A CGECJ cFFFG SHaCH FEGFL PELDD GEgFF KFnDC ADoDC kDGEE heading 10.7 deg
SONY819401090034940N3542204E13939390+00900001809401090034939Q3A CGECJ cFFFH SHaCI FEGFL PELDC GEgFI KFnDC ADoDC kDGEO heading 10.8 deg
SONY819401090034941N3542204E13939390+00900001809401090034940Q3A CGECI cFFFG SHaCJ FEGFM PELDC GEgFH KFnDD ADoDC kDGEE heading 20.5 deg
SONY819401090034942N3542204E13939390+00900001809401090034941Q3A CGECJ cFFFI SHaCJ FEGFO PELDE GEgFG KFnDC ADoDC kDGEO heading 20.1 deg
SONY819401090034943n3542204E13939390+00900001809401090034941M3A CGECJ cFFFM SHaCI FEGFN PELDD GEgFI KFnDC ADoDC kDGEO heading 20.6 deg
SONY819401090034944n3542204E13939390+00900001809401090034941M3A CGECK cFFFN SHaCH FEGFL PELDD GEgFL KFnDB ADoDC kDGEO heading 22.0 deg
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SONY819401090035305N3542205E13939389+00930011899401090035304G4A CGECE cFFCJ SHaDC FEGFK PELFK GEgAB KGnFJ ADoFK kDBBO heading 310.2 deg
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SONY819401090035307N3542205E13939389+00930011739401090035306G4A CGEBE cFFCI SHaDC FEGFK PELFJ GEgAB KGnFJ ADoFI kDAAO heading 315.9 deg
SONY819401090035308N3542205E13939389+00940012059401090035307G4A CGEBE cFFCI SHaDD FEGFJ PELFK GEgAC KGnFI ADoFJ kDAAE heading 317.4 deg
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SONY819401090035347N3542203E13939391+00910012329401090035346G4A CFFCC cFFDD SHaDC FEGFI PELFF GEhAB KGmFJ ADoFK kDBAE heading 125.8 deg
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SONY819401090035353N3542203E13939390+00940032179401090035352G4A CFFDC cFFDD SHaDC FEGFG PELFF GEhAB KGmFF ADoFK kDCIO heading 103.8 deg
SONY819401090035354N3542203E13939390+00950012809401090035353G4A CFFDC cFFDC SHaDB FEGFG PELFF GEhAB KGmFF ADoFJ kDCIO heading 73.3 deg
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SONY819401090035931N3542196E13939390+00910001209401090035930E4A CFFDG cEFCJ SHAFH FEGFH PELAC GEhFL KGmFE AEoDC kDJEO heading 11.6 deg


SONY819401090035932N3542197E13939390+00910012029401090035931E4A CFFCI cEFCI SHAFG FEGFH PELAC GEhFK KGmFE AEoDC kDCDE heading 14.0 deg
SONY819401090035933N3542197E13939390+00910013279401090035932E4A CFFCG cEFCK SHAFI FEGFJ PELAC GEhFL KGmFE AEoDB kDHDO heading 15.9 deg
SONY819401090035934N3542198E13939390+00920012089401090035933E4A CFFCF cEFCJ SHAFJ FEGFJ PELAB GEhFL KGmFF AEoDC kDACO heading 15.1 deg
SONY819401090035935N3542197E13939390+00920001809401090035934Q3A CFFCE cEFCI SHAFJ FEGFI PELAC GEhFK KGmBF AEoDC kDJCO heading 15.0 deg
SONY819401090035936N3542198E13939390+00920011819401090035935E4A CFFCF cEFCJ SHAFI FEGFI PELAB GEhFK KGmFF AEoDB kDCCO heading 16.1 deg
SONY819401090035937N3542198E13939390+00940042479401090035936E4A CFFCG cEFCJ SHAFI FEGFJ PELAB GEhFL KGmFE AEoDB kDEBE heading 21.5 deg
SONY819401090035938N3542198E13939390+00940013459401090035937E4A CFFCF cEFCK SHAFI FEGFI PELAB GEhFK KGmFE AEoDB kDIAO heading 21.3 deg
SONY819401090035939N3542199E13939389+00950013329401090035938E4A CFFCG cEFCJ SHAFI FEGFH PELAB GEhFL KGmFE AEoDC kDBJE heading 22.9 deg
SONY819401090035940N3542199E13939389+00950001709401090035939E4A CFFCG cEFCJ SHAFI FEGFH PELAC GEhFK KGmFD AEoDC kDDJO heading 22.9 deg
SONY819401090035941N3542199E13939389+00960011569401090035940E4A CFFCH cEFCK SHAFI FEGFI PELAC GEhFJ KGmFE AEoDB kDFJE heading 29.1 deg
SONY819401090035942N3542199E13939389+00960001809401090035941Q3A CFFCI cEFCK SHAFH FEGFI PELAC GEhFK KGmDE AEoDB kDFJE heading 33.1 deg
SONY819401090035943N3542199E13939389+00960001809401090035942Q3A CFFCK cEFCL SHAFH FEGFI PELAB GEhFH KGmDC AEoDB kDFJO heading 38.0 deg
SONY819401090035944N3542199E13939389+00960001809401090035943Q3A CFFCL cEFCM SHAFH FEGFJ PELAC GEhFG KGmDC AEoDB kDFJE heading 41.9 deg
SONY819401090035945N3542199E13939389+00960001809401090035944Q3A CFFCK cEFCL SHAFI FEGFJ PELAC GEhFG KGmDC AEoDB kDFJO heading 45.8 deg
SONY819401090035946N3542199E13939389+00960001809401090035945Q3A CFFCK cEFCM SHAFI FEGFI PELAB GEhFG KGmDC AEoDB kDFJE heading 53.1 deg
SONY819401090035947n3542199E13939389+00960001809401090035945I3A CFFCL cEFCM SHAFI FEGFH PELAC GEhFG KGmDD AEoDB kDFJO heading 62.7 deg
SONY819401090035948n3542199E13939389+00960001809401090035945I3A CFFCK cEFCL SHAFI FEGFH PELAB GEhFG KGmDC AEoDC kDFJO heading 82.8 deg
SONY819401090035949n3542199E13939389+00960001809401090035945I3A CFFCJ cEFCK SHAFK FEGFH PELAB GEhFG KGmDD AEoDC kDFJO heading 114.0 deg
SONY819401090035950N3542199E13939389+00980011839401090035949E4A CFFCK cEFCL SHAFJ FEGFH PELAC GEhFG KGmFD AEoDC kDHHE heading 133.4 deg
SONY819401090035951N3542199E13939389+00970011869401090035950E4A CFFCK cEFCL SHAFJ FEGFJ PELAC GEhFG KGmFE AEoDB kDJHO heading 144.9 deg
SONY819401090035952N3542199E13939389+00970001809401090035951Q3A CFFCK cEFCK SHAFI FEGFJ PELAC GEhFI KGmDD AEoDB kDIGE heading 141.9 deg
SONY819401090035953N3542199E13939389+00970001809401090035952Q3A CFFCI cEFCL SHAFH FEGFI PELAB GEhFI KGmDB AEoDB kDIGE heading 125.4 deg
SONY819401090035954N3542199E13939389+00970001809401090035953Q3A CFFCJ cEFCK SHAFH FEGFH PELAB GEhFI KGmDB AEoDC kDIGE heading 132.2 deg
SONY819401090035955N3542199E13939389+00970001809401090035954Q3A CFFCK cEFCK SHAFH FEGFJ PELAC GEhFH KGmDB AEoDC kDIGO heading 128.7 deg
SONY819401090035956N3542199E13939389+00970001809401090035955Q3A CFFCK cEFCK SHAFJ FEGFJ PELAC GEhFH KGmDC AEoDC kDIGE heading 126.0 deg
SONY819401090035957n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCK cEFCL SHAFJ FEGFJ PELAB GEhFH KGmDC AEoDC kDIGO heading 113.0 deg
SONY819401090035958n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCL cEFCM SHAFI FEGFK PELAC GEhFH KGmDD AEoDB kDIGO heading 104.0 deg
SONY819401090035959n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCK cEFCL SHAFJ FEGFK PELAC GEhFH KGmDC AEoDB kDIGO heading 96.4 deg
SONY819401090040000n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCJ cEFCL SHAFI FEGFJ PELAB GEhFH KGmDD AEoAC kDIGO heading 89.2 deg
SONY819401090040001n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCJ cEFCL SHAFJ FEGFJ PELAC GEhFG KGmDC AEoAB kDIGO heading 93.6 deg
SONY819401090040002n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCJ cEFCK SHAFG FEGFI PELAB GEhFI KGmDC AEoAB kDIGE heading 54.3 deg
SONY819401090040003n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCI cEFCL SHAFH FEGFJ PELAA GEhFH KGmDB AEoAB kDIGE heading 43.2 deg
SONY819401090040004n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCK cEFCL SHAFI FEGFJ PELAB GEhFH KGmDC AEoAB kDIGE heading 41.7 deg
SONY819401090040005n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCK cEFCL SHAFH FEGFJ PELAB GEhFH KGmDC AEoAB kDIGE heading 38.4 deg
SONY819401090040006n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCL cEFCK SHAFI FEGFJ PELAB GEhFG KGmDC AEoAB kDIGO heading 37.7 deg
SONY819401090040007n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCK cEFCJ SHAFI FEGFK PELAB GEhFH KGmDC AEoAB kDIGE heading 49.3 deg
SONY819401090040008n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCL cEFCK SHAFI FEGFL PDMAC GEhFH KGmDC AEoAC kDIGE heading 126.1 deg
SONY819401090040009n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCL cEFCK SHAFJ FEGFL PDMAC GEhFG KGmDC AEoAB kDIGE heading 150.2 deg
SONY819401090040010n3542199E13939389+00970001809401090035955H3A CFFCK cEFCK SHAFI FEGFM PDMAB GEhFG KGmDC AEoAC kDIGO heading 166.0 deg
SONY819401090040011n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCI cEFCL SHAFI FEGFM PDMAB GEhFG KGmDC AEoAC kDIGE heading 173.7 deg
SONY819401090040012n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCI cEFCK SHAFI FEGFK PDMAB GEhFE KGmDD AEoAC kDIGO heading 180.0 deg
SONY819401090040013n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCI cEFCK SHAFH FEGFK PDMAB GEhFE KGmDC AEoAB kDIGO heading 182.7 deg
SONY819401090040014n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCI cEFCJ SHAFH FEGFK PDMAC GEhFF KGmDC AEoAB kDIGO heading 190.9 deg
SONY819401090040015n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCI cEFCJ SHAFI FEGFK PDMAC GEhFF KGmDD AEoAC kDIGO heading 197.6 deg
SONY819401090040016n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCH cEFCJ SHAFI FEGFJ PDMAC GEhFF KGmDD AEoAB kDIGO heading 172.6 deg
SONY819401090040017n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCI cEFCJ SHAFI FEGFJ PDMAB GEhFF KGmDD AEoAB kDIGE heading 208.1 deg
SONY819401090040018n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCJ cEFCJ SHAFI FEGFI PDMAB GEhFF KGmDD AEoAB kDIGO heading 212.8 deg
SONY819401090040019n3542199E13939389+00970001809401090035955N3A CFFCI cEFFJ SHAFI FEGFJ PDMAB GEhBE KGmDD AEoAB kDIGO heading 200.6 deg
SONY819401090040020n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCI cEFCJ SHAFI FEGFI PDMAB GEhFF KGmDC AEoAB kDIGE heading 210.2 deg
SONY819401090040021n3542199E13939389+00970001809401090035955I3A CFFCI cEFCJ SHAFI FEGFI PDMAC GEhFF KGmDB AEoAB kDIGO heading 218.0 deg
SONY819401090040022n3542199E13939389+00970001809401090035955N3A CFFCJ cEFFK SHAFH FEGFI PDMBF GEhDC KGmDC AEoAB kDIGO heading 212.2 deg
SONY819401090040023n3542199E13939389+00970001809401090035955N3A CFFCI cEFFJ SHAFH FEGFJ PDMBG GEhDC KGmDC AEoAC kDIGO heading 215.7 deg
SONY819401090040024n3542199E13939389+00970001809401090035955N3A CFFCJ cEFFJ SHAFH FEGFJ PDMBG GEhDC KGmDD AEoAB kDIGO heading 208.3 deg
SONY819401090040025n3542199E13939389+00970001809401090035955N3A CFFCJ cEFFJ SHAFH FEGFJ PDMBH GEhDC KGmDC AEoAB kDIGE heading 182.7 deg
SONY819401090040026n3542199E13939389+00970001809401090035955N3A CFFCI cEFFK SHAFH FEGFI PDMBH GEhDD KGmDC AEoAB kDIGO heading 114.2 deg
SONY819401090040027n3542199E13939389+00970001809401090035955N3A CFFCI cEFFJ SHAFH FEGFI PDMBH GEhDE KGmDC AEoAC kDIGO heading 71.5 deg
SONY819401090040028n3542199E13939389+00970001809401090035955N3A CFFCG cEFFK SHAFI FEGFH PDMBG GEhBE KGmDD AEoAB kDIGE heading 45.0 deg
SONY819401090040029N3542205E13939391+00950002329401090040028C3A CFFCI cEFCK SHAFJ FEGFJ PDMFF GEhDE KGmDD AEoAB kDDEE heading 47.9 deg
SONY819401090040030N3542205E13939391+00950001809401090040029Q3A CFFCN cEFFJ SHAFI FEGFK PDMBF GEhDE KGmDC AEoAB kDDEO heading 45.0 deg
SONY819401090040031N3542205E13939391+00950002719401090040030F4A CFFCM cEFCJ SHAFI FEGFK PDMFF GEhFE KGmDC AEoAB kDDCO heading 47.0 deg
#2nd session extentional end (60sec)








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By the way, the result of the preliminary experiment (After rain overpass mh phone 20130825 124126-35 & 124626-35)
3. (2) is for example
SONY819401090034126N3542202E13939389+00920002819401090034125C3A CGEDD cFEFF SHbDC FEFCH PELFK GEgAC KFnFG ADpAB kDEGE heading 88.6 deg &&&&&&&& sat FE:40deg F:50deg=>Typ.
\\\\\\\\\\\sat c, Elevation F=50 Azimuth E=40deg >> Left 20° out of sight
=> Attenuated by about 6.9 dB from the other side at typical value D

SONY819401090034626n3542205E13939386+00980001809401090034623N4A CGECJ cFEFJ SHaCG FEGFE PELAB GEgFM KFnDE ADoDB kDCIO heading 355.7 deg Typical value G satisfies the minimum requirements for direct waves,
\\\\\\\\\\\sat c, Elevation F=50 Azimuth E=40deg >> Left 20° out of sight
=> Attenuated by about 6.9 dB from the other side at the representative value I

SONY819401090034126N3542202E13939389+00920002819401090034125C3A CGEDD cFEFF SHbDC FEFCH PELFK GEgAC KFnFG ADpAB kDEGE heading 88.6 deg &&&&&&&& sat FE:40deg F:50deg=>Typ.
SONY819401090034127N3542202E13939389+00920002759401090034126C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCI PELFJ GEgAB KFnFG ADpAC kDEFE heading 66.8 deg 180-24=156deg
SONY819401090034128N3542202E13939389+00920002419401090034127C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCH PELFJ GEgAB KFnFG ADpAC kDDFO heading 70.5 deg Typical value G satisfies the minimum requirements for direct waves,
SONY819401090034129N3542202E13939389+00920002419401090034128C3A CGEDC cFEFD SHbBD FEFCH PELFJ GEgAC KFnFH ADpAB kDDEO heading 135.8 deg The opposite side is also the representative value G, and there is no difference. It is impossible to distinguish between strong and weak.
SONY819401090034130N3542202E13939389+00920002389401090034129C3A CGEDB cFEDD SHbDD FEFFG PELFL GEgAC KFnFI ADpAB kDDDO heading 138.5 deg In this case, it was regarded as a boundary existence.
SONY819401090034131N3542202E13939389+00920013369401090034130C3A CGEDC cFEDE SHbDD FEFFH PELFK GEgAC KFnFI ADpAB kDEDO heading 146.9 deg Certainly falls within the ±5 degree range.
SONY819401090034132N3542202E13939389+00920002209401090034131C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCH PELFK GEgAC KFnFI ADpAB kDDCO heading 150.1 deg
SONY819401090034133N3542202E13939389+00920002589401090034132C3A CGEDB cFEDD SHbDC FEFFH PELFK GEgAB KFnFI ADpAB kDDCO heading 150.1 deg
SONY819401090034134N3542202E13939389+00920001859401090034133C3A CGEDC cFEDE SHbDC FEFFH PELFJ GEgAB KFnFI ADpAB kDBCO heading 149.1 deg \\\\\\\\\\\sat c, leftward F=50deg F=50deg
SONY819401090034135N3542202E13939389+00920002769401090034134C3A CGEDC cFEFF SHbDD FEFCG PELFJ GEgAB KFnFI ADpAB kDBCE heading 149.2 deg => Typical value D is attenuated by about 6.9dB from the opposite side

SONY819401090034626n3542205E13939386+00980001809401090034623N4A CGECJ cFEFJ SHaCG FEGFE PELAB GEgFM KFnDE ADoDB kDCIO heading 355.7 deg Typical value G satisfies the minimum requirements for direct waves,
SONY819401090034627N3542204E13939387+01000011229401090034626F4A CGECJ cFECL SHaFG FEGFE PELAB GEgFM KFnFD ADoDC kDHIO heading 354.8 deg The opposite side is also the representative value G, and there is no difference. Strong, weak, indistinguishable
SONY819401090034628N3542204E13939388+01000001809401090034627Q3A CGECJ cFEFL SHaCG FEGFE PELAB GEgFL KFnDD ADoDB kDGAE heading 353.2 deg In this case, it was regarded as a boundary existence.
SONY819401090034629N3542204E13939387+00990001719401090034628F4A CGECJ cFECJ SHaFG FEGFF PELAB GEgFM KFnFD ADoDC kDGJE heading 358.9 deg Yes, it falls within the ±5 degree range.
SONY819401090034630N3542204E13939387+00990001809401090034629Q3A CGECK cFEFG SHaCG FEGFJ PELAB GEgFN KFnDD ADoDD kDFJE heading 358.9 deg &&&&&& sat FE:40deg G:60deg=>Representative value G 96-2deg=OK 90deg(90deg)⊂4deg(90deg)
SONY819401090034631N3542204E13939387+00990001809401090034630Q3A CGECK cFEFI SHaCH FEGFH PELAB GEgFP KFnDD ADoDD kDFJE heading 7.5 deg 360-24=336deg
SONY819401090034632N3542204E13939387+00990001809401090034631Q3A CGECK cFEFH SHaCI FEGFH PELAB GEgFQ KFnDD ADoDD kDFJO heading 20.8 deg
SONY819401090034633N3542204E13939387+00990001809401090034632Q3A CGECK cFEFH SHaCJ FEGFG PELAC GEgFO KFnDE ADoDD kDFJO heading 56.5 deg \\\\\\\\\\\sat c, left view F=50 deg F=40 deg E
SONY819401090034634N3542204E13939387+01010011859401090034633F4A CGECK cFECG SHaFI FEGFH PELAC GEgFN KFnFD ADoDD kDCJO heading 75.3 deg => Typical value I is attenuated by about 6.9 dB from the opposite side
SONY819401090034635N3542204E13939387+01010001809401090034634Q3A CGECK cFEFH SHaCH FEGFH PELAC GEgFO KFnDC ADoDE kDBJO heading 67.9 deg



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Nakano overpass after the rain
20130825sun 12:37:16-10min
20130825sun 12:49:31-10min


Great after rain, not too hot, overpass
The result seems to be a good record only with the electronic magnet.
Z's BT had a record break in a few lines, and the same decrease as A's BT occurred.
2 times.

1st time.
JPN 2013/8/25 12:37:06** 24:52

4 minutes of full horizontal exposure on the overpass ←Constant supplementation of about 5 satellites in advance
1st session
Radio clock Recorder Elapsed seconds Beam direction = Rotation angle of the beam direction from the north because "the beam direction at the start is north"
JPN 2013/8/25 12:37:06 Start 24:52 0sec 00 deg **********
JPN 2013/8/25 12:47:06 Ended 34:52 600sec 360deg Ended

2nd session Horizontal exposure for about 1min
Second time. It started raining so I decided to do it again.
JPN 2013/8/25 12:49:31 00sec 37:17 *********** Whistle begins to sound
JPN 2013/8/25 12:59:31 600sec 47:17 *********** Start (The second time I added a little extra tail. Until about 50 seconds.)




(I think it would be better if G is more than 5 seconds out of 10 seconds...)


■The maximum value among the "minimum values of received power for five consecutive seconds (between 5 outputs)" within 10 seconds (between 10 outputs) in the same posture. is a representative value. ■ (*)

■ Hypothesis that the above representative value is valid for "G" -128.0 dBm ■■ (body and GPS only, 0.6 degree rotation per second for 10 minutes). →Strong! Endure!
10 minutes Rotating speed 6 degrees/10 seconds No water pillow (equipped with sodium polyacrylate aqueous solution) Withstands with only a back body and a watch.
■ "G" is -128.0dBm■
(If this is the case, is it OK without using the inversion frame?) [As a simplified version, instead of 6 degrees, rather simply, try 30 degrees. Give it time to warm up. )

In terms of falsifiability, if it is asked if it is block 2 or if it is block 3
→That's why I'm doing it at -128dBm instead of -130dBm. I argue that the weak ones are discarded.
Now, if you ask me if I just happened to be successful with satellite P, → It may be so, so I will try various satellites.

And, perhaps, ``if satellites that emit stronger signals (gradually intentionally or unintentionally due to malfunctions, etc.) are mixed in the system update'',
It is also possible that we must admit that this method will produce errors there.

However, it is not too far-fetched to argue that such a thing is unlikely, because this experimental data speaks for itself.
It seems that I will not have to deny the IEICE paper. If this. That's because it's cool without ice cream.

That's why it can be said that it was good for the body and the water level.

"After that, after various follow-up experiments,
Cancel the IEICE framework = ``the framework that compares the instantaneous value with the threshold value (in IEICE, it was R etc.)'',
IEEE framework = "a framework that uses the representative value of (*) and compares it with a threshold (in IEEE, let's say G)",


, because "strong satellites have been mixed" with the passage of time,

Even so, since the boundary can be identified quite clearly, I think it can be put to practical use. (However, it can also be said that it has not hit a strong satellite yet.)
If this is the case, it may be possible to specify the direction with an accuracy of about 6 degrees.
If this is a defect or a block future type, etc., and a strong signal is issued, is it difficult to make a threshold G hypothesis? , argues that the probability is low.
(However, it can also be said that it has not hit a strong satellite yet)

So, really, if we take the following framework:
In other words, parallel type + single type + crossed type +
○ Use only body shield
○Slowly rotate (6 degrees/10 seconds (or 0.6 degrees/second))
○The representative value is (*). ■The maximum value among the "minimum values of received power for five consecutive seconds (between 5 outputs)" within 10 seconds (between 10 outputs) in the same posture. is a representative value. ■ (*)
○ G is set as a threshold.

If this is the case, it may be possible to specify the direction with an accuracy of about 6 degrees. (However, it can also be said that it has not hit a strong satellite yet)
no···
Isn't there such a good story...? Well, it's doing well now because it's a lucky general satellite. (Just because it hasn't hit a strong satellite yet)
If this is a malfunction or a block future type, etc., and "satellites that emit strong signals are mixed", the threshold G hypothesis is to the extent that the satellites are mixed,
It is possible to output an error. Well, no doubt. But now, do you argue that the probability is still low? That is one claim.
And even if there are some problems, it is a usable technology, so if you propose it, it seems that the patent application will pass. It means that it can be used with t including risk

In order to go beyond that, it is a story that a framework for turning around appears.
It is a touch that it is always a method that can not be mistaken.

Similar findings to the previous time that it is possible to distinguish between "G (approximately -128.0 dBm according to the IEICE paper Masato)" or more for 5 seconds (*) continuously! Focus on satellite P (K=about 100 degrees, L=about 110 degrees).

It's so consistent that I'm surprised. Kang is very grateful

Signal Power = 8.460 Ln (Signal_Level) - 144.5 (dBm)

Specifically, in the SONY GPS satellite signal reception antenna integrated unit IPS5000

B=8.460*(ln(2))-144.5=-138.64
C=8.460*(ln(3))-144.5=-135.206==-135.21
D=8.460*(ln(4))-144.5=-132.772=-132.8dBm
E.
F=8.460*(ln(6))-144.5=-129.3417=-129.3 dBm This is fine. The latest version of the ICD claims -125.5 dBm, so I think my adoption of equation 2 from the IEICE paper was correct. Thanks.
■G■=8.460*(ln(7))-144.5=-128.038=■-128.0 dBm■ It's getting closer. It is 0.5 dBm higher than the minimum guaranteed user-side received power value in the latest version of the ICD of the G hypothesis, and it looks good.
H(8)[dbm]=8.460*(ln(8))-144.5=8.460*(2.0794)-144.5=-126.908 Oh, nice. -126.9dBm? Then it's still low.
I(9)[dbm]=8.460*(ln(9))-144.5=8.460*(2.1972)-144.5=-125.911 Oh, nice. -125.9dBm? Then it's still low.
J(10)[dbm]=8.460*(ln(10))-144.5=8.460*(2.3026)-144.5=-125.020 Oh, nice. -125.0dBm? this is fine.
K = about -125.0 dBm
R = about -120.5dBm
Z= about -117dBm

Hypothesis G Hypothesis G
SATELLITE P Endured, endured Excellent right answer to boundary closeout identification!
Satellite C 16 degree error, 4 degree error Excellent for boundary parting identification
Satellite c 4 degree error, 10 degree error Excellent for boundary parting identification
Is it possible to use G Hypothesis mode? actual. Body and GPS only. Press the button and measure the rotation for 10 minutes! I think it can be used quite a bit. This should be announced. With.
You can also use the reversal hypothesis.



In preliminary experiments,
In the inversion diagram,
"If it is not within the range of about ± 6 degrees of the boundary" There are times when it is subtle with a difference of around one character,
except that
Satellites in the two regions are
There is always a difference of at least one character (by the way, 1.3 dBm between F and G, 1.1 dBm between G and H).
It may be argued that
--------------------------------------------------
sat el az ant typical value ant typical value difference between typical values
--------------------------------------------------
satC G60deg D30deg, 6deg J <=-> 186degC125.0-135.2=10.2
satC G60deg D30deg, 12deg N <=-> 192deg B 125.0-138.6=13.6

--------------------------------------------------
The magnificence of this clear-cut sensitivity is quite good when only "common-sense satellites" are selected as targets, but this may become impossible when encountering "strong satellites".




-------------20130825 Amegami v6 overpass telephone 2 times during the day with compass LOG00428.txt ―――――――――――――――――――――――――――――――


-------------20130825 Amegami v6 overpass telephone 2 times during the day with compass LOG00428.txt ―――――――――――――――――――――――――――――――
-------------20130825 Amegami v6 overpass telephone 2 times during the day with compass LOG00428.txt ―――――――――――――――――――――――――――――――

---**-------**----The following is only necessary for organizing my own head, I wonder if it is necessary for the final application version-------- --
(Although I do not want to clarify the following, it is an act of narrowly defining the ambiguity of my past patent specifications and claims. But first, I will write it anyway)
In particular, we point out the following problems.
1. The object of comparison with a certain predetermined threshold is the reception strength itself (→ policy change to the important value of the minimum value for 5 seconds and the maximum value for 10 seconds) (reception strength itself → min, max)
2. The object of comparison with a given threshold is the instantaneous one (→ policy change to important value of minimum value for 5 seconds and maximum value for 10 seconds) (instantaneous → section)
3 Do not compare the reception status of the same satellite before and after reversal (→ policy change to important difference before and after reversal)

In other words, the feature of spread spectrum communication that makes it difficult to maintain synchronization, that is, the deterioration of the correlation result due to the chip waveform distortion of the diffracted wave composite wave at the end points of the body, makes it more difficult to maintain synchronization. I changed it to a measurement framework that can be used. of.
Therefore, there are three policy changes.
1 Receiving strength itself → Take max of min to pick up "(inevitable) failure to maintain synchronization in the situation where we are doing our best"
2 Instantaneous value →→ Take an interval to pick up the (inevitable) failure to keep in sync when you are doing your best
3 Before and after the reversal, the same satellite's "(inevitable) failure to maintain synchronism in the scene where they are doing their best" is judged to be "complex addition wave of various diffracted waves at body endpoints".
-


(2) Patent 3522259


20130826mon 01:15AM












The basic terms are explained below.

Cycle Slip http://www.f2.dion.ne.jp/~ats_alfa/gps02.htm
(cycle slip) Cycle slip is related to interferometric positioning.
It is better to describe it as being out of sync.
In interferometric positioning, when integrating the carrier wave phase,
As a result of the accumulation count temporarily stopping mainly due to momentary interruption of reception,
It means to produce jumps of integer wavenumbers. This jump can be corrected during baseline analysis.

navigation message
(Navigation message)
Data necessary for positioning that is constantly sent from GPS satellites.
It consists of almanac, orbital information, clock correction values, ionospheric correction data, health data, etc. It consists of 25 sets of 1,500-bit data,
30 seconds to acquire only orbital information,
It takes 12.5 minutes to receive all the data.

C/A code
(C/A code, clear and acquisition, coarse and access)
A signal on the positioning radio waves emitted from GPS satellites. It serves both as a time mark for measuring pseudoranges and as an identification code for the 24 GPS satellites. It is a pseudo-noise code with a bit rate of 1.023 Mbps and a code string length of 1023 bits, ie, 1 ms in time. → S code, P code, PRN code


Time synchronization
(Time synchronization)
It is commonly called clock adjustment, but since all GPS satellites are equipped with primitive clocks, it can also be used for ultra-precise clock adjustment. Currently, synchronization of national standard clocks all over the world is performed by GPS.


GPS satellite
(GPS satellite)
The orbital altitude is about 20.000 km, the orbital period is 0.5 sidereal days (about 11 hours and 58 minutes), and the total system consists of 24 satellites, 4 satellites in 6 orbital planes. The satellite weighs about 800 kg and carries L1 and L2 band transmitters for positioning, multiple cesium and rubidium primitive clocks, equipment for hygiene control and operation, and other equipment.

GPS time
(GPS time)
It is the time ticked by the atomic clocks of all GPS satellites, and there is a difference of 19 seconds from international atomic time. There is a difference of 9 hours and an exact integer second from the time (Japan Standard Time) that is used everyday. The difference of integer seconds sometimes varies due to the slowing of the Earth's rotation.

almanac
(almanac)
The original meaning is almanac, but in GPS, it refers to the approximate orbital information of each of the 24 GPS satellites. It is included in the navigation message on the radio waves from the satellite. Based on this, the receiver is controlled, and in surveying, it is used to create an observation plan. → navigation message


calendar
(Ephemeris)
It has the same meaning as almanac, but in GPS it is used in the same meaning as orbital information. If I had to emphasize the difference, the almanac is a precise orbital element, but its accuracy is guaranteed for a short period of time.


health
(Health)
A term unique to GPS, there is information called "health" in the navigation messages sent from satellites, informing the user whether the status of the satellite is normal or not. Based on this, it is determined whether or not the satellite can be used.

Standard positioning service
(Standard positioning service: SPS)
Until now, it has referred to general positioning using the C/A code and the L1 band. However, since the P-code is effectively open, the meaning of the term is ambiguous. →Precise positioning service
Block I
(Block I)
Eleven satellites launched from February 1972 to October 1985, during the GPS experimental stage (one of which failed). As of 1992, half of them are out of order or out of service, but a few are still in operation and used for positioning. It will be decommissioned once the Block II satellites are deployed. → Block II

Block II
(Block II)
A practical GPS device that has been launched since February 1989. It basically has the same specifications as Block I satellites, but the number of on-board atomic clocks and the capacity of the power supply have been enhanced. → Block I

PRN number
(PRN number)
This number is related to the bit arrangement of the pseudo-noise code of GPS satellites, but is currently treated the same as the satellite number. Based on this number, a predetermined pseudo-noise code is generated inside the receiver and compared with the received waveform to capture and receive the desired satellite. →SV number

PN code
(PN code, pseudo random noise code)
→PRN code



carrier wave
(Carrier)
High frequency is the basis for transmitting information using radio waves. The carrier wave alone is a continuous constant sine wave at that frequency. Depending on the information, for example, the amplitude, frequency, and phase are changed to transmit to the other party of the communication. In GPS, carrier waves are L1 and L2 frequency waves, and information to be transmitted is C/A code, P code, and navigation message. Since all of this information is digital data, it is placed on the carrier wave with phase changes of 0° and 180°.

PRN code
(Pseudo random noise code)
A pseudo-noise code, a digital code string in which 0s and 1s appear to alternate randomly. Both the GPS C/A code and P-code are pseudo-noise codes, and the arrangement of 0s and 1s is changed for each satellite. Identification is performed by →C/A code, P code

PRN number
(PRN number)
This number is related to the bit arrangement of the pseudo-noise code of GPS satellites, but is currently treated the same as the satellite number. Based on this number, a predetermined pseudo-noise code is generated inside the receiver and compared with the received waveform to capture and receive the desired satellite. →SV number


almanac
(almanac)
The original meaning is almanac, but in GPS, it refers to the approximate orbital information of each of the 24 GPS satellites. It is included in the navigation message on the radio waves from the satellite. Based on this, the receiver is controlled, and in surveying, it is used to create an observation plan. → navigation message

antenna swapping
(Antenna swapping)
In kinematic positioning using the stop-and-go method, this refers to measuring by switching the antenna of the receiver between the first reference point and a temporary point temporarily installed near it. This is an operation for determining the integer value bias. → stop-and-go method


1 frequency type
(Single frequency model)
A type of receiver that performs positioning and surveying by receiving only the L1 band of the L1 band and L2 band radio waves emitted from GPS satellites. → 2 frequency type

1 point positioning
(Point positioning)
→Independent positioning

space technology
(Space technology)
In the field of geodesy, it refers to the technology of performing high-precision surveying using radio stars and artificial satellites. Specifically, long-baseline radio wave interferometers, satellite laser ranging, GPS, etc.

satellite health
(Health status)
Information called "health" is included in navigation messages transmitted from GPS satellites, and informs users whether the status of equipment on the satellite is normal. Based on this, it is determined whether or not the satellite can be used. →Health

SV number
(SV number)
In general, SV (space vehicle) means a spacecraft, and GPS indicates the number of the satellite. Currently, it has a different number, PRNNO., but in the past, there have been many changes in how satellite numbers are represented, so caution is required when comparing with old records.

L1 band
(L1 band)
It is the 1,575.42 MHz part of the positioning radio waves emitted from GPS satellites. Only this radio wave is used for general positioning.



Single positioning
(point positioning)
A method of obtaining the latitude, longitude and height of a point measured by a single receiver using GPS. Also called single-point positioning. Calculates position by measuring pseudoranges of at least four GPS satellites. The accuracy is about 100m when decoding and processing a general-purpose C/A code. If you use P-code, you can get several times better accuracy.


WGS-84
(World Geodetic System 1984)
A global geodetic coordinate system with its origin at the center of the earth. It was revised from time to time according to the accumulation of observational data, and was published in 1984 based on data from space technology. Since the orbital information of GPS satellites is based on this coordinate system, the results of GPS positioning are obtained in the first stage in terms of latitude, longitude and height based on this coordinate system. Therefore, in order to obtain the latitude, longitude and height based on the local coordinate system, for example, the Japanese geodetic system, the coordinate system must be converted. The previous version had WGS-72.

Orbit information
(Orbit information)
Data used to calculate the position of a GPS satellite in space at a given moment, and is called an orbital element in celestial mechanics. An orbital element consists of six numerical values, and can determine the position of a celestial body at any moment. →orbital elements, navigation messages

orbital element
(Orbital element)
Two numerical values representing the shape of the orbital ellipse, one numerical value indicating the position of the celestial body on the ellipse, two numerical values indicating the relationship between the earth and the orbital plane, It consists of a total of 6 numbers, one of which indicates the orientation of the ellipse on the orbital plane.


L1 band
(L1 band)
It is the 1,575.42 MHz part of the positioning radio waves emitted from GPS satellites. Only this radio wave is used for general positioning.


SV number
(SV number)
In general, SV (space vehicle) means a spacecraft, and GPS indicates the number of the satellite. Currently, it has a different number, PRNNO., but in the past, there have been many changes in how satellite numbers are represented, so caution is required when comparing with old records.

space technology
(Space technology)
In the field of geodesy, it refers to the technology of performing high-precision surveying using radio stars and artificial satellites. Specifically, long-baseline radio wave interferometers, satellite laser ranging, GPS, etc.

almanac
(almanac)
The original meaning is almanac, but in GPS, it refers to the approximate orbital information of each of the 24 GPS satellites. It is included in the navigation message on the radio waves from the satellite. Based on this, the receiver is controlled, and in surveying, it is used to create an observation plan. → navigation message














GPS signal rapid acquisition method and apparatus



A method and apparatus are disclosed for determining the position of a receiver using a transmitted signal containing a unique periodically repeating sequence. The apparatus and method are useful in communication systems, particularly desynchronised systems such as A-GPS used in GSM and UMTS cellular telephone systems. The received signal is stored by the receiver for at least two repetitions of the periodically repeating sequence. An FFT operation is performed and the resulting data frequency samples are pruned in response to the hypothesized residual frequencies. This reduces the number of subsequent computations and processing time required. A correlation series is determined from the pruned samples corresponding to the hypothesized transmitter and the reference frequency samples. If a match is found, the code phase offset is determined, otherwise the process is repeated with another hypothesized residual frequency. A number of similarly obtained correlation series can also be non-coherently combined prior to this examination.
Qualcomm Inc. (6,941)

-------------------------------------------------- ------------------------------
## <<## detailed description of the invention ##>>##
##"##Technical field##"##
## <<##0001##>>##
The present invention relates to apparatus and methods for calculating the position of mobile devices through the use of radio signals, such as the GPS system.
## <<## background technology ##>>##
## <<##0002##>>##
Position sensing devices are becoming more and more popular. This encourages the development of rapid and sensitive methods for acquiring signals used to determine position.
## <<##0003##>>##
Location techniques typically use radio signals transmitted simultaneously from known locations to determine position. In the GPS system, these signals are transmitted simultaneously from many satellites at known times and on predefined frequencies. On the ground, a GPS receiver acquires a signal from each satellite within view of the sky. The time of arrival of the signal with the exact positions of the satellites in view and the exact time the signal was transmitted from each satellite are used to determine the position of the GPS receiver by trilateration calculations.
## <<##0004##>>##
Acquisition of signals from GPS satellites is difficult due to several factors. For example, GPS signals are relatively low power and transmitted over long distances. By the time GPS signals propagate from earth orbit to the receiver, their initially low power is greatly reduced, and the signal reaches the receiver, becoming extremely weak. The received signal level can also be attenuated by building obstruction effects, such as occurs during indoor reception or reception in an urban canyon environment.
## <<##0005##>>##
There are two primary functions in GPS receivers: (1) computation of pseudoranges to various GPS satellites, and (2) the calculation of these pseudoranges, satellite timing, and ephemeris (position) data. Calculation of the position of a GPS receiver using . Pseudorange measures the time delay (or equal distance) between the satellite and the GPS receiver, biased by the local clock. In a typical autonomous GPS receiver, the satellite ephemeris and time of transmission data are extracted from the GPS signal as it is acquired and tracked. Correction of this information typically takes a relatively long time (30 seconds to several minutes) and must be accomplished at good received signal levels to achieve low error rates.
## <<##0006##>>##
Virtually all known GPS receivers use correlation methods, or their mathematical equivalents, to calculate pseudoranges. These correlation methods are performed in real-time, often with hardware correlators. GPS signals contain a highly repetitive signal that is modulated according to a special sequence or "code" called a pseudo-random (PN) sequence. A code available for civilian applications is called the C/A code, which is 1.023 MHz and is used to give a binary phase reversal rate, or "chipping" rate, of 1023 chip repetition periods in one code period of 1 msec. used for The pseudo-random sequences of the GPS system belong to a family known as "Gold Codes". Each GPS satellite broadcasts a signal with a unique Gold code.
## <<##0007##>>##
For the sake of brevity, the following description uses the term "comprising a pseudorandom sequence (or code)" to mean that the signal is a waveform modulated according to a pseudorandom sequence or code. means that it contains The length of one frame of a pseudorandom sequence is the number of symbols in the sequence before it repeats. By pseudorandom sequence duration (time) is meant the duration of the waveform modulated according to the pseudorandom sequence. Similarly, when we refer to the frame rate of a pseudorandom sequence, we mean the repetition rate of the waveform modulated according to the pseudorandom sequence. It will be clear from the context whether the term "pseudo-random sequence" refers to a sequence of numbers or a waveform modulated according to such a sequence of numbers.
## <<##0008##>>##
After a signal is received from a given GPS satellite, following a down-conversion process to baseband, the signal is correlated with a reference signal. For example, a simple correlation receiver multiplies the received signal by a locally generated reference signal containing a stored replica of the appropriate Gold code contained within its local memory, then the signal Integrate (eg, low-pass filter) the product to obtain an indication that .
## <<##0009##>>##
A simple individual correlation process can yield a single (possibly complex) number. However, in many cases of interest, such number multiplications are computed by performing similar operations, either serially or in parallel, corresponding to different reference sequences (eg, delayed versions). Such a set of numbers is called a "correlation series". The final result of combining one or more consecutive correlation series is called the "final correlation series".
## <<##0010##>>##
By successively adjusting the relative timing of this stored replica with respect to the received signal and observing when high energies occur in the resulting final correlation series, a simple receiver can obtain A time delay between the received signal and the local clock can be determined. This time delay, modulo 1 millisecond code period, is termed the "code phase". Unfortunately, the correlation acquisition process takes time, especially if the received signal is weak. To improve acquisition time, most common GPS receivers use multiple correlators (typically up to 12) that allow parallel searches for correlation peaks.
## <<##0011##>>##
Some GPSs use FFT techniques to determine the Doppler frequency of the received GPS signal. These receivers use conventional correlation operations to despread the GPS signal and provide a narrow bandwidth signal with a bandwidth typically in the range of 10 kHz to 30 kHz. The resulting narrow bandwidth signal is then Fourier analyzed using an FFT algorithm to determine the carrier frequency. Such carrier determination simultaneously provides an indication that the local PN reference has been adjusted to the correct code phase of the received signal, providing an accurate measurement of the carrier frequency. This frequency is used for subsequent receiver tracking operations.
## <<##0012##>>##
One location determination method, for example, uses an FFT algorithm to compute pseudoranges for central processing locations rather than mobile device locations. According to the method, snapshots of data are collected by the GPS receiver and then transmitted over the data link to the remote receiver where they undergo FFT processing to compute the final correlation series. However, typically only a single forward and inverse fast Fourier transform (corresponding to four PN periods) is computed to perform the set of correlations.
## <<##0013##>>##
Another method involves using the Fast Fourier Transform method for capturing GPS signals and digitizing, storing and processing long blocks of raw data. Data corresponding to, for example, one second intervals can be digitized and then processed locally using FFT-based signal processing methods to capture the GPS signals present within this captured data block. In this method, a number of FFT operations are performed, each producing a correlation series, and the result undergoes both coherent and non-coherent processing operations to produce the final correlation series.
## <<##0014##>>##
Unfortunately, the GPS signal acquisition methods of such systems are inefficient when performing long coherent integrations, such as over one period of one data bit (eg, 20 GPS frames equal to 20 milliseconds of time). The loss in efficiency is also significant, especially when the uncertainty of the GPS carrier frequency is large. Moreover, in current GPS receiving systems, coherent integration over periods of more than one data bit requires the GPS receiver to have a priori knowledge of the bit sequence. Therefore, coherent integration over periods of more than one data bit is usually done by transmitting such information from the server to the mobile station. This common method is standardized in several cellular communication standards including IS-95, CDMA2000, GSM and UMTS standards.
## <<##0015##>>##
Other conventional methods for coherent processing are (1) when long coherent integrations are required, (2) when searches over wide Doppler ranges are required, and (3) each GPS code phase search is processed. It would be useful when all 1023 chips of the signal have to be done. However, such conventional methods have several limitations and limitations. For example, these algorithms require processing data as two-dimensional arrays and can limit the extent to which Doppler searches can be efficiently performed.
##"##Overview##"##
## <<##0016##>>##
A method and apparatus are described for receiving and processing one or more signals transmitted from multiple transmitters at predetermined frequencies. Each transmitted signal includes a waveform encoded according to a periodically repeating sequence that uniquely identifies the transmitter transmitting each respective signal. The received signals are used to determine the position of the receiver. The transmitter may include multiple GPS satellites that transmit GPS signals at GPS frequencies, each GPS satellite transmitting a waveform coded according to a unique periodically repeating sequence. The code phase offset of the signal at the receiver is found, and using this information from multiple transmitters, the position of the receiver can be determined using GPS algorithms.
## <<##0017##>>##
Higher sensitivity and processing speed can be achieved by performing FFT operations on the observed data, with FFT, special pruning operations are used based on hypothesized residual (missed) frequency errors. , reducing the total number of computations and thus reducing the processing time.
## <<##0018##>>##
Specifically, at the receiver, a signal of a predetermined frequency is observed and digitized over a predetermined time period corresponding to at least two repetitions (two frames) of the periodically repeating sequence. One of a plurality of transmitters is hypothesized and a set of reference frequency samples corresponding to the hypothesized transmitter is provided. A first subset of the digitized data is selected as having a duration equal to at least two frames, thus defining a block of data. A set of data frequency samples is then calculated from this block, such as by using Fourier transform techniques.
## <<##0019##>>##
A first residual frequency is hypothesized and then the data frequency samples are pruned in response to the hypothesized first residual frequency to provide a first subset of periodically spaced data frequency samples. . The first subset of data frequency samples and the reference frequency samples are further processed (typically by multiplication and inverse FFT procedures) to provide a first correlation data series.
## <<##0020##>>##
This procedure is then repeated with additional blocks of data (typically adjacent), and the multiple correlation series so found can be detected and added together to form the final correlation series. . This latter series is then searched to identify signal matches, typically by looking for strong peaks in the final correlation series. Once a matched signal is found, the code phase offset is determined from the final correlation series. However, if no matched signal is found, another residual frequency is hypothesized and the process is repeated, typically using the same set of data frequency samples and the reference frequency samples, to find a signal match. search. A similar process is performed until a signal match is found, or until no match is found and enough residual frequencies are hypothesized that the signal from the hypothesized transmitter cannot be acquired. proceed.
## <<##0021##>>##
Typically, there will be multiple transmitters observable by the receiver, and this process will be performed at each such transmitter to identify the signal and possibly determine the code phase offset from each transmitter. can be repeated.
## <<##0022##>>##
Many different embodiments can be implemented. In one embodiment, the pruning step further comprises selecting a subset of the data frequency samples, the subset comprising a plurality of samples having indices that are separated with respect to each other by an integer K, where K is the number of frames of the PN sequence in the data block.
## <<##0023##>>##
In this regard, although we occasionally use the term "PN sequence" or "PN frame" in F(t), i.e. the repeating set of frames of the PN sequence, the PN sequence is actually the modulation of the carrier. Note that this is not strictly correct, as it is the sequence of numbers used to construct the signal that is used to generate the waveform F(t). However, it will be clear from the context whether "PN sequence" is used to mean the waveform modulated by the PN sequence F(t) or the sequence itself.
## <<##0024##>>##
In another embodiment, the method further includes multiplying the subset of data frequency samples with the set of reference frequency samples to form a set of weighted frequency samples.
## <<##0025##>>##
The reference frequency samples may be obtained by any suitable method, e.g. the receiver may perform a discrete Fourier transform (DFT) on one or more periods of the periodically repeated frequency to define the reference frequency samples. Often, the reference frequency samples may be pre-computed at each transmitter and stored at the receiver, or the reference frequency samples may be downloaded from a server such as the PDE described herein.
## <<##0026##>>##
The step of performing a correlation operation can include performing an inverse DFT on the set of weighted frequency samples to generate a correlation data series.
## <<##0027##>>##
Each data block may have a size corresponding to an integer number of repetitions of the periodically repeating sequence, 2 or more, such as 5, 10, 20 or more. A data block of some embodiments may have a size in the range of approximately 5 to 20 repetitions of the periodically repeating sequence. In other embodiments, a data block may have a size of 100 or so such repetitions.
## <<##0028##>>##
The methods described above are performed in suitable hardware and/or software in the receiver and/or one or more servers of the wireless network. For example, some functions may be performed at the receiver and some functions may be performed at the Position Determining Entity (PDE).
## <<##0029##>>##
The apparatus and methods described herein are particularly useful in assisted GPS (“A-GPS”) systems. In this assisted GPS system, the communication system that provides the assistance information to the GPS receiver is desynchronized, as in the GSM and UMTS cellular standards. In a synchronous communication system, such as the CDMA2000 standard, the demands placed on the code phase search are greatly reduced, and further benefits may be obtained from the use of the improved algorithms described herein.
## <<## detailed description ##>>##
## <<##0030##>>##
In the various figures of the drawings, identical reference numbers designate identical or similar parts.
## <<##0031##>>##
FIG. 1 shows a GPS environment including multiple GPS satellites (SVs) 11 . Although described in a GPS environment, the system described herein can be configured with any positioning system. Satellites 11 emit GPS signals 12 that are received by a plurality of land-based base stations 10 that are part of a communications network and mobile stations (MS) 14 that communicate with the base stations. MS 14 includes a GPS receiver and a two-way communication system for communicating with base stations using two-way communication signals 20 . GPS receivers can be configured in a wide range of mobile embodiments (other than cell phones) that communicate with one or more base stations. A user 13 possessing an MS 14 that can be positioned in a wide range of environments can be stationary or mobile.
## <<##0032##>>##
GPS satellites (SV) 11 comprise a group of satellites that broadcast signals used to position GPS receivers. The satellites are synchronized to transmit radio signals 12 that are synchronized to GPS time. These signals are generated at predetermined frequencies and in predetermined formats. In the current GPS architecture, each SV transmits a civil-type GPS signal in the L1 frequency band (at 1575.42 MHz) formatted according to the GPS standard. When GPS signals are detected by the MS's normal GPS receiver, the GPS system calculates a pseudorange for each GPS satellite, from which the position of the MS is calculated.
## <<##0033##>>##
Pseudorange is defined as c·(Tuser−TSV)+cTbias, where c is the speed of light, Tuser is the GPS time when a signal is received from a given SV, and TSV is the time a satellite sent a signal. and Tbias is the local user clock error that is normally present in GPS receivers. Sometimes pseudoranges are specified by omitting the constant "c". In the normal case, the receiver needs to solve for the four unknowns X, Y, Z (coordinates of the receiver antenna) and Tbias. Solving for these four unknowns usually requires measurements from four different SVs. However, in some circumstances this constraint can be relaxed. For example, the required number of SVs can be reduced from 4 to 3 if an accurate altitude estimate is obtained. In A-GPS operation, TSV is not always available to the receiver, and instead of processing true pseudoranges, the receiver relies primarily on code phase. In current GPS configurations, the PN code repeats every 1 millisecond, so the code phase has a 1 millisecond time ambiguity. Occasionally, data bit boundaries are checked, thus resulting in an ambiguity of only 20 milliseconds.
## <<##0034##>>##
Base station 10 comprises any collection of base stations used as part of a communication network that communicates with MS 14 using radio signals 20 . The base stations are connected to a cellular infrastructure network 15 which includes a number of other communication networks such as the public telephone system 16, a computer network 17 such as the Internet, a Position Determination Entity (PDE) 18, block 17a. It provides communication services to various other communication systems shown collectively. A GPS reference receiver (or receiver) 19, which may be at or near the base station 10, or at any other suitable location, communicates with the PDE 18 and SV Provides information useful in determining location, such as location (calendrical) information.
## <<##0035##>>##
A land-based cellular infrastructure network 15 typically provides communication services that allow cell phone users to connect to other phones over the public telephone system 16 . However, base stations can also be used for other communication purposes, such as communication with other devices and/or Internet connectivity with handheld personal digital assistants (PDAs). For example, base station 10 may be part of a GSM communications network, but may be used in other types of synchronous (eg, CDMA2000) or asynchronous communications networks as well.
## <<##0036##>>##
FIG. 2 is a block diagram of one embodiment of mobile device 14 incorporating a communication and location system. A two-way communication system 22 , such as a cellular communication system, is connected to antenna 21 for communicating using cellular signals 20 . The cellular communication system 22 includes suitable equipment such as modems 23, hardware, software for communicating with and/or detecting signals 20 from base stations and for processing transmitted or received information. can include
## <<##0037##>>##
The MS's GPS positioning system 27 is connected to a GPS antenna 28 for receiving GPS signals 12 transmitted at or near the ideal GPS frequency. The GPS system 27 receives GPS signals, a GPS receiver 29 including frequency conversion circuitry and an analog-to-digital converter, a GPS clock, control logic for controlling the desired functions of the GPS receiver, and GPS signals. Appropriate hardware and software for processing and performing the calculations necessary to determine position using a suitable location algorithm. In the illustrated embodiment, the analog-to-digital converter is connected to a buffer memory of the position detection system, which is coupled to the DFT circuitry for providing and storing data during DFT operations. In some A-GPS architectures, final location calculations (e.g., latitude and longitude) may be performed at a remote server based on code phase and other information transmitted from the GPS receiver to the remote server. can be done. Some examples of GPS systems are disclosed in US Pat. Nos. 5,841,396, 6,002,363 and 6,421,002.
## <<##0038##>>##
GPS clocks are intended to keep accurate GPS time, but since accurate time is often not available prior to position fixation, its estimated value and ambiguity about its value It is common to keep time with GPS clock software. Note that GPS time is often known exactly (within tens of nanoseconds of uncertainty with current GPS architecture) after a precise GPS position is determined. However, this precise time may only be available at the server when the final location calculations are done at the remote server.
## <<##0039##>>##
A mobile device control system 25 is connected to both the two-way communication system 22 and the location system 27 . The mobile device control system 25 may include any suitable control system, such as one or more microprocessors, memory, other hardware, firmware, or software, to perform the appropriate control functions for the system to which it is connected. contains a structure. The processing steps described herein may be performed in any suitable manner.
## <<##0040##>>##
The control system 25 is connected to a user interface 26, which may include any suitable device for interfacing with a user, such as a keypad, a microphone/speaker for voice communication services, a display such as a backlit LCD display, and the like. contains components. The mobile device control system 25 and user interface 26 connected to the location system 27 provide appropriate input-output for the GPS receiver and two-way communication system, such as control of user input and display of results. give function.
## <<##0041##>>##
An example of a coherent processing method is described with reference to FIG. 3 and other figures. FIG. 3 is a flow chart showing the sequence of steps taken by a mobile station to process a received GPS signal to identify whether it matches a hypothesis for selecting a GPS code and carrier frequency offset; be. Since the algorithm attempts to find a code phase offset match with the selected GPS code, it can examine all possible code offsets (eg, 1023 offsets). The coherent processing algorithm is then repeated for each GPS code that may be observable by the mobile station. Additional non-coherent processing can be added to the algorithm of FIG. 3 to further improve sensitivity. For the sake of brevity, this added complexity will be discussed later in conjunction with FIG.
## <<##0042##>>##
In FIG. 3, at 30, the act of observing GPS signals is shown. Essentially, the receiver receives electromagnetic energy having a carrier frequency close to the GPS carrier frequency in the hope that GPS signals are present and detectable. The GPS signal (if it exists) is observed for a period of time at least as long as period Tc, i.e., a time period during which a block of data is taken for coherent processing (Tc is the "data block period" or coherent period of the signal). can also be referred to as a simple integration (processing) time).
## <<##0043##>>##
In the absence of noise, the functional form s(t) of the GPS signal can theoretically be written at any time t as
s(t)=Ad(t)P(t)exp(j2□ft+□) (A1)
where A is the signal amplitude, d(t) is the data sequence with relatively low speed (eg 50 baud) modulating the carrier (eg by biphasic modulation) and P(t) is the PN sequence F A waveform consisting of a repeating set of (t) frames, where f is the carrier frequency (ideally equal to f0) and □ is the carrier phase. For example, the transmission (eg, chip) rate is 1.023 MHz, F(t) has a length of 1023 chips, the PN frame rate is 1 kHz, and P(t) has a length K□1023 chips.
## <<##0044##>>##
Note that equation (A1) is the complex representation of the carrier, which is useful if the quadrature sampling method is used to process the signal, and of course other representations can be used when appropriate. do. It should be appreciated that in real-world conditions, the various parameters are not perfectly stable, but for purposes of explanation it is assumed that the signal amplitude and the various modulation rates are approximately constant.
## <<##0045##>>##
FIG. 4 is a diagram representing the structure of an ideal GPS signal described by equation (A1). The GPS signal consists of a series of PN frames, indicated at 45, each biphasically modulated waveform F(t) 46 according to a particular pseudonoise (or "PN") sequence, and carrier frequency 47. contains. Each iteration of F(t) is termed a "PN frame". Each PN frame has a predetermined duration Tr. At 48 the data transitions of the data sequence d(t) are shown, which occur at the start of one of the PN frames shown. However, because the data sequence d(t) is relatively slow, data transitions 48 occur only once every 20 PN frames (in the US GPS C/A code), and therefore data transitions occur at the start of arbitrarily chosen PN frames. occurs or does not occur in
## <<##0046##>>##
Each GPS satellite (SV) transmits a unique PN waveform F(t) indicated at 46, which is a series of symbols (chips) transmitted at a predetermined rate. The PN waveforms are distinguished from each other by the specific PN sequence used for bilayer modulation of the carrier. For example, these sequences can be selected from a set of Gold codes in the C/A waveform of the US GPS system.
## <<##0047##>>##
In one example, the chip rate is 1.023 MHz, so the PN frame rate is approximately 1 kHz. This waveform F(t) is repeated continuously, for example the first code from the first satellite SV1 repeatedly transmits a unique sequence F1(t) and SV2 repeats a unique PN sequence F2(t). Send. GPS receivers are programmed with the unique PN sequences of all possible GPS satellites in view. These PN sequences can be used in algorithms to identify particular satellites, particularly when satellite signals are received by a GPS receiver, the PN sequences are used to identify the satellite that transmitted the received signal. used. Initially, however, the GPS receiver does not know the actual received code phase epoch, which may be the distance over the entire PN frame (eg, 1 millisecond duration or 1023 chips) as described above. Furthermore, the receiver does not know whether the GS signal associated with a particular PN code is detectable. This is because this signal is attenuated by various obstacles and/or the particular SV is not in view. Therefore, the receiver must search serially or in parallel over an indeterminate distance of epochs to attempt to detect the hypothesized signal, aligning the epochs of the received GPS frames with the locally generated reference frames. must.
## <<##0048##>>##
In a real GPS environment, a GPS receiver simultaneously receives multiple signals, each with a unique PN sequence F(t), such as the theoretical signal specified in equation (A1). For example, under typical conditions, a GPS receiver typically receives 8 to 12 signals from different in-view satellites at any given time, and various parameters such as path length, direction of arrival, Doppler They are different from each other because of the different frequency shifts. For purposes of explanation, we will first describe processing one of the signals in the theoretical form of equation (A1), and then show how the processing algorithms described here can be used to process a large number of signals. Prove that you can. Each signal has the theoretical form of equation (A1).
## <<##0049##>>##
When GPS signals reach the receiver they are often highly corrupted by additive noise and possibly also by other noise or buffering. Furthermore, the carrier frequency and chip rate can be considered slightly shifted from their original values, mainly due to the Doppler effect. Therefore, the carrier frequency may shift slightly when observed by the receiver of the MS due to the action of the SV and the action of the MS, so that when the receiver receives the signal, the actual received carrier frequency can vary from its ideal predetermined carrier frequency f0 by an amount called the "residual frequency". In addition, MS local oscillator errors cause the carrier frequency to vary from its ideal frequency.
## <<##0050##>>##
Referring to FIG. 3, at 31 the carrier frequency is "stripped" from the GPS signal by a suitable frequency conversion circuit, leaving a residual frequency fe. To remove the carrier frequency, the GPS signal is typically first converted to an intermediate frequency (IF) by a mixer, after which the remaining IF component is reduced to near zero by any suitable analog or digital technique. processed as For example, the IF frequency can be substantially removed by another mixer, or digital processing mixing techniques may be used after converting the GPS to digital signal with an analog-to-digital converter. In some designs, the frequency conversion circuit can provide a final frequency with a small known frequency offset plus the residual frequency described above. This small known frequency offset is known to be constant, so further processing only requires determination of the residual frequency. For simplicity of the following discussion, this small known offset is assumed to be zero. However, the methods and apparatus described herein are equally applicable to cases where such known offsets are non-zero.
## <<##0051##>>##
Typically, residual frequencies are primarily caused by the Doppler effect. Furthermore, the receiver itself may induce slight frequency shifts during signal processing. The sum of these two errors from the ideal carrier frequency can be represented by some maximum tolerance (Δf). Therefore, the actual received carrier frequency is typically within f0±Δf. Although the residual frequency can be more or less in any particular set of circumstances, the residual frequency fe, which is equal to the frequency remaining after the receiver has attempted to reduce the original carrier to zero, typically ranges from a few hundred hertz to a few kHz. in the range of
## <<##0052##>>##
In the A-GPS system, the expected Doppler corrections on all GPS signals are transmitted from the PDE to the GPS receiver (in one form or another), and a list of possible GPS satellites in view is also transmitted to the receiver. , which allows GPS receivers to more efficiently search for satellite signals. The expected data stream can also be provided by the PDE.
## <<##0053##>>##
In its memory, the receiver stores PN codes (or their representations, such as the DFT of these codes) corresponding to all GPS satellites that may be in view.
## <<##0054##>>##
At 32, the processed GPS signal (if not previously converted) is digitized (i.e., sampled) in an analog-to-digital converter over a predetermined period of time and then stored in the buffer memory of the GPS receiver. There is no theoretical limit to the size of the dataset, or the sample rate of the data, although it is sometimes useful for the sample rate to be a multiple of 1.024 MHz and the dataset size to be a multiple of 1024. Therefore, the signal of equation (A2) is considered to be a sampled signal, where the sample rate can be set to a number of 1.024 MHz or 2.048 MHz, whereby 1024 or 2048 samples are Occurs over a 1 ms PN frame period. Due to Doppler-induced errors, this sample rate is not exactly equal to the chip rate or twice the chip rate. One reason for choosing this sample rate is that if sampling is performed at 1.024 or 2.048 MHz, the resulting number of samples is a power of 2 over a 1 millisecond frame period, which is efficient. It is convenient for a typical FFT. That is, a frame of data is a multiple of 1024 samples, a convenient size for efficient FFTs, and the total dataset size (in coherent processing) is also a multiple of 1024, a power of 2 times this length. be. However, this limitation is not absolute, as efficient algorithms still exist when the number of samples per frame is not a power of two.
## <<##0055##>>##
At 33, a data block for coherent processing is defined by selecting a portion of the stored digital data over a predetermined coherent processing period Tc. The time period over which data is combined for coherent processing is typically selected to include a large integer number of PN frames (eg, 20 PN frames). Coherent processing blocks, however, may be used for very long periods of time, as residual carrier frequency stability and other multipath effects (and possibly other factors) over long time periods can limit or prevent performance improvement. should not be selected. As will be explained below, it may be useful to choose Tc to be an exact multiple of one PN frame period Tr.
## <<##0056##>>##
Still referring to FIG. 4, the GPS signal is observed over time Tc, which defines a data block such as first data block 49a or second data block 49b, time Tc being an integral number of PN data blocks. It is selected to have a frame 45. Since the actual data block is received without prior knowledge of when the PN frame begins, the start and end of the data block can be anywhere within the PN frame boundaries. For example, a data block could happen to extend from the start of the first frame to the end of the last PN frame, as shown at 49a (code phase offset=0), but more likely , the data block extends from somewhere halfway in the first PN frame (as indicated at 49b) to somewhere halfway in the frame following the last full PN frame, and Thereby the code phase offset is not equal to zero. For example, the code phase offset can be determined using a matched filter operation, as described with reference to steps 39-42 of FIG.
## <<##0057##>>##
At 34 in FIG. 3, the data sequence is optionally removed. After the data sequence d(t) has been removed and the theoretical signal of equation (A1) has been transformed to a frequency close to the baseband of the residual signal sb(t), the neglected noise and interference has the form
sb(t)=AP(t)exp(j2□fet+□) (A2)
where fe is the residual frequency after converting the carrier frequency to approximately baseband.
## <<##0058##>>##
Optionally, it may be useful to remove the data sequence d(t) before processing. To help eliminate data sequences, in some A-GPS systems the expected data sequence d(t) is sent to the GPS receiver (eg from a server) along with some approximate arrival times of the GPS signals. be done. In these cases, the GPS receiver can eliminate the data sequence d(t) and therefore the pseudo-random polarity reversals that can occur in the signal of equation (A1) every 20 milliseconds with the data sequence d(t). . By eliminating random polarity reversals (ie, by eliminating d(t)), the coherent integration time can be increased to time intervals greater than one data bit period, eg, greater than 100 milliseconds. Increasing the coherent integration time can improve the sensitivity of the GPS acquisition process. As indicated earlier, some future modes of GPS may contain signaling components that do not contain data. In these situations, the coherent integration period is not limited to one data bit period.
## <<##0059##>>##
Referring again to FIG. 3, the carrier frequency is approximately removed to provide a residual frequency fe in the signal sb(t) of equation (A2), and the block duration Tc is chosen to be an exact multiple of the PN frame duration Tr. was done. In other words, Tc=KTr, where K is the number of frames in the block period. For example, if K=100 and Tr=1 msec, then Tc can be 100 msec.
## <<##0060##>>##
At 35, the data blocks are coherently processed using a Fourier transform process. This step can be called the "forward transform" process. For example, a fast Fourier transform (eg, FFT or DFT) of signal sb(t) sampled over time period Tc can be performed as follows:
y(f)=FFT(sb(t), from t=0 to t=Tc) (A3)
The forward transform process can be performed in various ways. One well-known method is decimation in time, another method is decimation in frequency. One fast algorithm can be used as suitable or useful, such as chirp z-transform or number-theoretic transform.
## <<##0061##>>##
An optional signal FFT (eg, shown in and described with reference to FIG. 9) includes a series of data frequency samples separated in frequency by the reciprocal of the period over which the data block is being processed. . For example, if the block period (Tc) is 20 ms, the frequency samples are separated by 50 Hz. If the block period is 80 ms, the frequency samples are separated by 12.5 Hz. Each data frequency sample can be identified by its frequency Hz, or more conveniently by its frequency index. In particular, each data frequency sample of the DFT can be designated by an integer (frequency index), eg starting at zero index at zero frequency. In an N-point FFT, the frequency index N/2 corresponds to half the sample rate frequency Hz, ie S/2. Frequency samples with indices N/2+1, N/2+2, etc. correspond to frequencies Hz equal to -S/2+1/Tc, -S/2+2/Tc, etc., ie they represent data corresponding to negative frequencies. If we rearrange the data samples by selecting samples with indices N/2, N/2+1, N/2+2, . . . , N−1, 0, 1, 2, . The data are collected in ascending order (in Hz) starting with the most negative frequency and progressing to the highest frequency. This rearrangement is used in FIGS. 5 and 6, for example. As a result, the frequency indices are considered cyclic, whereby the index m is equal to m+N and m−N. Therefore index N/2+m is equal to index -N/2+m.
## <<##0062##>>##
FIG. 5 is a graph of the frequency spectrum of a theoretically noise-free GPS signal at frequencies near zero (0) frequency with the above rearrangement. FIG. 5 shows an FFT with a characteristic appearance due to the periodic repetition of the PN sequence, which repeats every 1 millisecond in the US GPS C/A code. The noiseless FFT shown contains a subset of data frequency samples (spectral lines) 51 with strong energy separated by a number of intermediate samples (not shown) with low energy. Such spectra are sometimes called "comb" spectra, where the separation between successive strong samples is at multiples of K frequency indices.
## <<##0063##>>##
In particular, the comb spectrum shown in FIG. 5 was repeated and sampled 20 times over a period of 20 ms, with a residual carrier frequency fe=0 and a maximum amplitude (at 209 kHz, not shown in the graph) Fig. 3 is a graph of magnitude versus frequency in the power spectrum corresponding to GPS Gold Code #1, normalized by line; In this example, a series of spectral lines with intense energy are spaced apart by approximately 1000 Hz (1 kHz). The 0.0 Hz line 51a has an amplitude of approximately -38 db, the 1.0 kHz line 51b has an amplitude of approximately -11 db, and the 2.0 kHz line 51c has an amplitude of approximately -13 db. Between each pair of strong spectral lines there are 19 intermediate lines of very low amplitude as represented by the logarithmic graph of FIG. For example at 51a, spectral lines are present at 0 Hz and 1000 Hz. Spectral lines exist from 50 Hz, 100 Hz to 950 Hz, but since they have low energy they are not shown in the drawing. A similar analysis exists for each strong spectral line pair. The separation of the comb-shaped intense spectral lines measured in Hz is equal to the frame rate fr. Measured by the frequency index difference is the K index, the number of frames in the coherent data block.
## <<##0064##>>##
While FIG. 5 shows the theoretical result in the absence of noise, the FFT of the actual received signal as shown in FIG. showing noise. In the example of FIG. 5, the average noise level of the FFT, indicated at 52, typically exceeds the amplitude of even the strongest spectral lines.
## <<##0065##>>##
With further reference to FIG. 9, this is a graph showing that a typical frequency content (FFT) for real data includes a plurality of data frequency samples, generally indicated at 90, a plurality of these data frequency samples are collectively termed a "data frequency set". The data frequency set extends up to the highest frequency index (corresponding to the frequency in Hz of S-1/Tc). The frequency separation between each data frequency sample is equal to the reciprocal of the block period (ie, the reciprocal of the time period of sample 1/Tc), so when the original FFT ordering is used, the largest index is at STc-1. .
## <<##0066##>>##
Unlike FIG. 5, each data frequency sample 90 in FIG. 9 contains noise, and therefore only periodic spectral lines (at frequency index K) have significant energy, unlike the theoretical GPS spectrum of FIG. , a large amount of energy is found at each frequency index. In other words, due to noise, the amplitude of spectral lines associated with the received GPS signal is below the noise level and therefore not directly observable. Put another way, in the FFT of real data, the average noise energy level can be similar for all frequency lines, so the comb spectrum in Fig. 5 is not observable and unknown until further processing. will be in the state of
## <<##0067##>>##
Returning to FIG. 3, at 36a, initial assumptions are made to begin the algorithm. Like the theoretical signal specified in equation (A1), a GPSK receiver receives multiple signals simultaneously, each with a unique PN sequence F(t), and therefore each unique Note that we provide an FFT. For example, under typical conditions, a GPS receiver typically receives between 8 and 12 signals from various in-view satellites at any given time, many of these signals being too weak to be detected. there is a possibility. Therefore, there is no certainty as to which satellite is providing the receivable signal, and even if detectable, the code phase offset of any receivable signal that determines the arrival time is a priori unknown. ## <<##0068##>>##
At 36a, a particular satellite that may be in view is selected or "guessed". The selection of any particular satellite may be random, or may be based on any suitable information such as a history or list provided by the PDE. as explained below. The PN code of the selected satellite is tested over multiple frequency hypotheses (typically within a distance determined by the receiver) until at least a match is found or all hypotheses are exhausted, then at 36c; The next satellite is selected and the corresponding PN code is tested across multiple frequency hypotheses until all candidate satellites are selected or signals from a sufficient number of satellites are found to have completed position determination. be.
## <<##0069##>>##
At 36a, an initial hypothesis is made for the residual frequencies. If sufficient information is available to the GPS receiver (e.g., a previous position fix has been made or an estimated Doppler correction is available), then this initial and subsequent hypotheses are based on this information. can be done. If no information is available, a best guess can be made and a search can begin.
## <<##0070##>>##
Referring again to FIG. 3, at 37 the GPS codes corresponding to the hypothesized satellites are Fourier transformed. This code, which can be locally generated or computed and stored ahead of time, is sometimes referred to as the "reference" code. These GPS codes are well known and it is feasible to pre-compute and store a value for each GPS code in a GPS receiver. These GPS codes can then be Fourier transformed before or after storage in the GPS receiver. For example, a Fourier transform (eg, FFT or DFT) can be performed on a reference data set consisting of K iterations of a PN sequence F(t), denoted P(t), as follows:
B(f)=FFT(P(t), from t=0 to t=KTr=Tc) (A4)
The result, such as the example shown in FIG. 5, is a comb spectrum containing a series of evenly spaced lines, which can be termed "reference frequency samples". It is non-zero only for every Kth frequency sample of B(f) and only the non-zero value needs to be stored, thus reducing the required storage.
## <<##0071##>>##
However, it is further possible to pre-compute the Fourier transform of the repeated sequence P(t) and store only the non-zero Fourier transformed values at each GPS code, allowing for quick use whenever needed. would be efficient. It is easy to observe that these non-zero values are obtained from the Fourier transform of F(t) rather than P(t), thus reducing the computational burden. Since the FFT of the repeated sequence can be obtained from this short FFT, it is usually possible to compute the FFT of only one iteration of F(t) instead of K iterations, as shown in (A4). It is enough. Also, the reference GPS code is normally assumed to have a code phase offset of zero and a carrier frequency offset of zero, and therefore should be centered at 0.0 Hz, the graphical representation of FIG. 5 rather than FIG. should be similar to
## <<##0072##>>##
The details of the above calculation relate to the US GPS PN code being of length 1023 and the preferred FFT size being a power of 2, typically 1024 or 2048 in this description. Given that the FFT is precomputed, a suitable procedure for generating a suitably sized FFT, corresponding to a sample rate of 1.023 MHz, is to perform a reference 1023-point FFT and extract the values of indices 512 and 513 Attach extra zero-valued samples in between. Similarly, corresponding to a sample rate of 2.046 MHz, a suitable procedure for generating a suitably sized FFT is to perform a 2046-point FFT of the reference PN (sampled at 2 samples per chip) and index Append two extra zero-valued samples between 1024 and 1025. These procedures are interpolation techniques performed in the frequency domain and are computationally more efficient than equivalent resampling method implementations in the time domain. In any case, the FFT of the repeated reference sequence can then be computed by simply inserting the appropriate number of non-zero valued samples between each reference frequency sample corresponding to the FFT of one PN frame.
## <<##0073##>>##
When the data frequency samples were first computed in the FFT process at block 35, the residual frequencies were unknown. This unknown residual frequency must be found in order to accurately and efficiently acquire the GPS signal. To determine the residual frequencies, a "trial and error" process can be used in which a series of residual frequencies are hypothesized, calculations are performed on each hypothesis, and the results are analyzed to search for locations. . It should be recognized that the number of hypotheses is large and the processing time can increase with the number of hypotheses tested.
## <<##0074##>>##
At 38, a subset of the data frequency samples provided at 37 is selected or "pruned" in response to the hypothesized residual frequencies. As shown in FIG. 5 and described therewith, an ideal GPS signal P(t) has a comb-shaped spectrum with periodic frequency spacing fr, which is the FFT multiplied by the number of samples in the block. is the frequency spacing, ie (1/Tc)□K=fr. Since this comb spectrum has non-zero samples occupying only a fraction of the actual data frequency samples, a reduction in frequency search complexity and time requirements is possible. As mentioned above, the frequency spacing fr, expressed in Hz, is equal to the PN frame rate. Expressed as an index, this is equal to the number of repeated PN frames (K) in the data block.
## <<##0075##>>##
For example, referring again to FIG. 9, if K=20, the data frequency samples corresponding to the hypothesized residual frequencies can be selected by selection of a particular group of spectral lines, such as 92a or 92b. . Since P(t) has a comb spectrum, so does the baseband, noise-free received signal sb(t) (see equation A-2), since this signal is the frequency transform of P(t). because it contains the modified version. However, the actual comb lines of sb are not positioned at exact multiples of 1 kHz, but are offset by residual frequencies (see Figure 6), which need to be determined.
## <<##0076##>>##
If the sampling rate is 1.024 MHz, the block size is 20 msec, and there are 20 PN sequences in the block, then the spacing between adjacent comb lines in the received signal is 1 kHz, thus giving recognizable energy. There are only 1024 lines of the DFT of P(t) with This comb spacing limits the subset to only 1024 data frequency lines, so a correspondingly reduced size inverse FFT can be used in subsequent processing.
## <<##0077##>>##
As another example, if the sampling rate is 2.048 MHz, then there are 2048 non-zero valued comb lines with a comb frequency spacing of 1.0 kHz, but with more energy than the 2.048 MHz passband. extends beyond. It is not necessary to sample at a rate that is a multiple of the frequency separation (eg, 1.0 kHz), nor is it necessary that the sample rate be a power of two times 1.0 kHz, and the comb spectrum of sb(t) still remains. However, it is desirable that the total sample period Tc be a multiple of 1 millisecond to achieve true periodic convolution. This requirement can be omitted, but may result in some performance penalty or speed degradation, as will be explained later.
## <<##0078##>>##
6, which has a residual carrier frequency of about 1.5 kHz (ie fe=1.5 kHz) and is normalized by the maximum amplitude line (occurring at 209 kHz) as in FIG. 1 is a graph of the power spectrum of an example GPS signal (Code #1) repeated 20 times with . A comparison of FIGS. 5 and 6 shows that comb spectra are present in both cases, and the spectrum of FIG. 6 is simply offset with respect to that of FIG. 5 by a residual frequency fe of about 1500 Hz in this example. is also shown. Therefore, the hypothesis of 1500 Hz (the true carrier frequency offset in this example) results in an appropriate selection of the set of frequency lines containing signal energy. Even though the GPS signal spectrum appears as in FIG. 6, it can be disturbed by noise as shown in FIG. 9 appearing at each frequency sample (rather than just comb samples). However, the noise that occurs between the frequency samples of the GPS signal comb is inappropriate for GPS signal detection because they contain little GPS signal energy. Therefore, it is necessary to use only the frequency information of the comb line positions for GPS signal detection purposes. As will be explained in detail, each frequency hypothesis states that a different set of possible comb frequencies are processed, so that these different sets of possible comb frequencies are simply cyclically shifted relative to each other. version. ## <<##0079##>>##
The term "pruning" refers to selecting only every Kth sample from the frequency data. In the conventional example, Tc equals 20 PN frames and K equals 20, ie only every twentieth sample of the FFT data needs to be selected for use in subsequent processing. More generally, K is the iteration number of the PN code of the coherent data block being processed. Such pruning leads to a subsequent reduction in throughput.
## <<##0080##>>##
See FIGS. 9 and 10. FIG. FIG. 9 is an example of a typical data frequency sample containing noise that interferes with the GPS signal. FIG. 10 is a table showing (for simplicity of explanation) the subset of data frequency samples corresponding to a hypothesized positive frequency offset, how every Kth sample contributes to the hypothesized residual frequency. It indicates what is chosen to define the subset for frequency selection. To hypothesize a zero frequency offset, transform the selection into a first subset 92a, which is every Kth sample starting at frequency index zero (A0, AK . . . ), shown at 92a in FIGS. , corresponding to row 0 in FIG. To hypothesize a 1-index frequency offset, a second subset 92b is selected, containing every Kth sample, but offset by a frequency index of 1 (A1, AK+1 . . . ), as shown in FIG. Corresponds to row 1. To hypothesize a two-index frequency offset, a third subset 92c is selected, which contains every Kth sample offset by frequency index 1 (A2, AK+2...). This process, sometimes called circular rotation, continues by translating the selected data frequency samples by integers to hypothesize each subsequent frequency offset. The number of frequency offsets can exceed K (corresponding to rates exceeding the frame rate).
## <<##0081##>>##
The frequency data set is considered cyclic, ie frequency K is similar to KN and K+N, for example. Thus, it can be seen that the last few data samples of a given row can actually correspond to the first data sample of the first row. For example, in 92c, if K equals 2, the last index of 92c is NK+2-N=-K+2=0 and the last index of 92d is NK+3-N=-K+3=1. In this example, the last elements of 92c and 92d are therefore A0 and A1 respectively. Similarly, a negative frequency offset (not shown in the table) was hypothesized by first choosing a "negative frequency". As an example, the lowest negative frequency hypothesis corresponds to the selected data A-1, AK-1, A2K-1, A3K-1, . 1, A2K-1, A3K-1, . . . , AN-K-1. Therefore, the first sample of this array is actually the last frequency sample of the FFT. It is convenient to reorder the array starting at AN/2 so that most of the frequency data increases in frequency.
## <<##0082##>>##
In FIG. 10, the columns show the "comb" frequency indices, ie the indices of a pruned array with only N/K elements. Each row shows the value at a hypothesized comb frequency index. Of course, combs starting at negative frequency offsets are permissible and have rows constructed as described above.
## <<##0083##>>##
Information useful for identifying the presence of a GPS signal is therefore substantially contained within spectral lines that are mutually displaced by a fixed amount (1 kHz in this example) and offset by residual frequencies. Therefore, following the hypothesis of the residual frequency, for subsequent matched filter computation purposes corresponding to the hypothesized residual frequency, the set of spectral lines (comb) corresponding to that frequency offset can be selected from the FFT, The rest are ignored. This reduced number of spectral lines can reduce the number of subsequent computations required, thus reducing the processing time for each hypothesized residual frequency. For example, instead of having to perform an inverse FFT of size STc, as required in the matched filter operation of step 39, only an inverse FFT of size S/1 kHz is performed if a sample rate of S is used. There is a need. Therefore, assuming Tc = 128 milliseconds, we typically need to perform an inverse FFT of size 128 □ 1024 if the sample rate is 1.024 MHz. Taking advantage of the sparseness of the spectrum (i.e. the fact that GPS signals have a comb spectrum), we only need to compute an inverse FFT of size 1.024 MHz/1 kHz (i.e. 1024), with a processing savings of 128 (more precisely 1.7 □ 128) coefficient. Moreover, the processing savings improve as the total coherent processing time Tc increases. Therefore, it can be seen that the FFT size reduction is related to the number of iterations of the PN sequence F(t), ie the FFT size reduction factor improves as the number of coherently integrated PN frames increases.
## <<##0084##>>##
At 39, an operation is performed to form a correlation series from a subset of the data frequency samples and the reference frequency samples (eg GPS codes). To achieve this, an FFT-based matched filter operation can be implemented as follows.
Multiply the selected subset of data frequencies by the complex conjugate of the FFT of the GPS code. (A5)
Perform an inverse FFT of the result of Equation A5 and perform a detection operation on this resulting data set. (A6)
The result is a circular convolution of Sb(t) and P(t), which provides good correlation information, assuming that the duration of Sb(t) is an integer number of PN frames. This basic procedure required the processing of a long data set of period Tc, ie the procedure required performing a forward FFT of large size. However, as is well known, there are efficient ways to perform such large FFTs. Computational convenience comes from the need to perform only small size inverse FFTs for the pruning procedure. Since many inverse FFTs need to be performed for many frequency hypotheses, computational savings can be realized. This will be further mathematically proven later.
## <<##0085##>>##
For purposes of explanation, the method of steps 33-39 corresponds to processing one block of data in a coherent manner, a type of correlation referred to herein as "coherent correlation" or "coherent processing." . To improve sensitivity, the correlation output from multiple coherent correlation processes can be detected and the number of contiguous time intervals (eg 2 to 2000 blocks, typically 5 to 200 blocks) to give a correlation result. ). This process is called "non-coherent correlation" and is described in more detail below in conjunction with FIG.
## <<##0086##>>##
At 40 in FIG. 3, the correlation results (series) are analyzed to determine if a match is found. This operation can be performed with any number of suitable algorithms, as described below.
## <<##0087##>>##
FIG. 7 is a graphical illustration of the results of the correlation operation of step 39, showing amplitude as a function of hypothesized code phase. The result of the matched filter operation, or correlation operation, of step 39 is called the "correlation series". As explained below, multiple correlation series can be combined (coherently and/or non-coherently) to provide improved performance. This combined series is called the "final correlation series" because this number of series can be examined to determine the condition in which they are matched. Returning to FIG. 7, as a result of the graph, successive lines 70 of different code phases are evenly spaced, typically by one chip increments or one-half chip increments. Any suitable peak finding type search algorithm can be used to determine if a match is found. For example, the size of each line may be considered. For example, if the line magnitude of a particular hypothesized code phase is the largest among all lines and its amplitude meets or exceeds a predetermined threshold, then a match has been found. can be assumed. In FIG. 7, line 72 appears to be the largest, so if the detection threshold (eg indicated at 74) is the predetermined threshold, the code phase of line 72 (i.e. It will be assumed that the code phase position 18) indicates a match. Other algorithms may be used, such as determining all peaks above a predetermined threshold and retaining all such peaks as potential matches.
## <<##0088##>>##
Referring again to FIG. 3, if after step 40 a match is not identified, operation moves to decision step 41 . At 41, if there are more residual frequencies to be searched, another frequency hypothesis is made at step 36b and steps 37-40 are repeated. However, if there are no more residual frequencies to be searched, operation moves from 41 to decision step 43 to determine whether there are more satellites to search, as described below. Returning to decision step 40, if a match is found, operation moves to step 42 where the code phase offset is determined.
## <<##0089##>>##
For example, as described above with reference to FIG. 4, once the data block has been sampled, the code phase is unknown, ie the start and end of the PN frame period have not yet been ascertained. In particular, although a data block has an integer number of PN frames 45, the starting position of the data block is not known, so the start and end of the data block can be anywhere within the PN frame. can. For example, a data block could happen to extend from the start of the first PN frame to the end of the last PN frame, as shown at 49a (code phase offset=0), but more possibilities are , the data block extends from an optionally selected point in the first PN frame to the same point in the frame following the last full PN frame, as indicated at 49b (code phase offset ≠ 0).
## <<##0090##>>##
At 42 , following a positive search result (ie after a match was found at step 40 ), the code phase offset is determined from the results of the matched filter operation at step 39 . Specifically, the number of possible code offsets is known before the matched filter operation. In the example just described of FIG. 7, the number of possible code offsets ranges from zero to 1023 (1024 total possible code phases if a 1024-point FFT is used), which is 1 millisecond. is the number of code phase offset steps over the interval. After matched filtering, line 72 (identifying the existence of a match) also shows the code phase offset as the number of steps from zero. In the example of FIG. 7, the code phase offset is at code phase position 18, which in this example translates to approximately 18/1024 milliseconds. This phase offset is related to the phase of the locally generated clock within the GPS receiver. In many cases, the accuracy of this phase offset is improved through an interpolation procedure that combines the level at a specified code phase with the levels of its neighboring code phases. ## <<##0091##>>##
At 43, a determination is made as to whether signals from additional satellites are searched. This determination is made according to any suitable criteria. For example, if it finds that signals from enough satellites have already made a position fix, or if the list of possible in-view satellites is exhausted, a decision is made to stop the search, at 44. As shown, the capture operation is completed. However, if signals from more satellites are searched, at 36c the next satellite is selected, an initial residual frequency is hypothesized, and steps 37-42 are performed with the new assumption.
## <<##0092##>>##
Using the knowledge that the PN sequence F(t) repeats multiple times in coherently processed data blocks, an even simpler inverse FFT procedure is possible as part of the overall matched filter procedure, as described here. It can be seen that this reduces the computation time. The improvement in processing time is particularly large if only one Doppler hypothesis is to be searched. However, since searches are typically performed over a large number of Doppler hypotheses (eg, searches over ±500 Hz are common), this processing savings advantage quickly becomes significant as described here. One reason to save processing is that each Doppler hypothesis requires a separate inverse FFT to be performed. However, in the method described here, the inverse FFT size is independent of the coherent frequency block size due to the fact that it only requires processing frequency samples at the hypothesized comb frequency locations. It is easy to see that the number of such frequency samples is equal to the number of data frequency samples over one PN frame. In the previous example, with a processing block size of 128 milliseconds, the required inverse FFT size is reduced by a factor of 128, resulting in a processing speed improvement of a factor greater than 128. A large forward FFT must be performed as in step 35, but this large operation only needs to be performed once per GPS code searched, and in some cases one forward FFT can be performed on multiple hypotheses. can be shared with the assigned GPS code.
## <<##0093##>>##
Typically, in order to search over a large Doppler range, a correspondingly large number of Doppler hypotheses are made sequentially and executed in turn, thus requiring multiple inverse FFT runs. For example, to search over a range of residual carrier frequencies fe=±2 kHz, with a coherent integration time of 128 ms, multiple Doppler hypotheses are required, i.e., the number of inverse FFTs equal to at least 512 (4000 kHz×128 msec) is executed. In the previous example, the inverse FFT size only requires 1024 points instead of 131072, which saves computation time by a factor of about 218 (FFT processing time is proportional to Nlog(N), where N is the transform size Note that). For example, using currently available technology, a 1024-point FFT can be performed in less than 0.5 milliseconds using an inexpensive DSP integrated circuit, and the overall processing of the entire set of inverse FFTs is Time results in less than 0.26 seconds. On the other hand, without taking advantage of sparse data, the processing time can be about 1 minute. Moreover, since one has to search over a large number of hypothesized GPSPN codes, the processing time required by conventional FFT processing is impractical, whereas the processing time with the disclosed method easily becomes practical.
## <<##0094##>>##
A search over the various Doppler hypotheses ensures that adjacent spectral lines of the FFT are separated from each other by a predetermined number, in this example 1/Tc Hz (e.g., if Tc=128 msec then 1/Tc=1/128 msec=7.813 Hz). It is simplified by recognizing that it is remote. Therefore, for a given PN code, it is not necessary to perform a forward FFT at each frequency again. To change the frequency hypothesis, we only need to shift the FFT of sb by one index position (the index value is properly determined without undue effort, such that the signal is likely to be captured). . Let y equal the FFT of sb. In the example where the sample rate is 1.024 MHz and T=128 msec, if the frequency hypothesis is zero, process y samples numbered 0, 128, 256, . If the residual frequency hypothesis is 7.813 Hz, then process samples numbered 1, 129, 257, and so on. If the residual frequency hypothesis is −7.813 Hz, then process samples at 131071, 127, 255, etc. (note that the spectrum is periodic with period 131071, so index 131071 equals −1). The pruned block in each case is multiplied by the complex conjugate of the non-zero FFT samples of the reference GPS waveform. The result is inverse transformed to give a matched filter output representing the 1PN frame.
## <<##0095##>>##
The magnitude (or magnitude squared) of the peak found above this power threshold was received with the GPS signal number and Doppler frequency corresponding to those used in the processing sequence. It represents the presence and arrival time of GPS signals. As will be explained below, in some cases it is preferable to shift the FFT by a fraction of the number of indices. This can be done using frequency interpolation methods, as described below, rather than simply rotating or shifting the frequency set.
## <<##0096##>>##
Figures 8A, 8B, and 8C show the respective matched filter operations at each of the three hypothesized frequencies (fh-50Hz, fh, fh+50Hz) when Tc = 20 ms. An example run result is shown (so the spectral lines of the forward FFT are separated by 50 Hz). In FIG. 8B it can be seen that the hypothesized frequency is the true frequency and the strong detected peak 82 occurs at one particular code phase offset (index 18). It can be seen that the hypothesized frequency falls below or exceeds the true frequency by 50 Hz in FIGS. 8A and 8C, respectively, and therefore in these cases the strong peak at index position 18 is (at 81 and 83 (as shown) and it can be seen that there are no other peaks above the detection threshold. For simplicity of illustration, the plots of FIGS. 8A, 8B, and 8C only show code phase indices up to 30, whereas if a 1024-point FFT were used, the indices would be Note that it actually ranges from 0 to 1023.
## <<##0097##>>##
The method of FIG. 3 corresponds to processing one block of data in a coherent manner, which is a type of correlation referred to herein as "coherent correlation". In practice, however, coherent correlation cannot be sensitive enough to detect weak GPS signals and measure their code phases. To improve sensitivity, correlation outputs from multiple coherent correlation processes (ie correlation series) can be detected and combined, a procedure termed "non-coherent correlation" or "non-coherent processing". It is In particular, the coherent integration process of steps 33-39 above can be repeated at one or more additional, contiguous time intervals (typically in the range of 5 to 2000 blocks), the results of which are detected ( For example, their magnitudes or squared magnitudes are calculated) and combined.
## <<##0098##>>##
This variant will be understood more precisely with reference to FIG. FIG. 11 is a variation of FIG. 3 in which multiple correlation series are combined before searching for matched states. The block numbering of FIG. 11 is similar to that of FIG. 3, except that a "1" is added to the beginning. For example, the upper block "Observing GPS Band Energy" is shown at 30 and 130 in the two figures. FIG. 11 includes additional processing associated with post-detection accumulation of multiple correlation series. That is, mainly a feedback loop is added from the output of block 147 to the input of 138 that repeats over multiple blocks of data. A combination of multiple correlation series is performed at 146 .
## <<##0099##>>##
Examination of FIG. 11 reveals that at 133 we have selected data corresponding to a number of blocks of length Tc as compared to 33 single blocks. Then, at step 134, an FFT is performed on each individual data block. This data is then typically stored in a buffer for later use. Steps 136a and 137 are identical to 36a and 37. Steps 138 and 139 then use a pruning algorithm as part of calculating the correlation series from the reference frequency samples (corresponding to the given SV and residual frequency) and the frequency samples of the given data block. This is similar to 38 and 39. However, at step 146, the resulting correlation series is combined with that similarly performed on the previous data block. Typically, this combination is done by performing a magnitude, magnitude-squared type detection operation on the correlation series and then adding the result to what was done analogously in the previous block. will be In some cases, the combinations may be simple additions or other coherent combinations. The latter case is appropriate when computational resources limit the ability to perform coherent processing on large datasets.
## <<##0100##>>##
At 147 the branch to the right is to repeat the processing of 138, 139, 146 on the next data block if not all data blocks have been processed, at which point (147) the processing Flow goes to 140. When processing proceeds to 140, all desired correlation series are combined to determine the matched condition. The correlation series combined at this point is called the "final correlation series". In a manner similar to that described in FIG. 3, the final correlation series is examined with matched conditions, typically peaks above the detection threshold, to find the corresponding code phase offsets.
## <<##0101##>>##
Note that in the previous discussion, operations 138, 139, and 146 are repeated on successive blocks of data, but the hypothesized SV, reference frequency sample, and residual frequency are the same for each iteration. If no match is found at 140, a new residual frequency is selected at 136b (if the set has not been completely searched) and the processes 138, 139, 146 start anew with the first data block (145 is reinitialize the block number). At step 135, since the FFT was previously computed on all data blocks, no further forward FFT is needed when changing the hypothesized next residual frequency. That is, the frequency samples of each data block are stored in a buffer and can be reused in each subsequent residual frequency hypothesis.
## <<##0102##>>##
After a match is found, or after all residual frequencies have been exhausted, the process proceeds to 143 where if more SVs are required to be examined, at 136c select the next SV and initial frequency; Proceed to step 133. In some cases, such as when no data sequence is present, at this point we proceed instead to step 136a and reuse the data frequency samples from 135 already computed by the previous FFT operation.
## <<##0103##>>##
The following description is one description of the operation of one method described herein.
## <<##0104##>>##
First, consider how the inverse FFT operation is performed. The first sampled time data can be represented as x(n):n=0,1,2, . Shorthand, where TS is the sample time period. The discrete Fourier transform ("DFT") of this sampled data is denoted by y(0,1,2,...). The DFT of this data effectively represents frequency samples at frequencies 0, 1/(NTS), 2/(NTS) . . . , m/(NTS) . DFTy(m) is expressed by the following equation for each m.
##《##number 1##》##

## <<##0105##>>##
By circular symmetry, the frequency corresponding to index m (ie, frequency m/(NTS)) is equal to the frequency corresponding to index mN (ie, frequency (mN)/(NTS)), so M>N The frequencies of the DFT corresponding to /2 are actually negative frequencies. Here, for purposes of this discussion, 1) GPS frame period corresponds to R input samples, 2) as before, any satellite data has been removed, 3) block size N corresponds to K frames, That is, K=KR and 4) assume that any Doppler effects in the signal modulation are negligible. These assumptions allow the FFT algorithm to perform periodic convolution.
## <<##0106##>>##
As mentioned above, since the matched filter operation is essentially a circular convolution of the signal data and a periodically repeated reference, we are only interested in finding R samples from the matched filter operation. Therefore, the matched filter result is also periodic with period R. Under these conditions, the operation in y(m) of equation (B1) can give the matched filter output in a known manner.
##《##number2##》##

## <<##0107##>>##
where g is the FFT of the GPS reference PN waveform repeated K times [sampled at the same rate as x(n)], * represents the complex conjugate, and r is the output time variable, which is We only need the range over [0, 1, . . . , R−1]. Equation (B2) assumes that the residual carrier frequency of signal y(m) is zero. As mentioned above, since the PN sequence is periodic every frame, ie every R samples, the function g(m) will have a non-zero value (in frequency) every N/R=(KR/R)=K samples. have For example, if N corresponds to 20 frames of GPS data, every 20th sample of the FFT (starting from the beginning) of g is non-zero. Therefore, the product in the sum of equation (B2) is non-zero only every 20th sample, so we can write (B2) as
##《##number3##》##

## <<##0108##>>##
The final sum is the R-point inverse DFT. It has therefore been shown that the inverse DFT required in matched filter operation may be performed using only the R-sample FFT algorithm, which reduces processing time and memory requirements. Furthermore, no matter how many PN frames of data K are processed, only an R-point inverse DFT is needed as long as the above conditions are met. Note that equation (B3) is mathematically identical to the equation obtained if a full N-point inverse FFT is performed as in equation (B2). Note also that equation (B3) explicitly shows the selection of every Kth point from the FFT of y in performing the inverse FFT. This is the basis for the "pruning" procedure, ie selecting a subset of points to perform the inverse FFT. Equation (B3) determines whether the hypothesized residual carrier frequency error is correct. However, this process only produces a strong detection indication when the residual carrier frequency error is small compared to 1/Tc.
## <<##0109##>>##
Equation (B3) above corresponds to the processing of the transformed data samples, assuming a residual carrier frequency of zero. This produces strong correlation peaks only when the residual frequencies are close to zero. To change this assumption, the Doppler shift is assumed to be d/(NTS), where d is an integer, and equation (B3) is modified as follows.
##《##number4##》##

## <<##0110##>>##
where [] mod N is the bracketed quantity modulo M. Essentially, assuming the Doppler hypothesis is correct, we frequency shift the input signal so that it has a residual frequency that is non-zero (ie, much smaller than 1/Tc). Equation (B4) exploits the cyclic property of y. Note that this transformation is simply a frequency transformation of y by d spectral lines, and is straightforwardly performed by indexing the sequence y (in a circular fashion) starting at the d position with respect to the first element of y. . This method eliminates the conventional limitation described in the background section, which otherwise effectively limits searches over a range greater than about -500 to 500 Hz. The only limitation in the Doppler hypothesis d is a blind limitation on the expansion of y due to the time Doppler effect (ie Doppler in signal modulation). This limitation can be removed as described below.
## <<##0111##>>##
One convenient aspect of equation (B4) is that there is no need to perform separate forward transforms to handle different GPS codes. In some situations, the appropriate GPS code for "g" (eg, the appropriate Gold code) can be substituted into the previous equation and the conventionally transformed data can continue to be used. This can be done if the satellite data information (messages) present in two or more simultaneously received GPS signals are substantially identical. This state makes it possible to simultaneously remove data transmissions in signals received at the same time. This is possible if two conditions are met: (A) the differential distance from the satellites is fairly small (eg, within 300 km), and (B) the message data information is similar between SV transmissions. It is to be. Item (B) often occurs, for example, when satellite almanacs are transmitted. Also item B is not important if the coherent integration time is less than 20 milliseconds. , in data-free GPS modes, such as those proposed in future structures, condition (B) does not apply and this variant can be done more generally.
## <<##0112##>>##
In the preceding discussion, the effects of Doppler shift (including receiver reference local oscillator induced "Doppler") are assumed to primarily affect the carrier frequency. However, if the coherent integration time NTS becomes large enough, the effect of Doppler on the modulation of the signal (ie on the PN sequence P(t)) may not be negligible. For the purposes of the present invention, the Doppler effect, or "time Doppler" effect, of this modulation primarily modifies the modulation rate and consequently "stretches" or "compresses" the signal waveform with respect to the reference generated in the GPS receiver. occurs.
## <<##0113##>>##
For example, to process the C/A code for GPS standard location service (civil service), the ratio of carrier frequency to chip modulation rate is approximately 1575.42e6/1.023e6=1540. A Doppler shift of about 500 Hz in the carrier therefore results in a Doppler shift of about 5000/1540=3.25 Hz in the modulation. For coherent processing of short blocks of data (eg, 20 ms), such time Doppler may not be significant. However, when processing long blocks of data, the effect can degrade system sensitivity by reducing the magnitude of the peak output of the matched filter. As a rule of thumb, if the modulation Doppler (including local oscillator effects) is p Hertz, the total block size N corresponds to Tc seconds, and without additional processing, the amount pTc is about should be kept below 1/2.
## <<##0114##>>##
Consider the above case where a 10,000 Hz Doppler shift in the carrier results in a 7.143 Hz Doppler shift in the PN modulation. If the coherent block size is about 100 ms, then pTc = 0.7143 and some degradation in system performance will be noticeable. Furthermore, the time of peak output from the matched filter will be displaced by pTc/2 chips for the non-zero Doppler case. A large Doppler search range and a long coherent integration time therefore result in losses from the time Doppler effect if left uncorrected. This problem is especially amplified in the following two important situations.
(1) A large difference between Doppler shifts from one GPS satellite signal to another GPS satellite signal, as observed by a GPS receiver. This item has already been mentioned above.
(2) Effective Doppler shift due to the error of the GPS local oscillator frequency with respect to its ideal frequency.
## <<##0115##>>##
Regarding item (2), the GPS local oscillator can differ from the ideal GPS frequency. For example, a GPS receiver can sometimes derive its local oscillator frequency from the frequency of a cell phone that is synchronized, thus achieving low error. However, in some situations this may not be possible. Even a well temperature-compensated crystal can have a frequency error of over ±3000 Hz at GPS frequencies (1575.42 MHz). Although such frequency errors are not true Doppler shifts, they produce both carrier and modulation shifts in GPS receivers, similar to Doppler shifts observed from moving platforms. Such frequency errors are common to all GPS receivers and therefore affect all GPS signals processed to some extent. Nevertheless, these frequency errors can lead to degraded performance especially for long coherent block sizes.
## <<##0116##>>##
One way to address the above problem is to resample the input data sequence at a rate commensurate with the GPS SV (satellite vehicle) Doppler hypothesis and/or due to local oscillator error. By resampling the signal, using digital signal processing methods, the input signal can be expanded or compressed as a result, so that there are again an integral number of PN frames of GPS data in the coherent processing block. do. Without such resampling, the number of such frames in a coherent block is no longer an integer, but a quantity more or less as large as several samples, which is the peak signal generated by matched filter operation. can cause severe degradation of
## <<##0117##>>##
However, resampling in the time domain may require resampling and performing a large forward FFT over a range of frequencies and a given SV. As noted above, the range is less than about 1/2 |pTc|. Unfortunately, the requirement to perform this large number of forward FFTs results in both increased system memory requirements and increased processing time.
## <<##0118##>>##
However, by performing the resampling function in the frequency domain, the aforementioned drawbacks are eliminated, especially the requirement to perform an additional forward FFT. In other words, the resampling function can be performed on the transformed signal y rather than in the time domain. This method avoids the requirement to perform an additional forward FFT, but depending on the configuration some additional storage may be required.
## <<##0119##>>##
The underlying principle behind frequency domain resampling can be explained from the following Fourier transform relations.
## <<## number 5##>>##

## <<##0120##>>##
where x is the time waveform, y is the Fourier transform of x, and a is the scale shift or extension. In this way, extension of any domain can be done.
## <<##0121##>>##
Expansion or compression includes processes involving resampling of frequency samples, ie partial resampling methods. From (B5), the frequency samples are called y(m), so if these samples are initially given at frequency m=[0,1,2,...]/(NTS), then these samples are frequency replaced by samples estimated at m/a, i.e., at frequencies mr = [0, 1, 2, ...]/(aNTS) = [0, 1/a, 2/a, ...]. I understand that.
## <<##0122##>>##
This last result is only corrected at positive frequencies, as we must ensure that the data samples are symmetrically spaced about 0 Hz. To do this, if we reorder the initial set to the order −N/2−1, −N/2, . . . −1, 0, 1 . set is resampled in frequency.
[(-N / 2-1) a, (-N / 2) / a, ..., -2 / a, -1 / a, 0, 1 / a, 2 / a, ..., (N / 2) / a]/(NTS) (B6)
That is, if using the original order, it is resampled in frequency.
m/a: when m=0, 1, 2, . . . , N/2 (B7)
N+(m-N)/a: When m=N/2+1, N/2+2, …, N-1 (B8)
Note here the cyclic nature of the frequency such that the frequency index m is the same as m+N or m−N.
## <<##0123##>>##
The resampling of equations (B6) or (B7) involves estimating the frequency response at frequencies "between" the normal discrete frequencies estimated by the DFT. This is relatively easy to do, for example, with a "sinc" interpolator. Since the input data are time constrained, we can estimate the (complex) frequency response for frequencies □|□|<0.5 Hz for a set of spectral lines through a convolution procedure. For example, to estimate the spectral response at frequency y(m0+□), form the following product, where m0 is an integer.
## <<## number 6##>>##

## <<##0124##>>##
Here m ranges over all possible values (ie m−N/2+1 to m+N/2).
## <<##0125##>>##
A simple approximation to this computation requires only two or three values of m. An estimate of the loss by the second term estimate of equation (B9) shows that such sensitivity loss is less than 1 dB if □ ranges from −0.5 to 0.5 Hz. For most modulation Doppler shifts of interest, the expansion by equation (B5) is expected to be fairly constant over a relatively large number of consecutive frequency samples. Therefore, the interpolation procedure of equation (B9) can use the same values for the sinc weighting factors to determine a number of consecutive resampled spectral values.
## <<##0126##>>##
The resampling method described above thus enables the use of an algorithm in which the frequency data y is decomposed into a series of small blocks, each of size 1024, for example, and each block is resampled using an interpolation procedure with a fixed set of coefficients. sampled. Before processing a block, the coefficients are calculated or looked up in a table. This procedure can greatly reduce the processing burden of the resampling operation. For example, if a two-point interpolation procedure such as equation (B9) is used, then the resampling procedure (ignoring the table references above) uses four real multiples to compute each interpolated value. Only two additions are required. This method can be compared with, for example, 8 butterflies per data sample required to compute the FFT with a block size equal to 64K. These butterflies require 32 real multiples and 48 additions, increasing computation by a factor of about 16 for interpolation in the frequency domain. Therefore, frequency domain resampling is considered to be much more practical and efficient than time domain resampling.
## <<##0127##>>##
Resampling is useful to compensate for modulation Doppler when processing large ranges of Doppler shifts and/or when processing signals from different SVs. In such cases, the same Fourier transformed data set can be used and therefore no processing of the original time data is necessary. However, as mentioned above, the processing of different SVs with the same Fourier-transformed data set may limit the satellite message data to similar states, such that it can be removed prior to initial coherent processing. There is In any case, even after the resampling operation has been performed, it is useful to keep the original Fourier transformed data set in case a second and additional resampling is required. If the original Fourier-transformed data set is not available, resampling must be performed on the resampled set, which can lead to cumulative errors if accurate resampling is not performed.
## <<##0128##>>##
Due to the mottling or comb-line shape of the spectrum associated with the repeated PN signal, the pruning operation is defined as the selection of a subset of frequency data from the forward FFT. When spectral interpolation is required, subsets are constructed by interpolation between frequency samples rather than simply selecting, as described above. Nevertheless, the size of the subset so constructed is similar to the case where a simple selection is made. That is, it is typically equal to the number of signal samples per PN frame. For example, in the previous example, this was 1024 or 2048 samples, corresponding to sample rates of 1.024 MHz or 2.048 MHz. The inverse FFT sizes are therefore these sizes as well. Consequently, the definition of "pruning" extends to constructing a subset of frequency samples by an interpolation procedure and selecting a subset of frequency samples directly.
## <<##0129##>>##
In a similar manner, the interpolation procedure can be used when it is desired to change successive frequency hypotheses by increments smaller than the line spacing of the FFT, eg 1/2 line spacing increments are desirable. Furthermore, the definition of pruning extends to constructing a subset of frequency samples by an interpolation procedure in which the frequency hypothesis is changed by a fraction of the FFT line spacing.
## <<##0130##>>##
A person of ordinary skill in the art will recognize that alternate embodiments can readily be implemented in light of these teachings.
## <<##0131##>>##
For example, in the previous discussion, there is an initial frequency translation operation to frequency translate the signal to a frequency near zero, as illustrated by FIG. 2 or FIG. This can be done with ordinary local oscillators and mixers in a manner well known in the art. It can also be done by filtering the incoming RF energy close to the GPS frequency band and directly sampling this filtered energy at a rate commensurate with the filter bandwidth. It is well known that this method can result in efficient frequency conversion. Therefore, the term "frequency conversion" applies to these direct RF sampling methods as well as to conventional frequency conversion methods. Furthermore, although FIG. 3 shows that the carrier frequency is removed prior to digitization, leaving a residual frequency fe, in most cases only most of the carrier frequency is removed and the signal remains untouched by digitization. It is a frequency previously converted to a low IF frequency, eg fIF+fe. Following the digitization operation, the IF frequency fIF is typically substantially removed by digital signal processing methods. Processing results then continue as indicated at step 33 in FIG. Such variations in initial signal preprocessing will be apparent to those skilled in the art.
## <<## BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING ##>>##
## <<##0132##>>##
## <<## FIG. 1##>>## A perspective view of a communication and location system including satellites emitting GPS signals that are received by a GPS receiver of a mobile station communicating with a plurality of base stations.
## <<## FIG. 2##>>## A block diagram of one embodiment of a mobile station including a GPS receiver and a cellular communication system.
## <<##FIG. 3##>>## Flowchart illustrating the coherent integration process described herein.
## <<## FIG. 4## >>## Block diagram showing the structure and waveform components of a theoretical GPS signal.
## <<## FIG. 5##>>## Graph showing the power spectrum as a function of frequency of the GPS signal repeated 20 times (gold code #1 in this example) at residual carrier frequency fe=0.
## <<## FIG. 6##>>## A graph showing the power spectrum as a function of frequency for a GPS signal repeated 20 times (gold code #1 in this example) at a residual carrier frequency of about 4.5 kHz.
## <<## FIG. 7##>>## An example graph of the results of a matched filter operation, showing amplitude as a function of frequency.
## <<## FIG. 8##>>## A set of graphs comparing the results of matched filter operation in different Doppler frequency hypotheses.
## <<## FIG. 9##>>## A graph showing a data frequency set representing frequency content typical of real data.
## <<## FIG. 10##>>## Table showing subsets of data frequency samples corresponding to hypothesized frequency offsets, showing how subsets are defined in frequency selection of hypothesized residual frequencies.
## <<## FIG. 11##>>## Flowchart showing a process involving combining the results of multiple coherent integration processes.


-------------------------------------------------- ------------------------------
## <<## Claims ##>>##
## <<## Claim 1##>>##
A method of processing a signal transmitted from one of a plurality of transmitters on a predetermined carrier frequency and containing a waveform modulated according to a pseudonoise (PN) sequence identifying said one transmitter, comprising:
receiving electromagnetic energy near said carrier frequency and digitizing said energy over said predefined time period;
hypothesizing an identity of one of said transmitters and determining a signal associated therewith, providing a set of reference frequency samples corresponding to said determined signal;
hypothesize a first residual frequency of the determined signal;
selecting from the digitized energy a first subset of data of length at least equal to two repetitions of the repeating PN sequence;
calculating a first set of data frequency samples using the first subset of data;
pruning the first set of data frequency samples using the hypothesized first residual frequency to generate a first subset of data frequency samples;
calculating a final correlation series using at least one correlation series as input from said first subset of data frequency samples and said reference frequency samples, said transmitted signal and said hypothesized signal; generating an indication of whether a condition matched between the exists.
## <<## claim 2##>>##
selecting a second subset of data from the digitized energy of a length at least equal to two repetitions of the PN sequence;
calculating a second set of data frequency samples using the second subset of data;
pruning the second set of data frequency samples in response to the hypothesized first residual frequency to provide a subset of the second set of data frequency samples;
The calculation comprises at least the correlation series calculated from the first subset of data frequency samples and the reference frequency samples, and a correlation series calculated from the second subset of data frequency samples and the reference frequency samples. , as input, to compute a final correlation series and to generate said indication of whether a matched condition exists between said transmitted signal and said hypothesized signal. 1. The method of claim 1.
## <<## claim 3##>>##
3. The method of claim 2, wherein said calculating includes detecting and combining at least said first correlation series and said second correlation series.
## <<## claim 4##>>##
The pruning further includes selecting from the first subset of data frequency samples a plurality of samples having indices that are mutually separated by an integer K, where K is a PN sequence in the data block. 2. The method of claim 1, wherein the number of .
## <<## Claim 5##>>##
2. The method of claim 1, wherein said first subset comprises a plurality of data frequency samples separated with respect to each other by a repetition rate of said PN sequence.
## <<## claim 6##>>##
2. The method of claim 1, wherein said pruning comprises interpolating between said first set of data frequency samples.
## <<## claim 7##>>##
2. The method of claim 1, wherein said providing reference frequency samples comprises performing a DFT operation on said PN sequence.
## <<## claim 8##>>##
2. The method of claim 1, wherein said calculating comprises multiplying said first subset of said data frequency samples with said set of reference frequency samples to form a set of weighted frequency samples. .
## <<## claim 9##>>##
9. The method of claim 8, wherein said calculating comprises performing an inverse DFT on said set of weighted frequency samples to generate said first correlation data series.
## <<## Claim 10##>>##
2. The method of claim 1, wherein said transmitter comprises a plurality of GPS satellites transmitting GPS signals on GPS frequencies, each GPS satellite transmitting a unique PN sequence.
## <<## claim 11##>>##
The final correlation series is searched to identify the presence of a GPS signal, and if the presence of a GPS signal is identified, to determine the phase offset of the PN code and the time of arrival of the GPS signal at the receiver. 2. The method of claim 1, wherein the method determines.
## <<## Claim 12##>>##
Assuming a second residual frequency,
pruning the first set of data frequency samples in response to the hypothesized second residual frequency to provide a third subset of data frequency samples;
calculating a third correlation series from the third subset of data frequency samples and the reference frequency samples;
to calculate a second final correlation series comprising at least said third correlation series, and to determine whether a matched condition occurs between said transmitted signal and said hypothesized signal; , further comprising examining the second final correlation series.
## <<## Claim 13##>>##
13. The method of claim 12, wherein said data block has a size within a range of approximately 5 to 20 repetitions of said PN sequence.
## <<## claim 14##>>##
2. The method of claim 1, further comprising using time of arrival information to determine the position of the receiver.
## <<## claim 15##>>##
A method of processing a signal transmitted from one of a plurality of transmitters and containing a waveform modulated by a repeating PN sequence, comprising:
hypothesize a signal associated with one of said transmitters and its carrier frequency,
extracting a subset of data having a length equal to at least two repetitions of said repeating PN sequence from electromagnetic energy received at frequencies near the carrier frequency of said signal being processed to generate said subset of data frequency samples; , pruning a set of data frequency samples calculated from the subset of data in response to the hypothesized carrier frequency;
calculating a final correlation series using as input at least one correlation series determined from the subset of data frequency samples corresponding to the hypothesized signal and a reference frequency sample;
examining said final correlation series to determine if a matched condition occurs between said transmitted signal and said hypothesized signal.
## <<## claim 16##>>##
A mobile station including a location system that receives a signal transmitted at a predetermined frequency from one of a plurality of transmitters, the transmitted signal being the transmitter that transmits the signal. At a mobile station containing a uniquely identifying periodically repeating sequence,
means for observing and digitizing electromagnetic energy at a predetermined frequency for a predetermined period of time;
means for hypothesizing one of the plurality of transmitters and providing a set of reference frequency samples corresponding to a hypothesized signal transmitted from the hypothesized transmitter;
means for hypothesizing residual frequencies;
means for selecting a first portion of said digitized electromagnetic energy of length equal to at least two iterations of said periodically repeating sequence, thereby defining a data block;
means, in response to said block of data, for calculating a set of data frequency samples; means for pruning the frequency samples;
means for calculating a first correlation series from said subset of said data frequency samples and said reference frequency samples;
means for calculating a final correlation series comprising at least said first correlation series;
Searching the final correlation series to identify whether a signal match condition occurs between the hypothesized signal and the received signal, and matching a matched condition to the hypothesized signal. and means for determining timing information if found between said received signals.
## <<## claim 17##>>##
The cyclically spaced subset comprises a plurality of samples having indices spaced with respect to each other by an integer K, where K is the number of repetitions of the cyclically repeating sequence in the data block. 17. The method of claim 16.
## <<## claim 18##>>##
17. The mobile station of claim 16, wherein said periodically spaced subset comprises a plurality of samples having adjacent samples spaced with respect to each other by a repetition rate of said periodically repeating sequence.
## <<## Claim 19##>>##
17. The mobile station of Claim 16, wherein said pruning means includes means for interpolating between said data frequency samples.
## <<## claim 20##>>##
17. The mobile station of Claim 16, wherein said mobile station comprises a memory for storing said reference frequency samples.
## <<## Claim 21##>>##
The means for calculating a final correlation series converts the first correlation to a second correlation series calculated from a second portion of the digitized electromagnetic energy different from the first portion. 17. The mobile station of claim 16, including means for non-coherently combining the series.
## <<## claim 22##>>##
said means for calculating said first correlation series for multiplying said first subset of said data frequency samples by said set of reference frequency samples to form a set of weighted frequency samples; and means for performing an inverse DFT on said set of weighted frequency samples to generate said first correlation series.
## <<## claim 23##>>##
17. The mobile station of Claim 16, wherein the transmitter comprises a plurality of GPS satellites transmitting GPS signals on GPS frequencies, each GPS satellite transmitting a unique periodically repeating sequence.
## <<## claim 24##>>##
17. The mobile station of claim 16, wherein said data block has a size corresponding to an integer number of repetitions of said periodically repeating sequence.
## <<## claim 25##>>##
17. The mobile station of Claim 16, further comprising a GPS detection system that utilizes the timing information to determine the position of the mobile station.


-------------------------------------------------- ------------------------------
## <<## Figure 1##>>##




## <<## Figure 2##>>##




## <<## Figure 3##>>##




## <<## Figure 4##>>##




## <<## Figure 5 ##>>##




## <<## Figure 6##>>##




## <<## Figure 7##>>##




## <<## Figure 8##>>##




## <<## Figure 9##>>##




## <<## Figure 10 ##>>##




## <<## Figure 11 ##>>##





-------------------------------------------------- ------------------------------
## <<## publication number ## >>## special table 2007-519936 (P2007-519936A)
## <<## publication date ##>>## July 19, 2007 (2007.7.19)
## <<## International Patent Classification##>>##

Physics (1,517,821) measurement; testing (289,551) radio direction determination; radio navigation; ... (2,972) using radio waves [1, 2010.01] (2,612) by measuring absolute distances from a plurality of points of known position separated from each other (1,798)





## <<## Application number ##>>## Patent application 2006-551634 (P2006-551634)
## <<## filing date##>>## January 27, 2005 (2005.1.27)
## <<## International Application Number ##>>## PCT/US2005/003540
## <<## international publication number ##>>## WO2005/074153
## <<## International Release Date##>>## August 11, 2005 (2005.8.11)
## <<## Applicant##>>## (595020643) Qualcomm Inc. (6,941)
## <<## full name or name in original language ##>>## QUALCOMM INCORPORATED
## <<## F-term (reference) ##>>##

Wireless Positioning (18,150)Purpose (3,428)Communication (1,163)

Positioning method (4,065) Existing system (2,485) GPS (2,471)


GPS Receiver (3,071)Configuration (695)Demodulator (360)


Compensation (1,577)

Mobile Radio Communication System (431,744) Transmission System (19,922) Multiplexing System (15,289) Spread Spectrum (2,910)


System configuration (112,673) Station configuration (101,448) Mobile station (41,202)
Relay station (2,948)Satellite station (299)



Connection Auxiliary Functions (44,267)Data Control and Processing (39,429)Data Collation, Search and Comparison (16,662)
Store, Read, Erase in Memory (14,058)


Multi-channel, zone control (23,837) Position determination of mobile station (7,701) Determined by mobile station (3,206) Based on navigation information (2,439)






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The present invention relates to apparatus and methods for calculating the position of mobile devices through the use of radio signals, such as the GPS system.
## <<## background technology ##>>##
## <<##0002##>>##
Position sensing devices are becoming more and more popular. This encourages the development of rapid and sensitive methods for acquiring signals used to determine position.
## <<##0003##>>##
Location techniques typically use radio signals transmitted simultaneously from known locations to determine position. In the GPS system, these signals are transmitted simultaneously from many satellites at known times and on predefined frequencies. On the ground, a GPS receiver acquires a signal from each satellite within view of the sky. The time of arrival of the signal with the exact positions of the satellites in view and the exact time the signal was transmitted from each satellite are used to determine the position of the GPS receiver by trilateration calculations.


## <<##0004##>>##
Acquisition of signals from GPS satellites is difficult due to several factors. For example, GPS signals are relatively low power and transmitted over long distances. By the time GPS signals propagate from earth orbit to the receiver, their initially low power is greatly reduced, and the signal reaches the receiver, becoming extremely weak. The received signal level can also be attenuated by building obstruction effects, such as occurs during indoor reception or reception in an urban canyon environment.

## <<##0005##>>##
There are two primary functions in GPS receivers: (1) computation of pseudoranges to various GPS satellites, and (2) the calculation of these pseudoranges, satellite timing, and ephemeris (position) data. Calculation of the position of a GPS receiver using . Pseudorange measures the time delay (or equal distance) between the satellite and the GPS receiver, biased by the local clock. In a typical autonomous GPS receiver, the satellite ephemeris and time of transmission data are extracted from the GPS signal as it is acquired and tracked. Correction of this information typically takes a relatively long time (30 seconds to several minutes) and must be accomplished at good received signal levels to achieve low error rates.

## <<##0006##>>##
Virtually all known GPS receivers use correlation methods, or their mathematical equivalents, to calculate pseudoranges. These correlation methods are performed in real time, often with a hardware correlator. GPS signals contain highly repetitive signals that are modulated according to a special sequence or "code" called a pseudo-random (PN) sequence. Codes available for commercial applications are called C/A codes, which are 1.023 MHz and have a binary phase reversal rate of 1023 chips repetition period in one code period of 1 msec, or "chipping.""It's used to give a rate. The pseudo-random sequences of the GPS system belong to a family known as "Gold Codes". Each GPS satellite broadcasts a signal with a unique Gold code.


## <<##0007##>>##
For the sake of brevity, the following description uses the term "comprising a pseudorandom sequence (or code)" to mean that the signal is a waveform modulated according to a pseudorandom sequence or code. means that it contains The length of one frame of a pseudorandom sequence is the number of symbols in the sequence before it repeats. By pseudorandom sequence duration (time) is meant the duration of the waveform modulated according to the pseudorandom sequence. Similarly, when we refer to the frame rate of a pseudorandom sequence, we mean the repetition rate of the waveform modulated according to the pseudorandom sequence. It will be clear from the context whether the term "pseudo-random sequence" refers to a sequence of numbers or a waveform modulated according to such a sequence of numbers.


## <<##0008##>>##
After a signal is received from a given GPS satellite, following a down-conversion process to baseband, the signal is correlated with a reference signal. For example, a simple correlation receiver multiplies the received signal by a locally generated reference signal containing a stored replica of the appropriate Gold code contained within its local memory, then the signal Integrate (eg, low-pass filter) the product to obtain an indication that .



## <<##0009##>>##
A simple individual correlation process can yield a single (possibly complex) number. However, in many cases of interest, such number multiplications are computed by performing similar operations, either serially or in parallel, corresponding to different reference sequences (eg, delayed versions). Such a set of numbers is called a "correlation series". The final result of combining one or more consecutive correlation series is called the "final correlation series".

## <<##0010##>>##
By successively adjusting the relative timing of this stored replica with respect to the received signal and observing when high energies occur in the resulting final correlation series, a simple receiver can obtain A time delay between the received signal and the local clock can be determined. This time delay, modulo 1 millisecond code period, is termed the "code phase". Unfortunately, the correlation acquisition process takes time, especially if the received signal is weak. To improve acquisition time, most common GPS receivers use multiple correlators (typically up to 12) that allow parallel searches for correlation peaks.


## <<##0011##>>##
Some GPSs use FFT techniques to determine the Doppler frequency of the received GPS signal. These receivers use conventional correlation operations to despread the GPS signal and provide a narrow bandwidth signal with a bandwidth typically in the range of 10 kHz to 30 kHz. The resulting narrow bandwidth signal is then Fourier analyzed using an FFT algorithm to determine the carrier frequency. Such carrier determination simultaneously provides an indication that the local PN reference has been adjusted to the correct code phase of the received signal, providing an accurate measurement of the carrier frequency. This frequency is used for subsequent receiver tracking operations.



## <<##0012##>>##
One location determination method, for example, uses an FFT algorithm to compute pseudoranges for central processing locations rather than mobile device locations. According to the method, snapshots of data are collected by the GPS receiver and then transmitted over the data link to the remote receiver where they undergo FFT processing to compute the final correlation series. However, typically only a single forward and inverse fast Fourier transform (corresponding to four PN periods) is computed to perform the set of correlations.

## <<##0013##>>##
Another method involves using the Fast Fourier Transform method for capturing GPS signals and digitizing, storing and processing long blocks of raw data. Data corresponding to, for example, one second intervals can be digitized and then processed locally using FFT-based signal processing methods to capture the GPS signals present within this captured data block. In this method, a number of FFT operations are performed, each producing a correlation series, and the result undergoes both coherent and non-coherent processing operations to produce the final correlation series.
## <<##0014##>>##
Unfortunately, the GPS signal acquisition methods of such systems are inefficient when performing long coherent integrations, such as over one period of one data bit (eg, 20 GPS frames equal to 20 milliseconds of time). The loss in efficiency is also significant, especially when the uncertainty of the GPS carrier frequency is large. Moreover, in current GPS receiving systems, coherent integration over periods of more than one data bit requires the GPS receiver to have a priori knowledge of the bit sequence. Therefore, coherent integration over periods of more than one data bit is usually done by transmitting such information from the server to the mobile station. This common method is standardized in several cellular communication standards including IS-95, CDMA2000, GSM and UMTS standards.
## <<##0015##>>##
Other conventional methods for coherent processing are (1) when long coherent integrations are required, (2) when searches over wide Doppler ranges are required, and (3) each GPS code phase search is processed. It would be useful when all 1023 chips of the signal have to be done. However, such conventional methods have several limitations and limitations. For example, these algorithms require processing data as two-dimensional arrays and can limit the extent to which Doppler searches can be efficiently performed.
##"##Overview##"##
## <<##0016##>>##
A method and apparatus are described for receiving and processing one or more signals transmitted from multiple transmitters at predetermined frequencies. Each transmitted signal includes a waveform encoded according to a periodically repeating sequence that uniquely identifies the transmitter transmitting each respective signal. The received signals are used to determine the position of the receiver. The transmitter may include multiple GPS satellites that transmit GPS signals at GPS frequencies, each GPS satellite transmitting a waveform coded according to a unique periodically repeating sequence. The code phase offset of the signal at the receiver is found, and using this information from multiple transmitters, the position of the receiver can be determined using GPS algorithms.
## <<##0017##>>##
Higher sensitivity and processing speed can be achieved by performing FFT operations on the observed data, with FFT, special pruning operations are used based on hypothesized residual (missed) frequency errors. , reducing the total number of computations and thus reducing the processing time.
## <<##0018##>>##



Claim 1
The reception state with the body placed between a certain GNSS satellite and a certain GNSS antenna
Reception condition without placing the body between the GNSS satellite and the GNSS antenna
by identifying
Estimate the existence area of the GNSS satellite in the upper hemisphere.
A direction information acquisition method characterized by:


Claim 2
By inverting while attaching the receiver to the body,
or
By moving and inverting only the receiver from the front of the body to the back of the body, or vice versa, without inverting the body

A state in which the body is not sandwiched between the satellite and the receiver (A)
A state in which the body is sandwiched between the satellite and the receiver (B),

It is possible to realize both.

For the same satellite,

The representative value of the reception strength of (A) is
From the representative value of reception strength in (B)
It is expected to be as large as 1 dB to several dB.

The reason for this is described elsewhere. In a nutshell, ``There is an effect of attenuating the diffraction of the diffracted waves at the end points of the body itself. As the waveform of the level signal is distorted and the correlation with the generated signal is lowered, the signal strength is further reduced, making it difficult to acquire synchronization in the synchronization acquisition mechanism, and to make it more difficult to maintain synchronization in the synchronization holding mechanism. The reason for this is that both the distortion of the S-curve and the gradual slope of the S-curve make it difficult to maintain synchrony, and dithering out of the true center of synchrony leads to a drop in correlation. This is caused by a drop in the signal strength derived from it, or a sudden drop in the signal strength due to a sudden drop in correlation due to loss of synchronization and retrying from acquisition of synchronization."



In other words
The representative value of the reception strength of (B) is
From the representative value of reception strength in (A)
It is expected to be a small effect of diffraction loss (diffraction attenuation) of 1 dB to several dB.

In other words
The reception of (A) is a direct wave,
Reception of (B) is a diffracted wave


In other words
The representative value of the received intensity of (A) is that of the direct wave,
The representative value of the received intensity in (B) is that of the diffracted wave


In other words
The temporal stability of reception of (A) is high,
The temporal stability of reception of (B) is low,
It is expected.


In other words
Regarding the reception state of (A), "Considering a set of 'minimum values for consecutive 5 seconds', the maximum value" is A',
Regarding the reception state of (B), "Considering a set of 'minimum values for consecutive 5 seconds', the maximum value" is B',
then A'>B' + (1dB to several dB)
is expected to be・・・(*)

In other words,
It is expected that a complementary pair of A', B' that satisfies (*) will always be obtained.
Based on the notion of complementary pairs, region determination can be made.

Should A'B' not satisfy (*) be obtained, the area for that satellite can be estimated as follows.
In other words, consider the great circle passing through the zenith where the extension of the plane of the inverted body intersects the sky,
It is thought that this is the result of the presence of satellites on both sides of the area with a width of several degrees on one side (about 5 degrees to 7.5 degrees on one side).
The data is not used forcibly for region determination. This is because the results are tainted.
Rather than that, it would be appropriate to dismiss this first and foremost.

Then, if there is a margin, it can be considered to estimate that it is on the belt-shaped boundary, judge whether or not there is a contradiction, and make use of the result.

If there is still room, consider expanding such a zonal boundary and considering a layered structure.
A'>B' + (1dB to several dB)
Depending on the magnitude of (1 dB to several dB) of
It is interesting and useful to estimate which layer structure the satellite was in.

Alternatively, it can be considered as feature shielding.

It is conceivable that the identification should be based on whether or not the received strength exceeds the ICD minimum guaranteed value.



It is easy to understand if the name is as follows.

Direct wave/diffracted wave relationship, that is, satellite signals in a complementary relationship,
The size relationship between the two is correctly identified by the receiver, and
Either representative value exceeds the ICD minimum guaranteed value of reception strength

Mixture Satellite signals in the boundary zone, even if the attitude is reversed, the magnitude relationship between the two
It was not identified (because it was below the resolution of the receiver, etc.), and
Either representative value exceeds the ICD minimum guaranteed value of reception strength

With satellite signals that are shielded by microscopic features, no change in reception intensity is recognized even if the attitude is reversed, and
Both reception strengths are below the ICD minimum guaranteed value



However, the direction information acquisition method proposed above is

If you set a strict (high) threshold,

With the unfavorable trend of a reduced number of available satellites and wider azimuth limits,

On the other hand,

It also has the desirable properties of decreasing the no-response rate and increasing the correct-answer rate when answered.

There was a trade-off with

(It should be noted that this has an excellent feature that the azimuth limitation width can be narrowed by acquiring azimuth information after changing the body direction multiple times and superimposing the results.

It is important to reconfirm the

Conversely, setting a sweet (low) threshold increases the number of available satellites,

Along with the desirable trend of narrower azimuth limiting widths,

On the other hand, the non-response rate increases and the correct answer rate decreases when there is an answer, which is undesirable.

There was a trade-off with

Reflecting individual differences of receivers and individual differences of satellites,

Allowing for variations in receiver signal strength,

It was necessary to set the threshold appropriately.




By using one positioning satellite system antenna/receiver integrated unit,

You can solve the problem of individual differences on the receiver side,

At the same time, it benefits from eliminating the need for calibration inherent in the use of two (or more) receivers, and

To reduce the weight of the device, which is desired for mountain climbing, etc., and to keep the positioning function, which has been regarded as convenient from the past, in combination with it, and

For each satellite of each positioning satellite system,

Received at both attitudes with their respective antenna beam directions covering their respective quadrants of the sky,

By comparing the reception state for a certain period of time,

In order to solve the problem of individual differences in satellite signal strength depending on individual differences of satellites on the user side,
In each posture with each one-fourth of the celestial sphere covered,
Whether the reception was receiving direct waves,
Whether the reception was such that diffracted waves were being received,
Or, which one was the reception situation that could not be regarded as which one,
By first distinguishing




A. Considering how to ensure communication despite the diffraction loss,
Nor is it a position to contribute to better communication line design for future new frequency use.
1. [PDF]
Consideration on UWB wireless transmission using diffracted waves by shielding objects
www.ap.ide.titech.ac.jp/publications/.../IEICE_TRWBS(0305Takada).pdf
In an indoor environment, it is expected that the propagation path will be blocked by the human body, etc.
and the diffracted wave at the edge of the shield is the main propagation mechanism).
The intensity of the wave is governed by the degree of shielding of the Fresnel zone) and has frequency characteristics.
from ...
2. [PDF]
research bulletin
search.ieice.org/bin/pdf_link.php?category=B&fname=j83-b...
The purpose of this paper is to provide useful materials for the establishment of a new model. However, the more general
In order to establish the model, it is necessary to obtain the diffraction characteristics for the case of oblique incidence on the human body including the head, and this is a future topic. 2. Diffraction propagation experiment of 60 GHz wave.
layout plan ...

B. Nor is he in a position to discuss the (bad) effects on the human body.
Questions and answers about electromagnetic waves (1) (JOMON)
www.jomon.ne.jp/~ja7bal/keijians.htm - Cached - Similar
We take the position that it may affect the human body depending on the usage conditions, but 100W at 900MHz
There is an effect on the human body about the output of the "special machine" ....
800MHz band, now 2.4GHz band) and operates with an output power of 500W or more.
human body


C. not,




Since the intensity of the diffracted wave is generally governed by the degree of shielding of the Fresnel zone, it has frequency characteristics.
The effects are discussed when diffracted waves by an obstruction are the dominant propagation mechanism.

It is sufficient to consider the loss at the center frequency.
Human body shielding experiment.

Consideration on UWB wireless transmission using diffracted waves by shielding objects
Ultra WIdeband Radio Transmission with Dffraction at a Shadowing Object
Advancement techniques, WBS2003-2, MW2003-14(2003-05)
Junichi Takada, Junmichi Araki, et al., P7-P11




Human occultation in indoor ultra wideband propagation and modeling [in Japanese]
o YOSHIKAWA Makoto
o NTT Advanced Technology Corp. NTT Advanced Technology Corp.
o OHKUBO Fumio
o NTT Advanced Technology Corp. NTT Advanced Technology Corp.
o Naoto Takahashi [other] TAKAHASHI Naoto
o NTT Advanced Technology Corp. NTT Advanced Technology Corp.
o MIYAMOTO Takahiro
o NEC Engineering Corp.
o ZHANG Honggang
o Communications Research Laboratory, Independent Administrative Institution
o TAKADA Jun-ichi
o Communications Research Laboratory, Yokosuka Wireless Communication Research Center: Tokyo Institute of Technology, Graduate School of Science and Engineering, Independent Administrative Institution: Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology
o ARAKI Kiyomichi
o Communications Research Laboratory, Yokosuka Wireless Communication Research Center: Tokyo Institute of Technology, Graduate School of Science and Engineering, Independent Administrative Institution: Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology
o KOBAYAHI Takehiko
o Communications Research Laboratory, Independent Administrative Institution
Abstract
Recently, communication using Ultra wideband (UWB) technology has been studied. In indoor environments such as offices and homes where UWB technology is used for WPAN and positioning, the influence of channel shielding caused by human movement is large. In this report, we compare the measured value of the shielding loss of the human body and the measured value of the metal plate, and report the modeling of the human body shielding.
-----------


"GPS signal out of sync"

Error characteristics of multiple GPS terminals and their evaluation
repository.seikei.ac.jp/dspace/bitstream/10928/.../rikougaku-48-1_51-61.pdf
A large error is detected that significantly reduces the usefulness of GPS (increases the variance of the range error).
was done. We call the error the “out-of-synchronization error,” where it is about 10 times the average error.
It is defined as the above error. “Error due to out-of-synchronization” in Table 5 represents the number of times it was detected.
...

----------------------------------The following is optional---------- ----------

## <<##0057##>>##

The data processing section 3 notifies the result output section 4 of this result. (■ Correction required (delete?) ■)

## <<##0058##>>##

■ Correction required (delete?) ■ In the result output unit 4, the azimuth angle range is defined clockwise with the azimuth angle (262 degrees) as the starting azimuth angle and the azimuth angle (290 degrees) as the ending azimuth angle. tell the observer.

## <<##0059##>>##

■ Correction required (delete?) ■ The information to be output at this time can include the following. The current time, latitude, longitude, altitude, and last positioning time, as well as the result of the azimuth limitation of the measurement direction.

## <<##0060##>>##

■ Correction required (delete?) ■ The output format of the azimuth angle of measurement direction 5 in azimuth limitation should be indicated in the format of (θ, δ) as the approximate azimuth angle (θ) and the one-sided error (δ) as follows. can also

■ Correction required (delete?) ■ At this time, θ and δ are given as follows.

■Correction required (delete?)■##《##number 2##》##



## <<##0061##>>##

That is, an approximate azimuth angle of 276 degrees and a one-sided error of 14 degrees.
-----------------------Is it okay if there are no more------- ----------





(Expression 2 as 0 to 180 degrees) (Necessity 10)
## <<## claim 3##>>##
determining a region of existence of one or more satellite positioning system satellites;
Using the azimuth angle of each satellite positioning system satellite obtained in the process of positioning calculation,
To limit the orientation, when

the azimuth angles of some or all of the satellite positioning system satellites in said respective quadrants and the azimuth angles of the starting azimuths of said respective quadrants,
■ Based on being 0 degrees or more and 180 degrees or less ■

direction of the main beam in the first attitude of the satellite positioning system antenna
limit the orientation

2. A direction information obtaining method according to claim 1, characterized in that:


(Documentation of area determination flowchart) (Necessity 5)
## <<## claim 4##>>##
From the "comparison of reception conditions" of the satellite positioning system satellite signals acquired "at each attitude" at an instant or at multiple instants
Satellite positioning system satellite signals acquired at each of the attitudes are:
■ Is the feature shielded ■,
It is discriminated whether it has received ■ direct wave ■, ■ diffracted wave ■, or one that cannot be regarded as either (■ in boundary region (band) ■),
Based on the results,
Determine the existence area of each satellite positioning system satellite
2. A direction information obtaining method according to claim 1, characterized in that:


## <<## claim 6##>>## (requirement level 10)
The one satellite positioning system antenna,
Furthermore, when inverting 180 degrees and placing it,
with the antenna for the satellite positioning system
■Every body■ (Both the body and GPS are reversed, but only the GPS is reversed when the body is stationary.)
Invert 180 degrees and place
2. A direction information obtaining method according to claim 1, characterized in that:




## <<## claim 8##>>## (requirement level 10)

The one satellite positioning system antenna,
Furthermore, when inverting 180 degrees and placing it,
The one satellite positioning system antenna,
with the antenna for the satellite positioning system
Each electromagnetic wave absorber or ■ electromagnetic wave shield, ■ (Not only that both the object and GPS are reversed, but also that only the GPS is reversed when the object is stationary is claimed.)
Invert 180 degrees and place
2. A direction information obtaining method according to claim 1, characterized in that:



(Reversal and frame of body or shielding object: collect data in posture 1 and posture 2 to make 1 set)
Claim 1
A reception state in which the body is placed between a certain GNSS satellite and a certain GNSS antenna
at a position where the GNSS antenna is inverted, and
Receiving condition without placing the body between the GNSS satellite and the GNSS antenna
based on a comparison of
Determine the existence area of the GNSS satellite in the upper hemisphere
A direction information acquisition method characterized by:


(Representative value that reflects sudden drop in correlation value and received power due to synchronization deviation and loss of synchronization)
Claim 2
By inverting while attaching the receiver to the body,
or
By moving and inverting only the receiver from the front of the body to the back of the body, or vice versa, without inverting the body

A state in which the body is not sandwiched between the satellite and the receiver (A)
A state in which the body is sandwiched between the satellite and the receiver (B),

It is possible to realize both.

"Consider the set of 'minimum values for consecutive 5 seconds', and let the maximum value" be the representative value AB of each state (A) (B)

For the same satellite,

The representative value of the reception strength of (A) is
From the representative value of reception strength in (B)
It is expected to be about 6.9dB larger.

The reason for this is described elsewhere. In a nutshell, ``There is an effect of attenuating the diffraction of the diffracted waves at the end points of the body itself. As the waveform of the level signal is distorted and the correlation with the generated signal is lowered, the signal strength is further reduced, making it difficult to acquire synchronization in the synchronization acquisition mechanism, and to make it more difficult to maintain synchronization in the synchronization holding mechanism. The reason for this is that both the distortion of the S-curve and the gradual slope of the S-curve make it difficult to maintain synchrony, and dithering out of the true center of synchrony leads to a drop in correlation. This is caused by a drop in the signal strength derived from it, or a sudden drop in the signal strength due to a sudden drop in correlation due to loss of synchronization and retrying from acquisition of synchronization."


The reception of (A) is a direct wave,
Reception of (B) is a diffracted wave




(Determination of the satellite existence area based on the difference between the attitude 1 representative value and the attitude 2 representative value)
Claim 3
A'>B' + threshold 2 (*)

It is expected that a complementary pair of A', B' that satisfies (*) will always be obtained.
Based on the notion of complementary pairs, region determination can be made.

In the unlikely event that A'B' that does not satisfy (*) is obtained,
The area for that satellite can be estimated as follows.
In other words, consider the great circle passing through the zenith where the extension of the plane of the inverted body intersects the sky,
It is thought that this is the result of the presence of satellites on both sides of the area with a width of several degrees on one side (about 5 degrees to 7.5 degrees on one side).


Considering the layered structure by enlarging such zonal boundaries,
A'>B' + threshold 2
In which layer structure the satellite was present may be estimated based on the size of the threshold 2 of .


If both A' and B' do not exceed the ICD minimum guaranteed value of reception strength, it is considered as feature shielding.











of a typical (e.g. planar patch) antenna used in a GNSS satellite signal receiver
An example of a typical antenna pattern in the L1 frequency band is shown on the relevant page of the book below. In that figure, the outermost circumference of the concentric circles indicates 0 dB. Concentric circles are drawn inside it every -5 dB. At -8.7 dB on the scale shown here, the gain is 0 dBIC.
A diagram of this typical antenna pattern can be found, for example, in the following publications:
(Hereinafter, this is called an antenna pattern diagram.)
JJSpilker Jr. and FD Natali, "INterference Effects and Migration Techniques " in "Global Positioning System: Theory and Applications Volume I", pp.717-772 (especially pp.722) , in Progress in Astronautics and Aeronautics Volume 163, AIAA( American Institute of Aeronautics and Astronautics Inc.
This book is very widely known in the field of research on the Global Positioning System, and because of the blue appearance of the book, it is also known as the bblue book of GPS. This book is published by the National Institute of Aeronautical and Space Sciences, is a best-selling book, is highly accessible, and is believed to be highly available in major libraries in Japan and around the world. I would like to avoid it and devote the effort to the necessary explanation. Therefore, for the time being, it would be greatly appreciated if you could refer to the figure on the above page of the relevant document for the antenna pattern diagram.


where dBIC is the circular polarization gain. For the circular polarization gain calculation formula, see
For example, the calculation formula can be obtained from the following URL.
http://amplet.tokyo/tu/pdf/dbic.pdf
For further details please refer to the literature.

Polarization is one of the types of vibration modes of an electric field in a plane electromagnetic wave, and relates to the vibration direction of the electric field. (In the case of light, this is called polarization.) In a plane electromagnetic wave, the electric field oscillates in the plane perpendicular to the direction of travel of the wave. When this vibration direction is always in the same direction, it is called a linearly polarized wave. When the electric field has the same magnitude and its direction rotates in the plane, it is said to be circularly polarized. When the direction of the electric field rotates while the magnitude of the electric field changes, it is called an elliptically polarized wave. Linearly polarized electromagnetic waves propagating near the ground surface are called horizontally polarized waves when the vibration direction of the electric field is horizontal to the ground surface, and vertically polarized waves when the vibration direction is vertical to the ground surface.

Now, as you can see above, it is shaped like a jellyfish. In this case, the part corresponding to the leg of the jellyfish is the direction in which the sub-beam of the antenna hits. The part corresponding to the head of the jellyfish is the direction in which the red beam of the antenna hits. As a matter of course, the part of the antenna that corresponds to the main beam will use the one with the stable higher sensitivity (in the spatial sense). In most cases, it is the part corresponding to the head of the aforementioned jellyfish.

The sensitivity of the jellyfish legs is spatially heterogeneous and often low. These portions are thus treated as side lobes. Therefore, it has been called the unnecessary sensitivity portion.

In the present proposal so far, by placing the body or the like in the side lobe portion, the sensitivity of that portion is practically eliminated.

On the other hand, from now on, we will actively utilize the side lobe part from a new perspective. Avoiding distress situations, avoiding further aggravation of distress situations, and avoiding distress situations during outdoor work where materials must be transported by human power alone, mountain climbing, ocean navigation (including drifting in the ocean with lifeboats), etc. In an environment where advanced materials are scarce, such as when trying to escape from the disaster, or during large-scale disaster relief, the presence of side lobes, which have been inevitably lost and were treated as a hindrance until then, can be useful. The present inventor has devised a mechanism that enables this. If the GPS antenna and GPS receiver are already there, then this sidelobe will also be present at the same time. This simultaneous existence becomes a great strength and produces a great effect.

The principle is as follows.

In the antenna pattern diagram, when the part corresponding to the head of the jellyfish is used for signal reception (usually like this), the direction of the leg part of the jellyfish as a side lobe is in contact with the user's body. The sensitivity of the jellyfish legs as a sidelobe has been virtually eliminated. So far, this paper has mainly explained assuming such usage. There is nothing wrong with this.

First, the GNSS antenna is placed next to the dorsal side of the body (as already mentioned, the ventral side is also acceptable) so that its main beam direction is perpendicular to the body.

So far in this paper, we have described this as ``while maintaining the mutual positional relationship between the body and the receiving antenna, in other words, the body and the receiver are integrated'' (†), and the zenith-nadir passing straight line is It was to rotate 180 degrees around the axis of rotation.

Then, a signal from a certain signal source (generally a GNSS satellite) is compared with the reception situation before and after the rotation, and the signal source (generally a GNSS satellite) is directly before or after the rotation. It is received as a wave and in which direction it is received as a diffracted wave.

Thereby, the region in which each signal source (generally a GNSS satellite) was located can be effectively determined.

Furthermore, we will attempt to implement this for all signal sources in the sky (generally GNSS satellites).

This allows each signal source (generally a GNSS satellite) to effectively determine each region in which it has been.

The principle is that by summarizing the information on the existence area of each signal source (generally GNSS satellites) thus obtained, it is possible to obtain a limited direction in which the antenna was initially directed.



Now, let us consider a case where we want to avoid the rotation of the body for some reason. This may be due to injuries and damage to the trunk in harsh outdoor environments, and it is not possible to turn your back or look away when encountering a group of wolves (in Mongolia and China, even cities, towns, villages, etc. are at night). It may be due to the external environment due to the presence of dangerous creatures, etc., which is a danger that is commonly encountered even in downtown areas, or it may be due to the inadvertent movement of the body that causes snow cornices or avalanches. Or maybe it's because the rotation of the body in a narrow and unstable lifeboat induces a further danger of falling overboard. The actual dangers in the field are not limited to the above, but in such cases, it is even more desirable to adopt a method in which the above part (†) is replaced with the following and still applicable. In other words, the part (†) ``While maintaining the mutual positional relationship between the body and the receiving antenna, that is, for each body, that is, the body and the receiver as one'' is replaced with the following (†† In other words, ``the body and the receiving antenna do not particularly maintain the mutual positional relationship, that is, the posture of the body is left as it is, that is, only the receiver'' (††). It looks like this:


First, the GNSS antenna is placed next to the dorsal side of the body (as already mentioned, the ventral side is also acceptable) so that its main beam direction is perpendicular to the body.

So far in this paper, we have described this as ``while maintaining the mutual positional relationship between the body and the receiving antenna, in other words, the body and the receiver are integrated'' (†), and the zenith-nadir passing straight line is It was supposed to rotate 180 degrees around the rotation axis,

Here, instead, this is ``the body and the receiving antenna do not maintain the mutual positional relationship, that is, the posture of the body is left as it is, that is, only the receiver'' (††) zenith/zenith It rotates 180 degrees around the bottom passing straight line as the axis of rotation.

Then, a signal from a certain signal source (generally a GNSS satellite) is compared with the reception status before and after the rotation, and the signal source (generally a GNSS satellite) is "before or after the rotation". It is determined in which direction the wave is received as a direct wave and the wave is received as a diffracted wave."

That is, a signal from a certain signal source (generally a GNSS satellite) is compared with the reception status before and after the rotation, and the signal source (generally a GNSS satellite) is "before or after the rotation. , determines which is received in the dominant sensitive portion of the antenna pattern and which is received in the dependent sensitive portion of the antenna pattern. Of course, here, the "dominant sensitivity part in the antenna pattern" corresponds to the above-mentioned main beam side, and the "subordinate sensitivity part of the antenna pattern" corresponds to the above-mentioned sub-beam side or sidelobe side. It is something to do. To use an easy-to-understand metaphorical expression, the former is of course the part corresponding to the head of the jellyfish, and the latter is the part corresponding to the legs of the jellyfish.

Thereby, the region in which each signal source (generally a GNSS satellite) was located can be effectively determined.

Furthermore, we will attempt to implement this for all signal sources in the sky (generally GNSS satellites).

This allows each signal source (generally a GNSS satellite) to effectively determine each region in which it has been.

The principle is that by summarizing the information on the existence area of each signal source (generally GNSS satellites) thus obtained, it is possible to obtain a limited direction in which the antenna was initially directed.

It should be noted that the "stability of reception" described above may be used for the "judgment" here. Alternatively, a time average value, median value, mode value, etc., or a combination thereof may be used. It goes without saying that the longer the sampling time, the higher the accuracy, since it is a statistic. Needless to say, the index (feature quantity or combination of feature quantities) necessary for determination may be selected from prior experiments depending on the difference in antenna pattern or the difference in the resolution performance of the received intensity of the receiver. In any case, it goes without saying that the judgment has an extremely high degree of feasibility. because it exists in (※※※.)

Here, I considered the case where it is desired to avoid the rotation of the body for some reason. This may be due to injuries and damage to the trunk in harsh outdoor environments, and it is not possible to turn your back or look away when encountering a group of wolves (in Mongolia and China, even cities, towns, villages, etc. are at night). It may be due to the external environment due to the presence of dangerous creatures, etc., which is a danger that is commonly encountered even in downtown areas, or it may be due to the inadvertent movement of the body that causes snow cornices or avalanches. Or maybe it's because the rotation of the body in a narrow and unstable lifeboat induces a further danger of falling overboard. The actual dangers in the field are not limited to the above, but in such cases, it is even more possible to replace the above (†) with (††) and adopt a method that is still applicable. layer desirable. In other words, the part (†) ``While maintaining the mutual positional relationship between the body and the receiving antenna, that is, for each body, that is, the body and the receiver as one'' is replaced with the following (†† In other words, ``the positional relationship between the body and the receiving antenna is not particularly maintained, that is, the posture of the body is left as it is, that is, only the receiver'' (††) was a measure.



And, as mentioned above, as can be seen in the antenna pattern diagrams, the GNSS antenna possessed the fundamental properties to withstand such use. However, the present invention has made such a usage highly realistic for the first time. This is due to the unparalleled and tireless efforts and excellence of the inventor, who found the practicality by thoroughly considering the needs in advance, and from numerous preliminary experiments with receivers and antenna patterns. It is based on insight and sophisticated knowledge, and is by no means easily conceived by peers. As evidence of this, we cannot forget that the inventor's achievements continue to lead the world in this field even today.



(※※※) also mentions something a careful observer might have noticed. Whether the bottom of the antenna is adjacent to the body and rotates together with the body, or the antenna alone is detached from the body and rotated (inverted, so to speak) and then placed next to the body, the realization is realized. is. What would happen if there was a signal source (generally a GNSS satellite) right beside the body? It's an event so rare that it may not be worth considering, but it can happen. I would like to consider this as well.

In this case, it is assumed that (body and antenna) integrated rotation makes it difficult to distinguish between direct waves and diffracted waves, at least logically. This is because the antenna pattern sensitivities are the same in stores. However, it can be said that it is a phenomenon that can occur only with a very small probability in reality that the signal sources are exactly and coincidently on the extended plane of the body.
Also, in this case, it is assumed that at least determination of dominant reception and subordinate reception will be considerably difficult in the separated type rotation (only the antenna is turned over). However, it can be said that it is extremely rare in reality that the signal sources exist exactly and coincidently on the extended plane of the body.
In the first place, it can be said that it is extremely rare for the signal source to exist exactly on the extended surface of the body in this way, but just in case, it is possible to deal with such an event. The advantages of the present invention are shown below. Considering that magnetic compasses, gyros, and the like have no means of recovering from their own inherent defects, this is also what makes the present invention extremely excellent. .

Assuming such a case, it is possible to further increase the reliability of the present invention by providing a fixed range of decision-reserving range in the comparison of the reception state before and after the rotation. .

In other words, when the reception conditions (the various feature values that have been described as representing) before and after rotation have a width smaller than the width of the initially set value as the limit for judgment, there is a possibility that , (as an extension of the body surface), the signal source exists on the boundary surface.

More specifically, first, as a special treatment, it is excluded from existence area determination. But it doesn't go on forever. Instead, as something that will reappear as useful information later, we temporarily give "a special flag meaning that there is a high probability of a signal source existing near the boundary surface" with respect to the data of that signal source. It is decided to keep (set a flag).

After the other signal sources have been determined, that is, after the directions have been narrowed down by superimposing the direction information of the eight signal sources, for example, the data with the above flags are If there is, it is possible to further improve the accuracy by incorporating an algorithm that begins to check consistency, and incorporating it if it is consistent with judgments from other signal sources. Preliminary experiments have shown that even if such a method is adopted, excellent results can be obtained in terms of accuracy, and it is of course possible to adopt such a method.

In this case, of course, it is recommended to display the fact that such processing has been performed on the display unit, as this will give confidence in the accuracy.



As a result of preliminary experiments, it is found that the following method is also possible by further advancing such an idea.
In other words, depending on the manufacturer, it may be necessary to use existing low-resolution receivers depending on the model. ing). In this case, the problem is what should be done if a signal that leads to a contradictory determination is temporarily recognized when attempting to integrate the determination results. In this case, it should be noted that when the judgments of a plurality of signal sources are superimposed, the result appears that the solution does not exist. This rarely happens, but incorporating a mechanism to rationally exclude even rare events has the effect of increasing human confidence in the device, which is also important. It leads to valuing the time spent, and greatly enhances usability felt by the user. Preliminary experiments have revealed that it is better to do the following.

That is, the apparatus first recognizes this event as a case where there is no solution that should be narrowed down as a result of superimposing each existence area determination of the data of ten signal sources. In that case, it became clear as a result of the inventor's vigorous preliminary experiments that the countermeasure should be incorporated as follows.

In other words, the number of signal sources (generally GNSS satellites) as small as possible that is consistent for the first time is determined by the computer. Preliminary experiments have shown that in many cases the exclusion of just one signal source is consistent, and that is the signal source near the boundary region. In that case, it is even better for the device to notify the user that the exclusion has been made, which is assumed to be near the border area. In the vicinity of the boundary area, such a case may occur depending on the setting of the judgment criteria. Rather, it seems to indicate that the criterion does not match the performance (signal strength resolution, signal strength resolution, etc.) of the GPS receiver and the like used there. Data such as those excluded signal sources are also stored together with the context (data of other signal sources) at that time, and after a certain amount of time has accumulated, using a statistical method of big data analysis, how to determine the judgment criteria It is of course possible to self-analyze whether it can be a better device by doing so, and to configure it as a device that grows on its own. This coincides with the rise of artificial intelligence in recent years. Also, in order to reduce the burden of that part, send data to the server with a communication part and let it analyze it, and based on the analysis result, reconfigure your own firmware according to the judgment criteria recommended by the server. Of course, the configuration is also good. This is officially compatible with the concept of Society 5.0 promoted in the 5th Science and Technology Basic Plan and the goal of aiming for a human-centered society that fully utilizes IoT/AI/Bigdata.

It should be noted that since it is a digital signal processor, it is easy to make such an arrangement. Since the affinity is very high, the reliability can be enhanced by complementing each other. In this way, it can be used in a highly convenient and time-saving manner.

Furthermore, after performing one set of measurements, for example, if the rotation angle is 90 degrees with the zenith and nadir straight lines as the rotation axis, give the body a rotation angle of 90 degrees and perform another set of measurements, The high future potential and convenience of this method that cannot be overlooked is the fact that it is possible to further narrow down the result of narrowing down the direction by superimposing the results of each direction narrowing down from the results of these two sets of measurements. and high usability.

If multi-satellite receivers for GNSS satellites such as GPS (United States), Glonass (Russia), China's positioning satellite system, Galileo system (Europe), Brazil and India's positioning satellite system, etc. The point that this system can be assembled is also the superiority and high future potential of this system. The more satellites there are, the more precise directions can be obtained in a short time. Thus, the present method has a great effect.




ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

claim

Place the GNSS antenna next to the dorsal side of the body (or ventral side if ventral side) so that the main beam direction is perpendicular to the body.

"While maintaining the mutual positional relationship between the body and the receiving antenna, in other words, the body and the receiver are integrated" (†),
When rotating 180 degrees around the zenith/nadir passing straight line as the axis of rotation,

Before and after said rotation,
for a signal from a source (generally a GNSS satellite)
compare and analyze reception status, or detect changes,

comparative analysis of said reception conditions, or based on detected changes

The signal source (generally a GNSS satellite, or may be a GNSS satellite) is
before or after said rotation,
received as a direct wave in which
In which direction it is received as a diffracted wave
to determine

Based on the judgment,
Each of the signal sources (generally a GNSS satellite, or a GNSS satellite) is
the area that existed
identify

In addition, the above procedures
All sky signal sources (generally GNSS satellites, or even GNSS satellites)
to try to implement

obtained by this
Each signal source (generally a GNSS satellite, or may be a GNSS satellite) is
each area that existed
identify,

thus obtained,
Each signal source (generally a GNSS satellite, or may be a GNSS satellite) is
Information on each area that existed
oversee,
The direction the main beam of the antenna was originally pointing
get limited or
obtain on a limited basis or
Narrow down
characterized by
Orientation information acquisition method

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -


claim

If it is the dorsal side of the body, the GNSS antenna is placed next to (or attached to) the dorsal side (or the ventral side if it is the ventral side) so that the main beam direction is perpendicular to the body.

"The body and the receiving antenna do not particularly maintain the mutual positional relationship, that is, the posture of the body is left as it is, that is, only the receiver."
When rotating the straight line passing through the zenith and nadir 180 degrees around the axis of rotation (that is, turning it inside out and attaching it to the same side of the body again or placing it next to each other),

Before and after said rotation,
for a signal from a source (generally a GNSS satellite)
compare and analyze reception status, or detect changes,

comparative analysis of said reception conditions, or based on detected changes

The signal source (generally a GNSS satellite, or may be a GNSS satellite) is
before or after said rotation,
In which case, "received at the dominant sensitive part of the antenna pattern (the main beam side, the main lobe side, or the so-called jellyfish head-shaped antenna pan side),"
In which part is received in the sub-sensitive part of the antenna pattern (sub-beam side, sidelobe side, or so-called jellyfish leg-shaped antenna pan side)?
determine

Based on the judgment,
Each of the signal sources (generally a GNSS satellite, or a GNSS satellite) is
the area that existed
identify

In addition, the above procedures
All sky signal sources (generally GNSS satellites, or even GNSS satellites)
to try to implement

obtained by this
Each signal source (generally a GNSS satellite, or may be a GNSS satellite) is
each area that existed
identify,

thus obtained,
Each signal source (generally a GNSS satellite, or may be a GNSS satellite) is
Information on each area that existed
oversee,
The direction the main beam of the antenna was originally pointing
get limited or
obtain on a limited basis or
Narrow down
characterized by
Orientation information acquisition method

This is a claim.

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
This is a claim.


In the "determination" of the preceding claim,
"Reception stability" described separately in the specification
Alternatively, the time average value, median value, mode value, etc., or any combination thereof, may be selected depending on the difference in antenna pattern or the difference in resolution performance of the received intensity of the receiver. It is recommended to use indices (features or combinations of features) and the optimal or hypothesized thresholds used therein.
Characterized by
Orientation information acquisition method
ーーーーーーーーーー
claim


In the "determination" according to the above claims
Before and after rotation, when only a width smaller than the width of the initially set value as the limit for judgment is recognized in the reception situation (various feature values that have been described as representing),
We reserve the right to rule out the possibility that the signal source exists on the boundary surface (as an extension of the body surface).
More specifically, first, as a special treatment, exclude it from the existence area judgment,
Rather than keep excluding
Instead, as it will later reappear as helpful information,
Temporarily, "a special flag meaning that there is a high possibility of a signal source existing near the boundary surface" is given (flag is set) for the data of the signal source,
After the signal source has been determined, that is, after the direction narrowing down is completed by superimposing the direction information of, for example, 8 if 8 signal sources,
If there is data with the above flag, the algorithm will start to check the consistency, and if it is consistent with the judgment from other signal sources, it will be incorporated.
to improve accuracy
to use
Characterized by
Orientation information acquisition method
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

claim

If the "determinations" of the above claims are superimposed, integrated, or multiplied,
If a contradiction occurs and there is no solution,
Start with as few signal sources (generally GNSS satellites) as possible, first consistent, as few signal sources (generally GNSS satellites) as possible First let the computer figure out as a number
(Experiments show that in many cases elimination of just one signal source is consistent)
indicates the result of excluding how many satellites, and/or
In the case of signal sources near the boundary region, that fact, or/and
In the case of a directional signal source, the fact (it may indicate that the sensitivity in that direction only is a problem with the antenna, or that in the measurement environment it may be due to signals specific to that direction only) (although it often indicates that there is something affecting
to notify the user of the
Characterized by
Orientation information acquisition method
^^^^^^
claim


Furthermore, after performing one set of measurements, for example, give the body a rotation angle with a straight line passing through the zenith and nadir as the axis of rotation (if it is 90 degrees, only 90 degrees).
Again, take another set of measurements,
By superimposing the results of each direction narrowing down of the results of those two sets of measurements, we can narrow down the result of narrowing down the directions more precisely.
That

Characterized by
Orientation information acquisition method

ーー
claim

(GPS (US), Glonass (Russia), Chinese positioning satellite system, Galileo system (Europe), Brazil and India positioning satellite system, etc.)
Multi-satellite system compatible receivers of GNSS satellites (if they are on the market) are diverted as receivers and/or receiving antennas (this system is superior in that it can be assembled and has high future potential). (The more satellites there are, the more precise directions can be obtained in a short period of time. Thus, this method is highly effective.)
characterized by
Orientation information acquisition method


===========,
claim

By accumulating direction information acquisition data and analyzing it, or by having the analysis server analyze it
Algorithms that can derive more optimal results for themselves, and/or feature quantities or combinations of feature quantities required for judgment, and/or optimal settings for thresholds to be used or threshold settings
and/or
Introduce it to yourself (and further improve your ability to answer)
of
Characterized by
Orientation information acquisition method

===========,
claim
By accumulating direction information acquisition data and analyzing it, or by having the analysis server analyze it
Algorithms that can derive more optimal results for themselves, and/or feature quantities or combinations of feature quantities required for judgment, and/or optimal settings for thresholds to be used or threshold settings
and/or
Introduce it to yourself (and further improve your ability to answer)
of
Characterized by
Orientation information acquisition method



0) Current method (no) = In addition to the method of turning around the whole body (rotating 180 degrees around the straight line that makes the balance), (called the inversion method)
1) A method of flipping the receiver only on the ventral side (only Segawa) while keeping the body as it is (FlipOver method. Flipover function)
2) Boundary satellite removal inspection function (if the contradiction becomes consistent, it is better to remove it) or remove this from the beginning as a safe solution
It may be presented as an introductory solution. However, if possible, it would be nice to have a function that makes a proposal to the extent that it would be good to confirm it later by rotating it 90 degrees around the straight line that connects the tencho and tentei, if possible.

Alternatively, when it is clear that you have enough time and want to obtain a precise solution, that is, a narrowed solution, or narrowed down direction information,
Aside from that mode, the signal source in the vicinity of the current daringly provides the excluded answer (that is, several times in a mode that gives only a very certain and solid solution). Each purchase in the set can be squeezed into a very secure and stable high
It is also possible to add a mode that can reduce such features of the present invention.



0) Current method (no) = In addition to the method of turning around the whole body (rotating 180 degrees around the straight line that makes the balance), (called the inversion method)
1) A method of flipping the receiver only on the ventral side (only Segawa) while keeping the body as it is (FlipOver method. Flipover function)
2) Boundary satellite removal inspection function (if the contradiction becomes consistent, it is better to remove it) or remove this from the beginning as a safe solution
It may be presented as an introductory solution. However, if possible, it is also possible to provide a function that makes a proposal to the extent that it is good to confirm the stepping solution later by rotating it 90 degrees around the straight line that connects the tencho and tentei.

Alternatively, if you have enough time to find an exact solution, i.e.
The narrowed down solution is
I want to obtain extremely narrowed down direction information even if it takes time.
When it is clear from the circumstances,
You can also create a mode that enables it and respond to it.

In other words, from the beginning, the data of the signal source existing near the boundary is daringly
Provide the user with the excluded azimuth-limited times, etc.
(In other words, only a very certain answer, an extremely solid answer, is given to the user
In that mode,
This is done by reversing a set of measurements, in sets of several, and
Those solutions, each of them a very secure and highly stable solution,
Overlap, squeeze, go, narrow down the direction,
While doing so, the satellite placement will change and the number of satellites rising above the horizon will increase.
You can have a mode that will increase the accuracy even further,
While waiting for rescue without moving, the accuracy is steadily increasing,
There is also a mode that makes full use of the features of the present invention.
You can make a profit.
At the same time, at the same time, a solution for not excluding the excluded satellite may also be presented in parallel as an "introductory answer". Of course.
This has a great effect. Whether in a hurry or slow and precise
Space infrastructure can be enjoyed to the fullest extent at low cost with few user resources. Being able to respect life in mountains, deserts, polar regions, and oceans in situations close to distress plays a great advantage.

0) Current method (no) = In addition to the method of turning around the whole body (rotating 180 degrees around the axis of the straight line that makes the balance), (called the inversion method)
1) A method of flipping the receiver only on the ventral side (only Segawa) while keeping the body as it is (FlipOver method. Flipover function)
2) You may have a boundary satellite removal check function (better to remove the contradiction if it makes it consistent).
Or this from the beginning

That is, one signal source data closest to the average value of the range of directions (or azimuths) presented as a boundary, or
Data from a fixed number of sources in traffic
or,

of the range of directions (or bearings) that led to presentation as a boundary
exists within a certain range of directions (or azimuth angles) determined from the width and mean value (median) of
data from source

obtained by eliminating or removing the
humble
the answer
as a safe solution
You may present them separately as the stepping solutions (the times they were also included). However, if possible, it is also possible to provide a function that makes a proposal to the extent that it is good to confirm the stepping solution later by rotating it 90 degrees around the straight line that connects the tencho and tentei.

Alternatively, if you have enough time to find an exact solution, i.e.
The narrowed down solution is
I want to obtain extremely narrowed down direction information even if it takes time.
When it is clear from the circumstances,
You can also create a mode that enables it and respond to it.

In other words, from the beginning, the data of the signal source existing near the boundary is daringly
Provide the user with the excluded azimuth-limited times, etc.
(In other words, only a very certain answer, an extremely solid answer, is given to the user
In that mode,
This is done by reversing a set of measurements, in sets of several, and
Those solutions, each of them a very secure and highly stable solution,
Overlap, squeeze, go, narrow down the direction,
While doing so, the satellite placement will change and the number of satellites rising above the horizon will increase.
You can have a mode that will increase the accuracy even further,
While waiting for rescue without moving, the accuracy is steadily increasing,
There is also a mode that makes full use of the features of the present invention.
You can make a profit.
At that time, at the same time, the solution for not excluding the excluded satellite may also be presented in parallel as an "introductory answer". Of course.
This has a great effect. Whether in a hurry or slow and precise
Space infrastructure can be enjoyed to the fullest extent at low cost with few user resources. Being able to respect life in mountains, deserts, polar regions, and oceans in near-distress situations is a great advantage.

As an application, the following form may be adopted.


For example, the GPS receiver/antenna integrated unit may be configured as a clock type.
In this case, although it is only an example, the following convenience is achieved if a stretchable flexible wrist band is attached to the arm.
That is, for example, if worn on the left arm with the normal vector of the main beam of the antenna pointing in the direction from the palm of the left hand to the back of the left hand, just like a normal wrist watch for men. do. For example, in that state, place the wristwatch-type device on the left arm on the ventral side, for example, slightly above the navel (closer to the head), and place it on the inside of the left arm (the side where veins pass or the side of the palm of the left hand) on the abdomen. side of the arm) should be placed lightly. Then, there is an advantage that the direction of the antenna main beam can be easily aligned with the vector from the back to the abdomen of the GPS receiver and antenna integrated unit on the ventral side of the body. . For example, if it is 1 minute, you can measure only for a fixed time such as 1 minute. Next, in order to make an inversion, (of course, you can rotate your body as it is and measure it as an inversion, but if you don't want to do it due to special circumstances, for example, keep looking at the scenery in front of you. (For example, when you want to continue identification, continue astronomical observations, or want to see the movement of clouds and fog in the windward direction at the same time as the weather conditions, etc.), or , even if you don't rotate your body that far,

This time, if the left arm was used earlier, turn the left arm around the back this time,
On the dorsal side, for example, on the back side of the position of the device previously placed for measurement on the ventral side, the wristwatch-type device was placed on the left arm and placed on the back on the inside of the left arm (the side where veins, etc., pass through). Place the palm side of the left hand (generally the side where the veins in Japan are visible and take the pulse) so that it is lightly attached. Then, there is an advantage that the direction of the antenna main beam can be easily aligned with the vector from the abdomen to the back of the GPS receiver and antenna integrated unit on the back side of the body. .

Needless to add, if there is a physical flexibility constraint that makes it difficult to perform such arm and body placement on the ventral or dorsal side due to physical circumstances, of course, A flexible wristband should be used. In that case, for example, when turning the left arm around the back, the user may find it difficult to carry out a posture in which the inside of the arm is placed on the back, so that the advantage of the flexible wristband can be used. By making use of it, you can change the state of wearing it like a wristwatch for men to like a wristwatch for women. , and the rest can easily realize the same arrangement. That is, even if the left arm is used, the left arm can be placed around the dorsal side, but in this case, the back side of the left arm can be lightly placed on the back, so it goes without saying that this can be achieved more easily.

Of course, it goes without saying that the same argument holds even if it is worn on the right arm.



Also, a so-called waist pouch may be used to achieve this.
In this case, after placing the waist pouch on the ventral side and completing the measurement on one side
All you have to do is turn the waist pouch around your back and take measurements.
(At this time, if the belt of the waist pouch is a flexible elastic material d, it can be done more easily, but even if it is not, it is easy to loosen the belt of the waist pouch and turn it to the opposite side of the body. ) This type of bag is convenient and popular for overseas travel, so it is suitable for overseas travel.

Naturally, it may be attached to a lumbago belt. This case is also the same as described above. In this case, you can use a waist belt with a pocket for valuables. Also, it is natural that it is good if it is attached by using a Velcro tape or the like, because it can be easily attached and detached even when washing, and the convenience is enhanced. Of course, this case is also suitable for the elderly and the physically handicapped.


In addition, a so-called body bag, that is, a one-shoulder body bag, that is, a cross-body bag, also called a Move Line Bag, which has been gaining popularity in recent years, is suitable for realizing the present invention. This is just an example, but from the left shoulder to the right side of the waist (or vice versa, from the right shoulder to the left side of the waist), the bag is generally placed on the back. It is a common usage example to wear it on the back, but naturally it is easy to put it on as it is so that the bag part will come to the abdomen side. That is, by simply pulling the oblique belt-like portion halfway around, the bag portion will come to the ventral side (for example, if the bag portion was on the dorsal side before being pulled). By utilizing this feature, the present invention can be easily implemented by equipping the bag with a GPS receiver/antenna integrated unit, which is highly convenient. In addition, since it is also a stylish fashion that is popular internationally, it is highly suitable for overseas travel, and in that sense, it is suitable for overseas travel, which is one of the effective usage forms of the present invention, because it is easy to use. be.



This one-shoulder body bag can be used as a handbag or as a shoulder bag. Needless to say, it is suitable for the present invention because it is highly convenient in that it can also be used as a device.

A diagonal bag type is also acceptable.


Of course, even if the GPS antenna/receiver integrated side unit is attached to a general belt, all you have to do is turn the belt in the opposite direction, so of course that is fine. Furthermore, it is of course possible to rotate the whole body as a matter of course.



It should be noted that the description of GPS in the patent application is just an example,
Naturally, it can be read as general GNSS.
Here, GNSS means Glonass, GPS, as well as countries such as China, Germany, Brazil, Japan, India, etc., which are being developed or operated.
It shall refer to all of GNSS.

Also, for the present invention, if it is designed as follows at the time of popularization promotion
It is convenient because the convenience of use can be known.

i.e. all GPS
It may be designed in advance assuming that the reverse measurement is performed at 00 seconds per minute.



It is not limited to the above, and any form that realizes the content described in the claims may be used.



This series will focus on the increasing importance of science and technology policy both in Japan and abroad in recent years and its international nature, and will attempt to introduce domestic and foreign science and technology policy-related organizations and their recent trends. We would appreciate it if you could use it to maintain and improve your motivation to study and deepen your interest in adjacent fields, etc.

In this series, the first installment will focus on the Office of Science and Technology Policy (OSTP) and the National Coordination Office (NCO) in the United States, which are responsible for the control tower functions of science and technology policy in Japan and the United States. ), and in Japan, the Council for Science and Technology Policy (CSTP) of the Cabinet Office. The second session gave an overview of the science and technology departments of the European Union (EU), the European Commission (commonly known as the EC: European Commission), and the United Nations (UN). In the third installment, we looked back on the origins of the key concept of innovation in science and technology policy. In the 4th session, we introduced the fact that Japanese researchers are leading the world in the field of regenerative medicine, which is a typical example, and enjoyed the original State of the Union address by the President of the United States, which referred to the importance of this field. In the 5th meeting, we introduced the G8 Science and Technology Ministers' Meeting, which preceded the G8 summit meeting held in Japan, and enjoyed the original report. In the 6th session, with the enactment of the Basic Law on Space and the Basic Law on the Advancement of Geospatial Information Utilization, we considered positioning satellite systems, which are becoming increasingly active around the world, in the history of science and technology in Europe and the United States. At the 7th meeting, we announced that this time we would consider the characteristics of science and technology in Japan. I considered. In the eighth installment, when I was trying to discuss the importance of integrating seemingly contradictory values, I found a similarity in the US President's Inaugural Speech, and explained the development history of quantum mechanics. In the ninth installment, we looked at WHO's contribution to N1H1 influenza in the original English text as a real-time scientific contribution to global issues. In the 10th session, we organized the key English terms from our own perspective regarding iPS cells (induced pluripotent stem cells), which Japan leads the world. Part 11 introduces how to write English patent specifications and important terms based on my experience in writing English patent specifications and achieving numerous international patent registrations, in line with Japan's policy of becoming a nation based on the creation of intellectual property. Did. In the 12th edition, we introduced the efforts of the International Space Station, in which Japan and the rest of the world participate. The 13th will show the meaning of the Convention on Biological Diversity led by the United Nations, and the 14th will show the significant movements of Foucault's pendulum, which will be displayed in motion at the United Nations General Assembly, accurately and plainly. introduced the mathematical approach. In the 15th installment, I touched on the good news that Dr. Eiichi Negishi and Dr. Akira Suzuki won the Nobel Prize in Chemistry, and explained the future opened up by the Palladium-catalyzed cross-coupling organic synthesis method. In the 16th installment, I introduced the deep connection with the present age of Christmas period science lectures 150 years ago by Faraday, who left a big mark on physical chemistry. The 17th lecture will discuss how the concept of time and space can be applied at the forefront of theoretical physics, based on the English version of the latest results bulletin from the National Aeronautics and Space Administration (NASA), which demonstrated Einstein's theory of relativity through satellite experiments. Recognized or tasted. In the 18th session, we enjoyed reading together Albert Einstein's book Relativity, The special and the General Theory, which attempts to explain the physics of the gravitational field relatively easily in his own words. I believe that I was able to see the possibility of transforming a way of thinking into a more universal one over a long period of time through an attempt to explain it in a simple manner. In the 19th session, we enjoyed cutting-edge science and technology English on the breaking news that the European Space Agency's Herschel Space Telescope has discovered a new solar system rich in water - the source of life. In the 20th installment, we compared the ideas in quantum theory and classical theory from the original work of David Bohm, a theoretical physicist in quantum theory, and enjoyed the world view together based on necessary and sufficient English expressions. In the 21st installment, we took up British astronomer James Bradley and examined the origin of his idea, which discovered aberration by making use of the orbital speed of the earth, based on the English of the time. In the 22nd edition, we enjoyed the explanation of the rainbow together with the original work on optics by Newton of England. Some of you may have been impressed by the origin of the format similar to the current patent specifications, which we are familiar with. In the 23rd installment, Professor Yamanaka's discovery of iPS cells, which has been featured many times in this series, has been awarded the Nobel Prize in Physiology or Medicine. I tasted it. The 24th meeting is intended to enrich the knowledge of science and technology English in research areas in which Japan has a high degree of international competitiveness. We have examined together the English presentations from the perspective of the National Aeronautics and Space Administration regarding research using an asteroid probe, which is also related to both. At the 25th meeting, we tasted the English of the Kepler Project of the National Aeronautics and Space Administration together with the laws of astronomer Kepler. The 26th lecture will focus on the Watson-Crick DNA model, which has brought about a major paradigm shift, in light of the fact that topics originating in Japan have been leading the international community in recent years in the fields of molecular biology and life sciences. We had a great time enjoying the science and technology English of model) together. I was able to see that it will lead to research in Japan, especially research on iPS cells, which leads the world. At the 27th meeting, we enjoyed the commentary in English for the discovery of the Higgs boson, which won the Nobel Prize in Physics in 2013. In the 28th meeting, we enjoyed Einstein's 1905 paper, which positioned Brownian motion as a fact that unambiguously proves the existence of atoms. I think I was able to experience the fun of a great researcher building up logical inferences from [at the time] unimaginable angles and leading to certain predictions. Later, Perrin was able to show the observation results as expected by Einstein, so it became a research with important significance as proof of the existence of the atom, which was still invisible to anyone at that time. The 29th is the Hubble Space Telescope, that is, the name of the reflecting telescope launched into outer space in 1990. We enjoyed science and technology English together. At the 30th meeting, we enjoyed the latest science and technology English about the European Space Agency's comet probe "Rosetta," which is about to land on a comet for the first time in human history. The 31st time featured the invention of the blue diode by Dr. Isamu Akasaki, Dr. Hiroshi Amano, and Dr. Shuji Nakamura, who won the Nobel Prize in Physics in 2014. At the 32nd, we tasted together the technical English of Linus Carl Pauling (1901 - 94), who twice alone won the honor of winning the Nobel Prize. An American physical chemist who researched the application of quantum mechanics to chemical bonds, etc., won the Nobel Prize in Chemistry in 1954, and was active as vice president of the World Federation of Scientists and a member of the Peace Defense Committee. won the Nobel Peace Prize that year. In the 33rd meeting, we examined the science and technology English of the most recent Nobel Prize-winning research that has made it possible to observe even intracellular phenomena beyond the limits of optical microscopes. In the 34th, Einstein and others enjoyed science and technology English that explained the development of physics from its early concepts to relativity and quantum theory in an easy-to-understand manner. In the 35th session, we examined Professor Takaaki Kajita's neutrino research from the perspective of a Nobel Laureate in Physics. The 36th Nobel Prize in Physiology or Medicine was awarded to Dr. Satoshi Omura, who succeeded in creating innovative new medicines from compounds produced by bacteria in the soil, and actually made millions of people around the world sick. The Nobel Prize-winning research that saved him from the agony of the world was enjoyed together with the science and technology English explained by the award-winning institution. For the 37th time, we have examined the science and technology English of the most recent 2015 Nobel Prize in Chemistry award-winning research that elucidated the mechanism of DNA repair. This time, we would like to introduce you to the scientific and technical English of the Global Navigation Satellite System, which is being used in explosive ways all over the world, and its combination with a smart phone application that uses Japanese characters has captivated people around the world. How would you like to enjoy it? Let's enjoy it right away.

The Global Positioning System (GPS) is a US-owned utility that provides users with positioning, navigation, and timing (PNT) services. This system consists of three segments: the space segment, the control segment, and the user segment. Global Positioning System (GPS) is a utility service owned by the United States that provides users with positioning, navigation and time services. This system consists of three segments, a space segment, a control segment and a user segment.

The space segment consists of a nominal constellation of 24 operating satellites that transmit one-way signals that give the current GPS satellite position and time. The United States is committed to maintaining the availability of at least 24 operational GPS satellites, 95% of the time To ensure this commitment, the Air Force has been flying 31 operational GPS satellites for the past few years. The space segment will consist of a constellation of 24 operational satellites deployed in orbit as originally designed. . These satellites transmit their current position and current time unidirectionally. It is the responsibility of the United States to maintain at least 24 GPS satellites in service and operational 95% of the time. To ensure that responsibility, the United States Air Force has flown 31 GPS satellites over the past few years.

GPS satellites fly in medium Earth orbit (MEO) at an altitude of approximately 20,200 km (12,550 miles). Each satellite circles the Earth twice a day. The satellites in the GPS constellation are arranged into six equally-spaced orbital planes surrounding the Earth. Each plane contains four “slots” occupied by baseline satellites. This 24-slot arrangement ensures users can view at least four satellites from virtually any point on the planet.
GPS satellites fly in medium Earth Orbit (MEO) at an altitude of approximately 20,200 km (12,550 miles). Each GPS satellite orbits the earth twice a day. In the GPS satellite constellation, all satellites are arranged in six equally spaced orbital planes around the Earth. Each of the [six mentioned] planes has four "satellite positions" determined, and the GPS satellites that serve as pivots are deployed at these determined positions. As long as GPS satellites are properly deployed at these 24 satellite deployment positions, it is possible to achieve a situation in which four or more GPS satellites exist above the user, regardless of where the user is on the surface of the earth.

In addition to longitude, latitude, and altitude, the Global Positioning System (GPS) provides a critical fourth dimension - time. Each GPS satellite contains multiple atomic clocks that contribute very precise time data to the GPS signals. GPS receivers decode these signals, effectively Synchronizing each receiver to the atomic clocks. This enables users to determine the time to within 100 billionths of a second, without the cost of owning and operating atomic clocks.
In addition to latitude, longitude and altitude, the GPS system also provides a fourth important dimension - time. Multiple atomic clocks on board each GPS satellite provide highly accurate time data to the GPS signal. GPS receivers, on the other hand, skillfully synchronize each receiver with atomic clocks [on board the GPS satellites] to transmit the GPS signals [encoded and transmitted from the GPS satellites] to [ receive and] decipher (decrypt). Thanks to this mechanism, users can determine the current time with a high degree of accuracy within 1/100 billionth of a second without bearing the cost of owning or operating an atomic clock.

I enjoyed the science and technology English of the US Global Positioning System, one of the Global Navigation Satellite Systems. Let's also examine the science and technology English of the United Nations Committee for Peaceful Uses of Outer Space (OOSA), which is watching the GPS from a higher dimension. The author participated in the United Nations 3rd International Conference on Exploration and Peaceful Use of Outer Space as a representative of Japan after passing the English essay examinations of the Ministry of Foreign Affairs and the United Nations. I feel nostalgic because I had discussions in English with representatives from each country for two consecutive weeks at the United Nations Headquarters.

The Third United Nations Conference on the Exploration and Peaceful Uses of Outer Space (UNISPACE III) adopted a strategy to address global challenges in the future through space activities. The strategy, contained in “The Space Millennium: Vienna Declaration on Space and Human Development” , included key actions to use space applications for human security, development and welfare. In 2001, member States accorded high priority to a limited number of selected recommendations of UNISPACE III. The Committee on the Peaceful Uses of Outer Space established action teams under the voluntary Leadership of member States to implement those priority recommendations.
At the 3rd International Conference on Peaceful Uses and Exploration of Outer Space (UNISPACE III) hosted by the United Nations, various strategies were adopted for solving global issues through space activities. Various strategies set out in the United Nations Declaration entitled “The Official United Nations Vienna Declaration on the Exploration of Space and Human Development: Towards the New Millennium of Space Exploration” are aimed at the security, development and welfare of mankind. It also included a key action plan for the concrete utilization of infrastructure utilization technology in the future. The UNISPACE III recommendations were subsequently further refined, and in 2001 the selected recommendations were given high priority by UN Member States. To ensure the implementation of those recommendations given high priority, the Committee on Peaceful Uses of Outer Space [of the Permanent Body of the United Nations Headquarters] has established a new Action Team under the voluntary leadership of Member States. Did.

The Action Team on GNSS, consisting of 38 member States and 15 intergovernmental and non-governmental organizations, recommended, inter alia, that an international committee on GNSS should be established to promote the use of GNSS infrastructure on a global basis and to facilitate exchange of information.
The GNSS Action Team, consisting of 38 Member States and 15 intergovernmental and non-governmental organizations, is a GNSS international organization that promotes the use of GNSS infrastructure and revitalizes information exchange based on a common global platform. It further recommended the creation of a commission.

The Committee on the Peaceful Uses of Outer Space included this recommendation in the Plan of Action proposed in its report [A/59/174] to the General Assembly on the review of the implementation of the recommendations of UNISPACE III. In resolution 59/2 of 20 October 2004, the Assembly endorsed the Plan of Action.
The Committee for the Peaceful Uses of Outer Space prepared a report [A/59/174] formally reporting to the United Nations General Assembly its findings on the extent to which the UNISPCE III recommendations have been implemented. It contained an action plan, including the previous recommendations. On October 20, 2004, the action plan was formally approved by the General Assembly as United Nations Resolution No. 59/2, and officially approved by the United Nations.

The successful completion of the work of the International Committee on Global Navigation Systems (ICG), particularly in establishing interoperability among the global systems, will allow a GNSS user to utilize one instrument to receive signals from multiple systems of satellites. , particularly in urban and mountainous regions, and greater accuracy in timing or position measurements.
The International Commission for Global Navigation Systems (ICG) has successfully completed its task, especially the task of establishing interoperability between various systems on a global scale. If possible, a single GNSS receiver would be able to receive and utilize the various formats of signals transmitted by multiple GNSS satellite systems. If this is realized, the amount of GNSS data obtained by users will increase, especially in suburban areas and mountainous areas, so the time and position will be calculated with even higher accuracy.

This time, the U.S. government and the United Nations will explain the positioning satellite system as advanced space engineering that supports the explosively popular Augmented Reality (AR) application around the world from various perspectives. We also added perspectives of future prospects and enjoyed examining them together. Next time, we will have fun examining the world of cutting-edge science and technology English, including space engineering, physics, chemistry, and life science, including Nobel Prize-winning research. We would appreciate it if you could give us the opportunity to use it for maintenance.













In US patent practice, there is a rule that everything in a claim must be in the drawings. Therefore, for applications that are likely to be filed in the United States, it is preferable to prepare drawings according to the rules from the time of filing in Japan. That is, all claimed variations must be shown in the drawings. The verbal content in the text may not be shown in the drawings, but the modification cannot be claimed later. However, if it is not new matter and can be added by amendment, there is no problem.








The previous series of inventions related to the conventional direction information acquisition method originated by the present inventor (the list is given and shown elsewhere in this paper)

"The strength of the received signal of a given satellite signal is
A fixed threshold value, i.e. a constant value.
Compared to
(And whether it is receiving a direct wave or it is shielded [However, even if the antenna is shielded, if the size of the shield is close to the wavelength, it will pick up the diffracted wave, so it will be completely shielded. Although it is difficult to say that
board"
It was something.

for that reason,
When the strength of the signals emitted by individual satellites in a constellation of satellites orbiting the earth is not uniform for some reason, in other words when the strength of the signals emitted by multiple individual signal sources is not uniform for some reason ,
"The strength of the received signal of a given satellite signal is
A fixed threshold value, i.e. a constant value.
In comparison (and is it receiving direct waves or is it shielded [However, even if the antenna is shielded, if the size of the shield is close to the wavelength, it will pick up diffracted waves as it is. Although it is difficult to say that it is completely shielded, it was estimated or determined]))

But,
that judgment
It was difficult.

For example, as an example that does not appear uniformly, it is just an example
For some reason the signal from satellite A is 5 dB stronger than the signals from satellite B to satellite K
When
Even diffracted waves from behind the shield
Even if, for example, the diffraction loss is 2 dB,
Even if satellite K received a direct wave from another satellite B,
The signal of satellite A, which is shielded and enters as a diffracted wave from behind, is
Although it is just an example, it is still as strong as 3dB
Because
Receiving satellite K as a direct wave from another satellite B, which for some reason is originally transmitting a weak satellite signal and
When
Reception as a diffracted wave of the signal from satellite A, which originally transmitted a strong satellite signal for some reason
When
from,
The signal from any satellite is a direct wave,
Which satellite's signal is the diffracted wave?
Is there
The judgment of
As far as comparing the signal from each satellite (signal source) with a uniform threshold
It was difficult.



The present invention is a method for overcoming this, comprising:
According to the invention,
First divide the sky in two,

using one's body
by creating a shielding situation

Whether the transmitted signal strength of one satellite signal is stronger or weaker than that of another satellite,
For that same satellite signal,
On the other hand, the reception status data string is the one that received the diffracted wave,
On the other hand, the reception status data string is the one that received the direct wave, so
(I'll talk more about when it happens to be on or in the border area later.)
Whether the transmitted signal strength of one satellite signal is stronger or weaker than that of another satellite,

For the same signal,

On the other hand, the reception status data string is the one that received the diffracted wave,
On the other hand, the reception status data string is the one that received the direct wave, so
Which of the two reception status data strings is
In the diffracted wave reception situation,
Which
Check the direct wave reception status
It will be better just to discriminate,
this is,
The difficulty of the inventor's previous invention has completely disappeared,
very,
It becomes easier to distinguish
It becomes self-evident.
It has also been confirmed experimentally.

In this way
of an earlier invention
difficulty
I was able to overcome it.


again,
Because the previous invention was extremely original,
who truly understood this
there were few in the world.
Therefore,
the previous invention itself
another
This method

in short
the same signal source
Direct wave reception status and
the diffracted wave reception status
produce
which one
which one
discriminate
Even if that is the case,

and
Combining previous inventions by the inventor

The idea itself
cannot occur
it is conceivable that

Therefore, what a person skilled in the art can easily conceive is
that it's impossible to say
Make a note of it.



ーーーーーーーーーー

The present invention

(*101)

A direction information acquisition method characterized by

is

ーー

above
(*101)
Each of the following ○
description is entered.

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

○ Obtained azimuth information,
And,
Alternatively, using positioning information (including latitude, longitude, altitude and time information),
Estimate the user's interest current position current time current interest azimuth range etc.
as appropriate
It is connected to a device that connects to the Internet, etc.
through it,
connect to the internet,
and or
It is connected to the database section in its own device,
through it,
Based on the results of estimating the user's interest current position current time current interest bearing range etc.
Result of estimating user's interest current position current time current interest direction range etc.
and or
Related to the scenery that is the result of estimating the user's interest current position current time current interest azimuth range etc.
History Culture Literature Science Philosophy , geography, science, society, ethics, mathematics, language, language learning, multilingual translation, interpreting skill acquisition, education, and implementation support (including support using the Stroop effect, etc.), citizen services, tourism information, danger information, Overseas danger information, virtual reality expression, augmented reality expression (including games such as Pokemon GO), education/training, independent learning, systematic learning, language acquisition support (explaining landscapes in multiple languages or in other languages) etc.)

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

○ Body structure (Even if it is the body of one person, it can be a shape in which the bodies of multiple people are in close contact with each other with their shoulders crossed.
or,
a substance such as water or alcohol
or
liquid or gel
or
substances essential to human life
or
substances essential for the survival of life
or
Liquids with a dipole moment (represented by water or alcohol)
or
Liquids or gels (represented by water or alcohol) that have tangent loss or complex loss in the frequency band used in GNSS (such as the 1.5 GHz band)
or
Items containing water or alcohol that are obtained in places where water and alcohol-like substances essential for human survival are available
or
Soil itself, lakes, rivers, sea water, animals and plants
or
Ingredients, foods, pharmaceuticals, etc.
or
Carrying items including water, alcohol, etc., which are the best for people to carry out outdoor activities Carrying items such as medicines and daily necessities (shampoo, etc.)
or
Mattress (a mattress placed on the ground for safety when jumping off during bouldering, which is a climbing exercise, and is usually carried on the back)
or
Newspapers, superabsorbent polymer substances, or fibers impregnated with water, alcohol, or the above liquids or gels
Such
With shielding for half of the sky with
1 GNSS antenna
are placed adjacent to it (or, of course, two GNSS antennas may be placed on either side of it, as described below).
For that,
1 GNSS receiver
(alternatively, in the case of the above brackets, each GNSS antenna may be connected to each GNSS receiver, or only one GNSS receiver may be connected)
For that,
1 data recorder
to it (or in the case of the above brackets, each GNSS receiver may of course be connected to each data logger, or of course only one data logger), which includes
1 data processing unit
to it (or in the case of the above parenthesis, each data record unit may of course be connected to each data processing unit, or of course only one data processing unit may be connected) to which
1 result output processor
to it (or in the case of the above brackets, each data processing unit may of course be connected to each result output unit, or of course only one result output unit may be connected).
rice field


ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー


○ It is generally not easy to distinguish between diffracted waves and direct waves,
In SS spread spectrum communication, the diffracted wave is
・The signal strength drop phenomenon occurs frequently,
・The fading phenomenon occurs frequently,
・Inferior stability (over time),
The difference for direct waves such as

(This has been regarded as a shortcoming of the S communication system in S textbooks, and has been discussed only from that point of view, but rather, in this research, the inventor of the present invention has When he was the first in the world to search for a way to transcend the limits, he made a policy of utilizing the fact that the human body absorbs GNSS microwaves and the contemporary characteristics of GNSS receivers that are always carried. From the perspective of the Cabinet Office close to I made an invention that could never have been easily conceived.)
(Although the worldwide pioneering significance of the present invention lies in the fact that the remarkable characteristics of this SS receiver are recaptured as positive rather than negative characteristics.)

of the SS communication system receiver

By utilizing so-called negative characteristics as positive characteristics,

And active utilization of the human body and
, liquids and gels with dipole moment to carry
(In other words, liquids and gel-like substances that are essential for life activities such as water and alcohol and have a large tangent loss
<animals and plants, foodstuffs, pharmaceuticals, beverages, fuel, soil, lakes, rivers, rivers, seawater, etc.>)

also with the help of

Mountains, mountainsides, man-made structures, and mobile objects <includes snowmobiles, Antarctic vehicles, helicopters, aircraft, ships, railroads, automobiles, land mobiles, camels in the desert, etc.>

By using it as a shield including hills, forests, huge rocks, rocks, quays, signboards, etc.

Expanding the range of utilization,

In the midst of this

diffracted waves and
direct wave and
can identify
take advantage of

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

○In addition, I have attached a simplified sky map, but in the figure,
The notations such as back, front, etc., of course, have the following meanings.
The table shows the state of receiving as a direct wave.
The reverse shows the state of reception as diffraction.
Strong indicates that the condition defined as an overwhelmingly strong reception state is satisfied.
(This condition may be changed depending on the type of receiver and is not so essential, so detailed description is omitted, but by the way, with the inexpensive and general consumer GNSS receiver, diffracted waves and direct waves It is important that we were able to show that it is possible to discriminate and distinguish between
Weak indicates that the conditions defined as an overwhelmingly weak reception state are met.
(This condition may be changed depending on the type of receiver and is not so essential, so detailed description is omitted, but by the way, with the inexpensive and general consumer GNSS receiver, diffracted waves and direct waves It is important that we were able to show that it is possible to discriminate and distinguish between



- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

■ Attach all papers here.
All papers and patent applications written and published by the present inventor are cited in this paper.

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Master's thesis

Effects of multipath waves on GPS positioning and
Research on its reduction


2004
(2004)


Tokyo University of Mercantile Marine Graduate School
Graduate School of Merchant Marine Science
Department of Distribution Information Engineering

2003211 Takashi Suzuki

1
Dissertation abstract

Study on the effect of multipath waves on GPS positioning and its reduction

Tokyo University of Mercantile Marine Graduate School of Merchant Marine Science Department of Logistics Information Engineering
2003211 Takashi Suzuki


Error factors in GPS positioning include satellite clock error, satellite orbit information error, ionospheric delay, and tropospheric delay.
noise, multipath, receiver thermal noise, integer bias, etc., but Differential GPS (DGPS) technology
Therefore, it is possible to eliminate other error factors except the error due to multipath. Multipath is a signal that arrives from a satellite.
A phenomenon in which waves reach the antenna after being reflected by buildings and features around the receiving antenna, or diffracted by shielding objects.
It is mixed with the radio wave that directly reaches the receiving antenna from the satellite, delaying the arrival time of the code, delaying the carrier wave phase, and
produce intensity fluctuations. The base station and mobile station have different environments around their receiving antennas.
It cannot be corrected from substations, and errors due to multipath cannot be removed by DGPS positioning. multipath is
Affects the accuracy of all GPS positioning.
In actual positioning in urban areas, the paths of incoming radio waves from satellites become complicated depending on the surrounding environment. further
In mobile positioning, multipath waves arrive from various directions, and it is very difficult to identify multipath waves.
becomes difficult.
In this research, we investigate the effects of multipath on both stationary positioning and mobile positioning.
Improve DGPS positioning accuracy degraded by chipas.
Reflected waves and diffracted waves were investigated as effects of multipath in stationary positioning. signal caused by reflection
Signal strength degradation caused by intensity fading, multipath error due to reflector material, and diffraction
etc., were investigated. It also introduces two common multipath error estimation methods, pseudorange and carrier phase
Using the multipath error amount estimated by taking the difference between the
It is expected that the positioning accuracy of stationary positioning can be improved by using the multipath error amount obtained by the estimation method.
confirmed.
Next, DGPS positioning was performed on a mobile object driving in an urban area, and the current status of the positioning accuracy of mobile positioning was understood.
In addition, 3D map data, etc., will be used to determine the cause of deterioration in positioning accuracy and the cause of multipath occurrence.
Investigated while using. Furthermore, by using the difference in C/No values obtained at the reference station and the mobile station, the
Create a program to detect and eliminate satellites that are strongly affected by typus, and use that program to migrate
We confirmed that moving object positioning accuracy can be improved in real time. Then, the actual running of the moving object in various environments
To what extent the positioning accuracy was improved, we verified the effectiveness of the satellite exclusion program.
Confirmed usability.





2
3
Abstract

The Possibility of the Precise Positioning and


I would like to thank the alumni and students of the Information and Communication Engineering Laboratory for their help in many ways in my daily life. feeling
Thank you.

Lastly, I would like to thank my parents and siblings for their tremendous support and advice in my daily life when I went on to graduate school.
Thank you very much.








New Proposal of GPS with Limitation of Stationary Direction and Examination of Application to Educational Support System Emphasizing Individual Interests ("Education and Training" Special Issue) [in Japanese]

Proposal of a Novel Wearable GPS with Azimuth Limitation Ability and Focus-driven Outdoor e-Learning Applications using it [in Japanese]



Masato Takahashi

Masato Takahashi


Department of Advanced Interdisciplinary Studies, Graduate School of Engineering, The University of Tokyo: Space Communication Network Group, New Generation Wireless Research Center, First Research Division, National Institute of Information and Communications Technology

The University of Tokyo, Graduate School of Engineering: National Institute of Information and Communications Technology









Forwarded by compass@fol.hi-ho.ne.jp
----------------------- Original Message -----------------------
From: "Masato Takahashi"<mtakahashi@nict.go.jp>
To: <mtakahashi@nict.go.jp>
Date: Mon, 15 Aug 2016 17:07:52 +0900
Subject: GNSS OOSA documents, etc. JSTC
----



===========================

Public Safety & Disaster Relief

A critical component of any successful rescue operation is time.
One important element common to any successful rescue operation is time.

Knowing the precise location of landmarks, streets, buildings, emergency service resources, and disaster relief sites reduces that
time -- and s
aves lives.

Knowing landmarks, knowing roads, knowing buildings, knowing emergency services resources, and knowing the exact location of disaster relief sites
Shorten that time, and save lives.


This information is critical to disaster relief teams and public safety personnel in order to protect life and reduce property loss.


To protect life and reduce property damage
This information is important to disaster relief teams and public safety personnel.

The Global Positioning System (GPS) serves as a facilitating technology in addressing these needs.

GPS serves as a technology that helps in addressing these needs.

GPS has played a vital role in relief efforts for global disasters
such as
the tsunami
that struck in the Indian Ocean region in 2004,
Hurricanes Katrina and Rita
that wreaked havoc in the Gulf of Mexico in 2005, and
The Pakistan-India earthquake in 2005.

The tsunami that caused damage in the Indian Ocean region in 2004,
Hurricanes Katrina and Hurricane Rita in 2005 in the Gulf of Mexico caused extensive damage,
2005 Pakistan-India earthquake,
GPS has played an important role in efforts to relieve global disasters.


Search and rescue teams used GPS, geographic information system (GIS), and remote sensing technology to create maps of the disaster
areas for re
scue and aid operations, as well as to assess damage.

The search and rescue team
Using GPS, GIS, remote sensor technology,
as well as to assess damages,
For search and aid operations,
Created a map of the disaster area.


Another important area of disaster relief is in the management of wildfires.

Another important area of disaster relief is the management of wildfires.

To contain and manage forest fires, aircraft combine GPS with infrared scanners to identify fire boundaries and "hot spots."


To manage, including forest fires,
Aircraft combine GPS with infrared scanners,
It identifies fire boundaries and “hot spots”.


Within minutes, fire maps are transmitted to a portable field computer at the firefighters' camp.

Within minutes, the fire map is sent to a portable field computer at the firefighters' camp.

Armed with this information, firefighters have a greater chance of winning the battle against the blaze.
Armed with this information, firefighters have a greater chance of winning the battle against the raging flames.

Tsunami Hazard Zone sign

In earthquake prone areas such as the Pacific Rim, GPS is playing an increasingly prominent role in helping scientists to anticipate
earthquakes.


In earthquake-prone areas such as the Pacific Rim,
to help scientists predict earthquakes
an increasingly prominent role
GPS is
is fulfilling.


Using the precise position information provided by GPS, scientists can study
how strain
builds up slowly over time
in an attempt to characterize,

and
in the future perhaps
Anticipate,
earthquakes.


Using the precise location information provided by GPS, scientists
In an attempt to characterize earthquakes
How
You can study whether the strain is gradually completed over time,
And in the future, there is probably a possibility that we can predict earthquakes.


Meteorologists responsible for storm tracking and flood prediction also rely on GPS.

Meteorologists responsible for tracking storms and predicting floods also rely on GPS.


They can assess water vapor content by analyzing transmissions of GPS data through the atmosphere.

They can calculate the amount of water vapor (in the atmosphere) by analyzing GPS transmissions that pass through the atmosphere.


GPS has become an integral part of modern emergency response systems -- whether helping stranded motorists find assistance or
guiding emergency
vehicles.

Helping helpless drivers find help;
or,
Guiding material means for emergency transportation
in either
GPS has become an integral part of modern emergency response systems.


fire trucks

As the international industry positioning standard for use by emergency and other specialty vehicle fleets, GPS has given managers a
quantum lea
forward in efficient operation of their emergency response teams.

For international industry positioning standards for use by emergency vehicles and other specialized vehicles, see
GPS tells managers,
Giving a positive quantum jump in the efficient operation of their emergency response teams.

The ability
to effectively identify and view the location of police, fire, rescue, and individual vehicles or boats, and how their location
relates to an en
tire network of transportation systems in a geographic area,
has resulted in
a whole new way of doing business.

the location of police, firefighters, rescue workers, and individual vehicles or vessels;
the ability to effectively identify and oversee
and,
The ability of how to relate their locations to a network of transport systems as a whole in a geographical area
It resulted in a whole (?) (?) new way of doing business.



Location information provided by GPS, coupled with automation, reduces delay in the dispatch of emergency services.

Location information obtained by GPS is combined with automation to reduce delays in dispatching emergency services.


Incorporation of GPS in mobile phones places an emergency location capability in the hands of everyday users.

The integration of GPS in mobile phones is equivalent to putting the ability to tell emergency location information into the hands of users every day.

Today's widespread placement of GPS location systems in passenger cars provides another leap in developing a comprehensive safety
net.

Passenger cars; (U.S.) Passenger cars (dining [parlor, sleeping] cars, etc.) (passenger cars), GPS position systems are widely spread and installed, today's situation is
In deploying a comprehensive safety net,
It offers another (quantum) leap.


Today, many ground and maritime vehicles are equipped with autonomous crash sensors and GPS.
Today, many land and sea vehicles are equipped with autonomous sensors and GPS.

This information, when coupled with automatic communication systems, enables a call for help even when occupants are unable to do
so.

When combined with an automated communication system, this information allows holders to contact for help even when they are unable to do so.


The modernization of GPS will further facilitate disaster relief and public safety services.

GPS modernization will further facilitate disaster relief and public safety services.

The addition of new civil signals will increase accuracy and reliability all over the world.

The addition of new civilian signals will increase accuracy and increase reliability around the world.

In short, GPS modernization translates to more lives saved and faster recovery for victims of global tragedies.

Simply put, GPS modernization
More lives will be saved and faster recovery for the victims of the world's tragedies.


================================================= =
Timing

In addition to longitude, latitude, and altitude, the Global Positioning System (GPS) provides a critical fourth dimension - time.

In addition to latitude, longitude and altitude, GPS also provides an important fourth dimension. It's time.


Each GPS satellite contains multiple atomic clocks that contribute very precise time data to the GPS signals.

Each GPS satellite carries multiple atomic clocks. It gives all GPS signals very accurate time data.


GPS receivers decode these signals, effectively synchronizing each receiver to the atomic clocks.

GPS receivers decode these signals by effectively synchronizing each receiver to all atomic clocks.

This enables users to determine the time to within 100 billionths of a second, without the cost of owning and operating atomic
clocks.

This allows users to determine the time with an accuracy of 1/100 million (100 million?) of a second without owning an atomic clock and paying operating costs.


Precise time is crucial to a variety of economic activities around the world.
Accurate time is very important to various economic activities around the world.

Communication systems, electrical power grids, and financial networks all rely on precision timing for synchronization and
operational efficiency
y.

Communication systems, power grids, and financial networks all rely on accurate time acquisition for synchronization and operational efficiency.

The free availability of GPS time has enabled cost savings for companies that depend on precise time and has led to significant
advances in cap
ability.

Businesses that depend on accurate time, and that "have led to meaningful advances in their capabilities," will benefit from having GPS time at their disposal.
You can save costs.


For example, wireless telephone and data networks use GPS time to keep all of their base stations in perfect synchronization.
For example, wireless telephones and data networks use GPS time to keep all of their base stations in perfect synchronization.

This allows mobile handsets to share limited radio spectrum more efficiently.

This allows mobile handsets to share limited radio frequency resources more efficiently.


Similarly, digital broadcast radio services use GPS time to ensure that the bits from all radio stations arrive at receive
ers in lockstep.
Similarly, digital broadcast radio services require that every bit from every radio station be "aligned as close as possible to the previous bit".
Tade in locks
tep," i.e. every bit from all radio stations in sync,
It uses GPS time to ensure arrival at receivers.

lockstep /*l*kstep∥*l**k-/ noun in lockstep especiallyAmE following rules and accepted ideas without thinking
[Name]
1 Close march method 《Close the distance with the person in front as much as possible and keep pace》;Close march.
2 A fixed [inflexible] procedure [how to].
*[adjective] inflexible, rigid

This allows listeners to tune between stations with a minimum of delay.
This allows listeners to tune between radio stations with minimal delay.

(Hand inserting bank card into ATM)

Companies worldwide use GPS to time-stamp business transactions, providing a consistent and accurate way to maintain records and
ensure their tr
aceability.
ATM companies use hand-inserted bank cards


Major financial institutions use GPS to obtain precise time for setting internal clocks used to create financial transactions
timestamps.
nd small businesses are turning to automated systems that can track, update, and manage multiple transactions made by a global
network of custom
ers, and these require accurate timing information available through GPS.

The US Federal Aviation Administration (FAA) uses GPS to synchronize reporting of hazardous weather from its 45 Terminal Doppler
weather radar
s located throughout the United States.

Instrumentation is another application that requires precise timing. Distributed networks of instruments that must work together to
precisely me
asure common events require timing sources that can guarantee accuracy at several points. GPS-based timing works exceptionally well
for any appl
ication in which precise timing is required by devices that are dispersed over wide geographic areas.
GPS time into
Seismic monitoring networks enable researchers to quickly locate the epicenters of earthquakes and other seismic events.

Power lines Power companies and utilities have fundamental requirements for time and frequency to enable efficient power
transmission and distri
bution. Repeated power blackouts have demonstrated to power companies the need for improved time synchronization throughout the
power grid. Anal
systems of these blackouts have led many companies to place GPS-based time synchronization devices in power plants and substations.
analysis th
e precise timing of an electrical anomaly as it propagates through a grid, engineers can trace back the exact location of a power
line break.

Some users, such as national laboratories, require the time at a higher level of precision than GPS provides.
use GPS satellite
llites not for direct time acquisition, but for communication of high-precision time over long distances.
receiving the same G
PS signal in two places and comparing the results, the atomic clock time at one location can be communicated to the other.
laboratories
around the world use this "common view" technique to compare their time scales and establish Coordinated Universal Time (UTC).
use the sam
e technique to disseminate their time scales to their own nations.

New applications of GPS timing technology appear every day. Hollywood studios are incorporating GPS in their movie slates, allowing
for unparallel
eled control of audio and video data, as well as multi-camera sequencing. The ultimate applications for GPS, like the time it
measures, are limi
tless.

As GPS becomes modernized, further benefits await users.
accuracy an
d reliability of GPS time, which will remain free and available to the entire world.





http://www.gps.gov/systems/gps/

Official US Government information about the Global Positioning System (GPS) and related topics


What is GPS?

The Global Positioning System (GPS) is a US-owned utility
that provides users with positioning, navigation, and timing (PNT) services.

Global Positioning System (GPS) is a system that provides positioning, navigation and time services to users.
Utilities owned by the United States.

This system consists of three segments:
the space segment, the control segment, and the user segment.

This system consists of a space segment, a control segment and a user segment.
The US Air Force develops, maintains, and operates the space and control segments.

The space segment and control segment are developed, maintained and managed by the US Air Force.

Space Segment

(satellite)
The space segment
consists of
a nominal constellation of 24 operating satellites that transmit one-way signals that give the current GPS satellite position and
time.

the space segment
Consists of 24 active satellites in planned orbits,
GPS satellites unidirectionally transmit their current position and current time.

The GPS space segment consists of a constellation of satellites transmitting radio signals to users.

The United States is committed to maintaining the availability of at least 24 operational GPS satellites, 95% of the time.
The United States is obligated to maintain at least 24 operational GPS satellites available 95% of the time.

To ensure this commitment, the Air Force has been flying 31 operational GPS satellites for the past few years.

To meet this mandate, the Air Force has flown 31 operational GPS satellites over the past few years.

Constellation Arrangement

GPS satellites fly in medium Earth orbit (MEO) at an altitude of approximately 20,200 km (12,550 miles).
earth twice
a day.

GPS satellites are flying in Medium Earth Orbit (MEO), at an altitude of about 20200 km.

Each satellite orbits the earth two weeks a day.

Graphic showing the six orbital planes of the constellation
Enlarge
Expandable 24-Slot satellite constellation, as defined in the SPS Performance Standard.

The satellites in the GPS constellation are arranged into six equally-spaced orbital planes surrounding the Earth.
All satellites in the entire GPS system are arranged in six equally spaced orbital planes around the earth.

Each plane contains four "slots" occupied by baseline satellites.
Each plane has four "slots", which are occupied by baseline satellites.

This 24-slot arrangement ensures users can view at least four satellites from virtually any point on the planet.
Thanks to this 24-slot arrangement, users can:
Virtually any point on this satellite can see at least four satellites.


The Air Force normally flies more than 24 GPS satellites to maintain coverage whenever the baseline satellites are serviced or
decommissioned.
Typically more than 24 satellites to maintain coverage even when baseline satellites are in service or taken off commission.
large number of GPS
The US Air Force is flying satellites.

The extra satellites may increase GPS performance but are not considered part of the core constellation.
Extra satellites may improve GPS performance, but are not considered part of the core constellation.


In June 2011, the Air Force successfully completed a GPS constellation expansion known as the "Expandable 24" configuration.
In June 2011, the US Air Force successfully completed an expansion of the GPS constellation, known as the "Extendable 24" configuration.

Three of the 24 slots were expanded, and six satellites were repositioned, so that three of the extra satellites became part of the
constellation
n baseline.
Three of the 24 slots have been expanded.
Then the positions of the 6 satellites were rearranged.
As a result, 3 of the extra satellites became part of the constellation baseline.


As a result, GPS now effectively operates as a 27-slot constellation with improved coverage in most parts of the world.
most of the world
GPS now works effectively with the 27-slot constellation, with improved coverage in the area of .




Learn more at AF.mil



Technical details about the orbits, coverage, and performance of the GPS satellite constellation are documented in the GPS
Performance Standards.
View

arrowReturn to top of page



(Learn more... )



Current and Future Satellite Generations


The GPS constellation is a mix of old and new satellites.
generations of GPS
atellites, including Block IIA (2nd generation, "Advanced"), Block IIR ("Replenishment"), Block IIR(M) ("Modernized"), Block IIF
("Follow-on"),
and GPS III.

As of June 15, 2016, there were 31 operational satellites in the GPS constellation.
As of June 15, 2016, there are 31 operational satellites in the GPS constellation.

This does not include the decommissioned GPS satellites
("residuals") kept in orbit in case there is a need to reactivate them.

This does not include all decommissioned GPS satellites (known as residual "residuals") waiting in orbit in case they need to be reactivated.
do not have.

The operational satellite count is broken down by type in the table below.

This number of operational satellites is categorized by type, as shown in the table below.

For more up-to-date constellation status information, visit the NAVCEN website.
See the NAVCEN website for more up-to-date constellation status information.


Control Segment
(AF flight control officer)

The control segment
consists of
worldwide monitors and control stations
that maintain the satellites
in their proper orbits
through occasional command maneuvers,
and adjust the satellite clocks.

The control segment is
Surveillance and control stations around the world
consists of
Through occasional command maneuvers, they
keeping all satellites in their proper orbits, and
Adjusting the satellite clock.


It tracks the GPS satellites, uploads updated navigational data, and maintains health and status of the satellite constellation.
The control segment tracks all GPS satellites, uploads updated navigation data, and
satellite system
It also contributes to the maintenance of the soundness and integrity of the overall arrangement of


(Learn more... )


User Segment
(receiver)
The user segment consists of the GPS receiver equipment, which receives the signals from the GPS satellites and uses the transmitted
information
to calculate the user's three-dimensional position and time.

User segment
The user segment is
It consists of a GPS receiver.
A GPS receiver receives all signals from all GPS satellites.
Then, using the transmitted information, the three-dimensional position and time of the user are calculated.



(Learn how GPS is used...)




http://www.gps.gov/systems/gps/performance/accuracy/


GPS Accuracy
About GPS accuracy

The US government is committed to providing GPS to the civilian community at the performance levels specified in the GPS Standard
Positioning
Service (SPS) Performance Standard.
The United States Government is obligated to provide GPS to the non-governmental community at the performance levels specified in the GPS Standard Positioning Service (SPS) Performance Standards.

For example, the GPS signal in space will provide a "worst case" pseudorange accuracy of 7.8 meters at a 95% confidence level.

For example, a GPS signal in space must provide a worst-case pseudorange accuracy of 7.8 meters with a 95% confidence level.


(This is not the same as user accuracy; pseudorange is the distance from a GPS satellite to a receiver.)
(This is not the same as accuracy for the user. A pseudorange is the distance from one GPS satellite to one receiver.)

(View document)















http://www.gps.gov/applications/


GPS Applications

Mosaic of GPS applications

Examples

Agriculture

Aviation

Environment

Marine

Public Safety & Disaster Relief


rails


recreation


Roads & Highways


Space


Surveying & Mapping

Timing



Like the Internet, GPS is an essential element of the global information infrastructure.
GPS has led to
the development of hundreds of applications affecting every aspect of modern life.
phones and wri
stwatches to bulldozers, shipping containers, and ATM's.

Like the Internet, GPS is one important component of the global information infrastructure.

Free to use, open to everyone, and trustworthy, the characteristics of GPS have led to the development of hundreds of applications that affect every aspect of modern life.
come connect
there is

GPS technology is now embedded in everything from cell phones and watches to bulldozers, shipping containers and ATMs.


GPS boosts productivity across a wide swath of the economy, to include farming, construction, mining, surveying, package delivery,
and logistics
l supply chain management.
GPS can increase productivity across a wide range of economic activities, including agriculture, construction, mining, surveying, package delivery, and logistical supply chain management.
and helpful
there is


Major communications networks, banking systems, financial markets, and power grids depend heavily on GPS for precise time
synchronization.
Major communication networks, banking systems, financial markets, and power grids rely heavily on GPS for accurate time synchronization.

Some wireless services cannot operate without it.
Some wireless services cannot function without GPS.


GPS saves lives
by preventing transportation accidents, aiding search and rescue efforts, and speeding the delivery of emergency services and
disaster relief.

By preventing transport accidents, by assisting search and rescue operations, by increasing the speed of delivery of services in emergency situations,
GPS is
saving many lives.

GPS is vital to the Next Generation Air Transportation System (NextGen) that will enhance flight safety while increasing airspace
capacity.

Increase flight safety while increasing airspace capacity
GPS is indispensable for the next generation air transportation system (NextGen).


*ir・s77p*ce, *ir sp*ce[name]
1 [Military] Operational airspace <<airspace where aircraft operate in formation>>.
2 airspace over (a country), territorial airspace (particularly the area of jurisdiction).
3 [Law] Territorial airspace (over private land).
4 [Anatomy] Air sacs (end of lung).
5 ((mainly English)) specific frequency band allocation space.
6 (program) broadcast time (airtime).
7 Space (for heat insulation), Gap.

GPS also advances scientific aims such as weather forecasting, earthquake monitoring, and environmental protection.

GPS also helps advance scientific purposes such as weather forecasting, earthquake monitoring, and environmental protection.

Finally, GPS remains critical to US national security, and its applications are integrated into virtually every facet of US
military opera
ons.

Finally, GPS continues to be important to the national security of the United States, and its application is
It is incorporated into virtually every aspect of US military operations.

Nearly all new military assets -- from vehicles to munitions -- come equipped with GPS.
Nearly all new military assets, from various vehicles (transportation) to various munitions, are now equipped with GPS.

This website describes just a tiny sample of existing GPS applications.

This website merely describes a small sample of existing GPS applications.

New uses of GPS are invented every day and are limited only by the human imagination.

New uses for GPS are invented every day, and their limits are the same as those of human imagination.




























I.Introduction


The Third United Nations Conference on the Exploration and Peaceful Uses of Outer
Space (UNISPACE III) adopted a strategy to address global challenges in the future
through space activities.

The Third United Nations Conference on the Peaceful Uses and Exploration of Outer Space (UNISPACE III),
Adopted a strategy to orient future global challenges through activities in outer space.


The strategy, contained in “The Space Millennium: Vienna Declaration on Space and Human Development”[1],
included
key actions to use space applications for human security, development and welfare.


Included in "The New Millennium of Outer Space: The Vienna Declaration on the Development of the Universe and Humanity",
The strategy is
Some key actions for using space applications for human security, development and welfare,
included.

[1] Report of the Third United Nations Conference on the Exploration and Peaceful Uses of Outer Space, Vienna, 19-30 July 1999
(United Nations
publication, Sales No. E.00.I.3), chap.I, resolution 1.


One such action was to improve
the efficiency and security of transport, search and rescue, geodesy and other activities
by
promotion
the enhancement of
,
universal access to
and
compatibility of
space-based navigation and positioning systems.

One such action is
space-based navigation and positioning systems
Promote utilization,
Promote universal access,
By enhancing compatibility,
transport, search and rescue, geodetic and other activities;
efficiency and safety
was to improve.


The use of the signal from global navigation satellite systems (GNSS)
constitutes
one of the most promising space applications
that can be used
to implement this action.

Utilization of signals from global navigation support satellite systems
teeth,
One of the most promising space applications that could be used to carry out this action
of
forms part of

In 2001, Member States
according to
high priority
to
a limited number of selected recommendations of UNISPACE III.

In 2001, Member States:
From the UNISPACE III recommendations, a limited number was chosen and they included
given high priority.


The Committee on the Peaceful Uses of Outer Space
established
action teams
under the voluntary leadership of member States
to implement those priority recommendations.

The Commission on the Peaceful Uses of Outer Space,
Under the voluntary leadership of Member States,
An action team has been established to implement these priority recommendations.


The Action Team on GNSS was established
under the leadership of the United States of America
and
Italy
to carry out the recommendation relating to GNSS.

To implement the GNSS recommendations
under the leadership of the United States and Italy,
A GNSS action team was created.


The work of the Action Team on GNSS
included
comprehensive reviews of existing and planned GNSS and augmentations
,
their applications by system providers
and
user communities,
as well as activities carried out by various entities to promote GNSS.

The Action Team's work on GNSS will:
It contained: in short,
1) GNSS and augmentations (both existing and planned)
Comprehensive review (examination) about
2) their application by the system provider;
and,
3) User community
contains
Also
4) Activities carried out by various entities that promote GNSS.



The Action Team
also examined
the requirements of developing countries and gaps in meeting those requirements, as well as existing education and training opportunities in the field of GNSS.

This action team also:
As well as existing education and training opportunities in the field of GNSS,
the requirements of developing countries and
Regarding the various gaps in trying to meet these requirements,
verified.

The Action Team on GNSS,
consisting of 38 member States and 15 intergovernmental and non-governmental organizations,
recommended,
inter alia,
that
an international committee on GNSS
should be established
to promote the use of GNSS infrastructure on a global basis and to facilitate exchange of information.


38 Member States and 15 intergovernmental and non-governmental organizations
This action team on GNSS:
Promote the use of GNSS infrastructure on a global scale.
To activate information exchange
It recommended that an international committee on GNSS be established.


The Committee on the Peaceful Uses of Outer Space (COPUOS)
included
this recommendation
in the Plan of Action
proposed in its report [2] to the General Assembly
on the review of the implementation of the recommendations of UNISPACE III.

[2] A/59/174

The Committee for the Peaceful Uses of Outer Space (COPUOS)
Proposed in the report of the Committee for the Peaceful Uses of Outer Space (COPUOS) to the United Nations General Assembly [2] ([2] A/59/174),
On reviewing the implementation of the recommendations of UNISPCE III
in the action plan,
Including this (above) recommendation.



In resolution 59/2 of 20 October 2004, the Assembly endorsed the Plan of Action.
The General Assembly, in resolution 59/2 of 20 October 2004, endorsed that action plan.


In the same resolution, the Assembly invited GNSS and augmentation
system providers to consider establishing an international committee on GNSS (ICG)
in order to maximize the benefits of the use and applications of GNSS
to support sustainable development.

Aiming to support sustainable development,
To maximize the benefits of GNSS usage and applications,
In order to consider the establishment of the ICG (GNSS International Committee),
In that resolution the General Assembly,
GNSS and Augmentation System Providers
invited.



The work of the Action Team on GNSS serves as a model for how the United Nations can
undertake action to follow up on global conferences and yield tangible results within a
fixed time frame.

To follow up on international conferences and produce tagible results within a defined time frame
about how the United Nations can undertake actions,
as a model
The performance of this GNSS action team is as follows:
It is functioning.



In resolution 61/111 of 14 December 2006,
the General Assembly
noted
with appreciation
that
the International Committee on Global Navigation Satellite Systems (ICG)
had been established
on a voluntary basis
as an informal body
to promote cooperation,
as appropriate,
on matters of mutual interest
related to
civil satellite-based
positioning, navigation, timing and value-added services,
as well as the compatibility and interoperability of GNSS,
while increasing their use to support sustainable development,
particularly in developing countries.

In resolution 61/111 of 14 November 2006,
The United Nations General Assembly
With gratitude,
I made the following statement.

Next is
To support sustainable development, especially in developing countries,
while increasing their use
Not only GNSS interoperability (mutual information exchange possible, mutual information available, compatibility),
relating to civil satellite-based positioning, navigation, timekeeping and value-added services;
On matters of mutual interest,
If necessary,
promote cooperation
As an informal organization,
on a voluntary basis,
ICG (GNSS International Committee) was founded
thing
is.




Globally there is growing interest
in better understanding solar-terrestrial interactions, particularly patterns and trends
in space weather.

In (the field of) space weather,
Overview - various interactions between planets (terrestrial),
Especially regarding patterns and trends,
about better understanding
Interest is growing on a global scale.


This is
not only
for scientific reasons,
but also
because the reliable operation of ground-based and space-based assets and infrastructures
is increasingly dependent on
their robustness against the detrimental effects of space weather.

This is not only for scientific reasons,
Reliable operation of ground-based and space-based assets and infrastructure
Donkeys of them (assets and infrastructure? or their reliable operation?) to the decisive effects of space weather
For strength
Increasingly dependent
It's also for.




Consequently, in 2009, COPUOS proposed the International Space Weather
Initiative (ISWI) as a new agenda item to be dealt with in the Scientific and Technical
Subcommittee of COPUOS under a three-year workplan[3] from 2010 to 2012.

As a result, in 2009, COPUOS
International Space Weather Research Organization
As a new agenda item to be addressed in the Scientific and Technical Subcommittee of COPUOS under the work program 2010-2012 [3]
Proposed.




iii

Preface

Global Navigation Satellite Systems (GNSS)
include
constellations
of Earth-orbiting satellites that broadcast their locations in space and time,
networks of ground control stations, and
of receivers that calculate ground positions by trilateration.

Global Navigation Satellite Systems (GNSS) are
an earth orbiting satellite constellation that broadcasts its position in outer space and the current time;
Ground control station network group, and
receivers that compute positions on the ground by triangulation
Constellation
contains.




GNSS
are used
in all forms of transportation:
space stations, aviation, maritime, rail, road and mass transit

GNSS is
Names of space stations, aviation, navigation, railroads, roads and mass transit [public transport] institutions, etc.
It is used in all forms of transportation.


Positioning, navigation and timing
play
a critical role
in telecommunications, land surveying, law enforcement, emergency response, precision agriculture,
mining, finance, scientific research and so on.

In areas such as telecommunications, ground surveying, law enforcement, emergency response, precision agriculture, mining, finance, and scientific research,
play an important role
Positioning, navigation and time acquisition are working.



They are used to control
computer networks, air traffic, power grids and more.

They (positioning, navigation, and time acquisition) are
It is used to control computer networks, air traffic, power grids, and so on.


Thus
the specific objectives
of
the implementation of the GNSS education curriculum
are
the demonstration and
understanding
of GNSS signals, codes, biases and practical applications,
and
the implications of
prospective modernization.

in short,
The specific objectives of implementing the GNSS education curriculum are:
With different signals, different codes, different biases and different practical applications of GNSS,
What does the expected future of modernization mean?
It is important to have a correct understanding with examples.









At present GNSS includes two fully operational global systems,
the United States' Global Positioning System (GPS)
and
the Russian Federation's GLObal NAvigation Satellite System (GLONASS),
as well as
the developing global and regional systems,
Namely Europe's European Satellite Navigation System (GALILEO)
and
China's COMPASS/Bei-Dou,
India's Regional Navigation Satellite System (IRNSS)
and
Japan's Quasi-Zenith Satellite System (QZSS).

The current GNSS includes two fully functioning global systems.
GPS (Global Positioning System) in the United States and GLONAS (Global Navigation Satellite System) in the Russian Federation.
is.
As well,
developing global and regional systems;
In particular, the European GALILEO (European Satellite Navigation System),
and,
Chinese COMPASS/Bei-Dou,
Indian Regional Navigation Satellite System (IRNSS) and
Japan's QZSS (Quasi-Zenith Satellite System).


Once all these global and regional systems
become
fully operational,
the user will have access to positioning, navigation and timing signals from more than 100
satellites.

Once all global and regional systems are fully operational,
The user is
■ Access to signals from more than 100 satellites for positioning, navigation and time acquisition. ■


In addition to these, there are satellite-based augmentation systems, such as the United
States' Wide-area Augmentation System (WAAS), the European Geostationary Navigation
Overlay Service (EGNOS), the Russian System of Differential Correction and Monitoring
(SDCM), the Indian GPS Aided Geo Augmented Navigation (GAGAN) and Japanese
Multi-functional Transport Satellite (MTSAT) Satellite-based Augmentation Systems
(MSAS).

In addition to these, there are also satellite-based augmentation systems such as: US Wide Area Augmentation System (WAAS), European Geostationary Overlay Service (EGNOS),
Russia's Differential Correction Monitoring System (SDCM), India's GPS-Aided Earth Augmented Navigation (GAGAN),
and Japan's Multifunctional Transport Satellite (MTSAT) Satellite-Based Augmentation System (MSAS).


Combining them with proven terrestrial technologies such as inertial navigation,
will open the door to new applications for socio-economic benefits.

Combining them with proven ground-based technologies such as inertial navigation,
It will open the door to new applications for socio-economic benefits.

The latter are applications that require not just accuracy, but in particular reliability or integrity.

The latter are applications that demand not only accuracy, but above all reliability or integrity.

Safety-critical transportation applications, such as the landing of civilian aircraft, have stringent accuracy and integrity
requirements.

Safety-critical transportation applications, such as commercial aircraft landings,
Strict precision and integrity are requirements.

For developing countries, GNSS applications offer a cost-effective way of pursuing
sustainable economic growth while protecting the environment.

For developing countries
GNSS applications are
while protecting the environment
It offers a cost-effective way to pursue sustained economic growth.


Satellite navigation and
positioning data are now used in a wide range of areas that include mapping and surveying,
monitoring of the environment, precision agriculture and natural resources management,
disaster warning and emergency response, aviation, maritime and land transportation and
Research areas such as climate change and ionospheric studies.

Satellite navigation (data) and positioning data are now

Mapping and surveying, environmental monitoring, precision agriculture, natural resource management, disaster warning
and emergency immediate response (initial response) (crisis management), aviation, navigation, land transportation, and survey research areas such as climate change and ionospheric observation.

Used in a wide range of fields.




The successful completion of the work of
the International Committee on Global Navigation Systems (ICG),
particularly in establishing interoperability among the global systems,
will allow a GNSS user to utilize one instrument to receive signals from multiple systems
of satellites.

The GNS International Committee will
In particular, regarding the robustness of interoperability within the global system,
of
If successfully completed,
Even when receiving signals from multiple satellite systems,
GNSS users will be able to enjoy the benefits of being able to use only one device.


This will provide additional data,
particularly in urban and mountainous regions,
and greater accuracy
in timing or position measurements.

This is equivalent to adding (increasing) data (satellite signals), especially in rural and mountainous areas.
It should provide higher accuracy in time acquisition or position measurement. ■


To benefit from these achievements,
GNSS users
need to stay
abreast of the latest developments in GNSS-related areas and
build
the capacity to use the GNSS signals.

To benefit from these achievements
GNSS users
Need to keep up with the latest developments in GNSS-related areas,
We need to build the ability to leverage GNSS signals.


In conclusion, as we move forward in the 21st century, governments and business in developing
and industrialized countries are exploring potential growth areas for their national
economies.

In conclusion, as we move forward in the 21st century, the governments and industries of developing and industrialized nations are exploring potential economic areas for their national economies.
one place
is.

Almost without exception, the most promising option seems to be outer space, and in particular satellite positioning, navigation and
timing, and
its potential and future almost universal applications.

With few exceptions, what appears to be the most promising option is outer space,
Among others, satellite positioning, satellite navigation, time acquisition from satellites,
And there are various applications that have almost universality in the future that have the potential to develop (time acquisition timing?).



Annex 1. Glossary of GNSS terms



GLOBal Navigation Satellite System (GLONASS)

The global navigation satellite system provided by the Russian Federation.
The nominal baseline constellation of GLONASS comprises 24 Glonass-M satellites that are uniformly distributed in three roughly
circular orbital pl
anes at an inclination of 64.8° to the equator.

The altitude of the orbit is 19,100 km. The orbit period of each satellite is 11 hours, 15 minutes, 45 seconds.

The orbital planes are separated by 120° right ascension of the ascending node. Eight satellites are equally spaced in each plane
with 45° arg
ument of latitude.

Moreover, the orbital planes have an argument of latitude displacement of 15° relative to each other.



Global Positioning System (GPS)

The global navigation satellite system provided by the United States of America.
The GPS baseline constellation consists of 24 slots in six orbital planes, with four slots per plane.

Three of the slots are expandable and can hold no more than two satellites.

Satellites that are not occupying a defined slot in the GPS constellation occupy other locations in the six orbital planes.

Constellation reference orbit parameters and slot assignments as of the defined epoch are described in the fourth edition of the GPS
Standard Po
Positioning Service Performance Specification, dated September 2008.

As of that date, the GPS constellation had 30 operational satellites broadcasting healthy navigation signals: 11 in Block IIA, 12 in
Block IIR a
nd 7 in Block IIR-M.




Quasi-Zenith Satellite System (QZSS)

A regional space-based Positioning Navigation and Timing (PNT) system advanced by the Japanese government, which covers the East
Asia and Oceania
a region.

It transmits four GPS interoperable signals and two augmentation ones in order to improve current GPS availability and performance.






GPS-aided GEO-Augmented Navigation System (GAGAN)

A planned implementation of a regional Satellite-based Augmentation System (SBAS) by India.

It is a system to improve the accuracy of a GNSS receiver by providing reference signals.

As an operational system, it is planned that the space segment will consist of two geostationary satellites, located at 82° E and
55° E spec
tively, each of which will carry a bent pipe transponder.

An additional on-orbit spare (located at 83° E) will also be added.




Compass/BeiDou navigation satellite system

The global navigation system of China.

The system consists of five geostationary satellites and 30 non-geostationary satellites.

The geostationary satellites are located at 58.75° E, 80° E, 110.5° E, 140° E and 160° E.



Compatibility Refers to the ability of global and regional navigation satellite systems and
augmentations to be used separately or together without causing unacceptable interference
and/or other harm to an individual system and/or service:
* The International Telecommunication Union (ITU) provides a framework for discussions
on radiofrequency compatibility.
Radiofrequency compatibility should
involve thorough consideration of detailed technical factors, including effects on
receiver noise floor and cross-correlation between interfering and desired signals;
* Compatibility should also respect spectral separation between each system's authorized
service signals and other systems' signals.
Recognizing that some signal overlap
may be unavoidable, discussions among provideh the
framework for determining a mutually acceptable
*Any additional solutions to improve compatibility.




European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS)

EGNOS provides an augmentation signal to the GPS standard positioning service.

The EGNOS signal is transmitted on the same signal frequency band and modulation as the GPS L1 (1575.42 MHz) C/A civilian signal
function.

While the GPS consists of positioning and timing signals generated from spacecraft orbiting the Earth, thus providing a global
service, EGNOS
provides correction and integrity information intended to improve positioning navigation services over Europe.








European Satellite Navigation System (Galileo)

An initiative launched by the European Commission and the European Space Agency, is a global navigation satellite system, owned
by the European Union, providing highly accurate, guaranteed global positioning services under civilian control.

The nominal Galileo constellation comprises a total of 27 satellites, which are evenly distributed among three orbital planes
inclined at 56 degrees
lative to the equator.

There are nine operational satellites per orbital plane, occupying evenly distributed orbital slots.

Three additional spare satellites (one per orbital plane) complement the nominal constellation configuration.

The Galileo satellites are placed in circular Earth orbits with a nominal semi-major axis of about 30,000 km and an approximate
revolution
period of 14 hours.






Accuracy

A measure of how close an estimate of a satellite position is to the true value of the quantity.

Radionavigation system accuracy is usually presented as a statistical measure of system error and is specified as:

* Predictable: The accuracy of a radionavigation system's position solution with respect to the charted solution.
solution an
d the chart must be based upon the same geodetic datum.

* Repeatable: The accuracy with which a user can return to a position whose coordinates have been measured at a previous time with
the same navi
gate system.

* Relative: The accuracy with which a user can measure position relative to that of another user of the same navigation system at
the same time.




Atomic clock

A clock that uses an electronic transition frequency of atoms as a frequency standard for its timekeeping element.

Common elements used are cesium or rubidium.




Compass/BeiDou navigation satellite system

The global navigation system of China.

The system consists of five geostationary satellites and 30 non-geostationary satellites.

The geostationary satellites are located at 58.75° E, 80° E, 110.5° E, 140° E and 160° E.













Recognition of the importance of research in the polar region by the government of Japan or the governments of other countries, etc., which is one of the important fields where the application of the present invention is strongly expected.
the following resources:
Please refer to the fees, etc. for reference.
==================

・Even in human brain research, the function of the Orientation Associated Area (OAA) in the cerebral cortex is important for higher cognitive functions.
Brain research scientists in the United States have obtained research results one after another, and are attracting attention. (Why the god wont go. Dr. Newburg and Dr. D'agiri)
Le Volt Te
iller brain)

==================
・For biodiversity, the trends and materials of the following subcommittees of the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology are helpful. In the Planning Subcommittee on Man and the Biosphere (MAB),
Orientation is important.

Japanese National Commission for UNESCO

Holding of the 36th Man and Biosphere (MAB) Program Subcommittee

We are pleased to inform you that the Japanese National Commission for UNESCO will hold the 36th Man and the Biosphere (MAB) Project Subcommittee.
The proceedings are partly closed to the public.

date and time

Friday, August 12, 2016, from 14:00 to 16:00

venue

Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology 3F 3F3 Special Conference Room

Agenda (draft)

1. Activity Report of the Subcommittee on Natural Sciences, Japanese National Commission for UNESCO, MAB Planning Subcommittee (May 2015-July 2016)
2. About the 28th UNESCO MAB Program International Coordinating Board and the 4th World Conference on Biosphere Reserves
3. Japan's Response to the MAB Strategy (2015-2025) and the Lima Action Plan
4. Regarding the 2016 UNESCO Eco-park application <Not open to the public>
5. Miscellaneous



==================

・About Arctic environmental research,

"Japan's Arctic Policy, October 16, 2015, Headquarters for Ocean Policy" is posted on the Prime Minister's official website, and the government attaches great importance to Arctic policy.
be. Observation system
promotion of scientific data collection, development of young researchers,
State-of-the-art satellites, in which Japan has strengths, in order to acquire and analyze scientific data in the Arctic for further elucidation of the mechanism of changes in the Arctic environment.
and observation base
and the observation ship "etc."
It also states that it will promote the strengthening of international cooperation, such as by working on field observations and international joint research in the Arctic region.
▼ In order to efficiently proceed with research in the Arctic region, where scientific data are lacking,
Form a framework for sharing data owned by institutions and researchers, and promote international data sharing.
promote participation in the existing framework, and
● As human resource development,
▼ Educate young researchers for the continuous development of Arctic research in Japan
At the same time, we will dispatch young human resources to overseas universities and research institutes to help solve various issues facing the Arctic.
It also states that it will work to develop human resources who can lead international discussions toward a resolution.
● Strengthen the observation and analysis system and develop cutting-edge observation equipment.
● It is also emphasizing the development of research and observation bases in Arctic countries.
We are now in an era where directional information acquisition methods that support safe and secure reconnaissance by researchers and surveys in the polar regions and polar regions are important.
This is because compass needles and digital compasses that use geomagnetism do not function in the polar regions.
In addition, various techniques other than this proposal are practically useless. These problems of the prior art have always been asserted in the author's papers (for example,
in 2011
See Masato Takahashi's paper accepted for IEICE Transactions on Electronics, Information and Communication Engineers Basic A).

In short, the background and significance of the formulation of "Japan's Arctic Policy" is to ensure Japan's presence by expressing its national will to contribute to addressing various issues in the Arctic.
and look at the North Pole
It is to lead the efforts of the international community around the world. (Overview of "Japan's Arctic Policy", see Prime Minister's Office HP
http://www.kantei.go.jp/jp/singi/kaiyou/arcticpolicy/Outline_Japans_Arctic_Policy[JPN].pdf
In that sense as well, Japan is required to make a useful contribution, and the present invention is completely in line with that purport.

For example, “By expressing the national will to engage in Arctic policy, Japan will become a major player in the Arctic issue.
We will make it clear both domestically and internationally that our policy is to actively participate in and contribute to international efforts,” proving this.

sosite,「■ Appeal the approach policy based on science and technology, which is Japan's strength, such as observation, research, and environmental measures.
By doing so, it will play a leading role in the creation of international rules and promote close multilateral and bilateral international cooperation.
As you can see from the phrase "building a relationship of power", "appealing the initiative policy based on science and technology, which is Japan's strength, such as observation, research, and environmental measures.
It is an invention aimed at exactly that goal and should be promoted as a national policy.

As for the history of the study, the “April 2013 Cabinet Decision on the Basic Plan on Ocean Policy” was made,
“In July 2013, the ``Relevant Ministries and Agencies Liaison Conference on various issues related to the Arctic Ocean'' was held.
is installed,
[Cabinet Secretariat, Cabinet Office, Ministry of Internal Affairs and Communications, Ministry of Foreign Affairs, Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries, Ministry of Economy, Trade and Industry, Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, Ministry of the Environment, and Ministry of Defense]
As a national effort,
A total of 10 meetings have been held to share information, and the fact that "Japan's Arctic Policy (Draft)" has been discussed shows the importance of this as a national policy.








Quoted below.
^------------"
● Reinforcement of observation and analysis system and development of cutting-edge observation equipment
▼ Arctic scientific data for further elucidation of the mechanism of changes in the Arctic environment
In order to acquire and analyze the
and work to continuously strengthen observations using observation ships, etc. In addition, a more advanced view
4 According to the U.S. Geological Survey (2008), 90 billion barrels of oil (13% of the world total)
Gas resources are estimated at 1,670 trillion cubic feet (30% of the world total).
-6-
In order to make observation possible, we are developing observation equipment that can withstand the harsh environment of the Arctic.
work on.
● Development of domestic research bases (research bases formed by forming a network of multiple institutions)
▼ Develop a network-type research base with multiple domestic universities and research institutes,
Encouraging cross-sectoral efforts and shared use of research infrastructure such as satellites, research ships, and computer resources
, and promote efforts to resolve issues in the Arctic.
● Development of research and observation bases in Arctic countries
▼ Develop research and observation bases in countries such as the United States and Russia, which are located in the Arctic Circle, and
We will promote strengthening of international cooperation, such as working on field observations and international joint research in the region.
● Data sharing and management
▼ In order to efficiently proceed with research in the Arctic region, where scientific data are lacking,
Form a framework for sharing data owned by institutions and researchers, and promote international data sharing.
Promote participation in the existing framework.
● Human resource development
▼ Educate young researchers for the continuous development of Arctic research in Japan
At the same time, we will dispatch young human resources to overseas universities and research institutes to help solve various issues facing the Arctic.
Efforts will be made to develop human resources who can lead international discussions toward resolution.


http://www.kantei.go.jp/jp/singi/kaiyou/arcticpolicy/index.html
・Prime Minister's Office > List of Meetings > Headquarters for Ocean Policy >"Japan's Arctic Policy"
About "Japan's Arctic Policy"
○ Japan's Arctic Policy (decided by the Headquarters for Ocean Policy on October 16, 2015) [PDF]
○ Overview of Japan's Arctic Policy [PDF]
○ Japan's Arctic Policy [English] [PDF]
○ Outline of Japan's Arctic Policy [English] [PDF]

^------------"


Japan's Arctic Policy
October 16, 2015
Headquarters for Ocean Policy
table of contents
1 Introduction -Rapidly changing Arctic environment and increasing interest- 1
2 Background and purpose of formulating the basic policy 2
3 Necessity of Efforts to Address Arctic Issues 2
○ Global environmental issues 2
Arctic Indigenous people 3
○Science and Technology 3
○ Ensuring the “rule of law” and promoting international cooperation 4
○ North Pole sea route 4
○ Resource development 5
○Security 5
4 Specific efforts 5
(1) Research and development 5
(2) International cooperation 6
(3) Sustainable use 7
- 1 -
1 Introduction -Rapidly changing Arctic environment and increasing interest-
In 2012, when a European cargo ship using the Arctic sea route entered a Japanese port for the first time, Japanese research
A research institute announced that the extent of sea ice in the Arctic Ocean that year was the lowest in recorded history. Since the 1980s,
Against the backdrop of rapid changes in the Arctic environment, which is symbolized by the declining trend in Arctic sea ice, etc., international efforts to
interest is growing.
The Arctic environment is responding extremely sensitively to global warming, at a pace that exceeds scientific predictions.
Arctic sea ice is declining. In the past 35 years, the extent of summer sea ice in the Arctic Ocean has decreased by about two-thirds.
If global warming accelerates to the maximum without taking effective measures against
By then, it is predicted that the sea ice in the summer Arctic Ocean is likely to disappear. In the North Pole ■,
Although the effects of global warming are amplified more than anywhere else on the planet1,
The mechanism of environmental change has not yet been fully elucidated.
The rapid environmental changes in the Arctic are causing serious and irreversible damage to the livelihoods of the people living in the Arctic, including the indigenous peoples living in this harsh environment, and to the ecosystem under the fragile environment of the Arctic.
It may have repercussions and the international community needs to respond responsibly. In addition,
Environmental changes include acceleration of global warming, rising sea levels on a global scale, increased frequency of extreme weather events, and ecological changes.
It is feared that it will cause an impact on
On the other hand, as the amount of sea ice decreases, the usable sea area expands, and new routes such as the establishment of sea routes in the Arctic Ocean are emerging.
economical use has become a reality. In the Arctic, the development of mineral and biological resources2 and Arctic navigation
Amid growing interest in economic activities such as the utilization of roads, the fragile and low-resilience ring of the Arctic
Under the current environment, it is important to consider appropriate economic activities that enable sustainable development while preserving the environment, and national
Various discussions on international rule-making, including the Arctic Council (AC) and the International Maritime Organization (IMO)
It is done on the spot. It should be noted that some Arctic countries have a security policy for the purpose of securing their interests and defending their territories.
There are moves to invigorate security-related activities, and such moves to expand the military presence have contributed to the international
could affect the overall security environment.
In this way, environmental changes in the Arctic ■ have political, economic and
to social impacts and both the opportunities and challenges they pose, Arctic countries,
It is attracting the attention of the international community, regardless of the non-Arctic countries.
Japan should properly recognize the latent potential of the Arctic and its vulnerability to environmental change, and promote sustainable development.
In order to secure the exhibition, based on Japan's strength in science and technology, in the international community, foresight
It is required to actively demonstrate initiative with nature.
1 Polar temperature amplification means that temperature changes in the Arctic in response to changes in carbon dioxide concentration are greater than the global average.
(Polar amplification). It has been predicted by computers since the 1970s (Manabe and Wetherald
1975, Manabe and Stouffer 1979), scientifically confirmed by recent observations (Screen and Simmonds 2010,
Serreze and Francis 2006, Serreze et al. 2009).
2 However, the sovereignty of territorial states extends to the land area of the Arctic Circle, and the territorial waters and exclusive economic waters of coastal states occupying most of the Arctic Ocean.
It should be noted that the coastal state has sovereignty and sovereign rights over the EEZ or continental shelf.
be.
-2-
2 Background and purpose of formulating the basic policy
Based on the growing interest of the international community in the Arctic, the Basic Plan on Ocean Policy approved by the Cabinet in 2013 positioned the Arctic Ocean as an issue that should be prioritized. <1>
Observation and research of the Arctic from a global perspective, <2> Global international cooperation related to the Arctic, and
Beauty <3> It was decided to focus on the feasibility study of the Arctic sea route and work on it comprehensively and strategically.
Based on the concept of the Basic Plan on Ocean Policy, we have clarified the policy of more specific initiatives.
From the standpoint of “Proactive Contribution to Peace” based on the principle of international cooperation, the
Industry, academia, and government should take a cross-sectoral perspective and strategically pursue initiatives in a wide range of fields, including resource development, information and communications, and science and technology.
This basic policy is formulated with the aim of contributing to the international community as a major player in addressing issues.
Against this background and purpose, Japan:
- Making the most of Japan's strengths in science and technology from a global perspective,
- Give due consideration to the Arctic environment and ecosystems, which are fragile and have low resilience,
- Ensuring the "rule of law" and promoting international cooperation in a peaceful and orderly manner;
- Respect the sustainability of the traditional economic and social infrastructure of indigenous peoples;
- pay close attention to security developments in the Arctic;
- Aiming for economic and social adaptation to the impacts of climate and environmental change,
- In order to explore the economic possibilities of the Arctic Sea Route and resource development,
We will promote the following initiatives.
3 Necessity of Efforts to Address Arctic Issues
○ Global environmental issues
Rapid environmental changes in the Arctic are amplified by global environmental changes,
Because of the potential for global impacts such as global warming, it should be viewed as one of the global issues that go beyond regional issues. The main reason for this is the increase in greenhouse gas emissions.
Accelerating warming in the Arctic is primarily due to the reduction of sea ice.
The expansion of the open water surface in the Arctic Ocean will increase the absorption of sunlight, strongly amplifying global warming.
As a result of a complex process involving various elements such as the atmosphere and ocean currents,
is occurring. Environmental changes in the Arctic also affect the frequency of extreme weather events in mid- and high-latitude regions such as Japan.
It is feared that it will cause an increase. In the future, there will be no expansion of economic activities in the Arctic.
Even in the case of
-3-
Elucidate the mechanism of global warming in the Arctic region and the possibility of its impact on the entire earth, and study countermeasures.
It has become a new issue for the international community to deal with. Furthermore, due to the expansion of economic activities,
The increase in outflow and discharge of pollutants in the Arctic Ocean, the impact of pollutants on the atmosphere, and the pollution caused by development are affecting the Arctic Ocean.
It has been pointed out that
Japan has played a leading role in the international community in dealing with global environmental problems such as global warming and loss of biodiversity, including the establishment of the Kyoto Protocol and the Aichi Biodiversity Targets.
Also, while strengthening international cooperation, including with Asia-Pacific countries, we will promote mitigation and adaptation measures.
We have taken advanced measures on both sides,
Japan's experience and knowledge should be used to make a significant contribution to addressing these global environmental problems.
○ Arctic Indigenous people
Approximately 4 million people, including indigenous peoples, live in the Arctic Circle, and they live in a variety of languages, cultures,
A wide variety of identities that are alive with tradition have been formed. Environmental changes in the Arctic ■
Indigenous peoples in the Arctic, who are susceptible to the effects of economic expansion and economic activity, maintain their traditional lifestyles and
It is necessary to consider how Japan can contribute to the enjoyment of sustainable development while maintaining a sustainable society.
○Science and technology
Japan has been engaged in observation and research of the Arctic region since the 1950s, and has been working on the Arctic ring for more than half a century.
I have continued to have a strong scientific interest in environmental change from a global perspective. Japan is 20 years old.
Prior to this, in 1991, as a non-Arctic country, it was one of the first countries to set up an observation station in the Arctic Circle, and in 1990,
Japan became the first non-Arctic country to join the International Arctic Science Commission (IASC),
Data and scientific knowledge have greatly contributed to the understanding of environmental changes in the Arctic. our country is safe
Continuing high-level astronomical, oceanographic, terrestrial observations and simulations
There are high evaluations and expectations of Japan from the community.
In addition, as interest in the Arctic increases internationally, in 2015 Japan announced the
The Arctic Science Summit Week (ASSW), which is positioned as the most important conference, was held.
not only the importance of a scientific understanding of
The importance of industry-academia-government collaboration, including non-Arctic countries, was reconfirmed.
In recent years, environmental problems in the Arctic have become a common issue for the international community.
The elucidation of the social aspect is still insufficient. While making the most of our strengths, Japan will continue to
Further enhance the aspects of active international cooperation, comprehensive cross-sectoral research, and collaboration with stakeholders.
should be strengthened. Including the impact of human activities, a wide range of issues such as climate, material circulation, biodiversity, etc.
A comprehensive and comprehensive view of changes in the Arctic and their impacts on the entire planet
It is necessary to elucidate the causes and mechanisms of change, make precise future predictions, and clarify social and economic impacts.
- Four -
It is important to strengthen comprehensive research to clarify these issues, and to appropriately communicate the information based on these research results as well as methods and options for problem solving to internal and external stakeholders.
At the same time, we will strategically establish observation and research bases in Arctic countries, lead international efforts,
We should strive to foster young researchers who can play an active role in international discussions.
○ Ensuring the “rule of law” and promoting international cooperation
So far, Arctic countries have
Japan is responding peacefully based on international law, and it is certain that it will continue to respond based on the “rule of law.”
It is important that
Relevant international laws, including the United Nations Convention on the Law of the Sea, apply to the oceans, including the Arctic Ocean.
International legal principles, including the In particular, the “ice-covered waters 3” of the Arctic Ocean
, the validity of international legal notions of freedom and safety of navigation and protection and conservation of the marine environment;
It is necessary for the coastal states and related countries to work together to ensure a proper balance.
In recent years, it has become clear that the climate and weather in Japan are affected by environmental changes in the Arctic.
In addition, given that Japan is interested in global environmental issues, shipping routes, resource development, etc.,
It is necessary to be appropriately involved in international decision-making and rule-making regarding the Arctic. this point of view
From this point of view, Japan's scientific knowledge and advanced science and technology, etc., will contribute to the activities of the Arctic Council (AC).
and actively participate in international discussions outside the AC.
It is important to provoke constructive discussions based on scientific knowledge as necessary.
In addition, in parallel with multilateral efforts, bilateral dialogues and cooperative relationships with relevant countries, including Arctic countries.
We need to develop relationships.
○ North Pole sea routes
The extent of sea ice in the Arctic Ocean will continue to decrease in the future, and the Arctic Sea Route, especially the coastal routes of Russia and other countries, will continue to decline.
If this route is established, the navigation distance between Asia and Europe will be reduced by about 40% compared to the route via the Suez Canal. Currently, sea ice
situation, development status of infrastructure such as ports on the route, and the status of regulations and services in coastal countries.
For example, although the Arctic Sea Route is not in a state where it can be used stably, the diversification of transportation routes is important.
In light of the importance of this route, the public and private sectors should work together to proactively consider its utilization in light of the future potential of the route.
With the increase in navigation opportunities, there is a growing debate about the impact of ships on the marine environment and ensuring navigational safety.
It is active and should actively participate in international discussions on new rule-making. devil
In addition, utilizing the science and technology that Japan is proud of, we will develop useful technologies for ensuring the safety of navigation in the Arctic Ocean.
3 Article 234 of the United Nations Convention on the Law of the Sea stipulates,
However, particularly severe weather conditions and the presence of ice that covers the waters for most of the year may impede navigation or pose a particular danger.
and where pollution of the marine environment could cause significant harm or irreversible damage to the ecological balance.
It refers to the sea area defined as "water area where
- Five -
is also important.
○ Resource development
● Mineral resources
While it is estimated that there is a certain potential for undiscovered resources around the Arctic Ocean4,
The development of cold and ice waters is fraught with difficulties, such as the need for advanced development technology. Given these circumstances
As for resource development, advances in resource development technology in ice-bound waters, cooperative relationships with coastal countries,
While taking into account the needs of companies, we will continue to take steady measures in the medium- to long-term in view of the diversification of supply sources.
should work.
● Biological resources
Concerning the development of unused biological resources in the Arctic Ocean, cooperate with coastal countries and work on scientific grounds.
While ensuring the sustainability of resources, it is necessary to proceed while maintaining a balance with the needs for ensuring food security.
○Security
The expansion of various possibilities such as the opening of sea routes and resource development in the Arctic is creating new friction between nations.
In the Arctic, moves to strengthen the military presence in the region may also cause
It is important not to let this turn into tension and conflict. At the same time, these movements are not confined to the Arctic.
Bearing in mind the possibility that it will become a factor for changes in the international security environment, including those surrounding Japan, it is necessary to pay due attention to the movements of the countries concerned and to promote cooperation with the Arctic countries.
4 Specific efforts
(1) Research and development
● Promotion of Arctic research that contributes to policy decisions and problem solving
▼ The Arctic Research Promotion Project (ArCS Project) newly started in 2015
project), etc., to comprehensively examine environmental changes in the Arctic and their impact on the entire planet.
In addition to grasping in detail, clarifying the social and economic impact, making appropriate judgments and solving problems
Strengthen research aimed at informing stakeholders of information for
● Reinforcement of observation and analysis system and development of cutting-edge observation equipment
▼ Arctic scientific data for further elucidation of the mechanism of changes in the Arctic environment
In order to acquire and analyze the
and work to continuously strengthen observations using observation ships, etc. In addition, a more advanced view
4 According to the U.S. Geological Survey (2008), 90 billion barrels of oil (13% of the world total)
Gas resources are estimated at 1,670 trillion cubic feet (30% of the world total).
-6-
In order to make observation possible, we are developing observation equipment that can withstand the harsh environment of the Arctic.
work on.
● Development of domestic research bases (research bases formed by forming a network of multiple institutions)
▼ Develop a network-type research base with multiple domestic universities and research institutes,
Encouraging cross-sectoral efforts and shared use of research infrastructure such as satellites, research ships, and computer resources
, and promote efforts to resolve issues in the Arctic.
● Development of research and observation bases in Arctic countries
▼ Develop research and observation bases in countries such as the United States and Russia, which are located in the Arctic Circle, and
We will promote strengthening of international cooperation, such as working on field observations and international joint research in the region.
● Data sharing and management
▼ In order to efficiently proceed with research in the Arctic region, where scientific data are lacking,
Form a framework for sharing data owned by institutions and researchers, and promote international data sharing.
Promote participation in the existing framework.
● Human resource development
▼ Educate young researchers for the continuous development of Arctic research in Japan
At the same time, we will dispatch young human resources to overseas universities and research institutes to help solve various issues facing the Arctic.
Efforts will be made to develop human resources who can lead international discussions toward resolution.
● Arctic Research Vessel
▼ Participation in international Arctic observation projects using autonomous underwater vehicles (AUV), etc.
As a new Arctic international research platform with the functions and performance to
A study will be conducted toward the construction of an Arctic research vessel.
(2) International cooperation
● Respond to global issues related to the Arctic and actively participate in international rule-making
▼ Global environment including global warming, climate change, etc. caused by environmental changes in the Arctic
Scientific research based on observation and research in Japan regarding various issues that affect the body
Actively disseminate knowledge and work towards realizing responses based on wide-ranging international cooperation.
and consider the possibility of further efforts, including new agenda setting.
▼ Standards for ship safety in polar waters, protection of the marine environment, crew manning, qualifications, training, etc.
The Convention for the Safety of Life at Sea (SOLAS Article
), and amendments to existing relevant conventions such as the Convention for the Prevention of Pollution from Marine (MARPOL).
In the discussion at the International Maritime Organization (IMO) for better implementation, Japanese related industries
Based on the opinions of ■, continue to actively participate.
▼ Toward the sustainable use of fishery resources in the Arctic and high seas based on scientific evidence,
Actively participate in making rules for conservation and management of marine resources with related countries, including coastal countries.
be.
-7-
● Further contribution to the activities of the Arctic Council (AC)
▼ Based on the approval of the Arctic Council (AC) observer status in May 2013
Prior to this, Japanese experts for related meetings of the AC (working groups, task forces, etc.)
Japan will further strengthen its contribution to the activities of the AC, such as by increasing opportunities to dispatch government officials and government officials.
In addition, we will promote policy dialogue with the AC chair country and member countries, etc., and make further contributions.
Consider the possibility.
▼ Furthermore, from the perspective of enabling Japan to further contribute to the AC,
I would like to keep an eye on the trend of discussions within the AC on the role of observers and the role of observers.
We will also actively participate in discussions on expanding the role of observers.
● Expansion of bilateral and multilateral cooperation with Arctic countries, etc.
▼ Further promote the exchange of views on the Arctic bilaterally with Arctic countries,
Consider including the possibility of launching bilateral consultations on extremes.
▼ Polar research institutes based on bilateral science and technology cooperation agreements with countries of interest, including Arctic countries
promote science and technology cooperation in related fields such as research. In addition, research in Arctic countries
Strengthen international joint research on the Arctic by developing research and observation bases and dispatching researchers
do.
▼ Participate in international forums on the Arctic such as the Arctic Circle and Arctic Frontier.
Extensive attendance to widely disseminate and present Japan's thinking and observation/research achievements
to improve customer service.
(3) Sustainable use
● Efforts to increase the involvement of Japanese companies in economic activities in the Arctic
▼ The Arctic Economic Council (Arctic Economic Council), which was established in September 2014, was dispatched
business opportunities in the Arctic, including realization of involvement of Japanese companies in the Economic Council.
We will expand our knowledge of the Arctic region and build personal connections with the business communities of Arctic countries.
will consider efforts to support the national business community.
● Arctic sea route
▼ Clarifying the natural, technical, institutional, and economic issues of Arctic sea routes
Construction of navigation support systems such as sea ice distribution prediction system and weather prediction system
We will promote the development of an environment for the utilization of Arctic sea routes by Japanese shipping companies.
● Mineral resources
▼ Participating in an exploration project in the waters northeast of the Danish territory of Greenland
Japan Petroleum Natural Gas Co., Ltd.
We will continue to support investment through the Gas and Metals National Corporation (JOGMEC).
● Biological resources
▼ In the future, when developing marine biological resources, we will consider the environment of the Arctic and
-8-
Investigate a conservation and management framework for sustainable use based on
avenge ▼

0000000000000000000000000000000000000





























・Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology Council for Science and Technology Marine Development Subcommittee Arctic Research Strategy Committee Arctic Research Strategy Committee
sea bream. our country
Internationally, based on a medium- to long-term perspective with a view to the future of more than 10 years, the polar region, the polar region, the Antarctic region, forest research, the ocean, the seabed, and the humanities and social sciences of each region.
Science/Society/Department
I can understand well that they are trying to actively promote and support research such as academic research, and on top of that, I can understand the importance of direction information. international cooperation and
and international competition
It can also be understood the importance of the orientation information of the present invention in
(3rd) June 13, 2016 (Monday) 16:00-18:00 Handouts


・"Arctic Environmental Research Long-Term Plan" (JCAR)
・"Arctic Environmental Research Efforts in Japan" Hiroyuki Enomoto, National Institute of Polar Research, June 13, 2016, 3rd (June 13, 2016)
■Arctic ■Research Strategy Committee - Document 3, etc. reflect recent efforts.



■ North Pole ■ Research Strategy Committee (3rd meeting) handout

1. date and time

Monday, June 13, 2016 16:00-18:00

2. place

Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 17th Floor, Conference Room 1

3-2-2 Kasumigaseki, Chiyoda-ku, Tokyo

3. agenda
1. About future Arctic research
2.Others

Four. Handout
## Document 1 Minutes of the 2nd Arctic Research Strategy Committee Meeting (Draft)
## Material 2 ■Arctic ■Strategy Council (PDF:260KB) PDF
## Document 3 Status of ■Arctic■ research efforts in Japan (PDF:840KB) PDF
## Reference 4 Research data (PDF:816KB) PDF
## Material 5 Main Opinions (1st + 2nd)
## Document 6 Issues for Deliberation
## Document 7 Bird's eye view (PDF:108KB) PDF
## Reference Material 1 ■ North Pole ■ Strategy Committee List
## Reference Material 2 ■North Pole ■Research Strategy Committee Operating Regulations
## Reference Material 3-1 ■ Arctic ■ Outline of Policy (PDF:276KB) PDF
## Reference Material 3-2 Japan's Arctic Policy (link to the Headquarters for Ocean Policy (Prime Minister's Office) website)

Contact information


Ocean Earth Division, Research and Development Bureau

Email address: kaiyou@mext.go.jp





Status of Arctic Environmental Research Efforts in Japan
Hiroyuki Enomoto National Institute of Polar Research
June 13, 2016
Document 3
3rd (June 13, 2016)
■ North Pole ■ Research Strategy Committee
■ Arctic ■ System
atmosphere
geo space
Thermosphere/Ionosphere
mesosphere
stratosphere
troposphere
Land Ocean
ecology
frozen ground
sea ice
seabed
Mid-latitude/Global
Atlantic/Pacific
snow cover
Human/Society
Ecology
Glaciers, ice lakes, rivers
surface
middle class
deep
Sun
1
Document 3
3rd (June 13, 2016)
■ North Pole ■ Research Strategy Committee
Issues in Japan's Arctic Environmental Research
Extraction of issues based on the "Long-term Plan for Arctic Environmental Research" (JCAR)
1. rapid environmental change
1.1 ■ Arctic ■ Global warming amplification
1.2 ■Arctic■-Mid-latitude chain, ■Arctic■-interaction with the global
1.3 Material cycle and ecosystem
1.4 Ocean and sea ice changes
1.5 Cryosphere and water cycle
1.6 Current environmental changes explored from the paleoenvironment
1.7 Impact of environmental change on society
2. Relatively long fields on variable time scales
2.1 Geospace/upper upper atmosphere/middle atmosphere
2.2 Biodiversity
2.3 Frozen soil
2.4 Solid Earth
3. Techniques that enable breakthroughs
3.1 Monitoring
3.2 Modeling and data assimilation
4. infrastructure development
4.1 Observation platform
4.2 Research equipment
4.3 Data
4.4 System
4.5 Human resource development
2
■ Arctic ■ Global Warming and Major Factors and Impacts
3
1. rapid environmental change
<1> Role of feedback
1 Seasonal change process
2 Evaluation of radiative forcing of BC, aerosols, clouds, etc.
3 Interactions between the atmosphere and land/sea surfaces. Conducted as a model study at GRENE
<2> Stratosphere-troposphere coupling
4 Horizontal and vertical heat transport between the lower and upper layers of the atmosphere
<3> Role of the terrestrial cryosphere
5 Snow Cover, Frozen Ground, Vegetation, Ice Sheet
<4> Future prediction
6 Improving the model, confirming the important processes of atmosphere-sea-ice-ocean interaction, and collaborating with international programs
1.1 ■ Arctic ■ Global warming amplification
-Guidelines for understanding, forecasting, and responding to rapid warming mechanisms in the Arctic region
1 to 6 1,2,6 2,4 to 6 6
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS Next 5 years 5 years
Four
1. rapid environmental change
<1> The role of the atmosphere
1 ■ Arctic ■ Effects of shrinking sea ice on mid-latitude climate
2 Predictability of extreme weather
3 Understanding of atmospheric teleconnection patterns (AO, PDO, NAO, PNA, etc.) and their variations: ■ North Pole ■ Oscillation is strong
Maru? sea ice variation and atmospheric general circulation, polar vortex and Rossby wave response, relationship with ENSO, etc.
<2> The role of the ocean
4 Changes in ocean circulation associated with sea ice changes
5 North Atlantic Deep Water Formation in the Greenland Sea
6 Changes in Pacific Water Inflows Associated with Global Warming: Their Causes and Impacts
7 Feedback to the Arctic via the mid-latitude atmosphere-ocean general circulation
<3> Role of land area
8 Influence of land processes on Arctic-global interaction: land-atmospheric energy
Changes in energy transport and water balance, wide-area understanding of non-uniform land surface conditions
<4> Role of the upper atmosphere
9 Polar and mid-latitude atmospheric variability chains through the northern hemisphere atmospheric circulation field and stratospheric atmosphere
10 Effects of the polar upper atmosphere on the global upper atmosphere
<5> Multi-sphere interaction
11 Elucidation of multi-sphere interactions such as atmosphere-ocean coupled system and air-land coupled system
1.2 ■ Arctic ■ - Mid-latitude weather chain, interaction with the global
-Effects of global warming in the Arctic on mid-latitude and global climates, their social impacts, and countermeasures
1,4,9 2,3,5,7,8,11 9~11 10,11
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
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Five
1. rapid environmental change
<1> Concentration change of atmospheric trace elements
1 Spatio-temporal variation of atmospheric minor constituents such as BC, greenhouse gases, short-lived gases, and aerosols
2 Fixed point observation, aircraft observation, inversion calculation of satellite data, comparison with ground observation
3 Observation method development, examination of evaluation indicators, multi-regional sampling
<2> Effects of terrestrial ecosystems
4 Generation and absorption of carbon dioxide by terrestrial ecosystems
5 Grasping atmospheric trace constituents generated by forest fires
6 Methane emissions from lakes
7 Emission/absorption evaluation of vegetation/soil and greenhouse gases
<3>Material cycle related to marine ecosystem
8 Greenhouse Gases and Ocean Effects on Absorption and Emissions
9 Changes in Atmospheric Trace Element Circulation Associated with Sea Ice and Ocean Changes
<4> Material transport from land to sea
10 Transport of materials from land to sea
11 ■Freshwater Balance Mechanism in the Arctic■
<5> Ecosystem change
12 Global warming and changes in ring, arctic, and terrestrial ecosystems
13 Surface wetting and vegetation change: In GRENE, we studied the growth and decline of forests due to wetting in Siberia.
Conducted a ■survey■ all over the country. Investigation of carbon balance in forest areas due to global warming
14 Circumpolar Arctic Forest Survey: Forest Growth Situation in Scandinavia, Canada, and Siberia Survey Implementation
15 Tundra Ecosystem: Implemented in Svalbard, expanding the observation area of the Arctic Rim such as Canada
1.3 Material cycle and ecosystem
- Generation and transportation of greenhouse gases in the Arctic region, generation and transportation of impurities such as BC, social impact and countermeasures
- forest areas, tundra vegetation, land animals
1,2,4,6,7,13,14 1~3,7,9,12,15 5,10,11,15
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
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6
1. rapid environmental change
<1> Elucidation of the mechanism of sea ice reduction: Conducted at GRENE/ArCS, conducted as model use research,
Role of ice albedo feedback of sea ice and snow cover and the process of seasonal change through the ocean and clouds
<2> Thermal reduction process of sea ice
<3> Effects on the atmosphere (clouds, low pressure, etc.)
- Atmosphere-Sea Ice/Ocean Interaction: Conducted as a model study. Observed data used as validation
<4> Effects on the ocean (stratification, deep circulation, material circulation, ecosystem, etc.)
1 ■ Arctic ■ Ocean circulation and sea ice variation and their physical process modeling
2 ■ Arctic ■ Fluctuations in the freshwater balance of the ocean
3 Mapping of sea ice production and coastal observation
4 Arctic Sea Acidification: Operation of New Evaluation Method
6 ■ Quantitative understanding of material cycles and ecosystem changes in the Arctic Ocean
7 Arctic Sea primary productivity and ocean circulation
8 ■ Arctic ■ Methane release from the ocean ・Methane release due to melting of seafloor permafrost
9 Effects of terrestrial freshwater and material supplies on marine ecosystems
<5> Sea ice change prediction
-Short-term, medium-term, and long-term climate projection research: Collaboration with the International Climate Change Program
1.4 Ocean and sea ice changes
-Arctic Ocean Observation and Model Calculations, Climate Change and Future Forecasts of the Arctic Ocean
<1>~ <3>,4,6,7 <3>~ <5><4><5><4><5>
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
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7
1. rapid environmental change
<1> Glacier ice sheet
1 ■Ascertaining and predicting shrinking trends of glaciers in the Arctic■: Prediction of wide-area glacier movement, snow and ice microbes
2 Mechanisms and future projections of the Greenland ice sheet: Elucidation of processes such as ice loss quantification and ice darkening,
Ice sheet-ocean interaction, glacier earthquakes, long-term ice sheet movement prediction, ice sheet-climate-ocean coupling
3 Climate and ice flow and destabilization: Long-term environmental restoration and reproduction of ice flow field changes using ice cores
<2> Permafrost
4 Quantitative elucidation of material cycles (ice and carbon) in permafrost regions: Methane release accompanying melting, organic carbon accumulation
Improving the accuracy of volume estimation, grasping the temperature of frozen soil and depth distribution of the active layer, impact on vegetation and water circulation, Edma ice
5 Elucidation of the role and feedback of permafrost in the climate system: improvement of land surface model, future prediction
6 Seafloor permafrost and its thawing effects on the ocean (methane emissions)
<3> Snow fall
7 Reproduction and prediction by terrestrial variation model: Model comparison of ground surface processes including vegetation and snow and frozen soil GTMIP
implementation
8 Global warming and land-related variability: land snow and ice cover and global warming amplification
<4> Hydrological process
9 Changes in the water cycle due to global warming: changes in precipitation and evaporation, changes in river runoff in the Arctic ocean, satellite observations
Estimation of permafrost thaw water storage and runoff
1.5 Cryosphere and water cycle
-Mountain glaciers have been shrinking rapidly since the latter half of the 20th century. The Greenland ice sheet has been shrinking rapidly since the beginning of the 21st century. next 100 years
impacts of ice melt on sea-level rise, resulting environmental changes and social impacts
-■Arctic■The role played in the amplification of global warming, the impact on the terrestrial environment, and the impact of freshwater runoff and changes in the water cycle on land and sea environments and life
1,2,7,8 2,3,5 5,6,9 3,6,7,9
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
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8
1. rapid environmental change
<1> Elucidation of ice sheet surface mass balance changes and ice sheet flow mechanisms associated with global warming
-Comparison of proxy data with earth system model results
<2>Differences in the past ■Arctic■global warming amplification from the present and their factors
-Elucidation of dominant period of ice sheet variability
-Sea level change and ice sheet change
-Large iceberg spill
-Atmospheric composition during warming, especially greenhouse gas concentrations
<3>Past variability of the Greenland ice sheet and its factors
-Mechanism of past Greenland ice sheet deformation
1.6 Environmental changes in the present and future explored from the paleoenvironment
-Elucidation of factors causing rapid climate change and impact assessment
<1><2><3><3><4><3><4>
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
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9
1. rapid environmental change
<1> Impacts of climate change: abnormal weather, forest fires, agricultural production, etc.
-BC occurrence inventory
<2> Effects of land changes
-Thaw of permafrost, resulting carbon release, vegetation change
-Impact on wildlife and livestock
-Impacts of glacier change on surrounding sea areas and residents: Changes in ice sheets, oceans, and ecosystems along the coast of Greenland, and
Investigation and analysis of the impact on local communities
<3> Impacts of ocean changes: impacts on primary production, expansion of the fishery industry, ecosystem degradation, pollution from development
<4> Effects of solar activity and changes in the upper atmosphere: power outage countermeasures, avoidance of impacts on satellite operations, etc.
<5>Response of human society
- impact on indigenous peoples, impact on policy-making,
-development and pollution, health problems, water problems,
-Conservation of indigenous cultures, response to urbanization
-Economic development and evaluation of the Arctic■: short-term, medium-term, and long-term sea ice predictions, development of a navigation support model, ■Arctic■ sea routes
Economic evaluation, prediction of winter sea ice growth: satellite observation and information disclosure, sea in coastal and navigational areas after sea ice shrinkage
Situation understanding: Prediction and countermeasures for increasing waves, coastal erosion, etc.
-Economic development and conservation of the environment, social culture of residents
-Examination of rule-making (policy-making) in economic development
-Activities to support BC and formulate international rules
- Assessment of fishery resources in the Arctic and surrounding waters
1.7 Impact of environmental change on society
<1>~ <3><5><4><5><4><5>
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
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Ten
2. Relatively long fields on variable time scales
<1> Atmospheric vertical connection process from the lower atmosphere to the upper atmosphere
- Conducting modeling studies on stratosphere-troposphere coupling
<2> Cooling of the middle and upper atmosphere due to an increase in greenhouse gases
- EISCAT (European Incoherent Scattering) radar observations detected -40°C/30 years (300km altitude) cooling <3>Thermal and dynamics of the middle and upper atmosphere due to atmospheric waves excited in the lower atmosphere
Structural impact
<4> Effective and reliable detection and prediction of ionospheric disturbances
<5> Electromagnetic/particle energy penetration process from the solar wind/magnetosphere to the Arctic region
- Evaluate and predict the effects of geospace on the upper atmosphere and lower atmosphere, and their interactions
Promotion of the EISCAT_3D plan to compose
<6> Energy and material circulation process from the Arctic region to the mid-low latitude middle and upper atmosphere
<7> Downward Propagation of Variation of Minor Elements in the Middle and Upper Atmosphere and Effects on Ozone Concentration
2.1 Geospace/upper upper atmosphere/middle atmosphere
-Contribution to global environmental change research by elucidating processes of atmospheric up-down coupling and inter-latitudinal coupling-
<1><2>~<7><2>~<7>
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
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11
〇Land area
<1> Impact of human activities on Arctic and terrestrial ecosystems
<2> Impact on biodiversity
- biodiversity change, peat swamps, response diversity
<3> Effects of changes in biodiversity on higher animals and climate
〇Ocean
<4> Effects of terrestrial and atmospheric substances on marine ecosystems and diversity
<5> Roles played in material circulation in lower-level ecosystems
<6> Relationship between food chain and ecosystem change/diversity in the Arctic Ocean
<7> To the ecosystem and diversity of marine stratification, devaginalization, and acidification associated with climate change
influence
2.2 Biodiversity
<5><6><4>~<7><7><4>~<7>
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2. Relatively long fields on variable time scales
12
<1> Understanding the current state of permafrost
-Distribution and depth
-Development of estimation method
-Utilization of satellite data and climate models
<2> Heterogeneity of constituents of permafrost
-Distribution of underground ice
- carbon content
<3> Mode and scale of warming and thawing of permafrost
- Change in active layer
- Thermokarst
-Temperature distribution, change
-Use of frozen cores for paleoenvironmental reconstruction
<3> Behavioral characteristics of permafrost-atmosphere-snow-vegetation subsystem
-The role of vegetation and forest fires
-Effects of the Little Ice Age
-Changes since the last ice age
2.3 Frozen soil
-Establishment and transition process of permafrost
<1>~ <3><1>~<3>
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
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2. Relatively long fields on variable time scales
13
<1> Interaction with the marine environment of Arctic ridge hydrothermal systems
<2>Ice sheet deformation and crustal deformation
<3> ■Arctic ■Atmosphere-Ice sheet-Ocean interaction in the ocean formation process
<4> Earth surface environmental changes on the scale of tens of millions to billions of years and the Arctic Ocean and its surroundings
Continental development process
2.4 Solid Earth
-Interaction between Surface Environmental Changes and Solid Earth
<2><1><1>~<4>
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
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2. Relatively long fields on variable time scales
14
<1>Ocean: Monitoring year-round sea ice changes, marine ecosystems, and material cycles using satellites and domestic icebreakers
<2> Cryosphere: Greenland ice sheet, mass balance of mountain glaciers in the Arctic ring and related territories, drilling management of frozen soil, thawing
Thermokarst and coastal erosion
<3> Atmosphere: High-precision long-term observation of atmospheric trace elements, clouds and precipitation related to climate, and understanding of spatio-temporal variations based on these observations
<4> Terrestrial sphere: Comprehensive super for monitoring vegetation changes, terrestrial ecosystems, and meteorological and hydrological observations including heat, water, and carbon fluxes
Site maintenance and maintenance
3.1 Monitoring
- Seamless monitoring
3. Techniques that enable breakthroughs
Elements necessary for future monitoring of marine ecology Elements necessary for future monitoring of atmospheric trace elements15
<1> Improvement of earth system model: detailed regional model, stable long-term reproduction model
<2> Improved atmospheric model: Representation and verification of clouds
<3> Improving ocean and sea ice models: ■ Arctic
Improvement of parameterization, reputation scale processes and mixed layer processes under sea ice
<4> Improvement of land surface and snow ice model: introduction of assimilation technology using paleoenvironmental indices, improvement of reproducibility of interactions, etc.
<5> Data assimilation "Atmospheric Reanalysis": Year-round sea ice variation, marine ecosystem, monitoring of material cycle, oceanic and
Sea ice data assimilation system: Ocean model - Arctic ■ Improvement of processes such as freshwater inflow into the sea and vertical mixing, parameters of ecosystem processes
climate change, sea ice season prediction, atmospheric chemical composition estimation, ice sheet condition estimation
3.2 Modeling and data assimilation
-Earth system modeling that connects multiple fields, data assimilation that connects models
3. Techniques that enable breakthroughs
time
10 Scale [s] 2 104 106 108 1010
Minute Hour Day Month Year Decade Century Millennium
Models less than a few years old
Model over 100 years old
unable to express/
Parameterization
expressible
can express /
main target
It does not change/
boundary condition
turbulent mixing
sea ice (surface process)
Sea ice (glace dynamics)
cloud
Ocean (vortex/ice edge bloom)
Marine (biological pump)
sea ice (distribution)
Ground surface physics (snow cover)
Ground surface physics (frozen ground)
soil organic carbon
vegetation dynamics
ice sheet
glacier
ocean (deep circulation)
10-100 years model
Timescales of representative models (top) and timescales of major elementary processes involved in the Arctic
16
4. infrastructure development
<1> Icebreaker Observation Vessel: Role of Various Defeedbacks and Seasonal Change Process. moon pool
<2> Satellite remote sensing: Seamless satellite observation planning
<3> Airplane: Intermediate between ground and satellite
<4>Overseas research and observation bases
4.1 Observation platform
4.2 Research equipment
<1> Atmosphere: radiometer, Doppler radar, multi-wavelength polarized lidar, highly accurate rain and snow gauge
<2>Geospace/upper/middle atmosphere: EISCAT_3D radar project, multi-point network observation
<3> Snow and ice: ice sheet glacier drilling equipment, core analysis equipment, frozen soil temperature and thaw depth gauge, snowfall gauge, evapotranspiration, hydrological process
<4> Terrestrial ecosystem/material circulation: lidar, hyperspectral camera, boundary layer tower, means of transportation
<5>Ocean: shipboard observation equipment, underwater robot, mooring system, coring, sea ice thickness measuring instrument
<6> Numerical modeling: basic organizational structure (specialized laboratories, division of labor), original supercomputer
4.3 Data
<1> Long-term stable archive
<2> Convenience
<3> Data rescue
<4> Public distribution
<5> International cooperation
<6> Archiving Specimens (Samples)
17
4. infrastructure development
4.4 System
<1> Strengthening core institutions: top-down and bottom-up coordination
<2>Establishment and maintenance of research infrastructure
<3> Strengthen PR
<4> Supporting communities (researchers/stakeholders): Strengthening bottom-up functions
<5> Promotion of international cooperation: Strengthening and increasing transparency of contact organizations
4.5 Human resource development
<1> Fostering researchers: Internship system, summer school, career path development, fieldwork support system
<2> International cooperation
<3> Inheritance and development of expertise
<4> Establishment of literacy and outreach
18





















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Meeting (3rd)
Handouts > Material 1 Minutes of the 2nd Arctic Research Strategy Committee Meeting (Draft)




Document 1 Minutes of the 2nd Arctic Research Strategy Committee Meeting (Draft)


Council for Science and Technology Ocean Development Subcommittee 2nd Arctic Research Strategy Committee Minutes (Draft)
Date: Monday, April 11, 2016, 14:00-16:00
Venue: Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology 17th Floor Research Promotion Bureau meeting room
Attendees:
(Committee)
Daisaku Ikeshima Professor, Faculty of International Studies, Waseda University
Tetsuro Urabe Professor Emeritus, The University of Tokyo Advisor, International Resource Development Training Center
Hiroyuki Enomoto Professor and Deputy Director, National Institute of Polar Research
Nobuko Saegusa Deputy Director, Center for Global Environmental Research, National Institute for Environmental Studies
Yoshihisa Shirayama Director, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
Makoto Sugiyama Associate Professor, Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University
Shin Tani Chairman of the GEBCO Guidance Committee
Yoshihiro Fujii Visiting Professor, Graduate School of Global Environmental Studies, Sophia University
Ryoichi Fujii Professor, Institute for Space-Earth Environmental Research, Nagoya University
Hajime Yamaguchi Professor, Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo
(Secretariat)
Masao Tanaka Director General, Research and Development Bureau, Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology
Ryuichiro Shiroma, Deputy Director-General, Minister's Secretariat, Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Research and Development Bureau)
Takahiro Hayashi Director, Marine and Earth Division, Research and Development Bureau, Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology
Katsuya Kozakai Director for Polar Science Planning, Marine and Earth Division, Research and Development Bureau, Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology
Shigeru Yamaguchi Deputy Director, Marine and Earth Division, Research and Development Bureau, Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology
Agenda:
(1) The secretariat confirms the agenda and handouts for the day.
(2) Explanations and reports were given by each person in charge on the following agenda items.
1. About future Arctic research
2.Others


[Chairman Fujii] From now on, we will hold the 2nd Ocean Development Subcommittee Arctic Research Strategy Committee. Thank you for your attendance today despite your busy schedule.
thank you
is.
Please ask the secretariat to confirm today's attendance and handouts.
[Deputy Director Yamaguchi] We have 10 out of 13 people scheduled to attend today, so we have a quorum for the meeting.
Also, Mr. Takakura, Mr. Takizawa, and Mr. Yokoyama are absent today.
Regarding today's handouts, I have handed out materials 1 to 4, which are in the proceedings of the meeting. there is a shortage
Secretariat
Please submit your application to

(About Agenda Item 1)
[Chairman Fujii] Now let's move on to the agenda.
First, regarding the record of the proceedings of the previous meeting, due to time constraints, I would like you to take a look at it and let me know if there are any corrections, etc., by April 18, one week later.
is.
[Chairman Fujii] First, based on materials 2 and 3, I would like to ask the secretariat about the main opinions that were presented at the previous committee meeting, and the points of contention in this deliberation.
Please explain from
increase.
[Mr. Kozakai Polar Science Planning Officer] Please see document 2. At the first meeting, the secretariat was asked to summarize the statements made by members of the committee.
roughly
Thank you.
First, the main opinions on international joint research and observation.
centered on tea
Since it is being advanced, it is necessary to clarify what kind of stance we have regarding the use of research and observation results.
I don't know
opinion. Next, what are the mid- to long-term challenges in Arctic research, what are you currently working on, and what are you missing?
or international movement
I wonder if there are some pillars such as directions. Also, what the GRENE project has done in it, and how far ArCS has been done in response to it,
missing part
If you can see where it is, it will be easier to formulate a research plan in the future.
Thirdly, observations and other activities are being carried out under a medium- to long-term plan.
need to go
Opinion that we think that hint such as the point comes out. Last but not least, it is unclear where Japan's Arctic research is positioned.
I have the impression
In addition, regarding international joint research, the position of Japan on a large map, the areas covered by observations, the areas lacking, and Japan's leadership
There are many
If we do so, we will be able to see Japan's standing position. Also, sort out what the issues are and who is doing what for them.
need to go
There was an opinion that there might be.
Next, I would like to talk about international collaboration and international cooperation. The three circles on the first page are mainly related to data.
Is it standardization?
I think that a system for data sharing in each country will be necessary.
go ahead with the group
Opinion such as In addition, when standardizing data, we will hold discussions, including who will take the initiative to proceed.
on the committee of
Opinion that it would be good to be able to make recommendations to the extent possible. Also, regarding the third point, it is said that only Japan possesses observation data, etc.
can be
Since there is talk of connecting various data with metadata and unifying them for ease of use, it is an accumulation of the results obtained with ArCS.
Pole and local research institutes
Opinion that it would be better to make some proposals on how far to go while clarifying the positional relationship of the unique data accumulation function.
As for the topmost circle on the reverse side, I think there is room for Japan to bring together Asian countries from the perspective of the user country and provide opinions to the Arctic Council.
squid. from now on,
What kind of strategy should be taken from the perspective of utilization of the Arctic rather than research and observation?
consciously ask
Opinion that it may be necessary to raise subject.
Next, regarding the collaboration between humanities/social sciences and natural sciences, in the second paragraph, the transition from GRENE to ArCS is self-sufficient.
Natural science only
I believe that the priority should be given to the humanities and social sciences, so that the country should be able to strategically implement a more comprehensive approach.
Things to do. sea route
With regard to the use of , Japan will be involved in the development of laws and regulations of coastal countries, and a considerable strategy will be required if we include measures to deal with it.
the balance between
There is an opinion that it is necessary to discuss with that in mind.
Regarding the dissemination of information to stakeholders, this is also the second paragraph.
which rule form
I think there are two sides to this: the development side, and the clarification of the issues that are occurring in close contact with the local area. Also, ArCS incorporates both
I'm sorry, but
Contributing to the formation of international rules may lead to issues such as Japan's interests. In the social sciences, laws and rules
through formation, etc.
On the other hand, ArCS considers how to cover various issues occurring in human society.
I wish I could
I just received an opinion that it is not.
In addition to that, in Document 3, the underlined parts are the revisions based on the first discussion. First of all, it's just the second paragraph of the basic direction of the one-pot argument.
However,
At that time, since it is believed that there are medium- to long-term and short-term challenges regarding Arctic research,
Japan's standing
After clarifying the position, we will organize each issue and proceed with a focused study."
Next, on the back side, it is the relationship with stakeholders at the bottom. As for the second point, I would like to talk about the strategy for using research and development and observation results.
proceeded on purpose
Therefore, it may be necessary to clarify the respective roles of industry, academia, and government.”
That's all for the documentation.
[Chairman Fujii] Thank you. There are many extracts from the previous discussion, but if you have any opinions, please.
[Member Urabe] It is quite difficult to determine Japan's position in this area, and I think that this is always a problem.
in China already
We have already invested in various ports, and according to the British Arctic research document, we are an insurance company like Lloyd.
some time ago
I think there are a lot of countries that are showing up. However, in Japan's science and technology policy, there are not many corporate activities, and companies want assistance from the government.
I can't groan
I don't think it's possible, so I think that's a big difference from other observer countries or AC countries.
The way is
I think that it is to draw a line a little and focus on the research side a little. In that context, could you please tell us a little bit about where Japan stands in terms of research?
thank you
I thought
[Chairman Fujii] Thank you. I feel that there is a difficult aspect when it comes to standing position, but it is like industry, academia, and government, and policies of various countries.
In terms of surfaces, the ratio
I think that the position is relatively clear, but personally, I am concerned about what kind of cooperation should be built in the position of international cooperation and international competition.
after all
It seems to be said whether standing position is necessary and thinks. Part of it is relatively policy-related, but the members of the committee asked me, what is Japan's position in science and technology?
or
I have a question for you.
[Mr. Tani] This standing position clearly shows that we first establish our standing position and then publicize the established standing position to the world.
to be sure
I think it's in the words, but to clarify is that the position is not necessarily clear even in Japan, so let's decide first.
That's what I'm talking about
Or which side are you thinking of, deciding and making it clear what to advertise to the world?
[Chairman Fujii] Intuitively, first of all, it is not always clearly recognized in Japan, including the parties involved, so we should discuss it thoroughly and create it.
or
I think there are two sides to this: whether it is properly constructed in the theory.
How do you like it
Uka
[Mr. Shirayama] Last year, Japan clearly defined a strategy for ■Arctic■ policy. In it, the position of research and development is clearly stated.
is said to be
is my understanding.
[Chairman Fujii] It's page 3 of the summary of document 3-1. On the third page, this is probably the standing position, after all. Something like the basis of the policy
think of
is it right?
[Member Yamaguchi] The position is clear, and I think that Japan's superior scientific capabilities will make a commitment to policy. In the end, the ■North Pole■ will be sustainable.
for future use
Japan will think about what is necessary for that. It is not bound by territorial or national interests, but on the contrary, Japan has direct rights.
to the North Pole
I believe that it is precisely because we do not have it that we should take advantage of the position that we can say that we should protect it and use it in the world.
[Chairman Fujii] Thank you very much.
[Tani] It's very easy to understand, and I think you're right.
following the trend of
There is a description of what to do, and it says to decide while looking around a little. What the committee members just said is that the position of Japan is decided,
what are you doing
I think it's true that this is the right way to do this, but what does it mean to be based on trends?
just to study
I think that it is necessary to consider policies and diplomacy, rather than the situation, so in that sense, the position is really clear.
Kana to
I don't know where it is.
[Member Yoshihiro Fujii] I have always been troubled, and I can't see the connection between research strategy and national strategy.
will it be discussed?
What Mr. Yamaguchi said is probably correct and correct, but when it comes to national or regional strategies, there are still interests and for what.
do you research
In addition to the research-oriented part, various things such as diplomacy are involved, so I wonder if we will expand to that extent here. not to spread
also the research strategy
Whether or not we will do it based on that kind of thing in the. With regard to the Arctic■, further policy and strategic
how is things
It seems that it is also sought. In the discussion between Committee Member Enomoto and Ambassador Shiraishi that appeared in the Nikkei yesterday, Ambassador Shiraishi had exactly that point in mind.
discuss until
I am a little worried about whether I should continue.
[Chairman Fujii] I think that the main aspect is science and technology, but in order to advance it, such an aspect will be necessary.
There are sides.
[Member Yoshihiro Fujii] It is clearly stated that science and technology will be used for diplomacy, so it is an extremely necessary aspect, and other countries
running in
There is no doubt that Japan will not be able to take this into consideration. Rather, when taking into consideration, the strength of scientific and technological research capabilities and strengths should also be considered.
Japan in advance
As a country, we are positioning ourselves to take advantage of our diplomatic strengths, and I think that is the right thing to do.
[Chairman Fujii] I think there is also the question of whether to start with science and technology as motivation.
was there
I think it's a way of thinking that there will be various developments as you go along, but is it a little more proactive?
[Committee member Yamaguchi] I'm going to add a little personal opinion, but when I look at other materials, everyone says science and technology, but the technology part is not included.
is. engineering and
You can paraphrase it. After all, there is science, there is technology, and there is industry.
see where
I want you to Then, I think that the story will come into view. For example, Material 4 also jumps from science to humanities and social sciences.
I'm listening.
In that case, it becomes a matter of something for the sake of a very small group of indigenous people, and it is difficult to see what Japan should do. actually
Japan is cold zone
In fact, we have a very high level of technology, and all the pipes of the Alaska Pipeline are made in Japan. People from general contractors are doing construction,
Japan in recent times
This is the first time that a cargo ship for the Arctic Sea Route, built by Canada, crossed the Northwest Passage alone. Therefore, we connect these areas well and visualize them.
and exactly
I think we will see stable usage. I think Japan has the power to show such a system.
Last month, we had the ■Arctic■ Science Research Committee, and it's ■Arctic■ Science Summit Week. So I spoke with the AC task force people,
Tenable de
It's all about development, and they want to use it. But I don't want it to get dirty. Therefore, it should be used safely and economically.
both sides
I think Japan is probably the most powerful country.
[Chairman Fujii] Thank you.
[Sugiyama] From the standpoint of the field, I think that what Mr. Yamaguchi explained about Japan's current position is very clear.
is. There
Up to this point, we also come to mind.
what to do
It immediately comes to mind when I say this, but what connects them, what kind of position Japan stands in, is decided, and what kind of things are we doing in the field?
I have to do
If you are worried about what to do or what to do first, and if you can give guidelines that connect the two at this kind of place, researchers in the field will be able to move easily.
not good
I think.
I think that what Mr. Yamaguchi said is one of them.
year, decade, don
Researchers put together a medium-term plan of what to do. However, as expected, the researcher's point of view is the center
Because I put it away,
Ultimately, it is difficult to think about how it can contribute to Japan's position. Therefore, I would like to give guidelines and suggestions to connect them.
If you can
Thank you for those who are thinking about the next.
[Chairman Fujii] Thank you.
[Committee Urabe] In Japan, where there is no policy for the ■Arctic■, for example, at the bottom of page 3 of Document 3-1, the economic potential of ■Arctic■ sea routes and resource development
to explore
That's what it says. This is always included in the ■Arctic■ policies of all countries. So, in doing that,
environmental change,
I think that climate change is a very common thing that we have to do our best. However, at the moment Japan is trying to develop routes.
positive attitude
Although there is no such movement, I feel that there are many places where we may be involved in the future when it comes to resources.
However, even in resource development, petroleum and metals are the story below the seabed.
finally there
Sovereign rights arise according to how they are distributed. Then among its sovereign rights, for example, if it comes from Russia,
talk to russia
It means that we will work together to develop resources.
Norway has finished applying for the extension of the continental shelf, but the one that is currently being submitted is Russia. The United States is not a member of the United Nations Convention on the Law of the Sea.
get out of here
There is no way, but Canada once went out and stopped. What is the current situation?
reapply to the formula
That's the situation in Canada. Denmark or Greenland. Greenland has already submitted an application. Russia and Greenland leave
being
Russia is already under review. So, I think Denmark will be next, and after a few years, Canada will be in shape.
Together, the sea
Nearly 100% of the bottom resources will disappear, or rather, there will be no seafloor resources in the public sea except for a part of the Gackel Ridge.
how do you think
So I think the chances of remaining public sea resources are extremely low.
In the midst of this, when it comes to resource development, there are technical developments there, technological developments for resource development, ■ surveys under the ice sea, ■ surveys including ■ exploration ■.
technology
On the other hand, I think that Japan can contribute to these two things in terms of the sea. Then its development and then the environment will not be affected.
technology, etc.
Whether or not Japan will be able to do it on its own initiative is impossible unless it is partnered with an Arctic country, but such technology in ice-bound waters is sufficient.
not
I think that, using such technology, Japan can have the ability and goals to contribute to the sustainable development of the Arctic.
Isn't it
I think
[Chairman Fujii] Thank you.
[Member Yamaguchi] Japan is actually the first country in the world to conduct research on Arctic sea routes. It's a big international joint research project in the 90's. present
Currently in the North Pole
There is no major national project that puts sea routes in the forefront, so it is not very noticeable, but I am doing it myself, and the industrial world is finally moving.
Nice to meet you
Mitsui O.S.K. Lines ordered and recently launched a very strong ice-breaking LNG tanker. This is 3 ships. Nippon Yusen also builds ice-resistant car carriers.
and more energy efficient
The basic technology for the Ne-class ice-strengthened ship has been completed. Japan is like this
sow seeds
I think I can show it well to the outside world. The Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism and the Ministry of Economy, Trade and Industry may be difficult to say, but the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology
so beautiful
I can say that from my standpoint. I believe that Japan's status will rise if information is collected and released in this way.
[Chairman Fujii] As you just said, I think that science and technology is the position, but there are parts where various pieces are already in place.
how to enter
I think that it is possible to show from the beginning to the exit, and to comprehensively present it in such a way.
[Mr. Shirayama] I would like to point out two things. First, regarding seafloor resources, although there is certainly talk of the extension of the continental shelf,
about public
Naturally, there is a perception that there are a lot of seas in the Arctic sea, and the seawater in the high seas is also said to have a lot of biological resources.
forget about
One thing you shouldn't do. Another thing is that we must not forget that the significance of research on the ``North Pole'' is not limited to the ``North Pole''. ground
to the entire sphere environment
No doubt it has a huge impact. The ``North Pole'' is the first to have a large impact, and we have already produced research results.
Therefore,
All very important case studies when considering future mitigation and adaptation to global environmental changes in the world or in Japan.
it's the place to be
Of course, I think that positioning is also very important.
[Chairman Fujii] Thank you.
[Committee Enomoto] Regarding the fact that it is not clear what kind of information pieces exist and where they exist,
A few years ago
In such a state, even though many people go to the ``North Pole'', they cannot see the whole picture.
how it works
I started making For example, more than half of the meeting place for Mr. Yamaguchi's presentation of scientific research on the ■North Pole■ route was attended by business people, who enthusiastically took notes.
Also, Mr. Hakusan
With regard to the global perspective that the member mentioned, during the Arctic Science Summit Week held in Alaska, mid-latitude countries, the United Kingdom, Doy
tsu, Japan, Korea
There was a scene in which non-Arctic countries such as ``Arctic'' were called and their thoughts on the ``Arctic'' were asked.
[Deputy Chair Ikeshima] As the number one point of contention for this deliberation, it states that the position should be clarified.
position is clear
I feel like I'm going to explore various directions, but in the first place, the researcher has been doing research after clarifying the standing position.
not
There is a current situation. Researchers are not necessarily aware of national policies or Arctic policies. Each field has its own characteristics.
I'm sure
vinegar. However, depending on the field, last year's Arctic policy came out, but at last the national policy came out. However, unlike the Nordic countries and Russia,
and north to Japan
There is no such thing as polar science in the first place. Therefore, in the fields of glaciology, snow, and science, there are things like resources and ships, and the entire Arctic.
determined as
There was nothing related to policy, and there was almost no awareness of such things. Therefore, when we created this Strategy Committee,
stepping on the
Are you telling me to reconfigure it once more in advance, or is it okay not to think about that kind of thing?
I wonder
I think. If you don't do that, you'll see it as "based on trends in other countries," and the basic way of thinking is quite comprehensive, and your inner heart is Arctic Sea routes and resource development.
economical from
It is also wrong to think that we are only looking at the possibilities. However,
at a good opportunity
I think there is, but I think it is a very big idea to what extent there is a view that summarizes the whole.
[Chairman Fujii] I feel that this committee will be able to look at everything from a bird's-eye view and grasp the overall situation.

[Committee Urabe] One very important thing is that the United Nations Law of the Sea stipulates that up to 200 nautical miles is the EEZ of each country, but beyond 200 nautical miles,
no longer
As a result, the sea surface naturally remains. Therefore, I think that scientific research in this area will continue to be very important in the future. is it
Somewhere
Freedom of scientific research in the ■Arctic■ high seas must be protected before the ocean floor and its subsoil belong to the nation. place
but that kind of
There are various movements around the world, such as banning things for reasons such as research purposes, or not giving permission. That's why it's an Arctic country even in the Arctic ocean.
alone on the high seas
As for the region, I think there will naturally be a move to prevent surveys from being conducted. So, I had been doing proper research before that, and I used that kind of framework.
in the research
As a country, I think it is necessary to strongly advocate the proper rule of law and the strict application of the law of the sea, separate from industry.
[Deputy Chair Ikeshima] In that respect, what the member said from the perspective of international law is extremely important.
now covered in ice
However, it may melt in the future, so the AC presidency will discuss what to do about regulations and future efforts regarding fisheries in the high seas.
of America
We are taking the lead in research and surveys, and negotiations with foreign countries have begun. There was also a symposium in South Korea, where, for example, Japan
books and Korea
As mentioned above, I must tell you what kind of position I will be involved in the maintenance and utilization of high seas fisheries resources in the future. At that time, Japan's fishery policy
what to do
It is a matter of how much is decided in the fisheries industry, so we have to go into that and think about it.
I mean,
I think there is going to go.
[Chairman Fujii] I think it is very easy to say that it should be guaranteed because it has been done freely so far in science and technology, but the law of the sea, etc.
when discussing
In addition, I think that it is possible to say what kind of conditions are necessary internationally, but I think that the main discussion will be at the Ministry of Foreign Affairs, for example.
is specifically
What's going on.
[Committee Urabe] There is an ambassador in charge of the ■North Pole■, and basically I think that the Ministry of Foreign Affairs will take the lead. There are also experts in the law of the sea
question because it is
It's not a problem, but it's not my specialty, so I don't know if Japanese industry wants it to be protected.
so-called
and discuss what Japan should protect. Scientifically, of course, it is the environment, fishery resources, and various other things.
this is something weird
If something happens, it will affect Japan, so I think there are things that I can't compromise on, so I'm collecting that kind of information.
stop it possible
I think it is necessary to mention it as a gender.
[Committee member Yoshihiro Fujii] Here, too, we are focusing on the strategic aspects of research and science and technology research.
When you come. And,
Japan's position here is that it is not an Arctic country. Based on the basic scientific and technological superiority in the country,
how about we
Can you keep working? At this point, it will become diplomacy, but I think it is possible to raise such issues, and I think it would be better to do so.
increase.
As for companies, if there is no marketability, they will end up with only research and surveys. The marketability part is the result of this research and development.
various
If we can see the prospect of working on it, we will start moving tomorrow, so we don't have to think about it too much. However, one recent trend is that the ring
related to border issues
So, there is a lot of movement in areas such as soft law, accounting and governance, without going as far as environmental laws.
from here too
One problem I would like to raise is that if they start to move instead of analyzing it, of course it would be most desirable to have a legal framework, but it is not possible.
But more and more
Western companies are also active, so it is not enough to say that Japanese companies and our legal system need to prepare for such things.
because it's okay
I don't think so.
[Chairman Fujii] We will continue to hold discussions while maintaining the current perspective.
what is now
There was also talk about connecting it to the end in the process and whether the information could be properly organized, so while always keeping that in mind,
fic department
I think it would be good if we could make a final proposal by not only looking at academic targets but also recording them in the minutes of each meeting. do everything from the beginning
is a little
It seems difficult, so how about starting with such an arrangement this time? Well, this time there is also a time constraint.
and all
I couldn't do it, but the secretariat consulted with various teachers and put it together. That is document 4 and desk distribution, but first to document 4
explain about
After that, I would like to ask Mr. Enomoto to show me his thoughts, and to discuss how to revise from the next time onwards.
Mr. Kozakai, Planning Officer, please refer to Document 4.
[Dr. Kozakai, Director of Polar Science Planning] Now, I will explain material 4.
After sorting out the issues that were pointed out last time, we sorted out the current situation in Japan while taking international trends into consideration. First of all, although it is the first one, various problems
Nice to meet you,
After citing issues such as 1 global warming amplification, 13 black carbon, changes and effects of clouds and aerosols, trends and efforts so far, etc.
the leftmost column
The world trends in Arctic research, the trends in Arctic research in other countries, and the status of Arctic research in Japan, etc.
after that
Research infrastructure, development of domestic research bases in Japan, development of international collaboration bases, community formation and information dissemination, and human resource development.
I understand.
The horizontal column shows trends from around 1990 to around 2010, before the GRENE project started, and then from 2011 to 2015, when the GRENE project was running.
year, next to
The research period of the ongoing ArCS project from 2016 to 2020 and the period after 2021 are summarized.
At the top is the global trend of ■Arctic■ research. From 2011 to 2015
means that Japan is AC
, observer participation, etc.
Next, regarding trends in Arctic research in other countries, I have included participation in the EISCAT project, research trends at GRIP, NEEM, and IABP.
vinegar.
If you look vertically at the column for 2011 to 2015, first there are black and yellow circled numbers. This circled number corresponds to the research topic number above.
increase. black number
Letters indicate research at the researcher group or individual researcher level, with colored numbers in yellow, green, and red.
there is a thing
It is sorted out in the form that it is budgeted as a national project to some extent.
The research infrastructure on the second page includes observations by Mirai, the development of autonomous unmanned submersibles, remote-controlled unmanned probes, etc., and the water cycle change observation satellite Shizu
Ku” and land observation
This article describes the satellite DAICHI. In addition, the status of the EISCAT project enclosed in yellow, the cloud radar, the small aircraft, the Earth simulator,
Development of ADS, etc.
I am writing about an item.
As for the development of research bases under it, centers have been set up at the Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology and the National Institute of Polar Research, but in 2016, Hokkaido
including university
The three institutions have been approved by the Minister of Education, Culture, Sports, Science and Technology as joint usage/research centers. In addition, in the development of international cooperation bases, we have been developing the Ny-Alesund base and so on.
came, but 2
After 2016, we plan to build CHARS in Canada. In addition, in the ■Arctic■ community formation and information dissemination, information provision using ADS, etc.
Arctic Environmental Research Institute
Research consortium, establishment of JCAR, etc. are described.
In terms of human resource development, the overseas dispatch of young researchers in the GRENE project or the ArCS project is summarized in Document 4.
[Chairman Fujii] Do you have any questions about the explanation? In the first place, the 13 divisions of various issues themselves include very large issues and specific issues.
let alone this
I think it is necessary to organize relatively.
[Member Yamaguchi] I can't see the exit because I summarized the described issues as a phenomenon. What kind of paradigm can we build after doing this for 10 or 20 years?
not at all
can not see. I am very grateful to be able to get a bird's-eye view like this, but I need another ingenuity.
[Chairman Fujii] Today, I would like to ask Mr. Enomoto, a member of the committee, to make a presentation as a summary.
so, etc.
After looking over the whole picture, I would like you to discuss what is being done and what is necessary in the future.
[Committee Enomoto] In Document 4, I feel about the period from 1990 to 2011 onwards.
related
On the horizontal axis, my materials focus on efforts from GRENE in 2011 to ArCS, which was newly started in 2016.
vinegar.
Before GRENE started in 2011, there was a great lack of mutual communication between researchers, and since 2011 it has become closer.
is. 2016
Since then, it has been called ArCS, and although it used to be said that it was close, it was only in the natural sciences.
mean
The horizontal axis of the time axis from 2016 is a project that we are aware of.
On the vertical axis, my original focus was on science, but in terms of global trends, the IASC was established before the Arctic Council.
science leads
The background is that later, a council was established to decide and discuss policies. From 2011 to 2015 in Document 4, Japan's AC
Server nation participation
However, in addition to Japan, South Korea, India, China, Singapore, etc. have also been approved at the same time.
Participation of many countries
With the approval of the ``Arctic'', the Council has indicated that the ``Arctic'' is no longer a closed world within the ``Arctic'', but should be viewed from a global perspective.
it was done
In response to this question, GRENE also worked on research themes that corresponded to this. At the bottom of the first page of Document 4, research subjects, from geospace to humans and society, are included.
For experts
You can see what they are doing, but just by looking at the numbers in the circles, you can tell how much you have achieved, what you are missing, and what you are doing.
I think it's difficult
So, I briefly summarized the basic policy and progress. However, in terms of geospace and human beings and society, GRENE has ended this time.
By the way, G
Since there was not enough information to build on the results of RENE, I have touched on the ocean/sea ice, atmosphere, land area, and glaciers/snow ice that GRENE mainly dealt with. ancestor
other than
I would like to have an expert discuss it, and since I scanned it in a hurry from the personal information range, there are many things missing. yeah
the place is the throne
I would like to discuss this with you.
Then, there are 4 pages of materials on the current status of Arctic research in Japan. The large vertically long one on the far left is an international
When it comes to guidelines
Kororo is something that I would like to discuss at this study group, so it is not a proposal from me.
The first page summarizes glaciers, ice sheets, frozen soil, and snow cover.
As for glaciers and ice sheets, when the IPCC report comes out, the first thing that comes out is that the Greenland ice sheet is melting and the sea level is rising. snow and ice on land
melt into the sea
As the sea level rises, the shrinkage of snow and ice on land has become a hot topic.
Nari, mountain ice
There are quite a few rivers, and they have already started to change, and after a while the rivers will melt away. pull it
so as to inherit
Since the beginning of the 21st century, the Greenland ice sheet has begun to melt. ■Antarctica■ hasn't changed yet, but if I were to start next, it would be ■Antarctica■.
Uno will happen in the future
I think it might happen. So, the melting of glaciers and ice sheets, and then the Greenland ice sheet, which is starting to make a start, how it will affect sea levels.
can you get it
When it comes to global issues, Japan has strengths in model research, so we have included observations and models in those areas.
I'm here.
When it comes to research themes related to Greenland, the topic of melting ice or decreasing volume comes up.
ice block
It was not fully understood that half of the seawater was falling into the sea untouched.
rice field. yeah
Research has begun. In recent years, there has been news that the entire surface of the Greenland ice sheet has melted in 2012.
became the lowest
It was a month before the news. When the surface was said to have melted, the international community wondered how much it had melted in a presentation at an international conference that year.
Taka, that departure
filled with tables. The next year, however, it became clear where the meltwater had permeated and how much it had destabilized the ice sheet.
it sounds
By the way. In addition to monitoring surface melt, we are currently investigating how melt water affects the instability of the ice itself, or over the past thousands or millions of years.
in the scale
So, whether such a thing has happened and whether there are any traces of it is the subject of research. Both Japanese groups
firmly involved
I'm here.
Another point, the resulting environmental changes and social implications, is that natural scientists imagine the Greenland Ice Sheet as ice on rock.
but actually around
There are many people who live there. There are also fisheries, there are indigenous people, and it is a transportation route, and it collapses from Greenland.
there is a block of ice
Societal interest is in what kind of impact the large amount of fresh water that is being discharged will have on that area. Japan should also seek such support.
is included.
In this regard, GRENE has started the first research on melting, but in terms of the impact on society, the involvement in ArCS is included.
where you are
vinegar.
As for the snow cover, we know that the Arctic sea ice is shrinking and the glaciers are melting.
It's been a while
rice field. Over the past 30 years, it has been found that the snow cover period has shortened by nearly one month in the western part of the Eurasian Continent. Is that the sphere of human life?
are plants, soil,
Yukikaku is interested in what kind of influence is being given to such places, what will happen in the future, and what will happen in the future.
It is
Regarding this, the satellite data that Japan has has contributed greatly here, and cross-border monitoring of the entire northern hemisphere, and so on.
increase.
Also, the snow contains black carbon, which has become a hot topic, but only in some areas, a Japanese research group
come in
We have also started sampling.
As for the third, permafrost and permafrost, the process of permafrost transition has not been implemented. Previous IPCC Reports
remainder in
It is said that it was not handled properly, so it is being proposed that it will be handled properly in the next report, but the Japanese community is actually
there is power
However, we are in a situation where we are only able to carry out fragmentary activities. There are high expectations for this internationally, but we have not yet been able to meet it.
Next, with regard to the atmosphere, there is great diversity in the atmosphere. Are you looking at ingredients, or weather forecasts, like greenhouse gas?
long-term climate
There is a point that we are looking at changes and global warming.
As for global warming amplification, we are working to elucidate the point where the ■Arctic■ is changing remarkably and quickly in the global warming as a whole. Greenhouse gases/impurities
about,
Emission of carbon dioxide, or methane, as a greenhouse gas. Japan has been monitoring this since 1991, when the IASC was established.
did. rather
There is an accumulation that has continued for a long time. It has also led to interest in methane and other greenhouse gases, not just carbon dioxide.
vinegar. black
Carbon is also important for the Arctic climate, but there are those that spread globally and those that are transported over long distances.
from each country
It is a situation where submission of inventory is requested. How much carbon dioxide or black carbon is emitted by each country? it submitted
Lemasu and Lou
There is a possibility that we will enter into agreements on rules, etc., and following the project activities at GRENE, we have also entered into activities at ArCS.
to event
In terms of how international rules will be decided after the submission of the report, I would like to ask people involved in international law to get involved and start a new initiative at ArCS.
It's a dead stage.
With regard to the Arctic-Mid-latitude meteorological chain, Japan, South Korea, mid-latitude countries in Europe, and countries other than Alaska, such as the United States, are affected by cold waves from the Arctic.
to be influenced
As a result, there has been a growing awareness in recent years that changes in the Arctic and land surface conditions associated with the reduction of sea ice pose a threat to mid-latitude countries. ■ Arctic
■ changes in ■
It is like a symbol that it is not closed to the North Pole, but Japan is also putting considerable effort into this, and it is producing results.
vinegar. Especially Arctic
In terms of the route of the westerly wind that connects Japan and Japan, and the route through which abnormalities have been reported, there are activities that have progressed worldwide.
Extreme climate change
A program to improve dynamic forecasting is underway, but Japan is being praised as a model case because Japan has taken the lead and is producing good results.
is included.
ArCS is going to go to these places as well. In this last weather forecast, there is also an impact on the mid-latitudes, but of course the Arctic Ocean
direction of prediction at
There is also the above, and this is useful as information for safe navigation of ships passing through the ■North Pole■ route.
Regarding the ocean, sea ice, and ecosystems, why is sea ice decreasing, and how is the structure changing in the ocean? the ice is gone
spread after
What kind of changes are taking place in the sea surface, where the water is spreading? The area of contact between the atmosphere and the sea also increased there, and the exchange of gases,
waves
Children are increasing. Of course, human industrial activities will also be included in it, but future predictions of such places. For the previous weather forecaster
in a shorter time
However, when it comes to forecasting including the ocean, there is a point where we have to look at it over a long period of time.
Satellite observations clearly show the state of sea ice decline.
No pole Darkness of the night
We are providing the world's most advanced sea ice observation information, as it is possible to observe even when it is cloudy or when it is covered with fog or clouds in summer. Not only the area, but also the current
interest in ice
It's getting thicker. Moreover, it is not only the summer minimum, but how quickly it fades in the spring, or how quickly it returns in the fall.
Or rather
It has become a matter of great interest even now, and year-round observations and observations such as what is happening under the ice require observation systems and observation technology.
■Arctic■Russia has maintained a drifting station on the sea ice since 1931, but recently the ice has been cracking, so we have given up on observation.
I was. this
As a result, the information on the ice regions has suddenly become blank, and it is a situation where some country will go there and do some research.
situation. However,
Since it is difficult to do it regularly, the fourth line from the bottom of the sea ice section, MOSAiC, is currently being proposed.
I wonder if you can give it to me.
Germany decided to put an icebreaker there. Place a German icebreaker in the middle of the Arctic Sea for a year as a drift. International research, international network
to work
Researchers go there and observe for only one year. As for how much results can be obtained, such a campaign
something is expected
ArCS and others are also planning to board and observe from Japan.
Also, acidification has become a very important issue in terms of ecosystems.
a matter of concern
I have. This is also being worked on by GRENE and ArCS.
As for the terrestrial environment and terrestrial ecosystems, when the word ecosystem is included, the time scale suddenly becomes longer. It is difficult to obtain results with just one observation.
long-term monitor
Taring will be required. Also, in terms of how things will change in the future, we need highly accurate information that can be integrated over a long period of time.
but very difficult
By the way.
■Arctic■ The surface of the Arctic region has a wide variety of surfaces.
are each
There are areas where one country covers the area it is responsible for, but if that is the case, there is a bias, so the land observation network, INTERACT, has been launched.
There is
The EU has made an international call to map the range to be covered and see if there are any missing areas.
vinegar. finally
Whether or not to work here depends on the activities of each country.
if you can go in
It's been a while, but efforts are being made to set up important observation sites as supersites and monitor them. GREN DESO
I said
Roha was partly done.
The terrestrial hydrological cycle has actually not been explored much so far, and connecting the land, sea, and atmosphere is a very difficult theme. especially land and sea
to connect
In terms of where water and materials circulate through rivers, this is an important point.
or the sea
There are places where the community and the land community are not yet firmly connected, and there are advanced analysis results by some researchers.
link to
I know that it is, but it is said that this is not yet started.
Ecosystems, forest areas, tundra vegetation, and so on, within GRENE, we set various observation lines and looked at them.
ma
Ping's information is pretty dubious, don't believe what's already done and have to recreate it, or climate change will make it this way
rewritten from
It was pointed out that it is becoming a situation where Such a monitoring system is also desired.
[Chairman Fujii] I would like to hear your opinions and discussions about the explanation just now.
[Member Saegusa] I have heard that the research that had been conducted relatively separately since the start of GRENE has largely been consolidated, and I agree with you.
but from now on
If you would like to talk about the
For example ■ North Pole ■
It provides slightly larger-scale findings, such as whether greenhouse gases are being absorbed somewhere on the continental scale of the entire region, or whether they are shifting to emissions.
where to bring
However, I think that GRENE has probably already started, so I will emphasize that area and talk about further accelerating such areas in the next five years.
so that you can see
How would you like to do it? For example, using bottom-up data and top-down data such as inversion, model ratio
compare, multiple
I think that they should be able to detect long-term trends in continental-scale generation and absorption while reducing uncertainties using the method.
from now on
If we want to strengthen it further, for example, where sea ice will accelerate further from now on, where positive feedback will progress further, etc.
one step ahead
I feel that it is connected to seeing, so I thought it would be good if you could emphasize that.
[Chairman Fujii] Thank you.
[Member Enomoto] We have conducted various trials in terms of information sharing and model calculations, and we have experienced both failures and successes, and there are areas where we can make progress.
is coming
I think. In this material of mine, I only wrote about the present and ArCS, which has just started, and I have not touched on the future, so
important in the future
I think it will be one of the points.
[Chairman Fujii] After all, there were things that GRENE knew and things that we didn't know, so we changed the shape a little and further developed it with ArCS, and so on.
so-called
Also, as you just said, this is written in the form of so-called cause and effect and its effect,
what
Are they connected in some way? I would like you to summarize how each of these pieces are connected at some level and scale.
is.
Since this is the first time, we will continue to revise what we have received in this form.
Literature/Social Science
As for the next time, I would like to have you make it in the same way in the same way, and I hope that you can make something like a rough draft by the summer.
also like this
There is also the point of view that if we clarify what kind of things further, we will be able to understand the overall picture and create a better plan, so please feel free to give us your opinions.
I would like to receive
think.
[Committee Sugiyama] I think that what you have lined up is exactly the pieces that are currently being conducted at the research site and are being elucidated.
increase. this is
Rather, it is a bottom-up approach. One thing about GRENE is that Mr. Enomoto has compiled a lot of information from the field.
I think it's a success
However, I believe that GRENE is already underway, and as Mr. Saegusa just said, these will work together to achieve one slightly larger goal.
mu
That's what GRENE is actually doing, and I think that's what ArCS is aiming for. Beyond that lies our country, like the first
standing position
I see, the ultimate goal is to make use of Japan's strengths, what part it should play in the international community, and what part it should demonstrate its strengths in.
The piece is
I think it would be good if we could have a discussion on whether we can make such a contribution or not.
[Chairman Fujii] Thank you.
[Tani member] There is a description of GRENE, ArCS, and beyond. A five-year program or project has progressed, and in those five years, when it was planned,
I think
However, there is no commitment to continue observation five years from now. Then, for example, where did you hire someone or where did you go to install the observation equipment?
in that country
Even if we do so, it becomes a matter of leaving it for five years and then withdrawing it after five years.
Looking at the current budgeting method, there is always a review, and after five years, a new idea will be successfully created, launched, and each time the project will be renewed.
hire because it changes
I think that it will happen that we will change the relationship of use and buy new machines, but that is long-term, long-range monitoring.
and more desirable
I don't think so.
GRENE, ArCS, and so on, and after 5 years, I came up with the next name, and the one I got was good, I can continue, and I couldn't.
oh no
I think it's going to be something like a rip-off, but I don't think that's the case. how to cover it
think about what to say
It seems to be said whether it is not possible and thinks.
(So far) It's very well summarized.
But in my eyes
I feel like I'm on the right track, so that's the first thing, and although it's not written, I'm doing an international project to create bathymetric maps. ■ North
polar sea bottom
There are rough topographic maps, and although everyone is using them, they are still rough. Countries making efforts to create detailed bathymetric maps
there is
The answer comes as a surprise. For example, if you look at the topography of the seafloor where the ice sheet rushed to the seafloor and disappeared leaving traces on the seafloor,
what happened here
You can see how far the ice sheet stretched and how it moved.
is it something
So, although it doesn't appear in this item as a whole, there are things that are being done in the world that are not in Japan. It may not be necessary to do that, but
I happen to
I am also involved in a project to create a bathymetric map of the Arctic ocean, so I feel a little lonely.
Another thing is the management of information, and the results of observations and research that have been obtained can become one-stop internationally.
to make a
As for the point of contention, it is written that Japan will also participate in such international data sharing, but this is not the case.
and Japan
I think it's safe to say that Japan will do it, but Japan is not necessarily strong, so we have to decide what to do.
Also strong Lee
When we say that we integrate information management with leadership, we send the message that we, as a country outside the Arctic, will organize all data on a global scale.
is strong
I think there is
[Chairman Fujii] Thank you very much.
[Member Yamaguchi] At the time of GRENE, it was an organization called the Polar Research Institute, where individuals gathered and worked hard on research, producing many good scientific results. Largest in ArCS
is still
I believe it was created as an organization. If we continue to perpetuate this, even five years from now, even after the post-ArCS, Japan will play a central role in this.
■ North Pole ■ Research
I think it would be good if we could have a discussion about moving forward. I think what Mr. Tani just said is one of them. This kind of thing happens, so let's cut it in 5 years
It's no good
I think that such a discussion should be held here.
[Chairman Fujii] For that reason, I think it is necessary to discuss the long-term importance, not just this term. still in the future
also vaguely
However, it is a matter of course that there is such an important thing, and at least it does not end here.
and go out
mosquito. There is also progress in science and technology, so I thought it would be very important to be able to properly present it here, so I made this proposal.
vinegar.
Sugiyama: I am researching ice sheets.
see the ice above
I was there. As it has been five years at GRENE, even I have seen that the ice sheets are flowing into the ocean and interacting with the seafloor, and my understanding has progressed.
I was. ocean
I think research is one of Japan's strengths, so I had that in mind.
surface, boundary
It naturally occurred to me that I should.
The fact that Mr. Tani was able to come up with such a thing is because it is making use of one of Japan's strengths and making a presence in several areas of Arctic research.
go, suggestive
I think it's only one, but I think there are still many such examples, so I would appreciate it if you could provide information.
[Mr. Shirayama] There are about three. First of all, although this is of course a review of the current efforts, it is fine if the Strategy Committee discusses it in the future.
if so
In the Arctic science, as Mr. Tani said, the important point in the future is that it cannot be done by any one country.
research is solid
I think it is clear that it is necessary to be able to
I want to put it out
I think that one thing is important. This will not come out as long as you are talking about each individual, but it will definitely come out as a more overall policy.
you can
I thought it would be good.
The other is that the area of technological development, etc., is extremely weak.
clear by saying
It is necessary to think about such things as making a list of certain essential technologies, or discussing them.
Isn't it
When. Of course there may be platforms, but I think there are many.
Lastly, from the perspective of using tax money for Arctic research, I think that public support or something like that is also necessary.
think like this
increase. For example, there is a famous French apparel maker called agnès b.
See you next year
There is a plan to conduct observations where the ■Arctic■ is enclosed in ice over a period of about a year to a year or more. Such a strong private sector commitment is
then
I think we need to be aware of that as well. In other words, how can private sector commitment be obtained?
If you have a
The concerns of Mr. Tani, who was mentioned earlier, should be greatly reduced, and I feel that we need to think about that as part of our strategy.
[Chairman Fujii] Thank you very much.
[Member Yoshihiro Fujii] Indeed, as a research strategy, it is not necessary to limit it to the national budget, just like China and other countries.
unattractive
I think it's about building a framework. ■ Japan, which is not an Arctic ■ country, will cooperate with other countries, not only Japanese companies, but also Apple and Microsoft.
will you
Maybe. However, it is still a proposal based on the common task of developing the common asset of Arctic research in a safe and sustainable manner.
framework
is whether the country can show With this amount of materials, I think I can do it, but I would like you to put it together in that direction.
[Deputy Chief Ikeshima] Concerning Antarctica, as a national policy, Japan has been conducting observations and surveys of the Antarctic since the beginning, and Japan has also made significant contributions.
Up to Antarctica
Observations and surveys continue to be a kind of national policy.
Regarding the ``Arctic'', at least a ``Arctic'' policy has been established, but in the future, such a national policy, or rather, some kind of major national policy
project
I think that it will be questioned whether it will be a measure. That is the position that indicates the standing position, and so
don't make it bigger
There are people in the position that it is okay, and it is necessary to do everything with all Japan.
and the whole country
However, in the end, the question is whether or not it means creating a broader, more solid scientific framework or paradigm. for that reason
is 5 years or 1
0 years, we will continue further ahead. In fact, once we became an observer, we were unable to quit.
well, here
My impression is that it is necessary to put it out as a strategy.
[Chairman Fujii] I think that it is a very difficult problem, including the comparison with the current Antarctic.
Is not it.
[Mr. Hayashi, Marine and Global Affairs Division] The problem with the ■North Pole■ is that it stands in a slightly different position compared to the ■Antarctica■.
■ Antarctic ■ Treaty
There was a framework for global cooperation, and research and development began. ■North Pole■ was originally the territorial waters of each country or the EEZ.
little political situation
In the midst of this change, I became able to conduct a little research, and research progressed from around the 1990s.
wrong
I think there is.
Originally, I think that such long-term observations should be carried out over the long term by universities and research institutes with operating subsidies.
There is also a history
So, in the past few years, it's been getting quite exciting, so it's been launched as a project later.
After all, when it comes to doing it as a project, we set a certain deadline, evaluate it firmly, check the good and bad, and move on to the next.
to go with
I believe that this will become the normal way of doing things, but recently, both policies and the situation have changed considerably, and the Ocean Policy Headquarters formulated the Arctic Policy last year.
Although
In such a forum as a whole, the position of the policy has changed little by little, and when it comes to the fact that it must be done over the long term,
anyway
In advance, I think that it will be said that we do not think properly about how to put out a little money.
Currently, it is being done as a project from the perspective of the rapid increase in its importance in recent years, but this is the place to consider
Also based on
It won't suddenly become long-term from next year, but by the time ArCS ends, we have to think about what to do.
I'm saying that
I think.
[Director of Research and Development Bureau Tanaka] Basically, it is necessary to think about it as a big strategy without setting too many conditions at this strategy review meeting.
yes it is
I would like you to think about it. By chance, the government sets up projects in a cycle of about five years like this, but it is a kind of
a matter of method
Therefore, I understand that the strategy is essentially a different story. Therefore, as a strategy, for example, 10 years, in some cases 20 years, etc.
I received it,
Conversely, I think that it is the responsibility imposed on us administrative staff to decide how to do it for the next five years.
On top of that, GRENE introduced that the system was established in the process of moving to ArCS, and in that sense, the system has already been established.
so
I believe that we have established a permanent foundation for this fundamental system. Therefore, after that, the project is a matter of how to get the budget.
then this
We would like you to understand that if a bigger issue than just the budget comes up, we will of course consider a framework that matches it.
I think.
[Chairman Fujii] In that sense as well, I feel that it is extremely important to create long-term importance for Arctic research and technology development.
I will
From that point of view, although there is one more important issue that came up earlier, there was a discussion that it may not have been included.
I think.
This was a very strong opinion from everyone last time as well.
There is also a need,
Though we think that there is difficulty, it is such an assortment. Also, internationally, Japan shares this responsibility, but is there a stronger country?
so that one
I feel that there is a need for such an overall sorting.
This is the first step, so I think it is very important, for example, acidification.
I don't know
That's right. So, although Japan is doing this now, experts may know that there may be something more important.
However, this
If you can discuss whether it is necessary and sufficient if you do this, or whether it is necessary but not yet sufficient, I think you can come up with a very strong proposal. still the limit
very much to know
Since it is important to the future, I wonder if it is possible to polish it up from that point of view.
Committee Enomoto: This kind of community has already been done by GRENE, so while looking at the results of that, I will make an overall review.
from inside
As Mr. Yamaguchi mentioned earlier, we can't do what we can't because of technological progress. so general
Coming like this
I think that there is also a desire to do things.
There are various foundations for technical issues, but is it okay if we make them more specific? For example, autonomous unmanned diving under the sea surface
develop a machine
I think there are various things, such as developing it a little more, but is it okay to strengthen this part?
[Yamaguchi committee member] It is a way of saying that this kind of observation is necessary, so this kind of technology is necessary. In addition, from another technological perspective,
connected
There is such a thing as technology. I think that goes beyond this framework, but I would like you to summarize the stance of other ministries.
that kind of information
I think that it will be easier to discuss here when comes out.
[Member Yoshihiro Fujii] At the same time, I would like to ask what other countries' systems are like, and how the Arctic countries and non-Arctic countries are doing.
Uno also have information
I would be very grateful if there was.
[Member Enomoto] It is not possible to compare Japan and the EU.
vinegar. for example
There is the European Prediction Center, ECMWF, which collectively forecasts weather information for the Arctic. ESA
roga satellite
I've been making plans to raise. Also, there were data archives, common data, open science, etc.
one country in charge
There is a framework for multiple such institutions to work together to create a large system.
[Chairman Fujii] Earlier, it was said that companies were not very proactive, but I think other ministries and agencies have relationships with such companies.
but the general atmosphere
Can you tell me even if you don't mind?
[Mr. Hayashi, Director of Marine and Global Affairs Division] The Marine Headquarters is holding a liaison conference with related ministries and agencies. ■ Arctic Sea routes, what is currently most active in relation to industry
At the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism,
Two years ago, we launched a study group, and there are places where people from related companies can participate and exchange various information. Of course the Ministry of Foreign Affairs
Arctic Ambassador
I have also created a post, and I have been participating in various international forums to discuss various matters from the perspective of how to present Japan's position in relation to the North Pole.
describe one's position
It is a situation that is being clarified.
In that sense, under the coordination of the Marine Headquarters, especially in policy, science and technology will be used to contribute.
that kind of meaning
So, we have been conducting research and development so far, and we will proceed while informing each ministry a little more about what we are doing.
Isn't it
That's what it feels like.
[Chairman Fujii] In terms of equipment development, I think there are things that must be done in the current large-scale research project. So the long-term outlook
if there is
I think it would be good if we could make proposals in the mid- to long-term on this occasion, including the development of
[Mr. Shirayama] I think that the image of long-term is somewhat different depending on the person,
Because
If anything, the rate of change in the medium term is much faster than on land.
Even if I live
In the case of plants in particular, it takes several months, so you need to be aware that the cycle is rather fast. the rest
long term
I'm a little worried that it's just a discussion, so I would like to ask you to be a little more firm about the order for about five years.
If we can see the targets for the next five years, I think that we will be able to see some definite issues in the next one to three years as well.
[Chairman Fujii] If there is no medium term, there is no short term.
The task itself is small.
At least it won't end in five years, so I think it would be good if this committee could create a long-term perspective at the same time.
increase.
[Member Yamaguchi] It takes 10 years to reach industry, and the lifespan of structures is 20 to 30 years.
economic deci
It's John, so I think you should put it in.
[Chairman Fujii] I would like to ask Mr. Enomoto, but if there is a big change in one or two years from now, we have a system that can handle things like the budget with ArCS.
I'm here
How about
[Committee Enomoto] ArCS covers a wide range of areas, but there are some that are not covered, and the world is progressing rapidly.
but Japan is behind
I think there are areas where
[Chairman Fujii] Please show us the overall picture, including that part. It is not necessary to do everything, so
look at that part
I want to.
[Member Saegusa] In terms of the time scale, as you mentioned earlier, it changes quickly in one or two years, and the detection of global warming impacts and long-term
Trend detection
Climatologically speaking, it takes about 30 years. Year-to-year fluctuations are too large for 10 years, and it is difficult to show long-term trends in the impact of global warming.
so what
30 years at most. However, there are very basic meteorological factors, the extent of sea ice, the amount of heat exchange between the sea surface and the atmosphere, and so on.
go periodically
Strategic, multi-agency, long-term, multi-agency assessments of key items, with a shared consensus that the major agencies will continue to monitor them.
period. That
Above, for example, in research themes that occur every five years, we will focus on areas and processes that should be monitored intensively through long-term monitoring.
Then force here
I think it would be good to do it in such a way as to transform it. To that end, we need to spread the knowledge we have obtained so far over a continental scale and a time span of about 10 years as soon as possible.
kale
I think it is necessary to make it possible to see the whole picture as soon as possible to find out where such changes are occurring. For example, methane is finally
occur a lot
If it seems that it has started to do so, it will be a very easy-to-understand strategy if you can see it, such as intensively investing in it for the next five years or developing technology for that purpose.
I thought
rice field.
[Tani] You just talked about methane. For example, in Siberia.
guys, that's
Just one or two places in the vast Siberia.
As for what Russia is doing, in fact, it is not doing much.
who knows the statue
No one knows. Japan is not out of the network, but the world is out of the network. soi
problem awareness and
We will present to the world what we want to do, and we will cooperate with each country to observe what should be prioritized and what should really be controlled, and in addition, we will conduct long-term monitoring.
persuade
I think this group has to think about things like that.
[Chairman Fujii] Thank you very much. Well, that's exactly what we need. Can't be monitored by satellite
mosquito.
[Mr. Tani] It seems that ground truth is available, but the places are limited.
[Saegusa member] Also, the number of observation points for atmospheric CO2 and methane concentrations has been increasing little by little, and there are also aircraft observations and satellite observations of greenhouse gases.
increasing
Therefore, so-called inversion analysis, a method of inversely estimating emission sources and sinks from atmospheric transport models and concentrations in the atmosphere, has been widely used over the past five years.
better resolution
Since the resolution was very poor five years ago, the resolution has improved little by little.
vinegar. that's the book
When it comes out, it seems that we are at the stage where it will be possible to show long-term trends with what resolution in East Siberia and West Siberia.
I am thinking.
[Mr. Tani] As a scientist, what I should offer to policy makers is a reliable fact. If you do not explain by inversion, policy makers
does not move.
We need to raise the resolution and accuracy to the extent that they move, but it's scary that we haven't reached that level yet.
[Chairman Fujii] I think that today's document itself needs further revision, as you have just discussed.
do you have.
[Mr. Urabe] I don't think it is necessary to do all the things Mr. Saegusa said in Japan. I think that various efforts are already being made, so basically
as far as
I think it is necessary to summarize the above points and clarify what Japan can do among the things that will be necessary in the future. Among them, for example
make an observation
It is hard to understand because no one can see that Japan can make a very large contribution to the world. So, even if it is an AUV, Canada
AUV under the ice sheet
, and conduct surveys to obtain data on the extension of the continental shelf. In short, there are no topographic maps. Russia has it but does not publish it,
who owns the data
It's happening that you have it and who doesn't. The data that Japan can obtain becomes a policy in a scientific sense, which
don't ask the book
If there is something that should be done, I feel that it will have a greater say in matters that are ruled by law. Next time, by all means, what is enough?
I wonder if it's not
I would be very grateful if you could teach me how to do it.
[Chairman Fujii] If you ask people in the community, they think that we are absolutely strong in this area, so it's okay to have a little bias, so let's make it.
if possible
I think.
[Member Yoshihiro Fujii] In order to create a persuasive bird's-eye view, I think it is necessary to indicate the priority to the outside world.
[Deputy Chair Ikeshima] Lastly, there is one last point in the main points of discussion in Material 3.
field collaboration
Research is progressing with some kind of cooperative relationship and whether this can be done well. That is the big difference from GRENE and the development. then
to this Arctic
■As the research strategy committee, we consider how far the humanities and social sciences should be involved in research in the fields of natural sciences and technology, and what aspects are important.
I think it's a story
is.
The reason is that the issue of global warming, various legal frameworks, and international legal frameworks are all based on such natural science data, etc.
country
The creation of a framework for international society has begun. Ultimately, what kind of contribution Japan can make in this regard will ultimately depend on the creation of a legal system.
the biggest seki
It is given. Whether it's the issue of the continental shelf, deep-sea resources, or anything else, it's going to be related to diplomacy and other things.
I'm coming
However, I feel that it is necessary for us to consider to some extent whether we should act as a bridge between them.
did.
[Chairman Fujii] This time, we asked Mr. Enomoto to prepare the report, focusing on the parts that can be under his control. As a proposal, I would like to have a specialist make what I couldn't do this time.
I can't
I think so, but also about geospace, this time especially the very important humanities and social sciences related to human beings and society were created.
not
So, I would like to decide the person in charge and choose the most appropriate person, but I would like to have various opinions about what you created this time.
etc. was
So, I would like you to take that into consideration when making it. I think it would be better if you could raise more specific issues while maintaining flexibility.
I think
Do you know anyone who is qualified?
[Deputy Chair Ikeshima] In terms of the humanities and social sciences, Mr. Takakura is a committee member.
I think.
[Chairman Fujii] Of course, one person can't cover everything, so we'll form a group with someone who knows, and we'll do something rough in about a month.
first make
How about giving it away?
[Committee Enomoto] I think that the mechanism itself to call out from GRENE to ArCS is already in place, so please look for it.
[Chairman Fujii] And I would like to ask Mr. Enomoto to act as a liaison.
[Committee Enomoto] Also, regarding the natural environment, we have been monitoring for many years, and we are going to spend a lot of time investigating.
even things that change
There are things that happen suddenly, but things that are controlled by the natural world.
decide something hard
I think there is such a thing as being able to read that a considerably different time scale will come out.
[Chairman Fujii] As I mentioned earlier, there is the problem of legal development, but there are also two aspects, such as the needs of local people.
[Member Enomoto] For example, the United States is currently chairing the Arctic Council.
when I'm doing it
Or Finland next time, I think there are various time scales like that.
[Chairman Fujii] Then, although it is a little difficult, I would like to ask Mr. Takakura in the way I am doing now, and Mr. Enomoto will support it.
tee's opinion
Is it all right if I incorporate it into my work?
Also, how about geospace?
[Tani] I have a map in my head to some extent about what is going on in the world of seafloor topography, but Japan is almost zero. JAMSTEC
of the seafloor topography
■It is being investigated, but it has not yet reached the point where it can be used to do something. However, that JAMSTEC is being done, and it is being done in the "North Pole"
■ Topography of the sea
Data is very much appreciated because it measures where there is the least amount of data.
[Chairman Fujii] Could you summarize that part as well?
[Member Enomoto] Geospace is for the upper atmosphere.
[Chairman Fujii] There is also the upper atmosphere. The upper atmosphere is being researched by Mr.
generally
I would like you to start.
[Committee Enomoto] In order to receive this information, my research institute also approached various people, so I have an idea of who to contact.
vinegar.
[Chairman Fujii] I understand. Please reach out to the community and let us know what you think. Come thank you.
I would like to ask you to make it as comprehensive as possible first, and then ask from the viewpoint of what you will do in it.
After that, next time, I will ask you to create rough data for the humanities/social sciences and geosciences.
want to
increase.

(About Agenda 2)
[Chairman Fujii] In addition, is there anything else from the secretariat?
[Mr. Yamaguchi, Deputy Director, Marine & Global Affairs Division] I would like to introduce a personnel change.
On April 1st, Mr. Shiroma took up his post as Deputy Director-General of the Minister's Secretariat in charge of the Research and Development Bureau.
[Mr. Shirama] I apologize for being late today. My name is Shiroma, and I was appointed as a councilor on April 1st. Nice to meet you
please
increase.
[Chairman Fujii] Thank you very much. Thank you again.

-- done --





Contact information


Ocean Earth Division, Research and Development Bureau

Email address: kaiyou@mext.go.jp
.

(Research and Development Bureau Marine Earth Division)
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.

-- Registration: August 2016 --



















□ As for dealing with drifting debris on the ocean caused by the Great East Japan Earthquake, it is an important initiative on the Prime Minister's official website.
Here, when conducting surveys, exploration, searches, etc., it is not necessarily the case that those who are familiar with the area will do it.
Because of the scars and elderly people, volunteers and young people from distant prefectures, police officers from distant places, Self-Defense Forces from distant places, civil servants from distant places, etc.
with the help of
In many cases, there is no familiarity with the area, and it is often possible to confirm the current location by obtaining the direction.
Visual information cannot be used when a landmark is swept away by a tsunami, but macroscopic information such as which direction the sea opens up and a cape can be seen on the left.
information
It is possible that the
Those who often take a walk along the coastline such as Sydney (mostly Westerners and Japanese living along the coastline) know this from experience.
In other words, GPS location information often contains errors, and in places with many intricate coastlines, it is rather confusing.
In many cases, direction information may be more useful for quickly and accurately identifying the current location on a map or electronic map.
It is because there are many.
In this case, there is a need for a simple, compact, and lightweight azimuth acquisition method using GPS, which is already incorporated in mobile phones, smartphones, etc.
The present invention has great effects in such applications.




INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be localized as a marine-related technology in remote isolated islands, including Minamitorishima, and has a great effect in this area.
It is essential for anyone who visits a place and conducts research, exploration, data collection, research, construction, observation equipment installation, equipment adjustment work, etc. to obtain a bearing.
but in that case
However, other conventional technologies other than the present invention, for example, geomagnetism utilization technology of compass
Remotely isolated islands are affected by magnetic disturbances such as the effects of lava formation, and these effects are invisible.
Because it is extremely scarce, blind belief in the detection results of the magnetic system will expose workers, investigators, engineers, researchers, supervisors, self-defense force personnel, etc., to extremely dangerous situations.
be. sickness there
Since there are no hospitals, medical facilities, or relief organizations, it is clear that recovery will be extremely difficult once problems arise. This technology is very useful in this regard.
have an effect
It is.

Prime Minister's Office Home > Meeting List > Headquarters for Ocean Policy > Holding of the 5th "Committee for Promotion of Industry-Academia-Government Collaborative Marine-Related Technology Development on Remote Islands"
hand


Holding of the 5th "Committee for the Promotion of Industry-Academia-Government Collaborative Ocean-Related Technology Development on Remotely Isolated Islands"
On March 2, 2016 (Wednesday), the 5th meeting of the "Committee for Promotion of Industry-Academia-Government Collaborative Marine-Related Technology Development on Remotely Isolated Islands" will be held.
At this meeting, the committee deliberated on the progress of marine-related technology development being carried out on Minamitorishima and the promotion of technology development utilizing remote isolated islands in the future.
to hold.
The “Committee for the Promotion of Development of Ocean-Related Technology for Industry-Academia-Government Collaboration on Remotely Isolated Islands” has established the following:
preservation and support of
Based on the Basic Plan Concerning the Development of Pollution Facilities (decided by the Cabinet on July 13, 2010), deliberations will be held on measures to promote the development of ocean-related technology on remote isolated islands.
We are here.
We would like to inform you that the 5th Committee Meeting will be held as follows.

Record

1. Date: Wednesday, March 2, 2016 10:00-11:30
2. Venue: Joint Government Building No. 2 Common Meeting Room 3A
3. agenda:
Status of coordination among stakeholders, including researchers
Progress status of ocean-related technology development in Minamitorishima
Toward the promotion of technological development utilizing remote islands
Details and schedule of the committee, etc.
4. List of committee members: See attachment
5. others:
・The committee is not open to the public, but you can take a camera at the beginning. Those who wish, March 1 (Tue) 17:00
Register your name, contact information, etc. with the camera registration below, and hold the meeting at least 15 minutes before the start of the meeting.
Please come directly to the place.
・The materials and summary of proceedings will be posted on the website of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism at a later date.

Contact information
(Low-Tide Preservation Law Basic Plan, purpose of this committee, etc.)
Cabinet Secretariat Headquarters for Ocean Policy Secretariat
TEL: 03-6257-1959 (direct)

(Technical development issues, the current situation of Minamitorishima, etc., where to register camera shots at the beginning)
Technology Policy Division, Policy Bureau, Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism
TEL: 03-5253-8111 (Representative) Extension: 25615, 25625
03-5253-8308 (direct)
Fax: 03-5253-1560





















http://www.kantei.go.jp/jp/singi/kaiyou/mich/mich.html
policy meeting
Top > Meeting List > Headquarters for Ocean Policy

About the Marine Information Clearinghouse

- Information search service for people active in the ocean (Marine Page) -

On March 19, 2010, it was announced where and what kind of information about the ocean held by government agencies, universities, local governments, etc., and what to do about it.
can i get
We have started operation of the "Ocean Information Clearinghouse", which allows you to centrally search for information on the Internet.

Marine Information Clearinghouse Website: http://www.mich.go.jp/

As the first step toward developing a system for centralized management and provision of maritime information, which is one of the main measures of the Basic Plan on Ocean Policy (approved by the Cabinet in March 2008), each organization should
maritime affairs like
Marine information clear, which allows you to centrally search on the Internet for location information that describes how information and data are held and provided by what means
ring house
was constructed and operated by the Japan Coast Guard in cooperation with related organizations under the comprehensive coordination of the Secretariat of the Headquarters for Ocean Policy, Cabinet Secretariat.

The Marine Information Clearinghouse is a collection of marine information distributed among various organizations in Japan.
For research institutes, etc.
It is an information search service for those who need information on the ocean, aiming to provide it in an easy-to-use manner. In addition to those offered online,
offline
It also covers a wide range of provided information, from natural information such as water temperature and ocean currents to social information such as disaster prevention and legal systems.


By using the clearinghouse, it is possible to know where and how to obtain the desired information, so the time and effort required to obtain the information can be reduced.
is reduced
is expected.

Above: Image of obtaining information using the Marine Information Clearinghouse

As a first step to make information retrieval simple and easy, we created a link collection of marine information related to the Great East Japan Earthquake in order to promote the sharing and use of marine information related to the Great East Japan Earthquake.
done.
Utilizing the functions of the marine page, the posted information is related to the earthquake disaster, such as drifting ships, navigational warnings, ocean currents, radiation monitoring values, fisheries, etc., with the cooperation of related organizations.
various information
Enhanced and strengthened.

○ Main screens of the Marine Information Clearinghouse
● Top page
● Search screen
● Search results
● Map display

(reference)
○ Regulations related to efforts to unify maritime information
○ Task Force for Operation of Marine Information Clearinghouse

>> Go to the top of this page


In addition, as mentioned above, against the background of the emergence of demand
A marine information clearing house has been set up, and it is officially introduced on the Prime Minister's official website.
Demand for marine information will increase more than ever in the future
This is expected, and in that sense as well, the usefulness of the present invention has a great effect.


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Humanities and social sciences related to the Arctic in Japan
Humanities 3 fields (Economy, Environment, Governance)
Hiroki Takakura
Tohoku University Center for Northeast Asian Studies
Document 2
3rd (June 13, 2016)
Arctic Research Strategy Committee
? Discipline-based, such as economics, anthropology, law, and political science
? Conventionally, national-based analysis lacks a comprehensive regional research perspective.
? The biggest difference from Western Arctic research: Exploration, history of science, history of our own country
Positioning of the Arctic: Why is it necessary to treat the Arctic as a "region"?
continue with home country research
Economy
human environment
(indigenous and non-indigenous)
governance
(Law and Politics)
institutional
Approach
blood
substantive
Approach
blood
Fieldwork
statistical survey
legal system
International organization
National/local government
1
Human environment 1 Economy
1 Main research items
Current Status and Issues of Oil and Gas Development in the Russian Arctic (Collaboration with Researchers of Japan Oil, Gas and Metals National Corporation (JOGMEC))
force)
Current status and issues of the Northern Sea Route (in cooperation with engineering researchers)
Current Status and Problems of Economic Development (Including Population Issues) in the Russian Arctic Region
Current Status and Problems of Environmental Protection Measures in the Russian Arctic
Current Status and Problems of Policies for Indigenous Peoples in the Russian Arctic
Consideration of Arctic regional development policies promoted by the Russian government and local governments
Resource development and economic development, regional development
2 Main project name
Project name: Japan Society for the Promotion of Science Bilateral Exchange Program Joint Research (Finland) "Russia's Last Energy Frontier:
Challenges for Sustainable Development in the Far North (2014-2016) Far North Russia (Murmansk, Arkhangelsk, Yamalo
Field survey on the Nenets Autonomous Okrug
3 International research cooperation:
Finnish researchers (University of Helsinki, University of Lapland, University of Turku, University of Tampere)
Russian researchers (St. Petersburg University, Northern (Arctic) Federal University (Arkhangelsk)), local government officials
2
Document 2
3rd (June 13, 2016)
Arctic Research Strategy Committee
Human environment 2 Culture and society
1 Current status of cultural research on Arctic human societies?
After the collapse of Ren
2 Main research items
・Emergency research on endangered languages in the North Pacific Rim (Base A: Hirohito Miyaoka et al.; continued from 1990s)
・Analysis of impacts of global warming on indigenous communities in the Arctic region by reconstructing microenvironmental history (Base B: Hiroki Takakura; 2010-2013)
・Environmental adaptation of culture in the Russian Far East forest area (Foundation A: Shiro Sasaki, 2009-2012)
・Indigenous Subsistence Whaling and Indigenous Rights in North America (Base B: Nobuhiro Kishigami, 2009-2014)
・Comparative Study of Indigenous Knowledge and Modern Science: An Ethnographic Analysis of the Sharing Process of Knowledge and Technology (Publication A: Keiichi Omura, 2013-2018)
3 Main themes
・Endangered Languages: Indigenous Languages of the North Pacific Rim
・Anthropology and area studies related to adaptation of local residents to climate change
4 Features
・Russian Arctic (Western Siberia, Eastern Siberia), countries related to the languages, cultures, societies, and indigenous rights of indigenous peoples in the North American Arctic
Basic research at the international level
・Enhancement of research support organizations: Regional research centers such as the National Museum of Ethnology, Hokkaido Museum of Northern Peoples, Hokkaido University Sura Research Institute, and Tohoku University Research Institute for Northeast Asian Studies
establishment of a medium-term research cooperation system with research institutes in Russia and North America
・Slow applied research (resource development, environmental problems, health and public health, etc.): Capacity building - human development
- Arctic residence
・International collaboration: Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Cambridge University Scott Polar Institute, Smithsonian Museum Arctic Center 3
Document 2
3rd (June 13, 2016)
Arctic Research Strategy Committee
Governance 1 Politics
1 Main research themes <1> Emergence of Arctic Ocean Governance Research
? The Arctic as a place of conflicting national interests (eg Ostreng 1999, Borgerson 2008)
? Governance Formation of Pan-Arctic Regional Cooperation (eg Oshrenko & Young 1989)
? Regime Analysis: Analysis of Stability Factors (eg Onishi) - Japan
<2> The Arctic as a subject of area studies
? Regional contexts and political processes in each country
? Studies on Political Social Movements and Indigenous Governance from the Perspective of Consumers (eg Nuttall 2008, 2009)
? The right to control the social situation of the residents = the reality of the right to self-determination (eg Takahashi) - Japan
2 Major projects
? Grant-in-Aid for Young Scientists (B) "International Politics of the Arctic Ocean" (2014.4-2017.3) Fujio Onishi (Representative)
? Grants-in-Aid for Young Scientists (A) “Autonomy and Climate Change” (2014.4-2030.3) Minori Takahashi (representative)
3 Research trends and issues ( <1>+ <2>)
? Deviation of target area: Russia and other “great powers” centered, North Atlantic waters (globally) blank area
? Biased target audience: Since it is premised on "how Japan is involved in the Arctic (Japan's diplomatic strategy)," the Arctic Council (AC)
(*The 2008 Arctic Ocean Conference was held outside the framework of the AC)
Insufficient research on the factors that change the security environment
Although it has been pointed out that attention will be paid to strengthening the military presence in the Arctic region, the ArCS also has specific research groups and studies.
It is a missing link in understanding international relations in the Arctic region.)
How to respond to criticism from anthropology that "political science looks at society but not people" 4
Document 2
3rd (June 13, 2016)
Arctic Research Strategy Committee
Governance 2: Arctic International Legal System/Arctic Law
Year Research trends in Japan Research trends overseas
1980s
1990s
2000s
2010
2015
* The North Pole as an Accompaniment to Antarctic Treaty System Studies: Special Issue No. 353 of International Affairs (1989)
*Research on Arctic routes: INSROP (1993-) → No legal research follow-up
"Polar Region" (100th anniversary of the Society of International Law) (2001)
"Blank 10 Years"
Publication of Arctic Quarterly (2009?)
Start of Arctic international law and institutional research triggered by AC observer application
International Law Society Special Issue "Law and Politics in the Arctic" (2011)
Okuwaki Naoya et al., Arctic Ocean Governance (2013); Institute of International Affairs, Arctic Governor
Foreign Affairs and Japan's Diplomatic Strategy” Report (2013);
(2013); "International Issues" No. 627 Special Feature: "Focus: What is the Arctic Ocean Issue?" (2013)
Hokkaido University Arctic Research Center, Humanities and Social Science Research Group established
Initiation of research to envision an Arctic international legal order, Arctic Council (AC) institutional research book
classification
Kobe University Polar Cooperation Research Center (PCRC) established as an ArCS participating organization (2015), UArctic
The first Asian research institute to join the Polar Law Thematic Network
Establishment of the Polar International Institutional Research Forum, aiming at the fusion of humanities and sciences, "Prospects for the Arctic International Legal Order"
Published (2016)
Scientific Research Platform B "Concept of the Arctic International Legal Order" (Kobe University, Representative Shibata, 2016-2020)
The perspective of order-making is attracting attention from around the world
Dawn of Arctic Governance Research
Establishment of the Arctic Center of the University of Lapland
(1989)
AEP (1991)
◆ Advocating the Arctic Treaty (Donat Pharand)
◆ Spitsbergen Treaty Research (G.
Ulfstein)
Arctic
Council (1996)
◆ Arctic International Law and Institutions Centered on AC
full-scale research, research on the Arctic Ocean and the law of the sea
(T. Koivurova, D. VanderZwaag, etc.)
◆Research on domestic laws related to Arctic countries
◆ Development of research forums:
Polar Law Symposiums (2008?)
Yearbook of Polar Law published (2009?)
◆ Building an international network for Arctic law research
U-Arctic Polar Law Thematic
Network (2011)
◆ Social scientific knowledge and natural scientific knowledge
development of “holistic” research aiming at the fusion of
Start: Arctic Future Initiative (IIASA)
(2014-) Belmont Forum Pan-Arctic
Options (2015?)
Created by Kobe University PCRC 5
Document 2
3rd (June 13, 2016)
Arctic Research Strategy Committee
International Priority Research on Arctic Human Societies
Area and Future
1 International trends
? Arctic Human Development Report (Arctic Council, I-2004, II-2015)
? International Conference on Arctic Research Planning III (2015) - Integrating Arctic Research - A
roadmap of the future
? Sustainable development of natural resources, human security related to food and water, social differences such as age, gender, and ethnicity
different
→Adaptation of Arctic society to environmental change (climate/society) and its support, system design related to collaboration between Arctic and non-Arctic
2 Research area
? Governance - security, international order, economic exchange, human rights, indigenous peoples
?Human Environment - Economic Development and Local Communities, Human Development, Indigenous Peoples
3 Future
? From current situation analysis research to future design research
? Necessity of interdisciplinary research between humanities and social sciences
? Necessity of interdisciplinary research and social collaboration research (trans-science)
? Cooperation between scholars/stakeholders in non-Arctic countries and the Arctic region
humanities and social sciences
Field collaboration
the need for
natural Science
of the knowledge of
fusion
interest
stake holder,
right holder) and
collaboration of
6
Document 2
3rd (June 13, 2016)
Arctic Research Strategy Committee

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“Humanities and social sciences related to the Arctic in Japan
3 fields of Humanities (Economy, Environment, Governance), Hiroki Takakura, Center for Northeast Asian Studies, Tohoku University Document 2
At the 3rd (June 13, 2016) Arctic Research Strategy Committee
as can be seen,
in the polar regions,
substantive
Approach
Statistical survey based on fieldwork as Chi, and
institutional
Approach
as Chi
legal system,
International organization,
Based on consideration of national and local autonomy,
The trinity of human environment (indigenous and non-indigenous), governance (law and politics) and economics is about to be explored.
this is,
Security, international order, economic exchange, human rights, governance such as indigenous people,
Research subjects include human environment fields such as economic development and local communities, human development, and indigenous peoples.In the future, we will move from current situation analysis research to future design research, and the need for interdisciplinary research and social collaboration research (trans-science). sex, and
Collaboration between academics and stakeholders in non-Arctic countries and the Arctic region, etc.
humanities and social sciences
Field collaboration
and the importance of fusing the knowledge of natural sciences,
In the future, we will continue to actively collect and analyze information through field surveys, field surveys, etc., after ensuring the safety of researchers based on this invention.
It is expected that academic data will be accumulated, and the present invention will have a great effect at that time.


Against the backdrop of trends in Japan's emphasis on policies concerning the Arctic Circle, the Arctic, and the Arctic Ocean, trends in policies that emphasize international Shakyamuni, and trends in policies focused on by the United States, Russia, China, European countries, etc., the present invention focuses on the Arctic only. It is effectively used as an effective direction information acquisition method in exploration, reconnaissance, investigation, research, etc. of the polar region and the polar region, including the Antarctic. This is because the application of a compass is not appropriate in those areas. In other words, compass needles, which point to magnetic north and south, have become extremely unreliable tools near the north and south poles, in or near the polar regions, and careless use can lead to great danger. This is because In that respect, the present invention has the advantage of being extremely reliable even in those areas. Furthermore, with the increase in GNSS systems, the number of satellites is expected to increase, and receivers that can receive them in a unified manner are being developed with the support of the United Nations mentioned above. It has the advantage of increasing its accuracy and effectiveness as it progresses. It is also a great advantage that it is equipped with a device that can also know the time, position, latitude and longitude, and altitude as GNSS.








innovator theory






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Contents [hidden]
1 Overview
2 Proponents, etc.
3 Commentary 3.1 Five Groups in Innovator Theory 3.1.1 Innovators
3.1.2 Early Adopters
3.1.3 Early Majority
3.1.4 Late Majority
3.1.5 Laggards

3.2 Logic and chasm of 16% penetration rate

4 Reference URL
5 Reference books
6 See also
7 Related marketing


Overview

Innovator theory is a theory on the spread of innovation proposed by sociologist Everett M. Rogers. It classifies the members of society into five groups according to their attitudes towards product purchases.

proponents, etc.

Stanford University professor Everett M. Rogers advocated in 1962 in "Diffusion of Innovations."

Commentary





innovator theory
In the innovator theory, Rogers categorized consumers into five types based on their attitudes toward product purchases, in descending order of purchase of new products. The proportions of these five types are shown in a bell curve graph like the one on the right.

Five Groups in Innovator Theory

Innovators

A group of innovative adopters willing to adopt new things. They consider society's values to be in conflict with their own. It constitutes 2.5% of the total.

Early Adopters

A group of early adopters who share values with society, but are sensitive to trends and collect information and make decisions on their own. As an "opinion leader", you can exert a great influence on other members. It constitutes 13.5% of the total.

Early Majority (early follower)

Also called "bridge people". A group of early majority adopters who are relatively cautious about adopting new styles. It constitutes 34.0% of the total.

Late Majority

A group of late majority hires, also known as "followers". He is skeptical about adopting new styles, and sees the majority of people around him trying them out before making the same choice. It constitutes 34.0% of the total.

Laggards (Lagards)

The most conservative traditionalist, or laggard group. There is little interest in the movement of the world, and it is not adopted until the fashion becomes popular. It constitutes 16.0% of the total. Among them, there are those who persist in rejecting the trend until the very end.

Logic and chasm with a penetration rate of 16%

Rogers points out that the 16% line, which is the sum of the percentages of innovators and early adopters, is the point of product penetration, and advocates this as the "16% penetration rate logic."

Whether the product is practical or not, innovators buy in favor of novelty, so it may or may not resonate with many people. On the other hand, since early adopters pay attention to the new value and practicality that the product offers, it can be said that the product was accepted by the market only after it was supported by the so-called opinion leaders. In general, early adopters are said to have a strong influence on other consumers in society. Therefore, it is important to respond to early adopters.

In addition, Geoffrey A. Moore responds to this "16% penetration rate logic" from an analysis of the high-tech industry. Chasm: indicates that there is a chasm). Therefore, he preaches the "chasm theory" that it is not enough to catch early adopters, and that marketing to the early majority is also necessary.

Reference URL
Innovator Theory (1) | Marketing Concept | Mitsue-Links

reference books
Innovation Dissemination ISBN 978-4382050518
Diffusion of Innovation ISBN 978-4798113333

Related item
chasm theory
product life cycle

Related marketing


In order to promote the diffusion of such innovation theory to early adopters, etc., it is extremely effective to design as follows.

I will describe it next.

In other words, for example, the design should be such that calculations are made on the premise that the direction information acquisition method of the present invention is reversed every 00 seconds every minute.

This will give you the following advantages:
In the event of a disaster, etc., we already have such a function in case of emergency.
There is even information that the portable GPS receiver/antenna integrated unit has a built-in
If you get word of mouth, Twitter, etc., then
If you install it vertically in contact with your body and flip it every 00 seconds every minute,
In fact, direction information can be obtained.
If you do this, you can dare to add a mode switch to increase the development cost.
Nor do I let you. There is no need to increase the development factor and increase the name factor.
Since the GPS receiver is essentially a digital processing unit, it is only necessary to add the burning software, and the development elements are extremely small. physically
No additional hardware is required. The benefits of this are immeasurable.
Do not increase the naming factor. It does not cause degradation of radio characteristics due to additional hardware. In the first place, since it is a digital semiconductor, it is only necessary to add software to the memory. In other words, it is enough to rewrite the firmware.
This is because the present invention can be implemented with a regular firmware rewriting service.
It means.
This is an epoch-making method.
and to inform the above-mentioned early adopters of the advantages of the present invention and to the general public.
You can experience the convenience of the present invention in GPS in the event of a real disaster.
It will also help the international community to help refugees and voluntarily evacuate.
Do so to great effect for you to take advantage of. At that time, in Japan
It is clear that entitlement is very important as it brings strong political validity as an international contribution.
Naturally.



Claim 21//Remove and replace is also claimed

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

When including a human body or a human body,

By disposing the antenna on the ventral side and the dorsal side of the human body,

Realization of both the above conditions

A direction information acquisition method characterized by:



Claim 22 // Remove and replace is also claimed

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

When including a human body or a human body,

A positioning satellite system antenna built into a wristwatch or worn on the arm by a wristwatch-shaped or wristwatch-shaped belt.

By deploying the antenna on the ventral side and the dorsal side of the human body for each arm,

Realization of both the above conditions

A direction information acquisition method characterized by:



Claim 23 // Remove and replace is also claimed

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

When including a human body or a human body,

A positioning satellite system antenna deployed in a so-called one-shoulder bag

By deploying the antenna on the ventral side and the dorsal side of the human body together with the so-called shoulder bag,

Realization of both the above conditions

A direction information acquisition method characterized by:



Claim 24

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

When including a human body or a human body,

At 00 seconds every minute,

The state of deployment of the antenna on the ventral side of the human body and the state of deployment on the dorsal side of the human body are reversed, that is, switched.
By doing so, both of the above states are realized.
Assuming that
Calculate direction information

thing

A direction information acquisition method characterized by:



The essence of the present invention is
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
By determining

As a derivative form, as seen in the case of using a receiver with good performance,
Naturally, the following is also acceptable.

(Comparative method between one-half sky sphere and one-fourth sky sphere)

That is, for example
Reception state in the state of horizontal installation, targeting the whole sky, ... (1)
When,
Receiving state in a state of being vertically installed adjacent to a shielding object, for example, the body (2)
When,
, compared to
in (2),
Whether each satellite signal is received as a direct wave or as a diffracted wave
After making the judgment of

Of course, it would be fine to obtain the azimuth information.



- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
In more detail, the essence of the present invention is
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
By determining

As a derivative form, as seen in the case of using a receiver with good performance,
Naturally, the following is also acceptable.

(Antenna upside down method)

In order to capture and describe the essence of its excellent features,
We will call it the "antenna inside out method".
This is illustrated in FIGS. 7-10.
7 to 10, although they are self-explanatory without any particular explanation, they are added in detail just in case.



As with any antenna, for example, on the front and back sides of a planar patch antenna, the spatial characteristics of the antenna's susceptibility are
Totally different. In other words, for example, the front side (generally the main beam side) of a planar patch antenna
and the back side (generally the sub-beam side), the antenna patterns are significantly different.
For example, using this in relation to the body as follows,
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
We also devised a method to determine

That is, [for example, if it is the dorsal side, on the dorsal side], if it is the ventral side, it is on the ventral side (examples of placement on the ventral side are shown in FIGS. 7 and 8).
The surface or main beam side of the planar patch antenna is aligned vertically, adjacent to the body, for example in the dorsal direction or, for example, in the ventral direction. (Fig. 7 and Fig. 8 are examples of deployment so as to match the ventral direction)

(However, Fig. 7 is a diagram showing, for example, a flat patch antenna so that the whole picture of the antenna pattern of the flat patch antenna can be seen well, and it was mainly intended to clarify the relationship of the directionality with the body. On the other hand, in Fig. 8, after understanding the directionality of the body and the directionality of the antenna pattern, which are clearly and understood in Fig. 7, they are further arranged adjacent to each other (that is, When the antenna pattern is deployed close to the body, or close enough to touch the body, the sensitivity of the antenna on the side of the body that is close to the body naturally Since it is hidden by the body, this figure is mainly intended to clearly show that fact as well.These are the differences in the display intentions of Figs. Because the idea of is completely new, if you explain the purpose with one diagram at once, it will be difficult to visually understand. I thought it would be easier to understand visually, so I deliberately intended to explain step by step with two diagrams. , the same applies to FIGS. 9 and 10.)

Receiving is performed in this state, and the state is first recorded in the memory.
(In this case, since the GPS receiver itself is a digital device, it generally has a memory, so it is only necessary to write to it, and generally there is no need to add HW. of course).

Then flip the antenna upside down. That is, the planar patch antenna is
[If, for example, the dorsal side was measured first, the antenna remains on the dorsal side.] If the ventral side was measured first, the antenna remains on the ventral side, and the antenna is turned over. (For example, if the previous measurement was on the ventral side, the antenna placed on the ventral side is turned over as it is in that position, and FIGS. 9 and 10 are examples.)

At this time, for example, the antenna is turned upside down.
In other words, around an axis parallel to the body plane and parallel to the horizontal plane (perpendicular to the plumb line)
Rotate 180 degrees (flip over).

The sub-beam side of the planar patch antenna would then be mounted vertically, adjacent to the body, for example coinciding with the dorsal direction or, for example, coinciding with the ventral direction.
(FIGS. 9 and 10 show examples in which the secondary beam side of this planar patch antenna is aligned with the antinode direction.)

Reception is performed in this state, and the reception state is recorded in the memory.

From these comparisons of reception conditions before and after turning the antenna over,
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
to discriminate.

Diffraction of the signal occurs at the perimeter and edge of the body, resulting in
If the signal is received as a diffracted wave,
Basically, there should be no change in the stability of the reception state before and after turning the antenna over, and
Or, if there is, it should be very few or small.


(For example, the antenna sensitivity with respect to the traveling direction (intrusion direction) of the diffracted waves that are diffracted at the left and right ends of the body and enter the antenna is obtained by comparing the antenna pattern of FIG. 8 and that of the antenna pattern of FIG. As you can see, there is no difference.Actually, the antenna sensitivity regarding the direction of the diffracted wave that enters the antenna after being diffracted at the left and right ends of the body is about -10 dB even if it is read from the antenna pattern in Fig. 8, and in Fig. 10 Even if you read from the antenna pattern of , there is no difference of about -10 dB.
Moreover,
"At this time, for example, let's turn the antenna upside down.
In other words, around an axis parallel to the body plane and parallel to the horizontal plane (perpendicular to the plumb line)
Rotate 180 degrees (flip over). because it accurately states,
It is self-evident from geometrical considerations that as long as the antenna is turned over in this way, it is logically guaranteed that the sensitivity of the antenna to the diffracted waves diffracted from the left end point of the body is the same.
It is self-evident from geometrical considerations that as long as the antenna is turned over in this way, it is logically guaranteed that the sensitivity of the antenna to the diffracted waves diffracted from the left and right end points of the body is the same.


This is because the sensitivity to signals coming from directions that go around and enter the body is almost the same before and after turning over (this geometrical situation is explained, for example, in the famous blue book of GPS). In the book known as the AIAA press book, in the chapter on multipath consideration in the second volume, the antenna pattern diagram of the planar patch antenna shows radio wave shielding objects such as the body on one side, either up or down. If you consider the situation, you can understand it immediately, so please see the blue book for the figure, and refrain from reprinting it in this article.)

Citation
Global Positioning System: Theory and Applications, Volume I (AIAA)
Global Positioning System: Theory and Applications, Volume II (AIAA)
Progress in Astronautics and Aeronautics
Global Positioning System: Theory and Applications, Volume I
James J. Spilker Jr.; Penina Axelrad; Bradford W. Parkinson;
eISBN: 978-1-60086-638-8
print ISBN: 978-1-56347-106-3
http://dx.doi.org/10.2514/4.866388
http://arc-test.aiaa.org/doi/book/10.2514/4.866388
1996 Published by American Institute of Aeronautics and Astronautics
chapter 14 Multipath Effects
Global Positioning System: Theory and Applications, Volume I: pp. 547-568
Multipath Effects
(doi: 10.2514/5.9781600866388.0547.0568)


On the other hand, regarding the direct wave, it is completely different from what I just said, "The stability (uneasiness) of the diffracted wave is almost unchanged before and after turning it over." It is self-evident that the signal strength is reduced by the amount corresponding to the difference in sensitivity of the antenna patterns compared to when the signal is received on the (multi-beam side), and the stability is also reduced under the influence of this.

This is because the synchronization mechanism of GPS (GNSS) is
Synchronization becomes more difficult as the antenna sensitivity deteriorates.

To put it more bluntly,
If the antenna sensitivity deteriorates, the deterioration will suddenly contribute to the difficulty of maintaining synchronization.
In other words,
If the antenna sensitivity deteriorates, the deterioration will suddenly make it easier to get out of sync.
Using yet another expression,
If the antenna sensitivity deteriorates, the deterioration will rapidly make it easier to lose synchronization.
It depends on the characteristics.

In a more direct way, this is an expression that can only be said by those who have repeatedly conducted experiments related to this research.
Behavior that seems to have the effect of amplifying and notifying that the antenna sensitivity has deteriorated,
The GPS (GNSS) receiver synchronization acquisition and maintenance mechanism does
can be said.
It should be noted that this is an expression that can only be said by those who have repeatedly conducted experiments related to this research.
In terms of textbooks and doctrines, this is the GPS (GNSS) receiver
The synchronization acquisition/maintenance mechanism has been described as vulnerable to noise and multipath.
Taking this as an advantage, this research is vulnerable to noise and multipath.
Further progressing, deterioration of the signal, deterioration of the reception sensitivity of the antenna, deterioration of the resin stability
When deterioration occurs, it is a phenomenon called out-of-synchronization, and it actively informs it.
I am proposing it as a research result by redefining it as a positive and forward-looking meaning.
It can be said that there is an important point here, which is an excellent idea and an advanced invention, which could not have been easily conceived by people in the same industry.

From these comparisons of reception conditions before and after turning the antenna over,
Based on this perceived difference,
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
can be discriminated.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
In more detail, the essence of the present invention is
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
By determining

As a derivative form, as seen in the case of using a receiver with good performance,
Naturally, the following is also acceptable.

(Sandwich method A)

In addition, among the inventions and devises, this paper
What we call Sandwich Method A is introduced here.

In order to capture and describe the essence of its excellent features,
Let's call it "sandwich method A".
This is illustrated in FIGS. 11-13.
11 to 13, although it is self-explanatory without any particular explanation, we will dare to add a detailed explanation just in case.


This is a method that utilizes the bodies of two people. For example, face stomach to stomach. (Figures 11 and 12 show this)
For example, leave a gap of about 10 cm or 25 cm between them (depending on the performance of the GPS (GNSS) antenna/receiver integrated unit, for example, the optimum gap for the device should be selected through preliminary experiments). of course)
Any GPS (GNSS) antenna can be placed between them, but for example, a flat patch antenna for GPS (GNSS) (or, of course, a GPS (GNSS) antenna/receiver integrated unit, etc., is also acceptable). .

Taking advantage of this situation,
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
as follows
to discriminate.

In other words, in this state (states shown in FIGS. 11 and 12), satellite signals that can be received as direct waves are
It was located in a direction where it was possible to achieve a state that could be called "peeking in" through the gap between the two.
Should be satellite only. First, the signal reception status is recorded in this state.

Next, only one person releases the situation in which they are shielded,
In that state (state shown in FIG. 13), the signal reception state is recorded.

And by comparing the reception status of those signals,
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
to discriminate.


In other words, whether only one person has released the shield (Fig. 13) or not (Figs. 11 and 12),
The satellite signal received by diffracting the end point of the other person's body is
Whether only one person has released the shielding (FIG. 13) or not (FIGS. 11 and 12), it should continue to be received as a diffracted wave signal.

Therefore, the characteristic of these signals is that the instability as diffracted waves remains unchanged,
before or after a change of circumstances
It should continue to show instability as a constant diffracted wave.

And, conversely, only one person released the shield (Fig. 13),
Until then,
The signal that entered the receiver as a diffracted wave was
Only one person released the shield (Fig. 13),
Now, as a direct wave,
The situation has changed completely,
The situation changes completely when it is received as a stable direct wave signal
should be.

moreover,
From the gap between both sandwiches (Fig. 11, Fig. 12)
It was located in a spatial position that could be seen
The signal from the satellite is also
Only one person has no effect by releasing the shield (Fig. 13),
as a direct wave,
It should continue to show stable signal strength.

thus,
By comparing how the reception status of those signals changed due to changes in the situation,
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
to discriminate.

Here, in the sandwich method A, the direction of the main beam of the antenna,
Regarding the relationship between the body direction of the remaining body after the shielding of the body of the second person is released,
As shown in FIG. 11, the relationship between the direction of the body and the main beam direction of the antenna (including the direction of the antenna pattern as information) is emphasized and deformed.
As shown.





Now, let's move on to the next discussion.

(Sandwich method B)

In addition, among the inventions and devises, this paper
What we call Sandwich Method B is introduced here.

In order to capture and describe the essence of its excellent features,
We will call it "Sandwich Method A".
This is illustrated in FIGS. 14-16.
14 to 16, although it is self-explanatory without any particular explanation, it will be added in detail just in case.

The difference between sandwich method A and sandwich method B is
The geometry of the main beam direction (antenna pattern direction as information including) of the antenna placed between the two bodies and the direction of the body left after the body shielding of the second person is released. It is the relationship, the difference.

(This can be easily understood by comparing FIGS. 11 and 14. This can also be easily understood by comparing FIGS. 12 and 15. This can also be understood by comparing FIGS. , which is easily understood by comparing FIG. 16). (Note that the distance between the bodies in Figures 11 and 14 is drawn with greater emphasis than it actually is. This is for the purpose of drawing the antenna pattern of the antennas deployed in between. Since it is a figure drawn on , I would appreciate it if you could understand it as an expedient for drawing because I had to take a space wider than the distance between the gaps between the bodies.)

Although this will be described later, a flat antenna is installed perpendicular to the ground,
It utilizes the advantage that is created by installing perpendicularly to both body planes.

In this case, the satellite that can be seen through the gap between the sandwiches is
It is possible to use a feature that makes it easier to discriminate from which gap the object can be seen.

After all, the satellite signal in the direction that can be seen through the gap on one side is
Since it is captured on the antenna surface of the planar patch antenna, it can also be used as a direct wave.
should have been received at a higher intensity, and
(This describes the signal from the satellite (or signal source) that can be seen through the gap on the left side of the paper, among the gaps that occur on both sides of the two bodies in FIGS. 14 and 15.)

Conversely, the satellite signal that was in the direction that could be seen through the other gap was
Although it is a direct wave because it is captured on the back side of the planar patch antenna,
Since it is received by the weaker antenna sensitivity, it can also be used as a direct wave.
It should have been received at a weaker intensity than the signal captured on the surface.
(This describes the signal from the satellite (or signal source) that can be seen through the gap on the right side of the paper, among the gaps that occur on both sides of the two bodies in FIGS. 14 and 15.)

Using these differences, even satellites that can be seen through gaps
It has the great advantage of being able to take advantage of clearer discriminative information,
Because it is excellent in convenience as a direction information acquisition method,
This is sandwich method B, and sandwich method A is
It should be distinguished.



Now let's move on to the next discussion.


(Sandwich method C)

Furthermore, I will introduce what I call the sandwich method C in this paper.

In order to capture and describe the essence of its excellent features,
We will call it "sandwich method C".
This is illustrated in FIG.
Although it is self-explanatory from the schematic diagram of FIG. 17 without any particular explanation, it will be added in detail just in case.

The main difference between sandwich method B and sandwich method C is
The points are different: ``The two bodies are parallel'' or ``The angle between the two bodies is not parallel and both ends of the two bodies are in contact and closed.'' ing.


In other words, the sandwich method C is
This method can be called a diagonal sandwich.

In this method, the body of the two people
Contact with each other at a certain angle, and the base of the triangle is
It can also be expressed as being open.

At the closed vertex of the triangle,
Deploy the antenna. (Fig. 17)

In this case, the base of the triangle is open, but from this open base of the triangle
The signal from the satellite (signal source) that can be seen is
Even if one person's body is removed,
It should continue to show highly stable reception as a direct wave.

Conversely, when the body of either person is removed,
What used to be diffracted waves can suddenly be received as direct waves.
Signals from satellites in position would show reception conditions exhibiting such characteristics.

Furthermore, even when one person's body is removed,
The signal from the satellite received as a diffracted wave from the other body is
Without change, continue
The instability that should have been received as a diffracted wave from the other body
will continue to show

And by comparing the reception status of those signals,
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
to discriminate.

In this case, as shown in FIG.
Depending on the performance of the receiver,
If necessary,
Instead of the arrangement method as shown in FIG. 17,
An arrangement method as shown in FIG. 13 may be adopted.
In that case, only the second body may naturally be arranged in a positional relationship (with respect to the first body) as shown in FIG.

While the antenna may be deployed in the main beam direction and the antenna position as shown in FIG.
Depending on the performance of the receiver,
If necessary,
Instead of the arrangement method as shown in FIG. 17,
An arrangement method as shown in FIG. 16 may be adopted.
In that case, only the second body may naturally be arranged in a positional relationship (with respect to the first body) as shown in FIG.






Now let's move on to the next discussion.


(U-shaped method)

Furthermore, among the inventions and ideas, this paper introduces what is called the U-shaped method.

In order to capture and describe the essence of its excellent features,
I will call it the "U-shaped method".
This is illustrated in FIG.
Although it is self-explanatory from the schematic diagram of FIG. 18 without any particular explanation, it will be explained in detail just in case.

The main difference between the sandwich method C and the U-shaped method is
``Does shielding consist of the bodies of ``two'' and only signals from some signal sources can be seen?'' There is a difference in the point of whether a state in which only the signal can be seen is realized.


Simply recapturing the characteristics and rephrasing, the U-shaped method is
(Two-person version) It is a method that can be said to be a three-person version of the diagonal sandwich.

In this method, the bodies of the three people are
When looking down from the sky, try to touch each other with a U-shape,
It can also be expressed that the left side of the U-shape is open.

At the right inner line segment of the U-shaped
Deploy the antenna. (Fig. 18)

In this case, the left side of the U-shape is open, but from this open area
The signal from the satellite (signal source) that can be seen is
Even if the bodies of the upper and lower figures in the figure are removed,
It should continue to show highly stable reception as a direct wave.

Conversely, when the body of either person is removed,
What used to be diffracted waves can suddenly be received as direct waves.
Signals from positioned satellites (signal sources) are subject to sudden changes in reception conditions reflecting such characteristics (generally, SS (Spread Spectrum) communication system receivers used in GPS (GNSS) receive The fact that it can be said that it has a characteristic of extremely amplifying a sudden change in sensitivity and a sudden change in received signal strength is the point of the present invention already discussed in this paper, and is the essence of the present invention that cannot be easily conceived by those skilled in the art. It has already been mentioned that it forms a corner of ).

Moreover, even when the bodies of the two objects were removed,
The signal from the satellite received as a diffracted wave from the other body is
Without change, continue
The instability that should have been received as a diffracted wave from the other body
will continue to show

And by comparing the reception status of those signals,
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
to discriminate.

In this case, as shown in FIG.
Depending on the performance of the receiver,
If necessary,
Instead of the arrangement method as shown in FIG. 18,
An arrangement method as shown in FIG. 13 may be adopted.
In that case, it is natural that the second and third bodies may be finally arranged in the positional relationship (relative to the first body) as shown in FIG.

While the antenna may be deployed in the main beam direction and the antenna position as shown in FIG.
Depending on the performance of the receiver,
If necessary,
Instead of the arrangement method as shown in FIG. 18,
An arrangement method as shown in FIG. 16 may be adopted.
In that case, only the second and third bodies may be arranged in the arrangement method shown in FIG. 16 so that the final positional relationship (with respect to the first body) is as shown in FIG. is.

Also, of course, the second
While you can compare with the third body removed at once,
Remove only the second body, record and compare the reception status, distinguish between direct waves and diffracted waves, and then,
Remove only the third body, record and compare the reception situation, discriminate between direct waves and diffracted waves,
Of course, it is also possible to obtain azimuth information by superimposing these results.

Of course, this is the same even if there are more people, but I will add it just in case.
Naturally, this will improve the accuracy. Since it is too obvious, the details are omitted, but it is natural that it is possible to do so.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

In more detail, the essence of the present invention is
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
By determining

As a derivative form, as seen in the case of using a receiver with good performance,
Naturally, the following is also acceptable.

(left-right position shift method)

Furthermore, among the inventions and devised
Introducing what we call

In order to capture and describe the essence of its excellent features,
This method will be referred to as the "left and right position shift method".
This is explained because it is easy to understand based on the schematic diagram explained in FIG.

(However, in terms of ease of use, rather than Fig. 20,
Wearing a watch-shaped device on the left arm with the main beam side facing the palm of the left arm [a state in which a so-called woman wears a watch on the left arm with the dial facing the palm side],
It was found that it is easier to perform the exercise if the left thumb is up and the hand is placed behind the back.
We know the results of preliminary experiments. )

Although it is clear at a glance from the schematic diagram of FIG. 20 and the above explanation without adding any new explanation, it will be explained in detail just in case.

The inversion method already described, which is the basis of the present invention
When,
Left-right shift method
The main difference between
In the inversion method, the comparison is the reception state measured on the dorsal side and the ventral side,
In the left-right shift method, for example, if the dorsal side is compared, only the dorsal side is compared.
The reception state measured at the center of the back and the left side of the back (for example, not the center)
Compare the measured reception status
It is a point.

Alternatively, depending on the performance of the receiver, the following may be used. ie:
The inversion method already described, which is the basis of the present invention
When,
Left-right shift method
The main difference between
In the inversion method, the comparison is the reception state measured on the dorsal side and the ventral side,
In the left-right shift method, for example, if the dorsal side is compared, only the dorsal side is compared.
The reception state measured at the right side of the back (for example, not the center) and the left side of the back (for example, not the center)
Compare the measured reception status
is a point
And of course it's fine.


This is a derivative of the use of a person's body as a shield.
First, the reception situation when the antenna is deployed in the center of the body is recorded.

Next, dare to shift the position of the antenna in the direction of the end point on either side of the body,
Deploy and record reception status.

Doing it this way,
What was originally received as a diffracted wave is changed by the state of the shifted antenna.
The diffracted wave farther from the end point should have more diffraction loss as a diffracted wave and more instability.
A diffracted wave closer to the end point should have less diffraction loss as a diffracted wave and less instability.

Using these properties, even if we say the same diffracted wave,
Determine which side of the body is the dominant diffracted wave
It can be determined, and can be used to obtain more detailed azimuth information.







Various modifications are also included in the present invention within the scope of those skilled in the art without departing from the description of the claims.

The contents of the papers, published patent publications, etc. specified in this specification are incorporated by reference in their entirety.


The contents of the papers, published patent publications, etc. specified in this specification are incorporated by reference in their entirety.

This application is a continuation of the application

Ser. No. 09/603,917 filed Jun. 26, 2000,
now US Pat. No. 6,775,238 and claims
the benefit of priority from prior
Japanese Patent Applications No. 11-187123,
filed on Jul. 1, 1999, and No. 2000-174345,
filed on Jun. 9, 2000,
the entire contents of all of which are incorporated herein by reference.


"Various modifications are also included in the present invention within the range that can be easily conceived by a person skilled in the art without departing from the scope of claims."

The present invention is not limited to the above-described embodiments, and variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.


The present invention is not limited to the embodiments described above, and it goes without saying that many modifications can be made by those skilled in the art within the technical concept of the present invention.


It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above.


The present invention does not exclude configurations other than those described above, and naturally includes other configurations as necessary.


It should be understood from the above description that the present invention is a true pioneering invention.


The description is also written so that the action and effect of each constituent element of the claimed invention can be grasped.

For example, not only physical structures but also man-made objects, such as buildings and
It points out that it includes everything, including natural cliffs.

(In the case of natural cliffs, etc., reversing may be included.)
[In this case, to reverse
If you can walk to the cliff on the other side, you should do so.
This is the same as walking to the opposite side of a building or structure, for example.
Needless to say. This makes it possible to measure the reversed side. ])

(In the case of natural cliffs, etc., it goes without saying that there is no need to intentionally include reversed measurements if it is possible to cut off the influence of diffracted waves.
This is the case, for example, in buildings and structures,
Clearly, if it is possible to cut off the influence of diffracted waves,
Even if you don't bother to move to the opposite side on foot and measure the reverse side
It goes without saying that good is the same. )

In this way, when drafting the specification, a different configuration that achieves the same effect was also described.



In addition to the actions and effects of the basic embodiment, another configuration that produces different actions and effects has also been considered and described.

The present invention is not limited to the embodiments described above, and many modifications are possible within the technical concept of the present invention by those skilled in the art.
The present invention is not limited to the embodiments described above, and many modifications are possible within the technical concept of the present invention by those skilled in the art.

In addition, the following statements
Good
devil
new.
"The present invention can be
example
To
exclusive
with what will be
flower
nine

many
of
deformation
is the technical
thought
At the inner
this
minutes
field
in
generally
of
knowledge
allowed by those who have
Noh
is
Statements like
enter
Leo
nine

Previous
The first metal film is
aluminum
or
aluminum
Umm
from the alloy
shape
characterized by being composed of
Na,
Simple
na internal
addition
dependent claims of
enter
Leo
nine


"of
remove
not something to remove
nine
", "including things", "
Must
required
To
respond
hand"
etc

in the statement
well
Used "
routine
means"
expression
enter
Leo
nine




can invent
is
hair
"
swelling
and others
devil
let',
Claims and the description of "problem, action, effect"
charge
bring to fruition
Must
There is a point.




concerned
Externally impermissible configuration (structure) to also solve issue 2
2)
e
Tech
Les

mup
Then
same
sometimes a statement
Among the
concerned
Strengthen the action and effect of configuration 2
tone
do and be done
palce

"Configuration 2 is implemented
example
of
Concrete example
To
limit
and others
figure

concerned
Action/effect
whatever plays
palce
good. ”
etc
the description of
In addition
thing
But
Desire
devil
new.
Next
In addition, such issue 2 is considered.
e
If not,
the inventor
Submission
plan
can invent
is
hair
"
swelling
and others
devil
let',
Claims and the description of "problem, action, effect"
charge
bring to fruition
Must
There is a point.
concrete
In general, the following methods
one
example
considered as
e
Rare
Yo.
(
a
) from the inventor
Submission
plan
Actions and effects of the claimed invention
When
similar
has the action and effect of
another
Consider the configuration of
e

concerned
another
Based on the action and effect of the configuration,
similar
made by
Use and effect,
another
Consider the configuration of
e
...
that
induction
target
method.
(
b
) from the inventor
Submission
plan
Actions and effects of the claimed invention
Based on
Altitude
functions and effects” (above “
Ha
hmm
Moth

case
subject
” Judgment
decision
reference
),"Than
low
action and effect” (above “Construction
surface
floor
setting
bu
Rock
nine
incident
” Judgment
reference
), “heterogeneous actions and effects”
of
reached
Consider a configuration that
e
method. (also in this case
Record"
induction
“target” method available
Noh
)
(
c
) from now
General
Emergence of future technology
exhibition
the direction
Preliminary
measurement
and invention
from someone
Submission
plan
the invention that was
General
coming technology
movement
towards
tsu
door
did
shape
To
Osamu
positive
method of doing. (In this case also,
concerned
Osamu
positive
The above (
a
), (
b
)
method can be used
Noh
)
(
d
) equipment
Les

Mu
,(
Simple
) method
Les

Mu
, manufacturing method
Les

Mu

etc

many
of,
another
of
power
Te
go
Lee
What
of
deformation
consider
e
method. equipment
Les

Mu
Then
progress
There is no
according to the law
palce
progress
sex
You see
even when issued
existing
exists
. (Na
Oh, the author
Simple
method
Les

Mu
of
worth
doubt about
Question
of
Have
one
(11)
)
(
e
)rock
hot water
Rukon
Binet

Show
hmm,
sub
con
Binet

Show
Considering the invention of
e
method.
thought
e
be done.
of the claimed invention
each
configuration
subject
The action and effect of, and
Invention problem solving
What
Seki
giving
the principle
grasp
so that the details
write down
Be
tree. Ready
palce

"To solve the problem
means of
column
to the structure of the claim
agreement
made
shape
, the action and
Describe the effect.





incorporates (such “incorporation” is realized in the dependent claim)
even if
good
stomach)
6. Problems and considerations of the above proposal
Now, in this section, the above "
small
bracket
described in
case
term
About
nine
consider for a while
In addition
be.
6.1 Conflict between Infringement Doctrine and Invalidity Doctrine
Infringement
recognition
to the extent that
Every time
a wide circle
Les

Mu
or
one, effectiveness
approval
to the extent that
Every time
A cluster with feature points at
Les

Mu
It makes sense to draft
idea
de
reactor
cormorant.
However, for all inventions, such guidelines should be followed.
Therefore
Les

Mu
・Draft
limit
not.
devil
In addition, if the above guidelines are followed, two or more stages of heterogeneous
It may be invalid because it is a configuration that solves the problem.
Noh
sex
teeth
ratio
Comparing
target
low
cousin
thought
may be non-infringing
Noh
sex is
be.
to the conflict guidelines above
Along
I got it
Les

Mu
create
(or such
Tsutomu
Power
of
payment
after
,infringement
Aim
stomach
No Ku
Les

Mu
,invalid
times
avoidance
Inoku
Les

Mu
, and those
of
support
Consider drafting specification guidelines
Guess
vinegar
be.
6.2 Infringement Theory
(1) Strengthen issues, functions, and effects
tone
By doing so, the scope of rights becomes
exclusive
won't you
many
Documents relating to the patent specification of
domicile
etc
in the specification
to highlight issues, actions, and effects
tone
Then the scope of rights is
exclusive
difference
because it will
Avoid
hair
Ru
Be
come and
of
Teaching
The indication
You see
be done. this is,
ten
in a minute
Lean
listening
To
value
do
opinion
is. In an infringement action:
Claim text
words
Solution
interpretation
in the specification
“Tasks, Actions, Effects”
reference
and its range is
exclusive
practical solution
interpretation
was done
example
and
little
na
nine
do not have(
for example
, May 2007
Moon
twenty two
Day
Tokyo area
Judgment (1999)
7
Year(
Wa
)2
7
193)
, May 2008
Moon
8
Nihon University
Osaka
ground
Judgment 2006(
Wa
)12
77
3
etc
)
However, such judgments
example
Then
Les

Mu
and the width of
"Tasks, actions and effects" described in the specification
ratio
Comparing
did
case,
Les

Mu
is clearly wide
example
But
almost
degree
is.
the author
recommendation
recommendation
I want to
Les

Mu
in the size of
Suitable
rank
To
You see
Clearly describe the appropriate "problems, actions, and effects" in the specification,
Positive
straight
is to be described in
like this,
Appropriate
Description
By stating in

single
The conductor that becomes "
times
road
as
Certification
is
pointing to the claim
fixed
It has not been
case
For the term, the problem is solved
to be decided
limit
wide solution in
interpretation
is made,
at the application stage
opinion
the scope of rights by written
exclusive
or
hey
against claims that are not
relaxation
Capacity
judgment is made
Such an effect is
"Tasks, functions, and effects"
itself
to become
to be
by not stating it in the specification
Deme
Li
tsu
To
surpass
then think
e
be done.
now
times
random
for
of the winning judgments extracted from
almost
degree
“Tasks/Actions/Effects” are non-
always
heavy
vision
being
It is from.
In light of the above judgment in favor of
e
the court may decide to prevail over the right holder.
When making an action, the “problem, action, and effect” of the invention should be stated.
approval
fixed
and the nature of the invention to which the subject rights are subject.
grasp
death,
Self
Faith
Have
so, claim
acceptance
It is clear that you are trying to make a judgment.
Clearly
inquiry
e
be.
people
case
In litigation, the accused infringing goods are
Judgment on the conviction that it belongs to the technical scope of the patented invention
official
To
embrace
mosquito
let
Must
This is because there is a need.
"Litigation
cause
relationship
proof
is one point of doubt
righteousness
also allowed
can't
Self
Yes
department
study
target
proof
not clear
nine

Sutra
rule of thumb
To
light
Like
all
proof
base
of
Total
After consideration,
fixed
of
case
fruits are special
fixed
result of
departure
Raw
of
invitation
the relationship that came
Yes
approval
Can
Altitude
of
lid
Yes
sex
proof
It is to clarify and the judgment
fixed
teeth,
generally
Man
is suspicious
difference
death
Sandwich
devil
not so much
Every time
confidence in the truth of
holding
what you can get
That is
Must
and so
leg
thing to live
is” (maximum
two
small
Judgment
Akira
50/10/24
people
collection
29
roll
No. 9
141
7
page
)
The essence of the invention (problem, action, effect)
hidden
did
Mama
Wide in
rights
enjoy
reception
Trying to
insect
nice
Talk
”.
rice field
is
death
, as described above,
Les

Mu
in the size of
ratio
do,
high
vinegar
Gi
Ru
level
to describe the "tasks, actions, and effects" of
teeth
Avoid
hair
Ru
Be
It is
The author
eye
for the target
improvement
many
term
system
take advantage of
Be
tree
is
e
be.
one
devil
the law of nature,
seed
of each
level
No Ku
Les

Mu
against
agreement
do phase
agreement
new
level
, the "problem, action, effect" of the specification
It means to post. floor like this
layer
essentially, it
Comparing each configuration, problem, action, and effect
agreement
let me
nine
thing
Therefore, even in invalidity theory,
Defense
control
be able to
can
(
7
)
.
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
learn
Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3,
77

Regarding this point,
Communicating
and called a draft of the specification.
than the extraction stage of the invention
Talk
In Although,
Or
Ru
defeat
lawsuit infringement
from litigation
Lesson
stated
Be
sea bream.
"Construction
surface
floor
setting
bu
Rock
nine"
incident
(
knowledge
wealth
high
Judge Heisei 1
7
year 12
Moon
28
Day
Judgment (Heisei 1
7
(
Ne
)th
No. 10103))
Patent No. 199
7
“Construction” pertaining to claim No. 204
surface
floor
setting
bu
Rock
(2) to "
self
original stone
” contains
devil
It became a point of contention whether
rice field.
of the statement

Based on the winning judgment in the patent infringement lawsuit, the draft of the patent specification
I tried to extract guidelines for rafting.
As conclusion:
In the doctrine of infringement, patented inventions (
(Invention) is divided from broad claims to narrow claims.
clearly stated in the specification for each of the claims
The point was made that it was important to
In the doctrine of invalidity, the function and effect of the invention according to the independent claim
has a different action or effect (external impossibility
(1)
typical)
The point is that it is important to draft dependent claims.
was killed
Furthermore, the
conflict between infringement doctrine and invalidity doctrine
invalidity by assertion of validity, or non-infringement by assertion of validity
harm) as a solution, two or more
, there is little interrelationship (when writing ⇔ when reading (described later)
(such as), it is important to include a characteristic configuration in the claim.
It was pointed out that
1. Introduction
Patent infringement litigation is the ultimate means of settling patent disputes.
be.
Currently, in patent infringement litigation, patent
(Patent Act Article 104-3
1), the patent specification, prior art, and all of the allegedly infringing products
is considered, the patent is valid, and the allegedly infringing product is
Plaintiff (right holder) wins only if it is included in the scope of rights
Judgment is rendered.
In 2008 and 2009, in patent infringement litigation
However, the number of judgments in favor of the plaintiff is more than 30%.
(2)
Body
As can be seen, it is a narrow gate to obtain a favorable judgment.
In this paper, we will discuss how to overcome such a severe ``barrier''.
By reviewing the litigated patent specification,
Extraction of guidelines for drafting patent specifications at the time of patent application
It is an attempt to
(In addition, in the text, in the judgment text or in the cited part of the specification,
may have been underlined and/or marked by
be. )
2. theory of infringement
Below are the judgments in which the theory of infringement was the main point of contention.
(3)
Based on the
Explain.
2.1 Tokyo District Court 1989
March 6, 2018 (2008
(W) No. 14858)
(1) Subject patent: Patent No. 3625598 “Liquid crystal display device
Production method"
It can improve the reliability of the device by omitting the step of the photo process.
The present invention relates to a method for manufacturing a thin film transistor.
(2) Major Issues and Judgments of the Court
<Issue 1>
In claim 1, "the first metal film on the substrate (implementation
example
Then
7
2
[
Less than
same]
) and the second metal film (
7
4)
order
To
lamination
"When
Have been described. Defendants
layer
To
other
of
layer
of
In addition
claim that the object does not belong to the scope of the right.
The court held the following rationale:
reason
from the defendant's allegations
Exhaust
do,
other
of
layer
of
In addition
above
exclusive
belong within
I decided.
[1]
such in the specification
exclusive
there is no
[2]
In the specification, "the present invention
example
To
exclusive
difference
it's not something that can be done
nine

many
of
deformation
is the technical
thought
At the inner
this
minutes
field
in
generally
of
knowledge
allowed by those who have
Noh
There is a statement that it is
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
learn
Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3
61
Member
Shogo Nakamura
Learning from Successful Decisions in Patent Infringement Lawsuits
Guidelines for Drafting Patent Specifications
note
: The author is
[2]
The utility of statements such as
bosom
be suspicious
However, the judgment
official
of
conviction
But
mediocre
ancestor
solidified
If the
"
back
Inside
push
"su" has utility
thought
will be
[3]
The above "First metal film on the substrate (implementation
example
Then
7
2
[
Less than
same
looks]
) and the second metal film (
7
4)
order
To
lamination
reason to do
reason
When
do"
aluminum
film(
7
2) of
Hilo
Kusei
long
of
Suppression
vinegar
” point is stated in the specification,
aluminum
film(
7
2) of
top or bottom
fire resistance
metal(
7
4)
set up
even
Hilo
Kusei
long
of
Suppression
It is also stated in the specification that it can be done. obey
hand,
aluminum
film(
7
2) upper and lower
Twin
Towards
endurance
fire
metal(
7
4)
set up
even
good
stomach.
note
:
aluminum
film(
7
2) above or below
fire resistance
Money
genus (
7
4)
set up
The actions and effects of
vision
do
be.
(Author
note
:
Hilo
is
aluminum
the result
long
component
But
bu
Excitement by interacting
Born
Teshi
devil
cormorant
It is a phenomenon. )
〔Four〕
Claim 2 of the dependent claim states "
Previous
The first metal film is
aluminum
Mu
or
aluminum
from the alloy
shape
special to be made
and claim 3 "
Previous
Second metal film
teeth
fire resistance
from metal
shape
It is characterized by being made
It is
note
:
usa
to
hair
Ru
claim differentiation
the doctrine of
(
Four
)
(German
The technical scope of the clause is wider than that of the dependent claim).
Similar
.
The author
Simple
na internal
addition
(1)
dependent claims of
Also
bosom
doubtful, but especially
material
minutes
field
is it valid
Maybe.
<Issue 2>
In claim 1 "
Previous
Record
half
lead
body
film
PA
of the turn
shape
formed group
whole board
surface
to the third metal film (82
b
)of
shape
is described as
there is The defendant has claimed that the third metal film (82
b
)for
aluminum
contains
devil
claimed not to.
The court ruled that the third metal film (82
b
)But
So
the source
electrode
and de
Les
in
electrode
and that this
subject
patent
of
priority date
After
Previous
of
publicly known
Sentence
dedication
from
So
the source
electrode
and de
Les
in
electrode
of
aluminum
By configuring with
resistivity
But
small
I understand that there is an advantage that
reason
, "Book
subject
invention
One
"
Third metal film

for,
aluminum
contains
devil
I have to
I can't figure it out. ” he decided.
note
:
So
the source
electrode
and de
Les
in
electrode
of
aluminum
and
The actions and effects of composing are emphasized.
vision
is doing.
<
dispute
Point 3>
In claim 1 "
Previous
Record
protection
membrane and
insulation
4 membranes
Next
Photo
etching
do
Previous
Kikido
Les
in
electrode
the table of
surface
When,
Previous
Record
game
tote
patch
de's
table
surface
of
Dew
contact to be issued
Ho

Le
of
shape
formed,
Previous
Record
game
tote
patch
within
~ side
To
o

pu
to be selected
Previous
Record
keep
Mamoru
membrane and
insulation
the membrane
etching
', but the defendant
"
Previous
Record
protection
membrane and
insulation
of the membrane
Twin
is better
Previous
Record
game
tote
patch
do
inside
~ side
To
o

pu
to be
Must
Argued that there is a need.
From the specification, the court
protection
film,
insulation
the membrane
"
Previous
Record
game
tote
patch
within
~ side
To
o

pu
the work of being
The use and effects were determined as follows.

game
tote
patch
do
PA
out of turn
the side
and
etching
Then,
game

door
patch
do
PA
compose a turn
aluminum
Membrane
side
But
Dew
Exit
difference
This
aluminum
membrane and
ITO
Membrane and
contact
vinegar
This is because
prevention
I tried
can be
open
with what is shown
recognition
to be ordered

ITO
membrane and
game
tote
patch
configure the
aluminum
film
of
side
with
contact
of
prevention
In order to
game
tote
patch
de's
table
surface
of
Dew
coming out
game
tote
patch
within
~ side
To
shape
made up
can be
Must
is important,
protection
membrane and
insulation
of the membrane
Twin
direction"
But
game
tote
patch
within
~ side
To
o

pu
to be
surely
servant
Must
not necessary
note
: A range that can solve the problem to be solved described in the specification
In the box, the “most
Big
the forgiveness of
Capacity
range"
of
approval
I'm holding
(
3
)
Lesson
below
Lesson
is guided.
of the claimed invention
each
configuration
subject
The action and effect of, and
Invention problem solving
What
Seki
giving
the principle
grasp
so that the details
write down
Be
tree
"implementation
example
To
exclusive
it won't
etc
the decision
devil
Literature
clause
is also valid
can become
internal affairs
addition
dependent claims of
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
learn
Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3
62
2.2 Tokyo District Court 1990
February 18, 2007 (2007)
(W) No. 28506)
(1) Subject patent: Patent No. 3055054 “Concrete structure
construction
object
of
machine
Construction method and equipment
road
To
set up
to be
Gutters and protective fences

side wall
,During
center
minutes
detached body
etc
the presence of
logic
concrete structure
object
of
machine
method of construction and
Regarding the device.
(2) Issues and judgment of the court
<Issue 1>
Defendant
foundation
(Conventional
example
of the above
figure
In
7
) available
case
is a book
subject
Alleging that it does not fall within the technical scope of the patented invention.
The court has
decision
view
From the point "
rebar
of
Fixed
in order to
Be
squonk
REIT (
7
)of
Casting
the ministry
abbreviation
What we can do
Namely
"Base
foundation
Yes
Reconstruction
case
, is not a book
subject
patented invention
invitation
to come
deputy
Next
effect
Gi
no
Certification
.
"So
blood
, in the conventional method,
Preliminary
eye
Be
squonk
REIT
Casting
and there
ah
hmm
power

rebar

difference
death
logic
or
ah
hmm
power
- gold
tool
of
buried
and to these
rebar
of
Fixed
then
nine
Must
need and do it
Be
handmade
worker
handmade by
business
by
and others
sticky
Because it did not work,
case
of the cost
up
, engineering
term
of
lengthening
, Concrete
bu
Rifu
leg
such as
Question
the subject is
Born
I had it
reactor
,Book
subject
A patented invention may
Question
subject
to resolve
mo

Le
de's
route of movement
To
Along
What,
Preliminary
eye
rebar
of
set
stand up
floating installation
put
Reinforcing bar
of,
mo

Le
do
of
move
When
Both
To
Destination
lead
mo

Le
lead to
enter
let
Destination
lead
mo

Le
do
within
surface
or
contact
Department
material
When
contact
By letting
of
shaking
the
prevention
Concrete
supply
be done
relieved
PA
part
devil
and
move
to let
How it works
only
picking
I used
be. ”
note
: conventional technology, problem
Certification
and book
subject
Invention problem solving
of
thought
of
Certification
is doing.
"Then the book
subject
In a patented invention:
rebar
of
Fixed
make it unnecessary
contact
Department
material etc.
When
contact
while letting
Hopper
part
devil
and
move
The above-mentioned
Question
to solve the problem
straight
Tie
Ru,
Must
not necessary
Lack
elements
e

rebar
of
fixed
do
for
Be
base concrete
Casting
the ministry
abbreviation
what you can do
is the book
subject
patented invention
invitation
to come
Secondary
effect
Gi
do not have
I understand
Be
and
Be
base concrete
Casting
Ministry of
abbreviation
is the above
Question
for problem solving
Required
consists of
It is clear that there is no
e
be. ”
note
: for solving the above problems
view
From the point "
rebar
of
Fixed
to do
of
Be
base concrete
Casting
the ministry
abbreviation
what you can do

Namely
"Base
foundation
existing work
case
, is not a book
subject
patent
of the invention
invitation
to come
Secondary
effect
Gi
na
"I"
recognition
fixed
.
"Such an understanding is
each
In the description:
"
The present invention
Be
composition of ground concrete
remove
not something to remove
nine

Be
ground concrete
setting
including those that

and
devil
rice field,
"Must
in short
respond
hand
Be
Eliminates the construction of ground concrete
abbreviation
can

It is said that
adjustment
it fits
be. ”
note
:"of
remove
not something to remove
nine
", "including things", "
Must
in short
respond
hand"
etc
, in the specification
well
Used "
always
cloak
The expression of "means" is
useless
effect
Have
What
there is
<Issue 2>
The defendant stated in the claim that "
contact
Department
material
"But,
"
rebar
within
shape
", that is
blood

rebar
inside of
shape
fit for
match
do,
rebar
strong
system
in general
Restraint
above and below
left and right
of
shaking
the
prevention
do
and to this
exclusive
is
same
"
contact
"and,
single
Become
object
rational
contact
then
nine

Destination
lead
mo

Le
within the
rebar
of
shaking
force it
system
in general
prevention
do
function
confirm
keep
do
mode
of
claim to refer to
The court decided to settle the matter as set forth in the specification as follows:
understanding the subject
through
the defendant's allegations
seal
rice field.
"
hare
Book
subject
in the statement
hair
above B
each
according to description
palce
,Book
subject
In a patented invention:
"Rebar
within
shape
of
Destination
lead
mo

Le
de's
inside
set up
was taken
contact
Department
material
When
contact
while letting
Hopper

Department
devil
and
move
let

things (components)
subject
Method
F.
) and
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
learn
Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3
63
or,
"Rebar
within
shape
When
contact
do
contact
Department
material
of
Previous
Record
Destination
lead
mo

Le
inside the do
set up
(components)
subject
Device
E.
)
It is said that
figure
Also,
Destination
lead
mo

Le
in the de
plan
within
was done
rebar
but up and down
left and right
To
shaking
be
rank
place
change
in particular
Than,
Destination
lead
mo

Le
behind the
Hopper
part and composition
shape model

Le
lead in
enter
been
Raw
Concrete construction
shape
be done
edge
in the place
fixed
of
rank
Placement
figure
let's
devil
a concrete structure
construction
object
the table of
surface
To
Dew
put it out
devil
to say
situation
of
prevention
Suruta
It is understood that ”
note
: Claim text
words
and related to it
Communicating
statement in the specification
Solve the problem of the invention from
Certification
is doing.
"Moreover, the above B (
hare
) in the book
subject
method patent invention
and book
subject
Implementation of device patented invention
example
As
words
Referenced book
subject
figure
Four(
D.
)
In
Destination
lead
mo

Le
de's
bottom
on the board
rebar
within
~ side
partly
rebar
of
high
Sano
about
two-thirds
high
have
trapezoid
of
contact
Department
material
But
set up
be
the contact
Department
material
outside of
~ side
When
rebar
within
shape
Toga
contact
do,
rebar
of
shaking
the
prevention
do
mode
is listed
reactor
, this implementation
example
teeth,
rebar
within
shape
of
contact
Department
material
and
support
By doing
the rebar itself
of
Self
by weight
That
shaking
the
prevention
and especially upward
What
of
move
of
suppress
things
and strong
system
vertical direction
to etc.
of
move
of
Restraint
Things to do
otherwise
recognition
be ordered (
Instep
2). ”
note
:fruit
Done
example
(
figure
Four(
D.
) )But,
the rebar itself
of
self
heavy
shaking
the
prevention
and "strong
system
vertical direction
to etc.
of
move
of
Restraint
, which does not
Certification
.
other
of
figure
Four(
A.
)

(
C.
) is “strong
system
vertical direction
to etc.
of
move
of
Restraint
bundle
and
thought
will be Therefore,
figure
Four(
A.
)

(
C.
) related to
example
only is
open
when indicated
such as this decision
positive
Was it a meaningful conclusion?
no
mosquito
i doubt it.
similar
have the action and effect of
another
Draft the configuration of
understand the importance of
"Then the book
subject
patented invention
hair
Ru
"contact
Department
Material』
When
teeth,
rebar
within
shape
To
contact
death,
rebar
But
Hopper
part and composition
shape
mo

Le
to the de
move
at the time
fixed
of
rank
Placement
figure
so much as not
Every time
to,
Destination
lead
mo

Le
in the do
rebar
of
shaking
the
prevention
get
whatever
feet
the law of nature,
The same "contact"
also such
function
to the extent that
Every time
with
leg
understand
Be
and
iron
logic
strong
system
in general
Restraint
above and below
left and right
of
shaking
the
prevention
vinegar
to things
exclusive
been
figure
,And,
shaking
Re's
prevention
To
rebar
of
Self
Heavy
even when using
package
including
Be
It is ”
note
: "up and down
left and right
To
shaking
"Can't be done" action and effect
attention
do,
Basic implementation that only realizes it
example
What is
another
the implementation of
example
figure
Four(
D.
) was effective.
<Issue 3>
Defendant argues that the Defendant's method and the Defendant's device do
Since it is to be implemented, this
subject
does not infringe patent rights,
Claimed.
The court held the defendant's allegations as follows:
seal
rice field.
"however,
tentative
In addition, the Defendant's method and Defendant's device
Even if it implements a patented invention, it
But
Immediately
to the book
subject
It is not related to not working the patented invention.
I don't want to
Be
It is In the first place, the technology of patented inventions
The technical scope is based on the description of the claims
Zu
stay
fixed
Mena
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
learn
Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3
64
hair
Re
palce
(Patent Law
7
Article 0, paragraph 1)

this
the
Claimed in the patented invention
Pieces
of each
concrete
basic configuration
subject
of
sufficiency
consider
away
be,
other
patented invention of
understand what you are doing
reason
As
concerned
Technical of the patented invention
Any claim not to fall within the scope
lost
this
is said to be
seat
Ru
do not get ”
note
: The patent right is
Dedicated
not a license (
tentative
To
Self
patent right
Even if the implementation is within the scope of profit,
anti
valve
do not become)
(
Five
)
.
(
3
)
Lesson
below
Lesson
is guided.
of the claimed invention
each
configuration
subject
The action and effect of, and
Invention problem solving
What
Seki
giving
the principle
grasp
so that the details
write down
Be
tree
"of
remove
not something to remove
nine
", "including things", "
Must
required
To
respond
hand"
etc
can also be valid

me
implementation of the Inn
example
When
similar
have the action and effect of
another
Constitution
the implementation of
example
It is valid to describe
As an alleged infringer,
self
myself
of patented inventions
"
anti
valve
teeth
approval
can't be called
2.3 Tokyo District Court Heisei 2
Judgment dated January 30, 2008 (Heisei 20
Year (Wa) No. 14530)
(1) Subject patent: Patent No. 38
7
2
7
No. 98 "Liquid Crystal Display Device"
liquid crystal displays, especially
V.
A-type LCD
and
Distribution
direction split (one
of
picture
in the middle of nowhere
reversal
of liquid crystal molecules
Distribution
direction
situation
of
shape
make it happen
It is related to the technology that realizes
(2) Issues and judgment of the court
<Issue>
The defendant stated in the claim that the
me
in
rules
system
means"
is on the board, "
directly

set up
to be
Be
Kimono,
devil
``Do
me
in
rules
system
hand
step
"But"
Oblique
surface
is
Must
there is a point
Claimed.
note
: "Do
me
"in" means liquid crystal
Distribution
the direction of
matching
ing
unit
region
It's about.
"Do
me
in
rules
system
"Means" means that the liquid crystal
Oblique
for
Distribution
Facing
to be
Distribution
direction is 1
picture
In element,
multiple
number direction
to be
rules
system
means to
figure
reference
).
The court held the defendant's allegations as follows:
seal
character
rice field.
"
[1] Before
Record(
hare
), the book
subject
in invention 2
hair
Ru
electric
coining
addition
time liquid crystal
Distribution
in the direction of
rules
system
teeth,
"
do
me
in
rules
system
means

by
Born
Ru
Oblique
eye
electric
realm
is due to the effect of
note
:
"
do
me
in
rules
system
means

to the effect of
attention
is doing.
"
[2]
Book
subject
Ming
thin
book 2 column
drop
0024

(
Previous
Notes (b)
f
)as well as
figure
12 (1) (above)
~ side
substrate and bottom
~ side
of the board
Both
on the substrate
electrode
To
set up
picked pickpocket
tsu
To is
figure
shown) include:
electric
coining
addition
Sometimes "
electrode
pickpocket
tsu
G part (
electrode
workman
tsu
part)
to
Born
Ru
Oblique
eye
electric
realm
LCD using
Distribution
The principle of directing
thing,"
note
: "Do
me
in
rules
system
Means" is "
Oblique
surface
at
nine
even
similar
implemented by the means to achieve the effect of
example
To
open
shown. statement de
When rafting,
similar
different structures to achieve the effect of
It is important to describe the
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
learn
Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3
65
12
...CF
side electrode
13
...picture
elementary
electrode
20, 20
A.
, 20
B...
do
me
in
rules
system
means (thrust
start
)
twenty one
...
do
me
in
rules
system
means (pickpocket
tsu
door)
"
[3]
Book
subject
Paragraph 2 of the description
drop
0028

(
Previous
Notes (b)
h
)for,
"
Distribution
more
cheap
fixed
in general
line
allow
Noh
structure
As a result,
start
or
hollow
mior pickpocket
tsu
3 of "to"
seed
kind
But
open
what is shown,”
note
: "Do
me
in
rules
system
Means" is "
Oblique
surface
at
nine
even
similar
implemented by the means to achieve the effect of
example
To
open
shown. statement de
When rafting,
similar
different structures to achieve the effect of
It is important to describe the
"
[4] Before
Record(
ah
), the book
subject
Claims of the Invention
In the description of (Claim 1),
"
first do
me
in
rules
system
means

and
Beauty
"
second do
me
in
rules
system
means

Noi
figure
Either
Oblique
surface
of
have
form
it's not from
hair
Re
palce
not to
rules
fixed
do
Sentence
words
flower
nine

devil
rice field

Claim 8, which relies on claim 1,
"Previous
the first and second
me
in
rules
system
means
electrode
To
setting
hair
picked pickpocket
tsu
door

It is an invention of a liquid crystal display device
thing(
Previous
Notes (b)
a
)”
note
: Resolution of the technical scope of the invention according to the independent claim
interpretation
smell
and the statement of the dependent claim is
reference
and the technique of the invention of the independent claim
The technical scope is
little
na
nine
that of both dependent claims (this
subject
then
"
Oblique
surface
have
form
"is not
form

Namely
"Pickpocket
tsu
).
usa
to
hair
Ru
claim differentiation
the doctrine of
(
Four
)
What is
Slightly
different, but
Independent term solution
interpretation
For this purpose, the dependent claim is
reference
in terms of
teeth
Similar
do.
Plaintiff sues on independent claims only
addition
did. However, the court
is a dependent claim (Claim 8) "
Previous
the first and second
me
in
rules
system
means
electrode
To
set up
picked pickpocket
tsu
at
be
...
” expression
reference
and substantially infringes claim 8.
determined the harm
pattern
looks
. (If the allegedly infringing goods are
belongs to the technical scope of the patented invention
palce

this
Yes
on the independent term
It is said that it belongs to the technical scope of the patented invention
thought
thought
of
line
and
Guess
be done. ), therefore,
concerned
(Claim 8)
Simple
na, internal
addition
dependent claims of
role
may stand.
"More than
[1]
not
〔Four〕
according to
palce

electrode
the pickpocket
tsu
the g part is the book
subject
invention 2
"
do
me
in
rules
system
means

To
this
it is clear that
Therefore, No. A liquid crystal
mo
The
yu

Le
on the opposite substrate of
PA
turn
addition
engineered
shape
made opposite
electrode
the pickpocket
tsu
and
Same T
F.
T.
on the substrate
PA
turn
addition
engineered
shape
made
picture
elementary
electric
very
the pickpocket
tsu
is
Oblique
surface
have
form
mosquito
degree
to consider
Ru
devil
But
nine
, as plaintiffs allege, respectively
"Previous
on the first substrate
set up
be
Previous
on the LCD
electric
pressure
of
mark
addition
did
sometimes
Previous
The LCD
Distribution
direction to
rules
system
do, first
1
the de
me
in
rules
system
means

(component
subject
B.
)as well as
"Previous
on the second substrate
set up
be
Previous
on the LCD
electric
pressure
of
mark
addition
when I did
Previous
The LCD
Distribution
direction to
rules
system
the second do
me
in
rules
system
means

(component
Case C
) to
this
Barrel and
approval
be ordered. ”
(
3
)
Lesson
below
Lesson
is guided.
of the claimed invention
each
configuration
subject
The action and effect of
grasp
describe the specification so that
Be
tree
When drafting the specification,
similar
achieve the effect of
It is important to describe the configuration that changed

Simple
na internal
addition
dependent claims of
role
may stand on
2.4 Decision of the Tokyo District Court on December 25, 2007 (2006
Year (Wa) No. 1702, No. 27110)
(1) Subject patent: Patent No. 359
77
No. 89 "
pose
hmm
Ho

Le
structure,
pose
hmm
Ho

Le
structural
stop
water
Flexible
Inheritance
hand and
pose
hmm
Ho

Le
Construction method of structure
pose
hmm
Ho

Le
structure
1
in
pose
hmm
Ho

le wall
2 and below
water
road
tube
etc
of
tube
with 3
Contact
joint
pose
hmm
Ho

Le
for
stop
water
Flexible
Inheritance
hand
7
by
softness
structure,
earthquake
etc
according to
pose
hmm
Ho

le wall
2 and
tube
with 3
Contact
broken joint
loss
of
Defense
ingredient
.
(2) Issues and judgment of the court
The defendant
cylinder
body
(
6
) within
~ side
of
cylinder
letter
Yes
tower
body
(
7
)”,
cylinder
letter
Flexible
body
(
7
) "of

all
body

But"
Previous
Record
cylinder
body
(
6
)
~ side
"It is in
Must
I need
claim that
The court ruled as follows and supported the defendant's allegations
exclusion
did.
"
b
)Book
subject
Considering these statements in the patent specification:
Book
subject
patented invention
cylinder
letter
Flexible
body
"teeth,
cylinder
body
When
tube
with
while
of
Communicating
These
while
of
load
as well as
strange
rank
of
absorption
and with
pose
hmm
Ho

le wall
When
tube
with
Contact
Aibu's
broken
loss
of
prevention
to be
recognition
be ordered. ”
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
learn
Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3
66
note
: claim component "
cylinder
letter
Flexible
body
” action and effect
result from the description of the specification
Reading
fruit
taking
ing.
"
devil
book
subject
patented invention
cylinder
letter
Flexible
body
"teeth,
load
and
Beauty
displacement
of
absorption
do
bullet
sex
body
be
palce
,That
shape
To
limit
teeth
na
nine
(the above
<<
0031
"reference
),
little
na
nine
friend
one
The part is
cylinder
body
as well as
tube
To
Fixed
(
<<
0034
"reference
)When
recognition
be ordered. ”
note
: claim component "
cylinder
letter
Flexible
body
"of
shape
To
limit
fixed
The lack of
cylinder
letter
Flexible
body

Judging by the effect.
"Then,
subject
B.
of"
cylinder
body
within
~ side
of
cylinder
letter
Yes
tower
body
” means
cylinder
letter
Flexible
body
But
cylinder
body
When
tube
with
while
of
negative
load
as well as
displacement
of
absorption
so that it can act as
To
cylinder
body
within
~ side
To
rank
whatever you put
feet
It's called Riru
Be
and more than that,
cylinder
letter
Flexible
body
Nosu
Be
Teno
part is
cylinder
body
within
~ side
Only
rank
to put
exclusive
be done
When
devil
Solve with
interpretation
phase
this
is not. ”
note
: important component (
for example
"Possible
body
”)
by mentioning it in the specification so that it can be seen
"
Previous
Record
cylinder
body
within
~ side
of
cylinder
letter
Flexible
body
"within
~ side
to
about,"
cylinder
letter
Flexible
body
"of

all
body

But"
Previous
Record
cylinder
letter
body
"within
~ side
to
nine
even
good
It leads to the judgment that
I got
(
3
)
Lesson
below
Lesson
is guided.
of the claimed invention
each
configuration
subject
The action and effect of, and
Invention problem solving
What
Seki
giving
the principle
grasp
so that the details
write down
Be
tree
2.5 Tokyo District Court 2009
Judgment dated September 15, 2006 (2006)
Year No. 21405)
(1) Target patent: Patent No. 1
7
06534 "
rotary
addition
pressure mold
Palais
data
e
rice field
pulverization
machine

rotate
Tee
bu
Le
(2) Above, follow
movement
rotate
do
pulverization
B
has a roller (3)
pulverization
machine
to,
rotary
addition
pressure
Palais
Data
(12)
addition
addition
equipment.
rotary center
Palais
data (12)
Negative pressure type
and
pulverization
machine
(1
Surrounded by
devil
broken part) inside
addition
pressure atmosphere
enclosure
air
Since
fixed
of
SE
center
Shu
(13) and its
times
Rino
rotating center
PA
Les
data (12)
while
To
another
powder
is invading
enter
by doing
Question
the subject is
existing
existed.
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
learn
Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3
6
7

Book
subject
The invention
Question
To solve the problem,
"
air
"But
"
rotary cylinder
under
end
from
jet
It is configured to "out".
(2) Major Issues and Judgments of the Court
<Issue 1>
Defendant
subject
The invention is
pulverization
directly above the part
Noboru
come
rice field
Moth
vinegar
flow
But
rotary cylinder
under
end
To
directly
by catching
hand,
SE
center
Shu
with
rotary cylinder
with
gap
To
Fine powder
is invading
enter
It claims that it is an invention whose subject is only the phenomenon of doing.
The court ruled as follows and supported the defendant's allegations
Exhaust
death
rice field.
"
...
The book solved this problem.
subject
an invention,
"
powder
crush
directly above the part
Noboru
have been
Moth
vinegar
flow
But
rotary cylinder
under
end
To
directly
By getting
SE
center
Shu
with
times
cylinder
with
gap
To
Fine powder
is invading
enter
The problem is only the phenomenon of
It is not an invention that ”
note
: Solve the problem of the invention from the description of the specification
Certification
death,
this
the
think from the task
e
hand,"
directly
to something that can be used
exclusive
difference
I decided that I could not.
<Issue 21>
Defendant
subject
The composition of the invention is
rotary cylinder
of
rotate
take advantage of
By
rotary cylinder
under
end
all of
lap
from
air
of
jet
let out
to "things"
exclusive
claimed to have been
The court ruled as follows and rejected the defendant's allegations
withdraw
hair
rice field.
"Described in (b)
Be
As you can see,
rotary cylinder
under
end
kara place
fixed
Distance
Separation
Re
above
rank
from the
ring
letter
gap
To
addition
pressure atmosphere
enclosure
air
than
high
stomach
addition
compressed air
of
supply
pass
palce

ring
letter
gap
But
Communication
Since
rotary cylinder
under
end
from
air
But
jet
to put out
generally
and
times
cylinder
under
end
from
air
But
jet
be served
palce
,Book
subject
the effect of the invention
Therefore, the above description is
subject
composition of the invention
"
rotary cylinder
of
rotate
by using
rotary cylinder
under
end
all of
lap
from
air
of
jet
to "things to let out"
exclusive
is what was done
is not understood. ”
note
: The effect of the invention from the description of the specification
Certification
death,
concerned
effect
In relation to the results, “total
lap
from
air
of
jet
What to bring out
To
exclusive
determined not to.
<Issue 22>
Defendant
examination
in stages
Submission
issued
opinion
in writing
hair
Ru
Citing the claim,
concerned
thinking from the point of view
e
book
subject
The invention is
lap
from
air
of
jet
to "things to let out"
exclusive
claim to be
rice field.
The court ruled as follows and rejected the defendant's allegations
withdraw
hair
rice field.
"(
workman
)Book
subject
patent application
excess
application in process
Man
from
Submission
Exit
was done
opinion
book(
Instep
1 of 5,
B
One
7
) in which the defendant pointed
pick up
so that
"
devil
ta, to
e
,This quote
example
is like the claimed invention
To
Fixed
was done
SE
center
Shu
of the port
lap
Rini
rotary cylinder
of
rotate
Yes
Noh
To
set up
even if
Next
also explained in section
like,
rotary cylinder
under
end
kara place
fixed
Distance
away
intervals
above
rank
Placement
the
ring
letter
of
gap
To
air
of
supply
and
rotary cylinder
of
rotate
by using
ring
letter
of
gap
internal affairs
body
To
air
of
line
tree
delivery
let
gap
under
end
all of
lap
from
average
etc
To
air
of
jet
The effect of making it come out is
a lot
is.
"(Five
page
11
line
or 19
line
),
"On the other hand, in the present invention,
dust
invasion of
entry prevention
of
line
cormorant
Part
SE
center
Shu
13 and
rotary cylinder
of 22
while
of
gap
of
rotary cylinder
under 22
end
part, but the whole
lap
from
air
But
jet
because it is issued
dust
invasion of
enter
to ensure
prevention
be able to
can.
Namely
, place
fixed
pressure
of
air
But
rotary cylinder
under 22
end
mosquito
La place
fixed
Distance
Separation
above
rank
Placement
ring
letter
gap
within
supply to
difference
be, and
ring
letter
gap
of
picture
form
one
one part
material
is
rotate
cylinder
out of 22
lap
surface
But
rotate
Since
Previous
of
Supply position
place
from
supply
was done
air
But
rotary cylinder
under 22
end
To
To
Ru
while
and
times
cylinder
out of 22
lap
surface
of
rotate
along with
ring
shaped passage
the inside
Spiral
letter
To
Turning
down while
fall
In order to
Supply position
Placement
resistance
of
little
no special
fixed
Part of
rank
Only
flow
be, place
so-called

Show
tote
PA
Sushi
Tari
drift
or
rotary cylinder
under 22
end
partial of
rank
Placement
Mikara
Exhaust
not be issued
nine

the
air
teeth
ring
letter
gap
Inside
all
body
To
line
tree
delivery
What
rotary cylinder
under 22
end
all of
lap
from
jet
put out
be. "(
7
page
20
line
or 8
page
16
line
).
However, the above statement
open
Akira
Five
7

7
5156
public
report
(
B
4) and
open
Akira
5592145
public
report
(
Instep
2) of 5
application
prior notice
cited as technology
refuse
Absolute
Reason
notification
was done
of
reception
hair
hand(
B
6 of 1) ,
pulverization
above the part
rank
place
SE
hmm
Tar
Shu
with
rotary cylinder
with
while
of
ring
letter
gap
To
addition
compressed air
of
supply
configuration to
open
do not indicate
Both
Quote
example
For the above configuration
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
learn
Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3
68
of
picking
It claims the action and effect of using
the law of nature,
rotary cylinder
under
end
all of
lap
from
air
of
jet
to get it out
rotary cylinder
of
rotate
The point of using
Both
Quote
example
with
difference
as a different point
strong
tone
not something to do.
Therefore, the above application
Sutra
excess
of
reference
and configuration elements
subject
H.
to
hair
"
rotary cylinder
under
end
from
jet
configured to issue
other
meaning
of
exclusive
Solution
interpretation
vinegar
Be
yes
e
do not have. ”
note
: Based on the issues, actions, and effects described above,
Zuku
judgment
by
Already
To
conviction
I got
thought
will be referee
examination
in stages
opinion
description of the book (
package
bag prohibition
words
)
vision
height
figure
,Right holder
To
relaxed
Capacity
a judgment
for
It is
(
3
)
Lesson
below
Lesson
is guided.
Problems to be solved, actions, and effects of patented inventions
grasp
Be able to
describe the statement in
Be
tree
Clarify the problem to be solved, actions, and effects
grasp
Ready
palce
,case
Depending on
examination
in stages
opinion
description of the book (
package
bag prohibition
words
)
heavy
vision
height
figure
, to the right holder
relaxation
Capacity
a judgment
for
can be
3. Invalidity theory
The following is a solution based on judgments in which the argument of invalidity was the main point of contention.
explain.
3.1 Osaka District Court 1989
Judgment dated June 21, 1996 (2006)
Year (Wa) No. 2810)
(1) Subject patent: patent
number
No. 3306043 "
impact type
broken
crush
machine
to
hair
Ru
Ha
hmm
pose

original
fee
(
crushed stone
etc
) in more detail
nine
broken
crush
used to
Ru
impact type
broken
crush
machine
in the original
fee
of
hit
hit
as a child
B
Data
outside of
lap
to the department
taking
Attached
hair
to be
Ha
hmm
pose
(
7
) on the structure of
be.
Up
figure
is one of the implementation
form
is different from
other
of the implementation of
form
it takes
Ha
hmm
pose
Nodaira
map
is.
"Implementation 1
form
, the above
figure
of
vertical
groove
(81, 91) is
existing
present
do not do.
(2) Issues and judgment of the court
Defendant based on prior art
Zu
book
subject
patent is invalid
to be
Be
tree
is
Claimed.
The court held the defendant's allegations as follows:
withdraw
hair
rice field.
"So
blood

Ha
hmm
pose
with
hair
replacement
e
To
edge
do,
Ha
hmm
pose
7
of
Ha
hmm
insertion
enter
to part 20
insertion
enter
did
Mama
in, after
face side
thrust
start
Part 9
Up
through
like
Wa
stomach
Ya
B

pu
W.
of
Hanging
hair
times
Sunoga
difficulty
and
There is
devil
rice field,
thrust
start
Part 8, 9 above
through
like
Wa
stomach
Ya
B

pu
W.
of
Hanging
hair
times
Even if
Wa
stomach
Ya
B

pu
W.
butt
start
Department
8,9 from above
Smooth
What
Z
lever movement
tree,
Ba
Lance is
collapse
let's
devil
cormorant
called
Question
the subject is
Born
was Therefore, the book
subject
A patented invention is
configuration
Case C
configuration of
picking
It is used. ”
note
:Book
subject
above in the invention
vertical
groove
(81, 91) to
picking
use
Tari
reason
as
Certification
.
"On the contrary,
lap
Knowledge
The technology
sling
hair
for
Wa
stomach
Ya
B

pu
of
Hanging
hair
times
to the part
Wa
stomach
Ya

B

pu
to engage
groove
of
shape
form
to make
Gizu

groove
of
shape
form
item
place and
groove
of
mode
day
stay,
Ha
hmm
pose
of
"
thrust
start
Department's
top
surface
To


"
thrust
start
above the club
surface
mosquito
under
surface
To
To
Ru
devil
and
extension
long
do
vertical
groove"
of
shape
to form
For example,
what
and others
open
Since it is not shown, the cited invention
lap
knowledge
technology
set
Even if combined,
Case C
The configuration of
Immediately
To get
It is not something that can be done. and the book
subject
The patented invention is
By configuration,
lap
knowledge
Unlike technology, the above-mentioned peculiar
It has the action and effect of
Therefore, the cited invention and
lap
knowledge
book from technology
subject
Patent invention
configuration of
idea
arrive
be able to
Capacity
Easy
to be
approval
unpredictable
stomach. ”
note
:
lap
knowledge
Functions and effects of technology and books
subject
the effects of the invention
ratio
Comparing
and the book
subject
Invention above
vertical
groove
(81, 91) to
picking
for
of the action and effect of
superiority
sex
recognition
Generally
be.
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
learn
Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3
69
(
3
)
Lesson
Next
like
Lesson
is guided.
basic implementation
example
Actions and effects played by (this
subject
in the invention
Ha
hmm
pose
the thrust of
start
Department
What
of
agreement
power collection
Inside
prevention
) is
another
of the heterogeneous
Action/effect (book
subject
in the invention
Ha
hmm
pose
with
hair
replacement
e
of
Capacity
Easy
To
death
Wa
stomach
Ya
B

pu
of
Z
Les
of
prevention
play)
another
Configuration of
(Book
subject
in the invention
vertical
groove
81, 91).
e
Ru
the above
another
The configuration of
Must
Hara that became the cornerstone
cause
Solution Division
Clearly explain the title, and the above actions and effects in the specification
Ru
3.2 Tokyo District Court Heisei 2
Judgment on March 28, 2007 (Heisei 19
Year (Wa) No. 12631)
(1) Target practical use
new
plan
Rights: Practical
new
plan
register
No. 2598506
"Manuscript
pressure
wearing
board
open
closed
Device"
multiple
copy
machine
printing
machine etc.
used for
suitable
a lift
function
with
Manuscript
pressure
wearing
board
open
closed
Regarding the device.
in lawsuit
hair
Invalidity theory is the key to victory
cause
Characteristic part that became
teeth,
"
support
Department
material
(
5
) to
printing
Automatic
at present
Detention
be
, "
taking
attachment
material
(
4
) to
Fixation
did
cam
Department
material
(
8
)
Abutting
let me sly
Da
- (14).
With this configuration, even if the document is thin, it can be printed like a book.
thickness
object
Even if it is a manuscript,
pressure
wearing
plate (2)
cheap
fixed
in general
stop
stop holding
can be
Noh
becomes.
(2) Major Issues and Judgments of the Court
Defendant claims that the prior art (
B
No. 2
proof
: Filed by the patentee
Man
and
a patent application
public
warning
public
report
) by
subject
the patent is invalid
claim.
the court as follows
Certification
and the defendant's allegations
withdraw
hair
rice field.
"however,
B
2 thoughts
plan
of
"
Moth
Id part
material
12

teeth,
"
nine
Rank part
material
of 8
branch
the point
Super
e
rice field
~ side
To
taking
Attached
hair
rice field
Pressure receiving pin
hmm
10, 10
When,
taking
attachment
material
One
~ side
To
set up
rice field
fixed
Pi
with 11
while
To
...suspension
be done

It is a thing and the constituent elements
Case D
1
"support
Department
material
To
printing
Automatic
at present
Detention
be done

thing or component
Case D
2
"
taking
attachment
material
To
Fixation
did
cam
Department
Abuts on material
difference
Seta

It cannot be called a thing.
note
:
B
2 thoughts
plan
about below
figure
reference
"
"
Moth
Id part
material
12

teeth,
"
crank
material
of 8
branch
the point
Super
e
rice field
~ side
To
taking
Attached
hair
rice field
Pressure receiving pin
10, 10 and
taking
attachment
material
One
~ side
To
set up
rice field
Fixed
Pi
with 11
while
To
...suspension
be done

thing"
of
meaning
is the book
subject
thought
plan
a slice of
Da
- (14) is
printing
Automatic
present
whereas
B
2 thoughts
plan
of
Moth
Id part
material
(12) is
fixed
fixed
typically "
Suspension
”, the book
subject
thought
plan
a slice of
Da
- (14) is
cam
Department
material
(
8
) to
Abutment
whereas
B
2 thoughts
plan
of
Moth
Id part
material
(12) is
Fixed
Pi
on (11)
abutment
do
is
hair
and
that there is
meaning
do. (in the first place
B
2 thoughts
plan
Then
cam
Department
the wood itself
But
existing
does not exist)
(2) Therefore, the defendant's book
subject
thought
plan
1 of (2)
New
sex
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64
No.
3

7
0

August 2009 "without wishing to be bound by any theory"

This month, I would like to talk about the above phrases that I often encounter when translating statements into Japanese.

Since there is no established "fixed phrase" equivalent to this expression in Japanese specifications, when translators see "without wishing to be bound by any theory" in English specifications, they are puzzled as to how to translate it into Japanese. It seems that there are times when I wonder what the intention is.

Take a look at the example below.

While not wishing to be bound by theory, it is believed that pre-straining a polymer in one direction may increase the stiffness of the polymer in the pre-strain direction.

(USP 7567681)

Without wishing to be bound by theory, it is believed that as the concentration of EC increases, the concentration of sodium can be increased without substantially affecting cell 10 adversely.

(USP 7566350)

Although not wishing to be bound by any theory, it is believed that the addition of titanium causes a reaction with the surface of the boron carbide particles to form a stable titanium-containing compound on the surface that does not disperse in the matrix and prevents further Attack by the aluminum alloy in the matrix.

(USP 7562692)

While not wishing to be bound by any particular theory, applicants believe that this is due to the oxidation of N-ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-3-methylaniline and 4-aminoantipyrine by peroxidase and hydrogen peroxide.

(USP 7560271)

All of these are expressions that appear in the description of the embodiment of the invention, but the translations delivered by freelance translators vary as follows (only the part in bold above).

Group A (Cases in which the intention of the original text was not understood, so the author tried to translate it faithfully, or the intention of the original text could be imagined to some extent, but the impression of "word translation" could not be overcome due to lack of Japanese sense. ):
A-1:
"Without wishing to be bound by theory, it is believed that..."
A-2:
"Without wishing to be bound by theory, . . . can be considered."

Group B (I omitted the translation of wishing, probably because I didn't understand the original intent):
B-1:
"Without being bound by any particular theory, it is believed that . . . "
B-2:
"Without being bound by theory, it is believed that..."
B-3:
"Without being bound by any particular theory, think . . . "

Group C (wishing not translated, but mostly acceptable translation):
C-1:
"While not bound by theory, it is believed that . . . "
C-2:
"While not bound by theory, it is believed that . . . "
C-3:
"While not wishing to be bound by theory, it is believed that . . . "
C-4:
"Without being bound by theory, it is believed that . . . "

Group D (Translations that do not correctly understand the intention of the original text):
D-1:
"Unless bound by theory, it is believed that..."
D-2:
"If you don't want to be bound by theory, you can think of . . . "
D-3:
"Without being bound by theory, it can be thought that . . . "

I don't think Group A's translation poses any real harm as a translation of a patent specification, but it's not recommended from the point of view of Japanese grammar.

There is no equivalent to wishing in the B group translation.
It seems that they decided that they didn't need to translate it, but the Japanese expression is not good enough for that. Among them, B-3 seems to have devised the Japanese expression more or less. I am not the applicant/inventor (ie, the author of this specification).
Rather, it is the applicant/inventor who "wants not to be bound by any particular theory."

Group C also does not translate wishing, but it is mostly acceptable from two points of view of Japanese usage and how well the original intention is conveyed. In addition, it is better to say "can be considered" rather than "is considered".

The D group translation clearly shows that the translator did not understand the original intent correctly.

So what does "without wishing to be bound by any theory" mean and when is it used?

When applying for a patent, it is not legally required at all to state the scientific basis or academic principle that supports the effect of the invention in the specification. In other words, even if the inventor himself/herself does not know the principle or mechanism by which the "effect of the present invention" is obtained, it is sufficient if the configuration that exhibits the special effect is clearly specified in the specification. . This is what distinguishes them from academic papers. This is why university professors often say, "Patent specifications are sloppy."

That said, as inventors, we want examiners to be able to somehow assess the merits of our inventions, and we want examiners to understand that the effects of their inventions are not mere fancy or speculation. To that end, the inventors attempt to state the rationale behind the effects of the invention.

However, the scary part of the specification is that later, a third party finds a theory or principle different from the theoretical basis disclosed there, and claims that ``I made a different invention,'' or ``There is a reason for invalidation.'' There is a possibility of claiming that In order to prevent this, while persuading the examiner by stating that "the effects of the present invention are considered to be obtained by such scientific grounds and theories," There are other theories as well.”

Thus, "While not wishing to be bound by any theory, it is believed that ....." or "While not wishing to be bound by any particular theory, A translation such as "It is considered to be



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(19) <<Issuing country>> Japan Patent Office (JP)
(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication number>> JP 2002-372576 (P2002-372576A)
(43) <<Released Date>> December 26, 2002 (2002.12.26)
(54) <Title of the Invention> Direction Information Acquisition Method
(51) <<International Patent Classification 7th edition>>
G01S 5/14
// G01C 17/32
21/00
《FI》
G01S 5/14
G01C 17/32
21/00A
《Request for Examination》Yes
<<Number of Claims>> 3
《Application Form》OL
《Total number of pages》12
(21) <<Application number>> Patent application 2002-93386 (P2002-93386)
(22) <Filing date> March 28, 2002 (2002.3.28)
(31) <<Priority Claim Number>> Patent Application No. 2001-93966 (P2001-93966)
(32) <Priority date> March 28, 2001 (2001.3.28)
(33) <<Country claiming priority>> Japan (JP)
(71) Applicant
<Identification number> 301022471
<Name> Independent Administrative Institution Communications Research Laboratory
(71) Applicant
<Identification number> 500138939
<Name> Masato Takahashi
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
(74) Agent
<Identification number> 100082669
"patent attorney"
<Name> Kenzo Fukuda (2 others)
《Theme code (reference)》
2F029
5J062
《F term (reference)》
2F029 AA01 AB07 AC03 AC16
5J062 AA01 AA13 CC07 DD22 GG02
(57) "Summary"
<<Problem>> To obtain azimuth information by receiving a signal transmitted from a GPS satellite with only one antenna.
<<Solution>> One GPS flat patch antenna 1 for L1 wave with a hemispherical beam is placed horizontally with the beam center, and the flat patch antenna 1 is positioned in a quarter of the celestial sphere above the direction in which it faces. is formed, and the GPS receiver 2 connected to the planar patch antenna 1 attempts to acquire the signals transmitted from the GPS satellites. determining the GPS satellites, and aligning each GPS satellite determined to be in said air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of said air coverage area, and the satellite corresponding to the last term; is the starting azimuth angle, and the opposite direction of the GPS satellite azimuth angle corresponding to the first term is extracted as the ending azimuth angle.
000002

<<Claims>>
<<Claim1>> One GPS flat antenna having a hemispherical antenna pattern is arranged horizontally with its beam center, and with one semicircle passing through the zenith as a boundary, the GPS flat antenna is directed to four directions above the sky. A sky coverage area is formed in which the sensitivity of the antenna extends to one half of the celestial sphere, and the GPS receiver connected to the GPS flat antenna is made to try to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper half celestial sphere, and the GPS receiver to determine the GPS satellites existing in the above air coverage area by processing the signals received in and using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation, each determined to exist in the above air coverage area The GPS satellites are arranged in clockwise order as viewed from the starting azimuth of the sky coverage area, and the azimuth of the GPS satellite corresponding to the last in the aligned order is taken as the starting azimuth, and the first corresponding wherein the azimuth in the direction in which one side of the semicircle is facing is limited to the azimuth angle range defined clockwise, with the opposite direction of the azimuth angle of the GPS satellite being the terminal azimuth angle. Method.
<<Claim 2>> In the azimuth information acquisition method according to Claim 1, the GPS flat antenna is further inverted by 180 degrees and arranged to provide a sky coverage area where the sensitivity of the antenna extends to the remaining one-fourth of the celestial sphere. and making the GPS receiver connected to the GPS flat antenna try to acquire the signal transmitted from the GPS satellite in the upper hemisphere in the same process as above and defining one azimuth by taking a common product set of the azimuth obtained in the first attitude of the GPS planar antenna and the azimuth obtained in the second attitude of the GPS planar antenna A direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 3>> A direction information acquisition method according to claim 1 or 2, wherein the GPS planar antenna is mounted on the head.
<<Detailed description of the invention>>
<<0001>>
<<Technical Field to which the Invention Belongs>> The present invention relates to a method of obtaining azimuth information from signals transmitted from GPS satellites.
<<0002>>
<<PriorArt>> Positioning information such as latitude, longitude, altitude and GPS time can be easily obtained from signals transmitted from GPS (Global Positioning System) satellites, but azimuth information cannot be obtained.
<<0003>> Therefore, the present inventor proposed a method of acquiring azimuth information using a pair of planar patch antennas (Japanese Patent Application No. 2000-91362).
<<0004>> According to this azimuth information acquisition method, a pair of flat patch antennas are arranged parallel to each other and perpendicular to each other, and each flat patch antenna is located in a quarter of the celestial sphere above the direction it is facing. retrieving the signal strength values of all GPS satellites received from the receiver unit connected to each antenna having sensitivity and air coverage; It is determined which antenna's sky coverage area the transmitted GPS satellite was in, the determination result of the existence area of this satellite is circularly arranged, and the measurement is performed based on the information included in the circular determination result sequence. Limited or specified the orientation of the direction.
<<0005>> In order to implement the above direction information acquisition method in a commercially available GPS receiver, the inventor of the present invention further proposed a GPS receiver provided with a data transmission section, a data reception section, and a data processing section (patent application 2000-364605).
<<0006>> As a result, when a pair of planar patch antennas are arranged parallel to each other and perpendicular to each other, and a pair of GPS receivers are arranged so that the data transmitting section and the data receiving section face each other, one The GPS satellite data received by one GPS receiver can be transmitted to the other GPS receiver, and the two data can be processed by the data processing unit to easily obtain azimuth information.
<<0007>> Direction information from GPS satellite signals is more reliable than direction information from a compass that is affected by magnetic fields.
<<0008>>
<<Problems to be Solved by the Invention>> However, in the method of obtaining azimuth information proposed above, two planar antennas are installed in parallel, and data from one GPS receiver is transmitted to the other GPS receiver. As such, it is necessary to provide at least two antennas and data transmission means between the two GPS receivers.
<<0009>> The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to provide a direction information acquisition method that can extremely easily acquire direction information with only one flat antenna and one GPS receiver.
<<0010>>
<Means for Solving the Problems> The azimuth information acquisition method according to the present invention comprises one GPS planar antenna having a hemispherical antenna pattern, the beam center of which is horizontally arranged, and one semicircle passing through the zenith as a boundary. , the GPS flat antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing, and a GPS receiver connected to the GPS flat antenna is provided with a GPS satellite in the upper hemisphere. An attempt is made to acquire a transmitted signal, the signal received by the GPS receiver is processed to determine the GPS satellites present in the air coverage area, and the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation is used. and each GPS satellite determined to be within said air coverage area is aligned in clockwise order as viewed from the starting azimuth of said air coverage area, and corresponds to the last in the aligned order. The direction in which one side of the semicircle is directed in the azimuth angle range defined clockwise, with the azimuth angle of the GPS satellite as the starting azimuth angle and the opposite direction of the azimuth angle of the first corresponding GPS satellite as the ending azimuth angle. is characterized by limiting the orientation of
<<0011>> In addition, according to the present invention, the GPS flat antenna is further inverted by 180 degrees to form a sky coverage area where the sensitivity of the antenna extends to the remaining one-fourth of the celestial sphere. making the GPS receiver connected to the GPS flat antenna attempt to acquire a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere, limiting the azimuth in the direction in which the other side of the semicircle is facing; Defining one orientation by taking a common intersection of the orientation obtained in the first pose and the orientation obtained in the second pose of the GPS planar antenna.
<<0012>> Furthermore, the present invention includes mounting the GPS planar antenna on the head, and makes the GPS planar antenna in a horizontal state or a vertical state according to the information to be acquired.
<<0013>>
<<Embodiment of the Invention>> Next, an embodiment of an azimuth information acquiring apparatus embodying the azimuth information acquiring method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<<0014>> and subsequent descriptions use degrees (deg) as the unit of angle, and azimuth angles are expressed clockwise with north at 0 degrees, east at 90 degrees, south at 180 degrees, and west at 270 degrees. In addition, elevation angle display is used in which the horizontal plane is 0 degrees and the zenith is 90 degrees.
<<0015>> First, based on FIG. 1, the principle of acquisition of azimuth limitation according to the present invention will be described. A planar antenna 1 is installed in the center of FIG. A planar antenna 1 is installed perpendicular to the ground. At this time, if you stand on the ground and look down on the antenna 1 from above, and the direction in which the beam of the planar antenna 1 faces is on the left side, the direction that is the front of the body for the observer who is looking down is Hereinafter, this direction will be referred to as measurement direction 5.
<<0016>> As the planar antenna 1, one having a hemispherical beam pattern for right-handed circularly polarized waves used in the GPS satellite system is used. An antenna pattern with a hemispherical beam is rarely referred to as omnidirectional in some literature, but omnidirectional exactly means isotropic. Therefore, of course, the term omnidirectional will not be used below to describe a hemispherical beam pattern. Since the planar antenna 1 is erected perpendicularly to the ground, half of the hemispherical beams face the ground and are not used. And the other half have sensitivity to the sky.
<<0017>> When the planar antenna 1 is erected perpendicularly to the ground in this way, as shown in FIG. corresponds to one side of the state divided in two. This semicircle is a semicircle 7 that serves as a boundary between the sky coverage area 6 by the planar antenna 1 and the other sky. In other words, the planar antenna 1 covers the 1/4 celestial sphere where GPS satellite A in FIG. 1 exists, and covers the 1/4 celestial sphere where GPS satellite B exists in Do not cover.
<<0018>> Positioning radio waves (L1 waves) transmitted from GPS satellites use a microwave frequency band near 1.5 GHz, and therefore have excellent straightness like light. Synchronization is possible with the signal from GPS satellite A located within the sky coverage area 6 of the planar antenna 1 for GPS, but synchronization with the signal from GPS satellite B not within the sky coverage area 6 of the planar antenna 1 is not possible. Therefore, based on whether or not this synchronization is established, the existence areas of GPS satellite A and GPS satellite B can be determined. The determination of the existence area of the GPS satellite and the azimuth angle information of the GPS satellite can be combined to limit the measurement direction 5 azimuth.
<<0019>> The major features of the planar patch antenna used for obtaining azimuth information are that it is small and lightweight, easy to manufacture, and can be produced at a low cost. Right-handed circularly polarized beamwidths with a solid angle slightly wider than the hemisphere, which is the theoretically calculated right-handed circularly polarized beamwidth assuming an infinite ground plane at the time of designing the planar patch antenna. The planar antenna that constitutes the This is caused by the difference between the result of designing assuming an infinite ground plane in theory and the actual aspect. This is demonstrated in the following literature.
《0020》Published by The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, ``Small and flat antenna'' co-authored by Misao Haneishi, Kazuhiro Hirasawa, and Yasuo Suzuki, first edition published on August 10, 1996, P100《0021》Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited by Bradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. 1996, P342-P343, P722<0022> Making slight modifications to obtain the desired antenna pattern is known as antenna pattern shaping.
《0023》In addition, unlike the design calculation, if the production result has a beam larger than the hemisphere, it can be easily done by placing a shielding material made of radio wave shielding material on the back side in order to remove the unnecessary sensitive part. A hemispherical beam antenna can be constructed.
<<0024>> Next, with reference to FIG. 2, an embodiment of an azimuth information acquiring apparatus embodying the azimuth information acquiring method according to the present invention will be described. In FIG. 2, a GPS receiver 2 is connected to a planar antenna 1 .
<<0025>> The functions and specifications that the GPS receiver 2 in FIG. 2 should have may be equivalent to the GPS receiver included in the widely spread small portable positioning device using the L1 wave. In other words, the miniaturization and mass productivity that have been cultivated for miniaturization and weight reduction of consumer GPS positioning devices are inherited and used. As for miniaturization and weight reduction of consumer-use GPS positioning devices, there are already many GPS receivers of a size suitable for planar patch antennas. Alternatively, it can be easily manufactured. In addition, the planar patch antenna and GPS receiver are integrated into the housing, and even if both are combined, a small one that fits comfortably in the palm of the hand already exists at a low price, so there is no problem in terms of manufacturing technology. . Since the accumulation of these existing miniaturization techniques can be utilized, the GPS receiver and the like used in the present invention can be configured economically and in a small size.
<<0026>> The GPS receiver 2 outputs the following data string, for example, at a cycle of every second or less, that is, the one with standard specifications is used. The data contained in the output is as follows. First, the current time, and positioning data such as latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode (indicates whether 2D positioning using 3 satellites or 3D positioning using 4 satellites), and channel 1. satellite elevation for the satellite assigned to channel 1; satellite azimuth for the satellite assigned to channel 1; channel status for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel 1; satellite number assigned to channel 2, satellite elevation angle of the satellite assigned to channel 2, satellite azimuth angle of the satellite assigned to channel 2, channel state for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel 2, . , the satellite number assigned to channel n, the satellite elevation angle of the satellite assigned to channel n, the satellite azimuth angle of the satellite assigned to channel n, the channel for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel n state. Twelve channels are normally used as the number of channels n. This allows parallel synchronization with the signals of 12 satellites, and can be said to be the current standard specification. In the present invention, these popular low-cost portable L1-wave GPS receivers and planar antennas can be used almost as they are.
<<0027>> Through the planar antenna 1, the GPS receiver 2 attempts synchronization and decoding with respect to satellite signals, and attempts positioning. The GPS receiver 2 is expected to exist in the sky as if it were connected to an antenna covering the hemisphere in the sky, just like the GPS receiver of an ordinary portable satellite positioning device. It causes a signal search to be performed for all GPS satellites that are present.
<<0028>> The radio waves transmitted from the GPS satellites also include orbit information (almanac data) of all the GPS satellites, which is transmitted from all the satellites. Therefore, even if it exists in the sky above the current position with an elevation angle of 0 degrees or more, the signal is blocked by the shielding of the feature or terrain, or it is not in the coverage area of the antenna and is synchronized with the signal. Elevation and azimuth angles for disabled GPS satellites can be calculated and output by simple calculations from data received from other synchronized GPS satellites via antennas. In fact, there are devices that output such information.
<<0029>>Although all GPS satellites transmit signals on exactly the same frequency, there is a risk of interference even if the same frequency is used due to the use of a technique called a spread spectrum communication system using pseudo-noise codes. There is no By assigning different arrays of digital codes, called pseudo-noise codes, in which 0s and 1s appear to alternate randomly to each GPS satellite, signals from each satellite can be identified and received separately. That is, regarding all the GPS satellites existing at an elevation angle of 0 degrees or more from the current position, not only the elevation angle and azimuth angle in the sky above them, but also the establishment/non-establishment of synchronization with the signals from those satellites. In other words, it is theoretically easy to separate and detect the reception state.
<<0030>> In the process of causing the GPS receiver to search for signals, the satellite number of the GPS satellite, satellite elevation angle, satellite azimuth angle, and channel state, which are data of each satellite, are periodically output from the GPS receiver. In addition, latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode, and current time, which are positioning result data, are also periodically output. The data output cycle is not particularly limited, and GPS receivers that output data at a rate of about every second are currently in widespread use. Also good.
<<0031>> Each data obtained from the GPS receiver 2 is input to the data processing unit 3 . The data processing unit 3 processes these data as follows.
<<0032>> Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted.
<<0033>> If at least one satellite is extracted, the azimuth can be limited.
<<0034>> For azimuth limitation, the extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0035>> If the number of satellites extracted is one, the satellite is taken as the first term and the last term.
<<0036>> If there are two or more satellites extracted, do the following. Create a circular permutation of the satellite azimuth angles clockwise, and if the difference between the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the next satellite clockwise (assumed to be B) is 180 degrees or more, Let the certain satellite (A) be the last term and the next satellite (B) be the first term. The other satellites (other than A and B) follow the order of satellite azimuths when viewed clockwise from satellite (B) in the first term.
<<0037>> The measurement direction can be limited as follows.
<<0038>> That is, the measurement direction can be limited to an azimuth angle range defined clockwise with the azimuth angle of the final satellite as the starting azimuth angle and the direction opposite to the azimuth angle of the first term satellite as the ending azimuth angle.
<<0039>> The data processing unit 3 notifies the result output unit 4 of this result.
<<0040>> The operation of the result output unit 4 will be described below.
<<0041>> When the measurement direction is azimuth-limited, the result output unit 4 outputs it to the observer. If the number of satellites extracted exceptionally is 0, the observer is encouraged to use it in a place where the sky is open.
<<0042>> The result output unit 4 notifies the observer of this by voice. This is because the voice output can be appropriately used for action support even by the visually impaired, but it may be displayed on a liquid crystal screen or the like.
<<0043>> Information to be output at this time may include the following. They are azimuth information of the measurement direction (result of azimuth limitation), current time, latitude, longitude, altitude, last positioning time, and recommendations to the observer in the case of exception processing.
<<0044>> By the way, the output format of the azimuth angle in the measurement direction 5 in the azimuth limitation is (α, β) can be given to the observer, but not limited to that, the following output format is also possible at the same time. That is, the approximate azimuth angle (hereinafter referred to as θ) and the one-sided error (hereinafter referred to as δ) can be expressed in the form of (θ, δ). θ and δ are given as follows.
Number 1》
000003

However, xMODy represents the remainder when x is divided by y.
<<0045>> The two output forms, shown in the (α, β) form and the (θ, δ) form when the direction of rotation is defined, are readily convertible to the other form, and either form is presented to the observer. Even if it is given, there is no particular change in its numerical meaning. Therefore, in consideration of the purpose and convenience of the observer, an observer selection system may be used to enhance the convenience of the observer. Alternatively, both may be output.
<<0046>> Further, if a certain angle is always added to the output of the result, and the convenience of the observer is improved, that may be done. For example, when the flat antenna 1 is worn on the back, the measurement direction is toward the left side of the body. Since limited results are obtained, usefulness and convenience are enhanced. An example will be used below.
<<0047>> FIG. 3 shows an example of the relationship between the satellite arrangement in the sky and the planar patch antenna 1 when the direction information acquisition apparatus according to the embodiment described above performs direction limitation. The concentric drawing in FIG. 3 is a drawing assuming that the upper half celestial sphere centered in the zenith direction of the observer's point is looked down from above the zenith. A solid-line outer circle indicates an elevation angle of 0 degrees, and each solid-line concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees. The azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees). The small scattered circles represent the positions of the GPS satellites in elevation and azimuth. 12 satellites are depicted in this figure. There are small black circle marks and white small circle marks.
<<0048>> Small black circles are GPS satellites that were later determined to be in the coverage area of the planar antenna 1 and whose elevation angles were 85 degrees or less. Small white circles indicate other GPS satellites.
<<0049>> The observer does not know the arrangement of each satellite in the sky above the position where he or she stands. A planar antenna 1 was randomly placed vertically on the ground as shown in the center of FIG. 3 by an observer who had no information about the orientation. At this time, the measurement direction 5 is defined as indicated by the dotted line as previously described. The anti-measurement direction is shown on the opposite side of the measurement direction 5 by 180 degrees.
<<0050>> When the device is operated, the data shown in Table 1 is sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 . It is presumed that the satellites 21 are not synchronized here because, for example, they are blocked by a feature. Such feature occlusion is normal from time to time and is a normal condition. May exist.
<<Table 1>>
000004

<<0051>> Of the satellite data, only the satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less are extracted. Satellite numbers 2, 7, 15, 22, 9, and 20 were extracted. <<0052>> For azimuth limitation, the extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0053>> Since there are two or more extracted satellites, the following is done. Create a circular permutation of the satellite azimuth angles clockwise, and if the difference between the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the next satellite clockwise (assumed to be B) is 180 degrees or more, Let the certain satellite (A) be the last term and the next satellite (B) be the first term. The other satellites (other than A and B) follow the order of satellite azimuths when viewed clockwise from satellite (B) in the first term.
<<0054>> Now, the satellite 20 is selected as the final term and the satellite 2 as the first term.
<<0055>> The measurement direction can be limited as follows.
<<0056>> That is, the direction of measurement is the direction (290 degrees) as the ending azimuth angle, defined clockwise.
<<0057>> The data processing unit 3 notifies the result output unit 4 of this result.
<<0058>> The result output unit 4 informs the observer that the azimuth angle range is defined clockwise with the azimuth angle (262 degrees) as the starting azimuth angle and the azimuth angle (290 degrees) as the ending azimuth angle. inform.
<<0059>> Information to be output at this time may include the following. The current time, latitude, longitude, altitude, and last positioning time, as well as the result of the azimuth limitation of the measurement direction. The output format of the azimuth angle of measurement direction 5 in <<0060>> azimuth limitation can also be expressed in the form of (θ, δ) as a general azimuth angle (θ) and a one-sided error (δ) as follows. At this time, θ and δ are given as follows.
Number 2》
000005

<<0061>> That is, the approximate azimuth angle is 276 degrees and the one-sided error is 14 degrees.
<<0062>> Next, it will be described that the embodiment of the present invention can be constructed inexpensively and compactly.
<<0063>> The physical entity of a modern GPS receiver is a signal processing microprocessor and accompanying electronics board, which is small. In fact, current portable GPS receivers are available at low cost that are sized to easily fit in the palm of your hand. From this, too, it can be seen that the component parts are considerably small. The direction information acquisition device that embodies the direction information acquisition method according to the present invention can be configured by utilizing the parts used in these portable GPS receivers. There is an advantage that it can be configured small by suppressing the For example, the GPS receiver 2 , data processing section 3 and result output section 4 are housed behind the planar patch antenna 1 . The result output unit 4 can output sound through a speaker or an earphone. <<0064>> Since direction information acquisition according to the present invention can be performed with a single GPS flat antenna as described above, it can be easily attached to the head or body and direction information can be obtained while moving.
<<0065>> FIG. 4 shows a case where the head is worn via a cap or a helmet. FIG. 4(a) shows a state in which the planar antenna 1 is arranged horizontally on the top of the head, FIG. 4(b) shows a state in which the planar antenna 1 is arranged vertically on the back of the head, and FIG. 1 shows a state in which the flat antenna 1 is arranged vertically, and convenience is improved if the mutual mounting positions can be easily changed. <0066> Furthermore, the receiver integrally formed with the antenna 1 was incorporated with a mercury switch 8 as shown in FIG. When the mercury of the mercury switch 8 is positioned at the contact that activates the measurement function (Fig. 5(a)), and the antenna 1 is positioned at the back of the head as shown in Fig. 4(b) and becomes vertical. , the mercury in the mercury switch 8 is arranged to move to one of the contacts activating the azimuth limiting function (FIG. 5(b)) and the antenna 1 is arranged in the forehead as shown in FIG. 4(c). When positioned vertically, the mercury of the mercury switch 8 moves to the other of the contacts that activate the azimuth limiting function (FIG. 5(c)). You can get any information just by changing the .
<<0067>> As described above, if the antenna 1 is placed perpendicular to the back of the head, the measurement direction will be leftward if left as it is. By setting in advance, the obtained result matches the front direction of the face, which improves convenience. Similarly, if the antenna 1 is placed perpendicular to the forehead, the measurement direction will turn to the right, so the data processing unit 3 should be set in advance to always subtract 90 degrees from the result and output it. Thus, the obtained result matches the front direction of the face, improving convenience.
<<0068>> As can be seen from the configuration of FIG. 2, the devices necessary for positioning are provided, and the azimuth information acquisition apparatus according to this embodiment can also acquire positioning information. In mid-latitude regions, there are approximately 8-12 GPS satellites in the upper hemisphere at any given time. Therefore, normally 4 to 6 satellites can be expected on one side of the semicircle that passes through the zenith. In principle, two-dimensional positioning is possible with at least three satellites, and three-dimensional positioning is possible with at least four satellites. As for the positioning result, the positioning result sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 may be output from the result output unit 4 as it is.
<<0069>> As described above, if the sky is open, the number of satellites required for positioning can often be secured even in the vertical arrangement, so there is no problem in positioning even in the constant vertical arrangement. However, the advantage of using only the positioning function horizontally is that the number of available satellites increases and the number of satellite group options that can be selected increases, so the DOP (Dilution of Precision: accuracy deterioration index) value is good. It is highly probable that you can select a set of satellites that In other words, a slight improvement in positioning accuracy can be expected.
<<0070>> Furthermore, when the observer does not change his posture and manually switches between the states of FIG. 4B and FIG. Orientation information acquisition can be realized as if
<<0071>> That is, the result output unit 4 keeps the following data in the memory. The first is the result of orientation limitation. Second, whether the measurement was performed in the state of the flat antenna 1 in FIG. 4(b) or in the state of the flat antenna 1 in FIG. 4(c). possible). The third is the time when the azimuth limitation is achieved (the time of the built-in clock of the GPS receiver 2 can be used for this). These are stored in memory on the microprocessor.
<<0072>> In the bi-vertical arrangement of the planar antenna 1 (FIGS. 4(b) and 4(c)), if only the latest azimuth information acquisition information is stored in the memory (older information overwriting) can save memory efficiently.
<<0073>> Then, when azimuth information is obtained in a certain vertical arrangement state (for example, the state of FIG. 4(c)), the azimuth information is not only output, but also azimuth information that satisfies the following conditions is stored in the memory. Check whether
<<0074>> In other words, it is obtained within a specified time (for example, within 6 seconds) from the time when the orientation information was obtained in the current vertical arrangement, and the orientation information obtained in the other vertical arrangement Check if the result exists.
<<0075>> If there is a corresponding record, it is judged that the observer is trying to use the information on both sides of the sky by simply changing the arrangement of the planar antenna 1 on the head without changing the posture. Then, the intersection of the orientation limitation result obtained and stored in the other vertical arrangement and the orientation limitation result obtained in the current vertical arrangement is calculated, and the intersection is also output.
<<0076>> In this operation, it is possible to calculate more accurate azimuth information values by using not only the results of one quarter of the celestial sphere but also the results of the other quarter of the celestial sphere. can.
<<0077>> In fact, in FIG. 3, the measurement direction in the case where the result of the other vertical arrangement is not used is obtained with a width of 28 degrees as described above. However, in comparison, the resulting azimuth information obtained from both using the vertical position of the other is improved to 23 degrees wide (from 28 degrees wide). An improvement in azimuthal definition of 5 degrees wide would be obtained in this case. In many cases even greater improvements are obtained.
<<0078>> At this time, the result output unit 4 determines that "if the observer has not changed his/her posture since the acquisition of the orientation information of the previous vertical arrangement, the orientation of the previous vertical arrangement and the current vertical arrangement The intersection of the results of information acquisition is .
<<0079>> Below, a specific example of the procedure for obtaining azimuth information by both vertical arrangements will be shown. The principle is that, building on the procedure shown above with Table 1 and Figure 3, a procedure similar to that was carried out on the opposite quadrant of the sphere and obtained for both vertical configurations. It outputs the intersection of azimuth bounds.
<<0080>> FIG. 6 shows the relationship between the planar patch antenna 1 and the GPS satellites in the sky, which are arranged vertically on the opposite side of FIG. 3 at this time. It is a diagram assuming that the upper half celestial sphere centered in the zenith direction of the observer's point is looked down from above the zenith. A solid-line outer circle indicates an elevation angle of 0 degree, and each solid-line concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees. The azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees). Small black circles indicate GPS satellites that are determined to exist in the coverage area of the planar antenna 1 and have an elevation angle of 85 degrees or less. Small white circles indicate other GPS satellites. In FIG. 3, the satellite that was out of coverage is now in coverage.
<<0081>> Table 2 shows the data sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 at this time.
<<Table 2>>
000006

<<0082>> Of the satellite data, only the satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less are extracted. Each satellite number 14, 18, 11, 6 is extracted. (Satellite 3 is synchronous, but is excluded because it has an elevation value greater than 85 degrees. High elevation satellites are not suitable for use because their actual elongation is extremely small compared to their numerical azimuth. because there is no
<<0083>> For azimuth limitation, the extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0084>> Follow the rule when there are two or more extracted satellites. In other words, a circular permutation is created with respect to the satellite azimuth angles clockwise, and the difference between the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the next satellite clockwise (assumed to be B) is 180 degrees or more. Then, let the above satellite (A) be the last term and the next satellite (B) be the first term. The other satellites (other than A and B) follow the order of satellite azimuths when viewed clockwise from satellite (B) in the first term.
<<0085>> Then, satellite 11 is selected as the first term, and satellite 18 is selected as the final term.
<<0086>> According to the procedure, the measurement direction can be immediately limited as follows.
<<0087>> According to the original definition of the measurement direction 5 shown in FIG. ) is the starting azimuth (64 degrees), and the opposite direction (285 + 180 = 105 degrees) of the azimuth (285 degrees) of the first term satellite (satellite 11) is the ending azimuth, clockwise. , should be limited.
<<0088>> However, if the data processing unit finds that there is an azimuth limitation result calculated with the opposite antenna arrangement within the specified time (for example, 6 seconds) in the above-described memory, the previous azimuth limitation It is necessary to consider the current azimuth-limited measurement direction (5 in FIG. 6) while maintaining the same direction as the measurement direction (5 in FIG. 3). This is the case when the user attempts to obtain a more accurate azimuth limit value and changes the antenna placement to the opposite vertical position. In this case, the data processing unit considers the azimuth angle range, which is automatically limited as described above, plus 180 degrees, to be the current azimuth-limited measurement direction, and (64 + 180 =) 244 degrees as the starting azimuth. Let the azimuth angle range defined by the angle (105+180=) 285 degrees be the ending azimuth angle, clockwise, as the result of the azimuth limitation in FIG.
<<0089>> Here, the results in Table 1 and FIG. 3 are obtained based on the antenna arrangement in FIG. 4(b), and the results in Table 2 and FIG. 6 are based on the antenna arrangement in FIG. 4(c). It is assumed that the time difference between the two azimuth limitations is within the specified time. It is also assumed that the user has not changed his attitude at all during the change of antenna arrangement. The accuracy of the results can then be summarized as follows: Here, as a notation, the azimuth angle of the measurement direction 5 is set to X, and X is limited to the azimuth angle range defined by the starting azimuth angle A, the ending azimuth angle B, clockwise, in the notation A<X<B. express that
<<0090>> The result of the first azimuth limitation by the antenna arrangement of FIG. On the other hand, as shown in Table 2 and FIG. 6, the result of azimuth limitation by the antenna arrangement in FIG.
<<0091>> Taking the product set of these two azimuth limitation results obtained only on one side, 262<X<285, it is possible to be determined in a width of 23 degrees. The results for the final azimuth constraint show narrower values than the results for either vertical position alone (width of 28 degrees or 41 degrees). That is, by taking the intersection, we were able to produce a result that was better than the results on either side. In other words, the width of the azimuth limitation could be suppressed most.
<<0092>> In this way, better azimuth information can be obtained by using data obtained from both of them at the same time rather than using only one quarter of the celestial sphere as a target. According to the present invention, it can be realized with a simpler device. In other words, a simple configuration can be realized by using one each without requiring two GPS receivers and two planar antennas.
<<0093>> Even if you do not use your hands as upper limbs and just perform an action such as aligning the facial direction with the zenith direction or aligning the facial direction with the nadir (virtual symmetry point of the zenith) direction, the above-mentioned is possible. In other words, it is possible to realize switching of functions by a mercury switch and proper placement of the antenna with respect to the sky. With the equipment configuration shown in Fig. 4(a), the facial direction is first aligned with the zenith direction, and after setting the azimuth by making the equipment take one vertical position (equivalent to Fig. 4(b)), immediately, the nadir If the device is made to take another vertical position (equivalent to FIG. 4(c)) so as to match the facial direction with the direction of the face and the device is allowed to perform orientation limitation, the result of orientation limitation as the intersection of the two can be easily obtained as Obtainable. This method can also be used favorably when the upper extremities are used to carry loads.
<<0094>> According to the present invention, high-level results equivalent to those obtained from satellite data of a quarter of the celestial sphere on both sides can be realized with a simple structure using only equipment corresponding to one side. Therefore, the development cost is low and practical. Moreover, it can be realized by a simple operation and is practical. In addition, since it is a device suitable for only one side, it is lightweight and has excellent portability. It is highly realistic because it can be configured by adding an extremely small modification to an inexpensive L1 wave satellite positioning device that is widely used for civilian use.
<<0095>> Although the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in any manner as long as the configuration described in the claims is not changed.
<<0096>>
<Effect of the Invention> As described above, according to the direction information acquisition method of claim 1, a GPS flat antenna having a single hemispherical antenna pattern is arranged vertically to receive signals from GPS satellites. By doing so, the azimuth can be quickly limited, in other words, the azimuth angle values can be narrowed down to a fan-shaped range of azimuth angle values.
<<0097>> Further, according to the azimuth information acquisition method according to claim 2, the GPS planar antenna is further inverted by 180 degrees, and the azimuth in the direction in which the other side of the semicircle faces is limited by the same process. , a more limited azimuth angle value can be obtained by taking the common intersection of the two resulting azimuths.
<<0098>> Furthermore, in its realization, due to the small size and light weight of the planar antenna, it can be easily attached to the head, and by positioning the antenna on the front of the head, the direction in which one side of the semicircle is facing By limiting the orientation and moving the antenna to the back of the head, we can limit the orientation of the direction in which the other side of the semicircle is facing, and furthermore by taking the common intersection of the two orientations obtained. Limited azimuth angle values can be obtained.
<<0099>> Moreover, in its realization, priority can be given to the azimuth limiting function or the positioning function by simply switching between the vertical arrangement and the horizontal arrangement, providing high convenience to the observer. be able to.
《Brief description of the drawing》
<<FIG. 1>> FIG. 1 is a conceptual diagram showing the direction information acquisition principle of the direction information acquisition method according to the present invention.
<<FIG. 2>> FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an orientation information acquisition device capable of embodying an orientation information acquisition method according to the present invention.
<<FIG. 3>> A schematic arrangement diagram showing the relationship between the arrangement of satellites in the sky and the antenna when the orientation is limited by the orientation information acquisition device.
<<Fig. 4>> An external view of the azimuth information acquisition device with a head-mounted structure, (a) is an antenna layout diagram when the positioning function is prioritized, (b) is an antenna layout diagram at the back of the head when the azimuth information acquisition function is prioritized, (c) is an antenna arrangement diagram for the forehead when the azimuth information acquisition function is prioritized.
<<Fig. 5>> A conceptual diagram showing the switching state of the mercury switch of the direction information acquisition device with a head-mounted structure, (a) is a contact state diagram of the mercury switch when the positioning information acquisition function is prioritized, and (b) is direction information FIG. 7C is a contact state diagram of the mercury switch when the acquisition function is given priority, and FIG. 4C is a contact state diagram of the mercury switch when the azimuth information acquisition function is given priority.
<<FIG. 6>> FIG. 3 is a schematic layout diagram showing the relationship between the satellite layout in the sky and the antenna when azimuth limitation is performed by the azimuth information acquisition device when the antenna is placed in the opposite direction.
<<Description of symbols>>
1 Planar antenna
2 GPS receiver
3 Data processing unit
4 Result output section
5 measurement direction
6 Sky coverage by planar antenna
7 A semicircle forming the boundary between the sky coverage area of the planar antenna and the other sky area
<<Figure 1>>
000007

<<Figure 2>>
000008

<<Figure 3>>
000009

<<Fig. 5>>
000011

<<Fig. 4>>
000010

<<Fig. 6>>
000012

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(19) <<Issuing Country>> Japan Patent Office (JP)
(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication number>> JP 2007-248205 (P2007-248205A)
(43) "Published date" September 27, 2007 (2007.9.27)
(54) <<Title of the Invention>> Method and apparatus for acquiring direction or direction of magnetic force line information
(51) <<International Patent Classification>>
G01C 17/28 (2006.01)
G01R 33/02 (2006.01)
《FI》
G01C 17/28D
G01R 33/02L
《Request for Examination》Unclaimed
《Number of claims》38
《Application Form》OL
《Total number of pages》26
(21) <<Application number>> Patent application 2006-70889 (P2006-70889)
(22) <Filing date> March 15, 2006 (2006.3.15)
(71) Applicant
《Identification number》301022471
<<Name>>National Institute of Information and Communications Technology
(74) Agent
《Identification number》100082669
"patent attorney"
<Name> Kenzo Fukuda
(74) Agent
《Identification number》100095337
"patent attorney"
<Name> Shinichi Fukuda
(74) Agent
《Identification number》100061642
"patent attorney"
<Name>Takemichi Fukuda
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
《Theme code (reference)》
2G017
《F term (reference)》
2G017AA00
2G017AA03
(57) "Summary"
<Problem> To obtain azimuth information inexpensively and simply without relying on satellites or radio wave sources, and with high reliability even on land.
<<Solution>> A conductor 12 is provided on a rotating throwing body 11 that rotates when thrown. A detection unit 13 is provided to generate a detection output when an induced electromotive force is generated in a predetermined direction in the conductor 12, and a notification unit 14 notifies that the detection output has been generated.
<<Selection diagram>> Fig. 1
000002

<<Claims>>
<<Claim1>>
providing a conductor on a rotating thrower that rotates when thrown;
Acquiring predetermined azimuth information by detecting an induced electromotive force generated in the conductor when the conductor traverses the magnetic field due to rotation;
A direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 2>>
A direction information obtaining method according to claim 1, wherein:
providing a notification unit for notifying that the predetermined direction information has been acquired;
Arranging the notification part at a position other than the center of the rotary throwing body;
A direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 3>>
A direction information acquisition method according to claim 2;
disposing the notification unit at or near the outer periphery of the rotary thrower;
A direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 4>>
A direction information acquisition method according to claim 2;
The notification unit changes its state visually or audibly, or both visually and audibly when making the notification;
A direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 5>>
A direction information acquisition method according to claim 4;
When the notification is given, the notification unit changes the state from before that, and the luminous body that emits light from a non-luminous state or emits light with a different emission color, and the optical property variable that changes the value of light reflectance or light absorption having any one or some or all of the bodies, sounding bodies emitting sounds or changing timbres from silence;
A direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 6>>
providing a conductor on a rotating thrower that rotates when thrown;
Acquiring magnetic force line direction information based on the presence or absence or magnitude of an induced electromotive force that can be generated in the conductor when the conductor crosses the magnetic field due to rotation;
A magnetic force line direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 7>>
The magnetic force line direction information acquisition method according to claim 6;
providing a notification unit for notifying the acquired magnetic force line direction information;
Arranging the notification part at a position other than the center of the rotary throwing body;
A magnetic force line direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 8>>
A magnetic force line direction information acquisition method according to claim 7;
disposing the notification unit at or near the outer periphery of the rotary thrower;
A magnetic force line direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 9>>
A magnetic force line direction information acquisition method according to claim 7;
The notification unit changes its state visually or audibly, or both visually and audibly when making the notification;
A magnetic force line direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 10>>
A magnetic force line direction information acquisition method according to claim 9;
When the notification is given, the notification unit changes the state from before that, and the luminous body that emits light from a non-luminous state or emits light with a different emission color, and the optical property variable that changes the value of light reflectance or light absorption having any one or some or all of the bodies, sounding bodies emitting sounds or changing timbres from silence;
A magnetic force line direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 11>>
a rotating throwing body that rotates when thrown;
a conductor provided on the rotary thrower;
a detection unit that emits a detection output when an induced electromotive force is generated in the conductor in a predetermined direction;
a notification unit that notifies that the detection output has been issued;
An azimuth information acquisition device comprising:
<<Claim 12>>
The direction information acquisition device according to claim 11;
The notification unit is arranged at a position other than the center of the rotary throwing body;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 13>>
The direction information acquisition device according to claim 11;
The notification unit is arranged at or near the outer peripheral edge of the rotary thrower;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 14>>
The direction information acquisition device according to claim 11;
The annunciator comprises visual or audible, or visual and audible annunciation means;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 15>>
15. The azimuth information acquisition device according to claim 14;
The notification unit, as the notification means, changes the previous state at the time of notification, emits light from a non-luminous state or emits light in a different color, and has a variable optical characteristic that varies the value of light reflectance or light absorption. having any one or some or all of the bodies, sounding bodies that emit sounds or change timbre from silence:
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 16>>
The direction information acquisition device according to claim 11;
The rotary throwing body is further provided with a power source and a drive control section for driving the notification section;
enabling the drive control unit to supply power from the power supply to the notification unit according to the detection output emitted by the detection unit;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 17>>
17. The azimuth information acquisition device according to claim 16;
The drive control unit is configured to change the notification form of the notification unit according to the detection output emitted by the detection unit;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 18>>
17. The azimuth information acquisition device according to claim 16;
further comprising a rotation detection device for detecting whether or not the rotary throwing body is rotating, and a power switch section for enabling power supply from the power source when the rotation detection device detects the rotation;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 19>>
19. The azimuth information acquisition device according to claim 18;
The rotation detection device has a plurality of mercury switches arranged along the radial direction from the center of the rotary thrower to the outer circumference, and are spaced apart from each other in the circumferential direction;
The mercury switch is configured to close the electrical contact when the mercury ball enclosed in the casing comes to the radially outer end side due to centrifugal force accompanying rotation;
The rotation detection device detects rotation of the rotary thrower when the electrical contacts are closed in all of the mercury switches;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 20>>
The direction information acquisition device according to claim 11;
Two or more of the notification units are provided at mutually different positions of the rotary throwing body;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 21>>
The direction information acquisition device according to claim 11;
A plurality of the notification units are arranged at suitable intervals along the outer peripheral edge of the rotary throwing body;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 22>>
The direction information acquisition device according to claim 11;
A plurality of the notification units are arranged in a straight line in the radial direction from the center of the rotary throwing body or its vicinity toward a portion of the outer peripheral edge thereof at appropriate intervals;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 23>>
The direction information acquisition device according to claim 11;
The notification unit includes a radio transmitter and is configured to transmit a notification signal to a radio receiver owned by a user when the detection unit emits the detection output;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 24>>
The direction information acquisition device according to claim 11;
The rotating throwing body is a return-type gliding body that returns approximately to the throwing start position after being thrown;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 25>>
A rotating throwing body that rotates when thrown;
a conductor provided on the rotary thrower;
a detection unit that detects an induced electromotive force that can occur in the conductor and emits a detection output;
a reporting unit that reports magnetic force line direction information based on the presence or absence or magnitude of the induced electromotive force generated in the conductor obtained through the detection output of the detection unit;
A magnetic force line direction information acquisition device comprising:
<<Claim 26>>
26. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 25;
The notification unit is arranged at a position other than the center of the rotary throwing body;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 27>>
26. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 25;
The notification unit is arranged at or near the outer peripheral edge of the rotary thrower;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 28>>
26. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 25;
The annunciator comprises visual or audible, or visual and audible annunciation means;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 29>>
29. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 28;
The notification unit, as the notification means, changes the previous state at the time of notification, emits light from a non-luminous state or emits light in a different color, and has a variable optical characteristic that varies the value of light reflectance or light absorption. having any one or some or all of the bodies, sounding bodies that emit sounds or change timbre from silence:
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 30>>
26. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 25;
The rotary throwing body is further provided with a power source and a drive control section for driving the notification section;
enabling the drive control unit to supply power from the power supply to the notification unit according to the detection output emitted by the detection unit;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 31>>
31. A magnetic force line direction information acquiring device according to claim 30;
The drive control unit is configured to change the notification form of the notification unit according to the detection output emitted by the detection unit;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 32>>
31. A magnetic force line direction information acquiring device according to claim 30;
further comprising a rotation detection device for detecting whether or not the rotary throwing body is rotating, and a power switch section for enabling power supply from the power source when the rotation detection device detects the rotation;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 33>>
33. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 32;
The rotation detection device has a plurality of mercury switches arranged along the radial direction from the center of the rotary thrower to the outer circumference, and are spaced apart from each other in the circumferential direction;
The mercury switch is configured to close the electrical contact when the mercury ball enclosed in the casing comes to the radially outer end side due to centrifugal force accompanying rotation;
The rotation detection device detects rotation of the rotary thrower when the electrical contacts are closed in all of the mercury switches;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 34>>
26. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 25;
Two or more of the notification units are provided at mutually different positions of the rotary throwing body;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 35>>
26. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 25;
A plurality of the notification units are arranged at suitable intervals along the outer peripheral edge of the rotary throwing body;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 36>>
26. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 25;
A plurality of the notification units are arranged in a straight line in the radial direction from the center of the rotary throwing body or its vicinity toward a portion of the outer peripheral edge thereof at appropriate intervals;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 37>>
26. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 25;
The notification unit includes a radio transmitter and is configured to transmit a notification signal to a radio receiver owned by a user when the detection unit emits the detection output;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 38>>
26. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 25;
The rotating throwing body is a return-type gliding body that returns approximately to the throwing start position after being thrown;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Detailed description of the invention>>
"Technicalfield"
<<0001>>
The present invention relates to a method and apparatus for obtaining azimuth or magnetic field line direction information, and more particularly to a method and apparatus for obtaining azimuth or magnetic field line direction information based on geomagnetism detection.
《Background technology》
<<0002>>
With the rapid development of geographic information systems and the rapid spread of satellite positioning technology in recent years, the demand for directional information acquisition methods that can be used reliably even on land is rapidly increasing. In particular, there is an increasing demand for a method based on geomagnetic detection that does not need to rely on satellites or radio sources, as well as a method that is inexpensive, simple, and highly reliable.
<<0003>>
Conventionally, when it comes to obtaining a direction by detecting geomagnetism without relying on a satellite or radio wave source, there is the application of a traditional compass. Acquisition of direction information using a compass certainly has had a certain degree of effectiveness over the ocean and in the sky. Over the ocean or in the air, correction of deviation (the error caused by the magnetic north direction indicated by the compass needle against the true magnetic north direction due to the influence of the magnetism of the hull or aircraft itself) and declination is complicated, but for the time being, This is because it is practically possible.
<<Disclosure of Invention>>
《Problems to be Solved by the Invention》
<<0004>>
On land, however, things were different. The use of a compass on land was surprisingly problematic and should only be seen as a stopgap measure of convenience.
<<0005>>
In other words, the mixing ratio of geomagnetism and disturbance magnetism in the direction of the compass needle at each point is unknown, and this mixing ratio sometimes reaches 1:1 or more, which means that the error may be larger. . In other words, the error can be up to 360 degrees. Therefore, there is a great risk that the user will be given unreliable results without knowing the degree of error at individual points, and the user will act on the false information. Disturbance magnetism is caused by the geological characteristics inherent to the site, the presence of buried objects such as iron, the presence of automobiles, the presence of steel-framed buildings, and the effects of various magnetic metals possessed by users. These changes when the user's position changes, or when the user's clothing changes, so individual evaluation is very difficult. This is the fundamental difference from the deviation of ships and aircraft. The deviation of ships and aircraft can be corrected even if the procedure is complicated, but it cannot be evaluated on land because there are too many individual influences.
<<0006>>
In fact, the use of compasses, etc. on land was not used for important decision-making. This is because there is no evidence to deny that it is the result of contamination by disturbance magnetism originating from the geological features at the measurement point. This is because there was no way to quickly confirm on the spot whether or not the results were obtained. In order to confirm this, it is necessary to take the trouble of moving by walking or the like and confirming whether the orientation at each point is the same as the orientation at the original point.
<<0007>>
However, such movement by walking or the like has the drawback of rapidly depleting physical strength and time, which are extremely valuable resources for outdoor activities such as mountain climbing, and is not practical in terms of ensuring safety. In other words, there is a risk that trial walking to obtain a direction may lead to slipping down the ridgeline in fog, or a fall accident without stepping on the snow cornice. Also, even if it doesn't lead to an accident, it wastes precious time until sunset, and instead leads to danger such as being forced to do a dangerous bivouac at night. As a result, there was also the problem of increasing the risk of fatigue and freezing death.
<<0008>>
In view of such conventional circumstances, the present invention is capable of obtaining azimuth information or the direction of magnetic lines of force with high reliability even on land by means of an inexpensive and simple method or device without relying on satellites or radio wave sources. It is intended to provide a method or apparatus for obtaining
《Means to solve the problem》
<<0009>>
In order to achieve the above object, the present invention first has the following basic configuration:
providing a conductor on a rotating thrower that rotates when thrown;
Obtaining predetermined azimuth information by detecting the induced electromotive force generated in the conductor as it crosses the magnetic field due to rotation;
We propose a direction information acquisition method characterized by
<<0010>>
Furthermore, the present invention also proposes a method of obtaining magnetic force line direction information based on the presence or absence or magnitude of an induced electromotive force that can be generated in a conductor when the conductor traverses the magnetic field due to rotation.
<<0011>>
As a preferred sub-structure of these, the present invention provides a notification unit for notifying that predetermined azimuth information has been acquired or for notifying the acquired magnetic force line direction information, and this notification unit is positioned at a position other than the center of the rotary throwing body. , preferably at or near the outer periphery.
<<0012>>
Furthermore, it is also proposed that the notification unit changes the state visually or audibly, or both visually and audibly when making the notification. In other words, when the notification is given, the notification unit changes the state from before and changes the value of the luminous body that emits light from the non-luminous state or emits light in a different color, the light reflectance or the light absorption rate. It can be configured to have any one, some, or all of an optical property variable body, a sounding body that emits sound from a silent state or changes timbre.
<<0013>>
The present invention can of course also be defined as an apparatus. i.e.
a rotating throwing body that rotates when thrown;
a conductor provided on the rotary thrower;
a detection unit that emits a detection output when an electromotive force induced in a predetermined direction occurs in the conductor;
a notification unit that notifies that the detection output is issued;
We propose an azimuth information acquisition device comprising:
<<0014>>
As in the method invention, the apparatus invention also provides magnetic force line direction information based on the presence or absence or magnitude of the induced electromotive force generated in the conductor obtained through the detection output of the detection unit. A direction information acquisition device is also proposed.
<<0015>>
In any of the inventions, as a subordinate structure, for example, the notification unit is preferably arranged at a position other than the center of the rotary throwing body, and is particularly preferably arranged at or near the outer peripheral edge. In the device configuration as well, the reporting section can be configured to have visual or audible reporting means, or visible and audible reporting means.
<<0016>>
Specific notification means include a luminous body that changes its previous state at the time of notification and emits light from a non-luminous state or emits light in a different color, an optical property variable body that changes the value of light reflectance or light absorption, Examples include a sounding body that emits sound from a silent state or changes tone. One of these may be used, or some or all of them may be used in combination.
<<0017>>
The rotary throwing body is further provided with a power source for driving the notification unit and a drive control unit, and the above detection output from the detection unit enables the drive control unit to supply power from the power supply to the notification unit. Can also be configured.
<<0018>>
Instead of simply supplying operating power, the drive control section may be configured to change the notification mode of the notification section based on the detection output from the detection section. That is, for example, the luminous color of the light emitter, which is the notification means provided in the notification unit, can be changed, the light reflectance or light absorption rate of the optical characteristic variable body can be changed, or the tone color of the sounding body can be changed. It can be configured to change from before.
<<0019>>
Furthermore, by further providing a rotation detection device that detects whether or not the rotary throwing body is rotating, and a power switch section that enables power supply from the power supply when the rotation detection device detects rotation, Power can also be conserved when the rotary thrower is not in use.
<<0020>>
The rotation detection device can be configured to have a plurality of mercury switches arranged along the radial direction from the center of the rotary throwing body to the outer periphery, and arranged at appropriate intervals in the circumferential direction. The switch is constructed such that the electrical contact is closed when the mercury ball enclosed in the casing comes to the radially outer end side due to centrifugal force due to rotation. In this way, when the electrical contacts are closed in all of the mercury switches, the rotation detector can reliably detect rotation of the rotary throwing body.
<<0021>>
Two or more notification units may be provided at mutually different positions on the rotary throwing body, or a plurality of reporting units may be arranged at appropriate intervals along the outer peripheral edge of the rotary throwing body. It is also a good arrangement to provide a plurality of linear throwers at suitable intervals in the radial direction from the center of the rotary throwing body or its vicinity toward a part of the outer peripheral edge.
<<0022>>
The notification unit may include a radio transmitter, and may be configured to transmit a notification signal to a radio receiver owned by the user when the detection unit emits a detection output. Of course, the receiver side activates one or both of the visual notification means and the audible notification means that the user can perceive based on the reception of the notification signal.
<<0023>>
In many cases, it is desirable that the rotary throwing object is a return-type gliding object that returns approximately to the throwing start position after being thrown.
"Effect of the invention"
<<0024>>
According to the present invention, it is possible to provide an azimuth information acquisition method or apparatus that is inexpensive and simple without relying on satellites or radio wave sources, and that exhibits high reliability by being free from the influence of disturbance magnetism. Moreover, it can present orientation information in the form of a generally useful body-centered, body-fixed coordinate system representation. It eliminates the need for complex deviation correction procedures, which are generally associated with magnetic detection, and solves the problem of the unknown magnetic disturbance effect, which was a serious drawback of using a compass on land. It can be realized, security and safety can be ensured, and the user can be protected from the danger of acting based on false information.
<<0025>>
In addition, since bearings and the like, which are weak points of compass needles, are not required, and mechanical moving parts are not required, the failure rate is low. It is relatively easy to recreate on site, and since it is lightweight, you can carry multiple pieces with you.
<<0026>>
Furthermore, according to certain aspects of the present invention, not only the azimuth but also the direction of the magnetic lines of force can be detected, which also has many very effective uses.
<<Best Mode for Carrying Out the Invention>>
<<0027>>
1(A) and 1(B) show a preferred embodiment of an azimuth or magnetic force line direction information acquisition device configured according to the present invention. start. As shown in FIG. 1(A), there is a rotary thrower 11 as one of the main components of this device. The "rotary throwing object" referred to in the present invention refers to an object that can fly while rotating by being thrown directly by a person or by throwing with the aid of a tool that assists throwing. does not matter. In addition to frisbees and boomerangs with high gliding performance, baseballs and dodgeballs with low gliding performance or no gliding performance, as an intermediate existence between these, the interplay between Frisbee shape and ball shape during flight. A playground equipment that flips (flat ball), a playground equipment that looks like a PET bottle with the top and bottom cut off (X gyro), an ancient Japanese bamboo dragonfly, or a bamboo dragonfly-like object that rotates more to stabilize the rise. Throwable items, toys, etc., including those equipped with auxiliary equipment that can rotate the main body at high speed by pulling the towline at high speed, or similar rotating ascending bodies, etc. .
<<0028>>
By the way, in FIG. 1(A), the outer peripheral edge of the rotary projectile 11 shown in the shape of a disk is drawn obliquely, but the outer peripheral edge of the disk is also configured vertically (Dodgebee) at present. It is widely distributed, and of course that shape is also acceptable. If you throw a frisbee like a boomerang (a little more laid down than a boomerang), give it an angle of about 30 to 40 degrees from the horizontal and throw it forward and upward, it will rise forward and then turn around and come back. . Even throwing bodies with high gliding performance can be called "return type gliding bodies" because the above-mentioned Frisbee, boomerang, etc. return to a position close to the throwing start position.
<<0029>>
As is well known, the flying distance of a Frisbee ranges from 100m to 200m, and the flying distance of a donut-shaped ball called an aerobie, which completely hollows out the center part, can reach a flying distance of 300m. Boomerangs are also known to have various shapes, such as a dogleg shape, a shape with arms on three sides, a shape with arms on four sides, and so on. Of course, these can also be used as the rotary throwing body 11 in the present invention. There is also a foldable type that is convenient to carry, and such a type can also be conveniently used as the rotary throwing body 11 of the present invention.
<<0030>>
In this embodiment, for convenience of explanation, the rotating throwing body 11 is assumed to be a Frisbee, but the rotating throwing body 11 is provided with a conductor 12 . In the case of this embodiment, the conductor 12 is composed of a conductor wire 12 wound around the diameter passing through the center Oc of the rotary throwing body 11 . For the sake of clarity, the number of turns of the conductor 12 is shown as one, but in practice it is desirable to have multiple turns, which can increase the induced electromotive force described later.
<<0031>>
A detector 13 for detecting an induced electromotive force generated in the conductor 12 faces the conductor 12 . A commercially available semiconductor-based minute voltage detector or the like can be arbitrarily used to detect the minute induced electromotive force.
<<0032>>
The detector 13 can limit the detection induced electromotive force direction by simply using a rectifier diode or the like, for example, so as to detect only when the induced electromotive force generated in the conductor 12 is in a predetermined direction. You can leave it as is. In addition, since the induced electromotive force is not simply turned on and off, it is often preferable to detect when the conductor 12 faces the predetermined direction when the maximum induced electromotive force is generated.
<<0033>>
The rotary throwing body 11 is also provided with a notification unit 14 that operates when the detection unit 13 detects that an induced electromotive force is generated in the conductor 12 in a predetermined direction. It is sufficient if it is configured so that a state different from the above can be visibly or audibly embodied, or visibly and audibly. For example, in order to display visually, the notification means may typically be composed of light-emitting bodies such as light-emitting diodes (LEDs) that are light, small, and low in power consumption. Typically, the means may be composed of a sounding body such as a low power consumption, light weight and small size film speaker or the like, or both may be used in combination. Also, an optical property variable body such as a liquid crystal whose light reflectance or light absorption rate can be controlled by an electrical signal can be used alone or in combination with the light emitter or sound generator.
<<0034>>
When the detection output of the detection unit 13 is sufficiently high and the operating power of the notification unit 14 is extremely small, the output of the detection unit 13 can drive the notification unit 14 as it is. Fourteen drive control units 15 can be configured. For example, if a light-emitting diode or the like that can emit light with an extremely small amount of power is provided in the future, simply inserting this light-emitting diode in series with the conductor 12 will also serve as the rectifying diode described above. However, in general, there are many cases in which separate power is required to drive current light-emitting diodes and speakers. , so that the notification unit 14 can be selectively driven via the drive control unit 15. As shown in FIG. In FIG. 1(A), the power source 16 is shown at a position slightly off the center of the rotary thrower 11 for the convenience of notation, but if it is near the center, in the case of the disk-shaped rotary thrower 11, the rotation balance is good. Become.
<<0035>>
If the number of turns of the conductor wire 12 is sufficiently large, the induced electromotive force itself can be used as the power supply for the main body, or an appropriate power storage device (not shown) such as a built-in rechargeable battery or an electric double layer capacitor can be used. They can also be used as the power source 16 if stored.
<<0036>>
Examples of correlation circuit blocks of the detector 13, notification unit 14, drive control unit 15, and power source 16 are shown in FIG. 1(B), for example. The drive control unit 15 can be assembled as a power supply line switching unit using, for example, a field effect transistor or other semiconductor switching element, and emits a detection output indicating that the detection unit 13 has detected an induced electromotive force in a predetermined direction. The power supply line opening/closing unit may sometimes respond to close the power supply line, and the power supplied from the power supply 16 may be used to drive the notification unit 14 . Such a circuit configuration itself can be assembled in various ways by those skilled in the art very easily, and can be made considerably smaller and lighter with the use of recent integrated circuit technology.
<<0037>>
The geometric arrangement position of the notification unit 14 should be a position that avoids the center Oc of the rotary throwing body 11, at least when visually reporting, and is preferably at or near the outer peripheral edge of the rotary throwing body 11. . In the case of this embodiment, it is provided on one surface of the rotary throwing body 11 in the vicinity of the outer peripheral edge, and is positioned to ride on the conductor 12 as well.
<<0038>>
As already described, when a semiconductor-based minute voltage detection device is used as the detection unit 13, for example, an integrated circuit distributed as "ultra-high-performance AD converter IHM-A-1500" may be used. Since this is a small, lightweight, and thin integrated circuit (10 mm long, 10 mm wide, and 5 mm thin) that can be placed on a fingertip, it is lightweight and suitable for aircraft. It is a 16-pin integrated circuit chip with 8 leads for external input/output arranged on both long sides of a flat rectangular package. It uses a SOP (Small Outline Package) method, which is a flat type, which is popular as a package method, and is easy to handle and low in cost. It can detect minute voltages on the order of μV at a maximum period of 16 kHz, and can output highly accurate 16-bit digital signals. It is a product manufactured by ISABELLENHUTTE in Germany and is available at a very low price. However, there is white noise even with 0V input, and the lower 1 and 2 bits may not be completely 0, but this is rather normal for this kind of integrated circuit with high detection sensitivity, and their This can be dealt with by ignoring the bit or by appropriately setting the threshold in the drive control unit 15. Also, since it is a mere AD converter without an internal controller, its conversion method can be controlled by register contents. The main unit operates on a 5V power supply. It weighs only a few grams and is distributed at a price comparable to or lower than that of the main Frisbee, so it is highly applicable to the device of the present invention.
<<0039>>
When the induced electromotive force is detected by the integrated circuit of such a minute voltage detection device, the microcomputer (abbreviated as microcomputer: for example, PIC microcomputer: EPROM can hold the program) used as one form of the drive control unit 15 is notified. I wish I could. Of course, the above-mentioned button battery is sufficient as the power supply 16 because it can operate sufficiently with a 5V power supply.
<<0040>>
FIG. 2 schematically illustrates the principle of operation of the azimuth information acquiring apparatus of the present invention shown in FIG. 1. First, basically, the present invention utilizes Fleming's right-hand rule. In other words, when a conductor placed perpendicular to the lines of magnetic force in a magnetic field is moved perpendicular to the magnetic field, the induced electromotive force is induced by the middle finger occurs in the direction of
<<0041>>
Therefore, when the rotary thrower 11 with the coil 12 wound around the conductor 12 is thrown in the throwing direction Dg in the magnetic field Mf, the rotational direction of the rotary thrower 11 indicated by the arrow Ro in FIG. The induced electromotive force vector is generated from the tangential motion vector and the geomagnetic direction vector. As a result, the detection unit 13 detects the generation of the induced electromotive force generated in the conductor (lead wire) 12 in a predetermined direction. Then, at the moment when the detection unit 13 detects the induced electromotive force, the notification unit 14 is driven by the operating power from the power supply 16 via the drive control unit 15, and the light emitting body such as a light emitting diode provided as the notification unit 14 emits light as indicated by symbol Le.
<<0042>>
The reference of this light emission may be a design in which a threshold is set for the induced electromotive force and a notification is given when the threshold is exceeded. Alternatively, when the induced electromotive force begins to be observed, focus on its fluctuation cycle, which should be basically a sine curve accompanying rotation, and find the induced electromotive force at 80% of the maximum value in the sine curve of the previous induced electromotive force. The power may be a threshold value of the current induced electromotive force, and may be designed to notify when the threshold value is exceeded. With the latter method, it is possible to avoid the situation where the threshold is set too high and no notification is given at all. In addition, it is convenient because it can handle changes in the induced electromotive force depending on the throwing direction and angle. Alternatively, both may be switched by a switch.
<<0043>>
In the former case, that is, when a predetermined threshold value is set, the azimuth in which light continues to be emitted may become too wide. However, since it can be recognized as the central position by the observer, there is little problem. The threshold may be set externally using a jog dial or the like (not shown). Also, if it is possible to carefully detect the sine curve variation for one wavelength, it is of course preferable to control the light emission appropriately before and after the maximum value of the induced electromotive force. This in itself is not very difficult.
<<0044>>
Here, reference is made to the magnitude of the induced electromotive force induced by Fleming's right-hand rule. Magnetic field measurement by electromagnetic induction with a rotating-coil flux meter can measure the absolute value of the magnetic field. A sensing coil (constituted by conductor 12 in the present invention) in a steady magnetic field is rotated at a constant speed and the electromotive force induced in the coil is measured.
<<0045>>
For example, when a detection coil having a cross-sectional area of S and the number of turns of N is rotated at a constant speed perpendicular to the magnetic field H at an angular velocity ω, the total magnetic flux Φ penetrating the coil is
Φ=μo・H・S・N・cos(ωt)
Therefore, the induced electromotive force V becomes
V = δΦ/δt = μo・ω・H・S・N sin(ωt)
<<0046>>
Substituting specific numerical values into the above formula yields the following.
Angular velocity ω = 2 x 3.14 (rad/circle) x 10 (circle/sec) = 62.8 (rad/sec) (assuming 10 rotations per second), Magnetic field µoH = 0.35 (G) = 0.35 x 10-4 (T) ( horizontal magnetic force in the mid-latitude region),
Cross-sectional area S = 0.015 (m-2) (assuming a rectangular coil cross-sectional area with a diameter of 30 cm and a height of 5 cm),
Number of turns N = 10 (times)
given that,
Maximum induced electromotive force V = 3.30 x 10-4 (V)
becomes.
<<0047>>
Therefore, considering that the detection sensitivity of the micro-voltage detection device using a low-cost fingertip-sized semiconductor integrated circuit is 10-6V, it is already 330 times the detection sensitivity under the above-mentioned realistic conditions. Power is obtained, and the small voltage range of interest can be detected sufficiently. Of course, as described above, increasing the number of turns N of the conductor 12 substantially improves the detection sensitivity of the detector 13 .
<<0048>>
The term "horizontal magnetic intensity" as used above refers to the horizontal component when the magnetic field of the earth's magnetism is divided into two components, the vertical direction and the horizontal direction. It is the largest at the geomagnetic equator, about 0.4G (0.4×10-4T), and about 0.3G near Tokyo.
<<0049>>
Here, for example, according to Non-Patent Document 1 below, it is shown that the results are disturbed by disturbance magnetism. In the present invention, the rotation that must be given to the induced electromotive force detection is used interchangeably with the rotation that accompanies the spatial movement aimed at minimizing the influence of the local magnetic disturbance. produced sexuality.
<<Non-Patent Document 1>> Nagasaki University/Course Education Research Report/7, "Measurement of Geomagnetism by Rotating Coil Method and Disturbance of Geomagnetism in Laboratory", Tetsuyuki Tomiyama et al., NCID AN00178258, VOL.7, March 30, 1984 Day
<<0050>>
As described above, in the device of the present invention, the luminous body 14 can emit light only when the rotary throwing body 11 assumes a specific posture with respect to the geomagnetic direction vector. That is, the projectile 11 that glides or flies while rotating can be configured so that the luminous body as the notification unit 14 provided therein emits light only when it takes a certain attitude with respect to the geomagnetic vector. It can be configured to emit light only when the position of the reporting unit 14 coincides with the direction of magnetic north. It allows the thrower to ascertain magnetic north. At this time, if necessary, if a flashing device or a colored mark is provided in a different color at the center Oc of the rotary throwing body 11, as shown by the phantom line in FIG. It becomes easier to confirm the position of the notification unit 14 at that time, and eventually it becomes easier to confirm the magnetic north direction.
<<0051>>
However, various forms other than the above are conceivable as the form of expression of direction information in the direction information acquiring apparatus according to the present invention. For example, in the above description, the luminous body 14 is made to emit light when the direction in which the luminous body 14 as the notification unit 14 is viewed from the center Oc becomes magnetic north. , and the sounding body 14 may be driven instead of the light emitting body 14 when magnetic north is detected. This may be useful for use in direct sunlight where the emission may be difficult to perceive. In this case, the sound is emitted and audible at the moment when the colored sign faces a certain direction, so that the direction is known to be north.
<<0052>>
Since the speed of sound in the atmosphere at 1 atmospheric pressure and 20 degrees is 343m/sec, if we assume that the distance is 5m and the rotation speed is 10 rpm, the delay in sound transmission is 5/343=0.01458sec. occurs, and the rotation advances by about 5 degrees during that time. However, both historically and today, 8 directions (such as southeast) or at most 12 directions (such as northeast) are expected for directions, and more accuracy is meaningless. In fact, the 8-direction and 12-direction have error ranges of 30 degrees and 45 degrees, respectively, but considering that they are allowed without any problems, the above 5 degrees is not only within the expected accuracy, but also Furthermore, even if the error is about 10 times, it is definitely within the practical range of life.
<<0053>>
Even when using acoustic output, if you practice several times, you can easily expect a correction of about 5 degrees at any time, taking into account that the acoustic transmission speed delay is included according to the visual distance. If these factors are taken into consideration comprehensively, it is easy to understand that appropriate information can be obtained simply, quickly, and inexpensively.
<<0054>>
Of course, the luminous body 14 and the sounding body 14 may be driven together, and even in this case, the thrower can recognize the magnetic north by the position of the colored marker, the sound emitted, or even the light superimposed on the colored marker. A colored sign and a light emitter may be provided side by side, and a separately provided switch means (not shown) may open a power supply line to the light emitter when the light emitter is not required.
<<0055>>
Further, the driving control unit 15 does not simply selectively supply the operating power from the power supply 16 to the notification unit 14, but is configured to change the notification form of the notification unit 14 according to the detection output emitted by the detection unit 13. It is extremely easy with existing technology. Furthermore, if the induced electromotive force generated in the conducting wire 12 can be separately detected in both directions, a wider variety of notification expressions can be adopted. For example, when the light emitter 14 faces north, the drive control unit 15 causes the light emitter to emit light in a first emission color, such as green, and when it faces south, emits light in a second emission color different from that, such as red. can also be configured to These days, there are products that incorporate three diodes with different emission wavelengths so that the three primary colors of light can be selectively emitted in the lens housing of one light-emitting diode, so such products can be used conveniently.
<<0056>>
As indicated by the phantom lines in FIG. 1(A), when a second reporting unit 14' is also provided at a position diametrically opposed to the reporting unit 14, each of these two reporting units 14, 14' It can also be made to emit red light when facing , and green light when facing south. Of course, a sounding body can also be used together, and the drive control section 15 can be assembled so as to cause a change in tone as a change in state.
<<0057>>
By doing so, the device of the present invention can be used by, for example, a visually handicapped person. Even if a visually impaired person hears the sound, he or she cannot visually confirm the direction of the colored sign or the like at that time. Therefore, for example, when the detection unit 13 detects the induced electromotive force, the drive control unit 15 emits a certain sound from the first notification unit 14 facing north, and the second notification facing 180 degrees opposite to it. A different sound is emitted from the part 14'. Due to the presence of the left and right ears, human hearing can perceive spatial perception with a three-dimensional depth from the acoustic field. Stereo sound is an example of this, and the direction from the listener of the first violinist in an orchestra, the approximate position is, for example, the left direction, front, and the direction from the listener, the approximate position of the clarinetist, for example, is the right direction and the back. You can distinguish between the directionality and the depth, such as . Therefore, with the above configuration, even a visually handicapped person will be able to identify the azimuth by getting a sense of it through a little practice.
<<0058>>
In such a case, only the directions in which two sounds with different timbres, intervals, lengths, timings, continuity, forms, and structures are emitted are important to the discriminator, so these two sound sources The larger the diameter of the rotary projectile so that the difference in direction is equal to or greater than the resolution for discriminating the direction of arrival of the sound from the user, the faster the decision can be made, and the closer to the discriminating person the faster the decision. is. Furthermore, in this case, rather than moving in parallel, a rotary throwing object like a bamboo dragonfly that rises vertically, floats stably for a certain period of time and then descends, or, as mentioned above, gives more stable rotation by pulling a tow rope. Those with auxiliary tools are more suitable for such uses. The sound comes from overhead, and it can be determined that the direction of a certain tone is north and the opposite direction is south. If there is only one sound, it is difficult to determine its direction, but it is relatively easy to determine the positional relationship between two different sounds in space.
<<0059>>
Furthermore, although not shown, a plurality of luminous bodies are arranged at suitable intervals along the outer peripheral edge including both sides of the winding conductor 12 of the rotary throwing body 11, and when one of them faces, for example, north, The driving control unit 15 is configured to control to emit red light, control to emit green light when facing south, and control to emit white light in other cases, for example. etc. can be easily performed with recent circuit technology.
<<0060>>
A plurality of light emitters 14 may be arranged in a straight line at suitable intervals in the radial direction from the center Oc of the rotary throwing body 11 or its vicinity toward the outer periphery, and may emit light at the same time. This can significantly improve visual comprehension. When the direction from the center Oc of the rotating and flying rotary throwing body 11 to a part of the outer periphery of the rotating throwing body 11 coincides with a certain azimuth, this linear light emission is very clearly perceived by the observer. will be obtained. In order to make the direction from the center Oc to the outer periphery clearer, the color or brightness of the light emitter at the center Oc or its vicinity may be made different from the color or brightness of the light emitter at the outer edge. In any case, an appropriate one may be designed and selected from among various forms according to the surrounding lighting environment and cost.
<<0061>>
As mentioned above, when the emphasis is placed on use under direct sunlight, mirror materials with a different reflectance from the main body surface should be used instead of luminous bodies or the above-mentioned colored signs. It may be devised to improve the distinguishability of the direction under direct sunlight by embedding on the radial line. The dominant direct sunlight can also be used in reverse, and for example, an optical characteristic variable body such as a liquid crystal that can control the light reflectance and light absorption rate by an electric signal can be used as the notification unit 14 instead of the light emitter. Alternatively, such a liquid crystal notification unit 11 may be embedded on the radial line of the rotary throwing body 11 in an elongated shape.
<<0062>>
The device can also be equipped with a radio transmitter. A lightweight and compact radio transmitter can be mounted on a rotary projectile such as a Frisbee without any problems given the current state of technology. For example, when the annunciation unit facing north, a notification signal is transmitted from the wireless transmitter to a wireless receiver on the user side, such as an earphone-type receiver, and the audible notification unit on the receiving side emits sound / voice ( It can also be controlled to output a voice such as "North"), or to remotely notify the user by LED light emission of the visible notification unit within the field of view of the wireless receiver combined with glasses. The distance from the rotary throwing body 11 should be assumed to be at most about 100m, and weak wireless power, which is being deregulated in the Radio Law, can be sufficiently satisfied.
<<0063>>
FIGS. 3 to 6 show exclusively examples of possible forms of the rotary thrower 11, which differ from those shown in FIG. The same reference numerals as in FIG. 1 denote the same or similar components, and the descriptions of them can be used as they have been made so far, so there are cases where re-descriptions are omitted. .
<<0064>>
First, unlike the rotary throwing body 11 shown in FIG. 1, the embodiment of the present invention shown in FIG. It's becoming In other words, as mentioned above, the outer periphery of the disc is a vertical wall surface. Recently, such a shape has come to be seen well. Of course, the configuration of the present invention can also be applied to the rotary throwing body 11 having such a shape. Components indicated by reference numerals 12 to 16 and 14' shown in the figure are the same as those explained above, and the explanation thereof can be cited.
<<0065>>
FIG. 4 shows a rotary thrower 11 whose back side is recessed like an inverted tray. Although the wall surface of the outer peripheral edge is vertical, it may of course be inclined as shown in FIG. Since the description here focuses only on the positional relationship between the rotary throwing body 11 and the conductors or coils 12 provided therewith, for the purpose of simplifying the drawings, the detection section 13 and the notification section shown in FIGS. 14, more preferably provided drive control unit 15, power source 16, etc. are not shown in the drawing, but are naturally provided in accordance with the gist of the present invention.
<<0066>>
In the case of the rotary thrower 11 whose back side is recessed in this way, the conductor wire is laid along the inner surface of the side wall forming the outer peripheral edge on the back side and also along the surface of the tray-shaped recess. It is good to arrange 12. The cross section of the conducting wire or coil 12 has a shape in which the letter "concave" is turned upside down. This has the advantage of not compromising the freedom of movement for throwing or catching. In throwing, there is no problem if you can hang your fingers in one place and use the snap, and in catching it, it is standard to pinch it with both palms from above and below, so the hollow part above the bowl shape is the conductor wire. Even if 12 is crossed, standard capture is sufficiently possible, but if the conducting wire 12 is not crossed in the hollow part, the degree of freedom of throwing and capturing operations is further improved.
<<0067>>
As already mentioned, the induced emf is proportional to the coil cross-sectional area across the magnetic field and proportional to the number of coil turns. Compared to a configuration with a rectangular cross-sectional area, this inverted U-shaped configuration reduces the cross-sectional area. No problem at all. Conversely, the number of turns can be increased dramatically without interfering with catching and throwing, so the induced electromotive force can be increased.
<<0068>>
Even if the number of turns is not increased, no problem arises. Since the previous trial calculation had already obtained a value 330 times the detectable power, it is intuitively expected, but let's show a tentative calculation. For example, the rotary throwing body 11 has an outer diameter of 30 cm, an inner diameter of 25 cm at the lower surface, and a height of 5 cm. In this case, an induced electromotive force can be expected by subtracting the induced electromotive force based on the inner diameter cross-sectional area S' from the induced electromotive force based on the outer diameter cross-sectional area S according to the above-described induced electromotive force equation.
<<0069>>
Since the outer diameter cross-sectional area S = 0.3mx0.05m = 0.015 (m-2), the inner diameter cross-sectional area S' = 0.25mx0.05m = 0.0125 (m-2), the cross-sectional area difference ΔS = 0.0025 (m-2) is. Therefore, the induced electromotive force maximum value V = 52 × 10 -6 (V) is obtained from the induced electromotive force calculation formula given above. Considering the fact that the detection sensitivity of the micro-voltage detection device using an inexpensive fingertip-sized semiconductor integrated circuit is 10-6 (V), an electromotive force exceeding 50 times the sensitivity can be obtained with this simple configuration. However, voltage detection is sufficient. Moreover, by increasing the number of turns N of the conductor 12, the detection sensitivity of the detector 13 is substantially improved. With this wire configuration, the wire 12 can be embedded inside the body, and it is quite possible to increase the number of turns by 10 or more. Naturally, it is possible to obtain an induced electromotive force several hundred times as high as the low-cost, minute and lightweight minute voltage detection sensitivity of 10-6 (V) described above.
<<0070>>
The configuration shown in FIG. 4 is particularly suitable for the aforementioned Dodgebee, etc., which have gained popularity in recent years. By the way, the material of this is composed only of extremely soft materials, and it is suitable for capturing, but it is safe even if it is stopped by hitting it against the body without capturing it, and an unspecified number of groups can hit each other like a dodgeball. It is actively expected to be applied to playing group games. Of course, since the back surface is substantially hollowed out like a tray, the thickness of the rotary throwing body 11 is reduced in various places. 13-16 can also be constructed to be very thin, so that together with the conductor 12 can be embedded inside the rotary thrower. When a button battery is used as the power supply 16, it goes without saying that it can be embedded replaceably without showing a structural example.
<<0071>>
FIG. 5 also shows another devised embodiment of the routing of the conductors 12. As shown in FIG. 1 and 3, the drive control unit 15, the power source 16, and the like, which are preferably provided, are omitted from the drawing for the sake of simplicity. there is The rotary throwing body 11 has a bowl-shaped gouged back surface, similar to the one shown in FIG. However, in the case of this embodiment, the dashed line indicating the conductor 12 on the back side overlaps with the dashed contour line on the back of the projectile and is difficult to see, so only the wiring pattern of the conductor 12 is taken out and displayed in a reduced size at the bottom left of the figure.
<<0072>>
When the conductor 12 wraps around to the back side, instead of crossing over the diameter along the surface of the tray-shaped depression as shown in FIG. drawn and run to the opposite end. It can be seen that this is also an arrangement that does not reduce the degree of freedom of throwing, and can produce a sufficiently detectable induced electromotive force. It is also similar to the discussion above that the induced electromotive force can be further increased by dramatically increasing the number of turns without reducing the degrees of freedom for catching and throwing.
<<0073>>
FIG. 6 shows yet another embodiment. 1 and 3 as well as the drive control unit 15, the power source 16, and the like, which are also shown in FIGS. 1 and 3, are omitted from the figure. These are naturally provided. In this embodiment, the rotary projectile 11 has a completely hollow cylindrical or ring shape and can rotate around the rotation axis Oa. etc. correspond to this shape.
<<0074>>
In this embodiment, as shown in the drawing, the conductor 12 to be provided on such a rotary throwing body 11 is formed along the inner circumference of the hollow cylindrical opening edge on the back side, as in the previous embodiment shown in FIG. While the arc is drawn in a semicircular shape, the arc is also drawn in a semicircular shape along the outer periphery of the opening edge of the hollow cylindrical shape in a geometrically symmetrical relationship on the surface side. Also in this drawing, for the sake of clarity, only the wiring pattern of the conductor 12 is extracted and shown in the lower left of the drawing.
<<0075>>
However, with such a hollow cylindrical rotary throwing body 11, the front and back portions in the axial direction are dimensionally narrow, and it is difficult to provide various circuit sections 13 to 16 (FIGS. 1 and 3) necessary for the present invention. It is conceivable that there may not be a sufficient area portion. However, as described above, they can be made light and small enough to fit on a fingertip, so it is sufficiently possible to embed them in a portion corresponding to a side surface corresponding to a hollow cylindrical frame.
<<0076>>
When throwing such a hollow cylindrical X gyro, it is known that aerodynamically stable flight is achieved by giving rotation around a rotation axis Oa that coincides with the horizontal direction of travel. When the rotation axis Oa is made to fly horizontally in the direction orthogonal to the north-south axis (that is, the direction of the magnetic force line in this case: hereinafter, unless otherwise specified, the expression of north, south, east, and west is based on magnetic north), it will not fly in any other direction. Since the maximum induced electromotive force derived from the horizontal magnetic force can be generated compared to the case where the horizontal magnetic force is detected, in this case, along with such detection via the detection unit 13, the notification unit 14 can easily and directly detect magnetic north. can be notified.
<<0077>>
In this case, more interestingly, even the magnetic dip or inclination can be detected if desired. The dip is the angle between the direction of the earth's magnetic field and the horizontal plane. The dip is small at low latitudes and large at high latitudes. The direction indicated by the device as north (from the center to the direction indicated by "north" or from the direction indicated by "south" to the direction indicated by "north") corresponds in this case to the direction of the magnetic field lines of the geomagnetic field. . In other words, it does not simply indicate "north", but indicates a direction with an angle of about 48 degrees toward the ground assuming use in a mid-latitude area such as Tokyo, for example. By the way, for the area connecting Boso and Tokai to Setouchi and Kitakyushu, the angle of dip is about 48 degrees. The rotary projectile can detect the induced electromotive force of the magnetic force line vector component perpendicular to its own rotation axis among the magnetic force line vectors existing around itself. When the east-west axis coincides with the rotation axis, as in the present case, the magnetic force line vector component perpendicular to the rotation axis is the magnetic force vector existing around itself. Exact match. In other words, when the east-west axis coincides with its own rotation axis, the missing component that cannot be detected is zero.
<<0078>>
In other words, when the east-west axis and its own rotation axis match, the induced electromotive force obtained completely reflects the direction of the magnetic field line, and the complete magnetic field line direction information is restored, including the azimuth information and the inclination information. It is possible. The present invention is also suitable for making use of this fact in reverse and flying in the east-west direction as a teaching material for learning that magnetic lines of force have an inclination unique to the land. When implemented in Tokyo, when implemented in Sapporo, and when implemented in Sydney, the values are different. By exchanging information in real time on the Internet, etc., it is possible to easily compare the magnetic depression of the earth, which is useful for international cooperative learning and increases the learning effect of students. It goes without saying that such features as low cost, light weight, simplicity, and rapidity are also utilized in this case.
<<0079>>
By the way, when thrown horizontally in the east direction, the line of magnetic force is detected as a line of magnetic force from the upper right to the lower left as seen from the thrower. When thrown horizontally in the west direction, the line of magnetic force is detected from the top left to the bottom right as seen from the thrower. If this fact is known, it is possible to know the direction of throwing from the direction of the detected magnetic field line of inclination, and usefulness is maintained.
<<0080>>
On the other hand, when the rotation axis Oa is horizontally flown in the direction parallel to the north-south axis (the direction of the magnetic force line), the conducting wire does not cross the horizontal magnetic force, so no induced electromotive force is generated due to the horizontal magnetic force. indicates that vertically downwards is "North" under the influence of the vertical component. That is, it does not point "north" in the horizontal direction, but only senses the vertical component. If we know this fact, we can determine that the direction of flight itself is north or south when pointing vertically downwards instead of pointing horizontally to north. To confirm, look from above the thrower's head, rotate the thrower 90 degrees clockwise, for example, and throw again. At that time, since it returns to the above-mentioned east or west, it is easy to judge whether the first throw was north or south.
<<0081>>
Even if it is thrown in a horizontal direction that does not exactly match the directions of east, west, south, and north, using this method will always provide a direction at least at the level of the 8-direction range, ensuring high usability. drip. Normally, the angle of inclination is measured from the horizontal plane, but let's assume that the vertical upward direction is 0 degrees and the angle of inclination is displayed up to 360 degrees clockwise from the thrower's point of view. This is convenient because the same reasoning as here will hold even south of the geomagnetic equator. It should be noted that "southern of the geomagnetic equator" can be thought of as being approximately the same as the southern hemisphere, but depending on the location, there will be a difference of about 15 degrees in terms of latitude. But this is of little concern for the discussion here.
<<0082>>
However, the direction of inclination F1 obtained by the first throw is 180 <F1 If <360, the direction of the eastern region (clockwise with respect to magnetic north, if the throwing direction is θ1, 0 degrees <θ1 <180 degrees) and 0 <F1 If <180, the west area direction (180 degrees <θ1 <360 degrees), so the throw direction can be determined almost immediately. In addition, after the thrower turns his or her body 90 degrees clockwise when viewed from the top of the thrower's head, the angle of inclination F2 obtained by throwing the second time under the condition of θ2 = θ1 + 90 Note first and then the change in magnitude of F2 compared to the angle of inclination F1.
<<0083>>
The orientation of the angle of inclination F2 obtained by the second throw θ2 changes over the vertical axis compared to the angle of inclination F1 obtained by the first throw θ1. If a change including 0 degrees is observed south of the geomagnetic equator from F1 to F2 clockwise, it means that the north-south axis has been crossed by rotating 90 degrees clockwise as seen from overhead. Therefore, the first throwing direction θ1 is the northwest area (270 degrees <θ1 <360 degrees) or Southeast area (90 degrees <θ1 <180 degrees). It is possible to identify which of these cases corresponds to the orientation of the inclination angle F2 at the time of the second throwing θ2. If 0 <F2 If <180, that is, if the thrower is north of the geomagnetic equator, it is from top left to bottom right, and if it is south of the geomagnetic equator, it is from bottom left to top right. <θ1 <180 degrees).
<<0084>>
180 on the contrary <F2 If <360, that is, from the thrower's point of view north of the geomagnetic equator, from the upper right to the lower left, and from the point of view south of the geomagnetic equator, from the lower right to the upper left, the direction of the first throw is the northwest region (270 degrees <θ1 <360 degrees). Up to this point, one has already been determined from the four directions that are highly practical in daily life, and the next consideration further and immediately narrows it down to eight directions without any additional action.
<<0085>>
The direction of the angle of inclination F2 obtained by the second throw after rotating 90 degrees clockwise when viewed from above is 180 degrees if north of the geomagnetic equator, and 0 if south of the geomagnetic equator compared to the angle of inclination F1 of the first throw. degree, and if it were closer to vertical, the direction θ1 of the first throw would be in the southeast area (90 degrees <θ1 <180 degrees) in the east-southeast region (90 degrees) <θ1 <135 degrees) and the northwest region (270 degrees <θ1 <360 degrees), the west-northwest area (270 degrees) <θ1 <315 degrees). If the angle of inclination F2 obtained by the second throw after rotating 90 degrees clockwise as viewed from above and the angle of inclination F1 obtained by the first throw are symmetrical about 180 degrees, then it is in the southeast area. (90 degree <θ1 <180 degrees), the southeast region (θ1 = 135 degrees) is narrowed down to the northwest region (270 degrees). <θ <360 degrees), it is further narrowed down to the northwest (θ1=315 degrees).
<<0086>>
If the orientation of the inclination F2 obtained by the second throw after a 90 degree clockwise rotation as seen from overhead is more horizontal than the inclination F1 of the first throw, then the direction of the first throw. θ1 is the southeastern region (90 degrees <θ1 <180 degrees) in the south-southeast region (135 degrees) <θ1 <180 degrees) and the northwest region (270 degrees <θ1 <360 degrees), the north-northwest region (315 degrees) <θ1 <360 degrees). So far we have shown that it is possible to immediately narrow down to 8 directions without any additional action.
<<0087>>
As can be easily guessed, contrary to the above, the direction of the inclination angle F2 obtained in the second throw θ2 after rotating 90 degrees clockwise when viewed from the top of the thrower's head is the inclination angle F1 of the first throw θ1. Compared to , when it did not show any change beyond the vertical axis, it means that it did not cross the north-south axis by rotating 90 degrees clockwise as viewed from overhead, so the first throwing direction θ1 is the northeast area (0 degrees <θ1 <90 degrees) or Southwest region (180 degrees <θ1 <270 degrees). Furthermore, the angle of inclination F2 at the time of the second throw θ2 is 0 <F2 If <180, that is, from the perspective of the thrower, north of the geomagnetic equator is from top left to bottom right, and south of the geomagnetic equator is from bottom left to top right. <θ1 <270 degrees). Conversely, 180 <F2 If <360, that is, if the thrower is north of the geomagnetic equator from the upper right to the lower left, and south of the geomagnetic equator from the lower right to the upper left, then the direction of the first throw is the northeast region (0 degrees <θ1 <90 degrees).
<<0088>>
If the orientation of the inclination F2 obtained from the second throw after a 90 degree clockwise rotation as seen from overhead is more vertical than the orientation of the inclination F1 of the first throw, then the direction of the first throw. θ1 is the southwest region (180 degrees <θ1 <270 degrees), and the west-southwest region (225 degrees) <θ1 <270 degrees) and the northeast region (0 degrees <θ1 <90 degrees) and the east-northeast region (45 degrees) <θ1 <90 degrees).
<<0089>>
In exactly the same way, if the angle of inclination F2 obtained by the second throw after rotating 90 degrees clockwise viewed from above and the angle of inclination F1 obtained by the first throw are symmetrical with respect to the axis of 180 degrees, Southwest region (180 degrees <θ1 < 270 degrees), especially the southwest (θ1 = 225 degrees), and the northeast region (0 degrees) <θ < 90 degrees), it is narrowed down to the northwest (θ1 = 45 degrees), and if the direction of the angle of inclination F2 is closer to the horizontal than the direction of the angle of inclination F1, the direction of the first throw θ1 is the southwest region (180 degrees <θ1 <270 degrees), the south-southwest region (180 degrees) <θ1 <225 degrees) and the northeast region (0 degrees <θ1 <90 degrees) and further north-northeast region (0 degrees <θ1 <45 degrees).
<<0090>>
As described above, when the device of the present invention is used, if the device of the present invention is lucky, it can be uniquely narrowed down to clear directions such as east, west, south, north, northeast, southeast, northwest, and southwest. Even in the normal case, with just two throws, you can quickly narrow it down to 8 directions without any additional action. In other words, we clarified the fact that if this device is used, the azimuth can be immediately narrowed down to a range of 45 degrees or less, which is sufficient for practical azimuth, with only two throws and no additional movement.
<<0091>>
To recapitulate here, when the rotating projectile 11 is made to fly horizontally with its rotation axis aligned in the north-south direction, the influence of the horizontal magnetic force is zero, but the vertical magnetic force (components other than the horizontal magnetic force) (if you call it that way). When flying horizontally with the axis of rotation aligned in the east-west direction, both the influence of the horizontal magnetic force and the vertical magnetic force are completely received.
<<0092>>
Therefore, when the rotation axis Oa is horizontally flown in a direction that is neither parallel nor perpendicular to the north-south axis (the direction of the magnetic force line), the combination described above is obtained. For example, when flying horizontally to the east, the magnetic lines of force can be observed as if they were vectors with an inclination of 48 degrees (for example, in the case of Tokyo) toward the north (assuming that this magnitude is 1). When flying horizontally in the north direction, only the vertical downward vector of the magnetic field lines can be observed, but its magnitude corresponds to the orthogonal projection to the vertical axis of the magnitude of 1 above. That is, the size becomes smaller. If you change the direction from the east to the north and fly horizontally, the direction of the detected magnetic lines of force will be a vector with an inclination angle of 48 degrees to the north, which will gradually decrease in size and move downward. is a vector pointing downward with the magnitude of the orthogonal projection of the first magnitude, so it is simple and easy to understand. Flying in other directions can be easily understood accordingly.
<<0093>>
For example, if the rotating projectile 11 is caused to fly horizontally by changing the direction from east to south, the direction of the detected magnetic lines of force will be a vector with an inclination angle of 48 degrees toward the north, which will gradually decrease in magnitude and move downward. It is simple and easy to understand because it goes forward and ends up with a vector that has the magnitude of the orthographic projection of the initial magnitude and points straight down. The same is true when moving from west to north, and the same is true when moving from west to south. With this in mind, no matter how you fly in any direction, at most two throws with a 90 degree change of direction will throw at least 8 azimuth zones (North-Northeast, It is possible to determine useful azimuth information such as the fan-shaped areas with central angles of 45 degrees in the west-northwest, south-southwest, and west-southwest directions. Occasionally, even eight directions (north, south, east, west, northeast, northwest, southeast, and southwest facing directions) can be uniquely determined. Therefore, it is very convenient when you want to quickly obtain an approximate value even if it is fan-shaped.
<<0094>>
In other words, when flying in the east-west direction, sufficient electromotive force can be obtained to detect the true horizontal north, but as the aircraft is flown in the north-south direction, the electromotive force gradually decreases. If you fly in the north-south direction, the electromotive force in the horizontal direction becomes 0. Therefore, if the horizontal direction does not point to the north, it can be inferred that the flight coincided with the north-south axis. However, the effect of the vertical magnetic force will result in an electromotive force in horizontal flight in any direction, and by noting it, even if not pointing horizontally north, the present moment after the thrower's 90 degree turn. With a single throw, it's easy to determine which direction, north or south, it's flying. In view of this, it can be seen that the present invention can be defined as a method or apparatus for acquiring magnetic force line direction information based on the presence or absence or magnitude of an induced electromotive force generated in a conductor.
<<0095>>
To put it from a slightly different point of view, according to the present invention, it is possible to enjoy playing by throwing the rotary throwing body 11, sometimes like playing catch, while moving the axis of rotation in the vertical direction beyond the dimension of play. If you have a rotating projectile, you can immediately get the north direction straight away with just one throw, and even if you have a rotating projectile with a horizontal axis of rotation, you can easily throw it twice. , the azimuth can be quickly, inexpensively, simply, and pleasantly narrowed down to 8 azimuths, and the magnetic dip component of the geomagnetism can also be detected. Furthermore, it is possible to detect magnetic direction information by observing the disappearance of the induced electromotive force in flight with the rotation axis aligned with the magnetic force line direction and the maximization of the induced electromotive force in flight in which the rotation axis is perpendicular to the magnetic force line direction. Surprise and unexpected experiences using rotating projectiles outdoors are a synthesis of geomagnetic characteristics including dips, Fleming's right-hand rule, geophysics, electromagnetism, and aeronautical engineering that are difficult to understand from desk-based learning. It makes learning possible. In particular, because it is an experiential learning that moves the body, it leaves an impression, surpasses short-term memory, becomes experiential memory and episodic memory that can be considered as long-term memory, and is extremely effective in mastering the concept of three-dimensional electromagnetism. big. Through the experience of actually moving the body outdoors, the magnetic lines of force, which are normally invisible, can be visualized one by one by throwing the magnetic field over a wide range. The significance of being able to share is also great. Magnetic field is a translation of magnetic field, but there are various theories as to why the word field was chosen. One theory is that he got the idea from the scenery in which the wind blows the wheat all at once in the wheat field of a farming village in Western Europe, that is, the vector brought by the invisible wind is instantly represented in the field. The present invention is a rare device that visualizes magnetic phenomena, which are invisible and difficult to understand, in the field, and enables physical observation of magnetic fields. There is an advantage that close empirical understanding can be easily realized. After understanding the basic principles through experience through this device, discussion provides opportunities for various discoveries. In addition, it can be visually shared by a larger number of people, making it ideal for large-scale learning. It is also well suited for use in comprehensive learning materials. Since each of these devices can be constructed at a low cost, they are not valuable, and many learning materials can be created and provided at the same time. If necessary, inexpensive and simple electronic work can be performed in advance, which prevents the student from leaving science and increases the learning effect. At an outdoor event venue such as twilight, by throwing a large number of inexpensive and lightweight rotating throwing objects distributed to an unspecified number of participants all at once, participants can share a fantastic visual space, It also has a great effect as an illumination. Conventional holding-type penlights and the like require participants to match the operating cycles, and if the cycles do not match, only the sense of inconsistency becomes noticeable. On the other hand, in the case of a rotating throwing object, the objects are thrown almost all at once, and all the light emission directions are always aligned regardless of the direction of throwing or the direction of the rotation axis. The unexpected spectacle of unpredictable coincidence of light emission direction by throwing without any prior arrangement gave participants a chance to conversely learn about science and technology as a common language on a global scale and with the only earth as a shared ground (which brings about geomagnetism). It arouses the senses and serves as an opportunity to recall the fact that there are naturally many common parts latent among beings with different native languages and cultures. This common experience in the twilight space is an emotional experience when nonverbally permeating messages for problem solving in the global society era, such as global environmental conservation, emphasis on science and technology education, and rational overcoming of ethnic conflicts. It can be used for sharing the base and has a great effect. At international political conferences, it is rather natural that art appreciation of classical music is scheduled. The fact that it has contributed to sophistication has long been known. Besides art, the modern age also expects the fusion of science and art to bear the blame. After a panel discussion at an outdoor forum by an international organization such as the United Nations, many twilight throws can be enjoyed as an event illumination that transcends differences in wealth and language. However, the sight of an unspecified number of projectiles pointing in the same direction (as if they were pointing towards universal values common to all humankind overcoming cultural differences) is a sight that is refreshing to the eye, and the humanistic view of being a global citizen. The synergistic effect of these two shared values, namely, shared awareness and shared mathematical language of science and technology, is highly effective in promoting empathic understanding and high-level consensus building. <<0096>>
In the above explanation, for the sake of convenience, when the throwing body is thrown in a direction in which the axis of rotation radiates from the thrower, unless otherwise specified, it is assumed that the thrower throws clockwise around the axis of rotation. In principle. Similarly, unless otherwise specified, unless the throwing object is thrown in a direction in which the rotation axis of the throwing object radiates from the thrower, the rotation axis when viewed from the top of the top and bottom surfaces of the throwing object itself The principle is to throw clockwise around the center.
<<0097>>
Considering the rotation axis of the rotary throwing body 11 in general terms, the description has basically been made on the assumption that the rotation axis is vertical according to the embodiments shown in FIGS. . If the rotation axis is vertical in this way, there is an advantage that only the electromotive force due to the horizontal magnetic force needs to be considered, and the vertical geomagnetic component does not need to be considered. However, the rotation axis of the rotary thrower 11 may be horizontal. Consider, for example, the intentional throwing of a Frisbee upright (or near vertical) for a return trip, or by accident.
<<0098>>
First, if the horizontal axis of rotation coincides with the east-west axis (that is, throwing the Frisbee upright in the north-south direction), the maximum induced electromotive force occurs when the conductor 12 crosses the north-south axis. At this time, as described above, the induced electromotive force derived from the horizontal magnetic force can be detected, the magnetic north can be detected, and an appropriate notification can be made. As mentioned above, it has the advantage of being able to detect even the dip of the magnetic lines of force. Naturally, it can be used for science experience outdoor activities such as demonstrating inclination.
<<0099>>
On the other hand, if the axis of rotation is horizontal and parallel to the north-south axis (the direction of the magnetic field line) (that is, it corresponds to the case of throwing it in the east-west direction while standing), the induced electromotive force derived from the horizontal magnetic force will occur. do not have. However, as described above, an induced electromotive force originating from the perpendicular magnetic force is generated. For example, if it is thrown in the east direction, it will point vertically downward as the direction of the vertical magnetic force, but knowing these facts will enable direction detection. In other words, given the fact that no azimuth is reported in the horizontal direction, it can be reasonably assumed that the rotation axis coincided with the north-south axis (towards east or west) and was flown by chance. Afterwards, if the angle of inclination is observed from the upper part of the distance to the lower part of the vicinity as seen from the thrower by re-throwing after the thrower changes direction by 90 degrees, it is assumed that the previous throw was directed to the east. I can judge. Conversely, if the re-throwing after the thrower's direction change of 90 degrees causes the angle of inclination to be observed from near-up to far-down as viewed from the thrower, then the previous throw was directed westward. I can judge. These can be confirmed by a simple thought experiment, and if they are known, they can always be used as azimuth information.
<<0100>>
When the axis of rotation is horizontal, and when the axis of rotation is neither perpendicular nor parallel to the north-south axis (the direction of magnetic lines of force) (that is, it corresponds to the case where the axis is thrown in a direction other than the east-west direction or the north-south direction while standing), the horizontal magnetic force Since a corresponding induced electromotive force is generated according to the inner product orthogonal projection component from to the horizontal axis perpendicular to the rotation axis, if the induced electromotive force is not as large as when it is projected toward the north itself, but it is not zero, By obtaining information on the direction and magnitude of the induced electromotive force generated via the detection unit, it is possible to quickly grasp general information such as which direction, east or west, the projectile was thrown. is easily possible. Then, by performing a similar throw after the thrower's 90-degree rotation, it is possible to narrow down to an 8-direction area or 8-direction. Once the 8-orientation region is obtained, it is also easy to carry out further information acquisition in order to obtain exactly one of the 8 orientations. <<0101>>
FIG. 7 shows an embodiment obtained by further modifying each of the above-described embodiments. As a modification of the embodiment shown in FIGS. 1 and 3 to 5, it is schematically shown by a plan view in accordance with those shapes, but of course, the embodiment shown in FIG. 6 will also be described below. Configuration is applicable.
<<0102>>
In this embodiment, the power supply line from the power supply 16 is closed only when the rotation is being thrown, and power is supplied to the drive control unit 15, and if necessary, the detection unit 13, the notification unit 14, and other circuits that require power. In order to save the power supply 16 by allowing this, a rotation detection device 19 and a power switch section 18 that enables power supply when the rotation detection device 19 detects the rotation of the rotary throwing body 11 are provided. In the figure, for simplification, the detection unit 13, the notification unit 14, the drive control unit 15, and the power supply 16 are shown only in block diagrams, and the pattern mounted on the rotary throwing body 11 is not shown. As shown in FIGS. 1 and 3, or as described above, they are mounted at appropriate locations on the rotary thrower 11 together with the circuit devices 17 and 18 newly provided in this embodiment.
<<0103>>
Various existing technologies can be considered for the rotation detection device 19 capable of detecting whether or not the mounted object is rotating, and any of them can be used. In particular, it has a simple, inexpensive, and rational configuration that cleverly utilizes the fact that rotation accompanies centrifugal force.
<<0104>>
That is, in this embodiment, the rotation detection device 19 is composed of a plurality of small and light mercury switches 19, and each mercury switch 19 is arranged along the radial direction from the center Oc of the rotary throwing body 11 to the outer circumference, and are arranged at an appropriate angular separation in the circumferential direction. For example, in the illustrated case, a total of six mercury switches 19 are used at an angular separation of 60 degrees in the circumferential direction. These are of course preferably embedded within the body of the rotary thrower 11 as appropriate.
<<0105>>
The mercury switch 19 is configured to close an electrical contact when a mercury ball 19b enclosed in a casing 19a such as a glass tube or the like comes to the radially outer peripheral end side, and when it leaves the outer peripheral end, the electrode closes. The contacts are open. Therefore, when the rotary throwing body 11 is thrown and rotated, all the mercury balls 19b are moved to the outer peripheral end side by the centrifugal force generated at that time, and the electric contacts of all the mercury switches 19 are closed. Instead, it is rather unthinkable that all the electrical contacts of the mercury switch 19 are closed together when they are simply placed somewhere or carried, and at least one or more , the electrical contacts of the mercury switch 19 should be open.
<<0106>>
Therefore, in the figure, the rotation detection circuit 17 is schematically indicated by an AND circuit diagram symbol. This rotation detection circuit 17 monitors the closed state of the electrical contacts of the mercury switch 19, and when all are closed Only then, the power switch unit 18 is closed via the circuit 17 so that the power from the power supply 16 is supplied to the drive control unit 15, the detection unit 13, and the notification unit . In this way, the power supply is not turned on in any posture during carrying, and can be turned on only when the ball is thrown by rotation.
<<0107>>
The configuration of the rotation detection circuit 17 shown as the AND circuit 17 is also such that the contacts of the mercury switch 19 are all inserted in series between the power line from the power supply 16 to the load circuit, for example, the drive control unit 15. In many cases, it is sufficient to have only a circuit configuration, or conversely, an AND circuit device including an active element that operates with an extremely small amount of standby power together with the power switch section 18 may be used.
<<0108>>
Preferred applications of the present invention and various benefits to be obtained from the present invention will be described below. First, for example, it is useful in escaping from a distressed environment in mountains. In addition, even if it had to be left uncollected and left as it was, rather, there would rather be some kind of throwing subject (often victims and injured people) in the vicinity of the rescue team that reached the vicinity. It shows existence and becomes a mark of one's survival. Assuming that you are sliding down into a valley, if you throw the rotary throwing body 11 in the direction of the ridgeline and leave it there, and especially if the color is made conspicuous, it will be possible to notify that there is a victim even in the snow. It's doubly useful because it connects. Since it is lightweight, there is also a feature that there is no problem in having multiple possessions. In addition, since the absolute direction can be notified by light emission, there is an advantage that the direction information can be shared instantaneously by all the people who can see it from a distance. In the mountains, even at a distance of, for example, 30 meters, voices may not reach you sufficiently, and communicating information by voice wastes already exhausted physical strength. Even at the rescue mountain party, everyone can instantly confirm and share their orientation in the body-centered coordinate system even at night.
<<0109>>
It cannot be ignored that the present invention can potentially have the following social ripple effect. In other words, as an inverse usage, if the return-type glide body described above is used as the rotating projectile 11, a target such as a strong magnetic body carefully embedded in advance is aimed at generating a local singularity of the magnetic field. It is possible to realize new sports and entertainment, such as a new competition to search for natural resources outdoors, a so-called treasure hunting competition. In this case, if there is a glide area that shows a magnetic field with a specific difference from the surroundings, it can be estimated that a target (treasure) is buried in the ground directly under or near it, and sports and entertainment within the group・It can be used for games. It is a well-known fact in modern times that play is extremely significant for human beings, without waiting for Johan Huizinga (Dutch historian) and Roger Caillois (French philosopher) to point out. Mobilizing the knowledge and skills of electromagnetism, geophysics, aerodynamics, and electronic engineering, this hands-on learning competition that can be held outdoors while demonstrating spatiality, substance, and self-participation at the same time: It has a non-negligible educational potential.
<<0110>>
The present invention also finds potential relevance to the dog-frisbee cultural area. That is, the rotary throwing body has been used as a playground equipment for deepening communication with a pet dog, and the present invention further promotes its utilization. For example, when climbing a snowy mountain with a pet dog, the dog, which is relatively lightweight compared to humans (their masters), does not become so-called tsubo-ashi (a state in which the feet are buried in the fresh snow and the progress speed slows down) like humans do. can be hastened. On the other hand, while waiting for a slow-moving person (master) in the snow, they enjoy playing by throwing a frisbee as a rotary throwing object of the present invention and happily retrieving it. It seems that the human (master) is just playing with his pet dog, but in fact, in environments where it is easy to fail to identify the mountain seat, such as in snowy mountains where all directions are white, it is easy to lose sight of the direction. You'll be able to check it each time you play. Walking in the wrong direction, unexpectedly, without realizing it, continues for several hours in the wrong direction, and does not arrive at the destination even after the time and physical strength of walking in the snow, and does not arrive even after sunset. Only then can it easily lead to a situation in which it becomes clear that the ship has fallen into a distress due to misdirection. Preventing such a situation can be realized in play and can contribute to safety. At the same time, the pet dog can have a good time without wasting time, and such an influence also affects the emotional tension of the human (owner), thereby avoiding the danger of being lost. The present invention is no doubt just a single device, but since it is realized by rotating projectiles with cultural backgrounds such as dogs and frisbees, it will deepen communication between humans and animals and make appropriate use of time and space. It is worth noting that it can also have a great effect in terms of improving the quality of life by
<<0111>>
Furthermore, rotary projectiles have played a leading role in the current prosperity of flying disc competitions in Japan and overseas, in which both visually impaired and able-bodied people participate, and the long history that supports them. Even if you don't have much physical strength, you can easily fly with just a snap of your wrist, so anyone can participate. Skills improve quickly with mastery, and it is easy to have a sense of pleasure that cannot be obtained from monotonous rehabilitation training. It can be used as a valuable outdoor recreation with able-bodied people. For visually impaired people, careless walking is dangerous, and the image of flying is directly linked to a fun experience. Due to the nature of enjoying technical proficiency with able-bodied people in this way, the flying disc has played a certain role as rehabilitation with medical effects that lead to recovery of physical function and self-confidence. There are competitions for distance, accuracy for throwing, etc., and each year we count a large number of visually impaired participants. First of all, I would like to draw your attention to the fact that flying discs are already very popular all over the world.
<<0112>>
At the same time, it is surprisingly unknown that direction information acquisition is a serious bottleneck for the autonomous walking of visually impaired people. Even if the current position can be grasped, it is difficult to obtain the orientation of the body or face. This is because it is impossible to estimate direction using visual information, and the risks associated with walking, for which visual feedback plays an important role (stumbling, falling, collision, falling, danger of being involved in a traffic accident, etc.) are higher than those of healthy people. is also overwhelmingly high. For this reason, it has been extremely difficult for a healthy person to acquire the orientation by the positioning difference by trial movement, which is easy. Conversely, since there was no simple, inexpensive, and appropriate method for obtaining azimuth information, we had no choice but to ask a busy healthy person to accompany us. There was a reality that some improvement was expected for visually impaired people, such as the fact that the burden on them became larger, and in some cases it led to the gradual estrangement of mutual relationships.
<<0113>>
In light of this current situation, it is especially important to work with able-bodied people to master the skill of azimuth information acquisition during recreation and competition training using flying discs, etc., which are close to people with disabilities. it makes sense. Communication with able-bodied people through the present invention that applies simple science and technology, provision of positive goals such as participation in competitions, and autonomous walking practice using the present invention in a vast lawn-like place in the future and the experience of obtaining a sense of accomplishment when it succeeds in reaching the destination accurately. Play. Considering the affinity of visually impaired people for flying disc technology through competitions, etc., and the potential demand for azimuth information acquisition by visually impaired people, we used throwing rotating bodies such as flying discs. It is easy to understand that the value of the direction information acquisition method exceeds the level initially expected by able-bodied people, and that there is latent value there. It will also deepen our understanding of how strong the needs for azimuth information acquisition are.
<<0114>>
The following example should also be mentioned as a highly practical use case. Small sailing vessels such as yachts and dinghies generally do not have advanced measuring equipment. On the contrary, there are many enthusiasts who find it interesting to manage to operate in an environment without these man-made objects and to overcome the various difficulties that nature brings. However, azimuth information acquisition is also important in this case. For example, even though the ship approaches a good natural anchorage site composed of rocky reefs, it is nighttime and the weather is stormy, cloudy, or rainy, and there are many situations where astronomical navigation is impossible. There are many cases where it is difficult to determine the direction, such as when terrestrial navigation is impossible and there is no lighthouse. In this case, the failure to select a route immediately leads to the first distress of running aground, and the inability to navigate under one's own power, flooding of the hull, overturning in waves, and sinking. It also leads to the distress of Since the compass needle can have an error of 0 to 360 degrees due to the deviation of the ship and the disturbance of the local reef magnetic field, the validity of even using it as an approximate value is questionable. Reliability is low in such situations where the cost of trial moves that are free from the influence of . Conventionally, in such a case, the navigation is reluctantly stopped. It was realistic to drop anchor offshore and wait for dawn while hoping to confirm the direction visually under the sunlight.
<<0115>>
The present invention is also suitable for such cases. That is, if the reporting unit 14 is equipped with a light-emitting body using the rotary throwing body 11, it can be clearly seen even at night, so magnetic north can be detected appropriately. If a feedback type is used as the rotary throwing body 11, the measurement can be used any number of times. Even if it fails to return and falls into the water, it is easy to construct it so that it floats, and if it is coated with fluorescent paint, it can be visually recognized. Once a rough azimuth is obtained, detailed local observations based on that information often lead to cascading information that supports the azimuth. It also has a great effect in providing the user with a first step at a sufficiently appropriate cost and labor. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide effective azimuth information acquisition means for selecting a route to berthing while preventing grounding even in an environment in which time has been wasted by mooring offshore.
<<0116>>
Finally, going back to the basic effect, according to the device of the present invention, the measurement point can be easily changed by about 100m in the horizontal direction every moment, and in a space where the distance from the ground surface is also about 10m in the vertical direction. It can be like doing magnetic field detection moment by moment. By doing so, it is possible to easily eliminate the influence of disturbance magnetism peculiar to each measurement point, and it is possible to effectively provide the user with data useful for decision making.
<<0117>>
For example, if the magnetic north direction indicated by the rotating projectile 11 changes greatly one after another during gliding, it indicates that the influence of disturbance magnetism is scattered on the ground surface near the gliding (in the case of the sea, rocks under the water surface). ing. Conversely, if the direction of magnetic north hardly changes during gliding, it can be regarded as an area where the influence of disturbance magnetism is small. We could not deny the possibility that the value might be greatly wrong with only the compass needle due to the unlikely event of a local disturbance magnetic field. Therefore, it is not possible to evaluate the disturbance magnetism only with the compass needle, so careless movements can lead to distress (stepping through the snow cornice due to misdirection in snowy mountains, rock reef due to misdirection in shallow water, ridge line sliding down due to misdirection on the ridge, etc.) It was directly connected, and the final action decision was not escaped from great difficulty. Even in such a situation, according to the present invention, it is possible to obtain regional and global information simply, quickly, and over a wide area, and to effectively support comprehensive action decisions.
《Brief description of the drawing》
<<0118>>
<<FIG.1>> A schematic configuration diagram of one embodiment of the device of the present invention.
<<FIG. 2>> It is an explanatory view of the operation of the device of the present invention shown in FIG.
<<FIG. 3>> A schematic configuration diagram of another embodiment of the device of the present invention.
<<FIG. 4>> A schematic configuration diagram of still another embodiment of the device of the present invention.
<<FIG. 5>> A schematic configuration diagram of another embodiment of the device of the present invention.
<<FIG. 6>> It is a schematic block diagram of still another embodiment of the device of the present invention.
<<FIG. 7>> A schematic configuration diagram of another modified example of the device of the present invention.
<<Description of symbols>>
<<0119>>
11 Rotating Thrower
12 conductors
13 Detector
14 Notification unit
15 Drive control section
16 power supply
17 Rotation detection circuit
18 Power switch
19 Rotation detector (Mercury switch)
<<Fig. 1>> 000003

<<Fig. 2>> 000004

<<Fig. 3>> 000005

<<Fig. 4>> 000006

<<Fig. 5>> 000007

<<Fig. 6>> 000008

<<Fig. 7>> 000009


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(19) <<Issuing country>> Japan Patent Office (JP)
(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication number>> JP 2000-75010 (P2000-75010A)
(43) <<Released Date>> March 14, 2000 (2000.3.14)
(54) <Title of Invention> Method for Creating Sky Visibility Ranges by Location
(51) <<International Patent Classification 7th edition>>
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《Request for Examination》Yes
<<Number of Claims>> 1
《Application Form》FD
《Total number of pages》6
(21) <Application number> Japanese Patent Application No. 10-264038
(22) <Filing date> September 2, 1998 (1998.9.2)
<Indication of Exception to Loss of Novelty> Applied for application of Article 30, Paragraph 1 of the Patent Law March 6, 1998 publication
(71) Applicant
<Identification number> 391027413
《Name》Director of Communications Research Laboratory, Ministry of Posts and Telecommunications
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
《Theme code (reference)》
5J062
《F term (reference)》
5J062 AA08 BB01 CC07 HH05
(57) "Summary"
<Problem> To provide a method for efficiently determining the line-of-sight range between space and the ground.
<<Solution>> For each navigation satellite 3 with an elevation angle of 0 degrees or more that tries to capture radio waves when a land mobile uses the navigation satellite system, the above position of each satellite viewed from the location of the land mobile 4 and each satellite The signal intensity from the land mobile unit 4 is recorded along with the position and time of the land mobile unit 4. Later, it is possible to determine whether each microscopic area that subdivides the sky above each point is line-of-sight or shielded from the radio wave intensity information recorded within a certain period of time. By judging, the sky visibility range at that point within that time is determined.
000002

<<Claims>>
<<Claim1>> One or more land mobiles equipped with a device for estimating its own current position and a device for correcting positioning errors by receiving radio waves from a plurality of navigation satellites In addition to the latitude, longitude, altitude, and time values obtained as positioning results, the elevation and azimuth angle values above each navigation satellite and the signal strength value from each satellite, which are calculated in the positioning process, are also It continues to save as one record for each fixed time or fixed distance. And extract only the record group that satisfies that the altitude value is within a certain range near a certain point, and the satellite elevation value and satellite azimuth angle value included in the record group and the signal strength from the satellite By considering multiple records of values as information to determine whether the direction identified by the azimuth and elevation values above the point is a line-of-sight channel, the A point-by-point sky line-of-sight range creation method characterized by constructing an information database regarding the presence or absence of a satellite line-of-sight communication path in the sky above a point and the direction of that communication path.
<<Detailed description of the invention>>
<<0001>>
<Technical Field to which the Invention Belongs> The present invention relates to a method for specifying the existence range of a line-of-sight communication channel between space and the ground.
<<0002>>
<Priorart> A surface as a set of points where the sky can be seen without being blocked by radio wave obstacles when looking up at the sky from a point on the earth specified by a certain latitude, longitude, and altitude. Hereafter, it is referred to as the sky visibility range. Radio wave obstacles here include, for example, terrain such as mountains that exist relatively far from the point, and trees that have a large shielding effect in the elevation direction when relatively close to the point. and high-rise buildings. In addition, there are factors such as the growth of trees, artificial felling, construction of buildings by development, and demolition of buildings as the shape of radio wave obstacles changes with time. In other words, the sky visibility range has the property that it is determined only by the latitude, longitude, altitude, and time.
<<0003>> Since the concept of the sky visibility range itself is new, there are few things that can be considered as conventional techniques for creating a sky visibility range for each point. If I were to force it, the first, the method based on the calculation from the topographical map, and the second, the method based on the optical imaging, are considered to be the conventional technologies. <<0004>> First, as the first method, a method for creating the sky visibility range for each point by calculation from a topographic map will be described below. In mountains and mountainous areas, there are few man-made structures, so the main radio wave obstacles are generally distant mountains and hills and forests that accompany them. In this case, from the altitude information read from the 1:25,000 topographic map published by the Geospatial Information Authority of Japan and the digital map published by the Geospatial Information Authority of Japan, the topography that affects the sky above a certain latitude, longitude, and altitude. By calculating , it is possible to obtain a tentative estimate of the range of sky visibility.
<<0005>> Also, as a second method, there was a method of creating sky visibility ranges for each point using the results of image processing of optical imaging. It was a method of estimating the range of visibility in the sky above the point by performing image processing on the optical image of the sky at a certain point using a fisheye lens and then binarizing the image based on the contrast.
(See reference below).
Riza Akturan and Wolfhard J. Vogel, "Path Diversity for LEO Satellite-PCS in the Urban Environment", IEEE Transactions on Antennas and propagation, vol.45, no.7, July 1997, pp.1107-1116 <<0006>>
<Problems to be Solved by the Invention> However, when the sky visibility range is required for each point in an urban area, the first method, that is, estimating the sky visibility range by reading the altitude on a topographic map or digital map, is not appropriate. I didn't. This is because radio wave shielding factors for land mobiles traveling in urban areas are generally not due to distant natural topography indicated by altitude information, but to man-made structures such as buildings and elevated structures that exist relatively close to each other. This is because it is often the case that For this reason, the first method, that is, the method of reading the altitude, cannot be expected to be accurate for the sky visibility range for each point in urban areas.
<0007> Therefore, as a means of compensating for this shortcoming, elevation data that considers even man-made structures in urban areas as topography, comprehensively and complete information on a wide range of national land, if it exists, It may be possible to apply this first method based on the information. However, although such information exists in paper form, etc., in local governments, fire departments, and other administrative agencies that require information on the number of floors in a building, it is not standardized and is organized systematically at present. It has not reached Furthermore, it has yet to be digitized. For this reason, in order to achieve the purpose of creating a sky view range for each location based on such non-standardized information, it is necessary to confirm the location of the data for each local government, collect it, standardize the format, and digitize it. , and then start calculating the sky visibility range.
<<0008>> If we were to complete this enormous amount of work, we would have the following drawbacks.
(1) Since it takes time and effort to create the above-mentioned work, the sky visibility range for each point as a product to be provided is based on old information (It takes time to create the sky visibility range. Time dependency of sky visibility range not desirable from the point of view)
(2) In order to compensate for this shortcoming, if it is desired to update the sky view range for each point to the latest version, it would be necessary to start with a survey of the number of floors of buildings and houses, and then organize the data again, which would require an enormous amount of time and manpower. Expensive. (The cost of updating the sky visibility range is high.) (3) Even if the current shielding conditions caused by houses and buildings can be estimated, the sky visibility range results are one-sided because shielding by other features such as elevated structures, trees, and signboards cannot be estimated. It becomes generic and inaccurate. If you aim for accuracy, it will be necessary to identify the heights of individual features, trees, elevated highways, overpasses, large gate-type signs, utility poles, etc. that may cause radio wave shielding. (It is not possible to comprehensively evaluate the diversity of causes of sky visibility range.)
(4) Since the data is based on floor number information only, expedient methods such as multiplying the "average height per floor (generally about 3.5 meters)" are used, and individual heights are used. becomes inaccurate, and as a result the accuracy of the sky visibility range decreases (the result of the sky visibility range estimation is not accurate enough).
<<0009>> The second optical imaging method has the following drawbacks.
(1) In order to create a sky view range for each point in a wide urban area, it is necessary to sequentially take optical images at various points on many roads. occurs.
(2) There has not been established an accurate algorithm that can automatically completely separate the sky from other areas using image processing technology for individual imaging results under various shooting conditions. In reality, human intervention is required when setting the threshold for separation, which takes time and effort.
(3) The shooting time is limited during the daytime and in fine weather, because it is necessary to shoot so that the separation can be clearly seen in the subsequent image processing. Accurate separation is extremely difficult at night, when it is cloudy, or when it is raining, because the contrast decreases.
(4) Radio wave shielding of individual cases, such as the actual degree of radio wave shielding effect of the sun filtering through foliage of trees, or the actual degree of radio wave shielding effect of multiple electric wires. It becomes difficult to estimate the effect.
(5) Not only does the photographer possess optical imaging equipment, but at the same time, equipment that specifies the imaging position as latitude and longitude, such as a device that receives radio waves from a navigation satellite system and performs positioning, and equipment such as a gyro and a compass. must also possess In other words, the person engaged in data collection had to carry a large number of devices, and there was a drawback that the work was not easy.
<<0010>>
<<Means for Solving the Problems>> The present invention has been proposed in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art. does not apply.
(2) It does not take much time to collect and create data on sky visibility ranges for each location.
(3) It is possible to easily update the information, always reflecting the latest information, so as to cope with the time dependency of the sky view range for each location without spending time and money.
(4) Eliminate the time and effort inherent in the method of estimating and weighting features that cause shielding by type in estimating the sky visibility range for each point, and perform a batch evaluation using the signal strength from the actual satellite. You can reach your goal with
(5) By using the signal strength from the actual satellite when estimating the sky visibility range for each point, it is possible to easily evaluate the visibility under special conditions that are difficult with other methods. For example, it is possible to avoid the difficulty of judging whether or not the sunlight filtering through the trees is really visible, which is unique to image processing such as optical imaging.
(6) In the process of collecting data prior to estimating the range of sky visibility for each location, the work of the data collector is simple and less burdensome. For example, data collectors do not need to have knowledge and skills in specialized fields such as radio engineering, topography, or optical imaging, and can use land mobiles equipped with the necessary equipment to perform land mobile operations. It is possible to contribute to the creation of the sky visibility range for each location simply by
(7) For estimating the sky visibility range for each point, it is possible to develop the equipment necessary for data collection by slightly modifying the positioning equipment based on the Global Positioning System (hereafter referred to as GPS), which has been widely used in consumer products in recent years. It is a method, and a compact and high-performance device can be developed at a low cost, which is highly convenient.
(8) In recent years, it is compatible with the vehicle location management system using GPS, etc., which is spreading in the transportation industry, taxi industry, etc. In that case, the driver can concentrate on the original work using the land mobile. Since it is possible to contribute secondarily to the creation of the sky view range for each point just by using the site, it is possible to participate substantially in data collection without being conscious of being dedicated to it. high.
We provide a point-by-point sky visibility range creation method characterized by the following.
<<0011>>
<<Embodiment of the Invention>> An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a state in which radio waves from a plurality of GPS satellites 3 do not reach a GPS antenna 5 installed on the roof of a land mobile unit 4 due to shielding by buildings 1, 1' and trees 2. This shows the principle of shielding the radio waves from the GPS satellite 3.
<<0012>> In other words, the radio waves for positioning transmitted from the GPS satellites 3 use a microwave frequency band around 1.5 GHz, so they are excellent in straightness like light, and the line-of-sight position from the GPS antenna 5 is There is a clear difference between the signal strength from the GPS satellite 3 in the distance and the signal strength from the GPS satellite 3 not in line of sight from the GPS antenna 5 . The radio waves used in space communications, including not only GPS satellites but also general navigation satellites, are often microwaves, millimeter waves, and other radio waves with excellent straightness, and the influence of diffraction can be almost ignored.
<<0013>> The radio waves transmitted from the GPS satellites contain orbital information (almanac data) of all the GPS satellites, and this is transmitted from all the satellites. Therefore, the elevation angle of the GPS satellite 3, which exists in the sky above the current position with an elevation angle of 0 degrees or more, but the signal strength from the satellite is infinitely close to 0 due to shielding, that is, the radio wave from the satellite cannot be captured and azimuth can be calculated and output by simple calculation from the data received from other GPS satellites 3 that can be seen. In fact, there are devices that output such information. In addition, all GPS satellites transmit signals on exactly the same frequency, but because they use a technique called a spread spectrum communication system using pseudo-noise codes, there is no risk of interference even if they use the same frequency. By assigning different arrays of digital codes, called pseudo-noise codes, in which 0s and 1s appear to alternate randomly to each GPS satellite, signals from each satellite can be identified and received separately. In other words, for all GPS satellites that exist at an elevation angle of 0 degrees or more from the current position, not only the elevation angle and azimuth angle in the sky above them, but also the signal strength from those satellites are separately detected. It is easy in principle to do so.
<<0014>> Fig. 2 shows the configuration of the system when multiple land mobiles are used, based on the point-by-point sky visibility range creation method. It consists of a plurality of land mobiles 10, 10', 10", . . . and a data storage device 11.
<<0015>> Each land mobile has the same configuration as the land mobile 10, and holds a GPS antenna 10A, a GPS receiver 10B, a data temporary recording device 10C, and a positioning error correction device 10D. . Positioning error correction devices include currently popular differential GPS receivers, acceleration sensors, vehicle speed sensors, map match mechanisms, etc. Any suitable combination of devices may be used. In GPS, the commonly used C/A code usually contains noise that deliberately causes positioning errors in the data transmitted from satellites in order to reduce positioning accuracy (called selective availability). In that case, a positioning error of 120 meters in the horizontal direction and 180 meters in the vertical direction occurs. However, it is well known that the positioning error can be reduced to several meters or less by using the above positioning error correction device.
<<0016>> In the land mobile unit 10, while traveling, among the data output from the GPS receiver 10B, not only the latitude value, longitude value, altitude value and time value obtained as the positioning result of the current position, but also The elevation angle and azimuth angle values of each GPS satellite present at an elevation angle of 0 degrees or more and the signal strength value from the satellite are continuously stored as one record in the temporary recording device 10C at regular time intervals.
<<0017>> FIG. 3 shows an example of data contents contained in one record.
<<0018>> Consider the case where N satellites exist at elevation angles of 0 degrees or more, and call them satellite 1, satellite 2, . . . , satellite N. 1 record is current time 20A, current land mobile latitude 20B, current land mobile longitude 20C, elevation of satellite 1 21A, azimuth of satellite 1 21B, signal strength from satellite 1 21C, satellite 2 22A of elevation, 22B of azimuth of satellite 2, 22C of signal strength from satellite 2, and finally 23A of elevation of satellite N, 23B of azimuth of satellite N, and 23C of signal strength from satellite N. .
<<0019>> Records are collected at many points by continuing recording once per second while the land mobile 10 is running. Even if the same land mobile 10 passes the same point at different times, the time is different and the satellite arrangement in the sky is different, so data is collected under different conditions, which is significant. Furthermore, it is efficient to collect data at many points by collecting data for multiple land mobiles, such as land mobile 10' and land mobile 10".
<<0020>> Data temporarily recorded in the data temporary recording device 10C in the land mobile unit 10 is stored in the data temporary recording device 10C when, for example, the data for several days are collected and moved to the data storage device 11. capacity can be utilized.
<<0021>> If the temporary data recording device 10C uses a PCMCIA card type ATA flash card for personal computers, which has become popular in recent years, and a personal computer with a large-capacity hard disk and a PCMCIA slot is used as the data storage device 11, an ATA flash card can be used. It is efficient because data can be transferred by simply inserting/removing the card and manipulating a simple file.
<<0022>> In this way, the data is stored in the data storage device. It is possible to collect data more efficiently by enlisting the cooperation of many land vehicles operated by the agencies of the department. In doing so, a vehicle location management system, which has become popular in recent years, is adopted, and the location information of land mobiles is transferred in real time to a control center or the like via a mobile phone, etc., and centralized management of the location of land mobiles is performed. If it is an agency, the existing GPS receiver will be slightly modified as necessary so that it will output the same output as the GPS receiver 10B. Elevation angle 21A, azimuth angle 21B of satellite 1, signal strength 21C from satellite 1, elevation angle 22A of satellite 2, azimuth angle 22B of satellite 2, signal strength 22C from satellite 2, ..., elevation angle 23A of satellite N, satellite N It is only necessary to additionally transfer the data of the azimuth angle 23B and the signal strength 23C from the satellite N, and the work of data transfer by the driver of the land mobile can be eliminated, which is more efficient. In that case, the computer in the management center corresponds to the data storage device 11 .
<<0023>> After that, among the many records saved in the data storage device 11, the time 20A is within a certain time range, e.g. Extract those that satisfy until June 30th 23:59:59 (JST). Limiting the records to a period of about half a year is too long a record because of the possibility of changes over time in factors that affect the range of sky visibility, such as the construction of new buildings, construction of houses, and the growth of trees. should not be adopted.
<<0024>> Then, from the extracted record group, only the record group that satisfies that the latitude value, longitude value, and altitude value are within a certain range is extracted. For example, if you want to estimate the sky view range at a point on the road about 20 m south of the Uchisaiwai-cho intersection in Chiyoda-ku, Tokyo, the latitude and longitude of that point, that is, 35 degrees 40 minutes 02.2 seconds north latitude and 139 degrees 45 minutes east longitude. The latitude and longitude measured by land mobiles are slightly different. Width/Longitude Only records that satisfy the latitude range and longitude range with width are extracted.
<<0025>> The total number of satellites included only in the group of records extracted so far is quite large. Information for determining whether or not the direction identified by the azimuth and elevation values above the point and its vicinity is a line-of-sight channel. be regarded as
<<0026>> That is, the sky above the point is divided into various minute areas, and the data having the corresponding azimuth and elevation angle values in each minute area is regarded as the representative value of the satellite communication path of the minute area. Even after deducting the distance through the atmosphere, which can be calculated based on the satellite elevation angle, and the signal strength attenuation margin due to weather conditions such as rain attenuation, the radio waves from the GPS satellite are expected to be -125 dBm or more. There is a high probability that a small area where there are many data below the value and exists with a high probability is shielded by radio shielding objects such as buildings, trees, and signboards. Therefore, for example, for a minute area where 95% or more of the data satisfying the signal strength (21C, 22C, 23C) is -125 dBm or more, the minute area is judged as line-of-sight, and for a minute area below 30%, The minute area is determined to be occluded, and the minute area that does not belong to either of these is assumed to be undefined and determined by further collection of records. The above values for judging line-of-sight may be changed according to the intended use of the sky line-of-sight range. The minute area can be created, for example, by creating a fan-shaped portion on the hemisphere determined by two criteria, such as 5 degree increments for each elevation angle and 5 degree increments for each azimuth angle.
<<0027>> In this way, information about the presence or absence of a satellite line-of-sight channel over a certain point in a certain time range and the direction of that channel can be efficiently constructed.
<<0028>> The present invention has been described above based on the embodiments shown in the drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in any way as long as the configuration described in the claims is not changed. can do.
<<0029>>
<<Effects of the Invention>> In short, according to the present invention, since there is no need for full-time labor costs, it is possible to increase the effect-price ratio of creating sky view ranges for each location. In other words, there is no need for a large-scale survey of current conditions.
<<0030>> In addition, a device that receives radio waves from navigation satellites and specifies the current position up to latitude and longitude, and a device that can be easily modified by adding a small modification to a general recording medium such as a PCMCIA type card ATA flash memory. It is feasible, and it can be realized at a relatively low cost in the present day when the above-mentioned devices are widely used in the consumer.
<0031> Furthermore, regardless of the weather, day or night, information collection is always possible and efficient when business (taxi business, postal business, truck transportation business, cleaning business, etc.) is occurring.
<<0032>> Furthermore, updating is necessary to reflect the latest situation in creating the sky view range for each point, but compared to the existing methods, it is possible to update easily.
<<0033>> In addition, since the measured signal strength of the radio wave from the satellite is used to determine the sky visibility range for each point, it is possible to incorporate the effects of shielding by natural objects such as trees and topography. There is no need to include items related to radio wave shielding, such as signboards and large gate-type signs, as categories, eliminating complexity.
《Brief description of the drawing》
<<Fig. 1>> A conceptual diagram showing the principle of shielding in one embodiment of the present invention.
<<Fig. 2>> A conceptual diagram showing the configuration of a plurality of land mobiles and a data storage device in one embodiment of the present invention.
<<Fig. 3>> A conceptual diagram showing the data content of one record in one embodiment of the present invention.
<<Description of symbols>>
1,1' structures
2 trees
3 GPS satellites
4 Land mobile
5 GPS antenna
10,10',10" land mobile
10A GPS antenna
10B GPS receiver
10C data temporary recorder
10D positioning error correction device
11 Data storage device
20A time
20B Latitude
20C longitude
21A Satellite 1 elevation angle
21B Satellite 1 azimuth
21C Signal strength from satellite 1
22A Satellite 2 elevation angle
22B Satellite 2 azimuth
Signal strength from 22C satellite 2
23A Azimuth of Satellite N
23B Satellite N elevation angle
23C Signal strength from satellite N
<<Figure 1>>
000003

<<Figure 2>>
000004

<<Figure 3>>
000005

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(19) <<Issuing country>> Japan Patent Office (JP)
(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication number>> JP 2002-365357 (P2002-365357A)
(43) <<Released Date>> December 18, 2002 (2002.12.18)
(54) <Title of the Invention> Direction Information Acquisition Method
(51) <<International Patent Classification 7th edition>>
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《Request for Examination》Yes
<<Number of Claims>> 3
《Application Form》OL
《Total number of pages》11
(21) <<Application number>> Patent application 2002-93385 (P2002-93385)
(22) <Filing date> March 28, 2002 (2002.3.28)
(31) <<Priority Claim Number>> Patent Application No. 2001-93965 (P2001-93965)
(32) <Priority date> March 28, 2001 (2001.3.28)
(33) <<Country claiming priority>> Japan (JP)
(71) Applicant
<Identification number> 301022471
<Name> Independent Administrative Institution Communications Research Laboratory
(71) Applicant
<Identification number> 500138939
<Name> Masato Takahashi
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
(74) Agent
<Identification number> 100082669
"patent attorney"
<Name> Kenzo Fukuda (2 others)
《Theme code (reference)》
5J062
《F term (reference)》
5J062 CC07 DD13 DD22 DD24 GG02
(57) "Summary"
<Problem> To solve the problem that it is difficult to effectively acquire azimuth information in a place where there is a mountain on the back or in a place where there is no sky coverage area for obtaining sufficient satellite information due to a forest of high-rise buildings.
<<Solution>> A pair of flat patch antennas 11a and 11b are arranged so that a common area 2 is formed in which at least a part of the respective sky coverage areas overlaps, and the sky coverage areas of the antennas are divided into a first area 1 and a third area 3. , and the azimuth is limited by the azimuth angle obtained in each area and the angle formed by the two antennas.
000002

<<Claims>>
<<Claim1>> A pair of planar antennas each having a hemispherical antenna pattern are arranged perpendicular to the ground at an angle such that a portion of the respective sky coverage forms at least a common area that overlaps, and formed by the two antennas. GPS receivers connected to the above two antennas are made to try to acquire signals transmitted from GPS satellites existing in the upper hemisphere, and the obtained satellite signals are compared to obtain signals In each of the three regions, the satellite azimuth angle sequence is created clockwise, and the first term The azimuth angle and the azimuth angle of the final term are extracted, and the azimuth is limited by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term obtained in at least one region and the angle formed by the two antennas. A direction information acquisition method.
<<Claim 2>> The azimuth information acquisition method according to Claim 1, characterized in that one satellite exists in the at least one region, and the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term are the same. direction information acquisition method.
<<Claim 3>> In the orientation information acquisition method according to Claim 1, the orientation information is characterized in that the orientations obtained from the plurality of regions are defined as one orientation by taking a common product set. Acquisition method.
<<Detailed description of the invention>>
<<0001>>
<<Technical Field to which the Invention Belongs>> The present invention relates to a method of obtaining azimuth information from signals transmitted from GPS satellites.
<<0002>>
<<PriorArt>> Positioning information such as latitude, longitude, altitude and GPS time can be easily obtained from signals transmitted from GPS (Global Positioning System) satellites, but azimuth information cannot be obtained.
<<0003>> Therefore, the present inventor proposed a method of acquiring azimuth information using a pair of planar patch antennas (Japanese Patent Application No. 2000-91362).
<<0004>> According to this azimuth information acquisition method, a pair of flat patch antennas are arranged parallel to each other and perpendicular to each other, and each flat patch antenna is provided with an antenna on a quarter celestial sphere above the direction in which it is facing. A sky coverage area with sensitivity is formed, the signal strength values of all GPS satellites received from the receiver unit connected to each antenna are extracted, and each signal is determined based on the comparison of the extracted signal strengths. It is determined which antenna's sky coverage area the transmitted GPS satellite was in, and the result of determining the existence area of this satellite is circularly aligned, and measurement is performed based on the information contained in the circular determination result sequence. Limited or specified the orientation of the direction.
<<0005>> In order to implement the above direction information acquisition method in a commercially available GPS receiver, the inventor of the present invention further proposed a GPS receiver provided with a data transmission section, a data reception section, and a data processing section (patent application 2000-364605).
<<0006>> As a result, when a pair of planar patch antennas are arranged parallel to each other and perpendicular to each other, and a pair of GPS receivers are arranged so that the data transmitting section and the data receiving section face each other, one The GPS satellite data received by the GPS receiver can be transmitted to the other GPS receiver, and the two data can be processed by the data processing unit to easily obtain the azimuth information.
<<0007>> Direction information from GPS satellite signals is more reliable than direction information from a compass that is affected by magnetic fields.
<<0008>>
<Problems to be Solved by the Invention> However, in the azimuth information acquisition method proposed above, since two flat antennas are installed in parallel, there are high-rise buildings on the back and sides, and the whole sky is limited. Where only the azimuth portion was available, relatively small width azimuth-limited azimuth results were difficult to obtain, and antenna coverage oriented in the feature shielding direction was wasted.
<<0009>> In addition, since the proposed method for acquiring azimuth information requires two planar antennas to be installed in parallel, it is difficult to install the method on a land mobile body having a streamlined head portion.
<<0010>> The present invention has been devised in view of the above, and provides an azimuth information obtaining method capable of obtaining azimuth information if there is at least one sky coverage area that receives signals from GPS satellites. With the goal.
<<0011>>
<Means for Solving the Problems> In order to solve the above-described problems, a direction information acquiring method according to the present invention provides a pair of planar patch antennas each having a hemispherical antenna pattern. positioned perpendicular to the ground at an angle to form a common area, detecting the angle formed by the two antennas, and being in the respective air coverage areas with GPS receivers respectively connected to the two antennas. An attempt is made to receive a signal transmitted from a GPS satellite, and the obtained satellite signal is compared to determine in which of the three divided airspace areas the satellite that transmitted the signal was located. , in each of the three regions, create a series of satellite azimuth angles clockwise, extract the first term azimuth angle and the last term azimuth angle, and obtain the first term azimuth angle obtained in at least one region and the azimuth angle of the final term and the angle formed by the two antennas.
<<0012>> As described above, the azimuth information acquisition method according to the present invention can avoid allocating antenna sensitivity to the whole sky even in situations where mountains and buildings are present and features are conspicuously blocked. Even in the above situation where the result range tends to be wide, it is now possible to obtain azimuth information with the characteristic that it is easy to obtain results limited to the near azimuth within the desired range.
<<0013>> Further, in the azimuth information acquisition method according to the present invention, since the pair of antennas are installed so as to form a predetermined angle, by setting the above angle as the angle of the streamline shape, A pair of planar antennas can be easily installed on the side of the vehicle, and azimuth information can be obtained even while driving.
<<0014>>
<<Embodiment of the Invention>> First, the principle of the azimuth information acquisition method according to the present invention will be described with reference to FIGS. A pair of planar patch GPS antennas 11a, 11b, each having a hemispherical beam pattern, are positioned perpendicular to the ground at an angle .delta. as shown in FIG. In FIG. 1, it is assumed that the main beams of both antennas extend in the spatial direction on the back side of the page.
<<0015>> The major features of the planar patch antenna used for obtaining azimuth information are that it is small and light, easy to manufacture, and can be produced at a low cost. When the first planar patch antenna 11a and the second planar patch antenna 11b are actually produced, the three-dimensional antenna is slightly wider than the hemisphere, which is the beam width for circularly polarized waves theoretically calculated assuming an infinite ground plane at the time of design. In some cases, a planar antenna is completed that constitutes an angular circularly polarized beamwidth. This is caused by the difference between the result of designing assuming an infinite ground plane in theory and the actual aspect. This is demonstrated in the following literature.
<<0016>> Published by The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, "Compact/Planar Antenna" co-authored by Misao Haneishi, Kazuhiro Hirasawa, and Yasuo Suzuki, first edition published on August 10, 1996, P100.
<<0017>> Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited by Bradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. 1996, P342-P343, P722. <<0018>> Such a beam Obtaining a desired antenna pattern by correcting the shape deviation while slightly changing the substrate size or patch size is known as antenna pattern shaping.
<<0019>> Alternatively, unlike the design calculation of the hemisphere, if the production result has a beam larger than the hemisphere, in order to remove the unnecessary sensitive part, a shielding material made of radio wave shielding material should be placed on the back side. A hemispherical beam antenna can be easily constructed.
<<0020>> The angle δ formed by the two antennas 11a and 11b is an angle that forms at least a common area in which a part of the sky coverage area of each antenna overlaps. That is, as shown in FIG. 2, the sky coverage of the first planar patch antenna 11a is the first region 1 and the second region 2, and the sky coverage of the second planar patch antenna 11b is the second region 2 and the second region. 3 becomes area 3, and the second area becomes a common area for both antennas. In FIG. 2, since the sky above the user is drawn assuming a state looking down from above, the user's zenith and the user's position overlap. The arc coincides with an elevation angle of 0 degrees as seen from the user, and the central zenith coincides with an elevation angle of 90 degrees as seen from the user. The antenna is schematically represented in a large size for ease of understanding.
<<0021>> Assuming that the direction 4 pointed by one end of the first planar patch antenna 11a (closer to the second planar patch antenna 11b) is the direction X, the opposite direction of the first antenna 11a is 180 degrees to X. The direction indicated by one end of the second antenna 11b (closer to the first planar patch antenna 11a) is the direction obtained by subtracting the angle δ from X, and the opposite direction is obtained by adding 180 degrees to that direction. direction.
<<0022>> As shown in FIG. 3, a first GPS receiver 12a is connected to the first planar patch antenna 11a, and a second GPS receiver 12b is connected to the second planar patch antenna 11b.
<<0023>> The first GPS receiver 12a attempts synchronization and decoding with respect to signals from satellites existing in the upper hemisphere through the first planar patch antenna 11a, and attempts positioning. Similarly, the second GPS receiver 12b attempts synchronization and decoding with respect to signals from satellites in the hemisphere through the second planar patch antenna 11b, and attempts positioning.
<<0024>> The functions and specifications of the first GPS receiver 12a and the second GPS receiver 12b in FIG. In other words, the miniaturization and mass productivity that have been cultivated for miniaturization and weight reduction of consumer GPS positioning devices are inherited and used. As for miniaturization and weight reduction of consumer-use GPS positioning devices, there are already many GPS receivers of a size suitable for planar patch antennas. Alternatively, it can be easily manufactured. In addition, the planar patch antenna and GPS receiver are integrated into the housing, and even if both are combined, a small one that fits comfortably in the palm of the hand already exists at a low price, so there is no problem in terms of manufacturing technology. . Since the accumulation of these existing miniaturization techniques can be utilized, the GPS receiver and the like used in the present invention can be configured economically and in a small size.
<<0025>> A GPS receiver that outputs the following data string at a cycle of, for example, every second or less, that is, a standard specification one is used. The data contained in the output is as follows. First, the current time, and positioning data such as latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode (indicates whether 2D positioning using 3 satellites or 3D positioning using 4 satellites), and channel 1. satellite number assigned to channel n, satellite elevation angle, satellite azimuth angle, channel status, satellite number assigned to channel 2, satellite elevation angle, satellite azimuth angle, channel status, ..., satellite number assigned to channel n, satellite Elevation angle, satellite azimuth angle, and channel state. Twelve channels are normally used as the number of channels n. This allows parallel synchronization with the signals of 12 satellites, and can be said to be the current standard specification. In the present invention, these popular low-cost portable L1-wave GPS receivers and planar antennas can be used almost as they are. The output is sent to the data processing unit 13 .
<<0026>> Through the first planar patch antenna 11a, the first GPS receiver 12a attempts synchronization and decoding with respect to satellite signals and attempts positioning. Similarly, the second GPS receiver 12b attempts synchronization and decoding with respect to satellite signals through the second planar patch antenna 11b, and further attempts positioning. That is, the first GPS receiver 12a and the second GPS receiver 12b are connected to an antenna covering the hemispherical sphere in the same manner as the GPS receiver of a normal portable satellite positioning device. A signal search is performed for all GPS satellites expected to be in the sky.
<<0027>> The radio waves transmitted from the GPS satellites also include orbit information (almanac data) of all the GPS satellites, which is transmitted from all the satellites. Therefore, even if it exists in the sky above the current position with an elevation angle of 0 degrees or more, the signal is blocked by the shielding of the feature or terrain, or it is not in the coverage area of the antenna and is synchronized with the signal. Elevation and azimuth angles for disabled GPS satellites can be calculated and output by simple calculations from data received from other GPS satellites synchronized by either antenna. In fact, there are devices that output such information.
<<0028>> In addition, all GPS satellites transmit signals on exactly the same frequency, but because they use a technique called a spread spectrum communication method using pseudo-noise codes, there is a risk of interference even if the same frequency is used. There is no By assigning different arrays of digital codes, called pseudo-noise codes, in which 0s and 1s appear to alternate randomly to each GPS satellite, signals from each satellite can be identified and received separately. That is, regarding all GPS satellites existing at an elevation angle of 0 degrees or more from the current position, not only the elevation angle and azimuth angle in the sky above them, but also the establishment/non-establishment of synchronization with the signals from those satellites. In other words, it is theoretically easy to separate and detect the reception state.
<<0029>> In the process of causing the GPS receivers to search for signals, the satellite number of the GPS satellite, satellite elevation angle, satellite azimuth angle, and channel state, which are data of each satellite, are periodically output from both GPS receivers. In addition, the latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode, and current time, which are positioning result data, are also periodically output from both. The data output period is not particularly limited, and GPS receivers that output data at a rate of about every second are widely used today. Also good.
<<0030>> Further, as a countermeasure to the time when positioning is not established, the data of the latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, and positioning calculation mode are output as the most recent values when the positioning calculation is established. A GPS with extremely standard specifications that utilizes the latitude, longitude, and altitude at the time of establishment of the most recent positioning calculation, and uses the current time to calculate the satellite elevation angle and satellite azimuth angle from the satellite orbital elements. Use a receiver. Then, even in a situation where positioning is not established, as long as the latest positioning calculation is established at a nearby point, the result of the positioning calculation establishment at the nearby point and the current time are used with extremely high accuracy. Satellite elevation angle and satellite azimuth angle can be calculated. For example, assuming that the positioning calculation is established at a point 300 km away, even if the satellite azimuth angle and the satellite angle are calculated using that value and the current time, the deviation of the satellite elevation angle and satellite azimuth angle is very large. is small (less than 1 degree) and can be calculated with very good accuracy. the error is virtually negligible.
<<0031>> The data processing unit 13 first excludes GPS satellite data indicating that the channel conditions of both GPS receivers are not synchronized. (The existence of such satellites may be due to the shielding of features or may be in the sky area where the antenna sensitivity is low, but there is no particular need to distinguish.) Next, a high elevation angle near the zenith, such as For GPS satellites of 1 degree or more, even if numerical differences in their azimuth angles are recognized, the actual elongations are extremely small, so the data for those satellites are removed.
<<0032>> The data processing unit 13 compares the remaining GPS satellite data with each other and determines in which of the first area 1, the common area 2, and the third area 3 the data exists.
<<0033>>In the first GPS receiver, the channel conditions assigned to signals transmitted from a satellite indicate synchronization, and in the second GPS receiver, the channel conditions assigned to signals transmitted from that satellite does not indicate synchronization, it can be determined that the satellite is in the first region 1 .
<<0034>>In the second GPS receiver, the channel conditions assigned to signals transmitted from a satellite indicate synchronization, and in the first GPS receiver, the channel conditions assigned to signals transmitted from that satellite does not indicate synchronization, it can be determined that the satellite is present in the third region 3 .
<<0035>>In the first GPS receiver, the channel condition assigned to the signal transmitted from a satellite indicates synchronization, and in the second GPS receiver, the channel assigned to the signal transmitted from that satellite When the status indicates synchronization, it can be determined that the satellite is in common area 2 .
Using the satellite azimuth angle output from the GPS receiver indicating the positioning calculation time newer than <<0036>>, the following processing is performed for the area-determined satellites.
<<0037>> Create a sequence of satellite azimuth angles in each region 1, 2, and 3 clockwise, and extract the data of the first (first term) satellite and the last (last term) satellite in the sequence. . If there is only one satellite in the region, treat the first term as the last term. If there are two or more satellites in the area, define the first and last terms as follows. Create a circular permutation in order of satellite azimuth only for those satellites that are found to be in the region. The angle formed by the azimuth angle of a satellite (assumed to be A) in the circular permutation and the azimuth angle of the next satellite (assumed to be B) in the clockwise direction is 360 degrees from the central angle of the region. When the angle is equal to or greater than the angle obtained by subtracting , the satellite A should be taken as the last term and the satellite B as the first term.
<<0038>> When this is done, in FIG. 2, satellite 5 becomes the first term satellite of the first region 1 and satellite 6 becomes the last term satellite. In common area 2, there are also four satellites, but satellite 7 is the first term satellite and satellite 8 is the last term satellite. Since there is only one satellite 9 in the third region 3, the satellite 9 is a first term and last term satellite.
<<0039>> In addition, the symbols A(S1, 1), etc. attached to the first and last satellites in FIG.
<<0040>> For example, S1 on the left side in parenthesis of A(S1, 1) of satellite 5 represents the sequence of satellites determined to exist in the first area 1, and 1 on the right side represents the number of the sequence in the sequence. Represents a term Therefore, A(S1, 1) represents the azimuth angle of the first term satellite of the sequence of satellites existing in region 1 . In the case of satellite 8, since it is in the second region 2, the left side of the parenthesis indicates S2, and the right side indicates the number in the series of clockwise azimuth angles in this region. However, since the satellite 8 is the final term, it is shown as e2 as an indication representing the final term of the sequence in the second region 2. FIG. (More specifically, it is the fourth, so e2=4.)
<<0041>> As a result, the following equation (1) is obtained from FIG.
Number 1》
000003

In the above formula, the symbol "<" indicates the order of appearance of orientations when viewed clockwise.
<<0042>> Next, a method of deriving an expression for constraining the orientation X based on the first and last terms of the region 1 from the above expression (1) will be described.
<<0043>> First, the first term and the last term of regions other than region 1 are removed from equation (1) based on the extractability.
Number 2》
000004

Add (180) to equation (1-1) based on the possibility of addition and subtraction.
Number 3》
000005

Similarly, (δ) is added to equation (1-1) based on the possibility of addition and subtraction.
Number 4》
000006

Concatenate equations (1-2) and (1-3) with respect to the X term and the X+180 term based on concatenability.
《Number 5》
000007

Based on the extractability, by leaving only the X term and the adjacent terms and dropping the others from (1-4), we obtain the equation (1-5) that constrains the orientation X by the first and last terms of the region 1.
《Number 6》
000008

<<0044>> Similarly, a method of deriving an expression for constraining the orientation X based on the first and last terms of region 2 from expression (1) will be described.
<<0045>> First, the first term and the last term of regions other than region 2 are eliminated from equation (1) based on the extractability.
《Number 7》
000009

Add (δ) to the equation (2-2) based on the possibility of addition and subtraction.
Number 8》
000010

Concatenate equations (2-2) and (2-3) with respect to the X term and the X+180 term based on concatenability. 《Number 9》
000011

Based on the extractability, by leaving only the X term and the adjacent terms and dropping the others from (2-4), we obtain the equation (2-5) that constrains the direction X by the first and last terms of the region 2.
Number 10》
000012

<<0046>> Finally, a method of deriving an expression for constraining the orientation X based on the first and last terms of region 3 from expression (1) will be described. First, the first and last terms of regions other than region 3 are dropped from the equation (1) based on the extractability.
《Number 11》
000013

Add (δ-180) to the equation (3-1) based on the possibility of addition and subtraction.
《Number 12》
000014

In equation (3-2), the second term (X-180) is the same as (X+180), so it is rewritten.
《Number 13》
000015

Concatenate (3-1) and (3-3) with respect to the X term and the X+180 term based on concatenability. 《Number 14》
000016

Based on the extractability, by leaving only the X term and the adjacent terms and dropping the others from (3-4), we obtain the equation (3-5) that constrains the orientation X by the first and last terms of the region 3.
《Number 15》
000017

<<0047>> Equations (1-5), (2-5), and (3-5) obtained as described above play an important role in obtaining azimuth information in the present invention. If only one of them is obtained, the azimuth information is obtained using that formula, and if multiple formulas are obtained, the azimuth angle range that satisfies them at the same time is obtained to obtain more accurate azimuth information. and output from the result output unit 14 such as a liquid crystal screen and a speaker.
<<0048>> The above processing is performed by the data processing unit 13, which can be constructed by a general-purpose microprocessor having a numerical calculation function and a memory holding function.
<<0049>> In the above description, “extractability” means that even if three or more elements are extracted from a circular permutation of correct orientations consisting of four or more terms and expressed as It is based on the theorem that the circular permutation of
<<0050>>"Possibility of addition and subtraction" is based on the theorem that a circular permutation of correct orientation is established even if an arbitrary angle of rotation is added (or subtracted) to all terms of the circular permutation of correct orientation.
<<0051>>"Connectability" is when there is term a and immediately following term b in a certain circular permutation of correct orientation, and term b and immediately following term a in another correct orientation circular permutation , the sequence created by cutting the circular permutation of the former orientation between a and b, and the sequence created by cutting the circular permutation of the latter orientation between b and a It is based on the theorem that even if a new circular permutation of orientation is created by concatenating with respect to b, it is correct as a circular permutation of orientation.
<<0052>> Next, a method for specifically obtaining azimuth information will be described using the above three major equations (1-5), (2-5), and (3-5). uses degrees (deg), and uses azimuth angles with north at 0 degrees and east at 90 degrees, south at 180 degrees, and west at 270 degrees. In addition, the elevation angle is displayed with the horizontal plane being 0 degrees and the zenith being 90 degrees.
<<0053>> First, two planar patch antennas 11a and 11b are arranged perpendicularly to the ground at a predetermined angle δ. The angle δ is appropriately set in consideration of the situation of the position to be measured, the azimuth acquisition direction, and the like, and should be an angle that forms at least a common area in which at least a part of the sky coverage area of each antenna overlaps.
<<0054>> The angle formed by the two antennas is measured by a known angle detector such as a variable capacitor, a variable resistor, etc., which can take out the rotation angle as a numerical value such as voltage.
<<0055>> As shown in FIG. 4, when the angle δ formed by the two antennas 11a and 11b is set to 100 degrees, the first region 1 has a starting azimuth angle of X+180 degrees, an end azimuth angle of −100 degrees, clockwise It is a sector with a central angle of 80 degrees determined by .
<<0056>> A satellite in this region 1 corresponds to a satellite whose channel state is synchronous with the first GPS receiver 12a and not synchronous with the second GPS receiver 12b. Suppose that three satellites are determined to be in the region, with azimuth angles of 12 degrees, 6 degrees, and 351 degrees, respectively.
<<0057>> The circular permutation of these three satellite azimuth angles can be expressed as 6<12<351. The central angle of this region 1 was 80 degrees. The angle formed by the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the next satellite (assumed to be B) clockwise is 360 degrees minus the central angle of the area (360 −80=280 degrees), satellite A is the last term and satellite B is the first term. Let A(S1, e1).
<<0058>> As described above, the initial term A (S1, 1) was found to be 351, and the final term A (S1, e1) was found to be 12. substitute.
《Number 16》
000018

By arranging this, the following equation that constrains X is obtained.
《Number 17》
000019

<<0059>> Next, as shown in FIG. 4, the common area 2 is a sector with a central angle of 100 degrees defined by a starting azimuth angle of -100 degrees and a terminal azimuth angle of X degrees clockwise.
<<0060>> Satellites in this common area 2 correspond to satellites whose channel conditions are synchronous in the first GPS receiver 12a and synchronous in the second GPS receiver 12b. Suppose that four satellites were determined to be in the region, with azimuth angles of 72 degrees, 53 degrees, 148 degrees, and 102 degrees, respectively.
The <<0061>> circular permutation is written as 53<72<102<148, or 148<52<72<102, or 102<148<53<72, or 72<102<148<53.
<<0062>> The angle formed by the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the next satellite (assumed to be B) when viewed clockwise is 360 degrees minus the central angle of the region. If the angle is greater than (360-100=260 degrees), satellite A is the last term and satellite B is the first term. be the final term A(S2, e2).
<<0063>> As described above, the initial term A (S2, 1) was found to be 53, and the final term A (S2, e2) was found to be 148. .
《Number 18》
000020

By arranging this, the following equation that constrains X is obtained.
《Number 19》
000021

<<0064>> Finally, as shown in FIG. 4, the third region 3 is a sector with a central angle of 80 degrees defined by a starting azimuth angle of X degrees and a terminal azimuth angle of X+80 degrees.
<<0065>> Satellites in this region 3 correspond to satellites whose channel state is not synchronous with the first GPS receiver 12a but synchronous with the second GPS receiver 12b. If it is determined that one satellite 9 exists in the area and the azimuth angle of the satellite 9 is 215 degrees, both the first term A(S3,1) and the final term A(S3,e3) (3-5).
Number 20》
000022

By rearranging this, the following equation that constrains X is obtained.
《Number 21》
000023

<<0066>>148<X<153 is obtained as an azimuth angle range that simultaneously satisfies the obtained expressions (1)′, (2)′, and (3)′.
<<0067>> That is, information is obtained that the unknown direction X in FIG.
<<0068>> Next, a method of obtaining azimuth information will be described in the case where three sides of the sky coverage are blocked by extremely tall buildings and the like, and only signals from satellites in a part of the whole sky can be received. <<0069>> As shown in FIG. 5, due to shielding such as tall buildings indicated by hatching, the sky region (open sky) where satellite information may be obtained is about Consider the case where there is only a sector of 100 degrees. In this case, the two antennas 11a and 11b are arranged, for example, so that .delta.
<<0070>> Next, the GPS receivers connected to the respective antennas are activated to attempt synchronization, decoding and positioning of GPS satellite signals in the upper hemisphere.
<<0071>> Six satellites actually existed in the first region 1 and the common region 2 (together, that is, the coverage area of the first planar patch antenna), but the signals from the four satellites were Reception (synchronization) is not possible due to the shadow of buildings (observers can distinguish whether the satellite was in the sky area with no antenna sensitivity or because it was blocked by a feature). However, as a result, signals from only two satellites (satellite 18 and satellite 22) can be received, and one of them (satellite 18) can be determined to be a satellite existing in the common area 2.
<<0072>> In the figure, oblique lines indicate areas where signals cannot be received due to shadows such as buildings, gray circles indicate satellites determined to exist in area 1, and black circles indicate satellites determined to exist in area 2. , white circles with cross marks indicate satellites determined to exist in region 3, and white circles indicate satellites in which region 1, 2, or 3 could not be determined. The solid-line outermost circle indicates an elevation angle of 0 degrees, and the solid-line concentric circles indicate elevation angles of 10 degrees.
<<0073>> In the third area 3 and the common area 2 (together, that is, the coverage area of the second planar patch antenna), there were also six satellites, but the signals from the four satellites were It was not possible to receive the signal due to the shadow of the building. ) can be received, and one of them (satellite 18) can be determined to be that of a satellite existing in the common area 2. FIG.
<<0074>> As described above, since there are satellites addressed to each of the three areas 1, 2, and 3, the first term equals the last term, and the following information is obtained for each region.
《Number 22》
000024

From the top, satellite azimuth angle information in the first area 1, the common area 2, and the third area 3 is shown.
<<0075>> Substitute the above information and δ=30 degrees into the following three important equations (1-5), (2-5), and (3-5).
《Number 23》
000025

<<0076>> Substituting the above information into the respective important equations yields the following equations.
《Number 24》
000026

<<0077>> Rearranging the above formula yields the following formula.
《Number 25》
000027

<<0078>> Taking the azimuth range that satisfies the above three equations at the same time, 244<X<262 is obtained. That is, the obtained azimuth X is in the range of 244 degrees to 262 degrees.
<<0079>> The angle of δ is determined by the observer while considering the following trade-offs.
<<0080>> Since the value of .delta. In this sense, the advantage of narrowing δ is that a highly accurate result can be obtained. However, if .delta.
<<0081>> Here, consider the number of available satellites in the sky, which is determined by the observer's current location and time. It is known that the actual number of GPS satellites that can be used in Tokyo, which is a mid-latitude region, is always 8 to 12. Therefore, it is reasonable to assume 10 as the average number of available satellites. Suppose that the available sky area looking up from the observer's current location is only a fan-shaped area with a central angle of only 36 degrees. Then, if we estimate the number of available satellites that can be expected to exist in this narrow 36-degree angle sky area above the observer, we can statistically expect 1 satellite (10 satellites x 36 degrees/360 degrees = 1 satellite). .
<<0082>> Now, suppose that the opening angle δ of the two antennas is set to 36 degrees, and the common area with the central angle of 36 degrees coincides with the above available sky area. Then, there is a high probability that the signal of one expected satellite will be acquired. In general, in the measurement according to the present invention, even if only one satellite is captured in the common area, the azimuth limitation of width δ can be achieved in a blink of an eye (Equation (2-5), that is, A(S2, e2) In <X<A(S2,1)+δ, if the first term = the final term, that is, e2=1, from A(S2,1)<X<A(S2,1)+δ, immediately even one satellite azimuth limitation of width δ). Even in such an environment where only a narrow sky area can be used, according to the present invention, it is possible to expect azimuth limitation of about 36 degrees with a high probability.
<<0083>> Usable empty areas are usually not so bad environments as 36 degrees, and are often wider. The number of satellites that can be acquired in that case is naturally higher. This means that the number of terms (e2) in equation (2-5) also increases. In this case, it is possible to limit the orientation to be smaller than δ from only the expression (2-5), and the existence of S1 and S3 in the regions 1 and 3 can be expected, and the expressions (1-5) and (3-5) can also be It can be used, and the accuracy of azimuth limitation is also improved.
<<0084>> Next, as shown in FIG. 6, an upper sky region (an open sky) where satellite information may be obtained due to shielding such as tall buildings indicated by hatching is centered on the zenith. Consider the case where there is only a sector with a central angle of about 45 degrees. Assume that the observer desires information with a width of 25 degrees or less for some reason. In this case, the two antennas 11a and 11b are arranged at δ=25 degrees, for example, so that the common area 2 is formed in the direction in which the sky coverage can be measured. of GPS satellites to attempt synchronization, decoding and positioning.
<<0085>> If it is fortunately possible to determine that a satellite exists within the common area 2, the obtained azimuth angle (244 degrees) and .delta.=25 are substituted into the area 2 important equation. In this case also, since there is one satellite, the initial term A(S2, 1) and the final term A(S2, e2) are the same, so the following is obtained.
《Number 26》
000028

That is, the azimuth X to be obtained is in the range of 244 degrees to 269 degrees.
<<0086>> Generalization is as follows. Consider a poor environment where only one satellite can be captured. If the one satellite is captured in the common area 2, the azimuth limit width is .delta. degrees. (In the formula (2-5), that is, A(S2, e2)<X<A(S2,1)+δ, if the first term = the last term, that is, e2 = 1, then A(S2, 1) < From X<A(S2, 1)+.delta., it can be seen that the azimuth limitation with a width of .delta. degrees is immediately made even with one satellite).
<<0087>> If captured in the first region, the azimuth limitation width is 180-δ degrees. (Formula (1-5), that is, A (S1, e1) + δ < X < A (S1, 1) + 180, the first term = the last term, that is, if e1 = 1, then A (S1, 1) + δ From <X<A(S1, 1)+180, it can be seen that the azimuth limitation with a width of 180-δ degrees is immediately made even for one satellite).
<<0088>> If captured in the third region, the azimuth limitation width is also 180-δ. (Formula (3-5), that is, A (S3, e3) + δ-180 < X < A (S3, 1), the first term = the last term, that is, if e3 = 1, then A (S3, 1) From +δ-180<X<A (S3, 1), it can be seen that the azimuth limitation of width 180-δ degrees is immediately made even for one satellite).
<<0089>> Comparing these results with the results of a configuration that does not have a common area, its superiority can be understood. That is, in the setting of δ=0 (no common area), the azimuth limitation width at that time is 180 degrees regardless of whether one satellite is captured in the first area or the third area ( (corresponds to the case of substituting e1=1 and δ=0 in equation (1-5)). In other words, having the common area 2 provides an excellent azimuth limiting function, especially in situations where only one satellite can be tracked.
<<0090>> As is clear from the above description, the azimuth acquisition method according to the present invention can effectively obtain azimuth information even in a place where part of the sky is blocked or a place where a feature is clearly expected to be blocked. can get to
<<0091>> In particular, even in a place where most of the sky is shielded, if at least one satellite exists in the unshielded sky and the signal can be received, the azimuth information can be obtained.
<<0092>> Also, since it is not necessary to install a pair of patch antennas in parallel, for example, by arranging them on a moving object (such as a motorcycle with a streamlined cowl) that holds the streamlined part at the front, It is possible to travel while acquiring azimuth information.
<<0093>>
<<Effect of the Invention>> In the invention described in claims 1 and 2, a pair of flat patch antennas are arranged at an angle such that at least a part of each sky coverage area forms a common area overlapping each other. The coverage area is divided into a first antenna coverage only area, a second antenna coverage only area, and a common area of both antenna coverage areas, and at least one area has at least one satellite for receiving signals. If it is possible, it is possible to efficiently obtain azimuth-limited information, so that azimuth-limited information can be effectively obtained even in a place where most of the sky is blocked.
<<0094>> In addition, according to the third aspect of the invention, satellites exist in a plurality of areas, and when the azimuth is obtained in each area, a common product set of the azimuths is taken to limit the azimuth to a single azimuth. more accurate azimuth information can be obtained.
《Brief description of the drawing》
<<FIG. 1>> FIG. 1 is an explanatory diagram of an arrangement state of a pair of planar patch antennas in the azimuth information acquisition method of the present invention.
<<FIG. 2>> An explanatory view of the sky coverage area formed by each antenna when a pair of antennas are arranged as shown in FIG.
<<FIG. 3>> FIG. 3 is a block diagram of an apparatus for implementing the direction information acquisition method of the present invention.
<<FIG. 4>> It is an explanatory diagram showing the positional relationship between a pair of antennas and a satellite in the sky when the pair of antennas are arranged at 100 degrees.
FIG. 5 is an explanatory diagram for obtaining azimuth information when the sky region from which satellite information can be obtained is only a sector centered at the zenith and having a central angle of about 100 degrees.
FIG. 6 is an explanatory diagram for obtaining azimuth information when the sky region from which satellite information can be obtained is only a sector centered at the zenith and having a central angle of about 45 degrees.
<<Description of symbols>>
1 First area
2 common area
3 Third area
4 Azimuth to be measured
5-9 satellites
11a first planar patch antenna
11b Second planar patch antenna
12a first GPS receiver
12b second GPS receiver
13 Data processing unit
14 Result output section
<<Figure 1>>
000029

<<Figure 2>>
000030

<<Fig. 4>>
000032

<<Figure 3>>
000031

<<Fig. 5>>
000033

<<Fig. 6>>
000034

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(19) <<Issuing country>> Japan Patent Office (JP)
(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication number>> JP 2002-168938 (P2002-168938A)
(43) <<Released Date>> June 14, 2002 (2002.6.14)
(54) <Title of Invention> GPS receiver
(51) <<International Patent Classification 7th edition>>
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《Request for Examination》Yes
<<Number of Claims>> 6
《Application Form》OL
《Total number of pages》8
(21) <<Application number>> Patent application 2000-364605 (P2000-364605)
(22) <Filing date> November 30, 2000 (2000.11.30)
(71) Applicant
<Identification number> 301022471
<Name> Independent Administrative Institution Communications Research Laboratory
(71) Applicant
<Identification number> 500138939
<Name> Masato Takahashi
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
(74) Agent
<Identification number> 100082669
"patent attorney"
<Name> Kenzo Fukuda (2 others)
《Theme code (reference)》
5J062
《F term (reference)》
5J062 AA11 DD23 FF02 GG02
(57) "Summary"
<<Problems>> Conventional GPS receivers can obtain positioning information such as latitude, longitude, and altitude from signals transmitted from GPS satellites, but cannot obtain azimuth information.
<Solution> A GPS receiver having a patch antenna section 2, a GPS receiver section 8, and a result output section 5 is provided with a data transmission section 4, a data reception section 3, and a data processing section 9 so that direction information can also be obtained. It is characterized by
000002

<<Claims>>
<<Claim1>> A GPS receiver consisting of a patch antenna section, a GPS receiver section, and a result output section, in which a data transmission section, a data reception section, and calculation of data including the signal strength of each GPS satellite received. A GPS receiver, comprising: a data processing unit for limiting or specifying the azimuth of a measurement direction by performing a measurement, and a use mode control switch.
<<Claim 2>> The GPS receiver according to claim 1, wherein the data transmission section and the data reception section are an infrared transmission mechanism and an infrared reception mechanism.
<<Claim 3>> The GPS reception according to claim 1 or 2, wherein the data transmission unit and the data reception unit are provided at positions that are symmetrical with respect to the center point of the surface on which they are provided. machine.
<<Claim 4>> The GPS receiver according to Claim 1, wherein the control switch is a mercury switch.
<<Claim 5>> A first GPS receiver comprising a patch antenna section, a GPS receiver section, a data receiving section, a data processing section for calculating data including the signal strength of each GPS satellite received, and a result output section; a second GPS receiver having a patch antenna section, a GPS receiver section, and a data transmission section; GPS satellite data received by the second GPS receiver is transmitted from the data transmission section to the data reception section of the first GPS receiver; to a data processing unit via a , where the data processing unit calculates data including the signal strength of each GPS satellite to limit or specify the azimuth of the measurement direction.
<<Claim 6>> The GPS receiver according to Claim 5, wherein the data receiving section of the first GPS receiver and the data transmitting section of the second GPS receiver are an infrared receiving mechanism and an infrared transmitting mechanism, respectively. .
<<Detailed description of the invention>>
<<0001>>
<<Technical Field to which the Invention Belongs>> The present invention relates to an improvement of a GPS (Global Positioning System) receiver, and to a GPS receiver that can obtain not only positioning information but also azimuth information when used in pairs.
<<0002>>
<<PriorArt>> Conventional GPS receivers are equipped with an antenna section having a substantially hemispherical antenna pattern, a receiver section, and a result output section. Positioning information such as GPS time can be obtained, but azimuth information cannot be obtained.
<<0003>> Therefore, the present inventor proposed a method of acquiring azimuth information using a pair of planar patch antennas (Japanese Patent Application No. 2000-91362).
<<0004>>According to this azimuth information acquisition method, a pair of flat patch antennas are arranged perpendicularly to each other and in the back direction, and each flat patch antenna is located in a quarter of the celestial sphere above the direction it is facing. form an air coverage area, extract the signal strength values of all GPS satellites received from the receiver unit connected to each antenna, and transmit each signal based on the comparison of the extracted signal strength It is determined which antenna's sky coverage area the GPS satellite was located in, and the result of determining the existence area of this satellite is circularly arranged, and the azimuth of the measurement direction is the information included in the circular determination result sequence. limited or specified based on
<<0005>>
<Problems to be Solved by the Invention> As described above, in order to obtain azimuth information, the signal strength values of a plurality of satellites received from two GPS receivers are compared to determine which antenna is in the sky coverage area. However, conventional GPS receivers do not have a function of exchanging information between GPS receivers and a function of calculating azimuth information based on the exchanged information. No GPS receiver was prepared, and the patch antenna was arranged parallel, back, and vertically, but azimuth information could not be obtained.
<<0006>> The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a GPS receiver that can obtain positioning information as in the conventional case and can obtain azimuth information by using a pair of GPS receivers.
<<0007>>
<Means for Solving the Problems> To achieve the above object, the present invention provides a GPS receiver comprising a patch antenna section, a GPS receiver section, and a result output section. 1. A GPS receiver comprising a data processing unit for calculating data including the signal strength of each GPS satellite received and limiting or specifying the azimuth of a measurement direction, and a use mode control switch.
<<0008>> The data transmission unit and the data reception unit use an infrared transmission mechanism and an infrared reception mechanism, and the data transmission unit and the data reception unit are provided at points symmetrical with respect to the center point of the surface on which they are provided. . As a result, when the data transmission section and the data reception section of a pair of receiver main bodies are placed facing each other and one of the receiver main bodies is placed upside down, the data transmission section and the data The receiver faces the data receiver and data transmitter of the other GPS receiver, respectively.
<<0009>> As described above, by providing a data transmission section, a data reception section, and a data processing section in the GPS receiver, the GPS satellite data received by one GPS receiver is transmitted to the other GPS receiver, and the data is transmitted to the other GPS receiver. Azimuth information can also be obtained by processing both satellite data in the processing unit. In addition, by using an infrared communication system for data transmission/reception, there is no need to connect two GPS receivers with a cable, and handling is easy.
<<0010>>
<<Embodiment of the Invention>> FIG. 1 shows an embodiment of a GPS receiver according to the present invention. 2 is embedded. On the opposite side of the receiver main body 1, a data receiving section 3 and a data transmitting section 4 are provided at positions symmetrical with respect to the center point of the plane.
<<0011>> As a result, as shown in FIG. 3, when the surfaces of a pair of receiver main bodies 1a and 1b on which the data transmitting section and the data receiving section are provided face each other, one receiver main body 1b is turned upside down. , the data receiving section 3a and the data transmitting section 4a of one receiver main body 1a face the data transmitting section 4b and the data receiving section 3b of the other receiver main body 1b, respectively. An infrared communication system can be preferably used for transmission and reception of this data.
<<0012>> As shown in FIG. 2, the receiver main body 1 contains a GPS receiver section 8 and a data processing section 9. The output from the GPS receiver section or the data processing section is The results are output from a result output unit 5 such as a liquid crystal screen or a speaker provided on the upper surface of the receiver body 1 .
<<0013>> On the side of the receiver main body 1, a control switch 6 is further provided for switching each component to an ON state or an OFF state according to the mode of use. An arrow 7 on the upper surface of the receiver main body 1 is a mark for confirming the measurement direction.
<<0014>> When acquiring positioning information using the GPS receiver configured as described above, as shown in FIG. , an "OFF" signal is sent to the data receiving unit 3 and the data transmitting unit 4, and the GPS receiver is installed so that the planar patch antenna 2 faces the zenith direction.
<<0015>> As a result, the signals transmitted from the GPS satellites existing in the hemisphere are received by the GPS receiver unit 8 via the patch antenna 2, and the calculated positioning information such as latitude, longitude and altitude is After passing through the data processing unit 9, it can be output from the result output unit 5 in the same manner as the conventional GPS receiver.
<<0016>> Next, when azimuth information is acquired using the GPS receiver having the above configuration, as shown in FIG. The patch antenna 2a is arranged to be perpendicular to the ground, and the mark 7 for confirming the measurement direction is oriented in the desired direction.
<0017> On the other receiver main body 1b, the data transmitting section 4b and the data receiving section 3b are arranged in parallel so that they face the data receiving section 3a and the data transmitting section 4a of the receiver main body 1a with a predetermined distance therebetween. to be placed.
<<0018>> As a result, a pair of planar patch antennas 2a and 2b are arranged parallel to each other and facing each other perpendicularly to the ground, and each planar patch antenna is located in a quarter of the celestial sphere above the direction it is facing. form a sky coverage area over which the sensitivity of the antenna reaches.
<<0019>> Next, as shown in FIG. 4, the control switch 6a of the receiver body 1a is operated to turn ON the GPS receiver section 8a, the data receiving section 3a, the data processing section 9a, and the result output section 5a. signal. In the other receiver body 1b, the control switch 6b is operated to send an "ON" signal only to the GPS receiver section 8b and the data transmission section 4b.
<<0020>> As a result, the GPS receiver unit 8a connected to the planar patch antenna 2a receives signals transmitted from GPS satellites existing in the air coverage area of the antenna, and the received signals are transmitted to the data processing unit. 9a.
<<0021>> Similarly, the GPS receiver section 8b connected to the planar patch antenna 2b receives signals transmitted from GPS satellites existing in the air coverage area of the antenna, and the received signals are transmitted to the data transmission section. From 4b, for example, it is sent to the data receiving section 3a of the receiver body 1a by infrared rays, and stored in the data processing section 9a.
<<0022>> Since the signal transmitted from each GPS satellite contains the own satellite number, the own satellite signal transmission time, and the orbital elements of all GPS satellites including the own satellite, the own satellite number can be detected at the stage of decoding. . Also, the strength of the output signal of the signal synchronization circuit can be detected in the GPS receiver units 8a and 8b. Furthermore, in the GPS receiver units 8a and 8b, the position and time of the measurer can be obtained from the signals received from three or more satellites, and accordingly the satellite azimuth and elevation of each satellite can be obtained.
<<0023>> Based on the satellite number, satellite elevation angle, satellite azimuth angle, and satellite signal strength among the information output from the two GPS receiver sections 8a and 8b, the data processing section 9a performs the following processing to acquire azimuth information.
<<0024>> First, an "exclusion determination" process consisting of two exclusion situations is performed. The first exclusion situation is "High Elevation Angle Exclusion". For example, satellites near the zenith have a very small actual elongation, even though their azimuth angles differ numerically. Therefore, if these pieces of information are used in subsequent processes for obtaining azimuth information, errors included in the results will increase. Therefore, for example, information on satellites existing at an elevation angle of 85 degrees or more is processed to be excluded.
<<0025>> The next exclusion status is "feature occluded exclusion". Even if the satellite is in the coverage area of one antenna, if the channel is blocked by terrain, buildings, trees, etc., the signal strength from the satellite will be weak even in the receiver connected to that antenna. Therefore, satellite signals below a predetermined threshold value, eg, -125 dBm, in both antenna coverage areas, ie, in both receivers, are considered to be blocked by features and are excluded from subsequent processing.
<<0026>> Secondly, an "existence area determination" process is performed to determine, based on the strength of the received signal, in which antenna the satellite was located. That is, if one GPS receiver exhibits a sufficient signal strength (above the threshold) and the other does not, it can be determined that the GPS receiver exists in the former's airspace coverage area. Also, if both GPS receivers show sufficient signal strength, it can be determined that they happen to be on the boundary between their airspace coverage areas. Such judgment is represented by a symbol.
<<0027>> Thirdly, "rearrangement into an annular array in order of azimuth angles" is performed. In this method, the azimuth angles are sorted in ascending order, and the characteristic of the azimuth angles that 360 degrees and 0 degrees match is used to connect the tail and head to create a circular array. is.
<<0028>> Fourthly, azimuth information is obtained from this annular array of satellites. The azimuth information includes both concepts of ``specific azimuth'' meaning a azimuth angle value for a specific direction and ``limited azimuth'' meaning a range of azimuth angle values for a specific direction, Although the GPS receiver of the present invention can obtain azimuth information from any direction, general azimuth-only acquisition will be described here.
<<0029>> In the circular array of the obtained satellite existence area determination results, observe the portion where the existence area determination result transitions from one value to another.
<<0030>> For example, as shown in FIG. 5, there are six satellites 3, 6, 11, 14, 18, and 20 in the sky coverage area of the antenna 2a, and similarly 6 satellites in the sky coverage area of the antenna 2b. Assuming that there are three satellites 2, 7, 9, 15, 21, and 22, the data processing unit 9a outputs signals transmitted from these satellites as shown in Table 1, assuming that the direction is clockwise with north as the base point. Satellite data is created. The signal strength of the satellite 21 is below the threshold -125 dBm in any coverage area, and the elevation angle of the satellite 3 is 85 degrees or more. be processed accordingly.
<<0031>>
<<Table1>>
000003

<<0032>> Subsequently, the data processing unit 9a constructs a directional circular array R from the data in Table 1. FIG. In Table 1, R looks like "1, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1 (back to top)". In the table, "1" means the air coverage area of the antenna 2a, and "2" means the air coverage area of the antenna 2b. Table 2 shows this circular array arrangement R.
<<0033>>
<<Table2>>
000004

<<0034>> Table 2 shows that the sky coverage area of the antenna 2a encompasses "the azimuth angle range defined by the starting azimuth angle of 244 degrees clockwise and the ending azimuth angle of 6 degrees". Also, from Table 2, it can be seen that the sky coverage area of the antenna 2b includes "the azimuth angle range defined by the starting azimuth angle of 56 degrees and the ending azimuth angle of 218 degrees clockwise".
<<0035>> By the way, as is clear from FIG. 5, the geometric relationship between the measurement direction and the air coverage area of both antennas is clockwise: the air coverage area of antenna 2a, the measurement direction 7, and the air coverage area of antenna 2b. , appearing in the order of .
<<0036>> In order for this order and the above-mentioned subsumption relation not to contradict each other, the azimuth angle value of the measurement direction 7 must be "defined by the starting azimuth angle of 6 degrees and the ending azimuth angle of 56 degrees clockwise. must be in the azimuth range. As can be seen from Table 2, the data processing unit 9a can make such a determination instantaneously. This range is shown in FIG. 5 as the first azimuth information.
<<0037>> Furthermore, as is apparent from FIG. There was an order in which they appeared in the order of the sky coverage area of 2b, the opposite measurement direction, and the sky coverage area of antenna 2a.
<<0038>> In order for this order and the above-mentioned subsumption relation not to contradict each other, the azimuth angle value in the anti-measurement direction must be "defined by the starting azimuth angle of 218 degrees and the ending azimuth angle of 244 degrees clockwise. must be in the azimuth range As can be seen from Table 2, the data processing unit 9a can make such a determination instantaneously. This range is shown as the second orientation information in FIG.
<<0039>> From the logical product of the two azimuth information obtained as described above, the data processing unit 9a determines that the measurement direction 7 is the azimuth defined by the starting azimuth angle of 38 degrees and the ending azimuth angle of 56 degrees clockwise. It is determined that the data exists within the "angle range", and is output by voice from the result output unit 5a or displayed on the liquid crystal screen.
<<0040>> When it is determined that a satellite exists at the boundary between the two air coverage areas, the azimuth in the measurement direction is specified as follows instead of limiting the azimuth in the measurement direction.
<<0041>> In this case, it is important to identify whether the corresponding satellite exists in the direction of measurement or in the direction opposite to the direction of measurement. This determination can be easily performed as follows.
<<0042>> In other words, as a geometrical relationship between the azimuth of the corresponding satellite and the sky coverage of both antennas, the clockwise order of the sky coverage of the antenna 2a, the corresponding satellite, and the sky coverage of the antenna 2b was confirmed. In this case, the data processing unit 9a can immediately regard the azimuth angle value of this corresponding satellite as the measurement direction.
<<0043>> Conversely, when the clockwise order of the sky coverage area of the antenna 2b, the corresponding satellite, and the sky coverage area of the antenna 2a is confirmed, the azimuth angle of this corresponding satellite can be regarded as the opposite measurement direction. The data processing unit 9 can also determine the value obtained by subtracting 180 degrees from the value as the measurement direction. <<0044>> The data processing unit can be configured by a general-purpose microprocessor having a numerical calculation function and a memory holding function.
<<0045>> Furthermore, if a mercury switch utilizing the property of mercury falling in the direction of gravity and the electrical conductivity of mercury is used as the control switch, complicated switch operations can be eliminated.
<<0046>> That is, as shown in FIG. 6(a), when the triangular sealed container 12 containing the mercury 11 of the mercury switch 10 is placed in the receiver main body 1 and the antenna 2 faces upward, the apex is downward. set so that it faces The contact 13a at the top of the container 12 is wired so that the GPS receiver section, the data processing section, and the result output section are in the "ON" state, and the contact 13b on one side is connected to the GPS receiver section and the data reception section. , the data processing unit, and the result processing unit are in the "ON" state, and the contact 13c on the other side is wired so that the GPS receiver unit and the data transmission unit are in the "ON" state.
<<0047>> In order to acquire positioning information with this GPS receiver, as shown in FIG. 11 is positioned at the contact 13a, the GPS receiver section, the data processing section, and the result output section are turned on to obtain positioning information.
<<0048>> Also, in order to obtain azimuth information, when a pair of receiver main bodies 1a and 1b are arranged so that the data transmitting section and the data receiving section face each other as shown in FIG. The mercury 11 of the mercury switch 1a is positioned at the contact 13b, the GPS receiver section, the data receiving section 3a, the data processing section, and the result output section are in the "ON" state, and the mercury 11 of the mercury switch 10b of the receiver body 1b is turned on. Positioned at the contact 13c, the GPS receiver section and the data transmission section are in the "ON" state, and the signal received by the receiver main body 1b is sent from the data transmission section to the data reception section of the receiver main body 1a. Together with the signal received by the GPS receiver section of the main body 1a, the signal is arithmetically processed by the data processing section, and direction information is output.
<<0049>>
<Effect of the Invention> As is clear from the above explanation, the GPS receiver according to the present invention can obtain positioning information as in the conventional case by itself, and by using two units, it is possible to obtain azimuth information which could not be obtained so far. can also be obtained.
<<0050>> Therefore, if a mountaineer gets lost in a dense fog and loses his bearing, the two GPS receivers of the present invention can immediately obtain bearing information. If data is transmitted and received between the two GPS receivers by infrared rays, the trouble of wire connection can be saved and handling becomes easy. Furthermore, since the GPS receiver has the same design specifications, it is excellent in mass production.
<<0051>> Moreover, when obtaining the azimuth acquisition information, as already explained, the first receiver body 1a does not require a data transmission section, and the second receiver body 1b does not require a data reception section. , and data processing units are not used, and by removing these parts, the positioning information and the direction information can be obtained with a simpler and less expensive GPS receiver.
《Brief description of the drawing》
<<FIG. 1>> A perspective view showing an embodiment of a GPS receiver according to the present invention.
<<FIG. 2>> FIG. 2 is an explanatory diagram for obtaining azimuth information using the GPS receiver according to the present invention.
<<FIG. 3>> A perspective view showing the arrangement of the GPS receiver according to the present invention when positioning information is acquired.
<<FIG. 4>> FIG. 4 is an explanatory diagram when positioning information is acquired using the GPS receiver according to the present invention.
<<FIG. 5>> FIG. 5 is an explanatory diagram showing the positional relationship between a satellite in the sky and a pair of antennas when positioning information is acquired using the GPS receiver according to the present invention.
<<FIG. 6>> It is an explanatory diagram when a mercury switch is used as an operation switch, (a) is an explanatory diagram for obtaining positioning information, and (b) is an explanatory diagram for obtaining azimuth information.
<<Description of symbols>>
1a, 1b Receiver body
2a, 2b planar patch antenna
3a, 3b data receiver
4a, 4b data transmitter
5a, 5b Result output unit
6a, 6b control switch
7 measurement direction
8, 8a, 8b GPS receiver section
9, 9a, 9b data processing unit
10, 10a, 10b Mercury switch
<<Figure 1>>
000005

<<Figure 2>>
000006

<<Figure 3>>
000007

<<Fig. 4>>
000008

<<Fig. 5>>
000009

<<Fig. 6>>
000010

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<<Title of Document>> Procedural Amendment
<Address> Commissioner of the Patent Office
《Show Incident》
<Application number> Patent application 2012-171536
《Correcter》
《Identification number》 711005330
<Name> Masato Takahashi
Procedural Amendment 1》
《Name of document to be amended》 Description
《Name of item to be corrected》 Full text
《Correction method》 Change
<<Details of correction>>
《Document name》Description
<Title of Invention> Direction Information Acquisition Method
"Technical field"
<<0001>>
The present invention relates to a method of obtaining azimuth information from signals transmitted from GPS satellites.
《Background technology》
<<0002>>
Conventionally, positioning information such as latitude, longitude, altitude and GPS time can be easily obtained from signals transmitted from GPS (Global Positioning System) satellites, but azimuth information cannot be obtained.
<<0003>>
Therefore, the present inventor proposed a method of obtaining azimuth information using a pair of planar patch antennas (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-356161).
<<0004>>
According to this azimuth information acquisition method, a pair of planar patch antennas are arranged parallel to each other and perpendicular to each other, and each planar patch antenna has an antenna sensitivity that extends to a quarter of the celestial sphere above the direction in which it is facing. The GPS which formed the sky coverage area, extracted the signal strength values of all the GPS satellites received from the receiver units connected to the respective antennas, and transmitted the respective signals based on the comparison of the extracted signal strengths. Which antenna is the satellite on?
It is determined whether the satellite existed in the air coverage area, the results of determining the presence area of this satellite are arranged in a circle, and the azimuth of the measurement direction is limited based on the information contained in the above-mentioned circular determination result sequence.
or identified.
<<0005>>
In order to allow a commercially available GPS receiver to carry out the above direction information acquisition method, the inventor of the present invention further proposed a GPS receiver provided with a data transmission section, a data reception section, and a data processing section (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-168938 issue).
<<0006>>
As a result, a pair of planar patch antennas are arranged parallel, back-to-back, and perpendicular to each other, and a pair of GPS receivers are positioned such that the data transmitter and data receiver face each other.
When arranged in this way, GPS satellite data received by one GPS receiver can be transmitted to the other GPS receiver.
It is now possible to easily obtain azimuth information.
<<0007>>
Direction information from GPS satellite signals is more reliable than direction information from a compass that is affected by magnetic fields.
<<0008>>
However, the proposed method for acquiring azimuth information requires two planar antennas to be installed in parallel and the data of one GPS receiver to be transmitted to the other GPS receiver. And it is necessary to provide data transmission means between the two GPS receivers.
<<0009>>
Therefore, the inventor of the present invention further proposed a method of obtaining azimuth information very easily using only one planar antenna and one GPS receiver (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-372576).
<<Prior Art Document>>
<<PatentLiterature>>
<<0010>>
<<Patent Document 1>> JP-A-2001-356161
<<Patent Document 2>> JP-A-2002-168938
<<Patent Document 3>> JP-A-2002-372576
《Outline of the invention》
《Problems to be Solved by the Invention》
<<0011>>
However, the azimuth information acquisition method proposed above is rarely affected by diffracted waves from body extremities, etc., depending on the type of receiver used and individual differences. that time
It is a low-cost and efficient solution to the problem of being rarely affected by folding waves, and it makes the international community's emergency relief team activities in response to large-scale natural disasters more affordable by measures suitable for the context of use.
The problem to be solved is to enable smooth support.
<<0012>>
In order to stably eliminate the influence of the diffracted waves, it is inexpensive and effective to set the threshold value of the received signal strength slightly higher in anticipation of a margin. simultaneous
In addition, this method has the advantages of being simple and requiring little modification, and has the excellent advantage of being easy to inherit the low cost and high performance of existing GPS receivers. For this reason,
As the first measure to be taken, it was truly appropriate.
<<0013>>
The above measures have the advantage that they can be achieved only by conventional GPS antennas and body shielding, and require almost no physical additions or physical modifications.
In the past, some of the signals sent from the GPS satellites that were in the antenna coverage area, which could have been judged to be reception, were excluded as below the reception strength threshold.
It was premised on the position that it could be realized by In such a case, there is a problem that the azimuth limiting width becomes wider.
<<0014>>
Therefore, the first solution is to arrange a microwave absorbing material made of a magnetic electromagnetic wave absorbing material, which is generally distributed, in the direction in which the diffracted waves are generated. deer
However, this approach faces the following problem. In other words, microwave absorbing materials using magnetic wave absorbing materials that absorb radio waves due to the magnetic loss of magnetic materials include iron, nickel,
Kel and ferrite can be used to absorb radio waves, but it has the disadvantage of being heavy. Therefore, currently, it is generally distributed to those who continuously move for a long time mainly by walking.
It is suggested to field personnel that microwave absorbing material, which is currently being used, could be temporarily added as a new addition for such purposes, even if it is heavy and bulky.
I must accept your request.
Even if this is accepted, increasing both the carrying volume and weight during walking will result in the main movement on foot, including uphill and downhill inclement weather.
In mountainous areas with heavy rainfall, or in areas affected by large-scale natural disasters where it is necessary to concentrate attention when moving over rubble, it means that a considerable amount of fatigue accumulates quickly, and it is very difficult to carry out the mission.
You will face problems that will hinder you.
In other words, most of the magnetic electromagnetic wave absorbing materials and microwave absorbing materials at present are mainly fixed installation types to artificial structures, etc., and are generally bulky.
not yet recognized as a problem. Magnetic electromagnetic wave absorbing materials and microwave absorbing materials, which have many limitations in terms of weight and volume, are ideal for the equipment for those who move mainly by walking.
did not fit well.
<<0015>>
Therefore, as a second measure, the next idea was to dispose a microwave absorbing material made of a conductive electromagnetic wave absorbing material in the direction in which diffracted waves are generated. That is, by conductive radio wave absorbing material
A microwave absorbing material absorbs the electric current generated by radio waves due to the internal resistance of the material, and in some cases, the electromagnetic wave absorber is realized to some extent by fabrics of conductive fibers. However, this measure also faces the following problem.
In other words, it is sufficient for the conductive material to simply absorb electromagnetic waves. There is a possibility that
In this case, there arises a problem that the azimuth limitation causes a great trouble as a device that contributes to action determination.
<<0016>>
Therefore, as a third solution, it was conceived to arrange a microwave absorbing material made of a dielectric electromagnetic wave absorbing material in the direction in which diffracted waves are generated. This solution has not been examined for application to the use of the present invention, and is proposed for the first time in the present invention, and its effectiveness is shown.
<<0017>>
Activities such as climbing or rescue activities (mountain rescue team, international disaster relief team, etc.) by those who travel alone or in a similar manner and who mainly move at low speed such as walking,
In addition, (during distress relief), there are also risky movements such as walking in bad weather with relatively poor visibility.
Therefore, (during large-scale disaster relief), in an environment where social infrastructure and lifelines for movement are cut off, it is possible to quickly make decisions on each action while ensuring one's own safety.
necessary. Even in such a case, it is possible to attenuate the diffracted waves without increasing the weight and volume due to an increase in the amount of cargo that is originally unnecessary.
We propose a method that enables rapid approach to the evacuation site and enables accurate confirmation of the direction of evacuation.
<<0018>>
While diverting the L1 C / A GPS receiving unit as a low-priced popular product having a general hemispherical beam, and with a configuration that is inexpensive and easy to form as a whole, the human body
is used for shielding, and the structure shown in FIG. 1 or 5 is proposed, which has been found to contribute to further stabilization of the results from numerous preliminary experiments conducted by the author. back of body
The L1 C/A GPS receiver unit is installed vertically on the waist, and the following structure is proposed for the main purpose of diffracted wave attenuation from both sides of the body to the L1 wave C/A GPS receiver.
In that case, it is sufficient if the walls of mountains, the walls of buildings, the structures of large ships, and the fuselage of aircraft can be used as shields when they are regarded as walls when viewed from the outside. If not, the following method can be used to obtain azimuth information more simply and reliably.
《Means to solve the problem》
<<0019>>
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and contains water at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, and protrudes forward, rearward, or laterally from the direction information acquisition device. to attenuate the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area,
A direction information acquisition method characterized by:
<<0020>>
The azimuth information acquisition method; containing water is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel A direction information obtaining method, characterized in that the container body contains alcohol.
The direction information acquisition method; the shape of the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder; the central axis and the vertical axis of the body
and the lateral axis of the body are perpendicular to each other; a GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the alignment of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the main beams of the antenna are substantially the same.
The method for obtaining direction information, comprising:
The shape of the thing containing water is cylindrical;
Water supply subdivided sealed vinyl packaging package When a continuous body with a separation tear line is wound around a paper cylinder, etc., any two lines of the separation tear line that are initially adjacent
, is also about 137.5 degrees or a natural number multiple thereof, or about 222.5 degrees (this is 137.5 degrees
180 degrees) or natural multiples thereof, the spacing of adjacent separating cut lines is determined by the paper cylinder radius and the drinking water aliquot sealing vinyl
It is designed based on the interval value calculated from the thickness of the continuum with separation perforation line of the packaging package and the order number of the perforation line from the beginning;
When viewed from the central axis, all the fibers are dispersed in different directions, and an overall structure that does not overlap no matter how many times the fibers are wound is formed.
Direction information characterized by the use of a continuum with a separation perforated vinyl package, characterized by attenuating the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the above-mentioned sky coverage area without omission. Acquisition method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the above-mentioned direction information acquisition device, the power for electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal is halved.
A substance with a depth of 5 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and existed outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, the power is halved against the electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal
A substance with a depth of 20 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and was present outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
The direction information acquisition method; containing water is water or alcohol for drinking or cooking, or physiological saline or disinfecting alcohol for emergency medical use.
It is a container containing liquids for medical use, drugs for medical use, or alcohols for fuel, or is ingested as food containing water or alcohols.
or miso, miso-based products, or salted preserved foods such as sausages, salami, ham, or smoked products.
or is a nutritional liquid or gel ingestion, or is part of an animal or plant, or is meat or cereals or legumes or root vegetables.
And, it is a highly water-containing tissue such as muscle or skin, or it is a seasoning, or it is a heat or cold insulation material, or it is a super absorbent polymer.
or daily necessities such as gel or liquid cosmetics or household products (detergents/liquid soaps), or liquids containing electrolytes filled in batteries or rechargeable batteries
Or industrial products such as gel-like polymers, or chloroprene rubber or polychloroprene rubber or chloroprene rubber (CR rubber) equivalent or higher
A material that has GPS electromagnetic wave absorption characteristics such as the 1.5 GHz band, or a material that uses a so-called wet suit material or a wet suit itself
or antifreeze used in polar regions, cold regions or high altitudes, or ethylene glycol or diethylene glycol, or large scale
Moist soil or moist sand or sea water or lake water or river water or rain, such as those available in the open in an emergency during natural disasters, large-scale man-made disasters
Harsh environments where the use of water or sometimes the excretion of living organisms or livestock must be found effective, or medicinal liquids
Alternatively, a direction information acquiring method characterized by using a disinfectant solution, an infusion solution, or a physiological saline solution.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and at least one of the right and left or the left and right of the above-mentioned direction information acquisition device is labeled "relative dielectric for electromagnetic waves with the frequency of the GPS satellite transmission signal" against the electromagnetic wave with the frequency of the GPS satellite transmission signal The square root of the coefficient (εr) and the dielectric loss tangent (tan δ) (δ is the dielectric loss angle) belong to a region of a certain numerical value or more such as “10”). Alternatively, it is mounted so as to protrude to the side, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites that exist outside the above air coverage area.
How to get rank information. The azimuth information acquisition method;
is a container containing alcohol for disinfection, medical liquid medicine, or alcohol for fuel.
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder;
A GPS receiver is arranged near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the main antenna of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the beams are substantially the same; and the structure is such that it can be incorporated as an internal structure of a rucksack and can be removed.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (where n=1,2,3...)
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package characterized by being designed to keep "the length of the interval between the nth cut and the n-1th cut of the subdivided water package" in length .
In the direction information acquisition method, the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water according to claim 5 is wound outward with a radius of a (cm) at the start of winding.
A direction information acquisition method characterized by the fact that a cylindrical shape can be reliably and simply formed while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
Number 1》

(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 0, 1, 2, 3 ...))
(However, [ ] is the symbol for definite integral.)
or
2πg(a−0.5bg)+2πbggn
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 1, 2, 3 ...))
Designed to keep the length "from the starting point to the n-th break between packets of subdivided water"
characterized by
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package,
To be able to reliably and simply form a cylindrical shape while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist by winding outward with a radius of a (cm) at the start of winding;
A direction information acquisition method characterized by:
(1) Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
(2) Attached to the front side or rear side of the body,
(3) at least one of left and right or left and right of the direction information acquisition device,
(4) those containing water,
(5) mounted so as to protrude from the azimuth information acquisition device;
(6) thereby
(7) Attenuate signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area;
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. Like, put on,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. As such, the multiple compartments of the reservoir, which doubles as an oral intake tube for drinking water, are compactly stored in the reservoir, and when used, are pulled out (one after another) by spreading both arms or one arm, and the water plane is the arm. The reservoir compartment returns to its original compact shape in its stowed position by unfolding it (to form between the torso) and returning it to its original position (with both arms or one arm lying alongside the body when not in use). while ensuring active oral intake of water without interfering with activity.”
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. so as to constitute a spatial shape,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Sports drinks, isotonic drinks (drinks containing electrolytes with an osmotic pressure almost equal to the osmotic pressure of the human cell fluid), hypotonic drinks (lower osmotic pressure than the osmotic pressure of the human cell fluid) Beverages containing electrolytes with an osmotic pressure), hypertonic drinks (drinks containing electrolytes with a concentration higher than the osmotic pressure of the human cell fluid), physiological saline, seawater, battery electrolyte, batteries The main purpose is to actively improve the compatibility and convenience of the place, etc.)
containing an electrolyte solution or a polar solvent,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is a carry-on item in the field, or for heating fuel for cooking during tent camp, for mobile fuel such as snow vehicles, for ingestion as a nutrient source, as a luxury item It is an important carry-on item for ingestion of food, cooking and seasoning, etc.)
Ethyl alcohol, methyl alcohol (for medical supplies and disinfectants), alcohols (for general cleaning and fuel, etc.)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
"(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is essential as a carry-on item in the field, such as cleaning wounds, using it as a basis for implementing intravenous fluids, and using it for oral intake during extreme fatigue.)
Physiological saline, or those containing an infusion containing certain components using it,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of increasing the high degree of versatility of carry-on items that tend to be restricted at the site and the possibility of responding to events with only on-site items.)
Containers or reservoirs containing or containing water
It can be transformed, split, and recombined.
(By having characteristics, various characteristics of signals derived from GPS satellites that existed outside the above air coverage area, and the characteristics of the GPS antenna, GPS receiver, and surrounding environment) It is possible to actively make use of the shape.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
A reservoir that can hold a water-containing object is divided into a plurality of compartments, and the compartments can be freely combined with each other to take an arbitrary shape that is closest to the user's wishes.
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
The reservoir, which can hold a water-containing material, is divided into multiple compartments, and can have any number of layers of water or electrolyte solutions of different concentrations or substances of different compositions or air,
(By doing so, we also utilize the property that electromagnetic waves partially reflect when incident on substances with different refractive indices.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
(The main purpose was to manage physical condition, including nutritional supplementation and reduction of dehydration.)
of the reservoir contents to the user,
oral intake
or
(subcutaneously, intravascularly, intraperitoneally, etc.)
Infusion
having means (such as a tube as
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
so that the opening narrows from the periphery toward the center or widens from the center toward the periphery,
be configured
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir capable of holding an object containing water (etc.)
(for example) corresponding to all or part of a development of a polyhedron, manysided object, manifold object,
multiple polygons or geometric figures as bases
(First of all, it is relatively short as a univocal image, that is, in a mathematical sense, it is easy to understand that it is often expressed as a plate shape.)
pillar
(A “pillar” in the mathematical sense is a “pillar having a geometric figure on its bottom surface, such as a cylinder or prism”)
As
(In a shape that is not so bulky that it can be attached to clothing when not in use)
configured,
(With a procedure like assembling a polyhedron from a developed view, sometimes with the aid of Velcro fasteners or fittings or sliding devices,
As a three-dimensional spatial figure in the first place)
of polyhedron surfaces
All (when intended to act as a virtual opening for electromagnetic waves by making the layer of water very thin relative to the other surfaces, rather than expressing it as a clear opening)
or
(when contemplating constructing a shape that has a non-water-filled surface, i.e., a clear opening for electromagnetic waves) partly
By forming a layered structure such as water on all or part of the surface of the polyhedron
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
multi-layered compartments of fan-shaped columns with relatively small central angles (compact during normal activities such as walking and running)
The structure (combined with a tube that is an oral water intake device) can be taken or easily reverted (while being easy to wear on the body and suitable for trail running).
(When rushing to the site for disaster relief, etc., in order to perform the original mission accurately, to prevent getting lost at crossroads where there is a risk of getting lost, and to more reliably acquire direction information. Second, in order to increase the survival rate of victims, reduce the probability of occurrence of aftereffects, and shorten the time until rescue after a disaster, in the event of such an emergency or emergency use, it is a way to bring serious disadvantages to victims. In order to avoid time loss due to hesitation, etc.)
By individually sliding the individual fan-shaped structures with multiple compartments and unfolding them into one large fan-shaped structure with a larger central angle,
By developing and creating a fan-shaped layered structure of water with a wider central angle (without having to maintain the shape of the layered structure with your hands and arms), you can free your hands and arms and use maps and check items. It is possible to provide a cooling or warming effect on the underarms to prevent heatstroke or hypothermia without requiring assistance such as checking, etc., and it is easy to combine with an oral intake tube, making it suitable for trail running, etc. Since it is possible to maintain a small and compact shape that is suitable for both, as you can see from the fact that not a few athletes participate in trail running with a cylindrical oral water bottle attached to one mouth, such a shape , more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
At this time, the fan-shaped multi-layer structure may be hung from both shoulders with a short ring-shaped Schlinge (a short string for mountaineering). Alternatively, a ring-shaped medium-sized schringer can be crossed over both shoulders and hung in the same way.
In addition, I would like to point out that this can of course be applied to other items in this paper because it is easy to implement, convenient, and practical.
In particular, when a fulcrum for suspension is required even at the center of the body, crossing points of crossing should be used. In mountaineering and other environments where it is not easy to obtain things, it is possible to easily solve what seems to be difficult by making good use of such string-like objects. A lot of things that were developed during the same period are known, and their descriptions can be found abundantly in books. In addition, this paper can also be said to be a technology that emphasizes the spirit of overcoming difficulties by adding wisdom to what already exists in the field. For details on rope work, for example, (Encyclopedia of how to tie a string and a rope, by Ryoji Toriumi. Illustrated practical rope work by Kazuyoshi Maejima. Rope work that is immediately useful outdoors by Etsuro Shikishima. Outdoor Rope Work Handbook by Osamu Haneda.)
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, completion of missions such as disaster relief at a higher level, or triathlon “target "The main purpose is to achieve more advanced results in long-distance swimming and underwater work)
A reservoir that can hold something containing water
It can also be used as a jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) (so-called in self-contained diving breathing apparatus (Aqualung) diving)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir that can hold an object containing water, etc. (including a cold insulator or heat insulator consisting of a superabsorbent polymer and water),
By making it touch a part of the human body where there is a large artery such as the armpit, the left and right sides of the neck, or the groin,
By being able to cool the blood flow of the human body, (the tendency of onset in outdoor orienteering under the hot sun, disaster relief activities, triathlons, trail races, etc. is high worldwide, and its prevention is attracting attention worldwide)
Combines the effect of preventing heat stroke,
or
It is possible to heat the blood flow of the human body, and it is very likely to occur frequently during stormy weather on mountain climbing tours for middle-aged and elderly people, and it tends to lead directly to the distress of the entire tour.
The danger that sometimes occurs in cross-country skiing etc. is pointed out worldwide.)
It has the effect of preventing hypothermia,
so that (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6) i.e.;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of actively improving on-site compatibility and on-site convenience) Reservoirs that can hold water-containing materials can contain seawater (or any other locally available liquid). Since it can be put in and used, it is easy to procure materials on site, and convenience is enhanced by being detachable from a life jacket.
By (more effectively on-site)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:


<<0021>>
The method for obtaining direction information;
By controlling the thickness or water content of the water layer through which the signal passes,
As a result of aligning with a special positional relationship with the satellites in the sky,
The reception strength of the signal from the GPS satellite at the GPS antenna is
of multiple diffracted waves with different phases or nearly opposite phases
As can be inferred from the superimposition, when it is recognized that it is characteristically significantly reduced,
The positions of GPS satellites capable of transmitting such signals are
Based on the fact that geometric limitations can be made on the position in the sky,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:


<<0022>>
The method for obtaining direction information;
For containers with structures characterized as being flexible to retain water
by applying partial pressure
by changing or reducing the water thickness or water content of that part or area
by changing or decreasing the transmission attenuation in that part or region
by causing a transmitted signal or a diffracted wave at that location
Based on the observed change or decrease in received strength,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:


<<0023>>
The method for obtaining direction information;
For containers with flexible structures that hold water
Objects that partially apply pressure have flexibility
characterized by being made of resin such as plastic,
A direction information acquisition method characterized by:



<<0024>>
The method for obtaining direction information;
A direction information acquisition method, wherein the flexible container for holding water is a vinyl bag with a zip.
I propose the above.

<<0025>>
The method for obtaining direction information;
A container that holds water
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function that can be presented in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose the above.

<<0026>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function of reading or being able to be read in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose it.

<<0027>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
A certain scale geometric shape of the material can be constructed,
Radio waves from GPS satellites in undesired positions with respect to the GPS antenna
that can be made to be able to weaken the impact
In addition to the original purpose of drinking water during action, the presence of water during transportation
It is possible to realize such a combination of functions
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.


<<0028>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
In constructing a scaled geometry of a material,
mutually, Velcro tape, or fasteners, or hooks, or duct tape, or
that it is a magnet or a magnetic force coupling structure invented by Mr. Masao Nagaoka,
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.


<<0029>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0030>>

The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.


《Brief description of the drawing》
<<0031>>
<<FIG.1>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment in the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention.
<<Fig. 2>> Configuration of a flexible container having a bellows structure used for arranging water in a hollow cylindrical shape in the device of the present invention
1 is a schematic configuration diagram of one embodiment of .
<<Fig. 3>> Hollow cylindrical container that can be used for disposing water in the device of the present invention and that can also be used as tableware
1 is a schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of FIG.
<<Fig. 4>> Ship life-saving equipment of Japan that can be used for the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention
One external shape and size that can be said to be a de facto international standard for fresh water packages stipulated in the regulations, etc.
Legal information.
<<FIG. 5>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment in the parallel two rectangular plate-shaped water arrangement of the device of the present invention.
.
<<FIG. 6>> Some substances such as water or alcohol used in the apparatus of the present invention
It is a graph which shows the small power half-life depth of a microwave (2450 MHz).
<<FIG. 7>> Some substances such as water or alcohol used in the apparatus of the present invention
It is a graph which shows the small power half-life depth of a microwave (915 MHz).
<<FIG. 8>> Region with microwaves (50 MHZ) in water used in the device of the present invention
3000 MHz from z) is a graph showing the attenuation per unit distance.
<<FIG. 9>> A conceptual diagram showing the fact that the adjacent binomial ratio of the Fibonacci sequence converges to a constant value.
.
<<Fig.
It is a conceptual diagram.
<<Fig.
It is a conceptual diagram.
<<Fig. 12>> A plate-shaped device of the present invention for a life jacket for falling into the water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc.
A water distribution structure is embodied by a hinge, which is perpendicular to the body when carrying out the method of the present invention.
FIG. 4 is a conceptual diagram when deploying;
<<Fig. 13>> A plate-shaped device of the present invention for a life jacket for falling into the water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc.
When the water arrangement structure is embodied with a hinge and the method of the present invention is not carried out, the protrusion of the water-containing object
, is a conceptual diagram when making it smaller.
<<Fig. 14>> A plate-like device of the present invention for a life jacket for falling into the water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc.
A water placement structure is embodied by hinges and sliders to contain water when the method of the present invention is not practiced.
FIG. 4 is a conceptual diagram when the number of protrusions of an object is reduced.
<<Fig. 15>> A plate-shaped device of the present invention for a life jacket for falling into the water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc.
When the water arrangement structure is embodied by hinges and sliders and the method of the present invention is carried out,
FIG. 10 is a conceptual diagram showing how the projections of the musculature spread left and right from both sides of the body.
<<Fig. 16>> A plate-shaped device of the present invention for a life jacket for falling into the water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc.
When the water arrangement structure is embodied by hinges and sliders and the method of the present invention is carried out,
Fig. 10 is a conceptual diagram when the protrusions of the musculature are arranged perpendicular to the body;
.
<<FIG. 17>> A conceptual diagram for explaining the implementation of the proposed method in a wheelchair.
<<Fig. 18>> Proposed method G on the back of which is arranged in a straight line using only the body as a shield.
Placing a PS receiver can be affected by attenuated diffracted waves that you don't want to receive
It is a conceptual diagram for explaining that.
<<Fig. 19>> Making effective use of things that contain water (other people's bodies do not matter),
Arranging them in a U-shape, including the body, and placing the proposed GPS receiver at the bottom of the
Conceptual diagram explaining that it is effective in attenuating diffracted waves that are not required to be received compared to the case of only the body.
is.
<<FIG. 20>> FIG. 20 is a conceptual diagram showing the direction information acquisition principle of the direction information acquisition method according to the present invention.
<<FIG. 21>> An embodiment of an azimuth information acquisition device that can embody the azimuth information acquisition method according to the present invention.
1 is a conceptual diagram showing a state; FIG.
<<Fig. 22>> Relation between the arrangement of satellites in the sky and the antenna when the direction is limited by the direction information acquisition device
Fig. 2 is a schematic layout diagram showing a connection;
<<FIG. 23>> A block diagram of an example of a system incorporating a voice recognition sensor.
<<FIG. 24>> A block diagram of an example of a system incorporating a vibration discrimination sensor.
<<Fig. 25>> Fig. 22 shows the azimuth information acquisition device when the antenna is placed in the opposite direction.
FIG. 2 is a schematic layout diagram showing the relationship between the satellite layout in the sky and the antenna when azimuth limitation is performed based on the position of the antenna;
.
<<Fig. 26>> Implementation time of azimuth limited width expected value in Tokyo (139 degrees east longitude, 35 degrees north latitude)
It is a graph of the simulation result of the dependence and orientation frequency dependence.
<<Fig. 27>> About the relationship between the expected value of the daily azimuth limit width for one fixed star in Tokyo and the number of orientations
and a graph of its exponential approximation curve.
<<Fig. 28>> A configuration in which the human body is used for shielding and water is used to attenuate diffracted waves.
is an explanatory photograph.
<<Fig. 29>> GPS satellite arrangement suitable for elevation angle conditions (place with a good view, 6 train line crossing overpasses)
Above, a sky map of a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 30>> Occurrence probabilities of the four categories of output results for azimuth limitation in actual prototype experiments
Relationship between received signal strength thresholds (a place with a good view, on an overpass crossing 6 train tracks, 5 times in total)
Rotation experiment) is a graph.
<<Fig. 31>> Average value of azimuth limitation width and received signal strength at the time of correct answer in actual machine prototype experiment
Degree threshold relationship (a place with a good view, on an overpass crossing 6 train tracks, a total of 5 rotation experiments)
is a graph of
<<Fig. 32>> Each box showing the distribution of the number of captured satellites at the correct answer in the actual prototype experiment
-and-whisker plot and its dependence on the reception judgment signal strength threshold (see
It is a graph of a total of 5 rotation experiments on a sunny place, on an overpass crossing 6 train tracks.
<<Fig. 33>> Histogram of limited azimuth width when answer (correct answer h) (place with good view, 6
It is a graph of a total of 5 rotation experiments on the overpass crossing the train tracks).
<<Fig. 34>> A magnetic sensor was placed on the abdomen of the body and a rotation experiment was performed at the actual prototype test site.
Example of time variation of magnetic sensor observation value when applied (place with good view, 6 train line crossing land
It is a graph of Hashigami, simultaneous measurement at the time of rotation experiment).
<<Fig. 35>> GPS satellite layout map conforming to elevation angle conditions (place surrounded by mountains, near Mt. Takao Biwa Falls,
A total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 36>> Occurrence probabilities of four categories of result output of azimuth limitation in actual machine prototype experiment and
Relationship of received signal strength threshold (a place surrounded by mountains, near Mt.
Rotation experiment) is a graph.
<<Fig. 37>> Average azimuth limitation width and received signal strength at correct answers in the actual prototype experiment
The relationship between the degree threshold (a place surrounded by mountains, near Mt. Takao Biwadaki, a total of 5 rotation experiments)
graph.
<<Fig. 38>> Rotation test with magnetic sensors placed on the abdomen of the actual machine prototype test site
Example of time variation of magnetic sensor observation value when conducting (place surrounded by mountains, Mt.
It is a graph of the vicinity of the waterfall and the measurement at the time of the rotation experiment).
<<Fig. 39>> GPS satellite layout map conforming to elevation angle conditions (place surrounded by buildings, etc., within 23 wards of Tokyo)
Elementary school, a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 40>> Occurrence probabilities of the four categories of output results for azimuth limitation in actual prototype experiments
Relationship between received signal strength thresholds (place surrounded by buildings, near elementary school compound school building in Tokyo's 23 wards)
, a graph of a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 41>> Average azimuth limitation width and received signal strength at correct answers in the actual prototype experiment
Degree threshold relationship (place surrounded by buildings, near elementary school compound school building in Tokyo's 23 wards, total 5
It is a graph of one rotation experiment)).
<<Fig. 42>> Appearance photograph of liquid crystal screen and voice real-time prototype.
<<Fig. 43>> Rotation test with magnetic sensors placed on the abdomen of the actual machine prototype test site
Example of time fluctuation of magnetic sensor observation value when implemented (place surrounded by buildings, etc., in Tokyo 23 wards
It is a graph of the vicinity of the elementary school compound school building, and the measurement at the time of the rotation experiment).
<<Fig. 44>> One implementation of a container configuration for arranging water, etc., in a tubular shape utilizing the truncated pyramid side surface of the device of the present invention
It is a schematic block diagram of a form.
<<Fig. 45>> One implementation of a container configuration for arranging water, etc., in a cylindrical shape utilizing the side surface of the hemisphere of the device of the present invention
It is a schematic block diagram of a form.
<<Fig. 46>> One embodiment of the integrated structure of the container used for the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention
1 is a schematic configuration diagram of FIG.
<<Fig. 47>> An example of a half-divided configuration of a container used for arranging hollow cylindrical water in the apparatus of the present invention.
1 is a schematic configuration diagram of an embodiment; FIG.
<<Fig. 48>> An embodiment of a quarter configuration of a container used for disposing hollow cylindrical water in the device of the present invention
1 is a schematic configuration diagram of a state; FIG.
<<Fig. 49>> A quarter structure of a container used for arranging hollow cylindrical water in the device of the present invention.
An embodiment with fittings on the right (and top and bottom), or a schematic configuration with a central angle of 90 degrees
It is a diagram.
<<Fig. 50>> The container used for arranging the water in the hollow prismatic shape of the device of the present invention is fitted vertically.
The GPS receiver is more affected by the diffracted waves by stacking them in two layers while fitting them together to increase the height.
FIG. 4 is a conceptual diagram of a configuration used when making it difficult.
<<Fig. 51>> The container used for disposing water in the hollow prismatic shape of the device of the present invention is shaped like a cylinder using the side surface of a hemisphere.
In addition to narrowing the opening of the container configuration for placing water etc., the wall other than the opening is also
Used when deploying a similar thickness of water to make the GPS receiver less susceptible to diffracted waves.
1 is a conceptual diagram of a configuration in which
<<FIG. 52>> As a container used in forming the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention, a closed
A transparent hose with a flexible mechanism at both ends is arranged like a coiled snake.
In addition, the hose becomes a pure transport container for water, and in an emergency
of construction in demonstrating the advantage of producing an advantage in mountaineering that can be properly utilized as a rope
It is a conceptual diagram.
<<Fig. 53>> The configuration of a container for placing water, etc., in the tip shape of a swiss horn in the device of the present invention
1 is a schematic configuration diagram of one embodiment; FIG.
<<Fig. 54>> In the device of the present invention, a container in which water, etc.
1 is a schematic configuration diagram of one embodiment of a device configuration; FIG.
<<Fig. 55>> In the device of the present invention, the parabolic body of revolution is cut at two points on the horizontal plane to form a base shape.
1 is a schematic configuration diagram of one embodiment of a container configuration for arranging water or the like.
<<Fig. 56>> In the device of the present invention, the
By arranging the water in a shape that gradually spreads, or close to two flat plates but gradually to the left and right sides
By arranging the water in a shape that spreads out, the GPS receiver is less susceptible to diffracted waves.
FIG. 2 is a conceptual diagram for realizing combing.
<<Fig. 57>> In the device of the present invention, a cylindrical or nearly cylindrical shape but rounded towards the inside
By arranging the water in a shape that gradually increases, or two plates that are close to each other but gradually move toward the center.
By arranging the water in a shape that curls up, the GPS receiver is less susceptible to the diffracted waves.
FIG. 2 is a conceptual diagram for realizing combing.
<<Fig.
By squeezing it tightly, it becomes a flat circular layer that can be stored without being bulky.
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the shape of the cup made of cone material when not in use.
<<Fig.
By pulling out, it is shaped as a cup with continuous stepped sidewalls of silicone material.
Although it is a conceptual diagram explaining the shape of the cup when in use, it is not the main proposal.
When applied to the proposed method, instead of containing water inside the cup,
Usefulness of a new pop-up cup with a new feature that has a space for water
, which itself can be used as a cup as a matter of course, and in an emergency, the half of the device of the present invention
An overview explaining the usefulness of being able to form a water deployment similar to deployment on the wall of a ball table.
It is a concept.
<<FIG. 60>> Water can be contained from the inlet, and modules of adjacent dimensions are uneven with respect to each other.
have mating portions (e.g., the next smaller sized ring segment may
Up to 1/4 of the height of the bed, there is a step like a road shoulder so that you can easily fit yourself in.
It can be easily realized if it is engraved on the inside, and in this case, the thickness of the water in the fitting part is constant
), and the concentric layered multi-layered
The present system is capable of deploying water in a shape composed of a number of interlocking ring segments.
An example of a proposal.
<<Fig.
Or the pentagonal part has a zip so that it can be filled with water, or a screw
When formed as a flexible plastic (vinyl) water bottle with a cap, it can also be used as a whole water bottle
It is a conceptual diagram showing that it can be folded back at an appropriate place and stored in a rucksack or the like. (Ash
The color corresponds to the margin of overlap. The part is Velcro (registered trademark) (Velcro
It is advisable to use a tape or the like to facilitate joining and separation. When not in use and without water
It's also easy to flatten it into Zack. )
<<Fig. 62>> A hexagonal
Or the pentagonal part has a zip so that it can be filled with water, or a screw
It is formed as a flexible plastic (vinyl) water bottle with a cap.
, Make it a crimped or zipped part so that the filling of water stops at the part that hits the equator, and others
[The part of the northern hemisphere, excluding the Arctic region, is filled with water so that it will spread
In case of emergency, the arrangement of this proposal, which has a hemispherical shape as a whole, can be taken immediately.
When not in use, fold it back at the appropriate place and use it as a flat water bottle in a rucksack or the like.
It is possible to form a practical water bottle that can be folded into several layers and stored, and that it contains water when not in use.
A conceptual diagram showing that it is easy to flatten it into a rucksack when it is not there.
<<Fig. 63>> When the previous figure was actually constructed three-dimensionally, the water-filled layer was shown in gray.
Three-dimensional finished drawing. Just fill with water outdoors, join with Velcro tape and assemble
A water structure close to a hemisphere is completed in
A water bottle that can be opened and folded simply by removing the Velcro tape
It can also be used as a vinyl water bottle that can be folded flat when not filled with water.
Conceptual diagram showing that.
<<Fig. 64>> Dependence of dielectric loss of water on electromagnetic wave frequency and
and a graph showing the frequency characteristics of the magnitude of conductivity in the case of water containing an electrolyte.
<<Fig. 65>> Penetration depth of electromagnetic wave in medium with high water content
depth. e is the base of natural logarithms), and is a graph showing frequency characteristics.
<<Fig. 66>> Represents a molecular structural model of water showing that water molecules have a dipole moment
It is a conceptual diagram.
<<Fig. 67>> Orientational polarization is induced by microwaves, ion polarization is induced by infrared rays, and ultraviolet
Conceptual graph of polarization and absorption vs. frequency showing the induced electronic polarization at the line.
is.
<<Fig. 68>> Composed of chloroprene rubber, etc., which has a small power half-life depth, and water, etc. (
Liquid or gel type with large specific heat, moderate pressure dispersion effect, and small power half-life
concept of a tent mat or shelf mat with voids capable of holding
It is a diagram.
<<Fig. 69>> Composed of chloroprene rubber, etc., which has a small power half-life depth, and water, etc. (
Liquid or gel type with large specific heat, moderate pressure dispersion effect, and small power half-life
Tent mats or shelf mats with voids capable of holding
As an embodiment of the device of the present invention, it is used to weaken the diffracted waves by placing it on the left and right sides of the body.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram in the case of FIG.
<<Fig. 70>> Composed of chloroprene rubber, etc., with a small power half-life depth, and water, etc. (
Liquid or gel type with large specific heat, moderate pressure dispersion effect, and small power half-life
Tent mats or shelf mats with voids capable of holding
As an embodiment of the device of the present invention, the device is arranged on the left and right sides of the body and on the upper part of the body and rotated.
It is a schematic block diagram in the case of using for folded wave weakening.
<<Fig. 71>> Based on quantum theory, the oxygen atom in the water molecule has two electrons in the 2s orbital,
It is supposed to have 4 electrons in the 2p orbital and a total of 6 outer shell electrons.
, the covalent separation angle based on bonds using p-orbitals is the repulsion between the positive charges of the two hydrogen atoms
Therefore, the angle between the orthogonal p-orbitals is widened by about 14 degrees from the original angle.
extended and extended to 104 degrees, the water molecule has a permanent dipole moment
In demonstrating that this can actually be explained on the basis of the latest theories of quantum mechanics,
It is a frequently cited conceptual diagram.
<<Figure 72>> Water (1.5°C) and sodium chloride (NaCl) aqueous solution (0.1 to 0
. Actual frequency characteristics of dielectric constant and dielectric loss at 5 molal (mass molal concentration)
Measured values are shown.
<<Fig. 73>> Barium titanate and ratio of barium titanate to strontium titanate
Measured values of frequency characteristics of dielectric constant and dielectric loss are shown.
Figure 74 Short height, folded compactly and stored in the back when not in use
A (thin plate-shaped) fan-shaped column-shaped water bottle compartment with a
By moving the connected arms in an arc from the side of the body to the top of the head through the horizontal direction,
It slides along the sliders interposed between the water bottle compartments, resulting in
It is easy to spread out so that the fans are deployed on both sides of the body, and if necessary,
By intentionally turning both arms in the direction of the front half of the body, the body and the fan-shaped structure spread
However, when viewed from above, draw a U-shape (the opening of U is in front of the body in this case).
), the GPS flat antenna with its beam center horizontally installed on the front of the body is positioned at the zenith
existed outside the sky coverage area intended to be formed by a single semicircle passing through
Since it can effectively attenuate the signal strength originating from GPS satellites, GPS receivers
can more easily identify the GPS satellites that were present in the above air coverage area; and
During activities that involve the transportation of water, medical infusions, etc. that must be carried for disaster relief activities, etc.
It is possible to effectively utilize the potential functions of these transported items, and at the same time, as a result,
Prompt access to victims is important for increasing the survival rate of emergency rescue and reducing the incidence of aftereffects.
A simple and convenient context-appropriate method for obtaining orientation information that supports more accurate
FIG. 10 is a diagram showing what is obtained;
<<Fig. 75>> The internal structure of the thoracoabdominal portion of the jacket of the device of the present invention can form a layer of water.
It shows that it can be a highly airtight, so to speak, thin water bottle.
By opening the front body, which includes the body and the water layer when viewed from above,
(forehead) forms a U-shape (the opening of U is in front of the body in this case,
(assuming that the signal is deployed vertically in the front of the body), the originally intended
Efficiently attenuates signal strength originating from GPS satellites that existed outside the airspace
Support more reliable implementation of the proposed method of obtaining orientation information in a way that is suitable for the context of use.
and effectively combines an oral hydration system during land activities
In the sea, it effectively doubles as a jacket-type buoyancy control device.
It is an example of implementation showing that it is possible to prepare
<<Fig. 76>> A diagram showing one embodiment of this proposal, in which a reservoir containing water (portable water bottle) is
, Normally, as shown in Fig. 77, a multi-layered compartment structure of compact fan-shaped columns (longitudinal
(Combined with a tube that is a mouth-watering device) can be easily attached to the body.
・While it is also suitable for running, it is difficult to get lost at crossroads where there is a risk of getting lost.
In order to prevent the
has a central angle by unfolding individual fan-shaped structures with individual compartments
A wider fan-shaped layered structure of water can be developed, in which case the basic part
, which authorizes the potential functionality of water in obtaining orientation information by GPS receivers.
Fig. 2 shows what is possible;
<<Fig. 77>> A diagram showing one of the embodiments of the present proposal, showing a wide medium as shown in Fig. 76.
The vertical installation structure of the fan-shaped water layer on the left and right of the body can be used for other work.
One (without hogging the arm, without bothering the arm), while being able to take this water-containing reservoir
The ba (portable water bottle) is a compact multi-layered con
Easy return to compartment structure (combined with tubing, which is an oral water intake device)
It is a figure which shows the shape at that time.
<<Fig. 78>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, GPS satellite A in the sky
and a cylindrical water bottle carried on the back of the body.
A cylinder that has been specially devised such that the radio waves emitted from star A make a part of the water layer thinner.
In the model water bottle, the special positional relationship between the part that is specially devised and the sky
As a result of the orientation, the received strength of the signal from that GPS satellite at the GPS receiver is significantly reduced.
It is possible to send out such transmission waves when it is recognized that the
indicating that the positions of the GPS satellites can be geometrically constrained in their position in the sky;
At that time, in order to identify the position of the satellite that emitted the signal, as an important variable in the text of the specification
φ (φ is derived from the determination of B by the sliding result) and θ (θ is the rotation
(determined by the results of
and a bird's-eye view conceptual diagram of the mutual arrangement positional relationship in the mutual geometric relationship
It is a diagram intended to enhance visual understanding by first showing the overall picture as.
<<FIG. 79>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, which is drawn in FIG.
A cylindrical water bottle near the user from a different perspective, close to the user, in a situation equivalent to the situation
Re-grasping around, GPS satellite A in the sky and the cylindrical water bottle carried on the body
However, in Fig. 78 showing the geometric relationship, a cylindrical water bottle that could not be drawn due to space limitations
In addition to showing various variables near
Regarding the relationship, it is a diagram of the overall picture shown, and the radio waves emitted from GPS satellite A are partly
For cylindrical water bottles that have been specially devised such as thinning the water layer,
As a result of orienting the elaborated part in a particular positional relationship with the sky, the GPS receiver
When it is recognized that the reception strength of the signal from the GPS satellite in the
Furthermore, the positions of GPS satellites capable of sending out such transmissions are
indicating that a geometrical constraint on the position can be made, where the satellite that emitted the signal
φ (φ is a sliding operation
) and θ (where θ is the result in the rotational operation
), the interaction between the GPS satellite in the sky and the user or the canteen
A bird's-eye view conceptual diagram of the positional relationship of mutual arrangement in the geometric relationship
Schematically show the aspect of radio wave propagation in the vicinity of the cylindrical water bottle in relation to the body image.
It is a diagram that first intends to
<<FIG. 80>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, drawn in FIG.
A cylindrical water bottle near the user from a different perspective, close to the user, in a situation equivalent to the situation
At the same time, although it is self-evident, the user also draws just in case, but
For that reason, in order to avoid making the diagram overly complicated and to ensure the visibility of the comprehension
, hypothetically, θ=0 and φ can take any value freely.
, In the case of a cylindrical water bottle, a cross-sectional view on a plane containing its central axis is shown, and
Edge diffracted waves and waves diffracted after passing through the thinned portion of the water layer are reflected at the bottom of the cylindrical water bottle.
Propagation distances that produce mutually opposite phases when reaching the L1 C/A GPS receiver located in the center of the plane
In the case of separation, to derive what geometric conditions make
By changing the length of B, the operation proposed by this proposal can freely change a, b, r, and A.
Since it is a constant value,
satellite signal to the GPS antenna due to the nearly anti-phase difference of the diffracted waves of the two paths
By detecting the characteristic drop in received power due to cancellation due to arrivals, the GP is effectively
It is possible to grasp the existence of the S satellite and support the method of obtaining direction information.
3A and 3B are conceptual diagrams of illustrations intended to facilitate visual comprehension;
<<FIG. 81>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, drawn in FIG.
A cylindrical water bottle near the user from a different perspective, close to the user, in a situation equivalent to the situation
In FIG. 79, which has been re-grasped around
It is a diagram showing that the water layer forms a thin area along the body, and the value of length B is scaled.
The signal from one of the GPS satellites overlaps the amplitude of the two diffracted waves with opposite phases.
It is possible to identify the length B that exhibits a characteristic decrease in received intensity due to the cancellation of
, which leads to the derivation of φ, an important variable as the position of the GPS satellites.
It is a conceptual diagram showing that.
<<Fig. 82>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, drawn in Fig. 78
A situation equivalent to the situation, a cylindrical water bottle near the user from a different perspective close to the user
In FIG. 79, which has been re-grasped to the center, it is a drawing focusing on the cylindrical water bottle, and one part of the circumference
This is a diagram showing that the water layer forms a thin region in the part, mainly because the value of B is already
When the identification is completed, this area with a thin water layer around the central axis of the cylindrical water bottle is
With rotation, signals from GPS satellites show a characteristic drop in received strength.
θ
It is a conceptual diagram showing that it can be identified as
<<Fig. 83>> In one of the embodiments of this proposal, the water layer is thin on part of the circumference of the cylindrical water bottle.
It is used to achieve pinching by applying pressure to form a region.
It is a conceptual diagram of a clipper that can be cut, and is made of resin that is lightweight, inexpensive, small, highly elastic, and highly available.
As a result, you can easily make your own using a 3D printer, which has become very popular recently.
It is a diagram for illustration of what also has the advantage of being
The fixed central angle is about 45 degrees to 90 degrees.
It is easy to create a 360-degree object in addition to a 360-degree object.
It is a diagram for the purpose of
Realize 360 degrees, then remove one 180 degrees worth of central angle, or 90 degrees
It is an external view for simply showing that the same thing can be done even if four degrees are used.
<<Fig. 84>> The structure containing water realized in a cylindrical shape in Fig. 81 is simulated
While remembering that it can be approximated by forming it with a polygonal prism (for example, a regular octagonal prism),
From the request to reduce the weight and volume of outdoor activities when forming with square poles like
, is a conceptual diagram when two of the four sides are removed for further simplification, and comparison
While the figure omits appropriate points that can be easily understood, even in that situation,
The edge diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which have the same effect, are mutually at the position of the GPS antenna.
Conceptually illustrates that mutual cancellation occurs if the phases are opposite due to the difference in propagation distance in
It is a diagram intended to
<<Fig. 85>> The outer shape of the cylindrical structure containing water realized in Fig. 81 is
It is assumed that it can be approximated by forming a virtual polygonal prism (for example, a regular octagonal prism).
When it is formed with square poles in this way, it is possible to reduce the weight and volume of outdoor activities.
Conceptual diagram when two of the four sides are removed in order to simplify the design
The figure omits as appropriate points that can be easily understood by comparison.
, the edge diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which provide the same effect, are mutually GPS-announced.
In general, if the phases are opposite to each other due to the difference in the propagation distance at the position of the tenor, they cancel each other out.
Although the figure is intended to illustrate just in case, the positional relationship with the user's back is conceptually illustrated.
1 is a schematic diagram intended to illustrate to FIG.
<<FIG. 86>> Regarding the structure containing water realized in a cylindrical shape in FIG.
For example, dealing only with diffraction signals of signals from satellites in the vicinity of the body side direction
Although it is usually thought that it is possible in reality that it is enough
In such a case, only small values of φ should be considered, and only limited values of θ should be considered.
Since it suffices to consider, the diffracted signal of the signal from the satellite from the vicinity of both body sides for the user
When it is sufficient to consider only the offset of
Since the parameters are determined almost uniquely, it is implemented as a block with the simplest outline.
With this device, the far edge diffracted wave and the near edge diffracted wave will coincide at the GPS antenna.
Considering that it is easy to design to increase the frequency of offsetting
It is a conceptual diagram intended to show the
As a result, it is easy to carry around, and visually it is even more convenient as a container for water.
FIG. 10 is an external view for enhancing understanding;
<<Fig. 87>> In Fig. 81, a thin water layer is formed horizontally on the bottom surface of the cylinder.
Whilst it is relatively easy, a similar effect can be obtained by forming such regions parallel to the central axis of the cylinder.
In view of the fact that the
It is a conceptual drawing, and for the thin part of the water layer, that part is used for simple notation.
It is a diagram that is expressed as if it does not exist, and even if such a structure
In other words, if the water is filled by the distance B from the bottom and does not permeate, it is the same as the above structure
is intended to enhance the visual understanding of showing that the effect of
Although it is simplified as φ=0, if A=20 cm, B=6 cm, etc., the
to show that it is easy to recall that signals from
It is an external view intended to do so, and the cube of the outer frame is drawn as a guide
.
<<Fig. 88>> In Fig. 87, θ was simplified to be 0.
It is a diagram intended to enhance visual understanding of what happens when it is not
87, the diffracted wave generated at the edge of θ=60 degrees in the figure is also
and the difference in propagation distance corresponding to half the wavelength of the GPS L1 wave.
, is a diagram intended to easily remind us that the canceling effect of the diffracted waves is also animated.
.
<<Fig.
, in both the lower part and the upper part
In addition, by configuring it, when the lower connecting tube is attached, the
Oral water retention can be easily performed using a branched oral water retention tube.
If water is injected before, if one chamber contains some air and the plug is closed,
By simply loosening the other wire while climbing, after climbing, and when descending, Pascal's principle
A meaningful difference in the water level is generated by the difference in the current atmospheric pressure from the atmospheric pressure trapped before climbing.
Therefore, both water bottles were kept transparent and the current air pressure in the one-sided chamber, which was sealed before the climbing activity,
If you have a scale to read the current air pressure difference on the side where you loosen the tap, you can handle heavy water.
In addition to simply carrying it, it can effectively detect changes in atmospheric pressure, that is, changes in altitude or sudden changes in climate.
A head designed to visually promote understanding that effective use such as knowing is possible
is.
<<Fig.90>> By forming water layers on the left and right sides, diffracted waves are directed to the GPS installed vertically on the back.
In order to prevent intrusion, it is usually said to be a layer of water, which corresponds to a film of water in substance.
It is convenient to attach a vinyl water bottle, etc., to the back with Velcro tape, etc.
Also, in cold regions, it prevents freezing and easily maintains a molten state that is drinkable at any time.
There are also points, and in addition to being convenient because it can be expected to have a cooling effect on body temperature in intense heat, direction information
Place your hands on your hips and stretch your elbows back or in any direction as needed during acquisition.
By putting it out, the water film is appropriately stretched in the gap between the arm and the body with Velcro tape etc.
It can be easily attached, thereby ensuring more reliable acquisition of direction information by GPS
It is a conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding of what can be done.
<<FIG. 91>> By forming water layers on the left and right sides in the same manner as in FIG.
In order to prevent intrusion into the GPS placed on the akuma
But for example, if it's a Zack that's pretty close to a cube, the Zack on its back
It is convenient to stick it on the side of the rack with Velcro tape, etc.
If necessary when acquiring information, attach it to a piece of cloth or Velcro tape that has a hinge function.
Unfold around any connection part such as, and attach the belt to the arm like the furisode part of the kimono of the furisode.
By sticking the arm in any direction by sticking it like Lucro tape, the arm and
It is easy to properly form a film of water in the gap between the bodies with Velcro tape etc.
It is possible to visually confirm that the acquisition of direction information by GPS can be performed more reliably.
A conceptual diagram intended to facilitate understanding of the
If you can connect with Velcro tape, etc., it can be used to create a circle even with various fine movements of the human body.
A, B, C,
This is exemplified in D.
<<Fig. 92>> As in Fig. 90, by forming water layers on the left and right sides, the diffracted wave is set vertically on the back.
In order to prevent intrusion into the GPS placed on the akuma
But for example, if it's a Zack that's pretty close to a cube, the Zack on its back
It is convenient to stick it on the side of the rack with Velcro tape, etc.
If necessary when acquiring information, attach it to a piece of cloth or Velcro tape that has a hinge function.
With any connection part as the axis, unfold and wear a bell on the arm like the furisode part of a kimono.
By sticking your arms out in any direction, such as by sticking them like cro-tape, you can stretch your arms and body
It is easy to properly form a film of water in the gap between the bodies with Velcro tape etc.
and, in some cases, unfolds a film of water that had existed compactly.
This allows the arms and sides of the body and even the thighs and shins to be divided into, for example, triangular areas.
While baring, use Velcro tape, etc. to connect with the body, and also connect the water layers to each other.
diffracted waves such as A, B, C, and D can be easily blocked by GPS.
It was intended to promote a visual understanding that the acquisition of azimuth information can be carried out more reliably.
It is a conceptual diagram, which is an external view as seen from the front side of the body, and an example of the arrangement of the water film is shaded.
is shown. .
<Fig. 93> By forming water layers on the left and right sides in the same manner as in Fig. 90, the diffracted wave is set vertically on the back.
In order to prevent intrusion into the GPS placed on the akuma
But for example, if it's a Zack that's pretty close to a cube, the Zack on its back
It is convenient to stick it on the side of the rack with Velcro tape, etc.
If necessary when acquiring information, attach it to a piece of cloth or Velcro tape that has a hinge function.
With any connection part as the axis, unfold and wear a bell on the arm like the furisode part of a kimono.
By sticking your arms out in any direction, such as by sticking them like cro-tape, you can stretch your arms and body
It is easy to properly form a film of water in the gap between the bodies with Velcro tape etc.
and, in some cases, unfolds a film of water that had existed compactly.
This allows the arms and sides of the body and even the thighs and shins to be divided into, for example, triangular areas.
While baring, use Velcro tape, etc. to connect with the body, and also connect the water layers to each other.
diffracted waves in partial spaces such as A, B, C, and D can be easily
In this case, if the GPS is installed around the navel, it will be quite deep
, crossing the knees, demonstrating that the GPS can be placed at the bottom of a conical obscuration with a wide aperture.
It is also a concept that it is possible to ensure the shielding of the hip joint by inserting it regardless of the body shape.
, thereby reducing the total amount of water, thereby
Intended to promote visual understanding that direction information can be obtained more reliably and easily
It is a conceptual diagram.
<<FIG. 94>> By forming water layers on the left and right sides in the same manner as in FIG.
In order to prevent intrusion into the GPS placed on the akuma
But for example, if it's a Zack that's pretty close to a cube, the Zack on its back
It is convenient to stick it on the side of the rack with Velcro tape, etc.
If necessary when acquiring information, attach it to a piece of cloth or Velcro tape that has a hinge function.
With any connection part as the axis, unfold and wear a bell on the arm like the furisode part of a kimono.
By sticking your arms out in any direction, such as by sticking them like cro-tape, you can stretch your arms and body
It is easy to properly form a film of water in the gap between the bodies with Velcro tape etc.
and, in some cases, unfolds a film of water that had existed compactly.
This allows the arms and sides of the body and even the thighs and shins to be divided into, for example, triangular areas.
While baring, use Velcro tape, etc. to connect with the body, and also connect the water layers to each other.
diffracted waves in partial spaces such as A, B, C, and D can be easily
In this case, if the GPS is installed around the navel, it will be quite deep
, illustrates that the GPS can be placed at the bottom of a cone obscuration with a wide aperture, crossed knees.
It is also conceptually possible to ensure that the hip joints are shielded by placing the
This indicates that the azimuth
Aimed at promoting visual understanding that information acquisition can be carried out more reliably and easily
It is a conceptual diagram, which is an external view as seen from the side of the body, and an example of the arrangement of the water film is shaded.
is shown.
<<Fig. 95>> A container made of silicon, for example, with several compartments.
In the case of a combination of plates, when forming a water layer with a water plate, part of it is directly
For a linear area, peel off a part of the area to thin the water layer.
You can easily reach the purpose by doing, and at that time, Velcro
We saw that such a function could easily be achieved even with a cylinder by joining with tape or the like.
It is a diagram intended to enhance understanding visually, and shows the initial state before part is peeled off.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example;
<<Fig. 96>> A container made of silicon, for example, with several compartments.
In the case of a combination of plates, when forming a water layer with a water plate, part of it is directly
For a linear area, peel off a part of the area to thin the water layer.
You can easily reach the purpose by doing, and at that time, Velcro
We saw that such a function could easily be achieved even with a cylinder by joining with tape or the like.
It is a diagram intended to enhance understanding, and the initial state before a part is peeled off.
It is a figure which illustrates.
<<Fig. 97>> For example, in the direction-independent magnetic connection structure by Mr. Masao Nagaoka, the magnets
The polygonal water layer compartment
Incorporating such a coupling mechanism in the compartment receptacle so that the components can be coupled to each other.
The convenience is improved if the
Helpful in maintaining faecality and enhances visual understanding of compatibility with such mechanisms
It is a photograph intended to do.
<<Fig.
Along with the machine, pour water into the side of a transparent, lightweight bucket, for example made of polycarbonate.
It has a so-called double structure closed space that can seal the layers, and has multiple plugs there.
It is convenient to equip with a bucket combination device that has a structure that can easily realize this proposal.
It is a diagram intended to enhance the visual understanding of what is hard, and
safe water is particularly profitable if, fortunately, the lifeboat lands on some island.
It is extremely convenient to be able to use it as a bucket even when it is small.
It would be more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water, even if only a little.
, the convenience will increase if the function is provided so that it can be used in such cases.
For better visual comprehension, the side when the side is heated by sunlight with the lid on.
Steam rises from the part where the upper stopper of the is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid.
A structure is conceivable in which distilled water is obtained by condensing and dripping into the center.
The top may have depressions to facilitate cooling with chilled seawater, while it may be without it.
However, it can also serve as a device that can be expected to function properly under the scorching sun.
Fig. 3 is a view intended to facilitate visual understanding and is grasped with the lid;
<<Fig.
Along with the machine, pour water into the side of a transparent, lightweight bucket, for example made of polycarbonate.
It has a so-called double structure closed space that can seal the layers, and has multiple plugs there.
It is convenient to equip with a bucket combination device that has a structure that can easily realize this proposal.
It is a diagram intended to enhance the visual understanding of what is hard, and
safe water is particularly profitable if, fortunately, the lifeboat lands on some island.
It is extremely convenient to be able to use it as a bucket even when it is small.
It would be more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water, even if only a little.
, the convenience will increase if the function is provided so that it can be used in such cases.
For better visual comprehension, the side when the side is heated by sunlight with the lid on.
Steam rises from the part where the upper stopper of the is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid.
A structure is conceivable in which distilled water is obtained by condensing and dripping into the center.
The top may have depressions to facilitate cooling with chilled seawater, while it may be without it.
However, it can also serve as a device that can be expected to function properly under the scorching sun.
This is a diagram intended to promote visual understanding, and is grasped with the lid removed.
It is a diagram.
<<Fig. 100>>
Along with a GPS receiver with direction information acquisition function, for example made of polycarbonate
The side of the transparent, lightweight bucket has a double-structure sealed space that can seal the water layer.
, and there is a bucket that has a structure with multiple stoppers and can easily realize this proposal
To develop a visual understanding of the convenience of having a brace together with a dual-use device.
In addition, in such a case, in overseas countries where it is particularly difficult to obtain safe water,
While it is extremely convenient to be able to use it as a bucket, it is also possible to use unsafe water locally.
It is more convenient to have a device such as a filter for safe water, so in such a case, knowledge
The name of the locally sourced filter media required (Gravel
, Sand, Fabric, Charcoal, etc.) are indicated by each language and icon.
It would be more convenient if it were shown along with the location, and it would be more convenient
The view that convenience is enhanced by providing a diameter of about 4 mm and a screw cap etc. on the bottom
It is a diagram for promoting visual understanding.
<<Modes for Carrying Out the Invention>>
<<0032>>
The above problems to be solved can be expressed in slightly different terms as follows.
<<0033>>
Consider a case where direction information is obtained by using an L1 C/A GPS (or GNSS) receiver conventionally proposed by the present inventor and capable of obtaining not only position and time but also direction information.
<<0034>>
At this time, it is relatively easy to prevent the reception of reflected waves (by using it facing a place with a good view), and at the same time, it is also possible to prevent the reception of straight waves (use your body to keep your body active).
was relatively easy. However, in this case, depending on the type of receiver used and individual differences, it is rarely affected by diffracted waves from the extremities of the body.
there were.
<<0035>>
Although it can be solved by deploying microwave absorbing materials, at present, it is generally necessary to carry the material at the same time, which tends to be heavy and bulky, while continuing physical movement mainly by walking.
long periods of time will increase the physical load due to the increase in weight and volume when walking.
If the walking load is large, such as traveling mainly on foot in disaster areas, etc., serious problems such as rapid accumulation of fatigue will occur in the performance of the mission.
<<0036>>
The objective is to solve the problem reasonably and inexpensively with an appropriate measure suitable for the context of use, and to provide smoother support for disaster relief activities in the international community in response to large-scale natural disasters.
<<0037>>
Means for solving the problem are as follows.
<<0038>>
Minor improvements to potable water packages that are likely to be carried during field activities, including emergency response operations, or that are required by the Lifeboat Equipment Regulations.
Including the possibility of using objects, combining the water itself, the body, and the GPS receiver that has the ability to acquire direction information proposed by the inventor.
eliminates the influence of diffracted waves on the L1 C/A GPS (or GNSS) receiver, making it possible to obtain direction information more easily and reliably.
<<0039>>
Actual means for solving the problem will be shown in order below using FIG. 1 and the like.
<<0040>>
The L1 C/A GPS receiver already proposed by the inventor is placed on the back of the waist of the body, and the normal direction of the antenna main beam is perpendicular to the center axis of the body and perpendicular to the left and right plane of the body. Arrange along the direction of going away.
<<0041>>
Prepare water packed in a hollow cylindrical shape of a certain shape. For example, a plastic container that does not affect microwaves may be used for packaging. ancestor
The central axis of the cylindrical shape of is aligned with the normal direction. At this time, the radius of the cylinder may be within the range of about 5 cm to 20 cm. final thickness
should be about several centimeters. It depends on the susceptibility to the diffracted waves of the GPS receiver to be used.
<<0042>>
The container, such as plastic, may be connected by a tube to the user's mouth and designed to help the user rehydrate. so-called hydra
Hydration system, which is called a hydration system, and is used by cycling athletes infantryman or foot soldier.
It can be used in combination with the method used for ingestion.
A simple and safe structure in which the valve opens only when you bite into it allows you to easily supply water little by little. When the mouth is released, the valve is automatically closed again. Contains energy drinks as well as water
Since it can be configured as an object, it is used in long road races. When it is important to continue the activity without taking a break for a long time,
enable
It goes without saying that the day will soon come when people will recognize that lifesaving also falls into this category. At that time, without wasting time as much as possible, the current location and the location information of the victim,
The diffracted wave attenuation effect of a device that can obtain not only positioning but also azimuth can be obtained by a satellite phone or the like, and the diffracted wave attenuation effect is also used in conjunction with the use of a GPS receiver.
Replenish fluids and nutrients in order to improve survival rates and prevent the severity of aftereffects by making appropriate choices and shortening the time from the occurrence of a disaster to the rescue of victims as much as possible.
It is highly qualified as a device for continuing to act while doing, and can constitute a useful system.
This GPS receiver is highly compatible with general outdoor activity support systems, including lifesaving in the near future outdoors, and can be configured with high compatibility, low cost, rationality, and overall lightweight. This is an advantage of the proposed usage of the cooperative use of the body and water in the field.
<<0043>>
A lightweight water bottle, etc. that is thin when not filled with water, etc., so that it can assume a cylindrical-like structure with a certain thickness for the first time when it is filled with water, etc.
It can be built into the vest or attached to it, and when it is not filled with water or when it is "filled with water but not in use", it is placed in a relatively flat shape on the back of the vest.
It maintains a low profile shape and may form a truncated cone, cylinder, or similar shape similar to FIG. 1 when in use.
<<0044>>
A lightweight water bottle that is thin when not filled with water, etc., and can take a cylindrical-like structure with a certain thickness only when filled with water.
Those described as "filled with water but when not in use" maintain a relatively flat, low profile shape that retains a flexible plastic spring.
Alternatively, it can be considered as a cylindrical water bottle made of hollow vinyl or the like.
<<0045>>
Alternatively, to easily form such a shape, another suitable method is to use the following materials. It can be conveniently used as tableware (tableware) even outdoors.
"Foldable silicone resin cooking bowls (about 20 cm in diameter)", which have a reputation for being able to cook, have become cheaper in recent years.
exist.
It is a kind of tableware (tableware) made of silicon resin. Flexibility and lightness, which are one of the physicochemical properties of silicone resin, make it ideal for outdoor activities in harsh environments.
It does not crack or break, is lightweight, and has excellent plasticity and deformability. Approximately 27.times.21.5.times.11 cm (in use) can have a circular (or angular) frustoconical shape close to a hemisphere. It can be used in the form of a bowl (hemisphere) as normal tableware. Folds easily with a little force.
As a result, the size is about 27×21.5×4 cm (at the time of storage), which is close to a flat (flat) circle (more precisely, concentric circles, wavy concentric circles).
Utilizing these new physicochemical materials, when water is not injected, or when it is used even if water is added, it is close to a flat circle, and only when it is used with water, etc. A kind of water bottle with a layer of water may be formed around the .
<<0046>>
It means that a shape similar to FIG. 1 may be formed. Features Sanitary, soft, and heat-resistant silicon resin container can be folded compactly.
It can be stored in a space-saving manner. The easy-to-hold and non-slip silicone resin is suitable for microwave ovens, so it is convenient for preparing food outdoors.
Insensitive. It is also suitable for medical work in the field such as disaster areas. FIG. 1 shows a hollow columnar cylinder, and the liquid storage section inside is a single space.
Compartments (as multiple divided spaces) may also be formed, depending on. For example, a compartment divided into upper, lower, left, and right compartments
You can also form a ment. When only limited water is available, allocation to the most efficient part for diffracted wave attenuation, such as replenishing water with priority only to the left and right
etc. is possible. We note that the benefits of diffracted wave attenuation when used with hydration systems arise from the compartmentalization. Attenuation effect is reduced
However, in practice, water is first sucked and consumed from less affected areas, e.g., lower and upper areas, for use by the user in the hydration system.
But good. This method of use has the advantage of not affecting the attenuation effect of the left and right diffracted waves. After consuming the water in the bottom and top, hey, hide in the left and right parts
If you change the tube of the ration system, you will not be inadvertently consuming water in the left and right parts, and it will be better. very practical
He said that it is good to use a tube for suction from the bottom side and use the top side for suction when it is empty. After that, the left and right compartments
Said it's fine to use. Also in this case, when there are components only on the left and right sides, both spaces capable of containing water may be connected at the lower part with a thin hollow tube. To be so
Then, even if a hydration system is installed, the water level will drop only on the left and right sides, and the diffracted waves will attenuate evenly on the left and right, creating a state where they disappear unconsciously.
There is an advantage that you can easily avoid the situation that will be done. More specifically, in this case, 360 degrees/4 parts = 90 degrees for uniform angles
, the cylinder is divided into four sector-shaped compartments each having a central angle of 90 degrees. Of course, just divide the compartments evenly.
However, if necessary, left and right compartments with a central angle of 120 degrees and compartments with upper limits of 30 degrees each may be used. Although it will be a consultation with the cost,
Recent new materials such as plastics, silicones, and high-molecular polymers that have plasticity that allows for such changes in capacity and shape to some extent may be used.
Of course. In addition, if emphasis is placed on simple and convenient use during mountain climbing, low cost, and practicality, it can be said that it is lightweight, inexpensive, and disposable.
LDPE ((low-density polyethylene) low-density polyethylene), EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA
ethylene acetic acid vinyl copolymer). flexible and transparent
clear material. Co-polymerization of polar comonomers such as vinyl acetate with ethylene through an ultra-high pressure polymerization process. Created by manufacturing a polymer. ) as a material,
It is good also as a bellows type water tank. In this case, the thickness
A bellows structure may be provided on the side surface in order to increase or decrease the . As a result, when not in use, the bellows structure is crushed when the column is compressed in the height direction, transforming it into a less bulky structure.
become In this way, storability is also improved. If it is sealed in this state (if the screw cap of the spout is closed), the internal pressure becomes negative, so the compressed bellows structure
You can enjoy the advantage of being kept as it is and not being bulky. This is shown in FIG. FIG. 2 of the bellows structure shows the liquid spout and outlet. For liquid spouts and outlets
can be fitted with a screw cap. Also, for use as a hydration system, without stopping hydration during the user's activity
Hydrate at the same time
A mouth-operated oral suction tube can be attached. The container itself may have enough strength to maintain its structure when attached to the body, or the clothing may have such strength.
For this purpose, clothing may be used that has a support structure that conforms to the body and is folded when not in use so as not to get in the way, and that can be appropriately protruded with appropriate strength when in use.
In recent years, plastic or resin springs have been distributed at low prices, and it is possible to stably maintain the shape during use at low cost and simply by using them. plastic
Since it is made of resin or made of resin, it has the advantage of reducing the influence of diffracted waves of electromagnetic waves, and it also has the advantage of not having any other positive influence on the reception situation.
You can enjoy the benefits of Alternatively, it can be shaped like a sports bib worn from above or a life jacket, and can be fixed to the front and back with strings or Velcro tapes on both sides.
It is also possible to install the water bottle on an additional piece of clothing.
That is, a cylinder-shaped water bottle made of plastic or the like having a hollow part (outer diameter of about 30 cm, inner diameter of about 25 cm) filled with water is placed on both sides of the body on the back surface.
Set the central axis parallel to the normal of Install the L1 C/A GPS receiver vertically along the body near the center. Alternatively, plastic water bottles of about 30 cm x about 20 cm x about 2.0 cm filled with water are placed on both sides of the body almost perpendicular to the back surface. L1 near the center
C/A
Place the GPS receiver vertically along your body.
It may be reinforced with a plastic spring. When flattened, the force of the spring should be suppressed with Velcro tape or the like.
<<0047>>
Cylindrical ones have a plastic spring on the side, and when not in use, the spring is held down by the force of the spring, like a Velcro tape.
A thin, flat, low-bulk mechanism is used to keep it from slipping, or to fasten it with a strap with plastic fittings that snap together.
It can be made into a disk.
When using, remove the Velcro tape or the plastic lock part of the two male and female fittings fixed to the ends of the two strings with one-touch operation.
It is also convenient to create a cylindrical structure that pops up from a flat disk by the force of a spring, and to stand on its own by the force of a spring.
be. When not in use, it can be folded quickly and locked with a click. Compact and convenient to carry. It folds into a compact low profile shape when not in use
When it is folded up or lightly crushed and fixed with a fixture, it becomes a thin disc that is not bulky. For example, the diameter ranges from about 15 cm to about 40 cm.
In other words, they should be able to use the shape that is most suitable for the inexpensive GPS receivers of various sizes that they are using.
At this time, it can be made to stand on its own with a plastic spring, but in the case of outdoor camping, it can be removed and used as a convenient storage entity for carrying things.
It is convenient because you can also Also, regarding such a structure, it is part of the clothing that is incorporated into the clothing so that the pop-up direction is perpendicular to the body.
It should be a design that makes it possible. Secondly, if the bag is detachable from clothes, one bag can be used outdoors when needed. This bucket stores water etc.
The fact that it has a special bellows-shaped gap that allows the water bottle to be used at all times gives the user the option of always being able to use it as a water bottle.
For example, perishable foodstuffs are surrounded by water with a large amount of non-heat, so it is convenient because it can be expected to have a cold insulation effect and an antiseptic effect. As a cooling agent
Constituents of what is in circulation are high water-retaining macromolecular polymers and water, in fact most of their mass is water, and the exceptionally high specific heat attribute of water.
is recognized in society.
By actually placing a cylinder with a bellows-type flexible water bottle on the side of the cylinder, this proposal can be realized, and it is expected that the user's convenience will be considerably improved.
Wear. In this case, a plastic spring may be used as the spring, which has little effect on microwaves other than the excellent effect of attenuation of diffracted waves as described separately.
By doing so, the transparency of the plastic spring matches the transparency of the water and vinyl, and the inside can be seen through, so it is cool.
It is convenient because it has the advantage of being able to confirm that the position of the GPS device inside is appropriate and that it is not misaligned.
is. Of course, if you remove it, you can actually use it as a pop-up bag outdoors, so the user can secure its dual use, and you can use it outdoors.
Not only is it possible to accurately support the addition of a direction information acquisition function to the use of GPS, but it is also possible to make good use of the dual use of water.
Therefore, it is reasonable to assume that it has real utility in outdoor activities.
Having a special bellows-shaped cavity in the outer wall that can store water etc. also gives the user the option of always being able to use it as a water bottle, and the hollow part is also flexible.
If you put wood in it, you can expect a cooling effect and a preservative effect in the summer, because the non-thermal water surrounds the perishable food ingredients, which is convenient.
be. The reason is that the components of refrigerants distributed in the market are high water-retaining polymers and water, and in fact most of the mass is water.
Therefore, the attribute of water's extraordinarily high specific heat is recognized in society.
Similarly, if you want to create a square prism shape, instead of using a spring, you can use the built-in square plastic frame on the left and right sides inside the square prism by the tension of the vinyl or cloth on the side.
It is also possible to make it function as a support that supports the structure of the square, and by extension, to make it pop up using the fact that it can support the square prism shape. At the time of storage, the internal organs mentioned above
When the rectangular frame structure is removed from the left and right side surfaces inside the bag, the entire bag returns to a thin flat rectangular plate of, for example, about 4 cm. Whole when used
For example, a 17.0 cm high x 24.5 cm wide x 17.0 cm deep bag can be transformed in a few seconds by modifying it. Detachable from or onto clothing
If so, it is highly expected that it will be convenient for camping in the outdoors and carrying on site. If it is made of cloth or durable vinyl, the tension of the cloth will work and
The action can maintain the stable structure of the hollow quadrangular prism. Specifically, on the two opposite sides of the rectangular cylinder, there is actually a rectangular framework with dimensions that fit the sides.
It is only necessary to construct a state in which it is fitted in with tension autonomously.
For the essential part of such structures, i.e., for some types of cylindrical or hollow prismatic structures that pop up,
In addition, while designing it as part of the clothing, such as sewing it to the clothing, incorporating it into the clothing, or making it detachable from the clothing, the side of the cylinder or hollow prism
By actually deploying a cylinder or hollow prism with a flexible bellows-type water bottle on the side, this proposal is excellent and increases the feasibility, and the user's convenience and utilization are also considerably improved.
can be expected.
In such a case, the spring used for the cylindrical wall or the quadrangular frame structure used for the prismatic wall as an upright/storage variable structure has an excellent effect of attenuating the diffracted wave of the microwave as shown separately.
Plastic springs or plastic frameworks can be used, which are not particularly influential other than the results, thereby reducing the transparency of the water and vinyl.
Since the transparency of the plastic or resin matches and the inside can be seen through, it was confirmed that it felt cool and that the position of the GPS device inside was appropriate.
It is convenient because it also has the advantage of being able to check whether or not there is any deviation. Of course, if you remove it, you can actually use it as a pop-up bag outdoors.
Therefore, it is possible for the user to secure its compatibility, and not only can it accurately support the addition of the direction information acquisition function to the use of the GPS outdoors, but also the water
In addition to being able to make good use of this duality, it is reasonable to think that it is truly useful in outdoor activities.
I mentioned that the cylindrical pop-up bag mentioned above usually has a spring built into its wall surface. The plastic spring is first incorporated into the outer shape to complement the structure.
He also said that it is okay to be strong. This structure can be deployed by sewing it into the back of the garment. It may be arranged along the inside of the container containing water, and the outside
may be placed in It does not matter if it is in the space containing water, but if it is necessary to store it as some kind of internal structure, it is possible to have a void space for the spring.
good. Here we discuss a little about plastic springs. The reason why metal springs are not used is that they do not affect radio wave propagation.
In this case, as the spring, a plastic spring can be used, which does not have any particular effect on microwaves other than the excellent effect of attenuation of diffracted waves, as described separately.
By doing so, the transparency of the plastic spring matches the transparency of the water and vinyl, and the inside can be seen through, giving a cool feeling or the GPS device inside.
It is convenient because it also has the advantage of confirming that the position is appropriate and checking if there is any deviation. Should I sew this onto my clothes?
By designing such clothing and actually deploying a cylinder with a bellows-type flexible water bottle on the side of the cylinder, this proposal can be realized and the user
It can be expected that the convenience of Of course, if you remove it, you can actually use it as a pop-up bag outdoors, so the user can ensure its dual use.
Not only can it be possible to accurately support the addition of a direction information acquisition function to the use of GPS outdoors, but it is also possible to make good use of the dual use of water.
It is reasonable to think that it is truly useful in outdoor activities because it can also be used for such functions.
Plastic springs have excellent chemical resistance and can be used under strong acid and strong base conditions. It can be used under conditions that are difficult for metal springs, such as corrosion, non-magnetism, and sorting at the time of disposal.
Furthermore, by integrally molding the plastic spring and other functional parts, the cost of parts can be reduced and the number of assembly steps can be reduced.
<<0048>>
For example, polycarbonate springs have excellent weather resistance, which is a feature of springs. Because it is non-toxic, it can be used in food containers, medical
It is suitable for medical devices and has excellent electrical properties as an insulating material. It has excellent transparency and is widely used for optical applications. The practical temperature ranges from -40°C to +120°C. Dimensional accuracy during molding and small dimensional change after molding make it a suitable material for molding precision molded parts. It is self-extinguishing and widely used in areas where there is a risk of fire. di
It can be used for disposable medical instruments, endoscopes, etc., and does not need to be separated from the plastic housing when discarded.
<<0049>>
Characteristics of polyacetal springs High elastic modulus, excellent elastic recovery, creep resistance and fatigue resistance are added to this, making it the most widely used resin for snap-fits.
be. It has good electrical properties and no magnetism, so it is used in MRI equipment. Polyacetal can be dyed. It can be used for various purposes by coloring it as an external part.
I can. It is resistant to organic solvents and has little dimensional change due to water absorption, so there are almost no practical problems.
<<0050>>
The characteristics of plastic springs are as follows. (1) Excellent strength, stiffness and dimensional stability at high temperatures and in harsh environments. (2) Hastelloy
Low cost and high productivity compared to Inconel. (3) It is lighter than steel, aluminum and titanium. (4) Low friction coefficient and high
Exhibits wear resistance and has low aggression against mounting members. (5) It has excellent chemical resistance and is insoluble in common solvents such as acids, bases and oils. (6) low out
Low dust generation and high purity reduce contamination generation and also have electrical insulation.
<<0051>>
In addition, we will make the following proposals that are ahead of the times. Until now, we have mainly assumed that the bottom is missing, but here, we will consider a container that has a bottom, a certain robustness for outdoor use, a low-cost product, and versatility. suggest. In other words, plastic, polycarbonate, or bakelite cups and vessels with a certain size for outdoor use are compatible with the proposed GPS receiver.
I propose to make it a double structure so that In other words, normally, but in an emergency, the outer part is filled with a liquid (such as water) that is a microwave-absorbing material.
By filling in, by combining with the body structure and using it with the proposed GPS receiver, it can be instantly transformed so that it can be used for weakening diffracted waves, and for distress prevention etc.
It becomes a survival item that can be used. Therefore, the spout of the space on the outer wall side is normally closed with a screw cap. Sky
Even if qi exists there, it will be active as a low-priced, lightweight container that is rich in heat retention for warm beverages in the cold outdoors. Conversely, in extreme heat outdoors, cold beverages
It will play an active role as a low-cost, lightweight container for outdoor use that is rich in cold insulation. A space similar to the space configured on the side surface may also be provided on the bottom surface. In this case, heat retention and cold retention
Contribute to improvement. The structure that does not prepare the same space on the bottom as the space configured on the side is also that.
Eliminating unnecessary weight has positive implications. It doesn't matter which. Inexpensive as a plastic product that can be sold at low-price shops that can be manufactured in these developing countries
Since it can be configured to , it has characteristics that can be rapidly spread all over the world as a value-added container, and it is also a next-generation outdoor goods that supports direction information acquisition together with the proposed GPS receiver.
can be expected to be used as
FIG. 3 shows a conceptual diagram of this. Of course, the shape may be similar to that of a normal cup, with curved sides and a wider top surface. The bottom has a structure,
It can be used as tableware for outdoors by putting coffee or beverages in the hollow structure. Developing this further, we get: In recent years silicon type pop-up type
Cups are spreading rapidly. This is seen as convenient for outdoor activities accordingly. It is possible to combine this with a proposed GPS receiver useful for outdoor activities.
We make the following suggestions. In other words, although the silicon type pop-up cup is usually single layered, it is proposed to make it a double layered one. Use same as above
Since it is possible, the same explanation can be given, but it will be omitted here because it will be repeated. A further development of FIG. 3 is as follows. Cooling from the injection port on the outer wall side
It is also possible to use it by putting an agent or a heat-retaining agent. The material of the cooling agent or heat insulating agent is a superabsorbent polymer (abbreviation
SAP) and melting point depressants and preservatives and water. Sodium polyacrylate is often used as a superabsorbent polymer. poly acrylic
Sodium polyacrylate is a kind of superabsorbent polymer, and the main unit structure is [-CH2-CH(CO2Na)-]n. high
The high water absorbency is due to the incorporation of many water molecules into the network structure to create a gel structure. Disposable diapers, ice packs, sanitary products, lotions, etc.
used for A food additive grade product is used as a thickening agent in the food field. Also, if combined with a life preserver of the dimensions shown in Figure 4, cut
Velcro tape (commonly known as magic tape (registered trademark)) is attached to the lifesaving water so that electromagnetic waves do not enter the line part, and the lifesaving water is attached to each other.
By arranging the perforated line portion and the water portion so as to overlap each other, it is possible to easily solve the problem, which can be applied to the present invention. This can be done by using subdivided bags as lifesaving water.
It is an excellent method because it does not interfere with both, and it is also an effective method for people involved in shipping and victims of disasters in Japan, where life-saving water is widely used, and in developed and developing countries around the world.
It is thought that In addition, in order to apply small bags, which have been established as lifesaving water, to weakening diffracted waves in combination with the human body in the proposed GPS receiver receiver, it is simple, inexpensive, and easy.
It is also a method that can be easily used in combination with conventional lifesaving water (without changing the manufacturing process of lifesaving water), and can also be used in rescue boats and emergency situations.
It seems to be an effective method because it only needs to provide a flexible Velcro tape. It will be a method that can be easily accepted and used as a de facto global standard for the time being. Also
It is also realistic that double-sided tape can be easily used when Velcro tape is not available. In order to have a certain structure, use a lightweight cylindrical Tupperware
can Moreover, it is also possible to achieve this by projecting several vertical rod-like structures from the clothing and hooking them there like a bamboo blind.
<<0052>>
When preparing water packed in a cylindrical shape of a certain shape, in accordance with the lifeboat equipment regulations, fresh water in a general shape that is often installed in lifeboats
It is also possible to divert the package in a vinyl bag. Some shapes have become de facto standard. For example, the inner shape corresponding to only the water bag is 12.1cm wide x 12.1cm long.
5.9 cm x maximum thickness of about 1 cm, in which drinking water is packaged as fresh water in subdivided vinyl packages is the de facto standard for lifeboat equipment (de
fact standard). marketed in Japan
The shape shown in the figure is generally a transparent package, and blue lettering and stamped by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism are generally distributed and actually used. Fig. 4 shows an example of a widely spread product manufactured by a Japanese lifesaving equipment company that complies with Japan's lifeboat equipment regulations.
The outline (including water-free edge portions) and dimensions are as follows. Width 13.8 cm x length 7.4 cm x maximum thickness (maximum water part) about 1.0 cm. The edges that do not contain water are 1.0 cm on the left side, 0.7 cm on the right side,
The height of the top is 0.75 cm, the length of the bottom is 0.75 cm, and it is almost an international standard.
Polyethylene ((CH2CH2)-n Polymer of ethylene. Transparent or translucent solid, resistant to acids, alkalis, and solvents. Electrical insulation, water resistance, and moisture resistance.
It has good heat resistance and cold resistance. Low-density polyethylene (abbreviated as LDPE, specific gravity 0.91-0.93) is produced by radical polymerization of ethylene under high pressure.
Used for wire coating. ) or polyamide polyamide (a polymer having an amide bond -CO-NH- in the main chain.Nylon
6,66,610,7,11,
12, etc. It is used as a synthetic fiber due to its moderate hygroscopicity and ease of dyeing.
It is individually packed in transparent or blue-transparent, relatively strong and lightweight vinyl made of plastic (also used for ruts, etc.), and is connected by perforated lines.
A safe form that separates from the connecting perforations but does not easily come off is prevalent worldwide and common.
<<0053>>
It is common to see items with similar dimensions and similar local language notations overseas. This is defined as lifeboat equipment to equip 3 liters of drinking water per person.
due to being mandated. Also, it is said that it is subdivided from the perspective of not opening and consuming all at once when it is damaged, but the reason is stated clearly.
not converted.
<<0054>>
In a sense, the water-connected vinyl package described above is a water plate-like structure. While assuming a circle with a radius of about 5 cm to 20 cm at the bottom,
In an emergency, the person who obtained the lifeboat equipment by wrapping it around the proposed GPS device will naturally attach the proposed GPS device to its own body and the cylindrical shape (originally a water bag) formed by wrapping it.
With water, diffracted waves can be effectively and efficiently eliminated with just the equipment at hand while obtaining the bearing.
<<0055>>
According to the Ship Life-Saving Equipment Regulations, "(Lifeboat Equipment) Article 14 Lifeboats shall be equipped with the equipment specified in the table below. Shimizu.”
<<0056>>
It is of course possible to use a hollow cylinder based on a polygonal column instead of the hollow cylinder based on a circular column as in the previous example. Of course, it may be a hollow cylinder of a polygonal prism, for example, an octagonal prism. It may be hollow each based on a hexagonal column. Of course, a hollow cylinder based on a quadrangular prism may also be used.
<<0057>>
It is of course possible to use a hollow cylinder based on a quadrangular prism, and for the sake of simplification, only left and right components exist as shown in FIG.
<<0058>>
In this regard, both moisture-encapsulating spaces may be connected at the bottom with a thin hollow tube. Then, even if a hydration system is installed, the left and right
This has the advantage of being able to easily avoid the situation where the water level on only one side drops, and the attenuation of the diffracted waves is even on the left and right, creating a situation where the wave disappears unknowingly.
be.
<<0059>>
The left and right plate-shaped parts have a bellows structure, and when empty without filling, the air is expelled and compressed so as not to be bulky, and the mouth is sealed with a screw cap to make it thinner become a structure. This allows the structure to remain compact and well suited for outdoor activities.
<<0060>>
In the following, materials to be used as dielectric electromagnetic wave absorbing materials are examined. Rescuing victims alone or with a small number of people, especially in outdoor natural environments or large-scale disaster environments
, search and rescue operations, or those who continue to voluntarily and continuously evacuate in harsh environments.
<<0061>>
α (amplitude attenuation constant, Amplitude
the attenuation co-efficient),
α=√((1/2)・ω^2・μ・ε0・[√{(εr′)^2+(εr“)^2}−(εr′)])
α: Attenuation constant (of medium)
β;Phase constant (of medium)
ω: Each frequency of electromagnetic waves
εr': Relative permittivity (of medium)
εr“: Relative dielectric loss (of medium)
ε0: permittivity of vacuum
As
or
α=√((1/2)・ω・μ・[√{(σ)^2+(ω・ε)^2}−ω・ε]) (Np/m)
ε0: Vacuum permittivity
μ0: vacuum permeability
ε': Relative permittivity (of medium)
ε”: Relative dielectric loss (of medium)
σ: electrical conductivity
f: frequency
c: speed of light (= about 3x10^8 (m))
As
Figure 8 shows the attenuation rate from 00MHz to 3GHz. The attenuation of electromagnetic waves by water (25 degrees) is about 100dB/m at 1.5GHz. 1/3.) It can also be estimated from this literature value that the power half-life depth of 1.5 GHz, in other words, the depth at which 3 dB is attenuated, is about 3 cm. 60% to 70% of living tissue is composed of water, and the transmission and absorption of electromagnetic waves on the longer wavelength side than the visible range are often dominated by water. In muscle, the power half-life depth is 1/3 to 1/4 of that in water.
(Microwave Heating Technology Compilation Popular Edition Representative Editor Tetsuo Koshijima, NTS, Volume II Industrial Microwave Application Technology, Chapter 5 Medical Field, P438)
<<0062>>
In combination with other data, the attenuation rate per unit length and the power half-life depth can be roughly described as follows.
Attenuation rate per unit length
Power half-life depth D
300GHz 6.0x10^2dB/m
3GHz: 3.9x10^2
dB/m
2.45GHz: 3.2x10^2
dB/m
about 1 cm
1.5GHz: 9.8x10^1dB/m about 3cm
915MHz; 3.5x10^1dB/m about 9cm
430MHz: 8.0x10^1dB/m about 36cm
<<0063>>
At 1.5 GHz, the depth in muscle where the power is (1/e: e is the lower natural logarithm) is about 2.5 cm.
<<0064>>
Dielectric loss is a type of electric heat, and is heat energy generated when an alternating electric field is applied to a dielectric material because polarization occurs with a phase lag from the alternating electric field.
<<0065>>
In the context that humans use their own human body shielding as well, methods that use conductive electromagnetic wave absorbing materials or magnetic electromagnetic wave absorbing materials are said to couple because the distance between the antenna and those materials is short. It had its shortcomings. Dielectric wave-absorbing materials are far from such problems and are well suited.
In addition, as shown in this paper, it would be very effective if we could use the materials that we need to bring with us.
For example, drinking water, liquids for drinking (ethyl alcohol, etc.), ingredients, foods, medical infusions (blood packs, raw food packs, methyl alcohol for disinfection), locally available
materials (sand <moisture content 17%>, etc.), cold and heat insulating materials (superabsorbent polymers, water, preservatives, melting point depressants, etc.), heat-retaining clothing for seawater (chloroprene-based materials such as neoprene)
rubber, etc.).
These are materials that have hitherto received little or no attention for this type of purpose. In other words, there was some knowledge in the field of dielectric heating due to dielectric loss in an alternating electric field, more specifically in the field of microwave heating and microwave food heating. was only In this paper, we make a completely new proposal that utilizes them heuristically.
<<0066>>
Above, we have mainly looked at forms.
<<0067>>
In the following, we will mainly discuss what to use as the dielectric wave absorbing material.
<<0068>>
This is a method that utilizes dielectric loss.
In the context that humans use their own human body shielding as well, methods that use conductive electromagnetic wave absorbing materials or magnetic electromagnetic wave absorbing materials are said to couple because the distance between the antenna and those materials is short. It had its shortcomings.
<<0069>>
Dielectric wave-absorbing materials are far from such problems and are well suited.
<<0070>>
In addition, as shown in this paper, it would be very effective if we could use the materials that we need to bring with us.
<<0071>>
In light of the importance of technical proposals that play a role like lifeboats that promote voluntary lifesaving activities by citizens in recent nuclear power plant accidents, the fact that they are making proposals is also a feature of this research. It can be said that it is one important viewpoint that can be done.
<<0072>>
The grounds for this are as follows. As will be described later, water has the physicochemical property that the power half-life depth in the L1 waveband of 1.5 GHz is about several centimeters. In addition, there is a fact that drinking water should be carried and transported for the safety of rescuers and rescued people during mountain climbing and rescue activities.
<<0073>>
Combining the GPS receiver proposed by the author, which is carried by people who move mainly by walking and is capable of acquiring azimuth information, and water as a material that has not been paid attention to at all in this field for purposes other than beverages. The advantages of using
<<0074>>
Microwaves are absorbed while penetrating through the dielectric and change to heat to attenuate. At this time, as the attenuation characteristic, in particular, the depth of the straight line until the microwave power density on the dielectric surface is halved to 1/2, that is, the power halving depth D [m] is
Number 2》

D=3.32·10̂(7)/f/{√(εr·tan δ)}
is represented by where frequency f [Hz], dielectric constant εr, and dielectric loss tan δ (dielectric loss angle δ). (Source: Masayuki Morimoto et al. Microwave heating device, Mitsubishi Heavy Industries Technical Report 31 (6) pp.396-399 1994).
<<0075>>
6 and 7 are obtained from the above equations. Water has a small power half-life depth of microwaves and is an excellent absorbing material. For the purpose of this paper, materials with such physico-chemical properties have not been paid attention to and utilized at all.
<<0076>>
Alcohols including methyl alcohol, which are used for multiple purposes such as medical cleaning and disinfection, are also known as materials that exhibit similar properties.
It has likewise hitherto only been exploited for biochemical applications and has not been considered for such applications for the purposes of this paper. It was only the position of the idea that things with a small power half-life depth, such as water, are difficult to heat homogeneously and are not suitable for homogeneous heating.
<<0077>>
For example, "Generally, the limit of the degree of uniform heating by microwave power is about (2 to 2.5) · D, and if the material is thicker than this, the microwave energy will not reach the center.
The temperature difference between the surface layer and the central part becomes large because the temperature attenuates before the temperature rises. As a result, the temperature difference between the surface layer and the center of the material increases, making uniform heating difficult.”
When trying to thaw frozen food using Kuroha, it becomes a very troublesome problem. That is, if a portion of the frozen food melts first and becomes water, the loss factor increases and the micro
Waves are absorbed intensively by this water portion, and only that portion becomes hot, causing so-called "runaway heating." In order to avoid this phenomenon, the microwave
It is possible to thaw almost uniformly by adding a device such as intermittent irradiation and utilization of heat transfer due to heat conduction inside the object to be processed. ” was seen.
<<0078>>
In other words, it was treated only as a problem in a different field far different from satellite communication engineering.
<<0079>>
This article proposes to make effective use of these attributes, which have been treated as problems, in the context of space technology, which has great potential for futuristic social infrastructure in the fields of satellite communications and satellite positioning. be.
Since it has remained largely unconsidered in the fields of satellite communications and satellite positioning, the sources of the technical literature in this paper also reflect this trend.
However, once we began to seriously think about what could be of practical use in the relief of large-scale natural disasters, from the standpoint of devising practically useful technologies and desiring to return them to society, we began to make exploratory and continuous efforts rooted in extensive and deep research. , such a perspective was discovered.
<<0080>>
Water is a basic chemical substance that is indispensable for sustaining the life of living organisms in the sense that it is used not only by the human body but also by rescue dogs and search dogs for disaster victims.
Information such as where to obtain them is shared among countries and regions, and their availability is higher than that of other chemical substances. Lifesaving workers must carry it. At the same time, it is reasonably priced and
It is easy to dispose of when it runs out, has little environmental impact and cost, and does not perish very quickly.
advantages.
In addition to the essential advantages of water, the depth of power half-life in the microwave band, which is unparalleled by other chemical substances, can be effectively used to attenuate diffracted waves.
If possible, it is possible to avoid causing a particular increase in the weight and volume of the carry-on, and to stably improve the accuracy of azimuth information acquisition (specifically, narrow the azimuth limitation width
It is possible to achieve seemingly contradictory values at the same time.
<<0081>>
It doesn't matter whether the rescuer or the rescued side, as well as the human body, as well as distress rescue dogs and victims' location search dogs, etc., police dogs, pets, livestock, poultry, plants, etc. Of course, it is a basic chemical substance that is indispensable for the life support of humans.
<<0082>>
The day when fuel cells will be widely used in society is near, but when that happens, water will be the only clean chemical to be emitted.
From the point of view that the product can be used in this proposal in a cyclical manner, it shows that this proposal is well suited to the very future social framework, that is, it is compatible.
be.
<<0083>>
On the other hand, in this paper, when the expression "water" is used, it also means general substances containing water. There are many substances that exhibit a small power half-life for microwave-band electromagnetic waves due to the presence of water.
Representative examples include foods such as cereals, root vegetables, and meats, and beverage substances. There is the concept of ratio planning, which is mainly used in Japan and other countries for military and mountaineering. It means to consume.
The fact that such a concept is emphasized and exists shows that how to allocate one batch of ration (food), which is a heavy item, is important for such actions. This proposal shows that it is also possible to convert it from the viewpoint of contributing to the attenuation of diffracted waves from the perspective of carrying heavy objects that increase physical strength consumption during walking, such as long-term outdoor rescue activities and It shows the possibility of being used to avoid dangers such as during bad weather during natural research and exploration activities, and is well suited for such activities.
<<0084>>
Mainly for medical use, it can be effectively diverted in emergencies as a base for electrolyte solutions for infusions when there is extracellular fluid deficiency or sodium deficiency, for diluting anesthetic solutions and injections, and for cleaning skin and wound surfaces. Needless to say. Suitable for use in freezers and dishwashers. With a heat resistance temperature of 190°C and a cold resistance temperature of -20°C, it is suitable for harsh use in arid regions and polar regions, so it has excellent characteristics that do not break even in cold regions or extreme heat.
<<0085>>
In this paper, when the term water is used, lower alcohols (alcohols with a small carbon skeleton) that have a high affinity for water, such as methyl alcohol and ethyl alcohol, are called lower alcohols in organic chemistry. are not included.) and general substances containing them. The reason is as follows.
They, like water, exhibit a very small power half-life depth for microwave-band electromagnetic waves. Methyl alcohol, ethyl alcohol, etc. are one of important medical supplies that can be used for both disinfection of wounds and surgical operations such as incisions, which are indispensable for emergency medical care in the event of a large-scale disaster. It can be used as fuel in polar regions and cold regions (multi-purpose applications such as heating for hypothermia patients, cooking food for victims, and driving fuel for small mobile vehicles (unmanned aerial vehicles, etc.) for communication between rescuers). It can also contribute to maintenance. Ethyl alcohol can also be diverted by ingesting it as a drink as a calorie for life support when there is no food in an emergency.
Ethyl alcohol also has the rare function of being able to safely impart long-term storage (corrosion resistance) to water and food, which is extremely meaningful in outdoor activities near the tropics. When traveling to polar regions such as Antarctica, the melting point of water, which tends to freeze from a closed vehicle such as a snowmobile, is reduced to about minus 70 degrees by turning it into an aqueous solution mixed with these alcohols. It also has the rare function of falling and avoiding freezing.
It may be a heat insulating material or a cold insulating material that is useful for saving lives in outdoor activities. It is significant that these materials, which are important in human life, exhibit a small power half-life depth against microwave band electromagnetic waves, in addition to such rare multifunctionality that is expected to be exhibited when carried. deep. Therefore, these substances are also included from the viewpoint of saving lives.
In the medical field, the ITU and other organizations are discussing the importance of rapid access to disaster areas and victims, as well as telemedicine technology. Appropriate instructions can be given along with images by satellite communication, etc., without necessarily having a doctor approach. Therefore, rapid access of medical co-medical is required.
Because of ICT technology, the true experts can be centrally located. Medical collaborators who carry out the judgment are required to quickly approach the local victims and patients.
Therefore, this proposal can be effectively utilized. One is that it is possible to grasp the position anywhere in the world with GPS. One reason is that the proposed method can obtain azimuth information. A co-medical maintains certain infusion fluids, such as saline. This proposal makes it possible to combine it with GPS and use it for a quick and accurate approach even during one's own movement. It can be said that the development of infusion technology has accompanied the advancement of surgery in the 40 years after World War II. On the other hand, the 40 years of surgical progress after the Second World War were astonishing, thanks to the aseptic method, the discovery of antibiotics, the development of anesthesia, and the establishment of blood transfusion and fluid therapy. But big. Similarly, the rapid spread of satellite positioning technology has drawn attention to this proposal for the first time. The 1901 K. Discovery of Landsteiner's ABO blood type, Hustin in 2014 Discovery of anticoagulant sodium citrate by Albert Hustin et al. Runt
The discovery of the Rh blood type by Steiner et al. promoted the implementation of blood transfusions and brought about great results. With the clarification of pathological conditions related to bodily fluids, it has become possible to supplement fluid therapy with contents suitable for abnormal pathological conditions. Moreover, in the past, it was impossible to supply more than 600 kcal a day no matter how hard we tried, but in the 1960s, transcentral venous high-calorie infusion therapy (central parenteral nutrition) was developed, making it possible to supply 2000 to 3000 kcal a day. It became a great gospel for surgical treatment. For convenience, the Japanese-English comparison of terms is as follows. Electrolyte Electrolyte/Electrolyte, Electrolyte Solution Electrolyte (Quality Solution) Liquid, Loss Tangent Loss Tangent, Dielectric Loss, Dielectric Loss Angle, dielectric constant Permittivity. Since it can be regarded as a developing field, it can be seen that some translations and concepts have been assigned. These were based on the physics and chemistry dictionary 5th edition, the encyclopedia Mypedia, the world encyclopedia 2nd edition, and the genius English-Japanese-English dictionary.
Alcohols are sometimes transported as infusions as medical liquids. It is also used as fuel for mountaineering and polar expeditions. In the polar regions, water freezes. A characteristic of water is that when it becomes ice, the power half-life changes greatly, resulting in an extremely large value. Thus, effective measures can be taken to avoid coagulation by mixing with ethyl alcohol and (with caution) methyl alcohol. This is because those alcohols have a freezing point of about minus 70 degrees and dissolve in water at any ratio. Ethyl alcohol can also be ingested as a nutrient for humans, and in recent years, it is well known that it is also used as a fuel for mobile vehicles. It is hopeful that such materials can be effectively used in this proposal. From Table 1, Figures 6 and 7, it can be seen that alcohols are suitable for this proposal. This is because alcohol is a polar molecule and has a large dielectric loss coefficient and a small power half-life.
<<0086>>
For 2.450 MHz microwaves the following can be said.
For example, in the case of water, the microwave power is halved at a depth of about 1 cm, so it can be seen that the thickness of the object must be determined by the water content of the object.
In the case of methyl alcohol, the microwave power is halved at about 0.5 cm (5 mm), which is shorter than that.
Even with ethyl alcohol, the microwave power is halved at a depth of about 3 cm.
The microwave power is halved at about 1.8 cm for clay (20% moisture content) and about 0.28 cm for sand (17% moisture content).
These materials can of course be diverted.
According to Hippel and Koshishima, it can be summarized as Table 1 for microwaves (2.450 MHz only). Table 1 summarizes the values by Hippel and Koshishima from the viewpoint of the inventor.
<<0087>>
<<Table1>>

<<0088>>
(Source: Arthur R. Von Hippel and Alexander S. Labounsky, "Dielectric Materials and Applications", Arttech House; illustrated edition, ISBN 978-1580531238, pp. 300-37,
December 1995)
(source:
Edited by Tetsuo Koshijima, "Compilation of Microwave Heating Techniques", ISBN 4-86043-07
0-0, NTS press, November 2004)
<<0089>>
Some liquids other than water are also valid. It includes, for example, drinking water, drinking liquids (ethyl alcohol, etc.), foodstuffs, foods, medical infusions
Food packs, methyl alcohol for disinfection), locally available materials (sand <moisture content 17%>, etc.), cold and heat insulating materials (superabsorbent polymer, water, preservatives, melting point depressants, etc.).
be. Separately, heat-retaining clothing such as in seawater (chloroprene rubber such as neoprene) is also appropriate. These have received little attention in the past for this kind of purpose.
won. In other words, there was only some knowledge in the field of microwave food heating. In this paper, we make a completely new proposal that utilizes them heuristically.
<<0090>>
Water, methyl alcohol, ethyl alcohol, chloroprene, etc. have a large loss coefficient εr・tan δ in electromagnetic waves in the microwave band, and inevitably, the depth of power is reduced by half.
D takes a small value. Therefore, it is effective to weaken the diffracted waves from the body side when using the proposed GPS receiver using the human body. Context of use of high cup GPS receiver with human body
(Nuclear disaster evacuation, outdoor rescue activities, support for activities similar to distress, nature exploration, research investigation, large-scale natural disaster emergency rescue activities, large-scale man-made disaster emergency rescue activities, etc.)
Suitable fit. Water (including water contained in unprocessed food or processed food), medical infusions (raw food, medicine, alcohol for disinfection), and beverages for life support regardless of oneself or others
This is because it is assumed that the person is in possession of liquids (ethyl alcohol, sports drinks, seasonings (soy sauce), etc.).
<<0091>>
Conventionally, water, methyl alcohol, ethyl alcohol, chloroprene, etc., which have a large loss factor εr·tan δ in electromagnetic waves in the microwave band, must be
Naturally, a material with a small power half-life depth D is likely to be heated by microwaves, and cannot be used as, for example, a structural material for a microwave heating device.
A fact that has often been considered exclusively in such a negative context must be given special attention in this proposal. In this proposal, from such a field-specific fixed point of view,
Once we are free, we can effectively utilize such seemingly disadvantageous phenomena to find new positive industrial value, and contribute to humankind's common public service, including lifesaving.
This is an attempt to make technical proposals that contribute to the development of communal welfare. In recent years, it has served as a kind of lifeboat that promotes citizens' voluntary lifesaving activities in nuclear power plant accidents.
Considering the importance of technical proposals, it can be said that making proposals is one of the important perspectives that can also be called the feature of this research.
<<0092>>
In the following, I will describe my idea of introducing the Fibonacci sequence for the case of using life-saving water. A little trick is needed to make it cylindrical. If you use it in a plate shape, you can do without such ingenuity.
When preparing water packed in a cylindrical shape of a certain shape, in accordance with the lifeboat equipment regulations, fresh water in a general shape that is often installed in lifeboats
It is also possible to divert the package in a vinyl bag. Some shapes have become de facto standard. For example, a subdivided vinyl of about 5 cm wide x 3 cm long x 1 cm thick
It has become the de facto standard for lifeboat equipment to have potable water packaged as fresh water in a single package. city in our country
Packages of this shape on the market are mostly transparent packages, and those in blue letters and stamped with the approval of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism are generally distributed and actually used.
<<0093>>
It is common to see items with similar dimensions and similar local language notations overseas. This is defined as lifeboat equipment to equip 3 liters of drinking water per person.
due to being mandated. Also, it is said that it is subdivided from the perspective of not opening and consuming all at once when it is damaged, but the reason is stated clearly.
not converted.
<<0094>>
In a sense, the water-connected vinyl package described above is a water plate-like structure. While assuming a circle with a radius of about 5 cm to 20 cm at the bottom,
In an emergency, the person who obtained the lifeboat equipment by wrapping it around the proposed GPS device will naturally attach the proposed GPS device to its own body and the cylindrical shape (originally a water bag) formed by wrapping it.
With water, diffracted waves can be effectively and efficiently eliminated with just the equipment at hand while obtaining the bearing.
<<0095>>
According to the Ship Life-Saving Equipment Regulations, "(Lifeboat Equipment) Article 14 Lifeboats shall be equipped with the equipment specified in the table below. Shimizu.”
<<0096>>
The dimension (length) of each small bag of drinking water subdivided and closed-packed continuous vinyl package separated by the cut is based on the following application proposal of the Fibonacci sequence proposed by the author in this paper. A devised vinyl package may also be used.
<<0097>>
The Fibonacci sequence is a sequence discovered by Leonardo Fibonacci (around 1170-1250) in Italy. The Fibonacci sequence is 1,
1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233 . The method of creating the Fibonacci sequence is to prepare only 1 and 1 first, then the previous two items
It is as simple as adding to make the next term. Taking the ratio of two consecutive Fibonacci numbers, the limit converges to (1/2)(√(5)−1). FIG. 9 shows that the ratio of consecutive dyadic terms in the Fibonacci sequence converges to this value.
<<0098>>
This (1/2)·√(5)·1}=(0.618) is known as a number that often appears in nature such as plants. It is called Golden ratio (Golden ratio, sometimes written as φ).
The limit of the adjacent binomial ratio in the Fibonacci sequence also converges to this value. In the natural world, it is well known that the golden ratio is deeply related to phyllotaxis and the like.
<<0099>>
The shape of the leaves of a plant that protrude at a certain angle around the stem when viewed from directly above is called phyllotaxis. Assuming that one turn is 1, the phyllotaxis with a rotation rate of 1/2 comes out.
, the third leaf overlaps the first leaf, although the second leaf does not overlap. With a 1/3 turnover phyllotaxis, up to the 3rd leaf may not overlap, but the 4th leaf overlaps the 2nd leaf.
be. In a phyllotactic with a turnover rate of 2/5, up to the fifth leaf may not overlap, but the sixth leaf overlaps the first leaf. In the 3/8 turnover phyllotaxis, up to 8th phyllotaxis may not overlap, but 9th is 1
Overlaps with the second leaf.
<<0100>>
These are known to be ratios of adjacent two terms in the Fibonacci sequence. In the natural world, the leaves of plants rotate to attach the next leaf in order to efficiently receive sunlight. -ing
<<0101>>
In pursuit of the most efficient rate of rotation, it turns out to be the limit of two adjacent terms in the Fibonacci sequence (which is also the most beautiful ratio, or the golden ratio). It is (√(5)−1)/2=0.618034. This will be discussed next.
<<0102>>
There is a problem that the efficiency of receiving sunlight decreases when the leaves overlap when viewed from directly above. By analogy, drinking water subdivided airtight packaging continuous vinyl packaging
, there is no water in the vicinity of the break. There is a part that looks like a margin for glueing the sealed part of the vinyl. As it wraps around, it unexpectedly overlaps, and the outside
When viewed from above, the wall of water may not exist. If this happens, it becomes difficult to attenuate the diffracted waves with water. Therefore, by analogy of phyllotaxis, beverage
Water subdivided hermetically sealed continuous vinyl package, even if you don't think about it, you can wrap it well, and the cuts don't overlap, so it's almost guaranteed success when you apply diffracted wave attenuation with water.
I would like to provide a way to
<<0103>>
In addition, the Ship Lifesaving Equipment Regulations (May 19, 1965 Ministry of Transport Ordinance No. 36, final revision: December 22, 2009 Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 69) includes the following clauses: be. (Relief
Lifeboat Fittings) Article 14 Lifeboats shall be equipped with the fittings specified in the following table. 3 liters of drinking water per person:. Fresh water in a watertight container. ”. Drinking water subdivided airtight packing continuous vinyl
Packages are used as a de facto standard on this basis. However, at present, there is no particular rational basis for the dimensions, and they are practically standardized.
<<0104>>
The most efficient rotation rate is G=(√(5)-1)/2=0.618034, where G is the golden ratio. That is, G=0.618.
Then, the most efficient rotation angle is 360.0 degrees×golden ratio (0.618034...)=222.49... degrees.
Since this exceeds 180 degrees, the same is true for a rotation number of 360.0-222.49 degrees=137.51 degrees.
The rotation rate that gives this is g=1-G=0.38197.
Expressing this in units of radians, v=2πg(rad).
<<0105>>
In other words,
About 137.5 degrees (=360(1/2) √(5) 1}-180 degrees) or a natural number multiple thereof,
or,
about 222.5 degrees (=360(1/2) √(5) 1} degrees) or a natural number multiple thereof,
In order to naturally form the mutual elongation of
The interval between adjacent separation cut lines is calculated from the paper cylinder radius, the thickness of the continuum with separation cut lines, and the order number of the cut lines from the top of the sealed vinyl packing package for drinking water
It is designed based on the interval value that is set, and the entire structure in which each separation cut line is distributed in different directions when viewed from the central axis and does not overlap no matter how many times it is wound is naturally formed.
and
It is possible to completely attenuate the signal strength derived from the GPS satellites existing outside the above air coverage area.
<<0106>>
In this way, the thin vinyl portion where water does not exist is unevenly distributed in one direction, and there is a possibility that the diffracted wave may enter without attenuation from such a thin portion where water exists.
can be reduced to At this time, a piece of vinyl that is long enough to use as a guideline for the initial diameter may be included or attached, or an inexpensive paper cylinder may be included.
You can pack it up and use it.
<<0107>>
In the following, to make the line of thought more clear, I will describe the Archimedes spiral (sometimes also known as the Archimedes spiral. Archimedes lived around 600 B.C.E., and also established the mathematics of spirals. Archimedes' proposed spiral water pump is It is still used as an irrigation pump.It should be noted that Archimedes was not the inventor of the spiral.When was the spiral discovered?
don't know. ) (it is the simplest spiral among the six known spirals). It is expressed as r=a+bθ.
<<0108>>
r is the radius of the vortex (assuming that a, b, and θ are defined as follows). a is the radius at the start of winding. b is the length by which the spiral radius increases per 1 radian of rotation angle.
In other words, "thickness of water subdivided bag/(2π)".
In other words, "the length of the radius that increases with each turn/(2π)". θ is the cumulative rotation angle (radian).
For example, θ=2π (radian) in the case of winding exactly one turn.
For example, θ=4π (radian) when the wire is wound exactly two times.
For example, θ=5π (radian) when the wire is wound exactly 2.5 times. The radius of the spiral increases by b/(2π) each time it is wound one round (θ=2π (radian)).
<<0109>>
θ_0 at the start of winding is always 0.
θ_1
θ_2
θ_3
<<0110>>
θ_n
and so on. Then
r_0=a+b·θ_0=a (∵θ_0=2π·0g)
r_1=a+b・θ_1=a+b・1g (∵θ_1=2π・1g) r_2=a+b・θ_2 =a+b・2g (∵θ_2=2π・2g)
r_3=a+b·θ_3=a+b·3g (∵θ_3=2π·3g)
:
r_n=a+b・θ_n=a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
is.
<<0111>>
First of all, if you want to calculate with exact values, it is better to do as follows. If it is not possible to calculate with approximate values, it will be described later, but calculation is first performed with exact values. Considering the features of simplicity and reality, it is better to select a calculation method that is well suited to the actual situation.
<<0112>>
First, the formula for obtaining the exact value is shown below.
<<0113>>
Archimedes spiral formula
r=aθ+b (a>0) (101)
If we want to find the length of the vortex of , we divide it into each minute part of the curve and integrate it, just like a normal curve.
<<0114>>
In the present invention, a flexible plate having a plurality of perforation line portions has an initial diameter 2a and starts to be wound in multiple layers (without requiring special awareness of other things at the site). ``The rotation angle (between the cut lines) that minimizes the probability that the cut line parts overlap (accidentally between layers)
The repetition of (137.51 [deg] = 2πg [rad]) is originally designed
Therefore, it is possible to realize such a dimensional structure from the design stage, which can also be realized at the site, even if you roll it unconsciously.
<<0115>>
For convenience, "If the rotation angle of the 0th cutting line is θ (n = 0) = 2πgn = 2πg 0 = 0 [rad], the rotation angle of the nth cutting line is θ (n = n) = 2πgn [rad], The angle of rotation of the (n+1)th cutting line can be conveniently expressed in a simple expression form of θ(n=n+1)=2πg(n+1) [rad].
<<0116>>
The distance between the n-th cut line and the (n+1)th cut-off line (assuming that the spiral is straightened by squeezing) is now
L(n)
Then, all the above preparations are fully utilized, and:
Number 3》

The exact solution is obtained as For the great advantage of obtaining an exact solution, the result is reduced by the relatively simple square root of the quadratic formula and the simple logarithm of the degree formula.
was found to be obtained. Note that the logarithm contains an absolute value sign. For a formula this simple, it is easy to use this formula at design time, and this formula is
In the future, with the advent of the GNSS era, we will develop a closed packaging container for continuously subdivided drinking water that can function effectively when attempting to attenuate diffracted waves in combination with the GPS receiver of the proposed method.
The length of the interval between adjacent cut lines of the packaging) is simply the initial winding radius a, the thickness of the subdivided drinking water b / 2 π, and the order of the cut lines n (the rest is π, based on the golden ratio
It can be calculated in a short time from the constant g defined by
Since GNSS can be internalized, in an era when GNSS is taken as a social infrastructure and its receivers are commonly used and carried, it shows high utility with great effects.
It becomes a thing. [
] indicates the result of indefinite integration, ] the lower right value is the start value, and the ] right shoulder value is the end value.
<<0117>>
It is the inventor of the present invention who derived the above logic. On the other hand, only in part of the process in the process, only for the technical aspect of solving a certain type of indefinite integral, only a part of the description in the following document is given as a method for solving a certain type of indefinite integral I used it as a reference. However, I would like to point out again that the proposal of the basic problem of this proposal, the idea proposal for the solution, the mathematical problem setting, the policy and the solution are all due to the author's creativity. In addition, "Iwanami Mathematical Formula I, - Calculus/Plane Curve -, Shigekazu Moriguchi, Kanehisa Udagawa, Shin Hitomatsu, Iwanami Shoten, 2010, Chapter 3, Indefinite Integral of Quadratic Irrational Functions, Section 26 ""2 See Indefinite Integral p.121", including the square root of the general formula
<<0118>>
The above formula shows:
The length L(n) between the n-th cut and the n+1-th cut is determined only by a constant, which should have already been determined at the time of manufacturing or designing the drinking water subdivision packaging. Notice what you can do. If anything, the radius a at the start of winding, drinking water
Average thickness of subdivided packaging (b/(2π)), constant π, constant g (= 1 - G = 1 - golden ratio), integer n = 0, 1, 2, 3, etc. are all known numbers. expressible
be.
<<0119>>
This is because when manufacturing or designing the drinking water subdivision packaging, the length L (n) between the n-th cut lines is set to the winding start radius a, the average thickness of the drinking water subdivision packaging (b / ( 2π)) can be determined.
<<0120>>
Next is liberation by approximation.
<<0121>>
It assumes the Archimedes spiral (sometimes also known as the Archimedes spiral) (which is the simplest of the six known spirals). It is expressed as r=a+bθ. r is the radius of the vortex (where a, b and θ are defined as follows). a is the radius at the start of winding. b is the length by which the spiral radius increases per 1 radian of rotation angle.
In other words, "thickness of water subdivided bag/(2π)".
In other words, "the length of the radius that increases with each turn/(2π)". θ is the cumulative rotation angle (radian).
For example, θ=2π (radian) when the wire is wound exactly one turn.
For example, θ=4π (radian) when the wire is wound exactly two times.
For example, θ=5π (radian) when the wire is wound exactly 2.5 times. The radius of the spiral increases by b/(2π) each time it is wound one round (θ=2π (radian)).
<<0122>>
θ_0 at the start is always 0 .
θ_1
θ_2
θ_3
<<0123>>
θ_n
and so on. Then
r_0=a+b·θ_0=a (∵θ_0=2π·0g)
r_1=a+b·θ_1=a+b·1g (∵θ_1=2π·1g)
r_2=a+b·θ_2=a+b·2g (∵θ_2=2π·2g)
r_3=a+b·θ_3=a+b·3g (∵θ_3=2π·3g)
:
r_n=a+b・θ_n=a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
is.
<<0124>>
Here, if n = 1, 2, 3 ..., the radius at that time is the average of the previous radius and the current radius r_(n, n-1) = (1/ 2)・[r_(n)+r(n−1)]=(1/2)[(a+bng)+(a+b(n−1)g)]=1/2(2a+2bng・bg)=(a+bng)・It is approximated by (1/2)bg.
<<0125>>
So its circumference is approximately obtained by
2π・r_(n,n−1)=2π[(a+bng)・(1/2)bg]=2π[(a−0.5bg)+bgn] (n=1,2,3,...)
<<0126>>
As part of it, the arc length corresponding to g as a ratio is obtained approximately by
2π・r_(n,n−1)・g=2πg[(a−0.5bg)+bgn]
=2πg(a−0.5bg)+2πbggn
<<0127>>
This has important implications, namely
Using a drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package in which the radius increases by b each time it is wrapped around,
When winding outward with the radius at the start of winding as a,
Corresponding the mutual interval of the positions of the cuts to the order of appearance of the cuts, n (n=1, 2, 3, . . . ),
2πg (a-0.5bg) + 2πbggn (where n = 1, 2, 3, ...)
, the overlap is minimized even with winding.
<<0128>>
The radius at the start of winding is a (cm),
Using a continuous vinyl package for subdivision and sealed packaging of drinking water having a thickness of b (cm), the radius at the start of winding is assumed to be a and is wound outward to form a cylinder of water.
2πg(a-0.5bg) + 2πbggn (where n = 1, 2, 3, ...)
Designing a hermetically sealed continuous vinyl package may minimize overlap when wrapped and be efficient in attenuation of diffracted waves.
<<0129>>
At that time, it should be specified specifically how many cm the radius a at the start of winding was based on, and the continuous vinyl package for drinking water subdivided and sealed was manufactured, and the length of the vinyl scrap of the package should be specified. As you can see, it is better to make it so that it hangs down with a diameter of 2a.
<<0130>>
For example, assuming a radius of a = 7.5 cm, a vinyl package with a scale of 2 a = 15 cm printed on it is used as a break for a continuous vinyl package for drinking water subdivided sealed packaging.
If it is specified that the only part is the diameter at the start of wrapping, it will be easy for the victim to understand in case of emergency. The diameter of a circle shape is the diameter of a circle or square.
As a visual aid, non-verbal paintings are also used to help intuitive understanding, so that passengers from different countries, sailors and navigators from different countries can understand immediately in an emergency.
It would be even better if it was printed out so that it would be easier to understand.
<<0131>>
In addition, in the case of a design in which the thickness of the beverage subdivided closed-packaging continuous vinyl package is b=0.7 cm, the breaks in the drinking water subdivided sealed-packaging continuous vinyl package are:
According to n = 1, 2, 3, etc., it is clear from the above equation developed for the first time by the inventor that it should be made as follows when it comes to what number of cm it should be made.
Let's become
<<0132>>
When n=1, 2πg(a−0.5bg)+2πbggn
=2π0.381966(7.5・0.5・0.7・0.381966) +2π0.7・0.381966・0.381966・n
= 17.6788772 + 0.6416930 n
≈17.68 +0.64n So initially (n=1), 18.96 cm long, configure.
<<0133>>
After that, by extending the length by 0.64 cm and manufacturing it from the beginning, the user can provide a continuous vinyl package for drinking water with a thickness of b = 0.7 cm.
When trying to improve accuracy (further narrowing of the azimuth limitation width) by simultaneously using the proposed method's diffracted wave attenuation of a GPS receiver equipped with a function that allows azimuth acquisition when stationary and the body's body
Also, as long as you start winding at a = 7.5 cm radius (2a = 15 cm diameter), without thinking too much, the cuts do not overlap, and at maximum efficiency, naturally
As a result, a cylindrical water structure can be instantly and easily formed in which it is extremely difficult for special cuts that allow the entrance of diffracted waves to overlap.
be.
<<0134>>
In the past, it seems that the length of each of the continuous vinyl packages for drinking water subdivided and hermetically sealed was simply a stable shape due to historical circumstances, without any particular rational reason.
<<0135>>
In the future, in view of the importance of saving lives, each thing will be able to have multiple functions in the event of a crisis.
Based on the idea of enhancing each other's functions in a comprehensive manner, we have created a continuous vinyl package for drinking water that is commonly called a life-saving water package.
If you decide the length of the eye, GPS (
Or GNSS) is suitable for the era when social infrastructure becomes important. This not only provides azimuth information that gives victims a basis for making decisions on their own initiative, but also makes it possible for people heading to rescue victims to use such equipment as a standard, making training easier. .
<<0136>>
In fact, even when n = 21 cuts are wound in the 7th round of continuous winding, as can be seen from the fact that the cuts are not clearly overlapped yet, there is a great effect.
<<0137>>
The Fibonacci sequence may also be defined as follows. It's almost the same thing, but I'll make a note of it just in case. It is a format that does not specify an initial value.
That is, the sequence . In other words
Number 4》

In particular, when a(0)=1 and a(1)=1, Binet's formula
《Number 5》

there is and also
《Number 6》

can also be written as
where [ ] is the Gaussian symbol
Even if it is described in this way, there is no essential difference between the basic idea and its nature, and the same argument holds.
<<0138>>
When arranging the cylindrical water so that its center axis coincides with the normal line of the antenna and is almost perpendicular to the vertical axis of the body and perpendicular to the left and right sides of the body, Velcro (registered trademark), harness, Adhesive tape may be used for fixing.
<<0139>>
In the following, we will discuss the form of applying this proposal to those engaged in mountaineering, security, security, lifesaving, disaster relief, international disaster relief, and so on.
As shown in FIG. 10, it is also effective to previously form such a structure in the lower part of the rucksack or the like so as to be hollowed out so as to be insertable. In that case, such as urethane
It is possible to make effective use of materials that are lightweight but can maintain their shape. In doing so, the drinking water package described above, which is rolled to form a cylindrical shape, is well rolled.
A cylindrical gap made of cloth may be formed in advance so that it can be stored while being attached. At the center of the circle on the bottom that corresponds to the back of the rucksack, which is the bottom
is applied with Velcro (registered trademark) and interacts with the Velcro (registered trademark) applied to the bottom surface of the GPS receiver proposed by the inventor.
It is also good to make it easy to remove. Instead of urethane, a material such as chloroprene having high absorption characteristics in the 1.5 GHz band may be used.
<<0140>>
When not used for the intended purpose of the present invention, it can be used as a pocket in which light items that are frequently taken out can be placed. cylindrical in shape
A long sheet of paper such as a map can be stored in the part without creases, and the space is not wasted. In addition, there is a tent called a tent mat that spreads on the floor.
A resin material or the like may also be stored in this cylindrical portion. When not in use, the part connecting the cylindrical part and the bottom circle is covered with a cloth lid with a zipper to prevent dust from entering.
Even if you leave it as it is, it will look better, so it is of course good.
<<0141>>
An example of an actual usage method is shown below with reference to FIG.
<<0142>>
The L1 C/A GPS receiver already proposed by the inventor is placed on the back of the waist of the body, and the normal direction of the antenna main beam is perpendicular to the center axis of the body and perpendicular to the left and right plane of the body. Arrange along the direction of going away.
<<0143>>
Prepare water packed in a rectangular plate structure with a certain thickness. In a container such as plastic that does not affect microwaves, water is placed in a rectangular plate structure with a certain thickness.
You may prepare the thing packed so that it may be made. The main plane of the shape is arranged so that it is perpendicular to the left and right sides of the body and perpendicular to the ground on both sides. rectangle at this time
The thickness of the surface may be about several centimeters. It depends on the susceptibility to the diffracted waves of the GPS receiver to be used.
<<0144>>
Alternatively, a lightweight water bottle that is flat and thin when not filled with water, such as a lightweight water bottle that becomes a rectangular plate structure with a certain thickness for the first time when it is filled with water.
It is built into the vest or can be attached, and when not filled with water or "when water is filled but not used", it can be folded left and right on the back of the vest to make it bulky.
It maintains a low profile shape, and when used, it can be opened to the left and right by about 90 degrees like a door that opens with a hinge to form the shape of FIG.
stomach.
<<0145>>
The container, such as plastic, may be connected by a tube to the user's mouth and designed to help the user rehydrate. so-called hydra
It is called a hydration system and can combine the usage used for hydration during action such as infantry, cycling and athletes. Water is replenished by chewing
be It can be composed not only of water but also of nutritional drinks, etc., and enables it when it is important to continue to act without taking a break for a long time. of course,
The use of a GPS receiver is also useful because not only positioning but also azimuth can be obtained. It is compatible with such a near-future outdoor activity support system, and has a high compatibility.
The fact that it is possible to do so is one of the excellent advantages of proposing a method of using this GPS receiver in the field in cooperation with the human body and water.
<<0146>>
Life-saving water is revisited here from a slightly different point of view. The de facto standard articulated vinyl package embodying potable water as set forth in the Lifeboat Equipment Regulations is, in some sense, a plate-like structure of water. This may be stacked several times in a slightly flattened rectangular parallelepiped framework made of plastic to form the aforementioned thick rectangular surface. In that case, you can hang it from your shoulder with a climbing sling or the like.
<<0147>>
When preparing water packed in a thin, flat rectangular shape of a certain shape, in accordance with the lifeboat equipment regulations, general lifeboats are often equipped with
It is also possible to use a Shimizu plastic bag package. Some shapes have become de facto standard. For example, a small vinyl package of about 12 cm in width, about 6 cm in height, and 1 cm in thickness, in which potable water is packaged as fresh water, is the de facto standard for lifeboat equipment.
The package of this shape that is commercially available in Japan is generally a transparent package, written in blue, and stamped with the certification of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. Overseas, the same size and the same local language notation
I often see things. This is because lifeboats are required to carry 3 liters of drinking water per person. all at once
It is subdivided so that it will not be opened and consumed.
<<0148>>
In a sense, the water-connected vinyl package described above is a water plate-like structure. Cut this into a rectangle with a thickness of several centimeters, a length of about 20 cm and a width of about 10 cm.
While assuming, by hanging from the eaves constructed on the side of the vest, in an emergency, the material obtained from the lifeboat equipment will automatically attach the proposed GPS device to your body,
With water in the shape of a flat plate (originally a water bag), it is possible to obtain the direction while effectively and efficiently eliminating diffracted waves with only the equipment at hand. For this reason, the vest
You may form it using a hinge so that it may protrude perpendicular|vertically to the upper-lower-left-right-left surface of a body. You can hang it there. Therefore, drink
The water package may be provided with holes for hanging. The vest may be provided with hinged posts for this purpose.
<<0149>>
An application involving rucksacks is discussed here.
As shown in FIG. 11, it is also effective to form such a structure in advance in the lower part of the rucksack or the like in such a manner that the structure is hollowed out so as to be insertable. In that case, such as urethane
It is possible to make effective use of materials that are lightweight but can maintain their shape. In doing so, the previously mentioned drinking water package forming a thin rectangular shape can be conveniently stored.
Such gaps made of cloth may be formed in advance. Velcro (registered trademark)
Marks) are arranged, and the interaction with the magic tape (registered trademark) applied to the bottom surface of the GPS receiver proposed by the inventor makes it possible to attach and detach easily.
Also good.
<<0150>>
Here, we discuss the application of this proposal to vests worn by professionals such as police officers, coast guard workers, and security workers. of FIG. 12 or 13
As such, the lifejacket or vest can and may be configured to increase convenience. Figure 13 has no gap when closed, but
Even if it is closed with a gap, the antenna of the GPS receiver may of course be constructed so that the face can be seen outside. It may be configured as shown in FIGS. 14(d) and (e).
Of course. In this case, there is a horizontal rod-shaped object, but by using resin rods, resin spacers, resin rotating screws, etc. as these materials, it is possible to absorb electromagnetic waves.
In addition to having the advantage of being able to expect higher yields, there is also the possibility of having some kind of electromagnetic influence, or at least a negative influence, on the azimuth limitation.
It fits well because there is no sense of urgency.
<<0151>>
FIG. 12 or FIG. 13 is used to explain the following aspects of the jacket/vest/lifejacket format and its format.
First, when actually using a container mechanism imparted with a water structure retention function to a chloroprene rubber (CR rubber) wet suit or life jacket, or to a specialized clothing vest for professional use, it is necessary to open the door. Describe structural evolution. Examples of users include: coast guard personnel, ToQ personnel, Maritime Self-Defense Force personnel, military personnel (infantry, special forces personnel, paratroopers), coast guard volunteers, naval personnel, aqualung enthusiasts, and police officers. is.
Next, it is possible to explain the structural arrangement in a double-door shape when using the exposed part of the chloroprene rubber (CR rubber) wet suit to weaken the diffracted waves.
can. Examples of users include: coast guard personnel, ToQ personnel, Maritime Self-Defense Force personnel, military personnel (infantry, special forces personnel, paratroopers), coast guard volunteers, Dai
Bing Aqualung enthusiast and police officer.
Alternatively, the hinge is used when the cooling agent or heat storage agent, which is initially incorporated in the vest, which is a special clothing, in a shape that conforms to the body, is also used to weaken the diffracted waves.
It is also possible to explain the shape when used for double doors. Examples of users include: people who benefit from the use of ice packs and phonographs for outdoor security in hot weather or cold climates;
Police officers, members of the Self-Defense Forces, military personnel (infantry, special forces personnel, paratroopers), and coast guard personnel who have a certain degree of necessity to obtain directions in an emergency.
Alternatively, it can be explained that the chest front part of the chloroprene (CR rubber) vest is deployed backward when not in use and utilized to weaken the diffracted waves. Examples of users include: triathlon runners/athletes/trainers, cross-country athletes, coast guard personnel.
<<0152>>
In addition, when adopting the configuration of FIG. 14, a plate-like object may be sandwiched between the sides for use. At that time, if the resin has some flexibility, it is suitable because it has good adhesion to the side surface of the body.
<<0153>>
Next, we discuss application to wheelchairs. FIG. 17 is a conceptual diagram of an embodiment in which this proposal is applied to a wheelchair. In the figure, the part shown with a mesh is an electromagnetic wave absorber.
It corresponds to the arrangement place of the thing containing moisture discussed above. If this is a water bottle [including a drug supply function, etc.], it is naturally an oral water supply (water drinking) tube.
Of course, they may be connected and provided to the user. Medical pharmacological infusion solutions (e.g. clear plastic medical pouch packaging for intravenous drips)
) but it's good as well. In the figure, the water bottle is attached to the back like a square placed horizontally, and the GPS receiver is placed at the bottom of the bottle. Of course, it is not limited to this figure.
However, it is specifically noted that such square figures may be made with a narrower opening. In other words, if the masu-shaped mouth seems to be wider than necessary,
is a flat plate water bottle with a hollow center opening that has only a smaller opening.
Therefore, it is very convenient to strengthen the attenuation effect of microwave diffracted waves. The amount of water increases slightly, but if you are in a wheelchair, the wheels will hold it.
Since it has a feature that it hardly places a burden on the user, it is suitable for use.
<<0154>>
Next, we discuss the application to electric wheelchairs. In recent years, when using electric wheelchairs, which are becoming more popular due to the reduction of the burden on users and the improvement of convenience, the motor drive and power unit
may be surrounded as separately as possible by a water bottle containing water. This is a GPS receiver that has already been processed to attenuate diffracted waves with a square on the back.
In order to prevent noise-type electromagnetic waves or inductive unnecessary electromagnetic waves from being emitted in the unlikely event that they have an effect, we have doubled the proximity of potential sources such as motors. Of course, it is also possible to devise ways to attenuate the effect of an emergency in advance. (It is not shown, but there is often a motorized drive under the seat.
Therefore, it is easy to separately arrange a water bottle surrounding it. In addition, when traveling outdoors for a long time, it is convenient because it is easy to replenish because it has plenty of water.
be.
<<0155>>
With the increase in the number of electric wheelchairs, the use of batteries in electric wheelchairs has become the norm. If it is a normal battery, copper sulfate liquid is loaded and the liquid can be used. Recently, a lithium-ion polymer battery has been installed, and even in that case, it can be used because it contains a polymer component and moisture.
<<0156>>
Recently, wheelchairs have become diversified, and QOL (Quality of Life) in daily use has improved.
With the expectation of improving the quality of life, wheelchairs are very popular because they are all made of wood and other materials with a good texture, even the wheel spokes, without metal.
stomach. These wooden wheelchairs are said to be very popular among users because of their pleasant texture and their psychological effects, such as the fact that even sitting in a wheelchair every day makes them happy. It should be noted that these popular wood member wheelchairs are also expected to have minimal impact on GPS receivers and are still well suited with this device for upcoming social welfare use. Needless to say, it is suitable for a single-seat mobile unit such as a Segway. Such single-seater vehicles are showing signs of explosive popularity in recent years and are an important application field. The reason is that there is no area that can be used as shielding, so it is compatible with this method that utilizes the human body and water. This phenomenon of individual empowerment is characteristic of the present age, and it can be said that we live in an age in which individuals have the ability to use science and technology rarely seen in history. If the individual possesses a mobile phone connected to satellite communication and can receive signals from positioning satellites and know their current position, the error factor (difference, deviation, local It is a problem to have only unreliable measures that the magnetism) is large and basically impossible to eliminate local epochs. Therefore, the highly reliable method proposed by the present invention will be a valuable measure as a method that can be implemented as reliably as possible if there is no obstruction. Takahashi (2011) describes the feasibility of this method as 9000 trials, 5 times in total, 15 times, 600 times each time, depending on the location with many mountains, with many buildings, and with an open sky. was shown by field experiments. (Hereafter, Masato Takahashi, Proposal and evaluation of L1 band C/A code GPS receiver capable of acquiring bearing at rest
-Proposal of a small, lightweight, inexpensive new method-, Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Transactions A Basic and Boundary Area (ISSN: 1881-0195), Vol. J94-A, No. 2, pp. 95-111, February. 2011)
<<0157>>
Various specific application forms have been discussed above. What they have in common are: First, with the proposed GPS receiver, in order to obtain the direction, the person's back (body) is used to prevent the increase of personal belongings, and the electromagnetic wave absorber that exists nearby is utilized. Since direction acquisition is realized in this way, there is no pointless increase in the number of items to be carried, and complexity can be avoided. In particular, there is an excellent feature that this method is possible even when there is no mountain shielding, building shielding, large ships, large aircraft bodies, or huge wall surfaces. In addition, it has an irreplaceable feature that the purpose can be achieved even if a low-cost GPS receiver is used and it does not have fine signal strength discriminating power.
<<0158>>
So far, I have discussed in detail that there are various kinds of familiar things that should be at hand at that time. The following are shown.
<<0159>>
The first is water. The essence is that the magnitude of the dielectric loss (√εr)·(tan δ) of the dielectric polarization of the permanent dipole contributes to the smallness of the power half-life depth D. Occasionally, water dissolved
The magnitude of the conductivity σ provided by the electrolyte also contributes to the small power half-life depth D. He also argued that many things fit into this genre. Water (drinking, cooking, sanitary
Use (toothpaste cleaning, etc.), tea, yogurt, grains, root vegetables, plants, animals, food ingredients Bath water, toilet water, refrigerant, heat preservation agent, mayonnaise, sauce, soy sauce, milk, juice, etc.
is quite possible.
<<0160>>
Next is the salt dissolved in water. Its essence is the conductivity σ of the electrolytic chamber, which contributes to the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole. Seasoned food, preservative miso, salt solution, muscle skin tissue, nutritional gel food (a product name such as weider in jelly), preservable sausage (fish meat, pork, etc.), preservable salami, salt water, etc. Shelf life ham
Preservable bacon/sports drinks (product names such as Pocari Sweat, Gatorade, etc.).
<<0161>>
In addition to them, there are alcohols (the essence of which is the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole), and medical disinfectants, saline solutions, infusion solutions, and drug solutions fall into this category.
<<0162>>
Furthermore, super absorbent polymer (SAP: Super Absorbent Polymer) (its essence is also the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole + the conductivity of the electrolytic chamber
rate). In this field, the sodium polyacrylate system can be mentioned. Among the water-absorbing resins, the water-absorbing performance is particularly high, and when pressure is applied,
A resin that retains water even in a state is called a highly absorbent resin. Diapers
, sanitary products, cold packs, warm packs, fragrances, deodorants, cosmetics, sealants, etc. As for the state, it is initially in the form of powder, and when it comes into contact with water, it absorbs water and turns into a gel. This is also available.
<<0163>>
A feature of the proposed method is that it has a wide range of advantages in that it can be used not only for the above, but also for the following. That is, mechanical lubrication system, power supply function system, antifreeze liquid
Ethylene glycol (antifreeze), battery fluid (electrolyte + water), lithium ion polymer battery (polymer gel), etc. can also be used. These absorbent essences
is the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole + the electric
It can be thought of as the electrical conductivity of the open chamber.
<<0164>>
Fig. 18 shows that the configuration in which the human body is arranged in a straight line shape as a microwave absorber and the GPS receiver is placed in the center of the microwave absorber can receive microphones from directions that are not primarily intended for reception.
Fig. 3 is a conceptual diagram showing that although somewhat effective at attenuating radio frequency diffracted waves, GPS receivers can sometimes be affected by the diffracted waves. if the body
As a schematic view of the body when looking down from above, it can be regarded as a water bag of almost constant thickness with a horizontal line. In this way, only the body is covered with shielding material.
Alternatively, the case of using it as an absorbent material will be considered in the schematic diagram of this figure. In the figure, the frontal direction of the body is assumed to face downward on the paper surface. Body back direction is above the paper surface
A GPS receiver is attached to the back of its body. Microwaves arriving from the front of the body are microwaves from directions that are not primarily intended for reception.
It has been shown that microwave diffracted waves generated at the left and right end points of the body can sometimes be received by a GPS receiver placed in the middle of the back of the body.
<<0165>>
In Fig. 19, in addition to the human body, a familiar microwave absorbing material that can be used in the context of use is placed near the human body and integrated into a U-shaped shape as a whole, and a GPS receiver is placed in the center.
1 is a conceptual diagram showing that the configuration is considerably effective in attenuating microwave diffracted waves from directions not primarily intended for reception. As a schematic diagram of the body when looking down from above, it may be possible to regard it as a water bag with a horizontal line and an almost constant thickness. In this way, the case where the body is also used as a shielding material or an absorbing material is considered in the schematic diagram of this figure. In the figure, the frontal direction of the body is assumed to face downward on the paper, as in the previous figure. The direction of the back of the body is assumed to face upward on the paper, and the GPS receiver is attached to the back of the body. It is intended to be used as a visual aid for understanding that diffracted wave effects are less likely to affect GPS receivers, especially when compared to FIG. Mountain Rescue Team members, International Disaster Relief Teams, and others who always carry a certain amount of drinking water (several liters) in order to sustain their own lives and to save the lives of people in distress or disaster. If you are trying to hold, carry, and carry heavy water while walking, when you acquire the direction, you can hold the water as shown in Fig. 19 (70% of the body is water). Therefore, this is also considered to be water). Body Microwaves coming from the front direction are microwaves from directions that are not primarily intended to be received. It is shown that the receiver is less affected than in the previous figure. In this way, the water carried by the team members can be used to attenuate the diffracted waves in order to reduce the influence of the diffracted waves on the GPS device that can acquire the bearing at rest, as proposed by the author. The water, the body, and the GPS receiver that you are carrying with you all work together in a harmonious way, so that you can suitably support the life-saving mission in question.
In short, what is discussed in this article includes the following.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is attached to the front side or the rear side of the body and contains water on at least one of the left and right or left and right of the direction information acquisition device. Alternatively, it is mounted so as to protrude obliquely rearward, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites existing outside the sky coverage area.
A direction information acquisition method characterized by:
The azimuth information acquisition method; containing water is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel A direction information obtaining method, characterized in that the container body contains alcohol.
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder; the central axis, the vertical axis of the body, and the body are orthogonal to each other; a GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the antenna main beam of the GPS receiver A direction information obtaining method, characterized in that the directions are substantially the same.
In the above method for obtaining direction information; the shape of the one containing water is cylindrical; the interval between any two of the initially adjacent separating cut lines is about 137.5 degrees or a natural number multiple thereof in terms of the directional angle in the plane perpendicular to the central axis of the paper cylinder, etc., or , about 222.5 degrees (which is the difference of 137.5 degrees from 180 degrees) or a natural multiple thereof, the spacing of adjacent separation cut lines is determined by the paper cylinder radius and the drinking water subdivision. Designed based on the spacing value calculated from the thickness of the closed vinyl packaging package continuum with separation perforation lines and the sequence number of the perforation lines from the top;
When viewed from the central axis, all the fibers are dispersed in different directions, and an overall structure that does not overlap no matter how many times the fibers are wound is formed.
Direction information characterized by the use of a continuum with a separation perforated vinyl package, characterized by attenuating the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the above-mentioned sky coverage area without omission. Acquisition method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side or the left or right side of the above-mentioned orientation information acquisition device, contains a substance with a power half-life depth of 5 cm or less for electromagnetic waves of the frequency of GPS satellite transmission signals. , mounted so as to protrude forward, backward, or laterally from the azimuth information acquisition device, and attenuate signal strength originating from GPS satellites existing outside the above-mentioned sky coverage area. Method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and contains a substance with a power half-life depth of 20 cm or less for electromagnetic waves of the frequency of GPS satellite transmission signals at least on either the left or right or the left or right of the above-mentioned direction information acquisition device. is attached so as to protrude forward, rearward, or laterally from the azimuth information acquisition device, and attenuate the signal strength derived from GPS satellites existing outside the above-mentioned sky coverage area. Information acquisition method.
The azimuth information acquisition method described above; containing water is water or alcohol for drinking or cooking, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel. or to be ingested as food containing water or alcohol, or to use miso or miso, or sausage, salami, ham, or smoked products or a nutritional supplement liquid or gel, or a part of an animal or plant, or meat or grains or legumes or root vegetables; High water content tissue such as muscle or skin, seasoning, heat/cold insulation, superabsorbent polymer, gel or liquid cosmetics or household products Daily necessities such as commodities (detergents, liquid soaps), or industrial products such as liquid or gel polymers containing electrolytes filled in batteries or rechargeable batteries, or chloroprene rubber, polychloroprene rubber, or chloroprene A material that has GPS electromagnetic wave absorption characteristics such as 1.5 GHz band equivalent to or greater than rubber (CR rubber), or a material that uses a so-called wet suit material or a wet suit itself, or in polar regions or cold regions. or high altitude antifreeze, or ethylene glycol or diethylene glycol, or wet soil or moisture such as those available in the field in an emergency during a large-scale natural or large-scale man-made disaster. The use of sand or seawater or lake water or river water or rainwater or sometimes excreted by living organisms or livestock may prove useful in harsh environments where such is the case; chemical solution for
Alternatively, a direction information acquiring method characterized by using a disinfectant solution, an infusion solution, or a physiological saline solution. Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and at least one of the right and left or the left and right of the above-mentioned direction information acquisition device is labeled "relative dielectric for electromagnetic waves with the frequency of the GPS satellite transmission signal" against the electromagnetic wave with the frequency of the GPS satellite transmission signal The square root of the modulus (εr) and the dielectric loss tangent (tan δ) (δ is the dielectric loss angle) belong to a region of a certain numerical value or more such as “10”). Alternatively, a direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength originating from GPS satellites existing outside the sky coverage area by mounting the antenna so as to protrude sideways. The azimuth information acquisition method, which contains water, is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel. A direction information acquisition method, characterized in that the container is a container containing alcohol of
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface of a cylindrical or rectangular cylinder or a part thereof; the central axis, the vertical axis of the body, and the left and right A GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the direction of the main antenna beam of the GPS receiver are: and having a structure that can be incorporated and removed as an internal structure of a rucksack.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm). (cm) and assuming that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π is the circumference constant
2πg (a-0.5bg) + 2πbggn (where n = 1, 2, 3...)
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package characterized by being designed to keep "the length of the interval between the nth cut and the n-1th cut of the subdivided water package" in length .
In the direction information acquisition method, the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water according to claim 5 is wound outward with a radius of a (cm) at the start of winding, so that water does not exist. A direction information acquisition method characterized by the fact that a cylindrical shape can be reliably and easily formed while efficiently avoiding the occurrence of cut portions.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm). (cm) and assuming that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π is the circumference constant
[(aθ+b)/2√{θ^2+2bθ/a+1+(b/a)^2}+(a/2)log|2θ+(2b/a)+2√{θ^2+2bθ/a + 1 + (b/a)^2}| ] from (2πgn) to (2πg(n+1))
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 0, 1, 2, 3 ...))
(However, [ ] from a to z is the symbol for the definite integral from a to z.)
or
2πg(a−0.5bg)+2πbggn
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 1, 2, 3 ...))
Designed to keep the length "from the starting point to the n-th break between packets of subdivided water"
characterized by
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package,
To be able to reliably and simply form a cylindrical shape while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist by winding outward with a radius of a (cm) at the start of winding;
A direction information acquisition method characterized by:
(1) Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
(2) Attached to the front side or rear side of the body,
(3) at least one of left and right or left and right of the direction information acquisition device,
(4) those containing water,
(5) mounted so as to protrude from the azimuth information acquisition device;
(6) thereby
(7) Attenuate signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area;
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. Like, put on,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. As such, the multiple compartments of the reservoir, which doubles as an oral intake tube for drinking water, are compactly stored in the reservoir, and when used, are pulled out (one after another) by spreading both arms or one arm, and the water plane is the arm. The reservoir compartment returns to its original compact shape in its stowed position by unfolding it (to form between the torso) and returning it to its original position (with both arms or one arm lying alongside the body when not in use). while ensuring active oral intake of water without interfering with activity.”
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. so as to constitute a spatial shape,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Sports drinks, isotonic drinks (drinks containing electrolytes with an osmotic pressure almost equal to the osmotic pressure of the human cell fluid), hypotonic drinks (lower osmotic pressure than the osmotic pressure of the human cell fluid) Beverages containing electrolytes with an osmotic pressure), hypertonic drinks (drinks containing electrolytes with a concentration higher than the osmotic pressure of the human cell fluid), physiological saline, seawater, battery electrolyte, batteries The main purpose is to actively improve the compatibility and convenience of the place, etc.)
containing an electrolyte solution or a polar solvent,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is a carry-on item in the field, or for heating fuel for cooking during tent camp, for mobile fuel such as snow vehicles, for ingestion as a nutrient source, as a luxury item It is an important carry-on item for ingestion of food, cooking and seasoning, etc.)
Ethyl alcohol, methyl alcohol (for medical supplies and disinfectants), alcohols (for general cleaning and fuel, etc.)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
"(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is essential as a carry-on item in the field, such as cleaning wounds, using it as a basis for implementing intravenous fluids, and using it for oral intake during extreme fatigue.)
Physiological saline, or those containing an infusion containing certain components using it,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of increasing the high degree of versatility of carry-on items that tend to be restricted at the site and the possibility of responding to events with only on-site items.)
Containers or reservoirs containing or containing water
It can be transformed, split, and recombined.
(By having characteristics, various characteristics of signals derived from GPS satellites that existed outside the above air coverage area, and the characteristics of the GPS antenna, GPS receiver, and surrounding environment) It is possible to actively make use of the shape.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
A reservoir that can hold a water-containing object is divided into a plurality of compartments, and the compartments can be freely combined with each other to take an arbitrary shape that is closest to the user's wishes.
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
The reservoir, which can hold a water-containing material, is divided into multiple compartments, and can have any number of layers of water or electrolyte solutions of different concentrations or substances of different compositions or air,
(By doing so, we also utilize the property that electromagnetic waves partially reflect when incident on substances with different refractive indices.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
(The main purpose was to manage physical condition, including nutritional supplementation and reduction of dehydration.)
of the reservoir contents to the user,
oral intake
or
(subcutaneously, intravascularly, intraperitoneally, etc.)
Infusion
having means (such as a tube as
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
so that the opening narrows from the periphery toward the center or widens from the center toward the periphery,
be configured
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir capable of holding an object containing water (etc.)
(for example) corresponding to all or part of a development of a polyhedron, manysided object, manifold object,
multiple polygons or geometric figures as bases
(First of all, it is relatively short as a univocal image, that is, in a mathematical sense, it is easy to understand that it is often expressed as a plate shape.)
pillar
(A “pillar” in the mathematical sense is a “pillar having a geometric figure on its bottom surface, such as a cylinder or prism”)
As
(In a shape that is not so bulky that it can be attached to clothing when not in use)
configured,
(With a procedure like assembling a polyhedron from a developed view, sometimes with the aid of Velcro fasteners or fittings or sliding devices,
As a three-dimensional spatial figure in the first place)
of polyhedron surfaces
All (when intended to act as a virtual opening for electromagnetic waves by making the layer of water very thin relative to the other surfaces, rather than expressing it as a clear opening)
or
(when contemplating constructing a shape that has a non-water-filled surface, i.e., a clear opening for electromagnetic waves) partly
By forming a layered structure such as water on all or part of the surface of the polyhedron
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, completion of missions such as disaster relief at a higher level, or triathlon “target "The main purpose is to achieve more advanced results in long-distance swimming and underwater work)
A reservoir that can hold something containing water
It can also be used as a jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) (so-called in self-contained diving breathing apparatus (Aqualung) diving)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
multi-layered compartments of fan-shaped columns with relatively small central angles (compact during normal activities such as walking and running)
The structure (combined with a tube that is an oral water intake device) can be taken or easily reverted (while being easy to wear on the body and suitable for trail running).
(When rushing to the site for disaster relief, etc., in order to perform the original mission accurately, to prevent getting lost at crossroads where there is a risk of getting lost, and to more reliably acquire direction information. Second, in order to increase the survival rate of victims, reduce the probability of occurrence of aftereffects, and shorten the time until rescue after a disaster, in the event of such an emergency or emergency use, it is a way to bring serious disadvantages to victims. In order to avoid time loss due to hesitation, etc.)
By individually sliding the individual fan-shaped structures with multiple compartments and unfolding them into one large fan-shaped structure with a larger central angle,
By developing and creating a fan-shaped layered structure of water with a wider central angle (without having to maintain the shape of the layered structure with your hands and arms), you can free your hands and arms and use maps and check items. It is possible to provide a cooling or warming effect to the underarms to prevent heatstroke or hypothermia without the need for assistance such as checking, etc., and it is also easy to combine with an oral intake tube, making it suitable for trail running, etc. Since it is possible to maintain a suitable small and compact shape, in fact, as you can see from not a few athletes who participate in trail running with a cylindrical oral water bottle attached to one mouth, such a shape more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
At this time, the fan-shaped multi-layer structure may be hung from both shoulders with a short ring-shaped Schlinge (a short string for mountaineering). Alternatively, a ring-shaped medium-sized schringer can be crossed over both shoulders and hung in the same way.
In addition, I would like to point out that this can of course be applied to other items in this paper because it is easy to implement, convenient, and practical.
In particular, when a fulcrum for suspension is required even at the center of the body, crossing points of crossing should be used. In mountaineering and other environments where it is not easy to obtain things, it is possible to easily solve what seems to be difficult by making good use of such string-like objects. A lot of things that were developed during the same period are known, and their descriptions can be found abundantly in books. In addition, this paper can also be said to be a technology that emphasizes the spirit of overcoming difficulties by adding wisdom to what already exists in the field. For details on rope work, for example, (Encyclopedia of how to tie a string and a rope, by Ryoji Toriumi. Illustrated practical rope work, by Maejima, Kazuyoshi. Rope work immediately useful in the outdoors by Etsuro Shikishima. Outdoor Rope Work Handbook by Osamu Haneda.)
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir that can hold an object containing water, etc. (including a cold insulator or heat insulator consisting of a superabsorbent polymer and water),
By making it touch a part of the human body where there is a large artery such as the armpit, the left and right sides of the neck, or the groin,
By being able to cool the blood flow of the human body, (the tendency of onset in outdoor orienteering under the hot sun, disaster relief activities, triathlons, trail races, etc. is high worldwide, and its prevention is attracting attention worldwide)
Combines the effect of preventing heat stroke,
or
It is possible to heat the blood flow of the human body, and it is very likely to occur frequently during stormy weather on mountain climbing tours for middle-aged and elderly people, and it tends to lead directly to the distress of the entire tour.
The danger that sometimes occurs in cross-country skiing etc. is pointed out worldwide.)
It has the effect of preventing hypothermia,
so that (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6) i.e.;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of actively improving on-site compatibility and on-site convenience) Reservoirs that can hold water-containing materials can contain seawater (or any other locally available liquid). Since it can be put in and used, it is easy to procure materials on site, and convenience is enhanced by being detachable from a life jacket.
By (more effectively on-site)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
<<0166>>
Next, I will briefly mention the interdisciplinarity of research that has practicality in the field of disaster relief. At disaster relief sites, the introduction of various technologies in the fields of medicine and outdoor sports science is routinely carried out to contribute to actual lifesaving actions. From such a point of view, it should be pointed out that the following materials are also suitable for this proposal.
<<0167>>
First, I will describe what should be used from the viewpoint of medicine and medical systems. Physiological saline is an aqueous solution of sodium chloride, ie, saline, having a concentration that is approximately isotonic with human body fluids. The Japanese Pharmacopoeia and prescription drugs define a saline solution containing 0.9% by weight of sodium chloride as a "physiological saline solution". With the revision of the Pharmaceutical Affairs Law on April 1, 2005, saline was treated as a prescription drug. Mainly for medical use, it is used as a base for electrolyte solutions for infusions when extracellular fluid is deficient or sodium is depleted, for diluting anesthetic solutions and injections, and for cleaning the skin and wound surfaces. It is also used for nasal irrigation and the saline bag method of surgery. In some cases, Ringer's solution with further adjusted components is used so as not to damage the living body tissue. In the category of infusions, this
There are various types other than these, and among them, various types such as 5% glucose solution, No. 1 to No. 4 solution, high calorie solution, etc. exist for different purposes. A high-calorie liquid is a preparation that can administer the necessary amount of calories per day. It contains a high concentration of glucose and amino acids in addition to the maintenance solution. Due to its high osmotic pressure, it is administered via the central venous route. These are often packaged in clear, flexible, lightweight pouches that allow for infusion. In that sense, similar handling as described above is possible. There is also a high probability that medical workers who go to the disaster site on foot to save lives will have it.
<<0168>>
Moreover, in recent years, oral rehydration salt (Oral Rehydration Salt) has also attracted attention. It is mainly used to treat dehydration caused by diarrhea, vomiting, fever, etc. It is a mixture of salt and glucose that is dissolved in water and taken to absorb water in the small intestine. Oral Rehydration
Solution). The abbreviation ORS is used to mean either Salt or Solution. Symptoms such as diarrhea, vomiting, and fever, if prolonged or frequent, can lead to dehydration, which can be fatal in children and the elderly.
<<0169>>
On the other hand, in hospitals, rehydration is mainly performed by drip infusion, but treatment with oral rehydration salt is becoming popular due to the simplicity of the procedure. Especially in developing countries, there is a high risk of developing dehydration caused by infectious diseases, etc., and in some cases, it is difficult to administer IV treatment due to the lack of sufficient medical facilities. For this reason, WHO and UNICEF are distributing oral rehydration salts and promoting awareness-raising activities regarding rehydration treatment at the early stage of disease onset. Even in developed countries, it is difficult to administer intravenous drips for a long time, especially to infants, and rehydration with oral rehydration salts is considered desirable. Oral rehydration solution pouch packaging can also be used effectively.
<<0170>>
Water is also absorbed when sodium ions and glucose are absorbed in the small intestine. target. Shigeyu, which has long been considered food for sick people, is a food made by boiling rice containing a large amount of starch (a polymer of glucose) and adding a small amount of salt. As a result of research, water absorption efficiency is maximized when the glucose concentration is about 2-2.5% and the molar ratio of glucose to sodium is 1:1. The osmotic pressure is preferably 200-250 mOSm/L, which is slightly lower than the osmotic pressure of blood (270 mOsm/L).
<<0171>>
As a simple way to make ORS for emergencies such as heatstroke, you can make 1 liter of water with 4 and 1/2 tablespoons of sugar and 1/2 teaspoon of salt. Such a product is called LGS, and in some developing countries, it is common in some areas to add a pinch of salt and a handful of sugar to a glass of boiling water. These can also be used. In recent years, the Base of
The importance of support activities using economic activities and science and technology targeting the Pyramid (BOP) has been widely talked about. It is a method that can contribute to the improvement of the accuracy of its functions only with the body and body by carrying water, beverages, and food, which are basic elements for daily life, at the same time. This proposal is considered to be of deep significance.
<<0172>>
By adding bicarbonate to such a simple LGS, the absorption efficiency of water is further increased, so it is preferable to add citric acid as its precursor. This is similar to the content of commercial sports drinks, but the ORS has a higher sodium composition. In fact, it is known that giving sports drinks to dehydrated infants causes water intoxication due to hyponatremia. Currently, in Japan, OS-1, a drink for ORS, is sold as a food for individualized evaluation type patients approved by the Ministry of Health, Labor and Welfare, and is sold at dispensing pharmacies and hospital shops. These can also be used.
<<0173>>
Sports drinks are also well suited. This is a functional drink aimed at efficiently replenishing the water and minerals that have been lost from the body through perspiration and the like due to exercise. It is said to be effective in relieving dehydration and preventing heatstroke during sports under the scorching sun. It has an osmotic pressure almost equal to that of body fluids. It is sometimes called an isotonic drink or a sports drink. Sports drinks are sometimes recommended as a countermeasure against heat stroke in daily life. These can also be suitably utilized.
The dielectric constant of water depends not only on frequency (ω is each frequency of microwave), but also on temperature because water is a polar molecule. Thrane theoretically and experimentally obtained the salinity and temperature dependence of seawater, and calculated the dielectric constant of water below 40 degrees according to Debye's It was shown that the coefficients in the relational expression can be obtained by giving the second and subsequent lines of Equation 7.
《Number 7》

where s is the weight percent of salinity and t is the temperature (°C). The weight percent of salinity, temperature, and frequency determine the dielectric constant of water, and it is well known that as salinity increases, the absorption of microwaves by water tends to increase, ie, the power half-life depth decreases.
(Popular Edition Microwave Technology Compilation Editor-in-Chief Koshijima P667)
From the above it can be seen that conductive water with dissolved electrolytes is much better suited for attenuation of the diffracted wave than water alone. This includes not only pure water, but also sports drinks, tea, soft drinks, fruit drinks, and boiled vegetables and spinach that have already been seasoned with soy sauce or salt.
Foods such as dipped and boiled potatoes, ham, bacon, sausages, ice bars, etc. are already on the market in well-defined lightweight plastic forms.
In addition to food, water from rivers, lakes and pools, sea water that is not suitable for drinking, sewage such as domestic water, stagnant water in nature, soil and sand containing water, etc.
This means that the possibility of effective utilization will expand. I would like to point out once again that such utilization is an excellent advantage of this method.
In particular, the fact that the power half-life depth of seawater and salt water is smaller than that of ordinary pure water means that the human body can be approximated to physiological saline, and the body can be utilized.
In addition, seawater can be used to the fullest extent by people involved in ships and fishing reefs.
When it says, even after the fresh water is completely consumed, it shows that this proposal can be used in a better form with sea water, etc., and there is hope. Furthermore, human beings were born from seawater and landed on land.
Looking back on the characteristics that came up, it is easy to imagine that it is a human body with bodily fluids similar to seawater. Of course it is effective to use it.
In addition, many of the drinks and foods we ingest have flavors and shapes similar to those of seawater.
etc.) Performance can be improved depending on the usage situation. This would be one of the great advantages of this proposal. There is so much seawater. This proposal is okay even if it is not Shimizu
be. The effectiveness of seawater and saline was demonstrated. Considering that all animals and plants, not just fish, have a long history of coming up from the ocean to the land, it is important to consider the food utilization of this proposal.
I hope you have also understood the effectiveness of this. In that sense, the essence of this proposal is certainly that of human survival and living, which is based on water, which is directly connected to human life.
It is a meaningful proposal rooted in civilization, and at the same time, it can also be used with sea water, which is abundant in the basic source of life called the ocean.
On the contrary, the point that water containing electrolytes is more effective in weakening diffracted waves also has a hidden significance and is supported.
Let's now turn to Hippel's work and show the support of concrete water and saline data.
Figure 72 shows the data obtained by Hiippel. Test results for Water and Aqueous Sodium Chloride NaCl aqueous solution (saline) are shown. Unfortunately, there is no data for 1.5 GHz due to the very wide frequency range being tested, so if we use an intermediate value between 300 MHz and 3 GHz:
It is calculated from this Hippel data that water can be expected to have a power half-life depth D of several cm at f=1.5 GHz. In addition, it was clarified that in an aqueous solution (salt solution) having an electrolyte NaCl concentration of 0.5 molal (mass molarity) at 25°C, a power half-life that is about 21% or more shorter than that can be expected.
This comparison is between water at 1.5°C, which has a much shorter power half-life depth than water at 25°C, and water at 25°C, which has an electrolyte NaCl concentration of 0.5 molal.
Since we are comparing liquids, comparing a pure solution at 25°C and an aqueous solution with an electrolyte NaCl concentration of 0.5 molal at 25°C makes the electrolyte capacity more apparent.
can.
first,
II. Liquid. , A. In the Inorganic table, select Water, conductivity 1.5 ° C.,
ε0=9×10^(-12)
√(ε′/ε0)=√((86.5+80.5)/2)=√(167/2)=√83.5≈9.1
(tan δ)·(10̂4)=((320+3100)/2)·(10̂4)=1710·(10̂4)
tan δ · √ (ε'/ε0) = 15691 · (10^-4) ≈ 15
By substituting this into the formula for the power half-life described above, it can be seen that the power half-life depth is only a few centimeters.
As a result, it is calculated from this Hippel data that water can be expected to have a power half-life of D=several cm at f=1.5 GHz.
next,
III. Liquid. , A. Inorganic
Aqueous sodium chloride 25 degrees
0.5 molal (mass molarity) solution
√(ε′/ε0)=√((69+67)/2)=√68≈8.3
tan δ=(39000+6250)/2)·(10̂4)=22625·(10̂4) tan δ·√(ε′/ε0)=187788·(10̂4)
tan δ · √ (ε'/ε0) = 187788 · (10^-4) ≈ 19
Substituting this into the power half-life equation mentioned above, it is 21% shorter than the 1.5°C water mentioned earlier (this is 25°C, a 0.5 molal concentration solution of NaCl). A power halving depth of only a few centimeters is obtained. Sports drinks such as Gatorade and Pocari Sweat are compact and lightweight when carried in powder form. In order to obtain a sufficient effect of limiting the orientation, there is a way to effectively utilize the power of the electrolyte powder as well.
proved to be open. In addition, it is possible to prove that natural seawater is highly useful, and medical teams (for example, Japan's international emergency relief team formally
A medical team is also stipulated for the support unit. A search and rescue team is also provided, of course. ) should use saline for disinfection and medical procedures when rushing to save lives.
The proposed method contributes to lifesaving during disaster relief, such as the possibility that the transparent pouch vinyl can be actively utilized in this proposal as it is because it will be carried.
I have shown that I can donate.
It should be noted that the above-mentioned Debye [Debye, Peter Joseph Wilhelm, 1884.3.24-1966.11.2. ] is a candy born in the Netherlands
Lyca physicist and chemist. Studied in Munich, Professor at the Universities of Göttingen, Zurich and Leipzig, Kaiser Wilhelm Institute for Physics in Berlin
After serving as chief professor, he moved to the United States in 1940 and became a professor at Cornell University. In addition to his early work on the diffraction theory of electromagnetic waves, he also studied the specific heat of solids (Debye's specific heat formula).
(1912), X-ray diffraction (Debye-Scherrer method) (1916), theory of X-ray scattering, theory of strong electrolyte solution (1923), research on polar molecules, etc.
. Received the Nobel Prize in Chemistry in 1936.
In addition, Hippel's work contains data on many substances, and since it is a list that pursues low loss contrary to this proposal, naturally, most of it is in this proposal.
There is a lot of data on unsuitable substances. Among them, I would like to point out the following as materials that are particularly superior to water and salt water. For example, FIG.
This data is extracted from carbon alloys. barium titanate [barium titanage], or barium
There is barium strontium titanate with 79% barium and 21% strontium strontium. Both titanium alloy titanate
It is an alloy. Of course, these materials may be used for this proposal. Barium titanate has a high dielectric constant of 2900 at room temperature, and is used as a capacitor.
I can stay. In addition, since the piezoelectric coefficient is large, it becomes a piezoelectric element. It can also be used as a thermistor by adding impurities. 1 of ferroelectric substances. It exhibits a piezoelectric effect and has the peculiarity of being used in capacitors*, record-player pickups, white pigments, etc.
Strontium titanate is a composite oxide composed of strontium oxide SrO and titanium oxide TiO. The compound name is titanium strontium oxide (strontium titanium
oxide). Four species are known.
Finally, 1:1 SrTiO is called like this. Colorless cubic crystals. Perovskite structure. Melting point is about 1900°C. Extremely stable against acids and alkalis. For high temperature processing
It loses oxygen more gradually, turns black, becomes more conductive, and some become superconductors at low temperatures below 4K. There is also a theory that it is a ferroelectric under 4K. dielectric material,
In addition to being used as a raw material for thermistors, etc., it can also be used as a hybrid composition of 50% polystyrene and 50% carbon, and good electric power such as poly-2,5-dichlorostyrene 21.3% and (Mn, Fe) 304 (78.7%). It can be mentioned as having a half-life depth. polystyrene
has the composition .(CH(C6H5)CH2)n-. Also called styrene resin. A polymer of styrene. It is usually a colorless, transparent, amorphous thermoplastic resin with a specific gravity of
d=1.05-1.07, glass transition temperature 82°C. It is synthesized by radical bulk polymerization, suspension polymerization, etc. Low softening point, excellent electrical properties, thermal fluidity, thermal stability
It is an excellent thermoplastic resin that has good qualitative properties and can be colored beautifully. Injection molded products are widely used as daily necessities. Widely used as expanded polystyrene
Therefore, it may be suitable for containers.
Considering the above-mentioned universal basic utility and necessity for human beings or life activities, and the inevitability and usefulness of carrying in lifesaving, it is necessary to specially prepare and transport it.
water, water containing electrolytes (such as saline), food containing them, lake water, etc., of a practically high standard
I would like to point out that usability and availability are becoming more conscious as excellent features.
<<0174>>
These beverages are designed to efficiently replenish fluids and not put a strain on the body.
It contains electrolytes such as muions and minerals such as magnesium and calcium. In addition, the osmotic pressure is close to that of physiological saline, so that it does not burden the stomach and intestines.
Contains citric acid, which is said to help break down lactic acid that accumulates in muscles during exercise and promotes recovery, and glucose and sucrose, which are the most efficient energy sources for recovery from fatigue.
I'm listening.
Figure 74 shows a (thin plate-like) fan-shaped column (short height) that is folded compactly when not in use and stored in a flat, low profile from the side of the body to the back or from the side of the body to the chest and abdomen. A compartment with a pillar-shaped water bottle function is connected to it with a Velcro fastener. It shows an example of a form in which it is possible to slide along the sliders mutually installed between them, and as a result, expand the existence of the water layer as if a fan were developed on both sides of the body side. In this case, the GPS receiver may be deployed on the front or back of the body. For example, if the GPS receiver is deployed in front of the body, if necessary, intentionally direct both arms in the direction of the front half of the body, as if doing a so-called forward mime. Therefore, when viewed from above, the spread fan-shaped structure is arranged as if to draw a U-shape when combined with the presence of the body (the opening of U is in front of the body in this case). , The signal intensity derived from the GPS satellites that existed outside the sky coverage area, which was intended to be formed by a GPS flat antenna with its beam center horizontally installed in the front of the body, with a single semicircle passing through the zenith as a boundary. can be effectively attenuated, making it easier for the GPS receiver to identify the GPS satellites that were present in the above air coverage. During activities involving the transportation of water and medical infusions, which are indispensable for disaster relief activities in disaster areas, the potential functionality of these materials can be accurately demonstrated and rationally and effectively used during transportation. At the same time, it is important to increase the survival rate of rescue victims and reduce the incidence of aftereffects, which is important for the purpose of being able to effectively support quick approach to victims. Based on the analysis of the context of use, an example of a configuration that can be easily implemented without creating a need for transporting unnecessary heavy objects and incurring a particular burden is proposed. During work under the scorching sun, not only when in use, but also when not in use, a water bottle compartment is placed under the armpit where the aorta passes to store water or saline solution with a large specific heat, so heatstroke or body temperature that causes it. can be prevented by the cooling effect. As a result, it is also possible to effectively support those who are engaged in emergency lifesaving activities under the scorching sun in the event of a large-scale natural disaster. In such a structure, it is of course possible to provide a fulcrum under the armpit (of course, the point where the tasuki of the tasuki crosses on the back is also good) in the structure of the tasuki. One of the excellent advantages is that it is compatible with the incorporation of ideas from the traditional cultural perspective of Japan. In recent years, it is well known internationally that the Japan Disaster Relief Team contributes to the international community as part of Japanese culture, and this cultural and traditional perspective is included. It is a tradition that we should make effective use of what we have, and that it would be a waste not to do so. It also embodies the characteristics of Japan's emergency assistance in terms of being able to appeal to the world that it is contributing to the world by taking a critical perspective into satellite positioning, which is regarded as the fifth social infrastructure. In the sense that it will provide support, it is expected that in the long term, it will have a multifaceted effect that is excellent in terms of the country's soft power, as advocated by Professor Nye of the United States. It should be noted that a longer water layer than shown in the figure may be formed, for example, to reach the thighs or knees. On the other hand, it is of course possible to form a perfect circular water layer by raising the angle of the raised hand above the horizontal to the top of the head. The configuration of FIG. 74 can narrow the directivity in a sense when the direction of the arm is set to "forward", and it can be used as a futuristic scientific educational device for learning electromagnetic waves in a fun way as an educational device. can also be used. Using the electromagnetic waves of GPS (or GNSS) that can be used on the ground surface of the world, it can be realized by adding a minor modification to an inexpensive GPS receiver, and the only other necessary thing is water. Although fresh water is fine if it is available, it can be realized even if it is easily available at low cost such as sea water, lake water, river water, etc. It rather brings interesting educational results (sea water is It has already been described that it has a shorter power half-life depth due to the influence of the ionic conductivity σ due to the electrolyte compared to clear water). It has long been pointed out that such experiential learning is extremely important as a source of innovation.
FIG. 75 is an example of implementation of the present proposal showing that the internal structure of the chest and abdomen portion of the jacket can form a layer of water and can be a highly airtight, so-called thin water bottle. The jacket proposed here can also be used as a so-called jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) in self-contained breathing apparatus (aqualung) diving, and is convenient. high. In other words, in the sea, in this proposal, the gap as a highly airtight layer filled with water is filled with oxygen cylinders to obtain buoyancy when surfacing from the deep sea, or air to be sent to the mouth. can be configured to be blown or pumped with When you go on land, for example, if you fill the highly airtight gap formed inside the front of the body of the jacket with fresh water, you can use it as a water bottle and move around, and you want to check your orientation with higher accuracy than usual. In some cases, by controlling the part filled with clean water in the highly airtight gap formed inside the front of the body of the jacket to be opened little by little with both hands like a double door, for example, As seen from the sky, the body and the water layer are in a U-shaped state as described above, and the signal strength derived from the satellites that existed outside the intended sky coverage area is attenuated. , in an effective form suitable for the context of use, minimizing the items to be carried in the outdoors, maximizing the authority and realizing dual functionality. Of course, you can open it until it is horizontal to your body. Of course, if it is convenient to stop in the middle and use it, you may of course do so. In addition, it may be used by opening in an oblique direction to the back beyond the horizontal state to the body. It may be possible to form a time in front of the front (so that the U-shaped opening faces forward when viewed from the sky), or sometimes (GPS is installed behind If there is, it may be formed backward (so that the opening at the time of Ko is facing when viewed from the sky), or the front body may be opened sideways, or as an intermediate state between them Of course, it may be formed obliquely forward or obliquely rearward in the form of an open U-shape. In cases such as when it is clear that sufficient shielding is formed on either the left or right side, and when it is clear that the self-forming protuberance of the forehead is sufficient on only one side. That's okay. You can choose the most suitable shape. As for the content, it has already been described that even if fresh water is difficult to obtain, even if something readily available such as seawater is used, the power half-life depth can be rather reduced because of the electrolyte solution. This can also be confirmed from the Debye relational expression. In addition, the BCD jacket used for such aqualung is often washed with a small amount of tap water, etc., in order to wash away some seawater that cannot be avoided even after being used for normal aqualung. This is a common practice among Aqualung experts, which also supports the high feasibility of the proposal. Furthermore, in the BCD jacket, when the internal pressure becomes too high when the air is sent from the cylinder, it is of course possible to provide a valve to release it in order to maintain safety. In addition, in order to balance the buoyancy generated in the sea, a special compartment is provided on the back that is not used in a water bottle, and the valve opens only when the air is filled to a certain pressure or higher. A structure filled with air may be provided in the back direction. In the example described here, the GPS receiver is assumed to be on the front of the body. This proposal can maximize potential compatibility when implementing this proposal. Not only the BCD jacket, but also the neck-to-shoulder and side-to-body buoyancy generator called the Bladder, which is sometimes used by deep-sea self-contained breathing apparatus (aqualung) divers, is also included in this book. I would like to point out that the proposal is a device that can be combined by embodying this proposal. In other words, when water is put in, water does not naturally fill in the back direction, but when oxygen or air is filled with a cylinder and a certain pressure is applied, the gap in the back direction also acts as a valve. It may be assumed that the air is filled by This increases postural stability in the sea. In addition, it is of course possible to provide a separate valve on the shoulder for releasing the pressure when the cylinder is too pressurized. In addition, such a BCD jacket is used by support personnel in underwater training of astronauts at the National Aeronautics and Space Administration and the Japan Aerospace Exploration Agency for simulation training of extravehicular activities in outer space, that is, microgravity, commonly known as zero gravity space. It is used by, etc., and has characteristics that are unexpectedly close to space technology. I would like to point out that since the quality is stable, it is possible to make lightweight braces based on them, so the feasibility of low cost and short term is extremely high.
76 and 77 will be described. Figure 76 is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. The reservoir containing water (portable water bottle) normally has a multi-layered compartment structure of compact fan-shaped columns (oral water absorption device), as shown in Figure 77. It is easy to attach to the body and suitable for trail running, while at crossroads where there is a risk of getting lost, it is possible to obtain azimuth information more reliably in order to prevent getting lost. In order to implement it, it is possible to deploy a fan-shaped water layer structure with a wider central angle by deploying individual fan-shaped structures with individual compartments in an emergency or emergency use. Fig. 3 shows that it is possible to authorize the potential functionality of water in the orientation information acquisition by a GPS receiver, which is an essential part of the present proposal; In Figure 74, the arm is occupied, but in Figures 76 and 77, the arm can be released while the work is performed. The purpose is slightly different from that of FIG.
76 and 77 will be described. Figure 76 is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. The reservoir containing water (portable water bottle) normally has a multi-layered compartment structure of compact fan-shaped columns (oral water absorption device), as shown in Figure 77. It is easy to attach to the body and suitable for trail running, while at crossroads where there is a risk of getting lost, it is possible to obtain azimuth information more reliably in order to prevent getting lost. In order to implement it, it is possible to deploy a fan-shaped water layer structure with a wider central angle by deploying individual fan-shaped structures with individual compartments in an emergency or emergency use. Fig. 3 shows that it is possible to authorize the potential functionality of water in the orientation information acquisition by a GPS receiver, which is an essential part of the present proposal; In Figure 74, the arm is occupied, but in Figures 76 and 77, the arm can be released while the work is performed. The purpose is slightly different from that of FIG.
Figure 77 A diagram showing one of the embodiments of the present proposal, in which a fan-shaped water layer with a wide central angle as shown in Figure 76 is vertically installed on the left and right sides of the body. While being utilized (without hogging the arm, without the arm being occupied), this reservoir of water is stored in a multi-layered compartment with compact fan columns for activities such as walking and running. Fig. 10 shows the shape that can be easily reverted to the structure (combined with the tube that is the oral water intake device).
<<0175>>
The principle of a GPS receiver capable of acquiring azimuth information, which is the premise of the proposed method, will be described below.
By vertically installing the hemispherical beam antenna, a coverage area is formed that divides the upper hemisphere into two, as shown in Fig. 20. One or more antennas whose presence is detected in the coverage area from the received signal strength
21 based on the azimuth angle information of the GPS satellites (the free space of the processor and memory of the positioning calculation section of the GPS receiving unit) shown in the second block of FIG.
(1, 2, 3). FIG. 22 intuitively illustrates the orientation-limited operation.
This sky map is drawn as if the receiving unit, etc. were looked down from the zenith. The concentric circles show elevation angles every 10 degrees, the small white circles show GPS satellites that were not detected, and the small black circles show
The GPS satellites determined to be received are shown. This method has an excellent characteristic that an inexpensive, small and light L1 C/A GPS receiving unit can be used almost as it is.
<<0176>>
In more detail, it is as follows.
<<0177>>
In the following description, degrees (deg) are used as the units of angles, and azimuth angles are expressed clockwise with north at 0 degrees, east at 90 degrees, south at 180 degrees, and west at 270 degrees. In addition, elevation angle display is used in which the horizontal plane is 0 degrees and the zenith is 90 degrees.
<<0178>>
First, based on FIG. 20, the principle of acquisition of azimuth limitation according to the present invention will be described. A planar antenna 1 is installed in the center of FIG. Planar antenna 1 is
Install vertically. At this time, if you were to stand on the ground and look down on the antenna 1 from above, and the direction of the beam of the planar antenna 1 would be on the left side, you would be looking down.
The direction that is the front of the body for the observer who is there is hereinafter referred to as measurement direction 5 .
<<0179>>
As the planar antenna 1, one having a hemispherical beam pattern for right-handed circularly polarized waves used in the GPS satellite system is used. Anne with a hemispherical beam
Some literature rarely describes the tena pattern as omnidirectional, but omnidirectional exactly means isotropic. Therefore
In the following, however, the term omnidirectional will not be used to describe a hemispherical beam pattern. The above planar antenna 1 is perpendicular to the ground.
Since it is erected, half of the beams in the hemisphere are facing the ground and are unused. And the other half have sensitivity to the sky.
<<0180>>
When the planar antenna 1 is erected perpendicularly to the ground in this way, as shown in FIG.
Match one side of the halves. This semicircle is a semicircle 7 that serves as a boundary between the sky coverage area 6 by the planar antenna 1 and the other sky. In other words, the plane Anne
Tena 1 covers the 1/4 celestial sphere where GPS satellite A in FIG. 1 exists, and does not cover the 1/4 celestial sphere where GPS satellite B in FIG. 20 exists. .
<<0181>>
Positioning radio waves (L1 waves) transmitted from GPS satellites use a microwave frequency band around 1.5 GHz, and therefore have excellent straightness like light. GPS
Although it can synchronize with the signal from GPS satellite A which is within the sky coverage area 6 of the planar antenna 1 for the antenna 1, it cannot synchronize with the signal from the GPS satellite B which is not within the sky coverage area 6 of the planar antenna 1.
I can't Therefore, based on whether or not this synchronization is established, the existence areas of GPS satellite A and GPS satellite B can be determined.
Wear. The determination of the existence area of the GPS satellite and the azimuth angle information of the GPS satellite can be combined to limit the measurement direction 5 azimuth.
<<0182>>
It should be noted that the major features of the planar patch antenna used for obtaining azimuth information are that it is small and lightweight, easy to manufacture, and can be produced at low cost. planar patch antenna
At the time of the creation of Na, it actually constitutes a right-handed circularly polarized beamwidth with a solid angle slightly wider than the hemisphere, which is the theoretically calculated right-handed circularly polarized beamwidth assuming an infinite ground plane at the time of design.
In some cases, a planar antenna that This is caused by the difference between the result of designing assuming an infinite ground plane in theory and the actual aspect. About this
It is specified in the following documents.
<<0183>>
Published by The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, ``Small and flat antenna'' co-authored by Misao Haneishi, Kazuhiro Hirasawa, and Yasuo Suzuki, first edition published on August 10, 1996, P100
<<0184>>
Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics、 Inc. 1996、P342-P343、 P722
<<0185>>
Obtaining a desired antenna pattern by correcting such beam shape deviation while slightly changing the substrate size or patch size is known as antenna pattern shaping.
<<0186>>
In addition, unlike the design calculation, if the production result has a beam larger than a hemisphere, in order to remove the unnecessary sensitive part, a hemispherical beam antenna can be easily created by placing a shielding material made of radio wave shielding material on the back side. can be configured.
<<0187>>
Next, based on FIG. 21, an embodiment of an orientation information obtaining apparatus embodying the orientation information obtaining method according to the present invention will be described. In FIG. 21, a GPS receiver 2 is connected to a planar antenna 1 .
<<0188>>
The functions and specifications to be possessed by the GPS receiver 2 in FIG. 21 may be equivalent to those of the GPS receiver included in the widely spread small portable positioning device using the L1 wave. In other words, people's livelihood
Inherit and reuse the compactness and mass productivity cultivated when making the GPS positioning device smaller and lighter. In order to reduce the size and weight of consumer GPS positioning devices, a flat patch antenna is required
There are already many IZ GPS receivers. Alternatively, it can be easily manufactured. In addition, the planar patch antenna and GPS receiver are integrated into the housing,
At the very least, there are already low-cost models that can fit comfortably in the palm of your hand, so there is no problem with manufacturing technology. It is possible to divert the accumulation of these existing miniaturization technologies.
Therefore, the GPS receiver and the like used in the present invention can be constructed economically and compactly.
<<0189>>
The GPS receiver 2 outputs the following data string, for example, at intervals of every second or less, that is, standard specifications. The data contained in the output is as follows. devil
First, the current time, and positioning data such as latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode (indicating whether it is two-dimensional positioning using three satellites or three-dimensional positioning using four satellites).
), and the satellite number assigned to channel 1, the satellite elevation angle of the satellite assigned to channel 1, the satellite azimuth angle of the satellite assigned to channel 1, and the channel
the channel status for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel 1, the satellite number assigned to channel 2, the satellite elevation angle of the satellite assigned to channel 2;
Satellite azimuth for satellite assigned to channel 2, assigned to channel 2
channel status for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel n, satellite number assigned to channel n, satellite elevation angle of satellite assigned to channel n, channel n
channel conditions for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel n. The number of channels n is usually 12.
ing. This allows parallel synchronization with the signals of 12 satellites, and can be said to be the current standard specification. The present invention is compatible with these popular inexpensive portable L1 wave GPS receivers.
Planar antennas can be used almost as they are.
<<0190>>
Through the planar antenna 1, the GPS receiver 2 attempts to synchronize and decode satellite signals and attempt positioning. The GPS receiver 2 is a GPS of a normal portable satellite positioning device.
Signal search for all GPS satellites expected to be in the sky, just as if the receiver were connected to an antenna covering the hemisphere.
It is made to do.
<<0191>>
The radio waves transmitted from the GPS satellites also contain orbit information (almanac data) of all the GPS satellites, which is transmitted from all the satellites. that
Therefore, even if the antenna exists in the sky above the current position with an elevation angle of 0 degrees or more, the signal may be blocked due to the shielding of features or topography, or the antenna may not exist within the coverage area of the antenna.
First, the elevation and azimuth angles for GPS satellites that are out of sync with the signal can be derived from data as received from other GPS satellites that are synchronized via the antenna.
It is possible to calculate and output by simple calculation. In fact, there are devices that output such information.
<<0192>>
In addition, although all GPS satellites transmit signals at exactly the same frequency, a technique called a spread spectrum communication system using pseudo-noise codes is used.
is used, there is no risk of interference even if the same frequency is used. An array of digital codes in which 0s and 1s appear to alternate randomly, called a pseudo-noise code,
By assigning different arrays to each GPS satellite, it is possible to identify the signals from each satellite and receive them separately.
Not only the elevation angle and azimuth angle in the sky for all existing GPS satellites, but also the establishment/non-establishment of synchronization with the signals from those satellites, that is, the reception state
It is easy in principle to separate and detect .
<<0193>>
In the process of causing the GPS receiver to search for signals, data of each satellite such as the satellite number of the GPS satellite, the satellite elevation angle, the satellite azimuth angle, and the channel state are periodically sent from the GPS receiver.
output to In addition, latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode, and current time, which are positioning result data, are also periodically output. In addition, data output
There are no particular restrictions on the frequency of the output, and currently GPS receivers with a frequency of about every second are widespread.
You can do it.
<<0194>>
Each data obtained from the GPS receiver 2 is input to the data processing section 3 . The data processing unit 3 processes these data as follows.
<<0195>>
Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted.
<<0196>>
If at least one satellite is extracted, the azimuth can be limited.
<<0197>>
For azimuth qualification, the extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0198>>
If the number of satellites extracted is one, the satellite is taken as the first term and the last term.
<<0199>>
If there is more than one satellite extracted, do the following. Create a circular permutation of the satellite azimuth angles clockwise, and if the difference between the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the next satellite clockwise (assumed to be B) is 180 degrees or more, Let the certain satellite (A) be the last term and the next satellite (B) be the first term. The other satellites (other than A and B) follow the order of satellite azimuths when viewed clockwise from satellite (B) in the first term.
<<0200>>
The measurement direction can be limited as follows.
<<0201>>
That is, the measurement direction can be limited to an azimuth angle range defined clockwise with the azimuth angle of the last satellite as the starting azimuth angle and the direction opposite to the azimuth angle of the first term satellite as the ending azimuth angle.
<<0202>>
The data processing unit 3 notifies the result output unit 4 of this result.
<<0203>>
The operation of the result output unit 4 will be described below.
<<0204>>
When the measurement direction is azimuth-limited, the result output unit 4 outputs it to the observer. If the number of satellites extracted exceptionally is 0, the observer is encouraged to use it in a place where the sky is open.
<<0205>>
The result output unit 4 notifies the observer of this by voice. The reason for outputting the information as voice is that it can be appropriately used for action support even by the visually impaired, but the information may be displayed on a liquid crystal screen or the like.
<<0206>>
Information to be output at this time may include the following. They are azimuth information of the measurement direction (result of azimuth limitation), current time, latitude, longitude, altitude, last positioning time, and recommendations to the observer in the case of exception processing.
<<0207>>
By the way, the output format of the azimuth angle of the measurement direction 5 in azimuth limitation is, if the rotation direction is defined, the starting azimuth angle (hereinafter referred to as α) and the ending azimuth angle (hereinafter referred to as β) (α, β) It is possible to tell the observer by giving the set, but it is not limited to that, and the following output format is also possible at the same time. That is, the approximate azimuth angle (hereafter referred to as .theta.) and the one-sided error (hereafter referred to as .delta.) can be expressed in the form of (.theta., .delta.). θ and δ are given as follows.
Number 8》

<<0208>>
However, xMODy represents the remainder when x is divided by y.
<<0209>>
The two forms of output, shown in the (α, β) form and (θ, δ) form when the direction of rotation is defined, are readily convertible to the other form, and are presented to the observer in either form. , there is no particular difference in its numerical meaning. Therefore, in consideration of the purpose and convenience of the observer, an observer selection system may be used to enhance the convenience of the observer. or both
You can do your best.
<<0210>>
Further, if a certain angle is always added to the output of the result, and the convenience of the observer is improved, that may be done. For example, when the flat antenna 1 is attached to the back
In this case, the measurement direction is toward the left side of the body, so if the value obtained by adding 90 degrees to the result is always displayed, the result of limiting the azimuth angle in front of the body can always be obtained for the observer.
Therefore, the usefulness and convenience are enhanced. An example will be used below.
<<0211>>
FIG. 22 shows an example of the relationship between the satellite arrangement in the sky and the planar patch antenna 1 when the orientation information acquisition apparatus according to the embodiment described above performs orientation limitation. in FIG.
The concentric drawing shown in FIG. The solid-line outer circle indicates an elevation angle of 0 degrees.
, and each solid line concentric circle indicates an elevation angle every 10 degrees. Azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees).
It is rare. The small scattered circles represent the positions of the GPS satellites in elevation and azimuth. 12 satellites are depicted in this figure. Small black circle, small white
There is a circle mark.
<<0212>>
Small black circles are GPS satellites that were later determined to be in the coverage area of the planar antenna 1 and whose elevation angle was 85 degrees or less. Small white circles indicate other GPS satellites.
<<0213>>
Observers do not know the arrangement of each satellite in the sky above the position where they are standing. A plane angle is generated by an observer who has no information about orientation.
Tenas 1 were randomly placed vertically on the ground as shown in the center of FIG. At this time, the measurement direction 5 is defined as indicated by the dotted line as shown above.
be The anti-measurement direction is shown on the opposite side of the measurement direction 5 by 180 degrees.
<<0214>>
When the device is operated, the data shown in Table 2 is sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3. It is presumed that the satellites 21 are not synchronized here because, for example, they are blocked by a feature. Such feature occlusion is normal from time to time and is a normal condition. May exist.
<<0215>>
<<Table2>>

<<0216>>
Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted. Each satellite number 2, 7, 15, 22, 9, 20 was extracted.
<<0217>>
For azimuth qualification, the extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0218>>
Since there are more than two satellites extracted, do the following. Clockwise, we make a circular permutation with respect to the satellite azimuth angle, and the azimuth angle of one satellite (say A) and the next clockwise
If the azimuth angle of the satellite (assumed to be B) is 180 degrees or more, the certain satellite (A) shall be the last term and the next satellite (B) shall be the first term. For other satellites (other than A and B), the first term
When viewed clockwise from the satellite (B) of
satellite azimuth order.
<<0219>>
Then, satellite 20 is now selected as the final term and satellite 2 as the first term.
<<0220>>
The measurement direction can be limited as follows.
<<0221>>
That is, the measurement direction is set to the direction (290 degrees) opposite to the azimuth (110 degrees) of the first term satellite (satellite number 2) with the azimuth (262 degrees) of the last term satellite (satellite number 20) as the starting azimuth angle. The terminal azimuth angle can be limited to a range of azimuth angles defined clockwise.
<<0222>>
The data processing section 3 notifies the result output section 4 of this result.
<<0223>>
The result output unit 4 informs the observer that the azimuth angle range is defined clockwise with the azimuth angle (262 degrees) as the starting azimuth angle and the azimuth angle (290 degrees) as the ending azimuth angle.
<<0224>>
Information to be output at this time may include the following. The current time, latitude, longitude, altitude, and last positioning time, as well as the result of the azimuth limitation of the measurement direction.
<<0225>>
The output format of the azimuth angle of the measurement direction 5 in azimuth limitation can also be expressed in the form of (θ, δ) as an approximate azimuth angle (θ) and a one-sided error (δ) as follows. At this time, θ and δ are given as follows.
<<0226>>
《Number 9》

<<0227>>
That is, an approximate azimuth angle of 276 degrees and a one-sided error of 14 degrees.
<<0228>>
Next, it will be described that the embodiment of the present invention can be constructed inexpensively and compactly.
<<0229>>
The physical entity of modern GPS receivers is the signal processing microprocessor and accompanying electronics, which are small. In fact, current handheld GPS receivers
Inexpensive ones exist that are sized to easily fit inside. From this, too, it can be seen that the component parts are considerably small. Direction information embodying the direction information acquisition method according to the present invention
As the information acquisition device, the components used in these portable GPS receivers can be used to construct the direction information acquisition device, so the volume of the direction information acquisition device can be kept small.
It has the advantage of being able to For example, the GPS receiver 2 , data processing section 3 and result output section 4 are housed behind the planar patch antenna 1 . From the result output unit 4
It is possible to output sound through a speaker or the like.
<<0230>>
Acquisition of azimuth information according to the present invention can be performed with a single GPS flat antenna as described above, so that it can be easily attached to the body and azimuth information can be obtained while moving.
<<0231>>
As is clear from the configuration of FIG. 21, the devices necessary for positioning are provided, and the azimuth information acquisition apparatus according to this embodiment can also acquire positioning information. In mid-latitude regions, there are approximately 8-12 GPS satellites in the upper hemisphere at any given time. Therefore, divide by a semicircle passing through the zenith
Usually 4 to 6 satellites can be expected on either side. In principle, two-dimensional positioning is possible with at least three satellites, and three-dimensional positioning is possible with at least four satellites.
This indicates that half of the celestial sphere is sufficient for positioning. The positioning result sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 is directly output from the result output unit 4.
Let it be.
<<0232>>
As described above, if the sky is open, the number of satellites necessary for positioning can often be secured even in a vertical arrangement, so there is no problem in positioning even in a constant vertical arrangement. but horizontal
The advantage of using only the positioning function is that the number of available satellites increases and the number of satellite group options that can be selected increases.
There is a high possibility that a satellite set with a good DOP (Dilution of Precision) value can be selected. In other words, a slight improvement in positioning accuracy is expected.
can wait
<<0233>>
Furthermore, without changing the posture of the observer, the GPS receiver is integrated with the body structure and the water mounting part for attenuating the diffracted waves attached to the body.
By reversing the directions of the receiver, the body, and the water attachment as a unit, it is possible to obtain azimuth information as if there were two planar antennas 1 and a GPS receiver 2.
can.
<<0234>>
That is, the result output unit 4 keeps the following data in memory. The first is the result of orientation limitation. Second, the time at which the azimuth determination was made (this is the GPS reception
The time of the built-in clock of the machine 2 can be used). Third is the output of the rate gyro (which shall be provided additionally for this purpose). mike these
stored in memory on the processor.
<<0235>>
When azimuth information is obtained in a certain vertical arrangement state, it not only outputs the azimuth information but also checks the memory for azimuth information that satisfies the following conditions.
<<0236>>
That is, it is acquired within a specified time (for example, within 6 seconds, etc.) from the time of azimuth information acquisition performed in the current vertical arrangement, and the result of the rate gyro
It concludes with the recording of a rapid body rotation angle estimate (based on the integral of the angular velocity of rotation), which can be regarded as a rapid 180° reversal of the body orientation from the recording of the results.
, result of azimuth constraint, exists.
<<0237>>
If there is a corresponding record, the observer will quickly flip the whole body and use the information on both sides of the sky for the purpose of reversing the direction of the planar antenna 1 without changing the posture.
It is determined that Then, the intersection of the orientation limitation result obtained and stored in the other vertical arrangement and the orientation limitation result obtained in the current vertical arrangement is calculated.
Also output the intersection.
<<0238>>
In this operation, more accurate azimuth information values can be calculated by using not only the results of one quarter of the celestial sphere but also the results of the other quarter of the celestial sphere.
<<0239>>
In fact, in FIG. 22, the measurement direction in the case where the result of the other vertical arrangement is not used is obtained with a width of 28 degrees as described above. However, in comparison with this
The resulting azimuth information obtained from both together with the vertical position of the other is improved to 23 degrees wide (was 28 degrees wide). An improvement in azimuth confinement of 5 degrees wide can be obtained in this case.
becomes. In many cases even greater improvements are obtained.
<<0240>>
At this time, the result output unit 4 indicates that "if the observer has not changed his/her posture since the acquisition of the orientation information of the previous vertical arrangement until the present, the orientation information acquisition between the previous vertical arrangement and the current vertical arrangement The product set of the result is .
<<0241>>
A specific example of the procedure for obtaining azimuth information with both vertical arrangements is shown below. The principle is that, building on the procedure shown above with Table 2 and Figure 22, a procedure similar to that was also carried out on the opposite quadrant of the sphere and obtained for both vertical configurations. It outputs the intersection of azimuth bounds.
<<0242>>
FIG. 25 shows the relationship between the planar patch antenna 1 and the GPS satellites in the sky, which are arranged vertically on the opposite side of FIG. 22 at this time. Center the zenith direction of the observer point
It is a diagram assuming that the upper half celestial sphere as a center is looked down from above the zenith. A solid-line outer circle indicates an elevation angle of 0 degree, and each solid-line concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees. Azimuth
Angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees). The small black circle mark is for planar antenna 1.
A GPS satellite that is determined to be in the coverage area and has an elevation angle of 85 degrees or less. Small white circles indicate other GPS satellites. In FIG. 22, outside the coverage
The satellite that was once is now within the coverage area. Note that FIGS. 23 and 24 are useful when reversing the orientation of the body and wanting an output that combines the results.
An example of a configuration that can be used is shown. When you say "reverse 180 degrees" by voice, the speech recognition device judges it, for example, 30 seconds before the recognition,
After excluding the time required for reversal, for example, about 15 seconds, the results for the subsequent time, for example, about 30 seconds, are obtained, and the results of azimuth limitation before and after the reversal are synthesized.
be.
Alternatively, a vibration sensor is installed, and if you hit it twice at an interval of about 0.7 seconds (tap twice at an interval of about 0.7 seconds), it will rotate 180 degrees, and the effect will be the same.
It may be switched on to bring about a similar effect. The circuits required for these structures are shown in FIGS. 23 and 24. FIG. Also, although not shown here, it
Other sensors may be used instead of these recognition sensors. For example, a vibrating rotation sensor whose basic principle is to detect the Coriolis force can also be used effectively.
be.
<<0243>>
Table 3 shows the data sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 at this time.
<<0244>>
<<Table3>>

<<0245>>
Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted. Each satellite number 14, 18, 11, 6 is extracted. (Satellite 3
are in sync, but are excluded because the elevation value is greater than 85 degrees. This is because satellites with high elevation angles are not suitable for use because their actual elongations are extremely small compared to their numerical azimuth angles.
be. )
<<0246>>
For azimuth limitation, the above extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0247>>
Follow the above rule when there are more than one extracted satellites. That is, clockwise, a circular permutation is made with respect to the satellite azimuth angle, and the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the clockwise
If the difference between the azimuth angles of the next satellite (assumed to be B) is 180 degrees or more, the satellite (A) is used as the last term, and the next satellite (B) as the first term. Others (other than A and B)
The stars follow the order of the satellite azimuths when viewed clockwise from the satellite (B) in the first term.
<<0248>>
Then, satellite 11 is selected as the first term, and satellite 18 is selected as the final term.
<<0249>>
Following the procedure, the measurement direction can be immediately defined as follows.
<<0250>>
According to the original definition of measurement direction 5 shown in FIG. 20 and the procedure for azimuth limitation described so far, the measurement direction in the original sense is automatically the direction of the last term satellite (satellite 18).
The starting azimuth angle (64 degrees), the opposite direction (285 + 180 = 105 degrees) of the azimuth angle (285 degrees) of the first term satellite (satellite 11) is the ending azimuth angle, clockwise.
The range should naturally be limited.
<<0251>>
However, if the data processing unit finds that there is an azimuth limitation result calculated with the opposite antenna arrangement within the specified time (for example, 6 seconds) in the above-mentioned memory,
It is necessary to consider the current azimuth-limited measurement direction (5 in FIG. 25) while maintaining the same direction as the previous azimuth-limited measurement direction (5 in FIG. 22). the user is more sensitive
This corresponds to a case in which data is obtained by changing the orientation of the antenna by rotating it 180 degrees around the vertical axis in order to obtain a value of azimuth limitation with a high degree. In this case data
The data processing unit considers the azimuth angle range, which was previously described as automatically limited, plus 180 degrees as the current azimuth limited measurement direction, and starts (64 + 180 =) 244 degrees.
The azimuth angle range defined by the azimuth angle, (105+180=) 285 degrees as the terminal azimuth angle, clockwise, is taken as the result of the azimuth limitation in FIG.
<<0252>>
Here, the results of Table 2 and FIG. 22 are obtained based on the antenna arrangement of FIG. 23, and the results of Table 2 and FIG.
It is assumed that the data is obtained by changing the direction of rotation by 180 degrees, and the time difference between the two when the azimuth limitation is performed is within the specified time. Then the precision of the result
can be summarized as follows. Here, as a notation, the azimuth angle of the measurement direction 5 is set to X, and in the notation of A<X<B, the starting azimuth angle A, the terminal azimuth angle B, clockwise,
It is expressed that X is limited to the azimuth angle range defined by .
<<0253>>
The result of the first azimuth limitation with the antenna arrangement of FIG. 23 was obtained with 262<X<290 and a width of 28 degrees as shown in Table 2 and FIG. on the other hand, immediately after
Table 3 and FIG. 25 show the results of azimuth limitation based on data obtained by changing the antenna arrangement state shown in FIG. 23 to a direction rotated 180 degrees around the vertical axis
Thus, 244<X<285, and the range is 41 degrees.
<<0254>>
Taking the intersection of the results of these two azimuth constraints obtained on only one side, 262<X<285 can be determined with a width of 23 degrees. Final azimuth constraint results
shows a narrower value than the result (width of 28 degrees or 41 degrees) at any vertical position alone. That is, by taking the intersection, the result that is better than the result on either side
was able to produce In other words, the width of the azimuth limitation could be suppressed most.
<<0255>>
In this way, better azimuth information can be obtained by using data obtained from both sides at the same time, rather than focusing on one quarter of the celestial sphere. according to the invention
If so, it can be realized with a device with a simpler structure. That is, a simple configuration can be achieved by using one each without requiring two GPS receivers or two planar antennas.
realizable.
<<0256>>
It is possible to do the above by simply reversing the back and abdomen direction of the body 180 degrees around the vertical center axis without using the hands as upper limbs.
indicates In other words, after 6 seconds when almost no rotational acceleration is observed, a rapid change, which is assumed to be a 180-degree reversal (or a 90-degree rotation, etc.), is applied to the inexpensive and compact
By the time integration of the rotation angular rate sensor (rate gyro), when observed, intentional opposite quarter celestial direction by the user
It is determined that the antenna coverage has been switched to the plane.
<<0257>>
There are many small, light, and inexpensive products that can be used for this purpose, and there is no particular difficulty. An example is an electronic gyro 21 (HS-EG3) called a gyro (acceleration) sensor (detection angular velocity 90 degrees/sec) (output sensitivity: 25mV/degrees/sec) Dimensions: 13x11x19mm. Weight 5g, output voltage : DC 0.3-4.7V, output current: max 1mA, consumption current 7mA or less Operating temperature -40 to +80°C.
<<0258>>
Using one of these small sensors (rate gyro), (because the GPS receiver naturally has an internal clock, it is possible to easily measure "number of seconds")
Detects a situation in which the object remains still for a while (for example, about 6 seconds), suddenly reverses direction by 180 degrees, and then remains still for a while (for example, about 6 seconds).
can In that case, first turn the measurement direction in a certain direction and then immediately notify the device that the measurement direction has been turned in the opposite direction.
can be By performing the orientation limitation in this manner, it is possible to easily obtain the orientation limitation result as the product set of both. Of course, even if it is not always 180 degrees,
If it is determined in advance such as 90 degrees in the direction, that is fine. Alternatively, if a low-cost and high-performance rotation angle (rate gyro) sensor can be used, the angle can also be automatically adjusted.
Of course it can be detected.
This method can also be used favorably when the upper extremities are used to carry loads.
<<0259>>
In that case, it seems that the current direction can be obtained by accumulating from the initial state every moment as a small rotation angular velocity detection sensor (rate gyro).
Since the solution is wrong, this fact should be specified. It seems that the circumstances around this are well known, but just in case, I will write it down. Rotation sensor (rate gyroscope)
It is noted below that the cumulative use of technology in b) is impractical for the purpose of this paper.
That is, since the rate gyro is a method of obtaining the rotation angle by integrating the angular velocity, there is a problem of accumulated error, and there is a disadvantage that periodic initialization is essential. Paraphrase
This has the drawback of periodically requiring some other method of obtaining orientation information. In other words, the rate gyro relies solely on this to measure the various magnitudes of human angular velocities.
Accumulate the results of short and long (cannot respond when rotating at a rotational speed greater than the following angular velocity).
Since the integral error increases monotonically, it is almost impossible in principle to comprehensively deal with the movements of those people. However, as described above, for a certain period of time
Only rotations such as 180 degrees or 90 degrees, which are performed one-shot with a clear intention of rotation between a stationary state and a fixed period of stationary state, as if it were a machine, rate
If you plan to rely on the gyro only to detect its rotation, even an inexpensive and small rate gyro will work effectively, so even an inexpensive and small rate gyro will work well.
Its use in a supportive context, such as the one described above, is useful in its own way. I made this clear here.
<<0260>>
Although the rate gyro has just been mentioned, the novelty and inventiveness of this proposal will be shown hereafter, including comparison with conventional methods.
<<0261>>
(Hereafter, Masato Takahashi, "Proposal and evaluation of L1 band C/A code GPS receiver capable of acquiring bearing at rest
-Proposal of a new method that is compact, lightweight, and inexpensive-", Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers A Basic and Boundary Area (ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A, No.2, pp.95-111 ,February. 2011)
Proposal and Evaluation of L1-band C/A Code GPS Receiver Capable of Acquisition of Stationary Heading - Proposal of New Compact, Lightweight and Inexpensive Method Masato Takahashi・・・・・ a)
Proposal and Performance Evaluation for Novel GPS Receiver unit with
Azimuth Limitation Ability - Light weight, compact and economic method
for pedestrians -Masato TAKAHASHI・ ・ a)
Abstract Conventional portable L1-band C/A code GPS alone could not acquire direction when stationary. In this paper, we propose a simple method that can acquire azimuth information with an inexpensive L1 band C/A code GPS receiver unit alone. A simulator was constructed and evaluated. We built a prototype and evaluated its performance. Unlike conventional systems, a single receiver unit, which is small, lightweight, and inexpensive, can perform both positioning and azimuth acquisition functions. Geospatial Information Utilization Basic Law and Space Basics
Now that the law has been enacted, it can be expected to be effectively used in a wide range of fields in the future. Internationally, there are currently several GNSS social infrastructures being revitalized, and international utilization is widely expected.
is done. It also has the feature that future performance improvement can be planned by diverting multiple GNSS shared receivers. The basic part of this proposal has been granted a patent as an international patent in Japan, the United States, the United Kingdom, Germany, France, and Australia.
It is registered as a street. This is a promising exploratory study.
Keywords GPS, GNSS, positioning, orientation, low-speed moving object
・・・・Department of Advanced Interdisciplinary Studies, Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, Tokyo
Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku,
Tokyo, 113-0022 Japan (until September 30, 2010)
・ National Institute of Information and Communications Technology, Tokyo
National Institute of Information and Communications Technology, 4-2-1 Nukui-kita, Koganei Tokyo, 184-8795 Japan
a) E-mail: mtakahashi@nict. go. jp
1. Foreword
Conventional L1 band C/A (Coarse and Acquisition) code GPS (Global Positioning System) receiving unit
can't get direction when it's at rest by itself. In this paper, we propose a simple method that enables a single low-cost L1-band C/A code GPS receiver unit to acquire azimuth information.
do. Construct a simulator and conduct an evaluation. In addition, we will build a prototype and conduct performance evaluations.
Unlike the conventional system, the L1 band C/A code GPS receiver unit alone can be used for both positioning and azimuth acquisition at low cost. Mass production so far
The functional characteristics such as small size, light weight, and high performance that have been cultivated in the development of the model L1 band C/A code GPS receiver unit alone, and the characteristics that can be easily made at low cost, are almost the same.
It can be inherited as is. Therefore, it is suitable for use by people who mainly walk.
Due to the enactment of the Basic Law for the Utilization of Geospatial Information and the Basic Law for Space in Japan, the development of geospatial information by local governments and governments will progress in the future.
Against the background of the times that further improvements in the usability of social infrastructure are expected, a wide range of effective utilization is expected in the future. Inexpensive, compact and lightweight L1 band C/A code GPS reception
It is suitable for the age when the unit is always carried.
In addition, construction and construction of social infrastructure for multiple GNSS (Global Navigation Positioning Systems) in multiple countries and regions around the world.
Against the backdrop of the activation of the movement to use and utilize multi-GNSS, it is expected that the multi-GNSS shared reception unit will be introduced to the market and that its performance will be improved rapidly. Such multi
This proposed method can also be used for GNSS shared reception units, and in that case, this method, which makes it possible to further improve performance at a low cost, is expected to be used internationally in a wide range of applications over the long term.
It is also expected to open.
This method, which can inherit the global availability of GNSS, can be easily used anywhere on the global surface.
There is a high possibility that it will become an international de facto standard technology that surpasses conventional techniques. The basic part of this proposal has been registered as an international patent after examination by the patent offices of Japan, the United States, the United Kingdom, Germany, France, Australia, etc.
It can be considered to be promising as an exploratory research in the field of electronic information communication.
Therefore, the conventional method will be briefly reviewed hereafter. It is assumed that the person mainly moves at low speed such as walking. I would like to consider the azimuth information acquisition method as the primary object.
<<0262>>
First, the conventional method is reviewed.
Conventional methods that satisfy compatibility with GPS include a method of detecting a carrier wave phase difference commonly called a GPS compass, and a method of utilizing a method of detecting a difference in positioning due to movement.
The former carrier wave phase difference detection method is mainly used in spacecraft and the like. Although it can be said to be compatible with GPS, it has the disadvantage of being expensive due to its ability to detect carrier wave phases, which exceeds the ability of ordinary portable L1 band C/A code GPS receiving units.
not suitable for people Since multiple GPS antennas are required, there is also a problem with the ease of use. It is also not suitable for pedestrians due to its weight and volume. The principle is that multiple GPS receiver units
The maximum likelihood method is used based on the carrier wave phase difference between each receiving unit obtained for multiple GPS satellite signals.
and estimate the bearing at which the GPS receiving units are pointed.
<<0263>>
In the latter positioning difference utilization method, a single positioning device is used to move, and the orientation is estimated by associating the moving direction with the positioning difference. It is a cheap method. be
For ships of similar size, the same thing can be done by using a plurality of GPS receiving units at the stern and bow. For pedestrians, etc., a baseline of that length should be placed on the body.
Of course, it cannot be held, so there was a drawback that it had to be moved. In addition to the problem of exertion, there are dangers in movement (falling, collision with medium- and high-speed moving objects, slipping, falling, etc.).
grounding), or the cost of movement is high (for example, movement on the ridgeline is limited to uphill and downhill), or chronic physical disability, acute
and high movement costs such as windstorms), and the risk of distress and injury increases due to movement (short visibility such as fog near ridges and coasts).
) environment had flaws that made it extremely difficult or dangerous to implement (perceived as a usability contradiction).
<<0264>>
Next, a method that is not compatible with GPS will be described. A new technology that gives compatibility to portable GPS receiving units, suitable for the times when portable GPS receiving units are commonly used.
From the purpose of this proposal, which is a standard proposal, a magnetic compass and a rate gyro can be considered, although they are not subject to conventional technology.
<<0265>>
The magnetic compass has the disadvantage that the error range is not known, and verification that relies on other methods of obtaining azimuth information is necessary. complication during walking, usually translated into visual matching
And there was a drawback that labor increases. In order to estimate true north from the direction obtained as geomagnetism, it is necessary to reduce deviation, deviation, and local magnetic disturbance error, but people who mainly walk on land
None of them had the drawback of having no practical method to solve in the field, especially for the third error.
<<0266>>
Since the rate gyro is a method of obtaining the rotation angle by integrating the angular velocity, there is a problem of accumulated error, and there is a disadvantage that periodic initialization is essential. In other words, it has the drawback of periodically requiring some other method of obtaining orientation information.
<<0267>>
If the above is put together as a list, it can be expressed as in Table 4.
<<0268>>
<<Table4>>

<<0269>>
Activities such as climbing or rescue activities (mountain rescue team, international disaster relief team, etc.) by those who travel alone or in a similar manner and who mainly move at low speed such as walking,
First of all, there will be restrictions on the total volume and weight of luggage, and in addition, there is a risk of walking in bad weather with relatively poor visibility (in the case of distress relief).
Movement is also expected, and (in the case of large-scale disaster relief), in an environment where social infrastructure and lifelines for movement are cut off, action decisions are made while ensuring one's own safety.
is required. I would like to propose an effective method in such a case. For that reason, it is cheap, lightweight, and so on.
Rather than emphasizing what appears to be effective when using
I wanted to propose a method and device that I would choose to bring next time. From that point of view, any of the conventional methods are
In those days, there was also a problem in increasing the survival rate by trying to quickly approach disaster victims in the shortest possible time after a disaster, especially for people who mainly moved by walking.
Table 4 shows that the proposed method does not suffer from any of these problems.
<<0270>>
The prior art has been surveyed and the superiority of the present invention has been shown. Again, returning to the main logical development, according to the present invention, it is equivalent to obtaining satellite data for both quadrants of the sky.
A high standard of results can be achieved with a simple structure using only equipment corresponding to one side. Therefore, the development cost is low and practical. Easy operation
It is possible and practical. In addition, since it is a device suitable for only one side, it is lightweight and has excellent portability. It is extremely small compared to the inexpensive L1 wave satellite positioning equipment that is widely used for consumer use.
It is highly realistic because it can be configured by adding a small modification.
<<0271>>
Although the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in any manner as long as the configuration described in the claims is not changed.
<<0272>>
Now, regarding the usability and eligibility of the proposed method, we performed a simulation evaluation by orbit calculation. We also evaluated the prototype. Such
The fact that not only the simulation but also the actual machine evaluation was done shows that it is highly qualified for practical use. In addition, if we state the evaluation results in advance, there is also the question of reality.
High eligibility has been shown. The evaluation methods and results of these simulations and prototypes will be described in order.
<<0273>>
The purpose of the simulation evaluation is how much azimuth limitation width can be expected with the proposed L1 C/A GPS receiving unit when GPS satellites within an elevation angle of 5 degrees to 85 degrees above the observation point can be used. It aims to investigate Obtain the expected value when oriented in a random orientation.
<<0274>>
Furthermore, if the user wants to further narrow down the azimuth limitation based on the obtained azimuth limitation width, it can be realized by orienting the proposed device in another direction.
This proposal has the characteristic. In consideration of such a case, when the azimuth limitation of not only one orientation but also a plurality of orientations is superimposed, the width of the azimuth limitation depends on the number of orientations.
We also aim to investigate interesting properties peculiar to this device, such as how it is narrowed down depending on the situation.
<<0275>>
This paper describes the construction of an azimuth-limited simulator based on orbital calculation. This is a simulator built for the purpose of performance evaluation. As a processing system, Borland bcc
Developed using v5.5. The GrWin graphics library was used for graph drawing in Windows (registered trademark). About satellite orbital algorithms
used the IS-GPS-200 revision D (GPS Joint Program Office 2004) algorithm and numerical values. satellite orbit
As for the debugging of the program and the correctness of the satellite placement, it was confirmed that the elevation and azimuth angles of the satellite match those of Trimble's satellite arrival prediction software. giving
A function has been added that can incorporate and implement an azimuth-limited algorithm for the satellite constellation at the time obtained. This was based on Takahashi [12].
<<0276>>
The following options are available for input to the simulator. First, the selection of which GPS satellites to select for reception (preliminarily exclude any satellites).
It is possible. This paper covers all GPS satellites, as is usually assumed. At this time, Almanac data suitable for the observation date and time is required,
For almanac data of GPS satellites, see U.S.A. S. Acquire almanac data suitable for the assumed observation date and time from the navigation center.
got.
Secondly, it is possible to specify the observation point (eg Tokyo). It can be specified by latitude, longitude, and altitude.
<<0277>>
Third, the observation start time (e.g. 00:00 on November 1, 2009), the observation end time (e.g. 23:56 on November 1, 2009, that is, about one sidereal day after the start date and time), and the direction It is possible to specify the limited width expected value calculation time interval (eg, every second).
<<0278>>
Fourthly, the number of orientations, in other words, the total number of times to perform orientation limitation by directing the normal to the antenna surface in a certain direction for the purpose of narrowing the orientation limitation width, is determined from once to how many times. You can specify whether to select up to times (eg, 8 times). In this paper, it is assumed that the number of times of orientation is n times, and the orientation is regular n-sided.
<<0279>>
Fifth, you can specify the output graph. The second is the expected value of the azimuth limitation width on the vertical axis and the time on the horizontal axis.
4 is a variation graph of the azimuth limitation width expected value at each observation time interval (for example, every second). The third is the expected value of the azimuth limitation width for the specified observation period (e.g., one sidereal day) of the observation point.
The number of orientations (e.g. 1 to 8) is shown on the vertical axis.
is a graph showing the dependence of the former on the latter.
<<0280>>
The conditions for azimuth-limited simulation by orbit calculation are described.
<<0281>>
In this paper, the observation date is assumed to be approximately one sidereal day from 00:00 to 23:56:04 on November 1, 2009. In a certain satellite configuration, at an observation point,
The average value of the azimuth limitation widths calculated when each azimuth limitation width is calculated from 0 degrees to 360 degrees when the orientation is sequentially performed from true north by an angle smaller than the display digit of the satellite azimuth angle.
"at that moment at that observation point
The expected value of the azimuth limitation width between
<<0282>>
The graph of FIG. 26 is a graph showing the per-second variation of the "expected value of the azimuth limitation width at that observation point at that moment" for each number of orientations (indicated by each broken line divided by color).
It is a thing. Each polygonal line is displayed in a different color for each number of orientations, and the number of orientations 1 to 8 are indicated by gray, red, green, yellow, blue, purple, light blue, and dark blue. Observation site
is shown as Tokyo (139 degrees 00 minutes east longitude, 35 degrees 00 minutes north latitude).
<<0283>>
The "expected value of azimuth limitation width at that moment at that observation point" is obtained for each satellite configuration for about one sidereal day of 23 hours 56 minutes 4 seconds, that is, 86164 seconds, and the average value of those 86164 is calculated, "Expected azimuth limitation width for one sidereal day at the observation site".
FIG. 27 is a graph showing the relationship between the "expected value of azimuth limitation width for one sidereal day at the observation point" on the vertical axis and the number of orientations associated with it on the horizontal axis.
is shown in . FIG. 27 shows how the expected value of the azimuth limitation width for one sidereal day in Tokyo is expected to decrease depending on the number of orientations.
The horizontal axis represents the number of orientations, and the maximum value is 8. The vertical axis is the expected azimuth limit width for one sidereal day in Tokyo. The exponential approximation curve and approximation formula are also drawn.
<<0284>>
The satellite elevation angle condition that can be used for azimuth limitation is limited to the range of 5 degrees to 85 degrees for the following reasons. Low elevation angle satellites of less than 5 degrees can be used by shielding
Since satellites with a high elevation angle of 85 degrees or more have a large azimuth angle difference compared to their visual elongation, they cannot be used for azimuth limitation.
As Takahashi (2004), it is decided not to use it for calculation of direction limitation because there is concern that the result of direction limitation may be contaminated [12].
<<0285>>
The results and considerations of azimuth-limited simulations based on orbital calculations are presented. Using the simulator for performance evaluation constructed according to the measures described above, the simulation results and considerations performed based on the simulation conditions described above are summarized here.
<<0286>>
5 when the antenna beam normal of the hemispherical beam antenna of the L1 waveband C/A GPS receiving unit is horizontally installed at any moment of the period of one sidereal day with Tokyo, which is a mid-latitude region, as the observation site. When GPS satellites from degrees to 85 degrees are subject to direction-limited calculation, the "expected number of captured satellites in the antenna coverage" is about 9.8, and the "expected range of direction limits for one sidereal day in Tokyo" is about 9.8. value" was found to be approximately 57.8 degrees. This corresponds to the gray polygonal line in FIG. 26 and the horizontal axis of 1 in FIG.
<<0287>>
In this proposed method, if the user wishes to further narrow down the obtained azimuth limitation results, the orientation direction can be changed to point in a different direction, thereby further narrowing the azimuth limitation.
It has characteristics that can be embedded. Considering that the limited orientation width can be further reduced due to the low number of orientations, the expected value of the limited orientation width is
At the first orientation, what was obtained was considered satisfactory performance.
As can be seen in FIG. 27, as a result of examining the effect of the number of orientations on the expected value of the azimuth limitation width of one sidereal day, the expected value of the azimuth limitation width was reduced by the power of the orientation number (k power). It turned out to be going.
<<0288>>
The exponent of the number of orientations in the exponential function approximation formula for the expected value of the limited width of orientation was -0.92. This result indicates that the author was satisfied with the azimuth limitation width initially obtained by the proposed method.
If you want to obtain a more detailed value, by setting the number of times of orientation to a plurality of times, the expected azimuth limitation width can be obtained by multiplying the number of times of orientation by a value close to the reciprocal of the number of times of orientation.
It is interesting because it suggests that the value can be reduced.
<<0289>>
Now, next, the actual machine prototype evaluation will be shown for the proposed method. Here, we built an actual prototype, attached it to the back and waist of the body, and conducted an experiment with limited orientation.
The results are shown. The actual prototype uses SONY IPS5000, which is an L1 C/A GPS receiving unit, and records the output every second on a micro SD card.
Limited arithmetic processing was performed. This actual machine prototype experiment was conducted for the purpose of searching for the optimum threshold.
<<0290>>
While diverting the L1 C / A GPS receiving unit as a low-priced popular product having a general hemispherical beam, and with a configuration that is inexpensive and easy to form as a whole, the human body
The configuration shown in Fig. 5, which has been found to contribute to further stabilization of the results from the author's many preliminary experiments, was adopted when using for shielding. A photograph at that time is shown in FIG.
L1 C/A perpendicular to the back waist of the body
A GPS receiver unit is deployed, but the main purpose is to attenuate diffracted waves from both sides of the body to the L1 wave C/A GPS receiver, and the body is 30 cm x 20 cm x
A 2.0 cm plastic water bottle filled with water was placed vertically on both sides of the body on the back. Water has a characteristic that the power half-life depth of the L1 waveband 1.5 GHz is several cm.
be. In addition, we paid attention to the fact that drinking water should be carried and transported for the safety of rescuers and rescued people during mountain climbing and rescue activities. large scale nature
The author made a proposal after conducting long-term interviews with the secretary-general of the Japan Disaster Relief Corps, the commander, and several mid-career members who have extensive experience in on-site emergency relief immediately after a disaster. the author himself north
He has experience in long-term traversing using tents in the Alps, winter mountaineering, climbing, and overseas mountaineering, and utilized that experience. Severe environments such as international disaster relief teams and mountain rescue teams
It is also suitable for interpersonal support activities in borders.
<<0291>>
The experimental conditions for the actual prototype are shown here. Five experiments were conducted at a place with a good view without obstacles in the sky above Tokyo. Date and time of experiment
(1) 10 minutes from 21:50:00 JST on June 29, 2010, (2) 10 minutes from 22:55:00 JST on August 28, 2010
JST, (3) 10 minutes from Aug 29, 2010 20:17:49 JST JST (4) 10 minutes from Aug 29, 20:28:59 JST
(5) August 29, 2010 20:
It was 10 minutes from 39:37 JST. Elevation angle of sky
The number of satellites that existed between 5 degrees and 85 degrees was (1) 9 (2) 9 (3) 9 (4) 10 (5) 9. Satellite distribution that existed at an elevation angle of 5 degrees to 85 degrees in the sky
The placement is shown in FIG. JST indicates Japan Standard Time, and UT in the figure indicates Universal Time. Even if there is a time difference of 9 hours, both actually point to the same time.
is now well known internationally.
<<0292>>
The L1 C/A GPS planar antenna was placed on the back and waist of the body so that the main beam normal line was horizontal. Relatively long, crossing 6 tracks including the JR East Chuo Main Line
Due to the altitude on the overpass and the surrounding unused public land such as the service line work area, it has the characteristic of being rich in the sky view, which is rare for a public facility in the city center.
<<0293>>
Clockwise as viewed from the zenith, body rotation of 6 degrees was performed every 10 seconds around the vertical axis of the center of the body. That is, it took 600 seconds (600 seconds = 360 degrees/6 degrees/10 seconds) for one round. At that time, we practiced dozens of times in advance, and we spread a sheet of paper about 1m square (with radiation every 6 degrees) prepared in advance and performed body rotation using the radial line as a guide.
ing. We built and used a support device that reads aloud to a radio-controlled clock. Preparatory experiments showed that the accuracy of body rotation was not a very essential requirement in this experiment.
confirmed. A slow body rotation of 6 degrees every 10 seconds is not intended to achieve a highly accurate angle, but when facing in one direction
It was based on the motivation of wanting to obtain a large amount of evaluation data in the future. For rotation, magnetic sensor data recording was taken, and measurement examples were shown for experiments at each location.
<<0294>>
Raw data were recorded for each second. 108 bytes of output data per second in SONY IPS format were recorded. For the data at each instant of each second, we applied the previously described orientation-limited algorithm [12].
<<0295>>
At this time, in the above-described algorithm, it is necessary to set a signal strength threshold for azimuth-limited reception determination for making coverage determination from the received signal strength. About this
In the SONY IPS format, the signal strength output can take values from A to Z respectively. Therefore, each of A to Z is used as a signal strength threshold for judgment of direction limited reception.
All of the azimuth limitation arithmetic processing in the case of premised on the above are performed, and the azimuth limitation results are calculated individually. Based on these different signal strength thresholds for determining direction-limited reception,
By comparing the results, we aimed to search for the optimum signal strength threshold for determining direction-restricted reception.
<<0296>>
Even if the azimuth-limited reception algorithm is applied to the output record at each second instant, assuming a certain azimuth-limited reception determination signal strength threshold, the number of azimuth-limited results will always be the same.
It is not always the case that it can be obtained by value. For example, even if no azimuth-limited results can be obtained because there was no result determined to be satellite signal acquisition, the azimuth-limited
It is possible, depending on the signal strength threshold for credit determination.
<<0297>>
If the azimuth-limited operation is applied to the instantaneous output record of each second, given a certain threshold, azimuth-limited results are indicated as "answered" and satellite signal acquisition.
We decided to categorize the cases in which no azimuth limitation results were obtained because there was no result determined as "no answer".
<<0298>>
For the data that falls into the category of “answered”, the next process is performed. If the output at the time of response, that is, the result of limiting the orientation of the front of the body includes the orientation of the front of the body
In this case, we decided to categorize the result of orientation limitation when there was an answer as “correct answer”. If it was not the above, it was decided to categorize it as "wrong answer".
<<0299>>
In the case of "no answer", the process proceeds to the next step. There are two types of non-response. One is a satellite signal indicating a signal strength equal to or higher than the above-mentioned signal strength threshold for determining direction-limited reception.
If no number is obtained. We decided to categorize this as "no response (no acquisition)". On the other hand, three satellite signals exhibiting signal strength equal to or greater than the threshold
Star) Although the above is obtained, there is a contradiction (contradictory with the premise of a hemispherical beam) during the azimuth limitation calculation, so an error is returned in the course of the azimuth limitation. this,
I decided to categorize it as "no answer (captured)".
The data output from the GPS receiving unit every second can be classified into the four categories of correct answer, incorrect answer, no answer (no capture), and no answer (captured), assuming the aforementioned threshold. becomes.
<<0300>>
The cumulative number of events in each of the four categories of correct answers, incorrect answers, no answers (no capture), and no answers (with capture) is called the "total number of trials." The total number of trials was always
is 600 at . We decided to call the cumulative number of events in only the first two categories the “number of responses”. The cumulative number of events in only the latter two categories is called the "no response number".
rice field. Number of Answers/Total Number of Trials
", I decided to call.
Taking the total number of trials as the denominator and the number of events in each of the four categories as the numerator, the "correct answer rate", "wrong answer rate", "no answer (no capture) rate", and "no answer (capture) rate"", I decided to call.
<<0301>>
The number of correct answers/the number of answered answers is specifically called "percentage of correct answers when answered". The number of incorrect answers/the number of answered answers is specifically called the "wrong answer rate when answered".
The number of no answers (no capture) / the number of no answers is specifically called the "non-response (no capture) rate when no answer". The number of non-responses (captured)/number of non-answers is specifically called the "non-response (captured) rate during non-response".
<<0302>>
Here are the target values and design selection guidelines for the actual prototype. The concepts presented above make the goal clear. The goal is to find out if there exists a threshold that satisfies the following characteristics, and if so, to what extent.
<<0303>>
First, the first goal is to increase the "percentage of correct answers when answered" as much as possible. In other words, it is okay if you do not answer anything, but as long as you answer, there is a high probability that you are correct.
It is the goal that I want you to be. This is a new compact compass with superior portability that maintains usability that surpasses that of a magnetic compass for people who mainly walk on land.
It comes from the desire for new tools. The magnetic compass has the characteristic of returning some output (so to speak, the response rate is 100%), but it can output in the form of direction limitation.
Because there are no answers, it is not possible to categorize correct and incorrect answers. It may not be possible to confirm the magnitude of the deviation from the true value in the "field" on land. People who mainly walk on land "site"
It has to do with the fact that it can be perceived as less useful when having to make actions or decisions based solely on its output.
<<0304>>
The second goal is to ensure that the response rate is not low to some extent. The first goal is of course important, and of course the non-response rate has a positive meaning of avoiding mistakes, but it is also related to the fact that usability is considered to be poor if the response rate is too low.
<<0305>>
We search to see if there exists a threshold that satisfies the first and second goals at the same time.
For reference, the experimenter assumed a correct answer rate of about 95% or more as a first target value before conducting the experiment as one of the hurdles. Similarly, as a second target value, a response rate of about 70% or more was assumed as one hurdle before conducting the experiment.
<<0306>>
If the first and second numerical targets are almost exceeded, first of all, for those who mainly walk on land, if you want to make actions and decisions based only on the output
In addition, I felt that it could be at least a complementary technical proposal in situations where the usefulness of the magnetic compass was low. This includes GPS reception as a low-cost, compact and lightweight positioning device.
The background is that the era of carrying units on a regular basis is approaching. In today's world where GPS receivers are always carried around, compact GPS receivers can be used to determine not only the position and time, but also the direction with only minor modifications to the design.
It was expected that users would want to make such a design choice, thinking that usability would be even higher if they had the ability to acquire high-level information while stationary.
If the above two target hurdles can be cleared, then in the mid- to long-term, consideration as an international standard specification will come into view, so I decided to propose it.
rice field.
<<0307>>
The following shows the experimental results when the actual prototype was worn on the body. Verify whether there is a threshold that satisfies the above-mentioned goals 1 and 2, especially whether there is an optimal threshold.
Data analysis was performed with the aim of FIG. 30 shows the azimuth limitation for all 3000 records of 5 times x 600 seconds each in the actual machine prototype experiment under the conditions of the previous section.
It shows how the ratio of the occurrence probability of each category classified according to the trial result depends on the assumed signal strength threshold for azimuth-restricted reception determination. presupposed
The graph of FIG. 30 is drawn with the horizontal axis representing the signal strength threshold for determining the limited reception and the vertical axis representing the ratio of the probability of occurrence of each category.
<<0308>>
Regarding the received signal strength threshold on the horizontal axis, A is the minimum value and Z is the maximum value. As a result of calibration, Z is a signal strength of about -117 dBm, and when A is 0 and Z is 25, the signal strength is given by the following equation
Signal Power = 8.460 Ln (Signal level) - 144.5 (dBm)
is known to be approximately approximated by
The minimum value of the event occurrence probability ratio on the vertical axis is 0%, and the maximum value is 100%. Each color corresponds to an event in each category. The correct answer rate is blue, the wrong answer rate is dark purple, and the no answer (no
The light blue indicates the rate of responses (acquisition), and the light purple indicates the rate of non-response (acquisition). The sum of the probabilities of these four categories at some threshold is 100%.
<<0309>>
FIG. 31 shows the relationship between the signal strength threshold for direction-limited reception determination and the average value of the direction-limited widths for correct answers. In FIG. 31, the
Regarding the occurrence probabilities of the four categories of the result output of the azimuth limitation, the plots drawn without stacking are also superimposed, and the threshold at which the occurrence probability disappears as 0 can be read relatively clearly.
I made it
<<0310>>
A discussion of the experimental results with the actual prototype is shown below. From this FIG. 30, a search is made for a signal strength threshold value for determining direction-limited reception that satisfies the above-mentioned targets 1 and 2. FIG.
Goal 1, that is, a correct answer rate of about 95% or more, influences usefulness when people on land "on-site" have to make actions and decisions based only on the output. can
Although it is desirable to aim for a value of 100% as much as possible, 100% is achieved with a signal strength threshold value for determining direction-limited reception of N or more (FIG. 30). Those direction conditional reception
FIG. 31 shows the average value of the azimuth limitation width at the time of correct answer when the signal strength threshold for judgment is selected. The signal strength threshold for judgment of reception is set from K, that is, about -125.0 dBm to R.
Assuming that it is about -120.5 dBm, the number of captured satellites at the time of correct answer was examined, and it was like each box-and-whisker plot in FIG. Translucent
Blue boxes are 3rd and 1st quartile ranges. The small blue square indicates the median value, and the upper whiskers indicate the maximum value. The lower whisker shows the minimum value, which is now included in the first quartile.
I can't. The distribution of the number of captured satellites does not change significantly between these thresholds.
<<0311>>
There are multiple reception determination signal strength thresholds that satisfy goals 1 and 2 at the same time. Among them, R is the highest reception determination signal strength threshold. So I chose R. Experimental diagram
30 and 31, this is because we would like to adopt a design selection that includes a margin in a direction that is less likely to be affected by an incorrect answer even in the event of an emergency.
Aspects in which the target 1 and the target 2 are satisfied with the signal strength threshold for direction-limited reception determination (R, that is, about -120.5 dBm) are as follows.
<<0312>>
The correct answer rate when answering was 100.0%, and the first target was satisfactorily cleared.
The response rate itself was 71.0%, and the second target was well cleared.
At this time, the occurrence probability of each category was 71.0% correct answer rate, 0.0% incorrect answer rate, 29.0% no answer (no capture) rate, and 0.0% no answer (capture) rate. . The answer rate was 71.0%, and the unequal rate was 29.0%. The percentage of correct answers when answered was 100.0%, and the percentage of incorrect answers when answered was 0.0%. The no-response (no-capture) rate during no-response is 100.0%, and the no-response (capture) rate during no-response is 0.0%.
<<0313>>
<<Table5>>

<<0314>>
When this threshold (R, about -120.5 dBm) is set, the data of 3000 samples are reanalyzed as follows: 2130 samples with answers
, the average number of captured satellites was 1.33, the variance was 0.25, the standard deviation was 0.50, and the standard error was 0.01.
Regarding the azimuth limitation width when the number of samples was 2130, the average value was 170.6 degrees, the variance was 4.27, and the standard deviation was 16.9.
The standard error was found to be 0.37.
Basic statistics other than the above are also shown in Table 4 just in case, because they are considered to be meaningful for grasping the distribution shape. Further, FIG. 33 shows a frequency distribution diagram (histogram) of the azimuth limitation width when this threshold value is set.
<<0315>>
In addition, this proposed method performs a work that can be said to be a kind of section estimation (without point estimation) regarding the direction. The resulting azimuth interval is called the azimuth constraint
called fruit. Therefore, the ``average value of the azimuth limitation width'' is defined as ``a standard for the average value of the sample values of multiple point estimations obtained as a result of performing multiple point estimations for the azimuth.
The semi-error, i.e. "sample mean
The standard error of "" is different. I don't think there is any misunderstanding, but just in case, let me clarify.
<<0316>>
Compared to the simulation described in Section 4, the number of acquired satellites is not so large, and the average value of the azimuth limitation width is wide. This is because in the actual machine prototype experiment, the correct answer rate was high when there was an answer.
This is because the number of satellites determined to be received has been substantially reduced by adopting a design selection that raises the signal strength threshold for determination of azimuth-restricted reception, etc.
Based on the technology of the L1 C/A GPS receiver, which is easy to distribute and inexpensive, we have created a new device for acquiring direction information by using only drinking water, which is generally recommended for carrying around, and the person's body.
In addition to demonstrating that it is possible to achieve the ability to function, the fact that it was possible to achieve a 100.0% correct answer rate without a single incorrect answer in 3000 trials is considered to be a certain evaluation.
was At present, it is meaningful to show that it is possible to realize a simple and inexpensive device configuration while maintaining the GPS positioning function.
First of all, it can be considered. Inexpensive and/or daily necessities such as your own body, L1 C/A GPS receiver, and portable drinking water that are almost always present at the site
Since it is similar to an orthosis, it is highly likely that emergency responders carry it.
It was thought that there was a certain meaning in the fact that we were able to realize a new function of azimuth acquisition by combining only things, and that we were able to present it while maintaining a margin to keep away incorrect answers with a high threshold.
<<0317>>
Next, although it is not intended to be a positively recommended method of use, I will report on the results I have studied in an environment surrounded by mountains and buildings.
Before that, the magnetic sensor measurement results at the place where the rotation experiment was performed five times this time will be explained as briefly as possible mainly for the purpose of comparing it with the proposed method.
<<0318>>
A comparison with a magnetic sensor is shown here.
<<0319>>
Fig. 34 shows an example of magnetic sensor measurement data when a rotation experiment was conducted with a magnetic sensor attached to the abdomen on the overpass with a good view.
shown in In the space under the overpass, there is a 1500 V overhead line of overhead line type DC system. Events such as acceleration and deceleration when a train approaches, in light of the behavior of compass needles observed at the same time
It is considered that the effect of the magnetic field induced along the Biot-Savart law is reflected by the large current flowing in the 1500V DC overhead line. Electric train
It is clear that the superimposition of magnetic disturbances originating from the large currents generated in the overhead lines in relation to the acceleration of the The experimenter independently of the approaching train
Since it rotates 6 degrees every 10 seconds, the value of the azimuth sensor increases almost linearly along with the time axis of the horizontal axis, and it is recorded that it rotates 360 degrees in 600 seconds.
It is It was an interesting result that the two were superimposed. Honewell 2-axis with resolution of 0.0 to 359.9 degrees for magnetic data acquisition
Select a compass HMC6325 sensor and write your own C language to control it with an Atmel AVR Microcontroller Atmega 328P
developed and controlled the program. Data were collected in a sampling rate mode of 20 Hz after pre-calibration.
<<0320>>
There are three types of errors in geomagnetic measurements: (1) deviation (2) deviation (3) local magnetic field
However, the magnetic field originating from the overhead wires of trains as a social infrastructure seen this time can be classified as being included in (3).
cormorant.
<<0321>>
It is conceivable that, in places with good views in urban areas, there are places other than this example that are affected by the flow of such a large current. For example,
The vicinity of the electric wire through which the electric current passes when driving the elevator to which it belongs corresponds. Also, in recent years, for security reasons, location specific information has not been actively disclosed.
The undergrounding of transmission lines (including high voltage) is progressing around the world, and it is thought that there is a possibility that the need to take such circumstances into account when using magnetic sensors will increase in the future. Japan Disaster Relief Team, etc.
Considering the fact that the sphere of activity is not confined to Japan, and that the freedom of the place of activity is sometimes restricted by the local authorities, even if the peculiarities of the magnetic field in the activity field are not affected.
There is a possibility that the present invention can be positioned as a role that complements the magnetic compass as a direction information acquisition technology that cannot be used.
<<0322>>
Regarding the deviation of (2), a similar thing can be said about the magnetic field derived from the current, and is collectively called Powered Suits or Powered Exoskeleton.
The usefulness of the proposed technology is also related to the progress in the technical field in which it is used. These are intended to mechanically support human muscular exercise. Machinery used in worn form, military, security
In recent years, social significance has rapidly begun to be recognized not only in the fields of disability and disaster relief, but also in the medical and nursing care fields. Areas with weak road networks and difficult for vehicles to pass, such as parts of the Middle East
The area relies on infantry on foot. There is a problem that soldiers suffer plastic surgery injuries such as low back pain due to long-distance marches wearing heavy equipment, and it is expected to solve this problem.
It can also be applied to reduce the burden on caregivers. Electromagnetism such as continuing to lift heavy objects
There is a possibility that this proposal can be positioned as a technique for obtaining azimuth information under the influence of an induced magnetic field with a large current required to express energy.
<<0323>>
In the method of the present invention, the reliability of the result can be calculated based only on visual information such as "whether or not the target direction is a view" without performing magnetic disturbance estimation each time derived from magnetic bodies and currents in invisible locations. The fact that it can sometimes be judged on land "on site" is also related to the advantages of the proposed method.
<<0324>>
The results of the experiment in a place surrounded by mountains are shown below.
Next, the results of a total of five rotation experiments conducted at a point surrounded by mountains are shown. The experiment was carried out in the sense of searching for an answer to the question of what would happen in a natural shielding environment.
The location is a gorge-like point about 80m east of Mt. Takao's Biwa Falls, at 35 degrees 37 minutes 44.71 seconds north latitude, 139 degrees 15 minutes 41.49 seconds east longitude, and an altitude of about 260 meters.
<<0325>>
The date and time are (1) 10 minutes from 18:00:00 JST on July 24, 2010 and (2) 10 minutes from 18:30:00 JST on July 24, 2010 (3) 2010
10 minutes from 16:22:20 JST on September 4, 2010 (4) 10 minutes from 16:35:04 JST on September 4, 2010 (5) September 4, 2010
It was 10 minutes from 16:46:10 JST. The number of satellites is (1) 9 (2) 11 (3) 11 (4) 11 (5) 11.
The satellite constellation that existed at 85 degrees from Each of the northeast, east, south, and west directions is a shielded environment with a high elevation angle due to mountains, etc., and the river that flows deeply between them is short.
Surrounded by terrain that rises sharply due to a sudden change in course in an S-shape at a short distance. S-shaped
A rotation experiment was carried out on land near the center point. Dense broad-leaved trees and other vegetation overlap on each slope, and only a small part of the sky can be seen. Geospatial Information Authority of Japan topographic maps, etc.
From the high line, we can read topographic elevation angle shielding of about 45 degrees northeast, 45 degrees south, 60 degrees east, and 60 degrees west. In addition to such topographical shielding, the broadleaf forest with dense foliage
Therefore, there is an impression that it is shielded in all directions up to an elevation angle of about 60 degrees.
<<0326>>
36 and 37 show the results of a total of five rotation experiments conducted in this environment surrounded by mountains.
<<0327>>
The data from experiments conducted in this environment surrounded by mountains were subjected to the same threshold (R ie − 120.5 dBm) revealed the following results:
<<0328>>
The first target value (target of about 95% correct answer rate when answering) is well cleared (100.0% correct answer rate when answering > target 1).
The second target value (target of about 70% response rate) has not been cleared (14.6% response rate <target 2). The relationship with this second target value is different from the result at a place with a good view.
<<0329>>
At this time, the probability of occurrence of each category was 14.6% correct answer rate, 0.0% incorrect answer rate, 85.4% no answer (no capture) rate, and 0.0% no answer (capture) rate. . The answer rate was 14.6%, and the unequal rate was 85.4%. The percentage of correct answers when answered was 100.0%, and the percentage of incorrect answers when answered was 0.0%. The no-response (no-capture) rate during no-response is 100.0%, and the no-response (capture) rate during no-response is 0.0%.
<<0330>>
The successful achievement of the first objective can be considered as follows. It is felt that it is important that the wrong answer rate of 0% is obtained as well as the place with a good view. tree
Since the slope is a soil system with forests, that is, it is not an exposed rock slope without forests, the absorption effect is reduced by the influence of soil and foliage such as broad-leaved forests that overlap many layers.
It was suggested that there is a possibility that there is an effect that it is difficult to lead to an increase in the incorrect answer rate in this proposed method due to the outstanding reflection effect. Mt. Takao has warm temperate broadleaf forests and cool temperate deciduous broadleaf forests.
The vegetation is abundant because it is located on the boundary between forests and intermediate temperate forests.
be. It is possible that the effects of satellite reflections in such environments are likely to be mitigated.
<<0331>>
Takao is designated as the Meiji-no-Mori Takao Quasi-National Park. It is also the starting point of the 1.697km long Tokai Nature Trail. Continuously since 2007. Michelin
In Green Guide Japan (Michelin Travel Guide Japan). Selected as the highest ranked three-star sightseeing spot
there is In such valleys of the world's popular environment rich in nature, it can be used if the threshold selected in the good view of the proposed method is used without any particular changes.
It is surprising and intriguing that even the slightest hint of potential is possible.
<<0332>>
On the other hand, we consider the second goal as follows. It was thought that the answer rate was greatly reduced compared to places with a good view due to the shielding effect of being surrounded by mountains.
When this threshold (R, that is, about -120.5 dBm) is set, and the data of 3000 samples is re-analyzed, the average number of satellite acquisitions with 437 samples
The value is 1, the variance and standard deviation are 0.0, and the standard error is 0.0. at 0
there were.
<<0333>>
Even if only one satellite is received, the achievement of Goal 1 is significant for the proposed method. In other words, the proposed method can be used in this environment.
When the above threshold is used, the result is likely to be reliable when the device returns a direction-limited answer (when the answer is given) (the disappearance of the error rate has already been seen at the threshold M threshold
The margin up to the value R is also large), simply change the orientation and try again to limit the orientation, and repeat several times until the answer for the orientation limitation is obtained.
Superposition of limited results is possible. For this reason, even if you are in an environment where you can acquire only one satellite at most, you can use that one satellite and the orientation of your body to narrow down your azimuth.
This suggests the possibility of making use of the feature of this proposal, which is that it can be loaded. As long as Goal 1 is well achieved, you can narrow down the information about your bearing without moving from a certain point.
The fact that it is possible to move in and out is a feature of the proposed method that is not found in magnetic compasses, and is interesting.
<<0334>>
FIG. 38 shows the values of the magnetic sensor simultaneously sampled during the rotation experiment in a place surrounded by mountains and the like. A westward deviation of about 7.1 degrees was observed as a normal anomaly for this region.
However, no particular local magnetic disturbance was observed. The metropolitan area Chuo Expressway is scheduled to pass directly below the test point this time, and the above-mentioned expressway is an accompanying transmission line directly below this point.
At the time of opening, including others, if measurements are taken again by the magnetic sensor, the comparison will be of great interest.
<<0335>>
Next, the results of an experiment in a place surrounded by buildings and the like are shown.
Next, we show the results of 5 similar rotation experiments in a place surrounded by man-made structures such as buildings.
A schoolyard surrounded by the school building of Motomomogaoka Elementary School in Nakano Ward, Tokyo, for reasons such as being unaffected by instantaneous interruptions and shielding by people passing by, and having almost uniform height attributes of the compound school building on the premises. Five rotation experiments were carried out at one point on different days and times.
<<0336>>
One point in the schoolyard surrounded by the compound school buildings on the premises that are connected to the north, east, and west. The date and time of the rotation experiment were (1) 10 minutes from 20:03:00 JST on July 18, 2010 (2) 10 minutes from 18:45:00 JST on July 31, 2010
(3) 10 minutes from 19:36:41 JST on August 29, 2010 (4) 10 minutes from 19:47:21 JST on August 29, 2010 (5) August 2010
It was 10 minutes from 19:58:12 JST on the 29th. The number of satellites that existed at an elevation angle of 5 degrees to 85 degrees in the sky was (1) 11 (2)
11 aircraft (3) 9 aircraft (4) 8 aircraft (5) 8 aircraft.
<<0337>>
Schematic representation of the existence of the complex school building on the premises is as follows.
Assuming that the upper part of the building is north, the schoolyard is surrounded by a four-story reinforced concrete building of nearly uniform height. special
On the south side where there is no school building, there is a row of 2-3 story modern houses. The experimenter was placed 1.2m from the innermost central point of the U-shaped
It exists on the U-shaped opening side (south side) and performs a total of 5 rotation experiments. The maximum elevation angle of man-made structure shielding from the performer (vertically mounted antenna at the waist) is: North
83.5 degrees maximum on the east side, 31.8 degrees maximum on the east side, and 30.0 degrees maximum on the west side of each reinforced concrete man-made building shielding, only the south side will have a maximum of 8.8 degrees artificial construction
Object shielding.
<<0338>>
The results of a total of five rotation experiments in these environments are shown in FIGS. 40 and 41. FIG.
<<0339>>
The same threshold (R, -120. 5 dBm) revealed the following results:
Goal 1 (goal of about 95% correct answer rate when answering) was cleared. However, in the location surrounded by reinforced concrete buildings, etc., all 3,000 trials were answered.
The correct answer rate remained at 99.1%, and did not achieve 100%. The rate of correct answers when there was an answer was 100% in the experiment in the place with a good view mentioned above.
This is impressive compared to 100% even in the experiment in a remote location.
<<0340>>
Goal 2 (response rate of about 70%) has not been cleared. Whether or not the second target was cleared resulted in a result different from the experimental result at a point with a good view. By the way, the response rate of all 3000 trials at the location is 46.1%.
<<0341>>
At this time, the occurrence probability of each category was 45.7% correct answer rate, 0.4% incorrect answer rate, 53.9% no answer (no capture) rate, and 0.0% no answer (capture) rate. . The answer rate was 46.1%, and the unequal rate was 53.9%. The correct answer rate when answered is 99.1%, and the wrong answer rate when answered is 0.9%. The no answer (no capture) rate when no answer is 100.0%, and the no answer (capture) when no answer
The rate is 0.0%.
<<0342>>
When this threshold (R, that is, about -120.5 dBm) is set, when the data with a sample size of 3000 is analyzed again, the number of satellite acquisitions when the sample size of 1384 is answered is
Among them, 1371 correct answers and 13 incorrect answers are included. Incorrect answers were given in either the above-mentioned place with a good view or the above-mentioned place surrounded by mountains.
However, it was not detected. It is impressive that it was detected for the first time in an experiment in a place surrounded by buildings and the like.
Regarding the number of captured satellites when the answer was given, the average value was 1.14, the variance was 0.12, the standard deviation was 0.35, and the standard error was 0.01. has a mean value of 175.1 degrees, a variance of 245.5, a standard deviation of 15.7,
standard error is
0.43.
<<0343>>
After excluding 13 incorrect answers out of 3000 when there was an answer, the remaining 1371 correct answers were re-analyzed, resulting in the following results.
When the above threshold (R, that is, about -120.5 dBm) is set, the number of correct answers 1371, which is included in the number of answers 1384, is the average number of satellite captures when correct answers
The average value was 1.15, the variance was 0.13, the standard deviation was 0.36, and the standard error was 0.01. 5, mark
The standard deviation was 16.4 and the standard error was 0.43.
<<0344>>
In addition, the following was found when only the satellite signals that caused the wrong answer were extracted. 13 samples out of 3000 samples have the following points in common. 0 north
From 125 degrees in azimuth clockwise from the center direction of the antenna beam when the antenna beam is pointed in a clockwise range from 0 degrees to 24 degrees in degrees.
The satellite signal, which existed at about 140 degrees and an elevation angle of about 10 degrees to 25 degrees, was received with a received signal strength exceeding the above threshold. Minimum 3 seconds to maximum 5 seconds
was the duration of receiving the reception judgment.
<<0345>>
Reflected wave reception is sometimes observed in GPS positioning in a place surrounded by buildings and the like. It was shown that this proposed method also has a probability of 0.9% when answering.
However, the wrong answer this time was only for a few seconds when the user was almost directly facing the north side school building at a close distance of 1.2 m, or at an azimuth angle of 6 degrees or 24 degrees.
I would like to add that it was rather difficult for the user to be unaware that this was clearly a reflected wave, not a direct one, because it was happening. In addition
It should also be noted that 0.9% is below 1%. Considering why the effect of the reflected wave is limited to this extent this time, we can see the good view in Section 5.4.
I would like to clarify that there is a possibility that the margin was taken as much as possible so as not to increase the number of incorrect answers when the threshold search was performed at the location.
<<0346>>
In a place with a good view, or in a place where the river in Mt. Takao bends sharply in an S shape and is surrounded by mountains, incorrect answers that were not detected even after 3,000 trials were found in places surrounded by buildings, etc. It is noteworthy that only 0.9% of the 3000 responses were observed in response. kind of
There is a possibility that it can be said that the allowable range of
I would like to continue to explore this issue.
<<0347>>
Of course, the proposed method is not primarily recommended for use in situations where the strong influence of reflected waves is expected. It is difficult to obtain azimuth information in a place surrounded by buildings, etc.
When it is unavoidable to make a trial, it may be preferable from a safety point of view to alert the user that "this is not the recommended operating environment for this device."
be.
<<0348>>
However, even in urban areas, there seems to be a method of use in districts where there is no need to worry about the effects of reflected waves. Sydney, Amsterdam, Helsinki, Washington, D.C., and many other international metropolitan cities face the sea, and bay areas are being actively developed in these cities, making them places of relaxation for citizens and tourists. Tokyo is no exception. There are many famous waterside historical sites, traditional cultural districts, and sightseeing spots such as Hamarikyu Gardens, Tsukuda District, and Odaiba.
stomach. Reflected waves can be used for walks along the waterfront in these areas, for water buses, and for observation spaces located on the upper floors of high-rise buildings in urban areas.
It is clearly stated that there are not a few spaces that can be used to enrich the quality of life where there is no concern about These locations may be used comfortably and without concern.
I would like to mention that it is expensive. We have just started research and data collection on such applications. In parallel, we are building a prototype for real-time audio presentation.
. An example is shown in FIG.
<<0349>>
Fig. 43 shows the time variation of the values of the magnetic sensors sampled simultaneously during the rotation experiment. Although a westward deviation of about 7.0 degrees was recognized as an anomaly in this region, no other particularly large local magnetic disturbance was observed.
<<0350>>
In the future, application to wheelchairs will include improvement of smooth mobility support for the elderly and handicapped. A weight load such as water is relieved by the wheels, etc., is a suitable fit.
<<0351>>
From a comprehensive point of view, it is as follows.
<<0352>>
A conventional L1-band C/A code GPS alone cannot obtain a direction when stationary. In this article, we describe how to acquire direction information with a low-cost L1 band C/A code GPS receiver unit alone.
We proposed a simple method that enables both capabilities. A simulator was built and evaluated. In addition, we built a prototype and evaluated its performance. Reception of a single unit, unlike the conventional method
This method, which can combine both positioning and azimuth acquisition functions simply and at low cost using a unit, inherits the small size, light weight, and low cost of the L1 band GPS receiver.
It is suitable for use by people who mainly walk. Due to the recent enactment of the Geospatial Information Utilization Basic Law and the Space Basic Law, local governments and governments are developing geospatial information.
It is expected to be widely used effectively in the future, with a view to further improving the usability of the communication social infrastructure. In addition, multiple GNSS societies in many countries and regions around the world
Along with the movement of the design, construction, and operation of the infrastructure, it is expected that the multi-GNSS shared receiver will become smaller, perform
This method, which can be used by diverting the results of previous studies, is expected to be widely used internationally over the long term. This method, which can also inherit the global availability of GNSS, can cover all areas including high latitudes.
In terms of ground surface availability, errors due to deviations, deviations, and local magnetic disturbances were unavoidable.
Since it can be released, it has the potential to become an international de facto standard technology. Currently, the Japan Disaster Relief Corps and others are interested in using the prototype of this proposal.
As a developed country located in the belt area, it serves as an extremely suitable tool for basic equipment, etc. to support approach methods for the purpose of saving the lives of victims in the event of a large-scale natural disaster in the area.
We are working with related departments to aim to increase The basic part of this proposal has been registered as an international patent in Japan, the United States, the United Kingdom, Germany, France, Australia, etc. after being assessed, and is useful in the field of electronic information communication.
It can be seen as a promising exploratory research. It is expected to be widely used in the future.
<<0353>>
In the following, the preferred applications of the present invention and various benefits to be obtained from the present invention will be touched upon once again. For example, in the mountains, the
stand. If you are a victim or an injured person, you can search for clues to find the direction of survival and a way out. Severely injured assuming that he or she has fallen into a ravine
It is very important to know which direction of the ridge line you should head in with your last physical strength as a straggler. The right or wrong of that choice is the difference between life and death.
In addition, since the absolute orientation can be known in relation to the body, there is an advantage that the orientation in the body-centered coordinate system can be confirmed without requiring movement unlike the normal GPS. normal
A method such as GPS that requires movement to know the bearing for the first time consumes an extremely large amount of energy and is more dangerous in a mountainous area than in a flat area.
<<0354>>
It cannot be ignored that the present invention can potentially have the following social ripple effect. In other words, as a reverse usage, for example, a disaster victim can be placed under rubble in the field.
Trying to approach the lost position in a short time without loss, in nature as a social training in a new nature aiming for future lifesaving and international cooperation.
It can also be applied to training and education with ambiguous meanings that lead to the relaxation of tensions in the world. Johan Huizinga (Dutch historian) and Ka
It is not necessary to wait for Roger Caillois (French philosopher) to point out that the significance of play for mankind in relation to work is widely known nowadays.
It is a known fact. Mobilizing knowledge, skills and experience in positioning satellite engineering, electronic engineering, electromagnetic wave engineering, physical chemistry, molecular biology, medical engineering, and disaster prevention science as social infrastructure,
This experiential learning-type training and education, which can be carried out outdoors while demonstrating sexuality, substance, and self-participation at the same time, has a social educational value that cannot be ignored and a knowledge that should be inherent.
The potential for high-order directionality of utilization is recognized.
<<0355>>
Furthermore, for example, it can be said that it is a fun play experience that is close to being positioned as a relaxed competition or training for arriving at a destination in a field in which visually impaired people and able-bodied people participate together.
I would like to point out that it is directly linked to supporting Due to the nature of enjoying technical proficiency with this device together with healthy people, it is expected to lead to the recovery of physical function and self-confidence.
Rehabilitation with academic effect
Even so, this new orienteering game may play a role. With the skills cultivated through these kinds of games, in the event of a natural disaster, as a victim,
If visually impaired people can gain the confidence to reach an evacuation center on their own, or actually be able to do so, it will be possible to improve the QOL (quality of life) of the visually impaired.
Also note that This is also the philosophical idea of the science and technology creative nation policy, the intellectual property nation, the symbiotic society realization policy, the Space Basic Law, and the Geospatial Information Utilization Promotion Basic Law.
It can be positioned as a new and useful interdisciplinary important science and technology that embodies the idea to realize this point, and a great effect can be expected.
<<0356>>
I would like to point out that this is based on the fact that it is surprisingly not known that the acquisition of direction information is a serious bottleneck for the autonomous walking of visually impaired people.
Even if the current position can be grasped, it is difficult to obtain the orientation of the body or face. This is because orientation estimation using visual information is impossible and visual feedback plays an important role.
This is because the risks associated with "walking" (stumbling, falling, collision, falling, danger of being involved in a traffic accident, etc.) are overwhelmingly higher than for healthy people. For this reason, healthy subjects
It was extremely difficult to obtain the direction from the positioning difference by trial movement, which is easy if Conversely, there was no simple, inexpensive, and appropriate method for obtaining azimuth information.
Even if the first few times of asking a non-healthy person to accompany them are fine, the more times they are repeated, the greater the psychological burden on both parties, which eventually leads to a gradual estrangement from the mutual relationship.
There was a reality that some improvement was expected for the visually impaired, such as in some cases.
<<0357>>
In light of this current situation, it is particularly difficult for persons with disabilities to work together with able-bodied persons to master the skill of acquiring azimuth information during recreation or training for competitions.
has a different meaning. Communication with able-bodied people through this invention that applies simple science and technology, provision of positive goals, and in the future a place like a vast lawn
Practicality of autonomous walking practice using the present invention and the experience of obtaining a sense of accomplishment when it succeeds in reaching the destination accurately, etc.
It has a great effect in terms of providing ambiguous usefulness. Considering the potential demand for direction information acquisition by the visually impaired, the value of the direction information
It is easy to understand what is latent there beyond the level initially expected.
In addition, it will also help us to understand how strong the needs of the visually impaired people are for obtaining azimuth information.
<<0358>>
The following example should also be mentioned as a highly practical use case. Small sailing vessels such as yachts and dinghies generally do not have advanced measuring equipment. Ning
Indeed, there are many enthusiasts who find it interesting to manage to operate in an environment without these man-made objects and to overcome the difficulties that nature presents. However, the acquisition of direction information is
This case is also important. For example, even though we approached an anchorage site with a good natural environment consisting of rocky reefs, there were many situations where astronomical navigation was impossible due to nighttime, stormy weather, cloudy weather, or rainy weather.
stomach. There are many cases where it is difficult to determine the direction, such as when terrestrial navigation is impossible and there is no lighthouse. In this case, failure to select a route immediately leads to the first distress of running aground,
Inability to navigate on its own, flooding of the hull, rolling over by waves and sinking, etc., especially at night, can lead to serious second disasters that threaten human lives. The compass needle is determined by the deviation of the ship and the local reef magnetic field.
Since the error can range from 0 degrees to 360 degrees due to disturbance, there is a unique property that the validity of even using it as an approximate value is questionable.
Reliability is low in such a scene where the cost of trial movement to avoid impact is maximized in the above sense. Conventionally, in such a case, the navigation is reluctantly stopped. anchor offshore
It was more realistic to wait for dawn while expecting to confirm the direction visually under the sunlight.
<<0359>>
The present invention is also suitable for such cases. Able to detect direction properly. This method is, at the lowest estimate, a valuable first step, since once a bearing is obtained, detailed local observations based on that information often lead to a cascade of corroborating information. It has a great effect in terms of providing the user with a sufficiently appropriate cost and labor
be. The present invention provides an effective means of obtaining azimuth information for selecting a route to berth while preventing grounding even in an environment where there was no choice but to waste time by mooring offshore.
can give.
<<0360>>
Finally, going back to the basic effects, according to the present invention, the effects of diffracted waves can be easily eliminated, and data useful for decision-making can be effectively provided to the user.
<<0361>>
Inadvertent movement directly leads to distress (stepping through the snow cornice due to misdirection in snowy mountains, stranded rocks due to misdirection in shallow water, slipping down ridgeline due to misdirection, etc.).
As a result, the final decision to act was not without great difficulty. Even in such a situation, according to the present invention, it is possible to obtain regional and global information easily, quickly, and over a wide area.
It can effectively support comprehensive action decisions. By mixing a small amount of ethyl alcohol, etc. with water even below freezing, the melting point can be lowered and freezing can be easily avoided.
be.
<<0362>>
A conventional portable L1-band C/A code GPS alone could not acquire the direction when stationary. Therefore, we proposed a simple method that can acquire azimuth information with an inexpensive L1 band C/A code GPS receiver unit alone. A simulator was built and evaluated.
<<0363>>
We built a prototype and evaluated its performance. Unlike conventional systems, a single receiver unit, which is small, lightweight, and inexpensive, can have both positioning and azimuth acquisition functions. Geospatial Information Utilization Basic Act
And now that the Space Basic Law has been enacted, future effective utilization in a wide range of fields can be expected. Internationally, the activation of multiple GNSS social infrastructures is currently being seen, and international utilization is also possible.
widely expected. It also has the feature that future performance can be improved by diverting multiple GNSS shared receivers.
<<0364>>
Unlike conventional systems, the use of an L1-band C/A code GPS receiving unit alone to provide both positioning and azimuth acquisition functions can be achieved at low cost. amount so far
Functional characteristics such as small size, light weight, and high performance that have been cultivated in the development of a single industrial L1 band C/A code GPS receiver unit, as well as low cost and simple characteristics, are almost the same.
can be inherited as is. Therefore, it is suitable for use by people who mainly walk.
<<0365>>
Due to the enactment of the Basic Law for the Utilization of Geospatial Information and the Basic Law for Space in Japan, the maintenance of geospatial information by local governments and governments will progress in the future, and wireless communication
Against the backdrop of expectations for further improvements in the usability of social infrastructure related to the future, a wide range of effective utilization is expected in the future. Inexpensive, compact and lightweight L1 band C/A code GPS receiver
It is suitable for the times when the communication unit is always carried.
<<0366>>
Construction of social infrastructure for multiple GNSS (Global Navigation Positioning Systems) in multiple countries and regions around the world
Against the backdrop of active movement toward utilization and application, multi-GNSS shared reception units are expected to be launched on the market and their performance to be rapidly improved. Such multi
This proposed method can also be used for the GNSS shared reception unit, and in that case, this method, which makes it possible to further improve performance at a low cost, is expected to be used internationally in a wide range of applications over the long term.
Expected to open.
<<0367>>
This method, which can take over the global availability of GNSS, can be easily used anywhere on the global surface. There is a high possibility that it will become the de facto standard technology.
<<0368>>
A case has been considered in which azimuth information is obtained using a GPS receiver, which has been proposed by the present inventor, and which is capable of obtaining not only position and time but also azimuth information. In this paper, when we refer to GPS, or (for the sake of convenience, we also refer to it as L1 C/A GPS for the purpose of consumer use), it has the longest history of use and is free of charge throughout the world.
It is used as an easy-to-understand expression as a global positioning system that is highly compatible with human society, and has been released and utilized in recent years.
Global Positioning System or Global Satellite Navigation System (GNSS) is rapidly increasing in number and operation in many countries and regions of the world
(Navigation Satellite System), and in addition, an implementation that utilizes a multi-GNSS system shared receiver, etc.
Of course, embodiments may also be included. Although the L1 band was described as a representative example for civilian use, the L5 band, sometimes the L2 band, and even the S band have come to be used in the actual world GNSS along with the use of many frequencies in recent years. , it goes without saying that the frequency band may also be included.
Literature
[1] Masato Takahashi, “New Proposal of GPS Capable of Limiting Stationary Orientation and Examination of Application to Education Support System Emphasizing Individual Interests,” Transactions of the Virtual Reality Society of Japan [Education/Training Special Issue] TVRSJ, Vol. 11, No. 4, pp. 505-514, December 2006.
[2] Masato Takahashi, “Proposal and design of a portable GPS receiver that can acquire azimuth information and study of a learning support system using it”, Transactions of the Japan Society for Information and Systems in Education (special issue on education support using new devices), Vol. .24 No. 4, pp. 1021-1030, December 2007.
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Visibility for a Vehicle Running in a Rural Area Using a Novel and
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[10] Takahashi, M.; , "Navigation and Communication Aid for Paramedics to Reach Casualties for Telemedicine in Disaster Response", Journal of Health Technology
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[11] Takahashi, M.; , ≡ Method for acquiring azimuth using a single GPS planar antenna ≡, The Patent Office of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland, The United Kingdom
Patent Registered, GB2379112B, October 2003
[12] Takahashi, M.; , “Method for acquiring
azimuth information", United States Patent Office, United States Registered Patent. US6774843B, August 2004.
(Received May 7, 2010)
Acknowledgments
Mr. Masayuki Kubota, Minister's Secretariat, Ministry of Internal Affairs and Communications, will provide long-term research support beyond the creation of intellectual property for the basic technology part in the initial phase of this research.
Secondly, from the perspective of telecommunications technology, he provided a lot of truly valuable advice on the relationship between strengthening international competitiveness in the field of information and communications and actual lifesaving activities such as international mountain rescue.
We have received a great deal of support in deepening this. Once again, I would like to express my heartfelt thanks.
Masato Takahashi
1988 Graduated from the University of Tokyo, Faculty of Liberal Arts, Basic Science 1 (Bachelor of Liberal Arts). 1990 Completed the Graduate School of Science at the same university (Master of Science) and Senior Researcher at the National Institute of Information and Communications Technology. Engaged in research on satellite positioning, satellite communication, and medical engineering for disaster relief. 1988 Graduated from Department of Basic Science, Faculty of Liberal Arts, University of Tokyo 1990 Completed master's program at Graduate School of Science, University of Tokyo Communications Research Organization). Chief researcher. 1999 3rd United Nations Association for Peaceful Use of Outer Space
Space Generation Forum Japan representative. International team recommendation "Disaster mitigation through international cooperative utilization of satellite observation and satellite communication technology" is officially included in the United Nations Vienna Declaration. From 2000 to 2003, he was a visiting researcher at the Telecommunications Department of the Australian Government Research Organization for Science and Technology.
Concurrently served as Assistant Counselor to the Director of Technical Policy. In 2003, he led the establishment of the 1st Prime Minister's Award for Merit of Industry-Academia-Government Collaboration. 2004 Patent Office patent application technology trend survey organization selection committee.
In the same year, the Japanese delegation to the 1st Japan-US Expert Meeting on Important Information Infrastructure Protection. Ministry of Internal Affairs and Communications First Class Land Radio Engineer License, First Class Maritime Radio Operator License, and Aviation Radio Operator License. Land, Infrastructure and Transport
Certified Licensed Guide Interpreter (English) Licensed by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology. Technical English Proficiency Test Level 1 holder Ministry of Economy, Trade and Industry certified Type 1 information processing engineer. satellite communication, satellite positioning, disaster
Engaged in research on emergency medical engineering. Member of the Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE, etc. Received the 2000 Australian Commonwealth Academy of Science Science and Technology Award.
Masato Takahashi, "Proposal and evaluation of L1-band C/A code GPS receiver capable of acquiring bearing at rest"
-Proposal of a new method that is compact, lightweight, and inexpensive-", Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers A Basic and Boundary Area (ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A, No.2, pp.95-111 ,February. 2011
<<0369>>
FIG. 44 is an example of a structure for deploying a water plate around a GPS receiver to reduce the effects of diffracted waves on the GPS receiver.
Although the shape of the truncated quadrangular pyramid is used as an example, a shape such as a truncated hexagonal pyramid may be used. In general, an n-pyramidal truncated shape may be used. Diffracted waves do not penetrate into the shape using water, etc. on the side of such a frustum.
It can be used as drinking water in areas where water is scarce or in disaster areas where safe water is scarce.
It is highly convenient in general because it uses the water that you naturally carry with you.
<<0370>>
FIG. 45 makes better use of the above characteristics, and has a structure in which diffracted waves are less likely to penetrate. This is because the surface of the sphere is diffracted many times (nearly infinite).
The opening cannot be reached unless There should have been considerable weakening of the diffracted wave upon reaching the stage. Furthermore, since a steep angle of diffraction is required from the aperture,
Since the signal is weakened, it is possible to strongly eliminate the influence of the diffracted wave on the receiver.
<<0371>>
FIG. 49 shows a structure (which should be called a fan-shaped column structure with a central angle of 90 degrees) assuming that the cylindrical structure of FIG. 46 is divided into four equal parts as shown in FIG.
It can also be called a type module. It is of course possible to prepare a module that has similar fitting structures on the left and right or on the top, bottom, left, and right, and is not a fan-shaped column. For example, cut each side of a hollow square prism
A quadrangular prism structure that looks as if it had been cut out (so to speak, a flat module), and a triangular prism-like structure that seems to have been cut out from the base of a hollow quadrangular prism at the midpoint connecting lines of corresponding sides (so to speak, a square module).
Joule), a quarter module obtained by dividing a hemisphere base into four (with a structure with a central angle of 90 degrees), a so-called radial module obtained by dividing a parabolic rotator base into four equal parts (with a structure with a central angle of 90 degrees)
Of course, there may be a 1/4 module of the object line turntable, and so on. Modules of different types can also be connected between any of the different types of modules at least at the left and right mating parts.
It is possible to freely create a structure necessary for attenuation of diffracted waves suitable for the reception characteristics of the inexpensive GPS receiver being used inexpensively and easily (with familiar things such as water).
Direction information can be acquired only by slightly devising the prevailing GPS of the times, and convenience can be enjoyed.
<<0372>>
FIG. 50 shows that a hollow rectangular one-story type can be formed by fitting uneven fittings in the left, right, up and down directions with the flat plate type or square type module mentioned in the explanation of FIG.
This shows that it is possible to construct a two-story type by fitting them underneath. Of course, the three-story type can also be freely constructed. It is also possible to combine the tile type and the flat type.
<<0373>>
In addition, it is also possible to create a module in which the shape of a base (which should also be called a hemisphere base) obtained by cutting the upper part of a hemisphere with a horizontal line is equally divided into four parts by a cross section passing through the central axis. It is possible.
Also, if you use a quadratic function (parabola) instead of a sphere, you can create both an open shape and a closed shape.
You can also combine these various blocks.
A shape in which the curved surface is arranged in an opening direction like a trumpet or a swiss horn, instead of a shape in which the curved surface is closed, is also highly useful.
For example, in the shape shown in Fig. 53, even if the diffracted wave enters through the opening, it cannot reach the receiver unless the diffraction is repeated at many points (nearly infinite times).
It is easy to make a peg structure. For example, even if the diffracted wave enters through the aperture in the shape shown in Fig. 54, the receiver must
It is easy to create structures that are difficult to reach.
For example, the shape shown in FIG. 55 is obtained by cutting a parabolic body of revolution horizontally about the axis of rotation. This structure should also be called a parabolic body of revolution, and it is considered that it can be used as a structure that makes it difficult for diffracted waves to enter from the opening.
In general, with the shape shown in Fig. 56, even if the diffracted wave enters through the opening, it is easy to create a structure similar to that in which it is difficult to reach the receiver unless the diffraction is repeated at many points (nearly infinite times). .
The three-dimensional structure is similar to that of an Alpine horn or Swiss horn opening. A shape such as that shown in FIG. 57 makes it difficult for diffracted waves to enter through the aperture, and it is easy to create a structure that makes it difficult for diffracted waves to enter the aperture unless diffraction is repeated at many points (nearly infinite times).
As a three-dimensional structure, it can be said to be a structure similar to a pumpkin with an opening used in Easter festivals in the West, or a watermelon that is hemispherical and has an opening, or a mute device for a trumpet.
<<0374>>
58, 59 and 60 will be described.
1. In the pop-up type silicon cup, the rings connected by silicon (the inside filled with water is also connected) are dismantled for convenience, and this may be viewed only as a schematic diagram.
2. In the pop-up type silicon cup, the rings connected with silicon (the inside filled with water is not connected) are removed for convenience, and the silicon connecting them is removed. Also good. In this case, if it is stretched all the way, there will be five large and small concentric circles (curves) without water in the three-dimensional structure. Therefore, it is naturally good to devise a structure so that each ring extends while leaving some overlap when sliding. (if that bothers them
A separate treatment may be applied to cover the circle of water with a ring of water so that the water will come into the circle.
3. This can be thought of as five separate rings of water, each large and small. Each may have a screw cap. By gradually shifting and stacking them, you can create a three-dimensional shape of water that corresponds to the cup-shaped outer wall.
4. You can also include steps. It is designed so that it can be fitted into the part of the step. Due to the presence of that stage, almost every point or piece expected
The line has a great effect in that the water can easily maintain a certain thickness. Compared to those having a narrower fitting portion, which will be described later, (a) internal water stains, etc.
The advantage is that it is still easy to clean. (b) There is an advantage that the protruding portion of the thin fitting portion hits the inside of the rucksack and is less likely to break.
5. The purpose of the previous statement (which is very effective in that the water can easily maintain some thickness at almost any point or curve expected).
In terms of achieving , even a narrow fit is of course good. It has a thin convex portion and a concave portion for receiving it in a circular shape. Because water enters into those convex parts
be. In this case, it is difficult to clean. The advantage is that compared to the previous staged combination, the sense of stability will increase due to the mechanical connection of the fit that has a finer structure.
cormorant.
Although FIG. 60 is separated, the whole may be connected like a pop-up cup.
<<0375>>
In any case, the GPS is placed on the bottom. The GPS is placed on the back of the body or the like.
<<0376>>
Those having a molecular structure with a permanent dipole moment such as water, and those having a certain or more conductivity σ because salt content etc. are present therein, so such things, that is,
In the L1 band 1.5 GHz, etc., which is the frequency of electromagnetic waves transmitted by GPS satellites, a certain value or more (specifically, for example, about 10^1 or more) Dielectric loss = (√ relative permittivity) Dielectric loss Angle dielectric loss tangent = ( √(εr))・tan δ, it must have the attribute of power half-life depth below a certain value (specifically, for example, about 10^1 cm or less).
It is characterized by the skillful utilization of only one thing for electromagnetic subwave absorption.
<<0377>>
Such foods are characterized by the fact that when they are put in a microwave oven, the periphery gets scorched. This is because the power half-life depth is small. It can be said that they are suitable for this proposal. Similar items include salami, ham, and bacon.
<<0378>>
On the other hand, even if the power is not half-powered to that extent, it is highly useful just because it contains water. particularly useful as it is edible in possession
In some cases, or when the shape itself is suitable, there is no need to make a special effort, and commercial products can be diverted, or manufacturers of commercial products also intend to use them in combination with our proposed device.
Just by recognizing and reconsidering the size, the usability will be greatly increased, so the development cost will be low, and the idea itself will create value, and the synergistic effect will be doubled.
Increase. For example, baumkuchen that can be worn cylindrically on the back is already in circulation and is gaining popularity. Products with high preservability are also available
It is noted that Yokan (sweet bean jelly) is also gaining popularity as a result of the market introduction of newly developed products as emergency food for disaster prevention, due to its high preservability (post-earthquake newspaper article).
2011, May Asahi Online Version) This can also be hung from the back as a flat board. Equally popular in the mountains is the fact that what actually climbs is heavy.
Climbing with heavy equipment
Knowing that mountains cause the most fatigue and lead directly to distress, he prefers lightweight, high-calorie foods such as sponge cake. This is also easy to use because it has a rectangular parallelepiped that can be simply placed on the back.
<<0379>>
In terms of liquids, it has been a long time since flat type PET bottles were introduced to the market.
It already holds a certain share. In the future, thinner flat-type PET bottles will continue to be developed and regarded as useful. They are simply hung from
There is a possibility that it can be used. We may also propose a device that allows PET bottles to be hung from the side, and by standardizing PET bottles with such projections,
A rescue system will also be put in place. Citizen volunteers have been very helpful in the immediate aftermath of a major earthquake, for example, by entering disaster-stricken areas with their own water, food, sleeping bags, and other equipment similar to mountaineers.
It has been a long time since the Kobe earthquake, the Great East Japan earthquake, the tsunami damage that followed, and the nuclear accident relief efforts have been truly widely known. In such cases,
It was noted that special equipment may be useful, but when the things we use every day are very useful, they are truly useful. In that sense, what we use on a daily basis is
We will live knowing that what we drink and eat on a daily basis has the potential to change and how it will be useful in times of disaster and disaster relief.
It can be said that this is the role of highly intelligent citizens in our country in the future. Looking from the 1980s to the present, it seems that such a nationwide jump in intellectual level is necessary and correct.
History seems to prove that if a new policy is presented, it will be realized relatively quickly in Japan.
<<0380>>
Gummed tape is an essential item for outdoor activities. It is very convenient for tent climbing etc. If you crump up a newspaper and fix it with a packing tape, you can use it as a stick. Gamute is repaired
can be used for of Zack. It can be used for fixing items in a small tent. It can also be used to repair water ingress. It can also be used to break vinyl water bags. When combined with gauze, the wound
It will also be a first aid treatment for. It can also be used as a fixation device for broken bones. Emergency. If you tie it to a tree, it will also signal some kind of emergency to the successor. Write with a magic pen, etc.
If you hang it conspicuously on an artificial tree, it is obviously artificial, so like a post-it note, it can also be used as a notification of the discovery of the victim.
be. It is not uncommon for awnings to be damaged during strong winds and stormy weather. Restoration at night in that case is pitch-black darkness, the area is flooded, and it is extremely difficult, but if there is a gumte, it will be
You can easily grasp the beginning of repair. and many other useful things. Such gamute itself usually has a hollow cylindrical structure. It is also possible to use this as it is.
be In other words, chloroprene (instead of natural rubber), which has a large power loss angle and a large √permittivity, that is, a small power half-life depth, is used for the adhesive part of the gumte. In case of emergency, even when there is no water in combination, choose the one with the lowest power half-life among these items on hand.
is combined well with the body to achieve the desired diffraction weakening, and the proposed GPS realizes orientation appropriately, quickly, and inexpensively, and speeds up decision-making for actions to escape from a distress-like situation.
It has a great effect that it becomes possible to quickly decide. If there is a certain radius for the cylindrical point, it can be used as it is or in combination with a water cylinder, etc., for this proposal.
It can be used.
In this sense, if you have almost the same attributes as much as possible, the power half-life depth is small,
Sometimes it becomes a useful helper, so it has a great effect.
It tastes better. In addition, the size of the circumference of the Gamtte product (used as a hollow cylinder as it is, combined with a hollow cylinder of water, or weakened diffracted waves by pasting
1.5 GHz electromagnetic wave power absorption, etc.), the shape of commercially available PET bottles for drinking water, etc.
It can also be used for weakening diffracted waves, and it is designed to be easily reconfigured into a hollow cylindrical shape), and it can be used as an aid for the injured or for surgery in the event of a natural disaster.
The structure of the transparent pouch bag of the Cole drug also contributes to increasing the accuracy of direction-limited behavior in such an emergency.
It makes sense to have a shape or normalize to a structure that has affordances that can be easily reconfigured into shape. )
<<0381>>
61, 62 and 63 are described. Figures 61 and 62 show a hemispherical trapezoidal structure by combining water plates with a soccer ball-shaped approximation structure.
Implementation example. Viewed from directly above. When viewed from the side, it has a thickness of several centimeters. It's a water plate. Normally, it can be folded and stored compactly in a rucksack.
When used or filled with water, it is not bulky as long as it is properly folded and stretched out as a flat water bottle. In that case, you don't have to fold everything. in an appropriate flat shape
It should be folded in several places to a size that is not too big, and then reduced to a size of about A4 in a rucksack. In that case, rather than being three-dimensional as a whole
Because it is flat, it is not bulky.
It is easy to make a shape in which the whole is folded two or three times and the overall horizontal and vertical dimensions are reduced to about 1/2 or 1/3.
Now, when you are actually in a situation such as a distressed mountain climbing, you take out this water bottle that you put in the rucksack and make a hemispherical structure that is close to a hemispherical structure. person it
By arranging it in combination with the proposed GPS receiver, for example, on the back of the body, it can be effectively used to attenuate diffracted waves.
It is advisable to attach and detach Velcro (registered trademark) (Velcro tape) to the part corresponding to the margin and to the part corresponding to it.
In addition, each compartment (each chamber) may be separately attached with an injection port (screw cap). Even with a structure in which a sturdy vinyl bag with a zipper is attached, such as Ziploc (trade name), a structure that does not leak water is already easy to construct, and such a structure may be used.
Or, for the convenience of pouring, all the compartments of the part known to form the sides of what we might call the hemispherical platform are connected internally.
You can Then, when you are busy, you can fill one after another as it is by pouring water vigorously. Even if you make it possible to put water in other parts,
All right, and those parts can be kept in separate compartments.
If the gray area is filled with water, a trapezoidal hemisphere-shaped water layer can be easily formed on site, which can be used to weaken diffracted waves. You can drink the water afterwards.
<<0382>>
Fig. 52 shows a hose, but it can also be used as a container for transporting water by forming a hose-shaped device into which water is filled with strong chloroprene rubber or the like with a small power half-reduction depth.
In addition, in case of emergency, it can be used to form a cylindrical structure as it is, which contributes to the weakening of the diffracted waves in the proposed GPS.
When requested, it can be used as an auxiliary rope for luggage, etc., and can be expected to greatly improve convenience.
<<0383>>
FIG. 78 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing the geometric relationship between GPS satellite A in the sky and a cylindrical water bottle carried on the back of the body, The radio wave emitted from GPS satellite A is a cylindrical water bottle that has been specially devised such as thinning a part of the water layer. Position of the GPS satellite from which such transmission waves can be sent when it is recognized that the reception strength of the signal from that GPS satellite at the GPS receiver has decreased significantly as a result of the orientation of the GPS satellite indicates that a geometrical constraint on the position in the sky can be made, where φ (φ is a slide ) and θ (where θ is determined by the result of rotation), in the geometric relationship between the GPS satellite in the sky and the user or the cylindrical water bottle, It is a diagram intended to promote visual understanding by first showing an overall image as a bird's-eye view conceptual diagram regarding the positional relationship of mutual arrangement.
<<0384>>
FIG. 79 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. In Figure 78, which shows the geometric relationship between the GPS satellite A in the sky and the cylindrical water bottle carried on the back of the body, the various things near the cylindrical water bottle that could not be drawn due to space limitations. In addition to showing variables, etc., it also shows an overall view of the geometrical positional relationship with GPS satellite A in the sky. In a specially devised cylindrical water bottle, such as by making it thinner, orienting the specially devised part in a particular positional relationship with the sky, the signal from the GPS satellite in the GPS receiver If it is recognized that the reception strength of the GPS satellite has decreased significantly, etc., the position of the GPS satellites that can send out such transmission waves can be geometrically limited in the position in the sky. At that time, φ (φ is derived by determining B as a result of sliding operation) and θ (θ is determined by the result of the rotational operation), the geometrical relationship between the GPS satellites in the sky and the user or the cylindrical water bottle is shown as a bird's-eye view conceptual diagram. It is a diagram intended to schematically show the aspect of radio wave propagation in the vicinity of the cylindrical water bottle in relation to the overall image of .
<<0385>>
FIG. 80 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. At the same time, the user also draws, although it is self-explanatory, just in case. = 0 and φ can take any arbitrary value. Propagation that produces mutually opposite phases when the diffracted wave and the wave diffracted after passing through the thinned water layer reach the L1 C/A GPS receiver located at the center of the bottom surface of the cylindrical water bottle. In the case of the distance difference, the manipulations proposed by the present invention, by varying the length of B for deriving what geometrical conditions are satisfied, are a, b, r, A Since is a fixed value, the satellite signal that is or results in a positional relationship that sends radio waves at an angle of φ arrives at the GPS antenna due to the almost anti-phase difference between the diffracted waves of the two paths By detecting the characteristic drop in reception intensity due to the cancellation resulting from 1 is a conceptual diagram for illustration; FIG.
<<0386>>
FIG. 81 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. FIG. 79, refocused on the center, is a view with particular attention to the cylindrical water bottle, showing that along the entire circumference a thin layer of water forms an area of length B. By changing the value in a sliding manner, it is possible to identify the length B at which the signal from either GPS satellite exhibits a characteristic decrease in received intensity due to the cancellation of the amplitude overlap of the two diffracted waves with opposite phases. It is a conceptual diagram showing what can be done and how it leads to the derivation of φ, an important variable as the position of a GPS satellite.
<<0387>>
FIG. 82 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to that depicted in FIG. In FIG. 79, which has been re-understood, it is a drawing that pays particular attention to the cylindrical water bottle, and is a drawing that shows that a region where the water layer is thin is formed in a part of the circumference. By rotating this region of thin water layer around the central axis of the cylindrical water bottle, the signal from the GPS satellites will have a characteristic drop in reception strength, once the B value has been identified. FIG. 2 is a conceptual diagram showing that the geometric orientation between the area forming the area where the water layer is thin and the sky can be identified mainly as θ when showing .

<<0388>>
FIG. 83 shows one of the embodiments of the present proposal, in order to form a region where the water layer is thin in a part of the circumference of the cylindrical water bottle, in order to apply pressure and sandwich it. It is a conceptual diagram of a sandwicher that can be used, and is an example of what has the advantage that it can be easily made by yourself even with a 3D printer, which has become popular recently, due to its light weight, low cost, small size, high elasticity, and high availability of resin. The central angle assumed for the appearance of this arc-shaped pillar is about 45 degrees to 90 degrees. It is a diagram for the purpose of promoting a visual understanding that it is easy to create a 180-degree object. , is an external view for simply showing that the equivalent of one central angle of 180 degrees can be removed, or the same can be done by using four 90 degrees.
<<0389>>
FIG. 84 shows the structure containing water realized in a cylindrical shape in FIG. It is a conceptual diagram in which two out of the four sides are removed in order to simplify the structure in order to meet the demand for reducing the weight and volume of outdoor activities. While the points are omitted as appropriate, even in this situation, even if the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which provide the same effect, are in opposite phase due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs, for example.
<<0390>>
Fig. 85 shows that the cylindrical structure containing water realized in Fig. 81 can be approximated by forming its external shape with a virtual polygonal prism (for example, a regular octagonal prism, etc.). This is a conceptual diagram of a case where two of the four sides are removed in order to simplify the field activity in response to a request to reduce the weight and volume of the outdoor activity when it is formed with such a square pole, and for comparison. Although the figure omits points that can be easily understood, even in this situation, the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which have the same effect, differ from each other due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs if the phases are opposite to each other, and is a schematic diagram intended to conceptually illustrate the positional relationship with the user's back.
<<0391>>
FIG. 86 shows a structure including water realized in a cylindrical shape in FIG. In such a case, only small values of φ and limited values of θ need to be considered. When it is only necessary to consider only the cancellation of the diffraction signals of the signals from the satellite from the vicinity of both sides of the body for the person, if it is limited to that, the various parameters in the above-mentioned figure are almost uniquely determined, so it is the simplest outline. In view of the fact that it is easy to design so that the fringe diffracted wave at a distance and the fringe diffracted wave at a short distance cancel each other exactly at the GPS antenna if it is implemented as a block of It is a conceptual diagram intended to show the general view of the water container. By combining two of these, it is possible to form an almost rectangular shape, so it is easy to carry, and it is more convenient to use as a water container. It is an external view for doing.
<<0392>>
FIG. 87 shows a state in which a thin layer of water is formed horizontally on the bottom surface of the cylinder in FIG. In view of the fact that it is possible to obtain such an effect, it is a conceptual diagram for illustrating a separate structure that can obtain such an effect. It is also a diagram that shows that even with such a structure, if water is filled with a value B, that is, a distance B from the bottom surface and does not permeate, the same effect as the above structure can be expected. In order to improve visual understanding, θ is still simplified as 0, but if A = 20 cm, B = 6 cm, etc.,
It is an external view intended to show that it is easy to imagine that signals from satellites with φ=0 are canceled in a GPS receiver. be.
<<0393>>
FIG. 88 is a diagram intended to enhance visual understanding of what would happen if the value of θ were simplified to be 0 in FIG. , the diffracted wave generated at the edge of θ = 60 degrees in the figure also differs from the diffracted wave generated at the edge of θ = 0 degree in the figure, and the propagation distance is approximately equivalent to half the wavelength of the GPS L1 wave. This is a diagram intended to easily remind one that since there is a difference in , the canceling effect of the diffracted waves also comes to life.
<<0394>>
Fig. 89 shows that if a water bottle forming a flat water layer on the left and right sides is carried as a device, plugs are configured at the top and bottom of each so that both can be connected with a water channel at the top and bottom. By doing so, when the lower connection tube is attached, oral water retention can be easily performed using the oral water retention tube branched from the connection tube. If one chamber contains a small amount of air and the plug is closed, during, after, or when descending the mountain, simply loosening the other wire will allow the atmospheric pressure to be released before the climb, according to Pascal's principle. Since the difference in atmospheric pressure causes a meaningful difference in water level, both water bottles are transparent and the current pressure difference on the unplugged side with respect to the pressure in the chamber on one side that was sealed prior to the climbing action. Visually understand that if you have a scale that can be read, you can not only carry heavy water, but also effectively use it to know changes in atmospheric pressure, that is, changes in altitude, or sudden changes in climate. It is a head designed to promote
<<0395>>
Fig. 90 shows a layer of water, which usually corresponds to a film of water, in order to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back by forming a layer of water on the left and right. It is convenient to attach a vinyl water bottle to the back with Velcro tape. In addition to the convenient cooling effect, you can place your hands on your hips and extend your elbows backwards or in any direction if necessary to obtain direction information. A conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding that the film of water can be easily affixed to the gaps with Velcro tape or the like as appropriate, thereby ensuring more reliable acquisition of azimuth information by GPS. is.
<<0396>>
In Fig. 91, water layers are formed on the left and right sides in the same way as in Fig. 90 to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be freely attached by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono, such as the furisode part of a kimono. By protruding in the direction of , it is possible to easily form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, etc., so that direction information acquisition by GPS can be carried out more reliably. It is a conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding of the human body.In terms of forming an appropriate angle between the mutually contacting sides, if connected with Velcro tape, etc., it can be smoothly applied to various fine movements of the human body A, B, C, and D illustrate examples of locations where the water film can be arranged in triangular shapes that can be handled and are easy to handle.
<<0397>>
In Fig. 92, in order to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back by forming water layers on the left and right as in Fig. 90, a vinyl water bottle, which is usually a film of water, is It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. , for example, A, B, C, D, etc., can easily block the diffracted waves of the partial sky, and the direction information acquisition by GPS can be performed more reliably. It is an external view of the apparatus viewed from the front side of the body, and an example of the arrangement of the water film is shown by shading.
<<0398>>
In Fig. 93, water layers are formed on the left and right sides in the same way as in Fig. 90 to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. While demonstrating that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. FIG. 10 is a conceptual diagram intended to visually promote understanding that the total amount of water can be reduced, thereby making it easier to acquire azimuth information more reliably.
<<0399>>
In Fig. 94, water layers are formed on the left and right sides in the same way as in Fig. 90 to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. Illustrate that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, and demonstrate that it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. , thereby reducing the total amount of water, thereby making it possible to obtain orientation information more reliably and easily. It is a figure, and the example of arrangement|positioning of the film|membrane of water is shown by hatching.
<<0400>>
FIG. 95 shows a case of a container made of silicon or the like, which is composed of a combination of several compartments. In order to make the layer thinner, the purpose can be easily achieved by peeling off a part of the layer. It is a diagram intended to enhance the visual understanding of the feasibility of such functions, and illustrates an initial state before part of it is peeled off.
<<0401>>
FIG. 96 shows a case of a container made of, for example, silicon, which is composed of a combination of several compartments, in which a water layer is formed by a water plate, and a portion of the water layer is formed by a linear region. In order to make the layer thinner, the purpose can be easily achieved by peeling off a part of the layer. FIG. 10 is a diagram intended to enhance the visual understanding that such functions are feasible, and illustrates an initial state before part of it is peeled off. FIG.
<<0402>>
Fig. 97 shows, for example, Masao Nagaoka's Orientation-Agnostic Magnetic Connection Structure, in which the polygonal water layer compartments can be interconnected by a mechanism that allows the magnets to rotate relative to each other to orient the SNs. Incorporating such a connection mechanism into the compartment container improves convenience, as well as Velcro tape, etc., and is useful for maintaining the convenience of this proposal. It is a photograph intended to enhance the visual understanding of
<<0403>>
Figure 98 shows, for example, this proposal is a dual-structured structure that can seal a layer of water on the side of a transparent, lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a function to acquire direction information as equipment for a lifeboat. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. and is intended to facilitate visual understanding of such structures and is grasped together with the lid.
<<0404>>
Fig. 99 shows, for example, this proposal is a dual-structured structure that can seal a layer of water on the side of a transparent and lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a direction information acquisition function as a lifeboat equipment. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. It is a view intended to promote visual understanding of such a structure, and is a view grasped with the lid removed.


<<0405>>
Figure 100 shows, for example, this proposal can seal a layer of water on the side of a transparent and lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a direction information acquisition function as equipment for expedition overseas mountaineering with a team. , so to speak, has a double-structure closed space, and has a structure with multiple plugs, which can easily realize this proposal together with a bucket-cum-equipment that can be easily implemented. In addition, in such a case, it is extremely convenient to be able to use it as a bucket overseas, where it is particularly difficult to obtain safe water. Since it is more convenient to have a device that can be used as a filter, the name of the locally procured filter media required (Gravel, Sand, Fabric, Charcoal, etc.) is listed on the side of the bucket so that knowledge can be gained in such cases. It will be more convenient if you show the approximate position of the level that should be put in with the national language and icon, and at that time it will be more convenient if the diameter is about 4 mm and a screw cap or the like is provided on the bottom. It is a figure for promotion of visual understanding to a thing.







<<0406>>
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be freely modified as long as it complies with the gist of the present invention.
<<0407>>
If (A) it can be realized without being bothered by diffracted waves, you can enjoy it as it is. In case (B), when the diffracted wave is rarely affected by the influence of the characteristics, it is lightweight, small and compact, and can be used as a completely natural carrying item such as water or a container for an outdoor tent. Support is provided by this proposed method, which is also used, and in either case, the convenience of the direction information acquisition method can be easily used in the case of A, and in the case of B, the interest and interest in natural science are deepened and proactively with interest. You can enjoy it while accumulating experience of various research. In that sense, this proposal (B), like (A), is also very effective as an educational device that is actually useful and has a practical significance, and also has a latent significance as a research tool.
<<0408>>
Converts between conical coordinates and sky (spherical) coordinates (elevation/azimuth). This is detailed in books such as Iwanami Shoten's Mathematics Formula III Special Function.
<<0409>>
First, (1) it is examined whether the local minimum value (or minimum value) of the reception intensity is found in the variation of the circumferential slit position (value B). If observed, the satellite is somewhere on the minor circle. In this case go to next step.
Next, (2) (with the value B fixed), close about 3/4 of the circumferential slit, re-form it into an arc slit, and change the position (value θ) of the arc slit (on the previous circumferential slit). Consider whether local minima (or minima) of the received intensity can be found meaningfully with domain changes. If observed, proceed to the next step. If observed, (3) the center of the arc slit is regarded as the satellite direction. Even if it is slightly diffracted by the body, it is considered to be slight and ignored.
<<0410>>
The advantage of kitchen paper is that it has a core and is made of pulp material with an embossed structure, so that even if it absorbs a lot of water, it still maintains its structure with sufficient strength. This structure is also found in general pulp products, such as toilet paper, notebooks, box-type tissues, etc., so take advantage of this property and easy availability (for example, get it at a convenience store before climbing) In the event of a disaster, you can throw it with water into a plastic bag with a zip or a zipper, such as a zip lock, and use it as a structural material that has a certain level of structural strength and absorbs the target electromagnetic wave. It can be used immediately.
And when the crisis passed, when I had time in the tent, etc., surprisingly, when I dried it, the functionality was restored again (although the appearance was a little wrinkled), and there was almost nothing. It can be used without any particular problem in situations where there is no mountain climbing level. In particular, kitchen paper has remarkable properties. It dries easily and does not lose its properties when soaked in water.
<<0411>>
Replace with slits for short sections only.
<<0412>>

FIG. 80 is a diagram assuming that a cylindrical flexible water bottle made of, for example, silicon material is attached to the back of the body, and viewed from the zenith direction assuming that the cylindrical flexible water bottle is a horizontal cross section. .

It is assumed that the water bottle made of flexible silicon material can be partially changed in thickness by applying pressure. For example, it consists of a method of combining separate compartments containing water, and by removing or inserting each compartment, the thickness of the water layer through which electromagnetic waves passing through a certain part can be changed. . The partial compartment can be extracted or stripped off, either assembled or built-in. Since there are several layers of aqueous compartments, it is assumed that removing, stripping, or stripping just one layer does not necessarily eliminate the aqueous layer. Only the circumference (or the semi-circumference only on the left and right sides) at a certain distance from the back configured in this way, for example, an area including a length of several millimeters to several centimeters or ten to several tens of centimeters, water thickness can be easily reduced.

Figures 95 and 96 show schematic diagrams of the stripping aspect. However, this is shown as a diagram assuming that such a stripping has occurred in the plane. It may be rolled into a cylindrical shape in such a stripped state, and the ends thereof may be joined with Velcro tape, double-sided tape, chucks, magnets, or the like.

Using FIG. 80 as an example, what happens when this is done is as follows.

Waves that reached the GPS receiver while being diffracted from the cylindrical end (periphery) and exceeded the threshold, and the above-mentioned wave and the wave that was emitted from the satellite and came parallel to the above-mentioned wave. Since the waves that enter from and attenuate and diffract after transmission and reach the GPS receiver are in opposite phases, or almost in opposite phases, the amplitudes of each other are almost canceled, and generally , the received intensity can be controlled to be less than the threshold.

As for GPS satellites, they are operated by the United States, so they sometimes transmit more power than necessary, and sometimes less power than expected. It is also believed that this is the result of some sort of satellite onboard system failure. It can be said that it can not be helped because it is not possible to repair it properly in space during the launch of the satellite, but whether it receives a diffracted wave when it is transmitted with more power than expected, or whether it is a strong signal as a direct wave. It may be difficult to discriminate at the receiving end.

Therefore, it would be highly convenient if there was a simple method that allows the user to proactively discriminate whether the received satellite signal is a diffracted wave. To do so, we propose the following method. Strip off the water layer in some areas as previously described. Partial removal of the water layer naturally means that shielding components and electromagnetic wave absorbing components are reduced. At least, it is generally not conceivable that the reception strength of the satellite signal, which should be obtained as a direct wave, is reduced by such stripping. This is because the direct wave is naturally expected to have overwhelming signal strength (amplitude) as compared with the post-transmission diffracted wave.

On the other hand, even if it is a diffracted wave at the edge that has undergone attenuation, assuming that there is a signal that is temporarily determined to be received at the receiver with an intensity just below the threshold, the above-mentioned stripping results in a decrease in signal intensity. is seen, the original signal was picking up the marginal diffracted wave of the signal from the satellite that was in the place to be shielded. As a result, it is reasonably reasonable to presume that the cancellation of the amplitudes is caused. If the diffraction phenomenon occurs at a certain frequency in relation to the characteristics of the sensitivity of the GPS receiver being diverted, the size of the body and cylinder, or the state of the unexpected transmission power of the satellite signal, , the idea is that it is better to positively acknowledge the existence of the whole situation itself and make use of that situation.

Therefore, for example, in the configuration shown in FIGS. 81 and 82, the compartment (including water) located closest to the back was peeled off, observed, and the received strength of each satellite signal was examined. Put the compartment back in place, peel off the next closest compartment when viewed from the back, i.e., the compartment on another stage, and after observing and checking the reception strength of each satellite signal, put the peeled compartment back in place, and In the same way, if you come across an observation fact that the signal strength of a certain satellite suddenly changed below the threshold when observing with one of the compartments removed, It can be considered that it originates from the following, and the direction in which the satellite exists can be limited. In this way, the influence of diffraction can effectively contribute to acquisition of azimuth information. If there is an overall situation in which the diffraction phenomenon occurs, we will try to find positive significance by utilizing the situation itself.

In conclusion, there are four kinds of contribution of diffraction to the acquisition of direction information. User understands that at least the direction of existence of the satellite that emitted the signal is in a position where it cannot directly hit the center of the GPS antenna as a direct wave, that is, in the area in the sky where absorption and shielding by water was intended. Criteria such as whether a person is a practitioner can make a highly significant contribution to each of the following:
1. First, in the simplest way, the existence area of the satellite can be limitedly known by body-fixed coordinates. Being able to know in body-fixed coordinates, albeit limitedly, has a really important meaning. In other words, it can be seen that it exists somewhere in the solid angle that is geometrically blocked by the cylinder and the body. It means that the corresponding GOLD code was run in parallel and the receiver was able to decode it. The satellite number of the satellite and the satellite orbital element of the satellite) and the current time indicated by the receiver based on the latest positioning timing (which is sufficiently accurate for humans), the GPS outputs the azimuth and elevation of the satellite. (which is sufficiently accurate for humans), we can, at least in a limited way, know the numerical information of the approximate frontal direction of the body from matching those body-fixed coordinates with the numerical information that is not. be. Needless to say, this alone will be a great help in obtaining azimuth information when azimuth information is truly sought. In addition, the following contributions can be made.
2. This satellite can then be easily eliminated. In other words, a suitable number of satellites already exist within the framework of the azimuth information acquisition method, and it does not matter if the satellites are not used in the future. If there is a conflict, the information based on this satellite number signal can be eliminated. Even when such a logical contradiction occurs, it is extremely rare that it is caused by multiple satellites. Once such satellites have been identified, they can simply be eliminated and from then on they can focus on other satellites so that they are not disturbed to maintain their concentration on the day's work. A welcome advantage arises. This is a valuable method, as it is difficult to know which satellite is actually causing the discrepancy. If there is no particular interest in the cause of such occurrences at the site and it is sufficient to eliminate them anyway, the above-mentioned phenomenon of erroneously receiving signals regardless of the reason may occur even though they are in the upper sky area that should be excluded. Having a method that allows the identification and elimination of the satellite at a given date and time with a reasonable degree of certainty is very effective in carrying out other duties, which is one's primary duty. It is conceivable that the reason why such a phenomenon occurs is that the signal is emitted with a larger signal output than usual due to an abnormality in the satellite. Like GPS satellites, there are many satellites in the sky, and when a system is formed by a mixture of the latest satellites and obsolete satellites, the possibility of such a phenomenon occurring on rare occasions cannot be denied. It can be said that this proposal has a great effect for practical measures in that case.
3. Next, for those who are interested in the position of these satellites, we need only cheap, lightweight, compact, simple and easily available materials to geometrically investigate the existence area of this satellite in the sky. I can provide the conditions to do so. In other words, while I previously mentioned only the contribution that this proposal could make to those who were not interested in the position of the satellite, this time I would like to offer those who have an interest in intellectual inquiry an opportunity to enjoy the situation. If you can draw a virtual (in your brain) arc (small circle) in the sky that has the possibility of existing positions in the sky, you can enjoy the work of further narrowing down the satellite positions. be. By simple calculation based on the principle described later, this is approximately , a small circle, the fact that the satellite exists (as will be described later) can be seen. This is a small circle formed by crossing the celestial sphere with the side surface of a certain cone having the apex at the center point of the antenna and an axis of rotation symmetry in the frontal direction of the body. When the distance between slits or the size of an obstacle is small compared to the wavelength, the diffraction phenomenon becomes significant. However, by using this situation in reverse and looking at the fact that the diffracted waves are having an effect, it is possible to determine the azimuth of the satellite. In terms of drawing out the wisdom to overcome diffraction even if there is diffraction, in terms of increasing the degree of freedom and safety in outdoor activities, and in terms of enlightenment that shines a light on unprecedented educational aspects. great effect.
4. Next, 3. In addition to the above, the satellite positions can be further narrowed down here. 3. Until then, a thin spot of water was created in a circular fashion, and its position was moved parallel to the bottom of the cylinder to see if there was any attenuation in the satellite signal strength. I saw a change. When such a satellite was detected (was), it was almost found that it was on a small circle from the information of the location of its parallel shift. Furthermore, to find out where it is on that small circle, you can do the following.
First of all, we will create a place with thin water in a style that surrounds a circle, and then create a place with thin water in a style that targets only a part of the circle. This can be easily achieved, for example, by using clip shapes corresponding to smaller central angles.
(a) First, assuming that a straight line with an angle of φ from the body frontal direction axis is rotated around the body frontal direction axis, the circular side of the cone intersects the celestial sphere, that is, a small circle as an astronomical term. 3. First of all, it was found that satellites existed above. You can have an experience that goes beyond the experience of
It is also possible to replace the separately described clip to reduce the thickness of the water with a clip having a slightly smaller central angle. When and while held constant, this time, instead of a slide that changes the distance from the back, but rather a movement in a direction perpendicular to it, that is, about a straight line in the front of the body passing through the center of the antenna, around the axis While rotating the dial slowly, it is observed whether the signal strength of the satellite changes or not. At this time, the position of the dial or clip that minimizes the signal strength of the satellite is obtained. Then, a straight line from the center of the antenna of the GPS receiver to the center of the thin water area caused by the clip and the body front direction axis passing through the center of the antenna of the GPS receiver assume a plane, and that plane and Obtain the intersection points of the small circles on the sky above. If there is more than one, it will be one of them, but it is usually easy to identify which one. In this way the approximate position of the satellite is obtained. This is due to the fact that the intensity of the diffracted signal is also the largest, although it travels as straight as possible. The idea is that the maximum cancellation of diffraction waves also occurs in the vicinity of such things.
The experience that diffraction can thus help determine orientation behavior in field activities in a positive manner has a great effect on increasing interest in science. Inexpensive, lightweight, and compact GPS receivers that enable such valuable opportunities for hands-on outdoor learning, as well as water and other commonly available materials, as well as general-purpose materials such as vinyl, polypropylene, and polyethylene, are familiar. What can be provided has a great educational effect. At the same time, these are all things that have a certain inevitability to bring to the outdoors, and from the viewpoint of scientific investigation and engineering design according to the situation, we will develop insight into the potential of the connection of things and enlighten our interest in science. It has a great effect on
As a global positioning system, it is a next-generation social infrastructure that has availability on the entire surface of the earth. In Japan, small, lightweight, high-performance receivers that can fit into mobile phones are supplied at a low price and are easily available. If it is a level that can be done with a little work that can be done, and if it is a method that can be done with food, salt water, sea water, ice packs, heat preservation agents, etc., it can be considered as an extremely meaningful utilization method. This is because if this method is available, the same thing can be done on any land surface in the world, and it has an important characteristic that it does not require the acquisition of special additional items that must be obtained by paying high prices. .

<<0413>>
Next, the configuration, principle and operation will be described with reference to FIG.
Next, the configuration will be described with reference to FIG.
Consider a water bottle filled with water to a substantially constant thickness (for example, 5 mm or 1 cm) on the cylindrical side surface.

<<0414>>
The configuration of FIG. 83 will be described.
Figure 83 shows, as with the clothespins and barrette mentioned above,
Appropriate pressure is applied to a part of the water bottle, which has a certain degree of clamping strength and water is filled on the cylindrical side surface, and for example, a clothespin deforms the object and maintains that state by frictional force. However, if the object is removed, the thickness of the water layer can be changed in the direction of thinning in the same sense that the object returns to its original shape while relaxing for a certain period of time.
FIG. 83 shows a shape that allows pressure to be applied to an arc corresponding to a portion of the circumference rather than the entire circumference. However, any length can be easily manufactured. These days plastic shapes can be manufactured inexpensively. In particular, 3D printers have spread and gained popularity, and educational institutions have introduced printers priced at several hundred thousand yen one after another, making it extremely easy to make your own using resin materials.



<<0415>>
Next, with reference to FIG. 80, the principle of its configuration, principle, and operation will be described.
Now, in FIG. 80, in order to give priority to visual understanding, first, as an ideal state, there is no shielding feature, and the elevation angle is 0 degrees (this will be replaced with θ later for generalization, but the diagram becomes complicated, so First, let us assume a satellite at the position of θ=0 degrees. The azimuth angle of the satellite is assumed to be in a direction rotated clockwise by φ degrees from the left side of the body toward the front of the body when viewed from the zenith. The elevation angle is now set to 0 degrees for convenience. First, FIG. 80 is drawn considering the situation in which the signal from the satellite arrives.
Fig. 80 shows a clip of the shape shown in Fig. 83, which has a central angle of about 180 degrees and is used to hold the cylindrical water bottle on the left side of the body.
Fig. 80 shows a clip in the shape of Fig. 83, which has a center angle of about 180 degrees and is used to hold the cylindrical water bottle on the left side of the body. More precisely, however, let B be the distance from the plane of the GPS antenna to the center of the clip-thinned portion along the normal perpendicular to the back.
Then, in FIG. 80, "a wave that reaches the GPS antenna after being diffracted by the outer edge of the cylinder" and "a wave that passes through the portion where the thickness of the water in the cylinder is reduced (it does not matter if the thickness is zero). , and the wave reaching the GPS antenna after being diffracted.

a - b + C
It can be seen that it is.
Slowly slide the "clip to thin the water layer" mentioned above from the side closest to the back to the direction farthest from the back.
In the process, if there is a place where the received intensity of the target satellite signal is minimized and becomes the lowest, it is strongly presumed that the two diffracted waves are in opposite phase at that place. Because the water layer is getting thinner, even if the signal strength from one of the satellites is getting stronger, the signal strength is getting weaker. This is because it is completely inconceivable. By the way, the material used for the clip is a plastic resin or the like, which is transparent to the L1 band signal and therefore has no effect on it.
Now that you know the satellite number that gave you that particular signal strength, you can use it next time. In other words, the work efficiency can be improved by not using the satellite number in the azimuth acquisition method in the outdoor activities for the following days or several days including the day. Up to this point, the above-mentioned 1. is. (This means that such usage may be more convenient for practitioners such as geographic surveys rather than investigating satellite conditions. By the way, ordinary inexpensive GPS receivers By specifying a specific satellite number, it is possible to set a flag that excludes the use of that satellite, so if you do so, you can easily realize the intention to exclude that satellite from the calculation target and respond immediately. Even in the direction information acquisition method of the proposed method, such a thing, that is, a flag indicating that the satellite is not included in the calculation can be set. I would like to point out that we can respond immediately.)
Then, as already mentioned, the numerical representation of the satellite's azimuth angle (information in the sense that it is not in body-fixed coordinates) can be quickly output by the GPS receiver. If you compare this, the frontal direction of your body that you are currently facing is determined by the size of the water bottle on the side of the cylinder on your back and the positional relationship between the GPS receiver and the satellite that should only be affected by diffraction. Since the geometric arrangement of the range of possible existence when viewed from the front of one's body is determined immediately, based on that information, it is possible to know the frontal direction of one's body in a limited manner. , can be done without delay. Up to this point, the above-mentioned 2. This is a contribution equivalent to
Next, for the position where the clip was fastened, the length of B is read from a scale or the like that may be printed on the water bottle. The difference in the propagation distances of the two diffracted waves, that is,
a - b + C
In other words, in this state, it should be an odd multiple of half wavelength (due to cancellation of diffracted waves), so r (cylinder radius), A (cylinder height for GPS antenna. Specifically, the distance between the “plane parallel to the bottom surface of the cylinder” containing the center of the GS antenna and the bottom surface farther from the back of the cylinder), B (the “plane parallel to the bottom surface of the cylinder” containing the center of the GPS antenna and , the distance from the back of the cylinder to the bottom, and λ (the wavelength of the target GPS or GNSS signal) are given as known numbers. Obtaining (3) from the propagation distance difference between the two waves, obtaining the equation (4) regarding the propagation distance and the satellite direction φ,

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(a + c)-b = (2n+1) ・λ/2 (n=0,1,2,…) …(3)

c=(AB)・sinφ …(4)
Solving these equations for φ yields
It is immediately possible to obtain φ. Up to this point, the above-mentioned 3. is. As already mentioned, this means that the satellite exists on the circumference of a small circle in the upper hemisphere specified by the parameter φ and the orientation of the body.

Now, in the figure we have considered here, as already mentioned, we assumed θ=0. In other words, the center of the area where the parallel waves from the satellite are received and the thickness of the water is thin is "when viewed from the back of the user, the front of the body is the axis, and the left side of the user is horizontal. As a starting point, I have limited myself to that (for the sake of clarity), drawing a diagram and thinking accordingly. The clip at that time is assumed to have a central angle of about 180 degrees.
At that time, the magnitude of B was changed, and as a result, the aspect when the minimum value was obtained at the minimum value was examined.

Well, next, let's think about releasing these restrictions. That is, change the orientation of the clip with θ=0 and observe the variation in the signal strength of the satellite. That is, reduce the thickness of the water, change the orientation, and observe further changes in the received intensity of the satellite of interest. That is, by changing the value of θ, we can further observe changes in the received signal strength of the satellite of interest. Here, θ means that the center of the area where the thickness of the water is thinned is measured clockwise from the front of the body when viewed from the back of the user, with the horizontal direction on the left side of the user as the base point. angle”.
Specifically, what happens when this clip is integrated with the cylinder and is rotated about the front of the body, or when the clip is rotated about the front of the body without rotating the cylinder?
This in FIG. 78 will change θ. As mentioned above, if there is a point where the signal strength is the lowest when turning in this way, the line connecting the center of the area where the water is thinned by the pressure of the clip and the center of the GPS antenna at that time and the body frontal axis, the plane spanned by and the small circle mentioned above, the intersection point (the visible part or the reasonably possible part) is the specific direction of the satellite. strongly estimated.
In this way, the result of being able to obtain body-fixed coordinates (not numerical values), such as that direction in the sky, is valuable. Numerical information cannot always be used in this way. This is because the azimuth and elevation angles of the satellites, which the GPS receiver simply outputs as numerical values, are not body-fixed coordinates, so it is completely unknown in which direction the reference is. . Acquisition of azimuth information by matching it with the direction obtained by body-fixed coordinates like this method is valuable because it can be dramatically meaningful and can be used to support action decisions.
Up to this point, the above-mentioned 4. is.

At this point, it goes beyond the traditional expression of diffraction, such as being able to receive radio even in the shadow of a building, which is difficult to feel grateful for. Even in the proposal of a novel style of decision support, it is effective for the first time to have a rare and difficult experience that diffraction has a useful aspect, in a framework that is economically reasonable and as a fun outdoor activity. It has a great effect that it can be provided to Accumulating such valuable experiences is an enjoyable experience that is necessary in order to be interested in lifelong learning efforts, research activities, and even efforts to create innovation, and to achieve results. It has a great effect in fostering subjective interest through
In the drawing, a clip corresponding to a central angle of about 90 degrees is drawn. However, it should be noted that the specification uses a clip assuming a central angle of about 180 degrees.

<<0416>>
The propagation path difference, that is, a−b+C in FIG. 79, is an odd multiple of the half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from FIG. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)
<<0417>>
Such an understanding works extremely well in the rare case that the diffracted waves of most satellites are normally diffracted, but the satellite signal appears to be diffraction-cancelled. Suppose, at the summit or on the ridge, identification is not possible due to reasons such as in which direction it descends, or because there is no view due to fog, or because visibility is not usable due to snow blindness, or because it is night time. In the case of overseas expeditions, visual identification is difficult, and magnets are unreliable volcanic zones. However, liquids with a much lower melting point than water, such as ethyl alcohol and methyl alcohol, can also be used as suitable options, and in this case, they can also be used for beverages, medicines, fuels, etc.), Appropriate use of magnets is extremely difficult due to areas with large influences. It is also very effective in reconnaissance, research, walking, etc., where there is no moving environment to receive benefits.

This method is effective for diffracted waves, and even if φ is a negative value, it is useful as long as it is a diffracted wave. In addition, I would also like to point out that it is possible to perform actions equivalent to specifying the direction (especially if it is combined with the normal direction limitation, it is even easier to do). (Also, when only the semicircle is peeled off, regardless of whether the value of φ is positive or negative, when the value is small, an action equivalent to specifying the orientation can be performed simply).

It seems that the transmitted diffracted wave is attenuated more by the transmitted amount than the edge diffracted wave that does not experience transmission. will be compensated by the transmitted diffracted wave experiencing a small attenuation due to

<<0418>>



First, observe the state in which the whole is covered with water. Assume that signals from signal sources α, β, and γ can be observed.
Keeping one row perforated (i.e. removing the water plate or water rod) and the other rows blocked with water, observing, α, β, are observed.
In other words, the signal from the signal source γ suddenly disappeared by opening the window row at a certain location. The diffracted wave (which should be weaker than the direct wave at the time of diffraction) that has come around to a large extent, and the diffracted wave of the transmitted wave (at the time of transmission and diffraction) that partially entered through the transmission window ( It can be seen that the diffracted waves from the mouth end point of the pillar are canceled out by the mutually canceling "target" effect due to the phase shift.
In this way, the propagation distance of the radio waves that enter through the window, diffracted, and reach the GPS antenna, and the radio waves that arrive after being diffracted from the edge of the large tube or wall. should be an odd multiple of λ/2.

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c)-b (n=0,1,2,…) …(3)

c=(AB)・sinφ …(4)
Although it is an odd multiple, it is usually 1 (n=0). If the system is determined by GPS, Glonass, etc., λ is constant and about 19 cm.
From these principles, the above equations are established, from which φ can be estimated.
In other words, by opening the window, you can also study diffraction, and you can study and research invisible radio waves.
That is, A, B, r are known to the observer or implementer (not the designer). Therefore, it can be seen that a and b can also be considered to be known since they are immediately determined by calculation. GPS L1 C/A has λ=19 cm, and from this λ and human body dimensions of A, B, and r, it becomes clear that n=0 can be used. Then, when A, B, a, b, λ, and n are known and c is eliminated from (3) and (4), it becomes clear that only the variable φ remains as a variable. Therefore, φ can be determined. In other words, when such signal acquisition disappears, that is, when a row of windows that seem to cancel each other becomes clear, the directivity φ of the satellite with respect to the front of the body becomes clear. This is an interesting use of the generally troublesome properties of diffracted waves.

By repeating this, it is possible to estimate the direction of existence of each satellite like solving a riddle.
In a sense, this is an intellectual play limited to the outdoors, and it also includes the challenge of a new genre.
The value of B may be the distance to the center of the window. Basically, if the phases are completely opposite to each other, it is better.


In addition, the method of peeling was described, but this is a U-shaped plastic (plastic does not show absorption in the L1 band, so to speak, it is transparent) that is pinched along the circumference (some kind of Just like hair clips, ordinary clothespins, and futon scissors that prevent the futon from being blown away by strong winds when drying the futon, you can push it in with an appropriate amount of pressure, not to the extent that it hurts the target, and hold it down. remains there, and as a result, the shape, especially the thickness, of any intended portion of the fluid, elastic body, or elastic-like body is formed as thin as intended, but when removed, the target thickness (Fig. 83), the whole circumference or a part By acting to pinch a point near one point) with an appropriate pressure, liquid such as water in that part is pushed out and thinned (and by the method of moving the part that gives such pressure ), can also produce any effect. In that case, you can find the place where the attenuation occurs by sliding slowly and steadily, so you can not only be passive to the radio waves from the satellites in space, but also experience the result of a kind of dynamic action. It can also be effectively used as an educational device for the part that is the fundamental property of electromagnetic waves, and has a great effect.


<<0419>>
Figures 87-88 are intended to show that;
In other words, "When the GPS is placed at the center of the bottom of a cylindrical well with a diameter R (R = 2r as the radius r), the diffracted waves cannot be completely eliminated unless the well has a radius r about twice the wavelength λ or more. It may be difficult

In FIG. 88, consider how the edge diffracted wave affects GPS.
To state the conclusion first, the minimum θ is the diffracted wave at the θ degree point that cancels out the 0 degree diffracted wave at the edge.
When R=λ/2=9.5cm θ=180 degrees (this is called diffraction or reflection)
θ=90 degrees when R=λ=19cm
θ=60 degrees when R=2λ=38cm
is. This indicates that when the aperture diameter R is less than λ, cancellation does not readily occur at the central portion. Depth is irrelevant (since all edge points are the same distance from the center of the cylinder regardless of depth).
This suggests the following. i.e.
For a cylinder much smaller than the diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder reinforce each other. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder therefore does not occur. Weakness due to caliber cannot be expected. There is a total of 1 in-phase point and a total of 0 anti-phase points on the entire circumference.

2. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the greater the diffraction angle, the greater the diffraction angle attenuation. Relative weakening can be expected with increasing depth.

<<0420>>

For a cylinder with a diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Hence, the phase at all cylinder edges is slightly diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are slightly diversified (antiphase at θ=±90 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and r= 1λ….0=cosθ….θ=±90 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder slightly cancel each other. Therefore, the mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder is slight. There are in-phase points every 180 degrees (2 points in total) on the entire circumference, and anti-phase points every 180 degrees (2 points in total).

2. The diameter of the cylinder is sufficiently comparable to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the larger the diffraction angle, the larger the diffraction angle attenuation. Relatively modest attenuation can be expected with increasing depth.

<<0421>>

In a cylinder with a diameter of 2λ (38 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are diversified to some extent. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are diversified (antiphase at θ=±60 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 = cos θ….θ=±60 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs. There are in-phase points every 120 degrees (total 3 points) on the entire circumference, and anti-phase points every 120 degrees (total 3 points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder does not have a very large diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is not so large, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, even if the depth is increased, its weakening cannot be expected so much.
<<0422>>

For a cylinder with a diameter of 4λ (76 cm),

1. The diameter of the cylinder is large compared to the wavelength (distance used for phase change). Thus, the phase at all edges of the cylinder can be moderately diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are fairly diversified (θ = ±29.0 degrees, ±51.3 degrees, antiphase at θ = 0 degrees ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and
r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0 degrees, ±51.3 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs to some extent. On the entire circumference, there are in-phase points (total * points) at every * degrees, and anti-phase points are at every * degrees (total * points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a small diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is small, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, the weakening cannot be expected even if the depth is increased.





<<0423>>

By gaining depth, those wishing to reach GPS with diffracted waves can only experience large diffraction angles, thereby causing large diffraction angle attenuation.


In order to obtain that large diffraction angle, it is necessary to make it deep.
However, doing so also reduces the solid angle in which direct waves can be received. The limit is

FIG. 87 shows a case where thin portions are formed in the vertical direction. This can be done by using a flexible material such as silicon and a different shape than the washing scissors mentioned earlier (when using scissors that create a thin portion in the vertical direction).
The figure omits the thickness of the cylinder. The notched parts are also simply drawn.
The outer cube is for reference only.

<<0424>>

When φ in the previous diagram is limited to φ=0, the following is obtained.

A: Height (from the bottom) of the canteen. Let the distance from that point to the GPS be a.
B: Height (from the bottom) of the "notched part" of the cylindrical water bottle (therefore A > B). The distance from that inner point to the GPS is b.
(With this setting, the distance from the bottom of the cylinder to the lowest point of the "notched part" provided on the cylinder is AB.)
r: inner radius of cylindrical water bottle
λ: Wavelength of GPS satellite signal

A2+ r2 = a2 (1)
B2+ r2 = b2 (2)
ab =(2n+1)*λ/2 (where n=0, 1, 2, 3, etc.)・・・・・・(3)
<<0425>>

If r=10cm A=20cm n=0:
Substituting the above assumption into (1) a=√(400-100)=17.321cm
Substituting the above into (3), b=a-(c/f)/2
=17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm =7.80cm
Substituting the above into (2) B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
Therefore, the "cut depth (AB)" is
It becomes a notch with AB= 20cm-6.2865cm ≒ 13.7cm.

A cut of about 13.7 cm out of a height of 20 cm is appropriate.
or,
By creating a thin portion centered on that point, the phase difference between the edge diffracted wave from θ=0 and the transmitted diffracted wave becomes almost opposite at the GPS receiving point, so that amplitude cancellation almost occurs. ,
Mixing of diffracted waves can be avoided.

In other words, if there is a satellite signal for which reception determination is lost due to an action, it can be estimated that it exists in the direction of φ=0.


That is, the propagation path difference, that is, a−b+C in the figure, is an odd multiple of a half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from FIG. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)





<<0426>>
If the signal diffracted from the edge of the thick layer is still detectable, the difference between the propagation distance of the diffracted signal and the propagation distance corresponding to an odd number of half wavelengths at the position of the GPS receiver (antenna) is It is also possible to form a thin layer that can capture the transmitted signal, such as having a . In the latter case, the propagation distance is shorter (the intensity is stronger) and the diffraction angle is smaller (the intensity is stronger). To prevent it from becoming too large, the latter is designed so that a certain amount of transmission attenuation also occurs as a load.
If the values of A, B, r, a, and b are the same as in the previous study, the distance difference between a and b becomes an odd number multiple (basically 1 time) of 1/2 of the wavelength, and they cancel each other out. In some cases, the distance itself of the thinned part at the top of B is sufficient if the signal from the unnecessary direction falls below the threshold for the reason described above, so it is not necessary to set an excessively strict numerical value. (If there is no thinned part and no unnecessary diffraction signal is detected, it need not be set in the first place.).

The question is how to make this thin layer, but it is made of a slightly flexible transparent plastic material, for example, a thin PET (polychlorinated terephthalate) material that is highly flexible (a PET bottle called "Irohasu" is similar to that). ), and forcibly compressing only that part with a rigid plastic transparent ring frame, such a thin layer can be formed only there. The plastic is transparent with little absorption for the L1 band. Of course, make sure that the water pushed out from there can escape up and down. By gradually shifting the frame upwards or downwards, a thin layer of about 1 to 2 cm can be created at the desired location. All you have to do is shift it and see how it reacts. It is as salty as a headband.

In addition, the length of B in the above figure can be measured from the height of the antenna on the bottom to the center of the thickness of the water layer. As I have said many times, it is only necessary that the received strength be less than the threshold, so some difference is not important.

Of course, any other method may be used as long as it has the same effect.
<<0427>>

A band can also be passed through this part and fixed to the body.Microwaves can pass through transparent plastics and clothing.

It should be noted that the refractive index of air as a gas at 0°C and one atmospheric pressure against vacuum (reflective index) n≈1.000292 The refractive index of water as a liquid at 20°C with respect to air is n≈1.33. There is some refraction. However, it has little impact on the subject here. When entering water from air, the angle of refraction becomes slightly smaller than the angle of incidence, but when leaving water to air, the reverse is true, so it can be said that the angle of incidence returns to the initial angle of incidence. Since it diffracts as it exits the slit, we have only dealt with diffraction in the end. Rather than strictly aiming for the establishment of the interference, it is only necessary that the diffracted wave interaction is less than the threshold value of the GPS receiver, so an approximate value will suffice.
<<0428>>

In the above, we considered a cylindrical shape as the basic structure. It may be possible to have a plate of water parallel to the left and right, and in that case, as long as there is a thin part in that part, that is fine.
Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.

<<0429>>
FIG. 85 is a diagram showing the positional relationship between FIG. 84 and the human body just in case.

Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.
<<0430>>

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.


<<0431>>
The configuration shown in FIG. 86 is suitable when it is clear that the diffracted waves (θ=0 in the discussion so far) should be limited to the diffracted waves only in the lateral direction and eliminated. When canceling the diffracted wave of the satellite signal near θ=0 to the target, the length of the notch of the dent or the depression is about 14 cm. It is assumed that the horizontal length in the figure is about 20 cm and the vertical length is about 30 cm. The diffracted wave of the immediate neighbor is canceled by the immediate neighbor. Combining two such water bottles facing each other will form a rectangle. More convenient to carry. In addition, such a shape is just right for use as a table in the tent. The inside of the tent often gets wet due to rain or condensation, but if you place a board or the like with such a notch on the foot side and pass it as appropriate, the items placed on top will not get wet and it will not be too heavy and easy to handle. . A stopper may be attached. Mutual connections may also be provided. You may attach a scale so that atmospheric pressure measurement is possible. These are described separately.
shows a view looking down from the zenith. A GPS receiver and a cylinder of water are formed on the user's back.

cylindrical.
In order to eliminate it, the threshold can be appropriately set, but for some reason (GPS with inferior resolution has to be used), the signal strength of the attenuated wave of the diffracted wave is In some cases, it may be due to a special background such as a wave with a strong intensity that cannot be distinguished as a function of the GPS receiver in the first place.)
In that case, dimensionally, it may be affected by diffracted waves.
Especially when using inexpensive GPS as described above.
In that case, conversely, the problem can be solved by doing the following.
Since it utilizes the principle, it can also be used for educational purposes.
Surprisingly, there are not many electromagnetic waves derived from satellites with wavelengths of this level, and they are suitable for outdoor education because they attract children's interests. As mentioned above, this proposal has low cost, light weight, and compactness suitable for support of citizen-level volunteer relief activities. , The principle is easy to understand, and it is suitable for educational equipment because it has the fun and enjoyment of realizing the desired true function by combining familiar things.
<<0432>>

FIG. 80 is a diagram assuming that a cylindrical flexible water bottle made of, for example, silicon material is attached to the back of the body, and the sectional view is viewed from the zenith direction.

Suppose that the water bottle made of silicon material has a part that can be changed in thickness. For example, it consists of different compartments, and the thickness of the water layer is changed by removing or inserting each compartment. Part of the compartment can be pulled out for assembly or built-in. However, since there are several layers of water layer compartments, it is not necessarily the case that removing one layer completely eliminates the water layer. By doing so, it is possible to easily reduce the thickness of the water in a region of several millimeters to several centimeters, for example, only in the circumferential portion (or only the left and right half-circumferential portions) at a certain distance from the back.

Figures 95 and 96 show the stripping aspect.

Then, what happens will be described with reference to FIG. 79 as an example. Waves that reached the GPS receiver while diffracting from the end of the cylindrical shape and reached the GPS receiver above the threshold entered from the stripped part and attenuated while being transmitted and diffracted while reaching the GPS receiver. , are canceled because of the opposite phase or almost the opposite phase, and can be controlled to be less than the threshold as a whole.
GPS satellites are known to: Sometimes it sends more power than it needs. This can also be considered as the occurrence of a kind of trouble. However, it is sometimes difficult to distinguish whether the signal is received as a diffracted wave because it was transmitted with more power than necessary, or whether the signal is a strong signal because it is a direct wave.

It would be useful to have a way to make such a distinction. To do so: Peel off a certain part that is sticky now. Stripping off naturally reduces the number of shielding components, so normally the received radio waves may become stronger, but never weaken. It should be. The direct wave should be completely unaffected. Even if there is a weak influence, it is unthinkable that it will weaken visibly. This is because the direct wave should be overwhelmingly stronger than the slight post-transmission diffracted wave.

However, if the diffracted wave is a signal that happens to have sufficient intensity, it is considered that interference with a slight post-transmission diffracted wave has a certain probability of occurrence.

Therefore, for example, if you peel off one step from the bottom, examine it, return it again, peel off another step, and examine it, when you peel off some step, there is a certain A sudden drop in satellite signal strength below the threshold is strongly presumed to be due to the following.
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That is, the propagation path difference, that is, a−b+C in FIG. 79, is an odd multiple of half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from FIG. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)

Such an understanding works extremely well in the rare case that the diffracted waves of most satellites are normally diffracted, but the satellite signal appears to be diffraction-cancelled. Suppose, at the summit or on the ridge, identification is not possible due to reasons such as in which direction it descends, or because there is no view due to fog, or because visibility is not usable due to snow blindness, or because it is night time. In the case of overseas expeditions, visual identification is difficult, and magnets are unreliable volcanic zones. However, liquids with a much lower melting point than water, such as ethyl alcohol and methyl alcohol, can also be used as suitable options, and in this case, they can also be used for beverages, medicines, fuels, etc.), Appropriate use of magnets is extremely difficult due to areas with large influences. It is also very effective in reconnaissance, research, walking, etc., where there is no moving environment to receive benefits.

This method is effective for diffracted waves, and even if φ is a negative value, it is useful as long as it is a diffracted wave. In addition, I would also like to point out that it is possible to perform actions equivalent to specifying the direction (especially if it is combined with the normal direction limitation, it is even easier to do). (Also, when only the semicircle is peeled off, regardless of whether the value of φ is positive or negative, when the value is small, an action equivalent to specifying the orientation can be performed simply).

It seems that the transmitted diffracted wave is attenuated more by the transmitted amount than the edge diffracted wave that does not experience transmission. will be compensated by the transmitted diffracted wave experiencing a small attenuation due to



<<0434>>

First, observe the state in which the whole is covered with water. Assume that signals from signal sources α, β, and γ can be observed.
Keeping one row perforated (i.e. removing the water plate or water rod) and the other rows blocked with water, observing, α, β, are observed.
In other words, the signal from the signal source γ suddenly disappeared by opening the window row at a certain location. The diffracted wave (which should be weaker than the direct wave at the time of diffraction) that has come around to a large extent, and the diffracted wave of the transmitted wave (at the time of transmission and diffraction) that partially entered through the transmission window ( It can be seen that the diffracted waves from the mouth end point of the pillar are canceled out by the mutually canceling "target" effect due to the phase shift.
In this way, the propagation distance of the radio waves that enter through the window, diffracted, and reach the GPS antenna, and the radio waves that arrive after being diffracted from the edge of the large tube or wall. should be an odd multiple of λ/2.

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c)-b (n=0,1,2,…) …(3)

c=(AB)・sinφ …(4)
Although it is an odd multiple, it is usually 1 (n=0). If the system is determined by GPS, Glonass, etc., λ is constant and about 19 cm.
From these principles, the above equations are established, from which φ can be estimated.
In other words, by opening the window, you can also study diffraction, and you can study and research invisible radio waves.
That is, A, B, r are known to the observer or implementer (not the designer). Therefore, it can be seen that a and b can also be considered to be known since they are immediately determined by calculation. GPS L1 C/A has λ=19 cm, and from this λ and human body dimensions of A, B, and r, it becomes clear that n=0 can be used. Then, when A, B, a, b, λ, and n are known and c is eliminated from (3) and (4), it becomes clear that only the variable φ remains as a variable. Therefore, φ can be determined. In other words, when such signal acquisition disappears, that is, when a row of windows that seem to cancel each other becomes clear, the directivity φ of the satellite with respect to the front of the body becomes clear. This is an interesting use of the generally troublesome properties of diffracted waves.
<<0435>>

By repeating this, it is possible to estimate the direction of existence of each satellite like solving a riddle.
In a sense, this is an intellectual play limited to the outdoors, and it also includes the challenge of a new genre.
The value of B may be the distance to the center of the window. Basically, if the phases are completely opposite to each other, it is better.


In addition, the method of peeling was described, but this is a U-shaped plastic (plastic does not show absorption in the L1 band, so to speak, it is transparent) that is pinched along the circumference (some kind of Just like hair clips, ordinary clothespins, and futon scissors that prevent the futon from being blown away by strong winds when drying the futon, you can push it in with an appropriate amount of pressure, not to the extent that it hurts the target, and hold it down. remains there, and as a result, the shape, especially the thickness, of any intended portion of the fluid, elastic body, or elastic-like body is formed as thin as intended, but when removed, the target thickness (Fig. 83), the whole circumference or a part By acting to pinch a point near one point) with an appropriate pressure, liquid such as water in that part is pushed out and thinned (and by the method of moving the part that gives such pressure ), can also produce any effect. In that case, you can find the place where the attenuation occurs by sliding slowly and steadily, so you can not only be passive to the radio waves from the satellites in space, but also experience the result of a kind of dynamic action. It can also be effectively used as an educational device for the part that is the fundamental property of electromagnetic waves, and has a great effect.



<<0436>>
Figures 87-88 are intended to show that;
In other words, "When the GPS is placed at the center of the bottom of a cylindrical well with a diameter R (R = 2r as the radius r), the diffracted waves cannot be completely eliminated unless the well has a radius r about twice the wavelength λ or more. It may be difficult

In FIG. 88, consider how the edge diffracted wave affects GPS.
To state the conclusion first, the minimum θ is the diffracted wave at the θ degree point that cancels out the 0 degree diffracted wave at the edge.
When R=λ/2=9.5cm θ=180 degrees (this is called diffraction or reflection)
θ=90 degrees when R=λ=19cm
θ=60 degrees when R=2λ=38cm
is. This indicates that when the aperture diameter R is less than λ, cancellation does not readily occur at the central portion. Depth is irrelevant (since all edge points are the same distance from the center of the cylinder regardless of depth).
This suggests the following. i.e.
For a cylinder much smaller than the diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder reinforce each other. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder therefore does not occur. Weakness due to caliber cannot be expected. There is a total of 1 in-phase point and a total of 0 anti-phase points on the entire circumference.

2. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the greater the diffraction angle, the greater the diffraction angle attenuation. Relative weakening can be expected with increasing depth.

<<0437>>

For a cylinder with a diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Hence, the phase at all cylinder edges is slightly diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are slightly diversified (antiphase at θ=±90 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and r= 1λ….0=cosθ….θ=±90 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder slightly cancel each other. Therefore, the mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder is slight. There are in-phase points every 180 degrees (2 points in total) on the entire circumference, and anti-phase points every 180 degrees (2 points in total).

2. The diameter of the cylinder is sufficiently comparable to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the larger the diffraction angle, the larger the diffraction angle attenuation. Relatively modest attenuation can be expected with increasing depth.


In a cylinder with a diameter of 2λ (38 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are diversified to some extent. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are diversified (antiphase at θ=±60 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 = cos θ….θ=±60 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs. There are in-phase points every 120 degrees (total 3 points) on the entire circumference, and anti-phase points every 120 degrees (total 3 points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder does not have a very large diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is not so large, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, even if the depth is increased, its weakening cannot be expected so much.

For a cylinder with a diameter of 4λ (76 cm),

2. The diameter of the cylinder is large compared to the wavelength (distance used for phase change). Thus, the phase at all edges of the cylinder can be moderately diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are fairly diversified (θ = ±29.0 degrees, ±51.3 degrees, antiphase at θ = 0 degrees ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and
r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0 degrees, ±51.3 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs to some extent. On the entire circumference, there are in-phase points (total * points) at every * degrees, and anti-phase points are at every * degrees (total * points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a small diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is small, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, the weakening cannot be expected even if the depth is increased.






By gaining depth, those wishing to reach GPS with diffracted waves can only experience large diffraction angles, thereby causing large diffraction angle attenuation.


In order to obtain that large diffraction angle, it is necessary to make it deep.
However, doing so also reduces the solid angle in which direct waves can be received. The limit is

FIG. 88 shows a case where thin portions are formed in the vertical direction. This can be done by using a flexible material such as silicon and a different shape than the washing scissors mentioned earlier (when using scissors that create a thin portion in the vertical direction).
The figure omits the thickness of the cylinder. The notched parts are also simply drawn.
The outer cube is for reference only.

<<0438>>

When φ in the previous diagram is limited to φ=0, the following is obtained.

A: Height (from the bottom) of the canteen. Let the distance from that point to the GPS be a.
B: Height (from the bottom) of the "notched part" of the cylindrical water bottle (therefore A > B). The distance from that inner point to the GPS is b.
(With this setting, the distance from the bottom of the cylinder to the lowest point of the "notched part" provided on the cylinder is AB.)
r: inner radius of cylindrical water bottle
λ: Wavelength of GPS satellite signal

A2+ r2 = a2 (1)
B2+ r2 = b2 (2)
ab =(2n+1)*λ/2 (where n=0, 1, 2, 3, etc.)・・・・・・(3)

If r=10cm A=20cm n=0:
Substituting the above assumption into (1) a=√(400-100)=17.321cm
Substituting the above into (3), b=a-(c/f)/2
=17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm =7.80cm
Substituting the above into (2) B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
Therefore, the "cut depth (AB)" is
It becomes a notch with AB= 20cm-6.2865cm ≒ 13.7cm.

A cut of about 13.7 cm out of a height of 20 cm is appropriate.
or,
By creating a thin portion centered on that point, the phase difference between the edge diffracted wave from θ=0 and the transmitted diffracted wave becomes almost opposite at the GPS receiving point, so that amplitude cancellation almost occurs. ,
Mixing of diffracted waves can be avoided.

In other words, if there is a satellite signal for which reception determination is lost due to an action, it can be estimated that it exists in the direction of φ=0.


That is, the propagation path difference, that is, a−b+C in the figure, is an odd multiple of a half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from FIG. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)



<<0439>>
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and contains water at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, and protrudes forward, rearward, or laterally from the direction information acquisition device. to attenuate the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area,
A direction information acquisition method characterized by:
<<0440>>
The azimuth information acquisition method; containing water is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel A direction information obtaining method, characterized in that the container body contains alcohol.
The direction information acquisition method; the shape of the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder; the central axis and the vertical axis of the body
and the lateral axis of the body are perpendicular to each other; a GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the alignment of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the main beams of the antenna are substantially the same.
The method for obtaining direction information, comprising:
The shape of the thing containing water is cylindrical;
Water supply subdivided sealed vinyl packaging package When a continuous body with a separation tear line is wound around a paper cylinder, etc., any two lines of the separation tear line that are initially adjacent
, is also about 137.5 degrees or a natural number multiple thereof, or about 222.5 degrees (this is 137.5 degrees
180 degrees) or natural multiples thereof, the spacing of adjacent separating cut lines is determined by the paper cylinder radius and the drinking water aliquot sealing vinyl
It is designed based on the interval value calculated from the thickness of the continuum with separation perforation line of the packaging package and the order number of the perforation line from the beginning;
When viewed from the central axis, all the fibers are dispersed in different directions, and an overall structure that does not overlap no matter how many times the fibers are wound is formed.
Direction information characterized by the use of a continuum with a separation perforated vinyl package, characterized by attenuating the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the above-mentioned sky coverage area without omission. Acquisition method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the above-mentioned direction information acquisition device, the power for electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal is halved.
A substance with a depth of 5 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and existed outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, the power is halved against the electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal
A substance with a depth of 20 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and was present outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
The direction information acquisition method; containing water is water or alcohol for drinking or cooking, or physiological saline or disinfecting alcohol for emergency medical use.
It is a container containing liquids for medical use, drugs for medical use, or alcohols for fuel, or is ingested as food containing water or alcohols.
or miso, miso-based products, or salted preserved foods such as sausages, salami, ham, or smoked products.
or is a nutritional liquid or gel ingestion, or is part of an animal or plant, or is meat or cereals or legumes or root vegetables.
And, it is a highly water-containing tissue such as muscle or skin, or it is a seasoning, or it is a heat or cold insulation material, or it is a super absorbent polymer.
or daily necessities such as gel or liquid cosmetics or household products (detergents/liquid soaps), or liquids containing electrolytes filled in batteries or rechargeable batteries
Or industrial products such as gel-like polymers, or chloroprene rubber or polychloroprene rubber or chloroprene rubber (CR rubber) equivalent or higher
A material that has GPS electromagnetic wave absorption characteristics such as the 1.5 GHz band, or a material that uses a so-called wet suit material or a wet suit itself
or antifreeze used in polar regions, cold regions or high altitudes, or ethylene glycol or diethylene glycol, or large scale
Moist soil or moist sand or sea water or lake water or river water or rain, such as those available in the open in an emergency during natural disasters, large-scale man-made disasters
Harsh environments where the use of water or sometimes the excretion of living organisms or livestock must be found effective, or medicinal liquids
Alternatively, a direction information acquiring method characterized by using a disinfectant solution, an infusion solution, or a physiological saline solution.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and at least one of the right and left or the left and right of the above-mentioned direction information acquisition device is labeled "relative dielectric for electromagnetic waves with the frequency of the GPS satellite transmission signal" against the electromagnetic wave with the frequency of the GPS satellite transmission signal The square root of the coefficient (εr) and the dielectric loss tangent (tan δ) (δ is the dielectric loss angle) belong to a region of a certain numerical value or more such as “10”). Alternatively, it is mounted so as to protrude to the side, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites that exist outside the above air coverage area.
How to get rank information. The azimuth information acquisition method;
is a container containing alcohol for disinfection, medical liquid medicine, or alcohol for fuel.
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder;
A GPS receiver is arranged near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the main antenna of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the beams are substantially the same; and the structure is such that it can be incorporated as an internal structure of a rucksack and can be removed.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (where n=1,2,3...)
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package characterized by being designed to keep "the length of the interval between the nth cut and the n-1th cut of the subdivided water package" in length .
In the direction information acquisition method, the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water according to claim 5 is wound outward with a radius of a (cm) at the start of winding.
A direction information acquisition method characterized by the fact that a cylindrical shape can be reliably and simply formed while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
Number 1》

(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 0, 1, 2, 3 ...))
(However, [ ] is the symbol for definite integral.)
or
2πg(a−0.5bg)+2πbggn
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 1, 2, 3 ...))
Designed to keep the length "from the starting point to the n-th break between packets of subdivided water"
characterized by
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package,
To be able to reliably and simply form a cylindrical shape while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist by winding outward with a radius of a (cm) at the start of winding;
A direction information acquisition method characterized by:
(1) Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
(2) Attached to the front side or rear side of the body,
(3) at least one of left and right or left and right of the direction information acquisition device,
(4) those containing water,
(5) mounted so as to protrude from the azimuth information acquisition device;
(6) thereby
(7) Attenuate signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area;
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. Like, put on,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. As such, the multiple compartments of the reservoir, which doubles as an oral intake tube for drinking water, are compactly stored in the reservoir, and when used, are pulled out (one after another) by spreading both arms or one arm, and the water plane is the arm. The reservoir compartment returns to its original compact shape in its stowed position by unfolding it (to form between the torso) and returning it to its original position (with both arms or one arm lying alongside the body when not in use). while ensuring active oral intake of water without interfering with activity.”
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. so as to constitute a spatial shape,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Sports drinks, isotonic drinks (drinks containing electrolytes with an osmotic pressure almost equal to the osmotic pressure of the human cell fluid), hypotonic drinks (lower osmotic pressure than the osmotic pressure of the human cell fluid) Beverages containing electrolytes with an osmotic pressure), hypertonic drinks (drinks containing electrolytes with a concentration higher than the osmotic pressure of the human cell fluid), physiological saline, seawater, battery electrolyte, batteries The main purpose is to actively improve the compatibility and convenience of the place, etc.)
containing an electrolyte solution or a polar solvent,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is a carry-on item in the field, or for heating fuel for cooking during tent camp, for mobile fuel such as snow vehicles, for ingestion as a nutrient source, as a luxury item It is an important carry-on item for ingestion of food, cooking and seasoning, etc.)
Ethyl alcohol, methyl alcohol (for medical supplies and disinfectants), alcohols (for general cleaning and fuel, etc.)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
"(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is essential as a carry-on item in the field, such as cleaning wounds, using it as a basis for implementing intravenous fluids, and using it for oral intake during extreme fatigue.)
Physiological saline, or those containing an infusion containing certain components using it,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of increasing the high degree of versatility of carry-on items that tend to be restricted at the site and the possibility of responding to events with only on-site items.)
Containers or reservoirs containing or containing water
It can be transformed, split, and recombined.
(By having characteristics, various characteristics of signals derived from GPS satellites that existed outside the above air coverage area, and the characteristics of the GPS antenna, GPS receiver, and surrounding environment) It is possible to actively make use of the shape.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
A reservoir that can hold a water-containing object is divided into a plurality of compartments, and the compartments can be freely combined with each other to take an arbitrary shape that is closest to the user's wishes.
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
The reservoir, which can hold a water-containing material, is divided into multiple compartments, and can have any number of layers of water or electrolyte solutions of different concentrations or substances of different compositions or air,
(By doing so, we also utilize the property that electromagnetic waves partially reflect when incident on substances with different refractive indices.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
(The main purpose was to manage physical condition, including nutritional supplementation and reduction of dehydration.)
of the reservoir contents to the user,
oral intake
or
(subcutaneously, intravascularly, intraperitoneally, etc.)
Infusion
having means (such as a tube as
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
so that the opening narrows from the periphery toward the center or widens from the center toward the periphery,
be configured
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir capable of holding an object containing water (etc.)
(for example) corresponding to all or part of a development of a polyhedron, manysided object, manifold object,
multiple polygons or geometric figures as bases
(First of all, it is relatively short as a univocal image, that is, in a mathematical sense, it is easy to understand that it is often expressed as a plate shape.)
pillar
(A “pillar” in the mathematical sense is a “pillar having a geometric figure on its bottom surface, such as a cylinder or prism”)
As
(In a shape that is not so bulky that it can be attached to clothing when not in use)
configured,
(With a procedure like assembling a polyhedron from a developed view, sometimes with the aid of Velcro fasteners or fittings or sliding devices,
As a three-dimensional spatial figure in the first place)
of polyhedron surfaces
All (when intended to act as a virtual opening for electromagnetic waves by making the layer of water very thin relative to the other surfaces, rather than expressing it as a clear opening)
or
(when contemplating constructing a shape that has a non-water-filled surface, i.e., a clear opening for electromagnetic waves) partly
By forming a layered structure such as water on all or part of the surface of the polyhedron
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
multi-layered compartments of fan-shaped columns with relatively small central angles (compact during normal activities such as walking and running)
The structure (combined with a tube that is an oral water intake device) can be taken or easily reverted (while being easy to wear on the body and suitable for trail running).
(When rushing to the site for disaster relief, etc., in order to perform the original mission accurately, to prevent getting lost at crossroads where there is a risk of getting lost, and to more reliably acquire direction information. Second, in order to increase the survival rate of victims, reduce the probability of occurrence of aftereffects, and shorten the time until rescue after a disaster, in the event of such an emergency or emergency use, it is a way to bring serious disadvantages to victims. In order to avoid time loss due to hesitation, etc.)
By individually sliding the individual fan-shaped structures with multiple compartments and unfolding them into one large fan-shaped structure with a larger central angle,
By developing and creating a fan-shaped layered structure of water with a wider central angle (without having to maintain the shape of the layered structure with your hands and arms), you can free your hands and arms and use maps and check items. It is possible to provide a cooling or warming effect on the underarms to prevent heatstroke or hypothermia without requiring assistance such as checking, etc., and it is easy to combine with an oral intake tube, making it suitable for trail running, etc. Since it is possible to maintain a small and compact shape that is suitable for both, as you can see from the fact that not a few athletes participate in trail running with a cylindrical oral water bottle attached to one mouth, such a shape , more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
At this time, the fan-shaped multi-layer structure may be hung from both shoulders with a short ring-shaped Schlinge (a short string for mountaineering). Alternatively, a ring-shaped medium-sized schringer can be crossed over both shoulders and hung in the same way.
In addition, I would like to point out that this can of course be applied to other items in this paper because it is easy to implement, convenient, and practical.
In particular, when a fulcrum for suspension is required even at the center of the body, crossing points of crossing should be used. In mountaineering and other environments where it is not easy to obtain things, it is possible to easily solve what seems to be difficult by making good use of such string-like objects. A lot of things that were developed during the same period are known, and their descriptions can be found abundantly in books. In addition, this paper can also be said to be a technology that emphasizes the spirit of overcoming difficulties by adding wisdom to what already exists in the field. For details about ropework, for example, (Encyclopedia of how to tie a string and a rope, by Ryoji Toriumi. Illustrated practical ropework by Kazuyoshi Maejima. Ropework that is immediately useful for outdoor activities by Etsuro Shikishima. Outdoor Ropework Handbook by Osamu Haneda.)
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, completion of missions such as disaster relief at a higher level, or triathlon “target "The main purpose is to achieve more advanced results in long-distance swimming and underwater work)
A reservoir that can hold something containing water
It can also be used as a jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) (so-called in self-contained diving breathing apparatus (Aqualung) diving)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir that can hold an object containing water, etc. (including a cold insulator or heat insulator consisting of a superabsorbent polymer and water),
By making it touch a part of the human body where there is a large artery such as the armpit, the left and right sides of the neck, or the groin,
By being able to cool the blood flow of the human body, (the tendency of onset in outdoor orienteering under the hot sun, disaster relief activities, triathlons, trail races, etc. is high worldwide, and its prevention is attracting attention worldwide)
Combines the effect of preventing heat stroke,
or
It is possible to heat the blood flow of the human body, and it is very likely to occur frequently during stormy weather on mountain climbing tours for middle-aged and elderly people, and it is extremely likely to lead directly to the distress of the entire tour.
The danger that sometimes occurs in cross-country skiing etc. is pointed out worldwide.)
It has the effect of preventing hypothermia,
so that (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6) i.e.;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of positively improving on-site compatibility and on-site convenience) Reservoirs that can hold things containing water can contain seawater (or any other liquid that can be procured locally). Since it can be put in and used, it is easy to procure materials on site, and it is detachable from a life jacket, increasing convenience.
By (more effectively on-site)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:


<<0441>>
The method for obtaining direction information;
By controlling the thickness or water content of the water layer through which the signal passes,
As a result of aligning with a special positional relationship with the satellites in the sky,
The reception strength of the signal from the GPS satellite at the GPS antenna is
of multiple diffracted waves with different phases or nearly opposite phases
As can be inferred from the superimposition, when it is recognized that it is characteristically significantly reduced,
The positions of GPS satellites capable of transmitting such signals are
Based on the fact that geometric limitations can be made on the position in the sky,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:


<<0442>>
The method for obtaining direction information;
For containers with structures characterized as being flexible to retain water
by applying partial pressure
by changing or reducing the water thickness or water content of that part or area
by changing or decreasing the transmission attenuation in that part or region
by causing a transmitted signal or a diffracted wave at that location
Based on the observed change or decrease in received strength,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:


<<0443>>
The method for obtaining direction information;
For containers with flexible structures that hold water
Objects that partially apply pressure have flexibility
characterized by being made of resin such as plastic,
A direction information acquisition method characterized by:



<<0444>>
The method for obtaining direction information;
A direction information acquisition method, wherein the flexible container for holding water is a vinyl bag with a zip.
I propose the above.

<<0445>>
The method for obtaining direction information;
A container that holds water
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function that can be presented in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose the above.

<<0446>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function of reading or being able to be read in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose it.

<<0447>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
A certain scale geometric shape of the material can be constructed,
Radio waves from GPS satellites in undesired positions with respect to the GPS antenna
that can be made to be able to weaken the impact
In addition to the original purpose of drinking water during action, the presence of water during transportation
It is possible to realize such a combination of functions
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.


<<0448>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
In constructing a scaled geometry of a material,
mutually, Velcro tape, or fasteners, or hooks, or duct tape, or
that it is a magnet or a magnetic force coupling structure invented by Mr. Masao Nagaoka,
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.


<<0449>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0450>>

The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0451>>
If the signal diffracted from the edge of the thick layer is still detectable, the difference between the propagation distance of the diffracted signal and the propagation distance corresponding to an odd number of half wavelengths at the position of the GPS receiver (antenna) is It is also possible to form a thin layer that can capture the transmitted signal, such as having a . In the latter case, the propagation distance is shorter (the intensity is stronger) and the diffraction angle is smaller (the intensity is stronger). To prevent it from becoming too large, the latter is designed so that a certain amount of transmission attenuation also occurs as a load.
If the values of A, B, r, a, and b are the same as in the previous study, the distance difference between a and b becomes an odd number multiple (basically 1 time) of 1/2 of the wavelength, and they cancel each other out. In some cases, the distance itself of the thinned part at the top of B is sufficient if the signal from the unnecessary direction falls below the threshold for the reason described above, so it is not necessary to set an excessively strict numerical value. (If there is no thinned part and no unnecessary diffraction signal is detected, it need not be set in the first place.).

The question is how to make this thin layer, but it is made of a slightly flexible transparent plastic material, for example, a thin PET (polychlorinated terephthalate) material that is highly flexible (a PET bottle called "Irohasu" is similar to that). ), and forcibly compressing only that part with a rigid plastic transparent ring frame, such a thin layer can be formed only there. The plastic shows little absorption for the L1 band and is transparent. Of course, make sure that the water pushed out from there can escape up and down. By gradually shifting the frame upwards or downwards, a thin layer of about 1 to 2 cm can be created at the desired location. All you have to do is shift it and see how it reacts. It is as salty as a headband.

In addition, the length of B in the above figure can be measured from the height of the antenna on the bottom to the center of the thickness of the water layer. As I have said many times, it is only necessary that the received strength be less than the threshold, so some difference is not important.

Of course, any other method may be used as long as it has the same effect.

A band can also be passed through this part and fixed to the body.Microwaves can pass through transparent plastics and clothing.
<<0452>>

It should be noted that the refractive index of air as a gas at 0°C and one atmospheric pressure against vacuum (reflective index) n≈1.000292 The refractive index of water as a liquid at 20°C with respect to air is n≈1.33. There is some refraction. However, it has little impact on the subject here. When entering water from air, the angle of refraction becomes slightly smaller than the angle of incidence, but when leaving water to air, the reverse is true, so it can be said that the angle of incidence returns to the initial angle of incidence. Since it diffracts as it exits the slit, we have only dealt with diffraction in the end. Rather than strictly aiming for the establishment of the interference, it is only necessary that the diffracted wave interaction is less than the threshold value of the GPS receiver, so an approximate value will suffice.
<<0453>>

In the above, we considered a cylindrical shape as the basic structure. It may be possible to have a plate of water parallel to the left and right, and in that case, as long as there is a thin part in that part, that is fine.
Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.

<<0454>>
FIG. 85 is a diagram showing the positional relationship between FIG. 84 and the human body just in case.

Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.


<<0455>>
FIG. 85 is a suitable configuration when it is clear that the diffracted waves (θ=0 in the discussion so far) should be limited to the diffracted waves only in the body side direction and eliminated. When canceling the diffracted wave of the satellite signal near θ=0 to the target, the length of the notch of the dent or the depression is about 14 cm. It is assumed that the horizontal length in the figure is about 20 cm and the vertical length is about 30 cm. The diffracted wave of the immediate neighbor is canceled by the immediate neighbor. Combining two such water bottles facing each other will form a rectangle. More convenient to carry. In addition, such a shape is just right for use as a table in the tent. The inside of the tent often gets wet due to rain or condensation, but if you place a board or the like with such a notch on the foot side and pass it as appropriate, the items placed on top will not get wet and it will not be too heavy and easy to handle. . A stopper may be attached. Mutual connections may also be provided. You may attach a scale so that atmospheric pressure measurement is possible. These are described separately.
















<<0456>>

1. Add the thickness and stopper on the side. 2. You can also write the thickness and stopper on the bottom. 3. Add a stopper to the bottom. 4. Add a lid (a trapezoidal shape with two dents at the top seems to be good) and design it so that distilled water can be obtained. Kang that the water on the side should be heated and drip in the middle.

<<0457>>
Figure 100 shows
FIG. 2 is a conceptual diagram of a case where the device according to the present proposal is provided with a filtering device and used as a filtering device.
To form the filter on-site, use gravel, sand, cloth (optional, preferably if possible), charcoal, cloth (optional, preferably if possible), gravel, and a drain (about 4 millimeters) as shown in the figure. placed like this. The description for that purpose is engraved or shown in a picture (Fig. 100). It is also convenient when you want to see it, teach it, and leave it to the local people from the next time. The use of icons is also useful. The drain may be fitted with a screw cap or a push-in cap.
Although not specifically drawn in detail on the sides, as repeatedly stated in this proposal, the sides (even if the continuous space is extended to the bottom if necessary) good) has another sealable space with a thickness of a few millimeters to a few centimeters. A screw cap or push-in cap is installed in the space. Water or salty water is poured (at the site). It then becomes a good absorber of the L1 GPS signal. A GPS is placed inside the bottom portion with Velcro tape, magnets, gum tape, or the like.
Then, the central axis of the container should be parallel to the frontal direction of the body or the opposite direction, and the container should be placed on the body so that the bottom of the container is in contact with the body. With the GPS receiver proposed in this way, when acquiring azimuth information, the influence of diffracted waves can be weakened simply and reliably by devising on-site.
Since the main body is made of lightweight plastic, it can be carried lightly once the heavy water inside is taken out. It is also useful as a bucket, so it is useful for camping and the like. Also, in outdoor activities, buckets are used in various ways as containers that are convenient tools for civilization. For example, it is very useful for storing precious rainwater that can be used as drinking water in the event of a disaster. If you don't have this on hand, you're specifically missing out on a whole window of opportunity. Since it is different from the civilized living sphere, the presence or absence of such a container leads to a large difference in results. Even if there is only unsafe water, it is possible to filter only with such a container and only with what is locally available. Thus, it has a great effect in high-risk domestic and overseas field activities.

A bucket-shaped GPS support device with a narrow diameter water outlet (P5) on the bottom of the base (sand, charcoal, and filtration can also be used in an emergency).



<<0458>>
Disinfection of emergency water
Traveler's diarrhea is perhaps the most common and important health problem affecting travelers. This syndrome is seen in 20-70% of people traveling to less developed regions and causes significant impairment in the behavior of affected individuals, resulting in an itinerary change in approximately 40%. Contaminated food is a more important risk factor for traveler's diarrhea than drinking water, but knowledge of whether and how to obtain safe drinking water is limited. It is a must for climbers worldwide to reduce dehydration (at altitude), support behavior and minimize risk factors (eg frostbite, life at altitude). In most cases climbers must take care of water safety themselves. This is because there are not many communities that focus on securing safe water resources. This official standard of the International Mountaineering Federation medical committee is for climbers, especially considering the situation in the mountains and high places, summarizing the advantages and disadvantages of several methods, and considering the environment as little as possible. It is intended to advise how to prepare safe water.
(Omitted)
Formal Disinfection of Water
There is no disinfection method that is absolutely safe in the mountains. Knowledge of the strengths and weaknesses of each usage is essential. While there are only a few areas with adequate water source protection (e.g. Europe and water taken directly from large springs), most parts of the world require some degree of disinfection procedures. If it is necessary to store sterilized water for several days due to mountaineering plans, the storage method will be according to the disinfection method (see below).
<<0459>>

・Boiling
・Principle: Although the boiling temperature of water does not reach 100° at high altitudes, boiling water kills gastrointestinal pathogens other than hepatitis A virus, so it can be said that it is safe water. (Hepatitis A infection at altitude is rare. However, travelers should be vaccinated against hepatitis A.) (This issue may have surfaced.)
・Procedure: Even if it boils and bubbles appear, wait for a while (about 1 minute).
Advantages: Simple method, (almost) no failures.
・Disadvantages: It consumes 1 kg of fuel and time to boil 1 L of water. Fuel has to be carried up or harvested from mountains, which leads to deforestation. Therefore, it is better to choose other means even under the condition that water can be used as much as possible.
• Supplemental information: For optimum safety of the procedure, all travelers should be vaccinated against hepatitis A.
・Chemical disinfection
Principle: Chemicals kill bacteria. Among the disinfectants on the market, the most important drug for travelers is sodium hypochlorite or calcium hypochlorite. Pure iodine or substances containing iodine should not be used due to possible side effects.
• Procedure: The water should be supplemented with a sufficient amount of disinfectant. Shake well to distribute the disinfectant evenly. Follow the instructions in the manual and allow the proper sterilization time. Careful warming of the water (around 25-30°C) shortens the time required for disinfection (every 10°C rise halves the time).
Advantages: Can be done anytime, anywhere as long as you have water and a disinfectant. Since it does not need firewood, it does not contribute to deforestation.
Disadvantages: Time consuming and somewhat unreliable. Some may fail. for example
・Pure chlorine (or iodine) is not effective against Giraldia, Cyclospore, Cryptosporidium, and eggs and larvae of some parasites.
Not a sufficient disinfectant.
• When disinfecting cold water, the disinfection time must be increased. For example, water at +2-5°C takes four times as long. An alternative is to increase the concentration of fungicide, but this detracts from the taste of the water.
• If used in water containing organic material (eg algae in small lakes), the amount of fungicide must be increased (by a factor of two). Contrary to popular belief, pure silver ions do not adequately disinfect water, but keep it clean for up to six months. CAUTION: Too high a concentration causes pitting corrosion on aluminum containers.
Supplement: Taste impaired by chemical disinfection (especially if used in high concentrations to deal with cold conditions or organic matter) can be corrected by adding a pinch of vitamin C powder per liter after disinfection is complete. can be neutralized.

<<0460>>

·filtration
Principle: Pathogens can be detected by a combination of several factors, such as smaller pore filters, hydrophobic or electrostatic interactions between the surface of the bacteria and the filter material. removed. Small particles (eg viruses) are partially removed by agglutination.
• Procedure: Water passes through pores of size 0.2 μm or smaller in any material.
Advantages: Relatively simple procedure for trained personnel, but equipment must be handled with care. Ceramic materials can break. ! ) Large volumes of water (for larger populations) can be easily treated using appropriately sized filters.
• Disadvantages: Ceramic filters are high-tech products with advantages and disadvantages that depend on the product design. Detailed knowledge of the filter type being used is therefore a "must have" for any user. Viruses cannot be completely removed with a single filter disinfection method, so safe water cannot be created. Therefore, it should be used in conjunction with chemical disinfection methods to cover each other's shortcomings. Clogging occurs frequently. But don't apply pressure to filter it! It pushes the pathogens out of the filter, resulting in contaminated water coming out. Instead, clean the surface of the pottery! . This should only be done by someone who is familiar with how this works. Don't forget to discard the first cup of water that comes out of the filter after the filtration system is convinced that the "safe side" of the filter system is clean.
• Side note: A simple coffee filter can remove the eggs and larvae of some parasites. Therefore, the combination of coffee filters, which do not inactivate microbes, and chlorine, which inactivates bacteria and viruses, is a very practical way to create safe water in the mountains. The cleaner the filtered water, the less cleaning the ceramic filter surface and the longer it can be used. If clear water is not available, it is helpful to "settle" the bucket to allow most of the debris to settle before filtering the water. Charcoal-free filter systems do not remove dissolved material.
(Even devices containing charcoal are questionable and no data are available). It is wise to avoid the water obtained on the way up the mountain, as it may be contaminated by industry (old mines in the mountains) or agriculture (pesticides).


<<0461>>

Radiological fallout as a plume can also be utilized where rainwater or natural fallout is a concern. A layer of mineral zeolite, which has the property of adsorbing cesium, may be applied.

Takeshi Morimura, a former professor at the Faculty of Engineering at Kinki University, has developed a plaster mixed with the mineral zeolite, which has the property of adsorbing cesium. When an aqueous solution of cesium was filtered through this plaster, more than 99% of the cesium could be removed. One gram of plaster can adsorb 0.03 grams of cesium. (Asahi Shimbun Digital, May 24, 2012, 0:32)
<<0462>>

Zeolite has a structure in which silicon (Si) and aluminum (Al) are bonded via oxygen (O) as shown in the figure. In the framework structure, since aluminum (+3 valence) and silicon (+4 valence) share oxygen (-2 valence) with each other, silicon is electrically neutral, and aluminum has -1 valence. increase. To compensate for this negative charge, cations (eg Na+) are required in the backbone. This cation can be easily exchanged with other metal ions (H+, K+, Ca2+, etc.). Depending on the type of this cation, it becomes possible to give functionality to the zeolite.
The zeolite framework is formed by the three-dimensional combination of Si-O-Al-O-Si structures. The figure shows the skeleton structure of A-type zeolite, a typical zeolite (where the lines intersect is Si or Al). This three-dimensional combination creates various forms of skeletons, and there are hundreds of types of zeolites in the world. In addition, molecular-level holes (pores) are opened in the skeleton, and various molecules such as water and organic molecules can be taken in (adsorbed) into the skeleton.
The zeolite crystal has a shape derived from the skeletal structure. A-type zeolites form cubic crystals, similar to the framework structure. In addition, mordenite has a hexagonal prismatic skeleton structure, and crystals that reflect that shape are generated.
Zeolites are known to have properties such as cation exchange ability, catalytic ability, and adsorption ability, and are often used around us.
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<Example using cation exchange capacity>
・Softening of hard water
Zeolites have been added to laundry detergents to replace phosphorous compounds, which have caused problems in polluting lakes and seas. Zeolite is an aluminosilicate that is listed in the ingredient list of laundry detergents. In the washing tub, the Ca2+ contained in perspiration causes the water to become almost hard, reducing the performance of the detergent. By adding zeolite containing Na+ to the detergent, ion exchange between Na+ and Ca2+ occurs, softening the water and preventing the deterioration of detergent performance.

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<Example using catalytic ability>
・Synthesis of gasoline from methanol
ZSM-5, a zeolite developed by Mobil, can be used to synthesize gasoline components from methanol. In New Zealand, methane gas is abundantly produced, but oil is not available, so this zeolite is used to synthesize gasoline.

<Example using adsorption capacity>
・Indoor humidity control
Some zeolites have excellent hygroscopic properties (absorb water well). Zeolite absorbs and exhales water depending on the surrounding environment. Humidity can be kept constant by mixing this zeolite with wallpaper.

If you want to know more about zeolites, please refer to the following books.
Zeolite related publications
・Zeolite - Fundamentals and Applications: Nobuyoshi Hara, Hiroshi Takahashi, Kodansha Scientific
・Science and Applications of Zeolites: Hiroo Tominaga ed., Kodansha Scientific
・Colloid Science I Chapter 14: The Chemical Society of Japan, Tokyo Kagaku Doujin
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ion exchange capacity
Zeolite is based on a skeleton consisting of silicon dioxide, and the entire crystal lattice is negatively charged due to partial substitution of silicon for aluminum. Therefore, the micropores contain cations such as sodium to balance the charge. When powdered zeolite is placed in an aqueous solution containing another type of cation, ion exchange/adsorption occurs in the pores and in the aqueous solution. This exchange reaction is reversible and saturates over time to an equilibrium state. Since potassium and cesium are also cations, they are ion-exchanged and adsorbed by zeolite.



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Fig. 9011 is a harness for rock climbing, parachuting, or high altitude rescuers. It is a device for ensuring safety by means of a rope connected to this harness via a carabiner or the like so that the body does not fall down in the event of a slip or the like. Wear such equipment when climbing rock walls (including Sawanobori) or dangerous ridge lines. The belt portion of the body of such an orthosis may be provided with the connection portion of the water plate proposed in this paper. The joints are Velcro tape, Mr. Masao Nagaoka's magnetic joint structure (Masao Nagaoka patent registration: 3822062), adhesive tape (gummed tape, Teraoka tape), fasteners (metal / plastic), zippers (metal / plastic) , hooks, hooks, hooks with very small carabiners to very short shrimps, etc., may be used, may be sewn, may be used with thermo-compression adhesive tape, or any of the like. You can take your way.


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FIG. 9012 shows the harness attached to the shoulders, waist and thighs. For example, when viewed from the side, if we limit ourselves to the left, 1. A triangular-like region bounded by shoulders, elbows, and hips. 2. A triangular-like region bounded by elbows, hips, and wrists. 3 Triangular-like regions mostly identified at wrists, hips, and knees. It's easier to think about it if you think about it separately. (Although it is not necessarily limited to this, it is considered as a reference example).
In such a case, Velcro tape is deployed as follows, that is, as a linear deployment with a certain distance, the forearm (deployed linearly with a certain distance), upper arm, body side or back position (a certain distance Deployed linearly), Thigh side (Deployed linearly with a certain distance), Shoulder slightly back position (Deployed in a slightly short line), Elbow (Deployed in a slightly short line), Waist (Deployed in a slightly short line) are deployed).
Position slightly dorsal on the side of the body (arranged linearly with a certain distance), divide it in the middle (for example, around the horizontal position of the navel), and at the midpoint, position slightly dorsal on the side of the body equivalent to the navel (arranged in a slightly short line) may be provided. This may be appropriately set according to individual differences in body type. On the other hand, one with a flexible layered structure of water (for reference, here, an aqueous solution of sugar, salt near saturation, and auxiliary nutrients such as ascorbic acid is heated, agar powder is added, and the water is completely dissolved. Consider a flat agar material (about 1 cm thick for reference) that is melted, put it in a plastic bag like a ziplock with the air removed, and left on a horizontal surface for a certain period of time to cool and solidify. In order to form an appropriate size, consider a plate-like structure that is joined with double-faced tape or velcro tape at the necessary locations. , detachable.

Both the material and the package are flexible, flexible, and easy to handle. This can be a significant advantage when shielding in conjunction with the human body.
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This is just an example, but lower your hips, bring your knees together, make sure that there is no gap between your thighs, place your palms on your knees, and pull your hips backward (like avoiding a dead ball). Close to the final form), the body is tilted forward and the elbows are stretched out on both sides, forming a cone, truncated cone, pyramid, or truncated pyramid with the apex around the umbilical region or the lower umbilicus. (If you dare to emphasize it by noting that both elbows are stretched to the left and right, the two knees and palms are regarded as one vertex, the left and right elbows are regarded as two vertices, and the left and right shoulders are regarded as vertices. Considered as two vertices, a five-sided pyramid with each side of approximately 20-30 cm, or close to a truncated five-sided pyramid, has a recessed space in the body and a small amount (for ingestion into the human body, etc.). Also serves as a water structure, can be efficiently formed. A GPS receiver is placed near the navel of the body, either on the top if considered as a weight or on the top if considered as a frustum. At this time, it is the same that the main beam is made substantially horizontal.

As a result, even if you don't have to carry around unnecessary equipment, you can acquire direction information by simply combining all the necessary or useful equipment, and you can use your body well. efficient because Moreover, when the danger deepens, the material used for it can also be ingested as a food as an energy source. Moreover, it is possible to effectively utilize satellites based on social infrastructure in the sky. What's more, even if there is suspicion overseas, just in case, you can try it and show it, and if you give it as a souvenir, you can build a friendly relationship, so there is no special equipment to raise suspicion. Moreover, GPS is equipped with all standard functions, so this is not suspected either.
<<0469>>

In addition, it is a very natural pose for humans to take a rest for a while in such a posture of bending over. This kind of kneeling pose is suitable for taking a break in the tired body and regaining the composure necessary for correct route finding. Also, in that case, the diffracted waves are weakened by the deeply bent body and the water curtain, so the direction can be narrowed down, but it is easy to twist and turn as it is. By twisting, for example, it is possible to obtain satellite information in the completely opposite direction, or satellite information in the right direction by 90 degrees. do so. The method reminds us that we still have water and food, and prevents us from getting impatient in a confusing situation. (In the conventional method, you will be forced to walk extra to get your bearings, and your body will be tired, time will be consumed, food and water will be consumed inappropriately, which will also promote impatience. As a result, there was a troublesome problem that the situation that was not originally worsening contributed to the worsening due to the characteristics of the equipment. Then, even if the measurement is repeated, it is not very effective. This is not the case with this proposal, because the more time you spend standing still and the more time you spend measuring, the more accurate the value you get.)



<<0470>>
Figure 97 is a regular octahedron, but as one model, A is the head, C is the left elbow, B is the right elbow, F is both palms and both knees, E is the right hip, and D is the left hip. When viewed as such, the details will be abstracted away, and it will be easier to grasp the aspects and outlines of the relationships and connections between each part. Here, I would like to draw your attention to the fact that the elbows are sticking out, the hips are deliberately pulled back, and the knees are closed. Also, there is no particular problem even if you are on your knees. This can be said to be a somewhat natural pose for resting in the mountains. can be done in such a situation.






<<0471>>
Free climbing has been practiced since the beginning of mountaineering in Europe, but it is said that Yosemite in the 1950s was clearly the place where free climbing was practiced for the purpose of "free climbing". Allen Steck, John Zarate, Royal Robbins, Yvon Chouinard, Tom Frost, and many others have climbed in a clean style with as few bolts as possible, and with old equipment like a hemp rope wrapped around their waists, they are already 5.10. Routes of the 19th century and long and adventurous routes were opened up. After that, the center of free climbing in the sense of "pushing up the grade" moved to France. Blessed with high-quality limestone rocks, the French style of rappelling down from the upper part of the rocky ground to drive bolts eliminates Yosemite's ground-up principle of ``cultivating the route from the bottom.'' It was far more efficient than the Yosemite system in terms of boosting. Under such circumstances, in order to further develop as a sport, Jean-Claude Droyer advocated to stop using artificial objects such as left pitons as a hold (holding) or a stance (foothold), and it was gradually accepted. As a result, free climbing has become a generalized concept of “climbing using only natural shapes as holds and stances”. In France, chipping, where rocks were carved to develop routes, was also popular, but this trend gradually died down, and (still practiced in some areas) climbs as they are, and climbs as cleanly as possible. The principle of aiming for style has been recognized.








<<0472>>


1. 2. Draw a composition/structure that can be filled with water. Draw a picture of what you are carrying.

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The figure shows a cushion. In climbing, there is a practice called bouldering. This is to practice advanced movements (so-called moves) by climbing the quay and moving laterally, and is said to be a shortcut to progress because it is more effective than climbing vertically. At this time, it is often done to jump off the ground from the feet when the strength is exhausted. If this is not done well, the robot may lose its balance and fall, or slip and fall from the hand. In that case, it has become common in recent years to prepare a lightweight mat of 1 m x 2 m x 9 cm or more called an airbag (for example, those manufactured by BEAL Hair Co., Ltd., etc. are widely distributed and available). This is to practice advanced moves as climbing becomes more advanced. When you bring it to a rocky place, you fold it in two or three folds and carry it on your back. This state is shown in the figure. In this state, if a carbon fiber is placed in this, it can also be used as a support tool for effective acquisition of GPS direction information. I suggest this first. Next, independently of that or in combination with it, a vinyl bag having a certain strength near the center
be prepared. If necessary, water or salt water can be poured into it, and it is even better to make it airtight. Then, by pouring seawater or river water locally (there are many climbing walls along the coast (Odawara, Yugawara) and riversides (Futagoyama area)), an effective L1 CA coating electromagnetic wave shielding can be easily completed. In any case, since it is a thing to carry and bring, the transportation is not troublesome, and besides, it can be used on site other than the mat, which is necessary in advance to identify the climbing route, decide the climbing place, or decide the place to set up a tent. , search and rescue in the case of occurrence in the vicinity, etc., can function effectively for orientation determination, and a great effect is achieved.
Size: 100cm×132cm×9cm
・Weight: 5.2kg
・Color: Black














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About Yokan
# ^ Due to its high sugar content of about 70 degrees, it is resistant to spoilage, and there was a time when the expiration date was displayed as two years. However, there is a tendency in the industry to intentionally display a shorter period because there is concern that if the period is long, it is easy to misunderstand that preservatives are being used. Quoted from "Yokan Transformation New Product" ashahi.com (distributed on October 6, 2011)

Yokan is a Japanese confectionery made by pouring bean paste, which is mainly made of adzuki beans, into a mold (yokan boat) and hardening it with agar. There are two types: kneaded yokan with a large amount of agar added, which has a firm texture, and mizu-yokan, which is soft with a small amount of agar added, and when the term 'yokan' is simply used, it often refers to kneaded yokan. Since kneaded yokan has a high sugar content, many can be stored for a long period of one year or more[1]. Instead of hardening it with agar, there is also a method of adding wheat flour or kudzu powder and steaming it, which is called steamed yokan.

Today, there are other types of yokan that are kneaded with other foods, and are widely popular as souvenirs and to accompany tea. In contrast to the relatively expensive yokan, which is cut into pieces and eaten in pieces, inexpensive dagashi products that are packaged in bite-size pieces have also been developed. As a special kind of packaging, tamayokan, which is stuffed in a rubber balloon, was born in the Showa period.
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Ingredients for Yokan

* Adzuki beans - In addition to being made into bean paste, it is sometimes mixed with grains to enjoy the texture.
* White kidney bean - When white bean paste is used for yokan, it becomes white yokan. Red and white yokan that is partly colored with food coloring is sometimes used as a confectionery for special events such as the New Year as a lucky charm.
* Chestnuts - mixed or sprinkled with candied chestnuts.
* sweet potato - sweet potato jelly
* Persimmon - There are two ways to harden the jam made from persimmon, one is to harden it with agar, and the other is to harden it by mixing it with white bean paste.
* fig
* Mint - as a flavoring agent.
* Salt - Shio Yokan
* Some yokan uses butterbur.

Foods other than those listed here may be kneaded into yokan.
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Although it is only shown as a reference example, it is also suitable to embody the present invention with yokan that can be easily ingested with water, sugar, salt, and necessary nutrients during mountain climbing and can be stored for a long time. The sugar content of 70% is efficient in supplying energy, and the fact that it lasts for more than two years is also useful. Be a proper intake not only for yourself but also for those you rescue. In addition, it is highly likely that the elderly will also like it, and since it is a food and confectionery that they come into contact with on a daily basis, it has a great effect on mental stability in the case of Japanese people, such as acting calmly even in a crisis situation. I can expect it. In addition, the fact that it is surprisingly easy to make by hand will spur the spread of the product.





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2. The transparent thin plates on the left and right have screw cap openings on the top as well. There is also a screwcap mouth below. and
3. A left-right connecting portion that connects the left and right may be configured by a tube. Both ends of the tube are mouths of screw caps. There is also a screw cap opening in the center.
4. The left and right connecting tube and the left and right can be connected with a female-female screw cap type tool.
5. Install the screw
It has a cap mouth. The center of the connecting part is slightly lower positionally.
6 The mouth of the screwcap deployed at the point where "the center of the connecting part is slightly lower in position" and this end of the oral rehydration tube is the mouth of the screwcap, It can be connected to the center of the left and right connecting tube with a female screw cap type tool. (It can be connected directly to the left and right water bottles).
7. The left and right connecting tube and the left and right can be connected with a female-female screw cap type tool. , open and show the same height water level if it is in a state where atmospheric pressure can be taken in. (Pascal's principle).
8. For example, only screwcap 1 is closed before climbing. Loosen Screwcap2. Connect left and right. If you start climbing in this state, you can rehydrate orally, but if the altitude increases during climbing (or if low pressure or high pressure approaches), the pressure that the left and right liquids receive from each gas will change. In order to eliminate it, a difference in water level between the left and right is created. There is a scale that allows you to read the water level difference. The weight corresponding to that difference is the difference in atmospheric pressure. Since the altitude can be easily verified in this way, errors in GPS altitude information can be compensated for. You don't need to bring your altitude card. By the way, it is a well-known fact that the altitude error of GPS is larger than the horizontal error, so this device is meaningful. If you carry water on your back anyway, you can fulfill your desire to carry it in a useful form.
9. Oral rehydration tubes can be prepared for each by separating both so that the liquids do not mix, and sorting at the mouth is also possible. This is a tube for ingesting oral rehydration salt to prevent heatstroke and dehydration, and a tube for drinking pure water. Efficient and functional climbing is possible by separating the tube when ingestion is required. In recent years, trail mixes, which tend to be high in both sugar content and salt content, have been taken while exercising, and by ingesting such gel-type foods or their liquids, they have continued to maintain high levels of activity. It is often honored to complete activities such as mountain climbing. We can meet such demand.


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Stretching improves physical performance and prevents injury. Stretching before climbing is highly recommended. There is a saying that if a beginner tries to climb without stretching, if he has no time to stretch, he has no time to climb. It is regarded as a proverb that warns against injury. Fig. 1600 shows a stretching scene of Ichiro, who plays an active part in the Mariners, and Kazutaka always stretches. It facilitates mental concentration and focused exertion of physical energy. It should also be pointed out that this proposal may create a shielding structure using the body and water film, and in doing so, produces a stretch-like effect. I have already said that moving about aimlessly increases the danger. At the same time, calm down, check the current direction, etc., stop, and request a certain form of the body while assessing the situation. At that time, there is an advantage that you can take the form while remembering the stretch. Such things evoke calmness and restoration of judgment. Such a point is also a feature of this proposal, as information gathers over time (because new information is gathered simply by twisting and rotating the direction without moving the position at all). , can induce calm behavior.
In the first place, without waste, without thinking too much (in the case of magnets, you have to imagine current, geology, declination, deviation, and various invisible things and think with a strong imagination, and you must separate the direction from the error. No. It is useless in foreign countries where there is no prior knowledge of direction acquisition by identifying features, and acquiring knowledge at the same time consumes time and intellectual resources, increasing anxiety.Where in the world is this method available? As long as there is no reflected wave, there is almost no possibility of getting a wrong answer, so if there is a good view on at least one side, there is little to worry about). is the advantage of this method.



<<0479>>
The following is just a memo.
Next, let's talk about low cost. It is inexpensive. It also mentions lightness and compactness. These are extremely important for supporting activities at the citizen level.
First, GPS receivers, which are extremely low-cost and have high performance, are widespread. This is especially true in Japan. It is also included in mobile phones. Receivers are distributed at a cost of several thousand yen, less than 10,000 yen. Needless to say, it is lightweight and compact. It is Akira because it is in the mobile phone.
Secondly, high-molecular SAPs such as sodium polyacrylyl are extremely inexpensive, lightweight, and compact as refrigerants and warming agents. Inexpensiveness is distributed in units of a few yen per gram, and most of the distribution price of ice packs is not the macromolecules, but the clothing cost for packaging and mounting, so pack two packs of ice packs and put it on your neck. It can be seen from the fact that one pack of wrapping cloth is sold at a child price equivalent to one pack of ice packs and cloth (in other words, sodium polyacrylate is almost free). Needless to say, it is lightweight and compact. It is clear from the fact that, for outdoor use, if water (not necessarily drinking water) is put in a plastic bag in a powder bag and carried, 1000 times its own weight of water will be supplied. Next, it goes without saying that vinyl bags, PP (polyethylene) bags/containers, PE (polyester) bags/containers/fibers, etc. for attachment are inexpensive. It is clear from the fact that these are standard items in 100-yen uniform shops. It has excellent thermoplasticity, can be self-welded by heat, and can be easily joined with hot-melt bond. The bonding material at that time is also extremely inexpensive]. High-performance chemical adhesives are appearing one after another at low prices. Of course, other materials may also be used.
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Furthermore, for connecting element parts, Velcro tape, double-sided tape, cloth tape, packing tape, cellophane tape, Teraoka tape, adhesives, self-adhesive removable tape made of natural rubber (widely used as a removable bandage, etc.) It is distributed at a low price and can be easily obtained at any pharmacy), Masao Nagaoka type magnet (In either direction, the strong magnetic force of the neodymium magnet is instantaneous, so it is highly convenient. Inside the container The magnet rotates on its own and can be connected without worrying about the direction of the S pole or N pole, so the ease of attachment and detachment that can be connected in either direction does not hinder concentration during action. It can be painful). Needless to say, they are lightweight and compact.



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The low cost property, ie, inexpensiveness, was described earlier. At the same time, I also mentioned the lightness and compactness earlier. These are extremely important for supporting activities at the citizen level.
Next, I will talk about the increasing importance of citizen-level activities. The government has launched the following cross-ministerial measures for disaster reconstruction support. Reconstruction through visit support.
This can be expected to have an economic effect through public transportation for connecting to the site, and it can be expected to promote understanding and spread it among the people by actually meeting face-to-face. It is also important to provide emotional support through face-to-face conversations, and it is also important to convey detailed requests. There is.
Although the dynamism of these activities is truly desirable, ordinary citizens who are not the police, firefighters, or trained infantrymen go to the site without any help, so even if some kind of support equipment, no matter how modest, It is a support that there is something that can be used at a low price, small size, and light weight. It is desirable that this is composed only of lightweight and compact materials that anyone can buy at a familiar commercial medicine store (no special permission is required) at a low price, and that can be practiced in advance. The method fits this requirement very well. It is precisely with the support of such technology that meaningful measures such as visit support for reconstruction assistance will be further promoted and have great effects.
<<0482>>

Moreover, even in the activities of the Japan Disaster Relief Corps, in reality, there are many people who actually have other occupations, such as doctors, firefighters, and police officers, taking leave and participating as citizens. In a sense, this is also an activity at the citizen participation level, and in order to support it, we need something that is inexpensive, compact, and lightweight, and that can be used by combining familiar things.
Even if we turn our attention to the international community, our activities as an NPO are maturing, and we are approaching a stage where legitimate discussions can take place.
In addition, the government arranged for the exodus of Japanese nationals due to the increasing danger caused by the outbreak of regional conflicts among trading company workers, businessmen, foreign affairs and security workers and their families who were dispatched to conflict zones in the international community. In accordance with the urgent notice of a special escape flight, you can safely walk from your local accommodation to the local international airport with only the minimum amount of luggage, and sometimes as instructed by the government or according to local information. While avoiding the obtained danger zone, it is suitable when you have to act with a low-priced, light-weight, compact thing that does not cause any particular problems, such as when you have to go through a detour. There are times when you have to think about these things, and when you do, you have to deal with them calmly and realistically without panicking. The support in such a case is very effective as an inexpensive, lightweight and compact method.
In addition, the participation of citizens in polar expeditions, reconnaissance, surveys, etc. is increasing more than in the past due to the influence of green tourism. Even in cases where such magnets cannot be used, this proposal is a rare support method that is extremely suitable for use at the citizen level without losing the important path of low cost, light weight, and compactness. As a result, it has a great effect.

<<0483>>

Earlier, I also mentioned the usefulness of utilization such as polar expeditions.
Next, we will discuss the advantages of being able to store liquids as if they were attached to the body.
In other words, keeping the hydration system warm with body temperature is the most important issue for safety of life so that it does not freeze with body temperature. This is because freezing means the impossibility of replenishing drinking water, and the impossibility of extremely heavy-duty activities is an inevitable consequence. For that reason, melting the ice leads to fuel consumption, and there is also the possibility of unplanned danger of the arrival of sunset due to wasted time in the future. For this reason, in cold climates, the more difficult the schedule is, the more you want to avoid freezing the contents of the hydration system, even if it means warming it with your body temperature. For this purpose, the proposed method, which can be stored in the body in such a way, becomes an extremely appropriate method. The spare compartment can be attached directly under the clothes with velcro tape or the like already mentioned, or it can be attached directly to the body with a so-called self-adhesive elastic bandage (for example, 3M company Nexcare, polyester base material, natural rubber adhesive) is more convenient. Since it is self-adhesive, it does not need to be bandaged, and since the bandages stick to each other, it does not easily slip off or come loose, and it does not stick to the skin or hair. It has characteristics. In this case, even when the initial contents of the hydration system are exhausted, replacement can be done quickly, and the trouble of using fuel to melt the ice is eliminated, so it can be used in harsh environments. Exceptional excellence in the ability to appropriately and rapidly continue oral intake of fluids, nutrients, or minerals and vitamins necessary for activity, and to continue activity smoothly and efficiently when one should move forward without wasting any time. advantages.
More information on this matter can be found in the document below. (Mountaineering Medicine Guide Book)
<<0484>>
The following can be used as a reference for food and welfare in times of disaster. It has already been mentioned that foods that last for a long time, such as agar and yokan, which are preserved foods in times of disaster, are suitable for shielding this device. See below for food manufacturing methods and shelf life.
(Food and Welfare in Times of Disaster, Niigata University Regional Collaboration, ed., A5, 226P, focusing on food that supports the lives of victims, 3990 yen Korin Publishing Co., Ltd.)
<<0485>>

The following can be used as a reference for food and welfare in times of disaster. It has already been mentioned that foods that last for a long time, such as cold retort foods that will be preserved in times of disaster, are suitable for shielding this device. See below for food manufacturing methods and shelf life. Packaging materials include plastic and vinyl packaging, which are non-absorbent, transparent and have no effect on L1 electromagnetic waves.
Retort pouch food, 3058 yen, process control, heat sterilization, Manufactured by Korin Publishing Co., Ltd.
<<0486>>

The following can be used as a reference for food and welfare in times of disaster. It has already been mentioned that foods that last for a long time, such as cold retort foods that will be preserved in times of disaster, are suitable for shielding this device. See below for food manufacturing methods and shelf life. Packaging materials include plastic and vinyl packaging, which are non-absorbent, transparent and have no effect on L1 electromagnetic waves.
Retort pouch food, 3058 yen, process control, heat sterilization, Manufactured by Korin Publishing Co., Ltd.

<<0487>>

Diffraction will be described next.
Diffraction is a phenomenon in which a wave wraps around behind an obstacle when passing through an obstacle or hole.
It is said that the diffraction phenomenon becomes more effective when the size of obstacles and holes is less than the same as the wave wavelength. Conversely, for holes and obstacles that are much larger than the wavelength, the diffraction phenomenon does not occur much, and the component that goes straight becomes stronger.



<<0488>>

Diffraction will be described next.
The commentary in the second edition of the World Encyclopedia is as follows.
Diffraction Diffraction

When a plane wave enters the slit,
When the width of the slit becomes almost the same as the wavelength,
The wave spreads out circularly around the slit,
Wrap around behind the slit. Also,
Even when the wave hits an obstacle,
If the size of the obstacle is smaller than the wavelength,
Obstacle geometric
Waves wrap around the shaded areas.
in this way,
behind the slit
on the geometric shadow of the obstacle
wave
The phenomenon is called wave diffraction.
<<0489>>

Whether or not the diffraction phenomenon is significant is determined by
wavelength and
the slit spacing and
Obstacle size
connection of
determined by

the slit spacing and
the size of the obstacle
compared to the wavelength
big
sometimes
Diffraction phenomenon is not so conspicuous,
The straight-ahead phenomenon is remarkably observed,

Conversely, the slit interval and
the size of the obstacle
compared to the wavelength
small
sometimes,
The diffraction phenomenon becomes significant,
At the same time, the phenomenon of straight running becomes inconspicuous.・・・




Diffraction will be described next.
The commentary in the second edition of the World Encyclopedia is as follows.
diffraction

When a plane wave enters a slit, when the width of the slit is about the same as the wavelength, the wave spreads in a circle around the slit and wraps around behind the slit.

Also, when a wave hits an obstacle, if the size of the obstacle is smaller than the wavelength, the wave will wrap around the geometrically shadowed part of the obstacle.

(The cylinder [as an obstacle] as first proposed in this paper and the GPS wave are thought to correspond to this.)

Wave diffraction is the phenomenon in which the wave wraps around behind the slit or behind the geometric shadow of the obstacle.
<<0490>>

Whether or not the diffraction phenomenon is significant depends on the relationship between the wavelength, the slit interval, and the size of the obstacle.
When the slit interval or the size of the obstacle is large compared to the wavelength, the diffraction phenomenon is not so conspicuous.
Remarkable straight movement phenomenon

(It is thought that the cylinder (slit interval and size as an obstacle) proposed in this paper and the GPS wave correspond to this),

Conversely, when the slit interval and the size of the obstacle are smaller than the wavelength, the diffraction phenomenon becomes remarkable and at the same time the rectilinear phenomenon becomes inconspicuous.

(It is thought that the cylinder (slit interval and size as an obstacle) proposed in this paper and the GPS wave are not equivalent here (although this is not written in the specification) )),

<<0491>>

Therefore, diffraction phenomena can be easily observed in water waves and sounds with long wavelengths. Sounds of sounding bodies that do not exist can also be heard by diffraction. In the case of light, on the other hand, the wavelength is extremely small compared to the size of the objects we encounter every day, so the discovery of the diffraction phenomenon was delayed, and as a result, the particle theory of light was believed for a long time. be able to.

When a photographic plate is placed in a place where light wraps around shadows due to diffraction, light and dark stripes are formed on the photographic plate according to changes in the intensity of the diffracted light, and this is called a diffraction pattern.
For light diffraction,
Fresnel diffraction and
Fraunhofer diffraction is
be.

Illuminate slits and obstacles with parallel light (therefore the light source is at infinity),
Something that captures the diffraction phenomenon at a finite distance
the former,

What catches it at infinite distance
The latter.
<<0492>>

Fresnel diffraction is
As we go infinitely farther
Fraunhofer diffraction
as it approaches
there is no essential difference between the two
However, in some cases, it shows a considerably different diffraction pattern.

The study of diffraction phenomena began with FM Grimaldi in the 17th century, and has been studied by T. Young, AJ Fresnel and many others. Theories that explain the diffraction phenomenon can be broadly divided into
Huygens-Fresnel theory and
There is Young's theory.
<<0493>>

the former is
Huygens principle
is based on
In areas where diffraction phenomena occur such as slits and obstacles
Considering a secondary wave source that emits a secondary spherical wave,
We attempt to explain the diffraction phenomenon as the interference of spherical waves from secondary wave sources.

the latter is
Principle of peripheral diffracted waves
Also called
Slits and obstacles that cause diffraction phenomena
neighborhood
from
A diffracted wave is generated,
This marginal diffracted wave and
A plane wave that uniformly passes through parts other than the periphery and
by the interference of
It explains the diffraction phenomenon.
<<0494>>

Theoretically,
Huygens-Fresnel's diffraction theory states that in the diffraction plane
Since it can be attributed to surface integrals, its evaluation is easy.
It has been developed by many people to this day.

On the other hand, Young's
The theory of peripheral diffracted waves is based on
Since it is a line integral,
If the peripheral shape becomes complicated, it becomes difficult to evaluate it.
Rapid development has been seen in recent years because the physical background is easy to understand.

Diffraction phenomena occur for all waves,
Diffraction of X-rays, electron beams, neutron beams, etc. is used for the analysis of crystal structures.
⇒X-ray diffraction∥Neutron diffraction∥Electron diffraction Toshimitsu Asakura







<<0495>>

To put it briefly, this is based on the condition (or premise) that a certain amount of a substance exhibiting rarefied gas-like dynamics was released from a certain point on a certain date and time (or a certain date and time period), and based on predictions of certain weather conditions, these It would be a system that rapidly predicts how the will spread spatially, and a system that communicates it. What is said to be a substance that exhibits dilute gas-like behavior will actually be a gas containing radioactive particles.
At this time, the size of the calculation cell can be specified.
The output image can be contoured on a map. effective dose
dose).
Including those traveling the mountain area on business (scientific research, reconnaissance, equipment inspection) or voluntarily (of course) traveling the world. The same is true for such situations), you will try to avoid your own danger. Recently, the number of people possessing satellite phones and mobile phones is increasing, and the number of nuclear power plants is increasing all over the world.
In that case, it is not uncommon in modern times for the above-mentioned screen to be obtained as information from a satellite telephone or the like, and for numerical information to be obtained while being drawn on the screen. Therefore, if you have a GPS, you can also point your own position on the same map. And if you know the direction at rest, without waste It can be used to collect information for advanced decision making on the next step, it can save water and food, which is an energy source, which was required for unnecessary movement, and the time required for unnecessary movement can be used to determine the direction. It is effective in avoiding situations where the weather conditions change to the next one and turn out to be a hopeless situation, etc. As shown in the figure, as a conceptual diagram of dose calculation, the radioactivity of each cell Contributions from particles are taken into account in calculating the dose.

First of all, I must clarify why I am taking this position. It's not my intention to point out anything specific, but it's become clear that such things will happen anyway, but my stance is just to make a contribution that I can. In that sense, I would like to state that I have no policy or political intentions.
Anyways,

Nuclear power generation is modern, as stated at the beginning of the paper, "although it has the effectiveness of... , At that time, there is a demand that can protect itself even a little, and it is something that tries to meet such a demand.

In particular, I would like to make it clear that I have no intention of commenting on the legitimacy of the government's opinion (statement of whether the judgment is correct or incorrect) in the following articles, and that I will not intend to do so in the future. sea bream.
Non-disclosure of radiation diffusion prediction "appropriate" Ministry of Education verifies accident response

Diffusion prediction of SPEEDI by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology. Data as of March 15, 2011 (provided by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology)
On the 27th, the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology announced the results of verification of the ministry's response after the accident at the Tokyo Electric Power Company's Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. Concerning the initial non-disclosure of diffusion predictions for the "SPEEDI," an emergency rapid radiation impact prediction network system that was supposed to be useful in evacuating residents, he said, "It is appropriate to recognize that it is difficult to say that the calculations based on assumptions simulated reality. It was," he justified.

At a press conference, the ministry also explained, "The Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology is not in a position to publish the results of SPEEDI."

The government's Accident Investigation Committee pointed out in its final report released on the 23rd that ``it is possible that the announcement of the spread predictions allowed residents to choose the appropriate timing for evacuation.''


2012/07/27 18:50 Kyodo News
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The intention of the inventor is not on the propriety of the above judgment. Rather, it is assumed that in the future, a mature era will come when the announcement will be made correctly, and at that time, overseas individual travelers who have difficulty gathering information due to direct language conversation overseas (but using mobile satellite phones, etc.) Therefore, we aim to propose a direction information acquisition method that enables mountain travelers and the like to correctly determine and start their actions.

If you can do that,
It seems that the "possibility that residents were able to choose the timing of evacuation appropriately" and "the possibility that they were able to choose the direction and route of evacuation appropriately" also increase.
For those who place particular emphasis on group disaster prevention and evacuation, it may seem strange that each individual makes a decision on their own, but this itself is somewhat old-fashioned. It can be said that they are trapped. In today's elementary and junior high schools, the lack of education in the point of "thinking and acting for oneself" is recognized. “Tsunami Tendenko” also seems to be a lesson that accounts for the fatal consequences of delayed judgment. This brings a new culture. However, in Europe and the United States, it is a matter of course.
Also, without the original idea of valuing each individual, the awareness of disaster prevention will become empty and futile, concentrating on protecting authority and avoiding responsibility. Since it is not the purpose of this article to explain what kind of result it brings, I will omit it.
<<0496>>

Of course, if you live in the city, it does not mean that you should wait for evacuation orders from local governments or the national government. This is because it seems that risk management, not risk assessment, should respect individual decision-making. However, consider what happens in the following cases.

For example, this is the case when you are traveling in a mountainous area, either as a hobby or for business. Self-catering mountain trips carrying a tent and carrying food for the planned number of days are not uncommon in modern times. I pack all the food and shelter (sometimes clothes = cold weather) for the planned number of days + α and move. There is no longer a region in Japan that is unrelated to the nuclear power plant accident that will occur at that time. Since you probably have a portable radio or the like, information at that time will be relatively available. In addition, the time will soon come when you will own a satellite phone (satellite phone price cuts were also announced recently). In such a case, if you are climbing, so-called the most popular, if you are doing a traverse, you are often on the ridgeline at that time. It is possible to instantly envision a plan change that will allow you to return home safely even if you descend in the direction of the mountain. However, at that time, misalignment causes a fatal problem.
<<0497>>

It is also not uncommon to have a backpack traveling in Europe. In today's world of globalization, such things are even considered necessary. However, even in Europe, the damage caused by nuclear accidents cannot be avoided. It is clear from the effects drawn on the map that the effects of the atmospheric release of radioactive materials from the 1986 Chernobyl nuclear power plant accident extended to England, France, Norway, etc. . Due to the delay in the response of the Soviet government at the time, these disasters caused widespread and severe damage. In modern times, as seen in the activities of NPOs in France, a system of voluntarily collecting and transmitting accurate information is being established. Anyone can get this. And what is required now is to obtain that information and expand the means for making action decisions.

This proposal is considered to provide one answer to that. Excellent low cost, possibility of diverting general-purpose products, simplicity, small size and light weight, etc. Other gadgets (diffusion and price reduction of satellite phones, etc.) are also spurring.
<<0498>>

Basically, shielding is stable when there is a shielding object with an integral multiple of the wavelength.
For example, skyscrapers (office buildings, shopping centers, lodging facilities, residential buildings) on the waterfront (Tokyo, Sydney, NY, Amsterdam, London, etc.), shadows of buildings facing the sea in the city For example, if you imagine a situation where you are looking at the sea from the ship's side deck of a huge passenger ship underway, it will be uniquely established. A similar situation may also apply.

<<0499>>

The view from a window in an office in a high-rise building (the 10th floor of the Defense Agency Ichigaya Building A) is also acceptable, or the view from a cafe window (for example, Baycourt Cafe on the 34th floor of Makuhari New Otani). The same is true when the device is pressed against the window of a passenger aircraft, or the window of a rescue/materials mailer (for example, Shikorsky) with a crew capacity of more than 10 people. It may also be possible to go by water boat on a small passenger ship.
Mountaineering and climbing are my hobbies, and I'm particularly well suited to that area. Climbing is against a huge hanging wall. However, it can be difficult to locate it. They look similar, but they take different routes. It doesn't have a name written on it. Therefore, the positions are similar, and it is troublesome whether the GPS geodesy with error is correct. It takes work. At that time, you can easily identify it unexpectedly by calculating the direction you are facing. At this time, since the rock surface is close, the credibility of the jikikon path is declining geologically. That's why we decided to use GPS. When you say it like this, you often get it. Also, in the spirit of climbing, I don't like relying on machines for everything. In a sense of unity between nature and human beings, we use machines to ensure absolute safety, even in the event of an emergency, in order to ensure the minimum level of safety. In that sense, it's kind of uninteresting to bring along an overly precise azimuth gyro. There, however, the compass is unreliable. It's a waste to just take a GPS with you. It was invented under such circumstances.

<<0500>>

Things are similar in the mountains. There is a word traverse. It is a term that means to cross. What I mean by that is that although it is basic to walk along the ridgeline that connects the summits, it is not always possible to do so. It's too windy, it's raining, and the narrow ridges can be a slip hazard. There is also a ridgeline close to a knife edge, and if you slip down, you will die. In that case, tremble with fear. Therefore, another route is developed to wrap around the hillside a little. Such a road also has its own risks, but it is still better. When I go through it, the word traverse often comes up. Note that in this case, a situation similar to that of the hanging wall described above has emerged. In that case, if the GPS is used during a break, it can be confirmed that the azimuth is facing the correct side. It may seem strange, but unexpectedly, the koru (open side) was covered in fog, and if I made a mistake when I started walking there, I would take the wrong ridge line and continue walking for more than several hours without knowing it ( However, this can lead to great distress, especially since we do not encounter any major contradictions. of. For that reason, it is difficult to say that it possesses great danger and intelligence. Although the compass is easy, it is unreliable, so there is a strong tendency not to use it after all. Because it is in the fog where visual information cannot be used, even if compass w suggests a contradiction, it will be cleared up as a magnetic error, and it will not be seen as a very basic and important proverb. In that sense, in the mountains, something to complement it was sought. (This is a mountainous area in Japan, one of the world's most volcanic countries (and therefore famous for its hot springs). However, this is also a story in the summer when the snow is not deep, and it may be different in the snowy plains of Northern Europe.)
Therefore, this proposal seems to be useful in the research field of volcanology. Kiraware volcano, Pinatubo volcano, Iceland, etc. or nearby. It is also suitable for use in the area called the fire of ring, a major volcanic zone. It is also suitable for Antarctica because there are volcanoes in Antarctica. Kilimanjaro was also a volcano. I think Aconcagua did too. I think it was McKinley's total. Of course Mt.Fuji is a volcano. Few people know that Japan is home to 10% of the world's volcanoes and that tourists visit Japan for that reason.


I think it would be good to draw in the following relation.
medicine, nursing, health,
radiation

<<0501>>

Risk avoidance behavior with time pressure (mainly walking)
1. Tsunami (as symbolized by the word tsunami tendenko), it is known that quick action decisions and immediate action execution based on individual judgment, rather than "side-by-side", which may be effective in normal times, make the difference between life and death. In such a case, if there is a local information, it should be followed, but in the case of an area that has only been visited on a business trip, etc., it seems to be effective as a support device as various information)
2. Avalanche (If it is based on predictions such as an avalanche warning due to an abnormal rise in temperature during the day. Or, in a fight against the creeping sunset, rush to a safe zone with footsteps and mountain ski equipment (current position is an avalanche If walking across (or not crossing) an avalanche-prone area under time pressure in haste, if not an avalanche-prone area),
3. Determination of actions (whether to evacuate or not) associated with rapid diffusion prediction of radioactive materials (fine particles)
4. If there is a report that there is a possibility of a steam explosion at a nuclear power plant due to loss of cooling. Although it will be an action to bet on predictive power based on self-risk assessment and risk management, such as the direction of being far away and the topographical direction that is not downwind, but if there is a land can, it will generally hit. Will.
5. Evacuation avoiding the direction of volcanic eruptions, steam explosions, and pyroclastic flows based on predictions.
7. If there is information on an area where riots have occurred overseas, etc., do not enter that area and evacuate away from that area, or walk to a designated airport if the embassy informs you that an escape plane has been arranged. Reach support while confirming not to step into a dangerous designated area in an unfamiliar geographical situation
8. Although there are not many examples in Japan, if there is a dangerous area where it is said that you should not enter (get involved in a conflict) in an area where there are many overseas conflicts, you can enter that area if you proceed in this direction. Ability to warn from the azimuth at rest that it will be lost.
9. When you see a place to reach while drifting, whether you should use your physical strength to reach it or whether you should swim, the direction is important when making such a decision. In some cases, such as when you're on the move, you'll be late along the way (and when you move, it's hard to do because you can't visually see where you started), so it's best to stop when you're still.
10. Water is also important in trail competitions, Atacama Crossing, Gobi March, Trail Running, etc.

In the case of 9, there is no cover other than the lifeboat and myself, but since there is plenty of seawater, I think it would be good to equip GPS equipment and a large bucket that can fill with seawater and create a cover. It may be possible to ■ ``distill'' it with sunlight and its bucket.

As equipment for mountaineering, especially for overseas mountaineering and expeditions, it can also serve as a filtering bucket to secure safe water for groups.

<<0502>>

Pose at 9:36, or the pose when Ichiro avoids a dead ball, put the thighs of both legs together to eliminate the gap, pull the waist tightly, and cover the upper body slightly with both hands. Place it on each knee, with your elbows sticking out, and spread a (salt) water film (including food) from your arms to your upper body/waist/thighs.
While doing this, both water films may be connected to measure atmospheric pressure changes from the reference point of Pascal's law (combined function),
You can refill your mouth with Smartubue,
You can simply use it as a water bottle,
It can be used to cool the armpits as a preventive measure against heat stroke (in this case, you can really put a cold pack),
Conversely, it can be used as a heat retaining agent (in this case, a heat retaining agent may be added).
A bellows may be used,
You can use transparent vinyl, or you can put reinforcing resin in the shape of an umbrella bone,
It may be a tapestry bellows type.
A fan-shaped deployment method may also be used.
Can be attached with Velcro tape
magnetic connection structure

Masao Nagaoka You can attach it with a magnet,
You can use paste-like food or salmon fillet,
You can also add boiled beans, beans, or grains.

Then, if you place a GPS around your crotch or navel, you can create a cylinder-like (or cone-like) object with an opening of exactly λ=19 cm and 2λ=38 cm.

If you want to spread your knees, you can also attach a rectangular water plate to your crotch area.

If you're going to do this with your left and right legs open (which also doubles as a stretch - it's effective because it's actually important to change your mood, change your mind, and relax before an accident), don't put your palms on your knees and place your forearms around. A good distance is enough to touch your knees.

When using Masao Nagaoka magnets: One line on each side of the left and right thighs between the groins.
<<0503>>

Just to use less water, just close your knees.. just then straighten your arms and the opening will be narrower. I feel that in many cases it is better to make it a circle.

If you have a gap between your thighs when you close your legs, you can put water in that space as well. Place your palms on your knees that are in front of you.

The term "water film" may refer to the agar sheet, or to other similar materials.

They may be divided into compartments and joined together.In that case, they may be joined with Velcro tape or the magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka.
In order to make the most effective use of your body, as shown in the figure, you should sit on the knees, pull your hips in, put your hands on your knees, close your thighs, and bend your upper body slightly. , forearms, head, thighs, and shins.

It's even better if you spread a film of water over the area surrounded by your upper arms, forearms, body, and thighs.

This means that a cylinder having a diameter of 38 cm or more (that is, 2λ or more), or a cone, a conical section, a square cylinder, a pyramid, or a truncated pyramid is constructed. equal.
<<0504>>

At this time, to join the body and the water film structure, a magnetic force connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka (an elongated cylindrical metal cylinder with N and S poles formed symmetrically with respect to the central axis direction, Insert the cylindrical magnet into a container made of plastic or the like, insert it into a smoothly rotatable pivot with a slight play space, embed the structure in the bonding surface of the material to be bonded, and apply the mutual sides. Since the magnets rotate independently in the direction in which they attract each other regardless of the direction in particular, there is no need to correct the orientation, and it is possible to easily combine without disturbing concentration (patented mmmm See township))

A polygonal water bottle with a thin water plate structure, which has a screw cap or a push-in lid, and each side of the polygon is equipped with a magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka. what to do

You can use it to fill the gaps in the figure.




<<0505>>

At that time, the upper arm, forearm, thigh, side of the body, etc., which correspond to the sides of the joint, may be similarly equipped with a magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka.In that case, may be sewn onto clothing, or may be attached using Velcro tape, thermocompression tape, double-sided tape, duct tape, Teraoka tape, or adhesive tape. Thighs and torso can be wrapped with Velcro tape to surround them, and the magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka can be attached there.In that case, removal will be easier. .


For example, assuming that it is sewn on, or if it is attached with Velcro tape, the water plate attached with the magnetic connection structure magnet devised by Masao Nagaoka will follow the shape of the body. If you stick it to your body, it will not interfere with your movement.
<<0506>>

It should be noted that if you make it as detailed as the development diagram, you can do it more appropriately for your body.
The magnetic connection structure magnet devised by Masao Nagaoka has sufficient bonding strength.
A development plan can be created by freely creating a three-dimensional polygon and creating a development plan for it.
For each one, it is sufficient to prepare water plates such as pentagons, squares, triangles, and hexagons as constituent elements.

It is also possible to bulge out slightly outward.

A nearly flat structure that does not bulge at all is also acceptable.

Mizukoku
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From selling plastic tanks to providing various information
SKY-i from plastic tank https://item.tech-jam.com/items/products_img/KN3340438.jpg This reagent bottle is shaped like a book. increase.


<<0507>>

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Dimensions (width W x depth D x height H) (mm): 48 x 230 x 166


. It saves space compared to cylindrical bottles and can be neatly organized.

Book bottle (name: 2L transparent PP (no inner plug))
WEB2303
\605
\635 (tax included)

500ml
2300E 0.5 48×167×115 37175336 2300E
0.5 48×167×115 None 85 291-7017
¥308
¥293
2208E 1.0
48×230×166 None 166 291-7025 ¥495
¥470
SUNPLATEC, BOOKBOTTLE




<<0508>>

How to maintain a thin structure
In a bucket shape based on a circular (square) cone, the outer wall is actually double-layered, and a separate liquid (or semi-liquid such as gel, or semi-solid) can be put in and taken out.
1. put in there
(a) Specifically, there are no ready-made products. propose. I made my own. For DIY, you can use hot glue (hot gun), hot glue, etc. Welding by heat is also possible. You can also use chemical adhesives. In recent years, chemical adhesives capable of adhering PP, PE, etc. have become available, so they can be realized. Also, with the spread of 3D printers, it has become possible to make your own.
(B) This is treated as a patent claim as a double structure bucket.
(c) The double structure bucket is also proposed and claimed as a silicon type collapsible silicon bucket.
(d) A pop-up bucket that pops up based on a physical resin spring.
(e) In addition, if the double structure bucket can have separate chambers and separate plugs, a barometer can be made using the principle of Pasukaru.
(f) We can also create a hyfdration system,
(g) The outer shape of the filtration device can also be made.
(h) Combined with the framework of a simple device that can distill even a little seawater with a limited impact from sunlight in a harsh or limited environment with few materials, such as a drifting lifeboat in an amphibious jet or a washed-up island. suggest something. (Origin of the SOALAS Treaty) Hitherto, many distillation apparatuses using solar heat have been proposed, but all of them have complex structures, high production costs, and are not portable. The parabola also repairs the useless thing. "Using sea water as cooling water to take away (condensate) heat""Using sunlight as a heat source to give (evaporate) heat" Create a part on the side where seawater is placed.” “A partition is installed so that the evaporated water does not return to the original seawater even if it drops, and even if it falls, it will stay in the partition. Anything that stays in the partition either accumulates in the middle partition or accumulates in the double structure.” Transparent acrylic carbonate. Lid. Rub on the lid. It flows into the aside. The watercone has no cooling function. Oh, should I go? What should I do with mine? Should I call?


How to endure with a curved structure made of robust and lightweight plastic
1. Made from polypropylene. Don't make the size of the unit too big.
2. Lay it out in one layer.
3. Double the layer.
(a) Made of thin PET (polyethylene terephthalate) such as Irohasu (Coca-Cola). There are no examples. It can be sewn onto a coat, furisode, or attached with Velcro or gumtie.

How to endure with a flat structure of robust and lightweight plastic
4. How to shape with polypropylene etc.
(a) Book bottle (Sanplatec) 0.5ml, 1L, 2L, etc. are available. It is easy because there is no structural problem. The dimensions of 0.5L are 0.5L 48×167×115 mm.
<<0509>>

A method of giving structure with flexible and lightweight plastic vinyl bags and narrow cylindrical fibers
1. An arbitrary transparent vinyl bag is filled and put into a net woven into a long and narrow cylindrical shape.
2. Arrange one layer with it as one unit.
3. The gap is closed by making the layer into two layers.
How to give clear vinyl tubular structure
1. Fill any transparent plastic bag and put it in a net woven into a long and narrow cylindrical shape 2. Arrange it in a layer as a unit.
3. The gap is closed by making the layer into two layers.
(Example) For tube sales of candy 1. there is an example of
Method of giving structure by repeating ¥ for subdivision packaging of transparent plastic bags
1. An arbitrary transparent vinyl bag is filled, and it is subdivided and packaged in a rectangular shape. .
2. Arrange one layer with it as one unit.
3. The gap is closed by making the layer into two layers.
(Example) There is a zero of Shimizu, a life-saving equipment certified by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. It has become an international standard.
A method that increases the viscosity of the liquid itself and gives it a structure (semi-liquid, semi-solid, gel-like)
1. Add powder of SAP Super Absorbent Polymer to make an aqueous solution
2. An arbitrary transparent vinyl bag is filled, and it is subdivided and packaged in a rectangular shape. Subdivisions larger than water can still maintain normality.
3. Arrange one layer with it as one unit.
4. If necessary, double the layer to close the gap.
(a) It may be explained by the increase in cluster size that contributes to the orientational dielectric due to hydration.
A method that increases the viscosity of the liquid itself and gives it a structure (semi-liquid, semi-solid, gel-like)
1. Agar or Ogo powder is added to make agar. If that is the case, the addition of an electrolyte will enhance the electromagnetic wave absorbability, so it is added. Add necessary elements (salt content), nutritional supplements, ascorbic acid, etc., if they are listed. Better.
2. An arbitrary transparent vinyl bag is filled, and it is subdivided and packaged in a rectangular shape. Subdivisions larger than water can still maintain normality. Diprok can easily maintain its shape.
2. Arrange one layer with it as one unit.
3. If necessary, the layer is made into two layers and the gap is closed.
(Law) This is two things. Can be used as food. The availability of agar is high in Japan, so there is flexibility. If you increase the electrolyte (salt), you can do something like oral rehydration. For the time being, it will replace the trail mix. Easy to handle due to its stable shape. If ascorbic acid is added, an effect of resistance to radiation can also be expected (reference: National Defense Medical College 2008, etc.). Electrolytes such as salt, ascorbic acid, and aliquots are ionized to increase electrical conductivity, so an improvement in the electromagnetic wave absorption effect can be expected. It may be explained by an increase in cluster size that contributes to the orientational dielectric due to hydration.
It is also possible to create a disaster site, a mountain hut, etc., in case of natural disasters overseas, riots, etc., such as small ships, etc. .
1. Using a paper structure such as the core of a saran wrap, the core of a paper towel, or the core of a trolley, water is added to the vinyl cloth, and the scallops are sealed with a katamusubi. , put it in the core of them, and stop it with a gum tape (even better if it is a teraoka tape) so that it does not come out.
2. Arrange them in a single layer.
3. If there is a need, make two layers and close the gap
4. If necessary, the circle can be slightly squashed into an ellipse by adding pressure.
Put the folded shimbunshi in a garbage bag and pour water into it. That's all there is to it. Shimbun is water-absorbent, so it is convenient to wear thin fabrics. This is especially true in the case of buffalo saline and the like. If the child is dizzy today, you can force him to hold the folded newspaper outside the garbage bag for the purpose of picking it up today. It is also possible to cut open a gyu-new pack. Outside. It can be a cardboard box or Nakami no Danpozu. The filling may be cooking paper or the like. Crush it from the outside. make it Or toilet paper itself.
1. Form the structure of the joint. ,
2. Assuming that it is one layer, one layer is arranged to cover the necessary area.
3. If there is a need, make two layers and close the gap
Prepare a ziplock that connects. All of the zips are unzipped and filled with fresh water (or an aqueous solution or any other solution with agar and the desired medium dissolved in it). Gently close the ZIP of all compartments.
1. Make it a layer.
2. The gap is closed by making the layer into two layers.
(zero) I don't see an example like this, but Yamato is convenient. It can be used as a storage for both food and beverages, and it can also be used as a heat and cold insulator, and because it is a sheet, the structure is easy to modify, it can be placed anywhere, and it supports GPS. It is easy to use it for two, and in the first place, it is already a wide open water tank, and it is even more powerful if you close the gap by putting it together. This seems to be easy, and it's not, it's definitely a good idea to do so. Especially in disaster relief, vegetables, mountains, and seas. If you mix it up, you can actually change Atsumi, depending on the GPS system. You can gradually increase or decrease the area. Together with Velcro with double-sided tape, Yamamoto Jishaku, Teraoka Tape, Gamute, etc., it will be strong. It can be used to prevent tents and tents from being exposed to the sun. If you take two and put this sheet between them, you can create a wall like water. I can't get tired of working hard. Luggage can't be wasted space either. It will be fine when the water is set and it has been warmed up. It is flat. Moreover, it can be used even if it is cut off. There is also a famous Suinaka Miki Chohin. Kusuri s, Passport, Money, Chizu, Taoru, sagai, Karabina Geass Ringe. Kandenchi, Bungu, tools, scissors, demos, side dishes, and food items. , j phone number.

<<0510>>

Emergency seawater desalination equipment
http://www.j-tokyo.com/2008/11/27/10895.html

Simple seawater desalinator
http://www.j-tokyo.com/2007/08/30/3216.html

Selling price
(Amount including tax) 8,478 yen

standard price:
8,925 yen


Security measures
Secure SSL encrypted communication

Frequently Asked Questions When Purchasing
Delivery time 2-3 days
Main features
It can be folded into a small size for storage when not in use, and can also be made smaller when discarded, making it possible to reduce the overall amount of waste.

Chucks, zippers (plastic, metal), fasteners (plastic, metal), Velcro tapes, double-sided tapes, packing tapes, Teraoka tapes, magnetic connection structure magnets devised by Mr. Masao Nagaoka, etc.

<<0511>>

Polypropylene, etc., which has a certain degree of strength, is widely used as a bag for water. (Those with screw caps called containers, matty bags, standing bags, etc. are in widespread use.
There are 1,800cc, 600cc, 360cc and so on for the bill bag. For example, products made by Sunplatec are popular, and Mighty Packs cost around 150 to 200 yen. Book bottles are priced from 4 to 500 yen for less than 1L.
<<0512>>

Bill Pack. A bill pack that can be capped and stored even if you can't use it all at once. Since it has an injection port, it can also be used as a refill pack for liquid detergent, shampoo, conditioner, etc.
1.
Since it can be folded before use,
It does not take up space and can significantly reduce distribution costs.

2. Excellent quality maintenance,
It can handle various materials.
Please use it flexibly, such as multi-layered paper, aluminum, etc., standing bag, set with outer box. In addition, it is light and durable, and can be folded before use, so distribution costs can be greatly reduced, and it is also effective for disposal.

Billback can be folded into a small size for storage when not in use, and can be reduced in size when discarded, making it possible to reduce the overall volume of waste. It can be used repeatedly. It can also be used during sampling and in emergencies. It is almost the same as what is called a petanko water bottle.
Refills have evolved further!!

Billpack is a pouch with a spout. We have a type that is placed in the center of the upper part of the bag and a type that is attached diagonally to the corners. Compared to hard bottles, this eco-friendly pouch uses less plastic and comes with a cap, so you can use it in small amounts and store it as is.
Contents can be taken out without stress. Suitable for re-openable bags for camping equipment, sports drinks, emergency drinks, etc. Taisei Lamic
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The Maitybag is a pack with excellent sealing performance similar to that of the bilbag. It has a two-layer film structure that uses polyethylene on the inside and vinyl on the outside, and has excellent sealing performance. 1800ml, 850ml, 600ml, 360ml, etc. article
It has excellent pressure resistance and can be used as a pack container for liquid and viscous samples. Inner surface/PE outer surface/PA (polyamide) with polyethylene sealing plug
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The BookBottle (1L) is a rectangular container with a handle and scale. There are 500mL 48×115×168 and 500mL 48×115×168. It is a square container with a handle and scale, and is thin for excellent storage. B-5 and B-10 have handles and scales in two places, and can be used both vertically and horizontally. B-0, B-1 and B-2 can be autoclave sterilized. Body / PP Lid / Inner Plug / PE (B-0, B-1, B-2 are all made of PP, no inner plug)




<<0515>>
Regarding the mathematical, biological, chemical, and physical terms used in this paper, although I do not think there is any particular need for further explanation, I will provide a brief explanation just in case. I decided to keep it. This is mainly based on the following documents: Rikagaku Jiten 5th Edition, World Encyclopedia 2nd Edition, Encyclopedia Mypedia 2006, Kojien 5th Edition, Modern Terms Basic Knowledge 2001-2006, etc.
A polar solvent is a solvent consisting of polar molecules with a high dielectric constant. It has a large dissolving power for electrolytes and dissolves many substances that are not soluble in non-polar solvents. This is because strong dipole-dipole forces and intermolecular forces such as hydrogen bonds act between the solute and the polar solvent. In addition, the solvation energy for ions is large, and the reaction rate in polar solvents is high in ionic reactions. Water and ethanol are typical hydrogen-bonding polar solvents. Also dipolar aprotic solvents without protic hydrogen, such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, hexamethylphosphoramide, etc. is widely used as a solvent for polymer compounds and as a characteristic reaction solvent. A solution is a mixture that forms a homogeneous liquid phase. Homogeneous mixtures may be liquid phases, gas phases, or solid phases. A solid phase is called a solid solution, and a solution in a liquid phase is called a solution. Solution is sometimes used in the same sense as solution. When one of the components of a solution is considered to dissolve the others, the dissolving component is called the solvent and the dissolved component is called the solute. Both the solvent and the solute are liquids. For example, in the case of a solution such as water and ethyl alcohol that can be mixed at an arbitrary ratio, the solvent is used as the larger amount for convenience. A visible characteristic of homogeneous liquid mixtures is that no separation occurs when a clear mixture is allowed to stand for a long period of time or is centrifuged, and that even if the mixture appears clear, it can be turned upside down. In some cases, the liquid flow cannot be seen. Even if it is transparent, if it is non-uniform, the density and refractive index of each part will be different.
Solutions include electrolyte solutions and non-electrolyte solutions. A solution in which an electrolyte is dissolved in a polar solvent and dissociated into cations and anions is called an electrolyte solution or an ionic solution, and a solution that does not contain electrolytes is called a non-electrolyte solution or molecular solution. In the former, ion-ion and ion-solvent forces mainly contribute, whereas in the latter, intermolecular forces usually dominate, so both are treated from different standpoints. Whether or not a solution contains ions can be determined by measuring the electrical conductivity (conductivity) of the solution. That is, the electrical conductivity of a solution in the presence of ions is greater than that of a solution without ions. The degree to which electrolytes dissociate in solution (dissociation degree) is greater when the electrolyte consists of ionic bonds (strong electrolyte or true electrolyte
true electron>). However, even substances that are not ionically bound may have the potential to become partially ionic through interaction with solvents (weak electrolytes or <potential electrolytes>).
The thermodynamic properties of solutions are characteristic. Non-electrolyte solutions exhibit different properties depending on the combination of their components, and are usually discussed from the standpoint of the following interactions.
(1) An ideal solution is a virtual solution that does not change heat or volume when mixed. All solutions behave like ideal solutions when their concentrations are sufficiently dilute. However, when the solute and solvent have the same molecular size or are chemically very similar (e.g., isotope mixtures, mixtures of chlorobenzene and bromobenzene, etc.), all This solution exhibits properties close to the ideal solution in the concentration range of . Such a solution is called a perfect solution.
(2) An athermal solution is one in which there is no heat exchange when several components are mixed into a solution (the heat of mixing is 0, that is, approximately H = 0), and the entropy change of mixing is the same as in an ideal solution. refers to a solution that differs from the value Unlike an ideal solution, an athermal solution occurs when the molecular interactions of the components are very similar but differ in size. Examples include ethylene bromide and propylene bromide solutions.
(3) In a regular solution, when several components are mixed to form a solution, heat is transferred in and out (the heat of mixing is not 0. H≠0). A solution which is the same as in the case of Hildebrand J. et al. H. Hildebrand (1929) defined a regular solution. When dealing with real solutions, solutions that do not have intermolecular interactions such as chemical interactions and associations often satisfy the conditions of this definition approximately, and a solution consisting of benzene and carbon tetrachloride satisfies this definition. For example.
(4) A polymer solution is a solution in which the solute is a polymer compound. When the solvent is water, it is called a water-soluble polymer solution. Physical properties that tend to be different from the properties of low-molecular compound solutions flow birefringence, light scattering, etc.).
(6) A surfactant solution significantly reduces the surface tension of the solution when certain substances (eg, sodium alkylbenzene sulfonate) are dissolved in the liquid. Such substances are called surfactants. Surfactants also have the characteristic of forming micelles (lyophilic colloidal particles formed by association of many molecules by intermolecular forces) when the concentration exceeds a certain level (critical micelle concentration) in a solution. Solubilization of a water-insoluble liquid or solid dissolved in a micelle solution of a surfactant to form a stable solution.
Or it is called solubilization, and such a solution is called a solubilized solution.
The properties of solutions are roughly divided into properties in equilibrium and properties in non-equilibrium. (1) Equilibrium properties In other words, thermodynamic properties. When examining the properties of a solution, the necessary conditions such as temperature and pressure are kept constant, and it is carried out in a state in which no changes occur anymore, that is, in a state in which equilibrium has been reached. Specifically, vapor pressure depression, boiling point elevation, freezing point depression, osmotic pressure, and the like. These phenomena are generally seen in solutions, but the amount of change in them, especially in dilute solutions, depends not on the type of solute, but on the amount (number of moles) of the solute per unit amount, as long as the solvent is fixed. It has been confirmed experimentally that it is determined by whether it is dissolved in the solvent of . Therefore, the property of a dilute solution of a non-volatile substance that does not depend on the type of substance is called a colligative property. These colligative properties can be used to determine the molecular weight. The reason why the concentration is limited to dilute is that these colligative properties are calculated and measured from <Raoul's law> (the law for vapor pressure drop) and the formulas for boiling point elevation and freezing point depression related to the law. It is only at sparse concentrations that the values agree. As the concentration increases, it becomes difficult to explain the measured values theoretically. The vapor pressure (partial pressure) of the solute must be considered when working with solutions of substances that are gaseous or tend to become gaseous, such as gases, liquids, and solids with high vapor pressure. When a gas dissolves in a solvent to form a solution, the relationship between the partial pressure of the gas and its solubility is known as "Henry's Law." Solventextraction is one of the operations for extracting a certain component from a natural product or for separating or purifying a substance used in chemical analysis or synthesis. is. (2) Properties in non-equilibrium state Properties related to diffusion, viscosity, electric conduction, etc. Diffusion of solutes and solvents in solutions, viscosity of solutions, and properties of electric conduction are also studied experimentally and theoretically.
Infusion (fluid transfusion∥infusing solution) refers to injecting a large amount of liquid into the body through a route other than the gastrointestinal tract, or the liquid used therein, and the latter is also called an infusion agent. The route of injection is primarily IV, but subcutaneous injection is also possible. Intravenous infusion is called an infusion or intravenous dripinfusion. In the past, a glass drip bottle connected to a rubber tube was used for infusion, but recently, a disposable plastic infusion set connected to the infusion bottle is used. For infusion, the infusion rate must be adjusted according to the condition of the body.
The purpose of intravenous fluids is to (1) replenish lost water and salt (electrolytes), (2) supplement nutritional deficiencies when oral intake is impossible or insufficient, and (3) treat intravascular bleeding. There are three types of supply of blood substitutes to secure volume.
For example, when it comes to water, humans dissolve metabolites that are no longer needed from the body in urine and excrete them. losing water. For this reason, an adult weighing 50 kg requires at least about 2000 cc of water per day. Therefore, when a large amount of water is lost due to severe vomiting or diarrhea, fluid and electrolyte transfusions are required to replenish body fluids. In this case, nutrient IVs are given at the same time to compensate for malnutrition due to inability to take oral intake. Also, when oral intake is inhibited for several days, such as after gastrointestinal surgery, it is first necessary to replenish necessary fluids and electrolytes. Furthermore, when intestinal absorption of nutrients cannot be expected due to digestive disorders, etc., or when it is desired to stop intestinal absorption for treatment, total parenteral nutrition is performed to supplement the total calorie needs. . If the infused fluid is blood, it is called a blood transfusion.
Infusions include the water, salt, sugars, proteins, and fats that are necessary to sustain life, as well as plasma substitutes and drugs used for various treatments. It is adjusted to almost the same level as body fluid and is completely sterilized so that it does not damage blood cells and tissues. Infusions are broadly divided into electrolyte infusions intended to replenish only water and electrolytes, and nutritional infusions aimed at preoperative and postoperative nutritional management. Physiological saline and Ringer's solution are still widely used as electrolyte infusions because of their ease of use. A variety of infusion solutions are available commercially as required and as shown in the table. Electrolyte infusions can be roughly divided into (1) surgical sodium replacement solutions that are isotonic with blood and used for acute extracellular fluid loss and shock (physiological saline, Ringer's solution, lock solution, etc.), (2) ) Generally called by the name of No. 1, is a 1/2 to 1/3 isotonic solution that is used as an infusion starting solution that does not contain potassium ions, (3) Intracellular repair solution, called by the name of No. 2 (4) Maintenance solution, 3 As the name suggests, it is a 1/3 to 1/4 isotonic solution for the purpose of replenishing and maintaining sodium ions in a stable period after surgery, (5) Postoperative recovery solution, called No. 4, Aimed at maintaining water replenishment, it is broadly classified into those containing few sodium ions and chloride ions and either no potassium ions or those containing a small amount of potassium ions. As sugars, in addition to the glucose shown in the table, there are infusion solutions containing sorbitol, fructose, xylitol, maltose, etc. As a nutrient infusion, there is a high-calorie infusion that uses high-concentration glucose as the main heat source, which was developed in 1968, and is used for parenteral nutrition. Low-calorie infusions are not as high-calorie as high-calorie infusions, but they contain 5-10% glucose mixed with amino acids or lipid emulsions and are used for drip infusion.
Explain the electrolyte. When a substance is dissolved in water, the solution may exhibit the property of conducting electricity (electrical conductivity, electrical conductivity). This is because the substance dissociates in water into charged particles (cations and anions). A substance that dissociates into ions and exhibits conductivity when dissolved in a solvent is called an electrolyte. The degree of dissociation into ions (degree of dissociation) varies depending on the substance and solvent. Since water is usually used as a solvent, a substance that dissociates highly when dissolved in water is called a strong electrolyte, and a substance that dissociates less is called a weak electrolyte. However, this classification is not necessarily accurate. Rather, the degree of dissociation depends on the nature of the binding of substances, so the following classification is also made. When examining the conductivity of substances in a liquid or molten state (under high temperature), they are divided into substances that exhibit conductivity (electrolytes) and substances that do not (nonelectrolytes). A substance that exhibits conductivity in a molten state (molten electrolyte) is composed of ionic bonds of cations and anions, and is a so-called <true electrolyte>, corresponding to a so-called strong electrolyte. Examples include sodium chloride and potassium chloride. A substance that is not electrically conductive in its liquid or molten state may become electrically conductive when dissolved in a solvent, depending on the solvent. For example, acetic acid itself is nonionic and has little conductivity. Even if acetic acid is dissolved in water, it is only weakly dissociated (about 1%). However, when acetic acid is dissolved in liquid ammonia, acetic acid becomes strongly dissociated. This is because ammonia decomposes acetic acid through a chemical reaction to produce ammonium ions NH4+ and acetate ions CH3COO-. Substances such as acetic acid are, so to speak, <potential electrolytes> and correspond to so-called weak electrolytes.
Electrolytes include a 1-1 type consisting of monovalent cations and monovalent anions such as sodium chloride NaCl, and a 2-1 type consisting of divalent cations and monovalent anions such as calcium chloride CaCl2. type, charge type such as 2-2 type consisting of divalent cations and divalent anions like magnesium sulfate MgSO4. Electrolyte solutions are being studied from a practical point of view, such as plating and batteries, from a medical and physiological point of view, as is known for physiological saline, and from a fundamental point of view, physicochemically. As a theory of electrolyte solutions, for example, the Debye-Hückel theory of dilute solutions is known.
A development will be described. Putting an appropriate cut in a solid in space and expanding it on a plane is called unfolding the solid on the plane, and the figure that appears on the plane at this time is called the development of the solid.
A polyhedron is a solid bounded by a finite number of planar polygons. Each polygon is called a face of the polyhedron, a side of the polygon common to two faces is called a side or edge of the polyhedron, and each vertex of the polygon is called a vertex of the polyhedron. A solid with n faces is called an n-hedron. A polyhedron is called a convex polyhedron when the whole is located on one side of the plane containing each face, and Euler's theorem holds between the number of faces, edges, and vertices. In other words, a polyhedron is also a solid surrounded by four or more planar polygons. Depending on the number of planes, it can be called a tetrahedron or a pentahedron. The faces of a tetrahedron, which is a polyhedron composed of four planes, are all triangular.
A more mathematical description of the polyhedron is as follows. If there are a finite number of polygons in space, and each side of each polygon must be the side of exactly one other polygon, then the figure formed by these polygons is called a polyhedron. Each polygon that constitutes a polyhedron is called a face of the polyhedron, and the vertices and edges of these polygons are called the vertices and sides (or edges) of the polyhedron, respectively. A polyhedron with n faces (≧4) is called an n-facet. Of the two parts of the space divided by the polyhedron, the one with finite extent is called the interior of the polyhedron. A figure consisting of a polyhedron and its interior is also called a polyhedron, in which case the original polyhedron is called the surface of the polyhedron. A polyhedron is called a convex polyhedron if any face of the polyhedron intersects with the plane containing this face only on this face. A polyhedron is said to be simple if its surface can be continuously deformed into a convex polyhedron. A tetrahedron and a cuboid are convex polyhedrons, and a pyramid whose base is a concave polyhedron is not a convex polyhedron but a simple polyhedron. A perforated polyhedron like that in FIG. 3 is not simple. When the numbers of vertices, edges, and faces of a polyhedron are a0, a1, and a2, a simple polyhedron always has a0-a1+a2=2, and a convex polyhedron generally has holes.
In a polyhedron with p spaces, a0-a1+a2=2(1-p). This is called Euler's polyhedron theorem. There is also a field called topology that interprets polyhedra more broadly than the above.
A pyramid is described. Given a polygon in space and a point not on the plane of this polygon, each side of the polygon and a fixed point define a triangle. The solid bounded by these triangles and the initial polygon is called a pyramid, these triangles are called the sides, and the initial polygon is called the base. Furthermore, the fixed point is called the vertex, the distance between the vertex and the base is called the height, and the line of intersection of the sides is called the side edge or side edge. A pyramid with an n-sided base is called an n-sided pyramid. A triangular pyramid is also called a tetrahedron. A pyramid with a regular n-sided base and all sides of equal length is called a regular n-sided pyramid. In a regular n-pyramid, the lengths of the perpendiculars drawn from the apex to each side of the base are all equal. This length is called the oblique height of the regular n-pyramid. When a pyramid is cut by a plane parallel to its base, the cut end becomes a polygon similar to the base.
<<0516>>
Ropes play an important role in the mountains. Extremely important. The material has high strength, low strength, expensive, inexpensive, lightweight, and weight
There are, of course, various types depending on the purpose. There is a quay climb that is expected to be completed within a few hours, and there is a huge cliff between traverses.
There are times when you have to climb walls (for example, the famous large killet), and there are places where it is relatively easy but you slipped down, but there are places where you have to climb streams and many waterfalls.
There is also a steep climb, and there is also a natural giant quay wall that takes more than a few days to climb. Carrying water and food is essential. A rope is also required. The view that the rope is a kind of expendable item
There is also On such occasions, having multiple ropes is not uncommon, but rather common. Places with high difficulty, places with low difficulty, etc., can be used according to the purpose. instructor
I propose the following structure: That is, a material such as chloroprene having a power half-life depth corresponding to that of water is used to form a rope-like shape. this
as a spare rope in mountainous areas. By doing this, in an unexpected accident-like situation, you can
In addition, even if water is lost, diffracted waves can be expected to be weakened by forming a hollow cylinder with the chloroprene rope.
<<0517>>
The graph of FIG. 64 indicates that the dielectric loss of water at 1.5 GHz is on the order of several tens. It also shows that the larger the ionic conductivity σ, the more the effect is added to the dielectric loss of water and the smaller the power half-life depth, but the effect is still effective at 1.5 GHz.
<<0518>>
In the graph of FIG. 65, muscles, skin, etc. are sometimes referred to as high water content media in the medical field (fat, bones, etc. in the medical field are terms such as low water content media, and the above-mentioned
), but its 1.5 GHz penetration depth (the depth at which the power density is 1/e=1/2.718=37% in this case) is about
It shows that it is as short as 2-3 cm.
<<0519>>
FIG. 66 is a diagram showing that water molecules are permanent dipoles. The center of positive charge and the center of negative charge in the water molecule do not coincide. That is, the molecule has a permanent dipole mode
have a ment. When an electric field is applied to this, many randomly oriented water molecules are displaced by rotation due to the influence of the electric field. This is called dielectric polarization.
Bu.
A certain amount of time is required for the displacement. called relaxation time. Even if the alternating electric field is forced to make a displacement faster than this relaxation time, the water molecules cannot follow the influence of the outside world and cause loss.
FIG. 71 shows that an oxygen atom in a water molecule has six outer shell electrons (2 electrons in the 2s orbital and 4 electrons in the 2p orbital) orbitals based on quantum theory, due to the bonding of the p orbitals.
Due to the repulsion of two positive charges between two hydrogen atoms, the separation angle between covalent bonds is extended by 14 degrees to 104 degrees from the angle of the p-orbital, which should be orthogonal.
It is a conceptual diagram for explaining the state of the permanent dipole moment of water molecules.
Based on quantum theory, an oxygen atom in a water molecule has 2 electrons in the 2s orbital, 4 electrons in the 2p orbital, and 6 outer shell electrons.
The two p-orbitals are still only half-filled with electrons (top of FIG. 71).
Thus, an oxygen atom will try to bond with two hydrogen atoms using two p-bonds into one covalently bound water molecule.
Now, if so, since the p-bonds are orthogonal to each other (Figure 71, top panel), a valence angle of 90 degrees is first expected (Figure 71, bottom left panel). .
However, the measured value of bond angles in actual water molecules is about 104° (lower right figure in FIG. 71).
This could be explained on the basis that the two hydrogen atoms are partially positively charged and repel each other.
Similarly, a nitrogen atom has three p-bonds. If the bond angles between them were the same, it would have been possible to configure the ammonia molecule as a regular tetrahedral pyramidal molecule.
However, in reality, the ammonia molecule is much flatter and all bond angles are enlarged to 108 degrees.
Again, the electron repulsion of the hydrogen atoms may be brought out to interpret this fact, as the strong dipole moment (1.46 debyes) possessed by ammonia proves its polarity. be.
The covalent bond is also known as a homopolar bond or an electron-pair bond.
A chemical bond formed by an electron pair shared by two atoms. An electron pair involved in bonding is called a bonding electron pair
pair), or a shared electron pair, represented by:, a single bond C—H
A double bond C=C can be represented as C::C. The idea that electron pairs are involved in bonding was also proposed in Lewis-Langmuir's valence theory. Their
In theory, the two electrons involved in one covalent bond are shared by two atoms, and as a result, each atom assumes a stable electronic structure of the rare gas type. For example, with a hydrogen molecule
A hydrogen atom shares two electrons and has a helium-type electronic structure. From this point of view, the fact that a hydrogen atom is involved in one covalent bond, that is, the covalent valence is
1, but the mechanism by which electron pairs form stable bonds was first explained by Heitler-London theory based on quantum mechanics.
clarified. Both this theory and the later molecular orbital method show that when the spins of two electrons are antiparallel, the energy is low and the state is stable. also share
The orientation of bonds, for example, the fact that four single bonds of carbon form a regular tetrahedral angle with each other (bond angle) can also be explained from the standpoint of quantum mechanics. Note that covalent bonds between different atoms
The bond has more or less the character of an ionic bond.
(L. Pauling, The Nature of the Chemical Bond, Cornell University Press, Ithaca, N.Y.). Pauling is also a distinguished chemist who has won two Nobel Prizes.
<<0520>>
FIG. 67 is a diagram explaining that polarization includes orientation polarization mainly induced in the microwave region, ion polarization induced in the infrared region, electronic polarization induced in the ultraviolet region, and the like.
<<0521>>
Reference is made to FIG. Tent mats provide insulation between the body and the ground, which is severely cooled, while sleeping in a tent camp at night, and at the same time reduce the effects of unevenness such as gravel.
It is considered a must-have item for resting. It is usually an inexpensive polymer compound. For mountain climbing such as traversing with tent camp, roll the tent mat into a cylindrical shape and
A cylindrical shaft is tied horizontally to the ground at the top or bottom of the cussack, or a cylindrical shaft is tied vertically to the ground on the side of the rucksack to continue walking.
It is not uncommon to see Bulky but often lightweight.
<<0522>>
69 and 70 will be described.
Recently, it is used not only for climbers, but also for disaster volunteers and FIT for overseas free travelers. Volunteers for earthquake disasters also have their own personal belongings, clothing, food and shelter (water, tents, sleeping).
bag. mat. food. maps, etc.) are similar to climbers in that they are required to prepare themselves. In recent years, overseas free travelers have also become FIT (Free Independent).
There is also the fact that it has become an important presence with a certain share as a Traveler), but it is also common for FIT to carry such a sleeping bag or mat and walk with a backpack.
It has been noted that they are becoming more visible. Saving money (low-priced accommodation, sometimes sleeping on night trains and station buildings) outside your home country where you can't stay for a long time
They are similar to climbers in that they are required to prepare their own minimum equipment (water, tent, sleeping bag, mat, food, map). If the matte area is half-powered, the depth is small.
Even if it is made of chloroprene and at the same time, the original purpose can be achieved even if it is possible to accommodate water with a small power half-life depth inside, and the function of the proposed GPS receiver is realized.
Of course, it is effective for the synergistic effect of
<<0523>>
Mountain rescue workers and international disaster relief workers mainly approach victims and victims quickly by walking. Rescue workers themselves are also required to survive in harsh environments such as rough weather. In this case, it is effective and important to reduce the overall weight, volume, and dual use of the equipment.
<<0524>>
Therefore, we have proposed to acquire azimuth information using a small L1 C/A portable satellite positioning device.
<<0525>>
However, it is good when shielding such as mountains and buildings can be used, but when using only body shielding, it was sometimes affected by diffracted waves. However, microwave absorbing materials are currently focused on fixing to artificial structures and stationary types, and are generally heavy and bulky. Therefore, these microwave absorbing materials are not well suited for carrying tools for people who mainly walk, which are restricted in terms of weight and volume.
<<0526>>
The characteristic that the power half-life is extremely small, which has been treated as a problem with water, etc., is now said to be an indispensable chemical substance in fields related to lifesaving such as emergency relief teams.
In light of the facts, it is further suggested that such work could improve the survival rate and reduce the severity of aftereffects in the situation where the transportation network is disrupted immediately after the disaster, and shortening the time to arrive at the disaster site immediately after the disaster.
In the context of space technology, which has great potential for futuristic social infrastructure in the fields of satellite communications and satellite positioning, it is conversely necessary to do so.
The physico-chemical properties of the physico-chemical properties that have been proposed in the past, which are novel and highly useful, are mediated by the outstanding scientific technology of the L1 C/A GPS receiver with the function of obtaining the direction at rest, and also with gratitude.
The proposal of this paper is to make effective use of it in the age of multi-GNSS, which is rapidly becoming more and more popular. Mostly considered in the satellite communication field and satellite positioning field
It remained untouched. Once, when seriously considering only what is truly and concretely useful for large-scale natural disaster relief, there is an exploratory and continuous process rooted in broad and deep exploration.
Through efforts, such a viewpoint was found to be oriented towards a technique that is actually useful.
<<0527>>
In the Kobe earthquake, it was found that the survival rate of rescued victims depends on how many hours after the disaster they were rescued. Rescue within 24 hours was 75%, rescue within 48 hours was 25%, and rescue within 72 hours was 15%. (Broadcast at 22:00 on January 17, 2011
NHK comprehensive disaster prevention crisis--who will save the victims at that time--). It has been suggested that quick and smooth access to victims is also important, as it is known that the survival rate decreases with the passage of time. Also, when collecting information, location, time,
The effectiveness of this proposal is suggested because it is thought that not only information about the time of day, but also information about the direction of the victims under the collapsed houses will be necessary at the same time.
be. This proposal contributes not only to public assistance but also to mutual assistance. This is due to the effective use of common items such as water, and the citizen level as a GPS receiver.
This is because it has the significant merit of being able to divert the receiver of the L1 C/A level of . Of course, when compared to those using expensive equipment, it is overwhelmingly self-help
Clearly a good fit.
<<0528>>
In the rescue and life-saving work phase at the time of a large-scale natural disaster, it is essential to carry a certain amount of drinking water for the survival of the rescuers themselves as well as for the provision of drinking water at the time of lifesaving. The invention first
Focusing on this point, it is demonstrated by effectively utilizing the attribute of excellent microwave diffraction wave attenuation characteristics as a physicochemical property of the material in conjunction with the above invention.
Concerning the effectiveness, first of all, various proposals for implementation were made. In addition to these proposals, currently all over the world based on the Safety of the Sea (SOLAS) Convention (in Japan, it also complies with domestic law)
It seems that the size of the lifeboat-equipped drinking water subdivision packaging container is de facto standard (de facto standard, de facto)
Also pay attention to the fact that it is set to standard).
<<0529>>
Combined with the inventor's own invention of a GPS receiver that can acquire the direction at rest only by providing the structure with a design guideline that accompanies fine reorganization based on mathematical analysis.
It is possible to increase the effectiveness and simplicity of the diffracted wave removal function at once, and it is possible to eliminate the influence of unnecessary diffracted waves more easily and reliably, so it is possible to save life and rescue work.
Since we found that it is possible to support the smooth execution of the main duties more accurately than before, we also proposed various designs for its realization. With this technical proposal, for the purpose of saving lives,
Aspects that enable more prompt and accurate assistance when Japan conducts relief activities for large-scale disasters in the international community, and various aspects and operations that are considered to be related to development and development
It has a great effect in
<<0530>>
Mountain rescue workers and international disaster relief workers mainly approach victims and victims quickly by walking. Rescue workers themselves are also required to survive in harsh environments such as rough weather. In this case, overall weight reduction and dual use of equipment are effective and important for carrying out rescue or survival.
The purpose was to make it possible to obtain azimuth information more reliably with a portable satellite positioning device by combining only the necessary equipment for the personnel heading to the site.
More specifically, it enables practical use of the above-described portable positioning and orientation acquisition device, especially in situations where the body and survival supplies are minimal. this
corresponds to a lifeboat, etc., while drifting, and also in the desert, etc. The same is true for plains. It is also well suited for use in polar regions and the like. Suitable for mountaineering and the like.
<<0531>>
As described above, mountain rescuers and international disaster relief workers contribute to rapid approach and rescue of victims and victims by walking, and at the same time, they help victims and victims to survive.
It also contributes to obtaining judgment information that contributes to action decisions. South America, Africa, etc., so-called Base of
Also highly qualified for Pyramid (BOP) target assistive technology.
At this time, it is suitable for improving agricultural efficiency, supporting the movement of refugees to safe areas, supporting the movement of UN forces, assisting medical personnel in approaching patients, and conversely, moving patients themselves to distant medical facilities.
do. In addition to its effectiveness in low- and mid-latitude regions, it is also highly qualified as a support technology for environmental conservation and nature surveys because it is not affected by magnetic fields (both deviation, deviation, and local magnetism) even in polar regions.
and has a great effect.
This proposal can be constructed in any way as long as it does not contradict the description in this paper.
<<Description of symbols>>
<<0532>>
1 Planar antenna
2 GPS receiver
3 Data processing unit
4 Result output section
5 measurement direction
6 Sky coverage by planar antenna
7 A semicircle forming the boundary between the sky coverage area of the planar antenna and the other sky area







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(19) <<Issuing Country>> Japan Patent Office (JP)
(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication number>> JP2013-50447(P2013-50447A)
(43) "Published date" March 14, 2013 (2013.3.14)
(54) <Title of the Invention> Direction Information Acquisition Method
(51) <<International Patent Classification>>
G01S 19/53 (2010.01)
G01C 17/32 (2006.01)
G01C 21/00 (2006.01)
G01S 19/36 (2010.01)
《FI》
G01S 19/53
G01C 17/32
G01C 21/00 Z
G01S 19/36
《Request for Examination》Unclaimed
《Number of claims》1
《Application Form》OL
《Total number of pages》452
(21) <<Application number>> Patent application 2012-171536 (P2012-171536)
(22) <Filing date> August 1, 2012 (August 1, 2012)
(31) <<Priority claim number>> Patent application 2011-168130 (P2011-168130)
(32) <<Priority Date>> August 1, 2011 (2011.8.1)
(33) <<Country claiming priority>> Japan (JP)
<<Indication of Exception to Loss of Novelty>> Application for application of Article 30, Paragraph 1 of the Patent Law is filed February 1, 2011 The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Fundamental and Boundary Society, "The Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, VOL.J94A" No. 2 FEBRUARY 2011” published on pages 95-111
(71) Applicant
《Identification number》711005330
<Name> Masato Takahashi
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
《Theme code (reference)》
2F129
5J062
《F term (reference)》
2F129AA02
2F129BB03
2F129BB22
2F129BB37
2F129EE43
2F129EE86
2F129HH12
2F129HH31
2F129HH35
5J062AA07
5J062AA11
5J062CC07
5J062EE01
5J062GG02
(57) "Summary"
<<Problem>> To obtain accurate information by weakening the influence of diffracted waves in a low-cost and efficient method suitable for the usage context of the device, regarding a method for obtaining azimuth information by a GPS receiver from signals transmitted from GPS satellites. enable
<Solution> Using the body to shield the satellite signals from the GPS satellites existing on one side of the upper hemisphere, at the same time, the GPS receiver installed perpendicular to the ground along the body
While searching for satellite signals of GPS satellites existing on the other side, in the process of obtaining a limited direction using the captured satellite signals, the diffracted waves from both sides of the body as a shield are Diffraction that attempts to affect the use of an inexpensive GPS receiver by placing water or a substance with a dielectric loss coefficient close to that filled in a structural container around the GPS receiver. To efficiently and inevitably weaken waves while making effective use of materials possessed, and to help a GPS receiver eliminate the influence of diffracted waves and limit the orientation.
<<Selection diagram>> Fig. 1
000002

<<Claims>>
<<Claim1>>
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is attached to the front side or the rear side of the body and contains water on at least one of the left and right or left and right of the direction information acquisition device. Alternatively, it is mounted so as to protrude obliquely rearward, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites existing outside the sky coverage area.
A direction information acquisition method characterized by:
<<Detailed description of the invention>>
"Technicalfield"
<<0001>>
The present invention relates to a method of obtaining azimuth information from signals transmitted from GPS satellites. 《Background technology》
<<0002>>
Conventionally, positioning information such as latitude, longitude, altitude and GPS time can be easily obtained from signals transmitted from GPS (Global Positioning System) satellites, but azimuth information cannot be obtained.
<<0003>>
Therefore, the present inventor proposed a method of obtaining azimuth information using a pair of planar patch antennas (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-356161).
<<0004>>
According to this azimuth information acquisition method, a pair of planar patch antennas are arranged parallel to each other and perpendicular to each other, and each planar patch antenna has an antenna sensitivity that extends to a quarter of the celestial sphere above the direction in which it is facing. The GPS which formed the sky coverage area, extracted the signal strength values of all the GPS satellites received from the receiver units connected to the respective antennas, and transmitted the respective signals based on the comparison of the extracted signal strengths. Which antenna is the satellite on?
It is determined whether the satellite existed in the air coverage area, the results of determining the presence area of this satellite are arranged in a circle, and the azimuth of the measurement direction is limited based on the information contained in the above-mentioned circular determination result sequence.
or identified.
<<0005>>
In order to allow a commercially available GPS receiver to carry out the above direction information acquisition method, the inventor of the present invention further proposed a GPS receiver provided with a data transmission section, a data reception section, and a data processing section (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-168938 issue).
<<0006>>
As a result, a pair of planar patch antennas are arranged parallel, back-to-back, and perpendicular to each other, and a pair of GPS receivers are positioned such that the data transmitter and data receiver face each other.
When arranged in this way, GPS satellite data received by one GPS receiver can be transmitted to the other GPS receiver.
It is now possible to easily obtain azimuth information.
<<0007>>
Direction information from GPS satellite signals is more reliable than direction information from a compass that is affected by magnetic fields.
<<0008>>
However, the proposed method for acquiring azimuth information requires two planar antennas to be installed in parallel and the data of one GPS receiver to be transmitted to the other GPS receiver. And it is necessary to provide data transmission means between the two GPS receivers. <<0009>>
Therefore, the inventor of the present invention further proposed a method of obtaining azimuth information very easily using only one planar antenna and one GPS receiver (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-372576).
<<Prior Art Document>>
<<PatentLiterature>>
<<0010>>
<<Patent Document 1>> JP-A-2001-356161
<<Patent Document 2>> JP-A-2002-168938
<<Patent Document 3>> JP-A-2002-372576
《Outline of the Invention》
《Problems to be Solved by the Invention》
<<0011>>
However, the azimuth information acquisition method proposed above is rarely affected by diffracted waves from body extremities, etc., depending on the type of receiver used and individual differences. that time
It is a low-cost and efficient solution to the problem of being rarely affected by folding waves, and it makes the international community's emergency relief team activities in response to large-scale natural disasters more affordable by measures suitable for the context of use.
The problem to be solved is to enable smooth support.
<<0012>>
In order to stably eliminate the influence of the diffracted waves, it is inexpensive and effective to set the threshold value of the received signal strength slightly higher in anticipation of a margin. simultaneous
In addition, this method has the advantages of being simple and requiring little modification, and has the excellent advantage of being easy to inherit the low cost and high performance of existing GPS receivers. For this reason,
As the first measure to be taken, it was truly appropriate.
<<0013>>
The above measures have the advantage that they can be achieved only by conventional GPS antennas and body shielding, and require almost no physical additions or physical modifications.
In the past, some of the signals sent from the GPS satellites that were in the antenna coverage area, which could have been judged to be reception, were excluded as below the reception strength threshold.
It was premised on the position that it could be realized by In such a case, there is a problem that the azimuth limiting width becomes wider.
<<0014>>
Therefore, the first solution is to arrange a microwave absorbing material made of a magnetic electromagnetic wave absorbing material, which is generally distributed, in the direction in which the diffracted waves are generated. deer
However, this approach faces the following problem. In other words, microwave absorbing materials using magnetic wave absorbing materials that absorb radio waves due to the magnetic loss of magnetic materials include iron, nickel,
Kel and ferrite can be used to absorb radio waves, but it has the disadvantage of being heavy. Therefore, currently, it is generally distributed to those who continuously move for a long time mainly by walking.
It is suggested to field personnel that microwave absorbing material, which is currently being used, could be temporarily added as a new addition for such purposes, even if it is heavy and bulky.
I must accept your request.
Even if this is accepted, increasing both the carrying volume and weight during walking will result in the main movement on foot, including uphill and downhill inclement weather.
In mountainous areas with heavy rainfall, or in areas affected by large-scale natural disasters where it is necessary to concentrate attention when moving over rubble, it means that a considerable amount of fatigue accumulates quickly, and it is very difficult to carry out the mission.
You will face problems that will hinder you.
In other words, most of the magnetic electromagnetic wave absorbing materials and microwave absorbing materials at present are mainly fixed installation types to artificial structures, etc., and are generally bulky.
not yet recognized as a problem. Magnetic electromagnetic wave absorbing materials and microwave absorbing materials, which have many limitations in terms of weight and volume, are ideal for the equipment for those who move mainly by walking.
did not fit well.
<<0015>>
Therefore, as a second measure, the next idea was to dispose a microwave absorbing material made of a conductive electromagnetic wave absorbing material in the direction in which diffracted waves are generated. That is, by conductive radio wave absorbing material
A microwave absorbing material absorbs the electric current generated by radio waves due to the internal resistance of the material, and in some cases, the electromagnetic wave absorber is realized to some extent by fabrics of conductive fibers. However, this measure also faces the following problem.
In other words, it is sufficient for the conductive material to simply absorb electromagnetic waves. There is a possibility that
In this case, there arises a problem that the azimuth limitation causes a great trouble as a device that contributes to action determination.
<<0016>>
Therefore, as a third solution, it was conceived to arrange a microwave absorbing material made of a dielectric electromagnetic wave absorbing material in the direction in which diffracted waves are generated. This solution has not been examined for application to the use of the present invention, and is proposed for the first time in the present invention, and its effectiveness is shown. <<0017>>
Activities such as climbing or rescue activities (mountain rescue team, international disaster relief team, etc.) by those who travel alone or in a similar manner and who mainly move at low speed such as walking,
In addition, (during distress relief), there are also risky movements such as walking in bad weather with relatively poor visibility.
Therefore, (during large-scale disaster relief), in an environment where social infrastructure and lifelines for movement are cut off, it is possible to quickly make decisions on each action while ensuring one's own safety.
necessary. Even in such a case, it is possible to attenuate the diffracted waves without increasing the weight and volume due to an increase in the amount of cargo that is originally unnecessary.
We propose a method that enables rapid approach to the evacuation site and enables accurate confirmation of the direction of evacuation.
<<0018>>
While diverting the L1 C / A GPS receiving unit as a low-priced popular product having a general hemispherical beam, and with a configuration that is inexpensive and easy to form as a whole, the human body
is used for shielding, and the structure shown in FIG. 1 or 5 is proposed, which has been found to contribute to further stabilization of the results from numerous preliminary experiments conducted by the author. back of body
The L1 C/A GPS receiver unit is installed vertically on the waist, and the following structure is proposed for the main purpose of diffracted wave attenuation from both sides of the body to the L1 wave C/A GPS receiver.
In that case, it is sufficient if the walls of mountains, the walls of buildings, the structures of large ships, and the fuselage of aircraft can be used as shields when they are regarded as walls when viewed from the outside. If not, the following method can be used to obtain azimuth information more simply and reliably.
《Means to solve the problem》
<<0019>>
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and contains water at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, and protrudes forward, rearward, or laterally from the direction information acquisition device. to attenuate the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area,
A direction information acquisition method characterized by:
<<0020>>
The azimuth information acquisition method; containing water is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel A direction information obtaining method, characterized in that the container body contains alcohol.
The direction information acquisition method; the shape of the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder; the central axis and the vertical axis of the body
and the lateral axis of the body are perpendicular to each other; a GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the alignment of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the main beams of the antenna are substantially the same.
In the above method for obtaining direction information; the shape of the one containing water is cylindrical; any two of the originally adjacent separation cut lines;
, is also about 137.5 degrees or a natural number multiple thereof, or about 222.5 degrees (this is 137.5 degrees
180 degrees) or natural multiples thereof, the spacing of adjacent separating cut lines is determined by the paper cylinder radius and the drinking water aliquot sealing vinyl
It is designed based on the interval value calculated from the thickness of the continuum with separation perforation line of the packaging package and the order number of the perforation line from the beginning;
When viewed from the central axis, all the fibers are dispersed in different directions, and an overall structure that does not overlap no matter how many times the fibers are wound is formed.
Direction information characterized by the use of a continuum with a separation perforated vinyl package, characterized by attenuating signal strength derived from GPS satellites that existed outside the above-mentioned sky coverage area without omission. Acquisition method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
Place the center of the beam horizontally, bordering on one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the above-mentioned direction information acquisition device, the power for electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal is halved.
A substance with a depth of 5 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and existed outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, the power is halved against the electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal
A substance with a depth of 20 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and was present outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
The direction information acquisition method; containing water is water or alcohol for drinking or cooking, or physiological saline or disinfecting alcohol for emergency medical use.
It is a container containing liquids for medical use, drugs for medical use, or alcohols for fuel, or is ingested as food containing water or alcohols.
or miso, miso-based products, or salted preserved foods such as sausages, salami, ham, or smoked products.
or is a nutritional liquid or gel ingestion, or is part of an animal or plant, or is meat or cereals or legumes or root vegetables.
And, it is a highly water-containing tissue such as muscle or skin, or it is a seasoning, or it is a heat or cold insulation material, or it is a super absorbent polymer.
or daily necessities such as gel or liquid cosmetics or household products (detergents/liquid soaps), or liquids containing electrolytes filled in batteries or rechargeable batteries
Or industrial products such as gel-like polymers, or chloroprene rubber or polychloroprene rubber or chloroprene rubber (CR rubber) equivalent or higher
A material that has GPS electromagnetic wave absorption characteristics such as the 1.5 GHz band, or a material that uses a so-called wet suit material or a wet suit itself
or antifreeze used in polar regions, cold regions or high altitudes, or ethylene glycol or diethylene glycol, or large scale
Moist soil or moist sand or sea water or lake water or river water or rain, such as those available in the open in an emergency during natural disasters, large-scale man-made disasters
Harsh environments where the use of water or sometimes the excretion of living organisms or livestock must be found effective, or medicinal liquids
Alternatively, a direction information acquiring method characterized by using a disinfectant solution, an infusion solution, or a physiological saline solution.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and at least one of the right and left or the left and right of the above-mentioned direction information acquisition device is labeled "relative dielectric for electromagnetic waves with the frequency of the GPS satellite transmission signal" against the electromagnetic wave with the frequency of the GPS satellite transmission signal The square root of the coefficient (εr) and the dielectric loss tangent (tan δ) (δ is the dielectric loss angle) belong to a region of a certain numerical value or more such as “10”). Alternatively, it is mounted so as to protrude to the side, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites that exist outside the above air coverage area.
How to get rank information. The azimuth information acquisition method;
is a container containing alcohol for disinfection, medical liquid medicine, or alcohol for fuel.
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder;
A GPS receiver is arranged near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the main antenna of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the beams are substantially the same; and the structure is such that it can be incorporated as an internal structure of a rucksack and can be removed.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (where n=1,2,3...)
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package characterized by being designed to keep "the length of the interval between the nth cut and the n-1th cut of the subdivided water package" in length .
In the direction information acquisition method, the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water according to claim 5 is wound outward with a radius of a (cm) at the start of winding.
A direction information acquisition method characterized by the fact that a cylindrical shape can be reliably and simply formed while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
Number 1》
000003

(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 0, 1, 2, 3 ...))
(However, [ ] is the symbol for definite integral.)
or
2πg(a−0.5bg)+2πbggn
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 1, 2, 3 ...))
Designed to keep the length "from the starting point to the n-th break between packets of subdivided water"
characterized by
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package,
To be able to reliably and simply form a cylindrical shape while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist by winding outward with a radius of a (cm) at the start of winding;
A direction information acquisition method characterized by:
(1) Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
(2) Attached to the front side or rear side of the body,
(3) at least one of left and right or left and right of the direction information acquisition device,
(4) A device containing water is attached so as to (5) protrude from the orientation information acquisition device, and (6) thereby,
(7) Attenuate signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area;
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. Like, put on,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. As such, the multiple compartments of the reservoir, which doubles as an oral intake tube for drinking water, are compactly stored in the reservoir, and when used, are pulled out (one after another) by spreading both arms or one arm, and the water plane is the arm. The reservoir compartment returns to its original compact shape in its stowed position by unfolding it (to form between the torso) and returning it to its original position (with both arms or one arm lying alongside the body when not in use). while ensuring active oral intake of water without interfering with activity.”
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. so as to constitute a spatial shape,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Sports drinks, isotonic drinks (drinks containing electrolytes with an osmotic pressure almost equal to the osmotic pressure of the human cell fluid), hypotonic drinks (lower osmotic pressure than the osmotic pressure of the human cell fluid) Beverages containing electrolytes with an osmotic pressure), hypertonic drinks (drinks containing electrolytes with a concentration higher than the osmotic pressure of the human cell fluid), physiological saline, seawater, battery electrolyte, batteries The main purpose is to actively improve the compatibility and convenience of the place, etc.)
containing an electrolyte solution or a polar solvent,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is a carry-on item in the field, or for heating fuel for cooking during tent camp, for mobile fuel such as snow vehicles, for ingestion as a nutrient source, as a luxury item It is an important carry-on item for ingestion of food, cooking and seasoning, etc.)
Ethyl alcohol, methyl alcohol (for medical supplies and disinfectants), alcohols (for general cleaning, fuel, etc.)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
"(Important for missions such as emergency relief medical teams, it is essential as a carry-on item in the field, such as cleaning wounds, using it as a basis for implementing intravenous fluids, and using it for oral intake during extreme fatigue.)
Physiological saline, or those containing an infusion containing certain components using it,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of increasing the high degree of versatility of carry-on items that tend to be restricted at the site and the possibility of responding to events with only on-site items.)
Containers or reservoirs containing or containing water
It can be transformed, split, and recombined.
(By having characteristics, various characteristics of signals derived from GPS satellites that existed outside the above air coverage area, and the characteristics of the GPS antenna, GPS receiver, and surrounding environment. It is possible to actively make use of the shape.)
By (more effectively)
"
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
A reservoir that can hold a water-containing object is divided into a plurality of compartments, and the compartments can be freely combined with each other to take an arbitrary shape that is closest to the user's wishes.
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
The reservoir, which can hold a water-containing material, is divided into multiple compartments, and can have any number of layers of water or electrolyte solutions of different concentrations or substances of different compositions or air,
(By doing so, we also utilize the property that electromagnetic waves partially reflect when incident on substances with different refractive indices.)
By (more effectively)

A direction information acquisition method characterized in that it can be expressed as:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
(The main purpose was to manage physical condition, including nutritional supplementation and reduction of dehydration.)
of the reservoir contents to the user,
oral intake
or
(subcutaneously, intravascularly, intraperitoneally, etc.)
Infusion
having means (such as a tube as
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
so that the opening narrows from the periphery toward the center or widens from the center toward the periphery,
be configured
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir capable of holding an object containing water (etc.)
(for example) corresponding to all or part of a development of a polyhedron, manysided object, manifold object,
multiple polygons or geometric figures as bases
(First of all, it is relatively short as a univocal image, that is, in a mathematical sense, it is easy to understand that it is often expressed as a plate shape.)
pillar
(A “pillar” in the mathematical sense is a “pillar having a geometric figure on its bottom surface, such as a cylinder or prism”)
As
(In a shape that is not so bulky that it can be attached to clothing when not in use)
configured,
(With a procedure like assembling a polyhedron from a developed view, sometimes with the aid of Velcro fasteners or fittings or sliding devices,
As a three-dimensional spatial figure in the first place)
of polyhedron surfaces
All (when intended to act as a virtual opening for electromagnetic waves by making the layer of water very thin relative to the other surfaces, rather than expressing it as a clear opening)
or
(when contemplating constructing a shape that has a non-water-filled surface, i.e., a clear opening for electromagnetic waves) partly
By forming a layered structure such as water on all or part of the surface of the polyhedron
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
multi-layered compartments of fan-shaped columns with relatively small central angles (compact during normal activities such as walking and running)
The structure (combined with a tube that is an oral water intake device) can be taken or easily reverted (while being easy to wear on the body and suitable for trail running).
(When rushing to the site for disaster relief, etc., in order to perform the original mission accurately, to prevent getting lost at crossroads where there is a risk of getting lost, and to more reliably acquire direction information. Second, in order to increase the survival rate of victims, reduce the probability of occurrence of aftereffects, and shorten the time until rescue after a disaster, in the event of such an emergency or emergency use, it is a way to bring serious disadvantages to victims. In order to avoid time loss due to hesitation, etc.)
By individually sliding the individual fan-shaped structures with multiple compartments and unfolding them into one large fan-shaped structure with a larger central angle,
By developing and creating a fan-shaped layered structure of water with a wider central angle (without having to maintain the shape of the layered structure with your hands and arms), you can free your hands and arms and use maps and check items. It is easy to combine with an oral intake tube while making it possible to give a cooling or warming effect to the armpits that prevent heat stroke or hypothermia without requiring assistance such as checking, etc., for trail running etc. In fact, as you can see from the fact that not a few athletes participate in trail running with a cylindrical oral water bottle attached to one mouth, such a shape , more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
At this time, the fan-shaped multi-layer structure may be hung from both shoulders with a short ring-shaped Schlinge (a short string for mountaineering). Alternatively, a ring-shaped medium-sized schringer can be crossed over both shoulders and hung in the same way.
In addition, I would like to point out that this can of course be applied to other items in this paper because it is easy to implement, convenient, and practical.
In particular, when a fulcrum for suspension is required even at the center of the body, crossing points of crossing should be used. In mountaineering and other environments where it is not easy to obtain things, it is possible to easily solve what seems to be difficult by making good use of such string-like objects. A lot of things that were developed during the same period are known, and their descriptions can be found abundantly in books. In addition, this paper can also be said to be a technology that emphasizes the spirit of overcoming difficulties by adding wisdom to what already exists in the field. For details on rope work, for example, (Encyclopedia of how to tie a string and a rope, by Ryoji Toriumi. Illustrated practical rope work by Kazuyoshi Maejima. Rope work that is immediately useful outdoors by Etsuro Shikishima. Outdoor Rope Work Handbook by Osamu Haneda.)
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)
"
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level, or triathlon “target "The main purpose is to achieve more advanced results in long-distance swimming and underwater work)
A reservoir that can hold something containing water is also used as a jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) (so-called in self-contained diving breathing apparatus (aqualung) diving). can do
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir that can hold an object containing water, etc. (including a cold insulator or heat insulator consisting of a superabsorbent polymer and water),
By making it touch a part of the human body where there is a large artery such as the armpit, the left and right sides of the neck, or the groin,
By being able to cool the blood flow of the human body, (the tendency of onset in outdoor orienteering under the hot sun, disaster relief activities, triathlons, trail races, etc. is high worldwide, and its prevention is attracting attention worldwide)
Combines the effect of preventing heat stroke,
or
It is possible to heat the blood flow of the human body, and it is very likely to occur frequently during stormy weather on mountain climbing tours for middle-aged and elderly people, and it tends to lead directly to the distress of the entire tour.
The danger that sometimes occurs in cross-country skiing etc. is pointed out worldwide.)
It has the effect of preventing hypothermia,
so that (more effectively)
"
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6) i.e.;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of actively improving on-site compatibility and on-site convenience) Reservoirs that can hold water-containing materials can contain seawater (or any other locally available liquid). Since it can be put in and used, it is easy to procure materials on site, and convenience is enhanced by being detachable from a life jacket.
By (more effectively on-site)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:

<<0021>>
The method for obtaining direction information;
By controlling the thickness or water content of the water layer through which the signal passes,
As a result of aligning with a special positional relationship with the satellites in the sky,
The reception strength of the signal from the GPS satellite at the GPS antenna is
of multiple diffracted waves with different phases or nearly opposite phases
As can be inferred from the superimposition, when it is recognized that it is characteristically significantly reduced,
The positions of GPS satellites capable of transmitting such signals are
Based on the fact that geometric limitations can be made on the position in the sky,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:

<<0022>>
The method for obtaining direction information;
For containers with structures characterized as being flexible to retain water
by applying partial pressure
by changing or reducing the water thickness or water content of that part or area
by changing or decreasing the transmission attenuation in that part or region
by causing a transmitted signal or a diffracted wave at that location
Based on the observed change or decrease in received strength,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:

<<0023>>
The method for obtaining direction information;
For containers with flexible structures that hold water
Objects that partially apply pressure have flexibility
characterized by being made of resin such as plastic,
A direction information acquisition method characterized by:


<<0024>>
The method for obtaining direction information;
A direction information acquisition method, wherein the flexible container for holding water is a vinyl bag with a zip.
I propose the above.
<<0025>>
The method for obtaining direction information;
A container that holds water
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function that can be presented in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose the above.
<<0026>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It has two or more liquid-connectable closed spaces equipped with two or more openable and closable plugs, and based on Pascal's principle, changes in air pressure in both chambers can be detected.
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function of reading or being able to be read in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose it.
<<0027>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
A certain scale geometric shape of the material can be constructed,
Radio waves from GPS satellites in undesired positions with respect to the GPS antenna
that can be made to be able to weaken the impact
In addition to the original purpose of drinking water during action, the presence of water during transportation
It is possible to realize such a combination of functions
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0028>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
In constructing a scaled geometry of a material,
mutually, Velcro tape, or fasteners, or hooks, or duct tape, or
that it is a magnet or a magnetic force coupling structure invented by Mr. Masao Nagaoka,
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0029>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.
<<0030>>

The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

《Brief description of the drawing》
<<0031>>
<<FIG.1>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment in the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention.
<<FIG. 2>> A schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a flexible container having a bellows structure used for arranging hollow cylindrical water in the device of the present invention.
<<FIG. 3>> A schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a container that can be used for disposing hollow cylindrical water in the apparatus of the present invention and that can also serve as tableware.
<<FIG. 4>> Information on the outer shape and dimensions of a fresh water package which can be used for the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention and which can be said to be a de facto international standard as defined in Japan's ship lifesaving equipment regulations.
<<FIG. 5>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment of the apparatus of the present invention in which two parallel rectangular plate water arrangements are arranged.
<<FIG. 6>> A graph showing the small power half-life depth of a certain microwave (2450 MHz) in substances such as water or alcohol used in the device of the present invention.
<<FIG. 7>> A graph showing the small power half-life depth of a certain microwave (915 MHz) in substances such as water or alcohol used in the device of the present invention.
<<FIG. 8>> It is a graph showing the attenuation rate per unit distance of a range of microwaves (50 MHz to 3000 MHz) in water used in the device of the present invention.
<<FIG. 9>> A conceptual diagram showing the fact that the adjacent binomial ratio of the Fibonacci sequence converges to a constant value.
<<FIG. 10>> A conceptual diagram of a proposed method in which a rucksack can be stored in a cylindrically hollowed area.
<<Fig. 11>> It is a conceptual diagram of a proposed method in which a rucksack can be stored in a place cut into a rectangular shape.
<<Fig. 12>> The plate-shaped water arrangement structure of the device of the present invention is embodied by hinges in a life jacket for falling in water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., and is arranged perpendicular to the body when the method of the present invention is carried out. It is a conceptual diagram when doing so.
<<Fig. 13>> A life jacket for falling into the water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., which embodies the plate-shaped water arrangement structure of the device of the present invention with a hinge and contains water when the method of the present invention is not carried out, It is a conceptual diagram when making it less.
<<Fig. 14>> Projection of a life jacket for falling into the water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., which contains water when the plate-like water arrangement structure of the device of the present invention is embodied with hinges and sliders and the method of the present invention is not performed. is a conceptual diagram when making it smaller.
<Fig. 15> Projection of a water-containing life jacket for falling into water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., in which the plate-shaped water arrangement structure of the device of the present invention is embodied with hinges and sliders and the method of the present invention is carried out. is a conceptual diagram when spreading from both sides of the body to the left and right.
<Fig. 16> Projection of water-containing life jacket for falling into water or bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., in which the plate-shaped water arrangement structure of the device of the present invention is embodied with hinges and sliders and the method of the present invention is carried out. is a conceptual diagram when it is arranged perpendicularly to the body.
<<FIG. 17>> A conceptual diagram for explaining the implementation of the proposed method in a wheelchair.
<<Fig. 18>> It will be explained that using only the body as a shield and arranging them in a straight line shape and arranging the GPS receiver of the proposed method behind it may be affected by attenuated diffracted waves that are not required to be received. It is a conceptual diagram for.
(Fig. 19) Making effective use of things that contain water (other people's bodies do not matter) that they are carrying, arranging them in a U-shape, including their bodies, and placing the proposed GPS receiver at the bottom. is a conceptual diagram for explaining that it is more effective in attenuating diffracted waves that are not required to be received compared to the case of only the body.
<<FIG. 20>> FIG. 20 is a conceptual diagram showing the direction information acquisition principle of the direction information acquisition method according to the present invention.
<<FIG. 21>> FIG. 21 is a conceptual diagram showing an embodiment of an azimuth information acquiring apparatus capable of embodying an azimuth information acquiring method according to the present invention.
<<FIG. 22>> A schematic layout diagram showing the relationship between the layout of satellites in the sky and the antenna when the azimuth information acquisition device performs azimuth limitation.
<<FIG. 23>> A block diagram of an example of a system incorporating a voice recognition sensor.
<<FIG. 24>> A block diagram of an example of a system incorporating a vibration discrimination sensor.
<<FIG. 25>> FIG. 22 is a schematic layout diagram showing the relationship between the satellite layout in the sky and the antenna when the azimuth information acquisition device performs azimuth limitation when the antennas are placed in opposite directions.
<<FIG. 26>> A graph of simulation results of execution time dependence and orientation frequency dependence of the azimuth limited width expected value in Tokyo (139 degrees east longitude, 35 degrees north latitude).
<<FIG. 27>> A graph of simulation results and an exponential approximation curve for the relationship between the expected value of the intraday azimuth width of one sidereal in Tokyo and the number of orientations.
<<FIG. 28>> A photograph for explaining a configuration in which the human body is used for shielding and water is used to attenuate diffracted waves.
<<FIG. 29>> A sky map of a GPS satellite arrangement conforming to the elevation angle condition (a place with a good view, on an overpass crossing 6 electric train lines, a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 30>> A graph of the relationship between the probability of occurrence of four categories of azimuth limitation result output and the received signal strength threshold in the actual machine prototype experiment (a place with a good view, on an overpass crossing 6 electric train lines, a total of 5 rotation experiments). .
<<FIG. 31>> A graph of the relationship between the average value of the azimuth limitation width at the time of correct answer and the received signal strength threshold in the actual machine prototype experiment (a place with a good view, on an overpass crossing 6 electric train lines, a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 32>> Each box-and-whisker plot showing the distribution of the number of captured satellites at the time of correct answer in the actual prototype experiment, and its dependence on the reception judgment signal strength threshold A total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 33>> A graph of a histogram of the azimuth limitation width when there is an answer (h when the answer is correct) (a place with a good view, on an overpass crossing 6 electric train tracks, a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 34>> Example of time variation of magnetic sensor observed value when magnetic sensor is placed on the abdomen of the body at the actual prototype test site and rotation experiment is performed (place with good view, on overpass crossing 6 electric train tracks, measured simultaneously during rotation experiment) ) is a graph.
<<FIG. 35>> A sky map of a GPS satellite layout map conforming to the elevation angle condition (a place surrounded by mountains, near Mt.
<<Fig. 36>> The relationship between the probability of occurrence of four categories of azimuth-limited result outputs and the received signal strength threshold in an actual prototype experiment (a place surrounded by mountains, near Mt. graph.
<<Fig. 37>> A graph of the relationship between the average value of the azimuth limitation width at the time of correct answer and the received signal strength threshold in the actual prototype experiment (a place surrounded by mountains, near Mt. be.
<<Fig. 38>> Example of time variation of magnetic sensor observed values when a rotation experiment was conducted with a magnetic sensor placed on the abdomen of the actual machine prototype test site (a place surrounded by mountains, near Mt. It is a graph of (simultaneous measurement at the time of experiment).
<<FIG. 39>> A sky map of a GPS satellite layout map conforming to the elevation angle condition (a place surrounded by buildings, an elementary school in the 23 wards of Tokyo, a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 40>> The relationship between the probability of occurrence of four categories of azimuth-limited output results and the received signal strength threshold in the actual prototype experiment (a place surrounded by buildings, near an elementary school compound school building in the 23 wards of Tokyo, a total of 5 rotations) experiment).
<<Fig. 41>> Relationship between the average value of the azimuth limitation width and the received signal strength threshold at the time of correct answer in the actual machine prototype experiment (a place surrounded by buildings, near an elementary school compound school building in the 23 wards of Tokyo, a total of 5 rotation experiments) ).
<<Fig. 42>> Appearance photograph of liquid crystal screen and voice real-time prototype.
<<Fig. 43>> Example of time variation of magnetic sensor observed value when a magnetic sensor was placed on the abdomen of the body and a rotation experiment was conducted at the actual prototype test site (place surrounded by buildings, near elementary school complex in Tokyo 23 wards) , and measurement during the rotation experiment).
<<FIG. 44>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a container in which water or the like is placed in a tubular shape utilizing the truncated pyramid side surface of the device of the present invention.
<<Fig. 45>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a container in which water or the like is placed in a tubular shape utilizing the hemispherical side surface of the device of the present invention.
<<Fig. 46>> It is a schematic view of one embodiment of the integrated structure of the container used for the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention.
<<Fig. 47>> It is a schematic configuration diagram of an embodiment of a half-divided configuration of a container used for arranging hollow cylindrical water in the device of the present invention.
<<FIG. 48>> A schematic configuration diagram of one embodiment of a quarter configuration of a container used for arranging hollow cylindrical water in the device of the present invention.
<<Fig. 49>> A quarter configuration of the container used for arranging the hollow cylindrical water of the device of the present invention, one embodiment having fitting portions on the left and right (and top and bottom), or a schematic configuration diagram with a center angle of 90 degrees. is.
<<Fig. 50>> The container used for the hollow prismatic water arrangement of the device of the present invention is stacked in two layers while engaging the concave-convex fitting in the vertical direction to increase the height, and the GPS receiver is more affected by the diffracted waves. FIG. 4 is a conceptual diagram of a configuration used when making it difficult.
<<Fig. 51>> The container used for arranging water in the hollow prismatic shape of the device of the present invention is formed in a tubular shape utilizing the side surface of a hemisphere. is a conceptual diagram of a configuration used when a thickness of water is deployed to make the GPS receiver less susceptible to the effects of diffracted waves.
<<Fig. 52>> The container used to form the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention is substantially realized by arranging a transparent hose having closable mechanisms at both ends like a coiled snake. It is a schematic diagram of a configuration showing the advantage that a hose can be used as a pure transport container for water and that it can be properly used as a rope in case of emergency.
<<FIG. 53>> A schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a container in which water or the like is placed in the tip shape of a swiss horn in the device of the present invention.
<<FIG. 54>> A schematic configuration diagram of an embodiment of a container configuration in which water or the like is placed in the shape of the tip of a wind instrument at the end of the straight pipe shape in the device of the present invention.
<<FIG. 55>> A schematic configuration diagram of one embodiment of a container configuration in which water or the like is placed in the shape of a table obtained by cutting a parabolic rotating body at two points on a horizontal plane in the apparatus of the present invention.
<<Fig. 56>> In the device of the present invention, by arranging water in a cylinder or a shape close to a cylinder but opening toward the outside, or by arranging water in a shape close to two flat plates but gradually spreading toward the left and right sides. FIG. 10 is a conceptual diagram for realizing that the GPS receiver is less susceptible to the influence of diffracted waves by arranging water in a shape that gradually increases.
<<Fig. 57>> In the device of the present invention, by arranging water in a cylinder or a shape close to a cylinder but curling toward the inside, or by disposing water in a shape similar to two flat plates but gradually curling toward the center, FIG. 4 is a conceptual diagram for realizing that the GPS receiver is less susceptible to the influence of diffracted waves by arranging water in a certain shape.
<Fig. 58> Non-use shape of a cup made of flexible silicone material, known as a so-called pop-up cup, which can be compactly stored as a flat circular layer when not in use by lightly squeezing it by hand. It is a conceptual diagram explaining.
<<FIG. 59>> Describes the in-use shape of the cup, known as the so-called pop-up cup, which is formed as a cup with continuous stepped sidewalls of silicone material when in use is lightly pulled out by hand. At the same time, when it is applied to the proposed method, it is a new pop with a new feature that has a space for putting water in the side wall instead of putting water inside the cup・Proposing the usefulness of the up cup, which itself can be used as a cup naturally, and in an emergency, the usefulness of being able to form a water deployment similar to the deployment of the device of the present invention on the wall surface of the hemisphere. It is a conceptual diagram explaining.
FIG. 60 Water can be contained from an inlet, and modules of adjacent sizes have a bumpy fit to each other (e.g., the next smallest sized ring segment is the height of its own ring). Up to 1/4 height, it can be easily realized if a step is carved inside like a road shoulder so that it can easily fit into itself.In this case, the thickness of the water is constant at the fitting part) An embodiment of the present proposal in which water can be arranged in a shape formed by fitting a large number of concentric layered ring segments, which can be filled while water flows smoothly.
<<Fig. 61>> Flexible plastic (vinyl) with zips or screw caps so that the hexagonal or pentagonal part can be filled with water, based on the graphic structure that creates a soccer ball-shaped structure that is close to a sphere. A conceptual diagram showing that when formed as a water bottle, it becomes a water bottle as a whole, and can be folded back at an appropriate location and stored in a rucksack or the like. (The gray area corresponds to the glue margin. It is recommended to use Velcro (registered trademark) (Velcro tape) on that part to make it easy to join and separate. When not in use and there is no water in It is also easy to turn it into
<<Fig. 62>> Flexible plastic (vinyl) with zips or screw caps to allow water to be filled in the hexagonal or pentagonal parts, based on a graphic structure that creates a soccer ball-shaped structure close to a sphere. It is formed as a water bottle, but at that time, the part corresponding to the equator is crimped or zipped so that the filling of water stops, and the other parts [the parts in the northern hemisphere except for the Arctic region] are filled with water. If you spread it around, you can immediately take the arrangement of this proposal, which has a hemispherical shape as a whole, in an emergency, and when not in use, you can fold it back at an appropriate point and put it in a rucksack or the like. A conceptual diagram showing that a practical water bottle that can be folded and stored in several layers can be formed and that it can be easily flattened in a rucksack when it is not in use and does not contain water.
<<Fig. 63>> A three-dimensional finished drawing in which the layer filled with water is illustrated in gray when the previous drawing was actually constructed three-dimensionally. A water structure close to a hemisphere can be completed just by filling it with water outdoors, joining it with Velcro tape, and assembling it. Conceptual diagram showing that it can be used as a water bottle that can be folded when it is open, and can also be a vinyl water bottle that can be folded flat when not filled with water.
<<FIG. 64>> A graph showing the dependence of the magnitude of dielectric loss of water on electromagnetic wave frequency on electromagnetic wave frequency and the frequency characteristics of the magnitude of conductivity in the case of water containing an electrolyte.
<<FIG. 65>> A graph showing the frequency characteristics of the penetration depth of electromagnetic waves (the depth at which the power density becomes 1/e, where e is the base of natural logarithm) in a medium with a high water content in a living body.
<<FIG. 66>> A conceptual diagram showing a molecular structure model of water showing that the water molecule has a dipole moment.
<<FIG. 67>> A conceptual graph showing frequency characteristics of polarization and absorption, showing that microwaves induce orientational polarization, infrared rays induce ion polarization, and ultraviolet rays induce electronic polarization. <<Fig. 68>> It is composed of chloroprene rubber or the like with a small power half-life depth, and holds water or the like (liquid or gel with a large specific heat, moderate pressure dispersion effect, and a small power half-life depth) in the center. 1 is a schematic diagram of a tent or shelf mat with voids that can be accommodated. FIG.
<<Fig. 69>> It is composed of chloroprene rubber or the like with a small power half-life depth, and holds water or the like (liquid or gel with a large specific heat, moderate pressure dispersion effect, and a small power half-life depth) in the center. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a tent mat or shelf mat having voids that can be rolled up, which is arranged on the left and right sides of the body as an embodiment of the device of the present invention and used for weakening diffracted waves.
<<Fig. 70>> It is composed of chloroprene rubber or the like with a small power half-life depth, and water or the like (a liquid or gel with a large specific heat, an appropriate pressure dispersion effect, and a small power half-life depth) is held in the center. FIG. 2 is a schematic configuration diagram in which tent mats or sheruff mats having voids that can be rolled up are placed on the left and right sides of the body and on the upper part of the body as an embodiment of the device of the present invention and used for weakening diffracted waves.
<<Fig. 71>> Based on quantum theory, an oxygen atom in a water molecule is supposed to have two electrons in the 2s orbital, four electrons in the 2p orbital, and a total of six outer-shell electrons. The separation angle between covalent bonds based on bonding using orbitals is pushed about 14 degrees wider than the original angle between the orthogonal p-orbitals due to the repulsion between the positive charges of the two hydrogen atoms. Extended to 104 degrees, the concept is often cited to illustrate that the water molecule has a permanent dipole moment that can actually be explained on the basis of modern theories of quantum mechanics. It is a diagram.
<<Fig. 72>> Measured values of relative permittivity and frequency characteristics of dielectric loss in water (1.5°C) and sodium chloride (NaCl) aqueous solution (0.1 to 0.5 molal (mass molarity)) is.
<Fig. 73> Shows measured values of the frequency characteristics of relative permittivity and dielectric loss of barium titanate, barium titanate and strontium titanate.
<<Fig. 74>> When not in use, a fan-shaped columnar water bottle compartment with a short height (a thin plate) is folded compactly and stored in the back. , making it easier to slide along the sliders interposed between the water bottle compartments, resulting in fanning out on both sides of the body, Also, if necessary, dare to point both arms in the direction of the front half of the body so that the body and the fan-shaped structure that is spread out form a U-shape when viewed from above (the opening of the U is In this case, it will be in front of the body), the GPS flat antenna with its beam center horizontally installed in the front of the body does not exist outside the sky coverage area, which is intended to be formed with a semicircle passing through the zenith as a boundary. Since it is possible to effectively attenuate the signal strength derived from the GPS satellites that have been used, it becomes easier for the GPS receiver to identify the GPS satellites that existed in the above-mentioned sky coverage area, which is useful for disaster relief activities, etc. During activities involving the transportation of water and medical infusions, which are essential to carry around, it is possible to make effective use of those transports to demonstrate their potential functions, and at the same time, as a result, increase the survival rate of rescue victims and reduce the aftereffects. FIG. 10 shows that orientation information acquisition can be made more accurate by a simple and convenient method suitable for the context of use, which aids in rapid access to victims, which is important for reducing incidence.
<<Fig. 75>> Shows that the internal structure of the chest and abdominal portion of the jacket of the present invention can form a layer of water, a highly airtight, so-called thin water bottle, and opens the chest collar or front body. By doing so, when viewed from above, the front body (mae migoro), which includes the body and water layers, forms a U-shape (the opening of the U is in this case the front of the body, and the GPS receiver is located in front of the body). In order to efficiently attenuate the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the originally intended air coverage area, the proposed orientation information acquisition It can support more reliable performance in a way that is suitable for the context of use of the method, and can effectively combine an oral hydration system during land activities, which is jacket-type buoyancy in the sea. This is an example showing that the function of the control device can also be efficiently combined.
<<Fig. 76>> Fig. 76 is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. The reservoir containing water (portable water bottle) normally has a multi-layered compartment structure of compact fan-shaped columns (oral water absorption), as shown in Fig. 77 . It is easy to attach to the body and suitable for trail running. In order to implement it more reliably, it is possible to deploy a fan-shaped water layer structure with a wider central angle by deploying an individual fan-shaped structure with individual compartments in an emergency or emergency use, In doing so, it is possible to authorize the potential functionality of water in obtaining orientation information with a GPS receiver, which is an essential part of the proposal. <<Fig. 77>> This is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. While it can be used for business (without using your arm or bothering your arm), the reservoir (portable water bottle) containing this water can be stored in a compact fan-shaped column during activities such as walking and running. FIG. 10 shows the shape that can be easily reverted to a multi-compartment structure (combined with a tube that is an oral water intake device).
<<Fig. 78>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing the geometric relationship between GPS satellite A in the sky and a cylindrical water bottle carried on the back of the body, The radio wave emitted from GPS satellite A is a cylindrical water bottle that has been specially devised such as thinning a part of the water layer. Position of the GPS satellite from which such transmission waves can be sent when it is recognized that the reception strength of the signal from that GPS satellite at the GPS receiver has decreased significantly as a result of the orientation of the GPS satellite indicates that a geometrical constraint on the position in the sky can be made, where φ (φ is a slide ) and θ (where θ is determined by the result of rotation), in the geometric relationship between the GPS satellite in the sky and the user or the cylindrical water bottle, It is a diagram intended to promote visual understanding by first showing an overall image as a bird's-eye view conceptual diagram regarding the positional relationship of mutual arrangement.
<<FIG. 79>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation similar to that depicted in FIG. In Figure 78, which shows the geometric relationship between the GPS satellite A in the sky and the cylindrical water bottle carried on the back of the body, the various things near the cylindrical water bottle that could not be drawn due to space limitations. In addition to showing variables, etc., it also shows an overall view of the geometrical positional relationship with GPS satellite A in the sky. In a specially devised cylindrical water bottle, such as by making it thinner, orienting the specially devised part in a particular positional relationship with the sky, the signal from the GPS satellite in the GPS receiver If it is recognized that the reception strength of the GPS satellite has decreased significantly, etc., the position of the GPS satellites that can send out such transmission waves can be geometrically limited in the position in the sky. At that time, φ (φ is derived by determining B as a result of sliding operation) and θ (θ is determined by the result of the rotational operation), the geometrical relationship between the GPS satellites in the sky and the user or the cylindrical water bottle is shown as a bird's-eye view conceptual diagram. It is a diagram intended to schematically show the aspect of radio wave propagation in the vicinity of the cylindrical water bottle in relation to the overall image of .
<<FIG. 80>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. At the same time, the user also draws, although it is self-explanatory, just in case. = 0 and φ can take any arbitrary value. Propagation that produces mutually opposite phases when the diffracted wave and the wave diffracted after passing through the thinned water layer reach the L1 C/A GPS receiver located at the center of the bottom surface of the cylindrical water bottle. In the case of the distance difference, the manipulations proposed by the present invention, by varying the length of B for deriving what geometrical conditions are satisfied, are a, b, r, A Since is a fixed value, the satellite signal that is or results in a positional relationship that sends radio waves at an angle of φ arrives at the GPS antenna due to the almost anti-phase difference between the diffracted waves of the two paths By detecting the characteristic drop in reception intensity due to the cancellation resulting from 1 is a conceptual diagram for illustration; FIG.
<<FIG. 81>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. FIG. 79, refocused on the center, is a view with particular attention to the cylindrical water bottle, showing that along the entire circumference a thin layer of water forms an area of length B. By changing the value in a sliding manner, it is possible to identify the length B at which the signal from either GPS satellite exhibits a characteristic decrease in received intensity due to the cancellation of the amplitude overlap of the two diffracted waves with opposite phases. It is a conceptual diagram showing what can be done and how it leads to the derivation of φ, an important variable as the position of a GPS satellite. <<FIG. 82>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. In FIG. 79, which has been re-understood, it is a drawing that pays particular attention to the cylindrical water bottle, and is a drawing that shows that a region where the water layer is thin is formed in a part of the circumference. By rotating this region of thin water layer around the central axis of the cylindrical water bottle, the signal from the GPS satellites will have a characteristic drop in reception strength, once the B value has been identified. FIG. 2 is a conceptual diagram showing that the geometric orientation between the area forming the area where the water layer is thin and the sky can be identified mainly as θ when showing .
<<Fig. 83>> In one of the embodiments of the present proposal, in order to form a region where the water layer is thin in a part of the circumference of the cylindrical water bottle, in order to apply pressure and sandwich it. It is a conceptual diagram of a sandwicher that can be used, and is an example of what has the advantage that it can be easily made by yourself even with a 3D printer, which has become popular recently, due to its light weight, low cost, small size, high elasticity, and high availability of resin. The central angle assumed for the appearance of this arc-shaped pillar is about 45 degrees to 90 degrees. It is a diagram for the purpose of promoting a visual understanding that it is easy to create a 180-degree object. , is an external view for simply showing that the equivalent of one central angle of 180 degrees can be removed, or the same can be done by using four 90 degrees.
<<Fig. 84>> Recalling that the cylindrical structure containing water in Fig. 81 can be approximated by forming it with a virtual polygonal prism (such as a regular octagonal prism), It is a conceptual diagram in which two out of the four sides are removed in order to simplify the structure in order to meet the demand for reducing the weight and volume of outdoor activities. While the points are omitted as appropriate, even in this situation, even if the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which provide the same effect, are in opposite phase due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs, for example.
<<Fig. 85>> Recalling that the outer shape of the structure containing water, which is realized in a cylindrical shape in Fig. 81, can be approximated by forming it with a virtual polygonal prism (for example, a regular octagonal prism, etc.), This is a conceptual diagram of a case where two of the four sides are removed in order to simplify the field activity in response to a request to reduce the weight and volume of the outdoor activity when it is formed with such a square pole, and for comparison. Although the figure omits points that can be easily understood, even in this situation, the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which have the same effect, differ from each other due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs if the phases are opposite to each other, and is a schematic diagram intended to conceptually illustrate the positional relationship with the user's back.
<<Fig. 86>> Regarding the structure containing water realized in a cylindrical shape in Fig. 81, it is sufficient to deal only with diffraction signals of signals from satellites existing in a limited direction, for example, in the vicinity of the lateral direction of the body. In such a case, only small values of φ and limited values of θ need to be considered. When it is only necessary to consider only the cancellation of the diffraction signals of the signals from the satellite from the vicinity of both sides of the body for the person, if it is limited to that, the various parameters in the above-mentioned figure are almost uniquely determined, so it is the simplest outline. In view of the fact that it is easy to design so that the fringe diffracted wave at a distance and the fringe diffracted wave at a short distance cancel each other exactly at the GPS antenna if it is implemented as a block of It is a conceptual diagram intended to show the general view of the water container. By combining two of these, it is possible to form an almost rectangular shape, so it is easy to carry, and it is more convenient to use as a water container. It is an external view for doing.
<<Fig. 87>> In Fig. 81, while a region with a thin water layer is formed horizontally on the bottom surface of the cylinder, a similar effect can be obtained by forming such a region parallel to the central axis of the cylinder. In view of the fact that it is possible to obtain such an effect, it is a conceptual diagram for illustrating a separate structure that can obtain such an effect. It is also a diagram that shows that even with such a structure, if water is filled with a value B, that is, a distance B from the bottom surface and does not permeate, the same effect as the above structure can be expected. In order to improve visual understanding, θ is also simplified as 0, but if A = 20 cm, B = 6 cm, etc., signals from satellites with φ = 0 will be canceled at the GPS receiver. It is an external view intended to show that it can be easily imagined, and the cube of the outer frame is drawn as a measure of size.
<Fig. 88> In Fig. 87, θ is simplified and assumed to be 0. This is a diagram intended to enhance visual understanding of what would happen if the value were not 0, and FIG. , the diffracted wave generated at the edge of θ = 60 degrees in the figure also differs from the diffracted wave generated at the edge of θ = 0 degree in the figure, and the propagation distance is approximately equivalent to half the wavelength of the GPS L1 wave. This is a diagram intended to easily remind one that since there is a difference in , the canceling effect of the diffracted waves also comes to life.
<<Fig. 89>> If a water bottle forming a flat layer of water on the left and right sides is carried as a device, plugs should be constructed at the top and bottom of each so that both can be connected with water channels at the top and bottom. By doing so, when the lower connection tube is attached, oral water retention can be easily performed using the oral water retention tube branched from the connection tube. If one chamber contains a small amount of air and the plug is closed, during, after, or when descending the mountain, simply loosening the other wire will allow the atmospheric pressure to be released before the climb, according to Pascal's principle. Since the difference in atmospheric pressure causes a meaningful difference in water level, both water bottles are transparent and the current pressure difference on the unplugged side with respect to the pressure in the chamber on one side that was sealed prior to the climbing action. Visually understand that if you have a scale that can be read, you can not only carry heavy water, but also effectively use it to know changes in atmospheric pressure, that is, changes in altitude, or sudden changes in climate. It is a head designed to promote
<<Fig. 90>> In order to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back by forming water layers on the left and right sides, a water layer, which usually corresponds to a water film, is formed. It is convenient to attach a vinyl water bottle to the back with Velcro tape. In addition to the convenient cooling effect, you can place your hands on your hips and extend your elbows backwards or in any direction if necessary to obtain direction information. A conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding that the film of water can be easily affixed to the gaps with Velcro tape or the like as appropriate, thereby ensuring more reliable acquisition of azimuth information by GPS. is.
<<Fig. 91>> In order to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back by forming water layers on the left and right as in Fig. 90, a vinyl water bottle, which is usually a film of water, It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be freely attached by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono, such as the furisode part of a kimono. By protruding in the direction of , it is possible to easily form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, etc., so that direction information acquisition by GPS can be carried out more reliably. It is a conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding of the human body.In terms of forming an appropriate angle between the mutually contacting sides, if connected with Velcro tape, etc., it can be smoothly applied to various fine movements of the human body A, B, C, and D illustrate examples of locations where the water film can be arranged in triangular shapes that can be handled and are easy to handle.
<<Fig.92>> Similar to Fig.90, water layers are formed on the left and right sides to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. , for example, A, B, C, D, etc., can easily block the diffracted waves of the partial sky, and the direction information acquisition by GPS can be performed more reliably. It is an external view of the apparatus viewed from the front side of the body, and an example of the arrangement of the water film is shown by shading. .
<<Fig.93>> As in Fig.90, water layers are formed on the left and right sides to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. While demonstrating that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. FIG. 10 is a conceptual diagram intended to visually promote understanding that the total amount of water can be reduced, thereby making it easier to acquire azimuth information more reliably.
<<Fig.94>> As in Fig.90, water layers are formed on the left and right sides to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. Illustrate that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, and demonstrate that it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. , thereby reducing the total amount of water, thereby making it possible to obtain orientation information more reliably and easily. It is a figure, and the example of arrangement|positioning of the film|membrane of water is shown by hatching.
<<Fig. 95>> In the case of a container made of silicon, for example, which consists of a combination of several compartments, when the water layer is formed by a water plate, a portion of the water In order to make the layer thinner, it is possible to easily achieve the purpose by making a part of the layer look like a square. It is a diagram intended to visually promote understanding that such a function can be easily realized even with a cylinder, and is a diagram illustrating the initial state before part of it is peeled off.
<Fig. 96> For example, in the case of a container made of silicon or the like, which is composed of a combination of several compartments, when the water layer is formed by a water plate, a portion of the water In order to make the layer thinner, it is possible to easily achieve the purpose by making a part of the layer look like a square. It is a diagram intended to visually promote understanding that such a function can be realized even with a simple cylinder, and is a diagram illustrating the initial state before part of it is peeled off. <<Fig. 97>> For example, Masao Nagaoka's Orientation-independent Magnetic Connection Structure, in which the magnets rotate with respect to each other and the SN orientation can be aligned, allowing the compartments of the polygonal water layers to be interconnected. Incorporating such a connection mechanism into the compartment container improves convenience, as well as Velcro tape, etc., and is useful for maintaining the convenience of this proposal. It is a photograph intended to enhance the visual understanding of
《Fig. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. and is intended to facilitate visual understanding of such structures and is grasped together with the lid.
《Fig. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. It is a view intended to promote visual understanding of such a structure, and is a view grasped with the lid removed.
<<Fig. 100>> For example, this proposal can seal a layer of water on the side of a transparent, lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a direction information acquisition function as equipment for expedition overseas mountaineering with a team. , so to speak, has a double-structure closed space, and has a structure with multiple plugs, which can easily realize this proposal together with a bucket-cum-equipment that can be easily implemented. In addition, in such a case, it is extremely convenient to be able to use it as a bucket overseas, where it is particularly difficult to obtain safe water. Since it is more convenient to have a device that can be used as a filter, the name of the locally procured filter media required (Gravel, Sand, Fabric, Charcoal, etc.) is listed on the side of the bucket so that knowledge can be gained in such cases. It will be more convenient if you show the approximate position of the level that should be put in with the national language and icon, and at that time it will be more convenient if the diameter is about 4 mm and a screw cap or the like is provided on the bottom. It is a figure for promotion of visual understanding to a thing.
<<Modes for Carrying Out the Invention>>
<<0032>>
The above problems to be solved can be expressed in slightly different terms as follows.
<<0033>>
Consider a case where direction information is obtained by using an L1 C/A GPS (or GNSS) receiver conventionally proposed by the present inventor and capable of obtaining not only position and time but also direction information.
<<0034>>
At this time, it is relatively easy to prevent the reception of reflected waves (by using it facing a place with a good view), and at the same time, it is also possible to prevent the reception of straight waves (use your body to keep your body active).
was relatively easy. However, in this case, depending on the type of receiver used and individual differences, it is rarely affected by diffracted waves from the extremities of the body.
there were.
<<0035>>
Although it can be solved by deploying microwave absorbing materials, at present, it is generally necessary to carry the material at the same time, which tends to be heavy and bulky, while continuing physical movement mainly by walking.
long periods of time will increase the physical load due to the increase in weight and volume when walking.
If the walking load is large, such as traveling mainly on foot in disaster areas, etc., serious problems such as rapid accumulation of fatigue will occur in the performance of the mission.
<<0036>>
The objective is to solve the problem reasonably and inexpensively with an appropriate measure suitable for the context of use, and to provide smoother support for disaster relief activities in the international community in response to large-scale natural disasters.
<<0037>>
Means for solving the problem are as follows.
<<0038>>
Minor improvements to potable water packages that are likely to be carried during field activities, including emergency response operations, or that are required by the Lifeboat Equipment Regulations.
Including the possibility of using objects, combining the water itself, the body, and the GPS receiver that has the ability to acquire direction information proposed by the inventor.
eliminates the influence of diffracted waves on the L1 C/A GPS (or GNSS) receiver, making it possible to obtain direction information more easily and reliably.
<<0039>>
Actual means for solving the problem will be shown in order below using FIG. 1 and the like.
<<0040>>
The L1 C/A GPS receiver already proposed by the inventor is placed on the back of the waist of the body, and the normal direction of the antenna main beam is perpendicular to the center axis of the body and perpendicular to the left and right plane of the body. Arrange along the direction of going away.
<<0041>>
Prepare water packed in a hollow cylindrical shape of a certain shape. For example, a plastic container that does not affect microwaves may be used for packaging. The central axis of the cylindrical shape is arranged so as to coincide with the normal direction. At this time, the radius of the cylinder may be within the range of about 5 cm to 20 cm. final thickness
should be about several centimeters. It depends on the susceptibility to the diffracted waves of the GPS receiver to be used.
<<0042>>
The container, such as plastic, may be connected by a tube to the user's mouth and designed to help the user rehydrate. so-called hydra
Hydration system, which is called a hydration system, and is used by cycling athletes infantryman or foot soldier.
It can be used in combination with the method used for ingestion.
A simple and safe structure in which the valve opens only when you bite into it allows you to easily supply water little by little. When the mouth is released, the valve is automatically closed again. Contains energy drinks as well as water
Since it can be configured as an object, it is used in long road races. When it is important to continue the activity without taking a break for a long time,
enable
It goes without saying that the day will soon come when people will recognize that lifesaving also falls into this category. At that time, without wasting time as much as possible, the current location and the location information of the victim,
The diffracted wave attenuation effect of a device that can obtain not only positioning but also azimuth can be obtained by a satellite phone or the like, and the diffracted wave attenuation effect is also used in conjunction with the use of a GPS receiver.
Replenish fluids and nutrients in order to improve survival rates and prevent the severity of aftereffects by making appropriate choices and shortening the time from the occurrence of a disaster to the rescue of victims as much as possible.
It is highly qualified as a device for continuing to act while doing, and can constitute a useful system.
This GPS receiver is highly compatible with general outdoor activity support systems, including lifesaving in the near future outdoors, and can be configured with high compatibility, low cost, rationality, and overall lightweight. This is an advantage of the proposed usage of the cooperative use of the body and water in the field.
<<0043>>
A lightweight water bottle, etc. that is thin when not filled with water, etc., so that it can assume a cylindrical-like structure with a certain thickness for the first time when it is filled with water, etc.
It can be built into the vest or attached to it, and when it is not filled with water or when it is "filled with water but not in use", it is placed in a relatively flat shape on the back of the vest.
It maintains a low profile shape and may form a truncated cone, cylinder, or similar shape similar to FIG. 1 when in use.
<<0044>>
A lightweight water bottle that is thin when not filled with water, etc., and can take a cylindrical-like structure with a certain thickness only when filled with water.
Those described as "filled with water but when not in use" maintain a relatively flat, low profile shape that retains a flexible plastic spring.
Alternatively, it can be considered as a cylindrical water bottle made of hollow vinyl or the like.
<<0045>>
Alternatively, to easily form such a shape, another suitable method is to use the following materials. It can be conveniently used as tableware (tableware) even outdoors.
"Foldable silicone resin cooking bowls (about 20 cm in diameter)", which have a reputation for being able to cook, have become cheaper in recent years.
exist.
It is a kind of tableware (tableware) made of silicon resin. Flexibility and lightness, which are one of the physicochemical properties of silicone resin, make it ideal for outdoor activities in harsh environments.
It does not crack or break, is lightweight, and has excellent plasticity and deformability. Approximately 27.times.21.5.times.11 cm (in use) can have a circular (or angular) frustoconical shape close to a hemisphere. It can be used in the form of a bowl (hemisphere) as normal tableware. Folds easily with a little force.
As a result, the size is about 27×21.5×4 cm (at the time of storage), which is close to a flat (flat) circle (more precisely, concentric circles, wavy concentric circles).
Utilizing these new physicochemical materials, when water is not injected, or when it is used even if water is added, it is close to a flat circle, and only when it is used with water, etc. A kind of water bottle with a layer of water may be formed around the .
<<0046>>
It means that a shape similar to FIG. 1 may be formed. Features Sanitary, soft, and heat-resistant silicon resin container can be folded compactly.
It can be stored in a space-saving manner. The easy-to-hold and non-slip silicone resin is suitable for microwave ovens, so it is convenient for preparing food outdoors.
Insensitive. It is also suitable for medical work in the field such as disaster areas. FIG. 1 shows a hollow columnar cylinder, and the liquid storage section inside is a single space.
Compartments (as multiple divided spaces) may also be formed, depending on. For example, a compartment divided into upper, lower, left, and right compartments
You can also form a ment. When only limited water is available, allocation to the most efficient part for diffracted wave attenuation, such as replenishing water with priority only to the left and right
etc. is possible. We note that the benefits of diffracted wave attenuation when used with hydration systems arise from the compartmentalization. Attenuation effect is reduced
However, in practice, water is first sucked and consumed from less affected areas, e.g., lower and upper areas, for use by the user in the hydration system.
But good. This method of use has the advantage of not affecting the attenuation effect of the left and right diffracted waves. After consuming the water in the bottom and top, hey, hide in the left and right parts
If you change the tube of the ration system, you will not be inadvertently consuming water in the left and right parts, and it will be better. very practical
He said that it is good to use a tube for suction from the bottom side and use the top side for suction when it is empty. After that, the left and right compartments
Said it's fine to use. Also in this case, when there are components only on the left and right sides, both spaces capable of containing water may be connected at the lower part with a thin hollow tube. To be so
Then, even if a hydration system is installed, the water level will drop only on the left and right sides, and the diffracted waves will attenuate evenly on the left and right, creating a state where they disappear unconsciously.
There is an advantage that you can easily avoid the situation that will be done. More specifically, in this case, 360 degrees/4 parts = 90 degrees for uniform angles
, the cylinder is divided into four sector-shaped compartments each having a central angle of 90 degrees. Of course, just divide the compartments evenly.
However, if necessary, left and right compartments with a central angle of 120 degrees and compartments with upper limits of 30 degrees each may be used. Although it will be a consultation with the cost,
Recent new materials such as plastics, silicones, and high-molecular polymers that have plasticity that allows for such changes in capacity and shape to some extent may be used.
Of course. In addition, if emphasis is placed on simple and convenient use during mountain climbing, low cost, and practicality, it can be said that it is lightweight, inexpensive, and disposable.
LDPE ((low-density polyethylene) low-density polyethylene), EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA
ethylene acetic acid vinyl copolymer). flexible and transparent
clear material. Co-polymerization of polar comonomers such as vinyl acetate with ethylene through an ultra-high pressure polymerization process. Created by manufacturing a polymer. ) as a material,
It is good also as a bellows type water tank. In this case, the thickness
A bellows structure may be provided on the side surface in order to increase or decrease the . As a result, when not in use, the bellows structure is crushed when the column is compressed in the height direction, transforming it into a less bulky structure.
become In this way, storability is also improved. If it is sealed in this state (if the screw cap of the spout is closed), the internal pressure becomes negative, so the compressed bellows structure
You can enjoy the advantage of being kept as it is and not being bulky. This is shown in FIG. FIG. 2 of the bellows structure shows the liquid spout and outlet. For liquid spouts and outlets
can be fitted with a screw cap. Also, for use as a hydration system, without stopping hydration during the user's activity
Hydrate at the same time
A mouth-operated oral suction tube can be attached. The container itself may have enough strength to maintain its structure when attached to the body, or the clothing may have such strength.
For this purpose, clothing may be used that has a support structure that conforms to the body and is folded when not in use so as not to get in the way, and that can be appropriately protruded with appropriate strength when in use.
In recent years, plastic or resin springs have been distributed at low prices, and it is possible to stably maintain the shape during use at low cost and simply by using them. plastic
Since it is made of resin or made of resin, it has the advantage of reducing the influence of diffracted waves of electromagnetic waves, and it also has the advantage of not having any other positive influence on the reception situation.
You can enjoy the benefits of Alternatively, it can be shaped like a sports bib worn from above or a life jacket, and can be fixed to the front and back with strings or Velcro tapes on both sides.
It is also possible to install the water bottle on an additional piece of clothing.
That is, a cylinder-shaped water bottle made of plastic or the like having a hollow part (outer diameter of about 30 cm, inner diameter of about 25 cm) filled with water is placed on both sides of the body on the back surface.
Set the central axis parallel to the normal of Install the L1 C/A GPS receiver vertically along the body near the center. Alternatively, plastic water bottles of about 30 cm x about 20 cm x about 2.0 cm filled with water are placed on both sides of the body almost perpendicular to the back surface. L1 near the center
C/A
Place the GPS receiver vertically along your body.
It may be reinforced with a plastic spring. When flattened, the force of the spring should be suppressed with Velcro tape or the like.
<<0047>>
Cylindrical ones have a plastic spring on the side, and when not in use, the spring is held down by the force of the spring, like a Velcro tape.
A thin, flat, low-bulk mechanism is used to keep it from slipping, or to fasten it with a strap with plastic fittings that snap together.
It can be made into a disc.
When using, remove the Velcro tape or the plastic lock part of the two male and female fittings fixed to the ends of the two strings with one-touch operation.
It is also convenient to create a cylindrical structure that pops up from a flat disk by the force of a spring, and to stand on its own by the force of a spring.
be. When not in use, it can be folded quickly and locked with a click. Compact and convenient to carry. It folds into a compact low profile shape when not in use
When it is folded up or lightly crushed and fixed with a fixture, it becomes a thin disc that is not bulky. For example, the diameter ranges from about 15 cm to about 40 cm.
In other words, they should be able to use the shape that is most suitable for the inexpensive GPS receivers of various sizes that they are using.
At this time, it can be made to stand on its own with a plastic spring, but in the case of outdoor camping, it can be removed and used as a convenient storage entity for carrying things.
It is convenient because you can also Also, regarding such a structure, it is part of the clothing that is incorporated into the clothing so that the pop-up direction is perpendicular to the body.
It should be a design that makes it possible. Secondly, if the bag is detachable from clothes, one bag can be used outdoors when needed. This bucket stores water etc.
The fact that it has a special bellows-shaped gap that allows the water bottle to be used at all times gives the user the option of always being able to use it as a water bottle.
For example, perishable foodstuffs are surrounded by water with a large amount of non-heat, so it is convenient because it can be expected to have a cold insulation effect and an antiseptic effect. As a cooling agent
Constituents of what is in circulation are high water-retaining macromolecular polymers and water, in fact most of their mass is water, and the exceptionally high specific heat attribute of water.
is recognized in society.
By actually placing a cylinder with a bellows-type flexible water bottle on the side of the cylinder, this proposal can be realized, and it is expected that the user's convenience will be considerably improved.
Wear. In this case, a plastic spring may be used as the spring, which has little effect on microwaves other than the excellent effect of attenuation of diffracted waves as described separately.
By doing so, the transparency of the plastic spring matches the transparency of the water and vinyl, and the inside can be seen through, so it is cool.
It is convenient because it has the advantage of being able to confirm that the position of the GPS device inside is appropriate and that it is not misaligned.
is. Of course, if you remove it, you can actually use it as a pop-up bag outdoors, so the user can secure its dual use, and you can use it outdoors.
Not only is it possible to accurately support the addition of a direction information acquisition function to the use of GPS, but it is also possible to make good use of the dual use of water.
Therefore, it is reasonable to assume that it has real utility in outdoor activities.
Having a special bellows-shaped cavity in the outer wall that can store water etc. also gives the user the option of always being able to use it as a water bottle, and the hollow part is also flexible.
If you put wood in it, you can expect a cooling effect and a preservative effect in the summer, because the non-thermal water surrounds the perishable food ingredients, which is convenient.
be. The reason is that the components of refrigerants distributed in the market are high water-retaining polymers and water, and in fact most of the mass is water.
Therefore, the attribute of water's extraordinarily high specific heat is recognized in society.
Similarly, if you want to create a square prism shape, instead of using a spring, you can use the built-in square plastic frame on the left and right sides inside the square prism by the tension of the vinyl or cloth on the side.
It is also possible to make it function as a support that supports the structure of the square, and by extension, to make it pop up using the fact that it can support the square prism shape. At the time of storage, the internal organs mentioned above
When the rectangular frame structure is removed from the left and right side surfaces inside the bag, the entire bag returns to a thin flat rectangular plate of, for example, about 4 cm. Whole when used
For example, a 17.0 cm high x 24.5 cm wide x 17.0 cm deep bag can be transformed in a few seconds by modifying it. Detachable from or onto clothing
If so, it is very highly expected that it will be convenient for camping outdoors and carrying on site and it is water, and in fact most of its mass is water.
Therefore, the attribute of water's extraordinarily high specific heat is recognized in society.
Similarly, if you want to create a square prism shape, instead of using a spring, you can use the built-in square plastic frame on the left and right sides inside the square prism by the tension of the vinyl or cloth on the side.
It is also possible to make it function as a support that supports the structure of the square, and by extension, to make it pop up using the fact that it can support the square prism shape. At the time of storage, the internal organs mentioned above
When the rectangular frame structure is removed from the left and right side surfaces inside the bag, the entire bag returns to a thin flat rectangular plate of, for example, about 4 cm. Whole when used
For example, a 17.0 cm high x 24.5 cm wide x 17.0 cm deep bag can be transformed in a few seconds by modifying it. Detachable from or onto clothing
If so, it is highly expected that it will be convenient for camping in the outdoors and carrying on site. If it is made of cloth or durable vinyl, the tension of the cloth will work and
The action can maintain the stable structure of the hollow quadrangular prism. Specifically, on the two opposite sides of the rectangular cylinder, there is actually a rectangular framework with dimensions that fit the sides.
It is only necessary to construct a state in which it is fitted in with tension autonomously.
For the essential part of such structures, i.e., for some types of cylindrical or hollow prismatic structures that pop up,
In addition, while designing it as part of the clothing, such as sewing it to the clothing, incorporating it into the clothing, or making it detachable from the clothing, the side of the cylinder or hollow prism
By actually deploying a cylinder or hollow prism with a flexible bellows-type water bottle on the side, this proposal is excellent and increases the feasibility, and the user's convenience and utilization are also considerably improved.
can be expected.
In such a case, the spring used for the cylindrical wall or the rectangular frame structure used as a variable standing/storage structure for the prismatic wall, and the plastic spring which does not have any particular effect on microwaves other than the excellent effect of attenuation of diffracted waves as shown separately. Alternatively, a plastic framing structure can be used so that the transparency of the water and vinyl
Since the transparency of the plastic or resin matches and the inside can be seen through, it was confirmed that it felt cool and that the position of the GPS device inside was appropriate.
It is convenient because it also has the advantage of being able to check whether or not there is any deviation. Of course, if you remove it, you can actually use it as a pop-up bag outdoors.
Therefore, it is possible for the user to secure its compatibility, and not only can it accurately support the addition of the direction information acquisition function to the use of the GPS outdoors, but also the water
In addition to being able to make good use of this duality, it is reasonable to think that it is truly useful in outdoor activities.
I mentioned that the cylindrical pop-up bag mentioned above usually has a spring built into its wall surface. The plastic spring is first incorporated into the outer shape to complement the structure.
He also said that it is okay to be strong. This structure can be deployed by sewing it into the back of the garment. It may be arranged along the inside of the container containing water, and the outside
may be placed in It does not matter if it is in the space containing water, but if it is necessary to store it as some kind of internal structure, it is possible to have a void space for the spring.
good. Here we discuss a little about plastic springs. The reason why metal springs are not used is that they do not affect radio wave propagation.
In this case, as the spring, a plastic spring can be used, which does not have any particular effect on microwaves other than the excellent effect of attenuation of diffracted waves, as described separately.
By doing so, the transparency of the plastic spring matches the transparency of the water and vinyl, and the inside can be seen through, giving a cool feeling or the GPS device inside.
It is convenient because it also has the advantage of confirming that the position is appropriate and checking if there is any deviation. Should I sew this onto my clothes?
By designing such clothing and actually deploying a cylinder with a bellows-type flexible water bottle on the side of the cylinder, this proposal can be realized and the user
It can be expected that the convenience of Of course, if you remove it, you can actually use it as a pop-up bag outdoors, so the user can ensure its dual use.
Not only can it be possible to accurately support the addition of a direction information acquisition function to the use of GPS outdoors, but it is also possible to make good use of the dual use of water.
It is reasonable to think that it is truly useful in outdoor activities because it can also be used for such functions.
Plastic springs have excellent chemical resistance and can be used under strong acid and strong base conditions. It can be used under conditions that are difficult for metal springs, such as corrosion, non-magnetism, and sorting at the time of disposal.
Furthermore, by integrally molding the plastic spring and other functional parts, the cost of parts can be reduced and the number of assembly steps can be reduced.
<<0048>>
For example, polycarbonate springs have excellent weather resistance, which is a feature of springs. Because it is non-toxic, it can be used in food containers, medical
It is suitable for medical devices and has excellent electrical properties as an insulating material. It has excellent transparency and is widely used for optical applications. The practical temperature ranges from -40°C to +120°C. Dimensional accuracy during molding and small dimensional change after molding make it a suitable material for molding precision molded parts. It is self-extinguishing and widely used in areas where there is a risk of fire. di
It can be used for disposable medical instruments, endoscopes, etc., and does not need to be separated from the plastic housing when discarded.
<<0049>>
Characteristics of polyacetal springs High elastic modulus, excellent elastic recovery, creep resistance and fatigue resistance are added to this, making it the most widely used resin for snap-fits.
be. It has good electrical properties and no magnetism, so it is used in MRI equipment. Polyacetal can be dyed. By coloring it as an external part, it can be used for various purposes. It is resistant to organic solvents and has little dimensional change due to water absorption, so there are almost no problems in practical use.
<<0050>>
The characteristics of plastic springs are as follows. (1) Excellent strength, stiffness and dimensional stability at high temperatures and in harsh environments. (2) Hastelloy
Low cost and high productivity compared to Inconel. (3) It is lighter than steel, aluminum and titanium. (4) Low friction coefficient and high
Exhibits wear resistance and has low aggression against mounting members. (5) It has excellent chemical resistance and is insoluble in common solvents such as acids, bases and oils. (6) low out
Low dust generation and high purity reduce contamination generation and also have electrical insulation.
<<0051>>
In addition, we will make the following proposals that are ahead of the times. Until now, we have mainly assumed that the bottom is missing, but here, we will consider a container that has a bottom, a certain robustness for outdoor use, a low-cost product, and versatility. suggest. In other words, plastic, polycarbonate, or bakelite cups and vessels with a certain size for outdoor use are compatible with the proposed GPS receiver.
I propose to make it a double structure so that In other words, normally, but in an emergency, the outer part is filled with a liquid (such as water) that is a microwave-absorbing material.
By filling in, by combining with the body structure and using it with the proposed GPS receiver, it can be instantly transformed so that it can be used for weakening diffracted waves, and for distress prevention etc.
It becomes a survival item that can be used. Therefore, the spout of the space on the outer wall side is normally closed with a screw cap. Sky
Even if qi exists there, it will be active as a low-priced, lightweight container that is rich in heat retention for warm beverages in the cold outdoors. Conversely, in extreme heat outdoors, cold beverages
It will play an active role as a low-cost, lightweight container for outdoor use that is rich in cold insulation. A space similar to the space configured on the side surface may also be provided on the bottom surface. In this case, heat retention and cold retention
Contribute to improvement. The structure that does not prepare the same space on the bottom as the space configured on the side is also that.
Eliminating unnecessary weight has positive implications. It doesn't matter which. Inexpensive as a plastic product that can be sold at low-price shops that can be manufactured in these developing countries
Since it can be configured to , it has characteristics that can be rapidly spread all over the world as a value-added container, and it is also a next-generation outdoor goods that supports direction information acquisition together with the proposed GPS receiver.
can be expected to be used as
FIG. 3 shows a conceptual diagram of this. Of course, the shape may be similar to that of a normal cup, with curved sides and a wider top surface. The bottom has a structure,
It can be used as tableware for outdoors by putting coffee or beverages in the hollow structure. Developing this further, we get: In recent years silicon type pop-up type
Cups are spreading rapidly. This is seen as convenient for outdoor activities accordingly. It is possible to combine this with a proposed GPS receiver useful for outdoor activities.
We make the following suggestions. In other words, although the silicon type pop-up cup is usually single layered, it is proposed to make it a double layered one. Use same as above
Since it is possible, the same explanation can be given, but it will be omitted here because it will be repeated. A further development of FIG. 3 is as follows. Cooling from the injection port on the outer wall side
It is also possible to use it by putting an agent or a heat-retaining agent. The material of the cooling agent or heat insulating agent is a superabsorbent polymer (abbreviation
SAP) and melting point depressants and preservatives and water. Sodium polyacrylate is often used as a superabsorbent polymer. poly acrylic
Sodium polyacrylate is a kind of superabsorbent polymer, and the main unit structure is [-CH2-CH(CO2Na)-]n. high
The high water absorbency is due to the incorporation of many water molecules into the network structure to create a gel structure. Disposable diapers, ice packs, sanitary products, lotions, etc.
used for A food additive grade product is used as a thickening agent in the food field. Also, if combined with a life preserver of the dimensions shown in Figure 4, cut
Velcro tape (commonly known as magic tape (registered trademark)) is attached to the lifesaving water so that electromagnetic waves do not enter the line part, and the lifesaving water is attached to each other.
By arranging the perforated line portion and the water portion so as to overlap each other, it is possible to easily solve the problem, which can be applied to the present invention. This can be done by using subdivided bags as lifesaving water.
It is an excellent method because it does not interfere with both, and it is also an effective method for people involved in shipping and victims of disasters in Japan, where life-saving water is widely used, and in developed and developing countries around the world.
It is thought that In addition, in order to apply small bags, which have been established as lifesaving water, to weakening diffracted waves in combination with the human body in the proposed GPS receiver receiver, it is simple, inexpensive, and easy.
It is also a method that can be easily used in combination with conventional lifesaving water (without changing the manufacturing process of lifesaving water), and can also be used in rescue boats and emergency situations.
It seems to be an effective method because it only needs to provide a flexible Velcro tape. It will be a method that can be easily accepted and used as a de facto global standard for the time being. Also
It is also realistic that double-sided tape can be easily used when Velcro tape is not available. In order to have a certain structure, use a lightweight cylindrical Tupperware
can Moreover, it is also possible to achieve this by projecting several vertical rod-like structures from the clothing and hooking them there like a bamboo blind.
<<0052>>
When preparing water packed in a cylindrical shape of a certain shape, in accordance with the lifeboat equipment regulations, fresh water in a general shape that is often installed in lifeboats
It is also possible to divert the package in a vinyl bag. Some shapes have become de facto standard. For example, the inner shape corresponding to only the water bag is 12.1cm wide x 12.1cm long.
5.9 cm x maximum thickness of about 1 cm, in which drinking water is packaged as fresh water in subdivided vinyl packages is the de facto standard for lifeboat equipment (de
fact standard). marketed in Japan
The shape shown in the figure is generally a transparent package, and blue lettering and stamped by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism are generally distributed and actually used. Fig. 4 shows an example of a widely spread product manufactured by a Japanese lifesaving equipment company that complies with Japan's lifeboat equipment regulations.
The outline (including water-free edge portions) and dimensions are as follows. Width 13.8 cm x length 7.4 cm x maximum thickness (maximum water part) about 1.0 cm. The edges that do not contain water are 1.0 cm on the left side, 0.7 cm on the right side,
The height of the top is 0.75 cm, the length of the bottom is 0.75 cm, and it is almost an international standard.
Polyethylene ((CH2CH2)-n Polymer of ethylene. Transparent or translucent solid, resistant to acids, alkalis, and solvents. Electrical insulation, water resistance, and moisture resistance.
It has good heat resistance and cold resistance. Low-density polyethylene (abbreviated as LDPE, specific gravity 0.91-0.93) is produced by radical polymerization of ethylene under high pressure.
Used for wire coating. ) or polyamide polyamide (a polymer with an amide bond -CO-NH- in the main chain. Nylon 6, 66, 610, 7, 11, 12, etc. are commonly used conventionally, and have moderate hygroscopicity and dyeing properties. It is used as a synthetic fiber because it is easy to wear, and it is also used for films, gears, and belts because of its excellent mechanical strength and abrasion resistance.
It is individually packed in transparent or blue-transparent, relatively strong and lightweight vinyl made of plastic (also used for ruts, etc.), and is connected by perforated lines.
A safe form that separates from the connecting perforations but does not easily come off is prevalent worldwide and common.
<<0053>>
It is common to see items with similar dimensions and similar local language notations overseas. This is due to the fact that lifeboats are required to be equipped with 3 liters of drinking water per person. Also, it is said that it is subdivided from the perspective of not opening and consuming all at once when it is damaged, but the reason is stated clearly.
not converted.
<<0054>>
In a sense, the water-connected vinyl package described above is a water plate-like structure. While assuming a circle with a radius of about 5 cm to 20 cm at the bottom,
In an emergency, the person who obtained the lifeboat equipment by wrapping it around the proposed GPS device will naturally attach the proposed GPS device to its own body and the cylindrical shape (originally a water bag) formed by wrapping it.
With water, diffracted waves can be effectively and efficiently eliminated with just the equipment at hand while obtaining the bearing.
<<0055>>
According to the Ship Life-Saving Equipment Regulations, "(Lifeboat Equipment) Article 14 Lifeboats shall be equipped with the equipment specified in the table below. Shimizu.”
<<0056>>
It is of course possible to use a hollow cylinder based on a polygonal column instead of the hollow cylinder based on a circular column as in the previous example. Of course, it may be a hollow cylinder of a polygonal prism, for example, an octagonal prism. It may be hollow each based on a hexagonal column. Of course, a hollow cylinder based on a quadrangular prism may also be used.
<<0057>>
It is of course possible to use a hollow cylinder based on a quadrangular prism, and for the sake of simplification, only left and right components exist as shown in FIG.
<<0058>>
In this regard, both moisture-encapsulating spaces may be connected at the bottom with a thin hollow tube. Then, even if a hydration system is installed, the left and right
This has the advantage of being able to easily avoid the situation where the water level on only one side drops, and the attenuation of the diffracted waves is even on the left and right, creating a situation where the wave disappears unknowingly.
be.
<<0059>>
The left and right plate-shaped parts have a bellows structure, and when empty without filling, the air is expelled and compressed so as not to be bulky, and the mouth is sealed with a screw cap to make it thinner become a structure. This allows the structure to remain compact and well suited for outdoor activities.
<<0060>>
In the following, materials to be used as dielectric electromagnetic wave absorbing materials are examined. Rescuing victims alone or with a small number of people, especially in outdoor natural environments or large-scale disaster environments
, search and rescue operations, or those who continue to voluntarily and continuously evacuate in harsh environments.
<<0061>>
The absorption characteristics of electromagnetic waves by water were measured by Schwan et al. using ε' (relative dielectric constant) and ε " (relative dielectric loss) values of water (25 degrees) α (amplitude attenuation coefficient) of,
α=√((1/2)・ω^2・μ・ε0・[√{(εr′)^2+(εr“)^2}−(εr′)])
α: Attenuation constant (of medium)
β;Phase constant (of medium)
ω: Each frequency of electromagnetic wave
εr': Relative permittivity (of medium)
εr“: Relative dielectric loss (of medium)
ε0: as the permittivity of vacuum,
or
α=√((1/2)・ω・μ・[√{(σ)^2+(ω・ε)^2}−ω・ε]) (Np/m)
ε0: Vacuum permittivity
μ0: vacuum permeability
ε': Relative permittivity (of medium)
ε”: Relative dielectric loss (of medium)
σ: electrical conductivity
f: frequency
c: speed of light (= about 3x10^8 (m))
As
Figure 8 shows the attenuation rate from 00MHz to 3GHz. The attenuation of electromagnetic waves by water (25 degrees) is about 100dB/m at 1.5GHz. 1/3.) It can also be estimated from this literature value that the power half-life depth of 1.5 GHz, in other words, the depth at which 3 dB is attenuated, is approximately 3 cm. 60% to 70% of living tissue is composed of water, and the transmission and absorption of electromagnetic waves on the longer wavelength side than the visible range are often dominated by water. In muscle, the power half-life depth is 1/3 to 1/4 of that in water.
(Microwave Heating Technology Compilation Popular Edition Representative Editor Tetsuo Koshijima, NTS, Volume II Industrial Microwave Application Technology, Chapter 5 Medical Field, P438)
<<0062>>
In combination with other data, the attenuation rate per unit length and the power half-life depth can be roughly described as follows.
Attenuation rate per unit length Power half-power depth D
300GHz 6.0x10^2dB/m
3GHz: 3.9x10^2 dB/m
2.45GHz: 3.2x10^2 dB/m
about 1 cm
1.5GHz: 9.8x10^1dB/m about 3cm
915MHz; 3.5x10^1dB/m about 9cm
430MHz: 8.0x10^1dB/m about 36cm
<<0063>>
At 1.5 GHz, the depth in muscle where the power is (1/e: e is the lower natural logarithm) is about 2.5 cm.
<<0064>>
Dielectric loss is a type of electric heat, and is heat energy generated when an alternating electric field is applied to a dielectric material because polarization occurs with a phase lag from the alternating electric field.
<<0065>>
In the context that humans use their own human body shielding as well, methods that use conductive electromagnetic wave absorbing materials or magnetic electromagnetic wave absorbing materials are said to couple because the distance between the antenna and those materials is short. It had its shortcomings. Dielectric wave-absorbing materials are far from such problems and are well suited.
In addition, as shown in this paper, it would be very effective if we could use the materials that we need to bring with us.
For example, drinking water, liquids for drinking (ethyl alcohol, etc.), ingredients, foods, medical infusions (blood packs, raw food packs, methyl alcohol for disinfection), locally available
materials (sand <moisture content 17%>, etc.), cold and heat insulating materials (superabsorbent polymer, water, preservatives, melting point depressants, etc.), heat-retaining clothing for seawater (chloroprene rubber such as neoprene, etc.) ). These are materials that have hitherto received little or no attention for this type of purpose. In other words, there was some knowledge in the field of dielectric heating due to dielectric loss in an alternating electric field, more specifically in the field of microwave heating and microwave food heating. was only In this paper, we make a completely new proposal that utilizes them heuristically.
<<0066>>
Above, we have mainly looked at forms.
<<0067>>
In the following, we will mainly discuss what to use as the dielectric wave absorbing material.
<<0068>>
This is a method that utilizes dielectric loss.
In the context that humans use their own human body shielding as well, methods that use conductive electromagnetic wave absorbing materials or magnetic electromagnetic wave absorbing materials are said to couple because the distance between the antenna and those materials is short. It had its shortcomings.
<<0069>>
Dielectric wave-absorbing materials are far from such problems and are well suited.
<<0070>>
In addition, as shown in this paper, it would be very effective if we could use the materials that we need to bring with us.
<<0071>>
In light of the importance of technical proposals that play a role like lifeboats that promote voluntary lifesaving activities by citizens in recent nuclear power plant accidents, the fact that they are making proposals is also a feature of this research. It can be said that it is one important viewpoint that can be done.
<<0072>>
The grounds for this are as follows. As will be described later, water has the physicochemical property that the power half-life depth in the L1 waveband of 1.5 GHz is about several centimeters. In addition, there is a fact that drinking water should be carried and transported for the safety of rescuers and rescued people during mountain climbing and rescue activities.
<<0073>>
Combining the GPS receiver proposed by the author, which is carried by people who move mainly by walking and is capable of acquiring azimuth information, and water as a material that has not been paid attention to at all in this field for purposes other than beverages. The advantages of using
<<0074>>
Microwaves are absorbed while penetrating through the dielectric and change to heat to attenuate. At this time, as the attenuation characteristic, in particular, the depth of the microwave power halved on the dielectric surface, that is, the power half-decay depth D [m] is
Number 2》
000004

D=3.32·10̂(7)/f/{√(εr·tan δ)}
is represented by where frequency f [Hz], dielectric constant εr, and dielectric loss tan δ (dielectric loss angle δ). (Source: Masayuki Morimoto et al. Microwave heating device, Mitsubishi Heavy Industries Technical Report 31 (6) pp.396-399 1994).
<<0075>>
6 and 7 are obtained from the above equations. Water has a small power half-life depth of microwaves and is an excellent absorbing material. For the purpose of this paper, materials with such physico-chemical properties have not been paid attention to and utilized at all.
<<0076>>
Alcohols including methyl alcohol, which are used for multiple purposes such as medical cleaning and disinfection, are also known as materials that exhibit similar properties.
It has likewise hitherto only been exploited for biochemical applications and has not been considered for such applications for the purposes of this paper. It was only the position of the idea that things with a small power half-life depth, such as water, are difficult to heat homogeneously and are not suitable for homogeneous heating. <<0077>>
For example, "Generally, the limit of the degree of uniform heating by microwave power is about (2 to 2.5) · D, and if the material is thicker than this, the microwave energy will not reach the center.
The temperature difference between the surface layer and the central part becomes large because the temperature attenuates before the temperature rises. As a result, the temperature difference between the surface layer and the center of the material increases, making uniform heating difficult.”
When trying to thaw frozen food using Kuroha, it becomes a very troublesome problem. That is, if a portion of the frozen food melts first and becomes water, the loss factor increases and the micro
Waves are absorbed intensively by this water portion, and only that portion becomes hot, causing so-called "runaway heating". In order to avoid this phenomenon, the microwave
It is possible to thaw almost uniformly by adding a device such as intermittent irradiation and utilization of heat transfer due to heat conduction inside the object to be processed. ” was seen.
<<0078>>
In other words, it was treated only as a problem in a different field far different from satellite communication engineering.
<<0079>>
This article proposes to make effective use of these attributes, which have been treated as problems, in the context of space technology, which has great potential for futuristic social infrastructure in the fields of satellite communications and satellite positioning. be.
Since it has remained largely unconsidered in the fields of satellite communications and satellite positioning, the sources of the technical literature in this paper also reflect this trend.
However, once we began to seriously think about what could be of practical use in the relief of large-scale natural disasters, from the standpoint of devising practically useful technologies and desiring to return them to society, we began to make exploratory and continuous efforts rooted in extensive and deep research. , such a perspective was discovered.
<<0080>>
Water is a basic chemical substance that is indispensable for sustaining the life of living organisms in the sense that it is used not only by the human body but also by rescue dogs and search dogs for disaster victims.
Information such as where to obtain them is shared among countries and regions, and their availability is higher than that of other chemical substances. Lifesaving workers must carry it. At the same time, it is reasonably priced and
It is easy to dispose of when it runs out, has little environmental impact and cost, and does not perish very quickly.
advantages.
In addition to the essential advantages of water, the depth of power half-life in the microwave band, which is unparalleled by other chemical substances, can be effectively used to attenuate diffracted waves.
If possible, it is possible to avoid causing a particular increase in the weight and volume of the carry-on, and to stably improve the accuracy of azimuth information acquisition (specifically, narrow the azimuth limitation width
It is possible to achieve seemingly contradictory values at the same time.
<<0081>>
It doesn't matter whether the rescuer or the rescued side, as well as the human body, as well as distress rescue dogs and victims' location search dogs, etc., police dogs, pets, livestock, poultry, plants, etc. Of course, it is a basic chemical substance that is indispensable for the life support of humans.
<<0082>>
The day when fuel cells will be widely used in society is near, but when that happens, water will be the only clean chemical to be emitted.
From the point of view that the product can be used in this proposal in a cyclical manner, it shows that this proposal is well suited to the very future social framework, that is, it is compatible.
be.
<<0083>>
On the other hand, in this paper, when the expression "water" is used, it also means general substances containing water. There are many substances that exhibit a small power half-life for microwave-band electromagnetic waves due to the presence of water.
Representative examples include foods such as cereals, root vegetables, and meats, and beverage substances. There is the concept of ratio planning, which is mainly used in Japan and other countries for military and mountaineering. It means to consume.
The fact that such a concept is emphasized and exists shows that how to allocate one batch of ration (food), which is a heavy item, is important for such actions. This proposal shows that it is also possible to convert it from the viewpoint of contributing to the attenuation of diffracted waves from the perspective of carrying heavy objects that increase physical strength consumption during walking, such as long-term outdoor rescue activities and It shows the possibility of being used to avoid dangers such as during bad weather during natural research and exploration activities, and is well suited for such activities.
<<0084>>
Mainly for medical use, it can be effectively diverted in emergencies as a base for electrolyte solutions for infusions when there is extracellular fluid deficiency or sodium deficiency, for diluting anesthetic solutions and injections, and for cleaning skin and wound surfaces. Needless to say. Suitable for use in freezers and dishwashers. With a heat resistance temperature of 190°C and a cold resistance temperature of -20°C, it is suitable for harsh use in arid regions and polar regions, so it has excellent characteristics that do not break even in cold regions or extreme heat.
<<0085>>
In this paper, when the term water is used, lower alcohols (alcohols with a small carbon skeleton) that have a high affinity for water, such as methyl alcohol and ethyl alcohol, are called lower alcohols in organic chemistry. are not included.) and general substances containing them. The reason is as follows.
They, like water, exhibit a very small power half-life depth for microwave-band electromagnetic waves. Methyl alcohol, ethyl alcohol, etc. are one of important medical supplies that can be used for both disinfection of wounds and surgical operations such as incisions, which are indispensable for emergency medical care in the event of a large-scale disaster. It can be used as fuel in polar regions and cold regions (multi-purpose applications such as heating for hypothermia patients, cooking food for victims, and driving fuel for small mobile vehicles (unmanned aerial vehicles, etc.) for communication between rescuers). It can also contribute to maintenance. Ethyl alcohol can also be diverted by ingesting it as a drink as a calorie for life support when there is no food in an emergency.
Ethyl alcohol also has the rare function of being able to safely impart long-term storage (corrosion resistance) to water and food, which is extremely meaningful in outdoor activities near the tropics. When traveling to polar regions such as Antarctica, the melting point of water, which tends to freeze from a closed vehicle such as a snowmobile, is reduced to about minus 70 degrees by turning it into an aqueous solution mixed with these alcohols. It also has the rare function of falling and avoiding freezing.
It may be a heat insulating material or a cold insulating material that is useful for saving lives in outdoor activities. It is significant that these materials, which are important in human life, exhibit a small power half-life depth against microwave band electromagnetic waves, in addition to such rare multifunctionality that is expected to be exhibited when carried. deep. Therefore, these substances are also included from the viewpoint of saving lives.
In the medical field, the ITU and other organizations are discussing the importance of rapid access to disaster areas and victims, as well as telemedicine technology. Appropriate instructions can be given along with images by satellite communication, etc., without necessarily having a doctor approach. Therefore, rapid access of medical co-medical is required.
Because of ICT technology, the true experts can be centrally located. Medical collaborators who carry out the judgment are required to quickly approach the local victims and patients.
Therefore, this proposal can be effectively utilized. One is that it is possible to grasp the position anywhere in the world with GPS. One reason is that the proposed method can obtain azimuth information. A co-medical maintains certain infusion fluids, such as saline. This proposal makes it possible to combine it with GPS and use it for a quick and accurate approach even during one's own movement. It can be said that the development of infusion technology has accompanied the advancement of surgery in the 40 years after World War II. On the other hand, the 40 years of surgical progress after the Second World War were astonishing, thanks to the aseptic method, the discovery of antibiotics, the development of anesthesia, and the establishment of blood transfusion and fluid therapy. But big. Similarly, the rapid spread of satellite positioning technology has drawn attention to this proposal for the first time. The 1901 K. Discovery of Landsteiner's ABO blood type, Hustin in 2014 Discovery of anticoagulant sodium citrate by Albert Hustin et al. Runt
The discovery of the Rh blood type by Steiner et al. promoted the implementation of blood transfusions and brought about great results. With the clarification of pathological conditions related to bodily fluids, it has become possible to supplement fluid therapy with contents suitable for abnormal pathological conditions. Moreover, in the past, it was impossible to supply more than 600 kcal a day no matter how hard we tried, but in the 1960s, transcentral venous high-calorie infusion therapy (central parenteral nutrition) was developed, making it possible to supply 2000 to 3000 kcal a day. It became a great gospel for surgical treatment. For convenience, the Japanese-English comparison of terms is as follows. Electrolyte Electrolyte/Electrolyte, Electrolyte Solution Electrolyte (Quality Solution) Liquid, Loss Tangent Loss Tangent, Dielectric Loss, Dielectric Loss Angle, dielectric constant Permittivity. Since it can be regarded as a developing field, it can be seen that some translations and concepts have been assigned. These were based on the physics and chemistry dictionary 5th edition, the encyclopedia Mypedia, the world encyclopedia 2nd edition, and the genius English-Japanese-English dictionary.
Alcohols are sometimes transported as infusions as medical liquids. It is also used as fuel for mountaineering and polar expeditions. In the polar regions, water freezes. A characteristic of water is that when it becomes ice, the power half-life changes greatly, resulting in an extremely large value. Thus, effective measures can be taken to avoid coagulation by mixing with ethyl alcohol and (with caution) methyl alcohol. This is because those alcohols have a freezing point of about minus 70 degrees and dissolve in water at any ratio. Ethyl alcohol can also be ingested as a nutrient for humans, and in recent years, it is well known that it is also used as a fuel for mobile vehicles. It is hopeful that such materials can be effectively used in this proposal. From Table 1, Figures 6 and 7, it can be seen that alcohols are suitable for this proposal. This is because alcohol is a polar molecule and has a large dielectric loss coefficient and a small power half-life.
<<0086>>
For 2.450 MHz microwaves the following can be said.
For example, in the case of water, the microwave power is halved at a depth of about 1 cm, so it can be seen that the thickness of the object must be determined by the water content of the object.
In the case of methyl alcohol, the microwave power is halved at about 0.5 cm (5 mm), which is shorter than that.
Even with ethyl alcohol, the microwave power is halved at a depth of about 3 cm.
The microwave power is halved at about 1.8 cm for clay (20% moisture content) and about 0.28 cm for sand (17% moisture content).
These materials can of course be diverted.
According to Hippel and Koshishima, it can be summarized as Table 1 for microwaves (2.450 MHz only). Table 1 summarizes the values by Hippel and Koshishima from the viewpoint of the inventor.
<<0087>>
<<Table1>>
000005

<<0088>>
(Source: Arthur R. Von Hippel and Alexander S. Labounsky, "Dielectric Materials and Applications", Arttech House; illustrated edition, ISBN 978-1580531238, pp. 300-39)
(Source: Tetsuo Koshijima, "Microwave Heating Technique Compilation", ISBN 4-86043-070-0, NTS press, November 2004)
<<0089>>
Some liquids other than water are also valid. It includes, for example, drinking water, drinking liquids (ethyl alcohol, etc.), foodstuffs, foods, medical infusions
Food packs, methyl alcohol for disinfection), locally available materials (sand <moisture content 17%>, etc.), cold and heat insulating materials (superabsorbent polymer, water, preservatives, melting point depressants, etc.).
be. Separately, heat-retaining clothing such as in seawater (chloroprene rubber such as neoprene) is also appropriate. These have received little attention in the past for this kind of purpose.
won. In other words, there was only some knowledge in the field of microwave food heating. In this paper, we make a completely new proposal that utilizes them heuristically.
<<0090>>
Water, methyl alcohol, ethyl alcohol, chloroprene, etc. have a large loss coefficient εr·tan δ in electromagnetic waves in the microwave band, and inevitably take a small value of the power half reduction depth D. Therefore, it is effective to weaken the diffracted waves from the body side when using the proposed GPS receiver using the human body. Context of use of high cup GPS receiver with human body
(Nuclear disaster evacuation, outdoor rescue activities, support for activities similar to distress, nature exploration, research investigation, large-scale natural disaster emergency rescue activities, large-scale man-made disaster emergency rescue activities, etc.)
Suitable fit. Water (including water contained in unprocessed food or processed food), medical infusions (raw food, medicine, alcohol for disinfection), and beverages for life support regardless of oneself or others
This is because it is assumed that the person is in possession of liquids (ethyl alcohol, sports drinks, seasonings (soy sauce), etc.).
<<0091>>
Conventionally, water, methyl alcohol, ethyl alcohol, chloroprene, etc. in microwave band electromagnetic waves with a large loss coefficient εr · tan δ and inevitably with a small power half-life depth D are heated by microwaves. It becomes difficult to use it as a structural material for a microwave heating device, for example.
A fact that has often been considered exclusively in such a negative context must be given special attention in this proposal. In this proposal, from such a field-specific fixed point of view,
Once we are free, we can effectively utilize such seemingly disadvantageous phenomena to find new positive industrial value, and contribute to humankind's common public service, including lifesaving.
This is an attempt to make technical proposals that contribute to the development of communal welfare. In recent years, it has served as a kind of lifeboat that promotes citizens' voluntary lifesaving activities in nuclear power plant accidents.
Considering the importance of technical proposals, it can be said that making proposals is one of the important perspectives that can also be called the feature of this research.
<<0092>>
In the following, I will describe my idea of introducing the Fibonacci sequence for the case of using life-saving water. A little trick is needed to make it cylindrical. If you use it in a plate shape, you can do without such ingenuity.
When preparing water packed in a cylindrical shape of a certain shape, in accordance with the lifeboat equipment regulations, fresh water in a general shape that is often installed in lifeboats
It is also possible to divert the package in a vinyl bag. Some shapes have become de facto standard. For example, a subdivided vinyl of about 5 cm wide x 3 cm long x 1 cm thick
It has become the de facto standard for lifeboat equipment to have potable water packaged as fresh water in a single package. city in our country
Packages of this shape on the market are mostly transparent packages, and those in blue letters and stamped with the approval of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism are generally distributed and actually used.
<<0093>>
It is common to see items with similar dimensions and similar local language notations overseas. This is defined as lifeboat equipment to equip 3 liters of drinking water per person.
due to being mandated. Also, it is said that it is subdivided from the perspective of not opening and consuming all at once when it is damaged, but the reason is stated clearly.
not converted.
<<0094>>
In a sense, the water-connected vinyl package described above is a water plate-like structure. While assuming a circle with a radius of about 5 cm to 20 cm at the bottom,
In an emergency, the person who obtained the lifeboat equipment by wrapping it around the proposed GPS device will naturally attach the proposed GPS device to its own body and the cylindrical shape (originally a water bag) formed by wrapping it.
With water, diffracted waves can be effectively and efficiently eliminated with just the equipment at hand while obtaining the bearing.
<<0095>>
According to the Ship Life-Saving Equipment Regulations, "(Lifeboat Equipment) Article 14 Lifeboats shall be equipped with the equipment specified in the table below. Shimizu.”
<<0096>>
The dimension (length) of each small bag of drinking water subdivided and closed-packed continuous vinyl package separated by the cut is based on the following application proposal of the Fibonacci sequence proposed by the author in this paper. A devised vinyl package may also be used.
<<0097>>
The Fibonacci sequence is a sequence discovered by Leonardo Fibonacci (around 1170-1250) of Italy. The Fibonacci sequence is 1,
1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233 . The method of creating the Fibonacci sequence is to prepare only 1 and 1 first, then the previous two items
It is as simple as adding to make the next term. Taking the ratio of two consecutive Fibonacci numbers, the limit converges to (1/2)(√(5)−1). FIG. 9 shows that the ratio of consecutive dyadic terms in the Fibonacci sequence converges to this value.
<<0098>>
This (1/2)·√(5)·1}=(0.618) is known as a number that often appears in nature such as plants. It is called Golden ratio (Golden ratio, sometimes written as φ).
The limit of the adjacent binomial ratio in the Fibonacci sequence also converges to this value. In the natural world, it is well known that the golden ratio is deeply related to phyllotaxis and the like.
<<0099>>
The shape of the leaves of a plant that protrude at a certain angle around the stem when viewed from directly above is called phyllotaxis. Assuming that one turn is 1, the phyllotaxis with a rotation rate of 1/2 comes out.
, the third leaf overlaps the first leaf, although the second leaf does not overlap. With a 1/3 turnover phyllotaxis, up to the 3rd leaf may not overlap, but the 4th leaf overlaps the 2nd leaf.
be. In a phyllotactic with a turnover rate of 2/5, up to the fifth leaf may not overlap, but the sixth leaf overlaps the first leaf. In the 3/8 turnover phyllotaxis, up to 8th phyllotaxis may not overlap, but 9th is 1
Overlaps with the second leaf.
<<0100>>
These are known to be ratios of adjacent two terms in the Fibonacci sequence. In the natural world, plant leaves rotate to attach the next leaf in order to efficiently receive sunlight. -ing
<<0101>>
In pursuit of the most efficient rate of rotation, it turns out to be the limit of two adjacent terms in the Fibonacci sequence (which is also the most beautiful ratio, or the golden ratio). It is (√(5)−1)/2=0.618034. This will be discussed next.
<<0102>>
There is a problem that the efficiency of receiving sunlight decreases when the leaves overlap when viewed from directly above. By analogy, drinking water subdivided airtight packaging continuous vinyl packaging
, there is no water in the vicinity of the break. There is a part that looks like a margin for glueing the sealed part of the vinyl. As it wraps around, it unexpectedly overlaps, and the outside
When viewed from above, the wall of water may not exist. If this happens, it becomes difficult to attenuate the diffracted waves with water. Therefore, by analogy of phyllotaxis, beverage
Water subdivided hermetically sealed continuous vinyl package, even if you don't think about it, you can wrap it well, and the cuts don't overlap, so it's almost guaranteed success when you apply diffracted wave attenuation with water.
I would like to provide a way to
<<0103>>
In addition, the Ship Lifesaving Equipment Regulations (May 19, 1965, Ministry of Transport Ordinance No. 36, final revision: December 22, 2009, Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 69) includes the following clauses: be. (Relief
Lifeboat Fittings) Article 14 Lifeboats shall be equipped with the fittings specified in the following table. 3 liters of drinking water per person:. Clear water in a watertight container. ”. Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl
Packages are used as a de facto standard on this basis. However, at present, there is no particular rational basis for the dimensions, and they are practically standardized.
<<0104>>
The most efficient rotation rate is G=(√(5)-1)/2=0.618034, where G is the golden ratio. That is, G=0.618.
Then, the most efficient rotation angle is 360.0 degrees×golden ratio (0.618034...)=222.49... degrees.
Since this exceeds 180 degrees, the same is true for a rotation number of 360.0-222.49 degrees=137.51 degrees.
The rotation rate that gives this is g=1-G=0.38197.
Expressing this in units of radians, v=2πg(rad).
<<0105>>
In other words,
About 137.5 degrees (=360(1/2) √(5) 1}-180 degrees) or a natural number multiple thereof,
or,
about 222.5 degrees (=360(1/2) √(5) 1} degrees) or a natural number multiple thereof,
In order to naturally form the mutual elongation of
The interval between adjacent separation cut lines is calculated from the paper cylinder radius, the thickness of the continuum with separation cut lines, and the order number of the cut lines from the top of the sealed vinyl packing package for drinking water
It is designed based on the interval value that is set, and the entire structure in which each separation cut line is distributed in different directions when viewed from the central axis and does not overlap no matter how many times it is wound is naturally formed.
and
It is possible to completely attenuate the signal strength derived from the GPS satellites existing outside the above air coverage area.
<<0106>>
In this way, the thin vinyl portion where water does not exist is unevenly distributed in one direction, and there is a possibility that the diffracted wave may enter without being attenuated from such a thin portion where water exists.
can be reduced to At this time, a piece of vinyl that is long enough to use as a guideline for the initial diameter may be included or attached, or an inexpensive paper cylinder may be included.
You can pack it up and use it.
<<0107>>
In the following, to make the line of thought more clear, I will describe the Archimedes spiral (sometimes also known as the Archimedes spiral. Archimedes lived around 600 B.C.E., and also established the mathematics of spirals. Archimedes' proposed spiral water pump is It is still used as an irrigation pump.It should be noted that Archimedes was not the inventor of the spiral.When was the spiral discovered?
don't know. ) (it is the simplest spiral among the six known spirals). It is expressed as r=a+bθ.
<<0108>>
r is the radius of the vortex (assuming that a, b, and θ are defined as follows). a is the radius at the start of winding. b is the length by which the spiral radius increases per 1 radian of rotation angle.
In other words, "thickness of water subdivided bag/(2π)".
In other words, "the length of the radius that increases with each turn/(2π)". θ is the cumulative rotation angle (radian).
For example, θ=2π (radian) in the case of winding exactly one turn.
For example, θ=4π (radian) when the wire is wound exactly two times.
For example, θ=5π (radian) when the wire is wound exactly 2.5 times. The radius of the spiral increases by b/(2π) each time it is wound one round (θ=2π (radian)).
<<0109>>
θ_0 at the start of winding is always 0.
θ_1
θ_2
θ_3
<<0110>>
θ_n
and so on. Then
r_0=a+b·θ_0=a (∵θ_0=2π·0g)
r_1=a+b・θ_1=a+b・1g (∵θ_1=2π・1g) r_2=a+b・θ_2 =a+b・2g (∵θ_2=2π・2g)
r_3=a+b·θ_3=a+b·3g (∵θ_3=2π·3g)
:
r_n=a+b・θ_n=a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
is.
<<0111>>
First of all, if you want to calculate with exact values, it is better to do as follows. If it is not possible to calculate with approximate values, it will be described later, but calculation is first performed with exact values. Considering the features of simplicity and reality, it is better to select a calculation method that is well suited to the actual situation.
<<0112>>
First, the formula for obtaining the exact value is shown below.
<<0113>>
Archimedes spiral formula
r=aθ+b (a>0) (101)
If we want to find the length of the vortex of , we divide it into each minute part of the curve and integrate it, just like a normal curve.
<<0114>>
In the present invention, a flexible plate having a plurality of perforation lines has an initial diameter 2a and is layered many times (without the need to be particularly conscious of other things at the site).
``The rotation angle (between the cut lines) that minimizes the probability that the cut line parts overlap (accidentally between layers)
The repetition of (137.51 [deg] = 2πg [rad]) is originally designed
Therefore, it is possible to realize such a dimensional structure from the design stage, which can also be realized at the site, even if you roll it unconsciously.
<<0115>>
For convenience, "If the rotation angle of the 0th cutting line is θ (n = 0) = 2πgn = 2πg 0 = 0 [rad], the rotation angle of the nth cutting line is θ (n = n) = 2πgn [rad], The rotation angle of the (n+1)-th cutting line is expressed in a simple expression format as θ (n = n + 1) = 2πg (n + 1) [rad]
It is convenient because you can
<<0116>>
The distance between the n-th cut line and the (n+1)th cut-off line (assuming that the spiral is straightened by squeezing) is now
L(n)
Then, all the above preparations are fully utilized, and:
Number 3》
000006

The exact solution is obtained as For the great advantage of obtaining an exact solution, the result is reduced by the relatively simple square root of the quadratic formula and the simple logarithm of the degree formula.
was found to be obtained. Note that the logarithm contains an absolute value sign. For a formula this simple, it is easy to use this formula at design time, and this formula is
In the future, with the advent of the GNSS era, we will develop a closed packaging container for continuously subdivided drinking water that can function effectively when attempting to attenuate diffracted waves in combination with the GPS receiver of the proposed method.
The length of the interval between adjacent perforated lines of the packaging) is simply defined based on the initial winding radius a, the thickness of the subdivided drinking water b/2π, and the order of the perforated lines n (the rest is pi and the golden ratio. Since it is a constant g, it can be calculated in a short time from the known number).
Since GNSS can be internalized, in an era when GNSS is taken as a social infrastructure and its receivers are commonly used and carried, it shows high utility with great effects.
It becomes a thing. [ ] indicates the result of indefinite integration, ] the lower right value is the start value, and the ] right shoulder value is the end value.
<<0117>>
It is the inventor of the present invention who derived the above logic. On the other hand, only in part of the process in the process, only for the technical aspect of solving a certain type of indefinite integral, only a part of the description in the following document is given as a method for solving a certain type of indefinite integral I used it as a reference. However, I would like to point out again that the proposal of the basic problem of this proposal, the idea proposal for the solution, the mathematical problem setting, the policy and the solution are all due to the author's creativity. In addition, "Iwanami Mathematical Formula I, - Calculus/Plane Curve -, Shigekazu Moriguchi, Kanehisa Udagawa, Shin Hitomatsu, Iwanami Shoten, 2010, Chapter 3, Indefinite Integral of Quadratic Irrational Functions, Section 26 ""2 See Indefinite Integral p.121", including the square root of the general formula
<<0118>>
The above formula shows:
The length L(n) between the n-th cut and the n+1-th cut is determined only by a constant, which should have already been determined at the time of manufacturing or designing the drinking water subdivision packaging. Notice what you can do. If anything, the radius a at the start of winding, drinking water
Average thickness of subdivided packaging (b/(2π)), constant π, constant g (= 1 - G = 1 - golden ratio), integer n = 0, 1, 2, 3, etc. are all known numbers. expressible
be.
<<0119>>
This is because when manufacturing or designing the drinking water subdivision packaging, the length L (n) between the n-th cut lines is set to the winding start radius a, the average thickness of the drinking water subdivision packaging (b / ( 2π)) can be determined.
<<0120>>
Next is liberation by approximation.
<<0121>>
It assumes the Archimedes spiral (sometimes also known as the Archimedes spiral) (which is the simplest of the six known spirals). It is expressed as r=a+bθ. r is the radius of the vortex (where a, b and θ are defined as follows). a is the radius at the start of winding. b is the length by which the spiral radius increases per 1 radian of rotation angle. In other words, "thickness of water subdivided bag/(2π)".
In other words, "the length of the radius that increases with each turn/(2π)". θ is the cumulative rotation angle (radian).
For example, θ=2π (radian) when the wire is wound exactly one turn.
For example, θ=4π (radian) when the wire is wound exactly two times.
For example, θ=5π (radian) when the wire is wound exactly 2.5 times. The radius of the spiral increases by b/(2π) each time it is wound one round (θ=2π (radian)).
<<0122>>
θ_0 at the start is always 0 .
θ_1
θ_2
θ_3
<<0123>>
θ_n
and so on. Then
r_0=a+b·θ_0=a (∵θ_0=2π·0g)
r_1=a+b·θ_1=a+b·1g (∵θ_1=2π·1g)
r_2=a+b·θ_2=a+b·2g (∵θ_2=2π·2g)
r_3=a+b·θ_3=a+b·3g (∵θ_3=2π·3g)
: r_n=a+b・θ_n=a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
is.
<<0124>>
Here, if n = 1, 2, 3 ..., the radius at that time is the average of the previous radius and the current radius r_(n, n-1) = (1/ 2)・[r_(n)+r(n−1)]=(1/2)[(a+bng)+(a+b(n−1)g)]=1/2(2a+2bng・bg)=(a+bng)・It is approximated by (1/2)bg.
<<0125>>
So its circumference is approximately obtained by
2π・r_(n,n−1)=2π[(a+bng)・(1/2)bg]=2π[(a−0.5bg)+bgn] (n=1,2,3,...)
<<0126>>
As part of it, the arc length corresponding to g as a ratio is obtained approximately by
2π・r_(n,n−1)・g=2πg[(a−0.5bg)+bgn]
=2πg(a−0.5bg)+2πbggn
<<0127>>
This has important implications, namely
Using a drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package in which the radius increases by b each time it is wrapped around,
When winding outward with the radius at the start of winding as a,
Corresponding the mutual interval of the positions of the cuts to the order of appearance of the cuts, n (n=1, 2, 3, . . . ),
2πg (a-0.5bg) + 2πbggn (where n = 1, 2, 3, ...)
, the overlap is minimized even with winding.
<<0128>>
The radius at the start of winding is a (cm),
Using a continuous vinyl package for subdivision and sealed packaging of drinking water having a thickness of b (cm), the radius at the start of winding is assumed to be a and is wound outward to form a cylinder of water.
2πg (a-0.5bg) + 2πbggn (however, n = 1, 2, 3, etc.), so that the break in the packaging of the water comes to the water subdivision Sealed packaging continuous vinyl The package design may be efficient in attenuation of diffracted waves with minimal overlap even when wrapped.
<<0129>>
At that time, it should be specified specifically how many cm the radius a at the start of winding was based on, and the continuous vinyl package for drinking water subdivided and sealed was manufactured, and the length of the vinyl scrap of the package should be specified. As you can see, it is better to make it so that it hangs down with a diameter of 2a.
<<0130>>
For example, assuming a radius of a = 7.5 cm, a vinyl package with a scale of 2 a = 15 cm printed on it is used as a break for a continuous vinyl package for drinking water subdivided sealed packaging.
If it is specified that the only part is the diameter at the start of wrapping, it will be easy for the victim to understand in case of emergency. The diameter of a circle shape is the diameter of a circle or square.
As a visual aid, non-verbal paintings are also used to help intuitive understanding, so that passengers from different countries, sailors and navigators from different countries can understand immediately in an emergency.
It would be even better if it was printed out so that it would be easier to understand.
<<0131>>
In addition, in the case of a design in which the thickness of the beverage subdivided closed-packaging continuous vinyl package is b=0.7 cm, the breaks in the drinking water subdivided sealed-packaging continuous vinyl package are:
According to n = 1, 2, 3, etc., it will be clear from the above-mentioned formula developed for the first time by the inventor that it should be made as follows when it comes to what number of cm it should be made. .
<<0132>>
When n=1, 2πg(a−0.5bg)+2πbggn
=2π0.381966(7.5・0.5・0.7・0.381966) +2π0.7・0.381966・0.381966・n
= 17.6788772 + 0.6416930 n
≈17.68 +0.64n So initially (n=1), 18.96 cm long, configure.
<<0133>>
After that, by extending the length by 0.64 cm and manufacturing it from the beginning, the user can provide a continuous vinyl package for drinking water with a thickness of b = 0.7 cm.
When trying to improve accuracy (further narrowing of the azimuth limitation width) by simultaneously using the proposed method's diffracted wave attenuation of a GPS receiver equipped with a function that allows azimuth acquisition when stationary and the body's body
Also, as long as you start winding at a = 7.5 cm radius (2a = 15 cm diameter), without thinking too much, the cuts do not overlap, and at maximum efficiency, naturally
As a result, a cylindrical water structure can be instantly and easily formed in which it is extremely difficult for special cuts that allow the entrance of diffracted waves to overlap.
be.
<<0134>>
In the past, it seems that the length of each of the continuous vinyl packages for drinking water subdivided and hermetically sealed was simply a stable shape due to historical circumstances, without any particular rational reason.
<<0135>>
In the future, in view of the importance of saving lives, each thing will be able to have multiple functions in the event of a crisis.
Based on the idea of enhancing each other's functions in a comprehensive manner, we have created a continuous vinyl package for drinking water that is commonly called a life-saving water package.
If you decide the length of the eye, GPS (
Or GNSS) is suitable for the era when social infrastructure becomes important. This not only provides azimuth information that gives victims a basis for making decisions on their own initiative, but also makes it possible for people heading to rescue victims to use such equipment as a standard, making training easier. .
<<0136>>
In fact, even when n = 21 cuts are wound in the 7th round of continuous winding, as can be seen from the fact that the cuts are not clearly overlapped yet, there is a great effect.
<<0137>>
The Fibonacci sequence may also be defined as follows. It's almost the same thing, but I'll make a note of it just in case. It is a format that does not specify an initial value.
That is, the sequence . In other words
Number 4》
000007

In particular, when a(0)=1 and a(1)=1, Binet's formula
《Number 5》
000008

there is and also
《Number 6》
000009

can also be written as
where [ ] is the Gaussian symbol
Even if it is described in this way, there is no essential difference between the basic idea and its nature, and the same argument holds.
<<0138>>
When arranging the cylindrical water so that its center axis coincides with the normal line of the antenna and is almost perpendicular to the vertical axis of the body and perpendicular to the left and right sides of the body, Velcro (registered trademark), harness, Adhesive tape may be used for fixing.
<<0139>>
In the following, we will discuss the form of applying this proposal to those engaged in mountaineering, security, security, lifesaving, disaster relief, international disaster relief, and so on.
As shown in FIG. 10, it is also effective to previously form such a structure in the lower part of the rucksack or the like so as to be hollowed out so as to be insertable. In that case, such as urethane
It is possible to make effective use of materials that are lightweight but can maintain their shape. In doing so, the drinking water package described above, which is rolled to form a cylindrical shape, is well rolled.
A cylindrical gap made of cloth may be formed in advance so that it can be stored while being attached. At the center of the circle on the bottom that corresponds to the back of the rucksack, which is the bottom
is applied with Velcro (registered trademark) and interacts with the Velcro (registered trademark) applied to the bottom surface of the GPS receiver proposed by the inventor.
It is also good to make it easy to remove. Instead of urethane, a material such as chloroprene having high absorption characteristics in the 1.5 GHz band may be used.
<<0140>>
When not used for the intended purpose of the present invention, it can be used as a pocket in which light items that are frequently taken out can be placed. cylindrical in shape
A long sheet of paper such as a map can be stored in the part without creases, and the space is not wasted. In addition, there is a tent called a tent mat that spreads on the floor.
A resin material or the like may also be stored in this cylindrical portion. When not in use, the part connecting the cylindrical part and the bottom circle is covered with a cloth lid with a zipper to prevent dust from entering.
Even if you leave it as it is, it will look better, so it is of course good.
<<0141>>
An example of an actual usage method is shown below with reference to FIG.
<<0142>>
The L1 C/A GPS receiver already proposed by the inventor is placed on the back of the waist of the body, and the normal direction of the antenna main beam is perpendicular to the center axis of the body and perpendicular to the left and right plane of the body. Arrange along the direction of going away.
<<0143>>
Prepare water packed in a rectangular plate structure with a certain thickness. In a container such as plastic that does not affect microwaves, water is placed in a rectangular plate structure with a certain thickness.
You may prepare the thing packed so that it may be made. The main plane of the shape is arranged so that it is perpendicular to the left and right sides of the body and perpendicular to the ground on both sides. rectangle at this time
The thickness of the surface may be about several centimeters. It depends on the susceptibility to the diffracted waves of the GPS receiver to be used.
<<0144>>
Alternatively, a lightweight water bottle that is flat and thin when not filled with water, such as a lightweight water bottle that becomes a rectangular plate structure with a certain thickness for the first time when it is filled with water.
It is built into the vest or can be attached, and when not filled with water or "when water is filled but not used", it can be folded left and right on the back of the vest to make it bulky.
It maintains a low profile shape, and when used, it can be opened to the left and right by about 90 degrees like a door that opens with a hinge to form the shape of FIG.
stomach.
<<0145>>
The container, such as plastic, may be connected by a tube to the user's mouth and designed to help the user rehydrate. so-called hydra
It is called a hydration system and can combine the usage used for hydration during action such as infantry, cycling and athletes. Water is replenished by chewing
be It can be composed not only of water but also of nutritional drinks, etc., and enables it when it is important to continue to act without taking a break for a long time. of course,
The use of a GPS receiver is also useful because not only positioning but also azimuth can be obtained. It is compatible with such a near-future outdoor activity support system, and has a high compatibility.
The fact that it is possible to do so is one of the excellent advantages of proposing a method of using this GPS receiver in the field in cooperation with the human body and water.
<<0146>>
Life-saving water is revisited here from a slightly different point of view. The de facto standard articulated vinyl package embodying potable water as set forth in the Lifeboat Equipment Regulations is, in some sense, a plate-like structure of water. This may be stacked several times in a slightly flattened rectangular parallelepiped framework made of plastic to form the aforementioned thick rectangular surface. In that case, you can hang it from your shoulder with a climbing sling or the like.
<<0147>>
When preparing water packed in a thin, flat rectangular shape of a certain shape, in accordance with the lifeboat equipment regulations, general lifeboats are often equipped with
It is also possible to use a Shimizu plastic bag package. Some shapes have become de facto standard. For example, a small vinyl package of about 12 cm in width, about 6 cm in height, and 1 cm in thickness, in which potable water is packaged as fresh water, is the de facto standard for lifeboat equipment.
The package of this shape that is commercially available in Japan is generally a transparent package, written in blue, and stamped with the certification of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. Overseas, the same size and the same local language notation
I often see things. This is because lifeboats are required to carry 3 liters of drinking water per person. all at once
It is subdivided so that it will not be opened and consumed.
<<0148>>
In a sense, the water-connected vinyl package described above is a water plate-like structure. Cut this into a rectangle with a thickness of several centimeters, a length of about 20 cm and a width of about 10 cm.
While assuming, by hanging from the eaves constructed on the side of the vest, in an emergency, the material obtained from the lifeboat equipment will automatically attach the proposed GPS device to your body,
With water in the shape of a flat plate (originally a water bag), it is possible to obtain the direction while effectively and efficiently eliminating diffracted waves with only the equipment at hand. For this reason, the vest
You may form it using a hinge so that it may protrude perpendicular|vertically to the upper-lower-left-right-left surface of a body. You can hang it there. Therefore, drink
The water package may be provided with holes for hanging. The vest may be provided with hinged posts for this purpose.
<<0149>>
An application involving rucksacks is discussed here.
As shown in FIG. 11, it is also effective to form such a structure in advance in the lower part of the rucksack or the like in such a manner that the structure is hollowed out so as to be insertable. In that case, it is possible to make effective use of materials such as urethane that are lightweight but can maintain their shape. In doing so, the previously mentioned drinking water package forming a thin rectangular shape can be conveniently stored.
Such gaps made of cloth may be formed in advance. Velcro (registered trademark)
Marks) are arranged, and the interaction with the magic tape (registered trademark) applied to the bottom surface of the GPS receiver proposed by the inventor makes it possible to attach and detach easily.
Also good.
<<0150>>
Here, we discuss the application of this proposal to vests worn by professionals such as police officers, coast guard workers, and security workers. of FIG. 12 or 13
As such, the lifejacket or vest can and may be configured to increase convenience. Figure 13 has no gap when closed, but
Even if it is closed with a gap, the antenna of the GPS receiver may of course be constructed so that the face can be seen outside. It may be configured as shown in FIGS. 14(d) and (e).
Of course. In this case, there is a horizontal rod-shaped object, but by using resin rods, resin spacers, resin rotating screws, etc. as these materials, it is possible to absorb electromagnetic waves.
In addition to having the advantage of being able to expect higher yields, there is also the possibility of having some kind of electromagnetic influence, or at least a negative influence, on the azimuth limitation.
It fits well because there is no sense of urgency.
<<0151>>
FIG. 12 or FIG. 13 is used to explain the following aspects of the jacket/vest/lifejacket format and its format.
First, when actually using a container mechanism imparted with a water structure retention function to a chloroprene rubber (CR rubber) wet suit or life jacket, or to a specialized clothing vest for professional use, it is necessary to open the door. Describe structural evolution. Examples of users include: coast guard personnel, ToQ personnel, Maritime Self-Defense Force personnel, military personnel (infantry, special forces personnel, paratroopers), coast guard volunteers, naval personnel, aqualung enthusiasts, and police officers. is. Next, it is possible to explain the structural arrangement in a double-door shape when using the exposed part of the chloroprene rubber (CR rubber) wet suit to weaken the diffracted waves.
can. Examples of users include: coast guard personnel, ToQ personnel, Maritime Self-Defense Force personnel, military personnel (infantry, special forces personnel, paratroopers), coast guard volunteers, Dai
Bing Aqualung enthusiast and police officer.
Alternatively, the hinge is used when the cooling agent or heat storage agent, which is initially incorporated in the vest, which is a special clothing, in a shape that conforms to the body, is also used to weaken the diffracted waves.
It is also possible to explain the shape when used for double doors. Examples of users include: people who benefit from the use of ice packs and phonographs for outdoor security in hot weather or cold climates;
Police officers, members of the Self-Defense Forces, military personnel (infantry, special forces personnel, paratroopers), and coast guard personnel who have a certain degree of necessity to obtain directions in an emergency.
Alternatively, it can be explained that the chest front part of the chloroprene (CR rubber) vest is deployed backward when not in use and utilized to weaken the diffracted waves. Examples of users include: triathlon runners/athletes/trainers, cross-country athletes, coast guard personnel.
<<0152>>
In addition, when adopting the configuration of FIG. 14, a plate-like object may be sandwiched between the sides for use. At that time, if the resin has some flexibility, it is suitable because it has good adhesion to the side surface of the body. <<0153>>
Next, we discuss application to wheelchairs. FIG. 17 is a conceptual diagram of an embodiment in which this proposal is applied to a wheelchair. In the figure, the part shown with a mesh is an electromagnetic wave absorber.
It corresponds to the arrangement place of the thing containing moisture discussed above. If this is a water bottle [including a drug supply function, etc.], it may of course be connected to an oral water supply (drinker) tube and provided to the user. Medical pharmacological infusion solutions (e.g. clear plastic medical pouch packaging for intravenous drips)
) but it's good as well. In the figure, the water bottle is attached to the back like a square placed horizontally, and the GPS receiver is placed at the bottom of the bottle. Of course, it is not limited to this figure.
However, it is specifically noted that such square figures may be made with a narrower opening. In other words, if the masu-shaped mouth seems to be wider than necessary,
is a flat plate water bottle with a hollow center opening that has only a smaller opening.
Therefore, it is very convenient to strengthen the attenuation effect of microwave diffracted waves. The amount of water increases slightly, but if you are in a wheelchair, the wheels will hold it.
Since it has a feature that it hardly places a burden on the user, it is suitable for use.
<<0154>>
Next, we discuss the application to electric wheelchairs. In recent years, when using electric wheelchairs, which are becoming more popular due to the reduction of the burden on users and the improvement of convenience, the motor drive and power unit
may be surrounded as separately as possible by a water bottle containing water. This is a GPS receiver that has already been processed to attenuate diffracted waves with a square on the back.
In order to prevent noise-type electromagnetic waves or inductive unnecessary electromagnetic waves from being emitted in the unlikely event that they have an effect, we have doubled the proximity of potential sources such as motors. Of course, it is also possible to devise ways to attenuate the effect of an emergency in advance. (It is not shown, but there is often a motorized drive under the seat.
Therefore, it is easy to separately arrange a water bottle surrounding it. In addition, when traveling outdoors for a long time, it is convenient because it is easy to replenish because it has plenty of water.
be.
<<0155>>
With the increase in the number of electric wheelchairs, the use of batteries in electric wheelchairs has become the norm. If it is a normal battery, copper sulfate liquid is loaded and the liquid can be used. Recently, a lithium-ion polymer battery has been installed, and even in that case, it can be used because it contains a polymer component and moisture.
<<0156>>
Recently, wheelchairs have become more diverse, and in anticipation of an improvement in quality of life (QOL) in daily use, all wheels, including spokes, are made of wood and other materials with a good texture, eliminating metal. wheelchairs are very popular
stomach. These wooden wheelchairs are said to be very popular among users because of their pleasant texture and their psychological effects, such as the fact that even sitting in a wheelchair every day makes them happy. It should be noted that these popular wood member wheelchairs are also expected to have minimal impact on GPS receivers and are still well suited with this device for upcoming social welfare use. Needless to say, it is suitable for a single-seat mobile unit such as a Segway. Such single-seater vehicles are showing signs of explosive popularity in recent years and are an important application field. The reason is that there is no area that can be used as shielding, so it is compatible with this method that utilizes the human body and water. This phenomenon of individual empowerment is characteristic of the present age, and it can be said that we live in an age in which individuals have the ability to use science and technology rarely seen in history. If the individual possesses a mobile phone connected to satellite communication and can receive signals from positioning satellites and know their current position, the error factor (difference, deviation, local It is a problem to have only unreliable measures that the magnetism) is large and basically impossible to eliminate local epochs. Therefore, the highly reliable method proposed by the present invention will be a valuable measure as a method that can be implemented as reliably as possible if there is no obstruction. Takahashi (2011) describes the feasibility of this method as 9000 trials, 5 times in total, 15 times, 600 times each time, depending on the location with many mountains, with many buildings, and with an open sky. was shown by field experiments. (Hereafter, Masato Takahashi, Proposal and evaluation of L1 band C/A code GPS receiver capable of acquiring direction at rest - Proposal of new method that is compact, lightweight and inexpensive -, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Border area (ISSN: 1881-0195), Vol.J94-A, No.2, pp.95-111, February.2011)
<<0157>>
Various specific application forms have been discussed above. What they have in common are: First, with the proposed GPS receiver, in order to obtain the direction, the person's back (body) is used to prevent the increase of personal belongings, and the electromagnetic wave absorber that exists nearby is utilized. Since direction acquisition is realized in this way, there is no pointless increase in the number of items to be carried, and complexity can be avoided. In particular, there is an excellent feature that this method is possible even when there is no mountain shielding, building shielding, large ships, large aircraft bodies, or huge wall surfaces. In addition, it has an irreplaceable feature that the purpose can be achieved even if a low-cost GPS receiver is used and it does not have fine signal strength discriminating power.
<<0158>>
So far, I have discussed in detail that there are various kinds of familiar things that should be at hand at that time. The following are shown.
<<0159>>
The first is water. The essence is that the magnitude of the dielectric loss (√εr)·(tan δ) of the dielectric polarization of the permanent dipole contributes to the smallness of the power half-life depth D. Sometimes, the magnitude of conductivity σ brought about by the electrolyte in which water or the like is dissolved also contributes to the small power half-life depth D. He also argued that many things fit into this genre. Water (drinking, cooking, sanitary
Use (toothpaste cleaning, etc.), tea, yogurt, grains, root vegetables, plants, animals, food ingredients Bath water, toilet water, refrigerant, heat preservation agent, mayonnaise, sauce, soy sauce, milk, juice, etc.
is quite possible.
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Next is the salt dissolved in water. Its essence is the conductivity σ of the electrolytic chamber, which contributes to the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole. Seasoned food, preservative miso, salt solution, muscle skin tissue, nutritional gel food (a product name such as weider in jelly), preservable sausage (fish meat, pork, etc.), preservable salami, salt water, etc. Shelf life ham
Preservable bacon/sports drinks (product names such as Pocari Sweat, Gatorade, etc.).
<<0161>>
In addition to them, there are alcohols (the essence of which is the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole), and medical disinfectants, saline solutions, infusion solutions, and drug solutions fall into this category.
<<0162>>
Furthermore, super absorbent polymer (SAP: Super Absorbent Polymer) (its essence is also the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole + the conductivity of the electrolytic chamber
rate). In this field, the sodium polyacrylate system can be mentioned. Among the water-absorbing resins, the water-absorbing performance is particularly high, and when pressure is applied,
A resin that retains water even in a state is called a highly absorbent resin. Diapers
, sanitary products, cold packs, warm packs, fragrances, deodorants, cosmetics, sealants, etc. As for the state, it is initially in the form of powder, and when it comes into contact with water, it absorbs water and turns into a gel. This is also available.
<<0163>>
A feature of the proposed method is that it has a wide range of advantages in that it can be used not only for the above, but also for the following. That is, mechanical lubrication system, power supply function system, antifreeze liquid
Ethylene glycol (antifreeze), battery fluid (electrolyte + water), lithium ion polymer battery (polymer gel), etc. can also be used. These absorbent essences
is the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole + the electric
It can be thought of as the electrical conductivity of the open chamber.
<<0164>>
Fig. 18 shows that the configuration in which the human body is arranged in a straight line shape as a microwave absorber and the GPS receiver is placed in the center of the microwave absorber can receive microphones from directions that are not primarily intended for reception.
Fig. 3 is a conceptual diagram showing that although somewhat effective at attenuating radio frequency diffracted waves, GPS receivers can sometimes be affected by the diffracted waves. if the body
As a schematic view of the body when looking down from above, it can be regarded as a water bag of almost constant thickness with a horizontal line. In this way, only the body is covered with shielding material.
Alternatively, the case of using it as an absorbent material will be considered in the schematic diagram of this figure. In the figure, the frontal direction of the body is assumed to face downward on the paper surface. Body back direction is above the paper surface
A GPS receiver is attached to the back of its body. Microwaves arriving from the front of the body are microwaves from directions that are not primarily intended for reception.
It has been shown that microwave diffracted waves generated at the left and right end points of the body can sometimes be received by a GPS receiver placed in the middle of the back of the body.
<<0165>>
In Fig. 19, in addition to the human body, a familiar microwave absorbing material that can be used in the context of use is placed near the human body and integrated into a U-shaped shape as a whole, and a GPS receiver is placed in the center.
1 is a conceptual diagram showing that the configuration is considerably effective in attenuating microwave diffracted waves from directions not primarily intended for reception. As a schematic diagram of the body when looking down from above, it may be possible to regard it as a water bag with a horizontal line and an almost constant thickness. In this way, the case where the body is also used as a shielding material or an absorbing material is considered in the schematic diagram of this figure. In the figure, the frontal direction of the body is assumed to face downward on the paper, as in the previous figure. The direction of the back of the body is assumed to face upward on the paper, and the GPS receiver is attached to the back of the body. It is intended to be used as a visual aid for understanding that diffracted wave effects are less likely to affect GPS receivers, especially when compared to FIG. Mountain Rescue Team members, International Disaster Relief Teams, and others who always carry a certain amount of drinking water (several liters) in order to sustain their own lives and to save the lives of people in distress or disaster. If you are trying to hold, carry, and carry heavy water while walking, when you acquire the direction, you can hold the water as shown in Fig. 19 (70% of the body is water). Therefore, this is also considered to be water). Body Microwaves coming from the front direction are microwaves from directions that are not primarily intended to be received. It is shown that the receiver is less affected than in the previous figure. In this way, the water carried by the team members can be used to attenuate the diffracted waves in order to reduce the influence of the diffracted waves on the GPS device that can acquire the bearing at rest, as proposed by the author. The water, the body, and the GPS receiver that you are carrying with you all work together in a harmonious way, so that you can suitably support the life-saving mission in question.
In short, what is discussed in this article includes the following.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is attached to the front side or the rear side of the body and contains water on at least one of the left and right or left and right of the direction information acquisition device. Alternatively, it is mounted so as to protrude obliquely rearward, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites existing outside the sky coverage area.
A direction information acquisition method characterized by:
The azimuth information acquisition method; containing water is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel A direction information obtaining method, characterized in that the container body contains alcohol.
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder; the central axis, the vertical axis of the body, and the body are orthogonal to each other; a GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the antenna main beam of the GPS receiver A direction information obtaining method, characterized in that the directions are substantially the same.
In the above method for obtaining direction information; the shape of the one containing water is cylindrical; the interval between any two of the initially adjacent separating cut lines is about 137.5 degrees or a natural number multiple thereof in terms of the directional angle in the plane perpendicular to the central axis of the paper cylinder, etc., or , about 222.5 degrees (which is the difference of 137.5 degrees from 180 degrees) or a natural multiple thereof, the spacing of adjacent separation cut lines is determined by the paper cylinder radius and the drinking water subdivision. Designed based on the spacing value calculated from the thickness of the closed vinyl packaging package continuum with separation perforation lines and the sequence number of the perforation lines from the top;
When viewed from the central axis, all the fibers are dispersed in different directions, and an overall structure that does not overlap no matter how many times the fibers are wound is formed.
Direction information characterized by the use of a continuum with a separation perforated vinyl package, characterized by attenuating the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the above-mentioned sky coverage area without omission. Acquisition method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side or the left or right side of the above-mentioned orientation information acquisition device, contains a substance with a power half-life depth of 5 cm or less for electromagnetic waves of the frequency of GPS satellite transmission signals. , mounted so as to protrude forward, backward, or laterally from the azimuth information acquisition device, and attenuate signal strength originating from GPS satellites existing outside the above-mentioned sky coverage area. Method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and contains a substance with a power half-life depth of 20 cm or less for electromagnetic waves of the frequency of GPS satellite transmission signals at least on either the left or right or the left or right of the above-mentioned direction information acquisition device. is attached so as to protrude forward, rearward, or laterally from the azimuth information acquisition device, and attenuate the signal strength derived from GPS satellites existing outside the above-mentioned sky coverage area. Information acquisition method.
The azimuth information acquisition method described above; containing water is water or alcohol for drinking or cooking, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel. or to be ingested as food containing water or alcohol, or to use miso or miso, or sausage, salami, ham, or smoked products or a nutritional supplement liquid or gel, or a part of an animal or plant, or meat or grains or legumes or root vegetables; High water content tissue such as muscle or skin, seasoning, heat/cold insulation, superabsorbent polymer, gel or liquid cosmetics or household products Daily necessities such as commodities (detergents, liquid soaps), or industrial products such as liquid or gel polymers containing electrolytes filled in batteries or rechargeable batteries, or chloroprene rubber, polychloroprene rubber, or chloroprene A material that has GPS electromagnetic wave absorption characteristics such as 1.5 GHz band equivalent to or greater than rubber (CR rubber), or a material that uses a so-called wet suit material or a wet suit itself, or in polar regions or cold regions. or high altitude antifreeze, or ethylene glycol or diethylene glycol, or wet soil or moisture such as those available in the field in an emergency during a large-scale natural or large-scale man-made disaster. The use of sand or seawater or lake water or river water or rainwater or sometimes excreted by living organisms or livestock may prove useful in harsh environments where such is the case; A direction information acquisition method, characterized in that the liquid is a chemical solution, a disinfectant solution, an infusion solution, or a physiological saline solution. Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith, the GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and at least one of the right and left or the left and right of the above-mentioned direction information acquisition device is labeled "relative dielectric for electromagnetic waves with the frequency of the GPS satellite transmission signal" against the electromagnetic wave with the frequency of the GPS satellite transmission signal The square root of the modulus (εr) and the dielectric loss tangent (tan δ) (δ is the dielectric loss angle) belong to a region of a certain numerical value or more such as “10”). Alternatively, a direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength originating from GPS satellites existing outside the sky coverage area by mounting the antenna so as to protrude sideways. The azimuth information acquisition method, which contains water, is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel. A direction information acquisition method, characterized in that the container is a container containing alcohol of
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface of a cylindrical or rectangular cylinder or a part thereof; the central axis, the vertical axis of the body, and the left and right A GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the direction of the main antenna beam of the GPS receiver are: and having a structure that can be incorporated and removed as an internal structure of a rucksack.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm). (cm) and assuming that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π is the circumference constant
2πg (a-0.5bg) + 2πbggn (where n = 1, 2, 3...)
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package characterized by being designed to keep "the length of the interval between the nth cut and the n-1th cut of the subdivided water package" in length .
In the direction information acquisition method, the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water according to claim 5 is wound outward with a radius of a (cm) at the start of winding, so that water does not exist. A direction information acquisition method characterized by the fact that a cylindrical shape can be reliably and easily formed while efficiently avoiding the occurrence of cut portions.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm). (cm) and assuming that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π is the circumference constant
[(aθ+b)/2√{θ^2+2bθ/a+1+(b/a)^2}+(a/2)log|2θ+(2b/a)+2√{θ^2+2bθ/a + 1 + (b/a)^2}| ] from (2πgn) to (2πg(n+1))
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 0, 1, 2, 3 ...))
(However, [ ] from a to z is the symbol for the definite integral from a to z.)
or
2πg(a−0.5bg)+2πbggn
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 1, 2, 3 ...))
Designed to keep the length "from the starting point to the n-th break between packets of subdivided water"
characterized by
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package,
To be able to reliably and simply form a cylindrical shape while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist by winding outward with a radius of a (cm) at the start of winding;
A direction information acquisition method characterized by:
(1) Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
(2) Attached to the front side or rear side of the body,
(3) at least one of left and right or left and right of the direction information acquisition device,
(4) those containing water,
(5) mounted so as to protrude from the azimuth information acquisition device;
(6) thereby
(7) Attenuate signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area;
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. Like, put on,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. As such, the multiple compartments of the reservoir, which doubles as an oral intake tube for drinking water, are compactly stored in the reservoir, and when used, are pulled out (one after another) by spreading both arms or one arm, and the water plane is the arm. The reservoir compartment returns to its original compact shape in its stowed position by unfolding it (to form between the torso) and returning it to its original position (with both arms or one arm lying alongside the body when not in use). while ensuring active oral intake of water without interfering with activity.”
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. so as to constitute a spatial shape,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Sports drinks, isotonic drinks (drinks containing electrolytes with an osmotic pressure almost equal to the osmotic pressure of the human cell fluid), hypotonic drinks (lower osmotic pressure than the osmotic pressure of the human cell fluid) Beverages containing electrolytes with an osmotic pressure), hypertonic drinks (drinks containing electrolytes with a concentration higher than the osmotic pressure of the human cell fluid), physiological saline, seawater, battery electrolyte, batteries The main purpose is to actively improve the compatibility and convenience of the place, etc.)
containing an electrolyte solution or a polar solvent,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is a carry-on item in the field, or for heating fuel for cooking during tent camp, for mobile fuel such as snow vehicles, for ingestion as a nutrient source, as a luxury item It is an important carry-on item for ingestion of food, cooking and seasoning, etc.)
Ethyl alcohol, methyl alcohol (for medical supplies and disinfectants), alcohols (for general cleaning and fuel, etc.)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
"(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is essential as a carry-on item in the field, such as cleaning wounds, using it as a basis for implementing intravenous fluids, and using it for oral intake during extreme fatigue.)
Physiological saline, or those containing an infusion containing certain components using it,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of increasing the high degree of versatility of carry-on items that tend to be restricted at the site and the possibility of responding to events with only on-site items.)
Containers or reservoirs containing or containing water
It can be transformed, divided, and recombined (by having the characteristics, it depends on the characteristics of the signals derived from the GPS satellites that existed outside the above-mentioned air coverage area, the characteristics of the GPS antenna, the GPS receiver, and the surrounding environment). Therefore, it is possible to actively enable local users to utilize various shapes.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
A reservoir that can hold a water-containing object is divided into a plurality of compartments, and the compartments can be freely combined with each other to take an arbitrary shape that is closest to the user's wishes.
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
The reservoir, which can hold a water-containing material, is divided into multiple compartments, and can have any number of layers of water or electrolyte solutions of different concentrations or substances of different compositions or air,
(By doing so, we also utilize the property that electromagnetic waves partially reflect when incident on substances with different refractive indices.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
(The main purpose was to manage physical condition, including nutritional supplementation and reduction of dehydration.)
of the reservoir contents to the user,
oral intake
or
(subcutaneously, intravascularly, intraperitoneally, etc.)
Infusion
having means (such as a tube as
By (more effectively)

A direction information acquisition method characterized in that it can be expressed as:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
so that the opening narrows from the periphery toward the center or widens from the center toward the periphery,
be configured
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir capable of holding an object containing water (etc.)
(for example) corresponding to all or part of a development of a polyhedron, manysided object, manifold object,
multiple polygons or geometric figures as bases
(First of all, it is relatively short as a univocal image, that is, in a mathematical sense, it is easy to understand that it is often expressed as a plate shape.)
pillar
(A “pillar” in the mathematical sense is a “pillar having a geometric figure on its bottom surface, such as a cylinder or prism”)
As
(In a shape that is not so bulky that it can be attached to clothing when not in use)
configured,
(With a procedure like assembling a polyhedron from a developed view, sometimes with the aid of Velcro fasteners or fittings or sliding devices,
As a three-dimensional spatial figure in the first place)
of polyhedron surfaces
All (when intended to act as a virtual opening for electromagnetic waves by making the layer of water very thin relative to the other surfaces, rather than expressing it as a clear opening)
or
(when contemplating constructing a shape that has a non-water-filled surface, i.e., a clear opening for electromagnetic waves) partly
By forming a layered structure such as water on all or part of the surface of the polyhedron
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above azimuth information acquisition methods, (6) includes the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, completion of missions such as disaster relief at a higher level, or triathlon “target "The main purpose is to achieve more advanced results in long-distance swimming and underwater work)
A reservoir that can hold something containing water
It can also be used as a jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) (so-called in self-contained diving breathing apparatus (Aqualung) diving)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
multi-layered compartments of fan-shaped columns with relatively small central angles (compact during normal activities such as walking and running)
The structure (combined with a tube that is an oral water intake device) can be taken or easily reverted (while being easy to wear on the body and suitable for trail running).
(When rushing to the site for disaster relief, etc., in order to perform the original mission accurately, to prevent getting lost at crossroads where there is a risk of getting lost, and to more reliably acquire direction information. Second, in order to increase the survival rate of victims, reduce the probability of occurrence of aftereffects, and shorten the time until rescue after a disaster, in the event of such an emergency or emergency use, it is a way to bring serious disadvantages to victims. In order to avoid time loss due to hesitation, etc.)
By individually sliding the individual fan-shaped structures with multiple layers of compartments and developing them into one large fan-shaped structure with a larger central angle, a fan-shaped water layer structure with a wider central angle is developed. By creating it, (without having to keep the shape of the layered structure with hands and arms, you can free your hands and arms, check maps and check items, etc., without needing assistance, and heatstroke or While making it possible to provide a cooling or warming effect to the armpits to prevent hypothermia, it is also easy to equip with an oral intake tube, and it is possible to maintain a small and compact shape suitable for trail running, etc. In fact, as you can see from the fact that not a few athletes participate in trail running with a cylindrical oral water bottle attached to their mouth, such a shape makes it more effective.)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
At this time, the fan-shaped multi-layer structure may be hung from both shoulders with a short ring-shaped Schlinge (a short string for mountaineering). Alternatively, a ring-shaped medium-sized schringer can be crossed over both shoulders and hung in the same way.
In addition, I would like to point out that this can of course be applied to other items in this paper because it is easy to implement, convenient, and practical.
In particular, when a fulcrum for suspension is required even at the center of the body, crossing points of crossing should be used. In mountaineering and other environments where it is not easy to obtain things, it is possible to easily solve what seems to be difficult by making good use of such string-like objects. A lot of things that were developed during the same period are known, and their descriptions can be found abundantly in books. In addition, this paper can also be said to be a technology that emphasizes the spirit of overcoming difficulties by adding wisdom to what already exists in the field. For details on rope work, for example, (Encyclopedia of how to tie a string and a rope, by Ryoji Toriumi. Illustrated practical rope work, by Maejima and Kazuyoshi. Rope work immediately useful in the outdoors by Etsuro Shikishima. Outdoor Rope Work Handbook by Osamu Haneda.)
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir that can hold an object containing water, etc. (including a cold insulator or heat insulator consisting of a superabsorbent polymer and water),
By making it touch a part of the human body where there is a large artery such as the armpit, the left and right sides of the neck, or the groin,
By being able to cool the blood flow of the human body, (the tendency of onset in outdoor orienteering under the hot sun, disaster relief activities, triathlons, trail races, etc. is high worldwide, and its prevention is attracting attention worldwide)
Combines the effect of preventing heat stroke,
or
It is possible to heat the blood flow of the human body, and it is very likely to occur frequently during stormy weather on mountain climbing tours for middle-aged and elderly people, and it tends to lead directly to the distress of the entire tour.
The danger that sometimes occurs in cross-country skiing etc. is pointed out worldwide.)
It has the effect of preventing hypothermia,
so that (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6) i.e.;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of actively improving on-site compatibility and on-site convenience) Reservoirs that can hold water-containing materials can contain seawater (or any other locally available liquid). Since it can be put in and used, it is easy to procure materials on site, and convenience is enhanced by being detachable from a life jacket.
By (more effectively on-site)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
<<0166>>
Next, I will briefly mention the interdisciplinarity of research that has practicality in the field of disaster relief. At disaster relief sites, the introduction of various technologies in the fields of medicine and outdoor sports science is routinely carried out to contribute to actual lifesaving actions. From such a point of view, it should be pointed out that the following materials are also suitable for this proposal.
<<0167>>
First, I will describe what should be used from the viewpoint of medicine and medical systems. Physiological saline is an aqueous solution of sodium chloride, ie, saline, having a concentration that is approximately isotonic with human body fluids. The Japanese Pharmacopoeia and prescription drugs define a saline solution containing 0.9% by weight of sodium chloride as a "physiological saline solution". With the revision of the Pharmaceutical Affairs Law on April 1, 2005, saline was treated as a prescription drug. Mainly for medical use, it is used as a base for electrolyte solutions for infusions when extracellular fluid is deficient or sodium is depleted, for diluting anesthetic solutions and injections, and for cleaning the skin and wound surfaces. It is also used for nasal irrigation and the saline bag method of surgery. In some cases, Ringer's solution with further adjusted components is used so as not to damage the living body tissue. In the category of infusions, this
There are various types other than these, and among them, various types such as 5% glucose solution, No. 1 to No. 4 solution, high calorie solution, etc. exist for different purposes. A high-calorie liquid is a preparation that can administer the necessary amount of calories per day. It contains a high concentration of glucose and amino acids in addition to the maintenance solution. Due to its high osmotic pressure, it is administered via the central venous route. These are often packaged in clear, flexible, lightweight pouches that allow for infusion. In that sense, similar handling as described above is possible. There is also a high probability that medical workers who go to the disaster site on foot to save lives will have it.
<<0168>>
Moreover, in recent years, oral rehydration salt (Oral Rehydration Salt) has also attracted attention. It is mainly used to treat dehydration caused by diarrhea, vomiting, fever, etc. It is a mixture of salt and glucose that is dissolved in water and taken to absorb water in the small intestine. When dissolved in water, it is called Oral Rehydration Solution. The abbreviation ORS is used to mean either Salt or Solution. Symptoms such as diarrhea, vomiting, and fever, if prolonged or frequent, can lead to dehydration, which can be fatal in children and the elderly.
<<0169>>
On the other hand, in hospitals, rehydration is mainly performed by drip infusion, but treatment with oral rehydration salt is becoming popular due to the simplicity of the procedure. Especially in developing countries, there is a high risk of developing dehydration caused by infectious diseases, etc., and in some cases, it is difficult to administer IV treatment due to the lack of sufficient medical facilities. For this reason, WHO and UNICEF are distributing oral rehydration salts and promoting awareness-raising activities regarding rehydration treatment at the early stage of disease onset. Even in developed countries, it is difficult to administer intravenous drips for a long time, especially to infants, and rehydration with oral rehydration salts is considered desirable. Oral rehydration solution pouch packaging can also be used effectively.
<<0170>>
Water is also absorbed when sodium ions and glucose are absorbed in the small intestine. target. Shigeyu, which has long been considered food for sick people, is a food made by boiling rice containing a large amount of starch (a polymer of glucose) and adding a small amount of salt. As a result of research, water absorption efficiency is maximized when the glucose concentration is about 2-2.5% and the molar ratio of glucose to sodium is 1:1. The osmotic pressure is preferably 200-250 mOSm/L, which is slightly lower than the osmotic pressure of blood (270 mOsm/L).
<<0171>>
As a simple way to make ORS for emergencies such as heatstroke, you can make 1 liter of water with 4 and 1/2 tablespoons of sugar and 1/2 teaspoon of salt. Such a product is called LGS, and in some developing countries, it is common in some areas to add a pinch of salt and a handful of sugar to a glass of boiling water. These can also be used. In recent years, the importance of support activities using economic activities and science and technology targeting the Base of Pyramid (BOP) has been widely spoken. In addition, by carrying water, beverages, and food, which are basic elements for daily life, at the same time, the accuracy of the function can be improved by using only the physical structure. This proposal, which is a method that can contribute to
<<0172>>
By adding bicarbonate to such a simple LGS, the absorption efficiency of water is further increased, so it is preferable to add citric acid as its precursor. This is similar to the content of commercial sports drinks, but the ORS has a higher sodium composition. In fact, it is known that giving sports drinks to dehydrated infants causes water intoxication due to hyponatremia. Currently, in Japan, OS-1, a drink for ORS, is sold as a food for individualized evaluation type patients approved by the Ministry of Health, Labor and Welfare, and is sold at dispensing pharmacies and hospital shops. These can also be used.
<<0173>>
Sports drinks are also well suited. This is a functional drink aimed at efficiently replenishing the water and minerals that have been lost from the body through perspiration and the like due to exercise. It is said to be effective in relieving dehydration and preventing heatstroke during sports under the scorching sun. It has an osmotic pressure almost equal to that of body fluids. It is sometimes called an isotonic drink or a sports drink. Sports drinks are sometimes recommended as a countermeasure against heat stroke in daily life. These can also be suitably utilized.
The dielectric constant of water depends not only on frequency (ω is each frequency of microwave), but also on temperature because water is a polar molecule. Thrane theoretically and experimentally obtained the salinity and temperature dependence of seawater, and calculated the dielectric constant of water below 40 degrees according to Debye's It was shown that the coefficients in the relational expression can be obtained by giving the second and subsequent lines of Equation 7.
《Number 7》
000010

where s is the weight percent of salinity and t is the temperature (°C). The weight percent of salinity, temperature, and frequency determine the dielectric constant of water, and it is well known that as salinity increases, the absorption of microwaves by water tends to increase, ie, the power half-life depth decreases.
(Popular Edition Microwave Technology Compilation Editor-in-Chief Koshijima P667)
From the above it can be seen that conductive water with dissolved electrolytes is much better suited for attenuation of the diffracted wave than water alone. This includes not only pure water, but also sports drinks, tea, soft drinks, fruit drinks, and boiled vegetables and spinach that have already been seasoned with soy sauce or salt.
Foods such as dipped and boiled potatoes, ham, bacon, sausages, ice bars, etc. are already on the market in well-defined lightweight plastic forms.
In addition to food, water from rivers, lakes and pools, sea water that is not suitable for drinking, sewage such as domestic water, stagnant water in nature, soil and sand containing water, etc.
This means that the possibility of effective utilization will expand. I would like to point out once again that such utilization is an excellent advantage of this method.
In particular, the fact that the power half-life depth of seawater and salt water is smaller than that of ordinary pure water means that the human body can be approximated to physiological saline, and the body can be utilized.
In addition, seawater can be used to the fullest extent by people involved in ships and fishing reefs.
When it says, even after the fresh water is completely consumed, it shows that this proposal can be used in a better form with sea water, etc., and there is hope. Furthermore, human beings were born from seawater and landed on land.
Looking back on the characteristics that came up, it is easy to imagine that it is a human body with bodily fluids similar to seawater. Of course it is effective to use it.
In addition, many of the drinks and foods we ingest have flavors and shapes similar to those of seawater.
etc.) Performance can be improved depending on the usage situation. This would be one of the great advantages of this proposal. There is so much seawater. This proposal is okay even if it is not Shimizu
be. The effectiveness of seawater and saline was shown. Considering that all animals and plants, not just fish, have a long history of coming up from the ocean to the land, it is important to consider the food utilization of this proposal.
I hope you have also understood the effectiveness of this. In that sense, the essence of this proposal is certainly that of human survival and living, which is based on water, which is directly connected to human life.
It is a meaningful proposal rooted in civilization, and at the same time, it can also be used with sea water, which is abundant in the basic source of life called the ocean.
On the contrary, the point that water containing electrolytes is more effective in weakening diffracted waves also has a hidden significance and is supported.
Let's now turn to Hippel's work and show the support of concrete water and saline data.
Figure 72 shows the data obtained by Hiippel. Test results for Water and Aqueous Sodium Chloride NaCl aqueous solution (saline) are shown. Unfortunately, there is no data for 1.5 GHz due to the very wide frequency range being tested, so if we use an intermediate value between 300 MHz and 3 GHz:
It is calculated from this Hippel data that water can be expected to have a power half-life depth D of several cm at f=1.5 GHz. In addition, it was clarified that in an aqueous solution (salt solution) having an electrolyte NaCl concentration of 0.5 molal (mass molarity) at 25°C, a power half-life that is about 21% or more shorter than that can be expected.
Since this comparison compares water at 1.5°C, which has a much shorter power half-life depth than water at 25°C, to an aqueous solution with an electrolyte NaCl concentration of 0.5 molal at 25°C, Comparing an aqueous solution with an electrolyte NaCl concentration of 0.5 molal at 25°C with a pure at 25°C makes the capacity of the electrolyte more apparent.
can.
first,
II. Liquid. , A. In the Inorganic table, select Water, conductivity 1.5 ° C.,
ε0=9×10^(-12)
√(ε′/ε0)=√((86.5+80.5)/2)=√(167/2)=√83.5≈9.1
(tan δ)·(10̂4)=((320+3100)/2)·(10̂4)=1710·(10̂4)
tan δ · √ (ε'/ε0) = 15691 · (10^-4) ≈ 15
By substituting this into the formula for the power half-life described above, it can be seen that the power half-life depth is only a few centimeters.
As a result, it is calculated from this Hippel data that water can be expected to have a power half-life of D=several cm at f=1.5 GHz.
next,
III. Liquid. , A. Inorganic
Aqueous sodium chloride 25 degrees
0.5 molal (mass molarity) solution
√(ε′/ε0)=√((69+67)/2)=√68≈8.3
tan δ=(39000+6250)/2)·(10̂4)=22625·(10̂4) tan δ·√(ε′/ε0)=187788·(10̂4)
tan δ · √ (ε'/ε0) = 187788 · (10^-4) ≈ 19
Substituting this into the power half-life equation mentioned above, it is 21% shorter than the 1.5°C water mentioned earlier (this is 25°C, a 0.5 molal concentration solution of NaCl). A power halving depth of only a few centimeters is obtained. Sports drinks such as Gatorade and Pocari Sweat are compact and lightweight when carried in powder form. In order to obtain a sufficient effect of limiting the orientation, there is a way to effectively utilize the power of the electrolyte powder as well.
proved to be open. In addition, it is possible to prove that natural seawater is highly useful, and medical teams (for example, Japan's international emergency relief team formally
A medical team is also stipulated for the support unit. A search and rescue team is also provided, of course. ) should use saline for disinfection and medical procedures when rushing to save lives.
The proposed method contributes to lifesaving during disaster relief, such as the possibility that the transparent pouch vinyl can be actively utilized in this proposal as it is because it will be carried.
I have shown that I can donate.
It should be noted that the above-mentioned Debye [Debye, Peter Joseph Wilhelm, 1884.3.24-1966.11.2. ] was a Dutch-born American physicist and chemist. Studied in Munich, Professor at the Universities of Göttingen, Zurich and Leipzig, Kaiser Wilhelm Institute for Physics in Berlin
After serving as chief professor, he moved to the United States in 1940 and became a professor at Cornell University. In addition to his early work on the diffraction theory of electromagnetic waves, he also studied the specific heat of solids (Debye's specific heat formula).
(1912), X-ray diffraction (Debye-Scherrer method) (1916), theory of X-ray scattering, theory of strong electrolyte solution (1923), research on polar molecules, etc.
. Received the Nobel Prize in Chemistry in 1936.
In addition, Hippel's work contains data on many substances, and since it is a list that pursues low loss contrary to this proposal, naturally, most of it is in this proposal.
There is a lot of data on unsuitable substances. Among them, I would like to point out the following as materials that are particularly superior to water and salt water. For example, FIG.
This data is extracted from carbon alloys. barium titanate [barium titanage], or barium
There is barium strontium titanate with 79% barium and 21% strontium strontium. Both titanium alloy titanate
It is an alloy. Of course, these materials may be used for this proposal. Barium titanate has a high dielectric constant of 2900 at room temperature, and is used as a capacitor.
I can stay. In addition, since the piezoelectric coefficient is large, it becomes a piezoelectric element. It can also be used as a thermistor by adding impurities. 1 of ferroelectric substances. It exhibits a piezoelectric effect and has the peculiarity of being used in capacitors*, record-player pickups, white pigments, etc.
Strontium titanate is a composite oxide composed of strontium oxide SrO and titanium oxide TiO. The compound name is titanium strontium oxide (strontium titanium
oxide). Four species are known.
Finally, 1:1 SrTiO is called like this. Colorless cubic crystals. Perovskite structure. Melting point is about 1900°C. Extremely stable against acids and alkalis. It gradually loses oxygen by high-temperature treatment, turns black, becomes more conductive, and some become superconductors at low temperatures of 4K or less. There is also a theory that it is a ferroelectric under 4K. dielectric material,
In addition to being used as a raw material for thermistors, etc., it can also be used as a hybrid composition of 50% polystyrene and 50% carbon, and good electric power such as poly-2,5-dichlorostyrene 21.3% and (Mn, Fe) 304 (78.7%). It can be mentioned as having a half-life depth. polystyrene
has the composition .(CH(C6H5)CH2)n-. Also called styrene resin. A polymer of styrene. It is usually a colorless, transparent, amorphous thermoplastic resin with a specific gravity of
d=1.05-1.07, glass transition temperature 82°C. It is synthesized by radical bulk polymerization, suspension polymerization, etc. It is a thermoplastic resin with a low softening point, excellent electrical properties, good thermal fluidity and thermal stability, and the ability to be beautifully colored. Injection molded products are widely used as daily necessities. Widely used as expanded polystyrene
Therefore, it may be suitable for containers.
Considering the above-mentioned universal basic utility and necessity for human beings or life activities, and the inevitability and usefulness of carrying in lifesaving, it is necessary to specially prepare and transport it.
water, water containing electrolytes (such as saline), food containing them, lake water, etc., of a practically high standard
I would like to point out that usability and availability are becoming more conscious as excellent features.
<<0174>>
These beverages are designed to efficiently replenish fluids and not put a strain on the body.
It contains electrolytes such as muions and minerals such as magnesium and calcium. In addition, the osmotic pressure is close to that of physiological saline, so that it does not burden the stomach and intestines.
Contains citric acid, which is said to help break down lactic acid that accumulates in muscles during exercise and promotes recovery, and glucose and sucrose, which are the most efficient energy sources for recovery from fatigue.
I'm listening.
Figure 74 shows a (thin plate-like) fan-shaped column (short height) that is folded compactly when not in use and stored in a flat, low profile from the side of the body to the back or from the side of the body to the chest and abdomen. A compartment with a pillar-shaped water bottle function is connected to it with a Velcro fastener. It shows an example of a form in which it is possible to slide along the sliders mutually installed between them, and as a result, expand the existence of the water layer as if a fan were developed on both sides of the body side. In this case, the GPS receiver may be deployed on the front or back of the body. For example, if the GPS receiver is deployed in front of the body, if necessary, intentionally direct both arms in the direction of the front half of the body, as if doing a so-called forward mime. Therefore, when viewed from above, the spread fan-shaped structure is arranged as if to draw a U-shape when combined with the presence of the body (the opening of U is in front of the body in this case). , The signal intensity derived from the GPS satellites that existed outside the sky coverage area, which was intended to be formed by a GPS flat antenna with its beam center horizontally installed in the front of the body, with a single semicircle passing through the zenith as a boundary. can be effectively attenuated, making it easier for the GPS receiver to identify the GPS satellites that were present in the above air coverage. During activities involving the transportation of water and medical infusions, which are indispensable for disaster relief activities in disaster areas, the potential functionality of these materials can be accurately demonstrated and rationally and effectively used during transportation. At the same time, it is important to increase the survival rate of rescue victims and reduce the incidence of aftereffects, which is important for the purpose of being able to effectively support quick approach to victims. Based on the analysis of the context of use, an example of a configuration that can be easily implemented without creating a need for transporting unnecessary heavy objects and incurring a particular burden is proposed. During work under the scorching sun, not only when in use, but also when not in use, a water bottle compartment is placed under the armpit where the aorta passes to store water or saline solution with a large specific heat, so heatstroke or body temperature that causes it. can be prevented by the cooling effect. As a result, it is also possible to effectively support those who are engaged in emergency lifesaving activities under the scorching sun in the event of a large-scale natural disaster. In such a structure, it is of course possible to provide a fulcrum under the armpit (of course, the point where the tasuki of the tasuki crosses on the back is also good) in the structure of the tasuki. One of the excellent advantages is that it is compatible with the incorporation of ideas from the traditional cultural perspective of Japan. In recent years, it is well known internationally that the Japan Disaster Relief Team contributes to the international community as part of Japanese culture, and this cultural and traditional perspective is included. It is a tradition that we should make effective use of what we have, and that it would be a waste not to do so. It also embodies the characteristics of Japan's emergency assistance in terms of being able to appeal to the world that it is contributing to the world by taking a critical perspective into satellite positioning, which is regarded as the fifth social infrastructure. In the sense that it will provide support, it is expected that in the long term, it will have a multifaceted effect that is excellent in terms of the country's soft power, as advocated by Professor Nye of the United States. It should be noted that a longer water layer than shown in the figure may be formed, for example, to reach the thighs or knees. On the other hand, it is of course possible to form a perfect circular water layer by raising the angle of the raised hand above the horizontal to the top of the head. The configuration of FIG. 74 can narrow the directivity in a sense when the direction of the arm is set to "forward", and it can be used as a futuristic scientific educational device for learning electromagnetic waves in a fun way as an educational device. can also be used. Using the electromagnetic waves of GPS (or GNSS) that can be used on the ground surface of the world, it can be realized by adding a minor modification to an inexpensive GPS receiver, and the only other necessary thing is water. Although fresh water is fine if it is available, it can be realized even if it is easily available at low cost such as sea water, lake water, river water, etc. It rather brings interesting educational results (sea water is It has already been described that it has a shorter power half-life depth due to the influence of the ionic conductivity σ due to the electrolyte compared to clear water). It has long been pointed out that such experiential learning is extremely important as a source of innovation.
FIG. 75 is an example of implementation of the present proposal showing that the internal structure of the chest and abdomen portion of the jacket can form a layer of water and can be a highly airtight, so-called thin water bottle. The jacket proposed here can also be used as a so-called jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) in self-contained diving breathing apparatus (aqualung) diving, and is highly convenient. . In other words, in the sea, in this proposal, the gap as a highly airtight layer filled with water is filled with oxygen cylinders to obtain buoyancy when surfacing from the deep sea, or air to be sent to the mouth. can be configured to be blown or pumped with When you go on land, for example, if you fill the highly airtight gap formed inside the front of the body of the jacket with fresh water, you can use it as a water bottle and move around, and you want to check your orientation with higher accuracy than usual. In some cases, by controlling the part filled with clean water in the highly airtight gap formed inside the front of the body of the jacket to be opened little by little with both hands like a double door, for example, As seen from the sky, the body and the water layer are in a U-shaped state as described above, and the signal strength derived from the satellites that existed outside the intended sky coverage area is attenuated. , in an effective form suitable for the context of use, minimizing the items to be carried in the outdoors, maximizing the authority and realizing dual functionality. Of course, you can open it until it is horizontal to your body. Of course, if it is convenient to stop in the middle and use it, you may of course do so. In addition, it may be used by opening in an oblique direction to the back beyond the horizontal state to the body. It may be possible to form a time in front of the front (so that the U-shaped opening faces forward when viewed from the sky), or sometimes (GPS is installed behind If there is, it may be formed backward (so that the opening at the time of Ko is facing when viewed from the sky), or the front body may be opened sideways, or as an intermediate state between them Of course, it may be formed obliquely forward or obliquely rearward in the form of an open U-shape. In cases such as when it is clear that sufficient shielding is formed on either the left or right side, and when it is clear that the self-forming protuberance of the forehead is sufficient on only one side. That's okay. You can choose the most suitable shape. As for the content, it has already been described that even if fresh water is difficult to obtain, even if something readily available such as seawater is used, the power half-life depth can be rather reduced because of the electrolyte solution. This can also be confirmed from the Debye relational expression. In addition, the BCD jacket used for such aqualung is often washed with a small amount of tap water, etc., in order to wash away some seawater that cannot be avoided even after being used for normal aqualung. This is a common practice among Aqualung experts, which also supports the high feasibility of the proposal. Furthermore, in the BCD jacket, when the internal pressure becomes too high when the air is sent from the cylinder, it is of course possible to provide a valve to release it in order to maintain safety. In addition, in order to balance the buoyancy generated in the sea, a special compartment is provided on the back that is not used in a water bottle, and the valve opens only when the air is filled to a certain pressure or higher. A structure filled with air may be provided in the back direction. In the example described here, the GPS receiver is assumed to be on the front of the body. This proposal can maximize potential compatibility when implementing this proposal. Not only the BCD jacket, but also the neck-to-shoulder and side-to-body buoyancy generator called the Bladder, which is sometimes used by deep-sea self-contained breathing apparatus (aqualung) divers, is also included in this book. I would like to point out that the proposal is a device that can be combined by embodying this proposal. In other words, when water is put in, water does not naturally fill in the back direction, but when oxygen or air is filled with a cylinder and a certain pressure is applied, the gap in the back direction also acts as a valve. It may be assumed that the air is filled by This increases postural stability in the sea. In addition, it is of course possible to provide a separate valve on the shoulder for releasing the pressure when the cylinder is too pressurized. In addition, such a BCD jacket is used by support personnel in underwater training of astronauts at the National Aeronautics and Space Administration and the Japan Aerospace Exploration Agency for simulation training of extravehicular activities in outer space, that is, microgravity, commonly known as zero gravity space. It is used by, etc., and has characteristics that are unexpectedly close to space technology. I would like to point out that since the quality is stable, it is possible to make lightweight braces based on them, so the feasibility of low cost and short term is extremely high.
76 and 77 will be described. Figure 76 is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. The reservoir containing water (portable water bottle) normally has a multi-layered compartment structure of compact fan-shaped columns (oral water absorption device), as shown in Figure 77. It is easy to attach to the body and suitable for trail running, while at crossroads where there is a risk of getting lost, it is possible to obtain azimuth information more reliably in order to prevent getting lost. In order to implement it, it is possible to deploy a fan-shaped water layer structure with a wider central angle by deploying individual fan-shaped structures with individual compartments in an emergency or emergency use. Fig. 3 shows that it is possible to authorize the potential functionality of water in the orientation information acquisition by a GPS receiver, which is an essential part of the present proposal; In Figure 74, the arm is occupied, but in Figures 76 and 77, the arm can be released while the work is performed. The purpose is slightly different from that of FIG.
76 and 77 will be described. Figure 76 is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. The reservoir containing water (portable water bottle) normally has a multi-layered compartment structure of compact fan-shaped columns (oral water absorption device), as shown in Figure 77. It is easy to attach to the body and suitable for trail running, while at crossroads where there is a risk of getting lost, it is possible to obtain azimuth information more reliably in order to prevent getting lost. In order to implement it, it is possible to deploy a fan-shaped water layer structure with a wider central angle by deploying individual fan-shaped structures with individual compartments in an emergency or emergency use. Fig. 3 shows that it is possible to authorize the potential functionality of water in the orientation information acquisition by a GPS receiver, which is an essential part of the present proposal; In Figure 74, the arm is occupied, but in Figures 76 and 77, the arm can be released while the work is performed. The purpose is slightly different from that of FIG.
Figure 77 A diagram showing one of the embodiments of the present proposal, in which a fan-shaped water layer with a wide central angle as shown in Figure 76 is vertically installed on the left and right sides of the body. While being utilized (without hogging the arm, without the arm being occupied), this reservoir of water is stored in a multi-layered compartment with compact fan columns for activities such as walking and running. Fig. 10 shows the shape that can be easily reverted to the structure (combined with the tube that is the oral water intake device).
<<0175>>
The principle of a GPS receiver capable of acquiring azimuth information, which is the premise of the proposed method, will be described below.
By vertically installing the hemispherical beam antenna, a coverage area is formed that divides the upper hemisphere into two, as shown in Fig. 20. One or more antennas whose presence is detected in the coverage area from the received signal strength
21 based on the azimuth angle information of the GPS satellites (the free space of the processor and memory of the positioning calculation section of the GPS receiving unit) shown in the second block of FIG.
(1, 2, 3). FIG. 22 is a sky map intuitively showing the azimuth limiting calculation, and is drawn as if the receiving unit and the like are looked down from the zenith. The concentric circles show elevation angles every 10 degrees, the small white circles show GPS satellites that were not detected, and the small black circles show
The GPS satellites determined to be received are shown. This method has an excellent characteristic that an inexpensive, small and light L1 C/A GPS receiving unit can be used almost as it is.
<<0176>>
In more detail, it is as follows.
<<0177>>
In the following description, degrees (deg) are used as the units of angles, and azimuth angles are expressed clockwise with north at 0 degrees, east at 90 degrees, south at 180 degrees, and west at 270 degrees. In addition, elevation angle display is used in which the horizontal plane is 0 degrees and the zenith is 90 degrees.
<<0178>>
First, based on FIG. 20, the principle of acquisition of azimuth limitation according to the present invention will be described. A planar antenna 1 is installed in the center of FIG. Planar antenna 1 is
Install vertically. At this time, if you stand on the ground and look down on the antenna 1 from above, and the direction in which the beam of the planar antenna 1 faces is on the left side, the direction that is the front of the body for the observer who is looking down is Hereinafter, this direction will be referred to as measurement direction 5.
<<0179>>
As the planar antenna 1, one having a hemispherical beam pattern for right-handed circularly polarized waves used in the GPS satellite system is used. Anne with a hemispherical beam
Some literature rarely describes the tena pattern as omnidirectional, but omnidirectional exactly means isotropic. Therefore
In the following, however, the term omnidirectional will not be used to describe a hemispherical beam pattern. The above planar antenna 1 is perpendicular to the ground.
Since it is erected, half of the beams in the hemisphere are facing the ground and are unused. And the other half have sensitivity to the sky.
<<0180>>
When the planar antenna 1 is erected perpendicularly to the ground in this way, as shown in FIG.
Match one side of the halves. This semicircle is a semicircle 7 that serves as a boundary between the sky coverage area 6 by the planar antenna 1 and the other sky. In other words, the plane Anne
Tena 1 covers the 1/4 celestial sphere where GPS satellite A in FIG. 1 exists, and does not cover the 1/4 celestial sphere where GPS satellite B in FIG. 20 exists. .
<<0181>>
Positioning radio waves (L1 waves) transmitted from GPS satellites use a microwave frequency band around 1.5 GHz, and therefore have excellent straightness like light. GPS
Although it can synchronize with the signal from GPS satellite A which is within the sky coverage area 6 of the planar antenna 1 for the antenna 1, it cannot synchronize with the signal from the GPS satellite B which is not within the sky coverage area 6 of the planar antenna 1.
I can't Therefore, based on whether or not this synchronization is established, the existence areas of GPS satellite A and GPS satellite B can be determined.
Wear. The determination of the existence area of the GPS satellite and the azimuth angle information of the GPS satellite can be combined to limit the measurement direction 5 azimuth.
<<0182>>
It should be noted that the major features of the planar patch antenna used for obtaining azimuth information are that it is small and lightweight, easy to manufacture, and can be produced at low cost. planar patch antenna
At the time of the creation of Na, it actually constitutes a right-handed circularly polarized beamwidth with a solid angle slightly wider than the hemisphere, which is the theoretically calculated right-handed circularly polarized beamwidth assuming an infinite ground plane at the time of design.
In some cases, a planar antenna that This is caused by the difference between the result of designing assuming an infinite ground plane in theory and the actual aspect. About this
It is specified in the following documents.
<<0183>>
Published by The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, ``Small and flat antenna'' co-authored by Misao Haneishi, Kazuhiro Hirasawa, and Yasuo Suzuki, first edition published on August 10, 1996, P100
<<0184>>
Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics、 Inc. 1996、P342-P343、 P722
<<0185>>
Obtaining a desired antenna pattern by correcting such beam shape deviation while slightly changing the substrate size or patch size is known as antenna pattern shaping.
<<0186>>
In addition, unlike the design calculation, if the production result has a beam larger than a hemisphere, in order to remove the unnecessary sensitive part, a hemispherical beam antenna can be easily created by placing a shielding material made of radio wave shielding material on the back side. can be configured.
<<0187>>
Next, based on FIG. 21, an embodiment of an orientation information obtaining apparatus embodying the orientation information obtaining method according to the present invention will be described. In FIG. 21, a GPS receiver 2 is connected to a planar antenna 1 .
<<0188>>
The functions and specifications to be possessed by the GPS receiver 2 in FIG. 21 may be equivalent to those of the GPS receiver included in the widely spread small portable positioning device using the L1 wave. In other words, people's livelihood
Inherit and reuse the compactness and mass productivity cultivated when making the GPS positioning device smaller and lighter. In order to reduce the size and weight of consumer GPS positioning devices, a flat patch antenna is required
There are already many IZ GPS receivers. Alternatively, it can be easily manufactured. In addition, the planar patch antenna and GPS receiver are integrated into the housing,
At the very least, there are already low-cost models that can fit comfortably in the palm of your hand, so there is no problem with manufacturing technology. It is possible to divert the accumulation of these existing miniaturization technologies.
Therefore, the GPS receiver and the like used in the present invention can be constructed economically and compactly. <<0189>>
The GPS receiver 2 outputs the following data string, for example, at intervals of every second or less, that is, standard specifications. The data contained in the output is as follows. devil
First, the current time, and positioning data such as latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode (indicating whether it is two-dimensional positioning using three satellites or three-dimensional positioning using four satellites).
), and the satellite number assigned to channel 1, the satellite elevation angle of the satellite assigned to channel 1, the satellite azimuth angle of the satellite assigned to channel 1, and the channel
the channel status for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel 1, the satellite number assigned to channel 2, the satellite elevation angle of the satellite assigned to channel 2;
Satellite azimuth for satellite assigned to channel 2, assigned to channel 2
channel status for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel n, satellite number assigned to channel n, satellite elevation angle of satellite assigned to channel n, channel n
channel conditions for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel n. The number of channels n is usually 12.
ing. This allows parallel synchronization with the signals of 12 satellites, and can be said to be the current standard specification. The present invention is compatible with these popular inexpensive portable L1 wave GPS receivers.
Planar antennas can be used almost as they are.
<<0190>>
Through the planar antenna 1, the GPS receiver 2 attempts to synchronize and decode satellite signals and attempt positioning. The GPS receiver 2 is a GPS of a normal portable satellite positioning device.
Signal search for all GPS satellites expected to be in the sky, just as if the receiver were connected to an antenna covering the hemisphere.
It is made to do.
<<0191>>
The radio waves transmitted from the GPS satellites also contain orbit information (almanac data) of all the GPS satellites, which is transmitted from all the satellites. that
Therefore, even if the antenna exists in the sky above the current position with an elevation angle of 0 degrees or more, the signal may be blocked due to the shielding of features or topography, or the antenna may not exist within the coverage area of the antenna.
First, the elevation and azimuth angles for GPS satellites that are out of sync with the signal can be derived from data as received from other GPS satellites that are synchronized via the antenna.
It is possible to calculate and output by simple calculation. In fact, there are devices that output such information.
<<0192>>
In addition, although all GPS satellites transmit signals at exactly the same frequency, a technique called a spread spectrum communication system using pseudo-noise codes is used.
is used, there is no risk of interference even if the same frequency is used. An array of digital codes in which 0s and 1s appear to alternate randomly, called a pseudo-noise code,
By assigning different arrays to each GPS satellite, it is possible to identify the signals from each satellite and receive them separately.
Not only the elevation angle and azimuth angle in the sky for all existing GPS satellites, but also the establishment/non-establishment of synchronization with the signals from those satellites, that is, the reception state
It is easy in principle to separate and detect .
<<0193>>
In the process of causing the GPS receiver to search for signals, data of each satellite such as the satellite number of the GPS satellite, the satellite elevation angle, the satellite azimuth angle, and the channel state are periodically sent from the GPS receiver.
output to In addition, latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode, and current time, which are positioning result data, are also periodically output. In addition, data output
There are no particular restrictions on the frequency of the output, and currently GPS receivers with a frequency of about every second are widespread.
You can do it.
<<0194>>
Each data obtained from the GPS receiver 2 is input to the data processing section 3 . The data processing unit 3 processes these data as follows.
<<0195>>
Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted.
<<0196>>
If at least one satellite is extracted, the azimuth can be limited.
<<0197>>
For azimuth qualification, the extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0198>>
If the number of satellites extracted is one, the satellite is taken as the first term and the last term.
<<0199>>
If there is more than one satellite extracted, do the following. Create a circular permutation of the satellite azimuth angles clockwise, and if the difference between the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the next satellite clockwise (assumed to be B) is 180 degrees or more, Let the certain satellite (A) be the last term and the next satellite (B) be the first term. The other satellites (other than A and B) follow the order of satellite azimuths when viewed clockwise from satellite (B) in the first term.
<<0200>>
The measurement direction can be limited as follows.
<<0201>>
That is, the measurement direction can be limited to an azimuth angle range defined clockwise with the azimuth angle of the last satellite as the starting azimuth angle and the direction opposite to the azimuth angle of the first term satellite as the ending azimuth angle.
<<0202>>
The data processing unit 3 notifies the result output unit 4 of this result.
<<0203>>
The operation of the result output unit 4 will be described below.
<<0204>>
When the measurement direction is azimuth-limited, the result output unit 4 outputs it to the observer. If the number of satellites extracted exceptionally is 0, the observer is encouraged to use it in a place where the sky is open.
<<0205>>
The result output unit 4 notifies the observer of this by voice. This is because the voice output can be appropriately used for action support even by the visually impaired, but it may be displayed on a liquid crystal screen or the like.
<<0206>>
Information to be output at this time may include the following. They are azimuth information of the measurement direction (result of azimuth limitation), current time, latitude, longitude, altitude, last positioning time, and recommendations to the observer in the case of exception processing.
<<0207>>
By the way, the output format of the azimuth angle of the measurement direction 5 in azimuth limitation is, if the rotation direction is defined, the starting azimuth angle (hereinafter referred to as α) and the ending azimuth angle (hereinafter referred to as β) (α, β) It is possible to tell the observer by giving the set, but it is not limited to that, and the following output format is also possible at the same time. That is, the approximate azimuth angle (hereafter referred to as .theta.) and the one-sided error (hereafter referred to as .delta.) can be expressed in the form of (.theta., .delta.). θ and δ are given as follows.
Number 8》
000011

<<0208>>
However, xMODy represents the remainder when x is divided by y.
<<0209>>
The two forms of output, shown in the (α, β) form and (θ, δ) form when the direction of rotation is defined, are readily convertible to the other form, and are presented to the observer in either form. , there is no particular difference in its numerical meaning. Therefore, in consideration of the purpose and convenience of the observer, an observer selection system may be used to enhance the convenience of the observer. or both
You can do your best.
<<0210>>
Further, if a certain angle is always added to the output of the result, and the convenience of the observer is improved, that may be done. For example, when the flat antenna 1 is attached to the back
In this case, since the measurement direction is toward the left side of the body, if the value obtained by adding 90 degrees to the result is always displayed, the result of limiting the azimuth angle in front of the body can always be obtained for the observer.
Therefore, the usefulness and convenience are enhanced. An example will be used below.
<<0211>>
FIG. 22 shows an example of the relationship between the satellite arrangement in the sky and the planar patch antenna 1 when the orientation information acquisition apparatus according to the embodiment described above performs orientation limitation. in FIG.
The concentric circle drawing shown in FIG. The solid-line outer circle indicates an elevation angle of 0 degrees.
, and each solid line concentric circle indicates an elevation angle every 10 degrees. Azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees).
It is rare. The small scattered circles represent the positions of the GPS satellites in elevation and azimuth. 12 satellites are depicted in this figure. Small black circle, white small
There is a circle mark.
<<0212>>
Small black circles are GPS satellites that were later determined to be in the coverage area of the planar antenna 1 and had satellite elevation angles of 85 degrees or less. Small white circles indicate other GPS satellites.
<<0213>>
Observers do not know the arrangement of each satellite in the sky above the position where they are standing. A plane angle is generated by an observer who has no information about orientation.
Tenas 1 were randomly placed vertically on the ground as shown in the center of FIG. At this time, the measurement direction 5 is defined as indicated by the dotted line as shown above.
be The anti-measurement direction is shown on the opposite side of the measurement direction 5 by 180 degrees.
<<0214>>
When the device is operated, the data shown in Table 2 is sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3. It is presumed that the satellites 21 are not synchronized here because, for example, they are blocked by a feature. Such feature occlusion is normal from time to time and is a normal condition. May exist.
<<0215>>
<<Table2>>
000012

<<0216>>
Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted. Each satellite number 2, 7, 15, 22, 9, 20 was extracted.
<<0217>>
For azimuth qualification, the extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0218>>
Since there are more than two satellites extracted, do the following. Clockwise, we make a circular permutation with respect to the satellite azimuth angle, and the azimuth angle of one satellite (say A) and the next clockwise
If the azimuth angle of the satellite (assumed to be B) is 180 degrees or more, the certain satellite (A) shall be the last term and the next satellite (B) shall be the first term. For other satellites (other than A and B), the first term
When viewed clockwise from the satellite (B) of
satellite azimuth order.
<<0219>>
Then, satellite 20 is now selected as the final term and satellite 2 as the first term.
<<0220>>
The measurement direction can be limited as follows.
<<0221>>
That is, the measurement direction is set to the direction (290 degrees) opposite to the azimuth (110 degrees) of the first term satellite (satellite number 2) with the azimuth (262 degrees) of the last term satellite (satellite number 20) as the starting azimuth angle. The terminal azimuth angle can be limited to a range of azimuth angles defined clockwise.
<<0222>>
The data processing section 3 notifies the result output section 4 of this result.
<<0223>>
The result output unit 4 informs the observer that the azimuth angle range is defined clockwise with the azimuth angle (262 degrees) as the starting azimuth angle and the azimuth angle (290 degrees) as the ending azimuth angle.
<<0224>>
Information to be output at this time may include the following. The current time, latitude, longitude, altitude, and last positioning time, as well as the result of the azimuth limitation of the measurement direction.
<<0225>>
The output format of the azimuth angle of the measurement direction 5 in azimuth limitation can also be expressed in the form of (θ, δ) as an approximate azimuth angle (θ) and a one-sided error (δ) as follows. At this time, θ and δ are given as follows.
<<0226>>
《Number 9》
000013

<<0227>>
That is, an approximate azimuth angle of 276 degrees and a one-sided error of 14 degrees.
<<0228>>
Next, it will be described that the embodiment of the present invention can be constructed inexpensively and compactly.
<<0229>>
The physical entity of modern GPS receivers is the signal processing microprocessor and accompanying electronics, which are small. In fact, current handheld GPS receivers
Inexpensive ones exist that are sized to easily fit inside. From this, too, it can be seen that the component parts are considerably small. Direction information embodying the direction information acquisition method according to the present invention
As the information acquisition device, the components used in these portable GPS receivers can be used to construct the direction information acquisition device, so the volume of the direction information acquisition device can be kept small.
It has the advantage of being able to For example, the GPS receiver 2 , data processing section 3 and result output section 4 are housed behind the planar patch antenna 1 . From the result output unit 4
It is possible to output sound through a speaker or the like.
<<0230>>
Acquisition of azimuth information according to the present invention can be performed with a single GPS flat antenna as described above, so that it can be easily attached to the body and azimuth information can be obtained while moving.
<<0231>>
As is clear from the configuration of FIG. 21, the devices necessary for positioning are provided, and the azimuth information acquisition apparatus according to this embodiment can also acquire positioning information. In mid-latitude regions, there are approximately 8-12 GPS satellites in the upper hemisphere at any given time. Therefore, divide by a semicircle passing through the zenith
Usually 4 to 6 satellites can be expected on either side. In principle, two-dimensional positioning is possible with at least three satellites, and three-dimensional positioning is possible with at least four satellites.
This indicates that half of the celestial sphere is sufficient for positioning. The positioning result sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 is directly output from the result output unit 4.
Let it be.
<<0232>>
As described above, if the sky is open, the number of satellites necessary for positioning can often be secured even in a vertical arrangement, so there is no problem in positioning even in a constant vertical arrangement. but horizontal
The advantage of using only the positioning function is that the number of available satellites increases and the number of satellite group options that can be selected increases.
There is a high possibility that a satellite set with a good DOP (Dilution of Precision) value can be selected. In other words, a slight improvement in positioning accuracy is expected.
can wait
<<0233>>
Furthermore, without changing the posture of the observer, the GPS receiver is integrated with the body structure and the water mounting part for attenuating the diffracted waves attached to the body.
By reversing the directions of the receiver, the body, and the water attachment as a unit, it is possible to obtain azimuth information as if there were two planar antennas 1 and a GPS receiver 2.
can.
<<0234>>
That is, the result output unit 4 keeps the following data in memory. The first is the result of orientation limitation. Second, the time at which the azimuth determination was made (this is the GPS reception
The time of the built-in clock of the machine 2 can be used). Third is the output of the rate gyro (which shall be provided additionally for this purpose). mike these
stored in memory on the processor.
<<0235>>
When azimuth information is obtained in a certain vertical arrangement state, it not only outputs the azimuth information but also checks the memory for azimuth information that satisfies the following conditions.
<<0236>>
That is, it is acquired within a specified time (for example, within 6 seconds, etc.) from the time of azimuth information acquisition performed in the current vertical arrangement, and the result of the rate gyro
It concludes with the recording of a rapid body rotation angle estimate (based on the integral of the angular velocity of rotation), which can be regarded as a rapid 180° reversal of the body orientation from the recording of the results.
, result of azimuth constraint, exists.
<<0237>>
If there is a corresponding record, the observer will quickly flip the whole body and use the information on both sides of the sky for the purpose of reversing the direction of the planar antenna 1 without changing the posture.
It is determined that Then, the intersection of the orientation limitation result obtained and stored in the other vertical arrangement and the orientation limitation result obtained in the current vertical arrangement is calculated.
Also output the intersection.
<<0238>>
In this operation, more accurate azimuth information values can be calculated by using not only the results of one quarter of the celestial sphere but also the results of the other quarter of the celestial sphere.
<<0239>>
In fact, in FIG. 22, the measurement direction in the case where the result of the other vertical arrangement is not used is obtained with a width of 28 degrees as described above. However, in comparison with this
The resulting azimuth information obtained from both together with the vertical position of the other is improved to 23 degrees wide (was 28 degrees wide). An improvement in azimuth confinement of 5 degrees wide can be obtained in this case.
becomes. In many cases even greater improvements are obtained.
<<0240>>
At this time, the result output unit 4 indicates that "if the observer has not changed his/her posture since the acquisition of the orientation information of the previous vertical arrangement until the present, the orientation information acquisition between the previous vertical arrangement and the current vertical arrangement The product set of the result is .
<<0241>>
A specific example of the procedure for obtaining azimuth information with both vertical arrangements is shown below. The principle is that, building on the procedure shown above with Table 2 and Figure 22, a procedure similar to that was also carried out on the opposite quadrant of the sphere and obtained for both vertical configurations. It outputs the intersection of azimuth bounds.
<<0242>>
FIG. 25 shows the relationship between the planar patch antenna 1 and the GPS satellites in the sky, which are arranged vertically on the opposite side of FIG. 22 at this time. Center the zenith direction of the observer point
It is a diagram assuming that the upper half celestial sphere as a center is looked down from above the zenith. A solid-line outer circle indicates an elevation angle of 0 degree, and each solid-line concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees. Azimuth
Angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees). The small black circle mark is for planar antenna 1.
A GPS satellite that is determined to be in the coverage area and has an elevation angle of 85 degrees or less. Small white circles indicate other GPS satellites. In FIG. 22, outside the coverage
The satellite that was once is now within the coverage area. Note that FIGS. 23 and 24 are useful when reversing the orientation of the body and wanting an output that combines the results.
An example of a configuration that can be used is shown. When you say "reverse 180 degrees" by voice, the speech recognition device judges it, for example, 30 seconds before the recognition,
After excluding the time required for reversal, for example, about 15 seconds, the results for the subsequent time, for example, about 30 seconds, are obtained, and the results of azimuth limitation before and after the reversal are synthesized.
be.
Alternatively, a vibration sensor is installed, and if you hit it twice at an interval of about 0.7 seconds (tap twice at an interval of about 0.7 seconds), it will rotate 180 degrees, and the effect will be the same.
It may be switched on to bring about a similar effect. The circuits required for these structures are shown in FIGS. 23 and 24. FIG. Also, although not shown here, it
Other sensors may be used instead of these recognition sensors. For example, a vibrating rotation sensor whose basic principle is to detect the Coriolis force can also be used effectively.
be.
<<0243>>
Table 3 shows the data sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 at this time.
<<0244>>
<<Table3>>
000014

<<0245>>
Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted. Each satellite number 14, 18, 11, 6 is extracted. (Satellite 3
are in sync, but are excluded because the elevation value is greater than 85 degrees. This is because a satellite with a high elevation angle is not suitable for use because its actual elongation angle is extremely small compared to the numerical azimuth angle. )
<<0246>>
For azimuth limitation, the above extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0247>>
Follow the above rule when there are more than one extracted satellites. That is, clockwise, a circular permutation is made with respect to the satellite azimuth angle, and the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the clockwise
If the difference between the azimuth angles of the next satellite (assumed to be B) is 180 degrees or more, the satellite (A) is used as the last term, and the next satellite (B) as the first term. Others (other than A and B)
The stars follow the order of the satellite azimuths when viewed clockwise from the satellite (B) in the first term.
<<0248>>
Then, satellite 11 is selected as the first term, and satellite 18 is selected as the final term.
<<0249>>
Following the procedure, the measurement direction can be immediately defined as follows.
<<0250>>
According to the original definition of measurement direction 5 shown in FIG. 20 and the procedure for azimuth limitation described so far, the measurement direction in the original sense is automatically the direction of the last term satellite (satellite 18).
The starting azimuth angle (64 degrees), the opposite direction (285 + 180 = 105 degrees) of the azimuth angle (285 degrees) of the first term satellite (satellite 11) is the ending azimuth angle, clockwise.
The range should naturally be limited.
<<0251>>
However, if the data processing unit finds that there is an azimuth limitation result calculated with the opposite antenna arrangement within the specified time (for example, 6 seconds) in the above-mentioned memory,
It is necessary to consider the current azimuth-limited measurement direction (5 in FIG. 25) while maintaining the same direction as the previous azimuth-limited measurement direction (5 in FIG. 22). the user is more sensitive
This corresponds to a case in which data is obtained by changing the orientation of the antenna by rotating it 180 degrees around the vertical axis in order to obtain a value of azimuth limitation with a high degree. In this case data
The data processing unit considers the azimuth angle range, which was previously described as automatically limited, plus 180 degrees as the current azimuth limited measurement direction, and starts (64 + 180 =) 244 degrees.
The azimuth angle range defined by the azimuth angle, (105+180=) 285 degrees as the terminal azimuth angle, clockwise, is taken as the result of the azimuth limitation in FIG.
<<0252>>
Here, the results of Table 2 and FIG. 22 are obtained based on the antenna arrangement of FIG. 23, and the results of Table 2 and FIG.
It is assumed that the data is obtained by changing the direction of rotation by 180 degrees, and the time difference between the two when the azimuth limitation is performed is within the specified time. Then the precision of the result
can be summarized as follows. Here, as a notation, the azimuth angle of the measurement direction 5 is set to X, and in the notation of A<X<B, the starting azimuth angle A, the terminal azimuth angle B, clockwise,
It is expressed that X is limited to the azimuth angle range defined by .
<<0253>>
The result of the first azimuth limitation with the antenna arrangement of FIG. 23 was obtained with 262<X<290 and a width of 28 degrees as shown in Table 2 and FIG. on the other hand, immediately after
Table 3 and FIG. 25 show the results of azimuth limitation based on data obtained by changing the antenna arrangement state shown in FIG. 23 to a direction rotated 180 degrees around the vertical axis
Thus, 244<X<285, and the range is 41 degrees.
<<0254>>
Taking the intersection of the results of these two azimuth constraints obtained on only one side, 262<X<285 can be determined with a width of 23 degrees. Final azimuth constraint result
shows a narrower value than the result (width of 28 degrees or 41 degrees) at any vertical position alone. That is, by taking the intersection, the result that is better than the result on either side
was able to produce In other words, the width of the azimuth limitation could be suppressed most.
<<0255>>
In this way, better azimuth information can be obtained by using data obtained from both sides at the same time, rather than focusing on one quarter of the celestial sphere. according to the invention
If so, it can be realized with a device with a simpler structure. That is, a simple configuration can be achieved by using one each without requiring two GPS receivers or two planar antennas.
realizable.
<<0256>>
It is possible to do the above by simply reversing the back and abdomen direction of the body 180 degrees around the vertical center axis without using the hands as upper limbs.
indicates In other words, after 6 seconds when almost no rotational acceleration is observed, a rapid change, which is assumed to be a 180-degree reversal (or a 90-degree rotation, etc.), is applied to the inexpensive and compact
By the time integration of the rotation angular rate sensor (rate gyro), when observed, intentional opposite quarter celestial direction by the user
It is determined that the antenna coverage has been switched to the plane.
<<0257>>
There are many small, light, and inexpensive products that can be used for this purpose, and there is no particular difficulty. An example is an electronic gyro 21 (HS-EG3) called a gyro (acceleration) sensor (detection angular velocity 90 degrees/sec) (output sensitivity: 25mV/degrees/sec) Dimensions: 13x11x19mm. Weight 5g, output voltage : DC 0.3-4.7V, output current: max 1mA, consumption current 7mA or less Operating temperature -40 to +80°C.
<<0258>>
Using one of these small sensors (rate gyro), (because the GPS receiver naturally has an internal clock, it is possible to easily measure "number of seconds")
Detects a situation in which the object remains still for a while (for example, about 6 seconds), suddenly reverses direction by 180 degrees, and then remains still for a while (for example, about 6 seconds).
can In that case, first turn the measurement direction in a certain direction and then immediately notify the device that the measurement direction has been turned in the opposite direction.
can be By performing the orientation limitation in this manner, it is possible to easily obtain the orientation limitation result as the product set of both. Of course, even if it is not always 180 degrees,
If it is determined in advance such as 90 degrees in the direction, that is fine. Alternatively, if a low-cost and high-performance rotation angle (rate gyro) sensor can be used, the angle can also be automatically adjusted.
Of course it can be detected.
This method can also be used favorably when the upper extremities are used to carry loads.
<<0259>>
In that case, it seems that the current direction can be obtained by accumulating from the initial state every moment as a small rotation angular velocity detection sensor (rate gyro).
Since the solution is wrong, this fact should be specified. It seems that the circumstances around this are well known, but just in case, I will write it down. Rotation sensor (rate gyroscope)
It is noted below that the cumulative use of technology in b) is impractical for the purpose of this paper.
That is, since the rate gyro is a method of obtaining the rotation angle by integrating the angular velocity, there is a problem of accumulated error, and there is a disadvantage that periodic initialization is indispensable. Paraphrase
This has the drawback of periodically requiring some other method of obtaining orientation information. In other words, the rate gyro relies solely on this to measure the various magnitudes of human angular velocities.
Accumulate the results of short and long (cannot respond when rotating at a rotational speed greater than the following angular velocity).
Since the integral error increases monotonically, it is almost impossible in principle to comprehensively deal with the movements of those people. However, as described above, for a certain period of time
Let's rely on the rate gyro only to detect rotations, such as 180-degree or 90-degree rotations that are made by a single machine, with a clear intention to rotate between when it's stationary and when it's stationary for a certain period of time. In this case, even a low-priced, small rate gyro can work effectively, so even a low-priced, small rate gyro would work well.
Its use in a supportive context, such as the one described above, is useful in its own way. I made this clear here.
<<0260>>
Although the rate gyro has just been mentioned, the novelty and inventiveness of this proposal will be shown hereafter, including comparison with conventional methods.
<<0261>>
(Hereafter, Masato Takahashi, "Proposal and Evaluation of L1-band C/A Code GPS Receiver Capable of Acquisition of Stationary Heading - Proposal of Small, Lightweight, and Inexpensive New Method -", Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers A Fundamentals and Boundaries (ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A, No.2, pp.95-111, February. 2011)
Proposal and evaluation of L1-band C/A code GPS receiver capable of acquiring direction at rest - Proposal of new compact, lightweight and inexpensive method Takahashi
Masato... a)
Proposal and Performance Evaluation for Novel GPS Receiver unit with
Azimuth Limitation Ability - Light weight, compact and economic method
for pedestrians -Masato TAKAHASHI・ ・ a)
Abstract Conventional portable L1-band C/A code GPS alone could not acquire direction when stationary. In this paper, we propose a simple method that can acquire azimuth information with an inexpensive L1 band C/A code GPS receiver unit alone. A simulator was constructed and evaluated. We built a prototype and evaluated its performance. Unlike conventional systems, a single receiver unit, which is small, lightweight, and inexpensive, can perform both positioning and azimuth acquisition functions. Geospatial Information Utilization Basic Law and Space Basics
Now that the law has been enacted, it can be expected to be effectively used in a wide range of fields in the future. Internationally, there are currently several GNSS social infrastructures being revitalized, and international utilization is widely expected.
is done. It also has the feature that future performance improvement can be planned by diverting multiple GNSS shared receivers. The basic part of this proposal has been granted a patent as an international patent in Japan, the United States, the United Kingdom, Germany, France, and Australia.
It is registered as a street. This is a promising exploratory study.
Keywords GPS, GNSS, positioning, orientation, low-speed moving object
・・・・Department of Advanced Interdisciplinary Studies, Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, Tokyo
Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo, 113-0022 Japan (until September 30, 2010)
・ National Institute of Information and Communications Technology, Tokyo
National Institute of Information and Communications Technology, 4-2-1 Nukui-kita, Koganei Tokyo, 184-8795 Japan
a) E-mail: mtakahashi@nict. go. jp
1. Foreword
Conventional L1 band C/A (Coarse and Acquisition) code GPS (Global Positioning System) receiving unit
can't get direction when it's at rest by itself. In this paper, we propose a simple method that enables a single low-cost L1-band C/A code GPS receiver unit to acquire azimuth information.
do. Construct a simulator and conduct an evaluation. In addition, we will build a prototype and conduct performance evaluations.
Unlike the conventional system, the L1 band C/A code GPS receiver unit alone can be used for both positioning and azimuth acquisition at low cost. Mass production so far
The functional characteristics such as small size, light weight, and high performance cultivated in the development of the model L1 band C/A code GPS receiver unit alone, as well as the characteristics of low cost and simplicity, can be inherited almost as they are. Therefore, it is suitable for use by people who mainly walk.
Due to the enactment of the Basic Law for the Utilization of Geospatial Information and the Basic Law for Space in Japan, the development of geospatial information by local governments and governments will progress in the future.
Against the background of the times that further improvements in the usability of social infrastructure are expected, a wide range of effective utilization is expected in the future. Inexpensive, compact and lightweight L1 band C/A code GPS reception
It is suitable for the age when the unit is always carried.
In addition, construction and construction of social infrastructure for multiple GNSS (Global Navigation Positioning Systems) in multiple countries and regions around the world.
Against the backdrop of the activation of the movement to use and utilize multi-GNSS, it is expected that the multi-GNSS shared reception unit will be introduced to the market and that its performance will be improved rapidly. Such multi
This proposed method can also be used for GNSS shared reception units, and in that case, this method, which makes it possible to further improve performance at a low cost, is expected to be used internationally in a wide range of applications over the long term.
It is also expected to open.
This method, which can inherit the global availability of GNSS, can be easily used anywhere on the global surface.
There is a high possibility that it will become an international de facto standard technology that surpasses conventional techniques. The basic part of this proposal has been registered as an international patent after examination by the patent offices of Japan, the United States, the United Kingdom, Germany, France, Australia, etc.
It can be considered to be promising as an exploratory research in the field of electronic information communication.
Therefore, the conventional method will be briefly reviewed hereafter. It is assumed that the person mainly moves at low speed such as walking. I would like to consider the azimuth information acquisition method as the primary object.
<<0262>>
First, the conventional method is reviewed.
Conventional methods that satisfy compatibility with GPS include a method of detecting a carrier wave phase difference commonly called a GPS compass, and a method of utilizing a method of detecting a difference in positioning due to movement.
The former carrier wave phase difference detection method is mainly used in spacecraft and the like. Although it can be said to be compatible with GPS, it has the disadvantage of being expensive due to its ability to detect carrier wave phases, which exceeds the ability of ordinary portable L1 band C/A code GPS receiving units.
not suitable for people Since multiple GPS antennas are required, there is also a problem with the ease of use. It is also not suitable for pedestrians due to its weight and volume. The principle is that multiple GPS receiver units
The maximum likelihood method is used based on the carrier wave phase difference between each receiving unit obtained for multiple GPS satellite signals.
and estimate the bearing at which the GPS receiving units are pointed.
<<0263>>
In the latter positioning difference utilization method, a single positioning device is used to move, and the orientation is estimated by associating the moving direction with the positioning difference. It is a cheap method. be
For ships of similar size, the same thing can be done by using a plurality of GPS receiving units at the stern and bow. For pedestrians, etc., a baseline of that length should be placed on the body.
Of course, it cannot be held, so there was a drawback that it had to be moved. In addition to the problem of exertion, there are dangers in movement (falling, collision with medium- and high-speed moving objects, slipping, falling, etc.).
grounding), or the cost of movement is high (for example, movement on the ridgeline is limited to uphill and downhill), or chronic physical disability, acute
and high movement costs such as windstorms), and the risk of distress and injury increases due to movement (short visibility such as fog near ridges and coasts).
) environment had flaws that made it extremely difficult or dangerous to implement (perceived as a usability contradiction).
<<0264>>
Next, a method that is not compatible with GPS will be described. A new technology that gives compatibility to portable GPS receiving units, suitable for the times when portable GPS receiving units are commonly used.
From the purpose of this proposal, which is a standard proposal, a magnetic compass and a rate gyro can be considered, although they are not subject to conventional technology.
<<0265>>
The magnetic compass has the disadvantage that the error range is not known, and verification that relies on other methods of obtaining azimuth information is necessary. complication during walking, usually translated into visual matching
And there was a drawback that labor increases. In order to estimate true north from the direction obtained as geomagnetism, it is necessary to reduce deviation, deviation, and local magnetic disturbance error, but people who mainly walk on land
None of them had the drawback of having no practical method to solve in the field, especially for the third error.
<<0266>>
Since the rate gyro is a method of obtaining the rotation angle by integrating the angular velocity, there is a problem of accumulated error, and there is a disadvantage that periodic initialization is indispensable. In other words, it has the drawback of periodically requiring some other method of obtaining orientation information.
<<0267>>
If the above is put together as a list, it can be expressed as in Table 4.
<<0268>>
<<Table4>>
000015

<<0269>>
Activities such as climbing or rescue activities (mountain rescue team, international disaster relief team, etc.) by those who travel alone or in a similar manner and who mainly move at low speed such as walking,
First of all, there will be restrictions on the total volume and weight of luggage, and in addition, there is a risk of walking in bad weather with relatively poor visibility (in the case of distress relief).
Movement is also expected, and (in the case of large-scale disaster relief), in an environment where social infrastructure and lifelines for movement are severed, action decisions are made while ensuring one's own safety.
is required. I would like to propose an effective method in such a case. For that reason, it is cheap, lightweight, and so on.
Rather than emphasizing what appears to be effective when using
I wanted to propose a method and device that I would choose to bring next time. From that point of view, any of the conventional methods are
In those days, there was also a problem in increasing the survival rate by trying to quickly approach disaster victims, etc., in as short a time as possible after a disaster, for those who mainly moved by walking.
Table 4 shows that the proposed method does not suffer from any of these problems.
<<0270>>
The prior art has been surveyed and the superiority of the present invention has been shown. Again, returning to the main logical development, according to the present invention, it is equivalent to obtaining satellite data for both quadrants of the sky.
A high standard of results can be achieved with a simple structure using only equipment corresponding to one side. Therefore, the development cost is low and practical. Easy operation
It is possible and practical. In addition, since it is a device suitable for only one side, it is lightweight and has excellent portability. It is extremely small compared to the inexpensive L1 wave satellite positioning equipment that is widely used for consumer use.
It is highly realistic because it can be configured by adding a small modification.
<<0271>>
Although the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in any manner as long as the configuration described in the claims is not changed. <<0272>>
Now, regarding the usability and eligibility of the proposed method, we performed a simulation evaluation by orbit calculation. We also evaluated the prototype. Such
The fact that not only the simulation but also the actual machine evaluation was done shows that it is highly qualified for practical use. In addition, if we state the evaluation results in advance, there is also the question of reality.
High eligibility has been shown. The evaluation methods and results of these simulations and prototypes will be described in order.
<<0273>>
The purpose of the simulation evaluation is how much azimuth limitation width can be expected with the proposed L1 C/A GPS receiving unit when GPS satellites within an elevation angle of 5 degrees to 85 degrees above the observation point can be used. It aims to investigate Obtain the expected value when oriented in a random orientation.
<<0274>>
Furthermore, if the user wants to further narrow down the azimuth limitation based on the obtained azimuth limitation width, it can be realized by orienting the proposed device in another direction.
This proposal has the characteristic. In consideration of such a case, when the azimuth limitation of not only one orientation but also a plurality of orientations is superimposed, the width of the azimuth limitation depends on the number of orientations.
We also aim to investigate interesting properties peculiar to this device, such as how it is narrowed down depending on the situation.
<<0275>>
This paper describes the construction of an azimuth-limited simulator based on orbital calculation. This is a simulator built for the purpose of performance evaluation. As a processing system, Borland bcc
Developed using v5.5. The GrWin graphics library was used for graph drawing in Windows (registered trademark). About satellite orbital algorithms
used the IS-GPS-200 revision D (GPS Joint Program Office 2004) algorithm and numerical values. satellite orbit
As for the debugging of the program and the correctness of the satellite placement, it was confirmed that the elevation and azimuth angles of the satellite match those of Trimble's satellite arrival prediction software. giving
A function has been added that can incorporate and implement an azimuth-limited algorithm for the satellite constellation at the time obtained. This was based on Takahashi [12].
<<0276>>
The following options are available for input to the simulator. First, the selection of which GPS satellites to select for reception (preliminarily exclude any satellites).
It is possible. This paper covers all GPS satellites, as is usually assumed. At this time, Almanac data suitable for the observation date and time is required,
For almanac data of GPS satellites, see U.S.A. S. Acquire almanac data suitable for the assumed observation date and time from the navigation center.
got.
Secondly, it is possible to specify the observation point (eg Tokyo). It can be specified by latitude, longitude, and altitude.
<<0277>>
Third, the observation start time (e.g. 00:00 on November 1, 2009), the observation end time (e.g. 23:56 on November 1, 2009, that is, about one sidereal day after the start date and time), and the direction It is possible to specify the limited width expected value calculation time interval (eg, every second).
<<0278>>
Fourthly, the number of orientations, in other words, the total number of times to perform orientation limitation by directing the normal to the antenna surface in a certain direction for the purpose of narrowing the orientation limitation width, is determined from once to how many times. You can specify whether to select up to times (eg, 8 times). In this paper, it is assumed that the number of times of orientation is n times, and the orientation is regular n-sided.
<<0279>>
Fifth, you can specify the output graph. The second is the expected value of the azimuth limitation width on the vertical axis and the time on the horizontal axis.
4 is a variation graph of the azimuth limitation width expected value at each observation time interval (for example, every second). The third is the expected value of the azimuth limitation width for the specified observation period (e.g., one sidereal day) of the observation point.
The number of orientations (e.g. 1 to 8) is shown on the vertical axis.
is a graph showing the dependence of the former on the latter.
<<0280>>
The conditions for azimuth-limited simulation by orbit calculation are described.
<<0281>>
In this paper, the observation date is assumed to be approximately one sidereal day from 00:00 to 23:56:04 on November 1, 2009. In a certain satellite configuration, at an observation point,
The average value of the azimuth limitation widths calculated when each azimuth limitation width is calculated from 0 degrees to 360 degrees when the orientation is sequentially performed from true north by an angle smaller than the display digit of the satellite azimuth angle.
"at that moment at that observation point
The expected value of the azimuth limitation width between
<<0282>>
The graph in Fig. 26 shows the per-second variation of the "expected value of the azimuth limitation width at that observation point at that moment" for each number of orientations (indicated by each colored line). Each polygonal line is displayed in a different color for each number of orientations, and the number of orientations 1 to 8 are indicated by gray, red, green, yellow, blue, purple, light blue, and dark blue. Observation site
is shown as Tokyo (139 degrees 00 minutes east longitude, 35 degrees 00 minutes north latitude).
<<0283>>
The "expected value of azimuth limitation width at that moment at that observation point" is obtained for each satellite configuration for about one sidereal day of 23 hours 56 minutes 4 seconds, that is, 86164 seconds, and the average value of those 86164 is calculated, "Expected azimuth limitation width for one sidereal day at the observation site".
FIG. 27 is a graph showing the relationship between the "expected value of azimuth limitation width for one sidereal day at the observation point" on the vertical axis and the number of orientations associated with it on the horizontal axis. . FIG. 27 shows how the expected value of the azimuth limitation width for one sidereal day in Tokyo is expected to decrease depending on the number of orientations.
The horizontal axis represents the number of orientations, and the maximum value is 8. The vertical axis is the expected azimuth limit width for one sidereal day in Tokyo. The exponential approximation curve and approximation formula are also drawn.
<<0284>>
The satellite elevation angle condition that can be used for azimuth limitation is limited to the range of 5 degrees to 85 degrees for the following reason. Low elevation angle satellites of less than 5 degrees can be used by shielding
Since satellites with a high elevation angle of 85 degrees or more have a large azimuth angle difference compared to their visual elongation, using them for azimuth limitation results in azimuth limitation. As Takahashi (2004), it is not used for azimuth-limited calculations because of the possibility of contamination [12].
<<0285>>
The results and considerations of azimuth-limited simulations based on orbital calculations are presented. Using the simulator for performance evaluation constructed according to the measures described above, the simulation results and considerations performed based on the simulation conditions described above are summarized here.
<<0286>>
5 when the antenna beam normal of the hemispherical beam antenna of the L1 waveband C/A GPS receiving unit is horizontally installed at any moment of the period of one sidereal day with Tokyo, which is a mid-latitude region, as the observation site. When GPS satellites from degrees to 85 degrees are subject to direction-limited calculation, the "expected number of captured satellites in the antenna coverage" is about 9.8, and the "expected range of direction limits for one sidereal day in Tokyo" is about 9.8. value" was found to be approximately 57.8 degrees. This corresponds to the gray polygonal line in FIG. 26 and the horizontal axis of 1 in FIG.
<<0287>>
In this proposed method, if the user wishes to further narrow down the obtained azimuth limitation results, the orientation direction can be changed to point in a different direction, thereby further narrowing the azimuth limitation.
It has characteristics that can be embedded. Considering that the limited orientation width can be further reduced due to the low number of orientations, the expected value of the limited orientation width is
At the first orientation, what was obtained was considered satisfactory performance.
As can be seen in FIG. 27, as a result of examining the effect of the number of orientations on the expected value of the azimuth limitation width of one sidereal day, the expected value of the azimuth limitation width was reduced by the power of the orientation number (k power). It turned out to be going.
<<0288>>
The exponent of the number of orientations in the exponential function approximation formula for the expected value of the limited width of orientation was -0.92. This result indicates that the author was satisfied with the azimuth limitation width initially obtained by the proposed method.
If you want to obtain a more detailed value, by setting the number of times of orientation to a plurality of times, the expected azimuth limitation width can be obtained by multiplying the number of times of orientation by a value close to the reciprocal of the number of times of orientation.
It is interesting because it suggests that the value can be reduced.
<<0289>>
Now, next, the actual machine prototype evaluation will be shown for the proposed method. Here, we built an actual prototype, attached it to the back and waist of the body, and conducted an experiment with limited orientation.
The results are shown. The actual prototype uses SONY IPS5000, which is an L1 C/A GPS receiving unit, and records the output every second on a micro SD card.
Limited arithmetic processing was performed. This actual machine prototype experiment was conducted for the purpose of searching for the optimum threshold. <<0290>>
While diverting the L1 C / A GPS receiving unit as a low-priced popular product having a general hemispherical beam, and with a configuration that is inexpensive and easy to form as a whole, the human body
The configuration shown in Fig. 5, which has been found to contribute to further stabilization of the results from the author's many preliminary experiments, was adopted when using for shielding. A photograph at that time is shown in FIG.
L1 C/A perpendicular to the back waist of the body
A GPS receiver unit is deployed, but the main purpose is to attenuate diffracted waves from both sides of the body to the L1 wave C/A GPS receiver, and the body is 30 cm x 20 cm x
A 2.0 cm plastic water bottle filled with water was placed vertically on both sides of the body on the back. Water has a characteristic that the power half-life depth of the L1 waveband 1.5 GHz is several cm.
be. In addition, we paid attention to the fact that drinking water should be carried and transported for the safety of rescuers and rescued people during mountain climbing and rescue activities. large scale nature
The author made a proposal after conducting long-term interviews with the secretary-general of the Japan Disaster Relief Corps, the commander, and several mid-career members who have extensive experience in on-site emergency relief immediately after a disaster. the author himself north
He has experience in long-term traversing using tents in the Alps, winter mountaineering, climbing, and overseas mountaineering, and utilized that experience. It is also suitable for interpersonal support activities in harsh environments such as international disaster relief teams and mountain rescue teams.
<<0291>>
The experimental conditions for the actual prototype are shown here. Five experiments were conducted at a place with a good view without obstacles in the sky above Tokyo. Date and time of experiment
(1) 10 minutes from 21:50:00 JST on June 29, 2010, (2) 10 minutes from 22:55:00 JST on August 28, 2010
JST, (3) 10 minutes from Aug 29, 2010 20:17:49 JST JST (4) 10 minutes from Aug 29, 20:28:59 JST
(5) It was 10 minutes from 20:39:37 JST on Aug. 29, 2010. Elevation angle of sky
The number of satellites that existed between 5 degrees and 85 degrees was (1) 9 (2) 9 (3) 9 (4) 10 (5) 9. Satellite distribution that existed at an elevation angle of 5 degrees to 85 degrees in the sky
The placement is shown in FIG. JST indicates Japan Standard Time, and UT in the figure indicates Universal Time. Even if there is a time difference of 9 hours, both actually point to the same time.
is now well known internationally.
<<0292>>
The L1 C/A GPS planar antenna was placed on the back and waist of the body so that the main beam normal line was horizontal. Relatively long, crossing 6 tracks including the JR East Chuo Main Line
Due to the altitude on the overpass and the surrounding unused public land such as the service line work area, it has the characteristic of being rich in the sky view, which is rare for a public facility in the city center.
<<0293>>
Clockwise as viewed from the zenith, body rotation of 6 degrees was performed every 10 seconds around the vertical axis of the center of the body. That is, it took 600 seconds (600 seconds = 360 degrees/6 degrees/10 seconds) for one round. At that time, we practiced dozens of times in advance, and we spread a sheet of paper about 1m square (with radiation every 6 degrees) prepared in advance and performed body rotation using the radial line as a guide.
ing. We built and used a support device that reads aloud to a radio-controlled clock. Preparatory experiments showed that the accuracy of body rotation was not a very essential requirement in this experiment.
confirmed. A slow body rotation of 6 degrees every 10 seconds is not intended to achieve a highly accurate angle, but when facing in one direction
It was based on the motivation of wanting to obtain a large amount of evaluation data in the future. For rotation, magnetic sensor data recording was taken, and measurement examples were shown for experiments at each location.
<<0294>>
Raw data were recorded for each second. 108 bytes of output data per second in SONY IPS format were recorded. For the data at each instant of each second, we applied the previously described orientation-limited algorithm [12].
<<0295>>
At this time, in the above-described algorithm, it is necessary to set a signal strength threshold for azimuth-limited reception determination for making coverage determination from the received signal strength. About this
In the SONY IPS format, the signal strength output can take values from A to Z respectively. Therefore, each of A to Z is used as a signal strength threshold for judgment of direction limited reception.
All of the azimuth limitation arithmetic processing in the case of premised on the above are performed, and the azimuth limitation results are calculated individually. Based on these different signal strength thresholds for determining direction-limited reception,
By comparing the results, we aimed to search for the optimum signal strength threshold for determining direction-restricted reception.
<<0296>>
Even if the azimuth-limited reception algorithm is applied to the output record at each second instant, assuming a certain azimuth-limited reception determination signal strength threshold, the number of azimuth-limited results will always be the same.
It is not always the case that it can be obtained by value. For example, even if no azimuth-limited results can be obtained because there was no result determined to be satellite signal acquisition, the azimuth-limited
It is possible, depending on the signal strength threshold for credit determination.
<<0297>>
If the azimuth-limited operation is applied to the instantaneous output record for each second, given a certain threshold, azimuth-limited results are indicated as "Yes" and satellite signal acquisition.
We decided to categorize the cases in which no azimuth limitation results were obtained because there was no result determined as "no answer".
<<0298>>
For the data that falls into the category of “answered”, the next process is performed. If the output at the time of response, that is, the result of limiting the orientation of the front of the body includes the orientation of the front of the body
In this case, we decided to categorize the result of orientation limitation when there was an answer as “correct answer”. If it was not the above, it was decided to categorize it as "wrong answer".
<<0299>>
In the case of "no answer", the process proceeds to the next step. There are two types of non-response. One is a satellite signal indicating a signal strength equal to or higher than the above-mentioned signal strength threshold for determining direction-limited reception.
If no number is obtained. We decided to categorize this as "no response (no acquisition)". On the other hand, three satellite signals exhibiting signal strength equal to or greater than the threshold
Stars) Although the above is obtained, a contradiction occurred during the azimuth limitation calculation (contradictory with the premise of a hemispherical beam), so an error is returned in the course of the azimuth limitation. this,
I decided to categorize it as "no answer (captured)".
The data output from the GPS receiving unit every second can be classified into the four categories of correct answer, incorrect answer, no answer (no capture), and no answer (captured), assuming the aforementioned threshold. becomes.
<<0300>>
The cumulative number of events in each of the four categories of correct answers, incorrect answers, no answers (no capture), and no answers (with capture) is called the "total number of trials." The total number of trials was always
600 at . We decided to call the cumulative number of events in only the first two categories the “number of responses”. The cumulative number of events in only the latter two categories is called the "no response number".
rice field. The number of answers/total number of trials is
", I decided to call.
Taking the total number of trials as the denominator and the number of events in each of the four categories as the numerator, the "correct answer rate", "wrong answer rate", "no answer (no capture) rate", and "no answer (capture) rate"", I decided to call.
<<0301>>
The number of correct answers/the number of answered answers is specifically called "percentage of correct answers when answered". The number of incorrect answers/the number of answered answers is specifically called the "wrong answer rate when answered".
The number of no answers (no capture) / the number of no answers is specifically called the "non-response (no capture) rate when no answer". The number of non-responses (captured)/number of non-answers is specifically called the "non-response (captured) rate during non-response".
<<0302>>
Here are the target values and design selection guidelines for the actual prototype. The concepts presented above make the goal clear. The goal is to find out if there exists a threshold that satisfies the following characteristics, and if so, to what extent.
<<0303>>
First, the first goal is to increase the "percentage of correct answers when answered" as much as possible. In other words, it is okay if you do not answer anything, but as long as you answer, there is a high probability that you are correct.
It is the goal that I want you to be. This is a new compact compass with superior portability that maintains usability that surpasses that of a magnetic compass for people who mainly walk on land.
It comes from the desire for new tools. The magnetic compass has the characteristic of returning some output (so to speak, the response rate is 100%), but it can output in the form of direction limitation.
Because there are no answers, it is not possible to categorize correct and incorrect answers. It may not be possible to confirm the magnitude of the deviation from the true value in the "field" on land. People who mainly walk on land "site"
It has to do with the fact that it can be perceived as less useful when having to make actions or decisions based solely on its output.
<<0304>>
The second goal is to ensure that the response rate is not low to some extent. The first goal is of course important, and of course the non-response rate has a positive meaning of avoiding mistakes, but it is also related to the fact that usability is considered to be poor if the response rate is too low.
<<0305>>
We search to see if there exists a threshold that satisfies the first and second goals at the same time.
For reference, the experimenter assumed a correct answer rate of about 95% or more as a first target value before conducting the experiment as one of the hurdles. Similarly, as a second target value, a response rate of about 70% or more was assumed as one hurdle before conducting the experiment.
<<0306>>
If the first and second numerical targets are almost exceeded, first of all, for those who mainly walk on land, if you want to make actions and decisions based only on the output
In addition, I felt that it could be at least a complementary technical proposal in situations where the usefulness of the magnetic compass was low. This includes GPS reception as a low-cost, compact and lightweight positioning device.
The background is that the era of carrying units on a regular basis is approaching. In today's world where GPS receivers are always carried around, compact GPS receivers can be used to determine not only the position and time, but also the direction with only minor modifications to the design.
It was expected that users would want to make such a design choice, thinking that usability would be even higher if they had the ability to acquire high-level information while stationary.
If the above two target hurdles can be cleared, then in the mid- to long-term, consideration as an international standard specification will come into view, so I decided to propose it.
rice field.
<<0307>>
The following shows the experimental results when the actual prototype was worn on the body. Verify whether there is a threshold that satisfies the above-mentioned goals 1 and 2, especially whether there is an optimal threshold.
Data analysis was performed with the aim of FIG. 30 shows the azimuth limitation for all 3000 records of 5 times x 600 seconds each in the actual machine prototype experiment under the conditions of the previous section.
It shows how the ratio of the occurrence probability of each category classified according to the trial result depends on the assumed signal strength threshold for azimuth-restricted reception determination. presupposed
The graph of FIG. 30 is drawn with the horizontal axis representing the signal strength threshold for determining the limited reception and the vertical axis representing the ratio of the probability of occurrence of each category.
<<0308>>
Regarding the received signal strength threshold on the horizontal axis, A is the minimum value and Z is the maximum value. As a result of calibration, Z is a signal strength of about -117 dBm, and when A is 0 and Z is 25, the signal strength is given by the following equation
Signal Power = 8.460 Ln (Signal level) - 144.5 (dBm)
is known to be approximately approximated by
The minimum value of the event occurrence probability ratio on the vertical axis is 0%, and the maximum value is 100%. Each color corresponds to an event in each category. The correct answer rate is blue, the wrong answer rate is dark purple, and the no answer (no
The light blue indicates the rate of responses (acquisition), and the light purple indicates the rate of non-response (acquisition). The sum of the probabilities of these four categories at some threshold is 100%.
<<0309>>
FIG. 31 shows the relationship between the signal strength threshold for direction-limited reception determination and the average value of the direction-limited widths for correct answers. In FIG. 31, the
Regarding the occurrence probabilities of the four categories of the result output of the azimuth limitation, the plots drawn without stacking are also superimposed, and the threshold at which the occurrence probability disappears as 0 can be read relatively clearly.
I made it
<<0310>>
A discussion of the experimental results with the actual prototype is shown below. From this FIG. 30, a search is made for a signal strength threshold value for determining direction-limited reception that satisfies the above-mentioned targets 1 and 2. FIG.
Goal 1, that is, a correct answer rate of about 95% or more, influences usefulness when people on land "on-site" have to make actions and decisions based only on the output. can
Although it is desirable to aim for a value of 100% as much as possible, 100% is achieved with a signal strength threshold value for determining direction-limited reception of N or more (FIG. 30). Those direction conditional reception
FIG. 31 shows the average value of the azimuth limitation width at the time of correct answer when the signal strength threshold for judgment is selected. The signal strength threshold for judgment of reception is set from K, that is, about -125.0 dBm to R.
Assuming that it is about -120.5 dBm, the number of captured satellites at the time of correct answer was examined, and it was like each box-and-whisker plot in FIG. Translucent
Blue boxes are 3rd and 1st quartile ranges. The small blue square indicates the median value, and the upper whiskers indicate the maximum value. The lower whisker shows the minimum value, which is now included in the first quartile.
I can't. The distribution of the number of captured satellites does not change significantly between these thresholds.
<<0311>>
There are multiple reception determination signal strength thresholds that satisfy goals 1 and 2 at the same time. Among them, R is the highest reception determination signal strength threshold. So I chose R. Experimental diagram
30 and 31, this is because we would like to adopt a design selection that includes a margin in a direction that is less likely to be affected by an incorrect answer even in the event of an emergency.
Aspects in which the target 1 and the target 2 are satisfied with the signal strength threshold for direction-limited reception determination (R, that is, about -120.5 dBm) are as follows.
<<0312>>
The correct answer rate when answering was 100.0%, and the first target was satisfactorily cleared.
The response rate itself was 71.0%, and the second target was well cleared.
At this time, the occurrence probability of each category was 71.0% correct answer rate, 0.0% incorrect answer rate, 29.0% no answer (no capture) rate, and 0.0% no answer (capture) rate. . The answer rate was 71.0%, and the unequal rate was 29.0%. The percentage of correct answers when answered was 100.0%, and the percentage of incorrect answers when answered was 0.0%. The no-response (no-capture) rate during no-response is 100.0%, and the no-response (capture) rate during no-response is 0.0%.
<<0313>>
<<Table5>>
000016

<<0314>>
When this threshold (R, about -120.5 dBm) is set, the data of 3000 samples is analyzed again as follows: The average value of the number of satellite acquisitions when 2130 samples are answered. was 1.33, its variance was 0.25, its standard deviation was 0.50 and its standard error was 0.01.
Regarding the azimuth limitation width when the number of samples was 2130, the average value was 170.6 degrees, the variance was 4.27, and the standard deviation was 16.9.
The standard error was found to be 0.37.
Basic statistics other than the above are also shown in Table 4 just in case, because they are considered to be meaningful for grasping the distribution shape. Further, FIG. 33 shows a frequency distribution diagram (histogram) of the azimuth limitation width when this threshold value is set.
<<0315>>
In addition, this proposed method performs a work that can be said to be a kind of section estimation (without point estimation) regarding the direction. The resulting azimuth interval is called the azimuth constraint
called fruit. Therefore, the ``average value of the azimuth limitation width'' is defined as ``a standard for the average value of the sample values of multiple point estimations obtained as a result of performing multiple point estimations for the azimuth.
The semi-error, i.e. "sample mean
The standard error of "" is different. I don't think there is any misunderstanding, but just in case, let me clarify.
<<0316>>
Compared to the simulation described in Section 4, the number of acquired satellites is not so large, and the average value of the azimuth limitation width is wide. This is because in the actual machine prototype experiment, the correct answer rate was high when there was an answer.
This is because the number of satellites determined to be received has been substantially reduced by adopting a design selection that raises the signal strength threshold for determination of azimuth-restricted reception, etc.
Based on the technology of the L1 C/A GPS receiver, which is easy to distribute and inexpensive, we have created a new device for acquiring direction information by using only drinking water, which is generally recommended for carrying around, and the person's body.
In addition to demonstrating that it is possible to achieve the ability to function, the fact that it was possible to achieve a 100.0% correct answer rate without a single incorrect answer in 3000 trials is considered to be a certain evaluation.
was At present, it is meaningful to show that it is possible to realize a simple and inexpensive device configuration while maintaining the GPS positioning function.
First of all, it can be considered. Inexpensive and/or daily necessities such as your own body, L1 C/A GPS receiver, and portable drinking water that are almost always present at the site
Since it is similar to an orthosis, it is highly likely that emergency responders carry it.
It was thought that there was a certain meaning in the fact that we were able to realize a new function of azimuth acquisition by combining only things, and that we were able to present it while maintaining a margin to keep away incorrect answers with a high threshold.
<<0317>>
Next, although it is not intended to be a positively recommended method of use, I will report on the results I have studied in an environment surrounded by mountains and buildings.
Before that, the magnetic sensor measurement results at the place where the rotation experiment was performed five times this time will be explained as briefly as possible mainly for the purpose of comparing it with the proposed method.
<<0318>>
A comparison with a magnetic sensor is shown here.
<<0319>>
Fig. 34 shows an example of magnetic sensor measurement data when a rotation experiment was conducted with a magnetic sensor attached to the abdomen on the overpass with a good view.
shown in In the space under the overpass, there is a 1500 V overhead line of overhead line type DC system. Events such as acceleration and deceleration when a train approaches, in light of the behavior of compass needles observed at the same time
It is considered that the effect of the magnetic field induced along the Biot-Savart law is reflected by the large current flowing in the 1500V DC overhead line. Electric train
It is clear that the superimposition of magnetic disturbances originating from the large currents generated in the overhead lines in relation to the acceleration of the The experimenter independently of the approaching train
Since it rotates 6 degrees every 10 seconds, the value of the azimuth sensor increases almost linearly along with the time axis of the horizontal axis, and it is recorded that it rotates 360 degrees in 600 seconds.
It is It was an interesting result that the two were superimposed. Honewell 2-axis with resolution of 0.0 to 359.9 degrees for magnetic data acquisition
Select a compass HMC6325 sensor and write your own C language to control it with an Atmel AVR Microcontroller Atmega 328P
developed and controlled the program. Data were collected in a sampling rate mode of 20 Hz after pre-calibration.
<<0320>>
There are three types of errors in geomagnetic measurements: (1) deviation (2) deviation (3) local magnetic field
However, the magnetic field originating from the overhead wires of trains as a social infrastructure seen this time can be classified as being included in (3).
cormorant.
<<0321>>
It is conceivable that, in places with good views in urban areas, there are places other than this example that are affected by the flow of such a large current. For example,
The vicinity of the electric wire through which the electric current passes when driving the elevator to which it belongs corresponds. Also, in recent years, for security reasons, location specific information has not been actively disclosed.
The undergrounding of transmission lines (including high voltage) is progressing around the world, and it is thought that there is a possibility that the need to take such circumstances into account when using magnetic sensors will increase in the future. Japan Disaster Relief Team, etc.
Considering the fact that the sphere of activity is not confined to Japan, and that the freedom of the place of activity is sometimes restricted by the local authorities, even if the peculiarities of the magnetic field in the activity field are not affected.
There is a possibility that the present invention can be positioned as a role that complements the magnetic compass as a direction information acquisition technology that cannot be used.
<<0322>>
Regarding the deviation of (2), a similar thing can be said about the magnetic field derived from the current, and is collectively called Powered Suits or Powered Exoskeleton.
The usefulness of the proposed technology is also related to the progress in the technical field in which it is used. These are intended to mechanically support human muscular exercise. Machinery used in worn form, military, security
In recent years, social significance has rapidly begun to be recognized not only in the fields of disability and disaster relief, but also in the medical and nursing care fields. Areas with weak road networks and difficult for vehicles to pass, such as parts of the Middle East
The area relies on infantry on foot. There is a problem that soldiers suffer plastic surgery injuries such as low back pain due to long-distance marches wearing heavy equipment, and it is expected to solve this problem.
It can also be applied to reduce the burden on caregivers. Electromagnetism such as continuing to lift heavy objects
There is a possibility that this proposal can be positioned as a technique for obtaining azimuth information under the influence of an induced magnetic field with a large current required to express energy.
<<0323>>
In the method of the present invention, the reliability of the result can be calculated based only on visual information such as "whether or not the target direction is a view" without performing magnetic disturbance estimation each time derived from magnetic bodies and currents in invisible locations. The fact that it can sometimes be judged on land "on site" is also related to the advantages of the proposed method.
<<0324>>
The results of the experiment in a place surrounded by mountains are shown below.
Next, the results of a total of five rotation experiments conducted at a point surrounded by mountains are shown. The experiment was carried out in the sense of searching for an answer to the question of what would happen in a natural shielding environment.
The location is a gorge-like point about 80m east of Mt. Takao's Biwa Falls, at 35 degrees 37 minutes 44.71 seconds north latitude, 139 degrees 15 minutes 41.49 seconds east longitude, and an altitude of about 260 meters.
<<0325>>
The date and time are (1) 10 minutes from 18:00:00 JST on July 24, 2010 and (2) 10 minutes from 18:30:00 JST on July 24, 2010 (3) 2010
10 minutes from 16:22:20 JST on September 4, 2010 (4) 10 minutes from 16:35:04 JST on September 4, 2010 (5) September 4, 2010
It was 10 minutes from 16:46:10 JST. The number of satellites is (1) 9 (2) 11 (3) 11 (4) 11 (5) 11.
The satellite constellation that existed at 85 degrees from Each of the northeast, east, south, and west directions is a shielded environment with a high elevation angle due to mountains, etc., and the river that flows deeply between them is short.
Surrounded by terrain that rises sharply due to a sudden change in course in an S-shape at a short distance. S-shaped
A rotation experiment was carried out on land near the center point. Dense broad-leaved trees and other vegetation overlap on each slope, and only a small part of the sky can be seen. Geospatial Information Authority of Japan topographic maps, etc.
From the high line, we can read topographic elevation angle shielding of about 45 degrees northeast, 45 degrees south, 60 degrees east, and 60 degrees west. In addition to such topographical shielding, the broadleaf forest with dense foliage
Therefore, there is an impression that it is shielded in all directions up to an elevation angle of about 60 degrees.
<<0326>>
36 and 37 show the results of a total of five rotation experiments conducted in this environment surrounded by mountains.
<<0327>>
The data from experiments conducted in this environment surrounded by mountains were subjected to the same threshold (R ie − 120.5 dBm) revealed the following results:
<<0328>>
The first target value (target of about 95% correct answer rate when answering) is well cleared (100.0% correct answer rate when answering > target 1).
The second target value (target of about 70% response rate) has not been cleared (14.6% response rate <target 2). The relationship with this second target value is different from the result at a place with a good view.
<<0329>>
At this time, the probability of occurrence of each category was 14.6% correct answer rate, 0.0% incorrect answer rate, 85.4% no answer (no capture) rate, and 0.0% no answer (capture) rate. . The answer rate was 14.6%, and the unequal rate was 85.4%. The percentage of correct answers when answered was 100.0%, and the percentage of incorrect answers when answered was 0.0%. The no-response (no-capture) rate during no-response is 100.0%, and the no-response (capture) rate during no-response is 0.0%.
<<0330>>
The successful achievement of the first objective can be considered as follows. It is felt that it is important that the wrong answer rate of 0% is obtained as well as the place with a good view. tree
Since the slope is a soil system with forests, that is, it is not an exposed rock slope without forests, the absorption effect is reduced by the influence of soil and foliage such as broad-leaved forests that overlap many layers.
It was suggested that there is a possibility that there is an effect that it is difficult to lead to an increase in the incorrect answer rate in this proposed method due to the outstanding reflection effect. Mt. Takao has warm temperate broadleaf forests and cool temperate deciduous broadleaf forests.
The vegetation is abundant because it is located on the boundary between forests and intermediate temperate forests.
be. It is possible that the effects of satellite reflections in such environments are likely to be mitigated.
<<0331>>
Takao is designated as the Meiji-no-Mori Takao Quasi-National Park. It is also the starting point of the 1.697km long Tokai Nature Trail. Continuously since 2007. Michelin
In Green Guide Japan (Michelin Travel Guide Japan). Selected as the highest ranked three-star sightseeing spot
there is In such valleys of the world's popular environment rich in nature, it can be used if the threshold selected in the good view of the proposed method is used without any particular changes.
It is surprising and intriguing that even the slightest hint of potential is possible.
<<0332>>
On the other hand, we consider the second goal as follows. It was thought that the answer rate was greatly reduced compared to places with a good view due to the shielding effect of being surrounded by mountains.
When this threshold value (R, that is, about -120.5 dBm) is set, and the data of 3000 samples is analyzed again, the average value of the number of satellite acquisitions when the answer is given for 437 samples is 1, and the variance and standard deviation are 0.0, the standard error is 0.0, the azimuth limitation width at the time of answer is 180.0 degrees on average, the variance and standard deviation is 0.0, and the standard error is 0.0
there were.
<<0333>>
Even if only one satellite is received, the achievement of Goal 1 is significant for the proposed method. In other words, when the proposed method is used under this environment with the above-mentioned threshold, when the device returns a direction-limited answer (when an answer is given), the result is highly likely to be reliable (wrong answer Disappearance of the rate is already seen at the threshold M and
The margin up to the value R is also large), simply change the orientation and try again to limit the orientation, and repeat several times until the answer for the orientation limitation is obtained.
Superposition of limited results is possible. For this reason, even if you are in an environment where you can acquire only one satellite at most, you can use that one satellite and the orientation of your body to narrow down your azimuth.
This suggests the possibility of making use of the feature of this proposal, which is that it can be loaded. As long as Goal 1 is well achieved, you can narrow down the information about your bearing without moving from a certain point.
The fact that it is possible to move in and out is a feature of the proposed method that is not found in magnetic compasses, and is interesting.
<<0334>>
FIG. 38 shows the values of the magnetic sensor simultaneously sampled during the rotation experiment in a place surrounded by mountains and the like. A westward deviation of about 7.1 degrees was observed as a normal anomaly for this region.
However, no particular local magnetic disturbance was observed. The metropolitan area Chuo Expressway is scheduled to pass directly below the test point this time, and the above-mentioned expressway is an accompanying transmission line directly below this point.
At the time of opening, including others, if measurements are taken again by the magnetic sensor, the comparison will be of great interest.
<<0335>>
Next, the results of an experiment in a place surrounded by buildings and the like are shown.
Next, we show the results of 5 similar rotation experiments in a place surrounded by man-made structures such as buildings.
A schoolyard surrounded by the school building of Motomomogaoka Elementary School in Nakano Ward, Tokyo, for reasons such as being unaffected by instantaneous interruptions and shielding by people passing by, and having almost uniform height attributes of the compound school building on the premises. Five rotation experiments were carried out at one point on different days and times.
<<0336>>
One point in the schoolyard surrounded by the compound school buildings on the premises that are connected to the north, east, and west. The date and time of the rotation experiment were (1) 10 minutes from 20:03:00 JST on July 18, 2010 (2) 10 minutes from 18:45:00 JST on July 31, 2010
(3) 10 minutes from 19:36:41 JST on August 29, 2010 (4) 10 minutes from 19:47:21 JST on August 29, 2010 (5) August 2010
It was 10 minutes from 19:58:12 JST on the 29th. The number of satellites that existed at an elevation angle of 5 degrees to 85 degrees in the sky was (1) 11 (2)
11 aircraft (3) 9 aircraft (4) 8 aircraft (5) 8 aircraft.
<<0337>>
Schematic representation of the existence of the complex school building on the premises is as follows.
Assuming that the upper part of the building is north, the schoolyard is surrounded by a four-story reinforced concrete building of nearly uniform height. special
On the south side where there is no school building, there is a row of 2-3 story modern houses. The experimenter was placed 1.2m from the innermost central point of the U-shaped
It exists on the U-shaped opening side (south side) and performs a total of 5 rotation experiments. The maximum elevation angle of man-made structure shielding from the performer (vertically mounted antenna at the waist) is: North
83.5 degrees maximum on the east side, 31.8 degrees maximum on the east side, and 30.0 degrees maximum on the west side of each reinforced concrete man-made building shielding, only the south side will have a maximum of 8.8 degrees artificial construction
Object shielding.
<<0338>>
The results of a total of five rotation experiments in these environments are shown in FIGS. 40 and 41. FIG.
<<0339>>
The same threshold (R, -120. 5 dBm) revealed the following results:
Goal 1 (goal of about 95% correct answer rate when answering) was cleared. However, in the location surrounded by reinforced concrete buildings, etc., all 3,000 trials were answered.
The correct answer rate remained at 99.1%, and did not achieve 100%. The rate of correct answers when there was an answer was 100% in the experiment in the place with a good view mentioned above.
This is impressive compared to 100% even in the experiment in a remote location.
<<0340>>
Goal 2 (response rate of about 70%) has not been cleared. Whether or not the second target was cleared resulted in a result different from the experimental result at a point with a good view. By the way, the response rate of all 3000 trials at the location is 46.1%.
<<0341>>
At this time, the occurrence probability of each category was 45.7% correct answer rate, 0.4% incorrect answer rate, 53.9% no answer (no capture) rate, and 0.0% no answer (capture) rate. . The answer rate was 46.1%, and the unequal rate was 53.9%. The correct answer rate when answered is 99.1%, and the wrong answer rate when answered is 0.9%. The no answer (no capture) rate when no answer is 100.0%, and the no answer (capture) when no answer
The rate is 0.0%.
<<0342>>
When this threshold (R, that is, about -120.5 dBm) is set, when the data with a sample size of 3000 is analyzed again, the number of satellite acquisitions when the sample size of 1384 is answered is
Among them, 1371 correct answers and 13 incorrect answers are included. Incorrect answers were given in either the above-mentioned place with a good view or the above-mentioned place surrounded by mountains.
However, it was not detected. It is impressive that it was detected for the first time in an experiment in a place surrounded by buildings and the like.
Regarding the number of captured satellites when the answer was given, the average value was 1.14, the variance was 0.12, the standard deviation was 0.35, and the standard error was 0.01. has a mean value of 175.1 degrees, a variance of 245.5, a standard deviation of 15.7,
standard error is
0.43.
<<0343>>
After excluding 13 incorrect answers out of 3000 when there was an answer, the remaining 1371 correct answers were re-analyzed, resulting in the following results.
When the above threshold (R, that is, about -120.5 dBm) is set, the number of correct answers 1371, which is included in the number of answers 1384, is the average number of satellite captures when correct answers
The average value was 1.15, the variance was 0.13, the standard deviation was 0.36, and the standard error was 0.01. 5, mark
The standard deviation was 16.4 and the standard error was 0.43.
<<0344>>
In addition, the following was found when only the satellite signals that caused the wrong answer were extracted. 13 samples out of 3000 samples have the following points in common. 0 north
From 125 degrees in azimuth clockwise from the center direction of the antenna beam when the antenna beam is pointed in a clockwise range from 0 degrees to 24 degrees in degrees.
The satellite signal, which existed at about 140 degrees and an elevation angle of about 10 degrees to 25 degrees, was received with a received signal strength exceeding the above threshold. Minimum 3 seconds to maximum 5 seconds
was the duration of receiving the reception judgment.
<<0345>>
Reflected wave reception is sometimes observed in GPS positioning in a place surrounded by buildings and the like. It was shown that this proposed method also has a probability of 0.9% when answering.
However, this time, the wrong answer occurred only for a few seconds when the user was facing the school building on the north side at a close distance of 1.2 m, or at an angle of 6 degrees or 24 degrees. I would like to add that it was rather difficult for the user to be unaware that this was clearly not a direct wave but a reflected wave. In addition
It should also be noted that 0.9% is below 1%. Considering why the effect of the reflected wave is limited to this extent this time, we can see the good view in Section 5.4.
I would like to clarify that there is a possibility that the margin was taken as much as possible so as not to increase the number of incorrect answers when the threshold search was performed at the location.
<<0346>>
In a place with a good view, or in a place where the river in Mt. Takao bends sharply in an S shape and is surrounded by mountains, incorrect answers that were not detected even after 3,000 trials were found in places surrounded by buildings, etc. It is noteworthy that only 0.9% of the 3000 responses were observed in response. kind of
There is a possibility that it can be said that the allowable range of
I would like to continue to explore this issue.
<<0347>>
Of course, the proposed method is not primarily recommended for use in situations where the strong influence of reflected waves is expected. It is difficult to obtain azimuth information in a place surrounded by buildings, etc.
When it is unavoidable to make a trial, it may be preferable from a safety point of view to alert the user that "this is not the recommended operating environment for this device."
be.
<<0348>>
However, even in urban areas, there seems to be a method of use in districts where there is no need to worry about the effects of reflected waves. Sydney, Amsterdam, Helsinki, Washington, D.C., and many other international metropolitan cities face the sea, and bay areas are being actively developed in these cities, making them places of relaxation for citizens and tourists. Tokyo is no exception. There are many famous waterside historical sites, traditional cultural districts, and sightseeing spots such as Hamarikyu Gardens, Tsukuda District, and Odaiba.
stomach. Reflected waves can be used for walks along the waterfront in these areas, for water buses, and for observation spaces located on the upper floors of high-rise buildings in urban areas.
It is clearly stated that there are not a few spaces that can be used to enrich the quality of life where there is no concern about These locations may be used comfortably and without concern.
I would like to mention that it is expensive. We have just started research and data collection on such applications. In parallel, we are building a prototype for real-time audio presentation.
. An example is shown in FIG.
<<0349>>
Fig. 43 shows the time variation of the values of the magnetic sensors sampled simultaneously during the rotation experiment. Although a westward deviation of about 7.0 degrees was recognized as an anomaly in this region, no other particularly large local magnetic disturbance was observed.
<<0350>>
In the future, application to wheelchairs will include improvement of smooth mobility support for the elderly and handicapped. A weight load such as water is relieved by the wheels, etc., is a suitable fit.
<<0351>>
From a comprehensive point of view, it is as follows.
<<0352>>
A conventional L1-band C/A code GPS alone cannot obtain a direction when stationary. In this article, we describe how to acquire direction information with a low-cost L1 band C/A code GPS receiver unit alone.
We proposed a simple method that enables both capabilities. A simulator was built and evaluated. In addition, we built a prototype and evaluated its performance. Reception of a single unit, unlike the conventional method
This method, which can combine both positioning and azimuth acquisition functions simply and at low cost using a unit, inherits the small size, light weight, and low cost of the L1 band GPS receiver.
It is suitable for use by people who mainly walk. With the enactment of the Basic Act on the Utilization of Geospatial Information and the Basic Act on Space in recent years, progress is being made in developing geospatial information by local governments and governments, and in view of further improvements in the utilization of telecommunications infrastructure, a wide range of effective utilization is expected in the future. there is In addition, multiple GNSS societies in many countries and regions around the world
Along with the movement of the design, construction, and operation of the infrastructure, it is expected that the multi-GNSS shared receiver will become smaller, perform
This method, which can be used by diverting the results of previous studies, is expected to be widely used internationally over the long term. This method, which can also inherit the global availability of GNSS, can cover all areas including high latitudes.
In terms of ground surface availability, errors due to deviations, deviations, and local magnetic disturbances were unavoidable.
Since it can be released, it has the potential to become an international de facto standard technology. Currently, the Japan Disaster Relief Corps and others are interested in using the prototype of this proposal.
As a developed country located in the belt area, it serves as an extremely suitable tool for basic equipment, etc. to support approach methods for the purpose of saving the lives of victims in the event of a large-scale natural disaster in the area.
We are working with related departments to aim to increase The basic part of this proposal has been registered as an international patent in Japan, the United States, the United Kingdom, Germany, France, Australia, etc. after being assessed, and is useful in the field of electronic information communication.
It can be seen as a promising exploratory research. It is expected to be widely used in the future.
<<0353>>
In the following, the preferred applications of the present invention and various benefits to be obtained from the present invention will be touched upon once again. For example, in the mountains, the
stand. If you are a victim or an injured person, you can search for clues to find the direction of survival and a way out. Severely injured assuming that he or she has fallen into a ravine
It is very important to know which direction of the ridge line you should head in with your last physical strength as a straggler. The right or wrong of that choice is the difference between life and death.
In addition, since the absolute orientation can be known in relation to the body, there is an advantage that the orientation in the body-centered coordinate system can be confirmed without requiring movement unlike the normal GPS. normal
A method such as GPS that requires movement to know the bearing for the first time consumes an extremely large amount of energy and is more dangerous in a mountainous area than in a flat area.
<<0354>>
It cannot be ignored that the present invention can potentially have the following social ripple effect. In other words, as a reverse usage, for example, a disaster victim can be placed under rubble in the field.
Trying to approach the lost position in a short time without loss, in nature as a social training in a new nature aiming for future lifesaving and international cooperation.
It can also be applied to training and education with ambiguous meanings that lead to the relaxation of tensions in the world. Johan Huizinga (Dutch historian) and Ka
It is not necessary to wait for Roger Caillois (French philosopher) to point out that the significance of play for mankind in relation to work is widely known nowadays.
It is a known fact. Mobilizing knowledge, skills and experience in positioning satellite engineering, electronic engineering, electromagnetic wave engineering, physical chemistry, molecular biology, medical engineering, and disaster prevention science as social infrastructure,
This experiential learning-type training and education, which can be carried out outdoors while demonstrating sexuality, substance, and self-participation at the same time, has a social educational value that cannot be ignored and a knowledge that should be inherent.
The potential for high-order directionality of utilization is recognized.
<<0355>>
Furthermore, for example, it can be said that it is a fun play experience that is close to being positioned as a relaxed competition or training for arriving at a destination in a field in which visually impaired people and able-bodied people participate together.
I would like to point out that it is directly linked to supporting Due to the nature of enjoying technical proficiency with this device together with healthy people, it is expected to lead to the recovery of physical function and self-confidence.
Rehabilitation with academic effect
Even so, this new orienteering game may play a role. With the skills cultivated through these kinds of games, in the event of a natural disaster, as a victim,
If visually impaired people can gain the confidence to reach an evacuation center on their own, or if they can actually do so, it will be possible to improve the QOL (quality of life) of the visually impaired. pay attention to. This is also the philosophical idea of the science and technology creative nation policy, the intellectual property nation, the symbiotic society realization policy, the Space Basic Law, and the Geospatial Information Utilization Promotion Basic Law.
It can be positioned as a new and useful interdisciplinary important science and technology that embodies the idea to realize this point, and a great effect can be expected.
<<0356>>
I would like to point out that this is based on the fact that it is surprisingly not known that the acquisition of direction information is a serious bottleneck for the autonomous walking of visually impaired people.
Even if the current position can be grasped, it is difficult to obtain the orientation of the body or face. This is because orientation estimation using visual information is impossible and visual feedback plays an important role.
This is because the risks associated with "walking" (stumbling, falling, collision, falling, danger of being involved in a traffic accident, etc.) are overwhelmingly higher than for healthy people. For this reason, healthy subjects
It was extremely difficult to obtain the direction from the positioning difference by trial movement, which is easy if Conversely, there was no simple, inexpensive, and appropriate method for obtaining azimuth information.
Even if the first few times of asking a non-healthy person to accompany them are fine, the more times they are repeated, the greater the psychological burden on both parties, which eventually leads to a gradual estrangement from the mutual relationship.
There was a reality that some improvement was expected for the visually impaired, such as in some cases.
<<0357>>
In light of this current situation, it is particularly difficult for persons with disabilities to work together with able-bodied persons to master the skill of acquiring azimuth information during recreation or training for competitions.
has a different meaning. Communication with able-bodied people through this invention that applies simple science and technology, provision of positive goals, and in the future a place like a vast lawn
Practicality of autonomous walking practice using the present invention and the experience of obtaining a sense of accomplishment when it succeeds in reaching the destination accurately, etc.
It has a great effect in terms of providing ambiguous usefulness. Considering the potential demand for direction information acquisition by the visually impaired, the value of the direction information
It is easy to understand what is latent there beyond the level initially expected.
In addition, it will also help us to understand how strong the needs of the visually impaired people are for obtaining azimuth information.
<<0358>>
The following example should also be mentioned as a highly practical use case. Small sailing vessels such as yachts and dinghies generally do not have advanced measuring equipment. Ning
Indeed, there are many enthusiasts who find it interesting to manage to operate in an environment without these man-made objects and to overcome the difficulties that nature presents. However, the acquisition of direction information is
This case is also important. For example, even though we approached an anchorage site with a good natural environment consisting of rocky reefs, there were many situations where astronomical navigation was impossible due to nighttime, stormy weather, cloudy weather, or rainy weather.
stomach. There are many cases where it is difficult to determine the direction, such as when terrestrial navigation is impossible and there is no lighthouse. In this case, failure to select a route immediately leads to the first distress of running aground,
Inability to navigate on its own, flooding of the hull, rolling over by waves and sinking, etc., especially at night, can lead to serious second disasters that threaten human lives. The compass needle is determined by the deviation of the ship and the local reef magnetic field.
Since the error can range from 0 degrees to 360 degrees due to disturbance, there is a unique property that the validity of even using it as an approximate value is questionable.
Reliability is low in such a scene where the cost of trial movement to avoid impact is maximized in the above sense. Conventionally, in such a case, the navigation is reluctantly stopped. anchor offshore
It was more realistic to wait for dawn while expecting to confirm the direction visually under the sunlight.
<<0359>>
The present invention is also suitable for such cases. Able to detect direction properly. This method is, at the lowest estimate, a valuable first step, since once a bearing is obtained, detailed local observations based on that information often lead to a cascade of corroborating information. It has a great effect in terms of providing the user with a sufficiently appropriate cost and labor
be. The present invention provides an effective means of obtaining azimuth information for selecting a route to berth while preventing grounding even in an environment where there was no choice but to waste time by mooring offshore.
can give.
<<0360>>
Finally, going back to the basic effects, according to the present invention, the effects of diffracted waves can be easily eliminated, and data useful for decision-making can be effectively provided to the user.
<<0361>>
Inadvertent movement directly leads to distress (stepping through the snow cornice due to misdirection in snowy mountains, stranded rocks due to misdirection in shallow water, slipping down ridgeline due to misdirection, etc.).
As a result, the final decision to act was not without great difficulty. Even in such a situation, according to the present invention, it is possible to obtain regional and global information easily, quickly, and over a wide area.
It can effectively support comprehensive action decisions. By mixing a small amount of ethyl alcohol, etc. with water even below freezing, the melting point can be lowered and freezing can be easily avoided.
be.
<<0362>>
A conventional portable L1-band C/A code GPS alone could not acquire the direction when stationary. Therefore, we proposed a simple method that can acquire azimuth information with an inexpensive L1 band C/A code GPS receiver unit alone. A simulator was built and evaluated.
<<0363>>
We built a prototype and evaluated its performance. Unlike conventional systems, a single receiver unit, which is small, lightweight, and inexpensive, can have both positioning and azimuth acquisition functions. Geospatial Information Utilization Basic Act
And now that the Space Basic Law has been enacted, future effective utilization in a wide range of fields can be expected. Internationally, the activation of multiple GNSS social infrastructures is currently being seen, and international utilization is also possible.
widely expected. It also has the feature that future performance can be improved by diverting multiple GNSS shared receivers.
<<0364>>
Unlike conventional systems, the use of an L1-band C/A code GPS receiving unit alone to provide both positioning and azimuth acquisition functions can be achieved at low cost. amount so far
Functional characteristics such as small size, light weight, and high performance that have been cultivated in the development of a single industrial L1 band C/A code GPS receiver unit, as well as low cost and simple characteristics, are almost the same.
can be inherited as is. Therefore, it is suitable for use by people who mainly walk.
<<0365>>
Due to the enactment of the Basic Law for the Utilization of Geospatial Information and the Basic Law for Space in Japan, the maintenance of geospatial information by local governments and governments will progress in the future, and wireless communication
Against the backdrop of expectations for further improvements in the usability of social infrastructure related to the future, a wide range of effective utilization is expected in the future. Inexpensive, compact and lightweight L1 band C/A code GPS receiver
It is suitable for the times when the communication unit is always carried.
<<0366>>
Construction of social infrastructure for multiple GNSS (Global Navigation Positioning Systems) in multiple countries and regions around the world
Against the backdrop of active movement toward utilization and application, multi-GNSS shared reception units are expected to be launched on the market and their performance to be rapidly improved. Such multi
This proposed method can also be used for the GNSS shared reception unit, and in that case, this method, which makes it possible to further improve performance at a low cost, is expected to be used internationally in a wide range of applications over the long term.
Expected to open.
<<0367>>
This method, which can take over the global availability of GNSS, can be easily used anywhere on the global surface. There is a high possibility that it will become the de facto standard technology.
<<0368>>
A case has been considered in which azimuth information is obtained using a GPS receiver, which has been proposed by the present inventor, and which is capable of obtaining not only position and time but also azimuth information. In this paper, when we refer to GPS, or (for the sake of convenience, we also refer to it as L1 C/A GPS for the purpose of consumer use), it has the longest history of use and is free of charge throughout the world.
It is used as an easy-to-understand expression as a global positioning system that is highly compatible with human society, and has been released and utilized in recent years.
Global Positioning System or Global Satellite Navigation System (GNSS) is rapidly increasing in number and operation in many countries and regions of the world
(Navigation Satellite System), and in addition, an implementation that utilizes a multi-GNSS system shared receiver, etc.
Of course, embodiments may also be included. Although the L1 band was described as a representative example for civilian use, the L5 band, sometimes the L2 band, and even the S band have come to be used in the actual world GNSS along with the use of many frequencies in recent years. , it goes without saying that the frequency band may also be included.
Literature
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Efficient Scheme to Collect GPS Signal", J. of e-Health Technology and Application, Vol. 5 No. 3,
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[10] Takahashi, M.; , "Navigation and Communication Aid for Paramedics to Reach Casualties for Telemedicine in Disaster Response", Journal of Health Technology and Application, Vol. 6 No. 2, pp. 105-108, 2009f
[11] Takahashi, M.; , ≡ Method for acquiring azimuth using a single GPS planar antenna ≡, The Patent Office of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland, The United Kingdom
Patent Registered, GB2379112B, October 2003
[12] Takahashi, M.; , "Method for obtaining azimuth information", United States Patent Office, United States Registered Patent. US6774843B, August 2004.
(Received May 7, 2010)
Acknowledgments
Mr. Masayuki Kubota, Minister's Secretariat, Ministry of Internal Affairs and Communications, will provide long-term research support beyond the creation of intellectual property for the basic technology part in the initial phase of this research.
Secondly, from the perspective of telecommunications technology, he provided a lot of truly valuable advice on the relationship between strengthening international competitiveness in the field of information and communications and actual lifesaving activities such as international mountain rescue.
We have received a great deal of support in deepening this. Once again, I would like to express my heartfelt thanks.
Masato Takahashi
1988 Graduated from the University of Tokyo, Faculty of Liberal Arts, Basic Science 1 (Bachelor of Liberal Arts). 1990 Completed the Graduate School of Science at the same university (Master of Science) and Senior Researcher at the National Institute of Information and Communications Technology. Engaged in research on satellite positioning, satellite communication, and medical engineering for disaster relief. 1988 Graduated from Department of Basic Science, Faculty of Liberal Arts, University of Tokyo 1990 Completed master's program at Graduate School of Science, University of Tokyo Communications Research Organization). Chief researcher. 1999 3rd United Nations Association for Peaceful Use of Outer Space
Space Generation Forum Japan representative. International team recommendation "Disaster mitigation through international cooperative utilization of satellite observation and satellite communication technology" is officially included in the United Nations Vienna Declaration. From 2000 to 2003, he was a visiting researcher at the Telecommunications Department of the Australian Government Research Organization for Science and Technology.
Concurrently served as Assistant Counselor to the Director of Technical Policy. In 2003, he led the establishment of the 1st Prime Minister's Award for Merit of Industry-Academia-Government Collaboration. 2004 Patent Office patent application technology trend survey organization selection committee.
In the same year, the Japanese delegation to the 1st Japan-US Expert Meeting on Important Information Infrastructure Protection. Ministry of Internal Affairs and Communications First Class Land Radio Engineer License, First Class Maritime Radio Operator License, and Aviation Radio Operator License. Land, Infrastructure and Transport
Certified Licensed Guide Interpreter (English) Licensed by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology. Technical English Proficiency Test Level 1 holder Ministry of Economy, Trade and Industry certified Type 1 information processing engineer. satellite communication, satellite positioning, disaster
Engaged in research on emergency medical engineering. Member of the Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE, etc. Received the 2000 Australian Commonwealth Academy of Science Science and Technology Award.
Masato Takahashi, "Proposal and Evaluation of L1-band C/A Code GPS Receiver Capable of Acquisition of Stationary Heading -Proposal of Small, Lightweight, and Inexpensive New Method-", Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Transactions on Basics and Boundaries Area (ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February.2011
<<0369>>
FIG. 44 is an example of a structure for deploying a water plate around a GPS receiver to reduce the effects of diffracted waves on the GPS receiver.
Although the shape of the truncated quadrangular pyramid is used as an example, a shape such as a truncated hexagonal pyramid may be used. In general, an n-pyramidal truncated shape may be used. Diffracted waves do not penetrate into the shape using water, etc. on the side of such a frustum.
It can be used as drinking water in areas where water is scarce or in disaster areas where safe water is scarce.
It is highly convenient in general because it uses the water that you naturally carry with you.
<<0370>>
FIG. 45 makes better use of the above characteristics, and has a structure in which diffracted waves are less likely to penetrate. This is because the surface of the sphere is diffracted many times (nearly infinite).
The opening cannot be reached unless There should have been considerable weakening of the diffracted wave upon reaching the stage. Furthermore, since a steep angle of diffraction is required from the aperture,
Since the signal is weakened, it is possible to strongly eliminate the influence of the diffracted wave on the receiver.
<<0371>>
FIG. 49 shows a structure (which should be called a fan-shaped column structure with a central angle of 90 degrees) assuming that the cylindrical structure of FIG. 46 is divided into four equal parts as shown in FIG.
It can also be called a type module. It is of course possible to prepare a module that has similar fitting structures on the left and right or on the top, bottom, left, and right, and is not a fan-shaped column. For example, cut each side of a hollow square prism
A quadrangular prism structure that looks as if it had been cut out (so to speak, a flat module), and a triangular prism-like structure that seems to have been cut out from the base of a hollow quadrangular prism at the midpoint connecting lines of corresponding sides (so to speak, a square module).
Joule), a quarter module obtained by dividing a hemisphere base into four (with a structure with a central angle of 90 degrees), a so-called radial module obtained by dividing a parabolic rotator base into four equal parts (with a structure with a central angle of 90 degrees)
Of course, there may be a 1/4 module of the object line turntable, and so on. Modules of different types can also be connected between any of the different types of modules at least at the left and right mating parts.
It is possible to freely create the necessary structure for attenuation of diffracted waves suitable for the reception characteristics of the inexpensive GPS receiver being used, at low cost (with familiar things such as water).
Direction information can be acquired only by slightly devising the prevailing GPS of the times, and convenience can be enjoyed.
<<0372>>
FIG. 50 shows that a hollow rectangular one-story type can be formed by fitting uneven fittings in the left, right, up and down directions with the flat plate type or square type module mentioned in the explanation of FIG.
This shows that it is possible to construct a two-story type by fitting them underneath. Of course, the three-story type can also be freely constructed. It is also possible to combine the tile type and the flat type.
<<0373>>
In addition, it is also possible to create a module in which the shape of a base (which should also be called a hemisphere base) obtained by cutting the upper part of a hemisphere with a horizontal line is equally divided into four parts by a cross section passing through the central axis. It is possible.
Also, if you use a quadratic function (parabola) instead of a sphere, you can create both an open shape and a closed shape.
You can also combine these various blocks.
A shape in which the curved surface is arranged in an opening direction like a trumpet or a swiss horn, instead of a shape in which the curved surface is closed, is also highly useful.
For example, in the shape shown in Fig. 53, even if the diffracted wave enters through the opening, it cannot reach the receiver unless the diffraction is repeated at many points (nearly infinite times).
It is easy to make a peg structure. For example, even if the diffracted wave enters through the opening in the shape shown in Fig. 54, the receiver must
It is easy to create structures that are difficult to reach.
For example, the shape shown in FIG. 55 is obtained by cutting a parabolic body of revolution horizontally about the axis of rotation. This structure should also be called a parabolic body of revolution, and it is considered that it can be used as a structure that makes it difficult for diffracted waves to enter from the opening.
In general, with the shape shown in Fig. 56, even if the diffracted wave enters through the opening, it is easy to create a structure similar to that in which it is difficult to reach the receiver unless the diffraction is repeated at many points (nearly infinite times). .
The three-dimensional structure is similar to that of an Alpine horn or Swiss horn opening. The shape shown in FIG. 57 makes it difficult for diffracted waves to enter through the aperture, and it is easy to create a structure that makes it difficult for diffracted waves to enter the aperture unless diffraction is repeated at many points (nearly infinite times).
As a three-dimensional structure, it can be said to be a structure similar to a pumpkin with an opening used in Easter festivals in the West, or a watermelon that is hemispherical and has an opening, or a mute device for a trumpet.
<<0374>>
58, 59 and 60 will be described.
1. In the pop-up type silicon cup, the rings connected by silicon (the inside filled with water is also connected) are dismantled for convenience, and this may be viewed only as a schematic diagram.
2. In the pop-up type silicon cup, the rings connected with silicon (the inside filled with water is not connected) are removed for convenience, and the silicon connecting them is removed. Also good. In this case, if it is stretched all the way, there will be five large and small concentric circles (curves) without water in the three-dimensional structure. Therefore, it is naturally good to devise a structure so that each ring extends while leaving some overlap when sliding. (if that bothers them
A separate treatment may be applied to cover the circle of water with a ring of water so that the water will come into the circle.
3. This can be thought of as five separate rings of water, each large and small. Each may have a screw cap. By gradually shifting and stacking them, you can create a three-dimensional shape of water that corresponds to the cup-shaped outer wall.
4. You can also include steps. It is designed so that it can be fitted into the part of the step. Due to the presence of that stage, almost every point or piece expected
The line has a great effect in that the water can easily maintain a certain thickness. Compared to those having a narrower fitting portion, which will be described later, (a) internal water stains, etc.
The advantage is that it is still easy to clean. (b) There is an advantage that the protruding portion of the thin fitting portion hits the inside of the rucksack and is less likely to break.
5. The purpose of the previous statement (which is very effective in that the water can easily maintain some thickness at almost any point or curve expected).
In terms of achieving , even a narrow fit is of course good. It has a thin convex portion and a concave portion for receiving it in a circular shape. Because water enters into those convex parts
be. In this case, it is difficult to clean. The advantage is that compared to the previous staged combination, the sense of stability will increase due to the mechanical connection of the fit that has a finer structure.
cormorant.
Although FIG. 60 is separated, the whole may be connected like a pop-up cup.
<<0375>>
In any case, the GPS is placed on the bottom. The GPS is placed on the back of the body or the like.
<<0376>>
Those having a molecular structure with a permanent dipole moment such as water, and those having a certain or more conductivity σ because salt content etc. are present therein, so such things, that is,
In the L1 band 1.5 GHz, etc., which is the frequency of electromagnetic waves transmitted by GPS satellites, a certain value or more (specifically, for example, about 10^1 or more) Dielectric loss = (√ relative permittivity) Dielectric loss Angle dielectric loss tangent = ( √(εr))・tanδ, so it has the attribute of power half-life below a certain value (specifically, for example, about 10^1 cm or less). characterized by
<<0377>>
Such foods are characterized by the fact that when they are put in a microwave oven, the periphery gets scorched. This is because the power half-life depth is small. It can be said that they are suitable for this proposal. Similar items include salami, ham, and bacon.
<<0378>>
On the other hand, even if the power is not half-powered to that extent, it is highly useful just because it contains water. particularly useful as it is edible in possession
In some cases, or when the shape itself is suitable, there is no need to make a special effort, and commercial products can be diverted, or manufacturers of commercial products also intend to use them in combination with our proposed device.
Just by recognizing and reconsidering the size, the usability will be greatly increased, so the development cost will be low, and the idea itself will create value, and the synergistic effect will be doubled.
Increase. For example, baumkuchen that can be worn cylindrically on the back is already in circulation and is gaining popularity. Products with high preservability are also available
It is noted that Yokan (sweet bean jelly) is also gaining popularity as a result of the market introduction of newly developed products as emergency food for disaster prevention, due to its high preservability (post-earthquake newspaper article).
2011, May Asahi Online Version) This can also be hung from the back as a flat board. Equally popular in the mountains is the fact that what actually climbs is heavy.
Climbing with heavy equipment
Knowing that mountains cause the most fatigue and lead directly to distress, he prefers lightweight, high-calorie foods such as sponge cake. This is also easy to use because it has a rectangular parallelepiped that can be simply placed on the back.
<<0379>>
In terms of liquids, it has been a long time since flat type PET bottles were introduced to the market.
It already holds a certain share. In the future, thinner flat-type PET bottles will continue to be developed and regarded as useful. They are simply hung from
There is a possibility that it can be used. We may also propose a device that allows PET bottles to be hung from the side, and by standardizing PET bottles with such projections,
A rescue system will also be put in place. Citizen volunteers have been very helpful in the immediate aftermath of a major earthquake, for example, by entering disaster-stricken areas with their own water, food, sleeping bags, and other equipment similar to mountaineers.
It has been a long time since the Kobe earthquake, the Great East Japan earthquake, the tsunami damage that followed, and the nuclear accident relief efforts have been truly widely known. In such cases,
It was noted that special equipment may be useful, but when the things we use every day are very useful, they are truly useful. In that sense, what we use on a daily basis is
We will live knowing that what we drink and eat on a daily basis has the potential to change and how it will be useful in times of disaster and disaster relief.
It can be said that this is the role of highly intelligent citizens in our country in the future. Looking from the 1980s to the present, it seems that such a nationwide jump in intellectual level is necessary and correct.
History seems to prove that if a new policy is presented, it will be realized relatively quickly in Japan.
<<0380>>
Gummed tape is an essential item for outdoor activities. It is very convenient for tent climbing etc. If you crump up a newspaper and fix it with a packing tape, you can use it as a stick. Gamute is repaired
can be used for of Zack. It can be used for fixing items in a small tent. It can also be used to repair water ingress. It can also be used to break vinyl water bags. When combined with gauze, the wound
It will also be a first aid treatment for. It can also be used as a fixation device for broken bones. Emergency. If you tie it to a tree, it will also signal some kind of emergency to the successor. Write with a magic pen, etc.
If you hang it conspicuously on an artificial tree, it is obviously artificial, so like a post-it note, it can also be used as a notification of the discovery of the victim.
be. It is not uncommon for awnings to be damaged during strong winds and stormy weather. Restoration at night in that case is pitch-black darkness, the area is flooded, and it is extremely difficult, but if there is a gumte, it will be
You can easily grasp the beginning of repair. and many other useful things. Such gamute itself usually has a hollow cylindrical structure. It is also possible to use this as it is.
be In other words, chlorprene (instead of natural rubber), which has a large power loss angle and a large √permittivity, that is, a small power half-life depth, is used for the adhesive part of the gumte.
use it. By doing so, in an emergency, even when there is no water in combination, from among these items on hand, those with a small power half-life depth can be selected.
is combined well with the body to achieve the desired diffraction weakening, and the proposed GPS realizes orientation appropriately, quickly, and inexpensively, and speeds up decision-making for actions to escape from a distress-like situation.
It has a great effect that it becomes possible to quickly decide. If there is a certain radius for the cylindrical point, it can be used as it is or in combination with a water cylinder, etc., for this proposal.
It can be used.
In this sense, if you have almost the same attributes as much as possible, the power half-life depth is small,
Sometimes it becomes a useful helper, so it has a great effect.
It tastes better. In addition, the size of the circumference of the Gamtte product (used as a hollow cylinder as it is, combined with a hollow cylinder of water, or weakened diffracted waves by pasting
1.5 GHz electromagnetic wave power absorption, etc.), the shape of commercially available PET bottles for drinking water, etc.
It can also be used for weakening diffracted waves, and it is designed to be easily reconfigured into a hollow cylindrical shape), and it can be used as an aid for the injured or for surgery in the event of a natural disaster.
The structure of the transparent pouch bag of the Cole drug also contributes to increasing the accuracy of direction-limited behavior in such an emergency.
It makes sense to have a shape or normalize to a structure that has affordances that can be easily reconfigured into shape. )
<<0381>>
61, 62 and 63 are described. Figures 61 and 62 show a hemispherical trapezoidal structure by combining water plates with a soccer ball-shaped approximation structure.
Implementation example. Viewed from directly above. When viewed from the side, it has a thickness of several centimeters. It's a water plate. Normally, it can be folded and stored compactly in a rucksack.
When used or filled with water, it is not bulky as long as it is properly folded and stretched out as a flat water bottle. In that case, you don't have to fold everything. in an appropriate flat shape
It should be folded in several places to a size that is not too big, and then reduced to a size of about A4 in a rucksack. In that case, rather than being three-dimensional as a whole
Because it is flat, it is not bulky.
It is easy to make a shape in which the whole is folded two or three times and the overall horizontal and vertical dimensions are reduced to about 1/2 or 1/3.
Now, when you are actually in a situation such as a distressed mountain climbing, you take out this water bottle that you put in the rucksack and make a hemispherical structure that is close to a hemispherical structure. person it
By arranging it in combination with the proposed GPS receiver, for example, on the back of the body, it can be effectively used to attenuate diffracted waves.
It is advisable to attach and detach Velcro (registered trademark) (Velcro tape) to the part corresponding to the margin and to the part corresponding to it.
In addition, each compartment (each chamber) may be separately attached with an injection port (screw cap). Even with a structure in which a sturdy vinyl bag with a zipper is attached, such as Ziploc (trade name), a structure that does not leak water is already easy to construct, and such a structure may be used.
Or, for the convenience of pouring, all the compartments of the part known to form the sides of what we might call the hemispherical platform are connected internally.
You can Then, when you are busy, you can fill one after another as it is by pouring water vigorously. Of course, the other parts can be filled with water, and those parts can be kept in separate compartments.
If the gray area is filled with water, a trapezoidal hemisphere-shaped water layer can be easily formed on site, which can be used to weaken diffracted waves. You can drink the water afterwards.
<<0382>>
Fig. 52 shows a hose, but it can also be used as a container for transporting water by forming a hose-shaped device into which water is filled with strong chloroprene rubber or the like with a small power half-reduction depth.
In addition, in case of emergency, it can be used to form a cylindrical structure as it is, which contributes to the weakening of the diffracted waves in the proposed GPS.
When requested, it can be used as an auxiliary rope for luggage, etc., and can be expected to greatly improve convenience.
<<0383>>
FIG. 78 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing the geometric relationship between GPS satellite A in the sky and a cylindrical water bottle carried on the back of the body, The radio wave emitted from GPS satellite A is a cylindrical water bottle that has been specially devised such as thinning a part of the water layer. Position of the GPS satellite from which such transmission waves can be sent when it is recognized that the reception strength of the signal from that GPS satellite at the GPS receiver has decreased significantly as a result of the orientation of the GPS satellite indicates that a geometrical constraint on the position in the sky can be made, where φ (φ is a slide ) and θ (where θ is determined by the result of rotation), in the geometric relationship between the GPS satellite in the sky and the user or the cylindrical water bottle, It is a diagram intended to promote visual understanding by first showing an overall image as a bird's-eye view conceptual diagram regarding the positional relationship of mutual arrangement.
<<0384>>
FIG. 79 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. In Figure 78, which shows the geometric relationship between the GPS satellite A in the sky and the cylindrical water bottle carried on the back of the body, the various things near the cylindrical water bottle that could not be drawn due to space limitations. In addition to showing variables, etc., it also shows an overall view of the geometrical positional relationship with GPS satellite A in the sky. In a specially devised cylindrical water bottle, such as by making it thinner, orienting the specially devised part in a particular positional relationship with the sky, the signal from the GPS satellite in the GPS receiver If it is recognized that the reception strength of the GPS satellite has decreased significantly, etc., the position of the GPS satellites that can send out such transmission waves can be geometrically limited in the position in the sky. At that time, φ (φ is derived by determining B as a result of sliding operation) and θ (θ is determined by the result of the rotational operation), the geometrical relationship between the GPS satellites in the sky and the user or the cylindrical water bottle is shown as a bird's-eye view conceptual diagram. It is a diagram intended to schematically show the aspect of radio wave propagation in the vicinity of the cylindrical water bottle in relation to the overall image of .
<<0385>>
FIG. 80 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. At the same time, the user also draws, although it is self-explanatory, just in case. = 0 and φ can take any arbitrary value. Propagation that produces mutually opposite phases when the diffracted wave and the wave diffracted after passing through the thinned water layer reach the L1 C/A GPS receiver located at the center of the bottom surface of the cylindrical water bottle. In the case of the distance difference, the manipulations proposed by the present invention, by varying the length of B for deriving what geometrical conditions are satisfied, are a, b, r, A Since is a fixed value, the satellite signal that is or results in a positional relationship that sends radio waves at an angle of φ arrives at the GPS antenna due to the almost anti-phase difference between the diffracted waves of the two paths By detecting the characteristic drop in reception intensity due to the cancellation resulting from 1 is a conceptual diagram for illustration; FIG.
<<0386>>
FIG. 81 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. FIG. 79, refocused on the center, is a view with particular attention to the cylindrical water bottle, showing that along the entire circumference a thin layer of water forms an area of length B. By changing the value in a sliding manner, it is possible to identify the length B at which the signal from either GPS satellite exhibits a characteristic decrease in received intensity due to the cancellation of the amplitude overlap of the two diffracted waves with opposite phases. It is a conceptual diagram showing what can be done and how it leads to the derivation of φ, an important variable as the position of a GPS satellite. <<0387>>
FIG. 82 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to that depicted in FIG. In FIG. 79, which has been re-understood, it is a drawing that pays particular attention to the cylindrical water bottle, and is a drawing that shows that a region where the water layer is thin is formed in a part of the circumference. By rotating this region of thin water layer around the central axis of the cylindrical water bottle, the signal from the GPS satellites will have a characteristic drop in reception strength, once the B value has been identified. FIG. 2 is a conceptual diagram showing that the geometric orientation between the area forming the area where the water layer is thin and the sky can be identified mainly as θ when showing .
<<0388>>
FIG. 83 shows one of the embodiments of the present proposal, in order to form a region where the water layer is thin in a part of the circumference of the cylindrical water bottle, in order to apply pressure and sandwich it. It is a conceptual diagram of a sandwicher that can be used, and is an example of what has the advantage that it can be easily made by yourself even with a 3D printer, which has become popular recently, due to its light weight, low cost, small size, high elasticity, and high availability of resin. The central angle assumed for the appearance of this arc-shaped pillar is about 45 degrees to 90 degrees. It is a diagram for the purpose of promoting a visual understanding that it is easy to create a 180-degree object. , is an external view for simply showing that the equivalent of one central angle of 180 degrees can be removed, or the same can be done by using four 90 degrees.
<<0389>>
FIG. 84 shows the structure containing water realized in a cylindrical shape in FIG. It is a conceptual diagram in which two out of the four sides are removed in order to simplify the structure in order to meet the demand for reducing the weight and volume of outdoor activities. While the points are omitted as appropriate, even in this situation, even if the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which provide the same effect, are in opposite phase due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs, for example.
<<0390>>
Fig. 85 shows that the cylindrical structure containing water realized in Fig. 81 can be approximated by forming its external shape with a virtual polygonal prism (for example, a regular octagonal prism, etc.). This is a conceptual diagram of a case where two of the four sides are removed in order to simplify the field activity in response to a request to reduce the weight and volume of the outdoor activity when it is formed with such a square pole, and for comparison. Although the figure omits points that can be easily understood, even in this situation, the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which have the same effect, differ from each other due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs if the phases are opposite to each other, and is a schematic diagram intended to conceptually illustrate the positional relationship with the user's back.
<<0391>>
FIG. 86 shows a structure including water realized in a cylindrical shape in FIG. In such a case, only small values of φ and limited values of θ need to be considered. When it is only necessary to consider only the cancellation of the diffraction signals of the signals from the satellite from the vicinity of both sides of the body for the person, if it is limited to that, the various parameters in the above-mentioned figure are almost uniquely determined, so it is the simplest outline. In view of the fact that it is easy to design so that the fringe diffracted wave at a distance and the fringe diffracted wave at a short distance cancel each other exactly at the GPS antenna if it is implemented as a block of It is a conceptual diagram intended to show the general view of the water container. By combining two of these, it is possible to form an almost rectangular shape, so it is easy to carry, and it is more convenient to use as a water container. It is an external view for doing.
<<0392>>
FIG. 87 shows a state in which a thin layer of water is formed horizontally on the bottom surface of the cylinder in FIG. In view of the fact that it is possible to obtain such an effect, it is a conceptual diagram for illustrating a separate structure that can obtain such an effect. It is also a diagram that shows that even with such a structure, if water is filled with a value B, that is, a distance B from the bottom surface and does not permeate, the same effect as the above structure can be expected. In order to improve visual understanding, θ is still simplified as 0, but if A = 20 cm, B = 6 cm, etc.,
It is an external view intended to show that it is easy to imagine that signals from satellites with φ=0 are canceled in a GPS receiver. be.
<<0393>>
FIG. 88 is a diagram intended to enhance visual understanding of what would happen if the value of θ were simplified to be 0 in FIG. , the diffracted wave generated at the edge of θ = 60 degrees in the figure also differs from the diffracted wave generated at the edge of θ = 0 degree in the figure, and the propagation distance is approximately equivalent to half the wavelength of the GPS L1 wave. This is a diagram intended to easily remind one that since there is a difference in , the canceling effect of the diffracted waves also comes to life.
<<0394>>
Fig. 89 shows that if a water bottle forming a flat water layer on the left and right sides is carried as a device, plugs are configured at the top and bottom of each so that both can be connected with a water channel at the top and bottom. By doing so, when the lower connection tube is attached, oral water retention can be easily performed using the oral water retention tube branched from the connection tube. If one chamber contains a small amount of air and the plug is closed, during, after, or when descending the mountain, simply loosening the other wire will allow the atmospheric pressure to be released before the climb, according to Pascal's principle. Since the difference in atmospheric pressure causes a meaningful difference in water level, both water bottles are transparent and the current pressure difference on the unplugged side with respect to the pressure in the chamber on one side that was sealed prior to the climbing action. Visually understand that if you have a scale that can be read, you can not only carry heavy water, but also effectively use it to know changes in atmospheric pressure, that is, changes in altitude, or sudden changes in climate. It is a head designed to promote
<<0395>>
Fig. 90 shows a layer of water, which usually corresponds to a film of water, in order to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back by forming a layer of water on the left and right. It is convenient to attach a vinyl water bottle to the back with Velcro tape. In addition to the convenient cooling effect, you can place your hands on your hips and extend your elbows backwards or in any direction if necessary to obtain direction information. A conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding that the film of water can be easily affixed to the gaps with Velcro tape or the like as appropriate, thereby ensuring more reliable acquisition of azimuth information by GPS. is.
<<0396>>
In Fig. 91, water layers are formed on the left and right sides in the same way as in Fig. 90 to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be freely attached by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono, such as the furisode part of a kimono. By protruding in the direction of , it is possible to easily form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, etc., so that direction information acquisition by GPS can be carried out more reliably. It is a conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding of the human body.In terms of forming an appropriate angle between the mutually contacting sides, if connected with Velcro tape, etc., it can be smoothly applied to various fine movements of the human body A, B, C, and D illustrate examples of locations where the water film can be arranged in triangular shapes that can be handled and are easy to handle.
<<0397>>
In Fig. 92, in order to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back by forming water layers on the left and right as in Fig. 90, a vinyl water bottle, which is usually a film of water, is It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. , for example, A, B, C, D, etc., can easily block the diffracted waves of the partial sky, and the direction information acquisition by GPS can be performed more reliably. It is an external view of the apparatus viewed from the front side of the body, and an example of the arrangement of the water film is shown by shading.
<<0398>>
In Fig. 93, water layers are formed on the left and right sides in the same way as in Fig. 90 to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. While demonstrating that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. FIG. 10 is a conceptual diagram intended to visually promote understanding that the total amount of water can be reduced, thereby making it easier to acquire azimuth information more reliably.
<<0399>>
In Fig. 94, water layers are formed on the left and right sides in the same way as in Fig. 90 to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. Illustrate that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, and demonstrate that it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. , thereby reducing the total amount of water, thereby making it possible to obtain orientation information more reliably and easily. It is a figure, and the example of arrangement|positioning of the film|membrane of water is shown by hatching.
<<0400>>
FIG. 95 shows a case of a container made of silicon or the like, which is composed of a combination of several compartments. In order to make the layer thinner, it is possible to easily achieve the purpose by making a part of the layer look like a square. It is a diagram intended to visually promote understanding that such a function can be easily realized even with a cylinder, and is a diagram illustrating the initial state before part of it is peeled off.
<<0401>>
FIG. 96 shows a case of a container made of, for example, silicon, which is composed of a combination of several compartments, in which a water layer is formed by a water plate, and a portion of the water layer is formed by a linear region. In order to make the layer thinner, it is possible to easily achieve the purpose by making a part of the layer look like a square. It is a diagram intended to visually promote understanding that such a function can be realized even with a simple cylinder, and is a diagram illustrating the initial state before part of it is peeled off. <<0402>>
Fig. 97 shows, for example, Masao Nagaoka's Orientation-Agnostic Magnetic Connection Structure, in which the polygonal water layer compartments can be interconnected by a mechanism that allows the magnets to rotate relative to each other to orient the SNs. Incorporating such a connection mechanism into the compartment container improves convenience, as well as Velcro tape, etc., and is useful for maintaining the convenience of this proposal. It is a photograph intended to enhance the visual understanding of
<<0403>>
Figure 98 shows, for example, this proposal is a dual-structured structure that can seal a layer of water on the side of a transparent, lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a function to acquire direction information as equipment for a lifeboat. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. and is intended to facilitate visual understanding of such structures and is grasped together with the lid.
<<0404>>
Fig. 99 shows, for example, this proposal is a dual-structured structure that can seal a layer of water on the side of a transparent and lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a direction information acquisition function as a lifeboat equipment. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. It is a view intended to promote visual understanding of such a structure, and is a view grasped with the lid removed.

<<0405>>
Figure 100 shows, for example, this proposal can seal a layer of water on the side of a transparent and lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a direction information acquisition function as equipment for expedition overseas mountaineering with a team. , so to speak, has a double-structure closed space, and has a structure with multiple plugs, which can easily realize this proposal together with a bucket-cum-equipment that can be easily implemented. In addition, in such a case, it is extremely convenient to be able to use it as a bucket overseas, where it is particularly difficult to obtain safe water. Since it is more convenient to have a device that can be used as a filter, the name of the locally procured filter media required (Gravel, Sand, Fabric, Charcoal, etc.) is listed on the side of the bucket so that knowledge can be gained in such cases. It will be more convenient if you show the approximate position of the level that should be put in with the national language and icon, and at that time it will be more convenient if the diameter is about 4 mm and a screw cap or the like is provided on the bottom. It is a figure for promotion of visual understanding to a thing.






<<0406>>
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be freely modified as long as it complies with the gist of the present invention.
<<0407>>
If (A) it can be realized without being bothered by diffracted waves, you can enjoy it as it is. In case (B), when the diffracted wave is rarely affected by the influence of the characteristics, it is lightweight, small and compact, and can be used as a completely natural carrying item such as water or a container for an outdoor tent. Support is provided by this proposed method, which is also used, and in either case, the convenience of the direction information acquisition method can be easily used in the case of A, and in the case of B, the interest and interest in natural science are deepened and proactively with interest. You can enjoy it while accumulating experience of various research. In that sense, this proposal (B), like (A), is also very effective as an educational device that is actually useful and has a practical significance, and also has a latent significance as a research tool.
<<0408>>
Converts between conical coordinates and sky (spherical) coordinates (elevation/azimuth). This is detailed in books such as Iwanami Shoten's Mathematics Formula III Special Function.
<<0409>>
First, (1) it is examined whether the local minimum value (or minimum value) of the reception intensity is found in the variation of the circumferential slit position (value B). If observed, the satellite is somewhere on the minor circle. In this case go to next step.
Next, (2) (with the value B fixed), close about 3/4 of the circumferential slit, re-form it into an arc slit, and change the position (value θ) of the arc slit (on the previous circumferential slit). Consider whether local minima (or minima) of the received intensity can be found meaningfully with domain changes. If observed, proceed to the next step. If observed, (3) the center of the arc slit is regarded as the satellite direction. Even if it is slightly diffracted by the body, it is considered to be slight and ignored.
<<0410>>
The advantage of kitchen paper is that it has a core and is made of pulp material with an embossed structure, so that even if it absorbs a lot of water, it still maintains its structure with sufficient strength. This structure is also found in general pulp products, such as toilet paper, notebooks, box-type tissues, etc., so take advantage of this property and easy availability (for example, get it at a convenience store before climbing) In the event of a disaster, you can throw it with water into a plastic bag with a zip or a zipper, such as a zip lock, and use it as a structural material that has a certain level of structural strength and absorbs the target electromagnetic wave. It can be used immediately.
And when the crisis passed, when I had time in the tent, etc., surprisingly, when I dried it, the functionality was restored again (although the appearance was a little wrinkled), and there was almost nothing. It can be used without any particular problem in situations where there is no mountain climbing level. In particular, kitchen paper has remarkable properties. It dries easily and does not lose its properties when soaked in water.
<<0411>>
Replace with slits for short sections only.
<<0412>>

FIG. 80 is a diagram assuming that a cylindrical flexible water bottle made of, for example, silicon material is attached to the back of the body, and viewed from the zenith direction assuming that the cylindrical flexible water bottle is a horizontal cross section. .

It is assumed that the water bottle made of flexible silicon material can be partially changed in thickness by applying pressure. For example, it consists of a method of combining separate compartments containing water, and by removing or inserting each compartment, the thickness of the water layer through which electromagnetic waves passing through a certain part can be changed. . The partial compartment can be extracted or stripped off, either assembled or built-in. However, since there are several layers of water compartments, it is not necessarily the case that removing or removing one layer will not completely eliminate the water layer. Only the circumference (or the semi-circumference only on the left and right sides) at a certain distance from the back configured in this way, for example, an area including a length of several millimeters to several centimeters or ten to several tens of centimeters, water thickness can be easily reduced.

Fig. 8002 and Fig. 8003 show schematic diagrams of the aspect of the &#21085; However, this is shown as a diagram assuming that such a "grip" is formed on the plane. It may be rolled into a cylindrical shape in such a stripped state, and the ends thereof may be joined with Velcro tape, double-sided tape, chucks, magnets, or the like.

Using FIG. 80 as an example, what happens when this is done is as follows.

A wave that reached the GPS receiver while diffracting from the cylindrical end (periphery) and exceeded the threshold, and a wave that was emitted from the satellite and the wave that came parallel to the above wave. Since the waves that enter from the area of the part where it is attenuated and diffracted after transmission and reach the GPS receiver are in opposite phases, or almost in opposite phases, their mutual amplitudes are almost Therefore, it can be expected that the reception strength can be controlled to be below the threshold as a whole.

As for GPS satellites, they are operated by the United States, so they sometimes transmit more power than necessary, and sometimes less power than expected. It is also believed that this is the result of some sort of satellite onboard system failure. It can be said that it can not be helped because it is not possible to repair it properly in space during the launch of the satellite, but whether it receives a diffracted wave when it is transmitted with more power than expected, or whether it is a strong signal as a direct wave. It may be difficult to discriminate at the receiving end.

Therefore, it would be highly convenient if there was a simple method that allows the user to proactively discriminate whether the received satellite signal is a diffracted wave. To do so, we propose the following method. Remove the water layer in a certain area as described above. Removing part of the water layer naturally reduces the shielding and electromagnetic wave absorbing components, so normally the received radio waves may become stronger, but they may become weaker. I don't get it. At least, it is generally inconceivable that the reception strength of the satellite signal, which should be obtained as a direct wave, would be reduced by such interference. This is because the direct wave is naturally expected to have overwhelming signal strength (amplitude) as compared with the post-transmission diffracted wave.

On the other hand, even if there is a diffracted wave at the edge that has undergone attenuation, assuming that there is a signal that is judged to be received at the receiver with an intensity just below the threshold, the above-mentioned result of &#21085; , when a decrease in signal strength was observed, the first signal was picking up the marginal diffracted wave of the signal from the satellite, which was located in a location that should have been shielded. It is reasonably reasonable to presume that amplitude cancellation occurred as a result of interference with the diffracted wave after passing through the .
If the diffraction phenomenon occurs at a certain frequency in relation to the characteristics of the sensitivity of the GPS receiver being diverted, the size of the body and cylinder, or the state of the unexpected transmission power of the satellite signal, , the idea is that it is better to positively acknowledge the existence of the whole situation itself and make use of that situation.

Therefore, for example, in the configuration shown in Figures 8002 and 8003, the compartment (including water) at the position closest to the back was peeled off, observed, and the received strength of each satellite signal was examined. Put the compartment back in place, peel off the next closest compartment when viewed from the back, i.e., the compartment on another stage, and after observing and checking the reception strength of each satellite signal, put the peeled compartment back in place, and In the same way, if you come across an observation fact that the signal strength of a certain satellite suddenly changed below the threshold when observing with one of the compartments removed, It can be considered that it originates from the following, and the direction in which the satellite exists can be limited. In this way, the influence of diffraction can effectively contribute to acquisition of azimuth information. If there is an overall situation in which the diffraction phenomenon occurs, we will try to find positive significance by utilizing the situation itself.

In conclusion, there are four kinds of contribution of diffraction to the acquisition of direction information. User understands that at least the direction of existence of the satellite that emitted the signal is in a position where it cannot directly hit the center of the GPS antenna as a direct wave, that is, in the area in the sky where absorption and shielding by water was intended. Criteria such as whether a person is a practitioner can make a highly significant contribution to each of the following:
1. First, in the simplest way, the existence area of the satellite can be limitedly known by body-fixed coordinates. Being able to know in body-fixed coordinates, albeit limitedly, has a really important meaning. In other words, it can be seen that it exists somewhere in the solid angle that is geometrically blocked by the cylinder and the body. It means that the corresponding GOLD code was run in parallel and the receiver was able to decode it. The satellite number of the satellite and the satellite orbital element of the satellite) and the current time indicated by the receiver based on the latest positioning timing (which is sufficiently accurate for humans), the GPS outputs the azimuth and elevation of the satellite. (which is sufficiently accurate for humans), we can, at least in a limited way, know the numerical information of the approximate frontal direction of the body from matching those body-fixed coordinates with the numerical information that is not. be. Needless to say, this alone will be a great help in obtaining azimuth information when azimuth information is truly sought. In addition, the following contributions can be made.
2. This satellite can then be easily eliminated. In other words, a suitable number of satellites already exist within the framework of the azimuth information acquisition method, and it does not matter if the satellites are not used in the future. If there is a conflict, the information based on this satellite number signal can be eliminated. Even when such a logical contradiction occurs, it is extremely rare that it is caused by multiple satellites. Once such satellites have been identified, they can simply be eliminated and from then on they can focus on other satellites so that they are not disturbed to maintain their concentration on the day's work. A welcome advantage arises. This is a valuable method, as it is difficult to know which satellite is actually causing the discrepancy. If there is no particular interest in the cause of such occurrences at the site and it is sufficient to eliminate them anyway, the above-mentioned phenomenon of erroneously receiving signals regardless of the reason may occur even though they are in the upper sky area that should be excluded. Having a method that allows the identification and elimination of the satellite at a given date and time with a reasonable degree of certainty is very effective in carrying out other duties, which is one's primary duty. It is conceivable that the reason why such a phenomenon occurs is that the signal is emitted with a larger signal output than usual due to an abnormality in the satellite. Like GPS satellites, there are many satellites in the sky, and when a system is formed by a mixture of the latest satellites and obsolete satellites, the possibility of such a phenomenon occurring on rare occasions cannot be denied. It can be said that this proposal has a great effect for practical measures in that case.
3. Next, for those who are interested in the position of these satellites, we need only cheap, lightweight, compact, simple and easily available materials to geometrically investigate the existence area of this satellite in the sky. I can provide the conditions to do so. In other words, while I previously mentioned only the contribution that this proposal could make to those who were not interested in the position of the satellite, this time I would like to offer those who have an interest in intellectual inquiry an opportunity to enjoy the situation. If you can draw a virtual (in your brain) arc (small circle) in the sky that has the possibility of existing positions in the sky, you can enjoy the work of further narrowing down the satellite positions. be. By simple calculation based on the principle described later, this is approximately , a small circle, the fact that the satellite exists (as will be described later) can be seen. This is a small circle formed by crossing the celestial sphere with the side surface of a certain cone having the apex at the center point of the antenna and an axis of rotation symmetry in the frontal direction of the body. When the distance between slits or the size of an obstacle is small compared to the wavelength, the diffraction phenomenon becomes significant. However, by using this situation in reverse and looking at the fact that the diffracted waves are having an effect, it is possible to determine the azimuth of the satellite. In terms of drawing out the wisdom to overcome diffraction even if there is diffraction, in terms of increasing the degree of freedom and safety in outdoor activities, and in terms of enlightenment that shines a light on unprecedented educational aspects. great effect.
4. Next, 3. In addition to the above, the satellite positions can be further narrowed down here. 3. Until then, a thin spot of water was created in a circular fashion, and its position was moved parallel to the bottom of the cylinder to see if there was any attenuation in the satellite signal strength. I saw a change. When such a satellite was detected (was), it was almost found that it was on a small circle from the information of the location of its parallel shift. Furthermore, to find out where it is on that small circle, you can do the following.
First of all, we will create a place with thin water in a style that surrounds a circle, and then create a place with thin water in a style that targets only a part of the circle. This can be easily achieved, for example, by using clip shapes corresponding to smaller central angles.
(a) First, assuming that a straight line with an angle of φ from the body frontal direction axis is rotated around the body frontal direction axis, the circular side of the cone intersects the celestial sphere, that is, a small circle as an astronomical term. 3. First of all, it was found that satellites existed above. You can have an experience that goes beyond the experience of
It is also possible to replace the separately described clip to reduce the thickness of the water with a clip having a slightly smaller central angle. When and while held constant, this time, instead of a slide that changes the distance from the back, but rather a movement in a direction perpendicular to it, that is, about a straight line in the front of the body passing through the center of the antenna, around the axis While rotating the dial slowly, it is observed whether the signal strength of the satellite changes or not. At this time, the position of the dial or clip that minimizes the signal strength of the satellite is obtained. Then, a straight line from the center of the antenna of the GPS receiver to the center of the thin water area caused by the clip and the body front direction axis passing through the center of the antenna of the GPS receiver assume a plane, and that plane and Obtain the intersection points of the small circles on the sky above. If there is more than one, it will be one of them, but it is usually easy to identify which one. In this way the approximate position of the satellite is obtained. This is due to the fact that the intensity of the diffracted signal is also the largest, although it travels as straight as possible. The idea is that the maximum cancellation of diffraction waves also occurs in the vicinity of such things.
The experience that diffraction can thus help determine orientation behavior in field activities in a positive manner has a great effect on increasing interest in science. Inexpensive, lightweight, and compact GPS receivers that enable such valuable opportunities for hands-on outdoor learning, as well as water and other commonly available materials, as well as general-purpose materials such as vinyl, polypropylene, and polyethylene, are familiar. What can be provided has a great educational effect. At the same time, these are all things that have a certain inevitability to bring to the outdoors, and from the viewpoint of scientific investigation and engineering design according to the situation, we will develop insight into the potential of the connection of things and enlighten our interest in science. It has a great effect on
As a global positioning system, it is a next-generation social infrastructure that has availability on the entire surface of the earth. In Japan, small, lightweight, high-performance receivers that can fit into mobile phones are supplied at a low price and are easily available. If it is a level that can be done with a little work that can be done, and if it is a method that can be done with food, salt water, sea water, ice packs, heat preservation agents, etc., it can be considered as an extremely meaningful utilization method. This is because if this method is available, the same thing can be done on any land surface in the world, and it has an important characteristic that it does not require the acquisition of special additional items that must be obtained by paying high prices. .
<<0413>>
Next, the configuration, principle and operation will be described with reference to FIG.
Next, the configuration will be described with reference to FIG.
Consider a water bottle filled with water to a substantially constant thickness (for example, 5 mm or 1 cm) on the cylindrical side surface.
<<0414>>
The configuration of FIG. 8004 will be described.
Fig. 8004 shows, like the clothespins and barrette mentioned above,
Appropriate pressure is applied to a part of the water bottle, which has a certain degree of clamping strength and water is filled on the cylindrical side surface, and for example, a clothespin deforms the object and maintains that state by frictional force. However, if the object is removed, the thickness of the water layer can be changed in the direction of thinning in the same sense that the object returns to its original shape while relaxing for a certain period of time.
FIG. 8004 shows a shape in which pressure can be applied to an arc corresponding to a portion of the circumference instead of the entire circumference. However, any length can be easily manufactured. These days plastic shapes can be manufactured inexpensively. In particular, 3D printers have spread and gained popularity, and educational institutions have introduced printers priced at several hundred thousand yen one after another, making it extremely easy to make your own using resin materials.


<<0415>>
Next, with reference to FIG. 80, the principle of its configuration, principle, and operation will be described.
Now, in FIG. 80, in order to give priority to visual understanding, first, as an ideal state, there is no shielding feature, and the elevation angle is 0 degrees (this will be replaced with θ later for generalization, but the diagram becomes complicated, so First, let us assume a satellite at the position of θ=0 degrees. The azimuth angle of the satellite is assumed to be in a direction rotated clockwise by φ degrees from the left side of the body toward the front of the body when viewed from the zenith. The elevation angle is now set to 0 degrees for convenience. First, FIG. 80 is drawn considering the situation in which the signal from the satellite arrives.
Fig. 80 shows a clip having the shape of Fig. 8004, which has a center angle of about 180 degrees, and is used to hold the cylindrical water bottle on the left side of the body.
Fig. 80 shows a clip in the shape of Fig. 8004, which has a central angle of about 180 degrees and is used to hold the cylindrical water bottle on the left side of the body. More precisely, however, let B be the distance from the plane of the GPS antenna to the center of the clip-thinned portion along the normal perpendicular to the back.
Then, in FIG. 80, "a wave that reaches the GPS antenna after being diffracted by the outer edge of the cylinder" and "a wave that passes through the portion where the thickness of the water in the cylinder is reduced (it does not matter if the thickness is zero). , and the wave reaching the GPS antenna after being diffracted.

a+b+C
It can be seen that it is.
Slowly slide the "clip to thin the water layer" mentioned above from the side closest to the back to the direction farthest from the back.
In the process, if there is a place where the received intensity of the target satellite signal is minimized and becomes the lowest, it is strongly presumed that the two diffracted waves are in opposite phase at that place. Because the water layer is getting thinner, even if the signal strength from one of the satellites is getting stronger, the signal strength is getting weaker. This is because it is completely inconceivable. By the way, the material used for the clip is a plastic resin or the like, which is transparent to the L1 band signal and therefore has no effect on it.
Now that you know the satellite number that gave you that particular signal strength, you can use it next time. In other words, the work efficiency can be improved by not using the satellite number in the azimuth acquisition method in the outdoor activities for the following days or several days including the day. Up to this point, the above-mentioned 1. is. (This means that such usage may be more convenient for practitioners such as geographic surveys rather than investigating satellite conditions. By the way, ordinary inexpensive GPS receivers By specifying a specific satellite number, it is possible to set a flag that excludes the use of that satellite, so if you do so, you can easily realize the intention to exclude that satellite from the calculation target and respond immediately. Even in the direction information acquisition method of the proposed method, such a thing, that is, a flag indicating that the satellite is not included in the calculation can be set. I would like to point out that we can respond immediately.)
Then, as already mentioned, the numerical representation of the satellite's azimuth angle (information in the sense that it is not in body-fixed coordinates) can be quickly output by the GPS receiver. If you compare this, the frontal direction of your body that you are currently facing is determined by the size of the water bottle on the side of the cylinder on your back and the positional relationship between the GPS receiver and the satellite that should only be affected by diffraction. Since the geometric arrangement of the range of possible existence when viewed from the front of one's body is determined immediately, based on that information, it is possible to know the frontal direction of one's body in a limited manner. , can be done without delay. Up to this point, the above-mentioned 2. This is a contribution equivalent to
Next, for the position where the clip was fastened, the length of B is read from a scale or the like that may be printed on the water bottle. The difference in the propagation distances of the two diffracted waves, that is,
a+b+C
In other words, in this state, it should be an odd multiple of half wavelength (due to cancellation of diffracted waves), so r (cylinder radius), A (cylinder height for GPS antenna. Specifically, the distance between the “plane parallel to the bottom surface of the cylinder” containing the center of the GS antenna and the bottom surface farther from the back of the cylinder), B (the “plane parallel to the bottom surface of the cylinder” containing the center of the GPS antenna and , the distance from the back of the cylinder to the bottom, and λ (the wavelength of the target GPS or GNSS signal) are given as known numbers. Obtaining (3) from the propagation distance difference between the two waves, obtaining the equation (4) regarding the propagation distance and the satellite direction φ,

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(a + c) &#8211; b = (2n+1) λ/2 (n=0,1,2,…)
…(3)

c=(AB)・sinφ …(4)
Solving these equations for φ yields
It is immediately possible to obtain φ. Up to this point, the above-mentioned 3. is. As already mentioned, this means that the satellite exists on the circumference of a small circle in the upper hemisphere specified by the parameter φ and the orientation of the body.

Now, in the figure we have considered here, as already mentioned, we assumed θ=0. In other words, the center of the area where the parallel waves from the satellite are received and the thickness of the water is thin is "when viewed from the back of the user, the front of the body is the axis, and the left side of the user is horizontal. As a starting point, I have limited myself to that (for the sake of clarity), drawing a diagram and thinking accordingly. The clip at that time is assumed to have a central angle of about 180 degrees.
At that time, the magnitude of B was changed, and as a result, the aspect when the minimum value was obtained at the minimum value was examined.

Well, next, let's think about releasing these restrictions. That is, change the orientation of the clip with θ=0 and observe the variation in the signal strength of the satellite. That is, reduce the thickness of the water, change the orientation, and observe further changes in the received intensity of the satellite of interest. That is, by changing the value of θ, we can further observe changes in the received signal strength of the satellite of interest. Here, θ means that the center of the area where the thickness of the water is thinned is measured clockwise from the front of the body when viewed from the back of the user, with the horizontal direction on the left side of the user as the base point. angle”.
Specifically, what happens when this clip is integrated with the cylinder and is rotated about the front of the body, or when the clip is rotated about the front of the body without rotating the cylinder?
This in diagram 8050 will change θ. As mentioned above, if there is a point where the signal strength is the lowest when turning in this way, the line connecting the center of the area where the water is thinned by the pressure of the clip and the center of the GPS antenna at that time and the body frontal axis, the plane spanned by and the small circle mentioned above, the intersection point (the visible part or the reasonably possible part) is the specific direction of the satellite. strongly estimated.
In this way, the result of being able to obtain body-fixed coordinates (not numerical values), such as that direction in the sky, is valuable. Numerical information cannot always be used in this way. This is because the azimuth and elevation angles of the satellites, which the GPS receiver simply outputs as numerical values, are not body-fixed coordinates, so it is completely unknown in which direction the reference is. . Acquisition of azimuth information by matching it with the direction obtained by body-fixed coordinates like this method is valuable because it can be dramatically meaningful and can be used to support action decisions.
Up to this point, the above-mentioned 4. is.

At this point, it goes beyond the traditional expression of diffraction, such as being able to receive radio even in the shadow of a building, which is difficult to feel grateful for. Even in the proposal of a novel style of decision support, it is effective for the first time to have a rare and difficult experience that diffraction has a useful aspect, in a framework that is economically reasonable and as a fun outdoor activity. It has a great effect that it can be provided to Accumulating such valuable experiences is an enjoyable experience that is necessary in order to be interested in lifelong learning efforts, research activities, and even efforts to create innovation, and to achieve results. It has a great effect in fostering subjective interest through
In the drawing, a clip corresponding to a central angle of about 90 degrees is drawn. However, it should be noted that the specification uses a clip assuming a central angle of about 180 degrees.
<<0416>>
The propagation path difference, that is, a+b+C in the figure, is an odd multiple of the half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from 8003, a straight line at an angle of φ from the frontal direction of the body, and rotating the straight line around the axis in the frontal direction of the body. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)
<<0417>>
Such an understanding works extremely well in the rare case that the diffracted waves of most satellites are normally diffracted, but the satellite signal appears to be diffraction-cancelled. Suppose, at the summit or on the ridge, identification is not possible due to reasons such as in which direction it descends, or because there is no view due to fog, or because visibility is not usable due to snow blindness, or because it is night time. In the case of overseas expeditions, visual identification is difficult, and magnets are unreliable volcanic zones. However, liquids with a much lower melting point than water, such as ethyl alcohol and methyl alcohol, can also be used as suitable options, and in this case, they can also be used for beverages, medicines, fuels, etc.), Appropriate use of magnets is extremely difficult due to areas with large influences. It is also very effective in reconnaissance, research, walking, etc., where there is no moving environment to receive benefits.

This method is effective for diffracted waves, and even if φ is a negative value, it is useful as long as it is a diffracted wave. In addition, I would also like to point out that it is possible to perform actions equivalent to specifying the direction (especially if it is combined with the normal direction limitation, it is even easier to do). (Also, when only the semicircle is peeled off, regardless of whether the value of φ is positive or negative, when the value is small, an action equivalent to specifying the orientation can be performed simply).

It seems that the transmitted diffracted wave is attenuated more by the transmitted amount than the edge diffracted wave that does not experience transmission. will be compensated by the transmitted diffracted wave experiencing a small attenuation due to
<<0418>>



First, observe the state in which the whole is covered with water. Assume that signals from signal sources α, β, and γ can be observed.
Keeping one row perforated (i.e. removing the water plate or water rod) and the other rows blocked with water, observing, α, β, are observed.
In other words, the signal from the signal source γ suddenly disappeared by opening the window row at a certain location. The diffracted wave (which should be weaker than the direct wave at the time of diffraction) that has come around to a large extent, and the diffracted wave of the transmitted wave (at the time of transmission and diffraction) that partially entered through the transmission window ( It can be seen that the diffracted waves from the mouth end point of the pillar are canceled out by the mutually canceling "target" effect due to the phase shift.
In this way, the propagation distance of the radio waves that enter through the window, diffracted, and reach the GPS antenna, and the radio waves that arrive after being diffracted from the edge of the large tube or wall. should be an odd multiple of λ/2.

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c) &#8211; b (n=0,1,2,…)
…(3)

c=(AB)・sinφ …(4)
Although it is an odd multiple, it is usually 1 (n=0). If the system is determined by GPS, Glonass, etc., λ is constant and about 19 cm.
From these principles, the above equations are established, from which φ can be estimated.
In other words, by opening the window, you can also study diffraction, and you can study and research invisible radio waves.
That is, A, B, r are known to the observer or implementer (not the designer). Therefore, it can be seen that a and b can also be considered to be known since they are immediately determined by calculation. GPS L1 C/A has λ=19 cm, and from this λ and human body dimensions of A, B, and r, it becomes clear that n=0 can be used. Then, when A, B, a, b, λ, and n are known, if we eliminate c from (3) and (4), it becomes clear that only the variable φ remains as a variable. Therefore, φ can be determined. That is, when such signal acquisition disappears, that is, when a row of windows that seems to cancel each other becomes clear, the directivity φ of the satellite with respect to the front of the body becomes clear. This is an interesting use of the generally troublesome properties of diffracted waves.

By repeating this, it is possible to estimate the direction of existence of each satellite like solving a riddle.
In a sense, this is an intellectual play limited to the outdoors, and it also includes the challenge of a new genre.
The value of B may be the distance to the center of the window. Basically, if the phases are completely opposite to each other, it is better.


In addition, the method of peeling was described, but this is a U-shaped plastic (plastic does not show absorption in the L1 band, so to speak, it is transparent) that is pinched along the circumference (some kind of Just like hair clips, ordinary clothespins, and futon scissors that prevent the futon from being blown away by strong winds when drying the futon, you can push it in with an appropriate amount of pressure, not to the extent that it hurts the target, and hold it down. remains there, and as a result, the shape, especially the thickness, of any intended portion of the fluid, elastic body, or elastic-like body is formed as thin as intended, but when removed, the target thickness A slightly elastic mold with a pinching force (Fig. 8004), which is formed around the entire circumference or a portion of the circumference (e.g. an arc, e.g. By acting to pinch a point near one point) with an appropriate pressure, the liquid such as water in that part is pushed out and thinned (and by the method of moving the part that gives such pressure ), can also produce any effect. In that case, you can find the place where the attenuation occurs by sliding slowly and steadily, so you can experience the result of a kind of dynamic action act, not just being passive to the radio waves from the satellites in space. It can also be effectively used as an educational device for the part that is the fundamental property of electromagnetic waves, and has a great effect.

<<0419>>
Diagrams 8005-8006 are intended to illustrate the following;
In other words, "When the GPS is placed at the center of the bottom of a cylindrical well with a diameter R (R = 2r as the radius r), the diffracted waves cannot be completely eliminated unless the well has a radius r about twice the wavelength λ or more. It may be difficult

In diagram 8005, consider how the edge diffracted wave affects GPS.
To state the conclusion first, the minimum θ is the diffracted wave at the θ degree point that cancels out the 0 degree diffracted wave at the edge.
When R=λ/2=9.5cm θ=180 degrees (this is called diffraction or reflection)
When R=λ=19cm, θ=90 degrees When R=2λ=38cm, θ=60 degrees
is. This indicates that when the aperture diameter R is less than λ, cancellation does not readily occur at the central portion. Depth is irrelevant (since all edge points are the same distance from the center of the cylinder regardless of depth).
This suggests the following. i.e.
For a cylinder much smaller than the diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder reinforce each other. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder therefore does not occur. Weakness due to caliber cannot be expected. There is a total of 1 in-phase point and a total of 0 anti-phase points on the entire circumference.

2. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the greater the diffraction angle, the greater the diffraction angle attenuation. Relative weakening can be expected with increasing depth.
<<0420>>

For a cylinder with a diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Hence, the phase at all cylinder edges is slightly diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are slightly diversified.
r=1λ….0=cosθ….θ=±90 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder slightly cancel each other. Therefore, the mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder is slight. There are in-phase points every 180 degrees (2 points in total) on the entire circumference, and anti-phase points every 180 degrees (2 points in total).

2. The diameter of the cylinder is sufficiently comparable to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the larger the diffraction angle, the larger the diffraction angle attenuation. Relatively modest attenuation can be expected with increasing depth.
<<0421>>

In a cylinder with a diameter of 2λ (38 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are diversified to some extent. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are diversified (antiphase at θ=±60 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 = cos θ….θ=±60 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs. There are in-phase points every 120 degrees (total 3 points) on the entire circumference, and anti-phase points every 120 degrees (total 3 points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder does not have a very large diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is not so large, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, even if the depth is increased, its weakening cannot be expected so much.
<<0422>>

For a cylinder with a diameter of 4λ (76 cm),

1. The diameter of the cylinder is large compared to the wavelength (distance used for phase change). Thus, the phase at all edges of the cylinder can be moderately diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are fairly diversified (θ = ±29.0 degrees, ±51.3 degrees, antiphase at θ = 0 degrees ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0 degrees, ±51.3 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs to some extent. On the entire circumference, there are in-phase points (total * points) at every * degrees, and anti-phase points are at every * degrees (total * points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a small diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is small, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, the weakening cannot be expected even if the depth is increased.




<<0423>>

By gaining depth, those wishing to reach GPS with diffracted waves can only experience large diffraction angles, thereby causing large diffraction angle attenuation.


In order to obtain that large diffraction angle, it is necessary to make it deep.
However, doing so also reduces the solid angle in which direct waves can be received. The limit is

FIG. 8005 shows a case where thin portions are formed in the vertical direction. This can be done by using a flexible material such as silicon and a different shape than the washing scissors mentioned earlier (when using scissors that create a thin portion in the vertical direction).
The figure omits the thickness of the cylinder. The notched parts are also simply drawn.
The outer cube is for reference only.
<<0424>>

When φ in the previous diagram is limited to φ=0, the following is obtained.

A: Height (from the bottom) of the canteen. Let the distance from that point to the GPS be a.
B: Height (from the bottom) of the "notched part" of the cylindrical water bottle
(Then naturally A>B). The distance from that inner point to the GPS is b.
(With this setting, the distance from the bottom of the cylinder to the lowest point of the "notched part" provided on the cylinder is AB.)
r: inner radius of cylindrical water bottle
λ: Wavelength of GPS satellite signal
A2+ r2 = a2 (1)
B2+ r2 = b2 (2)
ab =(2n+1)*λ/2 (where n=0, 1, 2, 3, etc.)・・・・・・(3)
<<0425>>

If r=10cm A=20cm
With n=0:
Substituting the above assumption into (1) a=√(400-100)=17.321cm
b=a-(c/f)/2 =17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm
=7.80cm
Substituting the above into (2) B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
Therefore, the "cut depth (AB)" is
It becomes a notch with AB= 20cm-6.2865cm ≒ 13.7cm.

A cut of about 13.7 cm out of a height of 20 cm is appropriate.
or,
By creating a thin portion centered on that point, the phase difference between the edge diffracted wave from θ=0 and the transmitted diffracted wave becomes almost opposite at the GPS receiving point, so that amplitude cancellation almost occurs. ,
Mixing of diffracted waves can be avoided.

In other words, if there is a satellite signal for which reception determination is lost due to an action, it can be estimated that it exists in the direction of φ=0.


That is, the propagation path difference, that is, a+b+C in the figure, is an odd multiple of half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from 8003, a straight line at an angle of φ from the frontal direction of the body, and rotating the straight line around the axis in the frontal direction of the body. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)




<<0426>>
If the signal diffracted from the edge of the thick layer is still detectable, the difference between the propagation distance of the diffracted signal and the propagation distance corresponding to an odd number of half wavelengths at the position of the GPS receiver (antenna) is It is also possible to form a thin layer that can capture the transmitted signal, such as having a . In the latter case, the propagation distance is shorter (the intensity is stronger) and the diffraction angle is smaller (the intensity is stronger). To prevent it from becoming too large, the latter is designed so that a certain amount of transmission attenuation also occurs as a load.
If the values of A, B, r, a, and b are the same as in the previous study, the distance difference between a and b becomes an odd number multiple (basically 1 time) of 1/2 of the wavelength, and they cancel each other out. In some cases, the distance itself of the thinned part at the top of B is sufficient if the signal from the unnecessary direction falls below the threshold for the reason described above, so it is not necessary to set an excessively strict numerical value. (If there is no thinned part and no unnecessary diffraction signal is detected, it need not be set in the first place.).

The question is how to make this thin layer, but it is made of a slightly flexible transparent plastic material, for example, a thin PET (polychlorinated terephthalate) material that is highly flexible (a PET bottle called "Irohasu" is similar to that). ), and forcibly compressing only that part with a rigid plastic transparent ring frame, such a thin layer can be formed only there. The plastic shows little absorption for the L1 band and is transparent. Of course, make sure that the water pushed out from there can escape up and down. By gradually shifting the frame upwards or downwards, a thin layer of about 1 to 2 cm can be created at the desired location. All you have to do is shift it and see how it reacts. It is as salty as a headband.

In addition, the length of B in the above figure can be measured from the height of the antenna on the bottom to the center of the thickness of the water layer. As I have said many times, it is only necessary that the received strength be less than the threshold, so some difference is not important.

Of course, any other method may be used as long as it has the same effect.
<<0427>>

A band can also be passed through this part and fixed to the body.Microwaves can pass through transparent plastics and clothing.

It should be noted that the refractive index of air as a gas at 0°C and one atmospheric pressure against vacuum (reflective index) n≈1.000292 The refractive index of water as a liquid at 20°C with respect to air is n≈1.33. There is some refraction. However, it has little impact on the subject here. When entering water from air, the angle of refraction becomes slightly smaller than the angle of incidence, but when leaving water to air, the reverse is true, so it can be said that the angle of incidence returns to the initial angle of incidence. Since it diffracts as it exits the slit, we have only dealt with diffraction in the end. Rather than strictly aiming for the establishment of the interference, it is only necessary that the diffracted wave interaction is less than the threshold value of the GPS receiver, so an approximate value will suffice.
<<0428>>

In the above, we considered a cylindrical shape as the basic structure. It may be possible to have a plate of water parallel to the left and right, and in that case, as long as there is a thin part in that part, that is fine.
Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, it is possible to separate one side from the other and distribute it to the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.
<<0429>>
FIG. 85 is a diagram showing the positional relationship between FIG. 84 and the human body just in case.

Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.
<<0430>>

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.

<<0431>>
The configuration shown in FIG. 8010 is suitable when it is clear that the diffracted waves (θ=0 in the discussion so far) should be limited to the diffracted waves only in the lateral direction and eliminated. When canceling the diffracted wave of the satellite signal near θ=0 to the target, the length of the notch of the dent or recess is about 14 cm. It is assumed that the horizontal length in the figure is about 20 cm and the vertical length is about 30 cm. The adjacent diffracted waves are canceled by the adjacent ones. Combining two such water bottles facing each other forms a rectangle. More convenient to carry. In addition, such a shape is just right for a desk stand in a tent. The inside of the tent often gets wet due to rain or condensation, but if you place a board or the like with such a notch on the foot side and pass it as appropriate, the items placed on top will not get wet and it will not be too heavy and easy to handle. . A stopper may be attached. Mutual connections may also be provided. You may attach a scale so that atmospheric pressure measurement is possible. These are described separately.
shows a view looking down from the zenith. A GPS receiver and a cylinder of water are formed on the user's back.

cylindrical.
In order to eliminate it, the threshold can be appropriately set, but for some reason (GPS with inferior resolution has to be used), the signal strength of the attenuated wave of the diffracted wave is In some cases, it may be due to a special background such as a wave with a strong intensity that cannot be distinguished as a function of the GPS receiver in the first place.)
In that case, dimensionally, it may be affected by diffracted waves.
Especially when using inexpensive GPS as described above.
In that case, conversely, the problem can be solved by doing the following.
Since it utilizes the principle, it can also be used for educational purposes.
Surprisingly, there are not many electromagnetic waves derived from satellites with wavelengths of this level, and they are suitable for outdoor education because they attract children's interests. As mentioned above, this proposal has low cost, light weight, and compactness suitable for support of citizen-level volunteer relief activities. , The principle is easy to understand, and it is suitable for educational equipment because it has the fun and enjoyment of realizing the desired true function by combining familiar things. <<0432>>

FIG. 80 is a diagram assuming that a cylindrical flexible water bottle made of, for example, silicon material is attached to the back of the body, and the sectional view is viewed from the zenith direction.
Suppose that the water bottle made of silicon material has a part that can be changed in thickness. For example, it consists of different compartments, and the thickness of the water layer is changed by removing or inserting each compartment. Part of the compartment can be pulled out for assembly or built-in. However, since there are several layers of water layer compartments, it is not necessarily the case that removing one layer completely eliminates the water layer. By doing so, it is possible to easily reduce the thickness of the water in a region of several millimeters to several centimeters only in the circumferential portion (or only the right and left half-circumferential portions) at a certain distance from the back.

Fig. 8002 and Fig. 8003 show the peeling aspect.

Then, what happens will be explained using 8001 as an example. Waves that reached the GPS receiver while diffracting from the end of the cylindrical shape and reached the GPS receiver above the threshold entered from the stripped part and attenuated while being transmitted and diffracted while reaching the GPS receiver. , are canceled because of the opposite phase or almost the opposite phase, and can be controlled to be less than the threshold as a whole.

GPS satellites are known to: Sometimes it sends more power than it needs. This can also be considered as the occurrence of a kind of trouble. However, it is sometimes difficult to distinguish whether the signal is received as a diffracted wave because it was transmitted with more power than necessary, or whether the signal is a strong signal because it is a direct wave.

It would be useful to have a way to make such a distinction. To do so: Peel off a certain part that is sticky now. Stripping off naturally reduces the number of shielding components, so normally the received radio waves may become stronger, but never weaken. It should be. The direct wave should be completely unaffected. Even if there is a weak influence, it is unthinkable that it will weaken visibly. This is because the direct wave should be overwhelmingly stronger than the slight post-transmission diffracted wave.

However, if the diffracted wave is a signal that happens to have sufficient intensity, it is considered that interference with a slight post-transmission diffracted wave has a certain probability of occurrence.

Therefore, for example, if you peel off one step from the bottom, examine it, return it again, and peel off another step in the configuration shown in FIGS. A sudden drop in satellite signal strength below the threshold is strongly presumed to be due to the following.
<<0433>>

That is, the propagation path difference, that is, a+b+C in the figure, is an odd multiple of half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from 8003, a straight line at an angle of φ from the frontal direction of the body, and rotating the straight line around the axis in the frontal direction of the body. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)

Such an understanding works extremely well in the rare case that the diffracted waves of most satellites are normally diffracted, but the satellite signal appears to be diffraction-cancelled. Suppose, at the summit or on the ridge, identification is not possible due to reasons such as in which direction it descends, or because there is no view due to fog, or because visibility is not usable due to snow blindness, or because it is night time. In the case of overseas expeditions, visual identification is difficult, and magnets are unreliable volcanic zones. However, liquids with a much lower melting point than water, such as ethyl alcohol and methyl alcohol, can also be used as suitable options, and in this case, they can also be used for beverages, medicines, fuels, etc.), Appropriate use of magnets is extremely difficult due to areas with large influences. It is also very effective in reconnaissance, research, walking, etc., where there is no moving environment to receive benefits.

This method is effective for diffracted waves, and even if φ is a negative value, it is useful as long as it is a diffracted wave. In addition, I would also like to point out that it is possible to perform actions equivalent to specifying the direction (especially if it is combined with the normal direction limitation, it is even easier to do). (Also, when only the semicircle is peeled off, regardless of whether the value of φ is positive or negative, when the value is small, an action equivalent to specifying the orientation can be performed simply).

It seems that the transmitted diffracted wave is attenuated more by the transmitted amount than the edge diffracted wave that does not experience transmission. will be compensated by the transmitted diffracted wave experiencing a small attenuation due to


<<0434>>

First, observe the state in which the whole is covered with water. Assume that signals from signal sources α, β, and γ can be observed.
Keeping one row perforated (i.e. removing the water plate or water rod) and the other rows blocked with water, observing, α, β, are observed.
In other words, the signal from the signal source γ suddenly disappeared by opening the window row at a certain location. The diffracted wave (which should be weaker than the direct wave at the time of diffraction) that has come around to a large extent, and the diffracted wave of the transmitted wave (at the time of transmission and diffraction) that partially entered through the transmission window ( It can be seen that the diffracted waves from the mouth end point of the pillar are canceled out by the mutually canceling "target" effect due to the phase shift.
In this way, the propagation distance of the radio waves that enter through the window, diffracted, and reach the GPS antenna, and the radio waves that arrive after being diffracted from the edge of the large tube or wall. should be an odd multiple of λ/2.

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c) &#8211; b (n=0,1,2,…)
…(3)

c=(AB)・sinφ …(4)
Although it is an odd multiple, it is usually 1 (n=0). If the system is determined by GPS, Glonass, etc., λ is constant and about 19 cm.
From these principles, the above equations are established, from which φ can be estimated.
In other words, by opening the window, you can also study diffraction, and you can study and research invisible radio waves.
That is, A, B, r are known to the observer or implementer (not the designer). Therefore, it can be seen that a and b can also be considered to be known since they are immediately determined by calculation. GPS L1 C/A has λ=19 cm, and from this λ and human body dimensions of A, B, and r, it becomes clear that n=0 can be used. Then, when A, B, a, b, λ, and n are known and c is eliminated from (3) and (4), it becomes clear that only the variable φ remains as a variable. Therefore, φ can be determined. In other words, when such signal acquisition disappears, that is, when a row of windows that seem to cancel each other becomes clear, the directivity φ of the satellite with respect to the front of the body becomes clear. This is an interesting use of the generally troublesome properties of diffracted waves.
<<0435>>

By repeating this, it is possible to estimate the direction of existence of each satellite like solving a riddle.
In a sense, this is an intellectual play limited to the outdoors, and it also includes the challenge of a new genre.
The value of B may be the distance to the center of the window. Basically, if the phases are completely opposite to each other, it is better.


In addition, the method of peeling was described, but this is a U-shaped plastic (plastic does not show absorption in the L1 band, so to speak, it is transparent) that is pinched along the circumference (some kind of Just like hair clips, ordinary clothespins, and futon scissors that prevent the futon from being blown away by strong winds when drying the futon, you can push it in with an appropriate amount of pressure, not to the extent that it hurts the target, and hold it down. remains there, and as a result, the shape, especially the thickness, of any intended portion of the fluid, elastic body, or elastic-like body is formed as thin as intended, but when removed, the target thickness (Fig. 8004), the entire circumference or a portion of the circumference (e.g. an arc, e.g. By acting to pinch a point near one point) with an appropriate pressure, liquid such as water in that part is pushed out and thinned (and by the method of moving the part that gives such pressure ), can also produce any effect. In that case, you can find the place where the attenuation occurs by sliding slowly and steadily, so you can not only be passive to the radio waves from the satellites in space, but also experience the result of a kind of dynamic action. It can also be effectively used as an educational device for the part that is the fundamental property of electromagnetic waves, and has a great effect.


<<0436>>
Diagrams 8005-8006 are intended to illustrate the following;
In other words, "When the GPS is placed at the center of the bottom of a cylindrical well with a diameter R (R = 2r as the radius r), the diffracted waves cannot be completely eliminated unless the well has a radius r about twice the wavelength λ or more. It may be difficult

In diagram 8005, consider how the edge diffracted wave affects GPS.
To state the conclusion first, the minimum θ is the diffracted wave at the θ degree point that cancels out the 0 degree diffracted wave at the edge.
When R=λ/2=9.5cm θ=180 degrees (this is called diffraction or reflection)
θ=90 degrees when R=λ=19cm
θ=60 degrees when R=2λ=38cm
is. This indicates that when the aperture diameter R is less than λ, cancellation does not readily occur at the central portion. Depth is irrelevant (since all edge points are the same distance from the center of the cylinder regardless of depth).
This suggests the following. i.e.
For a cylinder much smaller than the diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder reinforce each other. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder therefore does not occur. Weakness due to caliber cannot be expected. There is a total of 1 in-phase point and a total of 0 anti-phase points on the entire circumference.

2. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the greater the diffraction angle, the greater the diffraction angle attenuation. Relative weakening can be expected with increasing depth.
<<0437>>

For a cylinder with a diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Hence, the phase at all cylinder edges is slightly diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are slightly diversified.
r=1λ….0=cosθ….θ=±90 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder slightly cancel each other. Therefore, the mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder is slight. There are in-phase points every 180 degrees (2 points in total) on the entire circumference, and anti-phase points every 180 degrees (2 points in total).

2. The diameter of the cylinder is sufficiently comparable to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the larger the diffraction angle, the larger the diffraction angle attenuation. Relatively modest attenuation can be expected with increasing depth.


In a cylinder with a diameter of 2λ (38 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are diversified to some extent. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are diversified (antiphase at θ=±60 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 = cos θ….θ=±60 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs. There are in-phase points every 120 degrees (total 3 points) on the entire circumference, and anti-phase points every 120 degrees (total 3 points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder does not have a very large diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is not so large, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, even if the depth is increased, its weakening cannot be expected so much.

For a cylinder with a diameter of 4λ (76 cm),
2. The diameter of the cylinder is large compared to the wavelength (distance used for phase change). Thus, the phase at all edges of the cylinder can be moderately diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are fairly diversified (θ = ±29.0 degrees, ±51.3 degrees, antiphase at θ = 0 degrees ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0 degrees, ±51.3 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs to some extent. On the entire circumference, there are in-phase points (total * points) at every * degrees, and anti-phase points are at every * degrees (total * points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a small diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is small, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, the weakening cannot be expected even if the depth is increased.






By gaining depth, those wishing to reach GPS with diffracted waves can only experience large diffraction angles, thereby causing large diffraction angle attenuation.


In order to obtain that large diffraction angle, it is necessary to make it deep.
However, doing so also reduces the solid angle in which direct waves can be received. The limit is

FIG. 8005 shows a case where thin portions are formed in the vertical direction. This can be done by using a flexible material such as silicon and a different shape than the washing scissors mentioned earlier (when using scissors that create a thin portion in the vertical direction).
The figure omits the thickness of the cylinder. The notched parts are also simply drawn.
The outer cube is for reference only.
<<0438>>

When φ in the previous diagram is limited to φ=0, the following is obtained.

A: Height (from the bottom) of the canteen. Let the distance from that point to the GPS be a.
B: Height (from the bottom) of the "notched part" of the cylindrical water bottle
(Then naturally A>B). The distance from that inner point to the GPS is b.
(With this setting, the distance from the bottom of the cylinder to the lowest point of the "notched part" provided on the cylinder is AB.)
r: inner radius of cylindrical water bottle
λ: Wavelength of GPS satellite signal

A2+ r2 = a2 (1)
B2+ r2 = b2 (2)
ab =(2n+1)*λ/2 (where n=0, 1, 2, 3, etc.)・・・・・・(3)

If r=10cm A=20cm
When n=0: Substitute the above assumption into (1) a=√(400-100)=17.321cm
b=a-(c/f)/2 =17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm
=7.80cm
Substituting the above into (2) B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
Therefore, the "cut depth (AB)" is
It becomes a notch with AB= 20cm-6.2865cm ≒ 13.7cm.

A cut of about 13.7 cm out of a height of 20 cm is appropriate.
or,
By creating a thin portion centered on that point, the phase difference between the edge diffracted wave from θ=0 and the transmitted diffracted wave becomes almost opposite at the GPS receiving point, so that amplitude cancellation almost occurs. ,
Mixing of diffracted waves can be avoided.

In other words, if there is a satellite signal for which reception determination is lost due to an action, it can be estimated that it exists in the direction of φ=0.


That is, the propagation path difference, that is, a+b+C in the figure, is an odd multiple of half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from 8003, a straight line at an angle of φ from the frontal direction of the body, and rotating the straight line around the axis in the frontal direction of the body. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)


<<0439>>
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and contains water at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, and protrudes forward, rearward, or laterally from the direction information acquisition device. to attenuate the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area,
A direction information acquisition method characterized by:
<<0440>>
The azimuth information acquisition method; containing water is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel A direction information obtaining method, characterized in that the container body contains alcohol.
The direction information acquisition method; the shape of the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder; the central axis and the vertical axis of the body
and the lateral axis of the body are perpendicular to each other; a GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the alignment of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the main beams of the antenna are substantially the same.
In the above method for obtaining direction information; the shape of the one containing water is cylindrical; any two of the originally adjacent separation cut lines;
, is also about 137.5 degrees or a natural number multiple thereof, or about 222.5 degrees (this is 137.5 degrees
180 degrees) or natural multiples thereof, the spacing of adjacent separating cut lines is determined by the paper cylinder radius and the drinking water aliquot sealing vinyl
It is designed based on the interval value calculated from the thickness of the continuum with separation perforation line of the packaging package and the order number of the perforation line from the beginning;
When viewed from the central axis, all the fibers are dispersed in different directions, and an overall structure that does not overlap no matter how many times the fibers are wound is formed.
Direction information characterized by the use of a continuum with a separation perforated vinyl package, characterized by attenuating the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the above-mentioned sky coverage area without omission. Acquisition method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the above-mentioned direction information acquisition device, the power for electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal is halved.
A substance with a depth of 5 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and existed outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
Has a hemispherical antenna pattern
One GPS planar antenna is placed horizontally with the beam center,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, the power is halved against the electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal
A substance with a depth of 20 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and was present outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
The direction information acquisition method; containing water is water or alcohol for drinking or cooking, or physiological saline or disinfecting alcohol for emergency medical use.
It is a container containing liquids for medical use, drugs for medical use, or alcohols for fuel, or is ingested as food containing water or alcohols.
or miso, miso-based products, or salted preserved foods such as sausages, salami, ham, or smoked products.
or is a nutritional liquid or gel ingestion, or is part of an animal or plant, or is meat or cereals or legumes or root vegetables.
And, it is a highly water-containing tissue such as muscle or skin, or it is a seasoning, or it is a heat or cold insulation material, or it is a super absorbent polymer.
or daily necessities such as gel or liquid cosmetics or household products (detergents/liquid soaps), or liquids containing electrolytes filled in batteries or rechargeable batteries
Or industrial products such as gel-like polymers, or chloroprene rubber or polychloroprene rubber or chloroprene rubber (CR rubber) equivalent or higher
A material that has GPS electromagnetic wave absorption characteristics such as the 1.5 GHz band, or a material that uses a so-called wet suit material or a wet suit itself
or antifreeze used in polar regions, cold regions or high altitudes, or ethylene glycol or diethylene glycol, or large scale
Moist soil or moist sand or sea water or lake water or river water or rain, such as those available in the open in an emergency during natural disasters, large-scale man-made disasters
Harsh environments where the use of water or sometimes the excretion of living organisms or livestock must be found effective, or medicinal liquids
Alternatively, a direction information acquiring method characterized by using a disinfectant solution, an infusion solution, or a physiological saline solution.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and at least one of the right and left or the left and right of the above-mentioned direction information acquisition device is labeled "relative dielectric for electromagnetic waves with the frequency of the GPS satellite transmission signal" against the electromagnetic wave with the frequency of the GPS satellite transmission signal The square root of the coefficient (εr) and the dielectric loss tangent (tan δ) (δ is the dielectric loss angle) belong to a region of a certain numerical value or more such as “10”). Alternatively, it is mounted so as to protrude to the side, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites that exist outside the above air coverage area.
How to get rank information. The azimuth information acquisition method;
is a container containing alcohol for disinfection, medical liquid medicine, or alcohol for fuel.
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder;
A GPS receiver is arranged near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the main antenna of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the beams are substantially the same; and the structure is such that it can be incorporated as an internal structure of a rucksack and can be removed.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (where n=1,2,3...)
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package characterized by being designed to keep "the length of the interval between the nth cut and the n-1th cut of the subdivided water package" in length .
In the direction information acquisition method, the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water according to claim 5 is wound outward with a radius of a (cm) at the start of winding.
A direction information acquisition method characterized by the fact that a cylindrical shape can be reliably and simply formed while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
Number 1》
000017

(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 0, 1, 2, 3 ...))
(However, [ ] is the symbol for definite integral.)
or
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (where θ=2・π・g・n (rad) (where n=1,2,3...))
Designed to keep the length "from the starting point to the n-th break between packets of subdivided water"
characterized by
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package,
To be able to reliably and simply form a cylindrical shape while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist by winding outward with a radius of a (cm) at the start of winding;
A direction information acquisition method characterized by:
(1) Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to an azimuth angle range defined clockwise;
(2) Attached to the front side or rear side of the body,
(3) at least one of left and right or left and right of the direction information acquisition device,
(4) those containing water,
(5) mounted so as to protrude from the azimuth information acquisition device;
(6) thereby
(7) Attenuate signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area;
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. Like, put on,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. As such, the multiple compartments of the reservoir, which doubles as an oral intake tube for drinking water, are compactly stored in the reservoir, and when used, are pulled out (one after another) by spreading both arms or one arm, and the water plane is the arm. The reservoir compartment returns to its original compact shape in its stowed position by unfolding it (to form between the torso) and returning it to its original position (with both arms or one arm lying alongside the body when not in use). while ensuring active oral intake of water without interfering with activity.”
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. so as to constitute a spatial shape,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Sports drinks, isotonic drinks (drinks containing electrolytes with an osmotic pressure almost equal to the osmotic pressure of the human cell fluid), hypotonic drinks (lower osmotic pressure than the osmotic pressure of the human cell fluid) Beverages containing electrolytes with an osmotic pressure), hypertonic drinks (drinks containing electrolytes with a concentration higher than the osmotic pressure of the human cell fluid), physiological saline, seawater, battery electrolyte, batteries The main purpose is to actively improve the compatibility and convenience of the place, etc.)
containing an electrolyte solution or a polar solvent,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is a carry-on item in the field, or for heating fuel for cooking during tent camp, for mobile fuel such as snow vehicles, for ingestion as a nutrient source, as a luxury item It is an important carry-on item for ingestion of food, cooking and seasoning, etc.)
Ethyl alcohol, methyl alcohol (for medical supplies and disinfectants), alcohols (for general cleaning and fuel, etc.)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
"(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is essential as a carry-on item in the field, such as cleaning wounds, using it as a basis for implementing intravenous fluids, and using it for oral intake during extreme fatigue.)
Physiological saline, or those containing an infusion containing certain components using it,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of increasing the high degree of versatility of carry-on items that tend to be restricted at the site and the possibility of responding to events with only on-site items.)
Containers or reservoirs containing or containing water
It can be transformed, split, and recombined.
(By having characteristics, various characteristics of signals derived from GPS satellites that existed outside the above air coverage area, and the characteristics of the GPS antenna, GPS receiver, and surrounding environment) It is possible to actively make use of the shape.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
A reservoir that can hold a water-containing object is divided into a plurality of compartments, and the compartments can be freely combined with each other to take an arbitrary shape that is closest to the user's wishes.
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
The reservoir, which can hold a water-containing material, is divided into multiple compartments, and can have any number of layers of water or electrolyte solutions of different concentrations or substances of different compositions or air,
(By doing so, we also utilize the property that electromagnetic waves partially reflect when incident on substances with different refractive indices.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
(The main purpose was to manage physical condition, including nutritional supplementation and reduction of dehydration.)
of the reservoir contents to the user,
oral intake
or
(subcutaneously, intravascularly, intraperitoneally, etc.)
Infusion
having means (such as a tube as
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above azimuth information acquisition methods, (6) includes the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
so that the opening narrows from the periphery toward the center or widens from the center toward the periphery,
be configured
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir capable of holding an object containing water (etc.)
(for example) corresponding to all or part of a development of a polyhedron, manysided object, manifold object,
multiple polygons or geometric figures as bases
(First of all, it is relatively short as a univocal image, that is, in a mathematical sense, it is easy to understand that it is often expressed as a plate shape.)
pillar
(A “pillar” in the mathematical sense is a “pillar having a geometric figure on its bottom surface, such as a cylinder or prism”)
As
(In a shape that is not so bulky that it can be attached to clothing when not in use)
configured,
(With a procedure like assembling a polyhedron from a developed view, sometimes with the aid of Velcro fasteners or fittings or sliding devices,
As a three-dimensional spatial figure in the first place)
of polyhedron surfaces
All (when intended to act as a virtual opening for electromagnetic waves by making the layer of water very thin relative to the other surfaces, rather than expressing it as a clear opening)
or
(when contemplating constructing a shape that has a non-water-filled surface, i.e., a clear opening for electromagnetic waves) partly
By forming a layered structure such as water on all or part of the surface of the polyhedron
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"On that occasion,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
multi-layered compartments of fan-shaped columns with relatively small central angles (compact during normal activities such as walking and running)
The structure (combined with a tube that is an oral water intake device) can be taken or easily reverted (while being easy to wear on the body and suitable for trail running).
(When rushing to the site for disaster relief, etc., in order to perform the original mission accurately, to prevent getting lost at crossroads where there is a risk of getting lost, and to more reliably acquire direction information. Second, in order to increase the survival rate of victims, reduce the probability of occurrence of aftereffects, and shorten the time until rescue after a disaster, in the event of such an emergency or emergency use, it is a way to bring serious disadvantages to victims. In order to avoid time loss due to hesitation, etc.)
By individually sliding the individual fan-shaped structures with multiple compartments and unfolding them into one large fan-shaped structure with a larger central angle,
By developing and creating a fan-shaped layered structure of water with a wider central angle (without having to maintain the shape of the layered structure with your hands and arms), you can free your hands and arms and use maps and check items. It is possible to provide a cooling or warming effect on the underarms to prevent heatstroke or hypothermia without requiring assistance such as checking, etc., and it is easy to combine with an oral intake tube, making it suitable for trail running, etc. Since it is possible to maintain a small and compact shape that is suitable for both, as you can see from the fact that not a few athletes participate in trail running with a cylindrical oral water bottle attached to one mouth, such a shape , more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
At this time, the fan-shaped multi-layer structure may be hung from both shoulders with a short ring-shaped Schlinge (a short string for mountaineering). Alternatively, a ring-shaped medium-sized schringer can be crossed over both shoulders and hung in the same way.
In addition, I would like to point out that this can of course be applied to other items in this paper because it is easy to implement, convenient, and practical.
In particular, when a fulcrum for suspension is required even at the center of the body, crossing points of crossing should be used. In mountaineering and other environments where it is not easy to obtain things, it is possible to easily solve what seems to be difficult by making good use of such string-like objects. A lot of things that were developed during the same period are known, and their descriptions can be found abundantly in books. In addition, this paper can also be said to be a technology that emphasizes the spirit of overcoming difficulties by adding wisdom to what already exists in the field. For details on rope work, for example, (Encyclopedia of how to tie a string and a rope, by Ryoji Toriumi. Illustrated practical rope work by Kazuyoshi Maejima. Rope work that is immediately useful outdoors by Etsuro Shikishima. Outdoor Rope Work Handbook by Osamu Haneda.)
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, completion of missions such as disaster relief at a higher level, or triathlon “target "The main purpose is to achieve more advanced results in long-distance swimming and underwater work)
A reservoir that can hold something containing water
It can also be used as a jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) (so-called in self-contained diving breathing apparatus (Aqualung) diving)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir that can hold an object containing water, etc. (including a cold insulator or heat insulator consisting of a superabsorbent polymer and water),
By making it touch a part of the human body where there is a large artery such as the armpit, the left and right sides of the neck, or the groin,
By being able to cool the blood flow of the human body, (the tendency of onset in outdoor orienteering under the hot sun, disaster relief activities, triathlons, trail races, etc. is high worldwide, and its prevention is attracting attention worldwide)
Combines the effect of preventing heat stroke,
Alternatively, it is possible to heat the blood flow of the human body, which frequently occurs during stormy weather on mountain climbing tours for middle-aged and elderly people, and has a very high tendency to lead directly to the distress of the entire tour.
The danger that sometimes occurs in cross-country skiing etc. is pointed out worldwide.)
It has the effect of preventing hypothermia,
so that (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6) i.e.;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of actively improving on-site compatibility and on-site convenience) Reservoirs that can hold water-containing materials can contain seawater (or any other locally available liquid). Since it can be put in and used, it is easy to procure materials on site, and convenience is enhanced by being detachable from a life jacket.
By (more effectively on-site)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:

<<0441>>
The method for obtaining direction information;
By controlling the thickness or water content of the water layer through which the signal passes,
As a result of aligning with a special positional relationship with the satellites in the sky,
The reception strength of the signal from the GPS satellite at the GPS antenna is
of multiple diffracted waves with different phases or nearly opposite phases
As can be inferred from the superimposition, when it is recognized that it is characteristically significantly reduced,
The positions of GPS satellites capable of transmitting such signals are
Based on the fact that geometric limitations can be made on the position in the sky,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:

<<0442>>
The method for obtaining direction information;
For containers with structures characterized as being flexible to retain water
by applying partial pressure
by changing or reducing the water thickness or water content of that part or area
by changing or decreasing the transmission attenuation in that part or region
by causing a transmitted signal or a diffracted wave at that location
Based on the observed change or decrease in received strength,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:
<<0443>>
The method for obtaining direction information;
For containers with flexible structures that hold water
Objects that partially apply pressure have flexibility
characterized by being made of resin such as plastic,
A direction information acquisition method characterized by:


<<0444>>
The method for obtaining direction information;
A direction information acquisition method, wherein the flexible container for holding water is a vinyl bag with a zip.
I propose the above.
<<0445>>
The method for obtaining direction information;
A container that holds water
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function that can be presented in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose the above.
<<0446>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function of reading or being able to be read in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose it.
<<0447>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
A certain scale geometric shape of the material can be constructed,
Radio waves from GPS satellites in undesired positions with respect to the GPS antenna
that can be made to be able to weaken the impact
In addition to the original purpose of drinking water during action, the presence of water during transportation
It is possible to realize such a combination of functions
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.
<<0448>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
In constructing a scaled geometry of a material,
mutually, Velcro tape, or fasteners, or hooks, or duct tape, or
that it is a magnet or a magnetic force coupling structure invented by Mr. Masao Nagaoka,
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0449>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.
<<0450>>

The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.
<<0451>>
If the signal diffracted from the edge of the thick layer is still detectable, the difference between the propagation distance of the diffracted signal and the propagation distance corresponding to an odd number of half wavelengths at the position of the GPS receiver (antenna) is It is also possible to form a thin layer that can capture the transmitted signal, such as having a . In the latter case, the propagation distance is shorter (the intensity is stronger) and the diffraction angle is smaller (the intensity is stronger). To prevent the latter from becoming too large, the latter is designed so that a certain amount of transmission attenuation occurs as a load. The distance difference becomes an odd number multiple (basically 1 time) of 1/2 wavelength and cancels each other out. Since it is sufficient that the signal falls below the threshold, it is not necessary to set excessively strict numerical values, and it may be set appropriately to the extent that moderate transmission occurs (even if there is no thinned part in this part, it is not necessary. If no diffraction signal is detected, there is no need to set it in the first place.).

The question is how to make this thin layer, but it is made of a slightly flexible transparent plastic material, for example, a thin PET (polychlorinated terephthalate) material that is highly flexible (a PET bottle called "Irohasu" is similar to that). ), and forcibly compressing only that part with a rigid plastic transparent ring frame, such a thin layer can be formed only there. The plastic shows little absorption for the L1 band and is transparent. Of course, make sure that the water pushed out from there can escape up and down. By gradually shifting the frame upwards or downwards, a thin layer of about 1 to 2 cm can be created at the desired location. All you have to do is shift it and see how it reacts. It is as salty as a headband.

In addition, the length of B in the above figure can be measured from the height of the antenna on the bottom to the center of the thickness of the water layer. As I have said many times, it is only necessary that the received strength be less than the threshold, so some difference is not important.

Of course, any other method may be used as long as it has the same effect.

A band can also be passed through this part and fixed to the body.Microwaves can pass through transparent plastics and clothing.
<<0452>>

It should be noted that the refractive index of air as a gas at 0°C and one atmospheric pressure against vacuum (reflective index) n≈1.000292 The refractive index of water as a liquid at 20°C with respect to air is n≈1.33. There is some refraction. However, it has little impact on the subject here. When entering water from air, the angle of refraction becomes slightly smaller than the angle of incidence, but when leaving water to air, the reverse is true, so it can be said that the angle of incidence returns to the initial angle of incidence. Since it diffracts as it exits the slit, we have only dealt with diffraction in the end. Rather than strictly aiming for the establishment of the interference, it is only necessary that the diffracted wave interaction is less than the threshold value of the GPS receiver, so an approximate value will suffice.
<<0453>>

In the above, we considered a cylindrical shape as the basic structure. It may be possible to have a plate of water parallel to the left and right, and in that case, as long as there is a thin part in that part, that is fine.
Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.
<<0454>>
FIG. 8010 is a diagram showing just in case what kind of positional relationship the diagram 8009 has with the human body.
Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.

<<0455>>
The configuration shown in FIG. 8010 is suitable when it is clear that the diffracted waves (θ=0 in the discussion so far) should be limited to the diffracted waves only in the lateral direction and eliminated. When canceling the diffracted wave of the satellite signal near θ=0 to the target, the length of the notch of the dent or the depression is about 14 cm. It is assumed that the horizontal length in the figure is about 20 cm and the vertical length is about 30 cm. The diffracted wave of the immediate neighbor is canceled by the immediate neighbor. Combining two such water bottles facing each other will form a rectangle. More convenient to carry. In addition, such a shape is just right for use as a table in the tent. The inside of the tent often gets wet due to rain or condensation, but if you place a board or the like with such a notch on the foot side and pass it as appropriate, the items placed on top will not get wet and it will not be too heavy and easy to handle. . A stopper may be attached. Mutual connections may also be provided. You may attach a scale so that atmospheric pressure measurement is possible. These are described separately.















<<0456>>

1. Add the thickness and stopper on the side. 2. You can also write the thickness and stopper on the bottom. 3. Add a stopper to the bottom. 4. Add a lid (a trapezoidal shape with two dents at the top seems to be good) and design it so that distilled water can be obtained. Kang that the water on the side should be heated and drip in the middle.
<<0457>>
Diagram 9002 shows
FIG. 2 is a conceptual diagram of a case where the device according to the present proposal is provided with a filtering device and used as a filtering device.
To form the filter on-site, use gravel, sand, cloth (optional, preferably if possible), charcoal, cloth (optional, preferably if possible), gravel, and a drain (about 4 millimeters) as shown in the figure. placed like this. The description for that purpose is stamped or shown in a picture (Fig. 9001). It is also convenient when you want to see it, teach it, and leave it to the local people from the next time. The use of icons is also useful. The drain may be fitted with a screw cap or a push-in cap.
Although not specifically drawn in detail on the sides, as repeatedly stated in this proposal, the sides (even if the continuous space is extended to the bottom if necessary) good) has another sealable space with a thickness of a few millimeters to a few centimeters. A screw cap or push-in cap is installed in the space. Water or salty water is poured (at the site). It then becomes a good absorber of the L1 GPS signal. A GPS is placed inside the bottom portion with Velcro tape, magnets, gum tape, or the like.
Then, the central axis of the container should be parallel to the frontal direction of the body or the opposite direction, and the container should be placed on the body so that the bottom of the container is in contact with the body. With the GPS receiver proposed in this way, when acquiring azimuth information, the influence of diffracted waves can be weakened simply and reliably by devising on-site.
Since the main body is made of lightweight plastic, it can be carried lightly once the heavy water inside is taken out. It is also useful as a bucket, so it is useful for camping and the like. Also, in outdoor activities, buckets are used in various ways as containers that are convenient tools for civilization. For example, it is very useful for storing precious rainwater that can be used as drinking water in the event of a disaster. If you don't have this on hand, you're specifically missing out on a whole window of opportunity. Since it is different from the civilized living sphere, the presence or absence of such a container leads to a large difference in results. Even if there is only unsafe water, it is possible to filter only with such a container and only with what is locally available. Thus, it has a great effect in high-risk domestic and overseas field activities.

A bucket-shaped GPS support device with a narrow diameter water outlet (P5) on the bottom of the base (sand, charcoal, and filtration can also be used in an emergency).


<<0458>>
Disinfection of emergency water
Traveler's diarrhea is perhaps the most common and important health problem affecting travelers. This syndrome is seen in 20-70% of people traveling to less developed regions and causes significant impairment in the behavior of affected individuals, resulting in an itinerary change in approximately 40%. Contaminated food is a more important risk factor for traveler's diarrhea than drinking water, but knowledge of whether and how to obtain safe drinking water is limited. It is a must for climbers worldwide to reduce dehydration (at altitude), support behavior and minimize risk factors (eg frostbite, life at altitude). In most cases climbers must take care of water safety themselves. This is because there are not many communities that focus on securing safe water resources. This official standard of the International Mountaineering Federation medical committee is for climbers, especially considering the situation in the mountains and high places, summarizing the advantages and disadvantages of several methods, and considering the environment as little as possible. It is intended to advise how to prepare safe water.
(Omitted)
Formal Disinfection of Water
There is no disinfection method that is absolutely safe in the mountains. Knowledge of the strengths and weaknesses of each usage is essential. While there are only a few areas with adequate water source protection (e.g. Europe and water taken directly from large springs), most parts of the world require some degree of disinfection procedures. If it is necessary to store sterilized water for several days due to mountaineering plans, the storage method will be according to the disinfection method (see below).
<<0459>>

・Boiling
・Principle: Although the boiling temperature of water does not reach 100° at high altitudes, boiling water kills gastrointestinal pathogens other than hepatitis A virus, so it can be said that it is safe water. (Hepatitis A infection at altitude is rare. However, travelers should be vaccinated against hepatitis A.) (This issue may have surfaced.)
・Procedure: Even if it boils and bubbles appear, wait for a while (about 1 minute).
Advantages: Simple method, (almost) no failures.
・Disadvantages: It consumes 1 kg of fuel and time to boil 1 L of water. Fuel has to be carried up or harvested from mountains, which leads to deforestation. Therefore, it is better to choose other means even under the condition that water can be used as much as possible.
• Supplemental information: For optimum safety of the procedure, all travelers should be vaccinated against hepatitis A.
・Chemical disinfection
Principle: Chemicals kill bacteria. Among the disinfectants on the market, the most important drug for travelers is sodium hypochlorite or calcium hypochlorite. Pure iodine or substances containing iodine should not be used due to possible side effects.
• Procedure: The water should be supplemented with a sufficient amount of disinfectant. Shake well to distribute the disinfectant evenly. Follow the instructions in the manual and allow the proper sterilization time. Careful warming of the water (around 25-30°C) shortens the time required for disinfection (every 10°C rise halves the time).
Advantages: Can be done anytime, anywhere as long as you have water and a disinfectant. Since it does not need firewood, it does not contribute to deforestation.
Disadvantages: Time consuming and somewhat unreliable. Some may fail. for example
・Pure chlorine (or iodine) is not effective against Giraldia, Cyclospore, Cryptosporidium, and eggs and larvae of some parasites.
Not a sufficient disinfectant.
• When disinfecting cold water, the disinfection time must be increased. For example, water at +2-5°C takes four times as long. An alternative is to increase the concentration of fungicide, but this detracts from the taste of the water.
• If used in water containing organic material (eg algae in small lakes), the amount of fungicide must be increased (by a factor of two). Contrary to popular belief, pure silver ions do not adequately disinfect water, but keep it clean for up to six months. CAUTION: Too high a concentration causes pitting corrosion on aluminum containers.
Supplement: Taste impaired by chemical disinfection (especially if used in high concentrations to deal with cold conditions or organic matter) can be corrected by adding a pinch of vitamin C powder per liter after disinfection is complete. can be neutralized.
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·filtration
Principle: Pathogens can be detected by a combination of several factors, such as smaller pore filters, hydrophobic or electrostatic interactions between the surface of the bacteria and the filter material. removed. Small particles (eg viruses) are partially removed by agglutination.
• Procedure: Water passes through pores of size 0.2 μm or smaller in any material.
Advantages: Relatively simple procedure for trained personnel, but equipment must be handled with care. Ceramic materials can break. ! ) Large volumes of water (for larger populations) can be easily treated using appropriately sized filters.
• Disadvantages: Ceramic filters are high-tech products with advantages and disadvantages that depend on the product design. Detailed knowledge of the filter type being used is therefore a "must have" for any user. Viruses cannot be completely removed with a single filter disinfection method, so safe water cannot be created. Therefore, it should be used in conjunction with chemical disinfection methods to cover each other's shortcomings. Clogging occurs frequently. But don't apply pressure to filter it! It pushes the pathogens out of the filter, resulting in contaminated water coming out. Instead, clean the surface of the pottery! . This should only be done by someone who is familiar with how this works. Don't forget to discard the first cup of water that comes out of the filter after the filtration system is convinced that the "safe side" of the filter system is clean.
• Side note: A simple coffee filter can remove the eggs and larvae of some parasites. Therefore, the combination of coffee filters, which do not inactivate microbes, and chlorine, which inactivates bacteria and viruses, is a very practical way to create safe water in the mountains. The cleaner the filtered water, the less cleaning the ceramic filter surface and the longer it can be used. If clear water is not available, it is helpful to "settle" the bucket to allow most of the debris to settle before filtering the water. Charcoal-free filter systems do not remove dissolved material.
(Even devices containing charcoal are questionable and no data are available). It is wise to avoid the water obtained on the way up the mountain, as it may be contaminated by industry (old mines in the mountains) or agriculture (pesticides).

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Radiological fallout as a plume can also be utilized where rainwater or natural fallout is a concern. A layer of mineral zeolite, which has the property of adsorbing cesium, may be applied.

Takeshi Morimura, a former professor at the Faculty of Engineering at Kinki University, has developed a plaster mixed with the mineral zeolite, which has the property of adsorbing cesium. When an aqueous solution of cesium was filtered through this plaster, more than 99% of the cesium could be removed. One gram of plaster can adsorb 0.03 grams of cesium. (Asahi Shimbun Digital, May 24, 2012, 0:32)
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Zeolite has a structure in which silicon (Si) and aluminum (Al) are bonded via oxygen (O) as shown in the figure. In the framework structure, since aluminum (+3 valence) and silicon (+4 valence) share oxygen (-2 valence) with each other, silicon is electrically neutral, and aluminum has -1 valence. increase. To compensate for this negative charge, cations (eg Na+) are required in the backbone. This cation can be easily exchanged with other metal ions (H+, K+, Ca2+, etc.). Depending on the type of this cation, it becomes possible to give functionality to the zeolite.
The zeolite framework is formed by the three-dimensional combination of Si-O-Al-O-Si structures. The figure shows the skeleton structure of A-type zeolite, a typical zeolite (where the lines intersect is Si or Al). This three-dimensional combination creates various forms of skeletons, and there are hundreds of types of zeolites in the world. In addition, molecular-level holes (pores) are opened in the skeleton, and various molecules such as water and organic molecules can be taken in (adsorbed) into the skeleton.
The zeolite crystal has a shape derived from the skeletal structure. A-type zeolites form cubic crystals, similar to the framework structure. In addition, mordenite has a hexagonal prismatic skeleton structure, and crystals that reflect that shape are generated.
Zeolites are known to have properties such as cation exchange ability, catalytic ability, and adsorption ability, and are often used around us.
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<Example using cation exchange capacity>
・Softening of hard water
Zeolites have been added to laundry detergents to replace phosphorous compounds, which have caused problems in polluting lakes and seas. Zeolite is an aluminosilicate that is listed in the ingredient list of laundry detergents. In the washing tub, the Ca2+ contained in perspiration causes the water to become almost hard, reducing the performance of the detergent. By adding zeolite containing Na+ to the detergent, ion exchange between Na+ and Ca2+ occurs, softening the water and preventing the deterioration of detergent performance.
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<Example using catalytic ability>
・Synthesis of gasoline from methanol
ZSM-5, a zeolite developed by Mobil, can be used to synthesize gasoline components from methanol. In New Zealand, methane gas is abundantly produced, but oil is not available, so this zeolite is used to synthesize gasoline.

<Example using adsorption capacity>
・Indoor humidity control
Some zeolites have excellent hygroscopic properties (absorb water well). Zeolite absorbs and exhales water depending on the surrounding environment. Humidity can be kept constant by mixing this zeolite with wallpaper.

If you want to know more about zeolites, please refer to the following books. Zeolite related publications
・Zeolite - Fundamentals and Applications: Nobuyoshi Hara, Hiroshi Takahashi, Kodansha Scientific
・Science and Applications of Zeolites: Hiroo Tominaga ed., Kodansha Scientific
・Colloid Science I Chapter 14: The Chemical Society of Japan, Tokyo Kagaku Doujin
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ion exchange capacity
Zeolite is based on a skeleton consisting of silicon dioxide, and the entire crystal lattice is negatively charged due to partial substitution of silicon for aluminum. Therefore, the micropores contain cations such as sodium to balance the charge. When powdered zeolite is placed in an aqueous solution containing another type of cation, ion exchange/adsorption occurs in the pores and in the aqueous solution. This exchange reaction is reversible and saturates over time to an equilibrium state. Since potassium and cesium are also cations, they are ion-exchanged and adsorbed by zeolite.

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Fig. 9011 is a harness for rock climbing, parachuting, or high altitude rescuers. It is a device for ensuring safety by means of a rope connected to this harness via a carabiner or the like so that the body does not fall down in the event of a slip or the like. Wear such equipment when climbing rock walls (including Sawanobori) or dangerous ridge lines. The belt portion of the body of such an orthosis may be provided with the connection portion of the water plate proposed in this paper. The joints are Velcro tape, Mr. Masao Nagaoka's magnetic joint structure (Masao Nagaoka patent registration: 3822062), adhesive tape (gummed tape, Teraoka tape), fasteners (metal / plastic), zippers (metal / plastic) , hooks, hooks, hooks with very small carabiners to very short shrimps, etc., may be used, may be sewn, may be used with thermo-compression adhesive tape, or any of the like. You can take your way.

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FIG. 9012 shows the harness attached to the shoulders, waist and thighs. For example, when viewed from the side, if we limit ourselves to the left, 1. A triangular-like region bounded by shoulders, elbows, and hips. 2. A triangular-like region bounded by elbows, hips, and wrists. 3 Triangular-like regions mostly identified at wrists, hips, and knees. It's easier to think about it if you think about it separately. (Although it is not necessarily limited to this, it is considered as a reference example).
In such a case, Velcro tape is deployed as follows, that is, as a linear deployment with a certain distance, the forearm (deployed linearly with a certain distance), upper arm, body side or back position (a certain distance Deployed linearly), Thigh side (Deployed linearly with a certain distance), Shoulder slightly back position (Deployed in a slightly short line), Elbow (Deployed in a slightly short line), Waist (Deployed in a slightly short line) are deployed).
Position slightly dorsal on the side of the body (arranged linearly with a certain distance), divide it in the middle (for example, around the horizontal position of the navel), and at the midpoint, position slightly dorsal on the side of the body equivalent to the navel (arranged in a slightly short line) may be provided. This may be appropriately set according to individual differences in body type. On the other hand, one with a flexible layered structure of water (for reference, here, an aqueous solution of sugar, salt near saturation, and auxiliary nutrients such as ascorbic acid is heated, agar powder is added, and the water is completely dissolved. Consider a flat agar material (about 1 cm thick for reference) that is melted, put it in a plastic bag like a ziplock with the air removed, and left on a horizontal surface for a certain period of time to cool and solidify. In order to form an appropriate size, consider a plate-like structure that is joined with double-faced tape or velcro tape at the necessary locations. , detachable.

Both the material and the package are flexible, flexible, and easy to handle. This can be a significant advantage when shielding in conjunction with the human body.
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This is just an example, but lower your hips, bring your knees together, make sure that there is no gap between your thighs, place your palms on your knees, and pull your hips backward (like avoiding a dead ball). Close to the final form), the body is tilted forward and the elbows are stretched out on both sides, forming a cone, truncated cone, pyramid, or truncated pyramid with the apex around the umbilical region or the lower umbilicus. (If you dare to emphasize it by noting that both elbows are stretched to the left and right, the two knees and palms are regarded as one vertex, the left and right elbows are regarded as two vertices, and the left and right shoulders are regarded as vertices. Considered as two vertices, a five-sided pyramid with each side of approximately 20-30 cm, or close to a truncated five-sided pyramid, has a recessed space in the body and a small amount (for ingestion into the human body, etc.). Also serves as a water structure, can be efficiently formed. A GPS receiver is placed near the navel of the body, either on the top if considered as a weight or on the top if considered as a frustum. At this time, it is the same that the main beam is made substantially horizontal.

As a result, even if you don't have to carry around unnecessary equipment, you can acquire direction information by simply combining all the necessary or useful equipment, and you can use your body well. efficient because Moreover, when the danger deepens, the material used for it can also be ingested as a food as an energy source. Moreover, it is possible to effectively utilize satellites based on social infrastructure in the sky. What's more, even if there is suspicion overseas, just in case, you can try it and show it, and if you give it as a souvenir, you can build a friendly relationship, so there is no special equipment to raise suspicion. Moreover, GPS is equipped with all standard functions, so this is not suspected either.
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In addition, it is a very natural pose for humans to take a rest for a while in such a posture of bending over. This kind of kneeling pose is suitable for taking a break in the tired body and regaining the composure necessary for correct route finding. Also, in that case, the diffracted waves are weakened by the deeply bent body and the water curtain, so the direction can be narrowed down, but it is easy to twist and turn as it is. By twisting, for example, it is possible to obtain satellite information in the completely opposite direction, or satellite information in the right direction by 90 degrees. do so. The method reminds us that we still have water and food, and prevents us from getting impatient in a confusing situation. (In the conventional method, you will be forced to walk extra to get your bearings, and your body will be tired, time will be consumed, food and water will be consumed inappropriately, which will also promote impatience. As a result, there was a troublesome problem that the situation that was not originally worsening contributed to the worsening due to the characteristics of the equipment. Then, even if the measurement is repeated, it is not very effective. This is not the case with this proposal, because the more time you spend standing still and the more time you spend measuring, the more accurate the value you get.)


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Figure 9003 is a regular octahedron, but as one model, A is the head, C is the left elbow, B is the right elbow, F is both palms and both knees, E is the right waist, and D is the left waist. When viewed as such, the details will be abstracted away, and it will be easier to grasp the aspects and outlines of the relationships and connections between each part. Here, I would like to draw your attention to the fact that the elbows are sticking out, the hips are deliberately pulled back, and the knees are closed. Also, there is no particular problem even if you are on your knees. This can be said to be a somewhat natural pose for resting in the mountains. can be done in such a situation.





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Free climbing has been practiced since the beginning of mountaineering in Europe, but it is said that Yosemite in the 1950s was clearly the place where free climbing was practiced for the purpose of "free climbing". Allen Steck, John Zarate, Royal Robbins, Yvon Chouinard, Tom Frost, and many others have climbed in a clean style with as few bolts as possible, and with old equipment like a hemp rope wrapped around their waists, they are already 5.10. Routes of the 19th century and long and adventurous routes were opened up. After that, the center of free climbing in the sense of "pushing up the grade" moved to France. Blessed with high-quality limestone rocks, the French style of rappelling down from the upper part of the rocky ground to drive bolts eliminates Yosemite's ground-up principle of ``cultivating the route from the bottom.'' It was far more efficient than the Yosemite system in terms of boosting. Under such circumstances, in order to further develop as a sport, Jean-Claude Droyer advocated to stop using artificial objects such as left pitons as a hold (holding) or a stance (foothold), and it was gradually accepted. As a result, free climbing has become a generalized concept of “climbing using only natural shapes as holds and stances”. In France, chipping, where rocks were carved to develop routes, was also popular, but this trend gradually died down, and (still practiced in some areas) climbs as they are, and climbs as cleanly as possible. The principle of aiming for style has been recognized.







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1. 2. Draw a composition/structure that can be filled with water. Draw a picture of what you are carrying.
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The figure shows a cushion. In climbing, there is a practice called bouldering. This is to practice advanced movements (so-called moves) by climbing the quay and moving laterally, and is said to be a shortcut to progress because it is more effective than climbing vertically. At this time, it is often done to jump off the ground from the feet when the strength is exhausted. If this is not done well, the robot may lose its balance and fall, or slip and fall from the hand. In that case, it has become common in recent years to prepare a lightweight mat of 1 m x 2 m x 9 cm or more called an airbag (for example, those manufactured by BEAL Hair Co., Ltd., etc. are widely distributed and available). This is to practice advanced moves as climbing becomes more advanced. When you bring it to a rocky place, you fold it in two or three folds and carry it on your back. This state is shown in the figure. In this state, if a carbon fiber is placed in this, it can also be used as a support tool for effective acquisition of GPS direction information. I suggest this first. Next, independently of that or in combination with it, a vinyl bag having a certain strength near the center
be prepared. If necessary, water or salt water can be poured into it, and it is even better to make it airtight. Then, by pouring seawater or river water locally (there are many climbing walls along the coast (Odawara, Yugawara) and riversides (Futagoyama area)), an effective L1 CA coating electromagnetic wave shielding can be easily completed. In any case, since it is a thing to carry and bring, the transportation is not troublesome, and besides, it can be used on site other than the mat, which is necessary in advance to identify the climbing route, decide the climbing place, or decide the place to set up a tent. , search and rescue in the case of occurrence in the vicinity, etc., can function effectively for orientation determination, and a great effect is achieved.
Size: 100cm×132cm×9cm
・Weight: 5.2kg
・Color: Black













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About Yokan
# ^ Due to its high sugar content of about 70 degrees, it is resistant to spoilage, and there was a time when the expiration date was displayed as two years. However, there is a tendency in the industry to intentionally display a shorter period because there is concern that if the period is long, it is easy to misunderstand that preservatives are being used. Quoted from "Yokan Transformation New Product" ashahi.com (distributed on October 6, 2011)

Yokan is a Japanese confectionery made by pouring bean paste, which is mainly made of adzuki beans, into a mold (yokan boat) and hardening it with agar.
There are two types: kneaded yokan with a large amount of agar added, which has a firm texture, and mizu-yokan, which is soft with a small amount of agar added, and when the term 'yokan' is simply used, it often refers to kneaded yokan. Since kneaded yokan has a high sugar content, many can be stored for a long period of one year or more[1]. Instead of hardening it with agar, there is also a method of adding wheat flour or kudzu powder and steaming it, which is called steamed yokan.

Today, there are other types of yokan that are kneaded with other foods, and are widely popular as souvenirs and to accompany tea. In contrast to the relatively expensive yokan, which is cut into pieces and eaten in pieces, inexpensive dagashi products that are packaged in bite-size pieces have also been developed. As a special kind of packaging, tamayokan, which is stuffed in a rubber balloon, was born in the Showa period.
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Ingredients for Yokan

* Adzuki beans - In addition to being made into bean paste, it is sometimes mixed with grains to enjoy the texture.
* White kidney bean - When white bean paste is used for yokan, it becomes white yokan. Red and white yokan that is partly colored with food coloring is sometimes used as a confectionery for special events such as the New Year as a lucky charm.
* Chestnuts - mixed or sprinkled with candied chestnuts.
* sweet potato - sweet potato jelly
* Persimmon - There are two ways to harden the jam made from persimmon, one is to harden it with agar, and the other is to harden it by mixing it with white bean paste.
* fig
* Mint - as a flavoring agent.
* Salt - Shio Yokan
* Some yokan uses butterbur.

Foods other than those listed here may be kneaded into yokan.
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Although it is only shown as a reference example, it is also suitable to embody the present invention with yokan that can be easily ingested with water, sugar, salt, and necessary nutrients during mountain climbing and can be stored for a long time. The sugar content of 70% is efficient in supplying energy, and the fact that it lasts for more than two years is also useful. Be a proper intake not only for yourself but also for those you rescue. In addition, it is highly likely that the elderly will also like it, and since it is a food and confectionery that they come into contact with on a daily basis, it has a great effect on mental stability in the case of Japanese people, such as acting calmly even in a crisis situation. I can expect it. In addition, the fact that it is surprisingly easy to make by hand will spur the spread of the product.




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2. The transparent thin plates on the left and right have screw cap openings on the top as well. There is also a screwcap mouth below. and
3. A left-right connecting portion that connects the left and right may be configured by a tube. Both ends of the tube are mouths of screw caps. There is also a screw cap opening in the center.
4. The left and right connecting tube and the left and right can be connected with a female-female screw cap type tool.
5. There is also a screw cap mouth in the center of the left and right connecting tube. The center of the connecting part is slightly lower positionally.
6 The mouth of the screwcap deployed at the point where "the center of the connecting part is slightly lower in position" and this end of the oral rehydration tube is the mouth of the screwcap, It can be connected to the center of the left and right connecting tube with a female screw cap type tool. (It can be connected directly to the left and right water bottles).
7. The left and right connecting tube and the left and right can be connected with a female-female screw cap type tool. , open and show the same height water level if it is in a state where atmospheric pressure can be taken in. (Pascal's principle).
8. For example, only screwcap 1 is closed before climbing. Loosen Screwcap2. Connect left and right. If you start climbing in this state, you can rehydrate orally, but if the altitude increases during climbing (or if low pressure or high pressure approaches), the pressure that the left and right liquids receive from each gas will change. In order to eliminate it, a difference in water level between the left and right is created. There is a scale that allows you to read the water level difference. The weight corresponding to that difference is the difference in atmospheric pressure. Since the altitude can be easily verified in this way, errors in GPS altitude information can be compensated for. You don't need to bring your altitude card. By the way, it is a well-known fact that the altitude error of GPS is larger than the horizontal error, so this device is meaningful. If you carry water on your back anyway, you can fulfill your desire to carry it in a useful form.
9. Oral rehydration tubes can be prepared for each by separating both so that the liquids do not mix, and sorting at the mouth is also possible. This is a tube for ingesting oral rehydration salt to prevent heatstroke and dehydration, and a tube for drinking pure water. Efficient and functional climbing is possible by separating the tube when ingestion is required. In recent years, trail mixes, which tend to be high in both sugar content and salt content, have been taken while exercising, and by ingesting such gel-type foods or their liquids, they have continued to maintain high levels of activity. It is often honored to complete activities such as mountain climbing. We can meet such demand.

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Stretching improves physical performance and prevents injury. Stretching before climbing is highly recommended. There is a saying that if a beginner tries to climb without stretching, if he has no time to stretch, he has no time to climb. It is regarded as a proverb that warns against injury. Fig. 1600 shows a stretching scene of Ichiro, who plays an active part in the Mariners, and Kazutaka always stretches. It facilitates mental concentration and focused exertion of physical energy. It should also be pointed out that this proposal may create a shielding structure using the body and water film, and in doing so, produces a stretch-like effect. I have already said that moving about aimlessly increases the danger. At the same time, calm down, check the current direction, etc., stop, and request a certain form of the body while assessing the situation. At that time, there is an advantage that you can take the form while remembering the stretch. Such things evoke calmness and restoration of judgment. Such a point is also a feature of this proposal, as information gathers over time (because new information is gathered simply by twisting and rotating the direction without moving the position at all). , can induce calm behavior.
In the first place, without waste, without thinking too much (in the case of magnets, you have to imagine current, geology, declination, deviation, and various invisible things and think with a strong imagination, and you must separate the direction from the error. No. It is useless in foreign countries where there is no prior knowledge of direction acquisition by identifying features, and acquiring knowledge at the same time consumes time and intellectual resources, increasing anxiety.Where in the world is this method available? As long as there is no reflected wave, there is almost no possibility of getting a wrong answer, so if there is a good view on at least one side, there is little to worry about). is the advantage of this method.


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The following is just a memo.
Next, let's talk about low cost. It is inexpensive. It also mentions lightness and compactness. These are extremely important for supporting activities at the citizen level.
First, GPS receivers, which are extremely low-cost and have high performance, are widespread. This is especially true in Japan. It is also included in mobile phones. Receivers are distributed at a cost of several thousand yen, less than 10,000 yen. Needless to say, it is lightweight and compact. It is Akira because it is in the mobile phone.
Secondly, high-molecular SAPs such as sodium polyacrylyl are extremely inexpensive, lightweight, and compact as refrigerants and warming agents. Inexpensiveness is distributed in units of a few yen per gram, and most of the distribution price of ice packs is not the macromolecules, but the clothing cost for packaging and mounting, so pack two packs of ice packs and put it on your neck. It can be seen from the fact that one pack of wrapping cloth is sold at a child price equivalent to one pack of ice packs and cloth (in other words, sodium polyacrylate is almost free). Needless to say, it is lightweight and compact. It is clear from the fact that, for outdoor use, if water (not necessarily drinking water) is put in a plastic bag in a powder bag and carried, 1000 times its own weight of water will be supplied. Next, it goes without saying that vinyl bags, PP (polyethylene) bags/containers, PE (polyester) bags/containers/fibers, etc. for attachment are inexpensive. It is clear from the fact that these are standard items in 100-yen uniform shops. It has excellent thermoplasticity, can be self-welded by heat, and can be easily joined with hot-melt bond. The bonding material at that time is also extremely inexpensive]. High-performance chemical adhesives are appearing one after another at low prices. Of course, other materials may also be used.
<<0480>>

Furthermore, for connecting element parts, Velcro tape, double-sided tape, cloth tape, packing tape, cellophane tape, Teraoka tape, adhesives, self-adhesive removable tape made of natural rubber (widely used as a removable bandage, etc.) It is distributed at a low price and can be easily obtained at any pharmacy), Masao Nagaoka type magnet (In either direction, the strong magnetic force of the neodymium magnet is instantaneous, so it is highly convenient. Inside the container The magnet rotates on its own and can be connected without worrying about the direction of the S pole or N pole, so the ease of attachment and detachment that can be connected in either direction does not hinder concentration during action. It can be painful). Needless to say, they are lightweight and compact.


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The low cost property, ie, inexpensiveness, was described earlier. At the same time, I also mentioned the lightness and compactness earlier. These are extremely important for supporting activities at the citizen level.
Next, I will talk about the increasing importance of citizen-level activities. The government has launched the following cross-ministerial measures for disaster reconstruction support. Reconstruction through visit support.
This can be expected to have an economic effect through public transportation for connecting to the site, and it can be expected to promote understanding and spread it among the people by actually meeting face-to-face. It is also important to provide emotional support through face-to-face conversations, and it is also important to convey detailed requests. There is.
Although the dynamism of these activities is truly desirable, ordinary citizens who are not the police, firefighters, or trained infantrymen go to the site without any help, so even if some kind of support equipment, no matter how modest, It is a support that there is something that can be used at a low price, small size, and light weight. It is desirable that this is composed only of lightweight and compact materials that anyone can buy at a familiar commercial medicine store (no special permission is required) at a low price, and that can be practiced in advance. The method fits this requirement very well. It is precisely with the support of such technology that meaningful measures such as visit support for reconstruction assistance will be further promoted and have great effects.
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Moreover, even in the activities of the Japan Disaster Relief Corps, in reality, there are many people who actually have other occupations, such as doctors, firefighters, and police officers, taking leave and participating as citizens. In a sense, this is also an activity at the citizen participation level, and in order to support it, we need something that is inexpensive, compact, and lightweight, and that can be used by combining familiar things.
Even if we turn our attention to the international community, our activities as an NPO are maturing, and we are approaching a stage where legitimate discussions can take place.
In addition, the government arranged for the exodus of Japanese nationals due to the increasing danger caused by the outbreak of regional conflicts among trading company workers, businessmen, foreign affairs and security workers and their families who were dispatched to conflict zones in the international community. In accordance with the urgent notice of a special escape flight, you can safely walk from your local accommodation to the local international airport with only the minimum amount of luggage, and sometimes as instructed by the government or according to local information. While avoiding the obtained danger zone, it is suitable when you have to act with a low-priced, light-weight, compact thing that does not cause any particular problems, such as when you have to go through a detour. There are times when you have to think about these things, and when you do, you have to deal with them calmly and realistically without panicking. The support in such a case is very effective as an inexpensive, lightweight and compact method.
In addition, the participation of citizens in polar expeditions, reconnaissance, surveys, etc. is increasing more than in the past due to the influence of green tourism. Even in cases where such magnets cannot be used, this proposal is a rare support method that is extremely suitable for use at the citizen level without losing the important path of low cost, light weight, and compactness. As a result, it has a great effect.
<<0483>>

Earlier, I also mentioned the usefulness of utilization such as polar expeditions.
Next, we will discuss the advantages of being able to store liquids as if they were attached to the body.
In other words, keeping the hydration system warm with body temperature is the most important issue for safety of life so that it does not freeze with body temperature. This is because freezing means the impossibility of replenishing drinking water, and the impossibility of extremely heavy-duty activities is an inevitable consequence. For that reason, melting the ice leads to fuel consumption, and there is also the possibility of unplanned danger of the arrival of sunset due to wasted time in the future. For this reason, in cold climates, the more difficult the schedule is, the more you want to avoid freezing the contents of the hydration system, even if it means warming it with your body temperature. For this purpose, the proposed method, which can be stored in the body in such a way, becomes an extremely appropriate method. The spare compartment can be attached directly under the clothes with velcro tape or the like already mentioned, or it can be attached directly to the body with a so-called self-adhesive elastic bandage (for example, 3M company Nexcare, polyester base material, natural rubber adhesive) is more convenient. Since it is self-adhesive, it does not need to be bandaged, and since the bandages stick to each other, it does not easily slip off or come loose, and it does not stick to the skin or hair. It has characteristics. In this case, even when the initial contents of the hydration system are exhausted, replacement can be done quickly, and the trouble of using fuel to melt the ice is eliminated, so it can be used in harsh environments. Exceptional excellence in being able to appropriately and quickly continue oral intake of fluids, nutrients, or minerals and vitamins necessary for behavior when it is necessary to move forward without wasting a moment, and consequently to be able to continue behavior smoothly and efficiently. advantages.
More information on this matter can be found in the document below. (Mountaineering Medicine Guide Book) <<0484>>
The following can be used as a reference for food and welfare in times of disaster. It has already been mentioned that foods that last for a long time, such as agar and yokan, which are preserved foods in times of disaster, are suitable for shielding this device. See below for food manufacturing methods and shelf life.
(Food and Welfare in Times of Disaster, Niigata University Regional Collaboration, ed., A5, 226P, focusing on food that supports the lives of victims, 3990 yen Korin Publishing Co., Ltd.)
<<0485>>

The following can be used as a reference for food and welfare in times of disaster. It has already been mentioned that foods that last for a long time, such as cold retort foods that will be preserved in times of disaster, are suitable for shielding this device. See below for food manufacturing methods and shelf life. Packaging materials include plastic and vinyl packaging, which are non-absorbent, transparent and have no effect on L1 electromagnetic waves.
Retort pouch food, 3058 yen, process control, heat sterilization, Manufactured by Korin Publishing Co., Ltd.
<<0486>>

The following can be used as a reference for food and welfare in times of disaster. It has already been mentioned that foods that last for a long time, such as cold retort foods that will be preserved in times of disaster, are suitable for shielding this device. See below for food manufacturing methods and shelf life. Packaging materials include plastic and vinyl packaging, which are non-absorbent, transparent and have no effect on L1 electromagnetic waves.
Retort pouch food, 3058 yen, process control, heat sterilization, Manufactured by Korin Publishing Co., Ltd.
<<0487>>

Diffraction will be described next.
Diffraction is a phenomenon in which a wave wraps around behind an obstacle when passing through an obstacle or hole.
It is said that the diffraction phenomenon becomes more effective when the size of obstacles and holes is less than the same as the wave wavelength. Conversely, for holes and obstacles that are much larger than the wavelength, the diffraction phenomenon does not occur much, and the component that goes straight becomes stronger.


<<0488>>

Diffraction will be described next.
The commentary in the second edition of the World Encyclopedia is as follows.
Diffraction Diffraction

When a plane wave enters the slit,
When the width of the slit becomes almost the same as the wavelength,
The wave spreads out circularly around the slit,
Wrap around behind the slit. Also,
Even when the wave hits an obstacle,
If the size of the obstacle is smaller than the wavelength,
Obstacle geometric
Waves wrap around the shaded areas.
in this way,
behind the slit
on the geometric shadow of the obstacle
wave
The phenomenon is called wave diffraction.
<<0489>>

Whether or not the diffraction phenomenon is significant is determined by
wavelength and
the slit spacing and
Obstacle size
connection of
determined by

the slit spacing and
the size of the obstacle
compared to the wavelength
big
sometimes
Diffraction phenomenon is not so conspicuous, rectilinear phenomenon is conspicuous,

Conversely, the slit interval and
the size of the obstacle
compared to the wavelength
small
sometimes,
The diffraction phenomenon becomes significant,
At the same time, the phenomenon of straight running becomes inconspicuous.・・・




Diffraction will be described next.
The commentary in the second edition of the World Encyclopedia is as follows.
diffraction

When a plane wave enters a slit, when the width of the slit is about the same as the wavelength, the wave spreads in a circle around the slit and wraps around behind the slit.

Also, when a wave hits an obstacle, if the size of the obstacle is smaller than the wavelength, the wave will wrap around the geometrically shadowed part of the obstacle.

(The cylinder [as an obstacle] as first proposed in this paper and the GPS wave are thought to correspond to this.)

Wave diffraction is the phenomenon in which the wave wraps around behind the slit or behind the geometric shadow of the obstacle.
<<0490>>

Whether or not the diffraction phenomenon is significant depends on the relationship between the wavelength, the slit interval, and the size of the obstacle.
When the slit interval or the size of the obstacle is large compared to the wavelength, the diffraction phenomenon is not so conspicuous.
Remarkable straight movement phenomenon

(It is thought that the cylinder (slit interval and size as an obstacle) proposed in this paper and the GPS wave correspond to this),

Conversely, when the slit interval and the size of the obstacle are smaller than the wavelength, the diffraction phenomenon becomes remarkable and at the same time the rectilinear phenomenon becomes inconspicuous.

(It is thought that the cylinder (slit interval and size as an obstacle) proposed in this paper and the GPS wave are not equivalent here (although this is not written in the specification) )),
<<0491>>

Therefore, diffraction phenomena can be easily observed in water waves and sounds with long wavelengths. Sounds of sounding bodies that do not exist can also be heard by diffraction. In the case of light, on the other hand, the wavelength is extremely small compared to the size of the objects we encounter every day, so the discovery of the diffraction phenomenon was delayed, and as a result, the particle theory of light was believed for a long time. be able to.

When a photographic plate is placed in a place where light wraps around shadows due to diffraction, light and dark stripes are formed on the photographic plate according to changes in the intensity of the diffracted light, and this is called a diffraction pattern.
For light diffraction,
Fresnel diffraction and
Fraunhofer diffraction is
be.

Illuminate slits and obstacles with parallel light (therefore the light source is at infinity),
Something that captures the diffraction phenomenon at a finite distance
the former,

What catches it at infinite distance
The latter.
<<0492>>

Fresnel diffraction is
As we go infinitely farther
Fraunhofer diffraction
as it approaches
there is no essential difference between the two
However, in some cases, it shows a considerably different diffraction pattern.

The study of diffraction phenomena began with FM Grimaldi in the 17th century, and has been studied by T. Young, AJ Fresnel and many others. Theories that explain the diffraction phenomenon can be broadly divided into
Huygens-Fresnel theory and
There is Young's theory.
<<0493>>

the former is
Huygens principle
is based on
In areas where diffraction phenomena occur such as slits and obstacles
Considering a secondary wave source that emits a secondary spherical wave,
We attempt to explain the diffraction phenomenon as the interference of spherical waves from secondary wave sources.

the latter is
Principle of peripheral diffracted waves
Also called
Slits and obstacles that cause diffraction phenomena
neighborhood
from
A diffracted wave is generated,
This marginal diffracted wave and
A plane wave that uniformly passes through parts other than the periphery and
by the interference of
It explains the diffraction phenomenon.
<<0494>>

Theoretically,
Huygens-Fresnel's diffraction theory states that in the diffraction plane
Since it can be attributed to surface integrals, its evaluation is easy.
It has been developed by many people to this day.

On the other hand, Young's
The theory of peripheral diffracted waves is based on
Since it is a line integral,
If the peripheral shape becomes complicated, it becomes difficult to evaluate it.
Rapid development has been seen in recent years because the physical background is easy to understand.

Diffraction phenomena occur for all waves,
Diffraction of X-rays, electron beams, neutron beams, etc. is used for the analysis of crystal structures.
⇒X-ray diffraction∥Neutron diffraction∥Electron diffraction Toshimitsu Asakura






<<0495>>

To put it briefly, this is based on the condition (or premise) that a certain amount of a substance exhibiting rarefied gas-like dynamics was released from a certain point on a certain date and time (or a certain date and time period), and based on predictions of certain weather conditions, these It would be a system that rapidly predicts how the will spread spatially, and a system that communicates it. What is said to be a substance that exhibits dilute gas-like behavior will actually be a gas containing radioactive particles.
At this time, the size of the calculation cell can be specified.
The output image can be contoured on a map. is the effective dose. Including those traveling the mountain area on business (scientific research, reconnaissance, equipment inspection) or voluntarily (of course) traveling the world. The same is true for such situations), you will try to avoid your own danger. Recently, the number of people possessing satellite phones and mobile phones is increasing, and the number of nuclear power plants is increasing all over the world.
In that case, it is not uncommon in modern times for the above-mentioned screen to be obtained as information from a satellite telephone or the like, and for numerical information to be obtained while being drawn on the screen. Therefore, if you have a GPS, you can also point your own position on the same map. And if you know the direction at rest, without waste It can be used to collect information for advanced decision making on the next step, it can save water and food, which is an energy source, which was required for unnecessary movement, and the time required for unnecessary movement can be used to determine the direction. It is effective in avoiding situations where the weather conditions change to the next one and turn out to be a hopeless situation, etc. As shown in the figure, as a conceptual diagram of dose calculation, the radioactivity of each cell Contributions from particles are taken into account in calculating the dose.

First of all, I must clarify why I am taking this position. It's not my intention to point out anything specific, but it's become clear that such things will happen anyway, but my stance is just to make a contribution that I can. In that sense, I would like to state that I have no policy or political intentions.
Anyways,

Nuclear power generation is modern, as stated at the beginning of the paper, "although it has the effectiveness of... , At that time, there is a demand that can protect itself even a little, and it is something that tries to meet such a demand.

In particular, I would like to make it clear that I have no intention of commenting on the legitimacy of the government's opinion (statement of whether the judgment is correct or incorrect) in the following articles, and that I will not intend to do so in the future. sea bream.
Non-disclosure of radiation diffusion prediction "appropriate" Ministry of Education verifies accident response

Diffusion prediction of SPEEDI by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology. Data as of March 15, 2011 (provided by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology)
On the 27th, the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology announced the results of verification of the ministry's response after the accident at the Tokyo Electric Power Company's Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. Concerning the initial non-disclosure of diffusion predictions for the "SPEEDI," an emergency rapid radiation impact prediction network system that was supposed to be useful in evacuating residents, he said, "It is appropriate to recognize that it is difficult to say that the calculations based on assumptions simulated reality. It was," he justified.

At a press conference, the ministry also explained, "The Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology is not in a position to publish the results of SPEEDI."

The government's Accident Investigation Committee pointed out in its final report released on the 23rd that ``it is possible that the announcement of the spread predictions allowed residents to choose the appropriate timing for evacuation.''


2012/07/27 18:50 Kyodo News
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The intention of the inventor is not on the propriety of the above judgment. Rather, it is assumed that in the future, a mature era will come when the announcement will be made correctly, and at that time, overseas individual travelers who have difficulty gathering information due to direct language conversation overseas (but using mobile satellite phones, etc.) Therefore, we aim to propose a direction information acquisition method that enables mountain travelers and the like to correctly determine and start their actions.

If you can do that,
It seems that the "possibility that residents were able to choose the timing of evacuation appropriately" and "the possibility that they were able to choose the direction and route of evacuation appropriately" also increase.
For those who place particular emphasis on group disaster prevention and evacuation, it may seem strange that each individual makes a decision on their own, but this itself is somewhat old-fashioned. It can be said that they are trapped. In today's elementary and junior high schools, the lack of education in the point of "thinking and acting for oneself" is recognized. “Tsunami Tendenko” also seems to be a lesson that accounts for the fatal consequences of delayed judgment. This brings a new culture. However, in Europe and the United States, it is a matter of course.
Also, without the original idea of valuing each individual, the awareness of disaster prevention will become empty and futile, concentrating on protecting authority and avoiding responsibility. Since it is not the purpose of this article to explain what kind of result it brings, I will omit it.
<<0496>>

Of course, if you live in the city, it does not mean that you should wait for evacuation orders from local governments or the national government. This is because it seems that risk management, not risk assessment, should respect individual decision-making. However, consider what happens in the following cases.

For example, this is the case when you are traveling in a mountainous area, either as a hobby or for business. Self-catering mountain trips carrying a tent and carrying food for the planned number of days are not uncommon in modern times. I pack all the food and shelter (sometimes clothes = cold weather) for the planned number of days + α and move. There is no longer a region in Japan that is unrelated to the nuclear power plant accident that will occur at that time. Since you probably have a portable radio or the like, information at that time will be relatively available. In addition, the time will soon come when you will own a satellite phone (satellite phone price cuts were also announced recently). In such a case, if you are climbing, so-called the most popular, if you are doing a traverse, you are often on the ridgeline at that time. It is possible to instantly envision a plan change that will allow you to return home safely even if you descend in the direction of the mountain. However, at that time, misalignment causes a fatal problem.
<<0497>>

It is also not uncommon to have a backpack traveling in Europe. In today's world of globalization, such things are even considered necessary. However, even in Europe, the damage caused by nuclear accidents cannot be avoided. It is clear from the effects drawn on the map that the effects of the atmospheric release of radioactive materials from the 1986 Chernobyl nuclear power plant accident extended to England, France, Norway, etc. . Due to the delay in the response of the Soviet government at the time, these disasters caused widespread and severe damage. In modern times, as seen in the activities of NPOs in France, a system of voluntarily collecting and transmitting accurate information is being established. Anyone can get this. And what is required now is to obtain that information and expand the means for making action decisions.

This proposal is considered to provide one answer to that. Excellent low cost, possibility of diverting general-purpose products, simplicity, small size and light weight, etc. Other gadgets (diffusion and price reduction of satellite phones, etc.) are also spurring.
<<0498>>

Basically, shielding is stable when there is a shielding object with an integral multiple of the wavelength.
For example, skyscrapers (office buildings, shopping centers, lodging facilities, residential buildings) on the waterfront (Tokyo, Sydney, NY, Amsterdam, London, etc.), shadows of buildings facing the sea in the city For example, if you imagine a situation where you are looking at the sea from the ship's side deck of a huge passenger ship underway, it will be uniquely established. A similar situation may also apply.
<<0499>>

The view from a window in an office in a high-rise building (the 10th floor of the Defense Agency Ichigaya Building A) is also acceptable, or the view from a cafe window (for example, Baycourt Cafe on the 34th floor of Makuhari New Otani). The same is true when the device is pressed against the window of a passenger aircraft, or the window of a rescue/materials mailer (for example, Shikorsky) with a crew capacity of more than 10 people. It may also be possible to go by water boat on a small passenger ship.
Mountaineering and climbing are my hobbies, and I'm particularly well suited to that area. Climbing is against a huge hanging wall. However, it can be difficult to locate it. They look similar, but they take different routes. It doesn't have a name written on it. Therefore, the positions are similar, and it is troublesome whether the GPS geodesy with error is correct. It takes work. At that time, you can easily identify it unexpectedly by calculating the direction you are facing. At this time, since the rock surface is close, the credibility of the jikikon path is declining geologically. That's why we decided to use GPS. When you say it like this, you often get it. Also, in the spirit of climbing, I don't like relying on machines for everything. In a sense of unity between nature and human beings, we use machines to ensure absolute safety, even in the event of an emergency, in order to ensure the minimum level of safety. In that sense, it's kind of uninteresting to bring along an overly precise azimuth gyro. There, however, the compass is unreliable. It's a waste to just take a GPS with you. It was invented under such circumstances.
<<0500>>

Things are similar in the mountains. There is a word traverse. It is a term that means to cross. What I mean by that is that although it is basic to walk along the ridgeline that connects the summits, it is not always possible to do so. It's too windy, it's raining, and the narrow ridges can be a slip hazard. There is also a ridgeline close to a knife edge, and if you slip down, you will die. In that case, tremble with fear. Therefore, another route is developed to wrap around the hillside a little. Such a road also has its own risks, but it is still better. When I go through it, the word traverse often comes up. Note that in this case, a situation similar to that of the hanging wall described above has emerged. In that case, if the GPS is used during a break, it can be confirmed that the azimuth is facing the correct side. It may seem strange, but unexpectedly, the koru (open side) was covered in fog, and if I made a mistake when I started walking there, I would take the wrong ridge line and continue walking for more than several hours without knowing it ( However, this can lead to great distress, especially since we do not encounter any major contradictions. of. For that reason, it is difficult to say that it possesses great danger and intelligence. Although the compass is easy, it is unreliable, so there is a strong tendency not to use it after all. Because it is in the fog where visual information cannot be used, even if compass w suggests a contradiction, it will be cleared up as a magnetic error, and it will not be seen as a very basic and important proverb. In that sense, in the mountains, something to complement it was sought. (This is a mountainous area in Japan, one of the world's most volcanic countries (and therefore famous for its hot springs). However, this is also a story in the summer when the snow is not deep, and it may be different in the snowy plains of Northern Europe.)
Therefore, this proposal seems to be useful in the research field of volcanology. Kiraware volcano, Pinatubo volcano, Iceland, etc. or nearby. It is also suitable for use in the area called the fire of ring, a major volcanic zone. It is also suitable for Antarctica because there are volcanoes in Antarctica. Kilimanjaro was also a volcano. I think Aconcagua did too. I think it was McKinley's total. Of course Mt.Fuji is a volcano. Few people know that Japan is home to 10% of the world's volcanoes and that tourists visit Japan for that reason.


I think it would be good to draw in the following relation.
medicine, nursing, health,
radiation
<<0501>>
Risk avoidance behavior with time pressure (mainly walking)
1. Tsunami (as symbolized by the word tsunami tendenko), it is known that quick action decisions and immediate action execution based on individual judgment, rather than "side-by-side", which may be effective in normal times, make the difference between life and death. In such a case, if there is a local information, it should be followed, but in the case of an area that has only been visited on a business trip, etc., it seems to be effective as a support device as various information)
2. Avalanche (If it is based on predictions such as an avalanche warning due to an abnormal rise in temperature during the day. Or, in a fight against the creeping sunset, rush to a safe zone with footsteps and mountain ski equipment (current position is an avalanche If walking across (or not crossing) an avalanche-prone area under time pressure in haste, if not an avalanche-prone area),
3. Determination of actions (whether to evacuate or not) associated with rapid diffusion prediction of radioactive materials (fine particles)
4. If there is a report that there is a possibility of a steam explosion at a nuclear power plant due to loss of cooling. Although it will be an action to bet on predictive power based on self-risk assessment and risk management, such as the direction of being far away and the topographical direction that is not downwind, but if there is a land can, it will generally hit. Will.
5. Evacuation avoiding the direction of volcanic eruptions, steam explosions, and pyroclastic flows based on predictions.
7. If there is information on an area where riots have occurred overseas, etc., do not enter that area and evacuate away from that area, or walk to a designated airport if the embassy informs you that an escape plane has been arranged. Reach support while confirming not to step into a dangerous designated area in an unfamiliar geographical situation
8. Although there are not many examples in Japan, if there is a dangerous area where it is said that you should not enter (get involved in a conflict) in an area where there are many overseas conflicts, you can enter that area if you proceed in this direction. Ability to warn from the azimuth at rest that it will be lost.
9. When you see a place to reach while drifting, whether you should use your physical strength to reach it or whether you should swim, the direction is important when making such a decision. In some cases, such as when you're on the move, you'll be late along the way (and when you move, it's hard to do because you can't visually see where you started), so it's best to stop when you're still.
10. Water is also important in trail competitions, Atacama Crossing, Gobi March, Trail Running, etc.

In the case of 9, there is no cover other than the lifeboat and myself, but since there is plenty of seawater, I think it would be good to equip GPS equipment and a large bucket that can fill with seawater and create a cover. It may be possible to ■ ``distill'' it with sunlight and its bucket.

As equipment for mountaineering, especially for overseas mountaineering and expeditions, it can also serve as a filtering bucket to secure safe water for groups.
<<0502>>

Pose at 9:36, or the pose when Ichiro avoids a dead ball, put the thighs of both legs together to eliminate the gap, pull the waist tightly, and cover the upper body slightly with both hands. Place it on each knee, with your elbows sticking out, and spread a (salt) water film (including food) from your arms to your upper body/waist/thighs.
While doing this, both water films may be connected to measure atmospheric pressure changes from the reference point of Pascal's law (combined function),
You can refill your mouth with Smartubue,
You can simply use it as a water bottle,
It can be used to cool the armpits as a preventive measure against heat stroke (in this case, you can really put a cold pack),
Conversely, it can be used as a heat retaining agent (in this case, a heat retaining agent may be added).
A bellows may be used,
You can use transparent vinyl, or you can put reinforcing resin in the shape of an umbrella bone,
It may be a tapestry bellows type.
A fan-shaped deployment method may also be used.
Can be attached with Velcro tape
magnetic connection structure

Masao Nagaoka You can attach it with a magnet,
You can use paste-like food or salmon fillet,
You can also add boiled beans, beans, or grains.

Then, if you place a GPS around your crotch or navel, you can create a cylinder-like (or cone-like) object with an opening of exactly λ=19 cm and 2λ=38 cm.

If you want to spread your knees, you can also attach a rectangular water plate to your crotch area.

If you're going to do this with your left and right legs open (which also doubles as a stretch - it's effective because it's actually important to change your mood, change your mind, and relax before an accident), don't put your palms on your knees and place your forearms around. A good distance is enough to touch your knees.

When using Masao Nagaoka magnets: One line on each side of the left and right thighs between the groins.
<<0503>>

Just to use less water, just close your knees.. just then straighten your arms and the opening will be narrower. I feel that in many cases it is better to make it a circle.

If you have a gap between your thighs when you close your legs, you can put water in that space as well. Place your palms on your knees that are in front of you.

The term "water film" may refer to the agar sheet, or to other similar materials.

They may be divided into compartments and joined together.In that case, they may be joined with Velcro tape or the magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka.
In order to make the most effective use of your body, as shown in the figure, you should sit on the knees, pull your hips in, put your hands on your knees, close your thighs, and bend your upper body slightly. , forearms, head, thighs, and shins.

It's even better if you spread a film of water over the area surrounded by your upper arms, forearms, body, and thighs.
This means that a cylinder having a diameter of 38 cm or more (that is, 2λ or more), or a cone, a conical section, a square cylinder, a pyramid, or a truncated pyramid is constructed. equal.
<<0504>>

At this time, to join the body and the water film structure, a magnetic force connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka (an elongated cylindrical metal cylinder with N and S poles formed symmetrically with respect to the central axis direction, Insert the cylindrical magnet into a container made of plastic or the like, insert it into a smoothly rotatable pivot with a slight play space, embed the structure in the bonding surface of the material to be bonded, and apply the mutual sides. Since the magnets rotate independently in the direction in which they attract each other regardless of the direction in particular, there is no need to correct the orientation, and it is possible to easily combine without disturbing concentration (patented mmmm See township))

A polygonal water bottle with a thin water plate structure, which has a screw cap or a push-in lid, and each side of the polygon is equipped with a magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka. what to do

You can use it to fill the gaps in the figure.



<<0505>>

At that time, the upper arm, forearm, thigh, side of the body, etc., which correspond to the sides of the joint, may be similarly equipped with a magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka.In that case, may be sewn onto clothing, or may be attached using Velcro tape, thermocompression tape, double-sided tape, duct tape, Teraoka tape, or adhesive tape. Thighs and torso can be wrapped with Velcro tape to surround them, and the magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka can be attached there.In that case, removal will be easier. .


For example, assuming that it is sewn on, or if it is attached with Velcro tape, the water plate attached with the magnetic connection structure magnet devised by Masao Nagaoka will follow the shape of the body. If you stick it to your body, it will not interfere with your movement.
<<0506>>

It should be noted that if you make it as detailed as the development diagram, you can do it more appropriately for your body.
The magnetic connection structure magnet devised by Masao Nagaoka has sufficient bonding strength.
A development plan can be created by freely creating a three-dimensional polygon and creating a development plan for it.
For each one, it is sufficient to prepare water plates such as pentagons, squares, triangles, and hexagons as constituent elements.

It is also possible to bulge out slightly outward.

A nearly flat structure that does not bulge at all is also acceptable.
Mizukoku
http://www.sky-i.jp/youki-jikkenkigu/poritanku/SAN2167.phtml List of SKY-i plastic tank products

From selling plastic tanks to providing various information
SKY-i from plastic tank https://item.tech-jam.com/items/products_img/KN3340438.jpg This reagent bottle is shaped like a book. increase.

<<0507>>

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With book bottle cock (name: 10L (with inner stopper), cock thread size (mm): 20A)
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Name 10L (with inner plug)
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<<0508>>

How to maintain a thin structure
In a bucket shape based on a circular (square) cone, the outer wall is actually double-layered, and a separate liquid (or semi-liquid such as gel, or semi-solid) can be put in and taken out.
1. Put it there (a) Specifically, there is no ready-made product. propose. I made my own. For DIY, you can use hot glue (hot gun), hot glue, etc. Welding by heat is also possible. You can also use chemical adhesives. In recent years, chemical adhesives capable of adhering PP, PE, etc. have become available, so they can be realized. Also, with the spread of 3D printers, it has become possible to make your own.
(B) This is treated as a patent claim as a double structure bucket.
(c) The double structure bucket is also proposed and claimed as a silicon type collapsible silicon bucket.
(d) A pop-up bucket that pops up based on a physical resin spring.
(e) In addition, if the double structure bucket can have individual chambers and individual plugs, a barometer can be made by using the principle of Pasukaru.
(f) We can also create a hyfdration system,
(g) The outer shape of the filtration device can also be made.
(h) Combined with the framework of a simple device that can distill even a little seawater with a limited impact from sunlight in a harsh or limited environment with few materials, such as a drifting lifeboat in an amphibious vessel or a washed-up island. suggest something. (Origin of the SOALAS Treaty) Hitherto, many distilling apparatuses using solar heat have been proposed, but all of them have complicated structures and high manufacturing costs, and none of them are portable. The parabola also repairs the useless thing. "Use sea water as cooling water to take away (condense) heat""Use sunlight as a heat source to give (evaporate) heat" Create a part on the side where seawater is placed.” “A partition is installed so that the evaporated water does not return to the original seawater when the water drops fall, and even if it falls, it will remain in the partition. Anything that stays in the partition either accumulates in the middle partition or accumulates in the double structure.” Transparent acrylic carbonate. Lid. Rub on the lid. It flows into the aside. The watercone has no cooling function. Oh, should I go? What should I do with mine? Should I call?


How to endure with a curved structure made of robust and lightweight plastic
1. Made from polypropylene. Don't make the size of the unit too big.
2. Lay it out in one layer.
3. Double the layer.
(a) Made of thin PET (polyethylene terephthalate) such as Irohasu (Coca-Cola). There are no examples. It can be sewn onto a coat, furisode, or attached with Velcro or gumtie.

How to endure with a flat structure of robust and lightweight plastic
4. How to shape with polypropylene etc.
(a) Book bottle (Sanplatec) 0.5ml, 1L, 2L, etc. are available. It is easy because there is no structural problem. 0.5L dimension is 0.5L
48 x 167 x 115 mm.
<<0509>>

A method of giving structure with flexible and lightweight plastic vinyl bags and narrow cylindrical fibers
1. An arbitrary transparent vinyl bag is filled and put into a net woven into a long and narrow cylindrical shape.
2. Arrange one layer with it as one unit.
3. The gap is closed by making the layer into two layers.
How to give clear vinyl tubular structure
1. Fill any transparent plastic bag and put it in a net woven into a long and narrow cylindrical shape 2. Arrange it in a layer as a unit.
3. The gap is closed by making the layer into two layers.
(Example) For tube sales of candy 1. there is an example of
Method of giving structure by repeating ¥ for subdivision packaging of transparent plastic bags
1. An arbitrary transparent vinyl bag is filled, and it is subdivided and packaged in a rectangular shape. .
2. Arrange one layer with it as one unit.
3. The gap is closed by making the layer into two layers.
(Example) There is a zero of Shimizu, a life-saving equipment certified by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. It has become an international standard.
A method that increases the viscosity of the liquid itself and gives it a structure (semi-liquid, semi-solid, gel-like)
1. SAP Super
Add Absorbent Polymer powder to make an aqueous solution
2. An arbitrary transparent vinyl bag is filled, and it is subdivided and packaged in a rectangular shape. Subdivisions larger than water can still maintain normality.
3. Arrange one layer with it as one unit.
4. If necessary, double the layer to close the gap.
(a) It may be explained by the increase in cluster size that contributes to the orientational dielectric due to hydration.
A method that increases the viscosity of the liquid itself and gives it a structure (semi-liquid, semi-solid, gel-like)
1. Agar or Ogo powder is added to make agar. If that is the case, the addition of an electrolyte will enhance the electromagnetic wave absorbability, so it is added. Add necessary elements (salt content), nutritional supplements, ascorbic acid, etc., if they are listed. Better.
2. An arbitrary transparent vinyl bag is filled, and it is subdivided and packaged in a rectangular shape. Subdivisions larger than water can still maintain normality. Diprok can easily maintain its shape.
2. Arrange one layer with it as one unit.
3. If necessary, the layer is made into two layers and the gap is closed.
(Law) This is two things. Can be used as food. The availability of agar is high in Japan, so there is flexibility. If you increase the electrolyte (salt), you can do something like oral rehydration. For the time being, it will replace the trail mix. Easy to handle due to its stable shape. If ascorbic acid is added, an effect of resistance to radiation can also be expected (reference: National Defense Medical College 2008, etc.). Electrolytes such as salt, ascorbic acid, and aliquots are ionized to increase electrical conductivity, so an improvement in the electromagnetic wave absorption effect can be expected. It may be explained by an increase in cluster size that contributes to the orientational dielectric due to hydration.
It is also possible to create a disaster site, a mountain hut, etc., in case of natural disasters overseas, riots, etc., such as small ships, etc. .
1. Using a paper structure such as the core of a saran wrap, the core of a paper towel, or the core of a trolley, water is added to the vinyl cloth, and the scallops are sealed with a katamusubi. , put it in the core of them, and stop it with a gum tape (even better if it is a teraoka tape) so that it does not come out.
2. Arrange them in a single layer.
3. If there is a need, make two layers and close the gap
4. If necessary, the circle can be slightly squashed into an ellipse by adding pressure.
Put the folded shimbunshi in a garbage bag and pour water into it. That's all there is to it. Shimbun is water-absorbent, so it is convenient to wear thin fabrics. This is especially true in the case of buffalo saline and the like. If the child is dizzy today, you can force him to hold the folded newspaper outside the garbage bag for the purpose of picking it up today. It is also possible to cut open a gyu-new pack. Outside. It can be a cardboard box or Nakami no Danpozu. The filling may be cooking paper or the like. Crush it from the outside. make it Or toilet paper itself.
1. Form the structure of the joint. ,
2. Assuming that it is one layer, one layer is arranged to cover the necessary area.
3. If there is a need, make two layers and close the gap
Prepare a ziplock that connects. All of the zips are unzipped and filled with fresh water (or an aqueous solution or any other solution with agar and the desired medium dissolved in it). Gently close the ZIP of all compartments.
1. Make it a layer.
2. The gap is closed by making the layer into two layers.
(zero) I don't see an example like this, but Yamato is convenient. It can be used as a storage for both food and beverages, and it can also be used as a heat and cold insulator, and because it is a sheet, the structure is easy to modify, it can be placed anywhere, and it supports GPS. It is easy to use it for two, and in the first place, it is already a wide open water tank, and it is even more powerful if you close the gap by putting it together. This seems to be easy, and it's not, it's definitely a good idea to do so. Especially in disaster relief, vegetables, mountains, and seas. If you mix it up, you can actually change Atsumi, depending on the GPS system. You can gradually increase or decrease the area. Together with Velcro with double-sided tape, Yamamoto Jishaku, Teraoka Tape, Gamute, etc., it will be strong. It can be used to prevent tents and tents from being exposed to the sun. If you take two and put this sheet between them, you can create a wall like water. I can't get tired of working hard. Luggage can't be wasted space either. It will be fine when the water is set and it has been warmed up. It is flat. Moreover, it can be used even if it is cut off. There is also a famous Suinaka Miki Chohin. Kusuri s, Passport, Money, Chizu, Taoru, sagai, Karabina Geass Ringe. Kandenchi, Bungu, tools, scissors, demos, side dishes, and food items. , j phone number.
<<0510>>

Emergency seawater desalination equipment
http://www.j-tokyo.com/2008/11/27/10895.html

Simple seawater desalinator
http://www.j-tokyo.com/2007/08/30/3216.html

Selling price
(Amount including tax) 8,478 yen

standard price:
8,925 yen


Security measures
Secure SSL encrypted communication

Frequently Asked Questions When Purchasing
Delivery time 2-3 days
Main features
It can be folded into a small size for storage when not in use, and can also be made smaller when discarded, making it possible to reduce the overall amount of waste.

Chucks, zippers (plastic, metal), fasteners (plastic, metal), Velcro tapes, double-sided tapes, packing tapes, Teraoka tapes, magnetic connection structure magnets devised by Mr. Masao Nagaoka, etc.
<<0511>>

Polypropylene, etc., which has a certain degree of strength, is widely used as a bag for water. (Those with screw caps called containers, matty bags, standing bags, etc. are in widespread use.
Bill bag is 1,800cc,
600cc, 360cc, etc. For example, products made by Sunplatec are popular, and Mighty Packs cost around 150 to 200 yen. Book bottles are priced from 4 to 500 yen for less than 1L.
<<0512>>

Bill Pack. A bill pack that can be capped and stored even if you can't use it all at once. Since it has an injection port, it can also be used as a refill pack for liquid detergent, shampoo, conditioner, etc.
1.
Since it can be folded before use,
It does not take up space and can significantly reduce distribution costs.

2. Excellent quality maintenance,
It can handle various materials.
Please use it flexibly, such as multi-layered paper, aluminum, etc., standing bag, set with outer box. In addition, it is light and durable, and can be folded before use, so distribution costs can be greatly reduced, and it is also effective for disposal.

Billback can be folded into a small size for storage when not in use, and can be reduced in size when discarded, making it possible to reduce the overall volume of waste. It can be used repeatedly. It can also be used during sampling and in emergencies. It is almost the same as what is called a petanko water bottle.
Refills have evolved further!!

Billpack is a pouch with a spout. We have a type that is placed in the center of the upper part of the bag and a type that is attached diagonally to the corners. Compared to hard bottles, this eco-friendly pouch uses less plastic and comes with a cap, so you can use it in small amounts and store it as is.
Contents can be taken out without stress. Suitable for re-openable bags for camping equipment, sports drinks, emergency drinks, etc. Taisei Lamic
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The Maitybag is a pack with excellent sealing performance similar to that of the bilbag. It has a two-layer film structure that uses polyethylene on the inside and vinyl on the outside, and has excellent sealing performance. 1800ml, 850ml, 600ml, 360ml, etc. article
It has excellent pressure resistance and can be used as a pack container for liquid and viscous samples. Inner surface/PE outer surface/PA (polyamide) with polyethylene sealing plug
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The BookBottle (1L) is a rectangular container with a handle and scale. There are 500mL 48×115×168 and 500mL 48×115×168. It is a square container with a handle and scale, and is thin for excellent storage. B-5 and B-10 have handles and scales in two places, and can be used both vertically and horizontally. B-0, B-1 and B-2 can be autoclave sterilized. Body / PP Lid / Inner Plug / PE (B-0, B-1, B-2 are all made of PP, no inner plug)



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Regarding the mathematical, biological, chemical, and physical terms used in this paper, although I do not think there is any particular need for further explanation, I will provide a brief explanation just in case. I decided to keep it. This is mainly based on the following documents: Rikagaku Jiten 5th Edition, World Encyclopedia 2nd Edition, Encyclopedia Mypedia 2006, Kojien 5th Edition, Modern Terms Basic Knowledge 2001-2006, etc.
A polar solvent is a solvent consisting of polar molecules with a high dielectric constant. It has a large dissolving power for electrolytes and dissolves many substances that are not soluble in non-polar solvents. This is because strong dipole-dipole forces and intermolecular forces such as hydrogen bonds act between the solute and the polar solvent. In addition, the solvation energy for ions is large, and the reaction rate in polar solvents is high in ionic reactions. Water and ethanol are typical hydrogen-bonding polar solvents. Also dipolar aprotic solvents without protic hydrogen, such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, hexamethylphosphoramide, etc. is widely used as a solvent for polymer compounds and as a characteristic reaction solvent. A solution is a mixture that forms a homogeneous liquid phase. Homogeneous mixtures may be liquid phases, gas phases, or solid phases. A solid phase is called a solid solution, and a solution in a liquid phase is called a solution. Solution is sometimes used in the same sense as solution. When one of the components of a solution is considered to dissolve the others, the dissolving component is called the solvent and the dissolved component is called the solute. Both the solvent and the solute are liquids. For example, in the case of a solution such as water and ethyl alcohol that can be mixed at an arbitrary ratio, the solvent is used as the larger amount for convenience. A visible characteristic of homogeneous liquid mixtures is that no separation occurs when a clear mixture is allowed to stand for a long period of time or is centrifuged, and that even if the mixture appears clear, it can be turned upside down. In some cases, the liquid flow cannot be seen. Even if it is transparent, if it is non-uniform, the density and refractive index of each part will be different.
Solutions include electrolyte solutions and non-electrolyte solutions. A solution in which an electrolyte is dissolved in a polar solvent and dissociated into cations and anions is called an electrolyte solution or an ionic solution, and a solution that does not contain electrolytes is called a non-electrolyte solution or molecular solution. In the former, ion-ion and ion-solvent forces mainly contribute, whereas in the latter, intermolecular forces usually dominate, so both are treated from different standpoints. Whether or not a solution contains ions can be determined by measuring the electrical conductivity (conductivity) of the solution. That is, the electrical conductivity of a solution in the presence of ions is greater than that of a solution without ions. The degree to which an electrolyte dissociates in solution (dissociation degree) is greater if the electrolyte consists of ionic bonds (strong electrolyte or <true electrolyte>). However, even substances that are not ionically bound may have the potential to become partially ionic through interaction with solvents (weak electrolytes or <potential electrolytes>).
The thermodynamic properties of solutions are characteristic. Non-electrolyte solutions exhibit different properties depending on the combination of their components, and are usually discussed from the standpoint of the following interactions.
(1) An ideal solution is a virtual solution that does not change heat or volume when mixed. All solutions behave like ideal solutions when their concentrations are sufficiently dilute. However, when the solute and solvent have the same molecular size or are chemically very similar (e.g., isotope mixtures, mixtures of chlorobenzene and bromobenzene, etc.), all This solution exhibits properties close to the ideal solution in the concentration range of . Such a solution is called a perfect solution.
(2) An athermal solution is one in which there is no heat exchange when several components are mixed into a solution (the heat of mixing is 0, that is, approximately H = 0), and the entropy change of mixing is the same as in an ideal solution. refers to a solution that differs from the value Unlike an ideal solution, an athermal solution occurs when the molecular interactions of the components are very similar but differ in size. Examples include ethylene bromide and propylene bromide solutions.
(3) In a regular solution, when several components are mixed to form a solution, heat is transferred in and out (the heat of mixing is not 0. H≠0). A solution which is the same as in the case of Hildebrand J. et al. H. Hildebrand (1929) defined a regular solution. When dealing with real solutions, solutions that do not have intermolecular interactions such as chemical interactions and associations often satisfy the conditions of this definition approximately, and a solution consisting of benzene and carbon tetrachloride satisfies this definition. For example.
(4) A polymer solution is a solution in which the solute is a polymer compound. When the solvent is water, it is called a water-soluble polymer solution. Physical properties that tend to be different from the properties of low-molecular compound solutions flow birefringence, light scattering, etc.).
(6) A surfactant solution significantly reduces the surface tension of the solution when certain substances (eg, sodium alkylbenzene sulfonate) are dissolved in the liquid. Such substances are called surfactants. Surfactants also have the characteristic of forming micelles (lyophilic colloidal particles formed by association of many molecules by intermolecular forces) when the concentration exceeds a certain level (critical micelle concentration) in a solution. A phenomenon in which a water-insoluble liquid or solid dissolves in a micellar solution of a surfactant to form a stable solution is called solubilization, and such a solution is called a solubilized solution.
The properties of solutions are roughly divided into properties in equilibrium and properties in non-equilibrium. (1) Equilibrium properties In other words, thermodynamic properties. When examining the properties of a solution, the necessary conditions such as temperature and pressure are kept constant, and it is carried out in a state in which no changes occur anymore, that is, in a state in which equilibrium has been reached. Specifically, vapor pressure depression, boiling point elevation, freezing point depression, osmotic pressure, and the like. These phenomena are generally seen in solutions, but the amount of change in them, especially in dilute solutions, depends not on the type of solute, but on the amount (number of moles) of the solute per unit amount, as long as the solvent is fixed. It has been confirmed experimentally that it is determined by the solubility of the Therefore, the property of a dilute solution of a non-volatile substance that does not depend on the type of substance is called a colligative property. These colligative properties can be used to determine the molecular weight. The reason why the concentration is limited to dilute is that these colligative properties are calculated and measured from <Raoul's law> (the law for vapor pressure drop) and the formulas for boiling point elevation and freezing point depression related to the law. It is only at sparse concentrations that the values agree. As the concentration increases, it becomes difficult to explain the measured values theoretically. The vapor pressure (partial pressure) of the solute must be considered when working with solutions of substances that are gaseous or tend to become gaseous, such as gases, liquids, and solids with high vapor pressure. When a gas dissolves in a solvent to form a solution, the relationship between the partial pressure of the gas and its solubility is known as "Henry's Law." Solventextraction is one of the operations for extracting a certain component from a natural product or for separating or purifying a substance used in chemical analysis or synthesis. is. (2) Properties in non-equilibrium state These are properties related to diffusion, viscosity, electrical conduction, and so on. Diffusion of solutes and solvents in solutions, viscosity of solutions, and properties of electric conduction are also studied experimentally and theoretically.
Infusion (fluid transfusion∥infusing solution) refers to injecting a large amount of liquid into the body through a route other than the gastrointestinal tract, or the liquid used therein, and the latter is also called an infusion agent. The route of injection is primarily IV, but subcutaneous injection is also possible. Intravenous infusion is called an infusion or intravenous dripinfusion. In the past, a glass drip bottle connected to a rubber tube was used for infusion, but recently, a disposable plastic infusion set connected to the infusion bottle is used. For infusion, the infusion rate must be adjusted according to the condition of the body.
The purpose of intravenous fluids is to (1) replenish lost water and salt (electrolytes), (2) supplement nutritional deficiencies when oral intake is impossible or insufficient, and (3) treat intravascular bleeding. There are three types of supply of blood substitutes to secure volume.
For example, when it comes to water, humans dissolve metabolites that are no longer needed from the body in urine and excrete them. losing water. For this reason, an adult weighing 50 kg requires at least about 2000 cc of water per day. Therefore, when a large amount of water is lost due to severe vomiting or diarrhea, fluid and electrolyte transfusions are required to replenish body fluids. In this case, nutrient IVs are given at the same time to compensate for malnutrition due to inability to take oral intake. Also, when oral intake is inhibited for several days, such as after gastrointestinal surgery, it is first necessary to replenish necessary fluids and electrolytes. Furthermore, when intestinal absorption of nutrients cannot be expected due to digestive disorders, etc., or when it is desired to stop intestinal absorption for treatment, total parenteral nutrition is performed to supplement the total calorie needs. . If the infused fluid is blood, it is called a blood transfusion.
Infusions include the water, salt, sugars, proteins, and fats that are necessary to sustain life, as well as plasma substitutes and drugs used for various treatments. It is prepared to the same extent as body fluids and is completely sterilized so as not to damage blood cells and tissues. Infusions are broadly divided into electrolyte infusions intended to replenish only water and electrolytes, and nutritional infusions aimed at preoperative and postoperative nutritional management. Physiological saline and Ringer's solution are still widely used as electrolyte infusions because of their ease of use. A variety of infusion solutions are available commercially as required and as shown in the table. Electrolyte infusions can be roughly divided into (1) surgical sodium replacement solutions that are isotonic with blood and used for acute extracellular fluid loss and shock (physiological saline, Ringer's solution, lock solution, etc.), (2) ) Generally called by the name of No. 1, is a 1/2 to 1/3 isotonic solution that is used as an infusion starting solution that does not contain potassium ions, (3) Intracellular repair solution, called by the name of No. 2 (4) Maintenance solution, 3 As the name suggests, it is a 1/3 to 1/4 isotonic solution for the purpose of replenishing and maintaining sodium ions in a stable period after surgery, (5) Postoperative recovery solution, called No. 4, Aimed at maintaining water replenishment, it is broadly classified into those containing few sodium ions and chloride ions and either no potassium ions or those containing a small amount of potassium ions. As sugars, in addition to the glucose shown in the table, there are infusion solutions containing sorbitol, fructose, xylitol, maltose, etc. As a nutrient infusion, there is a high-calorie infusion that uses high-concentration glucose as the main heat source, which was developed in 1968, and is used for parenteral nutrition. Low-calorie infusions are not as high-calorie as high-calorie infusions, but they contain 5-10% glucose mixed with amino acids and fat emulsions and are used for drip infusion.
Explain the electrolyte. When a substance is dissolved in water, the solution may exhibit the property of conducting electricity (electrical conductivity, electrical conductivity). This is because the substance dissociates in water into charged particles (cations and anions). A substance that dissociates into ions and exhibits conductivity when dissolved in a solvent is called an electrolyte. The degree of dissociation into ions (degree of dissociation) varies depending on the substance and solvent. Since water is usually used as a solvent, a substance that dissociates highly when dissolved in water is called a strong electrolyte, and a substance that dissociates less is called a weak electrolyte. However, this classification is not necessarily accurate. Rather, the degree of dissociation depends on the nature of the binding of substances, so the following classification is also made. When examining the conductivity of substances in a liquid or molten state (under high temperature), they are divided into substances that exhibit conductivity (electrolytes) and substances that do not (nonelectrolytes). A substance that exhibits conductivity in a molten state (molten electrolyte) is composed of ionic bonds of cations and anions, and is a so-called <true electrolyte>, corresponding to a so-called strong electrolyte. Examples include sodium chloride and potassium chloride. A substance that is not electrically conductive in its liquid or molten state may become electrically conductive when dissolved in a solvent, depending on the solvent. For example, acetic acid itself is nonionic and has little conductivity. Even if acetic acid is dissolved in water, it is only weakly dissociated (about 1%). However, when acetic acid is dissolved in liquid ammonia, acetic acid becomes strongly dissociated. This is because ammonia decomposes acetic acid through a chemical reaction to produce ammonium ions NH4+ and acetate ions CH3COO-. Substances such as acetic acid are, so to speak, <potential electrolytes> and correspond to so-called weak electrolytes.
Electrolytes include a 1-1 type consisting of monovalent cations and monovalent anions such as sodium chloride NaCl, and a 2-1 type consisting of divalent cations and monovalent anions such as calcium chloride CaCl2. type, charge type such as 2-2 type consisting of divalent cations and divalent anions like magnesium sulfate MgSO4. Electrolyte solutions are being studied from a practical point of view, such as plating and batteries, from a medical and physiological point of view, as is known for physiological saline, and from a fundamental point of view, physicochemically. As a theory of electrolyte solutions, for example, the Debye-Hückel theory of dilute solutions is known.
A development will be described. Putting an appropriate cut in a solid in space and expanding it on a plane is called unfolding the solid on the plane, and the figure that appears on the plane at this time is called the development of the solid.
A polyhedron is a solid bounded by a finite number of planar polygons. Each polygon is called a face of the polyhedron, a side of the polygon common to two faces is called a side or edge of the polyhedron, and each vertex of the polygon is called a vertex of the polyhedron. A solid with n faces is called an n-hedron. A polyhedron is called a convex polyhedron when the whole is located on one side of the plane containing each face, and Euler's theorem holds between the number of faces, edges, and vertices. In other words, a polyhedron is also a solid surrounded by four or more planar polygons. Depending on the number of planes, it can be called a tetrahedron or a pentahedron. The faces of a tetrahedron, which is a polyhedron composed of four planes, are all triangular.
A more mathematical description of the polyhedron is as follows. If there are a finite number of polygons in space, and each side of each polygon must be the side of exactly one other polygon, then the figure formed by these polygons is called a polyhedron. Each polygon that constitutes a polyhedron is called a face of the polyhedron, and the vertices and edges of these polygons are called the vertices and sides (or edges) of the polyhedron, respectively. A polyhedron with n faces (≧4) is called an n-facet. Of the two parts of the space divided by the polyhedron, the one with finite extent is called the interior of the polyhedron. A figure consisting of a polyhedron and its interior is also called a polyhedron, in which case the original polyhedron is called the surface of the polyhedron. A polyhedron is called a convex polyhedron if any face of the polyhedron intersects with the plane containing this face only on this face. A polyhedron is said to be simple if its surface can be continuously deformed into a convex polyhedron. A tetrahedron and a cuboid are convex polyhedrons, and a pyramid whose base is a concave polyhedron is not a convex polyhedron but a simple polyhedron. A perforated polyhedron like that in FIG. 3 is not simple. When the numbers of vertices, edges, and faces of a polyhedron are a0, a1, and a2, a simple polyhedron always has a0-a1+a2=2, and a convex polyhedron with p holes generally has a0-a1+a2 = 2(1-p). This is called Euler's polyhedron theorem. There is also a field called topology that interprets polyhedra more broadly than the above.
A pyramid is described. Given a polygon in space and a point not on the plane of this polygon, each side of the polygon and a fixed point define a triangle. The solid bounded by these triangles and the initial polygon is called a pyramid, these triangles are called the sides, and the initial polygon is called the base. Furthermore, the fixed point is called the vertex, the distance between the vertex and the base is called the height, and the line of intersection of the sides is called the side edge or side edge. A pyramid with an n-sided base is called an n-sided pyramid. A triangular pyramid is also called a tetrahedron. A pyramid with a regular n-sided base and all sides of equal length is called a regular n-sided pyramid. In a regular n-pyramid, the lengths of the perpendiculars drawn from the apex to each side of the base are all equal. This length is called the oblique height of the regular n-pyramid. When a pyramid is cut by a plane parallel to its base, the cut end becomes a polygon similar to the base.
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Ropes play an important role in the mountains. Extremely important. The material has high strength, low strength, expensive, inexpensive, lightweight, and weight
There are, of course, various types depending on the purpose. There is a quay climb that is expected to be completed within a few hours, and there is a huge cliff between traverses.
There are times when you have to climb walls (for example, the famous large killet), and there are places where it is relatively easy but you slipped down, but there are places where you have to climb streams and many waterfalls.
There is also a steep climb, and there is also a natural giant quay wall that takes more than a few days to climb. Carrying water and food is essential. A rope is also required. The view that the rope is a kind of expendable item
There is also On such occasions, having multiple ropes is not uncommon, but rather common. Places with high difficulty, places with low difficulty, etc., can be used according to the purpose. instructor
I propose the following structure: That is, a material such as chloroprene having a power half-life depth corresponding to that of water is used to form a rope-like shape. this
as a spare rope in mountainous areas. By doing this, in an unexpected accident-like situation, you can
In addition, even if water is lost, diffracted waves can be expected to be weakened by forming a hollow cylinder with the chloroprene rope.
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The graph of FIG. 64 indicates that the dielectric loss of water at 1.5 GHz is on the order of several tens. It also shows that the larger the ionic conductivity σ, the more the effect is added to the dielectric loss of water and the smaller the power half-life depth, but the effect is still effective at 1.5 GHz.
<<0518>>
In the graph of FIG. 65, muscles, skin, etc. are sometimes referred to as high water content media in the medical field (fat, bones, etc. in the medical field are terms such as low water content media, and the above-mentioned
), but its 1.5 GHz penetration depth (the depth at which the power density is 1/e=1/2.718=37% in this case) is about
It shows that it is as short as 2-3 cm.
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FIG. 66 is a diagram showing that water molecules are permanent dipoles. The center of positive charge and the center of negative charge in the water molecule do not coincide. That is, the molecule has a permanent dipole mode
have a ment. When an electric field is applied to this, many randomly oriented water molecules are displaced by rotation due to the influence of the electric field. This is called dielectric polarization.
Bu.
A certain amount of time is required for the displacement. called relaxation time. Even if the alternating electric field is forced to make a displacement faster than this relaxation time, the water molecules cannot follow the influence of the outside world and cause losses.
Based on quantum theory, FIG. 71 shows that an oxygen atom in a water molecule has six outer-shell electrons (2 electrons in the 2s orbital and 4 electrons in the 2p orbital) orbitals. Due to the repulsion of two positive charges between two hydrogen atoms, the separation angle between bonds is 14 degrees larger than the angle of the p-orbital, which should be orthogonal, and represents 104 degrees.
It is a conceptual diagram for explaining the state of the permanent dipole moment of water molecules.
Based on quantum theory, an oxygen atom in a water molecule has 2 electrons in the 2s orbital, 4 electrons in the 2p orbital, and 6 outer shell electrons.
The two p-orbitals are still only half-filled with electrons (top of FIG. 71).
Thus, an oxygen atom will try to bond with two hydrogen atoms using two p-bonds into one covalently bound water molecule.
Now, if so, since the p-bonds are orthogonal to each other (Figure 71, top panel), a valence angle of 90 degrees is first expected (Figure 71, bottom left panel). .
However, the measured value of bond angles in actual water molecules is about 104° (lower right figure in FIG. 71).
This could be explained on the basis that the two hydrogen atoms are partially positively charged and repel each other.
Similarly, a nitrogen atom has three p-bonds. If the bond angles between them were the same, it would have been possible to configure the ammonia molecule as a regular tetrahedral pyramidal molecule.
However, in reality, the ammonia molecule is much flatter and all bond angles are enlarged to 108 degrees.
Again, the electron repulsion of the hydrogen atoms may be brought out to interpret this fact, as the strong dipole moment (1.46 debyes) possessed by ammonia proves its polarity. be.
The covalent bond is also known as a homopolar bond or an electron-pair bond.
A chemical bond formed by an electron pair shared by two atoms. An electron pair involved in bonding is called a bonding electron pair
pair), or a shared electron pair, represented by:, a single bond C—H
A double bond C=C can be represented as C::C. The idea that electron pairs are involved in bonding was also proposed in Lewis-Langmuir's valence theory. Their theory is that the two electrons involved in a single covalent bond are shared by two atoms, and as a result, each atom assumes a stable noble-gas-type electronic structure. For example, with a hydrogen molecule
A hydrogen atom shares two electrons and has a helium-type electronic structure. From this point of view, the fact that a hydrogen atom is involved in one covalent bond, that is, the covalent valence is
1, but the mechanism by which stable bonds are formed by the formation of electron pairs was first explained by Heitler-London theory based on quantum mechanics. Both this theory and the later molecular orbital method show that when the spins of two electrons are antiparallel, the energy is low and the state is stable. also share
The orientation of bonds, for example, the fact that four single bonds of carbon form a regular tetrahedral angle with each other (bond angle) can also be explained from the standpoint of quantum mechanics. Note that covalent bonds between different atoms
The bond has more or less the character of an ionic bond.
(L. Pauling, The Nature of the Chemical Bond, Cornell University Press, Ithaca, N.Y.). Pauling is also a distinguished chemist who has won two Nobel Prizes.
<<0520>>
FIG. 67 is a diagram explaining that polarization includes orientation polarization mainly induced in the microwave region, ion polarization induced in the infrared region, electronic polarization induced in the ultraviolet region, and the like.
<<0521>>
Reference is made to FIG. Tent mats provide insulation between the body and the ground, which is severely cooled, while sleeping in a tent camp at night, and at the same time reduce the effects of unevenness such as gravel.
It is considered a must-have item for resting. It is usually an inexpensive polymer compound. For mountain climbing such as traversing with tent camp, roll the tent mat into a cylindrical shape and
A cylindrical shaft is tied horizontally to the ground at the top or bottom of the cussack, or a cylindrical shaft is tied vertically to the ground on the side of the rucksack to continue walking.
It is not uncommon to see Bulky but often lightweight.
<<0522>>
69 and 70 will be described.
Recently, it is used not only for climbers, but also for disaster volunteers and FIT for overseas free travelers. Volunteers for earthquake disasters also have their own personal belongings, clothing, food and shelter (water, tents, sleeping).
bag. mat. food. maps, etc.) are similar to climbers in that they are required to prepare themselves. In recent years, overseas free travelers have also become FIT (Free Independent).
There is also the fact that it has become an important presence with a certain share as a Traveler), but it is also common for FIT to carry such a sleeping bag or mat and walk with a backpack.
It has been noted that they are becoming more visible. Saving money (low-priced accommodation, sometimes sleeping on night trains and station buildings) outside your home country where you can't stay for a long time
They are similar to climbers in that they are required to prepare their own minimum equipment (water, tent, sleeping bag, mat, food, map). If the matte area is half-powered, the depth is small.
Even if it is made of chloroprene and at the same time, the original purpose can be achieved even if it is possible to accommodate water with a small power half-life depth inside, and the function of the proposed GPS receiver is realized.
Of course, it is effective for the synergistic effect of
<<0523>>
Mountain rescue workers and international disaster relief workers mainly approach victims and victims quickly by walking. Rescue workers themselves are also required to survive in harsh environments such as rough weather. In this case, it is effective and important to reduce the overall weight, volume, and dual use of the equipment.
<<0524>>
Therefore, we have proposed to acquire azimuth information using a small L1 C/A portable satellite positioning device. <<0525>>
However, it is good when shielding such as mountains and buildings can be used, but when using only body shielding, it was sometimes affected by diffracted waves. However, microwave absorbing materials are currently focused on fixing to artificial structures and stationary types, and are generally heavy and bulky. Therefore, these microwave absorbing materials are not well suited for carrying tools for people who mainly walk, which are restricted in terms of weight and volume.
<<0526>>
The characteristic that the power half-life is extremely small, which has been treated as a problem with water, etc., is now said to be an indispensable chemical substance in fields related to lifesaving such as emergency relief teams.
In light of the facts, it is further suggested that such work could improve the survival rate and reduce the severity of aftereffects in the situation where the transportation network is disrupted immediately after the disaster, and shortening the time to arrive at the disaster site immediately after the disaster.
In the context of space technology, which has great potential for futuristic social infrastructure in the fields of satellite communications and satellite positioning, it is conversely necessary to do so.
The physico-chemical properties of the physico-chemical properties that have been proposed in the past, which are novel and highly useful, are mediated by the outstanding scientific technology of the L1 C/A GPS receiver with the function of obtaining the direction at rest, and also with gratitude.
The proposal of this paper is to make effective use of it in the era of multi-GNSS, which is rapidly becoming more and more popular. Mostly considered in the satellite communication field and satellite positioning field
It remained untouched. Once, when seriously considering only what is truly and concretely useful for large-scale natural disaster relief, there is an exploratory and continuous process rooted in broad and deep exploration.
Through efforts, such a viewpoint was found to be oriented towards a technique that is actually useful.
<<0527>>
In the Kobe earthquake, it was found that the survival rate of rescued victims depends on how many hours after the disaster they were rescued. Rescue within 24 hours was 75%, rescue within 48 hours was 25%, and rescue within 72 hours was 15%. (Broadcast at 22:00 on January 17, 2011 NHK General Disaster Prevention Crisis--Who will save the victims--). It has been suggested that quick and smooth access to victims is also important, as it is known that the survival rate decreases with the passage of time. Also, when collecting information, location, time,
The effectiveness of this proposal is suggested because it is thought that not only information about the time of day, but also information about the direction of the victims under the collapsed houses will be necessary at the same time.
be. This proposal contributes not only to public assistance but also to mutual assistance. This is due to the effective use of common items such as water, and the citizen level as a GPS receiver.
This is because it has the significant merit of being able to divert the receiver of the L1 C/A level of . Of course, when compared to those using expensive equipment, it is overwhelmingly self-help
Clearly a good fit.
<<0528>>
In the rescue and life-saving work phase at the time of a large-scale natural disaster, it is essential to carry a certain amount of drinking water for the survival of the rescuers themselves as well as for the provision of drinking water at the time of lifesaving. The invention first
Focusing on this point, it is demonstrated by effectively utilizing the attribute of excellent microwave diffraction wave attenuation characteristics as a physicochemical property of the material in conjunction with the above invention.
Concerning the effectiveness, first of all, various proposals for implementation were made. In addition to these proposals, currently all over the world based on the Safety of the Sea (SOLAS) Convention (in Japan, it also complies with domestic law)
It seems that the size of the lifeboat-equipped drinking water subdivision packaging container is de facto standard (de facto standard, de facto)
Also pay attention to the fact that it is set to standard).
<<0529>>
Combined with the inventor's own invention of a GPS receiver that can acquire the direction at rest only by providing the structure with a design guideline that accompanies fine reorganization based on mathematical analysis.
It is possible to increase the effectiveness and simplicity of the diffracted wave removal function at once, and it is possible to eliminate the influence of unnecessary diffracted waves more easily and reliably, so it is possible to save life and rescue work.
Since we found that it is possible to support the smooth execution of the main duties more accurately than before, we also proposed various designs for its realization. With this technical proposal, for the purpose of saving lives,
Aspects that enable more prompt and accurate assistance when Japan conducts relief activities for large-scale disasters in the international community, and various aspects and operations that are considered to be related to development and development
It has a great effect in
<<0530>>
Mountain rescue workers and international disaster relief workers mainly approach victims and victims quickly by walking. Rescue workers themselves are also required to survive in harsh environments such as rough weather. In this case, overall weight reduction and dual use of equipment are effective and important for carrying out rescue or survival.
The objective was to make it possible to more reliably acquire azimuth information with a portable satellite positioning device by combining only the essential equipment for the personnel heading to the site.
More specifically, it enables practical use of the above-described portable positioning and orientation acquisition device, especially in situations where the body and survival supplies are minimal. this
corresponds to a lifeboat, etc., while drifting, and also in the desert, etc. The same is true for plains. It is also well suited for use in polar regions and the like. Suitable for mountaineering and the like.
<<0531>>
As described above, mountain rescuers and international disaster relief workers contribute to rapid approach and rescue of victims and victims by walking, and at the same time, they help victims and victims to survive.
It also contributes to obtaining judgment information that contributes to action decisions. It is also highly qualified for so-called Base of Pyramid (BOP) assistive technologies such as South America and Africa.
At this time, it is suitable for improving agricultural efficiency, supporting the movement of refugees to safe areas, supporting the movement of UN forces, assisting medical personnel in approaching patients, and conversely, moving patients themselves to distant medical facilities.
do. In addition to its effectiveness in low-latitude and mid-latitude regions, it is not affected by magnetic fields (both deviation, deviation, and local magnetism) even in polar regions, and is highly qualified as a support technology for environmental conservation and nature surveys. effect.
This proposal can be constructed in any way as long as it does not contradict the description in this paper.
<<Description of symbols>>
<<0532>>
1 Planar antenna
2 GPS receiver
3 Data processing unit
4 Result output section
5 measurement direction
6 Sky coverage by planar antenna
7 A semicircle forming the boundary between the sky coverage area of the planar antenna and the other sky area
<<Fig. 78>> 000018

<<Fig. 79>> 000019

<<Fig. 84>> 000020

<<Fig. 88>> 000021

<<Fig. 89>> 000022

<<Fig.92>> 000023

<<Fig. 93>> 000024

<<Fig.94>> 000025

<<Fig. 100>> 000026

<<Fig. 1>> 000027

<<Fig. 2>> 000028

<<Fig. 3>> 000029

<<Fig. 4>> 000030

<<Fig. 5>> 000031

<<Fig. 6>> 000032

<<Fig. 7>> 000033

<<Fig. 8>> 000034

<<Fig.9>> 000035

<<Fig. 10>> 000036

<<Fig. 11>> 000037

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<<Fig. 14>> 000040

<<Fig. 15>> 000041

<<Fig. 16>> 000042

<<Fig. 17>> 000043

<<Fig. 18>> 000044

<<Fig. 19>> 000045

<<Fig. 20>> 000046

<<Fig. 21>> 000047

<<Fig. 22>> 000048

<<Fig. 23>> 000049

<<Fig. 24>> 000050

<<Fig. 25>> 000051

<<Fig. 26>> 000052

<<Fig. 27>> 000053

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<<Fig. 29>> 000055

<<Fig. 30>> 000056

<<Fig. 31>> 000057

<<Fig. 32>> 000058

<<Fig. 33>> 000059

<<Fig. 34>> 000060

<<Fig. 35>> 000061

<<Fig. 36>> 000062

<<Fig. 37>> 000063

<<Fig. 38>> 000064

<<Fig. 39>> 000065

<<Fig. 40>> 000066

<<Fig. 41>> 000067

<<Fig. 42>> 000068

<<Fig. 43>> 000069

<<Fig. 44>> 000070

<<Fig. 45>> 000071

<<Fig. 46>> 000072

<<Fig. 47>> 000073

<<Fig. 48>> 000074

<<Fig. 49>> 000075

<<Fig. 50>> 000076

<<Fig. 51>> 000077

<<Fig. 52>> 000078

<<Fig. 53>> 000079

<<Fig. 54>> 000080

<<Fig. 55>> 000081

<<Fig. 56>> 000082

<<Fig. 57>> 000083

<<Fig. 58>> 000084

<<Fig. 59>> 000085

<<Fig. 60>> 000086

<<Fig. 61>> 000087

<<Fig. 62>> 000088

<<Fig. 63>> 000089

<<Fig. 64>> 000090

<<Fig. 65>> 000091

<<Fig. 66>> 000092

<<Fig. 67>> 000093

<<Fig. 68>> 000094

<<Fig. 69>> 000095

<<Fig. 70>> 000096

<<Fig. 71>> 000097

<<Fig. 72>> 000098

<<Fig. 73>> 000099

<<Fig. 74>> 000100

<<Fig. 75>> 000101

<<Fig. 76>> 000102

<<Fig. 77>> 000103

<<Fig. 80>> 000104

<<Fig. 81>> 000105

<<Fig. 82>> 000106

<<Fig. 83>> 000107

<<Fig. 85>> 000108

<<Fig. 86>> 000109

<<Fig. 87>> 000110

<<Fig.90>> 000111

<<Fig. 91>> 000112

<<Fig. 95>> 000113

<<Fig.96>> 000114

<<Fig. 97>> 000115

<<Fig.98>> 000116

<<Fig.99>> 000117

《Written Amendment》
<Date of Submission> October 31, 2012 (October 31, 2012)
Procedural Amendment 1》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 78
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.78>> 000118

Procedural Amendment 2》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 79
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.79>> 000119

Procedural Amendment 3》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 80
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.80>> 000120

Procedural Amendment 4》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 81
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.81>> 000121

《Procedural Amendment 5》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 82
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.82>> 000122

<Procedural Amendment 6>
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 83
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.83>> 000123

《Procedural Amendment 7》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 84
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.84>> 000124

Procedural Amendment 8》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 85
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.85>> 000125

<Procedural Amendment 9>
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 86
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.86>> 000126

Procedural Amendment 10》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 87
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.87>> 000127

《Procedural Amendment 11》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 88
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.88>> 000128

《Procedural Amendment 12》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 89
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.89>> 000129

《Procedural Amendment 13》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 90
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.90>> 000130

<<Procedural Amendment 14>>
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 91
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.91>> 000131

《Procedural Amendment 15》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 92
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.92>> 000132

<Procedural Amendment 16>
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 93
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.93>> 000133

<<Procedural Amendment 17>>
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 94
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.94>> 000134

《Procedural Amendment 18》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 95
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.95>> 000135

<<Procedural Amendment 19>>
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 96
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.96>> 000136

<<Procedural Amendment 20>>
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 97
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.97>> 000137

《Procedural Amendment 21》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 98
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.98>> 000138

<<Procedural Amendment 22>>
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 99
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.99>> 000139

<<Procedural Amendment 23>>
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 100
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.100>> 000140

《Written Amendment》
<Date of Submission> October 31, 2012 (October 31, 2012)
Procedural Amendment 1》
《Name of document to be amended》Description
《Correction target item name》 Full text
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Detailed description of the invention>>
"Technicalfield"
<<0001>>
The present invention relates to a method of obtaining azimuth information from signals transmitted from GPS satellites. 《Background technology》
<<0002>>
Conventionally, positioning information such as latitude, longitude, altitude and GPS time can be easily obtained from signals transmitted from GPS (Global Positioning System) satellites, but azimuth information cannot be obtained.
<<0003>>
Therefore, the present inventor proposed a method of obtaining azimuth information using a pair of planar patch antennas (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-356161).
<<0004>>
According to this azimuth information acquisition method, a pair of planar patch antennas are arranged parallel to each other and perpendicular to each other, and each planar patch antenna has an antenna sensitivity that extends to a quarter of the celestial sphere above the direction in which it is facing. The GPS which formed the sky coverage area, extracted the signal strength values of all the GPS satellites received from the receiver units connected to the respective antennas, and transmitted the respective signals based on the comparison of the extracted signal strengths. Which antenna is the satellite on?
It is determined whether the satellite existed in the air coverage area, the results of determining the presence area of this satellite are arranged in a circle, and the azimuth of the measurement direction is limited based on the information contained in the above-mentioned circular determination result sequence.
or identified.
<<0005>>
In order to allow a commercially available GPS receiver to carry out the above direction information acquisition method, the inventor of the present invention further proposed a GPS receiver provided with a data transmission section, a data reception section, and a data processing section (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-168938 issue).
<<0006>>
As a result, a pair of planar patch antennas are arranged parallel, back-to-back, and perpendicular to each other, and a pair of GPS receivers are positioned such that the data transmitter and data receiver face each other.
When arranged in this way, GPS satellite data received by one GPS receiver can be transmitted to the other GPS receiver.
It is now possible to easily obtain azimuth information.
<<0007>>
Direction information from GPS satellite signals is more reliable than direction information from a compass that is affected by magnetic fields.
<<0008>>
However, the proposed method for acquiring azimuth information requires two planar antennas to be installed in parallel and the data of one GPS receiver to be transmitted to the other GPS receiver. And it is necessary to provide data transmission means between the two GPS receivers. <<0009>>
Therefore, the inventor of the present invention further proposed a method of obtaining azimuth information very easily using only one planar antenna and one GPS receiver (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-372576).
<<Prior Art Document>>
<<PatentLiterature>>
<<0010>>
<<Patent Document 1>> JP-A-2001-356161
<<Patent Document 2>> JP-A-2002-168938
<<Patent Document 3>> JP-A-2002-372576
《Outline of the invention》
《Problems to be Solved by the Invention》
<<0011>>
However, the azimuth information acquisition method proposed above is rarely affected by diffracted waves from body extremities, etc., depending on the type of receiver used and individual differences. that time
It is a low-cost and efficient solution to the problem of being rarely affected by folding waves, and it makes the international community's emergency relief team activities in response to large-scale natural disasters more affordable by measures suitable for the context of use.
The problem to be solved is to enable smooth support.
<<0012>>
In order to stably eliminate the influence of the diffracted waves, it is inexpensive and effective to set the threshold value of the received signal strength slightly higher in anticipation of a margin. simultaneous
In addition, this method has the advantages of being simple and requiring little modification, and has the excellent advantage of being easy to inherit the low cost and high performance of existing GPS receivers. For this reason,
As the first measure to be taken, it was truly appropriate.
<<0013>>
The above measures have the advantage that they can be achieved only by conventional GPS antennas and body shielding, and require almost no physical additions or physical modifications.
In the past, some of the signals sent from the GPS satellites that were in the antenna coverage area, which could have been judged to be reception, were excluded as below the reception strength threshold.
It was premised on the position that it could be realized by In such a case, there is a problem that the azimuth limiting width becomes wider.
<<0014>>
Therefore, the first solution is to arrange a microwave absorbing material made of a magnetic electromagnetic wave absorbing material, which is generally distributed, in the direction in which the diffracted waves are generated. deer
However, this approach faces the following problem. In other words, microwave absorbing materials using magnetic wave absorbing materials that absorb radio waves due to the magnetic loss of magnetic materials include iron, nickel,
Kel and ferrite can be used to absorb radio waves, but it has the disadvantage of being heavy. Therefore, currently, it is generally distributed to those who continuously move for a long time mainly by walking.
It is suggested to field personnel that microwave absorbing material, which is currently being used, could be temporarily added as a new addition for such purposes, even if it is heavy and bulky.
I must accept your request.
Even if this is accepted, increasing both the carrying volume and weight during walking will result in the main movement on foot, including uphill and downhill inclement weather.
In mountainous areas with heavy rainfall, or in areas affected by large-scale natural disasters where it is necessary to concentrate attention when moving over rubble, it means that a considerable amount of fatigue accumulates quickly, and it is very difficult to carry out the mission.
You will face problems that will hinder you.
In other words, most of the magnetic electromagnetic wave absorbing materials and microwave absorbing materials at present are mainly fixed installation types to artificial structures, etc., and are generally bulky.
not yet recognized as a problem. Magnetic electromagnetic wave absorbing materials and microwave absorbing materials, which have many limitations in terms of weight and volume, are ideal for the equipment for those who move mainly by walking.
did not fit well.
<<0015>>
Therefore, as a second measure, the next idea was to dispose a microwave absorbing material made of a conductive electromagnetic wave absorbing material in the direction in which diffracted waves are generated. That is, by conductive radio wave absorbing material
A microwave absorbing material absorbs the electric current generated by radio waves due to the internal resistance of the material, and in some cases, the electromagnetic wave absorber is realized to some extent by fabrics of conductive fibers. However, this measure also faces the following problem.
In other words, it is sufficient for the conductive material to simply absorb electromagnetic waves. There is a possibility that
In this case, there arises a problem that the azimuth limitation causes a great trouble as a device that contributes to action determination.
<<0016>>
Therefore, as a third solution, it was conceived to arrange a microwave absorbing material made of a dielectric electromagnetic wave absorbing material in the direction in which diffracted waves are generated. This solution has not been examined for application to the use of the present invention, and is proposed for the first time in the present invention, and its effectiveness is shown. <<0017>>
Activities such as climbing or rescue activities (mountain rescue team, international disaster relief team, etc.) by those who travel alone or in a similar manner and who mainly move at low speed such as walking,
In addition, (during distress relief), there are also risky movements such as walking in bad weather with relatively poor visibility.
Therefore, (during large-scale disaster relief), in an environment where social infrastructure and lifelines for movement are cut off, it is possible to quickly make decisions on each action while ensuring one's own safety.
necessary. Even in such a case, it is possible to attenuate the diffracted waves without increasing the weight and volume due to an increase in the amount of cargo that is originally unnecessary.
We propose a method that enables rapid approach to the evacuation site and enables accurate confirmation of the direction of evacuation.
<<0018>>
While diverting the L1 C / A GPS receiving unit as a low-priced popular product having a general hemispherical beam, and with a configuration that is inexpensive and easy to form as a whole, the human body
is used for shielding, and the structure shown in FIG. 1 or 5 is proposed, which has been found to contribute to further stabilization of the results from numerous preliminary experiments conducted by the author. back of body
The L1 C/A GPS receiver unit is installed vertically on the waist, and the following structure is proposed for the main purpose of diffracted wave attenuation from both sides of the body to the L1 wave C/A GPS receiver.
In that case, it is sufficient if the walls of mountains, the walls of buildings, the structures of large ships, and the fuselage of aircraft can be used as shields when they are regarded as walls when viewed from the outside. If not, the following method can be used to obtain azimuth information more simply and reliably.
《Means to solve the problem》
<<0019>>
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and contains water at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, and protrudes forward, rearward, or laterally from the direction information acquisition device. to attenuate the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area,
A direction information acquisition method characterized by:
<<0020>>
The azimuth information acquisition method; containing water is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel A direction information obtaining method, characterized in that the container body contains alcohol.
The direction information acquisition method; the shape of the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder; the central axis and the vertical axis of the body
and the lateral axis of the body are perpendicular to each other; a GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the alignment of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the main beams of the antenna are substantially the same.
The method for obtaining direction information, comprising:
The shape of the thing containing water is cylindrical;
Water supply subdivided sealed vinyl packaging package When a continuous body with a separation tear line is wound around a paper cylinder, etc., any two lines of the separation tear line that are initially adjacent
, is also about 137.5 degrees or a natural number multiple thereof, or about 222.5 degrees (this is 137.5 degrees
180 degrees) or natural multiples thereof, the spacing of adjacent separating cut lines is determined by the paper cylinder radius and the drinking water aliquot sealing vinyl
It is designed based on the interval value calculated from the thickness of the continuum with separation perforation line of the packaging package and the order number of the perforation line from the beginning;
When viewed from the central axis, all the fibers are dispersed in different directions, and an overall structure that does not overlap no matter how many times the fibers are wound is formed.
Direction information characterized by the use of a continuum with a separation perforated vinyl package, characterized by attenuating the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the above-mentioned sky coverage area without omission. Acquisition method.
Has a hemispherical antenna pattern
One GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the above-mentioned direction information acquisition device, the power for electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal is halved.
A substance with a depth of 5 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and existed outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
Has a hemispherical antenna pattern
One GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, the power is halved against the electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal
A substance with a depth of 20 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and was present outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
The direction information acquisition method; containing water is water or alcohol for drinking or cooking, or physiological saline or disinfecting alcohol for emergency medical use.
It is a container containing liquids for medical use, drugs for medical use, or alcohols for fuel, or is ingested as food containing water or alcohols.
or miso, miso-based products, or salted preserved foods such as sausages, salami, ham, or smoked products.
or is a nutritional liquid or gel ingestion, or is part of an animal or plant, or is meat or cereals or legumes or root vegetables.
And, it is a highly water-containing tissue such as muscle or skin, or it is a seasoning, or it is a heat or cold insulation material, or it is a super absorbent polymer.
or daily necessities such as gel or liquid cosmetics or household products (detergents/liquid soaps), or liquids containing electrolytes filled in batteries or rechargeable batteries
Or industrial products such as gel-like polymers, or chloroprene rubber or polychloroprene rubber or chloroprene rubber (CR rubber) equivalent or higher
A material that has GPS electromagnetic wave absorption characteristics such as the 1.5 GHz band, or a material that uses a so-called wet suit material or a wet suit itself
or antifreeze used in polar regions, cold regions or high altitudes, or ethylene glycol or diethylene glycol, or large scale
Moist soil or moist sand or sea water or lake water or river water or rain, such as those available in the open in an emergency during natural disasters, large-scale man-made disasters
Harsh environments where the use of water or sometimes the excretion of living organisms or livestock must be found effective, or medicinal liquids
Alternatively, a direction information acquiring method characterized by using a disinfectant solution, an infusion solution, or a physiological saline solution.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and at least one of the right and left or the left and right of the above-mentioned direction information acquisition device is labeled "relative dielectric for electromagnetic waves with the frequency of the GPS satellite transmission signal" against the electromagnetic wave with the frequency of the GPS satellite transmission signal The square root of the coefficient (εr) and the dielectric loss tangent (tan δ) (δ is the dielectric loss angle) belong to a region of a certain numerical value or more such as “10”). Alternatively, it is mounted so as to protrude to the side, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites that exist outside the above air coverage area.
How to get rank information. The azimuth information acquisition method;
is a container containing alcohol for disinfection, medical liquid medicine, or alcohol for fuel.
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder;
A GPS receiver is arranged near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the main antenna of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the beams are substantially the same; and the structure is such that it can be incorporated as an internal structure of a rucksack and can be removed.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (where n=1,2,3...)
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package characterized by being designed to keep "the length of the interval between the nth cut and the n-1th cut of the subdivided water package" in length .
In the direction information acquisition method, the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water according to claim 5 is wound outward with a radius of a (cm) at the start of winding.
A direction information acquisition method characterized by the fact that a cylindrical shape can be reliably and simply formed while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
Number 1》
000141

(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 0, 1, 2, 3 ...))
(However, [ ] is the symbol for definite integral.)
or
2πg(a−0.5bg)+2πbggn
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 1, 2, 3 ...))
Designed to keep the length "from the starting point to the n-th break between packets of subdivided water"
characterized by
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package,
To be able to reliably and simply form a cylindrical shape while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist by winding outward with a radius of a (cm) at the start of winding;
A direction information acquisition method characterized by:
(1) Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
(2) Attached to the front side or rear side of the body,
(3) at least one of left and right or left and right of the direction information acquisition device,
(4) those containing water,
(5) mounted so as to protrude from the azimuth information acquisition device;
(6) thereby
(7) Attenuate signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area;
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. Like, put on,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. As such, the multiple compartments of the reservoir, which doubles as an oral intake tube for drinking water, are compactly stored in the reservoir, and when used, are pulled out (one after another) by spreading both arms or one arm, and the water plane is the arm. The reservoir compartment returns to its original compact shape in its stowed position by unfolding it (to form between the torso) and returning it to its original position (with both arms or one arm lying alongside the body when not in use). while ensuring active oral intake of water without interfering with activity.”
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. so as to constitute a spatial shape,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Sports drinks, isotonic drinks (drinks containing electrolytes with an osmotic pressure almost equal to the osmotic pressure of the human cell fluid), hypotonic drinks (lower osmotic pressure than the osmotic pressure of the human cell fluid) Beverages containing electrolytes with an osmotic pressure), hypertonic drinks (drinks containing electrolytes with a concentration higher than the osmotic pressure of the human cell fluid), physiological saline, seawater, battery electrolyte, batteries The main purpose is to actively improve the compatibility and convenience of the place, etc.)
containing an electrolyte solution or a polar solvent,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is an on-site carry-on item, or for heating fuel for cooking during tent camp, for mobile fuel such as snow vehicles, for ingestion as a nutrient source, as a luxury item It is an important carry-on item for ingestion of food, cooking and seasoning etc.)
Ethyl alcohol, methyl alcohol (for medical supplies and disinfectants), alcohols (for general cleaning and fuel, etc.)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
"(Important for missions such as emergency relief medical teams, it is essential as a carry-on item in the field, such as cleaning wounds, using it as a basis for implementing intravenous fluids, and using it for oral intake during extreme fatigue.)
Physiological saline, or those containing an infusion containing certain components using it,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of increasing the high degree of versatility of carry-on items that tend to be restricted at the site and the possibility of responding to events with only on-site items.)
Containers or reservoirs containing or containing water
It can be transformed, split, and recombined.
(By having characteristics, various characteristics of signals derived from GPS satellites that existed outside the above air coverage area, and the characteristics of the GPS antenna, GPS receiver, and surrounding environment) It is possible to actively make use of the shape.)
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
A reservoir that can hold a water-containing object is divided into a plurality of compartments, and the compartments can be freely combined with each other to take an arbitrary shape that is closest to the user's wishes.
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
The reservoir, which can hold a water-containing material, is divided into multiple compartments, and can have any number of layers of water or electrolyte solutions of different concentrations or substances of different compositions or air,
(By doing so, we also utilize the property that electromagnetic waves partially reflect when incident on substances with different refractive indices.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
(The main purpose was to manage physical condition, including nutritional supplementation and reduction of dehydration.)
of the reservoir contents to the user,
oral intake
or
(subcutaneously, intravascularly, intraperitoneally, etc.)
Infusion
having means (such as a tube as
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
so that the opening narrows from the periphery toward the center or widens from the center toward the periphery,
be configured
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir capable of holding an object containing water (etc.)
(for example) corresponding to all or part of a development of a polyhedron, manysided object, manifold object,
multiple polygons or geometric figures as bases
(First of all, it is relatively short as a univocal image, that is, in a mathematical sense, it is easy to understand that it is often expressed as a plate shape.)
pillar
(A “pillar” in the mathematical sense is a “pillar having a geometric figure on its bottom surface, such as a cylinder or prism”)
As
(In a shape that is not so bulky that it can be attached to clothing when not in use)
configured,
(With a procedure like assembling a polyhedron from a developed view, sometimes with the aid of Velcro fasteners or fittings or sliding devices,
As a three-dimensional spatial figure in the first place)
of polyhedron surfaces
All (when intended to act as a virtual opening for electromagnetic waves by making the layer of water very thin relative to the other surfaces, rather than expressing it as a clear opening)
or
(when contemplating constructing a shape that has a non-water-filled surface, i.e., a clear opening for electromagnetic waves) partly
By forming a layered structure such as water on all or part of the surface of the polyhedron
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
multi-layered compartments of fan-shaped columns with relatively small central angles (compact during normal activities such as walking and running)
The structure (combined with a tube that is an oral water intake device) can be taken or easily reverted (while being easy to wear on the body and suitable for trail running).
(When rushing to the site for disaster relief, etc., in order to perform the original mission accurately, to prevent getting lost at crossroads where there is a risk of getting lost, and to more reliably acquire direction information. Second, in order to increase the survival rate of victims, reduce the probability of occurrence of aftereffects, and shorten the time until rescue after a disaster, in the event of such an emergency or emergency use, it is a way to bring serious disadvantages to victims. In order to avoid time loss due to hesitation, etc.)
By individually sliding the individual fan-shaped structures with multiple compartments and unfolding them into one large fan-shaped structure with a larger central angle,
By developing and creating a fan-shaped layered structure of water with a wider central angle (without having to maintain the shape of the layered structure with your hands and arms), you can free your hands and arms and use maps and check items. It is possible to provide a cooling or warming effect on the underarms to prevent heatstroke or hypothermia without requiring assistance such as checking, etc., and it is easy to combine with an oral intake tube, making it suitable for trail running, etc. Since it is possible to maintain a small and compact shape that is suitable for both, as you can see from the fact that not a few athletes participate in trail running with a cylindrical oral water bottle attached to one mouth, such a shape , more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
At this time, the fan-shaped multi-layer structure may be hung from both shoulders with a short ring-shaped Schlinge (a short string for mountaineering). Alternatively, a ring-shaped medium-sized schringer can be crossed over both shoulders and hung in the same way.
In addition, I would like to point out that this can of course be applied to other items in this paper because it is easy to implement, convenient, and practical.
In particular, when a fulcrum for suspension is required even at the center of the body, crossing points of crossing should be used. In mountaineering and other environments where it is not easy to obtain things, it is possible to easily solve what seems to be difficult by making good use of such string-like objects. A lot of things that were developed during the same period are known, and their descriptions can be found abundantly in books. In addition, this paper can also be said to be a technology that emphasizes the spirit of overcoming difficulties by adding wisdom to what already exists in the field. For details about ropework, for example, (Encyclopedia of how to tie a string and a rope, by Ryoji Toriumi. Illustrated practical ropework by Kazuyoshi Maejima. Ropework that is immediately useful for outdoor activities by Etsuro Shikishima. Outdoor Ropework Handbook by Osamu Haneda.)
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level, or triathlon “target "The main purpose is to achieve more advanced results in long-distance swimming and underwater work)
A reservoir that can hold something containing water
It can also be used as a jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) (so-called in self-contained diving breathing apparatus (Aqualung) diving)
By (more effectively)
"
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir that can hold an object containing water, etc. (including a cold insulator or heat insulator consisting of a superabsorbent polymer and water),
By making it touch a part of the human body where there is a large artery such as the armpit, the left and right sides of the neck, or the groin,
By being able to cool the blood flow of the human body, (the tendency of onset in outdoor orienteering under the hot sun, disaster relief activities, triathlons, trail races, etc. is high worldwide, and its prevention is attracting attention worldwide)
Combines the effect of preventing heat stroke,
or
It is possible to heat the blood flow of the human body, and it is very likely to occur frequently during stormy weather on mountain climbing tours for middle-aged and elderly people, and it tends to lead directly to the distress of the entire tour.
The danger that sometimes occurs in cross-country skiing etc. is pointed out worldwide.)
It has the effect of preventing hypothermia,
so that (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6) i.e.;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of actively improving on-site compatibility and on-site convenience) Reservoirs that can hold water-containing materials can contain seawater (or any other locally available liquid). Since it can be put in and used, it is easy to procure materials on site, and convenience is enhanced by being detachable from a life jacket.
By (more effectively on-site)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:

<<0021>>
The method for obtaining direction information;
By controlling the thickness or water content of the water layer through which the signal passes,
As a result of aligning with a special positional relationship with the satellites in the sky,
The reception strength of the signal from the GPS satellite at the GPS antenna is
of multiple diffracted waves with different phases or nearly opposite phases
As can be inferred from the superimposition, when it is recognized that it is characteristically significantly reduced,
The positions of GPS satellites capable of transmitting such signals are
Based on the fact that geometric limitations can be made on the position in the sky,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:

<<0022>>
The method for obtaining direction information;
For containers with structures characterized as being flexible to retain water
by applying partial pressure
by changing or reducing the water thickness or water content of that part or area
by changing or decreasing the transmission attenuation in that part or region
by causing a transmitted signal or a diffracted wave at that location
Based on the observed change or decrease in received strength,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:

<<0023>>
The method for obtaining direction information;
For containers with flexible structures that hold water
Objects that partially apply pressure have flexibility
characterized by being made of resin such as plastic,
A direction information acquisition method characterized by:


<<0024>>
The method for obtaining direction information;
A direction information acquisition method, wherein the flexible container for holding water is a vinyl bag with a zip.
I propose the above.
<<0025>>
The method for obtaining direction information;
A container that holds water
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function that can be presented in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose the above.
<<0026>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function of reading or being able to be read in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose it.
<<0027>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
A certain scale geometric shape of the material can be constructed,
Radio waves from GPS satellites in undesired positions with respect to the GPS antenna
that can be made to be able to weaken the impact
In addition to the original purpose of drinking water during action, the presence of water during transportation
It is possible to realize such a combination of functions
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0028>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
In constructing a scaled geometry of a material,
mutually, Velcro tape, or fasteners, or hooks, or duct tape, or
that it is a magnet or a magnetic force coupling structure invented by Mr. Masao Nagaoka,
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0029>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.
<<0030>>

The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

《Brief description of the drawing》
<<0031>>
<<FIG.1>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment in the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention.
<<FIG. 2>> A schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a flexible container having a bellows structure used for arranging hollow cylindrical water in the device of the present invention.
<<FIG. 3>> A schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a container that can be used for disposing hollow cylindrical water in the apparatus of the present invention and that can also serve as tableware.
<<FIG. 4>> Information on the outer shape and dimensions of a fresh water package which can be used for the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention and which can be said to be a de facto international standard as defined in Japan's ship lifesaving equipment regulations.
<<FIG. 5>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment of the apparatus of the present invention in which two parallel rectangular plate water arrangements are arranged.
<<FIG. 6>> A graph showing the small power half-life depth of a certain microwave (2450 MHz) in substances such as water or alcohol used in the device of the present invention.
<<FIG. 7>> A graph showing the small power half-life depth of a certain microwave (915 MHz) in substances such as water or alcohol used in the device of the present invention.
<<FIG. 8>> It is a graph showing the attenuation rate per unit distance of a range of microwaves (50 MHz to 3000 MHz) in water used in the device of the present invention.
<<FIG. 9>> A conceptual diagram showing the fact that the adjacent binomial ratio of the Fibonacci sequence converges to a constant value.
<<FIG. 10>> A conceptual diagram of a proposed method in which a rucksack can be stored in a cylindrically hollowed area.
<<Fig. 11>> It is a conceptual diagram of a proposed method in which a rucksack can be stored in a place cut into a rectangular shape.
<<Fig. 12>> The plate-shaped water arrangement structure of the device of the present invention is embodied by hinges in a life jacket for falling in water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., and is arranged perpendicular to the body when the method of the present invention is carried out. It is a conceptual diagram when doing so.
<<Fig. 13>> A life jacket for falling into the water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., which embodies the plate-shaped water arrangement structure of the device of the present invention with a hinge and contains water when the method of the present invention is not carried out, It is a conceptual diagram when making it less.
<<Fig. 14>> Projection of a life jacket for falling into the water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., which contains water when the plate-like water arrangement structure of the device of the present invention is embodied with hinges and sliders and the method of the present invention is not performed. is a conceptual diagram when making it smaller.
<Fig. 15> Projection of a water-containing life jacket for falling into water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., in which the plate-shaped water arrangement structure of the device of the present invention is embodied with hinges and sliders and the method of the present invention is carried out. is a conceptual diagram when spreading from both sides of the body to the left and right.
<Fig. 16> Projection of water-containing life jacket for falling into water or bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., in which the plate-shaped water arrangement structure of the device of the present invention is embodied with hinges and sliders and the method of the present invention is carried out. is a conceptual diagram when it is arranged perpendicularly to the body.
<<FIG. 17>> A conceptual diagram for explaining the implementation of the proposed method in a wheelchair.
<<Fig. 18>> It will be explained that using only the body as a shield and arranging them in a straight line shape and arranging the GPS receiver of the proposed method behind it may be affected by attenuated diffracted waves that are not required to be received. It is a conceptual diagram for.
(Fig. 19) Making effective use of things that contain water (other people's bodies do not matter) that they are carrying, arranging them in a U-shape, including their bodies, and placing the proposed GPS receiver at the bottom. is a conceptual diagram for explaining that it is more effective in attenuating diffracted waves that are not required to be received compared to the case of only the body.
<<FIG. 20>> FIG. 20 is a conceptual diagram showing the direction information acquisition principle of the direction information acquisition method according to the present invention.
<<FIG. 21>> FIG. 21 is a conceptual diagram showing an embodiment of an azimuth information acquiring apparatus capable of embodying an azimuth information acquiring method according to the present invention.
<<FIG. 22>> A schematic layout diagram showing the relationship between the layout of satellites in the sky and the antenna when the azimuth information acquisition device performs azimuth limitation.
<<FIG. 23>> A block diagram of an example of a system incorporating a voice recognition sensor.
<<FIG. 24>> A block diagram of an example of a system incorporating a vibration discrimination sensor.
<<FIG. 25>> FIG. 22 is a schematic layout diagram showing the relationship between the satellite layout in the sky and the antenna when the azimuth information acquisition device performs azimuth limitation when the antennas are placed in opposite directions.
<<FIG. 26>> A graph of simulation results of execution time dependence and orientation frequency dependence of the azimuth limited width expected value in Tokyo (139 degrees east longitude, 35 degrees north latitude).
<<FIG. 27>> A graph of simulation results and an exponential approximation curve for the relationship between the expected value of the intraday azimuth width of one sidereal in Tokyo and the number of orientations.
<<FIG. 28>> A photograph for explaining a configuration in which the human body is used for shielding and water is used to attenuate diffracted waves.
<<FIG. 29>> A sky map of a GPS satellite arrangement conforming to the elevation angle condition (a place with a good view, on an overpass crossing 6 electric train lines, a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 30>> A graph of the relationship between the probability of occurrence of four categories of azimuth limitation result output and the received signal strength threshold in the actual machine prototype experiment (a place with a good view, on an overpass crossing 6 electric train lines, a total of 5 rotation experiments). .
<<FIG. 31>> A graph of the relationship between the average value of the azimuth limitation width at the time of correct answer and the received signal strength threshold in the actual machine prototype experiment (a place with a good view, on an overpass crossing 6 electric train lines, a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 32>> Each box-and-whisker plot showing the distribution of the number of captured satellites at the time of correct answer in the actual prototype experiment, and its dependence on the reception judgment signal strength threshold A total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 33>> A graph of a histogram of the azimuth limitation width when there is an answer (h when the answer is correct) (a place with a good view, on an overpass crossing 6 electric train tracks, a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 34>> Example of time variation of magnetic sensor observed value when magnetic sensor is placed on the abdomen of the body at the actual prototype test site and rotation experiment is performed (place with good view, on overpass crossing 6 electric train tracks, measured simultaneously during rotation experiment) ) is a graph.
<<FIG. 35>> A sky map of a GPS satellite layout map conforming to the elevation angle condition (a place surrounded by mountains, near Mt.
<<Fig. 36>> The relationship between the probability of occurrence of four categories of azimuth-limited result outputs and the received signal strength threshold in an actual prototype experiment (a place surrounded by mountains, near Mt. graph.
<<Fig. 37>> A graph of the relationship between the average value of the azimuth limitation width at the time of correct answer and the received signal strength threshold in the actual prototype experiment (a place surrounded by mountains, near Mt. be.
<<Fig. 38>> Example of time variation of magnetic sensor observed values when a rotation experiment was conducted with a magnetic sensor placed on the abdomen of the actual machine prototype test site (a place surrounded by mountains, near Mt. It is a graph of (simultaneous measurement at the time of experiment).
<<FIG. 39>> A sky map of a GPS satellite layout map conforming to the elevation angle condition (a place surrounded by buildings, an elementary school in the 23 wards of Tokyo, a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 40>> The relationship between the probability of occurrence of four categories of azimuth-limited output results and the received signal strength threshold in the actual prototype experiment (a place surrounded by buildings, near an elementary school compound school building in the 23 wards of Tokyo, a total of 5 rotations) experiment).
<<Fig. 41>> Relationship between the average value of the azimuth limitation width and the received signal strength threshold at the time of correct answer in the actual machine prototype experiment (a place surrounded by buildings, near an elementary school compound school building in the 23 wards of Tokyo, a total of 5 rotation experiments) ).
<<Fig. 42>> Appearance photograph of liquid crystal screen and voice real-time prototype.
<<Fig. 43>> Example of time variation of magnetic sensor observed value when a magnetic sensor was placed on the abdomen of the body and a rotation experiment was conducted at the actual prototype test site (place surrounded by buildings, near elementary school complex in Tokyo 23 wards) , and measurement during the rotation experiment).
<<FIG. 44>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a container in which water or the like is placed in a tubular shape utilizing the truncated pyramid side surface of the device of the present invention.
<<Fig. 45>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a container in which water or the like is placed in a tubular shape utilizing the hemispherical side surface of the device of the present invention.
<<Fig. 46>> It is a schematic view of one embodiment of the integrated structure of the container used for the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention.
<<Fig. 47>> It is a schematic configuration diagram of an embodiment of a half-divided configuration of a container used for arranging hollow cylindrical water in the device of the present invention.
<<FIG. 48>> A schematic configuration diagram of one embodiment of a quarter configuration of a container used for arranging hollow cylindrical water in the device of the present invention.
<<Fig. 49>> A quarter configuration of the container used for arranging the hollow cylindrical water of the device of the present invention, one embodiment having fitting portions on the left and right (and top and bottom), or a schematic configuration diagram with a center angle of 90 degrees. is.
<<Fig. 50>> The container used for the hollow prismatic water arrangement of the device of the present invention is stacked in two layers while engaging the concave-convex fitting in the vertical direction to increase the height, and the GPS receiver is more affected by the diffracted waves. FIG. 4 is a conceptual diagram of a configuration used when making it difficult.
<<Fig. 51>> The container used for arranging water in the hollow prismatic shape of the device of the present invention is formed in a tubular shape utilizing the side surface of a hemisphere. is a conceptual diagram of a configuration used when a thickness of water is deployed to make the GPS receiver less susceptible to the effects of diffracted waves.
<<Fig. 52>> The container used to form the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention is substantially realized by arranging a transparent hose having closable mechanisms at both ends like a coiled snake. It is a schematic diagram of a configuration showing the advantage that a hose can be used as a pure transport container for water and that it can be properly used as a rope in case of emergency.
<<FIG. 53>> A schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a container in which water or the like is placed in the tip shape of a swiss horn in the device of the present invention.
<<FIG. 54>> A schematic configuration diagram of an embodiment of a container configuration in which water or the like is placed in the shape of the tip of a wind instrument at the end of the straight pipe shape in the device of the present invention.
<<FIG. 55>> A schematic configuration diagram of one embodiment of a container configuration in which water or the like is placed in the shape of a table obtained by cutting a parabolic rotating body at two points on a horizontal plane in the apparatus of the present invention.
<<Fig. 56>> In the device of the present invention, by arranging water in a cylinder or a shape close to a cylinder but opening toward the outside, or by arranging water in a shape close to two flat plates but gradually spreading toward the left and right sides. FIG. 10 is a conceptual diagram for realizing that the GPS receiver is less susceptible to the influence of diffracted waves by arranging water in a shape that gradually increases.
<<Fig. 57>> In the device of the present invention, by arranging water in a cylinder or a shape close to a cylinder but curling toward the inside, or by disposing water in a shape similar to two flat plates but gradually curling toward the center, FIG. 4 is a conceptual diagram for realizing that the GPS receiver is less susceptible to the influence of diffracted waves by arranging water in a certain shape.
<Fig. 58> Non-use shape of a cup made of flexible silicone material, known as a so-called pop-up cup, which can be compactly stored as a flat circular layer when not in use by lightly squeezing it by hand. It is a conceptual diagram explaining.
<<FIG. 59>> Describes the in-use shape of the cup, known as the so-called pop-up cup, which is formed as a cup with continuous stepped sidewalls of silicone material when in use is lightly pulled out by hand. At the same time, when it is applied to the proposed method, it is a new pop with a new feature that has a space for putting water in the side wall instead of putting water inside the cup・Proposing the usefulness of the up cup, which itself can be used as a cup naturally, and in an emergency, the usefulness of being able to form a water deployment similar to the deployment of the device of the present invention on the wall surface of the hemisphere. It is a conceptual diagram explaining.
FIG. 60 Water can be contained from an inlet, and modules of adjacent sizes have a bumpy fit to each other (e.g., the next smallest sized ring segment is the height of its own ring). Up to 1/4 height, it can be easily realized if a step is carved inside like a road shoulder so that it can easily fit into itself.In this case, the thickness of the water is constant at the fitting part) An embodiment of the present proposal in which water can be arranged in a shape formed by fitting a large number of concentric layered ring segments, which can be filled while water flows smoothly.
<<Fig. 61>> Flexible plastic (vinyl) with zips or screw caps so that the hexagonal or pentagonal part can be filled with water, based on the graphic structure that creates a soccer ball-shaped structure that is close to a sphere. A conceptual diagram showing that when formed as a water bottle, it becomes a water bottle as a whole, and can be folded back at an appropriate location and stored in a rucksack or the like. (The gray area corresponds to the glue margin. It is recommended to use Velcro (registered trademark) (Velcro tape) on that part to make it easy to join and separate. When not in use and there is no water in It is also easy to turn it into
<<Fig. 62>> Flexible plastic (vinyl) with zips or screw caps to allow water to be filled in the hexagonal or pentagonal parts, based on a graphic structure that creates a soccer ball-shaped structure close to a sphere. It is formed as a water bottle, but at that time, the part corresponding to the equator is crimped or zipped so that the filling of water stops, and the other parts [the parts in the northern hemisphere except for the Arctic region] are filled with water. If you spread it around, you can immediately take the arrangement of this proposal, which has a hemispherical shape as a whole, in an emergency, and when not in use, you can fold it back at an appropriate point and put it in a rucksack or the like. A conceptual diagram showing that a practical water bottle that can be folded and stored in several layers can be formed and that it can be easily flattened in a rucksack when it is not in use and does not contain water.
<<Fig. 63>> A three-dimensional finished drawing in which the layer filled with water is illustrated in gray when the previous drawing was actually constructed three-dimensionally. A water structure close to a hemisphere can be completed just by filling it with water outdoors, joining it with Velcro tape, and assembling it. Conceptual diagram showing that it can be used as a water bottle that can be folded when it is open, and can also be a vinyl water bottle that can be folded flat when not filled with water.
<<FIG. 64>> A graph showing the dependence of the magnitude of dielectric loss of water on electromagnetic wave frequency on electromagnetic wave frequency and the frequency characteristics of the magnitude of conductivity in the case of water containing an electrolyte.
<<FIG. 65>> A graph showing the frequency characteristics of the penetration depth of electromagnetic waves (the depth at which the power density becomes 1/e, where e is the base of natural logarithm) in a medium with a high water content in a living body.
<<FIG. 66>> A conceptual diagram showing a molecular structure model of water showing that the water molecule has a dipole moment.
<<FIG. 67>> A conceptual graph showing frequency characteristics of polarization and absorption, showing that microwaves induce orientational polarization, infrared rays induce ion polarization, and ultraviolet rays induce electronic polarization. <<Fig. 68>> It is composed of chloroprene rubber or the like with a small power half-life depth, and holds water or the like (liquid or gel with a large specific heat, moderate pressure dispersion effect, and a small power half-life depth) in the center. 1 is a schematic diagram of a tent or shelf mat with voids that can be accommodated. FIG.
<<Fig. 69>> It is composed of chloroprene rubber or the like with a small power half-life depth, and holds water or the like (liquid or gel with a large specific heat, moderate pressure dispersion effect, and a small power half-life depth) in the center. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a tent mat or shelf mat having voids that can be rolled up, which is arranged on the left and right sides of the body as an embodiment of the device of the present invention and used for weakening diffracted waves.
<<Fig. 70>> It is composed of chloroprene rubber or the like with a small power half-life depth, and water or the like (a liquid or gel with a large specific heat, an appropriate pressure dispersion effect, and a small power half-life depth) is held in the center. FIG. 2 is a schematic configuration diagram in which tent mats or sheruff mats having voids that can be rolled up are placed on the left and right sides of the body and on the upper part of the body as an embodiment of the device of the present invention and used for weakening diffracted waves.
<<Fig. 71>> Based on quantum theory, an oxygen atom in a water molecule is supposed to have two electrons in the 2s orbital, four electrons in the 2p orbital, and a total of six outer-shell electrons. The separation angle between covalent bonds based on bonding using orbitals is pushed about 14 degrees wider than the original angle between the orthogonal p-orbitals due to the repulsion between the positive charges of the two hydrogen atoms. Extended to 104 degrees, the concept is often cited to illustrate that the water molecule has a permanent dipole moment that can actually be explained on the basis of modern theories of quantum mechanics. It is a diagram.
<<Fig. 72>> Measured values of relative permittivity and frequency characteristics of dielectric loss in water (1.5°C) and sodium chloride (NaCl) aqueous solution (0.1 to 0.5 molal (mass molarity)) is.
<Fig. 73> Shows measured values of the frequency characteristics of relative permittivity and dielectric loss of barium titanate, barium titanate and strontium titanate.
<<Fig. 74>> When not in use, a fan-shaped columnar water bottle compartment with a short height (a thin plate) is folded compactly and stored in the back. , making it easier to slide along the sliders interposed between the water bottle compartments, resulting in fanning out on both sides of the body, Also, if necessary, dare to point both arms in the direction of the front half of the body so that the body and the fan-shaped structure that is spread out form a U-shape when viewed from above (the opening of the U is In this case, it will be in front of the body), the GPS flat antenna with its beam center horizontally installed in the front of the body does not exist outside the sky coverage area, which is intended to be formed with a semicircle passing through the zenith as a boundary. Since it is possible to effectively attenuate the signal strength derived from the GPS satellites that have been used, it becomes easier for the GPS receiver to identify the GPS satellites that existed in the above-mentioned sky coverage area, which is useful for disaster relief activities, etc. During activities involving the transportation of water and medical infusions, which are essential to carry around, it is possible to make effective use of those transports to demonstrate their potential functions, and at the same time, as a result, increase the survival rate of rescue victims and reduce the aftereffects. FIG. 10 shows that orientation information acquisition can be made more accurate by a simple and convenient method suitable for the context of use, which aids in rapid access to victims, which is important for reducing incidence.
<<Fig. 75>> Shows that the internal structure of the chest and abdominal portion of the jacket of the present invention can form a layer of water, a highly airtight, so-called thin water bottle, and opens the chest collar or front body. By doing so, when viewed from above, the front body (mae migoro), which includes the body and water layers, forms a U-shape (the opening of the U is in this case the front of the body, and the GPS receiver is located in front of the body). In order to efficiently attenuate the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the originally intended air coverage area, the proposed orientation information acquisition It can support more reliable performance in a way that is suitable for the context of use of the method, and can effectively combine an oral hydration system during land activities, which is jacket-type buoyancy in the sea. This is an example showing that the function of the control device can also be efficiently combined.
<<Fig. 76>> Fig. 76 is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. The reservoir containing water (portable water bottle) normally has a multi-layered compartment structure of compact fan-shaped columns (oral water absorption), as shown in Fig. 77 . It is easy to attach to the body and suitable for trail running. In order to implement it more reliably, it is possible to deploy a fan-shaped water layer structure with a wider central angle by deploying an individual fan-shaped structure with individual compartments in an emergency or emergency use, In doing so, it is possible to authorize the potential functionality of water in obtaining orientation information with a GPS receiver, which is an essential part of the proposal. <<Fig. 77>> This is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. While it can be used for business (without using your arm or bothering your arm), the reservoir (portable water bottle) containing this water can be stored in a compact fan-shaped column during activities such as walking and running. FIG. 10 shows the shape that can be easily reverted to a multi-compartment structure (combined with a tube that is an oral water intake device).
<<Fig. 78>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing the geometric relationship between GPS satellite A in the sky and a cylindrical water bottle carried on the back of the body, The radio wave emitted from GPS satellite A is a cylindrical water bottle that has been specially devised such as thinning a part of the water layer. Position of the GPS satellite from which such transmission waves can be sent when it is recognized that the reception strength of the signal from that GPS satellite at the GPS receiver has decreased significantly as a result of the orientation of the GPS satellite indicates that a geometrical constraint on the position in the sky can be made, where φ (φ is a slide ) and θ (where θ is determined by the result of rotation), in the geometric relationship between the GPS satellite in the sky and the user or the cylindrical water bottle, It is a diagram intended to promote visual understanding by first showing an overall image as a bird's-eye view conceptual diagram regarding the positional relationship of mutual arrangement.
<<FIG. 79>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation similar to that depicted in FIG. In Figure 78, which shows the geometric relationship between the GPS satellite A in the sky and the cylindrical water bottle carried on the back of the body, the various things near the cylindrical water bottle that could not be drawn due to space limitations. In addition to showing variables, etc., it also shows an overall view of the geometrical positional relationship with GPS satellite A in the sky. In a specially devised cylindrical water bottle, such as by making it thinner, orienting the specially devised part in a particular positional relationship with the sky, the signal from the GPS satellite in the GPS receiver If it is recognized that the reception strength of the GPS satellite has decreased significantly, etc., the position of the GPS satellites that can send out such transmission waves can be geometrically limited in the position in the sky. At that time, φ (φ is derived by determining B as a result of sliding operation) and θ (θ is determined by the result of the rotational operation), the geometrical relationship between the GPS satellites in the sky and the user or the cylindrical water bottle is shown as a bird's-eye view conceptual diagram. It is a diagram intended to schematically show the aspect of radio wave propagation in the vicinity of the cylindrical water bottle in relation to the overall image of .
<<FIG. 80>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. At the same time, the user also draws, although it is self-explanatory, just in case. = 0 and φ can take any arbitrary value. Propagation that produces mutually opposite phases when the diffracted wave and the wave diffracted after passing through the thinned water layer reach the L1 C/A GPS receiver located at the center of the bottom surface of the cylindrical water bottle. In the case of the distance difference, the manipulations proposed by the present invention, by varying the length of B for deriving what geometrical conditions are satisfied, are a, b, r, A Since is a fixed value, the satellite signal that is or results in a positional relationship that sends radio waves at an angle of φ arrives at the GPS antenna due to the almost anti-phase difference between the diffracted waves of the two paths By detecting the characteristic drop in reception intensity due to the cancellation resulting from 1 is a conceptual diagram for illustration; FIG.
<<FIG. 81>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. FIG. 79, refocused on the center, is a view with particular attention to the cylindrical water bottle, showing that along the entire circumference a thin layer of water forms an area of length B. By changing the value in a sliding manner, it is possible to identify the length B at which the signal from either GPS satellite exhibits a characteristic decrease in received intensity due to the cancellation of the amplitude overlap of the two diffracted waves with opposite phases. It is a conceptual diagram showing what can be done and how it leads to the derivation of φ, an important variable as the position of a GPS satellite. <<FIG. 82>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. In FIG. 79, which has been re-understood, it is a drawing that pays particular attention to the cylindrical water bottle, and is a drawing that shows that a region where the water layer is thin is formed in a part of the circumference. By rotating this region of thin water layer around the central axis of the cylindrical water bottle, the signal from the GPS satellites will have a characteristic drop in reception strength, once the B value has been identified. FIG. 2 is a conceptual diagram showing that the geometric orientation between the area forming the area where the water layer is thin and the sky can be identified mainly as θ when showing .
<<Fig. 83>> In one of the embodiments of the present proposal, in order to form a region where the water layer is thin in a part of the circumference of the cylindrical water bottle, in order to apply pressure and sandwich it. It is a conceptual diagram of a sandwicher that can be used, and is an example of what has the advantage that it can be easily made by yourself even with a 3D printer, which has become popular recently, due to its light weight, low cost, small size, high elasticity, and high availability of resin. The central angle assumed for the appearance of this arc-shaped pillar is about 45 degrees to 90 degrees. It is a diagram for the purpose of promoting a visual understanding that it is easy to create a 180-degree object. , is an external view for simply showing that the equivalent of one central angle of 180 degrees can be removed, or the same can be done by using four 90 degrees.
<<Fig. 84>> Recalling that the cylindrical structure containing water in Fig. 81 can be approximated by forming it with a virtual polygonal prism (such as a regular octagonal prism), It is a conceptual diagram in which two out of the four sides are removed in order to simplify the structure in order to meet the demand for reducing the weight and volume of outdoor activities. While the points are omitted as appropriate, even in this situation, even if the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which provide the same effect, are in opposite phase due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs, for example.
<<Fig. 85>> Recalling that the outer shape of the structure containing water, which is realized in a cylindrical shape in Fig. 81, can be approximated by forming it with a virtual polygonal prism (for example, a regular octagonal prism, etc.), This is a conceptual diagram of a case where two of the four sides are removed in order to simplify the field activity in response to a request to reduce the weight and volume of the outdoor activity when it is formed with such a square pole, and for comparison. Although the figure omits points that can be easily understood, even in this situation, the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which have the same effect, differ from each other due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs if the phases are opposite to each other, and is a schematic diagram intended to conceptually illustrate the positional relationship with the user's back.
<<Fig. 86>> Regarding the structure containing water realized in a cylindrical shape in Fig. 81, it is sufficient to deal only with diffraction signals of signals from satellites existing in a limited direction, for example, in the vicinity of the lateral direction of the body. In such a case, only small values of φ and limited values of θ need to be considered. When it is only necessary to consider only the cancellation of the diffraction signals of the signals from the satellite from the vicinity of both sides of the body for the person, if it is limited to that, the various parameters in the above-mentioned figure are almost uniquely determined, so it is the simplest outline. In view of the fact that it is easy to design so that the fringe diffracted wave at a distance and the fringe diffracted wave at a short distance cancel each other exactly at the GPS antenna if it is implemented as a block of It is a conceptual diagram intended to show the general view of the water container. By combining two of these, it is possible to form an almost rectangular shape, so it is easy to carry, and it is more convenient to use as a water container. It is an external view for doing.
<<Fig. 87>> In Fig. 81, while a region with a thin water layer is formed horizontally on the bottom surface of the cylinder, a similar effect can be obtained by forming such a region parallel to the central axis of the cylinder. In view of the fact that it is possible to obtain such an effect, it is a conceptual diagram for illustrating a separate structure that can obtain such an effect. It is also a diagram that shows that even with such a structure, if water is filled with a value B, that is, a distance B from the bottom surface and does not permeate, the same effect as the above structure can be expected. In order to improve visual understanding, θ is also simplified as 0, but if A = 20 cm, B = 6 cm, etc., signals from satellites with φ = 0 will be canceled at the GPS receiver. It is an external view intended to show that it can be easily imagined, and the cube of the outer frame is drawn as a measure of size.
<Fig. 88> In Fig. 87, θ is simplified and assumed to be 0. This is a diagram intended to enhance visual understanding of what would happen if the value were not 0, and FIG. , the diffracted wave generated at the edge of θ = 60 degrees in the figure also differs from the diffracted wave generated at the edge of θ = 0 degree in the figure, and the propagation distance is approximately equivalent to half the wavelength of the GPS L1 wave. This is a diagram intended to easily remind one that since there is a difference in , the canceling effect of the diffracted waves also comes to life.
<<Fig. 89>> If a water bottle forming a flat layer of water on the left and right sides is carried as a device, plugs should be constructed at the top and bottom of each so that both can be connected with water channels at the top and bottom. By doing so, when the lower connection tube is attached, oral water retention can be easily performed using the oral water retention tube branched from the connection tube. If one chamber contains a small amount of air and the plug is closed, during, after, or when descending the mountain, simply loosening the other wire will allow the atmospheric pressure to be released before the climb, according to Pascal's principle. Since the difference in atmospheric pressure causes a meaningful difference in water level, both water bottles are transparent and the current pressure difference on the unplugged side with respect to the pressure in the chamber on one side that was sealed prior to the climbing action. Visually understand that if you have a scale that can be read, you can not only carry heavy water, but also effectively use it to know changes in atmospheric pressure, that is, changes in altitude, or sudden changes in climate. It is a head designed to promote
<<Fig. 90>> In order to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back by forming water layers on the left and right sides, a water layer, which usually corresponds to a water film, is formed. It is convenient to attach a vinyl water bottle to the back with Velcro tape. In addition to the convenient cooling effect, you can place your hands on your hips and extend your elbows backwards or in any direction if necessary to obtain direction information. A conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding that the film of water can be easily affixed to the gaps with Velcro tape or the like as appropriate, thereby ensuring more reliable acquisition of azimuth information by GPS. is.
<<Fig. 91>> In order to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back by forming water layers on the left and right as in Fig. 90, a vinyl water bottle, which is usually a film of water, It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be freely attached by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono, such as the furisode part of a kimono. By protruding in the direction of , it is possible to easily form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, etc., so that direction information acquisition by GPS can be carried out more reliably. It is a conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding of the human body.In terms of forming an appropriate angle between the mutually contacting sides, if connected with Velcro tape, etc., it can be smoothly applied to various fine movements of the human body A, B, C, and D illustrate examples of locations where the water film can be arranged in triangular shapes that can be handled and are easy to handle.
<<Fig.92>> Similar to Fig.90, water layers are formed on the left and right sides to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. , for example, A, B, C, D, etc., can easily block the diffracted waves of the partial sky, and the direction information acquisition by GPS can be performed more reliably. It is an external view of the apparatus viewed from the front side of the body, and an example of the arrangement of the water film is shown by shading. .
<<Fig.93>> As in Fig.90, water layers are formed on the left and right sides to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. While demonstrating that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. FIG. 10 is a conceptual diagram intended to visually promote understanding that the total amount of water can be reduced, thereby making it easier to acquire azimuth information more reliably.
<<Fig.94>> As in Fig.90, water layers are formed on the left and right sides to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. Illustrate that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, and demonstrate that it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. , thereby reducing the total amount of water, thereby making it possible to obtain orientation information more reliably and easily. It is a figure, and the example of arrangement|positioning of the film|membrane of water is shown by hatching.
<<Fig. 95>> In the case of a container made of silicon, for example, which consists of a combination of several compartments, when the water layer is formed by a water plate, a portion of the water In order to make the layer thinner, the purpose can be easily achieved by peeling off a part of the layer. It is a diagram intended to enhance the visual understanding of the feasibility of such functions, and illustrates an initial state before part of it is peeled off.
<Fig. 96> For example, in the case of a container made of silicon or the like, which is composed of a combination of several compartments, when the water layer is formed by a water plate, a portion of the water In order to make the layer thinner, the purpose can be easily achieved by peeling off a part of the layer. FIG. 10 is a diagram intended to enhance the visual understanding that such functions are feasible, and illustrates an initial state before part of it is peeled off. FIG.
<<Fig. 97>> For example, Masao Nagaoka's Orientation-independent Magnetic Connection Structure, in which the magnets rotate with respect to each other and the SN orientation can be aligned, allowing the compartments of the polygonal water layers to be interconnected. Incorporating such a connection mechanism into the compartment container improves convenience, as well as Velcro tape, etc., and is useful for maintaining the convenience of this proposal. It is a photograph intended to enhance the visual understanding of
《Fig. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. and is intended to facilitate visual understanding of such structures and is grasped together with the lid.
《Fig. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. It is a view intended to promote visual understanding of such a structure, and is a view grasped with the lid removed.
<<Fig. 100>> For example, this proposal can seal a layer of water on the side of a transparent, lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a direction information acquisition function as equipment for expedition overseas mountaineering with a team. , so to speak, has a double-structure closed space, and has a structure with multiple plugs, which can easily realize this proposal together with a bucket-cum-equipment that can be easily implemented. In addition, in such a case, it is extremely convenient to be able to use it as a bucket overseas, where it is particularly difficult to obtain safe water. Since it is more convenient to have a device that uses the filter media, the name of the locally procured filter media required (Gravel, Sand, Fabric, Charcoal, etc.) is listed on the side of the bucket so that knowledge can be gained in such cases. It will be more convenient if you show the approximate position of the level that should be put in with the national language and icon, and at that time it will be more convenient if the diameter is about 4 mm and a screw cap or the like is provided on the bottom. It is a figure for promotion of visual understanding to a thing.
<<Modes for Carrying Out the Invention>>
<<0032>>
The above problems to be solved can be expressed in slightly different terms as follows.
<<0033>>
Consider a case where direction information is obtained by using an L1 C/A GPS (or GNSS) receiver conventionally proposed by the present inventor and capable of obtaining not only position and time but also direction information.
<<0034>>
At this time, it is relatively easy to prevent the reception of reflected waves (by using it facing a place with a good view), and at the same time, it is also possible to prevent the reception of straight waves (use your body to keep your body active).
was relatively easy. However, in this case, depending on the type of receiver used and individual differences, it is rarely affected by diffracted waves from the extremities of the body.
there were.
<<0035>>
Although it can be solved by deploying microwave absorbing materials, at present, it is generally necessary to carry the material at the same time, which tends to be heavy and bulky, while continuing physical movement mainly by walking.
long periods of time will increase the physical load due to the increase in weight and volume when walking.
If the walking load is large, such as traveling mainly on foot in disaster areas, etc., serious problems such as rapid accumulation of fatigue will occur in the performance of the mission.
<<0036>>
The objective is to solve the problem reasonably and inexpensively with an appropriate measure suitable for the context of use, and to provide smoother support for disaster relief activities in the international community in response to large-scale natural disasters.
<<0037>>
Means for solving the problem are as follows.
<<0038>>
Minor improvements to potable water packages that are likely to be carried during field activities, including emergency response operations, or that are required by the Lifeboat Equipment Regulations.
Including the possibility of using objects, combining the water itself, the body, and the GPS receiver that has the ability to acquire direction information proposed by the inventor.
eliminates the influence of diffracted waves on the L1 C/A GPS (or GNSS) receiver, making it possible to obtain direction information more easily and reliably.
<<0039>>
Actual means for solving the problem will be shown in order below using FIG. 1 and the like.
<<0040>>
The L1 C/A GPS receiver already proposed by the inventor is placed on the back of the waist of the body, and the normal direction of the antenna main beam is perpendicular to the center axis of the body and perpendicular to the left and right plane of the body. Arrange along the direction of going away.
<<0041>>
Prepare water packed in a hollow cylindrical shape of a certain shape. For example, a plastic container that does not affect microwaves may be used for packaging. ancestor
The central axis of the cylindrical shape of is aligned with the normal direction. At this time, the radius of the cylinder may be within the range of about 5 cm to 20 cm. final thickness
should be about several centimeters. It depends on the susceptibility to the diffracted waves of the GPS receiver to be used.
<<0042>>
The container, such as plastic, may be connected by a tube to the user's mouth and designed to help the user rehydrate. so-called hydra
Hydration system, which is called a hydration system, and is used by cycling athletes infantryman or foot soldier.
It can be used in combination with the method used for ingestion.
A simple and safe structure in which the valve opens only when you bite into it allows you to easily supply water little by little. When the mouth is released, the valve is automatically closed again. Contains energy drinks as well as water
Since it can be configured as an object, it is used in long road races. When it is important to continue the activity without taking a break for a long time,
enable
It goes without saying that the day will soon come when people will recognize that lifesaving also falls into this category. At that time, without wasting time as much as possible, the current location and the location information of the victim,
The diffracted wave attenuation effect of a device that can obtain not only positioning but also azimuth can be obtained by a satellite phone or the like, and the diffracted wave attenuation effect is also used in conjunction with the use of a GPS receiver.
Replenish fluids and nutrients in order to improve survival rates and prevent the severity of aftereffects by making appropriate choices and shortening the time from the occurrence of a disaster to the rescue of victims as much as possible.
It is highly qualified as a device for continuing to act while doing, and can constitute a useful system.
This GPS receiver is highly compatible with general outdoor activity support systems, including lifesaving in the near future outdoors, and can be configured with high compatibility, low cost, rationality, and overall lightweight. This is an advantage of the proposed usage of the cooperative use of the body and water in the field.
<<0043>>
A lightweight water bottle, etc. that is thin when not filled with water, etc., so that it can assume a cylindrical-like structure with a certain thickness for the first time when it is filled with water, etc.
It can be built into the vest or attached to it, and when it is not filled with water or when it is "filled with water but not in use", it is placed in a relatively flat shape on the back of the vest.
It maintains a low profile shape and may form a truncated cone, cylinder, or similar shape similar to FIG. 1 when in use.
<<0044>>
A lightweight water bottle that is thin when not filled with water, etc., and can take a cylindrical-like structure with a certain thickness only when filled with water.
Those described as "filled with water but when not in use" maintain a relatively flat, low profile shape that retains a flexible plastic spring.
Alternatively, it can be considered as a cylindrical water bottle made of hollow vinyl or the like.
<<0045>>
Alternatively, to easily form such a shape, another suitable method is to use the following materials. It can be conveniently used as tableware (tableware) even outdoors.
"Foldable silicone resin cooking bowls (about 20 cm in diameter)", which have a reputation for being able to cook, have become cheaper in recent years.
exist.
It is a kind of tableware (tableware) made of silicon resin. Flexibility and lightness, which are one of the physicochemical properties of silicone resin, make it ideal for outdoor activities in harsh environments.
It does not crack or break, is lightweight, and has excellent plasticity and deformability. Approximately 27.times.21.5.times.11 cm (in use) can have a circular (or angular) frustoconical shape close to a hemisphere. It can be used in the form of a bowl (hemisphere) as normal tableware. Folds easily with a little force.
As a result, the size is about 27×21.5×4 cm (at the time of storage), which is close to a flat (flat) circle (more precisely, concentric circles, wavy concentric circles).
Utilizing these new physicochemical materials, when water is not injected, or when it is used even if water is added, it is close to a flat circle, and only when it is used with water, etc. A kind of water bottle with a layer of water may be formed around the .
<<0046>>
It means that a shape similar to FIG. 1 may be formed. Features Sanitary, soft, and heat-resistant silicon resin container can be folded compactly.
It can be stored in a space-saving manner. The easy-to-hold and non-slip silicone resin is suitable for microwave ovens, so it is convenient for preparing food outdoors.
Insensitive. It is also suitable for medical work in the field such as disaster areas. FIG. 1 shows a hollow columnar cylinder, and the liquid storage section inside is a single space.
Compartments (as multiple divided spaces) may also be formed, depending on. For example, a compartment divided into upper, lower, left, and right compartments
You can also form a ment. When only limited water is available, allocation to the most efficient part for diffracted wave attenuation, such as replenishing water with priority only to the left and right
etc. is possible. We note that the benefits of diffracted wave attenuation when used with hydration systems arise from the compartmentalization. Attenuation effect is reduced
However, in practice, water is first sucked and consumed from less affected areas, e.g., lower and upper areas, for use by the user in the hydration system.
But good. This method of use has the advantage of not affecting the attenuation effect of the left and right diffracted waves. After consuming the water in the bottom and top, hey, hide in the left and right parts
If you change the tube of the ration system, you will not be inadvertently consuming water in the left and right parts, and it will be better. very practical
He said that it is good to use a tube for suction from the bottom side and use the top side for suction when it is empty. After that, the left and right compartments
Said it's fine to use. Also in this case, when there are components only on the left and right sides, both spaces capable of containing water may be connected at the lower part with a thin hollow tube. To be so
Then, even if a hydration system is installed, the water level will drop only on the left and right sides, and the diffracted waves will attenuate evenly on the left and right, creating a state where they disappear unconsciously.
There is an advantage that you can easily avoid the situation that will be done. More specifically, in this case, 360 degrees/4 parts = 90 degrees for uniform angles
, the cylinder is divided into four sector-shaped compartments each having a central angle of 90 degrees. Of course, just divide the compartments evenly.
However, if necessary, left and right compartments with a central angle of 120 degrees and compartments with upper limits of 30 degrees each may be used. Although it will be a consultation with the cost,
Recent new materials such as plastics, silicones, and high-molecular polymers that have plasticity that allows for such changes in capacity and shape to some extent may be used.
Of course. In addition, if emphasis is placed on simple and convenient use during mountain climbing, low cost, and practicality, it can be said that it is lightweight, inexpensive, and disposable.
LDPE ((low-density polyethylene) low-density polyethylene), EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA
ethylene acetic acid vinyl copolymer). flexible and transparent
clear material. Co-polymerization of polar comonomers such as vinyl acetate with ethylene through an ultra-high pressure polymerization process. Created by manufacturing a polymer. ) as a material,
It is good also as a bellows type water tank. In this case, the thickness
A bellows structure may be provided on the side surface in order to increase or decrease the . As a result, when not in use, the bellows structure is crushed when the column is compressed in the height direction, transforming it into a less bulky structure.
become In this way, storability is also improved. If it is sealed in this state (if the screw cap of the spout is closed), the internal pressure becomes negative, so the compressed bellows structure
You can enjoy the advantage of being kept as it is and not being bulky. This is shown in FIG. FIG. 2 of the bellows structure shows the liquid spout and outlet. For liquid spouts and outlets
can be fitted with a screw cap. Also, for use as a hydration system, without stopping hydration during the user's activity
Hydrate at the same time
A mouth-operated oral suction tube can be attached. The container itself may have enough strength to maintain its structure when attached to the body, or the clothing may have such strength.
For this purpose, clothing may be used that has a support structure that conforms to the body and is folded when not in use so as not to get in the way, and that can be appropriately protruded with appropriate strength when in use.
In recent years, plastic or resin springs have been distributed at low prices, and it is possible to stably maintain the shape during use at low cost and simply by using them. plastic
Since it is made of resin or made of resin, it has the advantage of reducing the influence of diffracted waves of electromagnetic waves, and it also has the advantage of not having any other positive influence on the reception situation.
You can enjoy the benefits of Alternatively, it can be shaped like a sports bib worn from above or a life jacket, and can be fixed to the front and back with strings or Velcro tapes on both sides.
It is also possible to install the water bottle on an additional piece of clothing.
That is, a cylinder-shaped water bottle made of plastic or the like having a hollow part (outer diameter of about 30 cm, inner diameter of about 25 cm) filled with water is placed on both sides of the body on the back surface.
Set the central axis parallel to the normal of Install the L1 C/A GPS receiver vertically along the body near the center. Alternatively, plastic water bottles of about 30 cm x about 20 cm x about 2.0 cm filled with water are placed on both sides of the body almost perpendicular to the back surface. L1 near the center
C/A
Place the GPS receiver vertically along your body.
It may be reinforced with a plastic spring. When flattened, the force of the spring should be suppressed with Velcro tape or the like.
<<0047>>
Cylindrical ones have a plastic spring on the side, and when not in use, the spring is held down by the force of the spring, like a Velcro tape.
A thin, flat, low-bulk mechanism is used to keep it from slipping, or to fasten it with a strap with plastic fittings that snap together.
It can be made into a disk.
When using, remove the Velcro tape or the plastic lock part of the two male and female fittings fixed to the ends of the two strings with one-touch operation.
It is also convenient to create a cylindrical structure that pops up from a flat disk by the force of a spring, and to stand on its own by the force of a spring.
be. When not in use, it can be folded quickly and locked with a click. Compact and convenient to carry. It folds into a compact low profile shape when not in use
When it is folded up or lightly crushed and fixed with a fixture, it becomes a thin disc that is not bulky. For example, the diameter ranges from about 15 cm to about 40 cm.
In other words, they should be able to use the shape that is most suitable for the inexpensive GPS receivers of various sizes that they are using.
At this time, it can be made to stand on its own with a plastic spring, but in the case of outdoor camping, it can be removed and used as a convenient storage entity for carrying things.
It is convenient because you can also Also, regarding such a structure, it is part of the clothing that is incorporated into the clothing so that the pop-up direction is perpendicular to the body.
It should be a design that makes it possible. Secondly, if the bag is detachable from clothes, one bag can be used outdoors when needed. This bucket stores water etc.
The fact that it has a special bellows-shaped gap that allows the water bottle to be used at all times gives the user the option of always being able to use it as a water bottle.
For example, perishable foodstuffs are surrounded by water with a large amount of non-heat, so it is convenient because it can be expected to have a cold insulation effect and an antiseptic effect. As a cooling agent
Constituents of what is in circulation are high water-retaining macromolecular polymers and water, in fact most of their mass is water, and the exceptionally high specific heat attribute of water.
is recognized in society.
By actually placing a cylinder with a bellows-type flexible water bottle on the side of the cylinder, this proposal can be realized, and it is expected that the user's convenience will be considerably improved.
Wear. In this case, a plastic spring may be used as the spring, which has little effect on microwaves other than the excellent effect of attenuation of diffracted waves as described separately.
By doing so, the transparency of the plastic spring matches the transparency of the water and vinyl, and the inside can be seen through, so it is cool.
It is convenient because it has the advantage of being able to confirm that the position of the GPS device inside is appropriate and that it is not misaligned.
is. Of course, if you remove it, you can actually use it as a pop-up bag outdoors, so the user can secure its dual use, and you can use it outdoors.
Not only is it possible to accurately support the addition of a direction information acquisition function to the use of GPS, but it is also possible to make good use of the dual use of water.
Therefore, it is reasonable to assume that it has real utility in outdoor activities.
Having a special bellows-shaped cavity in the outer wall that can store water etc. also gives the user the option of always being able to use it as a water bottle, and the hollow part is also flexible.
If you put wood in it, you can expect a cooling effect and a preservative effect in the summer, because the non-thermal water surrounds the perishable food ingredients, which is convenient.
be. The reason is that the components of refrigerants distributed in the market are high water-retaining polymers and water, and in fact most of the mass is water.
Therefore, the attribute of water's extraordinarily high specific heat is recognized in society.
Similarly, if you want to create a square prism shape, instead of using a spring, you can use the built-in square plastic frame on the left and right sides inside the square prism by the tension of the vinyl or cloth on the side.
It is also possible to make it function as a support that supports the structure of the square, and by extension, to make it pop up using the fact that it can support the square prism shape. At the time of storage, the internal organs mentioned above
When the rectangular frame structure is removed from the left and right side surfaces inside the bag, the entire bag returns to a thin flat rectangular plate of, for example, about 4 cm. Whole when used
For example, a 17.0 cm high x 24.5 cm wide x 17.0 cm deep bag can be transformed in a few seconds by modifying it. Detachable from or onto clothing
If so, it is highly expected that it will be convenient for camping in the outdoors and carrying on site. If it is made of cloth or durable vinyl, the tension of the cloth will work and
The action can maintain the stable structure of the hollow quadrangular prism. Specifically, on the two opposite sides of the rectangular cylinder, there is actually a rectangular framework with dimensions that fit the sides.
It is only necessary to construct a state in which it is fitted in with tension autonomously.
For the essential part of such structures, i.e., for some types of cylindrical or hollow prismatic structures that pop up,
In addition, while designing it as part of the clothing, such as sewing it to the clothing, incorporating it into the clothing, or making it detachable from the clothing, the side of the cylinder or hollow prism
By actually deploying a cylinder or hollow prism with a flexible bellows-type water bottle on the side, this proposal is excellent and increases the feasibility, and the user's convenience and utilization are also considerably improved.
can be expected.
In such a case, the spring used for the cylindrical wall or the quadrangular frame structure used for the prismatic wall as an upright/storage variable structure has an excellent effect of attenuating the diffracted wave of the microwave as shown separately.
Plastic springs or plastic frameworks can be used, which are not particularly influential other than the results, thereby reducing the transparency of the water and vinyl.
Since the transparency of the plastic or resin matches and the inside can be seen through, it was confirmed that it felt cool and that the position of the GPS device inside was appropriate.
It is convenient because it also has the advantage of being able to check whether or not there is any deviation. Of course, if you remove it, you can actually use it as a pop-up bag outdoors.
Therefore, it is possible for the user to secure its compatibility, and not only can it accurately support the addition of the direction information acquisition function to the use of the GPS outdoors, but also the water
In addition to being able to make good use of this duality, it is reasonable to think that it is truly useful in outdoor activities.
I mentioned that the cylindrical pop-up bag mentioned above usually has a spring built into its wall surface. The plastic spring is first incorporated into the outer shape to complement the structure.
He also said that it is okay to be strong. This structure can be deployed by sewing it into the back of the garment. It may be arranged along the inside of the container containing water, and the outside
may be placed in It does not matter if it is in the space containing water, but if it is necessary to store it as some kind of internal structure, it is possible to have a void space for the spring.
good. Here we discuss a little about plastic springs. The reason why metal springs are not used is that they do not affect radio wave propagation.
In this case, as the spring, a plastic spring can be used, which does not have any particular effect on microwaves other than the excellent effect of attenuation of diffracted waves, as described separately.
By doing so, the transparency of the plastic spring matches the transparency of the water and vinyl, and the inside can be seen through, giving a cool feeling or the GPS device inside.
It is convenient because it also has the advantage of confirming that the position is appropriate and checking if there is any deviation. Should I sew this onto my clothes?
By designing such clothing and actually deploying a cylinder with a bellows-type flexible water bottle on the side of the cylinder, this proposal can be realized and the user
It can be expected that the convenience of Of course, if you remove it, you can actually use it as a pop-up bag outdoors, so the user can ensure its dual use.
Not only can it be possible to accurately support the addition of a direction information acquisition function to the use of GPS outdoors, but it is also possible to make good use of the dual use of water.
It is reasonable to think that it is truly useful in outdoor activities because it can also be used for such functions.
Plastic springs have excellent chemical resistance and can be used under strong acid and strong base conditions. It can be used under conditions that are difficult for metal springs, such as corrosion, non-magnetism, and sorting at the time of disposal.
Furthermore, by integrally molding the plastic spring and other functional parts, the cost of parts can be reduced and the number of assembly steps can be reduced.
<<0048>>
For example, polycarbonate springs have excellent weather resistance, which is a feature of springs. Because it is non-toxic, it can be used in food containers, medical
It is suitable for medical devices and has excellent electrical properties as an insulating material. It has excellent transparency and is widely used for optical applications. The practical temperature ranges from -40°C to +120°C. Dimensional accuracy during molding and small dimensional change after molding make it a suitable material for molding precision molded parts. It is self-extinguishing and widely used in areas where there is a risk of fire. di
It can be used for disposable medical instruments, endoscopes, etc., and does not need to be separated from the plastic housing when discarded.
<<0049>>
Characteristics of polyacetal springs High elastic modulus, excellent elastic recovery, creep resistance and fatigue resistance are added to this, making it the most widely used resin for snap-fits.
be. It has good electrical properties and no magnetism, so it is used in MRI equipment. Polyacetal can be dyed. It can be used for various purposes by coloring it as an external part.
I can. It is resistant to organic solvents and has little dimensional change due to water absorption, so there are almost no practical problems.
<<0050>>
The characteristics of plastic springs are as follows. (1) Excellent strength, stiffness and dimensional stability at high temperatures and in harsh environments. (2) Hastelloy
Low cost and high productivity compared to Inconel. (3) It is lighter than steel, aluminum and titanium. (4) Low friction coefficient and high
Exhibits wear resistance and has low aggression against mounting members. (5) It has excellent chemical resistance and is insoluble in common solvents such as acids, bases and oils. (6) low out
Low dust generation and high purity reduce contamination generation and also have electrical insulation.
<<0051>>
In addition, we will make the following proposals that are ahead of the times. Until now, we have mainly assumed that the bottom is missing, but here, we will consider a container that has a bottom, a certain robustness for outdoor use, a low-cost product, and versatility. suggest. In other words, plastic, polycarbonate, or bakelite cups and vessels with a certain size for outdoor use are compatible with the proposed GPS receiver.
I propose to make it a double structure so that In other words, normally, but in an emergency, the outer part is filled with a liquid (such as water) that is a microwave-absorbing material.
By filling it with the body structure and using it with the proposed GPS receiver, it can be used to weaken the diffracted waves, and it can be used for distress prevention.
It becomes a survival item that can be used. Therefore, the spout of the space on the outer wall side is normally closed with a screw cap. Sky
Even if qi exists there, it will be active as a low-priced, lightweight container that is rich in heat retention for warm beverages in the cold outdoors. Conversely, in extreme heat outdoors, cold beverages
It will play an active role as a low-cost, lightweight container for outdoor use that is rich in cold insulation. A space similar to the space configured on the side surface may also be provided on the bottom surface. In this case, heat retention and cold retention
Contribute to improvement. The structure that does not prepare the same space on the bottom as the space configured on the side is also that.
Eliminating unnecessary weight has positive implications. It doesn't matter which. Inexpensive as a plastic product that can be sold at low-price shops that can be manufactured in these developing countries
Since it can be configured to , it has characteristics that can be rapidly spread all over the world as a value-added container, and it is also a next-generation outdoor goods that supports direction information acquisition together with the proposed GPS receiver.
can be expected to be used as
FIG. 3 shows a conceptual diagram of this. Of course, the shape may be similar to that of a normal cup, with curved sides and a wider top surface. The bottom has a structure,
It can be used as tableware for outdoors by putting coffee or beverages in the hollow structure. Developing this further, we get: In recent years silicon type pop-up type
Cups are spreading rapidly. This is seen as convenient for outdoor activities accordingly. It is possible to combine this with a proposed GPS receiver useful for outdoor activities.
We make the following suggestions. In other words, although the silicon type pop-up cup is usually single layered, it is proposed to make it a double layered one. Use same as above
Since it is possible, the same explanation can be given, but it will be omitted here because it will be repeated. A further development of FIG. 3 is as follows. Cooling from the injection port on the outer wall side
It is also possible to use it by putting an agent or a heat-retaining agent. The material of the cooling agent or heat insulating agent is a superabsorbent polymer (abbreviation
SAP) and melting point depressants and preservatives and water. Sodium polyacrylate is often used as a superabsorbent polymer. poly acrylic
Sodium polyacrylate is a kind of superabsorbent polymer, and the main unit structure is [-CH2-CH(CO2Na)-]n. high
The high water absorbency is due to the incorporation of many water molecules into the network structure to create a gel structure. Disposable diapers, ice packs, sanitary products, lotions, etc.
used for A food additive grade product is used as a thickening agent in the food field. Also, if combined with a life preserver of the dimensions shown in Figure 4, cut
Velcro tape (commonly known as magic tape (registered trademark)) is attached to the lifesaving water so that electromagnetic waves do not enter the line part, and the lifesaving water is attached to each other.
By arranging the perforated line portion and the water portion so as to overlap each other, it is possible to easily solve the problem, which can be applied to the present invention. This can be done by using subdivided bags as lifesaving water.
It is an excellent method because it does not interfere with both, and it is also an effective method for people involved in shipping and victims of disasters in Japan, where life-saving water is widely used, and in developed and developing countries around the world.
It is thought that In addition, in order to apply small bags, which have been established as lifesaving water, to weakening diffracted waves in combination with the human body in the proposed GPS receiver receiver, it is simple, inexpensive, and easy.
It is also a method that can be easily used in combination with conventional lifesaving water (without changing the manufacturing process of lifesaving water), and can also be used in rescue boats and emergency situations.
It seems to be an effective method because it only needs to provide a flexible Velcro tape. It will be a method that can be easily accepted and used as a de facto global standard for the time being. Also
It is also realistic that double-sided tape can be easily used when Velcro tape is not available. In order to have a certain structure, use a lightweight cylindrical Tupperware
can Moreover, it is also possible to achieve this by projecting several vertical rod-like structures from the clothing and hooking them there like a bamboo blind.
<<0052>>
When preparing water packed in a cylindrical shape of a certain shape, in accordance with the lifeboat equipment regulations, fresh water in a general shape that is often installed in lifeboats
It is also possible to divert the package in a vinyl bag. Some shapes have become de facto standard. For example, the inner shape corresponding to only the water bag is 12.1cm wide x 12.1cm long.
5.9 cm x maximum thickness of about 1 cm, in which drinking water is packaged as fresh water in subdivided vinyl packages is the de facto standard for lifeboat equipment (de
fact standard). marketed in Japan
The shape shown in the figure is generally a transparent package, and blue lettering and stamped by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism are generally distributed and actually used. Fig. 4 shows an example of a widely spread product manufactured by a Japanese lifesaving equipment company that complies with Japan's lifeboat equipment regulations.
The outline (including water-free edge portions) and dimensions are as follows. Width 13.8 cm x length 7.4 cm x maximum thickness (maximum water part) about 1.0 cm. The edges that do not contain water are 1.0 cm on the left side, 0.7 cm on the right side,
The height of the top is 0.75 cm, the length of the bottom is 0.75 cm, and it is almost an international standard.
Polyethylene ((CH2CH2)-n Polymer of ethylene. Transparent or translucent solid, resistant to acids, alkalis, and solvents. Electrical insulation, water resistance, and moisture resistance.
It has good heat resistance and cold resistance. Low-density polyethylene (abbreviated as LDPE, specific gravity 0.91-0.93) is produced by radical polymerization of ethylene under high pressure.
Used for wire coating. ) or polyamide polyamide (a polymer having an amide bond -CO-NH- in the main chain.Nylon
6,66,610,7,11,
12, etc. It is used as a synthetic fiber due to its moderate hygroscopicity and ease of dyeing.
It is individually packed in transparent or blue-transparent, relatively strong and lightweight vinyl made of plastic (also used for ruts, etc.), and is connected by perforated lines.
A safe form that separates from the connecting perforations but does not easily come off is prevalent worldwide and common.
<<0053>>
It is common to see items with similar dimensions and similar local language notations overseas. This is defined as lifeboat equipment to equip 3 liters of drinking water per person.
due to being mandated. Also, it is said that it is subdivided from the perspective of not opening and consuming all at once when it is damaged, but the reason is stated clearly.
not converted.
<<0054>>
In a sense, the water-connected vinyl package described above is a water plate-like structure. While assuming a circle with a radius of about 5 cm to 20 cm at the bottom,
In an emergency, the person who obtained the lifeboat equipment by wrapping it around the proposed GPS device will naturally attach the proposed GPS device to its own body and the cylindrical shape (originally a water bag) formed by wrapping it.
With water, diffracted waves can be effectively and efficiently eliminated with just the equipment at hand while obtaining the bearing.
<<0055>>
According to the Ship Life-Saving Equipment Regulations, "(Lifeboat Equipment) Article 14 Lifeboats shall be equipped with the equipment specified in the table below. Shimizu.”
<<0056>>
It is of course possible to use a hollow cylinder based on a polygonal column instead of the hollow cylinder based on a circular column as in the previous example. Of course, it may be a hollow cylinder of a polygonal prism, for example, an octagonal prism. It may be hollow each based on a hexagonal column. Of course, a hollow cylinder based on a quadrangular prism may also be used.
<<0057>>
It is of course possible to use a hollow cylinder based on a quadrangular prism, and for the sake of simplification, only left and right components exist as shown in FIG.
<<0058>>
In this regard, both moisture-encapsulating spaces may be connected at the bottom with a thin hollow tube. Then, even if a hydration system is installed, the left and right
This has the advantage of being able to easily avoid the situation where the water level on only one side drops, and the attenuation of the diffracted waves is even on the left and right, creating a situation where the wave disappears unknowingly.
be.
<<0059>>
The left and right plate-shaped parts have a bellows structure, and when empty without filling, the air is expelled and compressed so as not to be bulky, and the mouth is sealed with a screw cap to make it thinner become a structure. This allows the structure to remain compact and well suited for outdoor activities.
<<0060>>
In the following, materials to be used as dielectric electromagnetic wave absorbing materials are examined. Rescuing victims alone or with a small number of people, especially in outdoor natural environments or large-scale disaster environments
, search and rescue operations, or those who continue to voluntarily and continuously evacuate in harsh environments.
<<0061>>
The absorption characteristics of electromagnetic waves by water were measured by Schwan et al. using ε' (relative dielectric constant) and ε " (relative dielectric loss) values of water (25 degrees) α (amplitude attenuation coefficient) of,
α=√((1/2)・ω^2・μ・ε0・[√{(εr′)^2+(εr“)^2}−(εr′)])
α: Attenuation constant (of medium)
β;Phase constant (of medium)
ω: Each frequency of electromagnetic waves
εr': Relative permittivity (of medium)
εr“: Relative dielectric loss (of medium)
ε0: permittivity of vacuum
As
or
α=√((1/2)・ω・μ・[√{(σ)^2+(ω・ε)^2}−ω・ε]) (Np/m)
ε0: Vacuum permittivity
μ0: vacuum permeability
ε': Relative permittivity (of medium)
ε”: Relative dielectric loss (of medium)
σ: electrical conductivity
f: frequency
c: speed of light (= about 3x10^8 (m))
As
Figure 8 shows the attenuation rate from 00MHz to 3GHz. The attenuation of electromagnetic waves by water (25 degrees) is about 100dB/m at 1.5GHz. 1/3.) It can also be estimated from this literature value that the power half-life depth of 1.5 GHz, in other words, the depth at which 3 dB is attenuated, is about 3 cm. 60% to 70% of living tissue is composed of water, and the transmission and absorption of electromagnetic waves on the longer wavelength side than the visible range are often dominated by water. In muscle, the power half-life depth is 1/3 to 1/4 of that in water.
(Microwave Heating Technology Compilation Popular Edition Representative Editor Tetsuo Koshijima, NTS, Volume II Industrial Microwave Application Technology, Chapter 5 Medical Field, P438)
<<0062>>
In combination with other data, the attenuation rate per unit length and the power half-life depth can be roughly described as follows.
Attenuation rate per unit length
Power half-life depth D
300GHz 6.0x10^2dB/m
3GHz: 3.9x10^2
dB/m
2.45GHz: 3.2x10^2
dB/m
about 1 cm
1.5GHz: 9.8x10^1dB/m about 3cm
915MHz; 3.5x10^1dB/m about 9cm
430MHz: 8.0x10^1dB/m about 36cm
<<0063>>
At 1.5 GHz, the depth in muscle where the power is (1/e: e is the lower natural logarithm) is about 2.5 cm.
<<0064>>
Dielectric loss is a type of electric heat, and is heat energy generated when an alternating electric field is applied to a dielectric material because polarization occurs with a phase lag from the alternating electric field.
<<0065>>
In the context that humans use their own human body shielding as well, methods that use conductive electromagnetic wave absorbing materials or magnetic electromagnetic wave absorbing materials are said to couple because the distance between the antenna and those materials is short. There were drawbacks. Dielectric wave-absorbing materials are far from such problems and are well suited.
In addition, as shown in this paper, it would be very effective if we could use the materials that we need to bring with us.
For example, drinking water, liquids for drinking (ethyl alcohol, etc.), ingredients, foods, medical infusions (blood packs, raw food packs, methyl alcohol for disinfection), locally available
materials (sand <moisture content 17%>, etc.), cold and heat insulating materials (superabsorbent polymers, water, preservatives, melting point depressants, etc.), heat-retaining clothing for seawater (chloroprene-based materials such as neoprene)
rubber, etc.).
These are materials that have hitherto received little or no attention for this type of purpose. In other words, there was some knowledge in the field of dielectric heating due to dielectric loss in an alternating electric field, more specifically in the field of microwave heating and microwave food heating. was only In this paper, we make a completely new proposal that utilizes them heuristically.
<<0066>>
Above, we have mainly looked at forms.
<<0067>>
In the following, we will mainly discuss what to use as the dielectric wave absorbing material.
<<0068>>
This is a method that utilizes dielectric loss.
In the context that humans use their own human body shielding as well, methods that use conductive electromagnetic wave absorbing materials or magnetic electromagnetic wave absorbing materials are said to couple because the distance between the antenna and those materials is short. There were drawbacks.
<<0069>>
Dielectric wave-absorbing materials are far from such problems and are well suited.
<<0070>>
In addition, as shown in this paper, it would be very effective if we could use the materials that we need to bring with us.
<<0071>>
In light of the importance of technical proposals that play a role like lifeboats that promote voluntary lifesaving activities by citizens in recent nuclear power plant accidents, the fact that they are making proposals is also a feature of this research. It can be said that it is one important viewpoint that can be done.
<<0072>>
The grounds for this are as follows. As will be described later, water has the physicochemical property that the power half-life depth in the L1 waveband of 1.5 GHz is about several centimeters. In addition, there is a fact that drinking water should be carried and transported for the safety of rescuers and rescued people during mountain climbing and rescue activities.
<<0073>>
Combining the GPS receiver proposed by the author, which is carried by people who move mainly by walking and is capable of acquiring azimuth information, and water as a material that has not been paid attention to at all in this field for purposes other than beverages. The advantages of using
<<0074>>
Microwaves are absorbed while penetrating through the dielectric and change to heat to attenuate. At this time, as the attenuation characteristic, in particular, the depth of the straight line until the microwave power density on the dielectric surface is halved to 1/2, that is, the power halving depth D [m] is
Number 2》
000142

D=3.32·10̂(7)/f/{√(εr·tan δ)}
is represented by where frequency f [Hz], dielectric constant εr, and dielectric loss tan δ (dielectric loss angle δ). (Source: Masayuki Morimoto et al. Microwave heating device, Mitsubishi Heavy Industries Technical Report 31 (6) pp.396-399 1994).
<<0075>>
6 and 7 are obtained from the above equations. Water has a small power half-life depth of microwaves and is an excellent absorbing material. For the purpose of this paper, materials with such physico-chemical properties have not been paid attention to and utilized at all.
<<0076>>
Alcohols including methyl alcohol, which are used for multiple purposes such as medical cleaning and disinfection, are also known as materials that exhibit similar properties.
It has likewise hitherto only been exploited for biochemical applications and has not been considered for such applications for the purposes of this paper. It was only the position of the idea that things with a small power half-life depth, such as water, are difficult to heat homogeneously and are not suitable for homogeneous heating. <<0077>>
For example, "Generally, the limit of the degree of uniform heating by microwave power is about (2 to 2.5) · D, and if the material is thicker than this, the microwave energy will not reach the center.
The temperature difference between the surface layer and the central part becomes large because the temperature attenuates before the temperature rises. As a result, the temperature difference between the surface layer and the center of the material increases, making uniform heating difficult.”
When trying to thaw frozen food using Kuroha, it becomes a very troublesome problem. That is, if a portion of the frozen food melts first and becomes water, the loss factor increases and the micro
Waves are absorbed intensively by this water portion, and only that portion becomes hot, causing so-called "runaway heating." In order to avoid this phenomenon, the microwave
It is possible to thaw almost uniformly by adding a device such as intermittent irradiation and utilization of heat transfer due to heat conduction inside the object to be processed. ” was seen.
<<0078>>
In other words, it was treated only as a problem in a different field far different from satellite communication engineering.
<<0079>>
This article proposes to make effective use of these attributes, which have been treated as problems, in the context of space technology, which has great potential for futuristic social infrastructure in the fields of satellite communications and satellite positioning. be.
Since it has remained largely unconsidered in the fields of satellite communications and satellite positioning, the sources of the technical literature in this paper also reflect this trend.
However, once we began to seriously think about what could be of practical use in the relief of large-scale natural disasters, from the standpoint of devising practically useful technologies and desiring to return them to society, we began to make exploratory and continuous efforts rooted in extensive and deep research. , such a perspective was discovered.
<<0080>>
Water is a basic chemical substance that is indispensable for sustaining the life of living organisms in the sense that it is used not only by the human body but also by rescue dogs and search dogs for disaster victims.
Information such as where to obtain them is shared among countries and regions, and their availability is higher than that of other chemical substances. Lifesaving workers must carry it. At the same time, it is reasonably priced and
It is easy to dispose of when it runs out, has little environmental impact and cost, and does not perish very quickly.
advantages.
In addition to the essential advantages of water, the depth of power half-life in the microwave band, which is unparalleled by other chemical substances, can be effectively used to attenuate diffracted waves.
If possible, it is possible to avoid causing a particular increase in the weight and volume of the carry-on, and to stably improve the accuracy of azimuth information acquisition (specifically, narrow the azimuth limitation width
It is possible to achieve seemingly contradictory values at the same time.
<<0081>>
It doesn't matter whether the rescuer or the rescued side, as well as the human body, as well as distress rescue dogs and victims' location search dogs, etc., police dogs, pets, livestock, poultry, plants, etc. Of course, it is a basic chemical substance that is indispensable for the life support of humans.
<<0082>>
The day when fuel cells will be widely used in society is near, but when that happens, water will be the only clean chemical to be emitted.
From the point of view that the product can be used in this proposal in a cyclical manner, it shows that this proposal is well suited to the very future social framework, that is, it is compatible.
be.
<<0083>>
On the other hand, in this paper, when the expression "water" is used, it also means general substances containing water. There are many substances that exhibit a small power half-life for microwave-band electromagnetic waves due to the presence of water.
Representative examples include foods such as cereals, root vegetables, and meats, and beverage substances. There is the concept of ratio planning, which is mainly used in Japan and other countries for military and mountaineering. It means to consume.
The fact that such a concept is emphasized and exists shows that how to allocate one batch of ration (food), which is a heavy item, is important for such actions. This proposal shows that it is also possible to convert it from the viewpoint of contributing to the attenuation of diffracted waves from the perspective of carrying heavy objects that increase physical strength consumption during walking, such as long-term outdoor rescue activities and It shows the possibility of being used to avoid dangers such as during bad weather during natural research and exploration activities, and is well suited for such activities.
<<0084>>
Mainly for medical use, it can be effectively diverted in emergencies as a base for electrolyte solutions for infusions when there is extracellular fluid deficiency or sodium deficiency, for diluting anesthetic solutions and injections, and for cleaning skin and wound surfaces. Needless to say. Suitable for use in freezers and dishwashers. With a heat resistance temperature of 190°C and a cold resistance temperature of -20°C, it is suitable for harsh use in arid regions and polar regions, so it has excellent characteristics that do not break even in cold regions or extreme heat.
<<0085>>
In this paper, when the term water is used, lower alcohols (alcohols with a small carbon skeleton) that have a high affinity for water, such as methyl alcohol and ethyl alcohol, are called lower alcohols in organic chemistry. are not included.) and general substances containing them. The reason is as follows.
They, like water, exhibit a very small power half-life depth for microwave-band electromagnetic waves. Methyl alcohol, ethyl alcohol, etc. are one of important medical supplies that can be used for both disinfection of wounds and surgical operations such as incisions, which are indispensable for emergency medical care in the event of a large-scale disaster. It can be used as fuel in polar regions and cold regions (multi-purpose applications such as heating for hypothermia patients, cooking food for victims, and driving fuel for small mobile vehicles (unmanned aerial vehicles, etc.) for communication between rescuers). It can also contribute to maintenance. Ethyl alcohol can also be diverted by ingesting it as a drink as a calorie for life support when there is no food in an emergency.
Ethyl alcohol also has the rare function of being able to safely impart long-term storage (corrosion resistance) to water and food, which is extremely meaningful in outdoor activities near the tropics. When traveling to polar regions such as Antarctica, the melting point of water, which tends to freeze from a closed vehicle such as a snowmobile, is reduced to about minus 70 degrees by turning it into an aqueous solution mixed with these alcohols. It also has the rare function of falling and avoiding freezing.
It may be a heat insulating material or a cold insulating material that is useful for saving lives in outdoor activities. It is significant that these materials, which are important in human life, exhibit a small power half-life depth against microwave band electromagnetic waves, in addition to such rare multifunctionality that is expected to be exhibited when carried. deep. Therefore, these substances are also included from the viewpoint of saving lives.
In the medical field, the ITU and other organizations are discussing the importance of rapid access to disaster areas and victims, as well as telemedicine technology. Appropriate instructions can be given along with images by satellite communication, etc., without necessarily having a doctor approach. Therefore, rapid access of medical co-medical is required.
Because of ICT technology, the true experts can be centrally located. Medical collaborators who carry out the judgment are required to quickly approach the local victims and patients.
Therefore, this proposal can be effectively utilized. One is that it is possible to grasp the position anywhere in the world with GPS. One reason is that the proposed method can obtain azimuth information. A co-medical maintains certain infusion fluids, such as saline. This proposal makes it possible to combine it with GPS and use it for a quick and accurate approach even during one's own movement. It can be said that the development of infusion technology has accompanied the advancement of surgery in the 40 years after World War II. On the other hand, the 40 years of surgical progress after the Second World War were astonishing, thanks to the aseptic method, the discovery of antibiotics, the development of anesthesia, and the establishment of blood transfusion and fluid therapy. But big. Similarly, the rapid spread of satellite positioning technology has drawn attention to this proposal for the first time. The 1901 K. Discovery of Landsteiner's ABO blood type, Hustin in 2014 Discovery of anticoagulant sodium citrate by Albert Hustin et al. Runt
The discovery of the Rh blood type by Steiner et al. promoted the implementation of blood transfusions and brought about great results. With the clarification of pathological conditions related to bodily fluids, it has become possible to supplement fluid therapy with contents suitable for abnormal pathological conditions. Moreover, in the past, it was impossible to supply more than 600 kcal a day no matter how hard we tried, but in the 1960s, transcentral venous high-calorie infusion therapy (central parenteral nutrition) was developed, making it possible to supply 2000 to 3000 kcal a day. It became a great gospel for surgical treatment. For convenience, the Japanese-English comparison of terms is as follows. Electrolyte Electrolyte/Electrolyte, Electrolyte Solution Electrolyte (Quality Solution) Liquid, Loss Tangent Loss Tangent, Dielectric Loss, Dielectric Loss Angle, dielectric constant Permittivity. Since it can be regarded as a developing field, it can be seen that some translations and concepts have been assigned. These were based on the physics and chemistry dictionary 5th edition, the encyclopedia Mypedia, the world encyclopedia 2nd edition, and the genius English-Japanese-English dictionary.
Alcohols are sometimes transported as infusions as medical liquids. It is also used as fuel for mountaineering and polar expeditions. In the polar regions, water freezes. A characteristic of water is that when it becomes ice, the power half-life changes greatly, resulting in an extremely large value. Thus, effective measures can be taken to avoid coagulation by mixing with ethyl alcohol and (with caution) methyl alcohol. This is because those alcohols have a freezing point of about minus 70 degrees and dissolve in water at any ratio. Ethyl alcohol can also be ingested as a nutrient for humans, and in recent years, it is well known that it is also used as a fuel for mobile vehicles. It is hopeful that such materials can be effectively used in this proposal. From Table 1, Figures 6 and 7, it can be seen that alcohols are suitable for this proposal. This is because alcohol is a polar molecule and has a large dielectric loss coefficient and a small power half-life.
<<0086>>
For 2.450 MHz microwaves the following can be said.
For example, in the case of water, the microwave power is halved at a depth of about 1 cm, so it can be seen that the thickness of the object must be determined by the water content of the object.
In the case of methyl alcohol, the microwave power is halved at about 0.5 cm (5 mm), which is shorter than that.
Even with ethyl alcohol, the microwave power is halved at a depth of about 3 cm.
The microwave power is halved at about 1.8 cm for clay (20% moisture content) and about 0.28 cm for sand (17% moisture content).
These materials can of course be diverted.
According to Hippel and Koshishima, it can be summarized as Table 1 for microwaves (2.450 MHz only). Table 1 summarizes the values by Hippel and Koshishima from the viewpoint of the inventor.
<<0087>>
<<Table1>>
000143

<<0088>>
(Source: Arthur R. Von Hippel and Alexander S. Labounsky, "Dielectric Materials and Applications", Arttech House; illustrated edition, ISBN 978-1580531238, pp. 300-39)
(source:
Edited by Tetsuo Koshijima, "Compilation of Microwave Heating Techniques", ISBN 4-86043-07
0-0, NTS press, November 2004)
<<0089>>
Some liquids other than water are also valid. It includes, for example, drinking water, drinking liquids (ethyl alcohol, etc.), foodstuffs, foods, medical infusions
Food packs, methyl alcohol for disinfection), locally available materials (sand <moisture content 17%>, etc.), cold and heat insulating materials (superabsorbent polymer, water, preservatives, melting point depressants, etc.).
be. Separately, heat-retaining clothing such as in seawater (chloroprene rubber such as neoprene) is also appropriate. These have received little attention in the past for this kind of purpose.
won. In other words, there was only some knowledge in the field of microwave food heating. In this paper, we make a completely new proposal that utilizes them heuristically.
<<0090>>
Water, methyl alcohol, ethyl alcohol, chloroprene, etc. have a large loss coefficient εr・tan δ in electromagnetic waves in the microwave band, and inevitably, the depth of power is reduced by half.
D takes a small value. Therefore, it is effective to weaken the diffracted waves from the body side when using the proposed GPS receiver using the human body. Context of use of high cup GPS receiver with human body
(Nuclear disaster evacuation, outdoor rescue activities, support for activities similar to distress, nature exploration, research investigation, large-scale natural disaster emergency rescue activities, large-scale man-made disaster emergency rescue activities, etc.)
Suitable fit. Water (including water contained in unprocessed food or processed food), medical infusions (raw food, medicine, alcohol for disinfection), and beverages for life support regardless of oneself or others
This is because it is assumed that the person is in possession of liquids (ethyl alcohol, sports drinks, seasonings (soy sauce), etc.).
<<0091>>
Conventionally, water, methyl alcohol, ethyl alcohol, chloroprene, etc., which have a large loss factor εr·tan δ in electromagnetic waves in the microwave band, must be
Naturally, a material with a small power half-life depth D is likely to be heated by microwaves, and cannot be used as, for example, a structural material for a microwave heating device.
A fact that has often been considered exclusively in such a negative context must be given special attention in this proposal. In this proposal, from such a field-specific fixed point of view,
Once we are free, we can effectively utilize such seemingly disadvantageous phenomena to find new positive industrial value, and contribute to humankind's common public service, including lifesaving.
This is an attempt to make technical proposals that contribute to the development of communal welfare. In recent years, it has served as a kind of lifeboat that promotes citizens' voluntary lifesaving activities in nuclear power plant accidents.
Considering the importance of technical proposals, it can be said that making proposals is one of the important perspectives that can also be called the feature of this research.
<<0092>>
In the following, I will describe my idea of introducing the Fibonacci sequence for the case of using life-saving water. A little trick is needed to make it cylindrical. If you use it in a plate shape, you can do without such ingenuity.
When preparing water packed in a cylindrical shape of a certain shape, in accordance with the lifeboat equipment regulations, fresh water in a general shape that is often installed in lifeboats
It is also possible to divert the package in a vinyl bag. Some shapes have become de facto standard. For example, a subdivided vinyl of about 5 cm wide x 3 cm long x 1 cm thick
It has become the de facto standard for lifeboat equipment to have potable water packaged as fresh water in a single package. city in our country
Packages of this shape on the market are mostly transparent packages, and those in blue letters and stamped with the approval of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism are generally distributed and actually used.
<<0093>>
It is common to see items with similar dimensions and similar local language notations overseas. This is defined as lifeboat equipment to equip 3 liters of drinking water per person.
due to being mandated. Also, it is said that it is subdivided from the perspective of not opening and consuming all at once when it is damaged, but the reason is stated clearly.
not converted.
<<0094>>
In a sense, the water-connected vinyl package described above is a water plate-like structure. While assuming a circle with a radius of about 5 cm to 20 cm at the bottom,
In an emergency, the person who obtained the lifeboat equipment by wrapping it around the proposed GPS device will naturally attach the proposed GPS device to its own body and the cylindrical shape (originally a water bag) formed by wrapping it.
With water, diffracted waves can be effectively and efficiently eliminated with just the equipment at hand while obtaining the bearing.
<<0095>>
According to the Ship Life-Saving Equipment Regulations, "(Lifeboat Equipment) Article 14 Lifeboats shall be equipped with the equipment specified in the table below. Shimizu.”
<<0096>>
The dimension (length) of each small bag of drinking water subdivided and closed-packed continuous vinyl package separated by the cut is based on the following application proposal of the Fibonacci sequence proposed by the author in this paper. A devised vinyl package may also be used.
<<0097>>
The Fibonacci sequence is a sequence discovered by Leonardo Fibonacci (around 1170-1250) in Italy. The Fibonacci sequence is 1,
1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233 . The method of creating the Fibonacci sequence is to prepare only 1 and 1 first, then the previous two items
It is as simple as adding to make the next term. Taking the ratio of two consecutive Fibonacci numbers, the limit converges to (1/2)(√(5)−1). FIG. 9 shows that the ratio of consecutive dyadic terms in the Fibonacci sequence converges to this value.
<<0098>>
This (1/2)·√(5)·1}=(0.618) is known as a number that often appears in nature such as plants. It is called Golden ratio (Golden ratio, sometimes written as φ).
The limit of the adjacent binomial ratio in the Fibonacci sequence also converges to this value. In the natural world, it is well known that the golden ratio is deeply related to phyllotaxis and the like.
<<0099>>
The shape of the leaves of a plant that protrude at a certain angle around the stem when viewed from directly above is called phyllotaxis. Assuming that one turn is 1, the phyllotaxis with a rotation rate of 1/2 comes out.
, the third leaf overlaps the first leaf, although the second leaf does not overlap. With a 1/3 turnover phyllotaxis, up to the 3rd leaf may not overlap, but the 4th leaf overlaps the 2nd leaf.
be. In a phyllotactic with a turnover rate of 2/5, up to the fifth leaf may not overlap, but the sixth leaf overlaps the first leaf. In the 3/8 turnover phyllotaxis, up to 8th phyllotaxis may not overlap, but 9th is 1
Overlaps with the second leaf.
<<0100>>
These are known to be ratios of adjacent two terms in the Fibonacci sequence. In the natural world, the leaves of plants rotate to attach the next leaf in order to efficiently receive sunlight. -ing
<<0101>>
In pursuit of the most efficient rate of rotation, it turns out to be the limit of two adjacent terms in the Fibonacci sequence (which is also the most beautiful ratio, or the golden ratio). It is (√(5)−1)/2=0.618034. This will be discussed next.
<<0102>>
There is a problem that the efficiency of receiving sunlight decreases when the leaves overlap when viewed from directly above. By analogy, drinking water subdivided airtight packaging continuous vinyl packaging
, there is no water in the vicinity of the break. There is a part that looks like a margin for glueing the sealed part of the vinyl. As it wraps around, it unexpectedly overlaps, and the outside
When viewed from above, the wall of water may not exist. If this happens, it becomes difficult to attenuate the diffracted waves with water. Therefore, by analogy of phyllotaxis, beverage
Water subdivided hermetically sealed continuous vinyl package, even if you don't think about it, you can wrap it well, and the cuts don't overlap, so it's almost guaranteed success when you apply diffracted wave attenuation with water.
I would like to provide a way to
<<0103>>
In addition, the Ship Lifesaving Equipment Regulations (May 19, 1965 Ministry of Transport Ordinance No. 36, final revision: December 22, 2009 Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 69) includes the following clauses: be. (Relief
Lifeboat Fittings) Article 14 Lifeboats shall be equipped with the fittings specified in the following table. 3 liters of drinking water per person:. Fresh water in a watertight container. ”. Drinking water subdivided airtight packing continuous vinyl
Packages are used as a de facto standard on this basis. However, at present, there is no particular rational basis for the dimensions, and they are practically standardized.
<<0104>>
The most efficient rotation rate is G=(√(5)-1)/2=0.618034, where G is the golden ratio. That is, G=0.618.
Then, the most efficient rotation angle is 360.0 degrees×golden ratio (0.618034...)=222.49... degrees.
Since this exceeds 180 degrees, the same is true for a rotation number of 360.0-222.49 degrees=137.51 degrees.
The rotation rate that gives this is g=1-G=0.38197.
Expressing this in units of radians, v=2πg(rad).
<<0105>>
In other words,
About 137.5 degrees (=360(1/2) √(5) 1}-180 degrees) or a natural number multiple thereof,
or,
about 222.5 degrees (=360(1/2) √(5) 1} degrees) or a natural number multiple thereof,
In order to naturally form the mutual elongation of
The interval between adjacent separation cut lines is calculated from the paper cylinder radius, the thickness of the continuum with separation cut lines, and the order number of the cut lines from the top of the sealed vinyl packing package for drinking water
It is designed based on the interval value that is set, and the entire structure in which each separation cut line is distributed in different directions when viewed from the central axis and does not overlap no matter how many times it is wound is naturally formed.
and
It is possible to completely attenuate the signal strength derived from the GPS satellites existing outside the above air coverage area.
<<0106>>
In this way, the thin vinyl portion where water does not exist is unevenly distributed in one direction, and there is a possibility that the diffracted wave may enter without attenuation from such a thin portion where water exists.
can be reduced to At this time, a piece of vinyl that is long enough to use as a guideline for the initial diameter may be included or attached, or an inexpensive paper cylinder may be included.
You can pack it up and use it.
<<0107>>
In the following, to make the line of thought more clear, I will describe the Archimedes spiral (sometimes also known as the Archimedes spiral. Archimedes lived around 600 B.C.E., and also established the mathematics of spirals. Archimedes' proposed spiral water pump is It is still used as an irrigation pump.It should be noted that Archimedes was not the inventor of the spiral.When was the spiral discovered?
don't know. ) (it is the simplest spiral among the six known spirals). It is expressed as r=a+bθ.
<<0108>>
r is the radius of the vortex (assuming that a, b, and θ are defined as follows). a is the radius at the start of winding. b is the length by which the spiral radius increases per 1 radian of rotation angle.
In other words, "thickness of water subdivided bag/(2π)".
In other words, "the length of the radius that increases with each turn/(2π)". θ is the cumulative rotation angle (radian).
For example, θ=2π (radian) in the case of winding exactly one turn.
For example, θ=4π (radian) when the wire is wound exactly two times.
For example, θ=5π (radian) when the wire is wound exactly 2.5 times. The radius of the spiral increases by b/(2π) each time it is wound one round (θ=2π (radian)).
<<0109>>
θ_0 at the start of winding is always 0.
θ_1
θ_2
θ_3
<<0110>>
θ_n
and so on. Then
r_0=a+b·θ_0=a (∵θ_0=2π·0g)
r_1=a+b・θ_1=a+b・1g (∵θ_1=2π・1g) r_2=a+b・θ_2 =a+b・2g (∵θ_2=2π・2g)
r_3=a+b·θ_3=a+b·3g (∵θ_3=2π·3g)
:
r_n=a+b・θ_n=a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
is.
<<0111>>
First of all, if you want to calculate with exact values, it is better to do as follows. If it is not possible to calculate with approximate values, it will be described later, but calculation is first performed with exact values. Considering the features of simplicity and reality, it is better to select a calculation method that is well suited to the actual situation.
<<0112>>
First, the formula for obtaining the exact value is shown below.
<<0113>>
Archimedes spiral formula
r=aθ+b (a>0) (101)
If we want to find the length of the vortex of , we divide it into each minute part of the curve and integrate it, just like a normal curve.
<<0114>>
In the present invention, a flexible plate having a plurality of perforation line portions has an initial diameter 2a and starts to be wound in multiple layers (without requiring special awareness of other things at the site). ``The rotation angle (between the cut lines) that minimizes the probability that the cut line parts overlap (accidentally between layers)
The repetition of (137.51 [deg] = 2πg [rad]) is originally designed
Therefore, it is possible to realize such a dimensional structure from the design stage, which can also be realized at the site, even if you roll it unconsciously.
<<0115>>
For convenience, "If the rotation angle of the 0th cutting line is θ (n = 0) = 2πgn = 2πg 0 = 0 [rad], the rotation angle of the nth cutting line is θ (n = n) = 2πgn [rad], The angle of rotation of the (n+1)th cutting line can be conveniently expressed in a simple expression form of θ(n=n+1)=2πg(n+1) [rad].
<<0116>>
The distance between the n-th cut line and the (n+1)th cut-off line (assuming that the spiral is straightened by squeezing) is now
L(n)
Then, all the above preparations are fully utilized, and:
Number 3》
000144

The exact solution is obtained as For the great advantage of obtaining an exact solution, the result is reduced by the relatively simple square root of the quadratic formula and the simple logarithm of the degree formula.
was found to be obtained. Note that the logarithm contains an absolute value sign. For a formula this simple, it is easy to use this formula at design time, and this formula is
In the future, with the advent of the GNSS era, we will develop a closed packaging container for continuously subdivided drinking water that can function effectively when attempting to attenuate diffracted waves in combination with the GPS receiver of the proposed method.
The length of the interval between adjacent cut lines of the packaging) is simply the initial winding radius a, the thickness of the subdivided drinking water b / 2 π, and the order of the cut lines n (the rest is π, based on the golden ratio
It can be calculated in a short time from the constant g defined by
Since GNSS can be internalized, in an era when GNSS is taken as a social infrastructure and its receivers are commonly used and carried, it shows high utility with great effects.
It becomes a thing. [
] indicates the result of indefinite integration, ] the lower right value is the start value, and the ] right shoulder value is the end value.
<<0117>>
It is the inventor of the present invention who derived the above logic. On the other hand, only in part of the process in the process, only for the technical aspect of solving a certain type of indefinite integral, only a part of the description in the following document is given as a method for solving a certain type of indefinite integral I used it as a reference. However, I would like to point out again that the proposal of the basic problem of this proposal, the idea proposal for the solution, the mathematical problem setting, the policy and the solution are all due to the author's creativity. In addition, "Iwanami Mathematical Formula I, - Calculus/Plane Curve -, Shigekazu Moriguchi, Kanehisa Udagawa, Shin Hitomatsu, Iwanami Shoten, 2010, Chapter 3, Indefinite Integral of Quadratic Irrational Functions, Section 26 ""2 See Indefinite Integral p.121", including the square root of the general formula
<<0118>>
The above formula shows:
The length L(n) between the n-th cut and the n+1-th cut is determined only by a constant, which should have already been determined at the time of manufacturing or designing the drinking water subdivision packaging. Notice what you can do. If anything, the radius a at the start of winding, drinking water
Average thickness of subdivided packaging (b/(2π)), constant π, constant g (= 1 - G = 1 - golden ratio), integer n = 0, 1, 2, 3, etc. are all known numbers. expressible
be.
<<0119>>
This is because when manufacturing or designing the drinking water subdivision packaging, the length L (n) between the n-th cut lines is set to the winding start radius a, the average thickness of the drinking water subdivision packaging (b / ( 2π)) can be determined.
<<0120>>
Next is liberation by approximation.
<<0121>>
It assumes the Archimedes spiral (sometimes also known as the Archimedes spiral) (which is the simplest of the six known spirals). It is expressed as r=a+bθ. r is the radius of the vortex (where a, b and θ are defined as follows). a is the radius at the start of winding. b is the length by which the spiral radius increases per 1 radian of rotation angle. In other words, "thickness of water subdivided bag/(2π)".
In other words, "the length of the radius that increases with each turn/(2π)". θ is the cumulative rotation angle (radian).
For example, θ=2π (radian) when the wire is wound exactly one turn.
For example, θ=4π (radian) when the wire is wound exactly two times.
For example, θ=5π (radian) when the wire is wound exactly 2.5 times. The radius of the spiral increases by b/(2π) each time it is wound one round (θ=2π (radian)).
<<0122>>
θ_0 at the start is always 0 .
θ_1
θ_2
θ_3
<<0123>>
θ_n
and so on. Then
r_0=a+b·θ_0=a (∵θ_0=2π·0g)
r_1=a+b·θ_1=a+b·1g (∵θ_1=2π·1g)
r_2=a+b·θ_2=a+b·2g (∵θ_2=2π·2g)
r_3=a+b·θ_3=a+b·3g (∵θ_3=2π·3g)
:
r_n=a+b・θ_n=a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
is.
<<0124>>
Here, if n = 1, 2, 3 ..., the radius at that time is the average of the previous radius and the current radius r_(n, n-1) = (1/ 2)・[r_(n)+r(n−1)]=(1/2)[(a+bng)+(a+b(n−1)g)]=1/2(2a+2bng・bg)=(a+bng)・It is approximated by (1/2)bg.
<<0125>>
So its circumference is approximately obtained by
2π・r_(n,n−1)=2π[(a+bng)・(1/2)bg]=2π[(a−0.5bg)+bgn] (n=1,2,3,...)
<<0126>>
As part of it, the arc length corresponding to g as a ratio is obtained approximately by
2π・r_(n,n−1)・g=2πg[(a−0.5bg)+bgn]
=2πg(a−0.5bg)+2πbggn
<<0127>>
This has important implications, namely
Using a drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package in which the radius increases by b each time it is wrapped around,
When winding outward with the radius at the start of winding as a,
Corresponding the mutual interval of the positions of the cuts to the order of appearance of the cuts, n (n=1, 2, 3, . . . ),
2πg (a-0.5bg) + 2πbggn (where n = 1, 2, 3, ...)
, the overlap is minimized even with winding.
<<0128>>
The radius at the start of winding is a (cm),
Using a continuous vinyl package for subdivision of drinking water with a thickness of b (cm) and closed packaging, the radius at the start of winding is assumed to be a and is wound outward to form a cylinder of water.
2πg(a-0.5bg) + 2πbggn (where n = 1, 2, 3, ...)
A hermetically-sealed continuous vinyl package design may minimize overlap when wrapped and be efficient in attenuation of diffracted waves.
<<0129>>
At that time, it should be specified specifically how many cm the radius a at the start of winding was based on, and the continuous vinyl package for drinking water subdivided and sealed was manufactured, and the length of the vinyl scrap of the package should be specified. As you can see, it is better to make it so that it hangs down with a diameter of 2a.
<<0130>>
For example, assuming a radius of a = 7.5 cm, a vinyl package with a scale of 2 a = 15 cm printed on it is used as a break for a continuous vinyl package for drinking water subdivided sealed packaging.
If it is specified that the only part is the diameter at the start of wrapping, it will be easy for the victim to understand in case of emergency. The diameter of a circle shape is the diameter of a circle or square.
As a visual aid, non-verbal paintings are also used to help intuitive understanding, so that passengers from different countries, sailors and navigators from different countries can understand immediately in an emergency.
It would be even better if it was printed out so that it would be easier to understand.
<<0131>>
In addition, in the case of a design in which the thickness of the beverage subdivided closed-packaging continuous vinyl package is b=0.7 cm, the breaks in the drinking water subdivided sealed-packaging continuous vinyl package are:
According to n = 1, 2, 3, etc., it is clear from the above equation developed for the first time by the inventor that it should be made as follows when it comes to what number of cm it should be made.
Let's become
<<0132>>
When n=1, 2πg(a−0.5bg)+2πbggn
=2π0.381966(7.5・0.5・0.7・0.381966) +2π0.7・0.381966・0.381966・n
= 17.6788772 + 0.6416930 n
≈17.68 +0.64n So initially (n=1), 18.96 cm long, configure.
<<0133>>
After that, by extending the length by 0.64 cm and manufacturing it from the beginning, the user can provide a continuous vinyl package for drinking water with a thickness of b = 0.7 cm.
When trying to improve accuracy (further narrowing of the azimuth limitation width) by simultaneously using the proposed method's diffracted wave attenuation of a GPS receiver equipped with a function that allows azimuth acquisition when stationary and the body's body
Also, as long as you start winding at a = 7.5 cm radius (2a = 15 cm diameter), without thinking too much, the cuts do not overlap, and at maximum efficiency, naturally
As a result, a cylindrical water structure can be instantly and easily formed in which it is extremely difficult for special cuts that allow the entrance of diffracted waves to overlap.
be.
<<0134>>
In the past, it seems that the length of each of the continuous vinyl packages for drinking water subdivided and hermetically sealed was simply a stable shape due to historical circumstances, without any particular rational reason.
<<0135>>
In the future, in view of the importance of saving lives, each thing will be able to have multiple functions in the event of a crisis.
Based on the idea of enhancing each other's functions in a comprehensive manner, we have created a continuous vinyl package for drinking water that is commonly called a life-saving water package.
If you decide the length of the eye, GPS (
Or GNSS) is suitable for the era when social infrastructure becomes important. This not only provides azimuth information that gives victims a basis for making decisions on their own initiative, but also makes it possible for people heading to rescue victims to use such equipment as a standard, making training easier. .
<<0136>>
In fact, even when n = 21 cuts are wound in the 7th round of continuous winding, as can be seen from the fact that the cuts are not clearly overlapped yet, there is a great effect.
<<0137>>
The Fibonacci sequence may also be defined as follows. It's almost the same thing, but I'll make a note of it just in case. It is a format that does not specify an initial value.
That is, the sequence . In other words
Number 4》
000145

In particular, when a(0)=1 and a(1)=1, Binet's formula
《Number 5》
000146

there is and also
《Number 6》
000147

can also be written as
where [ ] is the Gaussian symbol
Even if it is described in this way, there is no essential difference between the basic idea and its nature, and the same argument holds.
<<0138>>
When arranging the cylindrical water so that its center axis coincides with the normal line of the antenna and is almost perpendicular to the vertical axis of the body and perpendicular to the left and right sides of the body, Velcro (registered trademark), harness, Adhesive tape may be used for fixing.
<<0139>>
In the following, we will discuss the form of applying this proposal to those engaged in mountaineering, security, security, lifesaving, disaster relief, international disaster relief, and so on.
As shown in FIG. 10, it is also effective to previously form such a structure in the lower part of the rucksack or the like so as to be hollowed out so as to be insertable. In that case, such as urethane
It is possible to make effective use of materials that are lightweight but can maintain their shape. In doing so, the drinking water package described above, which is rolled to form a cylindrical shape, is well rolled.
A cylindrical gap made of cloth may be formed in advance so that it can be stored while being attached. At the center of the circle on the bottom that corresponds to the back of the rucksack, which is the bottom
is applied with Velcro (registered trademark) and interacts with the Velcro (registered trademark) applied to the bottom surface of the GPS receiver proposed by the inventor.
It is also good to make it easy to remove. Instead of urethane, a material such as chloroprene having high absorption characteristics in the 1.5 GHz band may be used.
<<0140>>
When not used for the intended purpose of the present invention, it can be used as a pocket in which light items that are frequently taken out can be placed. cylindrical in shape
A long sheet of paper such as a map can be stored in the part without creases, and the space is not wasted. In addition, there is a tent called a tent mat that spreads on the floor.
A resin material or the like may also be stored in this cylindrical portion. When not in use, the part connecting the cylindrical part and the bottom circle is covered with a cloth lid with a zipper to prevent dust from entering.
Even if you leave it as it is, it will look better, so it is of course good.
<<0141>>
An example of an actual usage method is shown below with reference to FIG.
<<0142>>
The L1 C/A GPS receiver already proposed by the inventor is placed on the back of the waist of the body, and the normal direction of the antenna main beam is perpendicular to the center axis of the body and perpendicular to the left and right plane of the body. Arrange along the direction of going away.
<<0143>>
Prepare water packed in a rectangular plate structure with a certain thickness. In a container such as plastic that does not affect microwaves, water is placed in a rectangular plate structure with a certain thickness.
You may prepare the thing packed so that it may be made. The main plane of the shape is arranged so that it is perpendicular to the left and right sides of the body and perpendicular to the ground on both sides. rectangle at this time
The thickness of the surface may be about several centimeters. It depends on the susceptibility to the diffracted waves of the GPS receiver to be used.
<<0144>>
Alternatively, a lightweight water bottle that is flat and thin when not filled with water, such as a lightweight water bottle that becomes a rectangular plate structure with a certain thickness for the first time when it is filled with water.
It is built into the vest or can be attached, and when not filled with water or "when water is filled but not used", it can be folded left and right on the back of the vest to make it bulky.
It maintains a low profile shape, and when used, it can be opened to the left and right by about 90 degrees like a door that opens with a hinge to form the shape of FIG.
stomach.
<<0145>>
The container, such as plastic, may be connected by a tube to the user's mouth and designed to help the user rehydrate. so-called hydra
It is called a hydration system and can combine the usage used for hydration during action such as infantry, cycling and athletes. Water is replenished by chewing
be It can be composed not only of water but also of nutritional drinks, etc., and enables it when it is important to continue to act without taking a break for a long time. of course,
The use of a GPS receiver is also useful because not only positioning but also azimuth can be obtained. It is compatible with such a near-future outdoor activity support system, and has a high compatibility.
The fact that it is possible to do so is one of the excellent advantages of proposing a method of using this GPS receiver in the field in cooperation with the human body and water.
<<0146>>
Life-saving water is revisited here from a slightly different point of view. The de facto standard articulated vinyl package embodying potable water as set forth in the Lifeboat Equipment Regulations is, in some sense, a plate-like structure of water. This may be stacked several times in a slightly flattened rectangular parallelepiped framework made of plastic to form the aforementioned thick rectangular surface. In that case, you can hang it from your shoulder with a climbing sling or the like.
<<0147>>
When preparing water packed in a thin, flat rectangular shape of a certain shape, in accordance with the lifeboat equipment regulations, general lifeboats are often equipped with
It is also possible to use a Shimizu plastic bag package. Some shapes have become de facto standard. For example, a small vinyl package of about 12 cm in width, about 6 cm in height, and 1 cm in thickness, in which potable water is packaged as fresh water, is the de facto standard for lifeboat equipment.
The package of this shape that is commercially available in Japan is generally a transparent package, written in blue, and stamped with the certification of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. Overseas, the same size and the same local language notation
I often see things. This is because lifeboats are required to carry 3 liters of drinking water per person. all at once
It is subdivided so that it will not be opened and consumed.
<<0148>>
In a sense, the water-connected vinyl package described above is a water plate-like structure. Cut this into a rectangle with a thickness of several centimeters, a length of about 20 cm and a width of about 10 cm.
While assuming, by hanging from the eaves constructed on the side of the vest, in an emergency, the material obtained from the lifeboat equipment will automatically attach the proposed GPS device to your body,
With water in the shape of a flat plate (originally a water bag), it is possible to obtain the direction while effectively and efficiently eliminating diffracted waves with only the equipment at hand. For this reason, the vest
You may form it using a hinge so that it may protrude perpendicular|vertically to the upper-lower-left-right-left surface of a body. You can hang it there. Therefore, drink
The water package may be provided with holes for hanging. The vest may be provided with hinged posts for this purpose.
<<0149>>
An application involving rucksacks is discussed here.
As shown in FIG. 11, it is also effective to form such a structure in advance in the lower part of the rucksack or the like in such a manner that the structure is hollowed out so as to be insertable. In that case, such as urethane
It is possible to make effective use of materials that are lightweight but can maintain their shape. In doing so, the previously mentioned drinking water package forming a thin rectangular shape can be conveniently stored.
Such gaps made of cloth may be formed in advance. Velcro (registered trademark)
Marks) are arranged, and the interaction with the magic tape (registered trademark) applied to the bottom surface of the GPS receiver proposed by the inventor makes it possible to attach and detach easily.
Also good.
<<0150>>
Here, we discuss the application of this proposal to vests worn by professionals such as police officers, coast guard workers, and security workers. of FIG. 12 or 13
As such, the lifejacket or vest can and may be configured to increase convenience. Figure 13 has no gap when closed, but
Even if it is closed with a gap, the antenna of the GPS receiver may of course be constructed so that the face can be seen outside. It may be configured as shown in FIGS. 14(d) and (e).
Of course. In this case, there is a horizontal rod-shaped object, but by using resin rods, resin spacers, resin rotating screws, etc. as these materials, it is possible to absorb electromagnetic waves.
In addition to having the advantage of being able to expect higher yields, there is also the possibility of having some kind of electromagnetic influence, or at least a negative influence, on the azimuth limitation.
It fits well because there is no sense of urgency.
<<0151>>
FIG. 12 or FIG. 13 is used to explain the following aspects of the jacket/vest/lifejacket format and its format.
First, when actually using a container mechanism imparted with a water structure retention function to a chloroprene rubber (CR rubber) wet suit or life jacket, or to a specialized clothing vest for professional use, it is necessary to open the door. Describe structural evolution. Examples of users include: coast guard personnel, ToQ personnel, Maritime Self-Defense Force personnel, military personnel (infantry, special forces personnel, paratroopers), coast guard volunteers, naval personnel, aqualung enthusiasts, and police officers. is. Next, it is possible to explain the structural arrangement in a double-door shape when using the exposed part of the chloroprene rubber (CR rubber) wet suit to weaken the diffracted waves.
can. Examples of users include: coast guard personnel, ToQ personnel, Maritime Self-Defense Force personnel, military personnel (infantry, special forces personnel, paratroopers), coast guard volunteers, Dai
Bing Aqualung enthusiast and police officer.
Alternatively, the hinge is used when the cooling agent or heat storage agent, which is initially incorporated in the vest, which is a special clothing, in a shape that conforms to the body, is also used to weaken the diffracted waves.
It is also possible to explain the shape when used for double doors. Examples of users include: people who benefit from the use of ice packs and phonographs for outdoor security in hot weather or cold climates;
Police officers, members of the Self-Defense Forces, military personnel (infantry, special forces personnel, paratroopers), and coast guard personnel who have a certain degree of necessity to obtain directions in an emergency.
Alternatively, it can be explained that the chest front part of the chloroprene (CR rubber) vest is deployed backward when not in use and utilized to weaken the diffracted waves. Examples of users include: triathlon runners/athletes/trainers, cross-country athletes, coast guard personnel.
<<0152>>
In addition, when adopting the configuration of FIG. 14, a plate-like object may be sandwiched between the sides for use. At that time, if the resin has some flexibility, it is suitable because it has good adhesion to the side surface of the body. <<0153>>
Next, we discuss application to wheelchairs. FIG. 17 is a conceptual diagram of an embodiment in which this proposal is applied to a wheelchair. In the figure, the part shown with a mesh is an electromagnetic wave absorber.
It corresponds to the arrangement place of the thing containing moisture discussed above. If this is a water bottle [including a drug supply function, etc.], it is naturally an oral water supply (water drinking) tube.
Of course, they may be connected and provided to the user. Medical pharmacological infusion solutions (e.g. clear plastic medical pouch packaging for intravenous drips)
) but it's good as well. In the figure, the water bottle is attached to the back like a square placed horizontally, and the GPS receiver is placed at the bottom of the bottle. Of course, it is not limited to this figure.
However, it is specifically noted that such square figures may be made with a narrower opening. In other words, if the masu-shaped mouth seems to be wider than necessary,
is a flat plate water bottle with a hollow center opening that has only a smaller opening.
Therefore, it is very convenient to strengthen the attenuation effect of microwave diffracted waves. The amount of water increases slightly, but if you are in a wheelchair, the wheels will hold it.
Since it has a feature that it hardly places a burden on the user, it is suitable for use.
<<0154>>
Next, we discuss the application to electric wheelchairs. In recent years, when using electric wheelchairs, which are becoming more popular due to the reduction of the burden on users and the improvement of convenience, the motor drive and power unit
may be surrounded as separately as possible by a water bottle containing water. This is a GPS receiver that has already been processed to attenuate diffracted waves with a square on the back.
In order to prevent noise-type electromagnetic waves or inductive unnecessary electromagnetic waves from being emitted in the unlikely event that they have an effect, we have doubled the proximity of potential sources such as motors. Of course, it is also possible to devise ways to attenuate the effect of an emergency in advance. (It is not shown, but there is often a motorized drive under the seat.
Therefore, it is easy to separately arrange a water bottle surrounding it. In addition, when traveling outdoors for a long time, it is convenient because it is easy to replenish because it has plenty of water.
be.
<<0155>>
With the increase in the number of electric wheelchairs, the use of batteries in electric wheelchairs has become the norm. If it is a normal battery, copper sulfate liquid is loaded and the liquid can be used. Recently, a lithium-ion polymer battery has been installed, and even in that case, it can be used because it contains a polymer component and moisture.
<<0156>>
Recently, wheelchairs have become more diverse, and in anticipation of an improvement in quality of life (QOL) in daily use, all wheels, including spokes, are made of wood and other materials with a good texture, eliminating metal. wheelchairs are very popular
stomach. These wooden wheelchairs are said to be very popular among users because of their pleasant texture and their psychological effects, such as the fact that even sitting in a wheelchair every day makes them happy. It should be noted that these popular wood member wheelchairs are also expected to have minimal impact on GPS receivers and are still well suited with this device for upcoming social welfare use. Needless to say, it is suitable for a single-seat mobile unit such as a Segway. Such single-seater vehicles are showing signs of explosive popularity in recent years and are an important application field. The reason is that there is no area that can be used as shielding, so it is compatible with this method that utilizes the human body and water. This phenomenon of individual empowerment is characteristic of the present age, and it can be said that we live in an age in which individuals have the ability to use science and technology rarely seen in history. If the individual possesses a mobile phone connected to satellite communication and can receive signals from positioning satellites and know their current position, the error factor (difference, deviation, local It is a problem to have only unreliable measures that the magnetism) is large and basically impossible to eliminate local epochs. Therefore, the highly reliable method proposed by the present invention will be a valuable measure as a method that can be implemented as reliably as possible if there is no obstruction. Takahashi (2011) describes the feasibility of this method as 9000 trials, 5 times in total, 15 times, 600 times each time, depending on the location with many mountains, with many buildings, and with an open sky. was shown by field experiments. (Hereafter, Masato Takahashi, Proposal and evaluation of L1 band C/A code GPS receiver capable of acquiring direction at rest - Proposal of new method that is compact, lightweight and inexpensive -, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Border area (ISSN: 1881-0195), Vol.J94-A, No.2, pp.95-111, February.2011)
<<0157>>
Various specific application forms have been discussed above. What they have in common are: First, with the proposed GPS receiver, in order to obtain the direction, the person's back (body) is used to prevent the increase of personal belongings, and the electromagnetic wave absorber that exists nearby is utilized. Since direction acquisition is realized in this way, there is no pointless increase in the number of items to be carried, and complexity can be avoided. In particular, there is an excellent feature that this method is possible even when there is no mountain shielding, building shielding, large ships, large aircraft bodies, or huge wall surfaces. In addition, it has an irreplaceable feature that the purpose can be achieved even if a low-cost GPS receiver is used and it does not have fine signal strength discriminating power.
<<0158>>
So far, I have discussed in detail that there are various kinds of familiar things that should be at hand at that time. The following are shown.
<<0159>>
The first is water. The essence is that the magnitude of the dielectric loss (√εr)·(tan δ) of the dielectric polarization of the permanent dipole contributes to the smallness of the power half-life depth D. Occasionally, water dissolved
The magnitude of the conductivity σ provided by the electrolyte also contributes to the small power half-life depth D. He also argued that many things fit into this genre. Water (drinking, cooking, sanitary
Use (toothpaste cleaning, etc.), tea, yogurt, grains, root vegetables, plants, animals, food ingredients Bath water, toilet water, refrigerant, heat preservation agent, mayonnaise, sauce, soy sauce, milk, juice, etc.
is quite possible.
<<0160>>
Next is the salt dissolved in water. Its essence is the conductivity σ of the electrolytic chamber, which contributes to the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole. Seasoned food, preservative miso, salt solution, muscle skin tissue, nutritional gel food (a product name such as weider in jelly), preservable sausage (fish meat, pork, etc.), preservable salami, salt water, etc. Shelf life ham
Preservable bacon/sports drinks (product names such as Pocari Sweat, Gatorade, etc.).
<<0161>>
In addition to them, there are alcohols (the essence of which is the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole), and medical disinfectants, saline solutions, infusion solutions, and drug solutions fall into this category.
<<0162>>
Furthermore, super absorbent polymer (SAP: Super Absorbent Polymer) (its essence is also the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole + the conductivity of the electrolytic chamber
rate). In this field, the sodium polyacrylate system can be mentioned. Among the water-absorbing resins, the water-absorbing performance is particularly high, and when pressure is applied,
A resin that retains water even in a state is called a highly absorbent resin. Diapers
, sanitary products, cold packs, warm packs, fragrances, deodorants, cosmetics, sealants, etc. As for the state, it is initially in the form of powder, and when it comes into contact with water, it absorbs water and turns into a gel. This is also available.
<<0163>>
A feature of the proposed method is that it has a wide range of advantages in that it can be used not only for the above, but also for the following. That is, mechanical lubrication system, power supply function system, antifreeze liquid
Ethylene glycol (antifreeze), battery fluid (electrolyte + water), lithium ion polymer battery (polymer gel), etc. can also be used. These absorbent essences
is the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole + the electric
It can be thought of as the electrical conductivity of the open chamber.
<<0164>>
Fig. 18 shows that the configuration in which the human body is arranged in a straight line shape as a microwave absorber and the GPS receiver is placed in the center of the microwave absorber can receive microphones from directions that are not primarily intended for reception.
Fig. 3 is a conceptual diagram showing that although somewhat effective at attenuating radio frequency diffracted waves, GPS receivers can sometimes be affected by the diffracted waves. if the body
As a schematic view of the body when looking down from above, it can be regarded as a water bag of almost constant thickness with a horizontal line. In this way, only the body is covered with shielding material.
Alternatively, the case of using it as an absorbent material will be considered in the schematic diagram of this figure. In the figure, the frontal direction of the body is assumed to face downward on the paper surface. Body back direction is above the paper surface
A GPS receiver is attached to the back of its body. Microwaves arriving from the front of the body are microwaves from directions that are not primarily intended for reception.
It has been shown that microwave diffracted waves generated at the left and right end points of the body can sometimes be received by a GPS receiver placed in the middle of the back of the body.
<<0165>>
In Fig. 19, in addition to the human body, a familiar microwave absorbing material that can be used in the context of use is placed near the human body and integrated into a U-shaped shape as a whole, and a GPS receiver is placed in the center.
1 is a conceptual diagram showing that the configuration is considerably effective in attenuating microwave diffracted waves from directions not primarily intended for reception. As a schematic diagram of the body when looking down from above, it may be possible to regard it as a water bag with a horizontal line and an almost constant thickness. In this way, the case where the body is also used as a shielding material or an absorbing material is considered in the schematic diagram of this figure. In the figure, the frontal direction of the body is assumed to face downward on the paper, as in the previous figure. The direction of the back of the body is assumed to face upward on the paper, and the GPS receiver is attached to the back of the body. It is intended to be used as a visual aid for understanding that diffracted wave effects are less likely to affect GPS receivers, especially when compared to FIG. Mountain Rescue Team members, International Disaster Relief Teams, and others who always carry a certain amount of drinking water (several liters) in order to sustain their own lives and to save the lives of people in distress or disaster. If you are trying to hold, carry, and carry heavy water while walking, when you acquire the direction, you can hold the water as shown in Fig. 19 (70% of the body is water). Therefore, this is also considered to be water). Body Microwaves coming from the front direction are microwaves from directions that are not primarily intended to be received. It is shown that the receiver is less affected than in the previous figure. In this way, the water carried by the team members can be used to attenuate the diffracted waves in order to reduce the influence of the diffracted waves on the GPS device that can acquire the bearing at rest, as proposed by the author. The water, the body, and the GPS receiver that you are carrying with you all work together in a harmonious way, so that you can suitably support the life-saving mission in question.
In short, what is discussed in this article includes the following.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is attached to the front side or the rear side of the body and contains water on at least one of the left and right or left and right of the direction information acquisition device. Alternatively, it is mounted so as to protrude obliquely rearward, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites existing outside the sky coverage area.
A direction information acquisition method characterized by:
The azimuth information acquisition method; containing water is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel A direction information obtaining method, characterized in that the container body contains alcohol.
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder; the central axis, the vertical axis of the body, and the body are orthogonal to each other; a GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the antenna main beam of the GPS receiver A direction information obtaining method, characterized in that the directions are substantially the same.
In the above method for obtaining direction information; the shape of the one containing water is cylindrical; the interval between any two of the initially adjacent separating cut lines is about 137.5 degrees or a natural number multiple thereof in terms of the directional angle in the plane perpendicular to the central axis of the paper cylinder, etc., or , about 222.5 degrees (which is the difference of 137.5 degrees from 180 degrees) or a natural multiple thereof, the spacing of adjacent separation cut lines is determined by the paper cylinder radius and the drinking water subdivision. Designed based on the spacing value calculated from the thickness of the closed vinyl packaging package continuum with separation perforation lines and the sequence number of the perforation lines from the top;
When viewed from the central axis, all the fibers are dispersed in different directions, and an overall structure that does not overlap no matter how many times the fibers are wound is formed.
Direction information characterized by the use of a continuum with a separation perforated vinyl package, characterized by attenuating the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the above-mentioned sky coverage area without omission. Acquisition method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side or the left or right side of the above-mentioned orientation information acquisition device, contains a substance with a power half-life depth of 5 cm or less for electromagnetic waves of the frequency of GPS satellite transmission signals. , mounted so as to protrude forward, backward, or laterally from the azimuth information acquisition device, and attenuate signal strength originating from GPS satellites existing outside the above-mentioned sky coverage area. Method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and contains a substance with a power half-life depth of 20 cm or less for electromagnetic waves of the frequency of GPS satellite transmission signals at least on either the left or right or the left or right of the above-mentioned direction information acquisition device. is attached so as to protrude forward, rearward, or laterally from the azimuth information acquisition device, and attenuate the signal strength derived from GPS satellites existing outside the above-mentioned sky coverage area. Information acquisition method.
The azimuth information acquisition method described above; containing water is water or alcohol for drinking or cooking, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel. or to be ingested as food containing water or alcohol, or to use miso or miso, or sausage, salami, ham, or smoked products or a nutritional supplement liquid or gel, or a part of an animal or plant, or meat or grains or legumes or root vegetables; High water content tissue such as muscle or skin, seasoning, heat/cold insulation, superabsorbent polymer, gel or liquid cosmetics or household products Daily necessities such as commodities (detergents, liquid soaps), or industrial products such as liquid or gel polymers containing electrolytes filled in batteries or rechargeable batteries, or chloroprene rubber, polychloroprene rubber, or chloroprene A material that has GPS electromagnetic wave absorption characteristics such as 1.5 GHz band equivalent to or greater than rubber (CR rubber), or a material that uses a so-called wet suit material or a wet suit itself, or in polar regions or cold regions. or high altitude antifreeze, or ethylene glycol or diethylene glycol, or wet soil or moisture such as those available in the field in an emergency during a large-scale natural or large-scale man-made disaster. The use of sand or seawater or lake water or river water or rainwater or sometimes excreted by living organisms or livestock may prove useful in harsh environments where such is the case; A direction information acquisition method, characterized in that the liquid is a chemical solution, a disinfectant solution, an infusion solution, or a physiological saline solution. Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and at least one of the right and left or the left and right of the above-mentioned direction information acquisition device is labeled "relative dielectric for electromagnetic waves with the frequency of the GPS satellite transmission signal" against the electromagnetic wave with the frequency of the GPS satellite transmission signal The square root of the modulus (εr) and the dielectric loss tangent (tan δ) (δ is the dielectric loss angle) belong to a region of a certain numerical value or more such as “10”). Alternatively, a direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength originating from GPS satellites existing outside the sky coverage area by mounting the antenna so as to protrude sideways. The azimuth information acquisition method, which contains water, is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel. A direction information acquisition method, characterized in that the container is a container containing alcohol of
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface of a cylindrical or rectangular cylinder or a part thereof; the central axis, the vertical axis of the body, and the left and right A GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the direction of the main antenna beam of the GPS receiver are: and having a structure that can be incorporated and removed as an internal structure of a rucksack.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm). (cm) and assuming that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π is the circumference constant
2πg (a-0.5bg) + 2πbggn (where n = 1, 2, 3...)
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package characterized by being designed to keep "the length of the interval between the nth cut and the n-1th cut of the subdivided water package" in length .
In the direction information acquisition method, the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water according to claim 5 is wound outward with a radius of a (cm) at the start of winding, so that water does not exist. A direction information acquisition method characterized by the fact that a cylindrical shape can be reliably and easily formed while efficiently avoiding the occurrence of cut portions.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm). (cm) and assuming that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π is the circumference constant
[(aθ+b)/2√{θ^2+2bθ/a+1+(b/a)^2}+(a/2)log|2θ+(2b/a)+2√{θ^2+2bθ/a + 1 + (b/a)^2}| ] from (2πgn) to (2πg(n+1))
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 0, 1, 2, 3 ...))
(However, [ ] from a to z is the symbol for the definite integral from a to z.)
or
2πg(a−0.5bg)+2πbggn
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 1, 2, 3 ...))
Designed to keep the length "from the starting point to the n-th break between packets of subdivided water"
characterized by
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package,
To be able to reliably and simply form a cylindrical shape while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist by winding outward with a radius of a (cm) at the start of winding;
A direction information acquisition method characterized by:
(1) Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
(2) Attached to the front side or rear side of the body,
(3) at least one of left and right or left and right of the direction information acquisition device,
(4) those containing water,
(5) mounted so as to protrude from the azimuth information acquisition device;
(6) thereby
(7) Attenuate signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area;
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. Like, put on,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. As such, the multiple compartments of the reservoir, which doubles as an oral intake tube for drinking water, are compactly stored in the reservoir, and when used, are pulled out (one after another) by spreading both arms or one arm, and the water plane is the arm. The reservoir compartment returns to its original compact shape in its stowed position by unfolding it (to form between the torso) and returning it to its original position (with both arms or one arm lying alongside the body when not in use). while ensuring active oral intake of water without interfering with activity.”
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. so as to constitute a spatial shape,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Sports drinks, isotonic drinks (drinks containing electrolytes with an osmotic pressure almost equal to the osmotic pressure of the human cell fluid), hypotonic drinks (lower osmotic pressure than the osmotic pressure of the human cell fluid) Beverages containing electrolytes with an osmotic pressure), hypertonic drinks (drinks containing electrolytes with a concentration higher than the osmotic pressure of the human cell fluid), physiological saline, seawater, battery electrolyte, batteries The main purpose is to actively improve the compatibility and convenience of the place, etc.)
containing an electrolyte solution or a polar solvent,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is a carry-on item in the field, or for heating fuel for cooking during tent camp, for mobile fuel such as snow vehicles, for ingestion as a nutrient source, as a luxury item It is an important carry-on item for ingestion of food, cooking and seasoning, etc.)
Ethyl alcohol, methyl alcohol (for medical supplies and disinfectants), alcohols (for general cleaning and fuel, etc.)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
"(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is essential as a carry-on item in the field, such as cleaning wounds, using it as a basis for implementing intravenous fluids, and using it for oral intake during extreme fatigue.)
Physiological saline, or those containing an infusion containing certain components using it,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of increasing the high degree of versatility of carry-on items that tend to be restricted at the site and the possibility of responding to events with only on-site items.)
Containers or reservoirs containing or containing water
It can be transformed, split, and recombined.
(By having characteristics, various characteristics of signals derived from GPS satellites that existed outside the above air coverage area, and the characteristics of the GPS antenna, GPS receiver, and surrounding environment) It is possible to actively make use of the shape.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
A reservoir that can hold a water-containing object is divided into a plurality of compartments, and the compartments can be freely combined with each other to take an arbitrary shape that is closest to the user's wishes.
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
The reservoir, which can hold a water-containing material, is divided into multiple compartments, and can have any number of layers of water or electrolyte solutions of different concentrations or substances of different compositions or air,
(By doing so, we also utilize the property that electromagnetic waves partially reflect when incident on substances with different refractive indices.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
(The main purpose was to manage physical condition, including nutritional supplementation and reduction of dehydration.)
of the reservoir contents to the user,
oral intake
or
(subcutaneously, intravascularly, intraperitoneally, etc.)
Infusion
having means (such as a tube as
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
so that the opening narrows from the periphery toward the center or widens from the center toward the periphery,
be configured
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir capable of holding an object containing water (etc.)
(for example) corresponding to all or part of a development of a polyhedron, manysided object, manifold object,
multiple polygons or geometric figures as bases
(First of all, it is relatively short as a univocal image, that is, in a mathematical sense, it is easy to understand that it is often expressed as a plate shape.)
pillar
(A “pillar” in the mathematical sense is a “pillar having a geometric figure on its bottom surface, such as a cylinder or prism”)
As
(In a shape that is not so bulky that it can be attached to clothing when not in use)
configured,
(With a procedure like assembling a polyhedron from a developed view, sometimes with the aid of Velcro fasteners or fittings or sliding devices,
As a three-dimensional spatial figure in the first place)
of polyhedron surfaces
All (when intended to act as a virtual opening for electromagnetic waves by making the layer of water very thin relative to the other surfaces, rather than expressing it as a clear opening)
or
(when contemplating constructing a shape that has a non-water-filled surface, i.e., a clear opening for electromagnetic waves) partly
By forming a layered structure such as water on all or part of the surface of the polyhedron
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, completion of missions such as disaster relief at a higher level, or triathlon “target "The main purpose is to achieve more advanced results in long-distance swimming and underwater work)
A reservoir that can hold something containing water
It can also be used as a jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) (so-called in self-contained diving breathing apparatus (Aqualung) diving)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
multi-layered compartments of fan-shaped columns with relatively small central angles (compact during normal activities such as walking and running)
The structure (combined with a tube that is an oral water intake device) can be taken or easily reverted (while being easy to wear on the body and suitable for trail running).
(When rushing to the site for disaster relief, etc., in order to perform the original mission accurately, to prevent getting lost at crossroads where there is a risk of getting lost, and to more reliably acquire direction information. Second, in order to increase the survival rate of victims, reduce the probability of occurrence of aftereffects, and shorten the time until rescue after a disaster, in the event of such an emergency or emergency use, it is a way to bring serious disadvantages to victims. In order to avoid time loss due to hesitation, etc.)
By individually sliding the individual fan-shaped structures with multiple compartments and unfolding them into one large fan-shaped structure with a larger central angle,
By developing and creating a fan-shaped layered structure of water with a wider central angle (without having to maintain the shape of the layered structure with your hands and arms), you can free your hands and arms and use maps and check items. It is possible to provide a cooling or warming effect to the underarms to prevent heatstroke or hypothermia without the need for assistance such as checking, etc., and it is also easy to combine with an oral intake tube, making it suitable for trail running, etc. Since it is possible to maintain a suitable small and compact shape, in fact, as you can see from not a few athletes who participate in trail running with a cylindrical oral water bottle attached to one mouth, such a shape more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
At this time, the fan-shaped multi-layer structure may be hung from both shoulders with a short ring-shaped Schlinge (a short string for mountaineering). Alternatively, a ring-shaped medium-sized schringer can be crossed over both shoulders and hung in the same way.
In addition, I would like to point out that this can of course be applied to other items in this paper because it is easy to implement, convenient, and practical.
In particular, when a fulcrum for suspension is required even at the center of the body, crossing points of crossing should be used. In mountaineering and other environments where it is not easy to obtain things, it is possible to easily solve what seems to be difficult by making good use of such string-like objects. A lot of things that were developed during the same period are known, and their descriptions can be found abundantly in books. In addition, this paper can also be said to be a technology that emphasizes the spirit of overcoming difficulties by adding wisdom to what already exists in the field. For details on rope work, for example, (Encyclopedia of how to tie a string and a rope, by Ryoji Toriumi. Illustrated practical rope work, by Maejima and Kazuyoshi. Rope work immediately useful in the outdoors by Etsuro Shikishima. Outdoor Rope Work Handbook by Osamu Haneda.)
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir that can hold an object containing water, etc. (including a cold insulator or heat insulator consisting of a superabsorbent polymer and water),
By making it touch a part of the human body where there is a large artery such as the armpit, the left and right sides of the neck, or the groin,
By being able to cool the blood flow of the human body, (the tendency of onset in outdoor orienteering under the hot sun, disaster relief activities, triathlons, trail races, etc. is high worldwide, and its prevention is attracting attention worldwide)
Combines the effect of preventing heat stroke,
or
It is possible to heat the blood flow of the human body, and it is very likely to occur frequently during stormy weather on mountain climbing tours for middle-aged and elderly people, and it tends to lead directly to the distress of the entire tour.
The danger that sometimes occurs in cross-country skiing etc. is pointed out worldwide.)
It has the effect of preventing hypothermia,
so that (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6) i.e.;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of actively improving on-site compatibility and on-site convenience) Reservoirs that can hold water-containing materials can contain seawater (or any other locally available liquid). Since it can be put in and used, it is easy to procure materials on site, and convenience is enhanced by being detachable from a life jacket.
By (more effectively on-site)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
<<0166>>
Next, I will briefly mention the interdisciplinarity of research that has practicality in the field of disaster relief. At disaster relief sites, the introduction of various technologies in the fields of medicine and outdoor sports science is routinely carried out to contribute to actual lifesaving actions. From such a point of view, it should be pointed out that the following materials are also suitable for this proposal.
<<0167>>
First, I will describe what should be used from the viewpoint of medicine and medical systems. Physiological saline is an aqueous solution of sodium chloride, ie, saline, having a concentration that is approximately isotonic with human body fluids. The Japanese Pharmacopoeia and prescription drugs define a saline solution containing 0.9% by weight of sodium chloride as a "physiological saline solution". With the revision of the Pharmaceutical Affairs Law on April 1, 2005, saline was treated as a prescription drug. Mainly for medical use, it is used as a base for electrolyte solutions for infusions when extracellular fluid is deficient or sodium is depleted, for diluting anesthetic solutions and injections, and for cleaning the skin and wound surfaces. It is also used for nasal irrigation and the saline bag method of surgery. In some cases, Ringer's solution with further adjusted components is used so as not to damage the living body tissue. In the category of infusions, this
There are various types other than these, and among them, various types such as 5% glucose solution, No. 1 to No. 4 solution, high calorie solution, etc. exist for different purposes. A high-calorie liquid is a preparation that can administer the necessary amount of calories per day. It contains a high concentration of glucose and amino acids in addition to the maintenance solution. Due to its high osmotic pressure, it is administered via the central venous route. These are often packaged in clear, flexible, lightweight pouches that allow for infusion. In that sense, similar handling as described above is possible. There is also a high probability that medical workers who go to the disaster site on foot to save lives will have it.
<<0168>>
Moreover, in recent years, oral rehydration salt (Oral Rehydration Salt) has also attracted attention. It is mainly used to treat dehydration caused by diarrhea, vomiting, fever, etc. It is a mixture of salt and glucose that is dissolved in water and taken to absorb water in the small intestine. When dissolved in water, it is called Oral Rehydration Solution. The abbreviation ORS is used to mean either Salt or Solution. Symptoms such as diarrhea, vomiting, and fever, if prolonged or frequent, can lead to dehydration, which can be fatal in children and the elderly.
<<0169>>
On the other hand, in hospitals, rehydration is mainly performed by drip infusion, but treatment with oral rehydration salt is becoming popular due to the simplicity of the procedure. Especially in developing countries, there is a high risk of developing dehydration caused by infectious diseases, etc., and in some cases, it is difficult to administer IV treatment due to the lack of sufficient medical facilities. For this reason, WHO and UNICEF are distributing oral rehydration salts and promoting awareness-raising activities regarding rehydration treatment at the early stage of disease onset. Even in developed countries, it is difficult to administer intravenous drips for a long time, especially to infants, and rehydration with oral rehydration salts is considered desirable. Oral rehydration solution pouch packaging can also be used effectively.
<<0170>>
Water is also absorbed when sodium ions and glucose are absorbed in the small intestine. target. Shigeyu, which has long been considered food for sick people, is a food made by boiling rice containing a large amount of starch (a polymer of glucose) and adding a small amount of salt. As a result of research, water absorption efficiency is maximized when the glucose concentration is about 2-2.5% and the molar ratio of glucose to sodium is 1:1. The osmotic pressure is preferably 200-250 mOSm/L, which is slightly lower than the osmotic pressure of blood (270 mOsm/L).
<<0171>>
As a simple way to make ORS for emergencies such as heatstroke, you can make 1 liter of water with 4 and 1/2 tablespoons of sugar and 1/2 teaspoon of salt. Such a product is called LGS, and in some developing countries, it is common in some areas to add a pinch of salt and a handful of sugar to a glass of boiling water. These can also be used. In recent years, the importance of support activities using economic activities and science and technology targeting the Base of Pyramid (BOP) has been widely spoken. In addition, by carrying water, beverages, and food, which are basic elements for daily life, at the same time, the accuracy of the function can be improved by using only the physical structure. This proposal, which is a method that can contribute to
<<0172>>
By adding bicarbonate to such a simple LGS, the absorption efficiency of water is further increased, so citric acid is preferably added as a precursor. This is similar to the content of commercial sports drinks, but the ORS has a higher sodium composition. In fact, it is known that giving sports drinks to dehydrated infants causes water intoxication due to hyponatremia. Currently, in Japan, OS-1, a drink for ORS, has been marketed as a food for individualized evaluation type patients approved by the Ministry of Health, Labor and Welfare, and is sold at dispensing pharmacies and hospital shops. These can also be used.
<<0173>>
Sports drinks are also well suited. This is a functional drink intended to efficiently replenish water and minerals that have been lost from the body due to perspiration and the like caused by exercise. It is said to be effective in relieving dehydration and preventing heat stroke during sports under the scorching sun. It has an osmotic pressure almost equal to that of body fluids. It is sometimes called an isotonic drink or a sports drink. Sports drinks are sometimes recommended as a countermeasure against heat stroke in daily life. These can also be suitably utilized.
The dielectric constant of water depends not only on frequency (ω is each frequency of microwave), but also on temperature because water is a polar molecule. Thrane theoretically and experimentally obtained the salinity and temperature dependence of seawater, and calculated the dielectric constant of water below 40 degrees according to Debye's It was shown that the coefficients in the relational expression can be obtained by giving the second and subsequent lines of Equation 7.
《Number 7》
000148

where s is the weight percent of salinity and t is the temperature (°C). The weight percent of salinity, temperature, and frequency determine the dielectric constant of water, and it is well known that as salinity increases, the absorption of microwaves by water tends to increase, ie, the power half-life depth decreases.
(Popular Edition Microwave Technology Compilation Editor-in-Chief Koshijima P667)
From the above it can be seen that conductive water with dissolved electrolytes is much better suited for attenuation of the diffracted wave than water alone. This includes not only pure water, but also sports drinks, tea, soft drinks, fruit drinks, and boiled vegetables and spinach that have already been seasoned with soy sauce or salt.
Foods such as dipped and boiled potatoes, ham, bacon, sausages, ice bars, etc. are already on the market in well-defined lightweight plastic forms.
In addition to food, water from rivers, lakes and pools, sea water that is not suitable for drinking, sewage such as domestic water, stagnant water in nature, soil and sand containing water, etc.
This means that the possibility of effective utilization will expand. I would like to point out once again that such utilization is an excellent advantage of this method.
In particular, the fact that the power half-life depth of seawater and salt water is smaller than that of ordinary pure water means that the human body can be approximated to physiological saline, and the body can be utilized.
In addition, seawater can be used to the fullest extent by people involved in ships and fishing reefs.
When it says, even after the fresh water is completely consumed, it shows that this proposal can be used in a better form with sea water, etc., and there is hope. Furthermore, human beings were born from seawater and landed on land.
Looking back on the characteristics that came up, it is easy to imagine that it is a human body with bodily fluids similar to seawater. Of course it is effective to use it.
In addition, many of the drinks and foods we ingest have flavors and shapes similar to those of seawater.
etc.) Performance can be improved depending on the usage situation. This would be one of the great advantages of this proposal. There is so much seawater. This proposal is okay even if it is not Shimizu
be. The effectiveness of seawater and saline was shown. Considering that all animals and plants, not just fish, have a long history of coming up from the ocean to the land, it is important to consider the food utilization of this proposal.
I hope you have also understood the effectiveness of this. In that sense, the essence of this proposal is certainly that of human survival and living, which is based on water, which is directly connected to human life.
It is a meaningful proposal rooted in civilization, and at the same time, it can also be used with sea water, which is abundant in the basic source of life called the ocean.
On the contrary, the point that water containing electrolytes is more effective in weakening diffracted waves also has a hidden significance and is supported.
Let's now turn to Hippel's work and show the support of concrete water and saline data.
Figure 72 shows the data obtained by Hiippel. Test results for Water and Aqueous Sodium Chloride NaCl aqueous solution (saline) are shown. Unfortunately, there is no data for 1.5 GHz due to the very wide frequency range being tested, so if we use an intermediate value between 300 MHz and 3 GHz:
It is calculated from this Hippel data that water can be expected to have a power half-life depth D of several cm at f=1.5 GHz. In addition, it was clarified that in an aqueous solution (salt solution) having an electrolyte NaCl concentration of 0.5 molal (mass molarity) at 25°C, a power half-life that is about 21% or more shorter than that can be expected.
This comparison is between water at 1.5°C, which has a much shorter power half-life depth than water at 25°C, and water at 25°C, which has an electrolyte NaCl concentration of 0.5 molal.
Since we are comparing liquids, comparing a pure solution at 25°C and an aqueous solution with an electrolyte NaCl concentration of 0.5 molal at 25°C makes the electrolyte capacity more apparent.
can.
first,
II. Liquid. , A. In the Inorganic table, select Water, conductivity 1.5 ° C.,
ε0=9×10^(-12)
√(ε′/ε0)=√((86.5+80.5)/2)=√(167/2)=√83.5≈9.1
(tan δ)·(10̂4)=((320+3100)/2)·(10̂4)=1710·(10̂4)
tan δ · √ (ε'/ε0) = 15691 · (10^-4) ≈ 15
By substituting this into the formula for the power half-life described above, it can be seen that the power half-life depth is only a few centimeters.
As a result, it is calculated from this Hippel data that water can be expected to have a power half-life of D=several cm at f=1.5 GHz.
next,
III. Liquid. , A. Inorganic
Aqueous sodium chloride 25 degrees
0.5 molal (mass molarity) solution
√(ε′/ε0)=√((69+67)/2)=√68≈8.3
tan δ=(39000+6250)/2)·(10̂4)=22625·(10̂4) tan δ·√(ε′/ε0)=187788·(10̂4)
tan δ · √ (ε'/ε0) = 187788 · (10^-4) ≈ 19
Substituting this into the power half-life equation mentioned above, it is 21% shorter than the 1.5°C water mentioned earlier (this is 25°C, a 0.5 molal concentration solution of NaCl). A power halving depth of only a few centimeters is obtained. Sports drinks such as Gatorade and Pocari Sweat are compact and lightweight when carried in powder form. In order to obtain a sufficient effect of limiting the orientation, there is a way to effectively utilize the power of the electrolyte powder as well.
proved to be open. In addition, it is possible to prove that natural seawater is highly useful, and medical teams (for example, Japan's international emergency relief team formally
A medical team is also stipulated for the support unit. A search and rescue team is also provided, of course. ) should use saline for disinfection and medical procedures when rushing to save lives.
The proposed method contributes to lifesaving during disaster relief, such as the possibility that the transparent pouch vinyl can be actively utilized in this proposal as it is because it will be carried.
I have shown that I can donate.
It should be noted that the above-mentioned Debye [Debye, Peter Joseph Wilhelm, 1884.3.24-1966.11.2. ] is a candy born in the Netherlands
Lyca physicist and chemist. Studied in Munich, Professor at the Universities of Göttingen, Zurich and Leipzig, Kaiser Wilhelm Institute for Physics in Berlin
After serving as chief professor, he moved to the United States in 1940 and became a professor at Cornell University. In addition to his early work on the diffraction theory of electromagnetic waves, he also studied the specific heat of solids (Debye's specific heat formula).
(1912), X-ray diffraction (Debye-Scherrer method) (1916), theory of X-ray scattering, theory of strong electrolyte solution (1923), research on polar molecules, etc.
. Received the Nobel Prize in Chemistry in 1936.
In addition, Hippel's work contains data on many substances, and since it is a list that pursues low loss contrary to this proposal, naturally, most of it is in this proposal.
There is a lot of data on unsuitable substances. Among them, I would like to point out the following as materials that are particularly superior to water and salt water. For example, FIG.
This data is extracted from carbon alloys. barium titanate [barium titanage], or barium
There is barium strontium titanate with 79% barium and 21% strontium strontium. Both titanium alloy titanate
It is an alloy. Of course, these materials may be used for this proposal. Barium titanate has a high dielectric constant of 2900 at room temperature, and is used as a capacitor.
I can stay. In addition, since the piezoelectric coefficient is large, it becomes a piezoelectric element. It can also be used as a thermistor by adding impurities. 1 of ferroelectric substances. It exhibits a piezoelectric effect and has the peculiarity of being used in capacitors*, record-player pickups, white pigments, etc.
Strontium titanate is a composite oxide composed of strontium oxide SrO and titanium oxide TiO. The compound name is titanium strontium oxide (strontium titanium
oxide). Four species are known.
Finally, 1:1 SrTiO is called like this. Colorless cubic crystals. Perovskite structure. Melting point is about 1900°C. Extremely stable against acids and alkalis. For high temperature processing
It loses oxygen more gradually, turns black, becomes more conductive, and some become superconductors at low temperatures below 4K. There is also a theory that it is a ferroelectric under 4K. dielectric material,
In addition to being used as a raw material for thermistors, etc., it can also be used as a hybrid composition of 50% polystyrene and 50% carbon, and good electric power such as poly-2,5-dichlorostyrene 21.3% and (Mn, Fe) 304 (78.7%). It can be mentioned as having a half-life depth. polystyrene
has the composition .(CH(C6H5)CH2)n-. Also called styrene resin. A polymer of styrene. It is usually a colorless, transparent, amorphous thermoplastic resin with a specific gravity of
d=1.05-1.07, glass transition temperature 82°C. It is synthesized by radical bulk polymerization, suspension polymerization, etc. Low softening point, excellent electrical properties, thermal fluidity, thermal stability
It is an excellent thermoplastic resin that has good qualitative properties and can be colored beautifully. Injection molded products are widely used as daily necessities. Widely used as expanded polystyrene
Therefore, it may be suitable for containers.
Considering the above-mentioned universal basic utility and necessity for human beings or life activities, and the inevitability and usefulness of carrying in lifesaving, it is necessary to specially prepare and transport it.
water, water containing electrolytes (such as saline), food containing them, lake water, etc., of a practically high standard
I would like to point out that usability and availability are becoming more conscious as excellent features.
<<0174>>
These beverages are designed to efficiently replenish fluids and not put a strain on the body.
It contains electrolytes such as muions and minerals such as magnesium and calcium. In addition, the osmotic pressure is close to that of physiological saline, so that it does not burden the stomach and intestines.
Contains citric acid, which is said to help break down lactic acid that accumulates in muscles during exercise and promotes recovery, and glucose and sucrose, which are the most efficient energy sources for recovery from fatigue.
I'm listening.
Figure 74 shows a (thin plate-like) fan-shaped column (short height) that is folded compactly when not in use and stored in a flat, low profile from the side of the body to the back or from the side of the body to the chest and abdomen. A compartment with a pillar-shaped water bottle function is connected to it with a Velcro fastener. It shows an example of a form in which it is possible to slide along the sliders mutually installed between them, and as a result, expand the existence of the water layer as if a fan were developed on both sides of the body side. In this case, the GPS receiver may be deployed on the front or back of the body. For example, if the GPS receiver is deployed in front of the body, if necessary, intentionally direct both arms in the direction of the front half of the body, as if doing a so-called forward mime. Therefore, when viewed from above, the spread fan-shaped structure is arranged as if to draw a U-shape when combined with the presence of the body (the opening of U is in front of the body in this case). , The signal intensity derived from the GPS satellites that existed outside the sky coverage area, which was intended to be formed by a GPS flat antenna with its beam center horizontally installed in the front of the body, with a single semicircle passing through the zenith as a boundary. can be effectively attenuated, making it easier for the GPS receiver to identify the GPS satellites that were present in the above air coverage. During activities involving the transportation of water and medical infusions, which are indispensable for disaster relief activities in disaster areas, the potential functionality of these materials can be accurately demonstrated and rationally and effectively used during transportation. At the same time, it is important to increase the survival rate of rescue victims and reduce the incidence of aftereffects, which is important for the purpose of being able to effectively support quick approach to victims. Based on the analysis of the context of use, an example of a configuration that can be easily implemented without creating a need for transporting unnecessary heavy objects and incurring a particular burden is proposed. During work under the scorching sun, not only when in use, but also when not in use, a water bottle compartment is placed under the armpit where the aorta passes to store water or saline solution with a large specific heat, so heatstroke or body temperature that causes it. can be prevented by the cooling effect. As a result, it is also possible to effectively support those who are engaged in emergency lifesaving activities under the scorching sun in the event of a large-scale natural disaster. In such a structure, it is of course possible to provide a fulcrum under the armpit (of course, the point where the tasuki of the tasuki crosses on the back is also good) in the structure of the tasuki. One of the excellent advantages is that it is compatible with the incorporation of ideas from the traditional cultural perspective of Japan. In recent years, it is well known internationally that the Japan Disaster Relief Team contributes to the international community as part of Japanese culture, and this cultural and traditional perspective is included. It is a tradition that we should make effective use of what we have, and that it would be a waste not to do so. It also embodies the characteristics of Japan's emergency assistance in terms of being able to appeal to the world that it is contributing to the world by taking a critical perspective into satellite positioning, which is regarded as the fifth social infrastructure. In the sense that it will provide support, it is expected that in the long term, it will have a multifaceted effect that is excellent in terms of the country's soft power, as advocated by Professor Nye of the United States. It should be noted that a longer water layer than shown in the figure may be formed, for example, to reach the thighs or knees. On the other hand, it is of course possible to form a perfect circular water layer by raising the angle of the raised hand above the horizontal to the top of the head. The configuration of FIG. 74 can narrow the directivity in a sense when the direction of the arm is set to "forward", and it can be used as a futuristic scientific educational device for learning electromagnetic waves in a fun way as an educational device. can also be used. Using the electromagnetic waves of GPS (or GNSS) that can be used on the ground surface of the world, it can be realized by adding a minor modification to an inexpensive GPS receiver, and the only other necessary thing is water. Although fresh water is fine if it is available, it can be realized even if it is easily available at low cost such as sea water, lake water, river water, etc. It rather brings interesting educational results (sea water is It has already been described that it has a shorter power half-life depth due to the influence of the ionic conductivity σ due to the electrolyte compared to clear water). It has long been pointed out that such experiential learning is extremely important as a source of innovation.
FIG. 75 is an example of implementation of the present proposal showing that the internal structure of the chest and abdomen portion of the jacket can form a layer of water and can be a highly airtight, so-called thin water bottle. The jacket proposed here can also be used as a so-called jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) in self-contained breathing apparatus (aqualung) diving, and is convenient. high. In other words, in the sea, in this proposal, the gap as a highly airtight layer filled with water is filled with oxygen cylinders to obtain buoyancy when surfacing from the deep sea, or air to be sent to the mouth. can be configured to be blown or pumped with When you go on land, for example, if you fill the highly airtight gap formed inside the front of the body of the jacket with fresh water, you can use it as a water bottle and move around, and you want to check your orientation with higher accuracy than usual. In some cases, by controlling the part filled with clean water in the highly airtight gap formed inside the front of the body of the jacket to be opened little by little with both hands like a double door, for example, As seen from the sky, the body and the water layer are in a U-shaped state as described above, and the signal strength derived from the satellites that existed outside the intended sky coverage area is attenuated. , in an effective form suitable for the context of use, minimizing the items to be carried in the outdoors, maximizing the authority and realizing dual functionality. Of course, you can open it until it is horizontal to your body. Of course, if it is convenient to stop in the middle and use it, you may of course do so. In addition, it may be used by opening in an oblique direction to the back beyond the horizontal state to the body. It may be possible to form a time in front of the front (so that the U-shaped opening faces forward when viewed from the sky), or sometimes (GPS is installed behind If there is, it may be formed backward (so that the opening at the time of Ko is facing when viewed from the sky), or the front body may be opened sideways, or as an intermediate state between them Of course, it may be formed obliquely forward or obliquely rearward in the form of an open U-shape. In cases such as when it is clear that sufficient shielding is formed on either the left or right side, and when it is clear that the self-forming protuberance of the forehead is sufficient on only one side. That's okay. You can choose the most suitable shape. As for the content, it has already been described that even if fresh water is difficult to obtain, even if something readily available such as seawater is used, the power half-life depth can be rather reduced because of the electrolyte solution. This can also be confirmed from the Debye relational expression. In addition, the BCD jacket used for such aqualung is often washed with a small amount of tap water, etc., in order to wash away some seawater that cannot be avoided even after being used for normal aqualung. This is a common practice among Aqualung experts, which also supports the high feasibility of the proposal. Furthermore, in the BCD jacket, when the internal pressure becomes too high when the air is sent from the cylinder, it is of course possible to provide a valve to release it in order to maintain safety. In addition, in order to balance the buoyancy generated in the sea, a special compartment is provided on the back that is not used in a water bottle, and the valve opens only when the air is filled to a certain pressure or higher. A structure filled with air may be provided in the back direction. In the example described here, the GPS receiver is assumed to be on the front of the body. This proposal can maximize potential compatibility when implementing this proposal. Not only the BCD jacket, but also the neck-to-shoulder and side-to-body buoyancy generator called the Bladder, which is sometimes used by deep-sea self-contained breathing apparatus (aqualung) divers, is also included in this book. I would like to point out that the proposal is a device that can be combined by embodying this proposal. In other words, when water is put in, water does not naturally fill in the back direction, but when oxygen or air is filled with a cylinder and a certain pressure is applied, the gap in the back direction also acts as a valve. It may be assumed that the air is filled by This increases postural stability in the sea. In addition, it is of course possible to provide a separate valve on the shoulder for releasing the pressure when the cylinder is too pressurized. In addition, such a BCD jacket is used by support personnel in underwater training of astronauts at the National Aeronautics and Space Administration and the Japan Aerospace Exploration Agency for simulation training of extravehicular activities in outer space, that is, microgravity, commonly known as zero gravity space. It is used by, etc., and has characteristics that are unexpectedly close to space technology. I would like to point out that since the quality is stable, it is possible to make lightweight braces based on them, so the feasibility of low cost and short term is extremely high.
76 and 77 will be described. Figure 76 is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. The reservoir containing water (portable water bottle) normally has a multi-layered compartment structure of compact fan-shaped columns (oral water absorption device), as shown in Figure 77. It is easy to attach to the body and suitable for trail running, while at crossroads where there is a risk of getting lost, it is possible to obtain azimuth information more reliably in order to prevent getting lost. In order to implement it, it is possible to deploy a fan-shaped water layer structure with a wider central angle by deploying individual fan-shaped structures with individual compartments in an emergency or emergency use. Fig. 3 shows that it is possible to authorize the potential functionality of water in the orientation information acquisition by a GPS receiver, which is an essential part of the present proposal; In Figure 74, the arm is occupied, but in Figures 76 and 77, the arm can be released while the work is performed. The purpose is slightly different from that of FIG.
76 and 77 will be described. Figure 76 is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. The reservoir containing water (portable water bottle) normally has a multi-layered compartment structure of compact fan-shaped columns (oral water absorption device), as shown in Figure 77. It is easy to attach to the body and suitable for trail running, while at crossroads where there is a risk of getting lost, it is possible to obtain azimuth information more reliably in order to prevent getting lost. In order to implement it, it is possible to deploy a fan-shaped water layer structure with a wider central angle by deploying individual fan-shaped structures with individual compartments in an emergency or emergency use. Fig. 3 shows that it is possible to authorize the potential functionality of water in the orientation information acquisition by a GPS receiver, which is an essential part of the present proposal; In Figure 74, the arm is occupied, but in Figures 76 and 77, the arm can be released while the work is performed. The purpose is slightly different from that of FIG.
Figure 77 A diagram showing one of the embodiments of the present proposal, in which a fan-shaped water layer with a wide central angle as shown in Figure 76 is vertically installed on the left and right sides of the body. While being utilized (without hogging the arm, without the arm being occupied), this reservoir of water is stored in a multi-layered compartment with compact fan columns for activities such as walking and running. Fig. 10 shows the shape that can be easily reverted to the structure (combined with the tube that is the oral water intake device).
<<0175>>
The principle of a GPS receiver capable of acquiring azimuth information, which is the premise of the proposed method, will be described below.
By vertically installing the hemispherical beam antenna, a coverage area is formed that divides the upper hemisphere into two, as shown in Fig. 20. One or more antennas whose presence is detected in the coverage area from the received signal strength
21 based on the azimuth angle information of the GPS satellites (the free space of the processor and memory of the positioning calculation section of the GPS receiving unit) shown in the second block of FIG.
(1, 2, 3). FIG. 22 intuitively illustrates the orientation-limited operation.
This sky map is drawn as if the receiving unit, etc. were looked down from the zenith. The concentric circles show elevation angles every 10 degrees, the small white circles show GPS satellites that were not detected, and the small black circles show
The GPS satellites determined to be received are shown. This method has an excellent characteristic that an inexpensive, small and light L1 C/A GPS receiving unit can be used almost as it is.
<<0176>>
In more detail, it is as follows.
<<0177>>
In the following description, degrees (deg) are used as the units of angles, and azimuth angles are expressed clockwise with north at 0 degrees, east at 90 degrees, south at 180 degrees, and west at 270 degrees. In addition, elevation angle display is used in which the horizontal plane is 0 degrees and the zenith is 90 degrees.
<<0178>>
First, based on FIG. 20, the principle of acquisition of azimuth limitation according to the present invention will be described. A planar antenna 1 is installed in the center of FIG. Planar antenna 1 is
Install vertically. At this time, if you were to stand on the ground and look down on the antenna 1 from above, and the direction of the beam of the planar antenna 1 would be on the left side, you would be looking down.
The direction that is the front of the body for the observer who is there is hereinafter referred to as measurement direction 5 . <<0179>>
As the planar antenna 1, one having a hemispherical beam pattern for right-handed circularly polarized waves used in the GPS satellite system is used. Anne with a hemispherical beam
Some literature rarely describes the tena pattern as omnidirectional, but omnidirectional exactly means isotropic. Therefore
In the following, however, the term omnidirectional will not be used to describe a hemispherical beam pattern. The above planar antenna 1 is perpendicular to the ground.
Since it is erected, half of the beams in the hemisphere are facing the ground and are unused. And the other half have sensitivity to the sky.
<<0180>>
When the planar antenna 1 is erected perpendicularly to the ground in this way, as shown in FIG.
Match one side of the halves. This semicircle is a semicircle 7 that serves as a boundary between the sky coverage area 6 by the planar antenna 1 and the other sky. In other words, the plane Anne
Tena 1 covers the 1/4 celestial sphere where GPS satellite A in FIG. 1 exists, and does not cover the 1/4 celestial sphere where GPS satellite B in FIG. 20 exists. .
<<0181>>
Positioning radio waves (L1 waves) transmitted from GPS satellites use a microwave frequency band around 1.5 GHz, and therefore have excellent straightness like light. GPS
Although it can synchronize with the signal from GPS satellite A which is within the sky coverage area 6 of the planar antenna 1 for the antenna 1, it cannot synchronize with the signal from the GPS satellite B which is not within the sky coverage area 6 of the planar antenna 1.
I can't Therefore, based on whether or not this synchronization is established, the existence areas of GPS satellite A and GPS satellite B can be determined.
Wear. The determination of the existence area of the GPS satellite and the azimuth angle information of the GPS satellite can be combined to limit the measurement direction 5 azimuth.
<<0182>>
It should be noted that the major features of the planar patch antenna used for obtaining azimuth information are that it is small and lightweight, easy to manufacture, and can be produced at low cost. planar patch antenna
At the time of the creation of Na, it actually constitutes a right-handed circularly polarized beamwidth with a solid angle slightly wider than the hemisphere, which is the theoretically calculated right-handed circularly polarized beamwidth assuming an infinite ground plane at the time of design.
In some cases, a planar antenna that This is caused by the difference between the result of designing assuming an infinite ground plane in theory and the actual aspect. About this
It is specified in the following documents.
<<0183>>
Published by The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, ``Small and flat antenna'' co-authored by Misao Haneishi, Kazuhiro Hirasawa, and Yasuo Suzuki, first edition published on August 10, 1996, P100
<<0184>>
Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics、 Inc. 1996、P342-P343、 P722
<<0185>>
Obtaining a desired antenna pattern by correcting such beam shape deviation while slightly changing the substrate size or patch size is known as antenna pattern shaping.
<<0186>>
In addition, unlike the design calculation, if the production result has a beam larger than a hemisphere, in order to remove the unnecessary sensitive part, a hemispherical beam antenna can be easily created by placing a shielding material made of radio wave shielding material on the back side. can be configured.
<<0187>>
Next, based on FIG. 21, an embodiment of an orientation information obtaining apparatus embodying the orientation information obtaining method according to the present invention will be described. In FIG. 21, a GPS receiver 2 is connected to a planar antenna 1 .
<<0188>>
The functions and specifications to be possessed by the GPS receiver 2 in FIG. 21 may be equivalent to those of the GPS receiver included in the widely spread small portable positioning device using the L1 wave. In other words, people's livelihood
Inherit and reuse the compactness and mass productivity cultivated when making the GPS positioning device smaller and lighter. In order to reduce the size and weight of consumer GPS positioning devices, a flat patch antenna is required
There are already many IZ GPS receivers. Alternatively, it can be easily manufactured. In addition, the planar patch antenna and GPS receiver are integrated into the housing,
Even if it is small, there are already inexpensive ones that can fit in the palm of your hand, so there is no problem in terms of manufacturing technology. It is possible to divert the accumulation of these existing miniaturization technologies.
Therefore, the GPS receiver and the like used in the present invention can be constructed economically and compactly. <<0189>>
The GPS receiver 2 outputs the following data string, for example, at intervals of every second or less, that is, standard specifications. The data contained in the output is as follows. devil
First, the current time, and positioning data such as latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode (indicating whether it is two-dimensional positioning using three satellites or three-dimensional positioning using four satellites).
), and the satellite number assigned to channel 1, the satellite elevation angle of the satellite assigned to channel 1, the satellite azimuth angle of the satellite assigned to channel 1, and the channel
the channel status for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel 1, the satellite number assigned to channel 2, the satellite elevation angle of the satellite assigned to channel 2;
Satellite azimuth for satellite assigned to channel 2, assigned to channel 2
channel status for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel n, satellite number assigned to channel n, satellite elevation angle of satellite assigned to channel n, channel n
channel conditions for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel n. The number of channels n is usually 12.
ing. This allows parallel synchronization with the signals of 12 satellites, and can be said to be the current standard specification. The present invention is compatible with these popular inexpensive portable L1 wave GPS receivers.
Planar antennas can be used almost as they are.
<<0190>>
Through the planar antenna 1, the GPS receiver 2 attempts to synchronize and decode satellite signals and attempt positioning. The GPS receiver 2 is a GPS of a normal portable satellite positioning device.
Signal search for all GPS satellites expected to be in the sky, just as if the receiver were connected to an antenna that covers the hemisphere.
It is made to do.
<<0191>>
The radio waves transmitted from the GPS satellites also contain orbit information (almanac data) of all the GPS satellites, which is transmitted from all the satellites. that
For this reason, it exists in the sky above the current position with an elevation angle of 0 degrees or more, but the signal is blocked due to the shielding of features or terrain, or it does not exist in the coverage area of the antenna.
First, the elevation and azimuth angles for GPS satellites that are out of sync with the signal can be derived from data as received from other GPS satellites that are synchronized via the antenna.
It is possible to calculate and output by simple calculation. In fact, there are devices that output such information.
<<0192>>
In addition, although all GPS satellites transmit signals at exactly the same frequency, a technique called a spread spectrum communication system using pseudonoise codes is used.
is used, there is no risk of interference even if the same frequency is used. An array of digital codes in which 0s and 1s appear to alternate randomly, called a pseudo-noise code,
By assigning different arrays to each GPS satellite, it is possible to identify the signals from each satellite and receive them separately.
Not only the elevation angle and azimuth angle in the sky for all existing GPS satellites, but also the establishment/non-establishment of synchronization with the signals from those satellites, that is, the reception state
It is easy in principle to separate and detect .
<<0193>>
In the process of causing the GPS receiver to search for signals, data of each satellite such as the satellite number of the GPS satellite, the satellite elevation angle, the satellite azimuth angle, and the channel state are periodically sent from the GPS receiver.
output to In addition, latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode, and current time, which are positioning result data, are also periodically output. In addition, data output
There are no particular restrictions on the frequency of the output, and currently GPS receivers with a frequency of about every second are in widespread use.
You can do it.
<<0194>>
Each data obtained from the GPS receiver 2 is input to the data processing unit 3 . The data processing unit 3 processes these data as follows.
<<0195>>
Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted.
<<0196>>
If at least one satellite is extracted, the azimuth can be limited.
<<0197>>
For azimuth qualification, the extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0198>>
If the number of satellites extracted is one, the satellite is taken as the first term and the last term.
<<0199>>
If there is more than one satellite extracted, do the following. Create a circular permutation of the satellite azimuth angles clockwise, and if the difference between the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the next satellite clockwise (assumed to be B) is 180 degrees or more, Let the certain satellite (A) be the last term and the next satellite (B) be the first term. The other satellites (other than A and B) follow the order of satellite azimuths when viewed clockwise from satellite (B) in the first term.
<<0200>>
The measurement direction can be limited as follows.
<<0201>>
That is, the measurement direction can be limited to an azimuth angle range defined clockwise with the azimuth angle of the last satellite as the starting azimuth angle and the direction opposite to the azimuth angle of the first term satellite as the ending azimuth angle.
<<0202>>
The data processing unit 3 notifies the result output unit 4 of this result.
<<0203>>
The operation of the result output unit 4 will be described below.
<<0204>>
When the measurement direction is azimuth-limited, the result output unit 4 outputs it to the observer. If the number of satellites extracted exceptionally is 0, the observer is encouraged to use it in a place where the sky is open.
<<0205>>
The result output unit 4 notifies the observer of this by voice. This is because the voice output can be appropriately used for action support even by the visually impaired, but it may be displayed on a liquid crystal screen or the like.
<<0206>>
Information to be output at this time may include the following. They are azimuth information of the measurement direction (result of azimuth limitation), current time, latitude, longitude, altitude, last positioning time, and recommendations to the observer in the case of exception processing.
<<0207>>
By the way, the output format of the azimuth angle of the measurement direction 5 in azimuth limitation is, if the rotation direction is defined, the starting azimuth angle (hereinafter referred to as α) and the ending azimuth angle (hereinafter referred to as β) (α, β) It is possible to tell the observer by giving the set, but it is not limited to that, and the following output format is also possible at the same time. That is, the approximate azimuth angle (hereafter referred to as .theta.) and the one-sided error (hereafter referred to as .delta.) can be expressed in the form of (.theta., .delta.). θ and δ are given as follows.
Number 8》
000149

<<0208>>
However, xMODy represents the remainder when x is divided by y.
<<0209>>
The two forms of output, shown in the (α, β) form and (θ, δ) form when the direction of rotation is defined, are readily convertible to the other form, and are presented to the observer in either form. , there is no particular difference in its numerical meaning. Therefore, in consideration of the purpose and convenience of the observer, an observer selection system may be used to enhance the convenience of the observer. or both
You can do your best.
<<0210>>
Further, if a certain angle is always added to the output of the result, and the convenience of the observer is improved, that may be done. For example, when the flat antenna 1 is attached to the back
In this case, since the measurement direction is toward the left side of the body, if the value obtained by adding 90 degrees to the result is always displayed, the result of limiting the azimuth angle in front of the body can always be obtained for the observer.
Therefore, the usefulness and convenience are enhanced. An example will be used below.
<<0211>>
FIG. 22 shows an example of the relationship between the satellite arrangement in the sky and the planar patch antenna 1 when the orientation information acquisition apparatus according to the embodiment described above performs orientation limitation. in FIG.
The concentric circle drawing shown in FIG. The solid-line outer circle indicates an elevation angle of 0 degrees.
, and each solid line concentric circle indicates an elevation angle every 10 degrees. Azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees).
It is rare. The small scattered circles represent the positions of the GPS satellites in elevation and azimuth. 12 satellites are depicted in this figure. Small black circle, white small
There is a circle mark.
<<0212>>
Small black circles are GPS satellites that were later determined to be in the coverage area of the planar antenna 1 and had satellite elevation angles of 85 degrees or less. Small white circles indicate other GPS satellites.
<<0213>>
Observers do not know the arrangement of each satellite in the sky above the position where they are standing. A plane angle is generated by an observer who has no information about orientation.
Tenas 1 were randomly placed vertically on the ground as shown in the center of FIG. At this time, the measurement direction 5 is defined as indicated by the dotted line as shown above.
be The anti-measurement direction is shown on the opposite side of the measurement direction 5 by 180 degrees.
<<0214>>
When the device is operated, the data shown in Table 2 is sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3. It is presumed that the satellites 21 are not synchronized here because, for example, they are blocked by a feature. Such feature occlusion is normal from time to time and is a normal condition. May exist.
<<0215>>
<<Table2>>
000150

<<0216>>
Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted. Each satellite number 2, 7, 15, 22, 9, 20 was extracted.
<<0217>>
For azimuth qualification, the extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0218>>
Since there are more than two satellites extracted, do the following. Clockwise, we make a circular permutation with respect to the satellite azimuth angle, and the azimuth angle of one satellite (say A) and the next clockwise
If the azimuth angle of the satellite (assumed to be B) is 180 degrees or more, the certain satellite (A) shall be the last term and the next satellite (B) shall be the first term. For other satellites (other than A and B), the first term
When viewed clockwise from the satellite (B) of
satellite azimuth order.
<<0219>>
Then, satellite 20 is now selected as the final term and satellite 2 as the first term.
<<0220>>
The measurement direction can be limited as follows.
<<0221>>
That is, the measurement direction is set to the direction (290 degrees) opposite to the azimuth (110 degrees) of the first term satellite (satellite number 2) with the azimuth (262 degrees) of the last term satellite (satellite number 20) as the starting azimuth angle. The terminal azimuth angle can be limited to a range of azimuth angles defined clockwise.
<<0222>>
The data processing section 3 notifies the result output section 4 of this result.
<<0223>>
The result output unit 4 informs the observer that the azimuth angle range is defined clockwise with the azimuth angle (262 degrees) as the starting azimuth angle and the azimuth angle (290 degrees) as the ending azimuth angle.
<<0224>>
Information to be output at this time may include the following. The current time, latitude, longitude, altitude, and last positioning time, as well as the result of the azimuth limitation of the measurement direction.
<<0225>>
The output format of the azimuth angle of the measurement direction 5 in azimuth limitation can also be expressed in the form of (θ, δ) as an approximate azimuth angle (θ) and a one-sided error (δ) as follows. At this time, θ and δ are given as follows.
<<0226>>
《Number 9》
000151

<<0227>>
That is, an approximate azimuth angle of 276 degrees and a one-sided error of 14 degrees.
<<0228>>
Next, it will be described that the embodiment of the present invention can be constructed inexpensively and compactly.
<<0229>>
The physical entity of modern GPS receivers is the signal processing microprocessor and accompanying electronics, which are small. In fact, current handheld GPS receivers
Inexpensive ones exist that are sized to easily fit inside. From this, too, it can be seen that the component parts are considerably small. Direction information embodying the direction information acquisition method according to the present invention
As the information acquisition device, the components used in these portable GPS receivers can be used to construct the direction information acquisition device, so the volume of the direction information acquisition device can be kept small.
It has the advantage of being able to For example, the GPS receiver 2 , data processing section 3 and result output section 4 are housed behind the planar patch antenna 1 . From the result output unit 4
It is possible to output sound through a speaker or the like.
<<0230>>
Acquisition of azimuth information according to the present invention can be performed with a single GPS flat antenna as described above, so that it can be easily attached to the body and azimuth information can be obtained while moving.
<<0231>>
As is clear from the configuration of FIG. 21, the devices necessary for positioning are provided, and the azimuth information acquisition apparatus according to this embodiment can also acquire positioning information. In mid-latitude regions, there are approximately 8-12 GPS satellites in the upper hemisphere at any given time. Therefore, it is divided by a semicircle passing through the zenith
Usually 4 to 6 satellites can be expected on either side. In principle, two-dimensional positioning is possible with at least three satellites, and three-dimensional positioning is possible with at least four satellites.
This indicates that half of the celestial sphere is sufficient for positioning. As for the positioning result, the positioning result sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 is output from the result output unit 4 as it is.
Let it be.
<<0232>>
As described above, if the sky is open, the number of satellites required for positioning can often be secured even in a vertical arrangement, so there is no problem in positioning even in a constant vertical arrangement. but horizontal
The advantage of using only the positioning function is that the number of available satellites increases and the number of satellite group options that can be selected increases.
There is a high possibility that a satellite set with a good DOP (Dilution of Precision) value can be selected. In other words, a slight improvement in positioning accuracy is expected.
can wait
<<0233>>
Furthermore, without changing the posture of the observer, the GPS receiver is integrated with the body structure and the water mounting part for attenuating the diffracted waves attached to the body.
By reversing the directions of the receiver, the body, and the water attachment as a unit, it is possible to obtain azimuth information as if there were two planar antennas 1 and a GPS receiver 2.
can.
<<0234>>
That is, the result output unit 4 keeps the following data in memory. The first is the result of orientation limitation. Second, the time at which the azimuth determination was made (this is the GPS reception
The time of the built-in clock of the machine 2 can be used). Third is the output of the rate gyro (which shall be provided additionally for this purpose). mike these
stored in memory on the processor.
<<0235>>
When azimuth information is obtained in a certain vertical arrangement state, it not only outputs the azimuth information but also checks the memory for azimuth information that satisfies the following conditions.
<<0236>>
That is, it is acquired within a specified time (for example, within 6 seconds, etc.) from the time of azimuth information acquisition performed in the current vertical arrangement, and the result of the rate gyro
It concludes with the recording of a rapid body rotation angle estimate (based on the integral of the angular velocity of rotation), which can be regarded as a rapid 180° reversal of the body orientation from the recording of the results.
, result of azimuth constraint, exists.
<<0237>>
If there is a corresponding record, the observer will quickly flip the whole body and use the information on both sides of the sky for the purpose of reversing the direction of the planar antenna 1 without changing the posture.
It is determined that Then, the intersection of the orientation limitation result obtained and stored in the other vertical arrangement and the orientation limitation result obtained in the current vertical arrangement is calculated.
Also output the intersection.
<<0238>>
In this operation, it is possible to calculate a more accurate azimuth information value by using not only the results of one quarter of the celestial sphere but also the results of the other quarter of the celestial sphere.
<<0239>>
In fact, in FIG. 22, the measurement direction in the case where the result of the other vertical arrangement is not used is obtained with a width of 28 degrees as described above. However, in comparison with this
The result of the azimuth information obtained from both together with the vertical position of the other is improved to 23 degrees wide (was 28 degrees wide). An improvement in azimuth confinement of 5 degrees wide can be obtained in this case.
becomes. In many cases even greater improvements are obtained.
<<0240>>
At this time, the result output unit 4 indicates that "if the observer has not changed his/her posture since the acquisition of the orientation information of the previous vertical arrangement until the present, the orientation information acquisition between the previous vertical arrangement and the current vertical arrangement The product set of the result is .
<<0241>>
A specific example of the procedure for obtaining azimuth information with both vertical arrangements is shown below. The principle is that, building on the procedure shown above with Table 2 and Figure 22, a procedure similar to that was also carried out on the opposite quadrant of the sphere and obtained for both vertical configurations. It outputs the intersection of azimuth bounds.
<<0242>>
FIG. 25 shows the relationship between the planar patch antenna 1 and the GPS satellites in the sky, which are arranged vertically on the opposite side of FIG. 22 at this time. Center the zenith direction of the observer point
It is a diagram assuming that the upper half celestial sphere as a center is looked down from above the zenith. A solid-line outer circle indicates an elevation angle of 0 degree, and each solid-line concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees. Azimuth
Angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees). The small black circle mark is for planar antenna 1.
A GPS satellite that is determined to be in the coverage area and has an elevation angle of 85 degrees or less. Small white circles indicate other GPS satellites. In FIG. 22, outside the coverage
The satellite that was once is now within the coverage area. Note that FIGS. 23 and 24 are useful when reversing the orientation of the body and wanting an output that combines the results.
An example of a configuration that can be used is shown. When you say "reverse 180 degrees" by voice, the speech recognition device judges it, for example, 30 seconds before the recognition,
After excluding the time required for reversal, for example, about 15 seconds, the results for the subsequent time, for example, about 30 seconds, are obtained, and the results of azimuth limitation before and after the reversal are synthesized.
be.
Alternatively, a vibration sensor is installed, and if you hit it twice at an interval of about 0.7 seconds (tap twice at an interval of about 0.7 seconds), it will rotate 180 degrees, and the effect will be the same.
It may be switched on to bring about a similar effect. The circuits required for these structures are shown in FIGS. 23 and 24. FIG. Also, although not shown here, it
Other sensors may be used instead of these recognition sensors. For example, a vibrating rotation sensor whose basic principle is to detect the Coriolis force can also be used effectively.
be.
<<0243>>
Table 3 shows the data sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 at this time.
<<0244>>
<<Table3>>
000152

<<0245>>
Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted. Each satellite number 14, 18, 11, 6 is extracted. (Satellite 3
are in sync, but are excluded because the elevation value is greater than 85 degrees. This is because satellites with high elevation angles are not suitable for use because their actual elongations are extremely small compared to their numerical azimuth angles.
be. )
<<0246>>
For azimuth limitation, the above extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0247>>
Follow the above rule when there are more than one extracted satellites. That is, clockwise, a circular permutation is made with respect to the satellite azimuth angle, and the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the clockwise
If the difference between the azimuth angles of the next satellite (assumed to be B) is 180 degrees or more, the satellite (A) is used as the last term, and the next satellite (B) as the first term. Others (other than A and B)
The stars follow the order of the satellite azimuths when viewed clockwise from the satellite (B) in the first term.
<<0248>>
Then, satellite 11 is selected as the first term, and satellite 18 is selected as the final term.
<<0249>>
Following the procedure, the measurement direction can be immediately defined as follows.
<<0250>>
According to the original definition of measurement direction 5 shown in FIG. 20 and the procedure for azimuth limitation described so far, the measurement direction in the original sense is automatically the direction of the last term satellite (satellite 18).
The starting azimuth angle (64 degrees), the opposite direction (285 + 180 = 105 degrees) of the azimuth angle (285 degrees) of the first term satellite (satellite 11) is the ending azimuth angle, clockwise.
The range should naturally be limited.
<<0251>>
However, if the data processing unit finds that there is an azimuth limitation result calculated with the opposite antenna arrangement within the specified time (for example, 6 seconds) in the above-mentioned memory,
It is necessary to consider the current azimuth-limited measurement direction (5 in FIG. 25) while maintaining the same direction as the previous azimuth-limited measurement direction (5 in FIG. 22). the user is more sensitive
This corresponds to a case in which data is obtained by changing the orientation of the antenna by rotating it 180 degrees around the vertical axis in order to obtain a value of azimuth limitation with a high degree. In this case data
The data processing unit considers the azimuth angle range, which was previously described as automatically limited, plus 180 degrees as the current azimuth limited measurement direction, and starts (64 + 180 =) 244 degrees.
The azimuth angle range defined by the azimuth angle, (105+180=) 285 degrees as the terminal azimuth angle, clockwise, is taken as the result of the azimuth limitation in FIG.
<<0252>>
Here, the results of Table 2 and FIG. 22 are obtained based on the antenna arrangement of FIG. 23, and the results of Table 2 and FIG.
It is assumed that the data is obtained by changing the direction of rotation by 180 degrees, and the time difference between the two when the azimuth limitation is performed is within the specified time. Then the precision of the result
can be summarized as follows. Here, as a notation, the azimuth angle of the measurement direction 5 is set to X, and in the notation of A<X<B, the starting azimuth angle A, the terminal azimuth angle B, clockwise,
It is expressed that X is limited to the azimuth angle range defined by .
<<0253>>
The result of the first azimuth limitation with the antenna arrangement of FIG. 23 was obtained with 262<X<290 and a width of 28 degrees as shown in Table 2 and FIG. on the other hand, immediately after
Table 3 and FIG. 25 show the results of azimuth limitation based on data obtained by changing the antenna arrangement state shown in FIG. 23 to a direction rotated 180 degrees around the vertical axis
Thus, 244<X<285, and the range is 41 degrees.
<<0254>>
Taking the intersection of the results of these two azimuth constraints obtained on only one side, 262<X<285 can be determined with a width of 23 degrees. Final azimuth constraint result
shows a narrower value than the result (width of 28 degrees or 41 degrees) at any vertical position alone. That is, by taking the intersection, the result that is better than the result on either side
was able to produce In other words, the width of the azimuth limitation could be suppressed most.
<<0255>>
In this way, better azimuth information can be obtained by using data obtained from both sides at the same time, rather than focusing on one quarter of the celestial sphere. according to the invention
If so, it can be realized with a device with a simpler structure. That is, a simple configuration can be achieved by using one each without requiring two GPS receivers or two planar antennas.
realizable.
<<0256>>
It is possible to do the above by simply reversing the back and abdomen direction of the body 180 degrees around the vertical center axis without using the hands as upper limbs.
indicates In other words, after 6 seconds when almost no rotational acceleration is observed, a rapid change, which is assumed to be a 180-degree reversal (or a 90-degree rotation, etc.), is applied to the inexpensive and compact
By the time integration of the rotation angular rate sensor (rate gyro), when observed, intentional opposite quarter celestial direction by the user
It is determined that the antenna coverage has been switched to the plane.
<<0257>>
There are many small, light, and inexpensive products that can be used for this purpose, and there is no particular difficulty. An example is an electronic gyro 21 (HS-EG3) called a gyro (acceleration) sensor (detection angular velocity 90 degrees/sec) (output sensitivity: 25mV/degrees/sec) Dimensions: 13x11x19mm. Weight 5g, output voltage : DC 0.3-4.7V, output current: max 1mA, consumption current 7mA or less Operating temperature -40 to +80°C.
<<0258>>
Using one of these small sensors (rate gyro), (because the GPS receiver naturally has an internal clock, it is possible to easily measure "number of seconds")
Detects a situation in which the object remains still for a while (for example, about 6 seconds), suddenly reverses direction by 180 degrees, and then remains still for a while (for example, about 6 seconds).
can In that case, first turn the measurement direction in a certain direction and then immediately notify the device that the measurement direction has been turned in the opposite direction.
can be By performing the orientation limitation in this manner, it is possible to easily obtain the orientation limitation result as the product set of both. Of course, even if it is not always 180 degrees,
If it is determined in advance such as 90 degrees in the direction, that is fine. Alternatively, if a low-cost and high-performance rotation angle (rate gyro) sensor can be used, the angle can also be automatically adjusted.
Of course it can be detected.
This method can also be used favorably when the upper extremities are used to carry loads.
<<0259>>
In that case, it seems that the current direction can be obtained by accumulating from the initial state every moment as a small rotation angular velocity detection sensor (rate gyro).
Since the solution is wrong, this fact should be specified. It seems that the circumstances around this are well known, but just in case, I will write it down. Rotation sensor (rate gyroscope)
It is noted below that the cumulative use of technology in b) is impractical for the purpose of this paper.
That is, since the rate gyro is a method of obtaining the rotation angle by integrating the angular velocity, there is a problem of accumulated error, and there is a disadvantage that periodic initialization is indispensable. Paraphrase
This has the drawback of periodically requiring some other method of obtaining orientation information. In other words, the rate gyro relies solely on this to measure the various magnitudes of human angular velocities.
Accumulate the results of short and long (cannot respond when rotating at a rotational speed greater than the following angular velocity).
Since the integral error increases monotonically, it is almost impossible in principle to comprehensively deal with the movements of those people. However, as described above, for a certain period of time
Only rotations such as 180 degrees or 90 degrees, which are performed one-shot with a clear intention of rotation between a stationary state and a fixed period of stationary state, as if it were a machine, rate
If you plan to rely on the gyro only to detect its rotation, even an inexpensive and small rate gyro will work effectively, so even an inexpensive and small rate gyro will work well.
Its use in a supportive context, such as the one described above, is useful in its own way. I made this clear here.
<<0260>>
Although the rate gyro has just been mentioned, the novelty and inventiveness of this proposal will be shown hereafter, including comparison with conventional methods.
<<0261>>
(Hereafter, Masato Takahashi, "Proposal and evaluation of L1 band C/A code GPS receiver capable of acquiring bearing at rest
-Proposal of a new method that is compact, lightweight, and inexpensive-", Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers A Basic and Boundary Area (ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A, No.2, pp.95-111 ,February. 2011)
Proposal and Evaluation of L1-band C/A Code GPS Receiver Capable of Acquisition of Stationary Heading - Proposal of New Compact, Lightweight and Inexpensive Method Masato Takahashi・・・・・ a)
Proposal and Performance Evaluation for Novel GPS Receiver unit with
Azimuth Limitation Ability - Light weight, compact and economic method
for pedestrians -Masato TAKAHASHI・ ・ a)
Abstract Conventional portable L1-band C/A code GPS alone could not acquire direction when stationary. In this paper, we propose a simple method that can acquire azimuth information with an inexpensive L1 band C/A code GPS receiver unit alone. A simulator was constructed and evaluated. We built a prototype and evaluated its performance. Unlike conventional systems, a single receiver unit, which is small, lightweight, and inexpensive, can perform both positioning and azimuth acquisition functions. Geospatial Information Utilization Basic Act and Space Basics
Now that the law has been enacted, it can be expected to be effectively used in a wide range of fields in the future. Internationally, there are currently several GNSS social infrastructures being revitalized, and international utilization is widely expected.
is done. It also has the feature that future performance improvement can be planned by diverting multiple GNSS shared receivers. The basic part of this proposal has been granted a patent as an international patent in Japan, the United States, the United Kingdom, Germany, France, and Australia.
It is registered as a street. This is a promising exploratory study.
Keywords GPS, GNSS, positioning, orientation, low-speed moving body
・・・・Department of Advanced Interdisciplinary Studies, Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, Tokyo
Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo, 113-0022 Japan (until September 30, 2010)
・ National Institute of Information and Communications Technology, Tokyo
National Institute of Information and Communications Technology, 4-2-1 Nukui-kita, Koganei Tokyo, 184-8795 Japan
a) E-mail: mtakahashi@nict. go. jp
1. Foreword
Conventional L1 band C/A (Coarse and Acquisition) code GPS (Global Positioning System) receiving unit
can't get direction when it's at rest by itself. In this paper, we propose a simple method that enables a single low-cost L1-band C/A code GPS receiver unit to acquire azimuth information.
do. Construct a simulator and conduct an evaluation. In addition, we will build a prototype and conduct performance evaluations.
Unlike the conventional system, the L1 band C/A code GPS receiver unit alone can be used for both positioning and azimuth acquisition at low cost. Mass production so far
The functional characteristics such as small size, light weight, and high performance that have been cultivated in the development of the model L1 band C/A code GPS receiver unit alone, and the characteristics that can be easily made at low cost, are almost the same.
It can be inherited as is. Therefore, it is suitable for use by people who mainly walk.
Due to the enactment of the Basic Law for the Utilization of Geospatial Information and the Basic Law for Space in Japan, the development of geospatial information by local governments and governments will progress in the future.
Against the background of the times that further improvements in the usability of social infrastructure are expected, a wide range of effective utilization is expected in the future. Inexpensive, compact and lightweight L1 band C/A code GPS reception
It is suitable for the age when the unit is always carried.
In addition, construction and construction of social infrastructure for multiple GNSS (Global Navigation Positioning Systems) in multiple countries and regions around the world.
Against the backdrop of the activation of the movement to use and utilize multi-GNSS, it is expected that the multi-GNSS shared reception unit will be introduced to the market and that its performance will be improved rapidly. Such multi
This proposed method can also be used for GNSS shared reception units, and in that case, this method, which makes it possible to further improve performance at a low cost, is expected to be used internationally in a wide range of applications over the long term.
It is also expected to open.
This method, which can inherit the global availability of GNSS, can be easily used anywhere on the global surface.
There is a high possibility that it will become an international de facto standard technology that surpasses conventional techniques. The basic part of this proposal has been registered as an international patent after examination by the patent offices of Japan, the United States, the United Kingdom, Germany, France, Australia, etc.
It can be considered to be promising as an exploratory research in the field of electronic information communication.
Therefore, the conventional method will be briefly reviewed hereafter. It is assumed that the person mainly moves at low speed such as walking. I would like to consider the azimuth information acquisition method as the primary object.
<<0262>>
First, the conventional method is reviewed.
Conventional methods that satisfy compatibility with GPS include a method of detecting a carrier wave phase difference commonly called a GPS compass, and a method of utilizing a method of detecting a difference in positioning due to movement.
The former carrier wave phase difference detection method is mainly used in spacecraft and the like. Although it can be said to be compatible with GPS, it has the disadvantage of being expensive due to its ability to detect carrier wave phases, which exceeds the ability of ordinary portable L1 band C/A code GPS receiving units.
not suitable for people Since multiple GPS antennas are required, there is also a problem with the ease of use. It is also not suitable for pedestrians due to its weight and volume. The principle is that multiple GPS receiver units
The maximum likelihood method is used based on the carrier wave phase difference between each receiving unit obtained for multiple GPS satellite signals.
and estimate the bearing at which the GPS receiving units are pointed.
<<0263>>
In the latter positioning difference utilization method, a single positioning device is used to move, and the orientation is estimated by associating the moving direction with the positioning difference. It is a cheap method. be
For ships of similar size, the same thing can be done by using a plurality of GPS receiving units at the stern and bow. For pedestrians, etc., a baseline of that length should be placed on the body.
Of course, it cannot be held, so there was a drawback that it had to be moved. In addition to the problem of exertion, there are dangers in movement (falling, collision with medium- and high-speed moving objects, slipping, falling, etc.).
grounding), or the cost of movement is high (for example, movement on the ridgeline is limited to uphill and downhill), or chronic physical disability, acute
and high movement costs such as windstorms), and the risk of distress and injury increases due to movement (short visibility such as fog near ridges and coasts).
) environment had flaws that made it extremely difficult or dangerous to implement (perceived as a usability contradiction).
<<0264>>
Next, a method that is not compatible with GPS will be described. A new technology that gives compatibility to portable GPS receiving units, suitable for the times when portable GPS receiving units are commonly used.
From the purpose of this proposal, which is a standard proposal, a magnetic compass and a rate gyro can be considered, although they are not subject to conventional technology.
<<0265>>
The magnetic compass has the disadvantage that the error range is not known, and verification that relies on other methods of obtaining azimuth information is necessary. complication during walking, usually translated into visual matching
And there was a drawback that labor increases. In order to estimate true north from the direction obtained as geomagnetism, it is necessary to reduce deviation, deviation, and local magnetic disturbance error, but people who mainly walk on land
None of them had the drawback of having no practical method to solve in the field, especially for the third error.
<<0266>>
Since the rate gyro is a method of obtaining the rotation angle by integrating the angular velocity, there is a problem of accumulated error, and there is a disadvantage that periodic initialization is essential. In other words, it has the drawback of periodically requiring some other method of obtaining orientation information.
<<0267>>
If the above is put together as a list, it can be expressed as in Table 4.
<<0268>>
<<Table4>>
000153

<<0269>>
Activities such as climbing or rescue activities (mountain rescue team, international disaster relief team, etc.) by those who travel alone or in a similar manner and who mainly move at low speed such as walking,
First of all, there will be restrictions on the total volume and weight of luggage, and in addition, there is a risk of walking in bad weather with relatively poor visibility (in the case of distress relief).
Movement is also expected, and (in the case of large-scale disaster relief), in an environment where social infrastructure and lifelines for movement are severed, action decisions are made while ensuring one's own safety.
is required. I would like to propose an effective method in such a case. For that reason, it is cheap, lightweight, and so on.
Rather than emphasizing what appears to be effective when using
I wanted to propose a method and device that I would choose to bring next time. From that point of view, any of the conventional methods are
In those days, there was also a problem in increasing the survival rate by trying to quickly approach disaster victims, etc., in as short a time as possible after a disaster, for those who mainly moved by walking.
Table 4 shows that the proposed method does not suffer from any of these problems.
<<0270>>
The prior art has been surveyed and the superiority of the present invention has been shown. Again, returning to the main logical development, according to the present invention, it is equivalent to obtaining satellite data for both quadrants of the sky.
A high standard of results can be achieved with a simple structure using only equipment corresponding to one side. Therefore, the development cost is low and practical. Easy operation
It is possible and practical. In addition, since it is a device suitable for only one side, it is lightweight and has excellent portability. It is extremely small compared to the inexpensive L1 wave satellite positioning equipment that is widely used for consumer use.
It is highly realistic because it can be configured by adding a small modification.
<<0271>>
Although the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in any manner as long as the configuration described in the claims is not changed. <<0272>>
Now, regarding the usability and eligibility of the proposed method, we performed a simulation evaluation by orbit calculation. We also evaluated the prototype. Such
The fact that not only the simulation but also the actual machine evaluation was done shows that it is highly qualified for practical use. In addition, if we state the evaluation results in advance, there is also the question of reality.
High eligibility has been shown. The evaluation methods and results of these simulations and prototypes will be described in order.
<<0273>>
The purpose of the simulation evaluation is how much azimuth limitation width can be expected with the proposed L1 C/A GPS receiving unit when GPS satellites within an elevation angle of 5 degrees to 85 degrees above the observation point can be used. It aims to investigate Obtain the expected value when oriented in a random orientation.
<<0274>>
Furthermore, if the user wants to further narrow down the azimuth limitation based on the obtained azimuth limitation width, it can be realized by orienting the proposed device in another direction.
This proposal has the characteristic. In consideration of such a case, when the azimuth limitation of not only one orientation but also a plurality of orientations is superimposed, the width of the azimuth limitation depends on the number of orientations.
We also aim to investigate interesting properties peculiar to this device, such as how it is narrowed down depending on the situation.
<<0275>>
This paper describes the construction of an azimuth-limited simulator based on orbital calculation. This is a simulator built for the purpose of performance evaluation. As a processing system, Borland bcc
Developed using v5.5. The GrWin graphics library was used for graph drawing in Windows (registered trademark). About satellite orbital algorithms
used the IS-GPS-200 revision D (GPS Joint Program Office 2004) algorithm and numerical values. satellite orbit
As for the debugging of the program and the correctness of the satellite placement, it was confirmed that the elevation and azimuth angles of the satellite match those of Trimble's satellite arrival prediction software. giving
A function has been added that can incorporate and implement an azimuth-limited algorithm for the satellite constellation at the time obtained. This was based on Takahashi [12].
<<0276>>
The following options are available for input to the simulator. First, the selection of which GPS satellites to select for reception (preliminarily exclude any satellites).
It is possible. This paper covers all GPS satellites, as is usually assumed. At this time, Almanac data suitable for the observation date and time is required,
For almanac data of GPS satellites, see U.S.A. S. Acquire almanac data suitable for the assumed observation date and time from the navigation center.
got.
Secondly, it is possible to specify the observation point (eg Tokyo). It can be specified by latitude, longitude, and altitude.
<<0277>>
Third, the observation start time (e.g. 00:00 on November 1, 2009), the observation end time (e.g. 23:56 on November 1, 2009, that is, about one sidereal day after the start date and time), and the direction It is possible to specify the limited width expected value calculation time interval (eg, every second).
<<0278>>
Fourthly, the number of orientations, in other words, the total number of times to perform orientation limitation by directing the normal to the antenna surface in a certain direction for the purpose of narrowing the orientation limitation width, is determined from once to how many times. You can specify whether to select up to times (eg, 8 times). In this paper, it is assumed that the number of times of orientation is n times, and the orientation is regular n-sided.
<<0279>>
Fifth, you can specify the output graph. The second is the expected value of the azimuth limitation width on the vertical axis and the time on the horizontal axis.
4 is a variation graph of the azimuth limitation width expected value at each observation time interval (for example, every second). The third is the expected value of the azimuth limitation width for the specified observation period (e.g., one sidereal day) of the observation point.
The number of orientations (e.g. 1 to 8) is shown on the vertical axis.
is a graph showing the dependence of the former on the latter.
<<0280>>
The conditions for azimuth-limited simulation by orbit calculation are described.
<<0281>>
In this paper, the observation date is assumed to be approximately one sidereal day from 00:00 to 23:56:04 on November 1, 2009. In a certain satellite configuration, at an observation point,
The average value of the azimuth limitation widths calculated when each azimuth limitation width is calculated from 0 degrees to 360 degrees when the orientation is sequentially performed from true north by an angle smaller than the display digit of the satellite azimuth angle.
"at that moment at that observation point
The expected value of the azimuth limitation width between
<<0282>>
The graph of FIG. 26 is a graph showing the per-second variation of the "expected value of the azimuth limitation width at that observation point at that moment" for each number of orientations (indicated by each broken line divided by color).
It is a thing. Each polygonal line is displayed in a different color for each number of orientations, and the number of orientations 1 to 8 are indicated by gray, red, green, yellow, blue, purple, light blue, and dark blue. Observation site
is shown as Tokyo (139 degrees 00 minutes east longitude, 35 degrees 00 minutes north latitude).
<<0283>>
The "expected value of azimuth limitation width at that moment at that observation point" is obtained for each satellite configuration for about one sidereal day of 23 hours 56 minutes 4 seconds, that is, 86164 seconds, and the average value of those 86164 is calculated, "Expected azimuth limitation width for one sidereal day at the observation site".
FIG. 27 is a graph showing the relationship between the "expected value of azimuth limitation width for one sidereal day at the observation point" on the vertical axis and the number of orientations associated with it on the horizontal axis.
is shown in . FIG. 27 shows how the expected value of the azimuth limitation width for one sidereal day in Tokyo is expected to decrease depending on the number of orientations.
The horizontal axis represents the number of orientations, and the maximum value is 8. The vertical axis is the expected azimuth limit width for one sidereal day in Tokyo. The exponential approximation curve and approximation formula are also drawn.
<<0284>>
The satellite elevation angle condition that can be used for azimuth limitation is limited to the range of 5 degrees to 85 degrees for the following reason. Low elevation angle satellites of less than 5 degrees can be used by shielding
Since satellites with a high elevation angle of 85 degrees or more have a large azimuth angle difference compared to their visual elongation, they cannot be used for azimuth limitation.
As Takahashi (2004), it is decided not to use it for calculation of direction limitation because there is concern that the result of direction limitation may be contaminated [12].
<<0285>>
The results and considerations of azimuth-limited simulations based on orbital calculations are presented. Using the simulator for performance evaluation constructed according to the measures described above, the simulation results and considerations performed based on the simulation conditions described above are summarized here.
<<0286>>
5 when the antenna beam normal of the hemispherical beam antenna of the L1 waveband C/A GPS receiving unit is horizontally installed at any moment of the period of one sidereal day with Tokyo, which is a mid-latitude region, as the observation site. When GPS satellites from degrees to 85 degrees are subject to direction-limited calculation, the "expected number of captured satellites in the antenna coverage" is about 9.8, and the "expected range of direction limits for one sidereal day in Tokyo" is about 9.8. value" was found to be approximately 57.8 degrees. This corresponds to the gray polygonal line in FIG. 26 and the horizontal axis of 1 in FIG.
<<0287>>
In this proposed method, if the user wishes to further narrow down the obtained azimuth limitation results, the orientation direction can be changed to point in a different direction, thereby further narrowing the azimuth limitation.
It has characteristics that can be embedded. Considering that the limited orientation width can be further reduced due to the low number of orientations, the expected value of the limited orientation width is
At the first orientation, what was obtained was considered satisfactory performance.
As can be seen in FIG. 27, as a result of examining the effect of the number of orientations on the expected value of the azimuth limitation width of one sidereal day, the expected value of the azimuth limitation width was reduced by the power of the orientation number (k power). It turned out to be going.
<<0288>>
The exponent of the number of orientations in the exponential function approximation formula for the expected value of the limited width of orientation was -0.92. This result indicates that the author was satisfied with the azimuth limitation width initially obtained by the proposed method.
If you want to obtain a more detailed value, by setting the number of times of orientation to a plurality of times, the expected azimuth limitation width can be obtained by multiplying the number of times of orientation by a value close to the reciprocal of the number of times of orientation.
It is interesting because it suggests that the value can be reduced.
<<0289>>
Now, next, the actual machine prototype evaluation will be shown for the proposed method. Here, we built an actual prototype, attached it to the back and waist of the body, and conducted an experiment with limited orientation.
The results are shown. The actual prototype uses SONY IPS5000, which is an L1 C/A GPS receiving unit, and records the output every second on a micro SD card.
Limited arithmetic processing was performed. This actual machine prototype experiment was conducted for the purpose of searching for the optimum threshold. <<0290>>
While diverting the L1 C / A GPS receiving unit as a low-priced popular product having a general hemispherical beam, and with a configuration that is inexpensive and easy to form as a whole, the human body
The configuration shown in Fig. 5, which has been found to contribute to further stabilization of the results from the author's many preliminary experiments, was adopted when using for shielding. A photograph at that time is shown in FIG.
L1 C/A perpendicular to the back waist of the body
A GPS receiver unit is deployed, but the main purpose is to attenuate diffracted waves from both sides of the body to the L1 wave C/A GPS receiver, and the body is 30 cm x 20 cm x
A 2.0 cm plastic water bottle filled with water was placed vertically on both sides of the body on the back. Water has a characteristic that the power half-life depth of the L1 waveband 1.5 GHz is several cm.
be. In addition, we paid attention to the fact that drinking water should be carried and transported for the safety of rescuers and rescued people during mountain climbing and rescue activities. large scale nature
The author made a proposal after conducting long-term interviews with the secretary-general of the Japan Disaster Relief Corps, the commander, and several mid-career members who have extensive experience in on-site emergency relief immediately after a disaster. the author himself north
He has experience in long-term traversing using tents in the Alps, winter mountaineering, climbing, and overseas mountaineering, and utilized that experience. Severe environments such as international disaster relief teams and mountain rescue teams
It is also suitable for interpersonal support activities in borders.
<<0291>>
The experimental conditions for the actual prototype are shown here. Five experiments were conducted at a place with a good view without obstacles in the sky above Tokyo. Date and time of experiment
(1) 10 minutes from 21:50:00 JST on June 29, 2010, (2) 10 minutes from 22:55:00 JST on August 28, 2010
JST, (3) 10 minutes from Aug 29, 2010 20:17:49 JST JST (4) 10 minutes from Aug 29, 20:28:59 JST
(5) August 29, 2010 20:
It was 10 minutes from 39:37 JST. Elevation angle of sky
The number of satellites that existed between 5 degrees and 85 degrees was (1) 9 (2) 9 (3) 9 (4) 10 (5) 9. Satellite distribution that existed at an elevation angle of 5 degrees to 85 degrees in the sky
The placement is shown in FIG. JST indicates Japan Standard Time, and UT in the figure indicates Universal Time. Even if there is a time difference of 9 hours, both actually point to the same time.
is now well known internationally.
<<0292>>
The L1 C/A GPS planar antenna was placed on the back and waist of the body so that the main beam normal line was horizontal. Relatively long, crossing 6 tracks including the JR East Chuo Main Line
Due to the altitude on the overpass and the surrounding unused public land such as the service line work area, it has the characteristic of being rich in the sky view, which is rare as a public facility in the city center.
<<0293>>
Clockwise as viewed from the zenith, body rotation of 6 degrees was performed every 10 seconds around the vertical axis of the center of the body. That is, it took 600 seconds (600 seconds = 360 degrees/6 degrees/10 seconds) for one round. At that time, we practiced dozens of times in advance, and we spread a sheet of paper about 1m square (with radiation every 6 degrees) prepared in advance and performed body rotation using the radial line as a guide.
ing. We built and used a support device that reads aloud to a radio-controlled clock. Preparatory experiments showed that the accuracy of body rotation was not a very essential requirement in this experiment.
confirmed. A slow body rotation of 6 degrees every 10 seconds is not intended to achieve a highly accurate angle, but when facing in one direction
It was based on the motivation of wanting to obtain a large amount of evaluation data in the future. For rotation, magnetic sensor data recording was taken, and measurement examples were shown for experiments at each location.
<<0294>>
Raw data were recorded for each second. 108 bytes of output data per second in SONY IPS format were recorded. For the data at each instant of each second, we applied the previously described orientation-limited algorithm [12].
<<0295>>
At this time, in the above-described algorithm, it is necessary to set a signal strength threshold for azimuth-limited reception determination for making coverage determination from the received signal strength. About this
In the SONY IPS format, the signal strength output can take values from A to Z respectively. Therefore, each of A to Z is used as a signal strength threshold for judgment of direction limited reception.
All of the azimuth limitation arithmetic processing in the case of premised on the above are performed, and the azimuth limitation results are calculated individually. Based on these different signal strength thresholds for determining direction-limited reception,
By comparing the results, we aimed to search for the optimum signal strength threshold for determining direction-restricted reception.
<<0296>>
Even if the azimuth-limited reception algorithm is applied to the output record at each second instant, assuming a certain azimuth-limited reception determination signal strength threshold, the number of azimuth-limited results will always be the same.
It is not always the case that it can be obtained by value. For example, even if no azimuth-limited results can be obtained because there was no result determined to be satellite signal acquisition, the azimuth-limited
It is possible, depending on the signal strength threshold for credit determination.
<<0297>>
If the azimuth-limited operation is applied to the instantaneous output record of each second, given a certain threshold, azimuth-limited results are indicated as "answered" and satellite signal acquisition.
We decided to categorize the cases in which no azimuth limitation results were obtained because there was no result determined as "no answer".
<<0298>>
For the data that falls into the category of “answered”, the next process is performed. If the output at the time of response, that is, the result of limiting the orientation of the front of the body includes the orientation of the front of the body
In this case, we decided to categorize the result of orientation limitation when there was an answer as “correct answer”. If it was not the above, it was decided to categorize it as "wrong answer".
<<0299>>
In the case of "no answer", the process proceeds to the next step. There are two types of non-response. One is a satellite signal indicating a signal strength equal to or higher than the above-mentioned signal strength threshold for determining direction-limited reception.
If no number is obtained. We decided to categorize this as "no response (no acquisition)". On the other hand, three satellite signals exhibiting signal strength equal to or greater than the threshold
Star) Although the above is obtained, there is a contradiction (contradictory with the premise of a hemispherical beam) during the azimuth limitation calculation, so an error is returned in the course of the azimuth limitation. this,
I decided to categorize it as "no answer (captured)".
The data output from the GPS receiving unit every second can be classified into the four categories of correct answer, incorrect answer, no answer (no capture), and no answer (captured), assuming the aforementioned threshold. becomes.
<<0300>>
The cumulative number of events in each of the four categories of correct answers, incorrect answers, no answers (no capture), and no answers (with capture) is called the "total number of trials." The total number of trials was always
600 at . We decided to call the cumulative number of events in only the first two categories the “number of responses”. The cumulative number of events in only the latter two categories is called the "no response number".
rice field. The number of answers/total number of trials is
", I decided to call.
Taking the total number of trials as the denominator and the number of events in each of the four categories as the numerator, the "correct answer rate", "wrong answer rate", "no answer (no capture) rate", and "no answer (capture) rate"", I decided to call.
<<0301>>
The number of correct answers/the number of answered answers is specifically called "percentage of correct answers when answered". The number of incorrect answers/the number of answered answers is specifically called the "wrong answer rate when answered".
The number of no answers (no capture) / the number of no answers is specifically called the "non-response (no capture) rate when no answer". The number of non-responses (captured)/number of non-answers is specifically called the "non-response (captured) rate during non-response".
<<0302>>
Here are the target values and design selection guidelines for the actual prototype. The concepts presented above make the goal clear. The goal is to find out if there exists a threshold that satisfies the following characteristics, and if so, to what extent.
<<0303>>
First, the first goal is to increase the "percentage of correct answers when answered" as much as possible. In other words, it is okay if you do not answer anything, but as long as you answer, there is a high probability that you are correct.
It is the goal that I want you to be. This is a new compact compass with superior portability that maintains usability that surpasses that of a magnetic compass for people who mainly walk on land.
It comes from the desire for new tools. The magnetic compass has the characteristic of returning some output (so to speak, the response rate is 100%), but it can output in the form of direction limitation.
Because there are no answers, it is not possible to categorize correct and incorrect answers. It may not be possible to confirm the magnitude of the deviation from the true value in the "field" on land. People who mainly walk on land "site"
It has to do with the fact that it can be perceived as less useful when having to make actions or decisions based solely on its output.
<<0304>>
The second goal is to ensure that the response rate is not low to some extent. The first goal is of course important, and of course the non-response rate has a positive meaning of avoiding mistakes, but it is also related to the fact that usability is considered to be poor if the response rate is too low.
<<0305>>
We search to see if there exists a threshold that satisfies the first and second goals at the same time.
For reference, the experimenter assumed a correct answer rate of about 95% or more as a first target value before conducting the experiment as one of the hurdles. Similarly, as a second target value, a response rate of about 70% or more was assumed as one hurdle before conducting the experiment.
<<0306>>
If the first and second numerical targets are almost exceeded, first of all, for those who mainly walk on land, if you want to make actions and decisions based only on the output
In addition, I felt that it could be at least a complementary technical proposal in situations where the usefulness of the magnetic compass was low. This includes GPS reception as a low-cost, compact and lightweight positioning device.
The background is that the era of carrying units on a regular basis is approaching. In today's world where GPS receivers are always carried around, compact GPS receivers can be used to determine not only the position and time, but also the direction with only minor modifications to the design.
It was expected that users would want to make such a design choice, thinking that usability would be even higher if they had the ability to acquire high-level information while stationary.
If the above two target hurdles can be cleared, then in the mid- to long-term, consideration as an international standard specification will come into view, so I decided to propose it.
rice field.
<<0307>>
The following shows the experimental results when the actual prototype was worn on the body. Verify whether there is a threshold that satisfies the above-mentioned goals 1 and 2, especially whether there is an optimal threshold.
Data analysis was performed with the aim of FIG. 30 shows the azimuth limitation for all 3000 records of 5 times x 600 seconds each in the actual machine prototype experiment under the conditions of the previous section.
It shows how the ratio of the occurrence probability of each category classified according to the trial result depends on the assumed signal strength threshold for azimuth-restricted reception determination. presupposed
The graph of FIG. 30 is drawn with the horizontal axis representing the signal strength threshold for determining the limited reception and the vertical axis representing the ratio of the probability of occurrence of each category.
<<0308>>
Regarding the received signal strength threshold on the horizontal axis, A is the minimum value and Z is the maximum value. As a result of calibration, Z is a signal strength of about -117 dBm, and when A is 0 and Z is 25, the signal strength is given by the following equation
Signal Power = 8.460 Ln (Signal level) - 144.5 (dBm)
is known to be approximately approximated by
The minimum value of the event occurrence probability ratio on the vertical axis is 0%, and the maximum value is 100%. Each color corresponds to an event in each category. The correct answer rate is blue, the wrong answer rate is dark purple, and the no answer (no
The light blue indicates the rate of responses (acquisition), and the light purple indicates the rate of non-response (acquisition). The sum of the probabilities of these four categories at some threshold is 100%.
<<0309>>
FIG. 31 shows the relationship between the signal strength threshold for direction-limited reception determination and the average value of the direction-limited widths for correct answers. In FIG. 31, the
Regarding the occurrence probabilities of the four categories of the result output of the azimuth limitation, the plots drawn without stacking are also superimposed, and the threshold at which the occurrence probability disappears as 0 can be read relatively clearly.
I made it
<<0310>>
A discussion of the experimental results with the actual prototype is shown below. From this FIG. 30, a search is made for a signal strength threshold value for determining direction-limited reception that satisfies the above-mentioned targets 1 and 2. FIG.
Goal 1, that is, a correct answer rate of about 95% or more, influences usefulness when people on land "on-site" have to make actions and decisions based only on the output. can
Although it is desirable to aim for a value of 100% as much as possible, 100% is achieved with a signal strength threshold value for determining direction-limited reception of N or more (FIG. 30). Those direction conditional reception
FIG. 31 shows the average value of the azimuth limitation width at the time of correct answer when the signal strength threshold for judgment is selected. The signal strength threshold for judgment of reception is set from K, that is, about -125.0 dBm to R.
Assuming that it is about -120.5 dBm, the number of captured satellites at the time of correct answer was examined, and it was like each box-and-whisker plot in FIG. Translucent
Blue boxes are 3rd and 1st quartile ranges. The small blue square indicates the median value, and the upper whiskers indicate the maximum value. The lower whisker shows the minimum value, which is now included in the first quartile.
I can't. The distribution of the number of captured satellites does not change significantly between these thresholds.
<<0311>>
There are multiple reception determination signal strength thresholds that satisfy goals 1 and 2 at the same time. Among them, R is the highest reception determination signal strength threshold. So I chose R. Experimental diagram
30 and 31, this is because we would like to adopt a design selection that includes a margin in a direction that is less likely to be affected by an incorrect answer even in the event of an emergency.
Aspects in which the target 1 and the target 2 are satisfied with the signal strength threshold for direction-limited reception determination (R, that is, about -120.5 dBm) are as follows.
<<0312>>
The correct answer rate when answering was 100.0%, and the first target was satisfactorily cleared.
The response rate itself was 71.0%, and the second target was well cleared.
At this time, the occurrence probability of each category was 71.0% correct answer rate, 0.0% incorrect answer rate, 29.0% no answer (no capture) rate, and 0.0% no answer (capture) rate. . The answer rate was 71.0%, and the unequal rate was 29.0%. The percentage of correct answers when answered was 100.0%, and the percentage of incorrect answers when answered was 0.0%. The no-response (no-capture) rate during no-response is 100.0%, and the no-response (capture) rate during no-response is 0.0%.
<<0313>>
<<Table5>>
000154

<<0314>>
When this threshold (R, about -120.5 dBm) is set, the data of 3000 samples are reanalyzed as follows: 2130 samples with answers
, the average number of captured satellites was 1.33, the variance was 0.25, the standard deviation was 0.50, and the standard error was 0.01.
Regarding the azimuth limitation width when the number of samples was 2130, the average value was 170.6 degrees, the variance was 4.27, and the standard deviation was 16.9.
The standard error was found to be 0.37.
Basic statistics other than the above are also shown in Table 4 just in case, because they are considered to be meaningful for grasping the distribution shape. Further, FIG. 33 shows a frequency distribution diagram (histogram) of the azimuth limitation width when this threshold value is set.
<<0315>>
In addition, this proposed method performs a work that can be said to be a kind of section estimation (without point estimation) regarding the direction. The resulting azimuth interval is called the azimuth constraint
called fruit. Therefore, the ``average value of the azimuth limitation width'' is defined as ``a standard for the average value of the sample values of multiple point estimations obtained as a result of performing multiple point estimations for the azimuth.
The semi-error, i.e. "sample mean
The standard error of "" is different. I don't think there is any misunderstanding, but just in case, let me clarify.
<<0316>>
Compared to the simulation described in Section 4, the number of acquired satellites is not so large, and the average value of the azimuth limitation width is wide. This is because in the actual machine prototype experiment, the correct answer rate was high when there was an answer.
This is because the number of satellites determined to be received has been substantially reduced by adopting a design selection that raises the signal strength threshold for determination of azimuth-restricted reception, etc.
Based on the technology of the L1 C/A GPS receiver, which is easy to distribute and inexpensive, we have created a new device for acquiring direction information by using only drinking water, which is generally recommended for carrying around, and the person's body.
In addition to demonstrating that it is possible to achieve the ability to function, the fact that it was possible to achieve a 100.0% correct answer rate without a single incorrect answer in 3000 trials is considered to be a certain evaluation.
was At present, it is meaningful to show that it is possible to realize a simple and inexpensive device configuration while maintaining the GPS positioning function.
First of all, it can be considered. Inexpensive and/or daily necessities such as your own body, L1 C/A GPS receiver, and portable drinking water that are almost always present at the site
Since it is similar to an orthosis, it is highly likely that emergency responders carry it.
It was thought that there was a certain meaning in the fact that we were able to realize a new function of azimuth acquisition by combining only things, and that we were able to present it while maintaining a margin to keep away incorrect answers with a high threshold.
<<0317>>
Next, although it is not intended to be a positively recommended method of use, I will report on the results I have studied in an environment surrounded by mountains and buildings.
Before that, the magnetic sensor measurement results at the place where the rotation experiment was performed five times this time will be explained as briefly as possible mainly for the purpose of comparing it with the proposed method.
<<0318>>
A comparison with a magnetic sensor is shown here.
<<0319>>
Fig. 34 shows an example of magnetic sensor measurement data when a rotation experiment was conducted with a magnetic sensor attached to the abdomen on the overpass with a good view.
shown in In the space under the overpass, there is a 1500 V overhead line of overhead line type DC system. Events such as acceleration and deceleration when a train approaches, in light of the behavior of compass needles observed at the same time
It is considered that the effect of the magnetic field induced along the Biot-Savart law is reflected by the large current flowing in the 1500V DC overhead line. Electric train
It is clear that the superimposition of magnetic disturbances originating from the large currents generated in the overhead lines in relation to the acceleration of the The experimenter independently of the approaching train
Since it rotates 6 degrees every 10 seconds, the value of the azimuth sensor increases almost linearly along with the time axis of the horizontal axis, and it is recorded that it rotates 360 degrees in 600 seconds.
It is It was an interesting result that the two were superimposed. Honewell 2-axis with resolution of 0.0 to 359.9 degrees for magnetic data acquisition
Select a compass HMC6325 sensor and write your own C language to control it with an Atmel AVR Microcontroller Atmega 328P
developed and controlled the program. Data were collected in a sampling rate mode of 20 Hz after pre-calibration.
<<0320>>
There are three types of errors in geomagnetic measurements: (1) deviation (2) deviation (3) local magnetic field
However, the magnetic field originating from the overhead wires of trains as a social infrastructure seen this time can be classified as being included in (3).
cormorant.
<<0321>>
It is conceivable that, in places with good views in urban areas, there are places other than this example that are affected by the flow of such a large current. For example,
The vicinity of the electric wire through which the electric current passes when driving the elevator to which it belongs corresponds. Also, in recent years, for security reasons, location specific information has not been actively disclosed.
The undergrounding of transmission lines (including high voltage) is progressing around the world, and it is thought that there is a possibility that the need to take such circumstances into account when using magnetic sensors will increase in the future. Japan Disaster Relief Team, etc.
Considering the fact that the sphere of activity is not confined to Japan, and that the freedom of the place of activity is sometimes restricted by the local authorities, even if the peculiarities of the magnetic field in the activity field are not affected.
There is a possibility that the present invention can be positioned as a role that complements the magnetic compass as a direction information acquisition technology that cannot be used.
<<0322>>
Regarding the deviation of (2), a similar thing can be said about the magnetic field derived from the current, and is collectively called Powered Suits or Powered Exoskeleton.
The usefulness of the proposed technology is also related to the progress in the technical field in which it is used. These are intended to mechanically support human muscular exercise. Machinery used in worn form, military, security
In recent years, social significance has rapidly begun to be recognized not only in the fields of disability and disaster relief, but also in the medical and nursing care fields. Areas with weak road networks and difficult for vehicles to pass, such as parts of the Middle East
The area relies on infantry on foot. There is a problem that soldiers suffer plastic surgery injuries such as low back pain due to long-distance marches wearing heavy equipment, and it is expected to solve this problem.
It can also be applied to reduce the burden on caregivers. Electromagnetism such as continuing to lift heavy objects
There is a possibility that this proposal can be positioned as a technique for obtaining azimuth information under the influence of an induced magnetic field with a large current required to express energy.
<<0323>>
In the method of the present invention, the reliability of the result can be calculated based only on visual information such as "whether or not the target direction is a view" without performing magnetic disturbance estimation each time derived from magnetic bodies and currents in invisible locations. The fact that it can sometimes be judged on land "on site" is also related to the advantages of the proposed method.
<<0324>>
The results of the experiment in a place surrounded by mountains are shown below.
Next, the results of a total of five rotation experiments conducted at a point surrounded by mountains are shown. The experiment was carried out in the sense of searching for an answer to the question of what would happen in a natural shielding environment.
The location is a gorge-like point about 80m east of Mt. Takao's Biwa Falls, at 35 degrees 37 minutes 44.71 seconds north latitude, 139 degrees 15 minutes 41.49 seconds east longitude, and an altitude of about 260 meters.
<<0325>>
The date and time are (1) 10 minutes from 18:00:00 JST on July 24, 2010 and (2) 10 minutes from 18:30:00 JST on July 24, 2010 (3) 2010
10 minutes from 16:22:20 JST on September 4, 2010 (4) 10 minutes from 16:35:04 JST on September 4, 2010 (5) September 4, 2010
It was 10 minutes from 16:46:10 JST. The number of satellites is (1) 9 (2) 11 (3) 11 (4) 11 (5) 11.
The satellite constellation that existed at 85 degrees from Each of the northeast, east, south, and west directions is a shielded environment with a high elevation angle due to mountains, etc., and the river that flows deeply between them is short.
Surrounded by terrain that rises sharply due to a sudden change in course in an S-shape at a short distance. S-shaped
A rotation experiment was carried out on land near the center point. Dense broad-leaved trees and other vegetation overlap on each slope, and only a small part of the sky can be seen. Geospatial Information Authority of Japan topographic maps, etc.
From the high line, we can read topographic elevation angle shielding of about 45 degrees northeast, 45 degrees south, 60 degrees east, and 60 degrees west. In addition to such topographical shielding, the broadleaf forest with dense foliage
Therefore, there is an impression that it is shielded in all directions up to an elevation angle of about 60 degrees.
<<0326>>
36 and 37 show the results of a total of five rotation experiments conducted in this environment surrounded by mountains.
<<0327>>
The data from experiments conducted in this environment surrounded by mountains were subjected to the same threshold (R ie − 120.5 dBm) revealed the following results:
<<0328>>
The first target value (target of about 95% correct answer rate when answering) is well cleared (100.0% correct answer rate when answering > target 1).
The second target value (target of about 70% response rate) has not been cleared (14.6% response rate <target 2). The relationship with this second target value is different from the result at a place with a good view.
<<0329>>
At this time, the probability of occurrence of each category was 14.6% correct answer rate, 0.0% incorrect answer rate, 85.4% no answer (no capture) rate, and 0.0% no answer (capture) rate. . The answer rate was 14.6%, and the unequal rate was 85.4%. The percentage of correct answers when answered was 100.0%, and the percentage of incorrect answers when answered was 0.0%. The no-response (no-capture) rate during no-response is 100.0%, and the no-response (capture) rate during no-response is 0.0%.
<<0330>>
The successful achievement of the first objective can be considered as follows. It is felt that it is important that the wrong answer rate of 0% is obtained as well as the place with a good view. tree
Since the slope is a soil system with forests, that is, it is not an exposed rock slope without forests, the absorption effect is reduced by the influence of soil and foliage such as broad-leaved forests that overlap many layers.
It was suggested that there is a possibility that there is an effect that it is difficult to lead to an increase in the incorrect answer rate in this proposed method due to the outstanding reflection effect. Mt. Takao has warm temperate broadleaf forests and cool temperate deciduous broadleaf forests.
The vegetation is abundant because it is located on the boundary between forests and intermediate temperate forests.
be. It is possible that the effects of satellite reflections in such environments are likely to be mitigated.
<<0331>>
Takao is designated as the Meiji-no-Mori Takao Quasi-National Park. It is also the starting point of the 1.697km long Tokai Nature Trail. Continuously since 2007. Michelin
In Green Guide Japan (Michelin Travel Guide Japan). Selected as the highest ranked three-star sightseeing spot
there is In such valleys of the world's popular environment rich in nature, it can be used if the threshold selected in the good view of the proposed method is used without any particular changes.
It is surprising and intriguing that even the slightest hint of potential is possible.
<<0332>>
On the other hand, we consider the second goal as follows. It was thought that the answer rate was greatly reduced compared to places with a good view due to the shielding effect of being surrounded by mountains.
When this threshold (R, that is, about -120.5 dBm) is set, and the data of 3000 samples is re-analyzed, the average number of satellite acquisitions with 437 samples
The value is 1, the variance and standard deviation are 0.0, and the standard error is 0.0. at 0
there were.
<<0333>>
Even if only one satellite is received, the achievement of Goal 1 is significant for the proposed method. In other words, the proposed method can be used in this environment.
When the above threshold is used, the result is likely to be reliable when the device returns a direction-limited answer (when the answer is given) (the disappearance of the error rate has already been seen at the threshold M threshold
The margin up to the value R is also large), simply change the orientation and try again to limit the orientation, and repeat several times until the answer for the orientation limitation is obtained.
Superposition of limited results is possible. For this reason, even if you are in an environment where you can acquire only one satellite at most, you can use that one satellite and the orientation of your body to narrow down your azimuth.
This suggests the possibility of making use of the feature of this proposal, which is that it can be loaded. As long as Goal 1 is well achieved, you can narrow down the information about your bearing without moving from a certain point.
The fact that it is possible to move in and out is a feature of the proposed method that is not found in magnetic compasses, and is interesting.
<<0334>>
FIG. 38 shows the values of the magnetic sensor simultaneously sampled during the rotation experiment in a place surrounded by mountains and the like. A westward deviation of about 7.1 degrees was observed as a normal anomaly for this region.
However, no particular local magnetic disturbance was observed. The metropolitan area Chuo Expressway is scheduled to pass directly below the test point this time, and the above-mentioned expressway is an accompanying transmission line directly below this point.
At the time of opening, including others, if measurements are taken again by the magnetic sensor, the comparison will be of great interest.
<<0335>>
Next, the results of an experiment in a place surrounded by buildings and the like are shown.
Next, we show the results of 5 similar rotation experiments in a place surrounded by man-made structures such as buildings.
A schoolyard surrounded by the school building of Motomomogaoka Elementary School in Nakano Ward, Tokyo, for reasons such as being unaffected by instantaneous interruptions and shielding by people passing by, and having almost uniform height attributes of the compound school building on the premises. Five rotation experiments were carried out at one point on different days and times.
<<0336>>
One point in the schoolyard surrounded by the compound school buildings on the premises that are connected to the north, east, and west. The date and time of the rotation experiment were (1) 10 minutes from 20:03:00 JST on July 18, 2010 (2) 10 minutes from 18:45:00 JST on July 31, 2010
(3) 10 minutes from 19:36:41 JST on August 29, 2010 (4) 10 minutes from 19:47:21 JST on August 29, 2010 (5) August 2010
It was 10 minutes from 19:58:12 JST on the 29th. The number of satellites that existed at an elevation angle of 5 degrees to 85 degrees in the sky was (1) 11 (2)
11 aircraft (3) 9 aircraft (4) 8 aircraft (5) 8 aircraft.
<<0337>>
Schematic representation of the existence of the complex school building on the premises is as follows.
Assuming that the upper part of the building is north, the schoolyard is surrounded by a four-story reinforced concrete building of nearly uniform height. special
On the south side where there is no school building, there is a row of 2-3 story modern houses. The experimenter was placed 1.2m from the innermost central point of the U-shaped
It exists on the U-shaped opening side (south side) and performs a total of 5 rotation experiments. The maximum elevation angle of man-made structure shielding from the performer (vertically mounted antenna at the waist) is: North
83.5 degrees maximum on the east side, 31.8 degrees maximum on the east side, and 30.0 degrees maximum on the west side of each reinforced concrete man-made building shielding, only the south side will have a maximum of 8.8 degrees artificial construction
Object shielding.
<<0338>>
The results of a total of five rotation experiments in these environments are shown in FIGS. 40 and 41. FIG.
<<0339>>
The same threshold (R, -120. 5 dBm) revealed the following results:
Goal 1 (goal of about 95% correct answer rate when answering) was cleared. However, in the location surrounded by reinforced concrete buildings, etc., all 3,000 trials were answered.
The correct answer rate remained at 99.1%, and did not achieve 100%. The rate of correct answers when there was an answer was 100% in the experiment in the place with a good view mentioned above.
This is impressive compared to 100% even in the experiment in a remote location.
<<0340>>
Goal 2 (response rate of about 70%) has not been cleared. Whether or not the second target was cleared resulted in a result different from the experimental result at a point with a good view. By the way, the response rate of all 3000 trials at the location is 46.1%.
<<0341>>
At this time, the occurrence probability of each category was 45.7% correct answer rate, 0.4% incorrect answer rate, 53.9% no answer (no capture) rate, and 0.0% no answer (capture) rate. . The answer rate was 46.1%, and the unequal rate was 53.9%. The correct answer rate when answered is 99.1%, and the wrong answer rate when answered is 0.9%. The no answer (no capture) rate when no answer is 100.0%, and the no answer (capture) when no answer
The rate is 0.0%.
<<0342>>
When this threshold (R, that is, about -120.5 dBm) is set, when the data with a sample size of 3000 is analyzed again, the number of satellite acquisitions when the sample size of 1384 is answered is
Among them, 1371 correct answers and 13 incorrect answers are included. Incorrect answers were given in either the above-mentioned place with a good view or the above-mentioned place surrounded by mountains.
However, it was not detected. It is impressive that it was detected for the first time in an experiment in a place surrounded by buildings and the like.
Regarding the number of captured satellites when the answer was given, the average value was 1.14, the variance was 0.12, the standard deviation was 0.35, and the standard error was 0.01. has a mean value of 175.1 degrees, a variance of 245.5, a standard deviation of 15.7,
standard error is
0.43.
<<0343>>
After excluding 13 incorrect answers out of 3000 when there was an answer, the remaining 1371 correct answers were re-analyzed, resulting in the following results.
When the above threshold (R, that is, about -120.5 dBm) is set, the number of correct answers 1371, which is included in the number of answers 1384, is the average number of satellite captures when correct answers
The average value was 1.15, the variance was 0.13, the standard deviation was 0.36, and the standard error was 0.01. 5, mark
The standard deviation was 16.4 and the standard error was 0.43.
<<0344>>
In addition, the following was found when only the satellite signals that caused the wrong answer were extracted. 13 samples out of 3000 samples have the following points in common. 0 north
From 125 degrees in azimuth clockwise from the center direction of the antenna beam when the antenna beam is pointed in a clockwise range from 0 degrees to 24 degrees in degrees.
The satellite signal, which existed at about 140 degrees and an elevation angle of about 10 degrees to 25 degrees, was received with a received signal strength exceeding the above threshold. Minimum 3 seconds to maximum 5 seconds
was the duration of receiving the reception judgment.
<<0345>>
Reflected wave reception is sometimes observed in GPS positioning in a place surrounded by buildings and the like. In the proposed method, it was shown that there was a probability of 0.9% when answering.
However, the wrong answer this time was only for a few seconds when the user was almost directly facing the north side school building at a close distance of 1.2 m, or at an azimuth angle of 6 degrees or 24 degrees.
I would like to add that it was rather difficult for the user to be unaware that this was clearly a reflected wave, not a direct one, because it was happening. In addition
It should also be noted that 0.9% is below 1%. Considering why the effect of the reflected wave is limited to this extent this time, we can see the good view in Section 5.4.
I would like to clarify that there is a possibility that the margin was taken as much as possible so as not to increase the number of incorrect answers when the threshold search was performed at the location.
<<0346>>
In a place with a good view, or in a place where the river in Mt. Takao bends sharply in an S shape and is surrounded by mountains, incorrect answers that were not detected even after 3,000 trials were found in places surrounded by buildings, etc. It is noteworthy that only 0.9% of the 3000 responses were observed in response. kind of
There is a possibility that it can be said that the allowable range of
I would like to continue to explore this issue.
<<0347>>
Of course, the proposed method is not primarily recommended for use in situations where the strong influence of reflected waves is expected. It is difficult to obtain azimuth information in a place surrounded by buildings, etc.
When it is unavoidable to make a trial, it may be preferable from a safety point of view to alert the user that "this is not the recommended operating environment for this device."
be.
<<0348>>
However, even in urban areas, there seems to be a method of use in districts where there is no need to worry about the effects of reflected waves. Sydney, Amsterdam, Helsinki, Washington, D.C., and many other international metropolitan cities face the sea, and bay areas are being actively developed in these cities, making them places of relaxation for citizens and tourists. Tokyo is no exception. There are many famous waterside historical sites, traditional cultural districts, and sightseeing spots such as Hamarikyu Gardens, Tsukuda District, and Odaiba.
stomach. Reflected waves can be used for walks along the waterfront in these areas, for water buses, and for observation spaces located on the upper floors of high-rise buildings in urban areas.
It is clearly stated that there are not a few spaces that can be used to enrich the quality of life where there is no concern about These locations may be used comfortably and without concern.
I would like to mention that it is expensive. We have just started research and data collection on such applications. In parallel, we are building a prototype for real-time audio presentation.
. An example is shown in FIG.
<<0349>>
Fig. 43 shows the time variation of the values of the magnetic sensors sampled simultaneously during the rotation experiment. Although a westward deviation of about 7.0 degrees was recognized as an anomaly in this region, no other particularly large local magnetic disturbance was observed.
<<0350>>
In the future, application to wheelchairs will include improvement of smooth mobility support for the elderly and handicapped. A weight load such as water is relieved by the wheels, etc., is a suitable fit.
<<0351>>
From a comprehensive point of view, it is as follows.
<<0352>>
A conventional L1-band C/A code GPS alone cannot obtain a direction when stationary. In this article, we describe how to acquire direction information with a low-cost L1 band C/A code GPS receiver unit alone.
We proposed a simple method that enables both capabilities. A simulator was built and evaluated. In addition, we built a prototype and evaluated its performance. Reception of a single unit, unlike the conventional method
This method, which can combine both positioning and azimuth acquisition functions simply and at low cost using a unit, inherits the small size, light weight, and low cost of the L1 band GPS receiver.
It is suitable for use by people who mainly walk. Due to the recent enactment of the Geospatial Information Utilization Basic Law and the Space Basic Law, local governments and governments are developing geospatial information.
It is expected to be widely used effectively in the future, with a view to further improving the usability of the communication social infrastructure. In addition, multiple GNSS societies in many countries and regions around the world
Along with the movement of the design, construction, and operation of the infrastructure, it is expected that the multi-GNSS shared receiver will become smaller, perform
This method, which can be used by diverting the results of previous studies, is expected to be widely used internationally over the long term. This method, which can also inherit the global availability of GNSS, can cover all areas including high latitudes.
In terms of ground surface availability, errors due to deviations, deviations, and local magnetic disturbances were unavoidable.
Since it can be released, it has the potential to become an international de facto standard technology. Currently, the Japan Disaster Relief Corps and others are interested in using the prototype of this proposal.
As a developed country located in the belt area, it serves as an extremely suitable tool for basic equipment, etc. to support approach methods for the purpose of saving the lives of victims in the event of a large-scale natural disaster in the area.
We are working with related departments to aim to increase The basic part of this proposal has been registered as an international patent in Japan, the United States, the United Kingdom, Germany, France, Australia, etc. after being assessed, and is useful in the field of electronic information communication.
It can be seen as a promising exploratory research. It is expected to be widely used in the future.
<<0353>>
In the following, the preferred applications of the present invention and various benefits to be obtained from the present invention will be touched upon once again. For example, in the mountains, the
stand. If you are a victim or an injured person, you can search for clues to find the direction of survival and a way out. Severely injured assuming that he or she has fallen into a ravine
It is very important to know which direction of the ridge line you should head in with your last physical strength as a straggler. The right or wrong of that choice is the difference between life and death.
In addition, since the absolute orientation can be known in relation to the body, there is an advantage that the orientation in the body-centered coordinate system can be confirmed without requiring movement unlike the normal GPS. normal
A method such as GPS that requires movement to know the bearing for the first time consumes an extremely large amount of energy and is more dangerous in a mountainous area than in a flat area.
<<0354>>
It cannot be ignored that the present invention can potentially have the following social ripple effect. In other words, as a reverse usage, for example, a disaster victim can be placed under rubble in the field.
Trying to approach the lost position in a short time without loss, in nature as a social training in a new nature aiming for future lifesaving and international cooperation.
It can also be applied to training and education with ambiguous meanings that lead to the relaxation of tensions in the world. Johan Huizinga (Dutch historian) and Ka
It is not necessary to wait for Roger Caillois (French philosopher) to point out that the significance of play for mankind in relation to work is widely known nowadays.
It is a known fact. Mobilizing knowledge, skills and experience in positioning satellite engineering, electronic engineering, electromagnetic wave engineering, physical chemistry, molecular biology, medical engineering, and disaster prevention science as social infrastructure,
This experiential learning-type training and education, which can be carried out outdoors while demonstrating sexuality, substance, and self-participation at the same time, has a social educational value that cannot be ignored and a knowledge that should be inherent.
The potential for high-order directionality of utilization is recognized.
<<0355>>
Furthermore, for example, it can be said that it is a fun play experience that is close to being positioned as a relaxed competition or training for arriving at a destination in a field in which visually impaired people and able-bodied people participate together.
I would like to point out that it is directly linked to supporting Due to the nature of enjoying technical proficiency with this device together with healthy people, it is expected to lead to the recovery of physical function and self-confidence.
Rehabilitation with academic effect
Even so, this new orienteering game may play a role. With the skills cultivated through these kinds of games, in the event of a natural disaster, as a victim,
If visually impaired people can gain the confidence to reach an evacuation center on their own, or actually be able to do so, it will be possible to improve the QOL (quality of life) of the visually impaired.
Also note that This is also the philosophical idea of the science and technology creative nation policy, the intellectual property nation, the symbiotic society realization policy, the Space Basic Law, and the Geospatial Information Utilization Promotion Basic Law.
It can be positioned as a new and useful interdisciplinary important science and technology that embodies the idea to realize this point, and a great effect can be expected.
<<0356>>
I would like to point out that this is based on the fact that it is surprisingly not known that the acquisition of direction information is a serious bottleneck for the autonomous walking of visually impaired people.
Even if the current position can be grasped, it is difficult to obtain the orientation of the body or face. This is because orientation estimation using visual information is impossible and visual feedback plays an important role.
This is because the risks associated with "walking" (stumbling, falling, collision, falling, danger of being involved in a traffic accident, etc.) are overwhelmingly higher than for healthy people. For this reason, healthy subjects
It was extremely difficult to obtain the direction from the positioning difference by trial movement, which is easy if Conversely, there was no simple, inexpensive, and appropriate method for obtaining azimuth information.
Even if the first few times of asking a non-healthy person to accompany them are fine, the more times they are repeated, the greater the psychological burden on both parties, which eventually leads to a gradual estrangement from the mutual relationship.
There was a reality that some improvement was expected for the visually impaired, such as in some cases.
<<0357>>
In light of this current situation, it is particularly difficult for persons with disabilities to work together with able-bodied persons to master the skill of acquiring azimuth information during recreation or training for competitions.
has a different meaning. Communication with able-bodied people through this invention that applies simple science and technology, provision of positive goals, and in the future a place like a vast lawn
Practicality of autonomous walking practice using the present invention and the experience of obtaining a sense of accomplishment when it succeeds in reaching the destination accurately, etc.
It has a great effect in terms of providing ambiguous usefulness. Considering the potential demand for direction information acquisition by the visually impaired, the value of the direction information
It is easy to understand what is latent there beyond the level initially expected.
In addition, it will also help us to understand how strong the needs of the visually impaired people are for obtaining azimuth information.
<<0358>>
The following example should also be mentioned as a highly practical use case. Small sailing vessels such as yachts and dinghies generally do not have advanced measuring equipment. Ning
Indeed, there are many enthusiasts who find it interesting to manage to operate in an environment without these man-made objects and to overcome the difficulties that nature presents. However, the acquisition of direction information is
This case is also important. For example, even though we approached an anchorage site with a good natural environment consisting of rocky reefs, there were many situations where astronomical navigation was impossible due to nighttime, stormy weather, cloudy weather, or rainy weather.
stomach. There are many cases where it is difficult to determine the direction, such as when terrestrial navigation is impossible and there is no lighthouse. In this case, failure to select a route immediately leads to the first distress of running aground,
Inability to navigate on its own, flooding of the hull, rolling over by waves and sinking, etc., especially at night, can lead to serious second disasters that threaten human lives. The compass needle is determined by the deviation of the ship and the local reef magnetic field.
Since the error can range from 0 degrees to 360 degrees due to disturbance, there is a unique property that the validity of even using it as an approximate value is questionable.
Reliability is low in such a scene where the cost of trial movement to avoid impact is maximized in the above sense. Conventionally, in such a case, the navigation is reluctantly stopped. anchor offshore
It was more realistic to wait for dawn while expecting to confirm the direction visually under the sunlight.
<<0359>>
The present invention is also suitable for such cases. Able to detect direction properly. This method is, at the lowest estimate, a valuable first step, since once a bearing is obtained, detailed local observations based on that information often lead to a cascade of corroborating information. It has a great effect in terms of providing the user with a sufficiently appropriate cost and labor
be. The present invention provides an effective means of obtaining azimuth information for selecting a route to berth while preventing grounding even in an environment where there was no choice but to waste time by mooring offshore.
can give.
<<0360>>
Finally, going back to the basic effects, according to the present invention, the effects of diffracted waves can be easily eliminated, and data useful for decision-making can be effectively provided to the user.
<<0361>>
Inadvertent movement directly leads to distress (stepping through the snow cornice due to misdirection in snowy mountains, stranded rocks due to misdirection in shallow water, slipping down ridgeline due to misdirection, etc.).
As a result, the final decision to act was not without great difficulty. Even in such a situation, according to the present invention, it is possible to obtain regional and global information easily, quickly, and over a wide area.
It can effectively support comprehensive action decisions. By mixing a small amount of ethyl alcohol, etc. with water even below freezing, the melting point can be lowered and freezing can be easily avoided.
be.
<<0362>>
A conventional portable L1-band C/A code GPS alone could not acquire the direction when stationary. Therefore, we proposed a simple method that can acquire azimuth information with an inexpensive L1 band C/A code GPS receiver unit alone. A simulator was built and evaluated.
<<0363>>
We built a prototype and evaluated its performance. Unlike conventional systems, a single receiver unit, which is small, lightweight, and inexpensive, can have both positioning and azimuth acquisition functions. Geospatial Information Utilization Basic Act
And now that the Space Basic Law has been enacted, future effective utilization in a wide range of fields can be expected. Internationally, the activation of multiple GNSS social infrastructures is currently being seen, and international utilization is also possible.
widely expected. It also has the feature that future performance can be improved by diverting multiple GNSS shared receivers.
<<0364>>
Unlike conventional systems, the use of an L1-band C/A code GPS receiving unit alone to provide both positioning and azimuth acquisition functions can be achieved at low cost. amount so far
Functional characteristics such as small size, light weight, and high performance that have been cultivated in the development of a single industrial L1 band C/A code GPS receiver unit, as well as low cost and simple characteristics, are almost the same.
can be inherited as is. Therefore, it is suitable for use by people who mainly walk.
<<0365>>
Due to the enactment of the Basic Law for the Utilization of Geospatial Information and the Basic Law for Space in Japan, the maintenance of geospatial information by local governments and governments will progress in the future, and wireless communication
Against the backdrop of expectations for further improvements in the usability of social infrastructure related to the future, a wide range of effective utilization is expected in the future. Inexpensive, compact and lightweight L1 band C/A code GPS receiver
It is suitable for the times when the communication unit is always carried.
<<0366>>
Construction of social infrastructure for multiple GNSS (Global Navigation Positioning Systems) in multiple countries and regions around the world
Against the backdrop of active movement toward utilization and application, multi-GNSS shared reception units are expected to be launched on the market and their performance to be rapidly improved. Such multi
This proposed method can also be used for the GNSS shared reception unit, and in that case, this method, which makes it possible to further improve performance at a low cost, is expected to be used internationally in a wide range of applications over the long term.
Expected to open.
<<0367>>
This method, which can take over the global availability of GNSS, can be easily used anywhere on the global surface. There is a high possibility that it will become the de facto standard technology.
<<0368>>
A case has been considered in which azimuth information is obtained using a GPS receiver, which has been proposed by the present inventor, and which is capable of obtaining not only position and time but also azimuth information. In this paper, when we refer to GPS, or (for the sake of convenience, we also refer to it as L1 C/A GPS for the purpose of consumer use), it has the longest history of use and is free of charge throughout the world.
It is used as an easy-to-understand expression as a global positioning system that is highly compatible with human society, and has been released and utilized in recent years.
Global Positioning System or Global Satellite Navigation System (GNSS) is rapidly increasing in number and operation in many countries and regions of the world
(Navigation Satellite System), and in addition, an implementation that utilizes a multi-GNSS system shared receiver, etc.
Of course, embodiments may also be included. Although the L1 band was described as a representative example for civilian use, the L5 band, sometimes the L2 band, and even the S band have come to be used in the actual world GNSS along with the use of many frequencies in recent years. , it goes without saying that the frequency band may also be included.
Literature
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[2] Masato Takahashi, “Proposal and design of a portable GPS receiver that can acquire azimuth information and study of a learning support system using it”, Transactions of the Japan Society for Information and Systems in Education (special issue on education support using new devices), Vol. .24 No. 4, pp. 1021-1030, December 2007.
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[8] Takahashi, M, “Analysis of Satellite Visibility for a Vehicle Running in a Rural Area Using a Novel and
Efficient Scheme to Collect GPS Signal", J. of e-Health Technology and Application, Vol. 5 No. 3,
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[9] Takahashi, M.; , "Telemedicine and Resent Science and Technology Policies -Case Studies of Japan and the United Nations-", Journal of Health Technology and Applications, Vol. 5 No. 3, pp. 300-303, 2008.
[10] Takahashi, M.; , "Navigation and Communication Aid for Paramedics to Reach Casualties for Telemedicine in Disaster Response", Journal of Health Technology and Application, Vol. 6 No. 2, pp. 105-108, 2009f
[11] Takahashi, M.; , ≡ Method for acquiring azimuth using a single GPS planar antenna ≡, The Patent Office of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland, The United Kingdom
Patent Registered, GB2379112B, October 2003
[12] Takahashi, M.; , "Method for obtaining azimuth information", United States Patent Office, United States Registered Patent. US6774843B, August 2004.
(Received May 7, 2010)
Acknowledgments
Mr. Masayuki Kubota, Minister's Secretariat, Ministry of Internal Affairs and Communications, will provide long-term research support beyond the creation of intellectual property for the basic technology part in the initial phase of this research.
Secondly, from the perspective of telecommunications technology, he provided a lot of truly valuable advice on the relationship between strengthening international competitiveness in the field of information and communications and actual lifesaving activities such as international mountain rescue.
We have received a great deal of support in deepening this. Once again, I would like to express my heartfelt thanks.
Masato Takahashi
1988 Graduated from the University of Tokyo, Faculty of Liberal Arts, Basic Science 1 (Bachelor of Liberal Arts). 1990 Completed the Graduate School of Science at the same university (Master of Science) and Senior Researcher at the National Institute of Information and Communications Technology. Engaged in research on satellite positioning, satellite communication, and medical engineering for disaster relief. 1988 Graduated from Department of Basic Science, Faculty of Liberal Arts, University of Tokyo 1990 Completed master's program at Graduate School of Science, University of Tokyo Communications Research Organization). Chief researcher. 1999 3rd United Nations Association for Peaceful Use of Outer Space
Space Generation Forum Japan representative. International team recommendation "Disaster mitigation through international cooperative utilization of satellite observation and satellite communication technology" is officially included in the United Nations Vienna Declaration. From 2000 to 2003, he was a visiting researcher at the Telecommunications Department of the Australian Government Research Organization for Science and Technology.
Concurrently served as Assistant Counselor to the Director of Technical Policy. In 2003, he led the establishment of the 1st Prime Minister's Award for Merit of Industry-Academia-Government Collaboration. 2004 Patent Office patent application technology trend survey organization selection committee.
In the same year, the Japanese delegation to the 1st Japan-US Expert Meeting on Important Information Infrastructure Protection. Ministry of Internal Affairs and Communications First Class Land Radio Engineer License, First Class Maritime Radio Operator License, and Aviation Radio Operator License. Land, Infrastructure and Transport
Certified Licensed Guide Interpreter (English) Licensed by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology. Technical English Proficiency Test Level 1 holder Ministry of Economy, Trade and Industry certified Type 1 information processing engineer. satellite communication, satellite positioning, disaster
Engaged in research on emergency medical engineering. Member of the Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE, etc. Received the 2000 Australian Commonwealth Academy of Science Science and Technology Award.
Masato Takahashi, "Proposal and evaluation of L1-band C/A code GPS receiver capable of acquiring bearing at rest"
-Proposal of a new method that is compact, lightweight, and inexpensive-", Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers A Basic and Boundary Area (ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A, No.2, pp.95-111 ,February. 2011
<<0369>>
FIG. 44 is an example of a structure for deploying a water plate around a GPS receiver to reduce the effects of diffracted waves on the GPS receiver.
Although the shape of the truncated quadrangular pyramid is used as an example, a shape such as a truncated hexagonal pyramid may be used. In general, an n-pyramidal truncated shape may be used. Diffracted waves do not penetrate into the shape using water, etc. on the side of such a frustum.
It can be used as drinking water in areas where water is scarce or in disaster areas where safe water is scarce.
It is highly convenient in general because it uses the water that you naturally carry with you.
<<0370>>
FIG. 45 makes better use of the above characteristics, and has a structure in which diffracted waves are less likely to penetrate. This is because the surface of the sphere is diffracted many times (nearly infinite).
The opening cannot be reached unless There should have been considerable weakening of the diffracted wave upon reaching the stage. Furthermore, since a steep angle of diffraction is required from the aperture,
Since the signal is weakened, it is possible to strongly eliminate the influence of the diffracted wave on the receiver.
<<0371>>
FIG. 49 shows a structure (which should be called a fan-shaped column structure with a central angle of 90 degrees) assuming that the cylindrical structure of FIG. 46 is divided into four equal parts as shown in FIG.
It can also be called a type module. It is of course possible to prepare a module that has similar fitting structures on the left and right or on the top, bottom, left, and right, and is not a fan-shaped column. For example, cut each side of a hollow square prism
A quadrangular prism structure that looks as if it had been cut out (so to speak, a flat module), and a triangular prism-like structure that seems to have been cut out from the base of a hollow quadrangular prism at the midpoint connecting lines of corresponding sides (so to speak, a square module).
Joule), a quarter module obtained by dividing a hemisphere base into four (with a structure with a central angle of 90 degrees), a so-called radial module obtained by dividing a parabolic rotator base into four equal parts (with a structure with a central angle of 90 degrees)
Of course, there may be a 1/4 module of the object line turntable, and so on. Modules of different types can also be connected between any of the different types of modules at least at the left and right mating parts.
It is possible to freely create the necessary structure for attenuation of diffracted waves suitable for the reception characteristics of the inexpensive GPS receiver being used, at low cost (with familiar things such as water).
Direction information can be acquired only by slightly devising the prevailing GPS of the times, and convenience can be enjoyed.
<<0372>>
FIG. 50 shows that a hollow rectangular one-story type can be formed by fitting uneven fittings in the left, right, up and down directions with the flat plate type or square type module mentioned in the explanation of FIG.
This shows that it is possible to construct a two-story type by fitting them underneath. Naturally, the three-story type can also be freely configured. It is also possible to combine the tile type and the flat type.
<<0373>>
In addition, it is also possible to create a module in which the shape of a base (which should also be called a hemisphere base) obtained by cutting the upper part of a hemisphere with a horizontal line is equally divided into four parts by a cross section passing through the central axis. It is possible.
Also, if you use a quadratic function (parabola) instead of a sphere, you can create both an open shape and a closed shape.
You can also combine these various blocks.
A shape in which the curved surface is arranged in an opening direction like a trumpet or a swiss horn, instead of a shape in which the curved surface is closed, is also highly useful.
For example, in the shape shown in Fig. 53, even if the diffracted wave enters through the opening, it cannot reach the receiver unless the diffraction is repeated at many points (nearly infinite times).
It is easy to make a peg structure. For example, even if the diffracted wave enters through the opening in the shape shown in Fig. 54, the receiver must
It is easy to create structures that are difficult to reach.
For example, the shape shown in FIG. 55 is obtained by cutting a parabolic body of revolution horizontally about the axis of rotation. This structure should also be called a parabolic body of revolution, and it is considered that it can be used as a structure that makes it difficult for diffracted waves to enter from the opening.
In general, with the shape shown in Fig. 56, even if the diffracted wave enters through the opening, it is easy to create a structure similar to that in which it is difficult to reach the receiver unless the diffraction is repeated at many points (nearly infinite times). .
The three-dimensional structure is similar to that of an Alpine horn or Swiss horn opening. The shape shown in FIG. 57 makes it difficult for diffracted waves to enter through the aperture, and it is easy to create a structure that makes it difficult for diffracted waves to enter the aperture unless diffraction is repeated at many points (nearly infinite times).
As a three-dimensional structure, it can be said to be a structure similar to a pumpkin with an opening used in Easter festivals in the West, or a watermelon that is hemispherical and has an opening, or a mute device for a trumpet.
<<0374>>
58, 59 and 60 will be described.
1. In the pop-up type silicon cup, the rings connected by silicon (the inside filled with water is also connected) are dismantled for convenience, and this may be viewed only as a schematic diagram.
2. In the pop-up type silicon cup, the rings connected with silicon (the inside filled with water is not connected) are removed for convenience, and the silicon connecting them is removed. Also good. In this case, if it is stretched all the way, there will be five large and small concentric circles (curves) without water in the three-dimensional structure. Therefore, it is naturally good to devise a structure so that each ring extends while leaving some overlap when sliding. (if that bothers them
A separate treatment may be applied to cover the circle of water with a ring of water so that the water will come into the circle.
3. This can be thought of as five separate rings of water, each large and small. Each may have a screw cap. By gradually shifting and stacking them, you can create a three-dimensional shape of water that corresponds to the cup-shaped outer wall.
4. You can also include steps. It is designed so that it can be fitted into the part of the step. Due to the presence of that stage, almost every point or piece expected
The line has a great effect in that the water can easily maintain a certain thickness. Compared to those having a narrower fitting portion, which will be described later, (a) internal water stains, etc.
The advantage is that it is still easy to clean. (b) There is an advantage that the protruding portion of the thin fitting portion hits the inside of the rucksack and is less likely to break.
5. The purpose of the previous statement (which is very effective in that the water can easily maintain some thickness at almost any point or curve expected).
In terms of achieving , even a narrow fit is of course good. It has a thin convex portion and a concave portion for receiving it in a circular shape. Because water enters into those convex parts
be. In this case, it is difficult to clean. The advantage is that compared to the previous staged combination, the sense of stability will increase due to the mechanical connection of the fit that has a finer structure.
cormorant.
Although FIG. 60 is separated, the whole may be connected like a pop-up cup.
<<0375>>
In any case, the GPS is placed on the bottom. The GPS is placed on the back of the body or the like.
<<0376>>
Those having a molecular structure with a permanent dipole moment such as water, and those having a certain or more conductivity σ because salt content etc. are present therein, so such things, that is,
In the L1 band 1.5 GHz, etc., which is the frequency of electromagnetic waves transmitted by GPS satellites, a certain value or more (specifically, for example, about 10^1 or more) Dielectric loss = (√ relative permittivity) Dielectric loss Angle dielectric loss tangent = ( √(εr))・tan δ, it must have the attribute of power half-life depth below a certain value (specifically, for example, about 10^1 cm or less).
It is characterized by the skillful utilization of only one thing for electromagnetic subwave absorption.
<<0377>>
Such foods are characterized by the fact that when they are put in a microwave oven, the periphery gets scorched. This is because the power half-life depth is small. It can be said that they are suitable for this proposal. Similar items include salami, ham, and bacon.
<<0378>>
On the other hand, even if the power is not half-powered to that extent, it is highly useful just because it contains water. particularly useful as it is edible in possession
In some cases, or when the shape itself is suitable, there is no need to make a special effort, and commercial products can be diverted, or manufacturers of commercial products also intend to use them in combination with our proposed device.
Just by recognizing and reconsidering the size, the usability will be greatly increased, so the development cost will be low, and the idea itself will create value, and the synergistic effect will be doubled.
Increase. For example, baumkuchen that can be worn cylindrically on the back is already in circulation and is gaining popularity. Products with high preservability are also available
It is noted that Yokan (sweet bean jelly) is also gaining popularity as a result of the market introduction of newly developed products as emergency food for disaster prevention, due to its high preservability (post-earthquake newspaper article).
2011, May Asahi Online Version) This can also be hung from the back as a flat board. Equally popular in the mountains is the fact that what actually climbs is heavy.
Climbing with heavy equipment
Knowing that mountains cause the most fatigue and lead directly to distress, he prefers lightweight, high-calorie foods such as sponge cake. This is also easy to use because it has a rectangular parallelepiped that can be simply placed on the back.
<<0379>>
In terms of liquids, it has been a long time since flat type PET bottles were introduced to the market.
It already holds a certain share. In the future, thinner flat-type PET bottles will continue to be developed and regarded as useful. They are simply hung from
There is a possibility that it can be used. We may also propose a device that allows PET bottles to be hung from the side, and by standardizing PET bottles with such projections,
A rescue system will also be put in place. Citizen volunteers have been very helpful in the immediate aftermath of a major earthquake, for example, by entering disaster-stricken areas with their own water, food, sleeping bags, and other equipment similar to mountaineers.
It has been a long time since the Kobe earthquake, the Great East Japan earthquake, the tsunami damage that followed, and the nuclear accident relief efforts have been truly widely known. In such cases,
It was noted that special equipment may be useful, but when the things we use every day are very useful, they are truly useful. In that sense, what we use on a daily basis is
We will live knowing that what we drink and eat on a daily basis has the potential to change and how it will be useful in times of disaster and disaster relief.
It can be said that this is the role of highly intelligent citizens in our country in the future. Looking from the 1980s to the present, it seems that such a nationwide jump in intellectual level is necessary and correct.
History seems to prove that if a new policy is presented, it will be realized relatively quickly in Japan.
<<0380>>
Gummed tape is an essential item for outdoor activities. It is very convenient for tent climbing etc. If you crump up a newspaper and fix it with a packing tape, you can use it as a stick. Gamute is repaired
can be used for of Zack. It can be used for fixing items in a small tent. It can also be used to repair water ingress. It can also be used to break vinyl water bags. When combined with gauze, the wound
It will also be a first aid treatment for. It can also be used as a fixation device for broken bones. Emergency. If you tie it to a tree, it will also signal some kind of emergency to the successor. Write with a magic pen, etc.
If you hang it conspicuously on an artificial tree, it is obviously artificial, so like a post-it note, it can also be used as a notification of the discovery of the victim.
be. It is not uncommon for awnings to be damaged during strong winds and stormy weather. Restoration at night in that case is pitch-black darkness, the area is flooded, and it is extremely difficult, but if there is a gumte, it will be
You can easily grasp the beginning of repair. and many other useful things. Such gamute itself usually has a hollow cylindrical structure. It is also possible to use this as it is.
be In other words, chloroprene (instead of natural rubber), which has a large power loss angle and a large √permittivity, that is, a small power half-life depth, is used for the adhesive part of the gumte. In case of emergency, even when there is no water in combination, choose the one with the lowest power half-life among these items on hand.
is combined well with the body to achieve the desired diffraction weakening, and the proposed GPS realizes orientation appropriately, quickly, and inexpensively, and speeds up decision-making for actions to escape from a distress-like situation.
It has a great effect that it becomes possible to quickly decide. If there is a certain radius for the cylindrical point, it can be used as it is or in combination with a water cylinder, etc., for this proposal.
It can be used.
In this sense, if you have almost the same attributes as much as possible, the power half-life depth is small,
Sometimes it becomes a useful helper, so it has a great effect.
It tastes better. In addition, the size of the circumference of the Gamtte product (used as a hollow cylinder as it is, combined with a hollow cylinder of water, or weakened diffracted waves by pasting
1.5 GHz electromagnetic wave power absorption, etc.), the shape of commercially available PET bottles for drinking water, etc.
It can also be used for weakening diffracted waves, and it is designed to be easily reconfigured into a hollow cylindrical shape), and it can be used as an aid for the injured or for surgery in the event of a natural disaster.
The structure of the transparent pouch bag of the Cole drug also contributes to increasing the accuracy of direction-limited behavior in such an emergency.
It makes sense to have a shape or normalize to a structure that has affordances that can be easily reconfigured into shape. )
<<0381>>
61, 62 and 63 are described. Figures 61 and 62 show a hemispherical trapezoidal structure by combining water plates with a soccer ball-shaped approximation structure.
Implementation example. Viewed from directly above. When viewed from the side, it has a thickness of several centimeters. It's a water plate. Normally, it can be folded and stored compactly in a rucksack.
When used or filled with water, it is not bulky as long as it is properly folded and stretched out as a flat water bottle. In that case, you don't have to fold everything. in an appropriate flat shape
It should be folded in several places to a size that is not too big, and then reduced to a size of about A4 in a rucksack. In that case, rather than being three-dimensional as a whole
Because it is flat, it is not bulky.
It is easy to make a shape in which the whole is folded two or three times and the overall horizontal and vertical dimensions are reduced to about 1/2 or 1/3.
Now, when you are actually in a situation such as a distressed mountain climbing, you take out this water bottle that you put in the rucksack and make a hemispherical structure that is close to a hemispherical structure. person it
By arranging it in combination with the proposed GPS receiver, for example, on the back of the body, it can be effectively used to attenuate diffracted waves.
It is advisable to attach and detach Velcro (registered trademark) (Velcro tape) to the part corresponding to the margin and to the part corresponding to it.
In addition, each compartment (each chamber) may be separately attached with an injection port (screw cap). Even with a structure in which a sturdy vinyl bag with a zipper is attached, such as Ziploc (trade name), a structure that does not leak water is already easy to construct, and such a structure may be used.
Or, for the convenience of pouring, all the compartments of the part known to form the sides of what we might call the hemispherical platform are connected internally.
You can Then, when you are busy, you can fill one after another as it is by pouring water vigorously. Even if you make it possible to put water in other parts,
All right, and those parts can be kept in separate compartments.
If the gray area is filled with water, a trapezoidal hemisphere-shaped water layer can be easily formed on site, which can be used to weaken diffracted waves. You can drink the water afterwards.
<<0382>>
Fig. 52 shows a hose, but it can also be used as a container for transporting water by forming a hose-shaped device into which water is filled with strong chloroprene rubber or the like with a small power half-reduction depth.
In addition, in case of emergency, it can be used to form a cylindrical structure as it is, which contributes to the weakening of the diffracted waves in the proposed GPS.
When requested, it can be used as an auxiliary rope for luggage, etc., and can be expected to greatly improve convenience.
<<0383>>
FIG. 78 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing the geometric relationship between GPS satellite A in the sky and a cylindrical water bottle carried on the back of the body, The radio wave emitted from GPS satellite A is a cylindrical water bottle that has been specially devised such as thinning a part of the water layer. Position of the GPS satellite from which such transmission waves can be sent when it is recognized that the reception strength of the signal from that GPS satellite at the GPS receiver has decreased significantly as a result of the orientation of the GPS satellite indicates that a geometrical constraint on the position in the sky can be made, where φ (φ is a slide ) and θ (where θ is determined by the result of rotation), in the geometric relationship between the GPS satellite in the sky and the user or the cylindrical water bottle, It is a diagram intended to promote visual understanding by first showing an overall image as a bird's-eye view conceptual diagram regarding the positional relationship of mutual arrangement.
<<0384>>
FIG. 79 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. In Figure 78, which shows the geometric relationship between the GPS satellite A in the sky and the cylindrical water bottle carried on the back of the body, the various things near the cylindrical water bottle that could not be drawn due to space limitations. In addition to showing variables, etc., it also shows an overall view of the geometrical positional relationship with GPS satellite A in the sky. In a specially devised cylindrical water bottle, such as by making it thinner, orienting the specially devised part in a particular positional relationship with the sky, the signal from the GPS satellite in the GPS receiver If it is recognized that the reception strength of the GPS satellite has decreased significantly, etc., the position of the GPS satellites that can send out such transmission waves can be geometrically limited in the position in the sky. At that time, φ (φ is derived by determining B as a result of sliding operation) and θ (θ is determined by the result of the rotational operation), the geometrical relationship between the GPS satellites in the sky and the user or the cylindrical water bottle is shown as a bird's-eye view conceptual diagram. It is a diagram intended to schematically show the aspect of radio wave propagation in the vicinity of the cylindrical water bottle in relation to the overall image of .
<<0385>>
FIG. 80 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. At the same time, the user also draws, although it is self-explanatory, just in case. = 0 and φ can take any arbitrary value. Propagation that produces mutually opposite phases when the diffracted wave and the wave diffracted after passing through the thinned water layer reach the L1 C/A GPS receiver located at the center of the bottom surface of the cylindrical water bottle. In the case of the distance difference, the manipulations proposed by the present invention, by varying the length of B for deriving what geometrical conditions are satisfied, are a, b, r, A Since is a fixed value, the satellite signal that is or results in a positional relationship that sends radio waves at an angle of φ arrives at the GPS antenna due to the almost anti-phase difference between the diffracted waves of the two paths By detecting the characteristic drop in reception intensity due to the cancellation resulting from 1 is a conceptual diagram for illustration; FIG.
<<0386>>
FIG. 81 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. FIG. 79, refocused on the center, is a view with particular attention to the cylindrical water bottle, showing that along the entire circumference a thin layer of water forms an area of length B. By changing the value in a sliding manner, it is possible to identify the length B at which the signal from either GPS satellite exhibits a characteristic decrease in received intensity due to the cancellation of the amplitude overlap of the two diffracted waves with opposite phases. It is a conceptual diagram showing what can be done and how it leads to the derivation of φ, an important variable as the position of a GPS satellite. <<0387>>
FIG. 82 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to that depicted in FIG. In FIG. 79, which has been re-understood, it is a drawing that pays particular attention to the cylindrical water bottle, and is a drawing that shows that a region where the water layer is thin is formed in a part of the circumference. By rotating this region of thin water layer around the central axis of the cylindrical water bottle, the signal from the GPS satellites will have a characteristic drop in reception strength, once the B value has been identified. FIG. 2 is a conceptual diagram showing that the geometric orientation between the area forming the area where the water layer is thin and the sky can be identified mainly as θ when showing .
<<0388>>
FIG. 83 shows one of the embodiments of the present proposal, in order to form a region where the water layer is thin in a part of the circumference of the cylindrical water bottle, in order to apply pressure and sandwich it. It is a conceptual diagram of a sandwicher that can be used, and is an example of what has the advantage that it can be easily made by yourself even with a 3D printer, which has become popular recently, due to its light weight, low cost, small size, high elasticity, and high availability of resin. The central angle assumed for the appearance of this arc-shaped pillar is about 45 degrees to 90 degrees. It is a diagram for the purpose of promoting a visual understanding that it is easy to create a 180-degree object. , is an external view for simply showing that the equivalent of one central angle of 180 degrees can be removed, or the same can be done by using four 90 degrees.
<<0389>>
FIG. 84 shows the structure containing water realized in a cylindrical shape in FIG. It is a conceptual diagram in which two out of the four sides are removed in order to simplify the structure in order to meet the demand for reducing the weight and volume of outdoor activities. While the points are omitted as appropriate, even in this situation, even if the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which provide the same effect, are in opposite phase due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs, for example.
<<0390>>
Fig. 85 shows that the cylindrical structure containing water realized in Fig. 81 can be approximated by forming its external shape with a virtual polygonal prism (for example, a regular octagonal prism, etc.). This is a conceptual diagram of a case where two of the four sides are removed in order to simplify the field activity in response to a request to reduce the weight and volume of the outdoor activity when it is formed with such a square pole, and for comparison. Although the figure omits points that can be easily understood, even in this situation, the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which have the same effect, differ from each other due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs if the phases are opposite to each other, and is a schematic diagram intended to conceptually illustrate the positional relationship with the user's back.
<<0391>>
FIG. 86 shows a structure including water realized in a cylindrical shape in FIG. In such a case, only small values of φ and limited values of θ need to be considered. When it is only necessary to consider only the cancellation of the diffraction signals of the signals from the satellite from the vicinity of both sides of the body for the person, if it is limited to that, the various parameters in the above-mentioned figure are almost uniquely determined, so it is the simplest outline. In view of the fact that it is easy to design so that the fringe diffracted wave at a distance and the fringe diffracted wave at a short distance cancel each other exactly at the GPS antenna if it is implemented as a block of It is a conceptual diagram intended to show the general view of the water container. By combining two of these, it is possible to form an almost rectangular shape, so it is easy to carry, and it is more convenient to use as a water container. It is an external view for doing.
<<0392>>
FIG. 87 shows a state in which a thin layer of water is formed horizontally on the bottom surface of the cylinder in FIG. In view of the fact that it is possible to obtain such an effect, it is a conceptual diagram for illustrating a separate structure that can obtain such an effect. It is also a diagram that shows that even with such a structure, if water is filled with a value B, that is, a distance B from the bottom surface and does not permeate, the same effect as the above structure can be expected. In order to improve visual understanding, θ is still simplified as 0, but if A = 20 cm, B = 6 cm, etc.,
It is an external view intended to show that it is easy to imagine that signals from satellites with φ=0 are canceled in a GPS receiver. be.
<<0393>>
FIG. 88 is a diagram intended to enhance visual understanding of what would happen if the value of θ were simplified to be 0 in FIG. , the diffracted wave generated at the edge of θ = 60 degrees in the figure also differs from the diffracted wave generated at the edge of θ = 0 degree in the figure, and the propagation distance is approximately equivalent to half the wavelength of the GPS L1 wave. This is a diagram intended to easily remind one that since there is a difference in , the canceling effect of the diffracted waves also comes to life.
<<0394>>
Fig. 89 shows that if a water bottle forming a flat water layer on the left and right sides is carried as a device, plugs are configured at the top and bottom of each so that both can be connected with a water channel at the top and bottom. By doing so, when the lower connection tube is attached, oral water retention can be easily performed using the oral water retention tube branched from the connection tube. If one chamber contains a small amount of air and the plug is closed, during, after, or when descending the mountain, simply loosening the other wire will allow the atmospheric pressure to be released before the climb, according to Pascal's principle. Since the difference in atmospheric pressure causes a meaningful difference in water level, both water bottles are transparent and the current pressure difference on the unplugged side with respect to the pressure in the chamber on one side that was sealed prior to the climbing action. Visually understand that if you have a scale that can be read, you can not only carry heavy water, but also effectively use it to know changes in atmospheric pressure, that is, changes in altitude, or sudden changes in climate. It is a head designed to promote
<<0395>>
Fig. 90 shows a layer of water, which usually corresponds to a film of water, in order to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back by forming a layer of water on the left and right. It is convenient to attach a vinyl water bottle to the back with Velcro tape. In addition to the convenient cooling effect, you can place your hands on your hips and extend your elbows backwards or in any direction if necessary to obtain direction information. A conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding that the film of water can be easily affixed to the gaps with Velcro tape or the like as appropriate, thereby ensuring more reliable acquisition of azimuth information by GPS. is.
<<0396>>
In Fig. 91, water layers are formed on the left and right sides in the same way as in Fig. 90 to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be freely attached by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono, such as the furisode part of a kimono. By protruding in the direction of , it is possible to easily form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, etc., so that direction information acquisition by GPS can be carried out more reliably. It is a conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding of the human body.In terms of forming an appropriate angle between the mutually contacting sides, if connected with Velcro tape, etc., it can be smoothly applied to various fine movements of the human body A, B, C, and D illustrate examples of locations where the water film can be arranged in triangular shapes that can be handled and are easy to handle.
<<0397>>
In Fig. 92, in order to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back by forming water layers on the left and right as in Fig. 90, a vinyl water bottle, which is usually a film of water, is It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. , for example, A, B, C, D, etc., can easily block the diffracted waves of the partial sky, and the direction information acquisition by GPS can be performed more reliably. It is an external view of the apparatus viewed from the front side of the body, and an example of the arrangement of the water film is shown by shading.
<<0398>>
In Fig. 93, water layers are formed on the left and right sides in the same way as in Fig. 90 to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. While demonstrating that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. FIG. 10 is a conceptual diagram intended to visually promote understanding that the total amount of water can be reduced, thereby making it easier to acquire azimuth information more reliably.
<<0399>>
In Fig. 94, water layers are formed on the left and right sides in the same way as in Fig. 90 to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. Illustrate that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, and demonstrate that it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. , thereby reducing the total amount of water, thereby making it possible to obtain orientation information more reliably and easily. It is a figure, and the example of arrangement|positioning of the film|membrane of water is shown by hatching.
<<0400>>
FIG. 95 shows a case of a container made of silicon or the like, which is composed of a combination of several compartments. In order to make the layer thinner, the purpose can be easily achieved by peeling off a part of the layer. It is a diagram intended to enhance the visual understanding of the feasibility of such functions, and illustrates an initial state before part of it is peeled off.
<<0401>>
FIG. 96 shows a case of a container made of, for example, silicon, which is composed of a combination of several compartments, in which a water layer is formed by a water plate, and a portion of the water layer is formed by a linear region. In order to make the layer thinner, the purpose can be easily achieved by peeling off a part of the layer. FIG. 10 is a diagram intended to enhance the visual understanding that such functions are feasible, and illustrates an initial state before part of it is peeled off. FIG.
<<0402>>
Fig. 97 shows, for example, Masao Nagaoka's Orientation-Agnostic Magnetic Connection Structure, in which the polygonal water layer compartments can be interconnected by a mechanism that allows the magnets to rotate relative to each other to orient the SNs. Incorporating such a connection mechanism into the compartment container improves convenience, as well as Velcro tape, etc., and is useful for maintaining the convenience of this proposal. It is a photograph intended to enhance the visual understanding of
<<0403>>
Figure 98 shows, for example, this proposal is a dual-structured structure that can seal a layer of water on the side of a transparent, lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a function to acquire direction information as equipment for a lifeboat. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. and is intended to facilitate visual understanding of such structures and is grasped together with the lid.
<<0404>>
Fig. 99 shows, for example, this proposal is a dual-structured structure that can seal a layer of water on the side of a transparent and lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a direction information acquisition function as a lifeboat equipment. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. It is a view intended to promote visual understanding of such a structure, and is a view grasped with the lid removed.

<<0405>>
Figure 100 shows, for example, this proposal can seal a layer of water on the side of a transparent and lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a direction information acquisition function as equipment for expedition overseas mountaineering with a team. , so to speak, has a double-structure closed space, and has a structure with multiple plugs, which can easily realize this proposal together with a bucket-cum-equipment that can be easily implemented. In addition, in such a case, it is extremely convenient to be able to use it as a bucket overseas, where it is particularly difficult to obtain safe water. Since it is more convenient to have a device that can be used as a filter, the name of the locally procured filter media required (Gravel, Sand, Fabric, Charcoal, etc.) is listed on the side of the bucket so that knowledge can be gained in such cases. It will be more convenient if you show the approximate position of the level that should be put in with the national language and icon, and at that time it will be more convenient if the diameter is about 4 mm and a screw cap or the like is provided on the bottom. It is a figure for promotion of visual understanding to a thing.






<<0406>>
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be freely modified as long as it complies with the gist of the present invention.
<<0407>>
If (A) it can be realized without being bothered by diffracted waves, you can enjoy it as it is. In case (B), when the diffracted wave is rarely affected by the influence of the characteristics, it is lightweight, small and compact, and can be used as a completely natural carrying item such as water or a container for an outdoor tent. Support is provided by this proposed method, which is also used, and in either case, the convenience of the direction information acquisition method can be easily used in the case of A, and in the case of B, the interest and interest in natural science are deepened and proactively with interest. You can enjoy it while accumulating experience of various research. In that sense, this proposal (B), like (A), is also very effective as an educational device that is actually useful and has a practical significance, and also has a latent significance as a research tool.
<<0408>>
Converts between conical coordinates and sky (spherical) coordinates (elevation/azimuth). This is detailed in books such as Iwanami Shoten's Mathematics Formula III Special Function.
<<0409>>
First, (1) it is examined whether the local minimum value (or minimum value) of the reception intensity is found in the variation of the circumferential slit position (value B). If observed, the satellite is somewhere on the minor circle. In this case go to next step.
Next, (2) (with the value B fixed), close about 3/4 of the circumferential slit, re-form it into an arc slit, and change the position (value θ) of the arc slit (on the previous circumferential slit). Consider whether local minima (or minima) of the received intensity can be found meaningfully with domain changes. If observed, proceed to the next step. If observed, (3) the center of the arc slit is regarded as the satellite direction. Even if it is slightly diffracted by the body, it is considered to be slight and ignored.
<<0410>>
The advantage of kitchen paper is that it has a core and is made of pulp material with an embossed structure, so that even if it absorbs a lot of water, it still maintains its structure with sufficient strength. This structure is also found in general pulp products, such as toilet paper, notebooks, box-type tissues, etc., so take advantage of this property and easy availability (for example, get it at a convenience store before climbing) In the event of a disaster, you can throw it with water into a plastic bag with a zip or a zipper, such as a zip lock, and use it as a structural material that has a certain level of structural strength and absorbs the target electromagnetic wave. It can be used immediately.
And when the crisis passed, when I had time in the tent, etc., surprisingly, when I dried it, the functionality was restored again (although the appearance was a little wrinkled), and there was almost nothing. It can be used without any particular problem in situations where there is no mountain climbing level. In particular, kitchen paper has remarkable properties. It dries easily and does not lose its properties when soaked in water.
<<0411>>
Replace with slits for short sections only.
<<0412>>

FIG. 80 is a diagram assuming that a cylindrical flexible water bottle made of, for example, silicon material is attached to the back of the body, and viewed from the zenith direction assuming that the cylindrical flexible water bottle is a horizontal cross section. .

It is assumed that the water bottle made of flexible silicon material can be partially changed in thickness by applying pressure. For example, it consists of a method of combining separate compartments containing water, and by removing or inserting each compartment, the thickness of the water layer through which electromagnetic waves passing through a certain part can be changed. . The partial compartment can be extracted or stripped off, either assembled or built-in. Since there are several layers of aqueous compartments, it is assumed that removing, stripping, or stripping just one layer does not necessarily eliminate the aqueous layer. Only the circumference (or the semi-circumference only on the left and right sides) at a certain distance from the back configured in this way, for example, an area including a length of several millimeters to several centimeters or ten to several tens of centimeters, water thickness can be easily reduced.

Figures 95 and 96 show schematic diagrams of the stripping aspect. However, this is shown as a diagram assuming that such a stripping has occurred in the plane. It may be rolled into a cylindrical shape in such a stripped state, and the ends thereof may be joined with Velcro tape, double-sided tape, chucks, magnets, or the like.

Using FIG. 80 as an example, what happens when this is done is as follows.

Waves that reached the GPS receiver while being diffracted from the cylindrical end (periphery) and exceeded the threshold, and the above-mentioned wave and the wave that was emitted from the satellite and came parallel to the above-mentioned wave. Since the waves that enter from and attenuate and diffract after transmission and reach the GPS receiver are in opposite phases, or almost in opposite phases, the amplitudes of each other are almost canceled, and generally , the received intensity can be controlled to be less than the threshold.

As for GPS satellites, they are operated by the United States, so they sometimes transmit more power than necessary, and sometimes less power than expected. It is also believed that this is the result of some sort of satellite onboard system failure. It can be said that it can not be helped because it is not possible to repair it properly in space during the launch of the satellite, but whether it receives a diffracted wave when it is transmitted with more power than expected, or whether it is a strong signal as a direct wave. It may be difficult to discriminate at the receiving end.

Therefore, it would be highly convenient if there was a simple method that allows the user to proactively discriminate whether the received satellite signal is a diffracted wave. To do so, we propose the following method. Strip off the water layer in some areas as previously described. Partial removal of the water layer naturally means that shielding components and electromagnetic wave absorbing components are reduced. At least, it is generally not conceivable that the reception strength of the satellite signal, which should be obtained as a direct wave, is reduced by such stripping. This is because the direct wave is naturally expected to have overwhelming signal strength (amplitude) as compared with the post-transmission diffracted wave.

On the other hand, even if it is a diffracted wave at the edge that has undergone attenuation, assuming that there is a signal that is temporarily determined to be received at the receiver with an intensity just below the threshold, the above-mentioned stripping results in a decrease in signal intensity. is seen, the original signal was picking up the marginal diffracted wave of the signal from the satellite that was in the place to be shielded. As a result, it is reasonably reasonable to presume that the cancellation of the amplitudes is caused. If the diffraction phenomenon occurs at a certain frequency in relation to the characteristics of the sensitivity of the GPS receiver being diverted, the size of the body and cylinder, or the state of the unexpected transmission power of the satellite signal, , the idea is that it is better to positively acknowledge the existence of the whole situation itself and make use of that situation.

Therefore, for example, in the configuration shown in FIGS. 81 and 82, the compartment (including water) located closest to the back was peeled off, observed, and the received strength of each satellite signal was examined. Put the compartment back in place, peel off the next closest compartment when viewed from the back, i.e., the compartment on another stage, and after observing and checking the reception strength of each satellite signal, put the peeled compartment back in place, and In the same way, if you come across an observation fact that the signal strength of a certain satellite suddenly changed below the threshold when observing with one of the compartments removed, It can be considered that it originates from the following, and the direction in which the satellite exists can be limited. In this way, the influence of diffraction can effectively contribute to acquisition of azimuth information. If there is an overall situation in which the diffraction phenomenon occurs, we will try to find positive significance by utilizing the situation itself.

In conclusion, there are four kinds of contribution of diffraction to the acquisition of direction information. User understands that at least the direction of existence of the satellite that emitted the signal is in a position where it cannot directly hit the center of the GPS antenna as a direct wave, that is, in the area in the sky where absorption and shielding by water was intended. Criteria such as whether a person is a practitioner can make a highly significant contribution to each of the following:
1. First, in the simplest way, the existence area of the satellite can be limitedly known by body-fixed coordinates. Being able to know in body-fixed coordinates, albeit limitedly, has a really important meaning. In other words, it can be seen that it exists somewhere in the solid angle that is geometrically blocked by the cylinder and the body. It means that the corresponding GOLD code was run in parallel and the receiver was able to decode it. The satellite number of the satellite and the satellite orbital element of the satellite) and the current time indicated by the receiver based on the latest positioning timing (which is sufficiently accurate for humans), the GPS outputs the azimuth and elevation of the satellite. (which is sufficiently accurate for humans), we can, at least in a limited way, know the numerical information of the approximate frontal direction of the body from matching those body-fixed coordinates with the numerical information that is not. be. Needless to say, this alone will be a great help in obtaining azimuth information when azimuth information is truly sought. In addition, the following contributions can be made.
2. This satellite can then be easily eliminated. In other words, a suitable number of satellites already exist within the framework of the azimuth information acquisition method, and it does not matter if the satellites are not used in the future. If there is a conflict, the information based on this satellite number signal can be eliminated. Even when such a logical contradiction occurs, it is extremely rare that it is caused by multiple satellites. Once such satellites have been identified, they can simply be eliminated and from then on they can focus on other satellites so that they are not disturbed to maintain their concentration on the day's work. A welcome advantage arises. This is a valuable method, as it is difficult to know which satellite is actually causing the discrepancy. If there is no particular interest in the cause of such occurrences at the site and it is sufficient to eliminate them anyway, the above-mentioned phenomenon of erroneously receiving signals regardless of the reason may occur even though they are in the upper sky area that should be excluded. Having a method that allows the identification and elimination of the satellite at a given date and time with a reasonable degree of certainty is very effective in carrying out other duties, which is one's primary duty. It is conceivable that the reason why such a phenomenon occurs is that the signal is emitted with a larger signal output than usual due to an abnormality in the satellite. Like GPS satellites, there are many satellites in the sky, and when a system is formed by a mixture of the latest satellites and obsolete satellites, the possibility of such a phenomenon occurring on rare occasions cannot be denied. It can be said that this proposal has a great effect for practical measures in that case.
3. Next, for those who are interested in the position of these satellites, we need only cheap, lightweight, compact, simple and easily available materials to geometrically investigate the existence area of this satellite in the sky. I can provide the conditions to do so. In other words, while I previously mentioned only the contribution that this proposal could make to those who were not interested in the position of the satellite, this time I would like to offer those who have an interest in intellectual inquiry an opportunity to enjoy the situation. If you can draw a virtual (in your brain) arc (small circle) in the sky that has the possibility of existing positions in the sky, you can enjoy the work of further narrowing down the satellite positions. be. By simple calculation based on the principle described later, this is approximately , a small circle, the fact that the satellite exists (as will be described later) can be seen. This is a small circle formed by crossing the celestial sphere with the side surface of a certain cone having the apex at the center point of the antenna and an axis of rotation symmetry in the frontal direction of the body. When the distance between slits or the size of an obstacle is small compared to the wavelength, the diffraction phenomenon becomes significant. However, by using this situation in reverse and looking at the fact that the diffracted waves are having an effect, it is possible to determine the azimuth of the satellite. In terms of drawing out the wisdom to overcome diffraction even if there is diffraction, in terms of increasing the degree of freedom and safety in outdoor activities, and in terms of enlightenment that shines a light on unprecedented educational aspects. great effect.
4. Next, 3. In addition to the above, the satellite positions can be further narrowed down here. 3. Until then, a thin spot of water was created in a circular fashion, and its position was moved parallel to the bottom of the cylinder to see if there was any attenuation in the satellite signal strength. I saw a change. When such a satellite was detected (was), it was almost found that it was on a small circle from the information of the location of its parallel shift. Furthermore, to find out where it is on that small circle, you can do the following.
First of all, we will create a place with thin water in a style that surrounds a circle, and then create a place with thin water in a style that targets only a part of the circle. This can be easily achieved, for example, by using clip shapes corresponding to smaller central angles.
(a) First, assuming that a straight line with an angle of φ from the body frontal direction axis is rotated around the body frontal direction axis, the circular side of the cone intersects the celestial sphere, that is, a small circle as an astronomical term. 3. First of all, it was found that satellites existed above. You can have an experience that goes beyond the experience of
It is also possible to replace the separately described clip to reduce the thickness of the water with a clip having a slightly smaller central angle. When and while held constant, this time, instead of a slide that changes the distance from the back, but rather a movement in a direction perpendicular to it, that is, about a straight line in the front of the body passing through the center of the antenna, around the axis While rotating the dial slowly, it is observed whether the signal strength of the satellite changes or not. At this time, the position of the dial or clip that minimizes the signal strength of the satellite is obtained. Then, a straight line from the center of the antenna of the GPS receiver to the center of the thin water area caused by the clip and the body front direction axis passing through the center of the antenna of the GPS receiver assume a plane, and that plane and Obtain the intersection points of the small circles on the sky above. If there is more than one, it will be one of them, but it is usually easy to identify which one. In this way the approximate position of the satellite is obtained. This is due to the fact that the intensity of the diffracted signal is also the largest, although it travels as straight as possible. The idea is that the maximum cancellation of diffraction waves also occurs in the vicinity of such things.
The experience that diffraction can thus help determine orientation behavior in field activities in a positive manner has a great effect on increasing interest in science. Inexpensive, lightweight, and compact GPS receivers that enable such valuable opportunities for hands-on outdoor learning, as well as water and other commonly available materials, as well as general-purpose materials such as vinyl, polypropylene, and polyethylene, are familiar. What can be provided has a great educational effect. At the same time, these are all things that have a certain inevitability to bring to the outdoors, and from the viewpoint of scientific investigation and engineering design according to the situation, we will develop insight into the potential of the connection of things and enlighten our interest in science. It has a great effect on
As a global positioning system, it is a next-generation social infrastructure that has availability on the entire surface of the earth. In Japan, small, lightweight, high-performance receivers that can fit into mobile phones are supplied at a low price and are easily available. If it is a level that can be done with a little work that can be done, and if it is a method that can be done with food, salt water, sea water, ice packs, heat preservation agents, etc., it can be considered as an extremely meaningful utilization method. This is because if this method is available, the same thing can be done on any land surface in the world, and it has an important characteristic that it does not require the acquisition of special additional items that must be obtained by paying high prices. .
<<0413>>
Next, the configuration, principle and operation will be described with reference to FIG.
Next, the configuration will be described with reference to FIG.
Consider a water bottle filled with water to a substantially constant thickness (for example, 5 mm or 1 cm) on the cylindrical side surface.
<<0414>>
The configuration of FIG. 83 will be described.
Figure 83 shows, as with the clothespins and barrette mentioned above,
Appropriate pressure is applied to a part of the water bottle, which has a certain degree of clamping strength and water is filled on the cylindrical side surface, and for example, a clothespin deforms the object and maintains that state by frictional force. However, if the object is removed, the thickness of the water layer can be changed in the direction of thinning in the same sense that the object returns to its original shape while relaxing for a certain period of time.
FIG. 83 shows a shape that allows pressure to be applied to an arc corresponding to a portion of the circumference rather than the entire circumference. However, any length can be easily manufactured. These days plastic shapes can be manufactured inexpensively. In particular, 3D printers have spread and gained popularity, and educational institutions have introduced printers priced at several hundred thousand yen one after another, making it extremely easy to make your own using resin materials.


<<0415>>
Next, with reference to FIG. 80, the principle of its configuration, principle, and operation will be described.
Now, in FIG. 80, in order to give priority to visual understanding, first, as an ideal state, there is no shielding feature, and the elevation angle is 0 degrees (this will be replaced with θ later for generalization, but the diagram becomes complicated, so First, let us assume a satellite at the position of θ=0 degrees. The azimuth angle of the satellite is assumed to be in a direction rotated clockwise by φ degrees from the left side of the body toward the front of the body when viewed from the zenith. The elevation angle is now set to 0 degrees for convenience. First, FIG. 80 is drawn considering the situation in which the signal from the satellite arrives.
Fig. 80 shows a clip of the shape shown in Fig. 83, which has a central angle of about 180 degrees and is used to hold the cylindrical water bottle on the left side of the body.
Fig. 80 shows a clip in the shape of Fig. 83, which has a center angle of about 180 degrees and is used to hold the cylindrical water bottle on the left side of the body. More precisely, however, let B be the distance from the plane of the GPS antenna to the center of the clip-thinned portion along the normal perpendicular to the back.
Then, in FIG. 80, "a wave that reaches the GPS antenna after being diffracted by the outer edge of the cylinder" and "a wave that passes through the portion where the thickness of the water in the cylinder is reduced (it does not matter if the thickness is zero). , and the wave reaching the GPS antenna after being diffracted.

a - b + C
It can be seen that it is.
Slowly slide the "clip to thin the water layer" mentioned above from the side closest to the back to the direction farthest from the back.
In the process, if there is a place where the received intensity of the target satellite signal is minimized and becomes the lowest, it is strongly presumed that the two diffracted waves are in opposite phase at that place. Because the water layer is getting thinner, even if the signal strength from one of the satellites is getting stronger, the signal strength is getting weaker. This is because it is completely inconceivable. By the way, the material used for the clip is a plastic resin or the like, which is transparent to the L1 band signal and therefore has no effect on it.
Now that you know the satellite number that gave you that particular signal strength, you can use it next time. In other words, the work efficiency can be improved by not using the satellite number in the azimuth acquisition method in the outdoor activities for the following days or several days including the day. Up to this point, the above-mentioned 1. is. (This means that such usage may be more convenient for practitioners such as geographic surveys rather than investigating satellite conditions. By the way, ordinary inexpensive GPS receivers By specifying a specific satellite number, it is possible to set a flag that excludes the use of that satellite, so if you do so, you can easily realize the intention to exclude that satellite from the calculation target and respond immediately. Even in the direction information acquisition method of the proposed method, such a thing, that is, a flag indicating that the satellite is not included in the calculation can be set. I would like to point out that we can respond immediately.)
Then, as already mentioned, the numerical representation of the satellite's azimuth angle (information in the sense that it is not in body-fixed coordinates) can be quickly output by the GPS receiver. If you compare this, the frontal direction of your body that you are currently facing is determined by the size of the water bottle on the side of the cylinder on your back and the positional relationship between the GPS receiver and the satellite that should only be affected by diffraction. Since the geometric arrangement of the range of possible existence when viewed from the front of one's body is determined immediately, based on that information, it is possible to know the frontal direction of one's body in a limited manner. , can be done without delay. Up to this point, the above-mentioned 2. This is a contribution equivalent to
Next, for the position where the clip was fastened, the length of B is read from a scale or the like that may be printed on the water bottle. The difference in the propagation distances of the two diffracted waves, that is,
a - b + C
In other words, in this state, it should be an odd multiple of half wavelength (due to cancellation of diffracted waves), so r (cylinder radius), A (cylinder height for GPS antenna. Specifically, the distance between the “plane parallel to the bottom surface of the cylinder” containing the center of the GS antenna and the bottom surface farther from the back of the cylinder), B (the “plane parallel to the bottom surface of the cylinder” containing the center of the GPS antenna and , the distance from the back of the cylinder to the bottom, and λ (the wavelength of the target GPS or GNSS signal) are given as known numbers. Obtaining (3) from the propagation distance difference between the two waves, obtaining the equation (4) regarding the propagation distance and the satellite direction φ,

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(a + c)-b = (2n+1) ・λ/2 (n=0,1,2,…) …(3)

c=(AB)・sinφ …(4)
Solving these equations for φ yields
It is immediately possible to obtain φ. Up to this point, the above-mentioned 3. is. As already mentioned, this means that the satellite exists on the circumference of a small circle in the upper hemisphere specified by the parameter φ and the orientation of the body.

Now, in the figure we have considered here, as already mentioned, we assumed θ=0. In other words, the center of the area where the parallel waves from the satellite are received and the thickness of the water is thin is "when viewed from the back of the user, the front of the body is the axis, and the left side of the user is horizontal. As a starting point, I have limited myself to that (for the sake of clarity), drawing a diagram and thinking accordingly. The clip at that time is assumed to have a central angle of about 180 degrees.
At that time, the magnitude of B was changed, and as a result, the aspect when the minimum value was obtained at the minimum value was examined.

Well, next, let's think about releasing these restrictions. That is, change the orientation of the clip with θ=0 and observe the variation in the signal strength of the satellite. That is, reduce the thickness of the water, change the orientation, and observe further changes in the received intensity of the satellite of interest. That is, by changing the value of θ, we can further observe changes in the received signal strength of the satellite of interest. Here, θ means that the center of the area where the thickness of the water is thinned is measured clockwise from the front of the body when viewed from the back of the user, with the horizontal direction on the left side of the user as the base point. angle”.
Specifically, what happens when this clip is integrated with the cylinder and is rotated about the front of the body, or when the clip is rotated about the front of the body without rotating the cylinder?
This in FIG. 78 will change θ. As mentioned above, if there is a point where the signal strength is the lowest when turning in this way, the line connecting the center of the area where the water is thinned by the pressure of the clip and the center of the GPS antenna at that time and the body frontal axis, the plane spanned by and the small circle mentioned above, the intersection point (the visible part or the reasonably possible part) is the specific direction of the satellite. strongly estimated.
In this way, the result of being able to obtain body-fixed coordinates (not numerical values), such as that direction in the sky, is valuable. Numerical information cannot always be used in this way. This is because the azimuth and elevation angles of the satellites, which the GPS receiver simply outputs as numerical values, are not body-fixed coordinates, so it is completely unknown in which direction the reference is. . Acquisition of azimuth information by matching it with the direction obtained by body-fixed coordinates like this method is valuable because it can be dramatically meaningful and can be used to support action decisions.
Up to this point, the above-mentioned 4. is.

At this point, it goes beyond the traditional expression of diffraction, such as being able to receive radio even in the shadow of a building, which is difficult to feel grateful for. Even in the proposal of a novel style of decision support, it is effective for the first time to have a rare and difficult experience that diffraction has a useful aspect, in a framework that is economically reasonable and as a fun outdoor activity. It has a great effect that it can be provided to Accumulating such valuable experiences is an enjoyable experience that is necessary in order to be interested in lifelong learning efforts, research activities, and even efforts to create innovation, and to achieve results. It has a great effect in fostering subjective interest through
In the drawing, a clip corresponding to a central angle of about 90 degrees is drawn. However, it should be noted that the specification uses a clip assuming a central angle of about 180 degrees.
<<0416>>
The propagation path difference, that is, a−b+C in FIG. 79, is an odd multiple of the half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from FIG. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)
<<0417>>
Such an understanding works extremely well in the rare case that the diffracted waves of most satellites are normally diffracted, but the satellite signal appears to be diffraction-cancelled. Suppose, at the summit or on the ridge, identification is not possible due to reasons such as in which direction it descends, or because there is no view due to fog, or because visibility is not usable due to snow blindness, or because it is night time. In the case of overseas expeditions, visual identification is difficult, and magnets are unreliable volcanic zones. However, liquids with a much lower melting point than water, such as ethyl alcohol and methyl alcohol, can also be used as suitable options, and in this case, they can also be used for beverages, medicines, fuels, etc.), Appropriate use of magnets is extremely difficult due to areas with large influences. It is also very effective in reconnaissance, research, walking, etc., where there is no moving environment to receive benefits.

This method is effective for diffracted waves, and even if φ is a negative value, it is useful as long as it is a diffracted wave. In addition, I would also like to point out that it is possible to perform actions equivalent to specifying the direction (especially if it is combined with the normal direction limitation, it is even easier to do). (Also, when only the semicircle is peeled off, regardless of whether the value of φ is positive or negative, when the value is small, an action equivalent to specifying the orientation can be performed simply).

It seems that the transmitted diffracted wave is attenuated more by the transmitted amount than the edge diffracted wave that does not experience transmission. will be compensated by the transmitted diffracted wave experiencing a small attenuation due to
<<0418>>



First, observe the state in which the whole is covered with water. Assume that signals from signal sources α, β, and γ can be observed.
Keeping one row perforated (i.e. removing the water plate or water rod) and the other rows blocked with water, observing, α, β, are observed.
In other words, the signal from the signal source γ suddenly disappeared by opening the window row at a certain location. The diffracted wave (which should be weaker than the direct wave at the time of diffraction) that has come around to a large extent, and the diffracted wave of the transmitted wave (at the time of transmission and diffraction) that partially entered through the transmission window ( It can be seen that the diffracted waves from the mouth end point of the pillar are canceled out by the mutually canceling "target" effect due to the phase shift.
In this way, the propagation distance of the radio waves that enter through the window, diffracted, and reach the GPS antenna, and the radio waves that arrive after being diffracted from the edge of the large tube or wall. should be an odd multiple of λ/2.

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c)-b (n=0,1,2,…) …(3)

c=(AB)・sinφ …(4)
Although it is an odd multiple, it is usually 1 (n=0). If the system is determined by GPS, Glonass, etc., λ is constant and about 19 cm.
From these principles, the above equations are established, from which φ can be estimated.
In other words, by opening the window, you can also study diffraction, and you can study and research invisible radio waves.
That is, A, B, r are known to the observer or implementer (not the designer). Therefore, it can be seen that a and b can also be considered to be known since they are immediately determined by calculation. GPS L1 C/A has λ=19 cm, and from this λ and human body dimensions of A, B, and r, it becomes clear that n=0 can be used. Then, when A, B, a, b, λ, and n are known and c is eliminated from (3) and (4), it becomes clear that only the variable φ remains as a variable. Therefore, φ can be determined. In other words, when such signal acquisition disappears, that is, when a row of windows that seem to cancel each other becomes clear, the directivity φ of the satellite with respect to the front of the body becomes clear. This is an interesting use of the generally troublesome properties of diffracted waves.

By repeating this, it is possible to estimate the direction of existence of each satellite like solving a riddle.
In a sense, this is an intellectual play limited to the outdoors, and it also includes the challenge of a new genre.
The value of B may be the distance to the center of the window. Basically, if the phases are completely opposite to each other, it is better.


In addition, the method of peeling was described, but this is a U-shaped plastic (plastic does not show absorption in the L1 band, so to speak, it is transparent) that is pinched along the circumference (some kind of Just like hair clips, ordinary clothespins, and futon scissors that prevent the futon from being blown away by strong winds when drying the futon, you can push it in with an appropriate amount of pressure, not to the extent that it hurts the target, and hold it down. remains there, and as a result, the shape, especially the thickness, of any intended portion of the fluid, elastic body, or elastic-like body is formed as thin as intended, but when removed, the target thickness (Fig. 83), the whole circumference or a part By acting to pinch a point near one point) with an appropriate pressure, liquid such as water in that part is pushed out and thinned (and by the method of moving the part that gives such pressure ), can also produce any effect. In that case, you can find the place where the attenuation occurs by sliding slowly and steadily, so you can not only be passive to the radio waves from the satellites in space, but also experience the result of a kind of dynamic action. It can also be effectively used as an educational device for the part that is the fundamental property of electromagnetic waves, and has a great effect.

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Figures 87-88 are intended to show that;
In other words, "When the GPS is placed at the center of the bottom of a cylindrical well with a diameter R (R = 2r as the radius r), the diffracted waves cannot be completely eliminated unless the well has a radius r about twice the wavelength λ or more. It may be difficult

In FIG. 88, consider how the edge diffracted wave affects GPS.
To state the conclusion first, the minimum θ is the diffracted wave at the θ degree point that cancels out the 0 degree diffracted wave at the edge.
When R=λ/2=9.5cm θ=180 degrees (this is called diffraction or reflection)
θ=90 degrees when R=λ=19cm
θ=60 degrees when R=2λ=38cm
is. This indicates that when the aperture diameter R is less than λ, cancellation does not readily occur at the central portion. Depth is irrelevant (since all edge points are the same distance from the center of the cylinder regardless of depth).
This suggests the following. i.e.
For a cylinder much smaller than the diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder reinforce each other. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder therefore does not occur. Weakness due to caliber cannot be expected. There is a total of 1 in-phase point and a total of 0 anti-phase points on the entire circumference.

2. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the greater the diffraction angle, the greater the diffraction angle attenuation. Relative weakening can be expected with increasing depth.
<<0420>>

For a cylinder with a diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Hence, the phase at all cylinder edges is slightly diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are slightly diversified (antiphase at θ=±90 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and r= 1λ….0=cosθ….θ=±90 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder slightly cancel each other. Therefore, the mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder is slight. There are in-phase points every 180 degrees (2 points in total) on the entire circumference, and anti-phase points every 180 degrees (2 points in total).

2. The diameter of the cylinder is sufficiently comparable to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the larger the diffraction angle, the larger the diffraction angle attenuation. Relatively modest attenuation can be expected with increasing depth.
<<0421>>

In a cylinder with a diameter of 2λ (38 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are diversified to some extent. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are diversified (antiphase at θ=±60 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 = cos θ….θ=±60 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs. There are in-phase points every 120 degrees (total 3 points) on the entire circumference, and anti-phase points every 120 degrees (total 3 points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder does not have a very large diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is not so large, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, even if the depth is increased, its weakening cannot be expected so much.
<<0422>>

For a cylinder with a diameter of 4λ (76 cm),

1. The diameter of the cylinder is large compared to the wavelength (distance used for phase change). Thus, the phase at all edges of the cylinder can be moderately diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are fairly diversified (θ = ±29.0 degrees, ±51.3 degrees, antiphase at θ = 0 degrees ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and
r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0 degrees, ±51.3 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs to some extent. On the entire circumference, there are in-phase points (total * points) at every * degrees, and anti-phase points are at every * degrees (total * points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a small diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is small, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, the weakening cannot be expected even if the depth is increased.




<<0423>>

By gaining depth, those wishing to reach GPS with diffracted waves can only experience large diffraction angles, thereby causing large diffraction angle attenuation.


In order to obtain that large diffraction angle, it is necessary to make it deep.
However, doing so also reduces the solid angle in which direct waves can be received. The limit is

FIG. 87 shows a case where thin portions are formed in the vertical direction. This can be done by using a flexible material such as silicon and a different shape than the washing scissors mentioned earlier (when using scissors that create a thin portion in the vertical direction).
The figure omits the thickness of the cylinder. The notched parts are also simply drawn.
The outer cube is for reference only.
<<0424>>

When φ in the previous diagram is limited to φ=0, the following is obtained.

A: Height (from the bottom) of the canteen. Let the distance from that point to the GPS be a.
B: Height (from the bottom) of the "notched part" of the cylindrical water bottle (therefore A > B). The distance from that inner point to the GPS is b.
(With this setting, the distance from the bottom of the cylinder to the lowest point of the "notched part" provided on the cylinder is AB.)
r: inner radius of cylindrical water bottle
λ: Wavelength of GPS satellite signal

A2+ r2 = a2 (1)
B2+ r2 = b2 (2)
ab =(2n+1)*λ/2 (where n=0, 1, 2, 3, etc.)・・・・・・(3)
<<0425>>

If r=10cm A=20cm n=0:
Substituting the above assumption into (1) a=√(400-100)=17.321cm
Substituting the above into (3), b=a-(c/f)/2
=17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm =7.80cm
Substituting the above into (2) B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
Therefore, the "cut depth (AB)" is
It becomes a notch with AB= 20cm-6.2865cm ≒ 13.7cm.

A cut of about 13.7 cm out of a height of 20 cm is appropriate.
or,
By creating a thin portion centered on that point, the phase difference between the edge diffracted wave from θ=0 and the transmitted diffracted wave becomes almost opposite at the GPS receiving point, so that amplitude cancellation almost occurs. ,
Mixing of diffracted waves can be avoided.

In other words, if there is a satellite signal for which reception determination is lost due to an action, it can be estimated that it exists in the direction of φ=0.


That is, the propagation path difference, that is, a−b+C in the figure, is an odd multiple of a half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from FIG. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)




<<0426>>
If the signal diffracted from the edge of the thick layer is still detectable, the difference between the propagation distance of the diffracted signal and the propagation distance corresponding to an odd number of half wavelengths at the position of the GPS receiver (antenna) is It is also possible to form a thin layer that can capture the transmitted signal, such as having a . In the latter case, the propagation distance is shorter (the intensity is stronger) and the diffraction angle is smaller (the intensity is stronger). To prevent it from becoming too large, the latter is designed so that a certain amount of transmission attenuation also occurs as a load.
If the values of A, B, r, a, and b are the same as in the previous study, the distance difference between a and b becomes an odd number multiple (basically 1 time) of 1/2 of the wavelength, and they cancel each other out. In some cases, the distance itself of the thinned part at the top of B is sufficient if the signal from the unnecessary direction falls below the threshold for the reason described above, so it is not necessary to set an excessively strict numerical value. (If there is no thinned part and no unnecessary diffraction signal is detected, it need not be set in the first place.).

The question is how to make this thin layer, but it is made of a slightly flexible transparent plastic material, for example, a thin PET (polychlorinated terephthalate) material that is highly flexible (a PET bottle called "Irohasu" is similar to that). ), and forcibly compressing only that part with a rigid plastic transparent ring frame, such a thin layer can be formed only there. The plastic shows little absorption for the L1 band and is transparent. Of course, make sure that the water pushed out from there can escape up and down. By gradually shifting the frame upwards or downwards, a thin layer of about 1 to 2 cm can be created at the desired location. All you have to do is shift it and see how it reacts. It is as salty as a headband.

In addition, the length of B in the above figure can be measured from the height of the antenna on the bottom to the center of the thickness of the water layer. As I have said many times, it is only necessary that the received strength be less than the threshold, so some difference is not important.

Of course, any other method may be used as long as it has the same effect.
<<0427>>

A band can also be passed through this part and fixed to the body.Microwaves can pass through transparent plastics and clothing.

It should be noted that the refractive index of air as a gas at 0°C and one atmospheric pressure against vacuum (reflective index) n≈1.000292 The refractive index of water as a liquid at 20°C with respect to air is n≈1.33. There is some refraction. However, it has little impact on the subject here. When entering water from air, the angle of refraction becomes slightly smaller than the angle of incidence, but when leaving water to air, the reverse is true, so it can be said that the angle of incidence returns to the initial angle of incidence. Since it diffracts as it exits the slit, we have only dealt with diffraction in the end. Rather than strictly aiming for the establishment of the interference, it is only necessary that the diffracted wave interaction is less than the threshold value of the GPS receiver, so an approximate value will suffice.
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In the above, we considered a cylindrical shape as the basic structure. It may be possible to have a plate of water parallel to the left and right, and in that case, as long as there is a thin part in that part, that is fine.
Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.
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FIG. 85 is a diagram showing the positional relationship between FIG. 84 and the human body just in case.

Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.
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When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.

<<0431>>
The configuration shown in FIG. 86 is suitable when it is clear that the diffracted waves (θ=0 in the discussion so far) should be limited to the diffracted waves only in the lateral direction and eliminated. When canceling the diffracted wave of the satellite signal near θ=0 to the target, the length of the notch of the dent or the depression is about 14 cm. It is assumed that the horizontal length in the figure is about 20 cm and the vertical length is about 30 cm. The diffracted wave of the immediate neighbor is canceled by the immediate neighbor. Combining two such water bottles facing each other will form a rectangle. More convenient to carry. In addition, such a shape is just right for use as a table in the tent. The inside of the tent often gets wet due to rain or condensation, but if you place a board or the like with such a notch on the foot side and pass it as appropriate, the items placed on top will not get wet and it will not be too heavy and easy to handle. . A stopper may be attached. Mutual connections may also be provided. You may attach a scale so that atmospheric pressure measurement is possible. These are described separately.
shows a view looking down from the zenith. A GPS receiver and a cylinder of water are formed on the user's back.

cylindrical.
In order to eliminate it, the threshold can be appropriately set, but for some reason (GPS with inferior resolution has to be used), the signal strength of the attenuated wave of the diffracted wave is In some cases, it may be due to a special background such as a wave with a strong intensity that cannot be distinguished as a function of the GPS receiver in the first place.)
In that case, dimensionally, it may be affected by diffracted waves.
Especially when using inexpensive GPS as described above.
In that case, conversely, the problem can be solved by doing the following.
Since it utilizes the principle, it can also be used for educational purposes.
Surprisingly, there are not many electromagnetic waves derived from satellites with wavelengths of this level, and they are suitable for outdoor education because they attract children's interests. As mentioned above, this proposal has low cost, light weight, and compactness suitable for support of citizen-level volunteer relief activities. , The principle is easy to understand, and it is suitable for educational equipment because it has the fun and enjoyment of realizing the desired true function by combining familiar things. <<0432>>

FIG. 80 is a diagram assuming that a cylindrical flexible water bottle made of, for example, silicon material is attached to the back of the body, and the sectional view is viewed from the zenith direction.

Suppose that the water bottle made of silicon material has a part that can be changed in thickness. For example, it consists of different compartments, and the thickness of the water layer is changed by removing or inserting each compartment. Part of the compartment can be pulled out for assembly or built-in. However, since there are several layers of water layer compartments, it is not necessarily the case that removing one layer completely eliminates the water layer. By doing so, it is possible to easily reduce the thickness of the water in a region of several millimeters to several centimeters, for example, only in the circumferential portion (or only the left and right half-circumferential portions) at a certain distance from the back.

Figures 95 and 96 show the stripping aspect.

Then, what happens will be described with reference to FIG. 79 as an example. Waves that reached the GPS receiver while diffracting from the end of the cylindrical shape and reached the GPS receiver above the threshold entered from the stripped part and attenuated while being transmitted and diffracted while reaching the GPS receiver. , are canceled because of the opposite phase or almost the opposite phase, and can be controlled to be less than the threshold as a whole.
GPS satellites are known to: Sometimes it sends more power than it needs. This can also be considered as the occurrence of a kind of trouble. However, it is sometimes difficult to distinguish whether the signal is received as a diffracted wave because it was transmitted with more power than necessary, or whether the signal is a strong signal because it is a direct wave.

It would be useful to have a way to make such a distinction. To do so: Peel off a certain part that is sticky now. Stripping off naturally reduces the number of shielding components, so normally the received radio waves may become stronger, but never weaken. It should be. The direct wave should be completely unaffected. Even if there is a weak influence, it is unthinkable that it will weaken visibly. This is because the direct wave should be overwhelmingly stronger than the slight post-transmission diffracted wave.

However, if the diffracted wave is a signal that happens to have sufficient intensity, it is considered that interference with a slight post-transmission diffracted wave has a certain probability of occurrence.

Therefore, for example, if you peel off one step from the bottom, examine it, return it again, peel off another step, and examine it, when you peel off some step, there is a certain A sudden drop in satellite signal strength below the threshold is strongly presumed to be due to the following.
<<0433>>

That is, the propagation path difference, that is, a−b+C in FIG. 79, is an odd multiple of half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from FIG. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)

Such an understanding works extremely well in the rare case that the diffracted waves of most satellites are normally diffracted, but the satellite signal appears to be diffraction-cancelled. Suppose, at the summit or on the ridge, identification is not possible due to reasons such as in which direction it descends, or because there is no view due to fog, or because visibility is not usable due to snow blindness, or because it is night time. In the case of overseas expeditions, visual identification is difficult, and magnets are unreliable volcanic zones. However, liquids with a much lower melting point than water, such as ethyl alcohol and methyl alcohol, can also be used as suitable options, and in this case, they can also be used for beverages, medicines, fuels, etc.), Appropriate use of magnets is extremely difficult due to areas with large influences. It is also very effective in reconnaissance, research, walking, etc., where there is no moving environment to receive benefits.

This method is effective for diffracted waves, and even if φ is a negative value, it is useful as long as it is a diffracted wave. In addition, I would also like to point out that it is possible to perform actions equivalent to specifying the direction (especially if it is combined with the normal direction limitation, it is even easier to do). (Also, when only the semicircle is peeled off, regardless of whether the value of φ is positive or negative, when the value is small, an action equivalent to specifying the orientation can be performed simply).

It seems that the transmitted diffracted wave is attenuated more by the transmitted amount than the edge diffracted wave that does not experience transmission. will be compensated by the transmitted diffracted wave experiencing a small attenuation due to


<<0434>>

First, observe the state in which the whole is covered with water. Assume that signals from signal sources α, β, and γ can be observed.
Keeping one row perforated (i.e. removing the water plate or water rod) and the other rows blocked with water, observing, α, β, are observed.
In other words, the signal from the signal source γ suddenly disappeared by opening the window row at a certain location. The diffracted wave (which should be weaker than the direct wave at the time of diffraction) that has come around to a large extent, and the diffracted wave of the transmitted wave (at the time of transmission and diffraction) that partially entered through the transmission window ( It can be seen that the diffracted waves from the mouth end point of the pillar are canceled out by the mutually canceling "target" effect due to the phase shift.
In this way, the propagation distance of the radio waves that enter through the window, diffracted, and reach the GPS antenna, and the radio waves that arrive after being diffracted from the edge of the large tube or wall. should be an odd multiple of λ/2.

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c)-b (n=0,1,2,…) …(3)

c=(AB)・sinφ …(4)
Although it is an odd multiple, it is usually 1 (n=0). If the system is determined by GPS, Glonass, etc., λ is constant and about 19 cm.
From these principles, the above equations are established, from which φ can be estimated.
In other words, by opening the window, you can also study diffraction, and you can study and research invisible radio waves.
That is, A, B, r are known to the observer or implementer (not the designer). Therefore, it can be seen that a and b can also be considered to be known since they are immediately determined by calculation. GPS L1 C/A has λ=19 cm, and from this λ and human body dimensions of A, B, and r, it becomes clear that n=0 can be used. Then, when A, B, a, b, λ, and n are known and c is eliminated from (3) and (4), it becomes clear that only the variable φ remains as a variable. Therefore, φ can be determined. In other words, when such signal acquisition disappears, that is, when a row of windows that seem to cancel each other becomes clear, the directivity φ of the satellite with respect to the front of the body becomes clear. This is an interesting use of the generally troublesome properties of diffracted waves.
<<0435>>

By repeating this, it is possible to estimate the direction of existence of each satellite like solving a riddle.
In a sense, this is an intellectual play limited to the outdoors, and it also includes the challenge of a new genre.
The value of B may be the distance to the center of the window. Basically, if the phases are completely opposite to each other, it is better.


In addition, the method of peeling was described, but this is a U-shaped plastic (plastic does not show absorption in the L1 band, so to speak, it is transparent) that is pinched along the circumference (some kind of Just like hair clips, ordinary clothespins, and futon scissors that prevent the futon from being blown away by strong winds when drying the futon, you can push it in with an appropriate amount of pressure, not to the extent that it hurts the target, and hold it down. remains there, and as a result, the shape, especially the thickness, of any intended portion of the fluid, elastic body, or elastic-like body is formed as thin as intended, but when removed, the target thickness (Fig. 83), the whole circumference or a part By acting to pinch a point near one point) with an appropriate pressure, liquid such as water in that part is pushed out and thinned (and by the method of moving the part that gives such pressure ), can also produce any effect. In that case, you can find the place where the attenuation occurs by sliding slowly and steadily, so you can not only be passive to the radio waves from the satellites in space, but also experience the result of a kind of dynamic action. It can also be effectively used as an educational device for the part that is the fundamental property of electromagnetic waves, and has a great effect.


<<0436>>
Figures 87-88 are intended to show that;
In other words, "When the GPS is placed at the center of the bottom of a cylindrical well with a diameter R (R = 2r as the radius r), the diffracted waves cannot be completely eliminated unless the well has a radius r about twice the wavelength λ or more. It may be difficult

In FIG. 88, consider how the edge diffracted wave affects GPS.
To state the conclusion first, the minimum θ is the diffracted wave at the θ degree point that cancels out the 0 degree diffracted wave at the edge.
When R=λ/2=9.5cm θ=180 degrees (this is called diffraction or reflection)
When R=λ=19cm, θ=90 degrees
θ=60 degrees when R=2λ=38cm
is. This indicates that when the aperture diameter R is less than λ, cancellation does not readily occur at the central portion. Depth is irrelevant (since all edge points are the same distance from the center of the cylinder regardless of depth).
This suggests the following. i.e.
For a cylinder much smaller than the diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder reinforce each other. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder therefore does not occur. Weakness due to caliber cannot be expected. There is a total of 1 in-phase point and a total of 0 anti-phase points on the entire circumference.

2. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the greater the diffraction angle, the greater the diffraction angle attenuation. Relative weakening can be expected with increasing depth.
<<0437>>

For a cylinder with a diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Hence, the phase at all cylinder edges is slightly diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are slightly diversified (antiphase at θ=±90 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and r= 1λ….0=cosθ….θ=±90 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder slightly cancel each other. Therefore, the mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder is slight. There are in-phase points every 180 degrees (2 points in total) on the entire circumference, and anti-phase points every 180 degrees (2 points in total).

2. The diameter of the cylinder is sufficiently comparable to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the larger the diffraction angle, the larger the diffraction angle attenuation. Relatively modest attenuation can be expected with increasing depth.


In a cylinder with a diameter of 2λ (38 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are diversified to some extent. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are diversified (antiphase at θ=±60 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 = cos θ….θ=±60 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs. There are in-phase points every 120 degrees (total 3 points) on the entire circumference, and anti-phase points every 120 degrees (total 3 points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder does not have a very large diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is not so large, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, even if the depth is increased, its weakening cannot be expected so much.

For a cylinder with a diameter of 4λ (76 cm),

2. The diameter of the cylinder is large compared to the wavelength (distance used for phase change). Thus, the phase at all edges of the cylinder can be moderately diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are fairly diversified (θ = ±29.0 degrees, ±51.3 degrees, antiphase at θ = 0 degrees ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and
r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0 degrees, ±51.3 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs to some extent. On the entire circumference, there are in-phase points (total * points) at every * degrees, and anti-phase points are at every * degrees (total * points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a small diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is small, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, the weakening cannot be expected even if the depth is increased.






By gaining depth, those wishing to reach GPS with diffracted waves can only experience large diffraction angles, thereby causing large diffraction angle attenuation.


In order to obtain that large diffraction angle, it is necessary to make it deep.
However, doing so also reduces the solid angle in which direct waves can be received. The limit is

FIG. 88 shows a case where thin portions are formed in the vertical direction. This can be done by using a flexible material such as silicon and a different shape than the washing scissors mentioned earlier (when using scissors that create a thin portion in the vertical direction).
The figure omits the thickness of the cylinder. The notched parts are also simply drawn.
The outer cube is for reference only.
<<0438>>

When φ in the previous diagram is limited to φ=0, the following is obtained.

A: Height (from the bottom) of the canteen. Let the distance from that point to the GPS be a.
B: Height (from the bottom) of the "notched part" of the cylindrical water bottle (therefore A > B). The distance from that inner point to the GPS is b.
(With this setting, the distance from the bottom of the cylinder to the lowest point of the "notched part" provided on the cylinder is AB.)
r: inner radius of cylindrical water bottle
λ: Wavelength of GPS satellite signal

A2+ r2 = a2 (1)
B2+ r2 = b2 (2)
ab =(2n+1)*λ/2 (where n=0, 1, 2, 3, etc.)・・・・・・(3)

If r=10cm A=20cm n=0:
Substituting the above assumption into (1) a=√(400-100)=17.321cm
Substituting the above into (3), b=a-(c/f)/2
=17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm =7.80cm
Substituting the above into (2) B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
Therefore, the "cut depth (AB)" is
It becomes a notch with AB= 20cm-6.2865cm ≒ 13.7cm.

A cut of about 13.7 cm out of a height of 20 cm is appropriate.
or,
By creating a thin portion centered on that point, the phase difference between the edge diffracted wave from θ=0 and the transmitted diffracted wave becomes almost opposite at the GPS receiving point, so that amplitude cancellation almost occurs. ,
Mixing of diffracted waves can be avoided.

In other words, if there is a satellite signal for which reception determination is lost due to an action, it can be estimated that it exists in the direction of φ=0.


That is, the propagation path difference, that is, a−b+C in the figure, is an odd multiple of a half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from FIG. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)


<<0439>>
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and contains water at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, and protrudes forward, rearward, or laterally from the direction information acquisition device. to attenuate the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area,
A direction information acquisition method characterized by:
<<0440>>
The azimuth information acquisition method; containing water is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel A direction information obtaining method, characterized in that the container body contains alcohol.
The direction information acquisition method; the shape of the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder; the central axis and the vertical axis of the body
and the lateral axis of the body are perpendicular to each other; a GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the alignment of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the main beams of the antenna are substantially the same.
The method for obtaining direction information, comprising:
The shape of the thing containing water is cylindrical;
Water supply subdivided sealed vinyl packaging package When a continuous body with a separation tear line is wound around a paper cylinder, etc., any two lines of the separation tear line that are initially adjacent
, is also about 137.5 degrees or a natural number multiple thereof, or about 222.5 degrees (this is 137.5 degrees
180 degrees) or natural multiples thereof, the spacing of adjacent separating cut lines is determined by the paper cylinder radius and the drinking water aliquot sealing vinyl
It is designed based on the interval value calculated from the thickness of the continuum with separation perforation line of the packaging package and the order number of the perforation line from the beginning;
When viewed from the central axis, all the fibers are dispersed in different directions, and an overall structure that does not overlap no matter how many times the fibers are wound is formed.
Direction information characterized by the use of a continuum with a separation perforated vinyl package, characterized by attenuating the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the above-mentioned sky coverage area without omission. Acquisition method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the above-mentioned direction information acquisition device, the power for electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal is halved.
A substance with a depth of 5 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and existed outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, the power is halved against the electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal
A substance with a depth of 20 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and was present outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
The direction information acquisition method; containing water is water or alcohol for drinking or cooking, or physiological saline or disinfecting alcohol for emergency medical use.
It is a container containing liquids for medical use, drugs for medical use, or alcohols for fuel, or is ingested as food containing water or alcohols.
or miso, miso-based products, or salted preserved foods such as sausages, salami, ham, or smoked products.
or is a nutritional liquid or gel ingestion, or is part of an animal or plant, or is meat or cereals or legumes or root vegetables.
And, it is a highly water-containing tissue such as muscle or skin, or it is a seasoning, or it is a heat or cold insulation material, or it is a super absorbent polymer.
or daily necessities such as gel or liquid cosmetics or household products (detergents/liquid soaps), or liquids containing electrolytes filled in batteries or rechargeable batteries
Or industrial products such as gel-like polymers, or chloroprene rubber or polychloroprene rubber or chloroprene rubber (CR rubber) equivalent or higher
A material that has GPS electromagnetic wave absorption characteristics such as the 1.5 GHz band, or a material that uses a so-called wet suit material or a wet suit itself
or antifreeze used in polar regions, cold regions or high altitudes, or ethylene glycol or diethylene glycol, or large scale
Moist soil or moist sand or sea water or lake water or river water or rain, such as those available in the open in an emergency during natural disasters, large-scale man-made disasters
Harsh environments where the use of water or sometimes the excretion of living organisms or livestock must be found effective, or medicinal liquids
Alternatively, a direction information acquiring method characterized by using a disinfectant solution, an infusion solution, or a physiological saline solution.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and at least one of the right and left or the left and right of the above-mentioned direction information acquisition device is labeled "relative dielectric for electromagnetic waves with the frequency of the GPS satellite transmission signal" against the electromagnetic wave with the frequency of the GPS satellite transmission signal The square root of the coefficient (εr) and the dielectric loss tangent (tan δ) (δ is the dielectric loss angle) belong to a region of a certain numerical value or more such as “10”). Alternatively, it is mounted so as to protrude to the side, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites that exist outside the above air coverage area.
How to get rank information. The azimuth information acquisition method;
is a container containing alcohol for disinfection, medical liquid medicine, or alcohol for fuel.
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder;
A GPS receiver is arranged near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the main antenna of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the beams are substantially the same; and the structure is such that it can be incorporated as an internal structure of a rucksack and can be removed.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (where n=1,2,3...)
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package characterized by being designed to keep "the length of the interval between the nth cut and the n-1th cut of the subdivided water package" in length .
In the direction information acquisition method, the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water according to claim 5 is wound outward with a radius of a (cm) at the start of winding.
A direction information acquisition method characterized by the fact that a cylindrical shape can be reliably and simply formed while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
Number 1》
000155

(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 0, 1, 2, 3 ...))
(However, [ ] is the symbol for definite integral.)
or
2πg(a−0.5bg)+2πbggn
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 1, 2, 3 ...))
Designed to keep the length "from the starting point to the n-th break between packets of subdivided water"
characterized by
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package,
To be able to reliably and simply form a cylindrical shape while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist by winding outward with a radius of a (cm) at the start of winding;
A direction information acquisition method characterized by:
(1) Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
(2) Attached to the front side or rear side of the body,
(3) at least one of left and right or left and right of the direction information acquisition device,
(4) those containing water,
(5) mounted so as to protrude from the azimuth information acquisition device;
(6) thereby
(7) Attenuate signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area;
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. Like, put on,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. As such, the multiple compartments of the reservoir, which doubles as an oral intake tube for drinking water, are compactly stored in the reservoir, and when used, are pulled out (one after another) by spreading both arms or one arm, and the water plane is the arm. The reservoir compartment returns to its original compact shape in its stowed position by unfolding it (to form between the torso) and returning it to its original position (with both arms or one arm lying alongside the body when not in use). while ensuring active oral intake of water without interfering with activity.”
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. so as to constitute a spatial shape,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Sports drinks, isotonic drinks (drinks containing electrolytes with an osmotic pressure almost equal to the osmotic pressure of the human cell fluid), hypotonic drinks (lower osmotic pressure than the osmotic pressure of the human cell fluid) Beverages containing electrolytes with an osmotic pressure), hypertonic drinks (drinks containing electrolytes with a concentration higher than the osmotic pressure of the human cell fluid), physiological saline, seawater, battery electrolyte, batteries The main purpose is to actively improve the compatibility and convenience of the place, etc.)
containing an electrolyte solution or a polar solvent,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is a carry-on item in the field, or for heating fuel for cooking during tent camp, for mobile fuel such as snow vehicles, for ingestion as a nutrient source, as a luxury item It is an important carry-on item for ingestion of food, cooking and seasoning, etc.)
Ethyl alcohol, methyl alcohol (for medical supplies and disinfectants), alcohols (for general cleaning and fuel, etc.)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
"(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is essential as a carry-on item in the field, such as cleaning wounds, using it as a basis for implementing intravenous fluids, and using it for oral intake during extreme fatigue.)
Physiological saline, or those containing an infusion containing certain components using it,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of increasing the high degree of versatility of carry-on items that tend to be restricted at the site and the possibility of responding to events with only on-site items.)
Containers or reservoirs containing or containing water
It can be transformed, split, and recombined.
(By having characteristics, various characteristics of signals derived from GPS satellites that existed outside the above air coverage area, and the characteristics of the GPS antenna, GPS receiver, and surrounding environment) It is possible to actively make use of the shape.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
A reservoir that can hold a water-containing object is divided into a plurality of compartments, and the compartments can be freely combined with each other to take an arbitrary shape that is closest to the user's wishes.
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
The reservoir, which can hold a water-containing material, is divided into multiple compartments, and can have any number of layers of water or electrolyte solutions of different concentrations or substances of different compositions or air,
(By doing so, we also utilize the property that electromagnetic waves partially reflect when incident on substances with different refractive indices.)
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
(The main purpose was to manage physical condition, including nutritional supplementation and reduction of dehydration.)
of the reservoir contents to the user,
oral intake
or
(subcutaneously, intravascularly, intraperitoneally, etc.)
Infusion
having means (such as a tube as
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
so that the opening narrows from the periphery toward the center or widens from the center toward the periphery,
be configured
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir capable of holding an object containing water (etc.)
(for example) corresponding to all or part of a development of a polyhedron, manysided object, manifold object,
multiple polygons or geometric figures as bases
(First of all, it is relatively short as a univocal image, that is, in a mathematical sense, it is easy to understand that it is often expressed as a plate shape.)
pillar
(A “pillar” in the mathematical sense is a “pillar having a geometric figure on its bottom surface, such as a cylinder or prism”)
As
(In a shape that is not so bulky that it can be attached to clothing when not in use)
configured,
(With a procedure like assembling a polyhedron from a developed view, sometimes with the aid of Velcro fasteners or fittings or sliding devices,
As a three-dimensional spatial figure in the first place)
of polyhedron surfaces
All (when intended to act as a virtual opening for electromagnetic waves by making the layer of water very thin relative to the other surfaces, rather than expressing it as a clear opening)
or
(when contemplating constructing a shape that has a non-water-filled surface, i.e., a clear opening for electromagnetic waves) partly
By forming a layered structure such as water on all or part of the surface of the polyhedron
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
multi-layered compartments of fan-shaped columns with relatively small central angles (compact during normal activities such as walking and running)
The structure (combined with a tube that is an oral water intake device) can be taken or easily reverted (while being easy to wear on the body and suitable for trail running).
(When rushing to the site for disaster relief, etc., in order to perform the original mission accurately, to prevent getting lost at crossroads where there is a risk of getting lost, and to more reliably acquire direction information. Second, in order to increase the survival rate of victims, reduce the probability of occurrence of aftereffects, and shorten the time until rescue after a disaster, in the event of such an emergency or emergency use, it is a way to bring serious disadvantages to victims. In order to avoid time loss due to hesitation, etc.)
By individually sliding the individual fan-shaped structures with multiple compartments and unfolding them into one large fan-shaped structure with a larger central angle,
By developing and creating a fan-shaped layered structure of water with a wider central angle (without having to maintain the shape of the layered structure with your hands and arms), you can free your hands and arms and use maps and check items. It is possible to provide a cooling or warming effect on the underarms to prevent heatstroke or hypothermia without requiring assistance such as checking, etc., and it is easy to combine with an oral intake tube, making it suitable for trail running, etc. Since it is possible to maintain a small and compact shape that is suitable for both, as you can see from the fact that not a few athletes participate in trail running with a cylindrical oral water bottle attached to one mouth, such a shape , more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
At this time, the fan-shaped multi-layer structure may be hung from both shoulders with a short ring-shaped Schlinge (a short string for mountaineering). Alternatively, a ring-shaped medium-sized schringer can be crossed over both shoulders and hung in the same way.
In addition, I would like to point out that this can of course be applied to other items in this paper because it is easy to implement, convenient, and practical.
In particular, when a fulcrum for suspension is required even at the center of the body, crossing points of crossing should be used. In mountaineering and other environments where it is not easy to obtain things, it is possible to easily solve what seems to be difficult by making good use of such string-like objects. A lot of things that were developed during the same period are known, and their descriptions can be found abundantly in books. In addition, this paper can also be said to be a technology that emphasizes the spirit of overcoming difficulties by adding wisdom to what already exists in the field. For details on rope work, for example, (Encyclopedia of how to tie a string and a rope, by Ryoji Toriumi. Illustrated practical rope work by Kazuyoshi Maejima. Rope work that is immediately useful outdoors by Etsuro Shikishima. Outdoor Rope Work Handbook by Osamu Haneda.)
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, completion of missions such as disaster relief at a higher level, or triathlon “target "The main purpose is to achieve more advanced results in long-distance swimming and underwater work)
A reservoir that can hold something containing water
It can also be used as a jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) (so-called in self-contained diving breathing apparatus (Aqualung) diving)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir that can hold an object containing water, etc. (including a cold insulator or heat insulator consisting of a superabsorbent polymer and water),
By making it touch a part of the human body where there is a large artery such as the armpit, the left and right sides of the neck, or the groin,
By being able to cool the blood flow of the human body, (the tendency of onset in outdoor orienteering under the hot sun, disaster relief activities, triathlons, trail races, etc. is high worldwide, and its prevention is attracting attention worldwide)
Combines the effect of preventing heat stroke,
or
It is possible to heat the blood flow of the human body, and it is very likely to occur frequently during stormy weather on mountain climbing tours for middle-aged and elderly people, and it tends to lead directly to the distress of the entire tour.
The danger that sometimes occurs in cross-country skiing etc. is pointed out worldwide.)
It has the effect of preventing hypothermia,
so that (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6) i.e.;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of positively improving on-site compatibility and on-site convenience) Reservoirs that can hold things containing water can contain seawater (or any other liquid that can be procured locally). Since it can be put in and used, it is easy to procure materials on site, and it is detachable from a life jacket, increasing convenience.
By (more effectively on-site)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:

<<0441>>
The method for obtaining direction information;
By controlling the thickness or water content of the water layer through which the signal passes,
As a result of aligning with a special positional relationship with the satellites in the sky,
The reception strength of the signal from the GPS satellite at the GPS antenna is
of multiple diffracted waves with different phases or nearly opposite phases
As can be inferred from the superimposition, when it is recognized that it is characteristically significantly reduced,
The positions of GPS satellites capable of transmitting such signals are
Based on the fact that geometric limitations can be made on the position in the sky,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:

<<0442>>
The method for obtaining direction information;
For containers with structures characterized as being flexible to retain water
by applying partial pressure
by changing or reducing the water thickness or water content of that part or area
by changing or decreasing the transmission attenuation in that part or region
by causing a transmitted signal or a diffracted wave at that location
Based on the observed change or decrease in received strength,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:

<<0443>>
The method for obtaining direction information;
For containers with flexible structures that hold water
Objects that partially apply pressure have flexibility
characterized by being made of resin such as plastic,
A direction information acquisition method characterized by:


<<0444>>
The method for obtaining direction information;
A direction information acquisition method, wherein the flexible container for holding water is a vinyl bag with a zip.
I propose the above.
<<0445>>
The method for obtaining direction information;
A container that holds water
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function that can be presented in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose the above.
<<0446>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function of reading or being able to be read in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose it.
<<0447>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
A certain scale geometric shape of the material can be constructed,
Radio waves from GPS satellites in undesired positions with respect to the GPS antenna
that can be made to be able to weaken the impact
In addition to the original purpose of drinking water during action, the presence of water during transportation
It is possible to realize such a combination of functions
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0448>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
In constructing a scaled geometry of a material,
mutually, Velcro tape, or fasteners, or hooks, or duct tape, or
that it is a magnet or a magnetic force coupling structure invented by Mr. Masao Nagaoka,
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0449>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.
<<0450>>

The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.
<<0451>>
If the signal diffracted from the edge of the thick layer is still detectable, the difference between the propagation distance of the diffracted signal and the propagation distance corresponding to an odd number of half wavelengths at the position of the GPS receiver (antenna) is It is also possible to form a thin layer that can capture the transmitted signal, such as having a . In the latter case, the propagation distance is shorter (the intensity is stronger) and the diffraction angle is smaller (the intensity is stronger). To prevent it from becoming too large, the latter is designed so that a certain amount of transmission attenuation also occurs as a load.
If the values of A, B, r, a, and b are the same as in the previous study, the distance difference between a and b becomes an odd number multiple (basically 1 time) of 1/2 of the wavelength, and they cancel each other out. In some cases, the distance itself of the thinned part at the top of B is sufficient if the signal from the unnecessary direction falls below the threshold for the reason described above, so it is not necessary to set an excessively strict numerical value. (If there is no thinned part and no unnecessary diffraction signal is detected, it need not be set in the first place.).

The question is how to make this thin layer, but it is made of a slightly flexible transparent plastic material, for example, a thin PET (polychlorinated terephthalate) material that is highly flexible (a PET bottle called "Irohasu" is similar to that). ), and forcibly compressing only that part with a rigid plastic transparent ring frame, such a thin layer can be formed only there. The plastic shows little absorption for the L1 band and is transparent. Of course, make sure that the water pushed out from there can escape up and down. By gradually shifting the frame upwards or downwards, a thin layer of about 1 to 2 cm can be created at the desired location. All you have to do is shift it and see how it reacts. It is as salty as a headband.

In addition, the length of B in the above figure can be measured from the height of the antenna on the bottom to the center of the thickness of the water layer. As I have said many times, it is only necessary that the received strength be less than the threshold, so some difference is not important.

Of course, any other method may be used as long as it has the same effect.

A band can also be passed through this part and fixed to the body.Microwaves can pass through transparent plastics and clothing.
<<0452>>

It should be noted that the refractive index of air as a gas at 0°C and one atmospheric pressure against vacuum (reflective index) n≈1.000292 The refractive index of water as a liquid at 20°C with respect to air is n≈1.33. There is some refraction. However, it has little impact on the subject here. When entering water from air, the angle of refraction becomes slightly smaller than the angle of incidence, but when leaving water to air, the reverse is true, so it can be said that the angle of incidence returns to the initial angle of incidence. Since it diffracts as it exits the slit, we have only dealt with diffraction in the end. Rather than strictly aiming for the establishment of the interference, it is only necessary that the diffracted wave interaction is less than the threshold value of the GPS receiver, so an approximate value will suffice.
<<0453>>

In the above, we considered a cylindrical shape as the basic structure. It may be possible to have a plate of water parallel to the left and right, and in that case, as long as there is a thin part in that part, that is fine.
Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.
<<0454>>
FIG. 85 is a diagram showing the positional relationship between FIG. 84 and the human body just in case.

Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.

<<0455>>
The configuration shown in FIG. 85 is suitable when it is clear that the diffracted waves (θ=0 in the discussion so far) should be limited to the diffracted waves only in the lateral direction and eliminated. When canceling the diffracted wave of the satellite signal near θ=0 to the target, the length of the notch of the dent or recess is about 14 cm. It is assumed that the horizontal length in the figure is about 20 cm and the vertical length is about 30 cm. The diffracted wave of the immediate neighbor is canceled by the immediate neighbor. Combining two such water bottles facing each other will form a rectangle. More convenient to carry. In addition, such a shape is just right for use as a table in the tent. The inside of the tent often gets wet due to rain or condensation, but if you place a board or the like with such a notch on the foot side and pass it as appropriate, the items placed on top will not get wet and it will not be too heavy and easy to handle. . A stopper may be attached. Mutual connections may also be provided. You may attach a scale so that atmospheric pressure measurement is possible. These are described separately.















<<0456>>

1. Add the thickness and stopper on the side. 2. You can also write the thickness and stopper on the bottom. 3. Add a stopper to the bottom. 4. Add a lid (a trapezoidal shape with two dents at the top seems to be good) and design it so that distilled water can be obtained. Kang that the water on the side should be heated and drip in the middle.
<<0457>>
Figure 100 shows
FIG. 2 is a conceptual diagram of a case where the device according to the present proposal is provided with a filtering device and used as a filtering device.
To form the filter on-site, use gravel, sand, cloth (optional, preferably if possible), charcoal, cloth (optional, preferably if possible), gravel, and a drain (about 4 millimeters) as shown in the figure. placed like this. The description for that purpose is engraved or shown in a picture (Fig. 100). It is also convenient when you want to see it, teach it, and leave it to the local people from the next time. The use of icons is also useful. The drain may be fitted with a screw cap or a push-in cap.
Although not specifically drawn in detail on the sides, as repeatedly stated in this proposal, the sides (even if the continuous space is extended to the bottom if necessary) good) has another sealable space with a thickness of a few millimeters to a few centimeters. A screw cap or push-in cap is installed in the space. Water or salty water is poured (at the site). It then becomes a good absorber of the L1 GPS signal. A GPS is placed inside the bottom portion with Velcro tape, magnets, gum tape, or the like.
Then, the central axis of the container should be parallel to the frontal direction of the body or the opposite direction, and the container should be placed on the body so that the bottom of the container is in contact with the body. With the GPS receiver proposed in this way, when acquiring azimuth information, the influence of diffracted waves can be weakened simply and reliably by devising on-site.
Since the main body is made of lightweight plastic, it can be carried lightly once the heavy water inside is taken out. It is also useful as a bucket, so it is useful for camping and the like. Also, in outdoor activities, buckets are used in various ways as containers that are convenient tools for civilization. For example, it is very useful for storing precious rainwater that can be used as drinking water in the event of a disaster. If you don't have this on hand, you're specifically missing out on a whole window of opportunity. Since it is different from the civilized living sphere, the presence or absence of such a container leads to a large difference in results. Even if there is only unsafe water, it is possible to filter only with such a container and only with what is locally available. Thus, it has a great effect in high-risk domestic and overseas field activities.

A bucket-shaped GPS support device with a narrow diameter water outlet (P5) on the bottom of the base (sand, charcoal, and filtration can also be used in an emergency).


<<0458>>
Disinfection of emergency water
Traveler's diarrhea is perhaps the most common and important health problem affecting travelers. This syndrome is seen in 20-70% of people traveling to less developed regions and causes significant impairment in the behavior of affected individuals, resulting in an itinerary change in approximately 40%. Contaminated food is a more important risk factor for traveler's diarrhea than drinking water, but knowledge of whether and how to obtain safe drinking water is limited. It is a must for climbers worldwide to reduce dehydration (at altitude), support behavior and minimize risk factors (eg frostbite, life at altitude). In most cases climbers must take care of water safety themselves. This is because there are not many communities that focus on securing safe water resources. This official standard of the International Mountaineering Federation medical committee is for climbers, especially considering the situation in the mountains and high places, summarizing the advantages and disadvantages of several methods, and considering the environment as little as possible. It is intended to advise how to prepare safe water.
(Omitted)
Formal Disinfection of Water
There is no disinfection method that is absolutely safe in the mountains. Knowledge of the strengths and weaknesses of each usage is essential. While there are only a few areas with adequate water source protection (e.g. Europe and water taken directly from large springs), most parts of the world require some degree of disinfection procedures. If it is necessary to store sterilized water for several days due to mountaineering plans, the storage method will be according to the disinfection method (see below).
<<0459>>

・Boiling
・Principle: Although the boiling temperature of water does not reach 100° at high altitudes, boiling water kills gastrointestinal pathogens other than hepatitis A virus, so it can be said that it is safe water. (Hepatitis A infection at altitude is rare. However, travelers should be vaccinated against hepatitis A.) (This issue may have surfaced.)
・Procedure: Even if it boils and bubbles appear, wait for a while (about 1 minute).
Advantages: Simple method, (almost) no failures.
・Disadvantages: It consumes 1 kg of fuel and time to boil 1 L of water. Fuel has to be carried up or harvested from mountains, which leads to deforestation. Therefore, it is better to choose other means even under the condition that water can be used as much as possible.
• Supplemental information: For optimum safety of the procedure, all travelers should be vaccinated against hepatitis A.
・Chemical disinfection
Principle: Chemicals kill bacteria. Among the disinfectants on the market, the most important drug for travelers is sodium hypochlorite or calcium hypochlorite. Pure iodine or substances containing iodine should not be used due to possible side effects.
• Procedure: The water should be supplemented with a sufficient amount of disinfectant. Shake well to distribute the disinfectant evenly. Follow the instructions in the manual and allow the proper sterilization time. Careful warming of the water (around 25-30°C) shortens the time required for disinfection (every 10°C rise halves the time).
Advantages: Can be done anytime, anywhere as long as you have water and a disinfectant. Since it does not need firewood, it does not contribute to deforestation.
Disadvantages: Time consuming and somewhat unreliable. Some may fail. for example
・Pure chlorine (or iodine) is not effective against Giraldia, Cyclospore, Cryptosporidium, and eggs and larvae of some parasites.
Not a sufficient disinfectant.
• When disinfecting cold water, the disinfection time must be increased. For example, water at +2-5°C takes four times as long. An alternative is to increase the concentration of fungicide, but this detracts from the taste of the water.
• If used in water containing organic material (eg algae in small lakes), the amount of fungicide must be increased (by a factor of two). Contrary to popular belief, pure silver ions do not adequately disinfect water, but keep it clean for up to six months. CAUTION: Too high a concentration causes pitting corrosion on aluminum containers.
Supplement: Taste impaired by chemical disinfection (especially if used in high concentrations to deal with cold conditions or organic matter) can be corrected by adding a pinch of vitamin C powder per liter after disinfection is complete. can be neutralized.
<<0460>>

·filtration
Principle: Pathogens can be detected by a combination of several factors, such as smaller pore filters, hydrophobic or electrostatic interactions between the surface of the bacteria and the filter material. removed. Small particles (eg viruses) are partially removed by agglutination.
• Procedure: Water passes through pores of size 0.2 μm or smaller in any material.
Advantages: Relatively simple procedure for trained personnel, but equipment must be handled with care. Ceramic materials can break. ! ) Large volumes of water (for larger populations) can be easily treated using appropriately sized filters.
• Disadvantages: Ceramic filters are high-tech products with advantages and disadvantages that depend on the product design. Detailed knowledge of the filter type being used is therefore a "must have" for any user. Viruses cannot be completely removed with a single filter disinfection method, so safe water cannot be created. Therefore, it should be used in conjunction with chemical disinfection methods to cover each other's shortcomings. Clogging occurs frequently. But don't apply pressure to filter it! It pushes the pathogens out of the filter, resulting in contaminated water coming out. Instead, clean the surface of the pottery! . This should only be done by someone who is familiar with how this works. Don't forget to discard the first cup of water that comes out of the filter after the filtration system is convinced that the "safe side" of the filter system is clean.
• Side note: A simple coffee filter can remove the eggs and larvae of some parasites. Therefore, the combination of coffee filters, which do not inactivate microbes, and chlorine, which inactivates bacteria and viruses, is a very practical way to create safe water in the mountains. The cleaner the filtered water, the less cleaning the ceramic filter surface and the longer it can be used. If clear water is not available, it is helpful to "settle" the bucket to allow most of the debris to settle before filtering the water. Charcoal-free filter systems do not remove dissolved material.
(Even devices containing charcoal are questionable and no data are available). It is wise to avoid the water obtained on the way up the mountain, as it may be contaminated by industry (old mines in the mountains) or agriculture (pesticides).

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Radiological fallout as a plume can also be utilized where rainwater or natural fallout is a concern. A layer of mineral zeolite, which has the property of adsorbing cesium, may be applied.

Takeshi Morimura, a former professor at the Faculty of Engineering at Kinki University, has developed a plaster mixed with the mineral zeolite, which has the property of adsorbing cesium. When an aqueous solution of cesium was filtered through this plaster, more than 99% of the cesium could be removed. One gram of plaster can adsorb 0.03 grams of cesium. (Asahi Shimbun Digital, May 24, 2012, 0:32)
<<0462>>

Zeolite has a structure in which silicon (Si) and aluminum (Al) are bonded via oxygen (O) as shown in the figure. In the framework structure, since aluminum (+3 valence) and silicon (+4 valence) share oxygen (-2 valence) with each other, silicon is electrically neutral, and aluminum has -1 valence. increase. To compensate for this negative charge, cations (eg Na+) are required in the backbone. This cation can be easily exchanged with other metal ions (H+, K+, Ca2+, etc.). Depending on the type of this cation, it becomes possible to give functionality to the zeolite.
The zeolite framework is formed by the three-dimensional combination of Si-O-Al-O-Si structures. The figure shows the skeleton structure of A-type zeolite, a typical zeolite (where the lines intersect is Si or Al). This three-dimensional combination creates various forms of skeletons, and there are hundreds of types of zeolites in the world. In addition, molecular-level holes (pores) are opened in the skeleton, and various molecules such as water and organic molecules can be taken in (adsorbed) into the skeleton.
The zeolite crystal has a shape derived from the skeletal structure. A-type zeolites form cubic crystals, similar to the framework structure. In addition, mordenite has a hexagonal prismatic skeleton structure, and crystals that reflect that shape are generated.
Zeolites are known to have properties such as cation exchange ability, catalytic ability, and adsorption ability, and are often used around us.
<<0463>>

<Example using cation exchange capacity>
・Softening of hard water
Zeolites have been added to laundry detergents to replace phosphorous compounds, which have caused problems in polluting lakes and seas. Zeolite is an aluminosilicate that is listed in the ingredient list of laundry detergents. In the washing tub, the Ca2+ contained in perspiration causes the water to become almost hard, reducing the performance of the detergent. By adding zeolite containing Na+ to the detergent, ion exchange between Na+ and Ca2+ occurs, softening the water and preventing the deterioration of detergent performance.
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<Example using catalytic ability>
・Synthesis of gasoline from methanol
ZSM-5, a zeolite developed by Mobil, can be used to synthesize gasoline components from methanol. In New Zealand, methane gas is abundantly produced, but oil is not available, so this zeolite is used to synthesize gasoline.

<Example using adsorption capacity>
・Indoor humidity control
Some zeolites have excellent hygroscopic properties (absorb water well). Zeolite absorbs and exhales water depending on the surrounding environment. Humidity can be kept constant by mixing this zeolite with wallpaper.

If you want to know more about zeolites, please refer to the following books. Zeolite related publications
・Zeolite - Fundamentals and Applications: Nobuyoshi Hara, Hiroshi Takahashi, Kodansha Scientific
・Science and Applications of Zeolites: Hiroo Tominaga ed., Kodansha Scientific
・Colloid Science I Chapter 14: The Chemical Society of Japan, Tokyo Kagaku Doujin
<<0465>>

ion exchange capacity
Zeolite is based on a skeleton consisting of silicon dioxide, and the entire crystal lattice is negatively charged due to partial substitution of silicon for aluminum. Therefore, the micropores contain cations such as sodium to balance the charge. When powdered zeolite is placed in an aqueous solution containing another type of cation, ion exchange/adsorption occurs in the pores and in the aqueous solution. This exchange reaction is reversible and saturates over time to an equilibrium state. Since potassium and cesium are also cations, they are ion-exchanged and adsorbed by zeolite.


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Fig. 9011 is a harness for rock climbing, parachuting, or high altitude rescuers. It is a device for ensuring safety by means of a rope connected to this harness via a carabiner or the like so that the body does not fall down in the event of a slip or the like. Wear such equipment when climbing rock walls (including Sawanobori) or dangerous ridge lines. The belt portion of the body of such an orthosis may be provided with the connection portion of the water plate proposed in this paper. The joints are Velcro tape, Mr. Masao Nagaoka's magnetic joint structure (Masao Nagaoka patent registration: 3822062), adhesive tape (gummed tape, Teraoka tape), fasteners (metal / plastic), zippers (metal / plastic) , hooks, hooks, hooks with very small carabiners to very short shrimps, etc., may be used, may be sewn, may be used with thermo-compression adhesive tape, or any of the like. You can take your way.

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FIG. 9012 shows the harness attached to the shoulders, waist and thighs. For example, when viewed from the side, if we limit ourselves to the left, 1. A triangular-like region bounded by shoulders, elbows, and hips. 2. A triangular-like region bounded by elbows, hips, and wrists. 3 Triangular-like regions mostly identified at wrists, hips, and knees. It's easier to think about it if you think about it separately. (Although it is not necessarily limited to this, it is considered as a reference example).
In such a case, Velcro tape is deployed as follows, that is, as a linear deployment with a certain distance, the forearm (deployed linearly with a certain distance), upper arm, body side or back position (a certain distance Deployed linearly), Thigh side (Deployed linearly with a certain distance), Shoulder slightly back position (Deployed in a slightly short line), Elbow (Deployed in a slightly short line), Waist (Deployed in a slightly short line) are deployed).
Position slightly dorsal on the side of the body (arranged linearly with a certain distance), divide it in the middle (for example, around the horizontal position of the navel), and at the midpoint, position slightly dorsal on the side of the body equivalent to the navel (arranged in a slightly short line) may be provided. This may be appropriately set according to individual differences in body type. On the other hand, one with a flexible layered structure of water (for reference, here, an aqueous solution of sugar, salt near saturation, and auxiliary nutrients such as ascorbic acid is heated, agar powder is added, and the water is completely dissolved. Consider a flat agar material (about 1 cm thick for reference) that is melted, put it in a plastic bag like a ziplock with the air removed, and left on a horizontal surface for a certain period of time to cool and solidify. In order to form an appropriate size, consider a plate-like structure that is joined with double-faced tape or velcro tape at the necessary locations. , detachable.

Both the material and the package are flexible, flexible, and easy to handle. This can be a significant advantage when shielding in conjunction with the human body.
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This is just an example, but lower your hips, bring your knees together, make sure that there is no gap between your thighs, place your palms on your knees, and pull your hips backward (like avoiding a dead ball). Close to the final form), the body is tilted forward and the elbows are stretched out on both sides, forming a cone, truncated cone, pyramid, or truncated pyramid with the apex around the umbilical region or the lower umbilicus. (If you dare to emphasize it by noting that both elbows are stretched to the left and right, the two knees and palms are regarded as one vertex, the left and right elbows are regarded as two vertices, and the left and right shoulders are regarded as vertices. Considered as two vertices, a five-sided pyramid with each side of approximately 20-30 cm, or close to a truncated five-sided pyramid, has a recessed space in the body and a small amount (for ingestion into the human body, etc.). Also serves as a water structure, can be efficiently formed. A GPS receiver is placed near the navel of the body, either on the top if considered as a weight or on the top if considered as a frustum. At this time, it is the same that the main beam is made substantially horizontal.

As a result, even if you don't have to carry around unnecessary equipment, you can acquire direction information by simply combining all the necessary or useful equipment, and you can use your body well. efficient because Moreover, when the danger deepens, the material used for it can also be ingested as a food as an energy source. Moreover, it is possible to effectively utilize satellites based on social infrastructure in the sky. What's more, even if there is suspicion overseas, just in case, you can try it and show it, and if you give it as a souvenir, you can build a friendly relationship, so there is no special equipment to raise suspicion. Moreover, GPS is equipped with all standard functions, so this is not suspected either.
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In addition, it is a very natural pose for humans to take a rest for a while in such a posture of bending over. This kind of kneeling pose is suitable for taking a break in the tired body and regaining the composure necessary for correct route finding. Also, in that case, the diffracted waves are weakened by the deeply bent body and the water curtain, so the direction can be narrowed down, but it is easy to twist and turn as it is. By twisting, for example, it is possible to obtain satellite information in the completely opposite direction, or satellite information in the right direction by 90 degrees. do so. The method reminds us that we still have water and food, and prevents us from getting impatient in a confusing situation. (In the conventional method, you will be forced to walk extra to get your bearings, and your body will be tired, time will be consumed, food and water will be consumed inappropriately, which will also promote impatience. As a result, there was a troublesome problem that the situation that was not originally worsening contributed to the worsening due to the characteristics of the equipment. Then, even if the measurement is repeated, it is not very effective. This is not the case with this proposal, because the more time you spend standing still and the more time you spend measuring, the more accurate the value you get.)


<<0470>>
Figure 97 is a regular octahedron, but as one model, A is the head, C is the left elbow, B is the right elbow, F is both palms and both knees, E is the right hip, and D is the left hip. When viewed as such, the details will be abstracted away, and it will be easier to grasp the aspects and outlines of the relationships and connections between each part. Here, I would like to draw your attention to the fact that the elbows are sticking out, the hips are deliberately pulled back, and the knees are closed. Also, there is no particular problem even if you are on your knees. This can be said to be a somewhat natural pose for resting in the mountains. can be done in such a situation.





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Free climbing has been practiced since the beginning of mountaineering in Europe, but it is said that Yosemite in the 1950s was clearly the place where free climbing was practiced for the purpose of "free climbing". Allen Steck, John Zarate, Royal Robbins, Yvon Chouinard, Tom Frost, and many others have climbed in a clean style with as few bolts as possible, and with old equipment like a hemp rope wrapped around their waists, they are already 5.10. Routes of the 19th century and long and adventurous routes were opened up. After that, the center of free climbing in the sense of "pushing up the grade" moved to France. Blessed with high-quality limestone rocks, the French style of rappelling down from the upper part of the rocky ground to drive bolts eliminates Yosemite's ground-up principle of ``cultivating the route from the bottom.'' It was far more efficient than the Yosemite system in terms of boosting. Under such circumstances, in order to further develop as a sport, Jean-Claude Droyer advocated to stop using artificial objects such as left pitons as a hold (holding) or a stance (foothold), and it was gradually accepted. As a result, free climbing has become a generalized concept of “climbing using only natural shapes as holds and stances”. In France, chipping, where rocks were carved to develop routes, was also popular, but this trend gradually died down, and (still practiced in some areas) climbs as they are, and climbs as cleanly as possible. The principle of aiming for style has been recognized.







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1. 2. Draw a composition/structure that can be filled with water. Draw a picture of what you are carrying.
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The figure shows a cushion. In climbing, there is a practice called bouldering. This is to practice advanced movements (so-called moves) by climbing the quay and moving laterally, and is said to be a shortcut to progress because it is more effective than climbing vertically. At this time, it is often done to jump off the ground from the feet when the strength is exhausted. If this is not done well, the robot may lose its balance and fall, or slip and fall from the hand. In that case, it has become common in recent years to prepare a lightweight mat of 1 m x 2 m x 9 cm or more called an airbag (for example, those manufactured by BEAL Hair Co., Ltd., etc. are widely distributed and available). This is to practice advanced moves as climbing becomes more advanced. When you bring it to a rocky place, you fold it in two or three folds and carry it on your back. This state is shown in the figure. In this state, if a carbon fiber is placed in this, it can also be used as a support tool for effective acquisition of GPS direction information. I suggest this first. Next, independently of that or in combination with it, a vinyl bag having a certain strength near the center
be prepared. If necessary, water or salt water can be poured into it, and it is even better to make it airtight. Then, by pouring seawater or river water locally (there are many climbing walls along the coast (Odawara, Yugawara) and riversides (Futagoyama area)), an effective L1 CA coating electromagnetic wave shielding can be easily completed. In any case, since it is a thing to carry and bring, the transportation is not troublesome, and besides, it can be used on site other than the mat, which is necessary in advance to identify the climbing route, decide the climbing place, or decide the place to set up a tent. , search and rescue in the case of occurrence in the vicinity, etc., can function effectively for orientation determination, and a great effect is achieved.
Size: 100cm×132cm×9cm
・Weight: 5.2kg
・Color: Black













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About Yokan
# ^ Due to its high sugar content of about 70 degrees, it is resistant to spoilage, and there was a time when the expiration date was displayed as two years. However, there is a tendency in the industry to intentionally display a shorter period because there is concern that if the period is long, it is easy to misunderstand that preservatives are being used. Quoted from "Yokan Transformation New Product" ashahi.com (distributed on October 6, 2011)

Yokan is a Japanese confectionery made by pouring bean paste, which is mainly made of adzuki beans, into a mold (yokan boat) and hardening it with agar. There are two types: kneaded yokan with a large amount of agar added, which has a firm texture, and mizu-yokan, which is soft with a small amount of agar added, and when the term 'yokan' is simply used, it often refers to kneaded yokan. Since kneaded yokan has a high sugar content, many can be stored for a long period of one year or more[1]. Instead of hardening it with agar, there is also a method of adding wheat flour or kudzu powder and steaming it, which is called steamed yokan.

Today, there are other types of yokan that are kneaded with other foods, and are widely popular as souvenirs and to accompany tea. In contrast to the relatively expensive yokan, which is cut into pieces and eaten in pieces, inexpensive dagashi products that are packaged in bite-size pieces have also been developed. As a special kind of packaging, tamayokan, which is stuffed in a rubber balloon, was born in the Showa period.
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Ingredients for Yokan

* Adzuki beans - In addition to being made into bean paste, it is sometimes mixed with grains to enjoy the texture.
* White kidney bean - When white bean paste is used for yokan, it becomes white yokan. Red and white yokan that is partly colored with food coloring is sometimes used as a confectionery for special events such as the New Year as a lucky charm.
* Chestnuts - mixed or sprinkled with candied chestnuts.
* sweet potato - sweet potato jelly
* Persimmon - There are two ways to harden the jam made from persimmon, one is to harden it with agar, and the other is to harden it by mixing it with white bean paste.
* fig
* Mint - as a flavoring agent.
* Salt - Shio Yokan
* Some yokan uses butterbur.

Foods other than those listed here may be kneaded into yokan.
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Although it is only shown as a reference example, it is also suitable to embody the present invention with yokan that can be easily ingested with water, sugar, salt, and necessary nutrients during mountain climbing and can be stored for a long time. The sugar content of 70% is efficient in supplying energy, and the fact that it lasts for more than two years is also useful. Be a proper intake not only for yourself but also for those you rescue. In addition, it is highly likely that the elderly will also like it, and since it is a food and confectionery that they come into contact with on a daily basis, it has a great effect on mental stability in the case of Japanese people, such as acting calmly even in a crisis situation. I can expect it. In addition, the fact that it is surprisingly easy to make by hand will spur the spread of the product.




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2. The transparent thin plates on the left and right have screw cap openings on the top as well. There is also a screwcap mouth below. and
3. A left-right connecting portion that connects the left and right may be configured by a tube. Both ends of the tube are mouths of screw caps. There is also a screw cap opening in the center.
4. The left and right connecting tube and the left and right can be connected with a female-female screw cap type tool.
5. Install the screw
It has a cap mouth. The center of the connecting part is slightly lower positionally.
6 The mouth of the screwcap deployed at the point where "the center of the connecting part is slightly lower in position" and this end of the oral rehydration tube is the mouth of the screwcap, It can be connected to the center of the left and right connecting tube with a female screw cap type tool. (It can be connected directly to the left and right water bottles).
7. The left and right connecting tube and the left and right can be connected with a female-female screw cap type tool. , open and show the same height water level if it is in a state where atmospheric pressure can be taken in. (Pascal's principle).
8. For example, only screwcap 1 is closed before climbing. Loosen Screwcap2. Connect left and right. If you start climbing in this state, you can rehydrate orally, but if the altitude increases during climbing (or if low pressure or high pressure approaches), the pressure that the left and right liquids receive from each gas will change. In order to eliminate it, a difference in water level between the left and right is created. There is a scale that allows you to read the water level difference. The weight corresponding to that difference is the difference in atmospheric pressure. Since the altitude can be easily verified in this way, errors in GPS altitude information can be compensated for. You don't need to bring your altitude card. By the way, it is a well-known fact that the altitude error of GPS is larger than the horizontal error, so this device is meaningful. If you carry water on your back anyway, you can fulfill your desire to carry it in a useful form.
9. Oral rehydration tubes can be prepared for each by separating both so that the liquids do not mix, and sorting at the mouth is also possible. This is a tube for ingesting oral rehydration salt to prevent heatstroke and dehydration, and a tube for drinking pure water. Efficient and functional climbing is possible by separating the tube when ingestion is required. In recent years, trail mixes, which tend to be high in both sugar content and salt content, have been taken while exercising, and by ingesting such gel-type foods or their liquids, they have continued to maintain high levels of activity. It is often honored to complete activities such as mountain climbing. We can meet such demand.

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Stretching improves physical performance and prevents injury. Stretching before climbing is highly recommended. There is a saying that if a beginner tries to climb without stretching, if he has no time to stretch, he has no time to climb. It is regarded as a proverb that warns against injury. Fig. 1600 shows a stretching scene of Ichiro, who plays an active part in the Mariners, and Kazutaka always stretches. It facilitates mental concentration and focused exertion of physical energy. It should also be pointed out that this proposal may create a shielding structure using the body and water film, and in doing so, produces a stretch-like effect. I have already said that moving about aimlessly increases the danger. At the same time, calm down, check the current direction, etc., stop, and request a certain form of the body while assessing the situation. At that time, there is an advantage that you can take the form while remembering the stretch. Such things evoke calmness and restoration of judgment. Such a point is also a feature of this proposal, as information gathers over time (because new information is gathered simply by twisting and rotating the direction without moving the position at all). , can induce calm behavior.
In the first place, without waste, without thinking too much (in the case of magnets, you have to imagine current, geology, declination, deviation, and various invisible things and think with a strong imagination, and you must separate the direction from the error. No. It is useless in foreign countries where there is no prior knowledge of direction acquisition by identifying features, and acquiring knowledge at the same time consumes time and intellectual resources, increasing anxiety.Where in the world is this method available? As long as there is no reflected wave, there is almost no possibility of getting a wrong answer, so if there is a good view on at least one side, there is little to worry about). is the advantage of this method.


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The following is just a memo.
Next, let's talk about low cost. It is inexpensive. It also mentions lightness and compactness. These are extremely important for supporting activities at the citizen level.
First, GPS receivers, which are extremely low-cost and have high performance, are widespread. This is especially true in Japan. It is also included in mobile phones. Receivers are distributed at a cost of several thousand yen, less than 10,000 yen. Needless to say, it is lightweight and compact. It is Akira because it is in the mobile phone.
Secondly, high-molecular SAPs such as sodium polyacrylyl are extremely inexpensive, lightweight, and compact as refrigerants and warming agents. Inexpensiveness is distributed in units of a few yen per gram, and most of the distribution price of ice packs is not the macromolecules, but the clothing cost for packaging and mounting, so pack two packs of ice packs and put it on your neck. It can be seen from the fact that one pack of wrapping cloth is sold at a child price equivalent to one pack of ice packs and cloth (in other words, sodium polyacrylate is almost free). Needless to say, it is lightweight and compact. It is clear from the fact that, for outdoor use, if water (not necessarily drinking water) is put in a plastic bag in a powder bag and carried, 1000 times its own weight of water will be supplied. Next, it goes without saying that vinyl bags, PP (polyethylene) bags/containers, PE (polyester) bags/containers/fibers, etc. for attachment are inexpensive. It is clear from the fact that these are standard items in 100-yen uniform shops. It has excellent thermoplasticity, can be self-welded by heat, and can be easily joined with hot-melt bond. The bonding material at that time is also extremely inexpensive]. High-performance chemical adhesives are appearing one after another at low prices. Of course, other materials may also be used.
<<0480>>

Furthermore, for connecting element parts, Velcro tape, double-sided tape, cloth tape, packing tape, cellophane tape, Teraoka tape, adhesives, self-adhesive removable tape made of natural rubber (widely used as a removable bandage, etc.) It is distributed at a low price and can be easily obtained at any pharmacy), Masao Nagaoka type magnet (In either direction, the strong magnetic force of the neodymium magnet is instantaneous, so it is highly convenient. Inside the container The magnet rotates on its own and can be connected without worrying about the direction of the S pole or N pole, so the ease of attachment and detachment that can be connected in either direction does not hinder concentration during action. It can be painful). Needless to say, they are lightweight and compact.


<<0481>>

The low cost property, ie, inexpensiveness, was described earlier. At the same time, I also mentioned the lightness and compactness earlier. These are extremely important for supporting activities at the citizen level.
Next, I will talk about the increasing importance of citizen-level activities. The government has launched the following cross-ministerial measures for disaster reconstruction support. Reconstruction through visit support.
This can be expected to have an economic effect through public transportation for connecting to the site, and it can be expected to promote understanding and spread it among the people by actually meeting face-to-face. It is also important to provide emotional support through face-to-face conversations, and it is also important to convey detailed requests. There is.
Although the dynamism of these activities is truly desirable, ordinary citizens who are not the police, firefighters, or trained infantrymen go to the site without any help, so even if some kind of support equipment, no matter how modest, It is a support that there is something that can be used at a low price, small size, and light weight. It is desirable that this is composed only of lightweight and compact materials that anyone can buy at a familiar commercial medicine store (no special permission is required) at a low price, and that can be practiced in advance. The method fits this requirement very well. It is precisely with the support of such technology that meaningful measures such as visit support for reconstruction assistance will be further promoted and have great effects.
<<0482>>

Moreover, even in the activities of the Japan Disaster Relief Corps, in reality, there are many people who actually have other occupations, such as doctors, firefighters, and police officers, taking leave and participating as citizens. In a sense, this is also an activity at the citizen participation level, and in order to support it, we need something that is inexpensive, compact, and lightweight, and that can be used by combining familiar things.
Even if we turn our attention to the international community, our activities as an NPO are maturing, and we are approaching a stage where legitimate discussions can take place.
In addition, the government arranged for the exodus of Japanese nationals due to the increasing danger caused by the outbreak of regional conflicts among trading company workers, businessmen, foreign affairs and security workers and their families who were dispatched to conflict zones in the international community. In accordance with the urgent notice of a special escape flight, you can safely walk from your local accommodation to the local international airport with only the minimum amount of luggage, and sometimes as instructed by the government or according to local information. While avoiding the obtained danger zone, it is suitable when you have to act with a low-priced, light-weight, compact thing that does not cause any particular problems, such as when you have to go through a detour. There are times when you have to think about these things, and when you do, you have to deal with them calmly and realistically without panicking. The support in such a case is very effective as an inexpensive, lightweight and compact method.
In addition, the participation of citizens in polar expeditions, reconnaissance, surveys, etc. is increasing more than in the past due to the influence of green tourism. Even in cases where such magnets cannot be used, this proposal is a rare support method that is extremely suitable for use at the citizen level without losing the important path of low cost, light weight, and compactness. As a result, it has a great effect.
<<0483>>

Earlier, I also mentioned the usefulness of utilization such as polar expeditions.
Next, we will discuss the advantages of being able to store liquids as if they were attached to the body.
In other words, keeping the hydration system warm with body temperature is the most important issue for safety of life so that it does not freeze with body temperature. This is because freezing means the impossibility of replenishing drinking water, and the impossibility of extremely heavy-duty activities is an inevitable consequence. For that reason, melting the ice leads to fuel consumption, and there is also the possibility of unplanned danger of the arrival of sunset due to wasted time in the future. For this reason, in cold climates, the more difficult the schedule is, the more you want to avoid freezing the contents of the hydration system, even if it means warming it with your body temperature. For this purpose, the proposed method, which can be stored in the body in such a way, becomes an extremely appropriate method. The spare compartment can be attached directly under the clothes with velcro tape or the like already mentioned, or it can be attached directly to the body with a so-called self-adhesive elastic bandage (for example, 3M company Nexcare, polyester base material, natural rubber adhesive) is more convenient. Since it is self-adhesive, it does not need to be bandaged, and since the bandages stick to each other, it does not easily slip off or come loose, and it does not stick to the skin or hair. It has characteristics. In this case, even when the initial contents of the hydration system are exhausted, replacement can be done quickly, and the trouble of using fuel to melt the ice is eliminated, so it can be used in harsh environments. Exceptional excellence in the ability to appropriately and rapidly continue oral intake of fluids, nutrients, or minerals and vitamins necessary for activity, and to continue activity smoothly and efficiently when one should move forward without wasting any time. advantages.
More information on this matter can be found in the document below. (Mountaineering Medicine Guide Book) <<0484>>
The following can be used as a reference for food and welfare in times of disaster. It has already been mentioned that foods that last for a long time, such as agar and yokan, which are preserved foods in times of disaster, are suitable for shielding this device. See below for food manufacturing methods and shelf life.
(Food and Welfare in Times of Disaster, Niigata University Regional Collaboration, ed., A5, 226P, focusing on food that supports the lives of victims, 3990 yen Korin Publishing Co., Ltd.)
<<0485>>

The following can be used as a reference for food and welfare in times of disaster. It has already been mentioned that foods that last for a long time, such as cold retort foods that will be preserved in times of disaster, are suitable for shielding this device. See below for food manufacturing methods and shelf life. Packaging materials include plastic and vinyl packaging, which are non-absorbent, transparent and have no effect on L1 electromagnetic waves.
Retort pouch food, 3058 yen, process control, heat sterilization, Manufactured by Korin Publishing Co., Ltd.
<<0486>>

The following can be used as a reference for food and welfare in times of disaster. It has already been mentioned that foods that last for a long time, such as cold retort foods that will be preserved in times of disaster, are suitable for shielding this device. See below for food manufacturing methods and shelf life. Packaging materials include plastic and vinyl packaging, which are non-absorbent, transparent and have no effect on L1 electromagnetic waves.
Retort pouch food, 3058 yen, process control, heat sterilization, Manufactured by Korin Publishing Co., Ltd.
<<0487>>

Diffraction will be described next.
Diffraction is a phenomenon in which a wave wraps around behind an obstacle when passing through an obstacle or hole.
It is said that the diffraction phenomenon becomes more effective when the size of obstacles and holes is less than the same as the wave wavelength. Conversely, for holes and obstacles that are much larger than the wavelength, the diffraction phenomenon does not occur much, and the component that goes straight becomes stronger.


<<0488>>

Diffraction will be described next.
The commentary in the second edition of the World Encyclopedia is as follows.
Diffraction Diffraction

When a plane wave enters the slit,
When the width of the slit becomes almost the same as the wavelength,
The wave spreads out circularly around the slit,
Wrap around behind the slit. Also,
Even when the wave hits an obstacle,
If the size of the obstacle is smaller than the wavelength,
Obstacle geometric
Waves wrap around the shaded areas.
in this way,
behind the slit
on the geometric shadow of the obstacle
wave
The phenomenon is called wave diffraction.
<<0489>>

Whether or not the diffraction phenomenon is significant is determined by
wavelength and
the slit spacing and
Obstacle size
connection of
determined by

the slit spacing and
the size of the obstacle
compared to the wavelength
big
sometimes
Diffraction phenomenon is not so conspicuous,
The straight-ahead phenomenon is remarkably observed,

Conversely, the slit interval and
the size of the obstacle
compared to the wavelength
small
sometimes,
The diffraction phenomenon becomes significant,
At the same time, the phenomenon of straight running becomes inconspicuous.・・・




Diffraction will be described next.
The commentary in the second edition of the World Encyclopedia is as follows.
diffraction

When a plane wave enters a slit, when the width of the slit is about the same as the wavelength, the wave spreads in a circle around the slit and wraps around behind the slit.

Also, when a wave hits an obstacle, if the size of the obstacle is smaller than the wavelength, the wave will wrap around the geometrically shadowed part of the obstacle.

(The cylinder [as an obstacle] as first proposed in this paper and the GPS wave are thought to correspond to this.)

Wave diffraction is the phenomenon in which the wave wraps around behind the slit or behind the geometric shadow of the obstacle.
<<0490>>

Whether or not the diffraction phenomenon is significant depends on the relationship between the wavelength, the slit interval, and the size of the obstacle.
When the slit interval or the size of the obstacle is large compared to the wavelength, the diffraction phenomenon is not so conspicuous.
Remarkable straight movement phenomenon

(It is thought that the cylinder (slit interval and size as an obstacle) proposed in this paper and the GPS wave correspond to this),

Conversely, when the slit interval and the size of the obstacle are smaller than the wavelength, the diffraction phenomenon becomes remarkable and at the same time the rectilinear phenomenon becomes inconspicuous.

(It is thought that the cylinder (slit interval and size as an obstacle) proposed in this paper and the GPS wave are not equivalent here (although this is not written in the specification) )),
<<0491>>

Therefore, diffraction phenomena can be easily observed in water waves and sounds with long wavelengths. Sounds of sounding bodies that do not exist can also be heard by diffraction. In the case of light, on the other hand, the wavelength is extremely small compared to the size of the objects we encounter every day, so the discovery of the diffraction phenomenon was delayed, and as a result, the particle theory of light was believed for a long time. be able to.

When a photographic plate is placed in a place where light wraps around shadows due to diffraction, light and dark stripes are formed on the photographic plate according to changes in the intensity of the diffracted light, and this is called a diffraction image.
For light diffraction,
Fresnel diffraction and
Fraunhofer diffraction is
be.

Illuminate slits and obstacles with parallel light (therefore the light source is at infinity),
Something that captures the diffraction phenomenon at a finite distance
the former,

What catches it at infinite distance
The latter.
<<0492>>

Fresnel diffraction is
As we go infinitely farther
Fraunhofer diffraction
as it approaches
there is no essential difference between the two
However, in some cases, it shows a considerably different diffraction pattern.

The study of diffraction phenomena began with FM Grimaldi in the 17th century, and has been studied by T. Young, AJ Fresnel and many others. Theories that explain the diffraction phenomenon can be broadly divided into
Huygens-Fresnel theory and
There is Young's theory.
<<0493>>

the former is
Huygens principle
is based on
In areas where diffraction phenomena occur such as slits and obstacles
Considering a secondary wave source that emits a secondary spherical wave,
We attempt to explain the diffraction phenomenon as the interference of spherical waves from secondary wave sources.

the latter is
Principle of peripheral diffracted waves
Also called
Slits and obstacles that cause diffraction phenomena
neighborhood
from
A diffracted wave is generated,
This marginal diffracted wave and
A plane wave that uniformly passes through parts other than the periphery and
by the interference of
It explains the diffraction phenomenon.
<<0494>>

Theoretically,
Huygens-Fresnel's diffraction theory states that in the diffraction plane
Since it can be attributed to surface integrals, its evaluation is easy.
It has been developed by many people to this day.

On the other hand, Young's
The theory of peripheral diffracted waves is based on
Since it is a line integral,
If the peripheral shape becomes complicated, it becomes difficult to evaluate it.
Rapid development has been seen in recent years because the physical background is easy to understand.

Diffraction phenomena occur for all waves,
Diffraction of X-rays, electron beams, neutron beams, etc. is used for the analysis of crystal structures.
⇒X-ray diffraction∥Neutron diffraction∥Electron diffraction Toshimitsu Asakura






<<0495>>

To put it briefly, this is based on the condition (or premise) that a certain amount of a substance exhibiting rarefied gas-like dynamics was released from a certain point on a certain date and time (or a certain date and time period), and based on predictions of certain weather conditions, these It would be a system that rapidly predicts how the will spread spatially, and a system that communicates it. What is said to be a substance that exhibits dilute gas-like behavior will actually be a gas containing radioactive particles.
At this time, the size of the calculation cell can be specified.
The output image can be contoured on a map. effective dose
dose).
Including those traveling the mountain area on business (scientific research, reconnaissance, equipment inspection) or voluntarily (of course) traveling the world. The same is true for such situations), you will try to avoid your own danger. Recently, the number of people possessing satellite phones and mobile phones is increasing, and the number of nuclear power plants is increasing all over the world.
In that case, it is not uncommon in modern times for the above-mentioned screen to be obtained as information from a satellite telephone or the like, and for numerical information to be obtained while being drawn on the screen. Therefore, if you have a GPS, you can also point your own position on the same map. And if you know the direction at rest, without waste It can be used to collect information for advanced decision making on the next step, it can save water and food, which is an energy source, which was required for unnecessary movement, and the time required for unnecessary movement can be used to determine the direction. It is effective in avoiding situations where the weather conditions change to the next one and turn out to be a hopeless situation, etc. As shown in the figure, as a conceptual diagram of dose calculation, the radioactivity of each cell Contributions from particles are taken into account in calculating the dose.

First of all, I must clarify why I am taking this position. It's not my intention to point out anything specific, but it's become clear that such things will happen anyway, but my stance is just to make a contribution that I can. In that sense, I would like to state that I have no policy or political intentions.
Anyways,

Nuclear power generation is modern, as stated at the beginning of the paper, "although it has the effectiveness of... , At that time, there is a demand that can protect itself even a little, and it is something that tries to meet such a demand.

In particular, I would like to make it clear that I have no intention of commenting on the legitimacy of the government's opinion (statement of whether the judgment is correct or incorrect) in the following articles, and that I will not intend to do so in the future. sea bream.
Non-disclosure of radiation diffusion prediction "appropriate" Ministry of Education verifies accident response

Diffusion prediction of SPEEDI by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology. Data as of March 15, 2011 (provided by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology)
On the 27th, the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology announced the results of verification of the ministry's response after the accident at the Tokyo Electric Power Company's Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. Concerning the initial non-disclosure of diffusion predictions for the "SPEEDI," an emergency rapid radiation impact prediction network system that was supposed to be useful in evacuating residents, he said, "It is appropriate to recognize that it is difficult to say that the calculations based on assumptions simulated reality. It was," he justified.

At a press conference, the ministry also explained, "The Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology is not in a position to publish the results of SPEEDI."

The government's Accident Investigation Committee pointed out in its final report released on the 23rd that ``it is possible that the announcement of the spread predictions allowed residents to choose the appropriate timing for evacuation.''


2012/07/27 18:50 Kyodo News
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The intention of the inventor is not on the propriety of the above judgment. Rather, it is assumed that in the future, a mature era will come when the announcement will be made correctly, and at that time, overseas individual travelers who have difficulty gathering information due to direct language conversation overseas (but using mobile satellite phones, etc.) Therefore, we aim to propose a direction information acquisition method that enables mountain travelers and the like to correctly determine and start their actions.

If you can do that,
It seems that the "possibility that residents were able to choose the timing of evacuation appropriately" and "the possibility that they were able to choose the direction and route of evacuation appropriately" also increase.
For those who place particular emphasis on group disaster prevention and evacuation, it may seem strange that each individual makes a decision on their own, but this itself is somewhat old-fashioned. It can be said that they are trapped. In today's elementary and junior high schools, the lack of education in the point of "thinking and acting for oneself" is recognized. “Tsunami Tendenko” also seems to be a lesson that accounts for the fatal consequences of delayed judgment. This brings a new culture. However, in Europe and the United States, it is a matter of course.
Also, without the original idea of valuing each individual, the awareness of disaster prevention will become empty and futile, concentrating on protecting authority and avoiding responsibility. Since it is not the purpose of this article to explain what kind of result it brings, I will omit it.
<<0496>>

Of course, if you live in the city, it does not mean that you should wait for evacuation orders from local governments or the national government. This is because it seems that risk management, not risk assessment, should respect individual decision-making. However, consider what happens in the following cases.

For example, this is the case when you are traveling in a mountainous area, either as a hobby or for business. Self-catering mountain trips carrying a tent and carrying food for the planned number of days are not uncommon in modern times. I pack all the food and shelter (sometimes clothes = cold weather) for the planned number of days + α and move. There is no longer a region in Japan that is unrelated to the nuclear power plant accident that will occur at that time. Since you probably have a portable radio or the like, information at that time will be relatively available. In addition, the time will soon come when you will own a satellite phone (satellite phone price cuts were also announced recently). In such a case, if you are climbing, so-called the most popular, if you are doing a traverse, you are often on the ridgeline at that time. It is possible to instantly envision a plan change that will allow you to return home safely even if you descend in the direction of the mountain. However, at that time, misalignment causes a fatal problem.
<<0497>>

It is also not uncommon to have a backpack traveling in Europe. In today's world of globalization, such things are even considered necessary. However, even in Europe, the damage caused by nuclear accidents cannot be avoided. It is clear from the effects drawn on the map that the effects of the atmospheric release of radioactive materials from the 1986 Chernobyl nuclear power plant accident extended to England, France, Norway, etc. . Due to the delay in the response of the Soviet government at the time, these disasters caused widespread and severe damage. In modern times, as seen in the activities of NPOs in France, a system of voluntarily collecting and transmitting accurate information is being established. Anyone can get this. And what is required now is to obtain that information and expand the means for making action decisions.

This proposal is considered to provide one answer to that. Excellent low cost, possibility of diverting general-purpose products, simplicity, small size and light weight, etc. Other gadgets (diffusion and price reduction of satellite phones, etc.) are also spurring.
<<0498>>

Basically, shielding is stable when there is a shielding object with an integral multiple of the wavelength.
For example, skyscrapers (office buildings, shopping centers, lodging facilities, residential buildings) on the waterfront (Tokyo, Sydney, NY, Amsterdam, London, etc.), shadows of buildings facing the sea in the city For example, if you imagine a situation where you are looking at the sea from the ship's side deck of a huge passenger ship underway, it will be uniquely established. A similar situation may also apply.
<<0499>>

The view from a window in an office in a high-rise building (the 10th floor of the Defense Agency Ichigaya Building A) is also acceptable, or the view from a cafe window (for example, Baycourt Cafe on the 34th floor of Makuhari New Otani). The same is true when the device is pressed against the window of a passenger aircraft, or the window of a rescue/materials mailer (for example, Shikorsky) with a crew capacity of more than 10 people. It may also be possible to go by water boat on a small passenger ship.
Mountaineering and climbing are my hobbies, and I'm particularly well suited to that area. Climbing is against a huge hanging wall. However, it can be difficult to locate it. They look similar, but they take different routes. It doesn't have a name written on it. Therefore, the positions are similar, and it is troublesome whether the GPS geodesy with error is correct. It takes work. At that time, you can easily identify it unexpectedly by calculating the direction you are facing. At this time, since the rock surface is close, the credibility of the jikikon path is declining geologically. That's why we decided to use GPS. When you say it like this, you often get it. Also, in the spirit of climbing, I don't like relying on machines for everything. In a sense of unity between nature and human beings, we use machines to ensure absolute safety, even in the event of an emergency, in order to ensure the minimum level of safety. In that sense, it's kind of uninteresting to bring along an overly precise azimuth gyro. There, however, the compass is unreliable. It's a waste to just take a GPS with you. It was invented under such circumstances.
<<0500>>

Things are similar in the mountains. There is a word traverse. It is a term that means to cross. What I mean by that is that although it is basic to walk along the ridgeline that connects the summits, it is not always possible to do so. It's too windy, it's raining, and the narrow ridges can be a slip hazard. There is also a ridgeline close to a knife edge, and if you slip down, you will die. In that case, tremble with fear. Therefore, another route is developed to wrap around the hillside a little. Such a road also has its own risks, but it is still better. When I go through it, the word traverse often comes up. Note that in this case, a situation similar to that of the hanging wall described above has emerged. In that case, if the GPS is used during a break, it can be confirmed that the azimuth is facing the correct side. It may seem strange, but unexpectedly, the koru (open side) was covered in fog, and if I made a mistake when I started walking there, I would take the wrong ridge line and continue walking for more than several hours without knowing it ( However, this can lead to great distress, especially since we do not encounter any major contradictions. of. For that reason, it is difficult to say that it possesses great danger and intelligence. Although the compass is easy, it is unreliable, so there is a strong tendency not to use it after all. Because it is in the fog where visual information cannot be used, even if compass w suggests a contradiction, it will be cleared up as a magnetic error, and it will not be seen as a very basic and important proverb. In that sense, in the mountains, something to complement it was sought. (This is a mountainous area in Japan, one of the world's most volcanic countries (and therefore famous for its hot springs). However, this is also a story in the summer when the snow is not deep, and it may be different in the snowy plains of Northern Europe.)
Therefore, this proposal seems to be useful in the research field of volcanology. Kiraware volcano, Pinatubo volcano, Iceland, etc. or nearby. It is also suitable for use in the area called the fire of ring, a major volcanic zone. It is also suitable for Antarctica because there are volcanoes in Antarctica. Kilimanjaro was also a volcano. I think Aconcagua did too. I think it was McKinley's total. Of course Mt.Fuji is a volcano. Few people know that Japan is home to 10% of the world's volcanoes and that tourists visit Japan for that reason.


I think it would be good to draw in the following relation.
medicine, nursing, health,
radiation
<<0501>>

Risk avoidance behavior with time pressure (mainly walking)
1. Tsunami (as symbolized by the word tsunami tendenko), it is known that quick action decisions and immediate action execution based on individual judgment, rather than "side-by-side", which may be effective in normal times, make the difference between life and death. In such a case, if there is a local information, it should be followed, but in the case of an area that has only been visited on a business trip, etc., it seems to be effective as a support device as various information)
2. Avalanche (If it is based on predictions such as an avalanche warning due to an abnormal rise in temperature during the day. Or, in a fight against the creeping sunset, rush to a safe zone with footsteps and mountain ski equipment (current position is an avalanche If walking across (or not crossing) an avalanche-prone area under time pressure in haste, if not an avalanche-prone area),
3. Determination of actions (whether to evacuate or not) associated with rapid diffusion prediction of radioactive materials (fine particles)
4. If there is a report that there is a possibility of a steam explosion at a nuclear power plant due to loss of cooling. Although it will be an action to bet on predictive power based on self-risk assessment and risk management, such as the direction of being far away and the topographical direction that is not downwind, but if there is a land can, it will generally hit. Will.
5. Evacuation avoiding the direction of volcanic eruptions, steam explosions, and pyroclastic flows based on predictions.
7. If there is information on an area where riots have occurred overseas, etc., do not enter that area and evacuate away from that area, or walk to a designated airport if the embassy informs you that an escape plane has been arranged. Reach support while confirming not to step into a dangerous designated area in an unfamiliar geographical situation
8. Although there are not many examples in Japan, if there is a dangerous area where it is said that you should not enter (get involved in a conflict) in an area where there are many overseas conflicts, you can enter that area if you proceed in this direction. Ability to warn from the azimuth at rest that it will be lost.
9. When you see a place to reach while drifting, whether you should use your physical strength to reach it or whether you should swim, the direction is important when making such a decision. In some cases, such as when you're on the move, you'll be late along the way (and when you move, it's hard to do because you can't visually see where you started), so it's best to stop when you're still.
10. Water is also important in trail competitions, Atacama Crossing, Gobi March, Trail Running, etc.

In the case of 9, there is no cover other than the lifeboat and myself, but since there is plenty of seawater, I think it would be good to equip GPS equipment and a large bucket that can fill with seawater and create a cover. It may be possible to ■ ``distill'' it with sunlight and its bucket.

As equipment for mountaineering, especially for overseas mountaineering and expeditions, it can also serve as a filtering bucket to secure safe water for groups.
<<0502>>

Pose at 9:36, or the pose when Ichiro avoids a dead ball, put the thighs of both legs together to eliminate the gap, pull the waist tightly, and cover the upper body slightly with both hands. Place it on each knee, with your elbows sticking out, and spread a (salt) water film (including food) from your arms to your upper body/waist/thighs.
While doing this, both water films may be connected to measure atmospheric pressure changes from the reference point of Pascal's law (combined function),
You can refill your mouth with Smartubue,
You can simply use it as a water bottle,
It can be used to cool the armpits as a preventive measure against heat stroke (in this case, you can really put a cold pack),
Conversely, it can be used as a heat retaining agent (in this case, a heat retaining agent may be added).
A bellows may be used,
You can use transparent vinyl, or you can put reinforcing resin in the shape of an umbrella bone,
It may be a tapestry bellows type.
A fan-shaped deployment method may also be used.
Can be attached with Velcro tape
magnetic connection structure

Masao Nagaoka You can attach it with a magnet,
You can use paste-like food or salmon fillet,
You can also add boiled beans, beans, or grains.

Then, if you place a GPS around your crotch or navel, you can create a cylinder-like (or cone-like) object with an opening of exactly λ=19 cm and 2λ=38 cm.

If you want to spread your knees, you can also attach a rectangular water plate to your crotch area.

If you're going to do this with your left and right legs open (which also doubles as a stretch - it's effective because it's actually important to change your mood, change your mind, and relax before an accident), don't put your palms on your knees and place your forearms around. A good distance is enough to touch your knees.

When using Masao Nagaoka magnets: One line on each side of the left and right thighs between the groins.
<<0503>>

Just to use less water, just close your knees.. just then straighten your arms and the opening will be narrower. I feel that in many cases it is better to make it a circle.

If you have a gap between your thighs when you close your legs, you can put water in that space as well. Place your palms on your knees that are in front of you.

The term "water film" may refer to the agar sheet, or to other similar materials.

They may be divided into compartments and joined together.In that case, they may be joined with Velcro tape or the magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka.
In order to make the most effective use of your body, as shown in the figure, you should sit on the knees, pull your hips in, put your hands on your knees, close your thighs, and bend your upper body slightly. , forearms, head, thighs, and shins.

It's even better if you spread a film of water over the area surrounded by your upper arms, forearms, body, and thighs.

This means that a cylinder having a diameter of 38 cm or more (that is, 2λ or more), or a cone, a conical section, a square tube, a pyramid, or a truncated pyramid is constructed. equal.
<<0504>>

At this time, to join the body and the water film structure, a magnetic force connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka (an elongated cylindrical metal cylinder with N and S poles formed symmetrically with respect to the central axis direction, Insert the cylindrical magnet into a container made of plastic or the like, insert it into a smooth rotatable pivot with a slight play space, embed the structure in the bonding surface of the material to be bonded, and apply the mutual sides. Since the magnets rotate independently in the direction in which they attract each other regardless of the direction in particular, there is no need to correct the orientation, and it is possible to easily combine without disturbing concentration (patented mmmm See township))

A polygonal water bottle with a thin water plate structure, which has a screw cap or a push-in lid, and each side of the polygon is equipped with a magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka. what to do

You can use it to fill the gaps in the figure.



<<0505>>

At that time, the upper arm, forearm, thigh, side of the body, etc., which correspond to the sides of the joint, may be similarly equipped with a magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka.In that case, may be sewn onto clothing, or may be attached using Velcro tape, thermocompression tape, double-sided tape, duct tape, Teraoka tape, or adhesive tape. Thighs and torso can be wrapped with Velcro tape to surround them, and the magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka can be attached there.In that case, removal will be easier. .


For example, assuming that it is sewn on, or if it is attached with Velcro tape, the water plate attached with the magnetic connection structure magnet devised by Masao Nagaoka will follow the shape of the body. If you stick it to your body, it will not interfere with your movement.
<<0506>>

It should be noted that if you make it as detailed as the development diagram, you can do it more appropriately for your body.
The magnetic connection structure magnet devised by Masao Nagaoka has sufficient bonding strength.
A development plan can be created by freely creating a three-dimensional polygon and creating a development plan for it.
For each one, it is sufficient to prepare water plates such as pentagons, squares, triangles, and hexagons as constituent elements.

It is also possible to bulge out slightly outward.

A nearly flat structure that does not bulge at all is also acceptable.

Mizukoku
http://www.sky-i.jp/youki-jikkenkigu/poritanku/SAN2167.phtml List of SKY-i plastic tank products

From selling plastic tanks to providing various information
SKY-i from plastic tank https://item.tech-jam.com/items/products_img/KN3340438.jpg This reagent bottle is shaped like a book. increase.

<<0507>>

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With book bottle cock (name: 10L (with inner stopper), cock thread size (mm): 20A)
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We provide drawings of this product in PDF format. Please click here to view.

Outer dimensions (mm) 241×171×386H
Mouth inner diameter (mm) 43φ
Name 10L (with inner plug)
cock thread size 20A
C/S (reference) 3
Material (body) PP (transparent)
Material (cap) HDPE (white)
Inner plug (LDPE) ○
Cook ○
Autoclave ×
Book bottle (1L) B-1 No middle/stopcock (stop cock, 2-way cock 2-way cock, 3-way cock 3-way cock 4-way cock four way cock) / KN3340439

Weighing pan hexagonal type (Balance tray hexagonal type) (Name: 45mm) / SAN9576

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<<0508>>

How to maintain a thin structure
In a bucket shape based on a circular (square) cone, the outer wall is actually double-layered, and a separate liquid (or semi-liquid such as gel, or semi-solid) can be put in and taken out.
1. put in there
(a) Specifically, there are no ready-made products. propose. I made my own. For DIY, you can use hot glue (hot gun), hot glue, etc. Welding by heat is also possible. You can also use chemical adhesives. In recent years, chemical adhesives capable of adhering PP, PE, etc. have become available, so they can be realized. Also, with the spread of 3D printers, it has become possible to make your own.
(B) This is treated as a patent claim as a double structure bucket.
(c) The double structure bucket is also proposed and claimed as a silicon type collapsible silicon bucket.
(d) A pop-up bucket that pops up based on a physical resin spring.
(e) In addition, if the double structure bucket can have individual chambers and individual plugs, a barometer can be made by using the principle of Pasukaru.
(f) We can also create a hyfdration system,
(g) The outer shape of the filtration device can also be made.
(h) Combined with the framework of a simple device that can distill even a little seawater with a limited impact from sunlight in a harsh or limited environment with few materials, such as a drifting lifeboat in an amphibious vessel or a washed-up island. suggest something. (Origin of the SOALAS Treaty) Hitherto, many distilling apparatuses using solar heat have been proposed, but all of them have complicated structures and high manufacturing costs, and none of them are portable. The parabola also repairs the useless thing. "Use sea water as cooling water to take away (condense) heat""Use sunlight as a heat source to give (evaporate) heat" Create a part on the side where seawater is placed.” “A partition is installed so that the evaporated water does not return to the original seawater when the water drops fall, and even if it falls, it will remain in the partition. Anything that stays in the partition either accumulates in the middle partition or accumulates in the double structure.” Transparent acrylic carbonate. Lid. Rub on the lid. It flows into the aside. The watercone has no cooling function. Oh, should I go? What should I do with mine? Should I call?


How to endure with a curved structure made of robust and lightweight plastic
1. Made from polypropylene. Don't make the size of the unit too big.
2. Lay it out in one layer.
3. Double the layer.
(a) Made of thin PET (polyethylene terephthalate) such as Irohasu (Coca-Cola). There are no examples. It can be sewn onto a coat, furisode, or attached with Velcro or gumtie.

How to endure with a flat structure of robust and lightweight plastic
4. How to shape with polypropylene etc.
(a) Book bottle (Sanplatec) 0.5ml, 1L, 2L, etc. are available. It is easy because there is no structural problem. The dimensions of 0.5L are 0.5L 48×167×115 mm.
<<0509>>

A method of giving structure with flexible and lightweight plastic vinyl bags and narrow cylindrical fibers
1. An arbitrary transparent vinyl bag is filled and put into a net woven into a long and narrow cylindrical shape.
2. Arrange one layer with it as one unit.
3. The gap is closed by making the layer into two layers.
How to give clear vinyl tubular structure
1. Fill any transparent plastic bag and put it in a net woven into a long and narrow cylindrical shape 2. Arrange it in a layer as a unit.
3. The gap is closed by making the layer into two layers.
(Example) For tube sales of candy 1. there is an example of
Method of giving structure by repeating ¥ for subdivision packaging of transparent plastic bags
1. An arbitrary transparent vinyl bag is filled, and it is subdivided and packaged in a rectangular shape. .
2. Arrange one layer with it as one unit.
3. The gap is closed by making the layer into two layers.
(Example) There is a zero of Shimizu, a life-saving equipment certified by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. It has become an international standard.
A method that increases the viscosity of the liquid itself and gives it a structure (semi-liquid, semi-solid, gel-like)
1. Add powder of SAP Super Absorbent Polymer to make an aqueous solution
2. An arbitrary transparent vinyl bag is filled, and it is subdivided and packaged in a rectangular shape. Subdivisions larger than water can still maintain normality.
3. Arrange one layer with it as one unit.
4. If necessary, double the layer to close the gap.
(a) It may be explained by the increase in cluster size that contributes to the orientational dielectric due to hydration.
A method that increases the viscosity of the liquid itself and gives it a structure (semi-liquid, semi-solid, gel-like)
1. Agar or Ogo powder is added to make agar. If that is the case, the addition of an electrolyte will enhance the electromagnetic wave absorbability, so it is added. Add necessary elements (salt content), nutritional supplements, ascorbic acid, etc., if they are listed. Better.
2. An arbitrary transparent vinyl bag is filled, and it is subdivided and packaged in a rectangular shape. Subdivisions larger than water can still maintain normality. Diprok can easily maintain its shape.
2. Arrange one layer with it as one unit.
3. If necessary, the layer is made into two layers and the gap is closed.
(Law) This is two things. Can be used as food. The availability of agar is high in Japan, so there is flexibility. If you increase the electrolyte (salt), you can do something like oral rehydration. For the time being, it will replace the trail mix. Easy to handle due to its stable shape. If ascorbic acid is added, an effect of resistance to radiation can also be expected (reference: National Defense Medical College 2008, etc.). Electrolytes such as salt, ascorbic acid, and aliquots are ionized to increase electrical conductivity, so an improvement in the electromagnetic wave absorption effect can be expected. It may be explained by an increase in cluster size that contributes to the orientational dielectric due to hydration.
It is also possible to create a disaster site, a mountain hut, etc., in case of natural disasters overseas, riots, etc., such as small ships, etc. .
1. Using a paper structure such as the core of a saran wrap, the core of a paper towel, or the core of a trolley, water is added to the vinyl cloth, and the scallops are sealed with a katamusubi. , put it in the core of them, and stop it with a gum tape (even better if it is a teraoka tape) so that it does not come out.
2. Arrange them in a single layer.
3. If there is a need, make two layers and close the gap
4. If necessary, the circle can be slightly squashed into an ellipse by adding pressure.
Put the folded shimbunshi in a garbage bag and pour water into it. That's all there is to it. Shimbun is water-absorbent, so it is convenient to wear thin fabrics. This is especially true in the case of buffalo saline and the like. If the child is dizzy today, you can force him to hold the folded newspaper outside the garbage bag for the purpose of picking it up today. It is also possible to cut open a gyu-new pack. Outside. It can be a cardboard box or Nakami no Danpozu. The filling may be cooking paper or the like. Crush it from the outside. make it Or toilet paper itself.
1. Form the structure of the joint. ,
2. Assuming that it is one layer, one layer is arranged to cover the necessary area.
3. If there is a need, make two layers and close the gap
Prepare a ziplock that connects. All of the zips are unzipped and filled with fresh water (or an aqueous solution or any other solution with agar and the desired medium dissolved in it). Gently close the ZIP of all compartments.
1. Make it a layer.
2. The gap is closed by making the layer into two layers.
(zero) I don't see an example like this, but Yamato is convenient. It can be used as a storage for both food and beverages, and it can also be used as a heat and cold insulator, and because it is a sheet, the structure is easy to modify, it can be placed anywhere, and it supports GPS. It is easy to use it for two, and in the first place, it is already a wide open water tank, and it is even more powerful if you close the gap by putting it together. This seems to be easy, and it's not, it's definitely a good idea to do so. Especially in disaster relief, vegetables, mountains, and seas. If you mix it up, you can actually change Atsumi, depending on the GPS system. You can gradually increase or decrease the area. Together with Velcro with double-sided tape, Yamamoto Jishaku, Teraoka Tape, Gamute, etc., it will be strong. It can be used to prevent tents and tents from being exposed to the sun. If you take two and put this sheet between them, you can create a wall like water. I can't get tired of working hard. Luggage can't be wasted space either. It will be fine when the water is set and it has been warmed up. It is flat. Moreover, it can be used even if it is cut off. There is also a famous Suinaka Miki Chohin. Kusuri s, Passport, Money, Chizu, Taoru, sagai, Karabina Geass Ringe. Kandenchi, Bungu, tools, scissors, demos, side dishes, and food items. , j phone number.
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Emergency seawater desalination equipment
http://www.j-tokyo.com/2008/11/27/10895.html

Simple seawater desalinator
http://www.j-tokyo.com/2007/08/30/3216.html

Selling price
(Amount including tax) 8,478 yen

standard price:
8,925 yen


Security measures
Secure SSL encrypted communication

Frequently Asked Questions When Purchasing
Delivery time 2-3 days
Main features
It can be folded into a small size for storage when not in use, and can also be made smaller when discarded, making it possible to reduce the overall amount of waste.

Chucks, zippers (plastic, metal), fasteners (plastic, metal), Velcro tapes, double-sided tapes, packing tapes, Teraoka tapes, magnetic connection structure magnets devised by Mr. Masao Nagaoka, etc.
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Polypropylene, etc., which has a certain degree of strength, is widely used as a bag for water. (Those with screw caps called containers, matty bags, standing bags, etc. are in widespread use.
There are 1,800cc, 600cc, 360cc and so on for the bill bag. For example, products made by Sunplatec are popular, and Mighty Packs cost around 150 to 200 yen. Book bottles are priced from 4 to 500 yen for less than 1L.
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Bill Pack. A bill pack that can be capped and stored even if you can't use it all at once. Since it has an injection port, it can also be used as a refill pack for liquid detergent, shampoo, conditioner, etc.
1.
Since it can be folded before use,
It does not take up space and can significantly reduce distribution costs.

2. Excellent quality maintenance,
It can handle various materials.
Please use it flexibly, such as multi-layered paper, aluminum, etc., standing bag, set with outer box. In addition, it is light and durable, and can be folded before use, so distribution costs can be greatly reduced, and it is also effective for disposal.

Billback can be folded into a small size for storage when not in use, and can be reduced in size when discarded, making it possible to reduce the overall volume of waste. It can be used repeatedly. It can also be used during sampling and in emergencies. It is almost the same as what is called a petanko water bottle.
Refills have evolved further!!

Billpack is a pouch with a spout. We have a type that is placed in the center of the upper part of the bag and a type that is attached diagonally to the corners. Compared to hard bottles, this eco-friendly pouch uses less plastic and comes with a cap, so you can use it in small amounts and store it as is.
Contents can be taken out without stress. Suitable for re-openable bags for camping equipment, sports drinks, emergency drinks, etc. Taisei Lamic
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The Maitybag is a pack with excellent sealing performance similar to that of the bilbag. It has a two-layer film structure that uses polyethylene on the inside and vinyl on the outside, and has excellent sealing performance. 1800ml, 850ml, 600ml, 360ml, etc. article
It has excellent pressure resistance and can be used as a pack container for liquid and viscous samples. Inner surface/PE outer surface/PA (polyamide) with polyethylene sealing plug
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The BookBottle (1L) is a rectangular container with a handle and scale. There are 500mL 48×115×168 and 500mL 48×115×168. It is a square container with a handle and scale, and is thin for excellent storage. B-5 and B-10 have handles and scales in two places, and can be used both vertically and horizontally. B-0, B-1 and B-2 can be autoclave sterilized. Body / PP Lid / Inner Plug / PE (B-0, B-1, B-2 are all made of PP, no inner plug)



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Regarding the mathematical, biological, chemical, and physical terms used in this paper, although I do not think there is any particular need for further explanation, I will provide a brief explanation just in case. I decided to keep it. This is mainly based on the following documents: Rikagaku Jiten 5th Edition, World Encyclopedia 2nd Edition, Encyclopedia Mypedia 2006, Kojien 5th Edition, Modern Terms Basic Knowledge 2001-2006, etc.
A polar solvent is a solvent consisting of polar molecules with a high dielectric constant. It has a large dissolving power for electrolytes and dissolves many substances that are not soluble in non-polar solvents. This is because strong dipole-dipole forces and intermolecular forces such as hydrogen bonds act between the solute and the polar solvent. In addition, the solvation energy for ions is large, and the reaction rate in polar solvents is high in ionic reactions. Water and ethanol are typical hydrogen-bonding polar solvents. Also dipolar aprotic solvents without protic hydrogen, such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, hexamethylphosphoramide, etc. is widely used as a solvent for polymer compounds and as a characteristic reaction solvent. A solution is a mixture that forms a homogeneous liquid phase. Homogeneous mixtures may be liquid phases, gas phases, or solid phases. A solid phase is called a solid solution, and a solution in a liquid phase is called a solution. Solution is sometimes used in the same sense as solution. When one of the components of a solution is considered to dissolve the others, the dissolving component is called the solvent and the dissolved component is called the solute. Both the solvent and the solute are liquids. For example, in the case of a solution such as water and ethyl alcohol that can be mixed at an arbitrary ratio, the solvent is used as the larger amount for convenience. A visible characteristic of homogeneous liquid mixtures is that no separation occurs when a clear mixture is allowed to stand for a long period of time or is centrifuged, and that even if the mixture appears clear, it can be turned upside down. In some cases, the liquid flow cannot be seen. Even if it is transparent, if it is non-uniform, the density and refractive index of each part will be different.
Solutions include electrolyte solutions and non-electrolyte solutions. A solution in which an electrolyte is dissolved in a polar solvent and dissociated into cations and anions is called an electrolyte solution or an ionic solution, and a solution that does not contain electrolytes is called a non-electrolyte solution or molecular solution. In the former, ion-ion and ion-solvent forces mainly contribute, whereas in the latter, intermolecular forces usually dominate, so both are treated from different standpoints. Whether or not a solution contains ions can be determined by measuring the electrical conductivity (conductivity) of the solution. That is, the electrical conductivity of a solution in the presence of ions is greater than that of a solution without ions. The degree to which an electrolyte dissociates in solution (dissociation degree) is greater if the electrolyte consists of ionic bonds (strong electrolyte or <true electrolyte>). However, even substances that are not ionically bound may have the potential to become partially ionic through interaction with solvents (weak electrolytes or <potential electrolytes>).
The thermodynamic properties of solutions are characteristic. Non-electrolyte solutions exhibit different properties depending on the combination of their components, and are usually discussed from the standpoint of the following interactions.
(1) An ideal solution is a virtual solution that does not change heat or volume when mixed. All solutions behave like ideal solutions when their concentrations are sufficiently dilute. However, when the solute and solvent have the same molecular size or are chemically very similar (e.g., isotope mixtures, mixtures of chlorobenzene and bromobenzene, etc.), all This solution exhibits properties close to the ideal solution in the concentration range of . Such a solution is called a perfect solution.
(2) An athermal solution is one in which there is no heat exchange when several components are mixed into a solution (the heat of mixing is 0, that is, approximately H = 0), and the entropy change of mixing is the same as in an ideal solution. refers to a solution that differs from the value Unlike an ideal solution, an athermal solution occurs when the molecular interactions of the components are very similar but differ in size. Examples include ethylene bromide and propylene bromide solutions.
(3) In a regular solution, when several components are mixed to form a solution, heat is transferred in and out (the heat of mixing is not 0. H≠0). A solution which is the same as in the case of Hildebrand J. et al. H. Hildebrand (1929) defined a regular solution. When dealing with real solutions, solutions that do not have intermolecular interactions such as chemical interactions and associations often satisfy the conditions of this definition approximately, and a solution consisting of benzene and carbon tetrachloride satisfies this definition. For example.
(4) A polymer solution is a solution in which the solute is a polymer compound. When the solvent is water, it is called a water-soluble polymer solution. Physical properties that tend to be different from the properties of low-molecular compound solutions flow birefringence, light scattering, etc.).
(6) A surfactant solution significantly reduces the surface tension of the solution when certain substances (eg, sodium alkylbenzene sulfonate) are dissolved in the liquid. Such substances are called surfactants. Surfactants also have the characteristic of forming micelles (lyophilic colloidal particles formed by association of many molecules by intermolecular forces) when the concentration exceeds a certain level (critical micelle concentration) in a solution. A phenomenon in which a water-insoluble liquid or solid dissolves in a micellar solution of a surfactant to form a stable solution is called solubilization, and such a solution is called a solubilized solution.
The properties of solutions are roughly divided into properties in equilibrium and properties in non-equilibrium. (1) Equilibrium properties In other words, thermodynamic properties. When examining the properties of a solution, the necessary conditions such as temperature and pressure are kept constant, and it is carried out in a state in which no changes occur anymore, that is, in a state in which equilibrium has been reached. Specifically, vapor pressure depression, boiling point elevation, freezing point depression, osmotic pressure, and the like. These phenomena are generally seen in solutions, but the amount of change in them, especially in dilute solutions, depends not on the type of solute, but on the amount (number of moles) of the solute per unit amount, as long as the solvent is fixed. It has been confirmed experimentally that it is determined by the solubility of the Therefore, the property of a dilute solution of a non-volatile substance that does not depend on the type of substance is called a colligative property. These colligative properties can be used to determine the molecular weight. The reason why the concentration is limited to dilute is that these colligative properties are the calculated values and the measured It is only at sparse concentrations that the values agree. As the concentration increases, it becomes difficult to explain the measured values theoretically. The vapor pressure (partial pressure) of the solute must be considered when working with solutions of substances that are gaseous or tend to become gaseous, such as gases, liquids, and solids with high vapor pressure. When a gas dissolves in a solvent to form a solution, the relationship between the partial pressure of the gas and its solubility is known as "Henry's Law." Solventextraction is one of the operations for extracting a certain component from a natural product or for separating or purifying a substance used in chemical analysis or synthesis. is. (2) Properties in non-equilibrium state These are properties related to diffusion, viscosity, electrical conduction, and so on. Diffusion of solutes and solvents in solutions, viscosity of solutions, and properties of electrical conductivity are also investigated experimentally and theoretically.
Infusion (fluid transfusion∥infusing solution) refers to injecting a large amount of liquid into the body through a route other than the gastrointestinal tract, or the liquid used therein, and the latter is also called an infusion agent. The route of injection is primarily IV, but subcutaneous injection is also possible. Intravenous infusion is called an infusion or intravenous dripinfusion. In the past, a glass drip bottle connected to a rubber tube was used for infusion, but recently, a disposable plastic infusion set connected to the infusion bottle is used. For infusion, the infusion rate must be adjusted according to the condition of the body.
The purpose of intravenous fluids is to (1) replenish lost water and salt (electrolytes), (2) supplement nutritional deficiencies when oral intake is impossible or insufficient, and (3) treat intravascular bleeding. There are three types of supply of blood substitutes to secure volume.
For example, when it comes to water, humans dissolve metabolites that are no longer needed from the body in urine and excrete them. losing water. For this reason, an adult weighing 50 kg requires at least about 2000 cc of water per day. Therefore, when a large amount of water is lost due to severe vomiting or diarrhea, fluid and electrolyte transfusions are required to replenish body fluids. In this case, nutrient IVs are given at the same time to compensate for malnutrition due to inability to take oral intake. Also, when oral intake is inhibited for several days, such as after gastrointestinal surgery, it is first necessary to replenish necessary fluids and electrolytes. Furthermore, when intestinal absorption of nutrients cannot be expected due to digestive disorders, etc., or when it is desired to stop intestinal absorption for treatment, total parenteral nutrition is performed to supplement the total calorie needs. . If the infused fluid is blood, it is called a blood transfusion.
Infusions include the water, salt, sugars, proteins, and fats that are necessary to sustain life, as well as plasma substitutes and drugs used for various treatments. It is prepared to the same extent as body fluids and is completely sterilized so as not to damage blood cells and tissues. Infusions are broadly divided into electrolyte infusions intended to replenish only water and electrolytes, and nutritional infusions aimed at preoperative and postoperative nutritional management. Physiological saline and Ringer's solution are still widely used as electrolyte infusions because of their ease of use. A variety of infusion solutions are available commercially as required and as shown in the table. Electrolyte infusions can be roughly divided into (1) surgical sodium replacement solutions that are isotonic with blood and used for acute extracellular fluid loss and shock (physiological saline, Ringer's solution, lock solution, etc.), (2) ) Generally called by the name of No. 1, is a 1/2 to 1/3 isotonic solution that is used as an infusion starting solution that does not contain potassium ions, (3) Intracellular repair solution, called by the name of No. 2 (4) Maintenance solution, 3 As the name suggests, it is a 1/3 to 1/4 isotonic solution for the purpose of replenishing and maintaining sodium ions in a stable period after surgery, (5) Postoperative recovery solution, called No. 4, Aimed at maintaining water replenishment, it is broadly classified into those containing few sodium ions and chloride ions and either no potassium ions or those containing a small amount of potassium ions. As sugars, in addition to the glucose shown in the table, there are infusion solutions containing sorbitol, fructose, xylitol, maltose, etc. As a nutrient infusion, there is a high-calorie infusion that uses high-concentration glucose as the main heat source, which was developed in 1968, and is used for parenteral nutrition. Low-calorie infusions are not as high-calorie as high-calorie infusions, but they contain 5-10% glucose mixed with amino acids and fat emulsions and are used for drip infusion.
Explain the electrolyte. When a substance is dissolved in water, the solution may exhibit the property of conducting electricity (electrical conductivity, electrical conductivity). This is because the substance dissociates in water into charged particles (cations and anions). A substance that dissociates into ions and exhibits conductivity when dissolved in a solvent is called an electrolyte. The degree of dissociation into ions (degree of dissociation) varies depending on the substance and solvent. Since water is usually used as a solvent, a substance that dissociates highly when dissolved in water is called a strong electrolyte, and a substance that dissociates less is called a weak electrolyte. However, this classification is not necessarily accurate. Rather, the degree of dissociation depends on the nature of the binding of substances, so the following classification is also made. When examining the conductivity of substances in a liquid or molten state (under high temperature), they are divided into substances that exhibit conductivity (electrolytes) and substances that do not (nonelectrolytes). A substance that exhibits conductivity in a molten state (molten electrolyte) is composed of ionic bonds of cations and anions, and is a so-called <true electrolyte>, corresponding to a so-called strong electrolyte. Examples include sodium chloride and potassium chloride. A substance that is not electrically conductive in its liquid or molten state may become electrically conductive when dissolved in a solvent, depending on the solvent. For example, acetic acid itself is nonionic and has little conductivity. Even if acetic acid is dissolved in water, it is only weakly dissociated (about 1%). However, when acetic acid is dissolved in liquid ammonia, acetic acid becomes strongly dissociated. This is because ammonia decomposes acetic acid through a chemical reaction to produce ammonium ions NH4+ and acetate ions CH3COO-. Substances such as acetic acid are, so to speak, <potential electrolytes> and correspond to so-called weak electrolytes.
Electrolytes include a 1-1 type consisting of monovalent cations and monovalent anions such as sodium chloride NaCl, and a 2-1 type consisting of divalent cations and monovalent anions such as calcium chloride CaCl2. type, charge type such as 2-2 type consisting of divalent cations and divalent anions like magnesium sulfate MgSO4. Electrolyte solutions are being studied from a practical point of view, such as plating and batteries, from a medical and physiological point of view, as is known for physiological saline, and from a fundamental point of view, physicochemically. As a theory of electrolyte solutions, for example, the Debye-Hückel theory of dilute solutions is known.
A development will be described. Putting an appropriate cut in a solid in space and expanding it on a plane is called unfolding the solid on the plane, and the figure that appears on the plane at this time is called the development of the solid.
A polyhedron is a solid bounded by a finite number of planar polygons. Each polygon is called a face of the polyhedron, a side of the polygon common to two faces is called a side or edge of the polyhedron, and each vertex of the polygon is called a vertex of the polyhedron. A solid with n faces is called an n-hedron. A polyhedron is called a convex polyhedron when the whole is located on one side of the plane containing each face, and Euler's theorem holds between the number of faces, edges, and vertices. In other words, a polyhedron is also a solid surrounded by four or more planar polygons. Depending on the number of planes, it can be called a tetrahedron or a pentahedron. The faces of a tetrahedron, which is a polyhedron composed of four planes, are all triangular.
A more mathematical description of the polyhedron is as follows. If there are a finite number of polygons in space, and each side of each polygon must be the side of exactly one other polygon, then the figure formed by these polygons is called a polyhedron. Each polygon that constitutes a polyhedron is called a face of the polyhedron, and the vertices and edges of these polygons are called the vertices and sides (or edges) of the polyhedron, respectively. A polyhedron with n faces (≧4) is called an n-facet. Of the two parts of the space divided by the polyhedron, the one with finite extent is called the interior of the polyhedron. A figure consisting of a polyhedron and its interior is also called a polyhedron, in which case the original polyhedron is called the surface of the polyhedron. A polyhedron is called a convex polyhedron if any face of the polyhedron intersects with the plane containing this face only on this face. A polyhedron is said to be simple if its surface can be continuously deformed into a convex polyhedron. A tetrahedron and a cuboid are convex polyhedrons, and a pyramid whose base is a concave polyhedron is not a convex polyhedron but a simple polyhedron. A perforated polyhedron like that in FIG. 3 is not simple. When the numbers of vertices, edges, and faces of a polyhedron are a0, a1, and a2, a simple polyhedron always has a0-a1+a2=2, and a convex polyhedron with p holes generally has a0-a1+a2 = 2(1-p). This is called Euler's polyhedron theorem. There is also a field called topology that interprets polyhedra more broadly than the above.
A pyramid is described. Given a polygon in space and a point not on the plane of this polygon, each side of the polygon and a fixed point define a triangle. The solid bounded by these triangles and the initial polygon is called a pyramid, these triangles are called the sides, and the initial polygon is called the base. Furthermore, the fixed point is called the vertex, the distance between the vertex and the base is called the height, and the line of intersection of the sides is called the side edge or side edge. A pyramid with an n-sided base is called an n-sided pyramid. A triangular pyramid is also called a tetrahedron. A pyramid with a regular n-sided base and all sides of equal length is called a regular n-sided pyramid. In a regular n-pyramid, the lengths of the perpendiculars drawn from the apex to each side of the base are all equal. This length is called the oblique height of the regular n-pyramid. When a pyramid is cut by a plane parallel to its base, the cut end becomes a polygon similar to the base.
<<0516>>
Ropes play an important role in the mountains. Extremely important. The material has high strength, low strength, expensive, inexpensive, lightweight, and weight
There are, of course, various types depending on the purpose. There is a quay climb that is expected to be completed within a few hours, and there is a huge cliff between traverses.
There are times when you have to climb walls (for example, the famous large killet), and there are places where it is relatively easy but you slipped down, but there are places where you have to climb streams and many waterfalls.
There is also a steep climb, and there is also a natural giant quay wall that takes more than a few days to climb. Carrying water and food is essential. A rope is also required. The view that the rope is a kind of expendable item
There is also On such occasions, having multiple ropes is not uncommon, but rather common. Places with high difficulty, places with low difficulty, etc., can be used according to the purpose. instructor
I propose the following structure: That is, a material such as chloroprene having a power half-life depth corresponding to that of water is used to form a rope-like shape. this
as a spare rope in mountainous areas. By doing this, in an unexpected accident-like situation, you can
In addition, even if water is lost, diffracted waves can be expected to be weakened by forming a hollow cylinder with the chloroprene rope.
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The graph of FIG. 64 indicates that the dielectric loss of water at 1.5 GHz is on the order of several tens. It also shows that the larger the ionic conductivity σ, the more the effect is added to the dielectric loss of water and the smaller the power half-life depth, but the effect is still effective at 1.5 GHz.
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In the graph of FIG. 65, muscles, skin, etc. are sometimes referred to as high water content media in the medical field (fat, bones, etc. in the medical field are terms such as low water content media, and the above-mentioned
), but its 1.5 GHz penetration depth (the depth at which the power density is 1/e=1/2.718=37% in this case) is about
It shows that it is as short as 2-3 cm.
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FIG. 66 is a diagram showing that water molecules are permanent dipoles. The center of positive charge and the center of negative charge in the water molecule do not coincide. That is, the molecule has a permanent dipole mode
have a ment. When an electric field is applied to this, many randomly oriented water molecules are displaced by rotation due to the influence of the electric field. This is called dielectric polarization.
Bu.
A certain amount of time is required for the displacement. called relaxation time. Even if the alternating electric field is forced to make a displacement faster than this relaxation time, the water molecules cannot follow the influence of the outside world and cause loss.
FIG. 71 shows that an oxygen atom in a water molecule has six outer shell electrons (2 electrons in the 2s orbital and 4 electrons in the 2p orbital) orbitals based on quantum theory, due to the bonding of the p orbitals.
Due to the repulsion of two positive charges between two hydrogen atoms, the separation angle between covalent bonds is extended by 14 degrees to 104 degrees from the angle of the p-orbital, which should be orthogonal.
It is a conceptual diagram for explaining the state of the permanent dipole moment of water molecules.
Based on quantum theory, an oxygen atom in a water molecule has 2 electrons in the 2s orbital, 4 electrons in the 2p orbital, and 6 outer shell electrons.
The two p-orbitals are still only half-filled with electrons (top of FIG. 71).
Thus, an oxygen atom will try to bond with two hydrogen atoms using two p-bonds into one covalently bound water molecule.
Now, if so, since the p-bonds are orthogonal to each other (Figure 71, top panel), a valence angle of 90 degrees is first expected (Figure 71, bottom left panel). .
However, the measured value of bond angles in actual water molecules is about 104° (lower right figure in FIG. 71).
This could be explained on the basis that the two hydrogen atoms are partially positively charged and repel each other.
Similarly, a nitrogen atom has three p-bonds. If the bond angles between them were the same, it would have been possible to configure the ammonia molecule as a regular tetrahedral pyramidal molecule.
However, in reality, the ammonia molecule is much flatter and all bond angles are enlarged to 108 degrees.
Again, the electron repulsion of the hydrogen atoms may be brought out to interpret this fact, as the strong dipole moment (1.46 debyes) possessed by ammonia proves its polarity. be.
The covalent bond is also known as a homopolar bond or an electron-pair bond.
A chemical bond formed by an electron pair shared by two atoms. An electron pair involved in bonding is called a bonding electron pair
pair), or a shared electron pair, represented by:, a single bond C—H
A double bond C=C can be represented as C::C. The idea that electron pairs are involved in bonding was also proposed in Lewis-Langmuir's valence theory. Their
In theory, the two electrons involved in one covalent bond are shared by two atoms, and as a result, each atom assumes a stable electronic structure of the rare gas type. For example, with a hydrogen molecule
A hydrogen atom shares two electrons and has a helium-type electronic structure. From this point of view, the fact that a hydrogen atom is involved in one covalent bond, that is, the covalent valence is
1, but the mechanism by which electron pairs form stable bonds was first explained by Heitler-London theory based on quantum mechanics.
clarified. Both this theory and the later molecular orbital method show that when the spins of two electrons are antiparallel, the energy is low and the state is stable. also share
The orientation of bonds, for example, the fact that four single bonds of carbon form a regular tetrahedral angle with each other (bond angle) can also be explained from the standpoint of quantum mechanics. Note that covalent bonds between different atoms
The bond has more or less the character of an ionic bond.
(L. Pauling, The Nature of the Chemical Bond, Cornell University Press, Ithaca, N.Y.). Pauling is also a distinguished chemist who has won two Nobel Prizes.
<<0520>>
FIG. 67 is a diagram explaining that polarization includes orientation polarization mainly induced in the microwave region, ion polarization induced in the infrared region, electronic polarization induced in the ultraviolet region, and the like.
<<0521>>
Reference is made to FIG. Tent mats provide insulation between the body and the ground, which is severely cooled, while sleeping in a tent camp at night, and at the same time reduce the effects of unevenness such as gravel.
It is considered a must-have item for resting. It is usually an inexpensive polymer compound. For mountain climbing such as traversing with tent camp, roll the tent mat into a cylindrical shape and
A cylindrical shaft is tied horizontally to the ground at the top or bottom of the cussack, or a cylindrical shaft is tied vertically to the ground on the side of the rucksack to continue walking.
It is not uncommon to see Bulky but often lightweight.
<<0522>>
69 and 70 will be described.
Recently, it is used not only for climbers, but also for disaster volunteers and FIT for overseas free travelers. Volunteers for earthquake disasters also have their own personal belongings, clothing, food and shelter (water, tents, sleeping).
bag. mat. food. maps, etc.) are similar to climbers in that they are required to prepare themselves. In recent years, overseas free travelers have also become FIT (Free Independent).
There is also the fact that it has become an important presence with a certain share as a Traveler), but it is also common for FIT to carry such a sleeping bag or mat and walk with a backpack.
It has been noted that they are becoming more visible. Saving money (low-priced accommodation, sometimes sleeping on night trains and station buildings) outside your home country where you can't stay for a long time
They are similar to climbers in that they are required to prepare their own minimum equipment (water, tent, sleeping bag, mat, food, map). If the matte area is half-powered, the depth is small.
Even if it is made of chloroprene and at the same time, the original purpose can be achieved even if it is possible to accommodate water with a small power half-life depth inside, and the function of the proposed GPS receiver is realized.
Of course, it is effective for the synergistic effect of
<<0523>>
Mountain rescue workers and international disaster relief workers mainly approach victims and victims quickly by walking. Rescue workers themselves are also required to survive in harsh environments such as rough weather. In this case, it is effective and important to reduce the overall weight, volume, and dual use of the equipment.
<<0524>>
Therefore, we have proposed to acquire azimuth information using a small L1 C/A portable satellite positioning device. <<0525>>
However, it is good when shielding such as mountains and buildings can be used, but when using only body shielding, it was sometimes affected by diffracted waves. However, microwave absorbing materials are currently focused on fixing to artificial structures and stationary types, and are generally heavy and bulky. Therefore, these microwave absorbing materials are not well suited for carrying tools for people who mainly walk, which are restricted in terms of weight and volume.
<<0526>>
The characteristic that the power half-life is extremely small, which has been treated as a problem with water, etc., is now said to be an indispensable chemical substance in fields related to lifesaving such as emergency relief teams.
In light of the facts, it is further suggested that such work could improve the survival rate and reduce the severity of aftereffects in the situation where the transportation network is disrupted immediately after the disaster, and shortening the time to arrive at the disaster site immediately after the disaster.
In the context of space technology, which has great potential for futuristic social infrastructure in the fields of satellite communications and satellite positioning, it is conversely necessary to do so.
The physico-chemical properties of the physico-chemical properties that have been proposed in the past, which are novel and highly useful, are mediated by the outstanding scientific technology of the L1 C/A GPS receiver with the function of obtaining the direction at rest, and also with gratitude.
The proposal of this paper is to make effective use of it in the age of multi-GNSS, which is rapidly becoming more and more popular. Mostly considered in the satellite communication field and satellite positioning field
It remained untouched. Once, when seriously considering only what is truly and concretely useful for large-scale natural disaster relief, there is an exploratory and continuous process rooted in broad and deep exploration.
Through efforts, such a viewpoint was found to be oriented towards a technique that is actually useful.
<<0527>>
In the Kobe earthquake, it was found that the survival rate of rescued victims depends on how many hours after the disaster they were rescued. Rescue within 24 hours was 75%, rescue within 48 hours was 25%, and rescue within 72 hours was 15%. (Broadcast at 22:00 on January 17, 2011 NHK General Disaster Prevention Crisis--Who will save the victims--). It has been suggested that quick and smooth access to victims is also important, as it is known that the survival rate decreases with the passage of time. Also, when collecting information, location, time,
The effectiveness of this proposal is suggested because it is thought that not only information about the time of day, but also information about the direction of the victims under the collapsed houses will be necessary at the same time.
be. This proposal contributes not only to public assistance but also to mutual assistance. This is due to the effective use of common items such as water, and the citizen level as a GPS receiver.
This is because it has the significant merit of being able to divert the receiver of the L1 C/A level of . Of course, when compared to those using expensive equipment, it is overwhelmingly self-help
Clearly a good fit.
<<0528>>
In the rescue and life-saving work phase at the time of a large-scale natural disaster, it is essential to carry a certain amount of drinking water for the survival of the rescuers themselves as well as for the provision of drinking water at the time of lifesaving. The invention first
Focusing on this point, it is demonstrated by effectively utilizing the attribute of excellent microwave diffraction wave attenuation characteristics as a physicochemical property of the material in conjunction with the above invention.
Concerning the effectiveness, first of all, various proposals for implementation were made. In addition to these proposals, currently all over the world based on the Safety of the Sea (SOLAS) Convention (in Japan, it also complies with domestic law)
It seems that the size of the lifeboat-equipped drinking water subdivision packaging container is de facto standard (de facto standard, de facto)
Also pay attention to the fact that it is set to standard).
<<0529>>
Combined with the inventor's own invention of a GPS receiver that can acquire the direction at rest only by providing the structure with a design guideline that accompanies fine reorganization based on mathematical analysis.
It is possible to increase the effectiveness and simplicity of the diffracted wave removal function at once, and it is possible to eliminate the influence of unnecessary diffracted waves more easily and reliably, so it is possible to save life and rescue work.
Since we found that it is possible to support the smooth execution of the main duties more accurately than before, we also proposed various designs for its realization. With this technical proposal, for the purpose of saving lives,
Aspects that enable more prompt and accurate assistance when Japan conducts relief activities for large-scale disasters in the international community, and various aspects and operations that are considered to be related to development and development
It has a great effect in
<<0530>>
Mountain rescue workers and international disaster relief workers mainly approach victims and victims quickly by walking. Rescue workers themselves are also required to survive in harsh environments such as rough weather. In this case, overall weight reduction and dual use of equipment are effective and important for carrying out rescue or survival.
The purpose was to make it possible to obtain azimuth information more reliably with a portable satellite positioning device by combining only the necessary equipment for the personnel heading to the site.
More specifically, it enables practical use of the above-described portable positioning and orientation acquisition device, especially in situations where the body and survival supplies are minimal. this
corresponds to a lifeboat, etc., while drifting, and also in the desert, etc. The same is true for plains. It is also well suited for use in polar regions and the like. Suitable for mountaineering and the like.
<<0531>>
As described above, mountain rescuers and international disaster relief workers contribute to rapid approach and rescue of victims and victims by walking, and at the same time, they help victims and victims to survive.
It also contributes to obtaining judgment information that contributes to action decisions. It is also highly qualified for so-called Base of Pyramid (BOP) assistive technologies such as South America and Africa.
At this time, it is suitable for improving agricultural efficiency, supporting the movement of refugees to safe areas, supporting the movement of UN forces, assisting medical personnel in approaching patients, and conversely, moving patients themselves to distant medical facilities.
do. In addition to its effectiveness in low- and mid-latitude regions, it is also highly qualified as a support technology for environmental conservation and nature surveys because it is not affected by magnetic fields (both deviation, deviation, and local magnetism) even in polar regions.
and has a great effect.
This proposal can be constructed in any way as long as it does not contradict the description in this paper.
<<Description of symbols>>
<<0532>>
1 Planar antenna
2 GPS receiver
3 Data processing unit
4 Result output section
5 measurement direction
6 Sky coverage by planar antenna
7 A semicircle forming the boundary between the sky coverage area of the planar antenna and the other sky area



Representative drawing

Representative drawing

Next

Representative drawing 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 45 47 46 44 49 50 51 52 53 55 56 56 57 57 60 61 65 65 65 67 67 67 70 72 75 75 75 77 77 77 77 77 80 83 84 84 84 85 86 86 87 90 97 97 97 97 97 97 97 97 97 97 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 97 95 97 97 97 97 97 97 97 97 97 98 97 97 97 97 97 97 97 97 97 97 97 99 99 99 999 95 that 99 100

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<<Claims>>
<<Claim1>> A pair of GPS antennas each having a hemispherical antenna pattern are arranged facing each other perpendicularly to the ground, and the GPS antennas are above the direction in which they are facing with one semicircle passing through the zenith as a boundary. A quarter of the sky is covered by the antenna, and a GPS receiver connected to each antenna attempts to acquire signals from all GPS satellites in the upper hemisphere. , determining the presence area of one or more GPS satellites from a comparison of the reception state of each GPS satellite signal at both GPS receivers, extracting the GPS satellite azimuth angle from at least one GPS receiver, and determining the satellite in each area Create a sequence of azimuth angles clockwise, extract the azimuth angles of the first term and the azimuth angle of the last term, and determine the azimuth angle by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term obtained in at least one extracted region. A direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 2>> A pair of GPS antennas, each having a hemispherical antenna pattern, are placed facing each other perpendicularly to the ground. Antenna sensitivities and sky coverage are formed in a quarter of the sphere, respectively, and a GPS receiver connected to each antenna attempts to acquire signals transmitted by all GPS satellites in the upper hemisphere. , determining the presence area of one or more GPS satellites from a comparison of each GPS satellite signal in both GPS receivers, extracting the GPS satellite azimuth from at least one GPS receiver, and obtaining the satellite azimuth in each area clockwise, extract the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term, and limit the azimuth by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term obtained in at least one extracted region. , with the angular width of the azimuth angle obtained above as the upper limit of the rotation angle, the above pair of GPS antennas are horizontally rotated, and the GPS receivers connected to each GPS antenna receive signals from all the GPS satellites in the upper hemisphere. ceasing horizontal rotation of the pair of GPS antennas in the direction in which acquisition of the transmitted signal has been attempted and at least one satellite has been determined to be at the boundary from each GPS satellite signal obtained; determining the existence area of at least one other GPS satellite, extracting the azimuth angle of the satellite from at least one GPS receiver, the azimuth angle of the extracted one satellite, the azimuth angle in the opposite direction, and the boundary A method of obtaining azimuth information, wherein the azimuth is identified by comparing the azimuth angles of the satellites determined to be present in the satellite.
<<Claim 3>> A direction information acquiring method according to Claim 1 or 2, wherein the pair of GPS antennas are planar patch antennas.
<<Claim 4>> The azimuth information acquisition method of claim 1 or 2, wherein the pair of GPS antennas are mounted facing each other in parallel with the head interposed therebetween and perpendicular to the ground.
<<Claim 5>> The method for obtaining azimuth information according to claim 1 or 2, wherein the pair of GPS antennas are sandwiched between the body and are mounted facing each other in parallel and perpendicular to the ground.
<<Claim 6>> A GPS antenna having a pair of vertically arranged hemispherical antenna patterns that are parallel to each other and facing each other, and each GPS antenna is positioned in a quarter of the celestial sphere above the direction in which it is facing. means for forming a sensitive air coverage area and for acquiring by said pair of antennas signals transmitted by satellites in said respective air coverage areas; and generating a sequence of satellite azimuth angles in each said area in a clockwise direction. means for extracting the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term; An azimuth information acquiring apparatus, comprising means for limiting the azimuth by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term obtained in the area.
<<Claim 7>> A GPS antenna having a pair of vertically arranged hemispherical antenna patterns that are parallel to each other and facing each other, and each GPS antenna has antenna sensitivity in a quarter of the celestial sphere above the direction in which it is facing. means for forming a sky coverage area over which the satellites are present, and capturing signals transmitted from the satellites existing in the respective sky coverage areas by the pair of antennas; Means for determining the existing region where the satellite azimuth angle was present, means for creating a sequence of satellite azimuth angles in each of the above regions in a clockwise direction, extracting the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term, and at least means for limiting the azimuth by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term obtained in one region; means for attempting to acquire signals transmitted from all GPS satellites in the upper hemisphere from each pair of rotating antennas, and from each GPS satellite signal obtained, it is determined that at least one satellite exists at the boundary. means for stopping the horizontal rotation of the pair of antennas in the direction that has been determined; means for determining the presence area of at least one other GPS satellite and extracting the azimuth angle of that satellite; An azimuth information acquiring device comprising means for identifying an azimuth by comparing an azimuth angle of a satellite, an azimuth angle in the opposite direction thereof, and the azimuth angle of the satellite determined to exist at the boundary.



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<<Detailed description of the invention>>
<<0001>>
<<Technical Field to which the Invention Belongs>> The present invention relates to a method and an apparatus for obtaining azimuth information using GPS satellites.
<<0002>>
<<PriorArt>> In this specification, the term ``specific orientation'' means uniquely associating an azimuth angle value with a specific specific direction. means to associate a fan-shaped azimuth angle value range defined by a certain start azimuth angle value, a certain end azimuth angle value, and a certain rotation direction with respect to a specific direction. It is intended to include both concepts of azimuth limitation.
<<0003>> A description of the azimuth limitation will be added below. For example, when using a display system where north is 0 degrees and degrees increase clockwise, the action of uniquely associating the specific direction in which a mountain can be seen from one's own view with an azimuth angle of 37 degrees. is azimuth-specific, and on the other hand, in the absence of such information, it is at least certain that it lies within a sector shown clockwise from azimuth 35 degrees to azimuth 49 degrees. It can be said that the action acquired by using facts as clues is limited to direction.
<<0004>> If this azimuth determination can be performed very quickly compared to the azimuth determination, it can be said that the action of azimuth determination has practical utility. It would be even more practical if both rapid azimuth determination and accurate azimuth identification were possible as required. In other words, when the accuracy is given priority, the direction can be specified, and when the speed is given priority, the direction can be limited.
<<0005>> In fact, in view of the specific circumstances described below, the need for both orientation specification and orientation limitation is recognized.
<<0006>> For example, visually impaired people walking outdoors, survey hikers and reconnaissance workers who have to walk in a state where visibility is almost ineffective due to heavy fog and snowstorms in mountainous areas. think. For those in the situations mentioned here, the fact that they have no choice but to walk in a state corresponding to blindness is common. Of course, it is said that the latter should be temporarily encamped, but predictions of danger to life in extremely low temperatures that will come after sunset, or predictions of physical and life danger due to forecasts of the arrival of snowstorms, together with accurate judgment of the situation. When it is done, there are cases where walking is made with a certain degree of action decision even in blindness. This blind walking has the following common features.
<<0007>> First, it is good that the current position is known by the latitude and longitude values of the portable satellite positioning device, and the destination is also clear by the latitude and longitude values. However, the fact that there is no visual field means that the simple visual direction information acquisition function is deprived. can hardly be used. On the other hand, depending on the place of use, the results may be greatly biased due to magnetic disturbance, and a compass that cannot output the bias, that is, the margin of error, cannot be used for important decisions such as direction determination for blind walking. Directional information such as latitude, longitude, altitude and GPS time can be easily obtained from signals transmitted from GPS satellites, but direction information cannot be obtained. In addition, the method of re-positioning by movement and calculating the direction of movement, which is appropriate for land mobiles, requires a considerable walking distance due to the positioning error of GPS (one of the Global Positioning System satellite positioning systems), and visual walking Even so, the load is heavy, and it is extremely difficult to perform blind walking. Therefore, even if a portable satellite positioning device is carried, the device that does not provide the direction can accurately determine the walking direction for a person who is in a blind situation and cannot estimate the approximate direction based on vision. There was a lack of functions to support There is a need for an azimuth information acquisition method that can compensate for this.
<<0008>> Secondly, even if it is possible to somehow decide to go in a certain direction, humans generally rely on visually recognized directions such as specific feature directions and celestial direction. Since straightness is maintained by a feedback loop that finely corrects the direction of travel, it is difficult to maintain the correct direction of travel in the blind situation. As with walking with your eyes closed, if you do not check your bearings frequently, your course will turn into a curve against your original intentions, and there is a danger of stepping into a dangerous area such as an avalanche-prone area. . In this case, since the azimuth is checked very frequently, the work load of each confirmation work is heavy, and it is not really useful if it restricts the movement. For people who walk blind, it is essential to have a quick direction information acquisition method that can be easily operated even while walking and is suitable for frequently acquiring information.
<<0009>> Thirdly, when sight is not used, it is necessary to always search for obstacles in front of the vehicle with the hand or its extension, such as a cane, in order to avoid falling over. Therefore, even if there is a device related to the above azimuth identification / azimuth limitation, a portable device held in the hand is inappropriate. the device is suitable.
<<0010>> Based on the above, the following features are necessary to accurately support blind walking. First, it is equipped with quick and easy measurement, and retains the function of azimuth limitation that can clearly indicate the degree of error, so that it can often be confirmed that the direction of travel does not deviate from the intended direction during blind walking. is required. Secondly, when walking without visibility, when the latitude and longitude values of the current point and the destination point are obtained, it is necessary to retain a somewhat accurate azimuth identification function so that the walking direction to the destination point can be initially determined. Become. Thirdly, during blind walking, the hand is an important means for detecting objects in front and avoiding falls.
<<0011>>
<Problems to be Solved by the Invention> In other words, the ability to acquire directions is useful not only for assisting the visually impaired in their daily outdoor activities and outdoor activity work, but also for healthy people in outdoor activity work under weather conditions with poor visibility. The requirements are as follows.
(1) It is possible to immediately limit the direction (useful for frequent confirmation of straightness in the process of blind walking).
(2) The same equipment can be used to easily identify the direction (assisting direction identification at the start of blind walking).
(3) Because it is compact and lightweight and can be configured in a plane that conforms to the body, it can be used while worn on the body (it does not block the hand, which is important in the process of blind walking). More specifically, it has the following practical characteristics.
(4) Even when visually impaired people wear it all the time and use it in social situations, it has a shape that is visually acceptable (it can support the social life of pedestrians who are blind on a daily basis).
(5) It is intuitive and easy to use because the measurement direction always matches the direction of the observer's face (the direction acquisition operation is easy enough to withstand frequent use in the process of blind walking).
(6) It can be constructed at a relatively low cost by using the elemental parts of conventional portable satellite positioning equipment and adding minor modifications (support for blind walking itself does not cost much).
(7) Since it has a satellite positioning function, it is no longer necessary to have a separate satellite positioning device (it is possible to reduce the number of items to carry during blind walking).
<<0012>> In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide an azimuth information acquisition method and apparatus that can be readily carried by azimuth limitation and azimuth identification.
<<0013>>
<Means for Solving the Problems> The azimuth acquisition method according to the present invention is to arrange a pair of GPS antennas each having a hemispherical antenna pattern facing each other perpendicularly to the ground so that one semicircle passing through the zenith is arranged. As a boundary, the GPS antennas each form a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the sky in the direction in which they are facing, and a GPS receiver connected to each antenna has a full sky hemisphere. At least one of the GPS receivers determines the presence area of one or more GPS satellites by comparing the reception status of each GPS satellite signal at both GPS receivers. extract the GPS satellite azimuth angle from, create a series of satellite azimuth angles in each region clockwise, extract the first term azimuth angle and the last term azimuth angle, and extract the initial azimuth angle obtained in at least one extracted region The azimuth is defined by the azimuth angle of the term and the azimuth angle of the final term.
<<0014>> Also, in the azimuth acquisition method according to the present invention, a pair of GPS antennas each having a hemispherical antenna pattern are arranged perpendicular to the ground facing each other. Antenna forms antenna sensitivity and sky coverage in one-fourth of the sky in the direction it is facing, and transmits from all GPS satellites in the sky half-sphere to the GPS receiver connected to each antenna. acquisition of the GPS satellite signal at both GPS receivers, determine the presence area of one or more GPS satellites from comparison of each GPS satellite signal at both GPS receivers, and extract the GPS satellite azimuth from at least one GPS receiver , in each region, create a series of satellite azimuth angles clockwise, extract the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term, and obtain the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term The azimuth is limited by the azimuth angle, the angular width of the obtained azimuth angle is used as the upper limit of the rotation angle, the pair of GPS antennas are horizontally rotated, and the GPS receiver connected to each antenna is projected to the half sky the pair of GPS antennas in the direction in which it has attempted to acquire signals transmitted from all GPS satellites in the sphere, and from each GPS satellite signal obtained, it has been determined that at least one satellite is at the boundary; stop the horizontal rotation of, determine the existence area of at least one other GPS satellite, extract the azimuth angle of the satellite from at least one GPS receiver, and extract the azimuth angle of the one satellite and vice versa The azimuth is identified by comparing the azimuth angle of the direction and the azimuth angle of the satellite determined to be present at the boundary.
<<0015>> Including using a planar patch antenna as the pair of GPS antennas. <<0016>> In addition, the pair of GPS antennas are mounted on the head or body in parallel with each other and perpendicular to the ground.
<<0017>> Further, the azimuth information acquisition device according to the present invention includes a GPS antenna having a pair of vertically arranged hemispherical antenna patterns that are parallel to each other and facing each other, and each GPS antenna is facing means for forming a sky coverage area whose antenna sensitivity extends to one-fourth of the celestial sphere above the direction, and for capturing signals transmitted from satellites existing in each of the above sky coverage areas by the pair of antennas; A sequence of satellite azimuth angles is created clockwise, a means for extracting the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term, and the existence area where the satellite existed is determined by comparing the signals from each captured satellite. and means for limiting the orientation by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term obtained in at least one of the regions.
<<0018>> In addition, the direction information acquisition device according to the present invention includes a GPS antenna having a pair of hemispherical antenna patterns that are parallel, facing each other, and arranged vertically; Means for forming a sky coverage area whose antenna sensitivity extends to one-fourth of the celestial sphere, and for acquiring signals transmitted from satellites existing in each of the above sky coverage areas by the pair of antennas; A means for determining the existence area where the satellite existed from the comparison of the signals from the above, and creating a sequence of satellite azimuth angles in each of the above areas clockwise, and calculating the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term means for limiting the orientation by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term obtained in at least one of the above regions; means for horizontally rotating the pair of antennas, and attempting to capture signals transmitted from all GPS satellites in the upper hemisphere from each rotating pair of antennas, and obtaining signals from each GPS satellite means for stopping the horizontal rotation of the pair of antennas in the direction in which at least one satellite is determined to exist on the boundary from the means for extracting an azimuth angle; and means for identifying the azimuth by comparing the extracted azimuth angle of the satellite, the azimuth angle in the opposite direction thereof, and the azimuth angle of the satellite determined to exist on the boundary. It is characterized by characterized by consisting of
<<0019>>
<<Embodiment of the Invention>> An embodiment of an orientation information acquiring method and an orientation information acquiring apparatus embodying the method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<<0020>> In the following explanation, the unit of angle is degrees (deg), and the azimuth angle is indicated clockwise with 0 degrees for the north, 90 degrees for the east, 180 degrees for the south, and 270 degrees for the west. . Elevation angle is expressed by setting the horizontal plane to 0 degrees and the zenith to 90 degrees.
<<0021>> First, based on FIG. 1, the principle of acquisition of azimuth limitation according to the present invention will be described. A first planar patch antenna 1a and a second planar patch antenna 1b are installed in the center of FIG. The first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b are arranged facing each other and parallel to each other. Both of them are installed perpendicular to the ground. At this time, if you stand on the ground and look down on the antenna arrangement from above, and arrange the first flat patch antenna 1a on the left side and the second flat patch antenna 1b on the right side, for the observer who is looking down, The direction that is the front of the body is hereinafter referred to as measurement direction 5 .
<<0022>> As the first and second planar patch antennas 1a and 1b, those having a hemispherical beam pattern for right-handed circularly polarized waves used in the GPS satellite system are used. An antenna pattern with a hemispherical beam is sometimes referred to as omnidirectional in some literature, but omnidirectional exactly means isotropic, so here Omnidirectional, that is, according to the usage of isotropic, is not used to describe a hemispherical beam pattern. Since the first and second planar patch antennas 1a and 1b are erected perpendicular to the ground, half of the hemispherical beams are directed toward the ground and are not used. And the other half have sensitivity to the sky.
<<0023>> When two such planar patch antennas are arranged parallel to each other, and both of them are placed perpendicular to the ground, each of the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b is substantially The upper coverage corresponds to the state in which the sky is divided into two with a semicircle as the arc of a great circle as the boundary, as shown in Fig. 1. This semicircle is a semicircle 7 that serves as a boundary between the sky coverage area 6a of the first planar patch antenna 1a and the sky coverage area 6b of the second planar patch antenna 1b. In other words, the first planar patch antenna 1a covers a quarter of the celestial sphere where GPS satellite A in FIG. 1 exists, and the second planar patch antenna 1b covers GPS satellite B in FIG. The existing 1/4 celestial sphere is taken as the coverage area.
<<0024>>Positioning radio waves emitted from GPS satellites use a microwave frequency band near 1.5 GHz, so they have excellent straightness like light, and the first planar patch antenna 1a for GPS A clear difference occurs between the signal strength from GPS satellite A, which is within the sky coverage area 6a, and the signal strength from GPS satellite B, which is not within the sky coverage area 6a of the first planar patch antenna 1a. Therefore, based on the difference in signal strength, the existence areas of GPS satellites A and B can be determined. can be azimuthally limited.
<<0025>> In FIG. 1, the GPS satellite C exists in a semicircle 7 that is the boundary between the sky coverage area 6a of the first planar patch antenna 1a and the sky coverage area 6b of the second planar patch antenna 1b. Therefore, the signal from this GPS satellite C is received by the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b. Since the orbit of the GPS satellite system is about 20,000 kilometers in the sky, the electromagnetic waves coming from the far field are incident parallel to the coverage areas 6a and 6b of both planar patch antennas 1a and 1b, and are received by both. . In the present invention, when the signals are received simultaneously in this manner, the existing direction of the GPS satellite C can be determined as the measurement direction 5 or the opposite measurement direction, which is the direction obtained by adding 180 degrees to the measurement direction 5, and Using the above-mentioned azimuth angle information of GPS satellite A and GPS satellite B and the result of area determination, the azimuth of measurement direction 5 can be identified.
<<0026>> The major features of the planar patch antenna used for obtaining azimuth information are that it is small and lightweight, easy to manufacture, and can be produced at a low cost. When creating the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b, the three-dimensional beam width is slightly wider than the hemisphere, which is the beam width for circularly polarized waves theoretically calculated assuming an infinite ground plane at the time of design. In some cases, a planar antenna is completed that constitutes an angular circularly polarized beamwidth. This is caused by the difference between the result of designing assuming an infinite ground plane in theory and the actual aspect. This is demonstrated in the following literature.
《0027》Published by The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, ``Small and flat antenna'' co-authored by Misao Haneishi, Kazuhiro Hirasawa, and Yasuo Suzuki, first edition published on August 10, 1996, P100.《0028》Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited by Bradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. 1996, P342-P343, P722. Obtaining the desired antenna pattern by slightly modifying the antenna pattern is known as antenna pattern shaping.
<<0030>> However, if the beam has a solid angle that is slightly wider than desired, the present invention may use it as it is. As a result, the semicircle in Fig. 1 is not a line, but a band area with a slight width (with a slight viewing angle from the observer's point of view). In the azimuth limiting function, which will be described in detail later, this slight spread produces a minute width in the measurement direction 5, which has the effect of increasing the probability of accidentally capturing a satellite. On the other hand, in the azimuth identification function, although the accuracy at the time of azimuth identification is expected to drop slightly, there is no major problem in practical use, which is the purpose of the present invention, and the fact that there is some tolerance is a fact from the viewpoint of manufacturing costs. preferable.
<0031> Alternatively, unlike the design calculations for the hemisphere, if the production result has a beam larger than the hemisphere, in order to remove the unnecessary sensitive part, a shielding material made of radio wave shielding material should be placed on the back side. A hemispherical beam antenna can be easily constructed.
<<0032>> Next, with reference to FIG. 2, an embodiment of an orientation information obtaining apparatus embodying an orientation information obtaining method according to the present invention will be described. In FIG. 2, a first GPS receiver 2a is connected to the first planar patch antenna 1a, and a second GPS receiver 2b is connected to the second planar patch antenna 1b. As described above, the first and second planar patch antennas 1a and 1b are arranged parallel to each other, and both are erected perpendicularly to the ground.
<<0033>> The functions and specifications that the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b in FIG. 2 should have may be the same as the GPS receivers included in the widely spread L1-wave-using compact portable positioning devices. In other words, it inherits the compactness and mass productivity cultivated when miniaturizing and lightening consumer GPS positioning devices. As for miniaturization and weight reduction of GPS positioning devices for consumer use, there are already many GPS receivers with a size suitable for flat patch antennas. Alternatively, it can be easily manufactured. In addition, the flat patch antenna and GPS receiver are integrated into the housing, and even if both are combined, there is already a small one that fits comfortably in the palm of your hand, and there is no problem in terms of manufacturing technology. . Since these existing accumulations of miniaturization techniques can be used, the present invention can be configured economically and compactly. <<0034>> A GPS receiver that outputs the following data string at a cycle of, for example, every second or less, that is, a standard specification one is used. The data contained in the output is as follows. First, the current time, and positioning data such as latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode (indicates whether 2D positioning using 3 satellites or 3D positioning using 4 satellites), and channel 1. satellite number assigned to channel n, satellite elevation, satellite azimuth, channel status, satellite number assigned to channel 2, satellite elevation, satellite azimuth, channel status, ..., satellite number assigned to channel n, satellite elevation, Satellite azimuth and channel conditions. Twelve channels are normally used as the number of channels n. This allows parallel synchronization with the signals of 12 satellites, and can be said to be the current standard specification. In the present invention, these popular low-cost portable L1 wave GPS receivers and planar antennas can be used almost as they are.
<<0035>> Through the first planar patch antenna 1a, the first GPS receiver 2a attempts synchronization and decoding with respect to satellite signals and attempts positioning. Similarly, the second GPS receiver 2b attempts synchronization and decoding with respect to satellite signals through the second planar patch antenna 1b, and further attempts positioning. That is, the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b are connected to antennas covering the hemispherical sphere in the same way as the GPS receivers of ordinary portable satellite positioning devices. It makes it search for the signals of all the GPS satellites that are expected to be in the sky.
<<0036>> The radio waves transmitted from the GPS satellites also include orbit information (almanac data) of all the GPS satellites, which is transmitted from all the satellites. Therefore, even if it exists in the sky above the current position with an elevation angle of 0 degrees or more, the signal is blocked due to the shielding of the feature or terrain, or it is not in the coverage area of the antenna and is synchronized with the signal. Elevation and azimuth angles for disabled GPS satellites can be calculated and output by simple calculations from data received from other GPS satellites synchronized by either antenna. In fact, there are devices that output such information.
<<0037>> In addition, all GPS satellites transmit signals on exactly the same frequency, but because they use a technique called a spread spectrum communication method using pseudo-noise codes, there is a risk of interference even if the same frequency is used. There is no By assigning different arrays of digital codes, called pseudo-noise codes, in which 0s and 1s appear to alternate randomly to each GPS satellite, signals from each satellite can be identified and received separately. In other words, for all GPS satellites that exist at an elevation angle of 0 degrees or more from the current position, not only the elevation angle and azimuth angle in the sky above them, but also the establishment/non-establishment of synchronization with the signals from those satellites In other words, it is theoretically easy to separate and detect the reception state.
<<0038>> In the process of causing the GPS receivers to perform signal search, the satellite number of the GPS satellite, the satellite elevation angle, the satellite azimuth angle, and the channel state, which are the data of each satellite, are periodically output from both GPS receivers. . In addition, the latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode, and current time, which are positioning result data, are also periodically output from both. The data output cycle is not particularly limited, and GPS receivers that output data every second are widely used today. Also good.
<<0039>> Each data obtained from the first GPS receiver 2a and each data obtained from the second GPS receiver 2b are input to the data processing unit 3. The data processing unit 3 processes these data as follows. <<0040>> The data processing unit 3 first constructs a data table for obtaining azimuth information with respect to the data of each satellite. The positioning result data is stored in the buffer of the data processing unit 3, and after being used for the purpose of reference necessary for completing the data table, the result output unit 4 is notified. Each row in the data table for azimuth information acquisition corresponds to each GPS satellite. The maximum number of rows in the data table shall be equal to the maximum number of satellites capable of parallel signal processing by the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b. Here, it is assumed that the maximum number of satellites that each of the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b can perform parallel signal processing is 12, which is equivalent to the portable positioning device currently in practical use at the civilian level.
<<0041>> Each column of the above data table has the following items. The first column records the satellite number periodically. There are inputs from the first GPS receiver 2a and inputs from the second GPS receiver 2b, and these values can be considered the same. If not, there are more than a dozen satellites in the sky and the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b are trying to acquire different sets of satellite numbers. Or one of them is using old almanac data. Therefore, the data processing unit 3 detects the set of satellite numbers selected by the GPS receiver that has sent information on the new positioning calculation time, and commands the remaining GPS receiver to select that satellite. send. Such a function of designating a set of satellite numbers for which signal acquisition is to be performed is also a common specification in the GPS receiver of a portable satellite positioning device.
<<0042>> The second column stores the satellite azimuth and updates it periodically. The third column stores the satellite elevation angle and updates it periodically. Regarding the values in the second and third columns, there are inputs from the first GPS receiver 2a and inputs from the second GPS receiver 2b, and these values can be regarded as the same. If they are not identical, one of the GPS receivers is acquiring the latest almanac data from the satellites and is using slightly older almanac data, so the GPS receiver sending more recent information about the positioning calculation time. is solved by adopting the input of
<<0043>> At this point, the elevation angle information is checked, and the GPS satellite data with too high an elevation angle are removed so as not to be used in subsequent processing. Satellites in the 3rd row have extremely high elevation angles (near the zenith), and even if numerical differences in their azimuth angles are recognized, their actual elongations are extremely small, and are used as the basis for calculating azimuth angle information. I don't like that. Therefore, for example, it is assumed that satellites with an elevation angle of 85 degrees or more are not used for subsequent acquisition of azimuth information. In the 6th column, note that it was rejected as a high-elevation satellite as a result of the inspection. When the elevation changes and it is no longer necessary to reject due to high elevation, the symbol can be cleared.
<<0044>> The fourth column periodically stores the channel state obtained by the first GPS receiver 2a. The fifth column stores the channel conditions obtained with the second GPS receiver 2b. These values indicate whether they are synchronous or not.
<<0045>> In addition, since the signal transmitted from the GPS satellite uses a technology called a spread spectrum communication system using a pseudo-noise code, it has a code length of 1023. Pseudo Random Noise (PRN) ) code is spread-modulated. The PRN code is a unique identification code uniquely assigned to each GPS satellite. Therefore, in the channel inside each GPS receiver, the same replica pseudo-random noise as the PRN code of the satellite is generated for synchronization. When this synchronization is perfect, a weak spread signal buried in noise becomes an extremely strong signal (increase by about 40 dB when synchronization is established) and can be identified and detected. Therefore, it is common to assume that reception is established when establishment of synchronization is confirmed.
<<0046>> Here, consideration will be given to shielding by features and topography. Even if the satellite exists in the coverage area of one antenna, if the line-of-sight propagation path is blocked by features such as terrain, artificial buildings, and trees, the strength of the signal will be extremely low and the receiver will not be able to receive the signal. Synchronization cannot be detected in Therefore, if the channel conditions at the receivers of both antenna systems do not indicate synchronization, it is highly probable that the satellite is shielded by features or terrain. Such satellite information is excluded from use in calculation of azimuth information. In the 6th column, the result of exclusion judgment by this feature shielding or terrain shielding is written. This symbol can also be cleared when the condition that the channel conditions at the GPS receivers of both antenna systems do not both indicate synchronization is removed.
<<0047>> For satellites other than those excluded by the above-mentioned two exclusion judgments, that is, either high elevation angle judgment or feature/terrain shielding judgment, rearrangement is performed according to the satellite azimuth angle data in the second column. conduct. Here, since the azimuth notation method is used in which the numerical value increases in the clockwise direction with north being 0 degrees, if ascending sorting is used, the satellite azimuth angle will be in the clockwise direction with north as the base point. line up.
<<0048>> The fourth column, ie, the first signal strength, and the fifth column, ie, the second signal strength, are compared with the aforementioned threshold values to determine the satellite presence area. If the channel condition of the GPS receiver of one antenna system shows synchronization and the channel condition of the GPS receiver of the other antenna system does not show synchronization, the satellite can be determined to be in the coverage area of the former antenna. In this case, the seventh column stores the former antenna number, that is, "1" for the first GPS receiver 2a, or "2" for the second GPS receiver 2b. Next, when the channel conditions of the GPS receivers of both antenna systems are both above the threshold, the satellite exists on a semicircle (including the zenith) where the extension of the antenna back plane intersects the upper hemisphere. The 7th column stores the number "0" to represent it.
<<0049>> By the above procedure, the data processing unit 3 can construct the data table.
<<0050>> Here, the data processing unit 3 reads down the seventh column, that is, the region determination result, for the satellites other than the excluded satellites shown in the sixth column of the data table. Since the azimuth angles have already been sorted in ascending order, it is equivalent to reading out the satellite range determination results in ascending azimuth order when considering the direction clockwise from north.
<<0051>> As a result, a sequence having elements 0, 1, and 2 is created. The last term of this sequence constitutes a directed cyclic sequence (hereafter referred to as R) as following the first term. Since azimuth angles 0 degree and 360 degrees match and return to the original, they are arranged in the order of the azimuth angles in this way, and the last term of the sequence is regarded as a directional ring following the first term. By constructing the target alignment, it is possible to maintain the order based on the azimuth angle. The internal structure of this R will be important later.
<<0052>> The data processing unit 3 simply inspects the internal structure of R, and branches the processing into three based on the result.
<<0053>> Here, for the purpose of simply notating the sequence that is the substructure inherent in R, three finite sequences are defined below.
<<0054>> S0 is defined as "a finite number sequence with 1 or more terms and all terms being the number "0"" (eg {0,...,0}).
<<0055>> S1 is defined as "a finite number sequence with 1 or more terms and all terms being the number "1"" (eg {1,...,1}).
<<0056>> S2 is defined as "a finite number sequence with 1 or more terms and all terms being the number "2"" (eg {2,...,2}).
<<0057>> By using these definitions, the internal state discrimination of R can be expressed concisely.
<<0058>> The sequence of terms inside R is replaced with S0, S1, S2.
<<0059>> In the unlikely event that two (or more) S0 exist in R, one of them is named S0'. However, S0' is defined as "a finite number sequence with 1 or more terms and all terms being the number "0"" (eg {0,...,0}).
As for the state of the internal structure of <<0060>>R, all cases are exhausted with state A and state B below and state C below.
<<0061>> In other words, when the state of R is state A, it means "with regard to the internal structure of R, the number of sequences S0 and S0' is 0, and the number of each of sequences S1 and S2 is 1 or less. Both are not 0 at the same time".
<<0062>> Next, when the state of R is state B, it means that "with respect to the internal structure of R, the number of the sequence S0 is 1, the number of the sequence S0' is 1 or less, and the sequence S1 and the sequence S2 is 1 or less and not 0 at the same time.
<<0063>> Then, the state of R is state C when "R's internal structure is neither state A nor state B."
<<0064>> Express the number of each sequence in R in the order of (S0, S0', S1, S2) in parentheses. Then we can express the internal state of R in detail.
<<0065>> When R is in state A, using the above notation, R is (0,0,0,1), (0,0,1,0), (0,0,1,1 ).
<<0066>> When R is in state B, using the above notation, R is (1,0,0,1), (1,1,0,1), (1,0,1,0 ), (1,1,1,0), (1,0,1,1), or (1,1,1,1). <<0067>> When R is in state C, using the above notation, R is (0,0,0,0), (1,0,0,0), (1,1,0,0 ), or a case where any of the four digits contains a number greater than or equal to 2 (eg (1,0,2,1)).
<<0068>> Of these, only two cases in particular occur frequently in practice. The most frequent occurrence is the (0,0,1,1) case, which is contained in state A. The frequency of occurrence of this case is overwhelmingly high. Next, we can see the occurrence frequency of the (1,0,1,1) case, which is included in state B, to some extent. The former (0,0,1,1) case is the most common case of orientation constraints. The latter (1,0,1,1) case is the most common case of orientation. Normally, the sum of all occurrence frequencies of these two cases is 100%. The probability of occurrence of other cases in normal use is almost 0%. When these exceptional events appear, it is presumed that the sky is not open at all, or half of the sky is artificially occluded.
<<0069>> The first and last terms in each sequence are determined by the azimuth order that appears clockwise in the corresponding region.
<0070> Although the probability is low as an example, some cases that should be clarified in the method of determining the first term and the last term will be described.
<<0071>> Although it is rare, if there is only one S1 in R (0, 0, 1, 0), the first and last terms of S1 are determined as follows. If the number of terms of S1 is 1, the above satellite is assumed to be the first term of S1 = the last term. If the number of terms of S1 is 2 or more, create a circular permutation of satellite azimuth angles. If the angle formed by the azimuth angle of a given satellite and the azimuth angle of the next satellite clockwise is 180 degrees or more, the above given satellite shall be the last term of S1, and the above one satellite after that shall be the first term of S1. , and the other terms are terms defined in the order of the circular permutation of the above azimuth angles viewed clockwise from the first term.
<<0072>> This is also rare, but if there is nothing but one S2 in R (0, 0, 0, 1), how to decide the first and last terms of S2 is as follows. . If the number of terms of S2 is 1, the above satellite is the first term of S2 = the last term. If the number of terms of S2 is 2 or more, we create a circular permutation of satellite azimuth angles. If the angle formed by the azimuth angle of a certain satellite and the azimuth angle of the next satellite in the clockwise direction is 180 degrees or more, the above given satellite shall be the last term of S2, and the above one satellite after that shall be the first term of S2. , and the other terms are terms defined in the order of the circular permutation of the above azimuth angles viewed clockwise from the first term.
<<0073>> Also, in a rare case, if there is nothing but S0 in R (1, 0, 0, 0), the next processing is continued. If the number of terms of S0 is 1, let that term be the first term of S0 = the last term. If the number of terms of S0 is 2 or more, the following processing is performed. Create a circular permutation of the satellite azimuth angles of the satellites belonging to S0. The angle formed by the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the satellite (assumed to be B) following it clockwise is 170 degrees or more and 190 degrees or less, and the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be C) If the angle formed by the azimuth angle and the azimuth angle of the next satellite (assumed to be D) clockwise is 170 degrees or more and 190 degrees or less, then A is the last term of S0, B is the first term of S0', and C is the last term of S0', D is the first term of S0, and the other terms are defined in the order of the circular permutation of the above azimuth angles viewed clockwise from the first term. Now some things that look like (1,0,0,0) but should be (1,1,0,0) are properly handled.
<<0074>> From the considerations so far, the first term and the last term could be appropriately selected in all cases.
For the purpose of simplifying the flow of azimuth limitation and azimuth specification after <<0075>>, the satellite azimuth angle will be defined below. A(S1, 1) is defined as the satellite azimuth of the first term in the sequence S1. A(S1, e1) is defined as the satellite azimuth angle of the final term of the sequence S1. A(S2, 1) is defined as the satellite azimuth of the first term in the sequence S2. A(S2, e2) is defined as the azimuth angle of the final term of the sequence S1. A(S0, m0) is defined as the satellite azimuth angle of the central term of the sequence S0. However, the central term is defined as "the smallest integer not less than the value obtained by dividing the number of terms by 2".
The outline of the processing after <<0076>> will be briefly described from a broader point of view as follows. When R is in state A, orientation limitation is possible. In state B, orientation can be determined. State C indicates to the observer that the usage is not appropriate and prompts for a simple response (a 90 degree turn or use in a good view of the sky). It will be explained later that the probability of state C occurring is extremely low.
<<0077>> Now, the first case of 3-branching with the state of R as a branching condition will be described. If R is inspected by the data processing unit 3 and the state of R is the state A as a result, the measurement direction 5 can be regulated by two conditions, and the azimuth of the measurement direction 5 can be immediately determined. can be limited. That is, if the azimuth angle of the measurement direction 5 is z, the data processing unit 3 determines as follows.
<<0078>> The first azimuth information that can be acquired in the case of state A is as follows. The sequence S1, if present, is defined in a clockwise direction with the starting azimuth being the satellite azimuth associated with the last term of S1 and the ending azimuth being the opposite of the satellite azimuth associated with the first term of the sequence S1. , the azimuth angle of the measurement direction (assumed to be z) exists in the azimuth angle region.
<<0079>> The second azimuth information that can be acquired in the case of state A is as follows. If the sequence S2 is present, it is defined in a clockwise direction, with the starting azimuth being the opposite of the satellite azimuth associated with the last term of S2 and the ending azimuth being the satellite azimuth associated with the first term of the sequence S2. , the azimuth angle (assumed to be z) of the measurement direction exists in the azimuth angle region.
<<0080>> From the product set of the above two azimuth information, the data processing unit 3 can immediately limit the possible existence range of the measurement direction 5 (without rotation or the like) to the azimuth angle area. The result of this azimuth limitation is notified to the result output unit 4 .
<<0081>> When notated in virtual code, it is as follows.
<<0082>>
Number 1》
000003

<<0083>> However, a < b The notation < c shall indicate that the azimuth angles a,b,c occur in the order a,b,c, clockwise. That is, a certain azimuth angle b exists in the azimuth angle range defined clockwise by the starting azimuth angle a and the ending azimuth angle c.
<<0084>> Next, the procedure when the state of R is B will be described.
<<0085>> When R is inspected by the data processing unit 3 and the result is that the state of R is state B, the azimuth in the measurement direction 5 can be identified by the following procedure.
<<0086>> First, when the state of R is state B and the sequence S1 exists, the following processing is performed.
<<0087>> An azimuth angle region defined clockwise with the satellite azimuth angle associated with any term of S1 as the starting azimuth angle and the opposite direction of the satellite azimuth angle associated with the above arbitrary term of S1 as the ending azimuth angle If there is a satellite azimuth associated with the central term of S0, then the measured direction z is the satellite azimuth associated with the central term of S0, otherwise the measured direction z is associated with the central term of S0. It is the opposite direction of the satellite azimuth angle.
<<0088>> As an arbitrary term of S1, the first term of S1 may be used.
<<0089>> If the state of R is state B and the sequence S1 does not exist, the following processing is performed.
<<0090>> An azimuth defined clockwise, with the satellite azimuth associated with any term of S2 as the starting azimuth and the opposite direction of the satellite azimuth associated with any term of S2 as the ending azimuth. If the region has a satellite azimuth associated with the central term of S0, then the measured direction z is the opposite direction of the satellite azimuth associated with the central term of S0, otherwise the measured direction z is the center of S0. It is the satellite azimuth itself associated with the term.
<<0091>> As an arbitrary term of S2, the first term of S2 may be used.
<<0092>> When written in virtual code, it is as follows.
<<0093>>
Number 2》
000004

<<0094>> Finally, if the state of result R is state C, the following is done. The data processing unit notifies the result output unit 4 of exception processing.
If <<0095>>R is in state C, the case of (0,0,0,0) indicates that the sky is completely occluded. Encourage use in open sky areas.
<<0096>> R is in state C, and the case of (1,0,0,0) is extremely rare. Satellites are tracked only in the scan direction or the anti-scan direction. Prompts a 90 degree clockwise rotation (0,0,1,0) or results in (0,0,0,1). This is state A and can be oriented.
<<0097>> R is in state C, and the case of (1,1,0,0) is extremely rare. Satellites are tracked only in the scan direction or the anti-scan direction. Prompts to rotate 90 degrees clockwise, resulting in (0,0,1,1). This is state A and can be oriented.
<<0098>> It is geometrically impossible for R to have 2 or more sequences among the states C. Very unlikely to occur. If this occurs with a certain frequency, it is possible that there is interference from some communication device that uses the strong 1.5 GHz band, such as a mobile phone. For example, encourage them to change places.
<<0099>> The operation of the result output unit 4 will be described below.
<<0100>> When the measurement direction is azimuth-limited (state A) or azimuth-specified (state B), the result output unit 4 outputs it to the observer by voice. In the exceptional case of condition C, a separate test is performed as indicated above and the observer is encouraged to turn 90 degrees or use a more open sky. The reason why the sound output prompting the observer to change direction by 90 degrees is that it has the effect of reducing the state of R to the state of A. Also, if interference from other devices using the 1.5Ghz band is suspected, please turn off your mobile phone.
<<0101>> is output by voice because it can be used appropriately for action support even by the visually impaired, but it may be displayed on a liquid crystal screen or the like.
<<0102>> The information to be output at this time can include the following. These are azimuth information of the measured direction (result of azimuth limitation or azimuth identification), current time, latitude, longitude, altitude, last positioning time, and recommendations to the observer in the case of exception processing.
<<0103>> By the way, the output format of the azimuth angle in the measurement direction 5 in azimuth limitation is (α, By giving the set of β), it is possible to convey to the observer by voice or the like, but the following output format is also possible at the same time. That is, the approximate azimuth angle (hereafter referred to as .theta.) and the one-sided error (hereafter referred to as .delta.) can be indicated by voice in the form of (.theta., .delta.). θ and δ are given as follows.
Number 3》
000005

However, x MOD y represents the remainder when x is divided by y.
<<0104>> The two output formats, indicated by the (α, β) format and the (θ, δ) format when the direction of rotation is defined, are immediately convertible to the other format, and either format is available to the user. Even if it is given, there is no particular change in its numerical meaning. Therefore, in view of the user's purpose and convenience, an observer selection system may be used to improve the convenience of the observer. Alternatively, both may be output.
<<0105>> Further, if a certain angle is always added to the output of the result, and the convenience of the observer is improved, that may be done. For example, when the first planar antenna 1a is attached to the chest and the second planar antenna 1b is attached to the back, the measurement direction z is the right side of the body. The azimuth angle of the front is obtained, and the convenience is enhanced.
<<0106>> The flow of processing seen from the apparatus side has been described above. In the following, the flow of more specific information acquisition processing will be described in detail, including the procedure seen from the observer's side.
<<0107>> Overall, when the measurement direction is oriented in a random direction, if the state of R is the aforementioned state A, the direction can be limited immediately without rotation. If you want to go one step further from the azimuth limitation and obtain higher accuracy, you can rotate with an upper limit and stop at a certain angle. , can be oriented. Alternatively, when the measurement direction is oriented in a random direction, if R accidentally obtains the state B described above, it is possible to immediately specify the direction. These will be explained based on an example. For convenience of explanation, orientation limitation will be explained first, and then orientation specification will be explained.
<<0108>> FIG. 3 shows an example of the relationship between the arrangement of satellites in the sky and two antennas when the direction information acquisition apparatus according to the above-described embodiment performs direction limitation. The concentric drawing in FIG. 3 is a drawing assuming that the upper half celestial sphere centered in the zenith direction of the observer's point is looked down from above the zenith. The outer circle indicates an elevation angle of 0 degrees, and each concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees. Azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees). Small scattered circles represent GPS satellite positions in elevation and azimuth. This figure shows 12 satellites. There is a small black circle, a small white circle, and a small gray circle, each of which corresponds to the following: The gray circles are the GPS satellites that have been judged to be excluded from processing for the rational reasons already mentioned in the process, and the small black circles are later judged to be in the coverage area of the first planar patch antenna 1a. GPS satellites, the small white circles are GPS satellites later determined to be in the coverage of the second planar patch antenna 1b. In the center, two flat patch antennas 1a and 1b are installed parallel to each other and perpendicular to the ground.
<<0109>> The observer does not know the arrangement of each satellite in the sky above the position where he or she stands. Then, by an observer who has no information about the orientation, the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b are parallel and backward, perpendicular to the ground, as shown in the center in FIG. are installed in random directions. The measuring direction 5 is indicated by a dotted line. The measurement direction indicated by the dotted line means that the orientation is not specified in this orientation limitation. The anti-measurement direction is shown on the opposite side of measurement direction 5 by 180 degrees. At this time, the observer does not yet know the satellite arrangement in the sky like this figure.
<<0110>> The process of limiting the orientation of the measurement direction 5 will be specifically described below. At this time, the observer only needs to stand while wearing the direction information acquisition device or hold the direction information acquisition device without moving it, and the observer does not need to perform actions such as rotation.
<<0111>> A 12-row, 7-column configuration created by the data processing unit 3 based on the results of individual outputs from the GPS receivers 2a and 2b connected to the first and second planar patch antennas 1a and 1b. The data table is shown as Table 1.
<<0112>>
<<Table1>>
000006

<<0113>> The rows of the excluded satellites are shown in the bottom two rows. They are not used to obtain orientation information.
<<0114>> In the data processing unit 3, the 7th column of the data table of Table 1, that is, the final term of the numerical sequence obtained by reading down the area determination is continued to the head to form a directed circular array R. In the data in Table 1, R looks like "1,2,2,2,2,2,1,1,1,1 (back to top)".
<<0115>> The data processing unit 3 first inspects the internal structure of R as a set of finite sequences S0, S0', S1, S2, and checks the number of them. As a result, it becomes clear that the number of the sequence is (0,0,1,1), which is the state A.
<<0116>> The first and last terms of the sequence S1 and S2 are as follows.
Number 4》
000007

<<0117>>
<<Table2>>
000008

<<0118>> The data processing unit 3 starts processing when R is in state A. In the case of state A, the first azimuth information and the second azimuth information can be acquired.
<<0119>> Shows the first azimuth information that can be acquired in the case of state A. The sequence S1, if present, is defined in a clockwise direction with the starting azimuth being the satellite azimuth associated with the last term of S1 and the ending azimuth being the opposite of the satellite azimuth associated with the first term of the sequence S1. , the azimuth angle (assumed to be z degrees) of the measurement direction exists in the azimuth angle region.
<<0120>> That is, as the first azimuth information, the measurement direction (z) exists in a range defined clockwise from the starting azimuth angle of 6 degrees to the ending azimuth angle (236 degrees + 180 degrees) = 56 degrees. I judge.
<<0121>> Shows the second azimuth information that can be acquired in the case of state A. If the sequence S2 is present, it is defined in a clockwise direction, with the starting azimuth being the opposite of the satellite azimuth associated with the last term of S2 and the ending azimuth being the satellite azimuth associated with the first term of the sequence S2. , the azimuth angle (assumed to be z degrees) of the measurement direction exists in the azimuth angle region.
<<0122>> That is, as the second azimuth information, the measurement direction is defined clockwise from the starting azimuth angle (218 degrees + 180 degrees) = 38 degrees to the ending azimuth angle (244 degrees + 180 degrees) = 64 degrees. We judge that (z) exists.
<<0123>> In FIG. 3, as the first azimuth information, this range is indicated by an arc with a double arrow, that is, a range defined clockwise from a starting azimuth angle of 6 degrees to an ending azimuth angle of 56 degrees. there is
<<0124>> In FIG. 3, as the second azimuth information, this range is an arc with a double-headed arrow in the upper right direction of the outer circumference circle. 244 degrees + 180 degrees) = shown, with the range specified clockwise to 64 degrees.
<<0125>> From the product set of the above-described two azimuth information, the data processing unit 3 can immediately limit the possible existence range of the measurement direction 5 (without rotation) to the azimuth angle area. That is, the data processing unit 3 can determine that the measurement direction 5 exists within a range defined by the starting azimuth angle of 38 degrees, the ending azimuth angle of 56 degrees, and the clockwise direction.
<<0126>> In FIG. 3, the azimuth angle range to be the final output is an arc with a double-headed arrow on the upper right outside the outer circumference circle, that is, the starting azimuth angle (218+180) = 38 degrees to the ending azimuth angle of 56 degrees. shown as up to
<<0127>> As described above, according to the azimuth information acquiring apparatus according to the present embodiment, the azimuth can be immediately limited without requiring rotation or the like.
<<0128>> This result is output by voice to the observer. If it is expressed in the form of a set of starting and ending azimuth angles (α, β) when the direction of rotation is determined, (starting 38 degrees, ending 56 degrees) is output. Another form of expression that can be used for azimuth limitation is a set of approximate azimuth (θ) and one-sided error (δ) (θ, δ), which is (approximate value 47 degrees, one-sided error 9 degrees). Both formats can be output.
<<0129>> A practical example of these two expressions will be described.
<<0130>> For example, if you know the azimuth angle that you should never move from your current location, and you want to quickly confirm during your action that the direction you are going to move from is not at least that direction, use the (α, β) format. convenient output. For example, a visually impaired person receives news of a nuclear power plant accident and is requested to quickly evacuate away from a point at a certain latitude and longitude. do. Waiting for a helper to arrive and taking time to pinpoint directions will increase the dose of radiation with serious health consequences. Alternatively, when crossing an avalanche-prone area, it is necessary for a mountaineering party, etc. to continue to act quickly, and to proceed while confirming that the course is not heading in a particularly dangerous direction. It is valid. The reason is that in snowy fields, even if you think you are going straight, there are almost no features to visually apply corrective feedback on the direction of travel, or if visibility is poor due to snowstorms or fog, you cannot control the course based on visual information in the first place. This is because it is impossible to feed back to the ship, and there are cases where the track becomes curved and the ship steps into a dangerous area. It is very convenient to be able to limit the direction of the body or the direction of the line of sight without instantaneously turning while acting in this way.
<<0131>> On the other hand, the latter (θ, δ) form is more intuitive and convenient when one wants to quickly know the azimuth angle value with coarse accuracy for a specific direction of some interest. When a specific landform or feature (mountain, man-made structure, etc.) is visible, there may be multiple similar ones, and it may not be possible to identify which one without azimuth information. There is not enough time to stop and identify the direction, and then to identify the topography and features, but if only the general direction information of the line-of-sight direction is obtained, the target can be selected from several possible options. This is the case when it is possible to identify a specific mountain or a specific building. Since neither requires rotation, it is possible to take advantage of the fact that the direction can be immediately limited while walking.
<<0132>> If it is determined that R is in state A, the measurement direction 5 is not rotated, and a constant azimuth angle determined by the starting azimuth angle, the ending azimuth angle, and the direction of rotation such as clockwise direction The procedure for immediately deriving the measurement direction 5 as a range is shown by examples in Tables 1, 2 and 3, and two output formats are possible. Regarding the frequency of this state A, as will be described later, it occurs with a probability of over 90% when randomly installed.
<<0133>> Now, let us assume that the result of azimuth limitation is obtained for measurement direction 5 . Going one step further, when specifying the orientation, the observer horizontally rotates the orientation information acquisition device, for example, clockwise (counterclockwise or any rotational direction).
With the <<0134>> rotation, the data processing unit 3 can detect that the number 0 has occurred in the 7th column, that is, that S0 has occurred in the internal structure of R. The data processing unit 3 notifies the observer of this fact with a special beep through the result output unit 4, and stops the horizontal rotation.
<<0135>> FIG. 4 shows another example of the relationship between the arrangement of satellites in the sky and two antennas when azimuth identification is performed by the azimuth information acquiring apparatus according to the embodiment of the present invention. The concentric drawing in FIG. 4 is a drawing assuming that the hemisphere in the sky centered on the zenith direction of the observer's point is viewed from above the zenith in the state where the rotation is stopped. The outer circle indicates an elevation angle of 0 degrees, and each concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees. Azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees). Small scattered circles represent GPS satellite positions in elevation and azimuth. This figure shows 12 satellites. There are small circles filled in black, small white circles, small gray circles and small circles characterized by crossed lines, which correspond to the following: The small gray circles are the GPS satellites that were determined to be excluded from processing for rational reasons in the process, and the small black circles are the satellites later determined to be in the coverage area of the first planar patch antenna 1a. GPS satellites, the small white circles are GPS satellites later determined to be in the coverage of the second planar patch antenna 1b. The small circles characterized by the crossed line pattern are the GPS satellites later determined to exist at the boundaries of the coverage of the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b; planar patch antennas 1a and 1b are installed parallel to each other and vertically to the ground.
<<0136>> In the concentric diagram of FIG. It is assumed that after the azimuth is limited in the state of Fig. 3, it reaches Fig. 4 by clockwise horizontal rotation. The same figure can be used to explain the satellite above.
<<0137>> Table 3 is a data table created in the data processing unit 3 at this time. The rows of excluded satellites are shown as the bottom two rows. These are not used in subsequent processing.
<<0138>>
<<Table3>>
000009

<<0139>> In the data processing unit 3, the final term of the numerical sequence read down from the 7th column of the data table of Table 3 is followed to the head, and R, which is a directed circular sequence of numbers, is constructed. In the data in Table 3, R looks like "1,2,2,2,2,2,0,1,1,1 (back to top)".
<<0140>> The data processing unit 3 first inspects the internal structure of R as a set of finite sequences S0, S0', S1, S2. As a result, it is determined that the case is (1,0,1,1), that is, state B.
<<0141>> sequence information is as follows.
《Number 5》
000010

<<0142>>
<<Table4>>
000011

<<0143>> Therefore, the data processing unit 3 starts processing when R is in state B.
<<0144>> When the state of R is the state B and the sequence S1 exists, the following processing is performed.
<<0145>> In the azimuth angle region defined clockwise, with the satellite azimuth angle associated with the first term of S1 as the starting azimuth angle and the opposite direction of the satellite azimuth angle associated with the first term of S1 as the ending azimuth angle, If the central term of S0 exists, then the measuring direction z is the central term of S0, otherwise the measuring direction z is the opposite direction of the central term of S0.
Since <<0146>>S1 exists, the following is checked first.
<<0147>> Using the satellite azimuth (A(S1,1)=262) associated with the first term of S1 as the starting azimuth, the satellite azimuth (A(S1,1)=262) associated with the first term of S1 is The middle term of S0 (A(S0,m0)=236) in the azimuth domain defined clockwise with the opposite direction (A(S1,1)+180=262+180=82) as the terminal azimuth The question is whether there exists This is equivalent to asking if there are 236 degrees between 262 degrees and 82 degrees clockwise. The answer is "does not exist". This question is used to identify whether the satellite at the boundary is captured in the measurement direction or in the anti-measurement direction. <<0148>> Therefore, the procedure for non-existence, ``the measurement direction z is the opposite direction (A(S0, m0)+180) of the central term of S0 (A(S0, m0))'' is adopted. Then we get z=A(S0,m0)+180=236+180=56.
<<0149>> Therefore, the measurement direction is specified as 56 degrees.
<<0150>> As described above, after the orientation is limited, the orientation can be identified by horizontal rotation.
<<0151>> This rotation has the following upper limit, and if the rotation is within that range, the azimuth can be specified.
<<0152>> In the following, the fact that the upper limit angle of rotation required to make the transition from the state of FIG. 3 to the state of FIG. explain.
<<0153>> For example, if the azimuth limitation has already been performed as in the cases of Tables 1, 2, and 3, twice the obtained one-sided error width angle (δ), that is, two-sided error width angle (2δ) It is enough to rotate the measurement direction 5 up to the upper limit. It is clear from FIG. 3 that the two-sided error width angle is the upper limit. In FIG. 3, one or more satellites can be captured in either the measurement direction 5 or the opposite measurement direction within a two-sided error margin (2δ). The direction of rotation may be either clockwise or counterclockwise. When horizontally rotated clockwise in FIG. 3, the satellite 9 is captured at a rotation angle of less than 2δ, resulting in the state shown in FIG. When horizontally rotated in the counterclockwise direction, the satellite 14 is captured at a rotation angle of less than 2δ.
<<0154>> Since it suffices to rotate only with the angle 2δ as the upper limit without rotating to an angle larger than necessary, there are the following advantages.
<<0155>> (1) For the observer, excessive rotation can be prevented, and it is easy to achieve the target azimuth determination with the minimum necessary effort.
(2) At the time when the azimuth limitation result is obtained, it is possible to estimate the upper limit of the time required for azimuth identification. Therefore, the observer can accurately determine whether or not to go one step further and identify the direction in light of his/her spare time during the outdoor activity.
<<0156>> As described above, according to the azimuth information acquiring apparatus according to the present embodiment, in addition to being able to limit the orientation of the measurement direction 5 without rotation, the minimum rotation is required even when the azimuth is specified one step further after that. I just showed you what you can do.
<<0157>> The mounting configuration will be described below.
<<0158>> When the present invention is actually used, it is possible to enjoy the convenience of having a structure in which two planar patch antennas are used in parallel by configuring as follows. FIG. 5 is a configuration example in which the orientation information acquisition device has a shape suitable for wearing. (a) is a top view of the head mounted state. (b) is a left side view of the device mounted on the head, and (c) is a front view of the device mounted on the head. That is, it is a state in which a person's head is sandwiched between the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b in the present invention.
<<0159>> In the case of such a configuration example, that is, the ability to adopt a shape similar to a headband-like structure, a headphone shape, or a hat shape produces the following advantages.
<<0160>> (1) Since the measurement direction 5 of the device always coincides with the frontal direction of the observer's face, even when operating to obtain direction information, when using the numerical value that is the result of the direction information obtained, can be understood directly and is highly convenient.
<<0161>> (2) Wearing it on the head is effective in obtaining direction information because the vertical distance between the direction information acquisition device and the ground can be maximized, and the effects of shielding features and terrain can be minimized. target.
<<0162>> (3) There are actual cases where accessories such as headbands and functional devices such as headphones are worn on the head.
<<0163>> (4) Rotation in azimuth identification may also be a movement that naturally creates a distant view, which is simple and visually acceptable.
<<0164>> The physical entity of modern GPS receivers is a signal processing microprocessor and accompanying electronics board, which is small. In fact, today's portable GPS receivers are sized to easily fit in the palm of your hand and are available at low cost. From this, too, it can be seen that the element part size is considerably small. The direction information acquisition device that embodies the direction information acquisition method according to the present invention can be configured by utilizing the components used in these portable GPS receivers. There is an advantage that the volume can be suppressed and the configuration can be made small. For example, the first GPS receiver 2a and the data processing section 3 are housed behind the first planar patch antenna 1a. The second GPS receiver 2b and the result output section 4 are housed behind the second planar patch antenna 1b. A flexible cable is housed inside the headband-like structure, and connections are made to achieve the configuration shown in FIG. The result output unit 4 can output sound through speakers or earphones.
<<0165>> Also, it may be worn on both lateral sides of the upper leg of the garment, that is, on both lateral sides of the upper leg of the jacket. As a general rule, they should be placed on the clothes on both outer sides of the upper arm so that they are perpendicular to the ground and they are parallel to each other. Moreover, if the mutual planes are installed parallel to the frontal direction of the body, the measurement direction 5 will be in the frontal direction of the body. In this case, the GPS receiver may be housed behind the planar patch antenna. In this case, the part that connects the two is configured with a flexible cable, which is passed from the outside of the upper limb through the shoulder, behind the neck and the shoulder on the opposite side, and reaches the other flat patch antenna. A pressure-release tape can be used to temporarily fix it. The data processing unit 3 and the result output processing unit 4 can be housed on the back side of either flat patch antenna, or they can be designed to come to the back of the shoulder or neck. good. In addition, planar antennas may be installed in parallel on the front and back of the body, the chest and the back. In this case, if the first planar patch antenna 1a is placed on the back and the second planar patch antenna 1b is placed on the chest, the measurement direction 5 is directed toward the left side of the body. Therefore, it is convenient for the observer if the result output unit 4 always outputs a value converted in the forward chest direction of the observer, that is, a value obtained by adding 90 degrees clockwise. Such a configuration has the following advantages.
<<0166>> (1) Convenience is high because the front of the body is matched with the measurement direction.
(2) It is easy to rotate because it requires only a slight movement of the body.
(3) There are few protrusions, etc., and they are easy to accept.
(4) It can be worn on the observer's favorite clothes. In this case, it is convenient for washing if it is made detachable with a pressure peeling tape or the like.
<<0167>> It can also be worn on the lateral sides of both lower legs or on both lateral sides of a pair of shoes. In this case as well, the antenna part and other functional parts are temporarily fixed with pressure-bonding tape or magnets, and the two antennas and each functional part are connected by a flexible cable from the outside of the leg via the waist etc. can be detachable. In this case, it is thought that the signal acquisition performance of the high-elevation-angle satellite is degraded due to the shielding effect of the arm, etc., but as described above, the present invention dares not use satellites existing at a particularly high elevation-angle, so this is not a big problem. Therefore, we don't really care about shielding for high elevation angles.
<<0168>> Processing when R is in state C will be additionally described. In this process, in the output to the observer, it was recommended to change the direction 90 degrees to the left or right and remeasure, or to recommend the use in a place with a better view of the sky. , and beep sounds indicating these meanings may be determined separately.
<<0169>> Next, a computer simulation was performed to statistically calculate to what extent the azimuth limiting value can be obtained when the azimuth information acquiring apparatus that embodies the azimuth information acquiring method according to the present invention immediately limits the azimuth. Show the results.
<<0170>> In this computer simulation, at 35 degrees 40 minutes 14.9 seconds north latitude and 139 degrees 45 minutes 33.4 seconds east longitude, i.e., in the center of Hibiya Park in Tokyo, at multiple times on February 17, 2000, the We reproduce the operation of the satellite using the satellite orbital information, and see how much width of the azimuth limitation can be obtained in the trial of setting the measurement direction at random.
《0171》Each fixed time from 0:00 to 11:00 (0:00, 1:00, 2:00, 3:00, 4:00, 5:00, 6:00, 7:00, 8:00, 9:00, 10:00, 11:00) was evaluated. This is because the minimum number of satellites with an elevation angle of 0 degrees or more, that is, the number of usable satellites and the satellite constellation (satellite arrangement), varies with time, and this is to be reflected correctly in the evaluation.
《0172》Also, in order to obtain results close to reality, it is assumed that elevation angles of 5 degrees or less, which are susceptible to feature shielding, cannot be used, and that satellites of 85 degrees or more are not used. We used the previously mentioned constraint to exclude high elevation satellites.
<<0173>> Furthermore, in order to realize the randomness of the measurement direction 5, as in the actual use, the selection of the measurement direction 5 was set at random using random number (0 to 359 degrees) generation.
<<0174>> A random number trial under this condition was repeated 1000 times at each time, aiming to improve the accuracy of the evaluation results.
<<0175>> This result, that is, the two-sided error in total 12000 times (12 times x 1000 times) of azimuth limitation was 30.8 degrees as an average value.
《0176》North, northeast, northeast, east, southeast, southeast, south, southwest, southwest, west, northwest, and northwest. is. By using the method of the present invention, the azimuth can be limited by such a value without rotation or the like even with random measurements. This shows that the present invention is simple to operate and has a great effect.
<<0177>> The probability of accidentally locating one or more satellites in the plane containing measurement direction 5 and the zenith in the initial random orientation installation (without rotation) and directing the bearing immediately is It was 9.9%, and it was possible to identify the direction immediately at a relatively high rate.
<<0178>> A computer simulation is performed assuming that the common coverage area has a band width of 2.5 degrees in front and behind the semicircle forming the boundary.
<<0179>> In terms of the state occurrence probability, the state A occurrence probability is 90.1%, and the state B occurrence probability is 9.9%. In all the former cases, satellites exist in both the coverage area of the first planar patch antenna 1a and the coverage area of the second planar patch antenna 1b (the case of (0,0,1,1)). Similarly, the latter are all cases where satellites exist in both the coverage of the first planar patch antenna 1a and the coverage of the second planar patch antenna 1b (case of (1,0,1,1)). In state A, satellites are unevenly distributed only in the coverage area of the first planar patch antenna 1a (corresponding to the case of (0,0,0,1)), or satellites are only in the coverage area of the second planar patch antenna 1b. Being ubiquitous (corresponding to the (0,0,1,0) case), the situation did not appear even in 12000 total trials. While in state B, the same uneven distribution situation ((1,0,0,1), (1,0,1,0), (1,1,0,1), (1,1,1,0) corresponding to the case) also did not appear.
<<0180>> The above explanation was given only for the functions of direction limitation and direction identification in the direction information acquisition device according to the present embodiment, but as is clear from the configuration of FIG. Positioning can also be realized with the direction information acquisition device according to this embodiment. In the mid-latitude regions, there are approximately 8 to 12 GPS satellites in the upper hemisphere at any given time. Therefore, normally 4 to 6 satellites can be expected on each side of the semicircle that passes through the zenith. In principle, two-dimensional positioning is possible with at least three satellites, and three-dimensional positioning is possible with at least four satellites. As the positioning result, the positioning result sent from the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b to the data processing unit 3 can be used as it is. Among the positioning results, the one with the latest positioning calculation time may be preferentially output from the result output unit 4 .
<<0181>> Although the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in any manner as long as the configuration described in the claims is not changed.
<<0182>>
<Effects of the Invention> As described above, according to the direction information acquisition method and device according to claims 1 and 6, a pair of GPS antennas having hemispherical antenna patterns are arranged vertically with their backs to each other. By receiving signals from GPS satellites for each planar patch antenna, it is possible to quickly limit the azimuth without the need for rotation. be able to.
《0183》In addition, by diverting a low-priced L1 wave GPS receiver, which is widely used in small size, and adding a small modification, a direction information acquisition device that can embody a direction information acquisition method can be realized. Can be manufactured at a cost.
<<0184>> Moreover, in its realization, due to the small size and light weight of the planar patch antenna and the characteristics of its parallel installation, it is excellent in wearability on both sides of the head. It is possible to provide the observer with high convenience due to matching with the direction.
<<0185>> Further, according to the azimuth information acquiring method and apparatus according to claims 2 and 7, based on the azimuth angle width range obtained by azimuth limitation, horizontal rotation with a clear upper limit can further specify the azimuth. can be easily performed.

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《Brief description of the drawing》
<<FIG. 1>> FIG. 1 is a conceptual diagram showing the direction information acquisition principle of the direction information acquisition method according to the present invention.
<<FIG. 2>> FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an orientation information acquisition device that embodies an orientation information acquisition method according to the present invention.
<<FIG. 3>> A schematic layout diagram showing the relationship between the layout of the satellites in the sky and the two antennas when the azimuth information acquisition device performs azimuth limitation.
<<FIG. 4>> A schematic layout diagram showing the relationship between the layout of satellites in the sky and two antennas when the azimuth information acquisition device performs azimuth identification.
<<Fig. 5>> An external view of the azimuth information acquisition device with a head-mounted structure, (a) is a view of the head-mounted state from above, (b) is a view of the head-mounted state from the left side, (c) is a front view of the head-mounted state.
<<Description of symbols>>
1a 1st planar patch antenna
1b 2nd planar patch antenna
2a 1st GPS receiver
2b 2nd GPS receiver
3 Data processing section
4 Result output section
5 Measurement direction
6a Sky coverage by the first planar patch antenna
6b Sky coverage by second planar patch antenna
7 Semicircular boundary between the air coverage area of the first planar patch antenna and the air coverage area of the second planar patch antenna

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Bibliography + Abstract + Claims
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detailed description
Description of the figure
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Masato Takahashi Orientation information

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(57) "Summary"
<<Problem>> To obtain azimuth information from a signal transmitted from a GPS satellite.
<<Solution>> Two GPS flat antennas (1a, 1b) are installed parallel to each other in the direction in which the signals from the GPS satellites are facing each other, and the GPS receivers (2a, 2b) connected to the respective antennas are made to try to capture the signals, From the comparison of the obtained signals, the area of the sky above the antenna plane (6a, 6b) where the GPS satellites are located is specified, and by referring to the azimuth angle value of each satellite, the intersection of the antenna plane and the horizontal plane is calculated. An azimuth angle value in a specific direction of a line can be immediately output as an azimuth angle range with a width. GPS antennas (1a, 1b) with two hemispherical beams that can also specify directions, GPS receivers (2a, 2b) connected to each, and a data processing unit ( 3) and a result output unit (4).


Bibliography + Abstract + Claims

(19) <<Issuing country>> Japan Patent Office (JP)
(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication Number>> Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-356161 (P2001-356161A)
(43) <<Released Date>> December 26, 2001 (2001.12.26)
(54) <Title of Invention> Direction Information Acquisition Method and Device
(51) <<International Patent Classification 7th edition>>
G01S 5/14
G09B 21/00
《FI》
G01S 5/14
G09B 21/00D
《Request for Examination》Yes
<<Number of Claims>> 7
《Application Form》OL
《Total number of pages》17
(21) <<Application number>> Patent application 2001-93964 (P2001-93964)
(22) <Filing date> March 28, 2001 (2001.3.28)
(31) <<Priority Claim Number>> Patent Application No. 2000-91362 (P2000-91362)
(32) <Priority date> March 29, 2000 (2000.3.29)
(33) <<Country claiming priority>> Japan (JP)
(71) Applicant
<Identification number> 301022471
<Name> Independent Administrative Institution Communications Research Laboratory
(71) Applicant
<Identification number> 500138939
<Name> Masato Takahashi
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
(74) Agent
<Identification number> 100082669
"patent attorney"
<Name> Kenzo Fukuda (2 others)
(57) "Summary"
<<Problem>> To obtain azimuth information from a signal transmitted from a GPS satellite.
<<Solution>> Two GPS flat antennas (1a, 1b) are installed parallel to each other in the direction in which the signals from the GPS satellites are facing each other, and the GPS receivers (2a, 2b) connected to the respective antennas are made to try to capture the signals, From the comparison of the obtained signals, the area of the sky above the antenna plane (6a, 6b) where the GPS satellites are located is specified, and by referring to the azimuth angle value of each satellite, the intersection of the antenna plane and the horizontal plane is calculated. An azimuth angle value in a specific direction of a line can be immediately output as an azimuth angle range with a width. GPS antennas (1a, 1b) with two hemispherical beams that can also specify directions, GPS receivers (2a, 2b) connected to each, and a data processing unit ( 3) and a result output unit (4).
000002






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(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication Number>> Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-356161 (P2001-356161A)
(43) <<Released Date>> December 26, 2001 (2001.12.26)
(54) <Title of Invention> Direction Information Acquisition Method and Device
(51) <<International Patent Classification 7th Edition>>
G01S 5/14
G09B 21/00
《FI》
G01S 5/14
G09B 21/00D
《Request for Examination》Yes
<<Number of Claims>> 7
《Application Form》OL
《Total number of pages》17
(21) <<Application number>> Patent application 2001-93964 (P2001-93964)
(22) <Filing date> March 28, 2001 (2001.3.28)
(31) <<Priority Claim Number>> Patent Application No. 2000-91362 (P2000-91362)
(32) <Priority date> March 29, 2000 (2000.3.29)
(33) <<Country claiming priority>> Japan (JP)
(71) Applicant
<Identification number> 301022471
<Name> Independent Administrative Institution Communications Research Laboratory
(71) Applicant
<Identification number> 500138939
<Name> Masato Takahashi
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
(74) Agent
<Identification number> 100082669
"patent attorney"
<Name> Kenzo Fukuda (2 others)
(57) "Summary"
<<Problem>> To obtain azimuth information from a signal transmitted from a GPS satellite.
<<Solution>> Two GPS flat antennas (1a, 1b) are installed parallel to each other in the direction in which the signals from the GPS satellites are facing each other, and the GPS receivers (2a, 2b) connected to the respective antennas are made to try to capture the signals, From the comparison of the obtained signals, the area of the sky above the antenna plane (6a, 6b) where the GPS satellites are located is specified, and by referring to the azimuth angle value of each satellite, the intersection of the antenna plane and the horizontal plane is calculated. An azimuth angle value in a specific direction of a line can be immediately output as an azimuth angle range with a width. GPS antennas (1a, 1b) with two hemispherical beams that can also specify directions, GPS receivers (2a, 2b) connected to each, and a data processing unit ( 3) and a result output unit (4).
000002

<<Claims>>
<<Claim1>> A pair of GPS antennas each having a hemispherical antenna pattern are arranged facing each other perpendicularly to the ground, and the GPS antennas are above the direction in which they are facing with one semicircle passing through the zenith as a boundary. A quarter of the sky is covered by the antenna, and a GPS receiver connected to each antenna attempts to acquire signals from all GPS satellites in the upper hemisphere. , determining the presence area of one or more GPS satellites from a comparison of the reception state of each GPS satellite signal at both GPS receivers, extracting the GPS satellite azimuth angle from at least one GPS receiver, and determining the satellite in each area Create a sequence of azimuth angles clockwise, extract the azimuth angles of the first term and the azimuth angle of the last term, and determine the azimuth angle by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term obtained in at least one extracted region. A direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 2>> A pair of GPS antennas, each having a hemispherical antenna pattern, are placed facing each other perpendicularly to the ground. Antenna sensitivities and sky coverage are formed in a quarter of the sphere, respectively, and a GPS receiver connected to each antenna attempts to acquire signals transmitted by all GPS satellites in the upper hemisphere. , determining the presence area of one or more GPS satellites from a comparison of each GPS satellite signal in both GPS receivers, extracting the GPS satellite azimuth from at least one GPS receiver, and obtaining the satellite azimuth in each area clockwise, extract the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term, and limit the azimuth by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term obtained in at least one extracted region. , with the angular width of the azimuth angle obtained above as the upper limit of the rotation angle, the above pair of GPS antennas are horizontally rotated, and the GPS receivers connected to each GPS antenna receive signals from all the GPS satellites in the upper hemisphere. ceasing horizontal rotation of the pair of GPS antennas in the direction in which acquisition of the transmitted signal has been attempted and at least one satellite has been determined to be at the boundary from each GPS satellite signal obtained; determining the existence area of at least one other GPS satellite, extracting the azimuth angle of the satellite from at least one GPS receiver, the azimuth angle of the extracted one satellite, the azimuth angle in the opposite direction, and the boundary A method of obtaining azimuth information, wherein the azimuth is identified by comparing the azimuth angles of the satellites determined to be present in the satellite.
<<Claim 3>> A direction information acquiring method according to Claim 1 or 2, wherein the pair of GPS antennas are planar patch antennas.
<<Claim 4>> The azimuth information acquisition method of claim 1 or 2, wherein the pair of GPS antennas are mounted facing each other in parallel with the head interposed therebetween and perpendicular to the ground.
<<Claim 5>> The method for obtaining azimuth information according to claim 1 or 2, wherein the pair of GPS antennas are sandwiched between the body and are mounted facing each other in parallel and perpendicular to the ground.
<<Claim 6>> A GPS antenna having a pair of vertically arranged hemispherical antenna patterns that are parallel to each other and facing each other, and each GPS antenna is positioned in a quarter of the celestial sphere above the direction in which it is facing. means for forming a sensitive air coverage area and for acquiring by said pair of antennas signals transmitted by satellites in said respective air coverage areas; and generating a sequence of satellite azimuth angles in each said area in a clockwise direction. means for extracting the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term; An azimuth information acquiring apparatus, comprising means for limiting the azimuth by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term obtained in the area.
<<Claim 7>> A GPS antenna having a pair of vertically arranged hemispherical antenna patterns that are parallel to each other and facing each other, and each GPS antenna has antenna sensitivity in a quarter of the celestial sphere above the direction in which it is facing. means for forming a sky coverage area over which the satellites are present, and capturing signals transmitted from the satellites existing in the respective sky coverage areas by the pair of antennas; Means for determining the existing region where the satellite azimuth angle was present, means for creating a sequence of satellite azimuth angles in each of the above regions in a clockwise direction, extracting the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term, and at least means for limiting the azimuth by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term obtained in one region; means for attempting to acquire signals transmitted from all GPS satellites in the upper hemisphere from each pair of rotating antennas, and from each GPS satellite signal obtained, it is determined that at least one satellite exists at the boundary. means for stopping the horizontal rotation of the pair of antennas in the direction that has been determined; means for determining the presence area of at least one other GPS satellite and extracting the azimuth angle of that satellite; An azimuth information acquiring device comprising means for identifying an azimuth by comparing an azimuth angle of a satellite, an azimuth angle in the opposite direction thereof, and the azimuth angle of the satellite determined to exist at the boundary.
<<Detailed description of the invention>>
<<0001>>
<<Technical Field to which the Invention Belongs>> The present invention relates to a method and an apparatus for obtaining azimuth information using GPS satellites.
<<0002>>
<<PriorArt>> In this specification, the term ``specific orientation'' means uniquely associating an azimuth angle value with a specific specific direction. means to associate a fan-shaped azimuth angle value range defined by a certain start azimuth angle value, a certain end azimuth angle value, and a certain rotation direction with respect to a specific direction. It is intended to include both concepts of azimuth limitation.
<<0003>> A description of the azimuth limitation will be added below. For example, when using a display system where north is 0 degrees and degrees increase clockwise, the action of uniquely associating the specific direction in which a mountain can be seen from one's own view with an azimuth angle of 37 degrees. is azimuth-specific, and on the other hand, in the absence of such information, it is at least certain that it lies within a sector shown clockwise from azimuth 35 degrees to azimuth 49 degrees. It can be said that the action acquired by using facts as clues is limited to direction.
<<0004>> If this azimuth determination can be performed very quickly compared to the azimuth determination, it can be said that the action of azimuth determination has practical utility. It would be even more practical if both rapid azimuth determination and accurate azimuth identification were possible as required. In other words, when the accuracy is given priority, the direction can be specified, and when the speed is given priority, the direction can be limited.
<<0005>> In fact, in view of the specific circumstances described below, the need for both orientation specification and orientation limitation is recognized.
<<0006>> For example, visually impaired people walking outdoors, survey hikers and reconnaissance workers who have to walk in a state where visibility is almost ineffective due to heavy fog and snowstorms in mountainous areas. think. For those in the situations mentioned here, the fact that they have no choice but to walk in a state corresponding to blindness is common. Of course, it is said that the latter should be temporarily encamped, but predictions of danger to life in extremely low temperatures that will come after sunset, or predictions of physical and life danger due to forecasts of the arrival of snowstorms, together with accurate judgment of the situation. When it is done, there are cases where walking is made with a certain degree of action decision even in blindness. This blind walking has the following common features.
<<0007>> First, it is good that the current position is known by the latitude and longitude values of the portable satellite positioning device, and the destination is also clear by the latitude and longitude values. However, the fact that there is no visual field means that the simple visual direction information acquisition function is deprived. can hardly be used. On the other hand, depending on the place of use, the results may be greatly biased due to magnetic disturbance, and a compass that cannot output the bias, that is, the margin of error, cannot be used for important decisions such as direction determination for blind walking. Directional information such as latitude, longitude, altitude and GPS time can be easily obtained from signals transmitted from GPS satellites, but direction information cannot be obtained. In addition, the method of re-positioning by movement and calculating the direction of movement, which is appropriate for land mobiles, requires a considerable walking distance due to the positioning error of GPS (one of the Global Positioning System satellite positioning systems), and visual walking Even so, the load is heavy, and it is extremely difficult to perform blind walking. Therefore, even if a portable satellite positioning device is carried, the device that does not provide the direction can accurately determine the walking direction for a person who is in a blind situation and cannot estimate the approximate direction based on vision. There was a lack of functions to support There is a need for an azimuth information acquisition method that can compensate for this.
<<0008>> Secondly, even if it is possible to somehow decide to go in a certain direction, humans generally rely on visually recognized directions such as specific feature directions and celestial direction. Since straightness is maintained by a feedback loop that finely corrects the direction of travel, it is difficult to maintain the correct direction of travel in the blind situation. As with walking with your eyes closed, if you do not check your bearings frequently, your course will turn into a curve against your original intentions, and there is a danger of stepping into a dangerous area such as an avalanche-prone area. . In this case, since the azimuth is checked very frequently, the work load of each confirmation work is heavy, and it is not really useful if it restricts the movement. For people who walk blind, it is essential to have a quick direction information acquisition method that can be easily operated even while walking and is suitable for frequently acquiring information.
<<0009>> Thirdly, when sight is not used, it is necessary to always search for obstacles in front of the vehicle with the hand or its extension, such as a cane, in order to avoid falling over. Therefore, even if there is a device related to the above azimuth identification / azimuth limitation, a portable device held in the hand is inappropriate. the device is suitable.
<<0010>> Based on the above, the following features are necessary to accurately support blind walking. First, it is equipped with quick and easy measurement, and retains the function of azimuth limitation that can clearly indicate the degree of error, so that it can often be confirmed that the direction of travel does not deviate from the intended direction during blind walking. is required. Secondly, when walking without visibility, when the latitude and longitude values of the current point and the destination point are obtained, it is necessary to retain a somewhat accurate azimuth identification function so that the walking direction to the destination point can be initially determined. Become. Thirdly, during blind walking, the hand is an important means for detecting objects in front and avoiding falls.
<<0011>>
<Problems to be Solved by the Invention> In other words, the ability to acquire directions is useful not only for assisting the visually impaired in their daily outdoor activities and outdoor activity work, but also for healthy people in outdoor activity work under weather conditions with poor visibility. The requirements are as follows.
(1) It is possible to immediately limit the direction (useful for frequent confirmation of straightness in the process of blind walking).
(2) The same equipment can be used to easily identify the direction (assisting direction identification at the start of blind walking).
(3) Because it is compact and lightweight and can be configured in a plane that conforms to the body, it can be used while worn on the body (it does not block the hand, which is important in the process of blind walking). More specifically, it has the following practical characteristics.
(4) Even when visually impaired people wear it all the time and use it in social situations, it has a shape that is visually acceptable (it can support the social life of pedestrians who are blind on a daily basis).
(5) It is intuitive and easy to use because the measurement direction always matches the direction of the observer's face (the direction acquisition operation is easy enough to withstand frequent use in the process of blind walking).
(6) It can be constructed at a relatively low cost by using the elemental parts of conventional portable satellite positioning equipment and adding minor modifications (support for blind walking itself does not cost much).
(7) Since it has a satellite positioning function, it is no longer necessary to have a separate satellite positioning device (it is possible to reduce the number of items to carry during blind walking).
<<0012>> In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide an azimuth information acquisition method and apparatus that can be readily carried by azimuth limitation and azimuth identification.
<<0013>>
<Means for Solving the Problems> The azimuth acquisition method according to the present invention is to arrange a pair of GPS antennas each having a hemispherical antenna pattern facing each other perpendicularly to the ground so that one semicircle passing through the zenith is arranged. As a boundary, the GPS antennas each form a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the sky in the direction in which they are facing, and a GPS receiver connected to each antenna has a full sky hemisphere. At least one of the GPS receivers determines the presence area of one or more GPS satellites by comparing the reception status of each GPS satellite signal at both GPS receivers. extract the GPS satellite azimuth angle from, create a series of satellite azimuth angles in each region clockwise, extract the first term azimuth angle and the last term azimuth angle, and extract the initial azimuth angle obtained in at least one extracted region The azimuth is defined by the azimuth angle of the term and the azimuth angle of the final term.
<<0014>> Also, in the azimuth acquisition method according to the present invention, a pair of GPS antennas each having a hemispherical antenna pattern are arranged perpendicular to the ground facing each other. Antenna forms antenna sensitivity and sky coverage in one-fourth of the sky in the direction it is facing, and transmits from all GPS satellites in the sky half-sphere to the GPS receiver connected to each antenna. acquisition of the GPS satellite signal at both GPS receivers, determine the presence area of one or more GPS satellites from comparison of each GPS satellite signal at both GPS receivers, and extract the GPS satellite azimuth from at least one GPS receiver , in each region, create a series of satellite azimuth angles clockwise, extract the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term, and obtain the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term The azimuth is limited by the azimuth angle, the angular width of the obtained azimuth angle is used as the upper limit of the rotation angle, the pair of GPS antennas are horizontally rotated, and the GPS receiver connected to each antenna is projected to the half sky the pair of GPS antennas in the direction in which it has attempted to acquire signals transmitted from all GPS satellites in the sphere, and from each GPS satellite signal obtained, it has been determined that at least one satellite is at the boundary; stop the horizontal rotation of, determine the existence area of at least one other GPS satellite, extract the azimuth angle of the satellite from at least one GPS receiver, and extract the azimuth angle of the one satellite and vice versa The azimuth is identified by comparing the azimuth angle of the direction and the azimuth angle of the satellite determined to be present at the boundary.
<<0015>> Including using a planar patch antenna as the pair of GPS antennas. <<0016>> In addition, the pair of GPS antennas are mounted on the head or body in parallel with each other and perpendicular to the ground.
<<0017>> Further, the azimuth information acquisition device according to the present invention includes a GPS antenna having a pair of vertically arranged hemispherical antenna patterns that are parallel to each other and facing each other, and each GPS antenna is facing means for forming a sky coverage area whose antenna sensitivity extends to one-fourth of the celestial sphere above the direction, and for capturing signals transmitted from satellites existing in each of the above sky coverage areas by the pair of antennas; A sequence of satellite azimuth angles is created clockwise, a means for extracting the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term, and the existence area where the satellite existed is determined by comparing the signals from each captured satellite. and means for limiting the orientation by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term obtained in at least one of the regions.
<<0018>> In addition, the direction information acquisition device according to the present invention includes a GPS antenna having a pair of hemispherical antenna patterns that are parallel, facing each other, and arranged vertically; Means for forming a sky coverage area whose antenna sensitivity extends to one-fourth of the celestial sphere, and for acquiring signals transmitted from satellites existing in each of the above sky coverage areas by the pair of antennas; A means for determining the existence area where the satellite existed from the comparison of the signals from the above, and creating a sequence of satellite azimuth angles in each of the above areas clockwise, and calculating the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term means for limiting the orientation by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term obtained in at least one of the above regions; means for horizontally rotating the pair of antennas, and attempting to capture signals transmitted from all GPS satellites in the upper hemisphere from each rotating pair of antennas, and obtaining signals from each GPS satellite means for stopping the horizontal rotation of the pair of antennas in the direction in which at least one satellite is determined to exist on the boundary from the means for extracting an azimuth angle; and means for identifying the azimuth by comparing the extracted azimuth angle of the satellite, the azimuth angle in the opposite direction thereof, and the azimuth angle of the satellite determined to exist on the boundary. It is characterized by characterized by consisting of
<<0019>>
<<Embodiment of the Invention>> An embodiment of an orientation information acquiring method and an orientation information acquiring apparatus embodying the method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<<0020>> In the following explanation, the unit of angle is degrees (deg), and the azimuth angle is indicated clockwise with 0 degrees for the north, 90 degrees for the east, 180 degrees for the south, and 270 degrees for the west. . Elevation angle is expressed by setting the horizontal plane to 0 degrees and the zenith to 90 degrees.
<<0021>> First, based on FIG. 1, the principle of acquisition of azimuth limitation according to the present invention will be described. A first planar patch antenna 1a and a second planar patch antenna 1b are installed in the center of FIG. The first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b are arranged facing each other and parallel to each other. Both of them are installed perpendicular to the ground. At this time, if you stand on the ground and look down on the antenna arrangement from above, and arrange the first flat patch antenna 1a on the left side and the second flat patch antenna 1b on the right side, for the observer who is looking down, The direction that is the front of the body is hereinafter referred to as measurement direction 5 .
<<0022>> As the first and second planar patch antennas 1a and 1b, those having a hemispherical beam pattern for right-handed circularly polarized waves used in the GPS satellite system are used. An antenna pattern with a hemispherical beam is sometimes referred to as omnidirectional in some literature, but omnidirectional exactly means isotropic, so here Omnidirectional, that is, according to the usage of isotropic, is not used to describe a hemispherical beam pattern. Since the first and second planar patch antennas 1a and 1b are erected perpendicular to the ground, half of the hemispherical beams are directed toward the ground and are not used. And the other half have sensitivity to the sky.
<<0023>> When two such planar patch antennas are arranged parallel to each other, and both of them are placed perpendicular to the ground, each of the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b is substantially The upper coverage corresponds to the state in which the sky is divided into two with a semicircle as the arc of a great circle as the boundary, as shown in Fig. 1. This semicircle is a semicircle 7 that serves as a boundary between the sky coverage area 6a of the first planar patch antenna 1a and the sky coverage area 6b of the second planar patch antenna 1b. In other words, the first planar patch antenna 1a covers a quarter of the celestial sphere where GPS satellite A in FIG. 1 exists, and the second planar patch antenna 1b covers GPS satellite B in FIG. The existing 1/4 celestial sphere is taken as the coverage area.
<<0024>>Positioning radio waves emitted from GPS satellites use a microwave frequency band near 1.5 GHz, so they have excellent straightness like light, and the first planar patch antenna 1a for GPS A clear difference occurs between the signal strength from GPS satellite A, which is within the sky coverage area 6a, and the signal strength from GPS satellite B, which is not within the sky coverage area 6a of the first planar patch antenna 1a. Therefore, based on the difference in signal strength, the existence areas of GPS satellites A and B can be determined. can be azimuthally limited.
<<0025>> In FIG. 1, the GPS satellite C exists in a semicircle 7 that is the boundary between the sky coverage area 6a of the first planar patch antenna 1a and the sky coverage area 6b of the second planar patch antenna 1b. Therefore, the signal from this GPS satellite C is received by the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b. Since the orbit of the GPS satellite system is about 20,000 kilometers in the sky, the electromagnetic waves coming from the far field are incident parallel to the coverage areas 6a and 6b of both planar patch antennas 1a and 1b, and are received by both. . In the present invention, when the signals are received simultaneously in this manner, the existing direction of the GPS satellite C can be determined as the measurement direction 5 or the opposite measurement direction, which is the direction obtained by adding 180 degrees to the measurement direction 5, and Using the above-mentioned azimuth angle information of GPS satellite A and GPS satellite B and the result of area determination, the azimuth of measurement direction 5 can be identified.
<<0026>> The major features of the planar patch antenna used for obtaining azimuth information are that it is small and lightweight, easy to manufacture, and can be produced at a low cost. When creating the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b, the three-dimensional beam width is slightly wider than the hemisphere, which is the beam width for circularly polarized waves theoretically calculated assuming an infinite ground plane at the time of design. In some cases, a planar antenna is completed that constitutes an angular circularly polarized beamwidth. This is caused by the difference between the result of designing assuming an infinite ground plane in theory and the actual aspect. This is demonstrated in the following literature.
《0027》Published by The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, ``Small and flat antenna'' co-authored by Misao Haneishi, Kazuhiro Hirasawa, and Yasuo Suzuki, first edition published on August 10, 1996, P100.《0028》Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited by Bradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. 1996, P342-P343, P722. Obtaining the desired antenna pattern by slightly modifying the antenna pattern is known as antenna pattern shaping.
<<0030>> However, if the beam has a solid angle that is slightly wider than desired, the present invention may use it as it is. As a result, the semicircle in Fig. 1 is not a line, but a band area with a slight width (with a slight viewing angle from the observer's point of view). In the azimuth limiting function, which will be described in detail later, this slight spread produces a minute width in the measurement direction 5, which has the effect of increasing the probability of accidentally capturing a satellite. On the other hand, in the azimuth identification function, although the accuracy at the time of azimuth identification is expected to drop slightly, there is no major problem in practical use, which is the purpose of the present invention, and the fact that there is some tolerance is a fact from the viewpoint of manufacturing costs. preferable.
<0031> Alternatively, unlike the design calculations for the hemisphere, if the production result has a beam larger than the hemisphere, in order to remove the unnecessary sensitive part, a shielding material made of radio wave shielding material should be placed on the back side. A hemispherical beam antenna can be easily constructed.
<<0032>> Next, with reference to FIG. 2, an embodiment of an orientation information obtaining apparatus embodying an orientation information obtaining method according to the present invention will be described. In FIG. 2, a first GPS receiver 2a is connected to the first planar patch antenna 1a, and a second GPS receiver 2b is connected to the second planar patch antenna 1b. As described above, the first and second planar patch antennas 1a and 1b are arranged parallel to each other, and both are erected perpendicularly to the ground.
<<0033>> The functions and specifications that the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b in FIG. 2 should have may be the same as the GPS receivers included in the widely spread L1-wave-using compact portable positioning devices. In other words, it inherits the compactness and mass productivity cultivated when miniaturizing and lightening consumer GPS positioning devices. As for miniaturization and weight reduction of GPS positioning devices for consumer use, there are already many GPS receivers with a size suitable for flat patch antennas. Alternatively, it can be easily manufactured. In addition, the flat patch antenna and GPS receiver are integrated into the housing, and even if both are combined, there is already a small one that fits comfortably in the palm of your hand, and there is no problem in terms of manufacturing technology. . Since these existing accumulations of miniaturization techniques can be used, the present invention can be configured economically and compactly. <<0034>> A GPS receiver that outputs the following data string at a cycle of, for example, every second or less, that is, a standard specification one is used. The data contained in the output is as follows. First, the current time, and positioning data such as latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode (indicates whether 2D positioning using 3 satellites or 3D positioning using 4 satellites), and channel 1. satellite number assigned to channel n, satellite elevation, satellite azimuth, channel status, satellite number assigned to channel 2, satellite elevation, satellite azimuth, channel status, ..., satellite number assigned to channel n, satellite elevation, Satellite azimuth and channel conditions. Twelve channels are normally used as the number of channels n. This allows parallel synchronization with the signals of 12 satellites, and can be said to be the current standard specification. In the present invention, these popular low-cost portable L1 wave GPS receivers and planar antennas can be used almost as they are.
<<0035>> Through the first planar patch antenna 1a, the first GPS receiver 2a attempts synchronization and decoding with respect to satellite signals and attempts positioning. Similarly, the second GPS receiver 2b attempts synchronization and decoding with respect to satellite signals through the second planar patch antenna 1b, and further attempts positioning. That is, the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b are connected to antennas covering the hemispherical sphere in the same way as the GPS receivers of ordinary portable satellite positioning devices. It makes it search for the signals of all the GPS satellites that are expected to be in the sky.
<<0036>> The radio waves transmitted from the GPS satellites also include orbit information (almanac data) of all the GPS satellites, which is transmitted from all the satellites. Therefore, even if it exists in the sky above the current position with an elevation angle of 0 degrees or more, the signal is blocked due to the shielding of the feature or terrain, or it is not in the coverage area of the antenna and is synchronized with the signal. Elevation and azimuth angles for disabled GPS satellites can be calculated and output by simple calculations from data received from other GPS satellites synchronized by either antenna. In fact, there are devices that output such information.
<<0037>> In addition, all GPS satellites transmit signals on exactly the same frequency, but because they use a technique called a spread spectrum communication method using pseudo-noise codes, there is a risk of interference even if the same frequency is used. There is no By assigning different arrays of digital codes, called pseudo-noise codes, in which 0s and 1s appear to alternate randomly to each GPS satellite, signals from each satellite can be identified and received separately. In other words, for all GPS satellites that exist at an elevation angle of 0 degrees or more from the current position, not only the elevation angle and azimuth angle in the sky above them, but also the establishment/non-establishment of synchronization with the signals from those satellites In other words, it is theoretically easy to separate and detect the reception state.
<<0038>> In the process of causing the GPS receivers to perform signal search, the satellite number of the GPS satellite, the satellite elevation angle, the satellite azimuth angle, and the channel state, which are the data of each satellite, are periodically output from both GPS receivers. . In addition, the latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode, and current time, which are positioning result data, are also periodically output from both. The data output cycle is not particularly limited, and GPS receivers that output data every second are widely used today. Also good.
<<0039>> Each data obtained from the first GPS receiver 2a and each data obtained from the second GPS receiver 2b are input to the data processing unit 3. The data processing unit 3 processes these data as follows. <<0040>> The data processing unit 3 first constructs a data table for obtaining azimuth information with respect to the data of each satellite. The positioning result data is stored in the buffer of the data processing unit 3, and after being used for the purpose of reference necessary for completing the data table, the result output unit 4 is notified. Each row in the data table for azimuth information acquisition corresponds to each GPS satellite. The maximum number of rows in the data table shall be equal to the maximum number of satellites capable of parallel signal processing by the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b. Here, it is assumed that the maximum number of satellites that each of the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b can perform parallel signal processing is 12, which is equivalent to the portable positioning device currently in practical use at the civilian level.
<<0041>> Each column of the above data table has the following items. The first column records the satellite number periodically. There are inputs from the first GPS receiver 2a and inputs from the second GPS receiver 2b, and these values can be considered the same. If not, there are more than a dozen satellites in the sky and the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b are trying to acquire different sets of satellite numbers. Or one of them is using old almanac data. Therefore, the data processing unit 3 detects the set of satellite numbers selected by the GPS receiver that has sent information on the new positioning calculation time, and commands the remaining GPS receiver to select that satellite. send. Such a function of designating a set of satellite numbers for which signal acquisition is to be performed is also a common specification in the GPS receiver of a portable satellite positioning device.
<<0042>> The second column stores the satellite azimuth and updates it periodically. The third column stores the satellite elevation angle and updates it periodically. Regarding the values in the second and third columns, there are inputs from the first GPS receiver 2a and inputs from the second GPS receiver 2b, and these values can be regarded as the same. If they are not identical, one of the GPS receivers is acquiring the latest almanac data from the satellites and is using slightly older almanac data, so the GPS receiver sending more recent information about the positioning calculation time. is solved by adopting the input of
<<0043>> At this point, the elevation angle information is checked, and the GPS satellite data with too high an elevation angle are removed so as not to be used in subsequent processing. Satellites in the 3rd row have extremely high elevation angles (near the zenith), and even if numerical differences in their azimuth angles are recognized, their actual elongations are extremely small, and are used as the basis for calculating azimuth angle information. I don't like that. Therefore, for example, it is assumed that satellites with an elevation angle of 85 degrees or more are not used for subsequent acquisition of azimuth information. In the 6th column, note that it was rejected as a high-elevation satellite as a result of the inspection. When the elevation changes and it is no longer necessary to reject due to high elevation, the symbol can be cleared.
<<0044>> The fourth column periodically stores the channel state obtained by the first GPS receiver 2a. The fifth column stores the channel conditions obtained with the second GPS receiver 2b. These values indicate whether they are synchronous or not.
<<0045>> In addition, since the signal transmitted from the GPS satellite uses a technology called a spread spectrum communication system using a pseudo-noise code, it has a code length of 1023. Pseudo Random Noise (PRN) ) code is spread-modulated. The PRN code is a unique identification code uniquely assigned to each GPS satellite. Therefore, in the channel inside each GPS receiver, the same replica pseudo-random noise as the PRN code of the satellite is generated for synchronization. When this synchronization is perfect, a weak spread signal buried in noise becomes an extremely strong signal (increase by about 40 dB when synchronization is established) and can be identified and detected. Therefore, it is common to assume that reception is established when establishment of synchronization is confirmed.
<<0046>> Here, consideration will be given to shielding by features and topography. Even if the satellite exists in the coverage area of one antenna, if the line-of-sight propagation path is blocked by features such as terrain, artificial buildings, and trees, the strength of the signal will be extremely low and the receiver will not be able to receive the signal. Synchronization cannot be detected in Therefore, if the channel conditions at the receivers of both antenna systems do not indicate synchronization, it is highly probable that the satellite is shielded by features or terrain. Such satellite information is excluded from use in calculation of azimuth information. In the 6th column, the result of exclusion judgment by this feature shielding or terrain shielding is written. This symbol can also be cleared when the condition that the channel conditions at the GPS receivers of both antenna systems do not both indicate synchronization is removed.
<<0047>> For satellites other than those excluded by the above-mentioned two exclusion judgments, that is, either high elevation angle judgment or feature/terrain shielding judgment, rearrangement is performed according to the satellite azimuth angle data in the second column. conduct. Here, since the azimuth notation method is used in which the numerical value increases in the clockwise direction with north being 0 degrees, if ascending sorting is used, the satellite azimuth angle will be in the clockwise direction with north as the base point. line up.
<<0048>> The fourth column, ie, the first signal strength, and the fifth column, ie, the second signal strength, are compared with the aforementioned threshold values to determine the satellite presence area. If the channel condition of the GPS receiver of one antenna system shows synchronization and the channel condition of the GPS receiver of the other antenna system does not show synchronization, the satellite can be determined to be in the coverage area of the former antenna. In this case, the seventh column stores the former antenna number, that is, "1" for the first GPS receiver 2a, or "2" for the second GPS receiver 2b. Next, when the channel conditions of the GPS receivers of both antenna systems are both above the threshold, the satellite exists on a semicircle (including the zenith) where the extension of the antenna back plane intersects the upper hemisphere. The 7th column stores the number "0" to represent it.
<<0049>> By the above procedure, the data processing unit 3 can construct the data table.
<<0050>> Here, the data processing unit 3 reads down the seventh column, that is, the region determination result, for the satellites other than the excluded satellites shown in the sixth column of the data table. Since the azimuth angles have already been sorted in ascending order, it is equivalent to reading out the satellite range determination results in ascending azimuth order when considering the direction clockwise from north.
<<0051>> As a result, a sequence having elements 0, 1, and 2 is created. The last term of this sequence constitutes a directed cyclic sequence (hereafter referred to as R) as following the first term. Since azimuth angles 0 degree and 360 degrees match and return to the original, they are arranged in the order of the azimuth angles in this way, and the last term of the sequence is regarded as a directional ring following the first term. By constructing the target alignment, it is possible to maintain the order based on the azimuth angle. The internal structure of this R will be important later.
<<0052>> The data processing unit 3 simply inspects the internal structure of R, and branches the processing into three based on the result.
<<0053>> Here, for the purpose of simply notating the sequence that is the substructure inherent in R, three finite sequences are defined below.
<<0054>> S0 is defined as "a finite number sequence with 1 or more terms and all terms being the number "0"" (eg {0,...,0}).
<<0055>> S1 is defined as "a finite number sequence with 1 or more terms and all terms being the number "1"" (eg {1,...,1}).
<<0056>> S2 is defined as "a finite number sequence with 1 or more terms and all terms being the number "2"" (eg {2,...,2}).
<<0057>> By using these definitions, the internal state discrimination of R can be expressed concisely.
<<0058>> The sequence of terms inside R is replaced with S0, S1, S2.
<<0059>> In the unlikely event that two (or more) S0 exist in R, one of them is named S0'. However, S0' is defined as "a finite number sequence with 1 or more terms and all terms being the number "0"" (eg {0,...,0}).
As for the state of the internal structure of <<0060>>R, all cases are exhausted with state A and state B below and state C below.
<<0061>> In other words, when the state of R is state A, it means "with regard to the internal structure of R, the number of sequences S0 and S0' is 0, and the number of each of sequences S1 and S2 is 1 or less. Both are not 0 at the same time".
<<0062>> Next, when the state of R is state B, it means that "with respect to the internal structure of R, the number of the sequence S0 is 1, the number of the sequence S0' is 1 or less, and the sequence S1 and the sequence S2 is 1 or less and not 0 at the same time.
<<0063>> Then, the state of R is state C when "R's internal structure is neither state A nor state B."
<<0064>> Express the number of each sequence in R in the order of (S0, S0', S1, S2) in parentheses. Then we can express the internal state of R in detail.
<<0065>> When R is in state A, using the above notation, R is (0,0,0,1), (0,0,1,0), (0,0,1,1 ).
<<0066>> When R is in state B, using the above notation, R is (1,0,0,1), (1,1,0,1), (1,0,1,0 ), (1,1,1,0), (1,0,1,1), or (1,1,1,1). <<0067>> When R is in state C, using the above notation, R is (0,0,0,0), (1,0,0,0), (1,1,0,0 ), or a case where any of the four digits contains a number greater than or equal to 2 (eg (1,0,2,1)).
<<0068>> Of these, only two cases in particular occur frequently in practice. The most frequent occurrence is the (0,0,1,1) case, which is contained in state A. The frequency of occurrence of this case is overwhelmingly high. Next, we can see the occurrence frequency of the (1,0,1,1) case, which is included in state B, to some extent. The former (0,0,1,1) case is the most common case of orientation constraints. The latter (1,0,1,1) case is the most common case of orientation. Normally, the sum of all occurrence frequencies of these two cases is 100%. The probability of occurrence of other cases in normal use is almost 0%. When these exceptional events appear, it is presumed that the sky is not open at all, or half of the sky is artificially occluded.
<<0069>> The first and last terms in each sequence are determined by the azimuth order that appears clockwise in the corresponding region.
<0070> Although the probability is low as an example, some cases that should be clarified in the method of determining the first term and the last term will be described.
<<0071>> Although it is rare, if there is only one S1 in R (0, 0, 1, 0), the first and last terms of S1 are determined as follows. If the number of terms of S1 is 1, the above satellite is assumed to be the first term of S1 = the last term. If the number of terms of S1 is 2 or more, create a circular permutation of satellite azimuth angles. If the angle formed by the azimuth angle of a given satellite and the azimuth angle of the next satellite clockwise is 180 degrees or more, the above given satellite shall be the last term of S1, and the above one satellite after that shall be the first term of S1. , and the other terms are terms defined in the order of the circular permutation of the above azimuth angles viewed clockwise from the first term.
<<0072>> This is also rare, but if there is nothing but one S2 in R (0, 0, 0, 1), how to decide the first and last terms of S2 is as follows. . If the number of terms of S2 is 1, the above satellite is the first term of S2 = the last term. If the number of terms of S2 is 2 or more, we create a circular permutation of satellite azimuth angles. If the angle formed by the azimuth angle of a certain satellite and the azimuth angle of the next satellite in the clockwise direction is 180 degrees or more, the above given satellite shall be the last term of S2, and the above one satellite after that shall be the first term of S2. , and the other terms are terms defined in the order of the circular permutation of the above azimuth angles viewed clockwise from the first term.
<<0073>> Also, in a rare case, if there is nothing but S0 in R (1, 0, 0, 0), the next processing is continued. If the number of terms of S0 is 1, let that term be the first term of S0 = the last term. If the number of terms of S0 is 2 or more, the following processing is performed. Create a circular permutation of the satellite azimuth angles of the satellites belonging to S0. The angle formed by the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the satellite (assumed to be B) following it clockwise is 170 degrees or more and 190 degrees or less, and the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be C) If the angle formed by the azimuth angle and the azimuth angle of the next satellite (assumed to be D) clockwise is 170 degrees or more and 190 degrees or less, then A is the last term of S0, B is the first term of S0', and C is the last term of S0', D is the first term of S0, and the other terms are defined in the order of the circular permutation of the above azimuth angles viewed clockwise from the first term. Now some things that look like (1,0,0,0) but should be (1,1,0,0) are properly handled.
<<0074>> From the considerations so far, the first term and the last term could be appropriately selected in all cases.
For the purpose of simplifying the flow of azimuth limitation and azimuth specification after <<0075>>, the satellite azimuth angle will be defined below. A(S1, 1) is defined as the satellite azimuth of the first term in the sequence S1. A(S1, e1) is defined as the satellite azimuth angle of the final term of the sequence S1. A(S2, 1) is defined as the satellite azimuth of the first term in the sequence S2. A(S2, e2) is defined as the azimuth angle of the final term of the sequence S1. A(S0, m0) is defined as the satellite azimuth angle of the central term of the sequence S0. However, the central term is defined as "the smallest integer not less than the value obtained by dividing the number of terms by 2".
The outline of the processing after <<0076>> will be briefly described from a broader point of view as follows. When R is in state A, orientation limitation is possible. In state B, orientation can be determined. State C indicates to the observer that the usage is not appropriate and prompts for a simple response (a 90 degree turn or use in a good view of the sky). It will be explained later that the probability of state C occurring is extremely low.
<<0077>> Now, the first case of 3-branching with the state of R as a branching condition will be described. If R is inspected by the data processing unit 3 and the state of R is the state A as a result, the measurement direction 5 can be regulated by two conditions, and the azimuth of the measurement direction 5 can be immediately determined. can be limited. That is, if the azimuth angle of the measurement direction 5 is z, the data processing unit 3 determines as follows.
<<0078>> The first azimuth information that can be acquired in the case of state A is as follows. The sequence S1, if present, is defined in a clockwise direction with the starting azimuth being the satellite azimuth associated with the last term of S1 and the ending azimuth being the opposite of the satellite azimuth associated with the first term of the sequence S1. , the azimuth angle of the measurement direction (assumed to be z) exists in the azimuth angle region.
<<0079>> The second azimuth information that can be acquired in the case of state A is as follows. If the sequence S2 is present, it is defined in a clockwise direction, with the starting azimuth being the opposite of the satellite azimuth associated with the last term of S2 and the ending azimuth being the satellite azimuth associated with the first term of the sequence S2. , the azimuth angle (assumed to be z) of the measurement direction exists in the azimuth angle region.
<<0080>> From the product set of the above two azimuth information, the data processing unit 3 can immediately limit the possible existence range of the measurement direction 5 (without rotation or the like) to the azimuth angle area. The result of this azimuth limitation is notified to the result output unit 4 .
<<0081>> When notated in virtual code, it is as follows.
<<0082>>
Number 1》
000003

<<0083>> However, a < b The notation < c shall indicate that the azimuth angles a,b,c occur in the order a,b,c, clockwise. That is, a certain azimuth angle b exists in the azimuth angle range defined clockwise by the starting azimuth angle a and the ending azimuth angle c.
<<0084>> Next, the procedure when the state of R is B will be described.
<<0085>> When R is inspected by the data processing unit 3 and the result is that the state of R is state B, the azimuth in the measurement direction 5 can be identified by the following procedure.
<<0086>> First, when the state of R is state B and the sequence S1 exists, the following processing is performed.
<<0087>> An azimuth angle region defined clockwise with the satellite azimuth angle associated with any term of S1 as the starting azimuth angle and the opposite direction of the satellite azimuth angle associated with the above arbitrary term of S1 as the ending azimuth angle If there is a satellite azimuth associated with the central term of S0, then the measured direction z is the satellite azimuth associated with the central term of S0, otherwise the measured direction z is associated with the central term of S0. It is the opposite direction of the satellite azimuth angle.
<<0088>> As an arbitrary term of S1, the first term of S1 may be used.
<<0089>> If the state of R is state B and the sequence S1 does not exist, the following processing is performed.
<<0090>> An azimuth defined clockwise, with the satellite azimuth associated with any term of S2 as the starting azimuth and the opposite direction of the satellite azimuth associated with any term of S2 as the ending azimuth. If the region has a satellite azimuth associated with the central term of S0, then the measured direction z is the opposite direction of the satellite azimuth associated with the central term of S0, otherwise the measured direction z is the center of S0. It is the satellite azimuth itself associated with the term.
<<0091>> As an arbitrary term of S2, the first term of S2 may be used.
<<0092>> When written in virtual code, it is as follows.
<<0093>>
Number 2》
000004

<<0094>> Finally, if the state of result R is state C, the following is done. The data processing unit notifies the result output unit 4 of exception processing.
If <<0095>>R is in state C, the case of (0,0,0,0) indicates that the sky is completely occluded. Encourage use in open sky areas.
<<0096>> R is in state C, and the case of (1,0,0,0) is extremely rare. Satellites are tracked only in the scan direction or the anti-scan direction. Prompts a 90 degree clockwise rotation (0,0,1,0) or results in (0,0,0,1). This is state A and can be oriented.
<<0097>> R is in state C, and the case of (1,1,0,0) is extremely rare. Satellites are tracked only in the scan direction or the anti-scan direction. Prompts to rotate 90 degrees clockwise, resulting in (0,0,1,1). This is state A and can be oriented.
<<0098>> It is geometrically impossible for R to have 2 or more sequences among the states C. Very unlikely to occur. If this occurs with a certain frequency, it is possible that there is interference from some communication device that uses the strong 1.5 GHz band, such as a mobile phone. For example, encourage them to change places.
<<0099>> The operation of the result output unit 4 will be described below.
<<0100>> When the measurement direction is azimuth-limited (state A) or azimuth-specified (state B), the result output unit 4 outputs it to the observer by voice. In the exceptional case of condition C, a separate test is performed as indicated above and the observer is encouraged to turn 90 degrees or use a more open sky. The reason why the sound output prompting the observer to change direction by 90 degrees is that it has the effect of reducing the state of R to the state of A. Also, if interference from other devices using the 1.5Ghz band is suspected, please turn off your mobile phone.
<<0101>> is output by voice because it can be used appropriately for action support even by the visually impaired, but it may be displayed on a liquid crystal screen or the like.
<<0102>> The information to be output at this time can include the following. These are azimuth information of the measured direction (result of azimuth limitation or azimuth identification), current time, latitude, longitude, altitude, last positioning time, and recommendations to the observer in the case of exception handling.
<<0103>> By the way, the output format of the azimuth angle in the measurement direction 5 in azimuth limitation is (α, By giving the set of β), it is possible to convey to the observer by voice or the like, but the following output format is also possible at the same time. That is, the approximate azimuth angle (hereafter referred to as .theta.) and the one-sided error (hereafter referred to as .delta.) can be indicated by voice in the form of (.theta., .delta.). θ and δ are given as follows.
Number 3》
000005

However, x MOD y represents the remainder when x is divided by y.
<<0104>> The two output formats, indicated by the (α, β) format and the (θ, δ) format when the direction of rotation is defined, are immediately convertible to the other format, and either format is available to the user. Even if it is given, there is no particular change in its numerical meaning. Therefore, in view of the user's purpose and convenience, an observer selection system may be used to improve the convenience of the observer. Alternatively, both may be output.
<<0105>> Further, if a certain angle is always added to the output of the result, and the convenience of the observer is improved, that may be done. For example, when the first planar antenna 1a is attached to the chest and the second planar antenna 1b is attached to the back, the measurement direction z is the right side of the body. The azimuth angle of the front is obtained, and the convenience is enhanced.
<<0106>> The flow of processing seen from the apparatus side has been described above. In the following, the flow of more specific information acquisition processing will be described in detail, including the procedure seen from the observer's side.
<<0107>> Overall, when the measurement direction is oriented in a random direction, if the state of R is the aforementioned state A, the direction can be limited immediately without rotation. If you want to go one step further from the azimuth limitation and obtain higher accuracy, you can rotate with an upper limit and stop at a certain angle. , can be oriented. Alternatively, when the measurement direction is oriented in a random direction, if R accidentally obtains the state B described above, it is possible to immediately specify the direction. These will be explained based on an example. For convenience of explanation, orientation limitation will be explained first, and then orientation specification will be explained.
<<0108>> FIG. 3 shows an example of the relationship between the arrangement of satellites in the sky and two antennas when the direction information acquisition apparatus according to the above-described embodiment performs direction limitation. The concentric drawing in FIG. 3 is a drawing assuming that the upper half celestial sphere centered in the zenith direction of the observer's point is looked down from above the zenith. The outer circle indicates an elevation angle of 0 degrees, and each concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees. Azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees). Small scattered circles represent GPS satellite positions in elevation and azimuth. This figure shows 12 satellites. There is a small black circle, a small white circle, and a small gray circle, each of which corresponds to the following: The gray circles are the GPS satellites that have been judged to be excluded from processing for the rational reasons already mentioned in the process, and the small black circles are later judged to be in the coverage area of the first planar patch antenna 1a. GPS satellites, the small white circles are GPS satellites later determined to be in the coverage of the second planar patch antenna 1b. In the center, two flat patch antennas 1a and 1b are installed parallel to each other and perpendicular to the ground.
<<0109>> The observer does not know the arrangement of each satellite in the sky above the position where he or she stands. Then, by an observer who has no information about the orientation, the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b are parallel and backward, perpendicular to the ground, as shown in the center in FIG. are installed in random directions. The measuring direction 5 is indicated by a dotted line. The measurement direction indicated by the dotted line means that the orientation is not specified in this orientation limitation. The anti-measurement direction is shown on the opposite side of measurement direction 5 by 180 degrees. At this time, the observer does not yet know the satellite arrangement in the sky like this figure.
<<0110>> The process of limiting the orientation of the measurement direction 5 will be specifically described below. At this time, the observer only needs to stand while wearing the direction information acquisition device or hold the direction information acquisition device without moving it, and the observer does not need to perform actions such as rotation.
<<0111>> A 12-row, 7-column configuration created by the data processing unit 3 based on the results of individual outputs from the GPS receivers 2a and 2b connected to the first and second planar patch antennas 1a and 1b. The data table is shown as Table 1.
<<0112>>
<<Table1>>
000006

<<0113>> The rows of the excluded satellites are shown in the bottom two rows. They are not used to obtain orientation information.
<<0114>> In the data processing unit 3, the 7th column of the data table of Table 1, that is, the final term of the numerical sequence obtained by reading down the area determination is continued to the head to form a directed circular array R. In the data in Table 1, R looks like "1,2,2,2,2,2,1,1,1,1 (back to top)".
<<0115>> The data processing unit 3 first inspects the internal structure of R as a set of finite sequences S0, S0', S1, S2, and checks the number of them. As a result, it becomes clear that the number of the sequence is (0,0,1,1), which is the state A.
<<0116>> The first and last terms of the sequence S1 and S2 are as follows.
Number 4》
000007

<<0117>>
<<Table2>>
000008

<<0118>> The data processing unit 3 starts processing when R is in state A. In the case of state A, the first azimuth information and the second azimuth information can be acquired.
<<0119>> Shows the first azimuth information that can be acquired in the case of state A. The sequence S1, if present, is defined in a clockwise direction with the starting azimuth being the satellite azimuth associated with the last term of S1 and the ending azimuth being the opposite of the satellite azimuth associated with the first term of the sequence S1. , the azimuth angle (assumed to be z degrees) of the measurement direction exists in the azimuth angle region.
<<0120>> That is, as the first azimuth information, the measurement direction (z) exists in a range defined clockwise from the starting azimuth angle of 6 degrees to the ending azimuth angle (236 degrees + 180 degrees) = 56 degrees. I judge.
<<0121>> Shows the second azimuth information that can be acquired in the case of state A. If the sequence S2 is present, it is defined in a clockwise direction, with the starting azimuth being the opposite of the satellite azimuth associated with the last term of S2 and the ending azimuth being the satellite azimuth associated with the first term of the sequence S2. , the azimuth angle (assumed to be z degrees) of the measurement direction exists in the azimuth angle region.
<<0122>> That is, as the second azimuth information, the measurement direction is defined clockwise from the starting azimuth angle (218 degrees + 180 degrees) = 38 degrees to the ending azimuth angle (244 degrees + 180 degrees) = 64 degrees. We judge that (z) exists.
<<0123>> In FIG. 3, as the first azimuth information, this range is indicated by an arc with a double arrow, that is, a range defined clockwise from a starting azimuth angle of 6 degrees to an ending azimuth angle of 56 degrees. there is
<<0124>> In FIG. 3, as the second azimuth information, this range is an arc with a double-headed arrow in the upper right direction of the outer circumference circle. 244 degrees + 180 degrees) = shown, with the range specified clockwise to 64 degrees.
<<0125>> From the product set of the above-described two azimuth information, the data processing unit 3 can immediately limit the possible existence range of the measurement direction 5 (without rotation) to the azimuth angle area. That is, the data processing unit 3 can determine that the measurement direction 5 exists within a range defined by the starting azimuth angle of 38 degrees, the ending azimuth angle of 56 degrees, and the clockwise direction.
<<0126>> In FIG. 3, the azimuth angle range to be the final output is an arc with a double-headed arrow on the upper right outside the outer circumference circle, that is, the starting azimuth angle (218+180) = 38 degrees to the ending azimuth angle of 56 degrees. shown as up to
<<0127>> As described above, according to the azimuth information acquiring apparatus according to the present embodiment, the azimuth can be immediately limited without requiring rotation or the like.
<<0128>> This result is output by voice to the observer. If it is expressed in the form of a set of starting and ending azimuth angles (α, β) when the direction of rotation is determined, (starting 38 degrees, ending 56 degrees) is output. Another form of expression that can be used for azimuth limitation is a set of approximate azimuth (θ) and one-sided error (δ) (θ, δ), which is (approximate value 47 degrees, one-sided error 9 degrees). Both formats can be output.
<<0129>> A practical example of these two expressions will be described.
<<0130>> For example, if you know the azimuth angle that you should never move from your current location, and you want to quickly confirm during your action that the direction you are going to move from is not at least that direction, use the (α, β) format. convenient output. For example, a visually impaired person receives news of a nuclear power plant accident and is requested to quickly evacuate away from a point at a certain latitude and longitude. do. Waiting for a helper to arrive and taking time to pinpoint directions will increase the dose of radiation with serious health consequences. Alternatively, when crossing an avalanche-prone area, it is necessary for a mountaineering party, etc. to continue to act quickly, and to proceed while confirming that the course is not heading in a particularly dangerous direction. It is valid. The reason is that in snowy fields, even if you think you are going straight, there are almost no features to visually apply corrective feedback on the direction of travel, or if visibility is poor due to snowstorms or fog, you cannot control the course based on visual information in the first place. This is because it is impossible to feed back to the ship, and there are cases where the track becomes curved and the ship steps into a dangerous area. It is very convenient to be able to limit the direction of the body or the direction of the line of sight without instantaneously turning while acting in this way.
<<0131>> On the other hand, the latter (θ, δ) form is more intuitive and convenient when one wants to quickly know the azimuth angle value with coarse accuracy for a specific direction of some interest. When a specific landform or feature (mountain, man-made structure, etc.) is visible, there may be multiple similar ones, and it may not be possible to identify which one without azimuth information. There is not enough time to stop and identify the direction, and then to identify the topography and features, but if only the general direction information of the line-of-sight direction is obtained, the target can be selected from several possible options. This is the case when it is possible to identify a specific mountain or a specific building. Since neither requires rotation, it is possible to take advantage of the fact that the direction can be immediately limited while walking.
<<0132>> If it is determined that R is in state A, the measurement direction 5 is not rotated, and a constant azimuth angle determined by the starting azimuth angle, the ending azimuth angle, and the direction of rotation such as clockwise direction The procedure for immediately deriving the measurement direction 5 as a range is shown by examples in Tables 1, 2 and 3, and two output formats are possible. Regarding the frequency of this state A, as will be described later, it occurs with a probability of over 90% when randomly installed.
<<0133>> Now, let us assume that the result of azimuth limitation is obtained for measurement direction 5 . Going one step further, when specifying the orientation, the observer horizontally rotates the orientation information acquisition device, for example, clockwise (counterclockwise or any rotational direction).
With the <<0134>> rotation, the data processing unit 3 can detect that the number 0 has occurred in the 7th column, that is, that S0 has occurred in the internal structure of R. The data processing unit 3 notifies the observer of this fact with a special beep through the result output unit 4, and stops the horizontal rotation.
<<0135>> FIG. 4 shows another example of the relationship between the arrangement of satellites in the sky and two antennas when azimuth identification is performed by the azimuth information acquiring apparatus according to the embodiment of the present invention. The concentric drawing in FIG. 4 is a drawing assuming that the hemisphere in the sky centered on the zenith direction of the observer's point is viewed from above the zenith in the state where the rotation is stopped. The outer circle indicates an elevation angle of 0 degrees, and each concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees. Azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees). Small scattered circles represent GPS satellite positions in elevation and azimuth. This figure shows 12 satellites. There are small circles filled in black, small white circles, small gray circles and small circles characterized by crossed lines, which correspond to the following: The small gray circles are the GPS satellites that were determined to be excluded from processing for rational reasons in the process, and the small black circles are the satellites later determined to be in the coverage area of the first planar patch antenna 1a. GPS satellites, the small white circles are GPS satellites later determined to be in the coverage of the second planar patch antenna 1b. The small circles characterized by the crossed line pattern are the GPS satellites later determined to exist at the boundaries of the coverage of the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b; planar patch antennas 1a and 1b are installed parallel to each other and vertically to the ground.
<<0136>> In the concentric diagram of FIG. It is assumed that after the azimuth is limited in the state of Fig. 3, it reaches Fig. 4 by clockwise horizontal rotation. The same figure can be used to explain the satellite above.
<<0137>> Table 3 is a data table created in the data processing unit 3 at this time. The rows of excluded satellites are shown as the bottom two rows. These are not used in subsequent processing.
<<0138>>
<<Table3>>
000009

<<0139>> In the data processing unit 3, the final term of the numerical sequence read down from the 7th column of the data table of Table 3 is followed to the head, and R, which is a directed circular sequence of numbers, is constructed. In the data in Table 3, R looks like "1,2,2,2,2,2,0,1,1,1 (back to top)".
<<0140>> The data processing unit 3 first inspects the internal structure of R as a set of finite sequences S0, S0', S1, S2. As a result, it is determined that the case is (1,0,1,1), that is, state B.
<<0141>> sequence information is as follows.
《Number 5》
000010

<<0142>>
<<Table4>>
000011

<<0143>> Therefore, the data processing unit 3 starts processing when R is in state B.
<<0144>> When the state of R is the state B and the sequence S1 exists, the following processing is performed.
<<0145>> In the azimuth angle region defined clockwise, with the satellite azimuth angle associated with the first term of S1 as the starting azimuth angle and the opposite direction of the satellite azimuth angle associated with the first term of S1 as the ending azimuth angle, If the central term of S0 exists, then the measuring direction z is the central term of S0, otherwise the measuring direction z is the opposite direction of the central term of S0.
Since <<0146>>S1 exists, the following is checked first.
<<0147>> Using the satellite azimuth (A(S1,1)=262) associated with the first term of S1 as the starting azimuth, the satellite azimuth (A(S1,1)=262) associated with the first term of S1 is The middle term of S0 (A(S0,m0)=236) in the azimuth domain defined clockwise with the opposite direction (A(S1,1)+180=262+180=82) as the terminal azimuth The question is whether there exists This is equivalent to asking if there are 236 degrees between 262 degrees and 82 degrees clockwise. The answer is "does not exist". This question is used to identify whether the satellite at the boundary is captured in the measurement direction or in the anti-measurement direction. <<0148>> Therefore, the procedure for non-existence, ``the measurement direction z is the opposite direction (A(S0, m0)+180) of the central term of S0 (A(S0, m0))'' is adopted. Then we get z=A(S0,m0)+180=236+180=56.
<<0149>> Therefore, the measurement direction is specified as 56 degrees.
<<0150>> As described above, after the orientation is limited, the orientation can be identified by horizontal rotation.
<<0151>> This rotation has the following upper limit, and if the rotation is within that range, the azimuth can be specified.
<<0152>> In the following, the fact that the upper limit angle of rotation required to make the transition from the state of FIG. 3 to the state of FIG. explain.
<<0153>> For example, if the azimuth limitation has already been performed as in the cases of Tables 1, 2, and 3, twice the obtained one-sided error width angle (δ), that is, two-sided error width angle (2δ) It is enough to rotate the measurement direction 5 up to the upper limit. It is clear from FIG. 3 that the two-sided error width angle is the upper limit. In FIG. 3, one or more satellites can be captured in either the measurement direction 5 or the opposite measurement direction within a two-sided error margin (2δ). The direction of rotation may be either clockwise or counterclockwise. When horizontally rotated clockwise in FIG. 3, the satellite 9 is captured at a rotation angle of less than 2δ, resulting in the state shown in FIG. When horizontally rotated in the counterclockwise direction, the satellite 14 is captured at a rotation angle of less than 2δ.
<<0154>> Since it suffices to rotate only with the angle 2δ as the upper limit without rotating to an angle larger than necessary, there are the following advantages.
<<0155>> (1) For the observer, excessive rotation can be prevented, and it is easy to achieve the target azimuth determination with the minimum necessary effort.
(2) At the time when the azimuth limitation result is obtained, it is possible to estimate the upper limit of the time required for azimuth identification. Therefore, the observer can accurately determine whether or not to go one step further and identify the direction in light of his/her spare time during the outdoor activity.
<<0156>> As described above, according to the azimuth information acquiring apparatus according to the present embodiment, in addition to being able to limit the orientation of the measurement direction 5 without rotation, the minimum rotation is required even when the azimuth is specified one step further after that. I just showed you what you can do.
<<0157>> The mounting configuration will be described below.
<<0158>> When the present invention is actually used, it is possible to enjoy the convenience of having a structure in which two planar patch antennas are used in parallel by configuring as follows. FIG. 5 is a configuration example in which the orientation information acquisition device has a shape suitable for wearing. (a) is a top view of the head mounted state. (b) is a left side view of the device mounted on the head, and (c) is a front view of the device mounted on the head. That is, it is a state in which a person's head is sandwiched between the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b in the present invention.
<<0159>> In the case of such a configuration example, that is, the ability to adopt a shape similar to a headband-like structure, a headphone shape, or a hat shape produces the following advantages.
<<0160>> (1) Since the measurement direction 5 of the device always coincides with the frontal direction of the observer's face, even when operating to obtain direction information, when using the numerical value that is the result of the direction information obtained, can be understood directly and is highly convenient.
<<0161>> (2) Wearing it on the head is effective in obtaining direction information because the vertical distance between the direction information acquisition device and the ground can be maximized, and the effects of shielding features and terrain can be minimized. target.
<<0162>> (3) There are actual cases where accessories such as headbands and functional devices such as headphones are worn on the head.
<<0163>> (4) Rotation in azimuth identification may also be a movement that naturally creates a distant view, which is simple and visually acceptable.
<<0164>> The physical entity of modern GPS receivers is a signal processing microprocessor and accompanying electronics board, which is small. In fact, today's portable GPS receivers are sized to easily fit in the palm of your hand and are available at low cost. From this, too, it can be seen that the element part size is considerably small. The direction information acquisition device that embodies the direction information acquisition method according to the present invention can be configured by utilizing the components used in these portable GPS receivers. There is an advantage that the volume can be suppressed and the configuration can be made small. For example, the first GPS receiver 2a and the data processing section 3 are housed behind the first planar patch antenna 1a. The second GPS receiver 2b and the result output section 4 are housed behind the second planar patch antenna 1b. A flexible cable is housed inside the headband-like structure, and connections are made to achieve the configuration shown in FIG. The result output unit 4 can output sound through speakers or earphones.
<<0165>> Also, it may be worn on both lateral sides of the upper leg of the garment, that is, on both lateral sides of the upper leg of the jacket. As a general rule, they should be placed on the clothes on both outer sides of the upper arm so that they are perpendicular to the ground and they are parallel to each other. Moreover, if the mutual planes are installed parallel to the frontal direction of the body, the measurement direction 5 will be in the frontal direction of the body. In this case, the GPS receiver may be housed behind the planar patch antenna. In this case, the part that connects the two is configured with a flexible cable, which is passed from the outside of the upper limb through the shoulder, behind the neck and the shoulder on the opposite side, and reaches the other flat patch antenna. A pressure-release tape can be used to temporarily fix it. The data processing unit 3 and the result output processing unit 4 can be housed on the back side of either flat patch antenna, or they can be designed to come to the back of the shoulder or neck. good. In addition, planar antennas may be installed in parallel on the front and back of the body, the chest and the back. In this case, if the first planar patch antenna 1a is placed on the back and the second planar patch antenna 1b is placed on the chest, the measurement direction 5 is directed toward the left side of the body. Therefore, it is convenient for the observer if the result output unit 4 always outputs a value converted in the forward chest direction of the observer, that is, a value obtained by adding 90 degrees clockwise. Such a configuration has the following advantages.
<<0166>> (1) Convenience is high because the front of the body is matched with the measurement direction.
(2) It is easy to rotate because it requires only a slight movement of the body.
(3) There are few protrusions, etc., and they are easy to accept.
(4) It can be worn on the observer's favorite clothes. In this case, it is convenient for washing if it is made detachable with a pressure peeling tape or the like.
<<0167>> It can also be worn on the lateral sides of both lower legs or on both lateral sides of a pair of shoes. In this case as well, the antenna part and other functional parts are temporarily fixed with pressure-bonding tape or magnets, and the two antennas and each functional part are connected by a flexible cable from the outside of the leg via the waist etc. can be detachable. In this case, it is thought that the signal acquisition performance of the high-elevation-angle satellite is degraded due to the shielding effect of the arm, etc., but as described above, the present invention dares not use satellites existing at a particularly high elevation-angle, so this is not a big problem. Therefore, we don't really care about shielding for high elevation angles.
<<0168>> Processing when R is in state C will be additionally described. In this process, in the output to the observer, it was recommended to change the direction 90 degrees to the left or right and remeasure, or to recommend the use in a place with a better view of the sky. , and beep sounds indicating these meanings may be determined separately.
<<0169>> Next, a computer simulation was performed to statistically calculate to what extent the azimuth limiting value can be obtained when the azimuth information acquiring apparatus that embodies the azimuth information acquiring method according to the present invention immediately limits the azimuth. Show the results.
<<0170>> In this computer simulation, at 35 degrees 40 minutes 14.9 seconds north latitude and 139 degrees 45 minutes 33.4 seconds east longitude, i.e., in the center of Hibiya Park in Tokyo, at multiple times on February 17, 2000, the We reproduce the operation of the satellite using the satellite orbital information, and see how much width of the azimuth limitation can be obtained in the trial of setting the measurement direction at random.
《0171》Each fixed time from 0:00 to 11:00 (0:00, 1:00, 2:00, 3:00, 4:00, 5:00, 6:00, 7:00, 8:00, 9:00, 10:00, 11:00) was evaluated. This is because the minimum number of satellites with an elevation angle of 0 degrees or more, that is, the number of usable satellites and the satellite constellation (satellite arrangement), varies with time, and this is to be reflected correctly in the evaluation.
《0172》Also, in order to obtain results close to reality, it is assumed that elevation angles of 5 degrees or less, which are susceptible to feature shielding, cannot be used, and that satellites of 85 degrees or more are not used. We used the previously mentioned constraint to exclude high elevation satellites.
<<0173>> Furthermore, in order to realize the randomness of the measurement direction 5, as in the actual use, the selection of the measurement direction 5 was set at random using random number (0 to 359 degrees) generation.
<<0174>> A random number trial under this condition was repeated 1000 times at each time, aiming to improve the accuracy of the evaluation results.
<<0175>> This result, that is, the two-sided error in total 12000 times (12 times x 1000 times) of azimuth limitation was 30.8 degrees as an average value.
《0176》North, northeast, northeast, east, southeast, southeast, south, southwest, southwest, west, northwest, and northwest. is. By using the method of the present invention, the azimuth can be limited by such a value without rotation or the like even with random measurements. This shows that the present invention is simple to operate and has a great effect.
<<0177>> The probability of accidentally locating one or more satellites in the plane containing measurement direction 5 and the zenith in the initial random orientation installation (without rotation) and directing the bearing immediately is It was 9.9%, and it was possible to identify the direction immediately at a relatively high rate.
<<0178>> A computer simulation is performed assuming that the common coverage area has a band width of 2.5 degrees in front and behind the semicircle forming the boundary.
<<0179>> In terms of the state occurrence probability, the state A occurrence probability is 90.1%, and the state B occurrence probability is 9.9%. In all the former cases, satellites exist in both the coverage area of the first planar patch antenna 1a and the coverage area of the second planar patch antenna 1b (the case of (0,0,1,1)). Similarly, the latter are all cases where satellites exist in both the coverage of the first planar patch antenna 1a and the coverage of the second planar patch antenna 1b (case of (1,0,1,1)). In state A, satellites are unevenly distributed only in the coverage area of the first planar patch antenna 1a (corresponding to the case of (0,0,0,1)), or satellites are only in the coverage area of the second planar patch antenna 1b. Being ubiquitous (corresponding to the (0,0,1,0) case), the situation did not appear even in 12000 total trials. While in state B, the same uneven distribution situation ((1,0,0,1), (1,0,1,0), (1,1,0,1), (1,1,1,0) corresponding to the case) also did not appear.
<<0180>> The above explanation was given only for the functions of direction limitation and direction identification in the direction information acquisition device according to the present embodiment, but as is clear from the configuration of FIG. Positioning can also be realized with the direction information acquisition device according to this embodiment. In the mid-latitude regions, there are approximately 8 to 12 GPS satellites in the upper hemisphere at any given time. Therefore, normally 4 to 6 satellites can be expected on each side of the semicircle that passes through the zenith. In principle, two-dimensional positioning is possible with at least three satellites, and three-dimensional positioning is possible with at least four satellites. As the positioning result, the positioning result sent from the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b to the data processing unit 3 can be used as it is. Among the positioning results, the one with the latest positioning calculation time may be preferentially output from the result output unit 4 .
<<0181>> Although the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in any manner as long as the configuration described in the claims is not changed.
<<0182>>
<Effects of the Invention> As described above, according to the direction information acquisition method and device according to claims 1 and 6, a pair of GPS antennas having hemispherical antenna patterns are arranged vertically with their backs to each other. By receiving signals from GPS satellites for each planar patch antenna, it is possible to quickly limit the azimuth without the need for rotation. be able to.
《0183》In addition, by diverting a low-priced L1 wave GPS receiver, which is widely used in small size, and adding a small modification, a direction information acquisition device that can embody a direction information acquisition method can be realized. Can be manufactured at a cost.
<<0184>> Moreover, in its realization, due to the small size and light weight of the planar patch antenna and the characteristics of its parallel installation, it is excellent in wearability on both sides of the head. It is possible to provide the observer with high convenience due to matching with the direction.
<<0185>> Further, according to the azimuth information acquiring method and apparatus according to claims 2 and 7, based on the azimuth angle width range obtained by azimuth limitation, horizontal rotation with a clear upper limit can further specify the azimuth. can be easily performed.
《Brief description of the drawing》
<<FIG. 1>> FIG. 1 is a conceptual diagram showing the direction information acquisition principle of the direction information acquisition method according to the present invention.
<<FIG. 2>> FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an orientation information acquisition device that embodies an orientation information acquisition method according to the present invention.
<<FIG. 3>> A schematic layout diagram showing the relationship between the layout of the satellites in the sky and the two antennas when the azimuth information acquisition device performs azimuth limitation.
<<FIG. 4>> A schematic arrangement diagram showing the relationship between the arrangement of satellites in the sky and the two antennas when the bearing is specified by the bearing information acquisition device.
<<Fig. 5>> An external view of the azimuth information acquisition device with a head-mounted structure, (a) is a view of the head-mounted state from above, (b) is a view of the head-mounted state from the left side, (c) is a front view of the head-mounted state.
<<Description of symbols>>
1a 1st planar patch antenna
1b 2nd planar patch antenna
2a 1st GPS receiver
2b 2nd GPS receiver
3 Data processing section
4 Result output section
5 Measurement direction
6a Sky coverage by the first planar patch antenna
6b Sky coverage by second planar patch antenna
7 Semicircular boundary between the air coverage area of the first planar patch antenna and the air coverage area of the second planar patch antenna
<<Figure 1>>
000012

<<Fig. 4>>
000015

<<Figure 2>>
000013

<<Figure 3>>
000014

<<Fig. 5>>
000016

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Claim 1
Next to a certain first positioning satellite system antenna,
Of the celestial sphere centered on the first positioning satellite system antenna,
from a signal source located in a direction within the sphere of the first hemisphere
Block direct incidence of signals
Placing electromagnetic wave absorption material or electromagnetic wave shielding material,
connected to the first positioning satellite system antenna
In a first positioning satellite system receiver,
From all or some positioning satellites
cause an attempt to capture the transmitted signal,
observe the reception
next to a second positioning satellite system antenna,
Of the celestial sphere centered on the second positioning satellite system antenna,
preventing direct incidence of signals from signal sources located in directions within the spherical surface of a second hemisphere complementary to said first hemisphere
disposing the electromagnetic wave absorbing material or the electromagnetic wave shielding material,
Alternatively, place another electromagnetic wave absorbing material or another electromagnetic wave shielding material,
Connected to the second positioning satellite system antenna
For the second positioning satellite system receiver,
From all or some positioning satellites
cause an attempt to capture the transmitted signal,
observe the reception
based on a comparison of said respective reception conditions observed
a direction from the center of the bottom surface of the first hemisphere to the zenith of the hemisphere;
A direction information acquisition method, characterized by acquiring the direction information on a limited basis.

It provides two antenna/receiver pairs and assumes one or two shields, the shields being adjacent or nearly adjacent, for positioning satellites. be. Actually, since the measurement is performed by changing the geometrical positions of the two antenna/receiver pairs, the shielding object, and the signal source, it is possible to perform the measurement at the same time.


Claim 2
Next to one positioning satellite system antenna,
Of the celestial sphere centered on the positioning satellite system antenna,
from a signal source located in a direction within the sphere of a given hemisphere
Block direct incidence of signals
Placing electromagnetic wave absorption material or electromagnetic wave shielding material,
connected to the positioning satellite system antenna
In some positioning satellite system receivers,
From all or some positioning satellites
cause an attempt to capture the transmitted signal,
record reception status
after that
Next to the positioning satellite system antenna,
Of the celestial sphere centered on the positioning satellite system antenna,
from a signal source in a direction within the spherical plane of said hemisphere and the complementary hemisphere
Block direct incidence of signals
disposing the electromagnetic wave absorbing material or the electromagnetic wave shielding material,
Alternatively, place another electromagnetic wave absorbing material or another electromagnetic wave shielding material,
connected to the positioning satellite system antenna
In the positioning satellite system receiver,
From all or some positioning satellites
cause an attempt to capture the transmitted signal,
record reception status
based on a comparison of said respective reception conditions recorded
The direction from the center of the base of the first hemisphere to the zenith of the hemisphere,
A direction information acquisition method, characterized by acquiring the direction information on a limited basis.

This assumes one antenna/receiver, one or two obscuration objects, adjacent or nearly adjacent, intended for positioning satellites.
In practice, one would change the geometry of the antenna, shield and signal source.
Claim 3
of an antenna coupled to a receiver
of the surrounding celestial spheres,
For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,
direct incidence on the antenna
In the state of being blocked by some electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber,
attempt to receive a signal from each signal source;
a step of recording the reception status;
Of said celestial sphere around said antenna,
For signals from sources lying in a direction encompassed by another hemisphere complementary to said hemisphere:
direct incidence on the antenna,
being blocked by the electromagnetic wave shield or absorber, or by another electromagnetic wave shield or absorber,
cause an attempt to receive a signal from each signal source,
a step of recording the reception status;
For a signal from a signal source from which signal reception is attempted,
Based on a comparison of the respective reception conditions in both said states,
a determination step of determining in which direction of the two hemispheres the signal source that emitted the signal was present;
have
A direction information acquisition method characterized by:

This assumes one antenna/receiver and one shield, and expresses it as a state that blocks direct waves instead of adjoining, and uses the term signal source instead of the term positioning satellite. It is.
The shield and the antenna/receiver may be reversed as a unit, or the shield alone, the antenna alone, or the combination of the antenna and receiver may be reversed.
You may change arrangement|positioning in positional relationship with a signal source.


Claim 4
In the determination step of claim 3,
For a signal from a source,
In either state of both states in claim 3,
A greater signal strength, a more stable signal strength, or both
Based on the result of whether the reception situation was accepted,
On the side of the hemisphere that was not the hemisphere where the direct incidence of the signal was blocked by radio wave shields or electromagnetic wave absorbers,
Qualification step of certifying that the source of the signal was present
have
A direction information acquisition method characterized by:

It describes the process of using the magnitude and stability of signal strength to make a qualification as to the location of the signal source.


Claim 5
In the determination step of claim 3,
For a signal from a source,
In either state of the signal synchronization of both states in claim 3,
Faster acquisition of signal synchronization, more stable maintenance of signal synchronization, or both
Based on the result of whether the reception situation was accepted,
On the side of the hemisphere that was not the hemisphere where the direct incidence of the signal was blocked by radio wave shielding or electromagnetic wave absorber,
Qualification step of certifying that the source of the signal exists
have
A direction information acquisition method characterized by:

This uses the expression of quickness of synchronization and stability of maintenance rather than expression of magnitude and stability of signal strength.

Claim 6
The receiver of claim 5 is a spread spectrum communication system receiver
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 7
The receiver of claim 5 is a positioning satellite system receiver.
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 8
6. A direction information acquisition method, wherein the receiver according to claim 5 is a positioning satellite system receiver compatible with a multi-positioning satellite system.

Claim 9
The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is
be a human body
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 10
The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is
contain the human body
A direction information acquisition method characterized by:

This is included in the sense that the use on the surface of the earth may also be used.

Claim 11
The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is
When including a human body or a human body,
By rotating the antenna and the human body by 180 degrees around the body axis,
Realization of both the above conditions
A direction information acquisition method characterized by:


This is not limited to use on the surface of the earth, but also expresses use in outer space.

Claim 12
The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is
When including a human body or a human body,
By mounting the antenna on the ventral side and the dorsal side of the human body,
Realization of both the above conditions
A direction information acquisition method characterized by:

This expression is not limited to reversing as a whole, but also includes removing and replacing.

Claim 13
Of the celestial sphere around the antenna coupled to the receiver,
For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,
In a state where direct incidence to the antenna is blocked by electromagnetic wave shields or electromagnetic wave absorbers,
Let the receiver attempt to receive signals from satellites in the sky,
a step of recording the reception status;
of the celestial sphere around another antenna coupled to another receiver,
For a signal from a signal source in a direction included in a hemisphere complementary to the hemisphere,
In a state where direct incidence to the antenna is blocked by electromagnetic wave shields or electromagnetic wave absorbers,
Let the receiver attempt to receive signals from satellites in the sky,
the reception status,
concurrently with the preceding steps, or not concurrently with the preceding steps;
a step of recording;
For the signal that caused the attempt to receive the signal,
Based on the comparison of the reception situation in both said states,
In a direction that includes either of the two hemispheres mentioned above,
whether the signal source that transmitted the signal existed,
Judgment step to judge and
have
A direction information acquisition method characterized by:

This is expressed by using two antennas, including sequential or simultaneous measurements, and the sameity of shields and the like is not questioned.

Claim 14
In claim 3, for a signal for which signal reception is attempted, the signal source that emitted the signal exists in which direction of the two hemispheres based on a comparison of the reception conditions in the two states. an inference step of inferring, based on the determination, that the direction of the central axis of the first hemisphere lies within a region limited within the spherical surface;
have
A direction information acquisition method characterized by:

This is expressed by the expression of inferring the central axis direction existence area from the expression of signal source existence area determination.

Claim 15
In claim 12, if there is one or more signals for which signal reception is attempted,
For each, the result obtained by applying the inference step is
Overlap,
The direction of the central axis of the first hemisphere is
When present within a more limited area within the spherical surface,
Synthesize direction narrowing down,
a synthesis step of direction refinement,
A direction information acquisition method characterized by:

This is because the knowledge obtained about one signal source can be combined with the knowledge obtained about another signal source, in other words, the knowledge obtained about two or more signal sources, that is, it can be superimposed to further narrow down the azimuth. is shown.

Claim 16
In claim 12,
If there is one or more other signals for which signal reception is attempted,
For each, the result obtained by applying the inference step is
Overlap,
The direction of the central axis of the first hemisphere is
When present within a more limited area within the spherical surface,
Synthesize direction narrowing down,
Has direction refinement synthesis step
A direction information acquisition method characterized by:

This is because the knowledge obtained about one signal source can be combined with the knowledge obtained about another signal source, in other words, the knowledge obtained about two or more signal sources, that is, it can be superimposed to further narrow down the azimuth. is shown.




Claim 17
In claim 3,
Obtained directional information as a certain area on the surface of the celestial sphere, and
With an arbitrary direction angle in the direction of the central axis of the first hemisphere when the direction information was obtained,
Once again, perform the same steps as in claim 3,
direction information obtained by subtracting the arbitrary direction angle equivalent from the direction information as a region on the surface of the celestial sphere newly obtained about the central axis of the first hemisphere;
of,
superposition,
a direction narrowing inference step of performing a direction narrowing inference that the direction of the central axis of the first hemisphere exists within a more limited area in the spherical surface;
have
A direction information acquisition method characterized by:

This is a set of measurements
(a set of two different measurements capable of capturing only direct waves from sources contained in one hemisphere and its complementary hemisphere of the celestial sphere, respectively). It shows that it is possible to take the product of synthesis with the findings obtained by performing another set of measurements by giving an angle of rotation.


Claim 18
In claim 17,
so that the bottom surface of the hemispherical sphere is more consistent with the direction in which the signal source exists in an appropriate arrangement,
A function that proposes optimal values for the direction and angle of rotation to be given
have
A direction information acquisition method characterized by:

This is because, after completing one set of measurements, when performing another set of measurements again,
It can also be expressed as a function that "proposes a convenient rotation angle like a concierge".
If there is no particular information, for example, a rotation of 90 degrees is generally considered. , it is disappointing that there is little available (information that can narrow the azimuth width substantially more about the azimuth). Therefore, including the intention to avoid such a case, the direction in which the signal sources are appropriately clustered is such that the base of the hemisphere where the beam that captures the direct wave is directed in the next measurement coincides. The rotation of the angle, along with the direction of rotation, is intended to have a proposed function. May have a function like this


Claim 19
In claim 3,
at a given time interval,
of an antenna coupled to a receiver
of the surrounding celestial spheres,
For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,
direct incidence on the antenna
In the state of being blocked by some electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber,
attempting to receive a signal from each source,
on the assumption that
a step of recording the reception status;
At different time intervals,
Of said celestial sphere around said antenna,
For signals from sources lying in a direction encompassed by another hemisphere complementary to said hemisphere:
direct incidence on the antenna,
being blocked by the electromagnetic wave shield or absorber, or by another electromagnetic wave shield or absorber,
attempting to receive a signal from each source,
on the assumption that
a step of recording the reception status;
For a signal from a signal source from which signal reception is attempted,
both of the above states
premised on
Based on the comparison of each reception status,
a determination step of determining in which direction of the two hemispheres the signal source that emitted the signal was present;
have
A direction information acquisition method characterized by:


The three-dimensional GPS patent claims were as follows.
Claims
Claim 1
using one GPS antenna with a hemispherical antenna pattern;
causing a GPS receiver connected to the GPS antenna to attempt to acquire a GPS satellite signal;
determining a plurality of GPS satellites in coverage from the obtained signals;
deriving a direction from the positioning point to each of the GPS satellites from the positioning calculation process;
limiting the GPS antenna direction by integrating the directions of the derived GPS satellites;
includes;
The limitation of the direction of the GPS antenna by summarizing the directions of the derived GPS satellites is that the angle between the direction of each GPS satellite to be determined and the beam center direction of the GPS antenna is 90 degrees or less. superimposing each angular range limited on the basis of;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 2
using multiple GPS antennas with hemispherical antenna patterns at different orientations;
causing each GPS receiver connected to each GPS antenna to attempt to acquire a GPS satellite signal;
determining a plurality of GPS satellites within the coverage of each GPS antenna from signals obtained at each GPS receiver;
deriving a direction from the positioning point to each of the plurality of GPS satellites from a positioning calculation process;
After summarizing the directions of the derived GPS satellites and temporarily limiting the directions of the GPS antennas;
Information on the direction limitation of one GPS antenna selected from among the plurality of GPS antennas, and direction limitation of other GPS antennas other than the one selected GPS antenna, the mutually different known By superimposing information transformed into directional limits of the selected GPS antenna based on orientation descriptions and taking the product of the information of the directional limits, the linearly secondarily more restricting the restricted direction;
constraining the attitude from the constraining of the orientation of each of the plurality of GPS antennas;
includes;
The limitation of the direction of the GPS antenna by summarizing the directions of the derived GPS satellites is that the angle between the direction of each GPS satellite to be determined and the beam center direction of the GPS antenna is 90 degrees or less. superimposing each angular range limited on the basis of;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 3
A direction information acquisition method according to claim 1 or 2;
When notifying the above limited direction information to the mother spacewalker in outer space, the names of any one or more of the constellations, fixed stars, and celestial bodies in the limited direction or directions close to it shall be indicated. include in notifications;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 4
A direction information acquisition method according to claim 3;
Inform the mother spacewalker of the direction of the reference object, or the direction and the distance information to the reference object, which would be more convenient to give to the mother spacewalker;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 5
A direction information acquisition method according to claim 2;
Using three of the GPS antennas, one on the mother spacewalker's head in space, another on one side of the wearable module carried by the mother spacewalker, and one on the mother spacewalk's back. attached to the other side of the wear module;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 6
A direction information acquisition method according to claim 2;
The GPS antenna is mounted on the head of the mother extravehicular activist in outer space so that the mounting position on the head can be changed;
When the mounting position of the head is changed within a predetermined time, it is assumed that different GPS antennas are provided in each position before and after the change, thereby providing the plurality of GPS antennas. shall be used;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 7
A direction information acquisition method according to claim 3 or 4;
When visual information is included in the notification, goggles capable of double-copying any one or more of the names of the constellations, fixed stars, and celestial bodies in the limited direction or in a direction close to it to be worn by the mother EVA;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 8
A direction information acquisition method according to claim 1;
Placing the beam center of the GPS planar antenna in a direction other than horizontal;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 9
A direction information acquisition method according to claim 2;
locating at least one beam center of the GPS planar antenna in a direction other than horizontal;
A direction information acquisition method characterized by:



The three-dimensional GPS patent claims were as follows.
Claims
Claim 1
using one GPS antenna with a hemispherical antenna pattern;
causing a GPS receiver connected to the GPS antenna to attempt to acquire a GPS satellite signal;
determining a plurality of GPS satellites in coverage from the obtained signals;
deriving a direction from the positioning point to each of the GPS satellites from the positioning calculation process;
limiting the GPS antenna direction by integrating the directions of the derived GPS satellites;
includes;
The limitation of the direction of the GPS antenna by summarizing the directions of the derived GPS satellites is that the angle between the direction of each GPS satellite to be determined and the beam center direction of the GPS antenna is 90 degrees or less. superimposing each angular range limited on the basis of;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 2
using multiple GPS antennas with hemispherical antenna patterns at different orientations;
causing each GPS receiver connected to each GPS antenna to attempt to acquire a GPS satellite signal;
determining a plurality of GPS satellites within the coverage of each GPS antenna from signals obtained at each GPS receiver;
deriving a direction from the positioning point to each of the plurality of GPS satellites from a positioning calculation process;
After summarizing the directions of the derived GPS satellites and temporarily limiting the directions of the GPS antennas;
Information on the direction limitation of one GPS antenna selected from among the plurality of GPS antennas, and direction limitation of other GPS antennas other than the one selected GPS antenna, the mutually different known By superimposing information transformed into directional limits of the selected GPS antenna based on orientation descriptions and taking the product of the information of the directional limits, the linearly secondarily more restricting the restricted direction;
constraining the attitude from the constraining of the orientation of each of the plurality of GPS antennas;
includes;
The limitation of the direction of the GPS antenna by summarizing the directions of the derived GPS satellites is that the angle between the direction of each GPS satellite to be determined and the beam center direction of the GPS antenna is 90 degrees or less. superimposing each angular range limited on the basis of;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 3
A direction information acquisition method according to claim 1 or 2;
When notifying the above limited direction information to the mother spacewalker in outer space, the names of any one or more of the constellations, fixed stars, and celestial bodies in the limited direction or directions close to it shall be indicated. include in notifications;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 4
A direction information acquisition method according to claim 3;
Inform the mother spacewalker of the direction of the reference object, or the direction and the distance information to the reference object, which would be more convenient to give to the mother spacewalker;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 5
A direction information acquisition method according to claim 2;
Using three of the GPS antennas, one on the mother spacewalker's head in space, another on one side of the wearable module carried by the mother spacewalker, and one on the mother spacewalk's back. attached to the other side of the wear module;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 6
A direction information acquisition method according to claim 2;
The GPS antenna is mounted on the head of the mother extravehicular activist in outer space so that the mounting position on the head can be changed;
When the mounting position of the head is changed within a predetermined time, it is assumed that different GPS antennas are provided in each position before and after the change, thereby providing the plurality of GPS antennas. shall be used;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 7
A direction information acquisition method according to claim 3 or 4;
When visual information is included in the notification, goggles capable of double-copying any one or more of the names of the constellations, fixed stars, and celestial bodies in the limited direction or in a direction close to it to be worn by the mother EVA;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 8
A direction information acquisition method according to claim 1;
Placing the beam center of the GPS planar antenna in a direction other than horizontal;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 9
A direction information acquisition method according to claim 2;
locating at least one beam center of the GPS planar antenna in a direction other than horizontal;
A direction information acquisition method characterized by:





<Title of Document> Scope of Claims



<<Claim 1>>

Next to a certain first positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the first positioning satellite system antenna,

from a signal source located in a direction within the sphere of the first hemisphere

Block direct incidence of signals

Placing electromagnetic wave absorption material or electromagnetic wave shielding material,

connected to the first positioning satellite system antenna

In a first positioning satellite system receiver,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

observe the reception

next to a second positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the second positioning satellite system antenna,

from a signal source located in a direction within the sphere of a second hemisphere complementary to said first hemisphere;
Block direct incidence of signals

disposing the electromagnetic wave absorbing material or the electromagnetic wave shielding material,

Alternatively, place another electromagnetic wave absorbing material or another electromagnetic wave shielding material,

Connected to the second positioning satellite system antenna

For the second positioning satellite system receiver,

From all or some positioning satellites (or signal sources)

cause an attempt to capture the transmitted signal,

Between the first reception state and the second reception state,
Observe or compare reception from the same signal source (or the same positioning satellite), and

each of the observed or compared (of the first reception state and the second reception state, respectively);
in reception, observed at the receiver machine,
■ Comparison of stability or
■ Comparison of stability over a period of time ■ or
■ Presence or absence of sudden drop in signal strength as a specific example of comparison of stability over a certain period of time ■ or
(2) In which receiving state, the first receiving state or the second receiving state, the presence or absence of a sharp drop in signal strength as a specific example of comparison of stability over a certain period of time (this can occur in either This is because it is a logical necessity.Because the shielding object such as the body is measured on one side and then reversed to measure, it is either the first measurement state or the second measurement state. This is because one receives a direct wave and as a result the receiving state is stable, while the other receives a diffracted wave and as a result the receiving state is unstable. ) or
(2) In which receiving state did the signal strength show a stable high value as a specific example of comparison of stability over a certain period of time?
(2) As a specific example of comparison of stability over a certain period of time, whether the signal strength was a stable high value was determined in which receiving state, and whether or not there was a sharp drop in the signal strength in the first receiving state and in the second. a combination of both events that existed in which of the reception states of
■ Alternatively,
(2) As a specific example of comparison of stability over a certain period of time, whether the signal strength was a stable high value was determined in which receiving state, and whether or not there was a sharp drop in the signal strength in the first receiving state and in the second. For both events, which of the reception states of 1 and 2 existed, a score is given to each (for example, the score reflects the average value, median value, and mode value of the signal strength given a discrete or continuous numerical value), and the weight reflecting the characteristics of the receiver may be multiplied as a coefficient reflecting the stability and the phenomenon of a sudden drop, and they are weighted and added. If it is effective to discriminate between the diffracted wave and the direct wave, judging from the characteristics of the receiver, it should be determined by the calculation result (these can be easily obtained by preliminary experiments. Or, recently, it is easier to obtain by using AI deep learning technology, so what to do here is not as essential as in the past.Or, in the present invention, a simple and inexpensive receiver can be used. Since there is an emphasis on , it is naturally assumed that the calculation formula here can change depending on the manufacturer, model, or individual, so in that sense, what to do with the formulas and discriminants here is important in that sense. It should be noted that this is not a problem, it is only a secondary issue.Incidentally, in preliminary experiments, it was found in a large number of preliminary experiments that time-moving averages can be easily discriminated. ), ■ or

In which receiving state, the first receiving state or the second receiving state, the presence or absence of a sharp drop in signal strength existed



Based on

a direction from the center of the bottom surface of the first hemisphere to the zenith of the hemisphere;

A direction information acquisition method, characterized by acquiring the direction information on a limited basis.

■ At that time, by attaching a GNSS antenna (a receiver-integrated type may also be included) to the body and shoulder/body bag (a multi-GNSS compatible type may of course be included), ( A direction information acquisition method or direction information acquisition method characterized by simply realizing a first reception state and a second (inverted) reception state by simply pulling a strap of the shoulder/body bag. (By doing this, the user does not need to take the trouble to rotate or even flip the whole body around the vertical axis or the body axis, and it can be performed more easily.)

Alternatively, at that time, a wristwatch-type (multi-GNSS compatible type may of course be included) GNSS antenna (a receiver-integrated type may of course be included) is used to attach the arm to the front of the body (abdomen). ), and
By placing the arm on the back of the body (back),
Characterized by simply realizing the first reception state and the second (inverted) reception state
Orientation information acquisition method or direction information acquisition method. (By doing this, the user does not need to take the trouble to rotate or even flip the whole body around the vertical axis or the body axis, and it can be performed more easily.)

Alternatively, at that time, by doing as follows, the user does not have to bother to rotate or even flip the whole body around the vertical axis or the body axis, and it can be performed more easily. Taking this idea one step further, we will even re-deploy GNSS antennas (including those with integrated receivers) (which may of course include multi-GNSS compatible types) to the front and back of the body. In the sense of making it unnecessary, if the back of the body is dorsal (that is, on one side of the body), simply flip it over against the shield of the body, and the signal from a certain signal source (or satellite) will be Whether it was received as a diffracted wave in both the second reception state and the second reception state (in this case, it can be judged from the fact that the instability does not change even if it is turned over), or in the first reception state Also in the second reception state, was the direct wave received? In addition to judging from the fact that the intensity of the signal should be attenuated by In this case, as a matter of course, it is possible to obtain a more plausible result by using the maximum likelihood method. This is a matter of course, and for this reason, this method is also very effective in obtaining precise estimated values of azimuth information.)

As a matter of course, the maximum likelihood method is
A general term for estimation methods based on maximum likelihood estimators. When performing statistical inference using a probabilistic model, the probability density (in the case of continuous distribution) or the probability distribution (in the case of discrete distribution) used in the model is evaluated based on the actually obtained data *Likelihood is called the likelihood function when viewed as a function of the unknown parameters. The parameter value that maximizes the likelihood function is called the maximum likelihood estimator. Maximum likelihood estimators have various favorable properties as parameter estimators when the sample size is large. That is, it is asymptotically unbiased and the asymptotic variance achieves a lower bound on the variance of the unbiased estimator, and the asymptotic distribution is *normal. A test method based on the ratio of likelihoods evaluated under the null and alternative hypotheses is called the likelihood ratio test and is widely used.
In this case, as the unknown parameter, the direction (or azimuth) in which the body is facing can be used, and as the probability density or probability distribution, the antenna sensitivity pattern of the GNSS antenna (when using this table and inside out It is natural to use a different antenna sensitivity pattern than when ). In this case, the satellite signal strength may be assumed to be uniform for the time being, or it may be described in the next paragraph, or the average value, median value, or mode in the first reception may be used. may be used, or the average value, median value, or mode of the first reception and the second reception may be used.


In the first reception state and the second reception state, regarding the signal source of direct wave reception, the satellite signal strength in the state of receiving the direct wave is due to reversing the antenna sensitivity pattern ( ), the expected attenuation is observed, and corresponding identification can be readily made. Regarding the source of the diffracted waves, the satellite signal strength and its instability are related to the first reception and the second reception. Since there is almost no change between reception and reception, this is also as expected, and extremely stable discrimination between the direct wave and the diffracted wave can be achieved. After performing such discrimination in advance, it is of course possible to use the West maximum likelihood method to further corroborate it, to refine it, or to make a more detailed and precise estimation. of. ■


<<Claim 2>>

Next to one positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the positioning satellite system antenna,

from a signal source located in a direction within the sphere of a given hemisphere

Block direct incidence of signals

Place an electromagnetic wave absorbing material or electromagnetic wave shielding material (at this time, this may be the body ■)

connected to the positioning satellite system antenna

In some positioning satellite system receivers,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

record reception status

after that

Next to the positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the positioning satellite system antenna,

from a signal source in a direction within the spherical plane of said hemisphere and the complementary hemisphere

Block direct incidence of signals

disposing the electromagnetic wave absorbing material or the electromagnetic wave shielding material,

Alternatively, place another electromagnetic wave absorbing material or another electromagnetic wave shielding material,

connected to the positioning satellite system antenna

In the positioning satellite system receiver,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

record reception status

based on a comparison of said respective reception conditions recorded

The direction from the center of the base of the first hemisphere to the zenith of the hemisphere,

A direction information acquisition method, characterized by acquiring the direction information on a limited basis.



<<Claim 3>>

of an antenna coupled to a receiver

of the surrounding celestial spheres,

For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,

direct incidence on the antenna

In the state of being blocked by some electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber,

attempt to receive a signal from each signal source;

a step of recording the reception status;

Of said celestial sphere around said antenna,

For a signal from a signal source lying in a direction contained by another (or remaining) hemisphere that complements said hemisphere,

direct incidence on the antenna,

being blocked by the electromagnetic wave shield or absorber, or by another electromagnetic wave shield or absorber,

cause an attempt to receive a signal from each signal source,

a step of recording the reception status;

For a signal from a signal source from which signal reception is attempted,

Based on a comparison of the respective reception conditions in both said states,

a determination step of determining in which direction of the two hemispheres the signal source that emitted the signal was present;

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 4>>

In the determination step of claim 3,

For a signal from a source,

In either state of both states in claim 3,

Larger signal strength or more stable signal strength (■ Spread spectrum communication method (commonly used in GNSS), electromagnetic wave absorbers such as the human body, water, salt water, and dissolved electrolytes Solutions such as water and alcohol (that is, foods, foodstuffs, animals, plants, soil, sewage, seawater, and other materials, foodstuffs, and medical supplies that are necessary for human life, such as those necessary for human life), and electromagnetic waves If the direct wave is blocked by a building or moving object as a shielding material, only the diffracted wave enters the receiver via the antenna. Attenuation due to diffraction loss, mutual interference of multiple diffracted waves diffracted at various end points, etc., can cause the function of the synchronization acquisition mechanism and synchronization maintenance mechanism, which is also a feature of the spread spectrum communication system. Synchronization becomes more difficult to obtain with the diffracted wave than with the direct wave, and even if it is obtained, it is easily lost immediately. With waves, it is much more difficult to receive than direct waves, and the inventor clarified through many unique experiments that the two can be discriminated by this method, and was able to make this proposal ahead of the world. It is obvious that this point of view was not easily conceived by a person skilled in the same field, and this point of view was naturally not found in the previous inventions of the present inventors or in other inventions in the world. '' or both were obtained, i.e.,

Based on the result of whether the reception situation was accepted,

On the side of the hemisphere that was not the hemisphere where the direct incidence of the signal was blocked by radio wave shields or electromagnetic wave absorbers,

Qualification step of certifying that the source of the signal was present

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 5>>

In the determination step of claim 3,

For a signal from a source,

In either state of the signal synchronization of both states in claim 3,

Faster acquisition of signal synchronization, more stable maintenance of signal synchronization, or both

Based on the result of whether the reception situation was accepted,

On the side of the hemisphere that was not the hemisphere where the direct incidence of the signal was blocked by radio wave shielding or electromagnetic wave absorber,

Qualification step of certifying that the source of the signal exists

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 6>>

The receiver of claim 5 is a spread spectrum communication system receiver

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 7>>

The receiver of claim 5 is a positioning satellite system receiver.

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 8>>

The receiver of claim 5 is a positioning satellite system receiver compatible with multiple positioning satellite systems.
A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 9>>

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

be a human body

A direction information acquisition method characterized by:

(At that time, I invented the following as an invention that has a great effect because it is possible to easily deploy only the GNSS antenna in the inverted position without bothering to invert the body. It is a one-side shoulder body.・ Equipped with a GNSS antenna in the shape of a bag,
Apply it to the body from one shoulder diagonally to one side or waist direction,
By pulling the belt (only), the front of the body and the rear of the body,
Inverting (easily) deploying the GNSS antenna in the above sense
Direction information acquisition method characterized. )

(Alternatively, I also invented the following as an invention that has a great effect because it is possible to easily deploy only the GNSS antenna in the inverted position without bothering to invert the body.
Equipped with a GNSS antenna in a wristwatch shape and attached to the arm
Put the arms on the front of the body and on the back of the body,
By deploying (only), on the front of the body and the back of the body,
Inverting (easily) deploying the GNSS antenna in the above sense
to (easily) deploy
Direction information acquisition method characterized. )


(Or even simply deploying just the GNSS antenna in an inverted position,
By omitting and just turning over the GNSS antenna without changing its position,
The following invention was also invented as an invention having a great effect for achieving the same purpose.
that is,
GNSS antenna
(on the front of the body or) on the back of the body,
Deploy and remain on (front of body or) on back of body,
Flip the GNSS antenna
deploy
Comparing its respective reception state, in the previous sense, to obtain bearing or direction
Direction information acquisition method characterized. ) is further elaborated as follows. (This is rewritten based on claim 3 above, but it is of course possible to rewrite in the same way based on other claims. Therefore, it will only become complicated, so I will omit it, but of course, how can they be derived by rewriting the claims before or after this sentence or the claims written in this article? It is clear that the

of an antenna coupled to a receiver

of the surrounding celestial spheres,

For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,

direct incidence on the antenna

In the state of being blocked by some electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber,

attempt to receive a signal from each signal source;

Reception conditions (signal strength or degree of temporal sway, ease or difficulty in acquiring synchronization, ease or difficulty in maintaining synchronization, state of sway, presence or absence of abrupt drops in signal strength, and slow recovery recording them all in detail over time, including the status of

In a state in which the antenna is blocked by the electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber, in particular, the side of the antenna sensitivity pattern blocked by the electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber is now blocked by the electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber. Place the antenna in a geometrical arrangement that is not obstructed by electromagnetic wave absorbers Or re-deploy the posture only to some electromagnetic wave absorber (inverted),

Now, in its new state,

cause an attempt to receive a signal from each signal source,

a step of recording the reception status;

For a signal from a signal source from which signal reception is attempted,

Based on a comparison of the respective reception conditions in both said states,

a determination step of determining in which direction of the two hemispheres the signal source that emitted the signal was present;

have

A direction information acquisition method characterized by:




<<Claim 10>>

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

contain the human body

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 11>>

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

When including a human body or a human body,

By rotating the antenna and the human body by 180 degrees around the body axis,

Realization of both the above conditions

A direction information acquisition method characterized by:



《Claim 12》 //Remove and replace is also claimed

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

When including a human body or a human body,

By mounting the antenna on the ventral side and the dorsal side of the human body,

Realization of both the above conditions

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 13>>

Of the celestial sphere around the antenna coupled to the receiver,

For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,

In a state where direct incidence to the antenna is blocked by electromagnetic wave shields or electromagnetic wave absorbers,

Let the receiver attempt to receive signals from satellites in the sky,

a step of recording the reception status;

of the celestial sphere around another antenna coupled to another receiver,

For a signal from a signal source in a direction included in a hemisphere complementary to the hemisphere,

In a state where direct incidence to the antenna is blocked by electromagnetic wave shields or electromagnetic wave absorbers,

Let the receiver attempt to receive signals from satellites in the sky,

the reception status,

concurrently with the preceding steps, or not concurrently with the preceding steps;

a step of recording;

For the signal that caused the attempt to receive the signal,

Based on the comparison of the reception situation in both said states,

In a direction that includes either of the two hemispheres mentioned above,

whether the signal source that transmitted the signal existed,

Judgment step to judge and

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 14>>

4. The method according to claim 3, for a signal for which signal reception is attempted, the ratio of reception conditions in both said states.
Based on the comparison, in which direction of the two hemispheres is the signal source emitting the signal.
Based on the determination, the direction of the central axis of the first hemisphere is within the area limited within the spherical surface.
inference step that infers that

have

characterized by

Direction information acquisition method.



<<Claim 15>>

In claim 12, when there are one or more signals for which signal reception is attempted, each
The result obtained by applying the inference step for

In addition, the direction of the central axis of the first hemisphere is within a more limited area within the spherical surface
a synthesis step of direction refinement, performing a synthesis of direction refinement, if present in

have

characterized by

Direction information acquisition method.



<<Claim 16>> // 1 signal source → 2 or more signal sources Superposition Refinement synthesis Claim //

In claim 12,

If there is one or more other signals for which signal reception is attempted,

For each, the result obtained by applying the inference step is

Overlap,

The direction of the central axis of the first hemisphere is

in the spherical surface

When present within a more confined area,

a direction narrowing synthesis step for performing direction narrowing synthesis;

have

A direction information acquisition method characterized by:





<<Claim 17>>.

In claim 3,

Obtained directional information as a certain area on the surface of the celestial sphere, and

With an arbitrary direction angle in the direction of the central axis of the first hemisphere when the direction information was obtained,

Once again, perform the same steps as in claim 3,

direction information obtained by subtracting the arbitrary direction angle equivalent from the direction information as a region on the surface of the celestial sphere newly obtained about the central axis of the first hemisphere;

of,

superposition,

a direction narrowing inference step of performing a direction narrowing inference that the direction of the central axis of the first hemisphere exists within a more limited area in the spherical surface;

have

A direction information acquisition method characterized by:





<<Claim 18>>

so that the bottom surface of the hemispherical sphere is more consistent with the direction in which the signal source exists in an appropriate arrangement,

A function that proposes optimal values for the direction and angle of rotation to be given

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 19>>

at a given time interval,

of an antenna coupled to a receiver

of the surrounding celestial spheres,

For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,

direct incidence on the antenna

In the state of being blocked by some electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber,

attempting to receive a signal from each source,

on the assumption that

a step of recording the reception status;

At different time intervals,

Of said celestial sphere around said antenna,

For signals from sources lying in a direction encompassed by another hemisphere complementary to said hemisphere:

direct incidence on the antenna,

being blocked by the electromagnetic wave shield or absorber, or by another electromagnetic wave shield or absorber,

attempting to receive a signal from each source,

on the assumption that

a step of recording the reception status;

For a signal from a signal source from which signal reception is attempted,

both of the above states

premised on
Based on the comparison of each reception status,

a determination step of determining in which direction of the two hemispheres the signal source that emitted the signal was present;

have

A direction information acquisition method characterized by:

























《Document title》 Abstract

"wrap up"

"Task"

A method of obtaining azimuth information by a GNSS receiver from signals transmitted from GNSS satellites.

It allows to obtain information about a device in an inexpensive and efficient manner appropriate to the usage context of the device.

《Solution》

At the same time as shielding satellite signals from GNSS satellites existing on one side of the upper hemisphere using the body,

While having the GNSS receiver installed perpendicular to the ground along the body search for the satellite signal of the GNSS satellite existing on the other side,

In the process of obtaining a limited orientation using captured satellite signals, waves from both sides of the body as a shield are

After the signal strength sampling by the GNSS receiver for a certain period of time, while maintaining the relationship between the GNSS receiver and the body,

In the direction after turning to the opposite direction, etc. by rotating around the body axis,

Similarly, the signal strength sampling by the GNSS receiver for a certain period of time was carried out,

Based on the comparison of the signal strength etc. recorded by each of those sampled GNSS receivers,

In which area of the one-fourth celestial sphere the received GNSS satellite was located,

By making the determination, it is possible to obtain the azimuth information more accurately by a simple method.

<<Selection diagram>> Fig. 5

Search result 12 items
Item number Document number Title of the invention First applicant
(Registration publications and US Japanese extracts indicate the right holder) Date of issue Application number Application date Leading IPC
1 JP2013-050447 Direction Information Acquisition Method Masato Takahashi March 14, 2013 Patent Application 2012-171536 August 1, 2012 G01S 19/53
2 JP2013-050446 Direction Information Acquisition Method Masato Takahashi March 14, 2013 Patent Application 2012-171535 August 1, 2012 G01S 19/53
3 JP 2007-248205 Azimuth or magnetic field line direction information acquisition method and device National Institute of Information and Communications Technology September 27, 2007 Patent application 2006-070889 March 15, 2006 G01C 17/28
4 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-372576 Direction Information Acquisition Method Independent Administrative Institution Communications Research Laboratory et al.
5 JP2002-365357 Method for Acquiring Orientation Information Communications Research Laboratory, etc. December 18, 2002 Patent Application 2002-093385 March 28, 2002 G01S 5/14
6 JP2002-168938 GPS receiver Independent administrative agency Communications Research Laboratory et al.
7 JP 2001-356161 Method and apparatus for acquiring azimuth information Independent Administrative Institution Communications Research Laboratory et al.
8 Patent 4547563 Azimuth or magnetic field direction information acquisition device National Institute of Information and Communications Technology September 22, 2010 Patent application 2006-070889 March 15, 2006 G01C 17/28
9 Patent 3522259 Direction information acquisition method Independent administrative agency Communications Research Laboratory et al.
10 Patent 3522258 Direction information acquisition method Independent Administrative Institution Communications Research Laboratory et al.
11 Patent 3473948 GPS receiver Communications Research Laboratory, etc. December 08, 2003 Patent application 2000-364605 November 30, 2000 G01S 5/14
12 Patent 3430459 Azimuth Information Acquisition Method and Apparatus Communications Research Laboratory, etc. July 28, 2003 Patent Application 2001-093964 March 28, 2001 G01S 5/14

In this article, all of the above and below are cited.
(19) <<Issuing country>> Japan Patent Office (JP)
(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication number>> JP 2000-75010 (P2000-75010A)
(43) <<Released Date>> March 14, 2000 (2000.3.14)
(54) <Title of Invention> Method for Creating Sky Visibility Ranges by Location
(51) <<International Patent Classification 7th Edition>>
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《Request for Examination》Yes
<<Number of Claims>> 1
《Application Form》FD
《Total number of pages》6
(21) <Application number> Japanese Patent Application No. 10-264038
(22) <Filing date> September 2, 1998 (1998.9.2)
<Indication of Exception to Loss of Novelty> Applied for application of Article 30, Paragraph 1 of the Patent Law March 6, 1998 publication
(71) Applicant
<Identification number> 391027413
《Name》Director of Communications Research Laboratory, Ministry of Posts and Telecommunications
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
《Theme code (reference)》
5J062 In this paper, all of the above and the following shall be cited.


What is a statement

= Basic mindset for writing specifications =
The specification has the following legal functions by disclosing the content of the invention for which a patent is sought, and it is necessary to fully understand its meaning in order to write a good specification. be.

(1) prescribe the scope of the patent sought; (contract-like function)
(2) provide the grounds on which the invention is patentable; (application-like function)
(3) demonstrate the feasibility of the invention; (enablement requirement fulfillment function)
(4) prevent others from obtaining patents; (Late application exclusion function)

The contractual function means that the scope of claims in the specification is equivalent to entering into a contract with a third party regarding the scope of patent rights (the technical scope of the patented invention). Therefore, it must be recognized that the expression is subject to strict legal interpretation. Since parts outside the scope of claims may also affect the interpretation of rights, it is necessary to be aware of the descriptions outside the scope of claims as well.

The application-like function is achieved by appealing to the examiner that the technical content defined in the claims has a sufficient inventive step compared to the level of the prior art. It is easy to obtain rights by narrowing the scope of claims, but it is difficult to obtain patents by broadening the scope of claims. Needless to say, it is the agent's duty to do his best to obtain as broad a claim as possible, so it is desirable to write the specification so as to obtain the broadest possible scope of claims. At this time, the important role of the specification is to impress the examiner on the patentability of the invention defined in the broad scope of claims. It is the mission of those who write specifications to lead to patents, and this is what is expected of patent offices. Therefore, when writing a specification, it is important not only to explain the technical contents, but also to try to write a specification that will lead to the acquisition of a patent for an invention that is difficult to obtain a patent.

The ability to satisfy the enablement requirement means that the specification must be written to satisfy the enablement requirement required by law. The specification must be written so that a person skilled in the art can read and practice the invention. Otherwise, not only will it be impossible to confirm whether the invention has been completed during the examination, but it cannot be said that there is sufficient disclosure in light of the purpose of the patent system, which is to grant a patent in exchange for disclosure of the invention. is. Therefore, when the scope of claims is described broadly in pursuit of broad rights, the description of the working examples, etc. that sufficiently support the breadth must be provided.

The function to exclude subsequent applications means a function that prevents others from obtaining patents for similar inventions. The invention of (which can be easily invented by a person skilled in the art based on the invention) can be prevented from patenting other's applications filed after the publication of the application. Therefore, in the description of the invention, even if it seems obvious or not directly related, it is necessary to be prepared to describe the possibility of a later application.



(2) Points for drafting the scope of claims
In drafting the scope of a claim, it is essential to fully understand the essence of the invention. It is important to write down only the sufficient condition in a concise and clear expression. Since the scope of claims is a legal document (a contract with a third party) that expresses the content of the claimed invention, strict expressions are required and the content tends to be difficult to understand. It is desirable that the expression be as easy to understand as possible, as long as the expression does not have the possibility of being misread as being different from the intended invention.

Expressions to avoid

Affirmative language is required in the claims, and negative language should not be used. For example, a requirement such as "does not" or "does not have" cannot be used. This is because this does not mean that the requirements are limited, and the invention is not specified in such a way as to define everything other than certain things. In addition, selective or vague expressions are not permitted in the claims. Alternative expressions are conjunctions that express alternatives, such as “or, or, or”. In addition, the ambiguous expression is an expression whose range is unclear, such as "etc." and "about." This is because the invention is not specified. However, even if it is a selective expression or an unclear expression, it is a case where one thing is broadly expressed as a concept, and one specific term cannot be used, so such words are used to express is allowed as the case may be. For example, "according to the number or amount" and "elastic material such as rubber, plastic, etc." are examples.

When describing the constituent elements of a claim, always pay attention to whether or not the constituent elements are really necessary, whether broader conceptual words can be used to express the constituent elements, etc. Care must be taken not to impose excessive restrictions. In particular, since inventors often think narrowly about their inventions, the drafter of the specification must thoroughly examine each requirement to see if it is possible to use broader terms, or if there are no unnecessary requirements. It must be carefully examined whether For that purpose, it is necessary to separate from the embodiments presented by the inventor and grasp the essence of the invention. However, it should be noted that no matter how broad the patent is, it should not be extended to include prior art. This is because an invention claimed to include prior art is not patentable. Also, it should not be expanded to the extent that it includes unrealistic things that are far from common technical knowledge. It should be remembered that patents are intended only for things that can be used industrially.

Vague terms are not suitable for the scope of the claims, but terms that are well defined by those skilled in the art may be used without further explanation. In addition, when there is no suitable term, it can be used as a clear term if it is clearly defined in the text of the specification.

In the description of the scope of claims, the most important thing is to describe the constituent elements of the invention clearly and sufficiently broadly, and the format should be easy to express in relation to the content of the invention. should be selected. In particular, in terms of the form of expression, it is desirable to use as concise an expression as possible on the premise that the invention will be accurately expressed so as not to obscure the gist of the invention and to prevent the expression from being unnecessarily roundabout.

(3) Independent and dependent claims
The claims may be set forth in one or more claims, and the claims may, from a formal point of view, be independent or dependent. There is no difference in legal effect between the two.

Dependent claims are described in a form dependent on other claims, and the number of claims to be dependent may not be one. subordinate form.

A dependent claim is a claim that limits or specifically specifies a particular requirement stated in a dependent subject claim. add other requirements to the dependent claims, replace the requirements stated in the dependent subject claims with others, or refer to the dependent subject claims in their entirety as they are, and as a form of expression, In response to the requirement A, "X described in claim 1, characterized in that said A is ...", "Y characterized in that X described in claim 1 is used for ...", "Furthermore, B is used." It is described as "X" in claim 1, characterized in that it comprises:

Two or more requirements may be specified here, and may be "characterized by the fact that the above A is... and the above B is...".
When two claims are dependent, a selective expression such as "X in claim 1 or 2, wherein said A is..." is used to selectively depend on multiple claims. Make an expression like

When selectively depending on three or more claims, "...X in the first, second or third claim", "...X in the first, second or third claim", "...the X in the first, second or third claim." X described in (1) (in) any one of (1) to (3) from (1) to (3). Describe.

Arrangement of independent claims and dependent claims shall be such that the independent claim is described first, followed by the dependent claims dependent on the independent claim. Dependent claims that depend on more than one claim must appear after any of the claims on which they depend.

Claims

(1) Basic format of claims

In the scope of claims, the structures necessary and sufficient to achieve the object of the invention are written in the form of nouns. Write the structure, not the purpose or effect. However, since it is possible to express the structure more broadly by describing the structure in an active manner, it is also permitted to use the active expression when the structure is uniquely specified. Claims are written differently depending on whether the invention is a product or a method.
If the invention is a product,

"consisting of (including comprising, etc.) A, B, C and D

X characterized by: "or,

Is it a form (Combination Style) in which multiple components are connected with and like "X characterized by consisting of (including, comprising, etc.) of A, B, and C." ,or
A configuration corresponding to the prior art, which is the premise of the invention, is described before "at", such as "in ..., X characterized by doing ...", and then a novel configuration that is the feature of the invention. The format represented by the so-called German patent (Continental Style, Jepson Style) is used. The latter form is particularly easy to write when the invention is a partial improvement of the prior art, but since the improvement is emphasized, it gives the impression that the improvement is not significant and makes it difficult to appeal the patentability. is not suitable.

In addition, when it is considered that the invention cannot be fully expressed only by the constitution, or when it is considered that the features of the invention can be expressed more clearly by describing the function, the following equivalents are considered to be the effects of the invention: It is also possible to add the description to the end.
"X consisting of A, B and C and characterized by..."

"In ..., X characterized by ... and thereby ..." In principle, the above X should be the same as the title of the invention.

Although it is preferable to formally express the claims in the claims such as "X consisting of A, B, C and D" so as to clarify the constituent elements of the invention, When it is difficult to do so, or especially when it concerns an improvement over the prior art and the improvement is considered sufficiently patentable, it is characterized You may use expressions such as
In addition, it has long been used in Japan to describe the configuration as it is using "providing" such as "X characterized by providing B in A, providing C in B, and D-connecting A and C." It is possible to use the format used, but although such Japanese expressions are allowed in Japanese, direct translations often do not result in claims that are accepted in foreign countries, so there is a possibility of filing a foreign application. Not recommended for applications with high
Furthermore, as the format of the claims, the main constituent elements are first described as "consisting of A, B, C and D, wherein the A is and the C is." It may be better to list and then define further features for that feature. This is suitable when the content of the configuration requirements is too complicated and listing the configuration requirements in order makes the content difficult to understand.
In either case, the organic coupling between the constituents should be made explicit, rather than listing each constituent separately. Otherwise, the overall configuration cannot be clearly specified.
If the invention is a process,
It is preferable to connect each step (process) constituting the invention in the form of "and", such as "Method Y characterized by performing ..., ..., and ...".
In this case, it may be necessary to use words that express the order of steps (before and after) such as "after", "next", and "at the same time" after "... and". .
Alternatively, an expression such as “a method characterized by comprising a step of …, a step of …, and a step of …” may be used.




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(19) <<Issuing country>> Japan Patent Office (JP)
(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication number>> JP 2000-75010 (P2000-75010A)
(43) <<Released Date>> March 14, 2000 (2000.3.14)
(54) <Title of Invention> Method for Creating Sky Visibility Ranges by Location
(51) <<International Patent Classification 7th edition>>
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《Request for Examination》Yes
<<Number of Claims>> 1
《Application Form》FD
《Total number of pages》6
(21) <Application number> Japanese Patent Application No. 10-264038
(22) <Filing date> September 2, 1998 (1998.9.2)
<Indication of Exception to Loss of Novelty> Applied for application of Article 30, Paragraph 1 of the Patent Law March 6, 1998 publication
(71) Applicant
<Identification number> 391027413
《Name》Director of Communications Research Laboratory, Ministry of Posts and Telecommunications
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
《Theme code (reference)》
5J062
《F term (reference)》
5J062 AA08 BB01 CC07 HH05
(57) "Summary"
<Problem> To provide a method for efficiently determining the line-of-sight range between space and the ground.
<<Solution>> For each navigation satellite 3 with an elevation angle of 0 degrees or more that tries to capture radio waves when a land mobile uses the navigation satellite system, the above position of each satellite viewed from the location of the land mobile 4 and each satellite The signal intensity from the land mobile unit 4 is recorded along with the position and time of the land mobile unit 4. Later, it is possible to determine whether each microscopic area that subdivides the sky above each point is line-of-sight or shielded from the radio wave intensity information recorded within a certain period of time. By judging, the sky visibility range at that point within that time is determined.
000002

<<Claims>>
<<Claim1>> One or more land mobiles equipped with a device for estimating its own current position and a device for correcting positioning errors by receiving radio waves from a plurality of navigation satellites In addition to the latitude, longitude, altitude, and time values obtained as positioning results, the elevation and azimuth angle values above each navigation satellite and the signal strength value from each satellite, which are calculated in the positioning process, are also It continues to save as one record for each fixed time or fixed distance. And extract only the record group that satisfies that the altitude value is within a certain range near a certain point, and the satellite elevation value and satellite azimuth angle value included in the record group and the signal strength from the satellite By considering multiple records of values as information to determine whether the direction identified by the azimuth and elevation values above the point is a line-of-sight channel, the A point-by-point sky line-of-sight range creation method characterized by constructing an information database regarding the presence or absence of a satellite line-of-sight communication path in the sky above a point and the direction of that communication path.
<<Detailed description of the invention>>
<<0001>>
<Technical Field to which the Invention Belongs> The present invention relates to a method for specifying the existence range of a line-of-sight communication channel between space and the ground.
<<0002>>
<Priorart> A surface as a set of points where the sky can be seen without being blocked by radio wave obstacles when looking up at the sky from a point on the earth specified by a certain latitude, longitude, and altitude. Hereafter, it is referred to as the sky visibility range. Radio wave obstacles here include, for example, terrain such as mountains that exist relatively far from the point, and trees that have a large shielding effect in the elevation direction when relatively close to the point. and high-rise buildings. In addition, there are factors such as the growth of trees, artificial felling, construction of buildings by development, and demolition of buildings as the shape of radio wave obstacles changes with time. In other words, the sky visibility range has the property that it is determined only by the latitude, longitude, altitude, and time.
<<0003>> Since the concept of the sky visibility range itself is new, there are few things that can be considered as conventional techniques for creating a sky visibility range for each point. If I were to force it, the first, the method based on the calculation from the topographical map, and the second, the method based on the optical imaging, are considered to be the conventional technologies. <<0004>> First, as the first method, a method for creating the sky visibility range for each point by calculation from a topographic map will be described below. In mountains and mountainous areas, there are few man-made structures, so the main radio wave obstacles are generally distant mountains and hills and forests that accompany them. In this case, from the altitude information read from the 1:25,000 topographic map published by the Geospatial Information Authority of Japan and the digital map published by the Geospatial Information Authority of Japan, the topography that affects the sky above a certain latitude, longitude, and altitude. By calculating , it is possible to obtain a tentative estimate of the range of sky visibility.
<<0005>> Also, as a second method, there was a method of creating sky visibility ranges for each point using the results of image processing of optical imaging. It was a method of estimating the range of visibility in the sky above the point by performing image processing on the optical image of the sky at a certain point using a fisheye lens and then binarizing the image based on the contrast.
(See reference below).
Riza Akturan and Wolfhard J. Vogel, "Path Diversity for LEO Satellite-PCS in the Urban Environment", IEEE Transactions on Antennas and propagation, vol.45, no.7, July 1997, pp.1107-1116 <<0006>>
<Problems to be Solved by the Invention> However, when the sky visibility range is required for each point in an urban area, the first method, that is, estimating the sky visibility range by reading the altitude on a topographic map or digital map, is not appropriate. I didn't. This is because radio wave shielding factors for land mobiles traveling in urban areas are generally not due to distant natural topography indicated by altitude information, but to man-made structures such as buildings and elevated structures that exist relatively close to each other. This is because it is often the case that For this reason, the first method, that is, the method of reading the altitude, cannot be expected to be accurate for the sky visibility range for each point in urban areas.
<0007> Therefore, as a means of compensating for this shortcoming, elevation data that considers even man-made structures in urban areas as topography, comprehensively and complete information on a wide range of national land, if it exists, It may be possible to apply this first method based on the information. However, although such information exists in paper form, etc., in local governments, fire departments, and other administrative agencies that require information on the number of floors in a building, it is not standardized and is organized systematically at present. It has not reached Furthermore, it has yet to be digitized. For this reason, in order to achieve the purpose of creating a sky view range for each location based on such non-standardized information, it is necessary to confirm the location of the data for each local government, collect it, standardize the format, and digitize it. , and then start calculating the sky visibility range.
<<0008>> If we were to complete this enormous amount of work, we would have the following drawbacks.
(1) Since it takes time and effort to create the above-mentioned work, the sky visibility range for each point as a product to be provided is based on old information (It takes time to create the sky visibility range. Time dependency of sky visibility range not desirable from the point of view)
(2) In order to compensate for this shortcoming, if it is desired to update the sky view range for each point to the latest version, it would be necessary to start with a survey of the number of floors of buildings and houses, and then organize the data again, which would require an enormous amount of time and manpower. Expensive. (The cost of updating the sky visibility range is high.) (3) Even if the current shielding conditions caused by houses and buildings can be estimated, the sky visibility range results are one-sided because shielding by other features such as elevated structures, trees, and signboards cannot be estimated. It becomes generic and inaccurate. If you aim for accuracy, it will be necessary to identify the heights of individual features, trees, elevated highways, overpasses, large gate-type signs, utility poles, etc. that may cause radio wave shielding. (It is not possible to comprehensively evaluate the diversity of causes of sky visibility range.)
(4) Since the data is based on floor number information only, expedient methods such as multiplying the "average height per floor (generally about 3.5 meters)" are used, and individual heights are used. becomes inaccurate, and as a result the accuracy of the sky visibility range decreases (the result of the sky visibility range estimation is not accurate enough).
<<0009>> The second optical imaging method has the following drawbacks.
(1) In order to create a sky view range for each point in a wide urban area, it is necessary to sequentially take optical images at various points on many roads. occurs.
(2) There has not been established an accurate algorithm that can automatically completely separate the sky from other areas using image processing technology for individual imaging results under various shooting conditions. In reality, human intervention is required when setting the threshold for separation, which takes time and effort.
(3) The shooting time is limited during the daytime and in fine weather, because it is necessary to shoot so that the separation can be clearly seen in the subsequent image processing. Accurate separation is extremely difficult at night, when it is cloudy, or when it is raining, because the contrast decreases.
(4) Radio wave shielding of individual cases, such as the actual degree of radio wave shielding effect of the sun filtering through foliage of trees, or the actual degree of radio wave shielding effect of multiple electric wires. It becomes difficult to estimate the effect.
(5) Not only does the photographer possess optical imaging equipment, but at the same time, equipment that specifies the imaging position as latitude and longitude, such as a device that receives radio waves from a navigation satellite system and performs positioning, and equipment such as a gyro and a compass. must also possess In other words, the person engaged in data collection had to carry a large number of devices, and there was a drawback that the work was not easy.
<<0010>>
<<Means for Solving the Problems>> The present invention has been proposed in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art. does not apply.
(2) It does not take much time to collect and create data on sky visibility ranges for each location.
(3) It is possible to easily update the information, always reflecting the latest information, so as to cope with the time dependency of the sky view range for each location without spending time and money.
(4) Eliminate the time and effort inherent in the method of estimating and weighting features that cause shielding by type in estimating the sky visibility range for each point, and perform a batch evaluation using the signal strength from the actual satellite. You can reach your goal with
(5) By using the signal strength from the actual satellite when estimating the sky visibility range for each point, it is possible to easily evaluate the visibility under special conditions that are difficult with other methods. For example, it is possible to avoid the difficulty of judging whether or not the sunlight filtering through the trees is really visible, which is unique to image processing such as optical imaging.
(6) In the process of collecting data prior to estimating the range of sky visibility for each location, the work of the data collector is simple and less burdensome. For example, data collectors do not need to have knowledge and skills in specialized fields such as radio engineering, topography, or optical imaging, and can use land mobiles equipped with the necessary equipment to perform land mobile operations. It is possible to contribute to the creation of the sky visibility range for each location simply by
(7) For estimating the sky visibility range for each point, it is possible to develop the equipment necessary for data collection by slightly modifying the positioning equipment based on the Global Positioning System (hereafter referred to as GPS), which has been widely used in consumer products in recent years. It is a method, and a compact and high-performance device can be developed at a low cost, which is highly convenient.
(8) In recent years, it is compatible with the vehicle location management system using GPS, etc., which is spreading in the transportation industry, taxi industry, etc. In that case, the driver can concentrate on the original work using the land mobile. Since it is possible to contribute secondarily to the creation of the sky view range for each point just by using the site, it is possible to participate substantially in data collection without being conscious of being dedicated to it. high.
We provide a point-by-point sky visibility range creation method characterized by the following.
<<0011>>
<<Embodiment of the Invention>> An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a state in which radio waves from a plurality of GPS satellites 3 do not reach a GPS antenna 5 installed on the roof of a land mobile unit 4 due to shielding by buildings 1, 1' and trees 2. This shows the principle of shielding the radio waves from the GPS satellite 3.
<<0012>> In other words, the radio waves for positioning transmitted from the GPS satellites 3 use a microwave frequency band around 1.5 GHz, so they are excellent in straightness like light, and the line-of-sight position from the GPS antenna 5 is There is a clear difference between the signal strength from the GPS satellite 3 in the distance and the signal strength from the GPS satellite 3 not in line of sight from the GPS antenna 5 . The radio waves used in space communications, including not only GPS satellites but also general navigation satellites, are often microwaves, millimeter waves, and other radio waves with excellent straightness, and the influence of diffraction can be almost ignored.
<<0013>> The radio waves transmitted from the GPS satellites contain orbital information (almanac data) of all the GPS satellites, and this is transmitted from all the satellites. Therefore, the elevation angle of the GPS satellite 3, which exists in the sky above the current position with an elevation angle of 0 degrees or more, but the signal strength from the satellite is infinitely close to 0 due to shielding, that is, the radio wave from the satellite cannot be captured and azimuth can be calculated and output by simple calculation from the data received from other GPS satellites 3 that can be seen. In fact, there are devices that output such information. In addition, all GPS satellites transmit signals on exactly the same frequency, but because they use a technique called a spread spectrum communication system using pseudo-noise codes, there is no risk of interference even if they use the same frequency. By assigning different arrays of digital codes, called pseudo-noise codes, in which 0s and 1s appear to alternate randomly to each GPS satellite, signals from each satellite can be identified and received separately. In other words, for all GPS satellites that exist at an elevation angle of 0 degrees or more from the current position, not only the elevation angle and azimuth angle in the sky above them, but also the signal strength from those satellites are separately detected. It is easy in principle to do so.
<<0014>> Fig. 2 shows the configuration of the system when multiple land mobiles are used, based on the point-by-point sky visibility range creation method. It consists of a plurality of land mobiles 10, 10', 10", . . . and a data storage device 11.
<<0015>> Each land mobile has the same configuration as the land mobile 10, and holds a GPS antenna 10A, a GPS receiver 10B, a data temporary recording device 10C, and a positioning error correction device 10D. . Positioning error correction devices include currently popular differential GPS receivers, acceleration sensors, vehicle speed sensors, map match mechanisms, etc. Any suitable combination of devices may be used. In GPS, the commonly used C/A code usually contains noise that deliberately causes positioning errors in the data transmitted from satellites in order to reduce positioning accuracy (called selective availability). In that case, a positioning error of 120 meters in the horizontal direction and 180 meters in the vertical direction occurs. However, it is well known that the positioning error can be reduced to several meters or less by using the above positioning error correction device.
<<0016>> In the land mobile unit 10, while traveling, among the data output from the GPS receiver 10B, not only the latitude value, longitude value, altitude value and time value obtained as the positioning result of the current position, but also The elevation angle and azimuth angle values of each GPS satellite present at an elevation angle of 0 degrees or more and the signal strength value from the satellite are continuously stored as one record in the temporary recording device 10C at regular time intervals.
<<0017>> FIG. 3 shows an example of data contents contained in one record.
<<0018>> Consider the case where N satellites exist at elevation angles of 0 degrees or more, and call them satellite 1, satellite 2, . . . , satellite N. 1 record is current time 20A, current land mobile latitude 20B, current land mobile longitude 20C, elevation of satellite 1 21A, azimuth of satellite 1 21B, signal strength from satellite 1 21C, satellite 2 22A of elevation, 22B of azimuth of satellite 2, 22C of signal strength from satellite 2, and finally 23A of elevation of satellite N, 23B of azimuth of satellite N, and 23C of signal strength from satellite N. .
<<0019>> Records are collected at many points by continuing recording once per second while the land mobile 10 is running. Even if the same land mobile 10 passes the same point at different times, the time is different and the satellite arrangement in the sky is different, so data is collected under different conditions, which is significant. Furthermore, it is efficient to collect data at many points by collecting data for multiple land mobiles, such as land mobile 10' and land mobile 10".
<<0020>> Data temporarily recorded in the data temporary recording device 10C in the land mobile unit 10 is stored in the data temporary recording device 10C when, for example, the data for several days are collected and moved to the data storage device 11. capacity can be utilized.
<<0021>> If the temporary data recording device 10C uses a PCMCIA card type ATA flash card for personal computers, which has become popular in recent years, and a personal computer with a large-capacity hard disk and a PCMCIA slot is used as the data storage device 11, an ATA flash card can be used. It is efficient because data can be transferred by simply inserting/removing the card and manipulating a simple file.
<<0022>> In this way, the data is stored in the data storage device. It is possible to collect data more efficiently by enlisting the cooperation of many land vehicles operated by the agencies of the department. In doing so, a vehicle location management system, which has become popular in recent years, is adopted, and the location information of land mobiles is transferred in real time to a control center or the like via a mobile phone, etc., and centralized management of the location of land mobiles is performed. If it is an agency, the existing GPS receiver will be slightly modified as necessary so that it will output the same output as the GPS receiver 10B. Elevation angle 21A, azimuth angle 21B of satellite 1, signal strength 21C from satellite 1, elevation angle 22A of satellite 2, azimuth angle 22B of satellite 2, signal strength 22C from satellite 2, ..., elevation angle 23A of satellite N, satellite N It is only necessary to additionally transfer the data of the azimuth angle 23B and the signal strength 23C from the satellite N, and the work of data transfer by the driver of the land mobile can be eliminated, which is more efficient. In that case, the computer in the management center corresponds to the data storage device 11 .
<<0023>> After that, among the many records saved in the data storage device 11, the time 20A is within a certain time range, e.g. Extract those that satisfy until June 30th 23:59:59 (JST). Limiting the records to a period of about half a year is too long a record because of the possibility of changes over time in factors that affect the range of sky visibility, such as the construction of new buildings, construction of houses, and the growth of trees. should not be adopted.
<<0024>> Then, from the extracted record group, only the record group that satisfies that the latitude value, longitude value, and altitude value are within a certain range is extracted. For example, if you want to estimate the sky view range at a point on the road about 20 m south of the Uchisaiwai-cho intersection in Chiyoda-ku, Tokyo, the latitude and longitude of that point, that is, 35 degrees 40 minutes 02.2 seconds north latitude and 139 degrees 45 minutes east longitude. The latitude and longitude measured by land mobiles are slightly different. Width/Longitude Only records that satisfy the latitude range and longitude range with width are extracted.
<<0025>> The total number of satellites included only in the group of records extracted so far is quite large. Information for determining whether or not the direction identified by the azimuth and elevation values above the point and its vicinity is a line-of-sight channel. be regarded as
<<0026>> That is, the sky above the point is divided into various minute areas, and the data having the corresponding azimuth and elevation angle values in each minute area is regarded as the representative value of the satellite communication path of the minute area. Even after deducting the distance through the atmosphere, which can be calculated based on the satellite elevation angle, and the signal strength attenuation margin due to weather conditions such as rain attenuation, the radio waves from the GPS satellite are expected to be -125 dBm or more. There is a high probability that a small area where there are many data below the value and exists with a high probability is shielded by radio shielding objects such as buildings, trees, and signboards. Therefore, for example, for a minute area where 95% or more of the data satisfying the signal strength (21C, 22C, 23C) is -125 dBm or more, the minute area is judged as line-of-sight, and for a minute area below 30%, The minute area is determined to be occluded, and the minute area that does not belong to either of these is assumed to be undefined and determined by further collection of records. The above values for judging line-of-sight may be changed according to the intended use of the sky line-of-sight range. The minute area can be created, for example, by creating a fan-shaped portion on the hemisphere determined by two criteria, such as 5 degree increments for each elevation angle and 5 degree increments for each azimuth angle.
<<0027>> In this way, information about the presence or absence of a satellite line-of-sight channel over a certain point in a certain time range and the direction of that channel can be efficiently constructed.
<<0028>> The present invention has been described above based on the embodiments shown in the drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in any way as long as the configuration described in the claims is not changed. can do.
<<0029>>
<<Effects of the Invention>> In short, according to the present invention, since there is no need for full-time labor costs, it is possible to increase the effect-price ratio of creating sky view ranges for each location. In other words, there is no need for a large-scale survey of current conditions.
<<0030>> In addition, a device that receives radio waves from navigation satellites and specifies the current position up to latitude and longitude, and a device that can be easily modified by adding a small modification to a general recording medium such as a PCMCIA type card ATA flash memory. It is feasible, and it can be realized at a relatively low cost in the present day when the above-mentioned devices are widely used in the consumer.
<0031> Furthermore, regardless of the weather, day or night, information collection is always possible and efficient when business (taxi business, postal business, truck transportation business, cleaning business, etc.) is occurring.
<<0032>> Furthermore, updating is necessary to reflect the latest situation in creating the sky view range for each point, but compared to the existing methods, it is possible to update easily.
<<0033>> In addition, since the measured signal strength of the radio wave from the satellite is used to determine the sky visibility range for each point, it is possible to incorporate the effects of shielding by natural objects such as trees and topography. There is no need to include items related to radio wave shielding, such as signboards and large gate-type signs, as categories, eliminating complexity.
《Brief description of the drawing》
<<Fig. 1>> A conceptual diagram showing the principle of shielding in one embodiment of the present invention.
<<Fig. 2>> A conceptual diagram showing the configuration of a plurality of land mobiles and a data storage device in one embodiment of the present invention.
<<Fig. 3>> A conceptual diagram showing the data content of one record in one embodiment of the present invention.
<<Description of symbols>>
1,1' structure
2 trees
3 GPS satellites
4 Land mobile
5 GPS antenna
10,10',10" land mobile
10A GPS antenna
10B GPS receiver
10C data temporary recorder
10D positioning error correction device
11 Data storage device
20A time
20B Latitude
20C longitude
21A Satellite 1 elevation angle
21B Satellite 1 azimuth
21C Signal strength from satellite 1
22A Satellite 2 elevation angle
22B Satellite 2 azimuth
Signal strength from 22C satellite 2
23A Azimuth of Satellite N
23B Satellite N elevation angle
23C Signal strength from satellite N
<<Figure 1>>
000003

<<Figure 2>>
000004

<<Figure 3>>
000005

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How to write a patent specification

This means that patent attorneys and engineers who prepare specifications should prepare specifications, claims, abstracts, and drawings for patent applications in order to prepare high-quality specifications. It summarizes the method from a practical point of view.

What is a statement

= Basic mindset for writing specifications =
The specification has the following legal functions by disclosing the content of the invention for which a patent is sought, and it is necessary to fully understand its meaning in order to write a good specification. be.

(1) prescribe the scope of the patent sought; (contract-like function)
(2) provide the grounds on which the invention is patentable; (application-like function)
(3) demonstrate the feasibility of the invention; (enablement requirement fulfillment function)
(4) prevent others from obtaining patents; (Late application exclusion function)

The contractual function means that the scope of claims in the specification is equivalent to entering into a contract with a third party regarding the scope of patent rights (the technical scope of the patented invention). Therefore, it must be recognized that the expression is subject to strict legal interpretation. Since parts outside the scope of claims may also affect the interpretation of rights, it is necessary to be aware of the descriptions outside the scope of claims as well.

The application-like function is achieved by appealing to the examiner that the technical content defined in the claims has a sufficient inventive step compared to the level of the prior art. It is easy to obtain rights by narrowing the scope of claims, but it is difficult to obtain patents by broadening the scope of claims. Needless to say, it is the agent's duty to do his best to obtain as broad a claim as possible, so it is desirable to write the specification so as to obtain the broadest possible scope of claims. At this time, the important role of the specification is to impress the examiner on the patentability of the invention defined in the broad scope of claims. It is the mission of those who write specifications to lead to patents, and this is what is expected of patent offices. Therefore, when writing a specification, it is important not only to explain the technical contents, but also to try to write a specification that will lead to the acquisition of a patent for an invention that is difficult to obtain a patent.

The ability to satisfy the enablement requirement means that the specification must be written to satisfy the enablement requirement required by law. The specification must be written so that a person skilled in the art can read and practice the invention. Otherwise, not only will it be impossible to confirm whether the invention has been completed during the examination, but it cannot be said that there is sufficient disclosure in light of the purpose of the patent system, which is to grant a patent in exchange for disclosure of the invention. is. Therefore, when the scope of claims is described broadly in pursuit of broad rights, the description of the working examples, etc. that sufficiently support the breadth must be provided.

The function to exclude subsequent applications means a function that prevents others from obtaining patents for similar inventions. The invention of (which can be easily invented by a person skilled in the art based on the invention) can be prevented from patenting other's applications filed after the publication of the application. Therefore, in the description of the invention, even if it seems obvious or not directly related, it is necessary to be prepared to describe the possibility of a later application.

When preparing a specification, it is essential to be fully conscious of such functions of the specification and try to write a good specification.

For any function, the specification must be described accurately and in an easy-to-understand manner in order to effectively exhibit the function. Considering that the reader is reading the specification from top to bottom for the first time, you should try to explain in a sequential, coherent and coherent manner. For that purpose, it is essential for the writer to fully understand the essence of the invention.

Yanagida International Patent Office
General format of the specification

The format of the specification attached to the request for a patent application is different from the conventional format in which the scope of claims is listed after the title of the invention. Each of them is given a document name such as "document name" specification, "document name" claims, "document name" abstract, and "document name" drawing. constitutes the specification of

The title of the invention, the detailed description of the invention, and the brief description of the drawings in the narrowly defined specification are headings determined by the Enforcement Regulations, so the titles and order must be observed. The subheadings in the detailed description of the invention are the suggested labeling and order for a sequential discussion of the invention, and are to be followed as much as possible. However, since the purpose is to make it possible for the reader to simply understand what is being explained in the detailed explanation of the invention, the following expressions are not necessarily used, and other appropriate expressions may be used. Any suitable expression may be used. For example, in a specification with a long description of the embodiments, it is advisable to add appropriate subheadings in it so that one can easily find what is written where.

《Document name》Description
《Title of Invention》
"Technical field"
《Background technology》
<<Prior Art Document>>
<<PatentLiterature>>
《Non-Patent Literature》
《Outline of the invention》
《Problems to be Solved by the Invention》
《Means to solve the problem》
"Effect of the invention"
《Brief description of the drawing》
<<Modes for Carrying Out the Invention>>
"Example"
《Industrial applicability》
<<Description of symbols>>

<<Title of Document>> Claims
<<Claim 1>>
<<Claim2>>

《Document name》Abstract
"wrap up"
"Task"
《Solution》
《Selection》

《Document name》 Drawing

Yanagida International Patent Office
About each item described in the specification

《Title of Invention》
The title of the invention expresses the content of the invention as a noun, such as "method", "apparatus", "system", "recording medium", "program", and the like. It is preferable that the title should not vaguely indicate the technical field of the invention, but should express the contents of the invention in some concrete manner. For example, instead of "detection device", use "sheet leading edge detection device".

Also, it is desirable that the title of the invention match the expression such as "apparatus" that appears at the end of the claims. For specifications containing two categories of process and article, use "methods and apparatus", "compounds and methods of making the same", and so on. However, it is not necessary to cover all categories. Especially when there are many categories and the title of the invention is long, the title should be appropriately simplified.

"Technical field"
In this section, the technical field to which the invention belongs is described using expressions such as "this invention relates to...". In particular, if the invention belongs to a relatively detailed field within a certain technical field, first describe the broad technical field, such as "the present invention relates to ..., especially to ...", In addition, it is desirable to describe in more detail what is involved in it.

The purpose of this section is to inform the reader of the specification of what the invention is about in a concise and clear manner, as the title of the invention alone is too broad and the object of the invention is not clear enough. . Therefore, what should be particularly noted in this section is that the specific technical field to which the invention is directed is clarified without mentioning the purpose and effects of the invention.

When the technical field is considered to be generally unfamiliar, for example, when it relates to a completely new technology, once "this invention relates to", then "here It is better to add some explanation about the words related to the title of the invention, such as "What is...".

《Background technology》

This section describes the prior art known prior to the filing of the application, which is the background of the invention. In particular, the prior art having the problem to be solved by the invention will be described, but it is better to describe the premise or background of the prior art, if there is anything that helps the understanding of the invention.

In other words, in many cases, the background of the invention is not only a simple problem, but also complicated problems of the prior art. It is necessary to explain the prior art step by step so that it can be understood.
In order to avoid detailed explanation, the name of the literature (for example, the number of the publication) may be given, but at least what is necessary to make the reader understand the problem to be solved by the invention should be explained in sentences.

<<Prior Art Documents>><<PatentDocuments>><<Non-PatentDocuments>>
In this section, publicly known documents cited in the description of the background art are divided into patent documents such as publications and non-patent documents such as books and papers. Specify by quoting the date, etc. In the background art section, references are made using expressions such as Patent Document 1, Patent Document 2, etc., without citing numbers.

《Outline of the invention》

《Problems to be Solved by the Invention》
In this section, the problems that led to the invention, that is, the problems that had to be solved or were desired to be solved in the prior art, and the purpose of the invention are explained.

In particular, if the content of the invention is not advanced, or if the inventive step is not considered to be large compared to the prior art, in order to appeal the patentability, the problems of the prior art should be explained in some detail. How technically, practically, or industrially important the object of the invention was in this technology, how difficult it was to solve it, and how big the need for a solution was, but it has not been solved until now. It is desirable to describe in detail the points such as whether or not This is because the importance of the technology will be appealed, and even if the improved part is small, the size of the technology will be evaluated.

What is particularly important in this section is that the problems of the invention listed here must necessarily be the problems to be solved by the present invention. This is because if the problem is not solved by the present invention, there is no point in citing the problem here.

The problem of the invention and the means to solve it must always be explained along a consistent line of reasoning. Without this consistency, the specification is not only meaningless, but also the invention is incomplete or unworkable. The application will be rejected as

This paragraph further includes expressions such as "The object of the present invention is to provide..." or "The object of the present invention is to provide..." , describes the object of the invention. The object of the invention here is not to solve the problem, but to provide a solution to the problem. What is provided is a device or method at the end of the scope of claims, which is preceded by a description summarizing the intended effect of the invention as a modifier, such as "the present invention is described above." In view of the problems of the prior art, the object is to provide a device that performs .

The intended content here is the problem of the prior art that is derived from the problems or demands of the prior art described in the prior art section. not. For example, rather than using general expressions for the purpose of the invention, such as an excellent device or a convenient device, or aiming at a problem unrelated to the problems described so far, , in response to the problems of the prior art described so far, it is specifically described as "an object is to provide a device (method) for . . .".

Since this purpose is often used as a reference when interpreting the right of an invention, the invention must be described after fully understanding the problems and demands of the prior art. That is, first, the effect achieved by the invention described in the broadest scope of claims is the main object (objective) of the invention, and the inventions described in the dependent claims and the scope of claims do not. It should not be aimed at any particular advantage of any particular embodiment.
In addition, since it is not necessary to describe the configuration of the provided invention in this purpose section, only the purpose should be described without mentioning the features of the configuration.

《Means to solve the problem》

This section describes the structure of the invention. The constitution of the invention is the essential constitutional requirement for solving the problems of the invention, and is the essence of the invention itself. The content must correspond.

The purpose of this section is to ensure that the specification provides support for the matters recited in the claims, to clarify the meaning of the constituent elements of esoteric expressions, and in particular to prevent narrow interpretation of the expressions and terms used in the claims. It is better to think that it is to define broadly in Therefore, the same expressions and terms as those in the claims are used here as they are, and the meanings thereof are explained so as not to be particularly narrowly interpreted. The gap between the embodiment (narrow) and the scope of the claims (broad) is filled in, and descriptions are provided to clarify which configuration of the embodiment corresponds to which component of the scope of the claims.

In other words, based on the premise that the scope of claims is a legal document that expresses the scope of rights, there are many cases in which clear premises are written redundantly or expressions are extremely difficult to understand, making it difficult to intuitively understand the meaning (gist). Therefore, we believe that the purpose of this paragraph is to explain the gist of the invention in an easy-to-understand manner, explain the meaning of the invention, and take care not to narrowly interpret the terms, etc. of the claims. It's good.

However, since the description in this section is the most important when interpreting the right, carelessly adding unnecessary description will cause a big problem later. must be careful.

Specifically, in order to be conscious of the scope of rights in claims, technically unusual or unfamiliar generic words are often used. To keep things simple, this section explains or defines the broader terms. For example, "A here means ... and is not necessarily limited to a, and may be, for example, b, c, etc." Anything can be used. Specifically, for example, a, b, c, etc. can be used." good.

In addition, in this section, it is desirable to define (explain) various terms used in the claims in addition to the generic terminology as described above. In particular, the terms used in the claims are often used broadly or narrowly depending on the meaning of the terms that are commonly understood. It is better to explain while being conscious.

"Effect of the invention"

Here, the effect achieved by the configuration of the invention (means for solving the problem) is described. The effect of this invention is likely to be a repetition of the purpose of the invention. The effect section is intended to explain in an easy-to-understand manner specific effects obtained in relation to the configuration of the invention.

That is, in the section on the effects of the invention, it is desirable to explain in an easy-to-understand manner why the effects are obtained in relation to the configuration of the invention. For example, it is desirable to write the effect with a reason, such as "according to the apparatus or method of the present invention configured as described above, . . . can be achieved."

In addition, the effect of an invention is extremely important in asserting and impressing the inventive step necessary for obtaining a patent. It is better to list as many things as possible. The most desirable advantage is the original functional effect of the object of the invention, but if there are other derivative effects that are generally considered industrially desirable, such as cost reduction and structural simplification, as many as possible It is better to describe However, the following points should be noted.

The description in this effect section is closely related to the essence of the invention. Do not state effects that are not necessarily achieved by the structures recited in the claims. If such an effect is written, a claim may be required to add a limitation to that effect because the claim lacks a component to achieve that effect. It should be noted that the effects achieved only by the inventions or preferred embodiments described in the dependent claims should never be expressed as "according to the present invention", for example, "when has the effect of". Otherwise, a preferred configuration for achieving the effect may be recognized as an essential requirement of the main invention.

The description of the effect of the invention is not necessarily required under the current law, and by writing this, the purpose of the invention is construed in a restrictive manner, i.e., it is interpreted as if the purpose is to achieve the effect. Therefore, in order to obtain a patent, it is better to write the effect, but to broaden the right, it is better not to write the effect. However, when describing the effect, it is important to consider the balance between the two.

《Brief description of the drawing》

This section contains a brief description of the drawings used and the reference numbers of important parts shown in the drawings. The explanation of the drawings is such as "Fig. 1", "Fig. 2", etc., followed by "Plan view showing...", "Partial sectional view showing...", "Perspective view showing...", etc. It should be stated what kind of diagram it is.


Examples of the types of views used herein include, for example, top view, front view, side view, perspective view, section view, vertical section, horizontal section, partial section, enlarged view, partial enlarged section , developed view, partially cutaway front view, exploded view, circuit diagram, graph, diagram, flow chart, etc.


The descriptive language of this drawing should make it clear how it relates to the structure of the invention, for example, a perspective view showing the entirety of an apparatus according to one embodiment of the invention. , an enlarged view showing the details of the main part of the device, and a horizontal sectional view showing the part of the device according to another embodiment of the present invention. It is desirable to use an expression that clarifies whether

<<Modes for Carrying Out the Invention>>

The purpose of this section is to provide a reader (person skilled in the art) with an explanation to facilitate the implementation of the invention, and to explain the specific content of the invention to another reader (examiner) (the enablement requirement is satisfaction). Here, a detailed description will be given of the configuration, operation, and, if necessary, the method of manufacturing and the method of use, etc., in the case of concretely carrying out the invention. An embodiment of the invention is an embodiment of the invention specifically shown to support the subject matter of the invention described in the claims.
If not, it may be necessary to describe multiple embodiments. In particular, when the scope of claims is described broadly in order to obtain a broader right, it is necessary to describe embodiments, working examples, etc. that sufficiently support the scope of the claims. Depending on the technical content, for example, in the case of mechanical inventions, there are cases where the structure can be expressed only in words. Examples such as experimental results, clinical data, and lens data are essential in fields such as chemical inventions, pharmaceuticals, and optical lens systems.

In the embodiment, it is not necessary to disclose numerical values such as the dimensions and weight of the concrete structure. It is sufficient if the idea of

As for the order of writing, the structure may be explained first and then the function, or the structure and function may be interwoven. Which of these two formats should be adopted should be decided on a case-by-case basis by choosing the one that is easier to explain. In general, for inventions relating to mechanical structures, the configuration is first described, followed by the operation, and for inventions in the fields of electricity and electronics, the configuration and operation are often described together.

In the description of this embodiment, the symbols for the respective members shown in the drawings are used, but the members simply indicated by numbers, such as "1 is 2". is not preferable because it does not explain the configuration, and after the name of the member with the reference number in the drawing, such as "2 is fixed on 1 ..." It is desirable to describe the configuration concretely by attaching the reference numerals.

It should be remembered that the drawings are only for the purpose of helping understanding of the invention, and that the content of the invention should be explained in writing in principle. For example, even if a quadrangle that looks like a trapezoid is drawn on the drawing, it will not be possible to correct it later to limit it to a trapezoid. This is because it is not possible to clearly distinguish whether the trapezoid is intentionally drawn or the rectangle looks like a trapezoid due to the inaccuracy of drawing.

However, in the case of an explanation of an embodiment of an electric circuit, if the circuit configuration is explained in such detail that it can be understood without looking at the drawings, the specification will become redundant, so the contents can be understood by referring to the drawings. It is desirable to explain the degree. However, in this case, it is not desirable to explain only the function without explaining the structure at all, even though the structure of the electric circuit is obvious when looking at the drawing. Since the specification must merely explain the structure of the invention, it is not permissible to try to explain only the function in the body of the specification instead of explaining the structure with drawings. In other words, when explaining an electric circuit, it is better to proceed while explaining the structure little by little as well as the operation. For example, while explaining the structure of the circuit, its function is explained as follows: "The deflection angle of the pointer of A is adjustable by means of a variable resistor C whose one end is connected to the input terminal B of meter A." As you go along, you will be able to explain the content relatively concisely and sufficiently.

In addition, since there are many cases where each embodiment has a unique effect in the section of the embodiment of the invention, it is desirable to add the effect peculiar to the embodiment after the description of the operation.

Another thing to keep in mind with respect to the description of the embodiments is that the specification has the effect of excluding later applications. In other words, it has the function of a prior art document that excludes easily invented material from the description of others' later applications filed after the publication of the application, and The application has the function of a prior application that excludes the same invention, and in order to fulfill the latter function, it is necessary to describe the same level of description as the invention that can be a later application. For example, even if the concept of the invention is described, if the description at the level of the embodiment is insufficient, a later application at the level of the embodiment may be established. It is better to keep it. Concretely, it is good to mention a wide range of specific examples, such as "may be", "can be", etc., even if it is just words.

"Example"

This section should state the fact that the invention has been embodied. That is, for example, actual implementation or experiment results are described with numerical values such as specific sizes, speeds, weights, amounts, ratios, and times. Therefore, the tense of the sentence is expressed in the past tense.


In the case of inventions related to chemistry, in general, the actual experiment data and manufacturing method must be described. The materials used in the experiments and manufacturing methods, their methods, and their results are quantitatively explained.


In particular, in the case of inventions related to pharmaceuticals, the medicinal efficacy must be fully described with clinical data from the time of filing, because only the manufacturing method and administration method will be inadequate.


In addition, it is desirable to describe comparative examples for demonstrating the effects of the invention together with the working examples, if necessary. In this case, it is necessary to carefully check whether the provided data are such that the examples fall within the scope of the claimed invention and the comparative examples do not.

《Industrial applicability》

When the industrial applicability of the invention is unclear, the method of industrial application, production method, or method of use of the invention is described. However, since the industrial applicability is usually obvious, this description is not necessary.

<<Description of symbols>>

In the description column of the reference numerals, a blank is placed next to the number to indicate the name of the member indicated by the number, such as "1: substrate, 2: support, 3: rocking lever, . . . ". When there are multiple embodiments and different reference numerals are given to corresponding members across those embodiments, multiple numbers are arranged, for example, "1, 11, 21 ... cover", and collectively may be indicated as follows.


It is necessary to describe relatively important elements related to the constitutional elements of the invention described in the claims without omission in this column of codes. It is not necessary to describe the symbols that are used.


It is preferable to avoid showing drawings related to the prior art in the drawings as much as possible, and it is preferable that the prior art is explained without using the drawings, and that the drawings only show the configuration of the present invention. However, if it is necessary to explain the prior art using drawings, it is also good to explain the prior art using the drawings. In that case, the drawing that best represents the contents of the invention should be FIG.

Claims

(1) Basic format of claims

In the scope of claims, the structures necessary and sufficient to achieve the object of the invention are written in the form of nouns. Write the structure, not the purpose or effect. However, since it is possible to express the structure more broadly by describing the structure in an active manner, it is also permitted to use the active expression when the structure is uniquely specified. Claims are written differently depending on whether the invention is a product or a method.
If the invention is a product,

"consisting of (including comprising, etc.) A, B, C and D

X characterized by: "or,

Is it a form (Combination Style) in which multiple components are connected with and like "X characterized by consisting of (including, comprising, etc.) of A, B, and C." ,or
A configuration corresponding to the prior art, which is the premise of the invention, is described before "at", such as "in ..., X characterized by doing ...", and then a novel configuration that is the feature of the invention. The format represented by the so-called German patent (Continental Style, Jepson Style) is used. The latter form is particularly easy to write when the invention is a partial improvement of the prior art, but since the improvement is emphasized, it gives the impression that the improvement is not significant and makes it difficult to appeal the patentability. is not suitable.

In addition, when it is considered that the invention cannot be fully expressed only by the constitution, or when it is considered that the features of the invention can be expressed more clearly by describing the function, the following equivalents are considered to be the effects of the invention: It is also possible to add the description to the end.
"X consisting of A, B and C and characterized by..."

"In ..., X characterized by ... and thereby ..." In principle, the above X should be the same as the title of the invention.

Although it is preferable to formally express the claims in the claims such as "X consisting of A, B, C and D" so as to clarify the constituent elements of the invention, When it is difficult to do so, or especially when it concerns an improvement over the prior art and the improvement is considered sufficiently patentable, it is characterized You may use expressions such as
In addition, it has long been used in Japan to describe the configuration as it is using "providing" such as "X characterized by providing B in A, providing C in B, and D-connecting A and C." It is possible to use the format used, but although such Japanese expressions are allowed in Japanese, direct translations often do not result in claims that are accepted in foreign countries, so there is a possibility of filing a foreign application. Not recommended for applications with high
Furthermore, as the format of the claims, the main constituent elements are first described as "consisting of A, B, C and D, wherein the A is and the C is." It may be better to list and then define further features for that feature. This is suitable when the content of the configuration requirements is too complicated and listing the configuration requirements in order makes the content difficult to understand.
In either case, the organic coupling between the constituents should be made explicit, rather than listing each constituent separately. Otherwise, the overall configuration cannot be clearly specified.
If the invention is a process,
It is preferable to connect each step (process) constituting the invention in the form of "and", such as "Method Y characterized by performing ..., ..., and ...".
In this case, it may be necessary to use words that express the order of steps (before and after) such as "after", "next", and "at the same time" after "... and". .
Alternatively, an expression such as “a method characterized by comprising a step of …, a step of …, and a step of …” may be used.

(2) Points for drafting the scope of claims
In drafting the scope of a claim, it is essential to fully understand the essence of the invention. It is important to write down only the sufficient condition in a concise and clear expression. Since the scope of claims is a legal document (a contract with a third party) that expresses the content of the claimed invention, strict expressions are required and the content tends to be difficult to understand. It is desirable that the expression be as easy to understand as possible, as long as the expression does not have the possibility of being misread as being different from the intended invention.

Expressions to avoid

Affirmative language is required in the claims, and negative language should not be used. For example, a requirement such as "does not" or "does not have" cannot be used. This is because this does not mean that the requirements are limited, and the invention is not specified in such a way as to define everything other than certain things. In addition, selective or vague expressions are not permitted in the claims. Alternative expressions are conjunctions that express alternatives, such as “or, or, or”. In addition, the ambiguous expression is an expression whose range is unclear, such as "etc." and "about." This is because the invention is not specified. However, even if it is a selective expression or an unclear expression, it is a case where one thing is broadly expressed as a concept, and one specific term cannot be used, so such words are used to express is allowed as the case may be. For example, "according to the number or amount" and "elastic material such as rubber, plastic, etc." are examples.

When describing the constituent elements of a claim, always pay attention to whether or not the constituent elements are really necessary, whether broader conceptual words can be used to express the constituent elements, etc. Care must be taken not to impose excessive restrictions. In particular, since inventors often think narrowly about their inventions, the drafter of the specification must thoroughly examine each requirement to see if it is possible to use broader terms, or if there are no unnecessary requirements. It must be carefully examined whether For that purpose, it is necessary to separate from the embodiments presented by the inventor and grasp the essence of the invention. However, it should be noted that no matter how broad the patent is, it should not be extended to include prior art. This is because an invention claimed to include prior art is not patentable. Also, it should not be expanded to the extent that it includes unrealistic things that are far from common technical knowledge. It should be remembered that patents are intended only for things that can be used industrially.

Vague terms are not suitable for the scope of the claims, but terms that are well defined by those skilled in the art may be used without further explanation. In addition, when there is no suitable term, it can be used as a clear term if it is clearly defined in the text of the specification.

In the description of the scope of claims, the most important thing is to describe the constituent elements of the invention clearly and sufficiently broadly, and the format should be easy to express in relation to the content of the invention. should be selected. In particular, in terms of the form of expression, it is desirable to use as concise an expression as possible on the premise that the invention will be accurately expressed so as not to obscure the gist of the invention and to prevent the expression from being unnecessarily roundabout.

(3) Independent and dependent claims
The claims may be set forth in one or more claims, and the claims may, from a formal point of view, be independent or dependent. There is no difference in legal effect between the two.

Dependent claims are described in a form dependent on other claims, and the number of claims to be dependent may not be one. subordinate form.

A dependent claim is a claim that limits or specifically specifies a particular requirement stated in a dependent subject claim. add other requirements to the dependent claims, replace the requirements stated in the dependent subject claims with others, or refer to the dependent subject claims in their entirety as they are, and as a form of expression, In response to the requirement A, "X described in claim 1, characterized in that said A is ...", "Y characterized in that X described in claim 1 is used for ...", "Furthermore, B is used." It is described as "X" in claim 1, characterized in that it comprises:

Two or more requirements may be specified here, and may be "characterized by the fact that the above A is... and the above B is...".
When two claims are dependent, a selective expression such as "X in claim 1 or 2, wherein said A is..." is used to selectively depend on multiple claims. Make an expression like

When selectively depending on three or more claims, "...X in the first, second or third claim", "...X in the first, second or third claim", "...the X in the first, second or third claim." X described in (1) (in) any one of (1) to (3) from (1) to (3). Describe.

Arrangement of independent claims and dependent claims shall be such that the independent claim is described first, followed by the dependent claims dependent on the independent claim. Dependent claims that depend on more than one claim must appear after any of the claims on which they depend.
About the abstract

The purpose of the abstract is to provide a brief explanation of the content of the invention separately from the specification for the convenience of searches, etc., and it is not used as a subject of examination or as a material for interpreting the scope of rights. It is said that
Therefore, it is recommended to use simple technical expressions instead of using unique expressions intended to interpret the scope of rights, such as those used in the description of the claims. For example, the use of patent-specific terms such as "said", "the", and "...means" should be avoided as much as possible, and it is better to use terms that express the members themselves of the embodiments with reference numerals in the drawings.

Bad example: "The product is transported by the transport means..."

→ Good example: "Lighter 5 is conveyed by belt conveyor 8..."

The abstract should be written within 400 characters (within about 11 lines, including formulas and chemical formulas), divided into "problem" and "solution". If there are drawings, select the best one and describe the invention with reference to that drawing.

In the column of the problem, do not use expressions such as "the present invention ..." and "provide" in the specification that use unnecessary words, but directly express expressions such as "in ...". use.

Example: Improving the SN ratio in a magnetic tape playback device.

In the column of means for solving the problem, the gist of the embodiment shown in the selected drawing (only the portion that simply shows the gist of the invention will suffice) will be described using reference numerals. If there is room in the number of characters, the effects may be mentioned, but it is not necessary to mention different embodiments and modifications.
About drawings

The drawings are used as an aid to the explanation of the invention to facilitate the reader's understanding of the invention, but the drawings are only an aid and cannot be used as a substitute for the explanation of the invention. The invention must be clearly stated in writing. For example, just because a square was drawn in a drawing, it is not permissible to make a correction to limit it to an example of a square later. This is because a square is only an example of a polygon or an example of a simple figure, and it cannot be recognized that the idea of a square rather than a triangle is actively disclosed. Therefore, what is related to the idea of the invention or what is meaningful as an embodiment must be positively described not only in drawings but also in sentences.

In order to help the reader understand the invention, it is recommended to use drawings as much as possible. However, it is better to explain the prior art without using the drawings as much as possible, except in cases where the explanation cannot be done without the drawings. This is because the specification and drawings are primarily for the purpose of disclosing the invention for which a patent is sought, and should not be devoted to explaining the prior art.


For inventions involving mechanical structures with moving motion, it is desirable to use multiple drawings showing each stage of the motion so that the motion can be seen.
When describing a plurality of different embodiments, drawings should be prepared for each, and it is not preferable to show different forms in one drawing. However, when only a part of the whole is modified, the modified example may be indicated by a broken line or the like to save space.

In the case of inventions in the field of chemistry, especially inventions related to substances and compositions, it is often unnecessary, but in the case of inventions that use devices, it is also necessary in the field of chemistry.
About signs


Reference numerals are used in the drawings to indicate elements. The same reference numerals are used for the same members. Also, the same reference numeral must not be used for two or more different members. As the code, alphabets can be used in addition to numbers. Combinations of numbers and letters (2a, 3a, R1, A1, etc.) can also be used, but it is not acceptable to use combinations more frequently than necessary. This is because the characters in the drawings become small and difficult to find when reading.

Different reference numerals are used for corresponding elements in different embodiments. In the case of particularly similar embodiments, corresponding (not the same but similar, eg, 12, 22, 32) designations are used for corresponding members to facilitate understanding of the correspondence. It is common to change the digits of 100 for each different embodiment and use the same code for the corresponding members in the last two digits, but the number of digits of the code increases even though the number of members is not so large. should be avoided. This is because the drawing becomes difficult to see.

In US patent practice, there is a rule that everything in a claim must be in the drawings. Therefore, for applications that are likely to be filed in the United States, it is preferable to prepare drawings according to the rules from the time of filing in Japan. That is, all claimed variations must be shown in the drawings. The verbal content in the text may not be shown in the drawings, but the modification cannot be claimed later. However, if it is not new matter and can be added by amendment, there is no problem.








The previous series of inventions related to the conventional direction information acquisition method originated by the present inventor (the list is given and shown elsewhere in this paper)

"The strength of the received signal of a given satellite signal is
A fixed threshold value, i.e. a constant value.
Compared to
(And whether it is receiving a direct wave or it is shielded [However, even if the antenna is shielded, if the size of the shield is close to the wavelength, it will pick up the diffracted wave, so it will be completely shielded. Although it is difficult to say that
board"
It was something.

for that reason,
When the strength of the signals emitted by individual satellites in a constellation of satellites orbiting the earth is not uniform for some reason, in other words when the strength of the signals emitted by multiple individual signal sources is not uniform for some reason ,
"The strength of the received signal of a given satellite signal is
A fixed threshold value, i.e. a constant value.
In comparison (and is it receiving direct waves or is it shielded [However, even if the antenna is shielded, if the size of the shield is close to the wavelength, it will pick up diffracted waves as it is. Although it is difficult to say that it is completely shielded, it was estimated or determined]))

Even though there are
no longer,
the judgment of
It was difficult.

for example,
・・・
when like
Even diffracted waves from behind
・・・
Because
・・・
Other direct waves of weak satellite signals
When,
of strong satellite signals, of diffracted waves
the judgment of
It was difficult.



The present invention is a method for overcoming this, comprising:
According to the invention,
First divide the sky in two,
using one's body
・・・
and by creating an occlusion situation
Whether the transmitted signal strength of one satellite signal is stronger or weaker than that of another satellite,
For that same satellite signal,
On the other hand, the reception status data string is the one that received the diffracted wave,
On the other hand, the reception status data string is the one that received the direct wave, so
(I'll talk more about when it happens to be on or in the border area later.)
Whether the transmitted signal strength of one satellite signal is stronger or weaker than that of another satellite,
For the same signal,
On the other hand, the reception status data string is the one that received the diffracted wave,
On the other hand, the reception status data string is the one that received the direct wave, so
Which of the two reception status data strings is
In the diffracted wave reception situation,
Which
Check the direct wave reception status
It will get better just by doing some exercise,
this is,
The difficulty of the inventor's previous invention has completely disappeared,
very,
It becomes easier to distinguish
It becomes self-evident.
It has also been confirmed experimentally.

In this way
of an earlier invention
difficulty
I was able to overcome it.


again,
Because the previous invention was extremely original,
who truly understood this
there were few in the world.
Therefore,
the previous invention itself
another
This method

in short
the same signal source
Direct wave reception status and
the diffracted wave reception status
produce
which one
which one
discriminate
Even if that is the case,

and
Combining previous inventions by the inventor

The idea itself
cannot occur
it is conceivable that

Therefore, what a person skilled in the art can easily conceive is
that it's impossible to say
Make a note of it.









By the way, the result of the preliminary experiment (After rain overpass mh phone 20130825 124126-35 & 124626-35)
3. (2) is for example
SONY819401090034126N3542202E13939389+00920002819401090034125C3A CGEDD cFEFF SHbDC FEFCH PELFK GEgAC KFnFG ADpAB kDEGE heading 88.6 deg &&&&&&&& sat FE:40deg F:50deg=>Typ.
\\\\\\\\\\\sat c, Elevation F=50 Azimuth E=40deg >> Left 20° out of sight
=> Attenuated by about 6.9 dB from the other side at typical value D

SONY819401090034626n3542205E13939386+00980001809401090034623N4A CGECJ cFEFJ SHaCG FEGFE PELAB GEgFM KFnDE ADoDB kDCIO heading 355.7 deg Typical value G satisfies the minimum requirements for direct waves,
\\\\\\\\\\\sat c, Elevation F=50 Azimuth E=40deg >> Left 20° out of sight
=> Attenuated by about 6.9 dB from the other side at the representative value I

SONY819401090034126N3542202E13939389+00920002819401090034125C3A CGEDD cFEFF SHbDC FEFCH PELFK GEgAC KFnFG ADpAB kDEGE heading 88.6 deg &&&&&&&& sat FE:40deg F:50deg=>Typ.
SONY819401090034127N3542202E13939389+00920002759401090034126C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCI PELFJ GEgAB KFnFG ADpAC kDEFE heading 66.8 deg 180-24=156deg
SONY819401090034128N3542202E13939389+00920002419401090034127C3A CGEDC cFEFE SHbDC FEFCH PELFJ GEgAB KFnFG ADpAC kDDFO heading 70.5 deg Typical value G satisfies the minimum requirements for direct waves,
SONY819401090034129N3542202E13939389+00920002419401090034128C3A CGEDC cFEFD SHbBD FEFCH PELFJ GEgAC KFnFH ADpAB kDDEO heading 135.8 deg The opposite side is also the representative value G, and there is no difference. It is impossible to distinguish between strong and weak.
SONY819401090034130N3542202E13939389+00920002389401090034129C3A CGEDB cFEDD SHbDD FEFFG PELFL GEgAC KFnFI ADpAB kDDDO heading 138.5 deg In this case, it was regarded as a boundary existence.
SONY819401090034131N3542202E13939389+00920013369401090034130C3A CGEDC cFEDE SHbDD FEFFH PELFK GEgAC KFnFI ADpAB kDEDO heading 146.9 deg Certainly falls within the ±5 degree range.
SONY819401090034132N3542202E13939389+00920002209401090034131C3A CGEDC cFEFE SHbDD FEFCH PELFK GEgAC KFnFI ADpAB kDDCO heading 150.1 deg
SONY819401090034133N3542202E13939389+00920002589401090034132C3A CGEDB cFEDD SHbDC FEFFH PELFK GEgAB KFnFI ADpAB kDDCO heading 150.1 deg
SONY819401090034134N3542202E13939389+00920001859401090034133C3A CGEDC cFEDE SHbDC FEFFH PELFJ GEgAB KFnFI ADpAB kDBCO heading 149.1 deg \\\\\\\\\\\sat c, leftward F=50deg F=50deg
SONY819401090034135N3542202E13939389+00920002769401090034134C3A CGEDC cFEFF SHbDD FEFCG PELFJ GEgAB KFnFI ADpAB kDBCE heading 149.2 deg => Typical value D is attenuated by about 6.9dB from the opposite side

SONY819401090034626n3542205E13939386+00980001809401090034623N4A CGECJ cFEFJ SHaCG FEGFE PELAB GEgFM KFnDE ADoDB kDCIO heading 355.7 deg Typical value G satisfies the minimum requirements for direct waves,
SONY819401090034627N3542204E13939387+01000011229401090034626F4A CGECJ cFECL SHaFG FEGFE PELAB GEgFM KFnFD ADoDC kDHIO heading 354.8 deg The opposite side is also the representative value G, and there is no difference. Strong, weak, indistinguishable
SONY819401090034628N3542204E13939388+01000001809401090034627Q3A CGECJ cFEFL SHaCG FEGFE PELAB GEgFL KFnDD ADoDB kDGAE heading 353.2 deg In this case, it was regarded as a boundary existence.
SONY819401090034629N3542204E13939387+00990001719401090034628F4A CGECJ cFECJ SHaFG FEGFF PELAB GEgFM KFnFD ADoDC kDGJE heading 358.9 deg Yes, it falls within the ±5 degree range.
SONY819401090034630N3542204E13939387+00990001809401090034629Q3A CGECK cFEFG SHaCG FEGFJ PELAB GEgFN KFnDD ADoDD kDFJE heading 358.9 deg &&&&&& sat FE:40deg G:60deg=>Representative value G 96-2deg=OK 90deg(90deg)⊂4deg(90deg)
SONY819401090034631N3542204E13939387+00990001809401090034630Q3A CGECK cFEFI SHaCH FEGFH PELAB GEgFP KFnDD ADoDD kDFJE heading 7.5 deg 360-24=336deg
SONY819401090034632N3542204E13939387+00990001809401090034631Q3A CGECK cFEFH SHaCI FEGFH PELAB GEgFQ KFnDD ADoDD kDFJO heading 20.8 deg
SONY819401090034633N3542204E13939387+00990001809401090034632Q3A CGECK cFEFH SHaCJ FEGFG PELAC GEgFO KFnDE ADoDD kDFJO heading 56.5 deg \\\\\\\\\\\sat c, left view F=50 deg F=40 deg E
SONY819401090034634N3542204E13939387+01010011859401090034633F4A CGECK cFECG SHaFI FEGFH PELAC GEgFN KFnFD ADoDD kDCJO heading 75.3 deg => Typical value I is attenuated by about 6.9 dB from the opposite side
SONY819401090034635N3542204E13939387+01010001809401090034634Q3A CGECK cFEFH SHaCH FEGFH PELAC GEgFO KFnDC ADoDE kDBJO heading 67.9 deg



----------
Nakano overpass after the rain
20130825sun 12:37:16-10min
20130825sun 12:49:31-10min


Great after rain, not too hot, overpass
The result seems to be a good record only with the electronic magnet.
Z's BT had a record break in a few lines, and the same decrease as A's BT occurred.
2 times.

1st time.
JPN 2013/8/25 12:37:06** 24:52

4 minutes of full horizontal exposure on the overpass ←Constant supplementation of about 5 satellites in advance
1st session
Radio clock Recorder Elapsed seconds Beam direction = Rotation angle of the beam direction from the north because "the beam direction at the start is north"
JPN 2013/8/25 12:37:06 Start 24:52 0sec 00 deg **********
JPN 2013/8/25 12:47:06 Ended 34:52 600sec 360deg Ended

2nd session Horizontal exposure for about 1min
Second time. It started raining so I decided to do it again.
JPN 2013/8/25 12:49:31 00sec 37:17 *********** Whistle begins to sound
JPN 2013/8/25 12:59:31 600sec 47:17 *********** Start (The second time I added a little extra tail. Until about 50 seconds.)




(I think it would be better if G is more than 5 seconds out of 10 seconds...)


■The maximum value among the "minimum values of received power for five consecutive seconds (between 5 outputs)" within 10 seconds (between 10 outputs) in the same posture. is a representative value. ■ (*)

■ Hypothesis that the above representative value is valid for "G" -128.0 dBm ■■ (body and GPS only, 0.6 degree rotation per second for 10 minutes). →Strong! Endure!
10 minutes Rotating speed 6 degrees/10 seconds No water pillow (equipped with sodium polyacrylate aqueous solution) Withstands with only a back body and a watch.
■ "G" is -128.0dBm■
(If this is the case, is it OK without using the inversion frame?) [As a simplified version, instead of 6 degrees, rather simply, try 30 degrees. Give it time to warm up. )

In terms of falsifiability, if it is asked if it is block 2 or if it is block 3
→That's why I'm doing it at -128dBm instead of -130dBm. I argue that the weak ones are discarded.
Now, if you ask me if I just happened to be successful with satellite P, → It may be so, so I will try various satellites.

And, perhaps, ``if satellites that emit stronger signals (gradually intentionally or unintentionally due to malfunctions, etc.) are mixed in the system update'',
It is also possible that we must admit that this method will produce errors there.

However, it is not too far-fetched to argue that such a thing is unlikely, because this experimental data speaks for itself.
It seems that I will not have to deny the IEICE paper. If this. That's because it's cool without ice cream.

That's why it can be said that it was good for the body and the water level.

"After that, after various follow-up experiments,
Cancel the IEICE framework = ``the framework that compares the instantaneous value with the threshold value (in IEICE, it was R etc.)'',
IEEE framework = "a framework that uses the representative value of (*) and compares it with a threshold (in IEEE, let's say G)",


, because "strong satellites have been mixed" with the passage of time,

Even so, since the boundary can be identified quite clearly, I think it can be put to practical use. (However, it can also be said that it has not hit a strong satellite yet.)
If this is the case, it may be possible to specify the direction with an accuracy of about 6 degrees.
If this is a defect or a block future type, etc., and a strong signal is issued, is it difficult to make a threshold G hypothesis? , argues that the probability is low.
(However, it can also be said that it has not hit a strong satellite yet)

So, really, if we take the following framework:
In other words, parallel type + single type + crossed type +
○ Use only body shield
○Slowly rotate (6 degrees/10 seconds (or 0.6 degrees/second))
○The representative value is (*). ■The maximum value among the "minimum values of received power for five consecutive seconds (between 5 outputs)" within 10 seconds (between 10 outputs) in the same posture. is a representative value. ■ (*)
○ G is set as a threshold.

If this is the case, it may be possible to specify the direction with an accuracy of about 6 degrees. (However, it can also be said that it has not hit a strong satellite yet)
no···
Isn't there such a good story...? Well, it's doing well now because it's a lucky general satellite. (Just because it hasn't hit a strong satellite yet)
If this is a malfunction or a block future type, etc., and "satellites that emit strong signals are mixed", the threshold G hypothesis is to the extent that the satellites are mixed,
It is possible to output an error. Well, no doubt. But now, do you argue that the probability is still low? That is one claim.
And even if there are some problems, it is a usable technology, so if you propose it, it seems that the patent application will pass. It means that it can be used with t including risk

In order to go beyond that, it is a story that a framework for turning around appears.
It is a touch that it is always a method that can not be mistaken.

Similar findings to the previous time that it is possible to distinguish between "G (approximately -128.0 dBm according to the IEICE paper Masato)" or more for 5 seconds (*) continuously! Focus on satellite P (K=about 100 degrees, L=about 110 degrees).

It's so consistent that I'm surprised. Kang is very grateful

Signal Power = 8.460 Ln (Signal_Level) - 144.5 (dBm)

Specifically, in the SONY GPS satellite signal reception antenna integrated unit IPS5000

B=8.460*(ln(2))-144.5=-138.64
C=8.460*(ln(3))-144.5=-135.206==-135.21
D=8.460*(ln(4))-144.5=-132.772=-132.8dBm
E.
F=8.460*(ln(6))-144.5=-129.3417=-129.3 dBm This is fine. The latest version of the ICD claims -125.5 dBm, so I think my adoption of equation 2 from the IEICE paper was correct. Thanks.
■G■=8.460*(ln(7))-144.5=-128.038=■-128.0 dBm■ It's getting closer. It is 0.5 dBm higher than the minimum guaranteed user-side received power value in the latest version of the ICD of the G hypothesis, and it looks good.
H(8)[dbm]=8.460*(ln(8))-144.5=8.460*(2.0794)-144.5=-126.908 Oh, nice. -126.9dBm? Then it's still low.
I(9)[dbm]=8.460*(ln(9))-144.5=8.460*(2.1972)-144.5=-125.911 Oh, nice. -125.9dBm? Then it's still low.
J(10)[dbm]=8.460*(ln(10))-144.5=8.460*(2.3026)-144.5=-125.020 Oh, nice. -125.0dBm? this is fine.
K = about -125.0 dBm
R = about -120.5dBm
Z= about -117dBm

Hypothesis G Hypothesis G
SATELLITE P Endured, endured Excellent right answer to boundary closeout identification!
Satellite C 16 degree error, 4 degree error Excellent for boundary parting identification
Satellite c 4 degree error, 10 degree error Excellent for boundary parting identification
Is it possible to use G Hypothesis mode? actual. Body and GPS only. Press the button and measure the rotation for 10 minutes! I think it can be used quite a bit. This should be announced. With.
You can also use the reversal hypothesis.



In preliminary experiments,
In the inversion diagram,
"If it is not within the range of about ± 6 degrees of the boundary" There are times when it is subtle with a difference of around one character,
except that
Satellites in the two regions are
There is always a difference of at least one character (by the way, 1.3 dBm between F and G, 1.1 dBm between G and H).
It may be argued that
--------------------------------------------------
sat el az ant typical value ant typical value difference between typical values
--------------------------------------------------
satC G60deg D30deg, 6deg J <=-> 186degC125.0-135.2=10.2
satC G60deg D30deg, 12deg N <=-> 192deg B 125.0-138.6=13.6

--------------------------------------------------
The magnificence of this clear-cut sensitivity is quite good when only "common-sense satellites" are selected as targets, but this may become impossible when encountering "strong satellites".




-------------20130825 Amegami v6 overpass telephone 2 times during the day with compass LOG00428.txt ―――――――――――――――――――――――――――――――


-------------20130825 Amegami v6 overpass telephone 2 times during the day with compass LOG00428.txt ―――――――――――――――――――――――――――――――
-------------20130825 Amegami v6 overpass telephone 2 times during the day with compass LOG00428.txt ―――――――――――――――――――――――――――――――

---**-------**----The following is only necessary for organizing my own head, I wonder if it is necessary for the final application version-------- --
(Although I do not want to clarify the following, it is an act of narrowly defining the ambiguity of my past patent specifications and claims. But first, I will write it anyway)
In particular, we point out the following problems.
1. The object of comparison with a certain predetermined threshold is the reception strength itself (→ policy change to the important value of the minimum value for 5 seconds and the maximum value for 10 seconds) (reception strength itself → min, max)
2. The object of comparison with a given threshold is the instantaneous one (→ policy change to important value of minimum value for 5 seconds and maximum value for 10 seconds) (instantaneous → interval)
3 Do not compare the reception status of the same satellite before and after reversal (→ policy change to important difference before and after reversal)

In other words, the feature of spread spectrum communication that makes it difficult to maintain synchronization, that is, the deterioration of the correlation result due to the chip waveform distortion of the diffracted wave composite wave at the end points of the body, makes it more difficult to maintain synchronization. I changed it to a measurement framework that can be used. of.
Therefore, there are three policy changes.
1 Receiving strength itself → Take max of min to pick up "(inevitable) failure to maintain synchronization in the situation where we are doing our best"
2 Instantaneous value →→ Take an interval to pick up the (inevitable) failure to keep in sync when you are doing your best
3 Before and after the reversal, the same satellite's "(inevitable) failure to maintain synchronism in the scene where they are doing their best" is judged to be "complex addition wave of various diffracted waves at body endpoints".
-


(2) Patent 3522259


20130826mon 01:15AM












The basic terms are explained below.

Cycle Slip http://www.f2.dion.ne.jp/~ats_alfa/gps02.htm
(cycle slip) Cycle slip is related to interferometric positioning.
It is better to describe it as being out of sync.
In interferometric positioning, when integrating the carrier wave phase,
As a result of the accumulation count temporarily stopping mainly due to momentary interruption of reception,
It means to produce jumps of integer wavenumbers. This jump can be corrected during baseline analysis.

navigation message
(Navigation message)
Data necessary for positioning that is constantly sent from GPS satellites.
It consists of almanac, orbital information, clock correction values, ionospheric correction data, health data, etc. It consists of 25 sets of 1,500-bit data,
30 seconds to acquire only orbital information,
It takes 12.5 minutes to receive all the data.

C/A code
(C/A code, clear and acquisition, coarse and access)
A signal on the positioning radio waves emitted from GPS satellites. It serves both as a time mark for measuring pseudoranges and as an identification code for the 24 GPS satellites. It is a pseudo-noise code with a bit rate of 1.023 Mbps and a code string length of 1023 bits, ie, 1 ms in time. → S code, P code, PRN code


Time synchronization
(Time synchronization)
It is commonly called clock adjustment, but since all GPS satellites are equipped with primitive clocks, it can also be used for ultra-precise clock adjustment. Currently, synchronization of national standard clocks all over the world is performed by GPS.


GPS satellite
(GPS satellite)
The orbital altitude is about 20.000 km, the orbital period is 0.5 sidereal days (about 11 hours and 58 minutes), and the total system consists of 24 satellites, 4 satellites in 6 orbital planes. The satellite weighs about 800 kg and carries L1 and L2 band transmitters for positioning, multiple cesium and rubidium primitive clocks, equipment for hygiene control and operation, and other equipment.

GPS time
(GPS time)
It is the time ticked by the atomic clocks of all GPS satellites, and there is a difference of 19 seconds from international atomic time. There is a difference of 9 hours and an exact integer second from the time (Japan Standard Time) that is used everyday. The difference of integer seconds sometimes varies due to the slowing of the Earth's rotation.

almanac
(almanac)
The original meaning is almanac, but in GPS, it refers to the approximate orbital information of each of the 24 GPS satellites. It is included in the navigation message on the radio waves from the satellite. Based on this, the receiver is controlled, and in surveying, it is used to create an observation plan. → navigation message


calendar
(Ephemeris)
It has the same meaning as almanac, but in GPS it is used in the same meaning as orbital information. If I had to emphasize the difference, the almanac is a precise orbital element, but its accuracy is guaranteed for a short period of time.


health
(Health)
A term unique to GPS, there is information called "health" in the navigation messages sent from satellites, informing the user whether the status of the satellite is normal or not. Based on this, it is determined whether or not the satellite can be used.

Standard positioning service
(Standard positioning service: SPS)
Until now, it has referred to general positioning using the C/A code and the L1 band. However, since the P-code is effectively open, the meaning of the term is ambiguous. →Precise positioning service
Block I
(Block I)
Eleven satellites launched from February 1972 to October 1985, during the GPS experimental stage (one of which failed). As of 1992, half of them are out of order or out of service, but a few are still in operation and used for positioning. It will be decommissioned once the Block II satellites are deployed. → Block II

Block II
(Block II)
A practical GPS device that has been launched since February 1989. It basically has the same specifications as Block I satellites, but the number of on-board atomic clocks and the capacity of the power supply have been enhanced. → Block I

PRN number
(PRN number)
This number is related to the bit arrangement of the pseudo-noise code of GPS satellites, but is currently treated the same as the satellite number. Based on this number, a predetermined pseudo-noise code is generated inside the receiver and compared with the received waveform to capture and receive the desired satellite. →SV number

PN code
(PN code, pseudo random noise code)
→PRN code



carrier wave
(Carrier)
High frequency is the basis for transmitting information using radio waves. The carrier wave alone is a continuous constant sine wave at that frequency. Depending on the information, for example, the amplitude, frequency, and phase are changed to transmit to the other party of the communication. In GPS, carrier waves are L1 and L2 frequency waves, and information to be transmitted is C/A code, P code, and navigation message. Since all of this information is digital data, it is placed on the carrier wave with phase changes of 0° and 180°.

PRN code
(Pseudo random noise code)
A pseudo-noise code, a digital code string in which 0s and 1s appear to alternate randomly. Both the C/A code and P-code of GPS are pseudo-noise codes, and the arrangement of 0s and 1s is changed for each satellite. Identification is performed by →C/A code, P code

PRN number
(PRN number)
This number is related to the bit arrangement of the pseudo-noise code of GPS satellites, but is currently treated the same as the satellite number. Based on this number, a predetermined pseudo-noise code is generated inside the receiver and compared with the received waveform to capture and receive the desired satellite. →SV number


almanac
(almanac)
The original meaning is almanac, but in GPS, it refers to the approximate orbital information of each of the 24 GPS satellites. It is included in the navigation message on the radio waves from the satellite. Based on this, the receiver is controlled, and in surveying, it is used to create an observation plan. → navigation message

antenna swapping
(Antenna swapping)
In kinematic positioning using the stop-and-go method, this refers to measuring by switching the antenna of the receiver between the first reference point and a temporary point temporarily installed near it. This is an operation for determining the integer value bias. → stop-and-go method


1 frequency type
(Single frequency model)
A type of receiver that performs positioning and surveying by receiving only the L1 band of the L1 band and L2 band radio waves emitted from GPS satellites. → 2 frequency type

1 point positioning
(Point positioning)
→Independent positioning

space technology
(Space technology)
In the field of geodesy, it refers to the technology of performing high-precision surveying using radio stars and artificial satellites. Specifically, long-baseline radio wave interferometers, satellite laser ranging, GPS, etc.

satellite health
(Health status)
Information called "health" is included in navigation messages transmitted from GPS satellites, and informs users whether the status of equipment on the satellite is normal. Based on this, it is determined whether or not the satellite can be used. →Health

SV number
(SV number)
In general, SV (space vehicle) means a spacecraft, and GPS indicates the number of the satellite. It is now a different number, PRNNO., but there have been many changes in how satellite numbers are represented in the past, so caution is required when comparing with old records.

L1 band
(L1 band)
It is the 1,575.42 MHz part of the positioning radio waves emitted from GPS satellites. Only this radio wave is used for general positioning.



Single positioning
(point positioning)
A method of obtaining the latitude, longitude and height of a point measured by a single receiver using GPS. Also called single-point positioning. Calculates position by measuring pseudoranges of at least four GPS satellites. The accuracy is about 100m when decoding and processing a general-purpose C/A code. If you use P-code, you can get several times better accuracy.


WGS-84
(World Geodetic System 1984)
A global geodetic coordinate system with its origin at the center of the earth. It was revised from time to time according to the accumulation of observational data, and was published in 1984 based on data from space technology. Since the orbital information of GPS satellites is based on this coordinate system, the results of GPS positioning are obtained in the first stage in terms of latitude, longitude and height based on this coordinate system. Therefore, in order to obtain the latitude, longitude and height based on the local coordinate system, for example, the Japanese geodetic system, the coordinate system must be converted. The previous version had WGS-72.

Orbit information
(Orbit information)
Data used to calculate the position of a GPS satellite in space at a given moment, and is called an orbital element in celestial mechanics. An orbital element consists of six numerical values, and can determine the position of a celestial body at any moment. →orbital elements, navigation messages

orbital element
(Orbital element)
Two numerical values representing the shape of the orbital ellipse, one numerical value indicating the position of the celestial body on the ellipse, two numerical values indicating the relationship between the earth and the orbital plane, It consists of a total of 6 numbers, one of which indicates the orientation of the ellipse on the orbital plane.


L1 band
(L1 band)
It is the 1,575.42 MHz part of the positioning radio waves emitted from GPS satellites. Only this radio wave is used for general positioning.


SV number
(SV number)
In general, SV (space vehicle) means a spacecraft, and GPS indicates the number of the satellite. Currently, it has a different number, PRNNO., but in the past, there have been many changes in how satellite numbers are represented, so caution is required when comparing with old records.

space technology
(Space technology)
In the field of geodesy, it refers to the technology of performing high-precision surveying using radio stars and artificial satellites. Specifically, long-baseline radio wave interferometers, satellite laser ranging, GPS, etc.

almanac
(almanac)
The original meaning is almanac, but in GPS, it refers to the approximate orbital information of each of the 24 GPS satellites. It is included in the navigation message on the radio waves from the satellite. Based on this, the receiver is controlled, and in surveying, it is used to create an observation plan. → navigation message














GPS signal rapid acquisition method and apparatus



A method and apparatus are disclosed for determining the position of a receiver using a transmitted signal containing a unique periodically repeating sequence. The apparatus and method are useful in communication systems, particularly desynchronised systems such as A-GPS used in GSM and UMTS cellular telephone systems. The received signal is stored by the receiver for at least two repetitions of the periodically repeating sequence. An FFT operation is performed and the resulting data frequency samples are pruned in response to the hypothesized residual frequencies. This reduces the number of subsequent computations and processing time required. A correlation series is determined from the pruned samples corresponding to the hypothesized transmitter and the reference frequency samples. If a match is found, the code phase offset is determined, otherwise the process is repeated with another hypothesized residual frequency. A number of similarly obtained correlation series can also be non-coherently combined prior to this examination.
Qualcomm Inc. (6,941)

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## <<## detailed description of the invention ##>>##
##"##Technical field##"##
## <<##0001##>>##
The present invention relates to apparatus and methods for calculating the position of mobile devices through the use of radio signals, such as the GPS system.
## <<## background technology ##>>##
## <<##0002##>>##
Position sensing devices are becoming more and more popular. This encourages the development of rapid and sensitive methods for acquiring signals used to determine position.
## <<##0003##>>##
Location techniques typically use radio signals transmitted simultaneously from known locations to determine position. In the GPS system, these signals are transmitted simultaneously from many satellites at known times and on predefined frequencies. On the ground, a GPS receiver acquires a signal from each satellite within view of the sky. The time of arrival of the signal with the exact positions of the satellites in view and the exact time the signal was transmitted from each satellite are used to determine the position of the GPS receiver by trilateration calculations.
## <<##0004##>>##
Acquisition of signals from GPS satellites is difficult due to several factors. For example, GPS signals are relatively low power and transmitted over long distances. By the time GPS signals propagate from earth orbit to the receiver, their initially low power is greatly reduced, and the signal reaches the receiver, becoming extremely weak. The received signal level can also be attenuated by building obstruction effects, such as occurs during indoor reception or reception in an urban canyon environment.
## <<##0005##>>##
There are two primary functions in GPS receivers: (1) computation of pseudoranges to various GPS satellites, and (2) the calculation of these pseudoranges, satellite timing, and ephemeris (position) data. Calculation of the position of a GPS receiver using . Pseudorange measures the time delay (or equal distance) between the satellite and the GPS receiver, biased by the local clock. In a typical autonomous GPS receiver, the satellite ephemeris and time of transmission data are extracted from the GPS signal as it is acquired and tracked. Correction of this information typically takes a relatively long time (30 seconds to several minutes) and must be accomplished at good received signal levels to achieve low error rates.
## <<##0006##>>##
Virtually all known GPS receivers use correlation methods, or their mathematical equivalents, to calculate pseudoranges. These correlation methods are performed in real-time, often with hardware correlators. GPS signals contain a highly repetitive signal that is modulated according to a special sequence or "code" called a pseudo-random (PN) sequence. A code available for civilian applications is called the C/A code, which is 1.023 MHz and is used to give a binary phase reversal rate, or "chipping" rate, of 1023 chip repetition periods in one code period of 1 msec. used for The pseudo-random sequences of the GPS system belong to a family known as "Gold Codes". Each GPS satellite broadcasts a signal with a unique Gold code.
## <<##0007##>>##
For the sake of brevity, the following description uses the term "comprising a pseudorandom sequence (or code)" to mean that the signal is a waveform modulated according to a pseudorandom sequence or code. means that it contains The length of one frame of a pseudorandom sequence is the number of symbols in the sequence before it repeats. By pseudorandom sequence duration (time) is meant the duration of the waveform modulated according to the pseudorandom sequence. Similarly, when we refer to the frame rate of a pseudorandom sequence, we mean the repetition rate of the waveform modulated according to the pseudorandom sequence. It will be clear from the context whether the term "pseudo-random sequence" refers to a sequence of numbers or a waveform modulated according to such a sequence of numbers.
## <<##0008##>>##
After a signal is received from a given GPS satellite, following a down-conversion process to baseband, the signal is correlated with a reference signal. For example, a simple correlation receiver multiplies the received signal by a locally generated reference signal containing a stored replica of the appropriate Gold code contained within its local memory, then the signal Integrate (eg, low-pass filter) the product to obtain an indication that .
## <<##0009##>>##
A simple individual correlation process can yield a single (possibly complex) number. However, in many cases of interest, such number multiplications are computed by performing similar operations, either serially or in parallel, corresponding to different reference sequences (eg, delayed versions). Such a set of numbers is called a "correlation series". The final result of combining one or more consecutive correlation series is called the "final correlation series".
## <<##0010##>>##
By successively adjusting the relative timing of this stored replica with respect to the received signal and observing when high energies occur in the resulting final correlation series, a simple receiver can obtain A time delay between the received signal and the local clock can be determined. This time delay, modulo 1 millisecond code period, is termed the "code phase". Unfortunately, the correlation acquisition process takes time, especially if the received signal is weak. To improve acquisition time, most common GPS receivers use multiple correlators (typically up to 12) that allow parallel searches for correlation peaks.
## <<##0011##>>##
Some GPSs use FFT techniques to determine the Doppler frequency of the received GPS signal. These receivers use conventional correlation operations to despread the GPS signal and provide a narrow bandwidth signal with a bandwidth typically in the range of 10 kHz to 30 kHz. The resulting narrow bandwidth signal is then Fourier analyzed using an FFT algorithm to determine the carrier frequency. Such carrier determination simultaneously provides an indication that the local PN reference has been adjusted to the correct code phase of the received signal, providing an accurate measurement of the carrier frequency. This frequency is used for subsequent receiver tracking operations.
## <<##0012##>>##
One location determination method, for example, uses an FFT algorithm to compute pseudoranges for central processing locations rather than mobile device locations. According to the method, snapshots of data are collected by the GPS receiver and then transmitted over the data link to the remote receiver where they undergo FFT processing to compute the final correlation series. However, typically only a single forward and inverse fast Fourier transform (corresponding to four PN periods) is computed to perform the set of correlations.
## <<##0013##>>##
Another method involves using the Fast Fourier Transform method for capturing GPS signals and digitizing, storing and processing long blocks of raw data. Data corresponding to, for example, one second intervals can be digitized and then processed locally using FFT-based signal processing methods to capture the GPS signals present within this captured data block. In this method, a number of FFT operations are performed, each producing a correlation series, and the result undergoes both coherent and non-coherent processing operations to produce the final correlation series.
## <<##0014##>>##
Unfortunately, the GPS signal acquisition methods of such systems are inefficient when performing long coherent integrations, such as over one period of one data bit (eg, 20 GPS frames equal to 20 milliseconds of time). The loss in efficiency is also significant, especially when the uncertainty of the GPS carrier frequency is large. Moreover, in current GPS receiving systems, coherent integration over periods of more than one data bit requires the GPS receiver to have a priori knowledge of the bit sequence. Therefore, coherent integration over periods of more than one data bit is usually done by transmitting such information from the server to the mobile station. This common method is standardized in several cellular communication standards including IS-95, CDMA2000, GSM and UMTS standards.
## <<##0015##>>##
Other conventional methods for coherent processing are (1) when long coherent integrations are required, (2) when searches over wide Doppler ranges are required, and (3) each GPS code phase search is processed. It would be useful when all 1023 chips of the signal have to be done. However, such conventional methods have several limitations and limitations. For example, these algorithms require processing data as two-dimensional arrays and can limit the extent to which Doppler searches can be efficiently performed.
##"##Overview##"##
## <<##0016##>>##
A method and apparatus are described for receiving and processing one or more signals transmitted from multiple transmitters at predetermined frequencies. Each transmitted signal includes a waveform encoded according to a periodically repeating sequence that uniquely identifies the transmitter transmitting each respective signal. The received signals are used to determine the position of the receiver. The transmitter may include multiple GPS satellites that transmit GPS signals at GPS frequencies, each GPS satellite transmitting a waveform coded according to a unique periodically repeating sequence. The code phase offset of the signal at the receiver is found, and using this information from multiple transmitters, the position of the receiver can be determined using GPS algorithms.
## <<##0017##>>##
Higher sensitivity and processing speed can be achieved by performing FFT operations on the observed data, with FFT, special pruning operations are used based on hypothesized residual (missed) frequency errors. , reducing the total number of computations and thus reducing the processing time.
## <<##0018##>>##
Specifically, at the receiver, a signal of a predetermined frequency is observed and digitized over a predetermined time period corresponding to at least two repetitions (two frames) of the periodically repeating sequence. One of a plurality of transmitters is hypothesized and a set of reference frequency samples corresponding to the hypothesized transmitter is provided. A first subset of the digitized data is selected as having a duration equal to at least two frames, thus defining a block of data. A set of data frequency samples is then calculated from this block, such as by using Fourier transform techniques.
## <<##0019##>>##
A first residual frequency is hypothesized and then the data frequency samples are pruned in response to the hypothesized first residual frequency to provide a first subset of periodically spaced data frequency samples. . The first subset of data frequency samples and the reference frequency samples are further processed (typically by multiplication and inverse FFT procedures) to provide a first correlation data series.
## <<##0020##>>##
This procedure is then repeated with additional blocks of data (typically adjacent), and the multiple correlation series so found can be detected and added together to form the final correlation series. . This latter series is then searched to identify signal matches, typically by looking for strong peaks in the final correlation series. Once a matched signal is found, the code phase offset is determined from the final correlation series. However, if no matched signal is found, another residual frequency is hypothesized and the process is repeated, typically using the same set of data frequency samples and the reference frequency samples, to find a signal match. search. A similar process is performed until a signal match is found, or until no match is found and enough residual frequencies are hypothesized that the signal from the hypothesized transmitter cannot be acquired. proceed.
## <<##0021##>>##
Typically, there will be multiple transmitters observable by the receiver, and this process will be performed at each such transmitter to identify the signal and possibly determine the code phase offset from each transmitter. can be repeated.
## <<##0022##>>##
Many different embodiments can be implemented. In one embodiment, the pruning step further comprises selecting a subset of the data frequency samples, the subset comprising a plurality of samples having indices that are separated with respect to each other by an integer K, where K is the number of frames of the PN sequence in the data block.
## <<##0023##>>##
In this regard, although we occasionally use the term "PN sequence" or "PN frame" in F(t), i.e. the repeating set of frames of the PN sequence, the PN sequence is actually the modulation of the carrier. Note that this is not strictly correct, as it is the sequence of numbers used to construct the signal that is used to generate the waveform F(t). However, it will be clear from the context whether "PN sequence" is used to mean the waveform modulated by the PN sequence F(t) or the sequence itself.
## <<##0024##>>##
In another embodiment, the method further includes multiplying the subset of data frequency samples with the set of reference frequency samples to form a set of weighted frequency samples.
## <<##0025##>>##
The reference frequency samples may be obtained by any suitable method, e.g. the receiver may perform a discrete Fourier transform (DFT) on one or more periods of the periodically repeated frequency to define the reference frequency samples. Often, the reference frequency samples may be pre-computed at each transmitter and stored at the receiver, or the reference frequency samples may be downloaded from a server such as the PDE described herein.
## <<##0026##>>##
The step of performing a correlation operation can include performing an inverse DFT on the set of weighted frequency samples to generate a correlation data series.
## <<##0027##>>##
Each data block may have a size corresponding to an integer number of repetitions of the periodically repeating sequence, 2 or more, such as 5, 10, 20 or more. A data block of some embodiments may have a size in the range of approximately 5 to 20 repetitions of the periodically repeating sequence. In other embodiments, a data block may have a size of 100 or so such repetitions.
## <<##0028##>>##
The methods described above are performed in suitable hardware and/or software in the receiver and/or one or more servers of the wireless network. For example, some functions may be performed at the receiver and some functions may be performed at the Position Determining Entity (PDE).
## <<##0029##>>##
The apparatus and methods described herein are particularly useful in assisted GPS (“A-GPS”) systems. In this assisted GPS system, the communication system that provides the assistance information to the GPS receiver is desynchronized, as in the GSM and UMTS cellular standards. In a synchronous communication system, such as the CDMA2000 standard, the demands placed on the code phase search are greatly reduced, and further benefits may be obtained from the use of the improved algorithms described herein.
## <<## detailed description ##>>##
## <<##0030##>>##
In the various figures of the drawings, identical reference numbers designate identical or similar parts.
## <<##0031##>>##
FIG. 1 shows a GPS environment including multiple GPS satellites (SVs) 11 . Although described in a GPS environment, the system described herein can be configured with any positioning system. Satellites 11 emit GPS signals 12 that are received by a plurality of land-based base stations 10 that are part of a communications network and mobile stations (MS) 14 that communicate with the base stations. MS 14 includes a GPS receiver and a two-way communication system for communicating with base stations using two-way communication signals 20 . GPS receivers can be configured in a wide range of mobile embodiments (other than cell phones) that communicate with one or more base stations. A user 13 possessing an MS 14 that can be positioned in a wide range of environments can be stationary or mobile.
## <<##0032##>>##
GPS satellites (SV) 11 comprise a group of satellites that broadcast signals used to position GPS receivers. The satellites are synchronized to transmit radio signals 12 that are synchronized to GPS time. These signals are generated at predetermined frequencies and in predetermined formats. In the current GPS architecture, each SV transmits a civil-type GPS signal in the L1 frequency band (at 1575.42 MHz) formatted according to the GPS standard. When GPS signals are detected by the MS's normal GPS receiver, the GPS system calculates a pseudorange for each GPS satellite, from which the position of the MS is calculated.
## <<##0033##>>##
Pseudorange is defined as c·(Tuser−TSV)+cTbias, where c is the speed of light, Tuser is the GPS time when a signal is received from a given SV, and TSV is the time a satellite sent a signal. and Tbias is the local user clock error that is normally present in GPS receivers. Sometimes pseudoranges are specified by omitting the constant "c". In the normal case, the receiver needs to solve for the four unknowns X, Y, Z (coordinates of the receiver antenna) and Tbias. Solving for these four unknowns usually requires measurements from four different SVs. However, in some circumstances this constraint can be relaxed. For example, the required number of SVs can be reduced from 4 to 3 if an accurate altitude estimate is obtained. In A-GPS operation, TSV is not always available to the receiver, and instead of processing true pseudoranges, the receiver relies primarily on code phase. In current GPS configurations, the PN code repeats every 1 millisecond, so the code phase has a 1 millisecond time ambiguity. Occasionally, data bit boundaries are checked, thus resulting in an ambiguity of only 20 milliseconds.
## <<##0034##>>##
Base station 10 comprises any collection of base stations used as part of a communication network that communicates with MS 14 using radio signals 20 . The base stations are connected to a cellular infrastructure network 15 which includes a number of other communication networks such as the public telephone system 16, a computer network 17 such as the Internet, a Position Determination Entity (PDE) 18, block 17a. It provides communication services to various other communication systems shown collectively. A GPS reference receiver (or receiver) 19, which may be at or near the base station 10, or at any other suitable location, communicates with the PDE 18 and SV Provides information useful in determining location, such as location (calendrical) information.
## <<##0035##>>##
A land-based cellular infrastructure network 15 typically provides communication services that allow cell phone users to connect to other phones over the public telephone system 16 . However, base stations can also be used for other communication purposes, such as communication with other devices and/or Internet connectivity with handheld personal digital assistants (PDAs). For example, base station 10 may be part of a GSM communications network, but may be used in other types of synchronous (eg, CDMA2000) or asynchronous communications networks as well.
## <<##0036##>>##
FIG. 2 is a block diagram of one embodiment of mobile device 14 incorporating a communication and location system. A two-way communication system 22 , such as a cellular communication system, is connected to antenna 21 for communicating using cellular signals 20 . The cellular communication system 22 includes suitable equipment such as modems 23, hardware, software for communicating with and/or detecting signals 20 from base stations and for processing transmitted or received information. can include
## <<##0037##>>##
The MS's GPS positioning system 27 is connected to a GPS antenna 28 for receiving GPS signals 12 transmitted at or near the ideal GPS frequency. The GPS system 27 receives GPS signals, a GPS receiver 29 including frequency conversion circuitry and an analog-to-digital converter, a GPS clock, control logic for controlling the desired functions of the GPS receiver, and GPS signals. Appropriate hardware and software for processing and performing the calculations necessary to determine position using a suitable location algorithm. In the illustrated embodiment, the analog-to-digital converter is connected to a buffer memory of the position detection system, which is coupled to the DFT circuitry for providing and storing data during DFT operations. In some A-GPS architectures, final location calculations (e.g., latitude and longitude) may be performed at a remote server based on code phase and other information transmitted from the GPS receiver to the remote server. can be done. Some examples of GPS systems are disclosed in US Pat. Nos. 5,841,396, 6,002,363 and 6,421,002.
## <<##0038##>>##
GPS clocks are intended to keep accurate GPS time, but since accurate time is often not available prior to position fixation, its estimated value and ambiguity about its value It is common to keep time with GPS clock software. Note that GPS time is often known exactly (within tens of nanoseconds of uncertainty with current GPS architecture) after a precise GPS position is determined. However, this precise time may only be available at the server when the final location calculations are done at the remote server.
## <<##0039##>>##
A mobile device control system 25 is connected to both the two-way communication system 22 and the location system 27 . The mobile device control system 25 may include any suitable control system, such as one or more microprocessors, memory, other hardware, firmware, or software, to perform the appropriate control functions for the system to which it is connected. contains a structure. The processing steps described herein may be performed in any suitable manner.
## <<##0040##>>##
The control system 25 is connected to a user interface 26, which may include any suitable device for interfacing with a user, such as a keypad, a microphone/speaker for voice communication services, a display such as a backlit LCD display, and the like. contains components. The mobile device control system 25 and user interface 26 connected to the location system 27 provide appropriate input-output for the GPS receiver and two-way communication system, such as control of user input and display of results. give function.
## <<##0041##>>##
An example of a coherent processing method is described with reference to FIG. 3 and other figures. FIG. 3 is a flow chart showing the sequence of steps taken by a mobile station to process a received GPS signal to identify whether it matches a hypothesis for selecting a GPS code and carrier frequency offset; be. Since the algorithm attempts to find a code phase offset match with the selected GPS code, it can examine all possible code offsets (eg, 1023 offsets). The coherent processing algorithm is then repeated for each GPS code that may be observable by the mobile station. Additional non-coherent processing can be added to the algorithm of FIG. 3 to further improve sensitivity. For the sake of brevity, this added complexity will be discussed later in conjunction with FIG.
## <<##0042##>>##
In FIG. 3, at 30, the act of observing GPS signals is shown. Essentially, the receiver receives electromagnetic energy having a carrier frequency close to the GPS carrier frequency in the hope that GPS signals are present and detectable. The GPS signal (if it exists) is observed for a period of time at least as long as period Tc, i.e., a time period during which a block of data is taken for coherent processing (Tc is the "data block period" or coherent period of the signal). can also be referred to as a simple integration (processing) time).
## <<##0043##>>##
In the absence of noise, the functional form s(t) of the GPS signal can theoretically be written at any time t as
s(t)=Ad(t)P(t)exp(j2□ft+□) (A1)
where A is the signal amplitude, d(t) is the data sequence with relatively low speed (eg 50 baud) modulating the carrier (eg by biphasic modulation) and P(t) is the PN sequence F A waveform consisting of a repeating set of (t) frames, where f is the carrier frequency (ideally equal to f0) and □ is the carrier phase. For example, the transmission (eg, chip) rate is 1.023 MHz, F(t) has a length of 1023 chips, the PN frame rate is 1 kHz, and P(t) has a length K□1023 chips.
## <<##0044##>>##
Note that equation (A1) is the complex representation of the carrier, which is useful if the quadrature sampling method is used to process the signal, and of course other representations can be used when appropriate. do. It should be appreciated that in real-world conditions, the various parameters are not perfectly stable, but for purposes of explanation it is assumed that the signal amplitude and the various modulation rates are approximately constant.
## <<##0045##>>##
FIG. 4 is a diagram representing the structure of an ideal GPS signal described by equation (A1). The GPS signal consists of a series of PN frames, indicated at 45, each biphasically modulated waveform F(t) 46 according to a particular pseudonoise (or "PN") sequence, and carrier frequency 47. contains. Each iteration of F(t) is termed a "PN frame". Each PN frame has a predetermined duration Tr. At 48 the data transitions of the data sequence d(t) are shown, which occur at the start of one of the PN frames shown. However, because the data sequence d(t) is relatively slow, data transitions 48 occur only once every 20 PN frames (in the US GPS C/A code), and therefore data transitions occur at the start of arbitrarily chosen PN frames. occurs or does not occur in
## <<##0046##>>##
Each GPS satellite (SV) transmits a unique PN waveform F(t) indicated at 46, which is a series of symbols (chips) transmitted at a predetermined rate. The PN waveforms are distinguished from each other by the specific PN sequence used for bilayer modulation of the carrier. For example, these sequences can be selected from a set of Gold codes in the C/A waveform of the US GPS system.
## <<##0047##>>##
In one example, the chip rate is 1.023 MHz, so the PN frame rate is approximately 1 kHz. This waveform F(t) is repeated continuously, for example the first code from the first satellite SV1 repeatedly transmits a unique sequence F1(t) and SV2 repeats a unique PN sequence F2(t). Send. GPS receivers are programmed with the unique PN sequences of all possible GPS satellites in view. These PN sequences can be used in algorithms to identify particular satellites, particularly when satellite signals are received by a GPS receiver, the PN sequences are used to identify the satellite that transmitted the received signal. used. Initially, however, the GPS receiver does not know the actual received code phase epoch, which may be the distance over the entire PN frame (eg, 1 millisecond duration or 1023 chips) as described above. Furthermore, the receiver does not know whether the GS signal associated with a particular PN code is detectable. This is because this signal is attenuated by various obstacles and/or the particular SV is not in view. Therefore, the receiver must search serially or in parallel over an indeterminate distance of epochs to attempt to detect the hypothesized signal, aligning the epochs of the received GPS frames with the locally generated reference frames. must.
## <<##0048##>>##
In a real GPS environment, a GPS receiver simultaneously receives multiple signals, each with a unique PN sequence F(t), such as the theoretical signal specified in equation (A1). For example, under typical conditions, a GPS receiver typically receives 8 to 12 signals from different in-view satellites at any given time, and various parameters such as path length, direction of arrival, Doppler They are different from each other because of the different frequency shifts. For purposes of explanation, we will first describe processing one of the signals in the theoretical form of equation (A1), and then show how the processing algorithms described here can be used to process a large number of signals. Prove that you can. Each signal has the theoretical form of equation (A1).
## <<##0049##>>##
When GPS signals reach the receiver they are often highly corrupted by additive noise and possibly also by other noise or buffering. Furthermore, the carrier frequency and chip rate can be considered slightly shifted from their original values, mainly due to the Doppler effect. Therefore, the carrier frequency may shift slightly when observed by the receiver of the MS due to the action of the SV and the action of the MS, so that when the receiver receives the signal, the actual received carrier frequency can vary from its ideal predetermined carrier frequency f0 by an amount called the "residual frequency". In addition, MS local oscillator errors cause the carrier frequency to vary from its ideal frequency.
## <<##0050##>>##
Referring to FIG. 3, at 31 the carrier frequency is "stripped" from the GPS signal by a suitable frequency conversion circuit, leaving a residual frequency fe. To remove the carrier frequency, the GPS signal is typically first converted to an intermediate frequency (IF) by a mixer, after which the remaining IF component is reduced to near zero by any suitable analog or digital technique. processed as For example, the IF frequency can be substantially removed by another mixer, or digital processing mixing techniques may be used after converting the GPS to digital signal with an analog-to-digital converter. In some designs, the frequency conversion circuit can provide a final frequency with a small known frequency offset plus the residual frequency described above. This small known frequency offset is known to be constant, so further processing only requires determination of the residual frequency. For simplicity of the following discussion, this small known offset is assumed to be zero. However, the methods and apparatus described herein are equally applicable to cases where such known offsets are non-zero.
## <<##0051##>>##
Typically, residual frequencies are primarily caused by the Doppler effect. Furthermore, the receiver itself may induce slight frequency shifts during signal processing. The sum of these two errors from the ideal carrier frequency can be represented by some maximum tolerance (Δf). Therefore, the actual received carrier frequency is typically within f0±Δf. Although the residual frequency can be more or less in any particular set of circumstances, the residual frequency fe, which is equal to the frequency remaining after the receiver has attempted to reduce the original carrier to zero, typically ranges from a few hundred hertz to a few kHz. in the range of
## <<##0052##>>##
In the A-GPS system, the expected Doppler corrections on all GPS signals are transmitted from the PDE to the GPS receiver (in one form or another), and a list of possible GPS satellites in view is also transmitted to the receiver. , which allows GPS receivers to more efficiently search for satellite signals. The expected data stream can also be provided by the PDE.
## <<##0053##>>##
In its memory, the receiver stores PN codes (or their representations, such as the DFT of these codes) corresponding to all GPS satellites that may be in view.
## <<##0054##>>##
At 32, the processed GPS signal (if not previously converted) is digitized (i.e., sampled) in an analog-to-digital converter over a predetermined period of time and then stored in the buffer memory of the GPS receiver. There is no theoretical limit to the size of the dataset, or the sample rate of the data, although it is sometimes useful for the sample rate to be a multiple of 1.024 MHz and the dataset size to be a multiple of 1024. Therefore, the signal of equation (A2) is considered to be a sampled signal, where the sample rate can be set to a number of 1.024 MHz or 2.048 MHz, whereby 1024 or 2048 samples are Occurs over a 1 ms PN frame period. Due to Doppler-induced errors, this sample rate is not exactly equal to the chip rate or twice the chip rate. One reason for choosing this sample rate is that if sampling is performed at 1.024 or 2.048 MHz, the resulting number of samples is a power of 2 over a 1 millisecond frame period, which is efficient. It is convenient for a typical FFT. That is, a frame of data is a multiple of 1024 samples, a convenient size for efficient FFTs, and the total dataset size (in coherent processing) is also a multiple of 1024, a power of 2 times this length. be. However, this limitation is not absolute, as efficient algorithms still exist when the number of samples per frame is not a power of two.
## <<##0055##>>##
At 33, a data block for coherent processing is defined by selecting a portion of the stored digital data over a predetermined coherent processing period Tc. The time period over which data is combined for coherent processing is typically selected to include a large integer number of PN frames (eg, 20 PN frames). Coherent processing blocks, however, may be used for very long periods of time, as residual carrier frequency stability and other multipath effects (and possibly other factors) over long time periods can limit or prevent performance improvement. should not be selected. As will be explained below, it may be useful to choose Tc to be an exact multiple of one PN frame period Tr.
## <<##0056##>>##
Still referring to FIG. 4, the GPS signal is observed over time Tc, which defines a data block such as first data block 49a or second data block 49b, time Tc being an integral number of PN data blocks. It is selected to have a frame 45. Since the actual data block is received without prior knowledge of when the PN frame begins, the start and end of the data block can be anywhere within the PN frame boundary. For example, a data block could happen to extend from the start of the first frame to the end of the last PN frame, as shown at 49a (code phase offset=0), but more likely , the data block extends from somewhere halfway in the first PN frame (as indicated at 49b) to somewhere halfway in the frame following the last full PN frame, and Thereby the code phase offset is not equal to zero. For example, the code phase offset can be determined using a matched filter operation, as described with reference to steps 39-42 of FIG.
## <<##0057##>>##
At 34 in FIG. 3, the data sequence is optionally removed. After the data sequence d(t) has been removed and the theoretical signal of equation (A1) has been transformed to a frequency close to the baseband of the residual signal sb(t), the neglected noise and interference has the form
sb(t)=AP(t)exp(j2□fet+□) (A2)
where fe is the residual frequency after converting the carrier frequency to approximately baseband.
## <<##0058##>>##
Optionally, it may be useful to remove the data sequence d(t) before processing. To help eliminate data sequences, in some A-GPS systems the expected data sequence d(t) is sent to the GPS receiver (eg from a server) along with some approximate arrival times of the GPS signals. be done. In these cases, the GPS receiver can eliminate the data sequence d(t) and therefore the pseudo-random polarity reversals that can occur in the signal of equation (A1) every 20 milliseconds with the data sequence d(t). . By eliminating random polarity reversals (ie, by eliminating d(t)), the coherent integration time can be increased to time intervals greater than one data bit period, eg, greater than 100 milliseconds. Increasing the coherent integration time can improve the sensitivity of the GPS acquisition process. As indicated earlier, some future modes of GPS may contain signaling components that do not contain data. In these situations, the coherent integration period is not limited to one data bit period.
## <<##0059##>>##
Referring again to FIG. 3, the carrier frequency is approximately removed to provide a residual frequency fe in the signal sb(t) of equation (A2), and the block duration Tc is chosen to be an exact multiple of the PN frame duration Tr. was done. In other words, Tc=KTr, where K is the number of frames in the block period. For example, if K=100 and Tr=1 msec, then Tc can be 100 msec.
## <<##0060##>>##
At 35, the data blocks are coherently processed using a Fourier transform process. This step can be called the "forward transform" process. For example, a fast Fourier transform (eg, FFT or DFT) of signal sb(t) sampled over time period Tc can be performed as follows:
y(f)=FFT(sb(t), from t=0 to t=Tc) (A3)
The forward transform process can be performed in various ways. One well-known method is decimation in time, another method is decimation in frequency. One fast algorithm can be used as suitable or useful, such as chirp z-transform or number-theoretic transform.
## <<##0061##>>##
An optional signal FFT (eg, shown in and described with reference to FIG. 9) includes a series of data frequency samples separated in frequency by the reciprocal of the period over which the data block is being processed. . For example, if the block period (Tc) is 20 ms, the frequency samples are separated by 50 Hz. If the block period is 80 ms, the frequency samples are separated by 12.5 Hz. Each data frequency sample can be identified by its frequency Hz, or more conveniently by its frequency index. In particular, each data frequency sample of the DFT can be designated by an integer (frequency index), eg starting at zero index at zero frequency. In an N-point FFT, the frequency index N/2 corresponds to half the sample rate frequency Hz, ie S/2. Frequency samples with indices N/2+1, N/2+2, etc. correspond to frequencies Hz equal to -S/2+1/Tc, -S/2+2/Tc, etc., ie they represent data corresponding to negative frequencies. If we rearrange the data samples by selecting samples with indices N/2, N/2+1, N/2+2, . . . , N−1, 0, 1, 2, . The data are collected in ascending order (in Hz) starting with the most negative frequency and progressing to the highest frequency. This rearrangement is used in FIGS. 5 and 6, for example. As a result, the frequency indices are considered cyclic, whereby the index m is equal to m+N and m−N. Therefore index N/2+m is equal to index -N/2+m.
## <<##0062##>>##
FIG. 5 is a graph of the frequency spectrum of a theoretically noise-free GPS signal at frequencies near zero (0) frequency with the above rearrangement. FIG. 5 shows an FFT with a characteristic appearance due to the periodic repetition of the PN sequence, which repeats every 1 millisecond in the US GPS C/A code. The noiseless FFT shown contains a subset of data frequency samples (spectral lines) 51 with strong energy separated by a number of intermediate samples (not shown) with low energy. Such spectra are sometimes called "comb" spectra, where the separation between successive strong samples is at multiples of K frequency indices.
## <<##0063##>>##
In particular, the comb spectrum shown in FIG. 5 was repeated and sampled 20 times over a period of 20 ms, with a residual carrier frequency fe=0 and a maximum amplitude (at 209 kHz, not shown in the graph) Fig. 3 is a graph of magnitude versus frequency in the power spectrum corresponding to GPS Gold Code #1, normalized by line; In this example, a series of spectral lines with intense energy are spaced apart by approximately 1000 Hz (1 kHz). The 0.0 Hz line 51a has an amplitude of approximately -38 db, the 1.0 kHz line 51b has an amplitude of approximately -11 db, and the 2.0 kHz line 51c has an amplitude of approximately -13 db. Between each pair of strong spectral lines there are 19 intermediate lines of very low amplitude as represented by the logarithmic graph of FIG. For example at 51a, spectral lines are present at 0 Hz and 1000 Hz. Spectral lines exist from 50 Hz, 100 Hz to 950 Hz, but since they have low energy they are not shown in the figure. A similar analysis exists for each strong spectral line pair. The separation of the comb-shaped intense spectral lines measured in Hz is equal to the frame rate fr. Measured by the frequency index difference is the K index, the number of frames in the coherent data block.
## <<##0064##>>##
While FIG. 5 shows the theoretical result in the absence of noise, the FFT of the actual received signal as shown in FIG. showing noise. In the example of FIG. 5, the average noise level of the FFT, indicated at 52, typically exceeds the amplitude of even the strongest spectral lines.
## <<##0065##>>##
With further reference to FIG. 9, this is a graph showing that a typical frequency content (FFT) for real data includes a plurality of data frequency samples, generally indicated at 90, a plurality of these data frequency samples are collectively termed a "data frequency set". The data frequency set extends up to the highest frequency index (corresponding to the frequency in Hz of S-1/Tc). The frequency separation between each data frequency sample is equal to the reciprocal of the block period (ie, the reciprocal of the time period of sample 1/Tc), so when the original FFT ordering is used, the largest index is at STc-1. .
## <<##0066##>>##
Unlike FIG. 5, each data frequency sample 90 in FIG. 9 contains noise, and therefore only periodic spectral lines (at frequency index K) have significant energy, unlike the theoretical GPS spectrum of FIG. , a large amount of energy is found at each frequency index. In other words, due to noise, the amplitude of spectral lines associated with the received GPS signal is below the noise level and therefore not directly observable. Put another way, in the FFT of real data, the average noise energy level can be similar for all frequency lines, so the comb spectrum in Fig. 5 is not observable and unknown until further processing. will be in the state of
## <<##0067##>>##
Returning to FIG. 3, at 36a, initial assumptions are made to begin the algorithm. Like the theoretical signal specified in equation (A1), a GPSK receiver receives multiple signals simultaneously, each with a unique PN sequence F(t), and therefore each unique Note that we provide an FFT. For example, under typical conditions, a GPS receiver typically receives between 8 and 12 signals from various in-view satellites at any given time, many of these signals being too weak to be detected. there is a possibility. Therefore, there is no certainty as to which satellite is providing the receivable signal, and even if detectable, the code phase offset of any receivable signal that determines the arrival time is a priori unknown. ## <<##0068##>>##
At 36a, a particular satellite that may be in view is selected or "guessed". The selection of any particular satellite may be random, or may be based on any suitable information such as a history or list provided by the PDE. as explained below. The PN code of the selected satellite is tested over multiple frequency hypotheses (typically within a distance determined by the receiver) until at least a match is found or all hypotheses are exhausted, then at 36c; The next satellite is selected and the corresponding PN code is tested across multiple frequency hypotheses until all candidate satellites are selected or signals from a sufficient number of satellites are found to have completed position determination. be.
## <<##0069##>>##
At 36a, an initial hypothesis is made for the residual frequencies. If sufficient information is available to the GPS receiver (e.g., a previous position fix has been made or an estimated Doppler correction is available), then this initial and subsequent hypotheses are based on this information. can be done. If no information is available, a best guess can be made and a search can begin.
## <<##0070##>>##
Referring again to FIG. 3, at 37 the GPS codes corresponding to the hypothesized satellites are Fourier transformed. This code, which can be locally generated or computed and stored ahead of time, is sometimes referred to as the "reference" code. These GPS codes are well known and it is feasible to pre-compute and store a value for each GPS code in a GPS receiver. These GPS codes can then be Fourier transformed before or after storage in the GPS receiver. For example, a Fourier transform (eg, FFT or DFT) can be performed on a reference data set consisting of K iterations of a PN sequence F(t), denoted P(t), as follows:
B(f)=FFT(P(t), from t=0 to t=KTr=Tc) (A4)
The result, such as the example shown in FIG. 5, is a comb spectrum containing a series of evenly spaced lines, which can be termed "reference frequency samples". It is non-zero only for every Kth frequency sample of B(f) and only the non-zero value needs to be stored, thus reducing the required storage.
## <<##0071##>>##
However, it is further possible to pre-compute the Fourier transform of the repeated sequence P(t) and store only the non-zero Fourier transformed values at each GPS code, allowing for quick use whenever needed. would be efficient. It is easy to observe that these non-zero values are obtained from the Fourier transform of F(t) rather than P(t), thus reducing the computational burden. Since the FFT of the repeated sequence can be obtained from this short FFT, it is usually possible to compute the FFT of only one iteration of F(t) instead of K iterations, as shown in (A4). It is enough. Also, the reference GPS code is normally assumed to have a code phase offset of zero and a carrier frequency offset of zero, and therefore should be centered at 0.0 Hz, the graphical representation of FIG. 5 rather than FIG. should be similar to
## <<##0072##>>##
The details of the above calculation relate to the US GPS PN code being of length 1023 and the preferred FFT size being a power of 2, typically 1024 or 2048 in this description. Given that the FFT is precomputed, a suitable procedure for generating a suitably sized FFT, corresponding to a sample rate of 1.023 MHz, is to perform a reference 1023-point FFT and extract the values of indices 512 and 513 Attach extra zero-valued samples in between. Similarly, corresponding to a sample rate of 2.046 MHz, a suitable procedure for generating a suitably sized FFT is to perform a 2046-point FFT of the reference PN (sampled at 2 samples per chip) and index Append two extra zero-valued samples between 1024 and 1025. These procedures are interpolation techniques performed in the frequency domain and are computationally more efficient than equivalent resampling method implementations in the time domain. In any case, the FFT of the repeated reference sequence can then be computed by simply inserting the appropriate number of non-zero valued samples between each reference frequency sample corresponding to the FFT of one PN frame.
## <<##0073##>>##
When the data frequency samples were first computed in the FFT process at block 35, the residual frequencies were unknown. This unknown residual frequency must be found in order to accurately and efficiently acquire the GPS signal. To determine the residual frequencies, a "trial and error" process can be used in which a series of residual frequencies are hypothesized, calculations are performed on each hypothesis, and the results are analyzed to search for locations. . It should be recognized that the number of hypotheses is large and the processing time can increase with the number of hypotheses tested.
## <<##0074##>>##
At 38, a subset of the data frequency samples provided at 37 is selected or "pruned" in response to the hypothesized residual frequencies. As shown in FIG. 5 and described therewith, an ideal GPS signal P(t) has a comb-shaped spectrum with periodic frequency spacing fr, which is the FFT multiplied by the number of samples in the block. is the frequency spacing, ie (1/Tc)□K=fr. Since this comb spectrum has non-zero samples occupying only a fraction of the actual data frequency samples, a reduction in frequency search complexity and time requirements is possible. As mentioned above, the frequency spacing fr, expressed in Hz, is equal to the PN frame rate. Expressed as an index, this is equal to the number of repeated PN frames (K) in the data block.
## <<##0075##>>##
For example, referring again to FIG. 9, if K=20, the data frequency samples corresponding to the hypothesized residual frequencies can be selected by selection of a particular group of spectral lines, such as 92a or 92b. . Since P(t) has a comb spectrum, so does the baseband, noise-free received signal sb(t) (see equation A-2), since this signal is the frequency transform of P(t). because it contains the modified version. However, the actual comb lines of sb are not positioned at exact multiples of 1 kHz, but are offset by residual frequencies (see Figure 6), which need to be determined.
## <<##0076##>>##
If the sampling rate is 1.024 MHz, the block size is 20 msec, and there are 20 PN sequences in the block, then the spacing between adjacent comb lines in the received signal is 1 kHz, thus giving recognizable energy. There are only 1024 lines of the DFT of P(t) with This comb spacing limits the subset to only 1024 data frequency lines, so a correspondingly reduced size inverse FFT can be used in subsequent processing.
## <<##0077##>>##
As another example, if the sampling rate is 2.048 MHz, then there are 2048 non-zero valued comb lines with a comb frequency spacing of 1.0 kHz, but with more energy than the 2.048 MHz passband. extends beyond. It is not necessary to sample at a rate that is a multiple of the frequency separation (eg, 1.0 kHz), nor is it necessary that the sample rate be a power of two times 1.0 kHz, and the comb spectrum of sb(t) still remains. However, it is desirable that the total sample period Tc be a multiple of 1 millisecond to achieve true periodic convolution. This requirement can be omitted, but may result in some performance penalty or speed degradation, as will be explained later.
## <<##0078##>>##
6, which has a residual carrier frequency of about 1.5 kHz (ie fe=1.5 kHz) and is normalized by the maximum amplitude line (occurring at 209 kHz) as in FIG. 1 is a graph of the power spectrum of an example GPS signal (Code #1) repeated 20 times with . A comparison of FIGS. 5 and 6 shows that comb spectra are present in both cases, and the spectrum of FIG. 6 is simply offset with respect to that of FIG. 5 by a residual frequency fe of about 1500 Hz in this example. is also shown. Therefore, the hypothesis of 1500 Hz (the true carrier frequency offset in this example) results in an appropriate selection of the set of frequency lines containing signal energy. Even though the GPS signal spectrum appears as in FIG. 6, it can be disturbed by noise as shown in FIG. 9 appearing at each frequency sample (rather than just comb samples). However, the noise that occurs between the frequency samples of the GPS signal comb is inappropriate for GPS signal detection because they contain little GPS signal energy. Therefore, it is necessary to use only the frequency information of the comb line positions for GPS signal detection purposes. As will be explained in detail, each frequency hypothesis states that a different set of possible comb frequencies are processed, so that these different sets of possible comb frequencies are simply cyclically shifted relative to each other. version. ## <<##0079##>>##
The term "pruning" refers to selecting only every Kth sample from the frequency data. In the conventional example, Tc equals 20 PN frames and K equals 20, ie only every twentieth sample of the FFT data needs to be selected for use in subsequent processing. More generally, K is the iteration number of the PN code of the coherent data block being processed. Such pruning leads to a subsequent reduction in throughput.
## <<##0080##>>##
See FIGS. 9 and 10. FIG. FIG. 9 is an example of a typical data frequency sample containing noise that interferes with the GPS signal. FIG. 10 is a table showing (for simplicity of explanation) the subset of data frequency samples corresponding to a hypothesized positive frequency offset, how every Kth sample contributes to the hypothesized residual frequency. It indicates what is chosen to define the subset for frequency selection. To hypothesize a zero frequency offset, transform the selection into a first subset 92a, which is every Kth sample starting at frequency index zero (A0, AK . . . ), shown at 92a in FIGS. , corresponding to row 0 in FIG. To hypothesize a 1-index frequency offset, a second subset 92b is selected, containing every Kth sample, but offset by a frequency index of 1 (A1, AK+1 . . . ), as shown in FIG. Corresponds to row 1. To hypothesize a two-index frequency offset, a third subset 92c is selected, which contains every Kth sample offset by frequency index 1 (A2, AK+2...). This process, sometimes called circular rotation, continues by translating the selected data frequency samples by integers to hypothesize each subsequent frequency offset. The number of frequency offsets can exceed K (corresponding to rates exceeding the frame rate).
## <<##0081##>>##
The frequency data set is considered cyclic, ie frequency K is similar to KN and K+N, for example. Thus, it can be seen that the last few data samples of a given row can actually correspond to the first data sample of the first row. For example, in 92c, if K equals 2, the last index of 92c is NK+2-N=-K+2=0 and the last index of 92d is NK+3-N=-K+3=1. In this example, the last elements of 92c and 92d are therefore A0 and A1 respectively. Similarly, a negative frequency offset (not shown in the table) was hypothesized by first choosing a "negative frequency". As an example, the lowest negative frequency hypothesis corresponds to the selected data A-1, AK-1, A2K-1, A3K-1, . 1, A2K-1, A3K-1, . . . , AN-K-1. Therefore, the first sample of this array is actually the last frequency sample of the FFT. It is convenient to reorder the array starting at AN/2 so that most of the frequency data increases in frequency.
## <<##0082##>>##
In FIG. 10, the columns show the "comb" frequency indices, ie the indices of a pruned array with only N/K elements. Each row shows the value at a hypothesized comb frequency index. Of course, combs starting at negative frequency offsets are permissible and have rows constructed as described above.
## <<##0083##>>##
Information useful for identifying the presence of a GPS signal is therefore substantially contained within spectral lines that are mutually displaced by a fixed amount (1 kHz in this example) and offset by residual frequencies. Therefore, following the hypothesis of the residual frequency, for subsequent matched filter computation purposes corresponding to the hypothesized residual frequency, the set of spectral lines (comb) corresponding to that frequency offset can be selected from the FFT, The rest are ignored. This reduced number of spectral lines can reduce the number of subsequent computations required, thus reducing the processing time for each hypothesized residual frequency. For example, instead of having to perform an inverse FFT of size STc, as required in the matched filter operation of step 39, only an inverse FFT of size S/1 kHz is performed if a sample rate of S is used. There is a need. Therefore, assuming Tc = 128 milliseconds, we typically need to perform an inverse FFT of size 128 □ 1024 if the sample rate is 1.024 MHz. Taking advantage of the sparseness of the spectrum (i.e. the fact that GPS signals have a comb spectrum), we only need to compute an inverse FFT of size 1.024 MHz/1 kHz (i.e. 1024), with a processing savings of 128 (more precisely 1.7 □ 128) coefficient. Moreover, the processing savings improve as the total coherent processing time Tc increases. Therefore, it can be seen that the FFT size reduction is related to the number of iterations of the PN sequence F(t), ie the FFT size reduction factor improves as the number of coherently integrated PN frames increases.
## <<##0084##>>##
At 39, an operation is performed to form a correlation series from a subset of the data frequency samples and the reference frequency samples (eg GPS codes). To achieve this, an FFT-based matched filter operation can be implemented as follows.
Multiply the selected subset of data frequencies by the complex conjugate of the FFT of the GPS code. (A5)
Perform an inverse FFT of the result of Equation A5 and perform a detection operation on this resulting data set. (A6)
The result is a circular convolution of Sb(t) and P(t), which provides good correlation information, assuming that the duration of Sb(t) is an integer number of PN frames. This basic procedure required the processing of a long data set of period Tc, ie the procedure required performing a forward FFT of large size. However, as is well known, there are efficient ways to perform such large FFTs. Computational convenience comes from the need to perform only small size inverse FFTs for the pruning procedure. Since many inverse FFTs need to be performed for many frequency hypotheses, computational savings can be realized. This will be further mathematically proven later.
## <<##0085##>>##
For purposes of explanation, the method of steps 33-39 corresponds to processing one block of data in a coherent manner, a type of correlation referred to herein as "coherent correlation" or "coherent processing." . To improve sensitivity, the correlation output from multiple coherent correlation processes can be detected and the number of contiguous time intervals (eg 2 to 2000 blocks, typically 5 to 200 blocks) to give a correlation result. ). This process is called "non-coherent correlation" and is described in more detail below in conjunction with FIG.
## <<##0086##>>##
At 40 in FIG. 3, the correlation results (series) are analyzed to determine if a match is found. This operation can be performed with any number of suitable algorithms, as described below.
## <<##0087##>>##
FIG. 7 is a graphical illustration of the results of the correlation operation of step 39, showing amplitude as a function of hypothesized code phase. The result of the matched filter operation, or correlation operation, of step 39 is called the "correlation series". As explained below, multiple correlation series can be combined (coherently and/or non-coherently) to provide improved performance. This combined series is called the "final correlation series" because this number of series can be examined to determine the condition in which they are matched. Returning to FIG. 7, as a result of the graph, successive lines 70 of different code phases are evenly spaced, typically by one chip increments or one-half chip increments. Any suitable peak finding type search algorithm can be used to determine if a match is found. For example, the size of each line may be considered. For example, if the line magnitude of a particular hypothesized code phase is the largest among all lines and its amplitude meets or exceeds a predetermined threshold, then a match has been found. can be assumed. In FIG. 7, line 72 appears to be the largest, so if the detection threshold (eg indicated at 74) is the predetermined threshold, the code phase of line 72 (i.e. It will be assumed that the code phase position 18) indicates a match. Other algorithms may be used, such as determining all peaks above a predetermined threshold and retaining all such peaks as potential matches.
## <<##0088##>>##
Referring again to FIG. 3, if after step 40 a match is not identified, operation moves to decision step 41 . At 41, if there are more residual frequencies to be searched, another frequency hypothesis is made at step 36b and steps 37-40 are repeated. However, if there are no more residual frequencies to be searched, operation moves from 41 to decision step 43 to determine whether there are more satellites to search, as described below. Returning to decision step 40, if a match is found, operation moves to step 42 where the code phase offset is determined.
## <<##0089##>>##
For example, as described above with reference to FIG. 4, once the data block has been sampled, the code phase is unknown, ie the start and end of the PN frame period have not yet been ascertained. In particular, although a data block has an integer number of PN frames 45, the starting position of the data block is not known, so the start and end of the data block can be anywhere within the PN frame. can. For example, a data block could happen to extend from the start of the first PN frame to the end of the last PN frame, as shown at 49a (code phase offset=0), but more possibilities are , the data block extends from an optionally selected point in the first PN frame to the same point in the frame following the last full PN frame, as indicated at 49b (code phase offset ≠ 0).
## <<##0090##>>##
At 42 , following a positive search result (ie after a match was found at step 40 ), the code phase offset is determined from the results of the matched filter operation at step 39 . Specifically, the number of possible code offsets is known before the matched filter operation. In the example just described of FIG. 7, the number of possible code offsets ranges from zero to 1023 (1024 total possible code phases if a 1024-point FFT is used), which is 1 millisecond. is the number of code phase offset steps over the interval. After matched filtering, line 72 (identifying the existence of a match) also shows the code phase offset as the number of steps from zero. In the example of FIG. 7, the code phase offset is at code phase position 18, which in this example translates to approximately 18/1024 milliseconds. This phase offset is related to the phase of the locally generated clock within the GPS receiver. In many cases, the accuracy of this phase offset is improved through an interpolation procedure that combines the level at a specified code phase with the levels of its neighboring code phases. ## <<##0091##>>##
At 43, a determination is made as to whether signals from additional satellites are searched. This determination is made according to any suitable criteria. For example, if it finds that signals from enough satellites have already made a position fix, or if the list of possible in-view satellites is exhausted, a decision is made to stop the search, at 44. As shown, the capture operation is completed. However, if signals from more satellites are searched, at 36c the next satellite is selected, an initial residual frequency is hypothesized, and steps 37-42 are performed with the new assumption.
## <<##0092##>>##
Using the knowledge that the PN sequence F(t) repeats multiple times in coherently processed data blocks, an even simpler inverse FFT procedure is possible as part of the overall matched filter procedure, as described here. It can be seen that this reduces the computation time. The improvement in processing time is particularly large if only one Doppler hypothesis is to be searched. However, since searches are typically performed over a large number of Doppler hypotheses (eg, searches over ±500 Hz are common), this processing savings advantage quickly becomes significant as described here. One reason to save processing is that each Doppler hypothesis requires a separate inverse FFT to be performed. However, in the method described here, the inverse FFT size is independent of the coherent frequency block size due to the fact that it only requires processing frequency samples at the hypothesized comb frequency locations. It is easy to see that the number of such frequency samples is equal to the number of data frequency samples over one PN frame. In the previous example, with a processing block size of 128 milliseconds, the required inverse FFT size is reduced by a factor of 128, resulting in a processing speed improvement of a factor greater than 128. A large forward FFT must be performed as in step 35, but this large operation only needs to be performed once per GPS code searched, and in some cases one forward FFT can be performed on multiple hypotheses. can be shared with the assigned GPS code.
## <<##0093##>>##
Typically, in order to search over a large Doppler range, a correspondingly large number of Doppler hypotheses are made sequentially and executed in turn, thus requiring multiple inverse FFT runs. For example, to search over a range of residual carrier frequencies fe=±2 kHz, with a coherent integration time of 128 ms, multiple Doppler hypotheses are required, i.e., the number of inverse FFTs equal to at least 512 (4000 kHz×128 msec) is executed. In the previous example, the inverse FFT size only requires 1024 points instead of 131072, which saves computation time by a factor of about 218 (FFT processing time is proportional to Nlog(N), where N is the transform size Note that). For example, using currently available technology, a 1024-point FFT can be performed in less than 0.5 milliseconds using an inexpensive DSP integrated circuit, and the overall processing of the entire set of inverse FFTs is Time results in less than 0.26 seconds. On the other hand, without taking advantage of sparse data, the processing time can be about 1 minute. Moreover, since one has to search over a large number of hypothesized GPSPN codes, the processing time required by conventional FFT processing is impractical, whereas the processing time with the disclosed method easily becomes practical.
## <<##0094##>>##
A search over the various Doppler hypotheses ensures that adjacent spectral lines of the FFT are separated from each other by a predetermined number, in this example 1/Tc Hz (e.g., if Tc=128 msec then 1/Tc=1/128 msec=7.813 Hz). It is simplified by recognizing that it is remote. Therefore, for a given PN code, it is not necessary to perform a forward FFT at each frequency again. To change the frequency hypothesis, we only need to shift the FFT of sb by one index position (the index value is properly determined without undue effort, such that the signal is likely to be captured). . Let y equal the FFT of sb. In the example where the sample rate is 1.024 MHz and T=128 msec, if the frequency hypothesis is zero, process y samples numbered 0, 128, 256, . If the residual frequency hypothesis is 7.813 Hz, then process samples numbered 1, 129, 257, and so on. If the residual frequency hypothesis is −7.813 Hz, then process samples at 131071, 127, 255, etc. (note that the spectrum is periodic with period 131071, so index 131071 equals −1). The pruned block in each case is multiplied by the complex conjugate of the non-zero FFT samples of the reference GPS waveform. The result is inverse transformed to give a matched filter output representing the 1PN frame.
## <<##0095##>>##
The magnitude (or magnitude squared) of the peak found above this power threshold was received with the GPS signal number and Doppler frequency corresponding to those used in the processing sequence. It represents the presence and arrival time of GPS signals. As will be explained below, in some cases it is preferable to shift the FFT by a fraction of the number of indices. This can be done using frequency interpolation methods, as described below, rather than simply rotating or shifting the frequency set.
## <<##0096##>>##
Figures 8A, 8B, and 8C show the respective matched filter operations at each of the three hypothesized frequencies (fh-50Hz, fh, fh+50Hz) when Tc = 20 ms. An example run result is shown (so the spectral lines of the forward FFT are separated by 50 Hz). In FIG. 8B it can be seen that the hypothesized frequency is the true frequency and the strong detected peak 82 occurs at one particular code phase offset (index 18). It can be seen that the hypothesized frequency falls below or exceeds the true frequency by 50 Hz in FIGS. 8A and 8C, respectively, and therefore in these cases the strong peak at index position 18 is (at 81 and 83 (as shown) and it can be seen that there are no other peaks above the detection threshold. For simplicity of illustration, the plots of FIGS. 8A, 8B, and 8C only show code phase indices up to 30, whereas if a 1024-point FFT were used, the indices would be Note that it actually ranges from 0 to 1023.
## <<##0097##>>##
The method of FIG. 3 corresponds to processing one block of data in a coherent manner, which is a type of correlation referred to herein as "coherent correlation". In practice, however, coherent correlation cannot be sensitive enough to detect weak GPS signals and measure their code phases. To improve sensitivity, correlation outputs from multiple coherent correlation processes (ie correlation series) can be detected and combined, a procedure termed "non-coherent correlation" or "non-coherent processing". It is In particular, the coherent integration process of steps 33-39 above can be repeated at one or more additional, contiguous time intervals (typically in the range of 5 to 2000 blocks), the results of which are detected ( For example, their magnitudes or squared magnitudes are calculated) and combined.
## <<##0098##>>##
This variant will be understood more precisely with reference to FIG. FIG. 11 is a variation of FIG. 3 in which multiple correlation series are combined before searching for matched states. The block numbering of FIG. 11 is similar to that of FIG. 3, except that a "1" is added to the beginning. For example, the upper block "Observing GPS Band Energy" is shown at 30 and 130 in the two figures. FIG. 11 includes additional processing associated with post-detection accumulation of multiple correlation series. That is, mainly a feedback loop is added from the output of block 147 to the input of 138 that repeats over multiple blocks of data. A combination of multiple correlation series is performed at 146 .
## <<##0099##>>##
Examination of FIG. 11 reveals that at 133 we have selected data corresponding to a number of blocks of length Tc as compared to 33 single blocks. Then, at step 134, an FFT is performed on each individual data block. This data is then typically stored in a buffer for later use. Steps 136a and 137 are identical to 36a and 37. Steps 138 and 139 then use a pruning algorithm as part of calculating the correlation series from the reference frequency samples (corresponding to the given SV and residual frequency) and the frequency samples of the given data block. This is similar to 38 and 39. However, at step 146, the resulting correlation series is combined with that similarly performed on the previous data block. Typically, this combination is done by performing a magnitude, magnitude-squared type detection operation on the correlation series and then adding the result to what was done analogously in the previous block. will be In some cases, the combinations may be simple additions or other coherent combinations. The latter case is appropriate when computational resources limit the ability to perform coherent processing on large datasets.
## <<##0100##>>##
At 147 the branch to the right is to repeat the processing of 138, 139, 146 on the next data block if not all data blocks have been processed, at which point (147) the processing Flow goes to 140. When processing proceeds to 140, all desired correlation series are combined to determine the matched condition. The correlation series combined at this point is called the "final correlation series". In a manner similar to that described in FIG. 3, the final correlation series is examined with matched conditions, typically peaks above the detection threshold, to find the corresponding code phase offsets.
## <<##0101##>>##
Note that in the previous discussion, operations 138, 139, and 146 are repeated on successive blocks of data, but the hypothesized SV, reference frequency sample, and residual frequency are the same for each iteration. If no match is found at 140, a new residual frequency is selected at 136b (if the set has not been completely searched) and the processes 138, 139, 146 start anew with the first data block (145 is reinitialize the block number). At step 135, since the FFT was previously computed on all data blocks, no further forward FFT is needed when changing the hypothesized next residual frequency. That is, the frequency samples of each data block are stored in a buffer and can be reused in each subsequent residual frequency hypothesis.
## <<##0102##>>##
After a match is found, or after all residual frequencies have been exhausted, the process proceeds to 143 where if more SVs are required to be examined, at 136c select the next SV and initial frequency; Proceed to step 133. In some cases, such as when no data sequence is present, at this point we proceed instead to step 136a and reuse the data frequency samples from 135 already computed by the previous FFT operation.
## <<##0103##>>##
The following description is one description of the operation of one method described herein.
## <<##0104##>>##
First, consider how the inverse FFT operation is performed. The first sampled time data can be represented as x(n):n=0,1,2, . Shorthand, where TS is the sample time period. The discrete Fourier transform ("DFT") of this sampled data is denoted by y(0,1,2,...). The DFT of this data effectively represents frequency samples at frequencies 0, 1/(NTS), 2/(NTS) . . . , m/(NTS) . DFTy(m) is expressed by the following equation for each m.
##《##number 1##》##

## <<##0105##>>##
By circular symmetry, the frequency corresponding to index m (ie, frequency m/(NTS)) is equal to the frequency corresponding to index mN (ie, frequency (mN)/(NTS)), so M>N The frequencies of the DFT corresponding to /2 are actually negative frequencies. Here, for purposes of this discussion, 1) GPS frame period corresponds to R input samples, 2) as before, any satellite data has been removed, 3) block size N corresponds to K frames, That is, K=KR and 4) assume that any Doppler effects in the signal modulation are negligible. These assumptions allow the FFT algorithm to perform periodic convolution.
## <<##0106##>>##
As mentioned above, since the matched filter operation is essentially a circular convolution of the signal data and a periodically repeated reference, we are only interested in finding R samples from the matched filter operation. Therefore, the matched filter result is also periodic with period R. Under these conditions, the operation in y(m) of equation (B1) can give the matched filter output in a known manner.
##《##number2##》##

## <<##0107##>>##
where g is the FFT of the GPS reference PN waveform repeated K times [sampled at the same rate as x(n)], * represents the complex conjugate, and r is the output time variable, which is We only need the range over [0, 1, . . . , R−1]. Equation (B2) assumes that the residual carrier frequency of signal y(m) is zero. As mentioned above, since the PN sequence is periodic every frame, ie every R samples, the function g(m) will have a non-zero value (in frequency) every N/R=(KR/R)=K samples. have For example, if N corresponds to 20 frames of GPS data, every 20th sample of the FFT (starting from the beginning) of g is non-zero. Therefore, the product in the sum of equation (B2) is non-zero only every 20th sample, so we can write (B2) as
##《##number3##》##

## <<##0108##>>##
The final sum is the R-point inverse DFT. It has therefore been shown that the inverse DFT required in matched filter operation may be performed using only the R-sample FFT algorithm, which reduces processing time and memory requirements. Furthermore, no matter how many PN frames of data K are processed, only an R-point inverse DFT is needed as long as the above conditions are met. Note that equation (B3) is mathematically identical to the equation obtained if a full N-point inverse FFT is performed as in equation (B2). Note also that equation (B3) explicitly shows the selection of every Kth point from the FFT of y in performing the inverse FFT. This is the basis for the "pruning" procedure, ie selecting a subset of points to perform the inverse FFT. Equation (B3) determines whether the hypothesized residual carrier frequency error is correct. However, this process only produces a strong detection indication when the residual carrier frequency error is small compared to 1/Tc.
## <<##0109##>>##
Equation (B3) above corresponds to the processing of the transformed data samples, assuming a residual carrier frequency of zero. This produces strong correlation peaks only when the residual frequencies are close to zero. To change this assumption, the Doppler shift is assumed to be d/(NTS), where d is an integer, and equation (B3) is modified as follows.
##《##number4##》##

## <<##0110##>>##
where [] mod N is the bracketed quantity modulo M. Essentially, assuming the Doppler hypothesis is correct, we frequency shift the input signal so that it has a residual frequency that is non-zero (ie, much smaller than 1/Tc). Equation (B4) exploits the cyclic property of y. Note that this transformation is simply a frequency transformation of y by d spectral lines, and is straightforwardly performed by indexing the sequence y (in a circular fashion) starting at the d position with respect to the first element of y. . This method eliminates the conventional limitation described in the background section, which otherwise effectively limits searches over a range greater than about -500 to 500 Hz. The only limitation in the Doppler hypothesis d is a blind limitation on the expansion of y due to the time Doppler effect (ie Doppler in signal modulation). This limitation can be removed as described below.
## <<##0111##>>##
One convenient aspect of equation (B4) is that there is no need to perform separate forward transforms to handle different GPS codes. In some situations, the appropriate GPS code for "g" (eg, the appropriate Gold code) can be substituted into the previous equation and the conventionally transformed data can continue to be used. This can be done if the satellite data information (messages) present in two or more simultaneously received GPS signals are substantially identical. This state makes it possible to simultaneously remove data transmissions in signals received at the same time. This is possible if two conditions are met: (A) the differential distance from the satellites is fairly small (eg, within 300 km), and (B) the message data information is similar between SV transmissions. It is to be. Item (B) often occurs, for example, when satellite almanacs are transmitted. Also item B is not important if the coherent integration time is less than 20 milliseconds. , in data-free GPS modes, such as those proposed in future structures, condition (B) does not apply and this variant can be done more generally.
## <<##0112##>>##
In the preceding discussion, the effects of Doppler shift (including receiver reference local oscillator induced "Doppler") are assumed to primarily affect the carrier frequency. However, if the coherent integration time NTS becomes large enough, the effect of Doppler on the modulation of the signal (ie on the PN sequence P(t)) may not be negligible. For the purposes of the present invention, the Doppler effect, or "time Doppler" effect, of this modulation primarily modifies the modulation rate and consequently "stretches" or "compresses" the signal waveform with respect to the reference generated in the GPS receiver. occurs.
## <<##0113##>>##
For example, to process the C/A code for GPS standard location service (civil service), the ratio of carrier frequency to chip modulation rate is approximately 1575.42e6/1.023e6=1540. A Doppler shift of about 500 Hz in the carrier therefore results in a Doppler shift of about 5000/1540=3.25 Hz in the modulation. For coherent processing of short blocks of data (eg, 20 ms), such time Doppler may not be significant. However, when processing long blocks of data, the effect can degrade system sensitivity by reducing the magnitude of the peak output of the matched filter. As a rule of thumb, if the modulation Doppler (including local oscillator effects) is p Hertz, the total block size N corresponds to Tc seconds, and without additional processing, the amount pTc is about should be kept below 1/2.
## <<##0114##>>##
Consider the above case where a 10,000 Hz Doppler shift in the carrier results in a 7.143 Hz Doppler shift in the PN modulation. If the coherent block size is about 100 ms, then pTc = 0.7143 and some degradation in system performance will be noticeable. Furthermore, the time of peak output from the matched filter will be displaced by pTc/2 chips for the non-zero Doppler case. A large Doppler search range and a long coherent integration time therefore result in losses from the time Doppler effect if left uncorrected. This problem is especially amplified in the following two important situations.
(1) A large difference between Doppler shifts from one GPS satellite signal to another GPS satellite signal, as observed by a GPS receiver. This item has already been mentioned above.
(2) Effective Doppler shift due to the error of the GPS local oscillator frequency with respect to its ideal frequency.
## <<##0115##>>##
Regarding item (2), the GPS local oscillator can differ from the ideal GPS frequency. For example, a GPS receiver can sometimes derive its local oscillator frequency from the frequency of a cell phone that is synchronized, thus achieving low error. However, in some situations this may not be possible. Even a well temperature-compensated crystal can have a frequency error of over ±3000 Hz at GPS frequencies (1575.42 MHz). Although such frequency errors are not true Doppler shifts, they produce both carrier and modulation shifts in GPS receivers, similar to Doppler shifts observed from moving platforms. Such frequency errors are common to all GPS receivers and therefore affect all GPS signals processed to some extent. Nevertheless, these frequency errors can lead to degraded performance especially for long coherent block sizes.
## <<##0116##>>##
One way to address the above problem is to resample the input data sequence at a rate commensurate with the GPS SV (satellite vehicle) Doppler hypothesis and/or due to local oscillator error. By resampling the signal, using digital signal processing methods, the input signal can be expanded or compressed as a result, so that there are again an integral number of PN frames of GPS data in the coherent processing block. do. Without such resampling, the number of such frames in a coherent block is no longer an integer, but a quantity more or less as large as several samples, which is the peak signal generated by matched filter operation. can cause severe degradation of
## <<##0117##>>##
However, resampling in the time domain may require resampling and performing a large forward FFT over a range of frequencies and a given SV. As noted above, the range is less than about 1/2 |pTc|. Unfortunately, the requirement to perform this large number of forward FFTs results in both increased system memory requirements and increased processing time.
## <<##0118##>>##
However, by performing the resampling function in the frequency domain, the aforementioned drawbacks are eliminated, especially the requirement to perform an additional forward FFT. In other words, the resampling function can be performed on the transformed signal y rather than in the time domain. This method avoids the requirement to perform an additional forward FFT, but depending on the configuration some additional storage may be required.
## <<##0119##>>##
The underlying principle behind frequency domain resampling can be explained from the following Fourier transform relations.
## <<## number 5##>>##

## <<##0120##>>##
where x is the time waveform, y is the Fourier transform of x, and a is the scale shift or extension. In this way, extension of any domain can be done.
## <<##0121##>>##
Expansion or compression includes processes involving resampling of frequency samples, ie partial resampling methods. From (B5), the frequency samples are called y(m), so if these samples are initially given at frequency m=[0,1,2,...]/(NTS), then these samples are frequency replaced by samples estimated at m/a, i.e., at frequencies mr = [0, 1, 2, ...]/(aNTS) = [0, 1/a, 2/a, ...]. I understand that.
## <<##0122##>>##
This last result is only corrected at positive frequencies, as we must ensure that the data samples are symmetrically spaced about 0 Hz. To do this, if we reorder the initial set to the order −N/2−1, −N/2, . . . −1, 0, 1 . set is resampled in frequency.
[(-N / 2-1) a, (-N / 2) / a, ..., -2 / a, -1 / a, 0, 1 / a, 2 / a, ..., (N / 2) / a]/(NTS) (B6)
That is, if using the original order, it is resampled in frequency.
m/a: when m=0, 1, 2, . . . , N/2 (B7)
N+(m-N)/a: When m=N/2+1, N/2+2, …, N-1 (B8)
Note here the cyclic nature of the frequency such that the frequency index m is the same as m+N or m−N.
## <<##0123##>>##
The resampling of equations (B6) or (B7) involves estimating the frequency response at frequencies "between" the normal discrete frequencies estimated by the DFT. This is relatively easy to do, for example, with a "sinc" interpolator. Since the input data are time constrained, we can estimate the (complex) frequency response for frequencies □|□|<0.5 Hz for a set of spectral lines through a convolution procedure. For example, to estimate the spectral response at frequency y(m0+□), form the following product, where m0 is an integer.
## <<## number 6##>>##

## <<##0124##>>##
Here m ranges over all possible values (ie m−N/2+1 to m+N/2).
## <<##0125##>>##
A simple approximation to this computation requires only two or three values of m. An estimate of the loss by the second term estimate of equation (B9) shows that such sensitivity loss is less than 1 dB if □ ranges from −0.5 to 0.5 Hz. For most modulation Doppler shifts of interest, the expansion by equation (B5) is expected to be fairly constant over a relatively large number of consecutive frequency samples. Therefore, the interpolation procedure of equation (B9) can use the same values for the sinc weighting factors to determine a number of consecutive resampled spectral values.
## <<##0126##>>##
The resampling method described above thus enables the use of an algorithm in which the frequency data y is decomposed into a series of small blocks, each of size 1024, for example, and each block is resampled using an interpolation procedure with a fixed set of coefficients. sampled. Before processing a block, the coefficients are calculated or looked up in a table. This procedure can greatly reduce the processing burden of the resampling operation. For example, if a two-point interpolation procedure such as equation (B9) is used, then the resampling procedure (ignoring the table references above) uses four real multiples to compute each interpolated value. Only two additions are required. This method can be compared with, for example, 8 butterflies per data sample required to compute the FFT with a block size equal to 64K. These butterflies require 32 real multiples and 48 additions, increasing computation by a factor of about 16 for interpolation in the frequency domain. Therefore, frequency domain resampling is considered to be much more practical and efficient than time domain resampling.
## <<##0127##>>##
Resampling is useful to compensate for modulation Doppler when processing large ranges of Doppler shift and/or when processing signals from different SVs. In such cases, the same Fourier transformed data set can be used and therefore no processing of the original time data is necessary. However, as mentioned above, the processing of different SVs with the same Fourier-transformed data set may limit the satellite message data to similar states, such that it can be removed prior to initial coherent processing. There is In any case, even after the resampling operation has been performed, it is useful to keep the original Fourier transformed data set in case a second and additional resampling is required. If the original Fourier-transformed data set is not available, resampling must be performed on the resampled set, which can lead to cumulative errors if accurate resampling is not performed.
## <<##0128##>>##
Due to the mottling or comb-line shape of the spectrum associated with the repeated PN signal, the pruning operation is defined as the selection of a subset of frequency data from the forward FFT. When spectral interpolation is required, subsets are constructed by interpolation between frequency samples rather than simply selecting, as described above. Nevertheless, the size of the subset so constructed is similar to the case where a simple selection is made. That is, it is typically equal to the number of signal samples per PN frame. For example, in the previous example, this was 1024 or 2048 samples, corresponding to sample rates of 1.024 MHz or 2.048 MHz. The inverse FFT sizes are therefore these sizes as well. Consequently, the definition of "pruning" extends to constructing a subset of frequency samples by an interpolation procedure and selecting a subset of frequency samples directly.
## <<##0129##>>##
In a similar manner, the interpolation procedure can be used when it is desired to change successive frequency hypotheses by increments smaller than the line spacing of the FFT, eg 1/2 line spacing increments are desirable. Furthermore, the definition of pruning extends to constructing a subset of frequency samples by an interpolation procedure in which the frequency hypothesis is changed by a fraction of the FFT line spacing.
## <<##0130##>>##
A person of ordinary skill in the art will recognize that alternate embodiments can readily be implemented in light of these teachings.
## <<##0131##>>##
For example, in the previous discussion, there is an initial frequency translation operation to frequency translate the signal to a frequency near zero, as illustrated by FIG. 2 or FIG. This can be done with ordinary local oscillators and mixers in a manner well known in the art. It can also be done by filtering the incoming RF energy close to the GPS frequency band and directly sampling this filtered energy at a rate commensurate with the filter bandwidth. It is well known that this method can result in efficient frequency conversion. Therefore, the term "frequency conversion" applies to these direct RF sampling methods as well as to conventional frequency conversion methods. Furthermore, although FIG. 3 shows that the carrier frequency is removed prior to digitization, leaving a residual frequency fe, in most cases only most of the carrier frequency is removed and the signal remains untouched by digitization. It is a frequency previously converted to a low IF frequency, eg fIF+fe. Following the digitization operation, the IF frequency fIF is typically substantially removed by digital signal processing methods. Processing results then continue as indicated at step 33 in FIG. Such variations in initial signal preprocessing will be apparent to those skilled in the art.
## <<## BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING ##>>##
## <<##0132##>>##
## <<## FIG. 1##>>## A perspective view of a communication and location system including satellites emitting GPS signals that are received by a GPS receiver of a mobile station communicating with a plurality of base stations.
## <<## FIG. 2##>>## A block diagram of one embodiment of a mobile station including a GPS receiver and a cellular communication system.
## <<##FIG. 3##>>## Flowchart illustrating the coherent integration process described herein.
## <<## FIG. 4## >>## Block diagram showing the structure and waveform components of a theoretical GPS signal.
## <<## FIG. 5##>>## Graph showing the power spectrum as a function of frequency of the GPS signal repeated 20 times (gold code #1 in this example) at residual carrier frequency fe=0.
## <<## FIG. 6##>>## A graph showing the power spectrum as a function of frequency for a GPS signal repeated 20 times (gold code #1 in this example) at a residual carrier frequency of about 4.5 kHz.
## <<## FIG. 7##>>## An example graph of the results of a matched filter operation, showing amplitude as a function of frequency.
## <<## FIG. 8##>>## A set of graphs comparing the results of matched filter operation in different Doppler frequency hypotheses.
## <<## FIG. 9##>>## A graph showing a data frequency set representing frequency content typical of real data.
## <<## FIG. 10##>>## Table showing subsets of data frequency samples corresponding to hypothesized frequency offsets, showing how subsets are defined in frequency selection of hypothesized residual frequencies.
## <<## FIG. 11##>>## Flowchart showing a process involving combining the results of multiple coherent integration processes.


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## <<## Claims ##>>##
## <<## Claim 1##>>##
A method of processing a signal transmitted from one of a plurality of transmitters on a predetermined carrier frequency and containing a waveform modulated according to a pseudonoise (PN) sequence identifying said one transmitter, comprising:
receiving electromagnetic energy near said carrier frequency and digitizing said energy over said predefined time period;
hypothesizing an identity of one of said transmitters and determining a signal associated therewith, providing a set of reference frequency samples corresponding to said determined signal;
hypothesize a first residual frequency of the determined signal;
selecting from the digitized energy a first subset of data of length at least equal to two repetitions of the repeating PN sequence;
calculating a first set of data frequency samples using the first subset of data;
pruning the first set of data frequency samples using the hypothesized first residual frequency to generate a first subset of data frequency samples;
calculating a final correlation series using at least one correlation series as input from said first subset of data frequency samples and said reference frequency samples, said transmitted signal and said hypothesized signal; generating an indication of whether a condition matched between the exists.
## <<## claim 2##>>##
selecting a second subset of data from the digitized energy of a length at least equal to two repetitions of the PN sequence;
calculating a second set of data frequency samples using the second subset of data;
pruning the second set of data frequency samples in response to the hypothesized first residual frequency to provide a subset of the second set of data frequency samples;
The calculation comprises at least the correlation series calculated from the first subset of data frequency samples and the reference frequency samples, and a correlation series calculated from the second subset of data frequency samples and the reference frequency samples. , as input, to compute a final correlation series and to generate said indication of whether a matched condition exists between said transmitted signal and said hypothesized signal. 1. The method of claim 1.
## <<## claim 3##>>##
3. The method of claim 2, wherein said calculating includes detecting and combining at least said first correlation series and said second correlation series.
## <<## claim 4##>>##
The pruning further includes selecting from the first subset of data frequency samples a plurality of samples having indices that are mutually separated by an integer K, where K is a PN sequence in the data block. 2. The method of claim 1, wherein the number of .
## <<## Claim 5##>>##
2. The method of claim 1, wherein said first subset comprises a plurality of data frequency samples separated with respect to each other by a repetition rate of said PN sequence.
## <<## claim 6##>>##
2. The method of claim 1, wherein said pruning comprises interpolating between said first set of data frequency samples.
## <<## claim 7##>>##
2. The method of claim 1, wherein said providing reference frequency samples comprises performing a DFT operation on said PN sequence.
## <<## claim 8##>>##
2. The method of claim 1, wherein said calculating comprises multiplying said first subset of said data frequency samples with said set of reference frequency samples to form a set of weighted frequency samples. .
## <<## claim 9##>>##
9. The method of claim 8, wherein said calculating comprises performing an inverse DFT on said set of weighted frequency samples to generate said first correlation data series.
## <<## Claim 10##>>##
2. The method of claim 1, wherein said transmitter comprises a plurality of GPS satellites transmitting GPS signals on GPS frequencies, each GPS satellite transmitting a unique PN sequence.
## <<## claim 11##>>##
The final correlation series is searched to identify the presence of a GPS signal, and if the presence of a GPS signal is identified, to determine the phase offset of the PN code and the time of arrival of the GPS signal at the receiver. 2. The method of claim 1, wherein the method determines.
## <<## Claim 12##>>##
Assuming a second residual frequency,
pruning the first set of data frequency samples in response to the hypothesized second residual frequency to provide a third subset of data frequency samples;
calculating a third correlation series from the third subset of data frequency samples and the reference frequency samples;
to calculate a second final correlation series comprising at least said third correlation series, and to determine whether a matched condition occurs between said transmitted signal and said hypothesized signal; , further comprising examining the second final correlation series.
## <<## Claim 13##>>##
13. The method of claim 12, wherein said data block has a size within a range of approximately 5 to 20 repetitions of said PN sequence.
## <<## claim 14##>>##
2. The method of claim 1, further comprising using time of arrival information to determine the position of the receiver.
## <<## claim 15##>>##
A method of processing a signal transmitted from one of a plurality of transmitters and containing a waveform modulated by a repeating PN sequence, comprising:
hypothesize a signal associated with one of said transmitters and its carrier frequency,
extracting a subset of data having a length equal to at least two repetitions of said repeating PN sequence from electromagnetic energy received at frequencies near the carrier frequency of said signal being processed to generate said subset of data frequency samples; , pruning a set of data frequency samples calculated from the subset of data in response to the hypothesized carrier frequency;
calculating a final correlation series using as input at least one correlation series determined from the subset of data frequency samples corresponding to the hypothesized signal and a reference frequency sample;
examining said final correlation series to determine if a matched condition occurs between said transmitted signal and said hypothesized signal.
## <<## claim 16##>>##
A mobile station including a location system that receives a signal transmitted at a predetermined frequency from one of a plurality of transmitters, the transmitted signal being the transmitter that transmits the signal. At a mobile station containing a uniquely identifying periodically repeating sequence,
means for observing and digitizing electromagnetic energy at a predetermined frequency for a predetermined period of time;
means for hypothesizing one of the plurality of transmitters and providing a set of reference frequency samples corresponding to a hypothesized signal transmitted from the hypothesized transmitter;
means for hypothesizing residual frequencies;
means for selecting a first portion of said digitized electromagnetic energy of length equal to at least two iterations of said periodically repeating sequence, thereby defining a data block;
means, in response to said block of data, for calculating a set of data frequency samples; means for pruning the frequency samples;
means for calculating a first correlation series from said subset of said data frequency samples and said reference frequency samples;
means for calculating a final correlation series comprising at least said first correlation series;
Searching the final correlation series to identify whether a signal match condition occurs between the hypothesized signal and the received signal, and matching a matched condition to the hypothesized signal. and means for determining timing information if found between said received signals.
## <<## claim 17##>>##
The cyclically spaced subset comprises a plurality of samples having indices spaced with respect to each other by an integer K, where K is the number of repetitions of the cyclically repeating sequence in the data block. 17. The method of claim 16.
## <<## claim 18##>>##
17. The mobile station of Claim 16, wherein said periodically spaced subset comprises a plurality of samples having adjacent samples spaced with respect to each other by a repetition rate of said periodically repeating sequence.
## <<## Claim 19##>>##
17. The mobile station of Claim 16, wherein said pruning means includes means for interpolating between said data frequency samples.
## <<## claim 20##>>##
17. The mobile station of Claim 16, wherein said mobile station comprises a memory for storing said reference frequency samples.
## <<## Claim 21##>>##
The means for calculating a final correlation series converts the first correlation to a second correlation series calculated from a second portion of the digitized electromagnetic energy different from the first portion. 17. The mobile station of claim 16, including means for non-coherently combining the series.
## <<## claim 22##>>##
said means for calculating said first correlation series for multiplying said first subset of said data frequency samples by said set of reference frequency samples to form a set of weighted frequency samples; and means for performing an inverse DFT on said set of weighted frequency samples to generate said first correlation series.
## <<## claim 23##>>##
17. The mobile station of Claim 16, wherein the transmitter comprises a plurality of GPS satellites transmitting GPS signals on GPS frequencies, each GPS satellite transmitting a unique periodically repeating sequence.
## <<## claim 24##>>##
17. The mobile station of claim 16, wherein said data block has a size corresponding to an integer number of repetitions of said periodically repeating sequence.
## <<## claim 25##>>##
17. The mobile station of Claim 16, further comprising a GPS detection system that utilizes the timing information to determine the position of the mobile station.


-------------------------------------------------- ------------------------------
## <<## Figure 1##>>##




## <<## Figure 2##>>##




## <<## Figure 3##>>##




## <<## Figure 4##>>##




## <<## Figure 5 ##>>##




## <<## Figure 6##>>##




## <<## Figure 7##>>##




## <<## Figure 8##>>##




## <<## Figure 9##>>##




## <<## Figure 10 ##>>##




## <<## Figure 11 ##>>##





-------------------------------------------------- ------------------------------
## <<## publication number ## >>## special table 2007-519936 (P2007-519936A)
## <<## publication date ##>>## July 19, 2007 (2007.7.19)
## <<## International Patent Classification##>>##

Physics (1,517,821) measurement; testing (289,551) radio direction determination; radio navigation; ... (2,972) using radio waves [1, 2010.01] (2,612) by measuring absolute distances from a plurality of points at known positions separated from each other (1,798)





## <<## Application number ##>>## Patent application 2006-551634 (P2006-551634)
## <<## filing date##>>## January 27, 2005 (2005.1.27)
## <<## International Application Number ##>>## PCT/US2005/003540
## <<## international publication number ##>>## WO2005/074153
## <<## International Release Date##>>## August 11, 2005 (2005.8.11)
## <<## Applicant##>>## (595020643) Qualcomm Inc. (6,941)
## <<## full name or name in original language ##>>## QUALCOMM INCORPORATED
## <<## F-term (reference) ##>>##

Wireless Positioning (18,150)Purpose (3,428)Communication (1,163)

Positioning method (4,065) Existing system (2,485) GPS (2,471)


GPS Receiver (3,071)Configuration (695)Demodulator (360)


Compensation (1,577)

Mobile Radio Communication System (431,744) Transmission System (19,922) Multiplexing System (15,289) Spread Spectrum (2,910)


System configuration (112,673) Station configuration (101,448) Mobile station (41,202)
Relay station (2,948)Satellite station (299)



Connection Auxiliary Functions (44,267)Data Control and Processing (39,429)Data Collation, Search and Comparison (16,662)
Store, Read, Erase in Memory (14,058)


Multi-channel, zone control (23,837) Position determination of mobile station (7,701) Determined by mobile station (3,206) Based on navigation information (2,439)






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2005-2013 ekouhou.net




The present invention relates to apparatus and methods for calculating the position of mobile devices through the use of radio signals, such as the GPS system.
## <<## background technology ##>>##
## <<##0002##>>##
Position sensing devices are becoming more and more popular. This encourages the development of rapid and sensitive methods for acquiring signals used to determine position.
## <<##0003##>>##
Location techniques typically use radio signals transmitted simultaneously from known locations to determine position. In the GPS system, these signals are transmitted simultaneously from many satellites at known times and on predefined frequencies. On the ground, a GPS receiver acquires a signal from each satellite within view of the sky. The time of arrival of the signal with the exact positions of the satellites in view and the exact time the signal was transmitted from each satellite are used to determine the position of the GPS receiver by trilateration calculations.


## <<##0004##>>##
Acquisition of signals from GPS satellites is difficult due to several factors. For example, GPS signals are relatively low power and transmitted over long distances. By the time GPS signals propagate from earth orbit to the receiver, their initially low power is greatly reduced, and the signal reaches the receiver, becoming extremely weak. The received signal level can also be attenuated by building obstruction effects, such as occurs during indoor reception or reception in an urban canyon environment.

## <<##0005##>>##
There are two primary functions in GPS receivers: (1) computation of pseudoranges to various GPS satellites, and (2) the calculation of these pseudoranges, satellite timing, and ephemeris (position) data. Calculation of the position of a GPS receiver using . Pseudorange measures the time delay (or equal distance) between the satellite and the GPS receiver, biased by the local clock. In a typical autonomous GPS receiver, the satellite ephemeris and time of transmission data are extracted from the GPS signal as it is acquired and tracked. Correction of this information typically takes a relatively long time (30 seconds to several minutes) and must be accomplished at good received signal levels to achieve low error rates.

## <<##0006##>>##
Virtually all known GPS receivers use correlation methods, or their mathematical equivalents, to calculate pseudoranges. These correlation methods are performed in real time, often with a hardware correlator. GPS signals contain highly repetitive signals that are modulated according to a special sequence or "code" called a pseudo-random (PN) sequence. The code available for commercial applications is called the C/A code, which is 1.023 MHz and has a binary phase reversal rate of 1023 chips repetition period in one code period of 1 msec, or "chipping.""It's used to give a rate. The pseudo-random sequences of the GPS system belong to a family known as "Gold Codes". Each GPS satellite broadcasts a signal with a unique Gold code.


## <<##0007##>>##
For the sake of brevity, the following description uses the term "comprising a pseudorandom sequence (or code)" to mean that the signal is a waveform modulated according to a pseudorandom sequence or code. means that it contains The length of one frame of a pseudorandom sequence is the number of symbols in the sequence before it repeats. By pseudorandom sequence duration (time) is meant the duration of the waveform modulated according to the pseudorandom sequence. Similarly, when we refer to the frame rate of a pseudorandom sequence, we mean the repetition rate of the waveform modulated according to the pseudorandom sequence. It will be clear from the context whether the term "pseudo-random sequence" refers to a sequence of numbers or a waveform modulated according to such a sequence of numbers.


## <<##0008##>>##
After a signal is received from a given GPS satellite, following a down-conversion process to baseband, the signal is correlated with a reference signal. For example, a simple correlation receiver multiplies the received signal by a locally generated reference signal containing a stored replica of the appropriate Gold code contained within its local memory, then the signal Integrate (eg, low-pass filter) the product to obtain an indication that .



## <<##0009##>>##
A simple individual correlation process can yield a single (possibly complex) number. However, in many cases of interest, such number multiplications are computed by performing similar operations, either serially or in parallel, corresponding to different reference sequences (eg, delayed versions). Such a set of numbers is called a "correlation series". The final result of combining one or more consecutive correlation series is called the "final correlation series".

## <<##0010##>>##
By successively adjusting the relative timing of this stored replica with respect to the received signal and observing when high energies occur in the resulting final correlation series, a simple receiver can obtain A time delay between the received signal and the local clock can be determined. This time delay, modulo 1 millisecond code period, is termed the "code phase". Unfortunately, the correlation acquisition process takes time, especially if the received signal is weak. To improve acquisition time, most common GPS receivers use multiple correlators (typically up to 12) that allow parallel searches for correlation peaks.


## <<##0011##>>##
Some GPSs use FFT techniques to determine the Doppler frequency of the received GPS signal. These receivers use conventional correlation operations to despread the GPS signal and provide a narrow bandwidth signal with a bandwidth typically in the range of 10 kHz to 30 kHz. The resulting narrow bandwidth signal is then Fourier analyzed using an FFT algorithm to determine the carrier frequency. Such carrier determination simultaneously provides an indication that the local PN reference has been adjusted to the correct code phase of the received signal, providing an accurate measurement of the carrier frequency. This frequency is used for subsequent receiver tracking operations.



## <<##0012##>>##
One location determination method, for example, uses an FFT algorithm to compute pseudoranges for central processing locations rather than mobile device locations. According to the method, snapshots of data are collected by the GPS receiver and then transmitted over the data link to the remote receiver where they undergo FFT processing to compute the final correlation series. However, typically only a single forward and inverse fast Fourier transform (corresponding to four PN periods) is computed to perform the set of correlations.

## <<##0013##>>##
Another method involves using the Fast Fourier Transform method for capturing GPS signals and digitizing, storing and processing long blocks of raw data. Data corresponding to, for example, one second intervals can be digitized and then processed locally using FFT-based signal processing methods to capture the GPS signals present within this captured data block. In this method, a number of FFT operations are performed, each producing a correlation series, and the result undergoes both coherent and non-coherent processing operations to produce the final correlation series.
## <<##0014##>>##
Unfortunately, the GPS signal acquisition methods of such systems are inefficient when performing long coherent integrations, such as over one period of one data bit (eg, 20 GPS frames equal to 20 milliseconds of time). The loss in efficiency is also significant, especially when the uncertainty of the GPS carrier frequency is large. Moreover, in current GPS receiving systems, coherent integration over periods of more than one data bit requires the GPS receiver to have a priori knowledge of the bit sequence. Therefore, coherent integration over periods of more than one data bit is usually done by transmitting such information from the server to the mobile station. This common method is standardized in several cellular communication standards including IS-95, CDMA2000, GSM and UMTS standards.
## <<##0015##>>##
Other conventional methods for coherent processing are (1) when long coherent integrations are required, (2) when searches over wide Doppler ranges are required, and (3) each GPS code phase search is processed. It would be useful when all 1023 chips of the signal have to be done. However, such conventional methods have several limitations and limitations. For example, these algorithms require processing data as two-dimensional arrays and can limit the extent to which Doppler searches can be efficiently performed.
##"##Overview##"##
## <<##0016##>>##
A method and apparatus are described for receiving and processing one or more signals transmitted from multiple transmitters at predetermined frequencies. Each transmitted signal includes a waveform encoded according to a periodically repeating sequence that uniquely identifies the transmitter transmitting each respective signal. The received signals are used to determine the position of the receiver. The transmitter may include multiple GPS satellites that transmit GPS signals at GPS frequencies, each GPS satellite transmitting a waveform coded according to a unique periodically repeating sequence. The code phase offset of the signal at the receiver is found, and using this information from multiple transmitters, the position of the receiver can be determined using GPS algorithms.
## <<##0017##>>##
Higher sensitivity and processing speed can be achieved by performing FFT operations on the observed data, with FFT, special pruning operations are used based on hypothesized residual (missed) frequency errors. , reducing the total number of computations and thus reducing the processing time.
## <<##0018##>>##



Claim 1
The reception state with the body placed between a certain GNSS satellite and a certain GNSS antenna
Reception condition without placing the body between the GNSS satellite and the GNSS antenna
by identifying
Estimate the existence area of the GNSS satellite in the upper hemisphere.
A direction information acquisition method characterized by:


Claim 2
By inverting while attaching the receiver to the body,
or
By moving and inverting only the receiver from the front of the body to the back of the body, or vice versa, without inverting the body

A state in which the body is not sandwiched between the satellite and the receiver (A)
A state in which the body is sandwiched between the satellite and the receiver (B),

It is possible to realize both.

For the same satellite,

The representative value of the reception strength of (A) is
From the representative value of reception strength in (B)
It is expected to be as large as 1 dB to several dB.

The reason for this is described elsewhere. In a nutshell, ``There is an effect of diffraction attenuation of the diffracted waves themselves at the end points of the body. As the waveform of the level signal is distorted and the correlation with the generated signal is lowered, the signal strength is further reduced, making it difficult to acquire synchronization in the synchronization acquisition mechanism, and to make it more difficult to maintain synchronization in the synchronization holding mechanism. The reason is that both the distortion of the S-curve and the gradual slope of the S-curve make it difficult to maintain synchrony, deviating from the true center of synchrony and dithering, leading to a drop in correlation. It is caused by a drop in the signal strength derived from it, and a sudden drop in the signal strength due to a sudden drop in correlation due to loss of synchronization and retrying from acquisition of synchronization."



In other words
The representative value of the reception strength of (B) is
From the representative value of reception strength in (A)
It is expected to be a small effect of diffraction loss (diffraction attenuation) of 1 dB to several dB.

In other words
The reception of (A) is a direct wave,
Reception of (B) is a diffracted wave


In other words
The representative value of the received intensity of (A) is that of the direct wave,
The representative value of the received intensity in (B) is that of the diffracted wave


In other words
The temporal stability of reception of (A) is high,
The temporal stability of reception of (B) is low,
It is expected.


In other words
Regarding the reception state of (A), "Considering a set of 'minimum values for consecutive 5 seconds', the maximum value" is A',
Regarding the reception state of (B), "Considering a set of 'minimum values for consecutive 5 seconds', the maximum value" is B',
then A'>B' + (1dB to several dB)
is expected to be・・・(*)

In other words,
It is expected that a complementary pair of A', B' that satisfies (*) will always be obtained.
Based on the notion of complementary pairs, region determination can be made.

Should A'B' not satisfy (*) be obtained, the area for that satellite can be estimated as follows.
In other words, consider the great circle passing through the zenith where the extension of the plane of the inverted body intersects the sky,
It is thought that this is the result of the presence of satellites on both sides of the area with a width of several degrees on one side (about 5 degrees to 7.5 degrees on one side).
The data is not used forcibly for region determination. This is because the results are tainted.
Rather than that, it would be appropriate to dismiss this first and foremost.

Then, if there is a margin, it should be considered that it is estimated to be on the belt-like boundary and whether or not there is a contradiction, and that the result is utilized.

If there is still room, consider expanding such a zonal boundary and considering a layered structure.
A'>B' + (1dB to several dB)
Depending on the magnitude of (1 dB to several dB) of
It is interesting and useful to estimate which layer structure the satellite was in.

Alternatively, it can be considered as feature shielding.

It is conceivable that the identification should be based on whether or not the received strength exceeds the ICD minimum guaranteed value.



It is easy to understand if the name is as follows.

Direct wave/diffracted wave relationship, that is, satellite signals in a complementary relationship,
The size relationship between the two is correctly identified by the receiver, and
Either representative value exceeds the ICD minimum guaranteed value of reception strength

Mixture Satellite signals in the boundary zone, even if the attitude is reversed, the magnitude relationship between the two
It was not identified (because it was below the resolution of the receiver, etc.), and
Either representative value exceeds the ICD minimum guaranteed value of reception strength

With satellite signals that are shielded by microscopic features, no change in reception intensity is recognized even if the attitude is reversed, and
Both reception strengths are below the ICD minimum guaranteed value



However, the direction information acquisition method proposed above is

If you set a strict (high) threshold,

With the unfavorable trend of a reduced number of available satellites and wider azimuth limits,

On the other hand,

It also has the desirable properties of decreasing the no-response rate and increasing the correct-answer rate when answered.

There was a trade-off with

(It should be noted that this has an excellent feature that the azimuth limitation width can be narrowed by acquiring azimuth information after changing the body direction multiple times and superimposing the results.

It is important to reconfirm the

Conversely, setting a sweet (low) threshold increases the number of available satellites,

Along with the desirable trend of narrower azimuth limiting widths,

On the other hand, the non-response rate increases and the correct answer rate decreases when there is an answer, which is undesirable.

There was a trade-off with

Reflecting individual differences of receivers and individual differences of satellites,

Allowing for variations in receiver signal strength,

It was necessary to set the threshold appropriately.




By using one positioning satellite system antenna/receiver integrated unit,

You can solve the problem of individual differences on the receiver side,

At the same time, it benefits from eliminating the need for calibration inherent in using two (or more) receivers, and

To reduce the weight of the device, which is desired for mountain climbing, etc., and to keep the positioning function, which has been regarded as convenient from the past, in combination with it, and

For each satellite of each positioning satellite system,

Received at both attitudes with their respective antenna beam directions covering their respective quadrants of the sky,

By comparing the reception state for a certain period of time,

In order to solve the problem of individual differences in satellite signal strength depending on individual differences of satellites on the user side,
In each posture with each one-fourth of the celestial sphere covered,
Whether the reception was receiving direct waves,
Whether the reception was such that diffracted waves were being received,
Or, which one was the reception situation that could not be regarded as which one,
By first distinguishing




A. Considering how to ensure communication despite the diffraction loss,
Nor is it a position to contribute to better communication line design for future new frequency use.
1. [PDF]
Consideration on UWB wireless transmission using diffracted waves by shielding objects
www.ap.ide.titech.ac.jp/publications/.../IEICE_TRWBS(0305Takada).pdf
In an indoor environment, it is expected that the propagation path will be blocked by the human body, etc.
and the diffracted wave at the edge of the shield is the main propagation mechanism).
The intensity of the wave is governed by the degree of shielding of the Fresnel zone) and has frequency characteristics.
from ...
2. [PDF]
research bulletin
search.ieice.org/bin/pdf_link.php?category=B&fname=j83-b...
The purpose of this paper is to provide useful materials for the establishment of a new model. However, the more general
In order to establish the model, it is necessary to obtain the diffraction characteristics for the case of oblique incidence on the human body including the head, and this is a future topic. 2. Diffraction propagation experiment of 60 GHz wave.
layout plan ...

B. Nor is he in a position to discuss the (bad) effects on the human body.
Questions and answers about electromagnetic waves (1) (JOMON)
www.jomon.ne.jp/~ja7bal/keijians.htm - Cached - Similar
We take the position that it may affect the human body depending on the usage conditions, but 100W at 900MHz
There is an effect on the human body about the output of the "special machine" ....
800MHz band, now 2.4GHz band) and operates with an output power of 500W or more.
human body


C. not,




Since the intensity of the diffracted wave is generally governed by the degree of shielding of the Fresnel zone, it has frequency characteristics.
The effects are discussed when diffracted waves by an obstruction are the dominant propagation mechanism.

It is sufficient to consider the loss at the center frequency.
Human body shielding experiment.

Consideration on UWB wireless transmission using diffracted waves by shielding objects
Ultra WIdeband Radio Transmission with Dffraction at a Shadowing Object
Advancement techniques, WBS2003-2, MW2003-14(2003-05)
Junichi Takada, Junmichi Araki, et al., P7-P11




Human occultation in indoor ultra wideband propagation and modeling [in Japanese]
o YOSHIKAWA Makoto
o NTT Advanced Technology Corp. NTT Advanced Technology Corp.
o OHKUBO Fumio
o NTT Advanced Technology Corp. NTT Advanced Technology Corp.
o Naoto Takahashi [other] TAKAHASHI Naoto
o NTT Advanced Technology Corp. NTT Advanced Technology Corp.
o MIYAMOTO Takahiro
o NEC Engineering Corp.
o ZHANG Honggang
o Communications Research Laboratory, Independent Administrative Institution
o TAKADA Jun-ichi
o Communications Research Laboratory, Yokosuka Wireless Communication Research Center: Tokyo Institute of Technology, Graduate School of Science and Engineering, Independent Administrative Institution: Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology
o ARAKI Kiyomichi
o Communications Research Laboratory, Yokosuka Wireless Communication Research Center: Tokyo Institute of Technology, Graduate School of Science and Engineering, Independent Administrative Institution: Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology
o KOBAYAHI Takehiko
o Communications Research Laboratory, Independent Administrative Institution
Abstract
Recently, communication using Ultra wideband (UWB) technology has been studied. In indoor environments such as offices and homes where UWB technology is used for WPAN and positioning, the influence of channel shielding caused by human movement is large. In this report, we compare the measured value of the shielding loss of the human body and the measured value of the metal plate, and report the modeling of the human body shielding.
-----------


"GPS signal out of sync"

Error characteristics of multiple GPS terminals and their evaluation
repository.seikei.ac.jp/dspace/bitstream/10928/.../rikougaku-48-1_51-61.pdf
A large error is detected that significantly reduces the usefulness of GPS (increases the variance of the range error).
was done. We call the error the “out-of-synchronization error,” where it is about 10 times the average error.
It is defined as the above error. “Error due to out-of-synchronization” in Table 5 represents the number of times it was detected.
...

----------------------------------The following is optional---------- ----------

## <<##0057##>>##

The data processing section 3 notifies the result output section 4 of this result. (■ Correction required (delete?) ■)

## <<##0058##>>##

■ Correction required (delete?) ■ In the result output unit 4, the azimuth angle range is defined clockwise with the azimuth angle (262 degrees) as the starting azimuth angle and the azimuth angle (290 degrees) as the ending azimuth angle. tell the observer.

## <<##0059##>>##

■ Correction required (delete?) ■ The information to be output at this time can include the following. The current time, latitude, longitude, altitude, and last positioning time, as well as the result of the azimuth limitation of the measurement direction.

## <<##0060##>>##

■ Correction required (delete?) ■ The output format of the azimuth angle of measurement direction 5 in azimuth limitation should be indicated in the format of (θ, δ) as the approximate azimuth angle (θ) and the one-sided error (δ) as follows. can also

■ Correction required (delete?) ■ At this time, θ and δ are given as follows.

■Correction required (delete?)■##《##number 2##》##



## <<##0061##>>##

That is, an approximate azimuth angle of 276 degrees and a one-sided error of 14 degrees.
-----------------------Is it okay if there are no more------- ----------





(Expression 2 as 0 to 180 degrees) (Necessity 10)
## <<## claim 3##>>##
determining a region of existence of one or more satellite positioning system satellites;
Using the azimuth angle of each satellite positioning system satellite obtained in the process of positioning calculation,
To limit the orientation, when

the azimuth angles of some or all of the satellite positioning system satellites in said respective quadrants and the azimuth angles of the starting azimuths of said respective quadrants,
■ Based on being 0 degrees or more and 180 degrees or less ■

direction of the main beam in the first attitude of the satellite positioning system antenna
limit the orientation

2. A direction information obtaining method according to claim 1, characterized in that:


(Documentation of area determination flowchart) (Necessity 5)
## <<## claim 4##>>##
From the "comparison of reception conditions" of the satellite positioning system satellite signals acquired "at each attitude" at an instant or at multiple instants
Satellite positioning system satellite signals acquired at each of the attitudes are:
■ Is the feature shielded ■,
It is discriminated whether it has received ■ direct wave ■, ■ diffracted wave ■, or one that cannot be regarded as either (■ in boundary region (band) ■),
Based on the results,
Determine the existence area of each satellite positioning system satellite
2. A direction information obtaining method according to claim 1, characterized in that:


## <<## claim 6##>>## (requirement level 10)
The one satellite positioning system antenna,
Furthermore, when inverting 180 degrees and placing it,
with the antenna for the satellite positioning system
■Every body■ (Both the body and GPS are reversed, but only the GPS is reversed when the body is stationary.)
Invert 180 degrees and place
2. A direction information obtaining method according to claim 1, characterized in that:




## <<## claim 8##>>## (requirement level 10)

The one satellite positioning system antenna,
Furthermore, when inverting 180 degrees and placing it,
The one satellite positioning system antenna,
with the antenna for the satellite positioning system
Each electromagnetic wave absorber or ■ electromagnetic wave shield, ■ (Not only that both the object and GPS are reversed, but also that only the GPS is reversed when the object is stationary is claimed.)
Invert 180 degrees and place
2. A direction information obtaining method according to claim 1, characterized in that:



(Reversal and frame of body or shielding object: collect data in posture 1 and posture 2 to make 1 set)
Claim 1
A reception state in which the body is placed between a certain GNSS satellite and a certain GNSS antenna
at a position where the GNSS antenna is inverted, and
Receiving condition without placing the body between the GNSS satellite and the GNSS antenna
based on a comparison of
Determine the existence area of the GNSS satellite in the upper hemisphere
A direction information acquisition method characterized by:


(Representative value that reflects sudden drop in correlation value and received power due to synchronization deviation and loss of synchronization)
Claim 2
By inverting while attaching the receiver to the body,
or
By moving and inverting only the receiver from the front of the body to the back of the body, or vice versa, without inverting the body

A state in which the body is not sandwiched between the satellite and the receiver (A)
A state in which the body is sandwiched between the satellite and the receiver (B),

It is possible to realize both.

"Consider the set of 'minimum values for consecutive 5 seconds', and let the maximum value" be the representative value AB of each state (A) (B)

For the same satellite,

The representative value of the reception strength of (A) is
From the representative value of reception strength in (B)
It is expected to be about 6.9dB larger.

The reason for this is described elsewhere. In a nutshell, ``There is an effect of attenuating the diffraction of the diffracted waves at the end points of the body itself. As the waveform of the level signal is distorted and the correlation with the generated signal is lowered, the signal strength is further reduced, making it difficult to acquire synchronization in the synchronization acquisition mechanism, and to make it more difficult to maintain synchronization in the synchronization holding mechanism. The reason for this is that both the distortion of the S-curve and the gradual slope of the S-curve make it difficult to maintain synchrony, and dithering out of the true center of synchrony leads to a drop in correlation. This is caused by a drop in the signal strength derived from it, or a sudden drop in the signal strength due to a sudden drop in correlation due to loss of synchronization and retrying from acquisition of synchronization."


The reception of (A) is a direct wave,
Reception of (B) is a diffracted wave




(Determination of the satellite existence area based on the difference between the attitude 1 representative value and the attitude 2 representative value)
Claim 3
A'>B' + threshold 2 (*)

It is expected that a complementary pair of A', B' that satisfies (*) will always be obtained.
Based on the notion of complementary pairs, region determination can be made.

In the unlikely event that A'B' that does not satisfy (*) is obtained,
The area for that satellite can be estimated as follows.
In other words, consider the great circle passing through the zenith where the extension of the plane of the inverted body intersects the sky,
It is thought that this is the result of the presence of satellites on both sides of the area with a width of several degrees on one side (about 5 degrees to 7.5 degrees on one side).


Considering the layered structure by enlarging such zonal boundaries,
A'>B' + threshold 2
In which layer structure the satellite was present may be estimated based on the size of the threshold 2 of .


If both A' and B' do not exceed the ICD minimum guaranteed value of reception strength, it is considered as feature shielding.











of a typical (e.g. planar patch) antenna used in a GNSS satellite signal receiver
An example of a typical antenna pattern in the L1 frequency band is shown on the relevant page of the book below. In that figure, the outermost circumference of the concentric circles indicates 0 dB. Concentric circles are drawn inside it every -5 dB. At -8.7 dB on the scale shown here, the gain is 0 dBIC.
A diagram of this typical antenna pattern can be found, for example, in the following publications:
(Hereinafter, this is called an antenna pattern diagram.)
JJSpilker Jr. and FD Natali, "INterference Effects and Migration Techniques " in "Global Positioning System: Theory and Applications Volume I", pp.717-772 (especially pp.722) , in Progress in Astronautics and Aeronautics Volume 163, AIAA( American Institute of Aeronautics and Astronautics Inc.
This book is very widely known in the field of research on the Global Positioning System, and because of the blue appearance of the book, it is also known as the bblue book of GPS. This book is published by the National Institute of Aeronautical and Space Sciences, is a best-selling book, is highly accessible, and is believed to be highly available in major libraries in Japan and around the world. I would like to avoid it and devote the effort to the necessary explanation. Therefore, for the time being, it would be greatly appreciated if you could refer to the figure on the above page of the relevant document for the antenna pattern diagram.


where dBIC is the circular polarization gain. For the circular polarization gain calculation formula, see
For example, the calculation formula can be obtained from the following URL.
http://amplet.tokyo/tu/pdf/dbic.pdf
For further details please refer to the literature.

Polarization is one of the types of vibration modes of an electric field in a plane electromagnetic wave, and relates to the vibration direction of the electric field. (In the case of light, this is called polarization.) In a plane electromagnetic wave, the electric field oscillates in the plane perpendicular to the direction of travel of the wave. When this vibration direction is always in the same direction, it is called a linearly polarized wave. When the electric field has the same magnitude and its direction rotates in the plane, it is said to be circularly polarized. When the direction of the electric field rotates while the magnitude of the electric field changes, it is called an elliptically polarized wave. Linearly polarized electromagnetic waves propagating near the ground surface are called horizontally polarized waves when the vibration direction of the electric field is horizontal to the ground surface, and vertically polarized waves when the vibration direction is vertical to the ground surface.

Now, as you can see above, it is shaped like a jellyfish. In this case, the part corresponding to the leg of the jellyfish is the direction in which the sub-beam of the antenna hits. The part corresponding to the head of the jellyfish is the direction in which the red beam of the antenna hits. As a matter of course, the part of the antenna that corresponds to the main beam will use the one with the stable higher sensitivity (in the spatial sense). In most cases, it is the part corresponding to the head of the aforementioned jellyfish.

The sensitivity of the jellyfish legs is spatially heterogeneous and often low. These portions are thus treated as side lobes. Therefore, it has been called the unnecessary sensitivity portion.

In the present proposal so far, by placing the body or the like in the side lobe portion, the sensitivity of that portion is practically eliminated.

On the other hand, from now on, we will actively utilize the side lobe part from a new perspective. Avoiding distress situations, avoiding further aggravation of distress situations, and avoiding distress situations during outdoor work where materials must be transported by human power alone, mountain climbing, ocean navigation (including drifting in the ocean with lifeboats), etc. In an environment where advanced materials are scarce, such as when trying to escape from the disaster, or during large-scale disaster relief, the presence of side lobes, which have been inevitably lost and were treated as a hindrance until then, can be useful. The present inventor has devised a mechanism that enables this. If the GPS antenna and GPS receiver are already there, then this sidelobe will also be present at the same time. This simultaneous existence becomes a great strength and produces a great effect.

The principle is as follows.

In the antenna pattern diagram, when the part corresponding to the head of the jellyfish is used for signal reception (usually like this), the direction of the leg part of the jellyfish as a side lobe is in contact with the user's body. The sensitivity of the jellyfish legs as a sidelobe has been virtually eliminated. So far, this paper has mainly explained assuming such usage. There is nothing wrong with this.

First, the GNSS antenna is placed next to the dorsal side of the body (as already mentioned, the ventral side is also acceptable) so that its main beam direction is perpendicular to the body.

So far in this paper, we have described this as ``while maintaining the mutual positional relationship between the body and the receiving antenna, in other words, the body and the receiver are integrated'' (†), and the zenith-nadir passing straight line is It was to rotate 180 degrees around the axis of rotation.

Then, a signal from a certain signal source (generally a GNSS satellite) is compared with the reception situation before and after the rotation, and the signal source (generally a GNSS satellite) is directly before or after the rotation. It is received as a wave and in which direction it is received as a diffracted wave.

Thereby, the region in which each signal source (generally a GNSS satellite) was located can be effectively determined.

Furthermore, we will attempt to implement this for all signal sources in the sky (generally GNSS satellites).

This allows each signal source (generally a GNSS satellite) to effectively determine each region in which it has been.

The principle is that by summarizing the information on the existence area of each signal source (generally GNSS satellites) thus obtained, it is possible to obtain a limited direction in which the antenna was initially directed.



Now, let us consider a case where we want to avoid the rotation of the body for some reason. This may be due to injuries and damage to the trunk in harsh outdoor environments, and it is not possible to turn your back or look away when encountering a group of wolves (in Mongolia and China, even cities, towns, villages, etc. are at night). It may be due to the external environment due to the presence of dangerous creatures, etc., which is a danger that is commonly encountered even in downtown areas, or it may be due to the inadvertent movement of the body that causes snow cornices or avalanches. Or maybe it's because the rotation of the body in a narrow and unstable lifeboat induces a further danger of falling overboard. The actual dangers in the field are not limited to the above, but in such cases, it is even more desirable to adopt a method in which the above part (†) is replaced with the following and still applicable. In other words, the part (†) ``While maintaining the mutual positional relationship between the body and the receiving antenna, that is, for each body, that is, the body and the receiver as one'' is replaced with the following (†† In other words, ``the body and the receiving antenna do not particularly maintain the mutual positional relationship, that is, the posture of the body is left as it is, that is, only the receiver'' (††). It looks like this:


First, the GNSS antenna is placed next to the dorsal side of the body (as already mentioned, the ventral side is also acceptable) so that its main beam direction is perpendicular to the body.

So far in this paper, we have described this as ``while maintaining the mutual positional relationship between the body and the receiving antenna, in other words, the body and the receiver are integrated'' (†), and the zenith-nadir passing straight line is It was supposed to rotate 180 degrees around the rotation axis,

Here, instead, this is ``the body and the receiving antenna do not maintain the mutual positional relationship, that is, the posture of the body is left as it is, that is, only the receiver'' (††) zenith/zenith It rotates 180 degrees around the bottom passing straight line as the axis of rotation.

Then, a signal from a certain signal source (generally a GNSS satellite) is compared with the reception status before and after the rotation, and the signal source (generally a GNSS satellite) is "before or after the rotation". It is determined in which direction the wave is received as a direct wave and the wave is received as a diffracted wave."

That is, a signal from a certain signal source (generally a GNSS satellite) is compared with the reception status before and after the rotation, and the signal source (generally a GNSS satellite) is "before or after the rotation. , determines which is received in the dominant sensitive portion of the antenna pattern and which is received in the dependent sensitive portion of the antenna pattern. Of course, here, the "dominant sensitivity part in the antenna pattern" corresponds to the above-mentioned main beam side, and the "subordinate sensitivity part of the antenna pattern" corresponds to the above-mentioned sub-beam side or sidelobe side. It is something to do. To use an easy-to-understand metaphorical expression, the former is of course the part corresponding to the head of the jellyfish, and the latter is the part corresponding to the legs of the jellyfish.

Thereby, the region in which each signal source (generally a GNSS satellite) was located can be effectively determined.

Furthermore, we will attempt to implement this for all signal sources in the sky (generally GNSS satellites).

This allows each signal source (generally a GNSS satellite) to effectively determine each region in which it has been.

The principle is that by summarizing the information on the existence area of each signal source (generally GNSS satellites) thus obtained, it is possible to obtain a limited direction in which the antenna was initially directed.

It should be noted that the "stability of reception" described above may be used for the "judgment" here. Alternatively, a time average value, median value, mode value, etc., or a combination thereof may be used. It goes without saying that the longer the sampling time, the higher the accuracy, since it is a statistic. Needless to say, the index (feature quantity or combination of feature quantities) necessary for determination may be selected from prior experiments depending on the difference in antenna pattern or the difference in the resolution performance of the received intensity of the receiver. In any case, it goes without saying that the judgment has an extremely high degree of feasibility. because it exists in (※※※.)

Here, I considered the case where it is desired to avoid the rotation of the body for some reason. This may be due to injuries and damage to the trunk in harsh outdoor environments, and it is not possible to turn your back or look away when encountering a group of wolves (in Mongolia and China, even cities, towns, villages, etc. are at night). It may be due to the external environment due to the presence of dangerous creatures, etc., which is a danger that is commonly encountered even in downtown areas, or it may be due to the inadvertent movement of the body that causes snow cornices or avalanches. Or maybe it's because the rotation of the body in a narrow and unstable lifeboat induces a further danger of falling overboard. The actual dangers in the field are not limited to the above, but in such cases, it is even more possible to replace the above (†) with (††) and adopt a method that is still applicable. layer desirable. In other words, the part (†) ``While maintaining the mutual positional relationship between the body and the receiving antenna, that is, for each body, that is, the body and the receiver as one'' is replaced with the following (†† In other words, ``the positional relationship between the body and the receiving antenna is not particularly maintained, that is, the posture of the body is left as it is, that is, only the receiver'' (††) was a measure.



And, as mentioned above, as can be seen in the antenna pattern diagrams, the GNSS antenna possessed the fundamental properties to withstand such use. However, the present invention has made such a usage highly realistic for the first time. This is due to the unparalleled and tireless efforts and excellence of the inventor, who found the practicality by thoroughly considering the needs in advance, and from numerous preliminary experiments with receivers and antenna patterns. It is based on insight and sophisticated knowledge, and is by no means easily conceived by peers. As evidence of this, we cannot forget that the inventor's achievements continue to lead the world in this field even today.



(※※※) also mentions something a careful observer might have noticed. Whether the bottom of the antenna is adjacent to the body and rotates together with the body, or the antenna alone is detached from the body and rotated (inverted, so to speak) and then placed next to the body, the realization is realized. is. What would happen if there was a signal source (generally a GNSS satellite) right beside the body? It's an event so rare that it may not be worth considering, but it can happen. I would like to consider this as well.

In this case, it is assumed that (body and antenna) integrated rotation makes it difficult to distinguish between direct waves and diffracted waves, at least logically. This is because the antenna pattern sensitivities are the same in stores. However, it can be said that it is a phenomenon that can occur only with a very small probability in reality that the signal sources are exactly and coincidently on the extended plane of the body.
Also, in this case, it is assumed that at least determination of dominant reception and subordinate reception will be considerably difficult in the separated type rotation (only the antenna is turned over). However, it can be said that it is extremely rare in reality that the signal sources exist exactly and coincidently on the extended plane of the body.
In the first place, it can be said that it is extremely rare for the signal source to exist exactly on the extended surface of the body in this way, but just in case, it is possible to deal with such an event. The advantages of the present invention are shown below. Considering that magnetic compasses, gyros, and the like have no means of recovering from their own inherent defects, this is also what makes the present invention extremely excellent. .

Assuming such a case, it is possible to further increase the reliability of the present invention by providing a fixed range of decision-reserving range in the comparison of the reception state before and after the rotation. .

In other words, when the reception conditions (the various feature values that have been described as representing) before and after rotation have a width smaller than the width of the initially set value as the limit for judgment, there is a possibility that , (as an extension of the body surface), the signal source exists on the boundary surface.

More specifically, first, as a special treatment, it is excluded from existence area determination. But it doesn't go on forever. Instead, as something that will reappear as useful information later, we temporarily give "a special flag meaning that there is a high probability of a signal source existing near the boundary surface" with respect to the data of that signal source. It is decided to keep (set a flag).

After the other signal sources have been determined, that is, after the directions have been narrowed down by superimposing the direction information of the eight signal sources, for example, the data with the above flags are If there is, it is possible to further improve the accuracy by incorporating an algorithm that begins to check consistency, and incorporating it if it is consistent with judgments from other signal sources. Preliminary experiments have shown that even if such a method is adopted, excellent results can be obtained in terms of accuracy, and it is of course possible to adopt such a method.

In this case, of course, it is recommended to display the fact that such processing has been performed on the display unit, as this will give confidence in the accuracy.



As a result of preliminary experiments, it is found that the following method is also possible by further advancing such an idea.
In other words, depending on the manufacturer, it may be necessary to use existing low-resolution receivers depending on the model. ing). In this case, the problem is what should be done if a signal that leads to a contradictory determination is temporarily recognized when attempting to integrate the determination results. In this case, it should be noted that when the judgments of a plurality of signal sources are superimposed, the result appears that the solution does not exist. This rarely happens, but incorporating a mechanism to rationally exclude even rare events has the effect of increasing human confidence in the device, which is also important. It leads to valuing the time spent, and greatly enhances usability felt by the user. Preliminary experiments have revealed that it is better to do the following.

That is, the apparatus first recognizes this event as a case where there is no solution that should be narrowed down as a result of superimposing each existence area determination of the data of ten signal sources. In that case, it became clear as a result of the inventor's vigorous preliminary experiments that the countermeasure should be incorporated as follows.

In other words, the number of signal sources (generally GNSS satellites) as small as possible that is consistent for the first time is determined by the computer. Preliminary experiments have shown that in many cases the exclusion of just one signal source is consistent, and that is the signal source near the boundary region. In that case, it is even better for the device to notify the user that the exclusion has been made, which is assumed to be near the border area. In the vicinity of the boundary area, such a case may occur depending on the setting of the judgment criteria. Rather, it seems to indicate that the criterion does not match the performance (signal strength resolution, signal strength resolution, etc.) of the GPS receiver and the like used there. Data such as those excluded signal sources are also stored together with the context (data of other signal sources) at that time, and after a certain amount of time has accumulated, using a statistical method of big data analysis, how to determine the judgment criteria It is of course possible to self-analyze whether it can be a better device by doing so, and to configure it as a device that grows on its own. This coincides with the rise of artificial intelligence in recent years. Also, in order to reduce the burden of that part, send data to the server with a communication part and let it analyze it, and based on the analysis result, reconfigure your own firmware according to the judgment criteria recommended by the server. Of course, the configuration is also good. This is officially compatible with the concept of Society 5.0 promoted in the 5th Science and Technology Basic Plan and the goal of aiming for a human-centered society that fully utilizes IoT/AI/Bigdata.

It should be noted that since it is a digital signal processor, it is easy to make such an arrangement. Since the affinity is very high, the reliability can be enhanced by complementing each other. In this way, it can be used in a highly convenient and time-saving manner.

Furthermore, after performing one set of measurements, for example, if the rotation angle is 90 degrees with the zenith and nadir straight lines as the rotation axis, give the body a rotation angle of 90 degrees and perform another set of measurements, The high future potential and convenience of this method that cannot be overlooked is the fact that it is possible to further narrow down the result of narrowing down the direction by superimposing the results of each direction narrowing down from the results of these two sets of measurements. and high usability.

If multi-satellite receivers for GNSS satellites such as GPS (United States), Glonass (Russia), China's positioning satellite system, Galileo system (Europe), Brazil and India's positioning satellite system, etc. The point that this system can be assembled is also the superiority and high future potential of this system. The more satellites there are, the more precise directions can be obtained in a short time. Thus, the present method has a great effect.




ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

claim

Place the GNSS antenna next to the dorsal side of the body (or ventral side if ventral side) so that the main beam direction is perpendicular to the body.

"While maintaining the mutual positional relationship between the body and the receiving antenna, in other words, the body and the receiver are integrated" (†),
When rotating 180 degrees around the zenith/nadir passing straight line as the axis of rotation,

Before and after said rotation,
for a signal from a source (generally a GNSS satellite)
compare and analyze reception status, or detect changes,

comparative analysis of said reception conditions, or based on detected changes

The signal source (generally a GNSS satellite, or may be a GNSS satellite) is
before or after said rotation,
received as a direct wave in which
In which direction it is received as a diffracted wave
to determine

Based on the judgment,
Each of the signal sources (generally a GNSS satellite, or a GNSS satellite) is
the area that existed
identify

In addition, the above procedures
All sky signal sources (generally GNSS satellites, or even GNSS satellites)
to try to implement

obtained by this
Each signal source (generally a GNSS satellite, or may be a GNSS satellite) is
each area that existed
identify,

thus obtained,
Each signal source (generally a GNSS satellite, or may be a GNSS satellite) is
Information on each area that existed
oversee,
The direction the main beam of the antenna was originally pointing
get limited or
obtain on a limited basis or
Narrow down
characterized by
Orientation information acquisition method

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -


claim

If it is the dorsal side of the body, the GNSS antenna is placed next to (or attached to) the dorsal side (or the ventral side if it is the ventral side) so that the main beam direction is perpendicular to the body.

"The body and the receiving antenna do not particularly maintain the mutual positional relationship, that is, the posture of the body is left as it is, that is, only the receiver."
When rotating the straight line passing through the zenith and nadir 180 degrees around the axis of rotation (that is, turning it inside out and attaching it to the same side of the body again or placing it next to each other),

Before and after said rotation,
for a signal from a source (generally a GNSS satellite)
compare and analyze reception status, or detect changes,

comparative analysis of said reception conditions, or based on detected changes

The signal source (generally a GNSS satellite, or may be a GNSS satellite) is
before or after said rotation,
In which case, "received at the dominant sensitive part of the antenna pattern (the main beam side, the main lobe side, or the so-called jellyfish head-shaped antenna pan side),"
In which part is received in the sub-sensitive part of the antenna pattern (sub-beam side, sidelobe side, or so-called jellyfish leg-shaped antenna pan side)?
determine

Based on the judgment,
Each of the signal sources (generally a GNSS satellite, or a GNSS satellite) is
the area that existed
identify

In addition, the above procedures
All sky signal sources (generally GNSS satellites, or even GNSS satellites)
to try to implement

obtained by this
Each signal source (generally a GNSS satellite, or may be a GNSS satellite) is
each area that existed
identify,

thus obtained,
Each signal source (generally a GNSS satellite, or may be a GNSS satellite) is
Information on each area that existed
oversee,
The direction the main beam of the antenna was originally pointing
get limited or
obtain on a limited basis or
Narrow down
characterized by
Orientation information acquisition method

This is a claim.

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
This is a claim.


In the "determination" of the preceding claim,
"Reception stability" described separately in the specification
Alternatively, the time average value, median value, mode value, etc., or any combination thereof, may be selected depending on the difference in antenna pattern or the difference in resolution performance of the received intensity of the receiver. It is recommended to use indices (features or combinations of features) and the optimal or hypothesized thresholds used therein.
Characterized by
Orientation information acquisition method
ーーーーーーーーーー
claim


In the "determination" according to the above claims
When the reception conditions (various feature values that have been described as representing) before and after rotation have a width smaller than the width of the initially set value as the limit for judgment,
We reserve the right to rule out the possibility that the signal source exists on the boundary surface (as an extension of the body surface).
More specifically, first, as a special treatment, exclude it from the existence area judgment,
Rather than keep excluding
Instead, as it will later reappear as helpful information,
Temporarily, "a special flag meaning that the possibility of a signal source existing near the boundary surface is high" is given (flag is set) for the data of the signal source,
After the signal source has been determined, that is, after the direction narrowing down is completed by superimposing the direction information of, for example, 8 if 8 signal sources,
If there is data with the above flag, the algorithm will start to check the consistency, and if it is consistent with the judgment from other signal sources, it will be incorporated.
to improve accuracy
to use
Characterized by
Orientation information acquisition method
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

claim

If the "determinations" of the above claims are superimposed, integrated, or multiplied,
If a contradiction occurs and there is no solution,
Start with as few signal sources (generally GNSS satellites) as possible, first consistent, as few signal sources (generally GNSS satellites) as possible First let the computer figure out as a number
(Experiments show that in many cases elimination of just one signal source is consistent)
indicates the result of excluding how many satellites, and/or
In the case of signal sources near the boundary region, that fact, or/and
In the case of a directional signal source, the fact (it may indicate that the sensitivity in that direction only is a problem with the antenna, or that in the measurement environment it may be due to signals specific to that direction only) (although it often indicates that there is something affecting
to notify the user of the
Characterized by
Orientation information acquisition method
^^^^^^
claim


Furthermore, after performing one set of measurements, for example, give the body a rotation angle with a straight line passing through the zenith and nadir as the axis of rotation (if it is 90 degrees, only 90 degrees).
Again, take another set of measurements,
By superimposing the results of each direction narrowing down of the results of those two sets of measurements, we can narrow down the result of narrowing down the directions more precisely.
That

Characterized by
Orientation information acquisition method

ーー
claim

(GPS (US), Glonass (Russia), Chinese positioning satellite system, Galileo system (Europe), Brazil and India positioning satellite system, etc.)
Multi-satellite system compatible receivers of GNSS satellites (if they are on the market) are diverted as receivers and/or receiving antennas (this system is superior in that it can be assembled and has high future potential). (The more satellites there are, the more precise directions can be obtained in a short period of time. Thus, this method is highly effective.)
characterized by
Orientation information acquisition method


===========,
claim

By accumulating direction information acquisition data and analyzing it, or by having the analysis server analyze it
Algorithms that can derive more optimal results for themselves, and/or feature quantities or combinations of feature quantities required for judgment, and/or optimal settings for thresholds to be used or threshold settings
and/or
Introduce it to yourself (and further improve your ability to answer)
of
Characterized by
Orientation information acquisition method

===========,
claim
By accumulating direction information acquisition data and analyzing it, or by having the analysis server analyze it
Algorithms that can derive more optimal results for themselves, and/or feature quantities or combinations of feature quantities required for judgment, and/or optimal settings for thresholds to be used or threshold settings
and/or
Introduce it to yourself (and further improve your ability to answer)
of
Characterized by
Orientation information acquisition method



0) Current method (no) = In addition to the method of turning around the whole body (rotating 180 degrees around the straight line that makes the balance), (called the inversion method)
1) A method of flipping the receiver only on the ventral side (only Segawa) while keeping the body as it is (FlipOver method. Flipover function)
2) Boundary satellite removal inspection function (if the contradiction becomes consistent, it is better to remove it) or remove this from the beginning as a safe solution
It may be presented as an introductory solution. However, if possible, it would be nice to have a function that makes a proposal to the extent that it would be good to confirm it later by rotating it 90 degrees around the straight line that connects the tencho and tentei, if possible.

Alternatively, when it is clear that you have enough time and want to obtain a precise solution, that is, a narrowed solution, or narrowed down direction information,
Aside from that mode, the signal source in the vicinity of the current daringly provides the excluded answer (that is, several times in a mode that gives only a very certain and solid solution). Each purchase in the set can be squeezed into a very secure and stable high
It is also possible to add a mode that can reduce such features of the present invention.



0) Current method (no) = In addition to the method of turning around the whole body (rotating 180 degrees around the straight line that makes the balance), (called the inversion method)
1) A method of flipping the receiver only on the ventral side (only Segawa) while keeping the body as it is (FlipOver method. Flipover function)
2) Boundary satellite removal inspection function (if the contradiction becomes consistent, it is better to remove it) or remove this from the beginning as a safe solution
It may be presented as an introductory solution. However, if possible, it would be nice to have a function that makes a proposal to the extent that it would be good to confirm it later by rotating it 90 degrees around the straight line that connects the tencho and tentei, if possible.

Alternatively, if you have enough time to find an exact solution, i.e.
The narrowed down solution is
I want to obtain extremely narrowed down direction information even if it takes time.
When it is clear from the circumstances,
You can also create a mode that enables it and respond to it.

In other words, from the beginning, the data of the signal source existing near the boundary is daringly
Provide the user with the excluded azimuth-limited times, etc.
(In other words, only a very certain answer, an extremely solid answer, is given to the user
In that mode,
This is done by reversing a set of measurements, in sets of several, and
Those solutions, each of them a very secure and highly stable solution,
Overlap, squeeze, go, narrow down the direction,
While doing so, the satellite placement will change and the number of satellites rising above the horizon will increase.
You can have a mode that will increase the accuracy even further,
While waiting for rescue without moving, the accuracy is steadily increasing,
There is also a mode that makes full use of the features of the present invention.
You can make a profit.
At the same time, at the same time, a solution for not excluding the excluded satellite may also be presented in parallel as an "introductory answer". Of course.
This has a great effect. Whether in a hurry or slow and precise
Space infrastructure can be enjoyed to the fullest extent at low cost with few user resources. Being able to respect life in mountains, deserts, polar regions, and oceans in situations close to distress plays a great advantage.

0) Current method (no) = In addition to the method of turning around the whole body (rotating 180 degrees around the straight line that makes the balance), (called the inversion method)
1) A method of flipping the receiver only on the ventral side (only Segawa) while keeping the body as it is (FlipOver method. Flipover function)
2) You may have a boundary satellite removal check function (better to remove the contradiction if it makes it consistent).
Or this from the beginning

That is, one signal source data closest to the average value of the range of directions (or azimuths) presented as a boundary, or
Data from a fixed number of sources in traffic
or,

of the range of directions (or bearings) that led to presentation as a boundary
exists within a certain range of directions (or azimuth angles) determined from the width and mean value (median) of
data from source

obtained by eliminating or removing
humble
the answer
as a safe solution
You may present them separately as the stepping solutions (the times they were also included). However, if possible, it would be nice to have a function that makes a proposal to the extent that it would be good to confirm it later by rotating it 90 degrees around the straight line that connects the tencho and tentei, if possible.

Alternatively, if you have enough time to find an exact solution, i.e.
The narrowed down solution is
I want to obtain extremely narrowed down direction information even if it takes time.
When it is clear from the circumstances,
You can also create a mode that enables it and respond to it.

In other words, from the beginning, the data of the signal source existing near the boundary is daringly
Provide the user with the excluded azimuth-limited times, etc.
(In other words, only a very certain answer, an extremely solid answer, is given to the user
In that mode,
This is done by reversing a set of measurements, in sets of several, and
Those solutions, each of them a very secure and highly stable solution,
Overlap, squeeze, go, narrow down the direction,
While doing so, the satellite placement will change and the number of satellites rising above the horizon will increase.
You can have a mode that will increase the accuracy even further,
While waiting for rescue without moving, the accuracy is steadily increasing,
There is also a mode that makes full use of the features of the present invention.
You can make a profit.
At the same time, at the same time, a solution for not excluding the excluded satellite may also be presented in parallel as an "introductory answer". Of course.
This has a great effect. Whether in a hurry or slow and precise
Space infrastructure can be enjoyed to the fullest extent at low cost with few user resources. Being able to respect life in mountains, deserts, polar regions, and oceans in near-distress situations is a great advantage.

As an application, the following form may be adopted.


For example, the GPS receiver/antenna integrated unit may be configured as a clock type.
In this case, although it is only an example, the following convenience is achieved if a stretchable flexible wrist band is attached to the arm.
That is, for example, if worn on the left arm with the normal vector of the main beam of the antenna pointing in the direction from the palm of the left hand to the back of the left hand, just like a normal wrist watch for men. do. For example, in that state, place the wristwatch-type device on the left arm on the ventral side, for example, slightly above the navel (closer to the head), and place it on the inside of the left arm (the side where veins pass or the side of the palm of the left hand) on the abdomen. side of the arm) should be placed lightly. Then, there is an advantage that the direction of the antenna main beam can be easily aligned with the vector from the back to the abdomen of the GPS receiver and antenna integrated unit on the ventral side of the body. . For example, if it is 1 minute, you can measure only for a fixed time such as 1 minute. Next, in order to make an inversion, (of course, you can rotate your body as it is and measure it as an inversion, but if you don't want to do it due to special circumstances, for example, keep looking at the scenery in front of you. (For example, when you want to continue identification, continue astronomical observations, or want to see the movement of clouds and fog in the windward direction at the same time as the weather conditions, etc.), or , even if you don't rotate your body that far,

This time, if the left arm was used earlier, turn the left arm around the back this time,
On the dorsal side, for example, on the back side of the position of the device previously placed for measurement on the ventral side, the wristwatch-type device was placed on the left arm and placed on the back on the inside of the left arm (the side where veins, etc., pass through). Place the palm side of the left hand (generally the side where the veins in Japan are visible and take the pulse) so that it is lightly attached. Then, there is an advantage that the direction of the antenna main beam can be easily aligned with the vector from the abdomen to the back of the GPS receiver and antenna integrated unit on the back side of the body. .

Needless to add, if there is a physical flexibility constraint that makes it difficult to perform such arm and body placement on the ventral or dorsal side due to physical circumstances, of course, A flexible wristband should be used. In that case, for example, when turning the left arm around the back, the user may find it difficult to carry out a posture in which the inside of the arm is placed on the back, so that the advantage of the flexible wristband can be used. By making use of it, you can change the state of wearing it like a wristwatch for men to like a wristwatch for women. , and the rest can easily realize the same arrangement. That is, even if the left arm is used, the left arm can be placed around the dorsal side, but in this case, the back side of the left arm can be lightly placed on the back, so it goes without saying that this can be achieved more easily.

Of course, it goes without saying that the same argument holds even if it is worn on the right arm.



Also, a so-called waist pouch may be used to achieve this.
In this case, after placing the waist pouch on the ventral side and completing the measurement on one side
All you have to do is turn the waist pouch around your back and take measurements.
(At this time, if the belt of the waist pouch is a flexible elastic material d, it can be done more easily, but even if it is not, it is easy to loosen the belt of the waist pouch and turn it to the opposite side of the body. ) This type of bag is convenient and popular for overseas travel, so it is suitable for overseas travel.

Naturally, it may be attached to a lumbago belt. This case is also the same as described above. In this case, you can use a waist belt with a pocket for valuables. Also, it is natural that it is good if it is attached by using a Velcro tape or the like, because it can be easily attached and detached even when washing, and the convenience is enhanced. Of course, this case is also suitable for the elderly and the physically handicapped.


In addition, a so-called body bag, that is, a one-shoulder body bag, that is, a cross-body bag, also called a Move Line Bag, which has been gaining popularity in recent years, is suitable for realizing the present invention. This is just an example, but from the left shoulder to the right side of the waist (or vice versa, from the right shoulder to the left side of the waist), the bag is generally placed on the back. It is a common usage example to wear it on the back, but naturally it is easy to put it on as it is so that the bag part will come to the abdomen side. That is, by simply pulling the oblique belt-like portion halfway around, the bag portion will come to the ventral side (for example, if the bag portion was on the dorsal side before being pulled). By utilizing this feature, the present invention can be easily implemented by equipping the bag with a GPS receiver/antenna integrated unit, which is highly convenient. In addition, since it is also a stylish fashion that is popular internationally, it is highly suitable for overseas travel, and in that sense, it is suitable for overseas travel, which is one of the effective usage forms of the present invention, because it is easy to use. be.



This one-shoulder body bag can be used as a handbag or as a shoulder bag. Needless to say, it is suitable for the present invention because it is highly convenient in that it can also be used as a device.

A diagonal bag type is also acceptable.


Of course, even if the GPS antenna/receiver integrated side unit is attached to a general belt, all you have to do is turn the belt in the opposite direction, so of course that is fine. Furthermore, it is of course possible to rotate the whole body as a matter of course.



It should be noted that the description of GPS in the patent application is just an example,
Naturally, it can be read as general GNSS.
Here, GNSS means Glonass, GPS, as well as countries such as China, Germany, Brazil, Japan, India, etc., which are being developed or operated.
It shall refer to all of GNSS.

Also, for the present invention, if it is designed as follows at the time of popularization promotion
It is convenient because the convenience of use can be known.

i.e. all GPS
It may be designed in advance assuming that the reverse measurement is performed at 00 seconds per minute.



It is not limited to the above, and any form that realizes the content described in the claims may be used.



This series will focus on the increasing importance of science and technology policy both in Japan and abroad in recent years and its international nature, and will attempt to introduce domestic and foreign science and technology policy-related organizations and their recent trends. We would appreciate it if you could use it to maintain and improve your motivation to study and deepen your interest in adjacent fields, etc.

In this series, the first installment will focus on the Office of Science and Technology Policy (OSTP) and the National Coordination Office (NCO) in the United States, which are responsible for the control tower functions of science and technology policy in Japan and the United States. ), and in Japan, the Council for Science and Technology Policy (CSTP) of the Cabinet Office. The second session gave an overview of the science and technology departments of the European Union (EU), the European Commission (commonly known as the EC: European Commission), and the United Nations (UN). In the third installment, we looked back on the origins of the key concept of innovation in science and technology policy. In the 4th session, we introduced the fact that Japanese researchers are leading the world in the field of regenerative medicine, which is a typical example, and enjoyed the original State of the Union address by the President of the United States, which referred to the importance of this field. In the 5th meeting, we introduced the G8 Science and Technology Ministers' Meeting, which preceded the G8 summit meeting held in Japan, and enjoyed the original report. In the 6th session, with the enactment of the Basic Law on Space and the Basic Law on the Advancement of Geospatial Information Utilization, we considered positioning satellite systems, which are becoming increasingly active around the world, in the history of science and technology in Europe and the United States. At the 7th meeting, we announced that this time we would consider the characteristics of science and technology in Japan. I considered. In the eighth installment, when I was trying to discuss the importance of integrating seemingly contradictory values, I found a similarity in the US President's Inaugural Speech, and explained the development history of quantum mechanics. In the ninth installment, we looked at WHO's contribution to N1H1 influenza in the original English text as a real-time scientific contribution to global issues. In the 10th session, we organized the key English terms from our own perspective regarding iPS cells (induced pluripotent stem cells), which Japan leads the world. Part 11 introduces how to write English patent specifications and important terms based on my experience in writing English patent specifications and achieving numerous international patent registrations, in line with Japan's policy of becoming a nation based on the creation of intellectual property. Did. In the 12th edition, we introduced the efforts of the International Space Station, in which Japan and the rest of the world participate. The 13th will show the meaning of the Convention on Biological Diversity led by the United Nations, and the 14th will show the significant movements of Foucault's pendulum, which will be displayed in motion at the United Nations General Assembly, accurately and plainly. introduced the mathematical approach. In the 15th installment, I touched on the good news that Dr. Eiichi Negishi and Dr. Akira Suzuki won the Nobel Prize in Chemistry, and explained the future opened up by the Palladium-catalyzed cross-coupling organic synthesis method. In the 16th installment, I introduced the deep connection with the present age of Christmas period science lectures 150 years ago by Faraday, who left a big mark on physical chemistry. The 17th lecture will discuss how the concept of time and space can be applied at the forefront of theoretical physics, based on the English version of the latest results bulletin from the National Aeronautics and Space Administration (NASA), which demonstrated Einstein's theory of relativity through satellite experiments. Recognized or tasted. In the 18th session, we enjoyed reading together Albert Einstein's book Relativity, The special and the General Theory, which attempts to explain the physics of the gravitational field relatively easily in his own words. I believe that I was able to see the possibility of transforming a way of thinking into a more universal one over a long period of time through an attempt to explain it in a simple manner. In the 19th session, we enjoyed cutting-edge science and technology English on the breaking news that the European Space Agency's Herschel Space Telescope has discovered a new solar system rich in water - the source of life. In the 20th installment, we compared the ideas in quantum theory and classical theory from the original work of David Bohm, a theoretical physicist in quantum theory, and enjoyed the world view together based on necessary and sufficient English expressions. In the 21st installment, we took up British astronomer James Bradley and examined the origin of his idea, which discovered aberration by making use of the orbital speed of the earth, based on the English of the time. In the 22nd edition, we enjoyed the explanation of the rainbow together with the original work on optics by Newton of England. Some of you may have been impressed by the origin of the format similar to the current patent specifications, which we are familiar with. In the 23rd installment, Professor Yamanaka's discovery of iPS cells, which has been featured many times in this series, has been awarded the Nobel Prize in Physiology or Medicine. I tasted it. The 24th meeting is intended to enrich the knowledge of science and technology English in research areas in which Japan has a high degree of international competitiveness. We have examined together the English presentations from the perspective of the National Aeronautics and Space Administration regarding research using an asteroid probe, which is also related to both. At the 25th meeting, we tasted the English of the Kepler Project of the National Aeronautics and Space Administration together with the laws of astronomer Kepler. The 26th lecture will focus on the Watson-Crick DNA model, which has brought about a major paradigm shift, in light of the fact that topics originating in Japan have been leading the international community in recent years in the fields of molecular biology and life sciences. We had a great time enjoying the science and technology English of model) together. I was able to see that it will lead to research in Japan, especially research on iPS cells, which leads the world. At the 27th meeting, we enjoyed the commentary in English for the discovery of the Higgs boson, which won the Nobel Prize in Physics in 2013. In the 28th meeting, we enjoyed Einstein's 1905 paper, which positioned Brownian motion as a fact that unambiguously proves the existence of atoms. I think I was able to experience the fun of a great researcher building up logical inferences from [at the time] unimaginable angles and leading to certain predictions. Later, Perrin was able to show the observation results as expected by Einstein, so it became a research with important significance as proof of the existence of the atom, which was still invisible to anyone at that time. The 29th is the Hubble Space Telescope, that is, the name of the reflecting telescope launched into outer space in 1990. We enjoyed science and technology English together. At the 30th meeting, we enjoyed the latest science and technology English about the European Space Agency's comet probe "Rosetta," which is about to land on a comet for the first time in human history. The 31st time featured the invention of the blue diode by Dr. Isamu Akasaki, Dr. Hiroshi Amano, and Dr. Shuji Nakamura, who won the Nobel Prize in Physics in 2014. At the 32nd, we tasted together the technical English of Linus Carl Pauling (1901 - 94), who twice alone won the honor of winning the Nobel Prize. An American physical chemist who researched the application of quantum mechanics to chemical bonds, etc., won the Nobel Prize in Chemistry in 1954, and was active as vice president of the World Federation of Scientists and a member of the Peace Defense Committee. won the Nobel Peace Prize that year. In the 33rd meeting, we examined the science and technology English of the most recent Nobel Prize-winning research that has made it possible to observe even intracellular phenomena beyond the limits of optical microscopes. In the 34th, Einstein and others enjoyed science and technology English that explained the development of physics from its early concepts to relativity and quantum theory in an easy-to-understand manner. In the 35th session, we examined Professor Takaaki Kajita's neutrino research from the perspective of a Nobel Laureate in Physics. The 36th Nobel Prize in Physiology or Medicine was awarded to Dr. Satoshi Omura, who succeeded in creating innovative new medicines from compounds produced by bacteria in the soil, and actually made millions of people around the world sick. The Nobel Prize-winning research that saved him from the agony of the world was enjoyed together with the science and technology English explained by the award-winning institution. For the 37th time, we have examined the science and technology English of the most recent 2015 Nobel Prize in Chemistry award-winning research that elucidated the mechanism of DNA repair. This time, we would like to introduce you to the scientific and technical English of the Global Navigation Satellite System, which is being used in an explosive manner around the world, and the combination of it with a smartphone application that uses Japanese characters has captivated people around the world. How would you like to enjoy it? Let's enjoy it right away.

The Global Positioning System (GPS) is a US-owned utility that provides users with positioning, navigation, and timing (PNT) services. This system consists of three segments: the space segment, the control segment, and the user segment. Global Positioning System (GPS) is a utility service owned by the United States that provides users with positioning, navigation and time services. This system consists of three segments, a space segment, a control segment and a user segment.

The space segment consists of a nominal constellation of 24 operating satellites that transmit one-way signals that give the current GPS satellite position and time. The United States is committed to maintaining the availability of at least 24 operational GPS satellites, 95% of the time To ensure this commitment, the Air Force has been flying 31 operational GPS satellites for the past few years. The space segment will consist of a constellation of 24 operational satellites deployed in orbit as originally designed. . These satellites transmit their current position and current time unidirectionally. It is the responsibility of the United States to maintain at least 24 GPS satellites in service and operational 95% of the time. To ensure that responsibility, the United States Air Force has flown 31 GPS satellites over the past few years.

GPS satellites fly in medium Earth orbit (MEO) at an altitude of approximately 20,200 km (12,550 miles). Each satellite circles the Earth twice a day. The satellites in the GPS constellation are arranged into six equally-spaced orbital planes surrounding the Earth. Each plane contains four “slots” occupied by baseline satellites. This 24-slot arrangement ensures users can view at least four satellites from virtually any point on the planet.
GPS satellites fly in medium Earth Orbit (MEO) at an altitude of approximately 20,200 km (12,550 miles). Each GPS satellite orbits the earth twice a day. In the GPS satellite constellation, all satellites are arranged in six equally spaced orbital planes around the Earth. Each of the [six mentioned] planes has four "satellite positions" determined, and the GPS satellites that serve as pivots are deployed at these determined positions. As long as GPS satellites are properly deployed at these 24 satellite deployment positions, it is possible to achieve a situation in which four or more GPS satellites exist above the user, regardless of where the user is on the surface of the earth.

In addition to longitude, latitude, and altitude, the Global Positioning System (GPS) provides a critical fourth dimension - time. Each GPS satellite contains multiple atomic clocks that contribute very precise time data to the GPS signals. GPS receivers decode these signals, effectively Synchronizing each receiver to the atomic clocks. This enables users to determine the time to within 100 billionths of a second, without the cost of owning and operating atomic clocks.
In addition to latitude, longitude and altitude, the GPS system also provides a fourth important dimension - time. Multiple atomic clocks on board each GPS satellite provide highly accurate time data to the GPS signal. GPS receivers, on the other hand, skillfully synchronize each receiver with atomic clocks [on board the GPS satellites] to transmit the GPS signals [encoded and transmitted from the GPS satellites] to [ receive and] decipher (decrypt). Thanks to this mechanism, users can determine the current time with a high degree of accuracy within 1/100 billionth of a second without bearing the cost of owning or operating an atomic clock.

I enjoyed the science and technology English of the US Global Positioning System, one of the Global Navigation Satellite Systems. Let's also examine the science and technology English of the United Nations Committee for Peaceful Uses of Outer Space (OOSA), which is watching the GPS from a higher dimension. The author participated in the United Nations 3rd International Conference on Exploration and Peaceful Use of Outer Space as a representative of Japan after passing the English essay examinations of the Ministry of Foreign Affairs and the United Nations. I feel nostalgic because I had discussions in English with representatives from each country for two consecutive weeks at the United Nations Headquarters.

The Third United Nations Conference on the Exploration and Peaceful Uses of Outer Space (UNISPACE III) adopted a strategy to address global challenges in the future through space activities. The strategy, contained in “The Space Millennium: Vienna Declaration on Space and Human Development” , included key actions to use space applications for human security, development and welfare. In 2001, member States accorded high priority to a limited number of selected recommendations of UNISPACE III. The Committee on the Peaceful Uses of Outer Space established action teams under the voluntary Leadership of member States to implement those priority recommendations.
At the 3rd International Conference on Peaceful Uses and Exploration of Outer Space (UNISPACE III) hosted by the United Nations, various strategies were adopted for solving global issues through space activities. Various strategies set out in the United Nations Declaration entitled “The Official United Nations Vienna Declaration on the Exploration of Space and Human Development: Towards the New Millennium of Space Exploration” are aimed at the security, development and welfare of mankind. It also included a key action plan for the concrete utilization of infrastructure utilization technology in the future. The UNISPACE III recommendations were subsequently further refined, and in 2001 the selected recommendations were given high priority by UN Member States. To ensure the implementation of those recommendations given high priority, the Committee on Peaceful Uses of Outer Space [of the Permanent Body of the United Nations Headquarters] has established a new Action Team under the voluntary leadership of Member States. Did.

The Action Team on GNSS, consisting of 38 member States and 15 intergovernmental and non-governmental organizations, recommended, inter alia, that an international committee on GNSS should be established to promote the use of GNSS infrastructure on a global basis and to facilitate exchange of information.
The GNSS Action Team, consisting of 38 Member States and 15 intergovernmental and non-governmental organizations, is a GNSS international organization that promotes the use of GNSS infrastructure and revitalizes information exchange based on a common global platform. It further recommended the creation of a commission.

The Committee on the Peaceful Uses of Outer Space included this recommendation in the Plan of Action proposed in its report [A/59/174] to the General Assembly on the review of the implementation of the recommendations of UNISPACE III. In resolution 59/2 of 20 October 2004, the Assembly endorsed the Plan of Action.
The Committee for the Peaceful Uses of Outer Space prepared a report [A/59/174] formally reporting to the United Nations General Assembly its findings on the extent to which the UNISPCE III recommendations have been implemented. It contained an action plan, including the previous recommendations. On October 20, 2004, the action plan was formally approved by the General Assembly as United Nations Resolution No. 59/2, and officially approved by the United Nations.

The successful completion of the work of the International Committee on Global Navigation Systems (ICG), particularly in establishing interoperability among the global systems, will allow a GNSS user to utilize one instrument to receive signals from multiple systems of satellites. , particularly in urban and mountainous regions, and greater accuracy in timing or position measurements.
The International Commission for Global Navigation Systems (ICG) has successfully completed its task, especially the task of establishing interoperability between various systems on a global scale. If possible, a single GNSS receiver would be able to receive and utilize the various formats of signals transmitted by multiple GNSS satellite systems. If this is realized, the amount of GNSS data obtained by users will increase, especially in suburban areas and mountainous areas, so the time and position will be calculated with even higher accuracy.

This time, the U.S. government and the United Nations will explain the positioning satellite system as advanced space engineering that supports the explosively popular Augmented Reality (AR) application around the world from various perspectives. We also added perspectives of future prospects and enjoyed examining them together. Next time, we will have fun examining the world of cutting-edge science and technology English, including space engineering, physics, chemistry, and life science, including Nobel Prize-winning research. We would appreciate it if you could give us the opportunity to use it for maintenance.





















Forwarded by compass@fol.hi-ho.ne.jp
----------------------- Original Message -----------------------
From: "Masato Takahashi"<mtakahashi@nict.go.jp>
To: <mtakahashi@nict.go.jp>
Date: Mon, 15 Aug 2016 17:07:52 +0900
Subject: GNSS OOSA documents, etc. JSTC
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Public Safety & Disaster Relief

A critical component of any successful rescue operation is time.
One important element common to any successful rescue operation is time.

Knowing the precise location of landmarks, streets, buildings, emergency service resources, and disaster relief sites reduces that
time -- and s
aves lives.

Knowing landmarks, knowing roads, knowing buildings, knowing emergency services resources, and knowing the exact location of disaster relief sites
Shorten that time, and save lives.


This information is critical to disaster relief teams and public safety personnel in order to protect life and reduce property loss.


To protect life and reduce property damage
This information is important to disaster relief teams and public safety personnel.

The Global Positioning System (GPS) serves as a facilitating technology in addressing these needs.

GPS serves as a technology that helps in addressing these needs.

GPS has played a vital role in relief efforts for global disasters
such as
the tsunami
that struck in the Indian Ocean region in 2004,
Hurricanes Katrina and Rita
that wreaked havoc in the Gulf of Mexico in 2005, and
The Pakistan-India earthquake in 2005.

The tsunami that caused damage in the Indian Ocean region in 2004,
Hurricanes Katrina and Hurricane Rita in 2005 in the Gulf of Mexico caused extensive damage,
2005 Pakistan-India earthquake,
GPS has played an important role in efforts to relieve global disasters.


Search and rescue teams used GPS, geographic information system (GIS), and remote sensing technology to create maps of the disaster
areas for re
scue and aid operations, as well as to assess damage.

The search and rescue team
Using GPS, GIS, remote sensor technology,
as well as to assess damages,
For search and aid operations,
Created a map of the disaster area.


Another important area of disaster relief is in the management of wildfires.

Another important area of disaster relief is the management of wildfires.

To contain and manage forest fires, aircraft combine GPS with infrared scanners to identify fire boundaries and "hot spots."


To manage, including forest fires,
Aircraft combine GPS with infrared scanners,
It identifies fire boundaries and “hot spots”.


Within minutes, fire maps are transmitted to a portable field computer at the firefighters' camp.

Within minutes, the fire map is sent to a portable field computer at the firefighters' camp.

Armed with this information, firefighters have a greater chance of winning the battle against the blaze.
Armed with this information, firefighters have a greater chance of winning the battle against the raging flames.

Tsunami Hazard Zone sign

In earthquake prone areas such as the Pacific Rim, GPS is playing an increasingly prominent role in helping scientists to anticipate
earthquakes.


In earthquake-prone areas such as the Pacific Rim,
to help scientists predict earthquakes
an increasingly prominent role
GPS is
is fulfilling.


Using the precise position information provided by GPS, scientists can study
how strain
builds up slowly over time
in an attempt to characterize,

and
in the future perhaps
anticipation,
earthquakes.


Using the precise location information provided by GPS, scientists
In an attempt to characterize earthquakes
How
You can study whether the strain is gradually completed over time,
And in the future, there is probably a possibility that we can predict earthquakes.


Meteorologists responsible for storm tracking and flood prediction also rely on GPS.

Meteorologists responsible for tracking storms and predicting floods also rely on GPS.


They can assess water vapor content by analyzing transmissions of GPS data through the atmosphere.

They can calculate the amount of water vapor (in the atmosphere) by analyzing GPS transmissions that pass through the atmosphere.


GPS has become an integral part of modern emergency response systems -- whether helping stranded motorists find assistance or
guiding emergency
vehicles.

Helping helpless drivers find help;
or,
Guiding material means for emergency transportation
in either
GPS has become an integral part of modern emergency response systems.


fire trucks

As the international industry positioning standard for use by emergency and other specialty vehicle fleets, GPS has given managers a
quantum lea
forward in efficient operation of their emergency response teams.

For international industry positioning standards for use by emergency vehicles and other specialized vehicles, see
GPS tells managers,
Giving a positive quantum jump in the efficient operation of their emergency response teams.

The ability
to effectively identify and view the location of police, fire, rescue, and individual vehicles or boats, and how their location
relates to an en
tire network of transportation systems in a geographic area,
has resulted in
a whole new way of doing business.

the location of police, firefighters, rescue workers, and individual vehicles or vessels;
the ability to effectively identify and oversee
and,
The ability of how to relate their locations to a network of transport systems as a whole in a geographical area
It resulted in a whole (?) (?) new way of doing business.



Location information provided by GPS, coupled with automation, reduces delay in the dispatch of emergency services.

Location information obtained by GPS is combined with automation to reduce delays in dispatching emergency services.


Incorporation of GPS in mobile phones places an emergency location capability in the hands of everyday users.

The integration of GPS in mobile phones is equivalent to putting the ability to tell emergency location information into the hands of users every day.

Today's widespread placement of GPS location systems in passenger cars provides another leap in developing a comprehensive safety
net.

Passenger cars; (U.S.) Passenger cars (dining [parlor, sleeping] cars, etc.) (passenger cars), GPS position systems are widely spread and installed, today's situation is
In deploying a comprehensive safety net,
It offers another (quantum) leap.


Today, many ground and maritime vehicles are equipped with autonomous crash sensors and GPS.
Today, many land and sea vehicles are equipped with autonomous sensors and GPS.

This information, when coupled with automatic communication systems, enables a call for help even when occupants are unable to do
so.

When combined with an automated communication system, this information allows holders to contact for help even when they are unable to do so.


The modernization of GPS will further facilitate disaster relief and public safety services.

GPS modernization will further facilitate disaster relief and public safety services.

The addition of new civil signals will increase accuracy and reliability all over the world.

The addition of new civilian signals will increase accuracy and increase reliability around the world.

In short, GPS modernization translates to more lives saved and faster recovery for victims of global tragedies.

Simply put, GPS modernization
More lives will be saved and faster recovery for the victims of the world's tragedies.


================================================= =
Timing

In addition to longitude, latitude, and altitude, the Global Positioning System (GPS) provides a critical fourth dimension - time.

In addition to latitude, longitude and altitude, GPS also provides an important fourth dimension. It's time.


Each GPS satellite contains multiple atomic clocks that contribute very precise time data to the GPS signals.

Each GPS satellite carries multiple atomic clocks. It gives all GPS signals very accurate time data.


GPS receivers decode these signals, effectively synchronizing each receiver to the atomic clocks.

GPS receivers decode these signals by effectively synchronizing each receiver to all atomic clocks.

This enables users to determine the time to within 100 billionths of a second, without the cost of owning and operating atomic
clocks.

This allows users to determine the time with an accuracy of 1/100 million (100 million?) of a second without owning an atomic clock and paying operating costs.


Precise time is crucial to a variety of economic activities around the world.
Accurate time is very important to various economic activities around the world.

Communication systems, electrical power grids, and financial networks all rely on precision timing for synchronization and
operational efficiency
y.

Communication systems, power grids, and financial networks all rely on accurate time acquisition for synchronization and operational efficiency.

The free availability of GPS time has enabled cost savings for companies that depend on precise time and has led to significant
advances in cap
ability.

Businesses that depend on accurate time, and that "have led to significant advances in their capabilities," will benefit from having GPS time at their disposal.
You can save money.


For example, wireless telephone and data networks use GPS time to keep all of their base stations in perfect synchronization.
For example, wireless telephones and data networks use GPS time to keep all of their base stations in perfect synchronization.

This allows mobile handsets to share limited radio spectrum more efficiently.

This allows mobile handsets to share limited radio frequency resources more efficiently.


Similarly, digital broadcast radio services use GPS time to ensure that the bits from all radio stations arrive at receive
ers in lockstep.
Similarly, digital broadcast radio services require that every bit from every radio station be "aligned as close as possible to the previous bit".
Tade in locks
tep," i.e. every bit from all radio stations in sync,
It uses GPS time to ensure arrival at receivers.

lockstep /*l*kstep∥*l**k-/ noun in lockstep especiallyAmE following rules and accepted ideas without thinking
[Name]
1 Close march method 《Close the distance with the person in front as much as possible and keep pace》;Close march.
2 A fixed [inflexible] procedure [how to].
*[adjective] inflexible, rigid

This allows listeners to tune between stations with a minimum of delay.
This allows listeners to tune between radio stations with minimal delay.

(Hand inserting bank card into ATM)

Companies worldwide use GPS to time-stamp business transactions, providing a consistent and accurate way to maintain records and
ensure their tr
aceability.
ATM companies use hand-inserted bank cards


Major financial institutions use GPS to obtain precise time for setting internal clocks used to create financial transactions
timestamps.
nd small businesses are turning to automated systems that can track, update, and manage multiple transactions made by a global
network of custom
ers, and these require accurate timing information available through GPS.

The US Federal Aviation Administration (FAA) uses GPS to synchronize reporting of hazardous weather from its 45 Terminal Doppler
weather radar
s located throughout the United States.

Instrumentation is another application that requires precise timing. Distributed networks of instruments that must work together to
precisely me
asure common events require timing sources that can guarantee accuracy at several points. GPS-based timing works exceptionally well
for any appl
ication in which precise timing is required by devices that are dispersed over wide geographic areas.
GPS time into
Seismic monitoring networks enable researchers to quickly locate the epicenters of earthquakes and other seismic events.

Power lines Power companies and utilities have fundamental requirements for time and frequency to enable efficient power
transmission and distri
bution. Repeated power blackouts have demonstrated to power companies the need for improved time synchronization throughout the
power grid. Anal
systems of these blackouts have led many companies to place GPS-based time synchronization devices in power plants and substations.
analysis th
e precise timing of an electrical anomaly as it propagates through a grid, engineers can trace back the exact location of a power
line break.

Some users, such as national laboratories, require the time at a higher level of precision than GPS provides.
use GPS satellite
llites not for direct time acquisition, but for communication of high-precision time over long distances.
receiving the same G
PS signal in two places and comparing the results, the atomic clock time at one location can be communicated to the other.
laboratories
around the world use this "common view" technique to compare their time scales and establish Coordinated Universal Time (UTC).
use the sam
e technique to disseminate their time scales to their own nations.

New applications of GPS timing technology appear every day. Hollywood studios are incorporating GPS in their movie slates, allowing
for unparallel
eled control of audio and video data, as well as multi-camera sequencing. The ultimate applications for GPS, like the time it
measures, are limi
tless.

As GPS becomes modernized, further benefits await users.
accuracy an
d reliability of GPS time, which will remain free and available to the entire world.





http://www.gps.gov/systems/gps/

Official US Government information about the Global Positioning System (GPS) and related topics


What is GPS?

The Global Positioning System (GPS) is a US-owned utility
that provides users with positioning, navigation, and timing (PNT) services.

Global Positioning System (GPS) is a system that provides positioning, navigation and time services to users.
Utilities owned by the United States.

This system consists of three segments:
the space segment, the control segment, and the user segment.

This system consists of a space segment, a control segment and a user segment.
The US Air Force develops, maintains, and operates the space and control segments.

The space segment and control segment are developed, maintained and managed by the US Air Force.

Space Segment

(satellite)
The space segment
consists of
a nominal constellation of 24 operating satellites that transmit one-way signals that give the current GPS satellite position and
time.

the space segment
Consists of 24 active satellites in planned orbits,
GPS satellites unidirectionally transmit their current position and current time.

The GPS space segment consists of a constellation of satellites transmitting radio signals to users.

The United States is committed to maintaining the availability of at least 24 operational GPS satellites, 95% of the time.
The United States is obligated to maintain at least 24 operational GPS satellites available 95% of the time.

To ensure this commitment, the Air Force has been flying 31 operational GPS satellites for the past few years.

To meet this mandate, the Air Force has flown 31 operational GPS satellites over the past few years.

Constellation Arrangement

GPS satellites fly in medium Earth orbit (MEO) at an altitude of approximately 20,200 km (12,550 miles).
earth twice
a day.

GPS satellites are flying in Medium Earth Orbit (MEO), at an altitude of about 20200 km.

Each satellite orbits the earth two weeks a day.

Graphic showing the six orbital planes of the constellation
Enlarge
Expandable 24-Slot satellite constellation, as defined in the SPS Performance Standard.

The satellites in the GPS constellation are arranged into six equally-spaced orbital planes surrounding the Earth.
All satellites in the entire GPS system are arranged in six equally spaced orbital planes around the earth.

Each plane contains four "slots" occupied by baseline satellites.
Each plane has four "slots", which are occupied by baseline satellites.

This 24-slot arrangement ensures users can view at least four satellites from virtually any point on the planet.
Thanks to this 24-slot arrangement, users can:
Virtually any point on this satellite can see at least four satellites.


The Air Force normally flies more than 24 GPS satellites to maintain coverage whenever the baseline satellites are serviced or
decommissioned.
Typically more than 24 satellites to maintain coverage even when baseline satellites are in service or taken out of commission.
large number of GPS
The US Air Force is flying satellites.

The extra satellites may increase GPS performance but are not considered part of the core constellation.
Extra satellites may improve GPS performance, but are not considered part of the core constellation.


In June 2011, the Air Force successfully completed a GPS constellation expansion known as the "Expandable 24" configuration.
In June 2011, the US Air Force successfully completed an expansion of the GPS constellation, known as the "Extendable 24" configuration.

Three of the 24 slots were expanded, and six satellites were repositioned, so that three of the extra satellites became part of the
constellation
n baseline.
Three of the 24 slots have been expanded.
Then the positions of the 6 satellites were rearranged.
As a result, 3 of the extra satellites became part of the constellation baseline.


As a result, GPS now effectively operates as a 27-slot constellation with improved coverage in most parts of the world.
most of the world
GPS now works effectively with the 27-slot constellation, with improved coverage in the area of .




Learn more at AF.mil



Technical details about the orbits, coverage, and performance of the GPS satellite constellation are documented in the GPS
Performance Standards.
View

arrowReturn to top of page



(Learn more... )



Current and Future Satellite Generations


The GPS constellation is a mix of old and new satellites.
generations of GPS
atellites, including Block IIA (2nd generation, "Advanced"), Block IIR ("Replenishment"), Block IIR(M) ("Modernized"), Block IIF
("Follow-on"),
and GPS III.

As of June 15, 2016, there were 31 operational satellites in the GPS constellation.
As of June 15, 2016, there are 31 operational satellites in the GPS constellation.

This does not include the decommissioned GPS satellites
("residuals") kept in orbit in case there is a need to reactivate them.

This does not include all decommissioned GPS satellites (known as residual "residuals") waiting in orbit in case they need to be reactivated.
do not have.

The operational satellite count is broken down by type in the table below.

This number of operational satellites is categorized by type, as shown in the table below.

For more up-to-date constellation status information, visit the NAVCEN website.
See the NAVCEN website for more up-to-date constellation status information.


Control Segment
(AF flight control officer)

The control segment
consists of
worldwide monitors and control stations
that maintain the satellites
in their proper orbits
through occasional command maneuvers,
and adjust the satellite clocks.

The control segment is
Surveillance and control stations around the world
consists of
Through occasional command maneuvers, they
keeping all satellites in their proper orbits, and
Adjusting the satellite clock.


It tracks the GPS satellites, uploads updated navigational data, and maintains health and status of the satellite constellation.
The control segment tracks all GPS satellites, uploads updated navigation data, and
satellite system
It also contributes to the maintenance of the soundness and integrity of the overall arrangement of


(Learn more... )


User Segment
(receiver)
The user segment consists of the GPS receiver equipment, which receives the signals from the GPS satellites and uses the transmitted
information
to calculate the user's three-dimensional position and time.

User segment
The user segment is
It consists of a GPS receiver.
A GPS receiver receives all signals from all GPS satellites.
Then, using the transmitted information, the three-dimensional position and time of the user are calculated.



(Learn how GPS is used...)




http://www.gps.gov/systems/gps/performance/accuracy/


GPS Accuracy
About GPS accuracy

The US government is committed to providing GPS to the civilian community at the performance levels specified in the GPS Standard
Positioning
Service (SPS) Performance Standard.
The United States Government is obligated to provide GPS to the non-governmental community at the performance levels specified in the GPS Standard Positioning Service (SPS) Performance Standards.

For example, the GPS signal in space will provide a "worst case" pseudorange accuracy of 7.8 meters at a 95% confidence level.

For example, a GPS signal in space must provide a worst-case pseudorange accuracy of 7.8 meters with a 95% confidence level.


(This is not the same as user accuracy; pseudorange is the distance from a GPS satellite to a receiver.)
(This is not the same as accuracy for the user. A pseudorange is the distance from one GPS satellite to one receiver.)

(View document)















http://www.gps.gov/applications/


GPS Applications

Mosaic of GPS applications

Examples

Agriculture

Aviation

Environment

Marine

Public Safety & Disaster Relief


rails


recreation


Roads & Highways


Space


Surveying & Mapping

Timing



Like the Internet, GPS is an essential element of the global information infrastructure.
GPS has led to
the development of hundreds of applications affecting every aspect of modern life.
phones and wri
stwatches to bulldozers, shipping containers, and ATM's.

Like the Internet, GPS is one important component of the global information infrastructure.

Free to use, open to everyone, and trustworthy, the characteristics of GPS have led to the development of hundreds of applications that affect every aspect of modern life.
come connect
there is

GPS technology is now embedded in everything from cell phones and watches to bulldozers, shipping containers and ATMs.


GPS boosts productivity across a wide swath of the economy, to include farming, construction, mining, surveying, package delivery,
and logistics
l supply chain management.
GPS can increase productivity across a wide range of economic activities, including agriculture, construction, mining, surveying, package delivery, and logistical supply chain management.
and helpful
there is


Major communications networks, banking systems, financial markets, and power grids depend heavily on GPS for precise time
synchronization.
Major communication networks, banking systems, financial markets, and power grids rely heavily on GPS for accurate time synchronization.

Some wireless services cannot operate without it.
Some wireless services cannot function without GPS.


GPS saves lives
by preventing transportation accidents, aiding search and rescue efforts, and speeding the delivery of emergency services and
disaster relief.

By preventing transport accidents, by assisting search and rescue operations, by increasing the speed of delivery of services in emergency situations,
GPS is
saving many lives.

GPS is vital to the Next Generation Air Transportation System (NextGen) that will enhance flight safety while increasing airspace
capacity.

Increase flight safety while increasing airspace capacity
GPS is indispensable for the next generation air transportation system (NextGen).


*ir・s77p*ce, *ir sp*ce[name]
1 [Military] Operational airspace <<airspace where aircraft operate in formation>>.
2 airspace over (a country), territorial airspace (particularly the area of jurisdiction).
3 [Law] Territorial airspace (over private land).
4 [Anatomy] Air sacs (end of lung).
5 ((mainly English)) specific frequency band allocation space.
6 (program) broadcast time (airtime).
7 Space (for heat insulation), Gap.

GPS also advances scientific aims such as weather forecasting, earthquake monitoring, and environmental protection.

GPS also helps advance scientific purposes such as weather forecasting, earthquake monitoring, and environmental protection.

Finally, GPS remains critical to US national security, and its applications are integrated into virtually every facet of US
military opera
ons.

Finally, GPS continues to be important to the national security of the United States, and its application is
It is incorporated into virtually every aspect of US military operations.

Nearly all new military assets -- from vehicles to munitions -- come equipped with GPS.
Nearly all new military assets, from various vehicles (transportation) to various munitions, are now equipped with GPS.

This website describes just a tiny sample of existing GPS applications.

This website merely describes a small sample of existing GPS applications.

New uses of GPS are invented every day and are limited only by the human imagination.

New uses for GPS are invented every day, and their limits are the same as those of human imagination.




























I.Introduction


The Third United Nations Conference on the Exploration and Peaceful Uses of Outer
Space (UNISPACE III) adopted a strategy to address global challenges in the future
through space activities.

The Third United Nations Conference on the Peaceful Uses and Exploration of Outer Space (UNISPACE III),
Adopted a strategy to orient future global challenges through activities in outer space.


The strategy, contained in “The Space Millennium: Vienna Declaration on Space and Human Development”[1],
included
key actions to use space applications for human security, development and welfare.


Included in "The New Millennium of Outer Space: The Vienna Declaration on the Development of the Universe and Humanity",
The strategy is
Some key actions for using space applications for human security, development and welfare,
included.

[1] Report of the Third United Nations Conference on the Exploration and Peaceful Uses of Outer Space, Vienna, 19-30 July 1999
(United Nations
publication, Sales No. E.00.I.3), chap.I, resolution 1.


One such action was to improve
the efficiency and security of transport, search and rescue, geodesy and other activities
by
promotion
the enhancement of
,
universal access to
and
compatibility of
space-based navigation and positioning systems.

One such action is
space-based navigation and positioning systems
Promote utilization,
Promote universal access,
By enhancing compatibility,
transport, search and rescue, geodetic and other activities;
efficiency and safety
was to improve.


The use of the signal from global navigation satellite systems (GNSS)
constitutes
one of the most promising space applications
that can be used
to implement this action.

Utilization of signals from global navigation support satellite systems
teeth,
One of the most promising space applications that could be used to carry out this action
of
forms part of

In 2001, Member States
according to
high priority
to
a limited number of selected recommendations of UNISPACE III.

In 2001, Member States:
From the UNISPACE III recommendations, a limited number was chosen and they included
given high priority.


The Committee on the Peaceful Uses of Outer Space
established
action teams
under the voluntary leadership of member States
to implement those priority recommendations.

The Commission on the Peaceful Uses of Outer Space,
Under the voluntary leadership of Member States,
An action team has been established to implement these priority recommendations.


The Action Team on GNSS was established
under the leadership of the United States of America
and
Italy
to carry out the recommendation relating to GNSS.

To implement the GNSS recommendations
under the leadership of the United States and Italy,
A GNSS action team was created.


The work of the Action Team on GNSS
included
comprehensive reviews of existing and planned GNSS and augmentations
,
their applications by system providers
and
user communities,
as well as activities carried out by various entities to promote GNSS.

The Action Team's work on GNSS will:
It contained: in short,
1) GNSS and augmentations (both existing and planned)
Comprehensive review (examination) about
2) their application by the system provider;
and,
3) User community
contains
Also
4) Activities carried out by various entities that promote GNSS.



The Action Team
also examined
the requirements of developing countries and gaps in meeting those requirements, as well as existing education and training opportunities in the field of GNSS.

This action team also:
As well as existing education and training opportunities in the field of GNSS,
the requirements of developing countries and
Regarding the various gaps in trying to meet these requirements,
verified.

The Action Team on GNSS,
consisting of 38 member States and 15 intergovernmental and non-governmental organizations,
recommended,
inter alia,
that
an international committee on GNSS
should be established
to promote the use of GNSS infrastructure on a global basis and to facilitate exchange of information.


38 Member States and 15 intergovernmental and non-governmental organizations
This action team on GNSS:
Promote the use of GNSS infrastructure on a global scale.
To activate information exchange
It recommended that an international committee on GNSS be established.


The Committee on the Peaceful Uses of Outer Space (COPUOS)
included
this recommendation
in the Plan of Action
proposed in its report [2] to the General Assembly
on the review of the implementation of the recommendations of UNISPACE III.

[2] A/59/174

The Committee for the Peaceful Uses of Outer Space (COPUOS)
Proposed in the report of the Committee for the Peaceful Uses of Outer Space (COPUOS) to the United Nations General Assembly [2] ([2] A/59/174),
On reviewing the implementation of the recommendations of UNISPCE III
in the action plan,
Including this (above) recommendation.



In resolution 59/2 of 20 October 2004, the Assembly endorsed the Plan of Action.
The General Assembly, in resolution 59/2 of 20 October 2004, endorsed that action plan.


In the same resolution, the Assembly invited GNSS and augmentation
system providers to consider establishing an international committee on GNSS (ICG)
in order to maximize the benefits of the use and applications of GNSS
to support sustainable development.

Aiming to support sustainable development,
To maximize the benefits of GNSS usage and applications,
In order to consider the establishment of the ICG (GNSS International Committee),
In that resolution the General Assembly,
GNSS and Augmentation System Providers
invited.



The work of the Action Team on GNSS serves as a model for how the United Nations can
undertake action to follow up on global conferences and yield tangible results within a
fixed time frame.

To follow up on international conferences and produce tagible results within a defined time frame
about how the United Nations can undertake actions,
as a model
The performance of this GNSS action team is as follows:
It is functioning.



In resolution 61/111 of 14 December 2006,
the General Assembly
noted
with appreciation
that
the International Committee on Global Navigation Satellite Systems (ICG)
had been established
on a voluntary basis
as an informal body
to promote cooperation,
as appropriate,
on matters of mutual interest
related to
civil satellite-based
positioning, navigation, timing and value-added services,
as well as the compatibility and interoperability of GNSS,
while increasing their use to support sustainable development,
particularly in developing countries.

In resolution 61/111 of 14 November 2006,
The United Nations General Assembly
With gratitude,
I made the following statement.

Next is
To support sustainable development, especially in developing countries,
while increasing their use
Not only GNSS interoperability (mutual information exchange possible, mutual information available, compatibility),
relating to civil satellite-based positioning, navigation, timekeeping and value-added services;
On matters of mutual interest,
If necessary,
promote cooperation
As an informal organization,
on a voluntary basis,
ICG (GNSS International Committee) was founded
thing
is.




Globally there is growing interest
in better understanding solar-terrestrial interactions, particularly patterns and trends
in space weather.

In (the field of) space weather,
Overview: Interactions between planets (terrestrial),
Especially regarding patterns and trends,
about better understanding
Interest is growing on a global scale.


This is
not only
for scientific reasons,
but also
because the reliable operation of ground-based and space-based assets and infrastructures
is increasingly dependent on
their robustness against the detrimental effects of space weather.

This is not only for scientific reasons,
Reliable operation of ground-based and space-based assets and infrastructure
Donkeys of them (assets and infrastructure? or their reliable operation?) to the decisive effects of space weather
For strength
Increasingly dependent
It's also for.




Consequently, in 2009, COPUOS proposed the International Space Weather
Initiative (ISWI) as a new agenda item to be dealt with in the Scientific and Technical
Subcommittee of COPUOS under a three-year workplan[3] from 2010 to 2012.

As a result, in 2009, COPUOS
International Space Weather Research Organization
As a new agenda item to be addressed in the Scientific and Technical Subcommittee of COPUOS under the work program 2010-2012 [3]
Proposed.




iii

Preface

Global Navigation Satellite Systems (GNSS)
include
constellations
of Earth-orbiting satellites that broadcast their locations in space and time,
networks of ground control stations, and
of receivers that calculate ground positions by trilateration.

Global Navigation Satellite Systems (GNSS) are
an earth orbiting satellite constellation that broadcasts its position in outer space and the current time;
Ground control station network group, and
receivers that compute positions on the ground by triangulation
Constellation
contains.




GNSS
are used
in all forms of transportation:
space stations, aviation, maritime, rail, road and mass transit

GNSS is
Names of space stations, aviation, navigation, railroads, roads and mass transit [public transport] institutions, etc.
It is used in all forms of transportation.


Positioning, navigation and timing
play
a critical role
in telecommunications, land surveying, law enforcement, emergency response, precision agriculture,
mining, finance, scientific research and so on.

In areas such as telecommunications, ground surveying, law enforcement, emergency response, precision agriculture, mining, finance, and scientific research,
play an important role
Positioning, navigation and time acquisition are working.



They are used to control
computer networks, air traffic, power grids and more.

They (positioning, navigation, and time acquisition) are
It is used to control computer networks, air traffic, power grids, and so on.


Thus
the specific objectives
of
the implementation of the GNSS education curriculum
are
the demonstration and
understanding
of GNSS signals, codes, biases and practical applications,
and
the implications of
prospective modernization.

in short,
The specific objectives of implementing the GNSS education curriculum are:
With different signals, different codes, different biases and different practical applications of GNSS,
What does the expected future of modernization mean?
It is important to have a correct understanding with examples.









At present GNSS includes two fully operational global systems,
the United States' Global Positioning System (GPS)
and
the Russian Federation's GLObal NAvigation Satellite System (GLONASS),
as well as
the developing global and regional systems,
Namely Europe's European Satellite Navigation System (GALILEO)
and
China's COMPASS/Bei-Dou,
India's Regional Navigation Satellite System (IRNSS)
and
Japan's Quasi-Zenith Satellite System (QZSS).

The current GNSS includes two fully functioning global systems.
GPS (Global Positioning System) in the United States and GLONAS (Global Navigation Satellite System) in the Russian Federation.
is.
As well,
developing global and regional systems;
In particular, the European GALILEO (European Satellite Navigation System),
and,
Chinese COMPASS/Bei-Dou,
Indian Regional Navigation Satellite System (IRNSS) and
Japan's QZSS (Quasi-Zenith Satellite System).


Once all these global and regional systems
become
fully operational,
the user will have access to positioning, navigation and timing signals from more than 100
satellites.

Once all global and regional systems are fully operational,
The user is
■ Access to signals from more than 100 satellites for positioning, navigation and time acquisition. ■


In addition to these, there are satellite-based augmentation systems, such as the United
States' Wide-area Augmentation System (WAAS), the European Geostationary Navigation
Overlay Service (EGNOS), the Russian System of Differential Correction and Monitoring
(SDCM), the Indian GPS Aided Geo Augmented Navigation (GAGAN) and Japanese
Multi-functional Transport Satellite (MTSAT) Satellite-based Augmentation Systems
(MSAS).

In addition to these, there are also satellite-based augmentation systems such as: US Wide Area Augmentation System (WAAS), European Geostationary Overlay Service (EGNOS),
Russia's Differential Correction Monitoring System (SDCM), India's GPS-Aided Earth Augmented Navigation (GAGAN),
and Japan's Multifunctional Transport Satellite (MTSAT) Satellite-Based Augmentation System (MSAS).


Combining them with proven terrestrial technologies such as inertial navigation,
will open the door to new applications for socio-economic benefits.

Combining them with proven ground-based technologies such as inertial navigation,
It will open the door to new applications for socio-economic benefits.

The latter are applications that require not just accuracy, but in particular reliability or integrity.

The latter are applications that demand not only accuracy, but above all reliability or integrity.

Safety-critical transportation applications, such as the landing of civilian aircraft, have stringent accuracy and integrity
requirements.

Safety-critical transportation applications, such as commercial aircraft landings,
Strict precision and integrity are requirements.

For developing countries, GNSS applications offer a cost-effective way of pursuing
sustainable economic growth while protecting the environment.

For developing countries
GNSS applications are
while protecting the environment
It offers a cost-effective way to pursue sustained economic growth.


Satellite navigation and
positioning data are now used in a wide range of areas that include mapping and surveying,
monitoring of the environment, precision agriculture and natural resources management,
disaster warning and emergency response, aviation, maritime and land transportation and
Research areas such as climate change and ionospheric studies.

Satellite navigation (data) and positioning data are now

Mapping and surveying, environmental monitoring, precision agriculture, natural resource management, disaster warning
and emergency immediate response (initial response) (crisis management), aviation, navigation, land transportation, and survey research areas such as climate change and ionospheric observation.

Used in a wide range of fields.




The successful completion of the work of
the International Committee on Global Navigation Systems (ICG),
particularly in establishing interoperability among the global systems,
will allow a GNSS user to utilize one instrument to receive signals from multiple systems
of satellites.

The GNS International Committee will
In particular, regarding the robustness of interoperability within the global system,
of
If successfully completed,
Even when receiving signals from multiple satellite systems,
GNSS users will be able to enjoy the benefits of being able to use only one device.


This will provide additional data,
particularly in urban and mountainous regions,
and greater accuracy
in timing or position measurements.

This is equivalent to adding (increasing) data (satellite signals), especially in rural and mountainous areas.
It should provide higher accuracy in time acquisition or position measurement. ■


To benefit from these achievements,
GNSS users
need to stay
abreast of the latest developments in GNSS-related areas and
build
the capacity to use the GNSS signals.

To benefit from these achievements
GNSS users
Need to keep up with the latest developments in GNSS-related areas,
We need to build the ability to leverage GNSS signals.


In conclusion, as we move forward in the 21st century, governments and business in developing
and industrialized countries are exploring potential growth areas for their national
economies.

In conclusion, as we move forward in the 21st century, the governments and industries of developing and industrialized nations are exploring potential economic areas for their national economies.
one place
is.

Almost without exception, the most promising option seems to be outer space, and in particular satellite positioning, navigation and
timing, and
its potential and future almost universal applications.

With few exceptions, what appears to be the most promising option is outer space,
Among others, satellite positioning, satellite navigation, time acquisition from satellites,
And there are various applications that have almost universality in the future that have the potential to develop (time acquisition timing?).



Annex 1. Glossary of GNSS terms



GLOBal Navigation Satellite System (GLONASS)

The global navigation satellite system provided by the Russian Federation.
The nominal baseline constellation of GLONASS comprises 24 Glonass-M satellites that are uniformly distributed in three roughly
circular orbital pl
anes at an inclination of 64.8° to the equator.

The altitude of the orbit is 19,100 km. The orbit period of each satellite is 11 hours, 15 minutes, 45 seconds.

The orbital planes are separated by 120° right ascension of the ascending node. Eight satellites are equally spaced in each plane
with 45° arg
ument of latitude.

Moreover, the orbital planes have an argument of latitude displacement of 15° relative to each other.



Global Positioning System (GPS)

The global navigation satellite system provided by the United States of America.
The GPS baseline constellation consists of 24 slots in six orbital planes, with four slots per plane.

Three of the slots are expandable and can hold no more than two satellites.

Satellites that are not occupying a defined slot in the GPS constellation occupy other locations in the six orbital planes.

Constellation reference orbit parameters and slot assignments as of the defined epoch are described in the fourth edition of the GPS
Standard Po
Positioning Service Performance Specification, dated September 2008.

As of that date, the GPS constellation had 30 operational satellites broadcasting healthy navigation signals: 11 in Block IIA, 12 in
Block IIR a
nd 7 in Block IIR-M.




Quasi-Zenith Satellite System (QZSS)

A regional space-based Positioning Navigation and Timing (PNT) system advanced by the Japanese government, which covers the East
Asia and Oceania
a region.

It transmits four GPS interoperable signals and two augmentation ones in order to improve current GPS availability and performance.






GPS-aided GEO-Augmented Navigation System (GAGAN)

A planned implementation of a regional Satellite-based Augmentation System (SBAS) by India.

It is a system to improve the accuracy of a GNSS receiver by providing reference signals.

As an operational system, it is planned that the space segment will consist of two geostationary satellites, located at 82° E and
55° E spec
tively, each of which will carry a bent pipe transponder.

An additional on-orbit spare (located at 83° E) will also be added.




Compass/BeiDou navigation satellite system

The global navigation system of China.

The system consists of five geostationary satellites and 30 non-geostationary satellites.

The geostationary satellites are located at 58.75° E, 80° E, 110.5° E, 140° E and 160° E.



Compatibility Refers to the ability of global and regional navigation satellite systems and
augmentations to be used separately or together without causing unacceptable interference
and/or other harm to an individual system and/or service:
* The International Telecommunication Union (ITU) provides a framework for discussions
on radiofrequency compatibility.
Radiofrequency compatibility should
involve thorough consideration of detailed technical factors, including effects on
receiver noise floor and cross-correlation between interfering and desired signals;
* Compatibility should also respect spectral separation between each system's authorized
service signals and other systems' signals.
Recognizing that some signal overlap
may be unavoidable, discussions among provideh the
framework for determining a mutually acceptable
*Any additional solutions to improve compatibility.




European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS)

EGNOS provides an augmentation signal to the GPS standard positioning service.

The EGNOS signal is transmitted on the same signal frequency band and modulation as the GPS L1 (1575.42 MHz) C/A civilian signal
function.

While the GPS consists of positioning and timing signals generated from spacecraft orbiting the Earth, thus providing a global
service, EGNOS
provides correction and integrity information intended to improve positioning navigation services over Europe.








European Satellite Navigation System (Galileo)

An initiative launched by the European Commission and the European Space Agency, is a global navigation satellite system, owned
by the European Union, providing highly accurate, guaranteed global positioning services under civilian control.

The nominal Galileo constellation comprises a total of 27 satellites, which are evenly distributed among three orbital planes
inclined at 56 degrees
lative to the equator.

There are nine operational satellites per orbital plane, occupying evenly distributed orbital slots.

Three additional spare satellites (one per orbital plane) complement the nominal constellation configuration.

The Galileo satellites are placed in circular Earth orbits with a nominal semi-major axis of about 30,000 km and an approximate
revolution
period of 14 hours.






Accuracy

A measure of how close an estimate of a satellite position is to the true value of the quantity.

Radionavigation system accuracy is usually presented as a statistical measure of system error and is specified as:

* Predictable: The accuracy of a radionavigation system's position solution with respect to the charted solution.
solution an
d the chart must be based upon the same geodetic datum.

* Repeatable: The accuracy with which a user can return to a position whose coordinates have been measured at a previous time with
the same navi
gate system.

* Relative: The accuracy with which a user can measure position relative to that of another user of the same navigation system at
the same time.




Atomic clock

A clock that uses an electronic transition frequency of atoms as a frequency standard for its timekeeping element.

Common elements used are cesium or rubidium.




Compass/BeiDou navigation satellite system

The global navigation system of China.

The system consists of five geostationary satellites and 30 non-geostationary satellites.

The geostationary satellites are located at 58.75° E, 80° E, 110.5° E, 140° E and 160° E.













Recognition of the importance of research in the polar region by the government of Japan or the governments of other countries, etc., which is one of the important fields where the application of the present invention is strongly expected.
the following resources:
Please refer to the fees, etc. for reference.
==================

・Even in human brain research, the function of the Orientation Associated Area (OAA) in the cerebral cortex is important for higher cognitive functions.
Brain research scientists in the United States have obtained research results one after another, and are attracting attention. (Why the god wont go. Dr. Newburg and Dr. D'agiri)
Le Volt Te
iller brain)

==================
・For biodiversity, the trends and materials of the following subcommittees of the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology are helpful. In the Planning Subcommittee on Man and the Biosphere (MAB),
Orientation is important.

Japanese National Commission for UNESCO

Holding of the 36th Man and Biosphere (MAB) Program Subcommittee

We are pleased to inform you that the Japanese National Commission for UNESCO will hold the 36th Man and the Biosphere (MAB) Project Subcommittee.
The proceedings are partly closed to the public.

date and time

Friday, August 12, 2016, from 14:00 to 16:00

venue

Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology 3F 3F3 Special Conference Room

Agenda (draft)

1. Activity Report of the Subcommittee on Natural Sciences, Japanese National Commission for UNESCO, MAB Planning Subcommittee (May 2015-July 2016)
2. About the 28th UNESCO MAB Program International Coordinating Board and the 4th World Conference on Biosphere Reserves
3. Japan's Response to the MAB Strategy (2015-2025) and the Lima Action Plan
4. Regarding the 2016 UNESCO Eco-park application <Not open to the public>
5. Miscellaneous



==================

・About Arctic environmental research,

"Japan's Arctic Policy, October 16, 2015, Headquarters for Ocean Policy" is posted on the Prime Minister's official website, and the government attaches great importance to Arctic policy.
be. Observation system
promotion of scientific data collection, development of young researchers,
State-of-the-art satellites, in which Japan has strengths, in order to acquire and analyze scientific data in the Arctic for further elucidation of the mechanism of changes in the Arctic environment.
and observation base
and the observation ship "etc."
It also states that it will promote the strengthening of international cooperation, such as by working on field observations and international joint research in the Arctic region.
▼ In order to efficiently proceed with research in the Arctic region, where scientific data are lacking,
Form a framework for sharing data owned by institutions and researchers, and promote international data sharing.
promote participation in the existing framework, and
● As human resource development,
▼ Educate young researchers for the continuous development of Arctic research in Japan
At the same time, we will dispatch young human resources to overseas universities and research institutes to help solve various issues facing the Arctic.
It also states that it will work to develop human resources who can lead international discussions toward a resolution.
● Strengthen the observation and analysis system and develop cutting-edge observation equipment.
● It is also emphasizing the development of research and observation bases in Arctic countries.
We are now in an era where directional information acquisition methods that support safe and secure reconnaissance by researchers and surveys in the polar regions and polar regions are important.
This is because compass needles and digital compasses that use geomagnetism do not function in the polar regions.
In addition, various techniques other than this proposal are practically useless. These problems of the prior art have always been asserted in the author's papers (for example,
in 2011
See Masato Takahashi's paper accepted for IEICE Transactions on Electronics, Information and Communication Engineers Basic A).

In short, the background and significance of the formulation of "Japan's Arctic Policy" is to ensure Japan's presence by expressing its national will to contribute to addressing various issues in the Arctic.
and look at the North Pole
It is to lead the efforts of the international community around the world. (Overview of "Japan's Arctic Policy", see Prime Minister's Office HP
http://www.kantei.go.jp/jp/singi/kaiyou/arcticpolicy/Outline_Japans_Arctic_Policy[JPN].pdf
In that sense as well, Japan is required to make a useful contribution, and the present invention is completely in line with that purport.

For example, “By expressing the national will to engage in Arctic policy, Japan will become a major player in the Arctic issue.
We will make it clear both domestically and internationally that our policy is to actively participate in and contribute to international efforts,” proving this.

sosite,「■ Appeal the approach policy based on science and technology, which is Japan's strength, such as observation, research, and environmental measures.
By doing so, it will play a leading role in the creation of international rules and promote close multilateral and bilateral international cooperation.
As you can see from the phrase "building a relationship of power", "appealing the initiative policy based on science and technology, which is Japan's strength, such as observation, research, and environmental measures.
It is an invention aimed at exactly that goal and should be promoted as a national policy.

As for the history of the study, the “April 2013 Cabinet Decision on the Basic Plan on Ocean Policy” was made,
“In July 2013, the ``Relevant Ministries and Agencies Liaison Conference on various issues related to the Arctic Ocean'' was held.
is installed,
[Cabinet Secretariat, Cabinet Office, Ministry of Internal Affairs and Communications, Ministry of Foreign Affairs, Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries, Ministry of Economy, Trade and Industry, Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, Ministry of the Environment, and Ministry of Defense]
As a national effort,
A total of 10 meetings have been held to share information, and the fact that "Japan's Arctic Policy (Draft)" has been considered shows the importance of this as a national policy.








Quoted below.
^------------"
● Reinforcement of observation and analysis system and development of cutting-edge observation equipment
▼ Arctic scientific data for further elucidation of the mechanism of changes in the Arctic environment
In order to acquire and analyze the
and work to continuously strengthen observations using observation ships, etc. In addition, a more advanced view
4 According to the U.S. Geological Survey (2008), 90 billion barrels of oil (13% of the world total)
Gas resources are estimated at 1,670 trillion cubic feet (30% of the world total).
-6-
In order to make observation possible, we are developing observation equipment that can withstand the harsh environment of the Arctic.
work on.
● Development of domestic research bases (research bases formed by forming a network of multiple institutions)
▼ Develop a network-type research base with multiple domestic universities and research institutes,
Encouraging cross-sectoral efforts and shared use of research infrastructure such as satellites, research ships, and computer resources
, and promote efforts to resolve issues in the Arctic.
● Development of research and observation bases in Arctic countries
▼ Develop research and observation bases in countries such as the United States and Russia, which are located in the Arctic Circle, and
We will promote strengthening of international cooperation, such as working on field observations and international joint research in the region.
● Data sharing and management
▼ In order to efficiently proceed with research in the Arctic region, where scientific data are lacking,
Form a framework for sharing data owned by institutions and researchers, and promote international data sharing.
Promote participation in the existing framework.
● Human resource development
▼ Educate young researchers for the continuous development of Arctic research in Japan
At the same time, we will dispatch young human resources to overseas universities and research institutes to help solve various issues facing the Arctic.
Efforts will be made to develop human resources who can lead international discussions toward resolution.


http://www.kantei.go.jp/jp/singi/kaiyou/arcticpolicy/index.html
・Prime Minister's Office > List of Meetings > Headquarters for Ocean Policy >"Japan's Arctic Policy"
About "Japan's Arctic Policy"
○ Japan's Arctic Policy (decided by the Headquarters for Ocean Policy on October 16, 2015) [PDF]
○ Overview of Japan's Arctic Policy [PDF]
○ Japan's Arctic Policy [English] [PDF]
○ Outline of Japan's Arctic Policy [English] [PDF]

^------------"


Japan's Arctic Policy
October 16, 2015
Headquarters for Ocean Policy
table of contents
1 Introduction -Rapidly changing Arctic environment and increasing interest- 1
2 Background and purpose of formulating the basic policy 2
3 Necessity of Efforts to Address Arctic Issues 2
○ Global environmental issues 2
Arctic Indigenous people 3
○Science and Technology 3
○ Ensuring the “rule of law” and promoting international cooperation 4
○ North Pole sea route 4
○ Resource development 5
○Security 5
4 Specific efforts 5
(1) Research and development 5
(2) International cooperation 6
(3) Sustainable use 7
- 1 -
1 Introduction -Rapidly changing Arctic environment and increasing interest-
In 2012, when a European cargo ship using the Arctic sea route entered a Japanese port for the first time, Japanese research
A research institute announced that the extent of sea ice in the Arctic Ocean that year was the lowest in recorded history. Since the 1980s,
Against the backdrop of rapid changes in the Arctic environment, which is symbolized by the declining trend in Arctic sea ice, etc., international efforts to
interest is growing.
The Arctic environment is responding extremely sensitively to global warming, at a pace that exceeds scientific predictions.
Arctic sea ice is declining. In the past 35 years, the extent of summer sea ice in the Arctic Ocean has decreased by about two-thirds.
If global warming accelerates to the maximum without taking effective measures against
By then, it is predicted that the sea ice in the summer Arctic Ocean is likely to disappear. In the North Pole ■,
Although the effects of global warming are amplified more than anywhere else on the planet1,
The mechanism of environmental change has not yet been fully elucidated.
The rapid environmental changes in the Arctic are causing serious and irreversible damage to the livelihoods of the people living in the Arctic, including the indigenous peoples living in this harsh environment, and to the ecosystem under the fragile environment of the Arctic.
It may have repercussions and the international community needs to respond responsibly. In addition,
Environmental changes include acceleration of global warming, rising sea levels on a global scale, increased frequency of extreme weather events, and ecological changes.
It is feared that it will cause an impact on
On the other hand, as the amount of sea ice decreases, the usable sea area expands, and new routes such as the establishment of sea routes in the Arctic Ocean are emerging.
economical use has become a reality. In the Arctic, the development of mineral and biological resources2 and Arctic navigation
Amid growing interest in economic activities such as the utilization of roads, the fragile and low-resilience ring of the Arctic
Under the current environment, it is important to consider appropriate economic activities that enable sustainable development while preserving the environment, and national
Various discussions on international rule-making, including the Arctic Council (AC) and the International Maritime Organization (IMO)
It is done on the spot. It should be noted that some Arctic countries have a security policy for the purpose of securing their interests and defending their territories.
There are moves to invigorate security-related activities, and such moves to expand the military presence have contributed to the international
could affect the overall security environment.
In this way, environmental changes in the Arctic ■ have political, economic and
to social impacts and both the opportunities and challenges they pose, Arctic countries,
It is attracting the attention of the international community, regardless of the non-Arctic countries.
Japan should properly recognize the latent potential of the Arctic and its vulnerability to environmental change, and promote sustainable development.
In order to secure the exhibition, based on Japan's strength in science and technology, in the international community, foresight
It is required to actively demonstrate initiative with nature.
1 Polar temperature amplification means that temperature changes in the Arctic in response to changes in carbon dioxide concentration are greater than the global average.
(Polar amplification). It has been predicted by computers since the 1970s (Manabe and Wetherald
1975, Manabe and Stouffer 1979), scientifically confirmed by recent observations (Screen and Simmonds 2010,
Serreze and Francis 2006, Serreze et al. 2009).
2 However, the sovereignty of territorial states extends to the land area of the Arctic Circle, and the territorial waters and exclusive economic waters of coastal states occupying most of the Arctic Ocean.
It should be noted that the coastal state has sovereignty and sovereign rights over the EEZ or continental shelf.
be.
-2-
2 Background and purpose of formulating the basic policy
Based on the growing interest of the international community in the Arctic, the Basic Plan on Ocean Policy approved by the Cabinet in 2013 positioned the Arctic Ocean as an issue that should be prioritized. <1>
Observation and research of the Arctic from a global perspective, <2> Global international cooperation related to the Arctic, and
Beauty <3> It was decided to focus on the feasibility study of the Arctic sea route and work on it comprehensively and strategically.
Based on the concept of the Basic Plan on Ocean Policy, we have clarified the policy of more specific initiatives.
From the standpoint of “Proactive Contribution to Peace” based on the principle of international cooperation, the
Industry, academia, and government should take a cross-sectoral perspective and strategically pursue initiatives in a wide range of fields, including resource development, information and communications, and science and technology.
This basic policy is formulated with the aim of contributing to the international community as a major player in addressing issues.
Against this background and purpose, Japan:
- Making the most of Japan's strengths in science and technology from a global perspective,
- Give due consideration to the Arctic environment and ecosystems, which are fragile and have low resilience,
- Ensuring the "rule of law" and promoting international cooperation in a peaceful and orderly manner;
- Respect the sustainability of the traditional economic and social infrastructure of indigenous peoples;
- pay close attention to security developments in the Arctic;
- Aiming for economic and social adaptation to the impacts of climate and environmental change,
- In order to explore the economic possibilities of the Arctic Sea Route and resource development,
We will promote the following initiatives.
3 Necessity of Efforts to Address Arctic Issues
○Global environmental issues
Rapid environmental changes in the Arctic are amplified by global environmental changes,
Because of the potential for global impacts such as global warming, it should be viewed as one of the global issues that go beyond regional issues. The main reason for this is the increase in greenhouse gas emissions.
Accelerating warming in the Arctic is primarily due to the reduction of sea ice.
The expansion of the open water surface in the Arctic Ocean will increase the absorption of sunlight, strongly amplifying global warming.
As a result of a complex process involving various elements such as the atmosphere and ocean currents,
is occurring. Environmental changes in the Arctic also affect the frequency of extreme weather events in mid- and high-latitude regions such as Japan.
It is feared that it will cause an increase. In the future, there will be no expansion of economic activities in the Arctic.
Even in the case of
-3-
Elucidate the mechanism of global warming in the Arctic region and its potential impact on the entire planet, and study countermeasures.
It has become a new issue for the international community to deal with. Furthermore, due to the expansion of economic activities,
The increase in outflow and discharge of pollutants in the Arctic Ocean, the impact of pollutants on the atmosphere, and the pollution caused by development are affecting the Arctic Ocean.
It has been pointed out that
Japan has played a leading role in the international community in dealing with global environmental problems such as global warming and loss of biodiversity, including the establishment of the Kyoto Protocol and the Aichi Biodiversity Targets.
Also, while strengthening international cooperation, including with Asia-Pacific countries, we will promote mitigation and adaptation measures.
We have taken advanced measures on both sides,
Japan's experience and knowledge should be used to make a significant contribution to addressing these global environmental problems.
○ Arctic Indigenous people
Approximately 4 million people, including indigenous peoples, live in the Arctic Circle, and they live in a variety of languages, cultures,
A wide variety of identities that are alive with tradition have been formed. Environmental changes in the Arctic ■
Indigenous peoples in the Arctic, who are susceptible to the effects of economic expansion and economic activity, maintain their traditional lifestyles and
It is necessary to consider how Japan can contribute to the enjoyment of sustainable development while maintaining a sustainable society.
○Science and technology
Japan has been engaged in observation and research of the Arctic region since the 1950s, and has been working on the Arctic ring for more than half a century.
I have continued to have a strong scientific interest in environmental change from a global perspective. Japan is 20 years old.
Prior to this, in 1991, as a non-Arctic country, it was one of the first countries to set up an observation station in the Arctic Circle, and in 1990,
Japan became the first non-Arctic country to join the International Arctic Science Commission (IASC),
Data and scientific knowledge have greatly contributed to the understanding of environmental changes in the Arctic. our country is safe
Continuing high-level astronomical, oceanographic, terrestrial observations and simulations
There are high evaluations and expectations of Japan from the community.
In addition, as interest in the Arctic increases internationally, in 2015 Japan announced the
The Arctic Science Summit Week (ASSW), which is positioned as the most important conference, was held.
not only the importance of a scientific understanding of
The importance of industry-academia-government collaboration, including non-Arctic countries, was reconfirmed.
In recent years, environmental problems in the Arctic have become a common issue for the international community.
The elucidation of the social aspect is still insufficient. While making the most of our strengths, Japan will continue to
Further enhance the aspects of active international cooperation, comprehensive cross-sectoral research, and collaboration with stakeholders.
should be strengthened. Including the impact of human activities, a wide range of issues such as climate, material circulation, biodiversity, etc.
A comprehensive and comprehensive view of changes in the Arctic and their impacts on the entire planet
It is necessary to elucidate the causes and mechanisms of change, make precise future predictions, and clarify social and economic impacts.
- Four -
It is important to strengthen comprehensive research to clarify these issues, and to appropriately communicate the information based on these research results as well as methods and options for problem solving to internal and external stakeholders.
At the same time, we will strategically establish observation and research bases in Arctic countries, lead international efforts,
We should strive to foster young researchers who can play an active role in international discussions.
○ Ensuring the “rule of law” and promoting international cooperation
So far, Arctic countries have
Japan is responding peacefully based on international law, and it is certain that it will continue to respond based on the “rule of law.”
It is important that
Relevant international laws, including the United Nations Convention on the Law of the Sea, apply to the oceans, including the Arctic Ocean.
International legal principles, including the In particular, the “ice-covered waters 3” of the Arctic Ocean
, the validity of international legal notions of freedom and safety of navigation and protection and conservation of the marine environment;
It is necessary for the coastal states and related countries to work together to ensure a proper balance.
In recent years, it has become clear that the climate and weather in Japan are affected by environmental changes in the Arctic.
In addition, given that Japan is interested in global environmental issues, shipping routes, resource development, etc.,
It is necessary to be appropriately involved in international decision-making and rule-making regarding the Arctic. this point of view
From this point of view, Japan's scientific knowledge and advanced science and technology, etc., will contribute to the activities of the Arctic Council (AC).
and actively participate in international discussions outside the AC.
It is important to provoke constructive discussions based on scientific knowledge as necessary.
In addition, in parallel with multilateral efforts, bilateral dialogues and cooperative relationships with relevant countries, including Arctic countries.
We need to develop relationships.
○ North Pole sea route
The extent of sea ice in the Arctic Ocean will continue to decrease in the future, and the Arctic Sea Route, especially the coastal routes of Russia and other countries, will continue to decline.
If this route is established, the navigation distance between Asia and Europe will be reduced by about 40% compared to the route via the Suez Canal. Currently, sea ice
situation, development status of infrastructure such as ports on the route, and the status of regulations and services in coastal countries.
For example, although the Arctic Sea Route is not in a state where it can be used stably, the diversification of transportation routes is important.
In light of the importance of this route, the public and private sectors should work together to proactively consider its utilization in light of the future potential of the route.
With the increase in navigation opportunities, there is a growing debate about the impact of ships on the marine environment and ensuring navigational safety.
It is active and should actively participate in international discussions on new rule-making. devil
In addition, utilizing the science and technology that Japan is proud of, we will develop useful technologies for ensuring the safety of navigation in the Arctic Ocean.
3 Article 234 of the United Nations Convention on the Law of the Sea stipulates,
However, particularly severe weather conditions and the presence of ice that covers the waters for most of the year may impede navigation or pose a particular danger.
and where pollution of the marine environment could cause significant harm or irreversible damage to the ecological balance.
It refers to the sea area defined as "water area where
- Five -
is also important.
○ Resource development
● Mineral resources
While it is estimated that there is a certain potential for undiscovered resources around the Arctic Ocean4,
The development of cold and ice waters is fraught with difficulties, such as the need for advanced development technology. Given these circumstances
As for resource development, advances in resource development technology in ice-bound waters, cooperative relationships with coastal countries,
While taking into account the needs of companies, we will continue to take steady measures in the medium- to long-term in view of the diversification of supply sources.
should work.
● Biological resources
Concerning the development of unused biological resources in the Arctic Ocean, cooperate with coastal countries and work on scientific grounds.
While ensuring the sustainability of resources, it is necessary to proceed while maintaining a balance with the needs for ensuring food security.
○Security
The expansion of various possibilities such as the opening of sea routes and resource development in the Arctic is creating new friction between nations.
In the Arctic, moves to strengthen the military presence in the region may also cause
It is important not to let this turn into tension and conflict. At the same time, these movements are not confined to the Arctic.
Bearing in mind the possibility that it will become a factor for changes in the international security environment, including those surrounding Japan, it is necessary to pay due attention to the movements of the countries concerned and to promote cooperation with the Arctic countries.
4 Specific efforts
(1) Research and development
● Promotion of Arctic research that contributes to policy decisions and problem solving
▼ The Arctic Research Promotion Project (ArCS Project) newly started in 2015
project), etc., to comprehensively examine environmental changes in the Arctic and their impact on the entire planet.
In addition to grasping in detail, clarifying the social and economic impact, making appropriate judgments and solving problems
Strengthen research aimed at informing stakeholders of information for
● Reinforcement of observation and analysis system and development of cutting-edge observation equipment
▼ Arctic scientific data for further elucidation of the mechanism of changes in the Arctic environment
In order to acquire and analyze the
and work to continuously strengthen observations using observation ships, etc. In addition, a more advanced view
4 According to the U.S. Geological Survey (2008), 90 billion barrels of oil (13% of the world total)
Gas resources are estimated at 1,670 trillion cubic feet (30% of the world total).
-6-
In order to make observation possible, we are developing observation equipment that can withstand the harsh environment of the Arctic.
work on.
● Development of domestic research bases (research bases formed by forming a network of multiple institutions)
▼ Develop a network-type research base with multiple domestic universities and research institutes,
Encouraging cross-sectoral efforts and shared use of research infrastructure such as satellites, research ships, and computer resources
, and promote efforts to resolve issues in the Arctic.
● Development of research and observation bases in Arctic countries
▼ Develop research and observation bases in countries such as the United States and Russia, which are located in the Arctic Circle, and
We will promote strengthening of international cooperation, such as working on field observations and international joint research in the region.
● Data sharing and management
▼ In order to efficiently proceed with research in the Arctic region, where scientific data are lacking,
Form a framework for sharing data owned by institutions and researchers, and promote international data sharing.
Promote participation in the existing framework.
● Human resource development
▼ Educate young researchers for the continuous development of Arctic research in Japan
At the same time, we will dispatch young human resources to overseas universities and research institutes to help solve various issues facing the Arctic.
Efforts will be made to develop human resources who can lead international discussions toward resolution.
● Arctic Research Vessel
▼ Participation in international Arctic observation projects using autonomous underwater vehicles (AUV), etc.
As a new Arctic international research platform with the functions and performance to
A study will be conducted toward the construction of an Arctic research vessel.
(2) International cooperation
● Respond to global issues related to the Arctic and actively participate in international rule-making
▼ Global environment including global warming, climate change, etc. caused by environmental changes in the Arctic
Scientific research based on observation and research in Japan regarding various issues that affect the body
Actively disseminate knowledge and work towards realizing responses based on wide-ranging international cooperation.
and consider the possibility of further efforts, including new agenda setting.
▼ Standards for ship safety in polar waters, protection of the marine environment, crew manning, qualifications, training, etc.
The Convention for the Safety of Life at Sea (SOLAS Article
), and amendments to existing relevant conventions such as the Convention for the Prevention of Pollution from Marine (MARPOL).
In the discussion at the International Maritime Organization (IMO) for better implementation, Japanese related industries
Based on the opinions of ■, continue to actively participate.
▼ Toward the sustainable use of fishery resources in the Arctic and high seas based on scientific evidence,
Actively participate in making rules for conservation and management of marine resources with related countries, including coastal countries.
be.
-7-
● Further contribution to the activities of the Arctic Council (AC)
▼ Based on the approval of the Arctic Council (AC) observer status in May 2013
Prior to this, Japanese experts for related meetings of the AC (working groups, task forces, etc.)
Japan will further strengthen its contribution to the activities of the AC, such as by increasing opportunities to dispatch government officials and government officials.
In addition, we will promote policy dialogue with the AC chair country and member countries, etc., and make further contributions.
Consider the possibility.
▼ Furthermore, from the perspective of enabling Japan to further contribute to the AC,
I would like to keep an eye on the trend of discussions within the AC on the role of observers and the role of observers.
We will also actively participate in discussions on expanding the role of observers.
● Expansion of bilateral and multilateral cooperation with Arctic countries, etc.
▼ Further promote the exchange of views on the Arctic bilaterally with Arctic countries,
Consider including the possibility of launching bilateral consultations on extremes.
▼ Polar research institutes based on bilateral science and technology cooperation agreements with countries of interest, including Arctic countries
promote science and technology cooperation in related fields such as research. In addition, research in Arctic countries
Strengthen international joint research on the Arctic by developing research and observation bases and dispatching researchers
do.
▼ Participate in international forums on the Arctic such as the Arctic Circle and Arctic Frontier.
Extensive attendance to widely disseminate and present Japan's thinking and observation/research achievements
to improve customer service.
(3) Sustainable use
● Efforts to increase the involvement of Japanese companies in economic activities in the Arctic
▼ The Arctic Economic Council (Arctic Economic Council), which was established in September 2014, was dispatched
business opportunities in the Arctic, including realization of involvement of Japanese companies in the Economic Council.
We will expand our knowledge of the Arctic region and build personal connections with the business communities of Arctic countries.
will consider efforts to support the national business community.
● Arctic sea route
▼ Clarifying the natural, technical, institutional, and economic issues of Arctic sea routes
Construction of navigation support systems such as sea ice distribution prediction system and weather prediction system
We will promote the development of an environment for the utilization of Arctic sea routes by Japanese shipping companies.
● Mineral resources
▼ Participating in an exploration project in the waters northeast of the Danish territory of Greenland
Japan Petroleum Natural Gas Co., Ltd.
We will continue to support investment through the Gas and Metals National Corporation (JOGMEC).
● Biological resources
▼ In the future, when developing marine biological resources, we will consider the environment of the Arctic and
-8-
Investigate a conservation and management framework for sustainable use based on
avenge ▼

0000000000000000000000000000000000000





























・Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology Council for Science and Technology Marine Development Subcommittee Arctic Research Strategy Committee Arctic Research Strategy Committee
sea bream. our country
Internationally, based on a medium- to long-term perspective with a view to the future of more than 10 years, the polar region, the polar region, the Antarctic region, forest research, the ocean, the seabed, and the humanities and social sciences of each region.
Science/Society/Department
I can understand well that they are trying to actively promote and support research such as academic research, and on top of that, I can understand the importance of direction information. international cooperation and
and international competition
It can also be understood the importance of the orientation information of the present invention in
(3rd) June 13, 2016 (Monday) 16:00-18:00 Handouts


・"Arctic Environmental Research Long-Term Plan" (JCAR)
・"Arctic Environmental Research Efforts in Japan" Hiroyuki Enomoto, National Institute of Polar Research, June 13, 2016, 3rd (June 13, 2016)
■Arctic ■Research Strategy Committee - Document 3, etc. reflect recent efforts.



■ North Pole ■ Research Strategy Committee (3rd meeting) handout

1. date and time

Monday, June 13, 2016 16:00-18:00

2. place

Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 17th Floor, Conference Room 1

3-2-2 Kasumigaseki, Chiyoda-ku, Tokyo

3. agenda
1. About future Arctic research
2.Others

Four. Handout
## Document 1 Minutes of the 2nd Arctic Research Strategy Committee Meeting (Draft)
## Document 2 ■Arctic ■Strategy Council (PDF:260KB) PDF
## Document 3 Status of ■Arctic■ research efforts in Japan (PDF:840KB) PDF
## Reference 4 Research data (PDF:816KB) PDF
## Material 5 Main Opinions (1st + 2nd)
## Document 6 Issues for Deliberation
## Document 7 Bird's eye view (PDF:108KB) PDF
## Reference Material 1 ■ North Pole ■ Strategy Committee List
## Reference Material 2 ■North Pole ■Research Strategy Committee Operating Regulations
## Reference Material 3-1 ■ Arctic ■ Outline of Policy (PDF:276KB) PDF
## Reference Material 3-2 Japan's Arctic Policy (link to the Headquarters for Ocean Policy (Prime Minister's Office) website)

Contact information


Ocean Earth Division, Research and Development Bureau

Email address: kaiyou@mext.go.jp





Status of Arctic Environmental Research Efforts in Japan
Hiroyuki Enomoto National Institute of Polar Research
June 13, 2016
Document 3
3rd (June 13, 2016)
■ North Pole ■ Research Strategy Committee
■ Arctic ■ System
atmosphere
geo space
Thermosphere/Ionosphere
mesosphere
stratosphere
troposphere
Land Ocean
Ecology
frozen ground
sea ice
seabed
Mid-latitude/Global
Atlantic/Pacific
snow cover
Human/Society
ecology
Glaciers, ice lakes, rivers
surface
middle class
deep
Sun
1
Document 3
3rd (June 13, 2016)
■ North Pole ■ Research Strategy Committee
Issues in Japan's Arctic Environmental Research
Extraction of issues based on the "Long-term Plan for Arctic Environmental Research" (JCAR)
1. rapid environmental change
1.1 ■ Arctic ■ Global warming amplification
1.2 ■Arctic■-Mid-latitude chain, ■Arctic■-interaction with the global
1.3 Material cycle and ecosystem
1.4 Ocean and sea ice changes
1.5 Cryosphere and water cycle
1.6 Current environmental changes explored from the paleoenvironment
1.7 Impact of environmental change on society
2. Relatively long fields on variable time scales
2.1 Geospace/upper upper atmosphere/middle atmosphere
2.2 Biodiversity
2.3 Frozen soil
2.4 Solid Earth
3. Techniques that enable breakthroughs
3.1 Monitoring
3.2 Modeling and data assimilation
4. infrastructure development
4.1 Observation platform
4.2 Research equipment
4.3 Data
4.4 System
4.5 Human resource development
2
■ Arctic ■ Global Warming and Major Factors and Impacts
3
1. rapid environmental change
<1> Role of feedback
1 Seasonal change process
2 Evaluation of radiative forcing of BC, aerosols, clouds, etc.
3 Interactions between the atmosphere and land/sea surfaces. Conducted as a model study at GRENE
<2> Stratosphere-troposphere coupling
4 Horizontal and vertical heat transport between the lower and upper layers of the atmosphere
<3> Role of the terrestrial cryosphere
5 Snow Cover, Frozen Ground, Vegetation, Ice Sheet
<4> Future prediction
6 Improving the model, confirming the important processes of atmosphere-sea-ice-ocean interaction, and collaborating with international programs
1.1 ■ Arctic ■ Global warming amplification
-Guidelines for understanding, forecasting, and responding to rapid warming mechanisms in the Arctic region
1 to 6 1,2,6 2,4 to 6 6
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS Next 5 years 5 years
Four
1. rapid environmental change
<1> The role of the atmosphere
1 ■ Arctic ■ Effects of shrinking sea ice on mid-latitude climate
2 Predictability of extreme weather
3 Understanding of atmospheric teleconnection patterns (AO, PDO, NAO, PNA, etc.) and their variations: ■ North Pole ■ Oscillation is strong
Maru? sea ice variation and atmospheric general circulation, polar vortex and Rossby wave response, relationship with ENSO, etc.
<2> The role of the ocean
4 Changes in ocean circulation associated with sea ice changes
5 North Atlantic Deep Water Formation in the Greenland Sea
6 Changes in Pacific Water Inflows Associated with Global Warming: Their Causes and Impacts
7 Feedback to the Arctic via the mid-latitude atmosphere-ocean general circulation
<3> Role of land area
8 Influence of land processes on Arctic-global interaction: land-atmospheric energy
Changes in energy transport and water balance, wide-area understanding of non-uniform land surface conditions
<4> Role of the upper atmosphere
9 Polar and mid-latitude atmospheric variability chains through the northern hemisphere atmospheric circulation field and stratospheric atmosphere
10 Effects of the polar upper atmosphere on the global upper atmosphere
<5> Multi-sphere interaction
11 Elucidation of multi-sphere interactions such as atmosphere-ocean coupled system and air-land coupled system
1.2 ■ Arctic ■ - Mid-latitude weather chain, interaction with the global
-Effects of global warming in the Arctic on mid-latitude and global climates, their social impacts, and countermeasures
1,4,9 2,3,5,7,8,11 9~11 10,11
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS Next 5 years 5 years
Five
1. rapid environmental change
<1> Concentration change of atmospheric trace elements
1 Spatio-temporal variation of atmospheric minor constituents such as BC, greenhouse gases, short-lived gases, and aerosols
2 Fixed point observation, aircraft observation, inversion calculation of satellite data, comparison with ground observation
3 Observation method development, examination of evaluation indicators, multi-regional sampling
<2> Effects of terrestrial ecosystems
4 Generation and absorption of carbon dioxide by terrestrial ecosystems
5 Grasping atmospheric trace constituents generated by forest fires
6 Methane emissions from lakes
7 Emission/absorption evaluation of vegetation/soil and greenhouse gases
<3>Material cycle related to marine ecosystem
8 Greenhouse Gases and Ocean Effects on Absorption and Emissions
9 Changes in Atmospheric Trace Element Circulation Associated with Sea Ice and Ocean Changes
<4> Material transport from land to sea
10 Transport of materials from land to sea
11 ■Freshwater Balance Mechanism in the Arctic■
<5> Ecosystem change
12 Global warming and changes in ring, arctic, and terrestrial ecosystems
13 Surface wetting and vegetation change: In GRENE, we studied the growth and decline of forests due to wetting in Siberia.
Conducted a ■survey■ all over the country. Investigation of carbon balance in forest areas due to global warming
14 Circumpolar Arctic Forest Survey: Forest Growth Situation in Scandinavia, Canada, and Siberia Survey Implementation
15 Tundra Ecosystem: Implemented in Svalbard, expanding the observation area of the Arctic Rim such as Canada
1.3 Material cycle and ecosystem
- Generation and transportation of greenhouse gases in the Arctic region, generation and transportation of impurities such as BC, social impact and countermeasures
- forest areas, tundra vegetation, land animals
1,2,4,6,7,13,14 1~3,7,9,12,15 5,10,11,15
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
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6
1. rapid environmental change
<1> Elucidation of the mechanism of sea ice reduction: Conducted at GRENE/ArCS, conducted as model use research,
Role of ice albedo feedback of sea ice and snow cover and the process of seasonal change through the ocean and clouds
<2> Thermal reduction process of sea ice
<3> Effects on the atmosphere (clouds, low pressure, etc.)
- Atmosphere-Sea Ice/Ocean Interaction: Conducted as a model study. Observed data used as validation
<4> Effects on the ocean (stratification, deep circulation, material circulation, ecosystem, etc.)
1 ■ Arctic ■ Ocean circulation and sea ice variation and their physical process modeling
2 ■ Arctic ■ Fluctuations in the freshwater balance of the ocean
3 Mapping of sea ice production and coastal observation
4 Arctic Sea Acidification: Operation of New Evaluation Method
6 ■ Quantitative understanding of material cycles and ecosystem changes in the Arctic Ocean
7 Arctic Sea primary productivity and ocean circulation
8 ■ Arctic ■ Methane release from the ocean ・Methane release due to melting of seafloor permafrost
9 Effects of terrestrial freshwater and material supplies on marine ecosystems
<5> Sea ice change prediction
-Short-term, medium-term, and long-term climate projection research: Collaboration with the International Climate Change Program
1.4 Ocean and sea ice changes
-Arctic Ocean Observation and Model Calculations, Climate Change and Future Forecasts of the Arctic Ocean
<1>~ <3>,4,6,7 <3>~ <5><4><5><4><5>
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS Next 5 years 5 years
7
1. rapid environmental change
<1> Glacier ice sheet
1 ■Ascertaining and predicting shrinking trends of glaciers in the Arctic■: Prediction of wide-area glacier movement, snow and ice microbes
2 Mechanisms and future projections of the Greenland ice sheet: Elucidation of processes such as ice loss quantification and ice darkening,
Ice sheet-ocean interaction, glacier earthquakes, long-term ice sheet movement prediction, ice sheet-climate-ocean coupling
3 Climate and ice flow and destabilization: Long-term environmental restoration and reproduction of ice flow field changes using ice cores
<2> Permafrost
4 Quantitative elucidation of material cycles (ice and carbon) in permafrost regions: Methane release accompanying melting, organic carbon accumulation
Improving the accuracy of volume estimation, grasping the temperature of frozen soil and depth distribution of the active layer, impact on vegetation and water circulation, Edma ice
5 Elucidation of the role and feedback of permafrost in the climate system: improvement of land surface model, future prediction
6 Seafloor permafrost and its thawing effects on the ocean (methane emissions)
<3> Snow fall
7 Reproduction and prediction by terrestrial variation model: Model comparison of ground surface processes including vegetation and snow and frozen soil GTMIP
implementation
8 Global warming and land-related variability: land snow and ice cover and global warming amplification
<4> Hydrological process
9 Changes in the water cycle due to global warming: changes in precipitation and evaporation, changes in river runoff in the Arctic ocean, satellite observations
Estimation of permafrost thaw water storage and runoff
1.5 Cryosphere and water cycle
-Mountain glaciers have been shrinking rapidly since the latter half of the 20th century. The Greenland ice sheet has been shrinking rapidly since the beginning of the 21st century. next 100 years
impacts of ice melt on sea-level rise, resulting environmental changes and social impacts
- Arctic ■ Role in global warming amplification, impact on terrestrial environment, impact of freshwater runoff and changes in water circulation on land and sea environments and life
1,2,7,8 2,3,5 5,6,9 3,6,7,9
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
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8
1. rapid environmental change
<1> Elucidation of ice sheet surface mass balance changes and ice sheet flow mechanisms associated with global warming
-Comparison of proxy data with earth system model results
<2>Differences in the past ■Arctic■global warming amplification from the present and their factors
-Elucidation of dominant period of ice sheet variability
-Sea level change and ice sheet change
-Large iceberg spill
-Atmospheric composition during warming, especially greenhouse gas concentrations
<3>Past variability of the Greenland ice sheet and its factors
-Mechanism of past Greenland ice sheet deformation
1.6 Environmental changes in the present and future explored from the paleoenvironment
-Elucidation of factors causing rapid climate change and impact assessment
<1><2><3><3><4><3><4>
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS Next 5 years 5 years
9
1. rapid environmental change
<1> Impacts of climate change: abnormal weather, forest fires, agricultural production, etc.
-BC occurrence inventory
<2> Effects of land changes
-Thaw of permafrost, resulting carbon release, vegetation change
-Impact on wildlife and livestock
-Impacts of glacier change on surrounding sea areas and residents: Changes in ice sheets, oceans, and ecosystems along the coast of Greenland, and
Investigation and analysis of the impact on local communities
<3> Impacts of ocean changes: impacts on primary production, expansion of the fishery industry, ecosystem degradation, pollution from development
<4> Effects of solar activity and changes in the upper atmosphere: power outage countermeasures, avoidance of impacts on satellite operations, etc.
<5>Response of human society
- impact on indigenous peoples, impact on policy-making,
-development and pollution, health problems, water problems,
-Conservation of indigenous cultures, response to urbanization
-Economic development and evaluation of the Arctic■: short-term, medium-term, and long-term sea ice predictions, development of a navigation support model, ■Arctic■ sea routes
Economic evaluation, prediction of winter sea ice growth: satellite observation and information disclosure, sea in coastal and navigational areas after sea ice shrinkage
Situation understanding: Prediction and countermeasures for increasing waves, coastal erosion, etc.
-Economic development and conservation of the environment, social culture of residents
-Examination of rule-making (policy-making) in economic development
-Activities to support BC and formulate international rules
- Assessment of fishery resources in the Arctic and surrounding waters
1.7 Impact of environmental change on society
<1>~ <3><5><4><5><4><5>
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
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Ten
2. Relatively long fields on variable time scales
<1> Atmospheric vertical connection process from the lower atmosphere to the upper atmosphere
- Conducting modeling studies on stratosphere-troposphere coupling
<2> Cooling of the middle and upper atmosphere due to an increase in greenhouse gases
- EISCAT (European Incoherent Scattering) radar observations detected -40°C/30 years (300km altitude) cooling <3>Thermal and dynamics of the middle and upper atmosphere due to atmospheric waves excited in the lower atmosphere
Structural impact
<4> Effective and reliable detection and prediction of ionospheric disturbances
<5> Electromagnetic/particle energy penetration process from the solar wind/magnetosphere to the Arctic region
- Evaluate and predict the effects of geospace on the upper atmosphere and lower atmosphere, and their interactions
Promotion of the EISCAT_3D plan to compose
<6> Energy and material circulation process from the Arctic region to the mid-low latitude middle and upper atmosphere
<7> Downward Propagation of Variation of Minor Elements in the Middle and Upper Atmosphere and Effects on Ozone Concentration
2.1 Geospace/upper upper atmosphere/middle atmosphere
-Contribution to global environmental change research by elucidating processes of atmospheric up-down coupling and inter-latitudinal coupling-
<1><2>~<7><2>~<7>
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
GRENE ArCS Next 5 years 5 years
11
〇Land area
<1> Impact of human activities on Arctic and terrestrial ecosystems
<2> Impact on biodiversity
- biodiversity change, peat swamps, response diversity
<3> Effects of changes in biodiversity on higher animals and climate
〇Ocean
<4> Effects of terrestrial and atmospheric substances on marine ecosystems and diversity
<5> Roles played in material circulation in lower-level ecosystems
<6> Relationship between food chain and ecosystem change/diversity in the Arctic Ocean
<7> To the ecosystem and diversity of marine stratification, devaginalization, and acidification associated with climate change
influence
2.2 Biodiversity
<5><6><4>~<7><7><4>~<7>
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
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2. Relatively long fields on variable time scales
12
<1> Understanding the current state of permafrost
-Distribution and depth
-Development of estimation method
-Utilization of satellite data and climate models
<2> Heterogeneity of constituents of permafrost
-Distribution of underground ice
- carbon content
<3> Mode and scale of warming and thawing of permafrost
- Change in active layer
- Thermokarst
-Temperature distribution, change
-Use of frozen cores for paleoenvironmental reconstruction
<3> Behavioral characteristics of permafrost-atmosphere-snow-vegetation subsystem
-The role of vegetation and forest fires
-Effects of the Little Ice Age
-Changes since the last ice age
2.3 Frozen soil
-Establishment and transition process of permafrost
<1>~ <3><1>~<3>
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
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2. Relatively long fields on variable time scales
13
<1> Interaction with the marine environment of Arctic ridge hydrothermal systems
<2>Ice sheet deformation and crustal deformation
<3> ■Arctic ■Atmosphere-Ice sheet-Ocean interaction in the ocean formation process
<4> Earth surface environmental changes on the scale of tens of millions to billions of years and the Arctic Ocean and its surroundings
Continental development process
2.4 Solid Earth
-Interaction between Surface Environmental Changes and Solid Earth
<2><1><1>~<4>
Year: 2011 2015 2019 +5yrs &beyond
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2. Relatively long fields on variable time scales
14
<1>Ocean: Monitoring year-round sea ice changes, marine ecosystems, and material cycles using satellites and domestic icebreakers
<2> Cryosphere: Greenland ice sheet, mass balance of mountain glaciers in the Arctic ring and related territories, drilling management of frozen soil, thawing
Thermokarst and coastal erosion
<3> Atmosphere: High-precision long-term observation of atmospheric trace elements, clouds and precipitation related to climate, and understanding of spatio-temporal variations based on these observations
<4> Terrestrial sphere: Comprehensive super for monitoring vegetation changes, terrestrial ecosystems, and meteorological and hydrological observations including heat, water, and carbon fluxes
Site maintenance and maintenance
3.1 Monitoring
- Seamless monitoring
3. Techniques that enable breakthroughs
Elements necessary for future monitoring of marine ecology Elements necessary for future monitoring of atmospheric trace elements15
<1> Improvement of earth system model: detailed regional model, stable long-term reproduction model
<2> Improved atmospheric model: Representation and verification of clouds
<3> Improving ocean and sea ice models: ■ Arctic
Improvement of parameterization, reputation scale processes and mixed layer processes under sea ice
<4> Improvement of land surface and snow ice model: introduction of assimilation technology using paleoenvironmental indices, improvement of reproducibility of interactions, etc.
<5> Data assimilation "Atmospheric Reanalysis": Year-round sea ice variation, marine ecosystem, monitoring of material cycle, oceanic and
Sea ice data assimilation system: Ocean model - Arctic ■ Improvement of processes such as freshwater inflow into the sea and vertical mixing, parameters of ecosystem processes
climate change, sea ice season prediction, atmospheric chemical composition estimation, ice sheet condition estimation
3.2 Modeling and data assimilation
-Earth system modeling that connects multiple fields, data assimilation that connects models
3. Techniques that enable breakthroughs
time
10 Scale [s] 2 104 106 108 1010
Minute Hour Day Month Year Decade Century Millennium
Models less than a few years old
Model over 100 years old
unable to express/
Parameterization
expressible
can express /
main target
It does not change/
boundary condition
turbulent mixing
sea ice (surface process)
Sea ice (glace dynamics)
cloud
Ocean (vortex/ice edge bloom)
Marine (biological pump)
sea ice (distribution)
Ground surface physics (snow cover)
Ground surface physics (frozen ground)
soil organic carbon
vegetation dynamics
ice sheet
glacier
ocean (deep circulation)
10-100 years model
Timescales of representative models (top) and timescales of major elementary processes involved in the Arctic
16
4. infrastructure development
<1> Icebreaker Observation Vessel: Role of Various Defeedbacks and Seasonal Change Process. moon pool
<2> Satellite remote sensing: Seamless satellite observation planning
<3> Airplane: Intermediate between ground and satellite
<4>Overseas research and observation bases
4.1 Observation platform
4.2 Research equipment
<1> Atmosphere: radiometer, Doppler radar, multi-wavelength polarized lidar, highly accurate rain and snow gauge
<2>Geospace/upper/middle atmosphere: EISCAT_3D radar project, multi-point network observation
<3> Snow and ice: ice sheet glacier drilling equipment, core analysis equipment, frozen soil temperature and thaw depth gauge, snowfall gauge, evapotranspiration, hydrological process
<4> Terrestrial ecosystem/material circulation: lidar, hyperspectral camera, boundary layer tower, means of transportation
<5>Ocean: shipboard observation equipment, underwater robot, mooring system, coring, sea ice thickness measuring instrument
<6> Numerical modeling: basic organizational structure (specialized laboratories, division of labor), original supercomputer
4.3 Data
<1> Long-term stable archive
<2> Convenience
<3> Data rescue
<4> Public distribution
<5> International cooperation
<6> Archiving Specimens (Samples)
17
4. infrastructure development
4.4 System
<1> Strengthening core institutions: top-down and bottom-up coordination
<2>Establishment and maintenance of research infrastructure
<3> Strengthen PR
<4> Supporting communities (researchers/stakeholders): Strengthening bottom-up functions
<5> Promotion of international cooperation: Strengthening and increasing transparency of contact organizations
4.5 Human resource development
<1> Fostering researchers: Intern system, summer school, career path development, fieldwork support system
<2> International cooperation
<3> Inheritance and development of expertise
<4> Establishment of literacy and outreach
18





















Ministry of education

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Meeting (3rd)
Handouts > Material 1 Minutes of the 2nd Arctic Research Strategy Committee Meeting (Draft)




Document 1 Minutes of the 2nd Arctic Research Strategy Committee Meeting (Draft)


Council for Science and Technology Ocean Development Subcommittee 2nd Arctic Research Strategy Committee Minutes (Draft)
Date: Monday, April 11, 2016, 14:00-16:00
Venue: Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology 17th Floor Research Promotion Bureau meeting room
Attendees:
(Committee)
Daisaku Ikeshima Professor, Faculty of International Studies, Waseda University
Tetsuro Urabe Professor Emeritus, The University of Tokyo Advisor, International Resource Development Training Center
Hiroyuki Enomoto Professor and Deputy Director, National Institute of Polar Research
Nobuko Saegusa Deputy Director, Center for Global Environmental Research, National Institute for Environmental Studies
Yoshihisa Shirayama Director, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
Makoto Sugiyama Associate Professor, Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University
Shin Tani Chairman of the GEBCO Guidance Committee
Yoshihiro Fujii Visiting Professor, Graduate School of Global Environmental Studies, Sophia University
Ryoichi Fujii Professor, Institute for Space-Earth Environmental Research, Nagoya University
Hajime Yamaguchi Professor, Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo
(Secretariat)
Masao Tanaka Director General, Research and Development Bureau, Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology
Ryuichiro Shiroma, Deputy Director-General, Minister's Secretariat, Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Research and Development Bureau)
Takahiro Hayashi Director, Marine and Earth Division, Research and Development Bureau, Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology
Katsuya Kozakai Director for Polar Science Planning, Marine and Earth Division, Research and Development Bureau, Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology
Shigeru Yamaguchi Deputy Director, Marine and Earth Division, Research and Development Bureau, Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology
Agenda:
(1) The secretariat confirms the agenda and handouts for the day.
(2) Explanations and reports were given by each person in charge on the following agenda items.
1. About future Arctic research
2.Others


[Chairman Fujii] From now on, we will hold the 2nd Ocean Development Subcommittee Arctic Research Strategy Committee. Thank you for your attendance today despite your busy schedule.
thank you
is.
Please ask the secretariat to confirm today's attendance and handouts.
[Deputy Director Yamaguchi] We have 10 out of 13 people scheduled to attend today, so we have a quorum for the meeting.
Also, Mr. Takakura, Mr. Takizawa, and Mr. Yokoyama are absent today.
Regarding today's handouts, I have handed out materials 1 to 4, which are in the proceedings of the meeting. there is a shortage
Secretariat
Please submit your application to

(About Agenda Item 1)
[Chairman Fujii] Now let's move on to the agenda.
First, regarding the record of the proceedings of the previous meeting, due to time constraints, I would like you to take a look at it and let me know if there are any corrections, etc., by April 18, one week later.
is.
[Chairman Fujii] First, based on materials 2 and 3, I would like to ask the secretariat about the main opinions that were presented at the previous committee meeting, and the points of contention in this deliberation.
Please explain from
increase.
[Mr. Kozakai Polar Science Planning Officer] Please see document 2. At the first meeting, the secretariat was asked to summarize the statements made by members of the committee.
roughly
Thank you.
First, the main opinions on international joint research and observation.
centered on tea
Since it is being advanced, it is necessary to clarify what kind of stance we have regarding the use of research and observation results.
I don't know
opinion. Next, what are the mid- to long-term challenges in Arctic research, what are you currently working on, and what are you missing?
or international movement
I wonder if there are some pillars such as direction. Also, what the GRENE project has done in it, and how far ArCS has been done in response to it,
missing part
If you can see where it is, it will be easier to make a research plan in the future.
Thirdly, observations and other activities are being carried out under a medium- to long-term plan.
need to go
Opinion that we think that hint such as the point comes out. Also, at the end, it is unclear where the position of Japan's Arctic research is.
I have the impression
In addition, regarding international joint research, the position of Japan on a large map, the areas covered by observations, the areas lacking, and Japan's leadership
There are many
If we do so, we may be able to see Japan's standing position. Also, sort out what the issues are and who is doing what for them.
need to go
There was an opinion that there might be.
Next, I would like to talk about international collaboration and international cooperation. The three circles on the first page are mainly related to data.
Is it standardization?
I think that a system for data sharing in each country will be necessary.
go ahead with the group
Opinion such as In addition, when standardizing data, we will hold discussions, including who will take the initiative to proceed.
on the committee of
Opinion that it would be good to be able to make recommendations to the extent possible. Also, regarding the third point, it is said that only Japan possesses observation data, etc.
can be
Since there is talk of connecting various data with metadata and unifying them for ease of use, it is an accumulation of the results obtained with ArCS.
Pole and local research institutes
Opinion that it would be better to make some proposals on how far to go while clarifying the positional relationship of the unique data accumulation function.
As for the topmost circle on the reverse side, I think there is room for Japan to bring together Asian countries from the perspective of the user country and provide opinions to the Arctic Council.
squid. from now on,
What kind of strategy should be taken from the perspective of utilization of the Arctic rather than research and observation?
consciously ask
Opinion that it may be necessary to raise subject.
Next, regarding the collaboration between humanities/social sciences and natural sciences, in the second paragraph, the transition from GRENE to ArCS is self-sufficient.
Natural science only
I believe that the priority should be given to the humanities and social sciences, so that the country should be able to strategically implement a more comprehensive approach.
Things to do. sea route
With regard to the use of , Japan will be involved in the development of laws and regulations of coastal countries, and a considerable strategy will be required if we include measures to deal with it.
the balance between
There is an opinion that it is necessary to discuss with that in mind.
Regarding the dissemination of information to stakeholders, this is also the second paragraph.
which rule form
I think there are two sides to this: the development side, and the clarification of the issues that are occurring in close contact with the local area. Also, ArCS incorporates both
I'm sorry, but
Contributing to the formation of international rules may lead to issues such as Japan's interests. In the social sciences, laws and rules
through formation, etc.
On the other hand, ArCS considers how to cover various issues occurring in human society.
I wish I could
I just received an opinion that it is not.
In addition to that, in Document 3, the underlined parts are the revisions based on the first discussion. First of all, it's just the second paragraph of the basic direction of the one-pot argument.
However,
At that time, since it is believed that there are medium- to long-term and short-term challenges regarding Arctic research,
Japan's standing
After clarifying the position, we will organize each issue and proceed with a focused study."
Next, on the back side, it is the relationship with stakeholders at the bottom. As for the second point, I would like to talk about the strategy for using research and development and observation results.
proceeded on purpose
Therefore, it may be necessary to clarify the respective roles of industry, academia, and government.”
That's all for the documentation.
[Chairman Fujii] Thank you. There are many extracts from the previous discussion, but if you have any opinions, please.
[Member Urabe] It is quite difficult to determine Japan's position in this area, and I think that this is always a problem.
in China already
We have already invested in various ports, and according to the British Arctic research document, we are an insurance company like Lloyd.
some time ago
I think there are a lot of countries that are showing up. However, in Japan's science and technology policy, there are not many corporate activities, and companies want assistance from the government.
I can't groan
I don't think it's possible, so I think that's a big difference from other observer countries or AC countries.
The way is
I think that it is to draw a line a little and focus on the research side a little. In that context, could you please tell us a little bit about where Japan stands in terms of research?
thank you
I thought
[Chairman Fujii] Thank you. I feel that there is a difficult aspect when it comes to standing position, but it is like industry, academia, and government, and policies of various countries.
In terms of surfaces, the ratio
I think that the position is relatively clear, but personally, I am concerned about what kind of cooperation should be built in the position of international cooperation and international competition.
after all
It seems to be said whether standing position is necessary and thinks. Part of it is relatively policy-related, but the members of the committee asked me, what is Japan's position in science and technology?
or
I have a question for you.
[Mr. Tani] This standing position clearly shows that we first establish our standing position and then publicize the established standing position to the world.
to be sure
I think it's in the words, but to clarify is that the position is not necessarily clear even in Japan, so let's decide first.
That's what I'm talking about
Or which side are you thinking of, deciding and making it clear what to advertise to the world?
[Chairman Fujii] Intuitively, first of all, it is not always clearly recognized in Japan, including the parties involved, so we should discuss it thoroughly and create it.
or
I think there are two sides to this: whether it is properly constructed in the theory.
How do you like it
Uka
[Mr. Shirayama] Last year, Japan clearly defined a strategy for ■Arctic■ policy. In it, the position of research and development is clearly stated.
is said to be
is my understanding.
[Chairman Fujii] It's page 3 of the summary of document 3-1. On the third page, this is probably the standing position, after all. Something like the basis of the policy
think of
is it right?
[Member Yamaguchi] The position is clear, and I think that Japan's superior scientific capabilities will make a commitment to policy. In the end, the ■North Pole■ will be sustainable.
for future use
Japan will think about what is necessary for that. It is not bound by territorial or national interests, but on the contrary, Japan has direct rights.
to the North Pole
I believe that it is precisely because we do not have it that we should take advantage of the position that we can say that we should protect it and use it in the world.
[Chairman Fujii] Thank you very much.
[Tani] It's very easy to understand, and I think you're right.
following the trend of
There is a description of what to do, and it says to decide while looking around a little. What the committee members just said is that the position of Japan is decided,
what are you doing
I think it's true that this is the right way to do this, but what does it mean to be based on trends?
just to study
I think that it is necessary to consider policies and diplomacy, rather than the situation, so in that sense, the position is really clear.
Kana to
I don't know where it is.
[Member Yoshihiro Fujii] I have always been troubled, and I can't see the connection between research strategy and national strategy.
will it be discussed?
What Mr. Yamaguchi said is probably correct and correct, but when it comes to national or regional strategies, there are still interests and for what.
do you research
In addition to the research-oriented part, various things such as diplomacy are involved, so I wonder if we will expand to that extent here. not to spread
also the research strategy
Whether or not we will do it based on that kind of thing in the. With regard to the Arctic■, further policy and strategic
how is things
It seems that it is also sought. In the discussion between Committee Member Enomoto and Ambassador Shiraishi that appeared in the Nikkei yesterday, Ambassador Shiraishi had exactly that point in mind.
discuss until
I am a little worried about whether I should continue.
[Chairman Fujii] I think that the main aspect is science and technology, but in order to advance it, such an aspect will be necessary.
There are sides.
[Member Yoshihiro Fujii] It is clearly stated that science and technology will be used for diplomacy, so it is an extremely necessary aspect, and other countries
running in
There is no doubt that Japan will not be able to take this into account. Rather, when taking into consideration, the strength of scientific and technological research capabilities and strengths should also be considered.
Japan in advance
As a country, we are positioning ourselves to take advantage of our diplomatic strengths, and I think that is the right thing to do.
[Chairman Fujii] I think there is also the question of whether to start with science and technology as motivation.
was there
I think it's a way of thinking that there will be various developments as you go along, but is it a little more proactive?
[Committee member Yamaguchi] I'm going to add a little personal opinion, but when I look at other materials, everyone says science and technology, but the technology part is not included.
is. engineering and
You can paraphrase it. After all, there is science, there is technology, and there is industry.
see where
I want you to Then, I think that the story will come into view. For example, Material 4 also jumps from science to humanities and social sciences.
I'm listening.
In that case, it becomes a matter of something for the sake of a very small group of indigenous people, and it is difficult to see what Japan should do. actually
Japan is cold zone
In fact, we have a very high level of technology, and all the pipes of the Alaska Pipeline are made in Japan. People from general contractors are doing construction,
Japan in recent times
This is the first time that a cargo ship for the Arctic Sea Route, built by Canada, crossed the Northwest Passage alone. Therefore, we connect these areas well and visualize them.
and exactly
I think we will see stable usage. I think Japan has the power to show such a system.
Last month, we had the ■Arctic■ Science Research Committee, and it's ■Arctic■ Science Summit Week. So I spoke with the AC task force people,
Tenable de
It's all about development, and they want to use it. But I don't want it to get dirty. Therefore, it should be used safely and economically.
both sides
I think Japan is probably the most powerful country.
[Chairman Fujii] Thank you.
[Sugiyama] From the standpoint of the field, I think that what Mr. Yamaguchi explained about Japan's current position is very clear.
is. There
Up to this point, we also come to mind.
what to do
It immediately comes to mind when I say this, but what connects them, what kind of position Japan stands in, is decided, and what kind of things are we doing in the field?
I have to do
If you are worried about what to do or what to do first, and if you can give guidelines that connect the two at this kind of place, researchers in the field will be able to move easily.
not good
I think.
I think that what Mr. Yamaguchi said is one of them.
year, decade, don
Researchers put together a medium-term plan of what to do. However, as expected, the researcher's point of view is the center
Because I put it away,
Ultimately, it is difficult to think about how it can contribute to Japan's position. Therefore, I would like to give guidelines and suggestions to connect them.
If you can
Thank you for those who are thinking about the next.
[Chairman Fujii] Thank you.
[Committee Urabe] In Japan, where there is no policy for the ■Arctic■, for example, at the bottom of page 3 of Document 3-1, the economic potential of ■Arctic■ sea routes and resource development
to explore
That's what it says. This is always included in the ■Arctic■ policies of all countries. So, in doing that,
environmental change,
I think that climate change is a very common thing that we have to do our best. However, at the moment Japan is trying to develop routes.
positive attitude
Although there is no such movement, I feel that there are many places where we may be involved in the future when it comes to resources.
However, even in resource development, petroleum and metals are the story below the seabed.
finally there
Sovereign rights arise according to how they are distributed. Then among its sovereign rights, for example, if it comes from Russia,
talk to russia
It means that we will work together to develop resources.
Norway has finished applying for the extension of the continental shelf, but the one that is currently being submitted is Russia. The United States is not a member of the United Nations Convention on the Law of the Sea.
get out of here
There is no way, but Canada once went out and stopped. What is the current situation?
reapply to the formula
That's the situation in Canada. Denmark or Greenland. Greenland has already submitted an application. Russia and Greenland leave
being
Russia is already under review. So, I think Denmark will be next, and after a few years, Canada will be in shape.
Together, the sea
Nearly 100% of the bottom resources will disappear, or rather, there will be no seafloor resources in the public sea except for a part of the Gackel Ridge.
how do you think
So I think the chances of remaining public sea resources are extremely low.
In the midst of this, when it comes to resource development, there are technical developments there, technological developments for resource development, ■ surveys under the ice sea, ■ surveys including ■ exploration ■.
technology
On the other hand, I think that Japan can contribute to these two things in terms of the sea. Then its development and then the environment will not be affected.
technology, etc.
Whether or not Japan will be able to do it on its own initiative is impossible unless it is partnered with an Arctic country, but such technology in ice-bound waters is sufficient.
not
I think that, using such technology, Japan can have the ability and goals to contribute to the sustainable development of the Arctic.
Isn't it
I think
[Chairman Fujii] Thank you.
[Member Yamaguchi] Japan is actually the first country in the world to conduct research on Arctic sea routes. It's a big international joint research project in the 90's. present
Currently in the North Pole
There is no major national project that puts sea routes in the forefront, so it is not very noticeable, but I am doing it myself, and the industrial world is finally moving.
Nice to meet you
Mitsui O.S.K. Lines ordered and recently launched a very strong ice-breaking LNG tanker. This is 3 ships. Nippon Yusen also builds ice-resistant car carriers.
and more energy efficient
The basic technology for the Ne-class ice-strengthened ship has been completed. Japan is like this
sow seeds
I think I can show it well to the outside world. The Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism and the Ministry of Economy, Trade and Industry may be difficult to say, but the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology
so beautiful
I can say that from my standpoint. I believe that Japan's status will rise if information is collected and released in this way.
[Chairman Fujii] As you just said, I think that science and technology is the position, but there are parts where various pieces are already in place.
how to enter
I think that it is possible to show from the beginning to the exit, and to comprehensively present it in such a way.
[Mr. Shirayama] I would like to point out two things. First, regarding seafloor resources, although there is certainly talk of the extension of the continental shelf,
about public
Naturally, there is a perception that there are a lot of seas in the Arctic sea, and the seawater in the high seas is also said to have a lot of biological resources.
forget about
One thing you shouldn't do. Another thing is that we must not forget that the significance of research on the ``North Pole'' is not limited to the ``North Pole''. ground
to the entire sphere environment
No doubt it has a huge impact. The ``North Pole'' is the first to have a large impact, and we have already produced research results.
Therefore,
All very important case studies when considering future mitigation and adaptation to global environmental changes in the world or in Japan.
it's the place to be
Of course, I think that positioning is also very important.
[Chairman Fujii] Thank you.
[Committee Enomoto] Regarding the fact that it is not clear what kind of information pieces exist and where they exist,
A few years ago
In such a state, even though many people go to the ``North Pole'', they cannot see the whole picture.
how it works
I started making For example, more than half of the meeting place for Mr. Yamaguchi's presentation of scientific research on the ■North Pole■ route was attended by business people, who enthusiastically took notes.
Also, Mr. Hakusan
With regard to the global perspective that the member mentioned, during the Arctic Science Summit Week held in Alaska, mid-latitude countries, the United Kingdom, Doy
tsu, Japan, Korea
There was a scene in which non-Arctic countries such as ``Arctic'' were called and their thoughts on the ``Arctic'' were asked.
[Deputy Chair Ikeshima] As the number one point of contention for this deliberation, it states that the position should be clarified.
position is clear
I feel like I'm going to explore various directions, but in the first place, the researcher has been doing research after clarifying the standing position.
not
There is a current situation. Researchers are not necessarily aware of national policies or Arctic policies. Each field has its own characteristics.
I'm sure
vinegar. However, depending on the field, last year's Arctic policy came out, but at last the national policy came out. However, unlike the Nordic countries and Russia,
and north to Japan
There is no such thing as polar science in the first place. Therefore, in the fields of glaciology, snow, and science, there are things like resources and ships, and the entire Arctic.
determined as
There was nothing related to policy, and there was almost no awareness of such things. Therefore, when we created this Strategy Committee,
stepping on the
Are you telling me to reconfigure it once more in advance, or is it okay not to think about that kind of thing?
I wonder
I think. If you don't do that, you'll see it as "based on trends in other countries," and the basic way of thinking is quite comprehensive, and your inner heart is Arctic Sea routes and resource development.
economical from
It is also wrong to think that we are only looking at the possibilities. However,
at a good opportunity
I think there is, but I think it is a very big idea to what extent there is a view that summarizes the whole.
[Chairman Fujii] I feel that this committee will be able to look at everything from a bird's-eye view and grasp the overall situation.

[Committee Urabe] One very important thing is that the United Nations Law of the Sea stipulates that up to 200 nautical miles is the EEZ of each country, but beyond 200 nautical miles,
no longer
As a result, the sea surface naturally remains. Therefore, I think that scientific research in this area will continue to be very important in the future. is it
Somewhere
Freedom of scientific research in the ■Arctic■ high seas must be protected before the ocean floor and its subsoil belong to the nation. place
but that kind of
There are various movements around the world, such as banning things for reasons such as research purposes, or not giving permission. That's why it's an Arctic country even in the Arctic ocean.
alone on the high seas
As for the region, I think there will naturally be a move to prevent surveys from being conducted. So, I had been doing proper research before that, and I used that kind of framework.
in the research
As a country, I think it is necessary to strongly advocate the proper rule of law and the strict application of the law of the sea, separate from industry.
[Deputy Chair Ikeshima] In that respect, what the member said from the perspective of international law is extremely important.
now covered in ice
However, it may melt in the future, so the AC presidency will discuss what to do about regulations and future efforts regarding fisheries in the high seas.
of America
We are taking the lead in research and surveys, and negotiations with foreign countries have begun. There was also a symposium in South Korea, where, for example, Japan
books and Korea
As mentioned above, I must tell you what kind of position I will be involved in the maintenance and utilization of high seas fisheries resources in the future. At that time, Japan's fishery policy
what to do
It is a matter of how much is decided in the fisheries industry, so we have to go into that and think about it.
I mean,
I think there is going to go.
[Chairman Fujii] I think it is very easy to say that it should be guaranteed because it has been done freely so far in science and technology, but the law of the sea, etc.
when discussing
In addition, I think that it is possible to say what kind of conditions are necessary internationally, but I think that the main discussion will be at the Ministry of Foreign Affairs, for example.
is specifically
What's going on.
[Committee Urabe] There is an ambassador in charge of the ■North Pole■, and basically I think that the Ministry of Foreign Affairs will take the lead. There are also experts in the law of the sea
question because it is
It's not a problem, but it's not my specialty, so I don't know if Japanese industry wants it to be protected.
so-called
and discuss what Japan should protect. Scientifically, of course, it is the environment, fishery resources, and various other things.
this is something weird
If something happens, it will affect Japan, so I think there are things that I can't compromise on, so I'm collecting that kind of information.
stop it possible
I think it is necessary to mention it as a gender.
[Committee member Yoshihiro Fujii] Here, too, we are focusing on the strategic aspects of research and science and technology research.
When you come. And,
Japan's position here is that it is not an Arctic country. Based on the basic scientific and technological superiority in the country,
how about we
Can you keep working? At this point, it will become diplomacy, but I think it is possible to raise such issues, and I think it would be better to do so.
increase.
As for companies, if there is no marketability, they will end up with only research and surveys. The marketability part is the result of this research and development.
various
If we can see the prospect of working on it, we will start moving tomorrow, so we don't have to think about it too much. However, one recent trend is that the ring
related to border issues
So, there is a lot of movement in areas such as soft law, accounting and governance, without going as far as environmental laws.
from here too
One problem I would like to raise is that if they start to move instead of analyzing it, of course it would be most desirable to have a legal framework, but it is not possible.
But more and more
Western companies are also active, so it is not enough to say that Japanese companies and our legal system need to prepare for such things.
because it's okay
I don't think so.
[Chairman Fujii] We will continue to hold discussions while maintaining the current perspective.
what is now
There was also talk about connecting it to the end in the process and whether the information could be properly organized, so while always keeping that in mind,
fic department
I think it would be good if we could make a final proposal by not only looking at academic targets but also recording them in the minutes of each meeting. do everything from the beginning
is a little
It seems difficult, so how about starting with such an arrangement this time? Well, this time there is also a time constraint.
and all
I couldn't do it, but the secretariat consulted with various teachers and put it together. That is document 4 and desk distribution, but first to document 4
explain about
After that, I would like to ask Mr. Enomoto to show me his thoughts, and to discuss how to revise from the next time onwards.
Mr. Kozakai, Planning Officer, please refer to Document 4.
[Dr. Kozakai, Director of Polar Science Planning] Now, I will explain material 4.
After sorting out the issues that were pointed out last time, we sorted out the current situation in Japan while taking international trends into consideration. First of all, although it is the first one, various problems
Nice to meet you,
After citing issues such as 1 global warming amplification, 13 black carbon, changes and effects of clouds and aerosols, trends and efforts so far, etc.
the leftmost column
The world trends in Arctic research, the trends in Arctic research in other countries, and the status of Arctic research in Japan, etc.
after that
Research infrastructure, development of domestic research bases in Japan, development of international collaboration bases, community formation and information dissemination, and human resource development.
I understand.
The horizontal column shows trends from around 1990 to around 2010, before the GRENE project started, and then from 2011 to 2015, when the GRENE project was running.
year, next to
The research period of the ongoing ArCS project from 2016 to 2020 and the period after 2021 are summarized.
At the top is the global trend of ■Arctic■ research. From 2011 to 2015
means that Japan is AC
, observer participation, etc.
Next, regarding trends in Arctic research in other countries, I have included participation in the EISCAT project, research trends at GRIP, NEEM, and IABP.
vinegar.
If you look vertically at the column for 2011 to 2015, first there are black and yellow circled numbers. This circled number corresponds to the research topic number above.
increase. black number
Letters indicate research at the researcher group or individual researcher level, with colored numbers in yellow, green, and red.
there is a thing
It is sorted out in the form that it is budgeted as a national project to some extent.
The research infrastructure on the second page includes observations by Mirai, the development of autonomous unmanned submersibles, remote-controlled unmanned probes, etc., and the water cycle change observation satellite Shizu
Ku” and land observation
This article describes the satellite DAICHI. In addition, the status of the EISCAT project enclosed in yellow, the cloud radar, the small aircraft, the Earth simulator,
Development of ADS, etc.
I am writing about an item.
As for the development of research bases under it, centers have been set up at the Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology and the National Institute of Polar Research, but in 2016, Hokkaido
including university
The three institutions have been approved by the Minister of Education, Culture, Sports, Science and Technology as joint usage/research centers. In addition, in the development of international cooperation bases, we have been developing the Ny-Alesund base and so on.
came, but 2
After 2016, we plan to build CHARS in Canada. In addition, in the ■Arctic■ community formation and information dissemination, information provision using ADS, etc.
Arctic Environmental Research Institute
Research consortium, establishment of JCAR, etc. are described.
In terms of human resource development, the overseas dispatch of young researchers in the GRENE project or the ArCS project is summarized in Document 4.
[Chairman Fujii] Do you have any questions about the explanation? In the first place, the 13 divisions of various issues themselves include very large issues and specific issues.
let alone this
I think it is necessary to organize relatively.
[Member Yamaguchi] I can't see the exit because I summarized the described issues as a phenomenon. What kind of paradigm can we build after doing this for 10 or 20 years?
not at all
can not see. I am very grateful to be able to get a bird's-eye view like this, but I need another ingenuity.
[Chairman Fujii] Today, I would like to ask Mr. Enomoto, a member of the committee, to make a presentation as a summary.
so, etc.
After looking over the whole picture, I would like you to discuss what is being done and what is necessary in the future.
[Committee Enomoto] In Document 4, I feel about the period from 1990 to 2011 onwards.
related
On the horizontal axis, my materials focus on efforts from GRENE in 2011 to ArCS, which was newly started in 2016.
vinegar.
Before GRENE started in 2011, there was a great lack of mutual communication between researchers, and since 2011 it has become closer.
is. 2016
Since then, it has been called ArCS, and although it used to be said that it was close, it was only in the natural sciences.
mean
The horizontal axis of the time axis from 2016 is a project that we are aware of.
On the vertical axis, my original focus was on science, but in terms of global trends, the IASC was established before the Arctic Council.
science leads
The background is that later, a council was established to decide and discuss policies. From 2011 to 2015 in Document 4, Japan's AC
Server nation participation
However, in addition to Japan, South Korea, India, China, Singapore, etc. have also been approved at the same time.
Participation of many countries
With the approval of the ``Arctic'', the Council has indicated that the ``Arctic'' is no longer a closed world within the ``Arctic'', but should be viewed from a global perspective.
it was done
In response to this question, GRENE also worked on research themes that corresponded to this. At the bottom of the first page of Document 4, research subjects, from geospace to humans and society, are included.
For experts
You can see what they are doing, but just by looking at the numbers in the circles, you can tell how much you have achieved, what you are missing, and what you are doing.
I think it's difficult
So, I briefly summarized the basic policy and progress. However, in terms of geospace and human beings and society, GRENE has ended this time.
By the way, G
Since there was not enough information to build on the results of RENE, I have touched on the ocean/sea ice, atmosphere, land area, and glaciers/snow ice that GRENE mainly dealt with. ancestor
other than
I would like to have an expert discuss it, and since I scanned it in a hurry from the personal information range, there are many things missing. yeah
the place is the throne
I would like to discuss this with you.
Then, there are 4 pages of materials on the current status of Arctic research in Japan. The large vertically long one on the far left is an international
When it comes to guidelines
Kororo is something that I would like to discuss at this study group, so it is not a proposal from me.
The first page summarizes glaciers, ice sheets, frozen soil, and snow cover.
As for glaciers and ice sheets, when the IPCC report comes out, the first thing that comes out is that the Greenland ice sheet is melting and the sea level is rising. snow and ice on land
melt into the sea
As the sea level rises, the shrinkage of snow and ice on land has become a hot topic.
Nari, mountain ice
There are quite a few rivers, and they have already started to change, and after a while the rivers will melt away. pull it
so as to inherit
Since the beginning of the 21st century, the Greenland ice sheet has begun to melt. ■Antarctica■ hasn't changed yet, but if I were to start next, it would be ■Antarctica■.
Uno will happen in the future
I think it might happen. So, the melting of glaciers and ice sheets, and then the Greenland ice sheet, which is starting to make a start, how it will affect sea levels.
can you get it
When it comes to global issues, Japan has strengths in model research, so we have included observations and models in those areas.
I'm here.
When it comes to research themes related to Greenland, the topic of melting ice or decreasing volume comes up.
ice block
It was not fully understood that half of the seawater was falling into the sea untouched.
rice field. yeah
Research has begun. In recent years, there has been news that the entire surface of the Greenland ice sheet has melted in 2012.
became the lowest
It was a month before the news. When the surface was said to have melted, the international community wondered how much it had melted in a presentation at an international conference that year.
Taka, that departure
filled with tables. The next year, however, it became clear where the meltwater had permeated and how much it had destabilized the ice sheet.
it sounds
By the way. In addition to monitoring surface melt, we are currently investigating how melt water affects the instability of the ice itself, or over the past thousands or millions of years.
in the scale
So, whether such a thing has happened and whether there are any traces of it is the subject of research. Both Japanese groups
firmly involved
I'm here.
Another point, the resulting environmental changes and social implications, is that natural scientists imagine the Greenland Ice Sheet as ice on rock.
but actually around
There are many people who live there. There are also fisheries, there are indigenous people, and it is a transportation route, and it collapses from Greenland.
there is a block of ice
Societal interest is in what kind of impact the large amount of fresh water that is being discharged will have on that area. Japan should also seek such support.
is included.
In this regard, GRENE has started the first research on melting, but in terms of the impact on society, the involvement in ArCS is included.
where you are
vinegar.
As for the snow cover, we know that the Arctic sea ice is shrinking and the glaciers are melting.
It's been a while
rice field. Over the past 30 years, it has been found that the snow cover period has shortened by nearly one month in the western part of the Eurasian Continent. Is that the sphere of human life?
are plants, soil,
Yukikaku is interested in what kind of influence is being given to such places, what will happen in the future, and what will happen in the future.
It is
Regarding this, the satellite data that Japan has has contributed greatly here, and cross-border monitoring of the entire northern hemisphere, and so on.
increase.
Also, the snow contains black carbon, which has become a hot topic, but only in some areas, a Japanese research group
come in
We have also started sampling.
As for the third, permafrost and permafrost, the process of permafrost transition has not been implemented. Previous IPCC Reports
remainder in
It is said that it was not handled properly, so it is being proposed that it will be handled properly in the next report, but the Japanese community is actually
there is power
However, we are in a situation where we are only able to carry out fragmentary activities. There are high expectations for this internationally, but we have not yet been able to meet it.
Next, with regard to the atmosphere, there is great diversity in the atmosphere. Are you looking at ingredients, or weather forecasts, like greenhouse gas?
long-term climate
There is a point that we are looking at changes and global warming.
As for global warming amplification, we are working to elucidate the point where the ■Arctic■ is changing remarkably and quickly in the global warming as a whole. Greenhouse gases/impurities
about,
Emission of carbon dioxide, or methane, as a greenhouse gas. Japan has been monitoring this since 1991, when the IASC was established.
did. rather
There is an accumulation that has continued for a long time. It has also led to interest in methane and other greenhouse gases, not just carbon dioxide.
vinegar. black
Carbon is also important for the Arctic climate, but there are those that spread globally and those that are transported over long distances.
from each country
It is a situation where submission of inventory is requested. How much carbon dioxide or black carbon is emitted by each country? it submitted
Lemasu and Lou
There is a possibility that we will enter into agreements on rules, etc., and following the project activities at GRENE, we have also entered into activities at ArCS.
to event
In terms of how international rules will be decided after the submission of the report, I would like to ask people involved in international law to get involved and start a new initiative at ArCS.
It's a dead stage.
With regard to the Arctic-Mid-latitude meteorological chain, Japan, South Korea, mid-latitude countries in Europe, and countries other than Alaska, such as the United States, are affected by cold waves from the Arctic.
to be influenced
As a result, there has been a growing awareness in recent years that changes in the Arctic and land surface conditions associated with the reduction of sea ice pose a threat to mid-latitude countries. ■ Arctic
■ changes in ■
It is like a symbol that it is not closed to the North Pole, but Japan is also putting considerable effort into this, and it is producing results.
vinegar. Especially Arctic
In terms of the route of the westerly wind that connects Japan and Japan, and the route through which abnormalities have been reported, there are activities that have progressed worldwide.
Extreme climate change
A program to improve dynamic forecasting is underway, but Japan is being praised as a model case because Japan has taken the lead and is producing good results.
is included.
ArCS is going to go to these places as well. In this last weather forecast, there is also an impact on the mid-latitudes, but of course the Arctic Ocean
direction of prediction at
There is also the above, and this is useful as information for safe navigation of ships passing through the ■North Pole■ route.
Regarding the ocean, sea ice, and ecosystems, why is sea ice decreasing, and how is the structure changing in the ocean? the ice is gone
spread after
What kind of changes are taking place in the sea surface, where the water is spreading? The area of contact between the atmosphere and the sea also increased there, and the exchange of gases,
waves
Children are increasing. Of course, human industrial activities will also be included in it, but future predictions of such places. For the previous weather forecaster
in a shorter time
However, when it comes to forecasting including the ocean, there is a point where we have to look at it over a long period of time.
Satellite observations clearly show the state of sea ice decline.
No pole Darkness of the night
We are providing the world's most advanced sea ice observation information, as it is possible to observe even when it is cloudy or when it is covered with fog or clouds in summer. Not only the area, but also the current
interest in ice
It's getting thicker. Moreover, it is not only the summer minimum, but how quickly it fades in the spring, or how quickly it returns in the fall.
Or rather
It has become a matter of great interest even now, and year-round observations and observations such as what is happening under the ice require observation systems and observation technology.
■Arctic■Russia has maintained a drifting station on the sea ice since 1931, but recently the ice has been cracking, so we have given up on observation.
I was. this
As a result, the information on the ice regions has suddenly become blank, and it is a situation where some country will go there and do some research.
situation. However,
Since it is difficult to do it regularly, the fourth line from the bottom of the sea ice section, MOSAiC, is currently being proposed.
I wonder if you can give it to me.
Germany decided to put an icebreaker there. Place a German icebreaker in the middle of the Arctic Sea for a year as a drift. International research, international network
to work
Researchers go there and observe for only one year. As for how much results can be obtained, such a campaign
something is expected
ArCS and others are also planning to board and observe from Japan.
Also, acidification has become a very important issue in terms of ecosystems.
a matter of concern
I have. This is also being worked on by GRENE and ArCS.
As for the terrestrial environment and terrestrial ecosystems, when the word ecosystem is included, the time scale suddenly becomes longer. It is difficult to obtain results with just one observation.
long-term monitor
Taring will be required. Also, in terms of how things will change in the future, we need highly accurate information that can be integrated over a long period of time.
but very difficult
By the way.
■Arctic■ The surface of the Arctic region has a wide variety of surfaces.
are each
There are areas where one country covers the area it is responsible for, but if that is the case, there is a bias, so the land observation network, INTERACT, has been launched.
There is
The EU has made an international call to map the range to be covered and see if there are any missing areas.
vinegar. finally
Whether or not to work here depends on the activities of each country.
if you can go in
It's been a while, but efforts are being made to set up important observation sites as supersites and monitor them. GREN DESO
I said
Roha was partly done.
The terrestrial hydrological cycle has actually not been explored much so far, and connecting the land, sea, and atmosphere is a very difficult theme. especially land and sea
to connect
In terms of where water and materials circulate through rivers, this is an important point.
or the sea
There are places where the community and the land community are not yet firmly connected, and there are advanced analysis results by some researchers.
link to
I know that it is, but it is said that this is not yet started.
Ecosystems, forest areas, tundra vegetation, and so on, within GRENE, we set various observation lines and looked at them.
ma
Ping's information is pretty dubious, don't believe what's already done and have to recreate it, or climate change will make it this way
rewritten from
It was pointed out that it is becoming a situation where Such a monitoring system is also desired.
[Chairman Fujii] I would like to hear your opinions and discussions about the explanation just now.
[Member Saegusa] I have heard that the research that had been conducted relatively separately since the start of GRENE has largely been consolidated, and I agree with you.
but from now on
If you would like to talk about the
For example ■ North Pole ■
It provides slightly larger-scale findings, such as whether greenhouse gases are being absorbed somewhere on the continental scale of the entire region, or whether they are shifting to emissions.
where to bring
However, I think that GRENE has probably already started, so I will emphasize that area and talk about further accelerating such areas in the next five years.
so that you can see
How would you like to do it? For example, using bottom-up data and top-down data such as inversion, model ratio
compare, multiple
I think that they should be able to detect long-term trends in continental-scale generation and absorption while reducing uncertainties using the method.
from now on
If we want to strengthen it further, for example, where sea ice will accelerate further from now on, where positive feedback will progress further, etc.
one step ahead
I feel that it is connected to seeing, so I thought it would be good if you could emphasize that.
[Chairman Fujii] Thank you.
[Member Enomoto] We have conducted various trials in terms of information sharing and model calculations, and we have experienced both failures and successes, and there are areas where we can make progress.
is coming
I think. In this material of mine, I only wrote about the present and ArCS, which has just started, and I have not touched on the future, so
important in the future
I think it will be one of the points.
[Chairman Fujii] After all, there were things that GRENE knew and things that we didn't know, so we changed the shape a little and further developed it with ArCS, and so on.
so-called
Also, as you just said, this is written in the form of so-called cause and effect and its effect,
what
Are they connected in some way? I would like you to summarize how each of these pieces are connected at some level and scale.
is.
Since this is the first time, we will continue to revise what we have received in this form.
Literature/Social Science
As for the next time, I would like to have you make it in the same way in the same way, and I hope that you can make something like a rough draft by the summer.
also like this
There is also the point of view that if we clarify what kind of things further, we will be able to understand the overall picture and create a better plan, so please feel free to give us your opinions.
I would like to receive
think.
[Committee Sugiyama] I think that what you have lined up is exactly the pieces that are currently being conducted at the research site and are being elucidated.
increase. this is
Rather, it is a bottom-up approach. One thing about GRENE is that Mr. Enomoto has compiled a lot of information from the field.
I think it's a success
However, I believe that GRENE is already underway, and as Mr. Saegusa just said, these will work together to achieve one slightly larger goal.
mu
That's what GRENE is actually doing, and I think that's what ArCS is aiming for. Beyond that lies our country, like the first
standing position
I see, the ultimate goal is to make use of Japan's strengths, what part it should play in the international community, and what part it should demonstrate its strengths in.
The piece is
I think it would be good if we could have a discussion on whether we can make such a contribution or not.
[Chairman Fujii] Thank you.
[Tani member] There is a description of GRENE, ArCS, and beyond. A five-year program or project has progressed, and in those five years, when it was planned,
I think
However, there is no commitment to continue observation five years from now. Then, for example, where did you hire someone or where did you go to install the observation equipment?
in that country
Even if we do so, it becomes a matter of leaving it for five years and then withdrawing it after five years.
Looking at the current budgeting method, there is always a review, and after five years, a new idea will be successfully created, launched, and each time the project will be renewed.
hire because it changes
I think that it will happen that we will change the relationship of use and buy new machines, but that is long-term, long-range monitoring.
and more desirable
I don't think so.
GRENE, ArCS, and so on, and after 5 years, I came up with the next name, and the one I got was good, I can continue, and I couldn't.
oh no
I think it's going to be something like a rip-off, but I don't think that's the case. how to cover it
think about what to say
It seems to be said whether it is not possible and thinks.
(So far) It's very well summarized.
But in my eyes
I feel like I'm on the right track, so that's the first thing, and although it's not written, I'm doing an international project to create bathymetric maps. ■ North
polar sea bottom
There are rough topographic maps, and although everyone is using them, they are still rough. Countries making efforts to create detailed bathymetric maps
there is
The answer comes as a surprise. For example, if you look at the topography of the seafloor where the ice sheet rushed to the seafloor and disappeared leaving traces on the seafloor,
what happened here
You can see how far the ice sheet stretched and how it moved.
is it something
So, although it doesn't appear in this item as a whole, there are things that are being done in the world that are not in Japan. It may not be necessary to do that, but
I happen to
I am also involved in a project to create a bathymetric map of the Arctic ocean, so I feel a little lonely.
Another thing is the management of information, and the results of observations and research that have been obtained can become one-stop internationally.
to make a
As for the point of contention, it is written that Japan will also participate in such international data sharing, but this is not the case.
and Japan
I think it's safe to say that Japan will do it, but Japan is not necessarily strong, so we have to decide what to do.
Also strong Lee
When we say that we integrate information management with leadership, we send the message that we, as a country outside the Arctic, will organize all data on a global scale.
is strong
I think there is
[Chairman Fujii] Thank you very much.
[Member Yamaguchi] At the time of GRENE, it was an organization called the Polar Research Institute, where individuals gathered and worked hard on research, producing many good scientific results. Largest in ArCS
is still
I believe it was created as an organization. If we continue to perpetuate this, even five years from now, even after the post-ArCS, Japan will play a central role in this.
■ North Pole ■ Research
I think it would be good if we could have a discussion about moving forward. I think what Mr. Tani just said is one of them. This kind of thing happens, so let's cut it in 5 years
It's no good
I think that such a discussion should be held here.
[Chairman Fujii] For that reason, I think it is necessary to discuss the long-term importance, not just this term. still in the future
also vaguely
However, it is a matter of course that there is such an important thing, and at least it does not end here.
and go out
mosquito. There is also progress in science and technology, so I thought it would be very important to be able to properly present it here, so I made this proposal.
vinegar.
Sugiyama: I am researching ice sheets.
see the ice above
I was there. As it has been five years at GRENE, even I have seen that the ice sheets are flowing into the ocean and interacting with the seafloor, and my understanding has progressed.
I was. ocean
I think research is one of Japan's strengths, so I had that in mind.
surface, boundary
It naturally occurred to me that I should.
The fact that Mr. Tani was able to come up with such a thing is because it is making use of one of Japan's strengths and making its presence felt in several areas of Arctic research.
go, suggestive
I think it's only one, but I think there are still many such examples, so I would appreciate it if you could provide information.
[Mr. Shirayama] There are about three. First of all, although this is of course a review of the current efforts, it is fine if the Strategy Committee discusses it in the future.
if so
In the Arctic science, as Mr. Tani said, the important point in the future is that it cannot be done by any one country.
research is solid
I think it is clear that it is necessary to be able to
I want to put it out
I think that one thing is important. This will not come out as long as you are talking about each individual, but it will definitely come out as a more overall policy.
you can
I thought it would be good.
The other is that the area of technological development, etc., is extremely weak.
clear by saying
It is necessary to think about such things as making a list of certain essential technologies, or discussing them.
Isn't it
When. Of course there may be platforms, but I suspect there are many.
Lastly, from the perspective of using tax money for Arctic research, I think that public support or something like that is also necessary.
think like this
increase. For example, there is a famous French apparel maker called agnès b.
See you next year
There is a plan to conduct observations where the ■Arctic■ is enclosed in ice over a period of about a year to a year or more. Such a strong private sector commitment is
then
I think we need to be aware of that as well. In other words, how can we obtain the commitment of the private sector?
If you have a
The concerns of Mr. Tani, who was mentioned earlier, should be greatly reduced, and I feel that we need to think about that as part of our strategy.
[Chairman Fujii] Thank you very much.
[Member Yoshihiro Fujii] Indeed, as a research strategy, it is not necessary to limit it to the national budget, just like China and other countries.
unattractive
I think it's about building a framework. ■ Japan, which is not an Arctic ■ country, will cooperate with other countries, not only Japanese companies, but also Apple and Microsoft.
will you
Maybe. However, it is still a proposal based on the common task of developing the common asset of Arctic research in a safe and sustainable manner.
framework
is whether the country can show With this amount of materials, I think I can do it, but I would like you to put it together in that direction.
[Deputy Chief Ikeshima] Concerning Antarctica, as a national policy, Japan has been conducting observations and surveys of the Antarctic since the beginning, and Japan has also made significant contributions.
Up to Antarctica
Observations and surveys continue to be a kind of national policy.
Regarding the ``Arctic'', at least a ``Arctic'' policy has been established, but in the future, such a national policy, or rather, some kind of major national policy
project
I think that it will be questioned whether it will be a measure. That is the position that indicates the standing position, and so
don't make it bigger
There are people in the position that it is okay, and it is necessary to do everything with all Japan.
and the whole country
However, in the end, the question is whether or not it means creating a broader, more solid scientific framework or paradigm. for that reason
is 5 years or 1
0 years, we will continue further ahead. In fact, once we became an observer, we were unable to quit.
well, here
My impression is that it is necessary to put it out as a strategy.
[Chairman Fujii] I think that it is a very difficult problem, including the comparison with the current Antarctic.
Is not it.
[Mr. Hayashi, Marine and Global Affairs Division] The problem with the ■North Pole■ is that it stands in a slightly different position compared to the ■Antarctica■.
■ Antarctic ■ Treaty
There was a framework for global cooperation, and research and development began. ■North Pole■ was originally the territorial waters of each country or the EEZ.
little political situation
In the midst of this change, I became able to conduct a little research, and research progressed from around the 1990s.
wrong
I think there is.
Originally, I think that such long-term observations should be carried out over the long term by universities and research institutes with operating subsidies.
There is also a history
So, in the past few years, it's been getting quite exciting, so it's been launched as a project later.
After all, when it comes to doing it as a project, we set a certain deadline, evaluate it firmly, check the good and bad, and move on to the next.
to go with
I believe that this will become the normal way of doing things, but recently, both policies and the situation have changed considerably, and the Ocean Policy Headquarters formulated the Arctic Policy last year.
Although
In such a forum as a whole, the position of the policy has changed little by little, and when it comes to the fact that it must be done over the long term,
anyway
In advance, I think that it will be said that we do not think properly about how to put out a little money.
Currently, it is being done as a project from the perspective of the rapid increase in its importance in recent years, but this is the place to consider
Also based on
It won't suddenly become long-term from next year, but by the time ArCS ends, we have to think about what to do.
I'm saying that
I think.
[Director of Research and Development Bureau Tanaka] Basically, it is necessary to think about it as a big strategy without setting too many conditions at this strategy review meeting.
yes it is
I would like you to think about it. By chance, the government sets up projects in a cycle of about five years like this, but it is a kind of
a matter of method
Therefore, I understand that the strategy is essentially a different story. Therefore, as a strategy, for example, 10 years, in some cases 20 years, etc.
I received it,
Conversely, I think that it is the responsibility imposed on us administrative staff to decide how to do it for the next five years.
On top of that, GRENE introduced that the system was established in the process of moving to ArCS, and in that sense, the system has already been established.
so
I believe that we have established a permanent foundation for this fundamental system. Therefore, after that, the project is a matter of how to get the budget.
then this
We would like you to understand that if a bigger issue than just the budget comes up, we will of course consider a framework that matches it.
I think.
[Chairman Fujii] In that sense as well, I feel that it is extremely important to create long-term importance for Arctic research and technology development.
I will
From that point of view, although there is one more important issue that came up earlier, there was a discussion that it may not have been included.
I think.
This was a very strong opinion from everyone last time as well.
There is also a need,
Though we think that there is difficulty, it is such an assortment. Also, internationally, Japan shares this responsibility, but is there a stronger country?
so that one
I feel that there is a need for such an overall sorting.
This is the first step, so I think it is very important, for example, acidification.
I don't know
That's right. So, although Japan is doing this now, experts may know that there may be something more important.
However, this
If you can discuss whether it is necessary and sufficient if you do this, or whether it is necessary but not yet sufficient, I think you can come up with a very strong proposal. still the limit
very much to know
Since it is important to the future, I wonder if it is possible to polish it up from that point of view.
Committee Enomoto: This kind of community has already been done by GRENE, so while looking at the results of that, I will make an overall review.
from inside
As Mr. Yamaguchi mentioned earlier, we can't do what we can't because of technological progress. so general
Coming like this
I think that there is also a desire to do things.
There are various foundations for technical issues, but is it okay if we make them more specific? For example, autonomous unmanned diving under the sea surface
develop a machine
I think there are various things, such as developing it a little more, but is it okay to strengthen this part?
[Yamaguchi committee member] It is a way of saying that this kind of observation is necessary, so this kind of technology is necessary. In addition, from another technological perspective,
connected
There is such a thing as technology. I think that goes beyond this framework, but I would like you to summarize the stance of other ministries.
that kind of information
I think that it will be easier to discuss here when comes out.
[Member Yoshihiro Fujii] At the same time, I would like to ask what other countries' systems are like, and how the Arctic countries and non-Arctic countries are doing.
Uno also have information
I would be very grateful if there was.
[Member Enomoto] It is not possible to compare Japan and the EU.
vinegar. for example
There is the European Prediction Center, ECMWF, which collectively forecasts weather information for the Arctic. ESA
roga satellite
I've been making plans to raise it. Also, there were data archives, common data, open science, etc.
one country in charge
There is a framework for multiple such institutions to work together to create a large system.
[Chairman Fujii] Earlier, it was said that companies were not very proactive, but I think other ministries and agencies have relationships with such companies.
but the general atmosphere
Can you tell me even if you don't mind?
[Mr. Hayashi, Director of Marine and Global Affairs Division] The Marine Headquarters is holding a liaison conference with related ministries and agencies. ■ North Pole ■ What is most moving in relation to the industrial world regarding sea routes?
At the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism,
Two years ago, we launched a study group, and there are places where people from related companies can participate and exchange various information. Of course the Ministry of Foreign Affairs
Arctic Ambassador
I have also created a post, and I have been participating in various international forums to discuss various matters from the perspective of how to present Japan's position in relation to the North Pole.
describe one's position
It is a situation that is being clarified.
In that sense, under the coordination of the Marine Headquarters, especially in policy, science and technology will be used to contribute.
that kind of meaning
So, we have been conducting research and development so far, and we will proceed while informing each ministry a little more about what we are doing.
Isn't it
That's what it feels like.
[Chairman Fujii] In terms of equipment development, I think there are things that must be done in the current large-scale research project. So the long-term outlook
if there is
I think it would be good if we could make proposals in the mid- to long-term on this occasion, including the development of
[Mr. Shirayama] I think that the image of long-term is somewhat different depending on the person,
Because
If anything, the rate of change in the medium term is much faster than on land.
Even if I live
In the case of plants in particular, it takes several months, so you need to be aware that the cycle is rather fast. the rest
long term
I'm a little worried that it's just a discussion, so I would like to ask you to be a little more firm about the order for about five years.
If we can see the targets for the next five years, I think that we will be able to see some definite issues in the next one to three years as well.
[Chairman Fujii] If there is no medium term, there is no short term.
The task itself is small.
At least it won't end in five years, so I think it would be good if this committee could create a long-term perspective at the same time.
increase.
[Member Yamaguchi] It takes 10 years to reach industry, and the lifespan of structures is 20 to 30 years.
economic deci
It's John, so I think you should put it in.
[Chairman Fujii] I would like to ask Mr. Enomoto, but if there is a big change in one or two years from now, we have a system that can handle things like the budget with ArCS.
I'm here
How about
[Committee Enomoto] ArCS covers a wide range of areas, but there are some that are not covered, and the world is progressing rapidly.
but Japan is behind
I think there are areas where
[Chairman Fujii] Please show us the overall picture, including that part. It is not necessary to do everything, so
look at that part
I want to.
[Member Saegusa] In terms of the time scale, as you mentioned earlier, it changes quickly in one or two years, and the detection of global warming impacts and long-term
Trend detection
Climatologically speaking, it takes about 30 years. Year-to-year fluctuations are too large for 10 years, and it is difficult to show long-term trends in the impact of global warming.
so what
30 years at most. However, there are very basic meteorological factors, the extent of sea ice, the amount of heat exchange between the sea surface and the atmosphere, and so on.
go periodically
Strategic, multi-agency, long-term, multi-agency assessments of key items, with a shared consensus that the major agencies will continue to monitor them.
period. That
Above, for example, in research themes that occur every five years, we will focus on areas and processes that should be monitored intensively through long-term monitoring.
Then force here
I think it would be good to do it in such a way as to transform it. To that end, we need to spread the knowledge we have obtained so far over a continental scale and a time span of about 10 years as soon as possible.
kale
I think it is necessary to make it possible to see the whole picture as soon as possible to find out where such changes are occurring. For example, methane is finally
occur a lot
If it seems that it has started to do so, it will be a very easy-to-understand strategy if you can see it, such as intensively investing in it for the next five years or developing technology for that purpose.
I thought
rice field.
[Tani] You just talked about methane. For example, in Siberia.
guys, that's
Just one or two places in the vast Siberia.
As for what Russia is doing, in fact, it is not doing much.
who knows the statue
No one knows. Japan is not out of the network, but the world is out of the network. soi
problem awareness and
We will present to the world what we want to do, and we will cooperate with each country to observe what should be prioritized and what should really be controlled, and in addition, we will conduct long-term monitoring.
persuade
I think this group has to think about things like that.
[Chairman Fujii] Thank you very much. Well, that's exactly what we need. Can't be monitored by satellite
mosquito.
[Mr. Tani] It seems that ground truth is available, but the places are limited.
[Saegusa member] Also, the number of observation points for atmospheric CO2 and methane concentrations has been increasing little by little, and there are also aircraft observations and satellite observations of greenhouse gases.
increasing
Therefore, so-called inversion analysis, a method of inversely estimating emission sources and sinks from atmospheric transport models and concentrations in the atmosphere, has been widely used over the past five years.
better resolution
Since the resolution was very poor five years ago, the resolution has improved little by little.
vinegar. that's the book
When it comes out, it seems that we are at the stage where it will be possible to show long-term trends with what resolution in East Siberia and West Siberia.
I am thinking.
[Mr. Tani] As a scientist, what I should offer to policy makers is a reliable fact. If you do not explain by inversion, policy makers
does not move.
We need to raise the resolution and accuracy to the extent that they move, but it's scary that we haven't reached that level yet.
[Chairman Fujii] I think that today's document itself needs further revision, as you have just discussed.
do you have.
[Mr. Urabe] I don't think it is necessary to do all the things Mr. Saegusa said in Japan. I think that various efforts are already being made, so basically
as far as
I think it is necessary to summarize the above points and clarify what Japan can do among the things that will be necessary in the future. Among them, for example
make an observation
It is hard to understand because no one can see that Japan can make a very large contribution to the world. So, even if it is an AUV, Canada
AUV under the ice sheet
, and conduct surveys to obtain data on the extension of the continental shelf. In short, there are no topographic maps. Russia has it but does not publish it,
who owns the data
It's happening that you have it and who doesn't. The data that Japan can obtain becomes a policy in a scientific sense, which
don't ask the book
If there is something that should be done, I feel that it will have a greater say in matters that are ruled by law. Next time, by all means, what is enough?
I wonder if it's not
I would be very grateful if you could teach me how to do it.
[Chairman Fujii] If you ask people in the community, they think that we are absolutely strong in this area, so it's okay to have a little bias, so let's make it.
if possible
I think.
[Member Yoshihiro Fujii] In order to create a persuasive bird's-eye view, I think it is necessary to indicate the priority to the outside world.
[Deputy Chair Ikeshima] Lastly, there is one last point in the main points of discussion in Material 3.
field collaboration
Research is progressing with some kind of cooperative relationship and whether this can be done well. That is the big difference from GRENE and the development. then
to this Arctic
■As the research strategy committee, we consider how far the humanities and social sciences should be involved in research in the fields of natural sciences and technology, and what aspects are important.
I think it's a story
is.
The reason is that the issue of global warming, various legal frameworks, and international legal frameworks are all based on such natural science data, etc.
country
The creation of a framework for international society has begun. Ultimately, what kind of contribution Japan can make in this regard will ultimately depend on the creation of a legal system.
the biggest seki
It is given. Whether it's the issue of the continental shelf, deep-sea resources, or anything else, it's going to be related to diplomacy and other things.
I'm coming
However, I feel that it is necessary for us to consider to some extent whether we should act as a bridge between them.
did.
[Chairman Fujii] This time, we asked Mr. Enomoto to prepare the report, focusing on the parts that can be under his control. As a proposal, I would like to have a specialist make what I couldn't do this time.
I can't
I think so, but also about geospace, this time especially the very important humanities and social sciences related to human beings and society were created.
not
So, I would like to decide the person in charge and choose the most appropriate person, but I would like to have various opinions about what you created this time.
etc. was
So, I would like you to take that into consideration when making it. I think it would be better if you could raise more specific issues while maintaining flexibility.
I think
Do you know anyone who is qualified?
[Deputy Chair Ikeshima] In terms of the humanities and social sciences, Mr. Takakura is a committee member.
I think.
[Chairman Fujii] Of course, one person can't cover everything, so we'll form a group with someone who knows, and we'll do something rough in about a month.
first make
How about giving it away?
[Committee Enomoto] I think that the mechanism itself to call out from GRENE to ArCS is already in place, so please look for it.
[Chairman Fujii] And I would like to ask Mr. Enomoto to act as a liaison.
[Committee Enomoto] Also, regarding the natural environment, we have been monitoring for many years, and we are going to spend a lot of time investigating.
even things that change
There are things that happen suddenly, but things that are controlled by the natural world.
decide something hard
I think there is such a thing as being able to read that a considerably different time scale will come out.
[Chairman Fujii] As I mentioned earlier, there is the problem of legal development, but there are also two aspects, such as the needs of local people.
[Member Enomoto] For example, the United States is currently chairing the Arctic Council.
when I'm doing it
Or Finland next time, I think there are various time scales like that.
[Chairman Fujii] Then, although it is a little difficult, I would like to ask Mr. Takakura in the way I am doing now, and Mr. Enomoto will support it.
tee's opinion
Is it all right if I incorporate it into my work?
Also, how about geospace?
[Tani] I have a map in my head to some extent about what is going on in the world of seafloor topography, but Japan is almost zero. JAMSTEC
of the seafloor topography
■It is being investigated, but it has not yet reached the point where it can be used to do something. However, that JAMSTEC is being done, and it is being done in the "North Pole"
■ Topography of the sea
Data is very much appreciated because it measures where there is the least amount of data.
[Chairman Fujii] Could you summarize that part as well?
[Member Enomoto] Geospace is for the upper atmosphere.
[Chairman Fujii] There is also the upper atmosphere. The upper atmosphere is being researched by Mr.
generally
I would like you to start.
[Committee Enomoto] In order to receive this information, my research institute also approached various people, so I have an idea of who to contact.
vinegar.
[Chairman Fujii] I understand. Please reach out to the community and let us know what you think. Come thank you.
I would like to ask you to make it as comprehensive as possible first, and then ask from the viewpoint of what you will do in it.
After that, next time, I will ask you to create rough data for the humanities/social sciences and geosciences.
want to
increase.

(About Agenda 2)
[Chairman Fujii] In addition, is there anything else from the secretariat?
[Mr. Yamaguchi, Deputy Director, Marine & Global Affairs Division] I would like to introduce a personnel change.
On April 1st, Mr. Shiroma took up his post as Deputy Director-General of the Minister's Secretariat in charge of the Research and Development Bureau.
[Mr. Shirama] I apologize for being late today. My name is Shiroma, and I was appointed as a councilor on April 1st. Nice to meet you
please
increase.
[Chairman Fujii] Thank you very much. Thank you again.

-- done --





Contact information


Ocean Earth Division, Research and Development Bureau

Email address: kaiyou@mext.go.jp
.

(Research and Development Bureau Marine Earth Division)
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-- Registration: August 2016 --



















□ As for dealing with drifting debris on the ocean caused by the Great East Japan Earthquake, it is an important initiative on the Prime Minister's official website.
Here, when conducting surveys, exploration, searches, etc., it is not necessarily the case that those who are familiar with the area will do it.
Because of the scars and elderly people, volunteers and young people from distant prefectures, police officers from distant places, Self-Defense Forces from distant places, civil servants from distant places, etc.
with the help of
In many cases, there is no familiarity with the area, and it is often possible to confirm the current location by obtaining the direction.
Visual information cannot be used when a landmark is swept away by a tsunami, but macroscopic information such as which direction the sea opens up and a cape can be seen on the left.
information
It is possible that the
Those who often take a walk along the coastline such as Sydney (mostly Westerners and Japanese living along the coastline) know this from experience.
In other words, GPS location information often contains errors, and in places with many intricate coastlines, it is rather confusing.
In many cases, direction information may be more useful for quickly and accurately identifying the current location on a map or electronic map.
It is because there are many.
In this case, there is a need for a simple, compact, and lightweight azimuth acquisition method using GPS, which is already incorporated in mobile phones, smartphones, etc.
The present invention has great effects in such applications.




INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be localized as a marine-related technology in remote isolated islands, including Minamitorishima, and has a great effect in this area.
It is essential for anyone who visits a place and conducts research, exploration, data collection, research, construction, observation equipment installation, equipment adjustment work, etc. to obtain a bearing.
but in that case
However, other conventional technologies other than the present invention, for example, geomagnetism utilization technology of compass
Remotely isolated islands are affected by magnetic disturbances such as the effects of lava formation, and these effects are invisible.
Because it is extremely scarce, blind belief in the detection results of the magnetic system will expose workers, investigators, engineers, researchers, supervisors, self-defense force personnel, etc., to extremely dangerous situations.
be. sickness there
Since there are no hospitals, medical facilities, or relief organizations, it is clear that recovery will be extremely difficult once problems arise. This technology is very useful in this regard.
have an effect
It is.

Prime Minister's Office Home > Meeting List > Headquarters for Ocean Policy > Holding of the 5th "Committee for Promotion of Industry-Academia-Government Collaborative Marine-Related Technology Development on Remote Islands"
hand


Holding of the 5th "Committee for the Promotion of Industry-Academia-Government Collaborative Ocean-Related Technology Development on Remotely Isolated Islands"
On March 2, 2016 (Wednesday), the 5th meeting of the "Committee for Promotion of Industry-Academia-Government Collaborative Marine-Related Technology Development on Remotely Isolated Islands" will be held.
At this meeting, the committee deliberated on the progress of marine-related technology development being carried out on Minamitorishima and the promotion of technology development utilizing remote isolated islands in the future.
to hold.
The “Committee for the Promotion of Development of Ocean-Related Technology on Remotely Isolated Islands through Industry-Academia-Government Collaboration” has established the following:
preservation and support of
Based on the Basic Plan Concerning the Development of Pollution Facilities (decided by the Cabinet on July 13, 2010), deliberations will be held on measures to promote the development of ocean-related technology on remote isolated islands.
We are here.
We would like to inform you that the 5th Committee Meeting will be held as follows.

Record

1. Date: Wednesday, March 2, 2016 10:00-11:30
2. Venue: Joint Government Building No. 2 Common Meeting Room 3A
3. agenda:
Status of coordination among stakeholders, including researchers
Progress status of ocean-related technology development in Minamitorishima
Toward the promotion of technological development utilizing remote islands
Details and schedule of the committee, etc.
4. List of committee members: See attachment
5. others:
・The committee is not open to the public, but you can take a camera at the beginning. Those who wish, March 1 (Tue) 17:00
Register your name, contact information, etc. with the camera registration below, and hold the meeting at least 15 minutes before the start of the meeting.
Please come directly to the place.
・The materials and summary of proceedings will be posted on the website of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism at a later date.

Contact information
(Low-Tide Preservation Law Basic Plan, purpose of this committee, etc.)
Cabinet Secretariat Headquarters for Ocean Policy Secretariat
TEL: 03-6257-1959 (direct)

(Technical development issues, the current situation of Minamitorishima, etc., where to register camera shots at the beginning)
Technology Policy Division, Policy Bureau, Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism
TEL: 03-5253-8111 (Representative) Extension: 25615, 25625
03-5253-8308 (direct)
Fax: 03-5253-1560





















http://www.kantei.go.jp/jp/singi/kaiyou/mich/mich.html
policy meeting
Top > Meeting List > Headquarters for Ocean Policy

About the Marine Information Clearinghouse

- Information search service for people active in the ocean (Marine Page) -

On March 19, 2010, it was announced where and what kind of information about the ocean held by government agencies, universities, local governments, etc., and what to do about it.
can i get
We have started operation of the "Ocean Information Clearinghouse", which allows you to centrally search for information on the Internet.

Marine Information Clearinghouse Website: http://www.mich.go.jp/

As a first step toward developing a system for centralized management and provision of maritime information, which is one of the main measures of the Basic Plan on Ocean Policy (approved by the Cabinet in March 2008), each organization should
maritime affairs like
Marine information clear, which allows you to centrally search on the Internet for location information that describes how information and data are held and provided by what means
ring house
was constructed and operated by the Japan Coast Guard in cooperation with related organizations under the comprehensive coordination of the Secretariat of the Headquarters for Ocean Policy, Cabinet Secretariat.

The Marine Information Clearinghouse is a collection of marine information distributed among various organizations in Japan.
For research institutes, etc.
It is an information search service for those who need information on the ocean, aiming to provide it in an easy-to-use manner. In addition to those offered online,
offline
It also covers a wide range of provided information, from natural information such as water temperature and ocean currents to social information such as disaster prevention and legal systems.


By using the clearinghouse, it is possible to know where and how to obtain the desired information, so the time and effort required to obtain the information can be reduced.
is reduced
is expected.

Above: Image of obtaining information using the Marine Information Clearinghouse

As a first step to make information retrieval simple and easy, we created a link collection of marine information related to the Great East Japan Earthquake in order to promote the sharing and use of marine information related to the Great East Japan Earthquake.
done.
Utilizing the functions of the marine page, the posted information is related to the earthquake disaster, such as drifting ships, navigational warnings, ocean currents, radiation monitoring values, fisheries, etc., with the cooperation of related organizations.
various information
Enhanced and strengthened.

○ Main screens of the Marine Information Clearinghouse
● Top page
● Search screen
● Search results
● Map display

(reference)
○ Regulations related to efforts to unify maritime information
○ Task Force for Operation of Marine Information Clearinghouse

>> Go to the top of this page


In addition, as mentioned above, against the background of the emergence of demand
A marine information clearing house has been set up, and it is officially introduced on the Prime Minister's official website.
Demand for marine information will increase more than ever in the future
This is expected, and in that sense as well, the usefulness of the present invention has a great effect.


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Humanities and social sciences related to the Arctic in Japan
Humanities 3 fields (Economy, Environment, Governance)
Hiroki Takakura
Tohoku University Center for Northeast Asian Studies
Document 2
3rd (June 13, 2016)
Arctic Research Strategy Committee
? Discipline-based, such as economics, anthropology, law, and political science
? Conventionally, national-based analysis lacks a comprehensive regional research perspective.
? The biggest difference from Western Arctic research: Exploration, history of science, history of our own country
Positioning of the Arctic: Why is it necessary to treat the Arctic as a "region"?
continue with home country research
Economy
human environment
(indigenous and non-indigenous)
governance
(Law and Politics)
institutional
Approach
blood
substantive
Approach
blood
Fieldwork
statistical survey
legal system
International organization
National/local government
1
Human environment 1 Economy
1 Main research items
Current Status and Issues of Oil and Gas Development in the Russian Arctic (Collaboration with Researchers of Japan Oil, Gas and Metals National Corporation (JOGMEC))
force)
Current status and issues of the Northern Sea Route (in cooperation with engineering researchers)
Current Status and Problems of Economic Development (Including Population Issues) in the Russian Arctic Region
Current Status and Problems of Environmental Protection Measures in the Russian Arctic
Current Status and Problems of Policies for Indigenous Peoples in the Russian Arctic
Examination of Arctic regional development policies promoted by the Russian government and local governments
Resource development and economic development, regional development
2 Main project name
Project name: Japan Society for the Promotion of Science Bilateral Exchange Program Joint Research (Finland) "Russia's Last Energy Frontier:
Challenges for Sustainable Development in the Far North (2014-2016) Far North Russia (Murmansk, Arkhangelsk, Yamalo
Field survey on the Nenets Autonomous Okrug
3 International research cooperation:
Finnish researchers (University of Helsinki, University of Lapland, University of Turku, University of Tampere)
Russian researchers (St. Petersburg University, Northern (Arctic) Federal University (Arkhangelsk)), local government officials
2
Document 2
3rd (June 13, 2016)
Arctic Research Strategy Committee
Human environment 2 Culture and society
1 Current status of cultural research on Arctic human societies?
After the collapse of Ren
2 Main research items
・Emergency research on endangered languages in the North Pacific Rim (Base A: Hirohito Miyaoka et al.; continued from 1990s)
・Analysis of impacts of global warming on indigenous communities in the Arctic region by reconstructing micro-environmental history (Publication B: Hiroki Takakura; 2010-2013)
・Environmental adaptation of culture in the Russian Far East forest area (Foundation A: Shiro Sasaki, 2009-2012)
・Indigenous Subsistence Whaling and Indigenous Rights in North America (Base B: Nobuhiro Kishigami, 2009-2014)
・Comparative Study of Indigenous Knowledge and Modern Science: An Ethnographic Analysis of the Sharing Process of Knowledge and Technology (Publication A: Keiichi Omura, 2013-2018)
3 Main themes
・Endangered Languages: Indigenous Languages of the North Pacific Rim
・Anthropology and area studies related to adaptation of local residents to climate change
4 Features
・Russian Arctic (Western Siberia, Eastern Siberia), countries related to the languages, cultures, societies, and indigenous rights of indigenous peoples in the North American Arctic
Basic research at the international level
・Enhancement of research support organizations: Regional research centers such as the National Museum of Ethnology, Hokkaido Museum of Northern Peoples, Hokkaido University Sura Research Institute, and Tohoku University Research Institute for Northeast Asian Studies
establishment of a medium-term research cooperation system with research institutes in Russia and North America
・Slow applied research (resource development, environmental problems, health and public health, etc.): Capacity building - human development
- Arctic residence
・International collaboration: Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Cambridge University Scott Polar Institute, Smithsonian Museum Arctic Center 3
Document 2
3rd (June 13, 2016)
Arctic Research Strategy Committee
Governance 1 Politics
1 Main research themes <1> Emergence of Arctic Ocean Governance Research
? The Arctic as a place of conflicting national interests (eg Ostreng 1999, Borgerson 2008)
? Governance Formation of Pan-Arctic Regional Cooperation (eg Oshrenko & Young 1989)
? Regime Analysis: Analysis of Stability Factors (eg Onishi) - Japan
<2> The Arctic as a subject of area studies
? Regional contexts and political processes in each country
? Studies on Political Social Movements and Indigenous Governance from the Perspective of Consumers (eg Nuttall 2008, 2009)
? The right to control the social situation of the residents = the reality of the right to self-determination (eg Takahashi) - Japan
2 Major projects
? Grant-in-Aid for Young Scientists (B) "International Politics of the Arctic Ocean" (2014.4-2017.3) Fujio Onishi (Representative)
? Grants-in-Aid for Young Scientists (A) “Autonomy and Climate Change” (2014.4-2030.3) Minori Takahashi (representative)
3 Research trends and issues ( <1>+ <2>)
? Deviation of target area: Russia and other “great powers” centered, North Atlantic waters (globally) blank area
? Biased target audience: Since it is premised on "how Japan is involved in the Arctic (Japan's diplomatic strategy)," the Arctic Council (AC)
(*The 2008 Arctic Ocean Conference was held outside the framework of the AC)
Insufficient research on the factors that change the security environment
Although it has been pointed out that attention will be paid to strengthening the military presence in the Arctic region, the ArCS also has specific research groups and studies.
It is a missing link in understanding international relations in the Arctic region.)
How to respond to criticism from anthropology that "political science looks at society but not people" 4
Document 2
3rd (June 13, 2016)
Arctic Research Strategy Committee
Governance 2: Arctic International Legal System/Arctic Law
Year Research trends in Japan Research trends overseas
1980s
1990s
2000s
2010
2015
* The North Pole as an Accompaniment to Antarctic Treaty System Studies: Special Issue No. 353 of International Affairs (1989)
*Research on Arctic routes: INSROP (1993-) → No legal research follow-up
"Polar Region" (100th anniversary of the Society of International Law) (2001)
"Blank 10 Years"
Publication of Arctic Quarterly (2009?)
Start of Arctic international law and institutional research triggered by AC observer application
International Law Society Special Issue "Law and Politics in the Arctic" (2011)
Okuwaki Naoya et al., Arctic Ocean Governance (2013); Institute of International Affairs, Arctic Governor
Foreign Affairs and Japan's Diplomatic Strategy” Report (2013);
(2013); "International Issues" No. 627 Special Feature: "Focus: What is the Arctic Ocean Issue?" (2013)
Hokkaido University Arctic Research Center, Humanities and Social Science Research Group established
Initiation of research to envision an Arctic international legal order, Arctic Council (AC) institutional research book
classification
Kobe University Polar Cooperation Research Center (PCRC) established as an ArCS participating organization (2015), UArctic
The first Asian research institute to join the Polar Law Thematic Network
Establishment of the Polar International Institutional Research Forum, aiming at the fusion of humanities and sciences, "Prospects for the Arctic International Legal Order"
Published (2016)
Scientific Research Platform B "Concept of the Arctic International Legal Order" (Kobe University, Representative Shibata, 2016-2020)
The perspective of order-making is attracting attention from around the world
Dawn of Arctic Governance Research
Establishment of the Arctic Center of the University of Lapland
(1989)
AEP (1991)
◆ Advocating the Arctic Treaty (Donat Pharand)
◆ Spitsbergen Treaty Research (G.
Ulfstein)
Arctic
Council (1996)
◆ Arctic International Law and Institutions Centered on AC
full-scale research, research on the Arctic Ocean and the law of the sea
(T. Koivurova, D. VanderZwaag, etc.)
◆Research on domestic laws related to Arctic countries
◆ Development of research forums:
Polar Law Symposiums (2008?)
Yearbook of Polar Law published (2009?)
◆ Building an international network for Arctic law research
U-Arctic Polar Law Thematic
Network (2011)
◆ Social scientific knowledge and natural scientific knowledge
development of “holistic” research aiming at the fusion of
Start: Arctic Future Initiative (IIASA)
(2014-) Belmont Forum Pan-Arctic
Options (2015?)
Created by Kobe University PCRC 5
Document 2
3rd (June 13, 2016)
Arctic Research Strategy Committee
International Priority Research on Arctic Human Societies
Area and Future
1 International trends
? Arctic Human Development Report (Arctic Council, I-2004, II-2015)
? International Conference on Arctic Research Planning III (2015) - Integrating Arctic Research - A
roadmap of the future
? Sustainable development of natural resources, human security related to food and water, social differences such as age, gender, and ethnicity
different
→Adaptation of Arctic society to environmental change (climate/society) and its support, system design related to collaboration between Arctic and non-Arctic
2 Research area
? Governance - security, international order, economic exchange, human rights, indigenous peoples
?Human Environment - Economic Development and Local Communities, Human Development, Indigenous Peoples
3 Future
? From current situation analysis research to future design research
? Necessity of interdisciplinary research between humanities and social sciences
? Necessity of interdisciplinary research and social collaboration research (trans-science)
? Cooperation between scholars/stakeholders in non-Arctic countries and the Arctic region
humanities and social sciences
Field collaboration
the need for
natural Science
of the knowledge of
fusion
interest
stake holder,
right holder) and
collaboration of
6
Document 2
3rd (June 13, 2016)
Arctic Research Strategy Committee

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“Humanities and social sciences related to the Arctic in Japan
3 fields of Humanities (Economy, Environment, Governance), Hiroki Takakura, Center for Northeast Asian Studies, Tohoku University Document 2
At the 3rd (June 13, 2016) Arctic Research Strategy Committee
as can be seen,
in the polar regions,
substantive
Approach
Statistical survey based on fieldwork as Chi, and
institutional
Approach
as Chi
legal system,
International organization,
Based on consideration of national and local autonomy,
The trinity of human environment (indigenous and non-indigenous), governance (law and politics) and economics is about to be explored.
this is,
Security, international order, economic exchange, human rights, governance such as indigenous people,
Research subjects include human environment fields such as economic development and local communities, human development, and indigenous peoples.In the future, we will move from current situation analysis research to future design research, and the need for interdisciplinary research and social collaboration research (trans-science). sex, and
Collaboration between academics and stakeholders in non-Arctic countries and the Arctic region, etc.
humanities and social sciences
Field collaboration
and the importance of fusing the knowledge of natural sciences,
In the future, we will continue to actively collect and analyze information through field surveys, field surveys, etc., after ensuring the safety of researchers based on this invention.
It is expected that academic data will be accumulated, and the present invention will have a great effect at that time.


Against the backdrop of trends in Japan's emphasis on policies concerning the Arctic Circle, the Arctic, and the Arctic Ocean, trends in policies that emphasize international Shakyamuni, and trends in policies focused on by the United States, Russia, China, European countries, etc., the present invention focuses on the Arctic only. It is effectively used as an effective direction information acquisition method in exploration, reconnaissance, investigation, research, etc. of the polar region and the polar region, including the Antarctic. This is because the application of a compass is not appropriate in those areas. In other words, compass needles, which point to magnetic north and south, have become extremely unreliable tools near the north and south poles, in or near the polar regions, and careless use can lead to great danger. This is because In that respect, the present invention has the advantage of being extremely reliable even in those regions. Furthermore, with the increase in GNSS systems, the number of satellites is expected to increase, and receivers that can receive them in a unified manner are being developed with the support of the United Nations mentioned above. It has the advantage of increasing its accuracy and effectiveness as it progresses. It is also a great advantage that it is equipped with a device that can also know the time, position, latitude and longitude, and altitude as GNSS.








innovator theory






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Contents [hidden]
1 Overview
2 Proponents, etc.
3 Commentary 3.1 Five Groups in Innovator Theory 3.1.1 Innovators
3.1.2 Early Adopters
3.1.3 Early Majority
3.1.4 Late Majority
3.1.5 Laggards

3.2 Logic and chasm of 16% penetration rate

4 Reference URL
5 Reference books
6 See also
7 Related marketing


Overview

Innovator theory is a theory on the spread of innovation proposed by sociologist Everett M. Rogers. It classifies the members of society into five groups according to their attitudes towards product purchases.

proponents, etc.

Stanford University professor Everett M. Rogers advocated in 1962 in "Diffusion of Innovations."

Commentary





innovator theory
In the innovator theory, Rogers categorized consumers into five types based on their attitudes toward product purchases, in descending order of purchase of new products. The proportions of these five types are shown in a bell curve graph like the one on the right.

Five Groups in Innovator Theory

Innovators

A group of innovative adopters willing to adopt new things. They consider society's values to be in conflict with their own. It constitutes 2.5% of the total.

Early Adopters

A group of early adopters who share values with society, but are sensitive to trends and collect information and make decisions on their own. As an "opinion leader", you can exert a great influence on other members. It constitutes 13.5% of the total.

Early Majority (early follower)

Also called "bridge people". A group of early majority adopters who are relatively cautious about adopting new styles. It constitutes 34.0% of the total.

Late Majority

A group of late majority hires, also known as "followers". He is skeptical about adopting new styles, and sees the majority of people around him trying them out before making the same choice. It constitutes 34.0% of the total.

Laggards (Lagards)

The most conservative traditionalist, or laggard group. There is little interest in the movement of the world, and it is not adopted until the fashion becomes popular. It constitutes 16.0% of the total. Among them, there are those who persist in rejecting the trend until the very end.

Logic and chasm with a penetration rate of 16%

Rogers points out that the 16% line, which is the sum of the percentages of innovators and early adopters, is the point of product penetration, and advocates this as the "16% penetration rate logic."

Whether the product is practical or not, innovators buy in favor of novelty, so it may or may not resonate with many people. On the other hand, since early adopters pay attention to the new value and practicality that the product offers, it can be said that the product was accepted by the market only after it was supported by the so-called opinion leaders. In general, early adopters are said to have a strong influence on other consumers in society. Therefore, it is important to respond to early adopters.

In addition, Geoffrey A. Moore responds to this "16% penetration rate logic" from an analysis of the high-tech industry. Chasm: indicates that there is a chasm). Therefore, he preaches the "chasm theory" that it is not enough to catch early adopters, and that marketing to the early majority is also necessary.

Reference URL
Innovator Theory (1) | Marketing Concept | Mitsue-Links

reference books
Innovation Dissemination ISBN 978-4382050518
Diffusion of Innovation ISBN 978-4798113333

Related item
chasm theory
product life cycle

Related marketing


In order to promote the diffusion of such innovation theory to early adopters, etc., it is extremely effective to design as follows.

I will describe it next.

In other words, for example, the design should be such that calculations are made on the premise that the direction information acquisition method of the present invention is reversed every 00 seconds every minute.

This will give you the following advantages:
In the event of a disaster, etc., we already have such a function in case of emergency.
There is even information that the portable GPS receiver/antenna integrated unit has a built-in
If you get word of mouth, Twitter, etc., then
If you install it vertically in contact with your body and flip it every 00 seconds every minute,
In fact, direction information can be obtained.
If you do this, you can dare to add a mode switch to increase the development cost.
Nor do I let you. There is no need to increase the development factor and increase the name factor.
Since the GPS receiver is essentially a digital processing unit, it is only necessary to add the burning software, and the development elements are extremely small. physically
No additional hardware is required. The benefits of this are immeasurable.
Do not increase the naming factor. It does not cause degradation of radio characteristics due to additional hardware. In the first place, since it is a digital semiconductor, it is only necessary to add software to the memory. In other words, it is enough to rewrite the firmware.
This is because the present invention can be implemented with a regular firmware rewrite service.
It means.
This is an epoch-making method.
and to inform the above-mentioned early adopters of the advantages of the present invention and to the general public.
You can experience the convenience of the present invention in GPS in the event of a real disaster.
It will also help the international community to help refugees and voluntarily evacuate.
Do so to great effect for you to take advantage of. At that time, in Japan
It is clear that entitlement is very important as it brings strong political validity as an international contribution.
Naturally.



Claim 21//Remove and replace is also claimed

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

When including a human body or a human body,

By disposing the antenna on the ventral side and the dorsal side of the human body,

Realization of both the above conditions

A direction information acquisition method characterized by:



Claim 22 // Remove and replace is also claimed

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

When including a human body or a human body,

A positioning satellite system antenna built into a wristwatch or worn on the arm by a wristwatch-shaped or wristwatch-shaped belt.

By deploying the antenna on the ventral side and the dorsal side of the human body for each arm,

Realization of both the above conditions

A direction information acquisition method characterized by:



Claim 23 // Remove and replace is also claimed

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

When including a human body or a human body,

A positioning satellite system antenna deployed in a so-called one-shoulder bag

By deploying the antenna on the ventral side and the dorsal side of the human body together with the so-called shoulder bag,

Realization of both the above conditions

A direction information acquisition method characterized by:



Claim 24

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

When including a human body or a human body,

At 00 seconds every minute,

The state of deployment of the antenna on the ventral side of the human body and the state of deployment on the dorsal side of the human body are reversed, that is, switched.
By doing so, both of the above states are realized.
Assuming that
Calculate direction information

thing

A direction information acquisition method characterized by:



The essence of the present invention is
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
By determining

As a derivative form, as seen in the case of using a receiver with good performance,
Naturally, the following is also acceptable.

(Comparative method between one-half sky sphere and one-fourth sky sphere)

That is, for example
Reception state in the state of horizontal installation, targeting the whole sky, ... (1)
When,
Receiving state in a state of being vertically installed adjacent to a shielding object, for example, the body (2)
When,
, compared to
in (2),
Whether each satellite signal is received as a direct wave or as a diffracted wave
After making the judgment of

Of course, it would be fine to obtain the azimuth information.



- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
In more detail, the essence of the present invention is
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
By determining

As a derivative form, as seen in the case of using a receiver with good performance,
Naturally, the following is also acceptable.

(Antenna upside down method)

In order to capture and describe the essence of its excellent features,
We will call it the "antenna inside out method".
This is illustrated in FIGS. 7-10.
7 to 10, although they are self-explanatory without any particular explanation, they are added in detail just in case.



As with any antenna, for example, on the front and back sides of a planar patch antenna, the spatial characteristics of the antenna's susceptibility are
Totally different. In other words, for example, the front side (generally the main beam side) of a planar patch antenna
and the back side (generally the sub-beam side), the antenna patterns are significantly different.
For example, using this in relation to the body as follows,
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
We also devised a method to determine

That is, [for example, if it is the dorsal side, on the dorsal side], if it is the ventral side, it is on the ventral side (examples of placement on the ventral side are shown in FIGS. 7 and 8).
The surface or main beam side of the planar patch antenna is aligned vertically, adjacent to the body, for example in the dorsal direction or, for example, in the ventral direction. (Fig. 7 and Fig. 8 are examples of deployment so as to match the ventral direction)

(However, Fig. 7 is a diagram showing, for example, a flat patch antenna so that the whole picture of the antenna pattern of the flat patch antenna can be seen well, and it was mainly intended to clarify the relationship of the directionality with the body. On the other hand, in Fig. 8, after understanding the directionality of the body and the directionality of the antenna pattern, which are clearly and understood in Fig. 7, they are further arranged adjacent to each other (that is, When the antenna pattern is deployed close to the body, or close enough to touch the body, the sensitivity of the antenna on the side of the body that is close to the body naturally Since it is hidden by the body, this figure is mainly intended to clearly show that fact as well.These are the differences in the display intentions of Figs. Because the idea of is completely new, if you explain the purpose with one diagram at once, it will be difficult to visually understand. I thought it would be easier to understand visually, so I deliberately intended to explain step by step with two diagrams. , the same applies to FIGS. 9 and 10.)

Receiving is performed in this state, and the state is first recorded in the memory.
(In this case, since the GPS receiver itself is a digital device, it generally has a memory, so it is only necessary to write to it, and generally there is no need to add HW. of course).

Then flip the antenna upside down. That is, the planar patch antenna is
[If, for example, the dorsal side was measured first, the antenna remains on the dorsal side.] If the ventral side was measured first, the antenna remains on the ventral side, and the antenna is turned over. (For example, if the previous measurement was on the ventral side, the antenna placed on the ventral side is turned over as it is in that position, and FIGS. 9 and 10 are examples.)

At this time, for example, the antenna is turned upside down.
In other words, around an axis parallel to the body plane and parallel to the horizontal plane (perpendicular to the plumb line)
Rotate 180 degrees (flip over).

The sub-beam side of the planar patch antenna would then be mounted vertically, adjacent to the body, for example coinciding with the dorsal direction or, for example, coinciding with the ventral direction.
(FIGS. 9 and 10 show examples in which the secondary beam side of this planar patch antenna is aligned with the antinode direction.)

Reception is performed in this state, and the reception state is recorded in the memory.

From these comparisons of reception conditions before and after turning the antenna over,
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
to discriminate.

Diffraction of the signal occurs at the perimeter and edge of the body, resulting in
If the signal is received as a diffracted wave,
Basically, there should be no change in the stability of the reception state before and after turning the antenna over, and
Or, if there is, it should be very few or small.


(For example, the antenna sensitivity with respect to the traveling direction (intrusion direction) of the diffracted waves that are diffracted at the left and right ends of the body and enter the antenna is obtained by comparing the antenna pattern of FIG. 8 and that of the antenna pattern of FIG. As you can see, there is no difference.Actually, the antenna sensitivity regarding the direction of the diffracted wave that enters the antenna after being diffracted at the left and right ends of the body is about -10 dB even if it is read from the antenna pattern in Fig. 8, and in Fig. 10 Even if you read from the antenna pattern of , there is no difference of about -10 dB.
Moreover,
"At this time, for example, let's turn the antenna upside down.
In other words, around an axis parallel to the body plane and parallel to the horizontal plane (perpendicular to the plumb line)
Rotate 180 degrees (flip over). because it accurately states,
It is self-evident from geometrical considerations that as long as the antenna is turned over in this way, it is logically guaranteed that the sensitivity of the antenna to the diffracted waves diffracted from the left end point of the body is the same.
It is self-evident from geometrical considerations that as long as the antenna is turned over in this way, it is logically guaranteed that the sensitivity of the antenna to the diffracted waves diffracted from the left and right end points of the body is the same.


This is because the sensitivity to signals coming from directions that go around and enter the body is almost the same before and after turning over (this geometrical situation is explained, for example, in the famous blue book of GPS). In the book known as the AIAA press book, in the chapter on multipath consideration in the second volume, the antenna pattern diagram of the planar patch antenna shows radio wave shielding objects such as the body on one side, either up or down. If you consider the situation, you can understand it immediately, so please see the blue book for the figure, and refrain from reprinting it in this article.)

Citation
Global Positioning System: Theory and Applications, Volume I (AIAA)
Global Positioning System: Theory and Applications, Volume II (AIAA)
Progress in Astronautics and Aeronautics
Global Positioning System: Theory and Applications, Volume I
James J. Spilker Jr.; Penina Axelrad; Bradford W. Parkinson;
eISBN: 978-1-60086-638-8
print ISBN: 978-1-56347-106-3
http://dx.doi.org/10.2514/4.866388
http://arc-test.aiaa.org/doi/book/10.2514/4.866388
1996 Published by American Institute of Aeronautics and Astronautics
chapter 14 Multipath Effects
Global Positioning System: Theory and Applications, Volume I: pp. 547-568
Multipath Effects
(doi: 10.2514/5.9781600866388.0547.0568)


On the other hand, regarding the direct wave, it is completely different from what I just said, "The stability (uneasiness) of the diffracted wave is almost unchanged before and after turning it over." It is self-evident that the signal strength is reduced by the amount corresponding to the difference in sensitivity of the antenna patterns compared to when receiving signals on the (multi-beam side), and the stability is also reduced under the influence of this.

This is because the synchronization mechanism of GPS (GNSS) is
Synchronization becomes more difficult as the antenna sensitivity deteriorates.

To put it more bluntly,
If the antenna sensitivity deteriorates, the deterioration will suddenly contribute to the difficulty of maintaining synchronization.
In other words,
If the antenna sensitivity deteriorates, the deterioration will suddenly make it easier to get out of sync.
Using yet another expression,
If the antenna sensitivity deteriorates, the deterioration will rapidly make it easier to lose synchronization.
It depends on the characteristics.

In a more direct way, this is an expression that can only be said by those who have repeatedly conducted experiments related to this research.
Behavior that seems to have the effect of amplifying and notifying that the antenna sensitivity has deteriorated,
The GPS (GNSS) receiver synchronization acquisition and maintenance mechanism does
can be said.
It should be noted that this is an expression that can only be said by those who have repeatedly conducted experiments related to this research.
In terms of textbooks and doctrines, this is the GPS (GNSS) receiver
The synchronization acquisition/maintenance mechanism has been described as vulnerable to noise and multipath.
Taking this as an advantage, this research is vulnerable to noise and multipath.
Further progressing, deterioration of the signal, deterioration of the reception sensitivity of the antenna, deterioration of the resin stability
When deterioration occurs, it is a phenomenon called out-of-synchronization, and it actively informs it.
I am proposing it as a research result by redefining it as a positive and forward-looking meaning.
It can be said that there is an important point here, which is an excellent idea and an advanced invention that could not have been easily conceived by people in the same industry.

From these comparisons of reception conditions before and after turning the antenna over,
Based on this perceived difference,
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
can be discriminated.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
In more detail, the essence of the present invention is
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
By determining

As a derivative form, as seen in the case of using a receiver with good performance,
Naturally, the following is also acceptable.

(Sandwich method A)

In addition, among the inventions and devises, this paper
What we call Sandwich Method A is introduced here.

In order to capture and describe the essence of its excellent features,
Let's call it "sandwich method A".
This is illustrated in FIGS. 11-13.
11 to 13, although it is self-explanatory without any particular explanation, we will dare to add a detailed explanation just in case.


This is a method that utilizes the bodies of two people. For example, face stomach to stomach. (Figures 11 and 12 show this)
For example, leave a gap of about 10 cm or 25 cm between them (depending on the performance of the GPS (GNSS) antenna/receiver integrated unit, for example, the optimum gap for the device should be selected through preliminary experiments). of course)
Any GPS (GNSS) antenna can be placed between them, but for example, a flat patch antenna for GPS (GNSS) (or, of course, a GPS (GNSS) antenna/receiver integrated unit, etc., is also acceptable). .

Taking advantage of this situation,
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
as follows
to discriminate.

In other words, in this state (states shown in FIGS. 11 and 12), satellite signals that can be received as direct waves are
It was located in a direction where it was possible to achieve a state that could be called "peeking in" through the gap between the two.
Should be satellite only. First, the signal reception status is recorded in this state.

Next, only one person releases the situation in which they are shielded,
In that state (state shown in FIG. 13), the signal reception state is recorded.

And by comparing the reception status of those signals,
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
to discriminate.


In other words, whether only one person has released the shield (Fig. 13) or not (Figs. 11 and 12),
The satellite signal received by diffracting the end point of the other person's body is
Whether only one person has released the shielding (FIG. 13) or not (FIGS. 11 and 12), it should continue to be received as a diffracted wave signal.

Therefore, the characteristic of these signals is that the instability as diffracted waves remains unchanged,
before or after a change of circumstances
It should continue to show instability as a constant diffracted wave.

And, conversely, only one person released the shield (Fig. 13),
Until then,
The signal that entered the receiver as a diffracted wave was
Only one person released the shield (Fig. 13),
Now, as a direct wave,
The situation has changed completely,
The situation changes completely when it is received as a stable direct wave signal
should be.

moreover,
From the gap between both sandwiches (Fig. 11, Fig. 12)
It was located in a spatial position that could be seen
The signal from the satellite is also
Only one person has no effect by releasing the shield (Fig. 13),
as a direct wave,
It should continue to show stable signal strength.

thus,
By comparing how the reception status of those signals changed due to changes in the situation,
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
to discriminate.

Here, in the sandwich method A, the direction of the main beam of the antenna,
Regarding the relationship between the body direction of the remaining body after the shielding of the body of the second person is released,
As shown in FIG. 11, the relationship between the direction of the body and the main beam direction of the antenna (including the direction of the antenna pattern as information) is emphasized and deformed.
As shown.





Now, let's move on to the next discussion.

(Sandwich method B)

In addition, among the inventions and devises, this paper
What we call Sandwich Method B is introduced here.

In order to capture and describe the essence of its excellent features,
Let's call it "sandwich method A".
This is illustrated in FIGS. 14-16.
14 to 16, although it is self-explanatory without any particular explanation, it will be added in detail just in case.

The difference between sandwich method A and sandwich method B is
The geometry of the main beam direction (antenna pattern direction as information including) of the antenna placed between the two bodies and the direction of the body left after the body shielding of the second person is released. It is the relationship, the difference.

(This can be easily understood by comparing FIGS. 11 and 14. This can also be easily understood by comparing FIGS. 12 and 15. This can also be understood by comparing FIGS. , which is easily understood by comparing FIG. 16). (Note that the distance between the bodies in Figures 11 and 14 is drawn with greater emphasis than it actually is. This is for the purpose of drawing the antenna pattern of the antennas deployed in between. Since it is a figure drawn on , I would appreciate it if you could understand it as an expedient for drawing because I had to take a space wider than the distance between the gaps between the bodies.)

Although this will be described later, a flat antenna is installed perpendicular to the ground,
It utilizes the advantage that is created by installing perpendicularly to both body planes.

In this case, the satellite that can be seen through the gap between the sandwiches is
It is possible to use a feature that makes it easier to discriminate from which gap the object can be seen.

After all, the satellite signal in the direction that can be seen through the gap on one side is
Since it is captured on the surface of the planar patch antenna, it can also be used as a direct wave.
should have been received at a higher intensity, and
(This describes the signal from the satellite (or signal source) that can be seen through the gap on the left side of the paper, among the gaps that occur on both sides of the two bodies in FIGS. 14 and 15.)

Conversely, the satellite signal that was in the direction that could be seen through the other gap was
Although it is a direct wave because it is captured on the back side of the planar patch antenna,
Since it is received by the weaker antenna sensitivity, it can also be used as a direct wave.
It should have been received at a weaker intensity than the signal captured on the surface.
(This describes the signal from the satellite (or signal source) that can be seen through the gap on the right side of the paper, among the gaps that occur on both sides of the two bodies in FIGS. 14 and 15.)

Using these differences, even satellites that can be seen through gaps
It has the great advantage of being able to take advantage of clearer discriminative information,
Because it is excellent in convenience as a direction information acquisition method,
This is sandwich method B, and sandwich method A is
It should be distinguished.



Now let's move on to the next discussion.


(Sandwich method C)

Furthermore, I will introduce what I call the sandwich method C in this paper.

In order to capture and describe the essence of its excellent features,
We will call it "sandwich method C".
This is illustrated in FIG.
Although it is self-explanatory from the schematic diagram of FIG. 17 without any particular explanation, it will be added in detail just in case.

The main difference between sandwich method B and sandwich method C is
The points are different: ``The two bodies are parallel'' or ``The angle between the two bodies is not parallel and both ends of the two bodies are in contact and closed.'' ing.


In other words, the sandwich method C is
This method can be called a diagonal sandwich.

In this method, the body of the two people
Contact with each other at a certain angle, and the base of the triangle is
It can also be expressed as being open.

At the closed vertex of the triangle,
Deploy the antenna. (Fig. 17)

In this case, the base of the triangle is open, but from this open base of the triangle
The signal from the satellite (signal source) that can be seen is
Even if one person's body is removed,
It should continue to show highly stable reception as a direct wave.

Conversely, when the body of either person is removed,
What used to be diffracted waves can suddenly be received as direct waves.
Signals from satellites in position would show reception conditions exhibiting such characteristics.

Furthermore, even when one person's body is removed,
The signal from the satellite received as a diffracted wave from the other body is
Without change, continue
The instability that should have been received as a diffracted wave from the other body
will continue to show

And by comparing the reception status of those signals,
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
to discriminate.

In this case, as shown in FIG.
Depending on the performance of the receiver,
If necessary,
Instead of the arrangement method as shown in FIG. 17,
An arrangement method as shown in FIG. 13 may be adopted.
In that case, only the second body may naturally be arranged in a positional relationship (relative to the first body) as shown in FIG.

While the antenna may be deployed in the main beam direction and the antenna position as shown in FIG.
Depending on the performance of the receiver,
If necessary,
Instead of the arrangement method as shown in FIG. 17,
An arrangement method as shown in FIG. 16 may be adopted.
In that case, only the second body may naturally be arranged in the positional relationship (with respect to the first body) as shown in FIG.






Now let's move on to the next discussion.


(U-shaped method)

Furthermore, among the inventions and ideas, this paper introduces what is called the U-shaped method.

In order to capture and describe the essence of its excellent features,
I will call it the "U-shaped method".
This is illustrated in FIG.
Although it is self-explanatory from the schematic diagram of FIG. 18 without any particular explanation, it will be explained in detail just in case.

The main difference between the sandwich method C and the U-shaped method is
``Does shielding consist of the bodies of two people and only signals from some signal sources can be seen?'' There is a difference in the point of whether a state in which only the signal can be seen is realized.


Simply recapturing the characteristics and rephrasing, the U-shaped method is
(Two-person version) It is a method that can be said to be a three-person version of the diagonal sandwich.

In this method, the bodies of the three people are
When looking down from the sky, try to touch each other with a U-shape,
It can also be expressed that the left side of the U-shape is open.

At the right inner line segment of the U-shaped
Deploy the antenna. (Fig. 18)

In this case, the left side of the U-shape is open, but from this open area
The signal from the satellite (signal source) that can be seen is
Even if the bodies of the upper and lower figures in the figure are removed,
It should continue to show highly stable reception as a direct wave.

Conversely, when the body of either person is removed,
What used to be diffracted waves can suddenly be received as direct waves.
Signals from positioned satellites (signal sources) are subject to sudden changes in reception conditions reflecting such characteristics (generally, SS [Spread Spectrum] communication system receivers used in GPS (GNSS) receive The fact that it can be said that it has a characteristic of extremely amplifying a sudden change in sensitivity and a sudden change in received signal strength is the point of the present invention already discussed in this paper, and is the essence of the present invention that cannot be easily conceived by those skilled in the art. It has already been mentioned that it forms a corner of ).

Moreover, even when the bodies of the two objects were removed,
The signal from the satellite received as a diffracted wave from the other body is
Without change, continue
The instability that should have been received as a diffracted wave from the other body
will continue to show

And by comparing the reception status of those signals,
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
to discriminate.

In this case, as shown in FIG.
Depending on the performance of the receiver,
If necessary,
Instead of the arrangement method as shown in FIG. 18,
An arrangement method as shown in FIG. 13 may be adopted.
In that case, the second and third bodies may of course be arranged in the final positional relationship (with respect to the first body) as shown in FIG.

While the antenna may be deployed in the main beam direction and the antenna position as shown in FIG.
Depending on the performance of the receiver,
If necessary,
Instead of the arrangement method as shown in FIG. 18,
An arrangement method as shown in FIG. 16 may be adopted.
In that case, only the second and third bodies may be arranged in the arrangement method shown in FIG. 16 so that the final positional relationship (with respect to the first body) is as shown in FIG. is.

Also, of course, the second
While you can compare with the third body removed at once,
Remove only the second body, record and compare the reception status, distinguish between direct waves and diffracted waves, and then,
Remove only the third body, record and compare the reception situation, discriminate between direct waves and diffracted waves,
Of course, it is also possible to obtain azimuth information by superimposing these results.

Of course, this is the same even if there are more people, but I will add it just in case.
Naturally, this will improve the accuracy. Since it is too obvious, the details are omitted, but it is natural that it is possible to do so.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

In more detail, the essence of the present invention is
Reception of a certain satellite signal
Reception as a direct wave or
Whether it is received as a diffracted wave
By determining

As a derivative form, as seen in the case of using a receiver with good performance,
Naturally, the following is also acceptable.

(left-right position shift method)

Furthermore, among the inventions and devised
Introducing what we call

In order to capture and describe the essence of its excellent features,
This method will be referred to as the "left and right position shift method".
This is explained because it is easy to understand based on the schematic diagram explained in FIG.

(However, in terms of ease of use, rather than Fig. 20,
Wearing a watch-shaped device on the left arm with the main beam side facing the palm of the left arm [a state in which a so-called woman wears a watch on the left arm with the dial facing the palm side],
It was found that it is easier to perform the exercise if the left thumb is up and the hand is placed behind the back.
We know the results of preliminary experiments. )

Although it is clear at a glance from the schematic diagram of FIG. 20 and the above explanation without adding any new explanation, it will be explained in detail just in case.

The inversion method already described, which is the basis of the present invention
When,
Left-right shift method
The main difference between
In the inversion method, the comparison is the reception state measured on the dorsal side and the ventral side,
In the left-right shift method, for example, if the dorsal side is compared, only the dorsal side is compared.
The reception state measured at the center of the back and the left side of the back (for example, not the center)
Compare the measured reception status
It is a point.

Alternatively, depending on the performance of the receiver, the following may be used. ie:
The inversion method already described, which is the basis of the present invention
When,
Left-right shift method
The main difference between
In the inversion method, the comparison is the reception state measured on the dorsal side and the ventral side,
In the left-right shift method, for example, if the dorsal side is compared, only the dorsal side is compared.
The reception state measured at the right side of the back (for example, not the center) and the left side of the back (for example, not the center)
Compare the measured reception status
is a point
And of course it's fine.


This is a derivative of the use of a person's body as a shield.
First, the reception situation when the antenna is deployed in the center of the body is recorded.

Next, dare to shift the position of the antenna in the direction of the end point on either side of the body,
Deploy and record reception status.

Doing it this way,
What was originally received as a diffracted wave is changed by the state of the shifted antenna.
The diffracted wave farther from the end point should have more diffraction loss as a diffracted wave and more instability.
A diffracted wave closer to the end point should have less diffraction loss as a diffracted wave and less instability.

Using these properties, even if we say the same diffracted wave,
Determine which side of the body is the dominant diffracted wave
It can be determined, and can be used to obtain more detailed azimuth information.







Various modifications are also included in the present invention within the scope of those skilled in the art without departing from the description of the claims.

The contents of the papers, published patent publications, etc. specified in this specification are incorporated by reference in their entirety.


The contents of the papers, published patent publications, etc. specified in this specification are incorporated by reference in their entirety.

This application is a continuation of the application

Ser. No. 09/603,917 filed Jun. 26, 2000,
now US Pat. No. 6,775,238 and claims
the benefit of priority from prior
Japanese Patent Applications No. 11-187123,
filed on Jul. 1, 1999, and No. 2000-174345,
filed on Jun. 9, 2000,
the entire contents of all of which are incorporated herein by reference.


"Various modifications are also included in the present invention within the range that can be easily conceived by a person skilled in the art without departing from the scope of claims."

The present invention is not limited to the above-described embodiments, and variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.


The present invention is not limited to the embodiments described above, and it is a matter of course that many modifications are possible within the technical concept of the present invention by those skilled in the art.


It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above.


The present invention does not exclude configurations other than those described above, and naturally includes other configurations as necessary.


It should be understood from the above description that the present invention is a true pioneering invention.


The description is also written so that the action and effect of each constituent element of the claimed invention can be grasped.

For example, not only physical structures but also man-made objects, such as buildings and
It points out that it includes everything, including natural cliffs.

(In the case of natural cliffs, etc., reversing may be included.)
[In this case, to reverse
If you can walk to the cliff on the other side, you should do so.
This is the same as walking to the opposite side of a building or structure, for example.
Needless to say. This makes it possible to measure the reversed side. ])

(In the case of natural cliffs, etc., it goes without saying that it is not necessary to intentionally include reversed measurements when it is possible to cut off the influence of diffracted waves.
This is the case, for example, in buildings and structures,
Clearly, if it is possible to cut off the influence of diffracted waves,
Even if you don't bother to move to the opposite side on foot and measure the reverse side
It goes without saying that good is the same. )

In this way, when drafting the specification, a different configuration that achieves the same effect was also described.



In addition to the actions and effects of the basic embodiment, another configuration that produces different actions and effects has also been considered and described.

The present invention is not limited to the embodiments described above, and many modifications are possible within the technical concept of the present invention by those skilled in the art.
The present invention is not limited to the embodiments described above, and many modifications are possible within the technical concept of the present invention by those skilled in the art.

In addition, the following statements
Good
devil
new.
"The present invention can be
example
To
exclusive
with what will be
flower
nine

many
of
deformation
is the technical
thought
At the inner
this
minutes
field
in
generally
of
knowledge
allowed by those who have
Noh
is
Statements like
enter
Leo
nine

Previous
The first metal film is
aluminum
or
aluminum
Umm
from the alloy
shape
characterized by being composed of
Na,
Simple
na internal
addition
dependent claims of
enter
Leo
nine


"of
remove
not something to remove
nine
", "including things", "
Must
required
To
respond
hand"
etc

in the statement
well
Used "
routine
means"
expression
enter
Leo
nine




can invent
is
hair
"
swelling
and others
devil
let',
Claims and the description of "problem, action, effect"
charge
bring to fruition
Must
There is a point.




concerned
Externally impermissible configuration (structure) to also solve issue 2
2)
e
Tech
Les

mup
Then
same
sometimes a statement
Among the
concerned
Strengthen the action and effect of configuration 2
tone
do and be done
palce

"Configuration 2 is implemented
example
of
Concrete example
To
limit
and others
figure

concerned
Action/effect
whatever plays
palce
good. ”
etc
the description of
In addition
thing
But
Desire
devil
new.
Next
In addition, such issue 2 is considered.
e
If not,
the inventor
Submission
plan
can invent
is
hair
"
swelling
and others
devil
let',
Claims and the description of "problem, action, effect"
charge
bring to fruition
Must
There is a point.
concrete
In general, the following methods
one
example
considered as
e
Rare
Yo.
(
a
) from the inventor
Submission
plan
Actions and effects of the claimed invention
When
similar
has the action and effect of
another
Consider the configuration of
e

concerned
another
Based on the action and effect of the configuration,
similar
made by
Use and effect,
another
Consider the configuration of
e
...
that
induction
target
method.
(
b
) from the inventor
Submission
plan
Actions and effects of the claimed invention
Based on
Altitude
actions and effects” (above “
Ha
hmm
Moth

case
subject
” Judgment
decision
reference
),"Than
low
action and effect” (above “Construction
surface
floor
setting
bu
Rock
nine
incident
” Judgment
reference
), “heterogeneous actions and effects”
of
reached
Consider a configuration that
e
method. (also in this case
Record"
induction
“target” method available
Noh
)
(
c
) from now
General
Emergence of future technology
exhibition
the direction
Preliminary
measurement
and invention
from someone
Submission
plan
the invention that was
General
coming technology
movement
towards
tsu
door
did
shape
To
Osamu
positive
method of doing. (In this case also,
concerned
Osamu
Positive
The above (
a
), (
b
)
method can be used
Noh
)
(
d
) equipment
Les

Mu
,(
Simple
) method
Les

Mu
, manufacturing method
Les

Mu

etc

many
of,
another
of
power
Te
go
Lee
What
of
deformation
consider
e
method. equipment
Les

Mu
then
progress
There is no
according to the law
palce
progress
sex
You see
even when issued
existing
exists
. (Na
Oh, the author
Simple
method
Les

Mu
of
worth
doubt about
Question
of
Have
one
(11)
)
(
e
)rock
hot water
Rukon
Binet

Show
hmm,
sub
con
Binet

Show
Considering the invention of
e
method.
thought
e
be done.
of the claimed invention
each
configuration
subject
The action and effect of, and
Invention problem solving
What
Seki
giving
the principle
grasp
so that the details
write down
Be
tree. Ready
palce

"To solve the problem
means of
column
to the structure of the claim
agreement
made
shape
, the action and
Describe the effect.





incorporates (such “incorporation” is realized in the dependent claim)
even if
good
stomach)
6. Problems and considerations of the above proposal
Now, in this section, the above "
small
bracket
described in
case
term
About
nine
consider for a while
In addition
be.
6.1 Conflict between Infringement Doctrine and Invalidity Doctrine
Infringement
approval
to the extent that
Every time
a wide circle
Les

Mu
or
one, effectiveness
recognition
to the extent that
Every time
A cluster with feature points at
Les

Mu
It makes sense to draft
idea
de
reactor
cormorant.
However, for all inventions, such guidelines should be followed.
Therefore
Les

Mu
・Draft
limit
not.
devil
In addition, if the above guidelines are followed, two or more stages of heterogeneous
Since it is a configuration that solves the problem, it can be invalidated.
Noh
sex
teeth
ratio
Comparing
target
low
cousin
thought
may be non-infringing
Noh
sex is
be.
to the conflict guidelines above
Along
I got it
Les

Mu
create
(or such
Tsutomu
Power
of
payment
after
,infringement
Aim
stomach
No Ku
Les

Mu
,invalid
times
avoidance
Inoku
Les

Mu
, and those
of
support
Consider drafting specification guidelines
Guess
vinegar
be.
6.2 Infringement Theory
(1) Strengthen issues, functions, and effects
tone
By doing so, the scope of rights becomes
exclusive
won't you
many
Documents relating to the patent specification of
domicile
etc
in the specification
to highlight issues, actions, and effects
tone
Then the scope of rights is
exclusive
difference
because it will
Avoid
hair
Ru
Be
come and
of
Teaching
The indication
You see
be done. this is,
ten
in a minute
Lean
listening
To
value
do
opinion
is. In an infringement action:
Claim text
words
Solution
interpretation
in the specification
“Tasks, Actions, Effects”
reference
and its range is
exclusive
practical solution
interpretation
was done
example
and
little
na
nine
do not have(
for example
, May 2007
Moon
twenty two
Day
Tokyo area
Judgment (1999)
7
Year(
Wa
)2
7
193)
, May 2008
Moon
8
Nihon University
Osaka
ground
Judgment 2006(
Wa
)12
77
3
etc
)
However, such judgments
example
Then
Les

Mu
and the width of
"Tasks, actions and effects" described in the specification
ratio
Comparing
did
case,
Les

Mu
is clearly wide
example
But
almost
degree
is.
the author
recommendation
recommendation
I want to
Les

Mu
in the size of
Suitable
rank
To
You see
Clearly describe the appropriate "problems, actions, and effects" in the specification,
positive
straight
is to be described in
like this,
Appropriate
Description
By stating in

single
The conductor that becomes "
times
road
as
Certification
is
pointing to the claim
fixed
It has not been
case
For the term, the problem is solved
to be decided
limit
wide solution in
interpretation
is made,
at the application stage
opinion
the scope of rights by written
exclusive
or
hey
against claims that are not
relaxed
Capacity
judgment is made
Such an effect is
"Tasks, functions, and effects"
itself
to become
to be
by not stating it in the specification
Deme
Li
tsu
To
surpass
then think
e
be done.
now
times
random
for
of the winning judgments extracted from
almost
degree
“Tasks/Actions/Effects” are non-
always
heavy
vision
being
It is from.
In light of the above judgment in favor of
e
the court may decide to prevail over the right holder.
In the case of making a lawsuit, the "problem, action, and effect" of the invention should be stated.
recognition
fixed
and the nature of the invention to which the subject rights are subject.
grasp
death,
Self
Faith
Have
so, claim
acceptance
It is clear that you are trying to make a judgment.
Clearly
inquiry
e
be.
people
case
In litigation, the accused infringing goods are
Judgment on the conviction that it belongs to the technical scope of the patented invention
official
To
embrace
mosquito
let
Must
This is because there is a need.
"Litigation
cause
relationship
proof
is one point of doubt
righteousness
also allowed
can't
self
Yes
department
study
target
proof
not clear
nine

Sutra
rule of thumb
To
light
Like
all
proof
base
of
Total
After consideration,
fixed
of
case
fruits are special
fixed
result of
departure
Raw
of
invitation
the relationship that came
Yes
approval
Can
Altitude
of
lid
Yes
sex
proof
It is to clarify and the judgment
fixed
teeth,
generally
Man
is suspicious
difference
death
Sandwich
devil
not so much
Every time
confidence in the truth of
holding
what you can get
That is
Must
and so
leg
thing to live
is” (maximum
two
small
Judgment
Akira
50/10/24
people
collection
29
roll
No. 9
141
7
page
)
The essence of the invention (problem, action, effect)
hidden
did
Mama
Wide in
rights
enjoy
receive
Trying to
insect
nice
Talk
”.
rice field
is
death
, as described above,
Les

Mu
in the size of
ratio
do,
high
vinegar
Gi
Ru
level
to describe the "tasks, actions, and effects" of
teeth
Avoid
hair
Ru
Be
It is
The author
eye
for the target
improvement
many
term
system
take advantage of
Be
tree
is
e
be.
one
devil
the law of nature,
seed
of each
level
No Ku
Les

Mu
against
agreement
do phase
agreement
new
level
, "Problems, Actions, and Effects" are described in the specification.
It means to post. floor like this
layer
essentially, it
Comparing each configuration, problem, action, and effect
agreement
let me
nine
thing
Therefore, even in invalidity theory,
Defense
control
be able to
can
(
7
)
.
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
learn
Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3,
77

Regarding this point,
Communicating
and called a draft of the specification.
From the extraction stage of the invention
Talk
In Although,
Or
Ru
defeat
lawsuit infringement
from litigation
Lesson
stated
Be
sea bream.
"Construction
surface
floor
setting
bu
Rock
nine"
incident
(
knowledge
wealth
high
Judge Heisei 1
7
year 12
Moon
28
Day
Judgment (Heisei 1
7
(
Ne
)th
No. 10103))
Patent No. 199
7
“Construction” pertaining to claim No. 204
surface
floor
setting
bu
Rock
(2) to "
self
original stone
” contains
devil
It became a point of contention whether
rice field.
of the statement

Based on the winning judgment in the patent infringement lawsuit, the draft of the patent specification
I tried to extract guidelines for rafting.
As conclusion:
In the doctrine of infringement, patented inventions (
(Invention) is divided from broad claims to narrow claims.
clearly stated in the specification for each of the claims
The point was made that it was important to
In the doctrine of invalidity, the function and effect of the invention according to the independent claim
has a different action or effect (external impossibility
(1)
typical)
The point is that it is important to draft dependent claims.
was killed
Furthermore, the
conflict between infringement doctrine and invalidity doctrine
invalidity by assertion of validity, or non-infringement by assertion of validity
harm) as a solution, two or more
, there is little interrelationship (when writing ⇔ when reading (described later)
(such as), it is important to include a characteristic configuration in the claim.
It was pointed out that
1. Introduction
Patent infringement litigation is the ultimate means of settling patent disputes.
be.
Currently, in patent infringement litigation, patent
(Patent Act Article 104-3
1), the patent specification, prior art, and all of the allegedly infringing products
is considered, the patent is valid, and the allegedly infringing product is
Plaintiff (right holder) wins only if it is included in the scope of rights
Judgment is rendered.
In 2008 and 2009, in patent infringement litigation
However, the number of judgments in favor of the plaintiff is more than 30%.
(2)
Body
As can be seen, it is a narrow gate to obtain a favorable judgment.
In this paper, we will discuss how to overcome such a severe ``barrier''.
By reviewing the litigated patent specification,
Extraction of guidelines for drafting patent specifications at the time of patent application
It is an attempt to
(In addition, in the text, in the judgment text or in the cited part of the specification,
may have been underlined and/or marked by
be. )
2. theory of infringement
Below are the judgments in which the theory of infringement was the main point of contention.
(3)
Based on the
Explain.
2.1 Tokyo District Court 1989
March 6, 1 (2008)
(W) No. 14858)
(1) Subject patent: Patent No. 3625598 “Liquid crystal display device
Production method"
It can improve the reliability of the device by omitting the step of the photo process.
The present invention relates to a method for manufacturing a thin film transistor.
(2) Major Issues and Judgments of the Court
<Issue 1>
In claim 1, "the first metal film on the substrate (implementation
example
Then
7
2
[
Less than
same]
) and the second metal film (
7
4)
order
To
lamination
"When
Have been described. Defendants
layer
To
other
of
layer
of
In addition
claim that the object does not belong to the scope of rights.
The court held the following rationale:
reason
from the defendant's allegations
Exhaust
do,
other
of
layer
of
In addition
above
exclusive
belong within
I decided.
[1]
such in the specification
exclusive
there is no
[2]
In the specification, "the present invention
example
To
exclusive
difference
it's not something that can be done
nine

many
of
deformation
is the technical
thought
At the inner
this
minutes
field
in
generally
of
knowledge
allowed by those who have
Noh
There is a statement that it is
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
learn
Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3
61
Member
Shogo Nakamura
Learning from Successful Decisions in Patent Infringement Lawsuits
Guidelines for Drafting Patent Specifications
note
: The author is
[2]
The utility of statements such as
bosom
be suspicious
However, the judgment
official
of
conviction
But
mediocre
ancestor
solidified
If the
"
back
Inside
push
"su" has utility
thought
will be
[3]
The above "First metal film on the substrate (implementation
example
then
7
2
[
Less than
same
looks]
) and the second metal film (
7
4)
order
To
lamination
reason to do
reason
When
do"
aluminum
film(
7
2) of
Hilo
Kusei
long
of
Suppression
vinegar
” point is stated in the specification,
aluminum
film(
7
2) of
top or bottom
fire resistance
metal(
7
4)
set up
even
Hilo
Kusei
long
of
Suppression
It is also stated in the specification that it can be done. obey
hand,
aluminum
film(
7
2) upper and lower
Twin
Towards
endurance
fire
metal(
7
4)
set up
even
good
stomach.
note
:
aluminum
film(
7
2) above or below
fire resistance
Money
genus (
7
4)
set up
The actions and effects of
vision
do
be.
(Author
note
:
Hilo
is
aluminum
the result
long
component
But
bu
Excitement by interacting
Born
Teshi
devil
cormorant
It is a phenomenon. )
〔Four〕
Claim 2 of the dependent claim states "
Previous
The first metal film is
aluminum
Mu
or
aluminum
from the alloy
shape
special to be made
and claim 3 "
Previous
Second metal film
teeth
fire resistance
from metal
shape
It is characterized by being made
It is
note
:
usa
to
hair
Ru
claim differentiation
the doctrine of
(
Four
)
(German
The technical scope of the clause is wider than that of the dependent claim).
Similar
.
The author
Simple
na internal
addition
(1)
dependent claims of
Also
bosom
doubtful, but especially
material
minutes
field
is it valid
Maybe.
<Issue 2>
In claim 1 "
Previous
Record
half
lead
body
film
PA
of the turn
shape
formed group
whole board
surface
to the third metal film (82
b
)of
shape
is described as
there is The defendant has claimed that the third metal film (82
b
)for
aluminum
contains
devil
claimed not to.
The court ruled that the third metal film (82
b
)But
So
the source
electrode
and de
Les
in
electrode
and that this
subject
patent
of
priority date
After
Previous
of
publicly known
Sentence
dedication
from
So
the source
electrode
and de
Les
in
electrode
of
aluminum
By configuring with
resistivity
But
small
I understand that there is an advantage that
reason
, "Book
subject
invention
One
"
Third metal film

for,
aluminum
contains
devil
I have to
I can't figure it out. ” he decided.
note
:
So
the source
electrode
and de
Les
in
electrode
of
aluminum
and
The actions and effects of composing are emphasized.
vision
is doing.
<
dispute
Point 3>
In claim 1 "
Previous
Record
protection
membrane and
insulation
4 membranes
Next
Photo
etching
do
Previous
Kikido
Les
in
electrode
the table of
surface
When,
Previous
Record
game
tote
patch
de's
table
surface
of
Dew
contact to be issued
Ho

Le
of
shape
formed,
Previous
Record
game
tote
patch
within
~ side
To
o

pu
to be selected
Previous
Record
keep
Mamoru
membrane and
insulation
the membrane
etching
', but the defendant
"
Previous
Record
protection
membrane and
insulation
of the membrane
Twin
is better
Previous
Record
game
tote
patch
do
inside
~ side
To
o

pu
to be
Must
Argued that there is a need.
From the specification, the court
protection
film,
insulation
the membrane
"
Previous
Record
game
tote
patch
within
~ side
To
o

pu
the work of being
The use and effects were determined as follows.

game
tote
patch
do
PA
out of turn
the side
and
etching
Then,
game

door
patch
do
PA
compose a turn
aluminum
Membrane
side
But
Dew
Exit
difference
This
aluminum
membrane and
ITO
Membrane and
contact
vinegar
This is because
prevention
I tried
can be
open
with what is shown
recognition
to be ordered

ITO
membrane and
game
tote
patch
configure the
aluminum
film
of
side
with
contact
of
prevention
In order to
game
tote
patch
de's
table
surface
of
Dew
coming out
game
tote
patch
within
~ side
To
shape
made up
can be
Must
is important,
protection
membrane and
insulation
of the membrane
Twin
direction"
But
game
tote
patch
within
~ side
To
Oh

pu
to be
surely
servant
Must
not necessary
note
: A range that can solve the problem to be solved described in the specification
In the box, the “most
Big
the forgiveness of
Capacity
range"
of
recognition
I'm holding
(
3
)
Lesson
below
Lesson
is guided.
of the claimed invention
each
configuration
subject
The action and effect of, and
Invention problem solving
What
Seki
giving
the principle
grasp
so that the details
write down
Be
tree
"implementation
example
To
exclusive
it won't
etc
the decision
devil
Literature
clause
is also valid
can become
internal affairs
addition
dependent claims of
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
learn
Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3
62
2.2 Tokyo District Court 1990
February 18, 2007 (2007)
(W) No. 28506)
(1) Subject patent: Patent No. 3055054 “Concrete structure
construction
object
of
machine
Construction method and equipment
road
To
set up
to be
Gutters and protective fences

side wall
,During
center
minutes
detached body
etc
the presence of
logic
concrete structure
object
of
machine
method of construction and
Regarding the device.
(2) Issues and judgment of the court
<Issue 1>
Defendant
foundation
(Conventional
example
of the above
figure
In
7
) available
case
is a book
subject
Alleging that it does not fall within the technical scope of the patented invention.
The court has
decision
view
From the point "
rebar
of
Fixed
in order to
Be
squonk
REIT (
7
)of
Casting
the ministry
abbreviation
What we can do
Namely
"Base
foundation
Yes
Reconstruction
case
, is not a book
subject
patented invention
invitation
to come
deputy
Next
effect
Gi
no
Certification
.
"So
blood
, in the conventional method,
Preliminary
eye
Be
squonk
REIT
Casting
and there
ah
hmm
power

rebar

difference
death
logic
or
ah
hmm
power
- gold
tool
of
buried
and to these
rebar
of
fixed
then
nine
Must
need and do it
Be
handmade
worker
handmade by
industry
by
and others
sticky
Because it did not work,
case
of the cost
up
, engineering
term
of
lengthening
, Concrete
bu
Rifu
leg
such as
Question
the subject is
Born
I had it
reactor
,Book
subject
A patented invention may
Question
subject
to resolve
mo

Le
de's
route of movement
To
Along
What,
Preliminary
eye
rebar
of
set
stand up
floating installation
put
Reinforcing bar
of,
mo

Le
do
of
move
When
Both
To
Destination
lead
mo

Le
lead to
enter
let
Destination
lead
mo

Le
do
within
surface
or
contact
Department
material
When
contact
By letting
of
shaking
the
prevention
Concrete
supply
be done
relieved
PA
part
devil
and
move
to let
How it works
only
picking
I used
be. ”
note
: conventional technology, problem
Certification
and book
subject
Invention problem solving
of
thought
of
Certification
is doing.
"Then the book
subject
In a patented invention:
rebar
of
fixed
make it unnecessary
contact
Department
material etc.
When
contact
while letting
Hopper
part
devil
and
move
The above-mentioned
Question
to solve the problem
straight
Tie
Ru,
Must
not required
Lack
elements
e

rebar
of
Fixed
do
for
Be
base concrete
Casting
the ministry
abbreviation
what you can do
is the book
subject
patented invention
invitation
to come
Secondary
effect
Gi
do not have
I understand
Be
and
Be
base concrete
Casting
Ministry of
abbreviation
is the above
Question
for problem solving
Required
consists of
It is clear that there is no
e
be. ”
note
: for solving the above problems
view
From the point "
rebar
of
fixed
to do
of
Be
base concrete
Casting
the ministry
abbreviation
what you can do

Namely
"Base
foundation
existing work
case
, is not a book
subject
patent
of the invention
invitation
to come
Secondary
effect
Gi
na
"I"
recognition
fixed
.
"Such an understanding is
each
In the description:
"
The present invention
Be
composition of ground concrete
remove
not something to remove
nine

Be
ground concrete
setting
including those that

and
devil
rice field,
"Must
in short
respond
hand
Be
Eliminates the construction of ground concrete
abbreviation
can

It is said that
adjustment
it fits
be. ”
note
:"of
remove
not something to remove
nine
", "including things", "
Must
in short
respond
hand"
etc
, in the specification
well
Used "
always
cloak
The expression of "means" is
useless
effect
Have
What
there is
<Issue 2>
The defendant stated in the claim that "
contact
Department
material
"But,
"
rebar
within
shape
", that is
blood

rebar
inside of
shape
fit for
match
do,
rebar
strong
system
in general
Restraint
above and below
left and right
of
shaking
the
prevention
do
and to this
exclusive
is
same
"
contact
"and,
single
Become
object
rational
contact
then
nine

Destination
lead
mo

Le
within the
rebar
of
shaking
force it
system
in general
prevention
do
function
confirm
keep
do
mode
of
claim to refer to
The court has decided to resolve the matter as set forth in the specification as follows:
understanding the subject
through
the defendant's allegations
seal
rice field.
"
hare
Book
subject
in the statement
hair
above B
each
according to description
palce
,Book
subject
In a patented invention:
"Rebar
within
shape
of
Destination
lead
mo

Le
de's
inside
set up
was taken
contact
Department
material
When
contact
while letting
Hopper

Department
devil
and
move
let

things (components)
subject
Method
F.
) and
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
learn
Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3
63
or,
"Rebar
within
shape
When
contact
do
contact
Department
material
of
Previous
Record
Destination
lead
mo

Le
inside the do
set up
(components)
subject
Device
E.
)
It is said that
figure
Also,
Destination
lead
mo

Le
in the de
plan
within
was done
rebar
but up and down
left and right
To
shaking
be
rank
place
change
in particular
Than,
Destination
lead
mo

Le
behind the
Hopper
part and composition
shape model

Le
lead in
enter
been
Raw
Concrete construction
shape
be done
edge
in the place
fixed
of
rank
Placement
figure
let's
devil
a concrete structure
construction
object
the table of
surface
To
Dew
put it out
devil
to say
situation
of
prevention
Suruta
It is understood that ”
note
: Claim text
words
and related to it
Communicating
statement in the specification
Solve the problem of the invention from
Certification
is doing.
"Moreover, the above B (
hare
) in the book
subject
method patent invention
and book
subject
Implementation of device patented invention
example
As
words
Referenced book
subject
figure
Four(
D.
)
In
Destination
lead
mo

Le
de's
bottom
on the board
rebar
within
~ side
partly
rebar
of
high
Sano
about
two-thirds
high
have
trapezoid
of
contact
Department
material
But
set up
be
the contact
Department
material
outside of
~ side
When
rebar
within
shape
Toga
contact
do,
rebar
of
shaking
the
prevention
do
mode
is listed
reactor
, this implementation
example
teeth,
rebar
within
shape
of
contact
Department
material
and
support
By doing
the rebar itself
of
self
by weight
That
shaking
the
prevention
and especially upward
What
of
move
of
suppress
things
and strong
system
vertical direction
to etc.
of
move
of
Restraint
Things to do
otherwise
approval
be ordered (
Instep
2). ”
note
:fruit
Done
example
(
figure
Four(
D.
) )But,
the rebar itself
of
Self
heavy
shaking
the
prevention
and "strong
system
vertical direction
to etc.
of
move
of
Restraint
, which does not
Certification
.
other
of
figure
Four(
A.
)

(
C.
) is “strong
system
vertical direction
to etc.
of
move
of
Restraint
bundle
and
thought
will be Therefore,
figure
Four(
A.
)

(
C.
) related to
example
only is
open
when indicated
such as this decision
positive
Was it a meaningful conclusion?
no
mosquito
i doubt it.
similar
have the action and effect of
another
Draft the configuration of
understand the importance of
"Then the book
subject
patented invention
hair
Ru
"contact
Department
Material』
When
teeth,
rebar
within
shape
To
contact
death,
rebar
But
Hopper
part and composition
shape
mo

Le
to the de
move
at the time
fixed
of
rank
Placement
figure
so much as not
Every time
to,
Destination
lead
mo

Le
in the do
rebar
of
shaking
the
prevention
get
whatever
feet
the law of nature,
The same "contact"
also such
function
to the extent that
Every time
with
leg
understand
Be
and
iron
logic
strong
system
in general
Restraint
above and below
left and right
of
shaking
the
prevention
vinegar
to things
exclusive
been
figure
,And,
shaking
Re's
prevention
To
rebar
of
Self
Heavy
even when using
package
including
Be
It is ”
note
: "up and down
left and right
To
shaking
"Can't be done" action and effect
attention
do,
Basic implementation that only realizes it
example
What is
another
the implementation of
example
figure
Four(
D.
) was effective.
<Issue 3>
Defendant argues that the Defendant's method and the Defendant's device do
Since it is to be implemented, this
subject
does not infringe patent rights,
Claimed.
The court held the defendant's allegations as follows:
seal
rice field.
"however,
tentative
In addition, the Defendant's method and Defendant's device
Even if it implements a patented invention, it
But
Immediately
to the book
subject
It is related to not working the patented invention.
I don't want to
Be
It is In the first place, the technology of patented inventions
The technical scope is based on the description of the claims
Zu
stay
fixed
Mena
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
learn
Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3
64
hair
Re
palce
(Patent Law
7
Article 0, paragraph 1)

this
the
Claimed in the patented invention
Pieces
of each
concrete
basic configuration
subject
of
sufficiency
consider
away
be,
other
patented invention of
understand what you are doing
reason
As
concerned
Technical of the patented invention
Any claim not to fall within the scope
lost
this
is said to be
seat
Ru
do not get ”
note
: The patent right is
Dedicated
not a license (
tentative
To
Self
patent right
Even if the implementation is within the scope of profit,
anti
valve
do not become)
(
Five
)
.
(
3
)
Lesson
below
Lesson
is guided.
of the claimed invention
each
configuration
subject
The action and effect of, and
Invention problem solving
What
Seki
giving
the principle
grasp
so that the details
write down
Be
tree
"of
remove
not something to remove
nine
", "including things", "
Must
required
To
respond
hand"
etc
can also be valid

me
implementation of the Inn
example
When
similar
have the action and effect of
another
Constitution
the implementation of
example
It is valid to describe
As an alleged infringer,
self
myself
of patented inventions
"
anti
valve
teeth
approval
can't be called
2.3 Tokyo District Court Heisei 2
Judgment dated January 30, 2008 (Heisei 20
Year (Wa) No. 14530)
(1) Subject patent: Patent No. 38
7
2
7
No. 98 "Liquid Crystal Display Device"
liquid crystal displays, especially
V.
A-type LCD
and
Distribution
direction split (one
of
picture
in the middle of nowhere
reversal
of liquid crystal molecules
Distribution
direction
situation
of
shape
make it happen
It is related to the technology that realizes
(2) Issues and judgment of the court
<Issue>
The defendant stated in the claim that the
me
in
rules
system
means"
is on the board, "
directly

set up
to be
Be
Kimono,
devil
``Do
me
in
rules
system
hand
step
"But"
Oblique
surface
is
Must
there is a point
Claimed.
note
: "Do
me
"in" means liquid crystal
Distribution
the direction of
matching
ing
unit
region
It's about.
"Do
me
in
rules
system
means” means that the liquid crystal
Oblique
for
Distribution
Facing
to be
Distribution
direction is 1
picture
In element,
multiple
number direction
to be
rules
system
means to
figure
reference
).
The court held the defendant's allegations as follows:
seal
character
rice field.
"
[1] Before
Record(
hare
), the book
subject
in invention 2
hair
Ru
electric
coining
addition
time liquid crystal
Distribution
in the direction of
rules
system
teeth,
"
do
me
in
rules
system
means

by
Born
Ru
Oblique
eye
electric
realm
is due to the effect of
note
:
"
do
me
in
rules
system
means

to the effect of
attention
is doing.
"
[2]
Book
subject
Ming
thin
book 2 column
drop
0024

(
Previous
Notes (b)
f
)as well as
figure
12 (1) (above)
~ side
substrate and bottom
~ side
of the board
Both
on the substrate
electrode
To
set up
picked pickpocket
tsu
To is
figure
shown) include:
electric
coining
addition
Sometimes "
electrode
pickpocket
tsu
G part (
electrode
workman
tsu
part)
to
Born
Ru
Oblique
eye
electric
realm
LCD using
Distribution
The principle of directing
thing,"
note
: "Do
me
in
rules
system
Means" is "
Oblique
surface
at
nine
even
similar
implemented by the means to achieve the effect of
example
To
open
shown. statement de
When rafting,
similar
different structures to achieve the effect of
It is important to describe the
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
learn
Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3
65
12
...CF
side electrode
13
...picture
elementary
electrode
20, 20
A.
, 20
B...
do
me
in
rules
system
means (thrust
start
)
twenty one
...
do
me
in
rules
system
means (pickpocket
tsu
door)
"
[3]
Book
subject
Paragraph 2 of the description
drop
0028

(
Previous
Notes (b)
h
)for,
"
Distribution
more
cheap
fixed
in general
line
allow
Noh
structure
As a result,
start
or
hollow
mior pickpocket
tsu
3 of "to"
seed
kind
But
open
What is shown,”
note
: "Do
me
in
rules
system
Means" is "
Oblique
surface
at
nine
even
similar
implemented by the means to achieve the effect of
example
To
open
shown. statement de
When rafting,
similar
different structures to achieve the effect of
It is important to describe the
"
[4] Before
Record(
ah
), the book
subject
Claims of the Invention
In the description of (Claim 1),
"
first do
me
in
rules
system
means

and
Beauty
"
second do
me
in
rules
system
means

Noi
figure
Either
Oblique
surface
of
have
form
it's not from
hair
Re
palce
not to
rules
fixed
do
Sentence
words
flower
nine

devil
rice field

Claim 8, which relies on claim 1,
"Previous
the first and second
me
in
rules
system
means
electrode
To
setting
hair
picked pickpocket
tsu
door

It is an invention of a liquid crystal display device
thing(
Previous
Notes (b)
a
)”
note
: Resolution of the technical scope of the invention according to the independent claim
interpretation
smell
and the statement of the dependent claim is
reference
and the technique of the invention of the independent claim
The technical scope is
little
na
nine
that of both dependent claims (this
subject
then
"
Oblique
surface
have
form
"is not
form

Namely
"Pickpocket
tsu
).
usa
to
hair
Ru
claim differentiation
the doctrine of
(
Four
)
What is
Slightly
different, but
Independent term solution
interpretation
For this purpose, the dependent claim is
reference
in terms of
teeth
Similar
do.
Plaintiff sues on independent claims only
addition
did. However, the court
is a dependent claim (Claim 8) "
Previous
the first and second
me
in
rules
system
means
electrode
To
set up
picked pickpocket
tsu
at
be
...
” expression
reference
and substantially infringes claim 8.
determined the harm
pattern
looks
. (If the allegedly infringing goods are
belongs to the technical scope of the patented invention
palce

this
Yes
on the independent term
It is said that it belongs to the technical scope of the patented invention
thought
thought
of
line
and
Guess
be done. ), therefore,
concerned
(Claim 8)
Simple
na, internal
addition
dependent claims of
role
may stand.
"More than
[1]
not
〔Four〕
according to
palce

electrode
the pickpocket
tsu
the g part is the book
subject
invention 2
"
do
me
in
rules
system
means

To
this
it is clear that
Therefore, No. A liquid crystal
mo
The
yu

Le
on the opposite substrate of
PA
turn
addition
engineered
shape
made opposite
electrode
the pickpocket
tsu
and
Same T
F.
T.
on the substrate
PA
turn
addition
engineered
shape
made
picture
elementary
electric
very
the pickpocket
tsu
is
Oblique
surface
have
form
mosquito
degree
to consider
Ru
devil
But
nine
, as plaintiffs allege, respectively
"Previous
on the first substrate
set up
be
Previous
on the LCD
electric
pressure
of
mark
addition
did
sometimes
Previous
The LCD
Distribution
direction to
rules
system
do, first
1
the de
me
in
rules
system
means

(component
subject
B.
)as well as
"Previous
on the second substrate
set up
be
Previous
on the LCD
electric
pressure
of
mark
addition
when I did
Previous
The LCD
Distribution
direction to
rules
system
the second do
me
in
rules
system
means

(component
Case C
) to
this
Barrel and
recognition
be ordered. ”
(
3
)
Lesson
below
Lesson
is guided.
of the claimed invention
each
configuration
subject
The action and effect of
grasp
describe the specification so that
Be
tree
When drafting the specification,
similar
achieve the effect of
It is important to describe the configuration that changed

Simple
na internal
addition
dependent claims of
role
may stand on
2.4 Decision of the Tokyo District Court on December 25, 2007 (2006
Year (Wa) No. 1702, No. 27110)
(1) Subject patent: Patent No. 359
77
No. 89 "
pose
hmm
Ho

Le
structure,
pose
hmm
Ho

Le
structural
stop
water
Flexible
Inheritance
hand and
pose
hmm
Ho

Le
Construction method of structure
pose
hmm
Ho

Le
structure
1
in
pose
hmm
Ho

le wall
2 and below
water
road
tube
etc
of
tube
with 3
Contact
joint
pose
hmm
Ho

Le
for
stop
water
Flexible
Inheritance
hand
7
by
softness
structure,
earthquake
etc
according to
pose
hmm
Ho

le wall
2 and
tube
with 3
Contact
broken joint
loss
of
Defense
ingredient
.
(2) Issues and judgment of the court
The defendant
cylinder
body
(
6
) within
~ side
of
cylinder
letter
Yes
tower
body
(
7
)”,
cylinder
letter
Flexible
body
(
7
) "of

all
body

But"
Previous
Record
cylinder
body
(
6
)
~ side
"It is in
Must
I need
claim that
The court ruled as follows and supported the defendant's allegations
exclusion
did.
"
b
)Book
subject
Considering these statements in the patent specification:
Book
subject
patented invention
cylinder
letter
Flexible
body
"teeth,
cylinder
body
When
tube
with
while
of
Communicating
These
while
of
load
as well as
strange
rank
of
absorption
and with
pose
hmm
Ho

le wall
When
tube
with
Contact
Aibu's
broken
loss
of
prevention
to be
recognition
be ordered. ”
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
learn
Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3
66
note
: claim component "
cylinder
letter
Flexible
body
” action and effect
result from the description of the specification
Reading
fruit
taking
ing.
"
devil
book
subject
patented invention
cylinder
letter
Flexible
body
"teeth,
load
and
Beauty
displacement
of
absorption
do
bullet
sex
body
be
palce
,That
shape
To
limit
teeth
na
nine
(the above
<<
0031
"reference
),
little
na
nine
friend
one
The part is
cylinder
body
as well as
tube
To
Fixed
(
<<
0034
"reference
)When
recognition
be ordered. ”
note
: claim component "
cylinder
letter
Flexible
body
"of
shape
To
limit
fixed
The lack of
cylinder
letter
Flexible
body

Judging by the effect.
"Then,
subject
B.
of"
cylinder
body
within
~ side
of
cylinder
letter
Yes
tower
body
” means
cylinder
letter
Flexible
body
But
cylinder
body
When
tube
with
while
of
negative
load
as well as
displacement
of
absorption
so that it can act as
To
cylinder
body
within
~ side
To
rank
whatever you put
feet
It's called Riru
Be
and more than that,
cylinder
letter
Flexible
body
Nosu
Be
Teno
part is
cylinder
body
within
~ side
Only
rank
to put
exclusive
be done
When
devil
Solve with
interpretation
phase
this
is not. ”
note
: important component (
for example
"Possible
body
”)
by mentioning it in the specification so that it can be seen
"
Previous
Record
cylinder
body
within
~ side
of
cylinder
letter
Flexible
body
"within
~ side
to
about,"
cylinder
letter
Flexible
body
"of

all
body

But"
Previous
Record
cylinder
letter
body
"within
~ side
to
nine
even
good
It leads to the judgment that
I got
(
3
)
Lesson
below
Lesson
is guided.
of the claimed invention
each
configuration
subject
The action and effect of, and
Invention problem solving
What
Seki
giving
the principle
grasp
so that the details
write down
Be
tree
2.5 Tokyo District Court 2009
Judgment dated September 15, 2006 (2006)
Year No. 21405)
(1) Target patent: Patent No. 1
7
06534 "
rotary
addition
pressure mold
Palais
data
e
rice field
pulverization
machine

rotate
Tee
bu
Le
(2) Above, follow
movement
rotate
do
pulverization
B
has a roller (3)
pulverization
machine
to,
rotary
addition
pressure
Palais
Data
(12)
addition
addition
equipment.
rotary center
Palais
data (12)
Negative pressure type
and
pulverization
machine
(1
Surrounded by
devil
broken part) inside
addition
pressure atmosphere
enclosure
air
Since
fixed
of
SE
center
Shu
(13) and its
times
Rino
rotating center
PA
Les
data (12)
while
To
another
powder
is invading
enter
by doing
Question
the subject is
existing
existed.
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
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Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3
6
7

Book
subject
The invention
Question
To solve the problem,
"
air
"But
"
rotary cylinder
under
end
from
jet
It is configured to "out".
(2) Major Issues and Judgments of the Court
<Issue 1>
Defendant
subject
The invention is
pulverization
directly above the part
Noboru
come
rice field
Moth
vinegar
flow
But
rotary cylinder
under
end
To
directly
by catching
hand,
SE
Center
Shu
with
rotary cylinder
with
gap
To
Fine powder
is invading
enter
It claims that it is an invention whose subject is only the phenomenon of doing.
The court ruled as follows and supported the defendant's allegations
Exhaust
death
rice field.
"
...
The book solved this problem.
subject
an invention,
"
powder
crush
directly above the part
Noboru
have been
Moth
vinegar
flow
But
rotary cylinder
under
end
To
directly
By getting
SE
Center
Shu
with
times
cylinder
with
gap
To
Fine powder
is invading
enter
The problem is only the phenomenon of
It is not an invention that ”
note
: From the description of the specification, the problem to be solved by the invention
Certification
death,
this
the
think from the task
e
hand,"
directly
to something that can be used
exclusive
difference
I decided that I could not.
<Issue 21>
Defendant
subject
The composition of the invention is
rotary cylinder
of
rotate
take advantage of
By
rotary cylinder
under
end
all of
lap
from
air
of
jet
let out
to "things"
exclusive
claimed to have been
The court ruled as follows and supported the defendant's allegations
withdraw
hair
rice field.
"Described in (b)
Be
As you can see,
rotary cylinder
under
end
kara place
fixed
Distance
Separation
Re
above
rank
from the
ring
letter
gap
To
addition
pressure atmosphere
enclosure
air
than
high
stomach
addition
compressed air
of
supply
pass
palce

ring
letter
gap
But
Communication
Since
rotary cylinder
under
end
from
air
But
jet
to put out
generally
and
times
cylinder
under
end
from
air
But
jet
be served
palce
,Book
subject
the effect of the invention
Therefore, the above description is
subject
composition of the invention
"
rotary cylinder
of
rotate
by using
rotary cylinder
under
end
all of
lap
from
air
of
jet
to "things to let out"
exclusive
is what was done
is not understood. ”
note
: The effect of the invention from the description of the specification
Certification
death,
concerned
effect
In relation to the results, “total
lap
from
air
of
jet
What to bring out
To
exclusive
determined not to.
<Issue 22>
Defendant
examination
in stages
Submission
issued
opinion
in writing
hair
Ru
Citing the claim,
concerned
thinking from the point of view
e
book
subject
The invention is
lap
from
air
of
jet
to "things to let out"
exclusive
claim to be
rice field.
The court ruled as follows and rejected the defendant's allegations
withdraw
hair
rice field.
"(
workman
)Book
subject
patent application
excess
application in process
Man
from
Submission
Exit
was done
opinion
book(
Instep
1 of 5,
B
One
7
) in which the defendant pointed
pick up
so that
"
devil
ta, to
e
,This quote
example
is like the claimed invention
To
fixed
was done
SE
center
Shu
of the port
lap
Rini
rotary cylinder
of
rotate
Yes
Noh
To
set up
even if
Next
also explained in section
like,
rotary cylinder
under
end
kara place
fixed
Distance
away
intervals
above
rank
Placement
the
ring
letter
of
gap
To
air
of
supply
and
rotary cylinder
of
rotate
by using
ring
letter
of
gap
internal affairs
body
To
air
of
line
tree
delivery
let
gap
under
end
all of
lap
from
average
etc
To
air
of
jet
The effect of making it come out is
a lot
is.
"(Five
page
11
line
or 19
line
),
"On the other hand, in the present invention,
dust
invasion of
entry prevention
of
line
cormorant
Part
SE
center
Shu
13 and
rotary cylinder
of 22
while
of
gap
of
rotary cylinder
under 22
end
part, but the whole
lap
from
air
But
jet
because it is issued
dust
invasion of
enter
to ensure
prevention
be able to
can.
Namely
, place
fixed
pressure
of
air
But
rotary cylinder
under 22
end
mosquito
La place
fixed
Distance
Separation
above
rank
Placement
ring
letter
gap
within
supply to
difference
be, and
ring
letter
gap
of
picture
form
one
one part
material
is
rotate
cylinder
out of 22
lap
surface
But
rotate
Since
Previous
of
Supply position
place
from
supply
was done
air
But
rotary cylinder
under 22
end
To
To
Ru
while
and
times
cylinder
out of 22
lap
surface
of
rotate
along with
ring
shaped passage
the inside
Spiral
letter
To
Turning
down while
fall
In order to
Supply position
Placement
resistance
of
little
no special
fixed
Part of
rank
Only
flow
be, place
so-called

Show
tote
PA
Sushi
Tari
drift
or
rotary cylinder
under 22
end
partial of
rank
Placement
Mikara
Exhaust
not be issued
nine

the
air
teeth
ring
letter
gap
Inside
all
body
To
line
tree
delivery
What
rotary cylinder
under 22
end
all of
lap
from
jet
put out
be. "(
7
page
20
line
or 8
page
16
line
).
However, the above statement
open
Akira
Five
7

7
5156
public
report
(
B
4) and
open
Akira
5592145
public
report
(
Instep
2) of 5
application
prior notice
cited as technology
refuse
Absolute
Reason
notification
was done
of
receive
hair
hand(
B
6 of 1) ,
pulverization
above the part
rank
place
SE
hmm
Tar
Shu
with
rotary cylinder
with
while
of
ring
letter
gap
To
addition
compressed air
of
supply
configuration to
open
do not indicate
Both
Quote
example
For the above configuration
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
learn
Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3
68
of
picking
It claims the action and effect by using
the law of nature,
rotary cylinder
under
end
all of
lap
from
air
of
jet
to get it out
rotary cylinder
of
rotate
The point of using
Both
Quote
example
with
difference
as a different point
strong
tone
not something to do.
Therefore, the above application
Sutra
excess
of
reference
and configuration elements
subject
H.
to
hair
"
rotary cylinder
under
end
from
jet
configured to issue
other
meaning
of
exclusive
Solution
interpretation
vinegar
Be
yes
e
do not have. ”
note
: Based on the issues, actions, and effects described above,
Zuku
judgment
by
Already
To
conviction
I got
thought
will be referee
examination
in stages
opinion
description of the book (
package
bag prohibition
words
)
vision
height
figure
,Right holder
To
relaxation
Capacity
a judgment
for
It is
(
3
)
Lesson
below
Lesson
is guided.
Problems to be solved, actions, and effects of patented inventions
grasp
Be able to
describe the statement in
Be
tree
Clarify the problem to be solved, actions, and effects
grasp
Ready
palce
,case
Depending on
examination
in stages
opinion
description of the book (
package
bag prohibition
words
)
heavy
vision
height
figure
, to the right holder
relaxed
Capacity
a judgment
for
can be
3. Invalidity theory
The following is a solution based on judgments in which the argument of invalidity was the main point of contention.
explain.
3.1 Osaka District Court 1989
Judgment dated June 21, 1996 (2006)
Year (Wa) No. 2810)
(1) Subject patent: patent
turn
No. 3306043 "
impact type
broken
crush
machine
to
hair
Ru
Ha
hmm
pose

original
fee
(
crushed stone
etc
) in more detail
nine
broken
crush
used to
Ru
impact type
broken
crush
machine
in the original
fee
of
hit
hit
as a child
B
Data
outside of
lap
to the department
taking
Attached
hair
to be
Ha
hmm
pose
(
7
) on the structure of
be.
Up
figure
is one of the implementation
form
is different from
other
of the implementation of
form
it takes
Ha
hmm
pose
Nodaira
map
is.
"Implementation 1
form
, the above
figure
of
vertical
groove
(81, 91) is
existing
present
do not do.
(2) Issues and judgment of the court
Defendant based on prior art
Zu
book
subject
patent is invalid
to be
Be
tree
is
Claimed.
The court held the defendant's allegations as follows:
withdraw
hair
rice field.
"So
blood

Ha
hmm
pose
with
hair
replacement
e
To
edge
do,
Ha
hmm
pose
7
of
Ha
hmm
insertion
enter
to part 20
insertion
enter
did
Mama
in, after
face side
thrust
start
Part 9
Up
through
like
Wa
stomach
Ya
B

pu
W.
of
Hanging
hair
times
Sunoga
difficulty
and
There is
devil
rice field,
thrust
start
Part 8, 9 above
through
like
Wa
stomach
Ya
B

pu
W.
of
Hanging
hair
times
Even if
Wa
stomach
Ya
B

pu
W.
butt
start
Department
8,9 from above
Smooth
What
Z
lever movement
tree,
Ba
Lance is
collapse
let's
devil
cormorant
called
Question
the subject is
Born
was Therefore, the book
subject
A patented invention is
configuration
Case C
configuration of
picking
was used. ”
note
:Book
subject
above in the invention
vertical
groove
(81, 91) to
picking
Use
Tari
reason
as
Certification
.
"On the contrary,
lap
knowledge
The technology
sling
hair
for
Wa
stomach
Ya
B

pu
of
Hanging
hair
times
to the part
Wa
stomach
Ya

B

pu
to engage
groove
of
shape
form
to make
Gizu

groove
of
shape
form
item
place and
groove
of
mode
day
stay,
Ha
hmm
pose
of
"
thrust
start
Department's
top
surface
To


"
thrust
start
above the club
surface
mosquito
under
surface
To
To
Ru
devil
and
extension
long
do
vertical
groove"
of
shape
to form
For example,
what
and others
open
Since it is not shown, the cited invention
lap
knowledge
technology
set
Even if combined,
Case C
The configuration of
Immediately
To get
It is not something that can be done. and the book
subject
The patented invention is
By configuration,
lap
knowledge
Unlike technology, the above-mentioned peculiar
It is intended to exhibit the action and effect of.
Therefore, the cited invention and
lap
Knowledge
book from technology
subject
Patent invention
configuration of
idea
arrive
be able to
Capacity
Easy
to be
approval
unpredictable
stomach. ”
note
:
lap
knowledge
Functions and effects of technology and books
subject
the effects of the invention
ratio
Comparing
and the book
subject
Invention above
vertical
groove
(81, 91) to
picking
for
of the action and effect of
superiority
sex
approval
Generally
be.
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
learn
Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3
69
(
3
)
Lesson
Next
like
Lesson
is guided.
basic implementation
example
Actions and effects played by (this
subject
in the invention
Ha
hmm
pose
the thrust of
start
Department
What
of
agreement
power collection
Inside
prevention
) is
another
of the heterogeneous
Action/effect (book
subject
in the invention
Ha
hmm
pose
with
hair
replacement
e
of
Capacity
Easy
To
death
Wa
stomach
Ya
B

pu
of
Z
Les
of
prevention
play)
another
Configuration of
(Book
subject
in the invention
vertical
groove
81, 91).
e
Ru
the above
another
The configuration of
Must
Hara that became the cornerstone
cause
Solution Division
Clearly explain the title, and the above actions and effects in the specification
Ru
3.2 Tokyo District Court Heisei 2
Judgment on March 28, 2007 (Heisei 19
Year (Wa) No. 12631)
(1) Target practical use
new
plan
Rights: Practical
new
plan
register
No. 2598506
"Manuscript
pressure
wearing
board
open
closed
Device"
multiple
copy
machine
printing
machine etc.
used for
suitable
a lift
function
with
Manuscript
pressure
wearing
board
open
closed
Regarding the device.
in lawsuit
hair
Invalidity theory is the key to victory
cause
Characteristic part that became
teeth,
"
support
Department
material
(
5
) to
printing
Automatic
at present
Detention
be
, "
taking
attachment
material
(
4
) to
Fixation
did
cam
Department
material
(
8
)
Abutting
let me sly
Da
- (14).
With this configuration, even if the document is thin, it can be printed like a book.
thickness
object
Even if it is a manuscript,
pressure
wearing
plate (2)
cheap
fixed
in general
stop
stop holding
can be
Noh
becomes.
(2) Major Issues and Judgments of the Court
Defendant claims that the prior art (
B
No. 2
proof
: Filed by the patentee
Man
and
a patent application
public
warning
public
report
) by
subject
the patent is invalid
claim.
the court as follows
Certification
and the defendant's allegations
withdraw
hair
rice field.
"however,
B
2 thoughts
plan
of
"
Moth
Id part
material
12

teeth,
"
nine
Rank part
material
of 8
branch
the point
Super
e
rice field
~ side
To
taking
Attached
hair
rice field
Pressure receiving pin
hmm
10, 10
When,
taking
attachment
material
One
~ side
To
set up
rice field
fixed
Pi
with 11
while
To
...suspension
be done

It is a thing and the constituent elements
Case D
1
"support
Department
material
To
printing
Automatic
at present
Detention
be done

thing or component
Case D
2
"
taking
attachment
material
To
Fixation
did
cam
Department
Abuts on material
difference
Seta

It cannot be called a thing.
note
:
B
2 thoughts
plan
about below
figure
reference
"
"
Moth
Id part
material
12

teeth,
"
crank
material
of 8
branch
the point
Super
e
rice field
~ side
To
taking
Attached
hair
rice field
Pressure receiving pin
10, 10 and
taking
attachment
material
One
~ side
To
set up
rice field
fixed
Pi
with 11
while
To
...suspension
be done

thing"
of
meaning
is the book
subject
thought
plan
a slice of
Da
- (14) is
printing
Automatic
present
whereas
B
2 thoughts
plan
of
Moth
Id part
material
(12) is
Fixed
fixed
typically "
Suspension
”, the book
subject
thought
plan
a slice of
Da
- (14) is
cam
Department
material
(
8
) to
abutment
whereas
B
2 thoughts
plan
of
Moth
Id part
material
(12) is
Fixed
Pi
on (11)
abutment
do
is
hair
and
that there is
meaning
do. (in the first place
B
2 thoughts
plan
then
cam
Department
the wood itself
But
existing
does not exist)
(2) Therefore, the defendant's book
subject
thought
plan
1 of (2)
New
sex
From the judgment in favor of the patent infringement lawsuit
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Guidelines for Drafting Patent Specifications
Patent 2011
Vol.
64
No.
3

7
0

August 2009 "without wishing to be bound by any theory"

This month, I would like to talk about the above phrases that I often encounter when translating statements into Japanese.

Japanese specifications do not have a well-established "common phrase" equivalent to this expression, so when translators see "without wishing to be bound by any theory" in English specifications, they are confused about how to translate it into Japanese, It seems that there are times when I wonder what the intention is.

Take a look at the example below.

While not wishing to be bound by theory, it is believed that pre-straining a polymer in one direction may increase the stiffness of the polymer in the pre-strain direction.

(USP 7567681)

Without wishing to be bound by theory, it is believed that as the concentration of EC increases, the concentration of sodium can be increased without substantially affecting cell 10 adversely.

(USP 7566350)

Although not wishing to be bound by any theory, it is believed that the addition of titanium causes a reaction with the surface of the boron carbide particles to form a stable titanium-containing compound on the surface that does not disperse in the matrix and prevents further Attack by the aluminum alloy in the matrix.

(USP 7562692)

While not wishing to be bound by any particular theory, applicants believe that this is due to the oxidation of N-ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-3-methylaniline and 4-aminoantipyrine by peroxidase and hydrogen peroxide.

(USP 7560271)

All of these are expressions that appear in the description of the embodiment of the invention, but the translations delivered by freelance translators vary as follows (only the part in bold above).

Group A (Cases in which the intention of the original text was not understood, so the author tried to translate it faithfully, or the intention of the original text could be imagined to some extent, but the impression of "word translation" could not be overcome due to lack of Japanese sense. ):
A-1:
"Without wishing to be bound by theory, it is believed that..."
A-2:
"Without wishing to be bound by theory, . . . can be considered."

Group B (I omitted the translation of wishing, probably because I didn't understand the original intent):
B-1:
"Without being bound by any particular theory, it is believed that . . . "
B-2:
"Without being bound by theory, it is believed that..."
B-3:
"Without being bound by any particular theory, think . . . "

Group C (wishing not translated, but mostly acceptable translation):
C-1:
"While not bound by theory, it is believed that . . . "
C-2:
"While not bound by theory, it is believed that . . . "
C-3:
"While not wishing to be bound by theory, it is believed that . . . "
C-4:
"Without being bound by theory, it is believed that . . . "

Group D (Translations that do not correctly understand the intention of the original text):
D-1:
"Unless bound by theory, it is believed that..."
D-2:
"If you don't want to be bound by theory, you can think of . . . "
D-3:
"Without being bound by theory, it can be thought that . . . "

I don't think Group A's translation poses any real harm as a translation of a patent specification, but it's not recommended from the point of view of Japanese grammar.

There is no equivalent to wishing in the B group translation.
It seems that they decided that they didn't need to translate it, but the Japanese expression is not good enough for that. Among them, B-3 seems to have devised the Japanese expression more or less, but although it looks good at first glance, it is the reader who is "not bound by a specific theory" in this Japanese sentence, I am not the applicant/inventor (ie, the author of this specification).
Rather, it is the applicant/inventor who "wants not to be bound by any particular theory."

Group C also does not translate wishing, but it is mostly acceptable from two points of view of Japanese usage and how well the original intention is conveyed. In addition, it is better to say "can be considered" rather than "is considered".

The D group translation clearly shows that the translator did not understand the original intent correctly.

So what does "without wishing to be bound by any theory" mean and when is it used?

When applying for a patent, it is not legally required at all to state the scientific basis or academic principle that supports the effect of the invention in the specification. In other words, even if the inventor himself/herself does not know the principle or mechanism by which the "effect of the present invention" is obtained, it is sufficient if the configuration that exhibits the special effect is clearly specified in the specification. . This is what distinguishes them from academic papers. This is why university professors often say, "Patent specifications are sloppy."

That said, as inventors, we want examiners to be able to somehow assess the merits of our inventions, and we want examiners to understand that the effects of their inventions are not mere fancy or speculation. To that end, the inventors attempt to state the rationale behind the effects of the invention.

However, the scary part of the specification is that later, a third party finds a theory or principle different from the theoretical basis disclosed there, and claims that ``I made a different invention,'' or ``There is a reason for invalidation.'' There is a possibility of claiming that In order to prevent this, while persuading the examiner by stating that "the effects of the present invention are considered to be obtained by such scientific grounds and theories," There are other theories as well.”

Thus, "While not wishing to be bound by any theory, it is believed that ....." or "While not wishing to be bound by any particular theory, A translation such as "It is considered to be



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(19) <<Issuing country>> Japan Patent Office (JP)
(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication number>> JP 2002-372576 (P2002-372576A)
(43) <<Released Date>> December 26, 2002 (2002.12.26)
(54) <Title of the Invention> Direction Information Acquisition Method
(51) <<International Patent Classification 7th edition>>
G01S 5/14
// G01C 17/32
21/00
《FI》
G01S 5/14
G01C 17/32
21/00A
《Request for Examination》Yes
<<Number of Claims>> 3
《Application Form》OL
《Total number of pages》12
(21) <<Application number>> Patent application 2002-93386 (P2002-93386)
(22) <Filing date> March 28, 2002 (2002.3.28)
(31) <<Priority Claim Number>> Patent Application No. 2001-93966 (P2001-93966)
(32) <Priority date> March 28, 2001 (2001.3.28)
(33) <<Country claiming priority>> Japan (JP)
(71) Applicant
<Identification number> 301022471
<Name> Independent Administrative Institution Communications Research Laboratory
(71) Applicant
<Identification number> 500138939
<Name> Masato Takahashi
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
(74) Agent
<Identification number> 100082669
"patent attorney"
<Name> Kenzo Fukuda (2 others)
《Theme code (reference)》
2F029
5J062
《F term (reference)》
2F029 AA01 AB07 AC03 AC16
5J062 AA01 AA13 CC07 DD22 GG02
(57) "Summary"
<<Problem>> To obtain azimuth information by receiving a signal transmitted from a GPS satellite with only one antenna.
<<Solution>> One GPS flat patch antenna 1 for L1 wave with a hemispherical beam is placed horizontally with the beam center, and the flat patch antenna 1 is positioned in a quarter of the celestial sphere above the direction in which it faces. is formed, and the GPS receiver 2 connected to the planar patch antenna 1 attempts to acquire the signals transmitted from the GPS satellites. determining the GPS satellites, and aligning each GPS satellite determined to be in said air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of said air coverage area, and the satellite corresponding to the last term; is the starting azimuth angle, and the opposite direction of the GPS satellite azimuth angle corresponding to the first term is extracted as the ending azimuth angle.
000002

<<Claims>>
<<Claim1>> One GPS flat antenna having a hemispherical antenna pattern is arranged horizontally with its beam center, and with one semicircle passing through the zenith as a boundary, the GPS flat antenna is directed to four directions above the sky. A sky coverage area is formed in which the sensitivity of the antenna extends to one half of the celestial sphere, and the GPS receiver connected to the GPS flat antenna is made to try to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper half celestial sphere, and the GPS receiver to determine the GPS satellites existing in the above air coverage area by processing the signals received in and using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation, each determined to exist in the above air coverage area The GPS satellites are arranged in clockwise order as viewed from the starting azimuth of the sky coverage area, and the azimuth of the GPS satellite corresponding to the last in the aligned order is taken as the starting azimuth, and the first corresponding wherein the azimuth in the direction in which one side of the semicircle is facing is limited to the azimuth angle range defined clockwise, with the opposite direction of the azimuth angle of the GPS satellite being the terminal azimuth angle. Method.
<<Claim 2>> In the azimuth information acquisition method according to Claim 1, the GPS flat antenna is further inverted by 180 degrees and arranged to provide a sky coverage area where the sensitivity of the antenna extends to the remaining one-fourth of the celestial sphere. and making the GPS receiver connected to the GPS flat antenna try to acquire the signal transmitted from the GPS satellite in the upper hemisphere in the same process as above and defining one azimuth by taking a common product set of the azimuth obtained in the first attitude of the GPS planar antenna and the azimuth obtained in the second attitude of the GPS planar antenna A direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 3>> A direction information acquisition method according to claim 1 or 2, wherein the GPS planar antenna is mounted on the head.
<<Detailed description of the invention>>
<<0001>>
<<Technical Field to which the Invention Belongs>> The present invention relates to a method of obtaining azimuth information from signals transmitted from GPS satellites.
<<0002>>
<<PriorArt>> Positioning information such as latitude, longitude, altitude and GPS time can be easily obtained from signals transmitted from GPS (Global Positioning System) satellites, but azimuth information cannot be obtained.
<<0003>> Therefore, the present inventor proposed a method of acquiring azimuth information using a pair of planar patch antennas (Japanese Patent Application No. 2000-91362).
<<0004>> According to this azimuth information acquisition method, a pair of flat patch antennas are arranged parallel to each other and perpendicular to each other, and each flat patch antenna is located in a quarter of the celestial sphere above the direction it is facing. retrieving the signal strength values of all GPS satellites received from the receiver unit connected to each antenna having sensitivity and air coverage; It is determined which antenna's sky coverage area the transmitted GPS satellite was in, the determination result of the existence area of this satellite is circularly arranged, and the measurement is performed based on the information included in the circular determination result sequence. Limited or specified the orientation of the direction.
<<0005>> In order to implement the above direction information acquisition method in a commercially available GPS receiver, the inventor of the present invention further proposed a GPS receiver provided with a data transmission section, a data reception section, and a data processing section (patent application 2000-364605).
<<0006>> As a result, when a pair of planar patch antennas are arranged parallel to each other and perpendicular to each other, and a pair of GPS receivers are arranged so that the data transmitting section and the data receiving section face each other, one The GPS satellite data received by one GPS receiver can be transmitted to the other GPS receiver, and the two data can be processed by the data processing unit to easily obtain azimuth information.
<<0007>> Direction information from GPS satellite signals is more reliable than direction information from a compass that is affected by magnetic fields.
<<0008>>
<<Problems to be Solved by the Invention>> However, in the method of obtaining azimuth information proposed above, two planar antennas are installed in parallel, and data from one GPS receiver is transmitted to the other GPS receiver. As such, it is necessary to provide at least two antennas and data transmission means between the two GPS receivers.
<<0009>> The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to provide a direction information acquisition method that can extremely easily acquire direction information with only one flat antenna and one GPS receiver.
<<0010>>
<Means for Solving the Problems> The azimuth information acquisition method according to the present invention comprises one GPS planar antenna having a hemispherical antenna pattern, the beam center of which is horizontally arranged, and one semicircle passing through the zenith as a boundary. , the GPS flat antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing, and a GPS receiver connected to the GPS flat antenna is provided with a GPS satellite in the upper hemisphere. An attempt is made to acquire a transmitted signal, the signal received by the GPS receiver is processed to determine the GPS satellites present in the air coverage area, and the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation is used. and each GPS satellite determined to be within said air coverage area is aligned in clockwise order as viewed from the starting azimuth of said air coverage area, and corresponds to the last in the aligned order. The direction in which one side of the semicircle is directed in the azimuth angle range defined clockwise, with the azimuth angle of the GPS satellite as the starting azimuth angle and the opposite direction of the azimuth angle of the first corresponding GPS satellite as the ending azimuth angle. is characterized by limiting the orientation of
<<0011>> In addition, according to the present invention, the GPS flat antenna is further inverted by 180 degrees to form a sky coverage area where the sensitivity of the antenna extends to the remaining one-fourth of the celestial sphere. making the GPS receiver connected to the GPS flat antenna attempt to acquire a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere, limiting the azimuth in the direction in which the other side of the semicircle is facing; Defining one orientation by taking a common intersection of the orientation obtained in the first pose and the orientation obtained in the second pose of the GPS planar antenna.
<<0012>> Furthermore, the present invention includes mounting the GPS planar antenna on the head, and makes the GPS planar antenna in a horizontal state or a vertical state according to the information to be acquired.
<<0013>>
<<Embodiment of the Invention>> Next, an embodiment of an azimuth information acquiring apparatus embodying the azimuth information acquiring method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<<0014>> and subsequent descriptions use degrees (deg) as the unit of angle, and azimuth angles are expressed clockwise with north at 0 degrees, east at 90 degrees, south at 180 degrees, and west at 270 degrees. In addition, elevation angle display is used in which the horizontal plane is 0 degrees and the zenith is 90 degrees.
<<0015>> First, based on FIG. 1, the principle of acquisition of azimuth limitation according to the present invention will be described. A planar antenna 1 is installed in the center of FIG. A planar antenna 1 is installed perpendicular to the ground. At this time, if you stand on the ground and look down on the antenna 1 from above, and the direction in which the beam of the planar antenna 1 faces is on the left side, the direction that is the front of the body for the observer who is looking down is Hereinafter, this direction will be referred to as measurement direction 5.
<<0016>> As the planar antenna 1, one having a hemispherical beam pattern for right-handed circularly polarized waves used in the GPS satellite system is used. An antenna pattern with a hemispherical beam is rarely referred to as omnidirectional in some literature, but omnidirectional exactly means isotropic. Therefore, of course, the term omnidirectional will not be used below to describe a hemispherical beam pattern. Since the planar antenna 1 is erected perpendicularly to the ground, half of the hemispherical beams face the ground and are not used. And the other half have sensitivity to the sky.
<<0017>> When the planar antenna 1 is erected perpendicularly to the ground in this way, as shown in FIG. corresponds to one side of the state divided in two. This semicircle is a semicircle 7 that serves as a boundary between the sky coverage area 6 by the planar antenna 1 and the other sky. In other words, the planar antenna 1 covers the 1/4 celestial sphere where GPS satellite A in FIG. 1 exists, and covers the 1/4 celestial sphere where GPS satellite B exists in Do not cover.
<<0018>> Positioning radio waves (L1 waves) transmitted from GPS satellites use a microwave frequency band near 1.5 GHz, and therefore have excellent straightness like light. Synchronization is possible with the signal from GPS satellite A located within the sky coverage area 6 of the planar antenna 1 for GPS, but synchronization with the signal from GPS satellite B not within the sky coverage area 6 of the planar antenna 1 is not possible. Therefore, based on whether or not this synchronization is established, the existence areas of GPS satellite A and GPS satellite B can be determined. The determination of the existence area of the GPS satellite and the azimuth angle information of the GPS satellite can be combined to limit the measurement direction 5 azimuth.
<<0019>> The major features of the planar patch antenna used for obtaining azimuth information are that it is small and lightweight, easy to manufacture, and can be produced at a low cost. Right-handed circularly polarized beamwidths with a solid angle slightly wider than the hemisphere, which is the theoretically calculated right-handed circularly polarized beamwidth assuming an infinite ground plane at the time of designing the planar patch antenna. The planar antenna that constitutes the This is caused by the difference between the result of designing assuming an infinite ground plane in theory and the actual aspect. This is demonstrated in the following literature.
《0020》Published by The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, ``Small and flat antenna'' co-authored by Misao Haneishi, Kazuhiro Hirasawa, and Yasuo Suzuki, first edition published on August 10, 1996, P100《0021》Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited by Bradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. 1996, P342-P343, P722<0022> Making slight modifications to obtain the desired antenna pattern is known as antenna pattern shaping.
《0023》In addition, unlike the design calculation, if the production result has a beam larger than the hemisphere, it can be easily done by placing a shielding material made of radio wave shielding material on the back side in order to remove the unnecessary sensitive part. A hemispherical beam antenna can be constructed.
<<0024>> Next, with reference to FIG. 2, an embodiment of an azimuth information acquiring apparatus embodying the azimuth information acquiring method according to the present invention will be described. In FIG. 2, a GPS receiver 2 is connected to a planar antenna 1 .
<<0025>> The functions and specifications that the GPS receiver 2 in FIG. 2 should have may be equivalent to the GPS receiver included in the widely spread small portable positioning device using the L1 wave. In other words, the miniaturization and mass productivity that have been cultivated for miniaturization and weight reduction of consumer GPS positioning devices are inherited and used. As for miniaturization and weight reduction of consumer-use GPS positioning devices, there are already many GPS receivers of a size suitable for planar patch antennas. Alternatively, it can be easily manufactured. In addition, the planar patch antenna and GPS receiver are integrated into the housing, and even if both are combined, a small one that fits comfortably in the palm of the hand already exists at a low price, so there is no problem in terms of manufacturing technology. . Since the accumulation of these existing miniaturization techniques can be utilized, the GPS receiver and the like used in the present invention can be configured economically and in a small size.
<<0026>> The GPS receiver 2 outputs the following data string, for example, at a cycle of every second or less, that is, the one with standard specifications is used. The data contained in the output is as follows. First, the current time, and positioning data such as latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode (indicates whether 2D positioning using 3 satellites or 3D positioning using 4 satellites), and channel 1. satellite elevation for the satellite assigned to channel 1; satellite azimuth for the satellite assigned to channel 1; channel status for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel 1; satellite number assigned to channel 2, satellite elevation angle of the satellite assigned to channel 2, satellite azimuth angle of the satellite assigned to channel 2, channel state for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel 2, . , the satellite number assigned to channel n, the satellite elevation angle of the satellite assigned to channel n, the satellite azimuth angle of the satellite assigned to channel n, the channel for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel n state. Twelve channels are normally used as the number of channels n. This allows parallel synchronization with the signals of 12 satellites, and can be said to be the current standard specification. In the present invention, these popular low-cost portable L1-wave GPS receivers and planar antennas can be used almost as they are.
<<0027>> Through the planar antenna 1, the GPS receiver 2 attempts synchronization and decoding with respect to satellite signals, and attempts positioning. The GPS receiver 2 is expected to exist in the sky as if it were connected to an antenna covering the hemisphere in the sky, just like the GPS receiver of an ordinary portable satellite positioning device. It causes a signal search to be performed for all GPS satellites that are present.
<<0028>> The radio waves transmitted from the GPS satellites also include orbit information (almanac data) of all the GPS satellites, which is transmitted from all the satellites. Therefore, even if it exists in the sky above the current position with an elevation angle of 0 degrees or more, the signal is blocked by the shielding of the feature or terrain, or it is not in the coverage area of the antenna and is synchronized with the signal. Elevation and azimuth angles for disabled GPS satellites can be calculated and output by simple calculations from data received from other synchronized GPS satellites via antennas. In fact, there are devices that output such information.
<<0029>>Although all GPS satellites transmit signals on exactly the same frequency, there is a risk of interference even if the same frequency is used due to the use of a technique called a spread spectrum communication system using pseudo-noise codes. There is no By assigning different arrays of digital codes, called pseudo-noise codes, in which 0s and 1s appear to alternate randomly to each GPS satellite, signals from each satellite can be identified and received separately. That is, regarding all the GPS satellites existing at an elevation angle of 0 degrees or more from the current position, not only the elevation angle and azimuth angle in the sky above them, but also the establishment/non-establishment of synchronization with the signals from those satellites. In other words, it is theoretically easy to separate and detect the reception state.
<<0030>> In the process of causing the GPS receiver to search for signals, the satellite number of the GPS satellite, satellite elevation angle, satellite azimuth angle, and channel state, which are data of each satellite, are periodically output from the GPS receiver. In addition, latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode, and current time, which are positioning result data, are also periodically output. The data output cycle is not particularly limited, and GPS receivers that output data at a rate of about every second are currently in widespread use. Also good.
<<0031>> Each data obtained from the GPS receiver 2 is input to the data processing unit 3 . The data processing unit 3 processes these data as follows.
<<0032>> Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted.
<<0033>> If at least one satellite is extracted, the azimuth can be limited.
<<0034>> For azimuth limitation, the extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0035>> If the number of satellites extracted is one, the satellite is taken as the first term and the last term.
<<0036>> If there are two or more satellites extracted, do the following. Create a circular permutation of the satellite azimuth angles clockwise, and if the difference between the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the next satellite clockwise (assumed to be B) is 180 degrees or more, Let the certain satellite (A) be the last term and the next satellite (B) be the first term. The other satellites (other than A and B) follow the order of satellite azimuths when viewed clockwise from satellite (B) in the first term.
<<0037>> The measurement direction can be limited as follows.
<<0038>> That is, the measurement direction can be limited to an azimuth angle range defined clockwise with the azimuth angle of the final satellite as the starting azimuth angle and the direction opposite to the azimuth angle of the first term satellite as the ending azimuth angle.
<<0039>> The data processing unit 3 notifies the result output unit 4 of this result.
<<0040>> The operation of the result output unit 4 will be described below.
<<0041>> When the measurement direction is azimuth-limited, the result output unit 4 outputs it to the observer. If the number of satellites extracted exceptionally is 0, the observer is encouraged to use it in a place where the sky is open.
<<0042>> The result output unit 4 notifies the observer of this by voice. This is because the voice output can be appropriately used for action support even by the visually impaired, but it may be displayed on a liquid crystal screen or the like.
<<0043>> Information to be output at this time may include the following. They are azimuth information of the measurement direction (result of azimuth limitation), current time, latitude, longitude, altitude, last positioning time, and recommendations to the observer in the case of exception processing.
<<0044>> By the way, the output format of the azimuth angle in the measurement direction 5 in the azimuth limitation is (α, β) can be given to the observer, but not limited to that, the following output format is also possible at the same time. That is, the approximate azimuth angle (hereinafter referred to as θ) and the one-sided error (hereinafter referred to as δ) can be expressed in the form of (θ, δ). θ and δ are given as follows.
Number 1》
000003

However, xMODy represents the remainder when x is divided by y.
<<0045>> The two output forms, shown in the (α, β) form and the (θ, δ) form when the direction of rotation is defined, are readily convertible to the other form, and either form is presented to the observer. Even if it is given, there is no particular change in its numerical meaning. Therefore, in consideration of the purpose and convenience of the observer, an observer selection system may be used to enhance the convenience of the observer. Alternatively, both may be output.
<<0046>> Further, if a certain angle is always added to the output of the result, and the convenience of the observer is improved, that may be done. For example, when the flat antenna 1 is worn on the back, the measurement direction is toward the left side of the body. Since limited results are obtained, usefulness and convenience are enhanced. An example will be used below.
<<0047>> FIG. 3 shows an example of the relationship between the satellite arrangement in the sky and the planar patch antenna 1 when the direction information acquisition apparatus according to the embodiment described above performs direction limitation. The concentric drawing in FIG. 3 is a drawing assuming that the upper half celestial sphere centered in the zenith direction of the observer's point is looked down from above the zenith. A solid-line outer circle indicates an elevation angle of 0 degree, and each solid-line concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees. The azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees). The small scattered circles represent the positions of the GPS satellites in elevation and azimuth. 12 satellites are depicted in this figure. There are small black circle marks and white small circle marks.
<<0048>> Small black circles are GPS satellites that were later determined to be in the coverage area of the planar antenna 1 and whose elevation angles were 85 degrees or less. Small white circles indicate other GPS satellites.
<<0049>> The observer does not know the arrangement of each satellite in the sky above the position where he or she stands. A planar antenna 1 was randomly placed vertically on the ground as shown in the center of FIG. 3 by an observer who had no information about the orientation. At this time, the measurement direction 5 is defined as indicated by the dotted line as previously described. The anti-measurement direction is shown on the opposite side of the measurement direction 5 by 180 degrees.
<<0050>> When the device is operated, the data shown in Table 1 is sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 . It is presumed that the satellites 21 are not synchronized here because, for example, they are blocked by a feature. Such feature occlusion is normal from time to time and is a normal condition. May exist.
<<Table 1>>
000004

<<0051>> Of the satellite data, only the satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less are extracted. Satellite numbers 2, 7, 15, 22, 9, and 20 were extracted. <<0052>> For azimuth limitation, the extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0053>> Since there are two or more extracted satellites, the following is done. Create a circular permutation of the satellite azimuth angles clockwise, and if the difference between the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the next satellite clockwise (assumed to be B) is 180 degrees or more, Let the certain satellite (A) be the last term and the next satellite (B) be the first term. The other satellites (other than A and B) follow the order of satellite azimuths when viewed clockwise from satellite (B) in the first term.
<<0054>> Now, the satellite 20 is selected as the final term and the satellite 2 as the first term.
<<0055>> The measurement direction can be limited as follows.
<<0056>> That is, the direction of measurement is the direction (290 degrees) as the ending azimuth angle, defined clockwise.
<<0057>> The data processing unit 3 notifies the result output unit 4 of this result.
<<0058>> The result output unit 4 informs the observer that the azimuth angle range is defined clockwise with the azimuth angle (262 degrees) as the starting azimuth angle and the azimuth angle (290 degrees) as the ending azimuth angle. inform.
<<0059>> Information to be output at this time may include the following. The current time, latitude, longitude, altitude, and last positioning time, as well as the result of the azimuth limitation of the measurement direction. The output format of the azimuth angle of measurement direction 5 in <<0060>> azimuth limitation can also be expressed in the form of (θ, δ) as a general azimuth angle (θ) and a one-sided error (δ) as follows. At this time, θ and δ are given as follows.
Number 2》
000005

<<0061>> That is, the approximate azimuth angle is 276 degrees and the one-sided error is 14 degrees.
<<0062>> Next, it will be described that the embodiment of the present invention can be constructed inexpensively and compactly.
<<0063>> The physical entity of a modern GPS receiver is a signal processing microprocessor and accompanying electronics board, which is small. In fact, current portable GPS receivers are available at low cost that are sized to easily fit in the palm of your hand. From this, too, it can be seen that the component parts are considerably small. The direction information acquisition device that embodies the direction information acquisition method according to the present invention can be configured by utilizing the parts used in these portable GPS receivers. There is an advantage that it can be configured small by suppressing the For example, the GPS receiver 2 , data processing section 3 and result output section 4 are housed behind the planar patch antenna 1 . The result output unit 4 can output sound through a speaker or an earphone. <<0064>> Since direction information acquisition according to the present invention can be performed with a single GPS flat antenna as described above, it can be easily attached to the head or body and direction information can be obtained while moving.
<<0065>> FIG. 4 shows a case where the head is worn via a cap or a helmet. FIG. 4(a) shows a state in which the planar antenna 1 is arranged horizontally on the top of the head, FIG. 4(b) shows a state in which the planar antenna 1 is arranged vertically on the back of the head, and FIG. 1 shows a state in which the flat antenna 1 is arranged vertically, and convenience is improved if the mutual mounting positions can be easily changed. <0066> Furthermore, the receiver integrally formed with the antenna 1 was incorporated with a mercury switch 8 as shown in FIG. When the mercury of the mercury switch 8 is positioned at the contact that activates the measurement function (Fig. 5(a)), and the antenna 1 is positioned at the back of the head as shown in Fig. 4(b) and becomes vertical. , the mercury in the mercury switch 8 is arranged to move to one of the contacts activating the azimuth limiting function (FIG. 5(b)) and the antenna 1 is arranged in the forehead as shown in FIG. 4(c). When positioned vertically, the mercury of the mercury switch 8 moves to the other of the contacts that activate the azimuth limiting function (FIG. 5(c)). You can get any information just by changing the .
<<0067>> As described above, if the antenna 1 is placed perpendicular to the back of the head, the measurement direction will be leftward if left as it is. By setting in advance, the obtained result matches the front direction of the face, which improves convenience. Similarly, if the antenna 1 is placed perpendicular to the forehead, the measurement direction will turn to the right, so the data processing unit 3 should be set in advance to always subtract 90 degrees from the result and output it. Thus, the obtained result matches the front direction of the face, improving convenience.
<<0068>> As can be seen from the configuration of FIG. 2, the devices necessary for positioning are provided, and the azimuth information acquisition apparatus according to this embodiment can also acquire positioning information. In mid-latitude regions, there are approximately 8-12 GPS satellites in the upper hemisphere at any given time. Therefore, normally 4 to 6 satellites can be expected on one side of the semicircle that passes through the zenith. In principle, two-dimensional positioning is possible with at least three satellites, and three-dimensional positioning is possible with at least four satellites. As for the positioning result, the positioning result sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 may be output from the result output unit 4 as it is.
<<0069>> As described above, if the sky is open, the number of satellites required for positioning can often be secured even in the vertical arrangement, so there is no problem in positioning even in the constant vertical arrangement. However, the advantage of using only the positioning function horizontally is that the number of available satellites increases and the number of satellite group options that can be selected increases, so the DOP (Dilution of Precision: accuracy deterioration index) value is good. It is highly probable that you can select a set of satellites that In other words, a slight improvement in positioning accuracy can be expected.
<<0070>> Furthermore, when the observer does not change his posture and manually switches between the states of FIG. 4B and FIG. Orientation information acquisition can be realized as if
<<0071>> That is, the result output unit 4 keeps the following data in the memory. The first is the result of orientation limitation. Second, whether the measurement was performed in the state of the flat antenna 1 in FIG. 4(b) or in the state of the flat antenna 1 in FIG. 4(c). possible). The third is the time when the azimuth limitation is achieved (the time of the built-in clock of the GPS receiver 2 can be used for this). These are stored in memory on the microprocessor.
<<0072>> In the bi-vertical arrangement of the planar antenna 1 (FIGS. 4(b) and 4(c)), if only the latest azimuth information acquisition information is stored in the memory (older information overwriting) can save memory efficiently.
<<0073>> Then, when azimuth information is obtained in a certain vertical arrangement state (for example, the state of FIG. 4(c)), the azimuth information is not only output, but also azimuth information that satisfies the following conditions is stored in the memory. Check whether
<<0074>> In other words, it is obtained within a specified time (for example, within 6 seconds) from the time when the orientation information was obtained in the current vertical arrangement, and the orientation information obtained in the other vertical arrangement Check if the result exists.
<<0075>> If there is a corresponding record, it is judged that the observer is trying to use the information on both sides of the sky by simply changing the arrangement of the planar antenna 1 on the head without changing the posture. Then, the intersection of the orientation limitation result obtained and stored in the other vertical arrangement and the orientation limitation result obtained in the current vertical arrangement is calculated, and the intersection is also output.
<<0076>> In this operation, it is possible to calculate more accurate azimuth information values by using not only the results of one quarter of the celestial sphere but also the results of the other quarter of the celestial sphere. can.
<<0077>> In fact, in FIG. 3, the measurement direction in the case where the result of the other vertical arrangement is not used is obtained with a width of 28 degrees as described above. However, in comparison, the resulting azimuth information obtained from both using the vertical position of the other is improved to 23 degrees wide (from 28 degrees wide). An improvement in azimuthal definition of 5 degrees wide would be obtained in this case. In many cases even greater improvements are obtained.
<<0078>> At this time, the result output unit 4 determines that "if the observer has not changed his/her posture since the acquisition of the orientation information of the previous vertical arrangement, the orientation of the previous vertical arrangement and the current vertical arrangement The intersection of the results of information acquisition is .
<<0079>> Below, a specific example of the procedure for obtaining azimuth information by both vertical arrangements will be shown. The principle is that, building on the procedure shown above with Table 1 and Figure 3, a procedure similar to that was carried out on the opposite quadrant of the sphere and obtained for both vertical configurations. It outputs the intersection of azimuth bounds.
<<0080>> FIG. 6 shows the relationship between the planar patch antenna 1 and the GPS satellites in the sky, which are arranged vertically on the opposite side of FIG. 3 at this time. It is a diagram assuming that the upper half celestial sphere centered in the zenith direction of the observer's point is looked down from above the zenith. A solid-line outer circle indicates an elevation angle of 0 degree, and each solid-line concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees. The azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees). Small black circles indicate GPS satellites that are determined to exist in the coverage area of the planar antenna 1 and have an elevation angle of 85 degrees or less. Small white circles indicate other GPS satellites. In FIG. 3, the satellite that was out of coverage is now in coverage.
<<0081>> Table 2 shows the data sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 at this time.
<<Table 2>>
000006

<<0082>> Of the satellite data, only the satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less are extracted. Each satellite number 14, 18, 11, 6 is extracted. (Satellite 3 is synchronous, but is excluded because it has an elevation value greater than 85 degrees. High elevation satellites are not suitable for use because their actual elongation is extremely small compared to their numerical azimuth. because there is no
<<0083>> For azimuth limitation, the extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0084>> Follow the rule when there are two or more extracted satellites. In other words, a circular permutation is created with respect to the satellite azimuth angles clockwise, and the difference between the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the next satellite clockwise (assumed to be B) is 180 degrees or more. Then, let the above satellite (A) be the last term and the next satellite (B) be the first term. The other satellites (other than A and B) follow the order of satellite azimuths when viewed clockwise from satellite (B) in the first term.
<<0085>> Then, satellite 11 is selected as the first term, and satellite 18 is selected as the final term.
<<0086>> According to the procedure, the measurement direction can be immediately limited as follows.
<<0087>> According to the original definition of the measurement direction 5 shown in FIG. ) is the starting azimuth (64 degrees), and the opposite direction (285 + 180 = 105 degrees) of the azimuth (285 degrees) of the first term satellite (satellite 11) is the ending azimuth, clockwise. , should be limited.
<<0088>> However, if the data processing unit finds that there is an azimuth limitation result calculated with the opposite antenna arrangement within the specified time (for example, 6 seconds) in the above-described memory, the previous azimuth limitation It is necessary to consider the current azimuth-limited measurement direction (5 in FIG. 6) while maintaining the same direction as the measurement direction (5 in FIG. 3). This is the case when the user attempts to obtain a more accurate azimuth limit value and changes the antenna placement to the opposite vertical position. In this case, the data processing unit considers the azimuth angle range, which is automatically limited as described above, plus 180 degrees, to be the current azimuth-limited measurement direction, and (64 + 180 =) 244 degrees as the starting azimuth. Let the azimuth angle range defined by the angle (105+180=) 285 degrees be the ending azimuth angle, clockwise, as the result of the azimuth limitation in FIG.
<<0089>> Here, the results in Table 1 and FIG. 3 are obtained based on the antenna arrangement in FIG. 4(b), and the results in Table 2 and FIG. 6 are based on the antenna arrangement in FIG. 4(c). It is assumed that the time difference between the two azimuth limitations is within the specified time. It is also assumed that the user has not changed his attitude at all during the change of antenna arrangement. The accuracy of the results can then be summarized as follows: Here, as a notation, the azimuth angle of the measurement direction 5 is set to X, and X is limited to the azimuth angle range defined by the starting azimuth angle A, the ending azimuth angle B, clockwise, in the notation A<X<B. express that
<<0090>> The result of the first azimuth limitation by the antenna arrangement of FIG. On the other hand, as shown in Table 2 and FIG. 6, the result of azimuth limitation by the antenna arrangement in FIG.
<<0091>> Taking the product set of these two azimuth limitation results obtained only on one side, 262<X<285, it is possible to be determined in a width of 23 degrees. The results for the final azimuth constraint show narrower values than the results for either vertical position alone (width of 28 degrees or 41 degrees). That is, by taking the intersection, we were able to produce a result that was better than the results on either side. In other words, the width of the azimuth limitation could be suppressed most.
<<0092>> In this way, better azimuth information can be obtained by using data obtained from both of them at the same time rather than using only one quarter of the celestial sphere as a target. According to the present invention, it can be realized with a simpler device. In other words, a simple configuration can be realized by using one each without requiring two GPS receivers and two planar antennas.
<<0093>> Even if you do not use your hands as upper limbs and just perform an action such as aligning the facial direction with the zenith direction or aligning the facial direction with the nadir (virtual symmetry point of the zenith) direction, the above-mentioned is possible. In other words, it is possible to realize switching of functions by a mercury switch and proper placement of the antenna with respect to the sky. With the equipment configuration shown in Fig. 4(a), the facial direction is first aligned with the zenith direction, and after setting the azimuth by making the equipment take one vertical position (equivalent to Fig. 4(b)), immediately, the nadir If the device is made to take another vertical position (equivalent to FIG. 4(c)) so as to match the facial direction with the direction of the face and the device is allowed to perform orientation limitation, the result of orientation limitation as the intersection of the two can be easily obtained as Obtainable. This method can also be used favorably when the upper extremities are used to carry loads.
<<0094>> According to the present invention, high-level results equivalent to those obtained from satellite data of a quarter of the celestial sphere on both sides can be realized with a simple structure using only equipment corresponding to one side. Therefore, the development cost is low and practical. Moreover, it can be realized by a simple operation and is practical. In addition, since it is a device suitable for only one side, it is lightweight and has excellent portability. It is highly realistic because it can be configured by adding an extremely small modification to an inexpensive L1 wave satellite positioning device that is widely used for civilian use.
<<0095>> Although the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in any manner as long as the configuration described in the claims is not changed.
<<0096>>
<Effect of the Invention> As described above, according to the direction information acquisition method of claim 1, a GPS flat antenna having a single hemispherical antenna pattern is arranged vertically to receive signals from GPS satellites. By doing so, the azimuth can be quickly limited, in other words, the azimuth angle values can be narrowed down to a fan-shaped range of azimuth angle values.
<<0097>> Further, according to the azimuth information acquisition method according to claim 2, the GPS planar antenna is further inverted by 180 degrees, and the azimuth in the direction in which the other side of the semicircle faces is limited by the same process. , a more limited azimuth angle value can be obtained by taking the common intersection of the two resulting azimuths.
<<0098>> Furthermore, in its realization, due to the small size and light weight of the planar antenna, it can be easily attached to the head, and by positioning the antenna on the front of the head, the direction in which one side of the semicircle is facing By limiting the orientation and moving the antenna to the back of the head, we can limit the orientation of the direction in which the other side of the semicircle is facing, and furthermore by taking the common intersection of the two orientations obtained. Limited azimuth angle values can be obtained.
<<0099>> Moreover, in its realization, priority can be given to the azimuth limiting function or the positioning function by simply switching between the vertical arrangement and the horizontal arrangement, providing high convenience to the observer. be able to.
《Brief description of the drawing》
<<FIG. 1>> FIG. 1 is a conceptual diagram showing the direction information acquisition principle of the direction information acquisition method according to the present invention.
<<FIG. 2>> FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an orientation information acquisition device capable of embodying an orientation information acquisition method according to the present invention.
<<FIG. 3>> A schematic arrangement diagram showing the relationship between the arrangement of satellites in the sky and the antenna when the orientation is limited by the orientation information acquisition device.
<<Fig. 4>> An external view of the azimuth information acquisition device with a head-mounted structure, (a) is an antenna layout diagram when the positioning function is prioritized, (b) is an antenna layout diagram at the back of the head when the azimuth information acquisition function is prioritized, (c) is an antenna arrangement diagram for the forehead when the azimuth information acquisition function is prioritized.
<<Fig. 5>> A conceptual diagram showing the switching state of the mercury switch of the direction information acquisition device with a head-mounted structure, (a) is a contact state diagram of the mercury switch when the positioning information acquisition function is prioritized, and (b) is direction information FIG. 7C is a contact state diagram of the mercury switch when the acquisition function is given priority, and FIG. 4C is a contact state diagram of the mercury switch when the azimuth information acquisition function is given priority.
<<FIG. 6>> FIG. 3 is a schematic layout diagram showing the relationship between the satellite layout in the sky and the antenna when azimuth limitation is performed by the azimuth information acquisition device when the antenna is placed in the opposite direction.
<<Description of symbols>>
1 Planar antenna
2 GPS receiver
3 Data processing unit
4 Result output section
5 measurement direction
6 Sky coverage by planar antenna
7 A semicircle forming the boundary between the sky coverage area of the planar antenna and the other sky area
<<Figure 1>>
000007

<<Figure 2>>
000008

<<Figure 3>>
000009

<<Fig. 5>>
000011

<<Fig. 4>>
000010

<<Fig. 6>>
000012

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(19) <<Issuing Country>> Japan Patent Office (JP)
(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication number>> JP 2007-248205 (P2007-248205A)
(43) "Published date" September 27, 2007 (2007.9.27)
(54) <<Title of the Invention>> Method and apparatus for acquiring direction or direction of magnetic force line information
(51) <<International Patent Classification>>
G01C 17/28 (2006.01)
G01R 33/02 (2006.01)
《FI》
G01C 17/28D
G01R 33/02L
《Request for Examination》Unclaimed
《Number of claims》38
《Application Form》OL
《Total number of pages》26
(21) <<Application number>> Patent application 2006-70889 (P2006-70889)
(22) <Filing date> March 15, 2006 (2006.3.15)
(71) Applicant
《Identification number》301022471
<<Name>>National Institute of Information and Communications Technology
(74) Agent
《Identification number》100082669
"patent attorney"
<Name> Kenzo Fukuda
(74) Agent
《Identification number》100095337
"patent attorney"
<Name> Shinichi Fukuda
(74) Agent
《Identification number》100061642
"patent attorney"
<Name>Takemichi Fukuda
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
《Theme code (reference)》
2G017
《F term (reference)》
2G017AA00
2G017AA03
(57) "Summary"
<Problem> To obtain azimuth information inexpensively and simply without relying on satellites or radio wave sources, and with high reliability even on land.
<<Solution>> A conductor 12 is provided on a rotating throwing body 11 that rotates when thrown. A detection unit 13 is provided to generate a detection output when an induced electromotive force is generated in a predetermined direction in the conductor 12, and a notification unit 14 notifies that the detection output has been generated.
<<Selection diagram>> Fig. 1
000002

<<Claims>>
<<Claim1>>
providing a conductor on a rotating thrower that rotates when thrown;
Acquiring predetermined azimuth information by detecting an induced electromotive force generated in the conductor when the conductor traverses the magnetic field due to rotation;
A direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 2>>
A direction information obtaining method according to claim 1, wherein:
providing a notification unit for notifying that the predetermined direction information has been acquired;
Arranging the notification part at a position other than the center of the rotary throwing body;
A direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 3>>
A direction information acquisition method according to claim 2;
disposing the notification unit at or near the outer periphery of the rotary thrower;
A direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 4>>
A direction information acquisition method according to claim 2;
The notification unit changes its state visually or audibly, or both visually and audibly when making the notification;
A direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 5>>
A direction information acquisition method according to claim 4;
When the notification is given, the notification unit changes the state from before that, and the luminous body that emits light from a non-luminous state or emits light with a different emission color, and the optical property variable that changes the value of light reflectance or light absorption having any one or some or all of the bodies, sounding bodies emitting sounds or changing timbres from silence;
A direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 6>>
providing a conductor on a rotating thrower that rotates when thrown;
Acquiring magnetic force line direction information based on the presence or absence or magnitude of an induced electromotive force that can be generated in the conductor when the conductor crosses the magnetic field due to rotation;
A magnetic force line direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 7>>
The magnetic force line direction information acquisition method according to claim 6;
providing a notification unit for notifying the acquired magnetic force line direction information;
Arranging the notification part at a position other than the center of the rotary throwing body;
A magnetic force line direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 8>>
A magnetic force line direction information acquisition method according to claim 7;
disposing the notification unit at or near the outer periphery of the rotary thrower;
A magnetic force line direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 9>>
A magnetic force line direction information acquisition method according to claim 7;
The notification unit changes its state visually or audibly, or both visually and audibly when making the notification;
A magnetic force line direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 10>>
A magnetic force line direction information acquisition method according to claim 9;
When the notification is given, the notification unit changes the state from before that, and the luminous body that emits light from a non-luminous state or emits light with a different emission color, and the optical property variable that changes the value of light reflectance or light absorption having any one or some or all of the bodies, sounding bodies emitting sounds or changing timbres from silence;
A magnetic force line direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 11>>
a rotating throwing body that rotates when thrown;
a conductor provided on the rotary thrower;
a detection unit that emits a detection output when an induced electromotive force is generated in the conductor in a predetermined direction;
a notification unit that notifies that the detection output has been issued;
An azimuth information acquisition device comprising:
<<Claim 12>>
The direction information acquisition device according to claim 11;
The notification unit is arranged at a position other than the center of the rotary throwing body;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 13>>
The direction information acquisition device according to claim 11;
The notification unit is arranged at or near the outer peripheral edge of the rotary thrower;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 14>>
The direction information acquisition device according to claim 11;
The annunciator comprises visual or audible, or visual and audible annunciation means;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 15>>
15. The azimuth information acquisition device according to claim 14;
The notification unit, as the notification means, changes the previous state at the time of notification, emits light from a non-luminous state or emits light in a different color, and has a variable optical characteristic that varies the value of light reflectance or light absorption. having any one or some or all of the bodies, sounding bodies that emit sounds or change timbre from silence:
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 16>>
The direction information acquisition device according to claim 11;
The rotary throwing body is further provided with a power source and a drive control section for driving the notification section;
enabling the drive control unit to supply power from the power supply to the notification unit according to the detection output emitted by the detection unit;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 17>>
17. The azimuth information acquisition device according to claim 16;
The drive control unit is configured to change the notification form of the notification unit according to the detection output emitted by the detection unit;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 18>>
17. The azimuth information acquisition device according to claim 16;
further comprising a rotation detection device for detecting whether or not the rotary throwing body is rotating, and a power switch section for enabling power supply from the power source when the rotation detection device detects the rotation;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 19>>
19. The azimuth information acquisition device according to claim 18;
The rotation detection device has a plurality of mercury switches arranged along the radial direction from the center of the rotary thrower to the outer circumference, and are spaced apart from each other in the circumferential direction;
The mercury switch is configured to close the electrical contact when the mercury ball enclosed in the casing comes to the radially outer end side due to centrifugal force accompanying rotation;
The rotation detection device detects rotation of the rotary thrower when the electrical contacts are closed in all of the mercury switches;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 20>>
The direction information acquisition device according to claim 11;
Two or more of the notification units are provided at mutually different positions of the rotary throwing body;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 21>>
The direction information acquisition device according to claim 11;
A plurality of the notification units are arranged at suitable intervals along the outer peripheral edge of the rotary throwing body;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 22>>
The direction information acquisition device according to claim 11;
A plurality of the notification units are arranged in a straight line in the radial direction from the center of the rotary throwing body or its vicinity toward a portion of the outer peripheral edge thereof at appropriate intervals;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 23>>
The direction information acquisition device according to claim 11;
The notification unit includes a radio transmitter and is configured to transmit a notification signal to a radio receiver owned by a user when the detection unit emits the detection output;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 24>>
The direction information acquisition device according to claim 11;
The rotating throwing body is a return-type gliding body that returns approximately to the throwing start position after being thrown;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 25>>
a rotating throwing body that rotates when thrown;
a conductor provided on the rotary thrower;
a detection unit that detects an induced electromotive force that can occur in the conductor and emits a detection output;
a reporting unit that reports magnetic force line direction information based on the presence or absence or magnitude of the induced electromotive force generated in the conductor obtained through the detection output of the detection unit;
A magnetic force line direction information acquisition device comprising:
<<Claim 26>>
26. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 25;
The notification unit is arranged at a position other than the center of the rotary throwing body;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 27>>
26. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 25;
The notification unit is arranged at or near the outer peripheral edge of the rotary thrower;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 28>>
26. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 25;
The annunciator comprises visual or audible, or visual and audible annunciation means;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 29>>
29. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 28;
The notification unit, as the notification means, changes the previous state at the time of notification, emits light from a non-luminous state or emits light in a different color, and has a variable optical characteristic that varies the value of light reflectance or light absorption. having any one or some or all of the bodies, sounding bodies that emit sounds or change timbre from silence:
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 30>>
26. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 25;
The rotary throwing body is further provided with a power source and a drive control section for driving the notification section;
enabling the drive control unit to supply power from the power source to the notification unit by the detection output emitted by the detection unit;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 31>>
31. A magnetic force line direction information acquiring device according to claim 30;
The drive control unit is configured to change the notification form of the notification unit according to the detection output emitted by the detection unit;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 32>>
31. A magnetic force line direction information acquiring device according to claim 30;
further comprising a rotation detection device for detecting whether or not the rotary throwing body is rotating, and a power switch section for enabling power supply from the power source when the rotation detection device detects the rotation;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 33>>
33. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 32;
The rotation detection device has a plurality of mercury switches arranged along the radial direction from the center of the rotary thrower to the outer circumference, and are spaced apart from each other in the circumferential direction;
The mercury switch is configured to close the electrical contact when the mercury ball enclosed in the casing reaches the radially outer end side due to the centrifugal force associated with rotation;
The rotation detection device detects rotation of the rotary thrower when the electrical contacts are closed in all of the mercury switches;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 34>>
26. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 25;
Two or more of the notification units are provided at mutually different positions of the rotary throwing body;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 35>>
26. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 25;
A plurality of the notification units are arranged at suitable intervals along the outer peripheral edge of the rotary throwing body;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 36>>
26. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 25;
A plurality of the notification units are arranged in a straight line in the radial direction from the center of the rotary throwing body or its vicinity toward a portion of the outer peripheral edge thereof at appropriate intervals;
A magnetic force line direction information acquisition device characterized by:
<<Claim 37>>
26. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 25;
The notification unit includes a radio transmitter and is configured to transmit a notification signal to a radio receiver owned by a user when the detection unit emits the detection output;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Claim 38>>
26. The magnetic force line direction information acquisition device according to claim 25;
The rotating throwing body is a return-type gliding body that returns approximately to the throwing start position after being thrown;
An azimuth information acquisition device characterized by:
<<Detailed description of the invention>>
"Technicalfield"
<<0001>>
The present invention relates to a method and apparatus for obtaining azimuth or magnetic field line direction information, and more particularly to a method and apparatus for obtaining azimuth or magnetic field line direction information based on geomagnetism detection.
《Background technology》
<<0002>>
With the rapid development of geographic information systems and the rapid spread of satellite positioning technology in recent years, the demand for directional information acquisition methods that can be used reliably even on land is rapidly increasing. In particular, there is an increasing demand for a method based on geomagnetic detection that does not need to rely on satellites or radio sources, as well as a method that is inexpensive, simple, and highly reliable.
<<0003>>
Conventionally, when it comes to obtaining a direction by detecting geomagnetism without relying on a satellite or radio wave source, there is the application of a traditional compass. Acquisition of direction information using a compass certainly has had a certain degree of effectiveness over the ocean and in the sky. Over the ocean or in the air, correction of deviation (the error caused by the magnetic north direction indicated by the compass needle against the true magnetic north direction due to the influence of the magnetism of the hull or aircraft itself) and declination is complicated, but for the time being, This is because it is practically possible.
<<Disclosure of Invention>>
《Problems to be Solved by the Invention》
<<0004>>
On land, however, things were different. The use of a compass on land was surprisingly problematic and should only be seen as a stopgap measure of convenience.
<<0005>>
In other words, the mixing ratio of geomagnetism and disturbance magnetism in the direction of the compass needle at each point is unknown, and this mixing ratio sometimes reaches 1:1 or more, which means that the error may be larger. . In other words, the error can be up to 360 degrees. Therefore, there is a great risk that the user will be given unreliable results without knowing the degree of error at individual points, and the user will act on the false information. Disturbance magnetism is caused by the geological characteristics inherent to the site, the presence of buried objects such as iron, the presence of automobiles, the presence of steel-framed buildings, and the effects of various magnetic metals possessed by users. These changes when the user's position changes, or when the user's clothing changes, so individual evaluation is very difficult. This is the fundamental difference from the deviation of ships and aircraft. The deviation of ships and aircraft can be corrected even if the procedure is complicated, but it cannot be evaluated on land because there are too many individual influences.
<<0006>>
In fact, the use of compasses, etc. on land was not used for important decision-making. This is because there is no evidence to deny that it is the result of contamination by disturbance magnetism originating from the geological features at the measurement point. This is because there was no way to quickly confirm on the spot whether or not the results were obtained. In order to confirm this, it is necessary to take the trouble of moving by walking or the like and confirming whether the orientation at each point is the same as the orientation at the original point.
<<0007>>
However, such movement by walking or the like has the drawback of rapidly depleting physical strength and time, which are extremely valuable resources for outdoor activities such as mountain climbing, and is not practical in terms of ensuring safety. In other words, there is a risk that trial walking to obtain a direction may lead to slipping down the ridgeline in fog, or a fall accident without stepping on the snow cornice. Also, even if it doesn't lead to an accident, it wastes precious time until sunset, and instead leads to danger such as being forced to do a dangerous bivouac at night. As a result, there was also the problem of increasing the risk of fatigue and freezing death.
<<0008>>
In view of such conventional circumstances, the present invention is capable of obtaining azimuth information or the direction of magnetic lines of force with high reliability even on land by means of an inexpensive and simple method or device without relying on satellites or radio wave sources. It is intended to provide a method or apparatus for obtaining
《Means to solve the problem》
<<0009>>
In order to achieve the above object, the present invention first has the following basic configuration:
providing a conductor on a rotating thrower that rotates when thrown;
Obtaining predetermined azimuth information by detecting the induced electromotive force generated in the conductor as it crosses the magnetic field due to rotation;
We propose a direction information acquisition method characterized by
<<0010>>
Furthermore, the present invention also proposes a method of obtaining magnetic force line direction information based on the presence or absence or magnitude of an induced electromotive force that can be generated in a conductor when the conductor traverses the magnetic field due to rotation.
<<0011>>
As a preferred sub-structure of these, the present invention provides a notification unit for notifying that predetermined azimuth information has been acquired or for notifying the acquired magnetic force line direction information, and this notification unit is positioned at a position other than the center of the rotary throwing body. , preferably at or near the outer periphery.
<<0012>>
Furthermore, it is also proposed that the notification unit changes the state visually or audibly, or both visually and audibly when making the notification. In other words, when the notification is given, the notification unit changes the state from before and changes the value of the luminous body that emits light from the non-luminous state or emits light in a different color, the light reflectance or the light absorption rate. It can be configured to have any one, some, or all of an optical property variable body, a sounding body that emits sound from a silent state or changes timbre.
<<0013>>
The present invention can of course also be defined as an apparatus. i.e.
a rotating throwing body that rotates when thrown;
a conductor provided on the rotary thrower;
a detection unit that emits a detection output when an electromotive force induced in a predetermined direction occurs in the conductor;
a notification unit that notifies that the detection output is issued;
We propose an azimuth information acquisition device comprising:
<<0014>>
As in the method invention, the apparatus invention also provides magnetic force line direction information based on the presence or absence or magnitude of the induced electromotive force generated in the conductor obtained through the detection output of the detection unit. A direction information acquisition device is also proposed.
<<0015>>
In any of the inventions, as a subordinate structure, for example, the notification unit is preferably arranged at a position other than the center of the rotary throwing body, and is particularly preferably arranged at or near the outer peripheral edge. In the device configuration as well, the reporting section can be configured to have visual or audible reporting means, or visible and audible reporting means.
<<0016>>
Specific notification means include a luminous body that changes its previous state at the time of notification and emits light from a non-luminous state or emits light in a different color, an optical property variable body that changes the value of light reflectance or light absorption, Examples include a sounding body that emits sound from a silent state or changes tone. One of these may be used, or some or all of them may be used in combination.
<<0017>>
The rotary throwing body is further provided with a power source for driving the notification unit and a drive control unit, and the above detection output from the detection unit enables the drive control unit to supply power from the power supply to the notification unit. Can also be configured.
<<0018>>
Instead of simply supplying operating power, the drive control section may be configured to change the notification mode of the notification section based on the detection output from the detection section. That is, for example, the luminous color of the light emitter, which is the notification means provided in the notification unit, can be changed, the light reflectance or light absorption rate of the optical characteristic variable body can be changed, or the tone color of the sounding body can be changed. It can be configured to change from before.
<<0019>>
Furthermore, by further providing a rotation detection device that detects whether or not the rotary throwing body is rotating, and a power switch section that enables power supply from the power supply when the rotation detection device detects rotation, Power can also be conserved when the rotary thrower is not in use.
<<0020>>
The rotation detection device can be configured to have a plurality of mercury switches arranged along the radial direction from the center of the rotary throwing body to the outer periphery, and arranged at appropriate intervals in the circumferential direction. The switch is constructed such that the electrical contact is closed when the mercury ball enclosed in the casing comes to the radially outer end side due to centrifugal force due to rotation. In this way, when the electrical contacts are closed in all of the mercury switches, the rotation detector can reliably detect rotation of the rotary throwing body.
<<0021>>
Two or more notification units may be provided at mutually different positions on the rotary throwing body, or a plurality of reporting units may be arranged at appropriate intervals along the outer peripheral edge of the rotary throwing body. It is also a good arrangement to provide a plurality of linear throwers at suitable intervals in the radial direction from the center of the rotary throwing body or its vicinity toward a part of the outer peripheral edge.
<<0022>>
The notification unit may include a radio transmitter, and may be configured to transmit a notification signal to a radio receiver owned by the user when the detection unit emits a detection output. Of course, the receiver side activates one or both of the visual notification means and the audible notification means that the user can perceive based on the reception of the notification signal.
<<0023>>
In many cases, it is desirable that the rotary throwing object is a return-type gliding object that returns approximately to the throwing start position after being thrown.
"Effect of the invention"
<<0024>>
According to the present invention, it is possible to provide an azimuth information acquisition method or apparatus that is inexpensive and simple without relying on satellites or radio wave sources, and that exhibits high reliability by being free from the influence of disturbance magnetism. Moreover, it can present orientation information in the form of a generally useful body-centered, body-fixed coordinate system representation. It eliminates the need for complex deviation correction procedures, which are generally associated with magnetic detection, and solves the problem of the unknown magnetic disturbance effect, which was a serious drawback of using a compass on land. It can be realized, security and safety can be ensured, and the user can be protected from the danger of acting based on false information.
<<0025>>
In addition, since bearings and the like, which are weak points of compass needles, are not required, and mechanical moving parts are not required, the failure rate is low. It is relatively easy to recreate on site, and since it is lightweight, you can carry multiple pieces with you.
<<0026>>
Furthermore, according to certain aspects of the present invention, not only the azimuth but also the direction of the magnetic lines of force can be detected, which also has many very effective uses.
<<Best Mode for Carrying Out the Invention>>
<<0027>>
1(A) and 1(B) show a preferred embodiment of an azimuth or magnetic force line direction information acquisition device configured according to the present invention. start. As shown in FIG. 1(A), there is a rotary thrower 11 as one of the main components of this device. The "rotary throwing object" referred to in the present invention refers to an object that can fly while rotating by being thrown directly by a person or by throwing with the aid of a tool that assists throwing. does not matter. In addition to frisbees and boomerangs with high gliding performance, baseballs and dodgeballs with low gliding performance or no gliding performance, as an intermediate existence between these, the interplay between Frisbee shape and ball shape during flight. A playground equipment that flips (flat ball), a playground equipment that looks like a PET bottle with the top and bottom cut off (X gyro), an ancient Japanese bamboo dragonfly, or a bamboo dragonfly-like object that rotates more to stabilize the rise. Throwable items, toys, etc., including those equipped with auxiliary equipment that can rotate the main body at high speed by pulling the towline at high speed, or similar rotating ascending bodies, etc. .
<<0028>>
By the way, in FIG. 1(A), the outer peripheral edge of the rotary projectile 11 shown in the shape of a disk is drawn obliquely, but the outer peripheral edge of the disk is also configured vertically (Dodgebee) at present. It is widely distributed, and of course that shape is also acceptable. If you throw a frisbee like a boomerang (a little more laid down than a boomerang), give it an angle of about 30 to 40 degrees from the horizontal and throw it forward and upward, it will rise forward and then turn around and come back. . Even throwing bodies with high gliding performance can be called "return type gliding bodies" because the above-mentioned Frisbee, boomerang, etc. return to a position close to the throwing start position.
<<0029>>
As is well known, the flying distance of a Frisbee ranges from 100m to 200m, and the flying distance of a donut-shaped ball called an aerobie, which completely hollows out the center part, can reach a flying distance of 300m. Boomerangs are also known to have various shapes, such as a dogleg shape, a shape with arms on three sides, a shape with arms on four sides, and so on. Of course, these can also be used as the rotary throwing body 11 in the present invention. There is also a foldable type that is convenient to carry, and such a type can also be conveniently used as the rotary throwing body 11 of the present invention.
<<0030>>
In this embodiment, for convenience of explanation, the rotating throwing body 11 is assumed to be a Frisbee, but the rotating throwing body 11 is provided with a conductor 12 . In the case of this embodiment, the conductor 12 is composed of a conductor wire 12 wound around the diameter passing through the center Oc of the rotary throwing body 11 . For the sake of clarity, the number of turns of the conductor 12 is shown as one, but in practice it is desirable to have multiple turns, which can increase the induced electromotive force described later.
<<0031>>
A detector 13 for detecting an induced electromotive force generated in the conductor 12 faces the conductor 12 . A commercially available semiconductor-based minute voltage detector or the like can be arbitrarily used to detect the minute induced electromotive force.
<<0032>>
The detector 13 can limit the detection induced electromotive force direction by simply using a rectifier diode or the like, for example, so as to detect only when the induced electromotive force generated in the conductor 12 is in a predetermined direction. You can leave it as is. In addition, since the induced electromotive force is not simply turned on and off, it is often preferable to detect when the conductor 12 faces the predetermined direction when the maximum induced electromotive force is generated.
<<0033>>
The rotary throwing body 11 is also provided with a notification unit 14 that operates when the detection unit 13 detects that an induced electromotive force is generated in the conductor 12 in a predetermined direction. It is sufficient if it is configured so that a state different from the above can be visibly or audibly embodied, or visibly and audibly. For example, in order to display visually, the notification means may typically be composed of light-emitting bodies such as light-emitting diodes (LEDs) that are light, small, and low in power consumption. Typically, the means may be composed of a sounding body such as a low power consumption, light weight and small size film speaker or the like, or both may be used in combination. Also, an optical property variable body such as a liquid crystal whose light reflectance or light absorption rate can be controlled by an electrical signal can be used alone or in combination with the light emitter or sound generator.
<<0034>>
When the detection output of the detection unit 13 is sufficiently high and the operating power of the notification unit 14 is extremely small, the output of the detection unit 13 can drive the notification unit 14 as it is. Fourteen drive control units 15 can be configured. For example, if a light-emitting diode or the like that can emit light with an extremely small amount of power is provided in the future, simply inserting this light-emitting diode in series with the conductor 12 will also serve as the rectifying diode described above. However, in general, there are many cases in which separate power is required to drive current light-emitting diodes and speakers. , so that the notification unit 14 can be selectively driven via the drive control unit 15. As shown in FIG. In FIG. 1(A), the power source 16 is shown at a position slightly off the center of the rotary thrower 11 for the convenience of notation, but if it is near the center, in the case of the disk-shaped rotary thrower 11, the rotation balance is good. Become.
<<0035>>
If the number of turns of the conductor wire 12 is sufficiently large, the induced electromotive force itself can be used as the power supply for the main body, or an appropriate power storage device (not shown) such as a built-in rechargeable battery or an electric double layer capacitor can be used. They can also be used as the power source 16 if stored.
<<0036>>
Examples of correlation circuit blocks of the detector 13, notification unit 14, drive control unit 15, and power source 16 are shown in FIG. 1(B), for example. The drive control unit 15 can be assembled as a power supply line switching unit using, for example, a field effect transistor or other semiconductor switching element, and emits a detection output indicating that the detection unit 13 has detected an induced electromotive force in a predetermined direction. The power supply line opening/closing unit may sometimes respond to close the power supply line, and the power supplied from the power supply 16 may be used to drive the notification unit 14 . Such a circuit configuration itself can be assembled in various ways by those skilled in the art very easily, and can be made considerably smaller and lighter with the use of recent integrated circuit technology.
<<0037>>
The geometric arrangement position of the notification unit 14 should be a position that avoids the center Oc of the rotary throwing body 11, at least when visually reporting, and is preferably at or near the outer peripheral edge of the rotary throwing body 11. . In the case of this embodiment, it is provided on one surface of the rotary throwing body 11 in the vicinity of the outer peripheral edge, and is positioned to ride on the conductor 12 as well.
<<0038>>
As already described, when a semiconductor-based minute voltage detection device is used as the detection unit 13, for example, an integrated circuit distributed as "ultra-high-performance AD converter IHM-A-1500" may be used. Since this is a small, lightweight, and thin integrated circuit (10 mm long, 10 mm wide, and 5 mm thin) that can be placed on a fingertip, it is lightweight and suitable for aircraft. It is a 16-pin integrated circuit chip with 8 leads for external input/output arranged on both long sides of a flat rectangular package. It uses a SOP (Small Outline Package) method, which is a flat type, which is popular as a package method, and is easy to handle and low in cost. It can detect minute voltages on the order of μV at a maximum period of 16 kHz, and can output highly accurate 16-bit digital signals. It is a product manufactured by ISABELLENHUTTE in Germany and is available at a very low price. However, there is white noise even at 0V input, and the lower 1 and 2 bits may not be completely 0, but this is rather normal for this kind of integrated circuit with high detection sensitivity. This can be dealt with by ignoring the bit or by appropriately setting the threshold in the drive control unit 15. In addition, since it is a simple AD converter without an internal controller, its conversion method can be controlled by register contents. The main unit operates on a 5V power supply. It weighs only a few grams and is distributed at a price comparable to or lower than that of the main Frisbee, so it is highly applicable to the device of the present invention.
<<0039>>
When the induced electromotive force is detected by the integrated circuit of such a minute voltage detection device, the microcomputer (abbreviated as microcomputer: for example, PIC microcomputer: EPROM can hold the program) used as one form of the drive control unit 15 is notified. I wish I could. Of course, the above-mentioned button battery is sufficient as the power supply 16 because it can operate sufficiently with a 5V power supply.
<<0040>>
FIG. 2 schematically illustrates the principle of operation of the azimuth information acquiring apparatus of the present invention shown in FIG. 1. First, basically, the present invention utilizes Fleming's right-hand rule. In other words, when a conductor placed perpendicular to the lines of magnetic force in a magnetic field is moved perpendicular to the magnetic field, the induced electromotive force is induced by the middle finger occurs in the direction of
<<0041>>
Therefore, when the rotary thrower 11 with the coil 12 wound around the conductor 12 is thrown in the throwing direction Dg in the magnetic field Mf, the rotational direction of the rotary thrower 11 indicated by the arrow Ro in FIG. The induced electromotive force vector is generated from the tangential motion vector and the geomagnetic direction vector. As a result, the detection unit 13 detects the generation of the induced electromotive force generated in the conductor (lead wire) 12 in a predetermined direction. Then, at the moment when the detection unit 13 detects the induced electromotive force, the notification unit 14 is driven by the operating power from the power supply 16 via the drive control unit 15, and the light emitting body such as a light emitting diode provided as the notification unit 14 emits light as indicated by symbol Le.
<<0042>>
The reference of this light emission may be a design in which a threshold is set for the induced electromotive force and a notification is given when the threshold is exceeded. Alternatively, when the induced electromotive force begins to be observed, focus on its fluctuation cycle, which should be basically a sine curve accompanying rotation, and find the induced electromotive force that is 80% of the maximum value in the sine curve of the previous induced electromotive force. The power may be a threshold value of the current induced electromotive force, and may be designed to notify when the threshold value is exceeded. With the latter method, it is possible to avoid the situation where the threshold is set too high and no notification is given at all. In addition, it is convenient because it can handle changes in the induced electromotive force depending on the throwing direction and angle. Alternatively, both may be switched by a switch.
<<0043>>
In the former case, that is, when a predetermined threshold value is set, the azimuth in which light continues to be emitted may become too wide. However, since it can be recognized as the central position by the observer, there is little problem. The threshold may be set externally using a jog dial or the like (not shown). Also, if it is possible to carefully detect the sine curve variation for one wavelength, it is of course preferable to control the light emission appropriately before and after the maximum value of the induced electromotive force. This in itself is not very difficult.
<<0044>>
Here, reference is made to the magnitude of the induced electromotive force induced by Fleming's right-hand rule. Magnetic field measurement by electromagnetic induction with a rotating-coil flux meter can measure the absolute value of the magnetic field. A sensing coil (constituted by conductor 12 in the present invention) in a steady magnetic field is rotated at a constant speed and the electromotive force induced in the coil is measured.
<<0045>>
For example, when a detection coil having a cross-sectional area of S and the number of turns of N is rotated at a constant speed perpendicular to the magnetic field H at an angular velocity ω, the total magnetic flux Φ penetrating the coil is
Φ=μo・H・S・N・cos(ωt)
Therefore, the induced electromotive force V becomes
V = δΦ/δt = μo・ω・H・S・N sin(ωt)
<<0046>>
Substituting specific numerical values into the above formula yields the following.
Angular velocity ω = 2 x 3.14 (rad/circle) x 10 (circle/sec) = 62.8 (rad/sec) (assuming 10 rotations per second), Magnetic field µoH = 0.35 (G) = 0.35 x 10-4 (T) ( horizontal magnetic force in the mid-latitude region),
Cross-sectional area S = 0.015 (m-2) (assuming a rectangular coil cross-sectional area with a diameter of 30 cm and a height of 5 cm),
Number of turns N = 10 (times)
given that,
Maximum induced electromotive force V = 3.30 x 10-4 (V)
becomes.
<<0047>>
Therefore, considering that the detection sensitivity of the micro-voltage detection device using a low-cost fingertip-sized semiconductor integrated circuit is 10-6V, it is already 330 times the detection sensitivity under the above-mentioned realistic conditions. Power is obtained, and the small voltage range of interest can be detected sufficiently. Of course, as described above, increasing the number of turns N of the conductor 12 substantially improves the detection sensitivity of the detector 13 .
<<0048>>
The term "horizontal magnetic intensity" as used above refers to the horizontal component when the magnetic field of the earth's magnetism is divided into two components, the vertical direction and the horizontal direction. It is the largest at the geomagnetic equator, about 0.4G (0.4×10-4T), and about 0.3G near Tokyo.
<<0049>>
Here, for example, according to Non-Patent Document 1 below, it is shown that the results are disturbed by disturbance magnetism. In the present invention, the rotation that must be given to the induced electromotive force detection is used interchangeably with the rotation that accompanies the spatial movement aimed at minimizing the influence of the local magnetic disturbance. produced sexuality.
<<Non-Patent Document 1>> Nagasaki University/Course Education Research Report/7, "Measurement of Geomagnetism by Rotating Coil Method and Disturbance of Geomagnetism in Laboratory", Tetsuyuki Tomiyama et al., NCID AN00178258, VOL.7, March 30, 1984 Day
<<0050>>
As described above, in the device of the present invention, the luminous body 14 can emit light only when the rotary throwing body 11 assumes a specific posture with respect to the geomagnetic direction vector. That is, the projectile 11 that glides or flies while rotating can be configured so that the luminous body as the notification unit 14 provided therein emits light only when it takes a certain attitude with respect to the geomagnetic vector. It can be configured to emit light only when the position of the reporting unit 14 coincides with the direction of magnetic north. It allows the thrower to ascertain magnetic north. At this time, if necessary, if a flashing device or a colored mark is provided in a different color at the center Oc of the rotating projectile 11, as shown by the phantom line in FIG. It becomes easier to confirm the position of the notification unit 14 at that time, and eventually it becomes easier to confirm the magnetic north direction.
<<0051>>
However, various forms other than the above are conceivable as the form of expression of direction information in the direction information acquiring apparatus according to the present invention. For example, in the above description, the luminous body 14 is made to emit light when the direction in which the luminous body 14 as the notification unit 14 is viewed from the center Oc becomes magnetic north. , and the sounding body 14 may be driven instead of the light emitting body 14 when magnetic north is detected. This may be useful for use in direct sunlight where the emission may be difficult to perceive. In this case, the sound is emitted and audible at the moment when the colored sign faces a certain direction, so that the direction is known to be north.
<<0052>>
Since the speed of sound in the atmosphere at 1 atmospheric pressure and 20 degrees is 343m/sec, if we assume that the distance is 5m and the rotation speed is 10 rpm, the delay in sound transmission is 5/343=0.01458sec. occurs, and the rotation advances by about 5 degrees during that time. However, both historically and today, 8 directions (such as southeast) or at most 12 directions (such as northeast) are expected for directions, and more accuracy is meaningless. In fact, the 8-direction and 12-direction have error ranges of 30 degrees and 45 degrees, respectively, but considering that they are allowed without any problems, the above 5 degrees is not only within the expected accuracy, but also Furthermore, even if the error is about 10 times, it is definitely within the practical range of life.
<<0053>>
Even when using acoustic output, if you practice several times, you can easily expect a correction of about 5 degrees at any time, taking into account that the acoustic transmission speed delay is included according to the visual distance. If these factors are taken into consideration comprehensively, it is easy to understand that appropriate information can be obtained simply, quickly, and inexpensively.
<<0054>>
Of course, the luminous body 14 and the sounding body 14 may be driven together, and even in this case, the thrower can recognize the magnetic north by the position of the colored marker, the sound emitted, or even the light superimposed on the colored marker. A colored sign and a light emitter may be provided side by side, and a separately provided switch means (not shown) may open a power supply line to the light emitter when the light emitter is not required.
<<0055>>
Further, the driving control unit 15 does not simply selectively supply the operating power from the power supply 16 to the notification unit 14, but is configured to change the notification form of the notification unit 14 according to the detection output emitted by the detection unit 13. It is extremely easy with existing technology. Furthermore, if the induced electromotive force generated in the conducting wire 12 can be separately detected in both directions, a wider variety of notification expressions can be adopted. For example, when the light emitter 14 faces north, the drive control unit 15 causes the light emitter to emit light in a first emission color, such as green, and when it faces south, emits light in a second emission color different from that, such as red. can also be configured to These days, there are products that incorporate three diodes with different emission wavelengths so that the three primary colors of light can be selectively emitted in the lens housing of one light-emitting diode, so such products can be used conveniently.
<<0056>>
As indicated by the phantom lines in FIG. 1(A), when a second reporting unit 14' is also provided at a position diametrically opposed to the reporting unit 14, each of these two reporting units 14, 14' It can also be made to emit red light when facing , and green light when facing south. Of course, a sounding body can also be used together, and the drive control section 15 can be assembled so as to cause a change in tone as a change in state.
<<0057>>
By doing so, the device of the present invention can be used by, for example, a visually handicapped person. Even if a visually impaired person hears the sound, he or she cannot visually confirm the direction of the colored sign or the like at that time. Therefore, for example, when the detection unit 13 detects the induced electromotive force, the drive control unit 15 emits a certain sound from the first notification unit 14 facing north, and the second notification facing 180 degrees opposite to it. A different sound is emitted from the part 14'. Due to the presence of the left and right ears, human hearing can perceive spatial perception with a three-dimensional depth from the acoustic field. Stereo sound is an example of this, and the direction from the listener of the first violinist in an orchestra, the approximate position is, for example, the left direction, front, and the direction from the listener, the approximate position of the clarinetist, for example, is the right direction and the back. You can distinguish between the directionality and the depth, such as . Therefore, with the above configuration, even a visually handicapped person will be able to identify the azimuth by getting a sense of it through a little practice.
<<0058>>
In such a case, only the directions in which two sounds with different timbres, intervals, lengths, timings, continuity, forms, and structures are emitted are important to the discriminator, so these two sound sources The larger the diameter of the rotary projectile so that the difference in direction is equal to or greater than the resolution for discriminating the direction of arrival of the sound from the user, the faster the decision can be made, and the closer to the discriminating person the faster the decision. is. Furthermore, in this case, rather than moving in parallel, a rotary throwing object like a bamboo dragonfly that rises vertically, floats stably for a certain period of time and then descends, or, as mentioned above, gives more stable rotation by pulling a tow rope. Those with auxiliary tools are more suitable for such uses. The sound comes from overhead, and it can be determined that the direction of a certain tone is north and the opposite direction is south. If there is only one sound, it is difficult to determine its direction, but it is relatively easy to determine the positional relationship between two different sounds in space.
<<0059>>
Furthermore, although not shown, a plurality of luminous bodies are arranged at suitable intervals along the outer peripheral edge including both sides of the winding conductor 12 of the rotary throwing body 11, and when one of them faces, for example, north, The driving control unit 15 is configured to control to emit red light, control to emit green light when facing south, and control to emit white light in other cases, for example. etc. can be easily performed with recent circuit technology.
<<0060>>
A plurality of light emitters 14 may be arranged in a straight line at suitable intervals in the radial direction from the center Oc of the rotary throwing body 11 or its vicinity toward the outer periphery, and may emit light at the same time. This can significantly improve visual comprehension. When the direction from the center Oc of the rotating and flying rotary throwing body 11 to a part of the outer periphery of the rotating throwing body 11 coincides with a certain azimuth, this linear light emission is very clearly perceived by the observer. will be obtained. In order to make the direction from the center Oc to the outer periphery clearer, the color or brightness of the light emitter at the center Oc or its vicinity may be made different from the color or brightness of the light emitter at the outer edge. In any case, an appropriate one may be designed and selected from among various forms according to the surrounding lighting environment and cost.
<<0061>>
As mentioned above, when the emphasis is placed on use under direct sunlight, mirror materials with a different reflectance from the main body surface should be used instead of luminous bodies or the above-mentioned colored signs. It may be devised to improve the distinguishability of the direction under direct sunlight by embedding on the radial line. The dominant direct sunlight can also be used in reverse, and for example, an optical characteristic variable body such as a liquid crystal that can control the light reflectance and light absorption rate by an electric signal can be used as the notification unit 14 instead of the light emitter. Alternatively, such a liquid crystal notification unit 11 may be embedded on the radial line of the rotary throwing body 11 in an elongated shape.
<<0062>>
The device can also be equipped with a radio transmitter. A lightweight and compact radio transmitter can be mounted on a rotary projectile such as a Frisbee without any problems given the current state of technology. For example, when the annunciation unit facing north, a notification signal is transmitted from the wireless transmitter to a wireless receiver on the user side, such as an earphone-type receiver, and the audible notification unit on the receiving side emits sound / voice ( It can also be controlled to output a voice such as "North"), or to remotely notify the user by LED light emission of the visible notification unit within the field of view of the wireless receiver combined with glasses. The distance from the rotary throwing body 11 should be assumed to be at most about 100m, and weak wireless power, which is being deregulated in the Radio Law, can be sufficiently satisfied.
<<0063>>
FIGS. 3 to 6 show exclusively examples of possible forms of the rotary thrower 11, which differ from those shown in FIG. The same reference numerals as in FIG. 1 denote the same or similar components, and the descriptions of them can be used as they have been made so far, so there are cases where re-descriptions are omitted. .
<<0064>>
First, unlike the rotary throwing body 11 shown in FIG. 1, the embodiment of the present invention shown in FIG. It's becoming In other words, as mentioned above, the outer periphery of the disc is a vertical wall surface. Recently, such a shape has come to be seen well. Of course, the configuration of the present invention can also be applied to the rotary throwing body 11 having such a shape. Components indicated by reference numerals 12 to 16 and 14' shown in the figure are the same as those explained above, and the explanation thereof can be cited.
<<0065>>
FIG. 4 shows a rotary thrower 11 whose back side is recessed like an inverted tray. Although the wall surface of the outer peripheral edge is vertical, it may of course be inclined as shown in FIG. Since the description here focuses only on the positional relationship between the rotary throwing body 11 and the conductors or coils 12 provided therewith, for the purpose of simplifying the drawings, the detection section 13 and the notification section shown in FIGS. 14, more preferably provided drive control unit 15, power source 16, etc. are not shown in the drawing, but are naturally provided in accordance with the gist of the present invention.
<<0066>>
In the case of the rotary thrower 11 whose back side is recessed in this way, the conductor wire is laid along the inner surface of the side wall forming the outer peripheral edge on the back side and also along the surface of the tray-shaped recess. It is good to arrange 12. The cross section of the conducting wire or coil 12 has a shape in which the letter "concave" is turned upside down. This has the advantage of not compromising the freedom of movement for throwing or catching. In throwing, there is no problem if you can hang your fingers in one place and use the snap, and in catching it, it is standard to pinch it with both palms from above and below, so the hollow part above the bowl shape is the conductor wire. Even if 12 is crossed, standard capture is sufficiently possible, but if the conducting wire 12 is not crossed in the hollow part, the degree of freedom of throwing and capturing operations is further improved.
<<0067>>
As already mentioned, the induced emf is proportional to the coil cross-sectional area across the magnetic field and proportional to the number of coil turns. Compared to a configuration with a rectangular cross-sectional area, this inverted U-shaped configuration reduces the cross-sectional area. No problem at all. Conversely, the number of turns can be increased dramatically without interfering with catching and throwing, so the induced electromotive force can be increased.
<<0068>>
Even if the number of turns is not increased, no problem arises. Since the previous trial calculation had already obtained a value 330 times the detectable power, it is intuitively expected, but let's show a tentative calculation. For example, the rotary throwing body 11 has an outer diameter of 30 cm, an inner diameter of 25 cm at the lower surface, and a height of 5 cm. In this case, an induced electromotive force can be expected by subtracting the induced electromotive force based on the inner diameter cross-sectional area S' from the induced electromotive force based on the outer diameter cross-sectional area S according to the above-described induced electromotive force equation.
<<0069>>
Since the outer diameter cross-sectional area S = 0.3mx0.05m = 0.015 (m-2), the inner diameter cross-sectional area S' = 0.25mx0.05m = 0.0125 (m-2), the cross-sectional area difference ΔS = 0.0025 (m-2) is. Therefore, the induced electromotive force maximum value V = 52 × 10 -6 (V) is obtained from the induced electromotive force calculation formula given above. Considering the fact that the detection sensitivity of the micro-voltage detection device using an inexpensive fingertip-sized semiconductor integrated circuit is 10-6 (V), an electromotive force exceeding 50 times the sensitivity can be obtained with this simple configuration. However, voltage detection is sufficient. Moreover, by increasing the number of turns N of the conductor 12, the detection sensitivity of the detector 13 is substantially improved. With this wire configuration, the wire 12 can be embedded inside the body, and it is quite possible to increase the number of turns by 10 or more. Naturally, it is possible to obtain an induced electromotive force several hundred times as high as the low-cost, minute and lightweight minute voltage detection sensitivity of 10-6 (V) described above.
<<0070>>
The configuration shown in FIG. 4 is particularly suitable for the aforementioned Dodgebee, etc., which have gained popularity in recent years. By the way, the material of this is composed only of extremely soft materials, and it is suitable for capturing, but it is safe even if it is stopped by hitting it against the body without capturing it, and an unspecified number of groups can hit each other like a dodgeball. It is actively expected to be applied to playing group games. Of course, since the back surface is substantially hollowed out like a tray, the thickness of the rotary throwing body 11 is reduced in various places. 13-16 can also be constructed to be very thin, so that together with the conductor 12 can be embedded inside the rotary thrower. When a button battery is used as the power supply 16, it goes without saying that it can be embedded replaceably without showing a structural example.
<<0071>>
FIG. 5 also shows another devised embodiment of the routing of the conductors 12. As shown in FIG. 1 and 3, the drive control unit 15, the power source 16, and the like, which are preferably provided, are omitted from the drawing for the sake of simplicity. there is The rotary throwing body 11 has a bowl-shaped gouged back surface, similar to the one shown in FIG. However, in the case of this embodiment, the dashed line indicating the conductor 12 on the back side overlaps with the dashed contour line on the back of the projectile and is difficult to see, so only the wiring pattern of the conductor 12 is taken out and displayed in a reduced size at the bottom left of the figure.
<<0072>>
When the conductor 12 wraps around to the back side, instead of crossing over the diameter along the surface of the tray-shaped depression as shown in FIG. drawn and run to the opposite end. It can be seen that this is also an arrangement that does not reduce the degree of freedom of throwing, and can produce a sufficiently detectable induced electromotive force. It is also similar to the discussion above that the induced electromotive force can be further increased by dramatically increasing the number of turns without reducing the degrees of freedom for catching and throwing.
<<0073>>
FIG. 6 shows yet another embodiment. 1 and 3 as well as the drive control unit 15, the power source 16, and the like, which are also shown in FIGS. 1 and 3, are omitted from the figure. These are naturally provided. In this embodiment, the rotary projectile 11 has a completely hollow cylindrical or ring shape and can rotate around the rotation axis Oa. etc. correspond to this shape.
<<0074>>
In this embodiment, as shown in the drawing, the conductor 12 to be provided on such a rotary throwing body 11 is formed along the inner circumference of the hollow cylindrical opening edge on the back side, as in the previous embodiment shown in FIG. While the arc is drawn in a semicircular shape, the arc is also drawn in a semicircular shape along the outer periphery of the opening edge of the hollow cylindrical shape in a geometrically symmetrical relationship on the surface side. Also in this drawing, for the sake of clarity, only the wiring pattern of the conductor 12 is extracted and shown in the lower left of the drawing.
<<0075>>
However, with such a hollow cylindrical rotary throwing body 11, the front and back portions in the axial direction are dimensionally narrow, and it is difficult to provide various circuit sections 13 to 16 (FIGS. 1 and 3) necessary for the present invention. It is conceivable that there may not be a sufficient area portion. However, as described above, they can be made light and small enough to fit on a fingertip, so it is sufficiently possible to embed them in a portion corresponding to a side surface corresponding to a hollow cylindrical frame.
<<0076>>
When throwing such a hollow cylindrical X gyro, it is known that aerodynamically stable flight is achieved by giving rotation around a rotation axis Oa that coincides with the horizontal direction of travel. When the rotation axis Oa is made to fly horizontally in the direction orthogonal to the north-south axis (that is, the direction of the magnetic force line in this case: hereinafter, unless otherwise specified, the expression of north, south, east, and west is based on magnetic north), it will not fly in any other direction. Since the maximum induced electromotive force derived from the horizontal magnetic force can be generated compared to the case where the horizontal magnetic force is detected, in this case, along with such detection via the detection unit 13, the notification unit 14 can easily and directly detect magnetic north. can be notified.
<<0077>>
In this case, more interestingly, even the magnetic dip or inclination can be detected if desired. The dip is the angle between the direction of the earth's magnetic field and the horizontal plane. The dip is small at low latitudes and large at high latitudes. The direction indicated by the device as north (from the center to the direction indicated by "north" or from the direction indicated by "south" to the direction indicated by "north") corresponds in this case to the direction of the magnetic field lines of the geomagnetic field. . In other words, it does not simply indicate "north", but indicates a direction with an angle of about 48 degrees toward the ground assuming use in a mid-latitude area such as Tokyo, for example. By the way, for the area connecting Boso and Tokai to Setouchi and Kitakyushu, the angle of dip is about 48 degrees. The rotary projectile can detect the induced electromotive force of the magnetic force line vector component perpendicular to its own rotation axis among the magnetic force line vectors existing around itself. When the east-west axis coincides with the rotation axis, as in the present case, the magnetic force line vector component perpendicular to the rotation axis is the magnetic force vector existing around itself. Exact match. In other words, when the east-west axis coincides with its own rotation axis, the missing component that cannot be detected is zero.
<<0078>>
In other words, when the east-west axis and its own rotation axis match, the induced electromotive force obtained completely reflects the direction of the magnetic field line, and the complete magnetic field line direction information is restored, including the azimuth information and the inclination information. It is possible. The present invention is also suitable for making use of this fact in reverse and flying in the east-west direction as a teaching material for learning that magnetic lines of force have an inclination unique to the land. When implemented in Tokyo, when implemented in Sapporo, and when implemented in Sydney, the values are different. By exchanging information in real time on the Internet, etc., it is possible to easily compare the magnetic depression of the earth, which is useful for international cooperative learning and increases the learning effect of students. It goes without saying that such features as low cost, light weight, simplicity, and rapidity are also utilized in this case.
<<0079>>
By the way, when thrown horizontally in the east direction, the line of magnetic force is detected as a line of magnetic force from the upper right to the lower left as seen from the thrower. When thrown horizontally in the west direction, the line of magnetic force is detected from the top left to the bottom right as seen from the thrower. If this fact is known, it is possible to know the direction of throwing from the direction of the detected magnetic field line of inclination, and usefulness is maintained.
<<0080>>
On the other hand, when the rotation axis Oa is horizontally flown in the direction parallel to the north-south axis (the direction of the magnetic force line), the conducting wire does not cross the horizontal magnetic force, so no induced electromotive force is generated due to the horizontal magnetic force. indicates that vertically downwards is "North" under the influence of the vertical component. That is, it does not point "north" in the horizontal direction, but only senses the vertical component. If we know this fact, we can determine that the direction of flight itself is north or south when pointing vertically downwards instead of pointing horizontally to north. To confirm, look from above the thrower's head, rotate the thrower 90 degrees clockwise, for example, and throw again. At that time, since it returns to the above-mentioned east or west, it is easy to judge whether the first throw was north or south.
<<0081>>
Even if it is thrown in a horizontal direction that does not exactly match the directions of east, west, south, and north, using this method will always provide a direction at least at the level of the 8-direction range, ensuring high usability. drip. Normally, the angle of inclination is measured from the horizontal plane, but let's assume that the vertical upward direction is 0 degrees and the angle of inclination is displayed up to 360 degrees clockwise from the thrower's point of view. This is convenient because the same reasoning as here will hold even south of the geomagnetic equator. It should be noted that "southern of the geomagnetic equator" can be thought of as being approximately the same as the southern hemisphere, but depending on the location, there will be a difference of about 15 degrees in terms of latitude. But this is of little concern for the discussion here.
<<0082>>
However, the direction of inclination F1 obtained by the first throw is 180 <F1 If <360, the direction of the eastern region (clockwise with respect to magnetic north, if the throwing direction is θ1, 0 degrees <θ1 <180 degrees) and 0 <F1 If <180, the west area direction (180 degrees <θ1 <360 degrees), so the throw direction can be determined almost immediately. In addition, after the thrower turns his or her body 90 degrees clockwise when viewed from the top of the thrower's head, the angle of inclination F2 obtained by throwing the second time under the condition of θ2 = θ1 + 90 Note first and then the change in magnitude of F2 compared to the angle of inclination F1.
<<0083>>
The orientation of the angle of inclination F2 obtained by the second throw θ2 changes over the vertical axis compared to the angle of inclination F1 obtained by the first throw θ1. If a change including 0 degrees is observed south of the geomagnetic equator from F1 to F2 clockwise, it means that the north-south axis has been crossed by rotating 90 degrees clockwise as seen from overhead. Therefore, the first throwing direction θ1 is the northwest area (270 degrees <θ1 <360 degrees) or Southeast area (90 degrees <θ1 <180 degrees). It is possible to identify which of these cases corresponds to the orientation of the inclination angle F2 at the time of the second throwing θ2. If 0 <F2 If <180, that is, if the thrower is north of the geomagnetic equator, it is from top left to bottom right, and if it is south of the geomagnetic equator, it is from bottom left to top right. <θ1 <180 degrees).
<<0084>>
180 on the contrary <F2 If <360, that is, from the thrower's point of view north of the geomagnetic equator, from the upper right to the lower left, and from the point of view south of the geomagnetic equator, from the lower right to the upper left, the direction of the first throw is the northwest region (270 degrees <θ1 <360 degrees). Up to this point, one has already been determined from the four directions that are highly practical in daily life, and the next consideration further and immediately narrows it down to eight directions without any additional action.
<<0085>>
The direction of the angle of inclination F2 obtained by the second throw after rotating 90 degrees clockwise when viewed from above is 180 degrees if north of the geomagnetic equator, and 0 if south of the geomagnetic equator compared to the angle of inclination F1 of the first throw. degree, and if it were closer to vertical, the direction θ1 of the first throw would be in the southeast area (90 degrees <θ1 <180 degrees) in the east-southeast region (90 degrees) <θ1 <135 degrees) and the northwest region (270 degrees <θ1 <360 degrees), the west-northwest area (270 degrees) <θ1 <315 degrees). If the angle of inclination F2 obtained by the second throw after rotating 90 degrees clockwise as viewed from above and the angle of inclination F1 obtained by the first throw are symmetrical about 180 degrees, then it is in the southeast area. (90 degree <θ1 <180 degrees), the southeast region (θ1 = 135 degrees) is narrowed down to the northwest region (270 degrees). <θ <360 degrees), it is further narrowed down to the northwest (θ1=315 degrees).
<<0086>>
If the orientation of the inclination F2 obtained by the second throw after a 90 degree clockwise rotation as seen from overhead is more horizontal than the inclination F1 of the first throw, then the direction of the first throw. θ1 is the southeastern region (90 degrees <θ1 <180 degrees) in the south-southeast region (135 degrees) <θ1 <180 degrees) and the northwest region (270 degrees <θ1 <360 degrees), the north-northwest region (315 degrees) <θ1 <360 degrees). So far we have shown that it is possible to immediately narrow down to 8 directions without any additional action.
<<0087>>
As can be easily guessed, contrary to the above, the direction of the inclination angle F2 obtained in the second throw θ2 after rotating 90 degrees clockwise when viewed from the top of the thrower's head is the inclination angle F1 of the first throw θ1. Compared to , when it did not show any change beyond the vertical axis, it means that it did not cross the north-south axis by rotating 90 degrees clockwise as viewed from overhead, so the first throwing direction θ1 is the northeast area (0 degrees <θ1 <90 degrees) or Southwest region (180 degrees <θ1 <270 degrees). Furthermore, the angle of inclination F2 at the time of the second throw θ2 is 0 <F2 If <180, that is, from the perspective of the thrower north of the geomagnetic equator, from the upper left to the lower right, and from the perspective of the thrower south of the geomagnetic equator, from the lower left to the upper right, the first throwing direction θ1 is the southwest region (180 degrees <θ1 <270 degrees). Conversely, 180 <F2 If <360, that is, if the thrower is north of the geomagnetic equator from the upper right to the lower left, and south of the geomagnetic equator from the lower right to the upper left, then the direction of the first throw is the northeast region (0 degrees <θ1 <90 degrees).
<<0088>>
If the orientation of the inclination F2 obtained by the second throw after a 90 degree clockwise rotation as viewed from above is more vertical than the inclination F1 of the first throw, then the direction of the first throw. θ1 is the southwest region (180 degrees <θ1 <270 degrees), and the west-southwest region (225 degrees) <θ1 <270 degrees) and the northeast region (0 degrees <θ1 <90 degrees) and the east-northeast region (45 degrees) <θ1 <90 degrees).
<<0089>>
In exactly the same way, if the angle of inclination F2 obtained by the second throw after rotating 90 degrees clockwise viewed from above and the angle of inclination F1 obtained by the first throw are symmetrical with respect to the axis of 180 degrees, Southwest region (180 degrees <θ1 < 270 degrees), especially the southwest (θ1 = 225 degrees), and the northeast region (0 degrees) <θ < 90 degrees), it is narrowed down to the northwest (θ1 = 45 degrees), and if the direction of the angle of inclination F2 is closer to the horizontal than the direction of the angle of inclination F1, the direction of the first throw θ1 is the southwest region (180 degrees <θ1 <270 degrees), the south-southwest region (180 degrees) <θ1 <225 degrees) and the northeast region (0 degrees <θ1 <90 degrees) and further north-northeast region (0 degrees <θ1 <45 degrees).
<<0090>>
As described above, when the device of the present invention is used, if the device of the present invention is lucky, it can be uniquely narrowed down to clear directions such as east, west, south, north, northeast, southeast, northwest, and southwest. Even in the normal case, with just two throws, you can quickly narrow it down to 8 directions without any additional action. In other words, we clarified the fact that if this device is used, the azimuth can be immediately narrowed down to a range of 45 degrees or less, which is sufficient for practical azimuth, with only two throws and no additional movement.
<<0091>>
To recapitulate here, when the rotating projectile 11 is made to fly horizontally with its rotation axis aligned in the north-south direction, the influence of the horizontal magnetic force is zero, but the vertical magnetic force (components other than the horizontal magnetic force) (if you call it that way). When flying horizontally with the axis of rotation aligned in the east-west direction, both the influence of the horizontal magnetic force and the vertical magnetic force are completely received.
<<0092>>
Therefore, when the rotation axis Oa is horizontally flown in a direction that is neither parallel nor perpendicular to the north-south axis (the direction of the magnetic force line), the combination described above is obtained. For example, when flying horizontally to the east, the magnetic lines of force can be observed as if they were vectors with an inclination of 48 degrees (for example, in the case of Tokyo) toward the north (assuming that this magnitude is 1). When flying horizontally in the north direction, only the vertical downward vector of the magnetic field lines can be observed, but its magnitude corresponds to the orthogonal projection to the vertical axis of the magnitude of 1 above. That is, the size becomes smaller. If you change the direction from the east to the north and fly horizontally, the direction of the detected magnetic lines of force will be a vector with an inclination angle of 48 degrees to the north, which will gradually decrease in size and move downward. is a vector pointing downward with the magnitude of the orthogonal projection of the first magnitude, so it is simple and easy to understand. Flying in other directions can be easily understood accordingly.
<<0093>>
For example, if the rotating projectile 11 is caused to fly horizontally by changing the direction from east to south, the direction of the detected magnetic lines of force will be a vector with an inclination angle of 48 degrees toward the north, which will gradually decrease in magnitude and move downward. It is simple and easy to understand because it goes forward and ends up with a vector that has the magnitude of the orthographic projection of the initial magnitude and points straight down. The same is true when moving from west to north, and the same is true when moving from west to south. With this in mind, no matter how you fly in any direction, at most two throws with a 90 degree change of direction will throw at least 8 azimuth zones (North-Northeast, It is possible to determine useful azimuth information such as the fan-shaped areas with central angles of 45 degrees in the west-northwest, south-southwest, and west-southwest directions. Occasionally, even eight directions (north, south, east, west, northeast, northwest, southeast, and southwest facing directions) can be uniquely determined. Therefore, it is very convenient when you want to quickly obtain an approximate value even if it is fan-shaped.
<<0094>>
In other words, when flying in the east-west direction, sufficient electromotive force can be obtained to detect the true horizontal north, but as the aircraft is flown in the north-south direction, the electromotive force gradually decreases. If you fly in the north-south direction, the electromotive force in the horizontal direction becomes 0. Therefore, if the horizontal direction does not point to the north, it can be inferred that the flight coincided with the north-south axis. However, the effect of the vertical magnetic force will result in an electromotive force in horizontal flight in any direction, and by noting it, even if not pointing horizontally north, the present moment after the thrower's 90 degree turn. With a single throw, it's easy to determine which direction, north or south, it's flying. In view of this, it can be seen that the present invention can be defined as a method or apparatus for acquiring magnetic force line direction information based on the presence or absence or magnitude of an induced electromotive force generated in a conductor.
<<0095>>
To put it from a slightly different point of view, according to the present invention, it is possible to enjoy playing by throwing the rotary throwing body 11, sometimes like playing catch, while moving the axis of rotation in the vertical direction beyond the dimension of play. If you have a rotating projectile, you can immediately get the north direction straight away with just one throw, and even if you have a rotating projectile with a horizontal axis of rotation, you can easily throw it twice. , the azimuth can be quickly, inexpensively, simply, and pleasantly narrowed down to 8 azimuths, and the magnetic dip component of the geomagnetism can also be detected. Furthermore, it is possible to detect magnetic direction information by observing the disappearance of the induced electromotive force in flight with the rotation axis aligned with the magnetic force line direction and the maximization of the induced electromotive force in flight in which the rotation axis is perpendicular to the magnetic force line direction. Surprise and unexpected experiences using rotating projectiles outdoors are a synthesis of geomagnetic characteristics including dips, Fleming's right-hand rule, geophysics, electromagnetism, and aeronautical engineering that are difficult to understand from desk-based learning. It makes learning possible. In particular, because it is an experiential learning that moves the body, it leaves an impression, surpasses short-term memory, becomes experiential memory and episodic memory that can be considered as long-term memory, and is extremely effective in mastering the concept of three-dimensional electromagnetism. big. Through the experience of actually moving the body outdoors, the magnetic lines of force, which are normally invisible, can be visualized one by one by throwing the magnetic field over a wide range. The significance of being able to share is also great. Magnetic field is a translation of magnetic field, but there are various theories as to why the word field was chosen. One theory is that he got the idea from the scenery in which the wind blows the wheat all at once in the wheat field of a farming village in Western Europe, that is, the vector brought by the invisible wind is instantly represented in the field. The present invention is a rare device that visualizes magnetic phenomena, which are invisible and difficult to understand, in the field, and enables physical observation of magnetic fields. There is an advantage that close empirical understanding can be easily realized. After understanding the basic principles through experience through this device, discussion provides opportunities for various discoveries. In addition, it can be visually shared by a larger number of people, making it ideal for large-scale learning. It is also well suited for use in comprehensive learning materials. Since each of these devices can be constructed at a low cost, they are not valuable, and many learning materials can be created and provided at the same time. If necessary, inexpensive and simple electronic work can be performed in advance, which prevents the student from leaving science and increases the learning effect. At an outdoor event venue such as twilight, by throwing a large number of inexpensive and lightweight rotating throwing objects distributed to an unspecified number of participants all at once, participants can share a fantastic visual space, It also has a great effect as an illumination. Conventional holding-type penlights and the like require participants to match the operating cycles, and if the cycles do not match, only the sense of inconsistency becomes noticeable. On the other hand, in the case of a rotating throwing object, the objects are thrown almost all at once, and all the light emission directions are always aligned regardless of the direction of throwing or the direction of the rotation axis. The unexpected spectacle of unpredictable coincidence of the direction of light emitted by throwing without any prior arrangement gave the participants a chance to learn about science and technology as a common language on a global scale, and the only earth as a shared ground (which brings about geomagnetism). It arouses the senses and serves as an opportunity to recall the fact that there are naturally many shared parts between beings with different native languages and cultures. This common experience in the space of twilight is an emotional experience when non-verbally permeating messages for problem solving in the age of global society, such as global environmental conservation, emphasis on science and technology education, and rational overcoming of ethnic conflicts. It can be used for sharing the base and has a great effect. At international political conferences, it is rather natural that art appreciation of classical music is scheduled. The fact that it has contributed to sophistication has long been known. Besides art, the modern age also expects the fusion of science and art to bear the blame. After a panel discussion at an outdoor forum by an international organization such as the United Nations, many twilight throws can be enjoyed as an event illumination that transcends differences in wealth and language. However, the sight of an unspecified number of projectiles pointing in the same direction (as if they were pointing toward universal values shared by all humankind overcoming cultural differences) is a sight that is refreshing to the eye, and a humanistic experience as a global citizen. The synergistic effect of these two common values, namely, shared awareness and shared mathematical language of science and technology, is induced, and has a great effect on the direction toward sympathetic understanding and high-level consensus building. <<0096>>
In the above explanation, for the sake of convenience, when the throwing body is thrown in a direction in which the axis of rotation radiates from the thrower, unless otherwise specified, it is assumed that the thrower throws clockwise around the axis of rotation. In principle. Similarly, unless otherwise specified, unless the throwing object is thrown in a direction in which the rotation axis of the throwing object radiates from the thrower, the rotation axis when viewed from the top of the top and bottom surfaces of the throwing object itself The principle is to throw clockwise around the center.
<<0097>>
Considering the rotation axis of the rotary throwing body 11 in general terms, the description has basically been made on the assumption that the rotation axis is vertical according to the embodiments shown in FIGS. . If the rotation axis is vertical in this way, there is an advantage that only the electromotive force due to the horizontal magnetic force needs to be considered, and the vertical geomagnetic component does not need to be considered. However, the rotation axis of the rotary thrower 11 may be horizontal. Consider, for example, the intentional throwing of a Frisbee upright (or near vertical) for a return trip, or by accident.
<<0098>>
First, if the horizontal axis of rotation coincides with the east-west axis (that is, throwing the Frisbee upright in the north-south direction), the maximum induced electromotive force occurs when the conductor 12 crosses the north-south axis. At this time, as described above, the induced electromotive force derived from the horizontal magnetic force can be detected, the magnetic north can be detected, and an appropriate notification can be made. As mentioned above, it has the advantage of being able to detect even the dip of the magnetic lines of force. Naturally, it can be used for science experience outdoor activities such as demonstrating inclination.
<<0099>>
On the other hand, if the axis of rotation is horizontal and parallel to the north-south axis (the direction of the magnetic field line) (that is, it corresponds to the case of throwing it in the east-west direction while standing), the induced electromotive force derived from the horizontal magnetic force will occur. do not have. However, as described above, an induced electromotive force originating from the perpendicular magnetic force is generated. For example, if it is thrown in the east direction, it will point vertically downward as the direction of the vertical magnetic force, but knowing these facts will enable direction detection. In other words, given the fact that no azimuth is reported in the horizontal direction, it can be reasonably assumed that the rotation axis coincided with the north-south axis (towards east or west) and was flown by chance. Afterwards, if the angle of inclination is observed from the upper part of the distance to the lower part of the vicinity as seen from the thrower by re-throwing after the thrower changes direction by 90 degrees, it is assumed that the previous throw was directed to the east. I can judge. Conversely, if the re-throwing after the thrower's direction change of 90 degrees causes the angle of inclination to be observed from near-up to far-down as viewed from the thrower, then the previous throw was directed westward. I can judge. These can be confirmed by a simple thought experiment, and if they are known, they can always be used as azimuth information.
<<0100>>
When the axis of rotation is horizontal, and when the axis of rotation is neither perpendicular nor parallel to the north-south axis (the direction of magnetic lines of force) (that is, it corresponds to the case where the axis is thrown in a direction other than the east-west direction or the north-south direction while standing), the horizontal magnetic force Since a corresponding induced electromotive force is generated according to the inner product orthogonal projection component from to the horizontal axis perpendicular to the rotation axis, if the induced electromotive force is not as large as when it is projected toward the north itself, but it is not zero, By obtaining information on the direction and magnitude of the induced electromotive force generated via the detection unit, it is possible to quickly grasp general information such as which direction, east or west, the projectile was thrown. is easily possible. Then, by performing a similar throw after the thrower's 90-degree rotation, it is possible to narrow down to an 8-direction area or 8-direction. Once the 8-orientation region is obtained, it is also easy to carry out further information acquisition in order to obtain exactly one of the 8 orientations. <<0101>>
FIG. 7 shows an embodiment obtained by further modifying each of the above-described embodiments. As a modification of the embodiment shown in FIGS. 1 and 3 to 5, it is schematically shown by a plan view in accordance with those shapes, but of course, the embodiment shown in FIG. 6 will also be described below. Configuration is applicable.
<<0102>>
In this embodiment, the power supply line from the power supply 16 is closed only when the rotation is being thrown, and power is supplied to the drive control unit 15, and if necessary, the detection unit 13, the notification unit 14, and other circuits that require power. In order to save the power supply 16 by allowing this, a rotation detection device 19 and a power switch section 18 that enables power supply when the rotation detection device 19 detects the rotation of the rotary throwing body 11 are provided. In the figure, for simplification, the detection unit 13, the notification unit 14, the drive control unit 15, and the power supply 16 are shown only in block diagrams, and the pattern mounted on the rotary throwing body 11 is not shown. As shown in FIGS. 1 and 3, or as described above, they are mounted at appropriate locations on the rotary thrower 11 together with the circuit devices 17 and 18 newly provided in this embodiment.
<<0103>>
Various existing technologies can be considered for the rotation detection device 19 capable of detecting whether or not the mounted object is rotating, and any of them can be used. In particular, it has a simple, inexpensive, and rational configuration that cleverly utilizes the fact that rotation accompanies centrifugal force.
<<0104>>
That is, in this embodiment, the rotation detection device 19 is composed of a plurality of small and light mercury switches 19, and each mercury switch 19 is arranged along the radial direction from the center Oc of the rotary throwing body 11 to the outer circumference, and are arranged at an appropriate angular separation in the circumferential direction. For example, in the illustrated case, a total of six mercury switches 19 are used at an angular separation of 60 degrees in the circumferential direction. These are of course preferably embedded within the body of the rotary thrower 11 as appropriate.
<<0105>>
The mercury switch 19 is configured to close an electrical contact when a mercury ball 19b enclosed in a casing 19a such as a glass tube or the like comes to the radially outer peripheral end side, and when it leaves the outer peripheral end, the electrode closes. The contacts are open. Therefore, when the rotary throwing body 11 is thrown and rotated, all the mercury balls 19b are moved to the outer peripheral end side by the centrifugal force generated at that time, and the electric contacts of all the mercury switches 19 are closed. Instead, it is rather unthinkable that all the electrical contacts of the mercury switch 19 are closed together when they are simply placed somewhere or carried, and at least one or more , the electrical contacts of the mercury switch 19 should be open.
<<0106>>
Therefore, in the figure, the rotation detection circuit 17 is schematically indicated by an AND circuit diagram symbol. This rotation detection circuit 17 monitors the closed state of the electrical contacts of the mercury switch 19, and when all are closed Only then, the power switch unit 18 is closed via the circuit 17 so that the power from the power supply 16 is supplied to the drive control unit 15, the detection unit 13, and the notification unit . In this way, the power supply is not turned on in any posture during carrying, and can be turned on only when the ball is thrown by rotation.
<<0107>>
The configuration of the rotation detection circuit 17 shown as the AND circuit 17 is also such that the contacts of the mercury switch 19 are all inserted in series between the power line from the power supply 16 to the load circuit, for example, the drive control unit 15. In many cases, it is sufficient to have only a circuit configuration, or conversely, an AND circuit device including an active element that operates with an extremely small amount of standby power together with the power switch section 18 may be used.
<<0108>>
Preferred applications of the present invention and various benefits to be obtained from the present invention will be described below. First, for example, it is useful in escaping from a distressed environment in mountains. In addition, even if it had to be left uncollected and left as it was, rather, there would rather be some kind of throwing subject (often victims and injured people) in the vicinity of the rescue team that reached the vicinity. It shows existence and becomes a mark of one's survival. Assuming that you are sliding down into a valley, if you throw the rotary throwing body 11 in the direction of the ridgeline and leave it there, and especially if the color is made conspicuous, it will be possible to notify that there is a victim even in the snow. It's doubly useful because it connects. Since it is lightweight, there is also a feature that there is no problem in having multiple possessions. In addition, since the absolute direction can be notified by light emission, there is an advantage that the direction information can be shared instantaneously by all the people who can see it from a distance. In the mountains, even at a distance of, for example, 30 meters, voices may not reach you sufficiently, and communicating information by voice wastes already exhausted physical strength. Even at the rescue mountain party, everyone can instantly confirm and share their orientation in the body-centered coordinate system even at night.
<<0109>>
It cannot be ignored that the present invention can potentially have the following social ripple effect. In other words, as an inverse usage, if the return-type glide body described above is used as the rotating projectile 11, a target such as a strong magnetic body carefully embedded in advance is aimed at generating a local singularity of the magnetic field. It is possible to realize new sports and entertainment, such as a new competition to search for natural resources outdoors, a so-called treasure hunting competition. In this case, if there is a glide area that shows a magnetic field with a specific difference from the surroundings, it can be estimated that a target (treasure) is buried in the ground directly under or near it, and sports and entertainment within the group・It can be used for games. It is a well-known fact in modern times that play is extremely significant for human beings, without waiting for Johan Huizinga (Dutch historian) and Roger Caillois (French philosopher) to point out. Mobilizing the knowledge and skills of electromagnetism, geophysics, aerodynamics, and electronic engineering, this hands-on learning competition that can be held outdoors while demonstrating spatiality, substance, and self-participation at the same time: It has a non-negligible educational potential.
<<0110>>
The present invention also finds potential relevance to the dog-frisbee cultural area. That is, the rotary throwing body has been used as a playground equipment for deepening communication with a pet dog, and the present invention further promotes its use. For example, when climbing a snowy mountain with a pet dog, the dog, which is relatively lightweight compared to humans (their masters), does not become so-called tsubo-ashi (a state in which the feet are buried in the fresh snow and the progress speed slows down) like humans do. can be hastened. On the other hand, while waiting for a slow-moving person (master) in the snow, they enjoy playing by throwing a frisbee as a rotary throwing object of the present invention and happily retrieving it. It seems that the human (master) is just playing with his pet dog, but in fact, in environments where it is easy to fail to identify the mountain seat, such as in snowy mountains where all directions are white, it is easy to lose sight of the direction. You'll be able to check it each time you play. Walking in the wrong direction, unexpectedly, without realizing it, continues for several hours in the wrong direction, and does not arrive at the destination even after the time and physical strength of walking in the snow, and does not arrive even after sunset. Only then can it easily lead to a situation in which it becomes clear that the ship has fallen into a distress due to misdirection. Preventing such a situation can be realized in play and can contribute to safety. At the same time, the pet dog can have a good time without wasting time, and such an influence also affects the emotional tension of the human (owner), thereby avoiding the danger of being lost. The present invention is no doubt just a single device, but since it is realized by rotating projectiles with cultural backgrounds such as dogs and frisbees, it will deepen communication between humans and animals and make appropriate use of time and space. It is worth noting that it can also have a great effect in terms of improving the quality of life by
<<0111>>
Furthermore, rotary projectiles have played a leading role in the current prosperity of flying disc competitions in Japan and overseas, in which both visually impaired and able-bodied people participate, and the long history that supports them. Even if you don't have much physical strength, you can easily fly with just a snap of your wrist, so anyone can participate. Skills improve quickly with mastery, and it is easy to have a sense of pleasure that cannot be obtained from monotonous rehabilitation training. It can be used as a valuable outdoor recreation with able-bodied people. For visually impaired people, careless walking is dangerous, and the image of flying is directly linked to a fun experience. Due to the nature of enjoying technical proficiency with able-bodied people in this way, the flying disc has played a certain role as rehabilitation with medical effects that lead to recovery of physical function and self-confidence. There are competitions for distance, accuracy for throwing, etc., and each year we count a large number of visually impaired participants. First of all, I would like to draw your attention to the fact that flying discs are already very popular all over the world.
<<0112>>
At the same time, it is surprisingly unknown that direction information acquisition is a serious bottleneck for the autonomous walking of visually impaired people. Even if the current position can be grasped, it is difficult to obtain the orientation of the body or face. This is because it is impossible to estimate direction using visual information, and the risks associated with walking, for which visual feedback plays an important role (stumbling, falling, collision, falling, danger of being involved in a traffic accident, etc.) are higher than those of healthy people. is also overwhelmingly high. For this reason, it has been extremely difficult for a healthy person to acquire the orientation by the positioning difference by trial movement, which is easy. Conversely, since there was no simple, inexpensive, and appropriate method for obtaining azimuth information, we had no choice but to ask a busy healthy person to accompany us. There was a reality that some improvement was expected for visually impaired people, such as the fact that the burden on them became larger, and in some cases it led to the gradual estrangement of mutual relationships.
<<0113>>
In light of this current situation, it is especially important to work with able-bodied people to master the skill of azimuth information acquisition during recreation and competition training using flying discs, etc., which are close to people with disabilities. it makes sense. Communication with able-bodied people through the present invention that applies simple science and technology, provision of positive goals such as participation in competitions, and autonomous walking practice using the present invention in a vast lawn-like place in the future and the experience of obtaining a sense of accomplishment when it succeeds in reaching the destination accurately. Play. Considering the affinity of visually impaired people for flying disc technology through competitions, etc., and the potential demand for azimuth information acquisition by visually impaired people, we used throwing rotating bodies such as flying discs. It is easy to understand that the value of the direction information acquisition method exceeds the level initially expected by able-bodied people, and that there is latent value there. It will also deepen our understanding of how strong the needs for azimuth information acquisition are.
<<0114>>
The following example should also be mentioned as a highly practical use case. Small sailing vessels such as yachts and dinghies generally do not have advanced measuring equipment. On the contrary, there are many enthusiasts who find it interesting to manage to operate in an environment without these man-made objects and to overcome the various difficulties that nature brings. However, azimuth information acquisition is also important in this case. For example, even though the ship approaches a good natural anchorage site composed of rocky reefs, it is nighttime and the weather is stormy, cloudy, or rainy, and there are many situations where astronomical navigation is impossible. There are many cases where it is difficult to determine the direction, such as when terrestrial navigation is impossible and there is no lighthouse. In this case, the failure to select a route immediately leads to the first distress of running aground, and the inability to navigate under one's own power, flooding of the hull, overturning in waves, and sinking. It also leads to the distress of Since the compass needle can have an error of 0 to 360 degrees due to the deviation of the ship and the disturbance of the local reef magnetic field, the validity of even using it as an approximate value is questionable. Reliability is low in such situations where the cost of trial moves that are free from the influence of . Conventionally, in such a case, the navigation is reluctantly stopped. It was realistic to drop anchor offshore and wait for dawn while hoping to confirm the direction visually under the sunlight.
<<0115>>
The present invention is also suitable for such cases. That is, if the reporting unit 14 is equipped with a light-emitting body using the rotary throwing body 11, it can be clearly seen even at night, so magnetic north can be detected appropriately. If a feedback type is used as the rotary throwing body 11, the measurement can be used any number of times. Even if it fails to return and falls into the water, it is easy to construct it so that it floats, and if it is coated with fluorescent paint, it can be visually recognized. Once a rough azimuth is obtained, detailed local observations based on that information often lead to cascading information that supports the azimuth. It also has a great effect in providing the user with a first step at a sufficiently appropriate cost and labor. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide effective azimuth information acquisition means for selecting a route to berthing while preventing grounding even in an environment in which time has been wasted by mooring offshore.
<<0116>>
Finally, going back to the basic effect, according to the device of the present invention, the measurement point can be easily changed by about 100m in the horizontal direction every moment, and in a space where the distance from the ground surface is also about 10m in the vertical direction. It can be like doing magnetic field detection moment by moment. By doing so, it is possible to easily eliminate the influence of disturbance magnetism peculiar to each measurement point, and it is possible to effectively provide the user with data useful for decision making.
<<0117>>
For example, if the magnetic north direction indicated by the rotating projectile 11 changes greatly one after another during gliding, it indicates that the influence of disturbance magnetism is scattered on the ground surface near the gliding (in the case of the sea, rocks under the water surface). ing. Conversely, if the direction of magnetic north hardly changes during gliding, it can be regarded as an area where the influence of disturbance magnetism is small. We could not deny the possibility that the value might be greatly wrong with only the compass needle due to the unlikely event of a local disturbance magnetic field. Therefore, it is not possible to evaluate the disturbance magnetism only with the compass needle, so careless movements can lead to distress (stepping through the snow cornice due to misdirection in snowy mountains, rock reef due to misdirection in shallow water, ridge line sliding down due to misdirection on the ridge, etc.) It was directly connected, and the final action decision was not escaped from great difficulty. Even in such a situation, according to the present invention, it is possible to obtain regional and global information simply, quickly, and over a wide area, and to effectively support comprehensive action decisions.
《Brief description of the drawing》
<<0118>>
<<FIG.1>> A schematic configuration diagram of one embodiment of the device of the present invention.
<<FIG. 2>> It is an explanatory view of the operation of the device of the present invention shown in FIG.
<<FIG. 3>> A schematic configuration diagram of another embodiment of the device of the present invention.
<<FIG. 4>> A schematic configuration diagram of still another embodiment of the device of the present invention.
<<FIG. 5>> A schematic configuration diagram of another embodiment of the device of the present invention.
<<FIG. 6>> It is a schematic block diagram of still another embodiment of the device of the present invention.
<<FIG. 7>> A schematic configuration diagram of another modified example of the device of the present invention.
<<Description of symbols>>
<<0119>>
11 Rotating Thrower
12 conductors
13 Detector
14 Notification unit
15 Drive control section
16 power supply
17 Rotation detection circuit
18 Power switch
19 Rotation detector (Mercury switch)
<<Fig. 1>> 000003

<<Fig. 2>> 000004

<<Fig. 3>> 000005

<<Fig. 4>> 000006

<<Fig. 5>> 000007

<<Fig. 6>> 000008

<<Fig. 7>> 000009


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(19) <<Issuing country>> Japan Patent Office (JP)
(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication number>> JP 2000-75010 (P2000-75010A)
(43) <<Released Date>> March 14, 2000 (2000.3.14)
(54) <Title of Invention> Method for Creating Sky Visibility Ranges by Location
(51) <<International Patent Classification 7th Edition>>
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《Request for Examination》Yes
<<Number of Claims>> 1
《Application Form》FD
《Total number of pages》6
(21) <Application number> Japanese Patent Application No. 10-264038
(22) <Filing date> September 2, 1998 (1998.9.2)
<Indication of Exception to Loss of Novelty> Applied for application of Article 30, Paragraph 1 of the Patent Law March 6, 1998 publication
(71) Applicant
<Identification number> 391027413
《Name》Director of Communications Research Laboratory, Ministry of Posts and Telecommunications
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
《Theme code (reference)》
5J062
《F term (reference)》
5J062 AA08 BB01 CC07 HH05
(57) "Summary"
<Problem> To provide a method for efficiently determining the line-of-sight range between space and the ground.
<<Solution>> For each navigation satellite 3 with an elevation angle of 0 degrees or more that tries to capture radio waves when a land mobile uses the navigation satellite system, the above position of each satellite viewed from the location of the land mobile 4 and each satellite The signal intensity from the land mobile unit 4 is recorded along with the position and time of the land mobile unit 4. Later, it is possible to determine whether each microscopic area that subdivides the sky above each point is line-of-sight or shielded from the radio wave intensity information recorded within a certain period of time. By judging, the sky visibility range at that point within that time is determined.
000002

<<Claims>>
<<Claim1>> One or more land mobiles equipped with a device for estimating its own current position and a device for correcting positioning errors by receiving radio waves from a plurality of navigation satellites In addition to the latitude, longitude, altitude, and time values obtained as positioning results, the elevation and azimuth angle values above each navigation satellite and the signal strength value from each satellite, which are calculated in the positioning process, are also It continues to save as one record for each fixed time or fixed distance. And extract only the record group that satisfies that the altitude value is within a certain range near a certain point, and the satellite elevation value and satellite azimuth angle value included in the record group and the signal strength from the satellite By considering multiple records of values as information to determine whether the direction identified by the azimuth and elevation values above the point is a line-of-sight channel, the A point-by-point sky line-of-sight range creation method characterized by constructing an information database regarding the presence or absence of a satellite line-of-sight communication path in the sky above a point and the direction of that communication path.
<<Detailed description of the invention>>
<<0001>>
<Technical Field to which the Invention Belongs> The present invention relates to a method for specifying the existence range of a line-of-sight communication channel between space and the ground.
<<0002>>
<Priorart> A surface as a set of points where the sky can be seen without being blocked by radio wave obstacles when looking up at the sky from a point on the earth specified by a certain latitude, longitude, and altitude. Hereafter, it is referred to as the sky visibility range. Radio wave obstacles here include, for example, terrain such as mountains that exist relatively far from the point, and trees that have a large shielding effect in the elevation direction when relatively close to the point. and high-rise buildings. In addition, there are factors such as the growth of trees, artificial felling, construction of buildings by development, and demolition of buildings as the shape of radio wave obstacles changes over time. In other words, the sky visibility range has the property that it is determined only by the latitude, longitude, altitude, and time.
<<0003>> Since the concept of the sky visibility range itself is new, there are few things that can be considered as conventional techniques for creating a sky visibility range for each point. If I were to force it, the first, the method based on the calculation from the topographical map, and the second, the method based on the optical imaging, are considered to be the conventional technologies. <<0004>> First, as the first method, a method for creating the sky visibility range for each point by calculation from a topographic map will be described below. In mountains and mountainous areas, there are few man-made structures, so the main radio wave obstacles are generally distant mountains and hills and forests that accompany them. In this case, from the altitude information read from the 1:25,000 topographic map published by the Geospatial Information Authority of Japan and the digital map published by the Geospatial Information Authority of Japan, the topography that affects the sky above a certain latitude, longitude, and altitude. By calculating , it is possible to obtain a tentative estimate of the range of sky visibility.
<<0005>> Also, as a second method, there was a method of creating sky visibility ranges for each point using the results of image processing of optical imaging. It was a method of estimating the range of visibility in the sky above the point by performing image processing on the optical image of the sky at a certain point using a fisheye lens and then binarizing the image based on the contrast.
(See reference below).
Riza Akturan and Wolfhard J. Vogel, "Path Diversity for LEO Satellite-PCS in the Urban Environment", IEEE Transactions on Antennas and propagation, vol.45, no.7, July 1997, pp.1107-1116 <<0006>>
<Problems to be Solved by the Invention> However, when the sky visibility range is required for each point in an urban area, the first method, that is, estimating the sky visibility range by reading the altitude on a topographic map or digital map, is not appropriate. I didn't. This is because radio wave shielding factors for land mobiles traveling in urban areas are generally not due to distant natural topography indicated by altitude information, but to man-made structures such as buildings and elevated structures that exist relatively close to each other. This is because it is often the case that For this reason, the first method, that is, the method of reading the altitude, cannot be expected to be accurate for the sky visibility range for each point in urban areas.
<0007> Therefore, as a means of compensating for this shortcoming, elevation data that considers even man-made structures in urban areas as topography, comprehensively and complete information on a wide range of national land, if it exists, It may be possible to apply this first method based on the information. However, although such information exists in paper form, etc., in local governments, fire departments, and other administrative agencies that require information on the number of floors in a building, it is not standardized and is organized systematically at present. It has not reached Furthermore, it has yet to be digitized. For this reason, in order to achieve the purpose of creating a sky view range for each location based on such non-standardized information, it is necessary to confirm the location of the data for each local government, collect it, standardize the format, and digitize it. , and then start calculating the sky visibility range.
<<0008>> If we were to complete this enormous amount of work, we would have the following drawbacks.
(1) Since it takes time and effort to create the above-mentioned work, the sky visibility range for each point as a product to be provided is based on old information (It takes time to create the sky visibility range. Time dependency of sky visibility range not desirable from the point of view)
(2) In order to compensate for this shortcoming, if it is desired to update the sky view range for each point to the latest version, it would be necessary to start with a survey of the number of floors of buildings and houses, and then organize the data again, which would require an enormous amount of time and manpower. Expensive. (The cost of updating the sky visibility range is high.) (3) Even if the current shielding conditions caused by houses and buildings can be estimated, the sky visibility range results are one-sided because shielding by other features such as elevated structures, trees, and signboards cannot be estimated. It becomes generic and inaccurate. If you aim for accuracy, it will be necessary to identify the heights of individual features, trees, elevated highways, overpasses, large gate-type signs, utility poles, etc. that may cause radio wave shielding. (It is not possible to comprehensively evaluate the diversity of causes of sky visibility range.)
(4) Since the data is based on floor number information only, expedient methods such as multiplying the "average height per floor (generally about 3.5 meters)" are used, and individual heights are used. becomes inaccurate, and as a result the accuracy of the sky visibility range decreases (the result of the sky visibility range estimation is not accurate enough).
<<0009>> The second optical imaging method has the following drawbacks.
(1) In order to create a sky view range for each point in a wide urban area, it is necessary to sequentially take optical images at various points on many roads. occurs.
(2) There has not been established an accurate algorithm that can automatically completely separate the sky from other areas using image processing technology for individual imaging results under various shooting conditions. In reality, human intervention is required when setting the threshold for separation, which takes time and effort.
(3) The shooting time is limited during the daytime and in fine weather, because it is necessary to shoot so that the separation can be clearly seen in the subsequent image processing. Accurate separation is extremely difficult at night, when it is cloudy, or when it is raining, because the contrast decreases.
(4) Radio wave shielding of individual cases, such as the actual degree of radio wave shielding effect of the sun filtering through foliage of trees, or the actual degree of radio wave shielding effect of multiple electric wires. It becomes difficult to estimate the effect.
(5) Not only does the photographer possess optical imaging equipment, but at the same time, equipment that specifies the imaging position as latitude and longitude, such as a device that receives radio waves from a navigation satellite system and performs positioning, and equipment such as a gyro and a compass. must also possess In other words, the person engaged in data collection had to carry a large number of devices, and there was a drawback that the work was not easy.
<<0010>>
<<Means for Solving the Problems>> The present invention has been proposed in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art. does not apply.
(2) It does not take much time to collect and create data on sky visibility ranges for each location.
(3) It is possible to easily update the information, always reflecting the latest information, so as to cope with the time dependency of the sky view range for each location without spending time and money.
(4) Eliminate the time and effort inherent in the method of estimating and weighting features that cause shielding by type in estimating the sky visibility range for each point, and perform a batch evaluation using the signal strength from the actual satellite. You can reach your goal with
(5) By using the signal strength from the actual satellite when estimating the sky visibility range for each point, it is possible to easily evaluate the visibility under special conditions that are difficult with other methods. For example, it is possible to avoid the difficulty of judging whether or not the sunlight filtering through the trees is really visible, which is unique to image processing such as optical imaging.
(6) In the process of collecting data prior to estimating the range of sky visibility for each location, the work of the data collector is simple and less burdensome. For example, data collectors do not need to have knowledge and skills in specialized fields such as radio engineering, topography, or optical imaging, and can use land mobiles equipped with the necessary equipment to perform land mobile operations. It is possible to contribute to the creation of the sky visibility range for each location simply by
(7) For estimating the sky visibility range for each point, it is possible to develop the equipment necessary for data collection by slightly modifying the positioning equipment based on the Global Positioning System (hereafter referred to as GPS), which has been widely used in consumer products in recent years. It is a method, and a compact and high-performance device can be developed at a low cost, which is highly convenient.
(8) In recent years, it is compatible with the vehicle location management system using GPS, etc., which is spreading in the transportation industry, taxi industry, etc. In that case, the driver can concentrate on the original work using the land mobile. Since it is possible to contribute secondarily to the creation of the sky view range for each point just by using the site, it is possible to participate substantially in data collection without being conscious of being dedicated to it. high.
We provide a point-by-point sky visibility range creation method characterized by the following.
<<0011>>
<<Embodiment of the Invention>> An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a state in which radio waves from a plurality of GPS satellites 3 do not reach a GPS antenna 5 installed on the roof of a land mobile unit 4 due to shielding by buildings 1, 1' and trees 2. This shows the principle of shielding the radio waves from the GPS satellite 3.
<<0012>> In other words, the radio waves for positioning transmitted from the GPS satellites 3 use a microwave frequency band around 1.5 GHz, so they are excellent in straightness like light, and the line-of-sight position from the GPS antenna 5 is There is a clear difference between the signal strength from the GPS satellite 3 in the distance and the signal strength from the GPS satellite 3 not in line of sight from the GPS antenna 5 . The radio waves used in space communications, including not only GPS satellites but also general navigation satellites, are often microwaves, millimeter waves, and other radio waves with excellent straightness, and the influence of diffraction can be almost ignored.
<<0013>> The radio waves transmitted from the GPS satellites contain orbital information (almanac data) of all the GPS satellites, and this is transmitted from all the satellites. Therefore, the elevation angle of the GPS satellite 3, which exists in the sky above the current position with an elevation angle of 0 degrees or more, but the signal strength from the satellite is infinitely close to 0 due to shielding, that is, the radio wave from the satellite cannot be captured and azimuth can be calculated and output by simple calculation from the data received from other GPS satellites 3 that can be seen. In fact, there are devices that output such information. In addition, all GPS satellites transmit signals on exactly the same frequency, but because they use a technique called a spread spectrum communication system using pseudo-noise codes, there is no risk of interference even if they use the same frequency. By assigning different arrays of digital codes, called pseudo-noise codes, in which 0s and 1s appear to alternate randomly to each GPS satellite, signals from each satellite can be identified and received separately. In other words, for all GPS satellites that exist at an elevation angle of 0 degrees or more from the current position, not only the elevation angle and azimuth angle in the sky above them, but also the signal strength from those satellites are separately detected. It is easy in principle to do so.
<<0014>> Fig. 2 shows the configuration of the system when multiple land mobiles are used, based on the point-by-point sky visibility range creation method. It consists of a plurality of land mobiles 10, 10', 10", . . . and a data storage device 11.
<<0015>> Each land mobile has the same configuration as the land mobile 10, and holds a GPS antenna 10A, a GPS receiver 10B, a data temporary recording device 10C, and a positioning error correction device 10D. . Positioning error correction devices include currently popular differential GPS receivers, acceleration sensors, vehicle speed sensors, map match mechanisms, etc. Any suitable combination of devices may be used. In GPS, the commonly used C/A code usually contains noise that deliberately causes positioning errors in the data transmitted from satellites in order to reduce positioning accuracy (called selective availability). In that case, a positioning error of 120 meters in the horizontal direction and 180 meters in the vertical direction occurs. However, it is well known that the positioning error can be reduced to several meters or less by using the above positioning error correction device.
<<0016>> In the land mobile unit 10, while traveling, among the data output from the GPS receiver 10B, not only the latitude value, longitude value, altitude value and time value obtained as the positioning result of the current position, but also The elevation angle and azimuth angle values of each GPS satellite present at an elevation angle of 0 degrees or more and the signal strength value from the satellite are continuously stored as one record in the temporary recording device 10C at regular time intervals.
<<0017>> FIG. 3 shows an example of data contents contained in one record.
<<0018>> Consider the case where N satellites exist at elevation angles of 0 degrees or more, and call them satellite 1, satellite 2, . . . , satellite N. 1 record is current time 20A, current land mobile latitude 20B, current land mobile longitude 20C, elevation of satellite 1 21A, azimuth of satellite 1 21B, signal strength from satellite 1 21C, satellite 2 22A of elevation, 22B of azimuth of satellite 2, 22C of signal strength from satellite 2, and finally 23A of elevation of satellite N, 23B of azimuth of satellite N, and 23C of signal strength from satellite N. .
<<0019>> Records are collected at many points by continuing recording once per second while the land mobile 10 is running. Even if the same land mobile 10 passes the same point at different times, the time is different and the satellite arrangement in the sky is different, so data is collected under different conditions, which is significant. Furthermore, it is efficient to collect data at many points by collecting data for multiple land mobiles, such as land mobile 10' and land mobile 10".
<<0020>> Data temporarily recorded in the data temporary recording device 10C in the land mobile unit 10 is stored in the data temporary recording device 10C when, for example, the data for several days are collected and moved to the data storage device 11. capacity can be utilized.
<<0021>> If the temporary data recording device 10C uses a PCMCIA card type ATA flash card for personal computers, which has become popular in recent years, and a personal computer with a large-capacity hard disk and a PCMCIA slot is used as the data storage device 11, an ATA flash card can be used. It is efficient because data can be transferred by simply inserting/removing the card and manipulating a simple file.
<<0022>> In this way, the data is stored in the data storage device. It is possible to collect data more efficiently by enlisting the cooperation of many land vehicles operated by the agencies of the department. In doing so, a vehicle location management system, which has become popular in recent years, is adopted, and the location information of land mobiles is transferred in real time to a control center or the like via a mobile phone, etc., and centralized management of the location of land mobiles is performed. If it is an agency, the existing GPS receiver will be slightly modified as necessary so that it will output the same output as the GPS receiver 10B. Elevation angle 21A, azimuth angle 21B of satellite 1, signal strength 21C from satellite 1, elevation angle 22A of satellite 2, azimuth angle 22B of satellite 2, signal strength 22C from satellite 2, ..., elevation angle 23A of satellite N, satellite N It is only necessary to additionally transfer the data of the azimuth angle 23B and the signal strength 23C from the satellite N, and the work of data transfer by the driver of the land mobile can be eliminated, which is more efficient. In that case, the computer in the management center corresponds to the data storage device 11 .
<<0023>> After that, among the many records saved in the data storage device 11, the time 20A is within a certain time range, e.g. Extract those that satisfy until June 30th 23:59:59 (JST). Limiting the records to a period of about half a year is too long a record because of the possibility of changes over time in factors that affect the range of sky visibility, such as the construction of new buildings, construction of houses, and the growth of trees. should not be adopted.
<<0024>> Then, from the extracted record group, only the record group that satisfies that the latitude value, longitude value, and altitude value are within a certain range is extracted. For example, if you want to estimate the sky view range at a point on the road about 20 m south of the Uchisaiwai-cho intersection in Chiyoda-ku, Tokyo, the latitude and longitude of that point, that is, 35 degrees 40 minutes 02.2 seconds north latitude and 139 degrees 45 minutes east longitude. The latitude and longitude measured by land mobiles are slightly different. Width/Longitude Only records that satisfy the latitude range and longitude range with width are extracted.
<<0025>> The total number of satellites included only in the group of records extracted so far is quite large. Information for determining whether or not the direction identified by the azimuth and elevation values above the point and its vicinity is a line-of-sight channel. be regarded as
<<0026>> That is, the sky above the point is divided into various minute areas, and the data having the corresponding azimuth and elevation angle values in each minute area is regarded as the representative value of the satellite communication path of the minute area. Even after deducting the distance through the atmosphere, which can be calculated based on the satellite elevation angle, and the signal strength attenuation margin due to weather conditions such as rain attenuation, the radio waves from the GPS satellite are expected to be -125 dBm or more. There is a high probability that a small area where there are many data below the value and exists with a high probability is shielded by radio shielding objects such as buildings, trees, and signboards. Therefore, for example, for a minute area where 95% or more of the data satisfying the signal strength (21C, 22C, 23C) is -125 dBm or more, the minute area is judged as line-of-sight, and for a minute area below 30%, The minute area is determined to be occluded, and the minute area that does not belong to either of these is assumed to be undefined and determined by further collection of records. The above values for judging line-of-sight may be changed according to the intended use of the sky line-of-sight range. The minute area can be created, for example, by creating a fan-shaped portion on the hemisphere determined by two criteria, such as 5 degree increments for each elevation angle and 5 degree increments for each azimuth angle.
<<0027>> In this way, information about the presence or absence of a satellite line-of-sight channel over a certain point in a certain time range and the direction of that channel can be efficiently constructed.
<<0028>> The present invention has been described above based on the embodiments shown in the drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in any way as long as the configuration described in the claims is not changed. can do.
<<0029>>
<<Effects of the Invention>> In short, according to the present invention, since there is no need for full-time labor costs, it is possible to increase the effect-price ratio of creating sky view ranges for each location. In other words, there is no need for a large-scale survey of current conditions.
<<0030>> In addition, a device that receives radio waves from navigation satellites and specifies the current position up to latitude and longitude, and a device that can be easily modified by adding a small modification to a general recording medium such as a PCMCIA type card ATA flash memory. It is feasible, and it can be realized at a relatively low cost in the present day when the above-mentioned devices are widely used in the consumer.
<0031> Furthermore, regardless of the weather, day or night, information collection is always possible and efficient when business (taxi business, postal business, truck transportation business, cleaning business, etc.) is occurring.
<<0032>> Furthermore, updating is necessary to reflect the latest situation in creating the sky view range for each point, but compared to the existing methods, it is possible to update easily.
<<0033>> In addition, since the measured signal strength of the radio wave from the satellite is used to determine the sky visibility range for each point, it is possible to incorporate the effects of shielding by natural objects such as trees and topography. There is no need to include items related to radio wave shielding, such as signboards and large gate-type signs, as categories, eliminating complexity.
《Brief description of the drawing》
<<Fig. 1>> A conceptual diagram showing the principle of shielding in one embodiment of the present invention.
<<Fig. 2>> A conceptual diagram showing the configuration of a plurality of land mobiles and a data storage device in one embodiment of the present invention.
<<Fig. 3>> A conceptual diagram showing the data content of one record in one embodiment of the present invention.
<<Description of symbols>>
1,1' structures
2 trees
3 GPS satellites
4 Land mobile
5 GPS antenna
10,10',10" land mobile
10A GPS antenna
10B GPS receiver
10C data temporary recorder
10D positioning error correction device
11 Data storage device
20A time
20B Latitude
20C longitude
21A Satellite 1 elevation angle
21B Satellite 1 azimuth
21C Signal strength from satellite 1
22A Satellite 2 elevation angle
22B Satellite 2 azimuth
Signal strength from 22C satellite 2
23A Azimuth of Satellite N
23B Satellite N elevation angle
23C Signal strength from satellite N
<<Figure 1>>
000003

<<Figure 2>>
000004

<<Figure 3>>
000005

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(19) <<Issuing country>> Japan Patent Office (JP)
(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication number>> JP 2002-365357 (P2002-365357A)
(43) <<Released Date>> December 18, 2002 (2002.12.18)
(54) <Title of the Invention> Direction Information Acquisition Method
(51) <<International Patent Classification 7th Edition>>
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《Request for Examination》Yes
<<Number of Claims>> 3
《Application Form》OL
《Total number of pages》11
(21) <<Application number>> Patent application 2002-93385 (P2002-93385)
(22) <Filing date> March 28, 2002 (2002.3.28)
(31) <<Priority Claim Number>> Patent Application No. 2001-93965 (P2001-93965)
(32) <Priority date> March 28, 2001 (2001.3.28)
(33) <<Country claiming priority>> Japan (JP)
(71) Applicant
<Identification number> 301022471
<Name> Independent Administrative Institution Communications Research Laboratory
(71) Applicant
<Identification number> 500138939
<Name> Masato Takahashi
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
(74) Agent
<Identification number> 100082669
"patent attorney"
<Name> Kenzo Fukuda (2 others)
《Theme code (reference)》
5J062
《F term (reference)》
5J062 CC07 DD13 DD22 DD24 GG02
(57) "Summary"
<Problem> To solve the problem that it is difficult to effectively acquire azimuth information in a place where there is a mountain on the back or in a place where there is no sky coverage area for obtaining sufficient satellite information due to a forest of high-rise buildings.
<<Solution>> A pair of flat patch antennas 11a and 11b are arranged so that a common area 2 is formed in which at least a part of the respective sky coverage areas overlaps, and the sky coverage areas of the antennas are divided into a first area 1 and a third area 3. , and the azimuth is limited by the azimuth angle obtained in each area and the angle formed by the two antennas.
000002

<<Claims>>
<<Claim1>> A pair of planar antennas each having a hemispherical antenna pattern are arranged perpendicular to the ground at an angle such that a portion of the respective sky coverage forms at least a common area that overlaps, and formed by the two antennas. GPS receivers connected to the above two antennas are made to try to acquire signals transmitted from GPS satellites existing in the upper hemisphere, and the obtained satellite signals are compared to obtain signals In each of the three regions, the satellite azimuth angle sequence is created clockwise, and the first term The azimuth angle and the azimuth angle of the final term are extracted, and the azimuth is limited by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term obtained in at least one region and the angle formed by the two antennas. A direction information acquisition method.
<<Claim 2>> The azimuth information acquisition method according to Claim 1, characterized in that one satellite exists in the at least one region, and the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term are the same. direction information acquisition method.
<<Claim 3>> In the orientation information acquisition method according to Claim 1, the orientation information is characterized in that the orientations obtained from the plurality of regions are defined as one orientation by taking a common product set. Acquisition method.
<<Detailed description of the invention>>
<<0001>>
<<Technical Field to which the Invention Belongs>> The present invention relates to a method of obtaining azimuth information from signals transmitted from GPS satellites.
<<0002>>
<<PriorArt>> Positioning information such as latitude, longitude, altitude and GPS time can be easily obtained from signals transmitted from GPS (Global Positioning System) satellites, but azimuth information cannot be obtained.
<<0003>> Therefore, the present inventor proposed a method of acquiring azimuth information using a pair of planar patch antennas (Japanese Patent Application No. 2000-91362).
<<0004>> According to this azimuth information acquisition method, a pair of flat patch antennas are arranged parallel to each other and perpendicular to each other, and each flat patch antenna is provided with an antenna on a quarter celestial sphere above the direction in which it is facing. A sky coverage area with sensitivity is formed, the signal strength values of all GPS satellites received from the receiver unit connected to each antenna are extracted, and each signal is determined based on the comparison of the extracted signal strengths. It is determined which antenna's sky coverage area the transmitted GPS satellite was in, and the result of determining the existence area of this satellite is circularly aligned, and measurement is performed based on the information contained in the circular determination result sequence. Limited or specified the orientation of the direction.
<<0005>> In order to implement the above direction information acquisition method in a commercially available GPS receiver, the inventor of the present invention further proposed a GPS receiver provided with a data transmission section, a data reception section, and a data processing section (patent application 2000-364605).
<<0006>> As a result, when a pair of planar patch antennas are arranged parallel to each other and perpendicular to each other, and a pair of GPS receivers are arranged so that the data transmitting section and the data receiving section face each other, one The GPS satellite data received by the GPS receiver can be transmitted to the other GPS receiver, and the two data can be processed by the data processing unit to easily obtain the azimuth information.
<<0007>> Direction information from GPS satellite signals is more reliable than direction information from a compass that is affected by magnetic fields.
<<0008>>
<Problems to be Solved by the Invention> However, in the azimuth information acquisition method proposed above, since two flat antennas are installed in parallel, there are high-rise buildings on the back and sides, and the whole sky is limited. Where only the azimuth portion was available, relatively small width azimuth-limited azimuth results were difficult to obtain, and antenna coverage oriented in the feature shielding direction was wasted.
<<0009>> In addition, since the proposed method for acquiring azimuth information requires two planar antennas to be installed in parallel, it is difficult to install the method on a land mobile body having a streamlined head portion.
<<0010>> The present invention has been devised in view of the above, and provides an azimuth information obtaining method capable of obtaining azimuth information if there is at least one sky coverage area that receives signals from GPS satellites. With the goal.
<<0011>>
<Means for Solving the Problems> In order to solve the above-described problems, a direction information acquiring method according to the present invention provides a pair of planar patch antennas each having a hemispherical antenna pattern. positioned perpendicular to the ground at an angle to form a common area, detecting the angle formed by the two antennas, and being in the respective air coverage areas with GPS receivers respectively connected to the two antennas. An attempt is made to receive a signal transmitted from a GPS satellite, and the obtained satellite signal is compared to determine in which of the three divided airspace areas the satellite that transmitted the signal was located. , in each of the three regions, create a series of satellite azimuth angles clockwise, extract the first term azimuth angle and the last term azimuth angle, and obtain the first term azimuth angle obtained in at least one region and the azimuth angle of the final term and the angle formed by the two antennas.
<<0012>> As described above, the azimuth information acquisition method according to the present invention can avoid allocating antenna sensitivity to the whole sky even in situations where mountains and buildings are present and features are conspicuously blocked. Even in the above situation where the result range tends to be wide, it is now possible to obtain azimuth information with the characteristic that it is easy to obtain results limited to the near azimuth within the desired width.
<<0013>> Further, in the azimuth information acquisition method according to the present invention, since the pair of antennas are installed so as to form a predetermined angle, by setting the above angle as the angle of the streamline shape, A pair of planar antennas can be easily installed on the side of the vehicle, and azimuth information can be obtained even while driving.
<<0014>>
<<Embodiment of the Invention>> First, the principle of the azimuth information acquisition method according to the present invention will be described with reference to FIGS. A pair of planar patch GPS antennas 11a, 11b, each having a hemispherical beam pattern, are positioned perpendicular to the ground at an angle .delta. as shown in FIG. In FIG. 1, it is assumed that the main beams of both antennas extend in the spatial direction on the back side of the page.
<<0015>> The major features of the planar patch antenna used for obtaining azimuth information are that it is small and light, easy to manufacture, and can be produced at a low cost. When the first planar patch antenna 11a and the second planar patch antenna 11b are actually produced, the three-dimensional antenna is slightly wider than the hemisphere, which is the beam width for circularly polarized waves theoretically calculated assuming an infinite ground plane at the time of design. In some cases, a planar antenna is completed that constitutes an angular circularly polarized beamwidth. This is caused by the difference between the result of designing assuming an infinite ground plane in theory and the actual aspect. This is demonstrated in the following literature.
<<0016>> Published by The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, "Compact/Planar Antenna" co-authored by Misao Haneishi, Kazuhiro Hirasawa, and Yasuo Suzuki, first edition published on August 10, 1996, P100.
<<0017>> Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited by Bradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. 1996, P342-P343, P722. <<0018>> Such a beam Obtaining a desired antenna pattern by correcting the shape deviation while slightly changing the substrate size or patch size is known as antenna pattern shaping.
<<0019>> Alternatively, unlike the design calculation of the hemisphere, if the production result has a beam larger than the hemisphere, in order to remove the unnecessary sensitive part, a shielding material made of radio wave shielding material should be placed on the back side. A hemispherical beam antenna can be easily constructed.
<<0020>> The angle δ formed by the two antennas 11a and 11b is an angle that forms at least a common area in which a part of the sky coverage area of each antenna overlaps. That is, as shown in FIG. 2, the sky coverage of the first planar patch antenna 11a is the first region 1 and the second region 2, and the sky coverage of the second planar patch antenna 11b is the second region 2 and the second region. 3 becomes area 3, and the second area becomes a common area for both antennas. In FIG. 2, since the sky above the user is drawn assuming a state looking down from above, the user's zenith and the user's position overlap. The arc coincides with an elevation angle of 0 degrees as seen from the user, and the central zenith coincides with an elevation angle of 90 degrees as seen from the user. The antenna is schematically represented in a large size for ease of understanding.
<<0021>> Assuming that the direction 4 pointed by one end of the first planar patch antenna 11a (closer to the second planar patch antenna 11b) is the direction X, the opposite direction of the first antenna 11a is 180 degrees to X. The direction indicated by one end of the second antenna 11b (closer to the first planar patch antenna 11a) is the direction obtained by subtracting the angle δ from X, and the opposite direction is obtained by adding 180 degrees to that direction. direction.
<<0022>> As shown in FIG. 3, a first GPS receiver 12a is connected to the first planar patch antenna 11a, and a second GPS receiver 12b is connected to the second planar patch antenna 11b.
<<0023>> The first GPS receiver 12a attempts synchronization and decoding with respect to signals from satellites existing in the upper hemisphere through the first planar patch antenna 11a, and attempts positioning. Similarly, the second GPS receiver 12b attempts synchronization and decoding with respect to signals from satellites in the hemisphere through the second planar patch antenna 11b, and attempts positioning.
<<0024>> The functions and specifications of the first GPS receiver 12a and the second GPS receiver 12b in FIG. In other words, the miniaturization and mass productivity that have been cultivated for miniaturization and weight reduction of consumer GPS positioning devices are inherited and used. As for miniaturization and weight reduction of consumer-use GPS positioning devices, there are already many GPS receivers of a size suitable for planar patch antennas. Alternatively, it can be easily manufactured. In addition, the planar patch antenna and GPS receiver are integrated into the housing, and even if both are combined, a small one that fits comfortably in the palm of the hand already exists at a low price, so there is no problem in terms of manufacturing technology. . Since the accumulation of these existing miniaturization techniques can be utilized, the GPS receiver and the like used in the present invention can be configured economically and in a small size.
<<0025>> A GPS receiver that outputs the following data string at a cycle of, for example, every second or less, that is, a standard specification one is used. The data contained in the output is as follows. First, the current time, and positioning data such as latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode (indicates whether 2D positioning using 3 satellites or 3D positioning using 4 satellites), and channel 1. satellite number, satellite elevation, satellite azimuth, channel status, satellite number assigned to channel 2, satellite elevation, satellite azimuth, channel status, ..., satellite number assigned to channel n, satellite Elevation angle, satellite azimuth angle, and channel state. Twelve channels are normally used as the number of channels n. This allows parallel synchronization with the signals of 12 satellites, and can be said to be the current standard specification. In the present invention, these popular low-cost portable L1-wave GPS receivers and planar antennas can be used almost as they are. The output is sent to the data processing unit 13 .
<<0026>> Through the first planar patch antenna 11a, the first GPS receiver 12a attempts synchronization and decoding with respect to satellite signals and attempts positioning. Similarly, the second GPS receiver 12b attempts synchronization and decoding with respect to satellite signals through the second planar patch antenna 11b, and further attempts positioning. That is, the first GPS receiver 12a and the second GPS receiver 12b are connected to an antenna covering the hemispherical sphere in the same manner as the GPS receiver of a normal portable satellite positioning device. A signal search is performed for all GPS satellites expected to be in the sky.
<<0027>> The radio waves transmitted from the GPS satellites also include orbit information (almanac data) of all the GPS satellites, which is transmitted from all the satellites. Therefore, even if it exists in the sky above the current position with an elevation angle of 0 degrees or more, the signal is blocked by the shielding of the feature or terrain, or it is not in the coverage area of the antenna and is synchronized with the signal. Elevation and azimuth angles for disabled GPS satellites can be calculated and output by simple calculations from data received from other GPS satellites synchronized by either antenna. In fact, there are devices that output such information.
<<0028>> In addition, all GPS satellites transmit signals on exactly the same frequency, but because they use a technique called a spread spectrum communication method using pseudo-noise codes, there is a risk of interference even if the same frequency is used. There is no By assigning different arrays of digital codes, called pseudo-noise codes, in which 0s and 1s appear to alternate randomly to each GPS satellite, signals from each satellite can be identified and received separately. That is, regarding all GPS satellites existing at an elevation angle of 0 degrees or more from the current position, not only the elevation angle and azimuth angle in the sky above them, but also the establishment/non-establishment of synchronization with the signals from those satellites. In other words, it is theoretically easy to separate and detect the reception state.
<<0029>> In the process of causing the GPS receivers to search for signals, the satellite number of the GPS satellite, satellite elevation angle, satellite azimuth angle, and channel state, which are data of each satellite, are periodically output from both GPS receivers. In addition, the latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode, and current time, which are positioning result data, are also periodically output from both. The data output period is not particularly limited, and GPS receivers that output data at a rate of about every second are widely used today. Also good.
<<0030>> Further, as a countermeasure to the time when positioning is not established, the data of the latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, and positioning calculation mode are output as the most recent values when the positioning calculation is established. A GPS with extremely standard specifications that utilizes the latitude, longitude, and altitude at the time of establishment of the most recent positioning calculation, and uses the current time to calculate the satellite elevation angle and satellite azimuth angle from the satellite orbital elements. Use a receiver. Then, even in a situation where positioning is not established, as long as the most recent positioning calculation is established at a nearby point, the result of the positioning calculation establishment at the nearby point and the current time are used with extremely good accuracy. Satellite elevation angle and satellite azimuth angle can be calculated. For example, assuming that the positioning calculation is established at a point 300 km away, even if the satellite azimuth angle and the satellite angle are calculated using that value and the current time, the deviation of the satellite elevation angle and satellite azimuth angle is very large. is small (less than 1 degree) and can be calculated with very good accuracy. the error is virtually negligible.
<<0031>> The data processing unit 13 first excludes GPS satellite data indicating that the channel conditions of both GPS receivers are not synchronized. (The existence of such satellites may be due to the shielding of features or may be in the sky area where the antenna sensitivity is low, but there is no particular need to distinguish.) Next, a high elevation angle near the zenith, such as For GPS satellites of 1 degree or more, even if numerical differences in their azimuth angles are recognized, the actual elongations are extremely small, so the data for those satellites are removed.
<<0032>> The data processing unit 13 compares the remaining GPS satellite data with each other and determines in which of the first area 1, the common area 2, and the third area 3 the data exists.
<<0033>>In the first GPS receiver, the channel conditions assigned to signals transmitted from a satellite indicate synchronization, and in the second GPS receiver, the channel conditions assigned to signals transmitted from that satellite does not indicate synchronization, it can be determined that the satellite is in the first region 1 .
<<0034>>In the second GPS receiver, the channel conditions assigned to signals transmitted from a satellite indicate synchronization, and in the first GPS receiver, the channel conditions assigned to signals transmitted from that satellite does not indicate synchronization, it can be determined that the satellite is present in the third region 3 .
<<0035>>In the first GPS receiver, the channel condition assigned to the signal transmitted from a satellite indicates synchronization, and in the second GPS receiver, the channel assigned to the signal transmitted from that satellite When the status indicates synchronization, it can be determined that the satellite is in common area 2 .
Using the satellite azimuth angle output from the GPS receiver indicating the positioning calculation time newer than <<0036>>, the following processing is performed for the area-determined satellites.
<<0037>> Create a sequence of satellite azimuth angles in each region 1, 2, and 3 clockwise, and extract the data of the first (first term) satellite and the last (last term) satellite in the sequence. . If there is only one satellite in the region, treat the first term as the last term. If there are two or more satellites in the area, define the first and last terms as follows. Create a circular permutation in order of satellite azimuth only for those satellites that are found to be in the region. The angle formed by the azimuth angle of a satellite (assumed to be A) in the circular permutation and the azimuth angle of the next satellite (assumed to be B) in the clockwise direction is 360 degrees from the central angle of the region. When the angle is equal to or greater than the angle obtained by subtracting , the satellite A should be taken as the last term and the satellite B as the first term.
<<0038>> When this is done, in FIG. 2, satellite 5 becomes the first term satellite of the first region 1 and satellite 6 becomes the last term satellite. In common area 2, there are also four satellites, but satellite 7 is the first term satellite and satellite 8 is the last term satellite. Since there is only one satellite 9 in the third region 3, the satellite 9 is a first term and last term satellite.
<<0039>> In addition, the symbols A(S1, 1), etc. attached to the first and last satellites in FIG.
<<0040>> For example, S1 on the left side in parenthesis of A(S1, 1) of satellite 5 represents the sequence of satellites determined to exist in the first area 1, and 1 on the right side represents the number of the sequence in the sequence. Represents a term Therefore, A(S1, 1) represents the azimuth angle of the first term satellite of the sequence of satellites existing in region 1 . In the case of satellite 8, since it is in the second region 2, the left side of the parenthesis indicates S2, and the right side indicates the number in the series of clockwise azimuth angles in this region. However, since the satellite 8 is the final term, it is shown as e2 as an indication representing the final term of the sequence in the second region 2. FIG. (More specifically, it is the fourth, so e2=4.)
<<0041>> As a result, the following equation (1) is obtained from FIG.
Number 1》
000003

In the above formula, the symbol "<" indicates the order of appearance of orientations when viewed clockwise.
<<0042>> Next, a method of deriving an expression for constraining the orientation X based on the first and last terms of the region 1 from the above expression (1) will be described.
<<0043>> First, the first term and the last term of regions other than region 1 are removed from equation (1) based on the extractability.
Number 2》
000004

Add (180) to equation (1-1) based on the possibility of addition and subtraction.
Number 3》
000005

Similarly, (δ) is added to equation (1-1) based on the possibility of addition and subtraction.
Number 4》
000006

Concatenate equations (1-2) and (1-3) with respect to the X term and the X+180 term based on concatenability.
《Number 5》
000007

Based on the extractability, by leaving only the X term and the adjacent terms and dropping the others from (1-4), we obtain the equation (1-5) that constrains the orientation X by the first and last terms of the region 1.
《Number 6》
000008

<<0044>> Similarly, a method of deriving an expression for constraining the orientation X based on the first and last terms of region 2 from expression (1) will be described.
<<0045>> First, the first term and the last term of regions other than region 2 are eliminated from equation (1) based on the extractability.
《Number 7》
000009

Add (δ) to the equation (2-2) based on the possibility of addition and subtraction.
Number 8》
000010

Concatenate equations (2-2) and (2-3) with respect to the X term and the X+180 term based on concatenability. 《Number 9》
000011

Based on the extractability, by leaving only the X term and the adjacent terms and dropping the others from (2-4), we obtain the equation (2-5) that constrains the direction X by the first and last terms of the region 2.
Number 10》
000012

<<0046>> Finally, a method of deriving an expression for constraining the orientation X based on the first and last terms of region 3 from expression (1) will be described. First, the first and last terms of regions other than region 3 are dropped from the equation (1) based on the extractability.
《Number 11》
000013

Add (δ-180) to the equation (3-1) based on the possibility of addition and subtraction.
《Number 12》
000014

In equation (3-2), the second term (X-180) is the same as (X+180), so it is rewritten.
《Number 13》
000015

Concatenate (3-1) and (3-3) with respect to the X term and the X+180 term based on concatenability. 《Number 14》
000016

Based on the extractability, by leaving only the X term and the adjacent terms and dropping the others from (3-4), we obtain the equation (3-5) that constrains the orientation X by the first and last terms of the region 3.
《Number 15》
000017

<<0047>> Equations (1-5), (2-5), and (3-5) obtained as described above play an important role in obtaining azimuth information in the present invention. If only one of them is obtained, the azimuth information is obtained using that formula, and if multiple formulas are obtained, the azimuth angle range that satisfies them at the same time is obtained to obtain more accurate azimuth information. and output from the result output unit 14 such as a liquid crystal screen and a speaker.
<<0048>> The above processing is performed by the data processing unit 13, which can be constructed by a general-purpose microprocessor having a numerical calculation function and a memory holding function.
<<0049>> In the above description, “extractability” means that even if three or more elements are extracted from a circular permutation of correct orientations consisting of four or more terms and expressed as It is based on the theorem that the circular permutation of
<<0050>>"Possibility of addition and subtraction" is based on the theorem that a circular permutation of correct orientation is established even if an arbitrary angle of rotation is added (or subtracted) to all terms of the circular permutation of correct orientation.
<<0051>>"Connectability" is when there is term a and immediately following term b in a certain circular permutation of correct orientation, and term b and immediately following term a in another correct orientation circular permutation , the sequence created by cutting the circular permutation of the former orientation between a and b, and the sequence created by cutting the circular permutation of the latter orientation between b and a It is based on the theorem that even if a new circular permutation of orientation is created by concatenating with respect to b, it is correct as a circular permutation of orientation.
<<0052>> Next, a method for specifically obtaining azimuth information will be described using the above three major equations (1-5), (2-5), and (3-5). uses degrees (deg), and uses azimuth angles with north at 0 degrees and east at 90 degrees, south at 180 degrees, and west at 270 degrees. In addition, the elevation angle is displayed with the horizontal plane being 0 degrees and the zenith being 90 degrees.
<<0053>> First, two planar patch antennas 11a and 11b are arranged perpendicularly to the ground at a predetermined angle δ. The angle δ is appropriately set in consideration of the situation of the position to be measured, the azimuth acquisition direction, and the like, and should be an angle that forms at least a common area in which at least a part of the sky coverage area of each antenna overlaps.
<<0054>> The angle formed by the two antennas is measured by a known angle detector such as a variable capacitor, a variable resistor, etc., which can take out the rotation angle as a numerical value such as voltage.
<<0055>> As shown in FIG. 4, when the angle δ formed by the two antennas 11a and 11b is set to 100 degrees, the first region 1 has a starting azimuth angle of X+180 degrees, an end azimuth angle of −100 degrees, clockwise It is a sector with a central angle of 80 degrees determined by .
<<0056>> A satellite in this region 1 corresponds to a satellite whose channel state is synchronous with the first GPS receiver 12a and not synchronous with the second GPS receiver 12b. Suppose that three satellites are determined to be in the region, with azimuth angles of 12 degrees, 6 degrees, and 351 degrees, respectively.
<<0057>> The circular permutation of these three satellite azimuth angles can be expressed as 6<12<351. The central angle of this region 1 was 80 degrees. The angle formed by the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the next satellite (assumed to be B) clockwise is 360 degrees minus the central angle of the area (360 −80=280 degrees), satellite A is the last term and satellite B is the first term. Let A(S1, e1).
<<0058>> As described above, the initial term A (S1, 1) was found to be 351, and the final term A (S1, e1) was found to be 12. substitute.
《Number 16》
000018

By arranging this, the following equation that constrains X is obtained.
《Number 17》
000019

<<0059>> Next, as shown in FIG. 4, the common area 2 is a sector with a central angle of 100 degrees defined by a starting azimuth angle of -100 degrees and a terminal azimuth angle of X degrees clockwise.
<<0060>> Satellites in this common area 2 correspond to satellites whose channel conditions are synchronous in the first GPS receiver 12a and synchronous in the second GPS receiver 12b. Suppose that four satellites were determined to be in the region, with azimuth angles of 72 degrees, 53 degrees, 148 degrees, and 102 degrees, respectively.
The <<0061>> circular permutation is written as 53<72<102<148, or 148<52<72<102, or 102<148<53<72, or 72<102<148<53.
<<0062>> The angle formed by the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the next satellite (assumed to be B) when viewed clockwise is 360 degrees minus the central angle of the region. If the angle is greater than (360-100=260 degrees), satellite A is the last term and satellite B is the first term. be the final term A(S2, e2).
<<0063>> As described above, the initial term A (S2, 1) was found to be 53, and the final term A (S2, e2) was found to be 148. .
《Number 18》
000020

By arranging this, the following equation that constrains X is obtained.
《Number 19》
000021

<<0064>> Finally, as shown in FIG. 4, the third region 3 is a sector with a central angle of 80 degrees defined by a starting azimuth angle of X degrees and a terminal azimuth angle of X+80 degrees.
<<0065>> Satellites in this region 3 correspond to satellites whose channel state is not synchronous with the first GPS receiver 12a but synchronous with the second GPS receiver 12b. If it is determined that one satellite 9 exists in the area and the azimuth angle of the satellite 9 is 215 degrees, both the first term A(S3,1) and the final term A(S3,e3) (3-5).
Number 20》
000022

By rearranging this, the following equation that constrains X is obtained.
《Number 21》
000023

<<0066>>148<X<153 is obtained as an azimuth angle range that simultaneously satisfies the obtained expressions (1)′, (2)′, and (3)′.
<<0067>> That is, information is obtained that the unknown direction X in FIG.
<<0068>> Next, a method of obtaining azimuth information will be described in the case where three sides of the sky coverage are blocked by extremely tall buildings and the like, and only signals from satellites in a part of the whole sky can be received. <<0069>> As shown in FIG. 5, due to shielding such as tall buildings indicated by hatching, the sky region (open sky) where satellite information may be obtained is about Consider the case where there is only a sector of 100 degrees. In this case, the two antennas 11a and 11b are arranged, for example, so that .delta.
<<0070>> Next, the GPS receivers connected to the respective antennas are activated to attempt synchronization, decoding and positioning of GPS satellite signals in the upper hemisphere.
<<0071>> Six satellites actually existed in the first region 1 and the common region 2 (together, that is, the coverage area of the first planar patch antenna), but the signals from the four satellites were Reception (synchronization) is not possible due to the shadow of buildings (observers can distinguish whether the satellite was in the sky area with no antenna sensitivity or because it was blocked by a feature). However, as a result, signals from only two satellites (satellite 18 and satellite 22) can be received, and one of them (satellite 18) can be determined to be a satellite existing in the common area 2.
<<0072>> In the figure, oblique lines indicate areas where signals cannot be received due to shadows such as buildings, gray circles indicate satellites determined to exist in area 1, and black circles indicate satellites determined to exist in area 2. , white circles with cross marks indicate satellites determined to exist in region 3, and white circles indicate satellites in which region 1, 2, or 3 could not be determined. The solid-line outermost circle indicates an elevation angle of 0 degrees, and the solid-line concentric circles indicate elevation angles of 10 degrees.
<<0073>> In the third area 3 and the common area 2 (together, that is, the coverage area of the second planar patch antenna), there were also six satellites, but the signals from the four satellites were It was not possible to receive the signal due to the shadow of the building. ) can be received, and one of them (satellite 18) can be determined to be that of a satellite existing in the common area 2. FIG.
<<0074>> As described above, since there are satellites addressed to each of the three areas 1, 2, and 3, the first term equals the last term, and the following information is obtained for each region.
《Number 22》
000024

From the top, satellite azimuth angle information in the first area 1, the common area 2, and the third area 3 is shown.
<<0075>> Substitute the above information and δ=30 degrees into the following three important equations (1-5), (2-5), and (3-5).
《Number 23》
000025

<<0076>> Substituting the above information into the respective important equations yields the following equations.
《Number 24》
000026

<<0077>> Rearranging the above formula yields the following formula.
《Number 25》
000027

<<0078>> Taking the azimuth range that satisfies the above three equations at the same time, 244<X<262 is obtained. That is, the obtained azimuth X is in the range of 244 degrees to 262 degrees.
<<0079>> The angle of δ is determined by the observer while considering the following trade-offs.
<<0080>> Since the value of .delta. In this sense, the advantage of narrowing δ is that a highly accurate result can be obtained. However, if .delta.
<<0081>> Here, consider the number of available satellites in the sky, which is determined by the observer's current location and time. It is known that the actual number of GPS satellites that can be used in Tokyo, which is a mid-latitude region, is always 8 to 12. Therefore, it is reasonable to assume 10 as the average number of available satellites. Suppose that the available sky area looking up from the observer's current location is only a fan-shaped area with a central angle of only 36 degrees. Then, if we estimate the number of available satellites that can be expected to exist in this narrow 36-degree angle sky area above the observer, we can statistically expect 1 satellite (10 satellites x 36 degrees/360 degrees = 1 satellite). .
<<0082>> Now, suppose that the opening angle δ of the two antennas is set to 36 degrees, and the common area with the central angle of 36 degrees coincides with the above available sky area. Then, there is a high probability that the signal of one expected satellite will be acquired. In general, in the measurement according to the present invention, even if only one satellite is captured in the common area, the azimuth limitation of width δ can be achieved in a blink of an eye (Equation (2-5), that is, A(S2, e2) In <X<A(S2,1)+δ, if the first term = the final term, that is, e2=1, from A(S2,1)<X<A(S2,1)+δ, immediately even one satellite azimuth limitation of width δ). Even in such an environment where only a narrow sky area can be used, according to the present invention, it is possible to expect azimuth limitation of about 36 degrees with a high probability.
<<0083>> Usable empty areas are usually not so bad environments as 36 degrees, and are often wider. The number of satellites that can be acquired in that case is naturally higher. This means that the number of terms (e2) in equation (2-5) also increases. In this case, it is possible to limit the orientation to be smaller than δ from only the expression (2-5), and the existence of S1 and S3 in the regions 1 and 3 can be expected, and the expressions (1-5) and (3-5) can also be It can be used, and the accuracy of azimuth limitation is also improved.
<<0084>> Next, as shown in FIG. 6, an upper sky region (an open sky) where satellite information may be obtained due to shielding such as tall buildings indicated by hatching is centered on the zenith. Consider the case where there is only a sector with a central angle of about 45 degrees. Assume that the observer desires information with a width of 25 degrees or less for some reason. In this case, the two antennas 11a and 11b are arranged at δ=25 degrees, for example, so that the common area 2 is formed in the direction in which the sky coverage can be measured. of GPS satellites to attempt synchronization, decoding and positioning.
<<0085>> If it is fortunately possible to determine that a satellite exists within the common area 2, the obtained azimuth angle (244 degrees) and .delta.=25 are substituted into the area 2 important equation. In this case also, since there is one satellite, the initial term A(S2, 1) and the final term A(S2, e2) are the same, so the following is obtained.
《Number 26》
000028

That is, the azimuth X to be obtained is in the range of 244 degrees to 269 degrees.
<<0086>> Generalization is as follows. Consider a poor environment where only one satellite can be captured. If the one satellite is captured in the common area 2, the azimuth limit width is .delta. degrees. (In the formula (2-5), that is, A(S2, e2)<X<A(S2,1)+δ, if the first term = the last term, that is, e2 = 1, then A(S2, 1) < From X<A(S2, 1)+.delta., it can be seen that the azimuth limitation with a width of .delta. degrees is immediately made even with one satellite).
<<0087>> If captured in the first region, the azimuth limitation width is 180-δ degrees. (Formula (1-5), that is, A (S1, e1) + δ < X < A (S1, 1) + 180, the first term = the last term, that is, if e1 = 1, then A (S1, 1) + δ From <X<A(S1, 1)+180, it can be seen that the azimuth limitation with a width of 180-δ degrees is immediately made even for one satellite).
<<0088>> If captured in the third region, the azimuth limitation width is also 180-δ. (Formula (3-5), that is, A (S3, e3) + δ-180 < X < A (S3, 1), the first term = the last term, that is, if e3 = 1, then A (S3, 1) From +δ-180<X<A (S3, 1), it can be seen that the azimuth limitation of width 180-δ degrees is immediately made even for one satellite).
<<0089>> Comparing these results with the results of a configuration that does not have a common area, its superiority can be understood. That is, in the setting of δ=0 (no common area), the azimuth limitation width at that time is 180 degrees regardless of whether one satellite is captured in the first area or the third area ( (corresponds to the case of substituting e1=1 and δ=0 in equation (1-5)). In other words, having the common area 2 provides an excellent azimuth limiting function, especially in situations where only one satellite can be tracked.
<<0090>> As is clear from the above description, the azimuth acquisition method according to the present invention can effectively obtain azimuth information even in a place where part of the sky is blocked or a place where a feature is clearly expected to be blocked. can get to
<<0091>> In particular, even in a place where most of the sky is shielded, if at least one satellite exists in the unshielded sky and the signal can be received, the azimuth information can be obtained.
<<0092>> Also, since it is not necessary to install a pair of patch antennas in parallel, for example, by arranging them on a moving object (such as a motorcycle with a streamlined cowl) that holds the streamlined part at the front, It is possible to travel while acquiring azimuth information.
<<0093>>
<<Effect of the Invention>> In the invention described in claims 1 and 2, a pair of flat patch antennas are arranged at an angle such that at least a part of each sky coverage area forms a common area overlapping each other. The coverage area is divided into a first antenna coverage only area, a second antenna coverage only area, and a common area of both antenna coverage areas, and at least one area has at least one satellite for receiving signals. If it is possible, it is possible to efficiently obtain azimuth-limited information, so that azimuth-limited information can be effectively obtained even in a place where most of the sky is blocked.
<<0094>> In addition, according to the third aspect of the invention, satellites exist in a plurality of areas, and when the azimuth is obtained in each area, a common product set of the azimuths is taken to limit the azimuth to a single azimuth. more accurate azimuth information can be obtained.
《Brief description of the drawing》
<<FIG. 1>> FIG. 1 is an explanatory diagram of an arrangement state of a pair of planar patch antennas in the azimuth information acquisition method of the present invention.
<<FIG. 2>> An explanatory view of the sky coverage area formed by each antenna when a pair of antennas are arranged as shown in FIG.
<<FIG. 3>> FIG. 3 is a block diagram of an apparatus for implementing the direction information acquisition method of the present invention.
<<FIG. 4>> It is an explanatory diagram showing the positional relationship between a pair of antennas and a satellite in the sky when the pair of antennas are arranged at 100 degrees.
FIG. 5 is an explanatory diagram for obtaining azimuth information when the sky region from which satellite information can be obtained is only a sector centered at the zenith and having a central angle of about 100 degrees.
FIG. 6 is an explanatory diagram for obtaining azimuth information when the sky region from which satellite information can be obtained is only a sector centered at the zenith and having a central angle of about 45 degrees.
<<Description of symbols>>
1 First area
2 common areas
3 Third area
4 Azimuth to be measured
5-9 satellites
11a first planar patch antenna
11b Second planar patch antenna
12a first GPS receiver
12b second GPS receiver
13 Data processing unit
14 Result output section
<<Figure 1>>
000029

<<Figure 2>>
000030

<<Fig. 4>>
000032

<<Figure 3>>
000031

<<Fig. 5>>
000033

<<Fig. 6>>
000034

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drawing
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(19) <<Issuing country>> Japan Patent Office (JP)
(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication number>> JP 2002-168938 (P2002-168938A)
(43) <<Released Date>> June 14, 2002 (2002.6.14)
(54) <Title of Invention> GPS Receiver
(51) <<International Patent Classification 7th edition>>
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《Request for Examination》Yes
<<Number of Claims>> 6
《Application Form》OL
《Total number of pages》8
(21) <<Application number>> Patent application 2000-364605 (P2000-364605)
(22) <Filing date> November 30, 2000 (2000.11.30)
(71) Applicant
<Identification number> 301022471
<Name> Independent Administrative Institution Communications Research Laboratory
(71) Applicant
<Identification number> 500138939
<Name> Masato Takahashi
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
(74) Agent
<Identification number> 100082669
"patent attorney"
<Name> Kenzo Fukuda (2 others)
《Theme code (reference)》
5J062
《F term (reference)》
5J062 AA11 DD23 FF02 GG02
(57) "Summary"
<<Problems>> Conventional GPS receivers can obtain positioning information such as latitude, longitude, and altitude from signals transmitted from GPS satellites, but cannot obtain azimuth information.
<Solution> A GPS receiver having a patch antenna section 2, a GPS receiver section 8, and a result output section 5 is provided with a data transmission section 4, a data reception section 3, and a data processing section 9 so that direction information can also be obtained. It is characterized by
000002

<<Claims>>
<<Claim1>> A GPS receiver consisting of a patch antenna section, a GPS receiver section, and a result output section, in which a data transmission section, a data reception section, and calculation of data including the signal strength of each GPS satellite received. A GPS receiver, comprising: a data processing unit for limiting or specifying the azimuth of a measurement direction by performing a measurement, and a use mode control switch.
<<Claim 2>> The GPS receiver according to claim 1, wherein the data transmission section and the data reception section are an infrared transmission mechanism and an infrared reception mechanism.
<<Claim 3>> The GPS reception according to claim 1 or 2, wherein the data transmission unit and the data reception unit are provided at positions that are symmetrical with respect to the center point of the surface on which they are provided. machine.
<<Claim 4>> The GPS receiver according to Claim 1, wherein the control switch is a mercury switch.
<<Claim 5>> A first GPS receiver comprising a patch antenna section, a GPS receiver section, a data receiving section, a data processing section for calculating data including the signal strength of each GPS satellite received, and a result output section; a second GPS receiver having a patch antenna section, a GPS receiver section, and a data transmission section; GPS satellite data received by the second GPS receiver is transmitted from the data transmission section to the data reception section of the first GPS receiver; to a data processing unit via a , where the data processing unit calculates data including the signal strength of each GPS satellite to limit or specify the azimuth of the measurement direction.
<<Claim 6>> The GPS receiver according to Claim 5, wherein the data receiving section of the first GPS receiver and the data transmitting section of the second GPS receiver are an infrared receiving mechanism and an infrared transmitting mechanism, respectively. .
<<Detailed description of the invention>>
<<0001>>
<<Technical Field to which the Invention Belongs>> The present invention relates to an improvement of a GPS (Global Positioning System) receiver, and to a GPS receiver that can obtain not only positioning information but also azimuth information when used in pairs.
<<0002>>
<<PriorArt>> Conventional GPS receivers are equipped with an antenna section having a substantially hemispherical antenna pattern, a receiver section, and a result output section. Positioning information such as GPS time can be obtained, but azimuth information cannot be obtained.
<<0003>> Therefore, the present inventor proposed a method of acquiring azimuth information using a pair of planar patch antennas (Japanese Patent Application No. 2000-91362).
<<0004>>According to this azimuth information acquisition method, a pair of flat patch antennas are arranged perpendicularly to each other and in the back direction, and each flat patch antenna is located in a quarter of the celestial sphere above the direction it is facing. form an air coverage area, extract the signal strength values of all GPS satellites received from the receiver unit connected to each antenna, and transmit each signal based on the comparison of the extracted signal strength It is determined which antenna's sky coverage area the GPS satellite was located in, and the result of determining the existence area of this satellite is circularly arranged, and the azimuth of the measurement direction is the information included in the circular determination result sequence. limited or specified based on
<<0005>>
<Problems to be Solved by the Invention> As described above, in order to obtain azimuth information, the signal strength values of a plurality of satellites received from two GPS receivers are compared to determine which antenna is in the sky coverage area. However, conventional GPS receivers do not have a function of exchanging information between GPS receivers and a function of calculating azimuth information based on the exchanged information. No GPS receiver was prepared, and the patch antenna was arranged parallel, back, and vertically, but azimuth information could not be obtained.
<<0006>> The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a GPS receiver that can obtain positioning information as in the conventional case and can obtain azimuth information by using a pair of GPS receivers.
<<0007>>
<Means for Solving the Problems> To achieve the above object, the present invention provides a GPS receiver comprising a patch antenna section, a GPS receiver section, and a result output section. 1. A GPS receiver comprising a data processing unit for calculating data including the signal strength of each GPS satellite received and limiting or specifying the azimuth of a measurement direction, and a use mode control switch.
<<0008>> The data transmission unit and the data reception unit use an infrared transmission mechanism and an infrared reception mechanism, and the data transmission unit and the data reception unit are provided at points symmetrical with respect to the center point of the surface on which they are provided. . As a result, when the data transmission section and the data reception section of a pair of receiver main bodies are placed facing each other and one of the receiver main bodies is placed upside down, the data transmission section and the data The receiver faces the data receiver and data transmitter of the other GPS receiver, respectively.
<<0009>> As described above, by providing a data transmission section, a data reception section, and a data processing section in the GPS receiver, the GPS satellite data received by one GPS receiver is transmitted to the other GPS receiver, and the data is transmitted to the other GPS receiver. Azimuth information can also be obtained by processing both satellite data in the processing unit. In addition, by using an infrared communication system for data transmission/reception, there is no need to connect two GPS receivers with a cable, and handling is easy.
<<0010>>
<<Embodiment of the Invention>> FIG. 1 shows an embodiment of a GPS receiver according to the present invention. 2 is embedded. On the opposite side of the receiver main body 1, a data receiving section 3 and a data transmitting section 4 are provided at positions symmetrical with respect to the center point of the plane.
<<0011>> As a result, as shown in FIG. 3, when the surfaces of a pair of receiver main bodies 1a and 1b on which the data transmitting section and the data receiving section are provided face each other, one receiver main body 1b is turned upside down. , the data receiving section 3a and the data transmitting section 4a of one receiver main body 1a face the data transmitting section 4b and the data receiving section 3b of the other receiver main body 1b, respectively. An infrared communication system can be preferably used for transmission and reception of this data.
<<0012>> As shown in FIG. 2, the receiver main body 1 contains a GPS receiver section 8 and a data processing section 9. The output from the GPS receiver section or the data processing section is The results are output from a result output unit 5 such as a liquid crystal screen or a speaker provided on the upper surface of the receiver body 1 .
<<0013>> On the side of the receiver main body 1, a control switch 6 is further provided for switching each component to an ON state or an OFF state according to the mode of use. An arrow 7 on the upper surface of the receiver main body 1 is a mark for confirming the measurement direction.
<<0014>> When acquiring positioning information using the GPS receiver configured as described above, as shown in FIG. , an "OFF" signal is sent to the data receiving unit 3 and the data transmitting unit 4, and the GPS receiver is installed so that the planar patch antenna 2 faces the zenith direction.
<<0015>> As a result, the signals transmitted from the GPS satellites existing in the hemisphere are received by the GPS receiver unit 8 via the patch antenna 2, and the calculated positioning information such as latitude, longitude and altitude is After passing through the data processing unit 9, it can be output from the result output unit 5 in the same manner as the conventional GPS receiver.
<<0016>> Next, when azimuth information is acquired using the GPS receiver having the above configuration, as shown in FIG. The patch antenna 2a is arranged to be perpendicular to the ground, and the mark 7 for confirming the measurement direction is oriented in the desired direction.
<0017> On the other receiver main body 1b, the data transmitting section 4b and the data receiving section 3b are arranged in parallel so that they face the data receiving section 3a and the data transmitting section 4a of the receiver main body 1a with a predetermined distance therebetween. to be placed.
<<0018>> As a result, a pair of planar patch antennas 2a and 2b are arranged parallel to each other and facing each other perpendicularly to the ground, and each planar patch antenna is located in a quarter of the celestial sphere above the direction it is facing. form a sky coverage area over which the sensitivity of the antenna reaches.
<<0019>> Next, as shown in FIG. 4, the control switch 6a of the receiver body 1a is operated to turn ON the GPS receiver section 8a, the data receiving section 3a, the data processing section 9a, and the result output section 5a. signal. In the other receiver body 1b, the control switch 6b is operated to send an "ON" signal only to the GPS receiver section 8b and the data transmission section 4b.
<<0020>> As a result, the GPS receiver unit 8a connected to the planar patch antenna 2a receives signals transmitted from GPS satellites existing in the air coverage area of the antenna, and the received signals are transmitted to the data processing unit. 9a.
<<0021>> Similarly, the GPS receiver section 8b connected to the planar patch antenna 2b receives signals transmitted from GPS satellites existing in the air coverage area of the antenna, and the received signals are transmitted to the data transmission section. From 4b, for example, it is sent to the data receiving section 3a of the receiver body 1a by infrared rays, and stored in the data processing section 9a.
<<0022>> Since the signal transmitted from each GPS satellite contains the own satellite number, the own satellite signal transmission time, and the orbital elements of all GPS satellites including the own satellite, the own satellite number can be detected at the stage of decoding. . Also, the strength of the output signal of the signal synchronization circuit can be detected in the GPS receiver units 8a and 8b. Furthermore, in the GPS receiver units 8a and 8b, the position and time of the measurer can be obtained from the signals received from three or more satellites, and accordingly the satellite azimuth and elevation of each satellite can be obtained.
<<0023>> Based on the satellite number, satellite elevation angle, satellite azimuth angle, and satellite signal strength among the information output from the two GPS receiver sections 8a and 8b, the data processing section 9a performs the following processing to acquire azimuth information.
<<0024>> First, an "exclusion determination" process consisting of two exclusion situations is performed. The first exclusion situation is "High Elevation Angle Exclusion". For example, satellites near the zenith have a very small actual elongation, even though their azimuth angles differ numerically. Therefore, if these pieces of information are used in subsequent processes for obtaining azimuth information, errors included in the results will increase. Therefore, for example, information on satellites existing at an elevation angle of 85 degrees or more is processed to be excluded.
<<0025>> The next exclusion status is "feature occluded exclusion". Even if the satellite is in the coverage area of one antenna, if the channel is blocked by terrain, buildings, trees, etc., the signal strength from the satellite will be weak even in the receiver connected to that antenna. Therefore, satellite signals below a predetermined threshold value, eg, -125 dBm, in both antenna coverage areas, ie, in both receivers, are considered to be blocked by features and are excluded from subsequent processing.
<<0026>> Secondly, an "existence area determination" process is performed to determine, based on the strength of the received signal, in which antenna the satellite was located. That is, if one GPS receiver exhibits a sufficient signal strength (above the threshold) and the other does not, it can be determined that the GPS receiver exists in the former's airspace coverage area. Also, if both GPS receivers show sufficient signal strength, it can be determined that they happen to be on the boundary between their airspace coverage areas. Such judgment is represented by a symbol.
<<0027>> Thirdly, "rearrangement into an annular array in order of azimuth angles" is performed. In this method, the azimuth angles are sorted in ascending order, and the characteristic of the azimuth angles that 360 degrees and 0 degrees match is used to connect the tail and head to create a circular array. is.
<<0028>> Fourthly, azimuth information is obtained from this annular array of satellites. The azimuth information includes both concepts of ``specific azimuth'' meaning a azimuth angle value for a specific direction and ``limited azimuth'' meaning a range of azimuth angle values for a specific direction, Although the GPS receiver of the present invention can obtain azimuth information from any direction, general azimuth-only acquisition will be described here.
<<0029>> In the circular array of the obtained satellite existence area determination results, observe the portion where the existence area determination result transitions from one value to another.
<<0030>> For example, as shown in FIG. 5, there are six satellites 3, 6, 11, 14, 18, and 20 in the sky coverage area of the antenna 2a, and similarly 6 satellites in the sky coverage area of the antenna 2b. Assuming that there are three satellites 2, 7, 9, 15, 21, and 22, the data processing unit 9a outputs signals transmitted from these satellites as shown in Table 1, assuming that the direction is clockwise with north as the base point. Satellite data is created. The signal strength of the satellite 21 is below the threshold -125 dBm in any coverage area, and the elevation angle of the satellite 3 is 85 degrees or more. be processed accordingly.
<<0031>>
<<Table1>>
000003

<<0032>> Subsequently, the data processing unit 9a constructs a directional circular array R from the data in Table 1. FIG. In Table 1, R looks like "1, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1 (back to top)". In the table, "1" means the air coverage area of the antenna 2a, and "2" means the air coverage area of the antenna 2b. Table 2 shows this circular array arrangement R.
<<0033>>
<<Table2>>
000004

<<0034>> Table 2 shows that the sky coverage area of the antenna 2a encompasses "the azimuth angle range defined by the starting azimuth angle of 244 degrees clockwise and the ending azimuth angle of 6 degrees". Also, from Table 2, it can be seen that the sky coverage area of the antenna 2b includes "the azimuth angle range defined by the starting azimuth angle of 56 degrees and the ending azimuth angle of 218 degrees clockwise."
<<0035>> By the way, as is clear from FIG. 5, the geometric relationship between the measurement direction and the air coverage area of both antennas is clockwise: the air coverage area of antenna 2a, the measurement direction 7, and the air coverage area of antenna 2b. , appearing in the order of .
<<0036>> In order for this order and the above-mentioned subsumption relation not to contradict each other, the azimuth angle value of the measurement direction 7 must be "defined by the starting azimuth angle of 6 degrees and the ending azimuth angle of 56 degrees clockwise. must be in the azimuth range. As can be seen from Table 2, the data processing unit 9a can make such a determination instantaneously. This range is shown in FIG. 5 as the first azimuth information.
<<0037>> Furthermore, as is apparent from FIG. There was an order in which they appeared in the order of the sky coverage area of 2b, the opposite measurement direction, and the sky coverage area of antenna 2a.
<<0038>> In order for this order and the above-mentioned subsumption relation not to contradict each other, the azimuth angle value in the anti-measurement direction must be "defined by the starting azimuth angle of 218 degrees and the ending azimuth angle of 244 degrees clockwise. must be in the azimuth range As can be seen from Table 2, the data processing unit 9a can make such a determination instantaneously. This range is shown as the second orientation information in FIG.
<<0039>> From the logical product of the two azimuth information obtained as described above, the data processing unit 9a determines that the measurement direction 7 is the azimuth defined by the starting azimuth angle of 38 degrees and the ending azimuth angle of 56 degrees clockwise. It is determined that the data exists within the "angle range", and is output by voice from the result output unit 5a or displayed on the liquid crystal screen.
<<0040>> When it is determined that a satellite exists at the boundary between the two air coverage areas, the azimuth in the measurement direction is specified as follows instead of limiting the azimuth in the measurement direction.
<<0041>> In this case, it is important to identify whether the corresponding satellite exists in the direction of measurement or in the direction opposite to the direction of measurement. This determination can be easily performed as follows.
<<0042>> In other words, as a geometrical relationship between the azimuth of the corresponding satellite and the sky coverage of both antennas, the clockwise order of the sky coverage of the antenna 2a, the corresponding satellite, and the sky coverage of the antenna 2b was confirmed. In this case, the data processing unit 9a can immediately regard the azimuth angle value of this corresponding satellite as the measurement direction.
<<0043>> Conversely, when the clockwise order of the sky coverage area of the antenna 2b, the corresponding satellite, and the sky coverage area of the antenna 2a is confirmed, the azimuth angle of this corresponding satellite can be regarded as the opposite measurement direction. The data processing unit 9 can also determine the value obtained by subtracting 180 degrees from the value as the measurement direction. <<0044>> The data processing unit can be configured by a general-purpose microprocessor having a numerical calculation function and a memory holding function.
<<0045>> Furthermore, if a mercury switch utilizing the property of mercury falling in the direction of gravity and the electrical conductivity of mercury is used as the control switch, complicated switch operations can be eliminated.
<<0046>> That is, as shown in FIG. 6(a), when the triangular sealed container 12 containing the mercury 11 of the mercury switch 10 is placed in the receiver main body 1 and the antenna 2 faces upward, the apex is downward. set so that it faces The contact 13a at the top of the container 12 is wired so that the GPS receiver section, the data processing section, and the result output section are in the "ON" state, and the contact 13b on one side is connected to the GPS receiver section and the data reception section. , the data processing unit, and the result processing unit are in the "ON" state, and the contact 13c on the other side is wired so that the GPS receiver unit and the data transmission unit are in the "ON" state.
<<0047>> In order to acquire positioning information with this GPS receiver, as shown in FIG. 11 is positioned at the contact 13a, the GPS receiver section, the data processing section, and the result output section are turned on to obtain positioning information.
<<0048>> Also, in order to obtain azimuth information, when a pair of receiver main bodies 1a and 1b are arranged so that the data transmitting section and the data receiving section face each other as shown in FIG. The mercury 11 of the mercury switch 1a is positioned at the contact 13b, the GPS receiver section, the data receiving section 3a, the data processing section, and the result output section are in the "ON" state, and the mercury 11 of the mercury switch 10b of the receiver body 1b is turned on. Positioned at the contact 13c, the GPS receiver section and the data transmission section are in the "ON" state, and the signal received by the receiver main body 1b is sent from the data transmission section to the data reception section of the receiver main body 1a. Together with the signal received by the GPS receiver section of the main body 1a, the signal is arithmetically processed by the data processing section, and direction information is output.
<<0049>>
<Effect of the Invention> As is clear from the above explanation, the GPS receiver according to the present invention can obtain positioning information as in the conventional case by itself, and by using two units, it is possible to obtain azimuth information which could not be obtained so far. can also be obtained.
<<0050>> Therefore, if a mountaineer gets lost in a dense fog and loses his bearing, the two GPS receivers of the present invention can immediately obtain bearing information. If data is transmitted and received between the two GPS receivers by infrared rays, the trouble of wire connection can be saved and handling becomes easy. Furthermore, since the GPS receiver has the same design specifications, it is excellent in mass production.
<<0051>> Moreover, when obtaining the azimuth acquisition information, as already explained, the first receiver body 1a does not require a data transmission section, and the second receiver body 1b does not require a data reception section. , and data processing units are not used, and by removing these parts, the positioning information and the direction information can be obtained with a simpler and less expensive GPS receiver.
《Brief description of the drawing》
<<FIG. 1>> A perspective view showing an embodiment of a GPS receiver according to the present invention.
<<FIG. 2>> FIG. 2 is an explanatory diagram for obtaining azimuth information using the GPS receiver according to the present invention.
<<FIG. 3>> A perspective view showing the arrangement of the GPS receiver according to the present invention when positioning information is acquired.
<<FIG. 4>> FIG. 4 is an explanatory diagram when positioning information is acquired using the GPS receiver according to the present invention.
<<FIG. 5>> FIG. 5 is an explanatory diagram showing the positional relationship between a satellite in the sky and a pair of antennas when positioning information is acquired using the GPS receiver according to the present invention.
<<FIG. 6>> It is an explanatory diagram when a mercury switch is used as an operation switch, (a) is an explanatory diagram for obtaining positioning information, and (b) is an explanatory diagram for obtaining azimuth information.
<<Description of symbols>>
1a, 1b Receiver body
2a, 2b planar patch antenna
3a, 3b data receiver
4a, 4b data transmitter
5a, 5b Result output section
6a, 6b control switch
7 measurement direction
8, 8a, 8b GPS receiver section
9, 9a, 9b data processing unit
10, 10a, 10b Mercury switch
<<Figure 1>>
000005

<<Figure 2>>
000006

<<Figure 3>>
000007

<<Fig. 4>>
000008

<<Fig. 5>>
000009

<<Fig. 6>>
000010

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<<Title of Document>> Procedural Amendment
<Address> Commissioner of the Patent Office
《Show Incident》
<Application number> Patent application 2012-171536
《Correcter》
《Identification number》 711005330
<Name> Masato Takahashi
Procedural Amendment 1》
《Name of document to be amended》 Description
《Name of item to be corrected》 Full text
《Correction method》 Change
<<Details of correction>>
《Document name》Description
<Title of Invention> Direction Information Acquisition Method
"Technical field"
<<0001>>
The present invention relates to a method of obtaining azimuth information from signals transmitted from GPS satellites.
《Background technology》
<<0002>>
Conventionally, positioning information such as latitude, longitude, altitude and GPS time can be easily obtained from signals transmitted from GPS (Global Positioning System) satellites, but azimuth information cannot be obtained.
<<0003>>
Therefore, the present inventor proposed a method of obtaining azimuth information using a pair of planar patch antennas (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-356161).
<<0004>>
According to this azimuth information acquisition method, a pair of planar patch antennas are arranged parallel to each other and perpendicular to each other, and each planar patch antenna has an antenna sensitivity that extends to a quarter of the celestial sphere above the direction in which it is facing. The GPS which formed the sky coverage area, extracted the signal strength values of all the GPS satellites received from the receiver units connected to the respective antennas, and transmitted the respective signals based on the comparison of the extracted signal strengths. Which antenna is the satellite on?
It is determined whether the satellite existed in the air coverage area, the results of determining the presence area of this satellite are arranged in a circle, and the azimuth of the measurement direction is limited based on the information contained in the above-mentioned circular determination result sequence.
or identified.
<<0005>>
In order to allow a commercially available GPS receiver to carry out the above direction information acquisition method, the inventor of the present invention further proposed a GPS receiver provided with a data transmission section, a data reception section, and a data processing section (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-168938 issue).
<<0006>>
As a result, a pair of planar patch antennas are arranged parallel, back-to-back, and perpendicular to each other, and a pair of GPS receivers are positioned such that the data transmitter and data receiver face each other.
When arranged in this way, GPS satellite data received by one GPS receiver can be transmitted to the other GPS receiver.
It is now possible to easily obtain azimuth information.
<<0007>>
Direction information from GPS satellite signals is more reliable than direction information from a compass that is affected by magnetic fields.
<<0008>>
However, the proposed method for acquiring azimuth information requires two planar antennas to be installed in parallel and the data of one GPS receiver to be transmitted to the other GPS receiver. And it is necessary to provide data transmission means between the two GPS receivers.
<<0009>>
Therefore, the inventor of the present invention further proposed a method of obtaining azimuth information very easily using only one planar antenna and one GPS receiver (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-372576).
<<Prior Art Document>>
<<PatentLiterature>>
<<0010>>
<<Patent Document 1>> JP-A-2001-356161
<<Patent Document 2>> JP-A-2002-168938
<<Patent Document 3>> JP-A-2002-372576
《Outline of the Invention》
《Problems to be Solved by the Invention》
<<0011>>
However, the azimuth information acquisition method proposed above is rarely affected by diffracted waves from body extremities, etc., depending on the type of receiver used and individual differences. that time
It is a low-cost and efficient solution to the problem of being rarely affected by folding waves, and it makes the international community's emergency relief team activities in response to large-scale natural disasters more affordable by measures suitable for the context of use.
The problem to be solved is to enable smooth support.
<<0012>>
In order to stably eliminate the influence of the diffracted waves, it is inexpensive and effective to set the threshold value of the received signal strength slightly higher in anticipation of a margin. simultaneous
In addition, this method has the advantages of being simple and requiring little modification, and has the excellent advantage of being easy to inherit the low cost and high performance of existing GPS receivers. For this reason,
As the first measure to be taken, it was truly appropriate.
<<0013>>
The above measures have the advantage that they can be achieved only by conventional GPS antennas and body shielding, and require almost no physical additions or physical modifications.
In the past, some of the signals sent from the GPS satellites that were in the antenna coverage area, which could have been judged to be reception, were excluded as below the reception strength threshold.
It was premised on the position that it could be realized by In such a case, there is a problem that the azimuth limiting width becomes wider.
<<0014>>
Therefore, the first solution is to arrange a microwave absorbing material made of a magnetic electromagnetic wave absorbing material, which is generally distributed, in the direction in which the diffracted waves are generated. deer
However, this approach faces the following problem. In other words, microwave absorbing materials using magnetic wave absorbing materials that absorb radio waves due to the magnetic loss of magnetic materials include iron, nickel,
Kel and ferrite can be used to absorb radio waves, but it has the disadvantage of being heavy. Therefore, currently, it is generally distributed to those who continuously move for a long time mainly by walking.
It is suggested to field personnel that microwave absorbing material, which is currently being used, could be temporarily added as a new addition for such purposes, even if it is heavy and bulky.
I must accept your request.
Even if this is accepted, increasing both the carrying volume and weight during walking will result in the main movement on foot, including uphill and downhill inclement weather.
In mountainous areas with heavy rainfall, or in areas affected by large-scale natural disasters where it is necessary to concentrate attention when moving over rubble, it means that a considerable amount of fatigue accumulates quickly, and it is very difficult to carry out the mission.
You will face problems that will hinder you.
In other words, most of the magnetic electromagnetic wave absorbing materials and microwave absorbing materials at present are mainly fixed installation types to artificial structures, etc., and are generally bulky.
not yet recognized as a problem. Magnetic electromagnetic wave absorbing materials and microwave absorbing materials, which have many limitations in terms of weight and volume, are ideal for the equipment for those who move mainly by walking.
did not fit well.
<<0015>>
Therefore, as a second measure, the next idea was to dispose a microwave absorbing material made of a conductive electromagnetic wave absorbing material in the direction in which diffracted waves are generated. That is, by conductive radio wave absorbing material
A microwave absorbing material absorbs the electric current generated by radio waves due to the internal resistance of the material, and in some cases, the electromagnetic wave absorber is realized to some extent by fabrics of conductive fibers. However, this measure also faces the following problem.
In other words, it is sufficient for the conductive material to simply absorb electromagnetic waves. There is a possibility that
In this case, there arises a problem that the azimuth limitation causes a great trouble as a device that contributes to action determination.
<<0016>>
Therefore, as a third solution, it was conceived to arrange a microwave absorbing material made of a dielectric electromagnetic wave absorbing material in the direction in which diffracted waves are generated. This solution has not been examined for application to the use of the present invention, and is proposed for the first time in the present invention, and its effectiveness is shown.
<<0017>>
Activities such as climbing or rescue activities (mountain rescue team, international disaster relief team, etc.) by those who travel alone or in a similar manner and who mainly move at low speed such as walking,
In addition, (during distress relief), there are also risky movements such as walking in bad weather with relatively poor visibility.
Therefore, (during large-scale disaster relief), in an environment where social infrastructure and lifelines for movement are cut off, it is possible to quickly make decisions on each action while ensuring one's own safety.
necessary. Even in such a case, it is possible to attenuate the diffracted waves without increasing the weight and volume due to an increase in the amount of cargo that is originally unnecessary.
We propose a method that enables rapid approach to the evacuation site and enables accurate confirmation of the direction of evacuation.
<<0018>>
While diverting the L1 C / A GPS receiving unit as a low-priced popular product having a general hemispherical beam, and with a configuration that is inexpensive and easy to form as a whole, the human body
is used for shielding, and the structure shown in FIG. 1 or 5 is proposed, which has been found to contribute to further stabilization of the results from numerous preliminary experiments conducted by the author. back of body
The L1 C/A GPS receiver unit is installed vertically on the waist, and the following structure is proposed for the main purpose of diffracted wave attenuation from both sides of the body to the L1 wave C/A GPS receiver.
In that case, it is sufficient if the walls of mountains, the walls of buildings, the structures of large ships, and the fuselage of aircraft can be used as shields when they are regarded as walls when viewed from the outside. If not, the following method can be used to obtain azimuth information more simply and reliably.
《Means to solve the problem》
<<0019>>
Has a hemispherical antenna pattern
One GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and contains water at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, and protrudes forward, rearward, or laterally from the direction information acquisition device. to attenuate the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area,
A direction information acquisition method characterized by:
<<0020>>
The azimuth information acquisition method; containing water is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel A direction information obtaining method, characterized in that the container body contains alcohol.
The direction information acquisition method; the shape of the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder; the central axis and the vertical axis of the body
and the lateral axis of the body are perpendicular to each other; a GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the alignment of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the main beams of the antenna are substantially the same.
The method for obtaining direction information, comprising:
The shape of the thing containing water is cylindrical;
Water supply subdivided sealed vinyl packaging package When a continuous body with a separation tear line is wound around a paper cylinder, etc., any two lines of the separation tear line that are initially adjacent
, is also about 137.5 degrees or a natural number multiple thereof, or about 222.5 degrees (this is 137.5 degrees
180 degrees) or natural multiples thereof, the spacing of adjacent separating cut lines is determined by the paper cylinder radius and the drinking water aliquot sealing vinyl
It is designed based on the interval value calculated from the thickness of the continuum with separation perforation line of the packaging package and the order number of the perforation line from the beginning;
When viewed from the central axis, all the fibers are dispersed in different directions, and an overall structure that does not overlap no matter how many times the fibers are wound is formed.
Direction information characterized by the use of a continuum with a separation perforated vinyl package, characterized by attenuating the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the above-mentioned sky coverage area without omission. Acquisition method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the above-mentioned direction information acquisition device, the power for electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal is halved.
A substance with a depth of 5 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and existed outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, the power is halved against the electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal
A substance with a depth of 20 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and was present outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
The direction information acquisition method; containing water is water or alcohol for drinking or cooking, or physiological saline or disinfecting alcohol for emergency medical use.
It is a container containing liquids for medical use, drugs for medical use, or alcohols for fuel, or is ingested as food containing water or alcohols.
or miso, miso-based products, or salted preserved foods such as sausages, salami, ham, or smoked products.
or is a nutritional liquid or gel ingestion, or is part of an animal or plant, or is meat or cereals or legumes or root vegetables.
And, it is a highly water-containing tissue such as muscle or skin, or it is a seasoning, or it is a heat or cold insulation material, or it is a super absorbent polymer.
or daily necessities such as gel or liquid cosmetics or household products (detergents/liquid soaps), or liquids containing electrolytes filled in batteries or rechargeable batteries
Or industrial products such as gel-like polymers, or chloroprene rubber or polychloroprene rubber or chloroprene rubber (CR rubber) equivalent or higher
A material that has GPS electromagnetic wave absorption characteristics such as the 1.5 GHz band, or a material that uses a so-called wet suit material or a wet suit itself
or antifreeze used in polar regions, cold regions or high altitudes, or ethylene glycol or diethylene glycol, or large scale
Moist soil or moist sand or sea water or lake water or river water or rain, such as those available in the open in an emergency during natural disasters, large-scale man-made disasters
Harsh environments where the use of water or sometimes the excretion of living organisms or livestock must be found effective, or medicinal liquids
Alternatively, a direction information acquiring method characterized by using a disinfectant solution, an infusion solution, or a physiological saline solution.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and at least one of the right and left or the left and right of the above-mentioned direction information acquisition device is labeled "relative dielectric for electromagnetic waves with the frequency of the GPS satellite transmission signal" against the electromagnetic wave with the frequency of the GPS satellite transmission signal The square root of the coefficient (εr) and the dielectric loss tangent (tan δ) (δ is the dielectric loss angle) belong to a region of a certain numerical value or more such as “10”). Alternatively, it is mounted so as to protrude to the side, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites that exist outside the above air coverage area.
How to get rank information. The azimuth information acquisition method;
is a container containing alcohol for disinfection, medical liquid medicine, or alcohol for fuel.
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder;
A GPS receiver is arranged near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the main antenna of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the beams are substantially the same; and the structure is such that it can be incorporated as an internal structure of a rucksack and can be removed.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (where n=1,2,3...)
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package characterized by being designed to keep "the length of the interval between the nth cut and the n-1th cut of the subdivided water package" in length .
In the direction information acquisition method, the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water according to claim 5 is wound outward with a radius of a (cm) at the start of winding.
A direction information acquisition method characterized by the fact that a cylindrical shape can be reliably and simply formed while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
Number 1》

(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 0, 1, 2, 3 ...))
(However, [ ] is the symbol for definite integral.)
or
2πg(a−0.5bg)+2πbggn
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 1, 2, 3 ...))
Designed to keep the length "from the starting point to the n-th break between packets of subdivided water"
characterized by
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package,
To be able to reliably and simply form a cylindrical shape while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist by winding outward with a radius of a (cm) at the start of winding;
A direction information acquisition method characterized by:
(1) Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
(2) Attached to the front side or rear side of the body,
(3) at least one of left and right or left and right of the direction information acquisition device,
(4) those containing water,
(5) mounted so as to protrude from the azimuth information acquisition device;
(6) thereby
(7) Attenuate signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area;
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. Like, put on,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. As such, the multiple compartments of the reservoir, which doubles as an oral intake tube for drinking water, are compactly stored in the reservoir, and when used, are pulled out (one after another) by spreading both arms or one arm, and the water plane is the arm. The reservoir compartment returns to its original compact shape in its stowed position by unfolding it (to form between the torso) and returning it to its original position (with both arms or one arm lying alongside the body when not in use). while ensuring active oral intake of water without interfering with activity.”
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. so as to constitute a spatial shape,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Sports drinks, isotonic drinks (drinks containing electrolytes with an osmotic pressure almost equal to the osmotic pressure of the human cell fluid), hypotonic drinks (lower osmotic pressure than the osmotic pressure of the human cell fluid) Beverages containing electrolytes with an osmotic pressure), hypertonic drinks (drinks containing electrolytes with a concentration higher than the osmotic pressure of the human cell fluid), physiological saline, seawater, battery electrolyte, batteries The main purpose is to actively improve the compatibility and convenience of the place, etc.)
containing an electrolyte solution or a polar solvent,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is a carry-on item in the field, or for heating fuel for cooking during tent camp, for mobile fuel such as snow vehicles, for ingestion as a nutrient source, as a luxury item It is an important carry-on item for ingestion of food, cooking and seasoning etc.)
Ethyl alcohol, methyl alcohol (for medical supplies and disinfectants), alcohols (for general cleaning and fuel, etc.)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
"(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is essential as a carry-on item in the field, such as cleaning wounds, using it as a basis for implementing intravenous fluids, and using it for oral intake during extreme fatigue.)
Physiological saline, or those containing an infusion containing certain components using it,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of increasing the high degree of versatility of carry-on items that tend to be restricted at the site and the possibility of responding to events with only on-site items.)
Containers or reservoirs containing or containing water
It can be transformed, split, and recombined.
(By having characteristics, various characteristics of signals derived from GPS satellites that existed outside the above air coverage area, and the characteristics of the GPS antenna, GPS receiver, and surrounding environment) It is possible to actively make use of the shape.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
A reservoir that can hold a water-containing object is divided into a plurality of compartments, and the compartments can be freely combined with each other to take an arbitrary shape that is closest to the user's wishes.
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
The reservoir, which can hold a water-containing material, is divided into multiple compartments, and can have any number of layers of water or electrolyte solutions of different concentrations or substances of different compositions or air,
(By doing so, we also utilize the property that electromagnetic waves partially reflect when incident on substances with different refractive indices.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
(The main purpose was to manage physical condition, including nutritional supplementation and reduction of dehydration.)
of the reservoir contents to the user,
oral intake
or
(subcutaneously, intravascularly, intraperitoneally, etc.)
Infusion
having means (such as a tube as
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
so that the opening narrows from the periphery toward the center or widens from the center toward the periphery,
be configured
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir capable of holding an object containing water (etc.)
(for example) corresponding to all or part of a development of a polyhedron, manysided object, manifold object,
multiple polygons or geometric figures as bases
(First of all, it is relatively short as a univocal image, that is, in a mathematical sense, it is easy to understand that it is often expressed as a plate shape.)
pillar
(A “pillar” in the mathematical sense is a “pillar having a geometric figure on its bottom surface, such as a cylinder or prism”)
As
(In a shape that is not so bulky that it can be attached to clothing when not in use)
configured,
(With a procedure like assembling a polyhedron from a developed view, sometimes with the aid of Velcro fasteners or fittings or sliding devices,
As a three-dimensional spatial figure in the first place)
of polyhedron surfaces
All (when intended to act as a virtual opening for electromagnetic waves by making the layer of water very thin relative to the other surfaces, rather than expressing it as a clear opening)
or
(when contemplating constructing a shape that has a non-water-filled surface, i.e., a clear opening for electromagnetic waves) partly
By forming a layered structure such as water on all or part of the surface of the polyhedron
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
multi-layered compartments of fan-shaped columns with relatively small central angles (compact during normal activities such as walking and running)
The structure (combined with a tube that is an oral water intake device) can be taken or easily reverted (while being easy to wear on the body and suitable for trail running).
(When rushing to the site for disaster relief, etc., in order to perform the original mission accurately, to prevent getting lost at crossroads where there is a risk of getting lost, and to more reliably acquire direction information. Second, in order to increase the survival rate of victims, reduce the probability of occurrence of aftereffects, and shorten the time until rescue after a disaster, in the event of such an emergency or emergency use, it is a way to bring serious disadvantages to victims. In order to avoid time loss due to hesitation, etc.)
By individually sliding the individual fan-shaped structures with multiple compartments and unfolding them into one large fan-shaped structure with a larger central angle,
By developing and creating a fan-shaped layered structure of water with a wider central angle (without having to maintain the shape of the layered structure with your hands and arms), you can free your hands and arms and use maps and check items. It is possible to provide a cooling or warming effect on the underarms to prevent heatstroke or hypothermia without requiring assistance such as checking, etc., and it is easy to combine with an oral intake tube, making it suitable for trail running, etc. Since it is possible to maintain a small and compact shape that is suitable for both, as you can see from the fact that not a few athletes participate in trail running with a cylindrical oral water bottle attached to one mouth, such a shape , more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
At this time, the fan-shaped multi-layer structure may be hung from both shoulders with a short ring-shaped Schlinge (a short string for mountaineering). Alternatively, a ring-shaped medium-sized schringer can be crossed over both shoulders and hung in the same way.
In addition, I would like to point out that this can of course be applied to other items in this paper because it is easy to implement, convenient, and practical.
In particular, when a fulcrum for suspension is required even at the center of the body, crossing points of crossing should be used. In mountaineering and other environments where it is not easy to obtain things, it is possible to easily solve what seems to be difficult by making good use of such string-like objects. A lot of things that were developed during the same period are known, and their descriptions can be found abundantly in books. In addition, this paper can also be said to be a technology that emphasizes the spirit of overcoming difficulties by adding wisdom to what already exists in the field. For details on rope work, for example, (Encyclopedia of how to tie a string and a rope, by Ryoji Toriumi. Illustrated practical rope work by Kazuyoshi Maejima. Rope work that is immediately useful outdoors by Etsuro Shikishima. Outdoor Rope Work Handbook by Osamu Haneda.)
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, completion of missions such as disaster relief at a higher level, or triathlon “target "The main purpose is to achieve more advanced results in long-distance swimming and underwater work)
A reservoir that can hold something containing water
It can also be used as a jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) (so-called in self-contained diving breathing apparatus (Aqualung) diving)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir that can hold an object containing water, etc. (including a cold insulator or heat insulator consisting of a superabsorbent polymer and water),
By making it touch a part of the human body where there is a large artery such as the armpit, the left and right sides of the neck, or the groin,
By being able to cool the blood flow of the human body, (the tendency of onset in outdoor orienteering under the hot sun, disaster relief activities, triathlons, trail races, etc. is high worldwide, and its prevention is attracting attention worldwide)
Combines the effect of preventing heat stroke,
or
It is possible to heat the blood flow of the human body, and it is very likely to occur frequently during stormy weather on mountain climbing tours for middle-aged and elderly people, and it tends to lead directly to the distress of the entire tour.
The danger that sometimes occurs in cross-country skiing etc. is pointed out worldwide.)
It has the effect of preventing hypothermia,
so that (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6) i.e.;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of actively improving on-site compatibility and on-site convenience) Reservoirs that can hold water-containing materials can contain seawater (or any other locally available liquid). Since it can be put in and used, it is easy to procure materials on site, and convenience is enhanced by being detachable from a life jacket.
By (more effectively on-site)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:


<<0021>>
The method for obtaining direction information;
By controlling the thickness or water content of the water layer through which the signal passes,
As a result of aligning with a special positional relationship with the satellites in the sky,
The reception strength of the signal from the GPS satellite at the GPS antenna is
of multiple diffracted waves with different phases or nearly opposite phases
As can be inferred from the superimposition, when it is recognized that it is characteristically significantly reduced,
The positions of GPS satellites capable of transmitting such signals are
Based on the fact that geometric limitations can be made on the position in the sky,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:


<<0022>>
The method for obtaining direction information;
For containers with structures characterized as being flexible to retain water
by applying partial pressure
by changing or reducing the water thickness or water content of that part or area
by changing or decreasing the transmission attenuation in that part or region
by causing a transmitted signal or a diffracted wave at that location
Based on the observed change or decrease in received strength,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:


<<0023>>
The method for obtaining direction information;
For containers with flexible structures that hold water
Objects that partially apply pressure have flexibility
characterized by being made of resin such as plastic,
A direction information acquisition method characterized by:



<<0024>>
The method for obtaining direction information;
A direction information acquisition method, wherein the flexible container for holding water is a vinyl bag with a zip.
I propose the above.

<<0025>>
The method for obtaining direction information;
A container that holds water
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function that can be presented in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose the above.

<<0026>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function of reading or being able to be read in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose it.

<<0027>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
A certain scale geometric shape of the material can be constructed,
Radio waves from GPS satellites in undesired positions with respect to the GPS antenna
that can be made to be able to weaken the impact
In addition to the original purpose of drinking water during action, the presence of water during transportation
It is possible to realize such a combination of functions
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.


<<0028>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
In constructing a scaled geometry of a material,
mutually, Velcro tape, or fasteners, or hooks, or duct tape, or
that it is a magnet or a magnetic force coupling structure invented by Mr. Masao Nagaoka,
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.


<<0029>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0030>>

The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.


《Brief description of the drawing》
<<0031>>
<<FIG.1>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment in the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention.
<<Fig. 2>> Configuration of a flexible container having a bellows structure used for arranging water in a hollow cylindrical shape in the device of the present invention
1 is a schematic configuration diagram of one embodiment of .
<<Fig. 3>> Hollow cylindrical container that can be used for disposing water in the device of the present invention and that can also be used as tableware
1 is a schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of FIG.
<<Fig. 4>> Ship life-saving equipment of Japan that can be used for the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention
One external shape and size that can be said to be a de facto international standard for fresh water packages stipulated in the regulations, etc.
Legal information.
<<FIG. 5>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment in the parallel two rectangular plate-shaped water arrangement of the device of the present invention.
.
<<FIG. 6>> Some substances such as water or alcohol used in the apparatus of the present invention
It is a graph which shows the small power half-life depth of a microwave (2450 MHz).
<<FIG. 7>> Some substances such as water or alcohol used in the apparatus of the present invention
It is a graph which shows the small power half-life depth of a microwave (915 MHz).
<<FIG. 8>> Region with microwaves (50 MHZ) in water used in the device of the present invention
3000 MHz from z) is a graph showing the attenuation per unit distance.
<<FIG. 9>> A conceptual diagram showing the fact that the adjacent binomial ratio of the Fibonacci sequence converges to a constant value.
.
<<Fig.
It is a conceptual diagram.
<<Fig.
It is a conceptual diagram.
<<Fig. 12>> A plate-shaped device of the present invention for a life jacket for falling into the water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc.
A water distribution structure is embodied by a hinge, which is perpendicular to the body when carrying out the method of the present invention.
FIG. 4 is a conceptual diagram when deploying;
<<Fig. 13>> A plate-shaped device of the present invention for a life jacket for falling into the water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc.
When the water arrangement structure is embodied with a hinge and the method of the present invention is not carried out, the protrusion of the water-containing object
, is a conceptual diagram when making it smaller.
<<Fig. 14>> A plate-like device of the present invention for a life jacket for falling into the water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc.
A water placement structure is embodied by hinges and sliders to contain water when the method of the present invention is not practiced.
FIG. 4 is a conceptual diagram when the number of protrusions of an object is reduced.
<<Fig. 15>> A plate-shaped device of the present invention for a life jacket for falling into the water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc.
When the water arrangement structure is embodied by hinges and sliders and the method of the present invention is carried out,
FIG. 10 is a conceptual diagram showing how the projections of the musculature spread left and right from both sides of the body.
<<Fig. 16>> A plate-shaped device of the present invention for a life jacket for falling into the water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc.
When the water arrangement structure is embodied by hinges and sliders and the method of the present invention is carried out,
Fig. 10 is a conceptual diagram when the protrusions of the musculature are arranged perpendicular to the body;
.
<<FIG. 17>> A conceptual diagram for explaining the implementation of the proposed method in a wheelchair.
<<Fig. 18>> Proposed method G on the back of which is arranged in a straight line using only the body as a shield.
Placing a PS receiver can be affected by attenuated diffracted waves that you don't want to receive
It is a conceptual diagram for explaining that.
<<Fig. 19>> Making effective use of things that contain water (other people's bodies do not matter),
Arranging them in a U-shape, including the body, and placing the proposed GPS receiver at the bottom of the
Conceptual diagram explaining that it is effective in attenuating diffracted waves that are not required to be received compared to the case of only the body.
is.
<<FIG. 20>> FIG. 20 is a conceptual diagram showing the direction information acquisition principle of the direction information acquisition method according to the present invention.
<<FIG. 21>> An embodiment of an azimuth information acquisition device that can embody the azimuth information acquisition method according to the present invention.
1 is a conceptual diagram showing a state; FIG.
<<Fig. 22>> Relation between the arrangement of satellites in the sky and the antenna when the direction is limited by the direction information acquisition device
Fig. 2 is a schematic layout diagram showing a connection;
<<FIG. 23>> A block diagram of an example of a system incorporating a voice recognition sensor.
<<FIG. 24>> A block diagram of an example of a system incorporating a vibration discrimination sensor.
<<Fig. 25>> Fig. 22 shows the azimuth information acquisition device when the antenna is placed in the opposite direction.
FIG. 2 is a schematic layout diagram showing the relationship between the satellite layout in the sky and the antenna when azimuth limitation is performed based on the position of the antenna;
.
<<Fig. 26>> Implementation time of azimuth limited width expected value in Tokyo (139 degrees east longitude, 35 degrees north latitude)
It is a graph of the simulation result of the dependence and orientation frequency dependence.
<<Fig. 27>> About the relationship between the expected value of the daily azimuth limit width for one fixed star in Tokyo and the number of orientations
and a graph of its exponential approximation curve.
<<Fig. 28>> A configuration in which the human body is used for shielding and water is used to attenuate diffracted waves.
is an explanatory photograph.
<<Fig. 29>> GPS satellite arrangement suitable for elevation angle conditions (place with a good view, 6 train line crossing overpasses)
Above, a sky map of a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 30>> Occurrence probabilities of the four categories of output results for azimuth limitation in actual prototype experiments
Relationship between received signal strength thresholds (a place with a good view, on an overpass crossing 6 train tracks, 5 times in total)
Rotation experiment) is a graph.
<<Fig. 31>> Average value of azimuth limitation width and received signal strength at the time of correct answer in actual machine prototype experiment
Degree threshold relationship (a place with a good view, on an overpass crossing 6 train tracks, a total of 5 rotation experiments)
is a graph of
<<Fig. 32>> Each box showing the distribution of the number of captured satellites at the correct answer in the actual prototype experiment
-and-whisker plot and its dependence on the reception judgment signal strength threshold (see
It is a graph of a total of 5 rotation experiments on a sunny place, on an overpass crossing 6 train tracks.
<<Fig. 33>> Histogram of limited azimuth width when answer (correct answer h) (place with good view, 6
It is a graph of a total of 5 rotation experiments on the overpass crossing the train tracks).
<<Fig. 34>> A magnetic sensor was placed on the abdomen of the body and a rotation experiment was performed at the actual prototype test site.
Example of time variation of magnetic sensor observation value when applied (place with good view, 6 train line crossing land
It is a graph of Hashigami, simultaneous measurement at the time of rotation experiment).
<<Fig. 35>> GPS satellite layout map conforming to elevation angle conditions (place surrounded by mountains, near Mt. Takao Biwa Falls,
A total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 36>> Occurrence probabilities of four categories of result output of azimuth limitation in actual machine prototype experiment and
Relationship of received signal strength threshold (a place surrounded by mountains, near Mt.
Rotation experiment) is a graph.
<<Fig. 37>> Average azimuth limitation width and received signal strength at correct answers in the actual prototype experiment
The relationship between the degree threshold (a place surrounded by mountains, near Mt. Takao Biwadaki, a total of 5 rotation experiments)
graph.
<<Fig. 38>> Rotation test with magnetic sensors placed on the abdomen of the actual machine prototype test site
Example of time variation of magnetic sensor observation value when conducting (place surrounded by mountains, Mt.
It is a graph of the vicinity of the waterfall and the measurement at the time of the rotation experiment).
<<Fig. 39>> GPS satellite layout map conforming to elevation angle conditions (place surrounded by buildings, etc., within 23 wards of Tokyo)
Elementary school, a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 40>> Occurrence probabilities of the four categories of output results for azimuth limitation in actual prototype experiments
Relationship between received signal strength thresholds (place surrounded by buildings, near elementary school compound school building in Tokyo's 23 wards)
, a graph of a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 41>> Average azimuth limitation width and received signal strength at correct answers in the actual prototype experiment
Degree threshold relationship (place surrounded by buildings, near elementary school compound school building in Tokyo's 23 wards, total 5
It is a graph of one rotation experiment)).
<<Fig. 42>> Appearance photograph of liquid crystal screen and voice real-time prototype.
<<Fig. 43>> Rotation test with magnetic sensors placed on the abdomen of the actual machine prototype test site
Example of time fluctuation of magnetic sensor observation value when implemented (place surrounded by buildings, etc., in Tokyo 23 wards
It is a graph of the vicinity of the elementary school compound school building, and the measurement at the time of the rotation experiment).
<<Fig. 44>> One implementation of a container configuration for arranging water, etc., in a tubular shape utilizing the truncated pyramid side surface of the device of the present invention
It is a schematic block diagram of a form.
<<Fig. 45>> One implementation of a container configuration for arranging water, etc., in a cylindrical shape utilizing the side surface of the hemisphere of the device of the present invention
It is a schematic block diagram of a form.
<<Fig. 46>> One embodiment of the integrated structure of the container used for the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention
1 is a schematic configuration diagram of FIG.
<<Fig. 47>> An example of a half-divided configuration of a container used for arranging hollow cylindrical water in the apparatus of the present invention.
1 is a schematic configuration diagram of an embodiment; FIG.
<<Fig. 48>> An embodiment of a quarter configuration of a container used for disposing hollow cylindrical water in the device of the present invention
1 is a schematic configuration diagram of a state; FIG.
<<Fig. 49>> A quarter structure of a container used for arranging hollow cylindrical water in the device of the present invention.
An embodiment with fittings on the right (and top and bottom), or a schematic configuration with a central angle of 90 degrees
It is a diagram.
<<Fig. 50>> The container used for arranging the water in the hollow prismatic shape of the device of the present invention is fitted vertically.
The GPS receiver is more affected by the diffracted waves by stacking them in two layers while fitting them together to increase the height.
FIG. 4 is a conceptual diagram of a configuration used when making it difficult.
<<Fig. 51>> The container used for disposing water in the hollow prismatic shape of the device of the present invention is shaped like a cylinder using the side surface of a hemisphere.
In addition to narrowing the opening of the container configuration for placing water etc., the wall other than the opening is also
Used when deploying a similar thickness of water to make the GPS receiver less susceptible to diffracted waves.
1 is a conceptual diagram of a configuration in which
<<FIG. 52>> As a container used in forming the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention, a closed
A transparent hose with a flexible mechanism at both ends is arranged like a coiled snake.
In addition, the hose becomes a pure transport container for water, and in an emergency
of construction in demonstrating the advantage of producing an advantage in mountaineering that can be properly utilized as a rope
It is a conceptual diagram.
<<Fig. 53>> The configuration of a container for placing water, etc., in the tip shape of a swiss horn in the device of the present invention
1 is a schematic configuration diagram of one embodiment; FIG.
<<Fig. 54>> In the device of the present invention, a container in which water, etc.
1 is a schematic configuration diagram of one embodiment of a device configuration; FIG.
<<Fig. 55>> In the device of the present invention, the parabolic body of revolution is cut at two points on the horizontal plane to form a base shape.
1 is a schematic configuration diagram of one embodiment of a container configuration for arranging water or the like.
<<Fig. 56>> In the device of the present invention, the
By arranging the water in a shape that gradually spreads, or close to two flat plates but gradually to the left and right sides
By arranging the water in a shape that spreads out, the GPS receiver is less susceptible to diffracted waves.
FIG. 2 is a conceptual diagram for realizing combing.
<<Fig. 57>> In the device of the present invention, a cylindrical or nearly cylindrical shape but rounded towards the inside
By arranging the water in a shape that gradually increases, or two plates that are close to each other but gradually move toward the center.
By arranging the water in a shape that curls up, the GPS receiver is less susceptible to the diffracted waves.
FIG. 2 is a conceptual diagram for realizing combing.
<<Fig.
By squeezing it tightly, it becomes a flat circular layer that can be stored without being bulky.
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the shape of the cup made of cone material when not in use.
<<Fig.
By pulling out, it is shaped as a cup with continuous stepped sidewalls of silicone material.
Although it is a conceptual diagram explaining the shape of the cup when in use, it is not the main proposal.
When applied to the proposed method, instead of containing water inside the cup,
Usefulness of a new pop-up cup with a new feature that has a space for water
, which itself can be used as a cup as a matter of course, and in an emergency, the half of the device of the present invention
An overview explaining the usefulness of being able to form a water deployment similar to deployment on the wall of a ball table.
It is a concept.
<<FIG. 60>> Water can be contained from the inlet, and modules of adjacent dimensions are uneven with respect to each other.
have mating portions (e.g., the next smaller sized ring segment may
Up to 1/4 of the height of the bed, there is a step like a road shoulder so that you can easily fit yourself in.
It can be easily realized if it is engraved on the inside, and in this case, the thickness of the water in the fitting part is constant
), and the concentric layered multi-layered
The present system is capable of deploying water in a shape composed of a number of interlocking ring segments.
An example of a proposal.
<<Fig.
Or the pentagonal part has a zip so that it can be filled with water, or a screw
When formed as a flexible plastic (vinyl) water bottle with a cap, it can also be used as a whole water bottle
It is a conceptual diagram showing that it can be folded back at an appropriate place and stored in a rucksack or the like. (Ash
The color corresponds to the margin of overlap. The part is Velcro (registered trademark) (Velcro
It is advisable to use a tape or the like to facilitate joining and separation. When not in use and without water
It's also easy to flatten it into Zack. )
<<Fig. 62>> A hexagonal
Or the pentagonal part has a zip so that it can be filled with water, or a screw
It is formed as a flexible plastic (vinyl) water bottle with a cap.
, Make it a crimped or zipped part so that the filling of water stops at the part that hits the equator, and others
[The part of the northern hemisphere, excluding the Arctic region, is filled with water so that it will spread
In case of emergency, the arrangement of this proposal, which has a hemispherical shape as a whole, can be taken immediately.
When not in use, fold it back at the appropriate place and use it as a flat water bottle in a rucksack or the like.
It is possible to form a practical water bottle that can be folded into several layers and stored, and that it contains water when not in use.
A conceptual diagram showing that it is easy to flatten it into a rucksack when it is not there.
<<Fig. 63>> When the previous figure was actually constructed three-dimensionally, the water-filled layer was shown in gray.
Three-dimensional finished drawing. Just fill with water outdoors, join with Velcro tape and assemble
A water structure close to a hemisphere is completed in
A water bottle that can be opened and folded simply by removing the Velcro tape
It can also be used as a vinyl water bottle that can be folded flat when not filled with water.
Conceptual diagram showing that.
<<Fig. 64>> Dependence of dielectric loss of water on electromagnetic wave frequency and
and a graph showing the frequency characteristics of the magnitude of conductivity in the case of water containing an electrolyte.
<<Fig. 65>> Penetration depth of electromagnetic wave in medium with high water content
depth. e is the base of natural logarithms), and is a graph showing frequency characteristics.
<<Fig. 66>> Represents a molecular structural model of water showing that water molecules have a dipole moment
It is a conceptual diagram.
<<Fig. 67>> Orientational polarization is induced by microwaves, ion polarization is induced by infrared rays, and ultraviolet
Conceptual graph of polarization and absorption vs. frequency showing the induced electronic polarization at the line.
is.
<<Fig. 68>> Composed of chloroprene rubber, etc., which has a small power half-life depth, and water, etc. (
Liquid or gel type with large specific heat, moderate pressure dispersion effect, and small power half-life
concept of a tent mat or shelf mat with voids capable of holding
It is a diagram.
<<Fig. 69>> Composed of chloroprene rubber, etc., which has a small power half-life depth, and water, etc. (
Liquid or gel type with large specific heat, moderate pressure dispersion effect, and small power half-life
Tent mats or shelf mats with voids capable of holding
As an embodiment of the device of the present invention, it is used to weaken the diffracted waves by placing it on the left and right sides of the body.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram in the case of FIG.
<<Fig. 70>> Composed of chloroprene rubber, etc., with a small power half-life depth, and water, etc. (
Liquid or gel type with large specific heat, moderate pressure dispersion effect, and small power half-life
Tent mats or shelf mats with voids capable of holding
As an embodiment of the device of the present invention, the device is arranged on the left and right sides of the body and on the upper part of the body and rotated.
It is a schematic block diagram in the case of using for folded wave weakening.
<<Fig. 71>> Based on quantum theory, the oxygen atom in the water molecule has two electrons in the 2s orbital,
It is supposed to have 4 electrons in the 2p orbital and a total of 6 outer shell electrons.
, the covalent separation angle based on bonds using p-orbitals is the repulsion between the positive charges of the two hydrogen atoms
Therefore, the angle between the orthogonal p-orbitals is widened by about 14 degrees from the original angle.
extended and extended to 104 degrees, the water molecule has a permanent dipole moment
In demonstrating that this can actually be explained on the basis of the latest theories of quantum mechanics,
It is a frequently cited conceptual diagram.
<<Figure 72>> Water (1.5°C) and sodium chloride (NaCl) aqueous solution (0.1 to 0
. Actual frequency characteristics of dielectric constant and dielectric loss at 5 molal (mass molal concentration)
Measured values are shown.
<<Fig. 73>> Barium titanate and ratio of barium titanate to strontium titanate
Measured values of frequency characteristics of dielectric constant and dielectric loss are shown.
Figure 74 Short height, folded compactly and stored in the back when not in use
A (thin plate-shaped) fan-shaped column-shaped water bottle compartment with a
By moving the connected arms in an arc from the side of the body to the top of the head through the horizontal direction,
It slides along the sliders interposed between the water bottle compartments, resulting in
It is easy to spread out so that the fans are deployed on both sides of the body, and if necessary,
By intentionally turning both arms in the direction of the front half of the body, the body and the fan-shaped structure spread
However, when viewed from above, draw a U-shape (the opening of U is in front of the body in this case).
), the GPS flat antenna with its beam center horizontally installed on the front of the body is positioned at the zenith
existed outside the sky coverage area intended to be formed by a single semicircle passing through
Since it can effectively attenuate the signal strength originating from GPS satellites, GPS receivers
can more easily identify the GPS satellites that were present in the above air coverage area; and
During activities that involve the transportation of water, medical infusions, etc. that must be carried for disaster relief activities, etc.
It is possible to effectively utilize the potential functions of these transported items, and at the same time, as a result,
Prompt access to victims is important for increasing the survival rate of emergency rescue and reducing the incidence of aftereffects.
A simple and convenient context-appropriate method for obtaining orientation information that supports more accurate
FIG. 10 is a diagram showing what is obtained;
<<Fig. 75>> The internal structure of the thoracoabdominal portion of the jacket of the device of the present invention can form a layer of water.
It shows that it can be a highly airtight, so to speak, thin water bottle.
By opening the front body, which includes the body and the water layer when viewed from above,
(forehead) forms a U-shape (the opening of U is in front of the body in this case,
(assuming that the signal is deployed vertically in the front of the body), the originally intended
Efficiently attenuates signal strength originating from GPS satellites that existed outside the airspace
Support more reliable implementation of the proposed method of obtaining orientation information in a way that is suitable for the context of use.
and effectively combines an oral hydration system during land activities
In the sea, it effectively doubles as a jacket-type buoyancy control device.
It is an example of implementation showing that it is possible to prepare
<<Fig. 76>> A diagram showing one embodiment of this proposal, in which a reservoir containing water (portable water bottle) is
, Normally, as shown in Fig. 77, a multi-layered compartment structure of compact fan-shaped columns (longitudinal
(Combined with a tube that is a mouth-watering device) can be easily attached to the body.
・While it is also suitable for running, it is difficult to get lost at crossroads where there is a risk of getting lost.
In order to prevent the
has a central angle by unfolding individual fan-shaped structures with individual compartments
A wider fan-shaped layered structure of water can be developed, in which case the basic part
, which authorizes the potential functionality of water in obtaining orientation information by GPS receivers.
Fig. 2 shows what is possible;
<<Fig. 77>> A diagram showing one of the embodiments of the present proposal, showing a wide medium as shown in Fig. 76.
The vertical installation structure of the fan-shaped water layer on the left and right of the body can be used for other work.
One (without hogging the arm, without bothering the arm), while being able to take this water-containing reservoir
The ba (portable water bottle) is a compact multi-layered con
Easy return to compartment structure (combined with tubing, which is an oral water intake device)
It is a figure which shows the shape at that time.
<<Fig. 78>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, GPS satellite A in the sky
and a cylindrical water bottle carried on the back of the body.
A cylinder that has been specially devised such that the radio waves emitted from star A make a part of the water layer thinner.
In the model water bottle, the special positional relationship between the part that is specially devised and the sky
As a result of the orientation, the received strength of the signal from that GPS satellite at the GPS receiver is significantly reduced.
It is possible to send out such transmission waves when it is recognized that the
indicating that the positions of the GPS satellites can be geometrically constrained in their position in the sky;
At that time, in order to identify the position of the satellite that emitted the signal, as an important variable in the text of the specification
φ (φ is derived from the determination of B by the sliding result) and θ (θ is the rotation
(determined by the results of
and a bird's-eye view conceptual diagram of the mutual arrangement positional relationship in the mutual geometric relationship
It is a diagram intended to enhance visual understanding by first showing the overall picture as.
<<FIG. 79>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, which is drawn in FIG.
A cylindrical water bottle near the user from a different perspective, close to the user, in a situation equivalent to the situation
Re-grasping around, GPS satellite A in the sky and the cylindrical water bottle carried on the body
However, in Fig. 78 showing the geometric relationship, a cylindrical water bottle that could not be drawn due to space limitations
In addition to showing various variables near
Regarding the relationship, it is a diagram of the overall picture shown, and the radio waves emitted from GPS satellite A are partly
For cylindrical water bottles that have been specially devised such as thinning the water layer,
As a result of orienting the elaborated part in a particular positional relationship with the sky, the GPS receiver
When it is recognized that the reception strength of the signal from the GPS satellite in the
Furthermore, the positions of GPS satellites capable of sending out such transmissions are
indicating that a geometrical constraint on the position can be made, where the satellite that emitted the signal
φ (φ is a sliding operation
) and θ (where θ is the result in the rotational operation
), the interaction between the GPS satellite in the sky and the user or the canteen
A bird's-eye view conceptual diagram of the positional relationship of mutual arrangement in the geometric relationship
Schematically show the aspect of radio wave propagation in the vicinity of the cylindrical water bottle in relation to the body image.
It is a diagram that first intends to
<<FIG. 80>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, drawn in FIG.
A cylindrical water bottle near the user from a different perspective, close to the user, in a situation equivalent to the situation
At the same time, although it is self-evident, the user also draws just in case, but
For that reason, in order to avoid making the diagram overly complicated and to ensure the visibility of the comprehension
, hypothetically, θ=0 and φ can take any value freely.
, In the case of a cylindrical water bottle, a cross-sectional view on a plane containing its central axis is shown, and
Edge diffracted waves and waves diffracted after passing through the thinned portion of the water layer are reflected at the bottom of the cylindrical water bottle.
Propagation distances that produce mutually opposite phases when reaching the L1 C/A GPS receiver located in the center of the plane
In the case of separation, to derive what geometric conditions make
By changing the length of B, the operation proposed by this proposal can freely change a, b, r, and A.
Since it is a constant value,
satellite signal to the GPS antenna due to the nearly anti-phase difference of the diffracted waves of the two paths
By detecting the characteristic drop in received power due to cancellation due to arrivals, the GP is effectively
It is possible to grasp the existence of the S satellite and support the method of obtaining direction information.
3A and 3B are conceptual diagrams of illustrations intended to facilitate visual comprehension;
<<FIG. 81>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, drawn in FIG.
A cylindrical water bottle near the user from a different perspective, close to the user, in a situation equivalent to the situation
In FIG. 79, which has been re-grasped around
It is a diagram showing that the water layer forms a thin area along the body, and the value of length B is scaled.
The signal from one of the GPS satellites overlaps the amplitude of the two diffracted waves with opposite phases.
It is possible to identify the length B that exhibits a characteristic decrease in received intensity due to the cancellation of
, which leads to the derivation of φ, an important variable as the position of the GPS satellites.
It is a conceptual diagram showing that.
<<Fig. 82>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, drawn in Fig. 78
A situation equivalent to the situation, a cylindrical water bottle near the user from a different perspective close to the user
In FIG. 79, which has been re-grasped to the center, it is a drawing focusing on the cylindrical water bottle, and one part of the circumference
This is a diagram showing that the water layer forms a thin region in the part, mainly because the value of B is already
When the identification is completed, this area with a thin water layer around the central axis of the cylindrical water bottle is
With rotation, signals from GPS satellites show a characteristic drop in received strength.
θ
It is a conceptual diagram showing that it can be identified as
<<Fig. 83>> In one of the embodiments of this proposal, the water layer is thin on part of the circumference of the cylindrical water bottle.
It is used to achieve pinching by applying pressure to form a region.
It is a conceptual diagram of a clipper that can be cut, and is made of resin that is lightweight, inexpensive, small, highly elastic, and highly available.
As a result, you can easily make your own using a 3D printer, which has become very popular recently.
It is a diagram for illustration of what also has the advantage of being
The fixed central angle is about 45 degrees to 90 degrees.
It is easy to create a 360-degree object in addition to a 360-degree object.
It is a diagram for the purpose of
Realize 360 degrees, then remove one 180 degrees worth of central angle, or 90 degrees
It is an external view for simply showing that the same thing can be done even if four degrees are used.
<<Fig. 84>> The structure containing water realized in a cylindrical shape in Fig. 81 is simulated
While remembering that it can be approximated by forming it with a polygonal prism (for example, a regular octagonal prism),
From the request to reduce the weight and volume of outdoor activities when forming with square poles like
, is a conceptual diagram when two of the four sides are removed for further simplification, and comparison
While the figure omits appropriate points that can be easily understood, even in that situation,
The edge diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which have the same effect, are mutually at the position of the GPS antenna.
Conceptually illustrates that mutual cancellation occurs if the phases are opposite due to the difference in propagation distance in
It is a diagram intended to
<<Fig. 85>> The outer shape of the cylindrical structure containing water realized in Fig. 81 is
It is assumed that it can be approximated by forming a virtual polygonal prism (for example, a regular octagonal prism).
When it is formed with square poles in this way, it is possible to reduce the weight and volume of outdoor activities.
Conceptual diagram when two of the four sides are removed in order to simplify the design
The figure omits as appropriate points that can be easily understood by comparison.
, the edge diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which provide the same effect, are mutually GPS-announced.
In general, if the phases are opposite to each other due to the difference in the propagation distance at the position of the tenor, they cancel each other out.
Although the figure is intended to illustrate just in case, the positional relationship with the user's back is conceptually illustrated.
1 is a schematic diagram intended to illustrate to FIG.
<<FIG. 86>> Regarding the structure containing water realized in a cylindrical shape in FIG.
For example, dealing only with diffraction signals of signals from satellites in the vicinity of the body side direction
Although it is usually thought that it is possible in reality that it is enough
In such a case, only small values of φ should be considered, and only limited values of θ should be considered.
Since it suffices to consider, the diffracted signal of the signal from the satellite from the vicinity of both body sides for the user
When it is sufficient to consider only the offset of
Since the parameters are determined almost uniquely, it is implemented as a block with the simplest outline.
With this device, the far edge diffracted wave and the near edge diffracted wave will coincide at the GPS antenna.
Considering that it is easy to design to increase the frequency of offsetting
It is a conceptual diagram intended to show the
As a result, it is easy to carry around, and visually it is even more convenient as a container for water.
FIG. 10 is an external view for enhancing understanding;
<<Fig. 87>> In Fig. 81, a thin water layer is formed horizontally on the bottom surface of the cylinder.
Whilst it is relatively easy, a similar effect can be obtained by forming such regions parallel to the central axis of the cylinder.
In view of the fact that the
It is a conceptual drawing, and for the thin part of the water layer, that part is used for simple notation.
It is a diagram that is expressed as if it does not exist, and even if such a structure
In other words, if the water is filled by the distance B from the bottom and does not permeate, it is the same as the above structure
is intended to enhance the visual understanding of showing that the effect of
Although it is simplified as φ=0, if A=20 cm, B=6 cm, etc., the
to show that it is easy to recall that signals from
It is an external view intended to do so, and the cube of the outer frame is drawn as a guide
.
<<Fig. 88>> In Fig. 87, θ was simplified to be 0.
It is a diagram intended to enhance visual understanding of what happens when it is not
87, the diffracted wave generated at the edge of θ=60 degrees in the figure is also
and the difference in propagation distance corresponding to half the wavelength of the GPS L1 wave.
, is a diagram intended to easily remind us that the canceling effect of the diffracted waves is also animated.
.
<<Fig.
, in both the lower part and the upper part
In addition, by configuring it, when the lower connecting tube is attached, the
Oral water retention can be easily performed using a branched oral water retention tube.
If water is injected before, if one chamber contains some air and the plug is closed,
By simply loosening the other wire while climbing, after climbing, and when descending, Pascal's principle
A meaningful difference in the water level is generated by the difference in the current atmospheric pressure from the atmospheric pressure trapped before climbing.
Therefore, both water bottles were kept transparent and the current air pressure in the one-sided chamber, which was sealed before the climbing activity,
If you have a scale to read the current air pressure difference on the side where you loosen the tap, you can handle heavy water.
In addition to simply carrying it, it can effectively detect changes in atmospheric pressure, that is, changes in altitude or sudden changes in climate.
A head designed to visually promote understanding that effective use such as knowing is possible
is.
<<Fig.90>> By forming water layers on the left and right sides, diffracted waves are directed to the GPS installed vertically on the back.
In order to prevent intrusion, it is usually said to be a layer of water, which corresponds to a film of water in substance.
It is convenient to attach a vinyl water bottle, etc., to the back with Velcro tape, etc.
Also, in cold regions, it prevents freezing and easily maintains a molten state that is drinkable at any time.
There are also points, and in addition to being convenient because it can be expected to have a cooling effect on body temperature in intense heat, direction information
Place your hands on your hips and stretch your elbows back or in any direction as needed during acquisition.
By putting it out, the water film is appropriately stretched in the gap between the arm and the body with Velcro tape etc.
It can be easily attached, thereby ensuring more reliable acquisition of direction information by GPS
It is a conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding of what can be done.
<<FIG. 91>> By forming water layers on the left and right sides in the same manner as in FIG.
In order to prevent intrusion into the GPS placed on the akuma
But for example, if it's a Zack that's pretty close to a cube, the Zack on its back
It is convenient to stick it on the side of the rack with Velcro tape, etc.
If necessary when acquiring information, attach it to a piece of cloth or Velcro tape that has a hinge function.
Unfold around any connection part such as, and attach the belt to the arm like the furisode part of the kimono of the furisode.
By sticking the arm in any direction by sticking it like Lucro tape, the arm and
It is easy to properly form a film of water in the gap between the bodies with Velcro tape etc.
It is possible to visually confirm that the acquisition of direction information by GPS can be performed more reliably.
A conceptual diagram intended to facilitate understanding of the
If you can connect with Velcro tape, etc., it can be used to create a circle even with various fine movements of the human body.
A, B, C,
This is exemplified in D.
<<Fig. 92>> As in Fig. 90, by forming water layers on the left and right sides, the diffracted wave is set vertically on the back.
In order to prevent intrusion into the GPS placed on the akuma
But for example, if it's a Zack that's pretty close to a cube, the Zack on its back
It is convenient to stick it on the side of the rack with Velcro tape, etc.
If necessary when acquiring information, attach it to a piece of cloth or Velcro tape that has a hinge function.
With any connection part as the axis, unfold and wear a bell on the arm like the furisode part of a kimono.
By sticking your arms out in any direction, such as by sticking them like cro-tape, you can stretch your arms and body
It is easy to properly form a film of water in the gap between the bodies with Velcro tape etc.
and, in some cases, unfolds a film of water that had existed compactly.
This allows the arms and sides of the body and even the thighs and shins to be divided into, for example, triangular areas.
While baring, use Velcro tape, etc. to connect with the body, and also connect the water layers to each other.
diffracted waves such as A, B, C, and D can be easily blocked by GPS.
It was intended to promote a visual understanding that the acquisition of azimuth information can be carried out more reliably.
It is a conceptual diagram, which is an external view as seen from the front side of the body, and an example of the arrangement of the water film is shaded.
is shown. .
<Fig. 93> By forming water layers on the left and right sides in the same manner as in Fig. 90, the diffracted wave is set vertically on the back.
In order to prevent intrusion into the GPS placed on the akuma
But for example, if it's a Zack that's pretty close to a cube, the Zack on its back
It is convenient to stick it on the side of the rack with Velcro tape, etc.
If necessary when acquiring information, attach it to a piece of cloth or Velcro tape that has a hinge function.
With any connection part as the axis, unfold and wear a bell on the arm like the furisode part of a kimono.
By sticking your arms out in any direction, such as by sticking them like cro-tape, you can stretch your arms and body
It is easy to properly form a film of water in the gap between the bodies with Velcro tape etc.
and, in some cases, unfolds a film of water that had existed compactly.
This allows the arms and sides of the body and even the thighs and shins to be divided into, for example, triangular areas.
While baring, use Velcro tape, etc. to connect with the body, and also connect the water layers to each other.
diffracted waves in partial spaces such as A, B, C, and D can be easily
In this case, if the GPS is installed around the navel, it will be quite deep
, crossing the knees, demonstrating that the GPS can be placed at the bottom of a conical obscuration with a wide aperture.
It is also a concept that it is possible to ensure the shielding of the hip joint by inserting it regardless of the body shape.
, thereby reducing the total amount of water, thereby
Intended to promote visual understanding that direction information can be obtained more reliably and easily
It is a conceptual diagram.
<<FIG. 94>> By forming water layers on the left and right sides in the same manner as in FIG.
In order to prevent intrusion into the GPS placed on the akuma
But for example, if it's a Zack that's pretty close to a cube, the Zack on its back
It is convenient to stick it on the side of the rack with Velcro tape, etc.
If necessary when acquiring information, attach it to a piece of cloth or Velcro tape that has a hinge function.
With any connection part as the axis, unfold and wear a bell on the arm like the furisode part of a kimono.
By sticking your arms out in any direction, such as by sticking them like cro-tape, you can stretch your arms and body
It is easy to properly form a film of water in the gap between the bodies with Velcro tape etc.
and, in some cases, unfolds a film of water that had existed compactly.
This allows the arms and sides of the body and even the thighs and shins to be divided into, for example, triangular areas.
While baring, use Velcro tape, etc. to connect with the body, and also connect the water layers to each other.
diffracted waves in partial spaces such as A, B, C, and D can be easily
In this case, if the GPS is installed around the navel, it will be quite deep
, illustrates that the GPS can be placed at the bottom of a cone obscuration with a wide aperture, crossed knees.
It is also conceptually possible to ensure that the hip joints are shielded by placing the
This indicates that the azimuth
Aimed at promoting visual understanding that information acquisition can be carried out more reliably and easily
It is a conceptual diagram, which is an external view as seen from the side of the body, and an example of the arrangement of the water film is shaded.
is shown.
<<Fig. 95>> A container made of silicon, for example, with several compartments.
In the case of a combination of plates, when forming a water layer with a water plate, part of it is directly
For a linear area, peel off a part of the area to thin the water layer.
You can easily reach the purpose by doing, and at that time, Velcro
We saw that such a function could easily be achieved even with a cylinder by joining with tape or the like.
It is a diagram intended to enhance understanding visually, and shows the initial state before part is peeled off.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example;
<<Fig. 96>> A container made of silicon, for example, with several compartments.
In the case of a combination of plates, when forming a water layer with a water plate, part of it is directly
For a linear area, peel off a part of the area to thin the water layer.
You can easily reach the purpose by doing, and at that time, Velcro
We saw that such a function could easily be achieved even with a cylinder by joining with tape or the like.
It is a diagram intended to enhance understanding, and the initial state before a part is peeled off.
It is a figure which illustrates.
<<Fig. 97>> For example, in the direction-independent magnetic connection structure by Mr. Masao Nagaoka, the magnets
The polygonal water layer compartment
Incorporating such a coupling mechanism in the compartment receptacle so that the components can be coupled to each other.
The convenience is improved if the
Helpful in maintaining faecality and enhances visual understanding of compatibility with such mechanisms
It is a photograph intended to do.
<<Fig.
Along with the machine, pour water into the side of a transparent, lightweight bucket, for example made of polycarbonate.
It has a so-called double structure closed space that can seal the layers, and has multiple plugs there.
It is convenient to equip with a bucket combination device that has a structure that can easily realize this proposal.
It is a diagram intended to enhance the visual understanding of what is hard, and
safe water is particularly profitable if, fortunately, the lifeboat lands on some island.
It is extremely convenient to be able to use it as a bucket even when it is small.
It would be more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water, even if only a little.
, the convenience will increase if the function is provided so that it can be used in such cases.
For better visual comprehension, the side when the side is heated by sunlight with the lid on.
Steam rises from the part where the upper stopper of the is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid.
A structure is conceivable in which distilled water is obtained by condensing and dripping into the center.
The top may have depressions to facilitate cooling with chilled seawater, while it may be without it.
However, it can also serve as a device that can be expected to function properly under the scorching sun.
Fig. 3 is a view intended to facilitate visual understanding and is grasped with the lid;
<<Fig.
Along with the machine, pour water into the side of a transparent, lightweight bucket, for example made of polycarbonate.
It has a so-called double structure closed space that can seal the layers, and has multiple plugs there.
It is convenient to equip with a bucket combination device that has a structure that can easily realize this proposal.
It is a diagram intended to enhance the visual understanding of what is hard, and
safe water is particularly profitable if, fortunately, the lifeboat lands on some island.
It is extremely convenient to be able to use it as a bucket even when it is small.
It would be more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water, even if only a little.
, the convenience will increase if the function is provided so that it can be used in such cases.
For better visual comprehension, the side when the side is heated by sunlight with the lid on.
Steam rises from the part where the upper stopper of the is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid.
A structure is conceivable in which distilled water is obtained by condensing and dripping into the center.
The top may have depressions to facilitate cooling with chilled seawater, while it may be without it.
However, it can also serve as a device that can be expected to function properly under the scorching sun.
This is a diagram intended to promote visual understanding, and is grasped with the lid removed.
It is a diagram.
<<Fig. 100>>
Along with a GPS receiver with direction information acquisition function, for example made of polycarbonate
The side of the transparent, lightweight bucket has a double-structure sealed space that can seal the water layer.
, and there is a bucket that has a structure with multiple stoppers and can easily realize this proposal
To develop a visual understanding of the convenience of having a brace together with a dual-use device.
In addition, in such a case, in overseas countries where it is particularly difficult to obtain safe water,
While it is extremely convenient to be able to use it as a bucket, it is also possible to use unsafe water locally.
It is more convenient to have a device such as a filter for safe water, so in such a case, knowledge
The name of the locally sourced filter media required (Gravel
, Sand, Fabric, Charcoal, etc.) are indicated by each language and icon.
It would be more convenient if it were shown along with the location, and it would be more convenient
The view that convenience is enhanced by providing a diameter of about 4 mm and a screw cap etc. on the bottom
It is a diagram for promoting visual understanding.
<<Modes for Carrying Out the Invention>>
<<0032>>
The above problems to be solved can be expressed in slightly different terms as follows.
<<0033>>
Consider a case where direction information is obtained by using an L1 C/A GPS (or GNSS) receiver conventionally proposed by the present inventor and capable of obtaining not only position and time but also direction information.
<<0034>>
At this time, it is relatively easy to prevent the reception of reflected waves (by using it facing a place with a good view), and at the same time, it is also possible to prevent the reception of straight waves (use your body to keep your body active).
was relatively easy. However, in this case, depending on the type of receiver used and individual differences, it is rarely affected by diffracted waves from the extremities of the body.
there were.
<<0035>>
Although it can be solved by deploying microwave absorbing materials, at present, it is generally necessary to carry the material at the same time, which tends to be heavy and bulky, while continuing physical movement mainly by walking.
long periods of time will increase the physical load due to the increase in weight and volume when walking.
If the walking load is large, such as traveling mainly on foot in disaster areas, etc., serious problems such as rapid accumulation of fatigue will occur in the performance of the mission.
<<0036>>
The objective is to solve the problem reasonably and inexpensively with an appropriate measure suitable for the context of use, and to provide smoother support for disaster relief activities in the international community in response to large-scale natural disasters.
<<0037>>
Means for solving the problem are as follows.
<<0038>>
Minor improvements to potable water packages that are likely to be carried during field activities, including emergency response operations, or that are required by the Lifeboat Equipment Regulations.
Including the possibility of using objects, combining the water itself, the body, and the GPS receiver that has the ability to acquire direction information proposed by the inventor.
eliminates the influence of diffracted waves on the L1 C/A GPS (or GNSS) receiver, making it possible to obtain direction information more easily and reliably.
<<0039>>
Actual means for solving the problem will be shown in order below using FIG. 1 and the like.
<<0040>>
The L1 C/A GPS receiver already proposed by the inventor is placed on the back of the waist of the body, and the normal direction of the antenna main beam is perpendicular to the center axis of the body and perpendicular to the left and right plane of the body. Arrange along the direction of going away.
<<0041>>
Prepare water packed in a hollow cylindrical shape of a certain shape. For example, a plastic container that does not affect microwaves may be used for packaging. ancestor
The central axis of the cylindrical shape of is aligned with the normal direction. At this time, the radius of the cylinder may be within the range of about 5 cm to 20 cm. final thickness
should be about several centimeters. It depends on the susceptibility to the diffracted waves of the GPS receiver to be used.
<<0042>>
The container, such as plastic, may be connected by a tube to the user's mouth and designed to help the user rehydrate. so-called hydra
Hydration system, which is called a hydration system, and is used by cycling athletes infantryman or foot soldier.
It can be used in combination with the method used for ingestion.
A simple and safe structure in which the valve opens only when you bite into it allows you to easily supply water little by little. When the mouth is released, the valve is automatically closed again. Contains energy drinks as well as water
Since it can be configured as an object, it is used in long road races. When it is important to continue the activity without taking a break for a long time,
enable
It goes without saying that the day will soon come when people will recognize that lifesaving also falls into this category. At that time, without wasting time as much as possible, the current location and the location information of the victim,
The diffracted wave attenuation effect of a device that can obtain not only positioning but also azimuth can be obtained by a satellite phone or the like, and the diffracted wave attenuation effect is also used in conjunction with the use of a GPS receiver.
Replenish fluids and nutrients in order to improve survival rates and prevent the severity of aftereffects by making appropriate choices and shortening the time from the occurrence of a disaster to the rescue of victims as much as possible.
It is highly qualified as a device for continuing to act while doing, and can constitute a useful system.
This GPS receiver is highly compatible with general outdoor activity support systems, including lifesaving in the near future outdoors, and can be configured with high compatibility, low cost, rationality, and overall lightweight. This is an advantage of the proposed usage of the cooperative use of the body and water in the field.
<<0043>>
A lightweight water bottle, etc. that is thin when not filled with water, etc., so that it can assume a cylindrical-like structure with a certain thickness for the first time when it is filled with water, etc.
It can be built into the vest or attached to it, and when it is not filled with water or when it is "filled with water but not in use", it is placed in a relatively flat shape on the back of the vest.
It maintains a low profile shape and may form a truncated cone, cylinder, or similar shape similar to FIG. 1 when in use.
<<0044>>
A lightweight water bottle that is thin when not filled with water, etc., and can take a cylindrical-like structure with a certain thickness only when filled with water.
Those described as "filled with water but when not in use" maintain a relatively flat, low profile shape that retains a flexible plastic spring.
Alternatively, it can be considered as a cylindrical water bottle made of hollow vinyl or the like.
<<0045>>
Alternatively, to easily form such a shape, another suitable method is to use the following materials. It can be conveniently used as tableware (tableware) even outdoors.
"Foldable silicone resin cooking bowls (about 20 cm in diameter)", which have a reputation for being able to cook, have become cheaper in recent years.
exist.
It is a kind of tableware (tableware) made of silicon resin. Flexibility and lightness, which are one of the physicochemical properties of silicone resin, make it ideal for outdoor activities in harsh environments.
It does not crack or break, is lightweight, and has excellent plasticity and deformability. Approximately 27.times.21.5.times.11 cm (in use) can have a circular (or angular) frustoconical shape close to a hemisphere. It can be used in the form of a bowl (hemisphere) as normal tableware. Folds easily with a little force.
As a result, the size is about 27×21.5×4 cm (at the time of storage), which is close to a flat (flat) circle (more precisely, concentric circles, wavy concentric circles).
Utilizing these new physicochemical materials, when water is not injected, or when it is used even if water is added, it is close to a flat circle, and only when it is used with water, etc. A kind of water bottle with a layer of water may be formed around the .
<<0046>>
It means that a shape similar to FIG. 1 may be formed. Features Sanitary, soft, and heat-resistant silicon resin container can be folded compactly.
It can be stored in a space-saving manner. The easy-to-hold and non-slip silicone resin is suitable for microwave ovens, so it is convenient for preparing food outdoors.
Insensitive. It is also suitable for medical work in the field such as disaster areas. FIG. 1 shows a hollow columnar cylinder, and the liquid storage section inside is a single space.
Compartments (as multiple divided spaces) may also be formed, depending on. For example, a compartment divided into upper, lower, left, and right compartments
You can also form a ment. When only limited water is available, allocation to the most efficient part for diffracted wave attenuation, such as replenishing water with priority only to the left and right
etc. is possible. We note that the benefits of diffracted wave attenuation when used with hydration systems arise from the compartmentalization. Attenuation effect is reduced
However, in practice, water is first sucked and consumed from less affected areas, e.g., lower and upper areas, for use by the user in the hydration system.
But good. This method of use has the advantage of not affecting the attenuation effect of the left and right diffracted waves. After consuming the water in the bottom and top, hey, hide in the left and right parts
If you change the tube of the ration system, you will not be inadvertently consuming water in the left and right parts, and it will be better. very practical
He said that it is good to use a tube for suction from the bottom side and use the top side for suction when it is empty. After that, the left and right compartments
Said it's fine to use. Also in this case, when there are components only on the left and right sides, both spaces capable of containing water may be connected at the lower part with a thin hollow tube. To be so
Then, even if a hydration system is installed, the water level will drop only on the left and right sides, and the diffracted waves will attenuate evenly on the left and right, creating a state where they disappear unconsciously.
There is an advantage that you can easily avoid the situation that will be done. More specifically, in this case, 360 degrees/4 parts = 90 degrees for uniform angles
, the cylinder is divided into four sector-shaped compartments each having a central angle of 90 degrees. Of course, just divide the compartments evenly.
However, if necessary, left and right compartments with a central angle of 120 degrees and compartments with upper limits of 30 degrees each may be used. Although it will be a consultation with the cost,
Recent new materials such as plastics, silicones, and high-molecular polymers that have plasticity that allows for such changes in capacity and shape to some extent may be used.
Of course. In addition, if emphasis is placed on simple and convenient use during mountain climbing, low cost, and practicality, it can be said that it is lightweight, inexpensive, and disposable.
LDPE ((low-density polyethylene) low-density polyethylene), EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA
ethylene acetic acid vinyl copolymer). flexible and transparent
clear material. Co-polymerization of polar comonomers such as vinyl acetate with ethylene through an ultra-high pressure polymerization process. Created by manufacturing a polymer. ) as a material,
It is good also as a bellows type water tank. In this case, the thickness
A bellows structure may be provided on the side surface in order to increase or decrease the . As a result, when not in use, the bellows structure is crushed when the column is compressed in the height direction, transforming it into a less bulky structure.
become In this way, storability is also improved. If it is sealed in this state (if the screw cap of the spout is closed), the internal pressure becomes negative, so the compressed bellows structure
You can enjoy the advantage of being kept as it is and not being bulky. This is shown in FIG. FIG. 2 of the bellows structure shows the liquid spout and outlet. For liquid spouts and outlets
can be fitted with a screw cap. Also, for use as a hydration system, without stopping hydration during the user's activity
Hydrate at the same time
A mouth-operated oral suction tube can be attached. The container itself may have enough strength to maintain its structure when attached to the body, or the clothing may have such strength.
For this purpose, clothing may be used that has a support structure that conforms to the body and is folded when not in use so as not to get in the way, and that can be appropriately protruded with appropriate strength when in use.
In recent years, plastic or resin springs have been distributed at low prices, and it is possible to stably maintain the shape during use at low cost and simply by using them. plastic
Since it is made of resin or made of resin, it has the advantage of reducing the influence of diffracted waves of electromagnetic waves, and it also has the advantage of not having any other positive influence on the reception situation.
You can enjoy the benefits of Alternatively, it can be shaped like a sports bib worn from above or a life jacket, and can be fixed to the front and back with strings or Velcro tapes on both sides.
It is also possible to install the water bottle on an additional piece of clothing.
That is, a cylinder-shaped water bottle made of plastic or the like having a hollow part (outer diameter of about 30 cm, inner diameter of about 25 cm) filled with water is placed on both sides of the body on the back surface.
Set the central axis parallel to the normal of Install the L1 C/A GPS receiver vertically along the body near the center. Alternatively, plastic water bottles of about 30 cm x about 20 cm x about 2.0 cm filled with water are placed on both sides of the body almost perpendicular to the back surface. L1 near the center
C/A
Place the GPS receiver vertically along your body.
It may be reinforced with a plastic spring. When flattened, the force of the spring should be suppressed with Velcro tape or the like.
<<0047>>
Cylindrical ones have a plastic spring on the side, and when not in use, the spring is held down by the force of the spring, like a Velcro tape.
A thin, flat, low-bulk mechanism is used to keep it from slipping, or to fasten it with a strap with plastic fittings that snap together.
It can be made into a disc.
When using, remove the Velcro tape or the plastic lock part of the two male and female fittings fixed to the ends of the two strings with one-touch operation.
It is also convenient to create a cylindrical structure that pops up from a flat disk by the force of a spring, and to stand on its own by the force of a spring.
be. When not in use, it can be folded quickly and locked with a click. Compact and convenient to carry. It folds into a compact low profile shape when not in use
When it is folded up or lightly crushed and fixed with a fixture, it becomes a thin disc that is not bulky. For example, the diameter ranges from about 15 cm to about 40 cm.
In other words, they should be able to use the shape that is most suitable for the inexpensive GPS receivers of various sizes that they are using.
At this time, it can be made to stand on its own with a plastic spring, but in the case of outdoor camping, it can be removed and used as a convenient storage entity for carrying things.
It is convenient because you can also Also, regarding such a structure, it is part of the clothing that is incorporated into the clothing so that the pop-up direction is perpendicular to the body.
It should be a design that makes it possible. Secondly, if the bag is detachable from clothes, one bag can be used outdoors when needed. This bucket stores water etc.
The fact that it has a special bellows-shaped gap that allows the water bottle to be used at all times gives the user the option of always being able to use it as a water bottle.
For example, perishable foodstuffs are surrounded by water with a large amount of non-heat, so it is convenient because it can be expected to have a cold insulation effect and an antiseptic effect. As a cooling agent
Constituents of what is in circulation are high water-retaining macromolecular polymers and water, in fact most of their mass is water, and the exceptionally high specific heat attribute of water.
is recognized in society.
By actually placing a cylinder with a bellows-type flexible water bottle on the side of the cylinder, this proposal can be realized, and it is expected that the user's convenience will be considerably improved.
Wear. In this case, a plastic spring may be used as the spring, which has little effect on microwaves other than the excellent effect of attenuation of diffracted waves as described separately.
By doing so, the transparency of the plastic spring matches the transparency of the water and vinyl, and the inside can be seen through, so it is cool.
It is convenient because it has the advantage of being able to confirm that the position of the GPS device inside is appropriate and that it is not misaligned.
is. Of course, if you remove it, you can actually use it as a pop-up bag outdoors, so the user can secure its dual use, and you can use it outdoors.
Not only is it possible to accurately support the addition of a direction information acquisition function to the use of GPS, but it is also possible to make good use of the dual use of water.
Therefore, it is reasonable to assume that it has real utility in outdoor activities.
Having a special bellows-shaped cavity in the outer wall that can store water etc. also gives the user the option of always being able to use it as a water bottle, and the hollow part is also flexible.
If you put wood in it, you can expect a cooling effect and a preservative effect in the summer, because the non-thermal water surrounds the perishable food ingredients, which is convenient.
be. The reason is that the components of refrigerants distributed in the market are high water-retaining polymers and water, and in fact most of the mass is water.
Therefore, the attribute of water's extraordinarily high specific heat is recognized in society.
Similarly, if you want to create a square prism shape, instead of using a spring, you can use the built-in square plastic frame on the left and right sides inside the square prism by the tension of the vinyl or cloth on the side.
It is also possible to make it function as a support that supports the structure of the square, and by extension, to make it pop up using the fact that it can support the square prism shape. At the time of storage, the internal organs mentioned above
When the rectangular frame structure is removed from the left and right side surfaces inside the bag, the entire bag returns to a thin flat rectangular plate of, for example, about 4 cm. Whole when used
For example, a 17.0 cm high x 24.5 cm wide x 17.0 cm deep bag can be transformed in a few seconds by modifying it. Detachable from or onto clothing
If so, it is highly expected that it will be convenient for camping in the outdoors and carrying on site. If it is made of cloth or durable vinyl, the tension of the cloth will work and
The action can maintain the stable structure of the hollow quadrangular prism. Specifically, on the two opposite sides of the rectangular cylinder, there is actually a rectangular framework with dimensions that fit the sides.
It is only necessary to construct a state in which it is fitted in with tension autonomously.
For the essential part of such structures, i.e., for some types of cylindrical or hollow prismatic structures that pop up,
In addition, while designing it as part of the clothing, such as sewing it to the clothing, incorporating it into the clothing, or making it detachable from the clothing, the side of the cylinder or hollow prism
By actually deploying a cylinder or hollow prism with a flexible bellows-type water bottle on the side, this proposal is excellent and increases the feasibility, and the user's convenience and utilization are also considerably improved.
can be expected.
In such a case, the spring used for the cylindrical wall or the quadrangular frame structure used for the prismatic wall as an upright/storage variable structure has an excellent effect of attenuating the diffracted wave of the microwave as shown separately.
Plastic springs or plastic frameworks can be used, which are not particularly influential other than the results, thereby reducing the transparency of the water and vinyl.
Since the transparency of the plastic or resin matches and the inside can be seen through, it was confirmed that it felt cool and that the position of the GPS device inside was appropriate.
It is convenient because it also has the advantage of being able to check whether or not there is any deviation. Of course, if you remove it, you can actually use it as a pop-up bag outdoors.
Therefore, it is possible for the user to secure its compatibility, and not only can it accurately support the addition of the direction information acquisition function to the use of the GPS outdoors, but also the water
In addition to being able to make good use of this duality, it is reasonable to think that it is truly useful in outdoor activities.
I mentioned that the cylindrical pop-up bag mentioned above usually has a spring built into its wall surface. The plastic spring is first incorporated into the outer shape to complement the structure.
He also said that it is okay to be strong. This structure can be deployed by sewing it into the back of the garment. It may be arranged along the inside of the container containing water, and the outside
may be placed in It does not matter if it is in the space containing water, but if it is necessary to store it as some kind of internal structure, it is possible to have a void space for the spring.
good. Here we discuss a little about plastic springs. The reason why metal springs are not used is that they do not affect radio wave propagation.
In this case, as the spring, a plastic spring can be used, which does not have any particular effect on microwaves other than the excellent effect of attenuation of diffracted waves, as described separately.
By doing so, the transparency of the plastic spring matches the transparency of the water and vinyl, and the inside can be seen through, giving a cool feeling or the GPS device inside.
It is convenient because it also has the advantage of confirming that the position is appropriate and checking if there is any deviation. Should I sew this onto my clothes?
By designing such clothing and actually deploying a cylinder with a bellows-type flexible water bottle on the side of the cylinder, this proposal can be realized and the user
It can be expected that the convenience of Of course, if you remove it, you can actually use it as a pop-up bag outdoors, so the user can ensure its dual use.
Not only can it be possible to accurately support the addition of a direction information acquisition function to the use of GPS outdoors, but it is also possible to make good use of the dual use of water.
It is reasonable to think that it is truly useful in outdoor activities because it can also be used for such functions.
Plastic springs have excellent chemical resistance and can be used under strong acid and strong base conditions. It can be used under conditions that are difficult for metal springs, such as corrosion, non-magnetism, and sorting at the time of disposal.
Furthermore, by integrally molding the plastic spring and other functional parts, the cost of parts can be reduced and the number of assembly steps can be reduced.
<<0048>>
For example, polycarbonate springs have excellent weather resistance, which is a feature of springs. Because it is non-toxic, it can be used in food containers, medical
It is suitable for medical devices and has excellent electrical properties as an insulating material. It has excellent transparency and is widely used for optical applications. The practical temperature ranges from -40°C to +120°C. Dimensional accuracy during molding and small dimensional change after molding make it a suitable material for molding precision molded parts. It is self-extinguishing and widely used in areas where there is a risk of fire. di
It can be used for disposable medical instruments, endoscopes, etc., and does not need to be separated from the plastic housing when discarded.
<<0049>>
Characteristics of polyacetal springs High elastic modulus, excellent elastic recovery, creep resistance and fatigue resistance are added to this, making it the most widely used resin for snap-fits.
be. It has good electrical properties and no magnetism, so it is used in MRI equipment. Polyacetal can be dyed. It can be used for various purposes by coloring it as an external part.
I can. It is resistant to organic solvents and has little dimensional change due to water absorption, so there are almost no practical problems.
<<0050>>
The characteristics of plastic springs are as follows. (1) Excellent strength, stiffness and dimensional stability at high temperatures and in harsh environments. (2) Hastelloy
Low cost and high productivity compared to Inconel. (3) It is lighter than steel, aluminum and titanium. (4) Low friction coefficient and high
Exhibits wear resistance and has low aggression against mounting members. (5) It has excellent chemical resistance and is insoluble in common solvents such as acids, bases and oils. (6) low out
Low dust generation and high purity reduce contamination generation and also have electrical insulation.
<<0051>>
In addition, we will make the following proposals that are ahead of the times. Until now, we have mainly assumed that the bottom is missing, but here, we will consider a container that has a bottom, a certain robustness for outdoor use, a low-cost product, and versatility. suggest. In other words, plastic, polycarbonate, or bakelite cups and vessels with a certain size for outdoor use are compatible with the proposed GPS receiver.
I propose to make it a double structure so that In other words, normally, but in an emergency, the outer part is filled with a liquid (such as water) that is a microwave-absorbing material.
By filling in, by combining with the body structure and using it with the proposed GPS receiver, it can be instantly transformed so that it can be used for weakening diffracted waves, and for distress prevention etc.
It becomes a survival item that can be used. Therefore, the spout of the space on the outer wall side is normally closed with a screw cap. Sky
Even if qi exists there, it will be active as a low-priced, lightweight container that is rich in heat retention for warm beverages in the cold outdoors. Conversely, in extreme heat outdoors, cold beverages
It will play an active role as a low-cost, lightweight container for outdoor use that is rich in cold insulation. A space similar to the space configured on the side surface may also be provided on the bottom surface. In this case, heat retention and cold retention
Contribute to improvement. The structure that does not prepare the same space on the bottom as the space configured on the side is also that.
Eliminating unnecessary weight has positive implications. It doesn't matter which. Inexpensive as a plastic product that can be sold at low-price shops that can be manufactured in these developing countries
Since it can be configured to , it has characteristics that can be rapidly spread all over the world as a value-added container, and it is also a next-generation outdoor goods that supports direction information acquisition together with the proposed GPS receiver.
can be expected to be used as
FIG. 3 shows a conceptual diagram of this. Of course, the shape may be similar to that of a normal cup, with curved sides and a wider top surface. The bottom has a structure,
It can be used as tableware for outdoors by putting coffee or beverages in the hollow structure. Developing this further, we get: In recent years silicon type pop-up type
Cups are spreading rapidly. This is seen as convenient for outdoor activities accordingly. It is possible to combine this with a proposed GPS receiver useful for outdoor activities.
We make the following suggestions. In other words, although the silicon type pop-up cup is usually single layered, it is proposed to make it a double layered one. Use same as above
Since it is possible, the same explanation can be given, but it will be omitted here because it will be repeated. A further development of FIG. 3 is as follows. Cooling from the injection port on the outer wall side
It is also possible to use it by putting an agent or a heat-retaining agent. The material of the cooling agent or heat insulating agent is a superabsorbent polymer (abbreviation
SAP) and melting point depressants and preservatives and water. Sodium polyacrylate is often used as a superabsorbent polymer. poly acrylic
Sodium polyacrylate is a kind of superabsorbent polymer, and the main unit structure is [-CH2-CH(CO2Na)-]n. high
The high water absorbency is due to the incorporation of many water molecules into the network structure to create a gel structure. Disposable diapers, ice packs, sanitary products, lotions, etc.
used for A food additive grade product is used as a thickening agent in the food field. Also, if combined with a life preserver of the dimensions shown in Figure 4, cut
Velcro tape (commonly known as magic tape (registered trademark)) is attached to the lifesaving water so that electromagnetic waves do not enter the line part, and the lifesaving water is attached to each other.
By arranging the perforated line portion and the water portion so as to overlap each other, it is possible to easily solve the problem, which can be applied to the present invention. This can be done by using subdivided bags as lifesaving water.
It is an excellent method because it does not interfere with both, and it is also an effective method for people involved in shipping and victims of disasters in Japan, where life-saving water is widely used, and in developed and developing countries around the world.
It is thought that In addition, in order to apply small bags, which have been established as lifesaving water, to weakening diffracted waves in combination with the human body in the proposed GPS receiver receiver, it is simple, inexpensive, and easy.
It is also a method that can be easily used in combination with conventional lifesaving water (without changing the manufacturing process of lifesaving water), and can also be used in rescue boats and emergency situations.
It seems to be an effective method because it only needs to provide a flexible Velcro tape. It will be a method that can be easily accepted and used as a de facto global standard for the time being. Also
It is also realistic that double-sided tape can be easily used when Velcro tape is not available. In order to have a certain structure, use a lightweight cylindrical Tupperware
can Moreover, it is also possible to achieve this by projecting several vertical rod-like structures from the clothing and hooking them there like a bamboo blind.
<<0052>>
When preparing water packed in a cylindrical shape of a certain shape, in accordance with the lifeboat equipment regulations, fresh water in a general shape that is often installed in lifeboats
It is also possible to divert the package in a vinyl bag. Some shapes have become de facto standard. For example, the inner shape corresponding to only the water bag is 12.1cm wide x 12.1cm long.
5.9 cm x maximum thickness of about 1 cm, in which drinking water is packaged as fresh water in subdivided vinyl packages is the de facto standard for lifeboat equipment (de
fact standard). marketed in Japan
The shape shown in the figure is generally a transparent package, and blue lettering and stamped by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism are generally distributed and actually used. Fig. 4 shows an example of a widely spread product manufactured by a Japanese lifesaving equipment company that complies with Japan's lifeboat equipment regulations.
The outline (including water-free edge portions) and dimensions are as follows. Width 13.8 cm x length 7.4 cm x maximum thickness (maximum water part) about 1.0 cm. The edges that do not contain water are 1.0 cm on the left side, 0.7 cm on the right side,
The height of the top is 0.75 cm, the length of the bottom is 0.75 cm, and it is almost an international standard.
Polyethylene ((CH2CH2)-n Polymer of ethylene. Transparent or translucent solid, resistant to acids, alkalis, and solvents. Electrical insulation, water resistance, and moisture resistance.
It has good heat resistance and cold resistance. Low-density polyethylene (abbreviated as LDPE, specific gravity 0.91-0.93) is produced by radical polymerization of ethylene under high pressure.
Used for wire coating. ) or polyamide polyamide (a polymer having an amide bond -CO-NH- in the main chain.Nylon
6,66,610,7,11,
12, etc. It is used as a synthetic fiber due to its moderate hygroscopicity and ease of dyeing.
It is individually packed in transparent or blue-transparent, relatively strong and lightweight vinyl made of plastic (also used for ruts, etc.), and is connected by perforated lines.
A safe form that separates from the connecting perforations but does not easily come off is prevalent worldwide and common.
<<0053>>
It is common to see items with similar dimensions and similar local language notations overseas. This is defined as lifeboat equipment to equip 3 liters of drinking water per person.
due to being mandated. Also, it is said that it is subdivided from the perspective of not opening and consuming all at once when it is damaged, but the reason is stated clearly.
not converted.
<<0054>>
In a sense, the water-connected vinyl package described above is a water plate-like structure. While assuming a circle with a radius of about 5 cm to 20 cm at the bottom,
In an emergency, the person who obtained the lifeboat equipment by wrapping it around the proposed GPS device will naturally attach the proposed GPS device to its own body and the cylindrical shape (originally a water bag) formed by wrapping it.
With water, diffracted waves can be effectively and efficiently eliminated with just the equipment at hand while obtaining the bearing.
<<0055>>
According to the Ship Life-Saving Equipment Regulations, "(Lifeboat Equipment) Article 14 Lifeboats shall be equipped with the equipment specified in the table below. Shimizu.”
<<0056>>
It is of course possible to use a hollow cylinder based on a polygonal column instead of the hollow cylinder based on a circular column as in the previous example. Of course, it may be a hollow cylinder of a polygonal prism, for example, an octagonal prism. It may be hollow each based on a hexagonal column. Of course, a hollow cylinder based on a quadrangular prism may also be used.
<<0057>>
It is of course possible to use a hollow cylinder based on a quadrangular prism, and for the sake of simplification, only left and right components exist as shown in FIG.
<<0058>>
In this regard, both moisture-encapsulating spaces may be connected at the bottom with a thin hollow tube. Then, even if a hydration system is installed, the left and right
This has the advantage of being able to easily avoid the situation where the water level on only one side drops, and the attenuation of the diffracted waves is even on the left and right, creating a situation where the wave disappears unknowingly.
be.
<<0059>>
The left and right plate-shaped parts have a bellows structure, and when empty without filling, the air is expelled and compressed so as not to be bulky, and the mouth is sealed with a screw cap to make it thinner become a structure. This allows the structure to remain compact and well suited for outdoor activities.
<<0060>>
In the following, materials to be used as dielectric electromagnetic wave absorbing materials are examined. Rescuing victims alone or with a small number of people, especially in outdoor natural environments or large-scale disaster environments
, search and rescue operations, or those who continue to voluntarily and continuously evacuate in harsh environments.
<<0061>>
α (amplitude attenuation constant, Amplitude
the attenuation co-efficient),
α=√((1/2)・ω^2・μ・ε0・[√{(εr′)^2+(εr“)^2}−(εr′)])
α: Attenuation constant (of medium)
β;Phase constant (of medium)
ω: Each frequency of electromagnetic wave
εr': Relative permittivity (of medium)
εr“: Relative dielectric loss (of medium)
ε0: permittivity of vacuum
As
or
α=√((1/2)・ω・μ・[√{(σ)^2+(ω・ε)^2}−ω・ε]) (Np/m)
ε0: Vacuum permittivity
μ0: vacuum permeability
ε': Relative permittivity (of medium)
ε”: Relative dielectric loss (of medium)
σ: electrical conductivity
f: frequency
c: speed of light (= about 3x10^8 (m))
As
Figure 8 shows the attenuation rate from 00MHz to 3GHz. The attenuation of electromagnetic waves by water (25 degrees) is about 100dB/m at 1.5GHz. 1/3.) It can also be estimated from this literature value that the power half-life depth of 1.5 GHz, in other words, the depth at which 3 dB is attenuated, is about 3 cm. 60% to 70% of living tissue is composed of water, and the transmission and absorption of electromagnetic waves on the longer wavelength side than the visible range are often dominated by water. In muscle, the power half-life depth is 1/3 to 1/4 of that in water.
(Microwave Heating Technology Compilation Popular Edition Representative Editor Tetsuo Koshijima, NTS, Volume II Industrial Microwave Application Technology, Chapter 5 Medical Field, P438)
<<0062>>
In combination with other data, the attenuation rate per unit length and the power half-life depth can be roughly described as follows.
Attenuation rate per unit length
Power half-life depth D
300GHz 6.0x10^2dB/m
3GHz: 3.9x10^2
dB/m
2.45GHz: 3.2x10^2
dB/m
about 1 cm
1.5GHz: 9.8x10^1dB/m about 3cm
915MHz; 3.5x10^1dB/m about 9cm
430MHz: 8.0x10^1dB/m about 36cm
<<0063>>
At 1.5 GHz, the depth in muscle where the power is (1/e: e is the lower natural logarithm) is about 2.5 cm.
<<0064>>
Dielectric loss is a type of electric heat, and is heat energy generated when an alternating electric field is applied to a dielectric material because polarization occurs with a phase lag from the alternating electric field.
<<0065>>
In the context that humans use their own human body shielding as well, methods that use conductive electromagnetic wave absorbing materials or magnetic electromagnetic wave absorbing materials are said to couple because the distance between the antenna and those materials is short. It had its shortcomings. Dielectric wave-absorbing materials are far from such problems and are well suited.
In addition, as shown in this paper, it would be very effective if we could use the materials that we need to bring with us.
For example, drinking water, liquids for drinking (ethyl alcohol, etc.), ingredients, foods, medical infusions (blood packs, raw food packs, methyl alcohol for disinfection), locally available
materials (sand <moisture content 17%>, etc.), cold and heat insulating materials (superabsorbent polymers, water, preservatives, melting point depressants, etc.), heat-retaining clothing for seawater (chloroprene-based materials such as neoprene)
rubber, etc.).
These are materials that have hitherto received little or no attention for this type of purpose. In other words, there was some knowledge in the field of dielectric heating due to dielectric loss in an alternating electric field, more specifically in the field of microwave heating and microwave food heating. was only In this paper, we make a completely new proposal that utilizes them heuristically.
<<0066>>
Above, we have mainly looked at forms.
<<0067>>
In the following, we will mainly discuss what to use as the dielectric wave absorbing material.
<<0068>>
This is a method that utilizes dielectric loss.
In the context that humans use their own human body shielding as well, methods that use conductive electromagnetic wave absorbing materials or magnetic electromagnetic wave absorbing materials are said to couple because the distance between the antenna and those materials is short. It had its shortcomings.
<<0069>>
Dielectric wave-absorbing materials are far from such problems and are well suited.
<<0070>>
In addition, as shown in this paper, it would be very effective if we could use the materials that we need to bring with us.
<<0071>>
In light of the importance of technical proposals that play a role like lifeboats that promote voluntary lifesaving activities by citizens in recent nuclear power plant accidents, the fact that they are making proposals is also a feature of this research. It can be said that it is one important viewpoint that can be done.
<<0072>>
The grounds for this are as follows. As will be described later, water has the physicochemical property that the power half-life depth in the L1 waveband of 1.5 GHz is about several centimeters. In addition, there is a fact that drinking water should be carried and transported for the safety of rescuers and rescued people during mountain climbing and rescue activities.
<<0073>>
Combining the GPS receiver proposed by the author, which is carried by people who move mainly by walking and is capable of acquiring azimuth information, and water as a material that has not been paid attention to at all in this field for purposes other than beverages. The advantages of using
<<0074>>
Microwaves are absorbed while penetrating through the dielectric and change to heat to attenuate. At this time, as the attenuation characteristic, in particular, the depth of the straight line until the microwave power density on the dielectric surface is halved to 1/2, that is, the power halving depth D [m] is
Number 2》

D=3.32·10̂(7)/f/{√(εr·tan δ)}
is represented by where frequency f [Hz], dielectric constant εr, and dielectric loss tan δ (dielectric loss angle δ). (Source: Masayuki Morimoto et al. Microwave heating device, Mitsubishi Heavy Industries Technical Report 31 (6) pp.396-399 1994).
<<0075>>
6 and 7 are obtained from the above equations. Water has a small power half-life depth of microwaves and is an excellent absorbing material. For the purpose of this paper, materials with such physico-chemical properties have not been paid attention to and utilized at all.
<<0076>>
Alcohols including methyl alcohol, which are used for multiple purposes such as medical cleaning and disinfection, are also known as materials that exhibit similar properties.
It has likewise hitherto only been exploited for biochemical applications and has not been considered for such applications for the purposes of this paper. It was only the position of the idea that things with a small power half-life depth, such as water, are difficult to heat homogeneously and are not suitable for homogeneous heating.
<<0077>>
For example, "Generally, the limit of the degree of uniform heating by microwave power is about (2 to 2.5) · D, and if the material is thicker than this, the microwave energy will not reach the center.
The temperature difference between the surface layer and the central part becomes large because the temperature attenuates before the temperature rises. As a result, the temperature difference between the surface layer and the center of the material increases, making uniform heating difficult.”
When trying to thaw frozen food using Kuroha, it becomes a very troublesome problem. That is, if a portion of the frozen food melts first and becomes water, the loss factor increases and the micro
Waves are absorbed intensively by this water portion, and only that portion becomes hot, causing so-called "runaway heating." In order to avoid this phenomenon, the microwave
It is possible to thaw almost uniformly by adding a device such as intermittent irradiation and utilization of heat transfer due to heat conduction inside the object to be processed. ” was seen.
<<0078>>
In other words, it was treated only as a problem in a different field far different from satellite communication engineering.
<<0079>>
This article proposes to make effective use of these attributes, which have been treated as problems, in the context of space technology, which has great potential for futuristic social infrastructure in the fields of satellite communications and satellite positioning. be.
Since it has remained largely unconsidered in the fields of satellite communications and satellite positioning, the sources of the technical literature in this paper also reflect this trend.
However, once we began to seriously think about what could be of practical use in the relief of large-scale natural disasters, from the standpoint of devising practically useful technologies and desiring to return them to society, we began to make exploratory and continuous efforts rooted in extensive and deep research. , such a perspective was discovered.
<<0080>>
Water is a basic chemical substance that is indispensable for sustaining the life of living organisms in the sense that it is used not only by the human body but also by rescue dogs and search dogs for disaster victims.
Information such as where to obtain them is shared among countries and regions, and their availability is higher than that of other chemical substances. Lifesaving workers must carry it. At the same time, it is reasonably priced and
It is easy to dispose of when it runs out, has little environmental impact and cost, and does not perish very quickly.
advantages.
In addition to the essential advantages of water, the depth of power half-life in the microwave band, which is unparalleled by other chemical substances, can be effectively used to attenuate diffracted waves.
If possible, it is possible to avoid causing a particular increase in the weight and volume of the carry-on, and to stably improve the accuracy of azimuth information acquisition (specifically, narrow the azimuth limitation width
It is possible to achieve seemingly contradictory values at the same time.
<<0081>>
It doesn't matter whether the rescuer or the rescued side, as well as the human body, as well as distress rescue dogs and victims' location search dogs, etc., police dogs, pets, livestock, poultry, plants, etc. Of course, it is a basic chemical substance that is indispensable for the life support of humans.
<<0082>>
The day when fuel cells will be widely used in society is near, but when that happens, water will be the only clean chemical to be emitted.
From the point of view that the product can be used in this proposal in a cyclical manner, it shows that this proposal is well suited to the very future social framework, that is, it is compatible.
be.
<<0083>>
On the other hand, in this paper, when the expression "water" is used, it also means general substances containing water. There are many substances that exhibit a small power half-life for microwave-band electromagnetic waves due to the presence of water.
Representative examples include foods such as cereals, root vegetables, and meats, and beverage substances. There is the concept of ratio planning, which is mainly used in Japan and other countries for military and mountaineering. It means to consume.
The fact that such a concept is emphasized and exists shows that how to allocate one batch of heavy ration (food) is important for such actions. This proposal shows that it is possible to change the viewpoint of contributing to the attenuation of diffracted waves from the perspective of carrying heavy objects that increase physical strength consumption during walking, and that long-term outdoor rescue activities and It shows the possibility of being used to avoid dangers such as during bad weather during natural research and exploration activities, and is well suited for such activities.
<<0084>>
Mainly for medical use, it can be effectively diverted in emergencies as a base for electrolyte solutions for infusions when there is extracellular fluid deficiency or sodium deficiency, for diluting anesthetic solutions and injections, and for cleaning skin and wound surfaces. Needless to say. Suitable for use in freezers and dishwashers. With a heat resistance temperature of 190°C and a cold resistance temperature of -20°C, it is suitable for harsh use in arid regions and polar regions, so it has excellent characteristics that do not break even in cold regions or extreme heat.
<<0085>>
In this paper, when the term water is used, lower alcohols (alcohols with a small carbon skeleton) that have a high affinity for water, such as methyl alcohol and ethyl alcohol, are called lower alcohols in organic chemistry. are not included.) and general substances containing them. The reason is as follows.
They, like water, exhibit a very small power half-life depth for microwave-band electromagnetic waves. Methyl alcohol, ethyl alcohol, etc. are one of important medical supplies that can be used for both disinfection of wounds and surgical operations such as incisions, which are indispensable for emergency medical care in the event of a large-scale disaster. It can be used as fuel in polar regions and cold regions (multi-purpose applications such as heating for hypothermia patients, cooking food for victims, and driving fuel for small mobile vehicles (unmanned aerial vehicles, etc.) for communication between rescuers). It can also contribute to maintenance. Ethyl alcohol can also be diverted by ingesting it as a drink as a calorie for life support when there is no food in an emergency.
Ethyl alcohol also has a rare function that is very meaningful in outdoor activities near the tropics, that it can safely provide long-term storage (corrosion resistance) to water and food. When traveling to polar regions such as Antarctica, the melting point of water, which tends to freeze from a closed vehicle such as a snowmobile, is reduced to about minus 70 degrees by turning it into an aqueous solution mixed with these alcohols. It also has the rare function of falling and avoiding freezing.
It may be a heat insulating material or a cold insulating material that is useful for saving lives in outdoor activities. It is significant that these materials, which are important in human life, exhibit a small power half-life depth against microwave band electromagnetic waves, in addition to such rare multifunctionality that is expected to be exhibited when carried. deep. Therefore, these substances are also included from the viewpoint of saving lives.
In the medical field, the ITU and other organizations are discussing the importance of rapid access to disaster areas and victims, as well as telemedicine technology. Appropriate instructions can be given along with images by satellite communication, etc., without necessarily having a doctor approach. Therefore, rapid access of medical co-medical is required.
Because of ICT technology, the true experts can be centrally located. Medical collaborators who carry out the judgment are required to quickly approach the local victims and patients.
Therefore, this proposal can be effectively utilized. One is that it is possible to grasp the position anywhere in the world with GPS. One reason is that the proposed method can obtain azimuth information. A co-medical maintains certain infusion fluids, such as saline. This proposal makes it possible to combine it with GPS and use it for a quick and accurate approach even during one's own movement. It can be said that the development of infusion technology has accompanied the advancement of surgery in the 40 years after World War II. On the other hand, the 40 years of surgical progress after the Second World War were astonishing, thanks to the aseptic method, the discovery of antibiotics, the development of anesthesia, and the establishment of blood transfusion and fluid therapy. But big. Similarly, the rapid spread of satellite positioning technology has drawn attention to this proposal for the first time. The 1901 K. Discovery of Landsteiner's ABO blood type, Hustin in 2014 Discovery of anticoagulant sodium citrate by Albert Hustin et al. Runt
The discovery of the Rh blood type by Steiner et al. promoted the implementation of blood transfusions and brought about great results. With the clarification of pathological conditions related to bodily fluids, it has become possible to supplement fluid therapy with contents suitable for abnormal pathological conditions. Moreover, in the past, it was impossible to supply more than 600 kcal a day no matter how hard we tried, but in the 1960s, transcentral venous high-calorie infusion therapy (central parenteral nutrition) was developed, making it possible to supply 2000 to 3000 kcal a day. It became a great gospel for surgical treatment. For convenience, the Japanese-English comparison of terms is as follows. Electrolyte Electrolyte/Electrolyte, Electrolyte Solution Electrolyte (Quality Solution) Liquid, Loss Tangent Loss Tangent, Dielectric Loss, Dielectric Loss Angle, dielectric constant Permittivity. Since it can be regarded as a developing field, it can be seen that some translations and concepts have been assigned. These were based on the physics and chemistry dictionary 5th edition, the encyclopedia Mypedia, the world encyclopedia 2nd edition, and the genius English-Japanese-English dictionary.
Alcohols are sometimes transported as infusions as medical liquids. It is also used as fuel for mountaineering and polar expeditions. In the polar regions, water freezes. A characteristic of water is that when it becomes ice, the power half-life changes greatly, resulting in an extremely large value. Thus, effective measures can be taken to avoid coagulation by mixing with ethyl alcohol and (with caution) methyl alcohol. This is because those alcohols have a freezing point of about minus 70 degrees and dissolve in water at any ratio. Ethyl alcohol can also be ingested as a nutrient for humans, and in recent years, it is well known that it is also used as a fuel for mobile vehicles. It is hopeful that such materials can be effectively used in this proposal. From Table 1, Figures 6 and 7, it can be seen that alcohols are suitable for this proposal. This is because alcohol is a polar molecule and has a large dielectric loss coefficient and a small power half-life.
<<0086>>
For 2.450 MHz microwaves the following can be said.
For example, in the case of water, the microwave power is halved at a depth of about 1 cm, so it can be seen that the thickness of the object must be determined by the water content of the object.
In the case of methyl alcohol, the microwave power is halved at about 0.5 cm (5 mm), which is shorter than that.
Even with ethyl alcohol, the microwave power is halved at a depth of about 3 cm.
The microwave power is halved at about 1.8 cm for clay (20% moisture content) and about 0.28 cm for sand (17% moisture content).
These materials can of course be diverted.
According to Hippel and Koshishima, it can be summarized as Table 1 for microwaves (2.450 MHz only). Table 1 summarizes the values by Hippel and Koshishima from the viewpoint of the inventor.
<<0087>>
<<Table1>>

<<0088>>
(Source: Arthur R. Von Hippel and Alexander S. Labounsky, "Dielectric Materials and Applications", Arttech House; illustrated edition, ISBN 978-1580531238, pp. 300-37,
December 1995)
(source:
Edited by Tetsuo Koshijima, "Compilation of Microwave Heating Techniques", ISBN 4-86043-07
0-0, NTS press, November 2004)
<<0089>>
Some liquids other than water are also valid. It includes, for example, drinking water, drinking liquids (ethyl alcohol, etc.), foodstuffs, foods, medical infusions
Food packs, methyl alcohol for disinfection), locally available materials (sand <moisture content 17%>, etc.), cold and heat insulating materials (superabsorbent polymer, water, preservatives, melting point depressants, etc.).
be. Separately, heat-retaining clothing such as in seawater (chloroprene rubber such as neoprene) is also appropriate. These have received little attention in the past for this kind of purpose.
won. In other words, there was only some knowledge in the field of microwave food heating. In this paper, we make a completely new proposal that utilizes them heuristically.
<<0090>>
Water, methyl alcohol, ethyl alcohol, chloroprene, etc. have a large loss coefficient εr・tan δ in electromagnetic waves in the microwave band, and inevitably, the depth of power is reduced by half.
D takes a small value. Therefore, it is effective to weaken the diffracted waves from the body side when using the proposed GPS receiver using the human body. Context of use of high cup GPS receiver with human body
(Nuclear disaster evacuation, outdoor rescue activities, support for activities similar to distress, nature exploration, research investigation, large-scale natural disaster emergency rescue activities, large-scale man-made disaster emergency rescue activities, etc.)
Suitable fit. Water (including water contained in unprocessed food or processed food), medical infusions (raw food, medicine, alcohol for disinfection), and beverages for life support regardless of oneself or others
This is because it is assumed that the person is in possession of liquids (ethyl alcohol, sports drinks, seasonings (soy sauce), etc.).
<<0091>>
Conventionally, water, methyl alcohol, ethyl alcohol, chloroprene, etc., which have a large loss factor εr·tan δ in electromagnetic waves in the microwave band, must be
Naturally, a material with a small power half-life depth D is likely to be heated by microwaves, and cannot be used as, for example, a structural material for a microwave heating device.
A fact that has often been considered exclusively in such a negative context must be given special attention in this proposal. In this proposal, from such a field-specific fixed point of view,
Once we are free, we can effectively utilize such seemingly disadvantageous phenomena to find new positive industrial value, and contribute to humankind's common public service, including lifesaving.
This is an attempt to make technical proposals that contribute to the development of communal welfare. In recent years, it has served as a kind of lifeboat that promotes citizens' voluntary lifesaving activities in nuclear power plant accidents.
Considering the importance of technical proposals, it can be said that making proposals is one of the important perspectives that can also be called the feature of this research.
<<0092>>
In the following, I will describe my idea of introducing the Fibonacci sequence for the case of using life-saving water. A little trick is needed to make it cylindrical. If you use it in a plate shape, you can do without such ingenuity.
When preparing water packed in a cylindrical shape of a certain shape, in accordance with the lifeboat equipment regulations, fresh water in a general shape that is often installed in lifeboats
It is also possible to divert the package in a vinyl bag. Some shapes have become de facto standard. For example, a subdivided vinyl of about 5 cm wide x 3 cm long x 1 cm thick
It has become the de facto standard for lifeboat equipment to have potable water packaged as fresh water in a single package. city in our country
Packages of this shape on the market are mostly transparent packages, and those in blue letters and stamped with the approval of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism are generally distributed and actually used.
<<0093>>
It is common to see items with similar dimensions and similar local language notations overseas. This is defined as lifeboat equipment to equip 3 liters of drinking water per person.
due to being mandated. Also, it is said that it is subdivided from the perspective of not opening and consuming all at once when it is damaged, but the reason is stated clearly.
not converted.
<<0094>>
In a sense, the water-connected vinyl package described above is a water plate-like structure. While assuming a circle with a radius of about 5 cm to 20 cm at the bottom,
In an emergency, the person who obtained the lifeboat equipment by wrapping it around the proposed GPS device will naturally attach the proposed GPS device to its own body and the cylindrical shape (originally a water bag) formed by wrapping it.
With water, diffracted waves can be effectively and efficiently eliminated with just the equipment at hand while obtaining the bearing.
<<0095>>
According to the Ship Life-Saving Equipment Regulations, "(Lifeboat Equipment) Article 14 Lifeboats shall be equipped with the equipment specified in the table below. Shimizu.”
<<0096>>
The dimension (length) of each small bag of drinking water subdivided and closed-packed continuous vinyl package separated by the cut is based on the following application proposal of the Fibonacci sequence proposed by the author in this paper. A devised vinyl package may also be used.
<<0097>>
The Fibonacci sequence is a sequence discovered by Leonardo Fibonacci (around 1170-1250) of Italy. The Fibonacci sequence is 1,
1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233 . The method of creating the Fibonacci sequence is to prepare only 1 and 1 first, then the previous two items
It is as simple as adding to make the next term. Taking the ratio of two consecutive Fibonacci numbers, the limit converges to (1/2)(√(5)−1). FIG. 9 shows that the ratio of consecutive dyadic terms in the Fibonacci sequence converges to this value.
<<0098>>
This (1/2)·√(5)·1}=(0.618) is known as a number that often appears in nature such as plants. It is called Golden ratio (Golden ratio, sometimes written as φ).
The limit of the adjacent binomial ratio in the Fibonacci sequence also converges to this value. In the natural world, it is well known that the golden ratio is deeply related to phyllotaxis and the like.
<<0099>>
The shape of the leaves of a plant that protrude at a certain angle around the stem when viewed from directly above is called phyllotaxis. Assuming that one turn is 1, the phyllotaxis with a rotation rate of 1/2 comes out.
, the third leaf overlaps the first leaf, although the second leaf does not overlap. With a 1/3 turnover phyllotaxis, up to the 3rd leaf may not overlap, but the 4th leaf overlaps the 2nd leaf.
be. In a phyllotactic with a turnover rate of 2/5, up to the fifth leaf may not overlap, but the sixth leaf overlaps the first leaf. In the 3/8 turnover phyllotaxis, up to 8th phyllotaxis may not overlap, but 9th is 1
Overlaps with the second leaf.
<<0100>>
These are known to be ratios of adjacent two terms in the Fibonacci sequence. In the natural world, the leaves of plants rotate to attach the next leaf in order to efficiently receive sunlight. -ing
<<0101>>
In pursuit of the most efficient rate of rotation, it turns out to be the limit of two adjacent terms in the Fibonacci sequence (which is also the most beautiful ratio, or the golden ratio). It is (√(5)−1)/2=0.618034. This will be discussed next.
<<0102>>
There is a problem that the efficiency of receiving sunlight decreases when the leaves overlap when viewed from directly above. By analogy, drinking water subdivided airtight packaging continuous vinyl packaging
, there is no water in the vicinity of the break. There is a part that looks like a margin for glueing the sealed part of the vinyl. As it wraps around, it unexpectedly overlaps, and the outside
When viewed from above, the wall of water may not exist. If this happens, it becomes difficult to attenuate the diffracted waves with water. Therefore, by analogy of phyllotaxis, beverage
Water subdivided hermetically sealed continuous vinyl package, even if you don't think about it, you can wrap it well, and the cuts don't overlap, so it's almost guaranteed success when you apply diffracted wave attenuation with water.
I would like to provide a way to
<<0103>>
In addition, the Ship Lifesaving Equipment Regulations (May 19, 1965 Ministry of Transport Ordinance No. 36, final revision: December 22, 2009 Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 69) includes the following clauses: be. (Relief
Lifeboat Fittings) Article 14 Lifeboats shall be equipped with the fittings specified in the following table. 3 liters of drinking water per person:. Fresh water in a watertight container. ”. Drinking water subdivided airtight packing continuous vinyl
Packages are used as a de facto standard on this basis. However, at present, there is no particular rational basis for the dimensions, and they are practically standardized.
<<0104>>
The most efficient rotation rate is G=(√(5)-1)/2=0.618034, where G is the golden ratio. That is, G=0.618.
Then, the most efficient rotation angle is 360.0 degrees×golden ratio (0.618034...)=222.49... degrees.
Since this exceeds 180 degrees, the same is true for a rotation number of 360.0-222.49 degrees=137.51 degrees.
The rotation rate that gives this is g=1-G=0.38197.
Expressing this in units of radians, v=2πg(rad).
<<0105>>
In other words,
About 137.5 degrees (=360(1/2) √(5) 1}-180 degrees) or a natural number multiple thereof,
or,
about 222.5 degrees (=360(1/2) √(5) 1} degrees) or a natural number multiple thereof,
In order to naturally form the mutual elongation of
The interval between adjacent separation cut lines is calculated from the paper cylinder radius, the thickness of the continuum with separation cut lines, and the order number of the cut lines from the top of the closed vinyl packing package for drinking water
It is designed based on the interval value that is set, and the entire structure in which each separation cut line is distributed in different directions when viewed from the central axis and does not overlap no matter how many times it is wound is naturally formed.
and
It is possible to completely attenuate the signal strength derived from the GPS satellites existing outside the above air coverage area.
<<0106>>
In this way, the thin vinyl portion where water does not exist is unevenly distributed in one direction, and there is a possibility that the diffracted wave may enter without being attenuated from such a thin portion where water exists.
can be reduced to At this time, a piece of vinyl that is long enough to use as a guideline for the initial diameter may be included or attached, or an inexpensive paper cylinder may be included.
You can pack it up and use it.
<<0107>>
In the following, to make the line of thought more clear, I will describe the Archimedes spiral (sometimes also known as the Archimedes spiral. Archimedes lived around 600 B.C.E., and also established the mathematics of spirals. Archimedes' proposed spiral water pump is It is still used as an irrigation pump.It should be noted that Archimedes was not the inventor of the spiral.When was the spiral discovered?
don't know. ) (it is the simplest spiral among the six known spirals). It is expressed as r=a+bθ.
<<0108>>
r is the radius of the vortex (assuming that a, b, and θ are defined as follows). a is the radius at the start of winding; b is the length by which the spiral radius increases per 1 radian of rotation angle.
In other words, "thickness of water subdivided bag/(2π)".
In other words, "the length of the radius that increases with each turn/(2π)". θ is the cumulative rotation angle (radian).
For example, θ=2π (radian) in the case of winding exactly one turn.
For example, θ=4π (radian) when the wire is wound exactly two times.
For example, θ=5π (radian) when the wire is wound exactly 2.5 times. The radius of the spiral increases by b/(2π) each time it is wound one round (θ=2π (radian)).
<<0109>>
θ_0 at the start of winding is always 0.
θ_1
θ_2
θ_3
<<0110>>
θ_n
and so on. Then
r_0=a+b·θ_0=a (∵θ_0=2π·0g)
r_1=a+b・θ_1=a+b・1g (∵θ_1=2π・1g) r_2=a+b・θ_2 =a+b・2g (∵θ_2=2π・2g)
r_3=a+b·θ_3=a+b·3g (∵θ_3=2π·3g)
:
r_n=a+b・θ_n=a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
is.
<<0111>>
First of all, if you want to calculate with exact values, it is better to do as follows. If it is not possible to calculate with approximate values, it will be described later, but calculation is first performed with exact values. Considering the features of simplicity and reality, it is better to select a calculation method that is well suited to the actual situation.
<<0112>>
First, the formula for obtaining the exact value is shown below.
<<0113>>
Archimedes spiral formula
r=aθ+b (a>0) (101)
If we want to find the length of the vortex of , we divide it into each minute part of the curve and integrate it, just like a normal curve.
<<0114>>
In the present invention, a flexible plate having a plurality of perforation line portions has an initial diameter 2a and starts to be wound in multiple layers (without requiring special awareness of other things at the site). ``The rotation angle (between the cut lines) that minimizes the probability that the cut line parts overlap (accidentally between layers)
The repetition of (137.51 [deg] = 2πg [rad]) is originally designed
Therefore, it is possible to realize such a dimensional structure from the design stage, which can also be realized at the site, even if you roll it unconsciously.
<<0115>>
For convenience, "If the rotation angle of the 0th cutting line is θ (n = 0) = 2πgn = 2πg 0 = 0 [rad], the rotation angle of the nth cutting line is θ (n = n) = 2πgn [rad], The angle of rotation of the (n+1)th cutting line can be conveniently expressed in a simple expression form of θ(n=n+1)=2πg(n+1) [rad].
<<0116>>
The distance between the n-th cut line and the (n+1)th cut-off line (assuming that the spiral is straightened by squeezing) is now
L(n)
Then, all the above preparations are fully utilized, and:
Number 3》

The exact solution is obtained as For the great advantage of obtaining an exact solution, the result is reduced by the relatively simple square root of the quadratic formula and the simple logarithm of the degree formula.
was found to be obtained. Note that the logarithm contains an absolute value sign. For a formula this simple, it is easy to use this formula at design time, and this formula is
In the future, with the advent of the GNSS era, we will develop a closed packaging container for continuously subdivided drinking water that can function effectively when attempting to attenuate diffracted waves in combination with the GPS receiver of the proposed method.
The length of the interval between adjacent cut lines of the packaging) is simply the initial winding radius a, the thickness of the subdivided drinking water b / 2 π, and the order of the cut lines n (the rest is π, based on the golden ratio
It can be calculated in a short time from the constant g defined by
Since GNSS can be internalized, in an era when GNSS is taken as a social infrastructure and its receivers are commonly used and carried, it shows high utility with great effects.
It becomes a thing. [
] indicates the result of indefinite integration, ] the lower right value is the start value, and the ] right shoulder value is the end value.
<<0117>>
It is the inventor of the present invention who derived the above logic. On the other hand, only in part of the process in the process, only for the technical aspect of solving a certain type of indefinite integral, only a part of the description in the following document is given as a method for solving a certain type of indefinite integral I used it as a reference. However, I would like to point out again that the proposal of the basic problem of this proposal, the idea proposal for the solution, the mathematical problem setting, the policy and the solution are all due to the author's creativity. In addition, "Iwanami Mathematical Formula I, - Calculus/Plane Curve -, Shigekazu Moriguchi, Kanehisa Udagawa, Shin Hitomatsu, Iwanami Shoten, 2010, Chapter 3, Indefinite Integral of Quadratic Irrational Functions, Section 26 ""2 See Indefinite Integral p.121", including the square root of the general formula
<<0118>>
The above formula shows:
The length L(n) between the n-th cut and the n+1-th cut is determined only by a constant, which should have already been determined at the time of manufacturing or designing the drinking water subdivision packaging. Notice what you can do. If anything, the radius a at the start of winding, drinking water
Average thickness of subdivided packaging (b/(2π)), constant π, constant g (= 1 - G = 1 - golden ratio), integer n = 0, 1, 2, 3, etc. are all known numbers. expressible
be.
<<0119>>
This is because when manufacturing or designing the drinking water subdivision packaging, the length L (n) between the n-th cut lines is set to the winding start radius a, the average thickness of the drinking water subdivision packaging (b / ( 2π)) can be determined.
<<0120>>
Next is liberation by approximation.
<<0121>>
It assumes the Archimedes spiral (sometimes also known as the Archimedes spiral) (which is the simplest of the six known spirals). It is expressed as r=a+bθ. r is the radius of the vortex (where a, b and θ are defined as follows). a is the radius at the start of winding. b is the length by which the spiral radius increases per 1 radian of rotation angle.
In other words, "thickness of water subdivided bag/(2π)".
In other words, "the length of the radius that increases with each turn/(2π)". θ is the cumulative rotation angle (radian).
For example, θ=2π (radian) when the wire is wound exactly one turn.
For example, θ=4π (radian) when the wire is wound exactly two times.
For example, θ=5π (radian) when the wire is wound exactly 2.5 times. The radius of the spiral increases by b/(2π) each time it is wound one round (θ=2π (radian)).
<<0122>>
θ_0 at the start is always 0 .
θ_1
θ_2
θ_3
<<0123>>
θ_n
and so on. Then
r_0=a+b·θ_0=a (∵θ_0=2π·0g)
r_1=a+b·θ_1=a+b·1g (∵θ_1=2π·1g)
r_2=a+b·θ_2=a+b·2g (∵θ_2=2π·2g)
r_3=a+b·θ_3=a+b·3g (∵θ_3=2π·3g)
:
r_n=a+b・θ_n=a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
is.
<<0124>>
Here, if n = 1, 2, 3 ..., the radius at that time is the average of the previous radius and the current radius r_(n, n-1) = (1/ 2)・[r_(n)+r(n−1)]=(1/2)[(a+bng)+(a+b(n−1)g)]=1/2(2a+2bng・bg)=(a+bng)・It is approximated by (1/2)bg.
<<0125>>
So its circumference is approximately obtained by
2π・r_(n,n−1)=2π[(a+bng)・(1/2)bg]=2π[(a−0.5bg)+bgn] (n=1,2,3,...)
<<0126>>
As part of it, the arc length corresponding to g as a ratio is obtained approximately by
2π・r_(n,n−1)・g=2πg[(a−0.5bg)+bgn]
=2πg(a−0.5bg)+2πbggn
<<0127>>
This has important implications, namely
Using a drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package in which the radius increases by b each time it is wrapped around,
When winding outward with the radius at the start of winding as a,
Corresponding the mutual interval of the positions of the cuts to the order of appearance of the cuts, n (n=1, 2, 3, . . . ),
2πg (a-0.5bg) + 2πbggn (where n = 1, 2, 3, ...)
, the overlap is minimized even with winding.
<<0128>>
The radius at the start of winding is a (cm),
Using a continuous vinyl package for subdivision and sealed packaging of drinking water having a thickness of b (cm), the radius at the start of winding is assumed to be a and is wound outward to form a cylinder of water.
2πg(a-0.5bg) + 2πbggn (where n = 1, 2, 3, ...)
Designing a hermetically sealed continuous vinyl package may minimize overlap when wrapped and be efficient in attenuation of diffracted waves.
<<0129>>
At that time, it should be specified specifically how many cm the radius a at the start of winding was based on, and the continuous vinyl package for drinking water subdivided and sealed was manufactured, and the length of the vinyl scrap of the package should be specified. As you can see, it is better to make it so that it hangs down with a diameter of 2a.
<<0130>>
For example, assuming a radius of a = 7.5 cm, a vinyl package with a scale of 2 a = 15 cm printed on it is used as a break for a continuous vinyl package for drinking water subdivided sealed packaging.
If it is specified that the only part is the diameter at the start of wrapping, it will be easy for the victim to understand in case of emergency. The diameter of a circle shape is the diameter of a circle or square.
As a visual aid, non-verbal paintings are also used to help intuitive understanding, so that passengers from different countries, sailors and navigators from different countries can understand immediately in an emergency.
It would be even better if it was printed out so that it would be easier to understand.
<<0131>>
In addition, in the case of a design in which the thickness of the beverage subdivided closed-packaging continuous vinyl package is b=0.7 cm, the breaks in the drinking water subdivided sealed-packaging continuous vinyl package are:
According to n = 1, 2, 3, etc., it is clear from the above equation developed for the first time by the inventor that it should be made as follows when it comes to what number of cm it should be made.
Let's become
<<0132>>
When n=1, 2πg(a−0.5bg)+2πbggn
=2π0.381966(7.5・0.5・0.7・0.381966) +2π0.7・0.381966・0.381966・n
= 17.6788772 + 0.6416930 n
≈17.68 +0.64n So initially (n=1), 18.96 cm long, configure.
<<0133>>
After that, by extending the length by 0.64 cm and manufacturing it from the beginning, the user can provide a continuous vinyl package for drinking water with a thickness of b = 0.7 cm.
When trying to improve accuracy (further narrowing of the azimuth limitation width) by simultaneously using the proposed method's diffracted wave attenuation of a GPS receiver equipped with a function that allows azimuth acquisition when stationary and the body's body
Also, as long as you start winding at a = 7.5 cm radius (2a = 15 cm diameter), without thinking too much, the cuts do not overlap, and at maximum efficiency, naturally
As a result, a cylindrical water structure can be instantly and easily formed in which it is extremely difficult for special cuts that allow the entrance of diffracted waves to overlap.
be.
<<0134>>
In the past, it seems that the length of each of the continuous vinyl packages for drinking water subdivided and hermetically sealed was simply a stable shape due to historical circumstances, without any particular rational reason.
<<0135>>
In the future, in view of the importance of saving lives, each thing will be able to have multiple functions in the event of a crisis.
Based on the idea of enhancing each other's functions in a comprehensive manner, we have created a continuous vinyl package for drinking water that is commonly called a life-saving water package.
If you decide the length of the eye, GPS (
Or GNSS) is suitable for the era when social infrastructure becomes important. This not only provides azimuth information that gives victims a basis for making decisions on their own initiative, but also makes it possible for people heading to rescue victims to use such equipment as a standard, making training easier. .
<<0136>>
In fact, even when n = 21 cuts are wound in the 7th round of continuous winding, as can be seen from the fact that the cuts are not clearly overlapped yet, there is a great effect.
<<0137>>
The Fibonacci sequence may also be defined as follows. It's almost the same thing, but I'll make a note of it just in case. A format that does not specify an initial value.
That is, the sequence . In other words
Number 4》

In particular, when a(0)=1 and a(1)=1, Binet's formula
《Number 5》

there is and also
《Number 6》

can also be written as
where [ ] is the Gaussian symbol
Even if it is described in this way, there is no essential difference between the basic idea and its nature, and the same argument holds.
<<0138>>
When arranging the cylindrical water so that its center axis coincides with the normal line of the antenna and is almost perpendicular to the vertical axis of the body and perpendicular to the left and right sides of the body, Velcro (registered trademark), harness, Adhesive tape may be used for fixing.
<<0139>>
In the following, we will discuss the form of applying this proposal to those engaged in mountaineering, security, security, lifesaving, disaster relief, international disaster relief, and so on.
As shown in FIG. 10, it is also effective to previously form such a structure in the lower part of the rucksack or the like so as to be hollowed out so as to be insertable. In that case, such as urethane
It is possible to make effective use of materials that are lightweight but can maintain their shape. In doing so, the drinking water package described above, which is rolled to form a cylindrical shape, is well rolled.
A cylindrical gap made of cloth may be formed in advance so that it can be stored while being attached. At the center of the circle on the bottom that corresponds to the back of the rucksack, which is the bottom
is applied with Velcro (registered trademark) and interacts with the Velcro (registered trademark) applied to the bottom surface of the GPS receiver proposed by the inventor.
It is also good to make it easy to remove. Instead of urethane, a material such as chloroprene having high absorption characteristics in the 1.5 GHz band may be used.
<<0140>>
When not used for the intended purpose of the present invention, it can be used as a pocket in which light items that are frequently taken out can be placed. cylindrical in shape
A long sheet of paper such as a map can be stored in the part without creases, and the space is not wasted. In addition, there is a tent called a tent mat that spreads on the floor.
A resin material or the like may also be stored in this cylindrical portion. When not in use, the part connecting the cylindrical part and the bottom circle is covered with a cloth lid with a zipper to prevent dust from entering.
Even if you leave it as it is, it will look better, so it is of course good.
<<0141>>
An example of an actual usage method is shown below with reference to FIG.
<<0142>>
The L1 C/A GPS receiver already proposed by the inventor is placed on the back of the waist of the body, and the normal direction of the antenna main beam is perpendicular to the center axis of the body and perpendicular to the left and right plane of the body. Arrange along the direction of going away.
<<0143>>
Prepare water packed in a rectangular plate structure with a certain thickness. In a container such as plastic that does not affect microwaves, water is placed in a rectangular plate structure with a certain thickness.
You may prepare the thing packed so that it may be made. The main plane of the shape is arranged so that it is perpendicular to the left and right sides of the body and perpendicular to the ground on both sides. rectangle at this time
The thickness of the surface may be about several centimeters. It depends on the susceptibility to the diffracted waves of the GPS receiver to be used.
<<0144>>
Alternatively, a lightweight water bottle that is flat and thin when not filled with water, such as a lightweight water bottle that becomes a rectangular plate structure with a certain thickness for the first time when it is filled with water.
It is built into the vest or can be attached, and when not filled with water or "when water is filled but not used", it can be folded left and right on the back of the vest to make it bulky.
It maintains a low profile shape, and when used, it can be opened to the left and right by about 90 degrees like a door that opens with a hinge to form the shape of FIG.
stomach.
<<0145>>
The container, such as plastic, may be connected by a tube to the user's mouth and designed to help the user rehydrate. so-called hydra
It is called a hydration system and can combine the usage used for hydration during action such as infantry, cycling and athletes. Water is replenished by chewing
be It can be composed not only of water but also of nutritional drinks, etc., and enables it when it is important to continue to act without taking a break for a long time. of course,
The use of a GPS receiver is also useful because not only positioning but also azimuth can be obtained. It is compatible with such a near-future outdoor activity support system, and has a high compatibility.
The fact that it is possible to do so is one of the excellent advantages of proposing a method of using this GPS receiver in the field in cooperation with the human body and water.
<<0146>>
Life-saving water is revisited here from a slightly different point of view. The de facto standard articulated vinyl package embodying potable water as set forth in the Lifeboat Equipment Regulations is, in some sense, a plate-like structure of water. This may be stacked several times in a slightly flattened rectangular parallelepiped framework made of plastic to form the aforementioned thick rectangular surface. In that case, you can hang it from your shoulder with a climbing sling or the like.
<<0147>>
When preparing water packed in a thin, flat rectangular shape of a certain shape, in accordance with the lifeboat equipment regulations, general lifeboats are often equipped with
It is also possible to use a Shimizu plastic bag package. Some shapes have become de facto standard. For example, a small vinyl package of about 12 cm in width, about 6 cm in height, and 1 cm in thickness, in which potable water is packaged as fresh water, is the de facto standard for lifeboat equipment.
The package of this shape that is commercially available in Japan is generally a transparent package, written in blue, and stamped with the certification of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. Overseas, the same size and the same local language notation
I often see things. This is because lifeboats are required to carry 3 liters of drinking water per person. all at once
It is subdivided so that it will not be opened and consumed.
<<0148>>
In a sense, the water-connected vinyl package described above is a water plate-like structure. Cut this into a rectangle with a thickness of several centimeters, a length of about 20 cm and a width of about 10 cm.
While assuming, by hanging from the eaves constructed on the side of the vest, in an emergency, the material obtained from the lifeboat equipment will automatically attach the proposed GPS device to your body,
With water in the shape of a flat plate (originally a water bag), it is possible to obtain the direction while effectively and efficiently eliminating diffracted waves with only the equipment at hand. For this reason, the vest
You may form it using a hinge so that it may protrude perpendicular|vertically to the upper-lower-left-right-left surface of a body. You can hang it there. Therefore, drink
The water package may be provided with holes for hanging. The vest may be provided with hinged posts for this purpose.
<<0149>>
An application involving rucksacks is discussed here.
As shown in FIG. 11, it is also effective to form such a structure in advance in the lower part of the rucksack or the like in such a manner that the structure is hollowed out so as to be insertable. In that case, such as urethane
It is possible to make effective use of materials that are lightweight but can maintain their shape. In doing so, the previously mentioned drinking water package forming a thin rectangular shape can be conveniently stored.
Such gaps made of cloth may be formed in advance. Velcro (registered trademark)
Marks) are arranged, and the interaction with the magic tape (registered trademark) applied to the bottom surface of the GPS receiver proposed by the inventor makes it possible to attach and detach easily.
Also good.
<<0150>>
Here, we discuss the application of this proposal to vests worn by professionals such as police officers, coast guard workers, and security workers. of FIG. 12 or 13
As such, the lifejacket or vest can and may be configured to increase convenience. Figure 13 has no gap when closed, but
Even if it is closed with a gap, the antenna of the GPS receiver may of course be constructed so that the face can be seen outside. It may be configured as shown in FIGS. 14(d) and (e).
Of course. In this case, there is a horizontal rod-shaped object, but by using resin rods, resin spacers, resin rotating screws, etc. as these materials, it is possible to absorb electromagnetic waves.
In addition to having the advantage of being able to expect higher yields, there is also the possibility of having some kind of electromagnetic influence, or at least a negative influence, on the azimuth limitation.
It fits well because there is no sense of urgency.
<<0151>>
FIG. 12 or FIG. 13 is used to explain the following aspects of the jacket/vest/lifejacket format and its format.
First, when actually using a container mechanism imparted with a water structure retention function to a chloroprene rubber (CR rubber) wet suit or life jacket, or to a specialized clothing vest for professional use, it is necessary to open the door. Describe structural evolution. Examples of users include: coast guard personnel, ToQ personnel, Maritime Self-Defense Force personnel, military personnel (infantry, special forces personnel, paratroopers), coast guard volunteers, naval personnel, aqualung enthusiasts, and police officers. is.
Next, it is possible to explain the structural arrangement in a double-door shape when using the exposed part of the chloroprene rubber (CR rubber) wet suit to weaken the diffracted waves.
can. Examples of users include: coast guard personnel, ToQ personnel, Maritime Self-Defense Force personnel, military personnel (infantry, special forces personnel, paratroopers), coast guard volunteers, Dai
Bing Aqualung enthusiast and police officer.
Alternatively, the hinge is used when the cooling agent or heat storage agent, which is initially incorporated in the vest, which is a special clothing, in a shape that conforms to the body, is also used to weaken the diffracted waves.
It is also possible to explain the shape when used for double doors. Examples of users include: people who benefit from the use of ice packs and phonographs for outdoor security in hot weather or cold climates;
Police officers, members of the Self-Defense Forces, military personnel (infantry, special forces personnel, paratroopers), and coast guard personnel who have a certain degree of necessity to obtain directions in an emergency.
Alternatively, it can be explained that the chest front part of the chloroprene (CR rubber) vest is deployed backward when not in use and utilized to weaken the diffracted waves. Examples of users include: triathlon runners/athletes/trainers, cross-country athletes, coast guard personnel.
<<0152>>
In addition, when adopting the configuration of FIG. 14, a plate-like object may be sandwiched between the sides for use. At that time, if the resin has some flexibility, it is suitable because it has good adhesion to the side surface of the body.
<<0153>>
Next, we discuss application to wheelchairs. FIG. 17 is a conceptual diagram of an embodiment in which this proposal is applied to a wheelchair. In the figure, the part shown with a mesh is an electromagnetic wave absorber.
It corresponds to the arrangement place of the thing containing moisture discussed above. If this is a water bottle [including a drug supply function, etc.], it is naturally an oral water supply (water drinking) tube.
Of course, they may be connected and provided to the user. Medical pharmacological infusion solutions (e.g. clear plastic medical pouch packaging for intravenous drips)
) but it's good as well. In the figure, the water bottle is attached to the back like a square placed horizontally, and the GPS receiver is placed at the bottom of the bottle. Of course, it is not limited to this figure.
However, it is specifically noted that such square figures may be made with a narrower opening. In other words, if the masu-shaped mouth seems to be wider than necessary,
is a flat plate water bottle with a hollow center opening that has only a smaller opening.
Therefore, it is very convenient to strengthen the attenuation effect of microwave diffracted waves. The amount of water increases slightly, but if you are in a wheelchair, the wheels will hold it.
Since it has a feature that it hardly places a burden on the user, it is suitable for use.
<<0154>>
Next, we discuss the application to electric wheelchairs. In recent years, when using electric wheelchairs, which are becoming more popular due to the reduction of the burden on users and the improvement of convenience, the motor drive and power unit
may be surrounded as separately as possible by a water bottle containing water. This is a GPS receiver that has already been processed to attenuate diffracted waves with a square on the back.
In order to prevent noise-type electromagnetic waves or inductive unnecessary electromagnetic waves from being emitted in the unlikely event that they have an effect, we have doubled the proximity of potential sources such as motors. Of course, it is also possible to devise ways to attenuate the effect of an emergency in advance. (It is not shown, but there is often a motorized drive under the seat.
Therefore, it is easy to separately arrange a water bottle surrounding it. In addition, when traveling outdoors for a long time, it is convenient because it is easy to replenish because it has plenty of water.
be.
<<0155>>
With the increase in the number of electric wheelchairs, the use of batteries in electric wheelchairs has become the norm. If it is a normal battery, copper sulfate liquid is loaded and the liquid can be used. Recently, a lithium-ion polymer battery has been installed, and even in that case, it can be used because it contains a polymer component and moisture.
<<0156>>
Recently, wheelchairs have become diversified, and QOL (Quality of Life) in daily use has improved.
With the expectation of improving the quality of life, wheelchairs are very popular because they are all made of wood and other materials with a good texture, even the wheel spokes, without metal.
stomach. These wooden wheelchairs are said to be very popular among users because of their pleasant texture and their psychological effects, such as the fact that even sitting in a wheelchair every day makes them happy. It should be noted that these popular wood member wheelchairs are also expected to have minimal impact on GPS receivers and are still well suited with this device for upcoming social welfare use. Needless to say, it is suitable for a single-seat mobile unit such as a Segway. Such single-seater vehicles are showing signs of explosive popularity in recent years and are an important application field. The reason is that there is no area that can be used as shielding, so it is compatible with this method that utilizes the human body and water. This phenomenon of individual empowerment is characteristic of the present age, and it can be said that we live in an age in which individuals have the ability to use science and technology rarely seen in history. If the individual possesses a mobile phone connected to satellite communication and can receive signals from positioning satellites and know their current position, the error factor (difference, deviation, local It is a problem to have only unreliable measures that the magnetism) is large and basically impossible to eliminate local epochs. Therefore, the highly reliable method proposed by the present invention will be a valuable measure as a method that can be implemented as reliably as possible if there is no obstruction. Takahashi (2011) describes the feasibility of this method as 9000 trials, 5 times in total, 15 times, 600 times each time, depending on the location with many mountains, with many buildings, and with an open sky. was shown by field experiments. (Hereafter, Masato Takahashi, Proposal and evaluation of L1 band C/A code GPS receiver capable of acquiring bearing at rest
-Proposal of a small, lightweight, inexpensive new method-, Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Transactions A Basic and Boundary Area (ISSN: 1881-0195), Vol. J94-A, No. 2, pp. 95-111, February. 2011)
<<0157>>
Various specific application forms have been discussed above. What they have in common are: First, with the proposed GPS receiver, in order to obtain the direction, the person's back (body) is used to prevent the increase of personal belongings, and the electromagnetic wave absorber that exists nearby is utilized. Since direction acquisition is realized in this way, there is no pointless increase in the number of items to be carried, and complexity can be avoided. In particular, there is an excellent feature that this method is possible even when there is no mountain shielding, building shielding, large ships, large aircraft bodies, or huge wall surfaces. In addition, it has an irreplaceable feature that the purpose can be achieved even if a low-cost GPS receiver is used and it does not have fine signal strength discriminating power.
<<0158>>
So far, I have discussed in detail that there are various kinds of familiar things that should be at hand at that time. The following are shown.
<<0159>>
The first is water. The essence is that the magnitude of the dielectric loss (√εr)·(tan δ) of the dielectric polarization of the permanent dipole contributes to the smallness of the power half-life depth D. Occasionally, water dissolved
The magnitude of the conductivity σ provided by the electrolyte also contributes to the small power half-life depth D. He also argued that many things fit into this genre. Water (drinking, cooking, sanitary
Use (toothpaste cleaning, etc.), tea, yogurt, grains, root vegetables, plants, animals, food ingredients Bath water, toilet water, refrigerant, heat preservation agent, mayonnaise, sauce, soy sauce, milk, juice, etc.
is quite possible.
<<0160>>
Next is the salt dissolved in water. Its essence is the conductivity σ of the electrolytic chamber, which contributes to the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole. Seasoned food, preservative miso, salt solution, muscle skin tissue, nutritional gel food (a product name such as weider in jelly), preservable sausage (fish meat, pork, etc.), preservable salami, salt water, etc. Shelf life ham
Preservable bacon/sports drinks (product names such as Pocari Sweat, Gatorade, etc.).
<<0161>>
In addition to them, there are alcohols (the essence of which is the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole), and medical disinfectants, saline solutions, infusion solutions, and drug solutions fall into this category.
<<0162>>
Furthermore, super absorbent polymer (SAP: Super Absorbent Polymer) (its essence is also the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole + the conductivity of the electrolytic chamber
rate). In this field, the sodium polyacrylate system can be mentioned. Among the water-absorbing resins, the water-absorbing performance is particularly high, and when pressure is applied,
A resin that retains water even in a state is called a highly absorbent resin. Diapers
, sanitary products, cold packs, warm packs, fragrances, deodorants, cosmetics, sealants, etc. As for the state, it is initially in the form of powder, and when it comes into contact with water, it absorbs water and turns into a gel. This is also available.
<<0163>>
A feature of the proposed method is that it has a wide range of advantages in that it can be used not only for the above, but also for the following. That is, mechanical lubrication system, power supply function system, antifreeze liquid
Ethylene glycol (antifreeze), battery fluid (electrolyte + water), lithium ion polymer battery (polymer gel), etc. can also be used. These absorbent essences
is the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole + the electric
It can be thought of as the electrical conductivity of the open chamber.
<<0164>>
Fig. 18 shows that the configuration in which the human body is arranged in a straight line shape as a microwave absorber and the GPS receiver is placed in the center of the microwave absorber can receive microphones from directions that are not primarily intended for reception.
Fig. 3 is a conceptual diagram showing that although somewhat effective at attenuating radio frequency diffracted waves, GPS receivers can sometimes be affected by the diffracted waves. if the body
As a schematic view of the body when looking down from above, it can be regarded as a water bag of almost constant thickness with a horizontal line. In this way, only the body is covered with shielding material.
Alternatively, the case of using it as an absorbent material will be considered in the schematic diagram of this figure. In the figure, the frontal direction of the body is assumed to face downward on the paper surface. Body back direction is above the paper surface
A GPS receiver is attached to the back of its body. Microwaves arriving from the front of the body are microwaves from directions that are not primarily intended for reception.
It has been shown that microwave diffracted waves generated at the left and right end points of the body can sometimes be received by a GPS receiver placed in the middle of the back of the body.
<<0165>>
In Fig. 19, in addition to the human body, a familiar microwave absorbing material that can be used in the context of use is placed near the human body and integrated into a U-shaped shape as a whole, and a GPS receiver is placed in the center.
1 is a conceptual diagram showing that the configuration is considerably effective in attenuating microwave diffracted waves from directions not primarily intended for reception. As a schematic diagram of the body when looking down from above, it may be possible to regard it as a water bag with a horizontal line and an almost constant thickness. In this way, the case where the body is also used as a shielding material or an absorbing material is considered in the schematic diagram of this figure. In the figure, the frontal direction of the body is assumed to face downward on the paper, as in the previous figure. The direction of the back of the body is assumed to face upward on the paper, and the GPS receiver is attached to the back of the body. It is intended to be used as a visual aid for understanding that diffracted wave effects are less likely to affect GPS receivers, especially when compared to FIG. Mountain Rescue Team members, International Disaster Relief Teams, and others who always carry a certain amount of drinking water (several liters) in order to sustain their own lives and to save the lives of people in distress or disaster. If you are trying to hold, carry, and carry heavy water while walking, when you acquire the direction, you can hold the water as shown in Fig. 19 (the body is 70% water). Therefore, this is also considered to be water). Body Microwaves coming from the front direction are microwaves from directions that are not primarily intended to be received, and microwave diffraction waves generated at the left and right end points of the U-shape are diffracted from the GPS placed in the center of the back of the body. It is shown that the receiver is less affected than in the previous figure. In this way, the water carried by the team members can be used to attenuate the diffracted waves in order to reduce the influence of the diffracted waves on the GPS device that can acquire the bearing at rest that I have proposed. The water, the body, and the GPS receiver that you are carrying with you all work together in a harmonious way, so that you can support the life-saving mission in a favorable manner.
In short, what is discussed in this article includes the following.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is attached to the front side or the rear side of the body and contains water on at least one of the left and right or left and right of the direction information acquisition device. Alternatively, it is mounted so as to protrude obliquely rearward, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites existing outside the sky coverage area.
A direction information acquisition method characterized by:
The azimuth information acquisition method; containing water is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel A direction information obtaining method, characterized in that the container body contains alcohol.
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder; the central axis, the vertical axis of the body, and the body are orthogonal to each other; a GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the antenna main beam of the GPS receiver A direction information obtaining method, characterized in that the directions are substantially the same.
In the above method for obtaining direction information; the shape of the one containing water is cylindrical; the interval between any two of the initially adjacent separating cut lines is about 137.5 degrees or a natural number multiple thereof in terms of the directional angle in the plane perpendicular to the central axis of the paper cylinder, etc., or , about 222.5 degrees (which is the difference of 137.5 degrees from 180 degrees) or a natural multiple thereof, the spacing of adjacent separation cut lines is determined by the paper cylinder radius and the drinking water subdivision. Designed based on the spacing value calculated from the thickness of the closed vinyl packaging package continuum with separation perforation lines and the sequence number of the perforation lines from the top;
When viewed from the central axis, all the fibers are dispersed in different directions, and an overall structure that does not overlap no matter how many times the fibers are wound is formed.
Direction information characterized by the use of a continuum with a separation perforated vinyl package, characterized by attenuating the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the above-mentioned sky coverage area without omission. Acquisition method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side or the left or right side of the above-mentioned orientation information acquisition device, contains a substance with a power half-life depth of 5 cm or less for electromagnetic waves of the frequency of GPS satellite transmission signals. , mounted so as to protrude forward, backward, or laterally from the azimuth information acquisition device, and attenuate signal strength originating from GPS satellites existing outside the above-mentioned sky coverage area. Method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and contains a substance with a power half-life depth of 20 cm or less for electromagnetic waves of the frequency of GPS satellite transmission signals at least on either the left or right or the left or right of the above-mentioned direction information acquisition device. is attached so as to protrude forward, rearward, or laterally from the azimuth information acquisition device, and attenuate the signal strength derived from GPS satellites existing outside the above-mentioned sky coverage area. Information acquisition method.
The azimuth information acquisition method described above; containing water is water or alcohol for drinking or cooking, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel. or to be ingested as food containing water or alcohol, or to use miso or miso, or sausage, salami, ham, or smoked products or a nutritional supplement liquid or gel, or a part of an animal or plant, or meat or grains or legumes or root vegetables; High water content tissue such as muscle or skin, seasoning, heat/cold insulation, superabsorbent polymer, gel or liquid cosmetics or household products Daily necessities such as commodities (detergents, liquid soaps), or industrial products such as liquid or gel polymers containing electrolytes filled in batteries or rechargeable batteries, or chloroprene rubber, polychloroprene rubber, or chloroprene A material that has GPS electromagnetic wave absorption characteristics such as 1.5 GHz band equivalent to or greater than rubber (CR rubber), or a material that uses a so-called wet suit material or a wet suit itself, or in polar regions or cold regions. or high altitude antifreeze, or ethylene glycol or diethylene glycol, or wet soil or moisture such as those available in the field in an emergency during a large-scale natural or large-scale man-made disaster. The use of sand or seawater or lake water or river water or rainwater or sometimes excreted by living organisms or livestock may prove useful in harsh environments where such is the case; chemical solution for
Alternatively, a direction information acquiring method characterized by using a disinfectant solution, an infusion solution, or a physiological saline solution. Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and at least one of the right and left or the left and right of the above-mentioned direction information acquisition device is labeled "relative dielectric for electromagnetic waves with the frequency of the GPS satellite transmission signal" against the electromagnetic wave with the frequency of the GPS satellite transmission signal The square root of the modulus (εr) and the dielectric loss tangent (tan δ) (δ is the dielectric loss angle) belong to a region of a certain numerical value or more such as “10”). Alternatively, a direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength originating from GPS satellites existing outside the sky coverage area by mounting the antenna so as to protrude sideways. The azimuth information acquisition method, which contains water, is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel. A direction information acquisition method, characterized in that the container is a container containing alcohol of
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface of a cylindrical or rectangular cylinder or a part thereof; the central axis, the vertical axis of the body, and the left and right A GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the direction of the main antenna beam of the GPS receiver are: and having a structure that can be incorporated and removed as an internal structure of a rucksack.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm). (cm) and assuming that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π is the circumference constant
2πg (a-0.5bg) + 2πbggn (where n = 1, 2, 3...)
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package characterized by being designed to keep "the length of the interval between the nth cut and the n-1th cut of the subdivided water package" in length .
In the direction information acquisition method, the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water according to claim 5 is wound outward with a radius of a (cm) at the start of winding, so that water does not exist. A direction information acquisition method characterized by the fact that a cylindrical shape can be reliably and easily formed while efficiently avoiding the occurrence of cut portions.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm). (cm) and assuming that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π is the circumference constant
[(aθ+b)/2√{θ^2+2bθ/a+1+(b/a)^2}+(a/2)log|2θ+(2b/a)+2√{θ^2+2bθ/a + 1 + (b/a)^2}| ] from (2πgn) to (2πg(n+1))
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 0, 1, 2, 3 ...))
(However, [ ] from a to z is the symbol for the definite integral from a to z.)
or
2πg(a−0.5bg)+2πbggn
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 1, 2, 3 ...))
Designed to keep the length "from the starting point to the n-th break between packets of subdivided water"
characterized by
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package,
To be able to reliably and simply form a cylindrical shape while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist by winding outward with a radius of a (cm) at the start of winding;
A direction information acquisition method characterized by:
(1) Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
(2) Attached to the front side or rear side of the body,
(3) at least one of left and right or left and right of the direction information acquisition device,
(4) those containing water,
(5) mounted so as to protrude from the azimuth information acquisition device;
(6) thereby
(7) Attenuate signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area;
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. Like, put on,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. As such, the multiple compartments of the reservoir, which doubles as an oral intake tube for drinking water, are compactly stored in the reservoir, and when used, are pulled out (one after another) by spreading both arms or one arm, and the water plane is the arm. The reservoir compartment returns to its original compact shape in its stowed position by unfolding it (to form between the torso) and returning it to its original position (with both arms or one arm lying alongside the body when not in use). while ensuring active oral intake of water without interfering with activity.”
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. so as to constitute a spatial shape,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Sports drinks, isotonic drinks (drinks containing electrolytes with an osmotic pressure almost equal to the osmotic pressure of the human cell fluid), hypotonic drinks (lower osmotic pressure than the osmotic pressure of the human cell fluid) Beverages containing electrolytes with an osmotic pressure), hypertonic drinks (drinks containing electrolytes with a concentration higher than the osmotic pressure of the human cell fluid), physiological saline, seawater, battery electrolyte, batteries The main purpose is to actively improve the compatibility and convenience of the place, etc.)
containing an electrolyte solution or a polar solvent,
"
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is a carry-on item in the field, or for heating fuel for cooking during tent camp, for mobile fuel such as snow vehicles, for ingestion as a nutrient source, as a luxury item It is an important carry-on item for ingestion of food, cooking and seasoning, etc.)
Ethyl alcohol, methyl alcohol (for medical supplies and disinfectants), alcohols (for general cleaning and fuel, etc.)
"
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
"(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is essential as a carry-on item in the field, such as cleaning wounds, using it as a basis for implementing intravenous fluids, and using it for oral intake during extreme fatigue.)
Physiological saline, or those containing an infusion containing certain components using it,
"
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of increasing the high degree of versatility of carry-on items that tend to be restricted at the site and the possibility of responding to events with only on-site items.)
Containers or reservoirs containing or containing water
It can be transformed, split, and recombined.
(By having characteristics, various characteristics of signals derived from GPS satellites that existed outside the above air coverage area, and the characteristics of the GPS antenna, GPS receiver, and surrounding environment) It is possible to actively make use of the shape.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
A reservoir that can hold a water-containing object is divided into a plurality of compartments, and the compartments can be freely combined with each other to take an arbitrary shape that is closest to the user's wishes.
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
The reservoir, which can hold a water-containing material, is divided into multiple compartments, and can have any number of layers of water or electrolyte solutions of different concentrations or substances of different compositions or air,
(By doing so, we also utilize the property that electromagnetic waves partially reflect when incident on substances with different refractive indices.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
(The main purpose was to manage physical condition, including nutritional supplementation and reduction of dehydration.)
of the reservoir contents to the user,
oral intake
or
(subcutaneously, intravascularly, intraperitoneally, etc.)
Infusion
having means (such as a tube as
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
so that the opening narrows from the periphery toward the center or widens from the center toward the periphery,
be configured
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir capable of holding an object containing water (etc.)
(for example) corresponding to all or part of a development of a polyhedron, manysided object, manifold object,
multiple polygons or geometric figures as bases
(First of all, it is relatively short as a univocal image, that is, in a mathematical sense, it is easy to understand that it is often expressed as a plate shape.)
pillar
(A “pillar” in the mathematical sense is a “pillar having a geometric figure on its bottom surface, such as a cylinder or prism”)
As
(In a shape that is not so bulky that it can be attached to clothing when not in use)
configured,
(With a procedure like assembling a polyhedron from a developed view, sometimes with the aid of Velcro fasteners or fittings or sliding devices,
As a three-dimensional spatial figure in the first place)
of polyhedron surfaces
All (when intended to act as a virtual opening for electromagnetic waves by making the layer of water very thin relative to the other surfaces, rather than expressing it as a clear opening)
or
(when contemplating constructing a shape that has a non-water-filled surface, i.e., a clear opening for electromagnetic waves) partly
By forming a layered structure such as water on all or part of the surface of the polyhedron
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, completion of missions such as disaster relief at a higher level, or triathlon “target "The main purpose is to achieve more advanced results in long-distance swimming and underwater work)
A reservoir that can hold something containing water
It can also be used as a jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) (so-called in self-contained diving breathing apparatus (Aqualung) diving)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
multi-layered compartments of fan-shaped columns with relatively small central angles (compact during normal activities such as walking and running)
The structure (combined with a tube that is an oral water intake device) can be taken or easily reverted (while being easy to wear on the body and suitable for trail running).
(When rushing to the site for disaster relief, etc., in order to perform the original mission accurately, to prevent getting lost at crossroads where there is a risk of getting lost, and to more reliably acquire direction information. Second, in order to increase the survival rate of victims, reduce the probability of occurrence of aftereffects, and shorten the time until rescue after a disaster, in the event of such an emergency or emergency use, it is a way to bring serious disadvantages to victims. In order to avoid time loss due to hesitation, etc.)
By individually sliding the individual fan-shaped structures with multiple compartments and unfolding them into one large fan-shaped structure with a larger central angle,
By developing and creating a fan-shaped layered structure of water with a wider central angle (without having to maintain the shape of the layered structure with your hands and arms), you can free your hands and arms and use maps and check items. It is possible to provide a cooling or warming effect to the underarms to prevent heatstroke or hypothermia without the need for assistance such as checking, etc., and it is also easy to combine with an oral intake tube, making it suitable for trail running, etc. Since it is possible to maintain a suitable small and compact shape, in fact, as you can see from not a few athletes who participate in trail running with a cylindrical oral water bottle attached to one mouth, such a shape more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
At this time, the fan-shaped multi-layer structure may be hung from both shoulders with a short ring-shaped Schlinge (a short string for mountaineering). Alternatively, a ring-shaped medium-sized schringer can be crossed over both shoulders and hung in the same way.
In addition, I would like to point out that this can of course be applied to other items in this paper because it is easy to implement, convenient, and practical.
In particular, when a fulcrum for suspension is required even at the center of the body, crossing points of crossing should be used. In mountaineering and other environments where it is not easy to obtain things, it is possible to easily solve what seems to be difficult by making good use of such string-like objects. A lot of things that were developed during the same period are known, and their descriptions can be found abundantly in books. In addition, this paper can also be said to be a technology that emphasizes the spirit of overcoming difficulties by adding wisdom to what already exists in the field. For details on rope work, for example, (Encyclopedia of how to tie a string and a rope, by Ryoji Toriumi. Illustrated practical rope work, by Maejima and Kazuyoshi. Rope work immediately useful in the outdoors by Etsuro Shikishima. Outdoor Rope Work Handbook by Osamu Haneda.)
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir that can hold an object containing water, etc. (including a cold insulator or heat insulator consisting of a superabsorbent polymer and water),
By making it touch a part of the human body where there is a large artery such as the armpit, the left and right sides of the neck, or the groin,
By being able to cool the blood flow of the human body, (the tendency of onset in outdoor orienteering under the hot sun, disaster relief activities, triathlons, trail races, etc. is high worldwide, and its prevention is attracting attention worldwide)
Combines the effect of preventing heat stroke,
or
It is possible to heat the blood flow of the human body, and it is very likely to occur frequently during stormy weather on mountain climbing tours for middle-aged and elderly people, and it tends to lead directly to the distress of the entire tour.
The danger that sometimes occurs in cross-country skiing etc. is pointed out worldwide.)
It has the effect of preventing hypothermia,
so that (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6) i.e.;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of actively improving on-site compatibility and on-site convenience) Reservoirs that can hold water-containing materials can contain seawater (or any other locally available liquid). Since it can be put in and used, it is easy to procure materials on site, and convenience is enhanced by being detachable from a life jacket.
By (more effectively on-site)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
<<0166>>
Next, I will briefly mention the interdisciplinarity of research that has practicality in the field of disaster relief. At disaster relief sites, the introduction of various technologies in the fields of medicine and outdoor sports science is routinely carried out to contribute to actual lifesaving actions. From such a point of view, it should be pointed out that the following materials are also suitable for this proposal.
<<0167>>
First, I will describe what should be used from the viewpoint of medicine and medical systems. Physiological saline is an aqueous solution of sodium chloride, ie, saline, having a concentration that is approximately isotonic with human body fluids. The Japanese Pharmacopoeia and prescription drugs define a saline solution containing 0.9% by weight of sodium chloride as a "physiological saline solution". With the revision of the Pharmaceutical Affairs Law on April 1, 2005, saline was treated as a prescription drug. Mainly for medical use, it is used as a base for electrolyte solutions for infusions when extracellular fluid is deficient or sodium is depleted, for diluting anesthetic solutions and injections, and for cleaning the skin and wound surfaces. It is also used for nasal irrigation and the saline bag method of surgery. In some cases, Ringer's solution with further adjusted components is used so as not to damage the living body tissue. In the category of infusions, this
There are various types other than these, and among them, various types such as 5% glucose solution, No. 1 to No. 4 solution, high calorie solution, etc. exist for different purposes. A high-calorie liquid is a preparation that can administer the necessary amount of calories per day. It contains a high concentration of glucose and amino acids in addition to the maintenance solution. Due to its high osmotic pressure, it is administered via the central venous route. These are often packaged in clear, flexible, lightweight pouches that allow for infusion. In that sense, similar handling as described above is possible. There is also a high probability that medical workers who go to the disaster site on foot to save lives will have it.
<<0168>>
Moreover, in recent years, oral rehydration salt (Oral Rehydration Salt) has also attracted attention. It is mainly used to treat dehydration caused by diarrhea, vomiting, fever, etc. It is a mixture of salt and glucose that is dissolved in water and taken to absorb water in the small intestine. Oral Rehydration
Solution). The abbreviation ORS is used to mean either Salt or Solution. Symptoms such as diarrhea, vomiting, and fever, if prolonged or frequent, can lead to dehydration, which can be fatal in children and the elderly.
<<0169>>
On the other hand, in hospitals, rehydration is mainly performed by drip infusion, but treatment with oral rehydration salt is becoming popular due to the simplicity of the procedure. Especially in developing countries, there is a high risk of developing dehydration caused by infectious diseases, etc., and in some cases, it is difficult to administer IV treatment due to the lack of sufficient medical facilities. For this reason, WHO and UNICEF are distributing oral rehydration salts and promoting awareness-raising activities regarding rehydration treatment at the early stage of disease onset. Even in developed countries, it is difficult to administer intravenous drips for a long time, especially to infants, and rehydration with oral rehydration salts is considered desirable. Oral rehydration solution pouch packaging can also be used effectively.
<<0170>>
Water is also absorbed when sodium ions and glucose are absorbed in the small intestine. target. Shigeyu, which has long been considered food for sick people, is a food made by boiling rice containing a large amount of starch (a polymer of glucose) and adding a small amount of salt. As a result of research, water absorption efficiency is maximized when the glucose concentration is about 2-2.5% and the molar ratio of glucose to sodium is 1:1. The osmotic pressure is preferably 200-250 mOSm/L, which is slightly lower than the osmotic pressure of blood (270 mOsm/L).
<<0171>>
As a simple way to make ORS for emergencies such as heatstroke, you can make 1 liter of water with 4 and 1/2 tablespoons of sugar and 1/2 teaspoon of salt. Such a product is called LGS, and in some developing countries, it is common in some areas to add a pinch of salt and a handful of sugar to a glass of boiling water. These can also be used. In recent years, the Base of
The importance of support activities using economic activities and science and technology targeting the Pyramid (BOP) has been widely talked about. It is a method that can contribute to the improvement of the accuracy of its functions only with the body and body by carrying water, beverages, and food, which are basic elements for daily life, at the same time. This proposal is considered to be of deep significance.
<<0172>>
By adding bicarbonate to such a simple LGS, the absorption efficiency of water is further increased, so it is preferable to add citric acid as its precursor. This is similar to the content of commercial sports drinks, but the ORS has a higher sodium composition. In fact, it is known that giving sports drinks to dehydrated infants causes water intoxication due to hyponatremia. Currently, in Japan, OS-1, a drink for ORS, is sold as a food for individualized evaluation type patients approved by the Ministry of Health, Labor and Welfare, and is sold at dispensing pharmacies and hospital shops. These can also be used.
<<0173>>
Sports drinks are also well suited. This is a functional drink aimed at efficiently replenishing the water and minerals that have been lost from the body through perspiration and the like due to exercise. It is said to be effective in relieving dehydration and preventing heatstroke during sports under the scorching sun. It has an osmotic pressure almost equal to that of body fluids. It is sometimes called an isotonic drink or a sports drink. Sports drinks are sometimes recommended as a countermeasure against heat stroke in daily life. These can also be suitably utilized.
The dielectric constant of water depends not only on frequency (ω is each frequency of microwave), but also on temperature because water is a polar molecule. Thrane theoretically and experimentally obtained the salinity and temperature dependence of seawater, and calculated the dielectric constant of water below 40 degrees according to Debye's It was shown that the coefficients in the relational expression can be obtained by giving the second and subsequent lines of Equation 7.
《Number 7》

where s is the weight percent of salinity and t is the temperature (°C). The weight percent of salinity, temperature, and frequency determine the dielectric constant of water, and it is well known that as salinity increases, the absorption of microwaves by water tends to increase, ie, the power half-life depth decreases.
(Popular Edition Microwave Technology Compilation Editor-in-Chief Koshijima P667)
From the above it can be seen that conductive water with dissolved electrolytes is much better suited for attenuation of the diffracted wave than water alone. This includes not only pure water, but also sports drinks, tea, soft drinks, fruit drinks, and boiled vegetables and spinach that have already been seasoned with soy sauce or salt.
Foods such as dipped and boiled potatoes, ham, bacon, sausages, ice bars, etc. are already on the market in well-defined lightweight plastic forms.
In addition to food, water from rivers, lakes and pools, sea water that is not suitable for drinking, sewage such as domestic water, stagnant water in nature, soil and sand containing water, etc.
This means that the possibility of effective utilization will expand. I would like to point out once again that such utilization is an excellent advantage of this method.
In particular, the fact that the power half-life depth of seawater and salt water is smaller than that of ordinary pure water means that the human body can be approximated to physiological saline, and the body can be utilized.
In addition, seawater can be used to the fullest extent by people involved in ships and fishing reefs.
When it says, even after the fresh water is completely consumed, it shows that this proposal can be used in a better form with sea water, etc., and there is hope. Furthermore, human beings were born from seawater and landed on land.
Looking back on the characteristics that came up, it is easy to imagine that it is a human body with bodily fluids similar to seawater. Of course it is effective to use it.
In addition, many of the drinks and foods we ingest have flavors and shapes similar to those of seawater.
etc.) Performance can be improved depending on the usage situation. This would be one of the great advantages of this proposal. There is so much seawater. This proposal is okay even if it is not Shimizu
be. The effectiveness of seawater and saline was shown. Considering that all animals and plants, not just fish, have a long history of coming up from the ocean to the land, it is important to consider the food utilization of this proposal.
I hope you have also understood the effectiveness of this. In that sense, the essence of this proposal is certainly that of human survival and living, which is based on water, which is directly connected to human life.
It is a meaningful proposal rooted in civilization, and at the same time, it can also be used with sea water, which is abundant in the basic source of life called the ocean.
On the contrary, the point that water containing electrolytes is more effective in weakening diffracted waves also has a hidden significance and is supported.
Let's now turn to Hippel's work and show the support of concrete water and saline data.
Figure 72 shows the data obtained by Hiippel. Test results for Water and Aqueous Sodium Chloride NaCl aqueous solution (saline) are shown. Unfortunately, there is no data for 1.5 GHz due to the very wide frequency range being tested, so if we use an intermediate value between 300 MHz and 3 GHz:
It is calculated from this Hippel data that water can be expected to have a power half-life depth D of several cm at f=1.5 GHz. In addition, it was clarified that in an aqueous solution (salt solution) having an electrolyte NaCl concentration of 0.5 molal (mass molarity) at 25°C, a power half-life that is about 21% or more shorter than that can be expected.
This comparison is between water at 1.5°C, which has a much shorter power half-life depth than water at 25°C, and water at 25°C, which has an electrolyte NaCl concentration of 0.5 molal.
Since we are comparing liquids, comparing a pure solution at 25°C and an aqueous solution with an electrolyte NaCl concentration of 0.5 molal at 25°C makes the electrolyte capacity more apparent.
can.
first,
II. Liquid. , A. In the Inorganic table, select Water, conductivity 1.5 ° C.,
ε0=9×10^(-12)
√(ε′/ε0)=√((86.5+80.5)/2)=√(167/2)=√83.5≈9.1
(tan δ)·(10̂4)=((320+3100)/2)·(10̂4)=1710·(10̂4)
tan δ · √ (ε'/ε0) = 15691 · (10^-4) ≈ 15
By substituting this into the formula for the power half-life described above, it can be seen that the power half-life depth is only a few centimeters.
As a result, it is calculated from this Hippel data that water can be expected to have a power half-life of D=several cm at f=1.5 GHz.
next,
III. Liquid. , A. Inorganic
Aqueous sodium chloride 25 degrees
0.5 molal (mass molarity) solution
√(ε′/ε0)=√((69+67)/2)=√68≈8.3
tan δ=(39000+6250)/2)·(10̂4)=22625·(10̂4) tan δ·√(ε′/ε0)=187788·(10̂4)
tan δ · √ (ε'/ε0) = 187788 · (10^-4) ≈ 19
Substituting this into the power half-life equation mentioned above, it is 21% shorter than the 1.5°C water mentioned earlier (this is 25°C, a 0.5 molal concentration solution of NaCl). A power halving depth of only a few centimeters is obtained. Sports drinks such as Gatorade and Pocari Sweat are compact and lightweight when carried in powder form. In order to obtain a sufficient effect of limiting the orientation, there is a way to effectively utilize the power of the electrolyte powder as well.
proved to be open. In addition, it is possible to prove that natural seawater is highly useful, and medical teams (for example, Japan's international emergency relief team formally
A medical team is also stipulated for the support unit. A search and rescue team is also provided, of course. ) should use saline for disinfection and medical procedures when rushing to save lives.
The proposed method contributes to lifesaving during disaster relief, such as the possibility that the transparent pouch vinyl can be actively utilized in this proposal as it is because it will be carried.
I have shown that I can donate.
It should be noted that the above-mentioned Debye [Debye, Peter Joseph Wilhelm, 1884.3.24-1966.11.2. ] is a candy born in the Netherlands
Lyca physicist and chemist. Studied in Munich, Professor at the Universities of Göttingen, Zurich and Leipzig, Kaiser Wilhelm Institute for Physics in Berlin
After serving as chief professor, he moved to the United States in 1940 and became a professor at Cornell University. In addition to his early work on the diffraction theory of electromagnetic waves, he also studied the specific heat of solids (Debye's specific heat formula).
(1912), X-ray diffraction (Debye-Scherrer method) (1916), theory of X-ray scattering, theory of strong electrolyte solution (1923), research on polar molecules, etc.
. Received the Nobel Prize in Chemistry in 1936.
In addition, Hippel's work contains data on many substances, and since it is a list that pursues low loss contrary to this proposal, naturally, most of it is in this proposal.
There is a lot of data on unsuitable substances. Among them, I would like to point out the following as materials that are particularly superior to water and salt water. For example, FIG.
This data is extracted from carbon alloys. barium titanate [barium titanage], or barium
There is barium strontium titanate with 79% barium and 21% strontium strontium. Both titanium alloy titanate
It is an alloy. Of course, these materials may be used for this proposal. Barium titanate has a high dielectric constant of 2900 at room temperature, and is used as a capacitor.
I can stay. In addition, since the piezoelectric coefficient is large, it becomes a piezoelectric element. It can also be used as a thermistor by adding impurities. 1 of ferroelectric substances. It exhibits a piezoelectric effect and has the peculiarity of being used in capacitors*, record-player pickups, white pigments, etc.
Strontium titanate is a composite oxide composed of strontium oxide SrO and titanium oxide TiO. The compound name is titanium strontium oxide (strontium titanium
oxide). Four species are known.
Finally, 1:1 SrTiO is called like this. Colorless cubic crystals. Perovskite structure. Melting point is about 1900°C. Extremely stable against acids and alkalis. For high temperature processing
It loses oxygen more gradually, turns black, becomes more conductive, and some become superconductors at low temperatures below 4K. There is also a theory that it is a ferroelectric under 4K. dielectric material,
In addition to being used as a raw material for thermistors, etc., it can also be used as a hybrid composition of 50% polystyrene and 50% carbon, and good electric power such as poly-2,5-dichlorostyrene 21.3% and (Mn, Fe) 304 (78.7%). It can be mentioned as having a half-life depth. polystyrene
has the composition .(CH(C6H5)CH2)n-. Also called styrene resin. A polymer of styrene. It is usually a colorless, transparent, amorphous thermoplastic resin with a specific gravity of
d=1.05-1.07, glass transition temperature 82°C. It is synthesized by radical bulk polymerization, suspension polymerization, etc. Low softening point, excellent electrical properties, thermal fluidity, thermal stability
It is an excellent thermoplastic resin that has good qualitative properties and can be colored beautifully. Injection molded products are widely used as daily necessities. Widely used as expanded polystyrene
Therefore, it may be suitable for containers.
Considering the above-mentioned universal basic utility and necessity for human beings or life activities, and the inevitability and usefulness of carrying in lifesaving, it is necessary to specially prepare and transport it.
water, water containing electrolytes (such as saline), food containing them, lake water, etc., of a practically high standard
I would like to point out that usability and availability are becoming more conscious as excellent features.
<<0174>>
These beverages are designed to efficiently replenish fluids and not put a strain on the body.
It contains electrolytes such as muions and minerals such as magnesium and calcium. In addition, the osmotic pressure is close to that of physiological saline, so that it does not burden the stomach and intestines.
Contains citric acid, which is said to help break down lactic acid that accumulates in muscles during exercise and promotes recovery, and glucose and sucrose, which are the most efficient energy sources for recovery from fatigue.
I'm listening.
Figure 74 shows a (thin plate-like) fan-shaped column (short height) that is folded compactly when not in use and stored in a flat, low profile from the side of the body to the back or from the side of the body to the chest and abdomen. A compartment with a pillar-shaped water bottle function is connected to it with a Velcro fastener. It shows an example of a form in which it is possible to slide along the sliders mutually installed between them, and as a result, expand the existence of the water layer as if a fan were developed on both sides of the body side. In this case, the GPS receiver may be deployed on the front or back of the body. For example, if the GPS receiver is deployed in front of the body, if necessary, intentionally direct both arms in the direction of the front half of the body, as if doing a so-called forward mime. Therefore, when viewed from above, the spread fan-shaped structure is arranged as if to draw a U-shape when combined with the presence of the body (the opening of U is in front of the body in this case). , The signal intensity derived from the GPS satellites that existed outside the sky coverage area, which was intended to be formed by a GPS flat antenna with its beam center horizontally installed in the front of the body, with a single semicircle passing through the zenith as a boundary. can be effectively attenuated, making it easier for the GPS receiver to identify the GPS satellites that were present in the above air coverage. During activities involving the transportation of water and medical infusions, which are indispensable for disaster relief activities in disaster areas, the potential functionality of these materials can be accurately demonstrated and rationally and effectively used during transportation. At the same time, it is important to increase the survival rate of rescue victims and reduce the incidence of aftereffects, which is important for the purpose of being able to effectively support quick approach to victims. Based on the analysis of the context of use, an example of a configuration that can be easily implemented without creating a need for transporting unnecessary heavy objects and incurring a particular burden is proposed. During work under the scorching sun, not only when in use, but also when not in use, a water bottle compartment is placed under the armpit where the aorta passes to store water or saline solution with a large specific heat, so heatstroke or body temperature that causes it. can be prevented by the cooling effect. As a result, it is also possible to effectively support those who are engaged in emergency lifesaving activities under the scorching sun in the event of a large-scale natural disaster. In such a structure, it is of course possible to provide a fulcrum under the armpit (of course, the point where the tasuki of the tasuki crosses on the back is also good) in the structure of the tasuki. One of the excellent advantages is that it is compatible with the incorporation of ideas from the traditional cultural perspective of Japan. In recent years, it is well known internationally that the Japan Disaster Relief Team contributes to the international community as part of Japanese culture, and this cultural and traditional perspective is included. It is a tradition that we should make effective use of what we have, and that it would be a waste not to do so. It also embodies the characteristics of Japan's emergency assistance in terms of being able to appeal to the world that it is contributing to the world by taking a critical perspective into satellite positioning, which is regarded as the fifth social infrastructure. In the sense that it will provide support, it is expected that in the long term, it will have a multifaceted effect that is excellent in terms of the country's soft power, as advocated by Professor Nye of the United States. It should be noted that a longer water layer than shown in the figure may be formed, for example, to reach the thighs or knees. On the other hand, it is of course possible to form a perfect circular water layer by raising the angle of the raised hand above the horizontal to the top of the head. The configuration of FIG. 74 can narrow the directivity in a sense when the direction of the arm is set to "forward", and it can be used as a futuristic scientific educational device for learning electromagnetic waves in a fun way as an educational device. can also be used. Using the electromagnetic waves of GPS (or GNSS) that can be used on the ground surface of the world, it can be realized by adding a minor modification to an inexpensive GPS receiver, and the only other necessary thing is water. Although fresh water is fine if it is available, it can be realized even if it is easily available at low cost such as sea water, lake water, river water, etc. It rather brings interesting educational results (sea water is It has already been described that it has a shorter power half-life depth due to the influence of the ionic conductivity σ due to the electrolyte compared to clear water). It has long been pointed out that such experiential learning is extremely important as a source of innovation.
FIG. 75 is an example of implementation of the present proposal showing that the internal structure of the chest and abdomen portion of the jacket can form a layer of water and can be a highly airtight, so-called thin water bottle. The jacket proposed here can also be used as a so-called jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) in self-contained breathing apparatus (aqualung) diving, and is convenient. high. In other words, in the sea, in this proposal, the gap as a highly airtight layer filled with water is filled with oxygen cylinders to obtain buoyancy when surfacing from the deep sea, or air to be sent to the mouth. can be configured to be blown or pumped with When you go on land, for example, if you fill the highly airtight gap formed inside the front of the body of the jacket with fresh water, you can use it as a water bottle and move around, and you want to check your orientation with higher accuracy than usual. In some cases, by controlling the part filled with clean water in the highly airtight gap formed inside the front of the body of the jacket to be opened little by little with both hands like a double door, for example, As seen from the sky, the body and the water layer are in a U-shaped state as described above, and the signal strength derived from the satellites that existed outside the intended sky coverage area is attenuated. , in an effective form suitable for the context of use, minimizing the items to be carried in the outdoors, maximizing the authority and realizing dual functionality. Of course, you can open it until it is horizontal to your body. Of course, if it is convenient to stop in the middle and use it, you may of course do so. In addition, it may be used by opening in an oblique direction to the back beyond the horizontal state to the body. It may be possible to form a time in front of the front (so that the U-shaped opening faces forward when viewed from the sky), or sometimes (GPS is installed behind If there is, it may be formed backward (so that the opening at the time of Ko is facing when viewed from the sky), or the front body may be opened sideways, or as an intermediate state between them Of course, it may be formed obliquely forward or obliquely rearward in the form of an open U-shape. In cases such as when it is clear that sufficient shielding is formed on either the left or right side, and when it is clear that the self-forming protuberance of the forehead is sufficient on only one side. That's okay. You can choose the most suitable shape. As for the content, it has already been described that even if fresh water is difficult to obtain, even if something readily available such as seawater is used, the power half-life depth can be rather reduced because of the electrolyte solution. This can also be confirmed from the Debye relational expression. In addition, the BCD jacket used for such aqualung is often washed with a small amount of tap water, etc., in order to wash away some seawater that cannot be avoided even after being used for normal aqualung. This is a common practice among Aqualung experts, which also supports the high feasibility of the proposal. Furthermore, in the BCD jacket, when the internal pressure becomes too high when the air is sent from the cylinder, it is of course possible to provide a valve to release it in order to maintain safety. In addition, in order to balance the buoyancy generated in the sea, a special compartment is provided on the back that is not used in a water bottle, and the valve opens only when the air is filled to a certain pressure or higher. A structure filled with air may be provided in the back direction. In the example described here, the GPS receiver is assumed to be on the front of the body. This proposal can maximize potential compatibility when implementing this proposal. Not only the BCD jacket, but also the neck-to-shoulder and side-to-body buoyancy generator called the Bladder, which is sometimes used by deep-sea self-contained breathing apparatus (aqualung) divers, is also included in this book. I would like to point out that the proposal is a device that can be combined by embodying this proposal. In other words, when water is put in, water does not naturally fill in the back direction, but when oxygen or air is filled with a cylinder and a certain pressure is applied, the gap in the back direction also acts as a valve. It may be assumed that the air is filled by This increases postural stability in the sea. In addition, it is of course possible to provide a separate valve on the shoulder for releasing the pressure when the cylinder is too pressurized. In addition, such a BCD jacket is used by support personnel in underwater training of astronauts at the National Aeronautics and Space Administration and the Japan Aerospace Exploration Agency for simulation training of extravehicular activities in outer space, that is, microgravity, commonly known as zero gravity space. It is used by, etc., and has characteristics that are unexpectedly close to space technology. I would like to point out that since the quality is stable, it is possible to make lightweight braces based on them, so the feasibility of low cost and short term is extremely high.
76 and 77 will be described. Figure 76 is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. The reservoir containing water (portable water bottle) normally has a multi-layered compartment structure of compact fan-shaped columns (oral water absorption device), as shown in Figure 77. It is easy to attach to the body and suitable for trail running, while at crossroads where there is a risk of getting lost, it is possible to obtain azimuth information more reliably in order to prevent getting lost. In order to implement it, it is possible to deploy a fan-shaped water layer structure with a wider central angle by deploying individual fan-shaped structures with individual compartments in an emergency or emergency use. Fig. 3 shows that it is possible to authorize the potential functionality of water in the orientation information acquisition by a GPS receiver, which is an essential part of the present proposal; In Figure 74, the arm is occupied, but in Figures 76 and 77, the arm can be released while the work is performed. The purpose is slightly different from that of FIG.
76 and 77 will be described. Figure 76 is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. The reservoir containing water (portable water bottle) normally has a multi-layered compartment structure of compact fan-shaped columns (oral water absorption device), as shown in Figure 77. It is easy to attach to the body and suitable for trail running, while at crossroads where there is a risk of getting lost, it is possible to obtain azimuth information more reliably in order to prevent getting lost. In order to implement it, it is possible to deploy a fan-shaped water layer structure with a wider central angle by deploying individual fan-shaped structures with individual compartments in an emergency or emergency use. Fig. 3 shows that it is possible to authorize the potential functionality of water in the orientation information acquisition by a GPS receiver, which is an essential part of the present proposal; In Figure 74, the arm is occupied, but in Figures 76 and 77, the arm can be released while the work is performed. The purpose is slightly different from that of FIG.
Figure 77 A diagram showing one of the embodiments of the present proposal, in which a fan-shaped water layer with a wide central angle as shown in Figure 76 is vertically installed on the left and right sides of the body. While being utilized (without hogging the arm, without the arm being occupied), this reservoir of water is stored in a multi-layered compartment with compact fan columns for activities such as walking and running. Fig. 10 shows the shape that can be easily reverted to the structure (combined with the tube that is the oral water intake device).
<<0175>>
The principle of a GPS receiver capable of acquiring azimuth information, which is the premise of the proposed method, will be described below.
By vertically installing the hemispherical beam antenna, a coverage area is formed that divides the upper hemisphere into two, as shown in Fig. 20. One or more antennas whose presence is detected in the coverage area from the received signal strength
21 based on the azimuth angle information of the GPS satellites (the free space of the processor and memory of the positioning calculation section of the GPS receiving unit) shown in the second block of FIG.
(1, 2, 3). FIG. 22 intuitively illustrates the orientation-limited operation.
This sky map is drawn as if the receiving unit, etc. were looked down from the zenith. The concentric circles show elevation angles every 10 degrees, the small white circles show GPS satellites that were not detected, and the small black circles show
The GPS satellites determined to be received are shown. This method has an excellent characteristic that an inexpensive, small and light L1 C/A GPS receiving unit can be used almost as it is.
<<0176>>
In more detail, it is as follows.
<<0177>>
In the following description, degrees (deg) are used as the units of angles, and azimuth angles are expressed clockwise with north at 0 degrees, east at 90 degrees, south at 180 degrees, and west at 270 degrees. In addition, elevation angle display is used in which the horizontal plane is 0 degrees and the zenith is 90 degrees.
<<0178>>
First, based on FIG. 20, the principle of acquisition of azimuth limitation according to the present invention will be described. A planar antenna 1 is installed in the center of FIG. Planar antenna 1 is
Install vertically. At this time, if you were to stand on the ground and look down on the antenna 1 from above, and the direction of the beam of the planar antenna 1 would be on the left side, you would be looking down.
The direction that is the front of the body for the observer who is there is hereinafter referred to as measurement direction 5 .
<<0179>>
As the planar antenna 1, one having a hemispherical beam pattern for right-handed circularly polarized waves used in the GPS satellite system is used. Anne with a hemispherical beam
Some literature rarely describes the tena pattern as omnidirectional, but omnidirectional exactly means isotropic. Therefore
In the following, however, the term omnidirectional will not be used to describe a hemispherical beam pattern. The above planar antenna 1 is perpendicular to the ground.
Since it is erected, half of the beams in the hemisphere are facing the ground and are unused. And the other half have sensitivity to the sky.
<<0180>>
When the planar antenna 1 is erected perpendicularly to the ground in this way, as shown in FIG.
Match one side of the halves. This semicircle is a semicircle 7 that serves as a boundary between the sky coverage area 6 by the planar antenna 1 and the other sky. In other words, the plane Anne
Tena 1 covers the 1/4 celestial sphere where GPS satellite A in FIG. 1 exists, and does not cover the 1/4 celestial sphere where GPS satellite B in FIG. 20 exists. .
<<0181>>
Positioning radio waves (L1 waves) transmitted from GPS satellites use a microwave frequency band around 1.5 GHz, and therefore have excellent straightness like light. GPS
Although it can synchronize with the signal from GPS satellite A which is within the sky coverage area 6 of the planar antenna 1 for the antenna 1, it cannot synchronize with the signal from the GPS satellite B which is not within the sky coverage area 6 of the planar antenna 1.
I can't Therefore, based on whether or not this synchronization is established, the existence areas of GPS satellite A and GPS satellite B can be determined.
Wear. The determination of the existence area of the GPS satellite and the azimuth angle information of the GPS satellite can be combined to limit the measurement direction 5 azimuth.
<<0182>>
It should be noted that the major features of the planar patch antenna used for obtaining azimuth information are that it is small and lightweight, easy to manufacture, and can be produced at low cost. planar patch antenna
At the time of the creation of Na, it actually constitutes a right-handed circularly polarized beamwidth with a solid angle slightly wider than the hemisphere, which is the theoretically calculated right-handed circularly polarized beamwidth assuming an infinite ground plane at the time of design.
In some cases, a planar antenna that This is caused by the difference between the result of designing assuming an infinite ground plane in theory and the actual aspect. About this
It is specified in the following documents.
<<0183>>
Published by The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, ``Small and flat antenna'' co-authored by Misao Haneishi, Kazuhiro Hirasawa, and Yasuo Suzuki, first edition published on August 10, 1996, P100
<<0184>>
Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics、 Inc. 1996、P342-P343、 P722
<<0185>>
Obtaining a desired antenna pattern by correcting such beam shape deviation while slightly changing the substrate size or patch size is known as antenna pattern shaping.
<<0186>>
In addition, unlike the design calculation, if the production result has a beam larger than a hemisphere, in order to remove the unnecessary sensitive part, a hemispherical beam antenna can be easily created by placing a shielding material made of radio wave shielding material on the back side. can be configured.
<<0187>>
Next, based on FIG. 21, an embodiment of an orientation information obtaining apparatus embodying the orientation information obtaining method according to the present invention will be described. In FIG. 21, a GPS receiver 2 is connected to a planar antenna 1 .
<<0188>>
The functions and specifications to be possessed by the GPS receiver 2 in FIG. 21 may be equivalent to those of the GPS receiver included in the widely spread small portable positioning device using the L1 wave. In other words, people's livelihood
Inherit and reuse the compactness and mass productivity cultivated when making the GPS positioning device smaller and lighter. In order to reduce the size and weight of consumer GPS positioning devices, a flat patch antenna is required
There are already many IZ GPS receivers. Alternatively, it can be easily manufactured. In addition, the planar patch antenna and GPS receiver are integrated into the housing,
At the very least, there are already low-cost models that can fit comfortably in the palm of your hand, so there is no problem with manufacturing technology. It is possible to divert the accumulation of these existing miniaturization technologies.
Therefore, the GPS receiver and the like used in the present invention can be constructed economically and compactly.
<<0189>>
The GPS receiver 2 outputs the following data string, for example, at intervals of every second or less, that is, standard specifications. The data contained in the output is as follows. devil
First, the current time, and positioning data such as latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode (indicating whether it is two-dimensional positioning using three satellites or three-dimensional positioning using four satellites).
), and the satellite number assigned to channel 1, the satellite elevation angle of the satellite assigned to channel 1, the satellite azimuth angle of the satellite assigned to channel 1, and the channel
the channel status for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel 1, the satellite number assigned to channel 2, the satellite elevation angle of the satellite assigned to channel 2;
Satellite azimuth for satellite assigned to channel 2, assigned to channel 2
channel status for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel n, satellite number assigned to channel n, satellite elevation angle of satellite assigned to channel n, channel n
channel conditions for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel n. The number of channels n is usually 12.
ing. This allows parallel synchronization with the signals of 12 satellites, and can be said to be the current standard specification. The present invention is compatible with these popular inexpensive portable L1 wave GPS receivers.
Planar antennas can be used almost as they are.
<<0190>>
Through the planar antenna 1, the GPS receiver 2 attempts to synchronize and decode satellite signals and attempt positioning. The GPS receiver 2 is a GPS of a normal portable satellite positioning device.
Signal search for all GPS satellites expected to be in the sky, just as if the receiver were connected to an antenna covering the hemisphere.
It is made to do.
<<0191>>
The radio waves transmitted from the GPS satellites also contain orbit information (almanac data) of all the GPS satellites, which is transmitted from all the satellites. that
Therefore, even if the antenna exists in the sky above the current position with an elevation angle of 0 degrees or more, the signal may be blocked due to the shielding of features or topography, or the antenna may not exist within the coverage area of the antenna.
First, the elevation and azimuth angles for GPS satellites that are out of sync with the signal can be derived from data as received from other GPS satellites that are synchronized via the antenna.
It is possible to calculate and output by simple calculation. In fact, there are devices that output such information.
<<0192>>
In addition, although all GPS satellites transmit signals at exactly the same frequency, a technique called a spread spectrum communication system using pseudo-noise codes is used.
is used, there is no risk of interference even if the same frequency is used. An array of digital codes in which 0s and 1s appear to alternate randomly, called a pseudo-noise code,
By assigning different arrays to each GPS satellite, it is possible to identify the signals from each satellite and receive them separately.
Not only the elevation angle and azimuth angle in the sky for all existing GPS satellites, but also the establishment/non-establishment of synchronization with the signals from those satellites, that is, the reception state
It is easy in principle to separate and detect .
<<0193>>
In the process of causing the GPS receiver to search for signals, data of each satellite such as the satellite number of the GPS satellite, the satellite elevation angle, the satellite azimuth angle, and the channel state are periodically sent from the GPS receiver.
output to In addition, latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode, and current time, which are positioning result data, are also periodically output. In addition, data output
There are no particular restrictions on the frequency of the output, and currently GPS receivers with a frequency of about every second are widespread.
You can do it.
<<0194>>
Each data obtained from the GPS receiver 2 is input to the data processing section 3 . The data processing unit 3 processes these data as follows.
<<0195>>
Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted.
<<0196>>
If at least one satellite is extracted, the azimuth can be limited.
<<0197>>
For azimuth qualification, the extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0198>>
If the number of satellites extracted is one, the satellite is taken as the first term and the last term.
<<0199>>
If there is more than one satellite extracted, do the following. Create a circular permutation of the satellite azimuth angles clockwise, and if the difference between the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the next satellite clockwise (assumed to be B) is 180 degrees or more, Let the certain satellite (A) be the last term and the next satellite (B) be the first term. The other satellites (other than A and B) follow the order of satellite azimuths when viewed clockwise from satellite (B) in the first term.
<<0200>>
The measurement direction can be limited as follows.
<<0201>>
That is, the measurement direction can be limited to an azimuth angle range defined clockwise with the azimuth angle of the last satellite as the starting azimuth angle and the direction opposite to the azimuth angle of the first term satellite as the ending azimuth angle.
<<0202>>
The data processing unit 3 notifies the result output unit 4 of this result.
<<0203>>
The operation of the result output unit 4 will be described below.
<<0204>>
When the measurement direction is azimuth-limited, the result output unit 4 outputs it to the observer. If the number of satellites extracted exceptionally is 0, the observer is urged to use it in a place where the sky is open.
<<0205>>
The result output unit 4 notifies the observer of this by voice. This is because the voice output can be appropriately used for action support even by the visually impaired, but it may be displayed on a liquid crystal screen or the like.
<<0206>>
Information to be output at this time may include the following. They are azimuth information of the measurement direction (result of azimuth limitation), current time, latitude, longitude, altitude, last positioning time, and recommendations to the observer in the case of exception processing.
<<0207>>
By the way, the output format of the azimuth angle of the measurement direction 5 in azimuth limitation is, if the rotation direction is defined, the starting azimuth angle (hereinafter referred to as α) and the ending azimuth angle (hereinafter referred to as β) (α, β) It is possible to tell the observer by giving the set, but it is not limited to that, and the following output format is also possible at the same time. That is, the approximate azimuth angle (hereafter referred to as .theta.) and the one-sided error (hereafter referred to as .delta.) can be expressed in the form of (.theta., .delta.). θ and δ are given as follows.
Number 8》

<<0208>>
However, xMODy represents the remainder when x is divided by y.
<<0209>>
The two forms of output, shown in the (α, β) form and (θ, δ) form when the direction of rotation is defined, are readily convertible to the other form, and are presented to the observer in either form. , there is no particular difference in its numerical meaning. Therefore, in consideration of the purpose and convenience of the observer, an observer selection system may be used to enhance the convenience of the observer. or both
You can do your best.
<<0210>>
Further, if a certain angle is always added to the output of the result, and the convenience of the observer is improved, that may be done. For example, when the flat antenna 1 is attached to the back
In this case, since the measurement direction is toward the left side of the body, if the value obtained by adding 90 degrees to the result is always displayed, the result of limiting the azimuth angle in front of the body can always be obtained for the observer.
Therefore, the usefulness and convenience are enhanced. An example will be used below.
<<0211>>
FIG. 22 shows an example of the relationship between the satellite arrangement in the sky and the planar patch antenna 1 when the orientation information acquisition apparatus according to the embodiment described above performs orientation limitation. in FIG.
The concentric circle drawing shown in FIG. The solid-line outer circle indicates an elevation angle of 0 degrees.
, and each solid line concentric circle indicates an elevation angle every 10 degrees. Azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees).
It is rare. The small scattered circles represent the positions of the GPS satellites in elevation and azimuth. 12 satellites are depicted in this figure. Small black circle, white small
There is a circle mark.
<<0212>>
Small black circles are GPS satellites that were later determined to be in the coverage area of the planar antenna 1 and had satellite elevation angles of 85 degrees or less. Small white circles indicate other GPS satellites.
<<0213>>
Observers do not know the arrangement of each satellite in the sky above the position where they are standing. A plane angle is generated by an observer who has no information about orientation.
Tenas 1 were randomly placed vertically on the ground as shown in the center of FIG. At this time, the measurement direction 5 is defined as indicated by the dotted line as shown above.
be The anti-measurement direction is shown on the opposite side of the measurement direction 5 by 180 degrees.
<<0214>>
When the device is operated, the data shown in Table 2 is sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3. It is presumed that the satellites 21 are not synchronized here because, for example, they are blocked by a feature. Such feature occlusion is normal from time to time and is a normal condition. May exist.
<<0215>>
<<Table2>>

<<0216>>
Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted. Each satellite number 2, 7, 15, 22, 9, 20 was extracted.
<<0217>>
For azimuth qualification, the extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0218>>
Since there are more than two satellites extracted, do the following. Clockwise, we make a circular permutation with respect to the satellite azimuth angle, and the azimuth angle of one satellite (say A) and the next clockwise
If the azimuth angle of the satellite (assumed to be B) is 180 degrees or more, the certain satellite (A) shall be the last term and the next satellite (B) shall be the first term. For other satellites (other than A and B), the first term
When viewed clockwise from the satellite (B) of
satellite azimuth order.
<<0219>>
Then, satellite 20 is now selected as the final term and satellite 2 as the first term.
<<0220>>
The measurement direction can be limited as follows.
<<0221>>
That is, the measurement direction is set to the direction (290 degrees) opposite to the azimuth (110 degrees) of the first term satellite (satellite number 2) with the azimuth (262 degrees) of the last term satellite (satellite number 20) as the starting azimuth angle. The terminal azimuth angle can be limited to a range of azimuth angles defined clockwise.
<<0222>>
The data processing section 3 notifies the result output section 4 of this result.
<<0223>>
The result output unit 4 informs the observer that the azimuth angle range is defined clockwise with the azimuth angle (262 degrees) as the starting azimuth angle and the azimuth angle (290 degrees) as the ending azimuth angle.
<<0224>>
Information to be output at this time may include the following. The current time, latitude, longitude, altitude, and last positioning time, as well as the result of the azimuth limitation of the measurement direction.
<<0225>>
The output format of the azimuth angle of the measurement direction 5 in azimuth limitation can also be expressed in the form of (θ, δ) as an approximate azimuth angle (θ) and a one-sided error (δ) as follows. At this time, θ and δ are given as follows.
<<0226>>
《Number 9》

<<0227>>
That is, an approximate azimuth angle of 276 degrees and a one-sided error of 14 degrees.
<<0228>>
Next, it will be described that the embodiment of the present invention can be constructed inexpensively and compactly.
<<0229>>
The physical entity of modern GPS receivers is the signal processing microprocessor and accompanying electronics, which are small. In fact, current handheld GPS receivers
Inexpensive ones exist that are sized to easily fit inside. From this, too, it can be seen that the component parts are considerably small. Direction information embodying the direction information acquisition method according to the present invention
As the information acquisition device, the components used in these portable GPS receivers can be used to construct the direction information acquisition device, so the volume of the direction information acquisition device can be kept small.
It has the advantage of being able to For example, the GPS receiver 2 , data processing section 3 and result output section 4 are housed behind the planar patch antenna 1 . From the result output unit 4
It is possible to output sound through a speaker or the like.
<<0230>>
Acquisition of azimuth information according to the present invention can be performed with a single GPS flat antenna as described above, so that it can be easily attached to the body and azimuth information can be obtained while moving.
<<0231>>
As is clear from the configuration of FIG. 21, the devices necessary for positioning are provided, and the azimuth information acquisition apparatus according to this embodiment can also acquire positioning information. In mid-latitude regions, there are approximately 8-12 GPS satellites in the upper hemisphere at any given time. Therefore, divide by a semicircle passing through the zenith
Usually 4 to 6 satellites can be expected on either side. In principle, two-dimensional positioning is possible with at least three satellites, and three-dimensional positioning is possible with at least four satellites.
This indicates that half of the celestial sphere is sufficient for positioning. The positioning result sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 is directly output from the result output unit 4.
Let it be.
<<0232>>
As described above, if the sky is open, the number of satellites necessary for positioning can often be secured even in a vertical arrangement, so there is no problem in positioning even in a constant vertical arrangement. but horizontal
The advantage of using only the positioning function is that the number of available satellites increases and the number of satellite group options that can be selected increases.
There is a high possibility that a satellite set with a good DOP (Dilution of Precision) value can be selected. In other words, a slight improvement in positioning accuracy is expected.
can wait
<<0233>>
Furthermore, without changing the posture of the observer, the GPS receiver is integrated with the body structure and the water mounting part for attenuating the diffracted waves attached to the body.
By reversing the directions of the receiver, the body, and the water attachment as a unit, it is possible to obtain azimuth information as if there were two planar antennas 1 and a GPS receiver 2.
can.
<<0234>>
That is, the result output unit 4 keeps the following data in memory. The first is the result of orientation limitation. Second, the time at which the azimuth determination was made (this is the GPS reception
The time of the built-in clock of the machine 2 can be used). Third is the output of the rate gyro (which shall be provided additionally for this purpose). mike these
stored in memory on the processor.
<<0235>>
When azimuth information is obtained in a certain vertical arrangement state, it not only outputs the azimuth information but also checks the memory for azimuth information that satisfies the following conditions.
<<0236>>
That is, it is acquired within a specified time (for example, within 6 seconds, etc.) from the time of azimuth information acquisition performed in the current vertical arrangement, and the result of the rate gyro
It concludes with the recording of a rapid body rotation angle estimate (based on the integral of the angular velocity of rotation), which can be regarded as a rapid 180° reversal of the body orientation from the recording of the results.
, result of azimuth constraint, exists.
<<0237>>
If there is a corresponding record, the observer will quickly flip the whole body and use the information on both sides of the sky for the purpose of reversing the direction of the planar antenna 1 without changing the posture.
It is determined that Then, the intersection of the orientation limitation result obtained and stored in the other vertical arrangement and the orientation limitation result obtained in the current vertical arrangement is calculated.
Also output the intersection.
<<0238>>
In this operation, more accurate azimuth information values can be calculated by using not only the results of one quarter of the celestial sphere but also the results of the other quarter of the celestial sphere.
<<0239>>
In fact, in FIG. 22, the measurement direction in the case where the result of the other vertical arrangement is not used is obtained with a width of 28 degrees as described above. However, in comparison with this
The resulting azimuth information obtained from both together with the vertical position of the other is improved to 23 degrees wide (was 28 degrees wide). An improvement in azimuth confinement of 5 degrees wide can be obtained in this case.
becomes. In many cases even greater improvements are obtained.
<<0240>>
At this time, the result output unit 4 indicates that "if the observer has not changed his/her posture since the acquisition of the orientation information of the previous vertical arrangement until the present, the orientation information acquisition between the previous vertical arrangement and the current vertical arrangement The product set of the result is .
<<0241>>
A specific example of the procedure for obtaining azimuth information with both vertical arrangements is shown below. The principle is that, building on the procedure shown above with Table 2 and Figure 22, a procedure similar to that was also carried out on the opposite quadrant of the sphere and obtained for both vertical configurations. It outputs the intersection of azimuth bounds.
<<0242>>
FIG. 25 shows the relationship between the planar patch antenna 1 and the GPS satellites in the sky, which are arranged vertically on the opposite side of FIG. 22 at this time. Center the zenith direction of the observer point
It is a diagram assuming that the upper half celestial sphere as a center is looked down from above the zenith. A solid-line outer circle indicates an elevation angle of 0 degree, and each solid-line concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees. Azimuth
Angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees). The small black circle mark is for planar antenna 1.
A GPS satellite that is determined to be in the coverage area and has an elevation angle of 85 degrees or less. Small white circles indicate other GPS satellites. In FIG. 22, outside the coverage
The satellite that was once is now within the coverage area. Note that FIGS. 23 and 24 are useful when reversing the orientation of the body and wanting an output that combines the results.
An example of a configuration that can be used is shown. When you say "reverse 180 degrees" by voice, the speech recognition device judges it, for example, 30 seconds before the recognition,
After excluding the time required for reversal, for example, about 15 seconds, the results for the subsequent time, for example, about 30 seconds, are obtained, and the results of azimuth limitation before and after the reversal are synthesized.
be.
Alternatively, a vibration sensor is installed, and if you hit it twice at an interval of about 0.7 seconds (tap twice at an interval of about 0.7 seconds), it will rotate 180 degrees, and the effect will be the same.
It may be switched on to bring about a similar effect. The circuits required for these structures are shown in FIGS. 23 and 24. FIG. Also, although not shown here, it
Other sensors may be used instead of these recognition sensors. For example, a vibrating rotation sensor whose basic principle is to detect the Coriolis force can also be used effectively.
be.
<<0243>>
Table 3 shows the data sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 at this time.
<<0244>>
<<Table3>>

<<0245>>
Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted. Each satellite number 14, 18, 11, 6 is extracted. (Satellite 3
are in sync, but are excluded because the elevation value is greater than 85 degrees. This is because satellites with high elevation angles are not suitable for use because their actual elongations are extremely small compared to their numerical azimuth angles.
be. )
<<0246>>
For azimuth limitation, the above extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0247>>
Follow the above rule when there are more than one extracted satellites. That is, clockwise, a circular permutation is made with respect to the satellite azimuth angle, and the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the clockwise
If the difference between the azimuth angles of the next satellite (assumed to be B) is 180 degrees or more, the satellite (A) is used as the last term, and the next satellite (B) as the first term. Others (other than A and B)
The stars follow the order of the satellite azimuths when viewed clockwise from the satellite (B) in the first term.
<<0248>>
Then, satellite 11 is selected as the first term, and satellite 18 is selected as the final term.
<<0249>>
Following the procedure, the measurement direction can be immediately defined as follows.
<<0250>>
According to the original definition of measurement direction 5 shown in FIG. 20 and the procedure for azimuth limitation described so far, the measurement direction in the original sense is automatically the direction of the last term satellite (satellite 18).
The starting azimuth angle (64 degrees), the opposite direction (285 + 180 = 105 degrees) of the azimuth angle (285 degrees) of the first term satellite (satellite 11) is the ending azimuth angle, clockwise.
The range should naturally be limited.
<<0251>>
However, if the data processing unit finds that there is an azimuth limitation result calculated with the opposite antenna arrangement within the specified time (for example, 6 seconds) in the above-mentioned memory,
It is necessary to consider the current azimuth-limited measurement direction (5 in FIG. 25) while maintaining the same direction as the previous azimuth-limited measurement direction (5 in FIG. 22). the user is more sensitive
This corresponds to a case in which data is obtained by changing the orientation of the antenna by rotating it 180 degrees around the vertical axis in order to obtain a value of azimuth limitation with a high degree. In this case data
The data processing unit considers the azimuth angle range, which was previously described as automatically limited, plus 180 degrees as the current azimuth limited measurement direction, and starts (64 + 180 =) 244 degrees.
The azimuth angle range defined by the azimuth angle, (105+180=) 285 degrees as the terminal azimuth angle, clockwise, is taken as the result of the azimuth limitation in FIG.
<<0252>>
Here, the results of Table 2 and FIG. 22 are obtained based on the antenna arrangement of FIG. 23, and the results of Table 2 and FIG.
It is assumed that the data is obtained by changing the direction of rotation by 180 degrees, and the time difference between the two when the azimuth limitation is performed is within the specified time. Then the precision of the result
can be summarized as follows. Here, as a notation, the azimuth angle of the measurement direction 5 is set to X, and in the notation of A<X<B, the starting azimuth angle A, the terminal azimuth angle B, clockwise,
It is expressed that X is limited to the azimuth angle range defined by .
<<0253>>
The result of the first azimuth limitation with the antenna arrangement of FIG. 23 was obtained with 262<X<290 and a width of 28 degrees as shown in Table 2 and FIG. on the other hand, immediately after
Table 3 and FIG. 25 show the results of azimuth limitation based on data obtained by changing the antenna arrangement state shown in FIG. 23 to a direction rotated 180 degrees around the vertical axis
Thus, 244<X<285, and the range is 41 degrees.
<<0254>>
Taking the intersection of the results of these two azimuth constraints obtained on only one side, 262<X<285 can be determined with a width of 23 degrees. Final azimuth constraint results
shows a narrower value than the result (width of 28 degrees or 41 degrees) at any vertical position alone. That is, by taking the intersection, the result that is better than the result on either side
was able to produce In other words, the width of the azimuth limitation could be suppressed most.
<<0255>>
In this way, better azimuth information can be obtained by using data obtained from both sides at the same time, rather than focusing on one quarter of the celestial sphere. according to the invention
If so, it can be realized with a device with a simpler structure. That is, a simple configuration can be achieved by using one each without requiring two GPS receivers or two planar antennas.
realizable.
<<0256>>
It is possible to do the above by simply reversing the back and abdomen direction of the body 180 degrees around the vertical center axis without using the hands as upper limbs.
indicates In other words, after 6 seconds when almost no rotational acceleration is observed, a rapid change, which is assumed to be a 180-degree reversal (or a 90-degree rotation, etc.), is applied to the inexpensive and compact
By the time integration of the rotation angular rate sensor (rate gyro), when observed, intentional opposite quarter celestial direction by the user
It is determined that the antenna coverage has been switched to the plane.
<<0257>>
There are many small, light, and inexpensive products that can be used for this purpose, and there is no particular difficulty. An example is an electronic gyro 21 (HS-EG3) called a gyro (acceleration) sensor (detection angular velocity 90 degrees/sec) (output sensitivity: 25mV/degrees/sec) Dimensions: 13x11x19mm. Weight 5g, output voltage : DC 0.3-4.7V, output current: max 1mA, consumption current 7mA or less Operating temperature -40 to +80°C.
<<0258>>
Using one of these small sensors (rate gyro), (because the GPS receiver naturally has an internal clock, it is possible to easily measure "number of seconds")
Detects a situation in which the object remains still for a while (for example, about 6 seconds), suddenly reverses direction by 180 degrees, and then remains still for a while (for example, about 6 seconds).
can In that case, first turn the measurement direction in a certain direction and then immediately notify the device that the measurement direction has been turned in the opposite direction.
can be By performing the orientation limitation in this manner, it is possible to easily obtain the orientation limitation result as the product set of both. Of course, even if it is not always 180 degrees,
If it is determined in advance such as 90 degrees in the direction, that is fine. Alternatively, if a low-cost and high-performance rotation angle (rate gyro) sensor can be used, the angle can also be automatically adjusted.
Of course it can be detected.
This method can also be used favorably when the upper extremities are used to carry loads.
<<0259>>
In that case, it seems that the current direction can be obtained by accumulating from the initial state every moment as a small rotation angular velocity detection sensor (rate gyro).
Since the solution is wrong, this fact should be specified. It seems that the circumstances around this are well known, but just in case, I will write it down. Rotation sensor (rate gyroscope)
It is noted below that the cumulative use of technology in b) is impractical for the purpose of this paper.
That is, since the rate gyro is a method of obtaining the rotation angle by integrating the angular velocity, there is a problem of accumulated error, and there is a disadvantage that periodic initialization is essential. Paraphrase
This has the drawback of periodically requiring some other method of obtaining orientation information. In other words, the rate gyro relies solely on this to measure the various magnitudes of human angular velocities.
Accumulate the results of short and long (cannot respond when rotating at a rotational speed greater than the following angular velocity).
Since the integral error increases monotonically, it is almost impossible in principle to comprehensively deal with the movements of those people. However, as described above, for a certain period of time
Only rotations such as 180 degrees or 90 degrees, which are performed one-shot with a clear intention of rotation between a stationary state and a fixed period of stationary state, as if it were a machine, rate
If you plan to rely on the gyro only to detect its rotation, even an inexpensive and small rate gyro will work effectively, so even an inexpensive and small rate gyro will work well.
Its use in a supportive context, such as the one described above, is useful in its own way. I made this clear here.
<<0260>>
Although the rate gyro has just been mentioned, the novelty and inventiveness of this proposal will be shown hereafter, including comparison with conventional methods.
<<0261>>
(Hereafter, Masato Takahashi, "Proposal and evaluation of L1 band C/A code GPS receiver capable of acquiring bearing at rest
-Proposal of a new method that is compact, lightweight, and inexpensive-", Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers A Basic and Boundary Area (ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A, No.2, pp.95-111 ,February. 2011)
Proposal and Evaluation of L1-band C/A Code GPS Receiver Capable of Acquisition of Stationary Heading - Proposal of New Compact, Lightweight and Inexpensive Method Masato Takahashi・・・・・ a)
Proposal and Performance Evaluation for Novel GPS Receiver unit with
Azimuth Limitation Ability - Light weight, compact and economic method
for pedestrians -Masato TAKAHASHI・ ・ a)
Abstract Conventional portable L1-band C/A code GPS alone could not acquire direction when stationary. In this paper, we propose a simple method that can acquire azimuth information with an inexpensive L1 band C/A code GPS receiver unit alone. A simulator was constructed and evaluated. We built a prototype and evaluated its performance. Unlike conventional systems, a single receiver unit, which is small, lightweight, and inexpensive, can perform both positioning and azimuth acquisition functions. Geospatial Information Utilization Basic Law and Space Basics
Now that the law has been enacted, it can be expected to be effectively used in a wide range of fields in the future. Internationally, there are currently several GNSS social infrastructures being revitalized, and international utilization is widely expected.
is done. It also has the feature that future performance improvement can be planned by diverting multiple GNSS shared receivers. The basic part of this proposal has been granted a patent as an international patent in Japan, the United States, the United Kingdom, Germany, France, and Australia.
It is registered as a street. This is a promising exploratory study.
Keywords GPS, GNSS, positioning, orientation, low-speed moving body
・・・・Department of Advanced Interdisciplinary Studies, Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, Tokyo
Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku,
Tokyo, 113-0022 Japan (until September 30, 2010)
・ National Institute of Information and Communications Technology, Tokyo
National Institute of Information and Communications Technology, 4-2-1 Nukui-kita, Koganei Tokyo, 184-8795 Japan
a) E-mail: mtakahashi@nict. go. jp
1. Foreword
Conventional L1 band C/A (Coarse and Acquisition) code GPS (Global Positioning System) receiving unit
can't get direction when it's at rest by itself. In this paper, we propose a simple method that enables a single low-cost L1-band C/A code GPS receiver unit to acquire azimuth information.
do. Construct a simulator and conduct an evaluation. In addition, we will build a prototype and conduct performance evaluations.
Unlike the conventional system, the L1 band C/A code GPS receiver unit alone can be used for both positioning and azimuth acquisition at low cost. Mass production so far
The functional characteristics such as small size, light weight, and high performance that have been cultivated in the development of the model L1 band C/A code GPS receiver unit alone, and the characteristics that can be easily made at low cost, are almost the same.
It can be inherited as is. Therefore, it is suitable for use by people who mainly walk.
Due to the enactment of the Basic Law for the Utilization of Geospatial Information and the Basic Law for Space in Japan, the development of geospatial information by local governments and governments will progress in the future.
Against the background of the times that further improvements in the usability of social infrastructure are expected, a wide range of effective utilization is expected in the future. Inexpensive, compact and lightweight L1 band C/A code GPS reception
It is suitable for the age when the unit is always carried.
In addition, construction and construction of social infrastructure for multiple GNSS (Global Navigation Positioning Systems) in multiple countries and regions around the world.
Against the backdrop of the activation of the movement to use and utilize multi-GNSS, it is expected that the multi-GNSS shared reception unit will be introduced to the market and that its performance will be improved rapidly. Such multi
This proposed method can also be used for GNSS shared reception units, and in that case, this method, which makes it possible to further improve performance at a low cost, is expected to be used internationally in a wide range of applications over the long term.
It is also expected to open.
This method, which can inherit the global availability of GNSS, can be easily used anywhere on the global surface.
There is a high possibility that it will become an international de facto standard technology that surpasses conventional techniques. The basic part of this proposal has been registered as an international patent after examination by the patent offices of Japan, the United States, the United Kingdom, Germany, France, Australia, etc.
It can be considered to be promising as an exploratory research in the field of electronic information communication.
Therefore, the conventional method will be briefly reviewed hereafter. It is assumed that the person mainly moves at low speed such as walking. I would like to consider the azimuth information acquisition method as the primary object.
<<0262>>
First, the conventional method is reviewed.
Conventional methods that satisfy compatibility with GPS include a method of detecting a carrier wave phase difference commonly called a GPS compass, and a method of utilizing a method of detecting a difference in positioning due to movement.
The former carrier wave phase difference detection method is mainly used in spacecraft and the like. Although it can be said to be compatible with GPS, it has the disadvantage of being expensive due to its ability to detect carrier wave phases, which exceeds the ability of ordinary portable L1 band C/A code GPS receiving units.
not suitable for people Since multiple GPS antennas are required, there is also a problem with the ease of use. It is also not suitable for pedestrians due to its weight and volume. The principle is that multiple GPS receiver units
The maximum likelihood method is used based on the carrier wave phase difference between each receiving unit obtained for multiple GPS satellite signals.
and estimate the bearing at which the GPS receiving units are pointed.
<<0263>>
In the latter positioning difference utilization method, a single positioning device is used to move, and the orientation is estimated by associating the moving direction with the positioning difference. It is a cheap method. be
For ships of similar size, the same thing can be done by using a plurality of GPS receiving units at the stern and bow. For pedestrians, etc., a baseline of that length should be placed on the body.
Of course, it cannot be held, so there was a drawback that it had to be moved. In addition to the problem of exertion, there are dangers in movement (falling, collision with medium- and high-speed moving objects, slipping, falling, etc.).
grounding), or the cost of movement is high (for example, movement on the ridgeline is limited to uphill and downhill), or chronic physical disability, acute
and high movement costs such as windstorms), and the risk of distress and injury increases due to movement (short visibility such as fog near ridges and coasts).
) environment had flaws that made it extremely difficult or dangerous to implement (perceived as a usability contradiction).
<<0264>>
Next, a method that is not compatible with GPS will be described. A new technology that gives compatibility to portable GPS receiving units, suitable for the times when portable GPS receiving units are commonly used.
From the purpose of this proposal, which is a standard proposal, a magnetic compass and a rate gyro can be considered, although they are not subject to conventional technology.
<<0265>>
The magnetic compass has the disadvantage that the error range is not known, and verification that relies on other methods of obtaining azimuth information is necessary. complication during walking, usually translated into visual matching
And there was a drawback that labor increases. In order to estimate true north from the direction obtained as geomagnetism, it is necessary to reduce deviation, deviation, and local magnetic disturbance error, but people who mainly walk on land
None of them had the drawback of having no practical method to solve in the field, especially for the third error.
<<0266>>
Since the rate gyro is a method of obtaining the rotation angle by integrating the angular velocity, there is a problem of accumulated error, and there is a disadvantage that periodic initialization is indispensable. In other words, it has the drawback of periodically requiring some other method of obtaining orientation information.
<<0267>>
If the above is put together as a list, it can be expressed as in Table 4.
<<0268>>
<<Table4>>

<<0269>>
Activities such as climbing or rescue activities (mountain rescue team, international disaster relief team, etc.) by those who travel alone or in a similar manner and who mainly move at low speed such as walking,
First of all, there will be restrictions on the total volume and weight of luggage, and in addition, there is a risk of walking in bad weather with relatively poor visibility (in the case of distress relief).
Movement is also expected, and (in the case of large-scale disaster relief), in an environment where social infrastructure and lifelines for movement are severed, action decisions are made while ensuring one's own safety.
is required. I would like to propose an effective method in such a case. For that reason, it is cheap, lightweight, and so on.
Rather than emphasizing what appears to be effective when using
I wanted to propose a method and device that I would choose to bring next time. From that point of view, any of the conventional methods are
In those days, there was also a problem in increasing the survival rate by trying to quickly approach disaster victims, etc., in as short a time as possible after a disaster, for those who mainly moved by walking.
Table 4 shows that the proposed method does not suffer from any of these problems.
<<0270>>
The prior art has been surveyed and the superiority of the present invention has been shown. Again, returning to the main logical development, according to the present invention, it is equivalent to obtaining satellite data for both quadrants of the sky.
A high standard of results can be achieved with a simple structure using only equipment corresponding to one side. Therefore, the development cost is low and practical. Easy operation
It is possible and practical. In addition, since it is a device suitable for only one side, it is lightweight and has excellent portability. It is extremely small compared to the inexpensive L1 wave satellite positioning equipment that is widely used for consumer use.
It is highly realistic because it can be configured by adding a small modification.
<<0271>>
Although the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in any manner as long as the configuration described in the claims is not changed.
<<0272>>
Now, regarding the usability and eligibility of the proposed method, we performed a simulation evaluation by orbit calculation. We also evaluated the prototype. Such
The fact that not only the simulation but also the actual machine evaluation was done shows that it is highly qualified for practical use. In addition, if we state the evaluation results in advance, there is also the question of reality.
High eligibility has been shown. The evaluation methods and results of these simulations and prototypes will be described in order.
<<0273>>
The purpose of the simulation evaluation is how much azimuth limitation width can be expected with the proposed L1 C/A GPS receiving unit when GPS satellites within an elevation angle of 5 degrees to 85 degrees above the observation point can be used. It aims to investigate Obtain the expected value when oriented in a random orientation.
<<0274>>
Furthermore, if the user wants to further narrow down the azimuth limitation based on the obtained azimuth limitation width, it can be realized by orienting the proposed device in another direction.
This proposal has the characteristic. In consideration of such a case, when the azimuth limitation of not only one orientation but also a plurality of orientations is superimposed, the width of the azimuth limitation depends on the number of orientations.
We also aim to investigate interesting properties peculiar to this device, such as how it is narrowed down depending on the situation.
<<0275>>
This paper describes the construction of an azimuth-limited simulator based on orbital calculation. This is a simulator built for the purpose of performance evaluation. As a processing system, Borland bcc
Developed using v5.5. The GrWin graphics library was used for graph drawing in Windows (registered trademark). About satellite orbital algorithms
used the IS-GPS-200 revision D (GPS Joint Program Office 2004) algorithm and numerical values. satellite orbit
As for the debugging of the program and the correctness of the satellite placement, it was confirmed that the elevation and azimuth angles of the satellite match those of Trimble's satellite arrival prediction software. giving
A function has been added that can incorporate and implement an azimuth-limited algorithm for the satellite constellation at the time obtained. This was based on Takahashi [12].
<<0276>>
The following options are available for input to the simulator. First, the selection of which GPS satellites to select for reception (preliminarily exclude any satellites).
It is possible. This paper covers all GPS satellites, as is usually assumed. At this time, Almanac data suitable for the observation date and time is required,
For almanac data of GPS satellites, see U.S.A. S. Acquire almanac data suitable for the assumed observation date and time from the navigation center.
got.
Secondly, it is possible to specify the observation point (eg Tokyo). It can be specified by latitude, longitude, and altitude.
<<0277>>
Third, the observation start time (e.g. 00:00 on November 1, 2009), the observation end time (e.g. 23:56 on November 1, 2009, that is, about one sidereal day after the start date and time), and the direction It is possible to specify the limited width expected value calculation time interval (eg, every second).
<<0278>>
Fourthly, the number of orientations, in other words, the total number of times to perform orientation limitation by directing the normal to the antenna surface in a certain direction for the purpose of narrowing the orientation limitation width, is determined from once to how many times. You can specify whether to select up to times (eg, 8 times). In this paper, it is assumed that the number of times of orientation is n times, and the orientation is regular n-sided.
<<0279>>
Fifth, you can specify the output graph. The second is the expected value of the azimuth limitation width on the vertical axis and the time on the horizontal axis.
4 is a variation graph of the azimuth limitation width expected value at each observation time interval (for example, every second). The third is the expected value of the azimuth limitation width for the specified observation period (e.g., one sidereal day) of the observation point.
The number of orientations (e.g. 1 to 8) is shown on the vertical axis.
is a graph showing the dependence of the former on the latter.
<<0280>>
The conditions for azimuth-limited simulation by orbit calculation are described.
<<0281>>
In this paper, the observation date is assumed to be approximately one sidereal day from 00:00 to 23:56:04 on November 1, 2009. In a certain satellite configuration, at an observation point,
The average value of the azimuth limitation widths calculated when each azimuth limitation width is calculated from 0 degrees to 360 degrees when the orientation is sequentially performed from true north by an angle smaller than the display digit of the satellite azimuth angle.
"at that moment at that observation point
The expected value of the azimuth limitation width between
<<0282>>
The graph of FIG. 26 is a graph showing the per-second variation of the "expected value of the azimuth limitation width at that observation point at that moment" for each number of orientations (indicated by each broken line divided by color).
It is a thing. Each polygonal line is displayed in a different color for each number of orientations, and the number of orientations 1 to 8 are indicated by gray, red, green, yellow, blue, purple, light blue, and dark blue. Observation site
is shown as Tokyo (139 degrees 00 minutes east longitude, 35 degrees 00 minutes north latitude).
<<0283>>
The "expected value of azimuth limitation width at that moment at that observation point" is obtained for each satellite configuration for about one sidereal day of 23 hours 56 minutes 4 seconds, that is, 86164 seconds, and the average value of those 86164 is calculated, "Expected azimuth limitation width for one sidereal day at the observation site".
FIG. 27 is a graph showing the relationship between the "expected value of azimuth limitation width for one sidereal day at the observation point" on the vertical axis and the number of orientations associated with it on the horizontal axis.
is shown in . FIG. 27 shows how the expected value of the azimuth limitation width for one sidereal day in Tokyo is expected to decrease depending on the number of orientations.
The horizontal axis represents the number of orientations, and the maximum value is 8. The vertical axis is the expected azimuth limit width for one sidereal day in Tokyo. The exponential approximation curve and approximation formula are also drawn.
<<0284>>
The satellite elevation angle condition that can be used for azimuth limitation is limited to the range of 5 degrees to 85 degrees for the following reasons. Low elevation angle satellites of less than 5 degrees can be used by shielding
Since satellites with a high elevation angle of 85 degrees or more have a large azimuth angle difference compared to their visual elongation, they cannot be used for azimuth limitation.
As Takahashi (2004), it is decided not to use it for calculation of direction limitation because there is concern that the result of direction limitation may be contaminated [12].
<<0285>>
The results and considerations of azimuth-limited simulations based on orbital calculations are presented. Using the simulator for performance evaluation constructed according to the measures described above, the simulation results and considerations performed based on the simulation conditions described above are summarized here.
<<0286>>
5 when the antenna beam normal of the hemispherical beam antenna of the L1 waveband C/A GPS receiving unit is horizontally installed at any moment of the period of one sidereal day with Tokyo, which is a mid-latitude region, as the observation site. When GPS satellites from degrees to 85 degrees are subject to direction-limited calculation, the "expected number of captured satellites in the antenna coverage" is about 9.8, and the "expected range of direction limits for one sidereal day in Tokyo" is about 9.8. value" was found to be approximately 57.8 degrees. This corresponds to the gray polygonal line in FIG. 26 and the horizontal axis of 1 in FIG.
<<0287>>
In this proposed method, if the user wishes to further narrow down the obtained azimuth limitation results, the orientation direction can be changed to point in a different direction, thereby further narrowing the azimuth limitation.
It has characteristics that can be embedded. Considering that the limited orientation width can be further reduced due to the low number of orientations, the expected value of the limited orientation width is
At the first orientation, what was obtained was considered satisfactory performance.
As can be seen in FIG. 27, as a result of examining the effect of the number of orientations on the expected value of the azimuth limitation width of one sidereal day, the expected value of the azimuth limitation width was reduced by the power of the orientation number (k power). It turned out to be going.
<<0288>>
The exponent of the number of orientations in the exponential function approximation formula for the expected value of the limited width of orientation was -0.92. This result indicates that the author was satisfied with the azimuth limitation width initially obtained by the proposed method.
If you want to obtain a more detailed value, by setting the number of times of orientation to a plurality of times, the expected azimuth limitation width can be obtained by multiplying the number of times of orientation by a value close to the reciprocal of the number of times of orientation.
It is interesting because it suggests that the value can be reduced.
<<0289>>
Now, next, the actual machine prototype evaluation will be shown for the proposed method. Here, we built an actual prototype, attached it to the back and waist of the body, and conducted an experiment with limited orientation.
The results are shown. The actual prototype uses SONY IPS5000, which is an L1 C/A GPS receiving unit, and records the output every second on a micro SD card.
Limited arithmetic processing was performed. This actual machine prototype experiment was conducted for the purpose of searching for the optimum threshold.
<<0290>>
While diverting the L1 C / A GPS receiving unit as a low-priced popular product having a general hemispherical beam, and with a configuration that is inexpensive and easy to form as a whole, the human body
The configuration shown in Fig. 5, which has been found to contribute to further stabilization of the results from the author's many preliminary experiments, was adopted when using for shielding. A photograph at that time is shown in FIG.
L1 C/A perpendicular to the back waist of the body
A GPS receiver unit is deployed, but the main purpose is to attenuate diffracted waves from both sides of the body to the L1 wave C/A GPS receiver, and the body is 30 cm x 20 cm x
A 2.0 cm plastic water bottle filled with water was placed vertically on both sides of the body on the back. Water has a characteristic that the power half-life depth of the L1 waveband 1.5 GHz is several cm.
be. In addition, we paid attention to the fact that drinking water should be carried and transported for the safety of rescuers and rescued people during mountain climbing and rescue activities. large scale nature
The author made a proposal after conducting long-term interviews with the secretary-general of the Japan Disaster Relief Corps, the commander, and several mid-career members who have extensive experience in on-site emergency relief immediately after a disaster. the author himself north
He has experience in long-term traversing using tents in the Alps, winter mountaineering, climbing, and overseas mountaineering, and utilized that experience. Severe environments such as international disaster relief teams and mountain rescue teams
It is also suitable for interpersonal support activities in borders.
<<0291>>
The experimental conditions for the actual prototype are shown here. Five experiments were conducted at a place with a good view without obstacles in the sky above Tokyo. Date and time of experiment
(1) 10 minutes from 21:50:00 JST on June 29, 2010, (2) 10 minutes from 22:55:00 JST on August 28, 2010
JST, (3) 10 minutes from Aug 29, 2010 20:17:49 JST JST (4) 10 minutes from Aug 29, 20:28:59 JST
(5) August 29, 2010 20:
It was 10 minutes from 39:37 JST. Elevation angle of sky
The number of satellites that existed between 5 degrees and 85 degrees was (1) 9 (2) 9 (3) 9 (4) 10 (5) 9. Satellite distribution that existed at an elevation angle of 5 degrees to 85 degrees in the sky
The placement is shown in FIG. JST indicates Japan Standard Time, and UT in the figure indicates Universal Time. Even if there is a time difference of 9 hours, both actually point to the same time.
is now well known internationally.
<<0292>>
The L1 C/A GPS planar antenna was placed on the back and waist of the body so that the main beam normal line was horizontal. Relatively long, crossing 6 tracks including the JR East Chuo Main Line
Due to the altitude on the overpass and the surrounding unused public land such as the service line work area, it has the characteristic of being rich in the sky view, which is rare as a public facility in the city center.
<<0293>>
Clockwise as viewed from the zenith, body rotation of 6 degrees was performed every 10 seconds around the vertical axis of the center of the body. That is, it took 600 seconds (600 seconds = 360 degrees/6 degrees/10 seconds) for one round. At that time, we practiced dozens of times in advance, and we spread a sheet of paper about 1m square (with radiation every 6 degrees) prepared in advance and performed body rotation using the radial line as a guide.
ing. We built and used a support device that reads aloud to a radio-controlled clock. Preparatory experiments showed that the accuracy of body rotation was not a very essential requirement in this experiment.
confirmed. A slow body rotation of 6 degrees every 10 seconds is not intended to achieve a highly accurate angle, but when facing in one direction
It was based on the motivation of wanting to obtain a large amount of evaluation data in the future. For rotation, magnetic sensor data recording was taken, and measurement examples were shown for experiments at each location.
<<0294>>
Raw data were recorded for each second. 108 bytes of output data per second in SONY IPS format were recorded. For the data at each instant of each second, we applied the previously described orientation-limited algorithm [12].
<<0295>>
At this time, in the above-described algorithm, it is necessary to set a signal strength threshold for azimuth-limited reception determination for making coverage determination from the received signal strength. About this
In the SONY IPS format, the signal strength output can take values from A to Z respectively. Therefore, each of A to Z is used as a signal strength threshold for judgment of direction limited reception.
All of the azimuth limitation arithmetic processing in the case of premised on the above are performed, and the azimuth limitation results are calculated individually. Based on these different signal strength thresholds for determining direction-limited reception,
By comparing the results, we aimed to search for the optimum signal strength threshold for determining direction-restricted reception.
<<0296>>
Even if the azimuth-limited reception algorithm is applied to the output record at each second instant, assuming a certain azimuth-limited reception determination signal strength threshold, the number of azimuth-limited results will always be the same.
It is not always the case that it can be obtained by value. For example, even if no azimuth-limited results can be obtained because there was no result determined to be satellite signal acquisition, the azimuth-limited
It is possible, depending on the signal strength threshold for credit determination.
<<0297>>
If the azimuth-limited operation is applied to the instantaneous output record of each second, given a certain threshold, azimuth-limited results are indicated as "answered" and satellite signal acquisition.
We decided to categorize the cases in which no azimuth limitation results were obtained because there was no result determined as "no answer".
<<0298>>
For the data that falls into the category of “answered”, the next process is performed. If the output at the time of response, that is, the result of limiting the orientation of the front of the body includes the orientation of the front of the body
In this case, we decided to categorize the result of orientation limitation when there was an answer as “correct answer”. If it was not the above, it was decided to categorize it as "wrong answer".
<<0299>>
In the case of "no answer", the process proceeds to the next step. There are two types of non-response. One is a satellite signal indicating a signal strength equal to or higher than the above-mentioned signal strength threshold for determining direction-limited reception.
If no number is obtained. We decided to categorize this as "no response (no acquisition)". On the other hand, three satellite signals exhibiting signal strength equal to or greater than the threshold
Star) Although the above is obtained, there is a contradiction (contradictory with the premise of a hemispherical beam) during the azimuth limitation calculation, so an error is returned in the course of the azimuth limitation. this,
I decided to categorize it as "no answer (captured)".
The data output from the GPS receiving unit every second can be classified into the four categories of correct answer, incorrect answer, no answer (no capture), and no answer (captured), assuming the aforementioned threshold. becomes.
<<0300>>
The cumulative number of events in each of the four categories of correct answers, incorrect answers, no answers (no capture), and no answers (with capture) is called the "total number of trials." The total number of trials was always
600 at . We decided to call the cumulative number of events in only the first two categories the “number of responses”. The cumulative number of events in only the latter two categories is called the "no response number".
rice field. The number of answers/total number of trials is
", I decided to call.
Taking the total number of trials as the denominator and the number of events in each of the four categories as the numerator, the "correct answer rate", "wrong answer rate", "no answer (no capture) rate", and "no answer (capture) rate"", I decided to call.
<<0301>>
The number of correct answers/the number of answered answers is specifically called "percentage of correct answers when answered". The number of incorrect answers/the number of answered answers is specifically called the "wrong answer rate when answered".
The number of no answers (no capture) / the number of no answers is specifically called the "non-response (no capture) rate when no answer". The number of non-responses (captured)/number of non-answers is specifically called the "non-response (captured) rate during non-response".
<<0302>>
Here are the target values and design selection guidelines for the actual prototype. The concepts presented above make the goal clear. The goal is to find out if there exists a threshold that satisfies the following characteristics, and if so, to what extent.
<<0303>>
First, the first goal is to increase the "percentage of correct answers when answered" as much as possible. In other words, it is okay if you do not answer anything, but as long as you answer, there is a high probability that you are correct.
It is the goal that I want you to be. This is a new compact compass with superior portability that maintains usability that surpasses that of a magnetic compass for people who mainly walk on land.
It comes from the desire for new tools. The magnetic compass has the characteristic of returning some output (so to speak, the response rate is 100%), but it can output in the form of direction limitation.
Because there are no answers, it is not possible to categorize correct and incorrect answers. It may not be possible to confirm the magnitude of the deviation from the true value in the "field" on land. People who mainly walk on land "site"
It has to do with the fact that it can be perceived as less useful when having to make actions or decisions based solely on its output.
<<0304>>
The second goal is to ensure that the response rate is not low to some extent. The first goal is of course important, and of course the non-response rate has a positive meaning of avoiding mistakes, but it is also related to the fact that usability is considered to be poor if the response rate is too low.
<<0305>>
We search to see if there exists a threshold that satisfies the first and second goals at the same time.
For reference, the experimenter assumed a correct answer rate of about 95% or more as a first target value before conducting the experiment as one of the hurdles. Similarly, as a second target value, a response rate of about 70% or more was assumed as one hurdle before conducting the experiment.
<<0306>>
If the first and second numerical targets are almost exceeded, first of all, for those who mainly walk on land, if you want to make actions and decisions based only on the output
In addition, I felt that it could be at least a complementary technical proposal in situations where the usefulness of the magnetic compass was low. This includes GPS reception as a low-cost, compact and lightweight positioning device.
The background is that the era of carrying units on a regular basis is approaching. In today's world where GPS receivers are always carried around, compact GPS receivers can be used to determine not only the position and time, but also the direction with only minor modifications to the design.
It was expected that users would want to make such a design choice, thinking that usability would be even higher if they had the ability to acquire high-level information while stationary.
If the above two target hurdles can be cleared, then in the mid- to long-term, consideration as an international standard specification will come into view, so I decided to propose it.
rice field.
<<0307>>
The following shows the experimental results when the actual prototype was worn on the body. Verify whether there is a threshold that satisfies the above-mentioned goals 1 and 2, especially whether there is an optimal threshold.
Data analysis was performed with the aim of FIG. 30 shows the azimuth limitation for all 3000 records of 5 times x 600 seconds each in the actual machine prototype experiment under the conditions of the previous section.
It shows how the ratio of the occurrence probability of each category classified according to the trial result depends on the assumed signal strength threshold for azimuth-restricted reception determination. presupposed
The graph of FIG. 30 is drawn with the horizontal axis representing the signal strength threshold for determining the limited reception and the vertical axis representing the ratio of the probability of occurrence of each category.
<<0308>>
Regarding the received signal strength threshold on the horizontal axis, A is the minimum value and Z is the maximum value. As a result of calibration, Z is a signal strength of about -117 dBm, and when A is 0 and Z is 25, the signal strength is given by the following equation
Signal Power = 8.460 Ln (Signal level) - 144.5 (dBm)
is known to be approximately approximated by
The minimum value of the event occurrence probability ratio on the vertical axis is 0%, and the maximum value is 100%. Each color corresponds to an event in each category. The correct answer rate is blue, the wrong answer rate is dark purple, and the no answer (no
The light blue indicates the rate of responses (acquisition), and the light purple indicates the rate of non-response (acquisition). The sum of the probabilities of these four categories at some threshold is 100%.
<<0309>>
FIG. 31 shows the relationship between the signal strength threshold for direction-limited reception determination and the average value of the direction-limited widths for correct answers. In FIG. 31, the
Regarding the occurrence probabilities of the four categories of the result output of the azimuth limitation, the plots drawn without stacking are also superimposed, and the threshold at which the occurrence probability disappears as 0 can be read relatively clearly.
I made it
<<0310>>
A discussion of the experimental results with the actual prototype is shown below. From this FIG. 30, a search is made for a signal strength threshold value for determining direction-limited reception that satisfies the above-mentioned targets 1 and 2. FIG.
Goal 1, that is, a correct answer rate of about 95% or more, influences usefulness when people on land "on-site" have to make actions and decisions based only on the output. can
Although it is desirable to aim for a value of 100% as much as possible, 100% is achieved with a signal strength threshold value for determining direction-limited reception of N or more (FIG. 30). Those direction conditional reception
FIG. 31 shows the average value of the azimuth limitation width at the time of correct answer when the signal strength threshold for judgment is selected. The signal strength threshold for judgment of reception is set from K, that is, about -125.0 dBm to R.
Assuming that it is about -120.5 dBm, the number of captured satellites at the time of correct answer was examined, and it was like each box-and-whisker plot in FIG. Translucent
Blue boxes are 3rd and 1st quartile ranges. The small blue square indicates the median value, and the upper whiskers indicate the maximum value. The lower whisker shows the minimum value, which is now included in the first quartile.
I can't. The distribution of the number of captured satellites does not change significantly between these thresholds.
<<0311>>
There are multiple reception determination signal strength thresholds that satisfy goals 1 and 2 at the same time. Among them, R is the highest reception determination signal strength threshold. So I chose R. Experimental diagram
30 and 31, this is because we would like to adopt a design selection that includes a margin in a direction that is less likely to be affected by an incorrect answer even in the event of an emergency.
Aspects in which the target 1 and the target 2 are satisfied with the signal strength threshold for direction-limited reception determination (R, that is, about -120.5 dBm) are as follows.
<<0312>>
The correct answer rate when answering was 100.0%, and the first target was satisfactorily cleared.
The response rate itself was 71.0%, and the second target was well cleared.
At this time, the occurrence probability of each category was 71.0% correct answer rate, 0.0% incorrect answer rate, 29.0% no answer (no capture) rate, and 0.0% no answer (capture) rate. . The answer rate was 71.0%, and the unequal rate was 29.0%. The percentage of correct answers when answered was 100.0%, and the percentage of incorrect answers when answered was 0.0%. The no-response (no-capture) rate during no-response is 100.0%, and the no-response (capture) rate during no-response is 0.0%.
<<0313>>
<<Table5>>

<<0314>>
When this threshold (R, about -120.5 dBm) is set, the data of 3000 samples are reanalyzed as follows: 2130 samples with answers
, the average number of captured satellites was 1.33, the variance was 0.25, the standard deviation was 0.50, and the standard error was 0.01.
Regarding the azimuth limitation width when the number of samples was 2130, the average value was 170.6 degrees, the variance was 4.27, and the standard deviation was 16.9.
The standard error was found to be 0.37.
Basic statistics other than the above are also shown in Table 4 just in case, because they are considered to be meaningful for grasping the distribution shape. Further, FIG. 33 shows a frequency distribution diagram (histogram) of the azimuth limitation width when this threshold value is set.
<<0315>>
In addition, this proposed method performs a work that can be said to be a kind of section estimation (without point estimation) regarding the direction. The resulting azimuth interval is called the azimuth constraint
called fruit. Therefore, the ``average value of the azimuth limitation width'' is defined as ``a standard for the average value of the sample values of multiple point estimations obtained as a result of performing multiple point estimations for the azimuth.
The semi-error, i.e. "sample mean
The standard error of "" is different. I don't think there is any misunderstanding, but just in case, let me clarify.
<<0316>>
Compared to the simulation described in Section 4, the number of acquired satellites is not so large, and the average value of the azimuth limitation width is wide. This is because in the actual machine prototype experiment, the correct answer rate was high when there was an answer.
This is because the number of satellites determined to be received has been substantially reduced by adopting a design selection that raises the signal strength threshold for determination of azimuth-restricted reception, etc.
Based on the technology of the L1 C/A GPS receiver, which is easy to distribute and inexpensive, we have created a new device for acquiring direction information by using only drinking water, which is generally recommended for carrying around, and the person's body.
In addition to demonstrating that it is possible to achieve the ability to function, the fact that it was possible to achieve a 100.0% correct answer rate without a single incorrect answer in 3000 trials is considered to be a certain evaluation.
was At present, it is meaningful to show that it is possible to realize a simple and inexpensive device configuration while maintaining the GPS positioning function.
First of all, it can be considered. Inexpensive and/or daily necessities such as your own body, L1 C/A GPS receiver, and portable drinking water that are almost always present at the site
Since it is similar to an orthosis, it is highly likely that emergency responders carry it.
It was thought that there was a certain meaning in the fact that we were able to realize a new function of azimuth acquisition by combining only things, and that we were able to present it while maintaining a margin to keep away incorrect answers with a high threshold.
<<0317>>
Next, although it is not intended to be a positively recommended method of use, I will report on the results I have studied in an environment surrounded by mountains and buildings.
Before that, the magnetic sensor measurement results at the place where the rotation experiment was performed five times this time will be explained as briefly as possible mainly for the purpose of comparing it with the proposed method.
<<0318>>
A comparison with a magnetic sensor is shown here.
<<0319>>
Fig. 34 shows an example of magnetic sensor measurement data when a rotation experiment was conducted with a magnetic sensor attached to the abdomen on the overpass with a good view.
shown in In the space under the overpass, there is a 1500 V overhead line of overhead line type DC system. Events such as acceleration and deceleration when a train approaches, in light of the behavior of compass needles observed at the same time
It is considered that the effect of the magnetic field induced along the Biot-Savart law is reflected by the large current flowing in the 1500V DC overhead line. Electric train
It is clear that the superimposition of magnetic disturbances originating from the large currents generated in the overhead lines in relation to the acceleration of the The experimenter independently of the approaching train
Since it rotates 6 degrees every 10 seconds, the value of the azimuth sensor increases almost linearly along with the time axis of the horizontal axis, and it is recorded that it rotates 360 degrees in 600 seconds.
It is It was an interesting result that the two were superimposed. Honewell 2-axis with resolution of 0.0 to 359.9 degrees for magnetic data acquisition
Select a compass HMC6325 sensor and write your own C language to control it with an Atmel AVR Microcontroller Atmega 328P
developed and controlled the program. Data were collected in a sampling rate mode of 20 Hz after pre-calibration.
<<0320>>
There are three types of errors in geomagnetic measurements: (1) deviation (2) deviation (3) local magnetic field
However, the magnetic field originating from the overhead wires of trains as a social infrastructure seen this time can be classified as being included in (3).
cormorant.
<<0321>>
It is conceivable that, in places with good views in urban areas, there are places other than this example that are affected by the flow of such a large current. For example,
The vicinity of the electric wire through which the electric current passes when driving the elevator to which it belongs corresponds. Also, in recent years, for security reasons, location specific information has not been actively disclosed.
The undergrounding of transmission lines (including high voltage) is progressing around the world, and it is thought that there is a possibility that the need to take such circumstances into account when using magnetic sensors will increase in the future. Japan Disaster Relief Team, etc.
Considering the fact that the sphere of activity is not confined to Japan, and that the freedom of the place of activity is sometimes restricted by the local authorities, even if the peculiarities of the magnetic field in the activity field are not affected.
There is a possibility that the present invention can be positioned as a role that complements the magnetic compass as a direction information acquisition technology that cannot be used.
<<0322>>
Regarding the deviation of (2), a similar thing can be said about the magnetic field derived from the current, and is collectively called Powered Suits or Powered Exoskeleton.
The usefulness of the proposed technology is also related to the progress in the technical field in which it is used. These are intended to mechanically support human muscular exercise. Machinery used in worn form, military, security
In recent years, social significance has rapidly begun to be recognized not only in the fields of disability and disaster relief, but also in the medical and nursing care fields. Areas with weak road networks and difficult for vehicles to pass, such as parts of the Middle East
The area relies on infantry on foot. There is a problem that soldiers suffer plastic surgery injuries such as low back pain due to long-distance marches wearing heavy equipment, and it is expected to solve this problem.
It can also be applied to reduce the burden on caregivers. Electromagnetism such as continuing to lift heavy objects
There is a possibility that this proposal can be positioned as a technique for obtaining azimuth information under the influence of an induced magnetic field with a large current required to express energy.
<<0323>>
In the method of the present invention, the reliability of the result can be calculated based only on visual information such as "whether or not the target direction is a view" without performing magnetic disturbance estimation each time derived from magnetic bodies and currents in invisible locations. The fact that it can sometimes be judged on land "on site" is also related to the advantages of the proposed method.
<<0324>>
The results of the experiment in a place surrounded by mountains are shown below.
Next, the results of a total of five rotation experiments conducted at a point surrounded by mountains are shown. The experiment was carried out in the sense of searching for an answer to the question of what would happen in a natural shielding environment.
The location is a gorge-like point about 80m east of Mt. Takao's Biwa Falls, at 35 degrees 37 minutes 44.71 seconds north latitude, 139 degrees 15 minutes 41.49 seconds east longitude, and an altitude of about 260 meters.
<<0325>>
The date and time are (1) 10 minutes from 18:00:00 JST on July 24, 2010 and (2) 10 minutes from 18:30:00 JST on July 24, 2010 (3) 2010
10 minutes from 16:22:20 JST on September 4, 2010 (4) 10 minutes from 16:35:04 JST on September 4, 2010 (5) September 4, 2010
It was 10 minutes from 16:46:10 JST. The number of satellites is (1) 9 (2) 11 (3) 11 (4) 11 (5) 11.
The satellite constellation that existed at 85 degrees from Each of the northeast, east, south, and west directions is a shielded environment with a high elevation angle due to mountains, etc., and the river that flows deeply between them is short.
Surrounded by terrain that rises sharply due to a sudden change in course in an S-shape at a short distance. S-shaped
A rotation experiment was carried out on land near the center point. Dense broad-leaved trees and other vegetation overlap on each slope, and only a small part of the sky can be seen. Geospatial Information Authority of Japan topographic maps, etc.
From the high line, we can read topographic elevation angle shielding of about 45 degrees northeast, 45 degrees south, 60 degrees east, and 60 degrees west. In addition to such topographical shielding, the broadleaf forest with dense foliage
Therefore, there is an impression that it is shielded in all directions up to an elevation angle of about 60 degrees.
<<0326>>
36 and 37 show the results of a total of five rotation experiments conducted in this environment surrounded by mountains.
<<0327>>
The data from experiments conducted in this environment surrounded by mountains were subjected to the same threshold (R ie − 120.5 dBm) revealed the following results:
<<0328>>
The first target value (target of about 95% correct answer rate when answering) is well cleared (100.0% correct answer rate when answering > target 1).
The second target value (target of about 70% response rate) has not been cleared (14.6% response rate <target 2). The relationship with this second target value is different from the result at a place with a good view.
<<0329>>
At this time, the probability of occurrence of each category was 14.6% correct answer rate, 0.0% incorrect answer rate, 85.4% no answer (no capture) rate, and 0.0% no answer (capture) rate. . The answer rate was 14.6%, and the unequal rate was 85.4%. The percentage of correct answers when answered was 100.0%, and the percentage of incorrect answers when answered was 0.0%. The no-response (no-capture) rate during no-response is 100.0%, and the no-response (capture) rate during no-response is 0.0%.
<<0330>>
The successful achievement of the first objective can be considered as follows. It is felt that it is important that the wrong answer rate of 0% is obtained as well as the place with a good view. tree
Since the slope is a soil system with forests, that is, it is not an exposed rock slope without forests, the absorption effect is reduced by the influence of soil and foliage such as broad-leaved forests that overlap many layers.
It was suggested that there is a possibility that there is an effect that it is difficult to lead to an increase in the incorrect answer rate in this proposed method due to the outstanding reflection effect. Mt. Takao has warm temperate broadleaf forests and cool temperate deciduous broadleaf forests.
The vegetation is abundant because it is located on the boundary between forests and intermediate temperate forests.
be. It is possible that the effects of satellite reflections in such environments are likely to be mitigated.
<<0331>>
Takao is designated as the Meiji-no-Mori Takao Quasi-National Park. It is also the starting point of the 1.697km long Tokai Nature Trail. Continuously since 2007. Michelin
In Green Guide Japan (Michelin Travel Guide Japan). Selected as the highest ranked three-star sightseeing spot
there is In such valleys of the world's popular environment rich in nature, it can be used if the threshold selected in the good view of the proposed method is used without any particular changes.
It is surprising and intriguing that even the slightest hint of potential is possible.
<<0332>>
On the other hand, we consider the second goal as follows. It was thought that the answer rate was greatly reduced compared to places with a good view due to the shielding effect of being surrounded by mountains.
When this threshold (R, that is, about -120.5 dBm) is set, and the data of 3000 samples is re-analyzed, the average number of satellite acquisitions with 437 samples
The value is 1, the variance and standard deviation are 0.0, and the standard error is 0.0. at 0
there were.
<<0333>>
Even if only one satellite is received, the achievement of Goal 1 is significant for the proposed method. In other words, the proposed method can be used in this environment.
When the above threshold is used, the result is likely to be reliable when the device returns a direction-limited answer (when the answer is given) (the disappearance of the error rate has already been seen at the threshold M threshold
The margin up to the value R is also large), simply change the orientation and try again to limit the orientation, and repeat several times until the answer for the orientation limitation is obtained.
Superposition of limited results is possible. For this reason, even if you are in an environment where you can acquire only one satellite at most, you can use that one satellite and the orientation of your body to narrow down your azimuth.
This suggests the possibility of making use of the feature of this proposal, which is that it can be loaded. As long as Goal 1 is well achieved, you can narrow down the information about your bearing without moving from a certain point.
The fact that it is possible to move in and out is a feature of the proposed method that is not found in magnetic compasses, and is interesting.
<<0334>>
FIG. 38 shows the values of the magnetic sensor simultaneously sampled during the rotation experiment in a place surrounded by mountains and the like. A westward deviation of about 7.1 degrees was observed as a normal anomaly for this region.
However, no particular local magnetic disturbance was observed. The metropolitan area Chuo Expressway is scheduled to pass directly below the test point this time, and the above-mentioned expressway is an accompanying transmission line directly below this point.
At the time of opening, including others, if measurements are taken again by the magnetic sensor, the comparison will be of great interest.
<<0335>>
Next, the results of an experiment in a place surrounded by buildings and the like are shown.
Next, we show the results of 5 similar rotation experiments in a place surrounded by man-made structures such as buildings.
A schoolyard surrounded by the school building of Motomomogaoka Elementary School in Nakano Ward, Tokyo, for reasons such as being unaffected by instantaneous interruptions and shielding by people passing by, and having almost uniform height attributes of the compound school building on the premises. Five rotation experiments were carried out at one point on different days and times.
<<0336>>
One point in the schoolyard surrounded by the compound school buildings on the premises that are connected to the north, east, and west. The date and time of the rotation experiment were (1) 10 minutes from 20:03:00 JST on July 18, 2010 (2) 10 minutes from 18:45:00 JST on July 31, 2010
(3) 10 minutes from 19:36:41 JST on August 29, 2010 (4) 10 minutes from 19:47:21 JST on August 29, 2010 (5) August 2010
It was 10 minutes from 19:58:12 JST on the 29th. The number of satellites that existed at an elevation angle of 5 degrees to 85 degrees in the sky was (1) 11 (2)
11 aircraft (3) 9 aircraft (4) 8 aircraft (5) 8 aircraft.
<<0337>>
Schematic representation of the existence of the complex school building on the premises is as follows.
Assuming that the upper part of the building is north, the schoolyard is surrounded by a four-story reinforced concrete building of nearly uniform height. special
On the south side where there is no school building, there is a row of 2-3 story modern houses. The experimenter was placed 1.2m from the innermost central point of the U-shaped
It exists on the U-shaped opening side (south side) and performs a total of 5 rotation experiments. The maximum elevation angle of man-made structure shielding from the performer (vertically mounted antenna at the waist) is: North
83.5 degrees maximum on the east side, 31.8 degrees maximum on the east side, and 30.0 degrees maximum on the west side of each reinforced concrete man-made building shielding, only the south side will have a maximum of 8.8 degrees artificial construction
Object shielding.
<<0338>>
The results of a total of five rotation experiments in these environments are shown in FIGS. 40 and 41. FIG.
<<0339>>
The same threshold (R, -120. 5 dBm) revealed the following results:
Goal 1 (goal of about 95% correct answer rate when answering) was cleared. However, in the location surrounded by reinforced concrete buildings, etc., all 3,000 trials were answered.
The correct answer rate remained at 99.1%, and did not achieve 100%. The rate of correct answers when there was an answer was 100% in the experiment in the place with a good view mentioned above.
This is impressive compared to 100% even in the experiment in a remote location.
<<0340>>
Goal 2 (response rate of about 70%) has not been cleared. Whether or not the second target was cleared resulted in a result different from the experimental result at a point with a good view. By the way, the response rate of all 3000 trials at the location is 46.1%.
<<0341>>
At this time, the occurrence probability of each category was 45.7% correct answer rate, 0.4% incorrect answer rate, 53.9% no answer (no capture) rate, and 0.0% no answer (capture) rate. . The answer rate was 46.1%, and the unequal rate was 53.9%. The correct answer rate when answered is 99.1%, and the wrong answer rate when answered is 0.9%. The no answer (no capture) rate when no answer is 100.0%, and the no answer (capture) when no answer
The rate is 0.0%.
<<0342>>
When this threshold (R, that is, about -120.5 dBm) is set, when the data with a sample size of 3000 is analyzed again, the number of satellite acquisitions when the sample size of 1384 is answered is
Among them, 1371 correct answers and 13 incorrect answers are included. Incorrect answers were given in either the above-mentioned place with a good view or the above-mentioned place surrounded by mountains.
However, it was not detected. It is impressive that it was detected for the first time in an experiment in a place surrounded by buildings and the like.
Regarding the number of captured satellites when the answer was given, the average value was 1.14, the variance was 0.12, the standard deviation was 0.35, and the standard error was 0.01. has a mean value of 175.1 degrees, a variance of 245.5, a standard deviation of 15.7,
standard error is
0.43.
<<0343>>
After excluding 13 incorrect answers out of 3000 when there was an answer, the remaining 1371 correct answers were re-analyzed, resulting in the following results.
When the above threshold (R, that is, about -120.5 dBm) is set, the number of correct answers 1371, which is included in the number of answers 1384, is the average number of satellite captures when correct answers
The average value was 1.15, the variance was 0.13, the standard deviation was 0.36, and the standard error was 0.01. 5, mark
The standard deviation was 16.4 and the standard error was 0.43.
<<0344>>
In addition, the following was found when only the satellite signals that caused the wrong answer were extracted. 13 samples out of 3000 samples have the following points in common. 0 north
From 125 degrees in azimuth clockwise from the center direction of the antenna beam when the antenna beam is pointed in a clockwise range from 0 degrees to 24 degrees in degrees.
The satellite signal, which existed at about 140 degrees and an elevation angle of about 10 degrees to 25 degrees, was received with a received signal strength exceeding the above threshold. Minimum 3 seconds to maximum 5 seconds
was the duration of receiving the reception judgment.
<<0345>>
Reflected wave reception is sometimes observed in GPS positioning in a place surrounded by buildings and the like. It was shown that this proposed method also has a probability of 0.9% when answering.
However, the wrong answer this time was only for a few seconds when the user was almost directly facing the north side school building at a close distance of 1.2 m, or at an azimuth angle of 6 degrees or 24 degrees.
I would like to add that it was rather difficult for the user to be unaware that this was clearly a reflected wave, not a direct one, because it was happening. In addition
It should also be noted that 0.9% is below 1%. Considering why the effect of the reflected wave is limited to this extent this time, we can see the good view in Section 5.4.
I would like to clarify that there is a possibility that the margin was taken as much as possible so as not to increase the number of incorrect answers when the threshold search was performed at the location.
<<0346>>
In a place with a good view, or in a place where the river in Mt. Takao bends sharply in an S shape and is surrounded by mountains, incorrect answers that were not detected even after 3,000 trials were found in places surrounded by buildings, etc. It is noteworthy that only 0.9% of the 3000 responses were observed in response. kind of
There is a possibility that it can be said that the allowable range of
I would like to continue to explore this issue.
<<0347>>
Of course, the proposed method is not primarily recommended for use in situations where the strong influence of reflected waves is expected. It is difficult to obtain azimuth information in a place surrounded by buildings, etc.
When it is unavoidable to make a trial, it may be preferable from a safety point of view to alert the user that "this is not the recommended operating environment for this device."
be.
<<0348>>
However, even in urban areas, there seems to be a method of use in districts where there is no need to worry about the effects of reflected waves. Sydney, Amsterdam, Helsinki, Washington, D.C., and many other international metropolitan cities face the sea, and bay areas are being actively developed in these cities, making them places of relaxation for citizens and tourists. Tokyo is no exception. There are many famous waterside historical sites, traditional cultural districts, and sightseeing spots such as Hamarikyu Gardens, Tsukuda District, and Odaiba.
stomach. Reflected waves can be used for walks along the waterfront in these areas, for water buses, and for observation spaces located on the upper floors of high-rise buildings in urban areas.
It is clearly stated that there are not a few spaces that can be used to enrich the quality of life where there is no concern about These locations may be used comfortably and without concern.
I would like to mention that it is expensive. We have just started research and data collection on such applications. In parallel, we are building a prototype for real-time audio presentation.
. An example is shown in FIG.
<<0349>>
Fig. 43 shows the time variation of the values of the magnetic sensors sampled simultaneously during the rotation experiment. Although a westward deviation of about 7.0 degrees was recognized as an anomaly in this region, no other particularly large local magnetic disturbance was observed.
<<0350>>
In the future, application to wheelchairs will include improvement of smooth mobility support for the elderly and handicapped. A weight load such as water is relieved by the wheels, etc., is a suitable fit.
<<0351>>
From a comprehensive point of view, it is as follows.
<<0352>>
A conventional L1-band C/A code GPS alone cannot obtain a direction when stationary. In this article, we describe how to acquire direction information with a low-cost L1 band C/A code GPS receiver unit alone.
We proposed a simple method that enables both capabilities. A simulator was built and evaluated. In addition, we built a prototype and evaluated its performance. Reception of a single unit, unlike the conventional method
This method, which can combine both positioning and azimuth acquisition functions simply and at low cost using a unit, inherits the small size, light weight, and low cost of the L1 band GPS receiver.
It is suitable for use by people who mainly walk. Due to the recent enactment of the Geospatial Information Utilization Basic Law and the Space Basic Law, local governments and governments are developing geospatial information.
It is expected to be widely used effectively in the future, with a view to further improving the usability of the communication social infrastructure. In addition, multiple GNSS societies in many countries and regions around the world
Along with the movement of the design, construction, and operation of the infrastructure, it is expected that the multi-GNSS shared receiver will become smaller, perform
This method, which can be used by diverting the results of previous studies, is expected to be widely used internationally over the long term. This method, which can also inherit the global availability of GNSS, can cover all areas including high latitudes.
In terms of ground surface availability, errors due to deviations, deviations, and local magnetic disturbances were unavoidable.
Since it can be released, it has the potential to become an international de facto standard technology. Currently, the Japan Disaster Relief Corps and others are interested in using the prototype of this proposal.
As a developed country located in the belt area, it serves as an extremely suitable tool for basic equipment, etc. to support approach methods for the purpose of saving the lives of victims in the event of a large-scale natural disaster in the area.
We are working with related departments to aim to increase The basic part of this proposal has been registered as an international patent in Japan, the United States, the United Kingdom, Germany, France, Australia, etc. after being assessed, and is useful in the field of electronic information communication.
It can be seen as a promising exploratory research. It is expected to be widely used in the future.
<<0353>>
In the following, the preferred applications of the present invention and various benefits to be obtained from the present invention will be mentioned once again. For example, in the mountains, the
stand. If you are a victim or an injured person, you can search for clues to find the direction of survival and a way out. Severely injured assuming that he or she has fallen into a ravine
It is very important to know which direction of the ridge line you should head in with your last physical strength as a straggler. The right or wrong of that choice is the difference between life and death.
In addition, since the absolute orientation can be known in relation to the body, there is an advantage that the orientation in the body-centered coordinate system can be confirmed without requiring movement unlike the normal GPS. normal
A method such as GPS that requires movement to know the bearing for the first time consumes an extremely large amount of energy and is more dangerous in a mountainous area than in a flat area.
<<0354>>
It cannot be ignored that the present invention can potentially have the following social ripple effect. In other words, as a reverse usage, for example, a disaster victim can be placed under rubble in the field.
Trying to approach the lost position in a short time without loss, in nature as a social training in a new nature aiming for future lifesaving and international cooperation.
It can also be applied to training and education with ambiguous meanings that lead to the relaxation of tensions in the world. Johan Huizinga (Dutch historian) and Ka
It is not necessary to wait for Roger Caillois (French philosopher) to point out that the significance of play for mankind in relation to work is widely known nowadays.
It is a known fact. Mobilizing knowledge, skills and experience in positioning satellite engineering, electronic engineering, electromagnetic wave engineering, physical chemistry, molecular biology, medical engineering, and disaster prevention science as social infrastructure,
This experiential learning-type training and education, which can be carried out outdoors while demonstrating sexuality, substance, and self-participation at the same time, has a social educational value that cannot be ignored and a knowledge that should be inherent.
The potential for high-order directionality of utilization is recognized.
<<0355>>
Furthermore, for example, it can be said that it is a fun play experience that is close to being positioned as a relaxed competition or training for arriving at a destination in a field in which visually impaired people and able-bodied people participate together.
I would like to point out that it is directly linked to supporting Due to the nature of enjoying technical proficiency with this device together with healthy people, it is expected to lead to the recovery of physical function and self-confidence.
Rehabilitation with academic effect
Even so, this new orienteering game may play a role. With the skills cultivated through these kinds of games, in the event of a natural disaster, as a victim,
If visually impaired people can gain the confidence to reach an evacuation center on their own, or actually be able to do so, it will be possible to improve the QOL (quality of life) of the visually impaired.
Also note that This is also the philosophical idea of the science and technology creative nation policy, the intellectual property nation, the symbiotic society realization policy, the Space Basic Law, and the Geospatial Information Utilization Promotion Basic Law.
It can be positioned as a new and useful interdisciplinary important science and technology that embodies the idea to realize this point, and a great effect can be expected.
<<0356>>
I would like to point out that this is based on the fact that it is surprisingly not known that the acquisition of direction information is a serious bottleneck for the autonomous walking of visually impaired people.
Even if the current position can be grasped, it is difficult to obtain the orientation of the body or face. This is because orientation estimation using visual information is impossible and visual feedback plays an important role.
This is because the risks associated with "walking" (stumbling, falling, collision, falling, danger of being involved in a traffic accident, etc.) are overwhelmingly higher than for healthy people. For this reason, healthy subjects
It was extremely difficult to obtain the direction from the positioning difference by trial movement, which is easy if Conversely, there was no simple, inexpensive, and appropriate method for obtaining azimuth information.
Even if the first few times of asking a non-healthy person to accompany them are fine, the more times they are repeated, the greater the psychological burden on both parties, which eventually leads to a gradual estrangement from the mutual relationship.
There was a reality that some improvement was expected for the visually impaired, such as in some cases.
<<0357>>
In light of this current situation, it is particularly difficult for persons with disabilities to work together with able-bodied persons to master the skill of acquiring azimuth information during recreation or training for competitions.
has a different meaning. Communication with able-bodied people through this invention that applies simple science and technology, provision of positive goals, and in the future a place like a vast lawn
Practicality of autonomous walking practice using the present invention and the experience of obtaining a sense of accomplishment when it succeeds in reaching the destination accurately, etc.
It has a great effect in terms of providing ambiguous usefulness. Considering the potential demand for direction information acquisition by the visually impaired, the value of the direction information
It is easy to understand what is latent there beyond the level initially expected.
In addition, it will also help us to understand how strong the needs of the visually impaired people are for obtaining azimuth information.
<<0358>>
The following example should also be mentioned as a highly practical use case. Small sailing vessels such as yachts and dinghies generally do not have advanced measuring equipment. Ning
Indeed, there are many enthusiasts who find it interesting to manage to operate in an environment without these man-made objects and to overcome the difficulties that nature presents. However, the acquisition of direction information is
This case is also important. For example, even though we approached an anchorage site with a good natural environment consisting of rocky reefs, there were many situations where astronomical navigation was impossible due to nighttime, stormy weather, cloudy weather, or rainy weather.
stomach. There are many cases where it is difficult to determine the direction, such as when terrestrial navigation is impossible and there is no lighthouse. In this case, failure to select a route immediately leads to the first distress of running aground,
Inability to navigate on its own, flooding of the hull, rolling over by waves and sinking, etc., especially at night, can lead to serious second disasters that threaten human lives. The compass needle is determined by the deviation of the ship and the local reef magnetic field.
Since the error can range from 0 degrees to 360 degrees due to disturbance, there is a unique property that the validity of even using it as an approximate value is questionable.
Reliability is low in such a scene where the cost of trial movement to avoid impact is maximized in the above sense. Conventionally, in such a case, the navigation is reluctantly stopped. anchor offshore
It was more realistic to wait for dawn while expecting to confirm the direction visually under the sunlight.
<<0359>>
The present invention is also suitable for such cases. Able to detect direction properly. This method is, at the lowest estimate, a valuable first step, since once a bearing is obtained, detailed local observations based on that information often lead to a cascade of corroborating information. It has a great effect in terms of providing the user with a sufficiently appropriate cost and labor
be. The present invention provides an effective means of obtaining azimuth information for selecting a route to berth while preventing grounding even in an environment where there was no choice but to waste time by mooring offshore.
can give.
<<0360>>
Finally, going back to the basic effects, according to the present invention, the effects of diffracted waves can be easily eliminated, and data useful for decision-making can be effectively provided to the user.
<<0361>>
Inadvertent movement directly leads to distress (stepping through the snow cornice due to misdirection in snowy mountains, stranded rocks due to misdirection in shallow water, slipping down ridgeline due to misdirection, etc.).
As a result, the final decision to act was not without great difficulty. Even in such a situation, according to the present invention, it is possible to obtain regional and global information easily, quickly, and over a wide area.
It can effectively support comprehensive action decisions. By mixing a small amount of ethyl alcohol, etc. with water even below freezing, the melting point can be lowered and freezing can be easily avoided.
be.
<<0362>>
A conventional portable L1-band C/A code GPS alone could not acquire the direction when stationary. Therefore, we proposed a simple method that can acquire azimuth information with an inexpensive L1 band C/A code GPS receiver unit alone. A simulator was built and evaluated.
<<0363>>
We built a prototype and evaluated its performance. Unlike conventional systems, a single receiver unit, which is small, lightweight, and inexpensive, can have both positioning and azimuth acquisition functions. Geospatial Information Utilization Basic Act
And now that the Space Basic Law has been enacted, future effective utilization in a wide range of fields can be expected. Internationally, the activation of multiple GNSS social infrastructures is currently being seen, and international utilization is also possible.
widely expected. It also has the feature that future performance can be improved by diverting multiple GNSS shared receivers.
<<0364>>
Unlike conventional systems, the use of an L1-band C/A code GPS receiving unit alone to provide both positioning and azimuth acquisition functions can be achieved at low cost. amount so far
Functional characteristics such as small size, light weight, and high performance that have been cultivated in the development of a single industrial L1 band C/A code GPS receiver unit, as well as low cost and simple characteristics, are almost the same.
can be inherited as is. Therefore, it is suitable for use by people who mainly walk.
<<0365>>
Due to the enactment of the Basic Law for the Utilization of Geospatial Information and the Basic Law for Space in Japan, the maintenance of geospatial information by local governments and governments will progress in the future, and wireless communication
Against the backdrop of expectations for further improvements in the usability of social infrastructure related to the future, a wide range of effective utilization is expected in the future. Inexpensive, compact and lightweight L1 band C/A code GPS receiver
It is suitable for the times when the communication unit is always carried.
<<0366>>
Construction of social infrastructure for multiple GNSS (Global Navigation Positioning Systems) in multiple countries and regions around the world
Against the backdrop of active movement toward utilization and application, multi-GNSS shared reception units are expected to be launched on the market and their performance to be rapidly improved. Such multi
This proposed method can also be used for the GNSS shared reception unit, and in that case, this method, which makes it possible to further improve performance at a low cost, is expected to be used internationally in a wide range of applications over the long term.
Expected to open.
<<0367>>
This method, which can take over the global availability of GNSS, can be easily used anywhere on the global surface. There is a high possibility that it will become the de facto standard technology.
<<0368>>
A case has been considered in which azimuth information is obtained using a GPS receiver, which has been proposed by the present inventor, and which is capable of obtaining not only position and time but also azimuth information. In this paper, when we refer to GPS, or (for the sake of convenience, we also refer to it as L1 C/A GPS for the purpose of consumer use), it has the longest history of use and is free of charge throughout the world.
It is used as an easy-to-understand expression as a global positioning system that is highly compatible with human society, and has been released and utilized in recent years.
Global Positioning System or Global Satellite Navigation System (GNSS) is rapidly increasing in number and operation in many countries and regions of the world
(Navigation Satellite System), and in addition, an implementation that utilizes a multi-GNSS system shared receiver, etc.
Of course, embodiments may also be included. Although the L1 band was described as a representative example for civilian use, the L5 band, sometimes the L2 band, and even the S band have come to be used in the actual world GNSS along with the use of many frequencies in recent years. , it goes without saying that the frequency band may also be included.
Literature
[1] Masato Takahashi, “New Proposal of GPS Capable of Limiting Stationary Orientation and Examination of Application to Education Support System Emphasizing Individual Interests,” Transactions of the Virtual Reality Society of Japan [Education/Training Special Issue] TVRSJ, Vol. 11, No. 4, pp. 505-514, December 2006.
[2] Masato Takahashi, “Proposal and design of a portable GPS receiver that can acquire azimuth information and study of a learning support system using it”, Transactions of the Japan Society for Information and Systems in Education (special issue on education support using new devices), Vol. .24 No. 4, pp. 1021-1030, December 2007.
[3] Masato Takahashi, “Proposal of Pedestrian-Oriented Wearable GPS with the New Scalable Capability of Instantaneous Azimuth Limitation”, Transactions of Human Interface Society, Vol. 10 No. 1, Page 113-122, 2008.
[4] Masato Takahashi, “The Moment of Invention and Discovery -Suggestions for Mathematics Education-”, Tokyo Gakugei University Mathematics Education Research, vol. 20, pp. 1-18, 2009.
[5] Masato Takahashi, “Real inventions and discoveries and the role of mathematics education,” Tokyo Gakugei University Mathematics Education Research, vol. 20, pp. 52-81, 2009.
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[8] Takahashi, M., “Analysis of Satellite
Visibility for a Vehicle Running in a Rural Area Using a Novel and
Efficient Scheme to Collect GPS Signal", J. of e-Health Technology and Application, Vol. 5 No. 3,
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[9] Takahashi, M.; , “Telemedicine and Resent Science and Technology Policies-Case
Studies of Japan and the United Nations-”, Journal of Health Technology and Application, Vol.5 No.3, pp.300-303, 2008.
[10] Takahashi, M.; , "Navigation and Communication Aid for Paramedics to Reach Casualties for Telemedicine in Disaster Response", Journal of Health Technology
and Applications, Vol. 6 No. 2, pp. 105-108, 2009f
[11] Takahashi, M.; , ≡ Method for acquiring azimuth using a single GPS planar antenna ≡, The Patent Office of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland, The United Kingdom
Patent Registered, GB2379112B, October 2003
[12] Takahashi, M.; , “Method for acquiring
azimuth information", United States Patent Office, United States Registered Patent. US6774843B, August 2004.
(Received May 7, 2010)
Acknowledgments
Mr. Masayuki Kubota, Minister's Secretariat, Ministry of Internal Affairs and Communications, will provide long-term research support beyond the creation of intellectual property for the basic technology part in the initial phase of this research.
Secondly, from the perspective of telecommunications technology, he provided a lot of truly valuable advice on the relationship between strengthening international competitiveness in the field of information and communications and actual lifesaving activities such as international mountain rescue.
We have received a great deal of support in deepening this. Once again, I would like to express my heartfelt thanks.
Masato Takahashi
1988 Graduated from the University of Tokyo, Faculty of Liberal Arts, Basic Science 1 (Bachelor of Liberal Arts). 1990 Completed the Graduate School of Science at the same university (Master of Science) and Senior Researcher at the National Institute of Information and Communications Technology. Engaged in research on satellite positioning, satellite communication, and medical engineering for disaster relief. 1988 Graduated from Department of Basic Science, Faculty of Liberal Arts, University of Tokyo 1990 Completed master's program at Graduate School of Science, University of Tokyo Communications Research Organization). Chief researcher. 1999 3rd United Nations Association for Peaceful Use of Outer Space
Space Generation Forum Japan representative. International team recommendation "Disaster mitigation through international cooperative utilization of satellite observation and satellite communication technology" is officially included in the United Nations Vienna Declaration. From 2000 to 2003, he was a visiting researcher at the Telecommunications Department of the Australian Government Research Organization for Science and Technology.
Concurrently served as Assistant Counselor to the Director of Technical Policy. In 2003, he led the establishment of the 1st Prime Minister's Award for Merit of Industry-Academia-Government Collaboration. 2004 Patent Office patent application technology trend survey organization selection committee.
In the same year, the Japanese delegation to the 1st Japan-US Expert Meeting on Important Information Infrastructure Protection. Ministry of Internal Affairs and Communications First Class Land Radio Engineer License, First Class Maritime Radio Operator License, and Aviation Radio Operator License. Land, Infrastructure and Transport
Certified Licensed Guide Interpreter (English) Licensed by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology. Technical English Proficiency Test Level 1 holder Ministry of Economy, Trade and Industry certified Type 1 information processing engineer. satellite communication, satellite positioning, disaster
Engaged in research on emergency medical engineering. Member of the Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE, etc. Received the 2000 Australian Commonwealth Academy of Science Science and Technology Award.
Masato Takahashi, "Proposal and evaluation of L1-band C/A code GPS receiver capable of acquiring bearing at rest"
-Proposal of a new method that is compact, lightweight, and inexpensive-", Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers A Basic and Boundary Area (ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A, No.2, pp.95-111 ,February. 2011
<<0369>>
FIG. 44 is an example of a structure for deploying a water plate around a GPS receiver to reduce the effects of diffracted waves on the GPS receiver.
Although the shape of the truncated quadrangular pyramid is used as an example, a shape such as a truncated hexagonal pyramid may be used. In general, an n-pyramidal truncated shape may be used. Diffracted waves do not penetrate into the shape using water, etc. on the side of such a frustum.
It can be used as drinking water in areas where water is scarce or in disaster areas where safe water is scarce.
It is highly convenient in general because it uses the water that you naturally carry with you.
<<0370>>
FIG. 45 makes better use of the above characteristics, and has a structure in which diffracted waves are less likely to penetrate. This is because the surface of the sphere is diffracted many times (nearly infinite).
The opening cannot be reached unless There should have been considerable weakening of the diffracted wave upon reaching the stage. Furthermore, since a steep angle of diffraction is required from the aperture,
Since the signal is weakened, it is possible to strongly eliminate the influence of the diffracted wave on the receiver.
<<0371>>
FIG. 49 shows a structure (which should be called a fan-shaped column structure with a central angle of 90 degrees) assuming that the cylindrical structure of FIG. 46 is divided into four equal parts as shown in FIG.
It can also be called a type module. It is of course possible to prepare a module that has similar fitting structures on the left and right or on the top, bottom, left, and right, and is not a fan-shaped column. For example, cut each side of a hollow square prism
A quadrangular prism structure that looks as if it had been cut out (so to speak, a flat module), and a triangular prism-like structure that seems to have been cut out from the base of a hollow quadrangular prism at the midpoint connecting lines of corresponding sides (so to speak, a square module).
Joule), a quarter module obtained by dividing a hemisphere base into four (with a structure with a central angle of 90 degrees), a so-called radial module obtained by dividing a parabolic rotator base into four equal parts (with a structure with a central angle of 90 degrees)
Of course, there may be a 1/4 module of the object line turntable, and so on. Modules of different types can also be connected between any of the different types of modules at least at the left and right mating parts.
It is possible to freely create the necessary structure for attenuation of diffracted waves suitable for the reception characteristics of the inexpensive GPS receiver being used, at low cost (with familiar things such as water).
Direction information can be acquired only by slightly devising the prevailing GPS of the times, and convenience can be enjoyed.
<<0372>>
FIG. 50 shows that a hollow rectangular one-story type can be formed by fitting uneven fittings in the left, right, up and down directions with the flat plate type or square type module mentioned in the explanation of FIG.
This shows that it is possible to construct a two-story type by fitting them underneath. Of course, the three-story type can also be freely constructed. It is also possible to combine the tile type and the flat type.
<<0373>>
In addition, it is also possible to create a module in which the shape of a base (which should also be called a hemisphere base) obtained by cutting the upper part of a hemisphere with a horizontal line is equally divided into four parts by a cross section passing through the central axis. It is possible.
Also, if you use a quadratic function (parabola) instead of a sphere, you can create both an open shape and a closed shape.
You can also combine these various blocks.
A shape in which the curved surface is arranged in an opening direction like a trumpet or a swiss horn, instead of a shape in which the curved surface is closed, is also highly useful.
For example, in the shape shown in Fig. 53, even if the diffracted wave enters through the opening, it cannot reach the receiver unless the diffraction is repeated at many points (nearly infinite times).
It is easy to make a peg structure. For example, even if the diffracted wave enters through the opening in the shape shown in Fig. 54, the receiver must
It is easy to create structures that are difficult to reach.
For example, the shape shown in FIG. 55 is obtained by cutting a parabolic body of revolution horizontally about the axis of rotation. This structure should also be called a parabolic body of revolution, and it is considered that it can be used as a structure that makes it difficult for diffracted waves to enter from the opening.
In general, with the shape shown in Fig. 56, even if the diffracted wave enters through the opening, it is easy to create a structure similar to that in which it is difficult to reach the receiver unless the diffraction is repeated at many points (nearly infinite times). .
The three-dimensional structure is similar to that of an Alpine horn or Swiss horn opening. The shape shown in FIG. 57 makes it difficult for diffracted waves to enter through the aperture, and it is easy to create a structure that makes it difficult for diffracted waves to enter the aperture unless diffraction is repeated at many points (nearly infinite times).
As a three-dimensional structure, it can be said to be a structure similar to a pumpkin with an opening used in Easter festivals in the West, or a watermelon that is hemispherical and has an opening, or a mute device for a trumpet.
<<0374>>
58, 59 and 60 will be described.
1. In the pop-up type silicon cup, the rings connected by silicon (the inside filled with water is also connected) are dismantled for convenience, and this may be viewed only as a schematic diagram.
2. In the pop-up type silicon cup, the rings connected with silicon (the inside filled with water is not connected) are removed for convenience, and the silicon connecting them is removed. Also good. In this case, if it is stretched all the way, there will be five large and small concentric circles (curves) without water in the three-dimensional structure. Therefore, it is naturally good to devise a structure so that each ring extends while leaving some overlap when sliding. (if that bothers them
A separate treatment may be applied to cover the circle of water with a ring of water so that the water will come into the circle.
3. This can be thought of as five separate rings of water, each large and small. Each may have a screw cap. By gradually shifting and stacking them, you can create a three-dimensional shape of water that corresponds to the cup-shaped outer wall.
4. You can also include steps. It is designed so that it can be fitted into the part of the step. Due to the presence of that stage, almost every point or piece expected
The line has a great effect in that the water can easily maintain a certain thickness. Compared to those having a narrower fitting portion, which will be described later, (a) internal water stains, etc.
The advantage is that it is still easy to clean. (b) There is an advantage that the protruding portion of the thin fitting portion hits the inside of the rucksack and is less likely to break.
5. The purpose of the previous statement (which is very effective in that the water can easily maintain some thickness at almost any point or curve expected).
In terms of achieving , even a narrow fit is of course good. It has a thin convex portion and a concave portion for receiving it in a circular shape. Because water enters into those convex parts
be. In this case, it is difficult to clean. The advantage is that compared to the previous staged combination, the sense of stability will increase due to the mechanical connection of the fit that has a finer structure.
cormorant.
Although FIG. 60 is separated, the whole may be connected like a pop-up cup.
<<0375>>
In any case, the GPS is placed on the bottom. The GPS is placed on the back of the body or the like.
<<0376>>
Those having a molecular structure with a permanent dipole moment such as water, and those having a certain or more conductivity σ because salt content etc. are present therein, so such things, that is,
In the L1 band 1.5 GHz, etc., which is the frequency of electromagnetic waves transmitted by GPS satellites, a certain value or more (specifically, for example, about 10^1 or more) Dielectric loss = (√ relative permittivity) Dielectric loss Angle dielectric loss tangent = ( √(εr))・tan δ, it must have the attribute of power half-life depth below a certain value (specifically, for example, about 10^1 cm or less).
It is characterized by the skillful utilization of only one thing for electromagnetic subwave absorption.
<<0377>>
Such foods are characterized by the fact that when they are put in a microwave oven, the periphery gets scorched. This is because the power half-life depth is small. It can be said that they are suitable for this proposal. Similar items include salami, ham, and bacon.
<<0378>>
On the other hand, even if the power is not half-powered to that extent, it is highly useful just because it contains water. particularly useful as it is edible in possession
In some cases, or when the shape itself is suitable, there is no need to make a special effort, and commercial products can be diverted, or manufacturers of commercial products also intend to use them in combination with our proposed device.
Just by recognizing and reconsidering the size, the usability will be greatly increased, so the development cost will be low, and the idea itself will create value, and the synergistic effect will be doubled.
Increase. For example, baumkuchen that can be worn cylindrically on the back is already in circulation and is gaining popularity. Products with high preservability are also available
It is noted that Yokan (sweet bean jelly) is also gaining popularity as a result of the market introduction of newly developed products as emergency food for disaster prevention, due to its high preservability (post-earthquake newspaper article).
2011, May Asahi Online Version) This can also be hung from the back as a flat board. Equally popular in the mountains is the fact that what actually climbs is heavy.
Climbing with heavy equipment
Knowing that mountains cause the most fatigue and lead directly to distress, he prefers lightweight, high-calorie foods such as sponge cake. This is also easy to use because it has a rectangular parallelepiped that can be simply placed on the back.
<<0379>>
In terms of liquids, it has been a long time since flat type PET bottles were introduced to the market.
It already holds a certain share. In the future, thinner flat-type PET bottles will continue to be developed and regarded as useful. They are simply hung from
There is a possibility that it can be used. We may also propose a device that allows PET bottles to be hung from the side, and by standardizing PET bottles with such projections,
A rescue system will also be put in place. Citizen volunteers have been very helpful in the immediate aftermath of a major earthquake, for example, by entering disaster-stricken areas with their own water, food, sleeping bags, and other equipment similar to mountaineers.
It has been a long time since the Kobe earthquake, the Great East Japan earthquake, the tsunami damage that followed, and the nuclear accident relief efforts have been truly widely known. In such cases,
It was noted that special equipment may be useful, but when the things we use every day are very useful, they are truly useful. In that sense, what we use on a daily basis is
We will live knowing that what we drink and eat on a daily basis has the potential to change and how it will be useful in times of disaster and disaster relief.
It can be said that this is the role of highly intelligent citizens in our country in the future. Looking from the 1980s to the present, it seems that such a nationwide jump in intellectual level is necessary and correct.
History seems to prove that if a new policy is presented, it will be realized relatively quickly in Japan.
<<0380>>
Gummed tape is an essential item for outdoor activities. It is very convenient for tent climbing etc. If you crump up a newspaper and fix it with a packing tape, you can use it as a stick. Gamute is repaired
can be used for of Zack. It can be used for fixing items in a small tent. It can also be used to repair water ingress. It can also be used to break vinyl water bags. When combined with gauze, the wound
It will also be a first aid treatment for. It can also be used as a fixation device for broken bones. Emergency. If you tie it to a tree, it will also signal some kind of emergency to the successor. Write with a magic pen, etc.
If you hang it conspicuously on an artificial tree, it is obviously artificial, so like a post-it note, it can also be used as a notification of the discovery of the victim.
be. It is not uncommon for awnings to be damaged during strong winds and stormy weather. Restoration at night in that case is pitch-black darkness, the area is flooded, and it is extremely difficult, but if there is a gumte, it will be
You can easily grasp the beginning of repair. and many other useful things. Such gamute itself usually has a hollow cylindrical structure. It is also possible to use this as it is.
be In other words, chloroprene (instead of natural rubber), which has a large power loss angle and a large √permittivity, that is, a small power half-life depth, is used for the adhesive part of the gumte. In case of emergency, even when there is no water in combination, choose the one with the lowest power half-life among these items on hand.
is combined well with the body to achieve the desired diffraction weakening, and the proposed GPS realizes orientation appropriately, quickly, and inexpensively, and speeds up decision-making for actions to escape from a distress-like situation.
It has a great effect that it becomes possible to quickly decide. If there is a certain radius for the cylindrical point, it can be used as it is or in combination with a water cylinder, etc., for this proposal.
It can be used.
In this sense, if you have almost the same attributes as much as possible, the power half-life depth is small,
Sometimes it becomes a useful helper, so it has a great effect.
It tastes better. In addition, the size of the circumference of the Gamtte product (used as a hollow cylinder as it is, combined with a hollow cylinder of water, or weakened diffracted waves by pasting
1.5 GHz electromagnetic wave power absorption, etc.), the shape of commercially available PET bottles for drinking water, etc.
It can also be used for weakening diffracted waves, and it is designed to be easily reconfigured into a hollow cylindrical shape), and it can be used as an aid for the injured or for surgery in the event of a natural disaster.
The structure of the transparent pouch bag of the Cole drug also contributes to increasing the accuracy of direction-limited behavior in such an emergency.
It makes sense to have a shape or normalize to a structure that has affordances that can be easily reconfigured into shape. )
<<0381>>
61, 62 and 63 are described. Figures 61 and 62 show a hemispherical trapezoidal structure by combining water plates with a soccer ball-shaped approximation structure.
Implementation example. Viewed from directly above. When viewed from the side, it has a thickness of several centimeters. It's a water plate. Normally, it can be folded and stored compactly in a rucksack.
When used or filled with water, it is not bulky as long as it is properly folded and stretched out as a flat water bottle. In that case, you don't have to fold everything. in an appropriate flat shape
It should be folded in several places to a size that is not too big, and then reduced to a size of about A4 in a rucksack. In that case, rather than being three-dimensional as a whole
Because it is flat, it is not bulky.
It is easy to make a shape in which the whole is folded two or three times and the overall horizontal and vertical dimensions are reduced to about 1/2 or 1/3.
Now, when you are actually in a situation such as a distressed mountain climbing, you take out this water bottle that you put in the rucksack and make a hemispherical structure that is close to a hemispherical structure. person it
By arranging it in combination with the proposed GPS receiver, for example, on the back of the body, it can be effectively used to attenuate diffracted waves.
It is advisable to attach and detach Velcro (registered trademark) (Velcro tape) to the part corresponding to the margin and to the part corresponding to it.
In addition, each compartment (each chamber) may be separately attached with an injection port (screw cap). Even with a structure in which a sturdy vinyl bag with a zipper is attached, such as Ziploc (trade name), a structure that does not leak water is already easy to construct, and such a structure may be used.
Or, for the convenience of pouring, all the compartments of the part known to form the sides of what we might call the hemispherical platform are connected internally.
You can Then, when you are busy, you can fill one after another as it is by pouring water vigorously. Even if you make it possible to put water in other parts,
All right, and those parts can be kept in separate compartments.
If the gray area is filled with water, a trapezoidal hemisphere-shaped water layer can be easily formed on site, which can be used to weaken diffracted waves. You can drink the water afterwards.
<<0382>>
Fig. 52 shows a hose, but it can also be used as a container for transporting water by forming a hose-shaped device into which water is filled with strong chloroprene rubber or the like with a small power half-reduction depth.
In addition, in case of emergency, it can be used to form a cylindrical structure as it is, which contributes to the weakening of the diffracted waves in the proposed GPS.
When requested, it can be used as an auxiliary rope for luggage, etc., and can be expected to greatly improve convenience.
<<0383>>
FIG. 78 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing the geometric relationship between GPS satellite A in the sky and a cylindrical water bottle carried on the back of the body, The radio wave emitted from GPS satellite A is a cylindrical water bottle that has been specially devised such as thinning a part of the water layer. Position of the GPS satellite from which such transmission waves can be sent when it is recognized that the reception strength of the signal from that GPS satellite at the GPS receiver has decreased significantly as a result of the orientation of the GPS satellite indicates that a geometrical constraint on the position in the sky can be made, where φ (φ is a slide ) and θ (where θ is determined by the result of rotation), in the geometric relationship between the GPS satellite in the sky and the user or the cylindrical water bottle, It is a diagram intended to promote visual understanding by first showing an overall image as a bird's-eye view conceptual diagram regarding the positional relationship of mutual arrangement.
<<0384>>
FIG. 79 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. In Figure 78, which shows the geometric relationship between the GPS satellite A in the sky and the cylindrical water bottle carried on the back of the body, the various things near the cylindrical water bottle that could not be drawn due to space limitations. In addition to showing variables, etc., it also shows an overall view of the geometrical positional relationship with GPS satellite A in the sky. In a specially devised cylindrical water bottle, such as by making it thinner, orienting the specially devised part in a particular positional relationship with the sky, the signal from the GPS satellite in the GPS receiver If it is recognized that the reception strength of the GPS satellite has decreased significantly, etc., the position of the GPS satellites that can send out such transmission waves can be geometrically limited in the position in the sky. At that time, φ (φ is derived by determining B as a result of sliding operation) and θ (θ is determined by the result of the rotational operation), the geometrical relationship between the GPS satellites in the sky and the user or the cylindrical water bottle is shown as a bird's-eye view conceptual diagram. It is a diagram intended to schematically show the aspect of radio wave propagation in the vicinity of the cylindrical water bottle in relation to the overall image of .
<<0385>>
FIG. 80 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. At the same time, the user also draws, although it is self-explanatory, just in case. = 0 and φ can take any arbitrary value. Propagation that produces mutually opposite phases when the diffracted wave and the wave diffracted after passing through the thinned water layer reach the L1 C/A GPS receiver located at the center of the bottom surface of the cylindrical water bottle. In the case of the distance difference, the manipulations proposed by the present invention, by varying the length of B for deriving what geometrical conditions are satisfied, are a, b, r, A Since is a fixed value, the satellite signal that is or results in a positional relationship that sends radio waves at an angle of φ arrives at the GPS antenna due to the almost anti-phase difference between the diffracted waves of the two paths By detecting the characteristic drop in reception intensity due to the cancellation resulting from 1 is a conceptual diagram for illustration; FIG.
<<0386>>
FIG. 81 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. FIG. 79, refocused on the center, is a view with particular attention to the cylindrical water bottle, showing that along the entire circumference a thin layer of water forms an area of length B. By changing the value in a sliding manner, it is possible to identify the length B at which the signal from either GPS satellite exhibits a characteristic decrease in received intensity due to the cancellation of the amplitude overlap of the two diffracted waves with opposite phases. It is a conceptual diagram showing what can be done and how it leads to the derivation of φ, an important variable as the position of a GPS satellite.
<<0387>>
FIG. 82 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to that depicted in FIG. In FIG. 79, which has been re-understood, it is a drawing that pays particular attention to the cylindrical water bottle, and is a drawing that shows that a region where the water layer is thin is formed in a part of the circumference. By rotating this region of thin water layer around the central axis of the cylindrical water bottle, the signal from the GPS satellites will have a characteristic drop in reception strength, once the B value has been identified. FIG. 2 is a conceptual diagram showing that the geometric orientation between the area forming the area where the water layer is thin and the sky can be identified mainly as θ when showing .

<<0388>>
FIG. 83 shows one of the embodiments of the present proposal, in order to form a region where the water layer is thin in a part of the circumference of the cylindrical water bottle, in order to apply pressure and sandwich it. It is a conceptual diagram of a sandwicher that can be used, and is an example of what has the advantage that it can be easily made by yourself even with a 3D printer, which has become popular recently, due to its light weight, low cost, small size, high elasticity, and high availability of resin. The central angle assumed for the appearance of this arc-shaped pillar is about 45 degrees to 90 degrees. It is a diagram for the purpose of promoting a visual understanding that it is easy to create a 180-degree object. , is an external view for simply showing that the equivalent of one central angle of 180 degrees can be removed, or the same can be done by using four 90 degrees.
<<0389>>
FIG. 84 shows the structure containing water realized in a cylindrical shape in FIG. It is a conceptual diagram in which two out of the four sides are removed in order to simplify the structure in order to meet the demand for reducing the weight and volume of outdoor activities. While the points are omitted as appropriate, even in this situation, even if the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which provide the same effect, are in opposite phase due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs, for example.
<<0390>>
Fig. 85 shows that the cylindrical structure containing water realized in Fig. 81 can be approximated by forming its external shape with a virtual polygonal prism (for example, a regular octagonal prism, etc.). This is a conceptual diagram of a case where two of the four sides are removed in order to simplify the field activity in response to a request to reduce the weight and volume of the outdoor activity when it is formed with such a square pole, and for comparison. Although the figure omits points that can be easily understood, even in this situation, the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which have the same effect, differ from each other due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs if the phases are opposite to each other, and is a schematic diagram intended to conceptually illustrate the positional relationship with the user's back.
<<0391>>
FIG. 86 shows a structure including water realized in a cylindrical shape in FIG. In such a case, only small values of φ and limited values of θ need to be considered. When it is only necessary to consider only the cancellation of the diffraction signals of the signals from the satellite from the vicinity of both sides of the body for the person, if it is limited to that, the various parameters in the above-mentioned figure are almost uniquely determined, so it is the simplest outline. In view of the fact that it is easy to design so that the fringe diffracted wave at a distance and the fringe diffracted wave at a short distance cancel each other exactly at the GPS antenna if it is implemented as a block of It is a conceptual diagram intended to show the general view of the water container. By combining two of these, it is possible to form an almost rectangular shape, so it is easy to carry, and it is more convenient to use as a water container. It is an external view for doing.
<<0392>>
FIG. 87 shows a state in which a thin layer of water is formed horizontally on the bottom surface of the cylinder in FIG. In view of the fact that it is possible to obtain such an effect, it is a conceptual diagram for illustrating a separate structure that can obtain such an effect. It is also a diagram that shows that even with such a structure, if water is filled with a value B, that is, a distance B from the bottom surface and does not permeate, the same effect as the above structure can be expected. In order to improve visual understanding, θ is still simplified as 0, but if A = 20 cm, B = 6 cm, etc.,
It is an external view intended to show that it is easy to imagine that signals from satellites with φ=0 are canceled in a GPS receiver. be.
<<0393>>
FIG. 88 is a diagram intended to enhance visual understanding of what would happen if the value of θ were simplified to be 0 in FIG. , the diffracted wave generated at the edge of θ = 60 degrees in the figure also differs from the diffracted wave generated at the edge of θ = 0 degree in the figure, and the propagation distance is approximately equivalent to half the wavelength of the GPS L1 wave. This is a diagram intended to easily remind one that since there is a difference in , the canceling effect of the diffracted waves also comes to life.
<<0394>>
Fig. 89 shows that if a water bottle forming a flat water layer on the left and right sides is carried as a device, plugs are configured at the top and bottom of each so that both can be connected with a water channel at the top and bottom. By doing so, when the lower connection tube is attached, oral water retention can be easily performed using the oral water retention tube branched from the connection tube. If one chamber contains a small amount of air and the plug is closed, during, after, or when descending the mountain, simply loosening the other wire will allow the atmospheric pressure to be released before the climb, according to Pascal's principle. Since the difference in atmospheric pressure causes a meaningful difference in water level, both water bottles are transparent and the current pressure difference on the unplugged side with respect to the pressure in the chamber on one side that was sealed prior to the climbing action. Visually understand that if you have a scale that can be read, you can not only carry heavy water, but also effectively use it to know changes in atmospheric pressure, that is, changes in altitude, or sudden changes in climate. It is a head designed to promote
<<0395>>
Fig. 90 shows a layer of water, which usually corresponds to a film of water, in order to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back by forming a layer of water on the left and right. It is convenient to attach a vinyl water bottle to the back with Velcro tape. In addition to the convenient cooling effect, you can place your hands on your hips and extend your elbows backwards or in any direction if necessary to obtain direction information. A conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding that the film of water can be easily affixed to the gaps with Velcro tape or the like as appropriate, thereby ensuring more reliable acquisition of azimuth information by GPS. is.
<<0396>>
In Fig. 91, water layers are formed on the left and right sides in the same way as in Fig. 90 to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be freely attached by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono, such as the furisode part of a kimono. By protruding in the direction of , it is possible to easily form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, etc., so that direction information acquisition by GPS can be carried out more reliably. It is a conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding of the human body.In terms of forming an appropriate angle between the mutually contacting sides, if connected with Velcro tape, etc., it can be smoothly applied to various fine movements of the human body A, B, C, and D illustrate examples of locations where the water film can be arranged in triangular shapes that can be handled and are easy to handle.
<<0397>>
In Fig. 92, in order to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back by forming water layers on the left and right as in Fig. 90, a vinyl water bottle, which is usually a film of water, is It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. , for example, A, B, C, D, etc., can easily block the diffracted waves of the partial sky, and the direction information acquisition by GPS can be performed more reliably. It is an external view of the apparatus viewed from the front side of the body, and an example of the arrangement of the water film is shown by shading.
<<0398>>
In Fig. 93, water layers are formed on the left and right sides in the same way as in Fig. 90 to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. While demonstrating that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. FIG. 10 is a conceptual diagram intended to visually promote understanding that the total amount of water can be reduced, thereby making it easier to acquire azimuth information more reliably.
<<0399>>
In Fig. 94, water layers are formed on the left and right sides in the same way as in Fig. 90 to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. Illustrate that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, and demonstrate that it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. , thereby reducing the total amount of water, thereby making it possible to obtain orientation information more reliably and easily. It is a figure, and the example of arrangement|positioning of the film|membrane of water is shown by hatching.
<<0400>>
FIG. 95 shows a case of a container made of silicon or the like, which is composed of a combination of several compartments. In order to make the layer thinner, the purpose can be easily achieved by peeling off a part of the layer. It is a diagram intended to enhance the visual understanding of the feasibility of such functions, and illustrates an initial state before part of it is peeled off.
<<0401>>
FIG. 96 shows a case of a container made of, for example, silicon, which is composed of a combination of several compartments, in which a water layer is formed by a water plate, and a portion of the water layer is formed by a linear region. In order to make the layer thinner, the purpose can be easily achieved by peeling off a part of the layer. FIG. 10 is a diagram intended to enhance the visual understanding that such functions are feasible, and illustrates an initial state before part of it is peeled off. FIG.
<<0402>>
Fig. 97 shows, for example, Masao Nagaoka's Orientation-Agnostic Magnetic Connection Structure, in which the polygonal water layer compartments can be interconnected by a mechanism that allows the magnets to rotate relative to each other to orient the SNs. Incorporating such a connection mechanism into the compartment container improves convenience, as well as Velcro tape, etc., and is useful for maintaining the convenience of this proposal. It is a photograph intended to enhance the visual understanding of
<<0403>>
Figure 98 shows, for example, this proposal is a dual-structured structure that can seal a layer of water on the side of a transparent, lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a function to acquire direction information as equipment for a lifeboat. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. and is intended to facilitate visual understanding of such structures and is grasped together with the lid.
<<0404>>
Fig. 99 shows, for example, this proposal is a dual-structured structure that can seal a layer of water on the side of a transparent and lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a direction information acquisition function as a lifeboat equipment. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. It is a view intended to promote visual understanding of such a structure, and is a view grasped with the lid removed.


<<0405>>
Figure 100 shows, for example, this proposal can seal a layer of water on the side of a transparent and lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a direction information acquisition function as equipment for expedition overseas mountaineering with a team. , so to speak, has a double-structure closed space, and has a structure with multiple plugs, which can easily realize this proposal together with a bucket-cum-equipment that can be easily implemented. In addition, in such a case, it is extremely convenient to be able to use it as a bucket overseas, where it is particularly difficult to obtain safe water. Since it is more convenient to have a device that can be used as a filter, the name of the locally procured filter media required (Gravel, Sand, Fabric, Charcoal, etc.) is listed on the side of the bucket so that knowledge can be gained in such cases. It will be more convenient if you show the approximate position of the level that should be put in with the national language and icon, and at that time it will be more convenient if the diameter is about 4 mm and a screw cap or the like is provided on the bottom. It is a figure for promotion of visual understanding to a thing.







<<0406>>
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be freely modified as long as it complies with the gist of the present invention.
<<0407>>
If (A) it can be realized without being bothered by diffracted waves, you can enjoy it as it is. In case (B), when the diffracted wave is rarely affected by the influence of the characteristics, it is lightweight, small and compact, and can be used as a completely natural carrying item such as water or a container for an outdoor tent. Support is provided by this proposed method, which is also used, and in either case, the convenience of the direction information acquisition method can be easily used in the case of A, and in the case of B, the interest and interest in natural science are deepened and proactively with interest. You can enjoy it while accumulating experience of various research. In that sense, this proposal (B), like (A), is also very effective as an educational device that is actually useful and has a practical significance, and also has a latent significance as a research tool.
<<0408>>
Converts between conical coordinates and sky (spherical) coordinates (elevation/azimuth). This is detailed in books such as Iwanami Shoten's Mathematics Formula III Special Function.
<<0409>>
First, (1) it is examined whether the local minimum value (or minimum value) of the reception intensity is found in the variation of the circumferential slit position (value B). If observed, the satellite is somewhere on the minor circle. In this case go to next step.
Next, (2) (with the value B fixed), close about 3/4 of the circumferential slit, re-form it into an arc slit, and change the position (value θ) of the arc slit (on the previous circumferential slit). Consider whether local minima (or minima) of the received intensity can be found meaningfully with domain changes. If observed, proceed to the next step. If observed, (3) the center of the arc slit is regarded as the satellite direction. Even if it is slightly diffracted by the body, it is considered to be slight and ignored.
<<0410>>
The advantage of kitchen paper is that it has a core and is made of pulp material with an embossed structure, so that even if it absorbs a lot of water, it still maintains its structure with sufficient strength. This structure is also found in general pulp products, such as toilet paper, notebooks, box-type tissues, etc., so take advantage of this property and easy availability (for example, get it at a convenience store before climbing) In the event of a disaster, you can throw it with water into a plastic bag with a zip or a zipper, such as a zip lock, and use it as a structural material that has a certain level of structural strength and absorbs the target electromagnetic wave. It can be used immediately.
And when the crisis passed, when I had time in the tent, etc., surprisingly, when I dried it, the functionality was restored again (although the appearance was a little wrinkled), and there was almost nothing. It can be used without any particular problem in situations where there is no mountain climbing level. In particular, kitchen paper has remarkable properties. It dries easily and does not lose its properties when soaked in water.
<<0411>>
Replace with slits for short sections only.
<<0412>>

FIG. 80 is a diagram assuming that a cylindrical flexible water bottle made of, for example, silicon material is attached to the back of the body, and viewed from the zenith direction assuming that the cylindrical flexible water bottle is a horizontal cross section. .

It is assumed that the water bottle made of flexible silicon material can be partially changed in thickness by applying pressure. For example, it consists of a method of combining separate compartments containing water, and by removing or inserting each compartment, the thickness of the water layer through which electromagnetic waves passing through a certain part can be changed. . The partial compartment can be extracted or stripped off, either assembled or built-in. Since there are several layers of aqueous compartments, it is assumed that removing, stripping, or stripping just one layer does not necessarily eliminate the aqueous layer. Only the circumference (or the semi-circumference only on the left and right sides) at a certain distance from the back configured in this way, for example, an area including a length of several millimeters to several centimeters or ten to several tens of centimeters, water thickness can be easily reduced.

Figures 95 and 96 show schematic diagrams of the stripping aspect. However, this is shown as a diagram assuming that such a stripping has occurred in the plane. It may be rolled into a cylindrical shape in such a stripped state, and the ends thereof may be joined with Velcro tape, double-sided tape, chucks, magnets, or the like.

Using FIG. 80 as an example, what happens when this is done is as follows.

Waves that reached the GPS receiver while being diffracted from the cylindrical end (periphery) and exceeded the threshold, and the above-mentioned wave and the wave that was emitted from the satellite and came parallel to the above-mentioned wave. Since the waves that enter from and attenuate and diffract after transmission and reach the GPS receiver are in opposite phases, or almost in opposite phases, the amplitudes of each other are almost canceled, and generally , the received intensity can be controlled to be less than the threshold.

As for GPS satellites, they are operated by the United States, so they sometimes transmit more power than necessary, and sometimes less power than expected. It is also believed that this is the result of some sort of satellite onboard system failure. It can be said that it can not be helped because it is not possible to repair it properly in space during the launch of the satellite, but whether it receives a diffracted wave when it is transmitted with more power than expected, or whether it is a strong signal as a direct wave. It may be difficult to discriminate at the receiving end.

Therefore, it would be highly convenient if there was a simple method that allows the user to proactively discriminate whether the received satellite signal is a diffracted wave. To do so, we propose the following method. Strip off the water layer in some areas as previously described. Partial removal of the water layer naturally means that shielding components and electromagnetic wave absorbing components are reduced. At least, it is generally not conceivable that the reception strength of the satellite signal, which should be obtained as a direct wave, is reduced by such stripping. This is because the direct wave is naturally expected to have overwhelming signal strength (amplitude) as compared with the post-transmission diffracted wave.

On the other hand, even if it is a diffracted wave at the edge that has undergone attenuation, assuming that there is a signal that is temporarily determined to be received at the receiver with an intensity just below the threshold, the above-mentioned stripping results in a decrease in signal intensity. is seen, the original signal was picking up the marginal diffracted wave of the signal from the satellite that was in the place to be shielded. As a result, it is reasonably reasonable to presume that the cancellation of the amplitudes is caused. If the diffraction phenomenon occurs at a certain frequency in relation to the characteristics of the sensitivity of the GPS receiver being diverted, the size of the body and cylinder, or the state of the unexpected transmission power of the satellite signal, , the idea is that it is better to positively acknowledge the existence of the whole situation itself and make use of that situation.

Therefore, for example, in the configuration shown in FIGS. 81 and 82, the compartment (including water) located closest to the back was peeled off, observed, and the received strength of each satellite signal was examined. Put the compartment back in place, peel off the next closest compartment when viewed from the back, i.e., the compartment on another stage, and after observing and checking the reception strength of each satellite signal, put the peeled compartment back in place, and In the same way, if you come across an observation fact that the signal strength of a certain satellite suddenly changed below the threshold when observing with one of the compartments removed, It can be considered that it originates from the following, and the direction in which the satellite exists can be limited. In this way, the influence of diffraction can effectively contribute to acquisition of azimuth information. If there is an overall situation in which the diffraction phenomenon occurs, we will try to find positive significance by utilizing the situation itself.

In conclusion, there are four kinds of contribution of diffraction to the acquisition of direction information. User understands that at least the direction of existence of the satellite that emitted the signal is in a position where it cannot directly hit the center of the GPS antenna as a direct wave, that is, in the area in the sky where absorption and shielding by water was intended. Criteria such as whether a person is a practitioner can make a highly significant contribution to each of the following:
1. First, in the simplest way, the existence area of the satellite can be limitedly known by body-fixed coordinates. Being able to know in body-fixed coordinates, albeit limitedly, has a really important meaning. In other words, it can be seen that it exists somewhere in the solid angle that is geometrically blocked by the cylinder and the body. It means that the corresponding GOLD code was run in parallel and the receiver was able to decode it. The satellite number of the satellite and the satellite orbital element of the satellite) and the current time indicated by the receiver based on the latest positioning timing (which is sufficiently accurate for humans), the GPS outputs the azimuth and elevation of the satellite. (which is sufficiently accurate for humans), we can, at least in a limited way, know the numerical information of the approximate frontal direction of the body from matching those body-fixed coordinates with the numerical information that is not. be. Needless to say, this alone will be a great help in obtaining azimuth information when azimuth information is truly sought. In addition, the following contributions can be made.
2. This satellite can then be easily eliminated. In other words, a suitable number of satellites already exist within the framework of the azimuth information acquisition method, and it does not matter if the satellites are not used in the future. If there is a conflict, the information based on this satellite number signal can be eliminated. Even when such a logical contradiction occurs, it is extremely rare that it is caused by multiple satellites. Once such satellites have been identified, they can simply be eliminated and from then on they can focus on other satellites so that they are not disturbed to maintain their concentration on the day's work. A welcome advantage arises. This is a valuable method, as it is difficult to know which satellite is actually causing the discrepancy. If there is no particular interest in the cause of such occurrences at the site and it is sufficient to eliminate them anyway, the above-mentioned phenomenon of erroneously receiving signals regardless of the reason may occur even though they are in the upper sky area that should be excluded. Having a method that allows the identification and elimination of the satellite at a given date and time with a reasonable degree of certainty is very effective in carrying out other duties, which is one's primary duty. It is conceivable that the reason why such a phenomenon occurs is that the signal is emitted with a larger signal output than usual due to an abnormality in the satellite. Like GPS satellites, there are many satellites in the sky, and when a system is formed by a mixture of the latest satellites and obsolete satellites, the possibility of such a phenomenon occurring on rare occasions cannot be denied. It can be said that this proposal has a great effect for practical measures in that case.
3. Next, for those who are interested in the position of these satellites, we need only cheap, lightweight, compact, simple and easily available materials to geometrically investigate the existence area of this satellite in the sky. I can provide the conditions to do so. In other words, while I previously mentioned only the contribution that this proposal could make to those who were not interested in the position of the satellite, this time I would like to offer those who have an interest in intellectual inquiry an opportunity to enjoy the situation. If you can draw a virtual (in your brain) arc (small circle) in the sky that has the possibility of existing positions in the sky, you can enjoy the work of further narrowing down the satellite positions. be. By simple calculation based on the principle described later, this is approximately , a small circle, the fact that the satellite exists (as will be described later) can be seen. This is a small circle formed by crossing the celestial sphere with the side surface of a certain cone having the apex at the center point of the antenna and an axis of rotation symmetry in the frontal direction of the body. When the distance between slits or the size of an obstacle is small compared to the wavelength, the diffraction phenomenon becomes significant. However, by using this situation in reverse and looking at the fact that the diffracted waves are having an effect, it is possible to determine the azimuth of the satellite. In terms of drawing out the wisdom to overcome diffraction even if there is diffraction, in terms of increasing the degree of freedom and safety in outdoor activities, and in terms of enlightenment that shines a light on unprecedented educational aspects. great effect.
4. Next, 3. In addition to the above, the satellite positions can be further narrowed down here. 3. Until then, a thin spot of water was created in a circular fashion, and its position was moved parallel to the bottom of the cylinder to see if there was any attenuation in the satellite signal strength. I saw a change. When such a satellite was detected (was), it was almost found that it was on a small circle from the information of the location of its parallel shift. Furthermore, to find out where it is on that small circle, you can do the following.
First of all, we will create a place with thin water in a style that surrounds a circle, and then create a place with thin water in a style that targets only a part of the circle. This can be easily achieved, for example, by using clip shapes corresponding to smaller central angles.
(a) First, assuming that a straight line with an angle of φ from the body frontal direction axis is rotated around the body frontal direction axis, the circular side of the cone intersects the celestial sphere, that is, a small circle as an astronomical term. 3. First of all, it was found that satellites existed above. You can have an experience that goes beyond the experience of
It is also possible to replace the separately described clip to reduce the thickness of the water with a clip having a slightly smaller central angle. When and while held constant, this time, instead of a slide that changes the distance from the back, but rather a movement in a direction perpendicular to it, that is, about a straight line in the front of the body passing through the center of the antenna, around the axis While rotating the dial slowly, it is observed whether the signal strength of the satellite changes or not. At this time, the position of the dial or clip that minimizes the signal strength of the satellite is obtained. Then, a straight line from the center of the antenna of the GPS receiver to the center of the thin water area caused by the clip and the body front direction axis passing through the center of the antenna of the GPS receiver assume a plane, and that plane and Obtain the intersection points of the small circles on the sky above. If there is more than one, it will be one of them, but it is usually easy to identify which one. In this way the approximate position of the satellite is obtained. This is due to the fact that the intensity of the diffracted signal is also the largest, although it travels as straight as possible. The idea is that the maximum cancellation of diffraction waves also occurs in the vicinity of such things.
The experience that diffraction can thus help determine orientation behavior in field activities in a positive manner has a great effect on increasing interest in science. Inexpensive, lightweight, and compact GPS receivers that enable such valuable opportunities for hands-on outdoor learning, as well as water and other commonly available materials, as well as general-purpose materials such as vinyl, polypropylene, and polyethylene, are familiar. What can be provided has a great educational effect. At the same time, these are all things that have a certain inevitability to bring to the outdoors, and from the viewpoint of scientific investigation and engineering design according to the situation, we will develop insight into the potential of the connection of things and enlighten our interest in science. It has a great effect on
As a global positioning system, it is a next-generation social infrastructure that has availability on the entire surface of the earth. In Japan, small, lightweight, high-performance receivers that can fit into mobile phones are supplied at a low price and are easily available. If it is a level that can be done with a little work that can be done, and if it is a method that can be done with food, salt water, sea water, ice packs, heat preservation agents, etc., it can be considered as an extremely meaningful utilization method. This is because if this method is available, the same thing can be done on any land surface in the world, and it has an important characteristic that it does not require the acquisition of special additional items that must be obtained by paying high prices. .

<<0413>>
Next, the configuration, principle and operation will be described with reference to FIG.
Next, the configuration will be described with reference to FIG.
Consider a water bottle filled with water to a substantially constant thickness (for example, 5 mm or 1 cm) on the cylindrical side surface.

<<0414>>
The configuration of FIG. 83 will be described.
Figure 83 shows, as with the clothespins and barrette mentioned above,
Appropriate pressure is applied to a part of the water bottle, which has a certain degree of clamping strength and water is filled on the cylindrical side surface, and for example, a clothespin deforms the object and maintains that state by frictional force. However, if the object is removed, the thickness of the water layer can be changed in the direction of thinning in the same sense that the object returns to its original shape while relaxing for a certain period of time.
FIG. 83 shows a shape that allows pressure to be applied to an arc corresponding to a portion of the circumference rather than the entire circumference. However, any length can be easily manufactured. These days plastic shapes can be manufactured inexpensively. In particular, 3D printers have spread and gained popularity, and educational institutions have introduced printers priced at several hundred thousand yen one after another, making it extremely easy to make your own using resin materials.



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Next, with reference to FIG. 80, the principle of its configuration, principle, and operation will be described.
Now, in FIG. 80, in order to give priority to visual understanding, first, as an ideal state, there is no shielding feature, and the elevation angle is 0 degrees (this will be replaced with θ later for generalization, but the diagram becomes complicated, so First, let us assume a satellite at the position of θ=0 degrees. The azimuth angle of the satellite is assumed to be in a direction rotated clockwise by φ degrees from the left side of the body toward the front of the body when viewed from the zenith. The elevation angle is now set to 0 degrees for convenience. First, FIG. 80 is drawn considering the situation in which the signal from the satellite arrives.
Fig. 80 shows a clip of the shape shown in Fig. 83, which has a central angle of about 180 degrees and is used to hold the cylindrical water bottle on the left side of the body.
Fig. 80 shows a clip in the shape of Fig. 83, which has a center angle of about 180 degrees and is used to hold the cylindrical water bottle on the left side of the body. More precisely, however, let B be the distance from the plane of the GPS antenna to the center of the clip-thinned portion along the normal perpendicular to the back.
Then, in FIG. 80, "a wave that reaches the GPS antenna after being diffracted by the outer edge of the cylinder" and "a wave that passes through the portion where the thickness of the water in the cylinder is reduced (it does not matter if the thickness is zero). , and the wave reaching the GPS antenna after being diffracted.

a - b + C
It can be seen that it is.
Slowly slide the "clip to thin the water layer" mentioned above from the side closest to the back to the direction farthest from the back.
In the process, if there is a place where the received intensity of the target satellite signal is minimized and becomes the lowest, it is strongly presumed that the two diffracted waves are in opposite phase at that place. Because the water layer is getting thinner, even if the signal strength from one of the satellites is getting stronger, the signal strength is getting weaker. This is because it is completely inconceivable. By the way, the material used for the clip is a plastic resin or the like, which is transparent to the L1 band signal and therefore has no effect on it.
Now that you know the satellite number that gave you that particular signal strength, you can use it next time. In other words, the work efficiency can be improved by not using the satellite number in the azimuth acquisition method in the outdoor activities for the following days or several days including the day. Up to this point, the above-mentioned 1. is. (This means that such usage may be more convenient for practitioners such as geographic surveys rather than investigating satellite conditions. By the way, ordinary inexpensive GPS receivers By specifying a specific satellite number, it is possible to set a flag that excludes the use of that satellite, so if you do so, you can easily realize the intention to exclude that satellite from the calculation target and respond immediately. Even in the direction information acquisition method of the proposed method, such a thing, that is, a flag indicating that the satellite is not included in the calculation can be set. I would like to point out that we can respond immediately.)
Then, as already mentioned, the numerical representation of the satellite's azimuth angle (information in the sense that it is not in body-fixed coordinates) can be quickly output by the GPS receiver. If you compare this, the frontal direction of your body that you are currently facing is determined by the size of the water bottle on the side of the cylinder on your back and the positional relationship between the GPS receiver and the satellite that should only be affected by diffraction. Since the geometric arrangement of the range of possible existence when viewed from the front of one's body is determined immediately, based on that information, it is possible to know the frontal direction of one's body in a limited manner. , can be done without delay. Up to this point, the above-mentioned 2. This is a contribution equivalent to
Next, for the position where the clip was fastened, the length of B is read from a scale or the like that may be printed on the water bottle. The difference in the propagation distances of the two diffracted waves, that is,
a - b + C
In other words, in this state, it should be an odd multiple of half wavelength (due to cancellation of diffracted waves), so r (cylinder radius), A (cylinder height for GPS antenna. Specifically, the distance between the “plane parallel to the bottom surface of the cylinder” containing the center of the GS antenna and the bottom surface farther from the back of the cylinder), B (the “plane parallel to the bottom surface of the cylinder” containing the center of the GPS antenna and , the distance from the back of the cylinder to the bottom, and λ (the wavelength of the target GPS or GNSS signal) are given as known numbers. Obtaining (3) from the propagation distance difference between the two waves, obtaining the equation (4) regarding the propagation distance and the satellite direction φ,

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(a + c)-b = (2n+1) ・λ/2 (n=0,1,2,…) …(3)

c=(AB)・sinφ …(4)
Solving these equations for φ yields
It is immediately possible to obtain φ. Up to this point, the above-mentioned 3. is. As already mentioned, this means that the satellite exists on the circumference of a small circle in the upper hemisphere specified by the parameter φ and the orientation of the body.

Now, in the figure we have considered here, as already mentioned, we assumed θ=0. In other words, the center of the area where the parallel waves from the satellite are received and the thickness of the water is thin is "when viewed from the back of the user, the front of the body is the axis, and the left side of the user is horizontal. As a starting point, I have limited myself to that (for the sake of clarity), drawing a diagram and thinking accordingly. The clip at that time is assumed to have a central angle of about 180 degrees.
At that time, the magnitude of B was changed, and as a result, the aspect when the minimum value was obtained at the minimum value was examined.

Well, next, let's think about releasing these restrictions. That is, change the orientation of the clip with θ=0 and observe the variation in the signal strength of the satellite. That is, reduce the thickness of the water, change the orientation, and observe further changes in the received intensity of the satellite of interest. That is, by changing the value of θ, we can further observe changes in the received signal strength of the satellite of interest. Here, θ means that the center of the area where the thickness of the water is thinned is measured clockwise from the front of the body when viewed from the back of the user, with the horizontal direction on the left side of the user as the base point. angle”.
Specifically, what happens when this clip is integrated with the cylinder and is rotated about the front of the body, or when the clip is rotated about the front of the body without rotating the cylinder?
This in FIG. 78 will change θ. As mentioned above, if there is a point where the signal strength is the lowest when turning in this way, the line connecting the center of the area where the water is thinned by the pressure of the clip and the center of the GPS antenna at that time and the body frontal axis, the plane spanned by and the small circle mentioned above, the intersection point (the visible part or the reasonably possible part) is the specific direction of the satellite. strongly estimated.
In this way, the result of being able to obtain body-fixed coordinates (not numerical values), such as that direction in the sky, is valuable. Numerical information cannot always be used in this way. This is because the azimuth and elevation angles of the satellites, which the GPS receiver simply outputs as numerical values, are not body-fixed coordinates, so it is completely unknown in which direction the reference is. . Acquisition of azimuth information by matching it with the direction obtained by body-fixed coordinates like this method is valuable because it can be dramatically meaningful and can be used to support action decisions.
Up to this point, the above-mentioned 4. is.

At this point, it goes beyond the traditional expression of diffraction, such as being able to receive radio even in the shadow of a building, which is difficult to feel grateful for. Even in the proposal of a novel style of decision support, it is effective for the first time to have a rare and difficult experience that diffraction has a useful aspect, in a framework that is economically reasonable and as a fun outdoor activity. It has a great effect that it can be provided to Accumulating such valuable experiences is an enjoyable experience that is necessary in order to be interested in lifelong learning efforts, research activities, and even efforts to create innovation, and to achieve results. It has a great effect in fostering subjective interest through
In the drawing, a clip corresponding to a central angle of about 90 degrees is drawn. However, it should be noted that the specification uses a clip assuming a central angle of about 180 degrees.

<<0416>>
The propagation path difference, that is, a−b+C in FIG. 79, is an odd multiple of the half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from FIG. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)
<<0417>>
Such an understanding works extremely well in the rare case that the diffracted waves of most satellites are normally diffracted, but the satellite signal appears to be diffraction-cancelled. Suppose, at the summit or on the ridge, identification is not possible due to reasons such as in which direction it descends, or because there is no view due to fog, or because visibility is not usable due to snow blindness, or because it is night time. In the case of overseas expeditions, visual identification is difficult, and magnets are unreliable volcanic zones. However, liquids with a much lower melting point than water, such as ethyl alcohol and methyl alcohol, can also be used as suitable options, and in this case, they can also be used for beverages, medicines, fuels, etc.), Appropriate use of magnets is extremely difficult due to areas with large influences. It is also very effective in reconnaissance, research, walking, etc., where there is no moving environment to receive benefits.

This method is effective for diffracted waves, and even if φ is a negative value, it is useful as long as it is a diffracted wave. In addition, I would also like to point out that it is possible to perform actions equivalent to specifying the direction (especially if it is combined with the normal direction limitation, it is even easier to do). (Also, when only the semicircle is peeled off, regardless of whether the value of φ is positive or negative, when the value is small, an action equivalent to specifying the orientation can be performed simply).

It seems that the transmitted diffracted wave is attenuated more by the transmitted amount than the edge diffracted wave that does not experience transmission. will be compensated by the transmitted diffracted wave experiencing a small attenuation due to

<<0418>>



First, observe the state in which the whole is covered with water. Assume that signals from signal sources α, β, and γ can be observed.
Keeping one row perforated (i.e. removing the water plate or water rod) and the other rows blocked with water, observing, α, β, are observed.
In other words, the signal from the signal source γ suddenly disappeared by opening the window row at a certain location. The diffracted wave (which should be weaker than the direct wave at the time of diffraction) that has come around to a large extent, and the diffracted wave of the transmitted wave (at the time of transmission and diffraction) that partially entered through the transmission window ( It can be seen that the diffracted waves from the mouth end point of the pillar are canceled out by the mutually canceling "target" effect due to the phase shift.
In this way, the propagation distance of the radio waves that enter through the window, diffracted, and reach the GPS antenna, and the radio waves that arrive after being diffracted from the edge of the large tube or wall. should be an odd multiple of λ/2.

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c)-b (n=0,1,2,…) …(3)

c=(AB)・sinφ …(4)
Although it is an odd multiple, it is usually 1 (n=0). If the system is determined by GPS, Glonass, etc., λ is constant and about 19 cm.
From these principles, the above equations are established, from which φ can be estimated.
In other words, by opening the window, you can also study diffraction, and you can study and research invisible radio waves.
That is, A, B, r are known to the observer or implementer (not the designer). Therefore, it can be seen that a and b can also be considered to be known since they are immediately determined by calculation. GPS L1 C/A has λ=19 cm, and from this λ and human body dimensions of A, B, and r, it becomes clear that n=0 can be used. Then, when A, B, a, b, λ, and n are known and c is eliminated from (3) and (4), it becomes clear that only the variable φ remains as a variable. Therefore, φ can be determined. In other words, when such signal acquisition disappears, that is, when a row of windows that seem to cancel each other becomes clear, the directivity φ of the satellite with respect to the front of the body becomes clear. This is an interesting use of the generally troublesome properties of diffracted waves.

By repeating this, it is possible to estimate the direction of existence of each satellite like solving a riddle.
In a sense, this is an intellectual play limited to the outdoors, and it also includes the challenge of a new genre.
The value of B may be the distance to the center of the window. Basically, if the phases are completely opposite to each other, it is better.


In addition, the method of peeling was described, but this is a U-shaped plastic (plastic does not show absorption in the L1 band, so to speak, it is transparent) that is pinched along the circumference (some kind of Just like hair clips, ordinary clothespins, and futon scissors that prevent the futon from being blown away by strong winds when drying the futon, you can push it in with an appropriate amount of pressure, not to the extent that it hurts the target, and hold it down. remains there, and as a result, the shape, especially the thickness, of any intended portion of the fluid, elastic body, or elastic-like body is formed as thin as intended, but when removed, the target thickness (Fig. 83), the whole circumference or a part By acting to pinch a point near one point) with an appropriate pressure, liquid such as water in that part is pushed out and thinned (and by the method of moving the part that gives such pressure ), can also produce any effect. In that case, you can find the place where the attenuation occurs by sliding slowly and steadily, so you can not only be passive to the radio waves from the satellites in space, but also experience the result of a kind of dynamic action. It can also be effectively used as an educational device for the part that is the fundamental property of electromagnetic waves, and has a great effect.


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Figures 87-88 are intended to show that;
In other words, "When the GPS is placed at the center of the bottom of a cylindrical well with a diameter R (R = 2r as the radius r), the diffracted waves cannot be completely eliminated unless the well has a radius r about twice the wavelength λ or more. It may be difficult

In FIG. 88, consider how the edge diffracted wave affects GPS.
To state the conclusion first, the minimum θ is the diffracted wave at the θ degree point that cancels out the 0 degree diffracted wave at the edge.
When R=λ/2=9.5cm θ=180 degrees (this is called diffraction or reflection)
θ=90 degrees when R=λ=19cm
θ=60 degrees when R=2λ=38cm
is. This indicates that when the aperture diameter R is less than λ, cancellation does not readily occur at the central portion. Depth is irrelevant (since all edge points are the same distance from the center of the cylinder regardless of depth).
This suggests the following. i.e.
For a cylinder much smaller than the diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder reinforce each other. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder therefore does not occur. Weakness due to caliber cannot be expected. There is a total of 1 in-phase point and a total of 0 anti-phase points on the entire circumference.

2. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the greater the diffraction angle, the greater the diffraction angle attenuation. Relative weakening can be expected with increasing depth.

<<0420>>

For a cylinder with a diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Hence, the phase at all cylinder edges is slightly diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are slightly diversified (antiphase at θ=±90 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and r= 1λ….0=cosθ….θ=±90 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder slightly cancel each other. Therefore, the mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder is slight. There are in-phase points every 180 degrees (2 points in total) on the entire circumference, and anti-phase points every 180 degrees (2 points in total).

2. The diameter of the cylinder is sufficiently comparable to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the larger the diffraction angle, the larger the diffraction angle attenuation. Relatively modest attenuation can be expected with increasing depth.

<<0421>>

In a cylinder with a diameter of 2λ (38 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are diversified to some extent. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are diversified (antiphase at θ=±60 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 = cos θ….θ=±60 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs. There are in-phase points every 120 degrees (total 3 points) on the entire circumference, and anti-phase points every 120 degrees (total 3 points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder does not have a very large diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is not so large, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, even if the depth is increased, its weakening cannot be expected so much.
<<0422>>

For a cylinder with a diameter of 4λ (76 cm),

1. The diameter of the cylinder is large compared to the wavelength (distance used for phase change). Thus, the phase at all edges of the cylinder can be moderately diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are fairly diversified (θ = ±29.0 degrees, ±51.3 degrees, antiphase at θ = 0 degrees ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and
r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0 degrees, ±51.3 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs to some extent. On the entire circumference, there are in-phase points (total * points) at every * degrees, and anti-phase points are at every * degrees (total * points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a small diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is small, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, the weakening cannot be expected even if the depth is increased.





<<0423>>

By gaining depth, those wishing to reach GPS with diffracted waves can only experience large diffraction angles, thereby causing large diffraction angle attenuation.


In order to obtain that large diffraction angle, it is necessary to make it deep.
However, doing so also reduces the solid angle in which direct waves can be received. The limit is

FIG. 87 shows a case where thin portions are formed in the vertical direction. This can be done by using a flexible material such as silicon and a different shape than the washing scissors mentioned earlier (when using scissors that create a thin portion in the vertical direction).
The figure omits the thickness of the cylinder. The notched parts are also simply drawn.
The outer cube is for reference only.

<<0424>>

When φ in the previous diagram is limited to φ=0, the following is obtained.

A: Height (from the bottom) of the canteen. Let the distance from that point to the GPS be a.
B: Height (from the bottom) of the "notched part" of the cylindrical water bottle (therefore A > B). The distance from that inner point to the GPS is b.
(With this setting, the distance from the bottom of the cylinder to the lowest point of the "notched part" provided on the cylinder is AB.)
r: inner radius of cylindrical water bottle
λ: Wavelength of GPS satellite signal

A2+ r2 = a2 (1)
B2+ r2 = b2 (2)
ab =(2n+1)*λ/2 (where n=0, 1, 2, 3, etc.)・・・・・・(3)
<<0425>>

If r=10cm A=20cm n=0:
Substituting the above assumption into (1) a=√(400-100)=17.321cm
Substituting the above into (3), b=a-(c/f)/2
=17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm =7.80cm
Substituting the above into (2) B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
Therefore, the "cut depth (AB)" is
It becomes a notch with AB= 20cm-6.2865cm ≒ 13.7cm.

A cut of about 13.7 cm out of a height of 20 cm is appropriate.
or,
By creating a thin portion centered on that point, the phase difference between the edge diffracted wave from θ=0 and the transmitted diffracted wave becomes almost opposite at the GPS receiving point, so that amplitude cancellation almost occurs. ,
Mixing of diffracted waves can be avoided.

In other words, if there is a satellite signal for which reception determination is lost due to an action, it can be estimated that it exists in the direction of φ=0.


That is, the propagation path difference, that is, a−b+C in the figure, is an odd multiple of a half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from FIG. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)





<<0426>>
If the signal diffracted from the edge of the thick layer is still detectable, the difference between the propagation distance of the diffracted signal and the propagation distance corresponding to an odd number of half wavelengths at the position of the GPS receiver (antenna) is It is also possible to form a thin layer that can capture the transmitted signal, such as having a . In the latter case, the propagation distance is shorter (the intensity is stronger) and the diffraction angle is smaller (the intensity is stronger). To prevent it from becoming too large, the latter is designed so that a certain amount of transmission attenuation also occurs as a load.
If the values of A, B, r, a, and b are the same as in the previous study, the distance difference between a and b becomes an odd number multiple (basically 1 time) of 1/2 of the wavelength, and they cancel each other out. In some cases, the distance itself of the thinned part at the top of B is sufficient if the signal from the unnecessary direction falls below the threshold for the reason described above, so it is not necessary to set an excessively strict numerical value. (If there is no thinned part and no unnecessary diffraction signal is detected, it need not be set in the first place.).

The question is how to make this thin layer, but it is made of a slightly flexible transparent plastic material, for example, a thin PET (polychlorinated terephthalate) material that is highly flexible (a PET bottle called "Irohasu" is similar to that). ), and forcibly compressing only that part with a rigid plastic transparent ring frame, such a thin layer can be formed only there. The plastic shows little absorption for the L1 band and is transparent. Of course, make sure that the water pushed out from there can escape up and down. By gradually shifting the frame upwards or downwards, a thin layer of about 1 to 2 cm can be created at the desired location. All you have to do is shift it and see how it reacts. It is as salty as a headband.

In addition, the length of B in the above figure can be measured from the height of the antenna on the bottom to the center of the thickness of the water layer. As I have said many times, it is only necessary that the received strength be less than the threshold, so some difference is not important.

Of course, any other method may be used as long as it has the same effect.
<<0427>>

A band can also be passed through this part and fixed to the body.Microwaves can pass through transparent plastics and clothing.

It should be noted that the refractive index of air as a gas at 0°C and one atmospheric pressure against vacuum (reflective index) n≈1.000292 The refractive index of water as a liquid at 20°C with respect to air is n≈1.33. There is some refraction. However, it has little impact on the subject here. When entering water from air, the angle of refraction becomes slightly smaller than the angle of incidence, but when leaving water to air, the reverse is true, so it can be said that the angle of incidence returns to the initial angle of incidence. Since it diffracts as it exits the slit, we have only dealt with diffraction in the end. Rather than strictly aiming for the establishment of the interference, it is only necessary that the diffracted wave interaction is less than the threshold value of the GPS receiver, so an approximate value will suffice.
<<0428>>

In the above, we considered a cylindrical shape as the basic structure. It may be possible to have a plate of water parallel to the left and right, and in that case, as long as there is a thin part in that part, that is fine.
Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.

<<0429>>
FIG. 85 is a diagram showing the positional relationship between FIG. 84 and the human body just in case.

Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.
<<0430>>

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.


<<0431>>
The configuration shown in FIG. 86 is suitable when it is clear that the diffracted waves (θ=0 in the discussion so far) should be limited to the diffracted waves only in the lateral direction and eliminated. When canceling the diffracted wave of the satellite signal near θ=0 to the target, the length of the notch of the dent or the depression is about 14 cm. It is assumed that the horizontal length in the figure is about 20 cm and the vertical length is about 30 cm. The diffracted wave of the immediate neighbor is canceled by the immediate neighbor. Combining two such water bottles facing each other will form a rectangle. More convenient to carry. In addition, such a shape is just right for use as a table in the tent. The inside of the tent often gets wet due to rain or condensation, but if you place a board or the like with such a notch on the foot side and pass it as appropriate, the items placed on top will not get wet and it will not be too heavy and easy to handle. . A stopper may be attached. Mutual connections may also be provided. You may attach a scale so that atmospheric pressure measurement is possible. These are described separately.
shows a view looking down from the zenith. A GPS receiver and a cylinder of water are formed on the user's back.

cylindrical.
In order to eliminate it, the threshold can be appropriately set, but for some reason (GPS with inferior resolution has to be used), the signal strength of the attenuated wave of the diffracted wave is In some cases, it may be due to a special background such as a wave with a strong intensity that cannot be distinguished as a function of the GPS receiver in the first place.)
In that case, dimensionally, it may be affected by diffracted waves.
Especially when using inexpensive GPS as described above.
In that case, conversely, the problem can be solved by doing the following.
Since it utilizes the principle, it can also be used for educational purposes.
Surprisingly, there are not many electromagnetic waves derived from satellites with wavelengths of this level, and they are suitable for outdoor education because they attract children's interests. As mentioned above, this proposal has low cost, light weight, and compactness suitable for support of citizen-level volunteer relief activities. , The principle is easy to understand, and it is suitable for educational equipment because it has the fun and enjoyment of realizing the desired true function by combining familiar things.
<<0432>>

FIG. 80 is a diagram assuming that a cylindrical flexible water bottle made of, for example, silicon material is attached to the back of the body, and the sectional view is viewed from the zenith direction.

Suppose that the water bottle made of silicon material has a part that can be changed in thickness. For example, it consists of different compartments, and the thickness of the water layer is changed by removing or inserting each compartment. Part of the compartment can be pulled out for assembly or built-in. However, since there are several layers of water layer compartments, it is not necessarily the case that removing one layer completely eliminates the water layer. By doing so, it is possible to easily reduce the thickness of the water in a region of several millimeters to several centimeters, for example, only in the circumferential portion (or only the left and right half-circumferential portions) at a certain distance from the back.

Figures 95 and 96 show the stripping aspect.

Then, what happens will be described with reference to FIG. 79 as an example. Waves that reached the GPS receiver while diffracting from the end of the cylindrical shape and reached the GPS receiver above the threshold entered from the stripped part and attenuated while being transmitted and diffracted while reaching the GPS receiver. , are canceled because of the opposite phase or almost the opposite phase, and can be controlled to be less than the threshold as a whole.
GPS satellites are known to: Sometimes it sends more power than it needs. This can also be considered as the occurrence of a kind of trouble. However, it is sometimes difficult to distinguish whether the signal is received as a diffracted wave because it was transmitted with more power than necessary, or whether the signal is a strong signal because it is a direct wave.

It would be useful to have a way to make such a distinction. To do so: Peel off a certain part that is sticky now. Stripping off naturally reduces the number of shielding components, so normally the received radio waves may become stronger, but never weaken. It should be. The direct wave should be completely unaffected. Even if there is a weak influence, it is unthinkable that it will weaken visibly. This is because the direct wave should be overwhelmingly stronger than the slight post-transmission diffracted wave.

However, if the diffracted wave is a signal that happens to have sufficient intensity, it is considered that interference with a slight post-transmission diffracted wave has a certain probability of occurrence.

Therefore, for example, if you peel off one step from the bottom, examine it, return it again, peel off another step, and examine it, when you peel off some step, there is a certain A sudden drop in satellite signal strength below the threshold is strongly presumed to be due to the following.
<<0433>>

That is, the propagation path difference, that is, a−b+C in FIG. 79, is an odd multiple of half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from FIG. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)

Such an understanding works extremely well in the rare case that the diffracted waves of most satellites are normally diffracted, but the satellite signal appears to be diffraction-cancelled. Suppose, at the summit or on the ridge, identification is not possible due to reasons such as in which direction it descends, or because there is no view due to fog, or because visibility is not usable due to snow blindness, or because it is night time. In the case of overseas expeditions, visual identification is difficult, and magnets are unreliable volcanic zones. However, liquids with a much lower melting point than water, such as ethyl alcohol and methyl alcohol, can also be used as suitable options, and in this case, they can also be used for beverages, medicines, fuels, etc.), Appropriate use of magnets is extremely difficult due to areas with large influences. It is also very effective in reconnaissance, research, walking, etc., where there is no moving environment to receive benefits.

Note that this method is effective for diffracted waves, and even if φ is a negative value, it is useful as long as it is a diffracted wave. In addition, I would also like to point out that it is possible to perform actions equivalent to specifying the direction (especially if it is combined with the normal direction limitation, it is even easier to do). (Also, when only the half circumference is peeled off, irrespective of whether the value of φ is positive or negative, when the value is small, an action equivalent to specifying the direction can be performed simply).

It seems that the transmitted diffracted wave is attenuated more by the transmitted amount than the edge diffracted wave that does not experience transmission. will be compensated by the transmitted diffracted wave experiencing a small attenuation due to



<<0434>>

First, observe the state in which the whole is covered with water. Assume that signals from signal sources α, β, and γ can be observed.
Keeping one row perforated (i.e. removing the water plate or water rod) and the other rows blocked with water, observing, α, β, are observed.
In other words, the signal from the signal source γ suddenly disappeared by opening the window row at a certain location. The diffracted wave (which should be weaker than the direct wave at the time of diffraction) that has come around to a large extent, and the diffracted wave of the transmitted wave (at the time of transmission and diffraction) that partially entered through the transmission window ( It can be seen that the diffracted waves from the mouth end point of the pillar are canceled out by the mutually canceling "target" effect due to the phase shift.
In this way, the propagation distance of the radio waves that enter through the window, diffracted, and reach the GPS antenna, and the radio waves that arrive after being diffracted from the edge of the large tube or wall. should be an odd multiple of λ/2.

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c)-b (n=0,1,2,…) …(3)

c=(AB)・sinφ …(4)
Although it is an odd multiple, it is usually 1 (n=0). If the system is determined by GPS, Glonass, etc., λ is constant and about 19 cm.
From these principles, the above equations are established, from which φ can be estimated.
In other words, by opening the window, you can also study diffraction, and you can study and research invisible radio waves.
That is, A, B, r are known to the observer or implementer (not the designer). Therefore, it can be seen that a and b can also be considered to be known since they are immediately determined by calculation. GPS L1 C/A has λ=19 cm, and from this λ and human body dimensions of A, B, and r, it becomes clear that n=0 can be used. Then, when A, B, a, b, λ, and n are known and c is eliminated from (3) and (4), it becomes clear that only the variable φ remains as a variable. Therefore, φ can be determined. In other words, when such signal acquisition disappears, that is, when a row of windows that seem to cancel each other becomes clear, the directivity φ of the satellite with respect to the front of the body becomes clear. This is an interesting use of the generally troublesome properties of diffracted waves.
<<0435>>

By repeating this, it is possible to estimate the direction of existence of each satellite like solving a riddle.
In a sense, this is an intellectual play limited to the outdoors, and it also includes a challenge to a new genre.
The value of B may be the distance to the center of the window. Basically, if the phases are completely opposite to each other, it is better.


In addition, the method of peeling was described, but this is a U-shaped plastic (plastic does not show absorption in the L1 band, so to speak, it is transparent) that is pinched along the circumference (some kind of Just like hair clips, ordinary clothespins, and futon scissors that prevent the futon from being blown away by strong winds when drying the futon, you can push it in with an appropriate amount of pressure, not to the extent that it hurts the target, and hold it down. remains there, and as a result, the shape, especially the thickness, of any intended portion of the fluid, elastic body, or elastic-like body is formed as thin as intended, but when removed, the target thickness (Fig. 83), the whole circumference or a part By acting to pinch a point near one point) with an appropriate pressure, liquid such as water in that part is pushed out and thinned (and by the method of moving the part that gives such pressure ), can also produce any effect. In that case, you can find the place where the attenuation occurs by sliding slowly and steadily, so you can not only be passive to the radio waves from the satellites in space, but also experience the result of a kind of dynamic action. It can also be effectively used as an educational device for the part that is the fundamental property of electromagnetic waves, and has a great effect.



<<0436>>
Figures 87-88 are intended to show that;
In other words, "When the GPS is placed at the center of the bottom of a cylindrical well with a diameter R (R = 2r as the radius r), the diffracted waves cannot be completely eliminated unless the well has a radius r about twice the wavelength λ or more. It may be difficult

In FIG. 88, consider how the edge diffracted wave affects GPS.
To state the conclusion first, the minimum θ is the diffracted wave at the θ degree point that cancels out the 0 degree diffracted wave at the edge.
When R=λ/2=9.5cm θ=180 degrees (this is called diffraction or reflection)
When R=λ=19cm, θ=90 degrees
θ=60 degrees when R=2λ=38cm
is. This indicates that when the aperture diameter R is less than λ, cancellation does not readily occur at the central portion. Depth is irrelevant (since all edge points are the same distance from the center of the cylinder regardless of depth).
This suggests the following. i.e.
For a cylinder much smaller than the diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder reinforce each other. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder therefore does not occur. Weakness due to caliber cannot be expected. There is a total of 1 in-phase point and a total of 0 anti-phase points on the entire circumference.

2. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the greater the diffraction angle, the greater the diffraction angle attenuation. Relative weakening can be expected with increasing depth.

<<0437>>

For a cylinder with a diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Hence, the phase at all cylinder edges is slightly diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are slightly diversified (antiphase at θ=±90 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and r= 1λ….0=cosθ….θ=±90 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder slightly cancel each other. Therefore, the mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder is slight. There are in-phase points every 180 degrees (2 points in total) on the entire circumference, and anti-phase points every 180 degrees (2 points in total).

2. The diameter of the cylinder is sufficiently comparable to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the larger the diffraction angle, the larger the diffraction angle attenuation. Relatively modest attenuation can be expected with increasing depth.


In a cylinder with a diameter of 2λ (38 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are diversified to some extent. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are diversified (antiphase at θ=±60 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 = cos θ….θ=±60 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs. There are in-phase points every 120 degrees (total 3 points) on the entire circumference, and anti-phase points every 120 degrees (total 3 points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder does not have a very large diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is not so large, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, even if the depth is increased, its weakening cannot be expected so much.

For a cylinder with a diameter of 4λ (76 cm),

2. The diameter of the cylinder is large compared to the wavelength (distance used for phase change). Thus, the phase at all edges of the cylinder can be moderately diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are fairly diversified (θ = ±29.0 degrees, ±51.3 degrees, antiphase at θ = 0 degrees ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and
r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0 degrees, ±51.3 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs to some extent. On the entire circumference, there are in-phase points (total * points) at every * degrees, and anti-phase points are at every * degrees (total * points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a small diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is small, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, the weakening cannot be expected even if the depth is increased.






By gaining depth, those wishing to reach GPS with diffracted waves can only experience large diffraction angles, thereby causing large diffraction angle attenuation.


In order to obtain that large diffraction angle, it is necessary to make it deep.
However, doing so also reduces the solid angle in which direct waves can be received. The limit is

FIG. 88 shows a case where thin portions are formed in the vertical direction. This can be done by using a flexible material such as silicon and a different shape than the washing scissors mentioned earlier (when using scissors that create a thin portion in the vertical direction).
The figure omits the thickness of the cylinder. The notched parts are also simply drawn.
The outer cube is for reference only.

<<0438>>

When φ in the previous diagram is limited to φ=0, the following is obtained.

A: Height (from the bottom) of the canteen. Let the distance from that point to the GPS be a.
B: Height (from the bottom) of the "notched part" of the cylindrical water bottle (therefore A > B). The distance from that inner point to the GPS is b.
(With this setting, the distance from the bottom of the cylinder to the lowest point of the "notched part" provided on the cylinder is AB.)
r: inner radius of cylindrical water bottle
λ: Wavelength of GPS satellite signal

A2+ r2 = a2 (1)
B2+ r2 = b2 (2)
ab =(2n+1)*λ/2 (where n=0, 1, 2, 3, etc.)・・・・・・(3)

If r=10cm A=20cm n=0:
Substituting the above assumption into (1) a=√(400-100)=17.321cm
Substituting the above into (3), b=a-(c/f)/2
=17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm =7.80cm
Substituting the above into (2) B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
Therefore, the "cut depth (AB)" is
It becomes a notch with AB= 20cm-6.2865cm ≒ 13.7cm.

A cut of about 13.7 cm out of a height of 20 cm is appropriate.
or,
By creating a thin portion centered on that point, the phase difference between the edge diffracted wave from θ=0 and the transmitted diffracted wave becomes almost opposite at the GPS receiving point, so that amplitude cancellation almost occurs. ,
Mixing of diffracted waves can be avoided.

In other words, if there is a satellite signal for which reception determination is lost due to an action, it can be estimated that it exists in the direction of φ=0.


That is, the propagation path difference, that is, a−b+C in the figure, is an odd multiple of a half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from FIG. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)



<<0439>>
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and contains water at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, and protrudes forward, rearward, or laterally from the direction information acquisition device. to attenuate the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area,
A direction information acquisition method characterized by:
<<0440>>
The azimuth information acquisition method; containing water is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel A direction information obtaining method, characterized in that the container body contains alcohol.
The direction information acquisition method; the shape of the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder; the central axis and the vertical axis of the body
and the lateral axis of the body are perpendicular to each other; a GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the alignment of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the main beams of the antenna are substantially the same.
The method for obtaining direction information, comprising:
The shape of the thing containing water is cylindrical;
Water supply subdivided sealed vinyl packaging package When a continuous body with a separation tear line is wound around a paper cylinder, etc., any two lines of the separation tear line that are initially adjacent
, is also about 137.5 degrees or a natural number multiple thereof, or about 222.5 degrees (this is 137.5 degrees
180 degrees) or natural multiples thereof, the spacing of adjacent separating cut lines is determined by the paper cylinder radius and the drinking water aliquot sealing vinyl
It is designed based on the interval value calculated from the thickness of the continuum with separation perforation line of the packaging package and the order number of the perforation line from the beginning;
When viewed from the central axis, all the fibers are dispersed in different directions, and an overall structure that does not overlap no matter how many times the fibers are wound is formed.
Direction information characterized by the use of a continuum with a separation perforated vinyl package, characterized by attenuating the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the above-mentioned sky coverage area without omission. Acquisition method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the above-mentioned direction information acquisition device, the power for electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal is halved.
A substance with a depth of 5 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and existed outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, the power is halved against the electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal
A substance with a depth of 20 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and was present outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
The direction information acquisition method; containing water is water or alcohol for drinking or cooking, or physiological saline or disinfecting alcohol for emergency medical use.
It is a container containing liquids for medical use, drugs for medical use, or alcohols for fuel, or is ingested as food containing water or alcohols.
or miso, miso-based products, or salted preserved foods such as sausages, salami, ham, or smoked products.
or is a nutritional liquid or gel ingestion, or is part of an animal or plant, or is meat or cereals or legumes or root vegetables.
And, it is a highly water-containing tissue such as muscle or skin, or it is a seasoning, or it is a heat or cold insulation material, or it is a super absorbent polymer.
or daily necessities such as gel or liquid cosmetics or household products (detergents/liquid soaps), or liquids containing electrolytes filled in batteries or rechargeable batteries
Or industrial products such as gel-like polymers, or chloroprene rubber or polychloroprene rubber or chloroprene rubber (CR rubber) equivalent or higher
A material that has GPS electromagnetic wave absorption characteristics such as the 1.5 GHz band, or a material that uses a so-called wet suit material or a wet suit itself
or antifreeze used in polar regions, cold regions or high altitudes, or ethylene glycol or diethylene glycol, or large scale
Moist soil or moist sand or sea water or lake water or river water or rain, such as those available in the open in an emergency during natural disasters, large-scale man-made disasters
Harsh environments where the use of water or sometimes the excretion of living organisms or livestock must be found effective, or medicinal liquids
Alternatively, a direction information acquiring method characterized by using a disinfectant solution, an infusion solution, or a physiological saline solution.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and at least one of the right and left or the left and right of the above-mentioned direction information acquisition device is labeled "relative dielectric for electromagnetic waves with the frequency of the GPS satellite transmission signal" against the electromagnetic wave with the frequency of the GPS satellite transmission signal The square root of the coefficient (εr) and the dielectric loss tangent (tan δ) (δ is the dielectric loss angle) belong to a region of a certain numerical value or more such as “10”). Alternatively, it is mounted so as to protrude to the side, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites that exist outside the above air coverage area.
How to get rank information. The azimuth information acquisition method;
is a container containing alcohol for disinfection, medical liquid medicine, or alcohol for fuel.
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder;
A GPS receiver is arranged near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the main antenna of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the beams are substantially the same; and the structure is such that it can be incorporated as an internal structure of a rucksack and can be removed.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (where n=1,2,3...)
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package characterized by being designed to keep "the length of the interval between the nth cut and the n-1th cut of the subdivided water package" in length .
In the direction information acquisition method, the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water according to claim 5 is wound outward with a radius of a (cm) at the start of winding.
A direction information acquisition method characterized by the fact that a cylindrical shape can be reliably and simply formed while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
Number 1》

(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 0, 1, 2, 3 ...))
(However, [ ] is the symbol for definite integral.)
or
2πg(a−0.5bg)+2πbggn
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 1, 2, 3 ...))
Designed to keep the length "from the starting point to the n-th break between packets of subdivided water"
characterized by
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package,
To be able to reliably and simply form a cylindrical shape while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist by winding outward with a radius of a (cm) at the start of winding;
A direction information acquisition method characterized by:
(1) Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
(2) Attached to the front side or rear side of the body,
(3) at least one of left and right or left and right of the direction information acquisition device,
(4) those containing water,
(5) mounted so as to protrude from the azimuth information acquisition device;
(6) thereby
(7) Attenuate signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area;
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. Like, put on,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. As such, the multiple compartments of the reservoir, which doubles as an oral intake tube for drinking water, are compactly stored in the reservoir, and when used, are pulled out (one after another) by spreading both arms or one arm, and the water plane is the arm. The reservoir compartment returns to its original compact shape in its stowed position by unfolding it (to form between the torso) and returning it to its original position (with both arms or one arm lying alongside the body when not in use). while ensuring active oral intake of water without interfering with activity.”
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. so as to constitute a spatial shape,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Sports drinks, isotonic drinks (drinks containing electrolytes with an osmotic pressure almost equal to the osmotic pressure of the human cell fluid), hypotonic drinks (lower osmotic pressure than the osmotic pressure of the human cell fluid) Beverages containing electrolytes with an osmotic pressure), hypertonic drinks (drinks containing electrolytes with a concentration higher than the osmotic pressure of the human cell fluid), physiological saline, seawater, battery electrolyte, batteries The main purpose is to actively improve the compatibility and convenience of the place, etc.)
containing an electrolyte solution or a polar solvent,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is a carry-on item in the field, or for heating fuel for cooking during tent camp, for mobile fuel such as snow vehicles, for ingestion as a nutrient source, as a luxury item It is an important carry-on item for ingestion of food, cooking and seasoning, etc.)
Ethyl alcohol, methyl alcohol (for medical supplies and disinfectants), alcohols (for general cleaning and fuel, etc.)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
"(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is essential as a carry-on item in the field, such as cleaning wounds, using it as a basis for implementing intravenous fluids, and using it for oral intake during extreme fatigue.)
Physiological saline, or those containing an infusion containing certain components using it,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of increasing the high degree of versatility of carry-on items that tend to be restricted at the site and the possibility of responding to events with only on-site items.)
Containers or reservoirs containing or containing water
It can be transformed, split, and recombined.
(By having characteristics, various characteristics of signals derived from GPS satellites that existed outside the above air coverage area, and the characteristics of the GPS antenna, GPS receiver, and surrounding environment) It is possible to actively make use of the shape.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
A reservoir that can hold a water-containing object is divided into a plurality of compartments, and the compartments can be freely combined with each other to take an arbitrary shape that is closest to the user's wishes.
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
The reservoir, which can hold a water-containing material, is divided into multiple compartments, and can have any number of layers of water or electrolyte solutions of different concentrations or substances of different compositions or air,
(By doing so, we also utilize the property that electromagnetic waves partially reflect when incident on substances with different refractive indices.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
(The main purpose was to manage physical condition, including nutritional supplementation and reduction of dehydration.)
of the reservoir contents to the user,
oral intake
or
(subcutaneously, intravascularly, intraperitoneally, etc.)
Infusion
having means (such as a tube as
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
so that the opening narrows from the periphery toward the center or widens from the center toward the periphery,
be configured
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir capable of holding an object containing water (etc.)
(for example) corresponding to all or part of a development of a polyhedron, manysided object, manifold object,
multiple polygons or geometric figures as bases
(First of all, it is relatively short as a univocal image, that is, in a mathematical sense, it is easy to understand that it is often expressed as a plate shape.)
pillar
(A “pillar” in the mathematical sense is a “pillar having a geometric figure on its bottom surface, such as a cylinder or prism”)
As
(In a shape that is not so bulky that it can be attached to clothing when not in use)
configured,
(With a procedure like assembling a polyhedron from a developed view, sometimes with the aid of Velcro fasteners or fittings or sliding devices,
As a three-dimensional spatial figure in the first place)
of polyhedron surfaces
All (when intended to act as a virtual opening for electromagnetic waves by making the layer of water very thin relative to the other surfaces, rather than expressing it as a clear opening)
or
(when contemplating constructing a shape that has a non-water-filled surface, i.e., a clear opening for electromagnetic waves) partly
By forming a layered structure such as water on all or part of the surface of the polyhedron
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
multi-layered compartments of fan-shaped columns with relatively small central angles (compact during normal activities such as walking and running)
The structure (combined with a tube that is an oral water intake device) can be taken or easily reverted (while being easy to wear on the body and suitable for trail running).
(When rushing to the site for disaster relief, etc., in order to perform the original mission accurately, to prevent getting lost at crossroads where there is a risk of getting lost, and to more reliably acquire direction information. Second, in order to increase the survival rate of victims, reduce the probability of occurrence of aftereffects, and shorten the time until rescue after a disaster, in the event of such an emergency or emergency use, it is a way to bring serious disadvantages to victims. In order to avoid time loss due to hesitation, etc.)
By individually sliding the individual fan-shaped structures with multiple compartments and unfolding them into one large fan-shaped structure with a larger central angle,
By developing and creating a fan-shaped layered structure of water with a wider central angle (without having to maintain the shape of the layered structure with your hands and arms), you can free your hands and arms and use maps and check items. It is possible to provide a cooling or warming effect on the underarms to prevent heatstroke or hypothermia without requiring assistance such as checking, etc., and it is easy to combine with an oral intake tube, making it suitable for trail running, etc. Since it is possible to maintain a small and compact shape that is suitable for both, as you can see from the fact that not a few athletes participate in trail running with a cylindrical oral water bottle attached to one mouth, such a shape , more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
At this time, the fan-shaped multi-layer structure may be hung from both shoulders with a short ring-shaped Schlinge (a short string for mountaineering). Alternatively, a ring-shaped medium-sized schringer can be crossed over both shoulders and hung in the same way.
In addition, I would like to point out that this can of course be applied to other items in this paper because it is easy to implement, convenient, and practical.
In particular, when a fulcrum for suspension is required even at the center of the body, crossing points of crossing should be used. In mountaineering and other environments where it is not easy to obtain things, it is possible to easily solve what seems to be difficult by making good use of such string-like objects. A lot of things that were developed during the same period are known, and their descriptions can be found abundantly in books. In addition, this paper can also be said to be a technology that emphasizes the spirit of overcoming difficulties by adding wisdom to what already exists in the field. For details on rope work, for example, (Encyclopedia of how to tie a string and a rope, by Ryoji Toriumi. Illustrated practical rope work by Kazuyoshi Maejima. Rope work that is immediately useful outdoors by Etsuro Shikishima. Outdoor Rope Work Handbook by Osamu Haneda.)
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, completion of missions such as disaster relief at a higher level, or triathlon “target "The main purpose is to achieve more advanced results in long-distance swimming and underwater work)
A reservoir that can hold something containing water
It can also be used as a jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) (so-called in self-contained diving breathing apparatus (Aqualung) diving)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir that can hold an object containing water, etc. (including a cold insulator or heat insulator consisting of a superabsorbent polymer and water),
By making it touch a part of the human body where there is a large artery such as the armpit, the left and right sides of the neck, or the groin,
By being able to cool the blood flow of the human body, (the tendency of onset in outdoor orienteering under the hot sun, disaster relief activities, triathlons, trail races, etc. is high worldwide, and its prevention is attracting attention worldwide)
Combines the effect of preventing heat stroke,
or
It is possible to heat the blood flow of the human body, and it is very likely to occur frequently during stormy weather on mountain climbing tours for middle-aged and elderly people, and it tends to lead directly to the distress of the entire tour.
The danger that sometimes occurs in cross-country skiing etc. is pointed out worldwide.)
It has the effect of preventing hypothermia,
so that (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6) i.e.;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of actively improving on-site compatibility and on-site convenience) Reservoirs that can hold water-containing materials can contain seawater (or any other locally available liquid). Since it can be put in and used, it is easy to procure materials on site, and convenience is enhanced by being detachable from a life jacket.
By (more effectively on-site)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:


<<0441>>
The method for obtaining direction information;
By controlling the thickness or water content of the water layer through which the signal passes,
As a result of aligning with a special positional relationship with the satellites in the sky,
The reception strength of the signal from the GPS satellite at the GPS antenna is
of multiple diffracted waves with different phases or nearly opposite phases
As can be inferred from the superimposition, when it is recognized that it is characteristically significantly reduced,
The positions of GPS satellites capable of transmitting such signals are
Based on the fact that geometric limitations can be made on the position in the sky,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:


<<0442>>
The method for obtaining direction information;
For containers with structures characterized as being flexible to retain water
by applying partial pressure
by changing or reducing the water thickness or water content of that part or area
by changing or decreasing the transmission attenuation in that part or region
by causing a transmitted signal or a diffracted wave at that location
Based on the observed change or decrease in received strength,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:


<<0443>>
The method for obtaining direction information;
For containers with flexible structures that hold water
Objects that partially apply pressure have flexibility
characterized by being made of resin such as plastic,
A direction information acquisition method characterized by:



<<0444>>
The method for obtaining direction information;
A direction information acquisition method, wherein the flexible container for holding water is a vinyl bag with a zip.
I propose the above.

<<0445>>
The method for obtaining direction information;
A container that holds water
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function that can be presented in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose the above.

<<0446>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function of reading or being able to be read in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose it.

<<0447>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
A certain scale geometric shape of the material can be constructed,
Radio waves from GPS satellites in undesired positions with respect to the GPS antenna
that can be made to be able to weaken the impact
In addition to the original purpose of drinking water during action, the presence of water during transportation
It is possible to realize such a combination of functions
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.


<<0448>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
In constructing a scaled geometry of a material,
mutually, Velcro tape, or fasteners, or hooks, or duct tape, or
that it is a magnet or a magnetic force coupling structure invented by Mr. Masao Nagaoka,
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.


<<0449>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0450>>

The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0451>>
If the signal diffracted from the edge of the thick layer is still detectable, the difference between the propagation distance of the diffracted signal and the propagation distance corresponding to an odd number of half wavelengths at the position of the GPS receiver (antenna) is It is also possible to form a thin layer that can capture the transmitted signal, such as having a . In the latter case, the propagation distance is shorter (the intensity is stronger) and the diffraction angle is smaller (the intensity is stronger). To prevent it from becoming too large, the latter is designed so that a certain amount of transmission attenuation also occurs as a load.
If the values of A, B, r, a, and b are the same as in the previous study, the distance difference between a and b becomes an odd number multiple (basically 1 time) of 1/2 of the wavelength, and they cancel each other out. In some cases, the distance itself of the thinned part at the top of B is sufficient if the signal from the unnecessary direction falls below the threshold for the reason described above, so it is not necessary to set an excessively strict numerical value. (If there is no thinned part and no unnecessary diffraction signal is detected, it need not be set in the first place.).

The question is how to make this thin layer, but it is made of a slightly flexible transparent plastic material, for example, a thin PET (polychlorinated terephthalate) material that is highly flexible (a PET bottle called "Irohasu" is similar to that). ), and forcibly compressing only that part with a rigid plastic transparent ring frame, such a thin layer can be formed only there. The plastic shows little absorption for the L1 band and is transparent. Of course, make sure that the water pushed out from there can escape up and down. By gradually shifting the frame upwards or downwards, a thin layer of about 1 to 2 cm can be created at the desired location. All you have to do is shift it and see how it reacts. It is as salty as a headband.

In addition, the length of B in the above figure can be measured from the height of the antenna on the bottom to the center of the thickness of the water layer. As I have said many times, it is only necessary that the received strength be less than the threshold, so some difference is not important.

Of course, any other method may be used as long as it has the same effect.

A band can also be passed through this part and fixed to the body.Microwaves can pass through transparent plastics and clothing.
<<0452>>

It should be noted that the refractive index of air as a gas at 0°C and one atmospheric pressure against vacuum (reflective index) n≈1.000292 The refractive index of water as a liquid at 20°C with respect to air is n≈1.33. There is some refraction. However, it has little impact on the subject here. When entering water from air, the angle of refraction becomes slightly smaller than the angle of incidence, but when leaving water to air, the reverse is true, so it can be said that the angle of incidence returns to the initial angle of incidence. Since it diffracts as it exits the slit, we have only dealt with diffraction in the end. Rather than strictly aiming for the establishment of the interference, it is only necessary that the diffracted wave interaction is less than the threshold value of the GPS receiver, so an approximate value will suffice.
<<0453>>

In the above, we considered a cylindrical shape as the basic structure. It may be possible to have a plate of water parallel to the left and right, and in that case, as long as there is a thin part in that part, that is fine.
Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.

<<0454>>
FIG. 85 is a diagram showing the positional relationship between FIG. 84 and the human body just in case.

Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.


<<0455>>
FIG. 85 is a suitable configuration when it is clear that the diffracted waves (θ=0 in the discussion so far) should be limited to the diffracted waves only in the body side direction and eliminated. When canceling the diffracted wave of the satellite signal near θ=0 to the target, the length of the notch of the dent or the depression is about 14 cm. It is assumed that the horizontal length in the figure is about 20 cm and the vertical length is about 30 cm. The diffracted wave of the immediate neighbor is canceled by the immediate neighbor. Combining two such water bottles facing each other will form a rectangle. More convenient to carry. In addition, such a shape is just right for use as a table in the tent. The inside of the tent often gets wet due to rain or condensation, but if you place a board or the like with such a notch on the foot side and pass it as appropriate, the items placed on top will not get wet and it will not be too heavy and easy to handle. . A stopper may be attached. Mutual connections may also be provided. You may attach a scale so that atmospheric pressure measurement is possible. These are described separately.
















<<0456>>

1. Add the thickness and stopper on the side. 2. You can also write the thickness and stopper on the bottom. 3. Add a stopper to the bottom. 4. Add a lid (a trapezoidal shape with two dents at the top seems to be good) and design it so that distilled water can be obtained. Kang that the water on the side should be heated and drip in the middle.

<<0457>>
Figure 100 shows
FIG. 2 is a conceptual diagram of a case where the device according to the present proposal is provided with a filtering device and used as a filtering device.
To form the filter on-site, use gravel, sand, cloth (optional, preferably if possible), charcoal, cloth (optional, preferably if possible), gravel, and a drain (about 4 millimeters) as shown in the figure. placed like this. The description for that purpose is engraved or shown in a picture (Fig. 100). It is also convenient when you want to see it, teach it, and leave it to the local people from the next time. The use of icons is also useful. The drain may be fitted with a screw cap or a push-in cap.
Although not specifically drawn in detail on the sides, as repeatedly stated in this proposal, the sides (even if the continuous space is extended to the bottom if necessary) good) has another sealable space with a thickness of a few millimeters to a few centimeters. A screw cap or push-in cap is installed in the space. Water or salty water is poured (at the site). It then becomes a good absorber of the L1 GPS signal. A GPS is placed inside the bottom portion with Velcro tape, magnets, gum tape, or the like.
Then, the central axis of the container should be parallel to the frontal direction of the body or the opposite direction, and the container should be placed on the body so that the bottom of the container is in contact with the body. With the GPS receiver proposed in this way, when acquiring azimuth information, the influence of diffracted waves can be weakened simply and reliably by devising on-site.
Since the main body is made of lightweight plastic, it can be carried lightly once the heavy water inside is taken out. It is also useful as a bucket, so it is useful for camping and the like. Also, in outdoor activities, buckets are used in various ways as containers that are convenient tools for civilization. For example, it is very useful for storing precious rainwater that can be used as drinking water in the event of a disaster. If you don't have this on hand, you're specifically missing out on a whole window of opportunity. Since it is different from the civilized living sphere, the presence or absence of such a container leads to a large difference in results. Even if there is only unsafe water, it is possible to filter only with such a container and only with what is locally available. Thus, it has a great effect in high-risk domestic and overseas field activities.

A bucket-shaped GPS support device with a narrow diameter water outlet (P5) on the bottom of the base (sand, charcoal, and filtration can also be used in an emergency).



<<0458>>
Disinfection of emergency water
Traveler's diarrhea is perhaps the most common and important health problem affecting travelers. This syndrome is seen in 20-70% of people traveling to less developed regions and causes significant impairment in the behavior of affected individuals, resulting in an itinerary change in approximately 40%. Contaminated food is a more important risk factor for traveler's diarrhea than drinking water, but knowledge of whether and how to obtain safe drinking water is limited. It is a must for climbers worldwide to reduce dehydration (at altitude), support behavior and minimize risk factors (eg frostbite, life at altitude). In most cases climbers must take care of water safety themselves. This is because there are not many communities that focus on securing safe water resources. This official standard of the International Mountaineering Federation medical committee is for climbers, especially considering the situation in the mountains and high places, summarizing the advantages and disadvantages of several methods, and considering the environment as little as possible. It is intended to advise how to prepare safe water.
(Omitted)
Formal Disinfection of Water
There is no disinfection method that is absolutely safe in the mountains. Knowledge of the strengths and weaknesses of each usage is essential. While there are only a few areas with adequate water source protection (e.g. Europe and water taken directly from large springs), most parts of the world require some degree of disinfection procedures. If it is necessary to store sterilized water for several days due to mountaineering plans, the storage method will be according to the disinfection method (see below).
<<0459>>

・Boiling
・Principle: Although the boiling temperature of water does not reach 100° at high altitudes, boiling water kills gastrointestinal pathogens other than hepatitis A virus, so it can be said that it is safe water. (Hepatitis A infection at altitude is rare. However, travelers should be vaccinated against hepatitis A.) (This issue may have surfaced.)
・Procedure: Even if it boils and bubbles appear, wait for a while (about 1 minute).
Advantages: Simple method, (almost) no failures.
・Disadvantages: It consumes 1 kg of fuel and time to boil 1 L of water. Fuel has to be carried up or harvested from mountains, which leads to deforestation. Therefore, it is better to choose other means even under the condition that water can be used as much as possible.
• Supplemental information: For optimum safety of the procedure, all travelers should be vaccinated against hepatitis A.
・Chemical disinfection
Principle: Chemicals kill bacteria. Among the disinfectants on the market, the most important drug for travelers is sodium hypochlorite or calcium hypochlorite. Pure iodine or substances containing iodine should not be used due to possible side effects.
• Procedure: The water should be supplemented with a sufficient amount of disinfectant. Shake well to distribute the disinfectant evenly. Follow the instructions in the manual and allow the proper sterilization time. Careful warming of the water (around 25-30°C) shortens the time required for disinfection (every 10°C rise halves the time).
Advantages: Can be done anytime, anywhere as long as you have water and a disinfectant. Since it does not need firewood, it does not contribute to deforestation.
Disadvantages: Time consuming and somewhat unreliable. Some may fail. for example
・Pure chlorine (or iodine) is not effective against Giraldia, Cyclospore, Cryptosporidium, and eggs and larvae of some parasites.
Not a sufficient disinfectant.
• When disinfecting cold water, the disinfection time must be increased. For example, water at +2-5°C takes four times as long. An alternative is to increase the concentration of fungicide, but this detracts from the taste of the water.
• If used in water containing organic material (eg algae in small lakes), the amount of fungicide must be increased (by a factor of two). Contrary to popular belief, pure silver ions do not adequately disinfect water, but keep it clean for up to six months. CAUTION: Too high a concentration causes pitting corrosion on aluminum containers.
Supplement: Taste impaired by chemical disinfection (especially if used in high concentrations to deal with cold conditions or organic matter) can be corrected by adding a pinch of vitamin C powder per liter after disinfection is complete. can be neutralized.

<<0460>>

·filtration
Principle: Pathogens can be detected by a combination of several factors, such as smaller pore filters, hydrophobic or electrostatic interactions between the surface of the bacteria and the filter material. removed. Small particles (eg viruses) are partially removed by agglutination.
• Procedure: Water passes through pores of size 0.2 μm or smaller in any material.
Advantages: Relatively simple procedure for trained personnel, but equipment must be handled with care. Ceramic materials can break. ! ) Large volumes of water (for larger populations) can be easily treated using appropriately sized filters.
• Disadvantages: Ceramic filters are high-tech products with advantages and disadvantages that depend on the product design. Detailed knowledge of the filter type being used is therefore a "must have" for any user. Viruses cannot be completely removed with a single filter disinfection method, so safe water cannot be created. Therefore, it should be used in conjunction with chemical disinfection methods to cover each other's shortcomings. Clogging occurs frequently. But don't apply pressure to filter it! It pushes the pathogens out of the filter, resulting in contaminated water coming out. Instead, clean the surface of the pottery! . This should only be done by someone who is familiar with how this works. Don't forget to discard the first cup of water that comes out of the filter after the filtration system is convinced that the "safe side" of the filter system is clean.
• Side note: A simple coffee filter can remove the eggs and larvae of some parasites. Therefore, the combination of coffee filters, which do not inactivate microbes, and chlorine, which inactivates bacteria and viruses, is a very practical way to create safe water in the mountains. The cleaner the filtered water, the less cleaning the ceramic filter surface and the longer it can be used. If clear water is not available, it is helpful to "settle" the bucket to allow most of the debris to settle before filtering the water. Charcoal-free filter systems do not remove dissolved material.
(Even devices containing charcoal are questionable and no data are available). It is wise to avoid the water obtained on the way up the mountain, as it may be contaminated by industry (old mines in the mountains) or agriculture (pesticides).


<<0461>>

Radiological fallout as a plume can also be utilized where rainwater or natural fallout is a concern. A layer of mineral zeolite, which has the property of adsorbing cesium, may be applied.

Takeshi Morimura, a former professor at the Faculty of Engineering at Kinki University, has developed a plaster mixed with the mineral zeolite, which has the property of adsorbing cesium. When an aqueous solution of cesium was filtered through this plaster, more than 99% of the cesium could be removed. One gram of plaster can adsorb 0.03 grams of cesium. (Asahi Shimbun Digital, May 24, 2012, 0:32)
<<0462>>

Zeolite has a structure in which silicon (Si) and aluminum (Al) are bonded via oxygen (O) as shown in the figure. In the framework structure, since aluminum (+3 valence) and silicon (+4 valence) share oxygen (-2 valence) with each other, silicon is electrically neutral, and aluminum has -1 valence. increase. To compensate for this negative charge, cations (eg Na+) are required in the backbone. This cation can be easily exchanged with other metal ions (H+, K+, Ca2+, etc.). Depending on the type of this cation, it becomes possible to give functionality to the zeolite.
The zeolite framework is formed by the three-dimensional combination of Si-O-Al-O-Si structures. The figure shows the skeleton structure of A-type zeolite, a typical zeolite (where the lines intersect is Si or Al). This three-dimensional combination creates various forms of skeletons, and there are hundreds of types of zeolites in the world. In addition, molecular-level holes (pores) are opened in the skeleton, and various molecules such as water and organic molecules can be taken in (adsorbed) into the skeleton.
The zeolite crystal has a shape derived from the skeletal structure. A-type zeolites form cubic crystals, similar to the framework structure. In addition, mordenite has a hexagonal prismatic skeleton structure, and crystals that reflect that shape are generated.
Zeolites are known to have properties such as cation exchange ability, catalytic ability, and adsorption ability, and are often used around us.
<<0463>>

<Example using cation exchange capacity>
・Softening of hard water
Zeolites have been added to laundry detergents to replace phosphorous compounds, which have caused problems in polluting lakes and seas. Zeolite is an aluminosilicate that is listed in the ingredient list of laundry detergents. In the washing tub, the Ca2+ contained in perspiration causes the water to become almost hard, reducing the performance of the detergent. By adding zeolite containing Na+ to the detergent, ion exchange between Na+ and Ca2+ occurs, softening the water and preventing the deterioration of detergent performance.

<<0464>>

<Example using catalytic ability>
・Synthesis of gasoline from methanol
ZSM-5, a zeolite developed by Mobil, can be used to synthesize gasoline components from methanol. In New Zealand, methane gas is abundantly produced, but oil is not available, so this zeolite is used to synthesize gasoline.

<Example using adsorption capacity>
・Indoor humidity control
Some zeolites have excellent hygroscopic properties (absorb water well). Zeolite absorbs and exhales water depending on the surrounding environment. Humidity can be kept constant by mixing this zeolite with wallpaper.

If you want to know more about zeolites, please refer to the following books.
Zeolite related publications
・Zeolite - Fundamentals and Applications: Nobuyoshi Hara, Hiroshi Takahashi, Kodansha Scientific
・Science and Applications of Zeolites: Hiroo Tominaga ed., Kodansha Scientific
・Colloid Science I Chapter 14: The Chemical Society of Japan, Tokyo Kagaku Doujin
<<0465>>

ion exchange capacity
Zeolite is based on a skeleton consisting of silicon dioxide, and the entire crystal lattice is negatively charged due to partial substitution of silicon for aluminum. Therefore, the micropores contain cations such as sodium to balance the charge. When powdered zeolite is placed in an aqueous solution containing another type of cation, ion exchange/adsorption occurs in the pores and in the aqueous solution. This exchange reaction is reversible and saturates over time to an equilibrium state. Since potassium and cesium are also cations, they are ion-exchanged and adsorbed by zeolite.



<<0466>>
Fig. 9011 is a harness for rock climbing, parachuting, or high altitude rescuers. It is a device for ensuring safety by means of a rope connected to this harness via a carabiner or the like so that the body does not fall down in the event of a slip or the like. Wear such equipment when climbing rock walls (including Sawanobori) or dangerous ridge lines. The belt portion of the body of such an orthosis may be provided with the connection portion of the water plate proposed in this paper. The joints are Velcro tape, Mr. Masao Nagaoka's magnetic joint structure (Masao Nagaoka patent registration: 3822062), adhesive tape (gummed tape, Teraoka tape), fasteners (metal / plastic), zippers (metal / plastic) , hooks, hooks, hooks with very small carabiners to very short shrimps, etc., may be used, may be sewn, may be used with thermo-compression adhesive tape, or any of the like. You can take your way.


<<0467>>
FIG. 9012 shows the harness attached to the shoulders, waist and thighs. For example, when viewed from the side, if we limit ourselves to the left, 1. A triangular-like region bounded by shoulders, elbows, and hips. 2. A triangular-like region bounded by elbows, hips, and wrists. 3 Triangular-like regions mostly identified at wrists, hips, and knees. It's easier to think about it if you think about it separately. (Although it is not necessarily limited to this, it is considered as a reference example).
In such a case, Velcro tape is deployed as follows, that is, as a linear deployment with a certain distance, the forearm (deployed linearly with a certain distance), upper arm, body side or back position (a certain distance Deployed linearly), Thigh side (Deployed linearly with a certain distance), Shoulder slightly back position (Deployed in a slightly short line), Elbow (Deployed in a slightly short line), Waist (Deployed in a slightly short line) are deployed).
Position slightly dorsal on the side of the body (arranged linearly with a certain distance), divide it in the middle (for example, around the horizontal position of the navel), and at the midpoint, position slightly dorsal on the side of the body equivalent to the navel (arranged in a slightly short line) may be provided. This may be appropriately set according to individual differences in body type. On the other hand, one with a flexible layered structure of water (for reference, here, an aqueous solution of sugar, salt near saturation, and auxiliary nutrients such as ascorbic acid is heated, agar powder is added, and the water is completely dissolved. Consider a flat agar material (about 1 cm thick for reference) that is melted, put it in a plastic bag like a ziplock with the air removed, and left on a horizontal surface for a certain period of time to cool and solidify. In order to form an appropriate size, consider a plate-like structure that is joined with double-faced tape or velcro tape at the necessary locations. , detachable.

Both the material and the package are flexible, flexible, and easy to handle. This can be a significant advantage when shielding in conjunction with the human body.
<<0468>>

This is just an example, but lower your hips, bring your knees together, make sure that there is no gap between your thighs, place your palms on your knees, and pull your hips backward (like avoiding a dead ball). Close to the final form), the body is tilted forward and the elbows are stretched out on both sides, forming a cone, truncated cone, pyramid, or truncated pyramid with the apex around the umbilical region or the lower umbilicus. (If you dare to emphasize it by noting that both elbows are stretched to the left and right, the two knees and palms are regarded as one vertex, the left and right elbows are regarded as two vertices, and the left and right shoulders are regarded as vertices. Considered as two vertices, a five-sided pyramid with each side of approximately 20-30 cm, or close to a truncated five-sided pyramid, has a recessed space in the body and a small amount (for ingestion into the human body, etc.). Also serves as a water structure, can be efficiently formed. A GPS receiver is placed near the navel of the body, either on the top if considered as a weight or on the top if considered as a frustum. At this time, it is the same that the main beam is made substantially horizontal.

As a result, even if you don't have to carry around unnecessary equipment, you can acquire direction information by simply combining all the necessary or useful equipment, and you can use your body well. efficient because Moreover, when the danger deepens, the material used for it can also be ingested as a food as an energy source. Moreover, it is possible to effectively utilize satellites based on social infrastructure in the sky. What's more, even if there is suspicion overseas, just in case, you can try it and show it, and if you give it as a souvenir, you can build a friendly relationship, so there is no special equipment to raise suspicion. Moreover, GPS is equipped with all standard functions, so this is not suspected either.
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In addition, it is a very natural pose for humans to take a rest for a while in such a posture of bending over. This kind of kneeling pose is suitable for taking a break in the tired body and regaining the composure necessary for correct route finding. Also, in that case, the diffracted waves are weakened by the deeply bent body and the water curtain, so the direction can be narrowed down, but it is easy to twist and turn as it is. By twisting, for example, it is possible to obtain satellite information in the completely opposite direction, or satellite information in the right direction by 90 degrees. do so. The method reminds us that we still have water and food, and prevents us from getting impatient in a confusing situation. (In the conventional method, you will be forced to walk extra to get your bearings, and your body will be tired, time will be consumed, food and water will be consumed inappropriately, which will also promote impatience. As a result, there was a troublesome problem that the situation that was not originally worsening contributed to the worsening due to the characteristics of the equipment. Then, even if the measurement is repeated, it is not very effective. This is not the case with this proposal, because the more time you spend standing still and the more time you spend measuring, the more accurate the value you get.)



<<0470>>
Figure 97 is a regular octahedron, but as one model, A is the head, C is the left elbow, B is the right elbow, F is both palms and both knees, E is the right hip, and D is the left hip. When viewed as such, the details will be abstracted away, and it will be easier to grasp the aspects and outlines of the relationships and connections between each part. Here, I would like to draw your attention to the fact that the elbows are sticking out, the hips are deliberately pulled back, and the knees are closed. Also, there is no particular problem even if you are on your knees. This can be said to be a somewhat natural pose for resting in the mountains. can be done in such a situation.






<<0471>>
Free climbing has been practiced since the beginning of mountaineering in Europe, but it is said that Yosemite in the 1950s was clearly the place where free climbing was practiced for the purpose of "free climbing". Allen Steck, John Zarate, Royal Robbins, Yvon Chouinard, Tom Frost, and many others have climbed in a clean style with as few bolts as possible, and with old equipment like a hemp rope wrapped around their waists, they are already 5.10. Routes of the 19th century and long and adventurous routes were opened up. After that, the center of free climbing in the sense of "pushing up the grade" moved to France. Blessed with high-quality limestone rocks, the French style of rappelling down from the upper part of the rocky ground to drive bolts eliminates Yosemite's ground-up principle of ``cultivating the route from the bottom.'' It was far more efficient than the Yosemite system in terms of boosting. Under such circumstances, in order to further develop as a sport, Jean-Claude Droyer advocated to stop using artificial objects such as left pitons as a hold (holding) or a stance (foothold), and it was gradually accepted. As a result, free climbing has become a generalized concept of “climbing using only natural shapes as holds and stances”. In France, chipping, which involves carving out rocks to develop routes, was also popular, but this trend gradually died down, and (still practiced in some places) climbing as it is, and climbing as cleanly as possible. The principle of aiming for style has been recognized.








<<0472>>


1. 2. Draw a composition/structure that can be filled with water. Draw a picture of what you are carrying.

<<0473>>
The figure shows a cushion. In climbing, there is a practice called bouldering. This is to practice advanced movements (so-called moves) by climbing the quay and moving laterally, and is said to be a shortcut to progress because it is more effective than climbing vertically. At this time, it is often done to jump off the ground from the feet when the strength is exhausted. If this is not done well, the robot may lose its balance and fall, or slip and fall from the hand. In that case, it has become common in recent years to prepare a lightweight mat of 1 m x 2 m x 9 cm or more called an airbag (for example, those manufactured by BEAL Hair Co., Ltd., etc. are widely distributed and available). This is to practice advanced moves as climbing becomes more advanced. When you bring it to a rocky place, you fold it in two or three folds and carry it on your back. This state is shown in the figure. In this state, if a carbon fiber is placed in this, it can also be used as a support tool for effective acquisition of GPS direction information. I suggest this first. Next, independently of that or in combination with it, a vinyl bag having a certain strength near the center
be prepared. If necessary, water or salt water can be poured into it, and it is even better to make it airtight. Then, by pouring seawater or river water locally (there are many climbing walls along the coast (Odawara, Yugawara) and riversides (Futagoyama area)), an effective L1 CA coating electromagnetic wave shielding can be easily completed. In any case, since it is a thing to carry and bring, the transportation is not troublesome, and besides, it can be used on site other than the mat, which is necessary in advance to identify the climbing route, decide the climbing place, or decide the place to set up a tent. , search and rescue in the case of occurrence in the vicinity, etc., can function effectively for orientation determination, and a great effect is achieved.
Size: 100cm×132cm×9cm
・Weight: 5.2kg
・Color: Black














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About Yokan
# ^ Due to its high sugar content of about 70 degrees, it is resistant to spoilage, and there was a time when the expiration date was displayed as two years. However, there is a tendency in the industry to intentionally display a shorter period because there is concern that if the period is long, it is easy to misunderstand that preservatives are being used. Quoted from "Yokan Transformation New Product" ashahi.com (distributed on October 6, 2011)

Yokan is a Japanese confectionery made by pouring bean paste, which is mainly made of adzuki beans, into a mold (yokan boat) and hardening it with agar. There are two types: kneaded yokan with a large amount of agar added, which has a firm texture, and mizu-yokan, which is soft with a small amount of agar added, and when the term 'yokan' is simply used, it often refers to kneaded yokan. Since kneaded yokan has a high sugar content, many can be stored for a long period of one year or more[1]. Instead of hardening it with agar, there is also a method of adding wheat flour or kudzu powder and steaming it, which is called steamed yokan.

Today, there are other types of yokan that are kneaded with other foods, and are widely popular as souvenirs and to accompany tea. In contrast to the relatively expensive yokan, which is cut into pieces and eaten in pieces, inexpensive dagashi products that are packaged in bite-size pieces have also been developed. As a special kind of packaging, tamayokan, which is stuffed in a rubber balloon, was born in the Showa period.
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Ingredients for Yokan

* Adzuki beans - In addition to being made into bean paste, it is sometimes mixed with grains to enjoy the texture.
* White kidney bean - When white bean paste is used for yokan, it becomes white yokan. Red and white yokan that is partly colored with food coloring is sometimes used as a confectionery for special events such as the New Year as a lucky charm.
* Chestnuts - mixed or sprinkled with candied chestnuts.
* sweet potato - sweet potato jelly
* Persimmon - There are two ways to harden the jam made from persimmon, one is to harden it with agar, and the other is to harden it by mixing it with white bean paste.
* fig
* Mint - as a flavoring agent.
* Salt - Shio Yokan
* Some yokan uses butterbur.

Foods other than those listed here may be kneaded into yokan.
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Although it is only shown as a reference example, it is also suitable to embody the present invention with yokan that can be easily ingested with water, sugar, salt, and necessary nutrients during mountain climbing and can be stored for a long time. The sugar content of 70% is efficient in supplying energy, and the fact that it lasts for more than two years is also useful. Be a proper intake not only for yourself but also for those you rescue. In addition, it is highly likely that the elderly will also like it, and since it is a food and confectionery that they come into contact with on a daily basis, it has a great effect on mental stability in the case of Japanese people, such as acting calmly even in a crisis situation. I can expect it. In addition, the fact that it is surprisingly easy to make by hand will spur the spread of the product.





<<0477>>
2. The transparent thin plates on the left and right have screw cap openings on the top as well. There is also a screwcap mouth below. and
3. A left-right connecting portion that connects the left and right may be configured by a tube. Both ends of the tube are mouths of screw caps. There is also a screw cap opening in the center.
4. The left and right connecting tube and the left and right can be connected with a female-female screw cap type tool.
5. Install the screw
It has a cap mouth. The center of the connecting part is slightly lower positionally.
6 The mouth of the screwcap deployed at the point where "the center of the connecting part is slightly lower in position" and this end of the oral rehydration tube is the mouth of the screwcap, It can be connected to the center of the left and right connecting tube with a female screw cap type tool. (It can be connected directly to the left and right water bottles).
7. The left and right connecting tube and the left and right can be connected with a female-female screw cap type tool. , open and show the same height water level if it is in a state where atmospheric pressure can be taken in. (Pascal's principle).
8. For example, only screwcap 1 is closed before climbing. Loosen Screwcap2. Connect left and right. If you start climbing in this state, you can rehydrate orally, but if the altitude increases during climbing (or if low pressure or high pressure approaches), the pressure that the left and right liquids receive from each gas will change. In order to eliminate it, a difference in water level between the left and right is created. There is a scale that allows you to read the water level difference. The weight corresponding to that difference is the difference in atmospheric pressure. Since the altitude can be easily verified in this way, errors in GPS altitude information can be compensated for. You don't need to bring your altitude card. By the way, it is a well-known fact that the altitude error of GPS is larger than the horizontal error, so this device is meaningful. If you carry water on your back anyway, you can fulfill your desire to carry it in a useful form.
9. Oral rehydration tubes can be prepared for each by separating both so that the liquids do not mix, and sorting at the mouth is also possible. This is a tube for ingesting oral rehydration salt to prevent heatstroke and dehydration, and a tube for drinking pure water. Efficient and functional climbing is possible by separating the tube when ingestion is required. In recent years, trail mixes, which tend to be high in both sugar content and salt content, have been taken while exercising, and by ingesting such gel-type foods or their liquids, they have continued to maintain high levels of activity. It is often honored to complete activities such as mountain climbing. We can meet such demand.


<<0478>>
Stretching improves physical performance and prevents injury. Stretching before climbing is highly recommended. There is a saying that if a beginner tries to climb without stretching, if he has no time to stretch, he has no time to climb. It is regarded as a proverb that warns against injury. Fig. 1600 shows a stretching scene of Ichiro, who plays an active part in the Mariners, and Kazutaka always stretches. It facilitates mental concentration and focused exertion of physical energy. It should also be pointed out that this proposal may create a shielding structure using the body and water film, and in doing so, produces a stretch-like effect. I have already said that moving about aimlessly increases the danger. At the same time, calm down, check the current direction, etc., stop, and request a certain form of the body while assessing the situation. At that time, there is an advantage that you can take the form while remembering the stretch. Such things evoke calmness and restoration of judgment. Such a point is also a feature of this proposal, as information gathers over time (because new information is gathered simply by twisting and rotating the direction without moving the position at all). , can induce calm behavior.
In the first place, without waste, without thinking too much (in the case of magnets, you have to imagine current, geology, declination, deviation, and various invisible things and think with a strong imagination, and you must separate the direction from the error. No. It is useless in foreign countries where there is no prior knowledge of direction acquisition by identifying features, and acquiring knowledge at the same time consumes time and intellectual resources, increasing anxiety.Where in the world is this method available? As long as there is no reflected wave, there is almost no possibility of getting a wrong answer, so if there is a good view on at least one side, there is little to worry about). is the advantage of this method.



<<0479>>
The following is just a memo.
Next, let's talk about low cost. It is inexpensive. It also mentions lightness and compactness. These are extremely important for supporting activities at the citizen level.
First, GPS receivers, which are extremely low-cost and have high performance, are widespread. This is especially true in Japan. It is also included in mobile phones. Receivers are distributed at a cost of several thousand yen, less than 10,000 yen. Needless to say, it is lightweight and compact. It is Akira because it is in the mobile phone.
Secondly, high-molecular SAPs such as sodium polyacrylyl are extremely inexpensive, lightweight, and compact as refrigerants and warming agents. Inexpensiveness is distributed in units of a few yen per gram, and most of the distribution price of ice packs is not the macromolecules, but the clothing cost for packaging and mounting, so pack two packs of ice packs and put it on your neck. It can be seen from the fact that one pack of wrapping cloth is sold at a child price equivalent to one pack of ice packs and cloth (in other words, sodium polyacrylate is almost free). Needless to say, it is lightweight and compact. It is clear from the fact that, for outdoor use, if water (not necessarily drinking water) is put in a plastic bag in a powder bag and carried, 1000 times its own weight of water will be supplied. Next, it goes without saying that vinyl bags, PP (polyethylene) bags/containers, PE (polyester) bags/containers/fibers, etc. for attachment are inexpensive. It is clear from the fact that these are standard items in 100-yen uniform shops. It has excellent thermoplasticity, can be self-welded by heat, and can be easily joined with hot-melt bond. The bonding material at that time is also extremely inexpensive]. High-performance chemical adhesives are appearing one after another at low prices. Of course, other materials may also be used.
<<0480>>

Furthermore, for connecting element parts, Velcro tape, double-sided tape, cloth tape, packing tape, cellophane tape, Teraoka tape, adhesives, self-adhesive removable tape made of natural rubber (widely used as a removable bandage, etc.) It is distributed at a low price and can be easily obtained at any pharmacy), Masao Nagaoka type magnet (In either direction, the strong magnetic force of the neodymium magnet is instantaneous, so it is highly convenient. Inside the container The magnet rotates on its own and can be connected without worrying about the direction of the S pole or N pole, so the ease of attachment and detachment that can be connected in either direction does not hinder concentration during action. It can be painful). Needless to say, they are lightweight and compact.



<<0481>>

The low cost property, ie, inexpensiveness, was described earlier. At the same time, I also mentioned the lightness and compactness earlier. These are extremely important for supporting activities at the citizen level.
Next, I will talk about the increasing importance of citizen-level activities. The government has launched the following cross-ministerial measures for disaster reconstruction support. Reconstruction through visit support.
This can be expected to have an economic effect through public transportation for connecting to the site, and it can be expected to promote understanding and spread it among the people by actually meeting face-to-face. It is also important to provide emotional support through face-to-face conversations, and it is also important to convey detailed requests. There is.
Although the dynamism of these activities is truly desirable, ordinary citizens who are not the police, firefighters, or trained infantrymen go to the site without any help, so even if some kind of support equipment, no matter how modest, It is a support that there is something that can be used at a low price, small size, and light weight. It is desirable that this is composed only of lightweight and compact materials that anyone can buy at a familiar commercial medicine store (no special permission is required) at a low price, and that can be practiced in advance. The method fits this requirement very well. It is precisely with the support of such technology that meaningful measures such as visit support for reconstruction assistance are further promoted and have great effects.
<<0482>>

Moreover, even in the activities of the Japan Disaster Relief Corps, in reality, there are many people who actually have other occupations, such as doctors, firefighters, and police officers, taking leave and participating as citizens. In a sense, this is also an activity at the citizen participation level, and in order to support it, we need something that is inexpensive, compact, and lightweight, and that can be used by combining familiar things.
Even if we turn our attention to the international community, our activities as an NPO are maturing, and we are approaching a stage where legitimate discussions can take place.
In addition, the government arranged for the exodus of Japanese nationals due to the increasing danger caused by the outbreak of regional conflicts among trading company workers, businessmen, foreign affairs and security workers and their families who were dispatched to conflict zones in the international community. In accordance with the urgent notice of a special escape flight, you can safely walk from your local accommodation to the local international airport with only the minimum amount of luggage, and sometimes as instructed by the government or according to local information. While avoiding the obtained danger zone, it is suitable when you have to act with a low-priced, light-weight, compact thing that does not cause any particular problems, such as when you have to go through a detour. There are times when you have to think about these things, and when you do, you have to deal with them calmly and realistically without panicking. The support in such a case is very effective as an inexpensive, lightweight and compact method.
In addition, the participation of citizens in polar expeditions, reconnaissance, surveys, etc. is increasing more than in the past due to the influence of green tourism. Even in cases where such magnets cannot be used, this proposal is a rare support method that is extremely suitable for use at the citizen level without losing the important path of low cost, light weight, and compactness. As a result, it has a great effect.

<<0483>>

Earlier, I also mentioned the usefulness of utilization such as polar expeditions.
Next, we will discuss the advantages of being able to store liquids as if they were attached to the body.
In other words, keeping the hydration system warm with body temperature is the most important issue for safety of life so that it does not freeze with body temperature. This is because freezing means the impossibility of replenishing drinking water, and the impossibility of extremely heavy-duty activities is an inevitable consequence. For that reason, melting the ice leads to fuel consumption, and there is also the possibility of unplanned danger of the arrival of sunset due to wasted time in the future. For this reason, in cold climates, the more difficult the schedule is, the more you want to avoid freezing the contents of the hydration system, even if it means warming it with your body temperature. For this purpose, the proposed method, which can be stored in the body in such a way, becomes an extremely appropriate method. The spare compartment can be attached directly under the clothes with velcro tape or the like already mentioned, or it can be attached directly to the body with a so-called self-adhesive elastic bandage (for example, 3M company Nexcare, polyester base material, natural rubber adhesive) is more convenient. Since it is self-adhesive, it does not need to be bandaged, and since the bandages stick to each other, it does not easily slip off or come loose, and it does not stick to the skin or hair. It has characteristics. In this case, even when the initial contents of the hydration system are exhausted, replacement can be done quickly, and the trouble of using fuel to melt the ice is eliminated, so it can be used in harsh environments. Exceptional excellence in being able to appropriately and quickly continue oral intake of fluids, nutrients, or minerals and vitamins necessary for behavior when it is necessary to move forward without wasting a moment, and consequently to be able to continue behavior smoothly and efficiently. advantages.
More information on this matter can be found in the document below. (Mountaineering Medicine Guide Book)
<<0484>>
The following can be used as a reference for food and welfare in times of disaster. It has already been mentioned that foods that last for a long time, such as agar and yokan, which are preserved foods in times of disaster, are suitable for shielding this device. See below for food manufacturing methods and shelf life.
(Food and Welfare in Times of Disaster, Niigata University Regional Collaboration, ed., A5, 226P, focusing on food that supports the lives of victims, 3990 yen Korin Publishing Co., Ltd.)
<<0485>>

The following can be used as a reference for food and welfare in times of disaster. It has already been mentioned that foods that last for a long time, such as cold retort foods that can be preserved in the event of a disaster, are suitable for shielding this device. See below for food manufacturing methods and shelf life. Packaging materials include plastic and vinyl packaging, which are non-absorbent, transparent and have no effect on L1 radiation.
Retort pouch food, 3058 yen, process control, heat sterilization, Manufactured by Korin Publishing Co., Ltd.
<<0486>>

The following can be used as a reference for food and welfare in times of disaster. It has already been mentioned that foods that last for a long time, such as cold retort foods that will be preserved in times of disaster, are suitable for shielding this device. See below for food manufacturing methods and shelf life. Packaging materials include plastic and vinyl packaging, which are non-absorbent, transparent and have no effect on L1 electromagnetic waves.
Retort pouch food, 3058 yen, process control, heat sterilization, Manufactured by Korin Publishing Co., Ltd.

<<0487>>

Next, diffraction will be described.
Diffraction is a phenomenon in which a wave wraps around behind an obstacle when passing through an obstacle or hole.
It is said that the diffraction phenomenon becomes more effective when the size of obstacles and holes is less than the same as the wave wavelength. Conversely, for holes and obstacles that are much larger than the wavelength, the diffraction phenomenon does not occur much, and the component that goes straight becomes stronger.



<<0488>>

Diffraction will be described next.
The commentary in the second edition of the World Encyclopedia is as follows.
Diffraction Diffraction

When a plane wave enters the slit,
When the width of the slit becomes almost the same as the wavelength,
The wave spreads out circularly around the slit,
Wrap around behind the slit. Also,
Even when the wave hits an obstacle,
If the size of the obstacle is smaller than the wavelength,
Obstacle geometric
Waves wrap around the shaded areas.
in this way,
behind the slit
on the geometric shadow of the obstacle
wave
The phenomenon is called wave diffraction.
<<0489>>

Whether or not the diffraction phenomenon is significant is determined by
wavelength and
the slit spacing and
Obstacle size
connection of
determined by

the slit spacing and
the size of the obstacle
compared to the wavelength
big
sometimes
Diffraction phenomenon is not so conspicuous,
The straight-ahead phenomenon is remarkably observed,

Conversely, the slit interval and
the size of the obstacle
compared to the wavelength
small
sometimes,
The diffraction phenomenon becomes significant,
At the same time, the phenomenon of straight running becomes inconspicuous.・・・




Diffraction will be described next.
The commentary in the second edition of the World Encyclopedia is as follows.
diffraction

When a plane wave enters a slit, when the width of the slit is about the same as the wavelength, the wave spreads in a circle around the slit and wraps around behind the slit.

Also, when a wave hits an obstacle, if the size of the obstacle is smaller than the wavelength, the wave will wrap around the geometrically shadowed part of the obstacle.

(The cylinder [as an obstacle] as first proposed in this paper and the GPS wave are thought to correspond to this.)

Wave diffraction is the phenomenon in which the wave wraps around behind the slit or behind the geometric shadow of the obstacle.
<<0490>>

Whether or not the diffraction phenomenon is significant depends on the relationship between the wavelength, the slit interval, and the size of the obstacle.
When the slit interval or the size of the obstacle is large compared to the wavelength, the diffraction phenomenon is not so conspicuous.
Remarkable straight movement phenomenon

(It is thought that the cylinder (slit interval and size as an obstacle) proposed in this paper and the GPS wave correspond to this),

Conversely, when the slit interval and the size of the obstacle are smaller than the wavelength, the diffraction phenomenon becomes remarkable and at the same time the rectilinear phenomenon becomes inconspicuous.

(It is thought that the cylinder (slit interval and size as an obstacle) proposed in this paper and the GPS wave are not equivalent here (although this is not written in the specification) )),

<<0491>>

Therefore, diffraction phenomena can be easily observed in water waves and sounds with long wavelengths. Sounds of sounding bodies that do not exist can also be heard by diffraction. In the case of light, on the other hand, the wavelength is extremely small compared to the size of the objects we encounter every day, so the discovery of the diffraction phenomenon was delayed, and as a result, the particle theory of light was believed for a long time. be able to.

When a photographic plate is placed in a place where light wraps around shadows due to diffraction, light and dark stripes are formed on the photographic plate according to changes in the intensity of the diffracted light, and this is called a diffraction image.
For light diffraction,
Fresnel diffraction and
Fraunhofer diffraction is
be.

Illuminate slits and obstacles with parallel light (therefore the light source is at infinity),
Something that captures the diffraction phenomenon at a finite distance
the former,

What catches it at infinite distance
The latter.
<<0492>>

Fresnel diffraction is
As we go infinitely farther
Fraunhofer diffraction
as it approaches
there is no essential difference between the two
However, in some cases, it shows a considerably different diffraction pattern.

The study of diffraction phenomena began with FM Grimaldi in the 17th century, and has been studied by T. Young, AJ Fresnel and many others. Theories that explain the diffraction phenomenon can be broadly divided into
Huygens-Fresnel theory and
There is Young's theory.
<<0493>>

the former is
Huygens principle
is based on
In areas where diffraction phenomena occur such as slits and obstacles
Considering a secondary wave source that emits a secondary spherical wave,
We attempt to explain the diffraction phenomenon as the interference of spherical waves from secondary wave sources.

the latter is
Principle of peripheral diffracted waves
Also called
Slits and obstacles that cause diffraction phenomena
neighborhood
from
A diffracted wave is generated,
This marginal diffracted wave and
A plane wave that uniformly passes through parts other than the periphery and
by the interference of
It explains the diffraction phenomenon.
<<0494>>

Theoretically,
Huygens-Fresnel's diffraction theory states that in the diffraction plane
Since it can be attributed to surface integrals, its evaluation is easy.
It has been developed by many people to this day.

On the other hand, Young's
The theory of peripheral diffracted waves is based on
Since it is a line integral,
If the peripheral shape becomes complicated, it becomes difficult to evaluate it.
Rapid development has been seen in recent years because the physical background is easy to understand.

Diffraction phenomena occur for all waves,
Diffraction of X-rays, electron beams, neutron beams, etc. is used for the analysis of crystal structures.
⇒X-ray diffraction∥Neutron diffraction∥Electron diffraction Toshimitsu Asakura







<<0495>>

To put it briefly, this is based on the condition (or premise) that a certain amount of a substance exhibiting rarefied gas-like dynamics was released from a certain point on a certain date and time (or a certain date and time period), and based on predictions of certain weather conditions, these It would be a system that rapidly predicts how the will spread spatially, and a system that communicates it. What is said to be a substance that exhibits dilute gas-like behavior will actually be a gas containing radioactive particles.
At this time, the size of the calculation cell can be specified.
The output image can be contoured on a map. effective dose
dose).
Including those traveling the mountain area on business (scientific research, reconnaissance, equipment inspection) or voluntarily (of course) traveling the world. The same is true for such situations), you will try to avoid your own danger. Recently, the number of people possessing satellite phones and mobile phones is increasing, and the number of nuclear power plants is increasing all over the world.
In that case, it is not uncommon in modern times for the above-mentioned screen to be obtained as information from a satellite telephone or the like, and for numerical information to be obtained while being drawn on the screen. Therefore, if you have a GPS, you can also point your own position on the same map. And if you know the direction at rest, without waste It can be used to collect information for advanced decision making on the next step, it can save water and food, which is an energy source, which was required for unnecessary movement, and the time required for unnecessary movement can be used to determine the direction. It is effective in avoiding situations where the weather conditions change to the next one and turn out to be a hopeless situation, etc. As shown in the figure, as a conceptual diagram of dose calculation, the radioactivity of each cell Contributions from particles are taken into account in calculating the dose.

First of all, I must clarify why I am taking this position. It's not my intention to point out anything specific, but it's become clear that such things will happen anyway, but my stance is just to make a contribution that I can. In that sense, I would like to state that I have no policy or political intentions.
Anyways,

Nuclear power generation is modern, as stated at the beginning of the paper, "although it has the effectiveness of... , At that time, there is a demand that can protect itself even a little, and it is something that tries to meet such a demand.

In particular, I would like to make it clear that I have no intention of commenting on the legitimacy of the government's opinion (statement of whether the judgment is correct or incorrect) in the following articles, and that I will not intend to do so in the future. sea bream.
Non-disclosure of radiation diffusion prediction "appropriate" Ministry of Education verifies accident response

Diffusion prediction of SPEEDI by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology. Data as of March 15, 2011 (provided by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology)
On the 27th, the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology announced the results of verification of the ministry's response after the accident at the Tokyo Electric Power Company's Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. Concerning the initial non-disclosure of diffusion predictions for the "SPEEDI," an emergency rapid radiation impact prediction network system that was supposed to be useful in evacuating residents, he said, "It is appropriate to recognize that it is difficult to say that the calculations based on assumptions simulated reality. It was," he justified.

At a press conference, the ministry also explained, "The Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology is not in a position to publish the results of SPEEDI."

The government's Accident Investigation Committee pointed out in its final report released on the 23rd that ``it is possible that the announcement of the spread predictions allowed residents to choose the appropriate timing for evacuation.''


2012/07/27 18:50 Kyodo News
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The intention of the inventor is not on the propriety of the above judgment. Rather, it is assumed that in the future, a mature era will come when the announcement will be made correctly, and at that time, overseas individual travelers who have difficulty gathering information due to direct language conversation overseas (but using mobile satellite phones, etc.) Therefore, we aim to propose a direction information acquisition method that enables mountain travelers and the like to correctly determine and start their actions.

If you can do that,
It seems that the "possibility that residents were able to choose the timing of evacuation appropriately" and "the possibility that they were able to choose the direction and route of evacuation appropriately" also increase.
For those who place particular emphasis on group disaster prevention and evacuation, it may seem strange that each individual makes a decision on their own, but this itself is somewhat old-fashioned. It can be said that they are trapped. In today's elementary and junior high schools, the lack of education in the point of "thinking and acting for oneself" is recognized. “Tsunami Tendenko” also seems to be a lesson that accounts for the fatal consequences of delayed judgment. This brings a new culture. However, in Europe and the United States, it is a matter of course.
Also, without the original idea of valuing each individual, the awareness of disaster prevention will become empty and futile, concentrating on protecting authority and avoiding responsibility. Since it is not the purpose of this article to explain what kind of result it brings, I will omit it.
<<0496>>

Of course, if you live in the city, it does not mean that you should wait for evacuation orders from local governments or the national government. This is because it seems that risk management, not risk assessment, should respect individual decision-making. However, consider what happens in the following cases.

For example, this is the case when you are traveling in a mountainous area, either as a hobby or for business. Self-catering mountain trips carrying a tent and carrying food for the planned number of days are not uncommon in modern times. I pack all the food and shelter (sometimes clothes = cold weather) for the planned number of days + α and move. There is no longer a region in Japan that is unrelated to the nuclear power plant accident that will occur at that time. Since you probably have a portable radio or the like, information at that time will be relatively available. In addition, the time will soon come when you will own a satellite phone (satellite phone price cuts were also announced recently). In such a case, if you are climbing, so-called the most popular, if you are doing a traverse, you are often on the ridgeline at that time. It is possible to instantly envision a plan change that will allow you to return home safely even if you descend in the direction of the mountain. However, at that time, misalignment causes a fatal problem.
<<0497>>

It is also not uncommon to have a backpack traveling in Europe. In today's world of globalization, such things are even considered necessary. However, even in Europe, the damage caused by nuclear accidents cannot be avoided. It is clear from the effects drawn on the map that the effects of the atmospheric release of radioactive materials from the 1986 Chernobyl nuclear power plant accident extended to England, France, Norway, etc. . Due to the delay in the response of the Soviet government at the time, these disasters caused widespread and severe damage. In modern times, as seen in the activities of NPOs in France, a system of voluntarily collecting and transmitting accurate information is being established. Anyone can get this. And what is required now is to obtain that information and expand the means for making action decisions.

This proposal is considered to provide one answer to that. Excellent low cost, possibility of diverting general-purpose products, simplicity, small size and light weight, etc. Other gadgets (diffusion and price reduction of satellite phones, etc.) are also spurring.
<<0498>>

Basically, shielding is stable when there is a shielding object with an integral multiple of the wavelength.
For example, skyscrapers (office buildings, shopping centers, lodging facilities, residential buildings) on the waterfront (Tokyo, Sydney, NY, Amsterdam, London, etc.), shadows of buildings facing the sea in the city For example, if you imagine a situation where you are looking at the sea from the ship's side deck of a huge passenger ship underway, it will be uniquely established. A similar situation may also apply.

<<0499>>

The view from a window in an office in a high-rise building (the 10th floor of the Defense Agency Ichigaya Building A) is also acceptable, or the view from a cafe window (for example, Baycourt Cafe on the 34th floor of Makuhari New Otani). The same is true when the device is pressed against the window of a passenger aircraft, or the window of a rescue/materials mailer (for example, Shikorsky) with a crew capacity of more than 10 people. It may also be possible to go by water boat on a small passenger ship.
Mountaineering and climbing are my hobbies, and I'm particularly well suited to that area. Climbing is against a huge hanging wall. However, it can be difficult to locate it. They look similar, but they take different routes. It doesn't have a name written on it. Therefore, the positions are similar, and it is troublesome whether the GPS geodesy with error is correct. It takes work. At that time, you can easily identify it unexpectedly by calculating the direction you are facing. At this time, since the rock surface is close, the credibility of the jikikon path is declining geologically. That's why we decided to use GPS. When you say it like this, you often get it. Also, in the spirit of climbing, I don't like relying on machines for everything. In a sense of unity between nature and human beings, we use machines to ensure absolute safety, even in the event of an emergency, in order to ensure the minimum level of safety. In that sense, it's kind of uninteresting to bring along an overly precise azimuth gyro. There, however, the compass is unreliable. It's a waste to just take a GPS with you. It was invented under such circumstances.

<<0500>>

Things are similar in the mountains. There is a word traverse. It is a term that means to cross. What I mean by that is that although it is basic to walk along the ridgeline that connects the summits, it is not always possible to do so. It's too windy, it's raining, and the narrow ridges can be a slip hazard. There is also a ridgeline close to a knife edge, and if you slip down, you will die. In that case, tremble with fear. Therefore, another route is developed to wrap around the hillside a little. Such a road also has its own risks, but it is still better. When I go through it, the word traverse often comes up. Note that in this case, a situation similar to that of the hanging wall described above has emerged. In that case, if the GPS is used during a break, it can be confirmed that the azimuth is facing the correct side. It may seem strange, but unexpectedly, the koru (open side) was covered in fog, and if I made a mistake when I started walking there, I would take the wrong ridge line and continue walking for more than several hours without knowing it ( However, this can lead to great distress, especially since we do not encounter any major contradictions. of. For that reason, it is difficult to say that it possesses great danger and intelligence. Although the compass is easy, it is unreliable, so there is a strong tendency not to use it after all. Because it is in the fog where visual information cannot be used, even if compass w suggests a contradiction, it will be cleared up as a magnetic error, and it will not be seen as a very basic and important proverb. In that sense, in the mountains, something to complement it was sought. (This is a mountainous area in Japan, one of the world's most volcanic countries (and therefore famous for its hot springs). However, this is also a story in the summer when the snow is not deep, and it may be different in the snowy plains of Northern Europe.)
Therefore, this proposal seems to be useful in the research field of volcanology. Kiraware volcano, Pinatubo volcano, Iceland, etc. or nearby. It is also suitable for use in the area called the fire of ring, a major volcanic zone. It is also suitable for Antarctica because there are volcanoes in Antarctica. Kilimanjaro was also a volcano. I think Aconcagua did too. I think it was McKinley's total. Of course Mt.Fuji is a volcano. Few people know that Japan is home to 10% of the world's volcanoes and that tourists visit Japan for that reason.


I think it would be good to draw in the following relation.
medicine, nursing, health,
radiation

<<0501>>

Risk avoidance behavior with time pressure (mainly walking)
1. Tsunami (as symbolized by the word tsunami tendenko), it is known that quick action decisions and immediate action execution based on individual judgment, rather than "side-by-side", which may be effective in normal times, make the difference between life and death. In such a case, if there is a local information, it should be followed, but in the case of an area that has only been visited on a business trip, etc., it seems to be effective as a support device as various information)
2. Avalanche (If it is based on predictions such as an avalanche warning due to an abnormal rise in temperature during the day. Or, in a fight against the creeping sunset, rush to a safe zone with footsteps and mountain ski equipment (current position is an avalanche If walking across (or not crossing) an avalanche-prone area under time pressure in haste, if not an avalanche-prone area),
3. Determination of actions (whether to evacuate or not) associated with rapid diffusion prediction of radioactive materials (fine particles)
4. If there is a report that there is a possibility of a steam explosion at a nuclear power plant due to loss of cooling. Although it will be an action to bet on predictive power based on self-risk assessment and risk management, such as the direction of being far away and the topographical direction that is not downwind, but if there is a land can, it will generally hit. Will.
5. Evacuation avoiding the direction of volcanic eruptions, steam explosions, and pyroclastic flows based on predictions.
7. If there is information on an area where riots have occurred overseas, etc., do not enter that area and evacuate away from that area, or walk to a designated airport if the embassy informs you that an escape plane has been arranged. Reach support while confirming not to step into a dangerous designated area in an unfamiliar geographical situation
8. Although there are not many examples in Japan, if there is a dangerous area where it is said that you should not enter (get involved in a conflict) in an area where there are many overseas conflicts, you can enter that area if you proceed in this direction. Ability to warn from the azimuth at rest that it will be lost.
9. When you see a place to reach while drifting, whether you should use your physical strength to reach it or whether you should swim, the direction is important when making such a decision. In some cases, such as when you're on the move, you'll be late along the way (and when you move, it's hard to do because you can't visually see where you started), so it's best to stop when you're still.
10. Water is also important in trail competitions, Atacama Crossing, Gobi March, Trail Running, etc.

In the case of 9, there is no cover other than the lifeboat and myself, but since there is plenty of seawater, I think it would be good to equip GPS equipment and a large bucket that can fill with seawater and create a cover. It may be possible to ■ ``distill'' it with sunlight and its bucket.

As equipment for mountaineering, especially for overseas mountaineering and expeditions, it can also serve as a filtering bucket to secure safe water for groups.

<<0502>>

Pose at 9:36, or the pose when Ichiro avoids a dead ball, put the thighs of both legs together to eliminate the gap, pull the waist tightly, and cover the upper body slightly with both hands. Place it on each knee, with your elbows sticking out, and spread a (salt) water film (including food) from your arms to your upper body/waist/thighs.
While doing this, both water films may be connected to measure atmospheric pressure changes from the reference point of Pascal's law (combined function),
You can refill your mouth with Smartubue,
You can simply use it as a water bottle,
It can be used to cool the armpits as a preventive measure against heat stroke (in this case, you can really put a cold pack),
Conversely, it can be used as a heat retaining agent (in this case, a heat retaining agent may be added).
A bellows may be used,
You can use transparent vinyl, or you can put reinforcing resin in the shape of an umbrella bone,
It may be a tapestry bellows type.
A fan-shaped deployment method may also be used.
Can be attached with Velcro tape
magnetic connection structure

Masao Nagaoka You can attach it with a magnet,
You can use paste-like food or salmon fillet,
You can also add boiled beans, beans, or grains.

Then, if you place a GPS around your crotch or navel, you can create a cylinder-like (or cone-like) object with an opening of exactly λ=19 cm and 2λ=38 cm.

If you want to spread your knees, you can also attach a rectangular water plate to your crotch area.

If you're going to do this with your left and right legs open (which also doubles as a stretch - it's effective because it's actually important to change your mood, change your mind, and relax before an accident), don't put your palms on your knees and place your forearms around. A good distance is enough to touch your knees.

When using Masao Nagaoka magnets: One line on each side of the left and right thighs, one line on each side of the left and right body, and one line on each upper side of each thigh.
<<0503>>

Just to use less water, just close your knees.. just then straighten your arms and the opening will be narrower. I feel that in many cases it is better to make it a circle.

If you have a gap between your thighs when you close your legs, you can put water in that space as well. Place your palms on your knees that are in front of you.

The term "water film" may refer to the agar sheet, or to other similar materials.

They may be divided into compartments and joined together.In that case, they may be joined with Velcro tape or the magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka.
In order to make the most effective use of your body, as shown in the figure, you should sit on the knees, pull your hips in, put your hands on your knees, close your thighs, and bend your upper body slightly. , forearms, head, thighs, and shins.

It's even better if you spread a film of water over the area surrounded by your upper arms, forearms, body, and thighs.

This means that a cylinder having a diameter of 38 cm or more (that is, 2λ or more), or a cone, a conical section, a square cylinder, a pyramid, or a truncated pyramid is constructed. equal.
<<0504>>

At this time, to join the body and the water film structure, a magnetic force connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka (an elongated cylindrical metal cylinder with N and S poles formed symmetrically with respect to the central axis direction, Insert the cylindrical magnet into a container made of plastic or the like, insert it into a smoothly rotatable pivot with a slight play space, embed the structure in the bonding surface of the material to be bonded, and apply the mutual sides. Since the magnets rotate independently in the direction in which they attract each other regardless of the direction in particular, there is no need to correct the orientation, and it is possible to easily combine without disturbing concentration (patented mmmm See township))

A polygonal water bottle with a thin water plate structure, which has a screw cap or a push-in lid, and each side of the polygon is equipped with a magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka. what to do

You can use it to fill the gaps in the figure.




<<0505>>

At that time, the upper arm, forearm, thigh, side of the body, etc., which correspond to the sides of the joint, may be similarly equipped with a magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka.In that case, may be sewn onto clothing, or may be attached using Velcro tape, thermocompression tape, double-sided tape, duct tape, Teraoka tape, or adhesive tape. Thighs and torso can be wrapped with Velcro tape to surround them, and the magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka can be attached there.In that case, removal will be easier. .


For example, assuming that it is sewn on, or if it is attached with Velcro tape, the water plate attached with the magnetic connection structure magnet devised by Masao Nagaoka will follow the shape of the body. If you stick it to your body, it will not interfere with your movement.
<<0506>>

It should be noted that if you make it as detailed as the development diagram, you can do it more appropriately for your body.
The magnetic connection structure magnet devised by Masao Nagaoka has sufficient bonding strength.
A development plan can be created by freely creating a three-dimensional polygon and creating a development plan for it.
For each one, it is sufficient to prepare water plates such as pentagons, squares, triangles, and hexagons as constituent elements.

It is also possible to bulge out slightly outward.

A nearly flat structure that does not bulge at all is also acceptable.

Mizukoku
http://www.sky-i.jp/youki-jikkenkigu/poritanku/SAN2167.phtml List of SKY-i plastic tank products

From selling plastic tanks to providing various information
SKY-i from plastic tank https://item.tech-jam.com/items/products_img/KN3340438.jpg This reagent bottle is shaped like a book. increase.


<<0507>>

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With book bottle cock (name: 10L (with inner stopper), cock thread size (mm): 20A)
WEB2123
\3,250
\3,413 (tax included)
We provide drawings of this product in PDF format. Please click here to view.

Outer dimensions (mm) 241×171×386H
Mouth inner diameter (mm) 43φ
Name 10L (with inner plug)
cock thread size 20A
C/S (reference) 3
Material (body) PP (transparent)
Material (cap) HDPE (white)
Inner plug (LDPE) ○
Cook ○
Autoclave ×
Book bottle (1L) B-1 No middle/stopcock (stop cock, 2-way cock 2-way cock, 3-way cock 3-way cock 4-way cock four way cock) / KN3340439

Weighing pan hexagonal type (Balance tray hexagonal type) (Name: 45mm) / SAN9576

Vat/Tray Product List

SAN2275 No.15 Polystyrene 194.0mm×104.0mm×28.0Hmm 189.0mm×99.0mm×23.0Hmm ¥304

Bill bag (name: 360cc) / SAN4627 (commonly known as flat water bottle)
http://www.sky-i.jp/youki-jikkenkigu/tyakkubukuro-sanpuringubukuro/SAN4627.phtml
Baron Box Kontena only 10L
mighty back
PP transparent from bottom left, 2LWEB2303, 1L2208E

, 500ml 2300E 0.5 48×167×115

Sampler Book Bottle 1L Transparent 2208E (291-7025)
¥488 new from 4 sellers
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166g (L):
1.0
Dimensions (width W x depth D x height H) (mm): 48 x 230 x 166


. It saves space compared to cylindrical bottles and can be neatly organized.

Book bottle (name: 2L transparent PP (no inner plug))
WEB2303
\605
\635 (tax included)

500ml
2300E 0.5 48×167×115 37175336 2300E
0.5 48×167×115 None 85 291-7017
¥308
¥293
2208E 1.0
48×230×166 None 166 291-7025 ¥495
¥470
SUNPLATEC, BOOKBOTTLE




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How to maintain a thin structure
In a bucket shape based on a circular (square) frustum, the outer wall is actually double-layered, and a separate liquid (or semi-liquid such as gel, or semi-solid) can be put in and taken out.
1. put in there
(a) Specifically, there are no ready-made products. propose. I made my own. For DIY, you can use hot glue (hot gun), hot glue, etc. Welding by heat is also possible. You can also use chemical adhesives. In recent years, chemical adhesives capable of adhering PP, PE, etc. have become available, so they can be realized. Also, with the spread of 3D printers, it has become possible to make your own.
(B) This is treated as a patent claim as a double structure bucket.
(c) The double structure bucket is also proposed and claimed as a silicon type collapsible silicon bucket.
(d) A pop-up bucket that pops up based on a physical resin spring.
(e) In addition, if the double structure bucket can have separate chambers and separate plugs, a barometer can be made using the principle of Pasukaru.
(f) We can also create a hyfdration system,
(g) The outer shape of the filtration device can also be made.
(h) Combined with the framework of a simple device that can distill even a little seawater with a limited impact from sunlight in a harsh or limited environment with few materials, such as a drifting lifeboat in an amphibious vessel or a washed-up island. suggest something. (Origin of the SOALAS Treaty) Hitherto, many distilling apparatuses using solar heat have been proposed, but all of them have complicated structures and high manufacturing costs, and none of them are portable. The parabola also repairs the useless thing. "Use sea water as cooling water to take away (condense) heat""Use sunlight as a heat source to give (evaporate) heat" Create a part on the side where seawater is placed.” “A partition is installed so that the evaporated water does not return to the original seawater when the water drops fall, and even if it falls, it will remain in the partition. Anything that stays in the partition either accumulates in the middle partition or accumulates in the double structure.” Transparent acrylic carbonate. Lid. Rub on the lid. It flows into the aside. The watercone has no cooling function. Oh, should I go? What should I do with mine? Should I call?


How to endure with a curved structure made of robust and lightweight plastic
1. Made from polypropylene. Don't make the size of the unit too big.
2. Lay it out in one layer.
3. Double the layer.
(a) Made of thin PET (polyethylene terephthalate) such as Irohasu (Coca-Cola). There are no examples. It can be sewn onto a coat, furisode, or attached with Velcro or gumtie.

How to endure with a flat structure of robust and lightweight plastic
4. How to shape with polypropylene etc.
(a) Book bottle (Sanplatec) 0.5ml, 1L, 2L, etc. are available. It is easy because there is no structural problem. The dimensions of 0.5L are 0.5L 48×167×115 mm.
<<0509>>

A method of giving structure with flexible and lightweight plastic vinyl bags and narrow cylindrical fibers
1. An arbitrary transparent vinyl bag is filled and put into a net woven into a long and narrow cylindrical shape.
2. Arrange one layer with it as one unit.
3. The gap is closed by making the layer into two layers.
How to give clear vinyl tubular structure
1. Fill any transparent plastic bag and put it in a net woven into a long and narrow cylindrical shape 2. Arrange it in a layer as a unit.
3. The gap is closed by making the layer into two layers.
(Example) For tube sales of candy 1. there is an example of
Method of giving structure by repeating ¥ for subdivision packaging of transparent plastic bags
1. An arbitrary transparent vinyl bag is filled, and it is subdivided and packaged in a rectangular shape. .
2. Arrange one layer with it as one unit.
3. The gap is closed by making the layer into two layers.
(Example) There is a zero of Shimizu, a life-saving equipment certified by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. It has become an international standard.
A method that increases the viscosity of the liquid itself and gives it a structure (semi-liquid, semi-solid, gel-like)
1. Add powder of SAP Super Absorbent Polymer to make an aqueous solution
2. An arbitrary transparent vinyl bag is filled, and it is subdivided and packaged in a rectangular shape. Subdivisions larger than water can still maintain normality.
3. Arrange one layer with it as one unit.
4. If necessary, double the layer to close the gap.
(a) It may be explained by the increase in cluster size that contributes to the orientational dielectric due to hydration.
A method that increases the viscosity of the liquid itself and gives it a structure (semi-liquid, semi-solid, gel-like)
1. Agar or Ogo powder is added to make agar. If that is the case, the addition of an electrolyte will enhance the electromagnetic wave absorbability, so it is added. Add necessary elements (salt content), nutritional supplements, ascorbic acid, etc., if they are listed. Better.
2. An arbitrary transparent vinyl bag is filled, and it is subdivided and packaged in a rectangular shape. Subdivisions larger than water can still maintain normality. Diprok can easily maintain its shape.
2. Arrange one layer with it as one unit.
3. If necessary, the layer is made into two layers and the gap is closed.
(Law) This is two things. Can be used as food. The availability of agar is high in Japan, so there is flexibility. If you increase the electrolyte (salt), you can do something like oral rehydration. For the time being, it will replace the trail mix. Easy to handle due to its stable shape. If ascorbic acid is added, an effect of resistance to radiation can also be expected (reference: National Defense Medical College 2008, etc.). Electrolytes such as salt, ascorbic acid, and aliquots are ionized to increase electrical conductivity, so an improvement in the electromagnetic wave absorption effect can be expected. It may be explained by an increase in cluster size that contributes to the orientational dielectric due to hydration.
It is also possible to create a disaster site, a mountain hut, etc., in case of natural disasters overseas, riots, etc., such as small ships, etc. .
1. Using a paper structure such as the core of a saran wrap, the core of a paper towel, or the core of a trolley, water is added to the vinyl cloth, and the scallops are sealed with a katamusubi. , put it in the core of them, and stop it with a gum tape (even better if it is a teraoka tape) so that it does not come out.
2. Arrange them in a single layer.
3. If there is a need, make two layers and close the gap
4. If necessary, the circle can be slightly squashed into an ellipse by adding pressure.
Put the folded shimbunshi in a garbage bag and pour water into it. That's all there is to it. Shimbun is water-absorbent, so it is convenient to wear thin fabrics. This is especially true in the case of buffalo saline and the like. If the child is dizzy today, you can force him to hold the folded newspaper outside the garbage bag for the purpose of picking it up today. It is also possible to cut open a gyu-new pack. Outside. It can be a cardboard box or Nakami no Danpozu. The filling may be cooking paper or the like. Crush it from the outside. make it Or toilet paper itself.
1. Form the structure of the joint. ,
2. Assuming that it is one layer, one layer is arranged to cover the necessary area.
3. If there is a need, make two layers and close the gap
Prepare a ziplock that connects. All of the zips are unzipped and filled with fresh water (or an aqueous solution or any other solution with agar and the desired medium dissolved in it). Gently close the ZIP of all compartments.
1. Make it a layer.
2. The gap is closed by making the layer into two layers.
(zero) I don't see an example like this, but Yamato is convenient. It can be used as a storage for both food and beverages, and it can also be used as a heat and cold insulator, and because it is a sheet, the structure is easy to modify, it can be placed anywhere, and it supports GPS. It is easy to use it for two, and in the first place, it is already a wide open water tank, and it is even more powerful if you close the gap by putting it together. This seems to be easy, and it's not, it's definitely a good idea to do so. Especially in disaster relief, vegetables, mountains, and seas. If you mix it up, you can actually change Atsumi, depending on the GPS system. You can gradually increase or decrease the area. Together with Velcro with double-sided tape, Yamamoto Jishaku, Teraoka Tape, Gamute, etc., it will be strong. It can be used to prevent tents and tents from being exposed to the sun. If you take two and put this sheet between them, you can create a wall like water. I can't get tired of working hard. Luggage can't be wasted space either. It will be fine when the water is set and it has been warmed up. It is flat. Moreover, it can be used even if it is cut off. There is also a famous Suinaka Miki Chohin. Kusuri s, Passport, Money, Chizu, Taoru, sagai, Karabina Geass Ringe. Kandenchi, Bungu, tools, scissors, demos, side dishes, and food items. , j phone number.

<<0510>>

Emergency seawater desalination equipment
http://www.j-tokyo.com/2008/11/27/10895.html

Simple seawater desalinator
http://www.j-tokyo.com/2007/08/30/3216.html

Selling price
(Amount including tax) 8,478 yen

standard price:
8,925 yen


Security measures
Secure SSL encrypted communication

Frequently Asked Questions When Purchasing
Delivery time 2-3 days
Main features
It can be folded into a small size for storage when not in use, and can also be made smaller when discarded, making it possible to reduce the overall amount of waste.

Chucks, zippers (plastic, metal), fasteners (plastic, metal), Velcro tapes, double-sided tapes, packing tapes, Teraoka tapes, magnetic connection structure magnets devised by Mr. Masao Nagaoka, etc.

<<0511>>

Polypropylene, etc., which has a certain degree of strength, is widely used as a bag for water. (Those with screw caps called containers, matty bags, standing bags, etc. are in widespread use.
There are 1,800cc, 600cc, 360cc and so on for the bill bag. For example, products made by Sunplatec are popular, and Mighty Packs cost around 150 to 200 yen. Book bottles are priced from 4 to 500 yen for less than 1L.
<<0512>>

Bill Pack. A bill pack that can be capped and stored even if you can't use it all at once. Since it has an injection port, it can also be used as a refill pack for liquid detergent, shampoo, conditioner, etc.
1.
Since it can be folded before use,
It does not take up space and can significantly reduce distribution costs.

2. Excellent quality maintenance,
It can handle various materials.
Please use it flexibly, such as multi-layered paper, aluminum, etc., standing bag, set with outer box. In addition, it is light and durable, and can be folded before use, so distribution costs can be greatly reduced, and it is also effective for disposal.

Billback can be folded into a small size for storage when not in use, and can be reduced in size when discarded, making it possible to reduce the overall volume of waste. It can be used repeatedly. It can also be used during sampling and in emergencies. It is almost the same as what is called a petanko water bottle.
Refills have evolved further!!

Billpack is a pouch with a spout. We have a type that is placed in the center of the upper part of the bag and a type that is attached diagonally to the corners. Compared to hard bottles, this eco-friendly pouch uses less plastic and comes with a cap, so you can use it in small amounts and store it as is.
Contents can be taken out without stress. Suitable for re-openable bags for camping equipment, sports drinks, emergency drinks, etc. Taisei Lamic
<<0513>>

The Maitybag is a pack with excellent sealing performance similar to that of the bilbag. It has a two-layer film structure that uses polyethylene on the inside and vinyl on the outside, and has excellent sealing performance. 1800ml, 850ml, 600ml, 360ml, etc. article
It has excellent pressure resistance and can be used as a pack container for liquid and viscous samples. Inner surface/PE outer surface/PA (polyamide) with polyethylene sealing plug
<<0514>>

The BookBottle (1L) is a rectangular container with a handle and scale. There are 500mL 48×115×168 and 500mL 48×115×168. It is a square container with a handle and scale, and is thin for excellent storage. B-5 and B-10 have handles and scales in two places, and can be used both vertically and horizontally. B-0, B-1 and B-2 can be autoclave sterilized. Body / PP Lid / Inner Plug / PE (B-0, B-1, B-2 are all made of PP, no inner plug)




<<0515>>
Regarding the mathematical, biological, chemical, and physical terms used in this paper, although I do not think there is any particular need for further explanation, I will provide a brief explanation just in case. I decided to keep it. This is mainly based on the following documents: Rikagaku Jiten 5th Edition, World Encyclopedia 2nd Edition, Encyclopedia Mypedia 2006, Kojien 5th Edition, Modern Terms Basic Knowledge 2001-2006, etc.
A polar solvent is a solvent consisting of polar molecules with a high dielectric constant. It has a large dissolving power for electrolytes and dissolves many substances that are not soluble in non-polar solvents. This is because strong dipole-dipole forces and intermolecular forces such as hydrogen bonds act between the solute and the polar solvent. In addition, the solvation energy for ions is large, and the reaction rate in polar solvents is high in ionic reactions. Water and ethanol are typical hydrogen-bonding polar solvents. Also dipolar aprotic solvents without protic hydrogen, such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, hexamethylphosphoramide, etc. is widely used as a solvent for polymer compounds and as a characteristic reaction solvent. A solution is a mixture that forms a homogeneous liquid phase. Homogeneous mixtures may be liquid phases, gas phases, or solid phases. A solid phase is called a solid solution, and a solution in a liquid phase is called a solution. Solution is sometimes used in the same sense as solution. When one of the components of a solution is considered to dissolve the others, the dissolving component is called the solvent and the dissolved component is called the solute. Both the solvent and the solute are liquids. For example, in the case of a solution such as water and ethyl alcohol that can be mixed at an arbitrary ratio, the solvent is used as the larger amount for convenience. A visible characteristic of homogeneous liquid mixtures is that no separation occurs when a clear mixture is allowed to stand for a long period of time or is centrifuged, and that even if the mixture appears clear, it can be turned upside down. In some cases, the liquid flow cannot be seen. Even if it is transparent, if it is non-uniform, the density and refractive index of each part will be different.
Solutions include electrolyte solutions and non-electrolyte solutions. A solution in which an electrolyte is dissolved in a polar solvent and dissociated into cations and anions is called an electrolyte solution or an ionic solution, and a solution that does not contain electrolytes is called a non-electrolyte solution or molecular solution. In the former, ion-ion and ion-solvent forces mainly contribute, whereas in the latter, intermolecular forces usually dominate, so both are treated from different standpoints. Whether or not a solution contains ions can be determined by measuring the electrical conductivity (conductivity) of the solution. That is, the electrical conductivity of a solution in the presence of ions is greater than that of a solution without ions. The degree to which electrolytes dissociate in solution (dissociation degree) is greater when the electrolyte consists of ionic bonds (strong electrolyte or true electrolyte
true electron>). However, even substances that are not ionically bound may have the potential to become partially ionic through interaction with solvents (weak electrolytes or <potential electrolytes>).
The thermodynamic properties of solutions are characteristic. Non-electrolyte solutions exhibit different properties depending on the combination of their components, and are usually discussed from the standpoint of the following interactions.
(1) An ideal solution is a virtual solution that does not change heat or volume when mixed. All solutions behave like ideal solutions when their concentrations are sufficiently dilute. However, when the solute and solvent have the same molecular size or are chemically very similar (e.g., isotope mixtures, mixtures of chlorobenzene and bromobenzene, etc.), all This solution exhibits properties close to the ideal solution in the concentration range of . Such a solution is called a perfect solution.
(2) An athermal solution is one in which there is no heat exchange when several components are mixed into a solution (the heat of mixing is 0, that is, approximately H = 0), and the entropy change of mixing is the same as in an ideal solution. refers to a solution that differs from the value Unlike an ideal solution, an athermal solution occurs when the molecular interactions of the components are very similar but differ in size. Examples include ethylene bromide and propylene bromide solutions.
(3) In a regular solution, when several components are mixed to form a solution, heat is transferred in and out (the heat of mixing is not 0. H≠0). A solution which is the same as in the case of Hildebrand J. et al. H. Hildebrand (1929) defined a regular solution. When dealing with real solutions, solutions that do not have intermolecular interactions such as chemical interactions and associations often satisfy the conditions of this definition approximately, and a solution consisting of benzene and carbon tetrachloride satisfies this definition. For example.
(4) A polymer solution is a solution in which the solute is a polymer compound. When the solvent is water, it is called a water-soluble polymer solution. Physical properties that tend to be different from the properties of low-molecular compound solutions flow birefringence, light scattering, etc.).
(6) A surfactant solution significantly reduces the surface tension of the solution when certain substances (eg, sodium alkylbenzene sulfonate) are dissolved in the liquid. Such substances are called surfactants. Surfactants also have the characteristic of forming micelles (lyophilic colloidal particles formed by association of many molecules by intermolecular forces) when the concentration exceeds a certain level (critical micelle concentration) in a solution. Solubilization of a water-insoluble liquid or solid dissolved in a micelle solution of a surfactant to form a stable solution.
Or it is called solubilization, and such a solution is called a solubilized solution.
The properties of solutions are roughly divided into properties in equilibrium and properties in non-equilibrium. (1) Equilibrium properties In other words, thermodynamic properties. When examining the properties of a solution, the necessary conditions such as temperature and pressure are kept constant, and it is carried out in a state in which no changes occur anymore, that is, in a state in which equilibrium has been reached. Specifically, vapor pressure depression, boiling point elevation, freezing point depression, osmotic pressure, and the like. These phenomena are generally seen in solutions, but the amount of change in them, especially in dilute solutions, depends not on the type of solute, but on the amount (number of moles) of the solute per unit amount, as long as the solvent is fixed. It has been confirmed experimentally that it is determined by the solubility of the Therefore, the property of a dilute solution of a non-volatile substance that does not depend on the type of substance is called a colligative property. These colligative properties can be used to determine the molecular weight. The reason why the concentration is limited to dilute is that these colligative properties are calculated and measured from <Raoul's law> (the law for vapor pressure drop) and the formulas for boiling point elevation and freezing point depression related to the law. It is only at sparse concentrations that the values agree. As the concentration increases, it becomes difficult to explain the measured values theoretically. The vapor pressure (partial pressure) of the solute must be considered when working with solutions of substances that are gaseous or tend to become gaseous, such as gases, liquids, and solids with high vapor pressure. When a gas dissolves in a solvent to form a solution, the relationship between the partial pressure of the gas and its solubility is known as "Henry's Law." Solventextraction is one of the operations for extracting a certain component from a natural product or for separating or purifying a substance used in chemical analysis or synthesis. is. (2) Properties in non-equilibrium state These are properties related to diffusion, viscosity, electrical conduction, and so on. Diffusion of solutes and solvents in solutions, viscosity of solutions, and properties of electric conduction are also studied experimentally and theoretically.
Infusion (fluid transfusion∥infusing solution) refers to injecting a large amount of liquid into the body through a route other than the gastrointestinal tract, or the liquid used therein, and the latter is also called an infusion agent. The route of injection is primarily IV, but subcutaneous injection is also possible. Intravenous infusion is called an infusion or intravenous dripinfusion. In the past, a glass drip bottle connected to a rubber tube was used for infusion, but recently, a disposable plastic infusion set connected to the infusion bottle is used. For infusion, the infusion rate must be adjusted according to the condition of the body.
The purpose of intravenous fluids is to (1) replenish lost water and salt (electrolytes), (2) supplement nutritional deficiencies when oral intake is impossible or insufficient, and (3) treat intravascular bleeding. There are three types of supply of blood substitutes to secure volume.
For example, when it comes to water, humans dissolve metabolites that are no longer needed from the body in urine and excrete them. losing water. For this reason, an adult weighing 50 kg requires at least about 2000 cc of water per day. Therefore, when a large amount of water is lost due to severe vomiting or diarrhea, fluid and electrolyte transfusions are required to replenish body fluids. In this case, nutrient IVs are given at the same time to compensate for malnutrition due to inability to take oral intake. Also, when oral intake is inhibited for several days, such as after gastrointestinal surgery, it is first necessary to replenish necessary fluids and electrolytes. Furthermore, when intestinal absorption of nutrients cannot be expected due to digestive disorders, etc., or when it is desired to stop intestinal absorption for treatment, total parenteral nutrition is performed to supplement the total calorie needs. . If the infused fluid is blood, it is called a blood transfusion.
Infusions include the water, salt, sugars, proteins, and fats that are necessary to sustain life, as well as plasma substitutes and drugs used for various treatments. It is prepared to the same extent as body fluids and is completely sterilized so as not to damage blood cells and tissues. Infusions are broadly divided into electrolyte infusions intended to replenish only water and electrolytes, and nutritional infusions aimed at preoperative and postoperative nutritional management. Physiological saline and Ringer's solution are still widely used as electrolyte infusions because of their ease of use. A variety of infusion solutions are available commercially as required and as shown in the table. Electrolyte infusions can be roughly divided into (1) surgical sodium replacement solutions that are isotonic with blood and used for acute extracellular fluid loss and shock (physiological saline, Ringer's solution, lock solution, etc.), (2) ) Generally called by the name of No. 1, is a 1/2 to 1/3 isotonic solution that is used as an infusion starting solution that does not contain potassium ions, (3) Intracellular repair solution, called by the name of No. 2 (4) Maintenance solution, 3 As the name suggests, it is a 1/3 to 1/4 isotonic solution for the purpose of replenishing and maintaining sodium ions in a stable period after surgery, (5) Postoperative recovery solution, called No. 4, Aimed at maintaining water replenishment, it is broadly classified into those containing few sodium ions and chloride ions and either no potassium ions or those containing a small amount of potassium ions. As sugars, in addition to the glucose shown in the table, there are infusion solutions containing sorbitol, fructose, xylitol, maltose, etc. As a nutrient infusion, there is a high-calorie infusion that uses high-concentration glucose as the main heat source, which was developed in 1968, and is used for parenteral nutrition. Low-calorie infusions are not as high-calorie as high-calorie infusions, but they contain 5-10% glucose mixed with amino acids and fat emulsions and are used for drip infusion.
Explain the electrolyte. When a substance is dissolved in water, the solution may exhibit the property of conducting electricity (electrical conductivity, electrical conductivity). This is because the substance dissociates in water into charged particles (cations and anions). A substance that dissociates into ions and exhibits conductivity when dissolved in a solvent is called an electrolyte. The degree of dissociation into ions (degree of dissociation) varies depending on the substance and solvent. Since water is usually used as a solvent, a substance that dissociates highly when dissolved in water is called a strong electrolyte, and a substance that dissociates less is called a weak electrolyte. However, this classification is not necessarily accurate. Rather, the degree of dissociation depends on the nature of the binding of substances, so the following classification is also made. When examining the conductivity of substances in a liquid or molten state (under high temperature), they are divided into substances that exhibit conductivity (electrolytes) and substances that do not (nonelectrolytes). A substance that exhibits conductivity in a molten state (molten electrolyte) is composed of ionic bonds of cations and anions, and is a so-called <true electrolyte>, corresponding to a so-called strong electrolyte. Examples include sodium chloride and potassium chloride. A substance that is not electrically conductive in its liquid or molten state may become electrically conductive when dissolved in a solvent, depending on the solvent. For example, acetic acid itself is nonionic and has little conductivity. Even if acetic acid is dissolved in water, it is only weakly dissociated (about 1%). However, when acetic acid is dissolved in liquid ammonia, acetic acid becomes strongly dissociated. This is because ammonia decomposes acetic acid through a chemical reaction to produce ammonium ions NH4+ and acetate ions CH3COO-. Substances such as acetic acid are, so to speak, <potential electrolytes> and correspond to so-called weak electrolytes.
Electrolytes include a 1-1 type consisting of monovalent cations and monovalent anions such as sodium chloride NaCl, and a 2-1 type consisting of divalent cations and monovalent anions such as calcium chloride CaCl2. type, charge type such as 2-2 type consisting of divalent cations and divalent anions like magnesium sulfate MgSO4. Electrolyte solutions are being studied from a practical point of view, such as plating and batteries, from a medical and physiological point of view, as is known for physiological saline, and from a fundamental point of view, physicochemically. As a theory of electrolyte solutions, for example, the Debye-Hückel theory of dilute solutions is known.
A development will be described. Putting an appropriate cut in a solid in space and expanding it on a plane is called unfolding the solid on the plane, and the figure that appears on the plane at this time is called the development of the solid.
A polyhedron is a solid bounded by a finite number of planar polygons. Each polygon is called a face of the polyhedron, a side of the polygon common to two faces is called a side or edge of the polyhedron, and each vertex of the polygon is called a vertex of the polyhedron. A solid with n faces is called an n-hedron. A polyhedron is called a convex polyhedron when the whole is located on one side of the plane containing each face, and Euler's theorem holds between the number of faces, edges, and vertices. In other words, a polyhedron is also a solid surrounded by four or more planar polygons. Depending on the number of planes, it can be called a tetrahedron or a pentahedron. The faces of a tetrahedron, which is a polyhedron composed of four planes, are all triangular.
A more mathematical description of the polyhedron is as follows. If there are a finite number of polygons in space, and each side of each polygon must be the side of exactly one other polygon, then the figure formed by these polygons is called a polyhedron. Each polygon that constitutes a polyhedron is called a face of the polyhedron, and the vertices and edges of these polygons are called the vertices and sides (or edges) of the polyhedron, respectively. A polyhedron with n faces (≧4) is called an n-facet. Of the two parts of the space divided by the polyhedron, the one with finite extent is called the interior of the polyhedron. A figure consisting of a polyhedron and its interior is also called a polyhedron, in which case the original polyhedron is called the surface of the polyhedron. A polyhedron is called a convex polyhedron if any face of the polyhedron intersects with the plane containing this face only on this face. A polyhedron is said to be simple if its surface can be continuously deformed into a convex polyhedron. A tetrahedron and a cuboid are convex polyhedrons, and a pyramid whose base is a concave polyhedron is not a convex polyhedron but a simple polyhedron. A perforated polyhedron like that in FIG. 3 is not simple. When the numbers of vertices, edges, and faces of a polyhedron are a0, a1, and a2, a simple polyhedron always has a0-a1+a2=2, and a convex polyhedron generally has holes.
In a polyhedron with p spaces, a0-a1+a2=2(1-p). This is called Euler's polyhedron theorem. There is also a field called topology that interprets polyhedra more broadly than the above.
A pyramid is described. Given a polygon in space and a point not on the plane of this polygon, each side of the polygon and a fixed point define a triangle. The solid bounded by these triangles and the initial polygon is called a pyramid, these triangles are called the sides, and the initial polygon is called the base. Furthermore, the fixed point is called the vertex, the distance between the vertex and the base is called the height, and the line of intersection of the sides is called the side edge or side edge. A pyramid with an n-sided base is called an n-sided pyramid. A triangular pyramid is also called a tetrahedron. A pyramid with a regular n-sided base and all sides of equal length is called a regular n-sided pyramid. In a regular n-pyramid, the lengths of the perpendiculars drawn from the apex to each side of the base are all equal. This length is called the oblique height of the regular n-pyramid. When a pyramid is cut by a plane parallel to its base, the cut end becomes a polygon similar to the base.
<<0516>>
Ropes play an important role in the mountains. Extremely important. The material has high strength, low strength, expensive, inexpensive, lightweight, and weight
There are, of course, various types depending on the purpose. There is a quay climb that is expected to be completed within a few hours, and there is a huge cliff between traverses.
There are times when you have to climb walls (for example, the famous large killet), and there are places where it is relatively easy but you slipped down, but there are places where you have to climb streams and many waterfalls.
There is also a steep climb, and there is also a natural giant quay wall that takes more than a few days to climb. Carrying water and food is essential. A rope is also required. The view that the rope is a kind of expendable item
There is also On such occasions, having multiple ropes is not uncommon, but rather common. Places with high difficulty, places with low difficulty, etc., can be used according to the purpose. instructor
I propose the following structure: That is, a material such as chloroprene having a power half-life depth corresponding to that of water is used to form a rope-like shape. this
as a spare rope in mountainous areas. By doing this, in an unexpected accident-like situation, you can
In addition, even if water is lost, diffracted waves can be expected to be weakened by forming a hollow cylinder with the chloroprene rope.
<<0517>>
The graph of FIG. 64 indicates that the dielectric loss of water at 1.5 GHz is on the order of several tens. It also shows that the larger the ionic conductivity σ, the more the effect is added to the dielectric loss of water and the smaller the power half-life depth, but the effect is still effective at 1.5 GHz.
<<0518>>
In the graph of FIG. 65, muscles, skin, etc. are sometimes referred to as high water content media in the medical field (fat, bones, etc. in the medical field are terms such as low water content media, and the above-mentioned
), but its 1.5 GHz penetration depth (the depth at which the power density is 1/e=1/2.718=37% in this case) is about
It shows that it is as short as 2-3 cm.
<<0519>>
FIG. 66 is a diagram showing that water molecules are permanent dipoles. The center of positive charge and the center of negative charge in the water molecule do not coincide. That is, the molecule has a permanent dipole mode
have a ment. When an electric field is applied to this, many randomly oriented water molecules are displaced by rotation due to the influence of the electric field. This is called dielectric polarization.
Bu.
A certain amount of time is required for the displacement. called relaxation time. Even if the alternating electric field is forced to make a displacement faster than this relaxation time, the water molecules cannot follow the influence of the outside world and cause losses.
FIG. 71 shows that an oxygen atom in a water molecule has six outer shell electrons (2 electrons in the 2s orbital and 4 electrons in the 2p orbital) orbitals based on quantum theory, due to the bonding of the p orbitals.
Due to the repulsion of two positive charges between two hydrogen atoms, the separation angle between covalent bonds is extended by 14 degrees to 104 degrees from the angle of the p-orbital, which should be orthogonal.
It is a conceptual diagram for explaining the state of the permanent dipole moment of water molecules.
Based on quantum theory, an oxygen atom in a water molecule has 2 electrons in the 2s orbital, 4 electrons in the 2p orbital, and 6 outer shell electrons.
The two p-orbitals are still only half-filled with electrons (top of FIG. 71).
Thus, an oxygen atom will try to bond with two hydrogen atoms using two p-bonds into one covalently bound water molecule.
Now, if so, since the p-bonds are orthogonal to each other (Figure 71, top panel), a valence angle of 90 degrees is first expected (Figure 71, bottom left panel). .
However, the measured value of bond angles in actual water molecules is about 104° (lower right figure in FIG. 71).
This could be explained on the basis that the two hydrogen atoms are partially positively charged and repel each other.
Similarly, a nitrogen atom has three p-bonds. If the bond angles between them were the same, it would have been possible to configure the ammonia molecule as a regular tetrahedral pyramidal molecule.
However, in reality, the ammonia molecule is much flatter and all bond angles are enlarged to 108 degrees.
Again, the electron repulsion of the hydrogen atoms may be brought out to interpret this fact, as the strong dipole moment (1.46 debyes) possessed by ammonia proves its polarity. be.
The covalent bond is also known as a homopolar bond or an electron-pair bond.
A chemical bond formed by an electron pair shared by two atoms. An electron pair involved in bonding is called a bonding electron pair
pair), or a shared electron pair, represented by:, a single bond C—H
A double bond C=C can be represented as C::C. The idea that electron pairs are involved in bonding was also proposed in Lewis-Langmuir's valence theory. Their
In theory, the two electrons involved in one covalent bond are shared by two atoms, and as a result, each atom assumes a stable electronic structure of the rare gas type. For example, with a hydrogen molecule
A hydrogen atom shares two electrons and has a helium-type electronic structure. From this point of view, the fact that a hydrogen atom is involved in one covalent bond, that is, the covalent valence is
1, but the mechanism by which electron pairs form stable bonds was first explained by Heitler-London theory based on quantum mechanics.
clarified. Both this theory and the later molecular orbital method show that when the spins of two electrons are antiparallel, the energy is low and the state is stable. also share
The orientation of bonds, for example, the fact that four single bonds of carbon form a regular tetrahedral angle with each other (bond angle) can also be explained from the standpoint of quantum mechanics. Note that covalent bonds between different atoms
The bond has more or less the character of an ionic bond.
(L. Pauling, The Nature of the Chemical Bond, Cornell University Press, Ithaca, N.Y.). Pauling is also a distinguished chemist who has won two Nobel Prizes.
<<0520>>
FIG. 67 is a diagram explaining that polarization includes orientation polarization mainly induced in the microwave region, ion polarization induced in the infrared region, electronic polarization induced in the ultraviolet region, and the like.
<<0521>>
Reference is made to FIG. Tent mats provide insulation between the body and the ground, which is severely cooled, while sleeping in a tent camp at night, and at the same time reduce the effects of unevenness such as gravel.
It is considered a must-have item for resting. It is usually an inexpensive polymer compound. For mountain climbing such as traversing with tent camp, roll the tent mat into a cylindrical shape and
A cylindrical shaft is tied horizontally to the ground at the top or bottom of the cussack, or a cylindrical shaft is tied vertically to the ground on the side of the rucksack to continue walking.
It is not uncommon to see Bulky but often lightweight.
<<0522>>
69 and 70 will be described.
Recently, it is used not only for climbers, but also for disaster volunteers and FIT for overseas free travelers. Volunteers for earthquake disasters also have their own personal belongings, clothing, food and shelter (water, tents, sleeping).
bag. mat. food. maps, etc.) are similar to climbers in that they are required to prepare themselves. In recent years, overseas free travelers have also become FIT (Free Independent).
There is also the fact that it has become an important presence with a certain share as a Traveler), but it is also common for FIT to carry such a sleeping bag or mat and walk with a backpack.
It has been noted that they are becoming more visible. Saving money (low-priced accommodation, sometimes sleeping on night trains and station buildings) outside your home country where you can't stay for a long time
They are similar to climbers in that they are required to prepare their own minimum equipment (water, tent, sleeping bag, mat, food, map). If the matte area is half-powered, the depth is small.
Even if it is made of chloroprene and at the same time, the original purpose can be achieved even if it is possible to accommodate water with a small power half-life depth inside, and the function of the proposed GPS receiver is realized.
Of course, it is effective for the synergistic effect of
<<0523>>
Mountain rescue workers and international disaster relief workers mainly approach victims and victims quickly by walking. Rescue workers themselves are also required to survive in harsh environments such as rough weather. In this case, it is effective and important to reduce the overall weight, volume, and dual use of the equipment.
<<0524>>
Therefore, we have proposed to acquire azimuth information using a small L1 C/A portable satellite positioning device.
<<0525>>
However, it is good when shielding such as mountains and buildings can be used, but when using only body shielding, it was sometimes affected by diffracted waves. However, microwave absorbing materials are currently focused on fixing to artificial structures and stationary types, and are generally heavy and bulky. Therefore, these microwave absorbing materials are not well suited for carrying tools for people who mainly walk, which are restricted in terms of weight and volume.
<<0526>>
The characteristic that the power half-life is extremely small, which has been treated as a problem with water, etc., is now said to be an indispensable chemical substance in fields related to lifesaving such as emergency relief teams.
In light of the facts, it is further suggested that such work could improve the survival rate and reduce the severity of aftereffects in the situation where the transportation network is disrupted immediately after the disaster, and shortening the time to arrive at the disaster site immediately after the disaster.
In the context of space technology, which has great potential for futuristic social infrastructure in the fields of satellite communications and satellite positioning, it is conversely necessary to do so.
The physico-chemical properties of the physico-chemical properties that have been proposed in the past, which are novel and highly useful, are mediated by the outstanding scientific technology of the L1 C/A GPS receiver with the function of obtaining the direction at rest, and also with gratitude.
The proposal of this paper is to make effective use of it in the age of multi-GNSS, which is rapidly becoming more and more popular. Mostly considered in the satellite communication field and satellite positioning field
It remained untouched. Once, when seriously considering only what is truly and concretely useful for large-scale natural disaster relief, there is an exploratory and continuous process rooted in broad and deep exploration.
Through efforts, such a viewpoint was found to be oriented towards a technique that is actually useful.
<<0527>>
In the Kobe earthquake, it was found that the survival rate of rescued victims depends on how many hours after the disaster they were rescued. Rescue within 24 hours was 75%, rescue within 48 hours was 25%, and rescue within 72 hours was 15%. (Broadcast at 22:00 on January 17, 2011
NHK comprehensive disaster prevention crisis--who will save the victims at that time--). It has been suggested that quick and smooth access to victims is also important, as it is known that the survival rate decreases with the passage of time. Also, when collecting information, location, time,
The effectiveness of this proposal is suggested because it is thought that not only information about the time of day, but also information about the direction of the victims under the collapsed houses will be necessary at the same time.
be. This proposal contributes not only to public assistance but also to mutual assistance. This is due to the effective use of common items such as water, and the citizen level as a GPS receiver.
This is because it has the significant merit of being able to divert the receiver of the L1 C/A level of . Of course, when compared to those using expensive equipment, it is overwhelmingly self-help
Clearly a good fit.
<<0528>>
In the rescue and life-saving work phase at the time of a large-scale natural disaster, it is essential to carry a certain amount of drinking water for the survival of the rescuers themselves as well as for the provision of drinking water at the time of lifesaving. The invention first
Focusing on this point, it is demonstrated by effectively utilizing the attribute of excellent microwave diffraction wave attenuation characteristics as a physicochemical property of the material in conjunction with the above invention.
Concerning the effectiveness, first of all, various proposals for implementation were made. In addition to these proposals, currently all over the world based on the Safety of the Sea (SOLAS) Convention (in Japan, it also complies with domestic law)
It seems that the size of the lifeboat-equipped drinking water subdivision packaging container is de facto standard (de facto standard, de facto)
Also pay attention to the fact that it is set to standard).
<<0529>>
Combined with the inventor's own invention of a GPS receiver that can acquire the direction at rest only by providing the structure with a design guideline that accompanies fine reorganization based on mathematical analysis.
It is possible to increase the effectiveness and simplicity of the diffracted wave removal function at once, and it is possible to eliminate the influence of unnecessary diffracted waves more easily and reliably, so it is possible to save life and rescue work.
Since we found that it is possible to support the smooth execution of the main duties more accurately than before, we also proposed various designs for its realization. With this technical proposal, for the purpose of saving lives,
Aspects that enable more prompt and accurate assistance when Japan conducts relief activities for large-scale disasters in the international community, and various aspects and operations that are considered to be related to development and development
It has a great effect in
<<0530>>
Mountain rescue workers and international disaster relief workers mainly approach victims and victims quickly by walking. Rescue workers themselves are also required to survive in harsh environments such as rough weather. In this case, overall weight reduction and dual use of equipment are effective and important for carrying out rescue or survival.
The purpose was to make it possible to obtain azimuth information more reliably with a portable satellite positioning device by combining only the necessary equipment for the personnel heading to the site.
More specifically, it enables practical use of the above-described portable positioning and orientation acquisition device, especially in situations where the body and survival supplies are minimal. this
corresponds to a lifeboat, etc., while drifting, and also in the desert, etc. The same is true for plains. It is also well suited for use in polar regions and the like. Suitable for mountaineering and the like.
<<0531>>
As described above, mountain rescuers and international disaster relief workers contribute to rapid approach and rescue of victims and victims by walking, and at the same time, they help victims and victims to survive.
It also contributes to obtaining judgment information that contributes to action decisions. South America, Africa, etc., so-called Base of
Also highly qualified for Pyramid (BOP) target assistive technology.
At this time, it is suitable for improving agricultural efficiency, supporting the movement of refugees to safe areas, supporting the movement of UN forces, assisting medical personnel in approaching patients, and conversely, moving patients themselves to distant medical facilities.
do. In addition to its effectiveness in low- and mid-latitude regions, it is also highly qualified as a support technology for environmental conservation and nature surveys because it is not affected by magnetic fields (both deviation, deviation, and local magnetism) even in polar regions.
and have a great effect.
This proposal can be constructed in any way as long as it does not contradict the description in this paper.
<<Description of symbols>>
<<0532>>
1 Planar antenna
2 GPS receiver
3 Data processing unit
4 Result output section
5 measurement direction
6 Sky coverage by planar antenna
7 A semicircle forming the boundary between the sky coverage area of the planar antenna and the other sky area







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(19) <<Issuing Country>> Japan Patent Office (JP)
(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication number>> JP2013-50447(P2013-50447A)
(43) "Published date" March 14, 2013 (2013.3.14)
(54) <Title of the Invention> Direction Information Acquisition Method
(51) <<International Patent Classification>>
G01S 19/53 (2010.01)
G01C 17/32 (2006.01)
G01C 21/00 (2006.01)
G01S 19/36 (2010.01)
《FI》
G01S 19/53
G01C 17/32
G01C 21/00 Z
G01S 19/36
《Request for Examination》Unclaimed
《Number of claims》1
《Application Form》OL
《Total number of pages》452
(21) <<Application number>> Patent application 2012-171536 (P2012-171536)
(22) <Filing date> August 1, 2012 (August 1, 2012)
(31) <<Priority claim number>> Patent application 2011-168130 (P2011-168130)
(32) <<Priority Date>> August 1, 2011 (2011.8.1)
(33) <<Country claiming priority>> Japan (JP)
<<Indication of Exception to Loss of Novelty>> Application for application of Article 30, Paragraph 1 of the Patent Law is filed February 1, 2011 The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Fundamental and Boundary Society, "The Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, VOL.J94A" No. 2 FEBRUARY 2011” published on pages 95-111
(71) Applicant
《Identification number》711005330
<Name> Masato Takahashi
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
《Theme code (reference)》
2F129
5J062
《F term (reference)》
2F129AA02
2F129BB03
2F129BB22
2F129BB37
2F129EE43
2F129EE86
2F129HH12
2F129HH31
2F129HH35
5J062AA07
5J062AA11
5J062CC07
5J062EE01
5J062GG02
(57) "Summary"
<<Problem>> To obtain accurate information by weakening the influence of diffracted waves in a low-cost and efficient method suitable for the usage context of the device, regarding a method for obtaining azimuth information by a GPS receiver from signals transmitted from GPS satellites. enable
<Solution> Using the body to shield the satellite signals from the GPS satellites existing on one side of the upper hemisphere, at the same time, the GPS receiver installed perpendicular to the ground along the body
While searching for satellite signals of GPS satellites existing on the other side, in the process of obtaining a limited direction using the captured satellite signals, the diffracted waves from both sides of the body as a shield are Diffraction that attempts to affect the use of an inexpensive GPS receiver by placing water or a substance with a dielectric loss coefficient close to that filled in a structural container around the GPS receiver. To efficiently and inevitably weaken waves while making effective use of materials possessed, and to help a GPS receiver eliminate the influence of diffracted waves and limit the orientation.
<<Selection diagram>> Fig. 1
000002

<<Claims>>
<<Claim1>>
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is attached to the front side or the rear side of the body and contains water on at least one of the left and right or left and right of the direction information acquisition device. Alternatively, it is mounted so as to protrude obliquely rearward, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites existing outside the sky coverage area.
A direction information acquisition method characterized by:
<<Detailed description of the invention>>
"Technicalfield"
<<0001>>
The present invention relates to a method of obtaining azimuth information from signals transmitted from GPS satellites. 《Background technology》
<<0002>>
Conventionally, positioning information such as latitude, longitude, altitude and GPS time can be easily obtained from signals transmitted from GPS (Global Positioning System) satellites, but azimuth information cannot be obtained.
<<0003>>
Therefore, the present inventor proposed a method of obtaining azimuth information using a pair of planar patch antennas (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-356161).
<<0004>>
According to this azimuth information acquisition method, a pair of planar patch antennas are arranged parallel to each other and perpendicular to each other, and each planar patch antenna has an antenna sensitivity that extends to a quarter of the celestial sphere above the direction in which it is facing. The GPS which formed the sky coverage area, extracted the signal strength values of all the GPS satellites received from the receiver units connected to the respective antennas, and transmitted the respective signals based on the comparison of the extracted signal strengths. Which antenna is the satellite on?
It is determined whether the satellite existed in the air coverage area, the results of determining the presence area of this satellite are arranged in a circle, and the azimuth of the measurement direction is limited based on the information contained in the above-mentioned circular determination result sequence.
or identified.
<<0005>>
In order to allow a commercially available GPS receiver to carry out the above direction information acquisition method, the inventor of the present invention further proposed a GPS receiver provided with a data transmission section, a data reception section, and a data processing section (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-168938 issue).
<<0006>>
As a result, a pair of planar patch antennas are arranged parallel, back-to-back, and perpendicular to each other, and a pair of GPS receivers are positioned such that the data transmitter and data receiver face each other.
When arranged in this way, GPS satellite data received by one GPS receiver can be transmitted to the other GPS receiver.
It is now possible to easily obtain azimuth information.
<<0007>>
Direction information from GPS satellite signals is more reliable than direction information from a compass that is affected by magnetic fields.
<<0008>>
However, the proposed method for acquiring azimuth information requires two planar antennas to be installed in parallel and the data of one GPS receiver to be transmitted to the other GPS receiver. And it is necessary to provide data transmission means between the two GPS receivers. <<0009>>
Therefore, the inventor of the present invention further proposed a method of obtaining azimuth information very easily using only one planar antenna and one GPS receiver (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-372576).
<<Prior Art Document>>
<<PatentLiterature>>
<<0010>>
<<Patent Document 1>> JP-A-2001-356161
<<Patent Document 2>> JP-A-2002-168938
<<Patent Document 3>> JP-A-2002-372576
《Outline of the Invention》
《Problems to be Solved by the Invention》
<<0011>>
However, the azimuth information acquisition method proposed above is rarely affected by diffracted waves from body extremities, etc., depending on the type of receiver used and individual differences. that time
It is a low-cost and efficient solution to the problem of being rarely affected by folding waves, and it makes the international community's emergency relief team activities in response to large-scale natural disasters more affordable by measures suitable for the context of use.
The problem to be solved is to enable smooth support.
<<0012>>
In order to stably eliminate the influence of the diffracted waves, it is inexpensive and effective to set the threshold value of the received signal strength slightly higher in anticipation of a margin. simultaneous
In addition, this method has the advantages of being simple and requiring little modification, and has the excellent advantage of being easy to inherit the low cost and high performance of existing GPS receivers. For this reason,
As the first measure to be taken, it was truly appropriate.
<<0013>>
The above measures have the advantage that they can be achieved only by conventional GPS antennas and body shielding, and require almost no physical additions or physical modifications.
In the past, some of the signals sent from the GPS satellites that were in the antenna coverage area, which could have been judged to be reception, were excluded as below the reception strength threshold.
It was premised on the position that it could be realized by In such a case, there is a problem that the azimuth limiting width becomes wider.
<<0014>>
Therefore, the first solution is to arrange a microwave absorbing material made of a magnetic electromagnetic wave absorbing material, which is generally distributed, in the direction in which the diffracted waves are generated. deer
However, this approach faces the following problem. In other words, microwave absorbing materials using magnetic wave absorbing materials that absorb radio waves due to the magnetic loss of magnetic materials include iron, nickel,
Kel and ferrite can be used to absorb radio waves, but it has the disadvantage of being heavy. Therefore, currently, it is generally distributed to those who continuously move for a long time mainly by walking.
It is suggested to field personnel that microwave absorbing material, which is currently being used, could be temporarily added as a new addition for such purposes, even if it is heavy and bulky.
I must accept your request.
Even if this is accepted, increasing both the carrying volume and weight during walking will result in the main movement on foot, including uphill and downhill inclement weather.
In mountainous areas with heavy rainfall, or in areas affected by large-scale natural disasters where it is necessary to concentrate attention when moving over rubble, it means that a considerable amount of fatigue accumulates quickly, and it is very difficult to carry out the mission.
You will face problems that will hinder you.
In other words, most of the magnetic electromagnetic wave absorbing materials and microwave absorbing materials at present are mainly fixed installation types to artificial structures, etc., and are generally bulky.
not yet recognized as a problem. Magnetic electromagnetic wave absorbing materials and microwave absorbing materials, which have many limitations in terms of weight and volume, are ideal for the equipment for those who move mainly by walking.
did not fit well.
<<0015>>
Therefore, as a second measure, the next idea was to dispose a microwave absorbing material made of a conductive electromagnetic wave absorbing material in the direction in which diffracted waves are generated. That is, by conductive radio wave absorbing material
A microwave absorbing material absorbs the electric current generated by radio waves due to the internal resistance of the material, and in some cases, the electromagnetic wave absorber is realized to some extent by fabrics of conductive fibers. However, this measure also faces the following problem.
In other words, it is sufficient for the conductive material to simply absorb electromagnetic waves. There is a possibility that
In this case, there arises a problem that the azimuth limitation causes a great trouble as a device that contributes to action determination.
<<0016>>
Therefore, as a third solution, it was conceived to arrange a microwave absorbing material made of a dielectric electromagnetic wave absorbing material in the direction in which diffracted waves are generated. This solution has not been examined for application to the use of the present invention, and is proposed for the first time in the present invention, and its effectiveness is demonstrated. <<0017>>
Activities such as climbing or rescue activities (mountain rescue team, international disaster relief team, etc.) by those who travel alone or in a similar manner and who mainly move at low speed such as walking,
In addition, (during distress relief), there are also risky movements such as walking in bad weather with relatively poor visibility.
Therefore, (during large-scale disaster relief), in an environment where social infrastructure and lifelines for movement are cut off, it is possible to quickly make decisions on each action while ensuring one's own safety.
necessary. Even in such a case, it is possible to attenuate the diffracted waves without increasing the weight and volume due to an increase in the amount of cargo that is originally unnecessary.
We propose a method that enables rapid approach to the evacuation site and enables accurate confirmation of the direction of evacuation.
<<0018>>
While diverting the L1 C / A GPS receiving unit as a low-priced popular product having a general hemispherical beam, and with a configuration that is inexpensive and easy to form as a whole, the human body
is used for shielding, and the structure shown in FIG. 1 or 5 is proposed, which has been found to contribute to further stabilization of the results from numerous preliminary experiments conducted by the author. back of body
The L1 C/A GPS receiver unit is installed vertically on the waist, and the following structure is proposed for the main purpose of diffracted wave attenuation from both sides of the body to the L1 wave C/A GPS receiver.
In that case, it is sufficient if the walls of mountains, the walls of buildings, the structures of large ships, and the fuselage of aircraft can be used as shields when they are regarded as walls when viewed from the outside. If not, the following method can be used to obtain azimuth information more simply and reliably.
《Means to solve the problem》
<<0019>>
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and contains water at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, and protrudes forward, rearward, or laterally from the direction information acquisition device. to attenuate the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area,
A direction information acquisition method characterized by:
<<0020>>
The azimuth information acquisition method; containing water is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel A direction information obtaining method, characterized in that the container body contains alcohol.
The direction information acquisition method; the shape of the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder; the central axis and the vertical axis of the body
and the lateral axis of the body are perpendicular to each other; a GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the alignment of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the main beams of the antenna are substantially the same.
In the above method for obtaining direction information; the shape of the one containing water is cylindrical; any two of the originally adjacent separation cut lines;
, is also about 137.5 degrees or a natural number multiple thereof, or about 222.5 degrees (this is 137.5 degrees
180 degrees) or natural multiples thereof, the spacing of adjacent separating cut lines is determined by the paper cylinder radius and the drinking water aliquot sealing vinyl
It is designed based on the interval value calculated from the thickness of the continuum with separation perforation line of the packaging package and the order number of the perforation line from the beginning;
When viewed from the central axis, all the fibers are dispersed in different directions, and an overall structure that does not overlap no matter how many times the fibers are wound is formed.
Direction information characterized by the use of a continuum with a separation perforated vinyl package, characterized by attenuating the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the above-mentioned sky coverage area without omission. Acquisition method.
Has a hemispherical antenna pattern
One GPS flat antenna,
Place the center of the beam horizontally, bordering on one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the above-mentioned direction information acquisition device, the power for electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal is halved.
A substance with a depth of 5 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and existed outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
Has a hemispherical antenna pattern
One GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, the power is halved against the electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal
A substance with a depth of 20 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and was present outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
The direction information acquisition method; containing water is water or alcohol for drinking or cooking, or physiological saline or disinfecting alcohol for emergency medical use.
It is a container containing liquids for medical use, drugs for medical use, or alcohols for fuel, or is ingested as food containing water or alcohols.
or miso, miso-based products, or salted preserved foods such as sausages, salami, ham, or smoked products.
or is a nutritional liquid or gel ingestion, or is part of an animal or plant, or is meat or cereals or legumes or root vegetables.
And, it is a highly water-containing tissue such as muscle or skin, or it is a seasoning, or it is a heat or cold insulation material, or it is a super absorbent polymer.
or daily necessities such as gel or liquid cosmetics or household products (detergents/liquid soaps), or liquids containing electrolytes filled in batteries or rechargeable batteries
Or industrial products such as gel-like polymers, or chloroprene rubber or polychloroprene rubber or chloroprene rubber (CR rubber) equivalent or higher
A material that has GPS electromagnetic wave absorption characteristics such as the 1.5 GHz band, or a material that uses a so-called wet suit material or a wet suit itself
or antifreeze used in polar regions, cold regions or high altitudes, or ethylene glycol or diethylene glycol, or large scale
Moist soil or moist sand or sea water or lake water or river water or rain, such as those available in the open in an emergency during natural disasters, large-scale man-made disasters
Harsh environments where the use of water or sometimes the excretion of living organisms or livestock must be found effective, or medicinal liquids
Alternatively, a direction information acquiring method characterized by using a disinfectant solution, an infusion solution, or a physiological saline solution.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and at least one of the right and left or the left and right of the above-mentioned direction information acquisition device is labeled "relative dielectric for electromagnetic waves with the frequency of the GPS satellite transmission signal" against the electromagnetic wave with the frequency of the GPS satellite transmission signal The square root of the coefficient (εr) and the dielectric loss tangent (tan δ) (δ is the dielectric loss angle) belong to a region of a certain numerical value or more such as “10”). Alternatively, it is mounted so as to protrude to the side, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites that exist outside the above air coverage area.
How to get rank information. The azimuth information acquisition method;
is a container containing alcohol for disinfection, medical liquid medicine, or alcohol for fuel.
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder;
A GPS receiver is arranged near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the main antenna of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the beams are substantially the same; and the structure is such that it can be incorporated as an internal structure of a rucksack and can be removed.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (where n=1,2,3...)
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package characterized by being designed to keep "the length of the interval between the nth cut and the n-1th cut of the subdivided water package" in length .
In the direction information acquisition method, the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water according to claim 5 is wound outward with a radius of a (cm) at the start of winding.
A direction information acquisition method characterized by the fact that a cylindrical shape can be reliably and simply formed while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
Number 1》
000003

(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 0, 1, 2, 3 ...))
(However, [ ] is the symbol for definite integral.)
or
2πg(a−0.5bg)+2πbggn
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 1, 2, 3 ...))
Designed to keep the length "from the starting point to the n-th break between packets of subdivided water"
characterized by
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package,
To be able to reliably and simply form a cylindrical shape while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist by winding outward with a radius of a (cm) at the start of winding;
A direction information acquisition method characterized by:
(1) Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
(2) Attached to the front side or rear side of the body,
(3) at least one of left and right or left and right of the direction information acquisition device,
(4) A device containing water is attached so as to (5) protrude from the orientation information acquisition device, and (6) thereby,
(7) Attenuate signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area;
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. Like, put on,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. As such, the multiple compartments of the reservoir, which doubles as an oral intake tube for drinking water, are compactly stored in the reservoir, and when used, are pulled out (one after another) by spreading both arms or one arm, and the water plane is the arm. The reservoir compartment returns to its original compact shape in its stowed position by unfolding it (to form between the torso) and returning it to its original position (with both arms or one arm lying alongside the body when not in use). while ensuring active oral intake of water without interfering with activity.”
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. so as to constitute a spatial shape,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Sports drinks, isotonic drinks (drinks containing electrolytes with an osmotic pressure almost equal to the osmotic pressure of the human cell fluid), hypotonic drinks (lower osmotic pressure than the osmotic pressure of the human cell fluid) Beverages containing electrolytes with an osmotic pressure), hypertonic drinks (drinks containing electrolytes with a concentration higher than the osmotic pressure of the human cell fluid), physiological saline, seawater, battery electrolyte, batteries The main purpose is to actively improve the compatibility and convenience of the place, etc.)
containing an electrolyte solution or a polar solvent,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is an on-site carry-on item, or for heating fuel for cooking during tent camp, for mobile fuel such as snow vehicles, for ingestion as a nutrient source, as a luxury item It is an important carry-on item for ingestion of food, cooking and seasoning, etc.)
Ethyl alcohol, methyl alcohol (for medical supplies and disinfectants), alcohols (for general cleaning, fuel, etc.)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
"(Important for missions such as emergency relief medical teams, it is essential as a carry-on item in the field, such as cleaning wounds, using it as a basis for implementing intravenous fluids, and using it for oral intake during extreme fatigue.)
Physiological saline, or those containing an infusion containing certain components using it,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of increasing the high degree of versatility of carry-on items that tend to be restricted at the site and the possibility of responding to events with only on-site items.)
Containers or reservoirs containing or containing water
It can be transformed, split, and recombined.
(By having characteristics, various characteristics of signals derived from GPS satellites that existed outside the above air coverage area, and the characteristics of the GPS antenna, GPS receiver, and surrounding environment. It is possible to actively make use of the shape.)
by (more effectively)
"
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
A reservoir that can hold a water-containing object is divided into a plurality of compartments, and the compartments can be freely combined with each other to take an arbitrary shape that is closest to the user's wishes.
by (more effectively)
"
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
The reservoir, which can hold a water-containing material, is divided into multiple compartments, and can have any number of layers of water or electrolyte solutions of different concentrations or substances of different compositions or air,
(By doing so, we also utilize the property that electromagnetic waves partially reflect when incident on substances with different refractive indices.)
By (more effectively)

A direction information acquisition method characterized in that it can be expressed as:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
(The main purpose was to manage physical condition, including nutritional supplementation and reduction of dehydration.)
of the reservoir contents to the user,
oral intake
or
(subcutaneously, intravascularly, intraperitoneally, etc.)
Infusion
having means (such as a tube as
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
so that the opening narrows from the periphery toward the center or widens from the center toward the periphery,
be configured
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir capable of holding an object containing water (etc.)
(for example) corresponding to all or part of a development of a polyhedron, manysided object, manifold object,
multiple polygons or geometric figures as bases
(First of all, it is relatively short as a univocal image, that is, in a mathematical sense, it is easy to understand that it is often expressed as a plate shape.)
pillar
(A “pillar” in the mathematical sense is a “pillar having a geometric figure on its bottom surface, such as a cylinder or prism”)
As
(In a shape that is not so bulky that it can be attached to clothing when not in use)
configured,
(With a procedure like assembling a polyhedron from a developed view, sometimes with the aid of Velcro fasteners or fittings or sliding devices,
As a three-dimensional spatial figure in the first place)
of polyhedron surfaces
All (when intended to act as a virtual opening for electromagnetic waves by making the layer of water very thin relative to the other surfaces, rather than expressing it as a clear opening)
or
(when contemplating constructing a shape that has a non-water-filled surface, i.e., a clear opening for electromagnetic waves) partly
By forming a layered structure such as water on all or part of the surface of the polyhedron
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
multi-layered compartments of fan-shaped columns with relatively small central angles (compact during normal activities such as walking and running)
The structure (combined with a tube that is an oral water intake device) can be taken or easily reverted (while being easy to wear on the body and suitable for trail running).
(When rushing to the site for disaster relief, etc., in order to perform the original mission accurately, to prevent getting lost at crossroads where there is a risk of getting lost, and to more reliably acquire direction information. Second, in order to increase the survival rate of victims, reduce the probability of occurrence of aftereffects, and shorten the time until rescue after a disaster, in the event of such an emergency or emergency use, it is a way to bring serious disadvantages to victims. In order to avoid time loss due to hesitation, etc.)
By individually sliding the individual fan-shaped structures with multiple compartments and unfolding them into one large fan-shaped structure with a larger central angle,
By developing and creating a fan-shaped layered structure of water with a wider central angle (without having to maintain the shape of the layered structure with your hands and arms), you can free your hands and arms and use maps and check items. It is possible to provide a cooling or warming effect on the underarms to prevent heatstroke or hypothermia without requiring assistance such as checking, etc., and it is easy to combine with an oral intake tube, making it suitable for trail running, etc. Since it is possible to maintain a small and compact shape that is suitable for both, as you can see from the fact that not a few athletes participate in trail running with a cylindrical oral water bottle attached to one mouth, such a shape , more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
At this time, the fan-shaped multi-layer structure may be hung from both shoulders with a short ring-shaped Schlinge (a short string for mountaineering). Alternatively, a ring-shaped medium-sized schringer can be crossed over both shoulders and hung in the same way.
In addition, I would like to point out that this can of course be applied to other items in this paper because it is easy to implement, convenient, and practical.
In particular, when a fulcrum for suspension is required even at the center of the body, crossing points of crossing should be used. In mountaineering and other environments where it is not easy to obtain things, it is possible to easily solve what seems to be difficult by making good use of such string-like objects. A lot of things that were developed during the same period are known, and their descriptions can be found abundantly in books. In addition, this paper can also be said to be a technology that emphasizes the spirit of overcoming difficulties by adding wisdom to what already exists in the field. For details about ropework, for example, (Encyclopedia of how to tie a string and a rope, by Ryoji Toriumi. Illustrated practical ropework by Kazuyoshi Maejima. Ropework that is immediately useful for outdoor activities by Etsuro Shikishima. Outdoor Ropework Handbook by Osamu Haneda.)
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)
"
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, completion of missions such as disaster relief at a higher level, or triathlon “target "The main purpose is to achieve more advanced results in long-distance swimming and underwater work)
A reservoir that can hold something containing water also functions as a jacket-type buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) (so-called in self-contained diving breathing apparatus (Aqualung) diving) can do
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir that can hold an object containing water, etc. (including a cold insulator or heat insulator consisting of a superabsorbent polymer and water),
By making it touch a part of the human body where there is a large artery such as the armpit, the left and right sides of the neck, or the groin,
By being able to cool the blood flow of the human body, (the tendency of onset in outdoor orienteering under the hot sun, disaster relief activities, triathlons, trail races, etc. is high worldwide, and its prevention is attracting attention worldwide)
Combines the effect of preventing heat stroke,
or
It is possible to heat the blood flow of the human body, and it is very likely to occur frequently during stormy weather on mountain climbing tours for middle-aged and elderly people, and it tends to lead directly to the distress of the entire tour.
The danger that sometimes occurs in cross-country skiing etc. is pointed out worldwide.)
It has the effect of preventing hypothermia,
so that (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6) i.e.;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of actively improving on-site compatibility and on-site convenience) Reservoirs that can hold water-containing materials can contain seawater (or any other locally available liquid). Since it can be put in and used, it is easy to procure materials on site, and convenience is enhanced by being detachable from a life jacket.
By (more effectively on-site)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:

<<0021>>
The method for obtaining direction information;
By controlling the thickness or water content of the water layer through which the signal passes,
As a result of aligning with a special positional relationship with the satellites in the sky,
The reception strength of the signal from the GPS satellite at the GPS antenna is
of multiple diffracted waves with different phases or nearly opposite phases
As can be inferred from the superimposition, when it is recognized that it is characteristically significantly reduced,
The positions of GPS satellites capable of transmitting such signals are
Based on the fact that geometric limitations can be made on the position in the sky,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:

<<0022>>
The method for obtaining direction information;
For containers with structures characterized as being flexible to retain water
by applying partial pressure
by changing or reducing the water thickness or water content of that part or area
by changing or decreasing the transmission attenuation in that part or region
by causing a transmitted signal or a diffracted wave at that location
Based on the observed change or decrease in received strength,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:

<<0023>>
The method for obtaining direction information;
For containers with flexible structures that hold water
Objects that partially apply pressure have flexibility
characterized by being made of resin such as plastic,
A direction information acquisition method characterized by:


<<0024>>
The method for obtaining direction information;
A direction information acquisition method, wherein the flexible container for holding water is a vinyl bag with a zip.
I propose the above.
<<0025>>
The method for obtaining direction information;
A container that holds water
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function that can be presented in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose the above.
<<0026>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It has two or more liquid-connectable closed spaces equipped with two or more openable and closable plugs, and based on Pascal's principle, changes in air pressure in both chambers can be detected.
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function of reading or being able to be read in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose it.
<<0027>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
A certain scale geometric shape of the material can be constructed,
Radio waves from GPS satellites in undesired positions with respect to the GPS antenna
that can be made to be able to weaken the impact
In addition to the original purpose of drinking water during action, the presence of water during transportation
It is possible to realize such a combination of functions
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0028>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
In constructing a scaled geometry of a material,
mutually, Velcro tape, or fasteners, or hooks, or duct tape, or
that it is a magnet or a magnetic force coupling structure invented by Mr. Masao Nagaoka,
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0029>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.
<<0030>>

The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

《Brief description of the drawing》
<<0031>>
<<FIG.1>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment in the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention.
<<FIG. 2>> A schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a flexible container having a bellows structure used for arranging hollow cylindrical water in the device of the present invention.
<<FIG. 3>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a container that can be used for disposing hollow cylindrical water in the device of the present invention and that can also be used as tableware.
<<FIG. 4>> Information on the outer shape and size of a fresh water package which can be used for the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention and which can be said to be a de facto international standard as defined in the Japanese Ship Lifesaving Equipment Regulations.
<<FIG. 5>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment of the apparatus of the present invention in which two parallel rectangular plate water arrangements are arranged.
<<FIG. 6>> A graph showing the small power half-life depth of a certain microwave (2450 MHz) in substances such as water or alcohol used in the device of the present invention.
<<FIG. 7>> A graph showing the small power half-life depth of a certain microwave (915 MHz) in substances such as water or alcohol used in the device of the present invention.
<<FIG. 8>> It is a graph showing the attenuation rate per unit distance of a microwave region (50 MHz to 3000 MHz) in water used in the device of the present invention.
<<FIG. 9>> A conceptual diagram showing the fact that the adjacent binomial ratio of the Fibonacci sequence converges to a constant value.
<<FIG. 10>> A conceptual diagram of a proposed method in which a rucksack can be stored in a cylindrically hollowed area.
<<Fig. 11>> It is a conceptual diagram of a proposed method in which a rucksack can be stored in a place cut into a rectangular shape.
<<Fig. 12>> The plate-shaped water arrangement structure of the device of the present invention is embodied by hinges in a life jacket for falling in water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., and is arranged perpendicular to the body when the method of the present invention is carried out. It is a conceptual diagram when doing so.
<<Fig. 13>> A life jacket for falling into the water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., which embodies the plate-shaped water arrangement structure of the device of the present invention with a hinge and contains water when the method of the present invention is not carried out, It is a conceptual diagram when making it less.
<<Fig. 14>> Projection of a life jacket for falling into the water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., which contains water when the plate-like water arrangement structure of the device of the present invention is embodied with hinges and sliders and the method of the present invention is not carried out. is a conceptual diagram when making it smaller.
<Fig. 15> Projection of a water-containing life jacket for falling into the water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., in which the plate-shaped water arrangement structure of the device of the present invention is embodied with hinges and sliders and the method of the present invention is carried out. is a conceptual diagram when spreading from both sides of the body to the left and right.
<<Fig. 16>> Projection of water-containing life jacket for falling into water or bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., in which the plate-shaped water arrangement structure of the device of the present invention is embodied with hinges and sliders and the method of the present invention is carried out. is a conceptual diagram when it is arranged perpendicularly to the body.
<<FIG. 17>> A conceptual diagram for explaining the implementation of the proposed method in a wheelchair.
<<Fig. 18>> It will be explained that using only the body as a shield and arranging them in a straight line shape and arranging the GPS receiver of the proposed method behind it may be affected by attenuated diffracted waves that are not required to be received. It is a conceptual diagram for.
(Fig. 19) Making effective use of things that contain water (other people's bodies do not matter) that they are carrying, arranging them in a U-shape, including their bodies, and placing the proposed GPS receiver at the bottom. is a conceptual diagram for explaining that it is more effective in attenuating diffracted waves that are not required to be received compared to the case of only the body.
<<FIG. 20>> FIG. 20 is a conceptual diagram showing the direction information acquisition principle of the direction information acquisition method according to the present invention.
<<FIG. 21>> FIG. 21 is a conceptual diagram showing an embodiment of an azimuth information acquiring apparatus capable of embodying an azimuth information acquiring method according to the present invention.
<<FIG. 22>> A schematic layout diagram showing the relationship between the layout of satellites in the sky and the antenna when the azimuth information acquisition device performs azimuth limitation.
<<FIG. 23>> A block diagram of an example of a system incorporating a voice recognition sensor.
<<FIG. 24>> A block diagram of an example of a system incorporating a vibration discrimination sensor.
<<FIG. 25>> FIG. 22 is a schematic layout diagram showing the relationship between the satellite layout in the sky and the antenna when the azimuth information acquisition device performs azimuth limitation when the antennas are placed in opposite directions.
<<FIG. 26>> A graph of simulation results of execution time dependence and orientation frequency dependence of the azimuth limited width expected value in Tokyo (139 degrees east longitude, 35 degrees north latitude).
<<FIG. 27>> A graph of simulation results and an exponential approximation curve for the relationship between the expected value of the intraday azimuth width of one sidereal in Tokyo and the number of orientations.
<<FIG. 28>> A photograph for explaining a configuration in which the human body is used for shielding and water is used to attenuate diffracted waves.
<<FIG. 29>> A sky map of a GPS satellite arrangement conforming to the elevation angle condition (a place with a good view, on an overpass crossing 6 electric train lines, a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 30>> A graph of the relationship between the probability of occurrence of four categories of azimuth limitation result output and the received signal strength threshold in the actual machine prototype experiment (a place with a good view, on an overpass crossing 6 electric train lines, a total of 5 rotation experiments). .
<<FIG. 31>> A graph of the relationship between the average value of the azimuth limitation width at the time of correct answer and the received signal strength threshold in the actual machine prototype experiment (a place with a good view, on an overpass crossing 6 electric train lines, a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 32>> Each box-and-whisker plot showing the distribution of the number of captured satellites at the time of correct answer in the actual prototype experiment, and its dependence on the reception judgment signal strength threshold A total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 33>> A graph of a histogram of the azimuth limitation width when there is an answer (h when the answer is correct) (a place with a good view, on an overpass crossing 6 electric train tracks, a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 34>> Example of time variation of magnetic sensor observed value when magnetic sensor is placed on the abdomen of the body at the actual prototype test site and rotation experiment is performed (place with good view, on overpass crossing 6 electric train tracks, measured simultaneously during rotation experiment) ) is a graph.
<<FIG. 35>> A sky map of a GPS satellite layout map conforming to the elevation angle condition (a place surrounded by mountains, near Mt.
<<Fig. 36>> The relationship between the probability of occurrence of four categories of azimuth-limited result outputs and the received signal strength threshold in an actual prototype experiment (a place surrounded by mountains, near Mt. graph.
<<Fig. 37>> A graph of the relationship between the average value of the azimuth limitation width at the time of correct answer and the received signal strength threshold in the actual prototype experiment (a place surrounded by mountains, near Mt. be.
<<Fig. 38>> Example of time variation of magnetic sensor observed values when a rotation experiment was conducted with a magnetic sensor placed on the abdomen of the actual machine prototype test site (a place surrounded by mountains, near Mt. It is a graph of (simultaneous measurement at the time of experiment).
<<FIG. 39>> A sky map of a GPS satellite layout map conforming to the elevation angle condition (a place surrounded by buildings, an elementary school in the 23 wards of Tokyo, a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 40>> The relationship between the probability of occurrence of four categories of azimuth-limited output results and the received signal strength threshold in the actual prototype experiment (a place surrounded by buildings, near an elementary school compound school building in the 23 wards of Tokyo, a total of 5 rotations) experiment).
<<Fig. 41>> Relationship between the average value of the azimuth limitation width and the received signal strength threshold at the time of correct answer in the actual machine prototype experiment (a place surrounded by buildings, near an elementary school compound school building in the 23 wards of Tokyo, a total of 5 rotation experiments) ).
<<Fig. 42>> Appearance photograph of liquid crystal screen and voice real-time prototype.
<<Fig. 43>> Example of time variation of magnetic sensor observed value when a magnetic sensor was placed on the abdomen of the body and a rotation experiment was conducted at the actual prototype test site (place surrounded by buildings, near elementary school complex in Tokyo 23 wards) , and measurement during the rotation experiment).
<<FIG. 44>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a container in which water or the like is placed in a tubular shape utilizing the truncated pyramid side surface of the device of the present invention.
<<Fig. 45>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a container in which water or the like is placed in a tubular shape utilizing the hemispherical side surface of the device of the present invention.
<<Fig. 46>> It is a schematic view of one embodiment of the integrated structure of the container used for the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention.
<<Fig. 47>> It is a schematic configuration diagram of an embodiment of a half-divided configuration of a container used for arranging hollow cylindrical water in the device of the present invention.
<<FIG. 48>> A schematic configuration diagram of one embodiment of a quarter configuration of a container used for arranging hollow cylindrical water in the device of the present invention.
<<Fig. 49>> A quarter configuration of the container used for arranging the hollow cylindrical water of the device of the present invention, one embodiment having fitting portions on the left and right (and top and bottom), or a schematic configuration diagram with a center angle of 90 degrees. is.
<<Fig. 50>> The container used for the hollow prismatic water arrangement of the device of the present invention is stacked in two layers while engaging the concave-convex fitting in the vertical direction to increase the height, and the GPS receiver is more affected by the diffracted waves. FIG. 4 is a conceptual diagram of a configuration used when making it difficult.
<<Fig. 51>> The container used for arranging water in the hollow prismatic shape of the device of the present invention is formed in a tubular shape utilizing the side surface of a hemisphere. is a conceptual diagram of a configuration used when a thickness of water is deployed to make the GPS receiver less susceptible to the effects of diffracted waves.
<<Fig. 52>> The container used to form the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention is substantially realized by arranging a transparent hose having closable mechanisms at both ends like a coiled snake. It is a schematic diagram of a configuration showing the advantage that a hose can be used as a pure transport container for water and that it can be properly used as a rope in case of emergency.
<<FIG. 53>> A schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a container in which water or the like is placed in the tip shape of a swiss horn in the device of the present invention.
<<FIG. 54>> A schematic configuration diagram of an embodiment of a container configuration in which water or the like is placed in the shape of the tip of a wind instrument at the end of the straight pipe shape in the device of the present invention.
<<FIG. 55>> A schematic configuration diagram of one embodiment of a container configuration in which water or the like is placed in the shape of a table obtained by cutting a parabolic rotating body at two points on a horizontal plane in the apparatus of the present invention.
<<Fig. 56>> In the device of the present invention, by arranging water in a cylinder or a shape close to a cylinder but opening toward the outside, or by arranging water in a shape close to two flat plates but gradually spreading toward the left and right sides. FIG. 10 is a conceptual diagram for realizing that the GPS receiver is less susceptible to the influence of diffracted waves by arranging water in a shape that gradually increases.
<<Fig. 57>> In the device of the present invention, by arranging water in a cylinder or a shape close to a cylinder but curling toward the inside, or by disposing water in a shape similar to two flat plates but gradually curling toward the center, FIG. 4 is a conceptual diagram for realizing that the GPS receiver is less susceptible to the influence of diffracted waves by arranging water in a certain shape.
<Fig. 58> Non-use shape of a cup made of flexible silicone material, known as a so-called pop-up cup, which can be compactly stored as a flat circular layer when not in use by lightly squeezing it by hand. It is a conceptual diagram explaining.
<<FIG. 59>> Describes the in-use shape of the cup, known as the so-called pop-up cup, which is formed as a cup with continuous stepped sidewalls of silicone material when in use is lightly pulled out by hand. At the same time, when it is applied to the proposed method, it is a new pop with a new feature that has a space for putting water in the side wall instead of putting water inside the cup・Proposing the usefulness of the up cup, which itself can be used as a cup naturally, and in an emergency, the usefulness of being able to form a water deployment similar to the deployment of the device of the present invention on the wall surface of the hemisphere. It is a conceptual diagram explaining.
FIG. 60 Water can be contained from an inlet, and modules of adjacent sizes have a bumpy fit to each other (e.g., the next smallest sized ring segment is the height of its own ring). Up to 1/4 height, it can be easily realized if a step is carved inside like a road shoulder so that it can easily fit into itself.In this case, the thickness of the water is constant at the fitting part) An embodiment of the present proposal in which water can be arranged in a shape formed by fitting a large number of concentric layered ring segments, which can be filled while water flows smoothly.
<<Fig. 61>> Flexible plastic (vinyl) with zips or screw caps so that the hexagonal or pentagonal part can be filled with water, based on the graphic structure that creates a soccer ball-shaped structure that is close to a sphere. A conceptual diagram showing that when formed as a water bottle, it becomes a water bottle as a whole, and can be folded back at an appropriate location and stored in a rucksack or the like. (The gray area corresponds to the glue margin. It is recommended to use Velcro (registered trademark) (Velcro tape) on that part to make it easy to join and separate. When not in use and there is no water in It is also easy to turn it into
<<Fig. 62>> Flexible plastic (vinyl) with zips or screw caps to allow water to be filled in the hexagonal or pentagonal parts, based on a graphic structure that creates a soccer ball-shaped structure close to a sphere. It is formed as a water bottle, but at that time, the part corresponding to the equator is crimped or zipped so that the filling of water stops, and the other parts [the parts in the northern hemisphere except for the Arctic region] are filled with water. If you spread it around, you can immediately take the arrangement of this proposal, which has a hemispherical shape as a whole, in an emergency, and when not in use, you can fold it back at an appropriate point and put it in a rucksack or the like. A conceptual diagram showing that a practical water bottle that can be folded and stored in several layers can be formed and that it can be easily flattened in a rucksack when it is not in use and does not contain water.
<<Fig. 63>> A three-dimensional finished drawing in which the layer filled with water is illustrated in gray when the previous drawing was actually constructed three-dimensionally. A water structure close to a hemisphere can be completed just by filling it with water outdoors, joining it with Velcro tape, and assembling it. Conceptual diagram showing that it can be used as a water bottle that can be folded when it is open, and can also be a vinyl water bottle that can be folded flat when not filled with water.
<<FIG. 64>> A graph showing the dependence of the magnitude of dielectric loss of water on electromagnetic wave frequency on electromagnetic wave frequency and the frequency characteristics of the magnitude of conductivity in the case of water containing an electrolyte.
<<FIG. 65>> A graph showing the frequency characteristics of the penetration depth of electromagnetic waves (the depth at which the power density becomes 1/e, where e is the base of natural logarithm) in a medium with a high water content in a living body.
<<FIG. 66>> A conceptual diagram showing a molecular structure model of water showing that the water molecule has a dipole moment.
<<FIG. 67>> A conceptual graph showing frequency characteristics of polarization and absorption, showing that microwaves induce orientational polarization, infrared rays induce ion polarization, and ultraviolet rays induce electronic polarization. <<Fig. 68>> It is composed of chloroprene rubber or the like with a small power half-life depth, and holds water or the like (liquid or gel with a large specific heat, moderate pressure dispersion effect, and a small power half-life depth) in the center. 1 is a schematic diagram of a tent or shelf mat with voids that can be accommodated. FIG.
<<Fig. 69>> It is composed of chloroprene rubber or the like with a small power half-life depth, and holds water or the like (liquid or gel with a large specific heat, moderate pressure dispersion effect, and a small power half-life depth) in the center. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a tent mat or shelf mat having voids that can be rolled up, which is arranged on the left and right sides of the body as an embodiment of the device of the present invention and used for weakening diffracted waves.
<<Fig. 70>> It is composed of chloroprene rubber or the like with a small power half-life depth, and water or the like (a liquid or gel with a large specific heat, an appropriate pressure dispersion effect, and a small power half-life depth) is held in the center. FIG. 2 is a schematic configuration diagram in which tent mats or sheruff mats having voids that can be rolled up are placed on the left and right sides of the body and on the upper part of the body as an embodiment of the device of the present invention and used for weakening diffracted waves.
<<Fig. 71>> Based on quantum theory, an oxygen atom in a water molecule is supposed to have two electrons in the 2s orbital, four electrons in the 2p orbital, and a total of six outer-shell electrons. The separation angle between covalent bonds based on bonding using orbitals is pushed about 14 degrees wider than the original angle between the orthogonal p-orbitals due to the repulsion between the positive charges of the two hydrogen atoms. Extended to 104 degrees, the concept is often cited to illustrate that the water molecule has a permanent dipole moment that can actually be explained on the basis of modern theories of quantum mechanics. It is a diagram.
<<Fig. 72>> Measured values of relative permittivity and frequency characteristics of dielectric loss in water (1.5°C) and sodium chloride (NaCl) aqueous solution (0.1 to 0.5 molal (mass molarity)) is.
<Fig. 73> Shows measured values of the frequency characteristics of relative permittivity and dielectric loss of barium titanate, barium titanate and strontium titanate.
<<Fig. 74>> When not in use, a fan-shaped columnar water bottle compartment with a short height (a thin plate) is folded compactly and stored in the back. , making it easier to slide along the sliders interposed between the water bottle compartments, resulting in fanning out on both sides of the body, Also, if necessary, dare to point both arms in the direction of the front half of the body so that the body and the fan-shaped structure that is spread out form a U-shape when viewed from above (the opening of the U is In this case, it will be in front of the body), the GPS flat antenna with its beam center horizontally installed in the front of the body does not exist outside the sky coverage area, which is intended to be formed with a semicircle passing through the zenith as a boundary. Since it is possible to effectively attenuate the signal strength derived from the GPS satellites that have been used, it becomes easier for the GPS receiver to identify the GPS satellites that existed in the above-mentioned sky coverage area, which is useful for disaster relief activities, etc. During activities involving the transportation of water and medical infusions, which are essential to carry around, it is possible to make effective use of those transports to demonstrate their potential functions, and at the same time, as a result, increase the survival rate of rescue victims and reduce the aftereffects. FIG. 10 shows that orientation information acquisition can be made more accurate by a simple and convenient method suitable for the context of use, which aids in rapid access to victims, which is important for reducing incidence.
<<Fig. 75>> Shows that the internal structure of the chest and abdominal portion of the jacket of the present invention can form a layer of water, a highly airtight, so-called thin water bottle, and opens the chest collar or front body. By doing so, when viewed from above, the front body (mae migoro), which includes the body and water layers, forms a U-shape (the opening of the U is in this case the front of the body, and the GPS receiver is located in front of the body). In order to efficiently attenuate the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the originally intended air coverage area, the proposed orientation information acquisition It can support more reliable performance in a way that is suitable for the context of use of the method, and can effectively combine an oral hydration system during land activities, which is jacket-type buoyancy in the sea. This is an example showing that the function of the control device can also be efficiently combined.
<<Fig. 76>> Fig. 76 is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. The reservoir containing water (portable water bottle) normally has a multi-layered compartment structure of compact fan-shaped columns (oral water absorption), as shown in Fig. 77 . It is easy to attach to the body and suitable for trail running. In order to implement it more reliably, it is possible to deploy a fan-shaped water layer structure with a wider central angle by deploying an individual fan-shaped structure with individual compartments in an emergency or emergency use, In doing so, it is possible to authorize the potential functionality of water in obtaining orientation information with a GPS receiver, which is an essential part of the proposal. <<Fig. 77>> This is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. While it can be used for business (without using your arm or bothering your arm), the reservoir (portable water bottle) containing this water can be stored in a compact fan-shaped column during activities such as walking and running. FIG. 10 shows the shape that can be easily reverted to a multi-compartment structure (combined with a tube that is an oral water intake device).
<<Fig. 78>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing the geometric relationship between GPS satellite A in the sky and a cylindrical water bottle carried on the back of the body, The radio wave emitted from GPS satellite A is a cylindrical water bottle that has been specially devised such as thinning a part of the water layer. Position of the GPS satellite from which such transmission waves can be sent when it is recognized that the reception strength of the signal from that GPS satellite at the GPS receiver has decreased significantly as a result of the orientation of the GPS satellite indicates that a geometrical constraint on the position in the sky can be made, where φ (φ is a slide ) and θ (where θ is determined by the result of rotation), in the geometric relationship between the GPS satellite in the sky and the user or the cylindrical water bottle, It is a diagram intended to promote visual understanding by first showing an overall image as a bird's-eye view conceptual diagram regarding the positional relationship of mutual arrangement.
<<FIG. 79>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation similar to that depicted in FIG. In Figure 78, which shows the geometric relationship between the GPS satellite A in the sky and the cylindrical water bottle carried on the back of the body, the various things near the cylindrical water bottle that could not be drawn due to space limitations. In addition to showing variables, etc., it also shows an overall view of the geometrical positional relationship with GPS satellite A in the sky. In a specially devised cylindrical water bottle, such as by making it thinner, orienting the specially devised part in a particular positional relationship with the sky, the signal from the GPS satellite in the GPS receiver If it is recognized that the reception strength of the GPS satellite has decreased significantly, etc., the position of the GPS satellites that can send out such transmission waves can be geometrically limited in the position in the sky. At that time, φ (φ is derived by determining B as a result of sliding operation) and θ (θ is determined by the result of the rotational operation), the geometrical relationship between the GPS satellites in the sky and the user or the cylindrical water bottle is shown as a bird's-eye view conceptual diagram. It is a diagram intended to schematically show the aspect of radio wave propagation in the vicinity of the cylindrical water bottle in relation to the overall image of .
<<FIG. 80>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. At the same time, the user also draws, although it is self-explanatory, just in case. = 0 and φ can take any arbitrary value. Propagation that produces mutually opposite phases when the diffracted wave and the wave diffracted after passing through the thinned water layer reach the L1 C/A GPS receiver located at the center of the bottom surface of the cylindrical water bottle. In the case of the distance difference, the manipulations proposed by the present invention, by varying the length of B for deriving what geometrical conditions are satisfied, are a, b, r, A Since is a fixed value, the satellite signal that is or results in a positional relationship that sends radio waves at an angle of φ arrives at the GPS antenna due to the almost anti-phase difference between the diffracted waves of the two paths By detecting the characteristic drop in reception intensity due to the cancellation resulting from 1 is a conceptual diagram for illustration; FIG.
<<FIG. 81>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. FIG. 79, refocused on the center, is a view with particular attention to the cylindrical water bottle, showing that along the entire circumference a thin layer of water forms an area of length B. By changing the value in a sliding manner, it is possible to identify the length B at which the signal from either GPS satellite exhibits a characteristic decrease in received intensity due to the cancellation of the amplitude overlap of the two diffracted waves with opposite phases. It is a conceptual diagram showing what can be done and how it leads to the derivation of φ, an important variable as the position of a GPS satellite. <<FIG. 82>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. In FIG. 79, which has been re-understood, it is a drawing that pays particular attention to the cylindrical water bottle, and is a drawing that shows that a region where the water layer is thin is formed in a part of the circumference. By rotating this region of thin water layer around the central axis of the cylindrical water bottle, the signal from the GPS satellites will have a characteristic drop in reception strength, once the B value has been identified. FIG. 2 is a conceptual diagram showing that the geometric orientation between the area forming the area where the water layer is thin and the sky can be identified mainly as θ when showing .
<<Fig. 83>> In one of the embodiments of the present proposal, in order to form a region where the water layer is thin in a part of the circumference of the cylindrical water bottle, in order to apply pressure and sandwich it. It is a conceptual diagram of a sandwicher that can be used, and is an example of what has the advantage that it can be easily made by yourself even with a 3D printer, which has become popular recently, due to its light weight, low cost, small size, high elasticity, and high availability of resin. The central angle assumed for the appearance of this arc-shaped pillar is about 45 degrees to 90 degrees. It is a diagram for the purpose of promoting a visual understanding that it is easy to create a 180-degree object. , is an external view for simply showing that the equivalent of one central angle of 180 degrees can be removed, or the same can be done by using four 90 degrees.
<<Fig. 84>> Recalling that the cylindrical structure containing water in Fig. 81 can be approximated by forming it with a virtual polygonal prism (such as a regular octagonal prism), It is a conceptual diagram in which two out of the four sides are removed in order to simplify the structure in order to meet the demand for reducing the weight and volume of outdoor activities. While the points are omitted as appropriate, even in this situation, even if the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which provide the same effect, are in opposite phase due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs, for example.
<<Fig. 85>> Recalling that the outer shape of the structure containing water, which is realized in a cylindrical shape in Fig. 81, can be approximated by forming it with a virtual polygonal prism (for example, a regular octagonal prism, etc.), This is a conceptual diagram of a case where two of the four sides are removed in order to simplify the field activity in response to a request to reduce the weight and volume of the outdoor activity when it is formed with such a square pole, and for comparison. Although the figure omits points that can be easily understood, even in this situation, the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which have the same effect, differ from each other due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs if the phases are opposite to each other, and is a schematic diagram intended to conceptually illustrate the positional relationship with the user's back.
<<Fig. 86>> Regarding the structure containing water realized in a cylindrical shape in Fig. 81, it is sufficient to deal only with diffraction signals of signals from satellites existing in a limited direction, for example, in the vicinity of the lateral direction of the body. In such a case, only small values of φ and limited values of θ need to be considered. When it is only necessary to consider only the cancellation of the diffraction signals of the signals from the satellite from the vicinity of both sides of the body for the person, if it is limited to that, the various parameters in the above-mentioned figure are almost uniquely determined, so it is the simplest outline. In view of the fact that it is easy to design so that the fringe diffracted wave at a distance and the fringe diffracted wave at a short distance cancel each other exactly at the GPS antenna if it is implemented as a block of It is a conceptual diagram intended to show the general view of the water container. By combining two of these, it is possible to form an almost rectangular shape, so it is easy to carry, and it is more convenient to use as a water container. It is an external view for doing.
<<Fig. 87>> In Fig. 81, while a region with a thin water layer is formed horizontally on the bottom surface of the cylinder, a similar effect can be obtained by forming such a region parallel to the central axis of the cylinder. In view of the fact that it is possible to obtain such an effect, it is a conceptual diagram for illustrating a separate structure that can obtain such an effect. It is also a diagram that shows that even with such a structure, if water is filled with a value B, that is, a distance B from the bottom surface and does not permeate, the same effect as the above structure can be expected. In order to improve visual understanding, θ is also simplified as 0, but if A = 20 cm, B = 6 cm, etc., signals from satellites with φ = 0 will be canceled at the GPS receiver. It is an external view intended to show that it can be easily imagined, and the cube of the outer frame is drawn as a measure of size.
<Fig. 88> In Fig. 87, θ is simplified and assumed to be 0. This is a diagram intended to enhance visual understanding of what would happen if the value were not 0, and FIG. , the diffracted wave generated at the edge of θ = 60 degrees in the figure also differs from the diffracted wave generated at the edge of θ = 0 degree in the figure, and the propagation distance is approximately equivalent to half the wavelength of the GPS L1 wave. This is a diagram intended to easily remind one that since there is a difference in , the canceling effect of the diffracted waves also comes to life.
<<Fig. 89>> If a water bottle forming a flat layer of water on the left and right sides is carried as a device, plugs should be constructed at the top and bottom of each so that both can be connected with water channels at the top and bottom. By doing so, when the lower connection tube is attached, oral water retention can be easily performed using the oral water retention tube branched from the connection tube. If one chamber contains a small amount of air and the plug is closed, during, after, or when descending the mountain, simply loosening the other wire will allow the atmospheric pressure to be released before the climb, according to Pascal's principle. Since the difference in atmospheric pressure causes a meaningful difference in water level, both water bottles are transparent and the current pressure difference on the unplugged side with respect to the pressure in the chamber on one side that was sealed prior to the climbing action. Visually understand that if you have a scale that can be read, you can not only carry heavy water, but also effectively use it to know changes in atmospheric pressure, that is, changes in altitude, or sudden changes in climate. It is a head designed to promote
<<Fig. 90>> In order to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back by forming water layers on the left and right sides, a water layer, which usually corresponds to a water film, is formed. It is convenient to attach a vinyl water bottle to the back with Velcro tape. In addition to the convenient cooling effect, you can place your hands on your hips and extend your elbows backwards or in any direction if necessary to obtain direction information. A conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding that the film of water can be easily affixed to the gaps with Velcro tape or the like as appropriate, thereby ensuring more reliable acquisition of azimuth information by GPS. is.
<<Fig. 91>> In order to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back by forming water layers on the left and right as in Fig. 90, a vinyl water bottle, which is usually a film of water, It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be freely attached by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono, such as the furisode part of a kimono. By protruding in the direction of , it is possible to easily form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, etc., so that direction information acquisition by GPS can be carried out more reliably. It is a conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding of the human body.In terms of forming an appropriate angle between the mutually contacting sides, if connected with Velcro tape, etc., it can be smoothly applied to various fine movements of the human body A, B, C, and D illustrate examples of locations where the water film can be arranged in triangular shapes that can be handled and are easy to handle.
<<Fig.92>> Similar to Fig.90, water layers are formed on the left and right sides to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. , for example, A, B, C, D, etc., can easily block the diffracted waves of the partial sky, and the direction information acquisition by GPS can be performed more reliably. It is an external view of the apparatus viewed from the front side of the body, and an example of the arrangement of the water film is shown by shading. .
<<Fig.93>> As in Fig.90, water layers are formed on the left and right sides to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. While demonstrating that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. FIG. 10 is a conceptual diagram intended to visually promote understanding that the total amount of water can be reduced, thereby making it easier to acquire azimuth information more reliably.
<<Fig.94>> As in Fig.90, water layers are formed on the left and right sides to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. Illustrate that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, and demonstrate that it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. , thereby reducing the total amount of water, thereby making it possible to obtain orientation information more reliably and easily. It is a figure, and the example of arrangement|positioning of the film|membrane of water is shown by hatching.
<<Fig. 95>> In the case of a container made of silicon, for example, which consists of a combination of several compartments, when the water layer is formed by a water plate, a portion of the water In order to make the layer thinner, it is possible to easily achieve the purpose by making a part of the layer look like a square. It is a diagram intended to visually promote understanding that such a function can be easily realized even with a cylinder, and is a diagram illustrating the initial state before part of it is peeled off.
<Fig. 96> For example, in the case of a container made of silicon or the like, which is composed of a combination of several compartments, when the water layer is formed by a water plate, a portion of the water In order to make the layer thinner, it is possible to easily achieve the purpose by making a part of the layer look like a square. It is a diagram intended to visually promote understanding that such a function can be realized even with a simple cylinder, and is a diagram illustrating the initial state before part of it is peeled off. <<Fig. 97>> For example, Masao Nagaoka's Orientation-independent Magnetic Connection Structure, in which the magnets rotate with respect to each other and the SN orientation can be aligned, allowing the compartments of the polygonal water layers to be interconnected. Incorporating such a connection mechanism into the compartment container improves convenience, as well as Velcro tape, etc., and is useful for maintaining the convenience of this proposal. It is a photograph intended to enhance the visual understanding of
《Fig. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. and is intended to facilitate visual understanding of such structures and is grasped together with the lid.
《Fig. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. It is a view intended to promote visual understanding of such a structure, and is a view grasped with the lid removed.
<<Fig. 100>> For example, this proposal can seal a layer of water on the side of a transparent, lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a direction information acquisition function as equipment for expedition overseas mountaineering with a team. , so to speak, has a double-structure closed space, and has a structure with multiple plugs, which can easily realize this proposal together with a bucket-cum-equipment that can be easily implemented. In addition, in such a case, it is extremely convenient to be able to use it as a bucket overseas, where it is particularly difficult to obtain safe water. Since it is more convenient to have a device that can be used as a filter, the name of the locally procured filter media required (Gravel, Sand, Fabric, Charcoal, etc.) is listed on the side of the bucket so that knowledge can be gained in such cases. It will be more convenient if you show the approximate position of the level that should be put in with the national language and icon, and at that time it will be more convenient if the diameter is about 4 mm and a screw cap or the like is provided on the bottom. It is a figure for promotion of visual understanding to a thing.
<<Modes for Carrying Out the Invention>>
<<0032>>
The above problems to be solved can be expressed in slightly different terms as follows.
<<0033>>
Consider a case where direction information is obtained by using an L1 C/A GPS (or GNSS) receiver conventionally proposed by the present inventor and capable of obtaining not only position and time but also direction information.
<<0034>>
At this time, it is relatively easy to prevent the reception of reflected waves (by using it facing a place with a good view), and at the same time, it is also possible to prevent the reception of straight waves (use your body to keep your body active).
was relatively easy. However, in this case, depending on the type of receiver used and individual differences, it is rarely affected by diffracted waves from the extremities of the body.
there were.
<<0035>>
Although it can be solved by deploying microwave absorbing materials, at present, it is generally necessary to carry the material at the same time, which tends to be heavy and bulky, while continuing physical movement mainly by walking.
long periods of time will increase the physical load due to the increase in weight and volume when walking.
When the walking load is large, such as traveling mainly on foot in disaster areas, etc., serious problems such as rapid accumulation of fatigue will occur in the performance of the mission.
<<0036>>
The objective is to solve the problem reasonably and inexpensively with an appropriate measure suitable for the context of use, and to provide smoother support for disaster relief activities in the international community in response to large-scale natural disasters.
<<0037>>
Means for solving the problem are as follows.
<<0038>>
Minor improvements to potable water packages that are likely to be carried during field activities, including emergency response operations, or that are required by the Lifeboat Equipment Regulations.
Including the possibility of using objects, combining the water itself, the body, and the GPS receiver that has the ability to acquire direction information proposed by the inventor.
eliminates the influence of diffracted waves on the L1 C/A GPS (or GNSS) receiver, making it possible to obtain direction information more easily and reliably.
<<0039>>
Actual means for solving the problem will be shown in order below using FIG. 1 and the like.
<<0040>>
The L1 C/A GPS receiver already proposed by the inventor is placed on the back of the waist of the body, and the normal direction of the antenna main beam is perpendicular to the center axis of the body and perpendicular to the left and right plane of the body. Arrange along the direction of going away.
<<0041>>
Prepare water packed in a hollow cylindrical shape of a certain shape. For example, a plastic container that does not affect microwaves may be used for packaging. The central axis of the cylindrical shape is arranged so as to coincide with the normal direction. At this time, the radius of the cylinder may be within the range of about 5 cm to 20 cm. final thickness
should be about several centimeters. It depends on the susceptibility to the diffracted waves of the GPS receiver to be used.
<<0042>>
The container, such as plastic, may be connected by a tube to the user's mouth and designed to help the user rehydrate. so-called hydra
Hydration system, which is called a hydration system, and is used by cycling athletes infantryman or foot soldier.
It can be used in combination with the method used for ingestion.
A simple and safe structure in which the valve opens only when you bite into it allows you to easily supply water little by little. When the mouth is released, the valve is automatically closed again. Contains energy drinks as well as water
Since it can be configured as an object, it is used in long road races. When it is important to continue the activity without taking a break for a long time,
enable
It goes without saying that the day will soon come when people will recognize that lifesaving also falls into this category. At that time, without wasting time as much as possible, the current location and the location information of the victim,
The diffracted wave attenuation effect of a device that can obtain not only positioning but also azimuth can be obtained by a satellite phone or the like, and the diffracted wave attenuation effect is also used in conjunction with the use of a GPS receiver.
Replenish fluids and nutrients in order to improve survival rates and prevent the severity of aftereffects by making appropriate choices and shortening the time from the occurrence of a disaster to the rescue of victims as much as possible.
It is highly qualified as a device for continuing to act while doing, and can constitute a useful system.
This GPS receiver is highly compatible with general outdoor activity support systems, including lifesaving in the near future outdoors, and can be configured with high compatibility, low cost, rationality, and overall lightweight. This is an advantage of the proposed usage of the cooperative use of the body and water in the field.
<<0043>>
A lightweight water bottle, etc. that is thin when not filled with water, etc., so that it can assume a cylindrical-like structure with a certain thickness for the first time when it is filled with water, etc.
It can be built into the vest or attached to it, and when it is not filled with water or when it is "filled with water but not in use", it is placed on the back of the vest in a relatively flat shape.
It maintains a low profile shape and may form a truncated cone, cylinder, or similar shape similar to FIG. 1 when in use.
<<0044>>
A lightweight water bottle that is thin when not filled with water, etc., and can take a cylindrical-like structure with a certain thickness only when filled with water.
Those described as "filled with water but when not in use" maintain a relatively flat, low profile shape that retains a flexible plastic spring.
Alternatively, it can be considered as a cylindrical water bottle made of hollow vinyl or the like.
<<0045>>
Alternatively, to easily form such a shape, another suitable method is to use the following materials. It can be conveniently used as tableware (tableware) even outdoors.
"Foldable silicone resin cooking bowls (about 20 cm in diameter)", which have a reputation for being able to cook, have become cheaper in recent years.
exist.
It is a kind of tableware (tableware) made of silicon resin. Flexibility and lightness, which are one of the physicochemical properties of silicone resin, make it ideal for outdoor activities in harsh environments.
It does not crack or break, is lightweight, and has excellent plasticity and deformability. Approximately 27.times.21.5.times.11 cm (in use) can have a circular (or angular) frustoconical shape close to a hemisphere. It can be used in the form of a bowl (hemisphere) as normal tableware. Folds easily with a little force.
As a result, the size is about 27×21.5×4 cm (at the time of storage), which is close to a flat (flat) circle (more precisely, concentric circles, wavy concentric circles).
Utilizing these new physicochemical materials, when water is not injected, or when it is used even if water is added, it is close to a flat circle, and only when it is used with water, etc. A kind of water bottle with a layer of water may be formed around the .
<<0046>>
It means that a shape similar to FIG. 1 may be formed. Features Sanitary, soft, and heat-resistant silicon resin container can be folded compactly.
It can be stored in a space-saving manner. The easy-to-hold and non-slip silicone resin is suitable for microwave ovens, so it is convenient for preparing food outdoors.
Insensitive. It is also suitable for medical work in the field such as disaster areas. FIG. 1 shows a hollow columnar cylinder, and the liquid storage section inside is a single space.
Compartments (as multiple divided spaces) may also be formed, depending on. For example, a compartment divided into upper, lower, left, and right compartments
You can also form a ment. When only limited water is available, allocation to the most efficient part for diffracted wave attenuation, such as replenishing water with priority only to the left and right
etc. is possible. We note that the benefits of diffracted wave attenuation when used with hydration systems arise from the compartmentalization. Attenuation effect is reduced
However, in practice, water is first sucked and consumed from less affected areas, e.g., lower and upper areas, for use by the user in the hydration system.
But good. This method of use has the advantage of not affecting the attenuation effect of the left and right diffracted waves. After consuming the water in the bottom and top, hey, hide in the left and right parts
If you change the tube of the ration system, you will not be inadvertently consuming water in the left and right parts, and it will be better. very practical
He said that it is good to use a tube for suction from the bottom side and use the top side for suction when it is empty. After that, the left and right compartments
Said it's fine to use. Also in this case, when there are components only on the left and right sides, both spaces capable of containing water may be connected at the lower part with a thin hollow tube. To be so
Then, even if a hydration system is installed, the water level will drop only on the left and right sides, and the diffracted waves will attenuate evenly on the left and right, creating a state where they disappear unconsciously.
There is an advantage that you can easily avoid the situation that will be done. More specifically, in this case, 360 degrees/4 parts = 90 degrees for uniform angles
, the cylinder is divided into four sector-shaped compartments each having a central angle of 90 degrees. Of course, just divide the compartments evenly.
However, if necessary, left and right compartments with a central angle of 120 degrees and compartments with upper limits of 30 degrees each may be used. Although it will be a consultation with the cost,
Recent new materials such as plastics, silicones, and high-molecular polymers that have plasticity that allows for such changes in capacity and shape to some extent may be used.
Of course. In addition, if emphasis is placed on simple and convenient use during mountain climbing, low cost, and practicality, it can be said that it is lightweight, inexpensive, and disposable.
LDPE ((low-density polyethylene) low-density polyethylene), EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA
ethylene acetic acid vinyl copolymer). flexible and transparent
clear material. Co-polymerization of polar comonomers such as vinyl acetate with ethylene through an ultra-high pressure polymerization process. Created by manufacturing a polymer. ) as a material,
It is good also as a bellows type water tank. In this case, the thickness
A bellows structure may be provided on the side surface in order to increase or decrease the . As a result, when not in use, the bellows structure is crushed when the column is compressed in the height direction, transforming it into a less bulky structure.
become In this way, storability is also improved. If it is sealed in this state (if the screw cap of the spout is closed), the internal pressure becomes negative, so the compressed bellows structure
You can enjoy the advantage of being kept as it is and not being bulky. This is shown in FIG. FIG. 2 of the bellows structure shows the liquid spout and outlet. For liquid spouts and outlets
can be fitted with a screw cap. Also, for use as a hydration system, without stopping hydration during the user's activity
Hydrate at the same time
A mouth-operated oral suction tube can be attached. The container itself may have enough strength to maintain its structure when attached to the body, or the clothing may have such strength.
For this purpose, clothing may be used that has a support structure that conforms to the body and is folded when not in use so as not to get in the way, and that can be appropriately protruded with appropriate strength when in use.
In recent years, plastic or resin springs have been distributed at low prices, and it is possible to stably maintain the shape during use at low cost and simply by using them. plastic
Since it is made of resin or made of resin, it has the advantage of reducing the influence of diffracted waves of electromagnetic waves, and it also has the advantage of not having any other positive influence on the reception situation.
You can enjoy the benefits of Alternatively, it can be shaped like a sports bib worn from above or a life jacket, and can be fixed to the front and back with strings or Velcro tapes on both sides.
It is also possible to install the water bottle on an additional piece of clothing.
That is, a cylinder-shaped water bottle made of plastic or the like having a hollow part (outer diameter of about 30 cm, inner diameter of about 25 cm) filled with water is placed on both sides of the body on the back surface.
Set the central axis parallel to the normal of Install the L1 C/A GPS receiver vertically along the body near the center. Alternatively, plastic water bottles of about 30 cm x about 20 cm x about 2.0 cm filled with water are placed on both sides of the body almost perpendicular to the back surface. L1 near the center
C/A
Place the GPS receiver vertically along your body.
It may be reinforced with a plastic spring. When flattened, the force of the spring should be suppressed with Velcro tape or the like.
<<0047>>
Cylindrical ones have a plastic spring on the side, and when not in use, the spring is held down by the force of the spring, like a Velcro tape.
A thin, flat, low-bulk mechanism is used to keep it from slipping, or to fasten it with a strap with plastic fittings that snap together.
It can be made into a disk.
When using, remove the Velcro tape or the plastic lock part of the two male and female fittings fixed to the ends of the two strings with one-touch operation.
It is also convenient to create a cylindrical structure that pops up from a flat disk by the force of a spring, and to stand on its own by the force of a spring.
be. When not in use, it can be folded quickly and locked with a click. Compact and convenient to carry. It folds into a compact low profile shape when not in use
When it is folded up or lightly crushed and fixed with a fixture, it becomes a thin disc that is not bulky. For example, the diameter ranges from about 15 cm to about 40 cm.
In other words, they should be able to use the shape that is most suitable for the inexpensive GPS receivers of various sizes that they are using.
At this time, it can be made to stand on its own with a plastic spring, but in the case of outdoor camping, it can be removed and used as a convenient storage entity for carrying things.
It is convenient because you can also Also, regarding such a structure, it is part of the clothing that is incorporated into the clothing so that the pop-up direction is perpendicular to the body.
It should be a design that makes it possible. Secondly, if the bag is detachable from clothes, one bag can be used outdoors when needed. This bucket stores water etc.
The fact that it has a special bellows-shaped gap that allows the water bottle to be used at all times gives the user the option of always being able to use it as a water bottle.
For example, perishable foodstuffs are surrounded by water with a large amount of non-heat, so it is convenient because it can be expected to have a cold insulation effect and an antiseptic effect. As a cooling agent
Constituents of what is in circulation are high water-retaining macromolecular polymers and water, in fact most of their mass is water, and the exceptionally high specific heat attribute of water.
is recognized in society.
By actually placing a cylinder with a bellows-type flexible water bottle on the side of the cylinder, this proposal can be realized, and it is expected that the user's convenience will be considerably improved.
Wear. In this case, a plastic spring may be used as the spring, which has little effect on microwaves other than the excellent effect of attenuation of diffracted waves as described separately.
By doing so, the transparency of the plastic spring matches the transparency of the water and vinyl, and the inside can be seen through, so it is cool.
It is convenient because it has the advantage of being able to confirm that the position of the GPS device inside is appropriate and that it is not misaligned.
is. Of course, if you remove it, you can actually use it as a pop-up bag outdoors, so the user can secure its dual use, and you can use it outdoors.
Not only is it possible to accurately support the addition of a direction information acquisition function to the use of GPS, but it is also possible to make good use of the dual use of water.
Therefore, it is reasonable to assume that it has real utility in outdoor activities.
Having a special bellows-shaped cavity in the outer wall that can store water etc. also gives the user the option of always being able to use it as a water bottle, and the hollow part is also flexible.
If you put wood in it, you can expect a cooling effect and a preservative effect in the summer, because the non-thermal water surrounds the perishable food ingredients, which is convenient.
be. The reason is that the components of refrigerants distributed in the market are high water-retaining polymers and water, and in fact most of the mass is water.
Therefore, the attribute of water's extraordinarily high specific heat is recognized in society.
Similarly, if you want to create a square prism shape, instead of using a spring, you can use the built-in square plastic frame on the left and right sides inside the square prism by the tension of the vinyl or cloth on the side.
It is also possible to make it function as a support that supports the structure of the square, and by extension, to make it pop up using the fact that it can support the square prism shape. At the time of storage, the internal organs mentioned above
When the rectangular frame structure is removed from the left and right side surfaces inside the bag, the entire bag returns to a thin flat rectangular plate of, for example, about 4 cm. Whole when used
For example, a 17.0 cm high x 24.5 cm wide x 17.0 cm deep bag can be transformed in a few seconds by modifying it. Detachable from or onto clothing
If so, it is highly expected that it will be convenient for camping in the outdoors and carrying on site. If it is made of cloth or durable vinyl, the tension of the cloth will work and
The action can maintain the stable structure of the hollow quadrangular prism. Specifically, on the two opposite sides of the rectangular cylinder, there is actually a rectangular framework with dimensions that fit the sides.
It is only necessary to construct a state in which it is fitted in with tension autonomously.
For the essential part of such structures, i.e., for some types of cylindrical or hollow prismatic structures that pop up,
In addition, while designing it as part of the clothing, such as sewing it to the clothing, incorporating it into the clothing, or making it detachable from the clothing, the side of the cylinder or hollow prism
By actually deploying a cylinder or hollow prism with a flexible bellows-type water bottle on the side, this proposal is excellent and increases the feasibility, and the user's convenience and utilization are also considerably improved.
can be expected.
In such a case, the spring used for the cylindrical wall or the rectangular frame structure used as a variable standing/storage structure for the prismatic wall, and the plastic spring which does not have any particular effect on microwaves other than the excellent effect of attenuation of diffracted waves as shown separately. Alternatively, a plastic framing structure can be used so that the transparency of the water and vinyl
Since the transparency of the plastic or resin matches and the inside can be seen through, it was confirmed that it felt cool and that the position of the GPS device inside was appropriate.
It is convenient because it also has the advantage of being able to check whether or not there is any deviation. Of course, if you remove it, you can actually use it as a pop-up bag outdoors.
Therefore, it is possible for the user to secure its compatibility, and not only can it accurately support the addition of the direction information acquisition function to the use of the GPS outdoors, but also the water
In addition to being able to make good use of this duality, it is reasonable to think that it is truly useful in outdoor activities.
I mentioned that the cylindrical pop-up bag mentioned above usually has a spring built into its wall surface. The plastic spring is first incorporated into the outer shape to complement the structure.
He also said that it is okay to be strong. This structure can be deployed by sewing it into the back of the garment. It may be arranged along the inside of the container containing water, and the outside
may be placed in It does not matter if it is in the space containing water, but if it is necessary to store it as some kind of internal structure, it is possible to have a void space for the spring.
good. Here we discuss a little about plastic springs. The reason why metal springs are not used is that they do not affect radio wave propagation.
In this case, as the spring, a plastic spring can be used, which does not have any particular effect on microwaves other than the excellent effect of attenuation of diffracted waves, as described separately.
By doing so, the transparency of the plastic spring matches the transparency of the water and vinyl, and the inside can be seen through, giving a cool feeling or the GPS device inside.
It is convenient because it also has the advantage of confirming that the position is appropriate and checking if there is any deviation. Should I sew this onto my clothes?
By designing such clothing and actually deploying a cylinder with a bellows-type flexible water bottle on the side of the cylinder, this proposal can be realized and the user
It can be expected that the convenience of Of course, if you remove it, you can actually use it as a pop-up bag outdoors, so the user can ensure its dual use.
Not only can it be possible to accurately support the addition of a direction information acquisition function to the use of GPS outdoors, but it is also possible to make good use of the dual use of water.
It is reasonable to think that it is truly useful in outdoor activities because it can also be used for such functions.
Plastic springs have excellent chemical resistance and can be used under strong acid and strong base conditions. It can be used under conditions that are difficult for metal springs, such as corrosion, non-magnetism, and sorting at the time of disposal.
Furthermore, by integrally molding the plastic spring and other functional parts, the cost of parts can be reduced and the number of assembly steps can be reduced.
<<0048>>
For example, polycarbonate springs have excellent weather resistance, which is a feature of springs. Because it is non-toxic, it can be used in food containers, medical
It is suitable for medical devices and has excellent electrical properties as an insulating material. It has excellent transparency and is widely used for optical applications. The practical temperature ranges from -40°C to +120°C. Dimensional accuracy during molding and small dimensional change after molding make it a suitable material for molding precision molded parts. It is self-extinguishing and widely used in areas where there is a risk of fire. di
It can be used for disposable medical instruments, endoscopes, etc., and does not need to be separated from the plastic housing when discarded.
<<0049>>
Characteristics of polyacetal springs High elastic modulus, excellent elastic recovery, creep resistance and fatigue resistance are added to this, making it the most widely used resin for snap-fits.
be. It has good electrical properties and no magnetism, so it is used in MRI equipment. Polyacetal can be dyed. By coloring it as an exterior part, it can be used for various purposes. It is resistant to organic solvents and has little dimensional change due to water absorption, so there are almost no practical problems.
<<0050>>
The characteristics of plastic springs are as follows. (1) Excellent strength, stiffness and dimensional stability at high temperatures and in harsh environments. (2) Hastelloy
Low cost and high productivity compared to Inconel. (3) It is lighter than steel, aluminum and titanium. (4) Low friction coefficient and high
Exhibits wear resistance and has low aggression against mounting members. (5) It has excellent chemical resistance and is insoluble in common solvents such as acids, bases and oils. (6) low out
Low dust generation and high purity reduce contamination generation and also have electrical insulation.
<<0051>>
In addition, we will make the following proposals that are ahead of the times. Until now, we have mainly assumed that the bottom is missing, but here, we will consider a container that has a bottom, a certain robustness for outdoor use, a low-cost product, and versatility. suggest. In other words, plastic, polycarbonate, or bakelite cups and vessels with a certain size for outdoor use are compatible with the proposed GPS receiver.
I propose to make it a double structure so that In other words, normally, but in an emergency, the outer part is filled with a liquid (such as water) that is a microwave-absorbing material.
By filling in, by combining with the body structure and using it with the proposed GPS receiver, it can be instantly transformed so that it can be used for weakening diffracted waves, and for distress prevention etc.
It becomes a survival item that can be used. Therefore, the spout of the space on the outer wall side is normally closed with a screw cap. Sky
Even if qi exists there, it will be active as a low-priced, lightweight container that is rich in heat retention for warm beverages in the cold outdoors. Conversely, in extreme heat outdoors, cold beverages
It will play an active role as a low-cost, lightweight container for outdoor use that is rich in cold insulation. A space similar to the space configured on the side surface may also be provided on the bottom surface. In this case, heat retention and cold retention
Contribute to improvement. The structure that does not prepare the same space on the bottom as the space configured on the side is also that.
Eliminating unnecessary weight has positive implications. It doesn't matter which. Inexpensive as a plastic product that can be sold at low-price shops that can be manufactured in these developing countries
Since it can be configured to , it has characteristics that can be rapidly spread all over the world as a value-added container, and it is also a next-generation outdoor goods that supports direction information acquisition together with the proposed GPS receiver.
It can be expected to be used as
FIG. 3 shows a conceptual diagram of this. Of course, the shape may be similar to that of a normal cup, with curved sides and a wider top surface. The bottom has a structure,
It can be used as tableware for outdoors by putting coffee or beverages in the hollow structure. Developing this further, we get: In recent years silicon type pop-up type
Cups are spreading rapidly. This is seen as convenient for outdoor activities accordingly. It is possible to combine this with a proposed GPS receiver useful for outdoor activities.
We make the following suggestions. In other words, although the silicon type pop-up cup is usually single layered, it is proposed to make it a double layered one. Use same as above
Since it is possible, the same explanation can be given, but it will be omitted here because it will be repeated. A further development of FIG. 3 is as follows. Cooling from the injection port on the outer wall side
It is also possible to use it by putting an agent or a heat-retaining agent. The material of the cooling agent or heat insulating agent is a superabsorbent polymer (abbreviation
SAP) and melting point depressants and preservatives and water. Sodium polyacrylate is often used as a superabsorbent polymer. poly acrylic
Sodium polyacrylate is a kind of superabsorbent polymer, and the main unit structure is [-CH2-CH(CO2Na)-]n. high
The high water absorbency is due to the incorporation of many water molecules into the network structure to create a gel structure. Disposable diapers, ice packs, sanitary products, lotions, etc.
used for A food additive grade product is used as a thickening agent in the food field. Also, if combined with a life preserver of the dimensions shown in Figure 4, cut
Velcro tape (commonly known as magic tape (registered trademark)) is attached to the lifesaving water so that electromagnetic waves do not enter the line part, and the lifesaving water is attached to each other.
By arranging the perforated line portion and the water portion so as to overlap each other, it is possible to easily solve the problem, which can be applied to the present invention. This can be done by using subdivided bags as lifesaving water.
It is an excellent method because it does not interfere with both, and it is also an effective method for people involved in shipping and victims of disasters in Japan, where life-saving water is widely used, and in developed and developing countries around the world.
It is thought that In addition, in order to apply small bags, which have been established as lifesaving water, to weakening diffracted waves in combination with the human body in the proposed GPS receiver receiver, it is simple, inexpensive, and easy.
It is also a method that can be easily used in combination with conventional lifesaving water (without changing the manufacturing process of lifesaving water), and can also be used in rescue boats and emergency situations.
It seems to be an effective method because it only needs to provide a flexible Velcro tape. It will be a method that can be easily accepted and used as a de facto global standard for the time being. Also
It is also realistic that double-sided tape can be easily used when Velcro tape is not available. In order to have a certain structure, use a lightweight cylindrical Tupperware
can Moreover, it is also possible to achieve this by projecting several vertical rod-like structures from the clothing and hooking them there like a bamboo blind.
<<0052>>
When preparing water packed in a cylindrical shape of a certain shape, in accordance with the lifeboat equipment regulations, fresh water in a general shape that is often installed in lifeboats
It is also possible to divert the package in a vinyl bag. Some shapes have become de facto standard. For example, the inner shape corresponding to only the water bag is 12.1cm wide x 12.1cm long.
5.9 cm x maximum thickness of about 1 cm, in which drinking water is packaged as fresh water in subdivided vinyl packages is the de facto standard for lifeboat equipment (de
fact standard). marketed in Japan
The shape shown in the figure is generally a transparent package, and blue lettering and stamped by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism are generally distributed and actually used. Fig. 4 shows an example of a widely spread product manufactured by a Japanese lifesaving equipment company that complies with Japan's lifeboat equipment regulations.
The outline (including water-free edge portions) and dimensions are as follows. Width 13.8 cm x length 7.4 cm x maximum thickness (maximum water part) about 1.0 cm. The edges that do not contain water are 1.0 cm on the left side, 0.7 cm on the right side,
The height of the top is 0.75 cm, the length of the bottom is 0.75 cm, and it is almost an international standard.
Polyethylene ((CH2CH2)-n Polymer of ethylene. Transparent or translucent solid, resistant to acids, alkalis, and solvents. Electrical insulation, water resistance, and moisture resistance.
It has good heat resistance and cold resistance. Low-density polyethylene (abbreviated as LDPE, specific gravity 0.91-0.93) is produced by radical polymerization of ethylene under high pressure.
Used for wire coating. ) or polyamide polyamide (a polymer with an amide bond -CO-NH- in the main chain. Nylon 6, 66, 610, 7, 11, 12, etc. are commonly used conventionally, and have moderate hygroscopicity and dyeing properties. It is used as a synthetic fiber because it is easy to wear, and it is also used for films, gears, and belts because of its excellent mechanical strength and abrasion resistance.
It is individually packed in transparent or blue-transparent, relatively strong and lightweight vinyl made of plastic (also used for ruts, etc.), and is connected by perforated lines.
A safe form that separates from the connecting perforations but does not easily come off is prevalent worldwide and common.
<<0053>>
It is common to see items with similar dimensions and similar local language notations overseas. This is due to the fact that lifeboats are required to be equipped with 3 liters of drinking water per person. Also, it is said that it is subdivided from the perspective of not opening and consuming all at once when it is damaged, but the reason is stated clearly.
not converted.
<<0054>>
In a sense, the water-connected vinyl package described above is a water plate-like structure. While assuming a circle with a radius of about 5 cm to 20 cm at the bottom,
In an emergency, the person who obtained the lifeboat equipment by wrapping it around the proposed GPS device will naturally attach the proposed GPS device to its own body and the cylindrical shape (originally a water bag) formed by wrapping it.
With water, diffracted waves can be effectively and efficiently eliminated with just the equipment at hand while obtaining the bearing.
<<0055>>
According to the Ship Life-Saving Equipment Regulations, "(Lifeboat Equipment) Article 14 Lifeboats shall be equipped with the equipment specified in the table below. Shimizu.”
<<0056>>
It is of course possible to use a hollow cylinder based on a polygonal column instead of the hollow cylinder based on a circular column as in the previous example. Of course, it may be a hollow cylinder of a polygonal prism, for example, an octagonal prism. It may be hollow each based on a hexagonal column. Of course, a hollow cylinder based on a quadrangular prism may also be used.
<<0057>>
It is of course possible to use a hollow cylinder based on a quadrangular prism, and for the sake of simplification, only left and right components exist as shown in FIG.
<<0058>>
In this regard, both moisture-encapsulating spaces may be connected at the bottom with a thin hollow tube. Then, even if a hydration system is installed, the left and right
This has the advantage of being able to easily avoid the situation where the water level on only one side drops, and the attenuation of the diffracted waves is even on the left and right, creating a situation where the wave disappears unknowingly.
be.
<<0059>>
The left and right plate-shaped parts have a bellows structure, and when empty without filling, the air is expelled and compressed so as not to be bulky, and the mouth is sealed with a screw cap to make it thinner become a structure. This allows the structure to remain compact and well suited for outdoor activities.
<<0060>>
In the following, materials to be used as dielectric electromagnetic wave absorbing materials are examined. Rescuing victims alone or with a small number of people, especially in outdoor natural environments or large-scale disaster environments
, search and rescue operations, or those who continue to voluntarily and continuously evacuate in harsh environments.
<<0061>>
The absorption characteristics of electromagnetic waves by water were measured by Schwan et al. using ε' (relative dielectric constant) and ε " (relative dielectric loss) values of water (25 degrees) α (amplitude attenuation coefficient) of,
α=√((1/2)・ω^2・μ・ε0・[√{(εr′)^2+(εr“)^2}−(εr′)])
α: Attenuation constant (of medium)
β;Phase constant (of medium)
ω: Each frequency of electromagnetic waves
εr': Relative permittivity (of medium)
εr“: Relative dielectric loss (of medium)
ε0: as the permittivity of vacuum,
or
α=√((1/2)・ω・μ・[√{(σ)^2+(ω・ε)^2}−ω・ε]) (Np/m)
ε0: Vacuum permittivity
μ0: vacuum permeability
ε': Relative permittivity (of medium)
ε”: Relative dielectric loss (of medium)
σ: electrical conductivity
f: frequency
c: speed of light (= about 3x10^8 (m))
As
Figure 8 shows the attenuation rate from 00MHz to 3GHz. The attenuation of electromagnetic waves by water (25 degrees) is about 100dB/m at 1.5GHz. 1/3.) It can also be estimated from this literature value that the power half-life depth of 1.5 GHz, in other words, the depth at which 3 dB is attenuated, is about 3 cm. 60% to 70% of living tissue is composed of water, and the transmission and absorption of electromagnetic waves on the longer wavelength side than the visible range are often dominated by water. In muscle, the power half-life depth is 1/3 to 1/4 of that in water.
(Microwave Heating Technology Compilation Popular Edition Representative Editor Tetsuo Koshijima, NTS, Volume II Industrial Microwave Application Technology, Chapter 5 Medical Field, P438)
<<0062>>
In combination with other data, the attenuation rate per unit length and the power half-life depth can be roughly described as follows.
Attenuation rate per unit length Power half-power depth D
300GHz 6.0x10^2dB/m
3GHz: 3.9x10^2dB/m
2.45GHz: 3.2x10^2 dB/m
about 1 cm
1.5GHz: 9.8x10^1dB/m about 3cm
915MHz; 3.5x10^1dB/m about 9cm
430MHz: 8.0x10^1dB/m about 36cm
<<0063>>
At 1.5 GHz, the depth in muscle where the power is (1/e: e is the lower natural logarithm) is about 2.5 cm.
<<0064>>
Dielectric loss is a type of electric heat, and is heat energy generated when an alternating electric field is applied to a dielectric material because polarization occurs with a phase lag from the alternating electric field.
<<0065>>
In the context that humans use their own human body shielding as well, methods that use conductive electromagnetic wave absorbing materials or magnetic electromagnetic wave absorbing materials are said to couple because the distance between the antenna and those materials is short. It had its shortcomings. Dielectric wave-absorbing materials are far from such problems and are well suited.
In addition, as shown in this paper, it would be very effective if we could use the materials that we need to bring with us.
For example, drinking water, liquids for drinking (ethyl alcohol, etc.), ingredients, foods, medical infusions (blood packs, raw food packs, methyl alcohol for disinfection), locally available
materials (sand <moisture content 17%>, etc.), cold and heat insulating materials (superabsorbent polymer, water, preservatives, melting point depressants, etc.), heat-retaining clothing for seawater (chloroprene rubber such as neoprene, etc.) ). These are materials that have hitherto received little or no attention for this type of purpose. In other words, there was some knowledge in the field of dielectric heating due to dielectric loss in an alternating electric field, more specifically in the field of microwave heating and microwave food heating. was only In this paper, we make a completely new proposal that utilizes them heuristically.
<<0066>>
Above, we have mainly looked at forms.
<<0067>>
In the following, we will mainly discuss what to use as the dielectric wave absorbing material.
<<0068>>
This is a method that utilizes dielectric loss.
In the context that humans use their own human body shielding as well, methods that use conductive electromagnetic wave absorbing materials or magnetic electromagnetic wave absorbing materials are said to couple because the distance between the antenna and those materials is short. It had its shortcomings.
<<0069>>
Dielectric wave-absorbing materials are far from such problems and are well suited.
<<0070>>
In addition, as shown in this paper, it would be very effective if we could use the materials that we need to bring with us.
<<0071>>
In light of the importance of technical proposals that play a role like lifeboats that promote voluntary lifesaving activities by citizens in recent nuclear power plant accidents, the fact that they are making proposals is also a feature of this research. It can be said that it is one important viewpoint that can be done.
<<0072>>
The grounds for this are as follows. As will be described later, water has the physicochemical property that the power half-life depth in the L1 waveband of 1.5 GHz is about several centimeters. In addition, there is a fact that drinking water should be carried and transported for the safety of rescuers and rescued people during mountain climbing and rescue activities.
<<0073>>
Combining the GPS receiver proposed by the author, which is carried by people who move mainly by walking and is capable of acquiring azimuth information, and water as a material that has not been paid attention to at all in this field for purposes other than beverages. The advantages of using
<<0074>>
Microwaves are absorbed while penetrating through the dielectric and change to heat to attenuate. At this time, as the attenuation characteristic, in particular, the depth of the straight line until the microwave power density on the dielectric surface is halved to 1/2, that is, the power halving depth D [m] is
Number 2》
000004

D=3.32·10̂(7)/f/{√(εr·tan δ)}
is represented by where frequency f [Hz], dielectric constant εr, and dielectric loss tan δ (dielectric loss angle δ). (Source: Masayuki Morimoto et al. Microwave heating device, Mitsubishi Heavy Industries Technical Report 31 (6) pp.396-399 1994).
<<0075>>
6 and 7 are obtained from the above equations. Water has a small power half-life depth of microwaves and is an excellent absorbing material. For the purpose of this paper, materials with such physico-chemical properties have not been paid attention to and utilized at all.
<<0076>>
Alcohols including methyl alcohol, which are used for multiple purposes such as medical cleaning and disinfection, are also known as materials that exhibit similar properties.
It has likewise hitherto only been exploited for biochemical applications and has not been considered for such applications for the purposes of this paper. It was only the position of the idea that things with a small power half-life depth, such as water, are difficult to heat homogeneously and are not suitable for homogeneous heating. <<0077>>
For example, "Generally, the limit of the degree of uniform heating by microwave power is about (2 to 2.5) · D, and if the material is thicker than this, the microwave energy will not reach the center.
The temperature difference between the surface layer and the central part becomes large because the temperature attenuates before the temperature rises. As a result, the temperature difference between the surface layer and the center of the material increases, making uniform heating difficult.”
When trying to thaw frozen food using Kuroha, it becomes a very troublesome problem. That is, if a portion of the frozen food melts first and becomes water, the loss factor increases and the micro
Waves are absorbed intensively by this water portion, and only that portion becomes hot, causing so-called "runaway heating." In order to avoid this phenomenon, the microwave
It is possible to thaw almost uniformly by adding a device such as intermittent irradiation and utilization of heat transfer due to heat conduction inside the object to be processed. ” was seen.
<<0078>>
In other words, it was treated only as a problem in a different field far different from satellite communication engineering.
<<0079>>
This article proposes to make effective use of these attributes, which have been treated as problems, in the context of space technology, which has great potential for futuristic social infrastructure in the fields of satellite communications and satellite positioning. be.
Since it has remained largely unconsidered in the fields of satellite communications and satellite positioning, the sources of the technical literature in this paper also reflect this trend.
However, once we began to seriously think about what could be of practical use in the relief of large-scale natural disasters, from the standpoint of devising practically useful technologies and desiring to return them to society, we began to make exploratory and continuous efforts rooted in extensive and deep research. , such a perspective was discovered.
<<0080>>
Water is a basic chemical substance that is indispensable for sustaining the life of living organisms in the sense that it is used not only by the human body but also by rescue dogs and search dogs for disaster victims.
Information such as where to obtain them is shared among countries and regions, and their availability is higher than that of other chemical substances. Lifesaving workers must carry it. At the same time, it is reasonably priced and
It is easy to dispose of when it runs out, has little environmental impact and cost, and does not perish very quickly.
advantages.
In addition to the essential advantages of water, the depth of power half-life in the microwave band, which is unparalleled by other chemical substances, can be effectively used to attenuate diffracted waves.
If possible, it is possible to avoid causing a particular increase in the weight and volume of the carry-on, and to stably improve the accuracy of azimuth information acquisition (specifically, narrow the azimuth limitation width
It is possible to achieve seemingly contradictory values at the same time.
<<0081>>
It doesn't matter whether the rescuer or the rescued side, as well as the human body, as well as distress rescue dogs and victims' location search dogs, etc., police dogs, pets, livestock, poultry, plants, etc. Of course, it is a basic chemical substance that is indispensable for the life support of humans.
<<0082>>
The day when fuel cells will be widely used in society is near, but when that happens, water will be the only clean chemical to be emitted.
From the point of view that the product can be used in this proposal in a cyclical manner, it shows that this proposal is well suited to the very future social framework, that is, it is compatible.
be.
<<0083>>
On the other hand, in this paper, when the expression "water" is used, it also means general substances containing water. There are many substances that exhibit a small power half-life for microwave-band electromagnetic waves due to the presence of water.
Representative examples include foods such as cereals, root vegetables, and meats, and beverage substances. There is the concept of ratio planning, which is mainly used in Japan and other countries for military and mountaineering. It means to consume.
The fact that such a concept is emphasized and exists shows that how to allocate one batch of ration (food), which is a heavy item, is important for such actions. This proposal shows that it is also possible to convert it from the viewpoint of contributing to the attenuation of diffracted waves from the perspective of carrying heavy objects that increase physical strength consumption during walking, such as long-term outdoor rescue activities and It shows the possibility of being used to avoid dangers such as during bad weather during natural research and exploration activities, and is well suited for such activities.
<<0084>>
Mainly for medical use, it can be effectively diverted in emergencies as a base for electrolyte solutions for infusions when there is extracellular fluid deficiency or sodium deficiency, for diluting anesthetic solutions and injections, and for cleaning skin and wound surfaces. Needless to say. Suitable for use in freezers and dishwashers. With a heat resistance temperature of 190°C and a cold resistance temperature of -20°C, it is suitable for harsh use in arid regions and polar regions, so it has excellent characteristics that do not break even in cold regions or extreme heat.
<<0085>>
In this paper, when the term water is used, lower alcohols (alcohols with a small carbon skeleton) that have a high affinity for water, such as methyl alcohol and ethyl alcohol, are called lower alcohols in organic chemistry. are not included.) and general substances containing them. The reason is as follows.
They, like water, exhibit a very small power half-life depth for microwave-band electromagnetic waves. Methyl alcohol, ethyl alcohol, etc. are one of important medical supplies that can be used for both disinfection of wounds and surgical operations such as incisions, which are indispensable for emergency medical care in the event of a large-scale disaster. It can be used as fuel in polar regions and cold regions (multi-purpose applications such as heating for hypothermia patients, cooking food for victims, and driving fuel for small mobile vehicles (unmanned aerial vehicles, etc.) for communication between rescuers). It can also contribute to maintenance. Ethyl alcohol can also be diverted by ingesting it as a drink as a calorie for life support when there is no food in an emergency.
Ethyl alcohol also has the rare function of being able to safely impart long-term storage (corrosion resistance) to water and food, which is extremely meaningful in outdoor activities near the tropics. When traveling to polar regions such as Antarctica, the melting point of water, which tends to freeze from a closed vehicle such as a snowmobile, is reduced to about minus 70 degrees by turning it into an aqueous solution mixed with these alcohols. It also has the rare function of falling and avoiding freezing.
It may be a heat insulating material or a cold insulating material that is useful for saving lives in outdoor activities. It is significant that these materials, which are important in human life, exhibit a small power half-life depth against microwave band electromagnetic waves, in addition to such rare multifunctionality that is expected to be exhibited when carried. deep. Therefore, these substances are also included from the viewpoint of saving lives.
In the medical field, the ITU and other organizations are discussing the importance of rapid access to disaster areas and victims, as well as telemedicine technology. Appropriate instructions can be given along with images by satellite communication, etc., without necessarily having a doctor approach. Therefore, rapid access of medical co-medical is required.
Because of ICT technology, the true experts can be centrally located. Medical collaborators who carry out the judgment are required to quickly approach the local victims and patients.
Therefore, this proposal can be effectively utilized. One is that it is possible to grasp the position anywhere in the world with GPS. One reason is that the proposed method can obtain azimuth information. A co-medical maintains certain infusion fluids, such as saline. This proposal makes it possible to combine it with GPS and use it for a quick and accurate approach even during one's own movement. It can be said that the development of infusion technology has accompanied the advancement of surgery in the 40 years after World War II. On the other hand, the 40 years of surgical progress after the Second World War were astonishing, thanks to the aseptic method, the discovery of antibiotics, the development of anesthesia, and the establishment of blood transfusion and fluid therapy. But big. Similarly, the rapid spread of satellite positioning technology has drawn attention to this proposal for the first time. The 1901 K. Discovery of Landsteiner's ABO blood type, Hustin in 2014 Discovery of anticoagulant sodium citrate by Albert Hustin et al. Runt
The discovery of the Rh blood type by Steiner et al. promoted the implementation of blood transfusions and brought about great results. With the clarification of pathological conditions related to bodily fluids, it has become possible to supplement fluid therapy with contents suitable for abnormal pathological conditions. Moreover, in the past, it was impossible to supply more than 600 kcal a day no matter how hard we tried, but in the 1960s, transcentral venous high-calorie infusion therapy (central parenteral nutrition) was developed, making it possible to supply 2000 to 3000 kcal a day. It became a great gospel for surgical treatment. For convenience, the Japanese-English comparison of terms is as follows. Electrolyte Electrolyte/Electrolyte, Electrolyte Solution Electrolyte (Quality Solution) Liquid, Loss Tangent Loss Tangent, Dielectric Loss, Dielectric Loss Angle, dielectric constant Permittivity. Since it can be regarded as a developing field, it can be seen that some translations and concepts have been assigned. These were based on the physics and chemistry dictionary 5th edition, the encyclopedia Mypedia, the world encyclopedia 2nd edition, and the genius English-Japanese-English dictionary.
Alcohols are sometimes transported as infusions as medical liquids. It is also used as fuel for mountaineering and polar expeditions. In the polar regions, water freezes. A characteristic of water is that when it becomes ice, the power half-life changes greatly, resulting in an extremely large value. Thus, effective measures can be taken to avoid coagulation by mixing with ethyl alcohol and (with caution) methyl alcohol. This is because those alcohols have a freezing point of about minus 70 degrees and dissolve in water at any ratio. Ethyl alcohol can also be ingested as a nutrient for humans, and in recent years, it is well known that it is also used as a fuel for mobile vehicles. It is hopeful that such materials can be effectively used in this proposal. From Table 1, Figures 6 and 7, it can be seen that alcohols are suitable for this proposal. This is because alcohol is a polar molecule and has a large dielectric loss coefficient and a small power half-life.
<<0086>>
For 2.450 MHz microwaves the following can be said.
For example, in the case of water, the microwave power is halved at a depth of about 1 cm, so it can be seen that the thickness of the object must be determined by the water content of the object.
In the case of methyl alcohol, the microwave power is halved at about 0.5 cm (5 mm), which is shorter than that.
Even with ethyl alcohol, the microwave power is halved at a depth of about 3 cm.
The microwave power is halved at about 1.8 cm for clay (20% moisture content) and about 0.28 cm for sand (17% moisture content).
These materials can of course be diverted.
According to Hippel and Koshishima, it can be summarized as Table 1 for microwaves (2.450 MHz only). Table 1 summarizes the values by Hippel and Koshishima from the viewpoint of the inventor.
<<0087>>
<<Table1>>
000005

<<0088>>
(Source: Arthur R. Von Hippel and Alexander S. Labounsky, "Dielectric Materials and Applications", Arttech House; illustrated edition, ISBN 978-1580531238, pp. 300-39)
(Source: Tetsuo Koshijima, "Microwave Heating Technique Compilation", ISBN 4-86043-070-0, NTS press, November 2004)
<<0089>>
Some liquids other than water are also valid. It includes, for example, drinking water, drinking liquids (ethyl alcohol, etc.), foodstuffs, foods, medical infusions
Food packs, methyl alcohol for disinfection), locally available materials (sand <moisture content 17%>, etc.), cold and heat insulating materials (superabsorbent polymer, water, preservatives, melting point depressants, etc.).
be. Separately, heat-retaining clothing such as in seawater (chloroprene rubber such as neoprene) is also appropriate. These have received little attention in the past for this kind of purpose.
won. In other words, there was only some knowledge in the field of microwave food heating. In this paper, we make a completely new proposal that utilizes them heuristically.
<<0090>>
Water, methyl alcohol, ethyl alcohol, chloroprene, etc. have a large loss coefficient εr·tan δ in electromagnetic waves in the microwave band, and inevitably take a small value of the power half reduction depth D. Therefore, it is effective to weaken the diffracted waves from the body side when using the proposed GPS receiver using the human body. Context of use of high cup GPS receiver with human body
(Nuclear disaster evacuation, outdoor rescue activities, support for activities similar to distress, nature exploration, research investigation, large-scale natural disaster emergency rescue activities, large-scale man-made disaster emergency rescue activities, etc.)
Suitable fit. Water (including water contained in unprocessed food or processed food), medical infusions (raw food, medicine, alcohol for disinfection), and beverages for life support regardless of oneself or others
This is because it is assumed that the person is in possession of liquids (ethyl alcohol, sports drinks, seasonings (soy sauce), etc.).
<<0091>>
Conventionally, water, methyl alcohol, ethyl alcohol, chloroprene, etc. in microwave band electromagnetic waves with a large loss coefficient εr · tan δ and inevitably with a small power half-life depth D are heated by microwaves. It becomes difficult to use it as a structural material for a microwave heating device, for example.
A fact that has often been considered exclusively in such a negative context must be given special attention in this proposal. In this proposal, from such a field-specific fixed point of view,
Once we are free, we can effectively utilize such seemingly disadvantageous phenomena to find new positive industrial value, and contribute to humankind's common public service, including lifesaving.
This is an attempt to make technical proposals that contribute to the development of communal welfare. In recent years, it has served as a kind of lifeboat that promotes citizens' voluntary lifesaving activities in nuclear power plant accidents.
Considering the importance of technical proposals, it can be said that making proposals is one of the important perspectives that can also be called the feature of this research.
<<0092>>
In the following, I will describe my idea of introducing the Fibonacci sequence for the case of using life-saving water. A little trick is needed to make it cylindrical. If you use it in a plate shape, you can do without such ingenuity.
When preparing water packed in a cylindrical shape of a certain shape, in accordance with the lifeboat equipment regulations, fresh water in a general shape that is often installed in lifeboats
It is also possible to divert the package in a vinyl bag. Some shapes have become de facto standard. For example, a subdivided vinyl of about 5 cm wide x 3 cm long x 1 cm thick
It has become the de facto standard for lifeboat equipment to have potable water packaged as fresh water in a single package. city in our country
Packages of this shape on the market are mostly transparent packages, and those in blue letters and stamped with the approval of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism are generally distributed and actually used.
<<0093>>
It is common to see items with similar dimensions and similar local language notations overseas. This is defined as lifeboat equipment to equip 3 liters of drinking water per person.
due to being mandated. Also, it is said that it is subdivided from the perspective of not opening and consuming all at once when it is damaged, but the reason is stated clearly.
not converted.
<<0094>>
In a sense, the water-connected vinyl package described above is a water plate-like structure. While assuming a circle with a radius of about 5 cm to 20 cm at the bottom,
In an emergency, the person who obtained the lifeboat equipment by wrapping it around the proposed GPS device will naturally attach the proposed GPS device to its own body and the cylindrical shape (originally a water bag) formed by wrapping it.
With water, diffracted waves can be effectively and efficiently eliminated with just the equipment at hand while obtaining the bearing.
<<0095>>
According to the Ship Life-Saving Equipment Regulations, "(Lifeboat Equipment) Article 14 Lifeboats shall be equipped with the equipment specified in the table below. Shimizu.”
<<0096>>
The dimension (length) of each small bag of drinking water subdivided and closed-packed continuous vinyl package separated by the cut is based on the following application proposal of the Fibonacci sequence proposed by the author in this paper. A devised vinyl package may also be used.
<<0097>>
The Fibonacci sequence is a sequence discovered by Leonardo Fibonacci (around 1170-1250) in Italy. The Fibonacci sequence is 1,
1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233 . The method of creating the Fibonacci sequence is to prepare only 1 and 1 first, then the previous two items
It is as simple as adding to make the next term. Taking the ratio of two consecutive Fibonacci numbers, the limit converges to (1/2)(√(5)−1). FIG. 9 shows that the ratio of consecutive dyadic terms in the Fibonacci sequence converges to this value.
<<0098>>
This (1/2)·√(5)·1}=(0.618) is known as a number that often appears in nature such as plants. It is called Golden ratio (Golden ratio, sometimes written as φ).
The limit of the adjacent binomial ratio in the Fibonacci sequence also converges to this value. In the natural world, it is well known that the golden ratio is deeply related to phyllotaxis and the like.
<<0099>>
The shape of the leaves of a plant that protrude at a certain angle around the stem when viewed from directly above is called phyllotaxis. Assuming that one turn is 1, the phyllotaxis with a rotation rate of 1/2 comes out.
, the third leaf overlaps the first leaf, although the second leaf does not overlap. With a 1/3 turnover phyllotaxis, up to the 3rd leaf may not overlap, but the 4th leaf overlaps the 2nd leaf.
be. In a phyllotactic with a turnover rate of 2/5, up to the fifth leaf may not overlap, but the sixth leaf overlaps the first leaf. In the 3/8 turnover phyllotaxis, up to 8th phyllotaxis may not overlap, but 9th is 1
Overlaps with the second leaf.
<<0100>>
These are known to be ratios of adjacent two terms in the Fibonacci sequence. In the natural world, the leaves of plants rotate to attach the next leaf in order to efficiently receive sunlight. -ing
<<0101>>
In pursuit of the most efficient rate of rotation, it turns out to be the limit of two adjacent terms in the Fibonacci sequence (which is also the most beautiful ratio, or the golden ratio). It is (√(5)−1)/2=0.618034. This will be discussed next.
<<0102>>
There is a problem that the efficiency of receiving sunlight decreases when the leaves overlap when viewed from directly above. By analogy, drinking water subdivided airtight packaging continuous vinyl packaging
, there is no water in the vicinity of the break. There is a part that looks like a margin for glueing the sealed part of the vinyl. As it wraps around, it unexpectedly overlaps, and the outside
When viewed from above, the wall of water may not exist. If this happens, it becomes difficult to attenuate the diffracted waves with water. Therefore, by analogy of phyllotaxis, beverage
Water subdivided hermetically sealed continuous vinyl package, even if you don't think about it, you can wrap it well, and the cuts don't overlap, so it's almost guaranteed success when you apply diffracted wave attenuation with water.
I would like to provide a way to
<<0103>>
In addition, the Ship Lifesaving Equipment Regulations (May 19, 1965 Ministry of Transport Ordinance No. 36, final revision: December 22, 2009 Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 69) includes the following clauses: be. (Relief
Lifeboat Fittings) Article 14 Lifeboats shall be equipped with the fittings specified in the following table. 3 liters of drinking water per person:. Fresh water in a watertight container. ”. Drinking water subdivided airtight packing continuous vinyl
Packages are used as a de facto standard on this basis. However, at present, there is no particular rational basis for the dimensions, and they are practically standardized.
<<0104>>
The most efficient rotation rate is G=(√(5)-1)/2=0.618034, where G is the golden ratio. That is, G=0.618.
Then, the most efficient rotation angle is 360.0 degrees×golden ratio (0.618034...)=222.49... degrees.
Since this exceeds 180 degrees, the same is true for a rotation number of 360.0-222.49 degrees=137.51 degrees.
The rotation rate that gives this is g=1-G=0.38197.
Expressing this in units of radians, v=2πg(rad).
<<0105>>
In other words,
About 137.5 degrees (=360(1/2) √(5) 1}-180 degrees) or a natural number multiple thereof,
or,
about 222.5 degrees (=360(1/2) √(5) 1} degrees) or a natural number multiple thereof,
In order to naturally form the mutual elongation of
The interval between adjacent separation cut lines is calculated from the paper cylinder radius, the thickness of the continuum with separation cut lines, and the order number of the cut lines from the top of the sealed vinyl packing package for drinking water
It is designed based on the interval value that is set, and the entire structure in which each separation cut line is distributed in different directions when viewed from the central axis and does not overlap no matter how many times it is wound is naturally formed.
and
It is possible to completely attenuate the signal strength derived from the GPS satellites existing outside the above air coverage area.
<<0106>>
In this way, the thin vinyl portion where water does not exist is unevenly distributed in one direction, and there is a possibility that the diffracted wave may enter without attenuation from such a thin portion where water exists.
can be reduced to At this time, a piece of vinyl that is long enough to use as a guideline for the initial diameter may be included or attached, or an inexpensive paper cylinder may be included.
You can pack it up and use it.
<<0107>>
In the following, to make the line of thought more clear, I will describe the Archimedes spiral (sometimes also known as the Archimedes spiral. Archimedes lived around 600 B.C.E., and also established the mathematics of spirals. Archimedes' proposed spiral water pump is It is still used as an irrigation pump.It should be noted that Archimedes was not the inventor of the spiral.When was the spiral discovered?
don't know. ) (it is the simplest spiral among the six known spirals). It is expressed as r=a+bθ.
<<0108>>
r is the radius of the vortex (assuming that a, b, and θ are defined as follows). a is the radius at the start of winding. b is the length by which the spiral radius increases per 1 radian of rotation angle.
In other words, "thickness of water subdivided bag/(2π)".
In other words, "the length of the radius that increases with each turn/(2π)". θ is the cumulative rotation angle (radian).
For example, θ=2π (radian) in the case of winding exactly one turn.
For example, θ=4π (radian) when the wire is wound exactly two times.
For example, θ=5π (radian) when the wire is wound exactly 2.5 times. The radius of the spiral increases by b/(2π) each time it is wound one round (θ=2π (radian)).
<<0109>>
θ_0 at the start of winding is always 0.
θ_1
θ_2
θ_3
<<0110>>
θ_n
and so on. Then
r_0=a+b·θ_0=a (∵θ_0=2π·0g)
r_1=a+b・θ_1=a+b・1g (∵θ_1=2π・1g) r_2=a+b・θ_2 =a+b・2g (∵θ_2=2π・2g)
r_3=a+b·θ_3=a+b·3g (∵θ_3=2π·3g)
:
r_n=a+b・θ_n=a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
is.
<<0111>>
First of all, if you want to calculate with exact values, it is better to do as follows. If it is not possible to calculate with approximate values, it will be described later, but calculation is first performed with exact values. Considering the features of simplicity and reality, it is better to select a calculation method that is well suited to the actual situation.
<<0112>>
First, the formula for obtaining the exact value is shown below.
<<0113>>
Archimedes spiral formula
r=aθ+b (a>0) (101)
If we want to find the length of the vortex of , we divide it into each minute part of the curve and integrate it, just like a normal curve.
<<0114>>
In the present invention, a flexible plate having a plurality of perforation lines has an initial diameter 2a and is layered many times (without the need to be particularly conscious of other things at the site).
``The rotation angle (between the cut lines) that minimizes the probability that the cut line parts overlap (accidentally between layers)
The repetition of (137.51 [deg] = 2πg [rad]) is originally designed
Therefore, it is possible to realize such a dimensional structure from the design stage, which can also be realized at the site, even if you roll it unconsciously.
<<0115>>
For convenience, "If the rotation angle of the 0th cutting line is θ (n = 0) = 2πgn = 2πg 0 = 0 [rad], the rotation angle of the nth cutting line is θ (n = n) = 2πgn [rad], The rotation angle of the (n+1)-th cutting line is expressed in a simple expression format as θ (n = n + 1) = 2πg (n + 1) [rad]
It is convenient because you can
<<0116>>
The distance between the n-th cut line and the (n+1)th cut-off line (assuming that the spiral is straightened by squeezing) is now
L(n)
Then, all the above preparations are fully utilized, and:
Number 3》
000006

The exact solution is obtained as For the great advantage of obtaining an exact solution, the result is reduced by the relatively simple square root of the quadratic formula and the simple logarithm of the degree formula.
was found to be obtained. Note that the logarithm contains an absolute value sign. For a formula this simple, it is easy to use this formula at design time, and this formula is
In the future, with the advent of the GNSS era, we will develop a closed packaging container for continuously subdivided drinking water that can function effectively when attempting to attenuate diffracted waves in combination with the GPS receiver of the proposed method.
The length of the interval between adjacent perforated lines of the packaging) is simply defined based on the initial winding radius a, the thickness of the subdivided drinking water b/2π, and the order of the perforated lines n (the rest is pi and the golden ratio. Since it is a constant g, it can be calculated in a short time from the known number).
Since GNSS can be internalized, in an era when GNSS is taken as a social infrastructure and its receivers are commonly used and carried, it shows high utility with great effects.
It becomes a thing. [ ] indicates the result of indefinite integration, ] the lower right value is the start value, and the ] right shoulder value is the end value.
<<0117>>
It is the inventor of the present invention who derived the above logic. On the other hand, only in part of the process in the process, only for the technical aspect of solving a certain type of indefinite integral, only a part of the description in the following document is given as a method for solving a certain type of indefinite integral I used it as a reference. However, I would like to point out again that the proposal of the basic problem of this proposal, the idea proposal for the solution, the mathematical problem setting, the policy and the solution are all due to the author's creativity. In addition, "Iwanami Mathematical Formula I, - Calculus/Plane Curve -, Shigekazu Moriguchi, Kanehisa Udagawa, Shin Hitomatsu, Iwanami Shoten, 2010, Chapter 3, Indefinite Integral of Quadratic Irrational Functions, Section 26 ""2 See Indefinite Integral p.121", including the square root of the general formula
<<0118>>
The above formula shows:
The length L(n) between the n-th cut and the n+1-th cut is determined only by a constant, which should have already been determined at the time of manufacturing or designing the drinking water subdivision packaging. Notice what you can do. If anything, the radius a at the start of winding, drinking water
Average thickness of subdivided packaging (b/(2π)), constant π, constant g (= 1 - G = 1 - golden ratio), integer n = 0, 1, 2, 3, etc. are all known numbers. expressible
be.
<<0119>>
This is because when manufacturing or designing the drinking water subdivision packaging, the length L (n) between the n-th cut lines is set to the winding start radius a, the average thickness of the drinking water subdivision packaging (b / ( 2π)) can be determined.
<<0120>>
Next is liberation by approximation.
<<0121>>
It assumes the Archimedes spiral (sometimes also known as the Archimedes spiral) (which is the simplest of the six known spirals). It is expressed as r=a+bθ. r is the radius of the vortex (where a, b and θ are defined as follows). a is the radius at the start of winding; b is the length by which the spiral radius increases per 1 radian of rotation angle. In other words, "thickness of water subdivided bag/(2π)".
In other words, "the length of the radius that increases with each turn/(2π)". θ is the cumulative rotation angle (radian).
For example, θ=2π (radian) when the wire is wound exactly one turn.
For example, θ=4π (radian) when the wire is wound exactly two times.
For example, θ=5π (radian) when the wire is wound exactly 2.5 times. The radius of the spiral increases by b/(2π) each time it is wound one round (θ=2π (radian)).
<<0122>>
θ_0 at the start is always 0 .
θ_1
θ_2
θ_3
<<0123>>
θ_n
and so on. Then
r_0=a+b·θ_0=a (∵θ_0=2π·0g)
r_1=a+b·θ_1=a+b·1g (∵θ_1=2π·1g)
r_2=a+b·θ_2=a+b·2g (∵θ_2=2π·2g)
r_3=a+b·θ_3=a+b·3g (∵θ_3=2π·3g)
: r_n=a+b・θ_n=a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
is.
<<0124>>
Here, if n = 1, 2, 3 ..., the radius at that time is the average of the previous radius and the current radius r_(n, n-1) = (1/ 2)・[r_(n)+r(n−1)]=(1/2)[(a+bng)+(a+b(n−1)g)]=1/2(2a+2bng・bg)=(a+bng)・It is approximated by (1/2)bg.
<<0125>>
So its circumference is approximately obtained by
2π・r_(n,n−1)=2π[(a+bng)・(1/2)bg]=2π[(a−0.5bg)+bgn] (n=1,2,3,...)
<<0126>>
As part of it, the arc length corresponding to g as a ratio is obtained approximately by
2π・r_(n,n−1)・g=2πg[(a−0.5bg)+bgn]
=2πg(a−0.5bg)+2πbggn
<<0127>>
This has important implications, namely
Using a drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package in which the radius increases by b each time it is wrapped around,
When winding outward with the radius at the start of winding as a,
Corresponding the mutual interval of the positions of the cuts to the order of appearance of the cuts, n (n=1, 2, 3, . . . ),
2πg (a-0.5bg) + 2πbggn (where n = 1, 2, 3, ...)
, the overlap is minimized even with winding.
<<0128>>
The radius at the start of winding is a (cm),
Using a continuous vinyl package for subdivision of drinking water with a thickness of b (cm) and closed packaging, the radius at the start of winding is assumed to be a and is wound outward to form a cylinder of water.
2πg (a-0.5bg) + 2πbggn (however, n = 1, 2, 3, etc.), so that the break in the packaging of the water comes to the water subdivision Sealed packaging continuous vinyl The package design may be efficient in attenuation of diffracted waves with minimal overlap even when wrapped.
<<0129>>
At that time, it should be specified in detail how many cm the radius a at the start of winding was based on, and the continuous vinyl package for drinking water subdivided and sealed was manufactured. As you can see, it is better to make it so that it hangs down with a diameter of 2a.
<<0130>>
For example, assuming a radius of a = 7.5 cm, a vinyl package with a scale of 2 a = 15 cm printed on it is used as a break for a continuous vinyl package for drinking water subdivided sealed packaging.
If it is specified that the only part is the diameter at the start of wrapping, it will be easy for the victim to understand in an emergency. The diameter of a circle shape is the diameter of a circle or square.
As a visual aid, non-verbal paintings are also used to help intuitive understanding, so that passengers from different countries, sailors and navigators from different countries can understand immediately in an emergency.
It would be even better if it was printed out so that it would be easier to understand.
<<0131>>
In addition, in the case of a design in which the thickness of the beverage subdivided closed-packaging continuous vinyl package is b=0.7 cm, the break in the drinking water subdivided closed-packaging continuous vinyl package is
According to n = 1, 2, 3, etc., it will be clear from the above-mentioned formula developed for the first time by the inventor that it should be made as follows when it comes to what cm order it should be made. .
<<0132>>
When n=1, 2πg(a−0.5bg)+2πbggn
=2π0.381966(7.5・0.5・0.7・0.381966) +2π0.7・0.381966・0.381966・n
= 17.6788772 + 0.6416930 n
≈17.68 +0.64n So initially (n=1), 18.96 cm long, configure.
<<0133>>
After that, by extending the length by 0.64 cm and manufacturing from the beginning, the user can provide a continuous vinyl package for drinking water with a thickness of b = 0.7 cm.
When trying to improve accuracy (further narrowing of the azimuth limitation width) by simultaneously using the proposed method's diffracted wave attenuation of a GPS receiver equipped with a function that allows azimuth acquisition when stationary and the body's body
Also, as long as you start winding at a = 7.5 cm radius (2a = 15 cm diameter), without thinking too much, the cuts do not overlap, and at maximum efficiency, naturally
As a result, a cylindrical water structure can be instantly and easily formed in which it is extremely difficult for special cuts that allow the entrance of diffracted waves to overlap.
be.
<<0134>>
In the past, it seems that the length of each of the continuous vinyl packages for drinking water subdivided and hermetically sealed was simply a stable shape due to historical circumstances, without any particular rational reason.
<<0135>>
In the future, in view of the importance of saving lives, each thing will be able to have multiple functions in the event of a crisis.
Based on the idea of enhancing each other's functions in a comprehensive manner, we have created a continuous vinyl package for drinking water that is commonly called a life-saving water package.
If you decide the length of the eye, GPS (
Or GNSS) is suitable for the era when social infrastructure becomes important. This not only provides azimuth information that gives victims a basis for making decisions on their own initiative, but also makes it possible for people heading to rescue victims to use such equipment as a standard, making training easier. .
<<0136>>
In fact, even when n = 21 cuts are wound in the 7th round of continuous winding, as can be seen from the fact that the cuts are not clearly overlapped yet, there is a great effect.
<<0137>>
The Fibonacci sequence may also be defined as follows. It's almost the same thing, but I'll make a note of it just in case. It is a format that does not specify an initial value.
That is, the sequence . In other words
Number 4》
000007

In particular, when a(0)=1 and a(1)=1, Binet's formula
《Number 5》
000008

there is and also
《Number 6》
000009

can also be written as
where [ ] is the Gaussian symbol
Even if it is described in this way, there is no essential difference between the basic idea and its nature, and the same argument holds.
<<0138>>
When arranging the cylindrical water so that its center axis coincides with the normal line of the antenna and is almost perpendicular to the vertical axis of the body and perpendicular to the left and right sides of the body, Velcro (registered trademark), harness, Adhesive tape may be used for fixing.
<<0139>>
In the following, we will discuss the form of applying this proposal to those engaged in mountaineering, security, security, lifesaving, disaster relief, international disaster relief, and so on.
As shown in FIG. 10, it is also effective to previously form such a structure in the lower part of the rucksack or the like so as to be hollowed out so as to be insertable. In that case, such as urethane
It is possible to make effective use of materials that are lightweight but can maintain their shape. In doing so, the drinking water package described above, which is rolled to form a cylindrical shape, is well rolled.
A cylindrical gap made of cloth may be formed in advance so that it can be stored while being attached. At the center of the circle on the bottom that corresponds to the back of the rucksack, which is the bottom
is applied with Velcro (registered trademark) and interacts with the Velcro (registered trademark) applied to the bottom surface of the GPS receiver proposed by the inventor.
It is also good to make it easy to remove. Instead of urethane, a material such as chloroprene having high absorption characteristics in the 1.5 GHz band may be used.
<<0140>>
When not used for the intended purpose of the present invention, it can be used as a pocket in which light items that are frequently taken out can be placed. cylindrical in shape
A long sheet of paper such as a map can be stored in the part without creases, and the space is not wasted. In addition, there is a tent called a tent mat that spreads on the floor.
A resin material or the like may also be stored in this cylindrical portion. When not in use, the part connecting the cylindrical part and the bottom circle is covered with a cloth lid with a zipper to prevent dust from entering.
Even if you leave it as it is, it will look better, so it is of course good.
<<0141>>
An example of an actual usage method is shown below with reference to FIG.
<<0142>>
The L1 C/A GPS receiver already proposed by the inventor is placed on the back of the waist of the body, and the normal direction of the antenna main beam is perpendicular to the center axis of the body and perpendicular to the left and right plane of the body. Arrange along the direction of going away.
<<0143>>
Prepare water packed in a rectangular plate structure with a certain thickness. In a container such as plastic that does not affect microwaves, water is placed in a rectangular plate structure with a certain thickness.
You may prepare the thing packed so that it may be made. The main plane of the shape is arranged so that it is perpendicular to the left and right sides of the body and perpendicular to the ground on both sides. rectangle at this time
The thickness of the surface may be about several centimeters. It depends on the susceptibility to the diffracted waves of the GPS receiver to be used.
<<0144>>
Alternatively, a lightweight water bottle that is flat and thin when not filled with water, such as a lightweight water bottle that becomes a rectangular plate structure with a certain thickness for the first time when it is filled with water.
It is built into the vest or can be attached, and when not filled with water or "when water is filled but not used", it can be folded left and right on the back of the vest to make it bulky.
It maintains a low profile shape, and when used, it can be opened to the left and right by about 90 degrees like a door that opens with a hinge to form the shape of FIG.
stomach.
<<0145>>
The container, such as plastic, may be connected by a tube to the user's mouth and designed to help the user rehydrate. so-called hydra
It is called a hydration system and can combine the usage used for hydration during action such as infantry, cycling and athletes. Water is replenished by chewing
be It can be composed not only of water but also of nutritional drinks, etc., and enables it when it is important to continue to act without taking a break for a long time. of course,
The use of a GPS receiver is also useful because not only positioning but also azimuth can be obtained. It is compatible with such a near-future outdoor activity support system, and has a high compatibility.
The fact that it is possible to do so is one of the excellent advantages of proposing a method of using this GPS receiver in the field in cooperation with the human body and water.
<<0146>>
Life-saving water is revisited here from a slightly different point of view. The de facto standard articulated vinyl package embodying potable water as set forth in the Lifeboat Equipment Regulations is, in some sense, a plate-like structure of water. This may be stacked several times in a slightly flattened rectangular parallelepiped framework made of plastic to form the aforementioned thick rectangular surface. In that case, you can hang it from your shoulder with a climbing sling or the like.
<<0147>>
When preparing water packed in a thin, flat rectangular shape of a certain shape, in accordance with the lifeboat equipment regulations, general lifeboats are often equipped with
It is also possible to use a Shimizu plastic bag package. Some shapes have become de facto standard. For example, a small vinyl package of about 12 cm in width, about 6 cm in height, and 1 cm in thickness, in which potable water is packaged as fresh water, is the de facto standard for lifeboat equipment.
The package of this shape that is commercially available in Japan is generally a transparent package, written in blue, and stamped with the certification of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. Overseas, the same size and the same local language notation
I often see things. This is because lifeboats are required to carry 3 liters of drinking water per person. all at once
It is subdivided so that it will not be opened and consumed.
<<0148>>
In a sense, the water-connected vinyl package described above is a water plate-like structure. Cut this into a rectangle with a thickness of several centimeters, a length of about 20 cm and a width of about 10 cm.
While assuming, by hanging from the eaves constructed on the side of the vest, in an emergency, the material obtained from the lifeboat equipment will automatically attach the proposed GPS device to your body,
With water in the shape of a flat plate (originally a water bag), it is possible to obtain the direction while effectively and efficiently eliminating diffracted waves with only the equipment at hand. For this reason, the vest
You may form it using a hinge so that it may protrude perpendicular|vertically to the upper-lower-left-right-left surface of a body. You can hang it there. Therefore, drink
The water package may be provided with holes for hanging. The vest may be provided with hinged posts for this purpose.
<<0149>>
An application involving rucksacks is discussed here.
As shown in FIG. 11, it is also effective to form such a structure in advance in the lower part of the rucksack or the like in such a manner that the structure is hollowed out so as to be insertable. In that case, it is possible to make effective use of materials such as urethane that are lightweight but can maintain their shape. In doing so, the previously mentioned drinking water package forming a thin rectangular shape can be conveniently stored.
Such gaps made of cloth may be formed in advance. Velcro (registered trademark)
Marks) are arranged, and the interaction with the magic tape (registered trademark) applied to the bottom surface of the GPS receiver proposed by the inventor makes it possible to attach and detach easily.
Also good.
<<0150>>
Here, we discuss the application of this proposal to vests worn by professionals such as police officers, coast guard workers, and security workers. of FIG. 12 or 13
As such, the lifejacket or vest can and may be configured to increase convenience. Figure 13 has no gap when closed, but
Even if it is closed with a gap, the antenna of the GPS receiver may of course be constructed so that the face can be seen outside. It may be configured as shown in FIGS. 14(d) and (e).
Of course. In this case, there is a horizontal rod-shaped object, but by using resin rods, resin spacers, resin rotating screws, etc. as these materials, it is possible to absorb electromagnetic waves.
In addition to having the advantage of being able to expect higher yields, there is also the possibility of having some kind of electromagnetic influence, or at least a negative influence, on the azimuth limitation.
It fits well because there is no sense of urgency.
<<0151>>
FIG. 12 or FIG. 13 is used to explain the following aspects of the jacket/vest/lifejacket format and its format.
First, when actually using a container mechanism imparted with a water structure retention function to a chloroprene rubber (CR rubber) wet suit or life jacket, or to a specialized clothing vest for professional use, it is necessary to open the door. Describe structural evolution. Examples of users include: coast guard personnel, ToQ personnel, Maritime Self-Defense Force personnel, military personnel (infantry, special forces personnel, paratroopers), coast guard volunteers, naval personnel, aqualung enthusiasts, and police officers. is. Next, it is possible to explain the structural arrangement in a double-door shape when using the exposed part of the chloroprene rubber (CR rubber) wet suit to weaken the diffracted waves.
can. Examples of users include: coast guard personnel, ToQ personnel, Maritime Self-Defense Force personnel, military personnel (infantry, special forces personnel, paratroopers), coast guard volunteers, Dai
Bing Aqualung enthusiast and police officer.
Alternatively, the hinge is used when the cooling agent or heat storage agent, which is initially incorporated in the vest, which is a special clothing, in a shape that conforms to the body, is also used to weaken the diffracted waves.
It is also possible to explain the shape when used for double doors. Examples of users include: people who benefit from the use of ice packs and phonographs for outdoor security in hot weather or cold climates;
Police officers, members of the Self-Defense Forces, military personnel (infantry, special forces personnel, paratroopers), and coast guard personnel who have a certain degree of necessity to obtain directions in an emergency.
Alternatively, it can be explained that the chest front part of the chloroprene (CR rubber) vest is deployed backward when not in use and utilized to weaken the diffracted waves. Examples of users include: triathlon runners/athletes/trainers, cross-country athletes, coast guard personnel.
<<0152>>
In addition, when adopting the configuration of FIG. 14, a plate-like object may be sandwiched between the sides for use. At that time, if the resin has some flexibility, it is suitable because it has good adhesion to the side surface of the body. <<0153>>
Next, we discuss application to wheelchairs. FIG. 17 is a conceptual diagram of an embodiment in which this proposal is applied to a wheelchair. In the figure, the part shown with a mesh is an electromagnetic wave absorber.
It corresponds to the arrangement place of the thing containing moisture discussed above. If this is a water bottle [including a drug supply function, etc.], it may of course be connected to an oral water supply (drinker) tube and provided to the user. Medical pharmacological infusion solutions (e.g. clear plastic medical pouch packaging for intravenous drips)
) but it's good as well. In the figure, the water bottle is attached to the back like a square placed horizontally, and the GPS receiver is placed at the bottom of the bottle. Of course, it is not limited to this figure.
However, it is specifically noted that such square figures may be made with a narrower opening. In other words, if the masu-shaped mouth seems to be wider than necessary,
is a flat plate water bottle with a hollow center opening that has only a smaller opening.
Therefore, it is very convenient to strengthen the attenuation effect of microwave diffracted waves. The amount of water increases slightly, but if you are in a wheelchair, the wheels will hold it.
Since it has a feature that it hardly places a burden on the user, it is suitable for use.
<<0154>>
Next, we discuss the application to electric wheelchairs. In recent years, when using electric wheelchairs, which are becoming more popular due to the reduction of the burden on users and the improvement of convenience, the motor drive and power unit
may be surrounded as separately as possible by a water bottle containing water. This is a GPS receiver that has already been processed to attenuate diffracted waves with a square on the back.
In order to prevent noise-type electromagnetic waves or inductive unnecessary electromagnetic waves from being emitted in the unlikely event that they have an effect, we have doubled the proximity of potential sources such as motors. Of course, it is also possible to devise ways to attenuate the effect of an emergency in advance. (It is not shown, but there is often a motorized drive under the seat.
Therefore, it is easy to separately arrange a water bottle surrounding it. In addition, when traveling outdoors for a long time, it is convenient because it is easy to replenish because it has plenty of water.
be.
<<0155>>
With the increase in the number of electric wheelchairs, the use of batteries in electric wheelchairs has become the norm. If it is a normal battery, copper sulfate liquid is loaded and the liquid can be used. Recently, a lithium-ion polymer battery has been installed, and even in that case, it can be used because it contains a polymer component and moisture.
<<0156>>
Recently, wheelchairs have become more diverse, and in anticipation of an improvement in quality of life (QOL) in daily use, all wheels, including spokes, are made of wood and other materials with a good texture, eliminating metal. wheelchairs are very popular
stomach. These wooden wheelchairs are said to be very popular among users because of their pleasant texture and their psychological effects, such as the fact that even sitting in a wheelchair every day makes them happy. It should be noted that these popular wood member wheelchairs are also expected to have minimal impact on GPS receivers and are still well suited with this device for upcoming social welfare use. Needless to say, it is suitable for a single-seat mobile unit such as a Segway. Such single-seater vehicles are showing signs of explosive popularity in recent years and are an important application field. The reason is that there is no area that can be used as shielding, so it is compatible with this method that utilizes the human body and water. This phenomenon of individual empowerment is characteristic of the present age, and it can be said that we live in an age in which individuals have the ability to use science and technology rarely seen in history. If the individual possesses a mobile phone connected to satellite communication and can receive signals from positioning satellites and know their current position, the error factor (difference, deviation, local It is a problem to have only unreliable measures that the magnetism) is large and basically impossible to eliminate local epochs. Therefore, the highly reliable method proposed by the present invention will be a valuable measure as a method that can be implemented as reliably as possible if there is no obstruction. Takahashi (2011) describes the feasibility of this method as 9,000 trials, 5 times in total, 15 times, 600 times each time, in places with many mountains, places with many buildings, and places with open skies. was shown by field experiments. (Hereafter, Masato Takahashi, Proposal and evaluation of L1 band C/A code GPS receiver capable of acquiring direction at rest - Proposal of new method that is compact, lightweight and inexpensive -, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Border area (ISSN: 1881-0195), Vol.J94-A, No.2, pp.95-111, February.Quoted from 2011)
<<0157>>
Various specific application forms have been discussed above. What they have in common are: First, with the proposed GPS receiver, in order to obtain the direction, the person's back (body) is used to prevent the increase of personal belongings, and the electromagnetic wave absorber that exists nearby is utilized. Since direction acquisition is realized in this way, there is no pointless increase in the number of items to be carried, and complexity can be avoided. In particular, there is an excellent feature that this method is possible even when there is no mountain shielding, building shielding, large ships, large aircraft bodies, or huge wall surfaces. In addition, it has an irreplaceable feature that the purpose can be achieved even if a low-cost GPS receiver is used and it does not have fine signal strength discriminating power.
<<0158>>
So far, I have discussed in detail that there are various kinds of familiar things that should be at hand at that time. The following are shown.
<<0159>>
The first is water. The essence is that the magnitude of the dielectric loss (√εr)·(tan δ) of the dielectric polarization of the permanent dipole contributes to the smallness of the power half-life depth D. Sometimes, the magnitude of conductivity σ brought about by the electrolyte in which water or the like is dissolved also contributes to the small power half-life depth D. He also argued that many things fit into this genre. Water (drinking, cooking, sanitary
Use (toothpaste cleaning, etc.), tea, yogurt, grains, root vegetables, plants, animals, food ingredients Bath water, toilet water, refrigerant, heat preservation agent, mayonnaise, sauce, soy sauce, milk, juice, etc.
is quite possible.
<<0160>>
Next is the salt dissolved in water. Its essence is the conductivity σ of the electrolytic chamber, which contributes to the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole. Seasoned food, preservative miso, salt solution, muscle skin tissue, nutritional gel food (a product name such as weider in jelly), preservable sausage (fish meat, pork, etc.), preservable salami, salt water, etc. Shelf life ham
Preservable bacon/sports drinks (product names such as Pocari Sweat, Gatorade, etc.).
<<0161>>
In addition to them, there are alcohols (the essence of which is the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole), and medical disinfectants, saline solutions, infusion solutions, and drug solutions fall into this category.
<<0162>>
Furthermore, super absorbent polymer (SAP: Super Absorbent Polymer) (its essence is also the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole + the conductivity of the electrolytic chamber
rate). In this field, the sodium polyacrylate system can be mentioned. Among the water-absorbing resins, the water-absorbing performance is particularly high, and when pressure is applied,
A resin that retains water even in a state is called a highly absorbent resin. Diapers
, sanitary products, cold packs, warm packs, fragrances, deodorants, cosmetics, sealants, etc. As for the state, it is initially in the form of powder, and when it comes into contact with water, it absorbs water and turns into a gel. This is also available.
<<0163>>
A feature of the proposed method is that it has a wide range of advantages in that it can be used not only for the above, but also for the following. That is, mechanical lubrication system, power supply function system, antifreeze liquid
Ethylene glycol (antifreeze), battery fluid (electrolyte + water), lithium ion polymer battery (polymer gel), etc. can also be used. These absorbent essences
is the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole + the electric
It can be thought of as the electrical conductivity of the open chamber.
<<0164>>
Fig. 18 shows that the configuration in which the human body is arranged in a straight line shape as a microwave absorber and the GPS receiver is placed in the center of the microwave absorber can receive microphones from directions that are not primarily intended for reception.
Fig. 3 is a conceptual diagram showing that although somewhat effective at attenuating radio frequency diffracted waves, GPS receivers can sometimes be affected by the diffracted waves. if the body
As a schematic view of the body when looking down from above, it can be regarded as a water bag of almost constant thickness with a horizontal line. In this way, only the body is covered with shielding material.
Alternatively, the case of using it as an absorbent material will be considered in the schematic diagram of this figure. In the figure, the frontal direction of the body is assumed to face downward on the paper surface. Body back direction is above the paper surface
A GPS receiver is attached to the back of its body. Microwaves arriving from the front of the body are microwaves from directions that are not primarily intended for reception.
It has been shown that microwave diffracted waves generated at the left and right end points of the body can sometimes be received by a GPS receiver placed in the middle of the back of the body.
<<0165>>
In Fig. 19, in addition to the human body, a familiar microwave absorbing material that can be used in the context of use is placed near the human body and integrated into a U-shaped shape as a whole, and a GPS receiver is placed in the center.
1 is a conceptual diagram showing that the configuration is considerably effective in attenuating microwave diffracted waves from directions not primarily intended for reception. As a schematic diagram of the body when looking down from above, it may be possible to regard it as a water bag with a horizontal line and an almost constant thickness. In this way, the case where the body is also used as a shielding material or an absorbing material is considered in the schematic diagram of this figure. In the figure, the frontal direction of the body is assumed to face downward on the paper, as in the previous figure. The direction of the back of the body is assumed to face upward on the paper, and the GPS receiver is attached to the back of the body. It is intended to be used as a visual aid for understanding that diffracted wave effects are less likely to affect GPS receivers, especially when compared to FIG. Mountain Rescue Team members, International Disaster Relief Teams, and others who always carry a certain amount of drinking water (several liters) in order to sustain their own lives and to save the lives of people in distress or disaster. If you are trying to hold, carry, and carry heavy water while walking, when you acquire the direction, you can hold the water as shown in Fig. 19 (70% of the body is water). Therefore, this is also considered to be water). Body Microwaves coming from the front direction are microwaves from directions that are not primarily intended to be received. It is shown that the receiver is less affected than in the previous figure. In this way, the water carried by the team members can be used to attenuate the diffracted waves in order to reduce the influence of the diffracted waves on the GPS device that can acquire the bearing at rest, as proposed by the author. The water, the body, and the GPS receiver that you are carrying with you all work together in a harmonious way, so that you can suitably support the life-saving mission in question.
In short, what is discussed in this article includes the following.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is attached to the front side or the rear side of the body and contains water on at least one of the left and right or left and right of the direction information acquisition device. Alternatively, it is mounted so as to protrude obliquely rearward, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites existing outside the sky coverage area.
A direction information acquisition method characterized by:
The azimuth information acquisition method; containing water is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel A direction information obtaining method, characterized in that the container body contains alcohol.
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder; the central axis, the vertical axis of the body, and the body are orthogonal to each other; a GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the antenna main beam of the GPS receiver A direction information obtaining method, characterized in that the directions are substantially the same.
In the above method for obtaining direction information; the shape of the one containing water is cylindrical; the interval between any two of the initially adjacent separating cut lines is about 137.5 degrees or a natural number multiple thereof in terms of the directional angle in the plane perpendicular to the central axis of the paper cylinder, etc., or , about 222.5 degrees (which is the difference of 137.5 degrees from 180 degrees) or a natural multiple thereof, the spacing of adjacent separation cut lines is determined by the paper cylinder radius and the drinking water subdivision. Designed based on the spacing value calculated from the thickness of the closed vinyl packaging package continuum with separation perforation lines and the sequence number of the perforation lines from the top;
When viewed from the central axis, all the fibers are dispersed in different directions, and an overall structure that does not overlap no matter how many times the fibers are wound is formed.
Direction information characterized by the use of a continuum with a separation perforated vinyl package, characterized by attenuating the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the above-mentioned sky coverage area without omission. Acquisition method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side or the left or right side of the above-mentioned orientation information acquisition device, contains a substance with a power half-life depth of 5 cm or less for electromagnetic waves of the frequency of GPS satellite transmission signals. , mounted so as to protrude forward, backward, or laterally from the azimuth information acquisition device, and attenuate signal strength originating from GPS satellites existing outside the above-mentioned sky coverage area. Method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and contains a substance with a power half-life depth of 20 cm or less for electromagnetic waves of the frequency of GPS satellite transmission signals at least on either the left or right or the left or right of the above-mentioned direction information acquisition device. is attached so as to protrude forward, rearward, or laterally from the azimuth information acquisition device, and attenuate the signal strength derived from GPS satellites existing outside the above-mentioned sky coverage area. Information acquisition method.
The azimuth information acquisition method described above; containing water is water or alcohol for drinking or cooking, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel. or to be ingested as food containing water or alcohol, or to use miso or miso, or sausage, salami, ham, or smoked products or a nutritional supplement liquid or gel, or a part of an animal or plant, or meat or grains or legumes or root vegetables; High water content tissue such as muscle or skin, seasoning, heat/cold insulation, superabsorbent polymer, gel or liquid cosmetics or household products Daily necessities such as commodities (detergents, liquid soaps), or industrial products such as liquid or gel polymers containing electrolytes filled in batteries or rechargeable batteries, or chloroprene rubber, polychloroprene rubber, or chloroprene A material that has GPS electromagnetic wave absorption characteristics such as 1.5 GHz band equivalent to or greater than rubber (CR rubber), or a material that uses a so-called wet suit material or a wet suit itself, or in polar regions or cold regions. or high altitude antifreeze, or ethylene glycol or diethylene glycol, or wet soil or moisture such as those available in the field in an emergency during a large-scale natural or large-scale man-made disaster. The use of sand or seawater or lake water or river water or rainwater or sometimes excreted by living organisms or livestock may prove useful in harsh environments where such is the case; A direction information acquisition method, characterized in that the liquid is a chemical solution, a disinfectant solution, an infusion solution, or a physiological saline solution. Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith, the GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and at least one of the right and left or the left and right of the above-mentioned direction information acquisition device is labeled "relative dielectric for electromagnetic waves with the frequency of the GPS satellite transmission signal" against the electromagnetic wave with the frequency of the GPS satellite transmission signal The square root of the modulus (εr) and the dielectric loss tangent (tan δ) (δ is the dielectric loss angle) belong to a region of a certain numerical value or more such as “10”). Alternatively, a direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength originating from GPS satellites existing outside the sky coverage area by mounting the antenna so as to protrude sideways. The azimuth information acquisition method, which contains water, is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel. A direction information acquisition method, characterized in that the container is a container containing alcohol of
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface of a cylindrical or rectangular cylinder or a part thereof; the central axis, the vertical axis of the body, and the left and right A GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the direction of the main antenna beam of the GPS receiver are: and having a structure that can be incorporated and removed as an internal structure of a rucksack.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm). (cm) and assuming that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π is the circumference constant
2πg (a-0.5bg) + 2πbggn (where n = 1, 2, 3...)
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package characterized by being designed to keep "the length of the interval between the nth cut and the n-1th cut of the subdivided water package" in length .
In the direction information acquisition method, the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water according to claim 5 is wound outward with a radius of a (cm) at the start of winding, so that water does not exist. A direction information acquisition method characterized by the fact that a cylindrical shape can be reliably and easily formed while efficiently avoiding the occurrence of cut portions.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm). (cm) and assuming that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π is the circumference constant
[(aθ+b)/2√{θ^2+2bθ/a+1+(b/a)^2}+(a/2)log|2θ+(2b/a)+2√{θ^2+2bθ/a + 1 + (b/a)^2}| ] from (2πgn) to (2πg(n+1))
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 0, 1, 2, 3 ...))
(However, [ ] from a to z is the symbol for the definite integral from a to z.)
or
2πg(a−0.5bg)+2πbggn
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 1, 2, 3 ...))
Designed to keep the length "from the starting point to the n-th break between packets of subdivided water"
characterized by
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package,
To be able to reliably and simply form a cylindrical shape while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist by winding outward with a radius of a (cm) at the start of winding;
A direction information acquisition method characterized by:
(1) Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by a semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
(2) Attached to the front side or rear side of the body,
(3) at least one of left and right or left and right of the direction information acquisition device,
(4) those containing water,
(5) mounted so as to protrude from the azimuth information acquisition device;
(6) thereby
(7) Attenuate signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area;
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. Like, put on,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it protrudes toward the direction information acquisition device side of the body, or projects toward the side opposite to the direction information acquisition device side of the body, or in the extension direction of the body. As such, the multiple compartments of the reservoir, which also serve as an oral intake tube for drinking water, are compactly stored in the reservoir, and when used, are pulled out (one after another) by spreading both arms or one arm, so that the water plane is the arm. The reservoir compartment returns to its original compact shape in its stowed position by unfolding it (to form between the torso) and returning it to its original position (with both arms or one arm lying alongside the body when not in use). while ensuring active oral intake of water without interfering with activity.”
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. so as to constitute a spatial shape,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Sports drinks, isotonic drinks (drinks containing electrolytes with an osmotic pressure almost equal to the osmotic pressure of the human cell fluid), hypotonic drinks (lower osmotic pressure than the osmotic pressure of the human cell fluid) Beverages containing electrolytes with an osmotic pressure), hypertonic drinks (drinks containing electrolytes with a concentration higher than the osmotic pressure of the human cell fluid), physiological saline, seawater, battery electrolyte, batteries The main purpose is to actively improve the compatibility and convenience of the place, etc.)
containing an electrolyte solution or a polar solvent,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is a carry-on item in the field, or for heating fuel for cooking during tent camp, for mobile fuel such as snow vehicles, for ingestion as a nutrient source, as a luxury item It is an important carry-on item for ingestion of food, cooking and seasoning, etc.)
Ethyl alcohol, methyl alcohol (for medical supplies and disinfectants), alcohols (for general cleaning and fuel, etc.)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
"(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is essential as a carry-on item in the field, such as cleaning wounds, using it as a basis for implementing intravenous fluids, and using it for oral intake during extreme fatigue.)
Physiological saline, or those containing an infusion containing certain components using it,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of increasing the high degree of versatility of carry-on items that tend to be restricted at the site and the possibility of responding to events with only on-site items.)
Containers or reservoirs containing or containing water
It can be transformed, divided, and recombined (by having the characteristics, it depends on the characteristics of the signals derived from the GPS satellites that existed outside the above-mentioned air coverage area, the characteristics of the GPS antenna, the GPS receiver, and the surrounding environment). Therefore, it is possible to actively enable local users to utilize various shapes.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
A reservoir that can hold a water-containing object is divided into a plurality of compartments, and the compartments can be freely combined with each other to take an arbitrary shape that is closest to the user's wishes.
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
The reservoir, which can hold a water-containing material, is divided into multiple compartments, and can have any number of layers of water or electrolyte solutions of different concentrations or substances of different compositions or air,
(By doing so, we also utilize the property that electromagnetic waves partially reflect when incident on substances with different refractive indices.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
(The main purpose was to manage physical condition, including nutritional supplementation and reduction of dehydration.)
of the reservoir contents to the user,
oral intake
or
(subcutaneously, intravascularly, intraperitoneally, etc.)
Infusion
having means (such as a tube as
By (more effectively)

A direction information acquisition method characterized in that it can be expressed as:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
so that the opening narrows from the periphery toward the center or widens from the center toward the periphery,
be configured
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir capable of holding an object containing water (etc.)
(for example) corresponding to all or part of a development of a polyhedron, manysided object, manifold object,
multiple polygons or geometric figures as bases
(First of all, it is relatively short as a univocal image, that is, in a mathematical sense, it is easy to understand that it is often expressed as a plate shape.)
pillar
(A “pillar” in the mathematical sense is a “pillar having a geometric figure on its bottom surface, such as a cylinder or prism”)
As
(In a shape that is not so bulky that it can be attached to clothing when not in use)
configured,
(With a procedure like assembling a polyhedron from a developed view, sometimes with the aid of Velcro fasteners or fittings or sliding devices,
As a three-dimensional spatial figure in the first place)
of polyhedron surfaces
All (when intended to act as a virtual opening for electromagnetic waves by making the layer of water very thin relative to the other surfaces, rather than expressing it as a clear opening)
or
(when contemplating constructing a shape that has a non-water-filled surface, i.e., a clear opening for electromagnetic waves) partly
By forming a layered structure such as water on all or part of the surface of the polyhedron
By (more effectively)
"
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above azimuth information acquisition methods, (6) includes the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are each a development of a regular dodecahedron or a plurality of regular pentagons corresponding to a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)
"
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level, or triathlon “target "The main purpose is to achieve more advanced results in long-distance swimming and underwater work)
A reservoir that can hold something containing water
It can also be used as a jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) (so-called in self-contained diving breathing apparatus (Aqualung) diving)
By (more effectively)
"
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
multi-layered compartments of fan-shaped columns with relatively small central angles (compact during normal activities such as walking and running)
The structure (combined with a tube that is an oral water intake device) can be taken or easily reverted (while being easy to wear on the body and suitable for trail running).
(When rushing to the site for disaster relief, etc., in order to perform the original mission accurately, to prevent getting lost at crossroads where there is a risk of getting lost, and to more reliably acquire direction information. Second, in order to increase the survival rate of victims, reduce the probability of occurrence of aftereffects, and shorten the time until rescue after a disaster, in the event of such an emergency or emergency use, it is a way to bring serious disadvantages to victims. In order to avoid time loss due to hesitation, etc.)
By individually sliding the individual fan-shaped structures with multiple layers of compartments and developing them into one large fan-shaped structure with a larger central angle, a fan-shaped water layer structure with a wider central angle is developed. By creating it, (without having to keep the shape of the layered structure with hands and arms, you can free your hands and arms, check maps and check items, etc., without needing assistance, and heatstroke or While making it possible to provide a cooling or warming effect to the armpits to prevent hypothermia, it is also easy to equip with an oral intake tube, and it is possible to maintain a small and compact shape suitable for trail running, etc. In fact, as you can see from the fact that not a few athletes participate in trail running with a cylindrical oral water bottle attached to their mouth, such a shape makes it more effective.)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
At this time, the fan-shaped multi-layer structure may be hung from both shoulders with a short ring-shaped Schlinge (a short string for mountaineering). Alternatively, a ring-shaped medium-sized schringer can be crossed over both shoulders and hung in the same way.
In addition, I would like to point out that this can of course be applied to other items in this paper because it is easy to implement, convenient, and practical.
In particular, when a fulcrum for suspension is required even at the center of the body, crossing points of crossing should be used. In mountaineering and other environments where it is not easy to obtain things, it is possible to easily solve what seems to be difficult by making good use of such string-like objects. A lot of things that were developed during the same period are known, and their descriptions can be found abundantly in books. In addition, this paper can also be said to be a technology that emphasizes the spirit of overcoming difficulties by adding wisdom to what already exists in the field. For details on rope work, for example, (Encyclopedia of how to tie a string and a rope, by Ryoji Toriumi. Illustrated practical rope work, by Maejima and Kazuyoshi. Rope work immediately useful in the outdoors by Etsuro Shikishima. Outdoor Rope Work Handbook by Osamu Haneda.)
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir that can hold an object containing water, etc. (including a cold insulator or heat insulator consisting of a superabsorbent polymer and water),
By making it touch a part of the human body where there is a large artery such as the armpit, the left and right sides of the neck, or the groin,
By being able to cool the blood flow of the human body, (the tendency of onset in outdoor orienteering under the hot sun, disaster relief activities, triathlons, trail races, etc. is high worldwide, and its prevention is attracting attention worldwide)
Combines the effect of preventing heat stroke,
or
It is possible to heat the blood flow of the human body, and it is very likely to occur frequently during stormy weather on mountain climbing tours for middle-aged and elderly people, and it tends to lead directly to the distress of the entire tour.
The danger that sometimes occurs in cross-country skiing etc. is pointed out worldwide.)
It has the effect of preventing hypothermia,
so that (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6) i.e.;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of actively improving on-site compatibility and on-site convenience) Reservoirs that can hold water-containing materials can contain seawater (or any other locally available liquid). Since it can be put in and used, it is easy to procure materials on site, and convenience is enhanced by being detachable from a life jacket.
By (more effectively on-site)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
<<0166>>
Next, I will briefly mention the interdisciplinarity of research that has practicality in the field of disaster relief. At disaster relief sites, the introduction of various technologies in the fields of medicine and outdoor sports science is routinely carried out to contribute to actual lifesaving actions. From such a point of view, it should be pointed out that the following materials are also suitable for this proposal.
<<0167>>
First, I will describe what should be used from the viewpoint of medicine and medical systems. Physiological saline is an aqueous solution of sodium chloride, ie, saline, having a concentration that is approximately isotonic with human body fluids. The Japanese Pharmacopoeia and prescription drugs define a saline solution containing 0.9% by weight of sodium chloride as a "physiological saline solution". With the revision of the Pharmaceutical Affairs Law on April 1, 2005, saline was treated as a prescription drug. Mainly for medical use, it is used as a base for electrolyte solutions for infusions when extracellular fluid is deficient or sodium is depleted, for diluting anesthetic solutions and injections, and for cleaning the skin and wound surfaces. It is also used for nasal irrigation and the saline bag method of surgery. In some cases, Ringer's solution with further adjusted components is used so as not to damage the living body tissue. In the category of infusions, this
There are various types other than these, and among them, various types such as 5% glucose solution, No. 1 to No. 4 solution, high calorie solution, etc. exist for different purposes. A high-calorie liquid is a preparation that can administer the necessary amount of calories per day. It contains a high concentration of glucose and amino acids in addition to the maintenance solution. Due to its high osmotic pressure, it is administered via the central venous route. These are often packaged in clear, flexible, lightweight pouches that allow for infusion. In that sense, similar handling as described above is possible. There is also a high probability that medical workers who go to the disaster site on foot to save lives will have it.
<<0168>>
Moreover, in recent years, oral rehydration salt (Oral Rehydration Salt) has also attracted attention. It is mainly used to treat dehydration caused by diarrhea, vomiting, fever, etc. It is a mixture of salt and glucose that is dissolved in water and taken to absorb water in the small intestine. When dissolved in water, it is called Oral Rehydration Solution. The abbreviation ORS is used to mean either Salt or Solution. Symptoms such as diarrhea, vomiting, and fever, if prolonged or frequent, can lead to dehydration, which can be fatal in children and the elderly.
<<0169>>
On the other hand, in hospitals, rehydration is mainly performed by drip infusion, but treatment with oral rehydration salt is becoming popular due to the simplicity of the procedure. Especially in developing countries, there is a high risk of developing dehydration caused by infectious diseases, etc., and in some cases, it is difficult to administer IV treatment due to the lack of sufficient medical facilities. For this reason, WHO and UNICEF are distributing oral rehydration salts and promoting awareness-raising activities regarding rehydration treatment at the early stage of disease onset. Even in developed countries, it is difficult to administer intravenous drips for a long time, especially to infants, and rehydration with oral rehydration salts is considered desirable. Oral rehydration solution pouch packaging can also be used effectively.
<<0170>>
Water is also absorbed when sodium ions and glucose are absorbed in the small intestine. target. Shigeyu, which has long been considered food for sick people, is a food made by boiling rice containing a large amount of starch (a polymer of glucose) and adding a small amount of salt. As a result of research, water absorption efficiency is maximized when the glucose concentration is about 2-2.5% and the molar ratio of glucose to sodium is 1:1. The osmotic pressure is preferably 200-250 mOSm/L, which is slightly lower than the osmotic pressure of blood (270 mOsm/L).
<<0171>>
As a simple way to make ORS for emergencies such as heatstroke, you can make 1 liter of water with 4 and 1/2 tablespoons of sugar and 1/2 teaspoon of salt. Such a product is called LGS, and in some developing countries, it is common in some areas to add a pinch of salt and a handful of sugar to a glass of boiling water. These can also be used. In recent years, the importance of support activities using economic activities and science and technology targeting the Base of Pyramid (BOP) has been widely spoken. In addition, by carrying water, beverages, and food, which are basic elements for daily life, at the same time, the accuracy of the function can be improved by using only the physical structure. This proposal, which is a method that can contribute to
<<0172>>
By adding bicarbonate to such a simple LGS, the absorption efficiency of water is further increased, so it is preferable to add citric acid as its precursor. This is similar to the content of commercial sports drinks, but the ORS has a higher sodium composition. In fact, it is known that giving sports drinks to dehydrated infants causes water intoxication due to hyponatremia. Currently, in Japan, OS-1, a drink for ORS, is sold as a food for individualized evaluation type patients approved by the Ministry of Health, Labor and Welfare, and is sold at dispensing pharmacies and hospital shops. These can also be used.
<<0173>>
Sports drinks are also well suited. This is a functional drink aimed at efficiently replenishing the water and minerals that have been lost from the body through perspiration and the like due to exercise. It is said to be effective in relieving dehydration and preventing heatstroke during sports under the scorching sun. It has an osmotic pressure almost equal to that of body fluids. It is sometimes called an isotonic drink or a sports drink. Sports drinks are sometimes recommended as a countermeasure against heat stroke in daily life. These can also be suitably utilized.
The dielectric constant of water depends not only on frequency (ω is each frequency of microwave), but also on temperature because water is a polar molecule. Thrane theoretically and experimentally obtained the salinity and temperature dependence of seawater, and calculated the dielectric constant of water below 40 degrees according to Debye's It was shown that the coefficients in the relational expression can be obtained by giving the second and subsequent lines of Equation 7.
《Number 7》
000010

where s is the weight percent of salinity and t is the temperature (°C). The weight percent of salinity, temperature, and frequency determine the dielectric constant of water, and it is well known that as salinity increases, the absorption of microwaves by water tends to increase, ie, the power half-life depth decreases.
(Popular Edition Microwave Technology Compilation Editor-in-Chief Koshijima P667)
From the above it can be seen that conductive water with dissolved electrolytes is much better suited for attenuation of the diffracted wave than water alone. This includes not only pure water, but also sports drinks, tea, soft drinks, fruit drinks, and boiled vegetables and spinach that have already been seasoned with soy sauce or salt.
Foods such as dipped and boiled potatoes, ham, bacon, sausages, ice bars, etc. are already on the market in well-defined lightweight plastic forms.
In addition to food, water from rivers, lakes and pools, sea water that is not suitable for drinking, sewage such as domestic water, stagnant water in nature, soil and sand containing water, etc.
This means that the possibility of effective utilization will expand. I would like to point out once again that such utilization is an excellent advantage of this method.
In particular, the fact that the power half-life depth of seawater and salt water is smaller than that of ordinary pure water means that the human body can be approximated to physiological saline, and the body can be utilized.
In addition, seawater can be used to the fullest extent by people involved in ships and fishing reefs.
When it says, even after the fresh water is completely consumed, it shows that this proposal can be used in a better form with sea water, etc., and there is hope. Furthermore, human beings were born from seawater and landed on land.
Looking back on the characteristics that came up, it is easy to imagine that it is a human body with bodily fluids similar to seawater. Of course it is effective to use it.
In addition, many of the drinks and foods we ingest have flavors and shapes similar to those of seawater.
etc.) Performance can be improved depending on the usage situation. This would be one of the great advantages of this proposal. There is so much seawater. This proposal is okay even if it is not Shimizu
be. The effectiveness of seawater and saline was demonstrated. Considering that all animals and plants, not just fish, have a long history of coming up from the ocean to the land, it is important to consider the food utilization of this proposal.
I hope you have also understood the effectiveness of this. In that sense, the essence of this proposal is certainly that of human survival and living, which is based on water, which is directly connected to human life.
It is a meaningful proposal rooted in civilization, and at the same time, it can also be used with sea water, which is abundant in the basic source of life called the ocean.
On the contrary, the point that water containing electrolytes is more effective in weakening diffracted waves also has a hidden significance and is supported.
Let's now turn to Hippel's work and show the support of concrete water and saline data.
Figure 72 shows the data obtained by Hiippel. Test results for Water and Aqueous Sodium Chloride NaCl aqueous solution (saline) are shown. Unfortunately, there is no data for 1.5 GHz due to the very wide frequency range being tested, so if we use an intermediate value between 300 MHz and 3 GHz:
It is calculated from this Hippel data that water can be expected to have a power half-life depth D of several cm at f=1.5 GHz. In addition, it was clarified that in an aqueous solution (salt solution) having an electrolyte NaCl concentration of 0.5 molal (mass molarity) at 25°C, a power half-life that is about 21% or more shorter than that can be expected.
Since this comparison compares water at 1.5°C, which has a much shorter power half-life depth than water at 25°C, to an aqueous solution with an electrolyte NaCl concentration of 0.5 molal at 25°C, Comparing an aqueous solution with an electrolyte NaCl concentration of 0.5 molal at 25°C with a pure at 25°C makes the capacity of the electrolyte more apparent.
can.
first,
II. Liquid. , A. In the Inorganic table, select Water, conductivity 1.5 ° C.,
ε0=9×10^(-12)
√(ε′/ε0)=√((86.5+80.5)/2)=√(167/2)=√83.5≈9.1
(tan δ)·(10̂4)=((320+3100)/2)·(10̂4)=1710·(10̂4)
tan δ · √ (ε'/ε0) = 15691 · (10^-4) ≈ 15
By substituting this into the formula for the power half-life described above, it can be seen that the power half-life depth is only a few centimeters.
As a result, it is calculated from this Hippel data that water can be expected to have a power half-life of D=several cm at f=1.5 GHz.
next,
III. Liquid. , A. Inorganic
Aqueous sodium chloride 25 degrees
0.5 molal (mass molarity) solution
√(ε′/ε0)=√((69+67)/2)=√68≈8.3
tan δ=(39000+6250)/2)·(10̂4)=22625·(10̂4) tan δ·√(ε′/ε0)=187788·(10̂4)
tan δ · √ (ε'/ε0) = 187788 · (10^-4) ≈ 19
Substituting this into the power half-life equation mentioned above, it is 21% shorter than the 1.5°C water mentioned earlier (this is 25°C, a 0.5 molal concentration solution of NaCl). A power halving depth of only a few centimeters is obtained. Sports drinks such as Gatorade and Pocari Sweat are compact and lightweight when carried in powder form. In order to obtain a sufficient effect of limiting the orientation, there is a way to effectively utilize the power of the electrolyte powder as well.
proved to be open. In addition, it is possible to prove that natural seawater is highly useful, and medical teams (for example, Japan's international emergency relief team formally
A medical team is also stipulated for the support unit. A search and rescue team is also provided, of course. ) should use saline for disinfection and medical procedures when rushing to save lives.
The proposed method contributes to lifesaving during disaster relief, such as the possibility that the transparent pouch vinyl can be actively utilized in this proposal as it is because it will be carried.
I have shown that I can donate.
It should be noted that the above-mentioned Debye [Debye, Peter Joseph Wilhelm, 1884.3.24-1966.11.2. ] was a Dutch-born American physicist and chemist. Studied in Munich, Professor at the Universities of Göttingen, Zurich and Leipzig, Kaiser Wilhelm Institute for Physics in Berlin
After serving as chief professor, he moved to the United States in 1940 and became a professor at Cornell University. In addition to his early work on the diffraction theory of electromagnetic waves, he also studied the specific heat of solids (Debye's specific heat formula).
(1912), X-ray diffraction (Debye-Scherrer method) (1916), theory of X-ray scattering, theory of strong electrolyte solution (1923), research on polar molecules, etc.
. Received the Nobel Prize in Chemistry in 1936.
In addition, Hippel's work contains data on many substances, and since it is a list that pursues low loss contrary to this proposal, naturally, most of it is in this proposal.
There is a lot of data on unsuitable substances. Among them, I would like to point out the following as materials that are particularly superior to water and salt water. For example, FIG.
This data is extracted from carbon alloys. barium titanate [barium titanage], or barium
There is barium strontium titanate with 79% barium and 21% strontium strontium. Both titanium alloy titanate
It is an alloy. Of course, these materials may be used for this proposal. Barium titanate has a high dielectric constant of 2900 at room temperature, and is used as a capacitor.
I can stay. In addition, since the piezoelectric coefficient is large, it becomes a piezoelectric element. It can also be used as a thermistor by adding impurities. 1 of ferroelectric substances. It exhibits a piezoelectric effect and has the peculiarity of being used in capacitors*, record-player pickups, white pigments, etc.
Strontium titanate is a composite oxide composed of strontium oxide SrO and titanium oxide TiO. The compound name is titanium strontium oxide (strontium titanium
oxide). Four species are known.
Finally, 1:1 SrTiO is called like this. Colorless cubic crystals. Perovskite structure. Melting point is about 1900°C. Extremely stable against acids and alkalis. It gradually loses oxygen by high-temperature treatment, turns black, becomes more conductive, and some become superconductors at low temperatures of 4K or less. There is also a theory that it is a ferroelectric under 4K. dielectric material,
In addition to being used as a raw material for thermistors, etc., it can also be used as a hybrid composition of 50% polystyrene and 50% carbon, and good electric power such as poly-2,5-dichlorostyrene 21.3% and (Mn, Fe) 304 (78.7%). It can be mentioned as having a half-life depth. polystyrene
has the composition .(CH(C6H5)CH2)n-. Also called styrene resin. A polymer of styrene. It is usually a colorless, transparent, amorphous thermoplastic resin with a specific gravity of
d=1.05-1.07, glass transition temperature 82°C. It is synthesized by radical bulk polymerization, suspension polymerization, etc. It is a thermoplastic resin with a low softening point, excellent electrical properties, good thermal fluidity and thermal stability, and the ability to be beautifully colored. Injection molded products are widely used as daily necessities. Widely used as expanded polystyrene
Therefore, it may be suitable for containers.
Considering the above-mentioned universal basic utility and necessity for human beings or life activities, and the inevitability and usefulness of carrying in lifesaving, it is necessary to specially prepare and transport it.
water, water containing electrolytes (such as saline), food containing them, lake water, etc., of a practically high standard
I would like to point out that usability and availability are becoming more conscious as excellent features.
<<0174>>
These beverages are designed to efficiently replenish fluids and not put a strain on the body.
It contains electrolytes such as muions and minerals such as magnesium and calcium. In addition, the osmotic pressure is close to that of physiological saline, so that it does not burden the stomach and intestines.
Contains citric acid, which is said to help break down lactic acid that accumulates in muscles during exercise and promotes recovery, and glucose and sucrose, which are the most efficient energy sources for recovery from fatigue.
I'm listening.
Figure 74 shows a (thin plate-like) fan-shaped column (short height) that is folded compactly when not in use and stored in a flat, low profile from the side of the body to the back or from the side of the body to the chest and abdomen. A compartment with a pillar-shaped water bottle function is connected to it with a Velcro fastener. It shows an example of a form in which it is possible to slide along the sliders mutually installed between them, and as a result, expand the existence of the water layer as if a fan were developed on both sides of the body side. In this case, the GPS receiver may be deployed on the front or back of the body. For example, if the GPS receiver is deployed in front of the body, if necessary, intentionally direct both arms in the direction of the front half of the body, as if doing a so-called forward mime. Therefore, when viewed from above, the spread fan-shaped structure is arranged as if to draw a U-shape when combined with the presence of the body (the opening of U is in front of the body in this case). , The signal intensity derived from the GPS satellites that existed outside the sky coverage area, which was intended to be formed by a GPS flat antenna with its beam center horizontally installed in the front of the body, with a single semicircle passing through the zenith as a boundary. can be effectively attenuated, making it easier for the GPS receiver to identify the GPS satellites that were present in the above air coverage. During activities involving the transportation of water and medical infusions, which are indispensable for disaster relief activities in disaster areas, the potential functionality of these materials can be accurately demonstrated and rationally and effectively used during transportation. At the same time, it is important to increase the survival rate of rescue victims and reduce the incidence of aftereffects, which is important for the purpose of being able to effectively support quick approach to victims. Based on the analysis of the context of use, an example of a configuration that can be easily implemented without creating a need for transporting unnecessary heavy objects and incurring a particular burden is proposed. During work under the scorching sun, not only when in use, but also when not in use, a water bottle compartment is placed under the armpit where the aorta passes to store water or saline solution with a large specific heat, so heatstroke or body temperature that causes it. can be prevented by the cooling effect. As a result, it is also possible to effectively support those who are engaged in emergency lifesaving activities under the scorching sun in the event of a large-scale natural disaster. In such a structure, it is of course possible to provide a fulcrum under the armpit (of course, the point where the tasuki of the tasuki crosses on the back is also good) in the structure of the tasuki. One of the excellent advantages is that it is compatible with the incorporation of ideas from the traditional cultural perspective of Japan. In recent years, it is well known internationally that the Japan Disaster Relief Team contributes to the international community as part of Japanese culture, and this cultural and traditional perspective is included. It is a tradition that we should make effective use of what we have, and that it would be a waste not to do so. It also embodies the characteristics of Japan's emergency assistance in terms of being able to appeal to the world that it is contributing to the world by taking a critical perspective into satellite positioning, which is regarded as the fifth social infrastructure. In the sense that it will provide support, it is expected that in the long term, it will have a multifaceted effect that is excellent in terms of the country's soft power, as advocated by Professor Nye of the United States. It should be noted that a longer water layer than shown in the figure may be formed, for example, to reach the thighs or knees. On the other hand, it is of course possible to form a perfect circular water layer by raising the angle of the raised hand above the horizontal to the top of the head. The configuration of FIG. 74 can narrow the directivity in a sense when the direction of the arm is set to "forward", and it can be used as a futuristic scientific educational device for learning electromagnetic waves in a fun way as an educational device. can also be used. Using the electromagnetic waves of GPS (or GNSS) that can be used on the ground surface of the world, it can be realized by adding a minor modification to an inexpensive GPS receiver, and the only other necessary thing is water. Although fresh water is fine if it is available, it can be realized even if it is easily available at low cost such as sea water, lake water, river water, etc. It rather brings interesting educational results (sea water is It has already been described that it has a shorter power half-life depth due to the influence of the ionic conductivity σ due to the electrolyte compared to clear water). It has long been pointed out that such experiential learning is extremely important as a source of innovation.
FIG. 75 is an example of implementation of the present proposal showing that the internal structure of the chest and abdomen portion of the jacket can form a layer of water and can be a highly airtight, so-called thin water bottle. The jacket proposed here can also be used as a so-called jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) in self-contained diving breathing apparatus (aqualung) diving, and is highly convenient. . In other words, in the sea, in this proposal, the gap as a highly airtight layer filled with water is filled with oxygen cylinders to obtain buoyancy when surfacing from the deep sea, or air to be sent to the mouth. can be configured to be blown or pumped with When you go on land, for example, if you fill the highly airtight gap formed inside the front of the body of the jacket with fresh water, you can use it as a water bottle and move around, and you want to check your orientation with higher accuracy than usual. In some cases, by controlling the part filled with clean water in the highly airtight gap formed inside the front of the body of the jacket to be opened little by little with both hands like a double door, for example, As seen from the sky, the body and the water layer are in a U-shaped state as described above, and the signal strength derived from the satellites that existed outside the intended sky coverage area is attenuated. , in an effective form suitable for the context of use, minimizing the items to be carried in the outdoors, maximizing the authority and realizing dual functionality. Of course, you can open it until it is horizontal to your body. Of course, if it is convenient to stop in the middle and use it, you may of course do so. In addition, it may be used by opening in an oblique direction to the back beyond the horizontal state to the body. It may be possible to form a time in front of the front (so that the U-shaped opening faces forward when viewed from the sky), or sometimes (GPS is installed behind If there is, it may be formed backward (so that the opening at the time of Ko is facing when viewed from the sky), or the front body may be opened sideways, or as an intermediate state between them Of course, it may be formed obliquely forward or obliquely rearward in the form of an open U-shape. In cases such as when it is clear that sufficient shielding is formed on either the left or right side, and when it is clear that the self-forming protuberance of the forehead is sufficient on only one side. That's okay. You can choose the most suitable shape. As for the content, it has already been described that even if fresh water is difficult to obtain, even if something readily available such as seawater is used, the power half-life depth can be rather reduced because of the electrolyte solution. This can also be confirmed from the Debye relational expression. In addition, the BCD jacket used for such aqualung is often washed with a small amount of tap water, etc., in order to wash away some seawater that cannot be avoided even after being used for normal aqualung. This is a common practice among Aqualung experts, which also supports the high feasibility of the proposal. Furthermore, in the BCD jacket, when the internal pressure becomes too high when the air is sent from the cylinder, it is of course possible to provide a valve to release it in order to maintain safety. In addition, in order to balance the buoyancy generated in the sea, a special compartment is provided on the back that is not used in a water bottle, and the valve opens only when the air is filled to a certain pressure or higher. A structure filled with air may be provided in the back direction. In the example described here, the GPS receiver is assumed to be on the front of the body. This proposal can maximize potential compatibility when implementing this proposal. Not only the BCD jacket, but also the neck-to-shoulder and side-to-body buoyancy generator called the Bladder, which is sometimes used by deep-sea self-contained breathing apparatus (aqualung) divers, is also included in this book. I would like to point out that the proposal is a device that can be combined by embodying this proposal. In other words, when water is put in, water does not naturally fill in the back direction, but when oxygen or air is filled with a cylinder and a certain pressure is applied, the gap in the back direction also acts as a valve. It may be assumed that the air is filled by This increases postural stability in the sea. In addition, it is of course possible to provide a separate valve on the shoulder for releasing the pressure when the cylinder is too pressurized. In addition, such a BCD jacket is used by support personnel in underwater training of astronauts at the National Aeronautics and Space Administration and the Japan Aerospace Exploration Agency for simulation training of extravehicular activities in outer space, that is, microgravity, commonly known as zero gravity space. It is used by, etc., and has characteristics that are unexpectedly close to space technology. I would like to point out that since the quality is stable, it is possible to make lightweight braces based on them, so the feasibility of low cost and short term is extremely high.
76 and 77 will be described. Figure 76 is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. The reservoir containing water (portable water bottle) normally has a multi-layered compartment structure of compact fan-shaped columns (oral water absorption device), as shown in Figure 77. It is easy to attach to the body and suitable for trail running, while at crossroads where there is a risk of getting lost, it is possible to obtain azimuth information more reliably in order to prevent getting lost. In order to implement it, it is possible to deploy a fan-shaped water layer structure with a wider central angle by deploying individual fan-shaped structures with individual compartments in an emergency or emergency use. Fig. 3 shows that it is possible to authorize the potential functionality of water in the orientation information acquisition by a GPS receiver, which is an essential part of the present proposal; In Figure 74, the arm is occupied, but in Figures 76 and 77, the arm can be released while the work is performed. The purpose is slightly different from that of FIG.
76 and 77 will be described. Figure 76 is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. The reservoir containing water (portable water bottle) normally has a multi-layered compartment structure of compact fan-shaped columns (oral water absorption device), as shown in Figure 77. It is easy to attach to the body and suitable for trail running, while at crossroads where there is a risk of getting lost, it is possible to obtain azimuth information more reliably in order to prevent getting lost. In order to implement it, it is possible to deploy a fan-shaped water layer structure with a wider central angle by deploying individual fan-shaped structures with individual compartments in an emergency or emergency use. Fig. 3 shows that it is possible to authorize the potential functionality of water in the orientation information acquisition by a GPS receiver, which is an essential part of the present proposal; In Figure 74, the arm is occupied, but in Figures 76 and 77, the arm can be released while the work is performed. The purpose is slightly different from that of FIG.
Figure 77 A diagram showing one of the embodiments of the present proposal, in which a fan-shaped water layer with a wide central angle as shown in Figure 76 is vertically installed on the left and right sides of the body. While being utilized (without hogging the arm, without the arm being occupied), this reservoir of water is stored in a multi-layered compartment with compact fan columns for activities such as walking and running. Fig. 10 shows the shape that can be easily reverted to the structure (combined with the tube that is the oral water intake device).
<<0175>>
The principle of a GPS receiver capable of acquiring azimuth information, which is the premise of the proposed method, will be described below.
By vertically installing the hemispherical beam antenna, a coverage area is formed that divides the upper hemisphere into two, as shown in Fig. 20. One or more antennas whose presence is detected in the coverage area from the received signal strength
21 based on the azimuth angle information of the GPS satellites (the free space of the processor and memory of the positioning calculation section of the GPS receiving unit) shown in the second block of FIG.
(1, 2, 3). FIG. 22 is a sky map intuitively showing the azimuth limiting calculation, and is drawn as if the receiving unit and the like are looked down from the zenith. The concentric circles show elevation angles every 10 degrees, the small white circles show GPS satellites that were not detected, and the small black circles show
The GPS satellites determined to be received are shown. This method has an excellent characteristic that an inexpensive, small and light L1 C/A GPS receiving unit can be used almost as it is.
<<0176>>
In more detail, it is as follows.
<<0177>>
In the following description, degrees (deg) are used as the units of angles, and azimuth angles are expressed clockwise with north at 0 degrees, east at 90 degrees, south at 180 degrees, and west at 270 degrees. In addition, elevation angle display is used in which the horizontal plane is 0 degrees and the zenith is 90 degrees.
<<0178>>
First, based on FIG. 20, the principle of acquisition of azimuth limitation according to the present invention will be described. A planar antenna 1 is installed in the center of FIG. Planar antenna 1 is
Install vertically. At this time, if you stand on the ground and look down on the antenna 1 from above, and the direction in which the beam of the planar antenna 1 faces is on the left side, the direction that is the front of the body for the observer who is looking down is Hereinafter, this direction will be referred to as measurement direction 5.
<<0179>>
As the planar antenna 1, one having a hemispherical beam pattern for right-handed circularly polarized waves used in the GPS satellite system is used. Anne with a hemispherical beam
Some literature rarely describes the tena pattern as omnidirectional, but omnidirectional exactly means isotropic. Therefore
In the following, however, the term omnidirectional will not be used to describe a hemispherical beam pattern. The above planar antenna 1 is perpendicular to the ground.
Since it is erected, half of the beams in the hemisphere are facing the ground and are unused. And the other half have sensitivity to the sky.
<<0180>>
When the planar antenna 1 is erected perpendicularly to the ground in this way, as shown in FIG.
Match one side of the halves. This semicircle is a semicircle 7 that serves as a boundary between the sky coverage area 6 by the planar antenna 1 and the other sky. In other words, the plane Anne
Tena 1 covers the 1/4 celestial sphere where GPS satellite A in FIG. 1 exists, and does not cover the 1/4 celestial sphere where GPS satellite B in FIG. 20 exists. .
<<0181>>
Positioning radio waves (L1 waves) transmitted from GPS satellites use a microwave frequency band around 1.5 GHz, and therefore have excellent straightness like light. GPS
Although it can synchronize with the signal from GPS satellite A which is within the sky coverage area 6 of the planar antenna 1 for the antenna 1, it cannot synchronize with the signal from the GPS satellite B which is not within the sky coverage area 6 of the planar antenna 1.
I can't Therefore, based on whether or not this synchronization is established, the existence areas of GPS satellite A and GPS satellite B can be determined.
Wear. The determination of the existence area of the GPS satellite and the azimuth angle information of the GPS satellite can be combined to limit the measurement direction 5 azimuth.
<<0182>>
It should be noted that the major features of the planar patch antenna used for obtaining azimuth information are that it is small and lightweight, easy to manufacture, and can be produced at low cost. planar patch antenna
At the time of the creation of Na, it actually constitutes a right-handed circularly polarized beamwidth with a solid angle slightly wider than the hemisphere, which is the theoretically calculated right-handed circularly polarized beamwidth assuming an infinite ground plane at the time of design.
In some cases, a planar antenna that This is caused by the difference between the result of designing assuming an infinite ground plane in theory and the actual aspect. About this
It is specified in the following documents.
<<0183>>
Published by The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, ``Small and flat antenna'' co-authored by Misao Haneishi, Kazuhiro Hirasawa, and Yasuo Suzuki, first edition published on August 10, 1996, P100
<<0184>>
Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics、 Inc. 1996、P342-P343、 P722
<<0185>>
Obtaining a desired antenna pattern by correcting such beam shape deviation while slightly changing the substrate size or patch size is known as antenna pattern shaping.
<<0186>>
In addition, unlike the design calculation, if the production result has a beam larger than a hemisphere, in order to remove the unnecessary sensitive part, a hemispherical beam antenna can be easily created by placing a shielding material made of radio wave shielding material on the back side. can be configured.
<<0187>>
Next, based on FIG. 21, an embodiment of an orientation information obtaining apparatus embodying the orientation information obtaining method according to the present invention will be described. In FIG. 21, a GPS receiver 2 is connected to a planar antenna 1 .
<<0188>>
The functions and specifications to be possessed by the GPS receiver 2 in FIG. 21 may be equivalent to those of the GPS receiver included in the widely spread small portable positioning device using the L1 wave. In other words, people's livelihood
Inherit and reuse the compactness and mass productivity cultivated when making the GPS positioning device smaller and lighter. In order to reduce the size and weight of consumer GPS positioning devices, a flat patch antenna is required
There are already many IZ GPS receivers. Alternatively, it can be easily manufactured. In addition, the planar patch antenna and GPS receiver are integrated into the housing,
At the very least, there are already low-cost models that can fit comfortably in the palm of your hand, so there is no problem with manufacturing technology. It is possible to divert the accumulation of these existing miniaturization technologies.
Therefore, the GPS receiver and the like used in the present invention can be constructed economically and compactly. <<0189>>
The GPS receiver 2 outputs the following data string, for example, at intervals of every second or less, that is, standard specifications. The data contained in the output is as follows. devil
First, the current time, and positioning data such as latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode (indicating whether it is two-dimensional positioning using three satellites or three-dimensional positioning using four satellites).
), and the satellite number assigned to channel 1, the satellite elevation angle of the satellite assigned to channel 1, the satellite azimuth angle of the satellite assigned to channel 1, and the channel
the channel status for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel 1, the satellite number assigned to channel 2, the satellite elevation angle of the satellite assigned to channel 2;
Satellite azimuth for satellite assigned to channel 2, assigned to channel 2
channel status for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel n, satellite number assigned to channel n, satellite elevation angle of satellite assigned to channel n, channel n
channel conditions for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel n. The number of channels n is usually 12.
ing. This allows parallel synchronization with the signals of 12 satellites, and can be said to be the current standard specification. The present invention is compatible with these popular inexpensive portable L1 wave GPS receivers.
Planar antennas can be used almost as they are.
<<0190>>
Through the planar antenna 1, the GPS receiver 2 attempts to synchronize and decode satellite signals and attempt positioning. The GPS receiver 2 is a GPS of a normal portable satellite positioning device.
Signal search for all GPS satellites expected to be in the sky, just as if the receiver were connected to an antenna covering the hemisphere.
It is made to do.
<<0191>>
The radio waves transmitted from the GPS satellites also contain orbit information (almanac data) of all the GPS satellites, which is transmitted from all the satellites. that
Therefore, even if the antenna exists in the sky above the current position with an elevation angle of 0 degrees or more, the signal may be blocked due to the shielding of features or topography, or the antenna may not exist within the coverage area of the antenna.
First, the elevation and azimuth angles for GPS satellites that are out of sync with the signal can be derived from data as received from other GPS satellites that are synchronized via the antenna.
It is possible to calculate and output by simple calculation. In fact, there are devices that output such information.
<<0192>>
In addition, although all GPS satellites transmit signals at exactly the same frequency, a technique called a spread spectrum communication system using pseudo-noise codes is used.
is used, there is no risk of interference even if the same frequency is used. An array of digital codes in which 0s and 1s appear to alternate randomly, called a pseudo-noise code,
By assigning different arrays to each GPS satellite, it is possible to identify the signals from each satellite and receive them separately.
Not only the elevation angle and azimuth angle in the sky for all existing GPS satellites, but also the establishment/non-establishment of synchronization with the signals from those satellites, that is, the reception state
It is easy in principle to separate and detect .
<<0193>>
In the process of causing the GPS receiver to search for signals, data of each satellite such as the satellite number of the GPS satellite, the satellite elevation angle, the satellite azimuth angle, and the channel state are periodically sent from the GPS receiver.
output to In addition, latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode, and current time, which are positioning result data, are also periodically output. In addition, data output
There are no particular restrictions on the frequency of the output, and currently GPS receivers with a frequency of about every second are widespread.
You can do it.
<<0194>>
Each data obtained from the GPS receiver 2 is input to the data processing section 3 . The data processing unit 3 processes these data as follows.
<<0195>>
Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted.
<<0196>>
If at least one satellite is extracted, the azimuth can be limited.
<<0197>>
For azimuth qualification, the extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0198>>
If the number of satellites extracted is one, the satellite is taken as the first term and the last term.
<<0199>>
If there is more than one satellite extracted, do the following. Create a circular permutation of the satellite azimuth angles clockwise, and if the difference between the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the next satellite clockwise (assumed to be B) is 180 degrees or more, Let the certain satellite (A) be the last term and the next satellite (B) be the first term. The other satellites (other than A and B) follow the order of satellite azimuths when viewed clockwise from satellite (B) in the first term.
<<0200>>
The measurement direction can be limited as follows.
<<0201>>
That is, the measurement direction can be limited to an azimuth angle range defined clockwise with the azimuth angle of the last satellite as the starting azimuth angle and the direction opposite to the azimuth angle of the first term satellite as the ending azimuth angle.
<<0202>>
The data processing unit 3 notifies the result output unit 4 of this result.
<<0203>>
The operation of the result output unit 4 will be described below.
<<0204>>
When the measurement direction is azimuth-limited, the result output unit 4 outputs it to the observer. If the number of satellites extracted exceptionally is 0, the observer is encouraged to use it in a place where the sky is open.
<<0205>>
The result output unit 4 notifies the observer of this by voice. This is because the voice output can be appropriately used for action support even by the visually impaired, but it may be displayed on a liquid crystal screen or the like.
<<0206>>
Information to be output at this time may include the following. They are azimuth information of the measurement direction (result of azimuth limitation), current time, latitude, longitude, altitude, last positioning time, and recommendations to the observer in the case of exception processing.
<<0207>>
By the way, the output format of the azimuth angle of the measurement direction 5 in azimuth limitation is, if the rotation direction is defined, the starting azimuth angle (hereinafter referred to as α) and the ending azimuth angle (hereinafter referred to as β) (α, β) It is possible to tell the observer by giving the set, but it is not limited to that, and the following output format is also possible at the same time. That is, the approximate azimuth angle (hereafter referred to as .theta.) and the one-sided error (hereafter referred to as .delta.) can be expressed in the form of (.theta., .delta.). θ and δ are given as follows.
Number 8》
000011

<<0208>>
However, xMODy represents the remainder when x is divided by y.
<<0209>>
The two forms of output, shown in the (α, β) form and (θ, δ) form when the direction of rotation is defined, are readily convertible to the other form, and are presented to the observer in either form. , there is no particular difference in its numerical meaning. Therefore, in consideration of the purpose and convenience of the observer, an observer selection system may be used to enhance the convenience of the observer. or both
You can do your best.
<<0210>>
Further, if a certain angle is always added to the output of the result, and the convenience of the observer is improved, that may be done. For example, when the flat antenna 1 is attached to the back
In this case, since the measurement direction is toward the left side of the body, if the value obtained by adding 90 degrees to the result is always displayed, the result of limiting the azimuth angle in front of the body can always be obtained for the observer.
Therefore, the usefulness and convenience are enhanced. An example will be used below.
<<0211>>
FIG. 22 shows an example of the relationship between the satellite arrangement in the sky and the planar patch antenna 1 when the orientation information acquisition apparatus according to the embodiment described above performs orientation limitation. in FIG.
The concentric circle drawing shown in FIG. The solid-line outer circle indicates an elevation angle of 0 degrees.
, and each solid line concentric circle indicates an elevation angle every 10 degrees. Azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees).
It is rare. The small scattered circles represent the positions of the GPS satellites in elevation and azimuth. 12 satellites are depicted in this figure. Small black circle, white small
There is a circle mark.
<<0212>>
Small black circles are GPS satellites that were later determined to be in the coverage area of the planar antenna 1 and had satellite elevation angles of 85 degrees or less. Small white circles indicate other GPS satellites.
<<0213>>
Observers do not know the arrangement of each satellite in the sky above the position where they are standing. A plane angle is generated by an observer who has no information about orientation.
Tenas 1 were randomly placed vertically on the ground as shown in the center of FIG. At this time, the measurement direction 5 is defined as indicated by the dotted line as shown above.
be The anti-measurement direction is shown on the opposite side of the measurement direction 5 by 180 degrees.
<<0214>>
When the device is operated, the data shown in Table 2 is sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3. It is presumed that the satellites 21 are not synchronized here because, for example, they are blocked by a feature. Such feature occlusion is normal from time to time and is a normal condition. May exist.
<<0215>>
<<Table2>>
000012

<<0216>>
Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted. Each satellite number 2, 7, 15, 22, 9, 20 was extracted.
<<0217>>
For azimuth qualification, the extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0218>>
Since there are more than two satellites extracted, do the following. Clockwise, we make a circular permutation with respect to the satellite azimuth angle, and the azimuth angle of one satellite (say A) and the next clockwise
If the azimuth angle of the satellite (assumed to be B) is 180 degrees or more, the certain satellite (A) shall be the last term and the next satellite (B) shall be the first term. For other satellites (other than A and B), the first term
When viewed clockwise from the satellite (B) of
satellite azimuth order.
<<0219>>
Then, satellite 20 is now selected as the final term and satellite 2 as the first term.
<<0220>>
The measurement direction can be limited as follows.
<<0221>>
That is, the measurement direction is set to the direction (290 degrees) opposite to the azimuth (110 degrees) of the first term satellite (satellite number 2) with the azimuth (262 degrees) of the last term satellite (satellite number 20) as the starting azimuth angle. The terminal azimuth angle can be limited to a range of azimuth angles defined clockwise.
<<0222>>
The data processing section 3 notifies the result output section 4 of this result.
<<0223>>
The result output unit 4 informs the observer that the azimuth angle range is defined clockwise with the azimuth angle (262 degrees) as the starting azimuth angle and the azimuth angle (290 degrees) as the ending azimuth angle.
<<0224>>
Information to be output at this time may include the following. The current time, latitude, longitude, altitude, and last positioning time, as well as the result of the azimuth limitation of the measurement direction.
<<0225>>
The output format of the azimuth angle of the measurement direction 5 in azimuth limitation can also be expressed in the form of (θ, δ) as an approximate azimuth angle (θ) and a one-sided error (δ) as follows. At this time, θ and δ are given as follows.
<<0226>>
《Number 9》
000013

<<0227>>
That is, an approximate azimuth angle of 276 degrees and a one-sided error of 14 degrees.
<<0228>>
Next, it will be described that the embodiment of the present invention can be constructed inexpensively and compactly.
<<0229>>
The physical entity of modern GPS receivers is the signal processing microprocessor and accompanying electronics, which are small. In fact, current handheld GPS receivers
Inexpensive ones exist that are sized to easily fit inside. From this, too, it can be seen that the component parts are considerably small. Direction information embodying the direction information acquisition method according to the present invention
As the information acquisition device, the components used in these portable GPS receivers can be used to construct the direction information acquisition device, so the volume of the direction information acquisition device can be kept small.
It has the advantage of being able to For example, the GPS receiver 2 , data processing section 3 and result output section 4 are housed behind the planar patch antenna 1 . From the result output unit 4
It is possible to output sound through a speaker or the like.
<<0230>>
Acquisition of azimuth information according to the present invention can be performed with a single GPS flat antenna as described above, so that it can be easily attached to the body and azimuth information can be obtained while moving.
<<0231>>
As is clear from the configuration of FIG. 21, the devices necessary for positioning are provided, and the azimuth information acquisition apparatus according to this embodiment can also acquire positioning information. In mid-latitude regions, there are approximately 8-12 GPS satellites in the upper hemisphere at any given time. Therefore, divide by a semicircle passing through the zenith
Usually 4 to 6 satellites can be expected on either side. In principle, two-dimensional positioning is possible with at least three satellites, and three-dimensional positioning is possible with at least four satellites.
This indicates that half of the celestial sphere is sufficient for positioning. The positioning result sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 is directly output from the result output unit 4.
Let it be.
<<0232>>
As described above, if the sky is open, the number of satellites necessary for positioning can often be secured even in a vertical arrangement, so there is no problem in positioning even in a constant vertical arrangement. but horizontal
The advantage of using only the positioning function is that the number of available satellites increases and the number of satellite group options that can be selected increases.
There is a high possibility that a satellite set with a good DOP (Dilution of Precision) value can be selected. In other words, a slight improvement in positioning accuracy is expected.
can wait
<<0233>>
Furthermore, without changing the posture of the observer, the GPS receiver is integrated with the body structure and the water mounting part for attenuating the diffracted waves attached to the body.
By reversing the directions of the receiver, the body, and the water attachment as a unit, it is possible to obtain azimuth information as if there were two planar antennas 1 and a GPS receiver 2.
can.
<<0234>>
That is, the result output unit 4 keeps the following data in memory. The first is the result of orientation limitation. Second, the time at which the azimuth determination was made (this is the GPS reception
The time of the built-in clock of the machine 2 can be used). Third is the output of the rate gyro (which shall be provided additionally for this purpose). mike these
stored in memory on the processor.
<<0235>>
When azimuth information is obtained in a certain vertical arrangement state, it not only outputs the azimuth information but also checks the memory for azimuth information that satisfies the following conditions.
<<0236>>
That is, it is acquired within a specified time (for example, within 6 seconds, etc.) from the time of azimuth information acquisition performed in the current vertical arrangement, and the result of the rate gyro
It concludes with the recording of a rapid body rotation angle estimate (based on the integral of the angular velocity of rotation), which can be regarded as a rapid 180° reversal of the body orientation from the recording of the results.
, result of azimuth constraint, exists.
<<0237>>
If there is a corresponding record, the observer will quickly flip the whole body and use the information on both sides of the sky for the purpose of reversing the direction of the planar antenna 1 without changing the posture.
It is determined that Then, the intersection of the orientation limitation result obtained and stored in the other vertical arrangement and the orientation limitation result obtained in the current vertical arrangement is calculated.
Also output the intersection.
<<0238>>
In this operation, more accurate azimuth information values can be calculated by using not only the results of one quarter of the celestial sphere but also the results of the other quarter of the celestial sphere.
<<0239>>
In fact, in FIG. 22, the measurement direction in the case where the result of the other vertical arrangement is not used is obtained with a width of 28 degrees as described above. However, in comparison with this
The resulting azimuth information obtained from both together with the vertical position of the other is improved to 23 degrees wide (was 28 degrees wide). An improvement in azimuth confinement of 5 degrees wide can be obtained in this case.
becomes. In many cases even greater improvements are obtained.
<<0240>>
At this time, the result output unit 4 indicates that "if the observer has not changed his/her posture since the acquisition of the orientation information of the previous vertical arrangement until the present, the orientation information acquisition between the previous vertical arrangement and the current vertical arrangement The product set of the result is .
<<0241>>
A specific example of the procedure for obtaining azimuth information with both vertical arrangements is shown below. The principle is that, building on the procedure shown above with Table 2 and Figure 22, a procedure similar to that was also carried out on the opposite quadrant of the sphere and obtained for both vertical configurations. It outputs the intersection of azimuth bounds.
<<0242>>
FIG. 25 shows the relationship between the planar patch antenna 1 and the GPS satellites in the sky, which are arranged vertically on the opposite side of FIG. 22 at this time. Center the zenith direction of the observer point
It is a diagram assuming that the upper half celestial sphere as a center is looked down from above the zenith. A solid-line outer circle indicates an elevation angle of 0 degree, and each solid-line concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees. Azimuth
Angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees). The small black circle mark is for planar antenna 1.
A GPS satellite that is determined to be in the coverage area and has an elevation angle of 85 degrees or less. Small white circles indicate other GPS satellites. In FIG. 22, outside the coverage
The satellite that was once is now within the coverage area. Note that FIGS. 23 and 24 are useful when reversing the orientation of the body and wanting an output that combines the results.
An example of a configuration that can be used is shown. When you say "reverse 180 degrees" by voice, the speech recognition device judges it, for example, 30 seconds before the recognition,
After excluding the time required for reversal, for example, about 15 seconds, the results for the subsequent time, for example, about 30 seconds, are obtained, and the results of azimuth limitation before and after the reversal are synthesized.
be.
Alternatively, a vibration sensor is installed, and if you hit it twice at an interval of about 0.7 seconds (tap twice at an interval of about 0.7 seconds), it will rotate 180 degrees, and the effect will be the same.
It may be switched on to bring about a similar effect. The circuits required for these structures are shown in FIGS. 23 and 24. FIG. Also, although not shown here, it
Other sensors may be used instead of these recognition sensors. For example, a vibrating rotation sensor whose basic principle is to detect the Coriolis force can also be used effectively.
be.
<<0243>>
Table 3 shows the data sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 at this time.
<<0244>>
<<Table3>>
000014

<<0245>>
Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted. Each satellite number 14, 18, 11, 6 is extracted. (Satellite 3
are in sync, but are excluded because the elevation value is greater than 85 degrees. This is because a satellite with a high elevation angle is not suitable for use because its actual elongation angle is extremely small compared to the numerical azimuth angle. )
<<0246>>
For azimuth limitation, the above extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0247>>
Follow the above rule when there are more than one extracted satellites. That is, clockwise, a circular permutation is made with respect to the satellite azimuth angle, and the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the clockwise
If the difference between the azimuth angles of the next satellite (assumed to be B) is 180 degrees or more, the satellite (A) is used as the last term, and the next satellite (B) as the first term. Others (other than A and B)
The stars follow the order of the satellite azimuths when viewed clockwise from the satellite (B) in the first term.
<<0248>>
Then, satellite 11 is selected as the first term, and satellite 18 is selected as the final term.
<<0249>>
Following the procedure, the measurement direction can be immediately defined as follows.
<<0250>>
According to the original definition of measurement direction 5 shown in FIG. 20 and the procedure for azimuth limitation described so far, the measurement direction in the original sense is automatically the direction of the last term satellite (satellite 18).
The starting azimuth angle (64 degrees), the opposite direction (285 + 180 = 105 degrees) of the azimuth angle (285 degrees) of the first term satellite (satellite 11) is the ending azimuth angle, clockwise.
The range should naturally be limited.
<<0251>>
However, if the data processing unit finds that there is an azimuth limitation result calculated with the opposite antenna arrangement within the specified time (for example, 6 seconds) in the above-mentioned memory,
It is necessary to consider the current azimuth-limited measurement direction (5 in FIG. 25) while maintaining the same direction as the previous azimuth-limited measurement direction (5 in FIG. 22). the user is more sensitive
This corresponds to a case in which data is obtained by changing the orientation of the antenna by rotating it 180 degrees around the vertical axis in order to obtain a value of azimuth limitation with a high degree. In this case data
The data processing unit considers the azimuth angle range, which was previously described as automatically limited, plus 180 degrees as the current azimuth limited measurement direction, and starts (64 + 180 =) 244 degrees.
The azimuth angle range defined by the azimuth angle, (105+180=) 285 degrees as the terminal azimuth angle, clockwise, is taken as the result of the azimuth limitation in FIG.
<<0252>>
Here, the results of Table 2 and FIG. 22 are obtained based on the antenna arrangement of FIG. 23, and the results of Table 2 and FIG.
It is assumed that the data is obtained by changing the direction of rotation by 180 degrees, and the time difference between the two when the azimuth limitation is performed is within the specified time. Then the precision of the result
can be summarized as follows. Here, as a notation, the azimuth angle of the measurement direction 5 is set to X, and in the notation of A<X<B, the starting azimuth angle A, the terminal azimuth angle B, clockwise,
It is expressed that X is limited to the azimuth angle range defined by .
<<0253>>
The result of the first azimuth limitation with the antenna arrangement of FIG. 23 was obtained with 262<X<290 and a width of 28 degrees as shown in Table 2 and FIG. on the other hand, immediately after
Table 3 and FIG. 25 show the results of azimuth limitation based on data obtained by changing the antenna arrangement state shown in FIG. 23 to a direction rotated 180 degrees around the vertical axis
Thus, 244<X<285, and the range is 41 degrees.
<<0254>>
Taking the intersection of the results of these two azimuth constraints obtained on only one side, 262<X<285 can be determined with a width of 23 degrees. Final azimuth constraint result
shows a narrower value than the result (width of 28 degrees or 41 degrees) at any vertical position alone. That is, by taking the intersection, the result that is better than the result on either side
was able to produce In other words, the width of the azimuth limitation could be suppressed most.
<<0255>>
In this way, better azimuth information can be obtained by using data obtained from both sides at the same time, rather than focusing on one quarter of the celestial sphere. according to the invention
If so, it can be realized with a device with a simpler structure. That is, a simple configuration can be achieved by using one each without requiring two GPS receivers or two planar antennas.
realizable.
<<0256>>
It is possible to do the above by simply reversing the back and abdomen direction of the body 180 degrees around the vertical center axis without using the hands as upper limbs.
indicates In other words, after 6 seconds when almost no rotational acceleration is observed, a rapid change, which is assumed to be a 180-degree reversal (or a 90-degree rotation, etc.), is applied to the inexpensive and compact
By the time integration of the rotation angular rate sensor (rate gyro), when observed, intentional opposite quarter celestial direction by the user
It is determined that the antenna coverage has been switched to the plane.
<<0257>>
There are many small, light, and inexpensive products that can be used for this purpose, and there is no particular difficulty. An example is an electronic gyro 21 (HS-EG3) called a gyro (acceleration) sensor (detection angular velocity 90 degrees/sec) (output sensitivity: 25mV/degrees/sec) Dimensions: 13x11x19mm. Weight 5g, output voltage : DC 0.3-4.7V, output current: max 1mA, consumption current 7mA or less Operating temperature -40 to +80°C.
<<0258>>
Using one of these small sensors (rate gyro), (because the GPS receiver naturally has an internal clock, it is possible to easily measure "number of seconds")
Detects a situation in which the object remains still for a while (for example, about 6 seconds), suddenly reverses direction by 180 degrees, and then remains still for a while (for example, about 6 seconds).
can In that case, first turn the measurement direction in a certain direction and then immediately notify the device that the measurement direction has been turned in the opposite direction.
can be By performing the orientation limitation in this manner, it is possible to easily obtain the orientation limitation result as the product set of both. Of course, even if it is not always 180 degrees,
If it is determined in advance such as 90 degrees in the direction, that is fine. Alternatively, if a low-cost and high-performance rotation angle (rate gyro) sensor can be used, the angle can also be automatically adjusted.
Of course it can be detected.
This method can also be used favorably when the upper extremities are used to carry loads.
<<0259>>
In that case, it seems that the current direction can be obtained by accumulating from the initial state every moment as a small rotation angular velocity detection sensor (rate gyro).
Since the solution is wrong, this fact should be specified. It seems that the circumstances around this are well known, but just in case, I will write it down. Rotation sensor (rate gyroscope)
It is noted below that the cumulative use of technology in b) is impractical for the purpose of this paper.
That is, since the rate gyro is a method of obtaining the rotation angle by integrating the angular velocity, there is a problem of accumulated error, and there is a disadvantage that periodic initialization is essential. Paraphrase
This has the drawback of periodically requiring some other method of obtaining orientation information. In other words, the rate gyro relies solely on this to measure the various magnitudes of human angular velocities.
Accumulate the results of short and long (cannot respond when rotating at a rotational speed greater than the following angular velocity).
Since the integral error increases monotonically, it is almost impossible in principle to comprehensively deal with the movements of those people. However, as described above, for a certain period of time
Let's rely on the rate gyro only to detect rotations, such as 180-degree or 90-degree rotations that are made by a single machine, with a clear intention to rotate between when it's stationary and when it's stationary for a certain period of time. In this case, even a low-priced, small rate gyro can work effectively, so even a low-priced, small rate gyro would work well.
Its use in a supportive context, such as the one described above, is useful in its own way. I made this clear here.
<<0260>>
Although the rate gyro has just been mentioned, the novelty and inventiveness of this proposal will be shown hereafter, including comparison with conventional methods.
<<0261>>
(Hereafter, Masato Takahashi, "Proposal and Evaluation of L1-band C/A Code GPS Receiver Capable of Acquisition of Stationary Heading - Proposal of Small, Lightweight, and Inexpensive New Method -", Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers A Fundamentals and Boundaries (ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A, No.2, pp.95-111, February. 2011)
Proposal and evaluation of L1-band C/A code GPS receiver capable of acquiring direction at rest - Proposal of new compact, lightweight and inexpensive method Takahashi
Masato... a)
Proposal and Performance Evaluation for Novel GPS Receiver unit with
Azimuth Limitation Ability - Light weight, compact and economic method
for pedestrians -Masato TAKAHASHI・ ・ a)
Abstract Conventional portable L1-band C/A code GPS alone could not acquire direction when stationary. In this paper, we propose a simple method that can acquire azimuth information with an inexpensive L1 band C/A code GPS receiver unit alone. A simulator was constructed and evaluated. We built a prototype and evaluated its performance. Unlike conventional systems, a single receiver unit, which is small, lightweight, and inexpensive, can perform both positioning and azimuth acquisition functions. Geospatial Information Utilization Basic Law and Space Basics
Now that the law has been enacted, it can be expected to be effectively used in a wide range of fields in the future. Internationally, there are currently several GNSS social infrastructures being revitalized, and international utilization is widely expected.
is done. It also has the feature that future performance improvement can be planned by diverting multiple GNSS shared receivers. The basic part of this proposal has been granted a patent as an international patent in Japan, the United States, the United Kingdom, Germany, France, and Australia.
It is registered as a street. This is a promising exploratory study.
Keywords GPS, GNSS, positioning, orientation, low-speed moving object
・・・・Department of Advanced Interdisciplinary Studies, Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, Tokyo
Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo, 113-0022 Japan (until September 30, 2010)
・ National Institute of Information and Communications Technology, Tokyo
National Institute of Information and Communications Technology, 4-2-1 Nukui-kita, Koganei Tokyo, 184-8795 Japan
a) E-mail: mtakahashi@nict. go. jp
1. Foreword
Conventional L1 band C/A (Coarse and Acquisition) code GPS (Global Positioning System) receiving unit
can't get direction when it's at rest by itself. In this paper, we propose a simple method that enables a single low-cost L1-band C/A code GPS receiver unit to acquire azimuth information.
do. Construct a simulator and conduct an evaluation. In addition, we will build a prototype and conduct performance evaluations.
Unlike the conventional system, the L1 band C/A code GPS receiver unit alone can be used for both positioning and azimuth acquisition at low cost. Mass production so far
The functional characteristics such as small size, light weight, and high performance cultivated in the development of the model L1 band C/A code GPS receiver unit alone, as well as the characteristics of low cost and simplicity, can be inherited almost as they are. Therefore, it is suitable for use by people who mainly walk.
Due to the enactment of the Basic Law for the Utilization of Geospatial Information and the Basic Law for Space in Japan, the development of geospatial information by local governments and governments will progress in the future.
Against the background of the times that further improvements in the usability of social infrastructure are expected, a wide range of effective utilization is expected in the future. Inexpensive, compact and lightweight L1 band C/A code GPS reception
It is suitable for the age when the unit is always carried.
In addition, construction and construction of social infrastructure for multiple GNSS (Global Navigation Positioning Systems) in multiple countries and regions around the world.
Against the backdrop of the activation of the movement to use and utilize multi-GNSS, it is expected that the multi-GNSS shared reception unit will be introduced to the market and that its performance will be improved rapidly. Such multi
This proposed method can also be used for GNSS shared reception units, and in that case, this method, which makes it possible to further improve performance at a low cost, is expected to be used internationally in a wide range of applications over the long term.
It is also expected to open.
This method, which can inherit the global availability of GNSS, can be easily used anywhere on the global surface.
There is a high possibility that it will become an international de facto standard technology that surpasses conventional techniques. The basic part of this proposal has been registered as an international patent after examination by the patent offices of Japan, the United States, the United Kingdom, Germany, France, Australia, etc.
It can be considered to be promising as an exploratory research in the field of electronic information communication.
Therefore, the conventional method will be briefly reviewed hereafter. It is assumed that the person mainly moves at low speed such as walking. I would like to consider the azimuth information acquisition method as the primary object.
<<0262>>
First, the conventional method is reviewed.
Conventional methods that satisfy compatibility with GPS include a method of detecting a carrier wave phase difference commonly called a GPS compass, and a method of utilizing a method of detecting a difference in positioning due to movement.
The former carrier wave phase difference detection method is mainly used in spacecraft and the like. Although it can be said to be compatible with GPS, it has the disadvantage of being expensive due to its ability to detect carrier wave phases, which exceeds the ability of ordinary portable L1 band C/A code GPS receiving units.
not suitable for people Since multiple GPS antennas are required, there is also a problem with the ease of use. It is also not suitable for pedestrians due to its weight and volume. The principle is that multiple GPS receiver units
The maximum likelihood method is used based on the carrier wave phase difference between each receiving unit obtained for multiple GPS satellite signals.
and estimate the bearing at which the GPS receiving units are pointed.
<<0263>>
In the latter positioning difference utilization method, a single positioning device is used to move, and the orientation is estimated by associating the moving direction with the positioning difference. It is a cheap method. be
For ships of similar size, the same thing can be done by using a plurality of GPS receiving units at the stern and bow. For pedestrians, etc., a baseline of that length should be placed on the body.
Of course, it cannot be held, so there was a drawback that it had to be moved. In addition to the problem of exertion, there are dangers in movement (falling, collision with medium- and high-speed moving objects, slipping, falling, etc.).
grounding), or the cost of movement is high (for example, movement on the ridgeline is limited to uphill and downhill), or chronic physical disability, acute
and high movement costs such as windstorms), and the risk of distress and injury increases due to movement (short visibility such as fog near ridges and coasts).
) environment had flaws that made it extremely difficult or dangerous to implement (perceived as a usability contradiction).
<<0264>>
Next, a method that is not compatible with GPS will be described. A new technology that gives compatibility to portable GPS receiving units, suitable for the times when portable GPS receiving units are commonly used.
From the purpose of this proposal, which is a standard proposal, a magnetic compass and a rate gyro can be considered, although they are not subject to conventional technology.
<<0265>>
The magnetic compass has the disadvantage that the error range is not known, and verification that relies on other methods of obtaining azimuth information is necessary. complication during walking, usually translated into visual matching
And there was a drawback that labor increases. In order to estimate true north from the direction obtained as geomagnetism, it is necessary to reduce deviation, deviation, and local magnetic disturbance error, but people who mainly walk on land
None of them had the drawback of having no practical method to solve in the field, especially for the third error.
<<0266>>
Since the rate gyro is a method of obtaining the rotation angle by integrating the angular velocity, there is a problem of accumulated error, and there is a disadvantage that periodic initialization is essential. In other words, it has the drawback of periodically requiring some other method of obtaining orientation information.
<<0267>>
If the above is put together as a list, it can be expressed as in Table 4.
<<0268>>
<<Table4>>
000015

<<0269>>
Activities such as climbing or rescue activities (mountain rescue team, international disaster relief team, etc.) by those who travel alone or in a similar manner and who mainly move at low speed such as walking,
First of all, there will be restrictions on the total volume and weight of luggage, and in addition, there is a risk of walking in bad weather with relatively poor visibility (in the case of distress relief).
Movement is also expected, and (in the case of large-scale disaster relief), in an environment where social infrastructure and lifelines for movement are severed, action decisions are made while ensuring one's own safety.
is required. I would like to propose an effective method in such a case. For that reason, it is cheap, lightweight, and so on.
Rather than emphasizing what appears to be effective when using
I wanted to propose a method and device that I would choose to bring next time. From that point of view, any of the conventional methods are
In those days, there was also a problem in increasing the survival rate by trying to quickly approach disaster victims, etc., in as short a time as possible after a disaster, for those who mainly moved by walking.
Table 4 shows that the proposed method does not suffer from any of these problems.
<<0270>>
The prior art has been surveyed and the superiority of the present invention has been shown. Again, returning to the main logical development, according to the present invention, it is equivalent to obtaining satellite data for both quadrants of the sky.
A high standard of results can be achieved with a simple structure using only equipment corresponding to one side. Therefore, the development cost is low and practical. Easy operation
It is possible and practical. In addition, since it is a device suitable for only one side, it is lightweight and has excellent portability. It is extremely small compared to the inexpensive L1 wave satellite positioning equipment that is widely used for consumer use.
It is highly realistic because it can be configured by adding a small modification.
<<0271>>
Although the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in any manner as long as the configuration described in the claims is not changed. <<0272>>
Now, regarding the usability and eligibility of the proposed method, we performed a simulation evaluation by orbit calculation. We also evaluated the prototype. Such
The fact that not only the simulation but also the actual machine evaluation was done shows that it is highly qualified for practical use. In addition, if we state the evaluation results in advance, there is also the question of reality.
High eligibility has been shown. The evaluation methods and results of these simulations and prototypes will be described in order.
<<0273>>
The purpose of the simulation evaluation is how much azimuth limitation width can be expected with the proposed L1 C/A GPS receiving unit when GPS satellites within an elevation angle of 5 degrees to 85 degrees above the observation point can be used. It aims to investigate Obtain the expected value when oriented in a random orientation.
<<0274>>
Furthermore, if the user wants to further narrow down the azimuth limitation based on the obtained azimuth limitation width, it can be realized by orienting the proposed device in another direction.
This proposal has the characteristic. In consideration of such a case, when the azimuth limitation of not only one orientation but also a plurality of orientations is superimposed, the width of the azimuth limitation depends on the number of orientations.
We also aim to investigate interesting properties peculiar to this device, such as how it is narrowed down depending on the situation.
<<0275>>
This paper describes the construction of an azimuth-limited simulator based on orbital calculation. This is a simulator built for the purpose of performance evaluation. As a processing system, Borland bcc
Developed using v5.5. The GrWin graphics library was used for graph drawing in Windows (registered trademark). About satellite orbital algorithms
used the IS-GPS-200 revision D (GPS Joint Program Office 2004) algorithm and numerical values. satellite orbit
As for the debugging of the program and the correctness of the satellite placement, it was confirmed that the elevation and azimuth angles of the satellite match those of Trimble's satellite arrival prediction software. giving
A function has been added that can incorporate and implement an azimuth-limited algorithm for the satellite constellation at the time obtained. This was based on Takahashi [12].
<<0276>>
The following options are available for input to the simulator. First, the selection of which GPS satellites to select for reception (preliminarily exclude any satellites).
It is possible. This paper covers all GPS satellites, as is usually assumed. At this time, Almanac data suitable for the observation date and time is required,
For almanac data of GPS satellites, see U.S.A. S. Acquire almanac data suitable for the assumed observation date and time from the navigation center.
got.
Secondly, it is possible to specify the observation point (eg Tokyo). It can be specified by latitude, longitude, and altitude.
<<0277>>
Third, the observation start time (e.g. 00:00 on November 1, 2009), the observation end time (e.g. 23:56 on November 1, 2009, that is, about one sidereal day after the start date and time), and the direction It is possible to specify the limited width expected value calculation time interval (eg, every second).
<<0278>>
Fourthly, the number of orientations, in other words, the total number of times to perform orientation limitation by directing the normal to the antenna surface in a certain direction for the purpose of narrowing the orientation limitation width, is determined from once to how many times. You can specify whether to select up to times (eg, 8 times). In this paper, it is assumed that the number of times of orientation is n times, and the orientation is regular n-sided.
<<0279>>
Fifth, you can specify the output graph. The second is the expected value of the azimuth limitation width on the vertical axis and the time on the horizontal axis.
4 is a variation graph of the azimuth limitation width expected value at each observation time interval (for example, every second). The third is the expected value of the azimuth limitation width for the specified observation period (e.g., one sidereal day) of the observation point.
The number of orientations (e.g. 1 to 8) is shown on the vertical axis.
is a graph showing the dependence of the former on the latter.
<<0280>>
The conditions for azimuth-limited simulation by orbit calculation are described.
<<0281>>
In this paper, the observation date is assumed to be approximately one sidereal day from 00:00 to 23:56:04 on November 1, 2009. In a certain satellite configuration, at an observation point,
The average value of the azimuth limitation widths calculated when each azimuth limitation width is calculated from 0 degrees to 360 degrees when the orientation is sequentially performed from true north by an angle smaller than the display digit of the satellite azimuth angle.
"at that moment at that observation point
The expected value of the azimuth limitation width between
<<0282>>
The graph in Fig. 26 shows the per-second variation of the "expected value of the azimuth limitation width at that observation point at that moment" for each number of orientations (indicated by each colored line). Each polygonal line is displayed in a different color for each number of orientations, and the number of orientations 1 to 8 are indicated by gray, red, green, yellow, blue, purple, light blue, and dark blue. Observation site
is shown as Tokyo (139 degrees 00 minutes east longitude, 35 degrees 00 minutes north latitude).
<<0283>>
The "expected value of azimuth limitation width at that moment at that observation point" is obtained for each satellite configuration for about one sidereal day of 23 hours 56 minutes 4 seconds, that is, 86164 seconds, and the average value of those 86164 is calculated, "Expected azimuth limitation width for one sidereal day at the observation site".
FIG. 27 is a graph showing the relationship between the "expected value of azimuth limitation width for one sidereal day at the observation point" on the vertical axis and the number of orientations associated with it on the horizontal axis. . FIG. 27 shows how the expected value of the azimuth limitation width for one sidereal day in Tokyo is expected to decrease depending on the number of orientations.
The horizontal axis represents the number of orientations, and the maximum value is 8. The vertical axis is the expected azimuth limit width for one sidereal day in Tokyo. The exponential approximation curve and approximation formula are also drawn.
<<0284>>
The satellite elevation angle condition that can be used for azimuth limitation is limited to the range of 5 degrees to 85 degrees for the following reason. Low elevation angle satellites of less than 5 degrees can be used by shielding
Since satellites with a high elevation angle of 85 degrees or more have a large azimuth angle difference compared to their visual elongation, using them for azimuth limitation results in azimuth limitation. As Takahashi (2004), it is not used for azimuth-limited calculations because of the possibility of contamination [12].
<<0285>>
The results and considerations of azimuth-limited simulations based on orbital calculations are presented. Using the simulator for performance evaluation constructed according to the measures described above, the simulation results and considerations performed based on the simulation conditions described above are summarized here.
<<0286>>
5 when the antenna beam normal of the hemispherical beam antenna of the L1 waveband C/A GPS receiving unit is horizontally installed at any moment of the period of one sidereal day with Tokyo, which is a mid-latitude region, as the observation site. When GPS satellites from degrees to 85 degrees are subject to direction-limited calculation, the "expected number of captured satellites in the antenna coverage" is about 9.8, and the "expected range of direction limits for one sidereal day in Tokyo" is about 9.8. value" was found to be approximately 57.8 degrees. This corresponds to the gray polygonal line in FIG. 26 and the horizontal axis of 1 in FIG.
<<0287>>
In this proposed method, if the user wishes to further narrow down the obtained azimuth limitation results, the orientation direction can be changed to point in a different direction, thereby further narrowing the azimuth limitation.
It has characteristics that can be embedded. Considering that the limited orientation width can be further reduced due to the low number of orientations, the expected value of the limited orientation width is
At the first orientation, what was obtained was considered satisfactory performance.
As can be seen in FIG. 27, as a result of examining the effect of the number of orientations on the expected value of the azimuth limitation width of one sidereal day, the expected value of the azimuth limitation width was reduced by the power of the orientation number (k power). It turned out to be going.
<<0288>>
The exponent of the number of orientations in the exponential function approximation formula for the expected value of the limited width of orientation was -0.92. This result indicates that the author was satisfied with the azimuth limitation width initially obtained by the proposed method.
If you want to obtain a more detailed value, by setting the number of times of orientation to a plurality of times, the expected azimuth limitation width can be obtained by multiplying the number of times of orientation by a value close to the reciprocal of the number of times of orientation.
It is interesting because it suggests that the value can be reduced.
<<0289>>
Now, next, the actual machine prototype evaluation will be shown for the proposed method. Here, we built an actual prototype, attached it to the back and waist of the body, and conducted an experiment with limited orientation.
The results are shown. The actual prototype uses SONY IPS5000, which is an L1 C/A GPS receiving unit, and records the output every second on a micro SD card.
Limited arithmetic processing was performed. This actual machine prototype experiment was conducted for the purpose of searching for the optimum threshold. <<0290>>
While diverting the L1 C / A GPS receiving unit as a low-priced popular product having a general hemispherical beam, and with a configuration that is inexpensive and easy to form as a whole, the human body
The configuration shown in Fig. 5, which has been found to contribute to further stabilization of the results from the author's many preliminary experiments, was adopted when using for shielding. A photograph at that time is shown in FIG.
L1 C/A perpendicular to the back waist of the body
A GPS receiver unit is deployed, but the main purpose is to attenuate diffracted waves from both sides of the body to the L1 wave C/A GPS receiver, and the body is 30 cm x 20 cm x
A 2.0 cm plastic water bottle filled with water was placed vertically on both sides of the body on the back. Water has a characteristic that the power half-life depth of the L1 waveband 1.5 GHz is several cm.
be. In addition, we paid attention to the fact that drinking water should be carried and transported for the safety of rescuers and rescued people during mountain climbing and rescue activities. large scale nature
The author made a proposal after conducting long-term interviews with the secretary-general of the Japan Disaster Relief Corps, the commander, and several mid-career members who have extensive experience in on-site emergency relief immediately after a disaster. the author himself north
He has experience in long-term traversing using tents in the Alps, winter mountaineering, climbing, and overseas mountaineering, and utilized that experience. It is also suitable for interpersonal support activities in harsh environments such as international disaster relief teams and mountain rescue teams.
<<0291>>
The experimental conditions for the actual prototype are shown here. Five experiments were conducted at a place with a good view without obstacles in the sky above Tokyo. Date and time of experiment
(1) 10 minutes from 21:50:00 JST on June 29, 2010, (2) 10 minutes from 22:55:00 JST on August 28, 2010
JST, (3) 10 minutes from Aug 29, 2010 20:17:49 JST JST (4) 10 minutes from Aug 29, 20:28:59 JST
(5) It was 10 minutes from 20:39:37 JST on Aug. 29, 2010. Elevation angle of sky
The number of satellites that existed between 5 degrees and 85 degrees was (1) 9 (2) 9 (3) 9 (4) 10 (5) 9. Satellite distribution that existed at an elevation angle of 5 degrees to 85 degrees in the sky
The placement is shown in FIG. JST indicates Japan Standard Time, and UT in the figure indicates Universal Time. Even if there is a time difference of 9 hours, both actually point to the same time.
is now well known internationally.
<<0292>>
The L1 C/A GPS planar antenna was placed on the back and waist of the body so that the main beam normal line was horizontal. Relatively long, crossing 6 tracks including the JR East Chuo Main Line
Due to the altitude on the overpass and the surrounding unused public land such as the service line work area, it has the characteristic of being rich in the sky view, which is rare as a public facility in the city center.
<<0293>>
Clockwise as viewed from the zenith, body rotation of 6 degrees was performed every 10 seconds around the vertical axis of the center of the body. That is, it took 600 seconds (600 seconds = 360 degrees/6 degrees/10 seconds) for one round. At that time, we practiced dozens of times in advance, and we spread a sheet of paper about 1m square (with radiation every 6 degrees) prepared in advance and performed body rotation using the radial line as a guide.
ing. We built and used a support device that reads aloud to a radio-controlled clock. Preparatory experiments showed that the accuracy of body rotation was not a very essential requirement in this experiment.
confirmed. A slow body rotation of 6 degrees every 10 seconds is not intended to achieve a highly accurate angle, but when facing in one direction
It was based on the motivation of wanting to obtain a large amount of evaluation data in the future. For rotation, magnetic sensor data recording was taken, and measurement examples were shown for experiments at each location.
<<0294>>
Raw data were recorded for each second. 108 bytes of output data per second in SONY IPS format were recorded. For the data at each instant of each second, we applied the previously described orientation-limited algorithm [12].
<<0295>>
At this time, in the above-described algorithm, it is necessary to set a signal strength threshold for azimuth-limited reception determination for making coverage determination from the received signal strength. About this
In the SONY IPS format, the signal strength output can take values from A to Z respectively. Therefore, each of A to Z is used as a signal strength threshold for judgment of direction limited reception.
All of the azimuth limitation arithmetic processing in the case of premised on the above are performed, and the azimuth limitation results are calculated individually. Based on these different signal strength thresholds for determining direction-limited reception,
By comparing the results, we aimed to search for the optimum signal strength threshold for determining direction-restricted reception.
<<0296>>
Even if the azimuth-limited reception algorithm is applied to the instantaneous output record of each second, assuming a certain azimuth-limited reception determination signal strength threshold, the number of azimuth-limited results will always be the same.
It is not always the case that it can be obtained by value. For example, even if no azimuth-limited results can be obtained because there were no results determined as satellite signal acquisition, the azimuth-limited
It is possible, depending on the signal strength threshold for credit determination.
<<0297>>
If the azimuth-limited operation is applied to the instantaneous output record of each second, given a certain threshold, azimuth-limited results are indicated as "answered" and satellite signal acquisition.
We decided to categorize the case where we could not obtain the azimuth limitation result because there was no result that was judged as "no answer".
<<0298>>
For the data that falls into the category of “answered”, the next process is performed. If the output at the time of response, that is, the result of limiting the orientation of the front of the body includes the orientation of the front of the body
In this case, we decided to categorize the result of orientation limitation when there was an answer as “correct answer”. If it was not the above, it was decided to categorize it as "wrong answer".
<<0299>>
In the case of "no answer", the process proceeds to the next step. There are two types of non-response. One is a satellite signal indicating a signal strength equal to or higher than the above-mentioned signal strength threshold for determining direction-limited reception.
If no number is obtained. We decided to categorize this as "no response (no acquisition)". On the other hand, there are three satellite signals (three satellites
Stars) Although the above is obtained, a contradiction occurred during the azimuth limitation calculation (contradictory with the premise of a hemispherical beam), so an error is returned in the course of the azimuth limitation. this,
I decided to categorize it as "no answer (captured)".
The data output from the GPS receiving unit every second can be classified into the four categories of correct answer, incorrect answer, no answer (no capture), and no answer (captured), assuming the aforementioned threshold. becomes.
<<0300>>
The cumulative number of events in each of the four categories of correct answers, incorrect answers, no answers (no capture), and no answers (with capture) is called the "total number of trials." The total number of trials was always
is 600 at . We decided to call the cumulative number of events in only the first two categories the “number of responses”. The cumulative number of events in only the latter two categories is called the "no response number".
rice field. The number of answers/total number of trials is
", I decided to call.
Taking the total number of trials as the denominator and the number of events in each of the four categories as the numerator, the "correct answer rate", "wrong answer rate", "no answer (no capture) rate", and "no answer (capture) rate"", I decided to call.
<<0301>>
The number of correct answers/the number of answered answers is specifically called "percentage of correct answers when answered". The number of incorrect answers/the number of answered answers is specifically called the "wrong answer rate when answered".
The number of no answers (no capture) / the number of no answers is specifically called the "non-response (no capture) rate when no answer". The number of non-responses (captured)/number of non-answers is specifically called the "non-response (captured) rate during non-response".
<<0302>>
Here are the target values and design selection guidelines for the actual prototype. The concepts presented above make the goal clear. The goal is to find out if there exists a threshold that satisfies the following characteristics, and if so, to what extent.
<<0303>>
First, the first goal is to increase the "percentage of correct answers when answered" as much as possible. In other words, it is okay if you do not answer anything, but as long as you answer, there is a high probability that you are correct.
It is the goal that I want you to be. This is a new portable compass at a low price that maintains usability that exceeds that of a magnetic compass for people who mainly walk on land.
It comes from the desire for new tools. The magnetic compass has the characteristic of returning some output (so to speak, the response rate is 100%), but it can output in the form of direction limitation.
Because there are no answers, it is not possible to categorize correct and incorrect answers. It may not be possible to confirm the magnitude of the deviation from the true value in the "field" on land. People who mainly walk on land "site"
It has to do with the fact that it can be perceived as less useful when having to make actions or decisions based solely on its output.
<<0304>>
The second goal is to ensure that the response rate is not low to some extent. The first goal is of course important, and of course the non-response rate has a positive meaning of avoiding mistakes, but it is also related to the fact that usability is considered to be poor if the response rate is too low.
<<0305>>
We search to see if there exists a threshold that satisfies the first and second goals at the same time.
For reference, the experimenter assumed a correct answer rate of about 95% or more as a first target value before conducting the experiment as one of the hurdles. Similarly, as a second target value, a response rate of about 70% or more was assumed as one hurdle before conducting the experiment.
<<0306>>
If the first and second numerical targets are almost exceeded, first of all, for those who mainly walk on land, if you want to make actions and decisions based only on the output
In addition, I felt that it could be at least a complementary technical proposal in situations where the usefulness of the magnetic compass was low. This includes GPS reception as a low-cost, compact and lightweight positioning device.
The background is that the era of carrying units on a regular basis is approaching. In today's world where GPS receivers are always carried around, compact GPS receivers can be used to determine not only the position and time, but also the direction with only minor modifications to the design.
It was expected that users would want to make such a design choice, thinking that usability would be even higher if they had the ability to acquire high-level information while stationary.
If the above two target hurdles can be cleared, then in the mid- to long-term, consideration as an international standard specification will come into view, so I decided to propose it.
rice field.
<<0307>>
The following shows the experimental results when the actual prototype was worn on the body. Verify whether there is a threshold that satisfies the above-mentioned goals 1 and 2, especially whether there is an optimal threshold.
Data analysis was performed with the aim of FIG. 30 shows the azimuth limitation for all 3000 records of 5 times x 600 seconds each in the actual machine prototype experiment under the conditions of the previous section.
It shows how the ratio of the occurrence probability of each category classified according to the trial result depends on the assumed signal strength threshold for azimuth-restricted reception determination. presupposed
The graph of FIG. 30 is drawn with the horizontal axis representing the signal strength threshold for determining the limited reception and the vertical axis representing the ratio of the probability of occurrence of each category.
<<0308>>
Regarding the received signal strength threshold on the horizontal axis, A is the minimum value and Z is the maximum value. As a result of calibration, Z is a signal strength of about -117 dBm, and when A is 0 and Z is 25, the signal strength is given by the following equation
Signal Power = 8.460 Ln (Signal level) - 144.5 (dBm)
is known to be approximately approximated by
The minimum value of the event occurrence probability ratio on the vertical axis is 0%, and the maximum value is 100%. Each color corresponds to an event in each category. The correct answer rate is blue, the wrong answer rate is dark purple, and the no answer (no
The light blue indicates the rate of responses (acquisition), and the light purple indicates the rate of non-response (acquisition). The sum of the probabilities of these four categories at some threshold is 100%.
<<0309>>
FIG. 31 shows the relationship between the signal strength threshold for direction-limited reception determination and the average value of the direction-limited widths for correct answers. In FIG. 31, the
Regarding the occurrence probabilities of the four categories of the result output of the azimuth limitation, the plots drawn without stacking are also superimposed, and the threshold at which the occurrence probability disappears as 0 can be read relatively clearly.
I made it
<<0310>>
A discussion of the experimental results with the actual prototype is shown below. From this FIG. 30, a search is made for a signal strength threshold value for determining direction-limited reception that satisfies the above-mentioned targets 1 and 2. FIG.
Goal 1, that is, a correct answer rate of about 95% or more, influences usefulness when people on land "on-site" have to make actions and decisions based only on the output. can
Although it is desirable to aim for a value of 100% as much as possible, 100% is achieved with a signal strength threshold value for determining direction-limited reception of N or more (FIG. 30). Those direction conditional reception
FIG. 31 shows the average value of the azimuth limitation width at the time of correct answer when the signal strength threshold for judgment is selected. The signal strength threshold for judgment of reception is set from K, that is, about -125.0 dBm to R.
Assuming that it is about -120.5 dBm, the number of captured satellites at the time of correct answer was examined, and it was like each box-and-whisker plot in FIG. Translucent
Blue boxes are 3rd and 1st quartile ranges. The small blue square indicates the median value, and the upper whiskers indicate the maximum value. The lower whisker shows the minimum value, which is now included in the first quartile.
I can't. The distribution of the number of captured satellites does not change significantly between these thresholds.
<<0311>>
There are multiple reception determination signal strength thresholds that satisfy goals 1 and 2 at the same time. Among them, R is the highest reception determination signal strength threshold. So I chose R. Experimental diagram
30 and 31, this is because we would like to adopt a design selection that includes a margin in a direction that is less likely to be affected by an incorrect answer even in the event of an emergency.
Aspects in which the target 1 and the target 2 are satisfied with the signal strength threshold for direction-limited reception determination (R, that is, about -120.5 dBm) are as follows.
<<0312>>
The correct answer rate when answering was 100.0%, and the first target was satisfactorily cleared.
The response rate itself was 71.0%, and the second target was well cleared.
At this time, the occurrence probability of each category was 71.0% correct answer rate, 0.0% incorrect answer rate, 29.0% no answer (no capture) rate, and 0.0% no answer (capture) rate. . The answer rate was 71.0%, and the unequal rate was 29.0%. The percentage of correct answers when answered was 100.0%, and the percentage of incorrect answers when answered was 0.0%. The no-response (no-capture) rate during no-response is 100.0%, and the no-response (capture) rate during no-response is 0.0%.
<<0313>>
<<Table5>>
000016

<<0314>>
When this threshold (R, about -120.5 dBm) is set, the data of 3000 samples is analyzed again as follows: The average value of the number of satellite acquisitions when 2130 samples are answered. was 1.33, its variance was 0.25, its standard deviation was 0.50 and its standard error was 0.01.
Regarding the azimuth limitation width when the number of samples was 2130, the average value was 170.6 degrees, the variance was 4.27, and the standard deviation was 16.9.
The standard error was found to be 0.37.
Basic statistics other than the above are also shown in Table 4 just in case, because they are considered to be meaningful for grasping the distribution shape. Further, FIG. 33 shows a frequency distribution diagram (histogram) of the azimuth limitation width when this threshold value is set.
<<0315>>
In addition, this proposed method performs a work that can be said to be a kind of section estimation (without point estimation) regarding the direction. The resulting azimuth interval is called the azimuth constraint
called fruit. Therefore, the ``average value of the azimuth limitation width'' is defined as ``a standard for the average value of the sample values of multiple point estimations obtained as a result of performing multiple point estimations for the azimuth.
The semi-error, i.e. "sample mean
The standard error of "" is different. I don't think there is any misunderstanding, but just in case, let me clarify.
<<0316>>
Compared to the simulation described in Section 4, the number of acquired satellites is not so large, and the average value of the azimuth limitation width is wide. This is because in the actual machine prototype experiment, the correct answer rate was high when there was an answer.
This is because the number of satellites determined to be received has been substantially reduced by adopting a design selection that raises the signal strength threshold for determination of azimuth-restricted reception, etc.
Based on the technology of the L1 C/A GPS receiver, which is easy to distribute and inexpensive, we have created a new device for acquiring direction information by using only drinking water, which is generally recommended for carrying around, and the person's body.
In addition to demonstrating that it is possible to achieve the ability to function, the fact that it was possible to achieve a 100.0% correct answer rate without a single incorrect answer in 3000 trials is considered to be a certain evaluation.
was At present, it is meaningful to show that it is possible to realize a simple and inexpensive device configuration while maintaining the GPS positioning function.
First of all, it can be considered. Inexpensive and/or daily necessities such as your own body, L1 C/A GPS receiver, and portable drinking water that are almost always present at the site
Since it is similar to an orthosis, it is highly likely that emergency responders carry it.
It was thought that there was a certain meaning in the fact that we were able to realize a new function of azimuth acquisition by combining only things, and that we were able to present it while maintaining a margin to keep away incorrect answers with a high threshold.
<<0317>>
Next, although it is not intended to be a positively recommended method of use, I will report on the results I have studied in an environment surrounded by mountains and buildings.
Before that, the magnetic sensor measurement results at the place where the rotation experiment was performed five times this time will be explained as briefly as possible mainly for the purpose of comparing it with the proposed method.
<<0318>>
A comparison with a magnetic sensor is shown here.
<<0319>>
Fig. 34 shows an example of magnetic sensor measurement data when a rotation experiment was conducted with a magnetic sensor attached to the abdomen on the overpass with a good view.
shown in In the space under the overpass, there is a 1500 V overhead line of overhead line type DC system. Events such as acceleration and deceleration when a train approaches, in light of the behavior of compass needles observed at the same time
It is considered that the effect of the magnetic field induced along the Biot-Savart law is reflected by the large current flowing in the 1500V DC overhead line. Electric train
It is clear that the superimposition of magnetic disturbances originating from the large currents generated in the overhead lines in relation to the acceleration of the The experimenter independently of the approaching train
Since it rotates 6 degrees every 10 seconds, the value of the azimuth sensor increases almost linearly along with the time axis of the horizontal axis, and it is recorded that it rotates 360 degrees in 600 seconds.
It is It was an interesting result that the two were superimposed. Honewell 2-axis with resolution of 0.0 to 359.9 degrees for magnetic data acquisition
Select a compass HMC6325 sensor and write your own C language to control it with an Atmel AVR Microcontroller Atmega 328P
developed and controlled the program. Data were collected in a sampling rate mode of 20 Hz after pre-calibration.
<<0320>>
There are three types of errors in geomagnetic measurements: (1) deviation (2) deviation (3) local magnetic field
However, the magnetic field originating from the overhead wires of trains as a social infrastructure seen this time can be classified as being included in (3).
cormorant.
<<0321>>
It is conceivable that, in places with good views in urban areas, there are places other than this example that are affected by the flow of such a large current. For example,
The vicinity of the electric wire through which the electric current passes when driving the elevator to which it belongs corresponds. Also, in recent years, for security reasons, location specific information has not been actively disclosed.
The undergrounding of transmission lines (including high voltage) is progressing around the world, and it is thought that there is a possibility that the need to take such circumstances into account when using magnetic sensors will increase in the future. Japan Disaster Relief Team, etc.
Considering the fact that the sphere of activity is not confined to Japan, and that the freedom of the place of activity is sometimes restricted by the local authorities, even if the peculiarities of the magnetic field in the activity field are not affected.
There is a possibility that the present invention can be positioned as a role that complements the magnetic compass as a direction information acquisition technology that cannot be used.
<<0322>>
Regarding the deviation of (2), a similar thing can be said about the magnetic field derived from the current, and is collectively called Powered Suits or Powered Exoskeleton.
The usefulness of the proposed technology is also related to the progress in the technical field in which it is used. These are intended to mechanically support human muscular exercise. Machinery used in worn form, military, security
In recent years, social significance has rapidly begun to be recognized not only in the fields of disability and disaster relief, but also in the medical and nursing care fields. Areas with weak road networks and difficult for vehicles to pass, such as parts of the Middle East
The area relies on infantry on foot. There is a problem that soldiers suffer plastic surgery injuries such as low back pain due to long-distance marches wearing heavy equipment, and it is expected to solve this problem.
It can also be applied to reduce the burden on caregivers. Electromagnetism such as continuing to lift heavy objects
There is a possibility that this proposal can be positioned as a technique for obtaining azimuth information under the influence of an induced magnetic field with a large current required to express energy.
<<0323>>
In the method of the present invention, the reliability of the result can be calculated based only on visual information such as "whether or not the target direction is a view" without performing magnetic disturbance estimation each time derived from magnetic bodies and currents in invisible locations. The fact that it can sometimes be judged on land "on site" is also related to the advantages of the proposed method.
<<0324>>
The results of the experiment in a place surrounded by mountains are shown below.
Next, the results of a total of five rotation experiments conducted at a point surrounded by mountains are shown. The experiment was carried out in the sense of searching for an answer to the question of what would happen in a natural shielding environment.
The location is a gorge-like point about 80m east of Mt. Takao's Biwa Falls, at 35 degrees 37 minutes 44.71 seconds north latitude, 139 degrees 15 minutes 41.49 seconds east longitude, and an altitude of about 260 meters.
<<0325>>
The date and time are (1) 10 minutes from 18:00:00 JST on July 24, 2010 and (2) 10 minutes from 18:30:00 JST on July 24, 2010 (3) 2010
10 minutes from 16:22:20 JST on September 4, 2010 (4) 10 minutes from 16:35:04 JST on September 4, 2010 (5) September 4, 2010
It was 10 minutes from 16:46:10 JST. The number of satellites is (1) 9 (2) 11 (3) 11 (4) 11 (5) 11.
The satellite constellation that existed at 85 degrees from Each of the northeast, east, south, and west directions is a shielded environment with a high elevation angle due to mountains, etc., and the river that flows deeply between them is short.
Surrounded by terrain that rises sharply due to a sudden change in course in an S-shape at a short distance. S-shaped
A rotation experiment was carried out on land near the center point. Dense broad-leaved trees and other vegetation overlap on each slope, and only a small part of the sky can be seen. Geospatial Information Authority of Japan topographic maps, etc.
From the high line, we can read topographic elevation angle shielding of about 45 degrees northeast, 45 degrees south, 60 degrees east, and 60 degrees west. In addition to such topographical shielding, the broadleaf forest with dense foliage
Therefore, there is an impression that it is shielded in all directions up to an elevation angle of about 60 degrees.
<<0326>>
36 and 37 show the results of a total of five rotation experiments conducted in this environment surrounded by mountains.
<<0327>>
The data from experiments conducted in this environment surrounded by mountains were subjected to the same threshold (R ie − 120.5 dBm) revealed the following results:
<<0328>>
The first target value (target of about 95% correct answer rate when answering) is well cleared (100.0% correct answer rate when answering > target 1).
The second target value (target of about 70% response rate) has not been cleared (14.6% response rate <target 2). The relationship with this second target value is different from the result at a place with a good view.
<<0329>>
At this time, the probability of occurrence of each category was 14.6% correct answer rate, 0.0% incorrect answer rate, 85.4% no answer (no capture) rate, and 0.0% no answer (capture) rate. . The answer rate was 14.6%, and the unequal rate was 85.4%. The percentage of correct answers when answered was 100.0%, and the percentage of incorrect answers when answered was 0.0%. The no-response (no-capture) rate during no-response is 100.0%, and the no-response (capture) rate during no-response is 0.0%.
<<0330>>
The successful achievement of the first objective can be considered as follows. It is felt that it is important that the wrong answer rate is 0% as well as the place with a good view. tree
Since the slope is a soil system with forests, that is, it is not an exposed rock slope without forests, the absorption effect is reduced by the influence of soil and foliage such as broad-leaved forests that overlap many layers.
It was suggested that there is a possibility that there is an effect that it is difficult to lead to an increase in the incorrect answer rate in this proposed method due to the outstanding reflection effect. Mt. Takao has warm temperate broadleaf forests and cool temperate deciduous broadleaf forests.
The vegetation is abundant because it is located on the boundary between forests and intermediate temperate forests.
be. It is possible that the effects of satellite reflections in such environments are likely to be mitigated.
<<0331>>
Takao is designated as the Meiji-no-Mori Takao Quasi-National Park. It is also the starting point of the 1.697km long Tokai Nature Trail. Continuously since 2007. Michelin
In Green Guide Japan (Michelin Travel Guide Japan). Selected as the highest ranked three-star sightseeing spot
there is In such valleys of the world's popular environment rich in nature, it can be used if the threshold selected in the good view of the proposed method is used without any particular changes.
It is surprising and intriguing that even the slightest hint of potential is possible.
<<0332>>
On the other hand, we consider the second goal as follows. It was thought that the answer rate was greatly reduced compared to places with a good view due to the shielding effect of being surrounded by mountains.
When this threshold value (R, that is, about -120.5 dBm) is set, and the data of 3000 samples is analyzed again, the average value of the number of satellite acquisitions when the answer is given for 437 samples is 1, and the variance and standard deviation are 0.0, the standard error is 0.0, the azimuth limitation width at the time of answer is 180.0 degrees on average, the variance and standard deviation is 0.0, and the standard error is 0.0
there were.
<<0333>>
Even if only one satellite is received, the achievement of Goal 1 is significant for the proposed method. In other words, when the proposed method is used under this environment with the above-mentioned threshold, when the device returns a direction-limited answer (when an answer is given), the result is highly likely to be reliable (wrong answer Disappearance of the rate is already seen at the threshold M and
The margin up to the value R is also large), simply change the orientation and try again to limit the orientation, and repeat several times until the answer for the orientation limitation is obtained.
Superposition of limited results is possible. For this reason, even if you are in an environment where you can acquire only one satellite at most, you can use that one satellite and the orientation of your body to narrow down your azimuth.
This suggests the possibility of making use of the feature of this proposal, which is that it can be loaded. As long as Goal 1 is well achieved, you can narrow down the information about your bearing without moving from a certain point.
The fact that it is possible to move in and out is a feature of the proposed method that is not found in magnetic compasses, and is interesting.
<<0334>>
FIG. 38 shows the values of the magnetic sensor simultaneously sampled during the rotation experiment in a place surrounded by mountains and the like. A westward deviation of about 7.1 degrees was observed as a normal anomaly for this region.
However, no particular local magnetic disturbance was observed. The metropolitan area Chuo Expressway is scheduled to pass directly below the test point this time, and the above-mentioned expressway is an accompanying transmission line directly below this point.
At the time of opening, including others, if measurements are taken again by the magnetic sensor, the comparison will be of great interest.
<<0335>>
Next, the results of an experiment in a place surrounded by buildings and the like are shown.
Next, we show the results of 5 similar rotation experiments in a place surrounded by man-made structures such as buildings.
A schoolyard surrounded by the school building of Motomomogaoka Elementary School in Nakano Ward, Tokyo, for reasons such as being unaffected by instantaneous interruptions and shielding by people passing by, and having almost uniform height attributes of the compound school building on the premises. Five rotation experiments were carried out at one point on different days and times.
<<0336>>
One point in the schoolyard surrounded by the compound school buildings on the premises that are connected to the north, east, and west. The date and time of the rotation experiment were (1) 10 minutes from 20:03:00 JST on July 18, 2010 (2) 10 minutes from 18:45:00 JST on July 31, 2010
(3) 10 minutes from 19:36:41 JST on August 29, 2010 (4) 10 minutes from 19:47:21 JST on August 29, 2010 (5) August 2010
It was 10 minutes from 19:58:12 JST on the 29th. The number of satellites that existed at an elevation angle of 5 degrees to 85 degrees in the sky was (1) 11 (2)
11 aircraft (3) 9 aircraft (4) 8 aircraft (5) 8 aircraft.
<<0337>>
Schematic representation of the existence of the complex school building on the premises is as follows.
Assuming that the upper part of the building is north, the schoolyard is surrounded by a four-story reinforced concrete building of nearly uniform height. special
On the south side where there is no school building, there is a row of 2-3 story modern houses. The experimenter was placed 1.2m from the innermost central point of the U-shaped
It exists on the U-shaped opening side (south side) and performs a total of 5 rotation experiments. The maximum elevation angle of man-made structure shielding from the performer (vertically mounted antenna at the waist) is: North
83.5 degrees maximum on the east side, 31.8 degrees maximum on the east side, and 30.0 degrees maximum on the west side of each reinforced concrete man-made building shielding, only the south side will have a maximum of 8.8 degrees artificial construction
Object shielding.
<<0338>>
The results of a total of five rotation experiments in these environments are shown in FIGS. 40 and 41. FIG.
<<0339>>
The same threshold (R, -120. 5 dBm) revealed the following results:
Goal 1 (goal of about 95% correct answer rate when answering) was cleared. However, in the location surrounded by reinforced concrete buildings, etc., all 3,000 trials were answered.
The correct answer rate remained at 99.1%, and did not achieve 100%. The rate of correct answers when there was an answer was 100% in the experiment in the place with a good view mentioned above.
This is impressive compared to 100% even in the experiment in a remote location.
<<0340>>
Goal 2 (response rate of about 70%) has not been cleared. Whether or not the second target was cleared resulted in a result different from the experimental result at a point with a good view. By the way, the response rate of all 3000 trials at the location is 46.1%.
<<0341>>
At this time, the occurrence probability of each category was 45.7% correct answer rate, 0.4% incorrect answer rate, 53.9% no answer (no capture) rate, and 0.0% no answer (capture) rate. . The answer rate was 46.1%, and the unequal rate was 53.9%. The correct answer rate when answered is 99.1%, and the wrong answer rate when answered is 0.9%. The no answer (no capture) rate when no answer is 100.0%, and the no answer (capture) when no answer
The rate is 0.0%.
<<0342>>
When this threshold (R, that is, about -120.5 dBm) is set, when the data with a sample size of 3000 is analyzed again, the number of satellite acquisitions when the sample size of 1384 is answered is
Among them, 1371 correct answers and 13 incorrect answers are included. Incorrect answers were given in either the above-mentioned place with a good view or the above-mentioned place surrounded by mountains.
However, it was not detected. It is impressive that it was detected for the first time in an experiment in a place surrounded by buildings and the like.
Regarding the number of captured satellites when the answer was given, the average value was 1.14, the variance was 0.12, the standard deviation was 0.35, and the standard error was 0.01. has a mean value of 175.1 degrees, a variance of 245.5, a standard deviation of 15.7,
standard error is
0.43.
<<0343>>
After excluding 13 incorrect answers out of 3000 when there was an answer, the remaining 1371 correct answers were re-analyzed, resulting in the following results.
When the above threshold (R, that is, about -120.5 dBm) is set, the number of correct answers 1371, which is included in the number of answers 1384, is the average number of satellite captures when correct answers
The average value was 1.15, the variance was 0.13, the standard deviation was 0.36, and the standard error was 0.01. 5, mark
The standard deviation was 16.4 and the standard error was 0.43.
<<0344>>
In addition, the following was found when only the satellite signals that caused the wrong answer were extracted. 13 samples out of 3000 samples have the following points in common. 0 north
From 125 degrees in azimuth clockwise from the center direction of the antenna beam when the antenna beam is pointed in a clockwise range from 0 degrees to 24 degrees in degrees.
The satellite signal, which existed at about 140 degrees and an elevation angle of about 10 degrees to 25 degrees, was received with a received signal strength exceeding the above threshold. Minimum 3 seconds to maximum 5 seconds
was the duration of receiving the reception judgment.
<<0345>>
Reflected wave reception is sometimes observed in GPS positioning in a place surrounded by buildings and the like. It was shown that this proposed method also has a probability of 0.9% when answering.
However, this time, the wrong answer occurred only for a few seconds when the user was facing the school building on the north side at a close distance of 1.2 m, or at an angle of 6 degrees or 24 degrees. I would like to add that it was rather difficult for the user to be unaware that this was clearly not a direct wave but a reflected wave. In addition
It should also be noted that 0.9% is below 1%. Considering why the effect of the reflected wave is limited to this extent this time, we can see the good view in Section 5.4.
I would like to clarify that there is a possibility that the margin was taken as much as possible so as not to increase the number of incorrect answers when the threshold search was performed at the location.
<<0346>>
In a place with a good view, or in a place where the river in Mt. Takao bends sharply in an S shape and is surrounded by mountains, incorrect answers that were not detected even after 3,000 trials were found in places surrounded by buildings, etc. It is noteworthy that only 0.9% of the 3000 responses were observed in response. kind of
There is a possibility that it can be said that the allowable range of
I would like to continue to explore this issue.
<<0347>>
Of course, the proposed method is not primarily recommended for use in situations where the strong influence of reflected waves is expected. It is difficult to obtain azimuth information in a place surrounded by buildings, etc.
When it is unavoidable to make a trial, it may be preferable from a safety point of view to alert the user that "this is not the recommended operating environment for this device."
be.
<<0348>>
However, even in urban areas, there seems to be a method of use in districts where there is no need to worry about the effects of reflected waves. Sydney, Amsterdam, Helsinki, Washington, D.C., and many other international metropolitan cities face the sea, and bay areas are being actively developed in these cities, making them places of relaxation for citizens and tourists. Tokyo is no exception. There are many famous waterside historical sites, traditional cultural districts, and sightseeing spots such as Hamarikyu Gardens, Tsukuda District, and Odaiba.
stomach. Reflected waves can be used for walks along the waterfront in these areas, for water buses, and for observation spaces located on the upper floors of high-rise buildings in urban areas.
It is clearly stated that there are not a few spaces that can be used to enrich the quality of life where there is no concern about These locations may be used comfortably and without concern.
I would like to mention that it is expensive. We have just started research and data collection on such applications. In parallel, we are building a prototype for real-time audio presentation.
. An example is shown in FIG.
<<0349>>
Fig. 43 shows the time variation of the values of the magnetic sensors sampled simultaneously during the rotation experiment. Although a westward deviation of about 7.0 degrees was recognized as an anomaly in this region, no other particularly large local magnetic disturbance was observed.
<<0350>>
In the future, application to wheelchairs will include improvement of smooth mobility support for the elderly and handicapped. A weight load such as water is relieved by the wheels, etc., is a suitable fit.
<<0351>>
From a comprehensive point of view, it is as follows.
<<0352>>
A conventional L1-band C/A code GPS alone cannot obtain a direction when stationary. In this article, we describe how to acquire direction information with a low-cost L1 band C/A code GPS receiver unit alone.
We proposed a simple method that enables both capabilities. A simulator was built and evaluated. In addition, we built a prototype and evaluated its performance. Reception of a single unit, unlike the conventional method
This method, which can combine both positioning and azimuth acquisition functions simply and at low cost using a unit, inherits the small size, light weight, and low cost of the L1 band GPS receiver.
It is suitable for use by people who mainly walk. With the enactment of the Basic Act on the Utilization of Geospatial Information and the Basic Act on Space in recent years, progress is being made in developing geospatial information by local governments and governments, and in view of further improvements in the utilization of telecommunications infrastructure, a wide range of effective utilization is expected in the future. there is In addition, multiple GNSS societies in many countries and regions around the world
Along with the movement of the design, construction, and operation of the infrastructure, it is expected that the multi-GNSS shared receiver will become smaller, perform
This method, which can be used by diverting the results of previous studies, is expected to be widely used internationally over the long term. This method, which can also inherit the global availability of GNSS, can cover all areas including high latitudes.
In terms of ground surface availability, errors due to deviations, deviations, and local magnetic disturbances were unavoidable.
Since it can be released, it has the potential to become an international de facto standard technology. Currently, the Japan Disaster Relief Corps and others are interested in using the prototype of this proposal.
As a developed country located in the belt area, it serves as an extremely suitable tool for basic equipment, etc. to support approach methods for the purpose of saving the lives of victims in the event of a large-scale natural disaster in the area.
We are working with related departments to aim to increase The basic part of this proposal has been registered as an international patent in Japan, the United States, the United Kingdom, Germany, France, Australia, etc. after being assessed, and is useful in the field of electronic information communication.
It can be seen as a promising exploratory research. It is expected to be widely used in the future.
<<0353>>
In the following, the preferred applications of the present invention and various benefits to be obtained from the present invention will be touched upon once again. For example, in the mountains, the
stand. If you are a victim or an injured person, you can search for clues to find the direction of survival and a way out. Severely injured assuming that he or she has fallen into a ravine
It is very important to know which direction of the ridge line you should head in with your last physical strength as a straggler. The right or wrong of that choice is the difference between life and death.
In addition, since the absolute orientation can be known in relation to the body, there is an advantage that the orientation in the body-centered coordinate system can be confirmed without requiring movement unlike the normal GPS. normal
A method such as GPS that requires movement to know the bearing for the first time consumes an extremely large amount of energy and is more dangerous in a mountainous area than in a flat area.
<<0354>>
It cannot be ignored that the present invention can potentially have the following social ripple effect. In other words, as a reverse usage, for example, a disaster victim can be placed under rubble in the field.
Trying to approach the lost position in a short time without loss, in nature as a social training in a new nature aiming for future lifesaving and international cooperation.
It can also be applied to training and education with ambiguous meanings that lead to the relaxation of tensions in the world. Johan Huizinga (Dutch historian) and Ka
It is not necessary to wait for Roger Caillois (French philosopher) to point out that the significance of play for mankind in relation to work is widely known nowadays.
It is a known fact. Mobilizing knowledge, skills and experience in positioning satellite engineering, electronic engineering, electromagnetic wave engineering, physical chemistry, molecular biology, medical engineering, and disaster prevention science as social infrastructure,
This experiential learning-type training and education, which can be carried out outdoors while demonstrating sexuality, substance, and self-participation at the same time, has a social educational value that cannot be ignored and a knowledge that should be inherent.
The potential for high-order directionality of utilization is recognized.
<<0355>>
Furthermore, for example, it can be said that it is a fun play experience that is close to being positioned as a relaxed competition or training for arriving at a destination in a field in which visually impaired people and able-bodied people participate together.
I would like to point out that it is directly linked to supporting Due to the nature of enjoying technical proficiency with this device together with healthy people, it is expected to lead to the recovery of physical function and self-confidence.
Rehabilitation with academic effect
Even so, this new orienteering game may play a role. With the skills cultivated through these kinds of games, in the event of a natural disaster, as a victim,
If visually impaired people can gain the confidence to reach an evacuation center on their own, or if they can actually do so, it will be possible to improve the QOL (quality of life) of the visually impaired. pay attention to. This is also the philosophical idea of the science and technology creative nation policy, the intellectual property nation, the symbiotic society realization policy, the Space Basic Law, and the Geospatial Information Utilization Promotion Basic Law.
It can be positioned as a new and useful interdisciplinary important science and technology that embodies the idea to realize this point, and a great effect can be expected.
<<0356>>
I would like to point out that this is based on the fact that it is surprisingly not known that the acquisition of direction information is a serious bottleneck for the autonomous walking of visually impaired people.
Even if the current position can be grasped, it is difficult to obtain the orientation of the body or face. This is because orientation estimation using visual information is impossible and visual feedback plays an important role.
This is because the risks associated with "walking" (stumbling, falling, collision, falling, danger of being involved in a traffic accident, etc.) are overwhelmingly higher than for healthy people. For this reason, healthy subjects
It was extremely difficult to obtain the direction from the positioning difference by trial movement, which is easy if Conversely, there was no simple, inexpensive, and appropriate method for obtaining azimuth information.
Even if the first few times of asking a non-healthy person to accompany them are fine, the more times they are repeated, the greater the psychological burden on both parties, which eventually leads to a gradual estrangement from the mutual relationship.
There was a reality that some improvement was expected for the visually impaired, such as in some cases.
<<0357>>
In light of this current situation, it is particularly difficult for persons with disabilities to work together with able-bodied persons to master the skill of acquiring azimuth information during recreation or training for competitions.
has a different meaning. Communication with able-bodied people through this invention that applies simple science and technology, provision of positive goals, and in the future a place like a vast lawn
Practicality of autonomous walking practice using the present invention and the experience of obtaining a sense of accomplishment when it succeeds in reaching the destination accurately, etc.
It has a great effect in terms of providing ambiguous usefulness. Considering the potential demand for direction information acquisition by the visually impaired, the value of the direction information
It is easy to understand what is latent there beyond the level initially expected.
In addition, it will also help us to understand how strong the needs of the visually impaired people are for obtaining azimuth information.
<<0358>>
The following example should also be mentioned as a highly practical use case. Small sailing vessels such as yachts and dinghies generally do not have advanced measuring equipment. Ning
Indeed, there are many enthusiasts who find it interesting to manage to operate in an environment without these man-made objects and to overcome the difficulties that nature presents. However, the acquisition of direction information is
This case is also important. For example, even though we approached an anchorage site with a good natural environment consisting of rocky reefs, there were many situations where astronomical navigation was impossible due to nighttime, stormy weather, cloudy weather, or rainy weather.
stomach. There are many cases where it is difficult to determine the direction, such as when terrestrial navigation is impossible and there is no lighthouse. In this case, failure to select a route immediately leads to the first distress of running aground,
Inability to navigate on its own, flooding of the hull, rolling over by waves and sinking, etc., especially at night, can lead to serious second disasters that threaten human lives. The compass needle is determined by the deviation of the ship and the local reef magnetic field.
Since the error can range from 0 degrees to 360 degrees due to disturbance, there is a unique property that the validity of even using it as an approximate value is questionable.
Reliability is low in such a scene where the cost of trial movement to avoid impact is maximized in the above sense. Conventionally, in such a case, the navigation is reluctantly stopped. anchor offshore
It was more realistic to wait for dawn while expecting to confirm the direction visually under the sunlight.
<<0359>>
The present invention is also suitable for such cases. Able to detect direction properly. This method is, at the lowest estimate, a valuable first step, since once a bearing is obtained, detailed local observations based on that information often lead to a cascade of corroborating information. It has a great effect in terms of providing the user with a sufficiently appropriate cost and labor
be. The present invention provides an effective means of obtaining azimuth information for selecting a route to berth while preventing grounding even in an environment where there was no choice but to waste time by mooring offshore.
can give.
<<0360>>
Finally, going back to the basic effects, according to the present invention, the effects of diffracted waves can be easily eliminated, and data useful for decision-making can be effectively provided to the user.
<<0361>>
Inadvertent movement directly leads to distress (stepping through the snow cornice due to misdirection in snowy mountains, stranded rocks due to misdirection in shallow water, slipping down ridgeline due to misdirection, etc.).
As a result, the final decision to act was not without great difficulty. Even in such a situation, according to the present invention, it is possible to obtain regional and global information easily, quickly, and over a wide area.
It can effectively support comprehensive action decisions. By mixing a small amount of ethyl alcohol, etc. with water even below freezing, the melting point can be lowered and freezing can be easily avoided.
be.
<<0362>>
A conventional portable L1-band C/A code GPS alone could not acquire the direction when stationary. Therefore, we proposed a simple method that can acquire azimuth information with an inexpensive L1 band C/A code GPS receiver unit alone. A simulator was built and evaluated.
<<0363>>
We built a prototype and evaluated its performance. Unlike conventional systems, a single receiver unit, which is small, lightweight, and inexpensive, can have both positioning and azimuth acquisition functions. Geospatial Information Utilization Basic Act
And now that the Space Basic Law has been enacted, future effective utilization in a wide range of fields can be expected. Internationally, the activation of multiple GNSS social infrastructures is currently being seen, and international utilization is also possible.
widely expected. It also has the feature that future performance can be improved by diverting multiple GNSS shared receivers.
<<0364>>
Unlike conventional systems, the use of an L1-band C/A code GPS receiving unit alone to provide both positioning and azimuth acquisition functions can be achieved at low cost. amount so far
Functional characteristics such as small size, light weight, and high performance that have been cultivated in the development of a single industrial L1 band C/A code GPS receiver unit, as well as low cost and simple characteristics, are almost the same.
can be inherited as is. Therefore, it is suitable for use by people who mainly walk.
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Due to the enactment of the Basic Law for the Utilization of Geospatial Information and the Basic Law for Space in Japan, the maintenance of geospatial information by local governments and governments will progress in the future, and wireless communication
Against the backdrop of expectations for further improvements in the usability of social infrastructure related to the future, a wide range of effective utilization is expected in the future. Inexpensive, compact and lightweight L1 band C/A code GPS receiver
It is suitable for the times when the communication unit is always carried.
<<0366>>
Construction of social infrastructure for multiple GNSS (Global Navigation Positioning Systems) in multiple countries and regions around the world
Against the backdrop of active movement toward utilization and application, multi-GNSS shared reception units are expected to be launched on the market and their performance to be rapidly improved. Such multi
This proposed method can also be used for the GNSS shared reception unit, and in that case, this method, which makes it possible to further improve performance at a low cost, is expected to be used internationally in a wide range of applications over the long term.
Expected to open.
<<0367>>
This method, which can take over the global availability of GNSS, can be easily used anywhere on the global surface. There is a high possibility that it will become the de facto standard technology.
<<0368>>
A case has been considered in which azimuth information is obtained using a GPS receiver, which has been proposed by the present inventor, and which is capable of obtaining not only position and time but also azimuth information. In this paper, when we refer to GPS, or (for the sake of convenience, we also refer to it as L1 C/A GPS for the purpose of consumer use), it has the longest history of use and is free of charge throughout the world.
It is used as an easy-to-understand expression as a global positioning system that is highly compatible with human society, and has been released and utilized in recent years.
Global Positioning System or Global Satellite Navigation System (GNSS) is rapidly increasing in number and operation in many countries and regions of the world
(Navigation Satellite System), and in addition, an implementation that utilizes a multi-GNSS system shared receiver, etc.
Of course, embodiments may also be included. Although the L1 band was described as a representative example for civilian use, the L5 band, sometimes the L2 band, and even the S band have come to be used in the actual world GNSS along with the use of many frequencies in recent years. , it goes without saying that the frequency band may also be included.
Literature
[1] Masato Takahashi, “New Proposal of GPS Capable of Limiting Stationary Orientation and Examination of Application to Education Support System Emphasizing Individual Interests,” Transactions of the Virtual Reality Society of Japan [Education/Training Special Issue] TVRSJ, Vol. 11, No. 4, pp. 505-514, December 2006.
[2] Masato Takahashi, “Proposal and design of a portable GPS receiver that can acquire azimuth information and study of a learning support system using it”, Transactions of the Japan Society for Information and Systems in Education (special issue on education support using new devices), Vol. .24 No. 4, pp. 1021-1030, December 2007.
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[8] Takahashi, M, “Analysis of Satellite Visibility for a Vehicle Running in a Rural Area Using a Novel and
Efficient Scheme to Collect GPS Signal", J. of e-Health Technology and Application, Vol. 5 No. 3,
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[9] Takahashi, M.; , "Telemedicine and Resent Science and Technology Policies -Case Studies of Japan and the United Nations-", Journal of Health Technology and Applications, Vol. 5 No. 3, pp. 300-303, 2008.
[10] Takahashi, M.; , "Navigation and Communication Aid for Paramedics to Reach Casualties for Telemedicine in Disaster Response", Journal of Health Technology and Application, Vol. 6 No. 2, pp. 105-108, 2009f
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Patent Registered, GB2379112B, October 2003
[12] Takahashi, M.; , "Method for obtaining azimuth information", United States Patent Office, United States Registered Patent. US6774843B, August 2004.
(Received May 7, 2010)
Acknowledgments
Mr. Masayuki Kubota, Minister's Secretariat, Ministry of Internal Affairs and Communications, will provide long-term research support beyond the creation of intellectual property for the basic technology part in the initial phase of this research.
Secondly, from the perspective of telecommunications technology, he provided a lot of truly valuable advice on the relationship between strengthening international competitiveness in the field of information and communications and actual lifesaving activities such as international mountain rescue.
We have received a great deal of support in deepening this. Once again, I would like to express my heartfelt thanks.
Masato Takahashi
1988 Graduated from the University of Tokyo, Faculty of Liberal Arts, Basic Science 1 (Bachelor of Liberal Arts). 1990 Completed the Graduate School of Science at the same university (Master of Science) and Senior Researcher at the National Institute of Information and Communications Technology. Engaged in research on satellite positioning, satellite communication, and medical engineering for disaster relief. 1988 Graduated from Department of Basic Science, Faculty of Liberal Arts, University of Tokyo 1990 Completed master's program at Graduate School of Science, University of Tokyo Communications Research Organization). Chief researcher. 1999 3rd United Nations Association for Peaceful Use of Outer Space
Space Generation Forum Japan representative. International team recommendation "Disaster mitigation through international cooperative utilization of satellite observation and satellite communication technology" is officially included in the United Nations Vienna Declaration. From 2000 to 2003, he was a visiting researcher at the Telecommunications Department of the Australian Government Research Organization for Science and Technology.
Concurrently served as Assistant Counselor to the Director of Technical Policy. In 2003, he led the establishment of the 1st Prime Minister's Award for Merit of Industry-Academia-Government Collaboration. 2004 Patent Office patent application technology trend survey organization selection committee.
In the same year, the Japanese delegation to the 1st Japan-US Expert Meeting on Important Information Infrastructure Protection. Ministry of Internal Affairs and Communications First Class Land Radio Engineer License, First Class Maritime Radio Operator License, and Aviation Radio Operator License. Land, Infrastructure and Transport
Certified Licensed Guide Interpreter (English) Licensed by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology. Technical English Proficiency Test Level 1 holder Ministry of Economy, Trade and Industry certified Type 1 information processing engineer. satellite communication, satellite positioning, disaster
Engaged in research on emergency medical engineering. Member of the Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE, etc. Received the 2000 Australian Commonwealth Academy of Science Science and Technology Award.
Masato Takahashi, "Proposal and Evaluation of L1-band C/A Code GPS Receiver Capable of Acquisition of Stationary Heading -Proposal of Small, Lightweight, and Inexpensive New Method-", Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Transactions on Basics and Boundaries Area (ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A,No.2,pp.95-111,February.2011
<<0369>>
FIG. 44 is an example of a structure for deploying a water plate around a GPS receiver to reduce the effects of diffracted waves on the GPS receiver.
Although the shape of the truncated quadrangular pyramid is used as an example, a shape such as a truncated hexagonal pyramid may be used. In general, an n-pyramidal truncated shape may be used. Diffracted waves do not penetrate into the shape using water, etc. on the side of such a frustum.
It can be used as drinking water in areas where water is scarce or in disaster areas where safe water is scarce.
It is highly convenient in general because it uses the water that you naturally carry with you.
<<0370>>
FIG. 45 makes better use of the above characteristics, and has a structure in which diffracted waves are less likely to penetrate. This is because the surface of the sphere is diffracted many times (nearly infinite).
The opening cannot be reached unless There should have been considerable weakening of the diffracted wave upon reaching the stage. Furthermore, since a steep angle of diffraction is required from the aperture,
Since the signal is weakened, it is possible to strongly eliminate the influence of the diffracted wave on the receiver.
<<0371>>
FIG. 49 shows a structure (which should be called a fan-shaped column structure with a central angle of 90 degrees) assuming that the cylindrical structure of FIG. 46 is divided into four equal parts as shown in FIG.
It can also be called a type module. It is of course possible to prepare a module that has similar fitting structures on the left and right or on the top, bottom, left, and right, and is not a fan-shaped column. For example, cut each side of a hollow square prism
A quadrangular prism structure that looks as if it had been cut out (so to speak, a flat module), and a triangular prism-like structure that seems to have been cut out from the base of a hollow quadrangular prism at the midpoint connecting lines of corresponding sides (so to speak, a square module).
Joule), a quarter module obtained by dividing a hemisphere base into four (with a structure with a central angle of 90 degrees), a so-called radial module obtained by dividing a parabolic rotator base into four equal parts (with a structure with a central angle of 90 degrees)
Of course, there may be a 1/4 module of the object line turntable, and so on. Modules of different types can also be connected between any of the different types of modules at least at the left and right mating parts.
It is possible to freely create the necessary structure for attenuation of diffracted waves suitable for the reception characteristics of the inexpensive GPS receiver being used, at low cost (with familiar things such as water).
Direction information can be acquired only by slightly devising the prevailing GPS of the times, and convenience can be enjoyed.
<<0372>>
FIG. 50 shows that a hollow rectangular one-story type can be formed by fitting uneven fittings in the left, right, up and down directions with the flat plate type or square type module mentioned in the explanation of FIG.
This shows that it is possible to construct a two-story type by fitting them underneath. Naturally, the three-story type can also be freely configured. It is also possible to combine the tile type and the flat type.
<<0373>>
In addition, it is also possible to create a module in which the shape of a base (which should also be called a hemisphere base) obtained by cutting the upper part of a hemisphere with a horizontal line is equally divided into four parts by a cross section passing through the central axis. It is possible.
Also, if you use a quadratic function (parabola) instead of a sphere, you can create both an open shape and a closed shape.
You can also combine these various blocks.
A shape in which the curved surface is arranged in an opening direction like a trumpet or a swiss horn, instead of a shape in which the curved surface is closed, is also highly useful.
For example, in the shape shown in Fig. 53, even if the diffracted wave enters through the opening, it cannot reach the receiver unless the diffraction is repeated at many points (nearly infinite times).
It is easy to make a peg structure. For example, even if the diffracted wave enters through the opening in the shape shown in Fig. 54, the receiver must
It is easy to create structures that are difficult to reach.
For example, the shape shown in FIG. 55 is obtained by cutting a parabolic body of revolution horizontally about the axis of rotation. This structure should also be called a parabolic body of revolution, and it is considered that it can be used as a structure that makes it difficult for diffracted waves to enter from the opening.
In general, with the shape shown in Fig. 56, even if the diffracted wave enters through the opening, it is easy to create a structure similar to that in which it is difficult to reach the receiver unless the diffraction is repeated at many points (nearly infinite times). .
The three-dimensional structure is similar to that of an Alpine horn or Swiss horn opening. The shape shown in FIG. 57 makes it difficult for diffracted waves to enter through the aperture, and it is easy to create a structure that makes it difficult for diffracted waves to enter the aperture unless diffraction is repeated at many points (nearly infinite times).
As a three-dimensional structure, it can be said to be a structure similar to a pumpkin with an opening used in Easter festivals in the West, or a watermelon that is hemispherical and has an opening, or a mute device for a trumpet.
<<0374>>
58, 59 and 60 will be described.
1. In the pop-up type silicon cup, the rings connected by silicon (the inside filled with water is also connected) are dismantled for convenience, and this may be viewed only as a schematic diagram.
2. In the pop-up type silicon cup, the rings connected with silicon (the inside filled with water is not connected) are removed for convenience, and the silicon connecting them is removed. Also good. In this case, if it is stretched all the way, there will be five large and small concentric circles (curves) without water in the three-dimensional structure. Therefore, it is naturally good to devise a structure so that each ring extends while leaving some overlap when sliding. (if that bothers them
A separate treatment may be applied to cover the circle of water with a ring of water so that the water will come into the circle.
3. This can be thought of as five separate rings of water, each large and small. Each may have a screw cap. By gradually shifting and stacking them, you can create a three-dimensional shape of water that corresponds to the cup-shaped outer wall.
4. You can also include steps. It is designed so that it can be fitted into the part of the step. Due to the presence of that stage, almost every point or piece expected
The line has a great effect in that the water can easily maintain a certain thickness. Compared to those having a narrower fitting portion, which will be described later, (a) internal water stains, etc.
The advantage is that it is still easy to clean. (b) There is an advantage that the protruding portion of the thin fitting portion hits the inside of the rucksack and is less likely to break.
5. The purpose of the previous statement (which is very effective in that the water can easily maintain some thickness at almost any point or curve expected).
In terms of achieving , even a narrow fit is of course good. It has a thin convex portion and a concave portion for receiving it in a circular shape. Because water enters into those convex parts
be. In this case, it is difficult to clean. The advantage is that compared to the previous staged combination, the sense of stability will increase due to the mechanical connection of the fit that has a finer structure.
cormorant.
Although FIG. 60 is separated, the whole may be connected like a pop-up cup.
<<0375>>
In any case, the GPS is placed on the bottom. The GPS is placed on the back of the body or the like.
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Those having a molecular structure with a permanent dipole moment such as water, and those having a certain or more conductivity σ because salt content etc. are present therein, so such things, that is,
In the L1 band 1.5 GHz, etc., which is the frequency of electromagnetic waves transmitted by GPS satellites, a certain value or more (specifically, for example, about 10^1 or more) Dielectric loss = (√ relative permittivity) Dielectric loss Angle dielectric loss tangent = ( √(εr))・tanδ, so it has the attribute of power half-life below a certain value (specifically, for example, about 10^1 cm or less). characterized by
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Such foods are characterized by the fact that when they are put in a microwave oven, the periphery gets scorched. This is because the power half-life depth is small. It can be said that they are suitable for this proposal. Similar items include salami, ham, and bacon.
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On the other hand, even if the power is not half-powered to that extent, it is highly useful just because it contains water. particularly useful as it is edible in possession
In some cases, or when the shape itself is suitable, there is no need to make a special effort, and commercial products can be diverted, or manufacturers of commercial products also intend to use them in combination with our proposed device.
Just by recognizing and reconsidering the size, the usability will be greatly increased, so the development cost will be low, and the idea itself will create value, and the synergistic effect will be doubled.
Increase. For example, baumkuchen that can be worn cylindrically on the back is already in circulation and is gaining popularity. Products with high preservability are also available
It is noted that Yokan (sweet bean jelly) is also gaining popularity as a result of the market introduction of newly developed products as emergency food for disaster prevention, due to its high preservability (post-earthquake newspaper article).
2011, May Asahi Online Version) This can also be hung from the back as a flat board. Equally popular in the mountains is the fact that what actually climbs is heavy.
Climbing with heavy equipment
Knowing that mountains cause the most fatigue and lead directly to distress, he prefers lightweight, high-calorie foods such as sponge cake. This is also easy to use because it has a rectangular parallelepiped that can be simply placed on the back.
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In terms of liquids, it has been a long time since flat type PET bottles were introduced to the market.
It already holds a certain share. In the future, thinner flat-type PET bottles will continue to be developed and regarded as useful. They are simply hung from
There is a possibility that it can be used. We may also propose a device that allows PET bottles to be hung from the side, and by standardizing PET bottles with such projections,
A rescue system will also be put in place. Citizen volunteers have been very helpful in the immediate aftermath of a major earthquake, for example, by entering disaster-stricken areas with their own water, food, sleeping bags, and other equipment similar to mountaineers.
It has been a long time since the Kobe earthquake, the Great East Japan earthquake, the tsunami damage that followed, and the nuclear accident relief efforts have been truly widely known. In such cases,
It was noted that special equipment may be useful, but when the things we use every day are very useful, they are truly useful. In that sense, what we use on a daily basis is
We will live knowing that what we drink and eat on a daily basis has the potential to change and how it will be useful in times of disaster and disaster relief.
It can be said that this is the role of highly intelligent citizens in our country in the future. Looking from the 1980s to the present, it seems that such a nationwide jump in intellectual level is necessary and correct.
History seems to prove that if a new policy is presented, it will be realized relatively quickly in Japan.
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Gummed tape is an essential item for outdoor activities. It is very convenient for tent climbing etc. If you crump up a newspaper and fix it with a packing tape, you can use it as a stick. Gamute is repaired
can be used for of Zack. It can be used for fixing items in a small tent. It can also be used to repair water ingress. It can also be used to break vinyl water bags. When combined with gauze, the wound
It will also be a first aid treatment for. It can also be used as a fixation device for broken bones. Emergency. If you tie it to a tree, it will also signal some kind of emergency to the successor. Write with a magic pen, etc.
If you hang it conspicuously on an artificial tree, it is obviously artificial, so like a post-it note, it can also be used as a notification of the discovery of the victim.
be. It is not uncommon for awnings to be damaged during strong winds and stormy weather. Restoration at night in that case is pitch-black darkness, the area is flooded, and it is extremely difficult, but if there is a gumte, it will be
You can easily grasp the beginning of repair. and many other useful things. Such gamute itself usually has a hollow cylindrical structure. It is also possible to use this as it is.
be In other words, chlorprene (instead of natural rubber), which has a large power loss angle and a large √permittivity, that is, a small power half-life depth, is used for the adhesive part of the gumte.
use it. By doing so, in an emergency, even when there is no water in combination, from among these items on hand, those with a small power half-life depth can be selected.
is combined well with the body to achieve the desired diffraction weakening, and the proposed GPS realizes orientation appropriately, quickly, and inexpensively, and speeds up decision-making for actions to escape from a distress-like situation.
It has a great effect that it becomes possible to quickly decide. If there is a certain radius for the cylindrical point, it can be used as it is or in combination with a water cylinder, etc., for this proposal.
It can be used.
In this sense, if you have almost the same attributes as much as possible, the power half-life depth is small,
Sometimes it becomes a useful helper, so it has a great effect.
It tastes better. In addition, the size of the circumference of the Gamtte product (used as a hollow cylinder as it is, combined with a hollow cylinder of water, or weakened diffracted waves by pasting
1.5 GHz electromagnetic wave power absorption, etc.), the shape of commercially available PET bottles for drinking water, etc.
It can also be used for weakening diffracted waves, and it is designed to be easily reconfigured into a hollow cylindrical shape), and it can be used as an aid for the injured or for surgery in the event of a natural disaster.
The structure of the transparent pouch bag of the Cole drug also contributes to increasing the accuracy of direction-limited behavior in such an emergency.
It makes sense to have a shape or normalize to a structure that has affordances that can be easily reconfigured into shape. )
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61, 62 and 63 are described. Figures 61 and 62 show a hemispherical trapezoidal structure by combining water plates with a soccer ball-shaped approximation structure.
Implementation example. Viewed from directly above. When viewed from the side, it has a thickness of several centimeters. It's a water plate. Normally, it can be folded and stored compactly in a rucksack.
When used or filled with water, it is not bulky as long as it is properly folded and stretched out as a flat water bottle. In that case, you don't have to fold everything. in an appropriate flat shape
It should be folded in several places to a size that is not too big, and then reduced to a size of about A4 in a rucksack. In that case, rather than being three-dimensional as a whole
Because it is flat, it is not bulky.
It is easy to make a shape in which the whole is folded two or three times and the overall horizontal and vertical dimensions are reduced to about 1/2 or 1/3.
Now, when you are actually in a situation such as a distressed mountain climbing, you take out this water bottle that you put in the rucksack and make a hemispherical structure that is close to a hemispherical structure. person it
By arranging it in combination with the proposed GPS receiver, for example, on the back of the body, it can be effectively used to attenuate diffracted waves.
It is advisable to attach and detach Velcro (registered trademark) (Velcro tape) to the part corresponding to the margin and to the part corresponding to it.
In addition, each compartment (each chamber) may be separately attached with an injection port (screw cap). Even with a structure in which a sturdy vinyl bag with a zipper is attached, such as Ziploc (trade name), a structure that does not leak water is already easy to construct, and such a structure may be used.
Or, for the convenience of pouring, all the compartments of the part known to form the sides of what we might call the hemispherical platform are connected internally.
You can Then, when you are busy, you can fill one after another as it is by pouring water vigorously. Of course, the other parts can be filled with water, and those parts can be kept in separate compartments.
If the gray area is filled with water, a trapezoidal hemisphere-shaped water layer can be easily formed on site, which can be used to weaken diffracted waves. You can drink the water afterwards.
<<0382>>
Fig. 52 shows a hose, but it can also be used as a container for transporting water by forming a hose-shaped device into which water is filled with strong chloroprene rubber or the like with a small power half-reduction depth.
In addition, in case of emergency, it can be used to form a cylindrical structure as it is, which contributes to the weakening of the diffracted waves in the proposed GPS.
When requested, it can be used as an auxiliary rope for luggage, etc., and can be expected to greatly improve convenience.
<<0383>>
FIG. 78 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing the geometric relationship between GPS satellite A in the sky and a cylindrical water bottle carried on the back of the body, The radio wave emitted from GPS satellite A is a cylindrical water bottle that has been specially devised such as thinning a part of the water layer. Position of the GPS satellite from which such transmission waves can be sent when it is recognized that the reception strength of the signal from that GPS satellite at the GPS receiver has decreased significantly as a result of the orientation of the GPS satellite indicates that a geometrical constraint on the position in the sky can be made, where φ (φ is a slide ) and θ (where θ is determined by the result of rotation), in the geometric relationship between the GPS satellite in the sky and the user or the cylindrical water bottle, It is a diagram intended to promote visual understanding by first showing an overall image as a bird's-eye view conceptual diagram regarding the positional relationship of mutual arrangement.
<<0384>>
FIG. 79 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. In Figure 78, which shows the geometric relationship between the GPS satellite A in the sky and the cylindrical water bottle carried on the back of the body, the various things near the cylindrical water bottle that could not be drawn due to space limitations. In addition to showing variables, etc., it also shows an overall view of the geometrical positional relationship with GPS satellite A in the sky. In a specially devised cylindrical water bottle, such as by making it thinner, orienting the specially devised part in a particular positional relationship with the sky, the signal from the GPS satellite in the GPS receiver If it is recognized that the reception strength of the GPS satellite has decreased significantly, etc., the position of the GPS satellites that can send out such transmission waves can be geometrically limited in the position in the sky. At that time, φ (φ is derived by determining B as a result of sliding operation) and θ (θ is determined by the result of the rotational operation), the geometrical relationship between the GPS satellites in the sky and the user or the cylindrical water bottle is shown as a bird's-eye view conceptual diagram. It is a diagram intended to schematically show the aspect of radio wave propagation in the vicinity of the cylindrical water bottle in relation to the overall image of .
<<0385>>
FIG. 80 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. At the same time, the user also draws, although it is self-explanatory, just in case. = 0 and φ can take any arbitrary value. Propagation that produces mutually opposite phases when the diffracted wave and the wave diffracted after passing through the thinned water layer reach the L1 C/A GPS receiver located at the center of the bottom surface of the cylindrical water bottle. In the case of the distance difference, the manipulations proposed by the present invention, by varying the length of B for deriving what geometrical conditions are satisfied, are a, b, r, A Since is a fixed value, the satellite signal that is or results in a positional relationship that sends radio waves at an angle of φ arrives at the GPS antenna due to the almost anti-phase difference between the diffracted waves of the two paths By detecting the characteristic drop in reception intensity due to the cancellation resulting from 1 is a conceptual diagram for illustration; FIG.
<<0386>>
FIG. 81 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. FIG. 79, refocused on the center, is a view with particular attention to the cylindrical water bottle, showing that along the entire circumference a thin layer of water forms an area of length B. By changing the value in a sliding manner, it is possible to identify the length B at which the signal from either GPS satellite exhibits a characteristic decrease in received intensity due to the cancellation of the amplitude overlap of the two diffracted waves with opposite phases. It is a conceptual diagram showing what can be done and how it leads to the derivation of φ, an important variable as the position of a GPS satellite. <<0387>>
FIG. 82 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to that depicted in FIG. In FIG. 79, which has been re-understood, it is a drawing that pays particular attention to the cylindrical water bottle, and is a drawing that shows that a region where the water layer is thin is formed in a part of the circumference. By rotating this region of thin water layer around the central axis of the cylindrical water bottle, the signal from the GPS satellites will have a characteristic drop in reception strength, once the B value has been identified. FIG. 2 is a conceptual diagram showing that the geometric orientation between the area forming the area where the water layer is thin and the sky can be identified mainly as θ when showing .
<<0388>>
FIG. 83 shows one of the embodiments of the present proposal, in order to form a region where the water layer is thin in a part of the circumference of the cylindrical water bottle, in order to apply pressure and sandwich it. It is a conceptual diagram of a sandwicher that can be used, and is an example of what has the advantage that it can be easily made by yourself even with a 3D printer, which has become popular recently, due to its light weight, low cost, small size, high elasticity, and high availability of resin. The central angle assumed for the appearance of this arc-shaped pillar is about 45 degrees to 90 degrees. It is a diagram for the purpose of promoting a visual understanding that it is easy to create a 180-degree object. , is an external view for simply showing that the equivalent of one central angle of 180 degrees can be removed, or the same can be done by using four 90 degrees.
<<0389>>
FIG. 84 shows the structure containing water realized in a cylindrical shape in FIG. It is a conceptual diagram in which two out of the four sides are removed in order to simplify the structure in order to meet the demand for reducing the weight and volume of outdoor activities. While the points are omitted as appropriate, even in this situation, even if the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which provide the same effect, are in opposite phase due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs, for example.
<<0390>>
Fig. 85 shows that the cylindrical structure containing water realized in Fig. 81 can be approximated by forming its external shape with a virtual polygonal prism (for example, a regular octagonal prism, etc.). This is a conceptual diagram of a case where two of the four sides are removed in order to simplify the field activity in response to a request to reduce the weight and volume of the outdoor activity when it is formed with such a square pole, and for comparison. Although the figure omits points that can be easily understood, even in this situation, the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which have the same effect, differ from each other due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs if the phases are opposite to each other, and is a schematic diagram intended to conceptually illustrate the positional relationship with the user's back.
<<0391>>
FIG. 86 shows a structure including water realized in a cylindrical shape in FIG. In such a case, only small values of φ and limited values of θ need to be considered. When it is only necessary to consider only the cancellation of the diffraction signals of the signals from the satellite from the vicinity of both sides of the body for the person, if it is limited to that, the various parameters in the above-mentioned figure are almost uniquely determined, so it is the simplest outline. In view of the fact that it is easy to design so that the fringe diffracted wave at a distance and the fringe diffracted wave at a short distance cancel each other exactly at the GPS antenna if it is implemented as a block of It is a conceptual diagram intended to show the general view of the water container. By combining two of these, it is possible to form an almost rectangular shape, so it is easy to carry, and it is more convenient to use as a water container. It is an external view for doing.
<<0392>>
FIG. 87 shows a state in which a thin layer of water is formed horizontally on the bottom surface of the cylinder in FIG. In view of the fact that it is possible to obtain such an effect, it is a conceptual diagram for illustrating a separate structure that can obtain such an effect. It is also a diagram that shows that even with such a structure, if water is filled with a value B, that is, a distance B from the bottom surface and does not permeate, the same effect as the above structure can be expected. In order to improve visual understanding, θ is still simplified as 0, but if A = 20 cm, B = 6 cm, etc.,
It is an external view intended to show that it is easy to imagine that signals from satellites with φ=0 are canceled in a GPS receiver. be.
<<0393>>
FIG. 88 is a diagram intended to enhance visual understanding of what would happen if the value of θ were simplified to be 0 in FIG. , the diffracted wave generated at the edge of θ = 60 degrees in the figure also differs from the diffracted wave generated at the edge of θ = 0 degree in the figure, and the propagation distance is approximately equivalent to half the wavelength of the GPS L1 wave. This is a diagram intended to easily remind one that since there is a difference in , the canceling effect of the diffracted waves also comes to life.
<<0394>>
Fig. 89 shows that if a water bottle forming a flat water layer on the left and right sides is carried as a device, plugs are configured at the top and bottom of each so that both can be connected with a water channel at the top and bottom. By doing so, when the lower connection tube is attached, oral water retention can be easily performed using the oral water retention tube branched from the connection tube. If one chamber contains a small amount of air and the plug is closed, during, after, or when descending the mountain, simply loosening the other wire will allow the atmospheric pressure to be released before the climb, according to Pascal's principle. Since the difference in atmospheric pressure causes a meaningful difference in water level, both water bottles are transparent and the current pressure difference on the unplugged side with respect to the pressure in the chamber on one side that was sealed prior to the climbing action. Visually understand that if you have a scale that can be read, you can not only carry heavy water, but also effectively use it to know changes in atmospheric pressure, that is, changes in altitude, or sudden changes in climate. It is a head designed to promote
<<0395>>
Fig. 90 shows a layer of water, which usually corresponds to a film of water, in order to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back by forming a layer of water on the left and right. It is convenient to attach a vinyl water bottle to the back with Velcro tape. In addition to the convenient cooling effect, you can place your hands on your hips and extend your elbows backwards or in any direction if necessary to obtain direction information. A conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding that the film of water can be easily affixed to the gaps with Velcro tape or the like as appropriate, thereby ensuring more reliable acquisition of azimuth information by GPS. is.
<<0396>>
In Fig. 91, water layers are formed on the left and right sides in the same way as in Fig. 90 to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be freely attached by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono, such as the furisode part of a kimono. By protruding in the direction of , it is possible to easily form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, etc., so that direction information acquisition by GPS can be carried out more reliably. It is a conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding of the human body.In terms of forming an appropriate angle between the mutually contacting sides, if connected with Velcro tape, etc., it can be smoothly applied to various fine movements of the human body A, B, C, and D illustrate examples of locations where the water film can be arranged in triangular shapes that can be handled and are easy to handle.
<<0397>>
In Fig. 92, water layers are formed on the left and right sides in the same way as in Fig. 90 to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be freely adjusted by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono, like the furisode part of a kimono. By protruding in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, for example divided into triangular areas, connected to the body and also to each other by means of Velcro tapes, etc. , for example, A, B, C, D, etc., can easily block the diffracted waves of the partial sky, and the direction information acquisition by GPS can be performed more reliably. It is an external view of the apparatus viewed from the front side of the body, and an example of the arrangement of the water film is shown by shading.
<<0398>>
In Fig. 93, water layers are formed on the left and right sides in the same way as in Fig. 90 to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. While demonstrating that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. FIG. 10 is a conceptual diagram intended to visually promote understanding that the total amount of water can be reduced, thereby making it easier to acquire azimuth information more reliably.
<<0399>>
In Fig. 94, water layers are formed on the left and right sides in the same way as in Fig. 90 to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. Illustrate that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, and demonstrate that it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. , thereby reducing the total amount of water, thereby making it possible to obtain orientation information more reliably and easily. It is a figure, and the example of arrangement|positioning of the film|membrane of water is shown by hatching.
<<0400>>
FIG. 95 shows a case of a container made of silicon or the like, which is composed of a combination of several compartments. In order to make the layer thinner, it is possible to easily achieve the purpose by making a part of the layer look like a square. It is a diagram intended to visually promote understanding that such a function can be easily realized even with a cylinder, and is a diagram illustrating the initial state before part of it is peeled off.
<<0401>>
FIG. 96 shows a case of a container made of, for example, silicon, which is composed of a combination of several compartments, in which a water layer is formed by a water plate, and a portion of the water layer is formed by a linear region. In order to make the layer thinner, it is possible to easily achieve the purpose by making a part of the layer look like a square. It is a diagram intended to visually promote understanding that such a function can be realized even with a simple cylinder, and is a diagram illustrating the initial state before part of it is peeled off. <<0402>>
Fig. 97 shows, for example, Masao Nagaoka's Orientation-Agnostic Magnetic Connection Structure, in which the polygonal water layer compartments can be interconnected by a mechanism that allows the magnets to rotate relative to each other to orient the SNs. Incorporating such a connection mechanism into the compartment container improves convenience, as well as Velcro tape, etc., and is useful for maintaining the convenience of this proposal. It is a photograph intended to enhance the visual understanding of
<<0403>>
Figure 98 shows, for example, this proposal is a dual-structured structure that can seal a layer of water on the side of a transparent, lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a function to acquire direction information as equipment for a lifeboat. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. and is intended to facilitate visual understanding of such structures and is grasped together with the lid.
<<0404>>
Fig. 99 shows, for example, this proposal is a dual-structured structure that can seal a layer of water on the side of a transparent and lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a direction information acquisition function as a lifeboat equipment. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. It is a view intended to promote visual understanding of such a structure, and is a view grasped with the lid removed.

<<0405>>
Figure 100 shows, for example, this proposal can seal a layer of water on the side of a transparent and lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a direction information acquisition function as equipment for expedition overseas mountaineering with a team. , so to speak, has a double-structure closed space, and has a structure with multiple plugs, which can easily realize this proposal together with a bucket-cum-equipment that can be easily implemented. In addition, in such a case, it is extremely convenient to be able to use it as a bucket overseas, where it is particularly difficult to obtain safe water. Since it is more convenient to have a device that can be used as a filter, the name of the locally procured filter media required (Gravel, Sand, Fabric, Charcoal, etc.) is listed on the side of the bucket so that knowledge can be gained in such cases. It will be more convenient if you show the approximate position of the level that should be put in with the national language and icon, and at that time it will be more convenient if the diameter is about 4 mm and a screw cap or the like is provided on the bottom. It is a figure for promotion of visual understanding to a thing.






<<0406>>
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be freely modified as long as it complies with the gist of the present invention.
<<0407>>
If (A) it can be realized without being bothered by diffracted waves, you can enjoy it as it is. In case (B), when the diffracted wave is rarely affected by the influence of the characteristics, it is lightweight, small and compact, and can be used as a completely natural carrying item such as water or a container for an outdoor tent. Support is provided by this proposed method, which is also used, and in either case, the convenience of the direction information acquisition method can be easily used in the case of A, and in the case of B, the interest and interest in natural science are deepened and proactively with interest. You can enjoy it while accumulating experience of various research. In that sense, this proposal (B), like (A), is also very effective as an educational device that is actually useful and has a practical significance, and also has a latent significance as a research tool.
<<0408>>
Converts between conical coordinates and sky (spherical) coordinates (elevation/azimuth). This is detailed in books such as Iwanami Shoten's Mathematics Formula III Special Function.
<<0409>>
First, (1) it is examined whether the local minimum value (or minimum value) of the reception intensity is found in the variation of the circumferential slit position (value B). If observed, the satellite is somewhere on the minor circle. In this case go to next step.
Next, (2) (with the value B fixed), close about 3/4 of the circumferential slit, re-form it into an arc slit, and change the position (value θ) of the arc slit (on the previous circumferential slit). Consider whether local minima (or minima) of the received intensity can be found meaningfully with domain changes. If observed, proceed to the next step. If observed, (3) the center of the arc slit is regarded as the satellite direction. Even if it is slightly diffracted by the body, it is considered to be slight and ignored.
<<0410>>
The advantage of kitchen paper is that it has a core and is made of pulp material with an embossed structure, so that even if it absorbs a lot of water, it still maintains its structure with sufficient strength. This structure is also found in general pulp products, such as toilet paper, notebooks, box-type tissues, etc., so take advantage of this property and easy availability (for example, get it at a convenience store before climbing) In the event of a disaster, you can throw it with water into a plastic bag with a zip or a zipper, such as a zip lock, and use it as a structural material that has a certain level of structural strength and absorbs the target electromagnetic wave. It can be used immediately.
And when the crisis passed, when I had time in the tent, etc., surprisingly, when I dried it, the functionality was restored again (although the appearance was a little wrinkled), and there was almost nothing. It can be used without any particular problem in situations where there is no mountain climbing level. In particular, kitchen paper has remarkable properties. It dries easily and does not lose its properties when soaked in water.
<<0411>>
Replace with slits for short sections only.
<<0412>>

FIG. 80 is a diagram assuming that a cylindrical flexible water bottle made of, for example, silicon material is attached to the back of the body, and viewed from the zenith direction assuming that the cylindrical flexible water bottle is a horizontal cross section. .

It is assumed that the water bottle made of flexible silicon material can be partially changed in thickness by applying pressure. For example, it consists of a method of combining separate compartments containing water, and by removing or inserting each compartment, the thickness of the water layer through which electromagnetic waves passing through a certain part can be changed. . The partial compartment can be extracted or stripped off, either assembled or built-in. However, since there are several layers of water compartments, it is not necessarily the case that removing or removing one layer will not completely eliminate the water layer. Only the circumference (or the semi-circumference only on the left and right sides) at a certain distance from the back configured in this way, for example, an area including a length of several millimeters to several centimeters or ten to several tens of centimeters, water thickness can be easily reduced.

Fig. 8002 and Fig. 8003 show schematic diagrams of the aspect of the &#21085; However, this is shown as a diagram assuming that such a "grip" is formed on the plane. It may be rolled into a cylindrical shape in such a stripped state, and the ends thereof may be joined with Velcro tape, double-sided tape, chucks, magnets, or the like.

Using FIG. 80 as an example, what happens when this is done is as follows.

A wave that reached the GPS receiver while diffracting from the cylindrical end (periphery) and exceeded the threshold, and a wave that was emitted from the satellite and the wave that came parallel to the above wave. Since the waves that enter from the area of the part where it is attenuated and diffracted after transmission and reach the GPS receiver are in opposite phases, or almost in opposite phases, their mutual amplitudes are almost Therefore, it can be expected that the reception strength can be controlled to be below the threshold as a whole.

As for GPS satellites, they are operated by the United States, so they sometimes transmit more power than necessary, and sometimes less power than expected. It is also believed that this is the result of some sort of satellite onboard system failure. It can be said that it can not be helped because it is not possible to repair it properly in space during the launch of the satellite, but whether it receives a diffracted wave when it is transmitted with more power than expected, or whether it is a strong signal as a direct wave. It may be difficult to discriminate at the receiving end.

Therefore, it would be highly convenient if there was a simple method that allows the user to proactively discriminate whether the received satellite signal is a diffracted wave. To do so, we propose the following method. Remove the water layer in a certain area as described above. Removing part of the water layer naturally reduces the shielding and electromagnetic wave absorbing components, so normally the received radio waves may become stronger, but they may become weaker. I don't get it. At least, it is generally inconceivable that the reception strength of the satellite signal, which should be obtained as a direct wave, would be reduced by such interference. This is because the direct wave is naturally expected to have overwhelming signal strength (amplitude) as compared with the post-transmission diffracted wave.

On the other hand, even if there is a diffracted wave at the edge that has undergone attenuation, assuming that there is a signal that is judged to be received at the receiver with an intensity just below the threshold, the above-mentioned result of &#21085; , when a decrease in signal strength was observed, the first signal was picking up the marginal diffracted wave of the signal from the satellite, which was located in a location that should have been shielded. It is reasonably reasonable to presume that amplitude cancellation occurred as a result of interference with the diffracted wave after passing through the .
If the diffraction phenomenon occurs at a certain frequency in relation to the characteristics of the sensitivity of the GPS receiver being diverted, the size of the body and cylinder, or the state of the unexpected transmission power of the satellite signal, , the idea is that it is better to positively acknowledge the existence of the whole situation itself and make use of that situation.

Therefore, for example, in the configuration shown in Figures 8002 and 8003, the compartment (including water) at the position closest to the back was peeled off, observed, and the received strength of each satellite signal was examined. Put the compartment back in place, peel off the next closest compartment when viewed from the back, i.e., the compartment on another stage, and after observing and checking the reception strength of each satellite signal, put the peeled compartment back in place, and In the same way, if you come across an observation fact that the signal strength of a certain satellite suddenly changed below the threshold when observing with one of the compartments removed, It can be considered that it originates from the following, and the direction in which the satellite exists can be limited. In this way, the influence of diffraction can effectively contribute to acquisition of azimuth information. If there is an overall situation in which the diffraction phenomenon occurs, we will try to find positive significance by utilizing the situation itself.

In conclusion, there are four kinds of contribution of diffraction to the acquisition of direction information. User understands that at least the direction of existence of the satellite that emitted the signal is in a position where it cannot directly hit the center of the GPS antenna as a direct wave, that is, in the area in the sky where absorption and shielding by water was intended. Criteria such as whether a person is a practitioner can make a highly significant contribution to each of the following:
1. First, in the simplest way, the existence area of the satellite can be limitedly known by body-fixed coordinates. Being able to know in body-fixed coordinates, albeit limitedly, has a really important meaning. In other words, it can be seen that it exists somewhere in the solid angle that is geometrically blocked by the cylinder and the body. It means that the corresponding GOLD code was run in parallel and the receiver was able to decode it. The satellite number of the satellite and the satellite orbital element of the satellite) and the current time indicated by the receiver based on the latest positioning timing (which is sufficiently accurate for humans), the GPS outputs the azimuth and elevation of the satellite. (which is sufficiently accurate for humans), we can, at least in a limited way, know the numerical information of the approximate frontal direction of the body from matching those body-fixed coordinates with the numerical information that is not. be. Needless to say, this alone will be a great help in obtaining azimuth information when azimuth information is truly sought. In addition, the following contributions can be made.
2. This satellite can then be easily eliminated. In other words, a suitable number of satellites already exist within the framework of the azimuth information acquisition method, and it does not matter if the satellites are not used in the future. If there is a conflict, the information based on this satellite number signal can be eliminated. Even when such a logical contradiction occurs, it is extremely rare that it is caused by multiple satellites. Once such satellites have been identified, they can simply be eliminated and from then on they can focus on other satellites so that they are not disturbed to maintain their concentration on the day's work. A welcome advantage arises. This is a valuable method, as it is difficult to know which satellite is actually causing the discrepancy. If there is no particular interest in the cause of such occurrences at the site and it is sufficient to eliminate them anyway, the above-mentioned phenomenon of erroneously receiving signals regardless of the reason may occur even though they are in the upper sky area that should be excluded. Having a method that allows the identification and elimination of the satellite at a given date and time with a reasonable degree of certainty is very effective in carrying out other duties, which is one's primary duty. It is conceivable that the reason why such a phenomenon occurs is that the signal is emitted with a larger signal output than usual due to an abnormality in the satellite. Like GPS satellites, there are many satellites in the sky, and when a system is formed by a mixture of the latest satellites and obsolete satellites, the possibility of such a phenomenon occurring on rare occasions cannot be denied. It can be said that this proposal has a great effect for practical measures in that case.
3. Next, for those who are interested in the position of these satellites, we need only cheap, lightweight, compact, simple and easily available materials to geometrically investigate the existence area of this satellite in the sky. I can provide the conditions to do so. In other words, while I previously mentioned only the contribution that this proposal could make to those who were not interested in the position of the satellite, this time I would like to offer those who have an interest in intellectual inquiry an opportunity to enjoy the situation. If you can draw a virtual (in your brain) arc (small circle) in the sky that has the possibility of existing positions in the sky, you can enjoy the work of further narrowing down the satellite positions. be. By simple calculation based on the principle described later, this is approximately , a small circle, the fact that the satellite exists (as will be described later) can be seen. This is a small circle formed by crossing the celestial sphere with the side surface of a certain cone having the apex at the center point of the antenna and an axis of rotation symmetry in the frontal direction of the body. When the distance between slits or the size of an obstacle is small compared to the wavelength, the diffraction phenomenon becomes significant. However, by using this situation in reverse and looking at the fact that the diffracted waves are having an effect, it is possible to determine the azimuth of the satellite. In terms of drawing out the wisdom to overcome diffraction even if there is diffraction, in terms of increasing the degree of freedom and safety in outdoor activities, and in terms of enlightenment that shines a light on unprecedented educational aspects. great effect.
4. Next, 3. In addition to the above, the satellite positions can be further narrowed down here. 3. Until then, a thin spot of water was created in a circular fashion, and its position was moved parallel to the bottom of the cylinder to see if there was any attenuation in the satellite signal strength. I saw a change. When such a satellite was detected (was), it was almost found that it was on a small circle from the information of the location of its parallel shift. Furthermore, to find out where it is on that small circle, you can do the following.
First of all, we will create a place with thin water in a style that surrounds a circle, and then create a place with thin water in a style that targets only a part of the circle. This can be easily achieved, for example, by using clip shapes corresponding to smaller central angles.
(a) First, assuming that a straight line with an angle of φ from the body frontal direction axis is rotated around the body frontal direction axis, the circular side of the cone intersects the celestial sphere, that is, a small circle as an astronomical term. 3. First of all, it was found that satellites existed above. You can have an experience that goes beyond the experience of
It is also possible to replace the separately described clip to reduce the thickness of the water with a clip having a slightly smaller central angle. When and while held constant, this time, instead of a slide that changes the distance from the back, but rather a movement in a direction perpendicular to it, that is, about a straight line in the front of the body passing through the center of the antenna, around the axis While rotating the dial slowly, it is observed whether the signal strength of the satellite changes or not. At this time, the position of the dial or clip that minimizes the signal strength of the satellite is obtained. Then, a straight line from the center of the antenna of the GPS receiver to the center of the thin water area caused by the clip and the body front direction axis passing through the center of the antenna of the GPS receiver assume a plane, and that plane and Obtain the intersection points of the small circles on the sky above. If there is more than one, it will be one of them, but it is usually easy to identify which one. In this way the approximate position of the satellite is obtained. This is due to the fact that the intensity of the diffracted signal is also the largest, although it travels as straight as possible. The idea is that the maximum cancellation of diffraction waves also occurs in the vicinity of such things.
The experience that diffraction can thus help determine orientation behavior in field activities in a positive manner has a great effect on increasing interest in science. Inexpensive, lightweight, and compact GPS receivers that enable such valuable opportunities for hands-on outdoor learning, as well as water and other commonly available materials, as well as general-purpose materials such as vinyl, polypropylene, and polyethylene, are familiar. What can be provided has a great educational effect. At the same time, these are all things that have a certain inevitability to bring to the outdoors, and from the viewpoint of scientific investigation and engineering design according to the situation, we will develop insight into the potential of the connection of things and enlighten our interest in science. It has a great effect on
As a global positioning system, it is a next-generation social infrastructure that has availability on the entire surface of the earth. In Japan, small, lightweight, high-performance receivers that can fit into mobile phones are supplied at a low price and are easily available. If it is a level that can be done with a little work that can be done, and if it is a method that can be done with food, salt water, sea water, ice packs, heat preservation agents, etc., it can be considered as an extremely meaningful utilization method. This is because if this method is available, the same thing can be done on any land surface in the world, and it has an important characteristic that it does not require the acquisition of special additional items that must be obtained by paying high prices. .
<<0413>>
Next, the configuration, principle and operation will be described with reference to FIG.
Next, the configuration will be described with reference to FIG.
Consider a water bottle filled with water to a substantially constant thickness (for example, 5 mm or 1 cm) on the cylindrical side surface.
<<0414>>
The configuration of FIG. 8004 will be described.
Fig. 8004 shows, like the clothespins and barrette mentioned above,
Appropriate pressure is applied to a part of the water bottle, which has a certain degree of clamping strength and water is filled on the cylindrical side surface, and for example, a clothespin deforms the object and maintains that state by frictional force. However, if the object is removed, the thickness of the water layer can be changed in the direction of thinning in the same sense that the object returns to its original shape while relaxing for a certain period of time.
FIG. 8004 shows a shape in which pressure can be applied to an arc corresponding to a portion of the circumference instead of the entire circumference. However, any length can be easily manufactured. These days plastic shapes can be manufactured inexpensively. In particular, 3D printers have spread and gained popularity, and educational institutions have introduced printers priced at several hundred thousand yen one after another, making it extremely easy to make your own using resin materials.


<<0415>>
Next, with reference to FIG. 80, the principle of its configuration, principle, and operation will be described.
Now, in FIG. 80, in order to give priority to visual understanding, first, as an ideal state, there is no shielding feature, and the elevation angle is 0 degrees (this will be replaced with θ later for generalization, but the diagram becomes complicated, so First, let us assume a satellite at the position of θ=0 degrees. The azimuth angle of the satellite is assumed to be in a direction rotated clockwise by φ degrees from the left side of the body toward the front of the body when viewed from the zenith. The elevation angle is now set to 0 degrees for convenience. First, FIG. 80 is drawn considering the situation in which the signal from the satellite arrives.
Fig. 80 shows a clip having the shape of Fig. 8004, which has a center angle of about 180 degrees, and is used to hold the cylindrical water bottle on the left side of the body.
Fig. 80 shows a clip in the shape of Fig. 8004, which has a central angle of about 180 degrees and is used to hold the cylindrical water bottle on the left side of the body. More precisely, however, let B be the distance from the plane of the GPS antenna to the center of the clip-thinned portion along the normal perpendicular to the back.
Then, in FIG. 80, "a wave that reaches the GPS antenna after being diffracted by the outer edge of the cylinder" and "a wave that passes through the portion where the thickness of the water in the cylinder is reduced (it does not matter if the thickness is zero). , and the wave reaching the GPS antenna after being diffracted.

a+b+C
It can be seen that it is.
Slowly slide the "clip to thin the water layer" mentioned above from the side closest to the back to the direction farthest from the back.
In the process, if there is a place where the received intensity of the target satellite signal is minimized and becomes the lowest, it is strongly presumed that the two diffracted waves are in opposite phase at that place. Because the water layer is getting thinner, even if the signal strength from one of the satellites is getting stronger, the signal strength is getting weaker. This is because it is completely inconceivable. By the way, the material used for the clip is a plastic resin or the like, which is transparent to the L1 band signal and therefore has no effect on it.
Now that you know the satellite number that gave you that particular signal strength, you can use it next time. In other words, the work efficiency can be improved by not using the satellite number in the azimuth acquisition method in the outdoor activities for the following days or several days including the day. Up to this point, the above-mentioned 1. is. (This means that such usage may be more convenient for practitioners such as geographic surveys rather than investigating satellite conditions. By the way, ordinary inexpensive GPS receivers By specifying a specific satellite number, it is possible to set a flag that excludes the use of that satellite, so if you do so, you can easily realize the intention to exclude that satellite from the calculation target and respond immediately. Even in the direction information acquisition method of the proposed method, such a thing, that is, a flag indicating that the satellite is not included in the calculation can be set. I would like to point out that we can respond immediately.)
Then, as already mentioned, the numerical representation of the satellite's azimuth angle (information in the sense that it is not in body-fixed coordinates) can be quickly output by the GPS receiver. If you compare this, the frontal direction of your body that you are currently facing is determined by the size of the water bottle on the side of the cylinder on your back and the positional relationship between the GPS receiver and the satellite that should only be affected by diffraction. Since the geometric arrangement of the range of possible existence when viewed from the front of one's body is determined immediately, based on that information, it is possible to know the frontal direction of one's body in a limited manner. , can be done without delay. Up to this point, the above-mentioned 2. This is a contribution equivalent to
Next, for the position where the clip was fastened, the length of B is read from a scale or the like that may be printed on the water bottle. The difference in the propagation distances of the two diffracted waves, that is,
a+b+C
In other words, in this state, it should be an odd multiple of half wavelength (due to cancellation of diffracted waves), so r (cylinder radius), A (cylinder height for GPS antenna. Specifically, the distance between the “plane parallel to the bottom surface of the cylinder” containing the center of the GS antenna and the bottom surface farther from the back of the cylinder), B (the “plane parallel to the bottom surface of the cylinder” containing the center of the GPS antenna and , the distance from the back of the cylinder to the bottom, and λ (the wavelength of the target GPS or GNSS signal) are given as known numbers. Obtaining (3) from the propagation distance difference between the two waves, obtaining the equation (4) regarding the propagation distance and the satellite direction φ,

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(a + c) &#8211; b = (2n+1) λ/2 (n=0,1,2,…)
…(3)

c=(AB)・sinφ …(4)
Solving these equations for φ yields
It is immediately possible to obtain φ. Up to this point, the above-mentioned 3. is. As already mentioned, this means that the satellite exists on the circumference of a small circle in the upper hemisphere specified by the parameter φ and the orientation of the body.

Now, in the figure we have considered here, as already mentioned, we assumed θ=0. In other words, the center of the area where the parallel waves from the satellite are received and the thickness of the water is thin is "when viewed from the back of the user, the front of the body is the axis, and the left side of the user is horizontal. As a starting point, I have limited myself to that (for the sake of clarity), drawing a diagram and thinking accordingly. The clip at that time is assumed to have a central angle of about 180 degrees.
At that time, the magnitude of B was changed, and as a result, the aspect when the minimum value was obtained at the minimum value was examined.

Well, next, let's think about releasing these restrictions. That is, change the orientation of the clip with θ=0 and observe the variation in the signal strength of the satellite. That is, reduce the thickness of the water, change the orientation, and observe further changes in the received intensity of the satellite of interest. That is, by changing the value of θ, we can further observe changes in the received signal strength of the satellite of interest. Here, θ means that the center of the area where the thickness of the water is thinned is measured clockwise from the front of the body when viewed from the back of the user, with the horizontal direction on the left side of the user as the base point. angle”.
Specifically, what happens when this clip is integrated with the cylinder and is rotated about the front of the body, or when the clip is rotated about the front of the body without rotating the cylinder?
This in diagram 8050 will change θ. As mentioned above, if there is a point where the signal strength is the lowest when turning in this way, the line connecting the center of the area where the water is thinned by the pressure of the clip and the center of the GPS antenna at that time and the body frontal axis, the plane spanned by and the small circle mentioned above, the intersection point (the visible part or the reasonably possible part) is the specific direction of the satellite. strongly estimated.
In this way, the result of being able to obtain body-fixed coordinates (not numerical values), such as that direction in the sky, is valuable. Numerical information cannot always be used in this way. This is because the azimuth and elevation angles of the satellites, which the GPS receiver simply outputs as numerical values, are not body-fixed coordinates, so it is completely unknown in which direction the reference is. . Acquisition of azimuth information by matching it with the direction obtained by body-fixed coordinates like this method is valuable because it can be dramatically meaningful and can be used to support action decisions.
Up to this point, the above-mentioned 4. is.

At this point, it goes beyond the traditional expression of diffraction, such as being able to receive radio even in the shadow of a building, which is difficult to feel grateful for. Even in the proposal of a novel style of decision support, it is effective for the first time to have a rare and difficult experience that diffraction has a useful aspect, in a framework that is economically reasonable and as a fun outdoor activity. It has a great effect that it can be provided to Accumulating such valuable experiences is an enjoyable experience that is necessary in order to be interested in lifelong learning efforts, research activities, and even efforts to create innovation, and to achieve results. It has a great effect in fostering subjective interest through
In the drawing, a clip corresponding to a central angle of about 90 degrees is drawn. However, it should be noted that the specification uses a clip assuming a central angle of about 180 degrees.
<<0416>>
The propagation path difference, that is, a+b+C in the figure, is an odd multiple of the half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from 8003, a straight line at an angle of φ from the frontal direction of the body, and rotating the straight line around the axis in the frontal direction of the body. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)
<<0417>>
Such an understanding works extremely well in the rare case that the diffracted waves of most satellites are normally diffracted, but the satellite signal appears to be diffraction-cancelled. Suppose, at the summit or on the ridge, identification is not possible due to reasons such as in which direction it descends, or because there is no view due to fog, or because visibility is not usable due to snow blindness, or because it is night time. In the case of overseas expeditions, visual identification is difficult, and magnets are unreliable volcanic zones. However, liquids with a much lower melting point than water, such as ethyl alcohol and methyl alcohol, can also be used as suitable options, and in this case, they can also be used for beverages, medicines, fuels, etc.), Appropriate use of magnets is extremely difficult due to areas with large influences. It is also very effective in reconnaissance, research, walking, etc., where there is no moving environment to receive benefits.

This method is effective for diffracted waves, and even if φ is a negative value, it is useful as long as it is a diffracted wave. In addition, I would also like to point out that it is possible to perform actions equivalent to specifying the direction (especially if it is combined with the normal direction limitation, it is even easier to do). (Also, when only the semicircle is peeled off, regardless of whether the value of φ is positive or negative, when the value is small, an action equivalent to specifying the orientation can be performed simply).

It seems that the transmitted diffracted wave is attenuated more by the transmitted amount than the edge diffracted wave that does not experience transmission. will be compensated by the transmitted diffracted wave experiencing a small attenuation due to
<<0418>>



First, observe the state in which the whole is covered with water. Assume that signals from signal sources α, β, and γ can be observed.
Keeping one row perforated (i.e. removing the water plate or water rod) and the other rows blocked with water, observing, α, β, are observed.
In other words, the signal from the signal source γ suddenly disappeared by opening the window row at a certain location. The diffracted wave (which should be weaker than the direct wave at the time of diffraction) that has come around to a large extent, and the diffracted wave of the transmitted wave (at the time of transmission and diffraction) that partially entered through the transmission window ( It can be seen that the diffracted waves from the mouth end point of the pillar are canceled out by the mutually canceling "target" effect due to the phase shift.
In this way, the propagation distance of the radio waves that enter through the window, diffracted, and reach the GPS antenna, and the radio waves that arrive after being diffracted from the edge of the large tube or wall. should be an odd multiple of λ/2.

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c) &#8211; b (n=0,1,2,…)
…(3)

c=(AB)・sinφ …(4)
Although it is an odd multiple, it is usually 1 (n=0). If the system is determined by GPS, Glonass, etc., λ is constant and about 19 cm.
From these principles, the above equations are established, from which φ can be estimated.
In other words, by opening the window, you can also study diffraction, and you can study and research invisible radio waves.
That is, A, B, r are known to the observer or implementer (not the designer). Therefore, it can be seen that a and b can also be considered to be known since they are immediately determined by calculation. GPS L1 C/A has λ=19 cm, and from this λ and human body dimensions of A, B, and r, it becomes clear that n=0 can be used. Then, when A, B, a, b, λ, and n are known and c is eliminated from (3) and (4), it becomes clear that only the variable φ remains as a variable. Therefore, φ can be determined. In other words, when such signal acquisition disappears, that is, when a row of windows that seem to cancel each other becomes clear, the directivity φ of the satellite with respect to the front of the body becomes clear. This is an interesting use of the generally troublesome properties of diffracted waves.

By repeating this, it is possible to estimate the direction of existence of each satellite like solving a riddle.
In a sense, this is an intellectual play limited to the outdoors, and it also includes the challenge of a new genre.
The value of B may be the distance to the center of the window. Basically, if the phases are completely opposite to each other, it is better.


In addition, the method of peeling was described, but this is a U-shaped plastic (plastic does not show absorption in the L1 band, so to speak, it is transparent) that is pinched along the circumference (some kind of Just like hair clips, ordinary clothespins, and futon scissors that prevent the futon from being blown away by strong winds when drying the futon, you can push it in with an appropriate amount of pressure, not to the extent that it hurts the target, and hold it down. remains there, and as a result, the shape, especially the thickness, of any intended portion of the fluid, elastic body, or elastic-like body is formed as thin as intended, but when removed, the target thickness (Fig. 8004), the entire circumference or a portion of the circumference (e.g. an arc, e.g. By acting to pinch a point near one point) with an appropriate pressure, liquid such as water in that part is pushed out and thinned (and by the method of moving the part that gives such pressure ), can also produce any effect. In that case, you can find the place where the attenuation occurs by sliding slowly and steadily, so you can not only be passive to the radio waves from the satellites in space, but also experience the result of a kind of dynamic action. It can also be effectively used as an educational device for the part that is the fundamental property of electromagnetic waves, and has a great effect.

<<0419>>
Diagrams 8005-8006 are intended to illustrate the following;
In other words, "When the GPS is placed at the center of the bottom of a cylindrical well with a diameter R (R = 2r as the radius r), the diffracted waves cannot be completely eliminated unless the well has a radius r about twice the wavelength λ or more. It may be difficult

In diagram 8005, consider how the edge diffracted wave affects GPS.
To state the conclusion first, the minimum θ is the diffracted wave at the θ degree point that cancels out the 0 degree diffracted wave at the edge.
When R=λ/2=9.5cm θ=180 degrees (this is called diffraction or reflection)
When R=λ=19cm, θ=90 degrees When R=2λ=38cm, θ=60 degrees
is. This indicates that when the aperture diameter R is less than λ, cancellation does not readily occur at the central portion. Depth is irrelevant (since all edge points are the same distance from the center of the cylinder regardless of depth).
This suggests the following. i.e.
For a cylinder much smaller than the diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder reinforce each other. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder therefore does not occur. Weakness due to caliber cannot be expected. There is a total of 1 in-phase point and a total of 0 anti-phase points on the entire circumference.

2. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the greater the diffraction angle, the greater the diffraction angle attenuation. Relative weakening can be expected with increasing depth.
<<0420>>

For a cylinder with a diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Hence, the phase at all cylinder edges is slightly diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are slightly diversified.
r=1λ….0=cosθ….θ=±90 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder slightly cancel each other. Therefore, the mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder is slight. There are in-phase points every 180 degrees (2 points in total) on the entire circumference, and anti-phase points every 180 degrees (2 points in total).

2. The diameter of the cylinder is sufficiently comparable to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the larger the diffraction angle, the larger the diffraction angle attenuation. Relatively modest attenuation can be expected with increasing depth.
<<0421>>

In a cylinder with a diameter of 2λ (38 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are diversified to some extent. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are diversified (antiphase at θ=±60 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 = cos θ….θ=±60 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs. There are in-phase points every 120 degrees (total 3 points) on the entire circumference, and anti-phase points every 120 degrees (total 3 points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder does not have a very large diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is not so large, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, even if the depth is increased, its weakening cannot be expected so much.
<<0422>>

For a cylinder with a diameter of 4λ (76 cm),

1. The diameter of the cylinder is large compared to the wavelength (distance used for phase change). Thus, the phase at all edges of the cylinder can be moderately diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are fairly diversified (θ = ±29.0 degrees, ±51.3 degrees, antiphase at θ = 0 degrees ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0 degrees, ±51.3 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs to some extent. On the entire circumference, there are in-phase points (total * points) at every * degrees, and anti-phase points are at every * degrees (total * points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a small diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is small, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, the weakening cannot be expected even if the depth is increased.




<<0423>>

By gaining depth, those wishing to reach GPS with diffracted waves can only experience large diffraction angles, thereby causing large diffraction angle attenuation.


In order to obtain that large diffraction angle, it is necessary to make it deep.
However, doing so also reduces the solid angle in which direct waves can be received. The limit is

FIG. 8005 shows a case where thin portions are formed in the vertical direction. This can be done by using a flexible material such as silicon and a different shape than the washing scissors mentioned earlier (when using scissors that create a thin portion in the vertical direction).
The figure omits the thickness of the cylinder. The notched parts are also simply drawn.
The outer cube is for reference only.
<<0424>>

When φ in the previous diagram is limited to φ=0, the following is obtained.

A: Height (from the bottom) of the canteen. Let the distance from that point to the GPS be a.
B: Height (from the bottom) of the "notched part" of the cylindrical water bottle
(Then naturally A>B). The distance from that inner point to the GPS is b.
(With this setting, the distance from the bottom of the cylinder to the lowest point of the "notched part" provided on the cylinder is AB.)
r: inner radius of cylindrical water bottle
λ: Wavelength of GPS satellite signal
A2+ r2 = a2 (1)
B2+ r2 = b2 (2)
ab =(2n+1)*λ/2 (where n=0, 1, 2, 3, etc.)・・・・・・(3)
<<0425>>

If r=10cm A=20cm
With n=0:
Substituting the above assumption into (1) a=√(400-100)=17.321cm
b=a-(c/f)/2 =17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm
=7.80cm
Substituting the above into (2) B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
Therefore, the "cut depth (AB)" is
It becomes a notch with AB= 20cm-6.2865cm ≒ 13.7cm.

A cut of about 13.7 cm out of a height of 20 cm is appropriate.
or,
By creating a thin portion centered on that point, the phase difference between the edge diffracted wave from θ=0 and the transmitted diffracted wave becomes almost opposite at the GPS receiving point, so that amplitude cancellation almost occurs. ,
Mixing of diffracted waves can be avoided.

In other words, if there is a satellite signal for which reception determination is lost due to an action, it can be estimated that it exists in the direction of φ=0.


That is, the propagation path difference, that is, a+b+C in the figure, is an odd multiple of half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from 8003, a straight line at an angle of φ from the frontal direction of the body, and rotating the straight line around the axis in the frontal direction of the body. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)




<<0426>>
If the signal diffracted from the edge of the thick layer is still detectable, the difference between the propagation distance of the diffracted signal and the propagation distance corresponding to an odd number of half wavelengths at the position of the GPS receiver (antenna) is It is also possible to form a thin layer that can capture the transmitted signal, such as having a . In the latter case, the propagation distance is shorter (the intensity is stronger) and the diffraction angle is smaller (the intensity is stronger). To prevent it from becoming too large, the latter is designed so that a certain amount of transmission attenuation also occurs as a load.
If the values of A, B, r, a, and b are the same as in the previous study, the distance difference between a and b becomes an odd number multiple (basically 1 time) of 1/2 of the wavelength, and they cancel each other out. In some cases, the distance itself of the thinned part at the top of B is sufficient if the signal from the unnecessary direction falls below the threshold for the reason described above, so it is not necessary to set an excessively strict numerical value. (If there is no thinned part and no unnecessary diffraction signal is detected, it need not be set in the first place.).

The question is how to make this thin layer, but it is made of a slightly flexible transparent plastic material, for example, a thin PET (polychlorinated terephthalate) material that is highly flexible (a PET bottle called "Irohasu" is similar to that). ), and forcibly compressing only that part with a rigid plastic transparent ring frame, such a thin layer can be formed only there. The plastic shows little absorption for the L1 band and is transparent. Of course, make sure that the water pushed out from there can escape up and down. By gradually shifting the frame upwards or downwards, a thin layer of about 1 to 2 cm can be created at the desired location. All you have to do is shift it and see how it reacts. It is as salty as a headband.

In addition, the length of B in the above figure can be measured from the height of the antenna on the bottom to the center of the thickness of the water layer. As I have said many times, it is only necessary that the received strength be less than the threshold, so some difference is not important.

Of course, any other method may be used as long as it has the same effect.
<<0427>>

A band can also be passed through this part and fixed to the body.Microwaves can pass through transparent plastics and clothing.

It should be noted that the refractive index of air as a gas at 0°C and one atmospheric pressure against vacuum (reflective index) n≈1.000292 The refractive index of water as a liquid at 20°C with respect to air is n≈1.33. There is some refraction. However, it has little impact on the subject here. When entering water from air, the angle of refraction becomes slightly smaller than the angle of incidence, but when leaving water to air, the reverse is true, so it can be said that the angle of incidence returns to the initial angle of incidence. Since it diffracts as it exits the slit, we have only dealt with diffraction in the end. Rather than strictly aiming for the establishment of the interference, it is only necessary that the mutual diffracted waves are less than the threshold value of the GPS receiver, so an approximate value will suffice.
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In the above, we considered a cylindrical shape as the basic structure. It may be possible to have a plate of water parallel to the left and right, and in that case, as long as there is a thin part in that part, that is fine.
Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.
<<0429>>
FIG. 85 is a diagram showing the positional relationship between FIG. 84 and the human body just in case.

Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.
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When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.

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The configuration shown in FIG. 8010 is suitable when it is clear that the diffracted waves (θ=0 in the discussion so far) should be limited to the diffracted waves only in the lateral direction and eliminated. When canceling the diffracted wave of the satellite signal near θ=0 to the target, the length of the notch of the dent or recess is about 14 cm. It is assumed that the horizontal length in the figure is about 20 cm and the vertical length is about 30 cm. The diffracted wave of the immediate neighbor is canceled by the immediate neighbor. Combining two such water bottles facing each other will form a rectangle. More convenient to carry. In addition, such a shape is just right for use as a table in the tent. The inside of the tent often gets wet due to rain or condensation, but if you place a board or the like with such a notch on the foot side and pass it as appropriate, the items placed on top will not get wet and it will not be too heavy and easy to handle. . A stopper may be attached. Mutual connections may also be provided. You may attach a scale so that atmospheric pressure measurement is possible. These are described separately.
shows a view looking down from the zenith. A GPS receiver and a cylinder of water are formed on the user's back.

cylindrical.
In order to eliminate it, the threshold can be appropriately set, but for some reason (GPS with inferior resolution has to be used), the signal strength of the attenuated wave of the diffracted wave is In some cases, it may be due to a special background such as a wave with a strong intensity that cannot be distinguished as a function of the GPS receiver in the first place.)
In that case, dimensionally, it may be affected by diffracted waves.
Especially when using inexpensive GPS as described above.
In that case, conversely, the problem can be solved by doing the following.
Since it utilizes the principle, it can also be used for educational purposes.
Surprisingly, there are not many electromagnetic waves derived from satellites with wavelengths of this level, and they are suitable for outdoor education because they attract children's interests. As mentioned above, this proposal has low cost, light weight, and compactness suitable for support of citizen-level volunteer relief activities. , The principle is easy to understand, and it is suitable for educational equipment because it has the fun and enjoyment of realizing the desired true function by combining familiar things. <<0432>>

FIG. 80 is a diagram assuming that a cylindrical flexible water bottle made of, for example, silicon material is attached to the back of the body, and the sectional view is viewed from the zenith direction.
Suppose that the water bottle made of silicon material has a part that can be changed in thickness. For example, it consists of different compartments, and the thickness of the water layer is changed by removing or inserting each compartment. Part of the compartment can be pulled out for assembly or built-in. However, since there are several layers of water layer compartments, it is not necessarily the case that removing one layer completely eliminates the water layer. By doing so, it is possible to easily reduce the thickness of the water in a region of several millimeters to several centimeters, for example, only in the circumferential portion (or only the left and right half-circumferential portions) at a certain distance from the back.

Fig. 8002 and Fig. 8003 show the peeling aspect.

Then, what happens will be explained using 8001 as an example. Waves that reached the GPS receiver while diffracting from the end of the cylindrical shape and reached the GPS receiver above the threshold entered from the stripped part and attenuated while being transmitted and diffracted while reaching the GPS receiver. , are canceled because of the opposite phase or almost the opposite phase, and can be controlled to be less than the threshold as a whole.

GPS satellites are known to: Sometimes it sends more power than it needs. This can also be considered as the occurrence of a kind of trouble. However, it is sometimes difficult to distinguish whether the signal is received as a diffracted wave because it was transmitted with more power than necessary, or whether the signal is a strong signal because it is a direct wave.

It would be useful to have a way to make such a distinction. To do so: Peel off a certain part that is sticky now. Stripping off naturally reduces the number of shielding components, so normally the received radio waves may become stronger, but never weaken. It should be. The direct wave should be completely unaffected. Even if there is a weak influence, it is unthinkable that it will weaken visibly. This is because the direct wave should be overwhelmingly stronger than the slight post-transmission diffracted wave.

However, if the diffracted wave is a signal that happens to have sufficient intensity, it is considered that interference with a slight post-transmission diffracted wave has a certain probability of occurrence.

Therefore, for example, if you peel off one step from the bottom, examine it, return it again, and peel off another step in the configuration shown in FIGS. A sudden drop in satellite signal strength below the threshold is strongly presumed to be due to the following.
<<0433>>

That is, the propagation path difference, that is, a+b+C in the figure, is an odd multiple of half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from 8003, a straight line at an angle of φ from the frontal direction of the body, and rotating the straight line around the axis in the frontal direction of the body. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)

Such an understanding works extremely well in the rare case that the diffracted waves of most satellites are normally diffracted, but the satellite signal appears to be diffraction-cancelled. Suppose, at the summit or on the ridge, identification is not possible due to reasons such as in which direction it descends, or because there is no view due to fog, or because visibility is not usable due to snow blindness, or because it is night time. In the case of overseas expeditions, visual identification is difficult, and magnets are unreliable volcanic zones. However, liquids with a much lower melting point than water, such as ethyl alcohol and methyl alcohol, can also be used as suitable options, and in this case, they can also be used for beverages, medicines, fuels, etc.), Appropriate use of magnets is extremely difficult due to areas with large influences. It is also very effective in reconnaissance, research, walking, etc., where there is no moving environment to receive benefits.

This method is effective for diffracted waves, and even if φ is a negative value, it is useful as long as it is a diffracted wave. In addition, I would also like to point out that it is possible to perform actions equivalent to specifying the direction (especially if it is combined with the normal direction limitation, it is even easier to do). (Also, when only the semicircle is peeled off, regardless of whether the value of φ is positive or negative, when the value is small, an action equivalent to specifying the orientation can be performed simply).

It seems that the transmitted diffracted wave is attenuated more by the transmitted amount than the edge diffracted wave that does not experience transmission. will be compensated by the transmitted diffracted wave experiencing a small attenuation due to


<<0434>>

First, observe the state in which the whole is covered with water. Assume that signals from signal sources α, β, and γ can be observed.
Keeping one row perforated (i.e. removing the water plate or water rod) and the other rows blocked with water, observing, α, β, are observed.
In other words, the signal from the signal source γ suddenly disappeared by opening the window row at a certain location. The diffracted wave (which should be weaker than the direct wave at the time of diffraction) that has come around to a large extent, and the diffracted wave of the transmitted wave (at the time of transmission and diffraction) that partially entered through the transmission window ( It can be seen that the diffracted waves from the mouth end point of the pillar are canceled out by the mutually canceling "target" effect due to the phase shift.
In this way, the propagation distance of the radio waves that enter through the window, diffracted, and reach the GPS antenna, and the radio waves that arrive after being diffracted from the edge of the large tube or wall. should be an odd multiple of λ/2.

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c) &#8211; b (n=0,1,2,…)
…(3)

c=(AB)・sinφ …(4)
Although it is an odd multiple, it is usually 1 (n=0). If the system is determined by GPS, Glonass, etc., λ is constant and about 19 cm.
From these principles, the above equations are established, from which φ can be estimated.
In other words, by opening the window, you can also study diffraction, and you can study and research invisible radio waves.
That is, A, B, r are known to the observer or implementer (not the designer). Therefore, it can be seen that a and b can also be considered to be known since they are immediately determined by calculation. GPS L1 C/A has λ=19 cm, and from this λ and human body dimensions of A, B, and r, it becomes clear that n=0 can be used. Then, when A, B, a, b, λ, and n are known and c is eliminated from (3) and (4), it becomes clear that only the variable φ remains as a variable. Therefore, φ can be determined. In other words, when such signal acquisition disappears, that is, when a row of windows that seem to cancel each other becomes clear, the directivity φ of the satellite with respect to the front of the body becomes clear. This is an interesting use of the generally troublesome properties of diffracted waves.
<<0435>>

By repeating this, it is possible to estimate the direction of existence of each satellite like solving a riddle.
In a sense, this is an intellectual play limited to the outdoors, and it also includes the challenge of a new genre.
The value of B may be the distance to the center of the window. Basically, if the phases are completely opposite to each other, it is better.


In addition, the method of peeling was described, but this is a U-shaped plastic (plastic does not show absorption in the L1 band, so to speak, it is transparent) that is pinched along the circumference (some kind of Just like hair clips, ordinary clothespins, and futon scissors that prevent the futon from being blown away by strong winds when drying the futon, you can push it in with an appropriate amount of pressure, not to the extent that it hurts the target, and hold it down. remains there, and as a result, the shape, especially the thickness, of any intended portion of the fluid, elastic body, or elastic-like body is formed as thin as intended, but when removed, the target thickness (Fig. 8004), the entire circumference or a portion of the circumference (e.g. an arc, e.g. By acting to pinch a point near one point) with an appropriate pressure, liquid such as water in that part is pushed out and thinned (and by the method of moving the part that gives such pressure ), can also produce any effect. In that case, you can find the place where the attenuation occurs by sliding slowly and steadily, so you can not only be passive to the radio waves from the satellites in space, but also experience the result of a kind of dynamic action. It can also be effectively used as an educational device for the part that is the fundamental property of electromagnetic waves, and has a great effect.


<<0436>>
Diagrams 8005-8006 are intended to illustrate the following;
In other words, "When the GPS is placed at the center of the bottom of a cylindrical well with a diameter R (R = 2r as the radius r), the diffracted waves cannot be completely eliminated unless the well has a radius r about twice the wavelength λ or more. It may be difficult

In diagram 8005, consider how the edge diffracted wave affects GPS.
To state the conclusion first, the minimum θ is the diffracted wave at the θ degree point that cancels out the 0 degree diffracted wave at the edge.
When R=λ/2=9.5cm θ=180 degrees (this is called diffraction or reflection)
θ=90 degrees when R=λ=19cm
θ=60 degrees when R=2λ=38cm
is. This indicates that when the aperture diameter R is less than λ, cancellation does not readily occur at the central portion. Depth is irrelevant (since all edge points are the same distance from the center of the cylinder regardless of depth).
This suggests the following. i.e.
For a cylinder much smaller than the diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder reinforce each other. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder therefore does not occur. Weakness due to caliber cannot be expected. There is a total of 1 in-phase point and a total of 0 anti-phase points on the entire circumference.

2. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the greater the diffraction angle, the greater the diffraction angle attenuation. Relative weakening can be expected with increasing depth.
<<0437>>

For a cylinder with a diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Hence, the phase at all cylinder edges is slightly diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are slightly diversified.
r=1λ….0=cosθ….θ=±90 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder slightly cancel each other. Therefore, the mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder is slight. There are in-phase points every 180 degrees (2 points in total) on the entire circumference, and anti-phase points every 180 degrees (2 points in total).

2. The diameter of the cylinder is sufficiently comparable to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the larger the diffraction angle, the larger the diffraction angle attenuation. Relatively modest attenuation can be expected with increasing depth.


In a cylinder with a diameter of 2λ (38 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are diversified to some extent. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are diversified (antiphase at θ=±60 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 = cos θ….θ=±60 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs. There are in-phase points every 120 degrees (total 3 points) on the entire circumference, and anti-phase points every 120 degrees (total 3 points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder does not have a very large diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is not so large, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, even if the depth is increased, its weakening cannot be expected so much.

For a cylinder with a diameter of 4λ (76 cm),
2. The diameter of the cylinder is large compared to the wavelength (distance used for phase change). Thus, the phase at all edges of the cylinder can be moderately diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are fairly diversified (θ = ±29.0 degrees, ±51.3 degrees, antiphase at θ = 0 degrees ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0 degrees, ±51.3 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs to some extent. On the entire circumference, there are in-phase points (total * points) at every * degrees, and anti-phase points are at every * degrees (total * points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a small diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is small, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, the weakening cannot be expected even if the depth is increased.






By gaining depth, those wishing to reach GPS with diffracted waves can only experience large diffraction angles, thereby causing large diffraction angle attenuation.


In order to obtain that large diffraction angle, it is necessary to make it deep.
However, doing so also reduces the solid angle in which direct waves can be received. The limit is

FIG. 8005 shows a case where thin portions are formed in the vertical direction. This can be done by using a flexible material such as silicon and a different shape than the washing scissors mentioned earlier (when using scissors that create a thin portion in the vertical direction).
The figure omits the thickness of the cylinder. The notched parts are also simply drawn.
The outer cube is for reference only.
<<0438>>

When φ in the previous diagram is limited to φ=0, the following is obtained.

A: Height (from the bottom) of the canteen. Let the distance from that point to the GPS be a.
B: Height (from the bottom) of the "notched part" of the cylindrical water bottle
(Then naturally A>B). The distance from that inner point to the GPS is b.
(With this setting, the distance from the bottom of the cylinder to the lowest point of the "notched part" provided on the cylinder is AB.)
r: inner radius of cylindrical water bottle
λ: Wavelength of GPS satellite signal

A2+ r2 = a2 (1)
B2+ r2 = b2 (2)
ab =(2n+1)*λ/2 (where n=0, 1, 2, 3, etc.)・・・・・・(3)

If r=10cm A=20cm
When n=0: Substitute the above assumption into (1) a=√(400-100)=17.321cm
b=a-(c/f)/2 =17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm
=7.80cm
Substituting the above into (2) B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
Therefore, the "cut depth (AB)" is
It becomes a notch with AB= 20cm-6.2865cm ≒ 13.7cm.

A cut of about 13.7 cm out of a height of 20 cm is appropriate.
or,
By creating a thin portion centered on that point, the phase difference between the edge diffracted wave from θ=0 and the transmitted diffracted wave becomes almost opposite at the GPS receiving point, so that amplitude cancellation almost occurs. ,
Mixing of diffracted waves can be avoided.

In other words, if there is a satellite signal for which reception determination is lost due to an action, it can be estimated that it exists in the direction of φ=0.


That is, the propagation path difference, that is, a+b+C in the figure, is an odd multiple of half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from 8003, a straight line at an angle of φ from the frontal direction of the body, and rotating the straight line around the axis in the frontal direction of the body. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)


<<0439>>
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and contains water at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, and protrudes forward, rearward, or laterally from the direction information acquisition device. to attenuate the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area,
A direction information acquisition method characterized by:
<<0440>>
The azimuth information acquisition method; containing water is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel A direction information obtaining method, characterized in that the container body contains alcohol.
The direction information acquisition method; the shape of the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder; the central axis and the vertical axis of the body
and the lateral axis of the body are perpendicular to each other; a GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the alignment of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the main beams of the antenna are substantially the same.
In the above method for obtaining direction information; the shape of the one containing water is cylindrical; any two of the originally adjacent separation cut lines;
, is also about 137.5 degrees or a natural number multiple thereof, or about 222.5 degrees (this is 137.5 degrees
180 degrees) or natural multiples thereof, the spacing of adjacent separating cut lines is determined by the paper cylinder radius and the drinking water aliquot sealing vinyl
It is designed based on the interval value calculated from the thickness of the continuum with separation perforation line of the packaging package and the order number of the perforation line from the beginning;
When viewed from the central axis, all the fibers are dispersed in different directions, and an overall structure that does not overlap no matter how many times the fibers are wound is formed.
Direction information characterized by the use of a continuum with a separation perforated vinyl package, characterized by attenuating the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the above-mentioned sky coverage area without omission. Acquisition method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the above-mentioned direction information acquisition device, the power for electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal is halved.
A substance with a depth of 5 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and existed outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
Has a hemispherical antenna pattern
One GPS planar antenna is placed horizontally with the beam center,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, the power is halved against the electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal
A substance with a depth of 20 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and was present outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
The direction information acquisition method; containing water is water or alcohol for drinking or cooking, or physiological saline or disinfecting alcohol for emergency medical use.
It is a container containing liquids for medical use, drugs for medical use, or alcohols for fuel, or is ingested as food containing water or alcohols.
or miso, miso-based products, or salted preserved foods such as sausages, salami, ham, or smoked products.
or is a nutritional liquid or gel ingestion, or is part of an animal or plant, or is meat or cereals or legumes or root vegetables.
And, it is a highly water-containing tissue such as muscle or skin, or it is a seasoning, or it is a heat or cold insulation material, or it is a super absorbent polymer.
or daily necessities such as gel or liquid cosmetics or household products (detergents/liquid soaps), or liquids containing electrolytes filled in batteries or rechargeable batteries
Or industrial products such as gel-like polymers, or chloroprene rubber or polychloroprene rubber or chloroprene rubber (CR rubber) equivalent or higher
A material that has GPS electromagnetic wave absorption characteristics such as the 1.5 GHz band, or a material that uses a so-called wet suit material or a wet suit itself
or antifreeze used in polar regions, cold regions or high altitudes, or ethylene glycol or diethylene glycol, or large scale
Moist soil or moist sand or sea water or lake water or river water or rain, such as those available in the open in an emergency during natural disasters, large-scale man-made disasters
Harsh environments where the use of water or sometimes the excretion of living organisms or livestock must be found effective, or medicinal liquids
Alternatively, a direction information acquiring method characterized by using a disinfectant solution, an infusion solution, or a physiological saline solution.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and at least one of the right and left or the left and right of the above-mentioned direction information acquisition device is labeled "relative dielectric for electromagnetic waves with the frequency of the GPS satellite transmission signal" against the electromagnetic wave with the frequency of the GPS satellite transmission signal The square root of the coefficient (εr) and the dielectric loss tangent (tan δ) (δ is the dielectric loss angle) belong to a region of a certain numerical value or more such as “10”). Alternatively, it is mounted so as to protrude to the side, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites that exist outside the above air coverage area.
How to get rank information. The azimuth information acquisition method;
is a container containing alcohol for disinfection, medical liquid medicine, or alcohol for fuel.
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder;
A GPS receiver is arranged near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the main antenna of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the beams are substantially the same; and the structure is such that it can be incorporated as an internal structure of a rucksack and can be removed.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (where n=1,2,3...)
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package characterized by being designed to keep "the length of the interval between the nth cut and the n-1th cut of the subdivided water package" in length .
In the direction information acquisition method, the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water according to claim 5 is wound outward with a radius of a (cm) at the start of winding.
A direction information acquisition method characterized by the fact that a cylindrical shape can be reliably and simply formed while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
Number 1》
000017

(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 0, 1, 2, 3 ...))
(However, [ ] is the symbol for definite integral.)
or
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (where θ=2・π・g・n (rad) (where n=1,2,3...))
Designed to keep the length "from the starting point to the n-th break between packets of subdivided water"
characterized by
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package,
To be able to reliably and simply form a cylindrical shape while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist by winding outward with a radius of a (cm) at the start of winding;
A direction information acquisition method characterized by:
(1) Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter sky sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
(2) Attached to the front side or rear side of the body,
(3) at least one of left and right or left and right of the direction information acquisition device,
(4) those containing water,
(5) mounted so as to protrude from the azimuth information acquisition device;
(6) thereby
(7) Attenuate signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area;
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. Like, put on,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. As such, the multiple compartments of the reservoir, which doubles as an oral intake tube for drinking water, are compactly stored in the reservoir, and when used, are pulled out (one after another) by spreading both arms or one arm, and the water plane is the arm. The reservoir compartment returns to its original compact shape in its stowed position by unfolding it (to form between the torso) and returning it to its original position (with both arms or one arm lying alongside the body when not in use). while ensuring active oral intake of water without interfering with activity.”
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. so as to constitute a spatial shape,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Sports drinks, isotonic drinks (drinks containing electrolytes with an osmotic pressure almost equal to the osmotic pressure of the human cell fluid), hypotonic drinks (lower osmotic pressure than the osmotic pressure of the human cell fluid) Beverages containing electrolytes with an osmotic pressure), hypertonic drinks (drinks containing electrolytes with a concentration higher than the osmotic pressure of the human cell fluid), physiological saline, seawater, battery electrolyte, batteries The main purpose is to actively improve the compatibility and convenience of the place, etc.)
containing an electrolyte solution or a polar solvent,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is a carry-on item in the field, or for heating fuel for cooking during tent camp, for mobile fuel such as snow vehicles, for ingestion as a nutrient source, as a luxury item It is an important carry-on item for ingestion of food, cooking and seasoning, etc.)
Ethyl alcohol, methyl alcohol (for medical supplies and disinfectants), alcohols (for general cleaning and fuel, etc.)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
"(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is essential as a carry-on item in the field, such as cleaning wounds, using it as a basis for implementing intravenous fluids, and using it for oral intake during extreme fatigue.)
Physiological saline, or those containing an infusion containing certain components using it,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of increasing the high degree of versatility of carry-on items that tend to be restricted at the site and the possibility of responding to events with only on-site items.)
Containers or reservoirs containing or containing water
It can be transformed, split, and recombined.
(By having characteristics, various characteristics of signals derived from GPS satellites that existed outside the above air coverage area, and the characteristics of the GPS antenna, GPS receiver, and surrounding environment) It is possible to actively make use of the shape.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
A reservoir that can hold a water-containing object is divided into a plurality of compartments, and the compartments can be freely combined with each other to take an arbitrary shape that is closest to the user's wishes.
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
The reservoir, which can hold a water-containing material, is divided into multiple compartments, and can have any number of layers of water or electrolyte solutions of different concentrations or substances of different compositions or air,
(By doing so, we also utilize the property that electromagnetic waves partially reflect when incident on substances with different refractive indices.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
(The main purpose was to manage physical condition, including nutritional supplementation and reduction of dehydration.)
of the reservoir contents to the user,
oral intake
or
(subcutaneously, intravascularly, intraperitoneally, etc.)
Infusion
having means (such as a tube as
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above azimuth information acquisition methods, (6) includes the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
so that the opening narrows from the periphery toward the center or widens from the center toward the periphery,
be configured
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir capable of holding an object containing water (etc.)
(for example) corresponding to all or part of a development of a polyhedron, manysided object, manifold object,
multiple polygons or geometric figures as bases
(First of all, it is relatively short as a univocal image, that is, in a mathematical sense, it is easy to understand that it is often expressed as a plate shape.)
pillar
(A “pillar” in the mathematical sense is a “pillar having a geometric figure on its bottom surface, such as a cylinder or prism”)
As
(In a shape that is not so bulky that it can be attached to clothing when not in use)
configured,
(With a procedure like assembling a polyhedron from a developed view, sometimes with the aid of Velcro fasteners or fittings or sliding devices,
As a three-dimensional spatial figure in the first place)
of polyhedron surfaces
All (when intended to act as a virtual opening for electromagnetic waves by making the layer of water very thin relative to the other surfaces, rather than expressing it as a clear opening)
or
(when contemplating constructing a shape that has a non-water-filled surface, i.e., a clear opening for electromagnetic waves) partly
By forming a layered structure such as water on all or part of the surface of the polyhedron
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"On that occasion,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) bases each of which is a development of an n-hedron or a plurality of geometric figures corresponding to a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
multi-layered compartments of fan-shaped columns with relatively small central angles (compact during normal activities such as walking and running)
The structure (combined with a tube that is an oral water intake device) can be taken or easily reverted (while being easy to wear on the body and suitable for trail running).
(When rushing to the site for disaster relief, etc., in order to perform the original mission accurately, to prevent getting lost at crossroads where there is a risk of getting lost, and to more reliably acquire direction information. Second, in order to increase the survival rate of victims, reduce the probability of occurrence of aftereffects, and shorten the time until rescue after a disaster, in the event of such an emergency or emergency use, it is a way to bring serious disadvantages to victims. In order to avoid time loss due to hesitation, etc.)
By individually sliding the individual fan-shaped structures with multiple compartments and unfolding them into one large fan-shaped structure with a larger central angle,
By developing and creating a fan-shaped layered structure of water with a wider central angle (without having to maintain the shape of the layered structure with your hands and arms), you can free your hands and arms and use maps and check items. It is possible to provide a cooling or warming effect on the underarms to prevent heatstroke or hypothermia without requiring assistance such as checking, etc., and it is easy to combine with an oral intake tube, making it suitable for trail running, etc. Since it is possible to maintain a small and compact shape that is suitable for both, as you can see from the fact that not a few athletes participate in trail running with a cylindrical oral water bottle attached to one mouth, such a shape , more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
At this time, the fan-shaped multi-layer structure may be hung from both shoulders with a short ring-shaped Schlinge (a short string for mountaineering). Alternatively, a ring-shaped medium-sized schringer can be crossed over both shoulders and hung in the same way.
In addition, I would like to point out that this can of course be applied to other items in this paper because it is easy to implement, convenient, and practical.
In particular, when a fulcrum for suspension is required even at the center of the body, crossing points of crossing should be used. In mountaineering and other environments where it is not easy to obtain things, it is possible to easily solve what seems to be difficult by making good use of such string-like objects. A lot of things that were developed during the same period are known, and their descriptions can be found abundantly in books. In addition, this paper can also be said to be a technology that emphasizes the spirit of overcoming difficulties by adding wisdom to what already exists in the field. For details on rope work, for example, (Encyclopedia of how to tie a string and a rope, by Ryoji Toriumi. Illustrated practical rope work by Kazuyoshi Maejima. Rope work that is immediately useful outdoors by Etsuro Shikishima. Outdoor Rope Work Handbook by Osamu Haneda.)
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, completion of missions such as disaster relief at a higher level, or triathlon “target "The main purpose is to achieve more advanced results in long-distance swimming and underwater work)
A reservoir that can hold something containing water
It can also be used as a jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) (so-called in self-contained diving breathing apparatus (Aqualung) diving)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir that can hold an object containing water, etc. (including a cold insulator or heat insulator consisting of a superabsorbent polymer and water),
By making it touch a part of the human body where there is a large artery such as the armpit, the left and right sides of the neck, or the groin,
By being able to cool the blood flow of the human body, (the tendency of onset in outdoor orienteering under the hot sun, disaster relief activities, triathlons, trail races, etc. is high worldwide, and its prevention is attracting attention worldwide)
Combines the effect of preventing heat stroke,
Alternatively, it is possible to heat the blood flow of the human body, which frequently occurs during stormy weather on mountain climbing tours for middle-aged and elderly people, and has a very high tendency to lead directly to the distress of the entire tour.
The danger that sometimes occurs in cross-country skiing etc. is pointed out worldwide.)
It has the effect of preventing hypothermia,
so that (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6) i.e.;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of actively improving on-site compatibility and on-site convenience) Reservoirs that can hold water-containing materials can contain seawater (or any other locally available liquid). Since it can be put in and used, it is easy to procure materials on site, and convenience is enhanced by being detachable from a life jacket.
By (more effectively on-site)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:

<<0441>>
The method for obtaining direction information;
By controlling the thickness or water content of the water layer through which the signal passes,
As a result of aligning with a special positional relationship with the satellites in the sky,
The reception strength of the signal from the GPS satellite at the GPS antenna is
of multiple diffracted waves with different phases or nearly opposite phases
As can be inferred from the superimposition, when it is recognized that it is characteristically significantly reduced,
The positions of GPS satellites capable of transmitting such signals are
Based on the fact that geometric limitations can be made on the position in the sky,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:

<<0442>>
The method for obtaining direction information;
For containers with structures characterized as being flexible to retain water
by applying partial pressure
by changing or reducing the water thickness or water content of that part or area
by changing or decreasing the transmission attenuation in that part or region
by causing a transmitted signal or a diffracted wave at that location
Based on the observed change or decrease in received strength,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:
<<0443>>
The method for obtaining direction information;
For containers with flexible structures that hold water
Objects that partially apply pressure have flexibility
characterized by being made of resin such as plastic,
A direction information acquisition method characterized by:


<<0444>>
The method for obtaining direction information;
A direction information acquisition method, wherein the flexible container for holding water is a vinyl bag with a zip.
I propose the above.
<<0445>>
The method for obtaining direction information;
A container that holds water
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function that can be presented in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose the above.
<<0446>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function of reading or being able to be read in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose it.
<<0447>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be attached and detached and placed on another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
A certain scale geometric shape of the material can be constructed,
Radio waves from GPS satellites in undesired positions with respect to the GPS antenna
that can be made to be able to weaken the impact
In addition to the original purpose of drinking during action, the presence of water during transportation
It is possible to realize such a combination of functions
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.
<<0448>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
In constructing a scaled geometry of a material,
mutually, Velcro tape, or fasteners, or hooks, or duct tape, or
that it is a magnet or a magnetic force coupling structure invented by Mr. Masao Nagaoka,
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0449>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.
<<0450>>

The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.
<<0451>>
If the signal diffracted from the edge of the thick layer is still detectable, the difference between the propagation distance of the diffracted signal and the propagation distance corresponding to an odd number of half wavelengths at the position of the GPS receiver (antenna) is It is also possible to form a thin layer that can capture the transmitted signal, such as having a . In the latter case, the propagation distance is shorter (the intensity is stronger) and the diffraction angle is smaller (the intensity is stronger). To prevent the latter from becoming too large, the latter is designed so that a certain amount of transmission attenuation occurs as a load. The distance difference becomes an odd number multiple (basically 1 time) of 1/2 wavelength and cancels each other out. Since it is sufficient that the signal falls below the threshold, it is not necessary to set excessively strict numerical values, and it may be set appropriately to the extent that moderate transmission occurs (even if there is no thinned part in this part, it is not necessary. If no diffraction signal is detected, there is no need to set it in the first place.).

The question is how to make this thin layer, but it is made of a slightly flexible transparent plastic material, for example, a thin PET (polychlorinated terephthalate) material that is highly flexible (a PET bottle called "Irohasu" is similar to that). ), and forcibly compressing only that part with a rigid plastic transparent ring frame, such a thin layer can be formed only there. The plastic shows little absorption for the L1 band and is transparent. Of course, make sure that the water pushed out from there can escape up and down. By gradually shifting the frame upwards or downwards, a thin layer of about 1 to 2 cm can be created at the desired location. All you have to do is shift it and see how it reacts. It is as salty as a headband.

In addition, the length of B in the above figure can be measured from the height of the antenna on the bottom to the center of the thickness of the water layer. As I have said many times, it is only necessary that the received strength be less than the threshold, so some difference is not important.

Of course, any other method may be used as long as it has the same effect.

A band can also be passed through this part and fixed to the body.Microwaves can pass through transparent plastics and clothing.
<<0452>>

It should be noted that the refractive index of air as a gas at 0°C and one atmospheric pressure against vacuum (reflective index) n≈1.000292 The refractive index of water as a liquid at 20°C with respect to air is n≈1.33. There is some refraction. However, it has little impact on the subject here. When entering water from air, the angle of refraction becomes slightly smaller than the angle of incidence, but when leaving water to air, the reverse is true, so it can be said that the angle of incidence returns to the initial angle of incidence. Since it diffracts as it exits the slit, we have only dealt with diffraction in the end. Rather than strictly aiming for the establishment of the interference, it is only necessary that the diffracted wave interaction is less than the threshold value of the GPS receiver, so an approximate value will suffice.
<<0453>>

In the above, we considered a cylindrical shape as the basic structure. It may be possible to have a plate of water parallel to the left and right, and in that case, as long as there is a thin part in that part, that is fine.
Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.
<<0454>>
FIG. 8010 is a diagram showing just in case what kind of positional relationship the diagram 8009 has with the human body.
Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.

<<0455>>
The configuration shown in FIG. 8010 is suitable when it is clear that the diffracted waves (θ=0 in the discussion so far) should be limited to the diffracted waves only in the lateral direction and eliminated. When canceling the diffracted wave of the satellite signal near θ=0 to the target, the length of the notch of the dent or the depression is about 14 cm. It is assumed that the horizontal length in the figure is about 20 cm and the vertical length is about 30 cm. The diffracted wave of the immediate neighbor is canceled by the immediate neighbor. Combining two such water bottles facing each other will form a rectangle. More convenient to carry. In addition, such a shape is just right for use as a table in the tent. The inside of the tent often gets wet due to rain or condensation, but if you place a board or the like with such a notch on the foot side and pass it as appropriate, the items placed on top will not get wet and it will not be too heavy and easy to handle. . A stopper may be attached. Mutual connections may also be provided. You may attach a scale so that atmospheric pressure measurement is possible. These are described separately.















<<0456>>

1. Add the thickness and stopper on the side. 2. You can also write the thickness and stopper on the bottom. 3. Add a stopper to the bottom. 4. Add a lid (a trapezoidal shape with two dents at the top seems to be good) and design it so that distilled water can be obtained. Kang that the water on the side should be heated and drip in the middle.
<<0457>>
Diagram 9002 shows
FIG. 2 is a conceptual diagram of a case where the device according to the present proposal is provided with a filtering device and used as a filtering device.
To form the filter on-site, use gravel, sand, cloth (optional, preferably if possible), charcoal, cloth (optional, preferably if possible), gravel, and a drain (about 4 millimeters) as shown in the figure. placed like this. The description for that purpose is stamped or shown in a picture (Fig. 9001). It is also convenient when you want to see it, teach it, and leave it to the local people from the next time. The use of icons is also useful. The drain may be fitted with a screw cap or a push-in cap.
Although not specifically drawn in detail on the sides, as repeatedly stated in this proposal, the sides (even if the continuous space is extended to the bottom if necessary) good) has another sealable space with a thickness of a few millimeters to a few centimeters. A screw cap or push-in cap is installed in the space. Water or salty water is poured (at the site). It then becomes a good absorber of the L1 GPS signal. A GPS is placed inside the bottom portion with Velcro tape, magnets, gum tape, or the like.
Then, the central axis of the container should be parallel to the frontal direction of the body or the opposite direction, and the container should be placed on the body so that the bottom of the container is in contact with the body. With the GPS receiver proposed in this way, when acquiring azimuth information, the influence of diffracted waves can be weakened simply and reliably by devising on-site.
Since the main body is made of lightweight plastic, it can be carried lightly once the heavy water inside is taken out. It is also useful as a bucket, so it is useful for camping and the like. Also, in outdoor activities, buckets are used in various ways as containers that are convenient tools for civilization. For example, it is very useful for storing precious rainwater that can be used as drinking water in the event of a disaster. If you don't have this on hand, you're specifically missing out on a whole window of opportunity. Since it is different from the civilized living sphere, the presence or absence of such a container leads to a large difference in results. Even if there is only unsafe water, it is possible to filter only with such a container and only with what is locally available. Thus, it has a great effect in high-risk domestic and overseas field activities.

A bucket-shaped GPS support device with a narrow diameter water outlet (P5) on the bottom of the base (sand, charcoal, and filtration can also be used in an emergency).


<<0458>>
Disinfection of emergency water
Traveler's diarrhea is perhaps the most common and important health problem affecting travelers. This syndrome is seen in 20-70% of people traveling to less developed regions and causes significant impairment in the behavior of affected individuals, resulting in an itinerary change in approximately 40%. Contaminated food is a more important risk factor for traveler's diarrhea than drinking water, but knowledge of whether and how to obtain safe drinking water is limited. It is a must for climbers worldwide to reduce dehydration (at altitude), support behavior and minimize risk factors (eg frostbite, life at altitude). In most cases climbers must take care of water safety themselves. This is because there are not many communities that focus on securing safe water resources. This official standard of the International Mountaineering Federation medical committee is for climbers, especially considering the situation in the mountains and high places, summarizing the advantages and disadvantages of several methods, and considering the environment as little as possible. It is intended to advise how to prepare safe water.
(Omitted)
Formal Disinfection of Water
There is no disinfection method that is absolutely safe in the mountains. Knowledge of the strengths and weaknesses of each usage is essential. While there are only a few areas with adequate water source protection (e.g. Europe and water taken directly from large springs), most parts of the world require some degree of disinfection procedures. If it is necessary to store sterilized water for several days due to mountaineering plans, the storage method will be according to the disinfection method (see below).
<<0459>>

・Boiling
・Principle: Although the boiling temperature of water does not reach 100° at high altitudes, boiling water kills gastrointestinal pathogens other than hepatitis A virus, so it can be said that it is safe water. (Hepatitis A infection at altitude is rare. However, travelers should be vaccinated against hepatitis A.) (This issue may have surfaced.)
・Procedure: Even if it boils and bubbles appear, wait for a while (about 1 minute).
Advantages: Simple method, (almost) no failures.
・Disadvantages: It consumes 1 kg of fuel and time to boil 1 L of water. Fuel has to be carried up or harvested from mountains, which leads to deforestation. Therefore, it is better to choose other means even under the condition that water can be used as much as possible.
• Supplemental information: For optimum safety of the procedure, all travelers should be vaccinated against hepatitis A.
・Chemical disinfection
Principle: Chemicals kill bacteria. Among the disinfectants on the market, the most important drug for travelers is sodium hypochlorite or calcium hypochlorite. Pure iodine or substances containing iodine should not be used due to possible side effects.
• Procedure: The water should be supplemented with a sufficient amount of disinfectant. Shake well to distribute the disinfectant evenly. Follow the instructions in the manual and allow the proper sterilization time. Careful warming of the water (around 25-30°C) shortens the time required for disinfection (every 10°C rise halves the time).
Advantages: Can be done anytime, anywhere as long as you have water and a disinfectant. Since it does not need firewood, it does not contribute to deforestation.
Disadvantages: Time consuming and somewhat unreliable. Some may fail. for example
・Pure chlorine (or iodine) is not effective against Giraldia, Cyclospore, Cryptosporidium, and eggs and larvae of some parasites.
Not a sufficient disinfectant.
• When disinfecting cold water, the disinfection time must be increased. For example, water at +2-5°C takes four times as long. An alternative is to increase the concentration of fungicide, but this detracts from the taste of the water.
• If used in water containing organic material (eg algae in small lakes), the amount of fungicide must be increased (by a factor of two). Contrary to popular belief, pure silver ions do not adequately disinfect water, but keep it clean for up to six months. CAUTION: Too high a concentration causes pitting corrosion on aluminum containers.
Supplement: Taste impaired by chemical disinfection (especially if used in high concentrations to deal with cold conditions or organic matter) can be corrected by adding a pinch of vitamin C powder per liter after disinfection is complete. can be neutralized.
<<0460>>
·filtration
Principle: Pathogens can be detected by a combination of several factors, such as smaller pore filters, hydrophobic or electrostatic interactions between the surface of the bacteria and the filter material. removed. Small particles (eg viruses) are partially removed by agglutination.
• Procedure: Water passes through pores of size 0.2 μm or smaller in any material.
Advantages: Relatively simple procedure for trained personnel, but equipment must be handled with care. Ceramic materials can break. ! ) can easily handle large volumes of water (for larger populations) by using appropriately sized filters.
• Disadvantages: Ceramic filters are high-tech products with advantages and disadvantages that depend on the product design. Detailed knowledge of the filter type being used is therefore a "must have" for any user. Viruses cannot be completely removed with a single filter disinfection method, so safe water cannot be created. Therefore, it should be used in conjunction with chemical disinfection methods to cover each other's shortcomings. Clogging occurs frequently. But don't apply pressure to filter it! It pushes the pathogens out of the filter, resulting in contaminated water coming out. Instead, clean the surface of the pottery! . This should only be done by someone who is familiar with how this works. Don't forget to discard the first cup of water that comes out of the filter after the filter is convinced that the "safe side" of the filter system is clean.
• Side note: A simple coffee filter can remove the eggs and larvae of some parasites. Therefore, the combination of coffee filters, which do not inactivate microbes, and chlorine, which inactivates bacteria and viruses, is a very practical way to create safe water in the mountains. The cleaner the filtered water, the less cleaning the ceramic filter surface and the longer it can be used. If clear water is not available, it is helpful to "settle" the bucket to allow most of the debris to settle before filtering the water. Charcoal-free filter systems do not remove dissolved material.
(Even devices containing charcoal are questionable and no data are available). It is wise to avoid the water obtained on the way up the mountain, as it may be contaminated by industry (old mines in the mountains) or agriculture (pesticides).

<<0461>>

Radiological fallout as a plume can also be utilized where rainwater or natural fallout is a concern. A layer of mineral zeolite, which has the property of adsorbing cesium, may be applied.

Takeshi Morimura, a former professor at the Faculty of Engineering at Kinki University, has developed a plaster mixed with the mineral zeolite, which has the property of adsorbing cesium. When an aqueous solution of cesium was filtered through this plaster, more than 99% of the cesium could be removed. One gram of plaster can adsorb 0.03 grams of cesium. (Asahi Shimbun Digital, May 24, 2012, 0:32)
<<0462>>

Zeolite has a structure in which silicon (Si) and aluminum (Al) are bonded via oxygen (O) as shown in the figure. In the framework structure, since aluminum (+3 valence) and silicon (+4 valence) share oxygen (-2 valence) with each other, silicon is electrically neutral, and aluminum has -1 valence. increase. To compensate for this negative charge, cations (eg Na+) are required in the backbone. This cation can be easily exchanged with other metal ions (H+, K+, Ca2+, etc.). Depending on the type of this cation, it becomes possible to give functionality to the zeolite.
The zeolite framework is formed by the three-dimensional combination of Si-O-Al-O-Si structures. The figure shows the skeleton structure of A-type zeolite, a typical zeolite (where the lines intersect is Si or Al). This three-dimensional combination creates various forms of skeletons, and there are hundreds of types of zeolites in the world. In addition, molecular-level holes (pores) are opened in the skeleton, and various molecules such as water and organic molecules can be taken in (adsorbed) into the skeleton.
The zeolite crystal has a shape derived from the skeletal structure. A-type zeolites form cubic crystals, similar to the framework structure. In addition, mordenite has a hexagonal prismatic skeleton structure, and crystals that reflect that shape are generated.
Zeolites are known to have properties such as cation exchange ability, catalytic ability, and adsorption ability, and are often used around us.
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<Example using cation exchange capacity>
・Softening of hard water
Zeolites have been added to laundry detergents to replace phosphorous compounds, which have caused problems in polluting lakes and seas. Zeolite is an aluminosilicate that is listed in the ingredient list of laundry detergents. In the washing tub, the Ca2+ contained in perspiration causes the water to become almost hard, reducing the performance of the detergent. By adding zeolite containing Na+ to the detergent, ion exchange between Na+ and Ca2+ occurs, softening the water and preventing the deterioration of detergent performance.
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<Example using catalytic ability>
・Synthesis of gasoline from methanol
ZSM-5, a zeolite developed by Mobil, can be used to synthesize gasoline components from methanol. In New Zealand, methane gas is abundantly produced, but oil is not available, so this zeolite is used to synthesize gasoline.

<Example using adsorption capacity>
・Indoor humidity control
Some zeolites have excellent hygroscopic properties (absorb water well). Zeolite absorbs and exhales water depending on the surrounding environment. Humidity can be kept constant by mixing this zeolite with wallpaper.

If you want to know more about zeolites, please refer to the following books. Zeolite related publications
・Zeolite - Fundamentals and Applications: Nobuyoshi Hara, Hiroshi Takahashi, Kodansha Scientific
・Science and Applications of Zeolites: Hiroo Tominaga ed., Kodansha Scientific
・Colloid Science I Chapter 14: The Chemical Society of Japan, Tokyo Kagaku Doujin
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ion exchange capacity
Zeolite is based on a skeleton consisting of silicon dioxide, and the entire crystal lattice is negatively charged due to partial substitution of silicon for aluminum. Therefore, the micropores contain cations such as sodium to balance the charge. When powdered zeolite is placed in an aqueous solution containing another type of cation, ion exchange/adsorption occurs in the pores and in the aqueous solution. This exchange reaction is reversible and saturates over time to an equilibrium state. Since potassium and cesium are also cations, they are ion-exchanged and adsorbed by zeolite.

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Fig. 9011 is a harness for rock climbing, parachuting, or high altitude rescuers. It is a device for ensuring safety by means of a rope connected to this harness via a carabiner or the like so that the body does not fall down in the event of a slip or the like. Wear such equipment when climbing rock walls (including Sawanobori) or dangerous ridge lines. The belt portion of the body of such an orthosis may be provided with the connection portion of the water plate proposed in this paper. The joints are Velcro tape, Mr. Masao Nagaoka's magnetic joint structure (Masao Nagaoka patent registration: 3822062), adhesive tape (gummed tape, Teraoka tape), fasteners (metal / plastic), zippers (metal / plastic) , hooks, hooks, hooks with very small carabiners to very short shrimps, etc., may be used, may be sewn, may be used with thermo-compression adhesive tape, or any of the like. You can take your way.

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FIG. 9012 shows the harness attached to the shoulders, waist and thighs. For example, when viewed from the side, if we limit ourselves to the left, 1. A triangular-like region bounded by shoulders, elbows, and hips. 2. A triangular-like region bounded by elbows, hips, and wrists. 3 Triangular-like regions mostly identified at wrists, hips, and knees. It's easier to think about it if you think about it separately. (Although it is not necessarily limited to this, it is considered as a reference example).
In such a case, Velcro tape is deployed as follows, that is, as a linear deployment with a certain distance, the forearm (deployed linearly with a certain distance), upper arm, body side or back position (a certain distance Deployed linearly), Thigh side (Deployed linearly with a certain distance), Shoulder slightly back position (Deployed in a slightly short line), Elbow (Deployed in a slightly short line), Waist (Deployed in a slightly short line) are deployed).
Position slightly dorsal on the side of the body (arranged linearly with a certain distance), divide it in the middle (for example, around the horizontal position of the navel), and at the midpoint, position slightly dorsal on the side of the body equivalent to the navel (arranged in a slightly short line) may be provided. This may be appropriately set according to individual differences in body type. On the other hand, one with a flexible layered structure of water (for reference, here, an aqueous solution of sugar, salt near saturation, and auxiliary nutrients such as ascorbic acid is heated, agar powder is added, and the water is completely dissolved. Consider a flat agar material (about 1 cm thick for reference) that is melted, put it in a plastic bag like a ziplock with the air removed, and left on a horizontal surface for a certain period of time to cool and solidify. In order to form an appropriate size, consider a plate-like structure that is joined with double-faced tape or velcro tape at the necessary locations. , detachable.

Both the material and the package are flexible, flexible, and easy to handle. This can be a significant advantage when shielding in conjunction with the human body.
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This is just an example, but lower your hips, bring your knees together, make sure that there is no gap between your thighs, place your palms on your knees, and pull your hips backward (like avoiding a dead ball). Close to the final form), the body is tilted forward and the elbows are stretched out on both sides, forming a cone, truncated cone, pyramid, or truncated pyramid with the apex around the umbilical region or the lower umbilicus. (If you dare to emphasize it by noting that both elbows are stretched to the left and right, the two knees and palms are regarded as one vertex, the left and right elbows are regarded as two vertices, and the left and right shoulders are regarded as vertices. Considered as two vertices, a five-sided pyramid with each side of approximately 20-30 cm, or close to a truncated five-sided pyramid, has a recessed space in the body and a small amount (for ingestion into the human body, etc.). Also serves as a water structure, can be efficiently formed. A GPS receiver is placed near the navel of the body, either on the top if considered as a weight or on the top if considered as a frustum. At this time, it is the same that the main beam is made substantially horizontal.

As a result, even if you don't have to carry around unnecessary equipment, you can acquire direction information by simply combining all the necessary or useful equipment, and you can use your body well. efficient because Moreover, when the danger deepens, the material used for it can also be ingested as a food as an energy source. Moreover, it is possible to effectively utilize satellites based on social infrastructure in the sky. What's more, even if there is suspicion overseas, just in case, you can try it and show it, and if you give it as a souvenir, you can build a friendly relationship, so there is no special equipment to raise suspicion. Moreover, GPS is equipped with all standard functions, so this is not suspected either.
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In addition, it is a very natural pose for humans to take a rest for a while in such a posture of bending over. This kind of kneeling pose is suitable for taking a break in the tired body and regaining the composure necessary for correct route finding. Also, in that case, the diffracted waves are weakened by the deeply bent body and the water curtain, so the direction can be narrowed down, but it is easy to twist and turn as it is. By twisting, for example, it is possible to obtain satellite information in the completely opposite direction, or satellite information in the right direction by 90 degrees. do so. The method reminds us that we still have water and food, and prevents us from getting impatient in a confusing situation. (In the conventional method, you will be forced to walk extra to get your bearings, and your body will be tired, time will be consumed, food and water will be consumed inappropriately, which will also promote impatience. As a result, there was a troublesome problem that the situation that was not originally worsening contributed to the worsening due to the characteristics of the equipment. Then, even if the measurement is repeated, it is not very effective. This is not the case with this proposal, because the more time you spend standing still and the more time you spend measuring, the more accurate the value you get.)


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Figure 9003 is a regular octahedron, but as one model, A is the head, C is the left elbow, B is the right elbow, F is both palms and both knees, E is the right waist, and D is the left waist. When viewed as such, the details will be abstracted away, and it will be easier to grasp the aspects and outlines of the relationships and connections between each part. Here, I would like to draw your attention to the fact that the elbows are sticking out, the hips are deliberately pulled back, and the knees are closed. Also, there is no particular problem even if you are on your knees. This can be said to be a somewhat natural pose for resting in the mountains. can be done in such a situation.





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Free climbing has been practiced since the beginning of mountaineering in Europe, but it is said that Yosemite in the 1950s was clearly the place where free climbing was practiced for the purpose of "free climbing". Allen Steck, John Zarate, Royal Robbins, Yvon Chouinard, Tom Frost, and many others have climbed in a clean style with as few bolts as possible, and with old equipment like a hemp rope wrapped around their waists, they are already 5.10. Routes of the 19th century and long and adventurous routes were opened up. After that, the center of free climbing in the sense of "pushing up the grade" moved to France. Blessed with high-quality limestone rocks, the French style of rappelling down from the upper part of the rocky ground to drive bolts eliminates Yosemite's ground-up principle of ``cultivating the route from the bottom.'' It was far more efficient than the Yosemite system in terms of boosting. Under such circumstances, in order to further develop as a sport, Jean-Claude Droyer advocated to stop using artificial objects such as left pitons as a hold (holding) or a stance (foothold), and it was gradually accepted. As a result, free climbing has become a generalized concept of “climbing using only natural shapes as holds and stances”. In France, chipping, where rocks were carved to develop routes, was also popular, but this trend gradually died down, and (still practiced in some areas) climbs as they are, and climbs as cleanly as possible. The principle of aiming for style has been recognized.







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1. 2. Draw a composition/structure that can be filled with water. Draw a picture of what you are carrying.
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The figure shows a cushion. In climbing, there is a practice called bouldering. This is to practice advanced movements (so-called moves) by climbing the quay and moving laterally, and is said to be a shortcut to progress because it is more effective than climbing vertically. At this time, it is often done to jump off the ground from the feet when the strength is exhausted. If this is not done well, the robot may lose its balance and fall, or slip and fall from the hand. In that case, it has become common in recent years to prepare a lightweight mat of 1 m x 2 m x 9 cm or more called an airbag (for example, those manufactured by BEAL Hair Co., Ltd., etc. are widely distributed and available). This is to practice advanced moves as climbing becomes more advanced. When you bring it to a rocky place, you fold it in two or three folds and carry it on your back. This state is shown in the figure. In this state, if a carbon fiber is placed in this, it can also be used as a support tool for effective acquisition of GPS direction information. I suggest this first. Next, independently of that or in combination with it, a vinyl bag having a certain strength near the center
be prepared. If necessary, water or salt water can be poured into it, and it is even better to make it airtight. Then, by pouring seawater or river water locally (there are many climbing walls along the coast (Odawara, Yugawara) and riversides (Futagoyama area)), an effective L1 CA coating electromagnetic wave shielding can be easily completed. In any case, since it is a thing to carry and bring, the transportation is not troublesome, and besides, it can be used on site other than the mat, which is necessary in advance to identify the climbing route, decide the climbing place, or decide the place to set up a tent. , search and rescue in the case of occurrence in the vicinity, etc., can function effectively for orientation determination, and a great effect is achieved.
Size: 100cm×132cm×9cm
・Weight: 5.2kg
・Color: Black













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About Yokan
# ^ Due to its high sugar content of about 70 degrees, it is resistant to spoilage, and there was a time when the expiration date was displayed as two years. However, there is a tendency in the industry to intentionally display a shorter period because there is concern that if the period is long, it is easy to misunderstand that preservatives are being used. Quoted from "Yokan Transformation New Product" ashahi.com (distributed on October 6, 2011)

Yokan is a Japanese confectionery made by pouring bean paste, which is mainly made of adzuki beans, into a mold (yokan boat) and hardening it with agar.
There are two types: kneaded yokan with a large amount of agar added, which has a firm texture, and mizu-yokan, which is soft with a small amount of agar added, and when the term 'yokan' is simply used, it often refers to kneaded yokan. Since kneaded yokan has a high sugar content, many can be stored for a long period of one year or more[1]. Instead of hardening it with agar, there is also a method of adding wheat flour or kudzu powder and steaming it, which is called steamed yokan.

Today, there are other types of yokan that are kneaded with other foods, and are widely popular as souvenirs and to accompany tea. In contrast to the relatively expensive yokan, which is cut into pieces and eaten in pieces, inexpensive dagashi products that are packaged in bite-size pieces have also been developed. As a special kind of packaging, tamayokan, which is stuffed in a rubber balloon, was born in the Showa period.
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Ingredients for Yokan

* Adzuki beans - In addition to being made into bean paste, it is sometimes mixed with grains to enjoy the texture.
* White kidney bean - When white bean paste is used for yokan, it becomes white yokan. Red and white yokan that is partly colored with food coloring is sometimes used as a confectionery for special events such as the New Year as a lucky charm.
* Chestnuts - mixed or sprinkled with candied chestnuts.
* sweet potato - sweet potato jelly
* Persimmon - There are two ways to harden the jam made from persimmon, one is to harden it with agar, and the other is to harden it by mixing it with white bean paste.
* fig
* Mint - as a flavoring agent.
* Salt - Shio Yokan
* Some yokan uses butterbur.

Foods other than those listed here may be kneaded into yokan.
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Although it is only shown as a reference example, it is also suitable to embody the present invention with yokan that can be easily ingested with water, sugar, salt, and necessary nutrients during mountain climbing and can be stored for a long time. The sugar content of 70% is efficient in supplying energy, and the fact that it lasts for more than two years is also useful. Be a proper intake not only for yourself but also for those you rescue. In addition, it is highly likely that the elderly will also like it, and since it is a food and confectionery that they come into contact with on a daily basis, it has a great effect on mental stability in the case of Japanese people, such as acting calmly even in a crisis situation. I can expect it. In addition, the fact that it is surprisingly easy to make by hand will spur the spread of the product.




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2. The transparent thin plates on the left and right have screw cap openings on the top as well. There is also a screwcap mouth below. and
3. A left-right connecting portion that connects the left and right may be configured by a tube. Both ends of the tube are mouths of screw caps. There is also a screw cap opening in the center.
4. The left and right connecting tube and the left and right can be connected with a female-female screw cap type tool.
5. There is also a screw cap mouth in the center of the left and right connecting tube. The center of the connecting part is slightly lower positionally.
6 The mouth of the screwcap deployed at the point where "the center of the connecting part is slightly lower in position" and this end of the oral rehydration tube is the mouth of the screwcap, It can be connected to the center of the left and right connecting tube with a female screw cap type tool. (It can be connected directly to the left and right water bottles).
7. The left and right connecting tube and the left and right can be connected with a female-female screw cap type tool. , open and show the same height water level if it is in a state where atmospheric pressure can be taken in. (Pascal's principle).
8. For example, only screwcap 1 is closed before climbing. Loosen Screwcap2. Connect left and right. If you start climbing in this state, you can rehydrate orally, but if the altitude increases during climbing (or if low pressure or high pressure approaches), the pressure that the left and right liquids receive from each gas will change. In order to eliminate it, a difference in water level between the left and right is created. There is a scale that allows you to read the water level difference. The weight corresponding to that difference is the difference in atmospheric pressure. Since the altitude can be easily verified in this way, errors in GPS altitude information can be compensated for. You don't need to bring your altitude card. By the way, it is a well-known fact that the altitude error of GPS is larger than the horizontal error, so this device is meaningful. If you carry water on your back anyway, you can fulfill your desire to carry it in a useful form.
9. Oral rehydration tubes can be prepared for each by separating both so that the liquids do not mix, and sorting at the mouth is also possible. This is a tube for ingesting oral rehydration salt to prevent heatstroke and dehydration, and a tube for drinking pure water. Efficient and functional climbing is possible by separating the tube when ingestion is required. In recent years, trail mixes, which tend to be high in both sugar content and salt content, have been taken while exercising, and by ingesting such gel-type foods or their liquids, they have continued to maintain high levels of activity. It is often honored to complete activities such as mountain climbing. We can meet such demand.

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Stretching improves physical performance and prevents injury. Stretching before climbing is highly recommended. There is a saying that if a beginner tries to climb without stretching, if he has no time to stretch, he has no time to climb. It is regarded as a proverb that warns against injury. Fig. 1600 shows a stretching scene of Ichiro, who plays an active part in the Mariners, and Kazutaka always stretches. It facilitates mental concentration and focused exertion of physical energy. It should also be pointed out that this proposal may create a shielding structure using the body and water film, and in doing so, produces a stretch-like effect. I have already said that moving about aimlessly increases the danger. At the same time, calm down, check the current direction, etc., stop, and request a certain form of the body while assessing the situation. At that time, there is an advantage that you can take the form while remembering the stretch. Such things evoke calmness and restoration of judgment. Such a point is also a feature of this proposal, as information gathers over time (because new information is gathered simply by twisting and rotating the direction without moving the position at all). , can induce calm behavior.
In the first place, without waste, without thinking too much (in the case of magnets, you have to imagine current, geology, declination, deviation, and various invisible things and think with a strong imagination, and you must separate the direction from the error. No. It is useless in foreign countries where there is no prior knowledge of direction acquisition by identifying features, and acquiring knowledge at the same time consumes time and intellectual resources, increasing anxiety.Where in the world is this method available? As long as there is no reflected wave, there is almost no possibility of getting a wrong answer, so if there is a good view on at least one side, there is little to worry about). is the advantage of this method.


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The following is just a memo.
Next, let's talk about low cost. It is inexpensive. It also mentions lightness and compactness. These are extremely important for supporting activities at the citizen level.
First, GPS receivers, which are extremely low-cost and have high performance, are widespread. This is especially true in Japan. It is also included in mobile phones. Receivers are distributed at a cost of several thousand yen, less than 10,000 yen. Needless to say, it is lightweight and compact. It is Akira because it is in the mobile phone.
Secondly, high-molecular SAPs such as sodium polyacrylyl are extremely inexpensive, lightweight, and compact as refrigerants and warming agents. Inexpensiveness is distributed in units of a few yen per gram, and most of the distribution price of ice packs is not the macromolecules, but the clothing cost for packaging and mounting, so pack two packs of ice packs and put it on your neck. It can be seen from the fact that one pack of wrapping cloth is sold at a child price equivalent to one pack of ice packs and cloth (in other words, sodium polyacrylate is almost free). Needless to say, it is lightweight and compact. It is clear from the fact that, for outdoor use, if water (not necessarily drinking water) is put in a plastic bag in a powder bag and carried, 1000 times its own weight of water will be supplied. Next, it goes without saying that vinyl bags, PP (polyethylene) bags/containers, PE (polyester) bags/containers/fibers, etc. for attachment are inexpensive. It is clear from the fact that these are standard items in 100-yen uniform shops. It has excellent thermoplasticity, can be self-welded by heat, and can be easily joined with hot-melt bond. The bonding material at that time is also extremely inexpensive]. High-performance chemical adhesives are appearing one after another at low prices. Of course, other materials may also be used.
<<0480>>

Furthermore, for connecting element parts, Velcro tape, double-sided tape, cloth tape, packing tape, cellophane tape, Teraoka tape, adhesives, self-adhesive removable tape made of natural rubber (widely used as a removable bandage, etc.) It is distributed at a low price and can be easily obtained at any pharmacy), Masao Nagaoka type magnet (In either direction, the strong magnetic force of the neodymium magnet is instantaneous, so it is highly convenient. Inside the container The magnet rotates on its own and can be connected without worrying about the direction of the S pole or N pole, so the ease of attachment and detachment that can be connected in either direction does not hinder concentration during action. It can be painful). Needless to say, they are lightweight and compact.


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The low cost property, ie, inexpensiveness, was described earlier. At the same time, I also mentioned the lightness and compactness earlier. These are extremely important for supporting activities at the citizen level.
Next, I will talk about the increasing importance of citizen-level activities. The government has launched the following cross-ministerial measures for disaster reconstruction support. Reconstruction through visit support.
This can be expected to have an economic effect through public transportation for connecting to the site, and it can be expected to promote understanding and spread it among the people by actually meeting face-to-face. It is also important to provide emotional support through face-to-face conversations, and it is also important to convey detailed requests. There is.
Although the dynamism of these activities is truly desirable, ordinary citizens who are not the police, firefighters, or trained infantrymen go to the site without any help, so even if some kind of support equipment, no matter how modest, It is a support that there is something that can be used at a low price, small size, and light weight. It is desirable that this is composed only of lightweight and compact materials that anyone can buy at a familiar commercial medicine store (no special permission is required) at a low price, and that can be practiced in advance. The method fits this requirement very well. It is precisely with the support of such technology that meaningful measures such as visit support for reconstruction assistance will be further promoted and have great effects.
<<0482>>

Moreover, even in the activities of the Japan Disaster Relief Corps, in reality, there are many people who actually have other occupations, such as doctors, firefighters, and police officers, taking leave and participating as citizens. In a sense, this is also an activity at the citizen participation level, and in order to support it, we need something that is inexpensive, compact, and lightweight, and that can be used by combining familiar things.
Even if we turn our attention to the international community, our activities as an NPO are maturing, and we are approaching a stage where legitimate discussions can take place.
In addition, the government arranged for the exodus of Japanese nationals due to the increasing danger caused by the outbreak of regional conflicts among trading company workers, businessmen, foreign affairs and security workers and their families who were dispatched to conflict zones in the international community. In accordance with the urgent notice of a special escape flight, you can safely walk from your local accommodation to the local international airport with only the minimum amount of luggage, and sometimes as instructed by the government or according to local information. While avoiding the obtained danger zone, it is suitable when you have to act with a low-priced, light-weight, compact thing that does not cause any particular problems, such as when you have to go through a detour. There are times when you have to think about these things, and when you do, you have to deal with them calmly and realistically without panicking. The support in such a case is very effective as an inexpensive, lightweight and compact method.
In addition, the participation of citizens in polar expeditions, reconnaissance, surveys, etc. is increasing more than in the past due to the influence of green tourism. Even in cases where such magnets cannot be used, this proposal is a rare support method that is extremely suitable for use at the citizen level without losing the important path of low cost, light weight, and compactness. As a result, it has a great effect.
<<0483>>

Earlier, I also mentioned the usefulness of utilization such as polar expeditions.
Next, we will discuss the advantages of being able to store liquids as if they were attached to the body.
In other words, keeping the hydration system warm with body temperature is the most important issue for safety of life so that it does not freeze with body temperature. This is because freezing means the impossibility of replenishing drinking water, and the impossibility of extremely heavy-duty activities is an inevitable consequence. For that reason, melting the ice leads to fuel consumption, and there is also the possibility of unplanned danger of the arrival of sunset due to wasted time in the future. For this reason, in cold climates, the more difficult the schedule is, the more you want to avoid freezing the contents of the hydration system, even if it means warming it with your body temperature. For this purpose, the proposed method, which can be stored in the body in such a way, becomes an extremely appropriate method. The spare compartment can be attached directly under the clothes with velcro tape or the like already mentioned, or it can be attached directly to the body with a so-called self-adhesive elastic bandage (for example, 3M company Nexcare, polyester base material, natural rubber adhesive) is more convenient. Since it is self-adhesive, it does not need to be bandaged, and since the bandages stick to each other, it does not easily slip off or come loose, and it does not stick to the skin or hair. It has characteristics. In this case, even when the initial contents of the hydration system are exhausted, replacement can be done quickly, and the trouble of using fuel to melt the ice is eliminated, so it can be used in harsh environments. Exceptional excellence in being able to appropriately and quickly continue oral intake of fluids, nutrients, or minerals and vitamins necessary for behavior when it is necessary to move forward without wasting a moment, and consequently to be able to continue behavior smoothly and efficiently. advantages.
More information on this matter can be found in the document below. (Mountaineering Medicine Guide Book) <<0484>>
The following can be used as a reference for food and welfare in times of disaster. It has already been mentioned that foods that last for a long time, such as agar and yokan, which are preserved foods in times of disaster, are suitable for shielding this device. See below for food manufacturing methods and shelf life.
(Food and Welfare in Times of Disaster, Niigata University Regional Collaboration, ed., A5, 226P, focusing on food that supports the lives of victims, 3990 yen Korin Publishing Co., Ltd.)
<<0485>>

The following can be used as a reference for food and welfare in times of disaster. It has already been mentioned that foods that last for a long time, such as cold retort foods that will be preserved in times of disaster, are suitable for shielding this device. See below for food manufacturing methods and shelf life. Packaging materials include plastic and vinyl packaging, which are non-absorbent, transparent and have no effect on L1 electromagnetic waves.
Retort pouch food, 3058 yen, process control, heat sterilization, Manufactured by Korin Publishing Co., Ltd.
<<0486>>

The following can be used as a reference for food and welfare in times of disaster. It has already been mentioned that foods that last for a long time, such as cold retort foods that will be preserved in times of disaster, are suitable for shielding this device. See below for food manufacturing methods and shelf life. Packaging materials include plastic and vinyl packaging, which are non-absorbent, transparent and have no effect on L1 electromagnetic waves.
Retort pouch food, 3058 yen, process control, heat sterilization, Manufactured by Korin Publishing Co., Ltd.
<<0487>>

Diffraction will be described next.
Diffraction is a phenomenon in which a wave wraps around behind an obstacle when passing through an obstacle or hole.
It is said that the diffraction phenomenon becomes more effective when the size of obstacles and holes is less than the same as the wave wavelength. Conversely, for holes and obstacles that are much larger than the wavelength, the diffraction phenomenon does not occur much, and the component that goes straight becomes stronger.


<<0488>>

Diffraction will be described next.
The commentary in the second edition of the World Encyclopedia is as follows.
Diffraction Diffraction

When a plane wave enters the slit,
When the width of the slit becomes almost the same as the wavelength,
The wave spreads out circularly around the slit,
Wrap around behind the slit. Also,
Even when the wave hits an obstacle,
If the size of the obstacle is smaller than the wavelength,
Obstacle geometric
Waves wrap around the shaded areas.
in this way,
behind the slit
on the geometric shadow of the obstacle
wave
The phenomenon is called wave diffraction.
<<0489>>

Whether or not the diffraction phenomenon is significant is determined by
wavelength and
the slit spacing and
Obstacle size
connection of
determined by

the slit spacing and
the size of the obstacle
compared to the wavelength
big
sometimes
Diffraction phenomenon is not so conspicuous, rectilinear phenomenon is conspicuous,

Conversely, the slit interval and
the size of the obstacle
compared to the wavelength
small
sometimes,
The diffraction phenomenon becomes significant,
At the same time, the phenomenon of straight running becomes inconspicuous.・・・




Next, diffraction will be described.
The commentary in the second edition of the World Encyclopedia is as follows.
diffraction

When a plane wave enters a slit, when the width of the slit is about the same as the wavelength, the wave spreads in a circle around the slit and wraps around behind the slit.

Also, when a wave hits an obstacle, if the size of the obstacle is smaller than the wavelength, the wave will wrap around the geometrically shadowed part of the obstacle.

(The cylinder [as an obstacle] as first proposed in this paper and the GPS wave are thought to correspond to this.)

Wave diffraction is the phenomenon in which the wave wraps around behind the slit or behind the geometric shadow of the obstacle.
<<0490>>

Whether or not the diffraction phenomenon is significant depends on the relationship between the wavelength, the slit interval, and the size of the obstacle.
When the slit interval or the size of the obstacle is large compared to the wavelength, the diffraction phenomenon is not so conspicuous.
Remarkable straight movement phenomenon

(It is thought that the cylinder (slit interval and size as an obstacle) proposed in this paper and the GPS wave correspond to this),

Conversely, when the slit interval and the size of the obstacle are smaller than the wavelength, the diffraction phenomenon becomes remarkable and at the same time the rectilinear phenomenon becomes inconspicuous.

(It is thought that the cylinder (slit interval and size as an obstacle) proposed in this paper and the GPS wave are not equivalent here (although this is not written in the specification) )),
<<0491>>

Therefore, diffraction phenomena can be easily observed in water waves and sounds with long wavelengths. Sounds of sounding bodies that do not exist can also be heard by diffraction. In the case of light, on the other hand, the wavelength is extremely small compared to the size of the objects we encounter every day, so the discovery of the diffraction phenomenon was delayed, and as a result, the particle theory of light was believed for a long time. be able to.

When a photographic plate is placed in a place where light wraps around shadows due to diffraction, light and dark stripes are formed on the photographic plate according to changes in the intensity of the diffracted light, and this is called a diffraction pattern.
For light diffraction,
Fresnel diffraction and
Fraunhofer diffraction is
be.

Illuminate slits and obstacles with parallel light (therefore the light source is at infinity),
Something that captures the diffraction phenomenon at a finite distance
the former,

What catches it at infinite distance
The latter.
<<0492>>

Fresnel diffraction is
As we go infinitely farther
Fraunhofer diffraction
as it approaches
there is no essential difference between the two
However, in some cases, it shows a considerably different diffraction pattern.

The study of diffraction phenomena began with FM Grimaldi in the 17th century, and has been studied by T. Young, AJ Fresnel and many others. Theories that explain the diffraction phenomenon can be broadly divided into
Huygens-Fresnel theory and
There is Young's theory.
<<0493>>

the former is
Huygens principle
is based on
In areas where diffraction phenomena occur such as slits and obstacles
Considering a secondary wave source that emits a secondary spherical wave,
We attempt to explain the diffraction phenomenon as the interference of spherical waves from secondary wave sources.

the latter is
Principle of peripheral diffracted waves
Also called
Slits and obstacles that cause diffraction phenomena
neighborhood
from
A diffracted wave is generated,
This marginal diffracted wave and
A plane wave that uniformly passes through parts other than the periphery and
by the interference of
It explains the diffraction phenomenon.
<<0494>>

Theoretically,
Huygens-Fresnel's diffraction theory states that in the diffraction plane
Since it can be attributed to surface integrals, its evaluation is easy.
It has been developed by many people to this day.

On the other hand, Young's
The theory of peripheral diffracted waves is based on
Since it is a line integral,
If the peripheral shape becomes complicated, it becomes difficult to evaluate it.
Rapid development has been seen in recent years because the physical background is easy to understand.

Diffraction phenomena occur for all waves,
Diffraction of X-rays, electron beams, neutron beams, etc. is used for the analysis of crystal structures.
⇒X-ray diffraction∥Neutron diffraction∥Electron diffraction Toshimitsu Asakura






<<0495>>

To put it briefly, this is based on the condition (or premise) that a certain amount of a substance exhibiting rarefied gas-like dynamics was released from a certain point on a certain date and time (or a certain date and time period), and based on predictions of certain weather conditions, these It would be a system that rapidly predicts how the will spread spatially, and a system that communicates it. What is said to be a substance that exhibits dilute gas-like behavior will actually be a gas containing radioactive particles.
At this time, the size of the calculation cell can be specified.
The output image can be contoured on a map. is the effective dose. Including those traveling the mountain area on business (scientific research, reconnaissance, equipment inspection) or voluntarily (of course) traveling the world. The same is true for such situations), you will try to avoid your own danger. Recently, the number of people possessing satellite phones and mobile phones is increasing, and the number of nuclear power plants is increasing all over the world.
In that case, it is not uncommon in modern times for the above-mentioned screen to be obtained as information from a satellite telephone or the like, and for numerical information to be obtained while being drawn on the screen. Therefore, if you have a GPS, you can also point your own position on the same map. And if you know the direction at rest, without waste It can be used to collect information for advanced decision making on the next step, it can save water and food, which is an energy source, which was required for unnecessary movement, and the time required for unnecessary movement can be used to determine the direction. It is effective in avoiding situations where the weather conditions change to the next one and turn out to be a hopeless situation, etc. As shown in the figure, as a conceptual diagram of dose calculation, the radioactivity of each cell Contributions from particles are taken into account in calculating the dose.

First of all, I must clarify why I am taking this position. It's not my intention to point out anything specific, but it's become clear that such things will happen anyway, but my stance is just to make a contribution that I can. In that sense, I would like to state that I have no policy or political intentions.
Anyways,

Nuclear power generation is modern, as stated at the beginning of the paper, "although it has the effectiveness of... , At that time, there is a demand that can protect itself even a little, and it is something that tries to meet such a demand.

In particular, I would like to make it clear that I have no intention of commenting on the legitimacy of the government's opinion (statement of whether the judgment is correct or incorrect) in the following articles, and that I will not intend to do so in the future. sea bream.
Non-disclosure of radiation diffusion prediction "appropriate" Ministry of Education verifies accident response

Diffusion prediction of SPEEDI by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology. Data as of March 15, 2011 (provided by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology)
On the 27th, the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology announced the results of verification of the ministry's response after the accident at the Tokyo Electric Power Company's Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. Concerning the initial non-disclosure of diffusion predictions for the "SPEEDI," an emergency rapid radiation impact prediction network system that was supposed to be useful in evacuating residents, he said, "It is appropriate to recognize that it is difficult to say that the calculations based on assumptions simulated reality. It was," he justified.

At a press conference, the ministry also explained, "The Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology is not in a position to publish the results of SPEEDI."

The government's Accident Investigation Committee pointed out in its final report released on the 23rd that ``it is possible that the announcement of the spread predictions allowed residents to choose the appropriate timing for evacuation.''


2012/07/27 18:50 Kyodo News
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The intention of the inventor is not on the propriety of the above judgment. Rather, it is assumed that in the future, a mature era will come when the announcement will be made correctly, and at that time, overseas individual travelers who have difficulty gathering information due to direct language conversation overseas (but using mobile satellite phones, etc.) Therefore, we aim to propose a direction information acquisition method that enables mountain travelers and the like to correctly determine and start their actions.

If you can do that,
It seems that the "possibility that residents were able to choose the timing of evacuation appropriately" and "the possibility that they were able to choose the direction and route of evacuation appropriately" also increase.
For those who place particular emphasis on group disaster prevention and evacuation, it may seem strange that each individual makes a decision on their own, but this itself is somewhat old-fashioned. It can be said that they are trapped. In today's elementary and junior high schools, the lack of education in the point of "thinking and acting for oneself" is recognized. “Tsunami Tendenko” also seems to be a lesson that accounts for the fatal consequences of delayed judgment. This brings a new culture. However, in Europe and the United States, it is a matter of course.
Also, without the original idea of valuing each individual, the awareness of disaster prevention will become empty and futile, concentrating on protecting authority and avoiding responsibility. Since it is not the purpose of this article to explain what kind of result it brings, I will omit it.
<<0496>>

Of course, if you live in the city, it does not mean that you should wait for evacuation orders from local governments or the national government. This is because it seems that risk management, not risk assessment, should respect individual decision-making. However, consider what happens in the following cases.

For example, this is the case when you are traveling in a mountainous area, either as a hobby or for business. Self-catering mountain trips carrying a tent and carrying food for the planned number of days are not uncommon in modern times. I pack all the food and shelter (sometimes clothes = cold weather) for the planned number of days + α and move. There is no longer a region in Japan that is unrelated to the nuclear power plant accident that will occur at that time. Since you probably have a portable radio or the like, information at that time will be relatively available. In addition, the time will soon come when you will own a satellite phone (satellite phone price cuts were also announced recently). In such a case, if you are climbing, so-called the most popular, if you are doing a traverse, you are often on the ridgeline at that time. It is possible to instantly envision a plan change that will allow you to return home safely even if you descend in the direction of the mountain. However, at that time, misalignment causes a fatal problem.
<<0497>>

It is also not uncommon to have a backpack traveling in Europe. In today's world of globalization, such things are even considered necessary. However, even in Europe, the damage caused by nuclear accidents cannot be avoided. It is clear from the effects drawn on the map that the effects of the atmospheric release of radioactive materials from the 1986 Chernobyl nuclear power plant accident extended to England, France, Norway, etc. . Due to the delay in the response of the Soviet government at the time, these disasters caused widespread and severe damage. In modern times, as seen in the activities of NPOs in France, a system of voluntarily collecting and transmitting accurate information is being established. Anyone can get this. And what is required now is to obtain that information and expand the means for making action decisions.

This proposal is considered to provide one answer to that. Excellent low cost, possibility of diverting general-purpose products, simplicity, small size and light weight, etc. Other gadgets (diffusion and price reduction of satellite phones, etc.) are also spurring.
<<0498>>

Basically, shielding is stable when there is a shielding object with an integral multiple of the wavelength.
For example, skyscrapers (office buildings, shopping centers, lodging facilities, residential buildings) on the waterfront (Tokyo, Sydney, NY, Amsterdam, London, etc.), shadows of buildings facing the sea in the city For example, if you imagine a situation where you are looking at the sea from the ship's side deck of a huge passenger ship underway, it will be uniquely established. A similar situation may also apply.
<<0499>>

The view from a window in an office in a high-rise building (the 10th floor of the Defense Agency Ichigaya Building A) is also acceptable, or the view from a cafe window (for example, Baycourt Cafe on the 34th floor of Makuhari New Otani). The same is true when the device is pressed against the window of a passenger aircraft, or the window of a rescue/materials mailer (for example, Shikorsky) with a crew capacity of more than 10 people. It may also be possible to go by water boat on a small passenger ship.
Mountaineering and climbing are my hobbies, and I'm particularly well suited to that area. Climbing is against a huge hanging wall. However, it can be difficult to locate it. They look similar, but they take different routes. It doesn't have a name written on it. Therefore, the positions are similar, and it is troublesome whether the GPS geodesy with error is correct. It takes work. At that time, you can easily identify it unexpectedly by calculating the direction you are facing. At this time, since the rock surface is close, the credibility of the jikikon path is declining geologically. That's why we decided to use GPS. When you say it like this, you often get it. Also, in the spirit of climbing, I don't like relying on machines for everything. In a sense of unity between nature and human beings, we use machines to ensure absolute safety, even in the event of an emergency, in order to ensure the minimum level of safety. In that sense, it's kind of uninteresting to bring along an overly precise azimuth gyro. There, however, the compass is unreliable. It's a waste to just take a GPS with you. It was invented under such circumstances.
<<0500>>

Things are similar in the mountains. There is a word traverse. It is a term that means to cross. What I mean by that is that although it is basic to walk along the ridgeline that connects the summits, it is not always possible to do so. It's too windy, it's raining, and the narrow ridges can be a slip hazard. There is also a ridgeline close to a knife edge, and if you slip down, you will die. In that case, tremble with fear. Therefore, another route is developed to wrap around the hillside a little. Such a road also has its own risks, but it is still better. When I go through it, the word traverse often comes up. Note that in this case, a situation similar to that of the hanging wall described above has emerged. In that case, if the GPS is used during a break, it can be confirmed that the azimuth is facing the correct side. It may seem strange, but unexpectedly, the koru (open side) was covered in fog, and if I made a mistake when I started walking there, I would take the wrong ridge line and continue walking for more than several hours without knowing it ( However, this can lead to great distress, especially since we do not encounter any major contradictions. of. For that reason, it is difficult to say that it possesses great danger and intelligence. Although the compass is easy, it is unreliable, so there is a strong tendency not to use it after all. Because it is in the fog where visual information cannot be used, even if compass w suggests a contradiction, it will be cleared up as a magnetic error, and it will not be seen as a very basic and important proverb. In that sense, in the mountains, something to complement it was sought. (This is a mountainous area in Japan, one of the world's most volcanic countries (and therefore famous for its hot springs). However, this is also a story in the summer when the snow is not deep, and it may be different in the snowy plains of Northern Europe.)
Therefore, this proposal seems to be useful in the research field of volcanology. Kiraware volcano, Pinatubo volcano, Iceland, etc. or nearby. It is also suitable for use in the area called the fire of ring, a major volcanic zone. It is also suitable for Antarctica because there are volcanoes in Antarctica. Kilimanjaro was also a volcano. I think Aconcagua did too. I think it was McKinley's total. Of course Mt.Fuji is a volcano. Few people know that Japan is home to 10% of the world's volcanoes and that tourists visit Japan for that reason.


I think it would be good to draw in the following relation.
medicine, nursing, health,
radiation
<<0501>>
Risk avoidance behavior with time pressure (mainly walking)
1. Tsunami (as symbolized by the word tsunami tendenko), it is known that quick action decisions and immediate action execution based on individual judgment, rather than "side-by-side", which may be effective in normal times, make the difference between life and death. In such a case, if there is a local information, it should be followed, but in the case of an area that has only been visited on a business trip, etc., it seems to be effective as a support device as various information)
2. Avalanche (If it is based on predictions such as an avalanche warning due to an abnormal rise in temperature during the day. Or, in a fight against the creeping sunset, rush to a safe zone with footsteps and mountain ski equipment (current position is an avalanche If walking across (or not crossing) an avalanche-prone area under time pressure in haste, if not an avalanche-prone area),
3. Determination of actions (whether to evacuate or not) associated with rapid diffusion prediction of radioactive materials (fine particles)
4. If there is a report that there is a possibility of a steam explosion at a nuclear power plant due to loss of cooling. Although it will be an action to bet on predictive power based on self-risk assessment and risk management, such as the direction of being far away and the topographical direction that is not downwind, but if there is a land can, it will generally hit. Will.
5. Evacuation avoiding the direction of volcanic eruptions, steam explosions, and pyroclastic flows based on predictions.
7. If there is information on an area where riots have occurred overseas, etc., do not enter that area and evacuate away from that area, or walk to a designated airport if the embassy informs you that an escape plane has been arranged. Reach support while confirming not to step into a dangerous designated area in an unfamiliar geographical situation
8. Although there are not many examples in Japan, if there is a dangerous area where it is said that you should not enter (get involved in a conflict) in an area where there are many overseas conflicts, you can enter that area if you proceed in this direction. Ability to warn from the azimuth at rest that it will be lost.
9. When you see a place to reach while drifting, whether you should use your physical strength to reach it or whether you should swim, the direction is important when making such a decision. In some cases, such as when you're on the move, you'll be late along the way (and when you move, it's hard to do because you can't visually see where you started), so it's best to stop when you're still.
10. Water is also important in trail competitions, Atacama Crossing, Gobi March, Trail Running, etc.

In the case of 9, there is no cover other than the lifeboat and myself, but since there is plenty of seawater, I think it would be good to equip GPS equipment and a large bucket that can fill with seawater and create a cover. It may be possible to ■ ``distill'' it with sunlight and its bucket.

As equipment for mountaineering, especially for overseas mountaineering and expeditions, it can also serve as a filtering bucket to secure safe water for groups.
<<0502>>

Pose at 9:36, or the pose when Ichiro avoids a dead ball, put the thighs of both legs together to eliminate the gap, pull the waist tightly, and cover the upper body slightly with both hands. Place it on each knee, with your elbows sticking out, and spread a (salt) water film (including food) from your arms to your upper body/waist/thighs.
While doing this, both water films may be connected to measure atmospheric pressure changes from the reference point of Pascal's law (combined function),
You can refill your mouth with Smartubue,
You can simply use it as a water bottle,
It can be used to cool the armpits as a preventive measure against heat stroke (in this case, you can really put a cold pack),
Conversely, it can be used as a heat retaining agent (in this case, a heat retaining agent may be added).
A bellows may be used,
You can use transparent vinyl, or you can put reinforcing resin in the shape of an umbrella bone,
It may be a tapestry bellows type.
A fan-shaped deployment method may also be used.
Can be attached with Velcro tape
magnetic connection structure

Masao Nagaoka You can attach it with a magnet,
You can use paste-like food or salmon fillet,
You can also add boiled beans, beans, or grains.

Then, if you place a GPS around your crotch or navel, you can create a cylinder-like (or cone-like) object with an opening of exactly λ=19 cm and 2λ=38 cm.

If you want to spread your knees, you can also attach a rectangular water plate to your crotch area.

If you're going to do this with your left and right legs open (which also doubles as a stretch - it's effective because it's actually important to change your mood, change your mind, and relax before an accident), don't put your palms on your knees and place your forearms around. A good distance is enough to touch your knees.

When using Masao Nagaoka magnets: One line on each side of the left and right thighs between the groins.
<<0503>>

Just to use less water, just close your knees.. just then straighten your arms and the opening will be narrower. I feel that in many cases it is better to make it a circle.

If you have a gap between your thighs when you close your legs, you can put water in that space as well. Place your palms on your knees that are in front of you.

The term "water film" may refer to the agar sheet, or to other similar materials.

They may be divided into compartments and joined together.In that case, they may be joined with Velcro tape or the magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka.
In order to make the most effective use of your body, as shown in the figure, you should sit on the knees, pull your hips in, put your hands on your knees, close your thighs, and bend your upper body slightly. , forearms, head, thighs, and shins.

It's even better if you spread a film of water over the area surrounded by your upper arms, forearms, body, and thighs.
This means that a cylinder having a diameter of 38 cm or more (that is, 2λ or more), or a cone, a conical section, a square cylinder, a pyramid, or a truncated pyramid is constructed. equal.
<<0504>>

At this time, to join the body and the water film structure, a magnetic force connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka (an elongated cylindrical metal cylinder with N and S poles formed symmetrically with respect to the central axis direction, Insert the cylindrical magnet into a container made of plastic or the like, insert it into a smoothly rotatable pivot with a slight play space, embed the structure in the bonding surface of the material to be bonded, and apply the mutual sides. Since the magnets rotate independently in the direction in which they attract each other regardless of the direction in particular, there is no need to correct the orientation, and it is possible to easily combine without disturbing concentration (patented mmmm See township))

A polygonal water bottle with a thin water plate structure, which has a screw cap or a push-in lid, and each side of the polygon is equipped with a magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka. what to do

You can use it to fill the gaps in the figure.



<<0505>>

At that time, the upper arm, forearm, thigh, side of the body, etc., which correspond to the sides of the joint, may be similarly equipped with a magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka.In that case, may be sewn onto clothing, or may be attached using Velcro tape, thermocompression tape, double-sided tape, duct tape, Teraoka tape, or adhesive tape. Thighs and torso can be wrapped with Velcro tape to surround them, and the magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka can be attached there.In that case, removal will be easier. .


For example, assuming that it is sewn on, or if it is attached with Velcro tape, the water plate attached with the magnetic connection structure magnet devised by Masao Nagaoka will follow the shape of the body. If you stick it to your body, it will not interfere with your movement.
<<0506>>

It should be noted that if you make it as detailed as the development diagram, you can do it more appropriately for your body.
The magnetic connection structure magnet devised by Masao Nagaoka has sufficient bonding strength.
A development plan can be created by freely creating a three-dimensional polygon and creating a development plan for it.
For each one, it is sufficient to prepare water plates such as pentagons, squares, triangles, and hexagons as constituent elements.

It is also possible to bulge out slightly outward.

A nearly flat structure that does not bulge at all is also acceptable.
Mizukoku
http://www.sky-i.jp/youki-jikkenkigu/poritanku/SAN2167.phtml List of SKY-i plastic tank products

From selling plastic tanks to providing various information
SKY-i from plastic tank https://item.tech-jam.com/items/products_img/KN3340438.jpg This reagent bottle is shaped like a book. increase.

<<0507>>

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With book bottle cock (name: 10L (with inner stopper), cock thread size (mm): 20A)
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Outer dimensions (mm) 241×171×386H
Mouth inner diameter (mm) 43φ
Name 10L (with inner plug)
cock thread size 20A
C/S (reference) 3
Material (body) PP (transparent)
Material (cap) HDPE (white)
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Book bottle (1 L) B-1 Stop cock, 2-way cock, 2-way cock, 3-way cock, 3-way cock, 4-way cock, 4 way cock
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1.0
Dimensions (width W x depth D x height H) (mm): 48 x 230 x 166


. It saves space compared to cylindrical bottles and can be neatly organized.

Book bottle (name: 2L transparent PP (no inner plug))
WEB2303
\605
\635 (tax included)

500ml
2300E 0.5 48×167×115 37175336 2300E
0.5 48×167×115 None 85
291-7017
¥308
¥293
2208E 1.0
48×230×166 None 166
291-7025 ¥495
¥470
SUNPLATEC, BOOKBOTTLE



<<0508>>

How to maintain a thin structure
In a bucket shape based on a circular (square) cone, the outer wall is actually double-layered, and a separate liquid (or semi-liquid such as gel, or semi-solid) can be put in and taken out.
1. Put it there (a) Specifically, there is no ready-made product. propose. I made my own. For DIY, you can use hot glue (hot gun), hot glue, etc. Welding by heat is also possible. You can also use chemical adhesives. In recent years, chemical adhesives capable of adhering PP, PE, etc. have become available, so they can be realized. Also, with the spread of 3D printers, it has become possible to make your own.
(B) This is treated as a patent claim as a double structure bucket.
(c) The double structure bucket is also proposed and claimed as a silicon type collapsible silicon bucket.
(d) A pop-up bucket that pops up based on a physical resin spring.
(e) In addition, if the double structure bucket can have individual chambers and individual plugs, a barometer can be made by using the principle of Pasukaru.
(f) We can also create a hyfdration system,
(g) The outer shape of the filtration device can also be made.
(h) Combined with the framework of a simple device that can distill even a little seawater with a limited impact from sunlight in a harsh or limited environment with few materials, such as a drifting lifeboat in an amphibious vessel or a washed-up island. suggest something. (Origin of the SOALAS Treaty) Hitherto, many distilling apparatuses using solar heat have been proposed, but all of them have complicated structures and high manufacturing costs, and none of them are portable. The parabola also repairs the useless thing. "Use sea water as cooling water to take away (condense) heat""Use sunlight as a heat source to give (evaporate) heat" Create a part on the side where seawater is placed.” “A partition is installed so that the evaporated water does not return to the original seawater when the water drops fall, and even if it falls, it will remain in the partition. Anything that stays in the partition either accumulates in the middle partition or accumulates in the double structure.” Transparent acrylic carbonate. Lid. Rub on the lid. It flows into the aside. The watercone has no cooling function. Oh, should I go? What should I do with mine? Should I call?


How to endure with a curved structure made of robust and lightweight plastic
1. Made from polypropylene. Don't make the size of the unit too big.
2. Lay it out in one layer.
3. Double the layer.
(a) Made of thin PET (polyethylene terephthalate) such as Irohasu (Coca-Cola). There are no examples. It can be sewn onto a coat, furisode, or attached with Velcro or gumtie.

How to endure with a flat structure of robust and lightweight plastic
4. How to shape with polypropylene etc.
(a) Book bottle (Sanplatec) 0.5ml, 1L, 2L, etc. are available. It is easy because there is no structural problem. 0.5L dimension is 0.5L
48 x 167 x 115 mm.
<<0509>>

A method of giving structure with flexible and lightweight plastic vinyl bags and narrow cylindrical fibers
1. An arbitrary transparent vinyl bag is filled and put into a net woven into a long and narrow cylindrical shape.
2. Arrange one layer with it as one unit.
3. The gap is closed by making the layer into two layers.
How to give clear vinyl tubular structure
1. Fill any transparent plastic bag and put it in a net woven into a long and narrow cylindrical shape 2. Arrange it in a layer as a unit.
3. The gap is closed by making the layer into two layers.
(Example) For tube sales of candy 1. there is an example of
Method of giving structure by repeating ¥ for subdivision packaging of transparent plastic bags
1. An arbitrary transparent vinyl bag is filled, and it is subdivided and packaged in a rectangular shape. .
2. Arrange one layer with it as one unit.
3. The gap is closed by making the layer into two layers.
(Example) There is a zero of Shimizu, a life-saving equipment certified by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. It has become an international standard.
A method that increases the viscosity of the liquid itself and gives it a structure (semi-liquid, semi-solid, gel-like)
1. SAP Super
Add Absorbent Polymer powder to make an aqueous solution
2. An arbitrary transparent vinyl bag is filled, and it is subdivided and packaged in a rectangular shape. Subdivisions larger than water can still maintain normality.
3. Arrange one layer with it as one unit.
4. If necessary, double the layer to close the gap.
(a) It may be explained by the increase in cluster size that contributes to the orientational dielectric due to hydration.
A method that increases the viscosity of the liquid itself and gives it a structure (semi-liquid, semi-solid, gel-like)
1. Agar or Ogo powder is added to make agar. If that is the case, the addition of an electrolyte will enhance the electromagnetic wave absorbability, so it is added. Add necessary elements (salt content), nutritional supplements, ascorbic acid, etc., if they are listed. Better.
2. An arbitrary transparent vinyl bag is filled, and it is subdivided and packaged in a rectangular shape. Subdivisions larger than water can still maintain normality. Diprok can easily maintain its shape.
2. Arrange one layer with it as one unit.
3. If necessary, the layer is made into two layers and the gap is closed.
(Law) This is two things. Can be used as food. The availability of agar is high in Japan, so there is flexibility. If you increase the electrolyte (salt), you can do something like oral rehydration. For the time being, it will replace the trail mix. Easy to handle due to its stable shape. If ascorbic acid is added, an effect of resistance to radiation can also be expected (reference: National Defense Medical College 2008, etc.). Electrolytes such as salt, ascorbic acid, and aliquots are ionized to increase electrical conductivity, so an improvement in the electromagnetic wave absorption effect can be expected. It may be explained by an increase in cluster size that contributes to the orientational dielectric due to hydration.
It is also possible to create a disaster site, a mountain hut, etc., in case of natural disasters overseas, riots, etc., such as small ships, etc. .
1. Using a paper structure such as the core of a saran wrap, the core of a paper towel, or the core of a trolley, water is added to the vinyl cloth, and the scallops are sealed with a katamusubi. , put it in the core of them, and stop it with a gum tape (even better if it is a teraoka tape) so that it does not come out.
2. Arrange them in a single layer.
3. If there is a need, make two layers and close the gap
4. If necessary, the circle can be slightly squashed into an ellipse by adding pressure.
Put the folded shimbunshi in a garbage bag and pour water into it. That's all there is to it. Shimbun is water-absorbent, so it is convenient to wear thin fabrics. This is especially true in the case of buffalo saline and the like. If the child is dizzy today, you can force him to hold the folded newspaper outside the garbage bag for the purpose of picking it up today. It is also possible to cut open a gyu-new pack. Outside. It can be a cardboard box or Nakami no Danpozu. The filling may be cooking paper or the like. Crush it from the outside. make it Or toilet paper itself.
1. Form the structure of the joint. ,
2. Assuming that it is one layer, one layer is arranged to cover the necessary area.
3. If there is a need, make two layers and close the gap
Prepare a ziplock that connects. All of the zips are unzipped and filled with fresh water (or an aqueous solution or any other solution with agar and the desired medium dissolved in it). Gently close the ZIP of all compartments.
1. Make it a layer.
2. The gap is closed by making the layer into two layers.
(zero) I don't see an example like this, but Yamato is convenient. It can be used as a storage for both food and beverages, and it can also be used as a heat and cold insulator, and because it is a sheet, the structure is easy to modify, it can be placed anywhere, and it supports GPS. It is easy to use it for two, and in the first place, it is already a wide open water tank, and it is even more powerful if you close the gap by putting it together. This seems to be easy, and it's not, it's definitely a good idea to do so. Especially in disaster relief, vegetables, mountains, and seas. If you mix it up, you can actually change Atsumi, depending on the GPS system. You can gradually increase or decrease the area. Together with Velcro with double-sided tape, Yamamoto Jishaku, Teraoka Tape, Gamute, etc., it will be strong. It can be used to prevent tents and tents from being exposed to the sun. If you take two and put this sheet between them, you can create a wall like water. I can't get tired of working hard. Luggage can't be wasted space either. It will be fine when the water is set and it has been warmed up. It is flat. Moreover, it can be used even if it is cut off. There is also a famous Suinaka Miki Chohin. Kusuri s, Passport, Money, Chizu, Taoru, sagai, Karabina Geass Ringe. Kandenchi, Bungu, tools, scissors, demos, side dishes, and food items. , j phone number.
<<0510>>

Emergency seawater desalination equipment
http://www.j-tokyo.com/2008/11/27/10895.html

Simple seawater desalinator
http://www.j-tokyo.com/2007/08/30/3216.html

Selling price
(Amount including tax) 8,478 yen

standard price:
8,925 yen


Security measures
Secure SSL encrypted communication

Frequently Asked Questions When Purchasing
Delivery time 2-3 days
Main features
It can be folded into a small size for storage when not in use, and can also be made smaller when discarded, making it possible to reduce the overall amount of waste.

Chucks, zippers (plastic, metal), fasteners (plastic, metal), Velcro tapes, double-sided tapes, packing tapes, Teraoka tapes, magnetic connection structure magnets devised by Mr. Masao Nagaoka, etc.
<<0511>>

Polypropylene, etc., which has a certain degree of strength, is widely used as a bag for water. (Those with screw caps called containers, matty bags, standing bags, etc. are in widespread use.
Bill bag is 1,800cc,
600cc, 360cc, etc. For example, products made by Sunplatec are popular, and Mighty Packs cost around 150 to 200 yen. Book bottles are priced from 4 to 500 yen for less than 1L.
<<0512>>

Bill Pack. A bill pack that can be capped and stored even if you can't use it all at once. Since it has an injection port, it can also be used as a refill pack for liquid detergent, shampoo, conditioner, etc.
1.
Since it can be folded before use,
It does not take up space and can significantly reduce distribution costs.

2. Excellent quality maintenance,
It can handle various materials.
Please use it flexibly, such as multi-layered paper, aluminum, etc., standing bag, set with outer box. In addition, it is light and durable, and can be folded before use, so distribution costs can be greatly reduced, and it is also effective for disposal.

Billback can be folded into a small size for storage when not in use, and can be reduced in size when discarded, making it possible to reduce the overall volume of waste. It can be used repeatedly. It can also be used during sampling and in emergencies. It is almost the same as what is called a petanko water bottle.
Refills have evolved further!!

Billpack is a pouch with a spout. We have a type that is placed in the center of the upper part of the bag and a type that is attached diagonally to the corners. Compared to hard bottles, this eco-friendly pouch uses less plastic and comes with a cap, so you can use it in small amounts and store it as is.
Contents can be taken out without stress. Suitable for re-openable bags for camping equipment, sports drinks, emergency drinks, etc. Taisei Lamic
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The Maitybag is a pack with excellent sealing performance similar to that of the bilbag. It has a two-layer film structure that uses polyethylene on the inside and vinyl on the outside, and has excellent sealing performance. 1800ml, 850ml, 600ml, 360ml, etc. article
It has excellent pressure resistance and can be used as a pack container for liquid and viscous samples. Inner surface/PE outer surface/PA (polyamide) with polyethylene sealing plug
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The BookBottle (1L) is a rectangular container with a handle and scale. There are 500mL 48×115×168 and 500mL 48×115×168. It is a square container with a handle and scale, and is thin for excellent storage. B-5 and B-10 have handles and scales in two places, and can be used both vertically and horizontally. B-0, B-1 and B-2 can be autoclave sterilized. Body / PP Lid / Inner Plug / PE (B-0, B-1, B-2 are all made of PP, no inner plug)



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Regarding the mathematical, biological, chemical, and physical terms used in this paper, although I do not think there is any particular need for further explanation, I will provide a brief explanation just in case. I decided to keep it. This is mainly based on the following documents: Rikagaku Jiten 5th Edition, World Encyclopedia 2nd Edition, Encyclopedia Mypedia 2006, Kojien 5th Edition, Modern Terms Basic Knowledge 2001-2006, etc.
A polar solvent is a solvent consisting of polar molecules with a high dielectric constant. It has a large dissolving power for electrolytes and dissolves many substances that are not soluble in non-polar solvents. This is because strong dipole-dipole forces and intermolecular forces such as hydrogen bonds act between the solute and the polar solvent. In addition, the solvation energy for ions is large, and the reaction rate in polar solvents is high in ionic reactions. Water and ethanol are typical hydrogen-bonding polar solvents. Also dipolar aprotic solvents without protic hydrogen, such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, hexamethylphosphoramide, etc. is widely used as a solvent for polymer compounds and as a characteristic reaction solvent. A solution is a mixture that forms a homogeneous liquid phase. Homogeneous mixtures may be liquid phases, gas phases, or solid phases. A solid phase is called a solid solution, and a solution in a liquid phase is called a solution. Solution is sometimes used in the same sense as solution. When one of the components of a solution is considered to dissolve the others, the dissolving component is called the solvent and the dissolved component is called the solute. Both the solvent and the solute are liquids. For example, in the case of a solution such as water and ethyl alcohol that can be mixed at an arbitrary ratio, the solvent is used as the larger amount for convenience. A visible characteristic of homogeneous liquid mixtures is that no separation occurs when a clear mixture is allowed to stand for a long period of time or is centrifuged, and that even if the mixture appears clear, it can be turned upside down. In some cases, the liquid flow cannot be seen. Even if it is transparent, if it is non-uniform, the density and refractive index of each part will be different.
Solutions include electrolyte solutions and non-electrolyte solutions. A solution in which an electrolyte is dissolved in a polar solvent and dissociated into cations and anions is called an electrolyte solution or an ionic solution, and a solution that does not contain electrolytes is called a non-electrolyte solution or molecular solution. In the former, ion-ion and ion-solvent forces mainly contribute, whereas in the latter, intermolecular forces usually dominate, so both are treated from different standpoints. Whether or not a solution contains ions can be determined by measuring the electrical conductivity (conductivity) of the solution. That is, the electrical conductivity of a solution in the presence of ions is greater than that of a solution without ions. The degree to which an electrolyte dissociates in solution (dissociation degree) is greater if the electrolyte consists of ionic bonds (strong electrolyte or <true electrolyte>). However, even substances that are not ionically bound may have the potential to become partially ionic through interaction with solvents (weak electrolytes or <potential electrolytes>).
The thermodynamic properties of solutions are characteristic. Non-electrolyte solutions exhibit different properties depending on the combination of their components, and are usually discussed from the standpoint of the following interactions.
(1) An ideal solution is a virtual solution that does not change heat or volume when mixed. All solutions behave like ideal solutions when their concentrations are sufficiently dilute. However, when the solute and solvent have the same molecular size or are chemically very similar (e.g., isotope mixtures, mixtures of chlorobenzene and bromobenzene, etc.), all This solution exhibits properties close to the ideal solution in the concentration range of . Such a solution is called a perfect solution.
(2) An athermal solution is one in which there is no heat exchange when several components are mixed into a solution (the heat of mixing is 0, that is, approximately H = 0), and the entropy change of mixing is the same as in an ideal solution. refers to a solution that differs from the value Unlike an ideal solution, an athermal solution occurs when the molecular interactions of the components are very similar but differ in size. Examples include ethylene bromide and propylene bromide solutions.
(3) In a regular solution, when several components are mixed to form a solution, heat is transferred in and out (the heat of mixing is not 0. H≠0). A solution which is the same as in the case of Hildebrand J. et al. H. Hildebrand (1929) defined a regular solution. When dealing with real solutions, solutions that do not have intermolecular interactions such as chemical interactions and associations often satisfy the conditions of this definition approximately, and a solution consisting of benzene and carbon tetrachloride satisfies this definition. For example.
(4) A polymer solution is a solution in which the solute is a polymer compound. When the solvent is water, it is called a water-soluble polymer solution. Physical properties that tend to be different from the properties of low-molecular compound solutions flow birefringence, light scattering, etc.).
(6) A surfactant solution significantly reduces the surface tension of the solution when certain substances (eg, sodium alkylbenzene sulfonate) are dissolved in the liquid. Such substances are called surfactants. Surfactants also have the characteristic of forming micelles (lyophilic colloidal particles formed by association of many molecules by intermolecular forces) when the concentration exceeds a certain level (critical micelle concentration) in a solution. A phenomenon in which a water-insoluble liquid or solid dissolves in a micellar solution of a surfactant to form a stable solution is called solubilization, and such a solution is called a solubilized solution.
The properties of solutions are roughly divided into properties in equilibrium and properties in non-equilibrium. (1) Equilibrium properties In other words, thermodynamic properties. When examining the properties of a solution, the necessary conditions such as temperature and pressure are kept constant, and it is carried out in a state in which no changes occur anymore, that is, in a state in which equilibrium has been reached. Specifically, vapor pressure depression, boiling point elevation, freezing point depression, osmotic pressure, and the like. These phenomena are generally seen in solutions, but the amount of change in them, especially in dilute solutions, depends not on the type of solute, but on the amount (number of moles) of the solute per unit amount, as long as the solvent is fixed. It has been confirmed experimentally that it is determined by the solubility of the Therefore, the property of a dilute solution of a non-volatile substance that does not depend on the type of substance is called a colligative property. These colligative properties can be used to determine the molecular weight. The reason why the concentration is limited to dilute is that these colligative properties are calculated and measured from <Raoul's law> (the law for vapor pressure drop) and the formulas for boiling point elevation and freezing point depression related to the law. It is only at sparse concentrations that the values agree. As the concentration increases, it becomes difficult to explain the measured values theoretically. The vapor pressure (partial pressure) of the solute must be considered when working with solutions of substances that are gaseous or tend to become gaseous, such as gases, liquids, and solids with high vapor pressure. When a gas dissolves in a solvent to form a solution, the relationship between the partial pressure of the gas and its solubility is known as "Henry's Law." Solventextraction is one of the operations for extracting a certain component from a natural product or for separating or purifying a substance used in chemical analysis or synthesis. is. (2) Properties in non-equilibrium state These are properties related to diffusion, viscosity, electrical conduction, and so on. Diffusion of solutes and solvents in solutions, viscosity of solutions, and properties of electric conduction are also studied experimentally and theoretically.
Infusion (fluid transfusion∥infusing solution) refers to injecting a large amount of liquid into the body through a route other than the gastrointestinal tract, or the liquid used therein, and the latter is also called an infusion agent. The route of injection is primarily IV, but subcutaneous injection is also possible. Intravenous infusion is called an infusion or intravenous dripinfusion. In the past, a glass drip bottle connected to a rubber tube was used for infusion, but recently, a disposable plastic infusion set connected to the infusion bottle is used. For infusion, the infusion rate must be adjusted according to the condition of the body.
The purpose of intravenous fluids is to (1) replenish lost water and salt (electrolytes), (2) supplement nutritional deficiencies when oral intake is impossible or insufficient, and (3) treat intravascular bleeding. There are three types of supply of blood substitutes to secure volume.
For example, when it comes to water, humans dissolve metabolites that are no longer needed from the body in urine and excrete them. losing water. For this reason, an adult weighing 50 kg requires at least about 2000 cc of water per day. Therefore, when a large amount of water is lost due to severe vomiting or diarrhea, fluid and electrolyte transfusions are required to replenish body fluids. In this case, nutrient IVs are given at the same time to compensate for malnutrition due to inability to take oral intake. Also, when oral intake is inhibited for several days, such as after gastrointestinal surgery, it is first necessary to replenish necessary fluids and electrolytes. Furthermore, when intestinal absorption of nutrients cannot be expected due to digestive disorders, etc., or when it is desired to stop intestinal absorption for treatment, total parenteral nutrition is performed to supplement the total calorie needs. . If the infused fluid is blood, it is called a blood transfusion.
Infusions include the water, salt, sugars, proteins, and fats that are necessary to sustain life, as well as plasma substitutes and drugs used for various treatments. It is prepared to the same extent as body fluids and is completely sterilized so as not to damage blood cells and tissues. Infusions are broadly divided into electrolyte infusions intended to replenish only water and electrolytes, and nutritional infusions aimed at preoperative and postoperative nutritional management. Physiological saline and Ringer's solution are still widely used as electrolyte infusions because of their ease of use. A variety of infusion solutions are available commercially as required and as shown in the table. Electrolyte infusions can be roughly divided into (1) surgical sodium replacement solutions that are isotonic with blood and used for acute extracellular fluid loss and shock (physiological saline, Ringer's solution, lock solution, etc.), (2) ) Generally called by the name of No. 1, is a 1/2 to 1/3 isotonic solution that is used as an infusion starting solution that does not contain potassium ions, (3) Intracellular repair solution, called by the name of No. 2 (4) Maintenance solution, 3 As the name suggests, it is a 1/3 to 1/4 isotonic solution for the purpose of replenishing and maintaining sodium ions in a stable period after surgery, (5) Postoperative recovery solution, called No. 4, Aimed at maintaining water replenishment, it is broadly classified into those containing few sodium ions and chloride ions and either no potassium ions or those containing a small amount of potassium ions. As sugars, in addition to the glucose shown in the table, there are infusion solutions containing sorbitol, fructose, xylitol, maltose, etc. As a nutrient infusion, there is a high-calorie infusion that uses high-concentration glucose as the main heat source, which was developed in 1968, and is used for parenteral nutrition. Low-calorie infusions are not as high-calorie as high-calorie infusions, but they contain 5-10% glucose mixed with amino acids and fat emulsions and are used for drip infusion.
Explain the electrolyte. When a substance is dissolved in water, the solution may exhibit the property of conducting electricity (electrical conductivity, electrical conductivity). This is because the substance dissociates in water into charged particles (cations and anions). A substance that dissociates into ions and exhibits conductivity when dissolved in a solvent is called an electrolyte. The degree of dissociation into ions (degree of dissociation) varies depending on the substance and solvent. Since water is usually used as a solvent, a substance that dissociates highly when dissolved in water is called a strong electrolyte, and a substance that dissociates less is called a weak electrolyte. However, this classification is not necessarily accurate. Rather, the degree of dissociation depends on the nature of the binding of substances, so the following classification is also made. When examining the conductivity of substances in a liquid or molten state (under high temperature), they are divided into substances that exhibit conductivity (electrolytes) and substances that do not (nonelectrolytes). A substance that exhibits conductivity in a molten state (molten electrolyte) is composed of ionic bonds of cations and anions, and is a so-called <true electrolyte>, corresponding to a so-called strong electrolyte. Examples include sodium chloride and potassium chloride. A substance that is not electrically conductive in its liquid or molten state may become electrically conductive when dissolved in a solvent, depending on the solvent. For example, acetic acid itself is nonionic and has little conductivity. Even if acetic acid is dissolved in water, it is only weakly dissociated (about 1%). However, when acetic acid is dissolved in liquid ammonia, acetic acid becomes strongly dissociated. This is because ammonia decomposes acetic acid through a chemical reaction to produce ammonium ions NH4+ and acetate ions CH3COO-. Substances such as acetic acid are, so to speak, <potential electrolytes> and correspond to so-called weak electrolytes.
Electrolytes include a 1-1 type consisting of monovalent cations and monovalent anions such as sodium chloride NaCl, and a 2-1 type consisting of divalent cations and monovalent anions such as calcium chloride CaCl2. type, charge type such as 2-2 type consisting of divalent cations and divalent anions like magnesium sulfate MgSO4. Electrolyte solutions are being studied from a practical point of view, such as plating and batteries, from a medical and physiological point of view, as is known for physiological saline, and from a fundamental point of view, physicochemically. As a theory of electrolyte solutions, for example, the Debye-Hückel theory of dilute solutions is known.
A development will be described. Putting an appropriate cut in a solid in space and expanding it on a plane is called unfolding the solid on the plane, and the figure that appears on the plane at this time is called the development of the solid.
A polyhedron is a solid bounded by a finite number of planar polygons. Each polygon is called a face of the polyhedron, a side of the polygon common to two faces is called a side or edge of the polyhedron, and each vertex of the polygon is called a vertex of the polyhedron. A solid with n faces is called an n-hedron. A polyhedron is called a convex polyhedron when the whole is located on one side of the plane containing each face, and Euler's theorem holds between the number of faces, edges, and vertices. In other words, a polyhedron is also a solid surrounded by four or more planar polygons. Depending on the number of planes, it can be called a tetrahedron or a pentahedron. The faces of a tetrahedron, which is a polyhedron composed of four planes, are all triangular.
A more mathematical description of the polyhedron is as follows. If there are a finite number of polygons in space, and each side of each polygon must be the side of exactly one other polygon, then the figure formed by these polygons is called a polyhedron. Each polygon that constitutes a polyhedron is called a face of the polyhedron, and the vertices and edges of these polygons are called the vertices and sides (or edges) of the polyhedron, respectively. A polyhedron with n faces (≧4) is called an n-facet. Of the two parts of the space divided by the polyhedron, the one with finite extent is called the interior of the polyhedron. A figure consisting of a polyhedron and its interior is also called a polyhedron, in which case the original polyhedron is called the surface of the polyhedron. A polyhedron is called a convex polyhedron if any face of the polyhedron intersects with the plane containing this face only on this face. A polyhedron is said to be simple if its surface can be continuously deformed into a convex polyhedron. A tetrahedron and a cuboid are convex polyhedrons, and a pyramid whose base is a concave polyhedron is not a convex polyhedron but a simple polyhedron. A perforated polyhedron like that in FIG. 3 is not simple. When the numbers of vertices, edges, and faces of a polyhedron are a0, a1, and a2, a simple polyhedron always has a0-a1+a2=2, and a convex polyhedron with p holes generally has a0-a1+a2 = 2(1-p). This is called Euler's polyhedron theorem. There is also a field called topology that interprets polyhedra more broadly than the above.
A pyramid is described. Given a polygon in space and a point not on the plane of this polygon, each side of the polygon and a fixed point define a triangle. The solid bounded by these triangles and the initial polygon is called a pyramid, these triangles are called the sides, and the initial polygon is called the base. Furthermore, the fixed point is called the vertex, the distance between the vertex and the base is called the height, and the line of intersection of the sides is called the side edge or side edge. A pyramid with an n-sided base is called an n-sided pyramid. A triangular pyramid is also called a tetrahedron. A pyramid with a regular n-sided base and all sides of equal length is called a regular n-sided pyramid. In a regular n-pyramid, the lengths of the perpendiculars drawn from the apex to each side of the base are all equal. This length is called the oblique height of the regular n-pyramid. When a pyramid is cut by a plane parallel to its base, the cut end becomes a polygon similar to the base.
<<0516>>
Ropes play an important role in the mountains. Extremely important. The material has high strength, low strength, expensive, inexpensive, lightweight, and weight
There are, of course, various types depending on the purpose. There is a quay climb that is expected to be completed within a few hours, and there is a huge cliff between traverses.
There are times when you have to climb walls (for example, the famous large killet), and there are places where it is relatively easy but you slipped down, but there are places where you have to climb streams and many waterfalls.
There is also a steep climb, and there is also a natural giant quay wall that takes more than a few days to climb. Carrying water and food is essential. A rope is also required. The view that the rope is a kind of expendable item
There is also On such occasions, having multiple ropes is not uncommon, but rather common. Places with high difficulty, places with low difficulty, etc., can be used according to the purpose. instructor
I propose the following structure: That is, a material such as chloroprene having a power half-life depth corresponding to that of water is used to form a rope-like shape. this
as a spare rope in mountainous areas. By doing this, in an unexpected accident-like situation, you can
In addition, even if water is lost, diffracted waves can be expected to be weakened by forming a hollow cylinder with the chloroprene rope.
<<0517>>
The graph of FIG. 64 indicates that the dielectric loss of water at 1.5 GHz is on the order of several tens. It also shows that the larger the ionic conductivity σ, the more the effect is added to the dielectric loss of water and the smaller the power half-life depth, but the effect is still effective at 1.5 GHz.
<<0518>>
In the graph of FIG. 65, muscles, skin, etc. are sometimes referred to as high water content media in the medical field (fat, bones, etc. in the medical field are terms such as low water content media, and the above-mentioned
), but its 1.5 GHz penetration depth (the depth at which the power density is 1/e=1/2.718=37% in this case) is about
It shows that it is as short as 2-3 cm.
<<0519>>
FIG. 66 is a diagram showing that water molecules are permanent dipoles. The center of positive charge and the center of negative charge in the water molecule do not coincide. That is, the molecule has a permanent dipole mode
have a ment. When an electric field is applied to this, many randomly oriented water molecules are displaced by rotation due to the influence of the electric field. This is called dielectric polarization.
Bu.
A certain amount of time is required for the displacement. called relaxation time. Even if the alternating electric field is forced to make a displacement faster than this relaxation time, the water molecules cannot follow the influence of the outside world and cause loss.
Based on quantum theory, FIG. 71 shows that an oxygen atom in a water molecule has six outer-shell electrons (2 electrons in the 2s orbital and 4 electrons in the 2p orbital) orbitals. Due to the repulsion of two positive charges between two hydrogen atoms, the separation angle between bonds is 14 degrees larger than the angle of the p-orbital, which should be orthogonal, and represents 104 degrees.
It is a conceptual diagram for explaining the state of the permanent dipole moment of water molecules.
Based on quantum theory, an oxygen atom in a water molecule has 2 electrons in the 2s orbital, 4 electrons in the 2p orbital, and 6 outer shell electrons.
The two p-orbitals are still only half-filled with electrons (top of FIG. 71).
Thus, an oxygen atom will try to bond with two hydrogen atoms using two p-bonds into one covalently bound water molecule.
Now, if so, since the p-bonds are orthogonal to each other (Figure 71, top panel), a valence angle of 90 degrees is first expected (Figure 71, bottom left panel). .
However, the measured value of bond angles in actual water molecules is about 104° (lower right figure in FIG. 71).
This could be explained on the basis that the two hydrogen atoms are partially positively charged and repel each other.
Similarly, a nitrogen atom has three p-bonds. If the bond angles between them were the same, it would have been possible to configure the ammonia molecule as a regular tetrahedral pyramidal molecule.
However, in reality, the ammonia molecule is much flatter and all bond angles are enlarged to 108 degrees.
Again, the electron repulsion of the hydrogen atoms may be brought out to interpret this fact, as the strong dipole moment (1.46 debyes) possessed by ammonia proves its polarity. be.
The covalent bond is also known as a homopolar bond or an electron-pair bond.
A chemical bond formed by an electron pair shared by two atoms. An electron pair involved in bonding is called a bonding electron pair
pair), or a shared electron pair, represented by:, a single bond C—H
A double bond C=C can be represented as C::C. The idea that electron pairs are involved in bonding was also proposed in Lewis-Langmuir's valence theory. Their theory is that the two electrons involved in a single covalent bond are shared by two atoms, and as a result, each atom assumes a stable noble-gas-type electronic structure. For example, with a hydrogen molecule
A hydrogen atom shares two electrons and has a helium-type electronic structure. From this point of view, the fact that a hydrogen atom is involved in one covalent bond, that is, the covalent valence is
1, but the mechanism by which stable bonds are formed by the formation of electron pairs was first explained by Heitler-London theory based on quantum mechanics. Both this theory and the later molecular orbital method show that when the spins of two electrons are antiparallel, the energy is low and the state is stable. also share
The orientation of bonds, for example, the fact that four single bonds of carbon form a regular tetrahedral angle with each other (bond angle) can also be explained from the standpoint of quantum mechanics. Note that covalent bonds between different atoms
The bond has more or less the character of an ionic bond.
(L. Pauling, The Nature of the Chemical Bond, Cornell University Press, Ithaca, N.Y.). Pauling is also a distinguished chemist who has won two Nobel Prizes.
<<0520>>
FIG. 67 is a diagram explaining that polarization includes orientation polarization mainly induced in the microwave region, ion polarization induced in the infrared region, electronic polarization induced in the ultraviolet region, and the like.
<<0521>>
Reference is made to FIG. Tent mats provide insulation between the body and the ground, which is severely cooled, while sleeping in a tent camp at night, and at the same time reduce the effects of unevenness such as gravel.
It is considered a must-have item for resting. It is usually an inexpensive polymer compound. For mountain climbing such as traversing with tent camp, roll the tent mat into a cylindrical shape and
A cylindrical shaft is tied horizontally to the ground at the top or bottom of the cussack, or a cylindrical shaft is tied vertically to the ground on the side of the rucksack to continue walking.
It is not uncommon to see Bulky but often lightweight.
<<0522>>
69 and 70 will be described.
Recently, it is used not only for climbers, but also for disaster volunteers and FIT for overseas free travelers. Volunteers for earthquake disasters also have their own personal belongings, clothing, food and shelter (water, tents, sleeping).
bag. mat. food. maps, etc.) are similar to climbers in that they are required to prepare themselves. In recent years, overseas free travelers have also become FIT (Free Independent).
There is also the fact that it has become an important presence with a certain share as a Traveler), but it is also common for FIT to carry such a sleeping bag or mat and walk with a backpack.
It has been noted that they are becoming more visible. Saving money (low-priced accommodation, sometimes sleeping on night trains and station buildings) outside your home country where you can't stay for a long time
They are similar to climbers in that they are required to prepare their own minimum equipment (water, tent, sleeping bag, mat, food, map). If the matte area is half-powered, the depth is small.
Even if it is made of chloroprene and at the same time, the original purpose can be achieved even if it is possible to accommodate water with a small power half-life depth inside, and the function of the proposed GPS receiver is realized.
Of course, it is effective for the synergistic effect of
<<0523>>
Mountain rescue workers and international disaster relief workers mainly approach victims and victims quickly by walking. Rescue workers themselves are also required to survive in harsh environments such as rough weather. In this case, it is effective and important to reduce the overall weight, volume, and dual use of the equipment.
<<0524>>
Therefore, we have proposed to acquire azimuth information using a small L1 C/A portable satellite positioning device. <<0525>>
However, it is good when shielding such as mountains and buildings can be used, but when using only body shielding, it was sometimes affected by diffracted waves. However, microwave absorbing materials are currently focused on fixing to artificial structures and stationary types, and are generally heavy and bulky. Therefore, these microwave absorbing materials are not well suited for carrying tools for people who mainly walk, which are restricted in terms of weight and volume.
<<0526>>
The characteristic that the power half-life is extremely small, which has been treated as a problem with water, etc., is now said to be an indispensable chemical substance in fields related to lifesaving such as emergency relief teams.
In light of the facts, it is further suggested that such work could improve the survival rate and reduce the severity of aftereffects in the situation where the transportation network is disrupted immediately after the disaster, and shortening the time to arrive at the disaster site immediately after the disaster.
In the context of space technology, which has great potential for futuristic social infrastructure in the fields of satellite communications and satellite positioning, it is conversely necessary to do so.
The physico-chemical properties of the physico-chemical properties that have been proposed in the past, which are novel and highly useful, are mediated by the outstanding scientific technology of the L1 C/A GPS receiver with the function of obtaining the direction at rest, and also with gratitude.
The proposal of this paper is to make effective use of it in the age of multi-GNSS, which is rapidly becoming more and more popular. Mostly considered in the satellite communication field and satellite positioning field
It remained untouched. Once, when seriously considering only what is truly and concretely useful for large-scale natural disaster relief, there is an exploratory and continuous process rooted in broad and deep exploration.
Through efforts, such a viewpoint was found to be oriented towards a technique that is actually useful.
<<0527>>
In the Kobe earthquake, it was found that the survival rate of rescued victims depends on how many hours after the disaster they were rescued. Rescue within 24 hours was 75%, rescue within 48 hours was 25%, and rescue within 72 hours was 15%. (Broadcast at 22:00 on January 17, 2011 NHK General Disaster Prevention Crisis--Who will save the victims--). It has been suggested that quick and smooth access to victims is also important, as it is known that the survival rate decreases with the passage of time. Also, when collecting information, location, time,
The effectiveness of this proposal is suggested because it is thought that not only information about the time of day, but also information about the direction of the victims under the collapsed houses will be necessary at the same time.
be. This proposal contributes not only to public assistance but also to mutual assistance. This is due to the effective use of common items such as water, and the citizen level as a GPS receiver.
This is because it has the significant merit of being able to divert the receiver of the L1 C/A level of . Of course, when compared to those using expensive equipment, it is overwhelmingly self-help
Clearly a good fit.
<<0528>>
In the rescue and life-saving work phase at the time of a large-scale natural disaster, it is essential to carry a certain amount of drinking water for the survival of the rescuers themselves as well as for the provision of drinking water at the time of lifesaving. The invention first
Focusing on this point, it is demonstrated by effectively utilizing the attribute of excellent microwave diffraction wave attenuation characteristics as a physicochemical property of the material in conjunction with the above invention.
Concerning the effectiveness, first of all, various proposals for implementation were made. In addition to these proposals, currently all over the world based on the Safety of the Sea (SOLAS) Convention (in Japan, it also complies with domestic law)
It seems that the size of the lifeboat-equipped drinking water subdivision packaging container is de facto standard (de facto standard, de facto)
Also pay attention to the fact that it is set to standard).
<<0529>>
Combined with the inventor's own invention of a GPS receiver that can acquire the direction at rest only by providing the structure with a design guideline that accompanies fine reorganization based on mathematical analysis.
It is possible to increase the effectiveness and simplicity of the diffracted wave removal function at once, and it is possible to eliminate the influence of unnecessary diffracted waves more easily and reliably, so it is possible to save life and rescue work.
Since we found that it is possible to support the smooth execution of the main duties more accurately than before, we also proposed various designs for its realization. With this technical proposal, for the purpose of saving lives,
Aspects that enable more prompt and accurate assistance when Japan conducts relief activities for large-scale disasters in the international community, and various aspects and operations that are considered to be related to development and development
It has a great effect in
<<0530>>
Mountain rescue workers and international disaster relief workers mainly approach victims and victims quickly by walking. Rescue workers themselves are also required to survive in harsh environments such as rough weather. In this case, it is effective and important to reduce the overall weight of the equipment and make it compatible for use in rescue or survival.
The objective was to make it possible to more reliably acquire azimuth information with a portable satellite positioning device by combining only the essential equipment for the personnel heading to the site.
More specifically, it enables practical use of the above-described portable positioning and orientation acquisition device, especially in situations where the body and survival supplies are minimal. this
corresponds to a lifeboat, etc., while drifting, and also in the desert, etc. The same is true for plains. It is also well suited for use in polar regions and the like. Suitable for mountaineering and the like.
<<0531>>
As described above, mountain rescuers and international disaster relief workers contribute to rapid approach and rescue of victims and victims by walking, and at the same time, they help victims and victims to survive.
It also contributes to the acquisition of judgment information that contributes to action decisions. It is also highly qualified for so-called Base of Pyramid (BOP) assistive technologies such as South America and Africa.
At this time, it is suitable for improving agricultural efficiency, supporting the movement of refugees to safe areas, supporting the movement of UN forces, assisting medical personnel in approaching patients, and conversely, moving patients themselves to distant medical facilities.
do. In addition to its effectiveness in low-latitude and mid-latitude regions, it is not affected by magnetic fields (both deviation, deviation, and local magnetism) even in polar regions, and is highly qualified as a support technology for environmental conservation and nature surveys. effect.
This proposal can be constructed in any way as long as it does not contradict the description in this paper.
<<Description of symbols>>
<<0532>>
1 Planar antenna
2 GPS receiver
3 Data processing unit
4 Result output section
5 measurement direction
6 Sky coverage by planar antenna
7 A semicircle forming the boundary between the sky coverage area of the planar antenna and the other sky area
<<Fig. 78>> 000018

<<Fig. 79>> 000019

<<Fig. 84>> 000020

<<Fig. 88>> 000021

<<Fig. 89>> 000022

<<Fig.92>> 000023

<<Fig. 93>> 000024

<<Fig.94>> 000025

<<Fig. 100>> 000026

<<Fig. 1>> 000027

<<Fig. 2>> 000028

<<Fig. 3>> 000029

<<Fig. 4>> 000030

<<Fig. 5>> 000031

<<Fig. 6>> 000032

<<Fig. 7>> 000033

<<Fig. 8>> 000034

<<Fig.9>> 000035

<<Fig. 10>> 000036

<<Fig. 11>> 000037

<<Fig. 12>> 000038

<<Fig. 13>> 000039

<<Fig. 14>> 000040

<<Fig. 15>> 000041

<<Fig. 16>> 000042

<<Fig. 17>> 000043

<<Fig. 18>> 000044

<<Fig. 19>> 000045

<<Fig. 20>> 000046

<<Fig. 21>> 000047

<<Fig. 22>> 000048

<<Fig. 23>> 000049

<<Fig. 24>> 000050

<<Fig. 25>> 000051

<<Fig. 26>> 000052

<<Fig. 27>> 000053

<<Fig. 28>> 000054

<<Fig. 29>> 000055

<<Fig. 30>> 000056

<<Fig. 31>> 000057

<<Fig. 32>> 000058

<<Fig. 33>> 000059

<<Fig. 34>> 000060

<<Fig. 35>> 000061

<<Fig. 36>> 000062

<<Fig. 37>> 000063

<<Fig. 38>> 000064

<<Fig. 39>> 000065

<<Fig. 40>> 000066

<<Fig. 41>> 000067

<<Fig. 42>> 000068

<<Fig. 43>> 000069

<<Fig. 44>> 000070

<<Fig. 45>> 000071

<<Fig. 46>> 000072

<<Fig. 47>> 000073

<<Fig. 48>> 000074

<<Fig. 49>> 000075

<<Fig. 50>> 000076

<<Fig. 51>> 000077

<<Fig. 52>> 000078

<<Fig. 53>> 000079

<<Fig. 54>> 000080

<<Fig. 55>> 000081

<<Fig. 56>> 000082

<<Fig. 57>> 000083

<<Fig. 58>> 000084

<<Fig. 59>> 000085

<<Fig. 60>> 000086

<<Fig. 61>> 000087

<<Fig. 62>> 000088

<<Fig. 63>> 000089

<<Fig. 64>> 000090

<<Fig. 65>> 000091

<<Fig. 66>> 000092

<<Fig. 67>> 000093

<<Fig. 68>> 000094

<<Fig. 69>> 000095

<<Fig. 70>> 000096

<<Fig. 71>> 000097

<<Fig. 72>> 000098

<<Fig. 73>> 000099

<<Fig. 74>> 000100

<<Fig. 75>> 000101

<<Fig. 76>> 000102

<<Fig. 77>> 000103

<<Fig. 80>> 000104

<<Fig. 81>> 000105

<<Fig. 82>> 000106

<<Fig. 83>> 000107

<<Fig. 85>> 000108

<<Fig. 86>> 000109

<<Fig. 87>> 000110

<<Fig.90>> 000111

<<Fig. 91>> 000112

<<Fig. 95>> 000113

<<Fig.96>> 000114

<<Fig. 97>> 000115

<<Fig.98>> 000116

<<Fig.99>> 000117

《Written Amendment》
<Date of Submission> October 31, 2012 (October 31, 2012)
Procedural Amendment 1》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 78
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.78>> 000118

Procedural Amendment 2》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 79
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.79>> 000119

Procedural Amendment 3》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 80
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.80>> 000120

Procedural Amendment 4》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 81
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.81>> 000121

《Procedural Amendment 5》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 82
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.82>> 000122

<Procedural Amendment 6>
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 83
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.83>> 000123

《Procedural Amendment 7》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 84
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.84>> 000124

Procedural Amendment 8》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 85
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.85>> 000125

<Procedural Amendment 9>
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 86
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.86>> 000126

Procedural Amendment 10》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 87
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.87>> 000127

《Procedural Amendment 11》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 88
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.88>> 000128

《Procedural Amendment 12》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 89
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.89>> 000129

《Procedural Amendment 13》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 90
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.90>> 000130

<<Procedural Amendment 14>>
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 91
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.91>> 000131

《Procedural Amendment 15》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 92
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.92>> 000132

<Procedural Amendment 16>
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 93
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.93>> 000133

<<Procedural Amendment 17>>
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 94
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.94>> 000134

《Procedural Amendment 18》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 95
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.95>> 000135

<<Procedural Amendment 19>>
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 96
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.96>> 000136

<<Procedural Amendment 20>>
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 97
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.97>> 000137

《Procedural Amendment 21》
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 98
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.98>> 000138

<<Procedural Amendment 22>>
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 99
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.99>> 000139

<<Procedural Amendment 23>>
《Name of document to be corrected》 Drawing
<<Correction target item name>> Fig. 100
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Fig.100>> 000140

《Written Amendment》
<Date of Submission> October 31, 2012 (October 31, 2012)
Procedural Amendment 1》
《Name of document to be amended》Description
《Correction target item name》 Full text
《Correction method》change
<<Details of correction>>
<<Detailed description of the invention>>
"Technicalfield"
<<0001>>
The present invention relates to a method of obtaining azimuth information from signals transmitted from GPS satellites. 《Background technology》
<<0002>>
Conventionally, positioning information such as latitude, longitude, altitude and GPS time can be easily obtained from signals transmitted from GPS (Global Positioning System) satellites, but azimuth information cannot be obtained.
<<0003>>
Therefore, the present inventor proposed a method of obtaining azimuth information using a pair of planar patch antennas (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-356161).
<<0004>>
According to this azimuth information acquisition method, a pair of planar patch antennas are arranged parallel to each other and perpendicular to each other, and each planar patch antenna has an antenna sensitivity that extends to a quarter of the celestial sphere above the direction in which it is facing. The GPS which formed the sky coverage area, extracted the signal strength values of all the GPS satellites received from the receiver units connected to the respective antennas, and transmitted the respective signals based on the comparison of the extracted signal strengths. Which antenna is the satellite on?
It is determined whether the satellite existed in the air coverage area, the results of determining the presence area of this satellite are arranged in a circle, and the azimuth of the measurement direction is limited based on the information contained in the above-mentioned circular determination result sequence.
or identified.
<<0005>>
In order to allow a commercially available GPS receiver to carry out the above direction information acquisition method, the inventor of the present invention further proposed a GPS receiver provided with a data transmission section, a data reception section, and a data processing section (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-168938 issue).
<<0006>>
As a result, a pair of planar patch antennas are arranged parallel, back-to-back, and perpendicular to each other, and a pair of GPS receivers are positioned such that the data transmitter and data receiver face each other.
When arranged in this way, GPS satellite data received by one GPS receiver can be transmitted to the other GPS receiver.
It is now possible to easily obtain azimuth information.
<<0007>>
Direction information from GPS satellite signals is more reliable than direction information from a compass that is affected by magnetic fields.
<<0008>>
However, the proposed method for acquiring azimuth information requires two planar antennas to be installed in parallel and the data of one GPS receiver to be transmitted to the other GPS receiver. And it is necessary to provide data transmission means between the two GPS receivers. <<0009>>
Therefore, the inventor of the present invention further proposed a method of obtaining azimuth information very easily using only one planar antenna and one GPS receiver (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-372576).
<<Prior Art Document>>
<<PatentLiterature>>
<<0010>>
<<Patent Document 1>> JP-A-2001-356161
<<Patent Document 2>> JP-A-2002-168938
<<Patent Document 3>> JP-A-2002-372576
《Outline of the Invention》
《Problems to be Solved by the Invention》
<<0011>>
However, the azimuth information acquisition method proposed above is rarely affected by diffracted waves from body extremities, etc., depending on the type of receiver used and individual differences. that time
It is a low-cost and efficient solution to the problem of being rarely affected by folding waves, and it makes the international community's emergency relief team activities in response to large-scale natural disasters more affordable by measures suitable for the context of use.
The problem to be solved is to enable smooth support.
<<0012>>
In order to stably eliminate the influence of the diffracted waves, it is inexpensive and effective to set the threshold value of the received signal strength slightly higher in anticipation of a margin. simultaneous
In addition, this method has the advantages of being simple and requiring little modification, and has the excellent advantage of being easy to inherit the low cost and high performance of existing GPS receivers. For this reason,
As the first measure to be taken, it was truly appropriate.
<<0013>>
The above measures have the advantage that they can be achieved only by conventional GPS antennas and body shielding, and require almost no physical additions or physical modifications.
In the past, some of the signals sent from the GPS satellites that were in the antenna coverage area, which could have been judged to be reception, were excluded as below the reception strength threshold.
It was premised on the position that it could be realized by In such a case, there is a problem that the azimuth limiting width becomes wider.
<<0014>>
Therefore, the first solution is to arrange a microwave absorbing material made of a magnetic electromagnetic wave absorbing material, which is generally distributed, in the direction in which the diffracted waves are generated. deer
However, this approach faces the following problem. In other words, microwave absorbing materials using magnetic wave absorbing materials that absorb radio waves due to the magnetic loss of magnetic materials include iron, nickel,
Kel and ferrite can be used to absorb radio waves, but it has the disadvantage of being heavy. Therefore, currently, it is generally distributed to those who continuously move for a long time mainly by walking.
It is suggested to field personnel that microwave absorbing material, which is currently being used, could be temporarily added as a new addition for such purposes, even if it is heavy and bulky.
I must accept your request.
Even if this is accepted, increasing both the carrying volume and weight during walking will result in the main movement on foot, including uphill and downhill inclement weather.
In mountainous areas with heavy rainfall, or in areas affected by large-scale natural disasters where it is necessary to concentrate attention when moving over rubble, it means that a considerable amount of fatigue accumulates quickly, and it is very difficult to carry out the mission.
You will face problems that will hinder you.
In other words, most of the magnetic electromagnetic wave absorbing materials and microwave absorbing materials at present are mainly fixed installation types to artificial structures, etc., and are generally bulky.
not yet recognized as a problem. Magnetic electromagnetic wave absorbing materials and microwave absorbing materials, which have many limitations in terms of weight and volume, are ideal for the equipment for those who move mainly by walking.
did not fit well.
<<0015>>
Therefore, as a second measure, the next idea was to dispose a microwave absorbing material made of a conductive electromagnetic wave absorbing material in the direction in which diffracted waves are generated. That is, by conductive radio wave absorbing material
A microwave absorbing material absorbs the electric current generated by radio waves due to the internal resistance of the material, and in some cases, the electromagnetic wave absorber is realized to some extent by fabrics of conductive fibers. However, this measure also faces the following problem.
In other words, it is sufficient for the conductive material to simply absorb electromagnetic waves. There is a possibility that
In this case, there arises a problem that the azimuth limitation causes a great trouble as a device that contributes to action determination.
<<0016>>
Therefore, as a third solution, it was conceived to arrange a microwave absorbing material made of a dielectric electromagnetic wave absorbing material in the direction in which diffracted waves are generated. This solution has not been examined for application to the use of the present invention, and is proposed for the first time in the present invention, and its effectiveness is shown. <<0017>>
Activities such as climbing or rescue activities (mountain rescue team, international disaster relief team, etc.) by those who travel alone or in a similar manner and who mainly move at low speed such as walking,
In addition, (during distress relief), there are also risky movements such as walking in bad weather with relatively poor visibility.
Therefore, (during large-scale disaster relief), in an environment where social infrastructure and lifelines for movement are cut off, it is possible to quickly make decisions on each action while ensuring one's own safety.
necessary. Even in such a case, it is possible to attenuate the diffracted waves without increasing the weight and volume due to an increase in the amount of cargo that is originally unnecessary.
We propose a method that enables rapid approach to the evacuation site and enables accurate confirmation of the direction of evacuation.
<<0018>>
While diverting the L1 C / A GPS receiving unit as a low-priced popular product having a general hemispherical beam, and with a configuration that is inexpensive and easy to form as a whole, the human body
is used for shielding, and the structure shown in FIG. 1 or 5 is proposed, which has been found to contribute to further stabilization of the results from numerous preliminary experiments conducted by the author. back of body
The L1 C/A GPS receiver unit is installed vertically on the waist, and the following structure is proposed for the main purpose of diffracted wave attenuation from both sides of the body to the L1 wave C/A GPS receiver.
In that case, it is sufficient if the walls of mountains, the walls of buildings, the structures of large ships, and the fuselage of aircraft can be used as shields when they are regarded as walls when viewed from the outside. If not, the following method can be used to obtain azimuth information more simply and reliably.
《Means to solve the problem》
<<0019>>
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and contains water at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, and protrudes forward, rearward, or laterally from the direction information acquisition device. to attenuate the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area,
A direction information acquisition method characterized by:
<<0020>>
The azimuth information acquisition method; containing water is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel A direction information obtaining method, characterized in that the container body contains alcohol.
The direction information acquisition method; the shape of the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder; the central axis and the vertical axis of the body
and the lateral axis of the body are perpendicular to each other; a GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the alignment of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the main beams of the antenna are substantially the same.
The method for obtaining direction information, comprising:
The shape of the thing containing water is cylindrical;
Water supply subdivided sealed vinyl packaging package When a continuous body with a separation tear line is wound around a paper cylinder, etc., any two lines of the separation tear line that are initially adjacent
, is also about 137.5 degrees or a natural number multiple thereof, or about 222.5 degrees (this is 137.5 degrees
180 degrees) or natural multiples thereof, the spacing of adjacent separating cut lines is determined by the paper cylinder radius and the drinking water aliquot sealing vinyl
It is designed based on the interval value calculated from the thickness of the continuum with separation perforation line of the packaging package and the order number of the perforation line from the beginning;
When viewed from the central axis, all the fibers are dispersed in different directions, and an overall structure that does not overlap no matter how many times the fibers are wound is formed.
Direction information characterized by the use of a continuum with a separation perforated vinyl package, characterized by attenuating the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the above-mentioned sky coverage area without omission. Acquisition method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the above-mentioned direction information acquisition device, the power for electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal is halved.
A substance with a depth of 5 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and existed outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
Has a hemispherical antenna pattern
One GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, the power is halved against the electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal
A substance with a depth of 20 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and was present outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
The direction information acquisition method; containing water is water or alcohol for drinking or cooking, or physiological saline or disinfecting alcohol for emergency medical use.
It is a container containing liquids for medical use, drugs for medical use, or alcohols for fuel, or is ingested as food containing water or alcohols.
or miso, miso-based products, or salted preserved foods such as sausages, salami, ham, or smoked products.
or is a nutritional liquid or gel ingestion, or is part of an animal or plant, or is meat or cereals or legumes or root vegetables.
And, it is a highly water-containing tissue such as muscle or skin, or it is a seasoning, or it is a heat or cold insulation material, or it is a super absorbent polymer.
or daily necessities such as gel or liquid cosmetics or household products (detergents/liquid soaps), or liquids containing electrolytes filled in batteries or rechargeable batteries
Or industrial products such as gel-like polymers, or chloroprene rubber or polychloroprene rubber or chloroprene rubber (CR rubber) equivalent or higher
A material that has GPS electromagnetic wave absorption characteristics such as the 1.5 GHz band, or a material that uses a so-called wet suit material or a wet suit itself
or antifreeze used in polar regions, cold regions or high altitudes, or ethylene glycol or diethylene glycol, or large scale
Moist soil or moist sand or sea water or lake water or river water or rain, such as those available in the open in an emergency during natural disasters, large-scale man-made disasters
Harsh environments where the use of water or sometimes the excretion of living organisms or livestock must be found effective, or medicinal liquids
Alternatively, a direction information acquiring method characterized by using a disinfectant solution, an infusion solution, or a physiological saline solution.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and at least one of the right and left or the left and right of the above-mentioned direction information acquisition device is labeled "relative dielectric for electromagnetic waves with the frequency of the GPS satellite transmission signal" against the electromagnetic wave with the frequency of the GPS satellite transmission signal The square root of the coefficient (εr) and the dielectric loss tangent (tan δ) (δ is the dielectric loss angle) belong to a region of a certain numerical value or more such as “10”). Alternatively, it is mounted so as to protrude to the side, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites that exist outside the above air coverage area.
How to get rank information. The azimuth information acquisition method;
is a container containing alcohol for disinfection, medical liquid medicine, or alcohol for fuel.
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder;
A GPS receiver is arranged near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the main antenna of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the beams are substantially the same; and the structure is such that it can be incorporated as an internal structure of a rucksack and can be removed.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (where n=1,2,3...)
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package characterized by being designed to keep "the length of the interval between the nth cut and the n-1th cut of the subdivided water package" in length .
In the direction information acquisition method, the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water according to claim 5 is wound outward with a radius of a (cm) at the start of winding.
A direction information acquisition method characterized by the fact that a cylindrical shape can be reliably and simply formed while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
Number 1》
000141

(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 0, 1, 2, 3 ...))
(However, [ ] is the symbol for definite integral.)
or
2πg(a−0.5bg)+2πbggn
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 1, 2, 3 ...))
Designed to keep the length "from the starting point to the n-th break between packets of subdivided water"
characterized by
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package,
To be able to reliably and simply form a cylindrical shape while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist by winding outward with a radius of a (cm) at the start of winding;
A direction information acquisition method characterized by:
(1) Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
(2) Attached to the front side or rear side of the body,
(3) at least one of left and right or left and right of the direction information acquisition device,
(4) those containing water,
(5) mounted so as to protrude from the azimuth information acquisition device;
(6) thereby
(7) Attenuate signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area;
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. Like, put on,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. As such, the multiple compartments of the reservoir, which doubles as an oral intake tube for drinking water, are compactly stored in the reservoir, and when used, are pulled out (one after another) by spreading both arms or one arm, and the water plane is the arm. The reservoir compartment returns to its original compact shape in its stowed position by unfolding it (to form between the torso) and returning it to its original position (with both arms or one arm lying alongside the body when not in use). while ensuring active oral intake of water without interfering with activity.”
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. so as to constitute a spatial shape,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Sports drinks, isotonic drinks (drinks containing electrolytes with an osmotic pressure almost equal to the osmotic pressure of the human cell fluid), hypotonic drinks (lower osmotic pressure than the osmotic pressure of the human cell fluid) Beverages containing electrolytes with an osmotic pressure), hypertonic drinks (drinks containing electrolytes with a concentration higher than the osmotic pressure of the human cell fluid), physiological saline, seawater, battery electrolyte, batteries The main purpose is to actively improve the compatibility and convenience of the place, etc.)
containing an electrolyte solution or a polar solvent,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is a carry-on item in the field, or for heating fuel for cooking during tent camp, for mobile fuel such as snow vehicles, for ingestion as a nutrient source, as a luxury item It is an important carry-on item for ingestion of food, cooking and seasoning, etc.)
Ethyl alcohol, methyl alcohol (for medical supplies and disinfectants), alcohols (for general cleaning, fuel, etc.)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
"(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is essential as a carry-on item in the field, such as cleaning wounds, using it as a basis for implementing intravenous fluids, and using it for oral intake during extreme fatigue.)
Physiological saline, or those containing an infusion containing certain components using it,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of increasing the high degree of versatility of carry-on items that tend to be restricted at the site and the possibility of responding to events with only on-site items.)
Containers or reservoirs containing or containing water
It can be transformed, split, and recombined.
(By having characteristics, various characteristics of signals derived from GPS satellites that existed outside the above air coverage area, and the characteristics of the GPS antenna, GPS receiver, and surrounding environment) It is possible to actively make use of the shape.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
A reservoir that can hold a water-containing object is divided into a plurality of compartments, and the compartments can be freely combined with each other to take an arbitrary shape that is closest to the user's wishes.
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
The reservoir, which can hold a water-containing material, is divided into multiple compartments, and can have any number of layers of water or electrolyte solutions of different concentrations or substances of different compositions or air,
(By doing so, we also utilize the property that electromagnetic waves partially reflect when incident on substances with different refractive indices.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
(The main purpose was to manage physical condition, including nutritional supplementation and reduction of dehydration.)
of the reservoir contents to the user,
oral intake
or
(subcutaneously, intravascularly, intraperitoneally, etc.)
Infusion
having means (such as a tube as
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
so that the opening narrows from the periphery toward the center or widens from the center toward the periphery,
be configured
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir capable of holding an object containing water (etc.)
(for example) corresponding to all or part of a development of a polyhedron, manysided object, manifold object,
multiple polygons or geometric figures as bases
(First of all, it is relatively short as a univocal image, that is, in a mathematical sense, it is easy to understand that it is often expressed as a plate shape.)
pillar
(A “pillar” in the mathematical sense is a “pillar having a geometric figure on its bottom surface, such as a cylinder or prism”)
As
(In a shape that is not so bulky that it can be attached to clothing when not in use)
configured,
(With a procedure like assembling a polyhedron from a developed view, sometimes with the aid of Velcro fasteners or fittings or sliding devices,
As a three-dimensional spatial figure in the first place)
of polyhedron surfaces
All (when intended to act as a virtual opening for electromagnetic waves by making the layer of water very thin relative to the other surfaces, rather than expressing it as a clear opening)
or
(when contemplating constructing a shape that has a non-water-filled surface, i.e., a clear opening for electromagnetic waves) partly
By forming a layered structure such as water on all or part of the surface of the polyhedron
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
multi-layered compartments of fan-shaped columns with relatively small central angles (compact during normal activities such as walking and running)
The structure (combined with a tube that is an oral water intake device) can be taken or easily reverted (while being easy to wear on the body and suitable for trail running).
(When rushing to the site for disaster relief, etc., in order to perform the original mission accurately, to prevent getting lost at crossroads where there is a risk of getting lost, and to more reliably acquire direction information. Second, in order to increase the survival rate of victims, reduce the probability of occurrence of aftereffects, and shorten the time until rescue after a disaster, in the event of such an emergency or emergency use, it is a way to bring serious disadvantages to victims. In order to avoid time loss due to hesitation, etc.)
By individually sliding the individual fan-shaped structures with multiple compartments and unfolding them into one large fan-shaped structure with a larger central angle,
By developing and creating a fan-shaped layered structure of water with a wider central angle (without having to maintain the shape of the layered structure with your hands and arms), you can free your hands and arms and use maps and check items. It is possible to provide a cooling or warming effect on the underarms to prevent heatstroke or hypothermia without requiring assistance such as checking, etc., and it is easy to combine with an oral intake tube, making it suitable for trail running, etc. Since it is possible to maintain a small and compact shape that is suitable for both, as you can see from the fact that not a few athletes participate in trail running with a cylindrical oral water bottle attached to one mouth, such a shape , more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
At this time, the fan-shaped multi-layer structure may be hung from both shoulders with a short ring-shaped Schlinge (a short string for mountaineering). Alternatively, a ring-shaped medium-sized shringe can be crossed across the shoulders and hung in the same manner.
In addition, I would like to point out that this can of course be applied to other items in this paper because it is easy to implement, convenient, and practical.
In particular, when a fulcrum for suspension is required even at the center of the body, crossing points of crossing should be used. In mountaineering and other environments where it is not easy to obtain things, it is possible to easily solve what seems to be difficult by making good use of such string-like objects. A lot of things that were developed during the same period are known, and their descriptions can be found abundantly in books. In addition, this paper can also be said to be a technology that emphasizes the spirit of overcoming difficulties by adding wisdom to what already exists in the field. For details about ropework, for example, (Encyclopedia of how to tie a string and a rope, by Ryoji Toriumi. Illustrated practical ropework by Kazuyoshi Maejima. Ropework that is immediately useful for outdoor activities by Etsuro Shikishima. Outdoor Ropework Handbook by Osamu Haneda.)
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)
"
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, completion of missions such as disaster relief at a higher level, or triathlon “target "The main purpose is to achieve more advanced results in long-distance swimming and underwater work)
A reservoir that can hold something containing water
It can also be used as a jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) (so-called in self-contained diving breathing apparatus (Aqualung) diving)
By (more effectively)
"
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir that can hold an object containing water, etc. (including a cold insulator or heat insulator consisting of a superabsorbent polymer and water),
By making it touch a part of the human body where there is a large artery such as the armpit, the left and right sides of the neck, or the groin,
By being able to cool the blood flow of the human body, (the tendency of onset in outdoor orienteering under the hot sun, disaster relief activities, triathlons, trail races, etc. is high worldwide, and its prevention is attracting attention worldwide)
Combines the effect of preventing heat stroke,
or
It is possible to heat the blood flow of the human body, and it is very likely to occur frequently during stormy weather on mountain climbing tours for middle-aged and elderly people, and it tends to lead directly to the distress of the entire tour.
The danger that sometimes occurs in cross-country skiing etc. is pointed out worldwide.)
It has the effect of preventing hypothermia,
so that (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6) i.e.;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of actively improving on-site compatibility and on-site convenience) Reservoirs that can hold water-containing materials can contain seawater (or any other locally available liquid). Since it can be put in and used, it is easy to procure materials on site, and convenience is enhanced by being detachable from a life jacket.
By (more effectively on-site)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:

<<0021>>
The method for obtaining direction information;
By controlling the thickness or water content of the water layer through which the signal passes,
As a result of aligning with a special positional relationship with the satellites in the sky,
The reception strength of the signal from the GPS satellite at the GPS antenna is
of multiple diffracted waves with different phases or nearly opposite phases
As can be inferred from the superimposition, when it is recognized that it is characteristically significantly reduced,
The positions of GPS satellites capable of transmitting such signals are
Based on the fact that geometric limitations can be made on the position in the sky,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:

<<0022>>
The method for obtaining direction information;
For containers with structures characterized as being flexible to retain water
by applying partial pressure
by changing or reducing the water thickness or water content of that part or area
by changing or decreasing the transmission attenuation in that part or region
by causing a transmitted signal or a diffracted wave at that location
Based on the observed change or decrease in received strength,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:

<<0023>>
The method for obtaining direction information;
For containers with flexible structures that hold water
Objects that partially apply pressure have flexibility
characterized by being made of resin such as plastic,
A direction information acquisition method characterized by:


<<0024>>
The method for obtaining direction information;
A direction information acquisition method, wherein the flexible container for holding water is a vinyl bag with a zip.
I propose the above.
<<0025>>
The method for obtaining direction information;
A container that holds water
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function that can be presented in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose the above.
<<0026>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function of reading or being able to be read in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose it.
<<0027>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
A certain scale geometric shape of the material can be constructed,
Radio waves from GPS satellites in undesired positions with respect to the GPS antenna
that can be made to be able to weaken the impact
In addition to the original purpose of drinking water during action, the presence of water during transportation
It is possible to realize such a combination of functions
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0028>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
In constructing a scaled geometry of a material,
mutually, Velcro tape, or fasteners, or hooks, or duct tape, or
that it is a magnet or a magnetic force coupling structure invented by Mr. Masao Nagaoka,
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0029>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.
<<0030>>

The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

《Brief description of the drawing》
<<0031>>
<<FIG.1>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment in the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention.
<<FIG. 2>> A schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a flexible container having a bellows structure used for arranging hollow cylindrical water in the device of the present invention.
<<FIG. 3>> A schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a container that can be used for disposing hollow cylindrical water in the apparatus of the present invention and that can also serve as tableware.
<<FIG. 4>> Information on the outer shape and dimensions of a fresh water package which can be used for the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention and which can be said to be a de facto international standard as defined in Japan's ship lifesaving equipment regulations.
<<FIG. 5>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment of the apparatus of the present invention in which two parallel rectangular plate water arrangements are arranged.
<<FIG. 6>> A graph showing the small power half-life depth of a certain microwave (2450 MHz) in substances such as water or alcohol used in the device of the present invention.
<<FIG. 7>> A graph showing the small power half-life depth of a certain microwave (915 MHz) in substances such as water or alcohol used in the device of the present invention.
<<FIG. 8>> It is a graph showing the attenuation rate per unit distance of a range of microwaves (50 MHz to 3000 MHz) in water used in the device of the present invention.
<<FIG. 9>> A conceptual diagram showing the fact that the adjacent binomial ratio of the Fibonacci sequence converges to a constant value.
<<FIG. 10>> A conceptual diagram of a proposed method in which a rucksack can be stored in a cylindrically hollowed area.
<<Fig. 11>> It is a conceptual diagram of a proposed method in which a rucksack can be stored in a place cut into a rectangular shape.
<<Fig. 12>> The plate-shaped water arrangement structure of the device of the present invention is embodied by hinges in a life jacket for falling in water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., and is arranged perpendicular to the body when the method of the present invention is carried out. It is a conceptual diagram when doing so.
<<Fig. 13>> A life jacket for falling into the water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., which embodies the plate-shaped water arrangement structure of the device of the present invention with a hinge and contains water when the method of the present invention is not carried out, It is a conceptual diagram when making it less.
<<Fig. 14>> Projection of a life jacket for falling into the water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., which contains water when the plate-like water arrangement structure of the device of the present invention is embodied with hinges and sliders and the method of the present invention is not performed. is a conceptual diagram when making it smaller.
<Fig. 15> Projection of a water-containing life jacket for falling into water or a bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., in which the plate-shaped water arrangement structure of the device of the present invention is embodied with hinges and sliders and the method of the present invention is carried out. is a conceptual diagram when spreading from both sides of the body to the left and right.
<Fig. 16> Projection of water-containing life jacket for falling into water or bulletproof, blade-proof, cold-proof vest, etc., in which the plate-shaped water arrangement structure of the device of the present invention is embodied with hinges and sliders and the method of the present invention is carried out. is a conceptual diagram when it is arranged perpendicularly to the body.
<<FIG. 17>> A conceptual diagram for explaining the implementation of the proposed method in a wheelchair.
<<Fig. 18>> It will be explained that using only the body as a shield and arranging them in a straight line shape and arranging the GPS receiver of the proposed method behind it may be affected by attenuated diffracted waves that are not required to be received. It is a conceptual diagram for.
(Fig. 19) Making effective use of things that contain water (other people's bodies do not matter) that they are carrying, arranging them in a U-shape, including their bodies, and placing the proposed GPS receiver at the bottom. is a conceptual diagram for explaining that it is more effective in attenuating diffracted waves that are not required to be received compared to the case of only the body.
<<FIG. 20>> FIG. 20 is a conceptual diagram showing the direction information acquisition principle of the direction information acquisition method according to the present invention.
<<FIG. 21>> FIG. 21 is a conceptual diagram showing an embodiment of an azimuth information acquiring apparatus capable of embodying an azimuth information acquiring method according to the present invention.
<<FIG. 22>> A schematic layout diagram showing the relationship between the layout of satellites in the sky and the antenna when the azimuth information acquisition device performs azimuth limitation.
<<FIG. 23>> A block diagram of an example of a system incorporating a voice recognition sensor.
<<FIG. 24>> A block diagram of an example of a system incorporating a vibration discrimination sensor.
<<FIG. 25>> FIG. 22 is a schematic layout diagram showing the relationship between the satellite layout in the sky and the antenna when the azimuth information acquisition device performs azimuth limitation when the antennas are placed in opposite directions.
<<FIG. 26>> A graph of simulation results of execution time dependence and orientation frequency dependence of the azimuth limited width expected value in Tokyo (139 degrees east longitude, 35 degrees north latitude).
<<FIG. 27>> A graph of simulation results and an exponential approximation curve for the relationship between the expected value of the intraday azimuth width of one sidereal in Tokyo and the number of orientations.
<<FIG. 28>> A photograph for explaining a configuration in which the human body is used for shielding and water is used to attenuate diffracted waves.
<<FIG. 29>> A sky map of a GPS satellite arrangement conforming to the elevation angle condition (a place with a good view, on an overpass crossing 6 electric train lines, a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 30>> A graph of the relationship between the probability of occurrence of four categories of azimuth limitation result output and the received signal strength threshold in the actual machine prototype experiment (a place with a good view, on an overpass crossing 6 electric train lines, a total of 5 rotation experiments). .
<<FIG. 31>> A graph of the relationship between the average value of the azimuth limitation width at the time of correct answer and the received signal strength threshold in the actual machine prototype experiment (a place with a good view, on an overpass crossing 6 electric train lines, a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 32>> Each box-and-whisker plot showing the distribution of the number of captured satellites at the time of correct answer in the actual prototype experiment, and its dependence on the reception judgment signal strength threshold A total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 33>> A graph of a histogram of the azimuth limitation width when there is an answer (h when the answer is correct) (a place with a good view, on an overpass crossing 6 electric train tracks, a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 34>> Example of time variation of magnetic sensor observed value when magnetic sensor is placed on the abdomen of the body at the actual prototype test site and rotation experiment is performed (place with good view, on overpass crossing 6 electric train tracks, measured simultaneously during rotation experiment) ) is a graph.
<<FIG. 35>> A sky map of a GPS satellite layout map conforming to the elevation angle condition (a place surrounded by mountains, near Mt.
<<Fig. 36>> The relationship between the probability of occurrence of four categories of azimuth-limited result outputs and the received signal strength threshold in an actual prototype experiment (a place surrounded by mountains, near Mt. graph.
<<Fig. 37>> A graph of the relationship between the average value of the azimuth limitation width at the time of correct answer and the received signal strength threshold in the actual prototype experiment (a place surrounded by mountains, near Mt. be.
<<Fig. 38>> Example of time variation of magnetic sensor observed values when a rotation experiment was conducted with a magnetic sensor placed on the abdomen of the actual machine prototype test site (a place surrounded by mountains, near Mt. It is a graph of (simultaneous measurement at the time of experiment).
<<FIG. 39>> A sky map of a GPS satellite layout map conforming to the elevation angle condition (a place surrounded by buildings, an elementary school in the 23 wards of Tokyo, a total of 5 rotation experiments).
<<Fig. 40>> The relationship between the probability of occurrence of four categories of azimuth-limited output results and the received signal strength threshold in the actual prototype experiment (a place surrounded by buildings, near an elementary school compound school building in the 23 wards of Tokyo, a total of 5 rotations) experiment).
<<Fig. 41>> Relationship between the average value of the azimuth limitation width and the received signal strength threshold at the time of correct answer in the actual machine prototype experiment (a place surrounded by buildings, near an elementary school compound school building in the 23 wards of Tokyo, a total of 5 rotation experiments) ).
<<Fig. 42>> Appearance photograph of liquid crystal screen and voice real-time prototype.
<<Fig. 43>> Example of time variation of magnetic sensor observed value when a magnetic sensor was placed on the abdomen of the body and a rotation experiment was conducted at the actual prototype test site (place surrounded by buildings, near elementary school complex in Tokyo 23 wards) , and measurement during the rotation experiment).
<<FIG. 44>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a container in which water or the like is placed in a tubular shape utilizing the truncated pyramid side surface of the device of the present invention.
<<Fig. 45>> It is a schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a container in which water or the like is placed in a tubular shape utilizing the hemispherical side surface of the device of the present invention.
<<Fig. 46>> It is a schematic view of one embodiment of the integrated structure of the container used for the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention.
<<Fig. 47>> It is a schematic configuration diagram of an embodiment of a half-divided configuration of a container used for arranging hollow cylindrical water in the device of the present invention.
<<FIG. 48>> A schematic configuration diagram of one embodiment of a quarter configuration of a container used for arranging hollow cylindrical water in the device of the present invention.
<<Fig. 49>> A quarter configuration of the container used for arranging the hollow cylindrical water of the device of the present invention, one embodiment having fitting portions on the left and right (and top and bottom), or a schematic configuration diagram with a center angle of 90 degrees. is.
<<Fig. 50>> The container used for the hollow prismatic water arrangement of the device of the present invention is stacked in two layers while engaging the concave-convex fitting in the vertical direction to increase the height, and the GPS receiver is more affected by the diffracted waves. FIG. 4 is a conceptual diagram of a configuration used when making it difficult.
<<Fig. 51>> The container used for arranging water in the hollow prismatic shape of the device of the present invention is formed in a tubular shape utilizing the side surface of a hemisphere. is a conceptual diagram of a configuration used when a thickness of water is deployed to make the GPS receiver less susceptible to the effects of diffracted waves.
<<Fig. 52>> The container used to form the hollow cylindrical water arrangement of the device of the present invention is substantially realized by arranging a transparent hose having closable mechanisms at both ends like a coiled snake. It is a schematic diagram of a configuration showing the advantage that a hose can be used as a pure transport container for water and that it can be properly used as a rope in case of emergency.
<<FIG. 53>> A schematic configuration diagram of one embodiment of the configuration of a container in which water or the like is placed in the tip shape of a swiss horn in the device of the present invention.
<<FIG. 54>> A schematic configuration diagram of an embodiment of a container configuration in which water or the like is placed in the shape of the tip of a wind instrument at the end of the straight pipe shape in the device of the present invention.
<<FIG. 55>> A schematic configuration diagram of one embodiment of a container configuration in which water or the like is placed in the shape of a table obtained by cutting a parabolic rotating body at two points on a horizontal plane in the apparatus of the present invention.
<<Fig. 56>> In the device of the present invention, by arranging water in a cylinder or a shape close to a cylinder but opening toward the outside, or by arranging water in a shape close to two flat plates but gradually spreading toward the left and right sides. FIG. 10 is a conceptual diagram for realizing that the GPS receiver is less susceptible to the influence of diffracted waves by arranging water in a shape that gradually increases.
<<Fig. 57>> In the device of the present invention, by arranging water in a cylinder or a shape close to a cylinder but curling toward the inside, or by disposing water in a shape similar to two flat plates but gradually curling toward the center, FIG. 4 is a conceptual diagram for realizing that the GPS receiver is less susceptible to the influence of diffracted waves by arranging water in a certain shape.
<Fig. 58> Non-use shape of a cup made of flexible silicone material, known as a so-called pop-up cup, which can be compactly stored as a flat circular layer when not in use by lightly squeezing it by hand. It is a conceptual diagram explaining.
<<FIG. 59>> Describes the in-use shape of the cup, known as the so-called pop-up cup, which is formed as a cup with continuous stepped sidewalls of silicone material when in use is lightly pulled out by hand. At the same time, when it is applied to the proposed method, it is a new pop with a new feature that has a space for putting water in the side wall instead of putting water inside the cup・Proposing the usefulness of the up cup, which itself can be used as a cup naturally, and in an emergency, the usefulness of being able to form a water deployment similar to the deployment of the device of the present invention on the wall surface of the hemisphere. It is a conceptual diagram explaining.
FIG. 60 Water can be contained from an inlet, and modules of adjacent sizes have a bumpy fit to each other (e.g., the next smallest sized ring segment is the height of its own ring). Up to 1/4 height, it can be easily realized if a step is carved inside like a road shoulder so that it can easily fit into itself.In this case, the thickness of the water is constant at the fitting part) An embodiment of the present proposal in which water can be arranged in a shape formed by fitting a large number of concentric layered ring segments, which can be filled while water flows smoothly.
<<Fig. 61>> Flexible plastic (vinyl) with zips or screw caps so that the hexagonal or pentagonal part can be filled with water, based on the graphic structure that creates a soccer ball-shaped structure that is close to a sphere. A conceptual diagram showing that when formed as a water bottle, it becomes a water bottle as a whole, and can be folded back at an appropriate location and stored in a rucksack or the like. (The gray area corresponds to the glue margin. It is recommended to use Velcro (registered trademark) (Velcro tape) on that part to make it easy to join and separate. When not in use and there is no water in It is also easy to turn it into
<<Fig. 62>> Flexible plastic (vinyl) with zips or screw caps to allow water to be filled in the hexagonal or pentagonal parts, based on a graphic structure that creates a soccer ball-shaped structure close to a sphere. It is formed as a water bottle, but at that time, the part corresponding to the equator is crimped or zipped so that the filling of water stops, and the other parts [the parts in the northern hemisphere except for the Arctic region] are filled with water. If you spread it around, you can immediately take the arrangement of this proposal, which has a hemispherical shape as a whole, in an emergency, and when not in use, you can fold it back at an appropriate point and put it in a rucksack or the like. A conceptual diagram showing that a practical water bottle that can be folded and stored in several layers can be formed and that it can be easily flattened in a rucksack when it is not in use and does not contain water.
<<Fig. 63>> A three-dimensional finished drawing in which the layer filled with water is illustrated in gray when the previous drawing was actually constructed three-dimensionally. A water structure close to a hemisphere can be completed just by filling it with water outdoors, joining it with Velcro tape, and assembling it. Conceptual diagram showing that it can be used as a water bottle that can be folded when it is open, and can also be a vinyl water bottle that can be folded flat when not filled with water.
<<FIG. 64>> A graph showing the dependence of the magnitude of dielectric loss of water on electromagnetic wave frequency on electromagnetic wave frequency and the frequency characteristics of the magnitude of conductivity in the case of water containing an electrolyte.
<<FIG. 65>> A graph showing the frequency characteristics of the penetration depth of electromagnetic waves (the depth at which the power density becomes 1/e, where e is the base of natural logarithm) in a medium with a high water content in a living body.
<<FIG. 66>> A conceptual diagram showing a molecular structure model of water showing that the water molecule has a dipole moment.
<<FIG. 67>> A conceptual graph showing frequency characteristics of polarization and absorption, showing that microwaves induce orientational polarization, infrared rays induce ion polarization, and ultraviolet rays induce electronic polarization. <<Fig. 68>> It is composed of chloroprene rubber or the like with a small power half-life depth, and holds water or the like (liquid or gel with a large specific heat, moderate pressure dispersion effect, and a small power half-life depth) in the center. 1 is a schematic diagram of a tent or shelf mat with voids that can be accommodated. FIG.
<<Fig. 69>> It is composed of chloroprene rubber or the like with a small power half-life depth, and holds water or the like (liquid or gel with a large specific heat, moderate pressure dispersion effect, and a small power half-life depth) in the center. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a tent mat or shelf mat having voids that can be rolled up, which is arranged on the left and right sides of the body as an embodiment of the device of the present invention and used for weakening diffracted waves.
<<Fig. 70>> It is composed of chloroprene rubber or the like with a small power half-life depth, and water or the like (a liquid or gel with a large specific heat, an appropriate pressure dispersion effect, and a small power half-life depth) is held in the center. FIG. 2 is a schematic configuration diagram in which tent mats or sheruff mats having voids that can be rolled up are placed on the left and right sides of the body and on the upper part of the body as an embodiment of the device of the present invention and used for weakening diffracted waves.
<<Fig. 71>> Based on quantum theory, an oxygen atom in a water molecule is supposed to have two electrons in the 2s orbital, four electrons in the 2p orbital, and a total of six outer-shell electrons. The separation angle between covalent bonds based on bonding using orbitals is pushed about 14 degrees wider than the original angle between the orthogonal p-orbitals due to the repulsion between the positive charges of the two hydrogen atoms. Extended to 104 degrees, the concept is often cited to illustrate that the water molecule has a permanent dipole moment that can actually be explained on the basis of modern theories of quantum mechanics. It is a diagram.
<<Fig. 72>> Measured values of relative permittivity and frequency characteristics of dielectric loss in water (1.5°C) and sodium chloride (NaCl) aqueous solution (0.1 to 0.5 molal (mass molarity)) is.
<Fig. 73> Shows measured values of the frequency characteristics of relative permittivity and dielectric loss of barium titanate, barium titanate and strontium titanate.
<<Fig. 74>> When not in use, a fan-shaped columnar water bottle compartment with a short height (a thin plate) is folded compactly and stored in the back. , making it easier to slide along the sliders interposed between the water bottle compartments, resulting in fanning out on both sides of the body, Also, if necessary, dare to point both arms in the direction of the front half of the body so that the body and the fan-shaped structure that is spread out form a U-shape when viewed from above (the opening of the U is In this case, it will be in front of the body), the GPS flat antenna with its beam center horizontally installed in the front of the body does not exist outside the sky coverage area, which is intended to be formed with a semicircle passing through the zenith as a boundary. Since it is possible to effectively attenuate the signal strength derived from the GPS satellites that have been used, it becomes easier for the GPS receiver to identify the GPS satellites that existed in the above-mentioned sky coverage area, which is useful for disaster relief activities, etc. During activities involving the transportation of water and medical infusions, which are essential to carry around, it is possible to make effective use of those transports to demonstrate their potential functions, and at the same time, as a result, increase the survival rate of rescue victims and reduce the aftereffects. FIG. 10 shows that orientation information acquisition can be made more accurate by a simple and convenient method suitable for the context of use, which aids in rapid access to victims, which is important for reducing incidence.
<<Fig. 75>> Shows that the internal structure of the chest and abdominal portion of the jacket of the present invention can form a layer of water, a highly airtight, so-called thin water bottle, and opens the chest collar or front body. By doing so, when viewed from above, the front body (mae migoro), which includes the body and water layers, forms a U-shape (the opening of the U is in this case the front of the body, and the GPS receiver is located in front of the body). In order to efficiently attenuate the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the originally intended air coverage area, the proposed orientation information acquisition It can support more reliable performance in a way that is suitable for the context of use of the method, and can effectively combine an oral hydration system during land activities, which is jacket-type buoyancy in the sea. This is an example showing that the function of the control device can also be efficiently combined.
<<Fig. 76>> Fig. 76 is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. The reservoir containing water (portable water bottle) normally has a multi-layered compartment structure of compact fan-shaped columns (oral water absorption), as shown in Fig. 77 . It is easy to attach to the body and suitable for trail running. In order to implement it more reliably, it is possible to deploy a fan-shaped water layer structure with a wider central angle by deploying an individual fan-shaped structure with individual compartments in an emergency or emergency use, In doing so, it is possible to authorize the potential functionality of water in obtaining orientation information with a GPS receiver, which is an essential part of the proposal. <<Fig. 77>> This is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. While it can be used for business (without using your arm or bothering your arm), the reservoir (portable water bottle) containing this water can be stored in a compact fan-shaped column during activities such as walking and running. FIG. 10 shows the shape that can be easily reverted to a multi-compartment structure (combined with a tube that is an oral water intake device).
<<Fig. 78>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing the geometric relationship between GPS satellite A in the sky and a cylindrical water bottle carried on the back of the body, The radio wave emitted from GPS satellite A is a cylindrical water bottle that has been specially devised such as thinning a part of the water layer. Position of the GPS satellite from which such transmission waves can be sent when it is recognized that the reception strength of the signal from that GPS satellite at the GPS receiver has decreased significantly as a result of the orientation of the GPS satellite indicates that a geometrical constraint on the position in the sky can be made, where φ (φ is a slide ) and θ (where θ is determined by the result of rotation), in the geometric relationship between the GPS satellite in the sky and the user or the cylindrical water bottle, It is a diagram intended to promote visual understanding by first showing an overall image as a bird's-eye view conceptual diagram regarding the positional relationship of mutual arrangement.
<<FIG. 79>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation similar to that depicted in FIG. In Figure 78, which shows the geometric relationship between the GPS satellite A in the sky and the cylindrical water bottle carried on the back of the body, the various things near the cylindrical water bottle that could not be drawn due to space limitations. In addition to showing variables, etc., it also shows an overall view of the geometrical positional relationship with GPS satellite A in the sky. In a specially devised cylindrical water bottle, such as by making it thinner, orienting the specially devised part in a particular positional relationship with the sky, the signal from the GPS satellite in the GPS receiver If it is recognized that the reception strength of the GPS satellite has decreased significantly, etc., the position of the GPS satellites that can send out such transmission waves can be geometrically limited in the position in the sky. At that time, φ (φ is derived by determining B as a result of sliding operation) and θ (θ is determined by the result of the rotational operation), the geometrical relationship between the GPS satellites in the sky and the user or the cylindrical water bottle is shown as a bird's-eye view conceptual diagram. It is a diagram intended to schematically show the aspect of radio wave propagation in the vicinity of the cylindrical water bottle in relation to the overall image of .
<<FIG. 80>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. At the same time, the user also draws, although it is self-explanatory, just in case. = 0 and φ can take any arbitrary value. Propagation that produces mutually opposite phases when the diffracted wave and the wave diffracted after passing through the thinned water layer reach the L1 C/A GPS receiver located at the center of the bottom surface of the cylindrical water bottle. In the case of the distance difference, the manipulations proposed by the present invention, by varying the length of B for deriving what geometrical conditions are satisfied, are a, b, r, A Since is a fixed value, the satellite signal that is or results in a positional relationship that sends radio waves at an angle of φ arrives at the GPS antenna due to the almost anti-phase difference between the diffracted waves of the two paths By detecting the characteristic drop in reception intensity due to the cancellation resulting from 1 is a conceptual diagram for illustration; FIG.
<<FIG. 81>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. FIG. 79, refocused on the center, is a view with particular attention to the cylindrical water bottle, showing that along the entire circumference a thin layer of water forms an area of length B. By changing the value in a sliding manner, it is possible to identify the length B at which the signal from either GPS satellite exhibits a characteristic decrease in received intensity due to the cancellation of the amplitude overlap of the two diffracted waves with opposite phases. It is a conceptual diagram showing what can be done and how it leads to the derivation of φ, an important variable as the position of a GPS satellite. <<FIG. 82>> A conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. In FIG. 79, which has been re-understood, it is a drawing that pays particular attention to the cylindrical water bottle, and is a drawing that shows that a region where the water layer is thin is formed in a part of the circumference. By rotating this region of thin water layer around the central axis of the cylindrical water bottle, the signal from the GPS satellites will have a characteristic drop in reception strength, once the B value has been identified. FIG. 2 is a conceptual diagram showing that the geometric orientation between the area forming the area where the water layer is thin and the sky can be identified mainly as θ when showing .
<<Fig. 83>> In one of the embodiments of the present proposal, in order to form a region where the water layer is thin in a part of the circumference of the cylindrical water bottle, in order to apply pressure and sandwich it. It is a conceptual diagram of a sandwicher that can be used, and is an example of what has the advantage that it can be easily made by yourself even with a 3D printer, which has become popular recently, due to its light weight, low cost, small size, high elasticity, and high availability of resin. The central angle assumed for the appearance of this arc-shaped pillar is about 45 degrees to 90 degrees. It is a diagram for the purpose of promoting a visual understanding that it is easy to create a 180-degree object. , is an external view for simply showing that the equivalent of one central angle of 180 degrees can be removed, or the same can be done by using four 90 degrees.
<<Fig. 84>> Recalling that the cylindrical structure containing water in Fig. 81 can be approximated by forming it with a virtual polygonal prism (such as a regular octagonal prism), It is a conceptual diagram in which two out of the four sides are removed in order to simplify the structure in order to meet the demand for reducing the weight and volume of outdoor activities. While the points are omitted as appropriate, even in this situation, even if the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which provide the same effect, are in opposite phase due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs, for example.
<<Fig. 85>> Recalling that the outer shape of the structure containing water, which is realized in a cylindrical shape in Fig. 81, can be approximated by forming it with a virtual polygonal prism (for example, a regular octagonal prism, etc.), This is a conceptual diagram of a case where two of the four sides are removed in order to simplify the field activity in response to a request to reduce the weight and volume of the outdoor activity when it is formed with such a square pole, and for comparison. Although the figure omits points that can be easily understood, even in this situation, the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which have the same effect, differ from each other due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs if the phases are opposite to each other, and is a schematic diagram intended to conceptually illustrate the positional relationship with the user's back.
<<Fig. 86>> Regarding the structure containing water realized in a cylindrical shape in Fig. 81, it is sufficient to deal only with diffraction signals of signals from satellites existing in a limited direction, for example, in the vicinity of the lateral direction of the body. In such a case, only small values of φ and limited values of θ need to be considered. When it is only necessary to consider only the cancellation of the diffraction signals of the signals from the satellite from the vicinity of both sides of the body for the person, if it is limited to that, the various parameters in the above-mentioned figure are almost uniquely determined, so it is the simplest outline. In view of the fact that it is easy to design so that the fringe diffracted wave at a distance and the fringe diffracted wave at a short distance cancel each other exactly at the GPS antenna if it is implemented as a block of It is a conceptual diagram intended to show the general view of the water container. By combining two of these, it is possible to form an almost rectangular shape, so it is easy to carry, and it is more convenient to use as a water container. It is an external view for doing.
<<Fig. 87>> In Fig. 81, while a region with a thin water layer is formed horizontally on the bottom surface of the cylinder, a similar effect can be obtained by forming such a region parallel to the central axis of the cylinder. In view of the fact that it is possible to obtain such an effect, it is a conceptual diagram for illustrating a separate structure that can obtain such an effect. It is also a diagram that shows that even with such a structure, if water is filled with a value B, that is, a distance B from the bottom surface and does not permeate, the same effect as the above structure can be expected. In order to improve visual understanding, θ is also simplified as 0, but if A = 20 cm, B = 6 cm, etc., signals from satellites with φ = 0 will be canceled at the GPS receiver. It is an external view intended to show that it can be easily imagined, and the cube of the outer frame is drawn as a measure of size.
<Fig. 88> In Fig. 87, θ is simplified and assumed to be 0. This is a diagram intended to enhance visual understanding of what would happen if the value were not 0, and FIG. , the diffracted wave generated at the edge of θ = 60 degrees in the figure also differs from the diffracted wave generated at the edge of θ = 0 degree in the figure, and the propagation distance is approximately equivalent to half the wavelength of the GPS L1 wave. This is a diagram intended to easily remind one that since there is a difference in , the canceling effect of the diffracted waves also comes to life.
<<Fig. 89>> If a water bottle forming a flat layer of water on the left and right sides is carried as a device, plugs should be constructed at the top and bottom of each so that both can be connected with water channels at the top and bottom. By doing so, when the lower connection tube is attached, oral water retention can be easily performed using the oral water retention tube branched from the connection tube. If one chamber contains a small amount of air and the plug is closed, during, after, or when descending the mountain, simply loosening the other wire will allow the atmospheric pressure to be released before the climb, according to Pascal's principle. Since the difference in atmospheric pressure causes a meaningful difference in water level, both water bottles are transparent and the current pressure difference on the unplugged side with respect to the pressure in the chamber on one side that was sealed prior to the climbing action. Visually understand that if you have a scale that can be read, you can not only carry heavy water, but also effectively use it to know changes in atmospheric pressure, that is, changes in altitude, or sudden changes in climate. It is a head designed to promote
<<Fig. 90>> In order to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back by forming water layers on the left and right sides, a water layer, which usually corresponds to a water film, is formed. It is convenient to attach a vinyl water bottle to the back with Velcro tape. In addition to the convenient cooling effect, you can place your hands on your hips and extend your elbows backwards or in any direction if necessary to obtain direction information. A conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding that the film of water can be easily affixed to the gaps with Velcro tape or the like as appropriate, thereby ensuring more reliable acquisition of azimuth information by GPS. is.
<<Fig. 91>> In order to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back by forming water layers on the left and right as in Fig. 90, a vinyl water bottle, which is usually a film of water, It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be freely attached by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono, such as the furisode part of a kimono. By protruding in the direction of , it is possible to easily form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, etc., so that direction information acquisition by GPS can be carried out more reliably. It is a conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding of the human body.In terms of forming an appropriate angle between the mutually contacting sides, if connected with Velcro tape, etc., it can be smoothly applied to various fine movements of the human body A, B, C, and D illustrate examples of locations where the water film can be arranged in triangular shapes that can be handled and are easy to handle.
<<Fig.92>> Similar to Fig.90, water layers are formed on the left and right sides to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. , for example, A, B, C, D, etc., can easily block the diffracted waves of the partial sky, and the direction information acquisition by GPS can be performed more reliably. It is an external view of the apparatus viewed from the front side of the body, and an example of the arrangement of the water film is shown by shading. .
<<Fig.93>> As in Fig.90, water layers are formed on the left and right sides to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. While demonstrating that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. FIG. 10 is a conceptual diagram intended to visually promote understanding that the total amount of water can be reduced, thereby making it easier to acquire azimuth information more reliably.
<<Fig.94>> As in Fig.90, water layers are formed on the left and right sides to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. Illustrate that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, and demonstrate that it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. , thereby reducing the total amount of water, thereby making it possible to obtain orientation information more reliably and easily. It is a figure, and the example of arrangement|positioning of the film|membrane of water is shown by hatching.
<<Fig. 95>> In the case of a container made of silicon, for example, which consists of a combination of several compartments, when the water layer is formed by a water plate, a portion of the water In order to make the layer thinner, the purpose can be easily achieved by peeling off a part of the layer. It is a diagram intended to enhance the visual understanding of the feasibility of such functions, and illustrates an initial state before part of it is peeled off.
<Fig. 96> For example, in the case of a container made of silicon or the like, which is composed of a combination of several compartments, when the water layer is formed by a water plate, a portion of the water In order to make the layer thinner, the purpose can be easily achieved by peeling off a part of the layer. FIG. 10 is a diagram intended to enhance the visual understanding that such functions are feasible, and illustrates an initial state before part of it is peeled off. FIG.
<<Fig. 97>> For example, Masao Nagaoka's Orientation-independent Magnetic Connection Structure, in which the magnets rotate with respect to each other and the SN orientation can be aligned, allowing the compartments of the polygonal water layers to be interconnected. Incorporating such a connection mechanism into the compartment container improves convenience, as well as Velcro tape, etc., and is useful for maintaining the convenience of this proposal. It is a photograph intended to enhance the visual understanding of
《Fig. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. and is intended to facilitate visual understanding of such structures and is grasped together with the lid.
《Fig. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. It is a view intended to promote visual understanding of such a structure, and is a view grasped with the lid removed.
<<Fig. 100>> For example, this proposal can seal a layer of water on the side of a transparent, lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a direction information acquisition function as equipment for expedition overseas mountaineering with a team. , so to speak, has a double-structure closed space, and has a structure with multiple plugs, which can easily realize this proposal together with a bucket-cum-equipment that can be easily implemented. In addition, in such a case, it is extremely convenient to be able to use it as a bucket overseas, where it is particularly difficult to obtain safe water. Since it is more convenient to have a device that uses the filter media, the name of the locally procured filter media required (Gravel, Sand, Fabric, Charcoal, etc.) is listed on the side of the bucket so that knowledge can be gained in such cases. It will be more convenient if you show the approximate position of the level that should be put in with the national language and icon, and at that time it will be more convenient if the diameter is about 4 mm and a screw cap or the like is provided on the bottom. It is a figure for promotion of visual understanding to a thing.
<<Modes for Carrying Out the Invention>>
<<0032>>
The above problems to be solved can be expressed in slightly different terms as follows.
<<0033>>
Consider a case where direction information is obtained by using an L1 C/A GPS (or GNSS) receiver conventionally proposed by the present inventor and capable of obtaining not only position and time but also direction information.
<<0034>>
At this time, it is relatively easy to prevent the reception of reflected waves (by using it facing a place with a good view), and at the same time, it is also possible to prevent the reception of straight waves (strengthening the body).
was relatively easy. However, in this case, depending on the type of receiver used and individual differences, it is rarely affected by diffracted waves from the extremities of the body.
there were.
<<0035>>
Although it can be solved by deploying microwave absorbing materials, at present, it is generally necessary to carry the material at the same time, which tends to be heavy and bulky, while continuing physical movement mainly by walking.
long periods of time will increase the physical load due to the increase in weight and volume when walking.
If the walking load is large, such as traveling mainly on foot in disaster areas, etc., serious problems such as rapid accumulation of fatigue will occur in the performance of the mission.
<<0036>>
The objective is to solve the problem reasonably and inexpensively with an appropriate measure suitable for the context of use, and to provide smoother support for disaster relief activities in the international community in response to large-scale natural disasters.
<<0037>>
Means for solving the problem are as follows.
<<0038>>
Minor improvements to potable water packages that are likely to be carried during field activities, including emergency response operations, or that are required by the Lifeboat Equipment Regulations.
Including the possibility of using objects, combining the water itself, the body, and the GPS receiver that has the ability to acquire direction information proposed by the inventor.
eliminates the influence of diffracted waves on the L1 C/A GPS (or GNSS) receiver, making it possible to obtain direction information more easily and reliably.
<<0039>>
Actual means for solving the problem will be shown in order below using FIG. 1 and the like.
<<0040>>
The L1 C/A GPS receiver already proposed by the inventor is placed on the back of the waist of the body, and the normal direction of the antenna main beam is perpendicular to the center axis of the body and perpendicular to the left and right plane of the body. Arrange along the direction of going away.
<<0041>>
Prepare water packed in a hollow cylindrical shape of a certain shape. For example, a plastic container that does not affect microwaves may be used for packaging. ancestor
The central axis of the cylindrical shape of is aligned with the normal direction. At this time, the radius of the cylinder may be within the range of about 5 cm to 20 cm. final thickness
should be about several centimeters. It depends on the susceptibility to the diffracted waves of the GPS receiver to be used.
<<0042>>
The container, such as plastic, may be connected by a tube to the user's mouth and designed to help the user rehydrate. so-called hydra
Hydration system, which is called a hydration system, and is used by cycling athletes infantryman or foot soldier.
It can be used in combination with the method used for ingestion.
A simple and safe structure in which the valve opens only when you bite into it allows you to easily supply water little by little. When the mouth is released, the valve is automatically closed again. Contains energy drinks as well as water
Since it can be configured as an object, it is used in long road races. When it is important to continue the activity without taking a break for a long time,
enable
It goes without saying that the day will soon come when people will recognize that lifesaving also falls into this category. At that time, without wasting time as much as possible, the current location and the location information of the victim,
The diffracted wave attenuation effect of a device that can obtain not only positioning but also azimuth can be obtained by a satellite phone or the like, and the diffracted wave attenuation effect is also used in conjunction with the use of a GPS receiver.
Replenish fluids and nutrients in order to improve survival rates and prevent the severity of aftereffects by making appropriate choices and shortening the time from the occurrence of a disaster to the rescue of victims as much as possible.
It is highly qualified as a device for continuing to act while doing, and can constitute a useful system.
This GPS receiver is highly compatible with general outdoor activity support systems, including lifesaving in the near future outdoors, and can be configured with high compatibility, low cost, rationality, and overall lightweight. This is an advantage of the proposed usage of the cooperative use of the body and water in the field.
<<0043>>
A lightweight water bottle, etc. that is thin when not filled with water, etc., so that it can assume a cylindrical-like structure with a certain thickness for the first time when it is filled with water, etc.
It can be built into the vest or attached to it, and when it is not filled with water or when it is "filled with water but not in use", it is placed in a relatively flat shape on the back of the vest.
It maintains a low profile shape and may form a truncated cone, cylinder, or similar shape similar to FIG. 1 when in use.
<<0044>>
A lightweight water bottle that is thin when not filled with water, etc., and can take a cylindrical-like structure with a certain thickness only when filled with water.
Those described as "filled with water but when not in use" maintain a relatively flat, low profile shape that retains a flexible plastic spring.
Alternatively, it can be considered as a cylindrical water bottle made of hollow vinyl or the like.
<<0045>>
Alternatively, to easily form such a shape, another suitable method is to use the following materials. It can be conveniently used as tableware (tableware) even outdoors.
"Foldable silicone resin cooking bowls (about 20 cm in diameter)", which have a reputation for being able to cook, have become cheaper in recent years.
exist.
It is a kind of tableware (tableware) made of silicon resin. Flexibility and lightness, which are one of the physicochemical properties of silicone resin, make it ideal for outdoor activities in harsh environments.
It does not crack or break, is lightweight, and has excellent plasticity and deformability. Approximately 27.times.21.5.times.11 cm (in use) can have a circular (or angular) frustoconical shape close to a hemisphere. It can be used in the form of a bowl (hemisphere) as normal tableware. Folds easily with a little force.
As a result, the size is about 27×21.5×4 cm (at the time of storage), which is close to a flat (flat) circle (more precisely, concentric circles, wavy concentric circles).
Utilizing these new physicochemical materials, when water is not injected, or when it is used even if water is added, it is close to a flat circle, and only when it is used with water, etc. A kind of water bottle with a layer of water may be formed around the .
<<0046>>
It means that a shape similar to FIG. 1 may be formed. Features Sanitary, soft, and heat-resistant silicon resin container can be folded compactly.
It can be stored in a space-saving manner. The easy-to-hold and non-slip silicone resin is suitable for microwave ovens, so it is convenient for preparing food outdoors.
Insensitive. It is also suitable for medical work in the field such as disaster areas. FIG. 1 shows a hollow columnar cylinder, and the liquid storage section inside is a single space.
Compartments (as multiple divided spaces) may also be formed, depending on. For example, a compartment divided into upper, lower, left, and right compartments
You can also form a ment. When only limited water is available, allocation to the most efficient part for diffracted wave attenuation, such as replenishing water with priority only to the left and right
etc. is possible. We note that the benefits of diffracted wave attenuation when used with hydration systems arise from the compartmentalization. Attenuation effect is reduced
However, in practice, water is first sucked and consumed from less affected areas, e.g., lower and upper areas, for use by the user in the hydration system.
But good. This method of use has the advantage of not affecting the attenuation effect of the left and right diffracted waves. After consuming the water in the bottom and top, hey, hide in the left and right parts
If you change the tube of the ration system, you will not be inadvertently consuming water in the left and right parts, and it will be better. very practical
He said that it is good to use a tube for suction from the bottom side and use the top side for suction when it is empty. After that, the left and right compartments
Said it's fine to use. Also in this case, when there are components only on the left and right sides, both spaces capable of containing water may be connected at the lower part with a thin hollow tube. To be so
Then, even if a hydration system is installed, the water level will drop only on the left and right sides, and the diffracted waves will attenuate evenly on the left and right, creating a state where they disappear unconsciously.
There is an advantage that you can easily avoid the situation that will be done. More specifically, in this case, 360 degrees/4 parts = 90 degrees for uniform angles
, the cylinder is divided into four sector-shaped compartments each having a central angle of 90 degrees. Of course, just divide the compartments evenly.
However, if necessary, left and right compartments with a central angle of 120 degrees and compartments with upper limits of 30 degrees each may be used. Although it will be a consultation with the cost,
Recent new materials such as plastics, silicones, and high-molecular polymers that have plasticity that allows for such changes in capacity and shape to some extent may be used.
Of course. In addition, if emphasis is placed on simple and convenient use during mountain climbing, low cost, and practicality, it can be said that it is lightweight, inexpensive, and disposable.
LDPE ((low-density polyethylene) low-density polyethylene), EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA
ethylene acetic acid vinyl copolymer). flexible and transparent
clear material. Co-polymerization of polar comonomers such as vinyl acetate with ethylene through an ultra-high pressure polymerization process. Created by manufacturing a polymer. ) as a material,
It is good also as a bellows type water tank. In this case, the thickness
A bellows structure may be provided on the side surface in order to increase or decrease the . As a result, when not in use, the bellows structure is crushed when the column is compressed in the height direction, transforming it into a less bulky structure.
become In this way, storability is also improved. If it is sealed in this state (if the screw cap of the spout is closed), the internal pressure becomes negative, so the compressed bellows structure
You can enjoy the advantage of being kept as it is and not being bulky. This is shown in FIG. FIG. 2 of the bellows structure shows the liquid spout and outlet. For liquid spouts and outlets
can be fitted with a screw cap. Also, for use as a hydration system, without stopping hydration during the user's activity
Hydrate at the same time
A mouth-operated oral suction tube can be attached. The container itself may have enough strength to maintain its structure when attached to the body, or the clothing may have such strength.
For this purpose, clothing may be used that has a support structure that conforms to the body and is folded when not in use so as not to get in the way, and that can be appropriately protruded with appropriate strength when in use.
In recent years, plastic or resin springs have been distributed at low prices, and it is possible to stably maintain the shape during use at low cost and simply by using them. plastic
Since it is made of resin or made of resin, it has the advantage of reducing the influence of diffracted waves of electromagnetic waves, and it also has the advantage of not having any other positive influence on the reception situation.
You can enjoy the benefits of Alternatively, it can be shaped like a sports bib worn from above or a life jacket, and can be fixed to the front and back with strings or Velcro tapes on both sides.
It is also possible to install the water bottle on an additional piece of clothing.
That is, a cylinder-shaped water bottle made of plastic or the like having a hollow part (outer diameter of about 30 cm, inner diameter of about 25 cm) filled with water is placed on both sides of the body on the back surface.
Set the central axis parallel to the normal of Install the L1 C/A GPS receiver vertically along the body near the center. Alternatively, plastic water bottles of about 30 cm x about 20 cm x about 2.0 cm filled with water are placed on both sides of the body almost perpendicular to the back surface. L1 near the center
C/A
Place the GPS receiver vertically along your body.
It may be reinforced with a plastic spring. When flattened, the force of the spring should be suppressed with Velcro tape or the like.
<<0047>>
Cylindrical ones have a plastic spring on the side, and when not in use, the spring is held down by the force of the spring, like a Velcro tape.
A thin, flat, low-bulk mechanism is used to keep it from slipping, or to fasten it with a strap with plastic fittings that snap together.
It can be made into a disk.
When using, remove the Velcro tape or the plastic lock part of the two male and female fittings fixed to the ends of the two strings with one-touch operation.
It is also convenient to create a cylindrical structure that pops up from a flat disk by the force of a spring, and to stand on its own by the force of a spring.
be. When not in use, it can be folded quickly and locked with a click. Compact and convenient to carry. It folds into a compact low profile shape when not in use
When it is folded up or lightly crushed and fixed with a fixture, it becomes a thin disc that is not bulky. For example, the diameter ranges from about 15 cm to about 40 cm.
In other words, they should be able to use the shape that is most suitable for the inexpensive GPS receivers of various sizes that they are using.
At this time, it can be made to stand on its own with a plastic spring, but in the case of outdoor camping, it can be removed and used as a convenient storage entity for carrying things.
It is convenient because you can also Also, regarding such a structure, it is part of the clothing that is incorporated into the clothing so that the pop-up direction is perpendicular to the body.
It should be a design that makes it possible. Secondly, if the bag is detachable from clothes, one bag can be used outdoors when needed. This bucket stores water etc.
The fact that it has a special bellows-shaped gap that allows the water bottle to be used at all times gives the user the option of always being able to use it as a water bottle.
For example, perishable foodstuffs are surrounded by water with a large amount of non-heat, so it is convenient because it can be expected to have a cold insulation effect and an antiseptic effect. As a cooling agent
Constituents of what is in circulation are high water-retaining macromolecular polymers and water, in fact most of their mass is water, and the exceptionally high specific heat attribute of water.
is recognized in society.
By actually placing a cylinder with a bellows-type flexible water bottle on the side of the cylinder, this proposal can be realized, and it is expected that the user's convenience will be considerably improved.
Wear. In this case, a plastic spring may be used as the spring, which has little effect on microwaves other than the excellent effect of attenuation of diffracted waves as described separately.
By doing so, the transparency of the plastic spring matches the transparency of the water and vinyl, and the inside can be seen through, so it is cool.
It is convenient because it has the advantage of being able to confirm that the position of the GPS device inside is appropriate and that it is not misaligned.
is. Of course, if you remove it, you can actually use it as a pop-up bag outdoors, so the user can secure its dual use, and you can use it outdoors.
Not only is it possible to accurately support the addition of a direction information acquisition function to the use of GPS, but it is also possible to make good use of the dual use of water.
Therefore, it is reasonable to assume that it has real utility in outdoor activities.
Having a special bellows-shaped cavity in the outer wall that can store water etc. also gives the user the option of always being able to use it as a water bottle, and the hollow part is also flexible.
If you put wood in it, you can expect a cooling effect and a preservative effect in the summer, because the non-thermal water surrounds the perishable food ingredients, which is convenient.
be. The reason is that the components of refrigerants distributed in the market are high water-retaining polymers and water, and in fact most of the mass is water.
Therefore, the attribute of water's extraordinarily high specific heat is recognized in society.
Similarly, if you want to create a square prism shape, instead of using a spring, you can use the built-in square plastic frame on the left and right sides inside the square prism by the tension of the vinyl or cloth on the side.
It is also possible to make it function as a support that supports the structure of the square, and by extension, to make it pop up using the fact that it can support the square prism shape. At the time of storage, the internal organs mentioned above
When the rectangular frame structure is removed from the left and right side surfaces inside the bag, the entire bag returns to a thin flat rectangular plate of, for example, about 4 cm. Whole when used
For example, a 17.0 cm high x 24.5 cm wide x 17.0 cm deep bag can be transformed in a few seconds by modifying it. Detachable from or onto clothing
If so, it is highly expected that it will be convenient for camping in the outdoors and carrying on site. If it is made of cloth or durable vinyl, the tension of the cloth will work and
The action can maintain the stable structure of the hollow quadrangular prism. Specifically, on the two opposite sides of the rectangular cylinder, there is actually a rectangular framework with dimensions that fit the sides.
It is only necessary to construct a state in which it is fitted in with tension autonomously.
For the essential part of such structures, i.e., for some types of cylindrical or hollow prismatic structures that pop up,
In addition, while designing it as part of the clothing, such as sewing it to the clothing, incorporating it into the clothing, or making it detachable from the clothing, the side of the cylinder or hollow prism
By actually deploying a cylinder or hollow prism with a flexible bellows-type water bottle on the side, this proposal is excellent and increases the feasibility, and the user's convenience and utilization are also considerably improved.
can be expected.
In such a case, the spring used for the cylindrical wall or the quadrangular frame structure used for the prismatic wall as an upright/storage variable structure has an excellent effect of attenuating the diffracted wave of the microwave as shown separately.
Plastic springs or plastic frameworks can be used, which are not particularly influential other than the results, thereby reducing the transparency of the water and vinyl.
Since the transparency of the plastic or resin matches and the inside can be seen through, it was confirmed that it felt cool and that the position of the GPS device inside was appropriate.
It is convenient because it also has the advantage of being able to check whether or not there is any deviation. Of course, if you remove it, you can actually use it as a pop-up bag outdoors.
Therefore, it is possible for the user to secure its compatibility, and not only can it accurately support the addition of the direction information acquisition function to the use of the GPS outdoors, but also the water
In addition to being able to make good use of this duality, it is reasonable to think that it is truly useful in outdoor activities.
I mentioned that the cylindrical pop-up bag mentioned above usually has a spring built into its wall surface. The plastic spring is first incorporated into the outer shape to complement the structure.
He also said that it is okay to be strong. This structure can be deployed by sewing it into the back of the garment. It may be arranged along the inside of the container containing water, and the outside
may be placed in It does not matter if it is in the space containing water, but if it is necessary to store it as some kind of internal structure, it is possible to have a void space for the spring.
good. Here we discuss a little about plastic springs. The reason why metal springs are not used is that they do not affect radio wave propagation.
In this case, as the spring, a plastic spring can be used, which does not have any particular effect on microwaves other than the excellent effect of attenuation of diffracted waves, as described separately.
By doing so, the transparency of the plastic spring matches the transparency of the water and vinyl, and the inside can be seen through, giving a cool feeling or the GPS device inside.
It is convenient because it also has the advantage of confirming that the position is appropriate and checking if there is any deviation. Should I sew this onto my clothes?
By designing such clothing and actually deploying a cylinder with a bellows-type flexible water bottle on the side of the cylinder, this proposal can be realized and the user
It can be expected that the convenience of Of course, if you remove it, you can actually use it as a pop-up bag outdoors, so the user can ensure its dual use.
Not only can it be possible to accurately support the addition of a direction information acquisition function to the use of GPS outdoors, but it is also possible to make good use of the dual use of water.
It is reasonable to think that it is truly useful in outdoor activities because it can also be used for such functions.
Plastic springs have excellent chemical resistance and can be used under strong acid and strong base conditions. It can be used under conditions that are difficult for metal springs, such as corrosion, non-magnetism, and sorting at the time of disposal.
Furthermore, by integrally molding the plastic spring and other functional parts, the cost of parts can be reduced and the number of assembly steps can be reduced.
<<0048>>
For example, polycarbonate springs have excellent weather resistance, which is a feature of springs. Because it is non-toxic, it can be used in food containers, medical
It is suitable for medical devices and has excellent electrical properties as an insulating material. It has excellent transparency and is widely used for optical applications. The practical temperature ranges from -40°C to +120°C. Dimensional accuracy during molding and small dimensional change after molding make it a suitable material for molding precision molded parts. It is self-extinguishing and widely used in areas where there is a risk of fire. di
It can be used for disposable medical instruments, endoscopes, etc., and does not need to be separated from the plastic housing when discarded.
<<0049>>
Characteristics of polyacetal springs High elastic modulus, excellent elastic recovery, creep resistance and fatigue resistance are added to this, making it the most widely used resin for snap-fits.
be. It has good electrical properties and no magnetism, so it is used in MRI equipment. Polyacetal can be dyed. It can be used for various purposes by coloring it as an external part.
I can. It is resistant to organic solvents and has little dimensional change due to water absorption, so there are almost no practical problems.
<<0050>>
The characteristics of plastic springs are as follows. (1) Excellent strength, stiffness and dimensional stability at high temperatures and in harsh environments. (2) Hastelloy
Low cost and high productivity compared to Inconel. (3) It is lighter than steel, aluminum and titanium. (4) Low friction coefficient and high
Exhibits wear resistance and has low aggression against mounting members. (5) It has excellent chemical resistance and is insoluble in common solvents such as acids, bases and oils. (6) low out
Low dust generation and high purity reduce contamination generation and also have electrical insulation.
<<0051>>
In addition, we will make the following proposals that are ahead of the times. Until now, we have mainly assumed that the bottom is missing, but here, we will consider a container that has a bottom, a certain robustness for outdoor use, a low-cost product, and versatility. suggest. In other words, plastic, polycarbonate, or bakelite cups and vessels with a certain size for outdoor use are compatible with the proposed GPS receiver.
I propose to make it a double structure so that In other words, normally, but in an emergency, the outer part is filled with a liquid (such as water) that is a microwave-absorbing material.
By filling in, by combining with the body structure and using it with the proposed GPS receiver, it can be instantly transformed so that it can be used for weakening diffracted waves, and for distress prevention etc.
It becomes a survival item that can be used. Therefore, the spout of the space on the outer wall side is normally closed with a screw cap. Sky
Even if qi exists there, it will be active as a low-priced, lightweight container that is rich in heat retention for warm beverages in the cold outdoors. Conversely, in extreme heat outdoors, cold beverages
It will play an active role as a low-cost, lightweight container for outdoor use that is rich in cold insulation. A space similar to the space configured on the side surface may also be provided on the bottom surface. In this case, heat retention and cold retention
Contribute to improvement. The structure that does not prepare the same space on the bottom as the space configured on the side is also that.
Eliminating unnecessary weight has positive implications. It doesn't matter which. Inexpensive as a plastic product that can be sold at low-price shops that can be manufactured in these developing countries
Since it can be configured to , it has characteristics that can be rapidly spread all over the world as a value-added container, and it is also a next-generation outdoor goods that supports direction information acquisition together with the proposed GPS receiver.
can be expected to be used as
FIG. 3 shows a conceptual diagram of this. Of course, the shape may be similar to that of a normal cup, with curved sides and a wider top surface. The bottom has a structure,
It can be used as tableware for outdoors by putting coffee or beverages in the hollow structure. Developing this further, we get: In recent years silicon type pop-up type
Cups are spreading rapidly. This is seen as convenient for outdoor activities accordingly. It is possible to combine this with a proposed GPS receiver useful for outdoor activities.
We make the following suggestions. In other words, although the silicon type pop-up cup is usually single layered, it is proposed to make it a double layered one. Use same as above
Since it is possible, the same explanation can be given, but it will be omitted here because it will be repeated. A further development of FIG. 3 is as follows. Cooling from the injection port on the outer wall side
It is also possible to use it by putting an agent or a heat-retaining agent. The material of the cooling agent or heat insulating agent is a superabsorbent polymer (abbreviation
SAP) and melting point depressants and preservatives and water. Sodium polyacrylate is often used as a superabsorbent polymer. poly acrylic
Sodium polyacrylate is a kind of superabsorbent polymer, and the main unit structure is [-CH2-CH(CO2Na)-]n. high
The high water absorbency is due to the incorporation of many water molecules into the network structure to create a gel structure. Disposable diapers, ice packs, sanitary products, lotions, etc.
used for A food additive grade product is used as a thickening agent in the food field. Also, if combined with a life preserver of the dimensions shown in Figure 4, cut
Velcro tape (commonly known as magic tape (registered trademark)) is attached to the lifesaving water so that electromagnetic waves do not enter the line part, and the lifesaving water is attached to each other.
By arranging the perforated line portion and the water portion so as to overlap each other, it is possible to easily solve the problem, which can be applied to the present invention. This can be done by using subdivided bags as lifesaving water.
It is an excellent method because it does not interfere with both, and it is also an effective method for people involved in shipping and victims of disasters in Japan, where life-saving water is widely used, and in developed and developing countries around the world.
It is thought that In addition, in order to apply small bags, which have been established as lifesaving water, to weakening diffracted waves in combination with the human body in the proposed GPS receiver receiver, it is simple, inexpensive, and easy.
It is also a method that can be easily used in combination with conventional lifesaving water (without changing the manufacturing process of lifesaving water), and can also be used in rescue boats and emergency situations.
It seems to be an effective method because it only needs to provide a flexible Velcro tape. It will be a method that can be easily accepted and used as a de facto global standard for the time being. Also
It is also realistic that double-sided tape can be easily used when Velcro tape is not available. In order to have a certain structure, use a lightweight cylindrical Tupperware
can Moreover, it is also possible to achieve this by projecting several vertical rod-like structures from the clothing and hooking them there like a bamboo blind.
<<0052>>
When preparing water packed in a cylindrical shape of a certain shape, in accordance with the lifeboat equipment regulations, fresh water in a general shape that is often installed in lifeboats
It is also possible to divert the package in a vinyl bag. Some shapes have become de facto standard. For example, the inner shape corresponding to only the water bag is 12.1cm wide x 12.1cm long.
5.9 cm x maximum thickness of about 1 cm, in which drinking water is packaged as fresh water in subdivided vinyl packages is the de facto standard for lifeboat equipment (de
fact standard). marketed in Japan
The shape shown in the figure is generally a transparent package, and blue lettering and stamped by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism are generally distributed and actually used. Fig. 4 shows an example of a widely spread product manufactured by a Japanese lifesaving equipment company that complies with Japan's lifeboat equipment regulations.
The outline (including water-free edge portions) and dimensions are as follows. Width 13.8 cm x length 7.4 cm x maximum thickness (maximum water part) about 1.0 cm. The edges that do not contain water are 1.0 cm on the left side, 0.7 cm on the right side,
The height of the top is 0.75 cm, the length of the bottom is 0.75 cm, and it is almost an international standard.
Polyethylene ((CH2CH2)-n Polymer of ethylene. Transparent or translucent solid, resistant to acids, alkalis, and solvents. Electrical insulation, water resistance, and moisture resistance.
It has good heat resistance and cold resistance. Low-density polyethylene (abbreviated as LDPE, specific gravity 0.91-0.93) is produced by radical polymerization of ethylene under high pressure.
Used for wire coating. ) or polyamide polyamide (a polymer having an amide bond -CO-NH- in the main chain.Nylon
6,66,610,7,11,
12, etc. It is used as a synthetic fiber due to its moderate hygroscopicity and ease of dyeing.
It is individually packed in transparent or blue-transparent, relatively strong and lightweight vinyl made of plastic (also used for ruts, etc.), and is connected by perforated lines.
A safe form that separates from the connecting perforations but does not easily come off is prevalent worldwide and common.
<<0053>>
It is common to see items with similar dimensions and similar local language notations overseas. This is defined as lifeboat equipment to equip 3 liters of drinking water per person.
due to being mandated. Also, it is said that it is subdivided from the perspective of not opening and consuming all at once when it is damaged, but the reason is stated clearly.
not converted.
<<0054>>
In a sense, the water-connected vinyl package described above is a water plate-like structure. While assuming a circle with a radius of about 5 cm to 20 cm at the bottom,
In an emergency, the person who obtained the lifeboat equipment by wrapping it around the proposed GPS device will naturally attach the proposed GPS device to its own body and the cylindrical shape (originally a water bag) formed by wrapping it.
With water, diffracted waves can be effectively and efficiently eliminated with just the equipment at hand while obtaining the bearing.
<<0055>>
According to the Ship Life-Saving Equipment Regulations, "(Lifeboat Equipment) Article 14 Lifeboats shall be equipped with the equipment specified in the table below. Shimizu.”
<<0056>>
It is of course possible to use a hollow cylinder based on a polygonal column instead of the hollow cylinder based on a circular column as in the previous example. Of course, it may be a hollow cylinder of a polygonal prism, for example, an octagonal prism. It may be hollow each based on a hexagonal column. Of course, a hollow cylinder based on a quadrangular prism may also be used.
<<0057>>
It is of course possible to use a hollow cylinder based on a quadrangular prism, and for the sake of simplification, only left and right components exist as shown in FIG.
<<0058>>
In this regard, both moisture-encapsulating spaces may be connected at the bottom with a thin hollow tube. Then, even if a hydration system is installed, the left and right
This has the advantage of being able to easily avoid the situation where the water level on only one side drops, and the attenuation of the diffracted waves is even on the left and right, creating a situation where the wave disappears unknowingly.
be.
<<0059>>
The left and right plate-shaped parts have a bellows structure, and when empty without filling, the air is expelled and compressed so as not to be bulky, and the mouth is sealed with a screw cap to make it thinner become a structure. This allows the structure to remain compact and well suited for outdoor activities.
<<0060>>
In the following, materials to be used as dielectric electromagnetic wave absorbing materials are examined. Rescuing victims alone or with a small number of people, especially in outdoor natural environments or large-scale disaster environments
, search and rescue operations, or those who continue to voluntarily and continuously evacuate in harsh environments.
<<0061>>
The absorption characteristics of electromagnetic waves by water were measured by Schwan et al. using ε' (relative dielectric constant) and ε " (relative dielectric loss) values of water (25 degrees) α (amplitude attenuation coefficient) of,
α=√((1/2)・ω^2・μ・ε0・[√{(εr′)^2+(εr“)^2}−(εr′)])
α: Attenuation constant (of medium)
β;Phase constant (of medium)
ω: Each frequency of electromagnetic wave
εr': Relative permittivity (of medium)
εr“: Relative dielectric loss (of medium)
ε0: permittivity of vacuum
As
or
α=√((1/2)・ω・μ・[√{(σ)^2+(ω・ε)^2}−ω・ε]) (Np/m)
ε0: Vacuum permittivity
μ0: vacuum permeability
ε': Relative permittivity (of medium)
ε”: Relative dielectric loss (of medium)
σ: electrical conductivity
f: frequency
c: speed of light (= about 3x10^8 (m))
As
Figure 8 shows the attenuation rate from 00MHz to 3GHz. The attenuation of electromagnetic waves by water (25 degrees) is about 100dB/m at 1.5GHz. 1/3.) It can also be estimated from this literature value that the power half-life depth of 1.5 GHz, in other words, the depth at which 3 dB is attenuated, is approximately 3 cm. 60% to 70% of living tissue is composed of water, and the transmission and absorption of electromagnetic waves on the longer wavelength side than the visible range are often dominated by water. In muscle, the power half-life depth is 1/3 to 1/4 of that in water.
(Microwave Heating Technology Compilation Popular Edition Representative Editor Tetsuo Koshijima, NTS, Volume II Industrial Microwave Application Technology, Chapter 5 Medical Field, P438)
<<0062>>
In combination with other data, the attenuation rate per unit length and the power half-life depth can be roughly described as follows.
Attenuation rate per unit length
Power half-life depth D
300GHz 6.0x10^2dB/m
3GHz: 3.9x10^2
dB/m
2.45GHz: 3.2x10^2
dB/m
about 1 cm
1.5GHz: 9.8x10^1dB/m about 3cm
915MHz; 3.5x10^1dB/m about 9cm
430MHz: 8.0x10^1dB/m about 36cm
<<0063>>
At 1.5 GHz, the depth in muscle where the power is (1/e: e is the lower natural logarithm) is about 2.5 cm.
<<0064>>
Dielectric loss is a type of electric heat, and is heat energy generated when an alternating electric field is applied to a dielectric material because polarization occurs with a phase lag from the alternating electric field.
<<0065>>
In the context that humans use their own human body shielding as well, methods that use conductive electromagnetic wave absorbing materials or magnetic electromagnetic wave absorbing materials are said to couple because the distance between the antenna and those materials is short. It had its shortcomings. Dielectric wave-absorbing materials are far from such problems and are well suited.
In addition, as shown in this paper, it would be very effective if we could use the materials that we need to bring with us.
For example, drinking water, liquids for drinking (ethyl alcohol, etc.), ingredients, foods, medical infusions (blood packs, raw food packs, methyl alcohol for disinfection), locally available
materials (sand <moisture content 17%>, etc.), cold and heat insulating materials (superabsorbent polymers, water, preservatives, melting point depressants, etc.), heat-retaining clothing for seawater (chloroprene-based materials such as neoprene)
rubber, etc.).
These are materials that have hitherto received little or no attention for this type of purpose. In other words, there was some knowledge in the field of dielectric heating due to dielectric loss in an alternating electric field, more specifically in the field of microwave heating and microwave food heating. was only In this paper, we make a completely new proposal that utilizes them heuristically.
<<0066>>
Above, we have mainly looked at forms.
<<0067>>
In the following, we will mainly discuss what to use as the dielectric wave absorbing material.
<<0068>>
This is a method that utilizes dielectric loss.
In the context that humans use their own human body shielding as well, methods that use conductive electromagnetic wave absorbing materials or magnetic electromagnetic wave absorbing materials are said to couple because the distance between the antenna and those materials is short. It had its shortcomings.
<<0069>>
Dielectric wave-absorbing materials are far from such problems and are well suited.
<<0070>>
In addition, as shown in this paper, it would be very effective if we could use the materials that we need to bring with us.
<<0071>>
In light of the importance of technical proposals that play a role like lifeboats that promote voluntary lifesaving activities by citizens in recent nuclear power plant accidents, the fact that they are making proposals is also a feature of this research. It can be said that it is one important viewpoint that can be done.
<<0072>>
The grounds for this are as follows. As will be described later, water has the physicochemical property that the power half-life depth in the L1 waveband of 1.5 GHz is about several centimeters. In addition, there is a fact that drinking water should be carried and transported for the safety of rescuers and rescued people during mountain climbing and rescue activities.
<<0073>>
Combining the GPS receiver proposed by the author, which is carried by people who move mainly by walking and is capable of acquiring azimuth information, and water as a material, which has not been paid attention to at all for such uses other than beverages in this field. The advantages of using
<<0074>>
Microwaves are absorbed while penetrating through the dielectric and change to heat to attenuate. At this time, as the attenuation characteristic, in particular, the depth of the straight line until the microwave power density on the dielectric surface is halved to 1/2, that is, the power halving depth D [m] is
Number 2》
000142

D=3.32·10̂(7)/f/{√(εr·tan δ)}
is represented by where frequency f [Hz], dielectric constant εr, and dielectric loss tan δ (dielectric loss angle δ). (Source: Masayuki Morimoto et al. Microwave heating device, Mitsubishi Heavy Industries Technical Report 31 (6) pp.396-399 1994).
<<0075>>
6 and 7 are obtained from the above equations. Water has a small power half-life depth of microwaves and is an excellent absorbing material. For the purpose of this paper, materials with such physico-chemical properties have not been paid attention to and utilized at all.
<<0076>>
Alcohols including methyl alcohol, which are used for multiple purposes such as medical cleaning and disinfection, are also known as materials that exhibit similar properties.
It has likewise hitherto only been exploited for biochemical applications and has not been considered for such applications for the purposes of this paper. It was only the position of the idea that things with a small power half-life depth, such as water, are difficult to heat homogeneously and are not suitable for homogeneous heating. <<0077>>
For example, "Generally, the limit of the degree of uniform heating by microwave power is about (2 to 2.5) · D, and if the material is thicker than this, the microwave energy will not reach the center.
The temperature difference between the surface layer and the central part becomes large because the temperature attenuates before the temperature rises. As a result, the temperature difference between the surface layer and the center of the material increases, making uniform heating difficult.”
When trying to thaw frozen food using Kuroha, it becomes a very troublesome problem. That is, if a portion of the frozen food melts first and becomes water, the loss factor increases and the micro
Waves are absorbed intensively by this water portion, and only that portion becomes hot, causing so-called "runaway heating." In order to avoid this phenomenon, the microwave
It is possible to thaw almost uniformly by adding a device such as intermittent irradiation and utilization of heat transfer due to heat conduction inside the object to be processed. ” was seen.
<<0078>>
In other words, it was treated only as a problem in a different field far different from satellite communication engineering.
<<0079>>
This article proposes to make effective use of these attributes, which have been treated as problems, in the context of space technology, which has great potential for futuristic social infrastructure in the fields of satellite communications and satellite positioning. be.
Since it has remained largely unconsidered in the fields of satellite communications and satellite positioning, the sources of the technical literature in this paper also reflect this trend.
However, once we began to seriously think about what could be of practical use in the relief of large-scale natural disasters, from the standpoint of devising practically useful technologies and desiring to return them to society, we began to make exploratory and continuous efforts rooted in extensive and deep research. , such a perspective was discovered.
<<0080>>
Water is a basic chemical substance that is indispensable for sustaining the life of living organisms in the sense that it is used not only by the human body but also by rescue dogs and search dogs for disaster victims.
Information such as where to obtain them is shared among countries and regions, and their availability is higher than that of other chemical substances. Lifesaving workers must carry it. At the same time, it is reasonably priced and
It is easy to dispose of when it runs out, has little environmental impact and cost, and does not perish very quickly.
advantages.
In addition to the essential advantages of water, the depth of power half-life in the microwave band, which is unparalleled by other chemical substances, can be effectively used to attenuate diffracted waves.
If possible, it is possible to avoid causing a particular increase in the weight and volume of the carry-on, and to stably improve the accuracy of azimuth information acquisition (specifically, narrow the azimuth limitation width
It is possible to achieve seemingly contradictory values at the same time.
<<0081>>
It doesn't matter whether the rescuer or the rescued side, as well as the human body, as well as distress rescue dogs and victims' location search dogs, etc., police dogs, pets, livestock, poultry, plants, etc. Of course, it is a basic chemical substance that is indispensable for the life support of humans.
<<0082>>
The day when fuel cells will be widely used in society is near, but when that happens, water will be the only clean chemical to be emitted.
From the point of view that the product can be used in this proposal in a cyclical manner, it shows that this proposal is well suited to the very future social framework, that is, it is compatible.
be.
<<0083>>
On the other hand, in this paper, when the expression "water" is used, it also means general substances containing water. There are many substances that exhibit a small power half-life for microwave-band electromagnetic waves due to the presence of water.
Representative examples include foods such as cereals, root vegetables, and meats, and beverage substances. There is the concept of ratio planning, which is mainly used in Japan and other countries for military and mountaineering. It means to consume.
The fact that such a concept is emphasized and exists shows that how to allocate one batch of ration (food), which is a heavy item, is important for such actions. This proposal shows that it is also possible to convert it from the viewpoint of contributing to the attenuation of diffracted waves from the perspective of carrying heavy objects that increase physical strength consumption during walking, such as long-term outdoor rescue activities and It shows the possibility of being used to avoid dangers such as during bad weather during natural research and exploration activities, and is well suited for such activities.
<<0084>>
Mainly for medical use, it can be effectively diverted in emergencies as a base for electrolyte solutions for infusions when there is extracellular fluid deficiency or sodium deficiency, for diluting anesthetic solutions and injections, and for cleaning skin and wound surfaces. Needless to say. Suitable for use in freezers and dishwashers. With a heat resistance temperature of 190°C and a cold resistance temperature of -20°C, it is suitable for harsh use in arid regions and polar regions, so it has excellent characteristics that do not break even in cold regions or extreme heat.
<<0085>>
In this paper, when the term water is used, lower alcohols (alcohols with a small carbon skeleton) that have a high affinity for water, such as methyl alcohol and ethyl alcohol, are called lower alcohols in organic chemistry. are not included.) and general substances containing them. The reason is as follows.
They, like water, exhibit a very small power half-life depth for microwave-band electromagnetic waves. Methyl alcohol, ethyl alcohol, etc. are one of important medical supplies that can be used for both disinfection of wounds and surgical operations such as incisions, which are indispensable for emergency medical care in the event of a large-scale disaster. It can be used as fuel in polar regions and cold regions (multi-purpose applications such as heating for hypothermia patients, cooking food for victims, and driving fuel for small mobile vehicles (unmanned aerial vehicles, etc.) for communication between rescuers). It can also contribute to maintenance. Ethyl alcohol can also be diverted by ingesting it as a drink as a calorie for life support when there is no food in an emergency.
Ethyl alcohol also has the rare function of being able to safely impart long-term storage (corrosion resistance) to water and food, which is extremely meaningful in outdoor activities near the tropics. When traveling to polar regions such as Antarctica, the melting point of water, which tends to freeze from a closed vehicle such as a snowmobile, is reduced to about minus 70 degrees by turning it into an aqueous solution mixed with these alcohols. It also has the rare function of falling and avoiding freezing.
It may be a heat insulating material or a cold insulating material that is useful for saving lives in outdoor activities. It is significant that these materials, which are important in human life, exhibit a small power half-life depth against microwave band electromagnetic waves, in addition to such rare multifunctionality that is expected to be exhibited when carried. deep. Therefore, these substances are also included from the viewpoint of saving lives.
In the medical field, the ITU and other organizations are discussing the importance of rapid access to disaster areas and victims, as well as telemedicine technology. Appropriate instructions can be given along with images by satellite communication, etc., without necessarily having a doctor approach. Therefore, rapid access of medical co-medical is required.
Because of ICT technology, the true experts can be centrally located. Medical collaborators who carry out the judgment are required to quickly approach the local victims and patients.
Therefore, this proposal can be effectively utilized. One is that it is possible to grasp the position anywhere in the world with GPS. One reason is that the proposed method can obtain azimuth information. A co-medical maintains certain infusion fluids, such as saline. This proposal makes it possible to combine it with GPS and use it for a quick and accurate approach even during one's own movement. It can be said that the development of infusion technology has accompanied the advancement of surgery in the 40 years after World War II. On the other hand, the 40 years of surgical progress after the Second World War were astonishing, thanks to the aseptic method, the discovery of antibiotics, the development of anesthesia, and the establishment of blood transfusion and fluid therapy. But big. Similarly, the rapid spread of satellite positioning technology has drawn attention to this proposal for the first time. The 1901 K. Discovery of Landsteiner's ABO blood type, Hustin in 2014 Discovery of anticoagulant sodium citrate by Albert Hustin et al. Runt
The discovery of the Rh blood type by Steiner et al. promoted the implementation of blood transfusions and brought about great results. With the clarification of pathological conditions related to bodily fluids, it has become possible to supplement fluid therapy with contents suitable for abnormal pathological conditions. Moreover, in the past, it was impossible to supply more than 600 kcal a day no matter how hard we tried, but in the 1960s, transcentral venous high-calorie infusion therapy (central parenteral nutrition) was developed, making it possible to supply 2000 to 3000 kcal a day. It became a great gospel for surgical treatment. For convenience, the Japanese-English comparison of terms is as follows. Electrolyte Electrolyte/Electrolyte, Electrolyte Solution Electrolyte (Quality Solution) Liquid, Loss Tangent Loss Tangent, Dielectric Loss, Dielectric Loss Angle, dielectric constant Permittivity. Since it can be regarded as a developing field, it can be seen that some translations and concepts have been assigned. These were based on the physics and chemistry dictionary 5th edition, the encyclopedia Mypedia, the world encyclopedia 2nd edition, and the genius English-Japanese-English dictionary.
Alcohols are sometimes transported as infusions as medical liquids. It is also used as fuel for mountaineering and polar expeditions. In the polar regions, water freezes. A characteristic of water is that when it becomes ice, the power half-life changes greatly, resulting in an extremely large value. Thus, effective measures can be taken to avoid coagulation by mixing with ethyl alcohol and (with caution) methyl alcohol. This is because those alcohols have a freezing point of about minus 70 degrees and dissolve in water at any ratio. Ethyl alcohol can also be ingested as a nutrient for humans, and in recent years, it is well known that it is also used as a fuel for mobile vehicles. It is hopeful that such materials can be effectively used in this proposal. From Table 1, Figures 6 and 7, it can be seen that alcohols are suitable for this proposal. This is because alcohol is a polar molecule and has a large dielectric loss coefficient and a small power half-life.
<<0086>>
For 2.450 MHz microwaves the following can be said.
For example, in the case of water, the microwave power is halved at a depth of about 1 cm, so it can be seen that the thickness of the object must be determined by the water content of the object.
In the case of methyl alcohol, the microwave power is halved at about 0.5 cm (5 mm), which is shorter than that.
Even with ethyl alcohol, the microwave power is halved at a depth of about 3 cm.
The microwave power is halved at about 1.8 cm for clay (20% moisture content) and about 0.28 cm for sand (17% moisture content).
These materials can of course be diverted.
According to Hippel and Koshishima, it can be summarized as Table 1 for microwaves (2.450 MHz only). Table 1 summarizes the values by Hippel and Koshishima from the viewpoint of the inventor.
<<0087>>
<<Table1>>
000143

<<0088>>
(Source: Arthur R. Von Hippel and Alexander S. Labounsky, "Dielectric Materials and Applications", Arttech House; illustrated edition, ISBN 978-1580531238, pp. 300-39)
(source:
Edited by Tetsuo Koshijima, "Compilation of Microwave Heating Techniques", ISBN 4-86043-07
0-0, NTS press, November 2004)
<<0089>>
Some liquids other than water are also valid. It includes, for example, drinking water, drinking liquids (ethyl alcohol, etc.), foodstuffs, foods, medical infusions
Food packs, methyl alcohol for disinfection), locally available materials (sand <moisture content 17%>, etc.), cold and heat insulating materials (superabsorbent polymer, water, preservatives, melting point depressants, etc.).
be. Separately, heat-retaining clothing such as in seawater (chloroprene rubber such as neoprene) is also appropriate. These have received little attention in the past for this kind of purpose.
won. In other words, there was only some knowledge in the field of microwave food heating. In this paper, we make a completely new proposal that utilizes them heuristically.
<<0090>>
Water, methyl alcohol, ethyl alcohol, chloroprene, etc. have a large loss coefficient εr・tan δ in electromagnetic waves in the microwave band, and inevitably, the depth of power is reduced by half.
D takes a small value. Therefore, it is effective to weaken the diffracted waves from the body side when using the proposed GPS receiver using the human body. Context of use of high cup GPS receiver with human body
(Nuclear disaster evacuation, outdoor rescue activities, support for activities similar to distress, nature exploration, research investigation, large-scale natural disaster emergency rescue activities, large-scale man-made disaster emergency rescue activities, etc.)
Suitable fit. Water (including water contained in non-processed food or processed food), medical infusions (raw food, medicine, alcohol for disinfection), and beverages for life support regardless of yourself or others
This is because it is assumed that the person is in possession of liquids (ethyl alcohol, sports drinks, seasonings (soy sauce), etc.).
<<0091>>
Conventionally, water, methyl alcohol, ethyl alcohol, chloroprene, etc., which have a large loss factor εr·tan δ in electromagnetic waves in the microwave band, must be
Naturally, a material with a small power half-life depth D is likely to be heated by microwaves, and cannot be used as, for example, a structural material for a microwave heating device.
A fact that has often been considered exclusively in such a negative context must be given special attention in this proposal. In this proposal, from such a field-specific fixed point of view,
Once we are free, we can effectively utilize such seemingly disadvantageous phenomena to find new positive industrial value, and contribute to humankind's common public service, including lifesaving.
This is an attempt to make technical proposals that contribute to the development of communal welfare. In recent years, it has served as a kind of lifeboat that promotes citizens' voluntary lifesaving activities in nuclear power plant accidents.
Considering the importance of technical proposals, it can be said that making proposals is one of the important perspectives that can also be called the feature of this research.
<<0092>>
In the following, I will describe my idea of introducing the Fibonacci sequence for the case of using life-saving water. A little trick is needed to make it cylindrical. If you use it in a plate shape, you can do without such ingenuity.
When preparing water packed in a cylindrical shape of a certain shape, in accordance with the lifeboat equipment regulations, fresh water in a general shape that is often installed in lifeboats
It is also possible to divert the package in a vinyl bag. Some shapes have become de facto standard. For example, a subdivided vinyl of about 5 cm wide x 3 cm long x 1 cm thick
It has become the de facto standard for lifeboat equipment to have potable water packaged as fresh water in a single package. city in our country
Packages of this shape on the market are mostly transparent packages, and those in blue letters and stamped with the approval of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism are generally distributed and actually used.
<<0093>>
It is common to see items with similar dimensions and similar local language notations overseas. This is defined as lifeboat equipment to equip 3 liters of drinking water per person.
due to being mandated. Also, it is said that it is subdivided from the perspective of not opening and consuming all at once when it is damaged, but the reason is stated clearly.
not converted.
<<0094>>
In a sense, the water-connected vinyl package described above is a water plate-like structure. While assuming a circle with a radius of about 5 cm to 20 cm at the bottom,
In an emergency, the person who obtained the lifeboat equipment by wrapping it around the proposed GPS device will naturally attach the proposed GPS device to its own body and the cylindrical shape (originally a water bag) formed by wrapping it.
With water, diffracted waves can be effectively and efficiently eliminated with just the equipment at hand while obtaining the bearing.
<<0095>>
The Regulations on Ship Lifesaving Equipment states, "(Lifeboat Equipment) Article 14 Lifeboats shall be equipped with the equipment specified in the table below. Shimizu.”
<<0096>>
The dimension (length) of each small bag of drinking water subdivided and closed-packed continuous vinyl package separated by the cut is based on the following application proposal of the Fibonacci sequence proposed by the author in this paper. A devised vinyl package may also be used.
<<0097>>
The Fibonacci sequence is a sequence discovered by Leonardo Fibonacci (around 1170-1250) of Italy. The Fibonacci sequence is 1,
1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233 . The method of creating the Fibonacci sequence is to prepare only 1 and 1 first, then the previous two items
It is as simple as adding to make the next term. Taking the ratio of two consecutive Fibonacci numbers, the limit converges to (1/2)(√(5)−1). FIG. 9 shows that the ratio of consecutive dyadic terms in the Fibonacci sequence converges to this value.
<<0098>>
This (1/2)·√(5)·1}=(0.618) is known as a number that often appears in nature such as plants. It is called Golden ratio (Golden ratio, sometimes written as φ).
The limit of the adjacent binomial ratio in the Fibonacci sequence also converges to this value. In the natural world, it is well known that the golden ratio is deeply related to phyllotaxis and the like.
<<0099>>
The shape of the leaves of a plant that protrude at a certain angle around the stem when viewed from directly above is called phyllotaxis. Assuming that one turn is 1, the phyllotaxis with a rotation rate of 1/2 comes out.
, the third leaf overlaps the first leaf, although the second leaf does not overlap. With a 1/3 turnover phyllotaxis, up to the 3rd leaf may not overlap, but the 4th leaf overlaps the 2nd leaf.
be. In a phyllotactic with a turnover rate of 2/5, up to the fifth leaf may not overlap, but the sixth leaf overlaps the first leaf. In the 3/8 turnover phyllotaxis, up to 8th phyllotaxis may not overlap, but 9th is 1
Overlaps with the second leaf.
<<0100>>
These are known to be ratios of adjacent two terms in the Fibonacci sequence. In the natural world, plant leaves rotate to attach the next leaf in order to efficiently receive sunlight. -ing
<<0101>>
In pursuit of the most efficient rate of rotation, it turns out to be the limit of two adjacent terms in the Fibonacci sequence (this is also the most beautiful ratio, or the golden ratio). It is (√(5)−1)/2=0.618034. This will be discussed next.
<<0102>>
There is a problem that the efficiency of receiving sunlight decreases when the leaves overlap when viewed from directly above. By analogy, drinking water subdivided airtight packaging continuous vinyl packaging
, there is no water in the vicinity of the break. There is a part that looks like a margin for glueing the sealed part of the vinyl. As it wraps around, it unexpectedly overlaps, and the outside
When viewed from above, the wall of water may not exist. If this happens, it becomes difficult to attenuate the diffracted waves with water. Therefore, by analogy of phyllotaxis, beverage
Water subdivided hermetically sealed continuous vinyl package, even if you don't think about it, you can wrap it well, and the cuts don't overlap, so it's almost guaranteed success when you apply diffracted wave attenuation with water.
I would like to provide a way to
<<0103>>
In addition, the Ship Lifesaving Equipment Regulations (May 19, 1965, Ministry of Transport Ordinance No. 36, final revision: December 22, 2009, Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 69) includes the following clauses: be. (Relief
Lifeboat Fittings) Article 14 Lifeboats shall be equipped with the fittings specified in the following table. 3 liters of drinking water per person:. Fresh water in a watertight container. ”. Drinking water subdivided airtight packing continuous vinyl
Packages are used as a de facto standard on this basis. However, at present, there is no particular rational basis for the dimensions, and they are practically standardized.
<<0104>>
The most efficient rotation rate is G=(√(5)-1)/2=0.618034, where G is the golden ratio. That is, G=0.618.
Then, the most efficient rotation angle is 360.0 degrees×golden ratio (0.618034...)=222.49... degrees.
Since this exceeds 180 degrees, the same is true for a rotation number of 360.0-222.49 degrees=137.51 degrees.
The rotation rate that gives this is g=1-G=0.38197.
Expressing this in units of radians, v=2πg(rad).
<<0105>>
In other words,
About 137.5 degrees (=360(1/2) √(5) 1}-180 degrees) or a natural number multiple thereof,
or,
about 222.5 degrees (=360(1/2) √(5) 1} degrees) or a natural number multiple thereof,
In order to naturally form the mutual elongation of
The interval between adjacent separation cut lines is calculated from the paper cylinder radius, the thickness of the continuum with separation cut lines, and the order number of the cut lines from the top of the sealed vinyl packing package for drinking water
It is designed based on the interval value that is set, and the entire structure in which each separation cut line is distributed in different directions when viewed from the central axis and does not overlap no matter how many times it is wound is naturally formed.
and
It is possible to completely attenuate the signal strength derived from the GPS satellites existing outside the above air coverage area.
<<0106>>
In this way, the thin vinyl portion where water does not exist is unevenly distributed in one direction, and there is a possibility that the diffracted wave may enter without attenuation from such a thin portion where water exists.
can be reduced to At this time, a piece of vinyl that is long enough to use as a guideline for the initial diameter may be included or attached, or an inexpensive paper cylinder may be included.
You can pack it up and use it.
<<0107>>
In the following, to make the line of thought more clear, I will describe the Archimedes spiral (sometimes also known as the Archimedes spiral. Archimedes lived around 600 B.C.E., and also established the mathematics of spirals. Archimedes' proposed spiral water pump is It is still used as an irrigation pump.It should be noted that Archimedes was not the inventor of the spiral.When was the spiral discovered?
don't know. ) (it is the simplest spiral among the six known spirals). It is expressed as r=a+bθ.
<<0108>>
r is the radius of the vortex (assuming that a, b, and θ are defined as follows). a is the radius at the start of winding. b is the length by which the spiral radius increases per 1 radian of rotation angle.
In other words, "thickness of water subdivided bag/(2π)".
In other words, "the length of the radius that increases with each turn/(2π)". θ is the cumulative rotation angle (radian).
For example, θ=2π (radian) in the case of winding exactly one turn.
For example, θ=4π (radian) when the wire is wound exactly two times.
For example, θ=5π (radian) when the wire is wound exactly 2.5 times. The radius of the spiral increases by b/(2π) each time it is wound one round (θ=2π (radian)).
<<0109>>
θ_0 at the start of winding is always 0.
θ_1
θ_2
θ_3
<<0110>>
θ_n
and so on. Then
r_0=a+b·θ_0=a (∵θ_0=2π·0g)
r_1=a+b・θ_1=a+b・1g (∵θ_1=2π・1g) r_2=a+b・θ_2 =a+b・2g (∵θ_2=2π・2g)
r_3=a+b·θ_3=a+b·3g (∵θ_3=2π·3g)
:
r_n=a+b・θ_n=a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
is.
<<0111>>
First of all, if you want to calculate with exact values, it is better to do as follows. If it is not possible to calculate with approximate values, it will be described later, but calculation is first performed with exact values. Considering the features of simplicity and reality, it is better to select a calculation method that is well suited to the actual situation.
<<0112>>
First, the formula for obtaining the exact value is shown below.
<<0113>>
Archimedes spiral formula
r=aθ+b (a>0) (101)
If we want to find the length of the vortex of , we divide it into each minute part of the curve and integrate it, just like a normal curve.
<<0114>>
In the present invention, a flexible plate having a plurality of perforation line portions has an initial diameter 2a and starts to be wound in multiple layers (without requiring special awareness of other things at the site). ``The rotation angle (between the cut lines) that minimizes the probability that the cut line parts overlap (accidentally between layers)
The repetition of (137.51 [deg] = 2πg [rad]) is originally designed
Therefore, it is possible to realize such a dimensional structure from the design stage, which can also be realized at the site, even if you roll it unconsciously.
<<0115>>
For convenience, "If the rotation angle of the 0th cutting line is θ (n = 0) = 2πgn = 2πg 0 = 0 [rad], the rotation angle of the nth cutting line is θ (n = n) = 2πgn [rad], The angle of rotation of the (n+1)th cutting line can be conveniently expressed in a simple expression form of θ(n=n+1)=2πg(n+1) [rad].
<<0116>>
The distance between the n-th cut line and the (n+1)th cut-off line (assuming that the spiral is straightened by squeezing) is now
L(n)
Then, all the above preparations are fully utilized, and:
Number 3》
000144

The exact solution is obtained as For the great advantage of obtaining an exact solution, the result is reduced by the relatively simple square root of the quadratic formula and the simple logarithm of the degree formula.
was found to be obtained. Note that the logarithm contains an absolute value sign. For a formula this simple, it is easy to use this formula at design time, and this formula is
In the future, with the advent of the GNSS era, we will develop a closed packaging container for continuously subdivided drinking water that can function effectively when attempting to attenuate diffracted waves in combination with the GPS receiver of the proposed method.
The length of the interval between adjacent cut lines of the packaging) is simply the initial winding radius a, the thickness of the subdivided drinking water b / 2 π, and the order of the cut lines n (the rest is π, based on the golden ratio
It can be calculated in a short time from the constant g defined by
Since GNSS can be internalized, in an era when GNSS is taken as a social infrastructure and its receivers are commonly used and carried, it shows high utility with great effects.
It becomes a thing. [
] indicates the result of indefinite integration, ] the lower right value is the start value, and the ] right shoulder value is the end value.
<<0117>>
It is the inventor of the present invention who derived the above logic. On the other hand, only in part of the process in the process, only for the technical aspect of solving a certain type of indefinite integral, only a part of the description in the following document is given as a method for solving a certain type of indefinite integral I used it as a reference. However, I would like to point out again that the proposal of the basic problem of this proposal, the idea proposal for the solution, the mathematical problem setting, the policy and the solution are all due to the author's creativity. In addition, "Iwanami Mathematical Formula I, - Calculus/Plane Curve -, Shigekazu Moriguchi, Kanehisa Udagawa, Shin Hitomatsu, Iwanami Shoten, 2010, Chapter 3, Indefinite Integral of Quadratic Irrational Functions, Section 26 ""2 See Indefinite Integral p.121", including the square root of the general formula
<<0118>>
The above formula shows:
The length L(n) between the n-th cut and the n+1-th cut is determined only by a constant, which should have already been determined at the time of manufacturing or designing the drinking water subdivision packaging. Notice what you can do. If anything, the radius a at the start of winding, drinking water
Average thickness of subdivided packaging (b/(2π)), constant π, constant g (= 1 - G = 1 - golden ratio), integer n = 0, 1, 2, 3, etc. are all known numbers. expressible
be.
<<0119>>
This is because when manufacturing or designing the drinking water subdivision packaging, the length L (n) between the n-th cut lines is set to the winding start radius a, the average thickness of the drinking water subdivision packaging (b / ( 2π)) can be determined.
<<0120>>
Next is liberation by approximation.
<<0121>>
It assumes the Archimedes spiral (sometimes also known as the Archimedes spiral) (which is the simplest of the six known spirals). It is expressed as r=a+bθ. r is the radius of the vortex (where a, b and θ are defined as follows). a is the radius at the start of winding. b is the length by which the spiral radius increases per 1 radian of rotation angle. In other words, "thickness of water subdivided bag/(2π)".
In other words, "the length of the radius that increases with each turn/(2π)". θ is the cumulative rotation angle (radian).
For example, θ=2π (radian) when the wire is wound exactly one turn.
For example, θ=4π (radian) when the wire is wound exactly two times.
For example, θ=5π (radian) when the wire is wound exactly 2.5 times. The radius of the spiral increases by b/(2π) each time it is wound one round (θ=2π (radian)).
<<0122>>
θ_0 at the start is always 0 .
θ_1
θ_2
θ_3
<<0123>>
θ_n
and so on. Then
r_0=a+b·θ_0=a (∵θ_0=2π·0g)
r_1=a+b·θ_1=a+b·1g (∵θ_1=2π·1g)
r_2=a+b·θ_2=a+b·2g (∵θ_2=2π·2g)
r_3=a+b·θ_3=a+b·3g (∵θ_3=2π·3g)
:
r_n=a+b・θ_n=a+b・n・g (∵θ_n=2π・ng)
is.
<<0124>>
Here, if n = 1, 2, 3 ..., the radius at that time is the average of the previous radius and the current radius r_(n, n-1) = (1/ 2)・[r_(n)+r(n−1)]=(1/2)[(a+bng)+(a+b(n−1)g)]=1/2(2a+2bng・bg)=(a+bng)・It is approximated by (1/2)bg.
<<0125>>
So its circumference is approximately obtained by
2π・r_(n,n−1)=2π[(a+bng)・(1/2)bg]=2π[(a−0.5bg)+bgn] (n=1,2,3,...)
<<0126>>
As part of it, the arc length corresponding to g as a ratio is obtained approximately by
2π・r_(n,n−1)・g=2πg[(a−0.5bg)+bgn]
=2πg(a−0.5bg)+2πbggn
<<0127>>
This has important implications, namely
Using a drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package in which the radius increases by b each time it is wrapped around,
When winding outward with the radius at the start of winding as a,
Corresponding the mutual interval of the positions of the cuts to the order of appearance of the cuts, n (n = 1, 2, 3, ...),
2πg (a-0.5bg) + 2πbggn (where n = 1, 2, 3, ...)
, the overlap is minimized even with winding.
<<0128>>
The radius at the start of winding is a (cm),
Using a continuous vinyl package for subdivision of drinking water with a thickness of b (cm) and closed packaging, the radius at the start of winding is assumed to be a and is wound outward to form a cylinder of water.
2πg(a-0.5bg) + 2πbggn (where n = 1, 2, 3, ...)
A hermetically-sealed continuous vinyl package design may minimize overlap when wrapped and be efficient in attenuation of diffracted waves.
<<0129>>
At that time, it should be specified specifically how many cm the radius a at the start of winding was based on, and the continuous vinyl package for drinking water subdivided and sealed was manufactured, and the length of the vinyl scrap of the package should be specified. As you can see, it is better to make it so that it hangs down with a diameter of 2a.
<<0130>>
For example, assuming a radius of a = 7.5 cm, a vinyl package with a scale of 2 a = 15 cm printed on it is used as a break for a continuous vinyl package for drinking water subdivided sealed packaging.
If it is specified that the only part is the diameter at the start of wrapping, it will be easy for the victim to understand in case of emergency. The diameter of a circle shape is the diameter of a circle or square.
As a visual aid, non-verbal paintings are also used to help intuitive understanding, so that passengers from different countries, sailors and navigators from different countries can understand immediately in an emergency.
It would be even better if it was printed out so that it would be easier to understand.
<<0131>>
In addition, in the case of a design in which the thickness of the beverage subdivided closed-packaging continuous vinyl package is b=0.7 cm, the breaks in the drinking water subdivided sealed-packaging continuous vinyl package are:
According to n = 1, 2, 3, etc., it is clear from the above equation developed for the first time by the inventor that it should be made as follows when it comes to what number of cm it should be made.
Let's become
<<0132>>
When n=1, 2πg(a−0.5bg)+2πbggn
=2π0.381966(7.5・0.5・0.7・0.381966) +2π0.7・0.381966・0.381966・n
= 17.6788772 + 0.6416930 n
≈17.68 +0.64n So initially (n=1), 18.96 cm long, configure.
<<0133>>
After that, by extending the length by 0.64 cm and manufacturing it from the beginning, the user can provide a continuous vinyl package for drinking water with a thickness of b = 0.7 cm.
When trying to improve accuracy (further narrowing of the azimuth limitation width) by simultaneously using the proposed method's diffracted wave attenuation of a GPS receiver equipped with a function that allows azimuth acquisition when stationary and the body's body
Also, as long as you start winding at a = 7.5 cm radius (2a = 15 cm diameter), without thinking too much, the cuts do not overlap, and at maximum efficiency, naturally
As a result, a cylindrical water structure can be instantly and easily formed in which it is extremely difficult for special cuts that allow the entrance of diffracted waves to overlap.
be.
<<0134>>
In the past, it seems that the length of each of the continuous vinyl packages for drinking water subdivided and hermetically sealed was simply a stable shape due to historical circumstances, without any particular rational reason.
<<0135>>
In the future, in view of the importance of saving lives, each thing will be able to have multiple functions in the event of a crisis.
Based on the idea of enhancing each other's functions in a comprehensive manner, we have created a continuous vinyl package for drinking water that is commonly called a life-saving water package.
If you decide the length of the eye, GPS (
Or GNSS) is suitable for the era when social infrastructure becomes important. This not only provides azimuth information that gives victims a basis for making decisions on their own initiative, but also makes it possible for people heading to rescue victims to use such equipment as a standard, making training easier. .
<<0136>>
In fact, even when n = 21 cuts are wound in the 7th round of continuous winding, as can be seen from the fact that the cuts are not clearly overlapped yet, there is a great effect.
<<0137>>
The Fibonacci sequence may also be defined as follows. It's almost the same thing, but I'll make a note of it just in case. It is a format that does not specify an initial value.
That is, the sequence . In other words
Number 4》
000145

In particular, when a(0)=1 and a(1)=1, Binet's formula
《Number 5》
000146

there is and also
《Number 6》
000147

can also be written as
where [ ] is the Gaussian symbol
Even if it is described in this way, there is no essential difference between the basic idea and its nature, and the same argument holds.
<<0138>>
When arranging the cylindrical water so that its center axis coincides with the normal line of the antenna and is almost perpendicular to the vertical axis of the body and perpendicular to the left and right sides of the body, Velcro (registered trademark), harness, Adhesive tape may be used for fixing.
<<0139>>
In the following, we will discuss the form of applying this proposal to those engaged in mountaineering, security, security, lifesaving, disaster relief, international disaster relief, and so on.
As shown in FIG. 10, it is also effective to previously form such a structure in the lower part of the rucksack or the like so as to be hollowed out so as to be insertable. In that case, such as urethane
It is possible to make effective use of materials that are lightweight but can maintain their shape. In doing so, the drinking water package described above, which is rolled to form a cylindrical shape, is well rolled.
A cylindrical gap made of cloth may be formed in advance so that it can be stored while being attached. At the center of the circle on the bottom that corresponds to the back of the rucksack, which is the bottom
is applied with Velcro (registered trademark) and interacts with the Velcro (registered trademark) applied to the bottom surface of the GPS receiver proposed by the inventor.
It is also good to make it easy to remove. Instead of urethane, a material such as chloroprene having high absorption characteristics in the 1.5 GHz band may be used.
<<0140>>
When not used for the intended purpose of the present invention, it can be used as a pocket in which light items that are frequently taken out can be placed. cylindrical in shape
A long sheet of paper such as a map can be stored in the part without creases, and the space is not wasted. In addition, there is a tent called a tent mat that spreads on the floor.
A resin material or the like may also be stored in this cylindrical portion. When not in use, the part connecting the cylindrical part and the bottom circle is covered with a cloth lid with a zipper to prevent dust from entering.
Even if you leave it as it is, it will look better, so it is of course good.
<<0141>>
An example of an actual usage method is shown below with reference to FIG.
<<0142>>
The L1 C/A GPS receiver already proposed by the inventor is placed on the back of the waist of the body, and the normal direction of the antenna main beam is perpendicular to the center axis of the body and perpendicular to the left and right plane of the body. Arrange along the direction of going away.
<<0143>>
Prepare water packed in a rectangular plate structure with a certain thickness. In a container such as plastic that does not affect microwaves, water is placed in a rectangular plate structure with a certain thickness.
You may prepare the thing packed so that it may be made. The main plane of the shape is arranged so that it is perpendicular to the left and right sides of the body and perpendicular to the ground on both sides. rectangle at this time
The thickness of the surface may be about several centimeters. It depends on the susceptibility to the diffracted waves of the GPS receiver to be used.
<<0144>>
Alternatively, a lightweight water bottle that is flat and thin when not filled with water, such as a lightweight water bottle that becomes a rectangular plate structure with a certain thickness for the first time when it is filled with water.
It is built into the vest or can be attached, and when not filled with water or "when water is filled but not used", it can be folded left and right on the back of the vest to make it bulky.
It maintains a low profile shape, and when used, it can be opened to the left and right by about 90 degrees like a door that opens with a hinge to form the shape of FIG.
stomach.
<<0145>>
The container, such as plastic, may be connected by a tube to the user's mouth and designed to help the user rehydrate. so-called hydra
It is called a hydration system and can combine the usage used for hydration during action such as infantry, cycling and athletes. Water is replenished by chewing
be It can be composed not only of water but also of nutritional drinks, etc., and enables it when it is important to continue to act without taking a break for a long time. of course,
The use of a GPS receiver is also useful because not only positioning but also azimuth can be obtained. It is compatible with such a near-future outdoor activity support system, and has a high compatibility.
The fact that it is possible to do so is one of the excellent advantages of proposing a method of using this GPS receiver in the field in cooperation with the human body and water.
<<0146>>
Life-saving water is revisited here from a slightly different point of view. The de facto standard articulated vinyl package embodying potable water as set forth in the Lifeboat Equipment Regulations is, in some sense, a plate-like structure of water. This may be stacked several times in a slightly flattened rectangular parallelepiped framework made of plastic to form the aforementioned thick rectangular surface. In that case, you can hang it from your shoulder with a climbing sling or the like.
<<0147>>
When preparing water packed in a thin, flat rectangular shape of a certain shape, in accordance with the lifeboat equipment regulations, general lifeboats are often equipped with
It is also possible to use a Shimizu plastic bag package. Some shapes have become de facto standard. For example, a small vinyl package of about 12 cm in width, about 6 cm in height, and 1 cm in thickness, in which potable water is packaged as fresh water, is the de facto standard for lifeboat equipment.
The package of this shape that is commercially available in Japan is generally a transparent package, written in blue, and stamped with the certification of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. Overseas, the same size and the same local language notation
I often see things. This is because lifeboats are required to carry 3 liters of drinking water per person. all at once
It is subdivided so that it will not be opened and consumed.
<<0148>>
In a sense, the water-connected vinyl package described above is a water plate-like structure. Cut this into a rectangle with a thickness of several centimeters, a length of about 20 cm and a width of about 10 cm.
While assuming, by hanging from the eaves constructed on the side of the vest, in an emergency, the material obtained from the lifeboat equipment will automatically attach the proposed GPS device to your body,
With water in the shape of a flat plate (originally a water bag), it is possible to obtain the direction while effectively and efficiently eliminating diffracted waves with only the equipment at hand. For this reason, the vest
You may form it using a hinge so that it may protrude perpendicular|vertically to the upper-lower-left-right-left surface of a body. You can hang it there. Therefore, drink
The water package may be provided with holes for hanging. The vest may be provided with hinged posts for this purpose.
<<0149>>
An application involving rucksacks is discussed here.
As shown in FIG. 11, it is also effective to form such a structure in advance in the lower part of the rucksack or the like in such a manner that the structure is hollowed out so as to be insertable. In that case, such as urethane
It is possible to make effective use of materials that are lightweight but can maintain their shape. In doing so, the previously mentioned drinking water package forming a thin rectangular shape can be conveniently stored.
Such gaps made of cloth may be formed in advance. Velcro (registered trademark)
Marks) are arranged, and the interaction with the magic tape (registered trademark) applied to the bottom surface of the GPS receiver proposed by the inventor makes it possible to attach and detach easily.
Also good.
<<0150>>
Here, we discuss the application of this proposal to vests worn by professionals such as police officers, coast guard workers, and security workers. 12 or 13
As such, the lifejacket or vest can and may be configured to increase convenience. Figure 13 has no gap when closed, but
Even if it is closed with a gap, the antenna of the GPS receiver may of course be constructed so that the face can be seen outside. It may be configured as shown in FIGS. 14(d) and (e).
Of course. In this case, there is a horizontal rod-shaped object, but by using resin rods, resin spacers, resin rotating screws, etc. as these materials, it is possible to absorb electromagnetic waves.
In addition to having the advantage of being able to expect higher yields, there is also the possibility of having some kind of electromagnetic influence, or at least a negative influence, on the azimuth limitation.
It fits well because there is no sense of urgency.
<<0151>>
FIG. 12 or FIG. 13 is used to explain the following aspects of the jacket/vest/lifejacket format and its format.
First, when actually using a container mechanism imparted with a water structure retention function to a chloroprene rubber (CR rubber) wet suit or life jacket, or to a specialized clothing vest for professional use, it is necessary to open the door. Describe structural evolution. Examples of users include: coast guard personnel, ToQ personnel, Maritime Self-Defense Force personnel, military personnel (infantry, special forces personnel, paratroopers), coast guard volunteers, naval personnel, aqualung enthusiasts, and police officers. is. Next, it is possible to explain the structural arrangement in a double-door shape when using the exposed part of the chloroprene rubber (CR rubber) wet suit to weaken the diffracted waves.
can. Examples of users include: coast guard personnel, ToQ personnel, Maritime Self-Defense Force personnel, military personnel (infantry, special forces personnel, paratroopers), coast guard volunteers, Dai
Bing Aqualung enthusiast and police officer.
Alternatively, the hinge is used when the cooling agent or heat storage agent, which is initially incorporated in the vest, which is a special clothing, in a shape that conforms to the body, is also used to weaken the diffracted waves.
It is also possible to explain the shape when used for double doors. Examples of users include: people who benefit from the use of ice packs and phonographs for outdoor security in hot weather or cold climates;
Police officers, members of the Self-Defense Forces, military personnel (infantry, special forces personnel, paratroopers), and coast guard personnel who have a certain degree of necessity to obtain directions in an emergency.
Alternatively, it can be explained that the chest front part of the chloroprene (CR rubber) vest is deployed backward when not in use and utilized to weaken the diffracted waves. Examples of users include: triathlon runners/athletes/trainers, cross-country athletes, coast guard personnel.
<<0152>>
In addition, when adopting the configuration of FIG. 14, a plate-like object may be sandwiched between the sides for use. At that time, if the resin has some flexibility, it is suitable because it has good adhesion to the side surface of the body. <<0153>>
Next, we discuss application to wheelchairs. FIG. 17 is a conceptual diagram of an embodiment in which this proposal is applied to a wheelchair. In the figure, the part shown with a mesh is an electromagnetic wave absorber.
It corresponds to the arrangement place of the thing containing moisture discussed above. If this is a water bottle [including a drug supply function, etc.], it is naturally an oral water supply (water drinking) tube.
Of course, they may be connected and provided to the user. Medical pharmacological infusion solutions (e.g. clear plastic medical pouch packaging for intravenous drips)
) but it's good as well. In the figure, the water bottle is attached to the back like a square placed horizontally, and the GPS receiver is placed at the bottom of the bottle. Of course, it is not limited to this figure.
However, it is specifically noted that such square figures may be made with a narrower opening. In other words, if the masu-shaped mouth seems to be wider than necessary,
is a flat plate water bottle with a hollow center opening that has only a smaller opening.
Therefore, it is very convenient to strengthen the attenuation effect of microwave diffracted waves. The amount of water increases slightly, but if you are in a wheelchair, the wheels will hold it.
Since it has a feature that it hardly places a burden on the user, it is suitable for use.
<<0154>>
Next, we discuss the application to electric wheelchairs. In recent years, when using electric wheelchairs, which are becoming more popular due to the reduction of the burden on users and the improvement of convenience, the motor drive and power unit
may be surrounded as separately as possible by a water bottle containing water. This is a GPS receiver that has already been processed to attenuate diffracted waves with a square on the back.
In order to prevent noise-type electromagnetic waves or inductive unnecessary electromagnetic waves from being emitted in the unlikely event that they have an effect, we have doubled the proximity of potential sources such as motors. Of course, it is also possible to devise ways to attenuate the effect of an emergency in advance. (It is not shown, but there is often a motorized drive under the seat.
Therefore, it is easy to separately arrange a water bottle surrounding it. In addition, when traveling outdoors for a long time, it is convenient because it is easy to replenish because it has plenty of water.
be.
<<0155>>
With the increase in the number of electric wheelchairs, the use of batteries in electric wheelchairs has become the norm. If it is a normal battery, copper sulfate liquid is loaded and the liquid can be used. Recently, a lithium-ion polymer battery has been installed, and even in that case, it can be used because it contains a polymer component and moisture.
<<0156>>
Recently, wheelchairs have become more diverse, and in anticipation of an improvement in quality of life (QOL) in daily use, all wheels, including spokes, are made of wood and other materials with a good texture, eliminating metal. wheelchairs are very popular
stomach. These wooden wheelchairs are said to be very popular among users because of their pleasant texture and their psychological effects, such as the fact that even sitting in a wheelchair every day makes them happy. It should be noted that these popular wood member wheelchairs are also expected to have minimal impact on GPS receivers and are still well suited with this device for upcoming social welfare use. Needless to say, it is suitable for a single-seat mobile unit such as a Segway. Such single-seater vehicles are showing signs of explosive popularity in recent years and are an important application field. The reason is that there is no area that can be used as shielding, so it is compatible with this method that utilizes the human body and water. This phenomenon of individual empowerment is characteristic of the present age, and it can be said that we live in an age in which individuals have the ability to use science and technology rarely seen in history. If the individual possesses a mobile phone connected to satellite communication and can receive signals from positioning satellites and know their current position, the error factor (difference, deviation, local It is a problem to have only unreliable measures that the magnetism) is large and basically impossible to eliminate local epochs. Therefore, the highly reliable method proposed by the present invention will be a valuable measure as a method that can be implemented as reliably as possible if there is no obstruction. Takahashi (2011) describes the feasibility of this method as 9000 trials, 5 times in total, 15 times, 600 times each time, depending on the location with many mountains, with many buildings, and with an open sky. was shown by field experiments. (Hereafter, Masato Takahashi, Proposal and evaluation of L1 band C/A code GPS receiver capable of acquiring direction at rest - Proposal of new method that is compact, lightweight and inexpensive -, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Border area (ISSN: 1881-0195), Vol.J94-A, No.2, pp.95-111, February.2011)
<<0157>>
Various specific application forms have been discussed above. What they have in common are: First, with the proposed GPS receiver, in order to obtain the direction, the person's back (body) is used to prevent the increase of personal belongings, and the electromagnetic wave absorber that exists nearby is utilized. Since direction acquisition is realized in this way, there is no pointless increase in the number of items to be carried, and complexity can be avoided. In particular, there is an excellent feature that this method is possible even when there is no mountain shielding, building shielding, large ships, large aircraft bodies, or huge wall surfaces. In addition, it has an irreplaceable feature that the purpose can be achieved even if a low-cost GPS receiver is used and it does not have fine signal strength discriminating power.
<<0158>>
So far, I have discussed in detail that there are various kinds of familiar things that should be at hand at that time. The following are shown.
<<0159>>
The first is water. The essence is that the magnitude of the dielectric loss (√εr)·(tan δ) of the dielectric polarization of the permanent dipole contributes to the smallness of the power half-life depth D. Occasionally, water dissolved
The magnitude of the conductivity σ provided by the electrolyte also contributes to the small power half-life depth D. He also argued that many things fit into this genre. Water (drinking, cooking, sanitary
Use (toothpaste cleaning, etc.), tea, yogurt, grains, root vegetables, plants, animals, food ingredients Bath water, toilet water, refrigerant, heat preservation agent, mayonnaise, sauce, soy sauce, milk, juice, etc.
is quite possible.
<<0160>>
Next is the salt dissolved in water. Its essence is the conductivity σ of the electrolytic chamber, which contributes to the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole. Seasoned food, preservative miso, salt solution, muscle skin tissue, nutritional gel food (a product name such as weider in jelly), preservable sausage (fish meat, pork, etc.), preservable salami, salt water, etc. Shelf life ham
Preservable bacon/sports drinks (product names such as Pocari Sweat, Gatorade, etc.).
<<0161>>
In addition to them, there are alcohols (the essence of which is the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole), and medical disinfectants, saline solutions, infusion solutions, and drug solutions fall into this category.
<<0162>>
Furthermore, super absorbent polymer (SAP: Super Absorbent Polymer) (its essence is also the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole + the conductivity of the electrolytic chamber
rate). In this field, the sodium polyacrylate system can be mentioned. Among the water-absorbing resins, the water-absorbing performance is particularly high, and when pressure is applied,
A resin that retains water even in a state is called a highly absorbent resin. Diapers
, sanitary products, cold packs, warm packs, fragrances, deodorants, cosmetics, sealants, etc. As for the state, it is initially in the form of powder, and when it comes into contact with water, it absorbs water and turns into a gel. This is also available.
<<0163>>
A feature of the proposed method is that it has a wide range of advantages in that it can be used not only for the above, but also for the following. That is, mechanical lubrication system, power supply function system, antifreeze liquid
Ethylene glycol (antifreeze), battery fluid (electrolyte + water), lithium ion polymer battery (polymer gel), etc. can also be used. These absorbent essences
is the dielectric loss of the dielectric polarization of the permanent dipole + the electric
It can be thought of as the electrical conductivity of the open chamber.
<<0164>>
Fig. 18 shows that the configuration in which the human body is arranged in a straight line shape as a microwave absorber and the GPS receiver is placed in the center of the microwave absorber can receive microphones from directions that are not primarily intended for reception.
Fig. 3 is a conceptual diagram showing that although somewhat effective at attenuating radio frequency diffracted waves, GPS receivers can sometimes be affected by the diffracted waves. if the body
As a schematic view of the body when looking down from above, it can be regarded as a water bag of almost constant thickness with a horizontal line. In this way, only the body is covered with shielding material.
Alternatively, the case of using it as an absorbent material will be considered in the schematic diagram of this figure. In the figure, the frontal direction of the body is assumed to face downward on the paper surface. Body back direction is above the paper surface
A GPS receiver is attached to the back of its body. Microwaves arriving from the front of the body are microwaves from directions that are not primarily intended for reception.
It has been shown that microwave diffracted waves generated at the left and right end points of the body can sometimes be received by a GPS receiver placed in the middle of the back of the body.
<<0165>>
In Fig. 19, in addition to the human body, a familiar microwave absorbing material that can be used in the context of use is placed near the human body and integrated into a U-shaped shape as a whole, and a GPS receiver is placed in the center.
1 is a conceptual diagram showing that the configuration is considerably effective in attenuating microwave diffracted waves from directions not primarily intended for reception. As a schematic diagram of the body when looking down from above, it may be possible to regard it as a water bag with a horizontal line and an almost constant thickness. In this way, the case where the body is also used as a shielding material or an absorbing material is considered in the schematic diagram of this figure. In the figure, the frontal direction of the body is assumed to face downward on the paper, as in the previous figure. The direction of the back of the body is assumed to face upward on the paper, and the GPS receiver is attached to the back of the body. It is intended to be used as a visual aid for understanding that diffracted wave effects are less likely to affect GPS receivers, especially when compared to FIG. Mountain Rescue Team members, International Disaster Relief Teams, and others who always carry a certain amount of drinking water (several liters) in order to sustain their own lives and to save the lives of people in distress or disaster. If you are trying to hold, carry, and carry heavy water while walking, when you acquire the direction, you can hold the water as shown in Fig. 19 (70% of the body is water). Therefore, this is also considered to be water). Body Microwaves coming from the front direction are microwaves from directions that are not primarily intended to be received. It is shown that the receiver is less affected than in the previous figure. In this way, the water carried by the team members can be used to attenuate the diffracted waves in order to reduce the influence of the diffracted waves on the GPS device that can acquire the bearing at rest, as proposed by the author. The water, the body, and the GPS receiver that you are carrying with you all work together in a harmonious way, so that you can suitably support the life-saving mission in question.
In short, what is discussed in this article includes the following.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is attached to the front side or the rear side of the body and contains water on at least one of the left and right or left and right of the direction information acquisition device. Alternatively, it is mounted so as to protrude obliquely rearward, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites existing outside the sky coverage area.
A direction information acquisition method characterized by:
The azimuth information acquisition method; containing water is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel A direction information obtaining method, characterized in that the container body contains alcohol.
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder; the central axis, the vertical axis of the body, and the body are orthogonal to each other; a GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the antenna main beam of the GPS receiver A direction information obtaining method, characterized in that the directions are substantially the same.
In the above method for obtaining direction information; the shape of the one containing water is cylindrical; the interval between any two of the initially adjacent separating cut lines is about 137.5 degrees or a natural number multiple thereof in terms of the directional angle in the plane perpendicular to the central axis of the paper cylinder, etc., or , about 222.5 degrees (which is the difference of 137.5 degrees from 180 degrees) or a natural multiple thereof, the spacing of adjacent separation cut lines is determined by the paper cylinder radius and the drinking water subdivision. Designed based on the spacing value calculated from the thickness of the closed vinyl packaging package continuum with separation perforation lines and the sequence number of the perforation lines from the top;
When viewed from the central axis, all the fibers are dispersed in different directions, and an overall structure that does not overlap no matter how many times the fibers are wound is formed.
Direction information characterized by the use of a continuum with a separation perforated vinyl package, characterized by attenuating the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the above-mentioned sky coverage area without omission. Acquisition method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side or the left or right side of the above-mentioned orientation information acquisition device, contains a substance with a power half-life depth of 5 cm or less for electromagnetic waves of the frequency of GPS satellite transmission signals. , mounted so as to protrude forward, backward, or laterally from the azimuth information acquisition device, and attenuate signal strength originating from GPS satellites existing outside the above-mentioned sky coverage area. Method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and contains a substance with a power half-life depth of 20 cm or less for electromagnetic waves of the frequency of GPS satellite transmission signals at least on either the left or right or the left or right of the above-mentioned direction information acquisition device. is attached so as to protrude forward, rearward, or laterally from the azimuth information acquisition device, and attenuate the signal strength derived from GPS satellites existing outside the above-mentioned sky coverage area. Information acquisition method.
The azimuth information acquisition method described above; containing water is water or alcohol for drinking or cooking, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel. or to be ingested as food containing water or alcohol, or to use miso or miso, or sausage, salami, ham, or smoked products or a nutritional supplement liquid or gel, or a part of an animal or plant, or meat or grains or legumes or root vegetables; High water content tissue such as muscle or skin, seasoning, heat/cold insulation, superabsorbent polymer, gel or liquid cosmetics or household products Daily necessities such as commodities (detergents, liquid soaps), or industrial products such as liquid or gel polymers containing electrolytes filled in batteries or rechargeable batteries, or chloroprene rubber, polychloroprene rubber, or chloroprene A material that has GPS electromagnetic wave absorption characteristics such as 1.5 GHz band equivalent to or greater than rubber (CR rubber), or a material that uses a so-called wet suit material or a wet suit itself, or in polar regions or cold regions. or high altitude antifreeze, or ethylene glycol or diethylene glycol, or wet soil or moisture such as those available in the field in an emergency during a large-scale natural or large-scale man-made disaster. The use of sand or seawater or lake water or river water or rainwater or sometimes excreted by living organisms or livestock may prove useful in harsh environments where such is the case; A direction information acquisition method, characterized in that the liquid is a chemical solution, a disinfectant solution, an infusion solution, or a physiological saline solution. Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and at least one of the right and left or the left and right of the above-mentioned direction information acquisition device is labeled "relative dielectric for electromagnetic waves with the frequency of the GPS satellite transmission signal" against the electromagnetic wave with the frequency of the GPS satellite transmission signal The square root of the modulus (εr) and the dielectric loss tangent (tan δ) (δ is the dielectric loss angle) belong to a region of a certain numerical value or more such as “10”). Alternatively, a direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength originating from GPS satellites existing outside the sky coverage area by mounting the antenna so as to protrude sideways. The azimuth information acquisition method, which contains water, is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel. A direction information acquisition method, characterized in that the container is a container containing alcohol of
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface of a cylindrical or rectangular cylinder or a part thereof; the central axis, the vertical axis of the body, and the left and right A GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the direction of the main antenna beam of the GPS receiver are: and having a structure that can be incorporated and removed as an internal structure of a rucksack.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm). (cm) and assuming that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π is the circumference constant
2πg (a-0.5bg) + 2πbggn (where n = 1, 2, 3...)
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package characterized by being designed to keep "the length of the interval between the nth cut and the n-1th cut of the subdivided water package" in length .
In the direction information acquisition method, the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water according to claim 5 is wound outward with a radius of a (cm) at the start of winding, so that water does not exist. A direction information acquisition method characterized by the fact that a cylindrical shape can be reliably and easily formed while efficiently avoiding the occurrence of cut portions.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm). (cm) and assuming that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π is the circumference constant
[(aθ+b)/2√{θ^2+2bθ/a+1+(b/a)^2}+(a/2)log|2θ+(2b/a)+2√{θ^2+2bθ/a + 1 + (b/a)^2}| ] from (2πgn) to (2πg(n+1))
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 0, 1, 2, 3 ...))
(However, [ ] from a to z is the symbol for the definite integral from a to z.)
or
2πg(a−0.5bg)+2πbggn
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 1, 2, 3 ...))
Designed to keep the length "from the starting point to the n-th break between packets of subdivided water"
characterized by
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package,
To be able to reliably and simply form a cylindrical shape while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist by winding outward with a radius of a (cm) at the start of winding;
A direction information acquisition method characterized by:
(1) Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
(2) Attached to the front side or rear side of the body,
(3) at least one of left and right or left and right of the direction information acquisition device,
(4) those containing water,
(5) mounted so as to protrude from the azimuth information acquisition device;
(6) thereby
(7) Attenuate signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area;
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. Like, put on,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. As such, the multiple compartments of the reservoir, which doubles as an oral intake tube for drinking water, are compactly stored in the reservoir, and when used, are pulled out (one after another) by spreading both arms or one arm, and the water plane is the arm. The reservoir compartment returns to its original compact shape in its stowed position by unfolding it (to form between the torso) and returning it to its original position (with both arms or one arm lying alongside the body when not in use). while ensuring active oral intake of water without interfering with activity.”
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. so as to constitute a spatial shape,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Sports drinks, isotonic drinks (drinks containing electrolytes with an osmotic pressure almost equal to the osmotic pressure of the human cell fluid), hypotonic drinks (lower osmotic pressure than the osmotic pressure of the human cell fluid) Beverages containing electrolytes with an osmotic pressure), hypertonic drinks (drinks containing electrolytes with a concentration higher than the osmotic pressure of the human cell fluid), physiological saline, seawater, battery electrolyte, batteries The main purpose is to actively improve the compatibility and convenience of the place, etc.)
containing an electrolyte solution or a polar solvent,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is a carry-on item in the field, or for heating fuel for cooking during tent camp, for mobile fuel such as snow vehicles, for ingestion as a nutrient source, as a luxury item It is an important carry-on item for ingestion of food, cooking and seasoning, etc.)
Ethyl alcohol, methyl alcohol (for medical supplies and disinfectants), alcohols (for general cleaning and fuel, etc.)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
"(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is essential as a carry-on item in the field, such as cleaning wounds, using it as a basis for implementing intravenous fluids, and using it for oral intake during extreme fatigue.)
Physiological saline, or those containing an infusion containing certain components using it,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of increasing the high degree of versatility of carry-on items that tend to be restricted at the site and the possibility of responding to events with only on-site items.)
Containers or reservoirs containing or containing water
It can be transformed, split, and recombined.
(By having characteristics, various characteristics of signals derived from GPS satellites that existed outside the above air coverage area, and the characteristics of the GPS antenna, GPS receiver, and surrounding environment) It is possible to actively make use of the shape.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
A reservoir that can hold a water-containing object is divided into a plurality of compartments, and the compartments can be freely combined with each other to take an arbitrary shape that is closest to the user's wishes.
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
The reservoir, which can hold a water-containing material, is divided into multiple compartments, and can have any number of layers of water or electrolyte solutions of different concentrations or substances of different compositions or air,
(By doing so, we also utilize the property that electromagnetic waves partially reflect when incident on substances with different refractive indices.)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
(The main purpose was to manage physical condition, including nutritional supplementation and reduction of dehydration.)
of the reservoir contents to the user,
oral intake
or
(subcutaneously, intravascularly, intraperitoneally, etc.)
Infusion
having means (such as a tube as
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
so that the opening narrows from the periphery toward the center or widens from the center toward the periphery,
be configured
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir capable of holding an object containing water (etc.)
(for example) corresponding to all or part of a development of a polyhedron, manysided object, manifold object,
multiple polygons or geometric figures as bases
(First of all, it is relatively short as a univocal image, that is, in a mathematical sense, it is easy to understand that it is often expressed as a plate shape.)
pillar
(A “pillar” in the mathematical sense is a “pillar having a geometric figure on its bottom surface, such as a cylinder or prism”)
As
(In a shape that is not so bulky that it can be attached to clothing when not in use)
configured,
(With a procedure like assembling a polyhedron from a developed view, sometimes with the aid of Velcro fasteners or fittings or sliding devices,
As a three-dimensional spatial figure in the first place)
of polyhedron surfaces
All (when intended to act as a virtual opening for electromagnetic waves by making the layer of water very thin relative to the other surfaces, rather than expressing it as a clear opening)
or
(when contemplating constructing a shape that has a non-water-filled surface, i.e., a clear opening for electromagnetic waves) partly
By forming a layered structure such as water on all or part of the surface of the polyhedron
By (more effectively)
"
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, completion of missions such as disaster relief at a higher level, or triathlon “target "The main purpose is to achieve more advanced results in long-distance swimming and underwater work)
A reservoir that can hold something containing water
It can also be used as a jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) (so-called in self-contained diving breathing apparatus (Aqualung) diving)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
multi-layered compartments of fan-shaped columns with relatively small central angles (compact during normal activities such as walking and running)
The structure (combined with a tube that is an oral water intake device) can be taken or easily reverted (while being easy to wear on the body and suitable for trail running).
(When rushing to the site for disaster relief, etc., in order to perform the original mission accurately, to prevent getting lost at crossroads where there is a risk of getting lost, and to more reliably acquire direction information. Second, in order to increase the survival rate of victims, reduce the probability of occurrence of aftereffects, and shorten the time until rescue after a disaster, in the event of such an emergency or emergency use, it is a way to bring serious disadvantages to victims. In order to avoid time loss due to hesitation, etc.)
By individually sliding the individual fan-shaped structures with multiple compartments and unfolding them into one large fan-shaped structure with a larger central angle,
By developing and creating a fan-shaped layered structure of water with a wider central angle (without having to maintain the shape of the layered structure with your hands and arms), you can free your hands and arms and use maps and check items. It is possible to provide a cooling or warming effect to the underarms to prevent heatstroke or hypothermia without the need for assistance such as checking, etc., and it is also easy to combine with an oral intake tube, making it suitable for trail running, etc. Since it is possible to maintain a suitable small and compact shape, in fact, as you can see from not a few athletes who participate in trail running with a cylindrical oral water bottle attached to one mouth, such a shape more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
At this time, the fan-shaped multi-layer structure may be hung from both shoulders with a short ring-shaped Schlinge (a short string for mountaineering). Alternatively, a ring-shaped medium-sized schringer can be crossed over both shoulders and hung in the same way.
In addition, I would like to point out that this can of course be applied to other items in this paper because it is easy to implement, convenient, and practical.
In particular, when a fulcrum for suspension is required even at the center of the body, crossing points of crossing should be used. In mountaineering and other environments where it is not easy to obtain things, it is possible to easily solve what seems to be difficult by making good use of such string-like objects. A lot of things that were developed during the same period are known, and their descriptions can be found abundantly in books. In addition, this paper can also be said to be a technology that emphasizes the spirit of overcoming difficulties by adding wisdom to what already exists in the field. For details on rope work, for example, (Encyclopedia of how to tie a string and a rope, by Ryoji Toriumi. Illustrated practical rope work, by Maejima and Kazuyoshi. Rope work immediately useful in the outdoors by Etsuro Shikishima. Outdoor Rope Work Handbook by Osamu Haneda.)
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir that can hold an object containing water, etc. (including a cold insulator or heat insulator consisting of a superabsorbent polymer and water),
By making it touch a part of the human body where there is a large artery such as the armpit, the left and right sides of the neck, or the groin,
By being able to cool the blood flow of the human body, (the tendency of onset in outdoor orienteering under the hot sun, disaster relief activities, triathlons, trail races, etc. is high worldwide, and its prevention is attracting attention worldwide)
Combines the effect of preventing heat stroke,
or
It is possible to heat the blood flow of the human body, and it is very likely to occur frequently during stormy weather on mountain climbing tours for middle-aged and elderly people, and it tends to lead directly to the distress of the entire tour.
The danger that sometimes occurs in cross-country skiing etc. is pointed out worldwide.)
It has the effect of preventing hypothermia,
so that (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6) i.e.;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of actively improving on-site compatibility and on-site convenience) Reservoirs that can hold water-containing materials can contain seawater (or any other locally available liquid). Since it can be put in and used, it is easy to procure materials on site, and convenience is enhanced by being detachable from a life jacket.
By (more effectively on-site)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
<<0166>>
Next, I will briefly mention the interdisciplinarity of research that has practicality in the field of disaster relief. At disaster relief sites, the introduction of various technologies in the fields of medicine and outdoor sports science is routinely carried out to contribute to actual lifesaving actions. From such a point of view, it should be pointed out that the following materials are also suitable for this proposal.
<<0167>>
First, I will describe what should be used from the viewpoint of medicine and medical systems. Physiological saline is an aqueous solution of sodium chloride, ie, saline, having a concentration that is approximately isotonic with human body fluids. The Japanese Pharmacopoeia and prescription drugs define a saline solution containing 0.9% by weight of sodium chloride as a "physiological saline solution". With the revision of the Pharmaceutical Affairs Law on April 1, 2005, saline was treated as a prescription drug. Mainly for medical use, it is used as a base for electrolyte solutions for infusions when extracellular fluid is deficient or sodium is depleted, for diluting anesthetic solutions and injections, and for cleaning the skin and wound surfaces. It is also used for nasal irrigation and the saline bag method of surgery. In some cases, Ringer's solution with further adjusted components is used so as not to damage the living body tissue. In the category of infusions, this
There are various types other than these, and among them, various types such as 5% glucose solution, No. 1 to No. 4 solution, high calorie solution, etc. exist for different purposes. A high-calorie liquid is a preparation that can administer the necessary amount of calories per day. It contains a high concentration of glucose and amino acids in addition to the maintenance solution. Due to its high osmotic pressure, it is administered via the central venous route. These are often packaged in clear, flexible, lightweight pouches that allow for infusion. In that sense, similar handling as described above is possible. There is also a high probability that medical workers who go to the disaster site on foot to save lives will have it.
<<0168>>
Moreover, in recent years, oral rehydration salt (Oral Rehydration Salt) has also attracted attention. It is mainly used to treat dehydration caused by diarrhea, vomiting, fever, etc. It is a mixture of salt and glucose that is dissolved in water and taken to absorb water in the small intestine. When dissolved in water, it is called Oral Rehydration Solution. The abbreviation ORS is used to mean either Salt or Solution. Symptoms such as diarrhea, vomiting, and fever, if prolonged or frequent, can lead to dehydration, which can be fatal in children and the elderly.
<<0169>>
On the other hand, in hospitals, rehydration is mainly performed by drip infusion, but treatment with oral rehydration salt is becoming popular due to the simplicity of the procedure. Especially in developing countries, there is a high risk of developing dehydration caused by infectious diseases, etc., and in some cases, it is difficult to administer IV treatment due to the lack of sufficient medical facilities. For this reason, WHO and UNICEF are distributing oral rehydration salts and promoting awareness-raising activities regarding rehydration treatment at the early stage of disease onset. Even in developed countries, it is difficult to administer intravenous drips for a long time, especially to infants, and rehydration with oral rehydration salts is considered desirable. Oral rehydration solution pouch packaging can also be used effectively.
<<0170>>
Water is also absorbed when sodium ions and glucose are absorbed in the small intestine. target. Shigeyu, which has long been considered food for sick people, is a food made by boiling rice containing a large amount of starch (a polymer of glucose) and adding a small amount of salt. As a result of research, water absorption efficiency is maximized when the glucose concentration is about 2-2.5% and the molar ratio of glucose to sodium is 1:1. The osmotic pressure is preferably 200-250 mOSm/L, which is slightly lower than the osmotic pressure of blood (270 mOsm/L).
<<0171>>
As a simple way to make ORS for emergencies such as heatstroke, you can make 1 liter of water with 4 and 1/2 tablespoons of sugar and 1/2 teaspoon of salt. Such a product is called LGS, and in some developing countries, it is common in some areas to add a pinch of salt and a handful of sugar to a glass of boiling water. These can also be used. In recent years, the importance of support activities using economic activities and science and technology targeting the Base of Pyramid (BOP) has been widely spoken. In addition, by carrying water, beverages, and food, which are basic elements for daily life, at the same time, the accuracy of the function can be improved by using only the physical structure. This proposal, which is a method that can contribute to
<<0172>>
By adding bicarbonate to such a simple LGS, the absorption efficiency of water is further increased, so it is preferable to add citric acid as its precursor. This is similar to the content of commercial sports drinks, but the ORS has a higher sodium composition. In fact, it is known that giving sports drinks to dehydrated infants causes water intoxication due to hyponatremia. Currently, in Japan, OS-1, a drink for ORS, is sold as a food for individualized evaluation type patients approved by the Ministry of Health, Labor and Welfare, and is sold at dispensing pharmacies and hospital shops. These can also be used.
<<0173>>
Sports drinks are also well suited. This is a functional drink aimed at efficiently replenishing the water and minerals that have been lost from the body through perspiration and the like due to exercise. It is said to be effective in relieving dehydration and preventing heat stroke during sports under the scorching sun. It has an osmotic pressure almost equal to that of body fluids. It is sometimes called an isotonic drink or a sports drink. Sports drinks are sometimes recommended as a countermeasure against heat stroke in daily life. These can also be suitably utilized.
The dielectric constant of water depends not only on frequency (ω is each frequency of microwave), but also on temperature because water is a polar molecule. Thrane theoretically and experimentally obtained the salinity and temperature dependence of seawater, and calculated the dielectric constant of water below 40 degrees according to Debye's It was shown that the coefficients in the relational expression can be obtained by giving the second and subsequent lines of Equation 7.
《Number 7》
000148

where s is the weight percent of salinity and t is the temperature (°C). The weight percent of salinity, temperature, and frequency determine the dielectric constant of water, and it is well known that as salinity increases, the absorption of microwaves by water tends to increase, ie, the power half-life depth decreases.
(Popular Edition Microwave Technology Compilation Editor-in-Chief Koshijima P667)
From the above it can be seen that conductive water with dissolved electrolytes is much better suited for attenuation of the diffracted wave than water alone. This includes not only pure water, but also sports drinks, tea, soft drinks, fruit drinks, and boiled vegetables and spinach that have already been seasoned with soy sauce or salt.
Foods such as dipped and boiled potatoes, ham, bacon, sausages, ice bars, etc. are already on the market in well-defined lightweight plastic forms.
In addition to food, water from rivers, lakes and pools, sea water that is not suitable for drinking, sewage such as domestic water, stagnant water in nature, soil and sand containing water, etc.
This means that the possibility of effective utilization will expand. I would like to point out once again that such utilization is an excellent advantage of this method.
In particular, the fact that the power half-life depth of seawater and salt water is smaller than that of ordinary pure water means that the human body can be approximated to physiological saline, and the body can be utilized.
In addition, seawater can be used to the fullest extent by people involved in ships and fishing reefs.
When it says, even after the fresh water is completely consumed, it shows that this proposal can be used in a better form with sea water, etc., and there is hope. Furthermore, human beings were born from seawater and landed on land.
Looking back on the characteristics that came up, it is easy to imagine that it is a human body with bodily fluids similar to seawater. Of course it is effective to use it.
In addition, many of the drinks and foods we ingest have flavors and shapes similar to those of seawater.
etc.) Performance can be improved depending on the usage situation. This would be one of the great advantages of this proposal. There is so much seawater. This proposal is okay even if it is not Shimizu
be. The effectiveness of seawater and saline was shown. Considering that all animals and plants, not just fish, have a long history of coming up from the ocean to the land, it is important to consider the food utilization of this proposal.
I hope you have also understood the effectiveness of this. In that sense, the essence of this proposal is certainly that of human survival and living, which is based on water, which is directly connected to human life.
It is a meaningful proposal rooted in civilization, and at the same time, it can also be used with sea water, which is abundant in the basic source of life called the ocean.
On the contrary, the point that water containing electrolytes is more effective in weakening diffracted waves also has a hidden significance and is supported.
Let's now turn to Hippel's work and show the support of concrete water and saline data.
Figure 72 shows the data obtained by Hiippel. Test results for Water and Aqueous Sodium Chloride NaCl aqueous solution (saline) are shown. Unfortunately, there is no data for 1.5 GHz due to the very wide frequency range being tested, so if we use an intermediate value between 300 MHz and 3 GHz:
It is calculated from this Hippel data that water can be expected to have a power half-life depth D of several cm at f=1.5 GHz. In addition, it was clarified that in an aqueous solution (salt solution) having an electrolyte NaCl concentration of 0.5 molal (mass molarity) at 25°C, a power half-life that is about 21% or more shorter than that can be expected.
This comparison is between water at 1.5°C, which has a much shorter power half-life depth than water at 25°C, and water at 25°C, which has an electrolyte NaCl concentration of 0.5 molal.
Since we are comparing liquids, comparing a pure solution at 25°C and an aqueous solution with an electrolyte NaCl concentration of 0.5 molal at 25°C makes the electrolyte capacity more apparent.
can.
first,
II. Liquid. , A. In the Inorganic table, select Water, conductivity 1.5 ° C.,
ε0=9×10^(-12)
√(ε′/ε0)=√((86.5+80.5)/2)=√(167/2)=√83.5≈9.1
(tan δ)·(10̂4)=((320+3100)/2)·(10̂4)=1710·(10̂4)
tan δ · √ (ε'/ε0) = 15691 · (10^-4) ≈ 15
By substituting this into the formula for the power half-life described above, it can be seen that the power half-life depth is only a few centimeters.
As a result, it is calculated from this Hippel data that water can be expected to have a power half-life of D=several cm at f=1.5 GHz.
next,
III. Liquid. , A. Inorganic
Aqueous sodium chloride 25 degrees
0.5 molal (mass molarity) solution
√(ε′/ε0)=√((69+67)/2)=√68≈8.3
tan δ=(39000+6250)/2)·(10̂4)=22625·(10̂4) tan δ·√(ε′/ε0)=187788·(10̂4)
tan δ · √ (ε'/ε0) = 187788 · (10^-4) ≈ 19
Substituting this into the power half-life equation mentioned above, it is 21% shorter than the 1.5°C water mentioned earlier (this is 25°C, a 0.5 molal concentration solution of NaCl). A power halving depth of only a few centimeters is obtained. Sports drinks such as Gatorade and Pocari Sweat are compact and lightweight when carried in powder form. In order to obtain a sufficient effect of limiting the orientation, there is a way to effectively utilize the power of the electrolyte powder as well.
proved to be open. In addition, it is possible to prove that natural seawater is highly useful, and medical teams (for example, Japan's international emergency relief team formally
A medical team is also stipulated for the support unit. A search and rescue team is also provided, of course. ) should use saline for disinfection and medical procedures when rushing to save lives.
The proposed method contributes to lifesaving during disaster relief, such as the possibility that the transparent pouch vinyl can be actively utilized in this proposal as it is because it will be carried.
I have shown that I can donate.
It should be noted that the above-mentioned Debye [Debye, Peter Joseph Wilhelm, 1884.3.24-1966.11.2. ] is a candy born in the Netherlands
Lyca physicist and chemist. Studied in Munich, Professor at the Universities of Göttingen, Zurich and Leipzig, Kaiser Wilhelm Institute for Physics in Berlin
After serving as chief professor, he moved to the United States in 1940 and became a professor at Cornell University. In addition to his early work on the diffraction theory of electromagnetic waves, he also studied the specific heat of solids (Debye's specific heat formula).
(1912), X-ray diffraction (Debye-Scherrer method) (1916), theory of X-ray scattering, theory of strong electrolyte solution (1923), research on polar molecules, etc.
. Received the Nobel Prize in Chemistry in 1936.
In addition, Hippel's work contains data on many substances, and since it is a list that pursues low loss contrary to this proposal, naturally, most of it is in this proposal.
There is a lot of data on unsuitable substances. Among them, I would like to point out the following as materials that are particularly superior to water and salt water. For example, FIG.
This data is extracted from carbon alloys. barium titanate [barium titanage], or barium
There is barium strontium titanate with 79% barium and 21% strontium strontium. Both titanium alloy titanate
It is an alloy. Of course, these materials may be used for this proposal. Barium titanate has a high dielectric constant of 2900 at room temperature, and is used as a capacitor.
I can stay. In addition, since the piezoelectric coefficient is large, it becomes a piezoelectric element. It can also be used as a thermistor by adding impurities. 1 of ferroelectric substances. It exhibits a piezoelectric effect and has the peculiarity of being used in capacitors*, record-player pickups, white pigments, etc.
Strontium titanate is a composite oxide composed of strontium oxide SrO and titanium oxide TiO. The compound name is titanium strontium oxide (strontium titanium
oxide). Four species are known.
Finally, 1:1 SrTiO is called like this. Colorless cubic crystals. Perovskite structure. Melting point is about 1900°C. Extremely stable against acids and alkalis. For high temperature processing
It loses oxygen more gradually, turns black, becomes more conductive, and some become superconductors at low temperatures below 4K. There is also a theory that it is a ferroelectric under 4K. dielectric material,
In addition to being used as a raw material for thermistors, etc., it can also be used as a hybrid composition of 50% polystyrene and 50% carbon, and good electric power such as poly-2,5-dichlorostyrene 21.3% and (Mn, Fe) 304 (78.7%). It can be mentioned as having a half-life depth. polystyrene
has the composition .(CH(C6H5)CH2)n-. Also called styrene resin. A polymer of styrene. It is usually a colorless, transparent, amorphous thermoplastic resin with a specific gravity of
d=1.05-1.07, glass transition temperature 82°C. It is synthesized by radical bulk polymerization, suspension polymerization, etc. Low softening point, excellent electrical properties, thermal fluidity, thermal stability
It is an excellent thermoplastic resin that has good qualitative properties and can be colored beautifully. Injection molded products are widely used as daily necessities. Widely used as expanded polystyrene
Therefore, it may be suitable for containers.
Considering the above-mentioned universal basic utility and necessity for human beings or life activities, and the inevitability and usefulness of carrying in lifesaving, it is necessary to specially prepare and transport it.
water, water containing electrolytes (such as saline), food containing them, lake water, etc., of a practically high standard
I would like to point out that usability and availability are becoming more conscious as excellent features.
<<0174>>
These beverages are designed to efficiently replenish fluids and not put a strain on the body.
It contains electrolytes such as muions and minerals such as magnesium and calcium. In addition, the osmotic pressure is close to that of physiological saline, so that it does not burden the stomach and intestines.
Contains citric acid, which is said to help break down lactic acid that accumulates in muscles during exercise and promotes recovery, and glucose and sucrose, which are the most efficient energy sources for recovery from fatigue.
I'm listening.
Figure 74 shows a (thin plate-like) fan-shaped column (short height) that is folded compactly when not in use and stored in a flat, low profile from the side of the body to the back or from the side of the body to the chest and abdomen. A compartment with a pillar-shaped water bottle function is connected to it with a Velcro fastener. It shows an example of a form in which it is possible to slide along the sliders mutually installed between them, and as a result, expand the existence of the water layer as if a fan were developed on both sides of the body side. In this case, the GPS receiver may be deployed on the front or back of the body. For example, if the GPS receiver is deployed in front of the body, if necessary, intentionally direct both arms in the direction of the front half of the body, as if doing a so-called forward mime. Therefore, when viewed from above, the spread fan-shaped structure is arranged as if to draw a U-shape when combined with the presence of the body (the opening of U is in front of the body in this case). , The signal intensity derived from the GPS satellites that existed outside the sky coverage area, which was intended to be formed by a GPS flat antenna with its beam center horizontally installed in the front of the body, with a single semicircle passing through the zenith as a boundary. can be effectively attenuated, making it easier for the GPS receiver to identify the GPS satellites that were present in the above air coverage. During activities involving the transportation of water and medical infusions, which are indispensable for disaster relief activities in disaster areas, the potential functionality of these materials can be accurately demonstrated and rationally and effectively used during transportation. At the same time, it is important to increase the survival rate of rescue victims and reduce the incidence of aftereffects, which is important for the purpose of being able to effectively support quick approach to victims. Based on the analysis of the context of use, an example of a configuration that can be easily implemented without creating a need for transporting unnecessary heavy objects and incurring a particular burden is proposed. During work under the scorching sun, not only when in use, but also when not in use, a water bottle compartment is placed under the armpit where the aorta passes to store water or saline solution with a large specific heat, so heatstroke or body temperature that causes it. can be prevented by the cooling effect. As a result, it is also possible to effectively support those who are engaged in emergency lifesaving activities under the scorching sun in the event of a large-scale natural disaster. In such a structure, it is of course possible to provide a fulcrum under the armpit (of course, the point where the tasuki of the tasuki crosses on the back is also good) in the structure of the tasuki. One of the excellent advantages is that it is compatible with the incorporation of ideas from the traditional cultural perspective of Japan. In recent years, it is well known internationally that the Japan Disaster Relief Team contributes to the international community as part of Japanese culture, and this cultural and traditional perspective is included. It is a tradition that we should make effective use of what we have, and that it would be a waste not to do so. It also embodies the characteristics of Japan's emergency assistance in terms of being able to appeal to the world that it is contributing to the world by taking a critical perspective into satellite positioning, which is regarded as the fifth social infrastructure. In the sense that it will provide support, it is expected that in the long term, it will have a multifaceted effect that is excellent in terms of the country's soft power, as advocated by Professor Nye of the United States. It should be noted that a longer water layer than shown in the figure may be formed, for example, to reach the thighs or knees. On the other hand, it is of course possible to form a perfect circular water layer by raising the angle of the raised hand above the horizontal to the top of the head. The configuration of FIG. 74 can narrow the directivity in a sense when the direction of the arm is set to "forward", and it can be used as a futuristic scientific educational device for learning electromagnetic waves in a fun way as an educational device. can also be used. Using the electromagnetic waves of GPS (or GNSS) that can be used on the ground surface of the world, it can be realized by adding a minor modification to an inexpensive GPS receiver, and the only other necessary thing is water. Although fresh water is fine if it is available, it can be realized even if it is easily available at low cost such as sea water, lake water, river water, etc. It rather brings interesting educational results (sea water is It has already been described that it has a shorter power half-life depth due to the influence of the ionic conductivity σ due to the electrolyte compared to clear water). It has long been pointed out that such experiential learning is extremely important as a source of innovation.
FIG. 75 is an example of implementation of the present proposal showing that the internal structure of the chest and abdomen portion of the jacket can form a layer of water and can be a highly airtight, so-called thin water bottle. The jacket proposed here can also be used as a so-called jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) in self-contained breathing apparatus (aqualung) diving, and is convenient. high. In other words, in the sea, in this proposal, the gap as a highly airtight layer filled with water is filled with oxygen cylinders to obtain buoyancy when surfacing from the deep sea, or air to be sent to the mouth. can be configured to be blown or pumped with When you go on land, for example, if you fill the highly airtight gap formed inside the front of the body of the jacket with fresh water, you can use it as a water bottle and move around, and you want to check your orientation with higher accuracy than usual. In some cases, by controlling the part filled with clean water in the highly airtight gap formed inside the front of the body of the jacket to be opened little by little with both hands like a double door, for example, As seen from the sky, the body and the water layer are in a U-shaped state as described above, and the signal strength derived from the satellites that existed outside the intended sky coverage area is attenuated. , in an effective form suitable for the context of use, minimizing the items to be carried in the outdoors, maximizing the authority and realizing dual functionality. Of course, you can open it until it is horizontal to your body. Of course, if it is convenient to stop in the middle and use it, you may of course do so. In addition, it may be used by opening in an oblique direction to the back beyond the horizontal state to the body. It may be possible to form a time in front of the front (so that the U-shaped opening faces forward when viewed from the sky), or sometimes (GPS is installed behind If there is, it may be formed backward (so that the opening at the time of Ko is facing when viewed from the sky), or the front body may be opened sideways, or as an intermediate state between them Of course, it may be formed obliquely forward or obliquely rearward in the form of an open U-shape. In cases such as when it is clear that sufficient shielding is formed on either the left or right side, and when it is clear that the self-forming protuberance of the forehead is sufficient on only one side. That's okay. You can choose the most suitable shape. As for the content, it has already been described that even if fresh water is difficult to obtain, even if something readily available such as seawater is used, the power half-life depth can be rather reduced because of the electrolyte solution. This can also be confirmed from the Debye relational expression. In addition, the BCD jacket used for such aqualung is often washed with a small amount of tap water, etc., in order to wash away some seawater that cannot be avoided even after being used for normal aqualung. This is a common practice among Aqualung experts, which also supports the high feasibility of the proposal. Furthermore, in the BCD jacket, when the internal pressure becomes too high when the air is sent from the cylinder, it is of course possible to provide a valve to release it in order to maintain safety. In addition, in order to balance the buoyancy generated in the sea, a special compartment is provided on the back that is not used in a water bottle, and the valve opens only when the air is filled to a certain pressure or higher. A structure filled with air may be provided in the back direction. In the example described here, the GPS receiver is assumed to be on the front of the body. This proposal can maximize potential compatibility when implementing this proposal. Not only the BCD jacket, but also the neck-to-shoulder and side-to-body buoyancy generator called the Bladder, which is sometimes used by deep-sea self-contained breathing apparatus (aqualung) divers, is also included in this book. I would like to point out that the proposal is a device that can be combined by embodying this proposal. In other words, when water is put in, water does not naturally fill in the back direction, but when oxygen or air is filled with a cylinder and a certain pressure is applied, the gap in the back direction also acts as a valve. It may be assumed that the air is filled by This increases postural stability in the sea. In addition, it is of course possible to provide a separate valve on the shoulder for releasing the pressure when the cylinder is too pressurized. In addition, such a BCD jacket is used by support personnel in underwater training of astronauts at the National Aeronautics and Space Administration and the Japan Aerospace Exploration Agency for simulation training of extravehicular activities in outer space, that is, microgravity, commonly known as zero gravity space. It is used by, etc., and has characteristics that are unexpectedly close to space technology. I would like to point out that since the quality is stable, it is possible to make lightweight braces based on them, so the feasibility of low cost and short term is extremely high.
76 and 77 will be described. Figure 76 is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. The reservoir containing water (portable water bottle) normally has a multi-layered compartment structure of compact fan-shaped columns (oral water absorption device), as shown in Figure 77. It is easy to attach to the body and suitable for trail running, while at crossroads where there is a risk of getting lost, it is possible to obtain azimuth information more reliably in order to prevent getting lost. In order to implement it, it is possible to deploy a fan-shaped water layer structure with a wider central angle by deploying individual fan-shaped structures with individual compartments in an emergency or emergency use. Fig. 3 shows that it is possible to authorize the potential functionality of water in the orientation information acquisition by a GPS receiver, which is an essential part of the present proposal; In Figure 74, the arm is occupied, but in Figures 76 and 77, the arm can be released while the work is performed. The purpose is slightly different from that of FIG.
76 and 77 will be described. Figure 76 is a diagram showing one of the embodiments of the present proposal. The reservoir containing water (portable water bottle) normally has a multi-layered compartment structure of compact fan-shaped columns (oral water absorption device), as shown in Figure 77. It is easy to attach to the body and suitable for trail running, while at crossroads where there is a risk of getting lost, it is possible to obtain azimuth information more reliably in order to prevent getting lost. In order to implement it, it is possible to deploy a fan-shaped water layer structure with a wider central angle by deploying individual fan-shaped structures with individual compartments in an emergency or emergency use. Fig. 3 shows that it is possible to authorize the potential functionality of water in the orientation information acquisition by a GPS receiver, which is an essential part of the present proposal; In Figure 74, the arm is occupied, but in Figures 76 and 77, the arm can be released while the work is performed. The purpose is slightly different from that of FIG.
Figure 77 A diagram showing one of the embodiments of the present proposal, in which a fan-shaped water layer with a wide central angle as shown in Figure 76 is vertically installed on the left and right sides of the body. While being utilized (without hogging the arm, without the arm being occupied), this reservoir of water is stored in a multi-layered compartment with compact fan columns for activities such as walking and running. Fig. 10 shows the shape that can be easily reverted to the structure (combined with the tube that is the oral water intake device).
<<0175>>
The principle of a GPS receiver capable of acquiring azimuth information, which is the premise of the proposed method, will be described below.
By vertically installing the hemispherical beam antenna, a coverage area is formed that divides the upper hemisphere into two, as shown in Fig. 20. One or more antennas whose presence is detected in the coverage area from the received signal strength
21 based on the azimuth angle information of the GPS satellites (the free space of the processor and memory of the positioning calculation section of the GPS receiving unit) shown in the second block of FIG.
(1, 2, 3). FIG. 22 intuitively illustrates the orientation-limited operation.
This sky map is drawn as if the receiving unit, etc. were looked down from the zenith. The concentric circles show elevation angles every 10 degrees, the small white circles show GPS satellites that were not detected, and the small black circles show
The GPS satellites determined to be received are shown. This method has an excellent characteristic that an inexpensive, small and light L1 C/A GPS receiving unit can be used almost as it is.
<<0176>>
In more detail, it is as follows.
<<0177>>
In the following description, degrees (deg) are used as the units of angles, and azimuth angles are expressed clockwise with north at 0 degrees, east at 90 degrees, south at 180 degrees, and west at 270 degrees. In addition, elevation angle display is used in which the horizontal plane is 0 degrees and the zenith is 90 degrees.
<<0178>>
First, based on FIG. 20, the principle of acquisition of azimuth limitation according to the present invention will be described. A planar antenna 1 is installed in the center of FIG. Planar antenna 1 is
Install vertically. At this time, if you were to stand on the ground and look down on the antenna 1 from above, and the direction of the beam of the planar antenna 1 would be on the left side, you would be looking down.
The direction that is the front of the body for the observer who is there is hereinafter referred to as measurement direction 5 . <<0179>>
As the planar antenna 1, one having a hemispherical beam pattern for right-handed circularly polarized waves used in the GPS satellite system is used. Anne with a hemispherical beam
Some literature rarely describes the tena pattern as omnidirectional, but omnidirectional exactly means isotropic. Therefore
In the following, however, the term omnidirectional will not be used to describe a hemispherical beam pattern. The above planar antenna 1 is perpendicular to the ground.
Since it is erected, half of the beams in the hemisphere are facing the ground and are unused. And the other half have sensitivity to the sky.
<<0180>>
When the planar antenna 1 is erected perpendicularly to the ground in this way, as shown in FIG.
Match one side of the halves. This semicircle is a semicircle 7 that serves as a boundary between the sky coverage area 6 by the planar antenna 1 and the other sky. In other words, the plane Anne
Tena 1 covers the 1/4 celestial sphere where GPS satellite A in FIG. 1 exists, and does not cover the 1/4 celestial sphere where GPS satellite B in FIG. 20 exists. .
<<0181>>
Positioning radio waves (L1 waves) transmitted from GPS satellites use a microwave frequency band around 1.5 GHz, and therefore have excellent straightness like light. GPS
Although it can synchronize with the signal from GPS satellite A which is within the sky coverage area 6 of the planar antenna 1 for the antenna 1, it cannot synchronize with the signal from the GPS satellite B which is not within the sky coverage area 6 of the planar antenna 1.
I can't Therefore, based on whether or not this synchronization is established, the existence areas of GPS satellite A and GPS satellite B can be determined.
Wear. The determination of the existence area of the GPS satellite and the azimuth angle information of the GPS satellite can be combined to limit the measurement direction 5 azimuth.
<<0182>>
It should be noted that the major features of the planar patch antenna used for obtaining azimuth information are that it is small and lightweight, easy to manufacture, and can be produced at low cost. planar patch antenna
At the time of the creation of Na, it actually constitutes a right-handed circularly polarized beamwidth with a solid angle slightly wider than the hemisphere, which is the theoretically calculated right-handed circularly polarized beamwidth assuming an infinite ground plane at the time of design.
In some cases, a planar antenna that This is caused by the difference between the result of designing assuming an infinite ground plane in theory and the actual aspect. About this
It is specified in the following documents.
<<0183>>
Published by The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, ``Small and flat antenna'' co-authored by Misao Haneishi, Kazuhiro Hirasawa, and Yasuo Suzuki, first edition published on August 10, 1996, P100
<<0184>>
Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited byBradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the AmericanInstitute of Aeronautics and Astronautics、 Inc. 1996、P342-P343、 P722
<<0185>>
Obtaining a desired antenna pattern by correcting such beam shape deviation while slightly changing the substrate size or patch size is known as antenna pattern shaping.
<<0186>>
In addition, unlike the design calculation, if the production result has a beam larger than a hemisphere, in order to remove the unnecessary sensitive part, a hemispherical beam antenna can be easily created by placing a shielding material made of radio wave shielding material on the back side. can be configured.
<<0187>>
Next, based on FIG. 21, an embodiment of an orientation information obtaining apparatus embodying the orientation information obtaining method according to the present invention will be described. In FIG. 21, a GPS receiver 2 is connected to a planar antenna 1 .
<<0188>>
The functions and specifications to be possessed by the GPS receiver 2 in FIG. 21 may be equivalent to those of the GPS receiver included in the widely spread small portable positioning device using the L1 wave. In other words, people's livelihood
Inherit and reuse the compactness and mass productivity cultivated when making the GPS positioning device smaller and lighter. In order to reduce the size and weight of consumer GPS positioning devices, a flat patch antenna is required
There are already many IZ GPS receivers. Alternatively, it can be easily manufactured. In addition, the planar patch antenna and GPS receiver are integrated into the housing,
At the very least, there are already low-cost models that can fit comfortably in the palm of your hand, so there is no problem with manufacturing technology. It is possible to divert the accumulation of these existing miniaturization technologies.
Therefore, the GPS receiver and the like used in the present invention can be constructed economically and compactly. <<0189>>
The GPS receiver 2 outputs the following data string, for example, at intervals of every second or less, that is, standard specifications. The data contained in the output is as follows. devil
First, the current time, and positioning data such as latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode (indicating whether it is two-dimensional positioning using three satellites or three-dimensional positioning using four satellites).
), and the satellite number assigned to channel 1, the satellite elevation angle of the satellite assigned to channel 1, the satellite azimuth angle of the satellite assigned to channel 1, and the channel
the channel status for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel 1, the satellite number assigned to channel 2, the satellite elevation angle of the satellite assigned to channel 2;
Satellite azimuth for satellite assigned to channel 2, assigned to channel 2
channel status for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel n, satellite number assigned to channel n, satellite elevation angle of satellite assigned to channel n, channel n
channel conditions for synchronization with the signal from the satellite assigned to channel n. The number of channels n is usually 12.
ing. This allows parallel synchronization with the signals of 12 satellites, and can be said to be the current standard specification. The present invention is compatible with these popular inexpensive portable L1 wave GPS receivers.
Planar antennas can be used almost as they are.
<<0190>>
Through the planar antenna 1, the GPS receiver 2 attempts to synchronize and decode satellite signals and attempt positioning. The GPS receiver 2 is a GPS of a normal portable satellite positioning device.
Signal search for all GPS satellites expected to be in the sky, just as if the receiver were connected to an antenna covering the hemisphere.
It is made to do.
<<0191>>
The radio waves transmitted from the GPS satellites also contain orbit information (almanac data) of all the GPS satellites, which is transmitted from all the satellites. that
Therefore, even if the antenna exists in the sky above the current position with an elevation angle of 0 degrees or more, the signal may be blocked due to the shielding of features or topography, or the antenna may not exist within the coverage area of the antenna.
First, the elevation and azimuth angles for GPS satellites that are out of sync with the signal can be derived from data as received from other GPS satellites that are synchronized via the antenna.
It is possible to calculate and output by simple calculation. In fact, there are devices that output such information.
<<0192>>
In addition, although all GPS satellites transmit signals at exactly the same frequency, a technique called a spread spectrum communication system using pseudo-noise codes is used.
is used, there is no risk of interference even if the same frequency is used. An array of digital codes in which 0s and 1s appear to alternate randomly, called a pseudo-noise code,
By assigning different arrays to each GPS satellite, it is possible to identify the signals from each satellite and receive them separately.
Not only the elevation angle and azimuth angle in the sky for all existing GPS satellites, but also the establishment/non-establishment of synchronization with the signals from those satellites, that is, the reception state
It is easy in principle to separate and detect .
<<0193>>
In the process of causing the GPS receiver to search for signals, data of each satellite such as the satellite number of the GPS satellite, the satellite elevation angle, the satellite azimuth angle, and the channel state are periodically sent from the GPS receiver.
output to In addition, latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode, and current time, which are positioning result data, are also periodically output. In addition, data output
There are no particular restrictions on the frequency of the output, and currently GPS receivers with a frequency of about every second are widespread.
You can do it.
<<0194>>
Each data obtained from the GPS receiver 2 is input to the data processing section 3 . The data processing unit 3 processes these data as follows.
<<0195>>
Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted.
<<0196>>
If at least one satellite is extracted, the azimuth can be limited.
<<0197>>
For azimuth qualification, the extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0198>>
If the number of satellites extracted is one, the satellite is taken as the first term and the last term.
<<0199>>
If there is more than one satellite extracted, do the following. Create a circular permutation of the satellite azimuth angles clockwise, and if the difference between the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the next satellite clockwise (assumed to be B) is 180 degrees or more, Let the certain satellite (A) be the last term and the next satellite (B) be the first term. The other satellites (other than A and B) follow the order of satellite azimuths when viewed clockwise from satellite (B) in the first term.
<<0200>>
The measurement direction can be limited as follows.
<<0201>>
That is, the measurement direction can be limited to an azimuth angle range defined clockwise with the azimuth angle of the last satellite as the starting azimuth angle and the direction opposite to the azimuth angle of the first term satellite as the ending azimuth angle.
<<0202>>
The data processing unit 3 notifies the result output unit 4 of this result.
<<0203>>
The operation of the result output unit 4 will be described below.
<<0204>>
When the measurement direction is azimuth-limited, the result output unit 4 outputs it to the observer. If the number of satellites extracted exceptionally is 0, the observer is encouraged to use it in a place where the sky is open.
<<0205>>
The result output unit 4 notifies the observer of this by voice. This is because the voice output can be appropriately used for action support even by the visually impaired, but it may be displayed on a liquid crystal screen or the like.
<<0206>>
Information to be output at this time may include the following. They are azimuth information of the measurement direction (result of azimuth limitation), current time, latitude, longitude, altitude, last positioning time, and recommendations to the observer in the case of exception processing.
<<0207>>
By the way, the output format of the azimuth angle of the measurement direction 5 in azimuth limitation is, if the rotation direction is defined, the starting azimuth angle (hereinafter referred to as α) and the ending azimuth angle (hereinafter referred to as β) (α, β) It is possible to tell the observer by giving the set, but it is not limited to that, and the following output format is also possible at the same time. That is, the approximate azimuth angle (hereafter referred to as .theta.) and the one-sided error (hereafter referred to as .delta.) can be expressed in the form of (.theta., .delta.). θ and δ are given as follows.
Number 8》
000149

<<0208>>
However, xMODy represents the remainder when x is divided by y.
<<0209>>
The two forms of output, shown in the (α, β) form and (θ, δ) form when the direction of rotation is defined, are readily convertible to the other form, and are presented to the observer in either form. , there is no particular difference in its numerical meaning. Therefore, in consideration of the purpose and convenience of the observer, an observer selection system may be used to enhance the convenience of the observer. or both
You can do your best.
<<0210>>
Further, if a certain angle is always added to the output of the result, and the convenience of the observer is improved, that may be done. For example, when the flat antenna 1 is attached to the back
In this case, since the measurement direction is toward the left side of the body, if the value obtained by adding 90 degrees to the result is always displayed, the result of limiting the azimuth angle in front of the body can always be obtained for the observer.
Therefore, the usefulness and convenience are enhanced. An example will be used below.
<<0211>>
FIG. 22 shows an example of the relationship between the satellite arrangement in the sky and the planar patch antenna 1 when the orientation information acquisition apparatus according to the embodiment described above performs orientation limitation. in FIG.
The concentric circle drawing shown in FIG. The solid-line outer circle indicates an elevation angle of 0 degrees.
, and each solid line concentric circle indicates an elevation angle every 10 degrees. Azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees).
It is rare. The small scattered circles represent the positions of the GPS satellites in elevation and azimuth. 12 satellites are depicted in this figure. Small black circle, white small
There is a circle mark.
<<0212>>
Small black circles are GPS satellites that were later determined to be in the coverage area of the planar antenna 1 and had satellite elevation angles of 85 degrees or less. Small white circles indicate other GPS satellites.
<<0213>>
Observers do not know the arrangement of each satellite in the sky above the position where they are standing. A plane angle is generated by an observer who has no information about orientation.
Tenas 1 were randomly placed vertically on the ground as shown in the center of FIG. At this time, the measurement direction 5 is defined as indicated by the dotted line as shown above.
be The anti-measurement direction is shown on the opposite side of the measurement direction 5 by 180 degrees.
<<0214>>
When the device is operated, the data shown in Table 2 is sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3. It is presumed that the satellites 21 are not synchronized here because, for example, they are blocked by a feature. Such feature occlusion is normal from time to time and is a normal condition. May exist.
<<0215>>
<<Table2>>
000150

<<0216>>
Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted. Each satellite number 2, 7, 15, 22, 9, 20 was extracted.
<<0217>>
For azimuth qualification, the extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0218>>
Since there are more than two satellites extracted, do the following. Clockwise, we make a circular permutation with respect to the satellite azimuth angle, and the azimuth angle of one satellite (say A) and the next clockwise
If the azimuth angle of the satellite (assumed to be B) is 180 degrees or more, the certain satellite (A) shall be the last term and the next satellite (B) shall be the first term. For other satellites (other than A and B), the first term
When viewed clockwise from the satellite (B) of
satellite azimuth order.
<<0219>>
Then, satellite 20 is now selected as the final term and satellite 2 as the first term.
<<0220>>
The measurement direction can be limited as follows.
<<0221>>
That is, the measurement direction is set to the direction (290 degrees) opposite to the azimuth (110 degrees) of the first term satellite (satellite number 2) with the azimuth (262 degrees) of the last term satellite (satellite number 20) as the starting azimuth angle. The terminal azimuth angle can be limited to a range of azimuth angles defined clockwise.
<<0222>>
The data processing section 3 notifies the result output section 4 of this result.
<<0223>>
The result output unit 4 informs the observer that the azimuth angle range is defined clockwise with the azimuth angle (262 degrees) as the starting azimuth angle and the azimuth angle (290 degrees) as the ending azimuth angle.
<<0224>>
Information to be output at this time may include the following. The current time, latitude, longitude, altitude, and last positioning time, as well as the result of the azimuth limitation of the measurement direction.
<<0225>>
The output format of the azimuth angle of the measurement direction 5 in azimuth limitation can also be expressed in the form of (θ, δ) as an approximate azimuth angle (θ) and a one-sided error (δ) as follows. At this time, θ and δ are given as follows.
<<0226>>
《Number 9》
000151

<<0227>>
That is, an approximate azimuth angle of 276 degrees and a one-sided error of 14 degrees.
<<0228>>
Next, it will be described that the embodiment of the present invention can be constructed inexpensively and compactly.
<<0229>>
The physical entity of modern GPS receivers is the signal processing microprocessor and accompanying electronics, which are small. In fact, current handheld GPS receivers
Inexpensive ones exist that are sized to easily fit inside. From this, too, it can be seen that the component parts are considerably small. Direction information embodying the direction information acquisition method according to the present invention
As the information acquisition device, the components used in these portable GPS receivers can be used to construct the direction information acquisition device, so the volume of the direction information acquisition device can be kept small.
It has the advantage of being able to For example, the GPS receiver 2 , data processing section 3 and result output section 4 are housed behind the planar patch antenna 1 . From the result output unit 4
It is possible to output sound through a speaker or the like.
<<0230>>
Acquisition of azimuth information according to the present invention can be performed with a single GPS flat antenna as described above, so that it can be easily attached to the body and azimuth information can be obtained while moving.
<<0231>>
As is clear from the configuration of FIG. 21, the devices necessary for positioning are provided, and the azimuth information acquisition apparatus according to this embodiment can also acquire positioning information. In mid-latitude regions, there are approximately 8-12 GPS satellites in the upper hemisphere at any given time. Therefore, divide by a semicircle passing through the zenith
Usually 4 to 6 satellites can be expected on either side. In principle, two-dimensional positioning is possible with at least three satellites, and three-dimensional positioning is possible with at least four satellites.
This indicates that half of the celestial sphere is sufficient for positioning. The positioning result sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 is directly output from the result output unit 4.
Let it be.
<<0232>>
As described above, if the sky is open, the number of satellites necessary for positioning can often be secured even in a vertical arrangement, so there is no problem in positioning even in a constant vertical arrangement. but horizontal
The advantage of using only the positioning function is that the number of available satellites increases and the number of satellite group options that can be selected increases.
There is a high possibility that a satellite set with a good DOP (Dilution of Precision) value can be selected. In other words, a slight improvement in positioning accuracy is expected.
can wait
<<0233>>
Furthermore, without changing the posture of the observer, the GPS receiver is integrated with the body structure and the water mounting part for attenuating the diffracted waves attached to the body.
By reversing the directions of the receiver, the body, and the water attachment as a unit, it is possible to obtain azimuth information as if there were two planar antennas 1 and a GPS receiver 2.
can.
<<0234>>
That is, the result output unit 4 keeps the following data in memory. The first is the result of orientation limitation. Second, the time at which the azimuth determination was made (this is the GPS reception
The time of the built-in clock of the machine 2 can be used). Third is the output of the rate gyro (which shall be provided additionally for this purpose). mike these
stored in memory on the processor.
<<0235>>
When azimuth information is obtained in a certain vertical arrangement state, it not only outputs the azimuth information but also checks the memory for azimuth information that satisfies the following conditions.
<<0236>>
That is, it is acquired within a specified time (for example, within 6 seconds, etc.) from the time of azimuth information acquisition performed in the current vertical arrangement, and the result of the rate gyro
It concludes with the recording of a rapid body rotation angle estimate (based on the integral of the angular velocity of rotation), which can be regarded as a rapid 180° reversal of the body orientation from the recording of the results.
, result of azimuth constraint, exists.
<<0237>>
If there is a corresponding record, the observer will quickly flip the whole body and use the information on both sides of the sky for the purpose of reversing the direction of the planar antenna 1 without changing the posture.
It is determined that Then, the intersection of the orientation limitation result obtained and stored in the other vertical arrangement and the orientation limitation result obtained in the current vertical arrangement is calculated.
Also output the intersection.
<<0238>>
In this operation, more accurate azimuth information values can be calculated by using not only the results of one quarter of the celestial sphere but also the results of the other quarter of the celestial sphere.
<<0239>>
In fact, in FIG. 22, the measurement direction in the case where the result of the other vertical arrangement is not used is obtained with a width of 28 degrees as described above. However, in comparison with this
The resulting azimuth information obtained from both together with the vertical position of the other is improved to 23 degrees wide (was 28 degrees wide). An improvement in azimuth confinement of 5 degrees wide can be obtained in this case.
becomes. In many cases even greater improvements are obtained.
<<0240>>
At this time, the result output unit 4 indicates that "if the observer has not changed his/her posture since the acquisition of the orientation information of the previous vertical arrangement until the present, the orientation information acquisition between the previous vertical arrangement and the current vertical arrangement The product set of the result is .
<<0241>>
A specific example of the procedure for obtaining azimuth information with both vertical arrangements is shown below. The principle is that, building on the procedure shown above with Table 2 and Figure 22, a procedure similar to that was also carried out on the opposite quadrant of the sphere and obtained for both vertical configurations. It outputs the intersection of azimuth bounds.
<<0242>>
FIG. 25 shows the relationship between the planar patch antenna 1 and the GPS satellites in the sky, which are arranged vertically on the opposite side of FIG. 22 at this time. Center the zenith direction of the observer point
It is a diagram assuming that the upper half celestial sphere as a center is looked down from above the zenith. A solid-line outer circle indicates an elevation angle of 0 degree, and each solid-line concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees. Azimuth
Angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees). The small black circle mark is for planar antenna 1.
A GPS satellite that is determined to be in the coverage area and has an elevation angle of 85 degrees or less. Small white circles indicate other GPS satellites. In FIG. 22, outside the coverage
The satellite that was once is now within the coverage area. Note that FIGS. 23 and 24 are useful when reversing the orientation of the body and wanting an output that combines the results.
An example of a configuration that can be used is shown. When you say "reverse 180 degrees" by voice, the speech recognition device judges it, for example, 30 seconds before the recognition,
After excluding the time required for reversal, for example, about 15 seconds, the results for the subsequent time, for example, about 30 seconds, are obtained, and the results of azimuth limitation before and after the reversal are synthesized.
be.
Alternatively, a vibration sensor is installed, and if you hit it twice at an interval of about 0.7 seconds (tap twice at an interval of about 0.7 seconds), it will rotate 180 degrees, and the effect will be the same.
It may be switched on to bring about a similar effect. The circuits required for these structures are shown in FIGS. 23 and 24. FIG. Also, although not shown here, it
Other sensors may be used instead of these recognition sensors. For example, a vibrating rotation sensor whose basic principle is to detect the Coriolis force can also be used effectively.
be.
<<0243>>
Table 3 shows the data sent from the GPS receiver 2 to the data processing unit 3 at this time.
<<0244>>
<<Table3>>
000152

<<0245>>
Of the satellite data, only satellite data whose channel state is synchronous and whose satellite elevation angle is 85 degrees or less is extracted. Each satellite number 14, 18, 11, 6 is extracted. (Satellite 3
are in sync, but are excluded because the elevation value is greater than 85 degrees. This is because satellites with high elevation angles are not suitable for use because their actual elongations are extremely small compared to their numerical azimuth angles.
be. )
<<0246>>
For azimuth limitation, the above extracted satellites are ordered according to the following rules.
<<0247>>
Follow the above rule when there are more than one extracted satellites. That is, clockwise, a circular permutation is made with respect to the satellite azimuth angle, and the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the clockwise
If the difference between the azimuth angles of the next satellite (assumed to be B) is 180 degrees or more, the satellite (A) is used as the last term, and the next satellite (B) as the first term. Others (other than A and B)
The stars follow the order of the satellite azimuths when viewed clockwise from the satellite (B) in the first term.
<<0248>>
Then, satellite 11 is selected as the first term, and satellite 18 is selected as the final term.
<<0249>>
Following the procedure, the measurement direction can be immediately defined as follows.
<<0250>>
According to the original definition of measurement direction 5 shown in FIG. 20 and the procedure for azimuth limitation described so far, the measurement direction in the original sense is automatically the direction of the last term satellite (satellite 18).
The starting azimuth angle (64 degrees), the opposite direction (285 + 180 = 105 degrees) of the azimuth angle (285 degrees) of the first term satellite (satellite 11) is the ending azimuth angle, clockwise.
The range should naturally be limited.
<<0251>>
However, if the data processing unit finds that there is an azimuth limitation result calculated with the opposite antenna arrangement within the specified time (for example, 6 seconds) in the above-mentioned memory,
It is necessary to consider the current azimuth-limited measurement direction (5 in FIG. 25) while maintaining the same direction as the previous azimuth-limited measurement direction (5 in FIG. 22). the user is more sensitive
This corresponds to a case in which data is obtained by changing the orientation of the antenna by rotating it 180 degrees around the vertical axis in order to obtain a value of azimuth limitation with a high degree. In this case data
The data processing unit considers the azimuth angle range, which was previously described as automatically limited, plus 180 degrees as the current azimuth limited measurement direction, and starts (64 + 180 =) 244 degrees.
The azimuth angle range defined by the azimuth angle, (105+180=) 285 degrees as the terminal azimuth angle, clockwise, is taken as the result of the azimuth limitation in FIG.
<<0252>>
Here, the results of Table 2 and FIG. 22 are obtained based on the antenna arrangement of FIG. 23, and the results of Table 2 and FIG.
It is assumed that the data is obtained by changing the direction of rotation by 180 degrees, and the time difference between the two when the azimuth limitation is performed is within the specified time. Then the precision of the result
can be summarized as follows. Here, as a notation, the azimuth angle of the measurement direction 5 is set to X, and in the notation of A<X<B, the starting azimuth angle A, the terminal azimuth angle B, clockwise,
It is expressed that X is limited to the azimuth angle range defined by .
<<0253>>
The result of the first azimuth limitation with the antenna arrangement of FIG. 23 was obtained with 262<X<290 and a width of 28 degrees as shown in Table 2 and FIG. on the other hand, immediately after
Table 3 and FIG. 25 show the results of azimuth limitation based on data obtained by changing the antenna arrangement state shown in FIG. 23 to a direction rotated 180 degrees around the vertical axis
Thus, 244<X<285, and the range is 41 degrees.
<<0254>>
Taking the intersection of the results of these two azimuth constraints obtained on only one side, 262<X<285 can be determined with a width of 23 degrees. Final azimuth constraint result
shows a narrower value than the result (width of 28 degrees or 41 degrees) at any vertical position alone. That is, by taking the intersection, the result that is better than the result on either side
was able to produce In other words, the width of the azimuth limitation could be suppressed most.
<<0255>>
In this way, better azimuth information can be obtained by using data obtained from both sides at the same time, rather than focusing on one quarter of the celestial sphere. according to the invention
If so, it can be realized with a device with a simpler structure. That is, a simple configuration can be achieved by using one each without requiring two GPS receivers or two planar antennas.
realizable.
<<0256>>
It is possible to do the above by simply reversing the back and abdomen direction of the body 180 degrees around the vertical center axis without using the hands as upper limbs.
indicates In other words, after 6 seconds when almost no rotational acceleration is observed, a rapid change, which is assumed to be a 180-degree reversal (or a 90-degree rotation, etc.), is applied to the inexpensive and compact
By the time integration of the rotation angular rate sensor (rate gyro), when observed, intentional opposite quarter celestial direction by the user
It is determined that the antenna coverage has been switched to the plane.
<<0257>>
There are many small, light, and inexpensive products that can be used for this purpose, and there is no particular difficulty. An example is an electronic gyro 21 (HS-EG3) called a gyro (acceleration) sensor (detection angular velocity 90 degrees/sec) (output sensitivity: 25mV/degrees/sec) Dimensions: 13x11x19mm. Weight 5g, output voltage : DC 0.3-4.7V, output current: max 1mA, consumption current 7mA or less Operating temperature -40 to +80°C.
<<0258>>
Using one of these small sensors (rate gyro), (because the GPS receiver naturally has an internal clock, it is possible to easily measure "number of seconds")
Detects a situation in which the object remains still for a while (for example, about 6 seconds), suddenly reverses direction by 180 degrees, and then remains still for a while (for example, about 6 seconds).
can In that case, first turn the measurement direction in a certain direction and then immediately notify the device that the measurement direction has been turned in the opposite direction.
can be By performing the orientation limitation in this manner, it is possible to easily obtain the orientation limitation result as the product set of both. Of course, even if it is not always 180 degrees,
If it is determined in advance such as 90 degrees in the direction, that is fine. Alternatively, if a low-cost and high-performance rotation angle (rate gyro) sensor can be used, the angle can also be automatically adjusted.
Of course it can be detected.
This method can also be used favorably when the upper extremities are used to carry loads.
<<0259>>
In that case, it seems that the current direction can be obtained by accumulating from the initial state every moment as a small rotation angular velocity detection sensor (rate gyro).
Since the solution is wrong, this fact should be specified. It seems that the circumstances around this are well known, but just in case, I will write it down. Rotation sensor (rate gyroscope)
It is noted below that the cumulative use of technology in b) is impractical for the purpose of this paper.
That is, since the rate gyro is a method of obtaining the rotation angle by integrating the angular velocity, there is a problem of accumulated error, and there is a disadvantage that periodic initialization is essential. Paraphrase
This has the drawback of periodically requiring some other method of obtaining orientation information. In other words, the rate gyro relies solely on this to measure the various magnitudes of human angular velocities.
Accumulate the results of short and long (cannot respond when rotating at a rotational speed greater than the following angular velocity).
Since the integral error increases monotonically, it is almost impossible in principle to comprehensively deal with the movements of those people. However, as described above, for a certain period of time
Only rotations such as 180 degrees or 90 degrees, which are performed one-shot with a clear intention of rotation between a stationary state and a fixed period of stationary state, as if it were a machine, rate
If you plan to rely on the gyro only to detect its rotation, even an inexpensive and small rate gyro will work effectively, so even an inexpensive and small rate gyro will work well.
Its use in a supportive context, such as the one described above, is useful in its own way. I made this clear here.
<<0260>>
Although the rate gyro has just been mentioned, the novelty and inventiveness of this proposal will be shown hereafter, including comparison with conventional methods.
<<0261>>
(Hereafter, Masato Takahashi, "Proposal and evaluation of L1 band C/A code GPS receiver capable of acquiring bearing at rest
-Proposal of a new method that is compact, lightweight, and inexpensive-", Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers A Basic and Boundary Area (ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A, No.2, pp.95-111 ,February. 2011)
Proposal and Evaluation of L1-band C/A Code GPS Receiver Capable of Acquisition of Stationary Heading - Proposal of New Compact, Lightweight and Inexpensive Method Masato Takahashi・・・・・ a)
Proposal and Performance Evaluation for Novel GPS Receiver unit with
Azimuth Limitation Ability - Light weight, compact and economic method
for pedestrians -Masato TAKAHASHI・ ・ a)
Abstract Conventional portable L1-band C/A code GPS alone could not acquire direction when stationary. In this paper, we propose a simple method that can acquire azimuth information with a single inexpensive L1 band C/A code GPS receiver unit. A simulator was constructed and evaluated. We built a prototype and evaluated its performance. Unlike conventional systems, a single receiver unit, which is small, lightweight, and inexpensive, can perform both positioning and azimuth acquisition functions. Geospatial Information Utilization Basic Law and Space Basics
Now that the law has been enacted, it can be expected to be effectively used in a wide range of fields in the future. Internationally, there are currently several GNSS social infrastructures being revitalized, and international utilization is widely expected.
is done. It also has the feature that future performance improvement can be planned by diverting multiple GNSS shared receivers. The basic part of this proposal has been granted a patent as an international patent in Japan, the United States, the United Kingdom, Germany, France, and Australia.
It is registered as a street. This is a promising exploratory study.
Keywords GPS, GNSS, positioning, orientation, low-speed moving object
・・・・Department of Advanced Interdisciplinary Studies, Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, Tokyo
Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo, 113-0022 Japan (until September 30, 2010)
・ National Institute of Information and Communications Technology, Tokyo
National Institute of Information and Communications Technology, 4-2-1 Nukui-kita, Koganei Tokyo, 184-8795 Japan
a) E-mail: mtakahashi@nict. go. jp
1. Foreword
Conventional L1 band C/A (Coarse and Acquisition) code GPS (Global Positioning System) receiving unit
can't get direction when it's at rest by itself. In this paper, we propose a simple method that enables a single low-cost L1-band C/A code GPS receiver unit to acquire azimuth information.
do. Construct a simulator and conduct an evaluation. In addition, we will build a prototype and conduct performance evaluations.
Unlike the conventional system, the L1 band C/A code GPS receiver unit alone can be used for both positioning and azimuth acquisition at low cost. Mass production so far
The functional characteristics such as small size, light weight, and high performance that have been cultivated in the development of the model L1 band C/A code GPS receiver unit alone, and the characteristics that can be easily made at low cost, are almost the same.
It can be inherited as is. Therefore, it is suitable for use by people who mainly walk.
Due to the enactment of the Basic Law for the Utilization of Geospatial Information and the Basic Law for Space in Japan, the development of geospatial information by local governments and governments will progress in the future.
Against the backdrop of expectations for further improvement in the usability of such social infrastructure, a wide range of effective utilization is expected in the future. Inexpensive, compact and lightweight L1 band C/A code GPS reception
It is suitable for the age when the unit is always carried.
In addition, construction and construction of social infrastructure for multiple GNSS (Global Navigation Positioning Systems) in multiple countries and regions around the world.
Against the backdrop of the activation of the movement to use and utilize multi-GNSS, it is expected that the multi-GNSS shared reception unit will be introduced to the market and that its performance will be improved rapidly. Such multi
This proposed method can also be used for GNSS shared reception units, and in that case, this method, which makes it possible to further improve performance at a low cost, is expected to be used internationally in a wide range of applications over the long term.
It is also expected to open.
This method, which can inherit the global availability of GNSS, can be easily used anywhere on the global surface.
There is a high possibility that it will become an international de facto standard technology that surpasses conventional techniques. The basic part of this proposal has been registered as an international patent after examination by the patent offices of Japan, the United States, the United Kingdom, Germany, France, Australia, etc.
It can be considered to be promising as an exploratory research in the field of electronic information communication.
Therefore, the conventional method will be briefly reviewed hereafter. It is assumed that the person mainly moves at low speed such as walking. I would like to consider the azimuth information acquisition method as the primary object.
<<0262>>
First, the conventional method is reviewed.
Conventional methods that satisfy compatibility with GPS include, first, a method of detecting a carrier phase difference commonly called a GPS compass, and a method of utilizing a method of detecting a difference in positioning due to movement.
The former carrier wave phase difference detection method is mainly used in spacecraft and the like. Although it can be said to be compatible with GPS, it has the disadvantage of being expensive due to its ability to detect carrier wave phases, which exceeds the ability of ordinary portable L1 band C/A code GPS receiving units.
not suitable for people Since multiple GPS antennas are required, there is also a problem with the ease of use. It is also not suitable for pedestrians due to its weight and volume. The principle is that multiple GPS receiver units
The maximum likelihood method is used based on the carrier wave phase difference between each receiving unit obtained for multiple GPS satellite signals.
and estimate the bearing at which the GPS receiving units are pointed.
<<0263>>
In the latter positioning difference utilization method, a single positioning device is used to move, and the orientation is estimated by associating the moving direction with the positioning difference. It is a cheap method. be
For ships of similar size, the same thing can be done by using a plurality of GPS receiving units at the stern and bow. For pedestrians, etc., a baseline of that length should be placed on the body.
Of course, it cannot be held, so there was a drawback that it had to be moved. In addition to the problem of exertion, there are dangers in movement (falling, collision with medium- and high-speed moving objects, slipping, falling, etc.).
grounding), or the cost of movement is high (for example, movement on the ridgeline is limited to uphill and downhill), or chronic physical disability, acute
and high movement costs such as windstorms), and the risk of distress and injury increases due to movement (short visibility such as fog near ridges and coasts).
) environment had flaws that made it extremely difficult or dangerous to implement (perceived as a usability contradiction).
<<0264>>
Next, a method that is not compatible with GPS will be described. A new technology that gives compatibility to portable GPS receiving units, suitable for the times when portable GPS receiving units are commonly used.
From the purpose of this proposal, which is a standard proposal, a magnetic compass and a rate gyro can be considered, although they are not subject to conventional technology.
<<0265>>
The magnetic compass has the disadvantage that the error range is not known, and verification that relies on other methods of obtaining azimuth information is necessary. complication during walking, usually translated into visual matching
And there was a drawback that labor increases. In order to estimate true north from the direction obtained as geomagnetism, it is necessary to reduce deviation, deviation, and local magnetic disturbance error, but people who mainly walk on land
None of them had the drawback of having no practical method to solve in the field, especially for the third error.
<<0266>>
Since the rate gyro is a method of obtaining the rotation angle by integrating the angular velocity, there is a problem of accumulated error, and there is a disadvantage that periodic initialization is essential. In other words, it has the drawback of periodically requiring some other method of obtaining orientation information.
<<0267>>
If the above is put together as a list, it can be expressed as in Table 4.
<<0268>>
<<Table4>>
000153

<<0269>>
Activities such as climbing or rescue activities (mountain rescue team, international disaster relief team, etc.) by those who travel alone or in a similar manner and who mainly move at low speed such as walking,
First of all, there will be restrictions on the total volume and weight of luggage, and in addition, there is a risk of walking in bad weather with relatively poor visibility (in the case of distress relief).
Movement is also expected, and (in the case of large-scale disaster relief), in an environment where social infrastructure and lifelines for movement are severed, action decisions are made while ensuring one's own safety.
is required. I would like to propose an effective method in such a case. For that reason, it is cheap, lightweight, and so on.
Rather than emphasizing what appears to be effective when using
I wanted to propose a method and device that I would choose to bring next time. From that point of view, any of the conventional methods are
In those days, there was also a problem in increasing the survival rate by trying to quickly approach disaster victims, etc., in as short a time as possible after a disaster, for those who mainly moved by walking.
Table 4 shows that the proposed method does not suffer from any of these problems.
<<0270>>
The prior art has been surveyed and the superiority of the present invention has been shown. Again, returning to the main logical development, according to the present invention, it is equivalent to obtaining satellite data for both quadrants of the sky.
A high standard of results can be achieved with a simple structure using only equipment corresponding to one side. Therefore, the development cost is low and practical. Easy operation
It is possible and practical. In addition, since it is a device suitable for only one side, it is lightweight and has excellent portability. It is extremely small compared to the inexpensive L1 wave satellite positioning equipment that is widely used for consumer use.
It is highly realistic because it can be configured by adding a small modification.
<<0271>>
Although the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in any manner as long as the configuration described in the claims is not changed. <<0272>>
Now, regarding the usability and eligibility of the proposed method, we performed a simulation evaluation by orbit calculation. We also evaluated the prototype. Such
The fact that not only the simulation but also the actual machine evaluation was done shows that it is highly qualified for practical use. In addition, if we state the evaluation results in advance, there is also the question of reality.
High eligibility has been shown. The evaluation methods and results of these simulations and prototypes will be described in order.
<<0273>>
The purpose of the simulation evaluation is how much azimuth limitation width can be expected with the proposed L1 C/A GPS receiving unit when GPS satellites within an elevation angle of 5 degrees to 85 degrees above the observation point can be used. It aims to investigate Obtain the expected value when oriented in a random orientation.
<<0274>>
Furthermore, if the user wants to further narrow down the azimuth limitation based on the obtained azimuth limitation width, it can be realized by orienting the proposed device in another direction.
This proposal has the characteristic. In consideration of such a case, when the azimuth limitation of not only one orientation but also a plurality of orientations is superimposed, the width of the azimuth limitation depends on the number of orientations.
We also aim to investigate interesting properties peculiar to this device, such as how it is narrowed down depending on the situation.
<<0275>>
This paper describes the construction of an azimuth-limited simulator based on orbital calculation. This is a simulator built for the purpose of performance evaluation. As a processing system, Borland bcc
Developed using v5.5. The GrWin graphics library was used for graph drawing in Windows (registered trademark). About satellite orbital algorithms
used the IS-GPS-200 revision D (GPS Joint Program Office 2004) algorithm and numerical values. satellite orbit
As for the debugging of the program and the correctness of the satellite placement, it was confirmed that the elevation and azimuth angles of the satellite match those of Trimble's satellite arrival prediction software. giving
A function has been added that can incorporate and implement an azimuth-limited algorithm for the satellite constellation at the time obtained. This was based on Takahashi [12].
<<0276>>
The following options are available for input to the simulator. First, the selection of which GPS satellites to select for reception (preliminarily exclude any satellites).
It is possible. This paper covers all GPS satellites, as is usually assumed. At this time, Almanac data suitable for the observation date and time is required,
For almanac data of GPS satellites, see U.S.A. S. Acquire almanac data suitable for the assumed observation date and time from the navigation center.
got.
Secondly, it is possible to specify the observation point (eg Tokyo). It can be specified by latitude, longitude, and altitude.
<<0277>>
Third, the observation start time (e.g. 00:00 on November 1, 2009), the observation end time (e.g. 23:56 on November 1, 2009, that is, about one sidereal day after the start date and time), and the direction It is possible to specify the limited width expected value calculation time interval (eg, every second).
<<0278>>
Fourthly, the number of orientations, in other words, the total number of times to perform orientation limitation by directing the normal to the antenna surface in a certain direction for the purpose of narrowing the orientation limitation width, is determined from once to how many times. You can specify whether to select up to times (eg, 8 times). In this paper, it is assumed that the number of times of orientation is n times, and the orientation is regular n-sided.
<<0279>>
Fifth, you can specify the output graph. The second is the expected value of the azimuth limitation width on the vertical axis and the time on the horizontal axis.
4 is a variation graph of the azimuth limitation width expected value at each observation time interval (for example, every second). The third is the expected value of the azimuth limitation width for the specified observation period (e.g., one sidereal day) of the observation point.
The number of orientations (e.g. 1 to 8) is shown on the vertical axis.
is a graph showing the dependence of the former on the latter.
<<0280>>
The conditions for azimuth-limited simulation by orbit calculation are described.
<<0281>>
In this paper, the observation date is assumed to be approximately one sidereal day from 00:00 to 23:56:04 on November 1, 2009. In a certain satellite configuration, at an observation point,
The average value of the azimuth limitation widths calculated when each azimuth limitation width is calculated from 0 degrees to 360 degrees when the orientation is sequentially performed from true north by an angle smaller than the display digit of the satellite azimuth angle.
"at that moment at that observation point
The expected value of the azimuth limitation width between
<<0282>>
The graph of FIG. 26 is a graph showing the per-second variation of the "expected value of the azimuth limitation width at that observation point at that moment" for each number of orientations (indicated by each broken line divided by color).
It is a thing. Each polygonal line is displayed in a different color for each number of orientations, and the number of orientations 1 to 8 are indicated by gray, red, green, yellow, blue, purple, light blue, and dark blue. Observation site
is shown as Tokyo (139 degrees 00 minutes east longitude, 35 degrees 00 minutes north latitude).
<<0283>>
The "expected value of azimuth limitation width at that moment at that observation point" is obtained for each satellite configuration for about one sidereal day of 23 hours 56 minutes 4 seconds, that is, 86164 seconds, and the average value of those 86164 is calculated, "Expected azimuth limitation width for one sidereal day at the observation site".
FIG. 27 is a graph showing the relationship between the "expected value of azimuth limitation width for one sidereal day at the observation point" on the vertical axis and the number of orientations associated with it on the horizontal axis.
is shown in . FIG. 27 shows how the expected value of the azimuth limitation width for one sidereal day in Tokyo is expected to decrease depending on the number of orientations.
The horizontal axis represents the number of orientations, and the maximum value is 8. The vertical axis is the expected azimuth limit width for one sidereal day in Tokyo. The exponential approximation curve and approximation formula are also drawn.
<<0284>>
The satellite elevation angle condition that can be used for azimuth limitation is limited to the range of 5 degrees to 85 degrees for the following reason. Low elevation angle satellites of less than 5 degrees can be used by shielding
Since satellites with a high elevation angle of 85 degrees or more have a large azimuth angle difference compared to their visual elongation, they cannot be used for azimuth limitation.
As Takahashi (2004), it is decided not to use it for calculation of direction limitation because there is concern that the result of direction limitation may be contaminated [12].
<<0285>>
The results and considerations of azimuth-limited simulations based on orbital calculations are presented. Using the simulator for performance evaluation constructed according to the measures described above, the simulation results and considerations performed based on the simulation conditions described above are summarized here.
<<0286>>
5 when the antenna beam normal of the hemispherical beam antenna of the L1 waveband C/A GPS receiving unit is horizontally installed at any moment of the period of one sidereal day with Tokyo, which is a mid-latitude region, as the observation site. When GPS satellites from degrees to 85 degrees are subject to direction-limited calculation, the "expected number of captured satellites in the antenna coverage" is about 9.8, and the "expected range of direction limits for one sidereal day in Tokyo" is about 9.8. value" was found to be approximately 57.8 degrees. This corresponds to the gray polygonal line in FIG. 26 and the horizontal axis of 1 in FIG.
<<0287>>
In this proposed method, if the user wishes to further narrow down the obtained azimuth limitation results, the orientation direction can be changed to point in a different direction, thereby further narrowing the azimuth limitation.
It has characteristics that can be embedded. Considering that the limited orientation width can be further reduced due to the low number of orientations, the expected value of the limited orientation width is
At the first orientation, what was obtained was considered satisfactory performance.
As can be seen in FIG. 27, as a result of examining the effect of the number of orientations on the expected value of the azimuth limitation width of one sidereal day, the expected value of the azimuth limitation width was reduced by the power of the orientation number (k power). It turned out to be going.
<<0288>>
The exponent of the number of orientations in the exponential function approximation formula for the expected value of the limited width of orientation was -0.92. This result indicates that the author was satisfied with the azimuth limitation width initially obtained by the proposed method.
If you want to obtain a more detailed value, by setting the number of times of orientation to a plurality of times, the expected azimuth limitation width can be obtained by multiplying the number of times of orientation by a value close to the reciprocal of the number of times of orientation.
It is interesting because it suggests that the value can be reduced.
<<0289>>
Now, next, the actual machine prototype evaluation will be shown for the proposed method. Here, we built an actual prototype, attached it to the back and waist of the body, and conducted an experiment with limited orientation.
The results are shown. The actual prototype uses SONY IPS5000, which is an L1 C/A GPS receiving unit, and records the output every second on a micro SD card.
Limited arithmetic processing was performed. This actual machine prototype experiment was conducted for the purpose of searching for the optimum threshold. <<0290>>
While diverting the L1 C / A GPS receiving unit as a low-priced popular product having a general hemispherical beam, and with a configuration that is inexpensive and easy to form as a whole, the human body
The configuration shown in Fig. 5, which has been found to contribute to further stabilization of the results from the author's many preliminary experiments, was adopted when using for shielding. A photograph at that time is shown in FIG.
L1 C/A perpendicular to the back waist of the body
A GPS receiver unit is deployed, but the main purpose is to attenuate diffracted waves from both sides of the body to the L1 wave C/A GPS receiver, and the body is 30 cm x 20 cm x
A 2.0 cm plastic water bottle filled with water was placed vertically on both sides of the body on the back. Water has a characteristic that the power half-life depth of the L1 waveband 1.5 GHz is several cm.
be. In addition, we paid attention to the fact that drinking water should be carried and transported for the safety of rescuers and rescued people during mountain climbing and rescue activities. large scale nature
The author made a proposal after conducting long-term interviews with the secretary-general of the Japan Disaster Relief Corps, the commander, and several mid-career members who have extensive experience in on-site emergency relief immediately after a disaster. the author himself north
He has experience in long-term traversing using tents in the Alps, winter mountaineering, climbing, and overseas mountaineering, and utilized that experience. Severe environments such as international disaster relief teams and mountain rescue teams
It is also suitable for interpersonal support activities in borders.
<<0291>>
The experimental conditions for the actual prototype are shown here. Five experiments were conducted at a place with a good view without obstacles in the sky above Tokyo. Date and time of experiment
(1) 10 minutes from 21:50:00 JST on June 29, 2010, (2) 10 minutes from 22:55:00 JST on August 28, 2010
JST, (3) 10 minutes from Aug 29, 2010 20:17:49 JST JST (4) 10 minutes from Aug 29, 20:28:59 JST
(5) August 29, 2010 20:
It was 10 minutes from 39:37 JST. Elevation angle of the sky
The number of satellites that existed between 5 degrees and 85 degrees was (1) 9 (2) 9 (3) 9 (4) 10 (5) 9. Satellite distribution that existed at an elevation angle of 5 degrees to 85 degrees in the sky
The placement is shown in FIG. JST indicates Japan Standard Time, and UT in the figure indicates Universal Time. Even if there is a time difference of 9 hours, both actually point to the same time.
is now well known internationally.
<<0292>>
The L1 C/A GPS planar antenna was placed on the back and waist of the body so that the main beam normal line was horizontal. Relatively long, crossing 6 tracks including the JR East Chuo Main Line
Due to the altitude on the overpass and the surrounding unused public land such as the service line work area, it has the characteristic of being rich in the sky view, which is rare as a public facility in the city center.
<<0293>>
Clockwise as viewed from the zenith, body rotation of 6 degrees was performed every 10 seconds around the vertical axis of the center of the body. That is, it took 600 seconds (600 seconds = 360 degrees/6 degrees/10 seconds) for one round. At that time, we practiced dozens of times in advance, and we spread a sheet of paper about 1m square (with radiation every 6 degrees) prepared in advance and performed body rotation using the radial line as a guide.
ing. We built and used a support device that reads aloud to a radio-controlled clock. Preparatory experiments showed that the accuracy of body rotation was not a very essential requirement in this experiment.
confirmed. A slow body rotation of 6 degrees every 10 seconds is not intended to achieve a highly accurate angle, but when facing in one direction
It was based on the motivation of wanting to obtain a large amount of evaluation data in the future. For rotation, magnetic sensor data recording was taken, and measurement examples were shown for experiments at each location.
<<0294>>
Raw data were recorded for each second. 108 bytes of output data per second in SONY IPS format were recorded. For the data at each instant of each second, we applied the previously described orientation-limited algorithm [12].
<<0295>>
At this time, in the above-described algorithm, it is necessary to set a signal strength threshold for azimuth-limited reception determination for making coverage determination from the received signal strength. About this
In the SONY IPS format, the signal strength output can take values from A to Z respectively. Therefore, each of A to Z is used as a signal strength threshold for judgment of direction limited reception.
All of the azimuth limitation arithmetic processing in the case of premised on the above are performed, and the azimuth limitation results are calculated individually. Based on these different signal strength thresholds for determining direction-limited reception,
By comparing the results, we aimed to search for the optimum signal strength threshold for determining direction-restricted reception.
<<0296>>
Even if the azimuth-limited reception algorithm is applied to the output record at each second instant, assuming a certain azimuth-limited reception determination signal strength threshold, the number of azimuth-limited results will always be the same.
It is not always the case that it can be obtained by value. For example, even if no azimuth-limited results can be obtained because there was no result determined to be satellite signal acquisition, the azimuth-limited
It is possible, depending on the signal strength threshold for credit determination.
<<0297>>
If the azimuth-limited operation is applied to the instantaneous output record of each second, given a certain threshold, azimuth-limited results are indicated as "answered" and satellite signal acquisition.
We decided to categorize the cases in which no azimuth limitation results were obtained because there was no result determined as "no answer".
<<0298>>
For the data that falls into the category of “answered”, the next process is performed. If the output at the time of response, that is, the result of limiting the orientation of the front of the body includes the orientation of the front of the body
In this case, we decided to categorize the result of orientation limitation when there was an answer as “correct answer”. If it was not the above, it was decided to categorize it as "wrong answer".
<<0299>>
In the case of "no answer", the process proceeds to the next step. There are two types of non-response. One is a satellite signal indicating a signal strength equal to or higher than the above-mentioned signal strength threshold for determining direction-limited reception.
If no number is obtained. We decided to categorize this as "no response (no acquisition)". On the other hand, three satellite signals exhibiting signal strength equal to or greater than the threshold
Star) Although the above is obtained, there is a contradiction (contradictory with the premise of a hemispherical beam) during the azimuth limitation calculation, so an error is returned in the course of the azimuth limitation. this,
I decided to categorize it as "no answer (captured)".
The data output from the GPS receiving unit every second can be classified into the four categories of correct answer, incorrect answer, no answer (no capture), and no answer (captured), assuming the aforementioned threshold. becomes.
<<0300>>
The cumulative number of events in each of the four categories of correct answers, incorrect answers, no answers (no capture), and no answers (with capture) is called the "total number of trials." The total number of trials was always
600 at . We decided to call the cumulative number of events in only the first two categories the “number of responses”. The cumulative number of events in only the latter two categories is called the "no response number".
rice field. The number of answers/total number of trials is
", I decided to call.
Taking the total number of trials as the denominator and the number of events in each of the four categories as the numerator, the "correct answer rate", "wrong answer rate", "no answer (no capture) rate", and "no answer (capture) rate"", I decided to call.
<<0301>>
The number of correct answers/the number of answered answers is specifically called "percentage of correct answers when answered". The number of incorrect answers/the number of answered answers is specifically called the "wrong answer rate when answered".
The number of no answers (no capture) / the number of no answers is specifically called the "non-response (no capture) rate when no answer". The number of non-responses (captured)/number of non-answers is specifically called the "non-response (captured) rate during non-response".
<<0302>>
Here are the target values and design selection guidelines for the actual prototype. The concepts presented above make the goal clear. The goal is to find out if there exists a threshold that satisfies the following characteristics, and if so, to what extent.
<<0303>>
First, the first goal is to increase the "percentage of correct answers when answered" as much as possible. In other words, it is okay if you do not answer anything, but as long as you answer, there is a high probability that you are correct.
It is the goal that I want you to be. This is a new compact compass with superior portability that maintains usability that surpasses that of a magnetic compass for people who mainly walk on land.
It comes from the desire for new tools. The magnetic compass has the characteristic of returning some output (so to speak, the response rate is 100%), but it can output in the form of direction limitation.
Because there are no answers, it is not possible to categorize correct and incorrect answers. It may not be possible to confirm the magnitude of the deviation from the true value in the "field" on land. People who mainly walk on land "site"
It has to do with the fact that it can be perceived as less useful when having to make actions or decisions based solely on its output.
<<0304>>
The second goal is to ensure that the response rate is not low to some extent. The first goal is of course important, and of course the non-response rate has a positive meaning of avoiding mistakes, but it is also related to the fact that usability is considered to be poor if the response rate is too low.
<<0305>>
We search to see if there exists a threshold that satisfies the first and second goals at the same time.
For reference, the experimenter assumed a correct answer rate of about 95% or more as a first target value before conducting the experiment as one of the hurdles. Similarly, as a second target value, a response rate of about 70% or more was assumed as one hurdle before conducting the experiment.
<<0306>>
If the first and second numerical targets are almost exceeded, first of all, for those who mainly walk on land, if you want to make actions and decisions based only on the output
In addition, I felt that it could be at least a complementary technical proposal in situations where the usefulness of the magnetic compass was low. This includes GPS reception as a low-cost, compact and lightweight positioning device.
The background is that the era of carrying units on a regular basis is approaching. In today's world where GPS receivers are always carried around, compact GPS receivers can be used to determine not only the position and time, but also the direction with only minor modifications to the design.
It was expected that users would want to make such a design choice, thinking that usability would be even higher if they had the ability to acquire high-level information while stationary.
If the above two target hurdles can be cleared, then in the mid- to long-term, consideration as an international standard specification will come into view, so I decided to propose it.
rice field.
<<0307>>
The following shows the experimental results when the actual prototype was worn on the body. Verify whether there is a threshold that satisfies the above-mentioned goals 1 and 2, especially whether there is an optimal threshold.
Data analysis was performed with the aim of FIG. 30 shows the azimuth limitation for all 3000 records of 5 times x 600 seconds each in the actual machine prototype experiment under the conditions of the previous section.
It shows how the ratio of the occurrence probability of each category classified according to the trial result depends on the assumed signal strength threshold for azimuth-restricted reception determination. presupposed
The graph of FIG. 30 is drawn with the horizontal axis representing the signal strength threshold for determining the limited reception and the vertical axis representing the ratio of the probability of occurrence of each category.
<<0308>>
Regarding the received signal strength threshold on the horizontal axis, A is the minimum value and Z is the maximum value. As a result of calibration, Z is a signal strength of about -117 dBm, and when A is 0 and Z is 25, the signal strength is given by the following equation
Signal Power = 8.460 Ln (Signal level) - 144.5 (dBm)
is known to be approximately approximated by
The minimum value of the event occurrence probability ratio on the vertical axis is 0%, and the maximum value is 100%. Each color corresponds to an event in each category. The correct answer rate is blue, the wrong answer rate is dark purple, and the no answer (no
The light blue indicates the rate of responses (acquisition), and the light purple indicates the rate of non-response (acquisition). The sum of the probabilities of these four categories at some threshold is 100%.
<<0309>>
FIG. 31 shows the relationship between the signal strength threshold for direction-limited reception determination and the average value of the direction-limited widths for correct answers. In FIG. 31, the
Regarding the occurrence probabilities of the four categories of the result output of the azimuth limitation, the plots drawn without stacking are also superimposed, and the threshold at which the occurrence probability disappears as 0 can be read relatively clearly.
I made it
<<0310>>
A discussion of the experimental results with the actual prototype is shown below. From this FIG. 30, a search is made for a signal strength threshold value for determining direction-limited reception that satisfies the above-mentioned targets 1 and 2. FIG.
Goal 1, that is, a correct answer rate of about 95% or more, influences usefulness when people on land "on-site" have to make actions and decisions based only on the output. can
Although it is desirable to aim for a value of 100% as much as possible, 100% is achieved with a signal strength threshold value for determining direction-limited reception of N or more (FIG. 30). Those direction conditional reception
FIG. 31 shows the average value of the azimuth limitation width at the time of correct answer when the signal strength threshold for judgment is selected. The signal strength threshold for judgment of reception is set from K, that is, about -125.0 dBm to R.
Assuming that it is about -120.5 dBm, the number of captured satellites at the time of correct answer was examined, and it was like each box-and-whisker plot in FIG. Translucent
Blue boxes are 3rd and 1st quartile ranges. The small blue square indicates the median value, and the upper whiskers indicate the maximum value. The lower whisker shows the minimum value, which is now included in the first quartile.
I can't. The distribution of the number of captured satellites does not change significantly between these thresholds.
<<0311>>
There are multiple reception determination signal strength thresholds that satisfy goals 1 and 2 at the same time. Among them, R is the highest reception determination signal strength threshold. So I chose R. Experimental diagram
30 and 31, this is because we would like to adopt a design selection that includes a margin in a direction that is less likely to be affected by an incorrect answer even in the event of an emergency.
Aspects in which the target 1 and the target 2 are satisfied with the signal strength threshold for direction-limited reception determination (R, that is, about -120.5 dBm) are as follows.
<<0312>>
The correct answer rate when answering was 100.0%, and the first target was satisfactorily cleared.
The response rate itself was 71.0%, and the second target was well cleared.
At this time, the probability of occurrence of each category was 71.0% correct answer rate, 0.0% incorrect answer rate, 29.0% no answer (no capture) rate, and 0.0% no answer (capture) rate. . The answer rate was 71.0%, and the unequal rate was 29.0%. The percentage of correct answers when answered was 100.0%, and the percentage of incorrect answers when answered was 0.0%. The no-response (no-capture) rate during no-response is 100.0%, and the no-response (capture) rate during no-response is 0.0%.
<<0313>>
<<Table5>>
000154

<<0314>>
When this threshold (R, about -120.5 dBm) is set, the data of 3000 samples are reanalyzed as follows: 2130 samples with answers
, the average number of captured satellites was 1.33, the variance was 0.25, the standard deviation was 0.50, and the standard error was 0.01.
Regarding the azimuth limitation width when the number of samples was 2130, the average value was 170.6 degrees, the variance was 4.27, and the standard deviation was 16.9.
The standard error was found to be 0.37.
Basic statistics other than the above are also shown in Table 4 just in case, because they are considered to be meaningful for grasping the distribution shape. Further, FIG. 33 shows a frequency distribution diagram (histogram) of the azimuth limitation width when this threshold value is set.
<<0315>>
In addition, this proposed method performs a work that can be said to be a kind of section estimation (without point estimation) regarding the direction. The resulting azimuth interval is called the azimuth constraint
called fruit. Therefore, the ``average value of the azimuth limitation width'' is defined as ``a standard for the average value of the sample values of multiple point estimations obtained as a result of performing multiple point estimations for the azimuth.
The semi-error, i.e. "sample mean
The standard error of "" is different. I don't think there is any misunderstanding, but just in case, let me clarify.
<<0316>>
Compared to the simulation described in Section 4, the number of acquired satellites is not so large, and the average value of the azimuth limitation width is wide. This is because in the actual machine prototype experiment, the correct answer rate was high when there was an answer.
This is because the number of satellites determined to be received has been substantially reduced by adopting a design selection that raises the signal strength threshold for determination of azimuth-restricted reception, etc.
Based on the technology of the L1 C/A GPS receiver, which is easy to distribute and inexpensive, we have created a new device for acquiring direction information by using only drinking water, which is generally recommended for carrying around, and the person's body.
In addition to demonstrating that it is possible to achieve the ability to function, the fact that it was possible to achieve a 100.0% correct answer rate without a single incorrect answer in 3000 trials is considered to be a certain evaluation.
was At present, it is meaningful to show that it is possible to realize a simple and inexpensive device configuration while maintaining the GPS positioning function.
First of all, it can be considered. Inexpensive and/or daily necessities such as your own body, L1 C/A GPS receiver, and portable drinking water that are almost always present at the site
Since it is similar to an orthosis, it is highly likely that emergency responders carry it.
It was thought that there was a certain meaning in the fact that we were able to realize the new function of azimuth acquisition by combining only things, and that we were able to present it while maintaining a margin to keep away incorrect answers with a high threshold.
<<0317>>
Next, although it is not intended to be a positively recommended method of use, I will report on the results I have studied in an environment surrounded by mountains and buildings.
Before that, the magnetic sensor measurement results at the place where the rotation experiment was performed five times this time will be explained as briefly as possible mainly for the purpose of comparing with the proposed method.
<<0318>>
A comparison with a magnetic sensor is shown here.
<<0319>>
Fig. 34 shows an example of magnetic sensor measurement data when a rotation experiment was conducted with a magnetic sensor attached to the abdomen on the overpass with a good view.
shown in In the space under the overpass, there is a 1500 V overhead line of overhead line type DC system. Events such as acceleration and deceleration when a train approaches, in light of the behavior of compass needles observed at the same time
It is considered that the effect of the magnetic field induced along the Biot-Savart law is reflected by the large current flowing in the 1500V DC overhead line. Electric train
It is clear that the superimposition of magnetic disturbances originating from the large currents generated in the overhead lines in relation to the acceleration of the train is recorded. The experimenter independently of the approaching train
Since it rotates 6 degrees every 10 seconds, the value of the azimuth sensor increases almost linearly along with the time axis of the horizontal axis, and it is recorded that it rotates 360 degrees in 600 seconds.
It is It was an interesting result that the two were superimposed. Honewell 2-axis with resolution of 0.0 to 359.9 degrees for magnetic data acquisition
Select a compass HMC6325 sensor and write your own C language to control it with an Atmel AVR Microcontroller Atmega 328P
developed and controlled the program. Data were collected in a sampling rate mode of 20 Hz after pre-calibration.
<<0320>>
There are three types of errors in geomagnetic measurements: (1) deviation (2) deviation (3) local magnetic field
However, the magnetic field originating from the overhead wires of trains as a social infrastructure seen this time can be classified as being included in (3).
cormorant.
<<0321>>
It is conceivable that, in places with good views in urban areas, there are places other than this example that are affected by the flow of such a large current. For example,
The vicinity of the electric wire through which the electric current passes when driving the elevator to which it belongs corresponds. Also, in recent years, for security reasons, location specific information has not been actively disclosed.
The undergrounding of transmission lines (including high voltage) is progressing around the world, and it is thought that there is a possibility that the need to take such circumstances into account when using magnetic sensors will increase in the future. Japan Disaster Relief Team, etc.
Considering the fact that the sphere of activity is not confined to Japan, and that the freedom of the place of activity is sometimes restricted by the local authorities, even if the peculiarities of the magnetic field in the activity field are not affected.
There is a possibility that the present invention can be positioned as a role that complements the magnetic compass as a direction information acquisition technology that cannot be used.
<<0322>>
Regarding the deviation of (2), a similar thing can be said about the magnetic field derived from the current, and is collectively called Powered Suits or Powered Exoskeleton.
The usefulness of the proposed technology is also related to the progress in the technical field in which it is used. These are intended to mechanically support human muscular exercise. Machinery used in worn form, military, security
In recent years, social significance has rapidly begun to be recognized not only in the fields of disability and disaster relief, but also in the medical and nursing care fields. Areas with weak road networks and difficult for vehicles to pass, such as parts of the Middle East
The area relies on infantry on foot. There is a problem that soldiers suffer plastic surgery injuries such as low back pain due to long-distance marches wearing heavy equipment, and it is expected to solve this problem.
It can also be applied to reduce the burden on caregivers. Electromagnetism such as continuing to lift heavy objects
There is a possibility that this proposal can be positioned as a technique for obtaining azimuth information under the influence of an induced magnetic field with a large current required to express energy.
<<0323>>
In the method of the present invention, the reliability of the result can be calculated based only on visual information such as "whether or not the target direction is a view" without performing magnetic disturbance estimation each time derived from magnetic bodies and currents in invisible locations. The fact that it can sometimes be judged on land "on site" is also related to the advantages of the proposed method.
<<0324>>
The results of the experiment in a place surrounded by mountains are shown below.
Next, the results of a total of five rotation experiments conducted at a point surrounded by mountains are shown. The experiment was carried out in the sense of searching for an answer to the question of what would happen in a natural shielding environment.
The location is a gorge-like point about 80m east of Mt. Takao's Biwa Falls, at 35 degrees 37 minutes 44.71 seconds north latitude, 139 degrees 15 minutes 41.49 seconds east longitude, and an altitude of about 260 meters.
<<0325>>
The date and time are (1) 10 minutes from 18:00:00 JST on July 24, 2010 and (2) 10 minutes from 18:30:00 JST on July 24, 2010 (3) 2010
10 minutes from 16:22:20 JST on September 4, 2010 (4) 10 minutes from 16:35:04 JST on September 4, 2010 (5) September 4, 2010
It was 10 minutes from 16:46:10 JST. The number of satellites is (1) 9 (2) 11 (3) 11 (4) 11 (5) 11.
The satellite constellation that existed at 85 degrees from Each of the northeast, east, south, and west directions is a shielded environment with a high elevation angle due to mountains, etc., and the river that flows deeply between them is short.
Surrounded by terrain that rises sharply due to a sudden change in course in an S-shape at a short distance. S-shaped
A rotation experiment was carried out on land near the center point. Dense broad-leaved trees and other vegetation overlap on each slope, and only a small part of the sky can be seen. Geospatial Information Authority of Japan topographic maps, etc.
From the high line, we can read topographic elevation angle shielding of about 45 degrees northeast, 45 degrees south, 60 degrees east, and 60 degrees west. In addition to such topographical shielding, the broadleaf forest with dense foliage
Therefore, there is an impression that it is shielded in all directions up to an elevation angle of about 60 degrees.
<<0326>>
36 and 37 show the results of a total of five rotation experiments conducted in this environment surrounded by mountains.
<<0327>>
The data from experiments conducted in this environment surrounded by mountains were subjected to the same threshold (R ie − 120.5 dBm) revealed the following results:
<<0328>>
The first target value (target of about 95% correct answer rate when answering) is well cleared (100.0% correct answer rate when answering > target 1).
The second target value (target of about 70% response rate) has not been cleared (14.6% response rate <target 2). The relationship with this second target value is different from the result at a place with a good view.
<<0329>>
At this time, the probability of occurrence of each category was 14.6% correct answer rate, 0.0% incorrect answer rate, 85.4% no answer (no capture) rate, and 0.0% no answer (capture) rate. . The answer rate was 14.6%, and the unequal rate was 85.4%. The percentage of correct answers when answered was 100.0%, and the percentage of incorrect answers when answered was 0.0%. The no-response (no-capture) rate during no-response is 100.0%, and the no-response (capture) rate during no-response is 0.0%.
<<0330>>
The successful achievement of the first objective can be considered as follows. It is felt that it is important that the wrong answer rate of 0% is obtained as well as the place with a good view. tree
Since the slope is a soil system with forests, that is, it is not an exposed rock slope without forests, the absorption effect is reduced by the influence of soil and foliage such as broad-leaved forests that overlap many layers.
It was suggested that there is a possibility that there is an effect that it is difficult to lead to an increase in the incorrect answer rate in this proposed method due to the outstanding reflection effect. Mt. Takao has warm temperate broadleaf forests and cool temperate deciduous broadleaf forests.
The vegetation is abundant because it is located on the boundary between forests and intermediate temperate forests.
be. It is possible that the effects of satellite reflections in such environments are likely to be mitigated.
<<0331>>
Takao is designated as the Meiji-no-Mori Takao Quasi-National Park. It is also the starting point of the 1.697km long Tokai Nature Trail. Continuously since 2007. Michelin
In Green Guide Japan (Michelin Travel Guide Japan). Selected as the highest ranked three-star sightseeing spot
there is In such valleys of the world's popular environment rich in nature, it can be used if the threshold selected in the good view of the proposed method is used without any particular changes.
It is surprising and intriguing that even the slightest hint of potential is possible.
<<0332>>
On the other hand, we consider the second goal as follows. It was thought that the answer rate was greatly reduced compared to places with a good view due to the shielding effect of being surrounded by mountains.
When this threshold (R, that is, about -120.5 dBm) is set, and the data of 3000 samples is re-analyzed, the average number of satellite acquisitions with 437 samples
The value is 1, the variance and standard deviation are 0.0, and the standard error is 0.0. at 0
there were.
<<0333>>
Even if only one satellite is received, the achievement of Goal 1 is significant for the proposed method. In other words, the proposed method can be used in this environment.
When the above threshold is used, the result is likely to be reliable when the device returns a direction-limited answer (when the answer is given) (the disappearance of the error rate has already been seen at the threshold M threshold
The margin up to the value R is also large), simply change the orientation and try again to limit the orientation, and repeat several times until the answer for the orientation limitation is obtained.
Superposition of limited results is possible. For this reason, even if you are in an environment where you can acquire only one satellite at most, you can use that one satellite and the orientation of your body to narrow down your azimuth.
This suggests the possibility of making use of the feature of this proposal, which is that it can be loaded. As long as Goal 1 is well achieved, you can narrow down the information about your bearing without moving from a certain point.
The fact that it is possible to move in and out is a feature of the proposed method that is not found in magnetic compasses, and is interesting.
<<0334>>
FIG. 38 shows the values of the magnetic sensor simultaneously sampled during the rotation experiment in a place surrounded by mountains and the like. A westward deviation of about 7.1 degrees was observed as a normal anomaly for this region.
However, no particular local magnetic disturbance was observed. The metropolitan area Chuo Expressway is scheduled to pass directly below the test point this time, and the above-mentioned expressway is an accompanying transmission line directly below this point.
At the time of opening, including others, if measurements are taken again by the magnetic sensor, the comparison will be of great interest.
<<0335>>
Next, the results of an experiment in a place surrounded by buildings and the like are shown.
Next, we show the results of 5 similar rotation experiments in a place surrounded by man-made structures such as buildings.
A schoolyard surrounded by the school building of Motomomogaoka Elementary School in Nakano Ward, Tokyo, for reasons such as being unaffected by instantaneous interruptions and shielding by people passing by, and having almost uniform height attributes of the compound school building on the premises. Five rotation experiments were carried out at one point on different days and times.
<<0336>>
One point in the schoolyard surrounded by the compound school buildings on the premises that are connected to the north, east, and west. The date and time of the rotation experiment were (1) 10 minutes from 20:03:00 JST on July 18, 2010 (2) 10 minutes from 18:45:00 JST on July 31, 2010
(3) 10 minutes from 19:36:41 JST on August 29, 2010 (4) 10 minutes from 19:47:21 JST on August 29, 2010 (5) August 2010
It was 10 minutes from 19:58:12 JST on the 29th. The number of satellites that existed at an elevation angle of 5 degrees to 85 degrees in the sky was (1) 11 (2)
11 aircraft (3) 9 aircraft (4) 8 aircraft (5) 8 aircraft.
<<0337>>
Schematic representation of the existence of the complex school building on the premises is as follows.
Assuming that the upper part of the building is north, the schoolyard is surrounded by a four-story reinforced concrete building of nearly uniform height. special
On the south side where there is no school building, there is a row of 2-3 story modern houses. The experimenter was placed 1.2m from the innermost central point of the U-shaped
It exists on the U-shaped opening side (south side) and performs a total of 5 rotation experiments. The maximum elevation angle of man-made structure shielding from the performer (vertically mounted antenna at the waist) is: North
83.5 degrees maximum on the east side, 31.8 degrees maximum on the east side, and 30.0 degrees maximum on the west side of each reinforced concrete man-made building shielding, only the south side will have a maximum of 8.8 degrees artificial construction
Object shielding.
<<0338>>
The results of a total of five rotation experiments in these environments are shown in FIGS. 40 and 41. FIG.
<<0339>>
The same threshold (R, -120. 5 dBm) revealed the following results:
Goal 1 (goal of about 95% correct answer rate when answering) was cleared. However, in the location surrounded by reinforced concrete buildings, etc., all 3,000 trials were answered.
The correct answer rate remained at 99.1%, and did not achieve 100%. The rate of correct answers when there was an answer was 100% in the experiment in the place with a good view mentioned above.
This is impressive compared to 100% even in the experiment in a remote location.
<<0340>>
Goal 2 (response rate of about 70%) has not been cleared. Whether or not the second target was cleared resulted in a result different from the experimental result at a point with a good view. By the way, the response rate of all 3000 trials at the location is 46.1%.
<<0341>>
At this time, the occurrence probability of each category was 45.7% correct answer rate, 0.4% incorrect answer rate, 53.9% no answer (no capture) rate, and 0.0% no answer (capture) rate. . The answer rate was 46.1%, and the unequal rate was 53.9%. The correct answer rate when answered is 99.1%, and the wrong answer rate when answered is 0.9%. The no answer (no capture) rate when no answer is 100.0%, and the no answer (capture) when no answer
The rate is 0.0%.
<<0342>>
When this threshold (R, that is, about -120.5 dBm) is set, when the data with a sample size of 3000 is analyzed again, the number of satellite acquisitions when the sample size of 1384 is answered is
Among them, 1371 correct answers and 13 incorrect answers are included. Incorrect answers were given in either the above-mentioned place with a good view or the above-mentioned place surrounded by mountains.
However, it was not detected. It is impressive that it was detected for the first time in an experiment in a place surrounded by buildings and the like.
Regarding the number of captured satellites when the answer was given, the average value was 1.14, the variance was 0.12, the standard deviation was 0.35, and the standard error was 0.01. has a mean value of 175.1 degrees, a variance of 245.5, a standard deviation of 15.7,
standard error is
0.43.
<<0343>>
After excluding 13 incorrect answers out of 3000 when there was an answer, the remaining 1371 correct answers were re-analyzed, resulting in the following results.
When the above threshold (R, that is, about -120.5 dBm) is set, the number of correct answers 1371, which is included in the number of answers 1384, is the average number of satellite captures when correct answers
The average value was 1.15, the variance was 0.13, the standard deviation was 0.36, and the standard error was 0.01. 5, mark
The standard deviation was 16.4 and the standard error was 0.43.
<<0344>>
In addition, the following was found when only the satellite signals that caused the wrong answer were extracted. 13 samples out of 3000 samples have the following points in common. 0 north
From 125 degrees in azimuth clockwise from the center direction of the antenna beam when the antenna beam is pointed in a clockwise range from 0 degrees to 24 degrees in degrees.
The satellite signal, which existed at about 140 degrees and an elevation angle of about 10 degrees to 25 degrees, was received with a received signal strength exceeding the above threshold. Minimum 3 seconds to maximum 5 seconds
was the duration of receiving the reception judgment.
<<0345>>
Reflected wave reception is sometimes observed in GPS positioning in a place surrounded by buildings and the like. It was shown that this proposed method also has a probability of 0.9% when answering.
However, the wrong answer this time was only for a few seconds when the user was almost directly facing the north side school building at a close distance of 1.2 m, or at an azimuth angle of 6 degrees or 24 degrees.
I would like to add that it was rather difficult for the user to be unaware that this was clearly a reflected wave, not a direct one, because it was happening. In addition
It should also be noted that 0.9% is below 1%. Considering why the effect of the reflected wave is limited to this extent this time, we can see the good view in Section 5.4.
I would like to clarify that there is a possibility that the margin was taken as much as possible so as not to increase the number of incorrect answers when the threshold search was performed at the location.
<<0346>>
In a place with a good view, or in a place where the river in Mt. Takao bends sharply in an S shape and is surrounded by mountains, incorrect answers that were not detected even after 3,000 trials were found in places surrounded by buildings, etc. It is noteworthy that only 0.9% of the 3000 responses were observed in response. kind of
There is a possibility that it can be said that the allowable range of
I would like to continue to explore this issue.
<<0347>>
Of course, the proposed method is not primarily recommended for use in situations where the strong influence of reflected waves is expected. It is difficult to obtain azimuth information in a place surrounded by buildings, etc.
When it is unavoidable to make a trial, it may be preferable from a safety point of view to alert the user that "this is not the recommended operating environment for this device."
be.
<<0348>>
However, even in urban areas, there seems to be a method of use in districts where there is no need to worry about the effects of reflected waves. Sydney, Amsterdam, Helsinki, Washington, D.C., and many other international metropolitan cities face the sea, and bay areas are being actively developed in these cities, making them places of relaxation for citizens and tourists. Tokyo is no exception. There are many famous waterside historical sites, traditional cultural districts, and sightseeing spots such as Hamarikyu Gardens, Tsukuda District, and Odaiba.
stomach. Reflected waves can be used for walks along the waterfront in these areas, for water buses, and for observation spaces located on the upper floors of high-rise buildings in urban areas.
It is clearly stated that there are not a few spaces that can be used to enrich the quality of life where there is no concern about These locations may be used comfortably and without concern.
I would like to mention that it is expensive. We have just started research and data collection on such applications. In parallel, we are building a prototype for real-time audio presentation.
. An example is shown in FIG.
<<0349>>
Fig. 43 shows the time variation of the values of the magnetic sensors sampled simultaneously during the rotation experiment. Although a westward deviation of about 7.0 degrees was recognized as an anomaly in this region, no other particularly large local magnetic disturbance was observed.
<<0350>>
In the future, application to wheelchairs will include improvement of smooth mobility support for the elderly and handicapped. A weight load such as water is relieved by the wheels, etc., is a suitable fit.
<<0351>>
From a comprehensive point of view, it is as follows.
<<0352>>
A conventional L1-band C/A code GPS alone cannot obtain a direction when stationary. In this article, we describe how to acquire direction information with a low-cost L1 band C/A code GPS receiver unit alone.
We proposed a simple method that enables both capabilities. A simulator was built and evaluated. In addition, we built a prototype and evaluated its performance. Reception of a single unit, unlike the conventional method
This method, which can combine both positioning and azimuth acquisition functions simply and at low cost using a unit, inherits the small size, light weight, and low cost of the L1 band GPS receiver.
It is suitable for use by people who mainly walk. Due to the recent enactment of the Geospatial Information Utilization Basic Law and the Space Basic Law, local governments and governments are developing geospatial information.
It is expected to be widely used effectively in the future, with a view to further improving the usability of the communication social infrastructure. In addition, multiple GNSS societies in many countries and regions around the world
Along with the movement of the design, construction, and operation of the infrastructure, it is expected that the multi-GNSS shared receiver will become smaller, perform
This method, which can be used by diverting the results of previous studies, is expected to be widely used internationally over the long term. This method, which can also inherit the global availability of GNSS, can cover all areas including high latitudes.
In terms of ground surface availability, errors due to deviations, deviations, and local magnetic disturbances were unavoidable.
Since it can be released, it has the potential to become an international de facto standard technology. Currently, the Japan Disaster Relief Corps and others are interested in using the prototype of this proposal.
As a developed country located in the belt area, it serves as an extremely suitable tool for basic equipment, etc. to support approach methods for the purpose of saving the lives of victims in the event of a large-scale natural disaster in the area.
We are working with related departments to aim to increase The basic part of this proposal has been registered as an international patent in Japan, the United States, the United Kingdom, Germany, France, Australia, etc. after being assessed, and is useful in the field of electronic information communication.
It can be seen as a promising exploratory research. It is expected to be widely used in the future.
<<0353>>
In the following, the preferred applications of the present invention and various benefits to be obtained from the present invention will be touched upon once again. For example, in the mountains, the
stand. If you are a victim or an injured person, you can search for clues to find the direction of survival and a way out. Severely injured assuming that he or she has fallen into a ravine
It is very important to know which direction of the ridge line you should head in with your last physical strength as a straggler. The right or wrong of that choice is the difference between life and death.
In addition, since the absolute orientation can be known in relation to the body, there is an advantage that the orientation in the body-centered coordinate system can be confirmed without requiring movement unlike the normal GPS. normal
A method such as GPS that requires movement to know the bearing for the first time consumes an extremely large amount of energy and is more dangerous in a mountainous area than in a flat area.
<<0354>>
It cannot be ignored that the present invention can potentially have the following social ripple effect. In other words, as a reverse usage, for example, a disaster victim can be placed under rubble in the field.
Trying to approach the lost position in a short time without loss, in nature as a social training in a new nature aiming for future lifesaving and international cooperation.
It can also be applied to training and education with ambiguous meanings that lead to the relaxation of tensions in the world. Johan Huizinga (Dutch historian) and Ka
It is not necessary to wait for Roger Caillois (French philosopher) to point out that the significance of play for mankind in relation to work is widely known nowadays.
It is a known fact. Mobilizing knowledge, skills and experience in positioning satellite engineering, electronic engineering, electromagnetic wave engineering, physical chemistry, molecular biology, medical engineering, and disaster prevention science as social infrastructure,
This experiential learning-type training and education, which can be carried out outdoors while demonstrating sexuality, substance, and self-participation at the same time, has a social educational value that cannot be ignored and a knowledge that should be inherent.
The potential for high-order directionality of utilization is recognized.
<<0355>>
Furthermore, for example, it can be said that it is a fun play experience that is close to being positioned as a relaxed competition or training for arriving at a destination in a field in which visually impaired people and able-bodied people participate together.
I would like to point out that it is directly linked to supporting Due to the nature of enjoying technical proficiency with this device together with healthy people, it is expected to lead to the recovery of physical function and self-confidence.
Rehabilitation with academic effect
Even so, this new orienteering game may play a role. With the skills cultivated through these kinds of games, in the event of a natural disaster, as a victim,
If visually impaired people can gain the confidence to reach an evacuation center on their own, or actually be able to do so, it will be possible to improve the QOL (quality of life) of the visually impaired.
Also note that This is also the philosophical idea of the science and technology creative nation policy, the intellectual property nation, the symbiotic society realization policy, the Space Basic Law, and the Geospatial Information Utilization Promotion Basic Law.
It can be positioned as a new and useful interdisciplinary important science and technology that embodies the idea to realize this point, and a great effect can be expected.
<<0356>>
I would like to point out that this is based on the fact that it is surprisingly not known that the acquisition of direction information is a serious bottleneck for the autonomous walking of visually impaired people.
Even if the current position can be grasped, it is difficult to obtain the orientation of the body or face. This is because orientation estimation using visual information is impossible and visual feedback plays an important role.
This is because the risks associated with "walking" (stumbling, falling, collision, falling, danger of being involved in a traffic accident, etc.) are overwhelmingly higher than for healthy people. For this reason, healthy subjects
It was extremely difficult to obtain the direction from the positioning difference by trial movement, which is easy if Conversely, there was no simple, inexpensive, and appropriate method for obtaining azimuth information.
Even if the first few times of asking a non-healthy person to accompany them are fine, the more times they are repeated, the greater the psychological burden on both parties, which eventually leads to a gradual estrangement from the mutual relationship.
There was a reality that some improvement was expected for the visually impaired, such as in some cases.
<<0357>>
In light of this current situation, it is particularly difficult for persons with disabilities to work together with able-bodied persons to master the skill of acquiring azimuth information during recreation or training for competitions.
has a different meaning. Communication with able-bodied people through this invention that applies simple science and technology, provision of positive goals, and in the future a place like a vast lawn
Practicality of autonomous walking practice using the present invention and the experience of obtaining a sense of accomplishment when it succeeds in reaching the destination accurately, etc.
It has a great effect in terms of providing ambiguous usefulness. Considering the potential demand for direction information acquisition by the visually impaired, the value of the direction information
It is easy to understand what is latent there beyond the level initially expected.
In addition, it will also help us to understand how strong the needs of the visually impaired people are for obtaining azimuth information.
<<0358>>
The following example should also be mentioned as a highly practical use case. Small sailing vessels such as yachts and dinghies generally do not have advanced measuring equipment. Ning
Indeed, there are many enthusiasts who find it interesting to manage to operate in an environment without these man-made objects and to overcome the difficulties that nature presents. However, the acquisition of direction information is
This case is also important. For example, even though we approached an anchorage site with a good natural environment consisting of rocky reefs, there were many situations where astronomical navigation was impossible due to nighttime, stormy weather, cloudy weather, or rainy weather.
stomach. There are many cases where it is difficult to determine the direction, such as when terrestrial navigation is impossible and there is no lighthouse. In this case, failure to select a route immediately leads to the first distress of running aground,
Inability to navigate on its own, flooding of the hull, rolling over by waves and sinking, etc., especially at night, can lead to serious second disasters that threaten human lives. The compass needle is determined by the deviation of the ship and the local reef magnetic field.
Since the error can range from 0 degrees to 360 degrees due to disturbance, there is a unique property that the validity of even using it as an approximate value is questionable.
Reliability is low in such a scene where the cost of trial movement to avoid impact is maximized in the above sense. Conventionally, in such a case, the navigation is reluctantly stopped. anchor offshore
It was more realistic to wait for dawn while expecting to confirm the direction visually under the sunlight.
<<0359>>
The present invention is also suitable for such cases. Able to detect direction properly. This method is, at the lowest estimate, a valuable first step, since once a bearing is obtained, detailed local observations based on that information often lead to a cascade of corroborating information. It has a great effect in terms of providing the user with a sufficiently appropriate cost and labor
be. The present invention provides an effective means of obtaining azimuth information for selecting a route to berth while preventing grounding even in an environment where there was no choice but to waste time by mooring offshore.
can give.
<<0360>>
Finally, going back to the basic effects, according to the present invention, the effects of diffracted waves can be easily eliminated, and data useful for decision-making can be effectively provided to the user.
<<0361>>
Inadvertent movement directly leads to distress (stepping through the snow cornice due to misdirection in snowy mountains, stranded rocks due to misdirection in shallow water, slipping down ridgeline due to misdirection, etc.).
As a result, the final decision to act was not without great difficulty. Even in such a situation, according to the present invention, it is possible to obtain regional and global information easily, quickly, and over a wide area.
It can effectively support comprehensive action decisions. By mixing a small amount of ethyl alcohol, etc. with water even below freezing, the melting point can be lowered and freezing can be easily avoided.
be.
<<0362>>
A conventional portable L1-band C/A code GPS alone could not acquire the direction when stationary. Therefore, we proposed a simple method that can acquire azimuth information with an inexpensive L1 band C/A code GPS receiver unit alone. A simulator was built and evaluated.
<<0363>>
We built a prototype and evaluated its performance. Unlike conventional systems, a single receiver unit, which is small, lightweight, and inexpensive, can have both positioning and azimuth acquisition functions. Geospatial Information Utilization Basic Act
And now that the Space Basic Law has been enacted, future effective utilization in a wide range of fields can be expected. Internationally, the activation of multiple GNSS social infrastructures is currently being seen, and international utilization is also possible.
widely expected. It also has the feature that future performance can be improved by diverting multiple GNSS shared receivers.
<<0364>>
Unlike conventional systems, the use of an L1-band C/A code GPS receiving unit alone to provide both positioning and azimuth acquisition functions can be achieved at low cost. amount so far
Functional characteristics such as small size, light weight, and high performance that have been cultivated in the development of a single industrial L1 band C/A code GPS receiver unit, as well as low cost and simple characteristics, are almost the same.
can be inherited as is. Therefore, it is suitable for use by people who mainly walk.
<<0365>>
Due to the enactment of the Basic Law for the Utilization of Geospatial Information and the Basic Law for Space in Japan, the maintenance of geospatial information by local governments and governments will progress in the future, and wireless communication
Against the backdrop of expectations for further improvements in the usability of social infrastructure related to the future, a wide range of effective utilization is expected in the future. Inexpensive, compact and lightweight L1 band C/A code GPS receiver
It is suitable for the times when the communication unit is always carried.
<<0366>>
Construction of social infrastructure for multiple GNSS (Global Navigation Positioning Systems) in multiple countries and regions around the world
Against the backdrop of active movement toward utilization and application, multi-GNSS shared reception units are expected to be launched on the market and their performance to be rapidly improved. Such multi
This proposed method can also be used for the GNSS shared reception unit, and in that case, this method, which makes it possible to further improve performance at a low cost, is expected to be used internationally in a wide range of applications over the long term.
Expected to open.
<<0367>>
This method, which can take over the global availability of GNSS, can be easily used anywhere on the global surface. There is a high possibility that it will become the de facto standard technology.
<<0368>>
A case has been considered in which azimuth information is obtained using a GPS receiver, which has been proposed by the present inventor, and which is capable of obtaining not only position and time but also azimuth information. In this paper, when we refer to GPS, or (for the sake of convenience, we also refer to it as L1 C/A GPS for the purpose of consumer use), it has the longest history of use and is free of charge throughout the world.
It is used as an easy-to-understand expression as a global positioning system that is highly compatible with human society, and has been released and utilized in recent years.
Global Positioning System or Global Satellite Navigation System (GNSS) is rapidly increasing in number and operation in many countries and regions of the world
(Navigation Satellite System), and in addition, an implementation that utilizes a multi-GNSS system shared receiver, etc.
Of course, embodiments may also be included. Although the L1 band was described as a representative example for civilian use, the L5 band, sometimes the L2 band, and even the S band have come to be used in the actual world GNSS along with the use of many frequencies in recent years. , it goes without saying that the frequency band may also be included.
Literature
[1] Masato Takahashi, “New Proposal of GPS Capable of Limiting Stationary Orientation and Examination of Application to Education Support System Emphasizing Individual Interests,” Transactions of the Virtual Reality Society of Japan [Education/Training Special Issue] TVRSJ, Vol. 11, No. 4, pp. 505-514, December 2006.
[2] Masato Takahashi, “Proposal and design of a portable GPS receiver that can acquire azimuth information and study of a learning support system using it”, Transactions of the Japan Society for Information and Systems in Education (special issue on education support using new devices), Vol. .24 No. 4, pp. 1021-1030, December 2007.
[3] Masato Takahashi, “Proposal of Pedestrian-Oriented Wearable GPS with the New Scalable Capability of Instantaneous Azimuth Limitation”, Transactions of Human Interface Society, Vol. 10 No. 1, Page 113-122, 2008.
[4] Masato Takahashi, “The Moment of Invention and Discovery -Suggestions for Mathematics Education-”, Tokyo Gakugei University Mathematics Education Research, vol. 20, pp. 1-18, 2009.
[5] Masato Takahashi, “Real inventions and discoveries and the role of mathematics education,” Tokyo Gakugei University Mathematics Education Research, vol. 20, pp. 52-81, 2009.
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[8] Takahashi, M, “Analysis of Satellite Visibility for a Vehicle Running in a Rural Area Using a Novel and
Efficient Scheme to Collect GPS Signal", J. of e-Health Technology and Application, Vol. 5 No. 3,
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[9] Takahashi, M.; , "Telemedicine and Resent Science and Technology Policies -Case Studies of Japan and the United Nations-", Journal of Health Technology and Applications, Vol. 5 No. 3, pp. 300-303, 2008.
[10] Takahashi, M.; , "Navigation and Communication Aid for Paramedics to Reach Casualties for Telemedicine in Disaster Response", Journal of Health Technology and Application, Vol. 6 No. 2, pp. 105-108, 2009f
[11] Takahashi, M.; , ≡ Method for acquiring azimuth using a single GPS planar antenna ≡, The Patent Office of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland, The United Kingdom
Patent Registered, GB2379112B, October 2003
[12] Takahashi, M.; , "Method for obtaining azimuth information", United States Patent Office, United States Registered Patent. US6774843B, August 2004.
(Received May 7, 2010)
Acknowledgments
Mr. Masayuki Kubota, Minister's Secretariat, Ministry of Internal Affairs and Communications, will provide long-term research support beyond the creation of intellectual property for the basic technology part in the initial phase of this research.
Secondly, from the perspective of telecommunications technology, he provided a lot of truly valuable advice on the relationship between strengthening international competitiveness in the field of information and communications and actual lifesaving activities such as international mountain rescue.
We have received a great deal of support in deepening this. Once again, I would like to express my heartfelt thanks.
Masato Takahashi
1988 Graduated from the University of Tokyo, Faculty of Liberal Arts, Basic Science 1 (Bachelor of Liberal Arts). 1990 Completed the Graduate School of Science at the same university (Master of Science) and Senior Researcher at the National Institute of Information and Communications Technology. Engaged in research on satellite positioning, satellite communication, and medical engineering for disaster relief. 1988 Graduated from Department of Basic Science, Faculty of Liberal Arts, University of Tokyo 1990 Completed master's program at Graduate School of Science, University of Tokyo Communications Research Organization). Chief researcher. 1999 3rd United Nations Association for Peaceful Use of Outer Space
Space Generation Forum Japan representative. International team recommendation "Disaster mitigation through international cooperative utilization of satellite observation and satellite communication technology" is officially included in the United Nations Vienna Declaration. From 2000 to 2003, he was a visiting researcher at the Telecommunications Department of the Australian Government Research Organization for Science and Technology.
Concurrently served as Assistant Counselor to the Director of Technical Policy. In 2003, he led the establishment of the 1st Prime Minister's Award for Merit of Industry-Academia-Government Collaboration. 2004 Patent Office patent application technology trend survey organization selection committee.
In the same year, the Japanese delegation to the 1st Japan-US Expert Meeting on Important Information Infrastructure Protection. Ministry of Internal Affairs and Communications First Class Land Radio Engineer License, First Class Maritime Radio Operator License, and Aviation Radio Operator License. Land, Infrastructure and Transport
Certified Licensed Guide Interpreter (English) Licensed by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology. Technical English Proficiency Test Level 1 holder Ministry of Economy, Trade and Industry certified Type 1 information processing engineer. satellite communication, satellite positioning, disaster
Engaged in research on emergency medical engineering. Member of the Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE, etc. Received the 2000 Australian Commonwealth Academy of Science Science and Technology Award.
Masato Takahashi, "Proposal and evaluation of L1-band C/A code GPS receiver capable of acquiring bearing at rest"
-Proposal of a new method that is compact, lightweight, and inexpensive-", Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers A Basic and Boundary Area (ISSN: 1881-0195 ), Vol.J94-A, No.2, pp.95-111 ,February. 2011
<<0369>>
FIG. 44 is an example of a structure for deploying a water plate around a GPS receiver to reduce the effects of diffracted waves on the GPS receiver.
Although the shape of the truncated quadrangular pyramid is used as an example, a shape such as a truncated hexagonal pyramid may be used. In general, an n-pyramidal truncated shape may be used. Diffracted waves do not penetrate into the shape using water, etc. on the side of such a frustum.
It can be used as drinking water in areas where water is scarce or in disaster areas where safe water is scarce.
It is highly convenient in general because it uses the water that you naturally carry with you.
<<0370>>
FIG. 45 makes better use of the above characteristics, and has a structure in which diffracted waves are less likely to penetrate. This is because the surface of the sphere is diffracted many times (nearly infinite).
The opening cannot be reached unless There should have been considerable weakening of the diffracted wave upon reaching the stage. Furthermore, since a steep angle of diffraction is required from the aperture,
Since the signal is weakened, it is possible to strongly eliminate the influence of the diffracted wave on the receiver.
<<0371>>
FIG. 49 shows a structure (which should be called a fan-shaped column structure with a central angle of 90 degrees) assuming that the cylindrical structure of FIG. 46 is divided into four equal parts as shown in FIG.
It can also be called a type module. It is of course possible to prepare a module that has similar fitting structures on the left and right or on the top, bottom, left, and right, and is not a fan-shaped column. For example, cut each side of a hollow square prism
A quadrangular prism structure that looks as if it had been cut out (so to speak, a flat module), and a triangular prism-like structure that seems to have been cut out from the base of a hollow quadrangular prism at the midpoint connecting lines of corresponding sides (so to speak, a square module).
Joule), a quarter module obtained by dividing a hemisphere base into four (with a structure with a central angle of 90 degrees), a so-called radial module obtained by dividing a parabolic rotator base into four equal parts (with a structure with a central angle of 90 degrees)
Of course, there may be a 1/4 module of the object line turntable, and so on. Modules of different types can also be connected between any of the different types of modules at least at the left and right mating parts.
It is possible to freely create the necessary structure for attenuation of diffracted waves suitable for the reception characteristics of the inexpensive GPS receiver being used, at low cost (with familiar things such as water).
Direction information can be acquired only by slightly devising the prevailing GPS of the times, and convenience can be enjoyed.
<<0372>>
FIG. 50 shows that a hollow rectangular one-story type can be formed by fitting uneven fittings in the left, right, up and down directions with the flat plate type or square type module mentioned in the explanation of FIG.
This shows that it is possible to construct a two-story type by fitting them underneath. Naturally, the three-story type can also be freely constructed. It is also possible to combine the tile type and the flat type.
<<0373>>
In addition, it is also possible to create a module in which the shape of a base (which should also be called a hemisphere base) obtained by cutting the upper part of a hemisphere with a horizontal line is equally divided into four parts by a cross section passing through the central axis. It is possible.
Also, if you use a quadratic function (parabola) instead of a sphere, you can create both an open shape and a closed shape.
You can also combine these various blocks.
A shape in which the curved surface is arranged in an opening direction like a trumpet or a swiss horn, instead of a shape in which the curved surface is closed, is also highly useful.
For example, in the shape shown in Fig. 53, even if the diffracted wave enters through the opening, it cannot reach the receiver unless the diffraction is repeated at many points (nearly infinite times).
It is easy to make a peg structure. For example, even if the diffracted wave enters through the opening in the shape shown in Fig. 54, the receiver must
It is easy to create structures that are difficult to reach.
For example, the shape shown in FIG. 55 is obtained by cutting a parabolic body of revolution horizontally about the axis of rotation. This structure should also be called a parabolic body of revolution, and it is considered that it can be used as a structure that makes it difficult for diffracted waves to enter from the opening.
In general, with the shape shown in Fig. 56, even if the diffracted wave enters through the opening, it is easy to create a structure similar to that in which it is difficult to reach the receiver unless the diffraction is repeated at many points (nearly infinite times). .
The three-dimensional structure is similar to that of an Alpine horn or Swiss horn opening. The shape shown in FIG. 57 makes it difficult for diffracted waves to enter through the aperture, and it is easy to create a structure that makes it difficult for diffracted waves to enter the aperture unless diffraction is repeated at many points (nearly infinite times).
As a three-dimensional structure, it can be said to be a structure similar to a pumpkin with an opening used in Easter festivals in the West, or a watermelon that is hemispherical and has an opening, or a mute device for a trumpet.
<<0374>>
58, 59 and 60 will be described.
1. In the pop-up type silicon cup, the rings connected by silicon (the inside filled with water is also connected) are dismantled for convenience, and this may be viewed only as a schematic diagram.
2. In the pop-up type silicon cup, the rings connected with silicon (the inside filled with water is not connected) are removed for convenience, and the silicon connecting them is removed. Also good. In this case, if it is stretched all the way, there will be five large and small concentric circles (curves) without water in the three-dimensional structure. Therefore, it is naturally good to devise a structure so that each ring extends while leaving some overlap when sliding. (if that bothers them
A separate treatment may be applied to cover the circle of water with a ring of water so that the water will come into the circle.
3. This can be thought of as five separate rings of water, each large and small. Each may have a screw cap. By gradually shifting and stacking them, you can create a three-dimensional shape of water that corresponds to the cup-shaped outer wall.
4. You can also include steps. It is designed so that it can be fitted into the part of the step. Due to the presence of that stage, almost every point or piece expected
The line has a great effect in that the water can easily maintain a certain thickness. Compared to those having a narrower fitting portion, which will be described later, (a) internal water stains, etc.
The advantage is that it is still easy to clean. (b) There is an advantage that the protruding portion of the thin fitting portion hits the inside of the rucksack and is less likely to break.
5. The purpose of the previous statement (which is very effective in that the water can easily maintain some thickness at almost any point or curve expected).
In terms of achieving , even a narrow fit is of course good. It has a thin convex portion and a concave portion for receiving it in a circular shape. Because water enters into those convex parts
be. In this case, it is difficult to clean. The advantage is that compared to the previous staged combination, the sense of stability will increase due to the mechanical connection of the fit that has a finer structure.
cormorant.
Although FIG. 60 is separated, the whole may be connected like a pop-up cup.
<<0375>>
In any case, the GPS is placed on the bottom. The GPS is placed on the back of the body or the like.
<<0376>>
Those having a molecular structure with a permanent dipole moment such as water, and those having a certain or more conductivity σ because salt content etc. are present therein, so such things, that is,
In the L1 band 1.5 GHz, etc., which is the frequency of electromagnetic waves transmitted by GPS satellites, a certain value or more (specifically, for example, about 10^1 or more) Dielectric loss = (√ relative permittivity) Dielectric loss Angle dielectric loss tangent = ( √(εr))・tan δ, it must have the attribute of power half-life depth below a certain value (specifically, for example, about 10^1 cm or less).
It is characterized by the skillful utilization of only one thing for electromagnetic subwave absorption.
<<0377>>
Such foods are characterized by the fact that when they are put in a microwave oven, the periphery gets scorched. This is because the power half-life depth is small. It can be said that they are suitable for this proposal. Similar items include salami, ham, and bacon.
<<0378>>
On the other hand, even if the power is not half-powered to that extent, it is highly useful just because it contains water. particularly useful as it is edible in possession
In some cases, or when the shape itself is suitable, there is no need to make a special effort, and commercial products can be diverted, or manufacturers of commercial products also intend to use them in combination with our proposed device.
Just by recognizing and reconsidering the size, the usability will be greatly increased, so the development cost will be low, and the idea itself will create value, and the synergistic effect will be doubled.
Increase. For example, baumkuchen that can be worn cylindrically on the back is already in circulation and is gaining popularity. Products with high preservability are also available
It is noted that Yokan (sweet bean jelly) is also gaining popularity as a result of the market introduction of newly developed products as emergency food for disaster prevention, due to its high preservability (post-earthquake newspaper article).
2011, May Asahi Online Version) This can also be hung from the back as a flat board. Equally popular in the mountains is the fact that what actually climbs is heavy.
Climbing with heavy equipment
Knowing that mountains cause the most fatigue and lead directly to distress, he prefers lightweight, high-calorie foods such as sponge cake. This is also easy to use because it has a rectangular parallelepiped that can be simply placed on the back.
<<0379>>
In terms of liquids, it has been a long time since flat type PET bottles were introduced to the market.
It already holds a certain share. In the future, thinner flat-type PET bottles will continue to be developed and regarded as useful. They are simply hung from
There is a possibility that it can be used. We may also propose a device that allows PET bottles to be hung from the side, and by standardizing PET bottles with such projections,
A rescue system will also be put in place. Citizen volunteers have been very helpful in the immediate aftermath of a major earthquake, for example, by entering disaster-stricken areas with their own water, food, sleeping bags, and other equipment similar to mountaineers.
It has been a long time since the Kobe earthquake, the Great East Japan earthquake, the tsunami damage that followed, and the nuclear accident relief efforts have been truly widely known. In such cases,
It was noted that special equipment may be useful, but when the things we use every day are very useful, they are truly useful. In that sense, what we use on a daily basis is
We will live knowing that what we drink and eat on a daily basis has the potential to change and how it will be useful in times of disaster and disaster relief.
It can be said that this is the role of highly intelligent citizens in our country in the future. Looking from the 1980s to the present, it seems that such a nationwide jump in intellectual level is necessary and correct.
History seems to prove that if a new policy is presented, it will be realized relatively quickly in Japan.
<<0380>>
Gummed tape is an essential item for outdoor activities. It is very convenient for tent climbing etc. If you crump up a newspaper and fix it with a packing tape, you can use it as a stick. Gamute is repaired
can be used for of Zack. It can be used for fixing items in a small tent. It can also be used to repair water ingress. It can also be used to break vinyl water bags. When combined with gauze, the wound
It will also be a first aid treatment for. It can also be used as a fixation device for broken bones. Emergency. If you tie it to a tree, it will also signal some kind of emergency to the successor. Write with a magic pen, etc.
If you hang it conspicuously on an artificial tree, it is obviously artificial, so like a post-it note, it can also be used as a notification of the discovery of the victim.
be. It is not uncommon for awnings to be damaged during strong winds and stormy weather. Restoration at night in that case is pitch-black darkness, the area is flooded, and it is extremely difficult, but if there is a gumte, it will be
You can easily grasp the beginning of repair. and many other useful things. Such gamute itself usually has a hollow cylindrical structure. It is also possible to use this as it is.
be In other words, chloroprene (instead of natural rubber), which has a large power loss angle and a large √permittivity, that is, a small power half-life depth, is used for the adhesive part of the gumte. In case of emergency, even when there is no water in combination, choose the one with the lowest power half-life among these items on hand.
is combined well with the body to achieve the desired diffraction weakening, and the proposed GPS realizes orientation appropriately, quickly, and inexpensively, and speeds up decision-making for actions to escape from a distress-like situation.
It has a great effect that it becomes possible to quickly decide. If there is a certain radius for the cylindrical point, it can be used as it is or in combination with a water cylinder, etc., for this proposal.
It can be used.
In this sense, if you have almost the same attributes as much as possible, the power half-life depth is small,
Sometimes it becomes a useful helper, so it has a great effect.
It tastes better. In addition, the size of the circumference of the Gamtte product (used as a hollow cylinder as it is, combined with a hollow cylinder of water, or weakened diffracted waves by pasting
1.5 GHz electromagnetic wave power absorption, etc.), the shape of commercially available PET bottles for drinking water, etc.
It can also be used for weakening diffracted waves, and it is designed to be easily reconfigured into a hollow cylindrical shape), and it can be used as an aid for the injured or for surgery in the event of a natural disaster.
The structure of the transparent pouch bag of the Cole drug also contributes to increasing the accuracy of direction-limited behavior in such an emergency.
It makes sense to have a shape or normalize to a structure that has affordances that can be easily reconfigured into shape. )
<<0381>>
61, 62 and 63 are described. Figures 61 and 62 show a hemispherical trapezoidal structure by combining water plates with a soccer ball-shaped approximation structure.
Implementation example. Viewed from directly above. When viewed from the side, it has a thickness of several centimeters. It's a water plate. Normally, it can be folded and stored compactly in a rucksack.
When used or filled with water, it is not bulky as long as it is properly folded and stretched out as a flat water bottle. In that case, you don't have to fold everything. in an appropriate flat shape
It should be folded in several places to a size that is not too big, and then reduced to a size of about A4 in a rucksack. In that case, rather than being three-dimensional as a whole
Because it is flat, it is not bulky.
It is easy to make a shape in which the whole is folded two or three times and the overall horizontal and vertical dimensions are reduced to about 1/2 or 1/3.
Now, when you are actually in a situation such as a distressed mountain climbing, you take out this water bottle that you put in the rucksack and make a hemispherical structure that is close to a hemispherical structure. person it
By arranging it in combination with the proposed GPS receiver, for example, on the back of the body, it can be effectively used to attenuate diffracted waves.
It is advisable to attach and detach Velcro (registered trademark) (Velcro tape) to the part corresponding to the margin and to the part corresponding to it.
In addition, each compartment (each chamber) may be separately attached with an injection port (screw cap). Even with a structure in which a sturdy vinyl bag with a zipper is attached, such as Ziploc (trade name), a structure that does not leak water is already easy to construct, and such a structure may be used.
Or, for the convenience of pouring, all the compartments of the part known to form the sides of what we might call the hemispherical platform are connected internally.
You can Then, when you are busy, you can fill one after another as it is by pouring water vigorously. Even if you make it possible to put water in other parts,
All right, and those parts can be kept in separate compartments.
If the gray area is filled with water, a trapezoidal hemisphere-shaped water layer can be easily formed on site, which can be used to weaken diffracted waves. You can drink the water afterwards.
<<0382>>
Fig. 52 shows a hose, but it can also be used as a container for transporting water by forming a hose-shaped device into which water is filled with strong chloroprene rubber or the like with a small power half-reduction depth.
In addition, in case of emergency, it can be used to form a cylindrical structure as it is, which contributes to the weakening of the diffracted waves in the proposed GPS.
When requested, it can be used as an auxiliary rope for luggage, etc., and can be expected to greatly improve convenience.
<<0383>>
FIG. 78 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing the geometric relationship between GPS satellite A in the sky and a cylindrical water bottle carried on the back of the body, The radio wave emitted from GPS satellite A is a cylindrical water bottle that has been specially devised such as thinning a part of the water layer. Position of the GPS satellite from which such transmission waves can be sent when it is recognized that the reception strength of the signal from that GPS satellite at the GPS receiver has decreased significantly as a result of the orientation of the GPS satellite indicates that a geometrical constraint on the position in the sky can be made, where φ (φ is a slide ) and θ (where θ is determined by the result of rotation), in the geometric relationship between the GPS satellite in the sky and the user or the cylindrical water bottle, It is a diagram intended to promote visual understanding by first showing an overall image as a bird's-eye view conceptual diagram regarding the positional relationship of mutual arrangement.
<<0384>>
FIG. 79 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. In Figure 78, which shows the geometric relationship between the GPS satellite A in the sky and the cylindrical water bottle carried on the back of the body, the various things near the cylindrical water bottle that could not be drawn due to space limitations. In addition to showing variables, etc., it also shows an overall view of the geometrical positional relationship with GPS satellite A in the sky. In a specially devised cylindrical water bottle, such as by making it thinner, orienting the specially devised part in a particular positional relationship with the sky, the signal from the GPS satellite in the GPS receiver If it is recognized that the reception strength of the GPS satellite has decreased significantly, etc., the position of the GPS satellites that can send out such transmission waves can be geometrically limited in the position in the sky. At that time, φ (φ is derived by determining B as a result of sliding operation) and θ (θ is determined by the result of the rotational operation), the geometrical relationship between the GPS satellites in the sky and the user or the cylindrical water bottle is shown as a bird's-eye view conceptual diagram. It is a diagram intended to schematically show the aspect of radio wave propagation in the vicinity of the cylindrical water bottle in relation to the overall image of .
<<0385>>
FIG. 80 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. At the same time, the user also draws, although it is self-explanatory, just in case. = 0 and φ can take any arbitrary value. Propagation that produces mutually opposite phases when the diffracted wave and the wave diffracted after passing through the thinned water layer reach the L1 C/A GPS receiver located at the center of the bottom surface of the cylindrical water bottle. In the case of the distance difference, the manipulations proposed by the present invention, by varying the length of B for deriving what geometrical conditions are satisfied, are a, b, r, A Since is a fixed value, the satellite signal that is or results in a positional relationship that sends radio waves at an angle of φ arrives at the GPS antenna due to the almost anti-phase difference between the diffracted waves of the two paths By detecting the characteristic drop in reception intensity due to the cancellation resulting from 1 is a conceptual diagram for illustration; FIG.
<<0386>>
FIG. 81 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to the situation depicted in FIG. FIG. 79, refocused on the center, is a view with particular attention to the cylindrical water bottle, showing that along the entire circumference a thin layer of water forms an area of length B. By changing the value in a sliding manner, it is possible to identify the length B at which the signal from either GPS satellite exhibits a characteristic decrease in received intensity due to the cancellation of the amplitude overlap of the two diffracted waves with opposite phases. It is a conceptual diagram showing what can be done and how it leads to the derivation of φ, an important variable as the position of a GPS satellite. <<0387>>
FIG. 82 is a conceptual diagram showing one principle of an embodiment of the present proposal, showing a situation equivalent to that depicted in FIG. In FIG. 79, which has been re-understood, it is a drawing that pays particular attention to the cylindrical water bottle, and is a drawing that shows that a region where the water layer is thin is formed in a part of the circumference. By rotating this region of thin water layer around the central axis of the cylindrical water bottle, the signal from the GPS satellites will have a characteristic drop in reception strength, once the B value has been identified. FIG. 2 is a conceptual diagram showing that the geometric orientation between the area forming the area where the water layer is thin and the sky can be identified mainly as θ when showing .
<<0388>>
FIG. 83 shows one of the embodiments of the present proposal, in order to form a region where the water layer is thin in a part of the circumference of the cylindrical water bottle, in order to apply pressure and sandwich it. It is a conceptual diagram of a sandwicher that can be used, and is an example of what has the advantage that it can be easily made by yourself even with a 3D printer, which has become popular recently, due to its light weight, low cost, small size, high elasticity, and high availability of resin. The central angle assumed for the appearance of this arc-shaped pillar is about 45 degrees to 90 degrees. It is a diagram for the purpose of promoting a visual understanding that it is easy to create a 180-degree object. , is an external view for simply showing that the equivalent of one central angle of 180 degrees can be removed, or the same can be done by using four 90 degrees.
<<0389>>
FIG. 84 shows the structure containing water realized in a cylindrical shape in FIG. It is a conceptual diagram in which two out of the four sides are removed in order to simplify the structure in order to meet the demand for reducing the weight and volume of outdoor activities. While the points are omitted as appropriate, even in this situation, even if the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which provide the same effect, are in opposite phase due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs, for example.
<<0390>>
Fig. 85 shows that the cylindrical structure containing water realized in Fig. 81 can be approximated by forming its external shape with a virtual polygonal prism (for example, a regular octagonal prism, etc.). This is a conceptual diagram of a case where two of the four sides are removed in order to simplify the field activity in response to a request to reduce the weight and volume of the outdoor activity when it is formed with such a square pole, and for comparison. Although the figure omits points that can be easily understood, even in this situation, the marginal diffracted wave and the post-transmission diffracted wave, which have the same effect, differ from each other due to the difference in propagation distance at the position of the GPS antenna. FIG. 10 is a diagram intended to conceptually illustrate that mutual offset occurs if the phases are opposite to each other, and is a schematic diagram intended to conceptually illustrate the positional relationship with the user's back.
<<0391>>
FIG. 86 shows a structure including water realized in a cylindrical shape in FIG. In such a case, only small values of φ and limited values of θ need to be considered. When it is only necessary to consider only the cancellation of the diffraction signals of the signals from the satellite from the vicinity of both sides of the body for the person, if it is limited to that, the various parameters in the above-mentioned figure are almost uniquely determined, so it is the simplest outline. In view of the fact that it is easy to design so that the fringe diffracted wave at a distance and the fringe diffracted wave at a short distance cancel each other exactly at the GPS antenna if it is implemented as a block of It is a conceptual diagram intended to show the general view of the water container. By combining two of these, it is possible to form an almost rectangular shape, so it is easy to carry, and it is more convenient to use as a water container. It is an external view for doing.
<<0392>>
FIG. 87 shows a state in which a thin layer of water is formed horizontally on the bottom surface of the cylinder in FIG. In view of the fact that it is possible to obtain such an effect, it is a conceptual diagram for illustrating a separate structure that can obtain such an effect. It is also a diagram that shows that even with such a structure, if water is filled with a value B, that is, a distance B from the bottom surface and does not permeate, the same effect as the above structure can be expected. In order to improve visual understanding, θ is still simplified as 0, but if A = 20 cm, B = 6 cm, etc.,
It is an external view intended to show that it is easy to imagine that signals from satellites with φ=0 are canceled in a GPS receiver. be.
<<0393>>
FIG. 88 is a diagram intended to enhance visual understanding of what would happen if the value of θ were simplified to be 0 in FIG. , the diffracted wave generated at the edge of θ = 60 degrees in the figure also differs from the diffracted wave generated at the edge of θ = 0 degree in the figure, and the propagation distance is approximately equivalent to half the wavelength of the GPS L1 wave. This is a diagram intended to easily remind one that since there is a difference in , the canceling effect of the diffracted waves also comes to life.
<<0394>>
Fig. 89 shows that if a water bottle forming a flat water layer on the left and right sides is carried as a device, plugs are configured at the top and bottom of each so that both can be connected with a water channel at the top and bottom. By doing so, when the lower connection tube is attached, oral water retention can be easily performed using the oral water retention tube branched from the connection tube. If one chamber contains a small amount of air and the plug is closed, during, after, or when descending the mountain, simply loosening the other wire will allow the atmospheric pressure to be released before the climb, according to Pascal's principle. Since the difference in atmospheric pressure causes a meaningful difference in water level, both water bottles are transparent and the current pressure difference on the unplugged side with respect to the pressure in the chamber on one side that was sealed prior to the climbing action. Visually understand that if you have a scale that can be read, you can not only carry heavy water, but also effectively use it to know changes in atmospheric pressure, that is, changes in altitude, or sudden changes in climate. It is a head designed to promote
<<0395>>
Fig. 90 shows a layer of water, which usually corresponds to a film of water, in order to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back by forming a layer of water on the left and right. It is convenient to attach a vinyl water bottle to the back with Velcro tape. In addition to the convenient cooling effect, you can place your hands on your hips and extend your elbows backwards or in any direction if necessary to obtain direction information. A conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding that the film of water can be easily affixed to the gaps with Velcro tape or the like as appropriate, thereby ensuring more reliable acquisition of azimuth information by GPS. is.
<<0396>>
In Fig. 91, water layers are formed on the left and right sides in the same way as in Fig. 90 to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be freely attached by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono, such as the furisode part of a kimono. By protruding in the direction of , it is possible to easily form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, etc., so that direction information acquisition by GPS can be carried out more reliably. It is a conceptual diagram intended to facilitate a visual understanding of the human body.In terms of forming an appropriate angle between the mutually contacting sides, if connected with Velcro tape, etc., it can be smoothly applied to various fine movements of the human body A, B, C, and D illustrate examples of locations where the water film can be arranged in triangular shapes that can be handled and are easy to handle.
<<0397>>
In Fig. 92, in order to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back by forming water layers on the left and right as in Fig. 90, a vinyl water bottle, which is usually a film of water, is It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. , for example, A, B, C, D, etc., can easily block the diffracted waves of the partial sky, and the direction information acquisition by GPS can be performed more reliably. It is an external view of the apparatus viewed from the front side of the body, and an example of the arrangement of the water film is shown by shading.
<<0398>>
In Fig. 93, water layers are formed on the left and right sides in the same way as in Fig. 90 to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. While demonstrating that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. FIG. 10 is a conceptual diagram intended to visually promote understanding that the total amount of water can be reduced, thereby making it easier to acquire azimuth information more reliably.
<<0399>>
In Fig. 94, water layers are formed on the left and right sides in the same way as in Fig. 90 to prevent diffracted waves from entering the GPS installed vertically on the back. It is just an example, but for example, if it is a rucksack that is quite close to a cube, it is convenient to attach it to the side of the rucksack on its back with Velcro tape or the like, and if necessary when obtaining direction information, attach it to the butterfly The arm can be attached to the arm like the furisode part of a kimono, by attaching it to the arm like the furisode part of a kimono. By projecting in the direction of , it was easy to form a film of water in the gap between the arm and the body with Velcro tape, and in some cases, it was folded compactly. Deploying a film of water to cover the arms and sides of the body and even the thighs and shins, e.g. divided into triangular areas, connected to the body and to each other by means of Velcro tapes, etc. So, for example, the diffracted waves of partial sky such as A, B, C, and D can be easily blocked, and by pulling back slightly, in this case, if you install the GPS around the navel, it will be quite deep and wide. Illustrate that the GPS can be placed at the bottom of a conical shield with an aperture, and demonstrate that it is conceptually easy to cross the knees to ensure hip joint shielding as well, regardless of body shape. , thereby reducing the total amount of water, thereby making it possible to obtain orientation information more reliably and easily. It is a figure, and the example of arrangement|positioning of the film|membrane of water is shown by hatching.
<<0400>>
FIG. 95 shows a case of a container made of silicon or the like, which is composed of a combination of several compartments. In order to make the layer thinner, the purpose can be easily achieved by peeling off a part of the layer. It is a diagram intended to enhance the visual understanding of the feasibility of such functions, and illustrates an initial state before part of it is peeled off.
<<0401>>
FIG. 96 shows a case of a container made of, for example, silicon, which is composed of a combination of several compartments, in which a water layer is formed by a water plate, and a portion of the water layer is formed by a linear region. In order to make the layer thinner, the purpose can be easily achieved by peeling off a part of the layer. FIG. 10 is a diagram intended to enhance the visual understanding that such functions are feasible, and illustrates an initial state before part of it is peeled off. FIG.
<<0402>>
Fig. 97 shows, for example, Masao Nagaoka's Orientation-Agnostic Magnetic Connection Structure, in which the polygonal water layer compartments can be interconnected by a mechanism that allows the magnets to rotate relative to each other to orient the SNs. Incorporating such a connection mechanism into the compartment container improves convenience, as well as Velcro tape, etc., and is useful for maintaining the convenience of this proposal. It is a photograph intended to enhance the visual understanding of
<<0403>>
Figure 98 shows, for example, this proposal is a dual-structured structure that can seal a layer of water on the side of a transparent, lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a function to acquire direction information as equipment for a lifeboat. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. and is intended to facilitate visual understanding of such structures and is grasped together with the lid.
<<0404>>
Fig. 99 shows, for example, this proposal is a dual-structured structure that can seal a layer of water on the side of a transparent and lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a direction information acquisition function as a lifeboat equipment. It is a diagram intended to promote visual understanding that it is convenient to equip it with a bucket-cum-equipment that has a closed space and has a structure that has a plurality of plugs that can easily realize this proposal. and, in such cases, if a lifeboat is fortunately washed ashore on some island, it is extremely convenient to be able to use it as an escape even when safe water is particularly difficult to obtain. It is more convenient to have a device that can distill unsafe seawater into safe water even a little, so it will be more convenient to have such a function so that it can be used in such cases. , When the side is heated by sunlight with the lid on, steam rises from the part where the upper plug of the side is released, and it is supplied to the recessed part of the upper lid, condensed and concentrated in the center. A structure that can obtain distilled water by dripping is conceivable, but in that case, it is possible to have a depression on the lid to promote cooling with cold seawater, but even without it, the device can be expected to function properly under the scorching sun. It is a view intended to promote visual understanding of such a structure, and is a view grasped with the lid removed.

<<0405>>
Figure 100 shows, for example, this proposal can seal a layer of water on the side of a transparent and lightweight bucket made of polycarbonate, for example, along with a GPS receiver with a direction information acquisition function as equipment for expedition overseas mountaineering with a team. , so to speak, has a double-structure closed space, and has a structure with multiple plugs, which can easily realize this proposal together with a bucket-cum-equipment that can be easily implemented. In addition, in such a case, it is extremely convenient to be able to use it as a bucket overseas, where it is particularly difficult to obtain safe water. Since it is more convenient to have a device that can be used as a filter, the name of the locally procured filter media required (Gravel, Sand, Fabric, Charcoal, etc.) is listed on the side of the bucket so that knowledge can be gained in such cases. It will be more convenient if you show the approximate position of the level that should be put in with the national language and icon, and at that time it will be more convenient if the diameter is about 4 mm and a screw cap or the like is provided on the bottom. It is a figure for promotion of visual understanding to a thing.






<<0406>>
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be freely modified as long as it complies with the gist of the present invention.
<<0407>>
If (A) it can be realized without being bothered by diffracted waves, you can enjoy it as it is. In case (B), when the diffracted wave is rarely affected by the influence of the characteristics, it is lightweight, small and compact, and can be used as a completely natural carrying item such as water or a container for an outdoor tent. Support is provided by this proposed method, which is also used, and in either case, the convenience of the direction information acquisition method can be easily used in the case of A, and in the case of B, the interest and interest in natural science are deepened and proactively with interest. You can enjoy it while accumulating experience of various research. In that sense, this proposal (B), like (A), is also very effective as an educational device that is actually useful and has a practical significance, and also has a latent significance as a research tool.
<<0408>>
Converts between conical coordinates and sky (spherical) coordinates (elevation/azimuth). This is detailed in books such as Iwanami Shoten's Mathematics Formula III Special Function.
<<0409>>
First, (1) it is examined whether the local minimum value (or minimum value) of the reception intensity is found in the variation of the circumferential slit position (value B). If observed, the satellite is somewhere on the minor circle. In this case go to next step.
Next, (2) (with the value B fixed), close about 3/4 of the circumferential slit, re-form it into an arc slit, and change the position (value θ) of the arc slit (on the previous circumferential slit). Consider whether local minima (or minima) of the received intensity can be found meaningfully with domain changes. If observed, proceed to the next step. If observed, (3) the center of the arc slit is regarded as the satellite direction. Even if it is slightly diffracted by the body, it is considered to be slight and ignored.
<<0410>>
The advantage of kitchen paper is that it has a core and is made of pulp material with an embossed structure, so that even if it absorbs a lot of water, it still maintains its structure with sufficient strength. This structure is also found in general pulp products, such as toilet paper, notebooks, box-type tissues, etc., so take advantage of this property and easy availability (for example, get it at a convenience store before climbing) In the event of a disaster, you can throw it with water into a plastic bag with a zip or a zipper, such as a zip lock, and use it as a structural material that has a certain level of structural strength and absorbs the target electromagnetic wave. It can be used immediately.
And when the crisis passed, when I had time in the tent, etc., surprisingly, when I dried it, the functionality was restored again (although the appearance was a little wrinkled), and there was almost nothing. It can be used without any particular problem in situations where there is no mountain climbing level. In particular, kitchen paper has remarkable properties. It dries easily and does not lose its properties when soaked in water.
<<0411>>
Replace with slits for short sections only.
<<0412>>

FIG. 80 is a diagram assuming that a cylindrical flexible water bottle made of, for example, silicon material is attached to the back of the body, and viewed from the zenith direction assuming that the cylindrical flexible water bottle is a horizontal cross section. .

It is assumed that the water bottle made of flexible silicon material can be partially changed in thickness by applying pressure. For example, it consists of a method of combining separate compartments containing water, and by removing or inserting each compartment, the thickness of the water layer through which electromagnetic waves passing through a certain part can be changed. . The partial compartment can be extracted or stripped off, either assembled or built-in. Since there are several layers of aqueous compartments, it is assumed that removing, stripping, or stripping just one layer does not necessarily eliminate the aqueous layer. Only the circumference (or the semi-circumference only on the left and right sides) at a certain distance from the back configured in this way, for example, an area including a length of several millimeters to several centimeters or ten to several tens of centimeters, water thickness can be easily reduced.

Figures 95 and 96 show schematic diagrams of the stripping aspect. However, this is shown as a diagram assuming that such a stripping has occurred in the plane. It may be rolled into a cylindrical shape in such a stripped state, and the ends thereof may be joined with Velcro tape, double-sided tape, chucks, magnets, or the like.

Using FIG. 80 as an example, what happens when this is done is as follows.

Waves that reached the GPS receiver while being diffracted from the cylindrical end (periphery) and exceeded the threshold, and the above-mentioned wave and the wave that was emitted from the satellite and came parallel to the above-mentioned wave. Since the waves that enter from and attenuate and diffract after transmission and reach the GPS receiver are in opposite phases, or almost in opposite phases, the amplitudes of each other are almost canceled, and generally , the received intensity can be controlled to be less than the threshold.

As for GPS satellites, they are operated by the United States, so they sometimes transmit more power than necessary, and sometimes less power than expected. It is also believed that this is the result of some sort of satellite onboard system failure. It can be said that it can not be helped because it is not possible to repair it properly in space during the launch of the satellite, but whether it receives a diffracted wave when it is transmitted with more power than expected, or whether it is a strong signal as a direct wave. It may be difficult to discriminate at the receiving end.

Therefore, it would be highly convenient if there was a simple method that allows the user to proactively discriminate whether the received satellite signal is a diffracted wave. To do so, we propose the following method. Strip off the water layer in some areas as previously described. Partial removal of the water layer naturally means that shielding components and electromagnetic wave absorbing components are reduced. At least, it is generally not conceivable that the reception strength of the satellite signal, which should be obtained as a direct wave, is reduced by such stripping. This is because the direct wave is naturally expected to have overwhelming signal strength (amplitude) as compared with the post-transmission diffracted wave.

On the other hand, even if it is a diffracted wave at the edge that has undergone attenuation, assuming that there is a signal that is temporarily determined to be received at the receiver with an intensity just below the threshold, the above-mentioned stripping results in a decrease in signal intensity. is seen, the original signal was picking up the marginal diffracted wave of the signal from the satellite that was in the place to be shielded. As a result, it is reasonably reasonable to presume that the cancellation of the amplitudes is caused. If the diffraction phenomenon occurs at a certain frequency in relation to the characteristics of the sensitivity of the GPS receiver being diverted, the size of the body and cylinder, or the state of the unexpected transmission power of the satellite signal, , the idea is that it is better to positively acknowledge the existence of the whole situation itself and make use of that situation.

Therefore, for example, in the configuration shown in FIGS. 81 and 82, the compartment (including water) located closest to the back was peeled off, observed, and the received strength of each satellite signal was examined. Put the compartment back in place, peel off the next closest compartment when viewed from the back, i.e., the compartment on another stage, and after observing and checking the reception strength of each satellite signal, put the peeled compartment back in place, and In the same way, if you come across an observation fact that the signal strength of a certain satellite suddenly changed below the threshold when observing with one of the compartments removed, It can be considered that it originates from the following, and the direction in which the satellite exists can be limited. In this way, the influence of diffraction can effectively contribute to acquisition of azimuth information. If there is an overall situation in which the diffraction phenomenon occurs, we will try to find positive significance by utilizing the situation itself.

In conclusion, there are four kinds of contribution of diffraction to the acquisition of direction information. User understands that at least the direction of existence of the satellite that emitted the signal is in a position where it cannot directly hit the center of the GPS antenna as a direct wave, that is, in the area in the sky where absorption and shielding by water was intended. Criteria such as whether a person is a practitioner can make a highly significant contribution to each of the following:
1. First, in the simplest way, the existence area of the satellite can be limitedly known by body-fixed coordinates. Being able to know in body-fixed coordinates, albeit limitedly, has a really important meaning. In other words, it can be seen that it exists somewhere in the solid angle that is geometrically blocked by the cylinder and the body. It means that the corresponding GOLD code was run in parallel and the receiver was able to decode it. The satellite number of the satellite and the satellite orbital element of the satellite) and the current time indicated by the receiver based on the latest positioning timing (which is sufficiently accurate for humans), the GPS outputs the azimuth and elevation of the satellite. (which is sufficiently accurate for humans), we can, at least in a limited way, know the numerical information of the approximate frontal direction of the body from matching those body-fixed coordinates with the numerical information that is not. be. Needless to say, this alone will be a great help in obtaining azimuth information when azimuth information is truly sought. In addition, the following contributions can be made.
2. This satellite can then be easily eliminated. In other words, a suitable number of satellites already exist within the framework of the azimuth information acquisition method, and it does not matter if the satellites are not used in the future. If there is a conflict, the information based on this satellite number signal can be eliminated. Even when such a logical contradiction occurs, it is extremely rare that it is caused by multiple satellites. Once such satellites have been identified, they can simply be eliminated and from then on they can focus on other satellites so that they are not disturbed to maintain their concentration on the day's work. A welcome advantage arises. This is a valuable method, as it is difficult to know which satellite is actually causing the discrepancy. If there is no particular interest in the cause of such occurrences at the site and it is sufficient to eliminate them anyway, the above-mentioned phenomenon of erroneously receiving signals regardless of the reason may occur even though they are in the upper sky area that should be excluded. Having a method that allows the identification and elimination of the satellite at a given date and time with a reasonable degree of certainty is very effective in carrying out other duties, which is one's primary duty. It is conceivable that the reason why such a phenomenon occurs is that the signal is emitted with a larger signal output than usual due to an abnormality in the satellite. Like GPS satellites, there are many satellites in the sky, and when a system is formed by a mixture of the latest satellites and obsolete satellites, the possibility of such a phenomenon occurring on rare occasions cannot be denied. It can be said that this proposal has a great effect for practical measures in that case.
3. Next, for those who are interested in the position of these satellites, we need only cheap, lightweight, compact, simple and easily available materials to geometrically investigate the existence area of this satellite in the sky. I can provide the conditions to do so. In other words, while I previously mentioned only the contribution that this proposal could make to those who were not interested in the position of the satellite, this time I would like to offer those who have an interest in intellectual inquiry an opportunity to enjoy the situation. If you can draw a virtual (in your brain) arc (small circle) in the sky that has the possibility of existing positions in the sky, you can enjoy the work of further narrowing down the satellite positions. be. By simple calculation based on the principle described later, this is approximately , a small circle, the fact that the satellite exists (as will be described later) can be seen. This is a small circle formed by crossing the celestial sphere with the side surface of a certain cone having the apex at the center point of the antenna and an axis of rotation symmetry in the frontal direction of the body. When the distance between slits or the size of an obstacle is small compared to the wavelength, the diffraction phenomenon becomes significant. However, by using this situation in reverse and looking at the fact that the diffracted waves are having an effect, it is possible to determine the azimuth of the satellite. In terms of drawing out the wisdom to overcome diffraction even if there is diffraction, in terms of increasing the degree of freedom and safety in outdoor activities, and in terms of enlightenment that shines a light on unprecedented educational aspects. great effect.
4. Next, 3. In addition to the above, the satellite positions can be further narrowed down here. 3. Until then, a thin spot of water was created in a circular fashion, and its position was moved parallel to the bottom of the cylinder to see if there was any attenuation in the satellite signal strength. I saw a change. When such a satellite was detected (was), it was almost found that it was on a small circle from the information of the location of its parallel shift. Furthermore, to find out where it is on that small circle, you can do the following.
First of all, we will create a place with thin water in a style that surrounds a circle, and then create a place with thin water in a style that targets only a part of the circle. This can be easily achieved, for example, by using clip shapes corresponding to smaller central angles.
(a) First, assuming that a straight line with an angle of φ from the body frontal direction axis is rotated around the body frontal direction axis, the circular side of the cone intersects the celestial sphere, that is, a small circle as an astronomical term. 3. First of all, it was found that satellites existed above. You can have an experience that goes beyond the experience of
It is also possible to replace the separately described clip to reduce the thickness of the water with a clip having a slightly smaller central angle. When and while held constant, this time, instead of a slide that changes the distance from the back, but rather a movement in a direction perpendicular to it, that is, about a straight line in the front of the body passing through the center of the antenna, around the axis While rotating the dial slowly, it is observed whether the signal strength of the satellite changes or not. At this time, the position of the dial or clip that minimizes the signal strength of the satellite is obtained. Then, a straight line from the center of the antenna of the GPS receiver to the center of the thin water area caused by the clip and the body front direction axis passing through the center of the antenna of the GPS receiver assume a plane, and that plane and Obtain the intersection points of the small circles on the sky above. If there is more than one, it will be one of them, but it is usually easy to identify which one. In this way the approximate position of the satellite is obtained. This is due to the fact that the intensity of the diffracted signal is also the largest, although it travels as straight as possible. The idea is that the maximum cancellation of diffraction waves also occurs in the vicinity of such things.
The experience that diffraction can thus help determine orientation behavior in field activities in a positive manner has a great effect on increasing interest in science. Inexpensive, lightweight, and compact GPS receivers that enable such valuable opportunities for hands-on outdoor learning, as well as water and other commonly available materials, as well as general-purpose materials such as vinyl, polypropylene, and polyethylene, are familiar. What can be provided has a great educational effect. At the same time, these are all things that have a certain inevitability to bring to the outdoors, and from the viewpoint of scientific investigation and engineering design according to the situation, we will develop insight into the potential of the connection of things and enlighten our interest in science. It has a great effect on
As a global positioning system, it is a next-generation social infrastructure that has availability on the entire surface of the earth. In Japan, small, lightweight, high-performance receivers that can fit into mobile phones are supplied at a low price and are easily available. If it is a level that can be done with a little work that can be done, and if it is a method that can be done with food, salt water, sea water, ice packs, heat preservation agents, etc., it can be considered as an extremely meaningful utilization method. This is because if this method is available, the same thing can be done on any land surface in the world, and it has an important characteristic that it does not require the acquisition of special additional items that must be obtained by paying high prices. .
<<0413>>
Next, the configuration, principle and operation will be described with reference to FIG.
Next, the configuration will be described with reference to FIG.
Consider a water bottle filled with water to a substantially constant thickness (for example, 5 mm or 1 cm) on the cylindrical side surface.
<<0414>>
The configuration of FIG. 83 will be described.
Figure 83 shows, as with the clothespins and barrette mentioned above,
Appropriate pressure is applied to a part of the water bottle, which has a certain degree of clamping strength and water is filled on the cylindrical side surface, and for example, a clothespin deforms the object and maintains that state by frictional force. However, if the object is removed, the thickness of the water layer can be changed in the direction of thinning in the same sense that the object returns to its original shape while relaxing for a certain period of time.
FIG. 83 shows a shape that allows pressure to be applied to an arc corresponding to a portion of the circumference rather than the entire circumference. However, any length can be easily manufactured. These days plastic shapes can be manufactured inexpensively. In particular, 3D printers have spread and gained popularity, and educational institutions have introduced printers priced at several hundred thousand yen one after another, making it extremely easy to make your own using resin materials.


<<0415>>
Next, with reference to FIG. 80, the principle of its configuration, principle, and operation will be described.
Now, in FIG. 80, in order to give priority to visual understanding, first, as an ideal state, there is no shielding feature, and the elevation angle is 0 degrees (this will be replaced with θ later for generalization, but the diagram becomes complicated, so First, let us assume a satellite at the position of θ=0 degrees. The azimuth angle of the satellite is assumed to be in a direction rotated clockwise by φ degrees from the left side of the body toward the front of the body when viewed from the zenith. The elevation angle is now set to 0 degrees for convenience. First, FIG. 80 is drawn considering the situation in which the signal from the satellite arrives.
Fig. 80 shows a clip of the shape shown in Fig. 83, which has a central angle of about 180 degrees and is used to hold the cylindrical water bottle on the left side of the body.
Fig. 80 shows a clip in the shape of Fig. 83, which has a central angle of about 180 degrees and is used to hold the cylindrical water bottle on the left side of the body. More precisely, however, let B be the distance from the plane of the GPS antenna to the center of its clip-thinned portion along the normal perpendicular to the back.
Then, in FIG. 80, ``waves diffracted at the outer edge of the cylinder and reach the GPS antenna'' , and the wave reaching the GPS antenna after being diffracted.

a - b + C
It can be seen that it is.
Slowly slide the "clip to thin the water layer" mentioned above from the side closest to the back to the direction farthest from the back.
In the process, if there is a place where the received intensity of the target satellite signal is minimized and becomes the lowest, it is strongly presumed that the two diffracted waves are in opposite phase at that place. Because the water layer is getting thinner, even if the signal strength from one of the satellites is getting stronger, the signal strength is getting weaker. This is because it is completely inconceivable. By the way, the material used for the clip is a plastic resin or the like, which is transparent to the L1 band signal and therefore has no effect on it.
Now that you know the satellite number that gave you that particular signal strength, you can use it next time. In other words, the work efficiency can be improved by not using the satellite number in the azimuth acquisition method in the outdoor activities for the following days or several days including the day. Up to this point, the above-mentioned 1. is. (This means that such usage may be more convenient for practitioners such as geographic surveys rather than investigating satellite conditions. By the way, ordinary inexpensive GPS receivers By specifying a specific satellite number, it is possible to set a flag that excludes the use of that satellite, so if you do so, you can easily realize the intention to exclude that satellite from the calculation target and respond immediately. Even in the direction information acquisition method of the proposed method, such a thing, that is, a flag indicating that the satellite is not included in the calculation can be set. I would like to point out that we can respond immediately.)
Then, as already mentioned, the numerical representation of the satellite azimuth angle (information in the sense that it is not in body-fixed coordinates) can be quickly output by the GPS receiver. If you compare this, the direction you are facing right now, by chance, is determined by the size of the water bottle on the side of the cylinder on your back and the positional relationship between the GPS receiver and the satellites that should only be affected by diffraction. Since the geometric arrangement of the possible range of existence from where one can exist when viewed from the front of one's body is immediately determined, based on that information, it is possible to know the frontal direction of one's body in a limited manner. , can be done without delay. This is the end of 2. This is a contribution equivalent to
Next, for the position where the clip was fastened, the length of B is read from a scale or the like that may be printed on the water bottle. The difference in the propagation distances of the two diffracted waves, that is,
a - b + C
In other words, in this state, it should be an odd multiple of half wavelength (due to cancellation of diffracted waves), so r (cylinder radius), A (cylinder height for GPS antenna. Specifically, the distance between the “plane parallel to the bottom surface of the cylinder” containing the center of the GS antenna and the bottom surface farther from the back of the cylinder), B (the “plane parallel to the bottom surface of the cylinder” containing the center of the GPS antenna and , the distance from the back of the cylinder to the bottom, and λ (the wavelength of the target GPS or GNSS signal) are given as known numbers. Obtaining (3) from the propagation distance difference between the two waves, obtaining the equation (4) regarding the propagation distance and the satellite direction φ,

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(a + c)-b = (2n+1) ・λ/2 (n=0,1,2,…) …(3)

c=(AB)・sinφ …(4)
Solving these equations for φ yields
It is immediately possible to obtain φ. Up to this point, the above-mentioned 3. is. As already mentioned, this means that the satellite exists on the circumference of a small circle in the upper hemisphere specified by the parameter φ and the orientation of the body.

Now, in the figure we have considered here, as already mentioned, we assumed θ=0. In other words, the center of the area where the thickness of the water receiving the parallel waves from the satellite is thin is "when viewed from the back of the user, the front of the body is the axis, and the left side of the user is horizontal. As a starting point, I have limited myself to that (for the sake of clarity), drawing a diagram and thinking accordingly. The clip at that time is assumed to have a central angle of about 180 degrees.
At that time, the magnitude of B was changed, and as a result, the aspect when the minimum value was obtained at the minimum value was examined.

Well, next, let's think about releasing these restrictions. That is, change the orientation of the clip with θ=0 and observe the variation in the signal strength of the satellite. That is, reduce the thickness of the water, change the orientation, and observe further changes in the received intensity of the satellite of interest. That is, by changing the value of θ, we can further observe changes in the received signal strength of the satellite of interest. Here, θ means that the center of the area where the thickness of the water is thinned is measured clockwise from the front of the body when viewed from the back of the user, with the horizontal direction on the left side of the user as the base point. angle”.
Specifically, what happens when this clip is integrated with the cylinder and is rotated about the front of the body, or when the clip is rotated about the front of the body without rotating the cylinder?
This in FIG. 78 will change θ. As mentioned above, if there is a point where the signal strength is the lowest when turning in this way, the line connecting the center of the area where the water is thinned by the pressure of the clip and the center of the GPS antenna at that time and the body frontal axis, the plane spanned by and the small circle mentioned above, the intersection point (the visible part or the reasonably possible part) is the specific direction of the satellite. strongly estimated.
In this way, the result of being able to obtain body-fixed coordinates (not numerical values), such as that direction in the sky, is valuable. Numerical information cannot always be used in this way. This is because the azimuth and elevation angles of the satellites, which the GPS receiver simply outputs as numerical values, are not body-fixed coordinates, so it is completely unknown in which direction the reference is. . Acquisition of azimuth information by matching it with the direction obtained by body-fixed coordinates like this method is valuable because it can be dramatically meaningful and can be used to support action decisions.
Up to this point, the above-mentioned 4. is.

At this point, it goes beyond the traditional expression of diffraction, such as being able to receive radio even in the shadow of a building, which is difficult to feel grateful for. Even in the proposal of a novel style of decision support, it is effective for the first time to have a rare and difficult experience that diffraction has a useful aspect, in a framework that is economically reasonable and as a fun outdoor activity. It has a great effect that it can be provided to Accumulating such valuable experiences is an enjoyable experience that is necessary in order to be interested in lifelong learning efforts, research activities, and even efforts to create innovation, and to achieve results. It has a great effect in fostering subjective interest through
In the drawing, a clip corresponding to a central angle of about 90 degrees is drawn. However, it should be noted that the specification uses a clip assuming a central angle of about 180 degrees.
<<0416>>
The propagation path difference, that is, a−b+C in FIG. 79, is an odd multiple of the half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from FIG. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)
<<0417>>
Such an understanding works extremely well in the rare case that the diffracted waves of most satellites are normally diffracted, but the satellite signal appears to be diffraction-cancelled. Suppose, at the summit or on the ridge, identification is not possible due to reasons such as in which direction it descends, or because there is no view due to fog, or because visibility is not usable due to snow blindness, or because it is night time. In the case of overseas expeditions, visual identification is difficult, and magnets are unreliable volcanic zones. However, liquids with a much lower melting point than water, such as ethyl alcohol and methyl alcohol, can also be used as suitable options, and in this case, they can also be used for beverages, medicines, fuels, etc.), Appropriate use of magnets is extremely difficult due to areas with large influences. It is also very effective in reconnaissance, research, walking, etc., where there is no moving environment to receive benefits.

This method is effective for diffracted waves, and even if φ is a negative value, it is useful as long as it is a diffracted wave. In addition, I would also like to point out that it is possible to perform actions equivalent to specifying the direction (especially if it is combined with the normal direction limitation, it is even easier to do). (Also, when only the semicircle is peeled off, regardless of whether the value of φ is positive or negative, when the value is small, an action equivalent to specifying the orientation can be performed simply).

It seems that the transmitted diffracted wave is attenuated more by the transmitted amount than the edge diffracted wave that does not experience transmission. will be compensated by the transmitted diffracted wave experiencing a small attenuation due to
<<0418>>



First, observe the state in which the whole is covered with water. Assume that signals from signal sources α, β, and γ can be observed.
Keeping one row perforated (i.e. removing the water plate or water rod) and the other rows blocked with water, observing, α, β, are observed.
In other words, the signal from the signal source γ suddenly disappeared by opening the window row at a certain location. The diffracted wave (which should be weaker than the direct wave at the time of diffraction) that has come around to a large extent, and the diffracted wave of the transmitted wave (at the time of transmission and diffraction) that partially entered through the transmission window ( It can be seen that the diffracted waves from the mouth end point of the pillar are canceled out by the mutually canceling "target" effect due to the phase shift.
In this way, the propagation distance of the radio waves that enter through the window, diffracted, and reach the GPS antenna, and the radio waves that arrive after being diffracted from the edge of the large tube or wall. should be an odd multiple of λ/2.

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c)-b (n=0,1,2,…) …(3)

c=(AB)・sinφ …(4)
Although it is an odd multiple, it is usually 1 (n=0). If the system is determined by GPS, Glonass, etc., λ is constant and about 19 cm.
From these principles, the above equations are established, from which φ can be estimated.
In other words, by opening the window, you can also study diffraction, and you can study and research invisible radio waves.
That is, A, B, r are known to the observer or implementer (not the designer). Therefore, it can be seen that a and b can also be considered to be known since they are immediately determined by calculation. GPS L1 C/A has λ=19 cm, and from this λ and human body dimensions of A, B, and r, it becomes clear that n=0 can be used. Then, when A, B, a, b, λ, and n are known and c is eliminated from (3) and (4), it becomes clear that only the variable φ remains as a variable. Therefore, φ can be determined. In other words, when such signal acquisition disappears, that is, when a row of windows that seem to cancel each other becomes clear, the directivity φ of the satellite with respect to the front of the body becomes clear. This is an interesting use of the generally troublesome properties of diffracted waves.

By repeating this, it is possible to estimate the direction of existence of each satellite like solving a riddle.
In a sense, this is an intellectual play limited to the outdoors, and it also includes the challenge of a new genre.
The value of B may be the distance to the center of the window. Basically, if the phases are completely opposite to each other, it is better.


In addition, the method of peeling was described, but this is a U-shaped plastic (plastic does not show absorption in the L1 band, so to speak, it is transparent) that is pinched along the circumference (some kind of Just like hair clips, ordinary clothespins, and futon scissors that prevent the futon from being blown away by strong winds when drying the futon, you can push it in with an appropriate amount of pressure, not to the extent that it hurts the target, and hold it down. remains there, and as a result, the shape, especially the thickness, of any intended portion of the fluid, elastic body, or elastic-like body is formed as thin as intended, but when removed, the target thickness (Fig. 83), the whole circumference or a part By acting to pinch a point near one point) with an appropriate pressure, liquid such as water in that part is pushed out and thinned (and by the method of moving the part that gives such pressure ), can also produce any effect. In that case, you can find the place where the attenuation occurs by sliding slowly and steadily, so you can not only be passive to the radio waves from the satellites in space, but also experience the result of a kind of dynamic action. It can also be effectively used as an educational device for the part that is the fundamental property of electromagnetic waves, and has a great effect.

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Figures 87-88 are intended to show that;
In other words, "When the GPS is placed at the center of the bottom of a cylindrical well with a diameter R (R = 2r as the radius r), the diffracted waves cannot be completely eliminated unless the well has a radius r about twice the wavelength λ or more. It may be difficult

In FIG. 88, consider how the edge diffracted wave affects GPS.
To state the conclusion first, the minimum θ is the diffracted wave at the θ degree point that cancels out the 0 degree diffracted wave at the edge.
When R=λ/2=9.5cm θ=180 degrees (this is called diffraction or reflection)
θ=90 degrees when R=λ=19cm
θ=60 degrees when R=2λ=38cm
is. This indicates that when the aperture diameter R is less than λ, cancellation does not readily occur at the central portion. Depth is irrelevant (since all edge points are the same distance from the center of the cylinder regardless of depth).
This suggests the following. i.e.
For a cylinder much smaller than the diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder reinforce each other. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder therefore does not occur. Weakness due to caliber cannot be expected. There is a total of 1 in-phase point and a total of 0 anti-phase points on the entire circumference.

2. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the greater the diffraction angle, the greater the diffraction angle attenuation. Relative weakening can be expected with increasing depth.
<<0420>>

For a cylinder with a diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Hence, the phase at all cylinder edges is slightly diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are slightly diversified (antiphase at θ=±90 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and r= 1λ….0=cosθ….θ=±90 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder slightly cancel each other. Therefore, the mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder is slight. There are in-phase points every 180 degrees (2 points in total) on the entire circumference, and anti-phase points every 180 degrees (2 points in total).

2. The diameter of the cylinder is sufficiently comparable to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the larger the diffraction angle, the larger the diffraction angle attenuation. Relatively modest attenuation can be expected with increasing depth.
<<0421>>

In a cylinder with a diameter of 2λ (38 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are diversified to some extent. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are diversified (antiphase at θ=±60 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 = cos θ….θ=±60 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs. There are in-phase points every 120 degrees (total 3 points) on the entire circumference, and anti-phase points every 120 degrees (total 3 points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder does not have a very large diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is not so large, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, even if the depth is increased, its weakening cannot be expected so much.
<<0422>>

For a cylinder with a diameter of 4λ (76 cm),

1. The diameter of the cylinder is large compared to the wavelength (distance used for phase change). Thus, the phase at all edges of the cylinder can be moderately diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are fairly diversified (θ = ±29.0 degrees, ±51.3 degrees, antiphase at θ = 0 degrees ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and
r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0 degrees, ±51.3 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs to some extent. On the entire circumference, there are in-phase points (total * points) at every * degrees, and anti-phase points are at every * degrees (total * points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a small diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is small, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, the weakening cannot be expected even if the depth is increased.




<<0423>>

By gaining depth, those wishing to reach GPS with diffracted waves can only experience large diffraction angles, thereby causing large diffraction angle attenuation.


In order to obtain that large diffraction angle, it is necessary to make it deep.
However, doing so also reduces the solid angle in which direct waves can be received. The limit is

FIG. 87 shows a case where thin portions are formed in the vertical direction. This can be done by using a flexible material such as silicon and a different shape than the washing scissors mentioned earlier (when using scissors that create a thin portion in the vertical direction).
The figure omits the thickness of the cylinder. The notched parts are also simply drawn.
The outer cube is for reference only.
<<0424>>

When φ in the previous diagram is limited to φ=0, the following is obtained.

A: Height (from the bottom) of the canteen. Let the distance from that point to the GPS be a.
B: Height (from the bottom) of the "notched part" of the cylindrical water bottle (therefore A > B). The distance from that inner point to the GPS is b.
(With this setting, the distance from the bottom of the cylinder to the lowest point of the "notched part" provided on the cylinder is AB.)
r: inner radius of cylindrical water bottle
λ: Wavelength of GPS satellite signal

A2+ r2 = a2 (1)
B2+ r2 = b2 (2)
ab =(2n+1)*λ/2 (where n=0, 1, 2, 3, etc.)・・・・・・(3)
<<0425>>

If r=10cm A=20cm n=0:
Substituting the above assumption into (1) a=√(400-100)=17.321cm
Substituting the above into (3), b=a-(c/f)/2
=17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm =7.80cm
Substituting the above into (2) B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
Therefore, the "cut depth (AB)" is
It becomes a notch with AB= 20cm-6.2865cm ≒ 13.7cm.

A cut of about 13.7 cm out of a height of 20 cm is appropriate.
or,
By creating a thin portion centered on that point, the phase difference between the edge diffracted wave from θ=0 and the transmitted diffracted wave becomes almost opposite at the GPS receiving point, so the amplitudes almost cancel each other. ,
Mixing of diffracted waves can be avoided.

In other words, if there is a satellite signal for which reception determination is lost due to an action, it is possible to estimate the possibility that it exists in the direction of φ=0.


That is, the propagation path difference, that is, a−b+C in the figure, is an odd multiple of a half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from FIG. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)




<<0426>>
If the signal diffracted from the edge of the thick layer is still detectable, the difference between the propagation distance of the diffracted signal and the propagation distance corresponding to an odd number of half wavelengths at the position of the GPS receiver (antenna) is It is also possible to form a thin layer that can capture the transmitted signal, such as having a . In the latter case, the propagation distance is shorter (the intensity is stronger) and the diffraction angle is smaller (the intensity is stronger). To prevent it from becoming too large, the latter is designed so that a certain amount of transmission attenuation also occurs as a load.
If the values of A, B, r, a, and b are the same as in the previous study, the distance difference between a and b becomes an odd number multiple (basically 1 time) of 1/2 of the wavelength, and they cancel each other out. In some cases, the distance itself of the thinned part at the top of B is sufficient if the signal from the unnecessary direction falls below the threshold for the reason described above, so it is not necessary to set an excessively strict numerical value. (If there is no thinned part and no unnecessary diffraction signal is detected, it need not be set in the first place.).

The question is how to make this thin layer, but it is made of a slightly flexible transparent plastic material, for example, a thin PET (polychlorinated terephthalate) material that is highly flexible (a PET bottle called "Irohasu" is similar to that). ), and forcibly compressing only that part with a rigid plastic transparent ring frame, such a thin layer can be formed only there. The plastic shows little absorption for the L1 band and is transparent. Of course, make sure that the water pushed out from there can escape up and down. By gradually shifting the frame upwards or downwards, a thin layer of about 1 to 2 cm can be created at the desired location. All you have to do is shift it and see how it reacts. It is as salty as a headband.

In addition, the length of B in the above figure can be measured from the height of the antenna on the bottom to the center of the thickness of the water layer. As I have said many times, it is only necessary that the received strength be less than the threshold, so some difference is not important.

Of course, any other method may be used as long as it has the same effect.
<<0427>>

A band can also be passed through this part and fixed to the body.Microwaves can pass through transparent plastics and clothing.

It should be noted that the refractive index of air as a gas at 0°C and one atmospheric pressure against vacuum (reflective index) n≈1.000292 The refractive index of water as a liquid at 20°C with respect to air is n≈1.33. There is some refraction. However, it has little impact on the subject here. When entering water from air, the angle of refraction becomes slightly smaller than the angle of incidence, but when leaving water to air, the reverse is true, so it can be said that the angle of incidence returns to the initial angle of incidence. Since it diffracts as it exits the slit, we have only dealt with diffraction in the end. Rather than strictly aiming for the establishment of the interference, it is only necessary that the diffracted wave interaction is less than the threshold value of the GPS receiver, so an approximate value will suffice.
<<0428>>

In the above, we considered a cylindrical shape as the basic structure. It may be possible to have a plate of water parallel to the left and right, and in that case, as long as there is a thin part in that part, that is fine.
Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.
<<0429>>
FIG. 85 is a diagram showing the positional relationship between FIG. 84 and the human body just in case.

Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.
<<0430>>

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.

<<0431>>
The configuration shown in FIG. 86 is suitable when it is clear that the diffracted waves (θ=0 in the discussion so far) should be limited to the diffracted waves only in the lateral direction and eliminated. When canceling the diffracted wave of the satellite signal near θ=0 to the target, the length of the notch of the dent or the depression is about 14 cm. It is assumed that the horizontal length in the figure is about 20 cm and the vertical length is about 30 cm. The diffracted wave of the immediate neighbor is canceled by the immediate neighbor. Combining two such water bottles facing each other will form a rectangle. More convenient to carry. In addition, such a shape is just right for use as a table in the tent. The inside of the tent often gets wet due to rain or condensation, but if you place a board or the like with such a notch on the foot side and pass it as appropriate, the items placed on top will not get wet and it will not be too heavy and easy to handle. . A stopper may be attached. Mutual connections may also be provided. You may attach a scale so that atmospheric pressure measurement is possible. These are described separately.
shows a view looking down from the zenith. A GPS receiver and a cylinder of water are formed on the user's back.

cylindrical.
In order to eliminate it, the threshold can be appropriately set, but for some reason (GPS with inferior resolution has to be used), the signal strength of the attenuated wave of the diffracted wave is In some cases, it may be due to a special background such as a wave with a strong intensity that cannot be distinguished as a function of the GPS receiver in the first place.)
In that case, dimensionally, it may be affected by diffracted waves.
Especially when using inexpensive GPS as described above.
In that case, conversely, the problem can be solved by doing the following.
Since it utilizes the principle, it can also be used for educational purposes.
Surprisingly, there are not many electromagnetic waves derived from satellites with wavelengths of this level, and they are suitable for outdoor education because they attract children's interests. As mentioned above, this proposal has low cost, light weight, and compactness suitable for support of citizen-level volunteer relief activities. , The principle is easy to understand, and it is suitable for educational equipment because it has the fun and enjoyment of realizing the desired true function by combining familiar things. <<0432>>

FIG. 80 is a diagram assuming that a cylindrical flexible water bottle made of, for example, silicon material is attached to the back of the body, and the sectional view is viewed from the zenith direction.

Suppose that the water bottle made of silicon material has a part that can be changed in thickness. For example, it consists of different compartments, and the thickness of the water layer is changed by removing or inserting each compartment. Part of the compartment can be pulled out for assembly or built-in. However, since there are several layers of water layer compartments, it is not necessarily the case that removing one layer completely eliminates the water layer. By doing so, it is possible to easily reduce the thickness of the water in a region of several millimeters to several centimeters, for example, only in the circumferential portion (or only the left and right half-circumferential portions) at a certain distance from the back.

Figures 95 and 96 show the stripping aspect.

Then, what happens will be described with reference to FIG. 79 as an example. Waves that reached the GPS receiver while diffracting from the end of the cylindrical shape and reached the GPS receiver above the threshold entered from the stripped part and attenuated while being transmitted and diffracted while reaching the GPS receiver. , are canceled because of the opposite phase or almost the opposite phase, and can be controlled to be less than the threshold as a whole.
GPS satellites are known to: Sometimes it sends more power than it needs. This can also be considered as the occurrence of a kind of trouble. However, it is sometimes difficult to distinguish whether the signal is received as a diffracted wave because it was transmitted with more power than necessary, or whether the signal is a strong signal because it is a direct wave.

It would be useful to have a way to make such a distinction. To do so: Peel off a certain part that is sticky now. Stripping off naturally reduces the number of shielding components, so normally the received radio waves may become stronger, but never weaken. It should be. The direct wave should be completely unaffected. Even if there is a weak influence, it is unthinkable that it will weaken visibly. This is because the direct wave should be overwhelmingly stronger than the slight post-transmission diffracted wave.

However, if the diffracted wave is a signal that happens to have sufficient intensity, it is considered that interference with a slight post-transmission diffracted wave has a certain probability of occurrence.

Therefore, for example, if you peel off one step from the bottom, examine it, return it again, peel off another step, and examine it, when you peel off some step, there is a certain A sudden drop in satellite signal strength below the threshold is strongly presumed to be due to the following.
<<0433>>

That is, the propagation path difference, that is, a−b+C in FIG. 79, is an odd multiple of half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from FIG. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)

Such an understanding works extremely well in the rare case that the diffracted waves of most satellites are normally diffracted, but the satellite signal appears to be diffraction-cancelled. Suppose, at the summit or on the ridge, identification is not possible due to reasons such as in which direction it descends, or because there is no view due to fog, or because visibility is not usable due to snow blindness, or because it is night time. In the case of overseas expeditions, visual identification is difficult, and magnets are unreliable volcanic zones. However, liquids with a much lower melting point than water, such as ethyl alcohol and methyl alcohol, can also be used as suitable options, and in this case, they can also be used for beverages, medicines, fuels, etc.), Appropriate use of magnets is extremely difficult due to areas with large influences. It is also very effective in reconnaissance, research, walking, etc., where there is no moving environment to receive benefits.

This method is effective for diffracted waves, and even if φ is a negative value, it is useful as long as it is a diffracted wave. In addition, I would also like to point out that it is possible to perform actions equivalent to specifying the direction (especially if it is combined with the normal direction limitation, it is even easier to do). (Also, when only the semicircle is peeled off, regardless of whether the value of φ is positive or negative, when the value is small, an action equivalent to specifying the orientation can be performed simply).

It seems that the transmitted diffracted wave is attenuated more by the transmitted amount than the edge diffracted wave that does not experience transmission. will be compensated by the transmitted diffracted wave experiencing a small attenuation due to


<<0434>>

First, observe the state in which the whole is covered with water. Assume that signals from signal sources α, β, and γ can be observed.
Keeping one row perforated (i.e. removing the water plate or water rod) and the other rows blocked with water, observing, α, β, are observed.
In other words, the signal from the signal source γ suddenly disappeared by opening the window row at a certain location. The diffracted wave (which should be weaker than the direct wave at the time of diffraction) that has come around to a large extent, and the diffracted wave of the transmitted wave (at the time of transmission and diffraction) that partially entered through the transmission window ( It can be seen that the diffracted waves from the mouth end point of the pillar are canceled out by the mutually canceling "target" effect due to the phase shift.
In this way, the propagation distance of the radio waves that enter through the window, diffracted, and reach the GPS antenna, and the radio waves that arrive after being diffracted from the edge of the large tube or wall. should be an odd multiple of λ/2.

a^2 + r^2 = A^2 …(1)

b^2 + r^2 = B^2 …(2)

(2n+1) ・λ/2 = (a + c)-b (n=0,1,2,…) …(3)

c=(AB)・sinφ …(4)
Although it is an odd multiple, it is usually 1 (n=0). If the system is determined by GPS, Glonass, etc., λ is constant and about 19 cm.
From these principles, the above equations are established, from which φ can be estimated.
In other words, by opening the window, you can also study diffraction, and you can study and research invisible radio waves.
That is, A, B, r are known to the observer or implementer (not the designer). Therefore, it can be seen that a and b can also be considered to be known since they are immediately determined by calculation. GPS L1 C/A has λ=19 cm, and from this λ and human body dimensions of A, B, and r, it becomes clear that n=0 can be used. Then, when A, B, a, b, λ, and n are known and c is eliminated from (3) and (4), it becomes clear that only the variable φ remains as a variable. Therefore, φ can be determined. In other words, when such signal acquisition disappears, that is, when a row of windows that seem to cancel each other becomes clear, the directivity φ of the satellite with respect to the front of the body becomes clear. This is an interesting use of the generally troublesome properties of diffracted waves.
<<0435>>

By repeating this, it is possible to estimate the direction of existence of each satellite like solving a riddle.
In a sense, this is an intellectual play limited to the outdoors, and it also includes the challenge of a new genre.
The value of B may be the distance to the center of the window. Basically, if the phases are completely opposite to each other, it is better.


In addition, the method of peeling was described, but this is a U-shaped plastic (plastic does not show absorption in the L1 band, so to speak, it is transparent) that is pinched along the circumference (some kind of Just like hair clips, ordinary clothespins, and futon scissors that prevent the futon from being blown away by strong winds when drying the futon, you can push it in with an appropriate amount of pressure, not to the extent that it hurts the target, and hold it down. remains there, and as a result, the shape, especially the thickness, of any intended portion of the fluid, elastic body, or elastic-like body is formed as thin as intended, but when removed, the target thickness (Fig. 83), the whole circumference or a part By acting to pinch a point near one point) with an appropriate pressure, liquid such as water in that part is pushed out and thinned (and by the method of moving the part that gives such pressure ), can also produce any effect. In that case, you can find the place where the attenuation occurs by sliding slowly and steadily, so you can not only be passive to the radio waves from the satellites in space, but also experience the result of a kind of dynamic action. It can also be effectively used as an educational device for the part that is the fundamental property of electromagnetic waves, and has a great effect.


<<0436>>
Figures 87-88 are intended to show that;
In other words, "When the GPS is placed at the center of the bottom of a cylindrical well with a diameter R (R = 2r as the radius r), the diffracted waves cannot be completely eliminated unless the well has a radius r about twice the wavelength λ or more. It may be difficult

In FIG. 88, consider how the edge diffracted wave affects GPS.
To state the conclusion first, the minimum θ is the diffracted wave at the θ degree point that cancels out the 0 degree diffracted wave at the edge.
When R=λ/2=9.5cm θ=180 degrees (this is called diffraction or reflection)
θ=90 degrees when R=λ=19cm
θ=60 degrees when R=2λ=38cm
is. This indicates that when the aperture diameter R is less than λ, cancellation does not readily occur at the central portion. Depth is irrelevant (since all edge points are the same distance from the center of the cylinder regardless of depth).
This suggests the following. i.e.
For a cylinder much smaller than the diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are similar. Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder reinforce each other. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder therefore does not occur. Weakness due to caliber cannot be expected. There is a total of 1 in-phase point and a total of 0 anti-phase points on the entire circumference.

2. The diameter of the cylinder is sufficiently small compared to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the greater the diffraction angle, the greater the diffraction angle attenuation. Relative weakening can be expected with increasing depth.
<<0437>>

For a cylinder with a diameter of λ (19 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Hence, the phase at all cylinder edges is slightly diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are slightly diversified (antiphase at θ=±90 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・1λwith n=1 and r= 1λ….0=cosθ….θ=±90 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder slightly cancel each other. Therefore, the mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder is slight. There are in-phase points every 180 degrees (2 points in total) on the entire circumference, and anti-phase points every 180 degrees (2 points in total).

2. The diameter of the cylinder is sufficiently comparable to the wavelength (distance used for phase change). Therefore, when the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a large diffraction angle. Therefore, the larger the diffraction angle, the larger the diffraction angle attenuation. Relatively modest attenuation can be expected with increasing depth.


In a cylinder with a diameter of 2λ (38 cm),

1. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, the phases at all edges of the cylinder are diversified to some extent. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are diversified (antiphase at θ=±60 degrees and θ=0 degrees ∵r(1-cosθ)=n・λ/2 with n=1 and r=1λ….1/2, -1/2 = cos θ….θ=±60 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs. There are in-phase points every 120 degrees (total 3 points) on the entire circumference, and anti-phase points every 120 degrees (total 3 points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder does not have a very large diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is not so large, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, even if the depth is increased, its weakening cannot be expected so much.

For a cylinder with a diameter of 4λ (76 cm),

2. The diameter of the cylinder is large compared to the wavelength (distance used for phase change). Thus, the phase at all edges of the cylinder can be moderately diversified. Therefore, the phases of the diffracted waves at all edges of the cylinder are fairly diversified (θ = ±29.0 degrees, ±51.3 degrees, antiphase at θ = 0 degrees ∵r(1-cosθ)= n・λ/2 with n=1,3 and
r=4λ…7/8, 5/8=consθ….θ=±29.0 degrees, ±51.3 degrees). Therefore, the diffracted waves at all edges of the cylinder cancel each other to some extent. Mutual cancellation of the diffracted waves at all edges of the cylinder thus occurs to some extent. On the entire circumference, there are in-phase points (total * points) at every * degrees, and anti-phase points are at every * degrees (total * points).

2. The diameter of the cylinder is about the same as the wavelength (distance used for phase change). Therefore, even if the cylinder is deep, the diffracted wave reaching the center of the bottom of the cylinder has a small diffraction angle. Therefore, since the diffraction angle is small, the diffraction angle attenuation is not so large. Relatively, the weakening cannot be expected even if the depth is increased.






By gaining depth, those wishing to reach GPS with diffracted waves can only experience large diffraction angles, thereby causing large diffraction angle attenuation.


In order to obtain that large diffraction angle, it is necessary to make it deep.
However, doing so also reduces the solid angle in which direct waves can be received. The limit is

FIG. 88 shows a case where thin portions are formed in the vertical direction. This can be done by using a flexible material such as silicon and a different shape than the washing scissors mentioned earlier (when using scissors that create a thin portion in the vertical direction).
The figure omits the thickness of the cylinder. The notched parts are also simply drawn.
The outer cube is for reference only.
<<0438>>

When φ in the previous diagram is limited to φ=0, the following is obtained.

A: Height (from the bottom) of the canteen. Let the distance from that point to the GPS be a.
B: Height (from the bottom) of the "notched part" of the cylindrical water bottle (therefore A > B). The distance from that inner point to the GPS is b.
(With this setting, the distance from the bottom of the cylinder to the lowest point of the "notched part" provided on the cylinder is AB.)
r: inner radius of cylindrical water bottle
λ: Wavelength of GPS satellite signal

A2+ r2 = a2 (1)
B2+ r2 = b2 (2)
ab =(2n+1)*λ/2 (where n=0, 1, 2, 3, etc.)・・・・・・(3)

If r=10cm A=20cm n=0:
Substituting the above assumption into (1) a=√(400-100)=17.321cm
Substituting the above into (3), b=a-(c/f)/2
=17.32cm-(3x1010)[cm]/(1575.42*106)/2 =17.32cm-9.52cm =7.80cm
Substituting the above into (2) B=√{-r2 + b2} =√{-100 + 7.80^2} =√{-100+60.48} =6.2865cm ≒6.3cm
Therefore, the "cut depth (AB)" is
It becomes a notch with AB= 20cm-6.2865cm ≒ 13.7cm.

A cut of about 13.7 cm out of a height of 20 cm is appropriate.
or,
By creating a thin portion centered on that point, the phase difference between the edge diffracted wave from θ=0 and the transmitted diffracted wave becomes almost opposite at the GPS receiving point, so that amplitude cancellation almost occurs. ,
Mixing of diffracted waves can be avoided.

In other words, if there is a satellite signal for which reception determination is lost due to an action, it can be estimated that it exists in the direction of φ=0.


That is, the propagation path difference, that is, a−b+C in the figure, is an odd multiple of a half wavelength. If this is known, the position of the satellite can be determined by, as can be seen from FIG. It turns out that the straight line comes from somewhere on the side of the cone that sweeps into the sky. (If it is peeled not as a circle but as a half circle, it is strongly estimated that only the peeled side of the cone side surface is peeled, so the method of peeling as a half circle can also be used next time.)


<<0439>>
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and contains water at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, and protrudes forward, rearward, or laterally from the direction information acquisition device. to attenuate the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area,
A direction information acquisition method characterized by:
<<0440>>
The azimuth information acquisition method; containing water is water for drinking or cooking, alcohols, physiological saline for emergency medical use, alcohol for disinfection, medical chemicals, or fuel A direction information obtaining method, characterized in that the container body contains alcohol.
The direction information acquisition method; the shape of the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder; the central axis and the vertical axis of the body
and the lateral axis of the body are perpendicular to each other; a GPS receiver is disposed near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the alignment of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the main beams of the antenna are substantially the same.
The method for obtaining direction information, comprising:
The shape of the thing containing water is cylindrical;
Water supply subdivided sealed vinyl packaging package When a continuous body with a separation tear line is wound around a paper cylinder, etc., any two lines of the separation tear line that are initially adjacent
, is also about 137.5 degrees or a natural number multiple thereof, or about 222.5 degrees (this is 137.5 degrees
180 degrees) or natural multiples thereof, the spacing of adjacent separating cut lines is determined by the paper cylinder radius and the drinking water aliquot sealing vinyl
It is designed based on the interval value calculated from the thickness of the continuum with separation perforation line of the packaging package and the order number of the perforation line from the beginning;
When viewed from the central axis, all the fibers are dispersed in different directions, and an overall structure that does not overlap no matter how many times the fibers are wound is formed.
Direction information characterized by the use of a continuum with a separation perforated vinyl package, characterized by attenuating the signal strength derived from GPS satellites that existed outside the above-mentioned sky coverage area without omission. Acquisition method.
Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the above-mentioned direction information acquisition device, the power for electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal is halved.
A substance with a depth of 5 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and existed outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
Has a hemispherical antenna pattern
One GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
Attached to the front side or rear side of the body, at least on either the left or right side of the direction information acquisition device, the power is halved against the electromagnetic waves of the frequency of the GPS satellite transmission signal
A substance with a depth of 20 cm or less was attached so as to protrude forward, backward, or laterally from the direction information acquisition device, and was present outside the sky coverage area.
A direction information acquiring method characterized by attenuating signal strength derived from a GPS satellite.
The direction information acquisition method; containing water is water or alcohol for drinking or cooking, or physiological saline or disinfecting alcohol for emergency medical use.
It is a container containing liquids for medical use, drugs for medical use, or alcohols for fuel, or is ingested as food containing water or alcohols.
or miso, miso-based products, or salted preserved foods such as sausages, salami, ham, or smoked products.
or is a nutritional liquid or gel ingestion, or is part of an animal or plant, or is meat or cereals or legumes or root vegetables.
And, it is a highly water-containing tissue such as muscle or skin, or it is a seasoning, or it is a heat or cold insulation material, or it is a super absorbent polymer.
or daily necessities such as gel or liquid cosmetics or household products (detergents/liquid soaps), or liquids containing electrolytes filled in batteries or rechargeable batteries
Or industrial products such as gel-like polymers, or chloroprene rubber or polychloroprene rubber or chloroprene rubber (CR rubber) equivalent or higher
A material that has GPS electromagnetic wave absorption characteristics such as the 1.5 GHz band, or a material that uses a so-called wet suit material or a wet suit itself
or antifreeze used in polar regions, cold regions or high altitudes, or ethylene glycol or diethylene glycol, or large scale
Moist soil or moist sand or sea water or lake water or river water or rain, such as those available in the open in an emergency during natural disasters, large-scale man-made disasters
Harsh environments where the use of water or sometimes the excretion of living organisms or livestock must be found effective, or medicinal liquids
Alternatively, a direction information acquiring method characterized by using a disinfectant solution, an infusion solution, or a physiological saline solution.
Has a hemispherical antenna pattern
One GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
It is mounted on the front side or the rear side of the body, and at least one of the right and left or the left and right of the above-mentioned direction information acquisition device is labeled "relative dielectric for electromagnetic waves with the frequency of the GPS satellite transmission signal" against the electromagnetic wave with the frequency of the GPS satellite transmission signal The square root of the coefficient (εr) and the dielectric loss tangent (tan δ) (δ is the dielectric loss angle) belong to a region of a certain numerical value or more such as “10”). Alternatively, it is mounted so as to protrude to the side, and attenuates the signal strength derived from GPS satellites that exist outside the above air coverage area.
How to get rank information. The azimuth information acquisition method;
is a container containing alcohol for disinfection, medical liquid medicine, or alcohol for fuel.
The shape of the direction information acquisition method; the one containing water is a side surface or a part of a cylindrical or rectangular cylinder;
A GPS receiver is arranged near the intersection of the central axis and the vertical axis of the body; the central axis and the main antenna of the GPS receiver
A direction information obtaining method, characterized in that the directions of the beams are substantially the same; and the structure is such that it can be incorporated as an internal structure of a rucksack and can be removed.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
2πg(a-0.5bg)+2πbggn (where n=1,2,3...)
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package characterized by being designed to keep "the length of the interval between the nth cut and the n-1th cut of the subdivided water package" in length .
In the direction information acquisition method, the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water according to claim 5 is wound outward with a radius of a (cm) at the start of winding.
A direction information acquisition method characterized by the fact that a cylindrical shape can be reliably and simply formed while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist.
In the continuous vinyl package for subdividing and sealing packaging of drinking water, it itself has a thickness of b (cm), and is used to easily form a cylindrical water structure.
Assuming that the radius at the start of tightening is a (cm) and that it is wound outward, if g ≈ 0.382 (= 1 - golden ratio (0.618)), π as pi
Number 1》
000155

(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 0, 1, 2, 3 ...))
(However, [ ] is the symbol for definite integral.)
or
2πg(a−0.5bg)+2πbggn
(However, θ = 2 · π · g · n (rad) (However, n = 1, 2, 3 ...))
Designed to keep the length "from the starting point to the n-th break between packets of subdivided water"
characterized by
Drinking water subdivided sealed packaging continuous vinyl package,
To be able to reliably and simply form a cylindrical shape while efficiently avoiding the occurrence of gaps where water does not exist by winding outward with a radius of a (cm) at the start of winding;
A direction information acquisition method characterized by:
(1) Has a hemispherical antenna pattern
one GPS flat antenna,
With the center of the beam horizontal,
Bounded by one semicircle passing through the zenith,
The GPS planar antenna forms a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the celestial sphere in the direction it is facing,
causing the GPS receiver connected to the GPS flat antenna to attempt to capture a signal transmitted from a GPS satellite in the upper hemisphere;
processing signals received by the GPS receiver to determine GPS satellites present in the airspace;
Using the azimuth angle of each GPS satellite obtained in the process of positioning calculation,
aligning each GPS satellite determined to be within the air coverage area in clockwise order as viewed from the starting azimuth angle of the air coverage area;
The azimuth angle of the last corresponding GPS satellite in the aligned order is defined as the starting azimuth angle, and the opposite direction of the azimuth angle corresponding to the first GPS satellite is defined as the ending azimuth angle,
an azimuth information acquisition device that limits the azimuth in the direction in which one side of the semicircle faces to the azimuth angle range defined clockwise;
(2) Attached to the front side or rear side of the body,
(3) at least one of left and right or left and right of the direction information acquisition device,
(4) those containing water,
(5) mounted so as to protrude from the azimuth information acquisition device;
(6) thereby
(7) Attenuate signal strength derived from GPS satellites that existed outside the air coverage area;
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. Like, put on,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. As such, the multiple compartments of the reservoir, which doubles as an oral intake tube for drinking water, are compactly stored in the reservoir, and when used, are pulled out (one after another) by spreading both arms or one arm, and the water plane is the arm. The reservoir compartment returns to its original compact shape in its stowed position by unfolding it (to form between the torso) and returning it to its original position (with both arms or one arm lying alongside the body when not in use). while ensuring active oral intake of water without interfering with activity.”
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
For (5), the following (5'), namely;
"More than the direction information acquisition device, it projects toward the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or projects toward the side opposite to the side of the direction information acquisition device with respect to the body, or in the extension direction of the body. so as to constitute a spatial shape,
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Sports drinks, isotonic drinks (drinks containing electrolytes with an osmotic pressure almost equal to the osmotic pressure of the human cell fluid), hypotonic drinks (lower osmotic pressure than the osmotic pressure of the human cell fluid) Beverages containing electrolytes with an osmotic pressure), hypertonic drinks (drinks containing electrolytes with a concentration higher than the osmotic pressure of the human cell fluid), physiological saline, seawater, battery electrolyte, batteries The main purpose is to actively improve the compatibility and convenience of the place, etc.)
containing an electrolyte solution or a polar solvent,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is a carry-on item in the field, or for heating fuel for cooking during tent camp, for mobile fuel such as snow vehicles, for ingestion as a nutrient source, as a luxury item It is an important carry-on item for ingestion of food, cooking and seasoning, etc.)
Ethyl alcohol, methyl alcohol (for medical supplies and disinfectants), alcohols (for general cleaning and fuel, etc.)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (4), the following (4′), namely;
"(Important for missions such as the emergency relief team medical team, it is essential as a carry-on item in the field, such as cleaning wounds, using it as a basis for implementing intravenous fluids, and using it for oral intake during extreme fatigue.)
Physiological saline, or those containing an infusion containing certain components using it,

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of increasing the high degree of versatility of carry-on items that tend to be restricted at the site and the possibility of responding to events with only on-site items.)
Containers or reservoirs containing or containing water
It can be transformed, split, and recombined.
(By having characteristics, various characteristics of signals derived from GPS satellites that existed outside the above air coverage area, and the characteristics of the GPS antenna, GPS receiver, and surrounding environment) It is possible to actively make use of the shape.)
By (more effectively)
"
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
A reservoir that can hold a water-containing object is divided into a plurality of compartments, and the compartments can be freely combined with each other to take an arbitrary shape that is closest to the user's wishes.
by (more effectively)
"
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
The reservoir, which can hold a water-containing material, is divided into multiple compartments, and can have any number of layers of water or electrolyte solutions of different concentrations or substances of different compositions or air,
(By doing so, we also utilize the property that electromagnetic waves partially reflect when incident on substances with different refractive indices.)
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
(The main purpose was to manage physical condition, including nutritional supplementation and reduction of dehydration.)
of the reservoir contents to the user,
oral intake
or
(subcutaneously, intravascularly, intraperitoneally, etc.)
Infusion
having means (such as a tube as
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir that can hold something containing water
so that the opening narrows from the periphery toward the center or widens from the center toward the periphery,
be configured
by (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, or completion of missions such as disaster relief at a higher level or cross-country skiing and to achieve higher results in triathlon competitions)
A reservoir capable of holding an object containing water (etc.)
(for example) corresponding to all or part of a development of a polyhedron, manysided object, manifold object,
multiple polygons or geometric figures as bases
(First of all, it is relatively short as a univocal image, that is, in a mathematical sense, it is easy to understand that it is often expressed as a plate shape.)
pillar
(A “pillar” in the mathematical sense is a “pillar having a geometric figure on its bottom surface, such as a cylinder or prism”)
As
(In a shape that is not so bulky that it can be attached to clothing when not in use)
configured,
(With a procedure like assembling a polyhedron from a developed view, sometimes with the aid of Velcro fasteners or fittings or sliding devices,
As a three-dimensional spatial figure in the first place)
of polyhedron surfaces
All (when intended to act as a virtual opening for electromagnetic waves by making the layer of water very thin relative to the other surfaces, rather than expressing it as a clear opening)
or
(when contemplating constructing a shape that has a non-water-filled surface, i.e., a clear opening for electromagnetic waves) partly
By forming a layered structure such as water on all or part of the surface of the polyhedron
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir capable of holding a water-bearing object is
multi-layered compartments of fan-shaped columns with relatively small central angles (compact during normal activities such as walking and running)
The structure (combined with a tube that is an oral water intake device) can be taken or easily reverted (while being easy to wear on the body and suitable for trail running).
(When rushing to the site for disaster relief, etc., in order to perform the original mission accurately, to prevent getting lost at crossroads where there is a risk of getting lost, and to more reliably acquire direction information. Second, in order to increase the survival rate of victims, reduce the probability of occurrence of aftereffects, and shorten the time until rescue after a disaster, in the event of such an emergency or emergency use, it is a way to bring serious disadvantages to victims. In order to avoid time loss due to hesitation, etc.)
By individually sliding the individual fan-shaped structures with multiple compartments and unfolding them into one large fan-shaped structure with a larger central angle,
By developing and creating a fan-shaped layered structure of water with a wider central angle (without having to maintain the shape of the layered structure with your hands and arms), you can free your hands and arms and use maps and check items. It is possible to provide a cooling or warming effect on the underarms to prevent heatstroke or hypothermia without requiring assistance such as checking, etc., and it is easy to combine with an oral intake tube, making it suitable for trail running, etc. Since it is possible to maintain a small and compact shape that is suitable for both, as you can see from the fact that not a few athletes participate in trail running with a cylindrical oral water bottle attached to one mouth, such a shape , more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
At this time, the fan-shaped multi-layer structure may be hung from both shoulders with a short ring-shaped Schlinge (a short string for mountaineering). Alternatively, a ring-shaped medium-sized schringer can be crossed over both shoulders and hung in the same way.
In addition, I would like to point out that this can of course be applied to other items in this paper because it is easy to implement, convenient, and practical.
In particular, when a fulcrum for suspension is required even at the center of the body, crossing points of crossing should be used. In mountaineering and other environments where it is not easy to obtain things, it is possible to easily solve what seems to be difficult by making good use of such string-like objects. A lot of things that were developed during the same period are known, and their descriptions can be found abundantly in books. In addition, this paper can also be said to be a technology that emphasizes the spirit of overcoming difficulties by adding wisdom to what already exists in the field. For details on rope work, for example, (Encyclopedia of how to tie a string and a rope, by Ryoji Toriumi. Illustrated practical rope work by Kazuyoshi Maejima. Rope work that is immediately useful outdoors by Etsuro Shikishima. Outdoor Rope Work Handbook by Osamu Haneda.)
(For example) as a plurality of pentagonal prisms (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively a plurality of regular pentagons corresponding to a development of a regular dodecahedron or a part thereof,
(more generally) in the mathematical sense of multiple (not tall, in other words thin in thickness) whose bases are respectively multiple geometric figures corresponding to the development of the n-hedron or a part of it As a pillar (with a geometric base) of
Constructed (in a shape that is not bulky as if it were attached to clothes when not in use),
(When using, use a procedure similar to assembling a developed view, with the assistance of Velcro fasteners or fittings, etc.)
By forming (for example) a regular dodecahedral structure or part thereof, (more effectively)
By (more generally) forming an n-hedral structure or part thereof, (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(On-site versatility, on-site convenience, consideration for the health of users, improvement of the possibility of completing missions such as lifesaving, completion of missions such as disaster relief at a higher level, or triathlon “target "The main purpose is to achieve more advanced results in long-distance swimming and underwater work)
A reservoir that can hold something containing water
It can also be used as a jacket-style buoyancy control device (BCD jacket, abbreviation for jacket-style Buoyancy Control Device) (so-called in self-contained diving breathing apparatus (Aqualung) diving)
By (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6′), namely;
"
In doing so,
(The main purpose is to actively improve on-site versatility and convenience)
A reservoir that can hold an object containing water, etc. (including a cold insulator or heat insulator consisting of a superabsorbent polymer and water),
By making it touch a part of the human body where there is a large artery such as the armpit, the left and right sides of the neck, or the groin,
By being able to cool the blood flow of the human body, (the tendency of onset in outdoor orienteering under the hot sun, disaster relief activities, triathlons, trail races, etc. is high worldwide, and its prevention is attracting attention worldwide)
Combines the effect of preventing heat stroke,
or
It is possible to heat the blood flow of the human body, and it is very likely to occur frequently during stormy weather on mountain climbing tours for middle-aged and elderly people, and it tends to lead directly to the distress of the entire tour.
The danger that sometimes occurs in cross-country skiing etc. is pointed out worldwide.)
It has the effect of preventing hypothermia,
so that (more effectively)

can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:
In any of the above methods for obtaining direction information,
Regarding (6), the following (6) i.e.;
"
In doing so,
(Mainly for the purpose of actively improving on-site compatibility and on-site convenience) Reservoirs that can hold water-containing materials can contain seawater (or any other locally available liquid). Since it can be put in and used, it is easy to procure materials on site, and convenience is enhanced by being detachable from a life jacket.
By (more effectively on-site)
"
can be expressed as
A direction information acquisition method characterized by:

<<0441>>
The method for obtaining direction information;
By controlling the thickness or water content of the water layer through which the signal passes,
As a result of aligning with a special positional relationship with the satellites in the sky,
The reception strength of the signal from the GPS satellite at the GPS antenna is
of multiple diffracted waves with different phases or nearly opposite phases
As can be inferred from the superimposition, when it is recognized that it is characteristically significantly reduced,
The positions of GPS satellites capable of transmitting such signals are
Based on the fact that geometric limitations can be made on the position in the sky,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:

<<0442>>
The method for obtaining direction information;
For containers with structures characterized as being flexible to retain water
by applying partial pressure
by changing or reducing the water thickness or water content of that part or area
by changing or decreasing the transmission attenuation in that part or region
by causing a transmitted signal or a diffracted wave at that location
Based on the observed change or decrease in received strength,
in body-fixed coordinates above the satellite that emitted the signal
Qualify or identify a location
A direction information acquisition method characterized by:

<<0443>>
The method for obtaining direction information;
For containers with flexible structures that hold water
Objects that partially apply pressure have flexibility
characterized by being made of resin such as plastic,
A direction information acquisition method characterized by:


<<0444>>
The method for obtaining direction information;
A direction information acquisition method, wherein the flexible container for holding water is a vinyl bag with a zip.
I propose the above.
<<0445>>
The method for obtaining direction information;
A container that holds water
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function that can be presented in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose the above.
<<0446>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
having two or more fluidly connectable enclosed spaces with two or more closable plugs;
Based on Pascal's principle, the change in air pressure in both rooms is
Due to the difference in liquid level in both
A direction information acquisition method characterized by having a function of reading or being able to be read in addition to a function of weakening unwanted electromagnetic waves.
I propose it.
<<0447>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
A certain scale geometric shape of the material can be constructed,
Radio waves from GPS satellites in undesired positions with respect to the GPS antenna
that can be made to be able to weaken the impact
In addition to the original purpose of drinking water during action, the presence of water during transportation
It is possible to realize such a combination of functions
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0448>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water is
It is usually held by sticking along the shape of the body or the thing to be carried,
When necessary, such as when obtaining azimuth information, a part of it can be detached and attached to another part of the body.
By being worn and being removable from each other, it is highly absorbent to the electromagnetic waves in cooperation with the body
In constructing a scaled geometry of a material,
mutually, Velcro tape, or fasteners, or hooks, or duct tape, or
that it is a magnet or a magnetic force coupling structure invented by Mr. Masao Nagaoka,
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.

<<0449>>
The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.
<<0450>>

The method for obtaining direction information;
A container with a structure that holds water has a bucket-like portion that can hold liquid inside and
The inside of the side also comprises a sealable space with one or more plugs, inside the side of which water can be retained,
While using the existence of the water, the influence of the signal emitted from the GPS satellite located in the positional relationship where you do not want to receive
In addition to the bucket function, etc., it also has a function that can increase the accuracy or precision of the direction information acquisition method or reduce the time to acquire it by weakening it below the threshold.
A direction information acquisition method characterized by:
I propose the above.
<<0451>>
If the signal diffracted from the edge of the thick layer is still detectable, the difference between the propagation distance of the diffracted signal and the propagation distance corresponding to an odd number of half wavelengths at the position of the GPS receiver (antenna) is It is also possible to form a thin layer that can capture the transmitted signal, such as having a . In the latter case, the propagation distance is shorter (the intensity is stronger) and the diffraction angle is smaller (the intensity is stronger). To prevent it from becoming too large, the latter is designed so that a certain amount of transmission attenuation also occurs as a load.
If the values of A, B, r, a, and b are the same as in the previous study, the distance difference between a and b becomes an odd number multiple (basically 1 time) of 1/2 of the wavelength, and they cancel each other out. In some cases, the distance itself of the thinned part at the top of B is sufficient if the signal from the unnecessary direction falls below the threshold for the reason described above, so it is not necessary to set an excessively strict numerical value. (If there is no thinned part and no unnecessary diffraction signal is detected, it need not be set in the first place.).

The question is how to make this thin layer, but it is made of a slightly flexible transparent plastic material, for example, a thin PET (polychlorinated terephthalate) material that is highly flexible (a PET bottle called "Irohasu" is similar to that). ), and forcibly compressing only that part with a rigid plastic transparent ring frame, such a thin layer can be formed only there. The plastic shows little absorption for the L1 band and is transparent. Of course, make sure that the water pushed out from there can escape up and down. By gradually shifting the frame upwards or downwards, a thin layer of about 1 to 2 cm can be created at the desired location. All you have to do is shift it and see how it reacts. It is as salty as a headband.

In addition, the length of B in the above figure can be measured from the height of the antenna on the bottom to the center of the thickness of the water layer. As I have said many times, it is only necessary that the received strength be less than the threshold, so some difference is not important.

Of course, any other method may be used as long as it has the same effect.

A band can also be passed through this part and fixed to the body.Microwaves can pass through transparent plastics and clothing.
<<0452>>

It should be noted that the refractive index of air as a gas at 0°C and one atmospheric pressure against vacuum (reflective index) n≈1.000292 The refractive index of water as a liquid at 20°C with respect to air is n≈1.33. There is some refraction. However, it has little impact on the subject here. When entering water from air, the angle of refraction becomes slightly smaller than the angle of incidence, but when leaving water to air, the reverse is true, so it can be said that the angle of incidence returns to the initial angle of incidence. Since it diffracts as it exits the slit, we have only dealt with diffraction in the end. Rather than strictly aiming for the establishment of the interference, it is only necessary that the diffracted wave interaction is less than the threshold value of the GPS receiver, so an approximate value will suffice.
<<0453>>

In the above, we considered a cylindrical shape as the basic structure. It may be possible to have a plate of water parallel to the left and right, and in that case, as long as there is a thin part in that part, that is fine.
Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.
<<0454>>
FIG. 85 is a diagram showing the positional relationship between FIG. 84 and the human body just in case.

Cancellation is originally a mechanism to eliminate various difficulties associated with the possibility of picking up weak diffracted waves. As long as attenuation occurs, that's all there is to it.In that sense, I'll show you how such a simple, inexpensive, and simple container for water (salt water) can be very effective.

When these two shapes are combined, they become almost a rectangle. Easy to transport. When necessary, one side can be separated and placed on the left and right backs. If the difference between the distance diffracted at the far end point, the distance diffracted at the short end point, and the propagation distance is in the opposite phase, if it is placed on the back, even if the diffracted wave is mixed , mutually diffracted waves that have passed through adjacent portions cancel each other, resulting in a canceling or near-canceling effect, which is expected to be lower than the threshold of the GPS receiver, which is very effective.

<<0455>>
The configuration shown in FIG. 85 is suitable when it is clear that the diffracted waves (θ=0 in the discussion so far) should be limited to the diffracted waves only in the lateral direction and eliminated. When canceling the diffracted wave of the satellite signal near θ=0 to the target, the length of the notch of the dent or recess is about 14 cm. It is assumed that the horizontal length in the figure is about 20 cm and the vertical length is about 30 cm. The diffracted wave of the immediate neighbor is canceled by the immediate neighbor. Combining two such water bottles facing each other will form a rectangle. More convenient to carry. In addition, such a shape is just right for use as a table in the tent. The inside of the tent often gets wet due to rain or condensation, but if you place a board or the like with such a notch on the foot side and pass it as appropriate, the items placed on top will not get wet and it will not be too heavy and easy to handle. . A stopper may be attached. Mutual connections may also be provided. You may attach a scale so that atmospheric pressure measurement is possible. These are described separately.















<<0456>>

1. Add the thickness and stopper on the side. 2. You can also write the thickness and stopper on the bottom. 3. Add a stopper to the bottom. 4. Add a lid (a trapezoidal shape with two dents at the top seems to be good) and design it so that distilled water can be obtained. Kang that the water on the side should be heated and drip in the middle.
<<0457>>
Figure 100 shows
FIG. 2 is a conceptual diagram of a case where the device according to the present proposal is provided with a filtering device and used as a filtering device.
To form the filter on-site, use gravel, sand, cloth (optional, preferably if possible), charcoal, cloth (optional, preferably if possible), gravel, and a drain (about 4 millimeters) as shown in the figure. placed like this. The description for that purpose is engraved or shown in a picture (Fig. 100). It is also convenient when you want to see it, teach it, and leave it to the local people from the next time. The use of icons is also useful. The drain may be fitted with a screw cap or a push-in cap.
Although not specifically drawn in detail on the sides, as repeatedly stated in this proposal, the sides (even if the continuous space is extended to the bottom if necessary) good) has another sealable space with a thickness of a few millimeters to a few centimeters. A screw cap or push-in cap is installed in the space. Water or salty water is poured (at the site). It then becomes a good absorber of the L1 GPS signal. A GPS is placed inside the bottom portion with Velcro tape, magnets, gum tape, or the like.
Then, the central axis of the container should be parallel to the frontal direction of the body or the opposite direction, and the container should be placed on the body so that the bottom of the container is in contact with the body. With the GPS receiver proposed in this way, when acquiring azimuth information, the influence of diffracted waves can be weakened simply and reliably by devising on-site.
Since the main body is made of lightweight plastic, it can be carried lightly once the heavy water inside is taken out. It is also useful as a bucket, so it is useful for camping and the like. Also, in outdoor activities, buckets are used in various ways as containers that are convenient tools for civilization. For example, it is very useful for storing precious rainwater that can be used as drinking water in the event of a disaster. If you don't have this on hand, you're specifically missing out on a whole window of opportunity. Since it is different from the civilized living sphere, the presence or absence of such a container leads to a large difference in results. Even if there is only unsafe water, it is possible to filter only with such a container and only with what is locally available. Thus, it has a great effect in high-risk domestic and overseas field activities.

A bucket-shaped GPS support device with a narrow diameter water outlet (P5) on the bottom of the base (sand, charcoal, and filtration can also be used in an emergency).


<<0458>>
Disinfection of emergency water
Traveler's diarrhea is perhaps the most common and important health problem affecting travelers. This syndrome is seen in 20-70% of people traveling to less developed regions and causes significant impairment in the behavior of affected individuals, resulting in an itinerary change in approximately 40%. Contaminated food is a more important risk factor for traveler's diarrhea than drinking water, but knowledge of whether and how to obtain safe drinking water is limited. It is a must for climbers worldwide to reduce dehydration (at altitude), support behavior and minimize risk factors (eg frostbite, life at altitude). In most cases climbers must take care of water safety themselves. This is because there are not many communities that focus on securing safe water resources. This official standard of the International Mountaineering Federation medical committee is for climbers, especially considering the situation in the mountains and high places, summarizing the advantages and disadvantages of several methods, and considering the environment as little as possible. It is intended to advise how to prepare safe water.
(Omitted)
Formal Disinfection of Water
There is no disinfection method that is absolutely safe in the mountains. Knowledge of the strengths and weaknesses of each usage is essential. While there are only a few areas with adequate water source protection (e.g. Europe and water taken directly from large springs), most parts of the world require some degree of disinfection procedures. If it is necessary to store sterilized water for several days due to mountaineering plans, the storage method will be according to the disinfection method (see below).
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・Boiling
・Principle: Although the boiling temperature of water does not reach 100° at high altitudes, boiling water kills gastrointestinal pathogens other than hepatitis A virus, so it can be said that it is safe water. (Hepatitis A infection at altitude is rare. However, travelers should be vaccinated against hepatitis A.) (This issue may have surfaced.)
・Procedure: Even if it boils and bubbles appear, wait for a while (about 1 minute).
Advantages: Simple method, (almost) no failures.
・Disadvantages: It consumes 1 kg of fuel and time to boil 1 L of water. Fuel has to be carried up or harvested from mountains, which leads to deforestation. Therefore, it is better to choose other means even under the condition that water can be used as much as possible.
• Supplemental information: For optimum safety of the procedure, all travelers should be vaccinated against hepatitis A.
・Chemical disinfection
Principle: Chemicals kill bacteria. Among the disinfectants on the market, the most important drug for travelers is sodium hypochlorite or calcium hypochlorite. Pure iodine or substances containing iodine should not be used due to possible side effects.
• Procedure: The water should be supplemented with a sufficient amount of disinfectant. Shake well to distribute the disinfectant evenly. Follow the instructions in the manual and allow the proper sterilization time. Careful warming of the water (around 25-30°C) shortens the time required for disinfection (every 10°C rise halves the time).
Advantages: Can be done anytime, anywhere as long as you have water and a disinfectant. Since it does not need firewood, it does not contribute to deforestation.
Disadvantages: Time consuming and somewhat unreliable. Some may fail. for example
・Pure chlorine (or iodine) is not effective against Giraldia, Cyclospore, Cryptosporidium, and eggs and larvae of some parasites.
Not a sufficient disinfectant.
• When disinfecting cold water, the disinfection time must be increased. For example, water at +2-5°C takes four times as long. An alternative is to increase the concentration of fungicide, but this detracts from the taste of the water.
• If used in water containing organic material (eg algae in small lakes), the amount of fungicide must be increased (by a factor of two). Contrary to popular belief, pure silver ions do not adequately disinfect water, but keep it clean for up to six months. CAUTION: Too high a concentration causes pitting corrosion on aluminum containers.
Supplement: Taste impaired by chemical disinfection (especially if used in high concentrations to deal with cold conditions or organic matter) can be corrected by adding a pinch of vitamin C powder per liter after disinfection is complete. can be neutralized.
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·filtration
Principle: Pathogens can be detected by a combination of several factors, such as smaller pore filters, hydrophobic or electrostatic interactions between the surface of the bacteria and the filter material. removed. Small particles (eg viruses) are partially removed by agglutination.
• Procedure: Water passes through pores of size 0.2 μm or smaller in any material.
Advantages: Relatively simple procedure for trained personnel, but equipment must be handled with care. Ceramic materials can break. ! ) Large volumes of water (for larger populations) can be easily treated using appropriately sized filters.
• Disadvantages: Ceramic filters are high-tech products with advantages and disadvantages that depend on the product design. Detailed knowledge of the filter type being used is therefore a "must have" for any user. Viruses cannot be completely removed with a single filter disinfection method, so safe water cannot be created. Therefore, it should be used in conjunction with chemical disinfection methods to cover each other's shortcomings. Clogging occurs frequently. But don't apply pressure to filter it! It pushes the pathogens out of the filter, resulting in contaminated water coming out. Instead, clean the surface of the pottery! . This should only be done by someone who is familiar with how this works. Don't forget to discard the first cup of water that comes out of the filter after the filtration system is convinced that the "safe side" of the filter system is clean.
• Side note: A simple coffee filter can remove the eggs and larvae of some parasites. Therefore, the combination of coffee filters, which do not inactivate microbes, and chlorine, which inactivates bacteria and viruses, is a very practical way to create safe water in the mountains. The cleaner the filtered water, the less cleaning the ceramic filter surface and the longer it can be used. If clear water is not available, it is helpful to "settle" the bucket to allow most of the debris to settle before filtering the water. Charcoal-free filter systems do not remove dissolved material.
(Even devices containing charcoal are questionable and no data are available). It is wise to avoid the water obtained on the way up the mountain, as it may be contaminated by industry (old mines in the mountains) or agriculture (pesticides).

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Radiological fallout as a plume can also be utilized where rainwater or natural fallout is a concern. A layer of mineral zeolite, which has the property of adsorbing cesium, may be applied.

Takeshi Morimura, a former professor at the Faculty of Engineering at Kinki University, has developed a plaster mixed with the mineral zeolite, which has the property of adsorbing cesium. When an aqueous solution of cesium was filtered through this plaster, more than 99% of the cesium could be removed. One gram of plaster can adsorb 0.03 grams of cesium. (Asahi Shimbun Digital, May 24, 2012, 0:32)
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Zeolite has a structure in which silicon (Si) and aluminum (Al) are bonded via oxygen (O) as shown in the figure. In the framework structure, since aluminum (+3 valence) and silicon (+4 valence) share oxygen (-2 valence) with each other, silicon is electrically neutral, and aluminum has -1 valence. increase. To compensate for this negative charge, cations (eg Na+) are required in the backbone. This cation can be easily exchanged with other metal ions (H+, K+, Ca2+, etc.). Depending on the type of this cation, it becomes possible to give functionality to the zeolite.
The zeolite framework is formed by the three-dimensional combination of Si-O-Al-O-Si structures. The figure shows the skeleton structure of A-type zeolite, a typical zeolite (where the lines intersect is Si or Al). This three-dimensional combination creates various forms of skeletons, and there are hundreds of types of zeolites in the world. In addition, molecular-level holes (pores) are opened in the skeleton, and various molecules such as water and organic molecules can be taken in (adsorbed) into the skeleton.
The zeolite crystal has a shape derived from the skeletal structure. A-type zeolites form cubic crystals, similar to the framework structure. In addition, mordenite has a hexagonal prismatic skeleton structure, and crystals that reflect that shape are generated.
Zeolites are known to have properties such as cation exchange ability, catalytic ability, and adsorption ability, and are often used around us.
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<Example using cation exchange capacity>
・Softening of hard water
Zeolites have been added to laundry detergents to replace phosphorous compounds, which have caused problems in polluting lakes and seas. Zeolite is an aluminosilicate that is listed in the ingredient list of laundry detergents. In the washing tub, the Ca2+ contained in perspiration causes the water to become almost hard, reducing the performance of the detergent. By adding zeolite containing Na+ to the detergent, ion exchange between Na+ and Ca2+ occurs, softening the water and preventing the deterioration of detergent performance.
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<Example using catalytic ability>
・Synthesis of gasoline from methanol
ZSM-5, a zeolite developed by Mobil, can be used to synthesize gasoline components from methanol. In New Zealand, methane gas is abundantly produced, but oil is not available, so this zeolite is used to synthesize gasoline.

<Example using adsorption capacity>
・Indoor humidity control
Some zeolites have excellent hygroscopic properties (absorb water well). Zeolite absorbs and exhales water depending on the surrounding environment. Humidity can be kept constant by mixing this zeolite with wallpaper.

If you want to know more about zeolites, please refer to the following books. Zeolite related publications
・Zeolite - Fundamentals and Applications: Nobuyoshi Hara, Hiroshi Takahashi, Kodansha Scientific
・Science and Applications of Zeolites: Hiroo Tominaga ed., Kodansha Scientific
・Colloid Science I Chapter 14: The Chemical Society of Japan, Tokyo Kagaku Doujin
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ion exchange capacity
Zeolite is based on a skeleton consisting of silicon dioxide, and the entire crystal lattice is negatively charged due to partial substitution of silicon for aluminum. Therefore, the micropores contain cations such as sodium to balance the charge. When powdered zeolite is placed in an aqueous solution containing another type of cation, ion exchange/adsorption occurs in the pores and in the aqueous solution. This exchange reaction is reversible and saturates over time to an equilibrium state. Since potassium and cesium are also cations, they are ion-exchanged and adsorbed by zeolite.


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Fig. 9011 is a harness for rock climbing, parachuting, or high altitude rescuers. It is a device for ensuring safety by means of a rope connected to this harness via a carabiner or the like so that the body does not fall down in the event of a slip or the like. Wear such equipment when climbing rock walls (including Sawanobori) or dangerous ridge lines. The belt portion of the body of such an orthosis may be provided with the connecting portion of the water plate proposed in this paper. The joints are Velcro tape, Mr. Masao Nagaoka's magnetic joint structure (Masao Nagaoka patent registration: 3822062), adhesive tape (gummed tape, Teraoka tape), fasteners (metal / plastic), zippers (metal / plastic) , hooks, hooks, hooks with very small carabiners to very short shrimps, etc., may be used, may be sewn, may be used with thermo-compression adhesive tape, or any of the like. You can take your way.

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FIG. 9012 shows the harness attached to the shoulders, waist and thighs. For example, when viewed from the side, if we limit ourselves to the left, 1. A triangular-like region bounded by shoulders, elbows, and hips. 2. A triangular-like region bounded by elbows, hips, and wrists. 3 Triangular-like regions mostly identified at wrists, hips, and knees. It's easier to think about it if you think about it separately. (Although it is not necessarily limited to this, it is considered as a reference example).
In such a case, Velcro tape is deployed as follows, that is, as a linear deployment with a certain distance, the forearm (deployed linearly with a certain distance), upper arm, body side or back position (a certain distance Deployed linearly), Thigh side (Deployed linearly with a certain distance), Shoulder slightly back position (Deployed in a slightly short line), Elbow (Deployed in a slightly short line), Waist (Deployed in a slightly short line) are deployed).
Position slightly dorsal on the side of the body (arranged linearly with a certain distance), divide it in the middle (for example, around the horizontal position of the navel), and at the midpoint, position slightly dorsal on the side of the body equivalent to the navel (arranged in a slightly short line) may be provided. This may be appropriately set according to individual differences in body type. On the other hand, one with a flexible layered structure of water (for reference, here, an aqueous solution of sugar, salt near saturation, and auxiliary nutrients such as ascorbic acid is heated, agar powder is added, and the water is completely dissolved. Consider a flat agar material (about 1 cm thick for reference) that is melted, put it in a plastic bag like a ziplock with the air removed, and left on a horizontal surface for a certain period of time to cool and solidify. In order to form an appropriate size, consider a plate-like structure that is joined with double-faced tape or velcro tape at the necessary locations. , detachable.

Both the material and the package are flexible, flexible, and easy to handle. This can be a significant advantage when shielding in conjunction with the human body.
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This is just an example, but lower your hips, bring your knees together, make sure that there is no gap between your thighs, place your palms on your knees, and pull your hips backward (like avoiding a dead ball). Close to the final form), the body is tilted forward and the elbows are stretched out on both sides, forming a cone, truncated cone, pyramid, or truncated pyramid with the apex around the umbilical region or the lower umbilicus. (If you dare to emphasize it by noting that both elbows are stretched to the left and right, the two knees and palms are regarded as one vertex, the left and right elbows are regarded as two vertices, and the left and right shoulders are regarded as vertices. Considered as two vertices, a five-sided pyramid with each side of approximately 20-30 cm, or close to a truncated five-sided pyramid, has a recessed space in the body and a small amount (for ingestion into the human body, etc.). Also serves as a water structure, can be efficiently formed. A GPS receiver is placed near the navel of the body, either on the top if considered as a weight or on the top if considered as a frustum. At this time, it is the same that the main beam is made substantially horizontal.

As a result, even if you don't have to carry around unnecessary equipment, you can acquire direction information by simply combining all the necessary or useful equipment, and you can use your body well. efficient because Moreover, when the danger deepens, the material used for it can also be ingested as a food as an energy source. Moreover, it is possible to effectively utilize satellites based on social infrastructure in the sky. What's more, even if there is suspicion overseas, just in case, you can try it and show it, and if you give it as a souvenir, you can build a friendly relationship, so there is no special equipment to raise suspicion. Moreover, GPS is equipped with all standard functions, so this is not suspected either.
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In addition, it is a very natural pose for humans to take a rest for a while in such a posture of bending over. This kind of kneeling pose is suitable for taking a break in the tired body and regaining the composure necessary for correct route finding. Also, in that case, the diffracted waves are weakened by the deeply bent body and the water curtain, so the direction can be narrowed down, but it is easy to twist and turn as it is. By twisting, for example, it is possible to obtain satellite information in the completely opposite direction, or satellite information in the right direction by 90 degrees. do so. The method reminds us that we still have water and food, and prevents us from getting impatient in a confusing situation. (In the conventional method, you will be forced to walk extra to get your bearings, and your body will be tired, time will be consumed, food and water will be consumed inappropriately, which will also promote impatience. As a result, there was a troublesome problem that the situation that was not originally worsening contributed to the worsening due to the characteristics of the equipment. Then, even if the measurement is repeated, it is not very effective. This is not the case with this proposal, because the more time you spend standing still and the more time you spend measuring, the more accurate the value you get.)


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Figure 97 is a regular octahedron, but as one model, A is the head, C is the left elbow, B is the right elbow, F is both palms and both knees, E is the right hip, and D is the left hip. When viewed as such, the details will be abstracted away, and it will be easier to grasp the aspects and outlines of the relationships and connections between each part. Here, I would like to draw your attention to the fact that the elbows are sticking out, the hips are deliberately pulled back, and the knees are closed. Also, there is no particular problem even if you are on your knees. This can be said to be a somewhat natural pose for resting in the mountains. can be done in such a situation.





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Free climbing has been practiced since the beginning of mountaineering in Europe, but it is said that Yosemite in the 1950s was clearly the place where free climbing was practiced for the purpose of "free climbing". Allen Steck, John Zarate, Royal Robbins, Yvon Chouinard, Tom Frost, and many others have climbed in a clean style with as few bolts as possible, and with old equipment like a hemp rope wrapped around their waists, they are already 5.10. Routes of the 19th century and long and adventurous routes were opened up. After that, the center of free climbing in the sense of "pushing up the grade" moved to France. Blessed with high-quality limestone rocks, the French style of rappelling down from the upper part of the rocky ground to drive bolts eliminates Yosemite's ground-up principle of ``cultivating the route from the bottom.'' It was far more efficient than the Yosemite system in terms of boosting. Under such circumstances, in order to further develop as a sport, Jean-Claude Droyer advocated to stop using artificial objects such as left pitons as a hold (holding) or a stance (foothold), and it was gradually accepted. As a result, free climbing has become a generalized concept of “climbing using only natural shapes as holds and stances”. In France, chipping, where rocks were carved to develop routes, was also popular, but this trend gradually died down, and (still practiced in some areas) climbs as they are, and climbs as cleanly as possible. The principle of aiming for style has been recognized.







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1. 2. Draw a composition/structure that can be filled with water. Draw a picture of what you are carrying.
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The figure shows a cushion. In climbing, there is a practice called bouldering. This is to practice advanced movements (so-called moves) by climbing the quay and moving laterally, and is said to be a shortcut to progress because it is more effective than climbing vertically. At this time, it is often done to jump off the ground from the feet when the strength is exhausted. If this is not done well, the robot may lose its balance and fall, or slip and fall from the hand. In that case, it has become common in recent years to prepare a lightweight mat of 1 m x 2 m x 9 cm or more called an airbag (for example, those manufactured by BEAL Hair Co., Ltd., etc. are widely distributed and available). This is to practice advanced moves as climbing becomes more advanced. When you bring it to a rocky place, you fold it in two or three folds and carry it on your back. This state is shown in the figure. In this state, if a carbon fiber is placed in this, it can also be used as a support tool for effective acquisition of GPS direction information. I suggest this first. Next, independently of that or in combination with it, a vinyl bag having a certain strength near the center
be prepared. If necessary, water or salt water can be poured into it, and it is even better to make it airtight. Then, by pouring seawater or river water locally (there are many climbing walls along the coast (Odawara, Yugawara) and riversides (Futagoyama area)), an effective L1 CA coating electromagnetic wave shielding can be easily completed. In any case, since it is a thing to carry and bring, the transportation is not troublesome, and besides, it can be used on site other than the mat, which is necessary in advance to identify the climbing route, decide the climbing place, or decide the place to set up a tent. , search and rescue in the case of occurrence in the vicinity, etc., can function effectively for orientation determination, and a great effect is achieved.
Size: 100cm×132cm×9cm
・Weight: 5.2kg
・Color: Black













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About Yokan
# ^ Due to its high sugar content of about 70 degrees, it is resistant to spoilage, and there was a time when the expiration date was displayed as two years. However, there is a tendency in the industry to intentionally display a shorter period because there is concern that if the period is long, it is easy to misunderstand that preservatives are being used. Quoted from "Yokan Transformation New Product" ashahi.com (distributed on October 6, 2011)

Yokan is a Japanese confectionery made by pouring bean paste, which is mainly made of adzuki beans, into a mold (yokan boat) and hardening it with agar. There are two types: kneaded yokan with a large amount of agar added, which has a firm texture, and mizu-yokan, which is soft with a small amount of agar added, and when the term 'yokan' is simply used, it often refers to kneaded yokan. Since kneaded yokan has a high sugar content, many can be stored for a long period of one year or more[1]. Instead of hardening it with agar, there is also a method of adding wheat flour or kudzu powder and steaming it, which is called steamed yokan.

Today, there are other types of yokan that are kneaded with other foods, and are widely popular as souvenirs and to accompany tea. In contrast to the relatively expensive yokan, which is cut into pieces and eaten in pieces, inexpensive dagashi products that are packaged in bite-size pieces have also been developed. As a special kind of packaging, tamayokan, which is stuffed in a rubber balloon, was born in the Showa period.
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Ingredients for Yokan

* Adzuki beans - In addition to being made into bean paste, it is sometimes mixed with grains to enjoy the texture.
* White kidney bean - When white bean paste is used for yokan, it becomes white yokan. Red and white yokan that is partly colored with food coloring is sometimes used as a confectionery for special events such as the New Year as a lucky charm.
* Chestnuts - mixed or sprinkled with candied chestnuts.
* sweet potato - sweet potato jelly
* Persimmon - There are two ways to harden the jam made from persimmon, one is to harden it with agar, and the other is to harden it by mixing it with white bean paste.
* fig
* Mint - as a flavoring agent.
* Salt - Shio Yokan
* Some yokan uses butterbur.

Foods other than those listed here may be kneaded into yokan.
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Although it is only shown as a reference example, it is also suitable to embody the present invention with yokan that can be easily ingested with water, sugar, salt, and necessary nutrients during mountain climbing and can be stored for a long time. The sugar content of 70% is efficient in supplying energy, and the fact that it lasts for more than two years is also useful. Be a proper intake not only for yourself but also for those you rescue. In addition, it is highly likely that the elderly will also like it, and since it is a food and confectionery that they come into contact with on a daily basis, it has a great effect on mental stability in the case of Japanese people, such as acting calmly even in a crisis situation. I can expect it. In addition, the fact that it is surprisingly easy to make by hand will spur the spread of the product.




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2. The transparent thin plates on the left and right have screw cap openings on the top as well. There is also a screwcap mouth below. and
3. A left-right connecting portion that connects the left and right may be configured by a tube. Both ends of the tube are mouths of screw caps. There is also a screw cap opening in the center.
4. The left and right connecting tube and the left and right can be connected with a female-female screw cap type tool.
5. Install the screw
It has a cap mouth. The center of the connecting part is slightly lower positionally.
6 The mouth of the screwcap deployed at the point where "the center of the connecting part is slightly lower in position" and this end of the oral rehydration tube is the mouth of the screwcap, It can be connected to the center of the left and right connecting tube with a female screw cap type tool. (It can be connected directly to the left and right water bottles).
7. The left and right connecting tube and the left and right can be connected with a female-female screw cap type tool. , open and show the same height water level if it is in a state where atmospheric pressure can be taken in. (Pascal's principle).
8. For example, only screwcap 1 is closed before climbing. Loosen Screwcap2. Connect left and right. If you start climbing in this state, you can rehydrate orally, but if the altitude increases during climbing (or if low pressure or high pressure approaches), the pressure that the left and right liquids receive from each gas will change. In order to eliminate it, a difference in water level between the left and right is created. There is a scale that allows you to read the water level difference. The weight corresponding to that difference is the difference in atmospheric pressure. Since the altitude can be easily verified in this way, errors in GPS altitude information can be compensated for. You don't need to bring your altitude card. By the way, it is a well-known fact that the altitude error of GPS is larger than the horizontal error, so this device is meaningful. If you carry water on your back anyway, you can fulfill your desire to carry it in a useful form.
9. Oral rehydration tubes can be prepared for each by separating both so that the liquids do not mix, and sorting at the mouth is also possible. This is a tube for ingesting oral rehydration salt to prevent heatstroke and dehydration, and a tube for drinking pure water. Efficient and functional climbing is possible by separating the tube when ingestion is required. In recent years, trail mixes, which tend to be high in both sugar content and salt content, have been taken while exercising, and by ingesting such gel-type foods or their liquids, they have continued to maintain high levels of activity. It is often honored to complete activities such as mountain climbing. We can meet such demand.

<<0478>>
Stretching improves physical performance and prevents injury. Stretching before climbing is highly recommended. There is a saying that if a beginner tries to climb without stretching, if he has no time to stretch, he has no time to climb. It is regarded as a proverb that warns against injury. Fig. 1600 shows a stretching scene of Ichiro, who plays an active part in the Mariners, and Kazutaka always stretches. It facilitates mental concentration and focused exertion of physical energy. It should also be pointed out that this proposal may create a shielding structure using the body and water film, and in doing so, produces a stretch-like effect. I have already said that moving about aimlessly increases the danger. At the same time, calm down, check the current direction, etc., stop, and request a certain form of the body while assessing the situation. At that time, there is an advantage that you can take the form while remembering the stretch. Such things evoke calmness and restoration of judgment. Such a point is also a feature of this proposal, as information gathers over time (because new information is gathered simply by twisting and rotating the direction without moving the position at all). , can induce calm behavior.
In the first place, without waste, without thinking too much (in the case of magnets, you have to imagine current, geology, declination, deviation, and various invisible things and think with a strong imagination, and you must separate the direction from the error. No. It is useless in foreign countries where there is no prior knowledge of direction acquisition by identifying features, and acquiring knowledge at the same time consumes time and intellectual resources, increasing anxiety.Where in the world is this method available? As long as there is no reflected wave, there is almost no possibility of getting a wrong answer, so if there is a good view on at least one side, there is little to worry about). is the advantage of this method.


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The following is just a memo.
Next, let's talk about low cost. It is inexpensive. It also mentions lightness and compactness. These are extremely important for supporting activities at the citizen level.
First, GPS receivers, which are extremely low-cost and have high performance, are widespread. This is especially true in Japan. It is also included in mobile phones. Receivers are distributed at a cost of several thousand yen, less than 10,000 yen. Needless to say, it is lightweight and compact. It is Akira because it is in the mobile phone.
Secondly, high-molecular SAPs such as sodium polyacrylyl are extremely inexpensive, lightweight, and compact as refrigerants and warming agents. Inexpensiveness is distributed in units of a few yen per gram, and most of the distribution price of ice packs is not the macromolecules, but the clothing cost for packaging and mounting, so pack two packs of ice packs and put it on your neck. It can be seen from the fact that one pack of wrapping cloth is sold at a child price equivalent to one pack of ice packs and cloth (in other words, sodium polyacrylate is almost free). Needless to say, it is lightweight and compact. It is clear from the fact that, for outdoor use, if water (not necessarily drinking water) is put in a plastic bag in a powder bag and carried, 1000 times its own weight of water will be supplied. Next, it goes without saying that vinyl bags, PP (polyethylene) bags/containers, PE (polyester) bags/containers/fibers, etc. for attachment are inexpensive. It is clear from the fact that these are standard items in 100-yen uniform shops. It has excellent thermoplasticity, can be self-welded by heat, and can be easily joined with hot-melt bond. The bonding material at that time is also extremely inexpensive]. High-performance chemical adhesives are appearing one after another at low prices. Of course, other materials may also be used.
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Furthermore, for connecting element parts, Velcro tape, double-sided tape, cloth tape, packing tape, cellophane tape, Teraoka tape, adhesives, self-adhesive removable tape made of natural rubber (widely used as a removable bandage, etc.) It is distributed at a low price and can be easily obtained at any pharmacy), Masao Nagaoka type magnet (In either direction, the strong magnetic force of the neodymium magnet is instantaneous, so it is highly convenient. Inside the container The magnet rotates on its own and can be connected without worrying about the direction of the S pole or N pole, so the ease of attachment and detachment that can be connected in either direction does not hinder concentration during action. It can be painful). Needless to say, they are lightweight and compact.


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The low cost property, ie, inexpensiveness, was described earlier. At the same time, I also mentioned the lightness and compactness earlier. These are extremely important for supporting activities at the citizen level.
Next, I will talk about the increasing importance of citizen-level activities. The government has launched the following cross-ministerial measures for disaster reconstruction support. Reconstruction through visit support.
This can be expected to have an economic effect through public transportation for connecting to the site, and it can be expected to promote understanding and spread it among the people by actually meeting face-to-face. It is also important to provide emotional support through face-to-face conversations, and it is also important to convey detailed requests. There is.
Although the dynamism of these activities is truly desirable, ordinary citizens who are not the police, firefighters, or trained infantrymen go to the site without any help, so even if some kind of support equipment, no matter how modest, It is a support that there is something that can be used at a low price, small size, and light weight. It is desirable that this is composed only of lightweight and compact materials that anyone can buy at a familiar commercial medicine store (no special permission is required) at a low price, and that can be practiced in advance. The method fits this requirement very well. It is precisely with the support of such technology that meaningful measures such as visit support for reconstruction assistance will be further promoted and have great effects.
<<0482>>

Moreover, even in the activities of the Japan Disaster Relief Corps, in reality, there are many people who actually have other occupations, such as doctors, firefighters, and police officers, taking leave and participating as citizens. In a sense, this is also an activity at the citizen participation level, and in order to support it, we need something that is inexpensive, compact, and lightweight, and that can be used by combining familiar things.
Even if we turn our attention to the international community, our activities as an NPO are maturing, and we are approaching a stage where legitimate discussions can take place.
In addition, the government arranged for the exodus of Japanese nationals due to the increasing danger caused by the outbreak of regional conflicts among trading company workers, businessmen, foreign affairs and security workers and their families who were dispatched to conflict zones in the international community. In accordance with the urgent notice of a special escape flight, you can safely walk from your local accommodation to the local international airport with only the minimum amount of luggage, and sometimes as instructed by the government or according to local information. While avoiding the obtained danger zone, it is suitable when you have to act with a low-priced, light-weight, compact thing that does not cause any particular problems, such as when you have to go through a detour. There are times when you have to think about these things, and when you do, you have to deal with them calmly and realistically without panicking. The support in such a case is very effective as an inexpensive, lightweight and compact method.
In addition, the participation of citizens in polar expeditions, reconnaissance, surveys, etc. is increasing more than in the past due to the influence of green tourism. Even in cases where such magnets cannot be used, this proposal is a rare support method that is extremely suitable for use at the citizen level without losing the important path of low cost, light weight, and compactness. As a result, it has a great effect.
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Earlier, I also mentioned the usefulness of utilization such as polar expeditions.
Next, we will discuss the advantages of being able to store liquids as if they were attached to the body.
In other words, keeping the hydration system warm with body temperature is the most important issue for safety of life so that it does not freeze with body temperature. This is because freezing means the impossibility of replenishing drinking water, and the impossibility of extremely heavy-duty activities is an inevitable consequence. For that reason, melting the ice leads to fuel consumption, and there is also the possibility of unplanned danger of the arrival of sunset due to wasted time in the future. For this reason, in cold climates, the more difficult the schedule is, the more you want to avoid freezing the contents of the hydration system, even if it means warming it with your body temperature. For this purpose, the proposed method, which can be stored in the body in such a way, becomes an extremely appropriate method. The spare compartment can be attached directly under the clothes with velcro tape or the like already mentioned, or it can be attached directly to the body with a so-called self-adhesive elastic bandage (for example, 3M company Nexcare, polyester base material, natural rubber adhesive) is more convenient. Since it is self-adhesive, it does not need to be bandaged, and since the bandages stick to each other, it does not easily slip off or come loose, and it does not stick to the skin or hair. It has characteristics. In this case, even when the initial contents of the hydration system are exhausted, replacement can be done quickly, and the trouble of using fuel to melt the ice is eliminated, so it can be used in harsh environments. Exceptional excellence in being able to appropriately and quickly continue oral intake of fluids, nutrients, or minerals and vitamins necessary for behavior when it is necessary to move forward without wasting a moment, and consequently to be able to continue behavior smoothly and efficiently. advantages.
More information on this matter can be found in the document below. (Mountaineering Medicine Guide Book) <<0484>>
The following can be used as a reference for food and welfare in times of disaster. It has already been mentioned that foods that last for a long time, such as agar and yokan, which are preserved foods in times of disaster, are suitable for shielding this device. See below for food manufacturing methods and shelf life.
(Food and Welfare in Times of Disaster, Niigata University Regional Collaboration, ed., A5, 226P, focusing on food that supports the lives of victims, 3990 yen Korin Publishing Co., Ltd.)
<<0485>>

The following can be used as a reference for food and welfare in times of disaster. It has already been mentioned that foods that last for a long time, such as cold retort foods that will be preserved in times of disaster, are suitable for shielding this device. See below for food manufacturing methods and shelf life. Packaging materials include plastic and vinyl packaging, which are non-absorbent, transparent and have no effect on L1 electromagnetic waves.
Retort pouch food, 3058 yen, process control, heat sterilization, Manufactured by Korin Publishing Co., Ltd.
<<0486>>

The following can be used as a reference for food and welfare in times of disaster. It has already been mentioned that foods that last for a long time, such as cold retort foods that will be preserved in times of disaster, are suitable for shielding this device. See below for food manufacturing methods and shelf life. Packaging materials include plastic and vinyl packaging, which are non-absorbent, transparent and have no effect on L1 electromagnetic waves.
Retort pouch food, 3058 yen, process control, heat sterilization, Manufactured by Korin Publishing Co., Ltd.
<<0487>>

Diffraction will be described next.
Diffraction is a phenomenon in which a wave wraps around behind an obstacle when passing through an obstacle or hole.
It is said that the diffraction phenomenon becomes more effective when the size of obstacles and holes is less than the same as the wave wavelength. Conversely, for holes and obstacles that are much larger than the wavelength, the diffraction phenomenon does not occur much, and the component that goes straight becomes stronger.


<<0488>>

Diffraction will be described next.
The commentary in the second edition of the World Encyclopedia is as follows.
Diffraction Diffraction

When a plane wave enters the slit,
When the width of the slit becomes almost the same as the wavelength,
The wave spreads out circularly around the slit,
Wrap around behind the slit. Also,
Even when the wave hits an obstacle,
If the size of the obstacle is smaller than the wavelength,
Obstacle geometric
Waves wrap around the shaded areas.
in this way,
behind the slit
on the geometric shadow of the obstacle
wave
The phenomenon is called wave diffraction.
<<0489>>

Whether or not the diffraction phenomenon is significant is determined by
wavelength and
the slit spacing and
Obstacle size
connection of
determined by

the slit spacing and
the size of the obstacle
compared to the wavelength
big
sometimes
Diffraction phenomenon is not so conspicuous,
The straight-ahead phenomenon is remarkably observed,

Conversely, the slit interval and
the size of the obstacle
compared to the wavelength
small
sometimes,
The diffraction phenomenon becomes significant,
At the same time, the phenomenon of straight running becomes inconspicuous.・・・




Diffraction will be described next.
The commentary in the second edition of the World Encyclopedia is as follows.
diffraction

When a plane wave enters a slit, when the width of the slit is about the same as the wavelength, the wave spreads in a circle around the slit and wraps around behind the slit.

Also, when a wave hits an obstacle, if the size of the obstacle is smaller than the wavelength, the wave will wrap around the geometrically shadowed part of the obstacle.

(The cylinder [as an obstacle] as first proposed in this paper and the GPS wave are thought to correspond to this.)

Wave diffraction is the phenomenon in which the wave wraps around behind the slit or behind the geometric shadow of the obstacle.
<<0490>>

Whether or not the diffraction phenomenon is significant depends on the relationship between the wavelength, the slit interval, and the size of the obstacle.
When the slit interval or the size of the obstacle is large compared to the wavelength, the diffraction phenomenon is not so conspicuous.
Remarkable straight movement phenomenon

(It is thought that the cylinder (slit interval and size as an obstacle) proposed in this paper and the GPS wave correspond to this.)

Conversely, when the slit interval and the size of the obstacle are smaller than the wavelength, the diffraction phenomenon becomes remarkable and at the same time the rectilinear phenomenon becomes inconspicuous.

(It is thought that the cylinder (slit interval and size as an obstacle) proposed in this paper and the GPS wave are not equivalent here (although this is not written in the specification) )),
<<0491>>

Therefore, it is easy to observe the diffraction phenomenon in water waves and sound with long wavelengths. Sounds of sounding bodies that do not exist can also be heard by diffraction. In the case of light, on the other hand, the wavelength is extremely small compared to the size of the objects we encounter every day, so the discovery of the diffraction phenomenon was delayed. be able to.

When a photographic plate is placed in a place where light wraps around shadows due to diffraction, light and dark stripes are formed on the photographic plate according to changes in the intensity of the diffracted light, and this is called a diffraction image.
For light diffraction,
Fresnel diffraction and
Fraunhofer diffraction is
be.

Illuminate slits and obstacles with parallel light (therefore the light source is at infinity),
Something that captures the diffraction phenomenon at a finite distance
the former,

What catches it at infinite distance
The latter.
<<0492>>

Fresnel diffraction is
As we go infinitely farther
Fraunhofer diffraction
as it approaches
there is no essential difference between the two
However, in some cases, it shows a considerably different diffraction pattern.

The study of diffraction phenomena began with FM Grimaldi in the 17th century, and has been studied by T. Young, AJ Fresnel and many others. Theories that explain the diffraction phenomenon can be broadly divided into
Huygens-Fresnel theory and
There is Young's theory.
<<0493>>

the former is
Huygens principle
is based on
In areas where diffraction phenomena occur such as slits and obstacles
Considering a secondary wave source that emits a secondary spherical wave,
We attempt to explain the diffraction phenomenon as the interference of spherical waves from secondary wave sources.

the latter is
Principle of peripheral diffracted waves
Also called
Slits and obstacles that cause diffraction phenomena
neighborhood
from
A diffracted wave is generated,
This marginal diffracted wave and
A plane wave that uniformly passes through parts other than the periphery and
by the interference of
It explains the diffraction phenomenon.
<<0494>>

Theoretically,
Huygens-Fresnel's diffraction theory states that in the diffraction plane
Since it can be attributed to surface integrals, its evaluation is easy.
It has been developed by many people to this day.

On the other hand, Young's
The theory of peripheral diffracted waves is based on
Since it is a line integral,
If the peripheral shape becomes complicated, it becomes difficult to evaluate it.
Rapid development has been seen in recent years because the physical background is easy to understand.

Diffraction phenomena occur for all waves,
Diffraction of X-rays, electron beams, neutron beams, etc. is used for the analysis of crystal structures.
⇒X-ray diffraction∥Neutron diffraction∥Electron diffraction Toshimitsu Asakura






<<0495>>

To put it simply, this is based on the condition (or premise) that a certain amount of a substance exhibiting dilute gas-like dynamics was released from a certain point on a certain date and time (or a certain date and time period), and based on predictions of certain meteorological conditions, these It would be a system that rapidly predicts how the will spread spatially, and a system that communicates it. What is said to be a substance that exhibits rarefied gas-like behavior will actually be a gas containing radioactive particles.
At this time, the size of the calculation cell can be specified.
The output image can be contoured on a map. effective dose
dose).
Including those traveling the mountain area on business (scientific research, reconnaissance, equipment inspection) or voluntarily (of course) traveling the world. The same is true for such situations), you will try to avoid your own danger. Recently, the number of people possessing satellite phones and mobile phones is increasing, and the number of nuclear power plants is increasing all over the world.
In that case, it is not uncommon in modern times for the above-mentioned screen to be obtained as information from a satellite telephone or the like, and for numerical information to be obtained while being drawn on the screen. Therefore, if you have a GPS, you can also point your own position on the same map. And if you know the direction at rest, without waste It can be used to collect information for advanced decision making on the next step, it can save water and food, which is an energy source, which was required for unnecessary movement, and the time required for unnecessary movement can be used to determine the direction. It is effective in avoiding situations where the weather conditions change to the next one and turn out to be a hopeless situation, etc. As shown in the figure, as a conceptual diagram of dose calculation, the radioactivity of each cell Contributions from particles are taken into account in calculating the dose.

First of all, I must clarify why I am taking this position. It's not my intention to point out anything specific, but it's become clear that such things will happen anyway, but my stance is just to make a contribution that I can. In that sense, I would like to state that I have no policy or political intentions.
Anyways,

Nuclear power generation is modern, as stated at the beginning of the paper, "although it has the effectiveness of... , At that time, there is a demand that can protect itself even a little, and it is something that tries to meet such a demand.

In particular, I would like to make it clear that I have no intention of commenting on the legitimacy of the government's opinion (statement of whether the judgment is correct or incorrect) in the following articles, and that I will not intend to do so in the future. sea bream.
Non-disclosure of radiation diffusion prediction "appropriate" Ministry of Education verifies accident response

Diffusion prediction of SPEEDI by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology. Data as of March 15, 2011 (provided by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology)
On the 27th, the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology announced the results of verification of the ministry's response after the accident at the Tokyo Electric Power Company's Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. Concerning the initial non-disclosure of diffusion predictions for the "SPEEDI," an emergency rapid radiation impact prediction network system that was supposed to be useful in evacuating residents, he said, "It is appropriate to recognize that it is difficult to say that the calculations based on assumptions simulated reality. It was," he justified.

At a press conference, the ministry also explained, "The Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology is not in a position to publish the results of SPEEDI."

The government's Accident Investigation Committee pointed out in its final report released on the 23rd that ``it is possible that the announcement of the spread predictions allowed residents to choose the appropriate timing for evacuation.''


2012/07/27 18:50 Kyodo News
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The intention of the inventor is not on the propriety of the above judgment. Rather, it is assumed that in the future, a mature era will come when the announcement will be made correctly, and at that time, overseas individual travelers who have difficulty gathering information due to direct language conversation overseas (but using mobile satellite phones, etc.) Therefore, we aim to propose a direction information acquisition method that enables mountain travelers and the like to correctly determine and start their actions.

If you can do that,
It seems that the "possibility that residents were able to choose the timing of evacuation appropriately" and "the possibility that they were able to choose the direction and route of evacuation appropriately" also increase.
For those who place particular emphasis on group disaster prevention and evacuation, it may seem strange that each individual makes a decision on their own, but this itself is somewhat old-fashioned. It can be said that they are trapped. In today's elementary and junior high schools, the lack of education in the point of "thinking and acting for oneself" is recognized. “Tsunami Tendenko” also seems to be a lesson that accounts for the fatal consequences of delayed judgment. This brings a new culture. However, in Europe and the United States, it is a matter of course.
Also, without the original idea of valuing each individual, the awareness of disaster prevention will become empty and futile, concentrating on protecting authority and avoiding responsibility. Since it is not the purpose of this article to explain what kind of result it brings, I will omit it.
<<0496>>

Of course, if you live in the city, it does not mean that you should wait for evacuation orders from local governments or the national government. This is because it seems that risk management, not risk assessment, should respect individual decision-making. However, consider what happens in the following cases.

For example, this is the case when you are traveling in a mountainous area, either as a hobby or for business. Self-catering mountain trips carrying a tent and carrying food for the planned number of days are not uncommon in modern times. I pack all the food and shelter (sometimes clothes = cold weather) for the planned number of days + α and move. There is no longer a region in Japan that is unrelated to the nuclear power plant accident that will occur at that time. Since you probably have a portable radio or the like, information at that time will be relatively available. In addition, the time will soon come when you will own a satellite phone (satellite phone price cuts were also announced recently). In such a case, if you are climbing, so-called the most popular, if you are doing a traverse, you are often on the ridgeline at that time. It is possible to instantly envision a plan change that will allow you to return home safely even if you descend in the direction of the mountain. However, at that time, misalignment causes a fatal problem.
<<0497>>

It is also not uncommon to have a backpack traveling in Europe. In today's world of globalization, such things are even considered necessary. However, even in Europe, the damage caused by nuclear accidents cannot be ignored. It is clear from the effects drawn on the map that the effects of the atmospheric release of radioactive materials from the 1986 Chernobyl nuclear power plant accident extended to England, France, Norway, etc. . Due to the delay in the response of the Soviet government at the time, these disasters caused widespread and severe damage. In modern times, as seen in the activities of NPOs in France, a system of voluntarily collecting and transmitting accurate information is being established. Anyone can get this. And what is required now is to obtain that information and expand the means for making action decisions.

This proposal is considered to provide one answer to that. Excellent low cost, possibility of diverting general-purpose products, simplicity, small size and light weight, etc. Other gadgets (diffusion and price reduction of satellite phones, etc.) are also spurring.
<<0498>>

Basically, shielding is stable when there is a shielding object with an integral multiple of the wavelength.
For example, skyscrapers (office buildings, shopping centers, lodging facilities, residential buildings) on the waterfront (Tokyo, Sydney, NY, Amsterdam, London, etc.), shadows of buildings facing the sea in the city For example, if you imagine a situation where you are looking at the sea from the ship's side deck of a huge passenger ship underway, it will be uniquely established. A similar situation may also apply.
<<0499>>

The view from a window in an office in a high-rise building (the 10th floor of the Defense Agency Ichigaya Building A) is also acceptable, or the view from a cafe window (for example, Baycourt Cafe on the 34th floor of Makuhari New Otani). The same is true when the device is pressed against the window of a passenger aircraft, or the window of a rescue/materials mailer (for example, Shikorsky) with a crew capacity of more than 10 people. It may also be possible to go by water boat on a small passenger ship.
Mountaineering and climbing are my hobbies, and I'm particularly well suited to that area. Climbing is against a huge hanging wall. However, it can be difficult to locate it. They look similar, but they take different routes. It doesn't have a name written on it. Therefore, the positions are similar, and it is troublesome whether the GPS geodesy with error is correct. It takes work. At that time, you can easily identify it unexpectedly by calculating the direction you are facing. At this time, since the rock surface is close, the credibility of the jikikon path is declining geologically. That's why we decided to use GPS. When you say it like this, you often get it. Also, in the spirit of climbing, I don't like relying on machines for everything. In a sense of unity between nature and human beings, we use machines to ensure absolute safety, even in the event of an emergency, in order to ensure the minimum level of safety. In that sense, it's kind of uninteresting to bring along an overly precise azimuth gyro. There, however, the compass is unreliable. It's a waste to just take a GPS with you. It was invented under such circumstances.
<<0500>>

Things are similar in the mountains. There is a word traverse. It is a term that means to cross. What I mean by that is that although it is basic to walk along the ridgeline that connects the summits, it is not always possible to do so. It's too windy, it's raining, and the narrow ridges can be a slip hazard. There is also a ridgeline close to a knife edge, and if you slip down, you will die. In that case, tremble with fear. Therefore, another route is developed to wrap around the hillside a little. Such a road also has its own risks, but it is still better. When I go through it, the word traverse often comes up. Note that in this case, a situation similar to that of the hanging wall described above has emerged. In that case, if the GPS is used during a break, it can be confirmed that the azimuth is facing the correct side. It may seem strange, but unexpectedly, the koru (open side) was covered in fog, and if I made a mistake when I started walking there, I would take the wrong ridge line and continue walking for more than several hours without knowing it ( However, this can lead to great distress, especially since we do not encounter any major contradictions. of. For that reason, it is difficult to say that it possesses great danger and intelligence. Although the compass is easy, it is unreliable, so there is a strong tendency not to use it after all. Because it is in the fog where visual information cannot be used, even if compass w suggests a contradiction, it will be cleared up as a magnetic error, and it will not be seen as a very basic and important proverb. In that sense, in the mountains, something to complement it was sought. (This is a mountainous area in Japan, one of the world's most volcanic countries (and therefore famous for its hot springs). However, this is also a story in the summer when the snow is not deep, and it may be different in the snowy plains of Northern Europe.)
Therefore, this proposal seems to be useful in the research field of volcanology. Kiraware volcano, Pinatubo volcano, Iceland, etc. or nearby. It is also suitable for use in the area called the fire of ring, a major volcanic zone. It is also suitable for Antarctica because there are volcanoes in Antarctica. Kilimanjaro was also a volcano. I think Aconcagua did too. I think it was McKinley's total. Of course Mt.Fuji is a volcano. Few people know that Japan is home to 10% of the world's volcanoes and that tourists visit Japan for that reason.


I think it would be good to draw in the following relation.
medicine, nursing, health,
radiation
<<0501>>

Risk avoidance behavior with time pressure (mainly walking)
1. Tsunami (as symbolized by the word tsunami tendenko), it is known that quick action decisions and immediate action execution based on individual judgment, rather than "side-by-side", which may be effective in normal times, make the difference between life and death. In such a case, if there is a local information, it should be followed, but in the case of an area that has only been visited on a business trip, etc., it seems to be effective as a support device as various information)
2. Avalanche (If it is based on predictions such as an avalanche warning due to an abnormal rise in temperature during the day. Or, in a fight against the creeping sunset, rush to a safe zone with footsteps and mountain ski equipment (current position is an avalanche If walking across (or not crossing) an avalanche-prone area under time pressure in haste, if not an avalanche-prone area),
3. Determination of actions (whether to evacuate or not) associated with rapid diffusion prediction of radioactive materials (fine particles)
4. If there is a report that there is a possibility of a steam explosion at a nuclear power plant due to loss of cooling. Although it will be an action to bet on predictive power based on self-risk assessment and risk management, such as the direction of being far away and the topographical direction that is not downwind, but if there is a land can, it will generally hit. Will.
5. Evacuation avoiding the direction of volcanic eruptions, steam explosions, and pyroclastic flows based on predictions.
7. If there is information on an area where riots have occurred overseas, etc., do not enter that area and evacuate away from that area, or walk to a designated airport if the embassy informs you that an escape plane has been arranged. Reach support while confirming not to step into a dangerous designated area in an unfamiliar geographical situation
8. Although there are not many examples in Japan, if there is a dangerous area where it is said that you should not enter (get involved in a conflict) in an area where there are many overseas conflicts, you can enter that area if you proceed in this direction. Ability to warn from the azimuth at rest that it will be lost.
9. When you see a place to reach while drifting, whether you should use your physical strength to reach it or whether you should swim, the direction is important when making such a decision. In some cases, such as when you're on the move, you'll be late along the way (and when you move, it's hard to do because you can't visually see where you started), so it's best to stop when you're still.
10. Water is also important in trail competitions, Atacama Crossing, Gobi March, Trail Running, etc.

In the case of 9, there is no cover other than the lifeboat and myself, but since there is plenty of seawater, I think it would be good to equip GPS equipment and a large bucket that can fill with seawater and create a cover. It may be possible to ■ ``distill'' it with sunlight and its bucket.

As equipment for mountaineering, especially for overseas mountaineering and expeditions, it can also serve as a filtering bucket to secure safe water for groups.
<<0502>>

Pose at 9:36, or the pose when Ichiro avoids a dead ball, put the thighs of both legs together to eliminate the gap, pull the waist tightly, and cover the upper body slightly with both hands. Place it on each knee, with your elbows sticking out, and spread a (salt) water film (including food) from your arms to your upper body/waist/thighs.
While doing this, both water films may be connected to measure atmospheric pressure changes from the reference point of Pascal's law (combined function),
You can refill your mouth with Smartubue,
You can simply use it as a water bottle,
It can be used to cool the armpits as a preventive measure against heat stroke (in this case, you can really put a cold pack),
Conversely, it can be used as a heat retaining agent (in this case, a heat retaining agent may be added).
A bellows may be used,
You can use transparent vinyl, or you can put reinforcing resin in the shape of an umbrella bone,
It may be a tapestry bellows type.
A fan-shaped deployment method may also be used.
Can be attached with Velcro tape
magnetic connection structure

Masao Nagaoka You can attach it with a magnet,
You can use paste-like food or salmon fillet,
You can also add boiled beans, beans, or grains.

Then, if you place a GPS around your crotch or navel, you can create a cylinder-like (or cone-like) object with an opening of exactly λ=19 cm and 2λ=38 cm.

If you want to spread your knees, you can also attach a rectangular water plate to your crotch area.

If you're going to do this with your left and right legs open (which also doubles as a stretch - it's effective because it's actually important to change your mood, change your mind, and relax before an accident), don't put your palms on your knees and place your forearms around. A good distance is enough to touch your knees.

When using Masao Nagaoka magnets: One line on each side of the left and right thighs between the groins.
<<0503>>

Just to use less water, just close your knees.. just then straighten your arms and the opening will be narrower. I feel that in many cases it is better to make it a circle.

If you have a gap between your thighs when you close your legs, you can put water in that space as well. Place your palms on your knees that are in front of you.

The term "water film" may refer to the agar sheet, or to other similar materials.

They may be divided into compartments and joined together.In that case, they may be joined with Velcro tape or the magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka.
In order to make the most effective use of your body, as shown in the figure, you should sit on the knees, pull your hips in, put your hands on your knees, close your thighs, and bend your upper body slightly. , forearms, head, thighs, and shins.

It's even better if you spread a film of water over the area surrounded by your upper arms, forearms, body, and thighs.

This means that a cylinder having a diameter of 38 cm or more (that is, 2λ or more), or a cone, a conical section, a square cylinder, a pyramid, or a truncated pyramid is constructed. equal.
<<0504>>

At this time, to join the body and the water film structure, a magnetic force connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka (an elongated cylindrical metal cylinder with N and S poles formed symmetrically with respect to the central axis direction, Insert the cylindrical magnet into a container made of plastic or the like, insert it into a smoothly rotatable pivot with a slight play space, embed the structure in the bonding surface of the material to be bonded, and apply the mutual sides. Since the magnets rotate independently in the direction in which they attract each other regardless of the direction in particular, there is no need to correct the orientation, and it is possible to easily combine without disturbing concentration (patented mmmm See township))

A polygonal water bottle with a thin water plate structure, which has a screw cap or a push-in lid, and each side of the polygon is equipped with a magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka. what to do

You can use it to fill the gaps in the figure.



<<0505>>

At that time, the upper arm, forearm, thigh, side of the body, etc., which correspond to the sides of the joint, may be similarly equipped with a magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka.In that case, may be sewn onto clothing, or may be attached using Velcro tape, thermocompression tape, double-sided tape, duct tape, Teraoka tape, or adhesive tape. Thighs and torso can be wrapped with Velcro tape to surround them, and the magnetic connection structure magnet devised by Mr. Masao Nagaoka can be attached there.In that case, removal will be easier. .


For example, assuming that it is sewn on, or if it is attached with Velcro tape, the water plate attached with the magnetic connection structure magnet devised by Masao Nagaoka will follow the shape of the body. If you stick it to your body, it will not interfere with your movement.
<<0506>>

It should be noted that if you make it as detailed as the development diagram, you can do it more appropriately for your body.
The magnetic connection structure magnet devised by Masao Nagaoka has sufficient bonding strength.
A development plan can be created by freely creating a three-dimensional polygon and creating a development plan for it.
For each one, it is sufficient to prepare water plates such as pentagons, squares, triangles, and hexagons as constituent elements.

It is also possible to bulge out slightly outward.

A nearly flat structure that does not bulge at all is also acceptable.

Mizukoku
http://www.sky-i.jp/youki-jikkenkigu/poritanku/SAN2167.phtml List of SKY-i plastic tank products

From selling plastic tanks to providing various information
SKY-i from plastic tank https://item.tech-jam.com/items/products_img/KN3340438.jpg This reagent bottle is shaped like a book. increase.

<<0507>>

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With book bottle cock (name: 10L (with inner stopper), cock thread size (mm): 20A)
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We provide drawings of this product in PDF format. Please click here to view.

Outer dimensions (mm) 241×171×386H
Mouth inner diameter (mm) 43φ
Name 10L (with inner plug)
cock thread size 20A
C/S (reference) 3
Material (body) PP (transparent)
Material (cap) HDPE (white)
Inner plug (LDPE) ○
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Book bottle (1L) B-1 No middle/stopcock (stop cock, 2-way cock 2-way cock, 3-way cock 3-way cock 4-way cock four way cock) / KN3340439

Weighing pan hexagonal type (Balance tray hexagonal type) (Name: 45mm) / SAN9576

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<<0508>>

How to maintain a thin structure
In a bucket shape based on a circular (square) cone, the outer wall is actually double-layered, and a separate liquid (or semi-liquid such as gel, or semi-solid) can be put in and taken out.
1. put in there
(a) Specifically, there are no ready-made products. propose. I made my own. For DIY, you can use hot glue (hot gun), hot glue, etc. Welding by heat is also possible. You can also use chemical adhesives. In recent years, chemical adhesives capable of adhering PP, PE, etc. have become available, so they can be realized. Also, with the spread of 3D printers, it has become possible to make your own.
(B) This is treated as a patent claim as a double structure bucket.
(c) The double structure bucket is also proposed and claimed as a silicon type collapsible silicon bucket.
(d) A pop-up bucket that pops up based on a physical resin spring.
(e) In addition, if the double structure bucket can have individual chambers and individual plugs, a barometer can be made by using the principle of Pasukaru.
(f) We can also create a hyfdration system,
(g) The outer shape of the filtration device can also be made.
(h) Combined with the framework of a simple device that can distill even a little seawater with a limited impact from sunlight in a harsh or limited environment with few materials, such as a drifting lifeboat in an amphibious vessel or a washed-up island. suggest something. (Origin of the SOALAS Treaty) Hitherto, many distilling apparatuses using solar heat have been proposed, but all of them have complicated structures and high manufacturing costs, and none of them are portable. The parabola also repairs the useless thing. "Use sea water as cooling water to take away (condense) heat""Use sunlight as a heat source to give (evaporate) heat" Create a part on the side where seawater is placed.” “A partition is installed so that the evaporated water does not return to the original seawater when the water drops fall, and even if it falls, it will remain in the partition. Anything that stays in the partition either accumulates in the middle partition or accumulates in the double structure.” Transparent acrylic carbonate. Lid. Rub on the lid. It flows into the aside. The watercone has no cooling function. Oh, should I go? What should I do with mine? Should I call?


How to endure with a curved structure made of robust and lightweight plastic
1. Made from polypropylene. Don't make the size of the unit too big.
2. Lay it out in one layer.
3. Double the layer.
(a) Made of thin PET (polyethylene terephthalate) such as Irohasu (Coca-Cola). There are no examples. It can be sewn onto a coat, furisode, or attached with Velcro or gumtie.

How to endure with a flat structure of robust and lightweight plastic
4. How to shape with polypropylene etc.
(a) Book bottle (Sanplatec) 0.5ml, 1L, 2L, etc. are available. It is easy because there is no structural problem. The dimensions of 0.5L are 0.5L 48×167×115 mm.
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A method of giving structure with flexible and lightweight plastic vinyl bags and narrow cylindrical fibers
1. An arbitrary transparent vinyl bag is filled and put into a net woven into a long and narrow cylindrical shape.
2. Arrange one layer with it as one unit.
3. The gap is closed by making the layer into two layers.
How to give clear vinyl tubular structure
1. Fill any transparent plastic bag and put it in a net woven into a long and narrow cylindrical shape 2. Arrange it in a layer as a unit.
3. The gap is closed by making the layer into two layers.
(Example) For tube sales of candy 1. there is an example of
Method of giving structure by repeating ¥ for subdivision packaging of transparent plastic bags
1. An arbitrary transparent vinyl bag is filled, and it is subdivided and packaged in a rectangular shape. .
2. Arrange one layer with it as one unit.
3. The gap is closed by making the layer into two layers.
(Example) There is a zero of Shimizu, a life-saving equipment certified by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. It has become an international standard.
A method that increases the viscosity of the liquid itself and gives it a structure (semi-liquid, semi-solid, gel-like)
1. Add powder of SAP Super Absorbent Polymer to make an aqueous solution
2. An arbitrary transparent vinyl bag is filled, and it is subdivided and packaged in a rectangular shape. Subdivisions larger than water can still maintain normality.
3. Arrange one layer with it as one unit.
4. If necessary, double the layer to close the gap.
(a) It may be explained by the increase in cluster size that contributes to the orientational dielectric due to hydration.
A method that increases the viscosity of the liquid itself and gives it a structure (semi-liquid, semi-solid, gel-like)
1. Agar or Ogo powder is added to make agar. If that is the case, the addition of an electrolyte will enhance the electromagnetic wave absorbability, so it is added. Add necessary elements (salt content), nutritional supplements, ascorbic acid, etc., if they are listed. Better.
2. An arbitrary transparent vinyl bag is filled, and it is subdivided and packaged in a rectangular shape. Subdivisions larger than water can still maintain normality. Diprok can easily maintain its shape.
2. Arrange one layer with it as one unit.
3. If necessary, the layer is made into two layers and the gap is closed.
(Law) This is two things. Can be used as food. The availability of agar is high in Japan, so there is flexibility. If you increase the electrolyte (salt), you can do something like oral rehydration. For the time being, it will replace the trail mix. Easy to handle due to its stable shape. If ascorbic acid is added, an effect of resistance to radiation can also be expected (reference: National Defense Medical College 2008, etc.). Electrolytes such as salt, ascorbic acid, and aliquots are ionized to increase electrical conductivity, so an improvement in the electromagnetic wave absorption effect can be expected. It may be explained by an increase in cluster size that contributes to the orientational dielectric due to hydration.
It is also possible to create a disaster site, a mountain hut, etc., in case of natural disasters overseas, riots, etc., such as small ships, etc. .
1. Using a paper structure such as the core of a saran wrap, the core of a paper towel, or the core of a trolley, water is added to the vinyl cloth, and the scallops are sealed with a katamusubi. , put it in the core of them, and stop it with a gum tape (even better if it is a teraoka tape) so that it does not come out.
2. Arrange them in a single layer.
3. If there is a need, make two layers and close the gap
4. If necessary, the circle can be slightly squashed into an ellipse by adding pressure.
Put the folded shimbunshi in a garbage bag and pour water into it. That's all there is to it. Shimbun is water-absorbent, so it is convenient to wear thin fabrics. This is especially true in the case of buffalo saline and the like. If the child is dizzy today, you can force him to hold the folded newspaper outside the garbage bag for the purpose of picking it up today. It is also possible to cut open a gyu-new pack. Outside. It can be a cardboard box or Nakami no Danpozu. The filling may be cooking paper or the like. Crush it from the outside. make it Or toilet paper itself.
1. Form the structure of the joint. ,
2. Assuming that it is one layer, one layer is arranged to cover the necessary area.
3. If there is a need, make two layers and close the gap
Prepare a ziplock that connects. All of the zips are unzipped and filled with fresh water (or an aqueous solution or any other solution with agar and the desired medium dissolved in it). Gently close the ZIP of all compartments.
1. Make it a layer.
2. The gap is closed by making the layer into two layers.
(zero) I don't see an example like this, but Yamato is convenient. It can be used as a storage for both food and beverages, and it can also be used as a heat and cold insulator, and because it is a sheet, the structure is easy to modify, it can be placed anywhere, and it supports GPS. It is easy to use it for two, and in the first place, it is already a wide open water tank, and it is even more powerful if you close the gap by putting it together. This seems to be easy, and it's not, it's definitely a good idea to do so. Especially in disaster relief, vegetables, mountains, and seas. If you mix it up, you can actually change Atsumi, depending on the GPS system. You can gradually increase or decrease the area. Together with Velcro with double-sided tape, Yamamoto Jishaku, Teraoka Tape, Gamute, etc., it will be strong. It can be used to prevent tents and tents from being exposed to the sun. If you take two and put this sheet between them, you can create a wall like water. I can't get tired of working hard. Luggage can't be wasted space either. It will be fine when the water is set and it has been warmed up. It is flat. Moreover, it can be used even if it is cut off. There is also a famous Suinaka Miki Chohin. Kusuri s, Passport, Money, Chizu, Taoru, sagai, Karabina Geass Ringe. Kandenchi, Bungu, tools, scissors, demos, side dishes, and food items. , j phone number.
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Emergency seawater desalination equipment
http://www.j-tokyo.com/2008/11/27/10895.html

Simple seawater desalinator
http://www.j-tokyo.com/2007/08/30/3216.html

Selling price
(Amount including tax) 8,478 yen

standard price:
8,925 yen


Security measures
Secure SSL encrypted communication

Frequently Asked Questions When Purchasing
Delivery time 2-3 days
Main features
It can be folded into a small size for storage when not in use, and can also be made smaller when discarded, making it possible to reduce the overall amount of waste.

Chucks, zippers (plastic, metal), fasteners (plastic, metal), Velcro tapes, double-sided tapes, packing tapes, Teraoka tapes, magnetic connection structure magnets devised by Mr. Masao Nagaoka, etc.
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Polypropylene, etc., which has a certain degree of strength, is widely used as a bag for water. (Those with screw caps called containers, matty bags, standing bags, etc. are in widespread use.
There are 1,800cc, 600cc, 360cc and so on for the bill bag. For example, products made by Sunplatec are popular, and Mighty Packs cost around 150 to 200 yen. Book bottles are priced from 4 to 500 yen for less than 1L.
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Bill Pack. A bill pack that can be capped and stored even if you can't use it all at once. Since it has an injection port, it can also be used as a refill pack for liquid detergent, shampoo, conditioner, etc.
1.
Since it can be folded before use,
It does not take up space and can significantly reduce distribution costs.

2. Excellent quality maintenance,
It can handle various materials.
Please use it flexibly, such as multi-layered paper, aluminum, etc., standing bag, set with outer box. In addition, it is light and durable, and can be folded before use, so distribution costs can be greatly reduced, and it is also effective for disposal.

Billback can be folded into a small size for storage when not in use, and can be reduced in size when discarded, making it possible to reduce the overall volume of waste. It can be used repeatedly. It can also be used during sampling and in emergencies. It is almost the same as what is called a petanko water bottle.
Refills have evolved further!!

Billpack is a pouch with a spout. We have a type that is placed in the center of the upper part of the bag and a type that is attached diagonally to the corners. Compared to hard bottles, this eco-friendly pouch uses less plastic and comes with a cap, so you can use it in small amounts and store it as is.
Contents can be taken out without stress. Suitable for re-openable bags for camping equipment, sports drinks, emergency drinks, etc. Taisei Lamic
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The Maitybag is a pack with excellent sealing performance similar to that of the bilbag. It has a two-layer film structure that uses polyethylene on the inside and vinyl on the outside, and has excellent sealing performance. 1800ml, 850ml, 600ml, 360ml, etc. article
It has excellent pressure resistance and can be used as a pack container for liquid and viscous samples. Inner surface/PE outer surface/PA (polyamide) with polyethylene sealing plug
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The BookBottle (1L) is a rectangular container with a handle and scale. There are 500mL 48×115×168 and 500mL 48×115×168. It is a square container with a handle and scale, and is thin for excellent storage. B-5 and B-10 have handles and scales in two places, and can be used both vertically and horizontally. B-0, B-1 and B-2 can be autoclave sterilized. Body / PP Lid / Inner Plug / PE (B-0, B-1, B-2 are all made of PP, no inner plug)



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Regarding the mathematical, biological, chemical, and physical terms used in this paper, although I do not think there is any particular need for further explanation, I will provide a brief explanation just in case. I decided to keep it. This is mainly based on the following documents: Rikagaku Jiten 5th Edition, World Encyclopedia 2nd Edition, Encyclopedia Mypedia 2006, Kojien 5th Edition, Modern Terms Basic Knowledge 2001-2006, etc.
A polar solvent is a solvent consisting of polar molecules with a high dielectric constant. It has a large dissolving power for electrolytes and dissolves many substances that are not soluble in non-polar solvents. This is because strong dipole-dipole forces and intermolecular forces such as hydrogen bonds act between the solute and the polar solvent. In addition, the solvation energy for ions is large, and the reaction rate in polar solvents is high in ionic reactions. Water and ethanol are typical hydrogen-bonding polar solvents. Also dipolar aprotic solvents without protic hydrogen, such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, hexamethylphosphoramide, etc. is widely used as a solvent for polymer compounds and as a characteristic reaction solvent. A solution is a mixture that forms a homogeneous liquid phase. Homogeneous mixtures may be liquid phases, gas phases, or solid phases. A solid phase is called a solid solution, and a solution in a liquid phase is called a solution. Solution is sometimes used in the same sense as solution. When one of the components of a solution is considered to dissolve the others, the dissolving component is called the solvent and the dissolved component is called the solute. Both the solvent and the solute are liquids. For example, in the case of a solution such as water and ethyl alcohol that can be mixed at an arbitrary ratio, the solvent is used as the larger amount for convenience. A visible characteristic of homogeneous liquid mixtures is that no separation occurs when a clear mixture is allowed to stand for a long period of time or is centrifuged, and that even if the mixture appears clear, it can be turned upside down. In some cases, the liquid flow cannot be seen. Even if it is transparent, if it is non-uniform, the density and refractive index of each part will be different.
Solutions include electrolyte solutions and non-electrolyte solutions. A solution in which an electrolyte is dissolved in a polar solvent and dissociated into cations and anions is called an electrolyte solution or an ionic solution, and a solution that does not contain electrolytes is called a non-electrolyte solution or molecular solution. In the former, ion-ion and ion-solvent forces mainly contribute, whereas in the latter, intermolecular forces usually dominate, so both are treated from different standpoints. Whether or not a solution contains ions can be determined by measuring the electrical conductivity (conductivity) of the solution. That is, the electrical conductivity of a solution in the presence of ions is greater than that of a solution without ions. The degree to which an electrolyte dissociates in solution (dissociation degree) is greater if the electrolyte consists of ionic bonds (strong electrolyte or <true electrolyte>). However, even substances that are not ionically bound may have the potential to become partially ionic through interaction with solvents (weak electrolytes or <potential electrolytes>).
The thermodynamic properties of solutions are characteristic. Non-electrolyte solutions exhibit different properties depending on the combination of their components, and are usually discussed from the standpoint of the following interactions.
(1) An ideal solution is a virtual solution that does not change heat or volume when mixed. All solutions behave like ideal solutions when their concentrations are sufficiently dilute. However, when the solute and solvent have the same molecular size or are chemically very similar (e.g., isotope mixtures, mixtures of chlorobenzene and bromobenzene, etc.), all This solution exhibits properties close to the ideal solution in the concentration range of . Such a solution is called a perfect solution.
(2) An athermal solution is one in which there is no heat exchange when several components are mixed into a solution (the heat of mixing is 0, that is, approximately H = 0), and the entropy change of mixing is the same as in an ideal solution. refers to a solution that differs from the value Unlike an ideal solution, an athermal solution occurs when the molecular interactions of the components are very similar but differ in size. Examples include ethylene bromide and propylene bromide solutions.
(3) In a regular solution, when several components are mixed to form a solution, heat is transferred in and out (the heat of mixing is not 0. H≠0). A solution which is the same as in the case of Hildebrand J. et al. H. Hildebrand (1929) defined a regular solution. When dealing with real solutions, solutions that do not have intermolecular interactions such as chemical interactions and associations often satisfy the conditions of this definition approximately, and a solution consisting of benzene and carbon tetrachloride satisfies this definition. For example.
(4) A polymer solution is a solution in which the solute is a polymer compound. When the solvent is water, it is called a water-soluble polymer solution. Physical properties that tend to be different from the properties of low-molecular compound solutions flow birefringence, light scattering, etc.).
(6) A surfactant solution significantly reduces the surface tension of the solution when certain substances (eg, sodium alkylbenzene sulfonate) are dissolved in the liquid. Such substances are called surfactants. Surfactants also have the characteristic of forming micelles (lyophilic colloidal particles formed by association of many molecules by intermolecular forces) when the concentration exceeds a certain level (critical micelle concentration) in a solution. A phenomenon in which a water-insoluble liquid or solid dissolves in a micellar solution of a surfactant to form a stable solution is called solubilization, and such a solution is called a solubilized solution.
The properties of solutions are roughly divided into properties in equilibrium and properties in non-equilibrium. (1) Equilibrium properties In other words, thermodynamic properties. When examining the properties of a solution, the necessary conditions such as temperature and pressure are kept constant, and it is carried out in a state in which no changes occur anymore, that is, in a state in which equilibrium has been reached. Specifically, vapor pressure depression, boiling point elevation, freezing point depression, osmotic pressure, and the like. These phenomena are generally seen in solutions, but the amount of change in them, especially in dilute solutions, depends not on the type of solute, but on the amount (number of moles) of the solute per unit amount, as long as the solvent is fixed. It has been confirmed experimentally that it is determined by the solubility of the Therefore, the property of a dilute solution of a non-volatile substance that does not depend on the type of substance is called a colligative property. These colligative properties can be used to determine the molecular weight. The reason why the concentration is limited to dilute is that these colligative properties are calculated and measured from <Raoul's law> (the law for vapor pressure drop) and the formulas for boiling point elevation and freezing point depression related to the law. It is only at sparse concentrations that the values agree. As the concentration increases, it becomes difficult to explain the measured values theoretically. The vapor pressure (partial pressure) of the solute must be considered when working with solutions of substances that are gaseous or tend to become gaseous, such as gases, liquids, and solids with high vapor pressure. When a gas dissolves in a solvent to form a solution, the relationship between the partial pressure of the gas and its solubility is known as "Henry's Law." Solventextraction is one of the operations for extracting a certain component from a natural product or for separating or purifying a substance used in chemical analysis or synthesis. is. (2) Properties in non-equilibrium state These are properties related to diffusion, viscosity, electrical conduction, and so on. Diffusion of solutes and solvents in solutions, viscosity of solutions, and properties of electric conduction are also studied experimentally and theoretically.
Infusion (fluid transfusion∥infusing solution) refers to injecting a large amount of liquid into the body through a route other than the gastrointestinal tract, or the liquid used therein, and the latter is also called an infusion agent. The route of injection is primarily IV, but subcutaneous injection is also possible. Intravenous infusion is called an infusion or intravenous dripinfusion. In the past, a glass drip bottle connected to a rubber tube was used for infusion, but recently, a disposable plastic infusion set connected to the infusion bottle is used. For infusion, the infusion rate must be adjusted according to the condition of the body.
The purpose of intravenous fluids is to (1) replenish lost water and salt (electrolytes), (2) supplement nutritional deficiencies when oral intake is impossible or insufficient, and (3) treat intravascular bleeding. There are three types of supply of blood substitutes to secure volume.
For example, when it comes to water, humans dissolve metabolites that are no longer needed from the body in urine and excrete them. losing water. For this reason, an adult weighing 50 kg requires at least about 2000 cc of water per day. Therefore, when a large amount of water is lost due to severe vomiting or diarrhea, fluid and electrolyte transfusions are required to replenish body fluids. In this case, nutrient IVs are given at the same time to compensate for malnutrition due to inability to take oral intake. Also, when oral intake is inhibited for several days, such as after gastrointestinal surgery, it is first necessary to replenish necessary fluids and electrolytes. Furthermore, when intestinal absorption of nutrients cannot be expected due to digestive disorders, etc., or when it is desired to stop intestinal absorption for treatment, total parenteral nutrition is performed to supplement the total calorie needs. . If the infused fluid is blood, it is called a blood transfusion.
Infusions include the water, salt, sugars, proteins, and fats that are necessary to sustain life, as well as plasma substitutes and drugs used for various treatments. It is prepared to the same extent as body fluids and is completely sterilized so as not to damage blood cells and tissues. Infusions are broadly divided into electrolyte infusions intended to replenish only water and electrolytes, and nutritional infusions aimed at preoperative and postoperative nutritional management. Physiological saline and Ringer's solution are still widely used as electrolyte infusions because of their ease of use. A variety of infusion solutions are available commercially as required and as shown in the table. Electrolyte infusions can be roughly divided into (1) surgical sodium replacement solutions that are isotonic with blood and used for acute extracellular fluid loss and shock (physiological saline, Ringer's solution, lock solution, etc.), (2) ) Generally called by the name of No. 1, is a 1/2 to 1/3 isotonic solution that is used as an infusion starting solution that does not contain potassium ions, (3) Intracellular repair solution, called by the name of No. 2 (4) Maintenance solution, 3 As the name suggests, it is a 1/3 to 1/4 isotonic solution for the purpose of replenishing and maintaining sodium ions in a stable period after surgery, (5) Postoperative recovery solution, called No. 4, Aimed at maintaining water replenishment, it is broadly classified into those containing few sodium ions and chloride ions and either no potassium ions or those containing a small amount of potassium ions. As sugars, in addition to the glucose shown in the table, there are infusion solutions containing sorbitol, fructose, xylitol, maltose, etc. As a nutrient infusion, there is a high-calorie infusion that uses high-concentration glucose as the main heat source, which was developed in 1968, and is used for parenteral nutrition. Low-calorie infusions are not as high-calorie as high-calorie infusions, but they contain 5-10% glucose mixed with amino acids and fat emulsions and are used for drip infusion.
Explain the electrolyte. When a substance is dissolved in water, the solution may exhibit the property of conducting electricity (electrical conductivity, electrical conductivity). This is because the substance dissociates in water into charged particles (cations and anions). A substance that dissociates into ions and exhibits conductivity when dissolved in a solvent is called an electrolyte. The degree of dissociation into ions (degree of dissociation) varies depending on the substance and solvent. Since water is usually used as a solvent, a substance that dissociates highly when dissolved in water is called a strong electrolyte, and a substance that dissociates less is called a weak electrolyte. However, this classification is not necessarily accurate. Rather, the degree of dissociation depends on the nature of the binding of substances, so the following classification is also made. When examining the conductivity of substances in a liquid or molten state (under high temperature), they are divided into substances that exhibit conductivity (electrolytes) and substances that do not (nonelectrolytes). A substance that exhibits conductivity in a molten state (molten electrolyte) is composed of ionic bonds of cations and anions, and is a so-called <true electrolyte>, corresponding to a so-called strong electrolyte. Examples include sodium chloride and potassium chloride. A substance that is not electrically conductive in its liquid or molten state may become electrically conductive when dissolved in a solvent, depending on the solvent. For example, acetic acid itself is nonionic and has little conductivity. Even if acetic acid is dissolved in water, it is only weakly dissociated (about 1%). However, when acetic acid is dissolved in liquid ammonia, acetic acid becomes strongly dissociated. This is because ammonia decomposes acetic acid through a chemical reaction to produce ammonium ions NH4+ and acetate ions CH3COO-. Substances such as acetic acid are, so to speak, <potential electrolytes> and correspond to so-called weak electrolytes.
Electrolytes include a 1-1 type consisting of monovalent cations and monovalent anions such as sodium chloride NaCl, and a 2-1 type consisting of divalent cations and monovalent anions such as calcium chloride CaCl2. type, charge type such as 2-2 type consisting of divalent cations and divalent anions like magnesium sulfate MgSO4. Electrolyte solutions are being studied from a practical point of view, such as plating and batteries, from a medical and physiological point of view, as is known for physiological saline, and from a fundamental point of view, physicochemically. As a theory of electrolyte solutions, for example, the Debye-Hückel theory of dilute solutions is known.
A development will be described. Putting an appropriate cut in a solid in space and expanding it on a plane is called unfolding the solid on the plane, and the figure that appears on the plane at this time is called the development of the solid.
A polyhedron is a solid bounded by a finite number of planar polygons. Each polygon is called a face of the polyhedron, a side of the polygon common to two faces is called a side or edge of the polyhedron, and each vertex of the polygon is called a vertex of the polyhedron. A solid with n faces is called an n-hedron. A polyhedron is called a convex polyhedron when the whole is located on one side of the plane containing each face, and Euler's theorem holds between the number of faces, edges, and vertices. In other words, a polyhedron is also a solid surrounded by four or more planar polygons. Depending on the number of planes, it can be called a tetrahedron or a pentahedron. The faces of a tetrahedron, which is a polyhedron composed of four planes, are all triangular.
A more mathematical description of the polyhedron is as follows. If there are a finite number of polygons in space, and each side of each polygon must be the side of exactly one other polygon, then the figure formed by these polygons is called a polyhedron. Each polygon that constitutes a polyhedron is called a face of the polyhedron, and the vertices and edges of these polygons are called the vertices and sides (or edges) of the polyhedron, respectively. A polyhedron with n faces (≧4) is called an n-facet. Of the two parts of the space divided by the polyhedron, the one with finite extent is called the interior of the polyhedron. A figure consisting of a polyhedron and its interior is also called a polyhedron, in which case the original polyhedron is called the surface of the polyhedron. A polyhedron is called a convex polyhedron if any face of the polyhedron intersects with the plane containing this face only on this face. A polyhedron is said to be simple if its surface can be continuously deformed into a convex polyhedron. A tetrahedron and a cuboid are convex polyhedrons, and a pyramid whose base is a concave polyhedron is not a convex polyhedron but a simple polyhedron. A perforated polyhedron like that in FIG. 3 is not simple. When the numbers of vertices, edges, and faces of a polyhedron are a0, a1, and a2, a simple polyhedron always has a0-a1+a2=2, and a convex polyhedron with p holes generally has a0-a1+a2 = 2(1-p). This is called Euler's polyhedron theorem. There is also a field called topology that interprets polyhedra more broadly than the above.
A pyramid is described. Given a polygon in space and a point not on the plane of this polygon, each side of the polygon and a fixed point define a triangle. The solid bounded by these triangles and the initial polygon is called a pyramid, these triangles are called the sides, and the initial polygon is called the base. Furthermore, the fixed point is called the vertex, the distance between the vertex and the base is called the height, and the line of intersection of the sides is called the side edge or side edge. A pyramid with an n-sided base is called an n-sided pyramid. A triangular pyramid is also called a tetrahedron. A pyramid with a regular n-sided base and all sides of equal length is called a regular n-sided pyramid. In a regular n-pyramid, the lengths of the perpendiculars drawn from the apex to each side of the base are all equal. This length is called the oblique height of the regular n-pyramid. When a pyramid is cut by a plane parallel to its base, the cut end becomes a polygon similar to the base.
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Ropes play an important role in the mountains. Extremely important. The material has high strength, low strength, expensive, inexpensive, lightweight, and weight
There are, of course, various types depending on the purpose. There is a quay climb that is expected to be completed within a few hours, and there is a huge cliff between traverses.
There are times when you have to climb walls (for example, the famous large killet), and there are places where it is relatively easy but you slipped down, but there are places where you have to climb streams and many waterfalls.
There is also a steep climb, and there is also a natural giant quay wall that takes more than a few days to climb. Carrying water and food is essential. A rope is also required. The view that the rope is a kind of expendable item
There is also On such occasions, having multiple ropes is not uncommon, but rather common. Places with high difficulty, places with low difficulty, etc., can be used according to the purpose. instructor
I propose the following structure: That is, a material such as chloroprene having a power half-life depth corresponding to that of water is used to form a rope-like shape. this
as a spare rope in mountainous areas. By doing this, in an unexpected accident-like situation, you can
In addition, even if water is lost, diffracted waves can be expected to be weakened by forming a hollow cylinder with the chloroprene rope.
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The graph of FIG. 64 indicates that the dielectric loss of water at 1.5 GHz is on the order of several tens. It also shows that the larger the ionic conductivity σ, the more the effect is added to the dielectric loss of water and the smaller the power half-life depth, but the effect is still effective at 1.5 GHz.
<<0518>>
In the graph of FIG. 65, muscles, skin, etc. are sometimes referred to as high water content media in the medical field (fat, bones, etc. in the medical field are terms such as low water content media, and the above-mentioned
), but its 1.5 GHz penetration depth (the depth at which the power density is 1/e=1/2.718=37% in this case) is about
It shows that it is as short as 2-3 cm.
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FIG. 66 is a diagram showing that water molecules are permanent dipoles. The center of positive charge and the center of negative charge in the water molecule do not coincide. That is, the molecule has a permanent dipole mode
have a ment. When an electric field is applied to this, many randomly oriented water molecules are displaced by rotation due to the influence of the electric field. This is called dielectric polarization.
Bu.
A certain amount of time is required for the displacement. called relaxation time. Even if the alternating electric field is forced to make a displacement faster than this relaxation time, the water molecules cannot follow the influence of the outside world and cause loss.
FIG. 71 shows that an oxygen atom in a water molecule has six outer shell electrons (2 electrons in the 2s orbital and 4 electrons in the 2p orbital) orbitals based on quantum theory, due to the bonding of the p orbitals.
Due to the repulsion of two positive charges between two hydrogen atoms, the separation angle between covalent bonds is extended by 14 degrees to 104 degrees from the angle of the p-orbital, which should be orthogonal.
It is a conceptual diagram for explaining the state of the permanent dipole moment of water molecules.
Based on quantum theory, an oxygen atom in a water molecule has 2 electrons in the 2s orbital, 4 electrons in the 2p orbital, and 6 outer shell electrons.
The two p-orbitals are still only half-filled with electrons (top of FIG. 71).
Thus, an oxygen atom will try to bond with two hydrogen atoms using two p-bonds into one covalently bound water molecule.
Now, if so, since the p-bonds are orthogonal to each other (Figure 71, top panel), a valence angle of 90 degrees is first expected (Figure 71, bottom left panel). .
However, the measured value of bond angles in actual water molecules is about 104° (lower right figure in FIG. 71).
This could be explained on the basis that the two hydrogen atoms are partially positively charged and repel each other.
Similarly, a nitrogen atom has three p-bonds. If the bond angles between them were the same, it would have been possible to configure the ammonia molecule as a regular tetrahedral pyramidal molecule.
However, in reality, the ammonia molecule is much flatter and all bond angles are enlarged to 108 degrees.
Again, the electron repulsion of the hydrogen atoms may be brought out to interpret this fact, as the strong dipole moment (1.46 debyes) possessed by ammonia proves its polarity. be.
The covalent bond is also known as a homopolar bond or an electron-pair bond.
A chemical bond formed by an electron pair shared by two atoms. An electron pair involved in bonding is called a bonding electron pair
pair), or a shared electron pair, represented by:, a single bond C—H
A double bond C=C can be represented as C::C. The idea that electron pairs are involved in bonding was also proposed in Lewis-Langmuir's valence theory. Their
In theory, the two electrons involved in one covalent bond are shared by two atoms, and as a result, each atom assumes a stable electronic structure of the rare gas type. For example, with a hydrogen molecule
A hydrogen atom shares two electrons and has a helium-type electronic structure. From this point of view, the fact that a hydrogen atom is involved in one covalent bond, that is, the covalent valence is
1, but the mechanism by which electron pairs form stable bonds was first explained by the Heitler-London theory based on quantum mechanics.
clarified. Both this theory and the later molecular orbital method show that when the spins of two electrons are antiparallel, the energy is low and the state is stable. also share
The orientation of bonds, for example, the fact that four single bonds of carbon form a regular tetrahedral angle with each other (bond angle) can also be explained from the standpoint of quantum mechanics. Note that covalent bonds between different atoms
The bond has more or less the character of an ionic bond.
(L. Pauling, The Nature of the Chemical Bond, Cornell University Press, Ithaca, N.Y.). Pauling is also a distinguished chemist who has won two Nobel Prizes.
<<0520>>
FIG. 67 is a diagram explaining that polarization includes orientation polarization mainly induced in the microwave region, ion polarization induced in the infrared region, electronic polarization induced in the ultraviolet region, and the like.
<<0521>>
Reference is made to FIG. Tent mats provide insulation between the body and the ground, which is severely cooled, while sleeping in a tent camp at night, and at the same time reduce the effects of unevenness such as gravel.
It is considered a must-have item for resting. It is usually an inexpensive polymer compound. For mountain climbing such as traversing with tent camp, roll the tent mat into a cylindrical shape and
A cylindrical shaft is tied horizontally to the ground at the top or bottom of the cussack, or a cylindrical shaft is tied vertically to the ground on the side of the rucksack to continue walking.
It is not uncommon to see Bulky but often lightweight.
<<0522>>
69 and 70 will be described.
Recently, it is used not only for climbers, but also for disaster volunteers and FIT for overseas free travelers. Volunteers for earthquake disasters also have their own personal belongings, clothing, food and shelter (water, tents, sleeping).
bag. mat. food. maps, etc.) are similar to climbers in that they are required to prepare themselves. In recent years, overseas free travelers have also become FIT (Free Independent).
There is also the fact that it has become an important presence with a certain share as a Traveler), but it is also common for FIT to carry such a sleeping bag or mat and walk with a backpack.
It has been noted that they are becoming more visible. Saving money (low-priced accommodation, sometimes sleeping on night trains and station buildings) outside your home country where you can't stay for a long time
They are similar to climbers in that they are required to prepare their own minimum equipment (water, tent, sleeping bag, mat, food, map). If the matte area is half-powered, the depth is small.
Even if it is made of chloroprene and at the same time, the original purpose can be achieved even if it is possible to accommodate water with a small power half-life depth inside, and the function of the proposed GPS receiver is realized.
Of course, it is effective for the synergistic effect of
<<0523>>
Mountain rescue workers and international disaster relief workers mainly approach victims and victims quickly by walking. Rescue workers themselves are also required to survive in harsh environments such as rough weather. In this case, it is effective and important to reduce the overall weight, volume, and dual use of the equipment.
<<0524>>
Therefore, we have proposed to acquire azimuth information using a small L1 C/A portable satellite positioning device. <<0525>>
However, it is good when shielding such as mountains and buildings can be used, but when using only body shielding, it was sometimes affected by diffracted waves. However, microwave absorbing materials are currently focused on fixing to artificial structures and stationary types, and are generally heavy and bulky. Therefore, these microwave absorbing materials are not well suited for carrying tools for people who mainly walk, which are restricted in terms of weight and volume.
<<0526>>
The characteristic that the depth of half power consumption is extremely small, which has been treated as a problem of water, etc., is now considered to be an indispensable chemical substance in fields related to lifesaving such as emergency relief teams.
In light of the facts, it is further suggested that such work could improve the survival rate and reduce the severity of aftereffects in the situation where the transportation network is disrupted immediately after the disaster, and shortening the time to arrive at the disaster site immediately after the disaster.
In the context of space technology, which has great potential for futuristic social infrastructure in the fields of satellite communications and satellite positioning, it is conversely necessary to do so.
The physico-chemical properties of the physico-chemical properties that have been proposed in the past, which are novel and highly useful, are mediated by the outstanding scientific technology of the L1 C/A GPS receiver with the function of obtaining the direction at rest, and also with gratitude.
The proposal of this paper is to make effective use of it in the age of multi-GNSS, which is rapidly becoming more and more popular. Mostly considered in the satellite communication field and satellite positioning field
It remained untouched. Once, when seriously considering only what is truly and concretely useful for large-scale natural disaster relief, there is an exploratory and continuous process rooted in broad and deep exploration.
Through efforts, such a viewpoint was found to be oriented towards a technique that is actually useful.
<<0527>>
In the Kobe earthquake, it was found that the survival rate of rescued victims depends on how many hours after the disaster they were rescued. Rescue within 24 hours was 75%, rescue within 48 hours was 25%, and rescue within 72 hours was 15%. (Broadcast at 22:00 on January 17, 2011 NHK General Disaster Prevention Crisis--Who will save the victims--). It has been suggested that quick and smooth access to victims is also important, as it is known that the survival rate decreases with the passage of time. Also, when collecting information, location, time,
The effectiveness of this proposal is suggested because it is thought that not only information about the time of day, but also information about the direction of the victims under the collapsed houses will be necessary at the same time.
be. This proposal contributes not only to public assistance but also to mutual assistance. This is due to the effective use of common items such as water, and the citizen level as a GPS receiver.
This is because it has the significant merit of being able to divert the receiver of the L1 C/A level of . Of course, when compared to those using expensive equipment, it is overwhelmingly self-help
Clearly a good fit.
<<0528>>
In the rescue and life-saving work phase at the time of a large-scale natural disaster, it is essential to carry a certain amount of drinking water for the survival of the rescuers themselves as well as for the provision of drinking water at the time of lifesaving. The invention first
Focusing on this point, it is demonstrated by effectively utilizing the attribute of excellent microwave diffraction wave attenuation characteristics as a physicochemical property of the material in conjunction with the above invention.
Concerning the effectiveness, first of all, various proposals for implementation were made. In addition to these proposals, currently all over the world based on the Safety of the Sea (SOLAS) Convention (in Japan, it also complies with domestic law)
It seems that the size of the lifeboat-equipped drinking water subdivision packaging container is de facto standard (de facto standard, de facto)
Also pay attention to the fact that it is set to standard).
<<0529>>
Combined with the inventor's own invention of a GPS receiver that can acquire the direction at rest only by providing the structure with a design guideline that accompanies fine reorganization based on mathematical analysis.
It is possible to increase the effectiveness and simplicity of the diffracted wave removal function at once, and it is possible to eliminate the influence of unnecessary diffracted waves more easily and reliably, so it is possible to save life and rescue work.
Since we found that it is possible to support the smooth execution of the main duties more accurately than before, we also proposed various designs for its realization. With this technical proposal, for the purpose of saving lives,
Aspects that enable more prompt and accurate assistance when Japan conducts relief activities for large-scale disasters in the international community, and various aspects and operations that are considered to be related to development and development
It has a great effect in
<<0530>>
Mountain rescue workers and international disaster relief workers mainly approach victims and victims quickly by walking. Rescue workers themselves are also required to survive in harsh environments such as rough weather. In this case, overall weight reduction and dual use of equipment are effective and important for carrying out rescue or survival.
The purpose was to make it possible to obtain azimuth information more reliably with a portable satellite positioning device by combining only the necessary equipment for the personnel heading to the site.
More specifically, it enables practical use of the above-described portable positioning and orientation acquisition device, especially in situations where the body and survival supplies are minimal. this
corresponds to a lifeboat, etc., while drifting, and also in the desert, etc. The same is true for plains. It is also well suited for use in polar regions and the like. Suitable for mountaineering and the like.
<<0531>>
As described above, mountain rescuers and international disaster relief workers contribute to rapid approach and rescue of victims and victims by walking, and at the same time, they help victims and victims to survive.
It also contributes to obtaining judgment information that contributes to action decisions. It is also highly qualified for so-called Base of Pyramid (BOP) assistive technologies such as South America and Africa.
At this time, it is suitable for improving agricultural efficiency, supporting the movement of refugees to safe areas, supporting the movement of UN forces, assisting medical personnel in approaching patients, and conversely, moving patients themselves to distant medical facilities.
do. In addition to its effectiveness in low- and mid-latitude regions, it is also highly qualified as a support technology for environmental conservation and nature surveys because it is not affected by magnetic fields (both deviation, deviation, and local magnetism) even in polar regions.
and has a great effect.
This proposal can be constructed in any way as long as it does not contradict the description in this paper.
<<Description of symbols>>
<<0532>>
1 Planar antenna
2 GPS receiver
3 Data processing unit
4 Result output section
5 measurement direction
6 Sky coverage by planar antenna
7 A semicircle forming the boundary between the sky coverage area of the planar antenna and the other sky area



Representative drawing

Representative drawing

Next

Representative drawing 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 45 47 46 44 49 50 51 52 53 55 56 56 57 57 60 61 65 65 65 67 67 67 70 72 75 75 75 77 77 77 77 77 80 83 84 84 84 85 86 86 87 90 97 97 97 97 97 97 97 97 97 97 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 97 95 97 97 97 97 97 97 97 97 97 98 97 97 97 97 97 97 97 97 97 97 97 99 99 99 999 95 that 99 100

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<<Claims>>
<<Claim1>> A pair of GPS antennas each having a hemispherical antenna pattern are arranged facing each other perpendicularly to the ground, and the GPS antennas are above the direction in which they are facing with one semicircle passing through the zenith as a boundary. A quarter of the sky is covered by the antenna, and a GPS receiver connected to each antenna attempts to acquire signals from all GPS satellites in the upper hemisphere. , determining the presence area of one or more GPS satellites from a comparison of the reception state of each GPS satellite signal at both GPS receivers, extracting the GPS satellite azimuth angle from at least one GPS receiver, and determining the satellite in each area Create a sequence of azimuth angles clockwise, extract the azimuth angles of the first term and the azimuth angle of the last term, and determine the azimuth angle by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term obtained in at least one extracted region. A direction information acquisition method characterized by:
<<Claim 2>> A pair of GPS antennas, each having a hemispherical antenna pattern, are placed facing each other perpendicularly to the ground. Antenna sensitivities and sky coverage are formed in a quarter of the sphere, respectively, and a GPS receiver connected to each antenna attempts to acquire signals transmitted by all GPS satellites in the upper hemisphere. , determining the presence area of one or more GPS satellites from a comparison of each GPS satellite signal in both GPS receivers, extracting the GPS satellite azimuth from at least one GPS receiver, and obtaining the satellite azimuth in each area clockwise, extract the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term, and limit the azimuth by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term obtained in at least one extracted region. , with the angular width of the azimuth angle obtained above as the upper limit of the rotation angle, the above pair of GPS antennas are horizontally rotated, and the GPS receivers connected to each GPS antenna receive signals from all the GPS satellites in the upper hemisphere. ceasing horizontal rotation of the pair of GPS antennas in the direction in which acquisition of the transmitted signal has been attempted and at least one satellite has been determined to be at the boundary from each GPS satellite signal obtained; determining the existence area of at least one other GPS satellite, extracting the azimuth angle of the satellite from at least one GPS receiver, the azimuth angle of the extracted one satellite, the azimuth angle in the opposite direction, and the boundary A method of obtaining azimuth information, wherein the azimuth is identified by comparing the azimuth angles of the satellites determined to be present in the satellite.
<<Claim 3>> A direction information acquiring method according to Claim 1 or 2, wherein the pair of GPS antennas are planar patch antennas.
<<Claim 4>> The azimuth information acquisition method of claim 1 or 2, wherein the pair of GPS antennas are mounted facing each other in parallel with the head interposed therebetween and perpendicular to the ground.
<<Claim 5>> The method for obtaining azimuth information according to claim 1 or 2, wherein the pair of GPS antennas are sandwiched between the body and are mounted facing each other in parallel and perpendicular to the ground.
<<Claim 6>> A GPS antenna having a pair of vertically arranged hemispherical antenna patterns that are parallel to each other and facing each other, and each GPS antenna is positioned in a quarter of the celestial sphere above the direction in which it is facing. means for forming a sensitive air coverage area and for acquiring by said pair of antennas signals transmitted by satellites in said respective air coverage areas; and generating a sequence of satellite azimuth angles in each said area in a clockwise direction. means for extracting the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term; An azimuth information acquiring apparatus, comprising means for limiting the azimuth by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term obtained in the area.
<<Claim 7>> A GPS antenna having a pair of vertically arranged hemispherical antenna patterns that are parallel to each other and facing each other, and each GPS antenna has antenna sensitivity in a quarter of the celestial sphere above the direction in which it is facing. means for forming a sky coverage area over which the satellites are present, and capturing signals transmitted from the satellites existing in the respective sky coverage areas by the pair of antennas; Means for determining the existing region where the satellite azimuth angle was present, means for creating a sequence of satellite azimuth angles in each of the above regions in a clockwise direction, extracting the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term, and at least means for limiting the azimuth by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term obtained in one region; means for attempting to acquire signals transmitted from all GPS satellites in the upper hemisphere from each pair of rotating antennas, and from each GPS satellite signal obtained, it is determined that at least one satellite exists at the boundary. means for stopping the horizontal rotation of the pair of antennas in the direction that has been determined; means for determining the presence area of at least one other GPS satellite and extracting the azimuth angle of the satellite; An azimuth information acquisition device comprising means for identifying an azimuth by comparing an azimuth angle of a satellite, an azimuth angle in the opposite direction thereof, and the azimuth angle of the satellite determined to exist at the boundary.



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<<Detailed description of the invention>>
<<0001>>
<<Technical Field to which the Invention Belongs>> The present invention relates to a method and an apparatus for obtaining azimuth information using GPS satellites.
<<0002>>
<<PriorArt>> In this specification, the term ``specific orientation'' means uniquely associating an azimuth angle value with a specific specific direction. means to associate a fan-shaped azimuth angle value range defined by a certain start azimuth angle value, a certain end azimuth angle value, and a certain rotation direction with respect to a specific direction. It is intended to include both concepts of azimuth limitation.
<<0003>> A description of the azimuth limitation will be added below. For example, when using a display system where north is 0 degrees and degrees increase clockwise, the action of uniquely associating the specific direction in which a mountain can be seen from one's own view with an azimuth angle of 37 degrees. is azimuth-specific, and on the other hand, in the absence of such information, it is at least certain that it lies within a sector shown clockwise from azimuth 35 degrees to azimuth 49 degrees. It can be said that the action acquired by using facts as clues is limited to direction.
<<0004>> If this azimuth determination can be performed very quickly compared to the azimuth determination, it can be said that the action of azimuth determination has practical utility. It would be even more practical if both rapid azimuth determination and accurate azimuth identification were possible as required. In other words, when the accuracy is given priority, the direction can be specified, and when the speed is given priority, the direction can be limited.
<<0005>> In fact, in view of the specific circumstances described below, the need for both orientation specification and orientation limitation is recognized.
<<0006>> For example, visually impaired people walking outdoors, survey hikers and reconnaissance workers who have to walk in a state where visibility is almost ineffective due to heavy fog and snowstorms in mountainous areas. think. For those in the situations mentioned here, the fact that they have no choice but to walk in a state corresponding to blindness is common. Of course, it is said that the latter should be temporarily encamped, but predictions of danger to life in extremely low temperatures that will come after sunset, or predictions of physical and life danger due to forecasts of the arrival of snowstorms, together with accurate judgment of the situation. When it is done, there are cases where walking is made with a certain degree of action decision even in blindness. This blind walking has the following common features.
<<0007>> First, it is good that the current position is known by the latitude and longitude values of the portable satellite positioning device, and the destination is also clear by the latitude and longitude values. However, the fact that there is no visual field means that the simple visual direction information acquisition function is deprived. can hardly be used. On the other hand, depending on the place of use, the results may be greatly biased due to magnetic disturbance, and a compass that cannot output the bias, that is, the margin of error, cannot be used for important decisions such as direction determination for blind walking. Directional information such as latitude, longitude, altitude and GPS time can be easily obtained from signals transmitted from GPS satellites, but direction information cannot be obtained. In addition, the method of re-positioning by movement and calculating the direction of movement, which is appropriate for land mobiles, requires a considerable walking distance due to the positioning error of GPS (one of the Global Positioning System satellite positioning systems), and visual walking Even so, the load is heavy, and it is extremely difficult to perform blind walking. Therefore, even if a portable satellite positioning device is carried, the device that does not provide the direction can accurately determine the walking direction for a person who is in a blind situation and cannot estimate the approximate direction based on vision. There was a lack of functions to support There is a need for an azimuth information acquisition method that can compensate for this.
<<0008>> Secondly, even if it is possible to somehow decide to go in a certain direction, humans generally rely on visually recognized directions such as specific feature directions and celestial direction. Since straightness is maintained by a feedback loop that finely corrects the direction of travel, it is difficult to maintain the correct direction of travel in the blind situation. As with walking with your eyes closed, if you do not check your bearings frequently, your course will turn into a curve against your original intentions, and there is a danger of stepping into a dangerous area such as an avalanche-prone area. . In this case, since the azimuth is checked very frequently, the work load of each confirmation work is heavy, and it is not really useful if it restricts the movement. For people who walk blind, it is essential to have a quick direction information acquisition method that can be easily operated even while walking and is suitable for frequently acquiring information.
<<0009>> Thirdly, when sight is not used, it is necessary to always search for obstacles in front of the vehicle with the hand or its extension, such as a cane, in order to avoid falling over. Therefore, even if there is a device related to the above azimuth identification / azimuth limitation, a portable device held in the hand is inappropriate. the device is suitable.
<<0010>> Based on the above, the following features are necessary to accurately support blind walking. First, it is equipped with quick and easy measurement, and retains the function of azimuth limitation that can clearly indicate the degree of error, so that it can often be confirmed that the direction of travel does not deviate from the intended direction during blind walking. is required. Secondly, when walking without visibility, when the latitude and longitude values of the current point and the destination point are obtained, it is necessary to retain a somewhat accurate azimuth identification function so that the walking direction to the destination point can be initially determined. Become. Thirdly, during blind walking, the hand is an important means for detecting objects in front and avoiding falls.
<<0011>>
<Problems to be Solved by the Invention> In other words, the ability to acquire directions is useful not only for assisting the visually impaired in their daily outdoor activities and outdoor activity work, but also for healthy people in outdoor activity work under weather conditions with poor visibility. The requirements are as follows.
(1) It is possible to immediately limit the direction (useful for frequent confirmation of straightness in the process of blind walking).
(2) The same equipment can be used to easily identify the direction (assisting direction identification at the start of blind walking).
(3) Because it is compact and lightweight and can be configured in a plane that conforms to the body, it can be used while worn on the body (it does not block the hand, which is important in the process of blind walking). More specifically, it has the following practical characteristics.
(4) Even when visually impaired people wear it all the time and use it in social situations, it has a shape that is visually acceptable (it can support the social life of pedestrians who are blind on a daily basis).
(5) It is intuitive and easy to use because the measurement direction always matches the direction of the observer's face (the direction acquisition operation is easy enough to withstand frequent use in the process of blind walking).
(6) It can be constructed at a relatively low cost by using the elemental parts of conventional portable satellite positioning equipment and adding minor modifications (support for blind walking itself does not cost much).
(7) Since it has a satellite positioning function, it is no longer necessary to have a separate satellite positioning device (it is possible to reduce the number of items to carry during blind walking).
<<0012>> In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide an azimuth information acquisition method and apparatus that can be readily carried by azimuth limitation and azimuth identification.
<<0013>>
<Means for Solving the Problems> The azimuth acquisition method according to the present invention is to arrange a pair of GPS antennas each having a hemispherical antenna pattern facing each other perpendicularly to the ground so that one semicircle passing through the zenith is arranged. As a boundary, the GPS antennas each form a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the sky in the direction in which they are facing, and a GPS receiver connected to each antenna has a full sky hemisphere. At least one of the GPS receivers determines the presence area of one or more GPS satellites by comparing the reception status of each GPS satellite signal at both GPS receivers. extract the GPS satellite azimuth angle from, create a series of satellite azimuth angles in each region clockwise, extract the first term azimuth angle and the last term azimuth angle, and extract the initial azimuth angle obtained in at least one extracted region The azimuth is defined by the azimuth angle of the term and the azimuth angle of the final term.
<<0014>> Also, in the azimuth acquisition method according to the present invention, a pair of GPS antennas each having a hemispherical antenna pattern are arranged perpendicular to the ground facing each other. Antenna forms antenna sensitivity and sky coverage in one-fourth of the sky in the direction it is facing, and transmits from all GPS satellites in the sky half-sphere to the GPS receiver connected to each antenna. acquisition of the GPS satellite signal at both GPS receivers, determine the presence area of one or more GPS satellites from comparison of each GPS satellite signal at both GPS receivers, and extract the GPS satellite azimuth from at least one GPS receiver , in each region, create a series of satellite azimuth angles clockwise, extract the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term, and obtain the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term The azimuth is limited by the azimuth angle, the angular width of the obtained azimuth angle is used as the upper limit of the rotation angle, the pair of GPS antennas are horizontally rotated, and the GPS receiver connected to each antenna is projected to the half sky the pair of GPS antennas in the direction in which it has attempted to acquire signals transmitted from all GPS satellites in the sphere, and from each GPS satellite signal obtained, it has been determined that at least one satellite is at the boundary; stop the horizontal rotation of, determine the existence area of at least one other GPS satellite, extract the azimuth angle of the satellite from at least one GPS receiver, and extract the azimuth angle of the one satellite and vice versa The azimuth is identified by comparing the azimuth angle of the direction and the azimuth angle of the satellite determined to be present at the boundary.
<<0015>> Including using a planar patch antenna as the pair of GPS antennas. <<0016>> In addition, the pair of GPS antennas are mounted on the head or body in parallel with each other and perpendicular to the ground.
<<0017>> Further, the azimuth information acquisition device according to the present invention includes a GPS antenna having a pair of vertically arranged hemispherical antenna patterns that are parallel to each other and facing each other, and each GPS antenna is facing means for forming a sky coverage area whose antenna sensitivity extends to one-fourth of the celestial sphere above the direction, and for capturing signals transmitted from satellites existing in each of the above sky coverage areas by the pair of antennas; A sequence of satellite azimuth angles is created clockwise, a means for extracting the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term, and the existence area where the satellite existed is determined by comparing the signals from each captured satellite. and means for limiting the orientation by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term obtained in at least one of the regions.
<<0018>> In addition, the direction information acquisition device according to the present invention includes a GPS antenna having a pair of hemispherical antenna patterns that are parallel, facing each other, and arranged vertically; Means for forming a sky coverage area whose antenna sensitivity extends to one-fourth of the celestial sphere, and for acquiring signals transmitted from satellites existing in each of the above sky coverage areas by the pair of antennas; A means for determining the existence area where the satellite existed from the comparison of the signals from the above, and creating a sequence of satellite azimuth angles in each of the above areas clockwise, and calculating the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term means for limiting the orientation by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term obtained in at least one of the above regions; means for horizontally rotating the pair of antennas, and attempting to capture signals transmitted from all GPS satellites in the upper hemisphere from each rotating pair of antennas, and obtaining signals from each GPS satellite means for stopping the horizontal rotation of the pair of antennas in the direction in which at least one satellite is determined to exist on the boundary from the means for extracting an azimuth angle; and means for identifying the azimuth by comparing the extracted azimuth angle of the satellite, the azimuth angle in the opposite direction thereof, and the azimuth angle of the satellite determined to exist on the boundary. It is characterized by characterized by consisting of
<<0019>>
<<Embodiment of the Invention>> An embodiment of an orientation information acquiring method and an orientation information acquiring apparatus embodying the method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<<0020>> In the following explanation, the unit of angle is degrees (deg), and the azimuth angle is indicated clockwise with 0 degrees for the north, 90 degrees for the east, 180 degrees for the south, and 270 degrees for the west. . Elevation angle is expressed by setting the horizontal plane to 0 degrees and the zenith to 90 degrees.
<<0021>> First, based on FIG. 1, the principle of acquisition of azimuth limitation according to the present invention will be described. A first planar patch antenna 1a and a second planar patch antenna 1b are installed in the center of FIG. The first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b are arranged facing each other and parallel to each other. Both of them are installed perpendicular to the ground. At this time, if you stand on the ground and look down on the antenna arrangement from above, and arrange the first flat patch antenna 1a on the left side and the second flat patch antenna 1b on the right side, for the observer who is looking down, The direction that is the front of the body is hereinafter referred to as measurement direction 5 .
<<0022>> As the first and second planar patch antennas 1a and 1b, those having a hemispherical beam pattern for right-handed circularly polarized waves used in the GPS satellite system are used. An antenna pattern with a hemispherical beam is sometimes referred to as omnidirectional in some literature, but omnidirectional exactly means isotropic, so here Omnidirectional, that is, according to the usage of isotropic, is not used to describe a hemispherical beam pattern. Since the first and second planar patch antennas 1a and 1b are erected perpendicular to the ground, half of the hemispherical beams are directed toward the ground and are not used. And the other half have sensitivity to the sky.
<<0023>> When two such planar patch antennas are arranged parallel to each other, and both of them are placed perpendicular to the ground, each of the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b is substantially The upper coverage corresponds to the state in which the sky is divided into two with a semicircle as the arc of a great circle as the boundary, as shown in Fig. 1. This semicircle is a semicircle 7 that serves as a boundary between the sky coverage area 6a of the first planar patch antenna 1a and the sky coverage area 6b of the second planar patch antenna 1b. In other words, the first planar patch antenna 1a covers a quarter of the celestial sphere where GPS satellite A in FIG. 1 exists, and the second planar patch antenna 1b covers GPS satellite B in FIG. The existing 1/4 celestial sphere is taken as the coverage area.
<<0024>>Positioning radio waves emitted from GPS satellites use a microwave frequency band near 1.5 GHz, so they have excellent straightness like light, and the first planar patch antenna 1a for GPS A clear difference occurs between the signal strength from GPS satellite A, which is within the sky coverage area 6a, and the signal strength from GPS satellite B, which is not within the sky coverage area 6a of the first planar patch antenna 1a. Therefore, based on the difference in signal strength, the existence areas of GPS satellites A and B can be determined. can be azimuthally limited.
<<0025>> In FIG. 1, the GPS satellite C exists in a semicircle 7 that is the boundary between the sky coverage area 6a of the first planar patch antenna 1a and the sky coverage area 6b of the second planar patch antenna 1b. Therefore, the signal from this GPS satellite C is received by the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b. Since the orbit of the GPS satellite system is about 20,000 kilometers in the sky, the electromagnetic waves coming from the far field are incident parallel to the coverage areas 6a and 6b of both planar patch antennas 1a and 1b, and are received by both. . In the present invention, when the signals are received simultaneously in this manner, the existing direction of the GPS satellite C can be determined as the measurement direction 5 or the opposite measurement direction, which is the direction obtained by adding 180 degrees to the measurement direction 5, and Using the above-mentioned azimuth angle information of GPS satellite A and GPS satellite B and the result of area determination, the azimuth of measurement direction 5 can be specified.
<<0026>> The major features of the planar patch antenna used for obtaining azimuth information are that it is small and lightweight, easy to manufacture, and can be produced at a low cost. When creating the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b, the three-dimensional beam width is slightly wider than the hemisphere, which is the beam width for circularly polarized waves theoretically calculated assuming an infinite ground plane at the time of design. In some cases, a planar antenna is completed that constitutes an angular circularly polarized beamwidth. This is caused by the difference between the result of designing assuming an infinite ground plane in theory and the actual aspect. This is demonstrated in the following literature.
《0027》Published by The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, ``Small and flat antenna'' co-authored by Misao Haneishi, Kazuhiro Hirasawa, and Yasuo Suzuki, first edition published on August 10, 1996, P100.《0028》Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited by Bradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. 1996, P342-P343, P722. Obtaining the desired antenna pattern by slightly modifying the antenna pattern is known as antenna pattern shaping.
<<0030>> However, if the beam has a solid angle that is slightly wider than desired, the present invention may use it as it is. As a result, the semicircle in Fig. 1 is not a line, but a band area with a slight width (with a slight viewing angle from the observer's point of view). In the azimuth limiting function, which will be described in detail later, this slight spread produces a minute width in the measurement direction 5, which has the effect of increasing the probability of accidentally capturing a satellite. On the other hand, in the azimuth identification function, although the accuracy at the time of azimuth identification is expected to drop slightly, there is no major problem in practical use, which is the purpose of the present invention, and the fact that there is some tolerance is a fact from the viewpoint of manufacturing costs. preferable.
<0031> Alternatively, unlike the design calculations for the hemisphere, if the production result has a beam larger than the hemisphere, in order to remove the unnecessary sensitive part, a shielding material made of radio wave shielding material should be placed on the back side. A hemispherical beam antenna can be easily constructed.
<<0032>> Next, with reference to FIG. 2, an embodiment of an orientation information obtaining apparatus embodying an orientation information obtaining method according to the present invention will be described. In FIG. 2, a first GPS receiver 2a is connected to the first planar patch antenna 1a, and a second GPS receiver 2b is connected to the second planar patch antenna 1b. As described above, the first and second planar patch antennas 1a and 1b are arranged parallel to each other, and both are erected perpendicularly to the ground.
<<0033>> The functions and specifications that the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b in FIG. 2 should have may be the same as the GPS receivers included in the widely spread L1-wave-using compact portable positioning devices. In other words, it inherits the compactness and mass productivity cultivated when miniaturizing and lightening consumer GPS positioning devices. As for miniaturization and weight reduction of GPS positioning devices for consumer use, there are already many GPS receivers with a size suitable for flat patch antennas. Alternatively, it can be easily manufactured. In addition, the flat patch antenna and GPS receiver are integrated into the housing, and even if both are combined, there is already a small one that fits comfortably in the palm of your hand, and there is no problem in terms of manufacturing technology. . Since these existing accumulations of miniaturization techniques can be used, the present invention can be configured economically and compactly. <<0034>> A GPS receiver that outputs the following data string at a cycle of, for example, every second or less, that is, a standard specification one is used. The data contained in the output is as follows. First, the current time, and positioning data such as latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode (indicates whether 2D positioning using 3 satellites or 3D positioning using 4 satellites), and channel 1. satellite number assigned to channel n, satellite elevation, satellite azimuth, channel status, satellite number assigned to channel 2, satellite elevation, satellite azimuth, channel status, ..., satellite number assigned to channel n, satellite elevation, Satellite azimuth and channel conditions. Twelve channels are normally used as the number of channels n. This allows parallel synchronization with the signals of 12 satellites, and can be said to be the current standard specification. In the present invention, these popular low-cost portable L1 wave GPS receivers and planar antennas can be used almost as they are.
<<0035>> Through the first planar patch antenna 1a, the first GPS receiver 2a attempts synchronization and decoding with respect to satellite signals and attempts positioning. Similarly, the second GPS receiver 2b attempts synchronization and decoding with respect to satellite signals through the second planar patch antenna 1b, and further attempts positioning. That is, the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b are connected to antennas covering the hemispherical sphere in the same way as the GPS receivers of ordinary portable satellite positioning devices. It makes it search for the signals of all the GPS satellites that are expected to be in the sky.
<<0036>> The radio waves transmitted from the GPS satellites also include orbit information (almanac data) of all the GPS satellites, which is transmitted from all the satellites. Therefore, even if it exists in the sky above the current position with an elevation angle of 0 degrees or more, the signal is blocked due to the shielding of the feature or terrain, or it is not in the coverage area of the antenna and is synchronized with the signal. Elevation and azimuth angles for disabled GPS satellites can be calculated and output by simple calculations from data received from other GPS satellites synchronized by either antenna. In fact, there are devices that output such information.
<<0037>> In addition, all GPS satellites transmit signals on exactly the same frequency, but because they use a technique called a spread spectrum communication method using pseudo-noise codes, there is a risk of interference even if the same frequency is used. There is no By assigning different arrays of digital codes, called pseudo-noise codes, in which 0s and 1s appear to alternate randomly to each GPS satellite, signals from each satellite can be identified and received separately. In other words, for all GPS satellites that exist at an elevation angle of 0 degrees or more from the current position, not only the elevation angle and azimuth angle in the sky above them, but also the establishment/non-establishment of synchronization with the signals from those satellites In other words, it is theoretically easy to separate and detect the reception state.
<<0038>> In the process of causing the GPS receivers to perform signal search, the satellite number of the GPS satellite, the satellite elevation angle, the satellite azimuth angle, and the channel state, which are the data of each satellite, are periodically output from both GPS receivers. . In addition, the latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode, and current time, which are positioning result data, are also periodically output from both. The data output cycle is not particularly limited, and GPS receivers that output data every second are widely used today. Also good.
<<0039>> Each data obtained from the first GPS receiver 2a and each data obtained from the second GPS receiver 2b are input to the data processing unit 3. The data processing unit 3 processes these data as follows. <<0040>> The data processing unit 3 first constructs a data table for obtaining azimuth information with respect to the data of each satellite. The positioning result data is stored in the buffer of the data processing unit 3, and after being used for the purpose of reference necessary for completing the data table, the result output unit 4 is notified. Each row in the data table for azimuth information acquisition corresponds to each GPS satellite. The maximum number of rows in the data table shall be equal to the maximum number of satellites capable of parallel signal processing by the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b. Here, it is assumed that the maximum number of satellites that each of the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b can perform parallel signal processing is 12, which is equivalent to the portable positioning device currently in practical use at the civilian level.
<<0041>> Each column of the above data table has the following items. The first column records the satellite number periodically. There are inputs from the first GPS receiver 2a and inputs from the second GPS receiver 2b, and these values can be considered the same. If not, there are more than a dozen satellites in the sky and the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b are trying to acquire different sets of satellite numbers. Or one of them is using old almanac data. Therefore, the data processing unit 3 detects the set of satellite numbers selected by the GPS receiver that has sent information on the new positioning calculation time, and commands the remaining GPS receiver to select that satellite. send. Such a function of designating a set of satellite numbers for which signal acquisition is to be performed is also a common specification in the GPS receiver of a portable satellite positioning device.
<<0042>> The second column stores the satellite azimuth and updates it periodically. The third column stores the satellite elevation angle and updates it periodically. Regarding the values in the second and third columns, there are inputs from the first GPS receiver 2a and inputs from the second GPS receiver 2b, and these values can be regarded as the same. If they are not identical, one of the GPS receivers is acquiring the latest almanac data from the satellites and is using slightly older almanac data, so the GPS receiver sending more recent information about the positioning calculation time. is solved by adopting the input of
<<0043>> At this point, the elevation angle information is checked, and the GPS satellite data with too high an elevation angle are removed so as not to be used in subsequent processing. Satellites in the 3rd row have extremely high elevation angles (near the zenith), and even if numerical differences in their azimuth angles are recognized, their actual elongations are extremely small, and are used as the basis for calculating azimuth angle information. I don't like that. Therefore, for example, it is assumed that satellites with an elevation angle of 85 degrees or more are not used for subsequent acquisition of azimuth information. In the 6th column, note that it was rejected as a high-elevation satellite as a result of the inspection. When the elevation changes and it is no longer necessary to reject due to high elevation, the symbol can be cleared.
<<0044>> The fourth column periodically stores the channel state obtained by the first GPS receiver 2a. The fifth column stores the channel conditions obtained with the second GPS receiver 2b. These values indicate whether they are synchronous or not.
<<0045>> In addition, since the signal transmitted from the GPS satellite uses a technology called a spread spectrum communication system using a pseudo-noise code, it has a code length of 1023. Pseudo Random Noise (PRN) ) code is spread-modulated. The PRN code is a unique identification code uniquely assigned to each GPS satellite. Therefore, in the channel inside each GPS receiver, the same replica pseudo-random noise as the PRN code of the satellite is generated for synchronization. When this synchronization is perfect, a weak spread signal buried in noise becomes an extremely strong signal (increase by about 40 dB when synchronization is established) and can be identified and detected. Therefore, it is common to assume that reception is established when establishment of synchronization is confirmed.
<<0046>> Here, consideration will be given to shielding by features and topography. Even if the satellite exists in the coverage area of one antenna, if the line-of-sight propagation path is blocked by features such as terrain, artificial buildings, and trees, the strength of the signal will be extremely low and the receiver will not be able to receive the signal. Synchronization cannot be detected in Therefore, if the channel conditions at the receivers of both antenna systems do not indicate synchronization, it is highly probable that the satellite is shielded by features or terrain. Such satellite information is excluded from use in calculation of azimuth information. In the 6th column, the result of exclusion judgment by this feature shielding or terrain shielding is written. This symbol can also be cleared when the condition that the channel conditions at the GPS receivers of both antenna systems do not both indicate synchronization is removed.
<<0047>> For satellites other than those excluded by the above-mentioned two exclusion judgments, that is, either high elevation angle judgment or feature/terrain shielding judgment, rearrangement is performed according to the satellite azimuth angle data in the second column. conduct. Here, since the azimuth notation method is used in which the numerical value increases in the clockwise direction with north being 0 degrees, if ascending sorting is used, the satellite azimuth angle will be in the clockwise direction with north as the base point. line up.
<<0048>> The fourth column, ie, the first signal strength, and the fifth column, ie, the second signal strength, are compared with the aforementioned threshold values to determine the satellite presence area. If the channel condition of the GPS receiver of one antenna system shows synchronization and the channel condition of the GPS receiver of the other antenna system does not show synchronization, the satellite can be determined to be in the coverage area of the former antenna. In this case, the seventh column stores the former antenna number, that is, "1" for the first GPS receiver 2a, or "2" for the second GPS receiver 2b. Next, when the channel conditions of the GPS receivers of both antenna systems are both above the threshold, the satellite exists on a semicircle (including the zenith) where the extension of the antenna back plane intersects the upper hemisphere. The 7th column stores the number "0" to represent it.
<<0049>> By the above procedure, the data processing unit 3 can construct the data table.
<<0050>> Here, the data processing unit 3 reads down the seventh column, that is, the region determination result, for the satellites other than the excluded satellites shown in the sixth column of the data table. Since the azimuth angles have already been sorted in ascending order, it is equivalent to reading out the satellite range determination results in ascending azimuth order when considering the direction clockwise from north.
<<0051>> As a result, a sequence having elements 0, 1, and 2 is created. The last term of this sequence constitutes a directed cyclic sequence (hereafter referred to as R) as following the first term. Since azimuth angles 0 degree and 360 degrees match and return to the original, they are arranged in the order of the azimuth angles in this way, and the last term of the sequence is regarded as a directional ring following the first term. By constructing the target alignment, it is possible to maintain the order based on the azimuth angle. The internal structure of this R will be important later.
<<0052>> The data processing unit 3 simply inspects the internal structure of R, and branches the processing into three based on the result.
<<0053>> Here, for the purpose of simply notating the sequence that is the substructure inherent in R, three finite sequences are defined below.
<<0054>> S0 is defined as "a finite number sequence with 1 or more terms and all terms being the number "0"" (eg {0,...,0}).
<<0055>> S1 is defined as "a finite number sequence with 1 or more terms and all terms being the number "1"" (eg {1,...,1}).
<<0056>> S2 is defined as "a finite number sequence with 1 or more terms and all terms being the number "2"" (eg {2,...,2}).
<<0057>> By using these definitions, the internal state discrimination of R can be expressed concisely.
<<0058>> The sequence of terms inside R is replaced with S0, S1, S2.
<<0059>> In the unlikely event that two (or more) S0 exist in R, one of them is named S0'. However, S0' is defined as "a finite number sequence with 1 or more terms and all terms being the number "0"" (eg {0,...,0}).
As for the state of the internal structure of <<0060>>R, all cases are exhausted with state A and state B below and state C below.
<<0061>> In other words, when the state of R is state A, it means "with regard to the internal structure of R, the number of sequences S0 and S0' is 0, and the number of each of sequences S1 and S2 is 1 or less. Both are not 0 at the same time".
<<0062>> Next, when the state of R is state B, it means that "with respect to the internal structure of R, the number of the sequence S0 is 1, the number of the sequence S0' is 1 or less, and the sequence S1 and the sequence S2 is 1 or less and not 0 at the same time.
<<0063>> Then, the state of R is state C when "R's internal structure is neither state A nor state B."
<<0064>> Express the number of each sequence in R in the order of (S0, S0', S1, S2) in parentheses. Then we can express the internal state of R in detail.
<<0065>> When R is in state A, using the above notation, R is (0,0,0,1), (0,0,1,0), (0,0,1,1 ).
<<0066>> When R is in state B, using the above notation, R is (1,0,0,1), (1,1,0,1), (1,0,1,0 ), (1,1,1,0), (1,0,1,1), or (1,1,1,1). <<0067>> When R is in state C, using the above notation, R is (0,0,0,0), (1,0,0,0), (1,1,0,0 ), or a case where any of the four digits contains a number greater than or equal to 2 (eg (1,0,2,1)).
<<0068>> Of these, only two cases in particular occur frequently in practice. The most frequent occurrence is the (0,0,1,1) case, which is contained in state A. The frequency of occurrence of this case is overwhelmingly high. Next, we can see the occurrence frequency of the (1,0,1,1) case, which is included in state B, to some extent. The former (0,0,1,1) case is the most common case of orientation constraints. The latter (1,0,1,1) case is the most common case of orientation. Normally, the sum of all occurrence frequencies of these two cases is 100%. The probability of occurrence of other cases in normal use is almost 0%. When these exceptional events appear, it is presumed that the sky is not open at all, or half of the sky is artificially occluded.
<<0069>> The first and last terms in each sequence are determined by the azimuth order that appears clockwise in the corresponding region.
<0070> Although the probability is low as an example, some cases that should be clarified in the method of determining the first term and the last term will be described.
<<0071>> Although it is rare, if there is only one S1 in R (0, 0, 1, 0), the first and last terms of S1 are determined as follows. If the number of terms of S1 is 1, the above satellite is assumed to be the first term of S1 = the last term. If the number of terms of S1 is 2 or more, create a circular permutation of satellite azimuth angles. If the angle formed by the azimuth angle of a given satellite and the azimuth angle of the next satellite clockwise is 180 degrees or more, the above given satellite shall be the last term of S1, and the above one satellite after that shall be the first term of S1. , and the other terms are terms defined in the order of the circular permutation of the above azimuth angles viewed clockwise from the first term.
<<0072>> This is also rare, but if there is nothing but one S2 in R (0, 0, 0, 1), how to decide the first and last terms of S2 is as follows. . If the number of terms of S2 is 1, the above satellite is the first term of S2 = the last term. If the number of terms of S2 is 2 or more, we create a circular permutation of satellite azimuth angles. If the angle formed by the azimuth angle of a certain satellite and the azimuth angle of the next satellite in the clockwise direction is 180 degrees or more, the above given satellite shall be the last term of S2, and the above one satellite after that shall be the first term of S2. , and the other terms are terms defined in the order of the circular permutation of the above azimuth angles viewed clockwise from the first term.
<<0073>> Also, in a rare case, if there is nothing but S0 in R (1, 0, 0, 0), the next processing is continued. If the number of terms of S0 is 1, let that term be the first term of S0 = the last term. If the number of terms of S0 is 2 or more, the following processing is performed. Create a circular permutation of the satellite azimuth angles of the satellites belonging to S0. The angle formed by the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the satellite (assumed to be B) following it clockwise is 170 degrees or more and 190 degrees or less, and the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be C) If the angle formed by the azimuth angle and the azimuth angle of the next satellite (assumed to be D) clockwise is 170 degrees or more and 190 degrees or less, then A is the last term of S0, B is the first term of S0', and C is the last term of S0', D is the first term of S0, and the other terms are defined in the order of the circular permutation of the above azimuth angles viewed clockwise from the first term. Now some things that look like (1,0,0,0) but should be (1,1,0,0) are properly handled.
<<0074>> From the considerations so far, the first term and the last term could be appropriately selected in all cases.
For the purpose of simplifying the flow of azimuth limitation and azimuth specification after <<0075>>, the satellite azimuth angle will be defined below. A(S1, 1) is defined as the satellite azimuth of the first term in the sequence S1. A(S1, e1) is defined as the satellite azimuth angle of the final term of the sequence S1. A(S2, 1) is defined as the satellite azimuth of the first term in the sequence S2. A(S2, e2) is defined as the azimuth angle of the final term of the sequence S1. A(S0, m0) is defined as the satellite azimuth angle of the central term of the sequence S0. However, the central term is defined as "the smallest integer not less than the value obtained by dividing the number of terms by 2".
The outline of the processing after <<0076>> will be briefly described from a broader point of view as follows. When R is in state A, orientation limitation is possible. In state B, orientation can be determined. State C indicates to the observer that the usage is not appropriate and prompts for a simple response (a 90 degree turn or use in a good view of the sky). It will be explained later that the probability of state C occurring is extremely low.
<<0077>> Now, the first case of 3-branching with the state of R as a branching condition will be described. If R is inspected by the data processing unit 3 and the state of R is the state A as a result, the measurement direction 5 can be regulated by two conditions, and the azimuth of the measurement direction 5 can be immediately determined. can be limited. That is, if the azimuth angle of the measurement direction 5 is z, the data processing unit 3 determines as follows.
<<0078>> The first azimuth information that can be acquired in the case of state A is as follows. The sequence S1, if present, is defined in a clockwise direction with the starting azimuth being the satellite azimuth associated with the last term of S1 and the ending azimuth being the opposite of the satellite azimuth associated with the first term of the sequence S1. , the azimuth angle of the measurement direction (assumed to be z) exists in the azimuth angle region.
<<0079>> The second azimuth information that can be acquired in the case of state A is as follows. If the sequence S2 is present, it is defined in a clockwise direction, with the starting azimuth being the opposite of the satellite azimuth associated with the last term of S2 and the ending azimuth being the satellite azimuth associated with the first term of the sequence S2. , the azimuth angle (assumed to be z) of the measurement direction exists in the azimuth angle region.
<<0080>> From the product set of the above two azimuth information, the data processing unit 3 can immediately limit the possible existence range of the measurement direction 5 (without rotation or the like) to the azimuth angle area. The result of this azimuth limitation is notified to the result output unit 4 .
<<0081>> When notated in virtual code, it is as follows.
<<0082>>
Number 1》
000003

<<0083>> However, a < b The notation < c shall indicate that the azimuth angles a,b,c occur in the order a,b,c, clockwise. That is, a certain azimuth angle b exists in the azimuth angle range defined clockwise by the starting azimuth angle a and the ending azimuth angle c.
<<0084>> Next, the procedure when the state of R is B will be described.
<<0085>> When R is inspected by the data processing unit 3 and the result is that the state of R is state B, the azimuth in the measurement direction 5 can be identified by the following procedure.
<<0086>> First, when the state of R is state B and the sequence S1 exists, the following processing is performed.
<<0087>> An azimuth angle region defined clockwise with the satellite azimuth angle associated with any term of S1 as the starting azimuth angle and the opposite direction of the satellite azimuth angle associated with the above arbitrary term of S1 as the ending azimuth angle If there is a satellite azimuth associated with the central term of S0, then the measured direction z is the satellite azimuth associated with the central term of S0, otherwise the measured direction z is associated with the central term of S0. It is the opposite direction of the satellite azimuth angle.
<<0088>> As an arbitrary term of S1, the first term of S1 may be used.
<<0089>> If the state of R is state B and the sequence S1 does not exist, the following processing is performed.
<<0090>> An azimuth defined clockwise, with the satellite azimuth associated with any term of S2 as the starting azimuth and the opposite direction of the satellite azimuth associated with any term of S2 as the ending azimuth. If the region has a satellite azimuth associated with the central term of S0, then the measured direction z is the opposite direction of the satellite azimuth associated with the central term of S0, otherwise the measured direction z is the center of S0. It is the satellite azimuth itself associated with the term.
<<0091>> As an arbitrary term of S2, the first term of S2 may be used.
<<0092>> When written in virtual code, it is as follows.
<<0093>>
Number 2》
000004

<<0094>> Finally, if the state of result R is state C, the following is done. The data processing unit notifies the result output unit 4 of exception processing.
If <<0095>>R is in state C, the case of (0,0,0,0) indicates that the sky is completely occluded. Encourage use in open sky areas.
<<0096>> R is in state C, and the case of (1,0,0,0) is extremely rare. Satellites are tracked only in the scan direction or the anti-scan direction. Prompts a 90 degree clockwise rotation (0,0,1,0) or results in (0,0,0,1). This is state A and can be oriented.
<<0097>> R is in state C, and the case of (1,1,0,0) is extremely rare. Satellites are tracked only in the scan direction or the anti-scan direction. Prompts to rotate 90 degrees clockwise, resulting in (0,0,1,1). This is state A and can be oriented.
<<0098>> It is geometrically impossible for R to have 2 or more sequences among the states C. Very unlikely to occur. If this occurs with a certain frequency, it is possible that there is interference from some communication device that uses the strong 1.5 GHz band, such as a mobile phone. For example, encourage them to change places.
<<0099>> The operation of the result output unit 4 will be described below.
<<0100>> When the measurement direction is azimuth-limited (state A) or azimuth-specified (state B), the result output unit 4 outputs it to the observer by voice. In the exceptional case of condition C, a separate test is performed as indicated above and the observer is encouraged to turn 90 degrees or use a more open sky. The reason why the sound output prompting the observer to change direction by 90 degrees is that it has the effect of reducing the state of R to the state of A. Also, if interference from other devices using the 1.5Ghz band is suspected, please turn off your mobile phone.
<<0101>> is output by voice because it can be used appropriately for action support even by the visually impaired, but it may be displayed on a liquid crystal screen or the like.
<<0102>> The information to be output at this time can include the following. These are azimuth information of the measured direction (result of azimuth limitation or azimuth identification), current time, latitude, longitude, altitude, last positioning time, and recommendations to the observer in the case of exception handling.
<<0103>> By the way, the output format of the azimuth angle in the measurement direction 5 in azimuth limitation is (α, By giving the set of β), it is possible to convey to the observer by voice or the like, but the following output format is also possible at the same time. That is, the approximate azimuth angle (hereafter referred to as .theta.) and the one-sided error (hereafter referred to as .delta.) can be indicated by voice in the form of (.theta., .delta.). θ and δ are given as follows.
Number 3》
000005

However, x MOD y represents the remainder when x is divided by y.
<<0104>> The two output formats, indicated by the (α, β) format and the (θ, δ) format when the direction of rotation is defined, are immediately convertible to the other format, and either format is available to the user. Even if it is given, there is no particular change in its numerical meaning. Therefore, in view of the user's purpose and convenience, an observer selection system may be used to improve the convenience of the observer. Alternatively, both may be output.
<<0105>> Further, if a certain angle is always added to the output of the result, and the convenience of the observer is improved, that may be done. For example, when the first planar antenna 1a is attached to the chest and the second planar antenna 1b is attached to the back, the measurement direction z is the right side of the body. The azimuth angle of the front is obtained, and the convenience is enhanced.
<<0106>> The flow of processing seen from the apparatus side has been described above. In the following, the flow of more specific information acquisition processing will be described in detail, including the procedure seen from the observer's side.
<<0107>> Overall, when the measurement direction is oriented in a random direction, if the state of R is the aforementioned state A, the direction can be limited immediately without rotation. If you want to go one step further from the azimuth limitation and obtain higher accuracy, you can rotate with an upper limit and stop at a certain angle. , can be oriented. Alternatively, when the measurement direction is oriented in a random direction, if R accidentally obtains the state B described above, it is possible to immediately specify the direction. These will be explained based on an example. For convenience of explanation, orientation limitation will be explained first, and then orientation specification will be explained.
<<0108>> FIG. 3 shows an example of the relationship between the arrangement of satellites in the sky and two antennas when the direction information acquisition apparatus according to the above-described embodiment performs direction limitation. The concentric drawing in FIG. 3 is a drawing assuming that the upper half celestial sphere centered in the zenith direction of the observer's point is looked down from above the zenith. The outer circle indicates an elevation angle of 0 degrees, and each concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees. Azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees). Small scattered circles represent GPS satellite positions in elevation and azimuth. This figure shows 12 satellites. There is a small black circle, a small white circle, and a small gray circle, each of which corresponds to the following: The gray circles are the GPS satellites that have been judged to be excluded from processing for the rational reasons already mentioned in the process, and the small black circles are later judged to be in the coverage area of the first planar patch antenna 1a. GPS satellites, the small white circles are GPS satellites later determined to be in the coverage of the second planar patch antenna 1b. In the center, two flat patch antennas 1a and 1b are installed parallel to each other and perpendicular to the ground.
<<0109>> The observer does not know the arrangement of each satellite in the sky above the position where he or she stands. Then, by an observer who has no information about the orientation, the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b are parallel and backward, perpendicular to the ground, as shown in the center in FIG. are installed in random directions. The measuring direction 5 is indicated by a dotted line. The measurement direction indicated by the dotted line means that the orientation is not specified in this orientation limitation. The anti-measurement direction is shown on the opposite side of measurement direction 5 by 180 degrees. At this time, the observer does not yet know the satellite arrangement in the sky like this figure.
<<0110>> The process of limiting the orientation of the measurement direction 5 will be specifically described below. At this time, the observer only needs to stand while wearing the direction information acquisition device or hold the direction information acquisition device without moving it, and the observer does not need to perform actions such as rotation.
<<0111>> A 12-row, 7-column configuration created by the data processing unit 3 based on the results of individual outputs from the GPS receivers 2a and 2b connected to the first and second planar patch antennas 1a and 1b. The data table is shown as Table 1.
<<0112>>
<<Table1>>
000006

<<0113>> The rows of the excluded satellites are shown in the bottom two rows. They are not used to obtain orientation information.
<<0114>> In the data processing unit 3, the 7th column of the data table of Table 1, that is, the final term of the numerical sequence obtained by reading down the area determination is continued to the head to form a directed circular array R. In the data in Table 1, R looks like "1,2,2,2,2,2,1,1,1,1 (back to top)".
<<0115>> The data processing unit 3 first inspects the internal structure of R as a set of finite sequences S0, S0', S1, S2, and checks the number of them. As a result, it becomes clear that the number of the sequence is (0,0,1,1), which is the state A.
<<0116>> The first and last terms of the sequence S1 and S2 are as follows.
Number 4》
000007

<<0117>>
<<Table2>>
000008

<<0118>> The data processing unit 3 starts processing when R is in state A. In the case of state A, the first azimuth information and the second azimuth information can be acquired.
<<0119>> Shows the first azimuth information that can be acquired in the case of state A. The sequence S1, if present, is defined in a clockwise direction with the starting azimuth being the satellite azimuth associated with the last term of S1 and the ending azimuth being the opposite of the satellite azimuth associated with the first term of the sequence S1. , the azimuth angle (assumed to be z degrees) of the measurement direction exists in the azimuth angle region.
<<0120>> That is, as the first azimuth information, the measurement direction (z) exists in a range defined clockwise from the starting azimuth angle of 6 degrees to the ending azimuth angle (236 degrees + 180 degrees) = 56 degrees. I judge.
<<0121>> Shows the second azimuth information that can be acquired in the case of state A. If the sequence S2 is present, it is defined in a clockwise direction, with the starting azimuth being the opposite of the satellite azimuth associated with the last term of S2 and the ending azimuth being the satellite azimuth associated with the first term of the sequence S2. , the azimuth angle (assumed to be z degrees) of the measurement direction exists in the azimuth angle region.
<<0122>> That is, as the second azimuth information, the measurement direction is defined clockwise from the starting azimuth angle (218 degrees + 180 degrees) = 38 degrees to the ending azimuth angle (244 degrees + 180 degrees) = 64 degrees. We judge that (z) exists.
<<0123>> In FIG. 3, as the first azimuth information, this range is indicated by an arc with a double arrow, that is, a range defined clockwise from a starting azimuth angle of 6 degrees to an ending azimuth angle of 56 degrees. there is
<<0124>> In FIG. 3, as the second azimuth information, this range is an arc with a double-headed arrow in the upper right direction of the outer circumference circle. 244 degrees + 180 degrees) = shown, with the range specified clockwise to 64 degrees.
<<0125>> From the product set of the above-described two azimuth information, the data processing unit 3 can immediately limit the possible existence range of the measurement direction 5 (without rotation) to the azimuth angle area. That is, the data processing unit 3 can determine that the measurement direction 5 exists within a range defined by the starting azimuth angle of 38 degrees, the ending azimuth angle of 56 degrees, and the clockwise direction.
<<0126>> In FIG. 3, the azimuth angle range to be the final output is an arc with a double-headed arrow on the upper right outside the outer circumference circle, that is, the starting azimuth angle (218+180) = 38 degrees to the ending azimuth angle of 56 degrees. shown as up to
<<0127>> As described above, according to the azimuth information acquiring apparatus according to the present embodiment, the azimuth can be immediately limited without requiring rotation or the like.
<<0128>> This result is output by voice to the observer. If it is expressed in the form of a set of starting and ending azimuth angles (α, β) when the direction of rotation is determined, (starting 38 degrees, ending 56 degrees) is output. Another form of expression that can be used for azimuth limitation is a set of approximate azimuth (θ) and one-sided error (δ) (θ, δ), which is (approximate value 47 degrees, one-sided error 9 degrees). Both formats can be output.
<<0129>> A practical example of these two expressions will be described.
<<0130>> For example, if you know the azimuth angle that you should never move from your current location, and you want to quickly confirm during your action that the direction you are going to move from is not at least that direction, use the (α, β) format. convenient output. For example, a visually impaired person receives news of a nuclear power plant accident and is requested to quickly evacuate away from a point at a certain latitude and longitude. do. Waiting for a helper to arrive and taking time to pinpoint directions will increase the dose of radiation with serious health consequences. Alternatively, when crossing an avalanche-prone area, it is necessary for a mountaineering party, etc. to continue to act quickly, and to proceed while confirming that the course is not heading in a particularly dangerous direction. It is valid. The reason is that in snowy fields, even if you think you are going straight, there are almost no features to visually apply corrective feedback on the direction of travel, or if visibility is poor due to snowstorms or fog, you cannot control the course based on visual information in the first place. This is because it is impossible to feed back to the ship, and there are cases where the track becomes curved and the ship steps into a dangerous area. It is very convenient to be able to limit the direction of the body or the direction of the line of sight without instantaneously turning while acting in this way.
<<0131>> On the other hand, the latter (θ, δ) form is more intuitive and convenient when one wants to quickly know the azimuth angle value with coarse accuracy for a specific direction of some interest. When a specific landform or feature (mountain, man-made structure, etc.) is visible, there may be multiple similar ones, and it may not be possible to identify which one without azimuth information. There is not enough time to stop and identify the direction, and then to identify the topography and features, but if only the general direction information of the line-of-sight direction is obtained, the target can be selected from several possible options. This is the case when it is possible to identify a specific mountain or a specific building. Since neither requires rotation, it is possible to take advantage of the fact that the direction can be immediately limited while walking.
<<0132>> If it is determined that R is in state A, the measurement direction 5 is not rotated, and a constant azimuth angle determined by the starting azimuth angle, the ending azimuth angle, and the direction of rotation such as clockwise direction The procedure for immediately deriving the measurement direction 5 as a range is shown by examples in Tables 1, 2 and 3, and two output formats are possible. Regarding the frequency of this state A, as will be described later, it occurs with a probability of over 90% when randomly installed.
<<0133>> Now, let us assume that the result of azimuth limitation is obtained for measurement direction 5 . Going one step further, when specifying the orientation, the observer horizontally rotates the orientation information acquisition device, for example, clockwise (counterclockwise or any rotational direction).
With the <<0134>> rotation, the data processing unit 3 can detect that the number 0 has occurred in the 7th column, that is, that S0 has occurred in the internal structure of R. The data processing unit 3 notifies the observer of this fact with a special beep through the result output unit 4, and stops the horizontal rotation.
<<0135>> FIG. 4 shows another example of the relationship between the arrangement of satellites in the sky and two antennas when azimuth identification is performed by the azimuth information acquiring apparatus according to the embodiment of the present invention. The concentric drawing in FIG. 4 is a drawing assuming that the hemisphere in the sky centered on the zenith direction of the observer's point is viewed from above the zenith in the state where the rotation is stopped. The outer circle indicates an elevation angle of 0 degrees, and each concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees. Azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees). Small scattered circles represent GPS satellite positions in elevation and azimuth. This figure shows 12 satellites. There are small circles filled in black, small white circles, small gray circles and small circles characterized by crossed lines, which correspond to the following: The small gray circles are the GPS satellites that were determined to be excluded from processing for rational reasons in the process, and the small black circles are the satellites later determined to be in the coverage area of the first planar patch antenna 1a. GPS satellites, the small white circles are GPS satellites later determined to be in the coverage of the second planar patch antenna 1b. The small circles characterized by the crossed line pattern are the GPS satellites later determined to exist at the boundaries of the coverage of the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b; planar patch antennas 1a and 1b are installed parallel to each other and vertically to the ground.
<<0136>> In the concentric diagram of FIG. It is assumed that after the azimuth is limited in the state of Fig. 3, it reaches Fig. 4 by clockwise horizontal rotation. The same figure can be used to explain the satellite above.
<<0137>> Table 3 is a data table created in the data processing unit 3 at this time. The rows of excluded satellites are shown as the bottom two rows. These are not used in subsequent processing.
<<0138>>
<<Table3>>
000009

<<0139>> In the data processing unit 3, the final term of the numerical sequence read down from the 7th column of the data table of Table 3 is followed to the head, and R, which is a directed circular sequence of numbers, is constructed. In the data in Table 3, R looks like "1,2,2,2,2,2,0,1,1,1 (back to top)".
<<0140>> The data processing unit 3 first inspects the internal structure of R as a set of finite sequences S0, S0', S1, S2. As a result, it is determined that the case is (1,0,1,1), that is, state B.
<<0141>> sequence information is as follows.
《Number 5》
000010

<<0142>>
<<Table4>>
000011

<<0143>> Therefore, the data processing unit 3 starts processing when R is in state B.
<<0144>> When the state of R is the state B and the sequence S1 exists, the following processing is performed.
<<0145>> In the azimuth angle region defined clockwise, with the satellite azimuth angle associated with the first term of S1 as the starting azimuth angle and the opposite direction of the satellite azimuth angle associated with the first term of S1 as the ending azimuth angle, If the central term of S0 exists, then the measuring direction z is the central term of S0, otherwise the measuring direction z is the opposite direction of the central term of S0.
Since <<0146>>S1 exists, the following is checked first.
<<0147>> Using the satellite azimuth (A(S1,1)=262) associated with the first term of S1 as the starting azimuth, the satellite azimuth (A(S1,1)=262) associated with the first term of S1 is The middle term of S0 (A(S0,m0)=236) in the azimuth domain defined clockwise with the opposite direction (A(S1,1)+180=262+180=82) as the terminal azimuth The question is whether there exists This is equivalent to asking if there are 236 degrees between 262 degrees and 82 degrees clockwise. The answer is "does not exist". This question is used to identify whether the satellite at the boundary is captured in the measurement direction or in the anti-measurement direction. <<0148>> Therefore, the procedure for non-existence, ``the measurement direction z is the opposite direction (A(S0, m0)+180) of the central term of S0 (A(S0, m0))'' is adopted. Then we get z=A(S0,m0)+180=236+180=56.
<<0149>> Therefore, the measurement direction is specified as 56 degrees.
<<0150>> As described above, after the orientation is limited, the orientation can be identified by horizontal rotation.
<<0151>> This rotation has the following upper limit, and if the rotation is within that range, the azimuth can be specified.
<<0152>> In the following, the fact that the upper limit angle of rotation required to make the transition from the state of FIG. 3 to the state of FIG. explain.
<<0153>> For example, if the azimuth limitation has already been performed as in the cases of Tables 1, 2, and 3, twice the obtained one-sided error width angle (δ), that is, two-sided error width angle (2δ) It is enough to rotate the measurement direction 5 up to the upper limit. It is clear from FIG. 3 that the two-sided error width angle is the upper limit. In FIG. 3, one or more satellites can be captured in either the measurement direction 5 or the opposite measurement direction within a two-sided error margin (2δ). The direction of rotation may be either clockwise or counterclockwise. When horizontally rotated clockwise in FIG. 3, the satellite 9 is captured at a rotation angle of less than 2δ, resulting in the state shown in FIG. When horizontally rotated in the counterclockwise direction, the satellite 14 is captured at a rotation angle of less than 2δ.
<<0154>> Since it suffices to rotate only with the angle 2δ as the upper limit without rotating to an angle larger than necessary, there are the following advantages.
<<0155>> (1) For the observer, excessive rotation can be prevented, and it is easy to achieve the target azimuth determination with the minimum necessary effort.
(2) At the time when the azimuth limitation result is obtained, it is possible to estimate the upper limit of the time required for azimuth identification. Therefore, the observer can accurately determine whether or not to go one step further and identify the direction in light of his/her spare time during the outdoor activity.
<<0156>> As described above, according to the azimuth information acquiring apparatus according to the present embodiment, in addition to being able to limit the orientation of the measurement direction 5 without rotation, the minimum rotation is required even when the azimuth is specified one step further after that. I just showed you what you can do.
<<0157>> The mounting configuration will be described below.
<<0158>> When the present invention is actually used, it is possible to enjoy the convenience of having a structure in which two planar patch antennas are used in parallel by configuring as follows. FIG. 5 is a configuration example in which the orientation information acquisition device has a shape suitable for wearing. (a) is a top view of the head mounted state. (b) is a left side view of the device mounted on the head, and (c) is a front view of the device mounted on the head. That is, it is a state in which a person's head is sandwiched between the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b in the present invention.
<<0159>> In the case of such a configuration example, that is, the ability to adopt a shape similar to a headband-like structure, a headphone shape, or a hat shape produces the following advantages.
<<0160>> (1) Since the measurement direction 5 of the device always coincides with the frontal direction of the observer's face, even when operating to obtain direction information, when using the numerical value that is the result of the direction information obtained, can be understood directly and is highly convenient.
<<0161>> (2) Wearing it on the head is effective in obtaining direction information because the vertical distance between the direction information acquisition device and the ground can be maximized, and the effects of shielding features and terrain can be minimized. target.
<<0162>> (3) There are actual cases where accessories such as headbands and functional devices such as headphones are worn on the head.
<<0163>> (4) Rotation in azimuth identification may also be a movement that naturally creates a distant view, which is simple and visually acceptable.
<<0164>> The physical entity of modern GPS receivers is a signal processing microprocessor and accompanying electronics board, which is small. In fact, today's portable GPS receivers are sized to easily fit in the palm of your hand and are available at low cost. From this, too, it can be seen that the element part size is considerably small. The direction information acquisition device that embodies the direction information acquisition method according to the present invention can be configured by utilizing the components used in these portable GPS receivers. There is an advantage that the volume can be suppressed and the configuration can be made small. For example, the first GPS receiver 2a and the data processing section 3 are housed behind the first planar patch antenna 1a. The second GPS receiver 2b and the result output section 4 are housed behind the second planar patch antenna 1b. A flexible cable is housed inside the headband-like structure, and connections are made to achieve the configuration shown in FIG. The result output unit 4 can output sound through speakers or earphones.
<<0165>> Also, it may be worn on both lateral sides of the upper leg of the garment, that is, on both lateral sides of the upper leg of the jacket. As a general rule, they should be placed on the clothes on both outer sides of the upper arm so that they are perpendicular to the ground and they are parallel to each other. Moreover, if the mutual planes are installed parallel to the frontal direction of the body, the measurement direction 5 will be in the frontal direction of the body. In this case, the GPS receiver may be housed behind the planar patch antenna. In this case, the part that connects the two is configured with a flexible cable, which is passed from the outside of the upper limb through the shoulder, behind the neck and the shoulder on the opposite side, and reaches the other flat patch antenna. A pressure-release tape can be used to temporarily fix it. The data processing unit 3 and the result output processing unit 4 can be housed on the back side of either flat patch antenna, or they can be designed to come to the back of the shoulder or neck. good. In addition, planar antennas may be installed in parallel on the front and back of the body, the chest and the back. In this case, if the first planar patch antenna 1a is placed on the back and the second planar patch antenna 1b is placed on the chest, the measurement direction 5 is directed toward the left side of the body. Therefore, it is convenient for the observer if the result output unit 4 always outputs a value converted in the forward chest direction of the observer, that is, a value obtained by adding 90 degrees clockwise. Such a configuration has the following advantages.
<<0166>> (1) Convenience is high because the front of the body is matched with the measurement direction.
(2) It is easy to rotate because it requires only a slight movement of the body.
(3) There are few protrusions, etc., and they are easy to accept.
(4) It can be worn on the observer's favorite clothes. In this case, it is convenient for washing if it is made detachable with a pressure peeling tape or the like.
<<0167>> It can also be worn on the lateral sides of both lower legs or on both lateral sides of a pair of shoes. In this case as well, the antenna part and other functional parts are temporarily fixed with pressure-bonding tape or magnets, and the two antennas and each functional part are connected by a flexible cable from the outside of the leg via the waist etc. can be detachable. In this case, it is thought that the signal acquisition performance of the high-elevation-angle satellite is degraded due to the shielding effect of the arm, etc., but as described above, the present invention dares not use satellites existing at a particularly high elevation-angle, so this is not a big problem. Therefore, we don't really care about shielding for high elevation angles.
<<0168>> Processing when R is in state C will be additionally described. In this process, in the output to the observer, it was recommended to change the direction 90 degrees to the left or right and remeasure, or to recommend the use in a place with a better view of the sky. , and beep sounds indicating these meanings may be determined separately.
<<0169>> Next, a computer simulation was performed to statistically calculate to what extent the azimuth limiting value can be obtained when the azimuth information acquiring apparatus that embodies the azimuth information acquiring method according to the present invention immediately limits the azimuth. Show the results.
<<0170>> In this computer simulation, at 35 degrees 40 minutes 14.9 seconds north latitude and 139 degrees 45 minutes 33.4 seconds east longitude, i.e., in the center of Hibiya Park in Tokyo, at multiple times on February 17, 2000, the We reproduce the operation of the satellite using the satellite orbital information, and see how much width of the azimuth limitation can be obtained in the trial of setting the measurement direction at random.
《0171》Each fixed time from 0:00 to 11:00 (0:00, 1:00, 2:00, 3:00, 4:00, 5:00, 6:00, 7:00, 8:00, 9:00, 10:00, 11:00) was evaluated. This is because the minimum number of satellites with an elevation angle of 0 degrees or more, that is, the number of usable satellites and the satellite constellation (satellite arrangement), varies with time, and this is to be reflected correctly in the evaluation.
《0172》Also, in order to obtain results close to reality, it is assumed that elevation angles of 5 degrees or less, which are susceptible to feature shielding, cannot be used, and that satellites of 85 degrees or more are not used. We used the previously mentioned constraint to exclude high elevation satellites.
<<0173>> Furthermore, in order to realize the randomness of the measurement direction 5, as in the actual use, the selection of the measurement direction 5 was set at random using random number (0 to 359 degrees) generation.
<<0174>> A random number trial under this condition was repeated 1000 times at each time, aiming to improve the accuracy of the evaluation results.
<<0175>> This result, that is, the two-sided error in total 12000 times (12 times x 1000 times) of azimuth limitation was 30.8 degrees as an average value.
《0176》North, northeast, northeast, east, southeast, southeast, south, southwest, southwest, west, northwest, and northwest. is. By using the method of the present invention, the azimuth can be limited by such a value without rotation or the like even with random measurements. This shows that the present invention is simple to operate and has a great effect.
<<0177>> The probability of accidentally locating one or more satellites in the plane containing measurement direction 5 and the zenith in the initial random orientation installation (without rotation) and directing the bearing immediately is It was 9.9%, and it was possible to identify the direction immediately at a relatively high rate.
<<0178>> A computer simulation is performed assuming that the common coverage area has a band width of 2.5 degrees in front and behind the semicircle forming the boundary.
<<0179>> In terms of the state occurrence probability, the state A occurrence probability is 90.1%, and the state B occurrence probability is 9.9%. In all the former cases, satellites exist in both the coverage area of the first planar patch antenna 1a and the coverage area of the second planar patch antenna 1b (the case of (0,0,1,1)). Similarly, the latter are all cases where satellites exist in both the coverage of the first planar patch antenna 1a and the coverage of the second planar patch antenna 1b (case of (1,0,1,1)). In state A, satellites are unevenly distributed only in the coverage area of the first planar patch antenna 1a (corresponding to the case of (0,0,0,1)), or satellites are only in the coverage area of the second planar patch antenna 1b. Being ubiquitous (corresponding to the (0,0,1,0) case), the situation did not appear even in 12000 total trials. While in state B, the same uneven distribution situation ((1,0,0,1), (1,0,1,0), (1,1,0,1), (1,1,1,0) corresponding to the case) also did not appear.
<<0180>> The above explanation was given only for the functions of direction limitation and direction identification in the direction information acquisition device according to the present embodiment, but as is clear from the configuration of FIG. Positioning can also be realized with the direction information acquisition device according to this embodiment. In the mid-latitude regions, there are approximately 8 to 12 GPS satellites in the upper hemisphere at any given time. Therefore, normally 4 to 6 satellites can be expected on each side of the semicircle that passes through the zenith. In principle, two-dimensional positioning is possible with at least three satellites, and three-dimensional positioning is possible with at least four satellites. As the positioning result, the positioning result sent from the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b to the data processing unit 3 can be used as it is. Among the positioning results, the one with the latest positioning calculation time may be preferentially output from the result output unit 4 .
<<0181>> Although the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in any manner as long as the configuration described in the claims is not changed.
<<0182>>
<Effects of the Invention> As described above, according to the direction information acquisition method and device according to claims 1 and 6, a pair of GPS antennas having hemispherical antenna patterns are arranged vertically with their backs to each other. By receiving signals from GPS satellites for each planar patch antenna, it is possible to quickly limit the azimuth without the need for rotation. be able to.
《0183》In addition, by diverting a low-priced L1 wave GPS receiver, which is widely used in small size, and adding a small modification, a direction information acquisition device that can embody a direction information acquisition method can be realized. Can be manufactured at a cost.
<<0184>> Moreover, in its realization, due to the small size and light weight of the planar patch antenna and the characteristics of its parallel installation, it is excellent in wearability on both sides of the head. It is possible to provide the observer with high convenience due to matching with the direction.
<<0185>> Further, according to the azimuth information acquiring method and apparatus according to claims 2 and 7, based on the azimuth angle width range obtained by azimuth limitation, horizontal rotation with a clear upper limit can further specify the azimuth. can be easily performed.

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《Brief description of the drawing》
<<FIG. 1>> FIG. 1 is a conceptual diagram showing the direction information acquisition principle of the direction information acquisition method according to the present invention.
<<FIG. 2>> FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an orientation information acquisition device that embodies an orientation information acquisition method according to the present invention.
<<FIG. 3>> A schematic layout diagram showing the relationship between the layout of the satellites in the sky and the two antennas when the azimuth information acquisition device performs azimuth limitation.
<<FIG. 4>> A schematic layout diagram showing the relationship between the layout of satellites in the sky and two antennas when the azimuth information acquisition device performs azimuth identification.
<<Fig. 5>> An external view of the azimuth information acquisition device with a head-mounted structure, (a) is a view of the head-mounted state from above, (b) is a view of the head-mounted state from the left side, (c) is a front view of the head-mounted state.
<<Description of symbols>>
1a 1st planar patch antenna
1b 2nd planar patch antenna
2a 1st GPS receiver
2b 2nd GPS receiver
3 Data processing section
4 Result output section
5 Measurement direction
6a Sky coverage by the first planar patch antenna
6b Sky coverage by second planar patch antenna
7 Semicircular boundary between the air coverage area of the first planar patch antenna and the air coverage area of the second planar patch antenna

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(57) "Summary"
<<Problem>> To obtain azimuth information from a signal transmitted from a GPS satellite.
<<Solution>> Two GPS flat antennas (1a, 1b) are installed parallel to each other in the direction in which the signals from the GPS satellites are facing each other, and the GPS receivers (2a, 2b) connected to the respective antennas are made to try to capture the signals, From the comparison of the obtained signals, the area of the sky above the antenna plane (6a, 6b) where the GPS satellites are located is specified, and by referring to the azimuth angle value of each satellite, the intersection of the antenna plane and the horizontal plane is calculated. An azimuth angle value in a specific direction of a line can be immediately output as an azimuth angle range with a width. GPS antennas (1a, 1b) with two hemispherical beams that can also specify directions, GPS receivers (2a, 2b) connected to each, and a data processing unit ( 3) and a result output unit (4).


Bibliography + Abstract + Claims

(19) <<Issuing country>> Japan Patent Office (JP)
(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication Number>> Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-356161 (P2001-356161A)
(43) <<Released Date>> December 26, 2001 (2001.12.26)
(54) <Title of Invention> Direction Information Acquisition Method and Device
(51) <<International Patent Classification 7th Edition>>
G01S 5/14
G09B 21/00
《FI》
G01S 5/14
G09B 21/00D
《Request for Examination》Yes
<<Number of Claims>> 7
《Application Form》OL
《Total number of pages》17
(21) <<Application number>> Patent application 2001-93964 (P2001-93964)
(22) <Filing date> March 28, 2001 (2001.3.28)
(31) <<Priority Claim Number>> Patent Application No. 2000-91362 (P2000-91362)
(32) <Priority date> March 29, 2000 (2000.3.29)
(33) <<Country claiming priority>> Japan (JP)
(71) Applicant
<Identification number> 301022471
<Name> Independent Administrative Institution Communications Research Laboratory
(71) Applicant
<Identification number> 500138939
<Name> Masato Takahashi
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
(74) Agent
<Identification number> 100082669
"patent attorney"
<Name> Kenzo Fukuda (2 others)
(57) "Summary"
<<Problem>> To obtain azimuth information from a signal transmitted from a GPS satellite.
<Solution> Two GPS flat antennas (1a, 1b) are placed parallel to each other in the direction in which the signals from the GPS satellites are facing each other, and the GPS receivers (2a, 2b) connected to the respective antennas are made to try to capture the signals, From the comparison of the obtained signals, the area of the sky above the antenna plane (6a, 6b) where the GPS satellites are located is specified, and by referring to the azimuth angle value of each satellite, the intersection of the antenna plane and the horizontal plane is calculated. An azimuth angle value in a specific direction of a line can be immediately output as an azimuth angle range with a width. GPS antennas (1a, 1b) with two hemispherical beams that can also specify directions, GPS receivers (2a, 2b) connected to each, and a data processing unit ( 3) and a result output unit (4).
000002






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(19) <<Issuing country>> Japan Patent Office (JP)
(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication Number>> Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-356161 (P2001-356161A)
(43) <<Released Date>> December 26, 2001 (2001.12.26)
(54) <Title of Invention> Direction Information Acquisition Method and Device
(51) <<International Patent Classification 7th Edition>>
G01S 5/14
G09B 21/00
《FI》
G01S 5/14
G09B 21/00D
《Request for Examination》Yes
<<Number of Claims>> 7
《Application Form》OL
《Total number of pages》17
(21) <<Application number>> Patent application 2001-93964 (P2001-93964)
(22) <Filing date> March 28, 2001 (2001.3.28)
(31) <<Priority Claim Number>> Patent Application No. 2000-91362 (P2000-91362)
(32) <Priority date> March 29, 2000 (2000.3.29)
(33) <<Country claiming priority>> Japan (JP)
(71) Applicant
<Identification number> 301022471
<Name> Independent Administrative Institution Communications Research Laboratory
(71) Applicant
<Identification number> 500138939
<Name> Masato Takahashi
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
(74) Agent
<Identification number> 100082669
"patent attorney"
<Name> Kenzo Fukuda (2 others)
(57) "Summary"
<<Problem>> To obtain azimuth information from a signal transmitted from a GPS satellite.
<<Solution>> Two GPS flat antennas (1a, 1b) are installed parallel to each other in the direction in which the signals from the GPS satellites are facing each other, and the GPS receivers (2a, 2b) connected to the respective antennas are made to try to capture the signals, From the comparison of the obtained signals, the area of the sky above the antenna plane (6a, 6b) where the GPS satellites are located is specified, and by referring to the azimuth angle value of each satellite, the intersection of the antenna plane and the horizontal plane is calculated. An azimuth angle value in a specific direction of a line can be immediately output as an azimuth angle range with a width. GPS antennas (1a, 1b) with two hemispherical beams that can also specify directions, GPS receivers (2a, 2b) connected to each, and a data processing unit ( 3) and a result output unit (4).
000002

<<Claims>>
<<Claim1>> A pair of GPS antennas each having a hemispherical antenna pattern are arranged facing each other perpendicularly to the ground, and the GPS antennas are above the direction in which they are facing with one semicircle passing through the zenith as a boundary. A quarter of the sky is covered by the antenna, and a GPS receiver connected to each antenna attempts to acquire signals from all GPS satellites in the upper hemisphere. , determining the presence area of one or more GPS satellites from a comparison of the reception state of each GPS satellite signal at both GPS receivers, extracting the GPS satellite azimuth angle from at least one GPS receiver, and determining the satellite in each area Create a sequence of azimuth angles clockwise, extract the azimuth angles of the first term and the azimuth angle of the last term, and determine the azimuth angle by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term obtained in at least one extracted region. A direction information acquiring method characterized by:
<<Claim 2>> A pair of GPS antennas, each having a hemispherical antenna pattern, are placed facing each other perpendicularly to the ground. Antenna sensitivities and sky coverage are formed in a quarter of the sphere, respectively, and a GPS receiver connected to each antenna attempts to acquire signals transmitted by all GPS satellites in the upper hemisphere. , determining the presence area of one or more GPS satellites from a comparison of each GPS satellite signal in both GPS receivers, extracting the GPS satellite azimuth from at least one GPS receiver, and obtaining the satellite azimuth in each area clockwise, extract the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term, and limit the azimuth by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term obtained in at least one extracted region. , with the angular width of the azimuth angle obtained above as the upper limit of the rotation angle, the above pair of GPS antennas are horizontally rotated, and the GPS receivers connected to each GPS antenna receive signals from all the GPS satellites in the upper hemisphere. ceasing horizontal rotation of the pair of GPS antennas in the direction in which acquisition of the transmitted signal has been attempted and at least one satellite has been determined to be at the boundary from each GPS satellite signal obtained; determining the existence area of at least one other GPS satellite, extracting the azimuth angle of the satellite from at least one GPS receiver, the azimuth angle of the extracted one satellite, the azimuth angle in the opposite direction, and the boundary A method of obtaining azimuth information, wherein the azimuth is identified by comparing the azimuth angles of the satellites determined to be present in the satellite.
<<Claim 3>> A direction information acquiring method according to Claim 1 or 2, wherein the pair of GPS antennas are planar patch antennas.
<<Claim 4>> The azimuth information acquisition method of claim 1 or 2, wherein the pair of GPS antennas are mounted facing each other in parallel with the head interposed therebetween and perpendicular to the ground.
<<Claim 5>> The method for obtaining azimuth information according to claim 1 or 2, wherein the pair of GPS antennas are sandwiched between the body and are mounted facing each other in parallel and perpendicular to the ground.
<<Claim 6>> A GPS antenna having a pair of vertically arranged hemispherical antenna patterns that are parallel to each other and facing each other, and each GPS antenna is positioned in a quarter of the celestial sphere above the direction in which it is facing. means for forming a sensitive air coverage area and for acquiring by said pair of antennas signals transmitted by satellites in said respective air coverage areas; and generating a sequence of satellite azimuth angles in each said area in a clockwise direction. means for extracting the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term; An azimuth information acquiring apparatus, comprising means for limiting the azimuth by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term obtained in the area.
<<Claim 7>> A GPS antenna having a pair of vertically arranged hemispherical antenna patterns that are parallel to each other and facing each other, and each GPS antenna has antenna sensitivity in a quarter of the celestial sphere above the direction in which it is facing. means for forming a sky coverage area over which the satellites are present, and capturing signals transmitted from the satellites existing in the respective sky coverage areas by the pair of antennas; Means for determining the existing region where the satellite azimuth angle was present, means for creating a sequence of satellite azimuth angles in each of the above regions in a clockwise direction, extracting the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term, and at least means for limiting the azimuth by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term obtained in one region; means for attempting to acquire signals transmitted from all GPS satellites in the upper hemisphere from each pair of rotating antennas, and from each GPS satellite signal obtained, it is determined that at least one satellite exists at the boundary. means for stopping the horizontal rotation of the pair of antennas in the direction that has been determined; means for determining the presence area of at least one other GPS satellite and extracting the azimuth angle of that satellite; An azimuth information acquiring device comprising means for identifying an azimuth by comparing an azimuth angle of a satellite, an azimuth angle in the opposite direction thereof, and the azimuth angle of the satellite determined to exist at the boundary.
<<Detailed description of the invention>>
<<0001>>
<<Technical Field to which the Invention Belongs>> The present invention relates to a method and an apparatus for obtaining azimuth information using GPS satellites.
<<0002>>
<<PriorArt>> In this specification, the term ``specific orientation'' means uniquely associating an azimuth angle value with a specific specific direction. means to associate a fan-shaped azimuth angle value range defined by a certain start azimuth angle value, a certain end azimuth angle value, and a certain rotation direction with respect to a specific direction. It is intended to include both concepts of azimuth limitation.
<<0003>> A description of the azimuth limitation will be added below. For example, when using a display system where north is 0 degrees and degrees increase clockwise, the action of uniquely associating the specific direction in which a mountain can be seen from one's own view with an azimuth angle of 37 degrees. is azimuth-specific, and on the other hand, in the absence of such information, it is at least certain that it lies within a sector shown clockwise from azimuth 35 degrees to azimuth 49 degrees. It can be said that the action acquired by using facts as clues is limited to direction.
<<0004>> If this azimuth determination can be performed very quickly compared to the azimuth determination, it can be said that the action of azimuth determination has practical utility. It would be even more practical if both rapid azimuth determination and accurate azimuth identification were possible as required. In other words, when the accuracy is given priority, the direction can be specified, and when the speed is given priority, the direction can be limited.
<<0005>> In fact, in view of the specific circumstances described below, the need for both orientation specification and orientation limitation is recognized.
<<0006>> For example, visually impaired people walking outdoors, survey hikers and reconnaissance workers who have to walk in a state where visibility is almost ineffective due to heavy fog and snowstorms in mountainous areas. think. For those in the situations mentioned here, the fact that they have no choice but to walk in a state corresponding to blindness is common. Of course, it is said that the latter should be temporarily encamped, but predictions of danger to life in extremely low temperatures that will come after sunset, or predictions of physical and life danger due to forecasts of the arrival of snowstorms, together with accurate judgment of the situation. When it is done, there are cases where walking is made with a certain degree of action decision even in blindness. This blind walking has the following common features.
<<0007>> First, it is good that the current position is known by the latitude and longitude values of the portable satellite positioning device, and the destination is also clear by the latitude and longitude values. However, the fact that there is no visual field means that the simple visual direction information acquisition function is deprived. can hardly be used. On the other hand, depending on the place of use, the results may be greatly biased due to magnetic disturbance, and a compass that cannot output the bias, that is, the margin of error, cannot be used for important decisions such as direction determination for blind walking. Directional information such as latitude, longitude, altitude and GPS time can be easily obtained from signals transmitted from GPS satellites, but direction information cannot be obtained. In addition, the method of re-positioning by movement and calculating the direction of movement, which is appropriate for land mobiles, requires a considerable walking distance due to the positioning error of GPS (one of the Global Positioning System satellite positioning systems), and visual walking Even so, the load is large, and it is extremely difficult to perform blind walking. Therefore, even if a portable satellite positioning device is carried, the device that does not provide the direction can accurately determine the walking direction for a person who is in a blind situation and cannot estimate the approximate direction based on vision. There was a lack of functions to support There is a need for an azimuth information acquisition method that can compensate for this.
<<0008>> Secondly, even if it is possible to somehow decide to go in a certain direction, humans generally rely on visually recognized directions such as specific feature directions and celestial direction. Since straightness is maintained by a feedback loop that finely corrects the direction of travel, it is difficult to maintain the correct direction of travel in the blind situation. As with walking with your eyes closed, if you do not check your bearings frequently, your course will turn into a curve against your original intentions, and there is a danger of stepping into a dangerous area such as an avalanche-prone area. . In this case, since the azimuth is checked very frequently, the work load of each confirmation work is heavy, and it is not really useful if it restricts the movement. For people who walk blind, it is essential to have a quick direction information acquisition method that can be easily operated even while walking and is suitable for frequently acquiring information.
<<0009>> Thirdly, when sight is not used, it is necessary to always search for obstacles in front of the vehicle with the hand or its extension, such as a cane, in order to avoid falling over. Therefore, even if there is a device related to the above azimuth identification / azimuth limitation, a portable device held in the hand is inappropriate. the device is suitable.
<<0010>> Based on the above, the following features are necessary to accurately support blind walking. First, it is equipped with quick and easy measurement, and retains the function of azimuth limitation that can clearly indicate the degree of error, so that it can often be confirmed that the direction of travel does not deviate from the intended direction during blind walking. is required. Secondly, when walking without visibility, when the latitude and longitude values of the current point and the destination point are obtained, it is necessary to retain a somewhat accurate azimuth identification function so that the walking direction to the destination point can be initially determined. Become. Thirdly, during blind walking, the hand is an important means for detecting objects in front and avoiding falls.
<<0011>>
<Problems to be Solved by the Invention> In other words, the ability to acquire directions is useful not only for assisting the visually impaired in their daily outdoor activities and outdoor activity work, but also for healthy people in outdoor activity work under weather conditions with poor visibility. The requirements are as follows.
(1) It is possible to immediately limit the direction (useful for frequent confirmation of straightness in the process of blind walking).
(2) The same equipment can be used to easily identify the direction (assisting direction identification at the start of blind walking).
(3) Because it is compact and lightweight and can be configured in a plane that conforms to the body, it can be used while worn on the body (it does not block the hand, which is important in the process of blind walking). More specifically, it has the following practical characteristics.
(4) Even when visually impaired people wear it all the time and use it in social situations, it has a shape that is visually acceptable (it can support the social life of pedestrians who are blind on a daily basis).
(5) It is intuitive and easy to use because the measurement direction always matches the direction of the observer's face (the direction acquisition operation is easy enough to withstand frequent use in the process of blind walking).
(6) It can be constructed at a relatively low cost by using the elemental parts of conventional portable satellite positioning equipment and adding minor modifications (support for blind walking itself does not cost much).
(7) Since it has a satellite positioning function, it is no longer necessary to have a separate satellite positioning device (it is possible to reduce the number of items to carry during blind walking).
<<0012>> In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide an azimuth information acquisition method and apparatus that can be readily carried by azimuth limitation and azimuth identification.
<<0013>>
<Means for Solving the Problems> The azimuth acquisition method according to the present invention is to arrange a pair of GPS antennas each having a hemispherical antenna pattern facing each other perpendicularly to the ground so that one semicircle passing through the zenith is arranged. As a boundary, the GPS antennas each form a sky coverage area in which the sensitivity of the antenna extends to a quarter of the sky in the direction in which they are facing, and a GPS receiver connected to each antenna has a full sky hemisphere. At least one of the GPS receivers determines the presence area of one or more GPS satellites by comparing the reception status of each GPS satellite signal at both GPS receivers. extract the GPS satellite azimuth angle from, create a series of satellite azimuth angles in each region clockwise, extract the first term azimuth angle and the last term azimuth angle, and extract the initial azimuth angle obtained in at least one extracted region The azimuth is defined by the azimuth angle of the term and the azimuth angle of the final term.
<<0014>> Also, in the azimuth acquisition method according to the present invention, a pair of GPS antennas each having a hemispherical antenna pattern are arranged perpendicular to the ground facing each other. Antenna forms antenna sensitivity and sky coverage in one-fourth of the sky in the direction it is facing, and transmits from all GPS satellites in the sky half-sphere to the GPS receiver connected to each antenna. acquisition of the GPS satellite signal at both GPS receivers, determine the presence area of one or more GPS satellites from comparison of each GPS satellite signal at both GPS receivers, and extract the GPS satellite azimuth from at least one GPS receiver , in each region, create a series of satellite azimuth angles clockwise, extract the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term, and obtain the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term The azimuth is limited by the azimuth angle, the angular width of the obtained azimuth angle is used as the upper limit of the rotation angle, the pair of GPS antennas are horizontally rotated, and the GPS receiver connected to each antenna is projected to the half sky the pair of GPS antennas in the direction in which it has attempted to acquire signals transmitted from all GPS satellites in the sphere, and from each GPS satellite signal obtained, it has been determined that at least one satellite is at the boundary; stop the horizontal rotation of, determine the existence area of at least one other GPS satellite, extract the azimuth angle of the satellite from at least one GPS receiver, and extract the azimuth angle of the one satellite and vice versa The azimuth is identified by comparing the azimuth angle of the direction and the azimuth angle of the satellite determined to be present at the boundary.
<<0015>> Including using a planar patch antenna as the pair of GPS antennas. <<0016>> In addition, the pair of GPS antennas are mounted on the head or body in parallel with each other and perpendicular to the ground.
<<0017>> Further, the azimuth information acquisition device according to the present invention includes a GPS antenna having a pair of vertically arranged hemispherical antenna patterns that are parallel to each other and facing each other, and each GPS antenna is facing means for forming a sky coverage area whose antenna sensitivity extends to one-fourth of the celestial sphere above the direction, and for capturing signals transmitted from satellites existing in each of the above sky coverage areas by the pair of antennas; A sequence of satellite azimuth angles is created clockwise, a means for extracting the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term, and the existence area where the satellite existed is determined by comparing the signals from each captured satellite. and means for limiting the orientation by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term obtained in at least one of the regions.
<<0018>> In addition, the direction information acquisition device according to the present invention includes a GPS antenna having a pair of hemispherical antenna patterns that are parallel, facing each other, and arranged vertically; Means for forming a sky coverage area whose antenna sensitivity extends to one-fourth of the celestial sphere, and for acquiring signals transmitted from satellites existing in each of the above sky coverage areas by the pair of antennas; A means for determining the existence area where the satellite existed from the comparison of the signals from the above, and creating a sequence of satellite azimuth angles in each of the above areas clockwise, and calculating the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the last term means for limiting the orientation by the azimuth angle of the first term and the azimuth angle of the final term obtained in at least one of the above regions; means for horizontally rotating the pair of antennas, and attempting to capture signals transmitted from all GPS satellites in the upper hemisphere from each rotating pair of antennas, and obtaining signals from each GPS satellite means for stopping the horizontal rotation of the pair of antennas in the direction in which at least one satellite is determined to exist on the boundary from the means for extracting an azimuth angle; and means for identifying the azimuth by comparing the extracted azimuth angle of the satellite, the azimuth angle in the opposite direction thereof, and the azimuth angle of the satellite determined to exist on the boundary. It is characterized by characterized by consisting of
<<0019>>
<<Embodiment of the Invention>> An embodiment of an orientation information acquiring method and an orientation information acquiring apparatus embodying the method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<<0020>> In the following explanation, the unit of angle is degrees (deg), and the azimuth angle is indicated clockwise with 0 degrees for the north, 90 degrees for the east, 180 degrees for the south, and 270 degrees for the west. . Elevation angle is expressed by setting the horizontal plane to 0 degrees and the zenith to 90 degrees.
<<0021>> First, based on FIG. 1, the principle of acquisition of azimuth limitation according to the present invention will be described. A first planar patch antenna 1a and a second planar patch antenna 1b are installed in the center of FIG. The first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b are arranged facing each other and parallel to each other. Both of them are installed perpendicular to the ground. At this time, if you stand on the ground and look down on the antenna arrangement from above, and arrange the first flat patch antenna 1a on the left side and the second flat patch antenna 1b on the right side, for the observer who is looking down, The direction that is the front of the body is hereinafter referred to as measurement direction 5 .
<<0022>> As the first and second planar patch antennas 1a and 1b, those having a hemispherical beam pattern for right-handed circularly polarized waves used in the GPS satellite system are used. An antenna pattern with a hemispherical beam is sometimes referred to as omnidirectional in some literature, but omnidirectional exactly means isotropic, so here Omnidirectional, that is, according to the usage of isotropic, is not used to describe a hemispherical beam pattern. Since the first and second planar patch antennas 1a and 1b are erected perpendicular to the ground, half of the hemispherical beams are directed toward the ground and are not used. And the other half have sensitivity to the sky.
<<0023>> When two such planar patch antennas are arranged parallel to each other, and both of them are placed perpendicular to the ground, each of the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b is substantially The upper coverage corresponds to the state in which the sky is divided into two with a semicircle as the arc of a great circle as the boundary, as shown in Fig. 1. This semicircle is a semicircle 7 that serves as a boundary between the sky coverage area 6a of the first planar patch antenna 1a and the sky coverage area 6b of the second planar patch antenna 1b. In other words, the first planar patch antenna 1a covers a quarter of the celestial sphere where GPS satellite A in FIG. 1 exists, and the second planar patch antenna 1b covers GPS satellite B in FIG. The existing 1/4 celestial sphere is taken as the coverage area.
<<0024>>Positioning radio waves emitted from GPS satellites use a microwave frequency band near 1.5 GHz, so they have excellent straightness like light, and the first planar patch antenna 1a for GPS A clear difference occurs between the signal strength from GPS satellite A, which is within the sky coverage area 6a, and the signal strength from GPS satellite B, which is not within the sky coverage area 6a of the first planar patch antenna 1a. Therefore, based on the difference in signal strength, the existence areas of GPS satellites A and B can be determined. can be azimuthally limited.
<<0025>> In FIG. 1, the GPS satellite C exists in a semicircle 7 that is the boundary between the sky coverage area 6a of the first planar patch antenna 1a and the sky coverage area 6b of the second planar patch antenna 1b. Therefore, the signal from this GPS satellite C is received by the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b. Since the orbit of the GPS satellite system is about 20,000 kilometers in the sky, the electromagnetic waves coming from the far field are incident parallel to the coverage areas 6a and 6b of both planar patch antennas 1a and 1b, and are received by both. . In the present invention, when the signals are received simultaneously in this manner, the existing direction of the GPS satellite C can be determined as the measurement direction 5 or the opposite measurement direction, which is the direction obtained by adding 180 degrees to the measurement direction 5, and Using the above-mentioned azimuth angle information of GPS satellite A and GPS satellite B and the result of area determination, the azimuth of measurement direction 5 can be identified.
<<0026>> The major features of the planar patch antenna used for obtaining azimuth information are that it is small and lightweight, easy to manufacture, and can be produced at a low cost. When creating the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b, the three-dimensional beam width is slightly wider than the hemisphere, which is the beam width for circularly polarized waves theoretically calculated assuming an infinite ground plane at the time of design. In some cases, a planar antenna is completed that constitutes an angular circularly polarized beamwidth. This is caused by the difference between the result of designing assuming an infinite ground plane in theory and the actual aspect. This is demonstrated in the following literature.
《0027》Published by The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, ``Small and flat antenna'' co-authored by Misao Haneishi, Kazuhiro Hirasawa, and Yasuo Suzuki, first edition published on August 10, 1996, P100.《0028》Global Positioning System: Theory and Applications Volume I Edited by Bradford W. Parkinson and James J. Spilker Jr. Published by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. 1996, P342-P343, P722. Obtaining the desired antenna pattern by slightly modifying the antenna pattern is known as antenna pattern shaping.
<<0030>> However, if the beam has a solid angle that is slightly wider than desired, the present invention may use it as it is. As a result, the semicircle in Fig. 1 is not a line, but a band area with a slight width (with a slight viewing angle from the observer's point of view). In the azimuth limiting function, which will be described in detail later, this slight spread produces a minute width in the measurement direction 5, which has the effect of increasing the probability of accidentally capturing a satellite. On the other hand, in the azimuth identification function, although the accuracy at the time of azimuth identification is expected to drop slightly, there is no major problem in practical use, which is the purpose of the present invention, and the fact that there is some tolerance is a fact from the viewpoint of manufacturing costs. preferable.
<0031> Alternatively, unlike the design calculations for the hemisphere, if the production result has a beam larger than the hemisphere, in order to remove the unnecessary sensitive part, a shielding material made of radio wave shielding material should be placed on the back side. A hemispherical beam antenna can be easily constructed.
<<0032>> Next, with reference to FIG. 2, an embodiment of an orientation information obtaining apparatus embodying an orientation information obtaining method according to the present invention will be described. In FIG. 2, a first GPS receiver 2a is connected to the first planar patch antenna 1a, and a second GPS receiver 2b is connected to the second planar patch antenna 1b. As described above, the first and second planar patch antennas 1a and 1b are arranged parallel to each other, and both are erected perpendicularly to the ground.
<<0033>> The functions and specifications that the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b in FIG. 2 should have may be the same as the GPS receivers included in the widely spread L1-wave-using compact portable positioning devices. In other words, it inherits the compactness and mass productivity cultivated when miniaturizing and lightening consumer GPS positioning devices. As for miniaturization and weight reduction of GPS positioning devices for consumer use, there are already many GPS receivers with a size suitable for flat patch antennas. Alternatively, it can be easily manufactured. In addition, the flat patch antenna and GPS receiver are integrated into the housing, and even if both are combined, there is already a small one that fits comfortably in the palm of your hand, and there is no problem in terms of manufacturing technology. . Since these existing accumulations of miniaturization techniques can be used, the present invention can be configured economically and compactly. <<0034>> A GPS receiver that outputs the following data string at a cycle of, for example, every second or less, that is, a standard specification one is used. The data contained in the output is as follows. First, the current time, and positioning data such as latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode (indicates whether 2D positioning using 3 satellites or 3D positioning using 4 satellites), and channel 1. satellite number assigned to channel n, satellite elevation, satellite azimuth, channel status, satellite number assigned to channel 2, satellite elevation, satellite azimuth, channel status, ..., satellite number assigned to channel n, satellite elevation, Satellite azimuth and channel conditions. Twelve channels are normally used as the number of channels n. This allows parallel synchronization with the signals of 12 satellites, and can be said to be the current standard specification. In the present invention, these popular low-cost portable L1 wave GPS receivers and planar antennas can be used almost as they are.
<<0035>> Through the first planar patch antenna 1a, the first GPS receiver 2a attempts synchronization and decoding with respect to satellite signals and attempts positioning. Similarly, the second GPS receiver 2b attempts synchronization and decoding with respect to satellite signals through the second planar patch antenna 1b, and further attempts positioning. That is, the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b are connected to antennas covering the hemispherical sphere in the same way as the GPS receivers of ordinary portable satellite positioning devices. It makes it search for the signals of all the GPS satellites that are expected to be in the sky.
<<0036>> The radio waves transmitted from the GPS satellites also include orbit information (almanac data) of all the GPS satellites, which is transmitted from all the satellites. Therefore, even if it exists in the sky above the current position with an elevation angle of 0 degrees or more, the signal is blocked due to the shielding of the feature or terrain, or it is not in the coverage area of the antenna and is synchronized with the signal. Elevation and azimuth angles for disabled GPS satellites can be calculated and output by simple calculations from data received from other GPS satellites synchronized by either antenna. In fact, there are devices that output such information.
<<0037>> In addition, all GPS satellites transmit signals on exactly the same frequency, but because they use a technique called a spread spectrum communication method using pseudo-noise codes, there is a risk of interference even if the same frequency is used. There is no By assigning different arrays of digital codes, called pseudo-noise codes, in which 0s and 1s appear to alternate randomly to each GPS satellite, signals from each satellite can be identified and received separately. In other words, for all GPS satellites that exist at an elevation angle of 0 degrees or more from the current position, not only the elevation angle and azimuth angle in the sky above them, but also the establishment/non-establishment of synchronization with the signals from those satellites In other words, it is theoretically easy to separate and detect the reception state.
<<0038>> In the process of causing the GPS receivers to perform signal search, the satellite number of the GPS satellite, the satellite elevation angle, the satellite azimuth angle, and the channel state, which are the data of each satellite, are periodically output from both GPS receivers. . In addition, the latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning calculation mode, and current time, which are positioning result data, are also periodically output from both. The data output cycle is not particularly limited, and GPS receivers that output data every second are widely used today. Also good.
<<0039>> Each data obtained from the first GPS receiver 2a and each data obtained from the second GPS receiver 2b are input to the data processing unit 3. The data processing unit 3 processes these data as follows. <<0040>> The data processing unit 3 first constructs a data table for obtaining azimuth information with respect to the data of each satellite. The positioning result data is stored in the buffer of the data processing unit 3, and after being used for the purpose of reference necessary for completing the data table, the result output unit 4 is notified. Each row in the data table for azimuth information acquisition corresponds to each GPS satellite. The maximum number of rows in the data table shall be equal to the maximum number of satellites capable of parallel signal processing by the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b. Here, it is assumed that the maximum number of satellites that each of the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b can perform parallel signal processing is 12, which is equivalent to the portable positioning device currently in practical use at the civilian level.
<<0041>> Each column of the above data table has the following items. The first column records the satellite number periodically. There are inputs from the first GPS receiver 2a and inputs from the second GPS receiver 2b, and these values can be considered the same. If not, there are more than a dozen satellites in the sky and the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b are trying to acquire different sets of satellite numbers. Or one of them is using old almanac data. Therefore, the data processing unit 3 detects the set of satellite numbers selected by the GPS receiver that has sent information on the new positioning calculation time, and commands the remaining GPS receiver to select that satellite. send. Such a function of designating a set of satellite numbers for which signal acquisition is to be performed is also a common specification in the GPS receiver of a portable satellite positioning device.
<<0042>> The second column stores the satellite azimuth and updates it periodically. The third column stores the satellite elevation angle and updates it periodically. Regarding the values in the second and third columns, there are inputs from the first GPS receiver 2a and inputs from the second GPS receiver 2b, and these values can be regarded as the same. If they are not identical, one of the GPS receivers is acquiring the latest almanac data from the satellites and is using slightly older almanac data, so the GPS receiver sending more recent information about the positioning calculation time. is solved by adopting the input of
<<0043>> At this point, the elevation angle information is checked, and the GPS satellite data with too high an elevation angle are removed so as not to be used in subsequent processing. Satellites in the 3rd row have extremely high elevation angles (near the zenith), and even if numerical differences in their azimuth angles are recognized, their actual elongations are extremely small, and are used as the basis for calculating azimuth angle information. I don't like that. Therefore, for example, it is assumed that satellites with an elevation angle of 85 degrees or more are not used for subsequent acquisition of azimuth information. In the 6th column, note that it was rejected as a high-elevation satellite as a result of the inspection. When the elevation changes and it is no longer necessary to reject due to high elevation, the symbol can be cleared.
<<0044>> The fourth column periodically stores the channel state obtained by the first GPS receiver 2a. The fifth column stores the channel conditions obtained with the second GPS receiver 2b. These values indicate whether they are synchronous or not.
<<0045>> In addition, since the signal transmitted from the GPS satellite uses a technology called a spread spectrum communication system using a pseudo-noise code, it has a code length of 1023. Pseudo Random Noise (PRN) ) code is spread-modulated. The PRN code is a unique identification code uniquely assigned to each GPS satellite. Therefore, in the channel inside each GPS receiver, the same replica pseudo-random noise as the PRN code of the satellite is generated for synchronization. When this synchronization is perfect, a weak spread signal buried in noise becomes an extremely strong signal (increase by about 40 dB when synchronization is established) and can be identified and detected. Therefore, it is common to assume that reception is established when establishment of synchronization is confirmed.
<<0046>> Here, consideration will be given to shielding by features and topography. Even if the satellite exists in the coverage area of one antenna, if the line-of-sight propagation path is blocked by features such as terrain, artificial buildings, and trees, the strength of the signal will be extremely low and the receiver will not be able to receive the signal. Synchronization cannot be detected in Therefore, if the channel conditions at the receivers of both antenna systems do not indicate synchronization, it is highly probable that the satellite is shielded by features or terrain. Such satellite information is excluded from use in calculation of azimuth information. In the 6th column, the result of exclusion judgment by this feature shielding or terrain shielding is written. This symbol can also be cleared when the condition that the channel conditions at the GPS receivers of both antenna systems do not both indicate synchronization is removed.
<<0047>> For satellites other than those excluded by the above-mentioned two exclusion judgments, that is, either high elevation angle judgment or feature/terrain shielding judgment, rearrangement is performed according to the satellite azimuth angle data in the second column. conduct. Here, since the azimuth notation method is used in which the numerical value increases in the clockwise direction with north being 0 degrees, if ascending sorting is used, the satellite azimuth angle will be in the clockwise direction with north as the base point. line up.
<<0048>> The fourth column, ie, the first signal strength, and the fifth column, ie, the second signal strength, are compared with the aforementioned threshold values to determine the satellite presence area. If the channel condition of the GPS receiver of one antenna system shows synchronization and the channel condition of the GPS receiver of the other antenna system does not show synchronization, the satellite can be determined to be in the coverage area of the former antenna. In this case, the seventh column stores the former antenna number, that is, "1" for the first GPS receiver 2a, or "2" for the second GPS receiver 2b. Next, when the channel conditions of the GPS receivers of both antenna systems are both above the threshold, the satellite exists on a semicircle (including the zenith) where the extension of the antenna back plane intersects the upper hemisphere. The 7th column stores the number "0" to represent it.
<<0049>> By the above procedure, the data processing unit 3 can construct the data table.
<<0050>> Here, the data processing unit 3 reads down the seventh column, that is, the region determination result, for the satellites other than the excluded satellites shown in the sixth column of the data table. Since the azimuth angles have already been sorted in ascending order, it is equivalent to reading out the satellite range determination results in ascending azimuth order when considering the direction clockwise from north.
<<0051>> As a result, a sequence having elements 0, 1, and 2 is created. The last term of this sequence constitutes a directed cyclic sequence (hereafter referred to as R) as following the first term. Since azimuth angles 0 degree and 360 degrees match and return to the original, they are arranged in the order of the azimuth angles in this way, and the last term of the sequence is regarded as a directional ring following the first term. By constructing the target alignment, it is possible to maintain the order based on the azimuth angle. The internal structure of this R will be important later.
<<0052>> The data processing unit 3 simply inspects the internal structure of R, and branches the processing into three based on the result.
<<0053>> Here, for the purpose of simply notating the sequence that is the substructure inherent in R, three finite sequences are defined below.
<<0054>> S0 is defined as "a finite number sequence with 1 or more terms and all terms being the number "0"" (eg {0,...,0}).
<<0055>> S1 is defined as "a finite number sequence with 1 or more terms and all terms being the number "1"" (eg {1,...,1}).
<<0056>> S2 is defined as "a finite number sequence with 1 or more terms and all terms being the number "2"" (eg {2,...,2}).
<<0057>> By using these definitions, the internal state discrimination of R can be expressed concisely.
<<0058>> The sequence of terms inside R is replaced with S0, S1, S2.
<<0059>> In the unlikely event that two (or more) S0 exist in R, one of them is named S0'. However, S0' is defined as "a finite number sequence with 1 or more terms and all terms being the number "0"" (eg {0,...,0}).
As for the state of the internal structure of <<0060>>R, all cases are exhausted with state A and state B below and state C below.
<<0061>> In other words, when the state of R is state A, it means "with regard to the internal structure of R, the number of sequences S0 and S0' is 0, and the number of each of sequences S1 and S2 is 1 or less. Both are not 0 at the same time".
<<0062>> Next, when the state of R is state B, it means that "with respect to the internal structure of R, the number of the sequence S0 is 1, the number of the sequence S0' is 1 or less, and the sequence S1 and the sequence S2 is 1 or less and not 0 at the same time.
<<0063>> Then, the state of R is state C when "R's internal structure is neither state A nor state B."
<<0064>> Express the number of each sequence in R in the order of (S0, S0', S1, S2) in parentheses. Then we can express the internal state of R in detail.
<<0065>> When R is in state A, using the above notation, R is (0,0,0,1), (0,0,1,0), (0,0,1,1 ).
<<0066>> When R is in state B, using the above notation, R is (1,0,0,1), (1,1,0,1), (1,0,1,0 ), (1,1,1,0), (1,0,1,1), or (1,1,1,1). <<0067>> When R is in state C, using the above notation, R is (0,0,0,0), (1,0,0,0), (1,1,0,0 ), or a case where any of the four digits contains a number greater than or equal to 2 (eg (1,0,2,1)).
<<0068>> Of these, only two cases in particular occur frequently in practice. The most frequent occurrence is the (0,0,1,1) case, which is contained in state A. The frequency of occurrence of this case is overwhelmingly high. Next, we can see the occurrence frequency of the (1,0,1,1) case, which is included in state B, to some extent. The former (0,0,1,1) case is the most common case of orientation constraints. The latter (1,0,1,1) case is the most common case of orientation. Normally, the sum of all occurrence frequencies of these two cases is 100%. The probability of occurrence of other cases in normal use is almost 0%. When these exceptional events appear, it is presumed that the sky is not open at all, or half of the sky is artificially occluded.
<<0069>> The first and last terms in each sequence are determined by the azimuth order that appears clockwise in the corresponding region.
<0070> Although the probability is low as an example, some cases that should be clarified in the method of determining the first term and the last term will be described.
<<0071>> Although it is rare, if there is only one S1 in R (0, 0, 1, 0), the first and last terms of S1 are determined as follows. If the number of terms of S1 is 1, the above satellite is assumed to be the first term of S1 = the last term. If the number of terms of S1 is 2 or more, create a circular permutation of satellite azimuth angles. If the angle formed by the azimuth angle of a given satellite and the azimuth angle of the next satellite clockwise is 180 degrees or more, the above given satellite shall be the last term of S1, and the above one satellite after that shall be the first term of S1. , and the other terms are terms defined in the order of the circular permutation of the above azimuth angles viewed clockwise from the first term.
<<0072>> This is also rare, but if there is nothing but one S2 in R (0, 0, 0, 1), how to decide the first and last terms of S2 is as follows. . If the number of terms of S2 is 1, the above satellite is the first term of S2 = the last term. If the number of terms of S2 is 2 or more, we create a circular permutation of satellite azimuth angles. If the angle formed by the azimuth angle of a certain satellite and the azimuth angle of the next satellite in the clockwise direction is 180 degrees or more, the above given satellite shall be the last term of S2, and the above one satellite after that shall be the first term of S2. , and the other terms are terms defined in the order of the circular permutation of the above azimuth angles viewed clockwise from the first term.
<<0073>> Also, in a rare case, if there is nothing but S0 in R (1, 0, 0, 0), the next processing is continued. If the number of terms of S0 is 1, let that term be the first term of S0 = the last term. If the number of terms of S0 is 2 or more, the following processing is performed. Create a circular permutation of the satellite azimuth angles of the satellites belonging to S0. The angle formed by the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be A) and the azimuth angle of the satellite (assumed to be B) following it clockwise is 170 degrees or more and 190 degrees or less, and the azimuth angle of a certain satellite (assumed to be C) If the angle formed by the azimuth angle and the azimuth angle of the next satellite (assumed to be D) clockwise is 170 degrees or more and 190 degrees or less, then A is the last term of S0, B is the first term of S0', and C is the last term of S0', D is the first term of S0, and the other terms are defined in the order of the circular permutation of the above azimuth angles viewed clockwise from the first term. Now some things that look like (1,0,0,0) but should be (1,1,0,0) are properly handled.
<<0074>> From the considerations so far, the first term and the last term could be appropriately selected in all cases.
For the purpose of simplifying the flow of azimuth limitation and azimuth specification after <<0075>>, the satellite azimuth angle will be defined below. A(S1, 1) is defined as the satellite azimuth of the first term in the sequence S1. A(S1, e1) is defined as the satellite azimuth angle of the final term of the sequence S1. A(S2, 1) is defined as the satellite azimuth of the first term in the sequence S2. A(S2, e2) is defined as the azimuth angle of the final term of the sequence S1. A(S0, m0) is defined as the satellite azimuth angle of the central term of the sequence S0. However, the central term is defined as "the smallest integer not less than the value obtained by dividing the number of terms by 2".
The outline of the processing after <<0076>> will be briefly described from a broader point of view as follows. When R is in state A, orientation limitation is possible. In state B, orientation can be determined. State C indicates to the observer that the usage is not appropriate and prompts for a simple response (a 90 degree turn or use in a good view of the sky). It will be explained later that the probability of state C occurring is extremely low.
<<0077>> Now, the first case of 3-branching with the state of R as a branching condition will be described. If R is inspected by the data processing unit 3 and the state of R is the state A as a result, the measurement direction 5 can be regulated by two conditions, and the azimuth of the measurement direction 5 can be immediately determined. can be limited. That is, if the azimuth angle of the measurement direction 5 is z, the data processing unit 3 determines as follows.
<<0078>> The first azimuth information that can be acquired in the case of state A is as follows. The sequence S1, if present, is defined in a clockwise direction with the starting azimuth being the satellite azimuth associated with the last term of S1 and the ending azimuth being the opposite of the satellite azimuth associated with the first term of the sequence S1. , the azimuth angle of the measurement direction (assumed to be z) exists in the azimuth angle region.
<<0079>> The second azimuth information that can be acquired in the case of state A is as follows. If the sequence S2 is present, it is defined in a clockwise direction, with the starting azimuth being the opposite of the satellite azimuth associated with the last term of S2 and the ending azimuth being the satellite azimuth associated with the first term of the sequence S2. , the azimuth angle (assumed to be z) of the measurement direction exists in the azimuth angle region.
<<0080>> From the product set of the above two azimuth information, the data processing unit 3 can immediately limit the possible existence range of the measurement direction 5 (without rotation or the like) to the azimuth angle area. The result of this azimuth limitation is notified to the result output unit 4 .
<<0081>> When notated in virtual code, it is as follows.
<<0082>>
Number 1》
000003

<<0083>> However, a < b The notation < c shall indicate that the azimuth angles a,b,c occur in the order a,b,c, clockwise. That is, a certain azimuth angle b exists in the azimuth angle range defined clockwise by the starting azimuth angle a and the ending azimuth angle c.
<<0084>> Next, the procedure when the state of R is B will be described.
<<0085>> When R is inspected by the data processing unit 3 and the result is that the state of R is state B, the azimuth in the measurement direction 5 can be identified by the following procedure.
<<0086>> First, when the state of R is state B and the sequence S1 exists, the following processing is performed.
<<0087>> An azimuth angle region defined clockwise with the satellite azimuth angle associated with any term of S1 as the starting azimuth angle and the opposite direction of the satellite azimuth angle associated with the above arbitrary term of S1 as the ending azimuth angle If there is a satellite azimuth associated with the central term of S0, then the measured direction z is the satellite azimuth associated with the central term of S0, otherwise the measured direction z is associated with the central term of S0. It is the opposite direction of the satellite azimuth angle.
<<0088>> As an arbitrary term of S1, the first term of S1 may be used.
<<0089>> If the state of R is state B and the sequence S1 does not exist, the following processing is performed.
<<0090>> An azimuth defined clockwise, with the satellite azimuth associated with any term of S2 as the starting azimuth and the opposite direction of the satellite azimuth associated with any term of S2 as the ending azimuth. If the region has a satellite azimuth associated with the central term of S0, then the measured direction z is the opposite direction of the satellite azimuth associated with the central term of S0, otherwise the measured direction z is the center of S0. It is the satellite azimuth itself associated with the term.
<<0091>> As an arbitrary term of S2, the first term of S2 may be used.
<<0092>> When written in virtual code, it is as follows.
<<0093>>
Number 2》
000004

<<0094>> Finally, if the state of result R is state C, the following is done. The data processing unit notifies the result output unit 4 of exception processing.
If <<0095>>R is in state C, the case of (0,0,0,0) indicates that the sky is completely occluded. Encourage use in open sky areas.
<<0096>> R is in state C, and the case of (1,0,0,0) is extremely rare. Satellites are tracked only in the scan direction or the anti-scan direction. Prompts a 90 degree clockwise rotation (0,0,1,0) or results in (0,0,0,1). This is state A and can be oriented.
<<0097>> R is in state C, and the case of (1,1,0,0) is extremely rare. Satellites are tracked only in the scan direction or the anti-scan direction. Prompts to rotate 90 degrees clockwise, resulting in (0,0,1,1). This is state A and can be oriented.
<<0098>> It is geometrically impossible for R to have 2 or more sequences among the states C. Very unlikely to occur. If this occurs with a certain frequency, it is possible that there is interference from some communication device that uses the strong 1.5 GHz band, such as a mobile phone. For example, encourage them to change places.
<<0099>> The operation of the result output unit 4 will be described below.
<<0100>> When the measurement direction is azimuth-limited (state A) or azimuth-specified (state B), the result output unit 4 outputs it to the observer by voice. In the exceptional case of condition C, a separate test is performed as indicated above and the observer is encouraged to turn 90 degrees or use a more open sky. The reason why the sound output prompting the observer to change direction by 90 degrees is that it has the effect of reducing the state of R to the state of A. Also, if interference from other devices using the 1.5Ghz band is suspected, please turn off your mobile phone.
<<0101>> is output by voice because it can be used appropriately for action support even by the visually impaired, but it may be displayed on a liquid crystal screen or the like.
<<0102>> The information to be output at this time can include the following. These are azimuth information of the measured direction (result of azimuth limitation or azimuth identification), current time, latitude, longitude, altitude, last positioning time, and recommendations to the observer in the case of exception handling.
<<0103>> By the way, the output format of the azimuth angle in the measurement direction 5 in azimuth limitation is (α, By giving the set of β), it is possible to convey to the observer by voice or the like, but the following output format is also possible at the same time. That is, the approximate azimuth angle (hereafter referred to as .theta.) and the one-sided error (hereafter referred to as .delta.) can be indicated by voice in the form of (.theta., .delta.). θ and δ are given as follows.
Number 3》
000005

However, x MOD y represents the remainder when x is divided by y.
<<0104>> The two output formats, indicated by the (α, β) format and the (θ, δ) format when the direction of rotation is defined, are immediately convertible to the other format, and either format is available to the user. Even if it is given, there is no particular change in its numerical meaning. Therefore, in view of the user's purpose and convenience, an observer selection system may be used to improve the convenience of the observer. Alternatively, both may be output.
<<0105>> Further, if a certain angle is always added to the output of the result, and the convenience of the observer is improved, that may be done. For example, when the first planar antenna 1a is attached to the chest and the second planar antenna 1b is attached to the back, the measurement direction z is the right side of the body. The azimuth angle of the front is obtained, and the convenience is enhanced.
<<0106>> The flow of processing seen from the apparatus side has been described above. In the following, the flow of more specific information acquisition processing will be described in detail, including the procedure seen from the observer's side.
<<0107>> Overall, when the measurement direction is oriented in a random direction, if the state of R is the aforementioned state A, the direction can be limited immediately without rotation. If you want to go one step further from the azimuth limitation and obtain higher accuracy, you can rotate with an upper limit and stop at a certain angle. , can be oriented. Alternatively, when the measurement direction is oriented in a random direction, if R accidentally obtains the state B described above, it is possible to immediately specify the direction. These will be explained based on an example. For convenience of explanation, orientation limitation will be explained first, and then orientation specification will be explained.
<<0108>> FIG. 3 shows an example of the relationship between the arrangement of satellites in the sky and two antennas when the direction information acquisition apparatus according to the above-described embodiment performs direction limitation. The concentric drawing in FIG. 3 is a drawing assuming that the upper half celestial sphere centered in the zenith direction of the observer's point is looked down from above the zenith. The outer circle indicates an elevation angle of 0 degrees, and each concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees. Azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees). Small scattered circles represent GPS satellite positions in elevation and azimuth. This figure shows 12 satellites. There is a small black circle, a small white circle, and a small gray circle, each of which corresponds to the following: The gray circles are the GPS satellites that have been judged to be excluded from processing for the rational reasons already mentioned in the process, and the small black circles are later judged to be in the coverage area of the first planar patch antenna 1a. GPS satellites, the small white circles are GPS satellites later determined to be in the coverage of the second planar patch antenna 1b. In the center, two flat patch antennas 1a and 1b are installed parallel to each other and perpendicular to the ground.
<<0109>> The observer does not know the arrangement of each satellite in the sky above the position where he or she stands. Then, by an observer who has no information about the orientation, the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b are parallel and backward, perpendicular to the ground, as shown in the center in FIG. are installed in random directions. The measuring direction 5 is indicated by a dotted line. The measurement direction indicated by the dotted line means that the orientation is not specified in this orientation limitation. The anti-measurement direction is shown on the opposite side of measurement direction 5 by 180 degrees. At this time, the observer does not yet know the satellite arrangement in the sky like this figure.
<<0110>> The process of limiting the orientation of the measurement direction 5 will be specifically described below. At this time, the observer only needs to stand while wearing the direction information acquisition device or hold the direction information acquisition device without moving it, and the observer does not need to perform actions such as rotation.
<<0111>> A 12-row, 7-column configuration created by the data processing unit 3 based on the results of individual outputs from the GPS receivers 2a and 2b connected to the first and second planar patch antennas 1a and 1b. The data table is shown as Table 1.
<<0112>>
<<Table1>>
000006

<<0113>> The rows of the excluded satellites are shown in the bottom two rows. They are not used to obtain orientation information.
<<0114>> In the data processing unit 3, the 7th column of the data table of Table 1, that is, the final term of the numerical sequence obtained by reading down the area determination is continued to the head to form a directed circular array R. In the data in Table 1, R looks like "1,2,2,2,2,2,1,1,1,1 (back to top)".
<<0115>> The data processing unit 3 first inspects the internal structure of R as a set of finite sequences S0, S0', S1, S2, and checks the number of them. As a result, it becomes clear that the number of the sequence is (0,0,1,1), which is the state A.
<<0116>> The first and last terms of the sequence S1 and S2 are as follows.
Number 4》
000007

<<0117>>
<<Table2>>
000008

<<0118>> The data processing unit 3 starts processing when R is in state A. In the case of state A, the first azimuth information and the second azimuth information can be acquired.
<<0119>> Shows the first azimuth information that can be acquired in the case of state A. The sequence S1, if present, is defined in a clockwise direction with the starting azimuth being the satellite azimuth associated with the last term of S1 and the ending azimuth being the opposite of the satellite azimuth associated with the first term of the sequence S1. , the azimuth angle (assumed to be z degrees) of the measurement direction exists in the azimuth angle region.
<<0120>> That is, as the first azimuth information, the measurement direction (z) exists in a range defined clockwise from the starting azimuth angle of 6 degrees to the ending azimuth angle (236 degrees + 180 degrees) = 56 degrees. I judge.
<<0121>> Shows the second azimuth information that can be acquired in the case of state A. If the sequence S2 is present, it is defined in a clockwise direction, with the starting azimuth being the opposite of the satellite azimuth associated with the last term of S2 and the ending azimuth being the satellite azimuth associated with the first term of the sequence S2. , the azimuth angle (assumed to be z degrees) of the measurement direction exists in the azimuth angle region.
<<0122>> That is, as the second azimuth information, the measurement direction is defined clockwise from the starting azimuth angle (218 degrees + 180 degrees) = 38 degrees to the ending azimuth angle (244 degrees + 180 degrees) = 64 degrees. We judge that (z) exists.
<<0123>> In FIG. 3, as the first azimuth information, this range is indicated by an arc with a double arrow, that is, a range defined clockwise from a starting azimuth angle of 6 degrees to an ending azimuth angle of 56 degrees. there is
<<0124>> In FIG. 3, as the second azimuth information, this range is an arc with a double-headed arrow in the upper right direction of the outer circumference circle. 244 degrees + 180 degrees) = shown, with the range specified clockwise to 64 degrees.
<<0125>> From the product set of the above-described two azimuth information, the data processing unit 3 can immediately limit the possible existence range of the measurement direction 5 (without rotation) to the azimuth angle area. That is, the data processing unit 3 can determine that the measurement direction 5 exists within a range defined by the starting azimuth angle of 38 degrees, the ending azimuth angle of 56 degrees, and the clockwise direction.
<<0126>> In FIG. 3, the azimuth angle range to be the final output is an arc with a double-headed arrow on the upper right outside the outer circumference circle, that is, the starting azimuth angle (218+180) = 38 degrees to the ending azimuth angle of 56 degrees. shown as up to
<<0127>> As described above, according to the azimuth information acquiring apparatus according to the present embodiment, the azimuth can be immediately limited without requiring rotation or the like.
<<0128>> This result is output by voice to the observer. If it is expressed in the form of a set of starting and ending azimuth angles (α, β) when the direction of rotation is determined, (starting 38 degrees, ending 56 degrees) is output. Another form of expression that can be used for azimuth limitation is a set of approximate azimuth (θ) and one-sided error (δ) (θ, δ), which is (approximate value 47 degrees, one-sided error 9 degrees). Both formats can be output.
<<0129>> A practical example of these two expressions will be described.
<<0130>> For example, if you know the azimuth angle that you should never move from your current location, and you want to quickly confirm during your action that the direction you are going to move from is not at least that direction, use the (α, β) format. convenient output. For example, a visually impaired person receives news of a nuclear power plant accident and is requested to quickly evacuate away from a point at a certain latitude and longitude. do. Waiting for a helper to arrive and taking time to pinpoint directions will increase the dose of radiation with serious health consequences. Alternatively, when crossing an avalanche-prone area, it is necessary for a mountaineering party, etc. to continue to act quickly, and to proceed while confirming that the course is not heading in a particularly dangerous direction. It is valid. The reason is that in snowy fields, even if you think you are going straight, there are almost no features to visually apply corrective feedback on the direction of travel, or if visibility is poor due to snowstorms or fog, you cannot control the course based on visual information in the first place. This is because it is impossible to feed back to the ship, and there are cases where the track becomes curved and the ship steps into a dangerous area. It is very convenient to be able to limit the direction of the body or the direction of the line of sight without instantaneously turning while acting in this way.
<<0131>> On the other hand, the latter (θ, δ) form is more intuitive and convenient when one wants to quickly know the azimuth angle value with coarse accuracy for a specific direction of some interest. When a specific landform or feature (mountain, man-made structure, etc.) is visible, there may be multiple similar ones, and it may not be possible to identify which one without azimuth information. There is not enough time to stop and identify the direction, and then to identify the topography and features, but if only the general direction information of the line-of-sight direction is obtained, the target can be selected from several possible options. This is the case when it is possible to identify a specific mountain or a specific building. Since neither requires rotation, it is possible to take advantage of the fact that the direction can be immediately limited while walking.
<<0132>> If it is determined that R is in state A, the measurement direction 5 is not rotated, and a constant azimuth angle determined by the starting azimuth angle, the ending azimuth angle, and the direction of rotation such as clockwise direction The procedure for immediately deriving the measurement direction 5 as a range is shown by examples in Tables 1, 2 and 3, and two output formats are possible. Regarding the frequency of this state A, as will be described later, it occurs with a probability of over 90% when randomly installed.
<<0133>> Now, let us assume that the result of azimuth limitation is obtained for measurement direction 5 . Going one step further, when specifying the orientation, the observer horizontally rotates the orientation information acquisition device, for example, clockwise (counterclockwise or any rotational direction).
With the <<0134>> rotation, the data processing unit 3 can detect that the number 0 has occurred in the 7th column, that is, that S0 has occurred in the internal structure of R. The data processing unit 3 notifies the observer of this fact with a special beep through the result output unit 4, and stops the horizontal rotation.
<<0135>> FIG. 4 shows another example of the relationship between the arrangement of satellites in the sky and two antennas when azimuth identification is performed by the azimuth information acquiring apparatus according to the embodiment of the present invention. The concentric drawing in FIG. 4 is a drawing assuming that the hemisphere in the sky centered on the zenith direction of the observer's point is viewed from above the zenith in the state where the rotation is stopped. The outer circle indicates an elevation angle of 0 degrees, and each concentric circle indicates an elevation angle of 10 degrees. Azimuth angles are written clockwise with north (0 degrees) at the top, east (90 degrees), south (180 degrees), and west (270 degrees). Small scattered circles represent GPS satellite positions in elevation and azimuth. This figure shows 12 satellites. There are small circles filled in black, small white circles, small gray circles and small circles characterized by crossed lines, which correspond to the following: The small gray circles are the GPS satellites that were determined to be excluded from processing for rational reasons in the process, and the small black circles are the satellites later determined to be in the coverage area of the first planar patch antenna 1a. GPS satellites, the small white circles are GPS satellites later determined to be in the coverage of the second planar patch antenna 1b. The small circles characterized by the crossed line pattern are the GPS satellites later determined to exist at the boundaries of the coverage of the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b; planar patch antennas 1a and 1b are installed parallel to each other and vertically to the ground.
<<0136>> In the concentric diagram of FIG. It is assumed that after the azimuth is limited in the state of Fig. 3, it reaches Fig. 4 by clockwise horizontal rotation. The same figure can be used to explain the satellite above.
<<0137>> Table 3 is a data table created in the data processing unit 3 at this time. The rows of excluded satellites are shown as the bottom two rows. These are not used in subsequent processing.
<<0138>>
<<Table3>>
000009

<<0139>> In the data processing unit 3, the final term of the numerical sequence read down from the 7th column of the data table of Table 3 is followed to the head, and R, which is a directed circular sequence of numbers, is constructed. In the data in Table 3, R looks like "1,2,2,2,2,2,0,1,1,1 (back to top)".
<<0140>> The data processing unit 3 first inspects the internal structure of R as a set of finite sequences S0, S0', S1, S2. As a result, it is determined that the case is (1,0,1,1), that is, state B.
<<0141>> sequence information is as follows.
《Number 5》
000010

<<0142>>
<<Table4>>
000011

<<0143>> Therefore, the data processing unit 3 starts processing when R is in state B.
<<0144>> When the state of R is the state B and the sequence S1 exists, the following processing is performed.
<<0145>> In the azimuth angle region defined clockwise, with the satellite azimuth angle associated with the first term of S1 as the starting azimuth angle and the opposite direction of the satellite azimuth angle associated with the first term of S1 as the ending azimuth angle, If the central term of S0 exists, then the measuring direction z is the central term of S0, otherwise the measuring direction z is the opposite direction of the central term of S0.
Since <<0146>>S1 exists, the following is checked first.
<<0147>> Using the satellite azimuth (A(S1,1)=262) associated with the first term of S1 as the starting azimuth, the satellite azimuth (A(S1,1)=262) associated with the first term of S1 is The middle term of S0 (A(S0,m0)=236) in the azimuth domain defined clockwise with the opposite direction (A(S1,1)+180=262+180=82) as the terminal azimuth The question is whether there exists This is equivalent to asking if there are 236 degrees between 262 degrees and 82 degrees clockwise. The answer is "does not exist". This question is used to identify whether the satellite at the boundary is captured in the measurement direction or in the anti-measurement direction. <<0148>> Therefore, the procedure for non-existence, ``the measurement direction z is the opposite direction (A(S0, m0)+180) of the central term of S0 (A(S0, m0))'' is adopted. Then we get z=A(S0,m0)+180=236+180=56.
<<0149>> Therefore, the measurement direction is specified as 56 degrees.
<<0150>> As described above, after the orientation is limited, the orientation can be identified by horizontal rotation.
<<0151>> This rotation has the following upper limit, and if the rotation is within that range, the azimuth can be specified.
<<0152>> In the following, the fact that the upper limit angle of rotation required to make the transition from the state of FIG. 3 to the state of FIG. explain.
<<0153>> For example, if the azimuth limitation has already been performed as in the cases of Tables 1, 2, and 3, twice the obtained one-sided error width angle (δ), that is, two-sided error width angle (2δ) It is enough to rotate the measurement direction 5 up to the upper limit. It is clear from FIG. 3 that the two-sided error width angle is the upper limit. In FIG. 3, one or more satellites can be captured in either the measurement direction 5 or the opposite measurement direction within a two-sided error margin (2δ). The direction of rotation may be either clockwise or counterclockwise. When horizontally rotated clockwise in FIG. 3, the satellite 9 is captured at a rotation angle of less than 2δ, resulting in the state shown in FIG. When horizontally rotated in the counterclockwise direction, the satellite 14 is captured at a rotation angle of less than 2δ.
<<0154>> Since it suffices to rotate only with the angle 2δ as the upper limit without rotating to an angle larger than necessary, there are the following advantages.
<<0155>> (1) For the observer, excessive rotation can be prevented, and it is easy to achieve the target azimuth determination with the minimum necessary effort.
(2) At the time when the azimuth limitation result is obtained, it is possible to estimate the upper limit of the time required for azimuth identification. Therefore, the observer can accurately determine whether or not to go one step further and identify the direction in light of his/her spare time during the outdoor activity.
<<0156>> As described above, according to the azimuth information acquiring apparatus according to the present embodiment, in addition to being able to limit the orientation of the measurement direction 5 without rotation, the minimum rotation is required even when the azimuth is specified one step further after that. I just showed you what you can do.
<<0157>> The mounting configuration will be described below.
<<0158>> When the present invention is actually used, it is possible to enjoy the convenience of having a structure in which two planar patch antennas are used in parallel by configuring as follows. FIG. 5 is a configuration example in which the orientation information acquisition device has a shape suitable for wearing. (a) is a top view of the head mounted state. (b) is a left side view of the device mounted on the head, and (c) is a front view of the device mounted on the head. That is, it is a state in which a person's head is sandwiched between the first planar patch antenna 1a and the second planar patch antenna 1b in the present invention.
<<0159>> In the case of such a configuration example, that is, the ability to adopt a shape similar to a headband-like structure, a headphone shape, or a hat shape produces the following advantages.
<<0160>> (1) Since the measurement direction 5 of the device always coincides with the frontal direction of the observer's face, even when operating to obtain direction information, when using the numerical value that is the result of the direction information obtained, can be understood directly and is highly convenient.
<<0161>> (2) Wearing it on the head is effective in obtaining direction information because the vertical distance between the direction information acquisition device and the ground can be maximized, and the effects of shielding features and terrain can be minimized. target.
<<0162>> (3) There are actual cases where accessories such as headbands and functional devices such as headphones are worn on the head.
<<0163>> (4) Rotation in azimuth identification may also be a movement that naturally creates a distant view, which is simple and visually acceptable.
<<0164>> The physical entity of modern GPS receivers is a signal processing microprocessor and accompanying electronics board, which is small. In fact, today's portable GPS receivers are sized to easily fit in the palm of your hand and are available at low cost. From this, too, it can be seen that the element part size is considerably small. The direction information acquisition device that embodies the direction information acquisition method according to the present invention can be configured by utilizing the components used in these portable GPS receivers. There is an advantage that the volume can be suppressed and the configuration can be made small. For example, the first GPS receiver 2a and the data processing section 3 are housed behind the first planar patch antenna 1a. The second GPS receiver 2b and the result output section 4 are housed behind the second planar patch antenna 1b. A flexible cable is housed inside the headband-like structure, and connections are made to achieve the configuration shown in FIG. The result output unit 4 can output sound through speakers or earphones.
<<0165>> Also, it may be worn on both lateral sides of the upper leg of the garment, that is, on both lateral sides of the upper leg of the jacket. As a general rule, they should be placed on the clothes on both outer sides of the upper arm so that they are perpendicular to the ground and they are parallel to each other. Moreover, if the mutual planes are installed parallel to the frontal direction of the body, the measurement direction 5 will be in the frontal direction of the body. In this case, the GPS receiver may be housed behind the planar patch antenna. In this case, the part that connects the two is configured with a flexible cable, which is passed from the outside of the upper limb through the shoulder, behind the neck and the shoulder on the opposite side, and reaches the other flat patch antenna. A pressure-release tape can be used to temporarily fix it. The data processing unit 3 and the result output processing unit 4 can be housed on the back side of either flat patch antenna, or they can be designed to come to the back of the shoulder or neck. good. In addition, planar antennas may be installed in parallel on the front and back of the body, the chest and the back. In this case, if the first planar patch antenna 1a is placed on the back and the second planar patch antenna 1b is placed on the chest, the measurement direction 5 is directed toward the left side of the body. Therefore, it is convenient for the observer if the result output unit 4 always outputs a value converted in the forward chest direction of the observer, that is, a value obtained by adding 90 degrees clockwise. Such a configuration has the following advantages.
<<0166>> (1) Convenience is high because the front of the body is matched with the measurement direction.
(2) It is easy to rotate because it requires only a slight movement of the body.
(3) There are few protrusions, etc., and they are easy to accept.
(4) It can be worn on the observer's favorite clothes. In this case, it is convenient for washing if it is made detachable with a pressure peeling tape or the like.
<<0167>> It can also be worn on the lateral sides of both lower legs or on both lateral sides of a pair of shoes. In this case as well, the antenna part and other functional parts are temporarily fixed with pressure-bonding tape or magnets, and the two antennas and each functional part are connected by a flexible cable from the outside of the leg via the waist etc. can be detachable. In this case, it is thought that the signal acquisition performance of the high-elevation-angle satellite is degraded due to the shielding effect of the arm, etc., but as described above, the present invention dares not use satellites existing at a particularly high elevation-angle, so this is not a big problem. Therefore, we don't really care about shielding for high elevation angles.
<<0168>> Processing when R is in state C will be additionally described. In this process, in the output to the observer, it was recommended to change the direction 90 degrees to the left or right and remeasure, or to recommend the use in a place with a better view of the sky. , and beep sounds indicating these meanings may be determined separately.
<<0169>> Next, a computer simulation was performed to statistically calculate to what extent the azimuth limiting value can be obtained when the azimuth information acquiring apparatus that embodies the azimuth information acquiring method according to the present invention immediately limits the azimuth. Show the results.
<<0170>> In this computer simulation, at 35 degrees 40 minutes 14.9 seconds north latitude and 139 degrees 45 minutes 33.4 seconds east longitude, i.e., in the center of Hibiya Park in Tokyo, at multiple times on February 17, 2000, the We reproduce the operation of the satellite using the satellite orbital information, and see how much width of the azimuth limitation can be obtained in the trial of setting the measurement direction at random.
《0171》Each fixed time from 0:00 to 11:00 (0:00, 1:00, 2:00, 3:00, 4:00, 5:00, 6:00, 7:00, 8:00, 9:00, 10:00, 11:00) was evaluated. This is because the minimum number of satellites with an elevation angle of 0 degrees or more, that is, the number of usable satellites and the satellite constellation (satellite arrangement), varies with time, and this is to be reflected correctly in the evaluation.
《0172》Also, in order to obtain results close to reality, it is assumed that elevation angles of 5 degrees or less, which are susceptible to feature shielding, cannot be used, and that satellites of 85 degrees or more are not used. We used the previously mentioned constraint to exclude high elevation satellites.
<<0173>> Furthermore, in order to realize the randomness of the measurement direction 5, as in the actual use, the selection of the measurement direction 5 was set at random using random number (0 to 359 degrees) generation.
<<0174>> A random number trial under this condition was repeated 1000 times at each time, aiming to improve the accuracy of the evaluation results.
<<0175>> This result, that is, the two-sided error in total 12000 times (12 times x 1000 times) of azimuth limitation was 30.8 degrees as an average value.
《0176》North, northeast, northeast, east, southeast, southeast, south, southwest, southwest, west, northwest, and northwest. is. By using the method of the present invention, the azimuth can be limited by such a value without rotation or the like even with random measurements. This shows that the present invention is simple to operate and has a great effect.
<<0177>> The probability of accidentally locating one or more satellites in the plane containing measurement direction 5 and the zenith in the initial random orientation installation (without rotation) and directing the bearing immediately is It was 9.9%, and it was possible to identify the direction immediately at a relatively high rate.
<<0178>> A computer simulation is performed assuming that the common coverage area has a band width of 2.5 degrees in front and behind the semicircle forming the boundary.
<<0179>> In terms of the state occurrence probability, the state A occurrence probability is 90.1%, and the state B occurrence probability is 9.9%. In all the former cases, satellites exist in both the coverage area of the first planar patch antenna 1a and the coverage area of the second planar patch antenna 1b (the case of (0,0,1,1)). Similarly, the latter are all cases where satellites exist in both the coverage of the first planar patch antenna 1a and the coverage of the second planar patch antenna 1b (case of (1,0,1,1)). In state A, satellites are unevenly distributed only in the coverage area of the first planar patch antenna 1a (corresponding to the case of (0,0,0,1)), or satellites are only in the coverage area of the second planar patch antenna 1b. Being ubiquitous (corresponding to the (0,0,1,0) case), the situation did not appear even in 12000 total trials. While in state B, the same uneven distribution situation ((1,0,0,1), (1,0,1,0), (1,1,0,1), (1,1,1,0) corresponding to the case) also did not appear.
<<0180>> The above explanation was given only for the functions of direction limitation and direction identification in the direction information acquisition device according to the present embodiment, but as is clear from the configuration of FIG. Positioning can also be realized with the direction information acquisition device according to this embodiment. In the mid-latitude regions, there are approximately 8 to 12 GPS satellites in the upper hemisphere at any given time. Therefore, normally 4 to 6 satellites can be expected on each side of the semicircle that passes through the zenith. In principle, two-dimensional positioning is possible with at least three satellites, and three-dimensional positioning is possible with at least four satellites. As the positioning result, the positioning result sent from the first GPS receiver 2a and the second GPS receiver 2b to the data processing unit 3 can be used as it is. Among the positioning results, the one with the latest positioning calculation time may be preferentially output from the result output unit 4 .
<<0181>> Although the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in any manner as long as the configuration described in the claims is not changed.
<<0182>>
<Effects of the Invention> As described above, according to the direction information acquisition method and device according to claims 1 and 6, a pair of GPS antennas having hemispherical antenna patterns are arranged vertically with their backs to each other. By receiving signals from GPS satellites for each planar patch antenna, it is possible to quickly limit the azimuth without the need for rotation. be able to.
《0183》In addition, by diverting a low-priced L1 wave GPS receiver, which is widely used in small size, and adding a small modification, a direction information acquisition device that can embody a direction information acquisition method can be realized. Can be manufactured at a cost.
<<0184>> Moreover, in its realization, due to the small size and light weight of the planar patch antenna and the characteristics of its parallel installation, it is excellent in wearability on both sides of the head. It is possible to provide the observer with high convenience due to matching with the direction.
<<0185>> Further, according to the azimuth information acquiring method and apparatus according to claims 2 and 7, based on the azimuth angle width range obtained by azimuth limitation, horizontal rotation with a clear upper limit can further specify the azimuth. can be easily performed.
《Brief description of the drawing》
<<FIG. 1>> FIG. 1 is a conceptual diagram showing the direction information acquisition principle of the direction information acquisition method according to the present invention.
<<FIG. 2>> FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an orientation information acquisition device that embodies an orientation information acquisition method according to the present invention.
<<FIG. 3>> A schematic layout diagram showing the relationship between the layout of the satellites in the sky and the two antennas when the azimuth information acquisition device performs azimuth limitation.
<<FIG. 4>> A schematic layout diagram showing the relationship between the layout of satellites in the sky and two antennas when the azimuth information acquisition device performs azimuth identification.
<<Fig. 5>> An external view of the azimuth information acquisition device with a head-mounted structure, (a) is a view of the head-mounted state from above, (b) is a view of the head-mounted state from the left side, (c) is a front view of the head-mounted state.
<<Description of symbols>>
1a 1st planar patch antenna
1b 2nd planar patch antenna
2a 1st GPS receiver
2b 2nd GPS receiver
3 Data processing section
4 Result output section
5 Measurement direction
6a Sky coverage by the first planar patch antenna
6b Sky coverage by second planar patch antenna
7 Semicircular boundary between the air coverage area of the first planar patch antenna and the air coverage area of the second planar patch antenna
<<Figure 1>>
000012

<<Fig. 4>>
000015

<<Figure 2>>
000013

<<Figure 3>>
000014

<<Fig. 5>>
000016

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Claim 1
Next to a certain first positioning satellite system antenna,
Of the celestial sphere centered on the first positioning satellite system antenna,
from a signal source located in a direction within the sphere of the first hemisphere
Block direct incidence of signals
Placing electromagnetic wave absorption material or electromagnetic wave shielding material,
connected to the first positioning satellite system antenna
In a first positioning satellite system receiver,
From all or some positioning satellites
cause an attempt to capture the transmitted signal,
observe the reception
next to a second positioning satellite system antenna,
Of the celestial sphere centered on the second positioning satellite system antenna,
preventing direct incidence of signals from signal sources located in directions within the spherical surface of a second hemisphere complementary to said first hemisphere
disposing the electromagnetic wave absorbing material or the electromagnetic wave shielding material,
Alternatively, place another electromagnetic wave absorbing material or another electromagnetic wave shielding material,
Connected to the second positioning satellite system antenna
For the second positioning satellite system receiver,
From all or some positioning satellites
cause an attempt to capture the transmitted signal,
observe the reception
based on a comparison of said respective reception conditions observed
a direction from the center of the bottom surface of the first hemisphere to the zenith of the hemisphere;
A direction information acquisition method, characterized by acquiring the direction information on a limited basis.

It provides two antenna/receiver pairs and assumes one or two shields, the shields being adjacent or nearly adjacent, for positioning satellites. be. Actually, since the measurement is performed by changing the geometrical positions of the two antenna/receiver pairs, the shielding object, and the signal source, it is possible to perform the measurement at the same time.


Claim 2
Next to one positioning satellite system antenna,
Of the celestial sphere centered on the positioning satellite system antenna,
from a signal source located in a direction within the sphere of a given hemisphere
Block direct incidence of signals
Placing electromagnetic wave absorption material or electromagnetic wave shielding material,
connected to the positioning satellite system antenna
In some positioning satellite system receivers,
From all or some positioning satellites
cause an attempt to capture the transmitted signal,
record reception status
after that
Next to the positioning satellite system antenna,
Of the celestial sphere centered on the positioning satellite system antenna,
from a signal source in a direction within the spherical plane of said hemisphere and the complementary hemisphere
Block direct incidence of signals
disposing the electromagnetic wave absorbing material or the electromagnetic wave shielding material,
Alternatively, place another electromagnetic wave absorbing material or another electromagnetic wave shielding material,
connected to the positioning satellite system antenna
In the positioning satellite system receiver,
From all or some positioning satellites
cause an attempt to capture the transmitted signal,
record reception status
based on a comparison of said respective reception conditions recorded
The direction from the center of the base of the first hemisphere to the zenith of the hemisphere,
A direction information acquisition method, characterized by acquiring the direction information on a limited basis.

This assumes one antenna/receiver, one or two obscuration objects, adjacent or nearly adjacent, intended for positioning satellites.
In practice, one would change the geometry of the antenna, shield and signal source.
Claim 3
of an antenna coupled to a receiver
of the surrounding celestial spheres,
For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,
direct incidence on the antenna
In the state of being blocked by some electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber,
attempt to receive a signal from each signal source;
a step of recording the reception status;
Of said celestial sphere around said antenna,
For signals from sources lying in a direction encompassed by another hemisphere complementary to said hemisphere:
direct incidence on the antenna,
being blocked by the electromagnetic wave shield or absorber, or by another electromagnetic wave shield or absorber,
cause an attempt to receive a signal from each signal source,
a step of recording the reception status;
For a signal from a signal source from which signal reception is attempted,
Based on a comparison of the respective reception conditions in both said states,
a determination step of determining in which direction of the two hemispheres the signal source that emitted the signal was present;
have
A direction information acquisition method characterized by:

This assumes one antenna/receiver and one shield, and expresses it as a state that blocks direct waves instead of adjoining, and uses the term signal source instead of the term positioning satellite. It is.
The shield and the antenna/receiver may be reversed as a unit, or the shield alone, the antenna alone, or the combination of the antenna and receiver may be reversed.
You may change arrangement|positioning in positional relationship with a signal source.


Claim 4
In the determination step of claim 3,
For a signal from a source,
In either state of both states in claim 3,
A greater signal strength, a more stable signal strength, or both
Based on the result of whether the reception situation was accepted,
On the side of the hemisphere that was not the hemisphere where the direct incidence of the signal was blocked by radio wave shields or electromagnetic wave absorbers,
Qualification step of certifying that the source of the signal was present
have
A direction information acquisition method characterized by:

It describes the process of using the magnitude and stability of signal strength to make a qualification about the location of a signal source.


Claim 5
In the determination step of claim 3,
For a signal from a source,
In either state of the signal synchronization of both states in claim 3,
Faster acquisition of signal synchronization, more stable maintenance of signal synchronization, or both
Based on the result of whether the reception situation was accepted,
On the side of the hemisphere that was not the hemisphere where the direct incidence of the signal was blocked by radio wave shielding or electromagnetic wave absorber,
Qualification step of certifying that the source of the signal exists
have
A direction information acquisition method characterized by:

This uses expressions such as quickness of synchronization and stable maintenance rather than the magnitude and stability of signal strength.

Claim 6
The receiver of claim 5 is a spread spectrum communication system receiver
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 7
The receiver of claim 5 is a positioning satellite system receiver.
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 8
6. A direction information acquisition method, wherein the receiver according to claim 5 is a positioning satellite system receiver compatible with a multi-positioning satellite system.

Claim 9
The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is
be a human body
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 10
The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is
contain the human body
A direction information acquisition method characterized by:

This is included in the sense that the use on the surface of the earth may also be used.

Claim 11
The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is
When including a human body or a human body,
By rotating the antenna and the human body by 180 degrees around the body axis,
Realization of both the above conditions
A direction information acquisition method characterized by:


This is not limited to use on the surface of the earth, but also expresses use in outer space.

Claim 12
The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is
When including a human body or a human body,
By mounting the antenna on the ventral side and the dorsal side of the human body,
Realization of both the above conditions
A direction information acquisition method characterized by:

This expression is not limited to reversing as a whole, but also includes removing and replacing.

Claim 13
Of the celestial sphere around the antenna coupled to the receiver,
For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,
In a state where direct incidence to the antenna is blocked by electromagnetic wave shields or electromagnetic wave absorbers,
Let the receiver attempt to receive signals from satellites in the sky,
a step of recording the reception status;
of the celestial sphere around another antenna coupled to another receiver,
For a signal from a signal source in a direction included in a hemisphere complementary to the hemisphere,
In a state where direct incidence to the antenna is blocked by electromagnetic wave shields or electromagnetic wave absorbers,
Let the receiver attempt to receive signals from satellites in the sky,
the reception status,
concurrently with the preceding steps, or not concurrently with the preceding steps;
a step of recording;
For the signal that caused the attempt to receive the signal,
Based on the comparison of the reception situation in both said states,
In a direction that includes either of the two hemispheres mentioned above,
whether the signal source that transmitted the signal existed,
Judgment step to judge and
have
A direction information acquisition method characterized by:

This is expressed by using two antennas, including sequential or simultaneous measurements, and the sameity of shields and the like is not questioned.

Claim 14
In claim 3, for a signal for which signal reception is attempted, the signal source that emitted the signal exists in which direction of the two hemispheres based on a comparison of the reception conditions in the two states. an inference step of inferring, based on the determination, that the direction of the central axis of the first hemisphere lies within a region limited within the spherical surface;
have
A direction information acquisition method characterized by:

This is expressed by the expression of inferring the central axis direction existence area from the expression of signal source existence area determination.

Claim 15
In claim 12, if there is one or more signals for which signal reception is attempted,
For each, the result obtained by applying the inference step is
Overlap,
The direction of the central axis of the first hemisphere is
When present within a more limited area within the spherical surface,
Synthesize direction narrowing down,
a synthesis step of direction refinement,
A direction information acquisition method characterized by:

This is because the knowledge obtained about one signal source can be combined with the knowledge obtained about another signal source, in other words, the knowledge obtained about two or more signal sources, that is, it can be superimposed to further narrow down the azimuth. is shown.

Claim 16
In claim 12,
If there is one or more other signals for which signal reception is attempted,
For each, the result obtained by applying the inference step is
Overlap,
The direction of the central axis of the first hemisphere is
When present within a more limited area within the spherical surface,
Synthesize direction narrowing down,
Has direction refinement synthesis step
A direction information acquisition method characterized by:

This is because the knowledge obtained about one signal source can be combined with the knowledge obtained about another signal source, in other words, the knowledge obtained about two or more signal sources, that is, it can be superimposed to further narrow down the azimuth. is shown.




Claim 17
In claim 3,
Obtained directional information as a certain area on the surface of the celestial sphere, and
With an arbitrary direction angle in the direction of the central axis of the first hemisphere when the direction information was obtained,
Once again, perform the same steps as in claim 3,
direction information obtained by subtracting the arbitrary direction angle equivalent from the direction information as a region on the surface of the celestial sphere newly obtained about the central axis of the first hemisphere;
of,
superposition,
a direction narrowing inference step of performing a direction narrowing inference that the direction of the central axis of the first hemisphere exists within a more limited area in the spherical surface;
have
A direction information acquisition method characterized by:

This is a set of measurements
(a set of two different measurements capable of capturing only direct waves from sources contained in one hemisphere and its complementary hemisphere of the celestial sphere, respectively). It shows that it is possible to take the product of synthesis with the findings obtained by performing another set of measurements by giving an angle of rotation.


Claim 18
In claim 17,
so that the bottom surface of the hemispherical sphere is more consistent with the direction in which the signal source exists in an appropriate arrangement,
A function that proposes optimal values for the direction and angle of rotation to be given
have
A direction information acquisition method characterized by:

This is because, after completing one set of measurements, when performing another set of measurements again,
It can also be expressed as a function that "proposes a convenient rotation angle like a concierge".
If there is no particular information, for example, a rotation of 90 degrees is generally considered. , it is disappointing that there is little available (information that can narrow the azimuth width substantially more about the azimuth). Therefore, including the intention to avoid such a case, the direction in which the signal sources are appropriately clustered is such that the base of the hemisphere where the beam that captures the direct wave is directed in the next measurement coincides. The rotation of the angle, along with the direction of rotation, is intended to have a proposed function. May have a function like this


Claim 19
In claim 3,
at a given time interval,
of an antenna coupled to a receiver
of the surrounding celestial spheres,
For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,
direct incidence on the antenna
In the state of being blocked by some electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber,
attempting to receive a signal from each source,
on the assumption that
a step of recording the reception status;
At different time intervals,
Of said celestial sphere around said antenna,
For signals from sources lying in a direction encompassed by another hemisphere complementary to said hemisphere:
direct incidence on the antenna,
being blocked by the electromagnetic wave shield or absorber, or by another electromagnetic wave shield or absorber,
attempting to receive a signal from each source,
on the assumption that
a step of recording the reception status;
For a signal from a signal source from which signal reception is attempted,
both of the above states
premised on
Based on the comparison of each reception status,
a determination step of determining in which direction of the two hemispheres the signal source that emitted the signal was present;
have
A direction information acquisition method characterized by:


The three-dimensional GPS patent claims were as follows.
Claims
Claim 1
using one GPS antenna with a hemispherical antenna pattern;
causing a GPS receiver connected to the GPS antenna to attempt to acquire a GPS satellite signal;
determining a plurality of GPS satellites in coverage from the obtained signals;
deriving a direction from the positioning point to each of the GPS satellites from the positioning calculation process;
limiting the GPS antenna direction by integrating the directions of the derived GPS satellites;
includes;
The limitation of the direction of the GPS antenna by summarizing the directions of the derived GPS satellites is that the angle between the direction of each GPS satellite to be determined and the beam center direction of the GPS antenna is 90 degrees or less. superimposing each angular range limited on the basis of;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 2
using multiple GPS antennas with hemispherical antenna patterns at different orientations;
causing each GPS receiver connected to each GPS antenna to attempt to acquire a GPS satellite signal;
determining a plurality of GPS satellites within the coverage of each GPS antenna from signals obtained at each GPS receiver;
deriving a direction from the positioning point to each of the plurality of GPS satellites from a positioning calculation process;
After summarizing the directions of the derived GPS satellites and temporarily limiting the directions of the GPS antennas;
Information on the direction limitation of one GPS antenna selected from among the plurality of GPS antennas, and direction limitation of other GPS antennas other than the one selected GPS antenna, the mutually different known By superimposing information transformed into directional limits of the selected GPS antenna based on orientation descriptions and taking the product of the information of the directional limits, the linearly secondarily more restricting the restricted direction;
constraining the attitude from the constraining of the orientation of each of the plurality of GPS antennas;
includes;
The limitation of the direction of the GPS antenna by summarizing the directions of the derived GPS satellites is that the angle between the direction of each GPS satellite to be determined and the beam center direction of the GPS antenna is 90 degrees or less. superimposing each angular range limited on the basis of;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 3
A direction information acquisition method according to claim 1 or 2;
When notifying the above limited direction information to the mother spacewalker in outer space, the names of any one or more of the constellations, fixed stars, and celestial bodies in the limited direction or directions close to it shall be indicated. include in notifications;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 4
A direction information acquisition method according to claim 3;
Inform the mother spacewalker of the direction of the reference object, or the direction and the distance information to the reference object, which would be more convenient to give to the mother spacewalker;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 5
A direction information acquisition method according to claim 2;
Using three of the GPS antennas, one on the mother spacewalker's head in space, another on one side of the wearable module carried by the mother spacewalker, and one on the mother spacewalk's back. attached to the other side of the wear module;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 6
A direction information acquisition method according to claim 2;
The GPS antenna is mounted on the head of the mother extravehicular activist in outer space so that the mounting position on the head can be changed;
When the mounting position of the head is changed within a predetermined time, it is assumed that different GPS antennas are provided in each position before and after the change, thereby providing the plurality of GPS antennas. shall be used;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 7
A direction information acquisition method according to claim 3 or 4;
When visual information is included in the notification, goggles capable of double-copying any one or more of the names of the constellations, fixed stars, and celestial bodies in the limited direction or in a direction close to it to be worn by the mother EVA;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 8
A direction information acquisition method according to claim 1;
Placing the beam center of the GPS planar antenna in a direction other than horizontal;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 9
A direction information acquisition method according to claim 2;
locating at least one beam center of the GPS planar antenna in a direction other than horizontal;
A direction information acquisition method characterized by:



The three-dimensional GPS patent claims were as follows.
Claims
Claim 1
using one GPS antenna with a hemispherical antenna pattern;
causing a GPS receiver connected to the GPS antenna to attempt to acquire a GPS satellite signal;
determining a plurality of GPS satellites in coverage from the obtained signals;
deriving a direction from the positioning point to each of the GPS satellites from the positioning calculation process;
limiting the GPS antenna direction by integrating the directions of the derived GPS satellites;
includes;
The limitation of the direction of the GPS antenna by summarizing the directions of the derived GPS satellites is that the angle between the direction of each GPS satellite to be determined and the beam center direction of the GPS antenna is 90 degrees or less. superimposing each angular range limited on the basis of;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 2
using multiple GPS antennas with hemispherical antenna patterns at different orientations;
causing each GPS receiver connected to each GPS antenna to attempt to acquire a GPS satellite signal;
determining a plurality of GPS satellites within the coverage of each GPS antenna from signals obtained at each GPS receiver;
deriving a direction from the positioning point to each of the plurality of GPS satellites from a positioning calculation process;
After summarizing the directions of the derived GPS satellites and temporarily limiting the directions of the GPS antennas;
Information on the direction limitation of one GPS antenna selected from among the plurality of GPS antennas, and direction limitation of other GPS antennas other than the one selected GPS antenna, the mutually different known By superimposing information transformed into directional limits of the selected GPS antenna based on orientation descriptions and taking the product of the information of the directional limits, the linearly secondarily more restricting the restricted direction;
constraining the attitude from the constraining of the orientation of each of the plurality of GPS antennas;
includes;
The limitation of the direction of the GPS antenna by summarizing the directions of the derived GPS satellites is that the angle between the direction of each GPS satellite to be determined and the beam center direction of the GPS antenna is 90 degrees or less. superimposing each angular range limited on the basis of;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 3
A direction information acquisition method according to claim 1 or 2;
When notifying the above limited direction information to the mother spacewalker in outer space, the names of any one or more of the constellations, fixed stars, and celestial bodies in the limited direction or directions close to it shall be indicated. include in notifications;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 4
A direction information acquisition method according to claim 3, wherein:
Inform the mother spacewalker of the direction of the reference object, or the direction and the distance information to the reference object, which would be more convenient to give to the mother spacewalker;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 5
A direction information acquisition method according to claim 2;
Using three of the GPS antennas, one on the mother spacewalker's head in space, another on one side of the wearable module carried by the mother spacewalker, and one on the mother spacewalk's back. attached to the other side of the wear module;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 6
A direction information acquisition method according to claim 2;
The GPS antenna is mounted on the head of the mother extravehicular activist in outer space so that the mounting position on the head can be changed;
When the mounting position of the head is changed within a predetermined time, it is assumed that different GPS antennas are provided in each position before and after the change, thereby providing the plurality of GPS antennas. shall be used;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 7
A direction information acquisition method according to claim 3 or 4;
When visual information is included in the notification, goggles capable of double-copying any one or more of the names of the constellations, fixed stars, and celestial bodies in the limited direction or in a direction close to it to be worn by the mother EVA;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 8
A direction information acquisition method according to claim 1;
Placing the beam center of the GPS planar antenna in a direction other than horizontal;
A direction information acquisition method characterized by:

Claim 9
A direction information acquisition method according to claim 2;
locating at least one beam center of the GPS planar antenna in a direction other than horizontal;
A direction information acquisition method characterized by:





<Title of Document> Scope of Claims



<<Claim 1>>

Next to a certain first positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the first positioning satellite system antenna,

from a signal source located in a direction within the sphere of the first hemisphere

Block direct incidence of signals

Placing electromagnetic wave absorption material or electromagnetic wave shielding material,

connected to the first positioning satellite system antenna

In a first positioning satellite system receiver,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

observe the reception

next to a second positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the second positioning satellite system antenna,

from a signal source located in a direction within the sphere of a second hemisphere complementary to said first hemisphere;
Block direct incidence of signals

disposing the electromagnetic wave absorbing material or the electromagnetic wave shielding material,

Alternatively, place another electromagnetic wave absorbing material or another electromagnetic wave shielding material,

Connected to the second positioning satellite system antenna

For the second positioning satellite system receiver,

From all or some positioning satellites (or signal sources)

cause an attempt to capture the transmitted signal,

Between the first reception state and the second reception state,
Observe or compare reception from the same signal source (or the same positioning satellite), and

each of the observed or compared (of the first reception state and the second reception state, respectively);
in reception, observed at the receiver machine,
■ Comparison of stability or
■ Comparison of stability over a period of time ■ or
■ Presence or absence of sudden drop in signal strength as a specific example of comparison of stability over a certain period of time ■ or
(2) In which receiving state, the first receiving state or the second receiving state, the presence or absence of a sharp drop in signal strength as a specific example of comparison of stability over a certain period of time (this can occur in either This is because it is a logical necessity.Because the shielding object such as the body is measured on one side and then reversed to measure, it is either the first measurement state or the second measurement state. This is because one receives a direct wave and as a result the receiving state is stable, while the other receives a diffracted wave and as a result the receiving state is unstable. ) or
(2) In which receiving state did the signal strength show a stable high value as a specific example of comparison of stability over a certain period of time?
(2) As a specific example of comparison of stability over a certain period of time, whether the signal strength was a stable high value was determined in which receiving state, and whether or not there was a sharp drop in the signal strength in the first receiving state and in the second. a combination of both events that existed in which of the reception states of
■ Alternatively,
(2) As a specific example of comparison of stability over a certain period of time, whether the signal strength was a stable high value was determined in which receiving state, and whether or not there was a sharp drop in the signal strength in the first receiving state and in the second. For both events, which of the reception states of 1 and 2 existed, a score is given to each (for example, the score reflects the average value, median value, and mode value of the signal strength given a discrete or continuous numerical value), and the weight reflecting the characteristics of the receiver may be multiplied as a coefficient reflecting the stability and the phenomenon of a sudden drop, and they are weighted and added. If it is effective to discriminate between the diffracted wave and the direct wave, judging from the characteristics of the receiver, it should be determined by the calculation result (these can be easily obtained by preliminary experiments. Or, recently, it is easier to obtain by using AI deep learning technology, so what to do here is not as essential as in the past.Or, in the present invention, a simple and inexpensive receiver can be used. Since there is an emphasis on , it is naturally assumed that the calculation formula here can change depending on the manufacturer, model, or individual, so in that sense, what to do with the formulas and discriminants here is important in that sense. It should be noted that this is not a problem, it is only a secondary issue.Incidentally, in preliminary experiments, it was found in a large number of preliminary experiments that time-moving averages can be easily discriminated. ), ■ or

In which receiving state, the first receiving state or the second receiving state, the presence or absence of a sharp drop in signal strength existed



Based on

a direction from the center of the bottom surface of the first hemisphere to the zenith of the hemisphere;

A direction information acquisition method, characterized by acquiring the direction information on a limited basis.

■ At that time, by attaching a GNSS antenna (a receiver-integrated type may also be included) to the body and shoulder/body bag (a multi-GNSS compatible type may of course be included), ( A direction information acquisition method or direction information acquisition method characterized by simply realizing a first reception state and a second (inverted) reception state by simply pulling a strap of the shoulder/body bag. (By doing this, the user does not need to take the trouble to rotate or even flip the whole body around the vertical axis or the body axis, and it can be performed more easily.)

Alternatively, at that time, a wristwatch-type (multi-GNSS compatible type may of course be included) GNSS antenna (a receiver-integrated type may of course be included) is used to attach the arm to the front of the body (abdomen). ), and
By placing the arm on the back of the body (back),
Characterized by simply realizing the first reception state and the second (inverted) reception state
Orientation information acquisition method or direction information acquisition method. (By doing this, the user does not need to take the trouble to rotate or even flip the whole body around the vertical axis or the body axis, and it can be performed more easily.)

Alternatively, at that time, by doing as follows, the user does not have to bother to rotate or even flip the whole body around the vertical axis or the body axis, and it can be performed more easily. Taking this idea one step further, we will even re-deploy GNSS antennas (including those with integrated receivers) (which may of course include multi-GNSS compatible types) to the front and back of the body. In the sense of making it unnecessary, if the back of the body is dorsal (that is, on one side of the body), simply flip it over against the shield of the body, and the signal from a certain signal source (or satellite) will be Whether it was received as a diffracted wave in both the second reception state and the second reception state (in this case, it can be judged from the fact that the instability does not change even if it is turned over), or in the first reception state Also in the second reception state, was the direct wave received? In addition to judging from the fact that the intensity of the signal should be attenuated by In this case, as a matter of course, it is possible to obtain a more plausible result by using the maximum likelihood method. This is a matter of course, and for this reason, this method is also very effective in obtaining precise estimated values of azimuth information.)

As a matter of course, the maximum likelihood method is
A general term for estimation methods based on maximum likelihood estimators. When performing statistical inference using a probabilistic model, the probability density (in the case of continuous distribution) or the probability distribution (in the case of discrete distribution) used in the model is evaluated based on the actually obtained data *Likelihood is called the likelihood function when viewed as a function of the unknown parameters. The parameter value that maximizes the likelihood function is called the maximum likelihood estimator. Maximum likelihood estimators have various favorable properties as parameter estimators when the sample size is large. That is, it is asymptotically unbiased and the asymptotic variance achieves a lower bound on the variance of the unbiased estimator, and the asymptotic distribution is *normal. A test method based on the ratio of likelihoods evaluated under the null and alternative hypotheses is called the likelihood ratio test and is widely used.
In this case, as the unknown parameter, the direction (or azimuth) in which the body is facing can be used, and as the probability density or probability distribution, the antenna sensitivity pattern of the GNSS antenna (when using this table and inside out It is natural to use a different antenna sensitivity pattern than when ). In this case, the satellite signal strength may be assumed to be uniform for the time being, or it may be described in the next paragraph, or the average value, median value, or mode in the first reception may be used. may be used, or the average value, median value, or mode of the first reception and the second reception may be used.


In the first reception state and the second reception state, regarding the signal source of direct wave reception, the satellite signal strength in the state of receiving the direct wave is due to reversing the antenna sensitivity pattern ( ), the expected attenuation is observed, and corresponding identification can be readily made. Regarding the source of the diffracted waves, the satellite signal strength and its instability are related to the first reception and the second reception. Since there is almost no change between reception and reception, this is also as expected, and extremely stable discrimination between the direct wave and the diffracted wave can be achieved. After performing such discrimination in advance, it is of course possible to use the West maximum likelihood method to further corroborate it, to refine it, or to make a more detailed and precise estimation. of. ■


<<Claim 2>>

Next to one positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the positioning satellite system antenna,

from a signal source located in a direction within the sphere of a given hemisphere

Block direct incidence of signals

Place an electromagnetic wave absorbing material or electromagnetic wave shielding material (at this time, this may be the body ■)

connected to the positioning satellite system antenna

In some positioning satellite system receivers,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

record reception status

after that

Next to the positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the positioning satellite system antenna,

from a signal source in a direction within the spherical plane of said hemisphere and the complementary hemisphere

Block direct incidence of signals

disposing the electromagnetic wave absorbing material or the electromagnetic wave shielding material,

Alternatively, place another electromagnetic wave absorbing material or another electromagnetic wave shielding material,

connected to the positioning satellite system antenna

In the positioning satellite system receiver,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

record reception status

based on a comparison of said respective reception conditions recorded

The direction from the center of the base of the first hemisphere to the zenith of the hemisphere,

A direction information acquisition method, characterized by acquiring the direction information on a limited basis.



<<Claim 3>>

of an antenna coupled to a receiver

of the surrounding celestial spheres,

For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,

direct incidence on the antenna

In the state of being blocked by some electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber,

attempt to receive a signal from each signal source;

a step of recording the reception status;

Of said celestial sphere around said antenna,

For a signal from a signal source lying in a direction contained by another (or remaining) hemisphere that complements said hemisphere,

direct incidence on the antenna,

being blocked by the electromagnetic wave shield or absorber, or by another electromagnetic wave shield or absorber,

cause an attempt to receive a signal from each signal source,

a step of recording the reception status;

For a signal from a signal source from which signal reception is attempted,

Based on a comparison of the respective reception conditions in both said states,

a determination step of determining in which direction of the two hemispheres the signal source that emitted the signal was present;

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 4>>

In the determination step of claim 3,

For a signal from a source,

In either state of both states in claim 3,

Larger signal strength or more stable signal strength (■ Spread spectrum communication method (commonly used in GNSS), electromagnetic wave absorbers such as the human body, water, salt water, and dissolved electrolytes Solutions such as water and alcohol (that is, foods, foodstuffs, animals, plants, soil, sewage, seawater, and other materials, foodstuffs, and medical supplies that are necessary for human life, such as those necessary for human life), and electromagnetic waves If the direct wave is blocked by a building or moving object as a shielding material, only the diffracted wave enters the receiver via the antenna. Attenuation due to diffraction loss, mutual interference of multiple diffracted waves diffracted at various end points, etc., can cause the function of the synchronization acquisition mechanism and synchronization maintenance mechanism, which is also a feature of the spread spectrum communication system. Synchronization becomes more difficult to obtain with the diffracted wave than with the direct wave, and even if it is obtained, it is easily lost immediately. With waves, it is much more difficult to receive than direct waves, and the inventor clarified through many unique experiments that the two can be discriminated by this method, and was able to make this proposal ahead of the world. It is obvious that this point of view was not easily conceived by a person skilled in the same field, and this point of view was naturally not found in the previous inventions of the present inventors or in other inventions in the world. '' or both were obtained, i.e.,

Based on the result of whether the reception situation was accepted,

On the side of the hemisphere that was not the hemisphere where the direct incidence of the signal was blocked by radio wave shields or electromagnetic wave absorbers,

Qualification step of certifying that the source of the signal was present

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 5>>

In the determination step of claim 3,

For a signal from a source,

In either state of the signal synchronization of both states in claim 3,

Faster acquisition of signal synchronization, more stable maintenance of signal synchronization, or both

Based on the result of whether the reception situation was accepted,

On the side of the hemisphere that was not the hemisphere where the direct incidence of the signal was blocked by radio wave shielding or electromagnetic wave absorber,

Qualification step of certifying that the source of the signal exists

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 6>>

The receiver of claim 5 is a spread spectrum communication system receiver

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 7>>

The receiver of claim 5 is a positioning satellite system receiver.

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 8>>

The receiver of claim 5 is a positioning satellite system receiver compatible with multiple positioning satellite systems.
A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 9>>

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

be a human body

A direction information acquisition method characterized by:

(At that time, I invented the following as an invention that has a great effect because it is possible to easily deploy only the GNSS antenna in the inverted position without bothering to invert the body. It is a one-side shoulder body.・ Equipped with a GNSS antenna in the shape of a bag,
Apply it to the body from one shoulder diagonally to one side or waist direction,
By pulling the belt (only), the front of the body and the rear of the body,
Inverting (easily) deploying the GNSS antenna in the above sense
Direction information acquisition method characterized. )

(Alternatively, I also invented the following as an invention that has a great effect because it is possible to easily deploy only the GNSS antenna in the inverted position without bothering to invert the body.
Equipped with a GNSS antenna in a wristwatch shape and attached to the arm
Put the arms on the front of the body and on the back of the body,
By deploying (only), on the front of the body and the back of the body,
Inverting (easily) deploying the GNSS antenna in the above sense
to (easily) deploy
Direction information acquisition method characterized. )


(Or even simply deploying just the GNSS antenna in an inverted position,
By omitting and just turning over the GNSS antenna without changing its position,
The following invention was also invented as an invention having a great effect for achieving the same purpose.
that is,
GNSS antenna
(on the front of the body or) on the back of the body,
Deploy and remain on (front of body or) on back of body,
Flip the GNSS antenna
deploy
Comparing its respective reception state, in the previous sense, to obtain bearing or direction
Direction information acquisition method characterized. ) is further elaborated as follows. (This is rewritten based on claim 3 above, but it is of course possible to rewrite in the same way based on other claims. Therefore, it will only become complicated, so I will omit it, but of course, how can they be derived by rewriting the claims before or after this sentence or the claims written in this article? It is clear that the

of an antenna coupled to a receiver

of the surrounding celestial spheres,

For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,

direct incidence on the antenna

In the state of being blocked by some electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber,

attempt to receive a signal from each signal source;

Reception conditions (signal strength or degree of temporal sway, ease or difficulty in acquiring synchronization, ease or difficulty in maintaining synchronization, state of sway, presence or absence of abrupt drops in signal strength, and slow recovery recording them all in detail over time, including the status of

In a state in which the antenna is blocked by the electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber, in particular, the side of the antenna sensitivity pattern blocked by the electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber is now blocked by the electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber. Place the antenna in a geometrical arrangement that is not obstructed by electromagnetic wave absorbers Or re-deploy the posture only to some electromagnetic wave absorber (inverted),

Now, in its new state,

cause an attempt to receive a signal from each signal source,

a step of recording the reception status;

For a signal from a signal source from which signal reception is attempted,

Based on a comparison of the respective reception conditions in both said states,

a determination step of determining in which direction of the two hemispheres the signal source that emitted the signal was present;

have

A direction information acquisition method characterized by:




<<Claim 10>>

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

contain the human body

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 11>>

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

When including a human body or a human body,

By rotating the antenna and the human body by 180 degrees around the body axis,

Realization of both the above conditions

A direction information acquisition method characterized by:



《Claim 12》 //Remove and replace is also claimed

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

When including a human body or a human body,

By mounting the antenna on the ventral side and the dorsal side of the human body,

Realization of both the above conditions

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 13>>

Of the celestial sphere around the antenna coupled to the receiver,

For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,

In a state where direct incidence to the antenna is blocked by electromagnetic wave shields or electromagnetic wave absorbers,

Let the receiver attempt to receive signals from satellites in the sky,

a step of recording the reception status;

of the celestial sphere around another antenna coupled to another receiver,

For a signal from a signal source in a direction included in a hemisphere complementary to the hemisphere,

In a state where direct incidence to the antenna is blocked by electromagnetic wave shields or electromagnetic wave absorbers,

Let the receiver attempt to receive signals from satellites in the sky,

the reception status,

concurrently with the preceding steps, or not concurrently with the preceding steps;

a step of recording;

For the signal that caused the attempt to receive the signal,

Based on the comparison of the reception situation in both said states,

In a direction that includes either of the two hemispheres mentioned above,

whether the signal source that transmitted the signal existed,

Judgment step to judge and

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 14>>

4. The method according to claim 3, for a signal for which signal reception is attempted, the ratio of reception conditions in both said states.
Based on the comparison, in which direction of the two hemispheres is the signal source emitting the signal.
Based on the determination, the direction of the central axis of the first hemisphere is within the area limited within the spherical surface.
inference step that infers that

have

characterized by

Direction information acquisition method.



<<Claim 15>>

In claim 12, when there are one or more signals for which signal reception is attempted, each
The result obtained by applying the inference step for

In addition, the direction of the central axis of the first hemisphere is within a more limited area within the spherical surface
a synthesis step of direction refinement, performing a synthesis of direction refinement, if present in

have

characterized by

Direction information acquisition method.



<<Claim 16>> // 1 signal source → 2 or more signal sources Superposition Refinement synthesis Claim //

In claim 12,

If there is one or more other signals for which signal reception is attempted,

For each, the result obtained by applying the inference step is

Overlap,

The direction of the central axis of the first hemisphere is

in the spherical surface

When present within a more confined area,

a direction narrowing synthesis step for performing direction narrowing synthesis;

have

A direction information acquisition method characterized by:





<<Claim 17>>.

In claim 3,

Obtained directional information as a certain area on the surface of the celestial sphere, and

With an arbitrary direction angle in the direction of the central axis of the first hemisphere when the direction information was obtained,

Once again, perform the same steps as in claim 3,

direction information obtained by subtracting the arbitrary direction angle equivalent from the direction information as a region on the surface of the celestial sphere newly obtained about the central axis of the first hemisphere;

of,

superposition,

a direction narrowing inference step of performing a direction narrowing inference that the direction of the central axis of the first hemisphere exists within a more limited area in the spherical surface;

have

A direction information acquisition method characterized by:





<<Claim 18>>

so that the bottom surface of the hemispherical sphere is more consistent with the direction in which the signal source exists in an appropriate arrangement,

A function that proposes optimal values for the direction and angle of rotation to be given

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 19>>

at a given time interval,

of an antenna coupled to a receiver

of the surrounding celestial spheres,

For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,

direct incidence on the antenna

In the state of being blocked by some electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber,

attempting to receive a signal from each source,

on the assumption that

a step of recording the reception status;

At different time intervals,

Of said celestial sphere around said antenna,

For signals from sources lying in a direction encompassed by another hemisphere complementary to said hemisphere:

direct incidence on the antenna,

being blocked by the electromagnetic wave shield or absorber, or by another electromagnetic wave shield or absorber,

attempting to receive a signal from each source,

on the assumption that

a step of recording the reception status;

For a signal from a signal source from which signal reception is attempted,

both of the above states

premised on
Based on the comparison of each reception status,

a determination step of determining in which direction of the two hemispheres the signal source that emitted the signal was present;

have

A direction information acquisition method characterized by:

























《Document title》 Abstract

"wrap up"

"Task"

A method of obtaining azimuth information by a GNSS receiver from signals transmitted from GNSS satellites.

It allows to obtain information about a device in an inexpensive and efficient manner appropriate to the usage context of the device.

《Solution》

At the same time as shielding satellite signals from GNSS satellites existing on one side of the upper hemisphere using the body,

While having the GNSS receiver installed perpendicular to the ground along the body search for the satellite signal of the GNSS satellite existing on the other side,

In the process of obtaining a limited orientation using captured satellite signals, waves from both sides of the body as a shield are

After the signal strength sampling by the GNSS receiver for a certain period of time, while maintaining the relationship between the GNSS receiver and the body,

In the direction after turning to the opposite direction, etc. by rotating around the body axis,

Similarly, the signal strength sampling by the GNSS receiver for a certain period of time was carried out,

Based on the comparison of the signal strength etc. recorded by each of those sampled GNSS receivers,

In which area of the one-fourth celestial sphere the received GNSS satellite was located,

By making the determination, it is possible to obtain the azimuth information more accurately by a simple method.

<<Selection diagram>> Fig. 5

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Item number Document number Title of the invention First applicant
(Registration publications and US Japanese extracts indicate the right holder) Date of issue Application number Application date Leading IPC
1 JP2013-050447 Direction Information Acquisition Method Masato Takahashi March 14, 2013 Patent Application 2012-171536 August 1, 2012 G01S 19/53
2 JP2013-050446 Direction Information Acquisition Method Masato Takahashi March 14, 2013 Patent Application 2012-171535 August 1, 2012 G01S 19/53
3 JP 2007-248205 Azimuth or magnetic field line direction information acquisition method and device National Institute of Information and Communications Technology September 27, 2007 Patent application 2006-070889 March 15, 2006 G01C 17/28
4 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-372576 Direction Information Acquisition Method Independent Administrative Institution Communications Research Laboratory et al.
5 JP2002-365357 Method for Acquiring Orientation Information Communications Research Laboratory, etc. December 18, 2002 Patent Application 2002-093385 March 28, 2002 G01S 5/14
6 JP2002-168938 GPS receiver Independent administrative agency Communications Research Laboratory et al.
7 JP 2001-356161 Method and apparatus for acquiring azimuth information Independent Administrative Institution Communications Research Laboratory et al.
8 Patent 4547563 Azimuth or magnetic field direction information acquisition device National Institute of Information and Communications Technology September 22, 2010 Patent application 2006-070889 March 15, 2006 G01C 17/28
9 Patent 3522259 Direction information acquisition method Independent administrative agency Communications Research Laboratory et al.
10 Patent 3522258 Direction information acquisition method Independent Administrative Institution Communications Research Laboratory et al.
11 Patent 3473948 GPS receiver Communications Research Laboratory, etc. December 08, 2003 Patent application 2000-364605 November 30, 2000 G01S 5/14
12 Patent 3430459 Azimuth Information Acquisition Method and Apparatus Communications Research Laboratory, etc. July 28, 2003 Patent Application 2001-093964 March 28, 2001 G01S 5/14

In this article, all of the above and below are cited.
(19) <<Issuing country>> Japan Patent Office (JP)
(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication number>> JP 2000-75010 (P2000-75010A)
(43) <<Released Date>> March 14, 2000 (2000.3.14)
(54) <Title of Invention> Method for Creating Sky Visibility Ranges by Location
(51) <<International Patent Classification 7th edition>>
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《Request for Examination》Yes
<<Number of Claims>> 1
《Application Form》FD
《Total number of pages》6
(21) <Application number> Japanese Patent Application No. 10-264038
(22) <Filing date> September 2, 1998 (1998.9.2)
<Indication of Exception to Loss of Novelty> Applied for application of Article 30, Paragraph 1 of the Patent Law March 6, 1998 publication
(71) Applicant
<Identification number> 391027413
《Name》Director of Communications Research Laboratory, Ministry of Posts and Telecommunications
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
《Theme code (reference)》
5J062 In this paper, all of the above and the following shall be cited.


What is a statement

= Basic mindset for writing specifications =
The specification has the following legal functions by disclosing the content of the invention for which a patent is sought, and it is necessary to fully understand its meaning in order to write a good specification. be.

(1) prescribe the scope of the patent sought; (contract-like function)
(2) provide the grounds on which the invention is patentable; (application-like function)
(3) demonstrate the feasibility of the invention; (enablement requirement fulfillment function)
(4) prevent others from obtaining patents; (Late application exclusion function)

The contractual function means that the scope of claims in the specification is equivalent to entering into a contract with a third party regarding the scope of patent rights (the technical scope of the patented invention). Therefore, it must be recognized that the expression is subject to strict legal interpretation. Since parts outside the scope of claims may also affect the interpretation of rights, it is necessary to be aware of the descriptions outside the scope of claims as well.

The application-like function is achieved by appealing to the examiner that the technical content defined in the claims has a sufficient inventive step compared to the level of the prior art. It is easy to obtain rights by narrowing the scope of claims, but it is difficult to obtain patents by broadening the scope of claims. Needless to say, it is the agent's duty to do his best to obtain as broad a claim as possible, so it is desirable to write the specification so as to obtain the broadest possible scope of claims. At this time, the important role of the specification is to impress the examiner on the patentability of the invention defined in the broad scope of claims. It is the mission of those who write specifications to lead to patents, and this is what is expected of patent offices. Therefore, when writing a specification, it is important not only to explain the technical contents, but also to try to write a specification that will lead to the acquisition of a patent for an invention that is difficult to obtain a patent.

The ability to satisfy the enablement requirement means that the specification must be written to satisfy the enablement requirement required by law. The specification must be written so that a person skilled in the art can read and practice the invention. Otherwise, not only will it be impossible to confirm whether the invention has been completed during the examination, but it cannot be said that there is sufficient disclosure in light of the purpose of the patent system, which is to grant a patent in exchange for disclosure of the invention. is. Therefore, when the scope of claims is described broadly in pursuit of broad rights, the description of the working examples, etc. that sufficiently support the breadth must be provided.

The function to exclude subsequent applications means a function that prevents others from obtaining patents for similar inventions. The invention of (which can be easily invented by a person skilled in the art based on the invention) can be prevented from patenting other's applications filed after the publication of the application. Therefore, in the description of the invention, even if it seems obvious or not directly related, it is necessary to be prepared to describe the possibility of a later application.



(2) Points for drafting the scope of claims
In drafting the scope of a claim, it is essential to fully understand the essence of the invention. It is important to write down only the sufficient condition in a concise and clear expression. Since the scope of claims is a legal document (a contract with a third party) that expresses the content of the claimed invention, strict expressions are required and the content tends to be difficult to understand. It is desirable that the expression be as easy to understand as possible, as long as the expression does not have the possibility of being misread as being different from the intended invention.

Expressions to avoid

Affirmative language is required in the claims, and negative language should not be used. For example, a requirement such as "does not" or "does not have" cannot be used. This is because this does not mean that the requirements are limited, and the invention is not specified in such a way as to define everything other than certain things. In addition, selective or vague expressions are not permitted in the claims. Alternative expressions are conjunctions that express alternatives, such as “or, or, or”. In addition, the ambiguous expression is an expression whose range is unclear, such as "etc." and "about." This is because the invention is not specified. However, even if it is a selective expression or an unclear expression, it is a case where one thing is broadly expressed as a concept, and one specific term cannot be used, so such words are used to express is allowed as the case may be. For example, "according to the number or amount" and "elastic material such as rubber, plastic, etc." are examples.

When describing the constituent elements of a claim, always pay attention to whether or not the constituent elements are really necessary, whether broader conceptual words can be used to express the constituent elements, etc. Care must be taken not to impose excessive restrictions. In particular, since inventors often think narrowly about their inventions, the drafter of the specification must thoroughly examine each requirement to see if it is possible to use broader terms, or if there are no unnecessary requirements. It must be carefully examined whether For that purpose, it is necessary to separate from the embodiments presented by the inventor and grasp the essence of the invention. However, it should be noted that no matter how broad the patent is, it should not be extended to include prior art. This is because an invention claimed to include prior art is not patentable. Also, it should not be expanded to the extent that it includes unrealistic things that are far from common technical knowledge. It should be remembered that patents are intended only for things that can be used industrially.

Vague terms are not suitable for the scope of the claims, but terms that are well defined by those skilled in the art may be used without further explanation. In addition, when there is no suitable term, it can be used as a clear term if it is clearly defined in the text of the specification.

In the description of the scope of claims, the most important thing is to describe the constituent elements of the invention clearly and sufficiently broadly, and the format should be easy to express in relation to the content of the invention. should be selected. In particular, in terms of the form of expression, it is desirable to use as concise an expression as possible on the premise that the invention will be accurately expressed so as not to obscure the gist of the invention and to prevent the expression from being unnecessarily roundabout.

(3) Independent and dependent claims
The claims may be set forth in one or more claims, and the claims may, from a formal point of view, be independent or dependent. There is no difference in legal effect between the two.

Dependent claims are described in a form dependent on other claims, and the number of claims to be dependent may not be one. subordinate form.

A dependent claim is a claim that limits or specifically specifies a particular requirement stated in a dependent subject claim. add other requirements to the dependent claims, replace the requirements stated in the dependent subject claims with others, or refer to the dependent subject claims in their entirety as they are, and as a form of expression, In response to the requirement A, "X described in claim 1, characterized in that said A is ...", "Y characterized in that X described in claim 1 is used for ...", "Furthermore, B is used." It is described as "X" in claim 1, characterized in that it comprises:

Two or more requirements may be specified here, and may be "characterized by the fact that the above A is... and the above B is...".
When two claims are dependent, a selective expression such as "X in claim 1 or 2, wherein said A is..." is used to selectively depend on multiple claims. Make an expression like

When selectively depending on three or more claims, "...X in the first, second or third claim", "...X in the first, second or third claim", "...the X in the first, second or third claim." X described in (1) (in) any one of (1) to (3) from (1) to (3). Describe.

Arrangement of independent claims and dependent claims shall be such that the independent claim is described first, followed by the dependent claims dependent on the independent claim. Dependent claims that depend on more than one claim must appear after any of the claims on which they depend.

Claims

(1) Basic format of claims

In the scope of claims, the structures necessary and sufficient to achieve the object of the invention are written in the form of nouns. Write the structure, not the purpose or effect. However, since it is possible to express the structure more broadly by describing the structure in an active manner, it is also permitted to use the active expression when the structure is uniquely specified. Claims are written differently depending on whether the invention is a product or a method.
If the invention is a product,

"consisting of (including comprising, etc.) A, B, C and D

X characterized by: "or,

Is it a form (Combination Style) in which multiple components are connected with and like "X characterized by consisting of (including, comprising, etc.) of A, B, and C." ,or
A configuration corresponding to the prior art, which is the premise of the invention, is described before "at", such as "in ..., X characterized by doing ...", and then a novel configuration that is the feature of the invention. The format represented by the so-called German patent (Continental Style, Jepson Style) is used. The latter form is particularly easy to write when the invention is a partial improvement of the prior art, but since the improvement is emphasized, it gives the impression that the improvement is not significant and makes it difficult to appeal the patentability. is not suitable.

In addition, when it is considered that the invention cannot be fully expressed only by the constitution, or when it is considered that the features of the invention can be expressed more clearly by describing the function, the following equivalents are considered to be the effects of the invention: It is also possible to add the description to the end.
"X consisting of A, B and C and characterized by..."

"In ..., X characterized by ... and thereby ..." In principle, the above X should be the same as the title of the invention.

Although it is preferable to formally express the claims in the claims such as "X consisting of A, B, C and D" so as to clarify the constituent elements of the invention, When it is difficult to do so, or especially when it concerns an improvement over the prior art and the improvement is considered sufficiently patentable, it is characterized You may use expressions such as
In addition, it has long been used in Japan to describe the configuration as it is using "providing" such as "X characterized by providing B in A, providing C in B, and D-connecting A and C." It is possible to use the format used, but although such Japanese expressions are allowed in Japanese, direct translations often do not result in claims that are accepted in foreign countries, so there is a possibility of filing a foreign application. Not recommended for applications with high
Furthermore, as the format of the claims, the main constituent elements are first described as "consisting of A, B, C and D, wherein the A is and the C is." It may be better to list and then define further features for that feature. This is suitable when the content of the configuration requirements is too complicated and listing the configuration requirements in order makes the content difficult to understand.
In either case, the organic coupling between the constituents should be made explicit, rather than listing each constituent separately. Otherwise, the overall configuration cannot be clearly specified.
If the invention is a process,
It is preferable to connect each step (process) constituting the invention in the form of "and", such as "Method Y characterized by performing ..., ..., and ...".
In this case, it may be necessary to use words that express the order of steps (before and after) such as "after", "next", and "at the same time" after "... and". .
Alternatively, an expression such as “a method characterized by comprising a step of …, a step of …, and a step of …” may be used.




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(19) <<Issuing country>> Japan Patent Office (JP)
(12) <<Publication Type>> Unexamined Patent Publication (A)
(11) <<Publication number>> JP 2000-75010 (P2000-75010A)
(43) <<Released Date>> March 14, 2000 (2000.3.14)
(54) <Title of Invention> Method for Creating Sky Visibility Ranges by Location
(51) <<International Patent Classification 7th Edition>>
G01S 5/14
《FI》
G01S 5/14
《Request for Examination》Yes
<<Number of Claims>> 1
《Application Form》FD
《Total number of pages》6
(21) <Application number> Japanese Patent Application No. 10-264038
(22) <Filing date> September 2, 1998 (1998.9.2)
<Indication of Exception to Loss of Novelty> Applied for application of Article 30, Paragraph 1 of the Patent Law March 6, 1998 publication
(71) Applicant
<Identification number> 391027413
《Name》Director of Communications Research Laboratory, Ministry of Posts and Telecommunications
(72) Inventor
<Name> Masato Takahashi
《Theme code (reference)》
5J062
《F term (reference)》
5J062 AA08 BB01 CC07 HH05
(57) "Summary"
<Problem> To provide a method for efficiently determining the line-of-sight range between space and the ground.
<<Solution>> For each navigation satellite 3 with an elevation angle of 0 degrees or more that tries to capture radio waves when a land mobile uses the navigation satellite system, the above position of each satellite viewed from the location of the land mobile 4 and each satellite The signal intensity from the land mobile unit 4 is recorded along with the position and time of the land mobile unit 4. Later, it is possible to determine whether each microscopic area that subdivides the sky above each point is line-of-sight or shielded from the radio wave intensity information recorded within a certain period of time. By judging, the sky visibility range at that point within that time is determined.
000002

<<Claims>>
<<Claim1>> One or more land mobiles equipped with a device for estimating its own current position and a device for correcting positioning errors by receiving radio waves from a plurality of navigation satellites In addition to the latitude, longitude, altitude, and time values obtained as positioning results, the elevation and azimuth angle values above each navigation satellite and the signal strength value from each satellite, which are calculated in the positioning process, are also It continues to save as one record for each fixed time or fixed distance. And extract only the record group that satisfies that the altitude value is within a certain range near a certain point, and the satellite elevation value and satellite azimuth angle value included in the record group and the signal strength from the satellite By considering multiple records of values as information to determine whether the direction identified by the azimuth and elevation values above the point is a line-of-sight channel, the A point-by-point sky line-of-sight range creation method characterized by constructing an information database regarding the presence or absence of a satellite line-of-sight communication path in the sky above a point and the direction of that communication line.
<<Detailed description of the invention>>
<<0001>>
<Technical Field to which the Invention Belongs> The present invention relates to a method for specifying the existence range of a line-of-sight communication channel between space and the ground.
<<0002>>
<Priorart> A surface as a set of points where the sky can be seen without being blocked by radio wave obstacles when looking up at the sky from a point on the earth specified by a certain latitude, longitude, and altitude. Hereafter, it is referred to as the sky visibility range. Radio wave obstacles here include, for example, terrain such as mountains that exist relatively far from the point, and trees that have a large shielding effect in the elevation direction when relatively close to the point. and high-rise buildings. In addition, there are factors such as the growth of trees, artificial felling, construction of buildings by development, and demolition of buildings as the shape of radio wave obstacles changes with time. In other words, the sky visibility range has the property that it is determined only by the latitude, longitude, altitude, and time.
<<0003>> Since the concept of the sky visibility range itself is new, there are few things that can be considered as conventional techniques for creating a sky visibility range for each point. If I were to force it, the first, the method based on the calculation from the topographical map, and the second, the method based on the optical imaging, are considered to be the conventional technologies. <<0004>> First, as the first method, a method for creating the sky visibility range for each point by calculation from a topographic map will be described below. In mountains and mountainous areas, there are few man-made structures, so the main radio wave obstacles are generally distant mountains and hills and forests that accompany them. In this case, from the altitude information read from the 1:25,000 topographic map published by the Geospatial Information Authority of Japan and the digital map published by the Geospatial Information Authority of Japan, the topography that affects the sky above a certain latitude, longitude, and altitude. By calculating , it is possible to obtain a tentative estimate of the range of sky visibility.
<<0005>> Also, as a second method, there was a method of creating sky visibility ranges for each point using the results of image processing of optical imaging. It was a method of estimating the range of visibility in the sky above the point by performing image processing on the optical image of the sky at a certain point using a fisheye lens and then binarizing the image based on the contrast.
(See reference below).
Riza Akturan and Wolfhard J. Vogel, "Path Diversity for LEO Satellite-PCS in the Urban Environment", IEEE Transactions on Antennas and propagation, vol.45, no.7, July 1997, pp.1107-1116 <<0006>>
<Problems to be Solved by the Invention> However, when the sky visibility range is required for each point in an urban area, the first method, that is, estimating the sky visibility range by reading the altitude on a topographic map or digital map, is not appropriate. I didn't. This is because radio wave shielding factors for land mobiles traveling in urban areas are generally not due to distant natural topography indicated by altitude information, but to man-made structures such as buildings and elevated structures that exist relatively close to each other. This is because it is often the case that For this reason, the first method, that is, the method of reading the altitude, cannot be expected to be accurate for the sky visibility range for each point in urban areas.
<0007> Therefore, as a means of compensating for this shortcoming, elevation data that considers even man-made structures in urban areas as topography, comprehensively and complete information on a wide range of national land, if it exists, It may be possible to apply this first method based on the information. However, although such information exists in paper form, etc., in local governments, fire departments, and other administrative agencies that require information on the number of floors in a building, it is not standardized and is organized systematically at present. It has not reached Furthermore, it has yet to be digitized. For this reason, in order to achieve the purpose of creating a sky view range for each location based on such non-standardized information, it is necessary to confirm the location of the data for each local government, collect it, standardize the format, and digitize it. , and then start calculating the sky visibility range.
<<0008>> If we were to complete this enormous amount of work, we would have the following drawbacks.
(1) Since it takes time and effort to create the above-mentioned work, the sky visibility range for each point as a product to be provided is based on old information (It takes time to create the sky visibility range. Time dependency of sky visibility range not desirable from the point of view)
(2) In order to compensate for this shortcoming, if it is desired to update the sky view range for each point to the latest version, it would be necessary to start with a survey of the number of floors of buildings and houses, and then organize the data again, which would require an enormous amount of time and manpower. Expensive. (The cost of updating the sky visibility range is high.) (3) Even if the current shielding conditions caused by houses and buildings can be estimated, the sky visibility range results are one-sided because shielding by other features such as elevated structures, trees, and signboards cannot be estimated. It becomes generic and inaccurate. If you aim for accuracy, it will be necessary to identify the heights of individual features, trees, elevated highways, overpasses, large gate-type signs, utility poles, etc. that may cause radio wave shielding. (It is not possible to comprehensively evaluate the diversity of causes of sky visibility range.)
(4) Since the data is based on floor number information only, expedient methods such as multiplying the "average height per floor (generally about 3.5 meters)" are used, and individual heights are used. becomes inaccurate, and as a result the accuracy of the sky visibility range decreases (the result of the sky visibility range estimation is not accurate enough).
<<0009>> The second optical imaging method has the following drawbacks.
(1) In order to create a sky view range for each point in a wide urban area, it is necessary to sequentially take optical images at various points on many roads. occurs.
(2) There has not been established an accurate algorithm that can automatically completely separate the sky from other areas using image processing technology for individual imaging results under various shooting conditions. In reality, human intervention is required when setting the threshold for separation, which takes time and effort.
(3) The shooting time is limited during the daytime and in fine weather, because it is necessary to shoot so that the separation can be clearly seen in the subsequent image processing. Accurate separation is extremely difficult at night, when it is cloudy, or when it is raining, because the contrast decreases.
(4) Radio wave shielding of individual cases, such as the actual degree of radio wave shielding effect of the sun filtering through foliage of trees, or the actual degree of radio wave shielding effect of multiple electric wires. It becomes difficult to estimate the effect.
(5) Not only does the photographer possess optical imaging equipment, but at the same time, equipment that specifies the imaging position as latitude and longitude, such as a device that receives radio waves from a navigation satellite system and performs positioning, and equipment such as a gyro and a compass. must also possess In other words, the person engaged in data collection had to carry a large number of devices, and there was a drawback that the work was not easy.
<<0010>>
<<Means for Solving the Problems>> The present invention has been proposed in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art. does not apply.
(2) It does not take much time to collect and create data on sky visibility ranges for each location.
(3) It is possible to easily update the information, always reflecting the latest information, so as to cope with the time dependency of the sky view range for each location without spending time and money.
(4) Eliminate the time and effort inherent in the method of estimating and weighting features that cause shielding by type in estimating the sky visibility range for each point, and perform a batch evaluation using the signal strength from the actual satellite. You can reach your goal with
(5) By using the signal strength from the actual satellite when estimating the sky visibility range for each point, it is possible to easily evaluate the visibility under special conditions that are difficult with other methods. For example, it is possible to avoid the difficulty of judging whether or not the sunlight filtering through the trees is really visible, which is unique to image processing such as optical imaging.
(6) In the process of collecting data prior to estimating the range of sky visibility for each location, the work of the data collector is simple and less burdensome. For example, data collectors do not need to have knowledge and skills in specialized fields such as radio engineering, topography, or optical imaging, and can use land mobiles equipped with the necessary equipment to perform land mobile operations. It is possible to contribute to the creation of the sky visibility range for each location simply by
(7) For estimating the sky visibility range for each point, it is possible to develop the equipment necessary for data collection by slightly modifying the positioning equipment based on the Global Positioning System (hereafter referred to as GPS), which has been widely used in consumer products in recent years. It is a method, and a compact and high-performance device can be developed at a low cost, which is highly convenient.
(8) In recent years, it is compatible with the vehicle location management system using GPS, etc., which is spreading in the transportation industry, taxi industry, etc. In that case, the driver can concentrate on the original work using the land mobile. Since it is possible to contribute secondarily to the creation of the sky view range for each point just by using the site, it is possible to participate substantially in data collection without being conscious of being dedicated to it. high.
We provide a point-by-point sky visibility range creation method characterized by the following.
<<0011>>
<<Embodiment of the Invention>> An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a state in which radio waves from a plurality of GPS satellites 3 do not reach a GPS antenna 5 installed on the roof of a land mobile unit 4 due to shielding by buildings 1, 1' and trees 2. This shows the principle of shielding the radio waves from the GPS satellite 3.
<<0012>> In other words, the radio waves for positioning transmitted from the GPS satellites 3 use a microwave frequency band around 1.5 GHz, so they are excellent in straightness like light, and the line-of-sight position from the GPS antenna 5 is There is a clear difference between the signal strength from the GPS satellite 3 in the distance and the signal strength from the GPS satellite 3 not in line of sight from the GPS antenna 5 . The radio waves used in space communications, including not only GPS satellites but also general navigation satellites, are often microwaves, millimeter waves, and other radio waves with excellent straightness, and the influence of diffraction can be almost ignored.
<<0013>> The radio waves transmitted from the GPS satellites contain orbital information (almanac data) of all the GPS satellites, and this is transmitted from all the satellites. Therefore, the elevation angle of the GPS satellite 3, which exists in the sky above the current position with an elevation angle of 0 degrees or more, but the signal strength from the satellite is infinitely close to 0 due to shielding, that is, the radio wave from the satellite cannot be captured and azimuth can be calculated and output by simple calculation from the data received from other GPS satellites 3 that can be seen. In fact, there are devices that output such information. In addition, all GPS satellites transmit signals on exactly the same frequency, but because they use a technique called a spread spectrum communication system using pseudo-noise codes, there is no risk of interference even if they use the same frequency. By assigning different arrays of digital codes, called pseudo-noise codes, in which 0s and 1s appear to alternate randomly to each GPS satellite, signals from each satellite can be identified and received separately. In other words, for all GPS satellites that exist at an elevation angle of 0 degrees or more from the current position, not only the elevation angle and azimuth angle in the sky above them, but also the signal strength from those satellites are separately detected. It is easy in principle to do so.
<<0014>> Fig. 2 shows the configuration of the system when multiple land mobiles are used, based on the point-by-point sky visibility range creation method. It consists of a plurality of land mobiles 10, 10', 10", . . . and a data storage device 11.
<<0015>> Each land mobile has the same configuration as the land mobile 10, and holds a GPS antenna 10A, a GPS receiver 10B, a data temporary recording device 10C, and a positioning error correction device 10D. . Positioning error correction devices include currently popular differential GPS receivers, acceleration sensors, vehicle speed sensors, map match mechanisms, etc. Any suitable combination of devices may be used. In GPS, the commonly used C/A code usually contains noise that deliberately causes positioning errors in the data transmitted from satellites in order to reduce positioning accuracy (called selective availability). In that case, a positioning error of 120 meters in the horizontal direction and 180 meters in the vertical direction occurs. However, it is well known that the positioning error can be reduced to several meters or less by using the above positioning error correction device.
<<0016>> In the land mobile unit 10, while traveling, among the data output from the GPS receiver 10B, not only the latitude value, longitude value, altitude value and time value obtained as the positioning result of the current position, but also The elevation angle and azimuth angle values of each GPS satellite present at an elevation angle of 0 degrees or more and the signal strength value from the satellite are continuously stored as one record in the temporary recording device 10C at regular time intervals.
<<0017>> FIG. 3 shows an example of data contents contained in one record.
<<0018>> Consider the case where N satellites exist at elevation angles of 0 degrees or more, and call them satellite 1, satellite 2, . . . , satellite N. 1 record is current time 20A, current land mobile latitude 20B, current land mobile longitude 20C, elevation of satellite 1 21A, azimuth of satellite 1 21B, signal strength from satellite 1 21C, satellite 2 22A of elevation, 22B of azimuth of satellite 2, 22C of signal strength from satellite 2, and finally 23A of elevation of satellite N, 23B of azimuth of satellite N, and 23C of signal strength from satellite N. .
<<0019>> Records are collected at many points by continuing recording once per second while the land mobile 10 is running. Even if the same land mobile 10 passes the same point at different times, the time is different and the satellite arrangement in the sky is different, so data is collected under different conditions, which is significant. Furthermore, it is efficient to collect data at many points by collecting data for multiple land mobiles, such as land mobile 10' and land mobile 10".
<<0020>> Data temporarily recorded in the data temporary recording device 10C in the land mobile unit 10 is stored in the data temporary recording device 10C when, for example, the data for several days are collected and moved to the data storage device 11. capacity can be utilized.
<<0021>> If the temporary data recording device 10C uses a PCMCIA card type ATA flash card for personal computers, which has become popular in recent years, and a personal computer with a large-capacity hard disk and a PCMCIA slot is used as the data storage device 11, an ATA flash card can be used. It is efficient because data can be transferred by simply inserting/removing the card and manipulating a simple file.
<<0022>> In this way, the data is stored in the data storage device. It is possible to collect data more efficiently by enlisting the cooperation of many land vehicles operated by the agencies of the department. In doing so, a vehicle location management system, which has become popular in recent years, is adopted, and the location information of land mobiles is transferred in real time to a control center or the like via a mobile phone, etc., and centralized management of the location of land mobiles is performed. If it is an agency, the existing GPS receiver will be slightly modified as necessary so that it will output the same output as the GPS receiver 10B. Elevation angle 21A, azimuth angle 21B of satellite 1, signal strength 21C from satellite 1, elevation angle 22A of satellite 2, azimuth angle 22B of satellite 2, signal strength 22C from satellite 2, ..., elevation angle 23A of satellite N, satellite N It is only necessary to additionally transfer the data of the azimuth angle 23B and the signal strength 23C from the satellite N, and the work of data transfer by the driver of the land mobile can be eliminated, which is more efficient. In that case, the computer in the management center corresponds to the data storage device 11 .
<<0023>> After that, among the many records saved in the data storage device 11, the time 20A is within a certain time range, e.g. Extract those that satisfy until June 30th 23:59:59 (JST). Limiting the records to a period of about half a year is too long a record because of the possibility of changes over time in factors that affect the range of sky visibility, such as the construction of new buildings, construction of houses, and the growth of trees. should not be adopted.
<<0024>> Then, from the extracted record group, only the record group that satisfies that the latitude value, longitude value, and altitude value are within a certain range is extracted. For example, if you want to estimate the sky view range at a point on the road about 20 m south of the Uchisaiwai-cho intersection in Chiyoda-ku, Tokyo, the latitude and longitude of that point, that is, 35 degrees 40 minutes 02.2 seconds north latitude and 139 degrees 45 minutes east longitude. The latitude and longitude measured by land mobiles are slightly different. Width/Longitude Only records that satisfy the latitude range and longitude range with width are extracted.
<<0025>> The total number of satellites included only in the group of records extracted so far is quite large. Information for determining whether or not the direction identified by the azimuth and elevation values above the point and its vicinity is a line-of-sight channel. be regarded as
<<0026>> That is, the sky above the point is divided into various minute areas, and the data having the corresponding azimuth and elevation angle values in each minute area is regarded as the representative value of the satellite communication path of the minute area. Even after deducting the distance through the atmosphere, which can be calculated based on the satellite elevation angle, and the signal strength attenuation margin due to weather conditions such as rain attenuation, the radio waves from the GPS satellite are expected to be -125 dBm or more. There is a high probability that a small area where there are many data below the value and exists with a high probability is shielded by radio shielding objects such as buildings, trees, and signboards. Therefore, for example, for a minute area where 95% or more of the data satisfying the signal strength (21C, 22C, 23C) is -125 dBm or more, the minute area is judged as line-of-sight, and for a minute area below 30%, The minute area is determined to be occluded, and the minute area that does not belong to either of these is assumed to be undefined and determined by further collection of records. The above values for judging line-of-sight may be changed according to the intended use of the sky line-of-sight range. The minute area can be created, for example, by creating a fan-shaped portion on the hemisphere determined by two criteria, such as 5 degree increments for each elevation angle and 5 degree increments for each azimuth angle.
<<0027>> In this way, information about the presence or absence of a satellite line-of-sight channel over a certain point in a certain time range and the direction of that channel can be efficiently constructed.
<<0028>> The present invention has been described above based on the embodiments shown in the drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in any way as long as the configuration described in the claims is not changed. can do.
<<0029>>
<<Effects of the Invention>> In short, according to the present invention, since there is no need for full-time labor costs, it is possible to increase the effect-price ratio of creating sky view ranges for each location. In other words, there is no need for a large-scale survey of current conditions.
<<0030>> In addition, a device that receives radio waves from navigation satellites and specifies the current position up to latitude and longitude, and a device that can be easily modified by adding a small modification to a general recording medium such as a PCMCIA type card ATA flash memory. It is feasible, and it can be realized at a relatively low cost in the present day when the above-mentioned devices are widely used in the consumer.
<0031> Furthermore, regardless of the weather, day or night, information collection is always possible and efficient when business (taxi business, postal business, truck transportation business, cleaning business, etc.) is occurring.
<<0032>> Furthermore, updating is necessary to reflect the latest situation in creating the sky view range for each point, but compared to the existing methods, it is possible to update easily.
<<0033>> In addition, since the measured signal strength of the radio wave from the satellite is used to determine the sky visibility range for each point, it is possible to incorporate the effects of shielding by natural objects such as trees and topography. There is no need to include items related to radio wave shielding, such as signboards and large gate-type signs, as categories, eliminating complexity.
《Brief description of the drawing》
<<Fig. 1>> A conceptual diagram showing the principle of shielding in one embodiment of the present invention.
<<Fig. 2>> A conceptual diagram showing the configuration of a plurality of land mobiles and a data storage device in one embodiment of the present invention.
<<Fig. 3>> A conceptual diagram showing the data content of one record in one embodiment of the present invention.
<<Description of symbols>>
1,1' structure
2 trees
3 GPS satellites
4 Land mobile
5 GPS antenna
10,10',10" land mobile
10A GPS antenna
10B GPS receiver
10C data temporary recorder
10D positioning error correction device
11 Data storage device
20A time
20B Latitude
20C longitude
21A Satellite 1 elevation angle
21B Satellite 1 azimuth
21C Signal strength from satellite 1
22A Satellite 2 elevation angle
22B Satellite 2 azimuth
Signal strength from 22C satellite 2
23A Azimuth of Satellite N
23B Satellite N elevation angle
23C Signal strength from satellite N
<<Figure 1>>
000003

<<Figure 2>>
000004

<<Figure 3>>
000005

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How to write a patent specification

This means that patent attorneys and engineers who prepare specifications should prepare specifications, claims, abstracts, and drawings for patent applications in order to prepare high-quality specifications. It summarizes the method from a practical point of view.

What is a statement

= Basic mindset for writing specifications =
The specification has the following legal functions by disclosing the content of the invention for which a patent is sought, and it is necessary to fully understand its meaning in order to write a good specification. be.

(1) prescribe the scope of the patent sought; (contract-like function)
(2) provide the grounds on which the invention is patentable; (application-like function)
(3) demonstrate the feasibility of the invention; (enablement requirement fulfillment function)
(4) prevent others from obtaining patents; (Late application exclusion function)

The contractual function means that the scope of claims in the specification is equivalent to entering into a contract with a third party regarding the scope of patent rights (the technical scope of the patented invention). Therefore, it must be recognized that the expression is subject to strict legal interpretation. Since parts outside the scope of claims may also affect the interpretation of rights, it is necessary to be aware of the descriptions outside the scope of claims as well.

The application-like function is achieved by appealing to the examiner that the technical content defined in the claims has a sufficient inventive step compared to the level of the prior art. It is easy to obtain rights by narrowing the scope of claims, but it is difficult to obtain patents by broadening the scope of claims. Needless to say, it is the agent's duty to do his best to obtain as broad a claim as possible, so it is desirable to write the specification so as to obtain the broadest possible scope of claims. At this time, the important role of the specification is to impress the examiner on the patentability of the invention defined in the broad scope of claims. It is the mission of those who write specifications to lead to patents, and this is what is expected of patent offices. Therefore, when writing a specification, it is important not only to explain the technical contents, but also to try to write a specification that will lead to the acquisition of a patent for an invention that is difficult to obtain a patent.

The ability to satisfy the enablement requirement means that the specification must be written to satisfy the enablement requirement required by law. The specification must be written so that a person skilled in the art can read and practice the invention. Otherwise, not only will it be impossible to confirm whether the invention has been completed during the examination, but it cannot be said that there is sufficient disclosure in light of the purpose of the patent system, which is to grant a patent in exchange for disclosure of the invention. is. Therefore, when the scope of claims is described broadly in pursuit of broad rights, the description of the working examples, etc. that sufficiently support the breadth must be provided.

The function to exclude subsequent applications means a function that prevents others from obtaining patents for similar inventions. The invention of (which can be easily invented by a person skilled in the art based on the invention) can be prevented from patenting other's applications filed after the publication of the application. Therefore, in the description of the invention, even if it seems obvious or not directly related, it is necessary to be prepared to describe the possibility of a later application.

When preparing a specification, it is essential to be fully conscious of such functions of the specification and try to write a good specification.

For any function, the specification must be described accurately and in an easy-to-understand manner in order to effectively exhibit the function. Considering that the reader is reading the specification from top to bottom for the first time, you should try to explain in a sequential, coherent and coherent manner. For that purpose, it is essential for the writer to fully understand the essence of the invention.

Yanagida International Patent Office
General format of the specification

The format of the specification attached to the request for a patent application is different from the conventional format in which the scope of claims is listed after the title of the invention. Each of them is given a document name such as "document name" specification, "document name" claims, "document name" abstract, and "document name" drawing. constitutes the specification of

The title of the invention, the detailed description of the invention, and the brief description of the drawings in the narrowly defined specification are headings determined by the Enforcement Regulations, so the titles and order must be observed. The subheadings in the detailed description of the invention are the suggested labeling and order for a sequential discussion of the invention, and are to be followed as much as possible. However, since the purpose is to make it possible for the reader to simply understand what is being explained in the detailed explanation of the invention, the following expressions are not necessarily used, and other appropriate expressions may be used. Any suitable expression may be used. For example, in a specification with a long description of the embodiments, it is advisable to add appropriate subheadings in it so that one can easily find what is written where.

《Document name》Description
《Title of Invention》
"Technical field"
《Background technology》
<<Prior Art Document>>
<<PatentLiterature>>
《Non-Patent Literature》
《Outline of the Invention》
《Problems to be Solved by the Invention》
《Means to solve the problem》
"Effect of the invention"
《Brief description of the drawing》
<<Modes for Carrying Out the Invention>>
"Example"
《Industrial applicability》
<<Description of symbols>>

<<Title of Document>> Claims
<<Claim 1>>
<<Claim2>>

《Document name》Abstract
"wrap up"
"Task"
《Solution》
《Selection》

《Document name》 Drawing

Yanagida International Patent Office
About each item described in the specification

《Title of Invention》
The title of the invention expresses the content of the invention as a noun, such as "method", "apparatus", "system", "recording medium", "program", and the like. It is preferable that the title should not vaguely indicate the technical field of the invention, but should express the contents of the invention in some concrete manner. For example, instead of "detection device", use "sheet leading edge detection device".

Also, it is desirable that the title of the invention match the expression such as "apparatus" that appears at the end of the claims. For specifications containing two categories of process and article, use "methods and apparatus", "compounds and methods of making the same", and so on. However, it is not necessary to cover all categories. Especially when there are many categories and the title of the invention is long, the title should be appropriately simplified.

"Technical field"
In this section, the technical field to which the invention belongs is described using expressions such as "this invention relates to...". In particular, if the invention belongs to a relatively detailed field within a certain technical field, first describe the broad technical field, such as "the present invention relates to ..., especially to ...", In addition, it is desirable to describe in more detail what is involved in it.

The purpose of this section is to inform the reader of the specification of what the invention is about in a concise and clear manner, as the title of the invention alone is too broad and the object of the invention is not clear enough. . Therefore, what should be particularly noted in this section is that the specific technical field to which the invention is directed is clarified without mentioning the purpose and effects of the invention.

When the technical field is considered to be generally unfamiliar, for example, when it relates to a completely new technology, once "this invention relates to", then "here It is better to add some explanation about the words related to the title of the invention, such as "What is...".

《Background technology》

This section describes the prior art known prior to the filing of the application, which is the background of the invention. In particular, the prior art having the problem to be solved by the invention will be described, but it is better to describe the premise or background of the prior art, if there is anything that helps the understanding of the invention.

In other words, in many cases, the background of the invention is not only a simple problem, but also complicated problems of the prior art. It is necessary to explain the prior art step by step so that it can be understood.
In order to avoid detailed explanation, the name of the literature (for example, the number of the publication) may be given, but at least what is necessary to make the reader understand the problem to be solved by the invention should be explained in sentences.

<<Prior Art Documents>><<PatentDocuments>><<Non-PatentDocuments>>
In this section, publicly known documents cited in the description of the background art are divided into patent documents such as publications and non-patent documents such as books and papers. Specify by quoting the date, etc. In the background art section, references are made using expressions such as Patent Document 1, Patent Document 2, etc., without citing numbers.

《Outline of the invention》

《Problems to be Solved by the Invention》
In this section, the problems that led to the invention, that is, the problems that had to be solved or were desired to be solved in the prior art, and the purpose of the invention are explained.

In particular, if the content of the invention is not advanced, or if the inventive step is not considered to be large compared to the prior art, in order to appeal the patentability, the problems of the prior art should be explained in some detail. How technically, practically, or industrially important the object of the invention was in this technology, how difficult it was to solve it, and how big the need for a solution was, but it has not been solved until now. It is desirable to describe in detail the points such as whether or not This is because the importance of the technology will be appealed, and even if the improved part is small, the size of the technology will be evaluated.

What is particularly important in this section is that the problems of the invention listed here must necessarily be the problems to be solved by the present invention. This is because if the problem is not solved by the present invention, there is no point in citing the problem here.

The problem of the invention and the means to solve it must always be explained along a consistent line of reasoning. Without this consistency, the specification is not only meaningless, but also the invention is incomplete or unworkable. The application will be rejected as

This paragraph further includes expressions such as "The object of the present invention is to provide..." or "The object of the present invention is to provide..." , describes the object of the invention. The object of the invention here is not to solve the problem, but to provide a solution to the problem. What is provided is a device or method at the end of the scope of claims, which is preceded by a description summarizing the intended effect of the invention as a modifier, such as "the present invention is described above." In view of the problems of the prior art, the object is to provide a device that performs .

The intended content here is the problem of the prior art that is derived from the problems or demands of the prior art described in the prior art section. not. For example, rather than using general expressions for the purpose of the invention, such as an excellent device or a convenient device, or aiming at a problem unrelated to the problems described so far, , in response to the problems of the prior art described so far, it is specifically described as "an object is to provide a device (method) for . . .".

Since this purpose is often used as a reference when interpreting the right of an invention, the invention must be described after fully understanding the problems and demands of the prior art. That is, first, the effect achieved by the invention described in the broadest scope of claims is the main object (objective) of the invention, and the inventions described in the dependent claims and the scope of claims do not. It should not be aimed at any particular advantage of any particular embodiment.
In addition, since it is not necessary to describe the configuration of the provided invention in this purpose section, only the purpose should be described without mentioning the features of the configuration.

《Means to solve the problem》

This section describes the structure of the invention. The constitution of the invention is the essential constitutional requirement for solving the problems of the invention, and is the essence of the invention itself. The content must correspond.

The purpose of this section is to ensure that the specification provides support for the matters recited in the claims, to clarify the meaning of the constituent elements of esoteric expressions, and in particular to prevent narrow interpretation of the expressions and terms used in the claims. It is better to think that it is to define broadly in Therefore, the same expressions and terms as those in the claims are used here as they are, and the meanings thereof are explained so as not to be particularly narrowly interpreted. The gap between the embodiment (narrow) and the scope of the claims (broad) is filled in, and descriptions are provided to clarify which configuration of the embodiment corresponds to which component of the scope of the claims.

In other words, based on the premise that the scope of claims is a legal document that expresses the scope of rights, there are many cases in which clear premises are written redundantly or expressions are extremely difficult to understand, making it difficult to intuitively understand the meaning (gist). Therefore, we believe that the purpose of this paragraph is to explain the gist of the invention in an easy-to-understand manner, explain the meaning of the invention, and take care not to narrowly interpret the terms, etc. of the claims. It's good.

However, since the description in this section is the most important when interpreting the right, carelessly adding unnecessary description will cause a big problem later. must be careful.

Specifically, in order to be conscious of the scope of rights in claims, technically unusual or unfamiliar generic words are often used. To keep things simple, this section explains or defines the broader terms. For example, "A here means ... and is not necessarily limited to a, and may be, for example, b, c, etc." Anything can be used. Specifically, for example, a, b, c, etc. can be used." good.

In addition, in this section, it is desirable to define (explain) various terms used in the claims in addition to the generic terminology as described above. In particular, the terms used in the claims are often used broadly or narrowly depending on the meaning of the terms that are commonly understood. It is better to explain while being conscious.

"Effect of the invention"

Here, the effect achieved by the configuration of the invention (means for solving the problem) is described. The effect of this invention is likely to be a repetition of the purpose of the invention. The effect section is intended to explain in an easy-to-understand manner specific effects obtained in relation to the configuration of the invention.

That is, in the section on the effects of the invention, it is desirable to explain in an easy-to-understand manner why the effects are obtained in relation to the configuration of the invention. For example, it is desirable to write the effect with a reason, such as "according to the apparatus or method of the present invention configured as described above, . . . can be achieved."

In addition, the effect of an invention is extremely important in asserting and impressing the inventive step necessary for obtaining a patent. It is better to list as many things as possible. The most desirable advantage is the original functional effect of the object of the invention, but if there are other derivative effects that are generally considered industrially desirable, such as cost reduction and structural simplification, as many as possible It is better to describe However, the following points should be noted.

The description in this effect section is closely related to the essence of the invention. Do not state effects that are not necessarily achieved by the structures recited in the claims. If such an effect is written, a claim may be required to add a limitation to that effect because the claim lacks a component to achieve that effect. It should be noted that the effects achieved only by the inventions or preferred embodiments described in the dependent claims should never be expressed as "according to the present invention", for example, "when has the effect of". Otherwise, a preferred configuration for achieving the effect may be recognized as an essential requirement of the main invention.

The description of the effect of the invention is not necessarily required under the current law, and by writing this, the purpose of the invention is construed in a restrictive manner, i.e., it is interpreted as if the purpose is to achieve the effect. Therefore, in order to obtain a patent, it is better to write the effect, but to broaden the right, it is better not to write the effect. However, when describing the effect, it is important to consider the balance between the two.

《Brief description of the drawing》

This section contains a brief description of the drawings used and the reference numbers of important parts shown in the drawings. The explanation of the drawings is such as "Fig. 1", "Fig. 2", etc., followed by "Plan view showing...", "Partial sectional view showing...", "Perspective view showing...", etc. It should be stated what kind of diagram it is.


Examples of the types of views used herein include, for example, top view, front view, side view, perspective view, section view, vertical section, horizontal section, partial section, enlarged view, partial enlarged section , developed view, partially cutaway front view, exploded view, circuit diagram, graph, diagram, flow chart, etc.


The descriptive language of this drawing should make it clear how it relates to the structure of the invention, for example, a perspective view showing the entirety of an apparatus according to one embodiment of the invention. , an enlarged view showing the details of the main part of the device, and a horizontal sectional view showing the part of the device according to another embodiment of the present invention. It is desirable to use an expression that clarifies whether

<<Modes for Carrying Out the Invention>>

The purpose of this section is to provide a reader (person skilled in the art) with an explanation to facilitate the implementation of the invention, and to explain the specific content of the invention to another reader (examiner) (the enablement requirement is satisfaction). Here, a detailed description will be given of the configuration, operation, and, if necessary, the method of manufacturing and the method of use, etc., in the case of concretely carrying out the invention. An embodiment of the invention is an embodiment of the invention specifically shown to support the subject matter of the invention described in the claims.
If not, it may be necessary to describe multiple embodiments. In particular, when the scope of claims is described broadly in order to obtain a broader right, it is necessary to describe embodiments, working examples, etc. that sufficiently support the scope of the claims. Depending on the technical content, for example, in the case of mechanical inventions, there are cases where the structure can be expressed only in words. Examples such as experimental results, clinical data, and lens data are essential in fields such as chemical inventions, pharmaceuticals, and optical lens systems.

In the embodiment, it is not necessary to disclose numerical values such as the dimensions and weight of the concrete structure. It is sufficient if the idea of

As for the order of writing, the structure may be explained first and then the function, or the structure and function may be interwoven. Which of these two formats should be adopted should be decided on a case-by-case basis by choosing the one that is easier to explain. In general, for inventions relating to mechanical structures, the configuration is first described, followed by the operation, and for inventions in the fields of electricity and electronics, the configuration and operation are often described together.

In the description of this embodiment, the symbols for the respective members shown in the drawings are used, but the members simply indicated by numbers, such as "1 is 2". is not preferable because it does not explain the configuration, and after the name of the member with the reference number in the drawing, such as "2 is fixed on 1 ..." It is desirable to describe the configuration concretely by attaching the reference numerals.

It should be remembered that the drawings are only for the purpose of helping understanding of the invention, and that the content of the invention should be explained in writing in principle. For example, even if a quadrangle that looks like a trapezoid is drawn on the drawing, it will not be possible to correct it later to limit it to a trapezoid. This is because it is not possible to clearly distinguish whether the trapezoid is intentionally drawn or the rectangle looks like a trapezoid due to the inaccuracy of drawing.

However, in the case of an explanation of an embodiment of an electric circuit, if the circuit configuration is explained in such detail that it can be understood without looking at the drawings, the specification will become redundant, so the contents can be understood by referring to the drawings. It is desirable to explain the degree. However, in this case, it is not desirable to explain only the function without explaining the structure at all, even though the structure of the electric circuit is obvious when looking at the drawing. Since the specification must merely explain the structure of the invention, it is not permissible to try to explain only the function in the body of the specification instead of explaining the structure with drawings. In other words, when explaining an electric circuit, it is better to proceed while explaining the structure little by little as well as the operation. For example, while explaining the structure of the circuit, its function is explained as follows: "The deflection angle of the pointer of A is adjustable by means of a variable resistor C whose one end is connected to the input terminal B of meter A." As you go along, you will be able to explain the content relatively concisely and sufficiently.

In addition, since there are many cases where each embodiment has a unique effect in the section of the embodiment of the invention, it is desirable to add the effect peculiar to the embodiment after the description of the operation.

Another thing to keep in mind with respect to the description of the embodiments is that the specification has the effect of excluding later applications. In other words, it has the function of a prior art document that excludes easily invented material from the description of others' later applications filed after the publication of the application, and The application has the function of a prior application that excludes the same invention, and in order to fulfill the latter function, it is necessary to describe the same level of description as the invention that can be a later application. For example, even if the concept of the invention is described, if the description at the level of the embodiment is insufficient, a later application at the level of the embodiment may be established. It is better to keep it. Concretely, it is good to mention a wide range of specific examples, such as "may be", "can be", etc., even if it is just words.

"Example"

This section should state the fact that the invention has been embodied. That is, the results of actual implementation or experimentation are described with numerical values such as specific sizes, speeds, weights, amounts, ratios, and times. Therefore, the tense of the sentence is expressed in the past tense.


In the case of inventions related to chemistry, in general, the actual experiment data and manufacturing method must be described. The materials used in the experiments and manufacturing methods, their methods, and their results are quantitatively explained.


In particular, in the case of inventions related to pharmaceuticals, the medicinal efficacy must be fully described with clinical data from the time of filing, because only the manufacturing method and administration method will be inadequate.


In addition, it is desirable to describe comparative examples for demonstrating the effects of the invention together with the working examples, if necessary. In this case, it is necessary to carefully check whether the provided data are such that the examples fall within the scope of the claimed invention and the comparative examples do not.

《Industrial applicability》

When the industrial applicability of the invention is unclear, the method of industrial application, production method, or method of use of the invention is described. However, since the industrial applicability is usually obvious, this description is not necessary.

<<Description of symbols>>

In the description column of the reference numerals, a blank is placed next to the number to indicate the name of the member indicated by the number, such as "1: substrate, 2: support, 3: rocking lever, . . . ". When there are multiple embodiments and different reference numerals are given to corresponding members across those embodiments, multiple numbers are arranged, for example, "1, 11, 21 ... cover", and collectively may be indicated as follows.


It is necessary to describe relatively important elements related to the constitutional elements of the invention described in the claims without omission in this column of codes, and it is used for explanation of details that are not directly related to the requirements of the invention. It is not necessary to describe the symbols that are used.


It is preferable to avoid showing drawings related to the prior art in the drawings as much as possible, and it is preferable that the prior art is explained without using the drawings, and that the drawings only show the configuration of the present invention. However, if it is necessary to explain the prior art using the drawings, the prior art may be explained using the drawings. In that case, the drawing that best represents the contents of the invention should be FIG.

Claims

(1) Basic format of claims

In the scope of claims, the structures necessary and sufficient to achieve the object of the invention are written in the form of nouns. Write the structure, not the purpose or effect. However, since it is possible to express the structure more broadly by describing the structure in an active manner, it is also permitted to use the active expression when the structure is uniquely specified. Claims are written differently depending on whether the invention is a product or a method.
If the invention is a product,

"consisting of (including comprising, etc.) A, B, C and D

X characterized by: "or,

Is it a form (Combination Style) in which multiple components are connected with and like "X characterized by consisting of (including, comprising, etc.) of A, B, and C." ,or
A configuration corresponding to the prior art, which is the premise of the invention, is described before "at", such as "in ..., X characterized by doing ...", and then a novel configuration that is the feature of the invention. The format represented by the so-called German patent (Continental Style, Jepson Style) is used. The latter form is particularly easy to write when the invention is a partial improvement of the prior art, but since the improvement is emphasized, it gives the impression that the improvement is not significant and makes it difficult to appeal the patentability. is not suitable.

In addition, when it is considered that the invention cannot be fully expressed only by the constitution, or when it is considered that the features of the invention can be expressed more clearly by describing the function, the following equivalents are considered to be the effects of the invention: It is also possible to add the description to the end.
"X consisting of A, B and C and characterized by..."

"In ..., X characterized by ... and thereby ..." In principle, the above X should be the same as the title of the invention.

Although it is preferable to formally express the claims in the claims such as "X consisting of A, B, C and D" so as to clarify the constituent elements of the invention, When it is difficult to do so, or especially when it concerns an improvement over the prior art and the improvement is considered sufficiently patentable, it is characterized You may use expressions such as
In addition, it has long been used in Japan to describe the configuration as it is using "providing" such as "X characterized by providing B in A, providing C in B, and D-connecting A and C." It is possible to use the format used, but although such Japanese expressions are allowed in Japanese, direct translations often do not result in claims that are accepted in foreign countries, so there is a possibility of filing a foreign application. Not recommended for applications with high
Furthermore, as the format of the claims, the main constituent elements are first described as "consisting of A, B, C and D, wherein the A is and the C is." It may be better to list and then define further features for that feature. This is suitable when the content of the configuration requirements is too complicated and listing the configuration requirements in order makes the content difficult to understand.
In either case, the organic coupling between the constituents should be made explicit, rather than listing each constituent separately. Otherwise, the overall configuration cannot be clearly specified.
If the invention is a process,
It is preferable to connect each step (process) constituting the invention in the form of "and", such as "Method Y characterized by performing ..., ..., and ...".
In this case, it may be necessary to use words that express the order of steps (before and after) such as "after", "next", and "at the same time" after "... and". .
Alternatively, an expression such as “a method characterized by comprising a step of …, a step of …, and a step of …” may be used.

(2) Points for drafting the scope of claims
In drafting the scope of a claim, it is essential to fully understand the essence of the invention. It is important to write down only the sufficient condition in a concise and clear expression. Since the scope of claims is a legal document (a contract with a third party) that expresses the content of the claimed invention, strict expressions are required and the content tends to be difficult to understand. It is desirable that the expression be as easy to understand as possible, as long as the expression does not have the possibility of being misread as being different from the intended invention.

Expressions to avoid

Affirmative language is required in the claims, and negative language should not be used. For example, a requirement such as "does not" or "does not have" cannot be used. This is because this does not mean that the requirements are limited, and the invention is not specified in such a way as to define everything other than certain things. In addition, selective or vague expressions are not permitted in the claims. Alternative expressions are conjunctions that express alternatives, such as “or, or, or”. In addition, the ambiguous expression is an expression whose range is unclear, such as "etc." and "about." This is because the invention is not specified. However, even if it is a selective expression or an unclear expression, it is a case where one thing is broadly expressed as a concept, and one specific term cannot be used, so such words are used to express is allowed as the case may be. For example, "according to the number or amount" and "elastic material such as rubber, plastic, etc." are examples.

When describing the constituent elements of a claim, always pay attention to whether or not the constituent elements are really necessary, whether broader conceptual words can be used to express the constituent elements, etc. Care must be taken not to impose excessive restrictions. In particular, since inventors often think narrowly about their inventions, the drafter of the specification must thoroughly examine each requirement to see if it is possible to use broader terms, or if there are no unnecessary requirements. It must be carefully examined whether For that purpose, it is necessary to separate from the embodiments presented by the inventor and grasp the essence of the invention. However, it should be noted that no matter how broad the patent is, it should not be extended to include prior art. This is because an invention claimed to include prior art is not patentable. Also, it should not be expanded to the extent that it includes unrealistic things that are far from common technical knowledge. It should be remembered that patents are intended only for things that can be used industrially.

Vague terms are not suitable for the scope of the claims, but terms that are well defined by those skilled in the art may be used without further explanation. In addition, when there is no suitable term, it can be used as a clear term if it is clearly defined in the text of the specification.

In the description of the scope of claims, the most important thing is to describe the constituent elements of the invention clearly and sufficiently broadly, and the format should be easy to express in relation to the content of the invention. should be selected. In particular, in terms of the form of expression, it is desirable to use as concise an expression as possible on the premise that the invention will be accurately expressed so as not to obscure the gist of the invention and to prevent the expression from being unnecessarily roundabout.

(3) Independent and dependent claims
The claims may be set forth in one or more claims, and the claims may, from a formal point of view, be independent or dependent. There is no difference in legal effect between the two.

Dependent claims are described in a form dependent on other claims, and the number of claims to be dependent may not be one. subordinate form.

A dependent claim is a claim that limits or specifically specifies a particular requirement stated in a dependent subject claim. add other requirements to the dependent claims, replace the requirements stated in the dependent subject claims with others, or refer to the dependent subject claims in their entirety as they are, and as a form of expression, In response to the requirement A, "X described in claim 1, characterized in that said A is ...", "Y characterized in that X described in claim 1 is used for ...", "Furthermore, B is used." It is described as "X" in claim 1, characterized in that it comprises:

Two or more requirements may be specified here, and may be "characterized by the fact that the above A is... and the above B is...".
When two claims are dependent, a selective expression such as "X in claim 1 or 2, wherein said A is..." is used to selectively depend on multiple claims. Make an expression like

When selectively depending on three or more claims, "...X in the first, second or third claim", "...X in the first, second or third claim", "...the X in the first, second or third claim." X described in (1) (in) any one of (1) to (3) from (1) to (3). Describe.

Arrangement of independent claims and dependent claims shall be such that the independent claim is described first, followed by the dependent claims dependent on the independent claim. Dependent claims that depend on more than one claim must appear after any of the claims on which they depend.
About the abstract

The purpose of the abstract is to provide a brief explanation of the content of the invention separately from the specification for the convenience of searches, etc., and it is not used as a subject of examination or as a material for interpreting the scope of rights. It is said that
Therefore, it is recommended to use simple technical expressions instead of using unique expressions intended to interpret the scope of rights, such as those used in the description of the claims. For example, the use of patent-specific terms such as "said", "the", and "...means" should be avoided as much as possible, and it is better to use terms that express the members themselves of the embodiments with reference numerals in the drawings.

Bad example: "The product is transported by the transport means..."

→ Good example: "Lighter 5 is conveyed by belt conveyor 8..."

The abstract should be written within 400 characters (within about 11 lines, including formulas and chemical formulas), divided into "problem" and "solution". If there are drawings, select the best one and describe the invention with reference to that drawing.

In the column of the problem, do not use expressions such as "the present invention ..." and "provide" in the specification that use unnecessary words, but directly express expressions such as "in ...". use.

Example: Improving the SN ratio in a magnetic tape playback device.

In the column of means for solving the problem, the gist of the embodiment shown in the selected drawing (only the portion that simply shows the gist of the invention will suffice) will be described using reference numerals. If there is room in the number of characters, the effects may be mentioned, but it is not necessary to mention different embodiments and modifications.
About drawings

The drawings are used as an aid to the explanation of the invention to facilitate the reader's understanding of the invention, but the drawings are only an aid and cannot be used as a substitute for the explanation of the invention. The invention must be clearly stated in writing. For example, just because a square was drawn in a drawing, it is not permissible to make a correction to limit it to an example of a square later. This is because a square is only an example of a polygon or an example of a simple figure, and it cannot be recognized that the idea of a square rather than a triangle is actively disclosed. Therefore, what is related to the idea of the invention or what is meaningful as an embodiment must be positively described not only in drawings but also in sentences.

In order to help the reader understand the invention, it is recommended to use drawings as much as possible. However, it is better to explain the prior art without using the drawings as much as possible, except in cases where the explanation cannot be done without the drawings. This is because the specification and drawings are primarily for the purpose of disclosing the invention for which a patent is sought, and should not be devoted to explaining the prior art.


For inventions involving mechanical structures with moving motion, it is desirable to use multiple drawings showing each stage of the motion so that the motion can be seen.
When describing a plurality of different embodiments, drawings should be prepared for each, and it is not preferable to show different forms in one drawing. However, when only a part of the whole is modified, the modified example may be indicated by a broken line or the like to save space.

In the case of inventions in the field of chemistry, especially inventions related to substances and compositions, it is often unnecessary, but in the case of inventions that use devices, it is also necessary in the field of chemistry.
About signs


Reference numerals are used in the drawings to indicate elements. The same reference numerals are used for the same members. Also, the same reference numeral must not be used for two or more different members. As the code, alphabets can be used in addition to numbers. Combinations of numbers and letters (2a, 3a, R1, A1, etc.) can also be used, but it is not acceptable to use combinations more frequently than necessary. This is because the characters in the drawings become small and difficult to find when reading.

Different reference numerals are used for corresponding elements in different embodiments. In the case of particularly similar embodiments, corresponding (not the same but similar, eg, 12, 22, 32) designations are used for corresponding members to facilitate understanding of the correspondence. It is common to change the digits of 100 for each different embodiment and use the same code for the corresponding members in the last two digits, but the number of digits of the code increases even though the number of members is not so large. should be avoided. This is because the drawing becomes difficult to see.

In US patent practice, there is a rule that everything in a claim must be in the drawings. Therefore, for applications that are likely to be filed in the United States, it is preferable to prepare drawings according to the rules from the time of filing in Japan. That is, all claimed variations must be shown in the drawings. The verbal content in the text may not be shown in the drawings, but the modification cannot be claimed later. However, if it is not new matter and can be added by amendment, there is no problem.








The previous series of inventions related to the conventional direction information acquisition method originated by the present inventor (the list is given and shown elsewhere in this paper)

"The strength of the received signal of a given satellite signal is
A fixed threshold value, i.e. a constant value.
Compared to
(And whether it is receiving a direct wave or it is shielded [However, even if the antenna is shielded, if the size of the shield is close to the wavelength, it will pick up the diffracted wave, so it will be completely shielded. Although it is difficult to say that
board"
It was something.

for that reason,
When the strength of the signals emitted by individual satellites in a constellation of satellites orbiting the earth is not uniform for some reason, in other words when the strength of the signals emitted by multiple individual signal sources is not uniform for some reason ,

"The strength of the received signal of a given satellite signal is
A fixed threshold value, i.e. a constant value.
Compared to
(And whether it is receiving a direct wave or it is shielded [However, even if the antenna is shielded, if the size of the shield is close to the wavelength, it will pick up the diffracted wave, so it will be completely shielded. Although it is difficult to say that
board"

But,
no longer,
The estimation or judgment is
It was difficult.


for example,

One satellite A is another satellite B to satellite K, and
A satellite signal that is outstandingly strong (compared to the transmission signal from other satellites B to satellite K, for example, as much as 5 dB, for example),
(It doesn't matter if it's poor maintenance, initial problems, aging deterioration, accidents due to meteorite collisions, etc., specification changes, generational differences, etc.)
If you were sending

Even if the signal from satellite A was finally received as a diffracted wave from behind the shield,

In other words, even if the diffracted wave is shielded,

Even if the diffraction loss is 2 dB, for example,

Still, compared to the outgoing signal from other satellite B to satellite K,

There is still a high possibility of showing a reception state as high as 3 dB.

Because

If you are receiving a direct wave from a signal source (satellite) that is sending out a weak signal,
When,
When receiving a diffracted wave diffracted at the edge of an obstruction from a signal source (satellite) transmitting a strong satellite
the judgment of
It was difficult.


(Here, it is an excellent feature that shielding objects with dimensions close to the wavelength of GNSS can be used, and the body method is always used.
A method that is effective and has a great effect in

According to the present invention, the reception situation is first divided into two in the sky,
In the sky on one side, for the GNSS antenna

using one's body

By creating a certain shielding situation,


After that,


(Or, of course, it can be done at the same time. In that case, two devices that can be regarded as having similar or equivalent performance can be used, and equivalent receivers can be connected to each and their reception conditions can be compared (here It is an excellent feature that shielding objects with dimensions close to the wavelength of GNSS can be used, and the body method is an extremely wonderful invention in that it can fully utilize the body that always exists with the user. It is a matter of course that it plays a role, and this is an original invention by the inventor who has repeated thought experiments and experiments, and it is possible to fuse various concepts from different fields. It was possible only with the academic background and passion of the present inventor, who had an academic background that was able to achieve this, and it is natural that it is impossible for a person skilled in the art to easily conceive of it.))
We should avoid wasting space by ranting about such obvious things.
The simultaneous measurement method of the present invention is also effective, and it is a matter of course that there is no hindrance to its realization. ) in the sky on one side, first create a reception situation by creating a certain shielding situation for the GNSS antenna,

Afterwards (or of course at the same time), in which case two antennas with similar or equivalent performance should be prepared.
Of course, it is also possible to connect equivalent receivers to each of them and compare their reception conditions.
We should avoid wasting space by ranting about such obvious things.
The simultaneous measurement method of the present invention is also effective, and it is a matter of course that there is no hindrance to its realization.

This claim is also written
■ What to do > myself ■)


Whether the transmitted signal strength of one satellite signal is stronger or weaker than that of another satellite,

For the signals emitted by the "same" one satellite,



On the other hand, the reception status data string is wonderful because it can be a shielding object (wavelength-sized body, water, electrolyte solution, or alcohol that has a frequency absorption in the 1.5 GHz band). , we are evolutionary organisms that came up from the sea on the earth to land
We can say that we have it, and we can say that 70% of it is water, and almost all objects that can be heated in a microwave oven can be used. It's great to fit in nicely
)

The diffracted wave is received,

On the other hand, the reception status data string is the one that received the direct wave, so

(I'll talk more about when it happens to be on or in the border area later.)
Whether the transmitted signal strength of one satellite signal is stronger or weaker than that of another satellite,
For the same signal,
On the other hand, the reception status data string is the one that received the diffracted wave,
On the other hand, the reception status data string is the one that received the direct wave, so
Which of the two reception status data strings is
In the diffracted wave reception situation,
Which
Check the direct wave reception status
It will get better just by doing some exercise,
this is,
The difficulty of the inventor's previous invention has completely disappeared,
very,
It becomes easier to distinguish
It becomes self-evident.
It has also been confirmed experimentally.

In this way
of an earlier invention
difficulty
I was able to overcome it.


again,
Because the previous invention was extremely original,
who truly understood this
there were few in the world.
Therefore,
the previous invention itself
another
This method

in short
the same signal source
Direct wave reception status and
the diffracted wave reception status
produce
which one
which one
discriminate
Even if that is the case,

and
Combining previous inventions by the inventor

The idea itself
cannot occur
it is conceivable that

Therefore, what a person skilled in the art can easily conceive is
that it's impossible to say
Make a note of it.






that kind of
As mentioned in (somewhere in) this article,
A direction information acquisition method comprising:

Alternatively, in the "claim description part" (this "part substantially corresponding to the claim description ●" is applicable to all claims described in this article and similar description parts) The direction information acquisition method shown,

In addition

Body is also used for shielding ・・・※101
characterized by


Or the direction information acquisition method shown in "Claim ●" (this "Claim ●" applies to all claims described in this article and similar or similar descriptions)


will also be asserted as a claim.


In the above *101 part, the following words can be inserted individually, in combination with each other, or by adding or removing sentences that further incorporate the gist of this article. for example:


○ Deploy GNSS antennas separately on the front and back of the body at the same time

○ Simultaneously deploy GNSS antennas separately on the front and back of the body, and also connect individual GNSS receivers to them

o Simultaneously deploying separate GNSS antennas on the front and back of the body, and also connecting them to separate GNSS receivers, and connecting them to separate recording devices,

o Deploy separate GNSS antennas simultaneously on the front and back of the body, and also connect separate GNSS receivers to them, and also connect separate recording devices to them, or , also deploying a received content comparison device connected to a separate recording device,

○ Simultaneously deploy GNSS antennas separately on the front and back of the body, and also connect separate GNSS receivers to them, and also connect separate recording devices to them, and those separately A received content comparison device connected to the recording device is also provided, and a data processing unit that produces direction information based on the result of the received content comparison device is connected to the received content comparison device.

○ Simultaneously deploy GNSS antennas separately on the front and back of the body, and also connect separate GNSS receivers to them, and also connect separate recording devices to them, and those separately A data processing unit that produces direction information based on the result of the received content comparison device is also connected to the received content comparison device, and the received content comparison device is connected to the received content comparison device. Also deploy a result output device that connects to the comparison device


(These explanations are given below:
Separate GNSS antennas on the front and back of the body [Naturally, one that supports multi-GNSS is also acceptable. As described in this paper], it is of course possible to simultaneously deploy GNSS receivers [multi-GNSS compatible] for each of them. [as also described in this paper], and to which a separate recording device is also connected, and a received content comparison device connected to those separate recording devices is also provided, and the received content comparison device A data processing unit that produces azimuth information based on the result of [the content of the calculation, that is, the method of comparison has already been described in this paper] is connected to the received content comparison device, and the received content comparison Deploy a result output device that connects to the device [The result may be presented by voice, or the orientation may be presented visually by using so-called VR glasses or AR glasses to duplicate the scenery outside. Alternatively, the skin stimulation may be applied to the forehead, arm, back of the hand, or the like, and may be presented by vibration or the like. Naturally good. As mentioned in this paper]


In the above *101 part, the following words can be inserted individually, in combination with each other, or by adding or removing sentences that further incorporate the gist of this article. for example:


○ By deploying one GNSS antenna on the front (or back) of the body and simply turning over only the GNSS antenna, the so-called "reversal" state described in this article can be embodied or realized [ In this case, there is no need to invert the body, so there is a great effect that it is not necessary to invert the body, which is more troublesome or complicated, or even the difficult body inversion is not necessary for the physically handicapped etc.]


○ And in this case, for a certain period of time
[For example, 1 minute, 30 seconds, 15 seconds, 10 seconds, etc., the optimum and shortest time length for judgment should be determined according to the performance of the GNSS receiver. It is natural that it will be short, but it is also one of the excellent features of the present invention that the user can select the optimum cost-performance ratio, and it can be used even in developing countries. There is human security in international peace operations, international peacekeeping operations (as UN activities), voluntary evacuation support for displaced people, escape support from conflict-affected countries, voluntary disaster relief, intergovernmental assistance, and international humanitarian assistance. It has a great effect that it can be used in the activities of
as one measurement state, after that, turn over only the GNSS antenna each time that time elapses,
[Or, if it is another method, it will be called reversing the antenna and the body],
Almost the same time as the other (other) measurement state
[Measurement is beautiful only at the same time, but it may be almost the same time.] This is because, when flipped over, if there is some kind of characteristic in sensitivity and it is more convenient for judgment, it is of course good to do so. Since it is an advantage of
as the other measurement state,
After that,
Their reception status was recorded (or it is natural that one of the most recent times can be saved without installing a recording device to save equipment costs and weight).
Recording of each recording device part
Compare with a comparison device
The signal from which satellite (signal source) is received as a diffracted wave
From which satellite (signal source) was the signal received as a direct wave?
determine or estimate
By
each
tied to the signal source (satellite)
Position information of the signal source (satellite)
take advantage of
the bearing or direction the user is facing
get information

○ At this time, one GNSS antenna is connected to one GNSS signal receiver, and one GNSS signal receiver is connected to one recording device.
(One reception state record and the other reception state record are recorded respectively)
are connected, and one recording device has one data processing
(Comparing the data recorded in one record of the reception state and the record of the other reception state, it is possible to determine whether the signal from a certain satellite (signal source) was received as a direct wave, or whether it was a diffracted wave. and based on the result of the determination, obtain the direction information that the user is facing))
may be connected, and furthermore, a result output device may be connected therefrom.

(It is of course possible to use the azimuth information obtained by various methods described separately in this paper (mode, modality, skin sensation such as hearing, sight, touch, temperature sensation, pain sensation, etc.) In the case of sound, multilingual However, it is not limited to language, but it can be melody, various SE sounds, natural sounds, animal voices, or cultural sounds (such as the sound of money at a temple, the sound of money at a Buddhist altar, etc.). It is good to hear the sounds of 12 different cultural spheres, such as the chirping of sparrows, the chirping of wild birds, and the sounds of the twelfth cultural sphere. It is of course possible to associate it with bow wow or meow in the language, or rather, it can be changed to a language acquisition system using them, or it can be developed further. In other words, it can be developed into a system that explains the scenery you will see in the language you want to learn, which can be developed into a story, or a storyteller system. This is of course a good thing, especially if it is a method of obtaining azimuth information that has a wide range of walking distances, but viewing, views, perspectives, and views are not the culture of our country or of Eastern philosophy. The purpose of the area is to
(Appreciation of Japanese gardens can also be positioned as one of them.) It would be nice to have explanations and explanations of such a cultural view flowing, and dare I say that is where the original value of this system lies, and where it is aimed. of. This is the world of Fifty-three Stages of the Tokaido, Hiroshige Ando, Katsushika Hokusai, and Van Gogh's world. When it is possible to estimate such scenery from the direction information when the user is looking at the scenery, it is not only possible to provide the direction information, but also if the user wishes (landscape commentary information beyond the direction information). -Cultural commentary on the scenery (such as the five-storied pagoda of ○ temple, which is designated as a national treasure by the Agency for Cultural Affairs, should be visible in or near the field of view, or ○ in the 100 cultural views, At this time, you can see the temple and make money (GNSS can also obtain the date and time), or the festival should be in the scenery in front of you in 5 minutes from today, such cultural information. , social information may also be provided, reading the scenery, waka, tanka, haiku inquiries, and if the response is correct by tapping, you may respond, in that case, vibration to obtain the tapping response As long as it has a built-in sensor, it can be claimed.Also, if you connect the weather forecast to the Internet, you should be able to see black clouds from the direction in front of you in a few minutes. It is also possible to provide information such as the arrival of heavy rain or heavy rain. Providing information that the time of sunrise will be given in several minutes, providing warnings about weather changes every moment in advance, or, if it is found to be a campsite, predicting the rise of the nearby river. , information can be provided, and commentaries tracing the historical development of waka, tanka, and haiku lyrically sang the scenery from the location and direction. Japan is a problem-oriented country and a pioneering country, Japan is also a tourism-oriented country, Japan aims to become an intellectual property-oriented country, IT-oriented country, Japan has declared itself as an IT-advanced nation, and Japan is aiming to become a science, technology and innovation-oriented nation. It is well suited to the policies of the Cabinet Secretariat, the Cabinet Secretariat, the Ministry of Economy, Trade and Industry, the Patent Office, the Ministry of Health, Labor and Welfare, the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, and the Minister of Internal Affairs and Communications.)


○ Of course, in this result output device, not only direction information but also positioning (latitude, longitude, altitude) information and time information are used for output (of course, it is good as a matter of course)

○ In this result output device, of course, not only direction information but also positioning (latitude, longitude, altitude) information and time information are used for output,
As a result, using the information database connected to the output device, information that is expected to be meaningful for the user in all fields can be displayed.
guess and offer

○ At the time of outputting the result at this time, (always or according to user's permission or request) is provided. I will reconfirm that it is the other ○ that meaning.) In this case, tourism, weather, culture, history, economy, industry, politics, literature, philosophy, poetry, crime, danger information , overseas (local) danger information (including information provided by the Ministry of Foreign Affairs, etc.), explanations in multiple languages about the scenery in front of you that contributes to language learning and events in the humanities and social sciences related to it, or learning support by doing so (Things that contribute to language learning, scientific learning, history learning, training in composing waka, haiku, tanka, etc., training in interpreter guides and tourist guidance skills, training in multiple languages, or support for their work (for example, priming in psychology) A direction information acquisition method characterized by simultaneously providing related words and topics in the mother tongue or target language so that the language will come out smoothly with support aimed at effectiveness.

○ When outputting the result at this time, confirm that the result output device is connected to the Internet connection device (a direction information acquisition method characterized by that). recheck)

○Before outputting the results of this age, connect to the Internet, obtain and provide related information (Confirm that it is a direction information acquisition method characterized by (the following is the same as before) reconfirm that there is

○ For the result output at this age, the obtained direction information acquisition method (using the positioning result and the time result) is also used, such as a virtual character using augmented reality technology (such as Pokemon GO) A direction information acquisition method characterized by forming a double-imprinted world with a real-world image and a map, and providing the double-imprinted image and the virtual reality world to the user. (Re-confirm that the following is the same as before)


○When obtaining azimuth information by this method, in addition to shielding the body, or
The dipole moment of water, alcohols, etc., which also show specific absorption characteristics for GNSS satellite signals (already invented by the inventor) By using a liquid or gel made of molecules with check)

○It is generally not easy to distinguish between reception as a direct wave and reception as a diffracted wave. (This appears as a phenomenon in which the signal strength drops sharply, that is, the frequency of drops is high.) I have found that it is possible), so the SS communication method
(The SS communication method is originally used for distance measurement, etc.), which can be said to be a negative characteristic. We carried out epilepsy with a grand idea that no one could have thought of or could possibly do, and repeated experiments. This was made possible only through the accumulation of know-how unique to the company.)
)
It does not mean that it is limited because it is possible to use the characteristics of the body (or the like), but the body is always with the user, so it is very convenient and it is possible to actively use it. It can only be realized when combined with the idea of making positive use of the characteristics of the SS communication system mentioned earlier. The invention was made possible only because he graduated from the Department of Basic Sciences, the University of Tokyo, and has rare academic knowledge that spans a wide range of fields, such as a substance with large complex loss and tangent loss δ in the waveband, and a material with physicochemical properties. But by using them comprehensively (incorporating this novel idea),
Distinguish between reception as direct waves and reception as diffracted waves
(A direction information acquisition method characterized by confirming that both before and after are the same as ○, and confirming that the following is the same as before.)

○ However, in this case, the boundary area is excluded, and the fixed viewing angle width (for example, a band of 10 degrees or 15 degrees) should be treated differently for the boundary area.

○At the age of using the human body, which is a small shield, or when using the human body of an even smaller child, the method of actively turning over only the GNSS antenna (not the whole body) to take

○At the age of using the human body, which is a small shield, or when using the human body of an even smaller child, the method of actively turning over only the GNSS antenna (not the whole body) , and flip the body and the GNSS antenna together, and combine those results to make a judgment (by making a more accurate judgment) (in this way, various developments can be taken) It is a noodle that produces a great effect of the present invention)


○At the age of using the human body, which is a small shield, or when using the human body of an even smaller child, the method of actively turning over only the GNSS antenna (not the whole body) , and/or take the method of inverting the body and the GNSS antenna, and combine those results to make a judgment (by making a more accurate judgment) (in this way, various developments can be taken This is also a great effect of the present invention), and, alternatively, two or more people cross their shoulders and take a shape in which their sides are in close contact or a shape in which their sides are slightly overlapped to create a larger integrated shield. Place the GNSS antenna near the center etc.


○At the age of using the human body, which is a small shield, or when using the human body of an even smaller child, the method of actively turning over only the GNSS antenna (not the whole body) , and/or take the method of inverting the body and the GNSS antenna, and combine those results to make a judgment (by making a more accurate judgment) (in this way, various developments can be taken This is also a great effect of the present invention), and, alternatively, two or more people cross their shoulders and take a shape in which their sides are in close contact or a shape in which their sides are slightly overlapped to create a larger integrated shield. Place the GNSS antenna near the center, etc. In that case, if it is difficult to turn over the integrated type, only the GNSS antenna should be turned over.

○At the age of using the human body, which is a small shield, or when using the human body of an even smaller child, the method of actively turning over only the GNSS antenna (not the whole body) , and/or take the method of inverting the body and the GNSS antenna, and combine those results to make a judgment (by making a more accurate judgment) (in this way, various developments can be taken This is also a great effect of the present invention), and, alternatively, two or more people cross their shoulders and take a shape in which their sides are in close contact or a shape in which their sides are slightly overlapped to create a larger integrated shield. Place the GNSS antenna near the center, etc. Even in that case, if it is difficult to turn over the GNSS antenna as an integrated unit, take a method of turning over only the GNSS antenna, or Flip the whole GNSS antenna as it is


○At the age of using the human body, which is a small shield, or when using the human body of an even smaller child, the method of actively turning over only the GNSS antenna (not the whole body) , and/or take the method of inverting the body and the GNSS antenna, and combine those results to make a judgment (by making a more accurate judgment) (in this way, various developments can be taken This is also a great effect of the present invention), and, alternatively, two or more people cross their shoulders and take a shape in which their sides are in close contact or a shape in which their sides are slightly overlapped to create a larger integrated shield. Place the GNSS antenna near the center, etc. Even in that case, if it is difficult to turn over the GNSS antenna as an integrated unit, take a method of turning over only the GNSS antenna, or At that time, the configuration with two or more people may be a monolithic shape, a wedge-shaped shape, a U-shaped shape, or any other shape, so do it in that shape.








○ However, in this case, except for the boundary area, the fixed viewing angle width (for example, a belt-like width of 10 degrees or 15 degrees) should be treated differently for the boundary area, and the diffracted wave and the direct wave If it is difficult to distinguish between them, they are regarded as being in the boundary area, and if they are consistent with the discrimination information of other satellite signals, rather than contradicting them, they rather corroborate the discrimination information of other satellite signals. , as information, or rather as information corroborating the correctness of other satellite signal discrimination information




○ Information provided at the same time as the output of this year's result, estimates the user's direction and interest from the positioning result, the date and time acquisition result obtained at the same time as the positioning, and the direction information (for example, information about the direction the user is facing). and (or in addition may be exploited by knowing from analysis that the orientation is preserved), extrapolate the view, and describe the content contained in or associated with the view.


○ In this result output device, of course, not only direction information but also positioning (latitude, longitude, altitude) information and time information are used for output,
As a result, using the information database connected to the output device, information that is expected to be meaningful for the user in all fields can be displayed.
guess and offer


○ By deploying one GNSS antenna on the front (or back) of the body and simply turning over the GNSS antenna there, the so-called "reversal" state described in this article can be embodied or realized. [In this case, since the body does not need to be turned over, there is a great effect that it is not necessary to turn over the body, which is more troublesome or complicated, or even the body turn over that is difficult for the physically handicapped etc. is unnecessary.]


○ By deploying one GNSS antenna on the front (or back) of the body and simply turning over the GNSS antenna there, the so-called "reversal" state described in this article can be embodied or realized. [In this case, since the body does not need to be turned over, there is a great effect that it is not necessary to turn over the body, which is more troublesome or complicated, or even the body turn over that is difficult for the physically handicapped etc. is unnecessary.]



During the exchange of opinions on disaster-related responses
ten lessons

・Don't be too cautious in normal times. Be bold in an emergency...
・Human life is the top priority...
・The source of action is information
・Initial response determines the success or failure of disaster response.
・Organizational management in the event of an emergency is top-down.
・Logistical support and rest are the most important considerations for a commander. Do not leave things up to subordinates.
・It is important to take precautionary measures for restoration patterns. Keep your recovery plan simple and don't neglect training.
・Staff are creators and performers
・The point of public relations is promptness and provision of information on recovery prospects



http://anshin.pref.tokushima.jp/docs/2012082900114/
Quote from Tokushima Prefecture's disaster prevention and crisis management information

Looking at this kind of information, I realized once again the importance of valuing all aspects of initial response, self-help, mutual assistance, and public assistance, as in the present invention. It is once again recognized that being prepared by doing what you can, and responding with self-help and mutual assistance in times of emergency are very effective in dealing with modern disasters. This is an aspect that is often forgotten.


“Learn about the Nankai Earthquake – Earthquake and Tsunami Monument in Tokushima Prefecture” (30th) – “Ten Precepts of Tsunami”

January 8, 2010


Tsunami ten precepts

The 30th is "Tsunami 10 Lessons" in Kaifu District Kaiyo Town Kainan Office Plaza in front of Asakawa Branch Office.

Name: Ten Precepts of Tsunami

Location: Asakawa, Kaiyo-cho, Kaifu-gun, 26-4 Higashi Kawayori, Kainan government building Asakawa branch office square

Established: December 21, 1996

Earthquake: Showa Nankai Earthquake (December 21, 1946)



Next to the Nankaido Earthquake and Tsunami Monument commemorating the 50th anniversary of the earthquake, the Ten Precepts of Tsunami are engraved. It includes the following: "Some tsunamis may be higher than the highest tide level signs of the Showa Nankai Earthquake Tsunami that have been erected in the district; It does not necessarily mean that you will be towed, evacuate to a nearby high place quickly, and teach how to move ships.



"Lesson"

It is important for each and every resident to learn from the Ten Lessons, know the weaknesses of their own area, and take appropriate measures to deal with tsunami.



Next time, I will introduce the monument of Asakawa, Kaiyo Town.

The following text and photographs show the ten precepts inscribed on the stone monument.
http://anshin.pref.tokushima.jp/docs/2012082900114/
http://anshin.pref.tokushima.jp/docs/2012082900114/files/dN0weAWO.gif








There is also information on: http://anshin.pref.tokushima.jp/zokusei/serialization/ Looking at it this way, the importance of valuing all aspects of initial response, self-help, mutual assistance, and public assistance as in the present invention is reaffirmed. , as in the present invention, do what you can do as much as possible without leaving it to others, and in the event of an emergency, respond with self-help and mutual assistance. It is done. This is an aspect that is often forgotten.

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Disaster Prevention Tokushima Podcast No. 75 "Reviewing" - Disaster Prevention Activities of Regional Medical Associations (released March 29, 2010) (8/23) (April 11, 2014 Crisis Management Policy Division)
Disaster Prevention Tokushima Podcast 74th DMAT latest situation (released on March 22, 2010) (April 4, 2014 Crisis Management Policy Division)
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Disaster Prevention Tokushima Podcast 72nd What is required for disaster response (released March 1, 2014) (March 21, 2014 Crisis Management Policy Division)
Disaster Prevention Tokushima Podcast 71st "Civil Protection Drill" - New Disaster Prevention Drill (released on February 22, 2014) (March 14, 2014 Crisis Management Policy Division)
Disaster Prevention Tokushima Podcast 70th Foot Bath Volunteer (released on February 15, 2014) (March 7, 2014 Crisis Management Policy Division)
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Disaster Prevention Tokushima Podcast 68th Incident Command System (released on February 1, 2014) (February 21, 2014 Crisis Management Policy Division)
Disaster Prevention Tokushima Podcast 67th "Disaster Prevention Education Challenge Plan" (released January 25, 2014) (February 14, 2014 Crisis Management Policy Division)
Disaster Prevention Tokushima Podcast No. 66 Growing Lessons - Looking Back on the Great Hanshin-Awaji Earthquake - (released January 18, 2010) (February 7, 2014 Crisis Management Policy Division)



There is also information on:
http://anshin.pref.tokushima.jp/bunya/tunamihi/
Looking at it in this way, the importance of valuing all aspects of initial action, self-help, mutual assistance, and public assistance, as in the present invention, is recognized again. It is once again recognized that self-help and mutual assistance in the event of an emergency are very effective in dealing with modern disasters. This is an aspect that is often forgotten.


Earthquake/Tsunami Monument

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About the serialization of "Knowing the Nankai Earthquake - Earthquake and Tsunami Monument in Tokushima Prefecture"


Earthquake/Tsunami Monument

Japan's oldest tsunami monument: Memorial monument for the 1364 Shohei Nankai earthquake tsunami "Koreki Monument" Higashiyuki, Minami-cho, Kaifu-gun, Tokushima Prefecture

As a resource to learn about the history of earthquake and tsunami damage, we have compiled "Knowing the Nankai Earthquake - Earthquake and Tsunami Monument in Tokushima Prefecture". Many valuable old earthquake and tsunami monuments remain in this prefecture, and many useful lessons that should be utilized for future earthquake and tsunami disaster prevention are engraved on these monuments.

From the next time, we will introduce monuments, memorial monuments, plaques, etc. related to the past Nankai earthquake and tsunami that remain in various parts of the prefecture. (See attachment: Location of earthquake and tsunami monument in Tokushima Prefecture)

~Words at the beginning~

Professor Emeritus, Tokushima University Hitoshi Murakami

The next Nankai earthquake will occur in the first half of this century, and its energy will be more than four times that of the 1946 Showa Nankai earthquake.In Tokushima Prefecture, it is estimated that 4,300 people will die and 49,700 buildings will be completely destroyed. The citizens of Tokushima must work together to face the next Nankai earthquake and strive to minimize the damage.

This booklet summarizes the survey results of monuments, memorial monuments, plaques, etc. (hereinafter collectively referred to as monuments) related to the past Nankai earthquake and tsunami that remain in various parts of the prefecture. Along with a memorial service for the victims, the monument also contains the thoughts of our predecessors that we should never let future generations experience such tragic damage again. I have to inherit it.

In Tokushima Prefecture, there are many old and valuable earthquake and tsunami monuments that are unparalleled elsewhere. These include the 1361 Shohei Nankai Earthquake, the 1605 Keicho Nankai Earthquake, which is said to be the oldest tsunami monument in Japan, and the 1707 Hoei Earthquake, and the 1854 Ansei Nankai Earthquake, which are said to be the oldest tsunami monuments in Japan. Furthermore, in addition to the monument immediately after the 1946 Showa Nankai Earthquake shortly after the end of the war, you can also see new monuments built in recent years, such as the monument marking the tsunami height of the 1960 Chile earthquake tsunami that occurred overseas.

Many useful lessons that should be utilized for future earthquake and tsunami disaster prevention are engraved on these monuments. However, there are places where the faces of the monuments have been weathered and worn, making the inscriptions unreadable, while there are also areas where the inscriptions are revived and new monuments are erected in order to carry on the thoughts of their predecessors. In addition to the monuments featured here, it is possible that there are still earthquake and tsunami monuments in various parts of the prefecture, and it is hoped that this booklet will serve as an opportunity to discover these precious monuments.

This booklet contains 1) the name of the monument, 2) the names of past Nankai earthquakes, 3) the location and map of the monument, 4) the photograph of the monument and an outline of the inscription, and 5) the lessons learned from the monument. increase.

With this booklet in hand, we hope that you will visit the site, think about the damage at that time, make use of the lessons of the monument, and help prepare yourself for the next Nankai earthquake. In addition, I would like you to use it for disaster prevention education and disaster prevention learning in schools and communities.

Today, the original wetlands, ponds, and salt pans have been reclaimed, and the topography, land use, and social structure have changed significantly since the Nankai earthquake in the past. It is possible that Therefore, when the next Nankai earthquake strikes, I would like all of the people of the prefecture to think about a system that maximizes the functions of self-help, mutual assistance, and public assistance, minimizes damage, and enables early recovery and reconstruction.

It is my hope that you will find hints of wisdom from the cries of our predecessors and the wisdom of applying the lessons of the past to the present.


There is also information on:
http://anshin.pref.tokushima.jp/bunya/tunamihi/

Looking at it in this way, the importance of valuing all aspects of initial action, self-help, mutual assistance, and public assistance, as in the present invention, is recognized again. It is once again recognized that self-help and mutual assistance in the event of an emergency are very effective in dealing with modern disasters. This is an aspect that is often forgotten.

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"Learning about the Nankai Earthquake - Earthquake and Tsunami Monument in Tokushima Prefecture" (37th: Final) - Nankai Earthquake and Tsunami "Highest Tide Marker" (February 26, 2010, Tokushima Zero Operation Division)
"Learn about the Nankai Earthquake - Earthquake and Tsunami Monument in Tokushima Prefecture" (No. 36) - Shishijii "Nankai Earthquake and Tsunami Maximum Tide Marker" (February 19, 2010, Tokushima Zero Operation Division)
"Knowing the Nankai Earthquake - Tokushima Prefecture Earthquake and Tsunami Monument" (No. 35) - Tomoura "Kaijoki" (February 12, 2010, Tokushima Zero Operation Division)
"Learn about the Nankai Earthquake - Earthquake and Tsunami Monument in Tokushima Prefecture" (34th) - Oiwa "Keicho-Hoei Earthquake and Tsunami Monument" (February 5, 2010, Tokushima Zero Operation Division)
"Learning about the Nankai Earthquake - Earthquake and Tsunami Monument in Tokushima Prefecture" (33rd) - Former Mutsuta Pass Jizoson "Memorial Tower" (January 29, 2010, Tokushima Zero Operation Division)
"Knowing the Nankai Earthquake - Earthquake and Tsunami Monument in Tokushima Prefecture" (32nd) - Asakawa Senkoji Temple "Great Earthquake Tsunami Chronicle" plaque (January 22, 2010, Tokushima Zero Operation Division)
"Learn about the Nankai Earthquake - Earthquake and Tsunami Monument in Tokushima Prefecture" (31st) - Asakawa Misaki Shrine "Great Earthquake Tsunami Chronicles" (January 15, 2010, Tokushima Zero Operation Division)
"Learn about the Nankai Earthquake - Earthquake and Tsunami Monument in Tokushima Prefecture" (30th) - "Ten Precepts of Tsunami" (January 8, 2010)
Tokushima Zero Operation Division)
"Learn about the Nankai Earthquake - Earthquake and Tsunami Monument in Tokushima Prefecture" (No. 29) - "Nankaito Earthquake and Tsunami Historical Monument 50 Years After the Earthquake" (December 25, 2009, Tokushima Zero Operation Division)
"Learn about the Nankai Earthquake - Earthquake and Tsunami Monument in Tokushima Prefecture" (No. 28) - Asakawa Kannondo stone steps "Tsunami attack point stone marker" (December 18, 2009, Tokushima Zero Operation Division)

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In addition, regarding the drawings for this application, it seems that there is a problem with the online application software, but inevitably, some of the vertical and horizontal lines regarding the drawing of the body cannot be drawn in the original drawing at hand. Although there are some problems that are not clearly displayed for some reason, they can be viewed by supplementing the line segments as they should be. Thank you very much.


for example,
A horizontal line segment on the lower side of the paper surface of FIG.
The vertical line segment on the left side of the page of Figure 15,
including the vertical line segment on the left side of the page in FIG.
Regarding this application, it seems that the drawings are due to a problem with the online application software. Although it is drawn in the original drawing at hand, there are some defects that are not clearly displayed for some reason, but these are the line segments that should be there and compensate for them. We look forward to seeing you there.


A combination of the following methods may also be used.
・Maximum likelihood method
・It rotates clockwise (or counterclockwise) by a degrees/t seconds. It's okay. It means to stay still for t seconds. When changing the angle abruptly, it is shifted clockwise by a degrees (vice versa).
・Propose a device that analyzes the accumulated data like artificial intelligence.
a = 360 degrees/60 seconds = 6 degrees/second, and this is the movement of the second hand if rotated clockwise.

By imagining the screen and sound of the time signal before the regular news on NHK-TV, it is possible to easily grasp the time and the angle of rotation, and to perform the rotation accurately and unexpectedly while maintaining unexpected accuracy. It is.
・Assuming that sufficient positioning has been done in advance, even roughly, or even if it is not immediately before, if positioning has been carried out at least once in or near the land within about two months before Elevation, azimuth and current latitude, longitude and altitude of positioning satellites
holds. By using it, the current time and the elevation and azimuth angles of each satellite group in the sky can be calculated immediately.
ihyou
・It is sufficient to inform the device of a and t in advance. (Also the direction of rotation z).

・Afterwards, the results can be obtained simply by rotating along the a and t (and the rotation direction z) along the parameters of the sky (faithfully) (excellent) A direction information acquisition method.

・For example, if a = 360 degrees / 60 (seconds) = 6 degrees, t = 1 (seconds), after telling the device, the user should move the second hand on the dial of an analog clock. On the ground surface, the body should be rotated clockwise around the body axis as viewed from above. It takes one minute from the start to the end of the measurement.

・For example, if a = 360 degrees / 4 = 90 degrees, t = 15 (seconds), after telling the device, the second hand on the dial of the analog clock will move once every 15 seconds. , 90 degrees each, the user should rotate clockwise around the body axis of the body on the ground surface as viewed from above. It takes one minute from the start to the end of the measurement.

・For example, if a = 360 degrees / 4 = 45 degrees, t = (seconds), after telling the device that, the second hand on the dial of the analog clock will move once every 15 seconds. The user should rotate clockwise around the body axis of the body on the ground so that it moves by 90 degrees when viewed from above.

That's what I said.

・It is natural that a turntable on which a person rides and automatically rotates may be used as necessary.
- In the case of a wheelchair, such a function may be attached to the wheelchair. In recent years, electric wheelchairs equipped with rechargeable batteries are also widely used, so they rotate at a constant speed substantially around a vertical axis, or produce a result similar to rotation.
It is clear that an exercise wheelchair can be easily realized. (It goes without saying that in today's world where automobiles capable of automatic parking (parking) operation are widely used, it can be easily realized as a normal thing.) is)
・Rotation or substantially the same motion as rotation, which is also possible with a single-person land mobile device such as a Segway, is easily possible (either by itself or as a pre-programmed movement, or both) It goes without saying that It is clear that the same applies not only to land mobiles, but also to single-person air mobiles and similar air mobiles. Obviously, the same is true for single-person and similar maritime vehicles.


After completing one set of direct/reverse measurement, even if you set an offset angle of 90 degrees and do another new set of direct/reverse,
As mentioned above, after facing each other, do not suddenly turn over. ), and then buy another 90 degrees
, is also good.

There is no need to stick to the 180-degree rotation called reversal or the 90-degree rotation mentioned above, and the above-described rotation of 6 degrees may be used.


・In recent years, we have entered an era in which not only 1Hz output but also GPS (GNSS) receivers that output 10Hz or more are frequently seen in the low-priced consumer product market. Using such equipment, even if a = 6 degrees and t = 1 second, each second of t contains information of 10 Hz or more. stability, countermeasures against signal strength variation).


A method that combines ki and below may also be used.
・Maximum likelihood method
・It is also possible to rotate clockwise (or counterclockwise) by multiplying a degrees by t seconds.

・In other words, in a certain direction, it stands still for t seconds (more specifically, after being still for t seconds, in other words, after t seconds), and then at an angle of a degrees (from the sky It rotates clockwise if viewed clockwise), then stands still for t seconds (more specifically, after it stands still for t seconds, in other words, after t seconds), and then rotates at an angle of a degrees It is also possible to rotate only (clockwise if viewed from the sky clockwise), and then repeat the same process as many times as necessary. The same thing was repeated twice here, and the rest was omitted. It may be easier to understand and perform until a 360 degree rotation is performed.

・It means to stay still for t seconds. When changing the angle abruptly, it is shifted clockwise by a degrees (vice versa).

・Propose a device that analyzes the accumulated data like artificial intelligence.

・This can be "approximately" approximated by rotational motion at a speed per second. It is of course possible to do so, because in many cases no problem arises.

If a = 360 degrees/60 seconds = 6 degrees/second, and it rotates clockwise, this is the movement of the second hand.

By imagining the screen and sound of the time signal before the regular news on NHK-TV, it is possible to easily grasp the time and the angle of rotation, and to perform the rotation accurately and unexpectedly while maintaining unexpected accuracy. It is.
・Assuming that sufficient positioning has been done in advance, even roughly, or even if it is not immediately before, if positioning has been carried out at least once in or near the land within about two months before Elevation, azimuth and current latitude, longitude and altitude of positioning satellites
holds. By using it, the current time and the elevation and azimuth angles of each satellite group in the sky can be calculated immediately.
ihyou

・A and t should be notified to the device in advance. (Also, the rotation direction z as seen from the sky may be notified to the device in advance). An input device for that purpose should be provided in the device. A device for inputting by voice has been widely used in recent years, so it is sufficient to use it. Alternatively, a display device that displays digital numbers and a switch that increases or decreases the digital numbers may be used as input devices. In this case, for example, it is a well-known technology nowadays to input some digital numbers, similar to setting the current time on a digital clock. Since it is not essential, further description is omitted because it deviates from the essence of the product.

・Afterwards, the results can be obtained simply by rotating along the a and t (and the rotation direction z) along the parameters of the sky (faithfully) (excellent) A direction information acquisition method.

・For example, if a = 360 degrees / 60 (seconds) = 6 degrees, t = 1 (seconds), after telling the device, the user should move the second hand on the dial of an analog clock. On the ground surface, the body should be rotated clockwise around the body axis as viewed from above. It takes one minute from the start to the end of the measurement. Even in this case, for example, GNSS receivers that output data 10 times per second are available on the market in recent years. Therefore, it is possible to easily compare reception states in the positive direction and reversed direction.

By superimposing the azimuth information obtained as a result of comparing the received signal strength and received signal stability in the opposite direction and the opposite direction, it is possible to easily obtain even more precise azimuth information. be.

(Also, on a side note, it is not necessary to accumulate the azimuth information obtained as a result of comparing the received signal strength and the received signal stability in the opposite direction and the reversed direction of reception conditions individually. Just as an example, the satellite signal received as a direct wave, along with the rotation <at some rotation angle, once has both features that are the reception characteristics of the boundary area feature After that, it changes to a diffracted wave reception state, and also with rotation, <at a certain rotation angle, it has both characteristics that are the reception characteristics of the boundary area characteristics once. After reaching the receiving state, the receiving state changes again to that of the direct wave.The characteristic of this change is examined by setting various values for The model is searched for θ that fits (maximizes the suitability function or likelihood), where the suitability function or likelihood is the sum of the suitability for each satellite. It would be better if


・Also, for example, if a = 360 degrees / 4 = 90 degrees, t = 15 (seconds), that fact was communicated to the device
Above, on the dial of an analog clock, the second hand moves once every 15 seconds, 90 degrees at a time, so that the user rotates clockwise around the body axis on the ground surface as viewed from above. should be rotated to It takes one minute from the start to the end of the measurement.

・For example, if a = 360 degrees / 4 = 45 degrees, t = (seconds), after telling the device that, the second hand on the dial of the analog clock will move once every 15 seconds. The user should rotate clockwise around the body axis of the body on the ground so that it moves by 90 degrees when viewed from above.

That's what I said.

If necessary, clockwise and counterclockwise rotations may be mixed, or the rotation angles may be interwoven with each other, and the difference can be easily realized by, for example, inputting a numerical value with a negative sign for counterclockwise rotation.
If it is necessary to interweave large and small rotation angles, all that is necessary is to enter them as a sequence. At that time, it is only necessary to input the time to stand still at that angle (direction) as a part of the sequence at the same time. thing is


・It is natural that a turntable on which a person rides and automatically rotates may be used as necessary.
- In the case of a wheelchair, such a function may be attached to the wheelchair. In recent years, electric wheelchairs equipped with rechargeable batteries are also widely used, so they rotate at a constant speed substantially around a vertical axis, or produce a result similar to rotation.
It is clear that an exercise wheelchair can be easily realized. (It goes without saying that in today's world where automobiles capable of automatic parking (parking) operation are widely used, it can be easily realized as a normal thing.) is)
・Rotation or substantially the same motion as rotation, which is also possible with a single-person land mobile device such as a Segway, is easily possible (either by itself or as a pre-programmed movement, or both) It goes without saying that It is clear that the same applies not only to land mobiles, but also to single-person air mobiles and similar air mobiles. Obviously, the same is true for single-person and similar maritime vehicles.


After completing one set of direct/reverse measurement, even if you set an offset angle of 90 degrees and do another new set of direct/reverse,
As mentioned above, after facing each other, do not suddenly turn over. ), and then buy another 90 degrees
, is also good.

There is no need to stick to the 180-degree rotation called reversal or the 90-degree rotation mentioned above, and the above-described rotation of 6 degrees may be used.


・In recent years, we have entered an era in which not only 1Hz output but also GPS (GNSS) receivers that output 10Hz or more are frequently seen in the low-priced consumer product market. Using such equipment, even if a = 6 degrees and t = 1 second, each second of t contains information of 10 Hz or more. stability, countermeasures against signal strength variation).


If necessary, clockwise and counterclockwise rotations may be mixed, or the rotation angles may be interwoven with each other, and the difference can be easily realized by, for example, inputting a numerical value with a negative sign for counterclockwise rotation.
If it is necessary to interweave large and small rotation angles, all that is necessary is to enter them as a sequence. At that time, it is only necessary to input the time to stand still at that angle (direction) as a part of the sequence at the same time. It is natural.


Arbitrary numerical values may be used for the above a and t.
Of course, any direction may be used as the rotation direction.
Of course, the output of the GNSS receiver is not limited to 1 Hz, but may be any value such as 10 Hz or 50 Hz.
Of course, the above likelihood may be tuned up according to the individual characteristics of the low-cost GNSS receiver to be used so as to maximize the characteristics of obtaining direction information. It goes without saying that a GNSS receiver equipped with a self-learning function that learns and performs the tune-up by itself may be used. Such machine learning, deep learning, and artificial intelligence learning methods are detailed in books (described elsewhere), so I will leave them to books. In recent years, the report and related documents at the Artificial Intelligence Technology Strategic Council chaired by Prime Minister Shinzo Abe, and the books of committee members and members, the Cabinet Office Comprehensive Science, Technology and Innovation Council chaired by Prime Minister Shinzo Abe For example, if you search for machine learning on Amazon, etc., you will find many hits on various books, such as the books of Professor Masuo of the University of Tokyo, related reports and related documents, etc. It is actively researched and activated on google, etc., and reprinting the contents of those books here will only bother the readers, so please refrain from detailed descriptions of those books, etc. will be handed over to
Designs and Applications of Wearable
GPS Receiving Unit with Scalable
Azimuth Limitation Ability
Masato Takahashi
Supervisor Professor Ryosuke Shibasaki
April, 2009
Department of Advanced Interdisciplinary Studies
Graduate School of Engineering

1
Contents
Chapter 1 Introduction 1
1.1 Background . . . . 3
1.3 Conventional approach 2: GPS single positioning receiver .
1.4 Conventional approach 3: carrier-phase GPS receiver .
Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation 27
2.1 Parallel back-to-back unit configuration .
2.2 Single unit configuration .
2.3 Multiple unit configuration with arbitrary angle 642.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limitation
algorithm .
3.1 Expected value of azimuth limitation width with parallel back-to-back 96
3.2 Effect of scalability .
3.3 Effect of satellite constellation .
3.4 Effect of number of acquired gps satellite signals .
3.5 Effect of angle for dual unit configuration 124
3.6 Critical points on coding and debugging process 126Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System 161
4.1 Experiments in the framework using GPS logger v2.4 (Sparkfun) 214
4.2 Stepping motor system .
4.3 GPS antenna and receiver unit: SONY IPS5000 .
4.4 UART-to-USB conversion module .
4.5 Electromagnetic wave abrosption material (for specific frequency band
in far field) .
4.6 Noise suppression sheet (measurements for GHz noise or coupling suppression in near field) 235
4.7 Transparent visibility shield windows .
4.8 Conditions and parameters of prototype experiment .
4.9 Result of performance evaluation of prototype system .
4.10 software .
4.11 software: rotation.bas .
4.12 software: azl93.1.bas .
4.13 Realtime program for future's wearable or portable prototype system 293
Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum
Likelihood Estimation 306
5.1 Principle of maximum likelihood estimation 306
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 307
2 Contents
5.3 Results of performance evaluation of prototype with maximum likelihood
estimation .
5.4 Comparison of simulation, prototype and prototype with maximum
likelifood estimation .
Chapter 6 Discussion 340
6.1 Application: five axes for categorization .
6.2 Wearable parallel back-to-back configuration 3926.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 401
6.4 Materials, parts and devices .
6.5 International Standardization Organization 4486.6 Domestic Standardization Organization 448
6.7 Current status .
Chapter 7 Conclusion 452
Acknowledgment 457
Bibliography 458
Related Publications by the Author 467
Other Publications by the Author 471
Appendix A Free C Compilers and Free Graphics Libraries477
Appendix B Schedule of appearance of microcomputers with USB host function478
Appendix C Appearance of text-to-speech software 479
Appendix D Contribution to Japan's policy480
Appendix E Microcomputer: My current microcomputer and development board 482
Appendix F "Michelin Green Guide Japan 2009"[33][34] 488
Appendix G Moved to Appendix: From Discussion 493
G.1 Separatable configuration of paired identical double units .
1
Chapter 1
Introduction
1.1 Background
(This section, cultural tourism) In our homes, such as hard disk recorders and personal computers,
The number of devices that store image data and music data is increasing. various digitized
It would be convenient if content data could be viewed anywhere you want, regardless of where the device is installed.
. For example, listening to an in-depth explanation of a building that is a national treasure while looking at the actual building will give people a sense of excitement.
will be even deeper. I propose such a method (in the section on cultural tourism and lifelong education). my
The broadcasting culture of the country is quite wonderful, and such cultural commentary on NHK radio, etc., and lectures by the Open University of Japan on NHK radio, etc., are useful for lifelong education. Such things, in a timely manner,
If you can supply it, you can enjoy it even more deeply even in places that you may have visited by chance. Expanding into the English-speaking world
If so, it could include BBC radio broadcasts and the like. For audio media in English
Also, this proposal has good compatibility. Because this proposal is based on GPS, it maintains global surface availability.
This is because English also has properties similar to global surface availability. Combining these features
It can also be proposed as an educational support device and a cultural tourism support device. UNESCO World Heritage Sites, etc.
Appreciation is also compatible. This is not a coincidence, but rather, in today's world where mutual understanding of cultures is required,
Shouldn't it be viewed as proposing one specific and appropriate introduction route for cut like that
From the oral point of view, this proposal can also be considered as a proposal suitable for the times. At the same time, a global country
The prosperity of mobile phones and satellite mobile phones, the prosperity of i-Pods, and the ability to view broadcast media from remote locations.
This proposal is also supported by the establishment of national judicial precedents.
Recently, not a few pedestrians bring digital devices with them.
tendency observed allmost all over the world, it is much apparent especially here in
Japan.It has become to be rather usual that a pedestrian brings several digital devices
simultaneously with him, including ones such as mobile phone, PDA (Personal Digital
Assistance), digital audio player, digital IC void (audio) recorder, digital still camera,
DVC (Digital Video Camera), portable GPS receiver, laptop computer, and so on.
expects make use of a variety of information, immediately whenever he wants, ifpossible.
Related to partly this, effectivity is highly evaluated in these days also.
scencs of our daily lifestyle, people think time must be used effectively.
if there is a portable system to assist a pedestrian to find his bearins easilyand ecologically, he will appreciate the value. Besides, if it will provide the information of
the very object on the line-of-sight which the pedestrian happens to be interested in, it
would make more meaningful his transference time on foot.
is required even in our ordinary daily life.
On the other hand, as to social structure is changing from the viewpoint of generation.
Recently, the population ratio of persons advanced in years is rapidly growing at an unprecedented
rate in the world, especially in Japan.
world's highest as the natural result of decreasing birthrate.
Chapter 1 Introduction
action, if there emerge effective information tool convenient for not only young persons but
also persons advanced in years , it will be expected to be welcomed.
Expecting to tap the latent strength of leaned people including such senior generation,
the Japan Tourism Agency has been established to take effective measures to make Japan a
Tourism Nation. As the number of visitors come from oversea increased as a consequence,
the demands for guiding and making high quality explanation based on profound cultural
values will grow much faster than ever.
neat portable information device for such pedestrians like visitors from overseas would be
preferred by them.
Moreover, Japan is famous for frequent earthquakes and active volcanoes of more than 60
which sometimes make an eruption. In addition to earthquakes, Japan has often large scale
natural disasters including typhoon, tsunami, volcano eruption and unexpected accidents
and incidents. Our society today requires preparation such kind of large scale natural
In this aspect also, require efficient information equipment for emergency rescue
teams or medical dispatch units will be required to make a fast reach the causalities on
foot often on debris and rubbles.
Such rescue activities and abilities will be used to save lives of people in their distress
during their mountaineering. Today, leisure is considered important as well.
recommended to contact to the mother nature trough outdoor activities in the fresh air,
through such sports like mountaineering. as such activity contributes to manage his heath
for himself. It is said to lead to decrease medical cost. To fulfill his life by enjoying leisure
through mountaineering or such activities is said to be especially meaningful in the stressful
society. However, as novices sometimes lose their bearings in mountains and come to
be in a distressed state at a risk of life, some effective tools to prevent their loosing bearings
will be required in this social situation.
Considering rapid prevalence of information tools, the utilization of improved one of such
information tool for education during walking seems realistic and effective.
it would help historical study of historic sites (eg houryuji-temple or the like) or place of
scenic beauty in his community.
of flower and plant on the path or constellation observation outdoors contribute to the
cultivation of aesthetic sentiments as well as educational result.
parents would tend naturally to tend their children highly educated through convenient
Information tool during walking, if any.
Japan will face the challenge of aging society sooner than any other country in the
world. The whole world is watching to see how Japan will deal with it.
not a few people live out one's natural life span in coexistence with their diseases or
with measures for persons with disabilities such as barrier free facilities,
such information on facilities like special toilet facilities for ostomates or wheel chairs
persons, should be delivered to those who need them timely fashion during their walk or
transference . If the information of facilities the government or local municipals created
or arranged in the need in transference in the daily life portable through information tool,
it would be desirable.
With these social background in these days, economical, wearable or portable, digital
GPS device to provide azimuth (and sometimes information) as well as time and position
would be considered convenient.
In our daily life, if there is such kind of tool, which provides a pedestrian those information
all at once , it would be considered widely accepted.
Azimuth information is often important for pedestrians today.
you emerge above ground from a subway, you want to find you bearings in order to reach
the destination. As the other instance, when you hope to know about the architecture
which you have an interest, you and there are two or more architectures of resemblance,
1.2 Conventional approach 1: magnetic sensor 3
Fig. 1.1. Magnetic field near an electric train starting with electric current about 1500A
([102])
you want to find your bearings in order to identify the architecture for acquiring explanation
or information. In these cases, position information is not sufficient.
An Azimuth is the angle from the plain including meridian at observation point to the
vertical plane something of interest. A meridian is a great circle including two points that
are the north and south poles for the Earth's rotation.
including two points that are the zenith and the nadir.
the celestial sphere and the direction of the plumb line (vertical line) at the observation
The nadir is the opposite point against the zenith in the celestial sphere.
Usual L1 GPS receiving unit for civil use does not provide azimuth, although it provides
time and position. In the near future society, most pedestrians bring GPS receiver unit
with them like mobile phone today.
In that situation, if only such a device like GPS receiver unit, which is always brought
by the user, has ability not only time and position but also azimuth (and sometimes
information also), it would be very convenient.
devices, it would be considered widely accepted in the world, according to the GPS's
excellent feature of global availability.
1.2 Conventional approach 1: magnetic sensor
Geo-magnetism is considered as one of useful resources for pedestrians to know the
azimuth.. In a sense, this is true. There, however, still remain several problems on the
use of pedestrians in land.
1.2.1 Source of error on geomagnetism sensing 1: local magnetic noises
Compared to magnetism free environment of air or sea outside of maritime or airborne
vehicles, the environment for a pedestrian in land is full of local magnetic noise.
magnetic noise includes: magnetic storm, ironwork in motion (land vehicle, elevator),
leak magnetism from ironwork standing still(cabinet, iron frame in reinforced concrete,
natural or artificial objects laid under the ground ), magnetism from electric current (train,
power line), leak magnetism from electric devices (motor, engine, transformer, television).
Geo-magnetism at Kakioka-city located at the center of the main island of Japan is as
follows: geo-magnetism power 46.2 micro tesla, its horizontal element 30.1 micro tesla, its
vertical element 34.9 micro tesla,, magnetic inclination 49.14 degree, magnetic declination
4 Chapter 1 Introduction
Fig. 1.2. Magnetic field around power lines convey electric power of 15kVA ([102])
Distance
Leak magnetic field
Fig. 1.3. Magnetic field around a transformer for 15kVA ([102])
1.2 Conventional approach 1: magnetic sensor 5
6.50 degree. ( micro tesla= 1&pound;10&iexcl;2 Oersted). Such small geo-magnetism can be easily
Contaminated by local magnetic noise described above.
Electric trains uses electric current about 1500 A when it starts.
about 1x10&iexcl;4T is observed at a distance of five meters from running electric trains in
cities as shown in Figure 3.19.
Power lines are designed in paired style in order to cancel their magnetic fields effect each
However, such power lines that convey the electric power of as much as 15 kVA
usually generates its magnetic field such as Figure 1.2
Large transformer generate far more large leak magnetic filed. Leak magnetism is observed data near by a transformer for 15kVA. In our environment, many magneticfields are co-exist and affect many sensors' indicators.
1.2.2 Source of error on geomagnetism sensing 2: Declination
Declination is the angular deviation of a compass needle from true north.
has a declination of as much as 18 degree East.
would suffer world-wide dispatched EMTP because they have to consider the declination
problem every time.
Even within a country, declinations of one big city and the other large city can face
opposite directions of East and West and differ as much as more than 30 degrees.
occurs when Vancouver and Montreal in the same country, Canada, as follows: Vancouver,
Canada, 18 deg 1 min East Declination, Montreal, Canada, 15 deg 4 min West
Declination..
Declination is simply a manifestation of the complexity of the geomagnetic field.
field is not perfectly symmetrical and the dipole itself is not perfectly aligned with the
rotational axis of the earth.
In recent years, Antarctica base construction has been activated again by several nations
Antarctica comes to be a huge land for humanbeings.
In this sense, the effective device for azimuth information is desired in this land.
However, magnetic compass can not be reliable one due to the following graph indicating
Its large value of magnetic declination.
1.2.3 Source of error on geomagnetism sensing 3: deviation
When a magnetic compass is used in a maritime, airborne or land vehicle, its indication
is affected by the magnetism caused by the ironwork or electronic devices within the
This is called deviation. When a pedestrian has or wear some ironwork or high
power electronic devices, those can be cause of deviation.
needle from true north by the effect of magnetism from the gears of the EMTP as a
pedestrian would harness EMTP fast approach to casualties.
Geomagnetism model
``International Geomagnetic Reference Field'' (IGRF-10) from 1900 through 2010.
poles are drifting according
When the magnetic cause is located inside of a sphere, the magnetic field potential W is
described as follows:
W(r; &micro;;&Aacute;) = a§1l
=1§mm
=0(a
r
)l+1Pm
l (cos &micro;)(gm
l cosm&Aacute;
sinm&acute;)
Here, (r; &micro;;&Aacute;) is spherical coordination. a is the radius of the globe (6,371km). Pm
l
is the associated Legendre function.
l;hml
sinm&aacute;) is Gauss factors, which depends on
6 Chapter 1 Introduction
Fig. 1.4. Declication around the North pole ([101])
time.
From this formula, magnetic field B is derived as
B = &iexcl;∇W
Recently, Gauss factors up to l=10 have been calculated and published as the Gauss co.
-efficiencies in the International Geomagnetic Reference Field (IGRF).
1.2.4 traditional magnetic sensors
The following sensors can not exclude the noise describe above.
(general magnetic sensors)
Humans cannot feel magnetism. The invention of the compass has made it possible to find the direction even in the vast ocean, prairie, and jungle where there are no landmarks. The first magnetic sensor in human hands
Sa is a natural magnetic azimuth compass. It was called a guide fish in China.
Today, magnetic sensors such as Hall elements and MR elements that utilize the special physical properties of semiconductors are widely used.
used.
Applications of magnetic sensors are not limited to measuring the strength of magnetic fields such as geomagnetism. magnetic sensor
Sensors can also indirectly sense the motion of objects by combining them with magnets. example
For example, if a magnet is attached to a machine that vibrates or rotates, the magnetic sensor can detect minute positional changes without contact.
It is possible to detect motion and fluctuations in motor rotation speed. They say to use things, but magnetic
1.2 Conventional approach 1: magnetic sensor 7
Fig. 1.5. Declaration on the antarctica ([101])
With a little idea, the sensor can be transformed into a position sensor or a rotation sensor.
(Hall element)
The phenomenon that when a magnetic field is applied to a certain type of semiconductor, an electromotive force is generated in the direction perpendicular to the magnetic field
It was already found in the end. This "galvanomagnetic effect" was discovered by an American physicist
It is called the "Hall effect" after Hall.
As is well known, a force called the Lorentz force acts on electrons moving in a magnetic field.
to come. According to Fleming's left-hand rule, which is learned as a first step in electromagnetism, it is born in the direction of the thumb.
The force applied is due to this Lorentz force (index finger in the direction of the magnetic field, middle finger in the direction of the current).
Now, when a current is passed through a semiconductor to which an external magnetic field is applied, the electrons moving inside will also be affected by this roller.
Due to the action of magnetic forces, a potential difference is generated in the semiconductor in the direction perpendicular to both the current and the magnetic field. this
The Hall element is used to extract the potential difference (Hall voltage) as a signal and know the strength of the magnetic field.
magnetic sensor.
Hall elements are characterized by their ability to detect changes in the magnetic field without contact.
The Hall element has two terminals for applying current to the semiconductor and two terminals for measuring the potential difference.
need a child
Hall elements and MR elements can be used at room temperature, have a long life, are compact, and can be mass-produced. Moreover, since it covers a wide range of magnetic levels from low magnetic fields to high magnetic fields, it is now the mainstream of magnetic sensors.
As a result, I became active in various fields. VTRs for home use, audio equipment, etc.
Hall elements and MR have played a role in making electronic equipment smaller, lighter, and more functional.
Element.
8 Chapter 1 Introduction
Fig. 1.6. Declaration around North America ([101])
Fig. 1.7. Declication around the equator ([101])
1.2 Conventional approach 1: magnetic sensor 9
Bank ATMs, vending machines, and other bill readers also use electromagnetic induction magnetic heads.
These magnetic sensors are used in
The strength of the earth's magnetic field is only about 1/10,000 to 1/10,000 gauss. This is very weak, about 1/1000 of a general permanent magnet. There are various types of geomagnetic sensors, but many electronic components are
The electronic compass must be small in the circuit board of mobile phones, which is highly integrated.
it won't work. In addition, excellent shock resistance, sensitivity, and responsiveness are also required.
Hall element magnetic sensors, which are widely used in industrial equipment, are inexpensive.
Not as sensitive as a compass. For this reason, MR sensors and fluxgate (FG) type sensors
sensor, and the newly invented MI sensor are mainly used. The MR sensor is electrified by the strength of the magnetic field.
It uses an MR (magnetoresistive) element whose resistance changes. Since the sensitivity is slightly insufficient as it is,
Some have been developed in combination with thin-film coils. Is mass production possible with the wafer manufacturing process?
is advantageous in terms of price.
(MR (Magneto-resistance) element)
A magnetic sensor called an MR element was developed in pursuit of ease of use and miniaturization while reducing the number of Hall element terminals. (The Hall element has two terminals for current to flow through the semiconductor.
In addition, two terminals were required to measure the potential difference. )
In a semiconductor to which a magnetic field is applied, the direction of electron movement is bent by the Lorentz force.
As mentioned above, this means that electrons travel a longer distance than in the absence of a magnetic field, which manifests itself as an increase in electrical resistance. A magnetic sensor using an MR element can detect changes in the external magnetic field from the rate of increase in electrical resistance. MR is the principle of “Electrical resistance
(magnetoresistance) effect”.
The MR element has only two terminals and is easy to incorporate into an electric circuit, but the sensitivity of the element itself is
It is quite low and cannot be used as a practical magnetic sensor as it is. Therefore, to make up for this shortcoming,
Therefore, a bias magnetic field is applied by a permanent magnet, and a large output signal can be obtained from minute fluctuations in the magnetic field.
It has been devised to be In order to increase the sensitivity, the bottom up is done with a permanent magnet.
However, with the progress of microelectronics, miniaturization of all parts is required.
As such, the permanent magnets used in MR elements are also required to be smaller.
did. Under these circumstances, rare products such as samarium-cobalt magnets appeared at just the right time.
It's an earth magnet. To obtain the same magnetic energy, the volume is smaller, and now the MR element is non-existent.
It has become a small number of chip parts. [58]
Hall elements and MR elements can be used at room temperature, have a long life, are compact, and can be mass-produced. Moreover, since it covers a wide range of magnetic levels from low magnetic fields to high magnetic fields, it is now the mainstream of magnetic sensors.
As a result, I became active in various fields. VTRs for home use, audio equipment, etc.
Hall elements and MR have played a role in making electronic equipment smaller, lighter, and more functional.
Element.
Bank ATMs, vending machines, and other bill readers also use electromagnetic induction magnetic heads.
These magnetic sensors are used in
Hall element magnetic sensors, which are widely used in industrial equipment, are inexpensive.
Not as sensitive as a compass. For this reason, MR sensors and fluxgate (FG) type sensors
sensor, and the newly invented MI sensor are mainly used. The MR sensor is electrified by the strength of the magnetic field.
It uses an MR (magnetoresistive) element whose resistance changes. Since the sensitivity is slightly insufficient as it is,
Some have been developed in combination with thin-film coils. Is mass production possible with the wafer manufacturing process?
is advantageous in terms of price.
(Fluxgate sensor)
Among various types of magnetic sensors, fluxgate sensors are particularly superior in terms of sensitivity.
vinegar. A fluxgate sensor consists of a soft magnetic core wound with an excitation coil and a detection coil.
Basic structure. In the absence of an external magnetic field, the voltage waveform sent from the exciting coil remains unchanged.
is induced into the detection coil by However, when an external magnetic field is present, the change in magnetic flux inside the core will
As a result, the non-linear portion of the hysteresis curve is used to reduce the current induced in the detection coil.
The pressure waveform will now contain harmonic content. Knowing the strength of the external magnetic field from this harmonic component
You can.
10 Chapter 1 Introduction
In order to use this fluxgate sensor as an electronic compass for mobile phones, a bar-shaped
A sensor element using a core of soft magnetic material is arranged in two perpendicular directions, or a doughnut-shaped toroidal
For example, two sets of detection coils are wound around the core in an orthogonal arrangement. Fluxgate type sensor hakiwa
It has the advantage of being extremely sensitive, but it has the problem that it is difficult to make it smaller and thinner because it requires winding.
I will. Therefore, by applying semiconductor processing technology, thin-film cores and thin-film coils are laminated and made into chips.
products are also being developed.
(MI (Magneto-impedance) sensor) Compact and highly sensitive geomagnetic sensor and
In recent years, the MI sensor has been attracting attention. MI stands for magnetoimpedance
The principle of the MI sensor was discovered in 1993 by Kaneo Mohri of Nagoya University.
O) was discovered by the professor. Sensitivity comparable to fluxgate sensors, and
Since it is also advantageous for miniaturization and mass production, it is being considered for various applications other than mobile phones.
A ferromagnetic material such as nickel may change its dimensions due to an external magnetic field (Joule effect),
The fact that magnetization changes when force is applied (Billary effect) has long been studied as a phenomenon of magnetostriction.
It's been done.
The magnetostriction phenomenon does not stop there. For example, in a ferromagnetic (magnetostrictive) round bar,
When an external magnetic field of
Twisting the rod mechanically causes the direction of magnetization to spiral and induces a voltage. belt high this
called the mu effect. Also, when a current is passed through a ferromagnetic rod, magnetization is directed in the circumferential direction of the rod.
However, when an external magnetic field is applied in the axial direction of the rod, the combination of the magnetic field generated by the current and the external magnetic field produces
direction of magnetization twists in a spiral. This is called the Wiedemann effect.
The MI sensor develops magnetostrictive phenomena in a broad sense, such as the Wertheim effect and the Wiedemann effect.
It is a practical application. For an amorphous wire with a diameter of 20 μm, which is about one-seventh the size of a human hair
When a pulse current is applied, the magnetization direction of the wire surface, which had been tilted due to the influence of the external magnetic field, is aligned in one direction.
increase. The MI sensor extracts the change in the direction of magnetization at this time as an induced current using a detection coil.
basic principle of sensor. By arranging two MI sensors on the X and Y axes, it becomes a direction sensor.
High sensitivity, high-speed response, and low power consumption are the unique features of the MI sensor. used
Morphus wires are small, only a few millimeters in length, and can be integrated with ICs to
It is a one-chip electronic compass that can be mounted on the . The MI sensor is a new type of magnetic sensor.
vinegar. The 3-axis type, which is arranged on the X, Y, and Z axes, is also expected to be used as a posture control sensor for robots.
I'm here.
(SQUID)
By the way, a skid (SQUID), which has become a hot topic in recent years, also uses a Josephson junction element.
This is an ultra-sensitive magnetic sensor that uses This is because a magnetic field is applied to a Josephson junction superconducting ring.
It utilizes the phenomenon that an electric current is generated in the ring so as to cancel out the magnetic field inside the ring.
For the first time, skids can measure minute changes in the magnetic field generated by the human brain, which is about one billionth of the earth's magnetism.
can now be set. However, since the skid uses the superconducting phenomenon, the ring
must be cooled to an extremely low temperature with liquid helium, etc., and is not suitable for general electronic equipment.
plug.
1.3 Conventional approach 2: GPS single positioning receiver
1.3.1 GPS positioning
GPS positioning can be categorized into single positioning and relative positioning.
relative positioning is further categorized into differential GPS positioning and carrier phase
positioning.
Historically, GPS was designed as a maritime or airborne vehicle navigation system at
the initial phase [83].
suitable for marine or air vehicles.
compensates for deficits of GPS azimuth information.
1.3 Conventional approach 2: GPS single positioning receiver 11
Fig. 1.8. GPS positioning categories
However, GPS is now being used by pedestrians.
vehicles is simply appropriated for pedestrians who want azimuth information, this has
led to usability problems.
following special characteristics.
GPS (Global Positioning System) consists of space, management and user segments [83].
1.3.2 Space Segment
The space segment of GPS includes the GPS satellites that fly in circular orbits at
an altitude of 20,200 km and with a period of 12 hours.
Earth's equator by 55 degrees to ensure coverage of the Polar Regions. Each of the 24
Satellites, positioned in 6 orbital planes, circles the Earth twice a day.
are illustrated in Figure 1.11. As of September 2007, there are 31 actively broadcasting
satellites in the GPS constellation.
Receiver calculations by providing redundant measurements.
The exterior of a GPS satellite has a variety of antennas.
radio transmitter are sent to GPS receivers via L-band antennas.
the radio transmitter, which generates the signal.
own unique code in the signal.
1.3.3 Control Segment
The Control Segment of GPS consists of the Master Control Station, Six Monitor Stations.
The master control station is responsible for overall management of the remote
monitoring and transmission sites.
position, speed, and overall health of the orbiting satellites.
measurements collected by the monitor stations to predict the behavior of each satellite's
orbit and clock. Noted variations, such as those caused by the gravity of the Moon, Sun
and the pressure of solar radiation, are passed along to the master control station.
1.3.4 User Segments
The basic equations for determining the user position is presented in this subsection.
If ii is assumed that the distance measured in accurate between the satellites and the
user, three satellites are sufficient to make a position calculation.
points at locations (x1; y1; z1), (x2; y2; z2), (x3; y3; z3) and unknown points at (xu; yu; zu).
If the distances between the three known points to the unknown point can be measured as
&frac12;1;&frac12;2;and&frac12;3;
&frac12;1 =
q
(x1 &iexcl; xu)2 + (y1 &iexcl; yu)2 + (z1 &iexcl; zu)2
&frac12;2 =
q
(x2 &iexcl; xu)2 + (y2 &iexcl; yu)2 + (z2 &iexcl; zu)2
12 Chapter 1 Introduction
Fig. 1.9. GPS satellites orbits ([84])
1.3 Conventional approach 2: GPS single positioning receiver 13
Fig. 1.10. Example of GPS satellites constellation viewed from Tokyo
14 Chapter 1 Introduction
Fig. 1.11. Change of the number of available GPS satellites in 24 hours when viewed from
Tokyo
1.3 Conventional approach 2: GPS single positioning receiver 15
Fig. 1.12.
16 Chapter 1 Introduction
&frac12;3 =
q
(x3 &iexcl; xu)2 + (y3 &iexcl; yu)2 + (z3 &iexcl; zu)2
1.3.5 Conventional approach 1: GPS pseudorange receiver
GPS pseudorange receiver provides current time and the position of the user.
If the user want to acquire the azimuth of his head or body, he has to move with the
receiver and calculate the difference of the positions.
The position calculation is described below:
Every satellite sends a signal at a certain time tsi: The receiver will receive the signal
at a later time tu. This distance between the use and the satellite i is
&frac12;iT = c(tu &iexcl; tsi)
where c is the speed of light, &frac12;iT is often referred to as the true value of pseudorange
from user to satellite i, tsi is referred to as the true time of transmission from satellite i,
tu is the true time of reception.
From a practical point of view it is difficult, if not possible, to obtain the correct time
from the satellite or the user. The actual satellite clock time t0
si and actual user clock
time t0
u are related to the true time as
t0
si = tsi + &cent;bi
t0
u = tu + but
where &cent;bi is the satellite clock error, but is the user clock bias error. Besides the clock
error, there are other factors affecting the pseudorange measurement.
pseudorange &frac12;i can be written as
&frac12;i = &frac12;iT + &cent;Di &iexcl;c(&cent;bi&iexcl; but) + c(&cent;Ti + &cent;Ii + vi + &cent;vi)
where &cent;Di is the satellite position error effect on range, &cent;Ti is the tropospheric delay
error, &cent;Ii is the ionospheric delay error, vi is the receiver measurement noise error, &cent;vi
is the relativistic time correction.
Some of these errors can be corrected using the correction terms and techniques.
the user clock error cannot be corrected through received information.
remain as unknown.
Besides the current position and the time, all satellite azimuths are acquired.
because the almanac data can be extracted from any one navigational message.
the same time as the position calculation, all the satellite azimuths are to be known.
is exploited by the proposed GPS unit for pedestrians in this paper.
1.3 Conventional approach 2: GPS single positioning receiver 17
Fig. 1.13. GPS L1 and L2 carrier waves ([83])
18 Chapter 1 Introduction
1.1. GPS standard positioning performacne ([93])
average over the world in the worst area
horizontal (95%) 13m 36m
Vertical (95%) 22m 77m
1.3.6 Generic GPS receiver unit
A generic GPS receiver unit consists of the GPS antenna and GSP receiver.
transmitted from the GPS satellites are received by the receiver through the antenna.
Through the radio frequency chain in the input signal is amplified to a proper amplitude
and the frequency is converted to a desired output frequency.
converter is used to digitize the output signal.
Acquisition means to find the signal of a certain satellite.
used to find the phase transition of the phase transition of the navigation data.
navigation data phase transition the subframes and navigation data can be obtained.
Ephemeris data and pseudoranges can be obtained from the navigation data.
ephemeris data are used to obtain the satellite positions.
calculated for the satellite positions and the pseudoranges.
At the position calculation phase, 4 times and locations (x1; y1; z1), (x2; y2; z2),
(x3; y3; z3), (x4; y4; z4) at 4 navigational messages from 4 satellites and light speed c are
used known values, to build as 4 elements simultaneous equations.
the current position and time of the user (x; y; z); t. Solving the 4 elements simultaneous
equations, the current position of the user and the time can be specified.
1.4 Conventional approach 3: carrier-phase GPS receiver
Where a carrier-phase relative GPS solution is obtained between a pair of antennas
attached to the same vehicle, it can be used to obtain information about the host vehicle's
attitude. As the baseline between the antennas is much smaller than the distance to the
satellites, the line-of-sight vectors from a pair of antennas to a given satellite may be
treated as parallel. Therefore, the angle, &micro;, between the baseline and the line of sight is
given by cos &micro; = ±&frac12;01=r1, where &frac12;01 is the relative range measurement and r1 is the known
baseline length, as shown in Figure 1.14.
is known, so information about the host vehicle's or object's attitude with respect to the
Earth can be obtained.
More generally, if three carrier-phase GPS receiving units on the vehicle, the baseline
vectors, r1andr2 specifies a plane of the vehicle. Each length of ri (i = 1; 2) is called
baseline length. If r1 is x axis, the vector product, z = unit(r1 &pound;r2); y = z&pound;x represents
right hand orthogonal coordinate. In this vehicle-fixed coordinate, the elements of r1; r2
can be represented as follows:
r1 = (r1; 0; 0)T
r1 = (r2 cos &reg;; r2 sin &reg;; 0)T
Here , r1; r2 are lengths of antenna(0-1), antenna(0-2) and &reg; is the angle between r1; r2.
The carrier-phase relative GPS solution can specify the baseline vector within the order
of one centimeter. After that, r1 and &reg; is decided.
1.4 Conventional approach 3: carrier-phase GPS receiver 19
specifies the navigation axis.
When the position of the antenna 0 is (lambda; &Aacute;; h) in geodetic coordinate, the local
horizontal (NED) coordinate with the antenna 0 being its origin can be defined as follows:
D = (&iexcl;cos &Aacute; cos &cedil;;&iexcl;cos &Aacute; sin &cedil;;&iexcl;sin &Aacute;)TE = unit(Z &pound; D)N = D &pound; E
Here, Z is Z = (0; 0; 1)T , which means the unit vector for the axis of ZWGS84 .
unit vector vertically downward. E is the unit vector for true East. N is the unit vector
for true North.
Any vector of WGS84 coordinate can be transformed into NED coordinate by the next
formula.
rNED = (ET ;NT ;DT)T rWGS84
Coordinate transformation from NED to vehicle-fixed coordinate is carried out with (1)
the rotation of roll around the D axis, &copy; (2) the rotation of pitch around the E axis, &pound;
(3) the rotation of yo around the x axis, &ordf;.
rB = R(&copy;;&pound;;&ordf;)RL = Rx(&copy;)Ry(&pound;)Rz(&ordf;)rNED
or
rNED = R(&copy;;&pound;;&ordf;)T rB
Here,
R(&copy;;&pound;;&ordf;) =
0
@
cos cos&pound;cos&pound;sin&ordf;
sin&copy;sin&pound;cos&ordf;&iexcl;cos&copy;sin&ordf;
cos&copy;sin&pound;cos&ordf; + sin&copy;sin&ordf;cos&copy;cos&pound;sin&ordf;
1
A.
is supposed.
If the GPS observation value of r1 = (r1; 0; 0)T is r1NED = (N;E;D)T , previous formulas
provides the
&pound; = &iexcl;tan&iexcl;1D
p
N2 + E2
&ordf; = tan&iexcl;1E
N.
If three antennas are available, the roll angle is provided.
Several conventional approaches to acquire azimuth information are examined.
of those conventional approaches is shown at Table 1.4.
(z) is equal to or greater than the geomagnetic intensity (approximately 0.5 Gauss (G) (1T = 10,000 G)). Lava Corps, Iron
Even if you can make decisions in a calm environment, such as roads and equipment in your backpack, when you are exhausted and your judgment deteriorates in an emergency,
Persons other than geologists (rescue teams, medical teams, Self-Defense Forces, etc.)
Geology and other missions) are often difficult to judge quickly. Radio wave reflector
However, in developing countries and disaster-stricken areas, there are surprisingly few cases where the influence of multipath should be considered.
However, in many cases it is relatively easy. Estimation of such actual usage context is also necessary.
20 Chapter 1 Introduction
Fig. 1.14. Principle of carrier-phase GPS relative positioning
1.4 Conventional approach 3: carrier-phase GPS receiver 21
Fig. 1.15. Example of maritime configuration of carrier-phase GPS relative positioning
([104])
22 Chapter 1 Introduction
Fig. 1.16. Example of maritime installation of carrier-phase GPS relative positioning
([104])
1.4 Conventional approach 3: carrier-phase GPS receiver 23
Table. 1.2. Comparison of proposed methods and other methods
correction cost time for required to
warm-up or acquire result
devices
size
(typical)
used sense (typical)
conventional
GPS single
positioning
(y)
maintenance
free
low about 1 min for warmup,
and about 30 minutes
for about 40m walk
if on foot at plain
ground, and unknown
minutes for visuals
match of the original
point, are required
7cm&pound;
7cm&pound;
4cm
or the
smaller
cell phones for
pedestrians
carrier-wave
GPS relative
positioning
maintenance
free ([104])
high about 3 minutes ([105]) 50cm&pound;
15cm&pound;
10 cm
[105]
ariborne or maritime
vehicles
proposed
method GPS
maintenance
free
low about 1 min for warmup,
and usually less
than 0.3 min for asking
azimuth information
7cm&pound;
7cm&pound;
4cm
or the
smaller
disaster response
team members,
e-learners/culturalturists
and persons
with disabilities as
pedestrians
magnetic
sensor
required
(variation,
Declination,
local
magnetism)
([104])
very
low
&#8212;3cm&pound;
3cm&pound;
1 cm
or
smaller
cell phones for
pedestrians
visual match
to known objects
in azimuth
maintenance
free
free unkown time required &#8212; cell phones for
pedestrians
1.4.1 Suitable Areas of the Invention
A first area in which the present invention is particularly well suited is the following. (A) Primarily low-speed locomotion capability,
or with the ability to rotate about a vertical axis,
(B) Relatively close to or smaller than human size,
(C) Outdoor
(C) Moving body
This is often an unmanned, one-person, or mobile object for a small number of people.
For example, a backpack jet propulsion device, a small helicopter, a kite for one person, a wheelchair, a Segway,
Boats, motorboats, sailing ships, yachts, canoes, submersibles, etc. are the first to come.
For example, it corresponds to heavy equipment such as excavators, hydraulic equipment, cultivators, combine harvesters, bulldozers, and small war machines.
A car is included.
For example, it corresponds to a remote-controlled mobile toy, radio control plane, helicopter 24 Chapter 1 Introduction
Table. 1.3. Comparison of proposed methods and other methods
Near magnetic poles in bad weather
(strong anomaly
region)
Go to Deviation Correction
unconscious of
international use
strong (z) ground
Directional magnetic environment
( lava zone
quality structure
railroad, etc.)
conscious of
use
strong (z)
under different environment
(deployment move
body motor movement
force (passenger
Moving/Unmanned
moving body
or in the event of a disaster, etc.
rescue workers
Danger of not entering
dangerous area
to explore
Relatively small
remote control of
robot),
dorsal electron
equipment, etc.)
without being aware of
use
to wall reflection
without being aware of
use
conventional
GPS single
positioning
(y)
yes yes yes no
carrier wave
GPS
relative
positioning
yes yes yes no
proposed
method
GPS
yes yes yes no
magnetic
sensor
yes no no no no no yes
visual
match to
known
objects in
azimuth
no yes yes yes yes
Also includes ter, car, ship, etc.
It is also effective for objects with moving body power (motor). A geomagnetic sensor detects the magnetism originating from motor operation and the geomagnetic field.
Difficult to replace with a geomagnetic sensor that is in principle impossible to detect separately from magnetism
It is also effective for devices that require low weight resistance and low complication resistance, which is not enough to use devices such as gyroscopes. Gyroscopes are complicated to maintain, costly, bulky, and heavy.
In addition to decision making based on position, orientation, and time confirmation, imaging (for example, airships and unmanned ground robots)
It is also useful for inputting images of disaster areas, images of cultural heritage, etc.
1.4 Conventional approach 3: carrier-phase GPS receiver 25
The second effective area of the present invention is the following. Mountain climbing, outdoor activities, international emergency aid
There is a high possibility that the present invention is suitable for personal equipment such as a corps.
Time and effort to consider all three influences of geomagnetism (difference, deviation, local magnetism) one by one
It is suitable for work where there is little time to spare. Quick and appropriate selection/decision/related departments of bases for original work
This is the case when time adjustment and work start are important. Promptness reduces the probability of sequelae and increases survival. Suitable
Since desperation reduces problems such as difficulty in continuing medical care later, this also lowers the probability of sequelae and improves the survival rate.
increase
It is effective when it is crucial to arrive at the site quickly on foot. rescue and medical
In the case of activity, in the case of cardiac fibrillation, sequelae remain after 5 minutes, and the survival rate decreases after 10 minutes. Tokyo Ma
It is also useful for triathlon and marathon local express (EPMT), etc.
effective. It is also useful for inputting information (images and voice recordings using digital equipment) after arrival. It is suitable for environments that require light weight and multi-functional equipment. Deralumin case by itself
It can also be used as a desk or chair.
It is useful not only for action decision, but also for input (picture, recording, etc.). The value of records is also the existence of direction
increases with . Semi-systematic, semi-systematic surveys on the participation of national rescue parties.
It is also convenient for setting up.
For example, imaging information is uploaded to INSARAG and virtual OSSOC, which allocate aid teams in each country.
In this way, visual images of the disaster situation can be shared more quickly and accurately than through verbal communication, and the seriousness of the situation can be understood.
It is also useful for allocating the operation site of the troop that arrived later and allocating resources.
One. This includes software disaster information sharing tools (India's ○○ (awarded), etc.).
Helpful.
Geomagnetism utilization technology is simple, inexpensive, and compact and lightweight.
There are cases in which the adverse effects of using a device without considering its characteristics are not small. Emergencies and stressful environments
It is easy to forget that consideration below. Magnetism is an invisible phenomenon that creates magnetism underground and in the backpack.
Therefore, it is necessary to consider the target.
Geological properties (local magnetism) are invisible,
Motor as power source
difference) is also invisible.
Strong current sources (transmission lines, radios; local magnetism or deviations) are also invisible. deviation
can not see.
In each measurement, the effects of these things are checked for invisible objects (underground mineral composition, all nearby
It is tiring to think about the power source, current source, magnetic potential from the equipment in the backpack).
At the same time, it tends to result in a reduction in concentration on the original work. This occurs even if you have a geomagnetic compass.
The author even suspects that many of the shipwrecks in Japan are of this nature.
On the other hand, our proposed method for GPS has only visible constraints. In other words, the question is whether there is a clear reflection on the wall (is there no need to worry about multipath)? visible and relatively
It is a confirmation that does not tire you out. In this respect, similar to visual direction confirmation, human glances are strong even when busy.
It is thought that usefulness is maintained because it follows the force (because it does not require thinking ability like the three error factors of magnetism).
available.
26 Chapter 1 Introduction
Table. 1.4. Comparison of proposed methods and other methods
time position azimuth feature
conventional GPS single
positioning
OO &#8212; (y) need effort (physical strength)
and time of walk more than
about 30m
carrier-wave GPS relative
positioning
OOO high-cost, need rigid base line
proposed method GPS OOO low-cost, sometimes need shielding
of ground features like a cliff
or building or portable (foldable)
or wearable A4 size shielding
plane
magnetic sensor &#8212;&#8212; O need consideration to 3 types
of errors: declination, deviation
and especially local magnetism
unique to the location and the
time
visual match to known
objects in azimuth
&#8212;&#8212; O need effort (ability) and time of
recognition, search and identification
to known objects
In addition, as an advantage, the contamination of geomagnetic 2 errors seems to be impossible to remove, but the magnetic field in this proposal
Contamination of lutipus is likely to be eliminated in the future (as a result of cost reduction and mass production).
Specifically, in the single-plate type, (a) elimination by a narrow correlator, and (b) polarization difference due to odd number of reflections
There are various methods such as more strict discrimination between RHCP and LHCP (c) discrimination by signal strength of return loss (d) comparison of each received signal strength in the case of parallel two-plate type, and they can be combined. like this
Because of the current situation, this proposal has the potential to surpass geomagnetism in the future.
The third effective area of the present invention is the following. In the future ubiquitous network society, geospatial
For information utilization, everyone will use GPS regularly. It's the same as a fixed-line phone from a decade ago. Current
It is the same as the mobile phone of As with the knowledge that mobile phones cannot receive underground,
Knowledge of usage spreads as half-common knowledge. In a place with a good view, affected by multipath
In a difficult place, and so on. As long as it is protected, it can be used on the ground surface and in space all over the world. moreover
Shared receivers for multiple GNSS systems (already existing but with higher performance, lower cost and smaller size) are also on the market
will overflow. In line with the policy of utilizing geospatial information and the Space Basic Law, market
As much as the size is large, research and development will advance, and it will be faster to reduce the size and cost. At the same time, multipath
(Reflected wave) countermeasures and diffracted wave countermeasures will also flood the market early in the context of cheaper, lighter, smaller and thinner
It will come out. Herein lies the advantage that arises from meeting the direction of society. geomagnetic ana
Compared to the difficulty of eliminating mixed signals due to the nature of log signal detection, BSPK's digital
The fact that it is signal processing is also derived from the ease of removing mixed signals, which makes it possible to take countermeasures easily.
There is.
27
Chapter 2
Proposed Method: GPS Receiving Unit
capable of Azimuth Limitation
2.1 Parallel back-to-back unit configuration
Embodiments of the method and device for acquiring azimuth information according to this invention will now be explained with reference to the attached drawings.
following explanation, degree (deg) is used as the unit for angles, with north defined as 0
degree and, moving clockwise, east as 90 degrees, south as 180 degrees and west as 270 degrees
degrees. Angle of elevation is defined as 0 degree at horizontal and 90 degrees at zenith.
The principle of the azimuth limitation of the present invention will first be explained
with reference to Figure 2.4.
patch antenna and a second planar patch antenna.
second planar patch antenna are disposed back-to-back and parallel with each other.
antennas are perpendicular to the ground.
standing on the ground and looking down on the antennas arranged with the first planar
patch antenna on the left and the second planar patch antenna on the right is defined as
the measurement direction.
The first and second patch antennas 1a, 1b are provided with hemispherical beampatterns with respect to the Right Hand Circularly Polarized (RHCP) L-band signal
known as L1 at 1575.42 MHz used by standard positioning service of the GPS satellite
system. The antenna having a hemispherical beam has on rare occasions been referred to
in technical papers as being nondirectional.
used to describe the antenna because ``nondirectional'' means ``isotropic''.
second patch antennas 1a, 1b stand perpendicular to the ground. Half of the hemispherical
beam is therefore directed toward the ground and is unusable.
sensitivity in the direction of the sky.
When two such planar patch antennas are disposed back-to-back in parallel with both
standing perpendicular to the ground, the coverage area to which the antenna sensitivity
of each (ie, the first planar patch antenna or the second planar patch antenna ) extends
Coincides with half of the sky divided in two by a great circle , as shown in Figure 2.4.
This great circle forms the boundary between the coverage area of the first planar patch
antenna and the coverage area of the second planar patch antenna .
coverage area of the first planar patch antenna is the sky quarter-sphere in which the GPS
satellite A is present and the coverage area of the second planar patch antenna is the sky
quarter-sphere in which the GPS satellite B is present.
The signal of standard positioning service transmitted by a GPS satellite has a microwave
band frequency of 1575.42 MHz and, therefore, excellent linear propaga28
Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
Fig. 2.1.
2.1 Parallel back-to-back unit configuration 29
Fig. 2.2. Black box 2
30 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
Fig. 2.3. Black box 1
2.1 Parallel back-to-back unit configuration 31
Therefore, when observed by the first planar patch antenna , a
distinct difference arises between the receiving status for signal from the GPS satellite A
in the coverage area and the receiving status for signal from the GPS satellite B not in
the coverage area.
As shown in Figure 2.5, the first planar patch antenna is connected to the first GPS
receiver and the second planar patch antenna is connected to the second GPS receiver.
Considering Figure 2.4 and Figure 2.5 together, the first GPS receiver in Figure 2.5 can
receive the signal from GPS satellite A in Figure 2.4 and cannot receive the signal from
GPS satellite B in Figure 2.4, and the second GPS receiver in Figure 2.5 can receive the
signal from GPS satellite B in Figure 2.4 and cannot receive the signal from GPS satellite
A in Figure 2.4.
In other words, the synchronization mechanism in the first GPS receiver in Figure 2.5
can synchronize with the signal transmitted from Satellite A in Figure 2.4 with a corresponding
Pseudo Random Noise code (PRN code) generated by the receiver to despread
the signal and cannot synchronize with the signal from satellite B in Figure 2.4 with a
PRN code generated by the receiver to despread the signal, because the first planar patch
antenna connected to the first GPS receiver has its sensitivity to the coverage area in
the sky in which the GPS satellite A is present and does not have its sensitivity to the sky
hemisphere area in the sky in which the GPS satellite B is present.
On the other hand, the synchronization mechanism in the second GPS receiver in Figure
2.5 can synchronize with the signal from Satellite B in Figure 2.4 with a PRN code
generated by the receiver to despread the signal and cannot synchronize with the signal
from satellite A in Figure 2.4 with a PRN code generated by the receiver to despread the
signal, because the second planar patch antenna connected to the second GPS receiver
has its sensitivity to the coverage area in the sky in which the GPS satellite B is present
and does not have its sensitivity to sky hemisphere area in the sky in which the GPS
satellite A is present.
Comparing channel statuses, which is either ”scanning” or ”synchronized”, corresponding
to a certain GPS satellite in the sky hemisphere, in the first GPS receiver and the second
GPS receiver , the region in which the aforesaid GPS satellite is present can be discriminated.
As described in detail later, this discrimination result will be associated with the satellite azimuth and is used to derive an azimuth limitation on the measurement
orientation.
In Figure 2.4, a GPS satellite C is present on the great circle forming the boundary
between the coverage area of the first planar patch antenna and the coverage area of the
second planar patch antenna . The signal from the GPS satellite C is therefore received
by the first planar patch antenna and the second planar patch antenna .
Considering Figure 2.4 and Figure 2.5 together, the signal from the GPS satellite C
in Figure 2.4 can be received by the first GPS receiver and the second GPS receiver in
Figure 2.5.
In other words, both the synchronization mechanisms in the first GPS receiver in Figure
2.5 and the second GPS receiver in Figure 2.5 can synchronize with the signal from Satellite
C in Figure 2.4 with a PRN code corresponding to the GPS satellite to despread the signal,
because both the first planar patch antenna connected to the first GPS receiver and the
second planar patch antenna connected to the second receiver have their sensitivities at
the great circle in which the GPS satellite C is present.
In the present invention, when signals are received simultaneously by both GPS receivers
in this manner, it becomes possible to discriminate the direction of the GPS satellite C
as the measurement direction or as the direction opposite the measurement direction,
and, by using the satellite azimuth of GPS satellite C and the aforesaid satellite azimuth
information of the GPS satellite A or the GPS satellite B and the result of the area
32 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
discrimination, to determine the azimuth of the measurement direction.
Major characteristics of a planar patch antenna used for azimuth information acquisition
include small size, light weight and ease of manufacture.
hemispherical beam pattern planar patch antenna is to block the extra sensitivity of a
planar patch antenna having wider beam pattern than hemisphere by shield material.
the actual fabrication of a planar patch antenna, the completed antenna may have a solid
angle slightly broader than the hemisphere that is the width theoretically calculated at the
time of design. This occurs because the result of the design assuming an infinite ground
plate in the theoretical calculation differs from the actual situation.
[89][84].
The technique of correcting such beam shape deviation by slightly modifying the substrate
size, patch size or the like to obtain the desired antenna pattern is known as antenna
pattern shaping.
In this invention, however, even when the beam of solid angle shape comes out somewhat
broader than desired, the antenna can still be used as it is.
in Figure 2.4 is not a line but is a band of small width (small visual angle as seen by
an observer).
and the direction opposite the measurement direction and increases the probability of
catching a satellite with these directions by chance, which enables azimuth determination
immediately fortuitously even when intending azimuth limitation.
the slight spread can be expected to lower the precision during azimuth determination
slightly but this is not a major practical problem in achieving the object of the present
invention. The fact that some degree of tolerance exists is preferable from the viewpoint
of production costs.
The first GPS receiver and second GPS receiver shown in Figure 2.5 can have the same
functional features and specifications as the GPS receivers included in widely-used compact
mobile positioning devices employing L1 signals.
positioning devices, most notably size reduction and ease of volume production.
to size and weight reduction achieved in civilian GPS positioning devices, GPS receivers
are abundantly available in sizes commensurate with planar patch antennas.
Moreover, these GPS receivers have planar patch antennas
formed integrally with the receiver case, and inexpensive palm-sized models are already
available. Production technologies are well established.
technologies available today can be utilized for economical fabrication of the
device according to this invention.
The first GPS receiver attempts to synchronize with and decode satellite signals through
the first planar patch antenna and to determine position.
receiver attempts to synchronize with and decode satellite signals through the second
planar patch antenna and to determine position.
and the second GPS receiver conduct a search for the signals from all GPS satellites
expected to be present in the sky, just as does the GPS receiver of an ordinary mobile
satellite positioning device, in exactly the same way as if connected with antennas whose
coverage areas are the sky hemisphere.
The only one difference at this point, between the GPS receivers in one embodiment
of the device for acquiring azimuth information according to this invention and the GPS
receiver of an ordinary mobile satellite positioning device, is the fact that the GPS receiver
1a cannot synchronize with the signals from GPS satellites not being in the coverage area
in the sky and the GPS receiver 1b cannot synchronize with the signals from GPS satellites
not being in the coverage area in the sky while the GPS receiver of an ordinary mobile
satellite positioning device placed horizontally can synchronize with the signals from all
2.1 Parallel back-to-back unit configuration 33
GPS satellite in the sky.
The signal transmitted from every GPS satellite contains information on the orbits of all
GPS satellites (almanac data). Every satellite transmits this data.
of a satellite present in the sky at an angle of elevation of greater than 0 degree viewed
from the current location but whose signal is blocked by a building or the topography, or
of a satellite not in the antenna coverage area whose signal is not synchronized with, ie,
in the case of a GPS satellite in a state preventing reception of its radio wave, the angle of
elevation and azimuth of the satellite concerned can be computed and output by a simple
calculation from data received from another GPS satellite.
information actually exists.
Although all GPS satellites transmit signals at exactly the same frequency, owing to
the utilization of a technology called the spread spectrum communication system made
possible by Pseudo Random Noise coding, signal interference does not occur even when
using the same frequency. Each GPS satellite is assigned a unique Pseudo Random Noise
code which is a different digital signal sequence 0 and 1 appear to alternate
irregularly. This enables the signals from the satellites to be distinguished and separately
In other words, the principle of Pseudo Random Noise coding makes it easy to
Discriminate the signal from each GPS satellite present at an angle of elevation of greater
than 0 degrees as viewed from the current location.
The data of each satellite, ie, the satellite ID of the GPS satellite, satellite angle of
elevation, satellite azimuth and channel status for the satellite, are periodically output
by both GPS receivers. The positioning result data, ie, the latitude, longitude, altitude,
positioning calculation time and current time, are also periodically output by both GPS
receivers.
There is no particular restriction on the data output period.
data about on ce per second are currently in wide use.
workable when available.
The data acquired by the first GPS receiver and the data acquired by the second GPS
receivers are input to an azimuth computation section .
processes the data in the following manner.
With respect to the satellite data, the azimuth computation section first generates a data
chart for azimuth information acquisition. Positioning result data (latitude, longitude,
altitude, positioning calculation time, positioning mode and current time) are stored in
a buffer of the azimuth computation section and, after being used for the purpose of
reference if required to speed up the positioning calculation, are communicated to a result
output section . The lines of the data chart for azimuth information acquisition correspond
to the respective GPS satellites.
to the number of the channels which the GPS receiver has to synchronize with signals
from GPS satellites in parallel.
first GPS receiver and the second GPS receiver are capable of conducting parallel signals
For the purposes of this description, it will be assumed that the maximum
number of satellites for which the first GPS receiver and the second GPS receiver are each
capable of conducting parallel signal processing is 12, which is equal to the capability of
current mobile positioning devices in practical civilian-level applications.
The items assigned to the respective columns will now be explained.
are periodically registered in the first column.
GPS receiver and the second GPS receiver are assumed to represent identical values.
If they are not identical, more than 12 satellites are present in the sky or one of GPS
receivers in the course of acquiring the latest almanac data from a satellite and is using
somewhat old almanac data.
different sets of satellite IDs.
34 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
receiver that indicates more recent time regarding positioning calculation time than the
other is detected by the azimuth computation section and the other GPS receiver is
instructed to select the same satellites.
units equipped with a feature for designating the satellite IDs of satellites whose signals
are to be picked up are already on the market.
The second column stores the satellite azimuths and is updated periodically.
column stores the satellite angles of elevation and is updated periodically.
relating to the second and third columns are obtained from one GPS receiver that indicates
more recent time regarding positioning calculation time than the other.
At this point, the information regarding angle of elevation is examined and data from
any GPS satellite whose angle of elevation is very high is removed to prevent use of the
data in later processing. Even if satellites whose angles of elevation shown in the third
column are very high (near zenith) are observed to have azimuths that differ numerically,
they should not be used as the basis for azimuth information calculation because the
actual elongation among them is very small. Satellites having an angle of elevation of, for
example, 85 degrees or greater are therefore not used in the ensuing azimuth information
When the examination leads to a decision to exclude a satellite with a high
angle of elevation, this fact is entered in the sixth column.
elevation changes and the satellite no longer need be excluded for having a high angle of
elevation, the entry is cleared.
The status of channel in the first GPS receiver , attempting reception of the signal from
a GPS satellite, is periodically stored in the fourth column as channel status in the first
GPS receiver. The status of channel in the second GPS receiver, attempting reception of
the signal from a GPS satellite, is also periodically stored in the fifth column as channel
status in the second GPS receiver.
Most common GPS receivers employ a single hemispherical beam antenna. The outputof the antenna fed to a radio frequency filter/low-noise amplifier combination.
passes through serial stages of radio frequency amplification, down-conversion, and intermediate
frequency (IF) amplification and sampling/quantizing.
art, the functions of radio frequency amplification, down-conversion, IF amplification and
A/D sampling can be implemented with a single MMIC (Monolithic Microwave Integrated
Circuit) chip. The samples are then fed to a parallel set of DLLs (Delay Lock Loop) each
of which makes an attempt to acquire and track synchronization with a different satellite
signal, which is spread by a unique PRN (Pseudo Random Noise) code with 1023 chip
length. After acquiring and tracking synchronization with the signal, the carrier phase,
which is bi-phased and modulated with the GPS navigation data, is recovered.
and associated demodulators provide estimates of the pseudo-range and navigation data
for each satellite. Typically, the number of parallel DLLs is 12. At the present state of the
art, a 12-channel receiver with 12 parallel DLLs can be implemented on one CMOS chip.
Then parallel measurement of pseudo-ranges and carrier phase along with the navigation
data for each satellite are then sent to the navigation data processor where the position
of each satellite is calculated from the navigation data in sub-frames 2 and 3 at the time
of each pseudo-range measurement.
position and current GPS time by data of four GPS satellites (for three-dimensional
positioning) or three GPS satellites (for two-dimensional positioning).
Azimuth and elevation angles of each satellite can be concomitantly calculated.
common GPS receivers can periodically output the azimuth and elevation angles, and IDs
of each satellite and each channel status that shows either ”synchronized with” or ”scanning”
corresponding to GPS signal as well as normal positioning result including latitude,
longitude, altitude, positioning calculation time, current time (based on GPS time), and
positioning calculation mode.
2.1 Parallel back-to-back unit configuration 35
The device for acquiring azimuth information that is an embodiment of the devicefor acquiring azimuth information according to this invention can take advantage of the
periodic output of status of the channel for each GPS satellite signal and the azimuth
angle of each GPS satellite which is concomitantly calculated on positioning in most of
common GPS receivers.
The number of available GPS satellites in sky hemisphere viewed from a middle latitude
area is usually as many as 8 to 12. Even when the GPS antenna set vertical is used, it is
expected that the number of GPS satellites is 4 to 6. The number is enough to make a
Positioning calculation in order to obtain GPS satellite azimuths.
Signal blocking by ground features, topography etc. will now be considered. Even if a given satellite is present in the coverage area of one antenna, synchronization with
the signal from the satellite will not be established if the propagation path is blocked
by the topography, an artificial structure, or other such ground features.
synchronization with the signal in a channel in the first GPS receiver nor synchronization
with the signal in a channel in the second GPS receiver is established, therefore, the
probability of the satellite being blocked by a ground feature or the topography is very
The information from such a satellite is excluded from use in the calculation of
azimuth information. When a decision is made to exclude a satellite owing to blocking
by a ground feature or the topography, this fact is entered in the sixth column.
at least one channel status indicates that synchronization with the signal from the GPS
Satellite concerned is established, the entry is cleared.
The satellite azimuth data in the second column are used to reorder the satellites other
than those excluded by the aforesaid two types of exclusion decisions, ie, decision to
exclude owing to high angle of elevation and decision to exclude owing to ground feature
or topography blocking.
the number of degrees to increase clockwise, sorting in ascending order results in the
satellite azimuths being arranged in order starting from north as the origin and moving
clockwise.
The fourth column (channel status in the first GPS receiver) and the fifth column
(channel status in the second GPS receiver) are compared and the region in which each
satellite is present is discriminated. With regard to a GPS satellite, when the channel
status in one antenna system shows ”synchronized” and the channel status in the other
antenna system does not indicate ”synchronized”, the satellite can be concluded to be
present in the coverage area of the former antenna.
antenna, ie, ”1” if it is the antenna of the first GPS receiver and ”2” if it is the antenna
of the second GPS receiver , is stored in the seventh column.
when the channel statuses in both antenna systems show "synchronized", the satellite is
present on the great circle where an extension of the back-to-back surfaces of the antennas
intersects the sky hemisphere. The number 0 representing this fact is stored in the seventh
columns.
The azimuth computation section can generate the data chart by the foregoing procedure.
The azimuth computation section then reads the seventh column of the data chart(result of region discrimination) from top to bottom for all satellites other than those
indicated for exclusion in the sixth column.
satellite azimuth in ascending order, this amounts to reading the satellite region discrimination
results in order of ascending satellite azimuth, when considered in the clockwise
direction with north defined as the origin.
The result is a sequence composed of 0, 1 and 2 as terms.
of this sequence is followed by the first term, a directional ring-like sequence (hereinafter
called ”ring-like sequence R”) is produced.
R is important in the processing that follows.
36 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
The azimuth computation section makes a simple examination of the internal structure
of the ring-like sequence R and, based on the result, directs the processing procedure along
one of three branches.
For the purpose of simply and clearly representing the internal structure of the ring-like
sequence R, finite sequences are defined below.
”S0” and ”S0' ” are defined as ”finite sequence of one or more terms, all of which are
0” (Example: 0, ..., 0).
”S1” is defined as ”finite sequence of one or more terms, all of which are 1” (Example: 1,
... 1).
”S2” is defined as ”finite sequence of one or more terms, all of which are 2” (Example: 2,
... 2).
These definitions enable clear and simple representation of the internal structure of the
ring-like sequence R.
For the purpose of clearly describing satellite azimuths associated with a term in the
finite sequences, several valuable are defined below.
terms included in the finite sequence S0”.
”m0” is defined as ”the minimum integer not falling below (e0)/2”.
”e0' ” is defined as ”the number of terms included in the finite sequence S0' ”.
”m0' ” is defined as ”the minimum integer not falling below (e0')/2”.
”e1” is defined as ”the number of terms included in the finite sequence S1”.”e2” is defined as ”the number of terms included in the finite sequence S2”.”A(S, n)” is defined as ” the satellite azimuth associated with the n-th term in finite
sequence S”.
Simple combinations with these notations can contain exact meanings as described below.
”A(S0, 1)” is defined as ”the satellite azimuth associated with the first term in finite
sequence S0”.
”A(S0, m0)” is defined as ”the satellite azimuth associated with the middle term in finite
sequence S0”.
”A(S0', 1)” is defined as ”the satellite azimuth associated with the first term in finite
sequence S0' ”.
”A(S0', m0')” is defined as ”the satellite azimuth associated with the middle term in finite
sequence S0' ”.
”A(S1, 1)” is defined as ”the satellite azimuth associated with the first term in finite
sequence S1”.
”A(S1, e1)” is defined as ”the satellite azimuth associated with the last term in finite
sequence S1”.
”A(S2, 1)” is defined as ”the satellite azimuth associated with the first term in finite
sequence S2”.
”A(S2, e2)” is defined as ”the satellite azimuth associated with the last term in finite
sequence S2”.
For the purpose of clearly making an operation of azimuths, it is useful that a notation
about a circular permutation which consists of azimuths a, b, c.
or unknown azimuths a, b, c that are able to be plotted on a circle according to their values
or order information obtained by some method.
direction along the circle from an arbitrary start point and the result found out was ”a, b,
c, (and return to the start)”, the notation ”a <b <c” is defined to describe this circular
permutation of the azimuths a, b, and c. With regards to this definition, it should be
2.1 Parallel back-to-back unit configuration 37
noted that the last azimuth is followed by the first azimuth.
The following descriptions indicate the identical circular permutation. <b <c”
”b <c <a”
”c <a <b”
Table 3.1 is a list showing all cases on the ring-like sequence of the discrimination results
in an embodiment of a device for acquiring azimuth information according to the present
invention. In Table 3.1, the first column indicates case ID.
the combination of the numbers of finite sequences, ie, S0, S0', S1, and S2, in the ring-like
sequence R. The third column indicates the probability of occurrence of each case, which
is roughly estimated. The fourth column indicates the name of a group of resembling
cases, which is called sate.
As shown in Table 3.1 below, cases represent combinations of the number of each finite
sequence in the ring-like sequence R. Case 1 indicates a combination of (0, 0, 0, 0) as (the
number of S0, the number of S0', the number of S1, the number of S2) in the ring-like
sequence R. Case 2 indicates a combination of (1, 0, 0, 0).
Case 3 indicates a combination of (1, 1, 0, 0).
Case 4 indicates a combination of (0, 0, 0, 1).
Case 5 indicates a combination of (0, 0, 1, 0).
Case 6 indicates a combination of (0, 0, 1, 1).
Case 7 indicates a combination of (1, 0, 0, 1).
Case 8 indicates a combination of (1, 1, 0, 1).
Case 9 indicates a combination of (1, 0, 1, 0).
Case 10 indicates a combination of (1, 1, 1, 0).
Case 11 indicates a combination of (1, 0, 1, 1).
Case 12 indicates a combination of (1, 1, 1, 1).
Case 13 indicates a combination of (more than 1, any number, any number, any number).
Case 14 indicates a combination of (any number, more than 1, any number, any number).
Case 15 indicates a combination of (any number, any number, more than 1, any number).
Case 16 indicates a combination of (any number, any number, any number, more than 1).
State A consists of cases 4, 5 and 6.
State B consists of cases 7, 8, 9, 10, 11 and 12.
State C consists of cases 2 and 3.
State D consists of case 1.
State E consists of cases 13, 14, 15 and 16.
The procedure of analysis on the internal structure of the ring-like sequence R is described
The terms of ring-like structure R are replaced with S0, S1, S2 and the
numbers of finite sequences S0, S1 and S2 are checked. If two S0s are found, one S0 remains
as it is and the other S0 is renamed S0'.
up to now, the internal structure of the ring-like sequence R falls into one of cases, except
cases 3, 8 and 10, listed in Table 3.1.
When the case corresponds to 2 or 7 or 9, the internal structure of S0 is discussed
In these cases, a new ring-like sequence Sr is virtually created by connecting
the last term in finite sequence S0 to the first term in finite sequence S0.
interval more than 175 degrees and less than 185 degrees between two satellite azimuths
associated with two adjacent terms in the ring-like sequence Sr, there must be another
interval more than 175 degrees and less than 185 degrees between two satellite azimuths
associated with adjacent terms in the ring-like sequence Sr.
in the ring-like sequence Sr, Sr is divided, at each point, into a new finite sequence
S0 and a new finite sequence S0'. Cases 3, 8 and 10 can be derived from cases 2, 7 and 9
38 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
respectively by this procedure.
When the ring-like sequence R is considered as case 4, the first term and the last term of
S2 are discriminated with the following procedure.
associated with clockwise adjacent terms in the ring-like sequence R is equal to or more
than 180 degrees, the two adjacent terms will be considered the last and first terms of S2.
When the ring-like sequence R is considered as case 5, the first term and the last term of
S1 are discriminated with the following procedure.
associated with clockwise adjacent terms in the ring-like sequence R is equal to or more
than 180 degrees, the two adjacent terms will be considered the last and first terms of S1.
All possible cases produced by the procedure described above are shown in Table 3.1.
When the examination by the azimuth computation section finds the ring-like sequence
R to be in state ”A”, ie, case 4, case 5 or case 6 in Table 3.1, the measurement direction
can be defined by at most two conditions and its azimuth limitation be immediately
Specifically, the azimuth computation section makes the following procedure
(wherein the azimuth of the measurement direction is defined as z).
In the case of state ”A,” the first item of azimuth information that can be acquired
is that: when there is S1, the azimuth of the measured direction (azimuth z) is present
within an azimuth range defined in the clockwise direction between a start azimuth that
is the satellite azimuth associated with the last term of the finite sequence S1 and an end
azimuth that is the azimuth opposite the satellite azimuth associated with the first term
of the finite sequence S1.
The second item of azimuth information that can be acquired in state ”A” is that:
when there is S2, the azimuth of the measured direction (azimuth z) is present within
an azimuth range defined in the clockwise direction between a start azimuth that is the
azimuth opposite the satellite azimuth associated with the last term of the finite sequence
Table. 2.1. Possible cases of observed status of GPS satellite azimuths ([188])2.1 Parallel back-to-back unit configuration 39
S2 and an end azimuth that is the satellite azimuth associated with the first term of the
finite sequence S2.
The azimuth computation section can immediately limit the azimuth range in whichthe measurement direction can be present (without need for rotation etc. of the antennas)
from the logical product of the aforesaid two items of azimuth information.
the azimuth limitation is sent to the result output section .
When the examination by the azimuth computation section finds the ring-like sequence
R to be in state ``B'', ie, case 7, 8, 9, 10, 11, or 12 in Table 3.1, azimuth determination of
the measurement direction is effected. A pseudo code description of the azimuth limitation
on the state ”A” is shown below.
If there is S1
A(S1,e1) <z <A(S1,1)+180
Endif
If there is S2
A(S2,e2)+180 <z <A(S2,1)
Endif
When the sate of the ring-like sequence R is ``B'' and it includes S1, the procedure
to be executed described.
of ”A(S1,e1) <A(S0,m0) <A(S1,1)+180” is true, z=A(S0,m0). If the result is false,
z=A(S0,m0)+180. When the sate of the ring-like sequence R is ”B” and it does not
include S1, the procedure to be executed described.
a proposition of ”A(S2,e2) <A(S0,m0) <A(S2,1)+180” is true, z=A(S0,m0)+180.
result is false, z=A(S0,m0).
way is sent to the result output section .
A pseudo code description of the azimuth determination on the state ”B” is shown
below.
If there is S1
If A(S1,e1) <A(S0,m0) <A(S1,1)+180
z=A(S0,m0)
Else
z=A(S0,m0)+180.
Endif
Else if there is S2
If A(S2,e2) <A(S0,m0) <A(S2,1)+180
z=A(S0,m0)+180
Else
z=A(S0,m0)
Endif
Endif
The minimum condition for azimuth limitation is that ”at least one satellite is present
either in one antenna's coverage area in the sky or the other antenna's coverage area in
the sky”. This corresponds to either ”e2=1 in case 4” or ”e1=1 in case 5”.On the other hand, the minimum condition for azimuth determination is that ”at least
one satellite is present either in one antenna's coverage area in the sky or the other
antenna's coverage area in the sky and at least one satellite is present at the border of the
two antennas' coverage areas”. This corresponds to either ”e2=1 and e0=1 in case 7” or
”e1=1 and e0=1 in case 9”
When the examination by azimuth computation section finds the ring-like sequence R
to be in state ”C” in Table 3.1, it shows that signal(s) from only satellite(s) present at
40 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
a great circle is obtained.
the azimuth computation section causes the result output section to advice the user to go
to spot where the sky is more open. (Strictly speaking, the user can obtain the azimuth
information even in this state as described below.
(z) is described either ”z = A(S0,m0) or A(S0,m0)+180”. Secondly, the user can also be
advised to rotate about 10 degrees in clockwise. After the action, the state will result in
state ”A” or state ”B”, where azimuth limitation or azimuth determination is possible.
Besides, if it results in state ”A”, the original measurement direction z' can be determined.
If there is S1, z'=A(S1,1). If there is not S1 but S2, z'=A(S2,1)+180.)
When the examination by azimuth computation section finds the ring-like sequence R
to be in state ”D” in Table 3.1, it shows the probability of the sky being obstructed is
very high. The azimuth computation section causes the result output section to advice
the user to go to spot where the sky is more open.
When the examination by azimuth computation section finds the ring-like sequence R to
be in state ”E” in Table 3.1, it shows that geometrically impossible situation is detected.
The azimuth computation section causes the result output section to advise the user to
wait the final result in a few moments.
impossible cases is very low.
of temporally signal interference in the 1.5-GHz band from other electrical devices.
When the result received by the result output section is azimuth limitation or azimuth
determination of the measurement direction, the result output section outputs the result
to the user as an audible message.
section outputs an audible message.
advantage of permitting even a visually impaired person to receive support regarding appropriate
action, the output can alternatively be output on a liquid crystal display.
of azimuth limitation or azimuth determination), current time (GPS time), latitude,
longitude, altitude, positioning calculation time, and advice to the user in the case of
errors.
Regarding the method of outputting the azimuth of the measurement direction in azimuth
limitation, if the rotation direction has been always fixed, a message can be communicated
to the user by providing the set (&reg;, &macr;), where &reg; is the start azimuth and &macr;
the end azimuth. However, it is also possible to define a rough azimuth (hereinafter &micro;)
and a unilateral deviation (hereinafter ±), and to output an audible message or the like
in the form of (&micro;, ±). In this case, it suffices to define &micro; = &reg; + (&#8212;&macr; - &reg;&#8212; /2) MOD
360, ± = &#8212;&macr; - &reg;&#8212;.
indicating the magnitude of the angle formed in the clockwise direction where &reg; is the
start azimuth and &macr; is the end azimuth. Taking into account the fact that 0 degree and
360 degrees are the same, the remainder operator MOD is used to generate the residue
after being divided by 360.
Either of the (&reg;, &macr;) mode information where the direction of rotation has been fixed
and (&micro;, ±) mode information can be immediately converted to the other.
be supplied with information in either mode since the modes do not particularly differ in
the numerical significance of the information conveyed.
user convenience by enabling the user to select whichever mode is more suitable for the
purpose at hand.
This concludes the explanation of the processing procedure as viewed from the side of
the device. In the following, the procedure from the viewpoint of the user will also be
explained to clarify the flow of the information acquisition processing more specifically.
An overview will be given first.
selected, azimuth limitation is immediately possible without rotation if the state of the
2.1 Parallel back-to-back unit configuration 41
ring-like sequence R is ”A.” A user who desires one level of precision higher than this
azimuth limitation, can achieve this purpose by turning within a limited degree of rotation
and stopping at some angle to put the state of the ring-like sequence R in the state
”B” explained earlier. Or if the arbitrarily selected measurement direction should by
chance result in the ring-like sequence R being in the state ”B,” azimuth determination
can be achieved immediately.
For convenience of explanation, azimuth limitation will be explained first and azimuth
determination thereafter.
Figure 2.6 shows an example of the relationship between an arrangement of space satellites
and two antennas when azimuth limitation is conducted using the device for acquiring
azimuth information according to the foregoing embodiment.
circles in Figure 2.6 represents an imaginary view of the sky hemisphere whose center is
zenith at the ground point of the user, taken looking downward from a point higher than
Angle of elevation is 0 degree at the outermost circle and increases inwardly in
increments of 10 degrees with each successive concentric circle.
”North (0 degree)”, followed clockwise by ”East (90 degrees),” ”South (180 degrees),”
and ”West (270 degrees).”
GPS satellites by angle of elevation and azimuth. Twelve satellites denoted by 2, 3, 6, 7,
9, 11, 14, 15, 18, 20, 21 and 22 are shown.
to classify the satellites. A crosshatched dot designates a GPS satellite excluded from
further consideration in the course of processing for one of the reasons explained earlier.
A black dot designates a GPS satellite later discriminated to be present in the coverage
area of the first planar patch antenna . An open dot designates a GPS satellite later
discriminated to be present in the coverage area of the second planar patch antenna .
two patch antennas 1a, 1b located at the center are disposed in parallel, back-to-back and
perpendicular to the ground.
The user does not know the arrangement of the satellites in the sky viewed from his or
her location. The user, who has no information regarding direction (azimuth), places the
first planar patch antenna and the second planar patch antenna in an arbitrary direction,
as shown in Figure 2.6, with the two antennas disposed back-to-back, in parallel and
perpendicular to the ground. A dashed line indicates the measurement direction.
reason why a dashed, not solid, line represents the measurement direction is that the
Azimuth will not be determined as a value but be limited in a range.
direction and the reverse direction (diametrically opposite direction) are indicated.
this point the user is still unaware of any such satellite arrangement as illustrated in the
drawing.
The process of conducting azimuth limitation with respect to the measurement direction
will now be explained in concrete terms.
for acquiring azimuth information or hold it stationary and not rotate or otherwise move
Based on the results output by the respective GPS receivers connected to the first
and second patch antennas 1a, 1b, the azimuth computation section generates a 12-row,
7-column data chart, in the manner of Table 2.1 below.
[b]
The excluded satellites are shown in the bottom two rows.
used for acquiring azimuth information.
directional ring-like sequence R composed of the sequence obtained by reading down the
seventh column of Table 2.1, ie, the region discrimination, to the last item and then
returning to the start. R generated from the data in Table 2.1 becomes ”1, 2, 2, 2, 2, 2,
1, 1, 1, 1 (return to start)”.
structure of the ring-like sequence R as a set of finite sequences S1, S2, S0 and S0'.
a result, the state of the ring-like sequence R is found to coincide with case 6 in state
42 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
”A,” ie, ”the ring-like sequence R consists of only one finite sequence S1, only one finite
sequence S2, no finite sequence S0, and no finite sequence S0'.” This is the most popular
case among 16 cases.This condition is shown in Table 2.1 below.
The azimuth computation section commences processing for the case 6 in state ”A.”
The first item of azimuth information and the second item of azimuth information can be
acquired when the state of sequence R is ”A.” The azimuth computation section discriminates
as the aforesaid first item of azimuth information that the measurement direction
is present in an azimuth range defined in the clockwise direction between the satellite
azimuth associated with the last term of the single finite sequence S1 (ie, 6 degrees) as
the start azimuth and the azimuth opposite the satellite azimuth associated with the first
term of the single finite sequence S1 (ie, 236+180=56 degrees) as the end azimuth.
In other words, the measurement direction (z) is concluded to be in the range defined
clockwise between a start azimuth of 6 degrees and an end azimuth of 56 degrees.
range specified by the first item of azimuth information, ie, the range defined clockwise
between the start azimuth of 6 degrees and the end azimuth of 56 degrees, is indicated in
Figure 2.6 by an arc with an arrowhead at either end.
The azimuth computation section discriminates as the aforesaid second item of azimuth
Information that can be acquired in state ”A” that the measurement direction (z degrees)
is present in an azimuth range defined in the clockwise direction between the azimuth
opposite the satellite azimuth associated with the last term of the single finite sequence
S2 as the start azimuth (ie, 218+180=38 degrees) and the satellite azimuth associated
with the first term of the single finite sequence S2 (ie, 64 degrees).
Specifically, the azimuth computation section discriminates that the measurement direction
(z degrees) is present in the range defined clockwise between a start azimuth of 38 degrees and an end azimuth of 64 degrees.
of azimuth information, ie, the range defined clockwise between the start azimuth of 38
2.2. Example of data table in azimuth limitation ([188])
2.1 Parallel back-to-back unit configuration 43
2.3. Example of azimuth extraction from data table in azimuth limitation ([188])
degrees and the end azimuth of 64 degrees, is indicated in Figure 2.6 by an arc with an
arrowhead at either end drawn at the upper right of the outer circle.
The azimuth computation section can immediately limit the azimuth range in whichthe measurement direction can be present (without need for rotation etc. of the antennas)
from the logical product of the aforesaid two items of azimuth information.
the azimuth computation section can determine that the measurement direction is present
within the range defined clockwise between a start azimuth of 38 degrees and an end
azimuth of 56 degrees.
The azimuth range for final output range is indicated in Figure 2.6 by an arc with an
arrowhead at either end extending between the start azimuth of 38 degrees and the end
azimuth of 56 degrees.
In this way, the device for acquiring azimuth information according to this embodiment
can immediately achieve azimuth limitation without need for rotating the device antennas.
If the ring-like sequence R shows case 4 or 5 in state ”A”, azimuth limitation can be made
using the second or first item of azimuth information.
of satellites to a half side of the sky and its occurrence is very rare.
of the result by voice/sound or a displayed image.
and the result is expressed in the form of the start-and-end azimuth set (&reg;, &macr;), the output
is (Start: 38 degrees, End: 56 degrees). When expressed in the form of the set (&micro;, ±)
composed of a rough azimuth (&micro;) and a unilateral deviation (±), which is another possible
mode of azimuth limitation expression, the output is (Rough value: 74 degrees, Unilateral
error: 9 degrees).
Practical examples of the two expression modes will be explained.
the user knows an azimuth in which one should absolutely not advance from the current
location and wishes to go about some activity while promptly ascertaining that each
considered direction of advance is not that direction. The (&reg;, &macr;) output mode is convenient
44 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
for this purpose. An example of this type of impaired situation would be where a visually
person learns of a nuclear plant accident and must rapidly move away from the site of
the accident (a certain latitude and longitude), on foot, for example, without waiting for
help to arrive. If the person should wait for help or spend time determining which way to
flee, he or she would be in danger of exposure to a level of radiation that might lead to
health problems in the future.
an area known for frequent avalanches and must move quickly while regularly confirming
that the party is not proceeding into the orientation of the particularly dangerous area.
The (&reg;, &macr;) output mode is also effective in such cases.
across a snowfield has few ground features by which to obtain visual feedback for course
correction and, moreover, if visibility should be reduced to zero by fog or snow, will have
no possibility whatsoever of obtaining feedback for course control from visual information.
Persons in such circumstances usually have the impression of walking straight but in fact
eventually start following a curved course and not infrequently stray into dangerous areas.
At such times, the convenience of being promptly able to determine the direction in which
one is facing or looking to within a certain azimuth range, without need for turning about
or the like, is tremendous.
On the other hand, when a person wants to know the azimuth of a specific direction
of interest, and is more concerned about speed than accuracy, the latter (&micro;, ±) mode is
convenient for its intuitiveness.
topographical and/or ground features are in view and the person has difficulty identifying
They individually without azimuth (direction) information.
would be where a person does not have time to stop to acquire azimuth information
and then use it to identify certain topographical or ground features, but if able to acquire
approximate azimuth information regarding the direction in which his/her face are directed,
would, by that alone, be able to identify a certain mountain or a certain building
from among a number of objects in the view.
The user can take instantaneous advantage of azimuth limitation while continuing to walk.
The procedure by which, when the ring-like sequence R is discriminated to be in state
”A,” the measurement direction is immediately (ie, without rotating the measurement
direction) derived as falling within a certain azimuth range defined by a start azimuth, an
end azimuth, and a directional property such as clockwise rotation is illustrated in Table
2.1, Table 2.1 and Figure 2.6.
azimuth limitation. As will be explained later, the probability of state ”A” occurring when
the device is arbitrarily oriented under the open sky is greater than 90%.
to case 6.
Assume that an azimuth limitation result has been obtained with respect to the measurement
direction. When it is then desired to go a step further to acquire an azimuth
determination, the user holds the device for acquiring azimuth information horizontally
and rotates it either clockwise or counterclockwise.
turns either clockwise or counterclockwise.
As the rotation proceeds, the azimuth computation section detects that the number 0
has occurred in the seventh column in Table 2.1, ie, that a ring-like sequence R having a
finite sequence S0 in its internal structure has occurred.
informs the user of this fact by issuing a special sound through the result output section
The user responds by stopping the horizontal rotation.
Figure 2.7 shows another example of the relationship between an arrangement of space
satellites and two antennas when azimuth determination is conducted using the device
for acquiring azimuth information according to an embodiment of the present invention.
The pattern of concentric circles in Figure 2.7 represents an imaginary view of the sky
hemisphere whose center is zenith at the ground point of the user when the aforesaid ro2.1
Parallel back-to-back unit configuration 45
2.4. Example of data table in azimuth identification ([188])
tation has been stopped, taken looking downward from a point higher than zenith. Angle
of elevation is 0 degree at the outermost circle and increases inwardly in increments of
10 degrees with each successive concentric circle. Azimuth is denoted as ``North (0 degree)'',
followed clockwise by ”East (90 degrees),” ”South (180 degrees),” and ”West (270 degrees)
degrees).” The small dots at scattered locations indicate the locations of GPS satellites
by angle of elevation and azimuth. Twelve satellites denoted 2, 3, 6, 7, 9, 11, 14, 15,
18, 20, 21 and 22 are shown. Solid, open, crosshatched and plus-sign (+) dots are used
to classify the satellites. A crosshatched dot designates a GPS satellite excluded from
further consideration in the course of processing. A black dot designates a GPS satellite
later discriminated to be present in the coverage area of the first planar patch antenna .
An open dot designates a GPS satellite later discriminated to be present in the coverage
area of the second planar patch antenna . A plus-sign dot designates a GPS satellite
later discriminated to be present at the boundary between the coverage areas of the first
planar patch antenna and the second planar patch antenna .
1b located at the center are disposed in parallel, back-to-back and perpendicular to the
ground.
The direction opposite the measurement direction in the concentric circle pattern of
Figure 2.7 coincides in azimuth with satellite 9. The explanation here assumes that this
coincidence would arise as a result of first effecting azimuth limitation in the state of
Figure 2.6 and then rotating the horizontally maintained device for acquiring an azimuth
information clockwise, for example, until reaching the state shown in Figure 2.7.
the explanation with respect to Figure 2.7 is also applicable to the case where the
alignment of the measurement direction with the satellite 9 occurred by chance when the
device for acquiring azimuth information was first placed in an arbitrary orientation.
The data chart generated by the azimuth computation section at this time is shown in
2.1 below. The excluded satellites are shown in the bottom two rows.
not used in the ensuing processing.
46 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
The azimuth computation section generates a directional ring-like sequence R composed
of the sequence obtained by reading down the seventh column of 2.1 to the last term and
then returning to the start. The ring-like sequence R generated from the data in 2.1
becomes ``1, 0, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1 (return to start)''.
The azimuth computation section first examines the internal structure of the ring-like
sequence R as a set of finite sequences S1, S2, S0 and S0'.
sequence R is found to coincide with case 11 in state ”B,” ie, ”the ring-like sequence R
consists of only one finite sequence S1, only one finite sequence S2, only one finite sequence
S0, and no finite sequence S0'.” This condition is shown in 2.1 below.

The azimuth computation section therefore commences processing for the case of the
state of the ring-like sequence R being ``B.'' Because there is S1 in the ring-like sequence
R, the proposition of ”A(S1,e1) <S(S0,m0) <A(S1,1)+180” is examined as described earlier.
The proposal will be ”6 <236 <(262+180)” and this will be ”6 <236 <82”. This proposition turns out false. This implies that the A(S0,m0) is caught in the direction
opposite the measurement direction. Therefore, z=A(S0,m0)+180=236+180=56.
Cases 7, 8, 9 and 10 in state ”B” in Table 3.1 indicate GPS satellites localization to
a half of the sky. The occurrence of these cases is rare. Case 12 in state ”B” indicates
GPS satellites are caught in the measurement direction and the direction opposite the
measurement direction. Its occurrence is also rare.
can be achieved by rotating the device for acquiring azimuth information in the clockwise or counterclockwise direction after conducting azimuth limitation.
Regarding this operation, use of the device can be facilitated by the following facts.
First, there is an upper limit with respect to this rotation angle necessary to achieve
azimuth determination after conducting azimuth limitation. Secondly, the user knows the
upper limit before starting the rotation.
of the device necessary to achieve azimuth determination (Figure 2.7) after conducting
azimuth limitation (Figure 2.6).
For instance, when azimuth limitation has been carried out in the manner of Table
2.1, Table 2.1 and Figure 2.6, it suffices to rotate the measurement direction within the
upper limit of twice the unilateral deviation (±), ie, bilateral deviation (2±), which has
been described earlier. The fact that the bilateral deviation is the upper limit is clear
from Figure 2.6. In Figure 2.6, the measurement direction or the direction opposite the
measurement direction can catch one satellite within less than the bilateral deviation
(2±). The rotation can be either clockwise or counterclockwise.
horizontal rotation, the satellite 9 is caught within a rotation angle of less than 2±.
is the state shown in Figure 2.7.
Satellite 22 is caught within a rotation angle of less than 2±.
The first and second patch antennas 1a, 1b are installed back-to-back in parallel on a
turntable 9 driven by a stepping motor 10. When azimuth limitation is executed based
on the state ”A” of the ring-like sequence R, a pulse signal is sent to the stepping motor
10 to rotate the turntable 9 intermittently in prescribed angular increments until it is
found that one or more satellites have come to be positioned on the boundary between
the coverage areas of the two antennas, ie, until the state of the ring-like sequence
R becomes state ”B.” The turntable 9 is then stopped.
depends on the performance of the GPS receivers.
the GPS receiver state that up to T seconds may be necessary to ”pick up a new signal
not currently being received,” a two-second period is necessary at each angular position
for reliably discriminating whether a new signal has been captured.
to rotate the turntable 9 intermittently at the rate of 1/T degree per second. If T is 0.1
second, the rate is 10 degrees per second.
2.2 Single unit configuration 47
The cases in which azimuth limitation and azimuth determination are possible, where
R is in state ”A” and ”B” respectively, were discussed.
state of the sequence R is in state ”C”, ”D” or ”E” were also discussed earlier.
The foregoing explanation focuses solely on the azimuth limitation and azimuth determination
functions of the device for acquiring azimuth information according to the
As is clear from the configuration shown in Figure 2.5, however, the
device for acquiring azimuth information of this embodiment is equipped with the components
needed for determining location (positioning) and is therefore also readily capable
of achieving this function.
section from the first GPS receiver or second GPS receiver can be used without
modification. For example, it is possible to output to the result output section one or the
other of the positioning results from the GPS receivers, giving preference to the one with
the more recent positioning result computation time.
Although the present invention has been described with respect to a specific embodiment
illustrated in the drawings, the invention is in no way limited to the described arrangement,
and changes and modifications may be made without departing from the scope of the
appended claims.
As explained in the foregoing, in accordance with the method and device for acquiring
azimuth information of the present invention, limitation of azimuth, ie, narrowing of
azimuth value to a sector-like azimuth value range, can be achieved rapidly and without
need for rotation by disposing in an arbitrary direction a pair of planar patch antennas
each having a hemispherical antenna pattern arranged back-to-back, parallel to each other
and vertical, and receiving signals from GPS satellites with the respective planar patch
antennas.
Moreover, a device for acquiring azimuth information embodying the azimuth information
acquisition method can be manufactured in small size and light weight at low cost by
disposing two commercially available planar patch antennas for satellite positioning vertically,
back-to-back and in parallel.
cost.
Moreover, the fact that the planar patch antennas are characterized by small size and
light weight and are placed in parallel enables the device to be implemented in an arrangement
highly suitable for wearing on the head or the body.
adopted, the user can enjoy outstanding utility and convenience because the measurement
direction remains constantly aligned with the direction in which the user is facing or with
the forward direction of the body.
In accordance with the method for acquiring azimuth information of the present invention,
once an azimuth range has been obtained by azimuth limitation, azimuth determination
can be effected based thereon by horizontal rotation within a definite upper limit,
which can be easily known to the user before starting the rotation.
2.2 Single unit configurations
An embodiment of a device for acquiring azimuth information that is a concrete implementation
of the method for acquiring azimuth information according to the present
invention will now be explained in detail with reference to the attached drawings.
following explanation, degree (deg) is used as the unit for angles, with north defined as 0
degree and, moving clockwise, east as 90 degrees, south as 180 degrees and west as 270 degrees
degrees. Angle of elevation is defined as 0 degree at horizontal and 90 degrees at zenith.
The azimuth limitation acquisition principle of the present invention will first be explained
with reference to Figure 2.8. Near the middle of Figure 2.8 is disposed a planar patch
48 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
antenna . The patch antenna is disposed perpendicular to the ground.
which an observer faces when standing on the ground and looking down on the planar
patch antenna with the antenna disposed facing leftward, is defined as the measurement
direction of the observer.
The patch antennas 1 is provided with a hemispherical beam pattern with respect to
the circularly polarized wave used by the GPS satellite system.
hemispherical beam has on rare occasions been referred to in technical papers as being
nondirectional. Since strictly speaking ``nondirectional'' in this context means ``isotropic,''
however, the term "nondirectional" will not be used as a modifier with respect to the
hemispherical beam pattern in this specification.
to the ground. Half of the hemispherical beam is therefore directed toward the ground
and is unusable. The remaining half has sensitivity in the direction of the sky.When the planar patch antenna is disposed perpendicular to the ground in this manner,
its substantial coverage area coincides with half of the sky divided in two by a semicircle
that is part of a great circle, as shown in Figure 2.8.
forming the boundary between the sky coverage area of the planar patch antenna and the
remainder of the sky. In other words, the coverage area of the planar patch antenna is
the sky quarter-sphere in which the GPS satellite A is present in Figure 2.8 and the sky
quarter-sphere in which the GPS satellite B is present is not a coverage area of the planar
patch antenna . The positioning radio wave transmitted by a GPS satellite has a microwave
band frequency in the vicinity of 1.5 GHz and, therefore, excellent exhibits linear
propagation property like light. The GPS planar patch antenna can synchronize with signals
from the GPS satellite A in the sky coverage area but cannot synchronize with signals
from the GPS satellite B that is not in the sky coverage area of the planar patch antenna
The regions in which the GPS satellite A and GPS satellite B are located can therefore
be determined based on whether or not synchronism is established.
of the measurement direction can be achieved by merging the GPS satellite region-of-presence
discrimination and the GPS satellite azimuth information. Major characteristicsof a planar patch antenna used for azimuth information acquisition include small size,
light weight, ease of manufacture and low cost.
antenna, the completed antenna may have a right-handed circularly polarized wave beam
pattern of a solid angle slightly broader than the hemisphere that is the right-handed
circularly polarized wave beam pattern theoretically calculated at the time of design assuming
This occurs because the result of the design assuming an infinite ground plane in the theoretical calculation differs from the actual situation.
This is discussed in the following literature references: Small Plane Antennas: Misao
Haneishi, Kazuhiro Hirasawa and Yasuo Suzuki Published by the Institute of Electronics,
Information and Communication Engineers, August 10, 1996, P100.
System: Theory and Applications Volume I Edited by Bradford W. Parkinson and James
J. Spilker Jr. Published by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc.
1996, P342-P343, P722.
The technique of correcting such beam shape deviation by slightly modifying the substrate
size, patch size or the like to obtain the desired antenna pattern is known as antenna
pattern shaping. When, differently from the sky hemisphere according to the design calculations,
the fabricated result turns out to have a beam larger than the sky hemisphere,
the desired sky hemisphere beam antenna can be easily configured by disposing a shielding
substance composed of a radio wave shielding material on the rear side to eliminate the
unwanted sensitivity portion.
A device for acquiring azimuth information that is an embodiment of the method for
Acquiring azimuth information according to this invention will now be explained with
2.2 Single unit configuration 49
reference to Figure 2.9. In Figure 2.9, the planar patch antenna is connected to a GPS
receiver unit.
The GPS receiver unit shown in Figure 2.9 can have the same functional features and
specifications as the GPS receivers included in widely-used compact mobile positioning
devices employing L1-band signals.
developed for the production of small, light-weight civilian GPS positioning devices,
most notably size reduction and ease of volume production.
reduction achieved in civilian GPS positioning devices, GPS receivers are abundantly
available in sizes commensurate with planar patch antennas.
Moreover, these GPS receivers have planar patch antennas formed integrally with the receiver case, and inexpensive palm-sized models are already available.
technologies are well established.
available today can be utilized for economical fabrication of the device according to this
invention.
The GPS receiver periodically outputs the following data string at a period of, for example,
once a second or shorter. In other words, it is built to ordinary specifications.
Data such as the following are included in the data string: first, the current time, further,
as positioning data, the latitude, longitude, altitude, positioning calculation time,
positioning calculation mode (indicating whether two-dimensional positioning using three
satellites or three-dimensional positioning using four satellites), the satellite number assigned
to channel 1, the satellite angle of elevation of the satellite assigned to channel 1,
the satellite azimuth of the satellite assigned to channel 1, the channel state regarding synchronization
with the signal from the satellite assigned to channel 1, the satellite number
assigned to channel 2, the satellite angle of elevation of the satellite assigned to channel
2, the satellite azimuth of the satellite assigned to channel 2, the channel state regarding
synchronization with the signal from the satellite assigned to channel 2, …and the satellite
number assigned to channel n, the satellite angle of elevation of the satellite assigned to
channel n, the satellite azimuth of the satellite assigned to channel n, the channel state
regarding synchronization with the signal from the satellite assigned to channel n.
number of used channels n is ordinarily 12. As the GPS receiver can concurrently synchronize
with the signals of these 12 satellites, its specifications can be called ordinary by
The present invention can utilize such an L1-band wave GPS receiver
and planar antenna available on the general market without substantial modification.
The GPS receiver unit attempts to synchronize with and decode satellite signals through
the first planar patch antenna and to determine position.
a search for the signals from all GPS satellites expected to be present in the sky, just as
does the GPS receiver of an ordinary mobile satellite-positioning device, in exactly the
Same way as if connected with an antenna whose coverage area is the sky hemisphere.
The radio wave transmitted from a GPS satellite contains information on the orbits of
all GPS satellites (almanac data).
case of a satellite present in the sky at an angle of elevation of greater than 0 degree viewed
from the current location but whose signal is blocked by a building or the topography, or
of a satellite not in the antenna coverage area with whose signal synchronization cannot be
established, the angle of elevation and azimuth of the satellite concerned can be computed
and output by a simple calculation from data received from another GPS satellite whose
signal was established by the antenna.
exists.
Although all GPS satellites transmit signals at exactly the same frequency, owing to
the utilization of a technology called the spread spectrum communication system made
possible by pseudo random coding, signal interference does not occur even when using
50 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
In pseudo random coding, each GPS satellite is assigned a different
digital signal sequence 0 and 1 appear to alternate irregularly.
signals from the satellites to be distinguished and separately received.
principle of pseudo random coding makes it easy to discriminate the angles of elevation in
the sky and the azimuths of all GPS satellites present at an angle of elevation of greater
than 0 degrees as viewed from the current location as well as to establish or not establish
Synchronize with the signals from the individual satellites, ie, to differentiate the
reception state and receive the signals from the satellites.
In the process of conducting the signal search with the GPS receiver, the data of each
satellite, ie, the satellite number of the GPS satellite, satellite angle of elevation, satellite
azimuth and channel state, are periodically output by GPS receiver.
result data, ie, the latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning
calculation mode and current time, are also periodically output by GPS receiver.
is no particular restriction on the data output period.
about once per second are currently in wide use.
if available.
The data acquired by the GPS receiver unit are input to a data processing unit 3.
data processing unit 3 processes the data in the following manner.
data, only data of satellites whose channel state is synchronized and whose satellite angle
of elevation is 85 degrees or less are extracted.
angles of elevation are greater than 85 degrees is that satellites with high angles of elevation
near the zenith, while being observed to have azimuths that differ numerically, are very
small in actual elongation.
Azimuth limitation is possible if at least one satellite is extracted.
azimuth limitation, the extracted satellites are ordered by the following rule.
satellite was extracted, it is defined as the first item of the order and also as the last
item. If there are two or more extracted satellites, the procedure is as follows.
clockwise circular order with respect to the satellite azimuths.
azimuth of a certain satellite (here called A) and the azimuth of the next satellite in the
clockwise direction (B) is 180 degrees or greater, define the certain satellite (A) as the last
term and the next satellite (B) as the first term.
and B) by their satellite azimuths as viewed clockwise from the first term (B).
is limited within an azimuth range defined in the clockwise direction between a start
azimuth that is the azimuth of the satellite associated with the last term and an end
azimuth that is the direction opposite the azimuth of the satellite associated with the first
term.
The data processing unit 3 forwards the result of the processing to a result output unit
4. The functioning of the result output unit 4 will now be explained.
unit 4 outputs the result of the azimuth limitation of the measurement direction to the
observer. In the exceptional case where the number of extracted satellites is zero, the
result output unit 4 advises the observer to retry the measurement after moving to a
Point where the sky is unobstructed.
The result output unit 4 conveys the information to the observer as a voice message.
Although output of an audible message has the advantage of permitting even a visually
impaired person to receive support regarding appropriate action, the information can
alternatively be output on a liquid crystal display.
include: azimuth information for the measurement direction (result of azimuth limitation),
current time (GPS time), latitude, longitude, altitude, latest positioning time, and advice
to the observer in the case of exception handling.
satellite signal can be picked up, the observer is advised to retry the measurement after
2.2 Single unit configurations51
moving to a place where the sky is more open.
Regarding the method of outputting the azimuth of the measurement direction in azimuth
limitation, if the rotation direction has been established, a message can be communicated
to the observer by providing the set (&reg;, &macr;), where &reg; is the start azimuth and &macr;
is the end azimuth. However, it is also possible to define a rough azimuth (hereinafter &micro;)
and a unilateral deviation (hereinafter ±), and to output a message in the form of (&micro;, ±).
&micro; and ± are given by:
&micro; = &reg; + (±/2)
± = (360 + &macr; - &reg;) MOD 360/2
where x MOD y is the remainder of dividing x by y.
Insofar as the direction of rotation has been defined, either of the (&reg;, &macr;) mode information
and (&micro;, ±) mode information can be immediately converted to the other.
can be supplied with information in either mode since the modes do not particularly differ
in the numerical significance of the information conveyed.
enhance observer convenience by enabling the observer to select whichever mode is more
suitable for the purpose at hand.
When more convenient for the observer, a certain angle can be continually added to the
result output before passing it on to the observer.
is worn on the observer's back, the measurement direction will be directed laterally left
from the observer's body.
the observer if the result output unit 4 always outputs values converted to those for the
direction forward of the observer, ie, values obtained by adding 90 degrees to the result.
One example will be explained.
Figure 2.10 shows an example of the relationship between an arrangement of spacesatellites and the antenna when azimuth limitation is conducted using the device for
Acquiring azimuth information according to the foregoing embodiment.
concentric circles in Figure 2.10 represents an imaginary view of the sky hemisphere whose
center is zenith at the ground point of the observer, taken looking downward from a point
higher than zenith. Angle of elevation is 0 degree at the outermost circle and increases
inwardly in increments of 10 degrees with each successive concentric circle.
denoted as ``North (0 degree)'', followed clockwise by ``East (90 degrees),'' ``South (180
degrees),” and ”West (270 degrees).”
locations of GPS satellites by angle of elevation and azimuth. Twelve satellites are shown.
Some dots are solid (black) and others open (white).
A black dot designates a GPS satellite later discriminated to be present in the coverage
area of the planar patch antenna and having a satellite angle of elevation of not greater
than 85 degrees. All other GPS satellites are represented as white dots.
The observer does not know the arrangement of the satellites in the sky viewed from
his or her location. The observer, who has no information regarding direction (azimuth),
places the planar antenna in an arbitrary direction, as shown in Figure 2.10, with the
antenna perpendicular to the ground.
line. The reverse direction (diametrically opposite direction) of the measurement direction
is also indicated.
data like that shown in Table 2.2 are sent from the GPS receiver unit to the data processing
unit 3. The reason for satellite 21 not being synchronized is probably because it is blocked
by some ground features. Blocking by ground features is not uncommon and can be
Considered a normal state.The presence of ground feature blocking is tolerable.Of the data in this table, only the data for the satellites that have synchronized channel
states and satellite angle of elevation of not greater than 85 degrees are extracted. Namely,
52 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
the data for the satellites numbered 2, 7, 15, 22, 9 and 20 are extracted.
limitation, the extracted satellites are ordered by the following rule.
If there are two or more extracted satellites, the procedure is as follows.
clockwise circular order with respect to the satellite azimuths.
azimuth of a certain satellite (here called A) and the azimuth of the next satellite in the
clockwise direction (B) is 180 degrees or greater, define the certain satellite (A) as the last
term and the next satellite (B) as the first term.
and B) by their satellite azimuths as viewed clockwise from the first term (B).Here, therefore, satellite 20 is selected as the last term and satellite 2 as the first term.
The measurement direction is limited as follows.
within an azimuth range defined in the clockwise direction between a start azimuth that is
the azimuth of the satellite associated with the last term (satellite number 20; 262 degrees)
and an end azimuth that is the direction opposite the azimuth of the satellite associated
with the first term (satellite number 2; 110 degrees + 180 degrees = 290 degrees).
data processing unit 3 forwards this result to the result output unit 4. The result output
unit 4 informs the observer that the measurement direction is in the azimuth range defined
in the clockwise direction between a start azimuth of 262 degrees an end azimuth of 290
degrees.
The information output at this time includes the result of the azimuth limitation of
the measurement direction and can further include the current time, latitude, longitude,
altitude and latest positioning time.
obtained in azimuth limitation can be output in the form of (&micro;, ±), where (&micro;) is a rough
azimuth and (±) is a unilateral deviation. When &reg; = 262 and &macr; = 290, &micro; and ± are given
by:
&micro; = &reg; + (±/2) = 276
± = (360 + &macr; - &reg;) MOD 360/2 = 14.
In other words, the rough azimuth is 276 degrees and the unilateral deviation is 14
degrees.
The procedure for azimuth information acquisition using both vertical orientations will
Now be explained with respect to a concrete example.
principle of applying a procedure like that explained above with reference to FIGs.
3 to the quarter-sphere on the opposite side and outputting the product of sets of the
Azimuth limitations obtained in the two vertical orientations.
Figure 2.11 shows the relationship between the arrangement of space satellites and the
planar patch antenna when the planar patch antenna is put in vertical orientation on
the opposite side from that in Figure 2.10.
Looking downward from a point higher than zenith. Angle of elevation is 0 degree at the
outermost circle and increases inwardly in increments of 10 degrees with each successive
concentric circle. Azimuth is denoted as ”North (0 degree)”, followed clockwise by ”East
(90 degrees),” ”South (180 degrees),” and ”West (270 degrees).” The small solid (black)
dots designate GPS satellites present in the coverage area of the planar patch antenna
and having a satellite angle of elevation of not greater than 85 degrees.
satellites are represented as open (white) dots.
area in Figure 2.10 are inside the coverage area in Figure 2.11.
Table 2.2 shows the data sent from the GPS receiver unit to the data processing unit 3
at this time.
Of the data in this table, only the data for the satellites that have synchronized channels
States and satellite angles of elevation of not greater than 85 degrees are extracted.
Namely, the data for the satellites numbered 14, 18, 11 and 6 are extracted.
is synchronized but is excluded because its angle of elevation is greater than 85 degrees.)
2.2 Single unit configuration53
For azimuth limitation, the extracted satellites are ordered by the following rule.
there are two or more extracted satellites, the following rule is followed.
circular order with respect to the satellite azimuths.
of a certain satellite (here called A) and the azimuth of the next satellite in the clockwise
direction (B) is 180 degrees or greater, define the certain satellite (A) as the last term and
the next satellite (B) as the first term. Order the other satellites (other than A and B)
by their satellite azimuths as viewed clockwise from the first term (B).
satellite 11 is selected as the first term and satellite 18 as the last term.
direction is immediately limited in accordance with the procedure.
According to the definition of the measurement direction depicted in Figure 1 and the
procedure of acquiring azimuth information set out in the foregoing, the measurement
direction in its original sense is automatically limited within an azimuth range defined
in the clockwise direction between a start azimuth that is the azimuth of the satellite
associated with the last term (satellite number 18; 64 degrees) and an end azimuth that is
the direction opposite the azimuth of the satellite associated with the first term (satellite
number 11; 285 degrees + 180 degrees = 105 degrees).
54 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
Fig. 2.4. Configuration of the antennas and the sky hemisphere
2.2 Single unit configurations55
Fig. 2.5. Block diagram of the azimuth acquisition device
56 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
Fig. 2.6. Satellites and antennas in azimuth limitation
2.2 Single unit configurations57
Fig. 2.7. Satellites and antennas in azimuth identification
58 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
2.5. Example of azimuth extraction from data table in azimuth identification
([188])
2.2 Single unit configurations59
Fig. 2.8. Conceptual diagram illustrating principle of azimuth information acquisition by
method for acquiring azimuth information
60 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
MEASUREMENT DIRECTION PLANAR PATCH ANTENNA
Fig. 2.9. Schematic diagram illustrating acquiring azimuth information using single receiving
units
2.2 Single unit configuration61
Fig. 2.10. Schematic diagram illustrating relationship between satellites and antenna using
single receiving unit
2.6. Example of azimuth from the data table in azimuth limitation with single unit
[186]
62 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
Fig. 2.11. Schematic diagram illustrating a relationship between an arrangement of satellites
and antenna when azimuth limitation is conducted using device for effecting
Azimuth limitation with antenna oriented 180 degrees opposite to that in
Figure 2.10
2.2 Single unit configurations63
2.7. Example of azimuth extraction from data table in azimuth limitation [186]
64 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
2.3 Multiple unit configurations with arbitrary angles
The principle of the method for acquiring azimuth information of the invention will be
First explained with reference to FIGS. 2.12 to 2.14.
For the simplified explanation, the following description is to be based on the two
planar units.
any multiple unit configurations.
Two planar patch GPS antennas 11a, 11b each having a hemispherical beam patternare placed vertically (normal to the ground) to form an angle δ.
antennas 11a, 11b as viewed in Figure 2.12 face the back of the drawing sheet.
Major characteristics of the planar patch antennas used for the azimuth information
acquisition includes small size, light weight, ease of manufacture and low cost.
actual fabrication of the first planar patch antenna and the second planar patch antenna
, the completed antenna may have a right-handed circularly polarized wave beam pattern
of a solid angle slightly broader than the hemisphere that is the circularly polarized wave
beam pattern theoretically calculated at the time of design assuming an infinite ground
plane. This occurs because the result of the design assuming an infinite ground plane in
the theoretical calculation differs from the actual situation.
The technique of correcting such beam shape deviation by slightly modifying the substrate
size, patch size or the like to obtain the desired antenna pattern, the desired hemispherical
beam in the case at hand, is known as antenna pattern shaping.
When, differently from the sky hemisphere according to the design calculations, the
fabricated result turns out to have a beam larger than the sky hemisphere, the desired sky
hemispherical beam antenna can be easily configured by disposing a shielding substance
composed of a radio wave shielding material on the rear side to eliminate the unwanted
sensitivity portion.
The angle δ formed between the two antennas 11a, 11b is an angle that causes the
Coverage areas of the antennas to overlap partially to form a common coverage area.
Specifically, as shown in Figure 2.13, angle δ is defined so that the sky coverage area of
the first planar patch antenna 11a consists of a first area and a second area , and the sky
coverage area of the second planar patch antenna consists of the second area and a third
area . The second area is therefore a common area covered by both antennas.
Defining the direction in which one end of the first planar patch antenna 11a (the end
nearer the second planar patch antenna ) points as X, the opposite direction of first planar
patch antenna becomes the direction obtained by adding 180 degrees to X, the direction
in which one end of the second planar patch antenna (the end nearer the first planar patch antenna
antenna ) points becomes the direction obtained by subtracting the angle δ from X, and
the opposite direction of the second planar patch antenna becomes the direction obtained
by adding 180 degrees to that direction.
As shown in Figure 2.14, a first GPS receiver is connected to the first planar patch
antenna and second GPS receiver is connected to the second planar patch antenna.
The first GPS receiver attempts to utilize the first planar patch antenna to synchronize
with and decode signals from satellites present in the sky, and also to determine position.
Similarly, the second GPS receiver attempts to utilize the second planar patch antenna
to synchronize with and decode signals from satellites present in the sky, and also to
Determine position.
The first and second GPS receivers shown in Figure 2.14 can have the same functional
features and specifications as the GPS receivers included in widely-used compact mobile
positioning devices employing L1 signals.
2.3 Multiple unit configuration with arbitrary angle65
Fig. 2.12. Simplified drawing of adjacent antennas with angle
66 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
technologies developed for the production of small, light-weight consumer GPS positioning
devices, most notably size reduction and ease of volume production.
and weight reduction achieved in consumer GPS positioning devices, GPS receivers are
abundantly available in sizes commensurate with planar patch antennas.
Moreover, these GPS receivers have planar patch antennas formed
integrally with the receiver case, and inexpensive palm-sized models are already available.
Production technologies are well established.
technologies available today can be utilized for economical fabrication of devices for implementation
the present invention.
The GPS receiver periodically outputs the following data string at a period of, for example,
once a second or shorter. In other words, it is built to ordinary specifications. Data
such as the following are included in the data string: first, the current time, further, as positioning
data, the latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning
calculation mode (indicating whether two-dimensional positioning using three satellites
or three-dimensional positioning using four satellites), the satellite number, satellite angle
of elevation, satellite azimuth and channel state of the satellite assigned to channel 1, the
satellite number, satellite angle of elevation, satellite azimuth and channel state of the
satellite assigned to channel 2 . . . , and the satellite number, satellite angle of elevation,
satellite azimuth and channel state of the satellite assigned to channel n.
of used channels n is ordinarily 12. As the GPS receiver can concurrently synchronize
with the signals of these 12 satellites, their specifications can be called ordinary by current
standards. The present invention can utilize such an L1 wave GPS receiver and planar
antenna available on the general market substantially without modification.
of the first GPS receiver 12a is forwarded to a data processing unit 13.
The first GPS receiver attempts to utilize the first planar patch antenna to synchronize
with and decode signals from satellites present in the sky, and also to determine position.
Similarly, the second GPS receiver attempts to utilize the second planar patch antenna
to synchronize with and decode signals from satellites present in the sky, and also to
determine position. In other words, the first GPS receiver and the second GPS receiver
conduct a search for the signals from all GPS satellites expected to be present in the sky,
just as does the GPS receiver of an ordinary mobile satellite positioning device, in exactly
the same way as if connected with antennas whose coverage areas are the sky hemisphere.
The radio wave transmitted from a GPS satellite contains information on the orbits of
all GPS satellites (almanac data).
case of a satellite present in the sky at an angle of elevation of greater than 0 degree viewed
from the current location but whose signal is blocked by a building or the topography, or
of a satellite not in the antenna coverage area with whose signal synchronization cannot be
established, the angle of elevation and azimuth of the satellite concerned can be computed
and output by a simple calculation from data received from another GPS satellite with
whose signal synchronization was established by one of the antennas.
outputs such information actually exists.
Although all GPS satellites transmit signals at exactly the same frequency, owing to
the utilization of a technology called the spread spectrum communication system made
possible by pseudo random coding, signal interference does not occur even when using
In pseudo random coding, each GPS satellite is assigned a different
digital signal sequence 0 and 1 appear to alternate irregularly.
signals from the satellites to be distinguished and separately received.
principle of pseudo random coding makes it easy to discriminate the angles of elevation in
the sky and the azimuths of all GPS satellites present at an angle of elevation of greater
than 0 degrees as viewed from the current location as well as to establish or not establish
Synchronize with the signals from the individual satellites, ie, to differentiate the
2.3 Multiple unit configurations with arbitrary angles67
reception state and receive the signals from the satellites.
In the process of conducting the signal search with the GPS receiver, the data of each
satellite, ie, the satellite number, satellite angle of elevation, satellite azimuth and channel
state of the GPS satellite, are periodically output by both GPS receivers.
result data, ie, the latitude, longitude, altitude, positioning calculation time, positioning
calculation mode and current time, are also periodically output by both GPS receivers.
There is no particular restriction on the data output period.
data about once per second are currently in wide use.
workable if available.
As a countermeasure when positioning cannot be established, the values at the most
recent establishment of positioning calculation can be output as the latitude, longitude,
altitude, positioning calculation time and positioning calculation mode data.
specification GPS receivers of the most ordinary type are capable of calculating satellite
angle of elevation and satellite azimuth from satellite orbit factors utilizing the latitude,
longitude and altitude at the time positioning calculation was most recently established,
together with the current time. When such a GPS receiver is adopted, even under conditions
that do not permit positioning to be established, satellite angle of elevation and
satellite azimuth can still be very accurately calculated, provided that the most recent
establishment of positioning calculation was at a nearby position, by using the results
of the positioning calculation established at the nearby location.
that positioning calculation was established at a point 300 km from the current location.
Even if the values obtained at that time are used together with the current time, it is
still possible to make the calculation with very high accuracy, provided that the satellite
azimuth and elevation were calculated, because the shift in the satellite angle of elevation
and satellite azimuth will be very small (less than one degree).
is negligible for practical purposes.
The data processing unit 13 first excludes the data of any GPS satellite for which
the channel states of both GPS receivers indicate that synchronization has not been
established. (Although the presence of such a satellite can be due to either blocking
by ground features or the fact that the satellite is in a sky area to which the antennas
are not sensitive, there is no need to distinguish between these two causes.) Next, the
data of satellites whose satellite angle of elevation is 85 degrees or less are extracted.
reason for excluding satellites whose angles of elevation are greater than 85 degrees is
that satellites with high angles of elevation near the zenith, while being observed to have
Azimuths that differ numerically, are very small in actual elongation.
The data processing unit 13 compares the remaining data of each GPS satellite and
discriminates in which of the first area , second area and third area it is present.
When the state of the channel assigned to a signal transmitted by a satellite is found
to be synchronized in the first GPS receiver and the state of the channel assigned to the
signal transmitted by the satellite is found not to be synchronized in the second GPS
receiver , the satellite is decided to be present in the first area .
When the state of the channel assigned to a signal transmitted by a satellite is found
to be synchronized in the second GPS receiver and the state of the channel assigned to
the signal transmitted by the satellite is found not to be synchronized in the first GPS
receiver , the satellite is decided to be present in the third area .
When the state of the channel assigned to a signal transmitted by a satellite is found
to be synchronized in the first GPS receiver and the state of the channel assigned to the
signal transmitted by the satellite is found to be synchronized in the second GPS receiver
, the satellite is decided to be present in the common second area .
The satellite azimuth output by the GPS receiver that indicates the more recent positioning
calculation time is used in the following manner to process a satellite whose area
68 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
has been determined.
The azimuths of the satellites present in the first, second and third areas are arranged
in a clockwise series, and the data of the leading satellite (first term) and the final satellite
(last term) of the series are extracted.
processed by defining First term=Last term.
area, the first term and last term are defined as follows.
with respect to the azimuths of only the satellites found to be present in the area.
clockwise angle between the azimuth of a certain satellite (here called A) in the circular
series and the azimuth of the next existing satellite in the greater clockwise direction (B) is
than ”the angle obtained by subtracting the central angle of the area from 360 degrees,”
define the satellite (A) as the last term and the satellite (B) as the first term.
When this is done, satellite 5 in Figure 2.13 becomes the first term satellite and satellite
6 becomes the last term satellite of the first area.
four satellites are present, satellite 7 becomes the first term satellite and satellite 8 becomes
the last term satellite. As satellite 9 is the only satellite present in third area , it becomes
both the first and last term in this area.
A symbol like A(S1, 1) appearing next to a first term or last term satellite in Figure
2.13 indicates the azimuth of the satellite in accordance with the following definition.
For example, in the symbol A(S1, 1) associated with the satellite 5, the symbol S1 on
the left within the parentheses means that satellite 5 is in the series of satellites found in
the first area and the numeral 1 on the right indicates the position (ordinal number) of
the term in the series. Thus, A(S1, 1) indicates the azimuth of the first term satellite in
the series of satellites present in the first area . In the case of satellite 8, since the satellite
is present in the second area, the symbol on the left in the parentheses is S2, while the
symbol on the right is e2, which is assigned to indicate the position of the azimuth of the
satellite in the clockwise direction in the area, ie, that satellite 8 is the last term in the
second area . (More specifically, since satellite 8 is the fourth satellite, e2=4.)
The following Equation (1) is therefore obtained from Figure 2.13:
X+180 <A(S1; 1) <A(S1; e1) < X &iexcl; δ <A(S2; 1) <A(S2; e2) <X <A(S3; 1) <
A(S3; e3) < X &iexcl; δ + 180 &cent;&cent;&cent;Eq:(1)
The symbol” <” is used here to indicate that the order of azimuth appearance is clockwise.
The method of deriving from Eq. 1 an equation that limits the azimuth X based on the
first term and the last term of the first area will now be explained.
First, the first terms and last terms of areas other than first area are omitted from Eq.
1 based on extractability.
X+180 <A(S1; 1) <A(S1; e1) < X &iexcl; δ <X < X &iexcl; δ + 180Eq:(1 &iexcl; 1)
Based on add-subtract-ability, (180) is added to Eq. (1-1).
X <A(S1; 1)+180 <A(S1; e1)+180 <X&iexcl;δ+180< X+180 <X&iexcl;δ&cent;&cent;&cent;Eq:(1&iexcl;2)
Similarly, based on add-subtract-ability, (δ) is added from Eq. (1-1).
X + δ + 180 <A(S1; 1) + 6 <A(S1; e1) + 6 <X < X + δ < X + 180 &cent;&cent;&cent;Eq:(1:3)
Based on connectivity, Eq. (1-2) and Eq. (1-3) are connected with respect to the X
term and the X+180 term.
X+180 < X + delta + 180 <A(S1; 1) + delta <A(S1; e1) + δ <X <A(S1; 1) + 180 <
A(S1; e1) + 180 < X &iexcl; δ + 180 &cent;&cent;&cent;Eq:(1&iexcl; 4)
Based on extractability, all but the X term and adjacent terms are omitted from Eq.
(1-4) to obtain Eq. (1-5), which limits the azimuth X by the first and last terms of the
first area.
A(S1; e1) + 6 <X <A(S1; 1) + 180 &cent;&cent;&cent;Eq:(1&iexcl; 5)
Next, the method of deriving from Eq. (1) an equation that limits the azimuth X based
on the first term and the last term of the second area will be explained.
2.3 Multiple unit configurations with arbitrary angles69
First, the first terms and last terms of areas other than the second area are omitted
from Eq. (1) based on extractability.
X+180 <X&iexcl; 6 <A(S2; 1) <A(S2; e2) <X < X &iexcl; δ + 180Eq: &cent;&cent;&cent; (2 &iexcl; 2)
Based on add-subtract-ability, (δ) is added to Eq. (2-2).
X + δ + 180 <X <A(S2; 1) + δ <A(S2; e2) + δ < X + δ < X + 180Eq: &cent;&cent;&cent; (2 &iexcl; 3)
Based on connectivity, Eq. (2-2) and Eq. (2-3) are connected with respect to the X
term and the X+180 term.
X+180 < X &iexcl; δ <A(S2; 1) <A(S2; e2) <X <A(S2; 1) + δ <A(S2; e2) + δ <
X + δ &cent;&cent;&cent;Eq:(2&iexcl; 4)
Based on extractability, all but the X term and adjacent terms are omitted from Eq.
(2-4) to obtain Eq. (2-5), which limits the azimuth X by the first and last terms of the
second area.
A(S2; e2) <X <A(S2; 1) + 6 &cent;&cent;&cent;Eq:(2&iexcl; 5)
Finally, the method of deriving from Eq. (1) an equation that limits the azimuth X
based on the first term and the last term of the third area will be explained.
First, the first terms and last terms of areas other than third area are omitted from Eq.
(1) based on extractability.
X+180 < X &iexcl; δ <X <A(S3; 1) <A(S3; e3) < X &iexcl; 6 + 180 &cent;&cent;&cent;Eq:(3&iexcl; 1)
Based on add-subtract-ability, (δ-180) is added to Eq. (3-1).
X + δ <X&iexcl; 180 < X + δ &iexcl; 180 <A(S3; 1) + δ &iexcl; 180 <A(S3; e3) + δ &iexcl; 180 <
X &cent;&cent;&cent; Eq: (3 &iexcl; 2)
As the second term (X-180) in Eq. (3-2) is the same as (X+180), the equation is rewritten.
X + δ < X + 180 < X + δ &iexcl; 180 <A(S3; 1) + δ &iexcl; 180 <A(S3; e3) + δ &iexcl; 180 <
X &cent;&cent;&cent;Eq:(3&iexcl; 3)
Based on connectivity, Eq. (3-1) and Eq. (3-3) are connected with respect to the X
term and the X+180 term.
X+180 <X+δ&iexcl;180<A(S3;1)+δ&iexcl;180<A(S3;e3)+δ&iexcl;180<X<A(S3; 1) <
A(S3; e3) < X &iexcl; δ + 180 &cent;&cent;&cent;Eq:(3&iexcl; 4)
Based on extractability, all but the X term and adjacent terms are omitted from Eq.
(3-4) to obtain Eq. (3-5), which limits the azimuth X by the first and last terms of the
third area.
A(S3; e3) + δ&iexcl; 180 <X <A(S3; 1) &cent;&cent;&cent;Eq:(3&iexcl; 5)
Eqs. (1-5), (2-5) and (3-5) obtained in the foregoing manner play an important role
in the acquisition of azimuth information in the present invention.
main equations are obtained, that equations can be used to acquire azimuth information.
If two or all of the equations are obtained, still more accurate azimuth information can
be acquired by determining the azimuth range that satisfies the equations simultaneously.
The acquired azimuth information is output by a result output unit 14 by, for example,
displaying it on a liquid crystal screen and/or announcing it audibly through a speaker
or earphones.
The foregoing processing is conducted by the data processing unit 13, which is constituted
by a microprocessor with numerical computation and memory capability.
The term "extractability" used in the forgoing explanation is based on the proposition
that the circular series obtained by extracting three or more terms from a valid azimuth
circular series composed of four or more terms and expressing them with their circular
order maintained is also valid as an azimuth circular series.
The term ``add-subtract-ability'' is based on the proposition that the result obtained
by adding (or subtracting) an arbitrary angle of rotation to all terms of a valid azimuth
circular series is a valid azimuth circular series.
The term "connectivity" is based on the proposition that if a certain valid azimuth
70 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
circular series includes a term a immediately followed by a term b and another valid
azimuth circular series includes the term b immediately followed by the term a, then
when a series formed by cutting the former azimuth circular series between a and b and a
series formed by cutting the latter azimuth circular series between b and a are connected
with respect to a and a, b and b, the newly formed azimuth circular series is valid as an
Azimuth circular series.
The method of acquiring azimuth information using the Eqs. (1-5), (2-5) and (3-5) will
now be explained in detail.
angles, with north defined as 0 degree and, moving clockwise, east as 90 degrees, south as
180 degrees and west as 270 degrees. Angle of elevation is defined as 0 degree at horizontal
and 90 degrees at zenith.
First, the first and second planar patch antennas 11a, 1b are placed vertically (normal
to the ground) to from an angle δ.
placed with consideration to conditions at the measurement site the azimuth acquisition
direction and the like, they must be placed such that their sky coverage areas partially
overlap and form a common area.
The angle formed between the two antennas can be measured using a variable capacitor,
variable resistor or other such known angle measuring instrument that enables rotation
angle to be read out as a numerical value representing voltage or the like.
When the angle δ formed by the antennas 11a, 11b is set at 100 degrees as shown in
Figure 2.3, the first area is a sector with a start azimuth of X+180 degrees, end azimuth
of X-100 degrees, and central angle defined clockwise of 80 degrees.
The satellites in the first area are ones with which the channel state is synchronized
in the first GPS receiver and not synchronized in the second GPS receiver .
assumed that three satellites having azimuths of 12 degrees, 6 degrees and 351 degrees
were found to be present in this area.
The circular series of the three satellite azimuths can be expressed as 6 < 12 < 351.
The central angle of the first area is 80 degrees.
azimuth of a certain satellite (here called A) and the azimuth of the next satellite in the
clockwise direction (B) is larger than the angle obtained by subtracting the central angle
of the area rom 360 degrees (360-80=280 degrees, satellite A is defined as the last term
and satellite B as the first term and, therefore, the 351 degrees of satellite 5 is defined as
the first term A(S1, 1) and the 12 degrees of satellite 6 is defined as the last term A(S1,
e1).
As the first term A(S1, 1) was found to be 351 and the last term A(S1, e1) to be 12
degrees in the foregoing manner, these are substituted into Eq. (1-5).
A(S1; e1) + δ <X <A(S1; 1) + 180 &cent;&cent;&cent;Eq:(1&iexcl; 5)
and therefore
120 + 100 <X < 351 + 180
which when rearranged gives the following equation limiting X.
112 <X < 171 &cent;&cent;&cent; (1)0
As shown in Figure 2.3, the second area is a sector with a start azimuth of X-100 degrees,
end azimuth of X, and central angle defined clockwise of 100 degrees.
The satellites in the second area are ones with which the channel state is synchronized
in the first GPS receiver and also synchronized in the second GPS receiver .
assumed that four satellites having azimuths of 72 degrees, 53 degrees, 148 degrees and
102 degrees were found to be present in this area.
The circular series can be expressed as 53 < 72 < 102 < 148, or 148 < 52 < 72 < 102,or
102 < 148 < 53 < 72,or 72 < 102 < 148 < 53.
If the angle formed clockwise between the azimuth of a certain satellite (here called
A) and the azimuth of the next satellite in the clockwise direction (B) is larger than
2.3 Multiple unit configurations with arbitrary angles71
the angle obtained by subtracting the central angle of the area from 360 degrees (360-
100=260 degrees, satellite A is defined as the last term and satellite B as the first term
and, therefore, the 53 degrees of satellite 7 is defined as the first term A(S2, 1) and the
148 degrees of satellite 8 is defined as the last term A(S2, e2).
As the first term A(S2, 1) was found to be 53 and the last term A(S2, e2) to be 148 in
the foregoing manner, these are substituted into Eq. (2-5).
A(S2; e2) <X <A(S2; 1) + 6 &cent;&cent;&cent;Eq:(2&iexcl; 5)
and therefore
148 <X < 53 + 100
which when rearranged gives the following equation limiting X.
148 <X < 153 &cent;&cent;&cent; (2)0
As shown in Figure 2.3, the third area is a sector with a start azimuth of X degrees,
end azimuth of X-100+180 degrees, and central angle defined clockwise of 80 degrees.
The satellites in the third area are ones with which the channel state is not synchronized
in the first GPS receiver and is synchronized in the second GPS receiver .
assumed that one satellite (satellite 9) having an azimuth of 215 degrees was found to be
present in this area. This value is substituted into Eq. (3-5) for both A(S3, 1) and A(S3,
e3).
A(S3; e3) + δ&iexcl; 180 <X <A(S3; 1) &cent;&cent;&cent;Eq:(3&iexcl; 5)
and therefore
215 + 100&iexcl; 180 <X < 215
which when rearranged gives the following equation limiting X.
135 <X < 215 &cent;&cent;&cent; (3)0
As the azimuth range that simultaneously satisfies Eqs. (1)', (2)' and (3)', there is
obtained 148 <X < 153.
In other words, information is obtained that the unknown azimuth X in Figure 2.3 is a
range of azimuths between not less than 148 degrees and not greater than 153 degrees.
The method for acquiring azimuth information when it is clear that satellite signals
cannot be received from satellites in some directional areas of the whole sky because three
directions are blocked by very high buildings or the like will now be explained.The case where, as shown in Figure 2.3, the sky is open only at a sector centered on the
Zenith having a central angle of 100 degrees will be considered. The antennas 11a, 11b
are, for example, placed so that δ is 30 degrees and the common second area is formed in
(It is assumed that, as shown in Figure 2.3, the area
of the hatched sectors represent the sky area in which direction satellite signals cannot be
received due to blockage of high-rise buildings or the like.)
Next, the GPS receivers connected to the antennas are operated and an attempt is made to synchronize with and decode satellite signals of the GPS satellites in the sky
hemisphere and to determine position.
Although six satellites are actually present in the first area and the common second
area (which together correspond to the coverage area of the first planar patch antenna
area), signals from four of them cannot be received (synchronized with) because they are
(However, the observer cannot distinguish whether this is because
the satellite is in a sky area in which the antenna does not have sensitivity or because it is
blocked by a ground feature.) As a result, signals can be received from only two satellites
(satellites 18 and 22), one of which is assumed to be a satellite present in the common
second area.
In the drawing, the hatching indicates regions from which signals cannot be received
because they are blocked by buildings, the gray circles indicate satellites found to be
present in the first area , the black circles indicate satellites found to be present in the
second area , the white circles with a plus sign indicate satellites found to be present in
72 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
the third area , and the white circles indicate satellites that were not found to be present
in any of the areas 1, 2 and 3. The outermost solid circle indicates an angle of elevation of
0 degrees and the remaining concentric solid circles indicate angles of elevation increase
inwardly in increments of 10 degrees.
Although six satellites are also actually present in the third area and the common second
area (which together correspond to the coverage area of the second planar patch antenna
area), signals from four of them cannot be received because they are hidden by buildings.
(However, the observer cannot distinguish whether this is because the satellite is in a sky
area in which the antenna does not have sensitivity or because it is blocked by a ground
feature.) As a result, signals can be received from only two satellites (satellites 18 and
20), one of which is assumed to be a satellite present in the common second area.
Since one satellite is thus present in each of the three areas 1, 2 and 3, it follows that
First term=Last term and the following information can be acquired from the respective
areas.
8 <
:
A(S1; 1) = A(S1; e1) = 211
A(S2; 1) = A(S2; e2) = 244
A(S3; 1) = A(S3; e3) = 262
which in the order listed are satellite azimuth data for the first area , second area and
third area.
These data and δ=30 are substituted into the following three main equations (1-5),
(2-5) and (3-5).
8 <
:
A(S1; 1) + delta <X <A(S1; 1) + 180 Eq:(1 &iexcl; 5)
A(S2; 1) <X <A(S2; 1) + δEq:(2 &iexcl; 5)
A(S3; 1) + δ&iexcl; 180 <X <A(S3; 1) Eq:(3&iexcl; 5)
Substitution of the foregoing data in the main equations gives the following equations:
8 <
:
211+30 <X < 211 + 180
244 <X < 244 + 30
262 + 30&iexcl; 180 <X < 262
Rearranging these equations gives the following:
8 < :
211 <X < 31
244 <X < 274
112 <X < 262
As the azimuth range that simultaneously satisfies these three equations, there is obtained
244 <X < 262. In other words, the azimuth X being sought is within the range
of 244 degrees to 262 degrees.
The observer decides the value of δ with consideration to the following tradeoff.
The value of δ and the value of the central angle of the common second area are the
If even a single satellite is picked up in the common second area , therefore, the
azimuth is immediately limited to the range of δ.
value has the advantage of enhancing the accuracy of the result.
value, however, the central angle of the common second area becomes narrow and it may
be impossible to pick up even a single satellite.
Consideration will now be given to the number of usable satellites in the sky, which
depends on the observer's location and the time of day. At Tokyo, Japan, a city in the
middle latitudes, the number of satellites that can actually be used for GPS is known to be
2.3 Multiple unit configurations with arbitrary angles73
between 8 and 12 at all times.
Satellites are available for use. Assume, for example, that the usable sky area as viewed
from the observer's location is a sector area having a central angle of only 36 degrees.
Based on statistical probability, the number of usable satellites that can be expected to
be present in the narrow 36-degree sky sector at the observer's location is one (10 satellites
× 36 degrees/360 degrees = 1 satellite).
If the angle δ between the two antennas is set at 36 degrees and the common area
having a central angle of 36 degrees is aligned with the usable sky area, the probability
of picking up a signal from a single satellite present in the area will be high.
measurement by the present invention, limitation to an azimuth range of δ is generally
instantaneously possible if even a single satellite is picked up.
limited to within the span of 6 if a single satellite is picked up because in Eq. (2-5), ie,
A(S2; e2) <X <A(S2; 1) + 6 the first term and last term become equal (e2=1) to give
A(S2; 1) <X <A(S2; 1) + 6). Thus, even in an environment where only a narrow sky
area is available for use, the present invention can nevertheless be expected to enable
Azimuth limitation on the order of around 36 degrees at a high probability.
The usable sky area is seldom limited to such a poor condition as 36 degrees and is
Usually considerably broader. When broader, the number of satellites that can be picked
up is naturally greater. This means that number of terms (e2) in Eq.
this case, azimuth limitation narrower than 6 is possible from Eq. (2-5) alone, while even
more accurate azimuth limitation is likely to be possible owing to Eqs. (1-5) and (3-5)
also being usable thanks to the presence of S1 and S3 in the first area and third area .
Next, consider the case where, as shown in Figure 2.3, the sky area in which satellite
information can be acquired (where the sky is open) is limited by buildings or the like
to only at a sector centered on the zenith having a central angle of 45 degrees.
assumed that, as shown in Figure 2.3, the area of the hatched sectors represent the sky
area in which direction satellite signals cannot be received due to blockage of high-rise
buildings or the like.) Assume that for some reason the observer wants to limit the azimuth
Information to within a span of 25 degrees.
11a, 11b so that δ=25 degrees, for example, in order to form the common second area
in the direction of the sky area where measurement is possible.
the GPS receivers connected to the antennas to attempt to synchronize with and decode
signals from the satellite present in the sky, and also to determine position.
If a satellite is fortunately found to be present in the second area, the azimuth obtained
(244 degrees) and δ=25 are substituted into the main equation for the second area .
only one satellite (satellite 18) is present in this case, too, the first term A(S2, 1) and the
last term A(S2, e2) are the same.
244 <X < 244 + 25
which when rearranged gives
244 <X < 269
In other words, the desired azimuth X falls between 244 degrees and 269 degrees.This can be generalized as follows.Considering a poor environment in which only one
satellite can be picked up, if the single satellite is picked up in the common second area
, the azimuth limitation width is δ degrees.
within the span of δ degrees if even a single satellite is picked up because in Eq. (2-5),
ie, A(S2; e2) <X <A(S2; 1) + δ, the first term and last term become equal (e2=1) to
give A(S2; 1) <X <A(S2; 1) + δ)).
If the single satellite is picked up in the first area , the azimuth limitation width is 180-
δ degrees. (The azimuth can be seen to be immediately limited to within the span of
180-δ degrees if even a single satellite is picked up because in Eq. (1-5), ie, A(S1; e1)+
δ <X <A(S1; 1) + 180, the first term and last term become equal (e1=1) to give
74 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
A(S1; 1) + delta <X <A(S1; 1) + 180).
If the single satellite is picked up in the third area , the azimuth limitation width is
again 180-δ degrees. (The azimuth is can be seen to be immediately limited to within
the span of 180-δ degrees if even a single satellite is picked up because in Eq. (3-5), ie,
A(S3; e3) + δ&iexcl; 180 <X <A(S3; 1), the first term and last term become equal (e3=1)
to give A(S3; 1) + δ &iexcl; 180 <X <A(S3; 1)).
These are obviously superior to the results that would be obtained with a configuration
not having the common area.
This is clear from the fact that if δ is set at zero (no common area exists), the azimuth
limitation width is 180 degrees both when the single satellite is picked up in the first area
and when it is picked up in the third area (this corresponding to the case of substituting
e1=1 and 8=0 into Eq. (1-5)).
particularly enhances the azimuth limitation capability under conditions where only one
satellite can be picked up.
As is clear from the foregoing explanation, the method for acquiring azimuth information
according to the present invention effectively enables acquisition of azimuth information
even at a location where the sky is partially blocked or a location where the likelihood of
Blocking by buildings is obvious.
In fact, azimuth information can be acquired even at a location where most of the sky
is blocked, insofar as a signal can be received from at least one satellite present in the
unblocked sky area.
Since the two patch antennas do not have to be placed in parallel, more over, they can
be installed, for example, on a mobile unit having a streamlined member mounted on its
nose (eg a motorcycle equipped with a streamlined cowl) to enable constant acquisition
of azimuth information during driving.
As explained in the foregoing, in the method for acquiring azimuth information according
the present invention, first and second planar patch antennas are disposed at an angle
to each other such that their sky coverage areas partially overlap, thereby dividing the
antenna sky coverage area into an area covered by only the first antenna, an area covered
only by the second antenna and a common area covered by both the first and second
antennas, whereby azimuth limitation information can be effectively acquired insofar as a
signal can be received from at least one satellite present in at least one of the three areas.
Azimuth limitation information can therefore be effectively acquired even at a location
where most of the sky is blocked.
When one or more satellites are present in two or more of the areas, azimuth information
can be acquired from each of these areas, making it possible to acquire still more accurate
Azimuth information by taking the common product of sets of the azimuths to limit them
to a single azimuth.
For the simplified visual understandings, the explanation described above is to be based
on the two planar units.
extended to any multiple GPS unit configurations which have the ability to limit not only
azimuth on the earth but also orientation in outer space or the like.
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limitation algorithm 75
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth
limitation algorithm
satellite's azimuth and elvevation is calculated from the satellite orbit parameters acqured
from the almanac data at navigation message in transmitted signal.
process is described in this section.
2.4.1 orbital elements
Orbital parameters consist of the following parameters:
1. &shy;: right ascension of the ascending node;
2. i: inclination angle
3. !: argument of perigee
4. A: semi-major axis;
5. e: eccentricity;
6. &micro;: true anomaly;
almanac data contains the following parameters for all satellites.
&sup2;af0;af1; af2 : clock correction factor
&sup2; SVhealth : satellite information availability (so called, satellite health)
&sup2; SV : satellite ID
&sup2; e : eccentricity
&sup2; a : square root of semi-major axis ( a =
p
A)
&sup2; t0a : epoch
&sup2; M0 : mean anomaly
&sup2; ! : argument of perigee
&sup2; ±i : inclination angle
&sup2;&shy;0 : right ascension of ascending node
&#729;&shy; : differentiation of right ascension of ascending node
76 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
2.4.2 Mean anomaly M(tt)
The value to be calculated: Satellite position : M(tt) (mean anomaly)
The formula to use:
M(tt) = M0 + (
r
&sup1;e
A3 ) &cent; (tt &iexcl; toa)
The known values to use:
M0 : mean anomaly
&sup1;e : WGS84 value of the earth's universal gravitational parameter for GPS user
A : long radius of the orbit
toa: epoch
tt : elapsed time from the GPS week
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limitation algorithm 77
2.4.3 Eccentric anomaly E
The value to be calculated: satellite position, E (eccentric anomaly)
The formula to be used:
Ei+1 = M(tt) + e sinEi
E0 = M(tt)
the iteration about ten times (i=10) makes the enough estimator of Ei+1.
The known values to be used:
tt : (already used in previous formula)
M(tt) : (already used in previous formula)
e : eccentricity
78 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
2.4.4 True anomaly &micro;
The value to be calculated: satellite position &micro;
The formula to be used:
sin &micro; =
p
1&iexcl;e2 sinE
1&iexcl;e cosE
cos &micro; =
cosE &iexcl;e
1&iexcl;e cosE
The known values to be used:
E : eccentric anomaly (already used previous formula)
e : eccentricity
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limitation algorithm 79
2.4.5 Angle from the ascending node &Aacute;

The value to be calculated : satellite position &Aacute;
The formula to be used
&Aacute; = &micro; + !
The known values to be used:
&micro; : true abnormal (already used in previous formula)
! : Argument of Perigee
80 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
2.4.6 Distance from center of the Earth r, Inclination i
The value to be calculated:
2
664
u
r
i
3
775
=
2
664
&Aacute;
A(1&iexcl; e cosE)
i0
3
775
The known values to be used:
A semi-major axis
e eccentricity
E eccentric anomaly
i0: inclination
tt: signal transmission time
toa: epoch
&Aacute; angle from the right ascending node
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limitation algorithm 81
2.4.7 Right assertion of ascending node &shy;
The value to be calculated: right ascension of ascending node &shy;
The formula to use:
&shy; = &shy;0 + (&#729;&shy;&iexcl;&#729;&shy;e)&cent; (tt &iexcl; toa) &iexcl;
The known values to be used:
&shy;0 : right ascension of ascending node at the epoch
&shy;&#729; : differentiation of right ascension of ascending node
&#729;&shy;
e: Earth's rotation speed
toa: epoch
82 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
2.4.8 ECEF rectangular coordinates representation (x; y; z)

The value to be calculated: satellite position, ECEF rectangular coordinates x; y; z
The value to use:
2
664
x
y
z
3
775
=
2
664
cos&shy;&iexcl;sin&shy;cos i
sin&shy;cos&shy;cos i
0 sin i
3
775
2
4 r cos u
r sin u
3
Five
The known values to be used:
&shy; : right ascension of ascending node
i : inclusion
r : distance from the center of the earth
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limitation algorithm 83
2.4.9 ECEF rectangular coordinate representation on observation point
(x; y; z)
The value to be calculated: ECEF rectangular coordinate value on observation point
x; y; z
The value to use:
Approximation values are obtained from the fomula.
by an ellipsoid.
x = (n + h) cos B cos L
y = (n + h) cos B sin L
z = f(1 &iexcl; e2)n + hg sinB
The known values to be used:
(B; L; h) latitude , longitude , ellilpsoid hight
e the Earth's eccentricity (calculated from the Earth's ellipticity fe = (1:0=298:277223563)
)
n prime vertical's radius of curvature at the observation point (calculated from the
Earth's semi-major axis and the Earth's eccentricity)
84 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
2.4.10 ENU coordinate representation (E;N;U)
The value to be calculated: satellite position ENU coordinate (E;N;U)
The formula to use:
~xENU = R3(B; L)[~xECEF &iexcl;~x0;ECEF ]
R3(B; L) =
2
664
&ie xcl;sin L cos L 0
&iexcl;cos LsinB &iexcl;sin LsinB cosB
cos L cos B sin L cos B sin B
3
775
The known values:
~xECEF : satellite position vector in ECEF rectangular coordinate
~x0;ECEF : ENU coordinate's origin point (observation point)
[~xECEF &iexcl;~x0;ECEF ] : satellite's relative position from the origin point
R3(B;L) : rotation matrix from ECEF coordinate to ENU coordinate
B: latitude of the origin point.
L: longitude of the origin point.
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limitation algorithm 85
2.4.11 local horizontal coordinate representation (azimuth; elevation)
The value to be calculated: satellite position, (azimuth; elevation)
The value to use:
azimuth = arctan
enu:e
enu:n
elevation = arctan
enu:u
p
enu:e2 + enu:n2
The known values to be used:
(e; n; u) ENU coordinate
86 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
2.4.12 GPS constants for calculation
GPS interface specification [82] defines constants to be used in GPS calculation.
&sup1; = 3:986005x1014meters3=second2 WGS 84 value of the earth's gravitational constant
for GPS users
c = 2: 99792458x108 meters = second speed of light
&#729;&shy;
e = 7:2921151467x10&iexcl;5rad=sec WGS 84 value of the earth's rotation rate
6378137 meters radius of the earth
(1:0=298:257223563) Ellipticity
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limitation algorithm 87
Fig. 2.13. Simplified block diagram and orientation of antenna of multiple unit configuration
with arbitrary angle
88 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
Fig. 2.14. Simplified block diagram and orientation of antenna of multiple unit configuration
with arbitrary angle
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limitation algorithm 89
Fig. 2.15. Explanation of principle concept of satellites constellation and orientation of
multiple units with arbitrary angles
90 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
Fig. 2.16. Simplified example for explanation of relationship between satellites constellation
and multiple unit configuration with arbitrary angle
2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limitation algorithm 91
Fig. 2.17. Example for explanation of the relationship between satellites constellation and
multiple unit configuration with arbitrary angle
92 Chapter 2 Proposed Method: GPS Receiving Unit capable of Azimuth Limitation
The algorithm of azimuth limitation and the satellite position identification as its necessary
premises are described below.
&curren;
&pound;
&iexcl;
start &cent;
¶ ↓
&micro;
&sup3;
´
Input1: time (UTC or JST), observation point (name of the city or (latitude,
longitude, height) ) Input2: the number of antennas, antenna configuration
Input3: signal strength threshold, satellite
¨ ↓
§

specify each GPS satellite's position in the orbital plane at the time &brvbar;&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
specify each GPS satellite position in (x,y,z) rectangular coordinate, based on the relationship of vernal equinox, at the time
¨ ↓
§

specify each GPS satellite position in ECEF coordinate at the time &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
specify each GPS satellite position in ENU coordinate at the time at the observation
points
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
specifing each GPS satellite position in local horizontal coordinate at the timeat the observation point
¨ ↓
§

list visible GPS satellites at the time at the observation point &brvbar;
&ordm; ↓
&sup1;
&middot;
&cedil;
dispose a single GPS planar antenna having a hemisperical antenna pattern
with its beam center horizontal to form a sky coveratge area of antenna sensitivity
that is quarter-sphere in a direction GPS antena faces bounded by a
agree semicircle passing through the zenith (A)
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
process at a data processing unit signals received by the receiver to discriminate
the satellites present in the coverage area.
¨ ↓
§

exclude very high elevation satellites and extremely low elevation satellites &brvbar;
¶ ↓
&micro;
&sup3;
´
use azimuths of the selected satellites to arrange the satellites found to be
present in the sky coverage area in clockwize order as viewed from the sky
coverage area start azimuth
&frac34; ↓
&frac12;
»
&frac14;
limit the azimuth of a direction in which one side of the great semicircle faceswithin a azimuth range defined clockwise whose start azimuth is the azimuth
of the satellite corresponding to the last in said order and whose end azimuth
is the reverse direction from the azimuth of the satellite corresponding to the first in said order.

2.4 Satellite position identification procedure preceding azimuth limitation algorithm 93
&ordm;
&sup1;
&middot;
&cedil;
if there are any other antennas in the configuration, repeat the above process
from the point (A) for each antenna to limit the azimuth of the direction and
aquire the final product of azimuth limits of the direction with all azimuth limits overlapped
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
finish &cent;
94
Chapter 3
Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.1.
Fig. 3.2. Grwin simulation figures set.2
Fig. 3.3. Grwin simulation figures set.3.
95
Fig. 3.4. Grwin simulation figures set.4.
96 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
3.1 Expected value of azimuth limitation width with parallel
back-to-back
A computer simulation was conducted for determining what level of azimuth limitation
values can be acquired in the case of on-the-spot azimuth limitation using the device for
acquiring azimuth information that is an embodiment of the method for acquiring azimuth
information of the present invention.
The computer simulation was conducted using the real-time GPS satellite orbital parameters
of actually operating GPS satellites on February 17, 2000 in the sky over the
center (latitude N35 40' 14.9”, longitude E139 45' 33.4”) of Hibiya Park in Tokyo (located
at middle latitude area in northern hemisphere).
Evaluation was conducted with respect to fixed time points between midnight (0 am)
and 11 am (0, 1, 2, ... 10, 11 am), ie with respect to 12 separate fixed time points
spaced at regular time intervals.
order to accurately reflect the fact that the number of available satellites and the satellite
Constellation in the sky hemisphere varies depending on the time of day.
In order to obtain results as close to reality as possible, the angle of elevation region of
5 degrees and lower easily affected by ground feature signal blocking was defined as being
unavailable, and control was effected to exclude high elevation satellites (85-degree and
higher satellites) from azimuth computation as explained earlier in this specification.
The arbitrary (random) setting of the measurement direction in actual use was emulated
by making random numbers (0-359) to select measurement direction on every trial in
the whole simulation. One thousand random trials were conducted at each time point
to enhance the evaluation results and enable consistent assessment.
simulations were conducted at each of 12 time points, the total number of trials was
12,000.
The computer simulation was conducted assuming a coverage area overlap of widthof 2.5 degrees on either side of the great circle forming boundary.
occurrence of case 6, which was one of the cases of state ”A” (as described in Table ), was
90.1%, in which azimuth limitation was immediately possible.
10,812, which corresponds to 90.1% of 12,000 trials, azimuth limitation results were about
32.85 degrees.
A maximum of 12 directions at intervals of 30 degrees are commonly used in human daily
activities: north, north-northeast, east-northeast, east, east-southeast, south-southeast,
south, south-southwest, west-southwest, west, west-northwest and north-northwest.
method of this invention enables azimuth limitation of this level even by random measurement
with no rotation. This demonstrates that the invention provides a simple azimuth information acquisition method with great practical utility.
The probability of catching one or more satellites in the measurement direction or the
direction opposite the measurement direction at the first time the device is randomly
placed (without rotation), thereby enabling immediate azimuth determination, was 9.9%.
In other words, the probability of case 11 occurrence, which was one of the cases of state
“B” (as described in Table ), was 9.9%, in which azimuth determination was instantly possible
by chance. The chance of being able to conduct azimuth determination immediately is thus relatively high.
The spread spectrum communication method is resistant to affect multipath or fading
effects by nature, compared to other communication methods such as time divisionmultiple access for the following two reasons; (1) When a long delay multipath is considered
where the delay time is longer than the chip width (about 300 meters or 1 micro3.1 Expected value of azimuth limitation width with parallel back-to-back 97
Fig. 3.5. Almanac parameters [82]
98 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.6. Almanac data format: pages 2,3,4,5,7,8,9 and 10 of subframe 3 have the same
format as pages 1 through 24 of subframe 5 [82]
3.2 Effect of scalability99
Fig. 3.7. Reduced Almanac Parameters
second at C/A code), the self-correlation function of Gold code invalidates its effect[85].
(2) When a short delay multipath is considered where the delay time is shorter than the
chip width, the multipath effect on the azimuth is so small (about 10&iexcl;3) that it is negligible.
Assuming the multipath whose amplitude is weakened by 12 dB compared to the
direct wave, the length measurement error would be about 35 meters[88] or 4 meters[87]
when a correlator width of 1.0 or 0.1 is taken advantage of respectively.
azimuth limitation affected by these length measurement errors are to be found 2:0&pound;10&iexcl;3
or 1:6 &pound;10&iexcl;3 degrees at most respectively, and are negligible[181].The number of available GPS satellites in sky hemisphere viewed from a middle latitude
area is usually as many as 9 to 12. This largeness of the number of available satellites
in sky hemisphere is believed to be a main factor for the high efficiency of the device
for acquiring azimuth information that is an embodiment of the method for acquiring
Azimuth information of the present invention.
No case other than cases 6 and 11 did occur in the 12,000 random trials.
the constellation of GPS satellites is designed not to be localized in a small area of the
sky hemisphere but to spread as evenly as possible in the sky hemisphere viewed from
a middle latitude area, the probability of GPS satellite localization to a half area of sky
hemisphere is very small. Therefore, the simulation result that implied 0% occurrence of
GPS satellite localization was reasonable.
3.2 Effect of scalability
Next, the evaluation of the single unit configuration and other multiple unit configurations
were carried out. The same conditions are used for this simulation.
drawn in Figure 3.20.
The algorithm of simulation on scalability effect of azimuth limitation is described below.
&curren;
&pound;
&iexcl;
start &cent;

100 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.8. Elements of coordination system (1/2) [82]
3.2 Effect of scalability101
Fig. 3.9. Elements of coordination system (2/2) [82]
102 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.10.Almanac file example
3.2 Effect of scalability103
Fig. 3.11. Codes for health of SV signal components
104 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.12. Checking between reference simulator of Planning v2.8 (Trimble Navigation
Limited [94]) and dedicated simulator developed by author (2008/5/22, Thr,
00:00:00-01:00:00 UTC, Tokyo) (23.c, w456 080518sun 137.alm,
wt0.week=456+1024, wt0.sec=1.0*SECONDS DAY*(22-18) )
3.2 Effect of scalability105
Fig. 3.13. US Department of Homeland Security, US Coast Guard, Navigation Center
of Excellence, home page ([92])
106 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.14. US Department of Homeland Security, US Coast Guard, Navigation Center
of Excellence, almanac site ([92])
3.2 Effect of scalability107
Fig. 3.15. US Department of Homeland Security, US Coast Guard, Navigation Center
of Excellence, almanac site, yuma format ([92])
108 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
N&#65376;0&#65376;deg
E.
S.
W.
&#65376;&#65376;30deg
&#65376;&#65376;60deg
15
27
26
2
24 10
29
30
18
Five
12
9
9
27
15
2
26
24 10
29
30
18
Five
12
9
27
2
15
26
24 10
29
18
30
Five
12
9
227
15
26
24 10
29
twenty one
18
22 30
Five
12 9
2
27
15
26
Ten
twenty four
29
twenty one
18
twenty two
30
Five
12
9
2
26
15
21 24
29
18
twenty two
30
Five
12 12
9
2
26
15
twenty four
twenty one
29
18
twenty two
30
14
Five
12
9
2
26
15
twenty four
twenty one
18
29
twenty two
14
30
5 5 12
9 2
twenty four
26
15
twenty one
18
twenty two
29
14
30
5 12
2
9
twenty four
26
15
twenty one
18
twenty two
29
14
30 5 12
2
9
twenty four
21 15
18
twenty two
14
29
30 5 12
9
twenty four
15
18 21
twenty two
14
29
30 30
Five
12
9
twenty four
15
twenty one
18
twenty two
14
29
30
Five
12
twenty four
9
twenty one
18
twenty two
14
29
30
Five
12
twenty four
9
twenty one
18
twenty two
6
14
31
29
30
Five
12
twenty four
9
twenty one
18
twenty two
6
14
31
29
29
30
Five
12
twenty four
9
twenty one
18
twenty two
6
14
31 29
30
24 5
12
twenty one
9
22 18
14
6
31
29
30
twenty four
Five
12
twenty one
9
18
twenty two
14
6
31
29
twenty four
30
twenty one
Five
12
18 9
twenty two
14
6
31
29
twenty four
twenty one
30
Five
12
9
18
twenty two
14
3
6
31
29
twenty four
21 30
Five
12
18
twenty two
14
3
6
31 21
29
twenty four
30
Five
12
18
twenty two
14
3
6
31
16
twenty one
24 29
30
Five
12
18
14 22
3
6
31
16
twenty one
30
18
Five
12
twenty two
14
3
31
6
16
twenty one
18 30
Five
12
twenty two
14
31
3
6
16
twenty one
18
30
22 5
14
31
3
6
16
twenty one
18
30
Five
twenty two
14
31
3
6
16 21
18
twenty two
30
14
31
3
6
16 21
18
twenty two
30
14
31
3
6
16
twenty one
18
twenty two
30
14
31
3
6
16
18
twenty two
30
14
31
3
6
16
16
18
twenty two
1430
31
32
11
3 6
16
18
twenty two
14
32 31
11
19
3 6 6
16
18
twenty two
14
31
32
11
19
3
6
16
18
twenty two
14
31
32
20
11
19
3 3
6
twenty two
16
14
31
32
20
11
19
3
6 22
14
16
31
32
20
11
19
3
6
twenty two
14
31
16
32
20
11
19
3
twenty two
6
14
31
32 16
20
twenty five
11
19
3
twenty two
6
14
31
16
twenty three
20
32
twenty five
11
19
3
6
14
31
16
twenty three
20
32
twenty five
11
19
19
3
6
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Fig. 3.16. Origin place on the Equator (0,0,0) skyplot 2009.2.15 00:00:00-24:00:00 step
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Fig. 3.17. Middle latitude (Tokyo) (35,139,0) skyplot 2009.2.15 00:00:00-24:00:00 step
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110 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
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13
twenty three
20 32
16
31
29
30
2
Four
13
twenty five
twenty three
20
16
31
29
30
2
Four
13
twenty five
twenty three
20
twenty three
16
31
29
30
2
Four
13
twenty five
20
twenty three
16
31
29
3024
Ten
2
Four
13
7 25
twenty three
16
31
29
twenty four
Ten
2
Four
7
twenty five
13
twenty three
16
twenty four
29
Ten
2
Four
7
twenty five
13
twenty three
16
twenty four
29
Ten
2
7
twenty five
13
13
twenty three
6
16
2924 21
Ten
2
7
25 13
twenty three
3
6
16
24 21
29
Ten
2
7
twenty five
Fig. 3.19. High latitude (near South pole ) (-80,139,0) skyplot 2009.2.15 00:00:00-24:00:00
step 30min (sat16.c output)
112 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
&ordm;
&sup1;
&middot;
&cedil;
Input1: time (UTC or JST), observation point (name of the city or (latitude,
longitude, height) ) [tokyo, 2000.2.17 00:00:00-23:59:59, 3miniutes interval] Input2:
the number of antennas, antenna configuration [1-12 antennas (2=parallel)]
Input3: signal strength threshold, satellite [5-85degree, -130dB]
¨ ↓
§

reset the system configuration &brvbar;
¨ ↓
§

(A) &brvbar;
¨ ↓
§

reset the observation time as the starting time &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
reset the accumulation, minimum and maximum values of azimuth limitation
to all zeros
¨ ↓
§

(B) &brvbar;
&sup2; ↓
±
&macr;
°
calculate azimuth and elevation of each GPS satellite whose elevation is more
than zero degree and within the elevation constraint, [5 to 85] , at the observation
time and location
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
reset the measurement direction to zero &cent;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
reset the small sum of the azimuth limitation to zero cent;
¨ ↓
§

(C) &brvbar;
¨ ↓
§

reset the preceding azimuth limitation range to no limitation &brvbar;
¨ ↓
§

reset the antenna ID in the system to zero &brvbar;
¨ ↓
§

(D) &brvbar;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
execute azimuth limitation as to the interested antenna ID &cent;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
overlap the current azimuth limitation to preceding azimuth limitation and
store the result as the new preceding azimuth limitation
¨ ↓
§

increment antenna ID in the system &brvbar;
¨ ↓
§

if there is more antenna ID to check, go to (D) &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
convert azimuth limitation range to azimuth illumination width and add the azimuth limitation width to small sum of azimuth limitation width
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
increment measurement direction &cent;
¨ ↓
§

if there is more measurement direction (upto 360 degrees) to check, go to (c) &brvbar;
3.3 Effect of satellite constellation 113
&sup2; ↓
±
&macr;
°
calculate azimuth limitation width as (accumulated value / 360.0) and accumulate azimuth ilmation width and update minimum and maximum azimuth
limitation width
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
increment the observation time &cent;
¨ ↓
§

if there is more observation time to check (upto 24hours), go to (B) &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
calculate average azimuth limitation width as (accumulation / total numer of
observation time)
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
output the result (x-axis: the number of antennas (system configuration), y-axis: average, maximu and minimum azimuth limiation width)
¨ ↓
§

increment system configuration ID &brvbar;
¨ ↓
§

if there is more system configuration to check, go to (A) &brvbar;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
finish &cent;
Interestingly, even single unit configuration is able to provide about 60 degrees of the
average azimuth limitation width. It implies that when a user bring this proposed GPS
receiving unit instead of the usual L1 C/A GPS receiving unit he/she can take advantage
of the unit as an azimuth information device, which is able to be expected to provide
about 60 degrees of the average azimuth limitation width, as well as a normal positioning
device proposed unit.
The average azimuth limitation width of the parallel back-to-back unit configuration
was described earlier.
The averages values of three units' configuration, ie four units configuration and
others, are simply decreased as the numbers of the unit increase.
proposed units are supposed to be arranged along with the side of the regular polygon
which have the same number of edges as the GPS units as illustrated at Figure 3.21 .
As Figure 3.20 shows, the scalability curve seems to be approximated by a reciprocal
function of the number of the proposed units.
It is an interesting feature of this proposed unit that the scalability discussed above is
considered as repetitive uses of single (or a few) unit configuration by a user.
allows the user to narrow azimuth limitation width step by step when he has time without
any move of his location or any visual inspection around him.
superiority to the earth-magnetism compass with which the user is not able to pursue the
certainty of the indicator of the earth-magnetism compass even if he have plenty of time.
3.3 Effect of satellite constellation
During this simulation research, another question occurred;
the GPS satellite constellation affects the average azimuth limitation width.
words, the question is whether there is any suitable timing for the azimuth acquisition
114 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.20. Graph of simulation results on scalability of proposed GPS receiving units, with
dotted curves of the best and worst cases
3.3 Effect of satellite constellation 115
Fig. 3.21. Examples of multiple unit configurations using the sides of regular polygons
116 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
with this proposed method and how often such timing visits.
the question, each hour's (each o'clock) average azimuth limitation width is respectively
calculated.
The main purpose of this investigation is to evaluate the magnitude of dispersion of
average azimuth limitation widths of every hour.
make it sure that the average azimuth limitation width converge on the value along the
law of the large number.
limitation widths acquired by the larger numbers of trials.
azimuth limitation widths with different number of trials, the convergence of the data can
be confirmed.
Those data acquired by parallel back-to-back unit configuration and by single unit
Configurations are plotted in Figure 3.22 and Figure 3.23 respectively.
convergence of the average azimuth limitation widths by the different numbers of trials
at each hour, it can be easily recognized the dispersion of the average azimuth limitation
Widths of respective hours.
The algorithm of simulation on scalability effect of azimuth limitation is described below.
&curren;
&pound;
&iexcl;
start &cent;
&ordm; ↓
&sup1;
&middot;
&cedil;
Input1: time (UTC or JST), observation point (name of the city or (latitude,
longitude, height) ) [tokyo, 2000.2.17 00:00:00-23:59:59, 3miniutes interval] Input2:
the number of antennas, antenna configuration [1 and 2 antennas (2=parallel)]
Input3: signal strength threshold, satellite [5-85degree, -130dB]
¨ ↓
§

reset the system configuration &brvbar;
¨ ↓
§

(A) &brvbar;
¨ ↓
§

reset the observation time as the starting time &brvbar;
¨ ↓
§

(B) &brvbar;
&sup2; ↓
±
&macr;
°
calculate azimuth and elevation of each GPS satellite whose elevation is more
than zero degree and within the elevation constraint, [5 to 85] , at the observation
time and location
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
reset the measurement direction to zero &cent;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
reset the small sum of the azimuth limitation to zero cent;
¨ ↓
§

(C) &brvbar;
¨ ↓
§

reset the preceding azimuth limitation range to no limitation &brvbar;
¨ ↓
§

reset the antenna ID in the system to zero &brvbar;
¨ ↓
§

(D) &brvbar;
3.3 Effect of satellite constellation 117
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
execute azimuth limitation as to the interested antenna ID &cent;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
overlap the current azimuth limitation to preceding azimuth limitation and
store the result as the new preceding azimuth limitation
¨ ↓
§

increment antenna ID in the system &brvbar;
¨ ↓
§

if there is more antenna ID to check, go to (D) &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
convert azimuth limitation range to azimuth illumination width and add the azimuth limitation width to small sum of azimuth limitation width
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
increment measurement direction &cent;
¨ ↓
§

if there is more measurement direction (upto 360 degrees) to check, go to (c) &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
calculate azimuth limitation width as (accumulated value / 360.0) and accumulate azimuth ilmiation width
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
output the result (x-axis: time, y-axis: average azimuth limitation width, color: system conifguration)
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
increment the observation time &cent;
¨ ↓
§

if there is more observation time to check (upto 24hours), go to (B) &brvbar;

¨ ↓
§

increment system configuration ID &brvbar;
¨ ↓
§

if there is more system configuration to check, go to (A) &brvbar;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
finish &cent;
From those graphs, we can study several significant features, probably specific to the
proposed methods among azimuth acquiring methods.
1. Generally, there is almost always about 30 degree differences between the data with
Parallel back-to-back unit configuration and single unit configuration.
2. However, at 3 and 17 o'clocks, suddenly 36 degrees or more differences are observed.
These phenomena are considered to is due to the not-well-balanced scatterednessor the very small number of the available GPS satellites in the sky .
configuration is thought to be more vulnerable to such a situation.
(in the middle elevations) satellite.
can cover the sky hemisphere, single unit configuration sometimes lost the possible
118 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
sole cluster of the available satellites. In such a case, 0 satellite might be acquired
by the single unit configuration.
width such dramatically as values more than 36 degrees.
to be checked in further investigation.
3. There seem to be some GPS satellite constellations operate to the advantage for the
proposed azimuth limitation method and others do not. As a result of a scrutinyon this issue, the cause of the dispersion of the average azimuth limitation width
between each hour is thought to be the overlap of the GPS satellite azimuths.
degeneration occurred, the number of GPS satellites available for the calculation of
azimuth limitation width substantially decreases.
3.4 Effect of number of acquired gps satellite signals
WE have seen the average azimuth limitation widths when parallel unit configuration
, single unit configuration, multiple unit configuration with more than three units.
the case of parallel unit configuration, the azimuth limitation width of about 30 degrees
is expected. When single unit configuration is deployed, the value is going to widen to
about 60 degrees. As for multiple configuration having more than three units, Figure
3.20 shows the average azimuth limitation widths respectively.
approximated by a reciprocal function of the number of the proposed units.
of the function is planned to be found in this research.
In addition, we have known that there are fluctuations of the average azimuth limitation
widths through the measurement time.
Satellites in the sky. Secondly, it is caused by the overlap of multiple GPS satellite azimuth.
It leads to the substantial decrease of the number of the GPS satellites available to the
azimuth limitation which is the main concept of the paper.
of the average azimuth limitation widths through the time is found both in parallel back-toback
configuration unit and single unit configuration in a synchronized fashion.
in the case of some special constellations, the single unit configuration's deficit comes to
light in the way of the unexpectedly broader azimuth limitation widths.
The algorithm to gather the data on the effect of the number of acquired satellites is as
follows:
&curren;
&pound;
&iexcl;
start &cent;
&Acirc; ↓
&Aacute;
&iquest;
&Agrave;
Input1: time (UTC or JST), observation point (name of the city or (latitude,
longitude, height) ) [tokyo, 2000.2.17 00:00:00-23:59:59, 3 minutes interval]
Input2: the number of antennas, antenna configuration [parallel back-to-back]
Input3: signal strength threshold, satellite [5-85degree, -130dB] Input4: blcockage
ratio [0.0-0.9, 0.9 interval]
¨ ↓
§

reset the blockage ration to zero &brvbar;
¨ ↓
§

(A) &brvbar;
¨ ↓
§

reset the observation time as the starting time &brvbar;

3.4 Effect of number of acquired gps satellite signals 119
Fig. 3.22. Graph of simulation results on average azimuth limitation width and constellation
dependency (parallel back-to-back unit configuration)
120 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.23. Graph of simulation results on average azimuth limitation width and constellation
dependency (single unit configuration)
3.4 Effect of number of acquired gps satellite signals 121
&reg;
&shy;
&copy;
&ordf;
reset the accumulation value, for the each number of acquired satellites, of
azimuth limitation to zeros
¨ ↓
§

(B) &brvbar;
&sup2; ↓
±
&macr;
°
calculate azimuth and elevation of each GPS satellite whose elevation is more
than zero degree and within the elevation constraint, [5 to 85] , at the observation
time and location
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
reset the measurement direction to zero &cent;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
reset the small sum of the azimuth limitation, each for the number of acquired
satellites to zero
¨ ↓
§

(C) &brvbar;
¨ ↓
§

reset the preceding azimuth limitation range to no limitation &brvbar;
¨ ↓
§

reset the antenna ID in the system to zero &brvbar;
¨ ↓
§

(D) &brvbar;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
execute azimuth limitation as to the interested antenna ID &cent;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
overlap the current azimuth limitation to preceding azimuth limitation and
store the result as the new preceding azimuth limitation
¨ ↓
§

increment antenna ID in the system &brvbar;
¨ ↓
§

if there is more antenna ID to check, go to (D) &brvbar;
¶ ↓
&micro;
&sup3;
´
convert azimuth limitation range to azimuth illumination width and add the azimuth limitation width to small sum of azimuth limitation width each for the
number of acquired satellites
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
increment measurement direction &cent;
¨ ↓
§

if there is more measurement direction (upto 360 degrees) to check, go to (c) &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
calculate azimuth limitation width as (accumulated value each for the number
of acquired satellites / 360.0) and accumulate azimuth illumination width
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
increment the observation time &cent;
¨ ↓
§

if there is more observation time to check (upto 24hours), go to (B) &brvbar;

122 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
&reg;
&shy;
&copy;
&ordf;
calculate average azimuth limitation width as (accumulation / total numer of
observation time)
&ordm; ↓
&sup1;
&middot;
&cedil;
output the result (x-axis: the number of acquired satellites, y-axis: average
azimuth limitation width) (if blockage ratio ==0.0 then output the average
azimuth limitation width for the number of satellites of 6 to 12. Other width, 1
to 12 )
¨ ↓
§

increment blockage ratio &brvbar;
¨ ↓
§

if there is more blockage ratio, go to (A) &brvbar;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
finish &cent;
Best and worst constellations for the average azimuth limitation width seems to be
another thing as the timing the synchronization of the fluctuation of the average azimuth
limitation width is held in almost parallel distance in the sense of the azimuth limitation
width. The important element making the frustration and the critical element leading
the low performance of single unit configuration is thought to be different ones.
This point more clear is to be planned.
Reflecting all these discussions so far, it might be able to be said that these are still ideal
value even if the average azimuth limitation width is simulated in the worst constellation
of GPS satellites, because the signals of the GPS satellites observed in the middle elevations
are to be acquired. Of course, GPS satellites in the very low and high elevation angle
are not supposed to be taken advantage of to acquire the azimuth limitation width with
possible ground blocking effect and possible contamination of the azimuth limitation width
respectively.
However, in reality, due to the high-rise building in cities, thick foliage and trunks of
woods in forests and natural topography in mountainous areas including canyons, there
can be a considerable possibility of blockage of GPS satellite signals.
next important question would be how rapidly/slowly the performance falls as the number
of the acquired GPS satellite signals decrease.
From this point of view, the next simulation is carried out in order to make it clear the
relationship between the number of acquired GPS satellite signals and the average azimuth
limitation width. In this simulation, which satellites will be blocked does not always
depend on the elevations of the satellites. Blockage by the ground features is inevitable
effect cased by the unique features of the supposed observed point.
satellites should be selected in a randomized fashion in spite of the elevations.
number of the acquired satellites itself is important and those azimuths are randomized
in this simulation.
In this background, the average azimuth limitation width is obtained from the
1,000,000 trials of the randomized satellite constellations above the parallel back-to-back
unit configuration in this simulation.
and minimum values are described.
The data obtained from the simulation are shown in a graph fashion in Figure 3.24.
This graph makes it clear that the parallel back-to-back configuration has significant
At first, as long as the parallel back-to-back unit configuration catches
only one GPS satellite signals, it outputs the azimuth limitation width of 180 degrees.
3.4 Effect of number of acquired gps satellite signals 123
Fig. 3.24. Graph of simulation results on average of azimuth limitation widths and numbers
of received GPS satellite signals (parallel back-to-back unit configuration)
124 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
The GPS system is designed to have redundant GPS satellites for the GPS positioning
receiver to be able to acquire the four satellites to achieve the positioning calculation.
Therefore, in the sky hemisphere, the probability for the GPS receiver to acquire one
GPS satellites can be rather high even if under the bad constellation of GPS satellites and
in the severe environment of blockage such as metropolis or mountainous areas.
user has the single unit configuration, simply to turn the orientation of the unit emulate
the parallel back-to-back configuration and the possibility to catch one satellite signal will
be still high.)
Being different from the positioning calculation, azimuth limitation is able to make use
of the single satellite signal even if only one GPS satellite signal is acquired.
the most recent positing date can be approximated in the most case because the GPS
Satellite altitude is 20,000km from the ground, small deference between current position
of the user and the most recent position calculation result usually does not affect the GPS
Satellite azimuth very meaningfully.
This characteristic is one important point to make the proposed system useful in daily
life. Although multipath effect can not be neglected usually to the position calculation,
Its effect through the position calculation to the azimuth limitation can be also neglected.
It was stated earlier.
Secondly, the average azimuth limitation width is approximated by the formula of a = 360=(n + 1), where a = azimuth limitation width, and n = the number of acquired
signals from GPS satellites.
the how long he/she tries to acquire the GPS satellite signals.
3.5 Effect of angle for dual unit configuration
Up to previous section, the back-to-back parallel configuration is considered as a basic
configuration for two units.
can cover all hemisphere above the user.
type configuration such as orthogonally-crossed configuration and crossed configuration
with an acute angle.
performance; azimuth limitation width.
In order to make it clear, a computer simulation is employed, where GPS satellites
constellations at Hibiya-park in real at 24 o'clocks in a day are used.
constellation, 1,000,000 trials are carried out. Measurement direction is randomized at
Each trial. Only satellite elevation angles between 5 degrees and 85 degrees are supposed
to be available in this simulation.
&curren;
&pound;
&iexcl;
start &cent;
&ordm; ↓
&sup1;
&middot;
&cedil;
Input1: time (UTC or JST), observation point (name of the city or (latitude,
longitude, height) ) [tokyo, 2000.2.17 00:00:00-23:59:59, 3miniutes interval] Input2:
the number of antennas, antenna configuration [2 antennas, 0 - 180 degrees]
Input3: signal strength threshold, satellite [5-85degree, -130dB]
¨ ↓
§

reset the system configuration &brvbar;
¨ ↓
§

(A) &brvbar;
¨ ↓
§

reset the observation time as the starting time &brvbar;

3.5 Effect of angle for dual unit configuration 125
&reg;
&shy;
&copy;
&ordf;
reset the accumulation, minimum and maximum values of azimuth limitation
to all zeros
¨ ↓
§

(B) &brvbar;
&sup2; ↓
±
&macr;
°
calculate azimuth and elevation of each GPS satellite whose elevation is more
than zero degree and within the elevation constraint, [5 to 85] , at the observation
time and location
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
reset the measurement direction to zero &cent;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
reset the small sum of the azimuth limitation to zero cent;
¨ ↓
§

(C) &brvbar;
¨ ↓
§

reset the preceding azimuth limitation range to no limitation &brvbar;
¨ ↓
§

reset the antenna ID in the system to zero &brvbar;
¨ ↓
§

(D) &brvbar;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
execute azimuth limitation as to the interested antenna ID &cent;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
overlap the current azimuth limitation to preceding azimuth limitation and
store the result as the new preceding azimuth limitation
¨ ↓
§

increment antenna ID in the system &brvbar;
¨ ↓
§

if there is more antenna ID to check, go to (D) &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
convert azimuth limitation range to azimuth illumination width and add the azimuth limitation width to small sum of azimuth limitation width
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
increment measurement direction &cent;
¨ ↓
§

if there is more measurement direction (upto 360 degrees) to check, go to (c) &brvbar;
&sup2; ↓
±
&macr;
°
calculate azimuth limitation width as (accumulated value / 360.0) and accumulate azimuth ilmation width and update minimum and maximum azimuth
limitation width
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
increment the observation time &cent;
¨ ↓
§

if there is more observation time to check (upto 24hours), go to (B) &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
calculate average azimuth limitation width as (accumulation / total numer of
observation time)
126 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
output the result (x-axis: angle of duan antenna (system configuration), y-axis: average, maximu and minimum azimuth limiation width)
¨ ↓
§

increment system configuration ID &brvbar;
¨ ↓
§

if there is more system configuration to check, go to (A) &brvbar;
&curren; ↓
&pound;
&iexcl;
finish &cent;
As a result, comparing to parallel back-to-back configuration (average: 32.85 degrees,
best: 20.34 degrees (at 8 o'clock satellite constellation), worst 55.06 degrees (at 14
o'clock)), orthogonally-crossed configuration degenerates by 3.28 degrees in the average
value and by 3.10 degrees in the best value.
degrees in the worst value. Its best value is measured at 8 o'clock.
at which parallel back-to-back made its best score.
acquired at 19 o'clock, it is different from the time in which parallel back-to-back made
its best.
As to two units configuration with the angle of 45 degrees, comparing to parallel backto-
back configuration (average: 32.85 degrees, best: 20.34 degrees (at 8 o'clock
satellite
constellation), worst 55.06 degrees (at 14 o'clock)), the 45 degrees type degenerates by
1.64 degrees in its average and by 3.78 degrees in its best.
as much as by 10.04 in its worst. It is made at 8 o'clock and is the same time at which
parallel back-to-back configuration hit its best.
acquired at 3 o'clock, it is different from the time in which parallel back-to-back made its
best.
Regarding to two units configuration with the angle of 135 degrees, comparing to parallel
back-to-back configuration (average: 32.85 degrees, best: 20.34 degrees (at 8 o'clock
satellite constellation), worst 55.06 degrees (at 14 o'clock)), the 135 degrees type improves
by 2.64 degrees in its average, by 2.12 degrees in its best and by as much as 16.78 degrees
in its worst. It is made at 8 o'clock and is the same time at which parallel back-to-back
configuration hit its best. On the other hand, its worst value is acquired at 23 o'clock, it
is different from the time in which parallel back-to-back made its best.
3.6 Critical points on coding and debugging process
Critical points of debugging process for the simulation are as follows:
3.6.1 A critical point of coding: RAAN calculation
The stubbern bug is fixed when No.6 RAAN calculation is fixed, sticking the code to
the Dr. Fukushima's downloadable program pos1.c, in sat8.c as follows:
//RAAN calculation (No.6)
Omegak =get_ephemeris(prn,EPHM_OMEGA0)
+ (get_ephemeris(prn,EPHM_dOmega)-dOMEGAe)*tk0
-dOMEGAe * get_ephemeris(prn,EPHM_TOE) ;
3.6 Critical points on coding and debugging process 127
Fig. 3.25. Graph of performance comparison between azimuth limitation width average
values of dual unit configuration with angles of from 0 and 180 degrees
128 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
3.6.2 Available sample programs for coding
&sup2; Dr. Sakai's book of practical programming of GPS [93].
&sup2; Dr. Sakai's sample program related to the book of practical programming of GPS
[93].
&sup2; Dr. Fukushima's explaining articles of GPS single positioning calculation programs
on a journal “airborne wireless communication” [97].
&sup2; Dr. Fukushima's GPS program related to his articles [97] are available at http:
//www.enri.go.jp/~fks442/K_MUSEN/ [97] using Windows version Borland C++
Compiler 5.5 (Bcc 5.5).
3.6.3 Available another simulator for checking and critical points on its use
effective check
&sup2; The author got a good result from a check carried out at 2009.2.19 15:10.
recommended procedure fro checking simulator with a famous free software is described
as follows:
&sup2; Select the time of the last Sunday's 00:00:00 UTC (for example 2009/02/15 (sun)
00:00:00 UCT, if today is 2009/2/19) and observation point of (lat,lon,hgt)=(0deg,0deg,0m)
just for simple checking. Sunday's 00:00:00 (Saturday's 24:00:00) is always the
beginning of a GPS week. GPS week number is described at appendix B of [93].
&sup2; Select an almanac file, which has the modification stamp 2 days ago from the
interested day and time (Sunday's 00:00:00 == 2009/2/15 00:00:00, whose 2 daysago means 2009/2/13), from navgigation center of United States Coast Guard:http://www. navcen.uscg.gov/archives/gps/2009/ALMANACS/YUMA/.
&sup2; If the almanac file, which has the modification stamp 2 days ago from the interested
day and time, is used, the result often seems no problem.
&sup2; The same almanac file must be used both for my simulator and the other simulator
for check.
&sup2; As a reference software, “Trimble Planning version 2.8 (free software)”, available
at http://www.trimble.com/planningsoftware_ts.asp
&sup2; GPS,GLONASS, ... almanac in Trimble Planning specific file format can be downloaded
as “almana.alm” from http://www.trimble.com/gpsdataresources.
shtml into c:\borland\bcc55\bin\almanac.alm.
GPS week No. of the week from 2009/2/15(sun) as not 495 but 1519 (=495+1024)
which is more correct expression because 495 is just an inevitable representation of
10 bit implementation.
Glonass, Galileo, Compass...
&sup2; The condition used is as follows:
&#8211; Date and time: 2009.2.15(sun) 00:00:00 (GPS week 1519 (=495+1024),
sec=0sec),
&#8211; Observation point: standard original point, (lat=0deg,long=0deg,hgt=0m)&#8211; Almanac file name : \borland\bcc55\bin\w495_090213_044.alm (which was
initially downlaoded from navcen http://www.navcen.uscg.gov/archives/
gps/2009/ALMANACS/YUMA/ as 044.alm which has a stamp of 2009.2.13 and
was deliberately renamed)
&#8211; Almanac file input: The following procedure leads no problem: pulldownmenu
!import(not load) !yuma !allfiles(*.*) !w495_090213_044.alm
&#8211; Satellite Selection for checking: pulldownmenu ! Satellite ! Selection ! GPS
3.6 Critical points on coding and debugging process 129
tab! check for G02 G15 G26 G27
&#8211; Skyplot visual checking: pulldownmenu ! Graph ! Skyplot
&#8211; Azimuth/Elevation listing: pulldownmenu !Lists!Evaluation/Azimuth
&#8211;
&sup2; My simulator \borland\bcc55\bin\sat.7.ok.c output on DOS window for checking:
all visible satellite azimuth and elevation at “2009.2.15 00:00:00 UTC” viewedfrom “standard original point (lat,lon,hgt)=(0deg, 0deg, 0m(from the geoid surface)”.
&sup2; As a result, azimuth and elevation avlues' discrepancies are within 2.9 degrees
at most, when comparing the results between \borland\bcc55\bin\sat.7.ok.c
and Planning v2.8 as 4 satellites of G02, G15, G26, G27 of GPS satellites at
2009.2.15(sun) 00:00:00 viewed from the (lat,lon,hgt)=(0deg,0deg,0m (from the
geoid surface) )
&sup2; Just to make it sure, when othe almanac file, such as “GPS/GLONASS almanac
in Trimble Planning file format (almanac.alm)” available at http://www.trimble.com/gpsdataresources.shtml , is used, the result list value was the same as thealmanac file described above. almanac file includes
Orbital information of satellites of 31 GPS, 24 Glonass, 2 Galileo, 1 Compass and
0 WAAS (9 WAAS orbital information is alredy kept in the simulator itself.)
&sup2; Tokyo: 9 sats. Good match with my simulator \borland\bcc55\bin\sat.10.c
output on DOS window for checking: all visible satellite azimuth and elevation
at “2009.2.15 00:00:00 UTC” viewed from “Tokyo (lat,lon,hgt)=(35deg, 139deg,0m(from the geoid surface) in my simulator”.
is 35 deg 42 min , 138 deg 30 min, 50m. This difference must make a significant discrepancy, because a near place to notrth/south pole comparison did not make
thik kind of discrepancy due to value based input.
as identical as (35,139,0), the result discrepancy becomes within almost 2.0 deg.
&sup2; Northpole: 8 sats. Good match with my simulator \borland\bcc55\bin\sat.11.c
output on DOS window for checking: all visible satellite azimuth and elevation
at “2009.2.15 00:00:00 UTC” viewed from “nearNorthpole (lat,lon,hgt)=(80deg,139deg, 0m(from the geoid surface)”.
and Planning v2.8 at near North pole, it is important to match the lat,lon,hgt
values precisely, as near to the north/south pole, small discrepancy of lat,lon,hght
leads to large difference of the azimuth and elevation.
&sup2; Southpole: 13 sats. Good match with my simulator \borland\bcc55\bin\sat.12.
c output on DOS window for checking: all visible satellite azimuth and elevationat “2009.2.15 00:00:00 UTC” viewed from “nearSouthhpole (lat,lon,hgt)=(-80deg,
139deg, 0m (from the geoid surface)”.
and Planning v2.8 at near South pole, it is important to match the lat,lon,hgt
values precisely, as near to the north/south pole, small discrepancy of lat,lon,hght
leads to large difference of the azimuth and elevation.
3.6.4 Available windows drawing libray for Borland C++ Compiler version 5.5
GrWin is a free library for windows drawing, which was developed by Shizuoka University
in Japan.
to compile:
C:\borland\bcc55\Bin>cat g.bat
bcc32 -w-8060 -WC GrWin.lib %1.c
C:\borland\bcc55\Bin>
130 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
C:\borland\bcc55\Bin>cat c.bat
bcc32 %1.c %2 %3 %4 %5
C:\borland\bcc55\Bin>
GrWin graphics library of version 0.99.9b is described at: http://spdg1.sci.
shizuoka.ac.jp/grwinlib/man.html.Subroutines and functions are described there.To create eps (encapsulated post script fromatted) file from windows softwares, including
GrWin, is described at: http://lovechu.gozaru.jp/tool/ps2pdf/create_pdf.htm or
http://keijisaito.info/arc/tex/v_eps_printer.htm.or http://oku.edu.mie-u.
ac.jp/~okumura/texwiki/?PDF%E3%81%AE%E4%BD%9C%E3%82%8A%E6%96%B9
TeX is explained at: http://oku.edu.mie-u.ac.jp/~okumura/texwiki/
As to almanac file, its flow chart including selection, dowonload and processing for
simulation is as follows:
¨
§

start (alamanc file: selection, dowonload and processing for simulation) &brvbar;
¨ ↓
§

decide time for observation (ex. 2008/5/22thr00:00:00UTC) &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
find the GPS week for the time (refer to GPS week table [93] appendix B) (ex.
456+1024=1480 == 2008/5/18 sun 00:00:00 start)
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
goto the USCG (US Coast Guard) Navigation Center, http://www.navcen.
uscg.gov/archives/gps/2008/ALMANACS/YUMA/
&ordm; ↓
&sup1;
&middot;
&cedil;
select the almanac whose modified time is 2 days before the observation time
(eg 2008/5/20tue, 141.alm) or 2 days before from latest sunday's stamp (eg 2008/5/16 Fri, 137.alm, this time).
solution.)
¨ ↓
§

download the almanac file (eg 137.alm) &brvbar;
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
copy the almanac file to GPSweek_ModifiedYYMMDD_Originalfilename.alm
just to make it sure for later consideration.
&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
put the file on the same directory of the developed simulator, /borland/bcc55/
bin/.
' ↓
&
$
%
modify the simulation program (ex. sta24.c) in /borland/bcc55/bin/ at the
following points:
(1) char alm[30]=”w456 080518sun 137.alm”; //almanac file name
(2) wtime wt0 = (456+1024), (0.0+ (1.0*SECONDS DAY*(22-18))) ;// interested
time for observation
(if interested time is later than 1999/8/21 00:00:00 UTC, wt0.week = explicitly expressed-
year + 1024)
(wt0.sec = (observation start time (sec)(ex. 0.0) + (1.0*SECONDS DAY*(day
difference between the intereted day (ex. 22) and latest sunday (ex. 18))))

3.6 Critical points on coding and debugging process 131
&Acirc;
&Aacute;
&iquest;
&Agrave;
modify the simulation program (ex. sta24.c) in /borland/bcc55/bin/ at the
following points:
(3) select the observation point after comment out the unncecessary observationpoint (ex. base=Posxyz tokyo;) (4) set both el_mask_low=0.0;andel_mask_
high=90.0;
&sup2; ↓
±
&macr;
°
copy the almanac file to GPSweek ModifiedYYMMDD Originalfilename.yum )
just for use of reference simulator Trimble Planning version 2.8
¨ ↓
§

put the file on the ../desktop/yuma/*.yuma for the reference simulator.&brvbar;&reg; ↓
&shy;
&copy;
&ordf;
(1) in reference simulation, menu → almanac → import → yuma → → ..
/desktop/yuma/*.yuma.
&ordm; ↓
&sup1;
&middot;
&cedil;
modify the reference simulator at the following points: menu → file → station(2) time: satar date (ex.2008/5/22), start time (ex. 00:00:00), duration (ex.
1 hour), interval (ex. 60 min), timezone gmt, difference UTC 0.0 (hour) (3)
station name : tokyo , N39.0, E139.0, hight:0.0 (4) elevation cutoff: 0 (degree)¨ ↓
§

check the validity of almanac: menu → satellite → information &brvbar;
¶ ↓
&micro;
&sup3;
´
compare: graph → skyplot and the developed simulator
compare: graph → worldprojection and the developed simulator
compare: list → elevation/azimuth
For the experiment from 2008/5/22 00:00:00 UTC to its 24:00:00 UTC, the almanac data
of 137.alm ( w456_080518sun_137.alm ) was used for my simulator.
precise one is considered to be 140.alm ).
v2.8, the same file has to be renamed to w456_080518sun_137.yum in the extention to be
read in correctly.
3.6.5 GPS week conversion software
12
#include <stdio.h>
3 #include <time.h>
4 #include <math.h>
5 #include <GrWin.h>
6 #include <stdlib.h>
78
static int GPSweekFromEphem;
9 static double GPStoaFromEphem;
10 /* time */
11 #define SECONDS_DAY (3600L*24L)
12 #define SECONDS_WEEK (3600L*24L*7L)
13
14 /* structure representing time */
15 typedef struct {
16 int week; /* week number */
132 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Table. 3.1. Almanac data characteristics available from the navigation center, coast
guard, US
Thursday May 15, 2008 10:06
AM
18414 136.alm GPSweek=455, Toa=589824.0000
Friday May 16, 2008 10:30
AM
18383 137.ALMGPSweek=456, Toa=061440.0000
(17.03333hour =17 hour 240 sec =
17 hours 04 minutes 00 secods =
1 day (24 hours) passed from 2008/5/18sunday
about 7 hours before)
Saturday May 17, 2008 12:23
PM
18414 138.ALMGPSweek=456, Toa=147456.0000
(40.96 hours = 40 hours 3456 meters = 40 hours
57.6m=40h 57m 36s= 2008/5/18sunday
About 7 hours after 2 days (48h)
Previous)
Sunday May 18, 2008 1:08 PM 18414 139.ALMGPSweek=456, Toa=233472.0000
(64.85333 h = 64 h 3072 m = 64 h 51.2
m = 64h51m 12s=2008/5/18sunday
3 days (72h) past 7 hours))
Monday May 19, 2008 9:27 AM 18414 140.ALMGPSweek=456, Toa=319488.0000
(=Toa is 4 days (96h) past Sunday
7 hours before)) (4 days (96h)
26112sec before the date))(Toa is Sunday?
4 days (96 hours) passed (that is, Thursday, May 22)
00:00:00) set 7.25333h before))
Tuesday May 20, 2008 8:44 AM 18414 141.ALMGPSweek=456, Toa=405504.0000
(=Toa is 5 days (120h) past Sunday
7 hours before)) (5 days (120h)
26496 seconds before the date))(5 days (120 hours) passed
7.36 hours ago))
Wednesday May 21, 2008 9:09 AM 18414 142.ALMGPSweek=456, Toa=503808.0000
(=Toa passed 6 days (144h) from sunday
4 hours before)) (6 days (144h)
14,592 seconds before))(6 days (144 hours) passed
before 4.0533h))
Thursday May 22, 2008 9:19 AM 18414 143.ALMGPSweek=456, Toa=589824.0000
(=Toa is 7 days (168h) past Sunday
4 hours before)) (7 days (168h)
14976 seconds before the date))(7 days (168 hours) passed
4.16h ago))
3.6 Critical points on coding and debugging process 133
Fig. 3.26.
134 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.27. GPS week number [93]
3.6 Critical points on coding and debugging process 135
Fig. 3.28. Function relationship on time of GPS week and normal time in C-language
136 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
Fig. 3.29. Self-developed GPS satellite constellation prediction software and its verification
with Planning v2.8
3.6 Critical points on coding and debugging process 137
17 double sec; /* Elapsed time from the beginning of the week [s] */
18 } wtime;
19
20/*
twenty one
Here is a structure struct tm representing 22 hours.
twenty three
24 struct tm {
25 int tm_sec; // seconds
26 int tm_min; // minutes
27 int tm_hour; // hour
28 int tm_mday; // day
29 int tm_mon; // Month (January = 0)
30 int tm_year; // year - 1900
31 int tm_wday; // day of the week (day = 0)
32 int tm_yday; // day of the year
33 int tm_isdst; // Daylight saving time flag
34 };
35 */
36
37 /*----------------------------------------------- -------------
38 * Time conversion
39 *------------------------------------------------ ------------*/
40 /* start year for calendar values */
41 #define TIME_T_BASE_YEAR 1970// Sakai practical programming P22 */
42
43 /* Calendar value at 00:00:00 on January 6, 1980 (GPS week 0) */// Sakai Practical Program 44 P22 */
45 #define TIME_T_ORIGIN 315964800L
46
47
48 /* GMT version of mktime() function (corresponds to gmtime() function) */
49 static time_t mktime2(struct tm *tm)
50 {
51 int i;
52 long days=0L;
53 static int days_month[]={
54 31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31
55};
56 int year geta;
57
58 /* get elapsed days */
59 if (tm->tm_year >= 99){ yeargeta=1900;} else {yeargeta = 2000;}
60 for (i=TIME_T_BASE_YEAR; i <(tm->tm_year+yeargeta);i++) {
61 days+=(i%4==0)?366:365;
62 }
63 for(i=1;i <((tm->tm_mon)+1);i++){/* January = 0http://www1.cts.ne.jp/~clab/hsample/Time/Time4.html*/
64 days+=days_month[i-1];
65 if (i==2 &&tm->tm_year%4==0)days++;
66 }
67 days+=tm->tm_mday-1;
138 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
68 /* Returns a calendar value (apparently seconds since TIME_T_BASE_YEAR 1970 (time_t== long)
69 at Masato) */
70 return ((days*24+tm->tm_hour)*60+tm->tm_min)*60+tm->tm_sec;
71 }
72
73
74
75
76 /*-------------------------------------------------- -------------
77 * wtime_to_date() - convert week number and seconds to datetime
78 * struct tm wtime_to_date(wt); Result of conversion to date and time wtime wt; Week number/second
79 *------------------------------------------------ ------------*/
80 struct tm wtime2date(wtime wt)
81 {
82 time_t t; // long
83
84 /* Add the elapsed time from the base date to get the calendar value */
85 t = (long) wt.week * SECONDS_WEEK
86 + TIME_T_ORIGIN
87 +(long)((wt.sec>0.0)?wt.sec+0.5:wt.sec-0.5);
88 // I don't understand the notation here. does it really fit?
89 return *gmtime(&t);
90}
91
92
93
94
95 /*-------------------------------------------------- -------------
96 * date_to_wtime() - Convert datetime to week number and seconds
97 * wtime date_to_wtime(tmbuf); Result of conversion to week number and seconds struct tm tmbuf; day
Specify 98 hours
99 *------------------------------------------------ ------------*/
100 wtime date2wtime(struct tm tmbuf)
101 {
102 time_t t;
103 wt. wt;
104 /* Calendar value for the given time, apparently seconds since TIME_T_BASE_YEAR 1970
At 105 (time_t==long), masato */
106 t = mktime2( &tmbuf );
107 /* quotient and remainder of division by seconds in a week */
108 wt.week = (t - TIME_T_ORIGIN) / SECONDS_WEEK;
109 wt.sec = (t - TIME_T_ORIGIN) - wt.week * SECONDS_WEEK; /*(t-TIME_T_ORIGIN)%SECONDS_WEEK;*/
110 return wt;
111 }
112
113
114
115 main()
116 {
117 double tk0;
118 struct tm tm1buf;
3.6 Critical points on coding and debugging process 139
119 wtime wt0 = {(456+1024), (0.0+ (1.0*SECONDS_DAY*(22-18))) };
120 GPSweek (GPSweek became 1024 at 1999/8/21 00:00:00 and seemingly started at 0
I did it because 121 should be +1024 after that. , seconds (see: Sakai Practical Program 122 Logrami Appendix B for GPS week, Test date 2008/5/22 Thu 00:00:00 minus 2008/5/18 sun 123 00:00:00)
124
125 printf("wt0.week:%08d wt0.sec:% .4f\n", wt0.week, wt0.sec); // Week number +
126 seconds
127
128 tm1buf=wtime2date(wt0);
129
130 printf( "tm1buf %4.4d//%2.2d/%2.2d %2.2d:%2.2d:%2.2d\n\n", //
131 visually
132 tm1buf.tm_year + 1900, tm1buf.tm_mon + 1, tm1buf.tm_mday,
133 tm1buf.tm_hour, tm1buf.tm_min, tm1buf.tm_sec );
134
135 wt0= date2wtime( tm1buf );//check
136 printf("wt0.week:%08d wt0.sec:% .4f\n", wt0.week, wt0.sec);
137 Matching purpose (week number + number of seconds)
138
139
140 tk0 = (wt0.week- GPSweekFromEphem )*SECONDS_WEEK + wt0.sec -GPStoaFromEphem; //
141 What month, day, time and week is this?
142 return 1;
143}
3.6.6 GPS week and time examples
12
---------------------------
3 C:\borland\bcc55\Bin>week
45
time_st 1980/01/06 (0) 00:00:00
6 gps_wk.week:0000 (0000 ) gps_wk.sec:000000.0 (0.000 days from Sunday)
78
time_st 1999/08/22 (0) 00:00:00
9 gps_wk.week:1024 (0000 +1024) gps_wk.sec:000000.0 (0.000 days from Sunday)
Ten
11 time_st 2000/02/13 (0) 00:00:00
12 gps_wk.week:1049 (0025 +1024) gps_wk.sec:000000.0 (0.000 days from Sunday)
13
14 time_st 2000/02/17 (4) 00:00:00
15 gps_wk.week:1049 (0025 +1024) gps_wk.sec:345600.0 (4.000 days from Sunday)
16
17 time_st 2008/05/18 (0) 00:00:00
18 gps_wk.week:1480 (0456 +1024) gps_wk.sec:000000.0 (0.000 days from Sunday)
19
20 time_st 2008/05/22 (4) 00:00:00
21 gps_wk.week:1480 (0456 +1024) gps_wk.sec:345600.0 (4.000 days from Sunday)
twenty two
23 time_st 2009/03/08 (0) 00:00:00
140 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
24 gps_wk.week:1522 (0498 +1024) gps_wk.sec:000000.0 (0.000 days from Sunday)
twenty five
26 time_st 2009/03/14 (6) 00:00:00
27 gps_wk.week:1522 (0498 +1024) gps_wk.sec:518400.0 (6.000 days from Sunday)
28
29 C:\borland\bcc55\Bin>
30 ----------------------------
3.6.7 GPS satellite constellation prediction from almanac data from navcen
GPS
1
2 // http://www.navcen.uscg.gov/archives/gps/2008/ALMANACS/YUMA/
3 // almanac
4 // 137.alm, GPS week (456 +1024)= 1480
5 // GPS week 498+1024=1523 2009/3/14 Sat 00:00:00
67
#include <stdio.h>
8 #include <time.h>
9 #include <math.h>
10 #include <GrWin.h>
11 #define IMAX 40
12
13 #define SCALABILITY_PLOT
14 //#define VARIDATION_A_DAY_PLOT
15
16 typedef struct {
17 int prn;
18 double az; /* deg*/
19 double el; /* deg*/
20 int ex;
21 Up (e.g. 85 degrees) (-4) Feature occlusion (-5) Signal strength*/
22 } sat_info;
twenty three
24 static sat_info sat[35]; /*MAX_PRN*/
25 static sat_info sat_circle[35]; /*MAX_PRN*/
26 static sat_info sat_circle_tmp[35]; /*MAX_PRN*/
27
28
29 typedef struct {
30 double b; /*deg*/
31 double e; /*deg*/
32 double w; /*deg*/
33 } azlimit_info;
34
35 static azlimit_info azlimit[15]; /* azimuth limit by each internal antenna */
36 static azlimit_info azl_all;
37
38 //static azlimit_info azlimit_result; /*MAX_ANT*/
39
40 /* structure representing time */
3.6 Critical points on coding and debugging process 141
41 typedef struct {
42 int week; /* week number */
43 double sec; /* Elapsed time from the beginning of the week [s] */
44 } wtime;
45
46 /*
47
Here is a structure struct tm representing 48 hours.
49
50 struct tm {
51 int tm_sec; // seconds
52 int tm_min; // minutes
53 int tm_hour; // hour
54 int tm_mday; // day
55 int tm_mon; // Month (January = 0)
56 int tm_year; // year - 1900
57 int tm_wday; // day of the week (day = 0)
58 int tm_yday; // day of the year
59 int tm_isdst; // Daylight saving time flag
60 };
61 */
62 //The following lines are functions that handle time: just for reference*/
63 // t = time(NULL);
64 // ptime = localtime( &t ); /* convert to local time */
65 // printf( "current time \(\&t\) %ld\n", t );
66 // printf( "local time ptime=localtime(\&) %02d:%02d:%02d\n\n", ptime->tm_hour, ptime->tm_min, 67
68
69
70 /* structure representing Cartesian coordinates */
71 typedef struct {
72 double x; /* X coordinate[m] */
73 double y; /* Y coordinate[m] */
74 double z; /* Z coordinate[m] */
75 } posxyz;
76 #define SQ(x) ((x)*(x))
77 #define DIST(a,b) sqrt(SQ(ax-bx)+SQ(ay-by)+SQ(az-bz))
78
79 /* structure representing latitude and longitude */
80 typedef struct {
81 double lat; /* latitude[rad] */
82 double lon; /* longitude[rad] */
83 double hgt; /* altitude (ellipsoidal height) [m] */
84 } posblh;
85
86 /* structure representing ENU coordinates */
87 typedef struct {
88 double e; /* East component [m] */
89 double n; /* North component [m] */
90 double u; /* Up component [m] */
91 } posenu;
142 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
92
93 /*-------------------------------------------------- -------------
94 * run-time parameters
95 *------------------------------------------------ ------------*/
96
97 /* elevation mask [rad] */
98 static double mask_angle =0.0;
99
100 /* Threshold for residual check [m] */
101 #define DPSR_THRESHOLD 20.0
102
103 /* Geoid height [m] */
104 #define GEOIDAL_HEIGHT 38.0
105
106
107
108 /* time */
109 #define SECONDS_DAY (3600L*24L)
110 #define SECONDS_WEEK (3600L*24L*7L)
111
112
113
114 /*-------------------------------------------------- -------------
115 * Time conversion
116 *------------------------------------------------ ------------*/
117 /* start year for calendar values */
118 /*#define TIME_T_BASE_YEAR 1970*/
119 #define TIME_T_BASE_YEAR 1990 /* masato */
120
121 /* Calendar value for Jan 6, 1980 00:00:00 */
122 /*#define TIME_T_ORIGIN 315964800L*/
123 /* Calendar value for Aug 22, 1999 00:00:00 */
124 /*#define TIME_T_ORIGIN 306806400L *//* rewritten */
125 #define TIME_T_ORIGIN 304128000L /* Considering rewritten Jan=0 Feb=1 */126
127 /* GPS week (0000-1024), every 7 days since 22 Aug 1999, by masato, by http://www.navcen.uscg.gov/gps/almanacs.htm 128
129 /* GMT version of mktime() function (corresponds to gmtime() function) */
130 static time_t mktime2(struct tm *tm)
131 {
132 int i;
133 long days=0L;
134 static int days_month[]={
135 31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31
136 };
137 int year geta;
138
139 /* get elapsed days */
140 if (tm->tm_year >= 99){ yeargeta=1900;} else {yeargeta = 2000;}
141 for(i=TIME_T_BASE_YEAR; i <(tm->tm_year+yeargeta);i++) {
142 days+=(i%4==0)?366:365;
3.6 Critical points on coding and debugging process 143
143}
144 for(i=1;i <((tm->tm_mon)+1);i++){/* January = 0http://www1.cts.ne.jp/~clab/hsample/Time/Time4.html*/
145 days+=days_month[i-1];
146 if (i==2 &&tm->tm_year%4==0)days++;
147}
148 days+=tm->tm_mday-1;
149 /* Returns a calendar value (apparently seconds since TIME_T_BASE_YEAR 1970 (time_t== long)
150 at Masato) */
151 return ((days*24+tm->tm_hour)*60+tm->tm_min)*60+tm->tm_sec;
152}
153
154
155 /*----------------------------------------------- -------------
156 * date_to_wtime() - Convert datetime to week number and seconds
157 *------------------------------------------------ ------------
158 * wtime date_to_wtime(tmbuf); Result of conversion to week number and seconds
159 * struct tm tmbuf;
160 *------------------------------------------------ ------------*/
161 wtime date_to_wtime(struct tm tmbuf)
162 {
163 time_t t;
164 wt. wt;
165 /* Calendar value for the given time, apparently seconds since TIME_T_BASE_YEAR 1970
At 166 (time_t==long), masato */
167 t = mktime2(&tmbuf);
168 /* quotient and remainder of division by seconds in a week */
169 wt.week=(t-TIME_T_ORIGIN)/SECONDS_WEEK;
170 wt.sec = (t-TIME_T_ORIGIN) - wt.week*SECONDS_WEEK; /*(t-TIME_T_ORIGIN)%SECONDS_WEEK;*/
171 return wt;
172 }
173
174 /*-------------------------------------------------- -------------
175 * Definition of constants and structures
176 *------------------------------------------------ ------------*/
177 /* Boolean */
178 typedef int bool;
179 #define TRUE 1
180 #define FALSE 0
181
182 /* WGS-84 constant */
183 #define PI 3.1415926535898 /* Pi (IS-GPS-200) */
184 #define C 2.99792458e8 /* speed of light [m/s] */
185 #define MUe 3.986005e14 /* Earth gravitational constant [m^3/s^2] */
186 #define dOMEGAe 7.2921151467e-5 /* Earth rotation angular velocity [rad/s]
187 Calculating, 2 π / ( 24 * 60 * 60 ) ) is 7.272e-5, which is slightly different.
188 However, since the earth revolves around the
189 I won't give it to you. Conversely, the time that the earth rotates once is faster than 24 hours. child
190 This is called a sidereal day, and the Earth has 23 hours 56 minutes 4.0905 seconds (86,164.0905 seconds) (3 minutes 55 seconds).
191 seconds shorter). Recalculating the angular velocity of the earth based on this value, 2192 π / 86164 = 7.292x10-5, which is the same */
193 #define Re 6378137.0 /* Earth radius [m] */
144 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
194 #define Fe (1.0/298.257223563) /* Flatness of the Earth */
195
196 /* angle conversion */
197 #define rad_to_deg(rad) ((rad)/PI*180.0)
198 #define deg_to_rad(deg) ((deg)/180.0*PI)
199 #define rad_to_sc(rad) ((rad)/PI)
200 #define sc_to_rad(sc) ((sc)*PI)
201
202 //#define deg_positive(deg) ((deg <0.0)?(deg+360.0):deg)
203 //#define deg_opposit(deg) ((deg>180.0)?(deg-180.0):deg+180.0)
204 //#define deg_mod360(deg) ((deg>360.0)?(deg- 360):deg)
205
206 /* Matrix size that can be handled */
207 #define MAX_N 16 /* Maximum number of observation satellites */
208 #define MAX_M 4 /* maximum number of unknowns */
209 #define MAX_PRN (32+5) /* Upper limit of satellite number */
210
211 /* time */
212 #define SECONDS_DAY (3600L*24L)
213 #define SECONDS_WEEK (3600L*24L*7L)
214
215 /* RINEX file information */
216 #define RINEX_POS_COMMENT 60
217 #define RINEX_NAV_LINES 8
218 #define RINEX_NAV_FIELDS_LINE 4
219
220 /* maximum number of ephemeris to remember */
221 #define MAX_EPHMS (20-19)
222
223 /* ephemeris expiry date [h] */
224 #define EPHEMERIS_EXPIRE 2.0
225
226 /* structure for storing ephemeris */
227 typedef struct {
228 int week; /* week number */
229 double data[15];
230 } ephm_info;
231
232 /* define parameter number */
233 enum ephm_para {
234 EPHM_e,
235 EPHM_TOE,
236 EPHM_i0,
237 EPHM_dOmega,
238 EPHM_sqrtA,
239 EPHM_OMEGA0,
240 EPHM_omega,
241 EPHM_M0,
242 EPHM_AF0,
243 EPHM_AF1,
244 EPHM_AF2
3.6 Critical points on coding and debugging process 145
245 };
246
247 static ephm_info ephm_buf[MAX_PRN][MAX_EPHMS];
248 int prn_alive[35];
249
250 /*-------------------------------------------------- -------------
251 * get_ephemeris() - Get ephemeris parameters
252 *------------------------------------------------ ------------
253 * double get_ephemeris(prn,para); parameter value
254 * int prn; Satellite PRN number (1~)
255 * int para; Parameter number (0-)
256 *------------------------------------------------ ------------
257 * Ephemeris was previously set by set_ephemeris()
258 * that.
259 *------------------------------------------------ ------------*/
260
261 #include <stdlib.h>
262 #define MAX_LEN 256
263 int store_ephemeris( char *fname /*yuma file to open at the same directory*/ )
264 {
265
266 FILE *fp;
267 char string[MAX_LEN];
268 int line, sv, i;
269
270 printf("%s\n", fname);
271 fp = fopen(fname,"r");
272 /*fp = fopen("YUMA25.txt","r");*/
273 /*fp = fopen("YUMA486.txt","r");*/
274 /* fp = fopen("week486yuma.alm","r");*/
275
276 for (i = 0; i <35; i++){
277 fgets( string , MAX_LEN, fp); /* read line **** */
278 if (string[0]!='*') {prn_alive[i]=-1; /*printf("are\n")*/ ;break;}
279
280 fgets( string , MAX_LEN, fp); /* ID: row read */
281 sv=atoi(&string[26]);
282 printf("sv=%d", sv);
283 prn_alive[i]=sv;
284
285 fgets( string , MAX_LEN, fp); /* Health: read row */
286
287 fgets( string , MAX_LEN, fp); /* Eccentricity: line reading */
288 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_e]= atof(&string[26]);
289 printf("e=%lf", ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_e]);
290
291 fgets( string , MAX_LEN, fp); /* Time of Applicability(s) line read
292 */
293 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_TOE] =atof(&string[26]);
294 /*printf("toe=%lf", ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_TOE]);*/
295
146 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
296 fgets( string , MAX_LEN, fp); /*Orbital Inclination(rad): read line
297 only 0.9421062469*/
298 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_i0] = atof(&string[26]);
299
300 fgets( string , MAX_LEN, fp); /*Rate of Right Ascen(r/s): row reading
301 */
302 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_dOmega] = atof(&string[26]);
303
304 fgets( string , MAX_LEN, fp); /*SQRT(A) (m 1/2): read line */
305 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_sqrtA] = atof(&string[26]);
306
307 fgets( string , MAX_LEN, fp); /*Right Ascen at Week(rad): read line
308 */
309 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_OMEGA0] = atof(&string[26]);
310
311 fgets( string , MAX_LEN, fp); /*Argument of Perigee(rad): read line
312 */
313 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_omega] = atof(&string[26]);
314
315 fgets( string , MAX_LEN, fp); /*Mean Anom(rad): read line*/
316 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_M0] = atof(&string[26]);
317
318 fgets( string , MAX_LEN, fp); /* read Af0(s) lines */
319 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_AF0] = atof(&string[26]);
320
321 fgets( string , MAX_LEN, fp); /* read Af1(s/s) lines */
322 ephm_buf[(sv-1)][0].data[EPHM_AF1] = atof(&string[26]);
323
324 fgets( string , MAX_LEN, fp); /* Read week line */
325 ephm_buf[(sv-1)][0].week = atoi(&string[26]);
326 //486; /*week:486*/ /*{0,0,0,14,(12-1),108} 2008.12.14.0:0:0 GMT= 2008.12.14 9:0:0 1024
327 is 1510*/
328
329 fgets( string , MAX_LEN, fp); /* blank line */
330}
331 printf("store end\n");
332 fclose(fp);
333 return(1);
334}
335
336 /*
337 ******** Week 486 almanac for PRN-02 ********
338 ID: 02
339 Health: 000
340 Eccentricity: 0.8851051331E-002
341 Time of Applicability(s): 233472.0000
342 Orbital Inclination (rad): 0.9421062469
343 Rate of Right Ascen(r/s): -0.8210918168E-008
344 SQRT(A) (m 1/2): 5153.524414
345 Right Ascen at Week(rad): 0.2475342035E+001
346 Argument of Perigee (rad): 2.686214924
3.6 Critical points on coding and debugging process 147
347 Mean Anom(rad): -0.2932518840E+001
348 Af0(s): 0.1668930054E-003
349 Af1(s/s): -0.3637978807E-011
350 weeks: 486
351 */
352
353 double get_ephemeris(int prn,int para)
354 {
355 int sv;
356 /* if (ephm_count[prn-1] <1 || current_ephm[prn-1] <0) {
357 fprintf(stderr,"Missing ephemeris: PRN=%d.\n",prn);
358 exit(2);
359 } */
360
361 return ephm_buf[prn-1][0].data[para];
362 }
363
364
365 /*----------------------------------------------- -------------
366 * xyz_to_blh() - Convert Cartesian coordinates to latitude and longitude
367 *------------------------------------------------ ------------
368 * posblh xyz_to_blh(pos);
369 * posxyz pos; Cartesian coordinate value
370 *------------------------------------------------ ------------*/
371 posblh xyz_to_blh(posxyz pos)
372 {
373 double a,b,e,f,n,h,p,t,sint,cost;
374 posblh blh={0.0,0.0,-Re};
375
376 /* for the origin */
377 if (pos.x==0.0 && pos.y==0.0 && pos.z==0.0) return blh;
378
379 /* ellipsoid parameters */
380 f =Fe; /* oblateness*/
381 a =Re; /* semimajor axis*/
382 b =a*(1.0-f); /* minor radius*/
383 e =sqrt(f*(2.0-f)); /* eccentricity */
384
385 /* Parameter for coordinate transformation */
386h = a*ab*b;
387 p =sqrt(pos.x*pos.x+pos.y*pos.y);
388 t =atan2(pos.z*a,p*b);
389 sint=sin(t);
390 cost=cos(t);
391
392 /* Convert to latitude and longitude */
393 blh.lat =atan2(pos.z+h/b*sint*sint*sint,ph/a*cost*cost*cost);
394 n = a/sqrt(1.0-e*e*sin(blh.lat)*sin(blh.lat));
395 blh.lon =atan2(pos.y,pos.x);
396 blh.hgt = (p/cos(blh.lat))-n;
397
148 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
398 return blh;
399 }
400
401
402 /* ----------------------------------------------- -------------
403 * xyz_to_enu() - Convert from Cartesian coordinates to ENU coordinates (e.g. Satellite viewed from Tokyo)
404 *------------------------------------------------ ------------
405 * posenu xyz_to_enu(pos,base); ENU coordinates
406 * posxyz pos; Cartesian coordinate value
407 * posxyz base; base position
408 *------------------------------------------------ ------------*/
409 posenu xyz_to_enu(posxyz pos, posxyz base)
410 {
411 double s1,c1,s2,c2;
412 posblh blh;
413 posenu enu;
414
415 /* Relative position from reference position */
416 pos.x-=base.x;
417 pos.y -= base.y;
418 pos.z-=base.z;
419
420 /* latitude and longitude of reference position */
421 blh = xyz_to_blh(base);
422 /*printf(" baseblh %-7.2f %-7.2f %-7.2f\n", blh.lat, blh.lon, blh.hgt);*/
423 s1 =sin(blh.lon);
424 c1 =cos(blh.lon);
425 s2 =sin(blh.lat);
426 c2 =cos(blh.lat);
427
428 /* Rotate relative position to ENU coordinates */
429 enu.e =-pos.x*s1+pos.y*c1;
430 enu.n =-pos.x*c1*s2-pos.y*s1*s2+pos.z*c2;
431 enu.u =pos.x*c1*c2+pos.y*s1*c2+pos.z*s2;
432 /*printf(" enu %-7.2f %-7.2f %-7.2f\n", enu.e, enu.n, enu.u);*/
433
434 return enu;
435 }
436
437
438 /*-------------------------------------------------- -------------
439 * elevation() - Find elevation angle
440 *------------------------------------------------ ------------
441 * double elevation(sat,usr); elevation[rad]
442 * posxyz sat; satellite position
443 * posxyz usr; user position
444 *------------------------------------------------ ------------*/
445 double elevation(posxyz sat,posxyz usr) /* in 9.c even basblh000
446 tokyoblh also fixed *//* When I fixed the formula for tk, there was also hour=0! */
447 {
448 posenu enu;
3.6 Critical points on coding and debugging process 149
449
450 /* Convert to ENU coordinates to find elevation */
451 enu =xyz_to_enu(sat,usr);
452 return atan2(enu.u,sqrt(enu.e*enu.e+enu.n*enu.n));
453 }
454
455 /* ----------------------------------------------- -------------
456 * azimuth() - Find the azimuth angle
457 *------------------------------------------------ ------------
458 * double azimuth(sat,usr); azimuth[rad]
459 * posxyz sat; satellite position
460 * posxyz usr; user position
461 *------------------------------------------------ ------------*/
462 double azimuth(posxyz sat,posxyz usr) /* basblh000 in 9.c also
463 tokyoblh also fixed *//* When I fixed the formula for tk, there was also hour=0! */
464 {
465 posenu enu;
466
467 /* Convert to ENU coordinates to find azimuth */
468 enu =xyz_to_enu(sat,usr);
469 return atan2(enu.e,enu.n); /*atan2 is -π < It seems that this is OK with <π*/
470
471 /*
472 printf("%5.2f\n", rad_to_deg(atan2(1, 1)));/*+45 upper right (+ right-
473 left/ + top-bottom)
474 PRINT("%5.2f\n", rad_to_deg(atan2(-1, 1)));/*-45 upper left
475 printf("%5.2f\n", rad_to_deg(atan2(1, -1)));/*135 lower right
476 printf("%5.2f\n", rad_to_deg(atan2(-1, -1)));/*-135 bottom left*/
477
478 }
479
480 /*-------------------------------------------------- -------------
481 * blh_to_xyz() - Convert latitude and longitude to Cartesian coordinates
482 *------------------------------------------------ ------------
483 * posxyz blh_to_xyz(blh); Cartesian coordinate value
484 * posblh blh;
485 *------------------------------------------------ ------------*/
486 posxyz blh_to_xyz(posblh blh)
487 {
488 double a,b,e,f,n;
489 posxyz pos;
490
491 /* ellipsoid parameters */
492 f =Fe; /* Oblateness*/
493 a =Re; /* semimajor axis*/
494 /*b =a*(1.0-f);*/ /* Minor radius*/
495 e =sqrt(f*(2.0-f));/* eccentricity*/
496
497 /* Convert to Cartesian coordinate system */
498 n = a/sqrt(1.0-e*e*sin(blh.lat)*sin(blh.lat));
499 pos.x =(n+blh.hgt)*cos(blh.lat)*cos(blh.lon);
150 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
500 pos.y =(n+blh.hgt)*cos(blh.lat)*sin(blh.lon);
501 pos.z =(n*(1.0-e*e)+blh.hgt)*sin(blh.lat);
502
503 return pos;
504 }
505
506 double round( double value, int figure ) /*Round off*/
507 {
508 int tmp;
509 double rate;
510 bool isNagative = ( value < 0 );
511 if( isNagative ) value = -value;
512
513 /*double*/ rate = pow( 10, figure );
514 /*int*/ tmp = (int)(value * rate + 0.5);
515 value = tmp/rate;
516
517 if( isNagative ) value = -value;
518
519 return value;
520 }
521
522
523
524 /* do a bubble sort */
525 int bubblesort(sat_info x[ ])
526 {
527 int i, j, n;
528 sat_info temp;
529
530 for (i=0; (i <35) && (sat_circle[i].prn >0); i++){ /* Orientation capable satellite squirrel
*/
532;
533 }
534 n=i;
535 /* printf("%d",n);*/
536 for (i = 0; i < n - 1; i++) {
537 for (j = n - 1; j >i; j--) {
538 if (x[j - 1].az > x[j].az) { /* If previous element is greater */
539 temp = x[j]; /* exchange */
540 x[j] = x[j - 1];
541x[j - 1] = temp;
542}
543 }
544}
545 return(1);
546 }
547
548
549 int show_sat_list( sat_info sat_buf[])
550 {
3.6 Critical points on coding and debugging process 151
551 int i;
552
553
554
555 /*printf("\n");*/
556 for (i=0; (i <35) && (sat_buf[i].prn >0); i++){
557 printf("PRN %2d, az=% 6.5f, el=% 6.5f, ex=% 2d\n",
558 sat_buf[i].prn, sat_buf[i].az, sat_buf[i].el, sat_buf[i].ex ) ;
559 // outlier checking (for debugging purposes)
560 if (sat_buf[i].az <0.0) {printf("111111");exit(1);}
561 if(sat_buf[i].az>=360.0){printf("33333");exit(1);}
562 }
563 return(1);
564 }
565
566
567 int show_azlimit(azlimit_info azlimit_buf)
568 {
569 printf("azlimit begin:% 6.1f end:% 6.1f width:% 6.1f\n", azlimit_buf.b, azlimit_buf.e, 570 return(1);
571 }
572
573
574
575 double normal_deg(double ang)
576 {
577 if (ang < 0.0) {
578 ang = ang + 360.0;
579 }
580 if( 360.0 <= ang ){
581 ang = ang - 360.0;
582 }
583
584 // error confirmation
585 if ( (ang < 0.0) && (ang >= 360.0)) {
586 printf("OKASHII ZO debug shitekudadai ne\n");
587 exit(1);
588 }
589 //There was nothing wrong, so
590 return(ang);
591 }
592
593
594
595
596 double pickup_firstterm_simply(double ant_bear)
597 {
598 int i, available_number_of_sats;
599
600 // outlier check (for debugging purposes)
601 if (ant_bear <0.0) {printf("111111");exit(1);}
152 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
602 if(ant_bear>=360.0){printf("33333");exit(1);}
603
604 for (i=0; (i <35) ; i++){
605 if (sat_circle_tmp[i].prn <= 0) break; /* Check the number of effective satellites */
606 }
607 available_number_of_sats = i;
608 if (available_number_of_sats ==0) {printf("caution: available sats=0!!! there must be a 609 else if (available_number_of_sats ==1) {
610 printf("caution: available sats=1!!!there must be a bug!\n");
611 exit(1);
612 }
613 for (i=1; (i <35) && (sat_circle_tmp[i].prn >0); i++){ from /*[i]=[1]
614 When I started, I was relieved because [1] was always there and [i-1] was always [0]615 in the previous consideration (there are at least 2 satellites) */
616 if (( sat_circle_tmp[i-1].az <= ant_bear) && (ant_bear <= sat_circle_tmp[i].az)) { /* 617 which circle sequence term is the orientation between */
618 return (sat_circle_tmp[i].az);
619 }
620 }
621 return(sat_circle_tmp[0].az);
623 }
624
625 double pickup_lastterm_simply(double ant_bear /*ant bearing
626 */) //, sat_info sat_circle_tmp[]/*Satellite circle sequence with elevation angle of 0 degrees or more*/)
627 {
628 int i, available_number_of_sats;
629
630 // outlier check (for debugging purposes)
631 if (ant_bear <0.0) {printf("111111");exit(1);}
632 if(ant_bear>=360.0){printf("33333");exit(1);}
633
634 for (i=0; (i <35) ; i++){
635 if (sat_circle_tmp[i].prn <= 0) break; /* Check the number of effective satellites */
636 }
637 available_number_of_sats = i;
638 if (available_number_of_sats ==0) {printf("caution: available sats=0!!! there must be a 639 else if (available_number_of_sats ==1) {
640 printf("caution: available sats=1!!!there must be a bug!\n");
641 exit(1);
642 }
643 for (i=1; (i <35) && (sat_circle_tmp[i].prn >0); i++){ from /*[i]=[1]
644 When I started, I was relieved because [1] was always there and [i-1] was always [0]645 in the previous consideration (there were at least 2 satellites) */
646 if (( sat_circle_tmp[i-1].az <= normal_deg (180.0+ant_bear)) && (normal_deg (180.0+ant_bear) 647 return (sat_circle_tmp[i-1].az);
648 and is important */
649 }
650 }
651 return(sat_circle_tmp[i-1].az);
652 Meaning. The final term is the i that came out of the previous for loop (because it has been ++, it is subtracted by one)*/
3.6 Critical points on coding and debugging process 153
653 }
654
655
656 double anglewidth(double a, double b){ /* Returns the width of the clockwise sector of arguments a and b.
657 */
658 double tmp;
659
660 // outlier check (for debugging purposes)
661 if(a <0.0) {printf("111111");exit(1);}
662 if(b <0.0) {printf("22222");exit(1);}
663 if(a>=360.0){printf("33333");exit(1);}
664 if(b>=360.0){printf("44444");exit(1);}
665
666 if((ba)>0.0){ /*a,b does not include the carry point = 0 degrees (360 degrees)
667 and easy */
668 return ((ba));
669 }
670 else{ /*Think special if a,b have carry point = 0 degrees (360 degrees)*/
671 tmp=(b + (360.0-a));
672 return(tmp);
673 }
674 }
675
676
677
678
679 int exist(double x, double a, double b){
680 exists */
681
682
683 // outlier check (for debugging purposes)
684 if(x <0.0) {printf("111111");exit(1);}
685 if(a <0.0) {printf("22222");exit(1);}
686 if(b <0.0) {printf("33333333");exit(1);}
687 if(x>=360.0){printf("33333");exit(1);}
688 if(a>=360.0){printf("44444");exit(1);}
689 if(b>=360.0){printf("5555");exit(1);}
690
691
692 from if( anglewidth(a, b) >= anglewidth(a,x) ){/*anglewidth(a,b)
693 If anglewidth(a,x) is small, it can be said that it exists inside (I think)*/
694 return(1);
695 }
696 else{
697 return(0);
698 }
699 }
700
701 /************************************************ *********/
702
703 #define MAX_TRIAL_AT_A_TIME 10000
154 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
704
705
706 int azlimit_all(int ant, azlimit_info azl[])
707 {
708 int i;
709
710 // First anomaly check
711 for (i = 0; i <ant; i++){
712 if ((azl[i].b < 0.0 ) || (azl[i].b >=360.0)){printf("ijou1");printf("azl[%d].b=%f, azl[%d].e=%f" , 713 if ((azl[i].e < 0.0 ) || (azl[i].e >=360.0)){printf("ijou2");exit(1);}
714}
715
716 //There was no problem
717 azl_all.b=azl[0].b;
718 azl_all.e=azl[0].e;
719 azl_all.w=azl[0].w;
720
721 for(i=(0+1) ; i <ant; i++){
722 if (exist( azl[i].b, azl_all.b, azl_all.e)){ azl_all.b= azl[i].b;}
723 if (exist( azl[i].e, azl_all.b, azl_all.e)){ azl_all.e= azl[i].e;}
724 }
725
726 azl_all.w= anglewidth( azl_all.b, azl_all.e);
727
728 return(1);
729 }
730
731
732 int make_sat_circle_tmp(double angle) //rotate_back_and_resort_from_sat_circle
733 {
734 int i,j;
735 for (i=0; (i <35) ; i++){ //rotate back while copying everything
736 sat_circle_tmp[i].az= normal_deg (sat_circle[i].az - angle ) ;
737 sat_circle_tmp[i].el= sat_circle[i].el;
738 sat_circle_tmp[i].ex= sat_circle[i].ex;
739 sat_circle_tmp[i].prn=sat_circle[i].prn;
740 }
741 bubblesort(sat_circle_tmp);
742 return(1);
743 }
744
745
746 int make_azlimit( double ant_b, int ant_id)// (third peak)
747 The satellite tmp information called the area variable sat_circle_tmp is directed to the argument (in this case, 0 degrees north)
748 measurement directions are measured, and the results are stored in the global variable azlimit. azlimit (in num_ants die
749 k-th ant orientation ant_conf[num_ants-1][k] + random orientation angle)). Already
At 750, at the second peak, the satellite constellation is cleverly rewound, so the measurement direction is always virtually north-facing 0
Assuming 751 degrees, the result should be correct. num_ants The result of limiting the orientation of the k-th ant in the mold is azlimit[k]
752 is stored in each.
753 {
754
3.6 Critical points on coding and debugging process 155
755 double firstterm, lastterm;//, lastterm_opposite; /* (first(last)term
756 is a designation in the sense of the first (last) term of the satellite azimuth sequence that was in the semicircular range starting from the left end of ant.
757 people)*/
758
759 firstterm = pickup_firstterm_simply(ant_b);
760 sat_circle[0].az;*/
761 lastterm = pickup_lastterm_simply(ant_b); /* Specifically in the example
762 sat_circle[3].az;*/
763
764 // printf("firstterm:%.3f", firstterm);
765 // printf("lastterm :%.3f ", lastterm);
766 // printf("lastterm_opposite:%.3f\n", normal_deg(lastterm+180.0));
767
768 azlimit[ant_id].b = normal_deg ( 180.0+lastterm );
769 azlimit[ant_id].e = normal_deg ( firstterm );
770 azlimit[ant_id].w = anglewidth( azlimit[ant_id].b, azlimit[ant_id].e ); /* begin, end
771 is azimuth limited starting and ending azimuth*/
772
773 return(1);
774 /* printf("lastterm:%.3f\n", lastterm);*/
775 /* printf("(*azlimit_buf).b:% .1f ", (*azlimit_buf).b);*/
776 /* printf("(*azulimit_buf).e:% .1f ", (*azlimit_buf).e);*/
777 /* printf("(*azulimit_buf).w:%.1f ", (*azlimit_buf).w);*/
778
779 }
780
781
782 int make_sat_circle(double tk, double tk0, posxyz base)
783 {
784
785 int i, j, prn;
786 double /*tk,tk0,*/sqrtA,e,n,Ek,Mk,xk,yk,Omegak,vk,pk,uk,rk,ik,d_uk,d_rk,d_ik;
787 posxyz pos /*,base*/;
788 posblh pos_blh;
789
790 /********************************************/
791 for (i = 0; i <35; i++){ /* The subscript that derives prn is i. Because prn is not continuous and jumps to irregular rules according to the date and time. 2000.2.17 00:00 is prn=1 to 31 (without 12,20) , 2008.12.14
793 has prn=2 to 32. yuma486.txt yuma25.txt*/
794 prn=prn_alive[i];
795 if(prn <0) break;
796
797 /* Prepare some ephemeris that are close to constants, the other one is the ω perigee argument */
798 sqrtA =get_ephemeris(prn,EPHM_sqrtA); /* orbital semimajor axis A */
799 e =get_ephemeris(prn,EPHM_e); /* orbital eccentricity e */
800 n = sqrt(MUe) /sqrtA/sqrtA/sqrtA ; /* n */
801 /* No.1*/
802 Mk =get_ephemeris(prn,EPHM_M0) + n * tk; /* average periapsis
803 angle M(t)*/
804 /* No.2*/
805 Ek=Mk; for(j=0;j <10;j++) Ek= Mk + e* sin(Ek); /* eccentric periapsis
156 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
806 angle Ek [rad] */
807 /* No.3*/
808 vk =atan2((sqrt(1.0-e*e)*sin(Ek)),(cos(Ek)-e));/* near point angle
809 θ */
810 /* No.4*/
811 pk =vk + get_ephemeris(prn,EPHM_omega); /* latitude argument [rad] = ascending node
Angle φ from 812 (obtained by adding perigee argument ω to θ of No.3 result)*/
813 /* No.5*/
814 uk =pk; /* latitude argument [rad] = ascending node
Angle u=φ*/ from 815
816 rk =sqrtA*sqrtA*(1.0-e*cos(Ek)); /* Radial length [m] = Geocentric distance
817 away */
818 ik =get_ephemeris(prn,EPHM_i0);/* orbit inclination [rad] i */
819 /*+get_ephemeris(prn,EPHM_di)*tk;*/ /* orbit inclination change rate is almanac
Not present in 820 */
821 /* No.6*/
822 /* Ascending node right ascension [rad] Ω*/
823 Omegak=get_ephemeris(prn,EPHM_OMEGA0)
824 + (get_ephemeris(prn,EPHM_dOmega) -dOMEGAe) * tk0
825 -dOMEGAe * get_ephemeris(prn,EPHM_TOE); */
826 /* printf("Omegak%f\n", Omegak);*/
827 /* The last term should really be seconds since TIME_T_ORIGIN, but we have that value ready.
828 (tk0 is only seconds elapsed since t_0e), so an approximation of that value is TIME_T_ORIGIN
It seems to be the elapsed seconds from 829 to t_0e.
830 /* No.7*/
831 /* ECEF coordinate system (x,y,z)*/
832 xk =rk*cos(uk); /* (position in raceway plane) */
833 yk =rk*sin(uk); /* (position in raceway plane) */
834 pos.x = xk*cos(Omegak)-yk*sin(Omegak)*cos(ik);
835 pos.y =xk*sin(Omegak)+yk*cos(Omegak)*cos(ik);
836 pos.z =yk*sin(ik);
837 /* No.8 and No.9 and No.10*/
838 pos_blh = xyz_to_blh(pos);
839
840 /* All satellites stored */
841 sat[i].prn=prn;
842 sat[i].az = normal_deg( rad_to_deg( azimuth( pos, base ) ) );
843 sat[i].el = rad_to_deg( elevation( pos, base ) );
844
845 /* Setting the exclusion flag as a preparation for creating the visible satellite list. Just before I forget. Can be moved later*/
847 if (sat[i].el <0) {sat[i].ex = -1;} /*Exclusion flag setting: -1 below horizon*/
848 else if(sat[i].el <5) {sat[i].ex = -2;} /* Exclusion flag setting: -2 Low elevation angle 5 degrees
849 or less*/
850 else if(sat[i].el >85) {sat[i].ex = -3;}/* Exclusion flag setting: -3 high elevation angle 85
851 degrees or more. In addition, -3 high elevation angle of 65 degrees or more, -4 feature shielding, etc. */
852 else {sat[i].ex=0;}
853 /* printf("PRN %2d, az=%-06.1f el=%-06.1f\n", sat[i].prn, sat[i].az, sat[i].el 854 /*rad_to_deg ( azimuth( pos, base ) ) ,
855 rad_to_deg( elevation( pos, base ) ) /* Apparently there is elevation in 8.c
856 appear to be
3.6 Critical points on coding and debugging process 157
857 );*/
858 }/*for (i=*/
859 /*}*//*for (h= */
860 j=0;
861 for (i=0; (i <35) ; i++){ /* List satellites available for azimuth calculation (and circular sequence) */
862 /*if(sat[i].ex != (-1)){
863 did. If you don't make it sweet, there are only 6. To make it spicy, set == 0. then 6
864. If we sweeten it (adding 2 with an elevation angle of 5 degrees or less), we get 8. */
865 if(sat[i].ex == (0)){
866 sat_circle[j]=sat[i];/* It seems to have been copied. If you write separately from the upper line, the error location
867 clarifies. error is ascending */
868 j++;
869 }
870 }
871 sat_circle[j].prn= -1;
872. 090227
873
874 bubblesort(sat_circle);
875
876 show_sat_list(sat_circle);
877
878 return(1);
879 }
880
881
882
883
884
885 void main()
886 {
887 posxyz base;
888 double tk, tk0, hour;
889 double sec_fr_begin_of_the_week;
890 int prn;
891 //posblh Posblh_origin = { 0.0, 0.0, 0.0};
892 //base=blh_to_xyz(Posblh_origin);
893 posblh Posblh_tokyo = { deg_to_rad(35.0), deg_to_rad(139.0), 0.0};
894 base=blh_to_xyz( Posblh_tokyo );
895
896 draw_init();
897
898 /*
899 store_ephemeris("wk456.alm"); //sun 00:00 2008/05/18 wk456+1024 900 // sec_fr_begin_of_the_week = 0.0 ; 24.0 * 60.0 * 60.0;;//Thr 00:00 2008/05/22 wk456+1024 902 */903
904 store_ephemeris("wk498.alm"); //sun 00:00 2009/03/08 wk498+1024 905 // sec_fr_begin_of_the_week = 0.0 ; 24.0 * 60.0 * 60.0;;//Sat 00:00 2009/03/14 wk498+1024 907
158 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
908 prn=2;//example for epoch time
909
910 for (hour=0.0;hour <6;hour=hour+0.05){
911 tk=sec_fr_begin_of_the_week + ( hour * 3600.0) - get_ephemeris(prn, EPHM_TOE); //Elapsed seconds from GPS 912 to the start of each day of the week (initial) + time within each day of the week - reference time of orbital elements
913 (EPHM_TOE==seconds) (epoch time==epoch seconds==sun 00:00:00 to reference time in second accumulation==base
914 subseconds). What is correct is that in comparison with Planning v2.80, the use of wk498.alm
915 Sunday, ie 2009/3/8 00:00:00 skyplot skyplot 0004.c comparison with reference point (0,0,0),
916 Got it. Also, comparing the reference point (0,0,0) with 0004.c on 2009/3/14 Sat 00:0:00,
917 Understood. In 0005.c, a comparison of 2009/3/14 sat 00:0:0 with Tokyo (35n,139e,0.0) also shows
918 Turned out to be correct.
919 tk0=tk;
920
921 make_sat_circle(tk, tk0, base);
922
923 if (hour==0.0) draw_condition(base, "wk498.alm", sec_fr_begin_of_the_week , hour);//
924 first time only
925
926 draw_skyplot();
927 }
928
929 }
930
931
932
933
934 /* ftoa -- Put the value of d into the character array s with w decimal places */
935 //http://f1.aaa.livedoor.jp/~pointc/log184.html
936 void ftoa(double d, char *s, int w )
937 {
938 sprintf(s+1, "%.*e", w, d*10);
939 if (s[1] == '-')
940 s[3] = s[2], s[2] = '.', s[1] = '0', s[0] = '-';
941 else
942 s[2] = s[1], s[1] = '.', s[0] = '0';
943 }
944
945
946
947
948
949 int draw_condition( posxyz base_tmp, char alm_tmp[], double sec_fr_begin_of_the_week_tmp 950 char x[20], y[20], z[20], txt[20];
951 ftoa( base_tmp.x , x ,3);
952 GWputtxt(-1.0, +1.0, x );
953 ftoa( base_tmp.y , y ,3);
954 GWputtxt(-0.5, +1.0, y);
955 ftoa( base_tmp.z , z ,3);
956 GWputtxt(-0.0, +1.0, z );
957
958 GWputtxt(-1, -1.05, alm_tmp);
3.6 Critical points on coding and debugging process 159
959
960 ftoa((1.0*sec_fr_begin_of_the_week_tmp + hour_tmp)/(24.0*60.0*60.0), txt, 3);
961 GWputtxt( 0, -1.05, txt );
962 return 1;
963 }
964
965
966
967 int draw_skyplot(void)
968 {
969
970 int i;
971 char txt[25];
972 double x, y;
973 int col;
974 static int ii=0;
975
976 ii = ii + 1;
977
978 GWellipse(-1.0*3/3, -1.0*3/3, +1.0*3/3, +1.0*3/3);//diagonal circle
979 GWellipse(-1.0*2/3, -1.0*2/3, +1.0*2/3, +1.0*2/3);
980G Wellipse(-1.0*1/3, -1.0*1/3, +1.0*1/3, +1.0*1/3);
981
982 for (i = 0; i <10;i++){
983 if(sat_circle[i].prn <= 0) break;
984
985 col=(sat_circle[i].prn %7)+12;
986 GWsetmrk(0 /*○*/, 5 /*size*/, col /*color -1=nochange 13=red 8=green 9=cyan*/, -1 /*back 987 GWcolor(col, 5 /* 5 means markcolor */);
988 x=1.0 * sin( deg_to_rad(sat_circle[i].az)) * ((90.0-sat_circle[i].el)/ 90.0);
989 y=1.0 * cos( deg_to_rad(sat_circle[i].az)) * ((90.0-sat_circle[i].el)/ 90.0);
990GWputmrk(x,y);
991
992 if ((ii%12)==1) {
993 itoa(sat_circle[i].prn, txt, 10);
994 //GWsettxt(0, 0, 1, -1, -1, "Ariel");
995 GWcolor(col, 7/*7means txtcol*/);
996 GWputtxt(x,y,txt);
997 }
998 }
999 return 1;
1000}
1001
1002 int draw_init(void)
1003 {
1004
1005 // Initialize display window
1006 GWinitx(-1, -1, -1, (200*5), (200*5.2), -1, -1, -1, -1); //GWinit();
1007 GWopen(0);
1008 GWvport( 0, 0, 1, 1 ); // set viewport
1009 GWindow(-1.2,-1.2,1.2,1.2);
160 Chapter 3 Performance Evaluation of Simulation
1010 // draw chart borders and axes
1011 GWline( 0, -1, 0, 1 );
1012 GWline( -1, 0, 1, 0 );
1013 GWrect( -1, -1, 1, 1); // draw a rectangle
1014 // Draw Y=X^3 curve
1015 GWsetmrk( 6, 0.05, 13, -1, -1 ); // mark specification
1016 GWsetpen( 16, 1, 5, -1 ); // Specify pen
1017 //srand((unsigned)time(NULL)); /* Initialize random number */
1018 return 1;
1019 }
1020
1021
1022
161
Chapter 4
Performance Evaluation using
Prototype System
4.0.8 Framework of Threshold Search for Human Body Rotation Experiment for 10 Minutes
1234
Radio clock use
5 090406 124800JST for 10 minutes
67
Hold still for 10 seconds and repeat 6 degrees clockwise
8 (6 degrees is the second hand scale of a normal watch)
9
Ten
11 Antenna starts from true north
12 (The body starts from due south)
13
14 w016com8.c
15 body offset=-90 degrees folded
16 intensity threshold I included, elevation threshold 90 degrees (i.e. none)
17 Log to ips.txt
18 VAIO
19
Unexpectedly high error rate for 20 directions.
twenty one
22 I have no choice but
23 Create a new program (based on w016com8.c)
24 changed the intensity threshold
25 To see the change in the wrong answer rate.
26
27 So I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V and
28 While changing the intensity threshold
29 600 times (10 minutes, 600 seconds)
limited to 30 directions
31 Correct answer rate, wrong answer rate, no answer rate,
Look at 32 changes,
33 Select the intensity threshold with the lowest error rate.
34
162 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.1. 090406 Almi-Wrapped IPS5000 on the back with aluminum and cupper and
MG06Ax2+MG05Ax2, w016com8.c, VAIO, USBminiB, recently purchased from him in Bora
Digit IPS5000 [95]
163
35 Elevation angle threshold (I decided to include it unlike last year)
36 (from current J average 90 degrees 85 degrees)
37 I (average 80 degrees 75 degrees to 85 degrees),
38 h (average 70 degrees, 65 to 75 degrees),
39 g (average 60 degrees, 55 to 65 degrees)
40, etc., and search for the optimal pair by changing
41
42
43 When worn on the back → start facing the body due south (do not add offset to True_brg, but do not add to the limited width)
44, the correct answer is complicated)
45
4.0.9 Results of threshold search for 10-minute rotation experiment of human body: fixed signal strength, comparison by elevation angle
12
r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
3 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, ZJ 0, 598 2 600
4 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, ZI 0, 598 2 600
5 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, ZH 0, 598 2 600
6 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, ZG 0, 598 2 600
7 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, ZF 0, 598 2 600
8 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, ZE 0, 598 2 600
9 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, ZD 0, 600 0 600
10 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, ZC 0, 600 0 600
11 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, ZB 0, 600 0 600
12 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, ZA 0, 600 0 600
13
14 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
15 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, YJ 0, 594 6 600
16 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, YI 0,594 6 600
17 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, YH 0,594 6 600
18 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, YG 0, 594 6 600
19 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, YF 0,594 6 600
20 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, YE 0, 594 6 600
21 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, YD 0,598 2600
22 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, YC 0,598 2600
23 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, YB 0, 600 0 600
24 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, YA 0, 600 0 600
twenty five
26 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
27 0.0000, 0.9667 0.0333, 180.00, 1.00, XJ 0,580 20 600
28 0.0000, 0.9667 0.0333, 180.00, 1.00, XI 0,580 20 600
29 0.0000, 0.9667 0.0333, 180.00, 1.00, XH 0,580 20 600
30 0.0000, 0.9667 0.0333, 180.00, 1.00, XG 0,580 20 600
31 0.0000, 0.9667 0.0333, 180.00, 1.00, XF 0, 580 20 600
32 0.0000, 0.9700 0.0300, 180.00, 1.00, XE 0, 582 18 600
33 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, XD 0, 594 6 600
34 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, XC 0, 594 6 600
35 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, XB 0, 600 0 600
36 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, XA 0, 600 0 600
37
164 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
38 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
39 0.0000, 0.9050 0.0950, 180.00, 1.00, WJ 0, 543 57 600
40 0.0000, 0.9050 0.0950, 180.00, 1.00, WI 0, 543 57 600
41 0.0000, 0.9050 0.0950, 180.00, 1.00, WH 0, 543 57 600
42 0.0000, 0.9050 0.0950, 180.00, 1.00, WG 0, 543 57 600
43 0.0000, 0.9050 0.0950, 180.00, 1.00, WF 0, 543 57 600
44 0.0000, 0.9167 0.0833, 180.00, 1.00, WE 0, 550 50 600
45 0.0000, 0.9733 0.0267, 180.00, 1.00, WD 0, 584 16 600
46 0.0000, 0.9733 0.0267, 180.00, 1.00, WC 0, 584 16 600
47 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, WB 0, 600 0 600
48 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, WA 0, 600 0 600
49
50 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
51 0.0000, 0.8083 0.1917, 164.35, 1.16, VJ 0, 485 115 600
52 0.0000, 0.8083 0.1917, 164.35, 1.16, VI 0, 485 115 600
53 0.0000, 0.8083 0.1917, 164.35, 1.16, VH 0, 485 115 600
54 0.0000, 0.8083 0.1917, 164.35, 1.16, VG 0, 485 115 600
55 0.0000, 0.8083 0.1917, 164.35, 1.16, VF 0, 485 115 600
56 0.0000, 0.8517 0.1483, 159.78, 1.20, VE 0, 511 89 600
57 0.0000, 0.9483 0.0517, 180.00, 1.00, VD 0, 569 31 600
58 0.0000, 0.9483 0.0517, 180.00, 1.00, VC 0, 569 31 600
59 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, VB 0, 600 0 600
60 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, VA 0, 600 0 600
61
62 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
63 0.0000, 0.6983 0.3017, 159.01, 1.21, UJ 0, 419 181 600
64 0.0000, 0.6983 0.3017, 159.01, 1.21 UI 0, 419 181 600
65 0.0000, 0.6983 0.3017, 159.01, 1.21, UH 0, 419 181 600
66 0.0000, 0.6983 0.3017, 159.01, 1.21, UG 0, 419 181 600
67 0.0000, 0.6983 0.3017, 159.01, 1.21, UF 0, 419 181 600
68 0.0000, 0.7800 0.2200, 151.21, 1.29, UE 0, 468 132 600
69 0.0000, 0.9217 0.0783, 180.00, 1.00, UD 0, 553 47 600
70 0.0000, 0.9217 0.0783, 180.00, 1.00, UC 0,553 47 600
71 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, UB 0, 600 0 600
72 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, UA 0, 600 0 600
73
74 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
75 0.0000, 0.5717 0.4283, 155.76, 1.25, TJ 0, 343 257 600
76 0.0000, 0.5717 0.4283, 155.76, 1.25, TI 0, 343 257 600
77 0.0000, 0.5717 0.4283, 155.76, 1.25, TH 0, 343 257 600
78 0.0000, 0.5717 0.4283, 155.76, 1.25, TG 0, 343 257 600
79 0.0000, 0.5717 0.4283, 155.76, 1.25, TF 0, 343 257 600
80 0.0000, 0.7150 0.2850, 143.74, 1.36, TE 0, 429 171 600
81 0.0000, 0.9017 0.0983, 180.00, 1.00, TD 0, 541 59 600
82 0.0000, 0.9017 0.0983, 180.00, 1.00, TC 0, 541 59 600
83 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, TB 0, 600 0 600
84 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, TA 0, 600 0 600
85
86 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
87 0.0000, 0.4817 0.5183, 153.95, 1.28, SJ 0, 289 311 600
88 0.0000, 0.4817 0.5183, 153.95, 1.28, SI 0, 289 311 600
165
89 0.0000, 0.4817 0.5183, 153.95, 1.28, SH 0, 289 311 600
90 0.0000, 0.4817 0.5183, 153.95, 1.28, SG 0, 289 311 600
91 0.0000, 0.4850 0.5150, 153.79, 1.28, SF 0, 291 309 600
92 0.0000, 0.6550 0.3450, 142.32, 1.38, SE 0, 393 207 600
93 0.0000, 0.8667 0.1333, 180.00, 1.00, SD 0, 520 80 600
94 0.0000, 0.8667 0.1333, 180.00, 1.00, SC 0, 520 80 600
95 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, SB 0, 600 0 600
96 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, SA 0, 600 0 600
97
98 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
99 0.0000, 0.3967 0.6033, 152.46, 1.34, RJ 0, 238 362 600
100 0.0000, 0.3967 0.6033, 152.46, 1.34, RI 0, 238 362 600
101 0.0000, 0.3967 0.6033, 152.46, 1.34, RH 0, 238 362 600
102 0.0000, 0.3967 0.6033, 152.46, 1.34, RG 0, 238 362 600
103 0.0000, 0.4083 0.5917, 151.94, 1.34, RF 0, 245 355 600
104 0.0000, 0.5950 0.4050, 142.96, 1.37, RE 0, 357 243 600
105 0.0000, 0.8283 0.1717, 180.00, 1.00, RD 0, 497 103 600
106 0.0000, 0.8283 0.1717, 180.00, 1.00, RC 0, 497 103 600
107 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, RB 0, 600 0 600
108 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, RA 0, 600 0 600
109
110 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
111 0.0033, 0.3283 0.6683, 146.83, 1.46, QJ2, 197 401 600
112 0.0033, 0.3283 0.6683, 146.83, 1.46, QI2, 197 401 600
113 0.0033, 0.3283 0.6683, 146.83, 1.46, QH2, 197 401 600
114 0.0033, 0.3333 0.6633, 146.58, 1.47, QG2, 200 398 600
115 0.0033, 0.3450 0.6517, 147.90, 1.43, QF2, 207 391 600
116 0.0033, 0.5250 0.4717, 143.60, 1.36, QE2, 315 283 600
117 0.0000, 0.7933 0.2067, 180.00, 1.00, QD 0, 476 124 600
118 0.0000, 0.7933 0.2067, 180.00, 1.00 QC 0, 476 124 600
119 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, QB 0, 600 0 600
120 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, QA 0, 600 0 600
121
122 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
123 0.0067, 0.2433 0.7500, 144.36, 1.53, PJ4, 146 450 600
124 0.0067, 0.2433 0.7500, 144.36, 1.53, PI4, 146 450 600
125 0.0067, 0.2433 0.7500, 144.36, 1.53, pH 4, 146 450 600
126 0.0067, 0.2617 0.7317, 143.53, 1.54, PG 4, 157 439 600
127 0.0067, 0.2750 0.7183, 145.61, 1.48, PF 4, 165 431 600
128 0.0050, 0.4533 0.5417, 145.85, 1.34, PE3, 272 325 600
129 0.0000, 0.7567 0.2433, 180.00, 1.00, PD 0, 454 146 600
130 0.0000, 0.7567 0.2433, 180.00, 1.00, PC 0, 454 146 600
131 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, PB 0, 600 0 600
132 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, PA 0, 600 0 600
133
134 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
135 0.0183, 0.1500 0.8317, 141.20, 1.64, OJ11, 90 499 600
136 0.0183, 0.1500 0.8317, 141.20, 1.64, OI 11, 90 499 600
137 0.0183, 0.1500 0.8317, 141.20, 1.64, OH 11, 90 499 600
138 0.0183, 0.1983 0.7833, 139.21, 1.66, OG 11, 119 470 600
139 0.0183, 0.2200 0.7617, 141.88, 1.53 OF 11, 132 457 600
166 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
140 0.0117, 0.3883 0.6000, 145.83, 1.34, OE7, 233 360 600
141 0.0000, 0.7350 0.2650, 180.00, 1.00, OD 0, 441 159 600
142 0.0000, 0.7350 0.2650, 180.00, 1.00, OC 0, 441 159 600
143 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, OB 0, 600 0 600
144 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, OA 0, 600 0 600
145
146 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
147 0.0283, 0.0800 0.8917, 137.14, 1.80, NJ 17, 48 535 600
148 0.0283, 0.0800 0.8917, 137.14, 1.80 NI 17, 48 535 600
149 0.0283, 0.0800 0.8917, 137.14, 1.80, NH17, 48 535 600
150 0.0283, 0.1117 0.8600, 137.56, 1.76, NG 17, 67 516 600
151 0.0283, 0.1400 0.8317, 140.76, 1.59, NF 17, 84 499 600
152 0.0217, 0.2983 0.6800, 147.57, 1.32, NE13, 179 408 600
153 0.0000, 0.7150 0.2850, 180.00, 1.00, ND 0, 429 171 600
154 0.0000, 0.7150 0.2850, 180.00, 1.00, NC 0, 429 171 600
155 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, NB 0, 600 0 600
156 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, NA 0, 600 0 600
157
158 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
159 0.0533, 0.0367 0.9100, 128.48, 2.00, MJ 32, 22 546 600
160 0.0533, 0.0367 0.9100, 128.48, 2.00, MI 32, 22 546 600
161 0.0533, 0.0367 0.9100, 128.48, 2.00, MH 32, 22 546 600
162 0.0533, 0.0700 0.8767, 130.08, 1.90, MG32, 42 526 600
163 0.0533, 0.1017 0.8450, 133.12, 1.69, MF 32, 61 507 600
164 0.0433, 0.2333 0.7233, 147.17, 1.33, ME26, 140 434 600
165 0.0100, 0.6967 0.2933, 180.00, 1.00 MD6, 418 176 600
166 0.0067, 0.6967 0.2967, 180.00, 1.00, MC4, 418 178 600
167 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, MB 0, 600 0 600
168 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, MA 0, 600 0 600
169
170 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
171 0.1367, 0.0200 0.8433, 116.88, 2.20, LJ82, 12 506 600
172 0.1367, 0.0200 0.8433, 116.88, 2.20, LI 82, 12 506 600
173 0.1367, 0.0200 0.8433, 116.88, 2.20, LH 82, 12 506 600
174 0.1367, 0.0433 0.8200, 119.61, 2.05, LG82, 26 492 600
175 0.1367, 0.0717 0.7917, 122.61, 1.84, LF 82, 43 475 600
176 0.1167, 0.1667 0.7167, 144.51, 1.35, LE 70, 100 430 600
177 0.0683, 0.6483 0.2833, 178.06, 1.02, LD 41, 389 170 600
178 0.0467, 0.6483 0.3050, 180.00, 1.00, LC 28, 389 183 600
179 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, LB 0, 600 0 600
180 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, LA 0, 600 0 600
181
182 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
183 0.1833, 0.0217 0.7950, 104.44, 2.49, KJ 110, 13 477 600
184 0.1833, 0.0217 0.7950, 104.44, 2.49, KI 110, 13 477 600
185 0.1833, 0.0217 0.7950, 104.44, 2.49, KH 110, 13 477 600
186 0.1800, 0.0317 0.7883, 109.98, 2.24, KG 108, 19 473 600
187 0.1800, 0.0467 0.7733, 113.19, 1.99, KF 108, 28 464 600
188 0.1733, 0.0983 0.7283, 140.21, 1.39, KE 104, 59 437 600
189 0.1033, 0.5917 0.3050, 175.79, 1.04, KD 62, 355 183 600
190 0.0683, 0.5917 0.3400, 180.00, 1.00, KC 41, 355 204 600
167
191 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, KB 0, 600 0 600
192 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, KA 0, 600 0 600
193
194 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
195 0.2267, 0.0300 0.7433, 88.39, 2.84, JJ136, 18 446 600
196 0.2267, 0.0300 0.7433, 88.39, 2.84, JI136, 18 446 600
197 0.2267, 0.0300 0.7433, 88.39, 2.84, JH136, 18 446 600
198 0.2167, 0.0317 0.7517, 96.92, 2.47, JG 130, 19 451 600
199 0.2167, 0.0367 0.7467, 98.77, 2.19, JF 130, 22 448 600
200 0.2183, 0.0233 0.7583, 130.66, 1.46, JE131, 14 455 600
201 0.1317, 0.5317 0.3367, 171.29, 1.08, JD79, 319 202 600
202 0.0800, 0.5317 0.3883, 180.00, 1.00, JC48, 319 233 600
203 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, JB 0, 600 0 600
204 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, JA 0, 600 0 600
205
206 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
207 0.2783, 0.0567 0.6650, 79.15, 3.15, IJ167, 34 399 600
208 0.2783, 0.0567 0.6650, 79.15, 3.15, II 167, 34 399 600
209 0.2783, 0.0567 0.6650, 79.15, 3.15, IH 167, 34 399 600
210 0.2517, 0.0567 0.6917, 90.36, 2.65, IG151, 34 415 600
211 0.2517, 0.0567 0.6917, 91.59, 2.32, IF 151, 34 415 600
212 0.2700, 0.0067 0.7233, 119.52, 1.56, IE162, 4 434 600
213 0.1650, 0.4783 0.3567, 170.75, 1.08, ID 99, 287 214 600
214 0.0900, 0.4783 0.4317, 180.00, 1.00, IC54, 287 259 600
215 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, IB 0, 600 0 600
216 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, IA 0, 600 0 600
217
218 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
219 0.3417, 0.0900 0.5683, 70.32, 3.50, HJ 205, 54 341 600
220 0.3417, 0.0900 0.5683, 70.32, 3.50, HI 205, 54 341 600
221 0.3417, 0.0900 0.5683, 70.32, 3.50, HH 205, 54 341 600
222 0.2933, 0.0833 0.6233, 84.49, 2.88, HG 176, 50 374 600
223 0.2917, 0.0833 0.6250, 85.36, 2.47, HF 175, 50 375 600
224 0.2883, 0.0283 0.6833, 109.98, 1.64, HE 173, 17 410 600
225 0.1967, 0.4350 0.3683, 168.55, 1.10, HD 118, 261 221 600
226 0.1083, 0.4350 0.4567, 180.00, 1.00, HC65, 261 274 600
227 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, HB 0, 600 0 600
228 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, HA 0, 600 0 600
229
230 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
231 0.3867, 0.1433 0.4700, 61.88, 3.79, GJ 232, 86 282 600
232 0.3867, 0.1433 0.4700, 61.88, 3.79, GI 232, 86 282 600
233 0.3867, 0.1433 0.4700, 61.88, 3.79, GH 232, 86 282 600
234 0.3383, 0.1233 0.5383, 77.83, 3.11, GG 203, 74 323 600
235 0.3350, 0.1233 0.5417, 78.25, 2.63, GF 201, 74 325 600
236 0.3083, 0.0633 0.6283, 102.15, 1.70, GE 185, 38 377 600
237 0.2517, 0.3783 0.3700, 167.61, 1.11, GD 151, 227 222 600
238 0.1467, 0.3783 0.4750, 180.00, 1.00, GC 88, 227 285 600
239 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, GB 0, 600 0 600
240 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, GA 0, 600 0 600
241
168 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
242 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
243 0.4000, 0.2917 0.3083, 51.35, 4.02, FJ 240, 175 185 600
244 0.4000, 0.2917 0.3083, 51.35, 4.02, FI 240, 175 185 600
245 0.4000, 0.2917 0.3083, 51.35, 4.02, FH 240, 175 185 600
246 0.3917, 0.2083 0.4000, 70.50, 3.35, FG 235, 125 240 600
247 0.3850, 0.2083 0.4067, 70.45, 2.80, FF 231, 125 244 600
248 0.3250, 0.1400 0.5350, 96.67, 1.74, FE 195, 84 321 600
249 0.3617, 0.2900 0.3483, 166.32, 1.12, FD 217, 174 209 600
250 0.2267, 0.2900 0.4833, 180.00, 1.00 FC 136, 174 290 600
251 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, FB 0, 600 0 600
252 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, FA 0, 600 0 600
253
254 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
255 0.3400, 0.4783 0.1817, 42.57, 4.28, EJ 204, 287 109 600
256 0.3400, 0.4783 0.1817, 42.57, 4.28, EI 204, 287 109 600
257 0.3400, 0.4783 0.1817, 42.57, 4.28, EH 204, 287 109 600
258 0.4067, 0.2950 0.2983, 63.63, 3.73, EG 244, 177 179 600
259 0.4033, 0.2950 0.3017, 63.31, 3.06, EF 242, 177 181 600
260 0.3317, 0.2133 0.4550, 88.90, 1.79, EE199, 128 273 600
261 0.4583, 0.2033 0.3383, 165.91, 1.13, ED 275, 122 203 600
262 0.2950, 0.2083 0.4967, 180.00, 1.00, EC177, 125 298 600
263 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, EB 0, 600 0 600
264 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, ea 0, 600 0 600
265
266 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
267 0.2117, 0.6933 0.0950, 34.74, 4.46, DJ 127, 416 57 600
268 0.2117, 0.6933 0.0950, 34.74, 4.46, DI 127, 416 57 600
269 0.2117, 0.6933 0.0950, 34.74, 4.46, DH127, 416 57 600
270 0.3650, 0.4317 0.2033, 59.10, 4.04, DG219, 259 122 600
271 0.3650, 0.4317 0.2033, 59.10, 3.28, DF 219, 259 122 600
272 0.3033, 0.3433 0.3533, 85.47, 1.84, DE 182, 206 212 600
273 0.5500, 0.1450 0.3050, 164.37, 1.14, DD 330, 87 183 600
274 0.3450, 0.1483 0.5067, 180.00, 1.00, DC 207, 89 304 600
275 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, DB 0, 600 0 600
276 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, DA 0, 600 0 600
277
278 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
279 0.0250, 0.9700 0.0050, 30.00, 5.00, CJ15, 582 3 600
280 0.0250, 0.9700 0.0050, 30.00, 5.00, CI 15, 582 3 600
281 0.0250, 0.9700 0.0050, 30.00, 5.00, CH15, 582 3 600
282 0.0617, 0.9200 0.0183, 48.18, 5.09, CG 37, 552 11 600
283 0.0617, 0.9200 0.0183, 48.18, 4.18, CF37, 552 11 600
284 0.0733, 0.8733 0.0533, 73.12, 2.28, CE 44, 524 32 600
285 0.7283, 0.0350 0.2367, 159.86, 1.18 CD 437, 21 142 600
286 0.4483, 0.0367 0.5150, 180.00, 1.00, CC 269, 22 309 600
287 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, CB 0, 600 0 600
288 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, CA 0, 600 0 600
289
290 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
291 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, BJ 0, 600 0 600
292 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, BI 0, 600 0 600
169
293 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, BH 0, 600 0 600
294 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, BG 0, 600 0 600
295 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, BF 0, 600 0 600
296 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, BE 0, 600 0 600
297 0.7850, 0.0000 0.2150, 157.83, 1.20, BD471, 0 129 600
298 0.4833, 0.0000 0.5167, 180.00, 1.00, BC 290, 0 310 600
299 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, BB 0, 600 0 600
300 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, BA 0, 600 0 600
301
302 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
303 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, AJ 0, 600 0 600
304 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, AI 0, 600 0 600
305 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, AH 0, 600 0 600
306 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, A G 0, 600 0 600
307 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, AF 0, 600 0 600
308 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, AE 0, 600 0 600
309 0.7850, 0.0000 0.2150, 157.83, 1.20, AD 471, 0 129 600
310 0.4833, 0.0000 0.5167, 180.00, 1.00, AC290, 0 310 600
311 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, AB 0, 600 0 600
312 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, AA 0, 600 0 600
&sup2; (experiment using human shield)
&sup2; 4 days of subtly shifting experiments
&sup2; False detection peak moved and tail shortened → found to be effective in reducing false detection
&sup2;
&sup2; Put the device in your back (not in your pocket, not in your hand)
&sup2; Device side second toroidal core
&sup2; zenith exposure (1 min 50 sec pre) and upright exposure (10 sec)
&sup2; Removal of mobile phones and workplace PHS from pockets
&sup2; pull chin (top of head up)
&sup2; Drooping of both arms
&sup2;
&sup2;
&sup2;
&sup2; fully charged
&sup2;
&sup2; I want to stop holding a radio clock and use sound as a signal to rotate
&sup2;
not going well)
&sup2;
&sup2; Assuming that the rotation can be completed in 10 minutes, create a likelihood function to estimate true north.
By setting true north as the direction that maximizes the
It is possible to think of it as
&sup2; In each direction, it is the same as performing 360
Jikoto
&sup2; Then, if you change the direction at any degree (for example, 90 degrees) and implement it, about 1 satellite acquisition = about
This means that the 180-degree limitation is performed twice (if both are correct answers (if no answer
If you change the degree), it would be good to reason that it can be limited to about 90 degrees with about 2 satellite acquisitions. (It is interesting that even if the same satellite is captured, the range can be limited to about 90 degrees.
I think it will be the argument that it is effective.)
170 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.2. Category of answers
171
Fig. 4.3.
172 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.4. Threshold search 090406 124800JST the 1st day 10min rotation;
exposure of 15 min or more (1st tme); VAIO in right pocket (1st time);
core at a cable end only (2nd time)::recommendation of a thresholds set = (level,
threshold)=(R,G)
173
Fig. 4.5. Threshold search 090407 121800JST the 2nd day 10min rotation;
preparative exposure (1st tiime); VAIO in right pocket (2nd time); Troidal coreat a cable end only (2nd time)
(2) looking too much while holding a personal computer in hand;
There is a possibility that it was made into an antenna on the ventral surface (pocket on the first day) and (3) the shielding of the arm
I think that being neglected is the reason why the results are not good
174 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.6. Threshold search 090408 175000JST the 3rd day 10min rotation; 2min prep
exposure (1st time); VAIO in hands and front body and rigt pocket (1st time);
Troidal Core at cable ends (1st time)
The exposure was almost zero, and I was able to relax my mind when rotating.
There is a possibility that it was an antenna on the ventral surface due to too much (pocket on the first day) and (3) the shielding of the arm
I think that the reason why the results are not good is that the concealment was neglected
175
Fig. 4.7. Threshold search 090409 172300JST the 4th day 10min rotation; 2 min prep
exposure (2nd time); VAIO in the Back (1st time); Troidal Core at cable ends
(2nd time); 2 cell phones out of pockets(1st day):: recoomendation =(Q,G),
2min pre exposure, VAIO in the back, two troidal core at the cable ends
176 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.8. Threshold search 090414 123300JST the 5th day 10min rotation; 2 min prep
exposure (3rd time); VAIO in the Back (2nd time); Troidal Core at cable ends
(3rd time); 2 cell phones out of pockets(2nd day):: recoomendation =(Q,G),
2min pre exposure, 10sec stand, VAIO in the back (2nd time), two troidal core at the cable ends, no wireless lan (1st day), teraterm (1st day), full arms down (2nd day), virus soft out (1st day) ), cloudy, light rain, 24c, battery after 1 hour use
177
Fig. 4.9. Threshold search 090414 142300JST the 6th day 10min rotation; 2 min prep
exposure (4rd time); VAIO in the Back (3rd time); Troidal Core at cable ends
(4th time); 2 cell phones out of pockets(3rd day):: recoomendation =(Q,G),
2min pre exposure, 10sec stand, VAIO in the back (3rd time), two troidal core at the cable ends, no wireless lan (2nd day), teraterm (2nd day), full arms down (3rd day), virus soft out (2nd day ), cloudy, light rain, 24c, battery after 0 hour use,
slightly recurved back, head and arms (1st day) rear storage, mobile phone/WlessLAN
Removed, 1 min 50 sec pre-exposure, 10 sec pre-upright, plus both arms hanging, back and head tilted.
(R, G) Threshold improved from the upper half of 70% to 80%.
use a lot)
178 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.10. Threshold search 090415 122200JST the 7th day 10min rotation; 2 min including
and 10 sec prep exposure (5th time); VAIO in the Back (4th time);
Troidal Core at cable ends (5th time); 2 cell phones out of pockets (4th day)::
recoomendation =(Q,G), 2min pre exposure incl. 10sec stand, VAIO in the
back (4rd time), two troidal core at the cable ends, no wireless lan (3rd day),
teraterm(3rd day), full arms down(4th day), virus soft out (3rd day), find, 25c,battery full of 0 hour use, slightly recurved back, head and arms (2nd day)
Face storage, mobile phone/WlessLAN removal, pre-exposure 1 min 50 sec, pre-upright 10 sec, drooping arms/
The (R, G) threshold for back/head tilting decreased to the 60% range. The day when you feel hot is like this
How do you feel? Will geothermal noise make it harder to capture?
179
&sup2; Or if you put it like a rescue team identification number or vest on your belly and back, then
Since it will already be limited to 2 satellites and will be limited to about 90 degrees, further arbitrary degrees (90 degrees, etc.), horizontal
A good reasoning would be that if you turn around and do it again, it will be limited to about 45 degrees.
&sup2;
&sup2; aluminum encapsulation to GPS unit with 6 to 7 cm hole to reduce sensitivity moderately
&sup2; A4 size aluminum and absorbent make sense
&sup2; Elimination of high elevation satellites makes sense
&sup2; On top of that, it is important to choose a threshold
4.0.10 Results of threshold search for 10-minute rotation experiment: Fixed elevation angle, compared with signal strength
&sup2; VAIO (for recording, power sharing, display) and USB cable should not become an antenna.
put it in your pocket?
&sup2; Log data collection program for radio clock (confirmed that it is the same as GPS output by IPS5000)
gram\borland\bcc55\bin\w016com8.c,(090406and0407),w017com8.c, raw date
Transfer type ips.txt from VAIO to HPcompaq8510w with USB memory, mule for 10 minutes
Extract only SONY81 with grep (Discard direction information with special temporary threshold),
Removed \r at the end of line by grepping (MsdOS file to UNIX file
In order to fix ^M with mule, ^Q^M with macros, 600 times, dare to add
and save. th_srch_090406_124800JST_10min.mul
&sup2; Best threshold search program from log data\borland\bcc55\bin\th14.c,...,th17.c&sup2;
change, \borland\bcc55\bin\090406th_srch10min.xls.....th_srch_090406_
124800JST_10min_.xls,th_srch_090407_121800JST_10min_.xls Graphs are in order
It is good to stack up in the order ok, dumb0, dumb3, ng. It is good to add width
stomach. It's 3D and diagonally fun. Color is also important.
&sup2;
&sup2; It seems that there were no high elevation satellites in the satellite arrangement this time, so it is unclear where to set the threshold
(It is estimated to be G, which is equivalent to H in last year's A4 experiment (should not be included).
&sup2;
&sup2; Strength and elevation angle (R, G) seems to be good. This time, it is the intensity at which the error rate of 0 starts.
&sup2; r_ng,r_dumb,r_ok,m_ok_w,m_ok_acq,thrd_level,thrd_el,c_ng,c_dumb,c_
ok,c_all is
0.0000, 0.3967 0.6033, 152.46, 1.34, RG 0, 238 362 600
&sup2;
&sup2; Lowering the intensity threshold increases the error rate. Increasing the intensity threshold reduces the error rate.
&sup2; Lowering the elevation angle threshold increases the non-response rate. By increasing the elevation angle threshold,
&sup2;
&sup2; Even if the IPS500 is left on and exposed to the sky, it can respond immediately during the experiment. &sup2; Prepare a power supply (waterproof) for that occasion. Waterproof and high heat resistant to withstand rain etc. at that time
Have a nosunoko pack ready. You may prepare several units. Ready to use
like.
&sup2;
&sup2; Causes of no response: (1) when there is a contradiction and (2) when there is no captured satellite. (1) sets the intensity threshold to an appropriate
Phenomenon (2), which frequently occurs when the intensity threshold is lowered below
A phenomenon that occurs frequently when the angle threshold is lowered considerably.
12r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
3 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, ZJ 0, 598 2 600
180 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.11. Diffractional path difference, lambda/2
181
4 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, YJ 0, 594 6 600
5 0.0000, 0.9667 0.0333, 180.00, 1.00, XJ 0, 580 20 600
6 0.0000, 0.9050 0.0950, 180.00, 1.00, WJ 0, 543 57 600
7 0.0000, 0.8083 0.1917, 164.35, 1.16, VJ 0, 485 115 600
8 0.0000, 0.6983 0.3017, 159.01, 1.21, UJ 0, 419 181 600
9 0.0000, 0.5717 0.4283, 155.76, 1.25, TJ 0, 343 257 600
10 0.0000, 0.4817 0.5183, 153.95, 1.28, SJ 0, 289 311 600
11 0.0000, 0.3967 0.6033, 152.46, 1.34, RJ 0, 238 362 600
12 0.0033, 0.3283 0.6683, 146.83, 1.46, QJ2, 197 401 600
13 0.0067, 0.2433 0.7500, 144.36, 1.53, PJ4, 146 450 600
14 0.0183, 0.1500 0.8317, 141.20, 1.64, OJ 11, 90 499 600
15 0.0283, 0.0800 0.8917, 137.14, 1.80, NJ 17, 48 535 600
16 0.0533, 0.0367 0.9100, 128.48, 2.00, MJ 32, 22 546 600
17 0.1367, 0.0200 0.8433, 116.88, 2.20, LJ82, 12 506 600
18 0.1833, 0.0217 0.7950, 104.44, 2.49, KJ 110, 13 477 600
19 0.2267, 0.0300 0.7433, 88.39, 2.84, JJ136, 18 446 600
20 0.2783, 0.0567 0.6650, 79.15, 3.15, IJ167, 34 399 600
21 0.3417, 0.0900 0.5683, 70.32, 3.50, HJ 205, 54 341 600
22 0.3867, 0.1433 0.4700, 61.88, 3.79, GJ 232, 86 282 600
23 0.4000, 0.2917 0.3083, 51.35, 4.02, FJ240, 175 185 600
24 0.3400, 0.4783 0.1817, 42.57, 4.28, EJ204, 287 109 600
25 0.2117, 0.6933 0.0950, 34.74, 4.46, DJ 127, 416 57 600
26 0.0250, 0.9700 0.0050, 30.00, 5.00, CJ15, 582 3600
27 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, BJ 0, 600 0 600
28 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, AJ 0, 600 0 600
29
30 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
31 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, ZI 0, 598 2 600
32 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, YI 0,594 6 600
33 0.0000, 0.9667 0.0333, 180.00, 1.00, XI 0, 580 20 600
34 0.0000, 0.9050 0.0950, 180.00, 1.00, WI 0, 543 57 600
35 0.0000, 0.8083 0.1917, 164.35, 1.16, VI 0, 485 115 600
36 0.0000, 0.6983 0.3017, 159.01, 1.21 UI 0, 419 181 600
37 0.0000, 0.5717 0.4283, 155.76, 1.25, TI 0, 343 257 600
38 0.0000, 0.4817 0.5183, 153.95, 1.28, SI 0, 289 311 600
39 0.0000, 0.3967 0.6033, 152.46, 1.34, RI 0, 238 362 600
40 0.0033, 0.3283 0.6683, 146.83, 1.46, QI2, 197 401 600
41 0.0067, 0.2433 0.7500, 144.36, 1.53, PI4, 146 450 600
42 0.0183, 0.1500 0.8317, 141.20, 1.64, OI 11, 90 499 600
43 0.0283, 0.0800 0.8917, 137.14, 1.80, NI17, 48 535 600
44 0.0533, 0.0367 0.9100, 128.48, 2.00, MI 32, 22 546 600
45 0.1367, 0.0200 0.8433, 116.88, 2.20, LI 82, 12 506 600
46 0.1833, 0.0217 0.7950, 104.44, 2.49, KI 110, 13 477 600
47 0.2267, 0.0300 0.7433, 88.39, 2.84, JI136, 18 446 600
48 0.2783, 0.0567 0.6650, 79.15, 3.15, II 167, 34 399 600
49 0.3417, 0.0900 0.5683, 70.32, 3.50, HI 205, 54 341 600
50 0.3867, 0.1433 0.4700, 61.88, 3.79, GI 232, 86 282 600
51 0.4000, 0.2917 0.3083, 51.35, 4.02, FI 240, 175 185 600
52 0.3400, 0.4783 0.1817, 42.57, 4.28, EI 204, 287 109 600
53 0.2117, 0.6933 0.0950, 34.74, 4.46, DI 127, 416 57 600
54 0.0250, 0.9700 0.0050, 30.00, 5.00, CI 15, 582 3 600
182 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
55 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, BI 0, 600 0 600
56 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, AI 0, 600 0 600
57
58 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
59 0.0000, 0.9967 0.0033, 180.00, 1.00, ZH 0, 598 2 600
60 0.0000, 0.9900 0.0100, 180.00, 1.00, YH 0,594 6 600
61 0.0000, 0.9667 0.0333, 180.00, 1.00, XH 0,580 20 600
62 0.0000, 0.9050 0.0950, 180.00, 1.00, WH 0, 543 57 600
63 0.0000, 0.8083 0.1917, 164.35, 1.16, VH 0, 485 115 600
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85
86 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
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183
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113
114 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
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141
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184 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
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169
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197
198 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
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205 0.0000, 0.9017 0.0983, 180.00, 1.00, TC 0, 541 59 600
206 0.0000, 0.8667 0.1333, 180.00, 1.00, SC 0, 520 80 600
207 0.0000, 0.8283 0.1717, 180.00, 1.00, RC 0, 497 103 600
185
208 0.0000, 0.7933 0.2067, 180.00, 1.00, QC 0, 476 124 600
209 0.0000, 0.7567 0.2433, 180.00, 1.00, PC 0, 454 146 600
210 0.0000, 0.7350 0.2650, 180.00, 1.00, OC 0, 441 159 600
211 0.0000, 0.7150 0.2850, 180.00, 1.00, NC 0, 429 171 600
212 0.0067, 0.6967 0.2967, 180.00, 1.00, MC4, 418 178 600
213 0.0467, 0.6483 0.3050, 180.00, 1.00, LC 28, 389 183 600
214 0.0683, 0.5917 0.3400, 180.00, 1.00, KC 41, 355 204 600
215 0.0800, 0.5317 0.3883, 180.00, 1.00, JC48, 319 233 600
216 0.0900, 0.4783 0.4317, 180.00, 1.00, IC54, 287 259 600
217 0.1083, 0.4350 0.4567, 180.00, 1.00, HC65, 261 274 600
218 0.1467, 0.3783 0.4750, 180.00, 1.00, GC 88, 227 285 600
219 0.2267, 0.2900 0.4833, 180.00, 1.00 FC 136, 174 290 600
220 0.2950, 0.2083 0.4967, 180.00, 1.00, EC177, 125 298 600
221 0.3450, 0.1483 0.5067, 180.00, 1.00, DC 207, 89 304 600
222 0.4483, 0.0367 0.5150, 180.00, 1.00, CC 269, 22 309 600
223 0.4833, 0.0000 0.5167, 180.00, 1.00, BC290, 0 310 600
224 0.4833, 0.0000 0.5167, 180.00, 1.00, AC 290, 0 310 600
225
226 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
227 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, ZB 0, 600 0 600
228 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, YB 0, 600 0 600
229 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, XB 0, 600 0 600
230 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, WB 0, 600 0 600
231 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, VB 0, 600 0 600
232 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, UB 0, 600 0 600
233 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, TB 0, 600 0 600
234 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, SB 0, 600 0 600
235 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, RB 0, 600 0 600
236 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, QB 0, 600 0 600
237 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, PB 0, 600 0 600
238 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, OB 0, 600 0 600
239 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, NB 0, 600 0 600
240 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, MB 0, 600 0 600
241 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, LB 0, 600 0 600
242 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, KB 0, 600 0 600
243 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, JB 0, 600 0 600
244 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, IB 0, 600 0 600
245 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, HB 0, 600 0 600
246 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, GB 0, 600 0 600
247 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, FB 0, 600 0 600
248 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, EB 0, 600 0 600
249 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, DB 0, 600 0 600
250 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, CB 0, 600 0 600
251 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, BB 0, 600 0 600
252 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, AB 0, 600 0 600
253
254 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
255 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, ZA 0, 600 0 600
256 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, YA 0, 600 0 600
257 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, XA 0, 600 0 600
258 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, WA 0, 600 0 600
186 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
259 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, VA 0, 600 0 600
260 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, UA 0, 600 0 600
261 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, TA 0, 600 0 600
262 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, SA 0, 600 0 600
263 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, RA 0, 600 0 600
264 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, QA 0, 600 0 600
265 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, PA 0, 600 0 600
266 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, OA 0, 600 0 600
267 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, NA 0, 600 0 600
268 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, MA 0, 600 0 600
269 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, LA 0, 600 0 600
270 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, KA 0, 600 0 600
271 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, JA 0, 600 0 600
272 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, IA 0, 600 0 600
273 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, HA 0, 600 0 600
274 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, GA 0, 600 0 600
275 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, FA 0, 600 0 600
276 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, EA 0, 600 0 600
277 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, DA 0, 600 0 600
278 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, CA 0, 600 0 600
279 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, BA 0, 600 0 600
280 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, AA 0, 600 0 600
After using GPSYplayer32, the time to leave the GPS in advance = about two and a half minutes. However, it is mounted on the back. However, I consciously tried to level it for less than 2 minutes. (I caught one or two). The program used is w016com8.c
090406_1_124800JST Start 10 minutes. The body is from due south. Antenna is from true north. clkwz.
4.0.11 Result of threshold search for 10-minute rotation experiment of human body: Fixed elevation angle, compared with signal strength
sun tuesday
After using GPSplyer32, the pre-use time of GPS = about 5 minutes and 40 seconds. However, it is mounted on the back. However, I consciously tried to level it for less than 2 minutes. The program used (2 captured) is w016com8.c
090407_2_121800JST Start 10 minutes. The body is from due south. Antenna is from true north. clkwz.
To state the results, "the capture rate was much lower on the second day than on the first day." GPSplayer32
Before yesterday, I had messed up GPS reception several times, but the signal synchronization remained.
There is a possibility that it was strong. Today, the second day, there are more non-response than the first day. Wrong answer is the first day
, almost unchanged, slightly increased (one scale (one character)). As a result, the correct answer rate decreased. Warm-up time
Without it, when implemented, the results of the GPS receiver are also poor. Well, today, the second day, I'll go back to my room early.
For this reason (or rather, according to my intuition that even conducting the experiment is unnecessary), I remembered by reproducing the flow of yesterday's experiment with Pappa.
The only purpose is to emote.
Recommended future procedure: 5 min of horizontal standing capture (bending over). A total of 15 minutes, including the 10-minute version
requirement.
Experimenter: Consider heatstroke. Thin clothing. The roof gets hot. The tea in the plastic bottle warmed up considerably. Food can also spoil. 12
r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
3 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, ZJ 0, 600 0 600
4 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, YJ 0, 600 0 600
5 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, XJ 0, 600 0 600
6 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, WJ 0, 600 0 600
7 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, VJ 0, 600 0 600
187
8 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, UJ 0, 600 0 600
9 0.0000, 0.9917 0.0083, 180.00, 1.00, TJ 0, 595 5 600
10 0.0017, 0.9550 0.0433, 180.00, 1.00, SJ1, 573 26 600
11 0.0033, 0.8783 0.1183, 180.00, 1.00, RJ2, 527 71 600
12 0.0067, 0.7750 0.2183, 178.63, 1.02, QJ4, 465 131 600
13 0.0067, 0.6967 0.2967, 169.55, 1.12, PJ4, 418 178 600
14 0.0150, 0.5783 0.4067, 166.48, 1.16, OJ9, 347 244 600
15 0.0183, 0.4533 0.5283, 161.64, 1.24, NJ 11, 272 317 600
16 0.0200, 0.2717 0.7083, 161.86, 1.25, MJ 12, 163 425 600
17 0.0300, 0.1550 0.8150, 158.83, 1.28, LJ 18, 93 489 600
18 0.0533, 0.1083 0.8383, 157.28, 1.28, KJ 32, 65 503 600
19 0.0750, 0.0783 0.8467, 156.08, 1.29, JJ 45, 47 508 600
20 0.1267, 0.0483 0.8250, 150.12, 1.33, IJ76, 29 495 600
21 0.2083, 0.0350 0.7567, 145.37, 1.37, HJ 125, 21 454 600
22 0.3350, 0.0183 0.6467, 139.92, 1.43, GJ 201, 11 388 600
23 0.5267, 0.0167 0.4567, 125.22, 1.59, FJ316, 10 274 600
24 0.6250, 0.0317 0.3433, 108.40, 1.78, EJ375, 19 206 600
25 0.6600, 0.1117 0.2283, 86.93, 2.07, DJ 396, 67 137 600
26 0.0733, 0.9050 0.0217, 37.69, 3.23, CJ44, 543 13 600
27 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, BJ 0, 600 0 600
28 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, AJ 0, 600 0 600
29
30 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
31 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, ZI 0, 600 0 600
32 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, YI 0, 600 0 600
33 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, XI 0, 600 0 600
34 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, WI 0, 600 0 600
35 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, VI 0, 600 0 600
36 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, UI 0, 600 0 600
37 0.0000, 0.9917 0.0083, 180.00, 1.00, TI 0, 595 5 600
38 0.0017, 0.9550 0.0433, 180.00, 1.00, SI 1,573 26 600
39 0.0033, 0.8783 0.1183, 180.00, 1.00, RI 2, 527 71 600
40 0.0067, 0.7750 0.2183, 178.63, 1.02, QI 4, 465 131 600
41 0.0067, 0.6967 0.2967, 169.55, 1.12, PI 4, 418 178 600
42 0.0150, 0.5783 0.4067, 166.48, 1.16, OI 9, 347 244 600
43 0.0183, 0.4533 0.5283, 161.64, 1.24, NI11, 272 317 600
44 0.0200, 0.2717 0.7083, 161.86, 1.25, MI12, 163 425 600
45 0.0300, 0.1550 0.8150, 158.83, 1.28, LI 18, 93 489 600
46 0.0533, 0.1083 0.8383, 157.28, 1.28, KI 32, 65 503 600
47 0.0750, 0.0783 0.8467, 156.08, 1.29, JI 45, 47 508 600
48 0.1267, 0.0483 0.8250, 150.12, 1.33, II 76, 29 495 600
49 0.2083, 0.0350 0.7567, 145.37, 1.37, HI 125, 21 454 600
50 0.3350, 0.0183 0.6467, 139.92, 1.43, GI 201, 11 388 600
51 0.5267, 0.0167 0.4567, 125.22, 1.59, FI 316, 10 274 600
52 0.6250, 0.0317 0.3433, 108.40, 1.78, EI 375, 19 206 600
53 0.6600, 0.1117 0.2283, 86.93, 2.07 DI 396, 67 137 600
54 0.0733, 0.9050 0.0217, 37.69, 3.23, CI 44, 543 13 600
55 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, BI 0, 600 0 600
56 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, AI 0, 600 0 600
57
58 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
188 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
59 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, ZH 0, 600 0 600
60 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, YH 0, 600 0 600
61 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, XH 0, 600 0 600
62 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, WH 0, 600 0 600
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64 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, UH 0, 600 0 600
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85
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189
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113
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141
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190 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
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169
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197
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208 0.0000, 0.9650 0.0350, 180.00, 1.00, QC 0, 579 21 600
209 0.0000, 0.9483 0.0517, 180.00, 1.00, PC 0, 569 31 600
210 0.0000, 0.9317 0.0683, 180.00, 1.00, OC 0, 559 41 600
211 0.0000, 0.8917 0.1083, 180.00, 1.00, NC 0, 535 65 600
191
212 0.0000, 0.8583 0.1417, 180.00, 1.00, MC 0, 515 85 600
213 0.0000, 0.8317 0.1683, 180.00, 1.00, LC 0, 499 101 600
214 0.0000, 0.8267 0.1733, 180.00, 1.00, KC 0, 496 104 600
215 0.0000, 0.8217 0.1783, 180.00, 1.00, JC 0, 493 107 600
216 0.0000, 0.8217 0.1783, 180.00, 1.00, IC 0, 493 107 600
217 0.0000, 0.8217 0.1783, 180.00, 1.00, HC 0, 493 107 600
218 0.0000, 0.8217 0.1783, 180.00, 1.00, GC 0, 493 107 600
219 0.0000, 0.8217 0.1783, 180.00, 1.00 FC 0, 493 107 600
220 0.0017, 0.8200 0.1783, 180.00, 1.00, EC1, 492 107 600
221 0.0100, 0.8100 0.1800, 180.00, 1.00, DC6, 486 108 600
222 0.2200, 0.4617 0.3183, 180.00, 1.00, CC 132, 277 191 600
223 0.5000, 0.0017 0.4983, 180.00, 1.00, BC300, 1 299 600
224 0.5000, 0.0000 0.5000, 180.00, 1.00 AC 300, 0 300 600
225
226 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
227 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, ZB 0, 600 0 600
228 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, YB 0, 600 0 600
229 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, XB 0, 600 0 600
230 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, WB 0, 600 0 600
231 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, VB 0, 600 0 600
232 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, UB 0, 600 0 600
233 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, TB 0, 600 0 600
234 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, SB 0, 600 0 600
235 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, RB 0, 600 0 600
236 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, QB 0, 600 0 600
237 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, PB 0, 600 0 600
238 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, OB 0, 600 0 600
239 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, NB 0, 600 0 600
240 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, MB 0, 600 0 600
241 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, LB 0, 600 0 600
242 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, KB 0, 600 0 600
243 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, JB 0, 600 0 600
244 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, IB 0, 600 0 600
245 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, HB 0, 600 0 600
246 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, GB 0, 600 0 600
247 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, FB 0, 600 0 600
248 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, EB 0, 600 0 600
249 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, DB 0, 600 0 600
250 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, CB 0, 600 0 600
251 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, BB 0, 600 0 600
252 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, AB 0, 600 0 600
253
254 r_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, c_dumb, c_ok, c_all
255 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, ZA 0, 600 0 600
256 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, YA 0, 600 0 600
257 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, XA 0, 600 0 600
258 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, WA 0, 600 0 600
259 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, VA 0, 600 0 600
260 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, UA 0, 600 0 600
261 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, TA 0, 600 0 600
262 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, SA 0, 600 0 600
192 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
263 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, RA 0, 600 0 600
264 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, QA 0, 600 0 600
265 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, PA 0, 600 0 600
266 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, OA 0, 600 0 600
267 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, NA 0, 600 0 600
268 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, MA 0, 600 0 600
269 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, LA 0, 600 0 600
270 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, KA 0, 600 0 600
271 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, JA 0, 600 0 600
272 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, IA 0, 600 0 600
273 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, HA 0, 600 0 600
274 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, GA 0, 600 0 600
275 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, FA 0, 600 0 600
276 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, EA 0, 600 0 600
277 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, DA 0, 600 0 600
278 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, CA 0, 600 0 600
279 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, BA 0, 600 0 600
280 0.0000, 1.0000 0.0000, -1.00, -1.00, AA 0, 600 0 600
4.0.12 Threshold search program th14.c for 10-minute rotation experiment
The input is the output of ips500. 110 bytes per second. 600 seconds minutes.
1
2 // threshold serach program using human body rotation experiment
3 // 090406 w016com8.c VAIO 10 minute experiment from ips_only.txt log
4 //program thresh.c to find the best threshold pair (intensity threshold, elevation threshold)
5 //The best is the one with the lowest wrong answer rate and non-answer rate in this order. Preferably less than 1%, preferably less than 35%
6 //Don't be pessimistic even if it doesn't happen with this experimental data ips_only.txt
7 //The aluminum wrapping of the IPS5000 was bad, the absorbent was not inserted inside, and the cable
8 was hung down (the part that should be rolled up on the back antenna side is also an antenna.
9), etc., and so on. still need to improve
10 Just be a little pessimistic.
11 //Anyway, an exercise in writing a program whose purpose is to find the optimal set of thresholds.
12 //
13 // from sat[1] to [8] also acq_sat[]
14 // based on comm918.c(09.3.7), walk001.c
15 ru 09.03.18 to compile c:>t walk002.c
16 // http://www.ee.fukui-nct.ac.jp/~yoneda/text/other/C/A_06.htm
17/* ----------------------------------------------- -------
18 serial communication program
19 Data reception by thread processing
20 Receive 2D data (X, Y)
21 Graphing with GrWin
twenty two
23 This program uses GrWin to process received data through (multi?) threading.
24 It is necessary to include "GrWin.lib" when compiling because the graph is displayed.
twenty five
26 C:\home\C>bcc32 -w-8060 -WC -WM GrWin.lib rs232c.cpp
27
You can compile by typing 28 t comm909.
29 C:\borland\bcc55\Bin>cat t.bat
193
30 bcc32 -w-8060 -WC -WM GrWin.lib %1.c
31 C:\borland\bcc55\Bin>
32 ------------------------------------------------- ----- */
33
34 #include <windows.h>
35 #include <process.h>
36 #include <stdio.h>
37 #include <stdlib.h>
38 #include <string.h>
39 #include <math.h> //does not compile without this line even though cos and sin are used
40 is confusing at runtime because of cockerels.
41 #include <GrWin.h>
42
43 #define DATA_MAX 500 //1000 //This is not used. to comment out
44 Beet
45 #define DATA_STRING 400 //108 //100
46 #define BAUDRATE 9600 //2400
47 #define PI 3.1415926535898 /* pi (IS-GPS-200) * from ///sat24.c
48
49 // declaration of global variables
50 int imax;
51 char string[DATA_STRING];
52 //char str[DATA_MAX][DATA_STRING];//This will be deleted soon
53 HANDLE h;
54
55 //FILE *fp;
56 FILE *fpin;
57 FILE *fpout;
58
59 /* 10 or so lines copied from IPS5000program GPSLIB.c ORBIT.c */
60 char rec_data[200];
61 static char rec_buf[200];
62
63 static unsigned int c_ng =0 ;
64 static unsigned int c_ok =0 ;
65 static unsigned int c_dumb=0;
66 static unsigned int c_ok_acq=0 ;// accm No. of acq on OK
67 static double c_ok_w=0; // accm width on OK
68
69 static double r_ng ;
70 static double r_ok ;
71 static double r_dumb;
72
73 static double true_brg ; /*true bearing True bearing value at that time*/
74 static double offset= +90.0;//Because it is a waist belt this time, add -90 degrees //I made it a global variable 75
76
77
78 /* struct definition */
79 /* channel data */
80 struct gps_channel {
194 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
81 int prn[8]; /* satellite number range (1 - 32) */
82 int sync[8]; /* sync */
83 int level[8];/* Received strength range (1 - 26) */
84 int use[8]; /* used in calculation used = 0 not used = -1 */
85 int az[8]; /* azimuth */
86 int elv[8]; /* elevation */
87 char state[8];/* reception state */
88 };
89
90 /* a few lines here copied from GPS.H */
91 /* satellite data */
92 struct gps_satellite{
93 int elv; /* elevation */
94 int az; /* Orientation */
95 int level; // strength (added by masato)
96 int doop;
97 };
98
99 /* time data */
100 typedef struct {
101 int mode; /* mode 0:UTC 1:GPS or manual */
102 int year; /* Time year (00 - 99) */
103 int month; /* month (01 - 12) */
104 int day; /* day (01 - 31) */
105 int dweek; /* day of the week (0 - 6) */
106 int hour; /* hour (00 - 23) */
107 int minute; /* minutes (00 - 59) */
108 int second; /* seconds (00 - 59) */
109 } gps_datetime;
110
111
112 /* position data */
113 typedef struct {
114 int chk;
115 int lat; /* Latitude North = 1 South = -1 */
116 int lat_d; /* degrees */
117 int lat_m; /* minutes */
118 int lat_s; /* seconds */
119 int lng; /* longitude east longitude = 1 west longitude = -1 */
120 int lng_d; /* degrees */
121 int lng_m; /* minutes */
122 int lng_s; /* seconds (value multiplied by 10) */
123 int alt; /* altitude m */
124 int vel; /* speed km/h */
125 int head; /* Direction 360 degrees */
126 int gdop;
127 } gps_position;
128
129
130
131 /* angle conversion * from ///sat24.c
195
132 #define rad_to_deg(rad) ((rad)/PI*180.0)
133 #define deg_to_rad(deg) ((deg)/180.0*PI)
134 #define rad_to_sc(rad) ((rad)/PI)
135 #define sc_to_rad(sc) ((sc)*PI)
136
137
138 // prototype declaration
139 void initComm( void );
140 void sub ( void * );
141 //void getString ( char string[DATA_STRING] ); //fr_port//void getString ( char str[DATA_STRING] 142 void getString_fr_file ( char string[DATA_STRING] );
143 double normal_deg(double ang );
Convert to 144 degrees
145 void draw_skyplot( void *dummy );//masato
146 void extract_sdatetime();//struct gps_datetime *datetime);
147 void extract_cdatetime();//struct gps_datetime *datetime);
148 void extract_position();//struct gps_position *position);
149 double round( double value, int figure );
150
151
152 /* define parameter number */
153 enum col {
154 COL_black, COL_brown, COL_darkgreen, COL_olive, COL_darkblue, COL_purple,
155 COL_greenblue, COL_gray, COL_lightgreen, COL_palecyan, COL_palegray,
156 COL_bluegray, COL_darkgray, COL_red, COL_green, COL_yellow, COL_blue,
157 COL_red purple, COL_cyan, COL_white
158 };
159
160
161 // 10 or so lines from here sat24.c
162 (created around February 23, 2009).
163 typedef struct {
164 int prn;
165 double az; /* deg*/
166 double el; /* deg*/
167 int level; /* 1 to 17*/
168 int ex;
169 above (e.g. 85 degrees) (-4) feature shielding (-5) signal strength*/
170 } sat_info;
171
172 typedef struct {
173 double a; /* deg*/
174 double z; /* deg*/
175 double w;
176 int state;
177 } az_limit_info;
178
179 typedef struct {
180 double before; /* az deg */
181 double after; /* az deg */
182 } pi_jmp_info;
196 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
183
184 static int acq;//Number of satellites determined to be received and available for azimuth calculation. (Also referred to as Intensity Threshold)
185 angle threshold is also cleared)
186 static int num_pi_jmp;
187 static pi_jmp_info pi_jmp;
188 static az_limit_info az_limit;
189 static sat_info sat[35], acq_sat[35];
190 static azl;
191 static sat_info sat_circle[10]; // IPS5000's 8 sat
192
193 //#define thrd_level ((int)('L'))
194 //#define thrd_el ((int)('H'))
195 char thrd_level='R';//Rewrite after initial setting with typical value
196 char thrd_el ='H';//Rewrite after initial setting with typical value
197
198 static int threshold_level=('R'-'A'+1);//'I';//Receiving judgment only above this value (including)
199 ■ IPS5000's 8sat
200 static double threshold_el=(10.0*('J'-'A'));//(10.0*('H'-'A'));//This
201 value (included) or less is judged to be received. 202 IPS5000's 8 sat //Elevation angle: From capital letters to numbers Elevation angle A is 0 to 5 with an average of 2.5 degrees Elevation angle B is 6203 to 15 with an average of 10 degrees Elevation angle C is an average of 20 degrees Elevation angle D is an average 30 degrees, Elevation angle E average 40 degrees, Elevation angle
204 F averages 50 degrees, elevation angle G averages 60 degrees, elevation angle H ranges from 66 degrees to 75 degrees with an average elevation angle of 70 degrees, elevation angle I averages the same
205 80 degrees, elevation angle J is 86 to 90 with an average of 87.5 degrees,
206
207
208 static gps_datetime cdatetime; /* Current date and time*/
209 static gps_datetime sdatetime;
210 static gps_position position;
211 static char str_cdatetime[50];
212 static char str_sdatetime[50];
213 static char str_lat[50];
214 static char str_lng[50];
215
216
217 double a_z_width(double a, double z){ /* Returns the width of the clockwise sector of the arguments a,z.
218 */
219 double tmp;
220
221 if((za)>=0.0){ //does inserting = here contribute to bug removal?
If this function returns 360 degrees even though the azimuth angle width is 0 degrees, there should be no 180 degree sectors.
A bug that 223 answers that there are several, and shows a mysterious answer even though there should be no answer. get
224. . 090319/* If a,z does not have a carry point = 0 degrees (360 degrees), the story is relatively easy */
225 return( normal_deg (za));
226 }
227 else{ /*Think special if a,z have a carry point = 0 degrees (360 degrees)*/
228 tmp= (z + 360.0) -a ;
229 return(normal_deg(tmp));
230}
231 }
232
233 int bublesort() //bublesort(sat_info x[ ]) /* bubble sort */ sat24.c
197
234 {
235 int i, j, n;
236 sat_info temp;
237
238 for (i=1; (i <=8) && (sat[i].prn >0); i++){ /*Computable satellite list
239 prn, az, el, ex (in order of prn) (later converted to toric sequence)*/
240;
241}
242 n=i;
243 /* printf("%d",n);*/
244 for (i = 0; i < n - 1; i++) {
245 for (j = n - 1; j >i; j--) {
246 if (sat[j - 1].az > sat[j].az) { /* previous element was greater
247 et al.
248 temp = sat[j]; /* swap */
249 sat[j] = sat[j - 1];
250 sat[j - 1] = temp;
251}
252}
253}
254 return(1);
255}
256
257 int only1_pi_jmp( )//This only comes here when the number of satellites used for azimuth calculation acq is 2 or more.
258 premise
259 {
260 int i;
261 num_pi_jmp=0;
262
263 for(i=1; (i+1) <= acq ;i++){//IPS5000 8 satellites azimuth ascending sorted premise 2nd term
264 Because the condition is that the latter of the indices i and i+1 in the next line must not exceed acq (e.g., if i==1,
265 Investigate the angles of sat[1].az and sat[2].az.
266) First, because this “loop” is over. After the loop, another final term [acq] and the first term
267 In the order of [1], but to find out.
268 if ( a_z_width(acq_sat[i].az, acq_sat[i+1].az ) >= 180.0 ){
269 num_pi_jmp++;
270 pi_jmp.before=acq_sat[i].az;
271 pi_jmp.after =acq_sat[i+1].az;
272 }
273 }
274 if ( a_z_width( acq_sat[ acq ].az, acq_sat[1].az ) >= 180.0 ){//
After the 275 loop, again in the order of the last term [acq-1] and the first term [0], to check.
276 num_pi_jmp++;
277 pi_jmp.before=acq_sat[acq].az;
278 pi_jmp.after =acq_sat[1].az;
279 }
280
281 return num_pi_jmp;
282}
283
284
198 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
285 void cal_az_limit()
286 {
287 int i;
288 double frsttrm, lasttrm;//
289 //static double offset= -90.0;//This time it is a waist belt, so add -90 degrees //Global variable
moved to 290
291
292 bublesort();//Sort sat[] itself (do not put buffer boldly)
293
294
295 /*acq=0;*/
296 acq_test();
297 //In this and after, acq_sat[] (determined satellite) is the main player. Until then, sat[]
298 sex)
299
300 if( acq ==0 ){
301 az_limit.state=0;//0 No response if satellite Y
302 }
303 else if(acq==1) {//1 If satellite Y, yes
304 az_limit.state=1;
305 frsttrm=acq_sat[1].az;
306 lasttrm =acq_sat[1].az;
307 }
308 else{ // more than 2 satellites
309 //if 180 Sector uniqueness check OK, then final term = one previous term of 180 degree sector, . first term = 180
1 immediate term of 310 degree sector
311 if( only1_pi_jmp( ) ==1 ){
312 az_limit.state=1;
313 frsttrm = pi_jmp.after ;
314 lasttrm = pi_jmp.before;
315}
316 else{
317 //if 180sector1 If the personality test is NG, no answer
318 az_limit.state=0;
319 }
320 }
321 //printf("firsttrm %.3f, lasttrm %.3f\n", frsttrm, lasttrm);
322
323 //■Assuming that the antenna beam is on the right hand side when viewed from above, the antenna helicopter in front of the body is
324 measurement direction
325 if(az_limit.state){//If there is an answer
326 az_limit.a = normal_deg( (lasttrm + 180.0) +offset ); // offset is
327 global variables
328 az_limit.z = normal_deg( (frsttrm + 0.0) +offset ); // offset is
329 global variables
330 az_limit.w = az_width(az_limit.a, az_limit.z);
331 }
332 else{//no answer
333 az_limit.a = -1.0;//No answer mark
334 az_limit.z = -1.0;//no answer mark
335 az_limit.w = -1.0;//No answer mark
199
336 }
337 //printf("az_limit.a %.2f, az_limit.z %.2f true_brg %.2f\n", az_limit.a, az_limit.z, true_brg);
338
339 }
340
341
342 //static sat_info sat_circle[35]; /*MAX_PRN*/
343 //static sat_info sat_circle_tmp[35]; /*MAX_PRN*/
344
345 int acq_test()
346 {
347 int i /*, acq_tmp =0*/;
348 int acq_i=1;
349 acq=0;
350 for (i=1; (i <=8) /*&& (sat[i].prn >0)*/; i++){ /*Computable satellite list
351 prn, az, el, ex (in order of prn) (later converted to toric sequence)*/
352 if( (sat[i].level >= threshold_level) && (sat[i].el <= threshold_el) ){
353 acq++;
354 sat[i].ex=1;
355
356 acq_sat[acq_i].az=sat[i].az;
357 acq_sat[acq_i].el=sat[i].el;
358 acq_sat[acq_i].level=sat[i].level;
359 acq_sat[acq_i].prn=sat[i].prn;
360 acq_sat[acq_i].ex=sat[i].ex;
361
362 acq_i++;
363 }
364
365 }
366 //printf("\n acq %d\n",acq);
367
368
369
370 return 1 /*acq_tmp*/;
371 }
372
373
374
375 // From here to main, copied from IPS5000 program ORBIT.c
376 void IPS5000( void *dummy ) //from ORBIT.c
377 {
378 int ch,prn;
379 struct gps_satellite data;
380
381 // if(open_gps()){ /* host & receiver initial
382 */
383 // printf("GPS receiver not available.\n");
384 // }else{
385 // get_gps_data(); /* get data */
386
200 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
387 // clrscr();//Clear screen at BCC55
388
389 for(ch = 1;ch <= 8;ch++){
390 prn=extract_use_sat(ch);//
391 //printf("Channel %d",ch);
392 if(prn == -1){
393 printf("is not used.\n");
394 } else {
395 // printf(" satellite number is %2d ",prn);
396 get_sat_data(ch,&data);//I decided to get not only elv, az but also level with this function 397 // printf("Elevation angle is %3d",data.elv);
398 // printf("Azimuth is %4d",data.az);
399 // printf("Intensity is %3d\n",data.level);
400
401 /* Each satellite azimuth (deg), elevation angle (deg), number storage ch=1to8*/
402 sat[ch].prn=prn;
403 sat[ch].az =normal_deg( (double) 1.0*data.az );
404 sat[ch].el = (double) 1.0*data.elv ;
405 sat[ch].level = data.level;
406
407 }
408 }
409 //printf("\n");
410 //show_sats();
411 // }
412 // close_gps(); /* end */
413 }
414
415 //copy and paste from sat24.c
416 double normal_deg(double ang )//Converts negative numbers and over 360 degrees to normal 417 degrees from 0 to 359.999 degrees
418 {
419 if (ang < 0.0) {
420 ang = ang + 360.0;
421 }
422 if( 360.0 <= ang ){
423 ang = ang - 360.0;
424 }
425
426 // error confirmation
427 if ( (ang < 0.0) && (ang >= 360.0)) {
428 printf("OKASHII ZO debug shitekudadai ne\n");
429 exit(1);
430}
431 //Since there was no problem... If the double is not rounded, it will be a problem.
432 0.00000001 or 0.00000099
433 return( round( ang, 3));
434 }
435
436
437 /*------------------- ------------------- --------- --------------------*/
201
438 int extract_use_sat(int ch_num)//Lower case processing here was also a mistake at the time of shipment
439 {
440 int satellite;
441 // first for lower case
442 if(rec_data[63+(ch_num-1)*5] >('a'-1) /*96*/) satellite = rec_data[63+(ch_num-1)*5]- ('a'-1 ) 443 because X is SV24 and a is SV25 //default 72;
444 else satellite = rec_data[63+(ch_num-1)*5]-('A'-1);//if this line is upper case
445 /*64;*/
446
447
448 return (satelite);
449 }
450 /*------------------- ------------------- --------- --------------------*/
451 int get_sat_data(int ch_num,struct gps_satellite *data)//There are quite a few mistakes
It was an attached product of 452. Modified to ch-1 by masato
453 {
454 int ch;
455 ch=ch_num-1;//fixed by masato
456
457 //Elevation angle: Uppercase letters are displayed as positive numbers from A, lowercase letters are displayed as negative numbers from a
458 if(rec_data[64+ch*5] >('a'-1)){ // 96){// a==97 z==121
459 //data->elv = (rec_data[64+ch*5]-96)*(-1);//- means lower case
460 data->elv = (rec_data[64+ch*5]-('a'-1))*(-1);//- is meant to indicate lowercase
461 and
462 data->elv = 10 * (data->elv + 1);//elevation angle: lowercase to number elevation a is 0 degrees
463 Note that the elevation angle b is (data->elv+1), not -10 degrees (data->elv -1). source
464 is a negative number
465 //By the way, even when the IPS5000 comes out with e, that is, an elevation angle of -40 degrees, the GPS player
466 seems to display as +40 degrees elevation
467 }
468 else{//if capitalized
469 data->elv = rec_data[64+ch*5]-('A'-1);//64;//A==65 Z==90
470 data->elv = 10 * (data->elv -1); //elevation: upper case to numeric elevation A is 0-5
2.5 degrees on average at 471 Elevation angle B is 6 to 15, 10 degrees on average Elevation angle C is 20 degrees on average Elevation angle D is 30 degrees on average
472 Elevation angle E averages 40 degrees, elevation angle F averages 50 degrees, elevation angle G averages 60 degrees, elevation angle H averages 70 degrees, elevation angle I
473 has an average of 80 degrees, elevation angle J is 86 to 90 with an average of 87.5 degrees,
474 }
475
476 //Azimuth: Uppercase letters are displayed as positive numbers from A, lowercase letters are displayed as negative numbers from a
477 if(rec_data[65+ch*5] >('a'-1)) { // 96){
478 // data->az = (rec_data[65+ch*5]-96)*(-1);//- means lower case
479 data->az = (rec_data[65+ch*5]-('a'-1))*(-1);//- means lower case
480 data->az = 10 * data->az; // azimuth: convert from lower case to numeric azimuth a is -10 degrees
481 Azimuth b is -20 degrees Not only here (data->az-1) but also (data->az) itself
Note that it is 482. This is not the case for the elevation angle as well.
483 }
484 else{//if capitalized
485 data->az = rec_data[65+ch*5]-('A'-1);//65;
486 data->az = 10 * (data->az -1);//Azimuth: converted from uppercase to numeric Azimuth A is 0
487 degrees Azimuth B is 10 degrees
488 }
202 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
489
490 // Intensity: Only capital letters are displayed in positive numbers from A-Z
491 data->level = rec_data[67+ch*5]- ('A'-1); // intensity AZ
492
493 return(0);
494 }
495 /*------------------- ------------------- --------- --------------------*/
496 /*
497 void extract_channel(struct gps_channel *channel)//Copied from GPSLIB.C
498 ended up gathering only for get_sat_data
499 /*{
500 inch ch;
501 for(ch = 0;ch <= 7;ch++){
502 if(rec_data[63+ch*5] > 96) channel->prn[ch] = rec_data[63+ch*5]-72;
503 else channel->prn[ch] = rec_data[63+ch*5]-64;
504 if (rec_data[66+ch*5] == 'F') channel->use[ch] = 0;
505 else channel->use[ch] = -1;
506 if (rec_data[66+ch*5] == 'B') channel->sync[ch] = 0;
507 else if (rec_data[66+ch*5] == 'C') channel->sync[ch] = 0;
508 else if (rec_data[66+ch*5] == 'F') channel->sync[ch] = 0;
509 else channel->sync[ch] = -1;
510 channel->state[ch] = rec_data[66+ch*5];
511 channel->level[ch] = rec_data[67+ch*5]-64;
512 if(rec_data[65+ch*5] > 96) channel->az[ch] = -1*(rec_data[65+ch*5]-96);
513 else channel->az[ch] = rec_data[65+ch*5]-65;
514 if(rec_data[64+ch*5] > 96) channel->elv[ch] = -1*(rec_data[64+ch*5]-96);
515 else channel->elv[ch] = rec_data[64+ch*5]-65;
516 }
517 }
518 */
519
520
521 int show_acq_sats()
522 {
523 int i;
524
525 for(i = 1 ;i <= acq; i++){
526 printf("\n satellite number is %2d",acq_sat[i].prn);
527 printf("Elevation is % 5.1f ",acq_sat[i].el);
528 printf("Azimuth is % 5.1f",acq_sat[i].az);
529 printf("Intensity is %3d",acq_sat[i].level);
530}
531 return 1;
532 }
533
534
535
536 int show_sats()
537 {
538 int ch;
539
203
540 for(ch = 1 ;ch <= 8; ch++){
541 printf("Channel %d", ch);
542 if(sat[ch].prn == -1){
543 printf("not used.\n");
544 } else {
545 printf("satellite number is %2d ",sat[ch].prn);
546 printf("Elevation is % 5.1f ",sat[ch].el);
547 printf("Azimuth is % 5.1f",sat[ch].az);
548 printf("Intensity is %3d \n",sat[ch].level);
549 }
550}
551 return 1;
552}
553
554 //#include <stdio.h>
555
556 int initRFile()
557 {
558
559 //fpin = fopen( "ips_only.mul", "r"); //090407ips_only10min.mul //090406ips_only10min.mul 560 fpin = fopen( "090407ips_only10min.mul", "r");
561 if( fpin == NULL )
562 {
563 puts( "Unable to open ips_only.mul");
564 return 1;
565 }
566 }
567
568 int initWFile()
569 {
570 fpout = fopen( "th_srch.mul", "a");
571 fprintf(fpout, "tttttttttttttttttttttttttttttttttttt");// new analysis in the long (and 572
573 if( fpout == NULL )
574 {
575 puts( "Unable to open th_srch.mul");
576 return 1;
577 }
578 }
579
580
581 /* ----------------------------------------------- -------
582 main function
583 -------------------------------------------------- ----- */
584 void main() {
585
586 //int x[DATA_MAX], y[DATA_MAX];
587 unsigned long dummy;
588 int i=0;
589
590 initWFile();//Open file for output
204 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
591 initRFile();//Open ips log file for input
592
593 // serial port initialization
594 //initComm();
595 //Initial settings for drawing (sky map)
596 //init_draw();
597
598 // start/end receive thread
599 //printf("Press Enter to start receive thread\n");
600 //getchar();
601 //printf("Start reception!\n\n\n");
602 //_beginthread( sub, 0, &dummy );
603 // sub(&dummy);
604 //printf("Press Enter to finish receiving and display result\n");
605 //getchar();
606
607 for( thrd_el='J';thrd_el>='A'; thrd_el=thrd_el-1){//replaced
608 th13.c
609
610 fprintf(fpout, "\nr_ng, r_dumb, r_ok, m_ok_w, m_ok_acq, thrd_level, thrd_el, c_ng, 611 Output file legend
612
613 for(thrd_level='Z';thrd_level>='A'; thrd_level=thrd_level-1){
614
615 c_ng =0 ;
616 c_ok =0 ;
617 c_dumb=0;
618 c_ok_acq=0 ;// accm No. of acq on OK
619 c_ok_w=0; // accm width on OK
620 i=0;//line no. of ips file for input
621
622 threshold_level=(thrd_level-'A'+1);//' Reception judgment only above this value (including)
623 threshold_el=(10.0*(thrd_el-'A'));//(10.0*('H'-'A'));//Because only 624 below this value (including) is judged to be received, it is one step sweeter than 080522 . I have a tall back ■ IPS5000's 8 sat // supine
625 angles: From capital letters to numbers Elevation angle A is 0 to 5 with an average of 2.5 degrees Elevation angle B is 6 to 15 with an average of 10 degrees Elevation angle C
626 has an average elevation angle of 20 degrees, an average elevation angle of D of 30 degrees, an average elevation angle of E of 40 degrees, an average elevation angle of F of 50 degrees, and an elevation angle of flat G.
627 Elevation angle H is 66 to 75 degrees with an average of 70 degrees Elevation angle I is 80 degrees on average Elevation angle J is 86 to 90 degrees
628 average 87.5 degrees,
629
630 while(1 ){// If the file ends, the line reading loop is terminated once, the variable is set and the
631 if (! fgets ( string , 500, fpin) ){ break;}
632 strcpy(rec_data, string);
633 IPS5000(&dummy);
634 /*
635 extract_cdatetime();
636 extract_sdatetime();
637
638 extract_position();
639 */
640 true_brg = normal_deg( (double) 6.0* (int)((i+1)/10) ); //offset here
641 No (Unlike az_limit. This difference is complicated!)
205
642 cal_az_limit();
643 //show_sats();
644 //show_acq_sats();
645
646 cnt_ok_ng_dumb();
647 i++;
648
649 //printf("Press Enter to start next line\n");
650 //getchar();
651 }
652 cal_ok_ng_dumb();
653
654 //rewind(fpin);
655
656 fseek( fpin, 0, SEEK_SET );
657 //fclose(fpin);
658 }
659 }
660 //GWclear(-1);//Clear screen (GrWin)
661 //draw_axes();
662 //draw_skyplot(&dummy); //_beginthread(_draw_skyplot, 0, &dummy);
663 }
664
665
666 double round( double value, int figure ) /*Round off*/
667 {
668 int tmp;
669 double rate;
670 int /*bool*/ isNagative = ( value < 0 );
671 if( isNagative ) value = -value;
672
673 /*double*/ rate = pow( 10, figure );
674 /*int*/ tmp = (int)(value * rate + 0.5);
675 value = tmp/rate;
676
677 if( isNagative ) value = -value;
678
679 return value;
680 }
681
682
683 int exist(double a, double z, double x)
684 {
685 double tmp_ax, tmp_az;
686 if(round(z,3) == round(x,3) ) return 1;
687 I want to
688 if(round(a,3) == round(x,3) ) return 1;//double does not round and does not match
like 689
690
691 tmp_ax=round(a_z_width(a,x),2);
692 tmp_az=round(a_z_width(a,z),2);
206 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
693 //printf("a:%.5f z:%.5f x:%.5f tmp_ax:%.5f, tmp_az:%.5f\n",a,z,x,tmp_ax, tmp_az);
694 if ( round(a_z_width(a,x),2) <= round(a_z_width(a,z),2) ) return 1;//double695 doesn't round and doesn't seem to match
696 else return 0;
697 }
698
699
700
701 int cnt_ok_ng_dumb( )
702 {
703 unsigned int c_all;
704
705 if( az_limit.state != 1 ){ c_dumb++;
706 else{
707 if( exist( az_limit.a, az_limit.z, true_brg) ){
708 c_ok++;
709 c_ok_w=c_ok_w+ az_limit.w;
710 c_ok_acq=c_ok_acq+acq;
711 }
712 else { c_ng++;
713 }
714 c_all=c_ng+c_ok+c_dumb;
715 //printf("ng=%d, dumb=%d ok=%d all=%d\n", c_ng, c_dumb, c_ok, c_all );
716 return 1;
717 }
718
719 int cal_ok_ng_dumb( )
720 {
721 unsigned int c_all;
722 double m_ok_w;
723 double m_ok_acq;
724
725 c_all=c_ng+c_ok+c_dumb;
726
727 r_ng =1.0* c_ng /c_all;
728 r_ok =1.0* c_ok /c_all;
729 r_dumb=1.0* c_dumb /c_all;
730
731 if(c_ok != 0){
732 m_ok_w=1.0* c_ok_w / c_ok;
733 m_ok_acq=1.0*c_ok_acq/c_ok;
734 }
735 else{
736 m_ok_w= -1.0;//NA denominator 0
737 m_ok_acq=-1.0;//NA denominator 0
738 }
739
740 //Important output, output to both stdout and fpout
741 printf("\nng=%.4f, dmb=%.4f ok=%.4f, m_ok_w=%6.2f, m_ok_aq=%4.2f, th-lvl:%c th-el:%c ng=%3d , 742 //The following is quite good, but in order to improve the visibility of the long lines of 26 x 10, the legend
I decided to collect 743 at the beginning.
207
744 // fprintf(fpout, "ng=%.4f, dmb=%.4f ok=%.4f, m_ok_w=%6.2f, m_ok_aq=%4.2f, th-lvl:%c th-el:%c 745 fprintf(fpout, "%.4f, %.4f %.4f, %6.2f, %5.2f, %c %c %3d, %3d %3d %3d\n", r_ng, r_dumb, 746
747
748
749 }
750
751
752
753
754
755 // Convert received data and output graph
756 //split( imax, str, x, y ); // character data → numeric data
757 //graph( imax, x, y );
758 //}
759
760 /* ftoa -- Put the value of d into the character array s with w decimal places */
761 //http://f1.aaa.livedoor.jp/~pointc/log184.html
762 void ftoa(double d, char *s, int w )
763 {
764 sprintf(s+1, "%.*e", w, d*10);
765 if (s[1] == '-')
766 s[3] = s[2], s[2] = '.', s[1] = '0', s[0] = '-';
767 else
768 s[2] = s[1], s[1] = '.', s[0] = '0';
769 }
770
771
772 float az2gr( double a ) // normal az (degrees) Angle display of GWarc of GrWin (counterclockwise horizontal
773 to units (degrees/360)
774 {
775 return( (float) 1.0* normal_deg (360.0+90.0 - a) /360.0 );
776
777 //th= PI/2.0 -1.0* deg_to_rad(sat[i].az);
778
779 /*
780 a return
781 0 -> 90
782 30->60
783 90->0
784 180->-90=270
785 270->180
786 */
787 }
788
789
790
791 //draw Relation 2 function is copied from sat24.c
792 void draw_skyplot( void *dummy )
793 {
794 int color=COL_red;
208 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
795 int i;
796 double r, th, x, y;
797 char str1[25];//string
798 char str2[25];//string
799 char str_az1[25];
800 char str_az2[25];
801 char str_az3[25];
802 char str_az4[25];
803 char str_az5[25];
804 char str_az6[25];
805
806 for(i=1; (i <=8) && (sat[i].prn >0); i++){
807 // printf("PRN %2d, az=% 9.4f, el=% 8.4f, ex=% 2d\n",
808 // sat[i].prn, sat[i].az, sat[i].el, sat[i].ex ) ;
809
810 if(sat[i].level >= threshold_level /*5*/){ color=COL_blue;}
811 else { color=COL_red;}
812
813 GWsetmrk( 6 /*Shape: Circle*/, 0.075 /*0.025 + 1.0*sat[i].level/100.0*/ /*
814 size*/, color , -1, -1 );
815
816 r= 1.0 * cos(deg_to_rad(sat[i].el));
817 displayable//r=1.0*(90.0-1.0*sat[i].el)/90.0;
818 th= PI/2.0 -1.0* deg_to_rad(sat[i].az);
819
820 x= r * cos(th); // Polar coordinates: (r, θ) representation is common. x = rsin θ, y = rsin θ
821 y = r * sin(th);
822
823 GWputmrk( x, y );
824
825 itoa(sat[i].prn, str1, 10);// String the integer of the satellite ID (in base 10)
826 GWputtxt(x, y, str1);
827
828 itoa(sat[i].level, str2, 10);// Convert strength to string (delete first) (in base 10)
829 GWsettxt(0, 0.0, 1, COL_white, -1, "");
830 GWputtxt( x+10, y, "");
831
832 GWsettxt(0, 0.0, 1, COL_black, -1, "");//String strength (in base 10)
833 GWputtxt(x+10, y, str2);
834
835
836 }
837 //Display current date and time, date and time when positioning calculation was completed, latitude, longitude
838 GWsettxt(0, 0.0, 1, COL_black, -1, "");
839 GWputtxt( -1, -0.98, str_cdatetime);
840 GWputtxt( -1, -1.05, str_sdatetime);
841 GWputtxt( 0.1, -1.05, str_lat);
842 GWputtxt( 0.51, -1.05, str_lng);
843
844 // Direction information string conversion
845 // ftoa(az_limit.a, str_az1, 1);
209
846 // ftoa(az_limit.z, str_az2, 1);
847 // ftoa(az_limit.w, str_az3, 1);
848 itoa((int)az_limit.a, str_az1, 10);
849 itoa((int)az_limit.z, str_az2, 10);
850 itoa((int)az_limit.w, str_az3, 10);
851 itoa(az_limit.state, str_az4, 10);
852 itoa(num_pi_jmp, str_az5, 10);
853 itoa(acq, str_az6, 10);
854
855 fprintf(fpout, "%s %s %s %s %s %s\n", str_az1, str_az2, str_az3, str_az4, str_az5, str_az6);//masato 856
857 // Orientation information language display
858 GWputtxt(-1.0, 1.05, str_az1);
859 GWputtxt( -0.8, 1.05, " to ");
860 GWputtxt( -0.6, 1.05, str_az2);
861 GWputtxt( -0.4, 1.05, "(");
862 GWputtxt(-0.30, 1.05, str_az3);
863 GWputtxt( -0.20, 1.05, " ), st:");
864 GWputtxt( 0.1, 1.05, str_az4);
865 GWputtxt( 0.25, 1.05, "leap:");
866 GWputtxt( 0.45, 1.05, str_az5);
867 GWputtxt( 0.63, 1.05, "acq_sat:");
868 GWputtxt( 0.99, 1.05, str_az6);
869
870
871 // Draw direction information
872 //GWarc(float X1, float Y1, float X2, float Y2, float A, float AW);//
873 Addition from measuring horizontally counterclockwise, unit (degree/360)
874 // if( (a_z_width(az_limit.a, 90.0) + a_z_width(90.0, az_limit.z)) == a_z_width(az_limit.a, 875
876 //GWsetpen(COL_red, 2, 2, 1);
877 if(az_limit.state==1){
878 r=1.0;
879 th=PI/2.0 -1.0* deg_to_rad(az_limit.a);
880 x= r * cos(th); // Polar coordinates: (r, θ) representation is common. x = rsin θ, y = rsin θ
881 y = r * sin(th);
882 GWsetpen(13, 1, 1, -1); /* Pen setting (red, solid line) */
883 GWline(0.0, 0.0, x, y);
884
885 r=1.0;
886 th=PI/2.0 -1.0* deg_to_rad(az_limit.z);
887 x= r * cos(th); //Polar coordinates: (r, θ) representation is common. x = rsin θ, y = rsin θ
888 y = r * sin(th);
889 //GWsetpen(16, 3, 1, -1); /* Pen settings (blue, dotted line) */
890 // GWsetpen(2, 3, 1, -1); /* setpen (darkgreen, dotted line)
891 */
892 GWsetpen(16, 1, 1, -1); /* Penben setting (blue, solid line) */
893 GWline(0.0, 0.0, x, y);
894
895 GWsetpen(2, 3, 1, -1); /* set pen (darkgreen, dotted line) */
896 }
210 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
897 return(1);
898 }
899
900
901
902
903 int init_draw(void)
904 {
905 // Initialize display window
906 // GWinit();
907 //GWinitx(int IRB, int IX, int IY, int IW, int IH, int MA, int MM, int MZ, int ND);
908 // GWinitx(-1, -1, -1, 860, 900, /*(200*5), (200*5.2),*/ -1, -1, -1, -1);
909 GWinitx(-1, -1, -1, 860/2, 900/2, /*(200*5), (200*5.2),*/ -1, -1, -1, -1);
910 GWopen(0);
911 GWvport( 0, 0, 1, 1 ); // set viewport
912 GWindow(-1.2,-1.2,1.2,1.2);
913 return(1);
914 }
915
916
917
918 int draw_axes(void)
919 {
920 // draw chart border and axes
921 GWsetpen(2, 3, 1, -1); /* set pen (darkgreen, dotted line) */
922
923 GWline( 0, -1, 0, 1 );
924 GWline( -1, 0, 1, 0 );
925 GWrect( -1, -1, 1, 1); // draw a rectangle
926 // Draw Y=X^3 curve
927 GWsetmrk( 6, 0.05, 13, -1, -1 ); // mark specification
928 //GWsetpen( 16, 1, 5, -1 ); // Pen specification (blue , solid line) */
929 GWsetpen(2, 3, 1, -1); /* Set pen (darkgreen, dotted) */
930 srand((unsigned)time(NULL)); /* Initialize random number */
931
932 //skyplot frame circle
933 GWellipse(-1, -1, +1, +1);
934 GWellipse(-1.0*cos(1.0*PI/6.0), -1.0*cos(1.0*PI/6.0), +1.0*cos(1.0*PI/6.0), +1.0*cos(1.0*PI/6.0) ); 935 Diagonal elevation angle 30 degree circle
936 GWellipse(-1.0*cos(1.0*PI/3.0), -1.0*cos(1.0*PI/3.0), +1.0*cos(1.0*PI/3.0), +1.0*cos(1.0*PI/3.0) ); 937 diagonal 60 degree circle
938 //skyplot frame circle: text: north, south, east, west, elevation angle 30 degrees, elevation angle 60 degrees, etc.
939 //GWputtxt( -.025, 1, "N 0 deg");
for 940
941 GWputtxt(1, -.03, "E");
942 GWputtxt(-.025, -1.05, "S");
943 GWputtxt(-1.05, -.03, "W");
944 //GWputtxt( 0, 1, "0deg");
945 GWputtxt(0, cos(1.0*PI/6.0), "30deg");
946 GWputtxt(0, cos(1.0*PI/3.0), "60deg");
947 return(1);
211
948 }
949
950
951
952 /* ----------------------------------------------- -------
953 Serial Port Initialization
954 -------------------------------------------------- ----- */
955 void initComm( void ) {
956
957 DCB dcb;
958 COMMTIMEOUTS cto;
959
960 // create file handler
961 h = CreateFile( //"COM1",
962 "COM8",
963 GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,
964 0,
965 0,
966 OPEN_EXISTING,
967 0,
968 0 ); // returns the file handler
969 if ( h == INVALID_HANDLE_VALUE ) {
970 printf("Open Error!\n");
971 exit(1);
972 }
973
974 // Serial port state manipulation
975 GetCommState( h, &dcb ); // get serial port state
976 dcb. BaudRate = BAUDRATE;
977 SetCommState( h, &dcb ); // set serial port state
978
979 // serial port timeout state manipulation
980 GetCommTimeouts( h, &cto ); // get timeout settings
981 cto. ReadIntervalTimeout = 1000;
982 cto. ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;
983 cto.ReadTotalTimeoutConstant = 1000;
984 cto. WriteTotalTimeoutMultiplier = 0;
985 cto. WriteTotalTimeoutConstant = 0;
986 SetCommTimeouts( h, &cto ); // set timeout state
987 }
988
989 /* ----------------------------------------------- -------
Reading incoming data with 990 threads
991 -------------------------------------------------- ----- */
992 void sub( void *dummy ) {
993 //FILE *fp;
994 int i;
995
996 fpout=fopen("ips.txt", "a");//masato
997
998 // printf("in sub\n");
212 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
999 for (i=1; /*i <DATA_MAX*/ ; i++ ) {
1000 //printf("in for loop\n");
1001 getString_fr_file( string ); //getString( str[i] );
1002 // printf("in for loop2\n");
1003
1004 strcpy(rec_data, string);//strcpy(rec_data, str[i]);//strcpy(char *s1, ← char *s2) \0
Up to 1005 incl. Masato
1006
1007 fprintf(fpout, "%s\n", string);//masato//fprintf(fp, "%s\n", str[i]);//masato
1008
1009 printf("\n%s\n",string);//printf("%s\n",str[i]);
1010
1011 imax=i;
1012 }
1013
1014 }
1015
1016 /* ----------------------------------------------- -------
1017 Read function for received data (character string for one line)
1018 -------------------------------------------------- ----- */
1019 void getString_fr_file( /*char str[]*/ ) {
1020
1021 int i, j=0;
1022 unsigned long nn;
1023 char sBuf[1];
1024
1025 fgets(string, 500, fpin);
1026 // for ( i=1; i <DATA_STRING; i++ ) {
1027 // ReadFile( h, sBuf, 1, &nn, 0 );
1028 included
1029 // if ( nn==1 ) {
1030 // // close string when '\r' or '\n' is received
1031 // if ( sBuf[0]=='\r' || sBuf[0]=='\n' ) {
1032 // str[j] = '\0';
1033 // if (j!=0) break;
1034 // } else {
1035 // str[j] = sBuf[0];
1036 //j++;
1037 // }
1038 // }
1039 // }
1040 }
1041
1042
1043
1044
1045
1046 void extract_cdatetime() //struct gps_datetime *datetime)
1047 {
1048 if((rec_data[12] >= 'A') && (rec_data[12] <= 'G')) cdatetime.mode = 1;
1049 else cdatetime.mode = 0;
213
1050 cdatetime.year = (rec_data[6]-48)*10+(rec_data[7]-48);
1051 cdatetime.month = (rec_data[8]-48)*10+(rec_data[9]-48);
1052 cdatetime. day = (rec_data[10]-48)*10+(rec_data[11]-48);
1053 cdatetime.hour = (rec_data[13]-48)*10+(rec_data[14]-48);
1054 cdatetime.minute = (rec_data[15]-48)*10+(rec_data[16]-48);
1055 cdatetime. second = (rec_data[17]-48)*10+(rec_data[18]-48);
1056 if((rec_data[12] >= 'A') && (rec_data[12] <= 'G')) cdatetime.dweek = rec_data[12]-65;
1057 else if((rec_data[12] >= 'a') && (rec_data[12] <= 'g')) cdatetime.dweek = rec_data[12]-97;
1058 else cdatetime.dweek = rec_data[12]-48;
1059
1060 printf("\n");
1061 printf("%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC\n",cdatetime.year,cdatetime.month,cdatetime.day, 1062 printf("\n");
1063
1064 sprintf(str_cdatetime, "%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC", cdatetime.year,cdatetime.month,cdatetime.day, 1065
1066 }
1067
1068 /*------------------- ------------------- --------- --------------------*/
1069 void extract_sdatetime() //struct gps_datetime *datetime)
1070 {
1071
1072 sdatetime.year = (rec_data[47]-48)*10+(rec_data[48]-48);
1073 sdatetime. month = (rec_data[49]-48)*10+(rec_data[50]-48);
1074 sdatetime. day = (rec_data[51]-48)*10+(rec_data[52]-48);
1075 sdatetime.dweek = rec_data[53]-48;
1076 sdatetime.hour = (rec_data[54]-48)*10+(rec_data[55]-48);
1077 sdatetime.minute = (rec_data[56]-48)*10+(rec_data[57]-48);
1078 sdatetime. second = (rec_data[58]-48)*10+(rec_data[59]-48);
1079
1080 printf("%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC\n",sdatetime.year,sdatetime.month,sdatetime.day, 1081
1082 sprintf(str_sdatetime, "%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC",sdatetime.year,sdatetime.month,sdatetime.day, 1083
1084
1085 }
1086
1087 /*------------------- ------------------- --------- --------------------*/
1088 void extract_position() //struct gps_position *position)
1089 {
1090 char buf[10];
1091
1092 if((rec_data[19] == 'N') || (rec_data[19] == 'n')) position.lat = 1;
1093 else position.lat = -1;
1094 position.lat_d = (rec_data[20]-48)*10+(rec_data[21]-48);
1095 position.lat_m = (rec_data[22]-48)*10+(rec_data[23]-48);
1096 position.lat_s = (rec_data[24]-48)*100+(rec_data[25]-48)*10+(rec_data[26]-48);
1097
1098 if((rec_data[27] == 'E') || (rec_data[27] == 'e')) position. lng = 1;
1099 else position. lng = -1;
1100 position.lng_d = (rec_data[28]-48)*100+(rec_data[29]-48)*10+(rec_data[30]-48);
214 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
1101 position.lng_m = (rec_data[31]-48)*10+(rec_data[32]-48);
1102 position.lng_s = (rec_data[33]-48)*100+(rec_data[34]-48)*10+(rec_data[35]-48);
1103
1104 /*
1105 memcpy(buf, &rec_data[37], 4);
1106 buf[4] = 0x00;
1107 position.alt = atoi(buf);
1108 if (rec_data[36] != '+') position.alt *= -1;
1109
1110 position.vel = (rec_data[41]-48)*100+(rec_data[42]-48)*10+rec_data[43]-48;1111 position.head = (rec_data[44]-48)*100+ (rec_data[45]-48)*10+rec_data[46]-48;1112 */
1113 printf("N%02d(deg)%02d(min)%03d(sec) E%03d(deg)%02d(min)%03d(sec)\n",position.lat_d,position.lat_m,position. lat_s, 1114
1115 sprintf(str_lat, "N%02d.%02d.%03d",position.lat_d,position.lat_m,position.lat_s);
1116
1117 sprintf(str_lng, "E%03d.%02d.%03d",position.lng_d, position.lng_m, position.lng_s);
1118
1119 }
1120 //th13ok.c
4.1 Experiment in framework using GPS logger v2.4 (Sparkfun)
&sup2; Motivation: Experimenting with IPS5000 (SONY) + VAIO is good for creating a framework. certain time
Good to recognize.
&sup2; Problem 1: Even the VAIO envelope size is large
&sup2; Problem 2: Even VAIO 600g is heavy.
&sup2; Problem 2: VAIO and VAIO cable can be an antenna. (In fact, cable
The sensitivity seems to have improved after adding a "mo" toroidal core to the VAIO side (090408).
&sup2; Problem 3: When I put it on my waist to avoid antennaization, the connector was disconnected. was heavy,
It has become thick.
&sup2; Problem 4: Powered by rechargeable battery, 5 V via USBcable, but it seems to be weak.
(At first it syncs up nicely, but after 10 minutes it just "feels" like it's not)
&sup2; Problem 5: No liquid crystal screen is needed because the screen cannot be seen when turning while looking at the radiation diagram at the feet. &sup2; Problem 6: No HDD needed. No rotation required. Data transfer is complicated because a separate USB memory is required.
&sup2; Record: 090406 124800JST 10min
&sup2; Record: 090407 121800JST 10min
&sup2; Record: 090408 171500JST 10min
&sup2;
&sup2;
&sup2;
&sup2; EM-406 module, US Globalssat, embedded antenna and supercap for almanac retention,
sensitive to -159dBm, selectable NMEA
&sup2; Improvement: One year before GPS logger v2.4, Strawberry linux, or, spark fun Wed, 13 Aug
Bought at 2008 14:14:33 +0900
&sup2; Solution: Rewrite Firmware. For the last page Firmware of GPS Logger V2.4, email the source code and dir http://www.sparkfun.com/Code/
I got it after being told about it. Also necessary programming HW parts LPC Serial Port
Buy Boot Loader Interface sku: PGM-00714 from parkfun. write in
free software for LPC2000 Flash ISP Utility (NXP (Founded by Philips)), http:
4.1 Experiment in framework using GPS logger v2.4 (Sparkfun)215
//www.nxp.com/products/microcontrollers/support/software_download/
lpc2000/index.html, http://syslab.asablo.jp/blog/2009/03/05/4157496,
The LPC2000 Flash ISP Utility allows you to download programs to the on-chip
Downloaded Flash using the on-chip Flash boot loader of the NXP (Philips) LPC2000 devices. Or Flash Magic as a compatible successor including it
4.63 for win 2000/xp/vista (FlashMagic.exe) http://www.flashmagictool.com/,
http://www.keil.com/flash/utilities.asp
&sup2; Problem ZZ: Only collected from around midnight 244805 JST on 090408 to midnight 254013 JST, 52 minutes and 08 seconds later. Symptom that it does not work as intended as described in the config file (some changes in the config file are reflected). Constraints seem to work. config file
The problem is that it is not clear which line in GLOGCON.TXT is changed and what happens to the record.
Subject. It seems that it is not according to the manual
&sup2; Problem Z: It keeps recording. Record only the first 15 seconds and record the remaining 1.5 hours.
I didn't record it. Is it a firmware bug? So unreliable! It is different from SONY.
Is it fixed in EM408? There was some writing in the firmware, but EM408 too. child
Is it bad?
&sup2; Problem A: mode=0 is good, but (still only SNR once every 5 seconds), mode=1
It doesn't make sense at all. It's over with one output. The way umakuitta shines
There is only one output record. What's going on? Specifications for upcoming products
I have to pay attention to the book. The manual for this semi-finished product is unknown, so I'm in trouble. That's SONY
Unlike semi-finished products, it lacks reliability.
&sup2; Problem B: SNR only comes out once every 5 seconds! disappointing. whatever. Why don't you come out?
Or disassemble garmin. Or buy another. When I touched the config file, it was no longer redundant and decreased to once every 10 seconds. Do you want to put it back there?
&sup2; ■Improvement direction: Every second, SNR is output (gpGSV is output) and battery-powered logger GPS receiver
I want to know the signal http://bg66.soc.i.kyoto-u.ac.jp/forestgps/nmea.html only
Even if you look at this,
&sup2; Others, such as the example output from Blue Logger GPS [single fix], gpSGV is
It's a gap, I wonder if that's what it is.
&sup2;"Now record NMEA-0183 formatted logs at 1 second intervals as expected."
increase. The recorded logs are GPGGA (Global Positioning System Fix Data),
GPGSA (GNSS DOP and Active Satellites), GPRMC (Recommended Minimum
Specific GNSS Data). These should have been saved every second
However, it seems that GPGSV (Satellites in View) is saved every 5 seconds."
http://cara-moe.at.webry.info/200812/article_6.html
&sup2; GPS54, "It is possible to specify transmission at specified time intervals for each type of sentence.
Alternatively, it is possible to stop continuous transmission and instruct transmission only once. ” http://www.madlabo.com/
mad/gid/research/gps/gps-54.htm Command example: "GPGGA Continuous output at 1 second intervals
\$PSRF103,0,0,1,1*25 <CR><LF> Factory default is to output data as shown in the table.
Therefore, after the power is turned on, the sentence will be automatically sent after the initial message.
vinegar. Transmission interval sentence 1 second GPGGA, GPGSA, GPRMC 5 seconds GPGSV
&sup2; GPS receiver defined by the National Marine Electronics Association
Communication format for credit. Asynchronous communication using ASCII strings
&sup2; EverMore Technology GM-307, USB type, GPGSV every second seemed to appear. http://www.ne.jp/asahi/gps/nori/Unit/GM-307/GM-307.html
&sup2; There are two models, Wintec's WPL-1000 (black guy with LCD in the front of the photo) and Royaltek's RGM-3800 (white guy in the back of the photo). Among the "GPS loggers", there are
Therefore, it seems that some speed information cannot be saved, so select a model that can save speed.
did. The one with LCD (black one) can display the current speed. http://office.
fruttier.com/?p=log&l=106336
&sup2; http://www.pori2.net/enjoy/sports/gps.html, Wisdom, P2, Output format: NMEAV3.216 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
01 Standard: GPGGA (1time/1sec.), GPGSA (1time/5sec.), GPGSV (1time/5sec.),
GPRMC(1time/1sec.),GPVTG(1time/1sec). Option: GLL, or MTKNMEACommand.
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&sup2; It seems that GPGSV defaults to 5 seconds interval in NMEA. Even so, can't it be done every second? The only way to do this is to look at the NMEA specifications. The word command is
Is it a keyword?
&sup2; The keyword is NMEA command rate PSRF103
Found!!, See NMEA_commands.pdf on p7 out of p10, http://www.usglobalsat.com/downloads/NMEA_commands.pdf
&sup2; PSRF103 0 0 0 0 (turn off GGA)
&sup2; PSRF103 1 0 0 0 (turn off GLL)
&sup2; PSRF103 2 0 0 0 (turn off GSA)
&sup2; PSRF103 3 0 1 0 (GPGSV at 1 second intervals)
&sup2; PSRF103 4 0 1 0 (GPRMC at 1 second intervals)
&sup2; PSRF103 5 0 0 0 (VTG off)
&sup2; Note: NMEA input messages 100 to 105 are SiRF proprietary NMEA messages.The MSK NMEA string is as defined by the NMEA 0183standard.
///C:/Documents%20and%20Settings/Administrator/Local%20Settings/
Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/0DAJ0X2V/ ☆ Mobile GPS thread
Mod 5 ☆★%5B1%5D.htm, apparently SiRF's original (Proprietary
command) It looks like a command. cf: MTK NMEA proprietary command http://
api.ning.com/files/6rjQHm9GnYpkElsL5lMBRzmE-5PAnoow*Xxfj4a5pEfaoAgsmZEYUgB3-Ve*b2O9Wve-xbJn3DC*h6nh0l9apEUlYz8HcP9I/
MTKNMEAPROPRIETARYCOMMAND.pdf
&sup2; Improvement 1: Small size: 38.1 (W) x 44.5 (D) x 22.9 mm (H)

&sup2; Improvement 2: Lighter
&sup2; Improvement 2: Antennas can be avoided.
&sup2; Improvement 3: Even if you put it on your waist, there seems to be no problem such as disconnection of the connector.
&sup2; Improvement 4: Sufficient power can be obtained with 4 AA batteries. 4 AA batteries. 4V to 7V.&sup2; Improvement 5: No LCD screen required when rotating while viewing the radiation diagram at your feet.
&sup2; Improvement 6: FAT16 SD, lighter and smaller, does not rotate, and has improved fault tolerance. Easy transfer to data processing.
1GB possible. Usually 16MB. 1 second is 10 as 400 characters (400 bytes) doubled from 206 characters.
4KB in seconds 1 hour is 3600 seconds so 400B/s * 3600 s/h = 3600*400 B/h = 1440000
B/h = 1.44MB/B, 10 hours recording, 14.4MB/10h filled 16MB SD
. I want to format a larger 1GB SD with FAT16. what to do is this
Described below. 10 hours is 3600sec/h * 10h = 36000 sec, so write this to max
let's keep
&sup2; Improvement 7: SNR43 etc. can be recorded. Record all four with mode=0. RMC, GGA, GSA and GSV. I only need the beginning and the end.
&sup2; Record: 090408 225000JST 30min Put it next to Nakano's house to receive it. SNR of GSV
can you get (unobtainable so far)
&sup2;
&sup2;
&sup2;
&sup2; EM408 GPS receiver + LPC213x + Blutetoth-RN41 (newly bought this time and arrived
), High sensitivity SiRFIII chipset, 7.4 hours, 1000mA built-in lithium,
Works with SD cards up to 2GB,Weight: 5.2oz (148g), 106x72x28mm, 135mA,
free-running,6V-14V,-159dBm, Roving Networks RN-41 Bluetooth® Technology,
So, since it is a SiRF3 chipset, is it possible to change the GPGSV to output every second?
Na. With the PSRF103 command (above),
&sup2;
4.1 Experiment in framework using GPS logger v2.4 (Sparkfun)217
&sup2; PSRF103 3 0 1 0 (GPGSV at 1 second intervals) (repost)
&sup2; The keyword is NMEA command rate PSRF103 (reproduced)
&sup2; Found!!, See NMEA_commands.pdf on p7 out of p10, http://www.usglobalsat.com/downloads/NMEA_commands.pdf (repost)
&sup2; Sparkfun Electronics, GeoChron Data Sheet, July 2007, http://www.sparkfun.
com/datasheets/GPS/GeoChron_DS_rev1-1.pdf
&sup2; EM408 20channel GPS, Hot Start: 8s, Warm Start: 38s, Cold Start: 42s, 75mA
at 3.3V ,20gram weight ,Outputs NMEA 0183 and SiRF binary protocol ,Dimensions:35mm x 36mm , http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.
php?products_id=8234
&sup2; USA Globalsat, http://www.usglobalsat.com/
&sup2;
That means.
&sup2; Firmware C language available here http://www.sparkfun.com/Code/
Geochron%20Blue.zip, GeoChron Blue - Field-hardened GPS Logger with
Bluetooth® sku: GPS-08823, sparkfun
&sup2; • NMEA format returns the position in degrees and minutes. The minute part is from 00.0000 to 59.9999
only return. Since Google Maps uses degrees, it is necessary to convert the minute portion to degrees.
There is a need. Example) 3545.7081,N (35 degrees 45.7081 minutes north latitude) → 35+(45.7081/60) =
35.76180167 degrees
&sup2; Sensitivity -159dBm, Cold Start 42 seconds average, Warm Start 38 seconds average,
Hot Start 8 second average
&sup2;
&sup2;
&sup2; EM408 specification
&sup2; ET-301 + patch antenna (buitin)
&sup2; 20-Channel Receiver
&sup2; Hot Start : 8s
&sup2; Warm Start : 38s
&sup2; Cold Start : 42s
&sup2; 75mA at 3.3V
&sup2; 20gram weight
&sup2; 5pin cable
&sup2; EM406 specification
&sup2; ET-301 + patch antenna (buitin)
&sup2; 20-Channel Receiver
&sup2; Hot Start : 8s
&sup2; Warm Start : 38s
&sup2; Cold Start : 42s
&sup2; 75mA at 3.3V
&sup2; 20gram weight
&sup2; 6-pin cable
Well, I don't know if it's a bug or what, so let's give up.
D). Query/Rate Control ID: 103 Query standard NMEA message and/or set
output rate
This command is used to control the output of standard NMEA message GGA,
GLL, GSA, GSV
218 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.12. NMEA rate control ID:103 NMEA message set output rate
4.1 Experiment in framework using GPS logger v2.4 (Sparkfun)219
Table. 4.1. Comparison of proposed methods and other methods
IPS5000+VAIO GPS Logger V2.4 GeoChron GeoChron-Blue
GPS
units
SONY IPS5000 SiRF EM406 US
Globalsat
SiRF EM408 US
Globalsat
SiRF EM408E US
Globalsat
Data
format
SONY81 NMEA NMEA NMEA
az,el 10 1 1 1
signal
strength
AZ S=N0 ex: 43 dB S=N0 ex: 43 dB S=N0 ex: 43 dB
output
rate
per sec per 5 sec (probably
can change with
PSRF103 command)
per 5 sec (probably
can change with
PSRF103 command)
per 5 sec (probably
can change with
PSRF103 command)
Channel 8 12 20 20
Voltage 6 6 7-12 7-12
Got
Firmware
no in query unkown I got from the Home
page
size
(mm)
70x70x25 38x45x23 70x100x30 70x100x30
weight 160g+600g+ cable50g~
800g
28.3g+23.5gx4~
140g
148g 148g
A1 dry
battry
weight
140g
x5 x1 x1 x1
config GLOGCON.txt GLOGCON.txt GLOGCON.txt
document e-help DataSheet
5/17/2007
DataSheet rv1.1 DataSheet rv1.1
A 130mA 158mA 158mA 158mA
circuits
figs
yes unknown yes yes
disp VAIO color UVGA
LCD
none (only run LED) none (only run LED) none (only run LED)
log HDD SD(1GB,FAT16) SD(2GB,FAT16) SD(2GB,FAT16)
RMC, VTG. Using this command message, standard NMEA message may be
polled once, or setup for periodic output.
or disabled depending on the needs of the receiving program.
message settings are saved in battery backed memory for each entry when the
message is accepted.
Format:
.. PSRF103, <msg>, <mode>, <rate>, <cksumEnable>*CKSUM <CR><LF>
<msg>
0=GGA, 1=GLL, 2=GSA, 3=GSV, 4=RMC, 5=VTG
<mode> 0=SetRate, 1=Query
<rate> Output every <rate> seconds, off=0, max=255
<cksumEnable> 0=disable checksum, 1=enable checksum
for specified message
220 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.13. EM406 and NMEA rate control ID:103 NMEA message set output rate [1]
http://www.usglobalsat.com/downloads/NMEA commands.pdf
GLOGCON.TXT
Mode = 1 ← If 0, record all 4 outputs, if 1, follow below
Log What = RMC ← 4 Which of the outputs is to be recorded? A single colon is unnecessary. If three
required. Short RMC;GSA;GSV However, GSV is recorded even if it is not written.
(every 5 seconds), so do not write. I was just wondering if I should write 3 for the second
Therefore, it is ideal to delete both, and in the end Log What=RMC is better
Time Between Logs = 00:00:00 ← Specified when performing intermittent logging. 0 means continuous logging. A maximum of 24 hours can be specified. The unit shuts down when you are sleeping
Low current of 2mA (usually 148mA).
Holdoff = 4 ← Parser ignores and does not record this number of random RMCs from the initial lock. Valid regardless of other settings (MODO=0
) (Consideration when the positioning value is not stable) Possible from 1 to 99. The default value of 5 is reasonable.
4.1 Experiment in framework using GPS logger v2.4 (Sparkfun)221
Fig. 4.14. NMEA rate control ID:103 NMEA message set output rate [1]
http://www.usglobalsat.com/downloads/NMEA commands.pdf
WAAS=1
Max Time to Lock = 300 ← (This is meaningless, but it's the time (seconds) to wait until locking
Huh? It means that if you don't lock for 5 minutes, you give up. too short. let's make it longer
mosquito. For 2 hours, 60*60*2=7200
GLOGCON.TXT
Mode = 0
Log What = RMC;GSV
Time Between Logs = 00:10:00
Holdoff = 5
WAAS = 0
Max Time to Lock = 300
222 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.15.EM408 pin
A certain person http://gpsuser.sakura.ne.jp/whatsnew/?cat=9
Settings for GPS Logger 2.4:
Edit the GLOGCON.txt file generated in the root of the SD card and change the RMC sentence every 4 seconds
set to record.
Like this…
Mode = 1 ← If 0, record all 4 outputs, if 1, follow below
Log What = RMC ← 4 Which of the outputs is to be recorded? A single colon is unnecessary. 3 ties
A colon is required. No mention of two occasions
Time Between Logs = 00:00:00 ← Specified when performing intermittent logging. 0 means continuous logging. A maximum of 24 hours can be specified. The unit shuts down when you are sleeping
Low current of 2mA (usually 148mA).
Holdoff = 4 ← Parser ignores and does not record this number of random RMCs from the initial lock. Valid regardless of other settings (MODO=0
) (Consideration when the positioning value is not stable) Possible from 1 to 99. The default value of 5 is reasonable.
4.1 Experiment in framework using GPS logger v2.4 (Sparkfun)223
WAAS=1
Max Time to Lock = 300 ← (This is meaningless, but it's the time (seconds) to wait until locking
Huh? It means that if you don't lock for 5 minutes, you give up. too short. let's make it longer
mosquito. For 2 hours, 60*60*2=7200
This week, I ran a 40-minute one-way commute in this logging environment. About 100KB of data is consumed every day
Well, it will take a long time to fill up 1GB.
If you give it a power supply, it will record NMEA sentences on the SD card.
You can also adjust the log interval by editing the configuration file generated in the SD card.
to come.
Also, since the source code of the firmware written in C is open to the public, customization is also possible.
It seems (probably not...)
\url{http://www.sparkfun.com/Code/Geochron%20Blue.zip}
\url{www.sparkfun.com/cgi-bin/phpbb/login.php , support@sparkfun.com , source code for the product price (\$149.95) + EMS shipping fee (\$27.00) total \$176.95. I paid with paypal,
When converted to Japanese yen, it is ¥ 19,789. You may have to pay more customs...
*By the way, Strawberry Linux sells it for ¥19,800.
It looks like it's better to buy over the counter. 2008/1/21 (Monday)
How to enjoy GEOCACHING
This site is a high-tech treasure hunt game using GPS units and the Internet.”
GEOCACHING”, as well as other GPS and map-related topics
I am dealing with Click here if you don't know what geocaching is
Please enter. http://etrexer.web.infoseek.co.jp/
What is GEOCACHING?
GEOCACHING is an epic hi-tech treasure hunt using GPS and the Internet that anyone can participate in.
It's a game.
The word GEOCACHING is a combination of GEO (meaning "earth") and CACHE (a hiding place).
It consists of the words store in, hide, store). And it's pronounced "geocaching"
vinegar.
Also, there are other names such as "GPS Stash Hunt", but it has become established to call it "GEOCACHING". The official site for this game is www.geocaching.com.
Thu, 14 Aug 2008 23:37:13 +0900
Isn't FAT there referring to FAT16? marked with allocation unit size issue
If formatted properly, you can only use up to 32MB.
You can explain by using format /? from the command prompt (>). (Start > Programs > Access
Also in sari)
/a: You can use up to 1GB if you add 16k to the size option, and up to 2GB if you add 32k.
?http://pcclub.pccqq.com/conte/fatfs.php?
224 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
?http://oshiete1.goo.ne.jp/qa2862057.html?
http://aol.okwave.jp/qa2997617.html
When formatting with FAT16/32,
There is an upper limit to the "number of clusters" used when managing disks,
FAT16 has a limit of 65,526 or less.
Therefore, the "allocation unit" size when formatting is
Since 32MB is the limit for the specified "/a:512",
For 128MB use "/a:2048" or "/a:4096",
If you specify "/a:8192" or "/a:16K" for 512MB,
I think you can format it.
See help with "format /?" for more information.
In addition, if you increase the "allocation unit size", you can save a file of only 1 byte
also uses the specified size, so if you want to save many small files
In such a case, the number of files that can be saved and the file capacity are estimated in comparison with the available capacity of the media.
A phenomenon called "cluster gap" occurs, which decreases unexpectedly.
"Google Search: Cluster Gap"
?http://www.google.co.jp/search?hl=ja&lr=lang_ja&ie=UTF-8&am...?
I want to format the SD card with FAT16
Questioner: I want to format kimsuna SD card as FAT16
Were 16MB SD cards made? 128MB and 512MB ones?
An error will occur as below.
Is it impossible?
format F: /fs:fat /a:512
Please insert a new disk into drive F:
Press Enter when ready...
File system type is FAT.
Checking 491MB
Specified cluster size is too small for FAT16/12.
Masato
For 16MB, /a:4096 is fine.
format e: /fs:fat /a:512
4.2 Stepping motor system 225
C:\>format e: /FS:fat /A:512
Please insert a new disk in drive E:
Press Enter when ready...
File system type is FAT.
Checking 15M bytes
Initializing File Allocation Table (FAT)...
Please enter a volume label.
(11 half-width characters, 5 full-width characters or less)
Otherwise press Enter:
Format is complete.
15,883,776 bytes: total disk space
15,883,776 bytes: available disk space
512 bytes: allocation unit size
31,023: Available Allocation Units
16-bit: FAT entry
Volume serial number is 64A5-0570
C:\>
4.2 Stepping motor system
&sup2; Stepping motor PK545AW, VEXTA, oriental motor
motor driver , oriental motor
&sup2; motor controller, 9200GT, oriental motor
&sup2; setting device OP200A, oriental motor
&sup2; motor control from laptop through FTDI, FTDI's USB controller, USB intocomport, FTDI chip driver 1.00.2176 user's manual (December 12, 2005),
http://www.ftdichip.com.
laptop thinkpop T42p
4.3 GPS antenna and receiver unit: SONY IPS5000
&sup2; SONY IPS-5000,
&sup2; consumption current 130 mA (typical)
&sup2; size 72.5x72.5x26mm ( W x D x H )
&sup2; weight 110g
226 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.16.IPS5000 [95]
4.3 GPS antenna and receiver unit: SONY IPS5000 227
Fig. 4.17. IPS5000 output data and its acquisition [95]
228 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
4.3.1 IPS 5000 physical features
4.3.2 IPS5000 output signal format
4.4 UART-USB conversion modules
&sup2; USB ⇔ serial conversion module [110]
&sup2; Most recent PCs have only a USB port and no serial (RS232C) port.
It's getting worse. Most desktop PCs are equipped with
It is more difficult to find what is attached to a notebook PC.
&sup2; RS232C is still alive and well in peripheral devices, especially microcomputer development devices. so small
We have developed a simple USB ⇔ RS232C conversion module.
&sup2; It is small and can be made compatible with USB by simply attaching it to the connector of an existing RS232C device.
is easy*. There is no need to redesign the board/circuit for USB compatibility.
I don't. It is also possible to manufacture USB compatible devices by including this module in the product.
is.
&sup2; Since the main parts are already soldered, the connector and terminals can be attached according to the customer's application.
You can use it just by (The photo is a production example.) Various OS drivers are also included.
Belongs (full set only)
&sup2; Speaking of RS232C, MAXIM's "MAX232";
⇔ serial conversion module
is.
&sup2; Data bit length = 7 bits is supported in CP2102 version. Other breaks
Signal transmission is also possible.
&sup2;
&sup2; Probably the world's smallest size for USB ⇔ RS232C conversion = about 25x30mm.
&sup2; FT8U232A(B)M from FTDI is famous as a USB ⇔ RS232C conversion chip, but there are many external parts that cannot be omitted or simplified, so these are chip parts.
Even if it is configured, the mounting area becomes large.
&sup2; Our company's USB ⇔ RS232C conversion is Cygnal (currently SILICON LABORATORIES
I am using the CP2101 from ). Cygnal's C8051 series
It is a company that develops microcomputers with heart. Developed an ultra-compact microcomputer of 3mm x 3mm
Doing.
&sup2;
It is convenient in case of emergency if you carry it with your notebook PC.
&sup2; Since this IC is not a QFP (no legs), it is difficult to mount by hand soldering.
vinegar. Therefore, we have prepared a pre-mounted board. This IC
Circuits that use the
Considering the cost, it is more economical to use this module.
&sup2; The manufacturer provided a Linux driver. For those who have already requested
Please download from here. [2004.05.14]
&sup2; microtechnica USB-MOD1
&sup2; microtechnica USB-MOD1C
&sup2; microtechnica USB-MOD3C
&sup2; microtechnica USB-MOD-mini
&sup2; USB-Serial Conversion Module, Cygnal, CP2102 (strawberry linux)
&sup2; USB-Serial Conversion Module, Cygnal, CP2102 (strawberry linux)
&sup2; USB-Serial Conversion Module, Silicon Laboratory[130], CP2103 (strawberry linux)
&sup2; FT232RL, USB-Serial Conversion Module (akitsuki)
4.4 UART-USB conversion module 229
Fig. 4.18. IPS5000 with Serial UART - USB interface module ([95]
&sup2; FT232RL, USB-Serial Conversion Module, USB mini-B jack (akitsuki)
Silicon Labs CP210x is a single-chip USB to UART bridge that converts data traffic
between USB and UART formats.
controller, bridge control logic and a UART interface with transmit/receive buffers
and modem handshake signals.
&sup2; USB 2.0 compliant, full-speed (12 Mbps)
&sup2; 1024 Bytes of EEPROM
&sup2; User-programmable custom Baud rates
Supports all modem interface signals
&sup2; Baud Rates: 300 bps to 1 Mbps
Industrial temp
&sup2; -40 to +85 °C
4.4.1 cp2102
Introducing the CP2102 series USB chips. USBRS232C designed with the same concept as FTDI
Although it is a conversion chip, the feature is that the chip is surprisingly small and there are few external parts, so
can also be incorporated into FTDI chips are all too commonly used as an odd use.
As a replacement for applications that require reliability because it has been overused and is beginning to interfere with other companies' drivers
Valid[148].http://www.ipishop.com/usbmain.html
230 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
&sup2; 5mm square small IC [110]
&sup2; Requires no external parts other than a capacitor! It is a true 1-chip USB serial conversion IC.
&sup2; It is a single item sale of USB serial conversion IC of Silicon Laboratory.
&sup2; MLP package without legs. For mass production, please mount by reflow. The prototype is
You can turn it upside down and solder it by hand. Master of soldering!?
&sup2; Oscillator and EEPROM are also built in the 5mm square chip.
&sup2; 28-pin MLP pad pitch 0.5mm
Silicon Labs CP210x driver install is as follows:
1. At first, the driver has to be installed to laptop computer.
in the installer (*.exe). When executed, the diriver is installed.
not mean taht the driver is integrated in the system directory. It means that the driver is just copied to /silabs/.... Windows system directory and registry is not
changed at all.
2. After that, When CP210x is inserted into USB jack, it is automatically recognized
by windows. When driver is requested, specify the folder where the driver is previously
installed.
3. Windows copies the driver at C:\silabs\... into C:\WINDOWS\SYSTEM32\.. and
update the registry.
4. The installation of the driver is completed.
Its subdirectories are not unneccessary.
5. The installation of the driver is finished.
other USB port, it will be recognized.
4.4.2 FT232RL (FTDI Co. Ltd.)
FT232RL (FDTI Co. Ltd.) driver is available at http://www.ftdichip.com/Drivers/
VCP.htm. Here, VCP stands for “virtual COM Port”.
Using the FT232BM or FT245BM from FTDI in the UK will make the USB interface amazing.
It's easy. FTDI's catchphrase, "USB development ends in 10 minutes," is
You can feel that it is not exaggerated. For detailed information in Japanese, we recommend “January 2005
No. 2010 transistor technology”[109] is featured in FTDI. As a new product, ft232rl
and ft235rl [148].
&sup2;FTDI's 3rd Generation USB Serial Chip[110]
&sup2; 3rd generation USB serial conversion LSI developed by FTDI as a rival to CP210x. &sup2; SSOP28 pin that is easy to mount.
&sup2; Unlike conventional FTDI ICs, it has a built-in 12MHz oscillator and built-in EEPROM (parts cost and mounting area are economical)
&sup2; Equipped with a unique security function
&sup2; Equipped with 5 GPIOs in addition to the serial port, making it very conscious of the CP2103
It is
&sup2; Supports 1.8V to 5V logic (power supply is 3.3V to 5V)
&sup2; FTDI entered the industry earlier, so they have drivers for various OSes. Dora
Anyone can download Iba for free from the manufacturer.
&sup2; It can be used with a simpler circuit than the conventional FT232AM and FT232BM.
&sup2; Easy USB application product by attaching a USB connector to the SOP conversion board by reducing external parts
can be prototyped.
&sup2; Devices that did not work with CP210x are worth trying!
&sup2; Lead-free and RoHS compliant. Foot pitch 0.65mm
4.5 Electromagnetic wave abrosption material (for specific frequency band in far field) 231
Fig. 4.19. USB-Serial UART: CP2102, [113]
4.5 Electromagnetic wave abrosption material (for specific
frequency band in far field)
&sup2; TDK, IS-FB75 , 500mm x 500mm x 80mm, Center frequency 1.5GHz (courtecy of TDK Mr. Takizawa)
&sup2; TDK, IS-FB75 , 300mm x 300mm x 80mm, Center frequency 1.5GHz (courtecy of TDK Mr. Takizawa)
&sup2; TDK, ISFA24 (courtecy of TDK Mr. Takizawa)
&sup2; TDK, IRB015 (courtecy of TDK Mr. Takizawa)
&sup2; Kitagawa Industory, MG-05A-1.0 (courtecy of TDK Mr. Takizawa)
232 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.20. USB-Serial UART: CP2102, [113]
&sup2; Kitagawa Industry, MG-06A-1.0
&sup2; FDK, Furukawa Denko Kabushikigaisha, JB1, By mixing synthetic rubber and ferrite,
It exhibits excellent absorption characteristics in the quasi-microwave band (0.8 to 3.0 GHz). Composite material using rubber
Therefore, it is highly flexible and workable. Compared to conventional products, the thickness of the rubber plate is thinner, and the absorption performance is improved.
increased. JB1, center frequency 1.5GHz, over 20dB absorption range 1.37~1.65GHz, shape
100 × 100 × 7.2mm or 250 × 250 × 7.2mm [126]
&sup2; Electromagnetic wave absorber Famous companies: <FDK / Wave Laboratory / Daido Steel / Takechi / NEC
Tokin / AET / TDK / Kitagawa Industries / Riken Environmental Systems / Nisshinbo / Seiwa
Denki/Takeuchi Kogyo/Nitta/New Japan Radio Wave Absorber/Mitsubishi Gas Chemical/Nextem>[125]
4.5 Electromagnetic wave abrosption material (for specific frequency band in far field) 233
Fig. 4.21. CP210x Comparison Chart [130]
234 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.22. USB-Serial UART IC: FT232RL (Future Technology Devices International (FTDI) Co. Ltd.) [112]
4.6 Noise suppression sheet (measurements for GHz noise or coupling suppression in near field) 235
4.6 Noise suppression sheet (measurements for GHz noise or
coupling suppression in near field)
&sup2; TDK, IRJ09, 10MHz to 3GHz, 300mm × 200mm, (thickness (mm), weight(g))=(0.1,22),(0.2,
43), (0.3, 65), (0.4, 87), (0.5, 108) , magnetic permeabilit of 100 at 1 MHz [119]
&sup2; TDK, IFL10M, 10MHz to 3GHz, 300mm × 200mm, (thickness (mm),
weight(g))=(0.1,22),(0.2,43),(0.3,65),(0.4,87),(0.5,108) , magnetic permeabilit of
120 at 1MHz, (thickness (mm), weight(g))=(0.05mm, 9g), (0.1, 18) [119]
&sup2; NEC tokin, busteraid, FK2, 10MHz to 3GHz, 240mm x 240mm, (0.1mm, 0.2mm,
0.3mm, 0.5mm), specific gravity 3.1, magnetic permeabilit of 100 at 1MHz [120]
&sup2; Kitagawa Industry, noise absorption sheet [?]
4.7 Transparent visibility shield windows
seiwa, E09HT or E09R [122]
&sup2; seiwa, metal foil sheet E13CP, metal foil tape E13CA [122]
In this chapter, the first cut prototype is designed in order to evaluate the performance.
In this research, along with the policy that commodities easy to obtain should be taken
advantage of, not a few problems will be faced.
prototype creation is to identify those problems to be solved.
like L1 C/A GPS antenna and receiver, to solve the faced problems is one of the possible
ways to naturally lead to the good way to take advantage of an existing social technical
infrastructure, such as GPS standard positioning service which is often called the fifth
social infrastructure following water supply, electricity supply, railway transportation, and
telecommunications.
Several filed experiences and trials with the first prototype reveled, if the narrow beam
is set slantingly upward, not horizontal, the unexpected signal reception from the satellites
behind the prototype is significantly suppressed.
Figure 4.29 illustrates the dimensions of the aperture and GPS plain patch antenna
being used.
It is thought to mean the sensitivity for the ground is one of main causes the signal
reception from satellites behinds the prototype.
this phenomenon is not a serious problem at all in the context of the usual standard GPS
positioning service. Therefore, it makes sense to the face that this phenomenon has not
been discussed so far.
Although an important key orientation was obtained that a slanting upward narrowed
beam by absorption material is a key to create a substantial hemispherical beam, the unexpected
signal reception from the satellite behind the prototype is left in a rate.
to achieve the more complete deletion of unnecessary sensitivity, electro magnetic wave
shielding material is thought needed.
At this step, an electro-magnetic wave shielding fabric, such like fabrics made by “aramid
fiber multi-layercoated with Ag, Cu and Ni” and “'Polyester fiber” is one choice of the
use for the shield. It has been used as the curtain of theater ”Shiki” in order to protect
the control devices inside the stage from the malfunctioning by the radio waves from
audiences' cell phones.
With several reasons including the easiness to acquire and process in short time, aluminum
foil shielding is selected for more complete restriction of the sensitivity.
236 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.23. Absroption sheet (TDK IS-FB75 (magnetism material (ferrite) + synthetic rubber,
thin and flexible ), TDK IR-B015 (carbon + foam polyethylene, light weight
and nonflammable)[118] )
4.7 Transparent visibility shield window 237
Fig. 4.24. Absroption sheet (TDK IS-FB75 (magnetism material (ferrite) + synthetic rubber,
thin and flexible ), TDK IR-B015 (carbon + foam polyethylene, light weight
and nonflammable)[118] )
238 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.25. Absroption sheet (Kitagawa Ind., MG-06A-01[116] (magnetism material(ferrite) + synthetic rubber))
4.7 Transparent visibility shield window 239
Fig. 4.26. Noise suppression sheet with light weight and thin design (uni industry[129],
Carbon powder in Silicon resin)
240 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.27. TDK noise suppression sheet
4.7 Transparent visibility shield window 241
Fig. 4.28. Absroption sheet (FDK, JB1[126] (magnetism material(ferrite) + synthetic
rubber))
242 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
2.0
2.0
horizontal lines
vertical lines
6.0
6.0
6.0
2.55
60
6.0
3.45
length [cm]
angle [degree]
antenna
opening
Fig. 4.29.
experimental prototype
4.8 Conditions and parameters of prototype experiment 243
aluminum foil sandwiched by electromagnetic absorption sheet is created by the author
and found it is useful to prevent the unexpected signal reception especially from the
satellite behind the prototype.
Next step is to determine the adequate aperture size to achieve the elimination of unexpected
reception of the signal from the behind, in other words, to create a hemispherical
beam with the approximation of an economical L1 C/A GPS antenna and receiver as a
commodity.
The design of the shielding and aperture to eliminate the unexpected signal reception
from the behind is important.
time-consuming because the response was obtained when the aperture size was changed
on site within several minutes.
hemisphere and aluminum foil shielding itself might be significant.
science education as the GPS antenna is generally small and interesting to the students.
The size of the transparent hemisphere is a little bit large for the antenna.
because the size of hemisphere plastic material is easy to obtain.
With the viewpoint of the downsizing toward the better portability or wearability, the
next step is to re-create the shield more small volume such as a cuboid shape with keeping
the performance to eliminate the unexpected signal.
volume may cause unexpected coupling effect with antenna and the shield itself.
result, the adequate cuboid balance of shielding and/or deploying absorption material is
found as shown in Figure 4.30.
As a second phase of three performance evaluations in this thesis, a prototype is built
and its performance evaluation is carried out.
the GPS azimuth limitation prototype experiment are described.
4.8 Conditions and parameters of prototype experiments
The prototype experiment was carried out at a place where there are any major blocking
, the antenna site of the National Institute of Information and Communications
Technology.The experiment was carried out for continuous 25 hours from 20:00:00 JST
(Japan Standard Time) Thr 22 May 2008 to 21:00:00 JST Fri 23 May 2008. During this
period, it was a cloudy and breathing weather.
This experiment is carried out in order to make it clear how well the prototype device,
with L1 C/A GPS portable positioning units available today, works, especially from the
view point of ratios of right, wrong, no answers and the azimuth limitation width on its
correct answers.
The GPS azimuth limitation functional prototype is consists of a laptop computer (Lenovo ThinkPad T42p), electro-magnetic wave absorption material MG06A-0.5,
IPS5100G.
An L1 C/A GPS receiving unit, SONY IPS 5100G, is used. IPS5100G outputs parallel 8
satellites data per seconds, including 8 satellites' IDs, azimuths, elevation, received signal
strength and user position (latitude, longitude and height) and current GPS time.
Using an usual stepping motor with the minimum rotation angle of 0.72 degrees, the
prototype orientation rotates clockwise by the minimum rotation angle every 180 seconds.
During 25 hours, the 90,000 records for 90,000 seconds are sampled and logged.
record contains 8 satellites information, satellite signal reception state records as much as
720,000 are finally obtained in the prototype experiment framework.
The prototype outputs the azimuth limitation angle whenever it is obtained.
is processed later and the ratios of correct, wrong and no answers are calculated.
answer occurs in the case that either no satellite signal is acquired or azimuth limitation
244 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.30. Preliminary experiment of single unit configuration with shield and window
4.8 Conditions and parameters of prototype experiment 245
results from multiple satellite signals contradict each other.
&sup2; 5-phase stepping itself, PK545A or PK545AW
&sup2; VEXTA SG9200T-G, controller, DC24V 0.43A, 004AV15201, oriental motor co., LTD., made in Japan
&sup2; 5-PHASE Driver: model UDK5107NW2, 100-115V ~ 1.5A, 1φ50/60Hz,
OP4AD11203, oriental motor co. LTD, made in Japan
&sup2; FTDI virtual com port chip
The specifications of the stepping motor and its peripheral devices are as follows:
A stepping motor, PK545AW made by Oriental Motor Ltd., a controller, VEXTA
SG9200T-G, a five-phase driver, UDK5107NW2, an operational unit, op200A, VEXTA
are employed to rotate the orientation of the receiving unit.
A control software program was built to drive the stepping motor through the controller
and driver at the same time.
SONY IPS5100G outputs parallel 8 satellites data per seconds, including 8 satellites'
IDs, azimuths, elevations, received signal strengths and user position (latitude, longitude
and height) and current GPS time.
The receiving unit is designed shown as the Figure 4.33 and Figure 4.35 after a lot
experiences at preliminary experiments where the best method is sought as a prototype
system. The L1 C/A GPS receiving unit is set in a cuboid plastic redome.
itself is covered by a conductive sheet of copper foil.
absorption material sheet again.
patch antenna of the GPS receiving unit.
As commodity L1 C/A GPS receiver does not output the absolute value of the signal
strength, in order to reflect the threshold changing depending on the GPS satellite elevation,
it is necessary to calibrate the signal strength representation in the GPS receiver's
output to the absolute value such as -dBm or -dBw in the GPS control document [82].
4.8.1 Data analysis for performance evaluation on prototype experiments
As a result, the following thresholds setting is found to be effective to make the ratio of
wrong answer less than 1.0%.
&sup2; the satellites located between elevation angles of 5 and 65 degrees are used for the
calculation.
&sup2; the signal strength threshold are set at -125.0 dBm as the value of the signal strength
observed at the antenna.
Using these thresholds, based on the basic principle descried in Chapter 2, azimuth
limitation is carried out.
The correct answer ratio is defined as the ratio of the number of the trials in which the
true orientation is within the azimuth limitation range presented by the prototype system
to the number of all azimuth limitation trials.
The wrong answer ratio is defined as the ratio of the number of the trials in which the
true orientation is not within the azimuth limitation range presented by the prototype
system to the number of all azimuth limitation trials.
The no answer ratio is defined as the ratio of the number of the trials in which no
azimuth limitation range is presented by the prototype system to the number of all azimuth
limitation trials.
At first, all the satellite signal reception records of 720,000 are analyzed in an assumption
that those can be used for single unit configuration.
no answer ratio, wrong answer ratio) is sought in this assumption.
246 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
35.86%, 0.03%) is obtained.
any misleading for the user, the next interesting point should be the ration of correct
answers to the sum of correct and wrong answers.
than 99.95%. With this high reliability ratio, azimuth limitation width expectation value
is 161.43 degree.
Secondly, all the satellite signal reception records of 720,000 are analyzed in an assumption
that those can be used for parallel back-to-back unit configuration, with combining the
data obtained from the opposite directions each other.
no answer ratio, wrong answer ratio) is sought in this assumption.
5.69%, 0.06%) is obtained.
of (correct answer ration of more than 90.00%, no answer ratio of less than 10.00%, wrong
answer ratio of less than 0.10%) which is supposed for the real use.
of correct answers to the sum of correct and wrong answers, which is also important not
to induce any misleading for the user, it is notable that the value is more than 99.93% in
this configuration also. With this high reliability, azimuth limitation width expectation
value of this parallel back-to-back configuration is 147.03 degree.
In the same way, performance analysis from triangle unit configuration to octagonal
unit configuration, simple improvement trend is observed along with our expectations.
For example, the octagonal configuration's (correct answer ratio, no answer ratio, wrong
answer ratio) is obtained as (99.74%, 0.00%, 0.25%) . Regarding the ratio of correct
answers to the sum of correct and wrong answers, which is also important not to induce
any misleading for the user, it is notable that the value is more than 99.75% in this
configuration also. With this high reliability, azimuth limitation width expectation value
of this parallel back-to-back configuration is 92.04 degrees.
Characteristic curves are drawn in a graph on the relationship between the number
of units, correct answer ratio, no answer ratio, wrong answer ratio, the ratio of (correct
answers / ( correct + wrong answers) ).
between the high reliability and azimuth limitation width expectation value.
characteristic curves is to is effectively employed to solve trade-offs in design choice to
built a system using the proposed method.
Fig 4.32 indicates the dimensions of the GPS antenna and receiver unit being used.
Aperture restricts the beam to the orientation toward middle elevations.
Aiming for real use, the situation where correct answer ratio is more than 90% , wrong
answer ratio is less than 0.1% and no answer ratio is less than 10% is one of good
combinations for a feasible solution.
After a scrutiny, there was found in its single unit configuration, When the threshold
for signal strength is set -125 dBm, and threshold for elevation angle is set 66 degrees,
wrong answer ratio is as small as 0.0022%, no answer ratio is 46.66% right answer ratio
is 50.34% and its average azimuth limitation width is 164.90 degrees.
4.9 Result of performance evaluation of prototype system
When parallel back-to-back configuration is supposed to be composed by this unit,
under the same threshold for signal strength is set -125 dBm, and threshold for elevation
angle is set 66 degrees, wrong answer ratio is as small as 0.0044 %, no answer ratio is
14.56% right answer ratio is 85.43% and its average azimuth limitation width is 157.86
degrees.
When triangle configuration is supposed to be composed by this unit, under the same
thresholds conditions, wrong answer ratio is as small as 0.0100 %, no answer ratio is
11.15% right answer ratio is 88.84% and its average azimuth limitation width is 143.94
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 247
Fig. 4.31. GPS receiving unit with copper foil
248 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.32. Dimensions of GPS receiving unit for prototype
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 249
Fig. 4.33. Dimensions of prototype GPS receiving unit: face
250 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
2.0
20.0
30.9
26.0
1.0
2.0 20.0 2.0
Fig. 4.34. Dimensions of prototype GPS receiving unit: side
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 251
Fig. 4.35. Dimensions of prototype GPS receiving unit with back configuration
252 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.36. Elements of experimental system: Stepping motor driver, survo motor controller,
parameter set device and laptop computer as host controller (modified
from [106])
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 253
Fig. 4.37.FTDI virtual comport board
254 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.38. Stepping motor PK545-AW (5-phase) wiring diagram
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 255
Fig. 4.39.Stepping motor controller [106]
256 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.40.Stepping motor controller [107]
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 257
Fig. 4.41. Stepping motor controller [107]
258 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.42. Block diagram for prototype system
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 259
Fig. 4.43.
260 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.44. Prototype system for performance evaluation of proposed method
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 261
Fig. 4.45.
262 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.46. Experiment building (with the slant of 7.5 debvbvggree East)
degrees.
It is impressive to have the wrong answer ratio which is suppressed as small as 0.01%
or the less from single unit configuration through parallel back-to-back unit configuration
to triangle unit configuration.
When square configuration is supposed to be composed by this unit, under the same
threshold conditions, wrong answer ratio is as small as 0.0133%, no answer ratio is 2.57%
right answer ratio is 97.42% and its average azimuth limitation width is 134.33 degrees.
Up to square unit configuration, there is found no answer ration of more than 2%.
On the contrary, from pentagon unit configuration, no substantially answer is negligible
because of it becomes about 0.3%.
orders of 0.03%.
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 263
Fig. 4.47. an example of electro-magnetic wave shielding fabric
Even at the 14 unit configuration, the wrong answer ratio is still as small as 0.031%
and its impressive performance provides a promising perspective for the real usage of this
azimuth information acquisition method and principle.
usage, further discussion on these values are planned.
264 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Table. 4.2. Result of performance analysis of prototype system experiment (with signal
Strength threshold of -125.0dBm and satellite elevation range from 5 degrees
to 65 degrees)
Number of
the sides
of regular
polygons
Ratio of
no answers
to the
whole (%)
Ratio of
correct answers
to the
whole (%)
Ratio of
wrong answers
to the
whole (%)
Average
of azimuth
limitation
width (deg)
Ratio of (
correct / (
correct +
wrong )) (%)
1 35.8636 64.1041 0.0322 161.4299 99.950
2 5.6997 94.2358 0.0644 147.0284 99.932
3 3.4164 96.4869 0.0967 129.1402 99.900
4 1.0799 98.7868 0.1333 115.2112 99.865
5 0.0167 99.8167 0.1666 103.0531 99.833
6 0.0000 99.7800 0.2200 97.8208 99.780
7 0.0000 99.7356 0.2644 95.3493 99.736
8 0.0000 99.7512 0.2488 92.0425 99.751
9 0.0000 99.6901 0.3099 84.7626 99.690
10 0.0111 99.6778 0.3110 81.1847 99.689
11 0.0122 99.5235 0.4643 79.1979 99.536
12 0.0000 99.5468 0.4532 78.0699 99.547
13 0.0144 99.5957 0.3899 76.5236 99.610
14 0.0155 99.4713 0.5131 75.4163 99.487
4.9 Result of performance evaluation of prototype system 265
Fig. 4.48. Probability of categories of answers obtained from prototype system experiment
(with signal strength threshold of -125.0dBm and elevation range from 5
degrees to 65 degrees: rIH)
266 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
Fig. 4.49. Scalability effect of azimuth limitation width on correct answers from prototype
system experiment (with signal strength threshold of -125.0dBm and the
elevation range from 5 degrees to 65 degrees)
4.9 Result of performance evaluation of prototype system267
Fig. 4.50. Additional result of performance analysis of prototype system experiment (with
signal strength threshold of -120.0dBm and satellite elevation range from 5
degrees to 75 degrees: rJI)
268 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
4.10 software
&sup2; log captuer1: realterm version 2.0.0.57 [115] for Windows XP
&sup2; log captuer2: hyperterminal for Windows XP or Vista
&sup2; “rotation program of stepping motor” developed using Power Basic Compiler Version
3.5, Power Basic Inc.
&sup2; “analysis program of captured log” developed using Power Basic Compiler Version
3.5, Power Basic Inc.
4.11 software: rotation.bas
“The rotation program of stepping motor” rotate 0.72 degrees per 180 seconds.
basic is selected just because of its easiness of the implementation to handle com port and
The skeleton of “the rotation program of stepping motor” is as follows:
12
---b7.bas----
3 CLS
4 COLOR 7, 0' white and black
5 OPEN "COM1:115200,N,8,1,CS0,DS0" AS #1 LEN = 12560
6 OPEN "rotate.dat" FOR BINARY AS #2
7 PRINT "PRESS ANY KEY to terminate the program..."
8 WHILE NOT INSTAT
9
10 PRINT#1, "1"'(1)PRINT#(2)WRITE# (3)PUT$ for ComPort
11
12 BEEP
13 DELAY 1
14
15 PRINT#1, "0"'The combination of 1 and 0 is the trigger for a rotation
16
17 PUT$ #2, TIME$
18 PUT$ #2, ", "
19 PRINT TIME$
20 BEEPs
21' DELAY 3.7
22 DELAY 178.7
23 WEND
24 END
Another rotation program and its result is as follows: (based on the p.186, PowerBasic
Reference Guide)
one two three
OPEN "COM1:115200,N,8,1,CS0,DS0" AS #1 LEN = 12560
4 OPEN "rotate.dat" FOR BINARY AS #2
5 PRINT "PRESS ANY KEY to terminate the protgram..."
67
ON TIMER(2) GOSUB TimerSub
8 TIMER ON
9 WHILE NOT INSTAT: WEND
4.11 software: rotation.bas 269
Fig. 4.51. Additional probability of categories of answers obtained from prototype system
experiment (with signal strength threshold of -120.0dBm and elevation range
from 5 degrees to 75 degrees: rJI)
270 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
10 END
11
12 Timer Sub:
13 PRINT#1, "1"'(1)PRINT#(2)WRITE# (3)PUT$ for ComPort
14 BEEP
15' DELAY 1
16 PRINT#1, "0"'The combination of 1 and 0 is the trigger for a rotation
17 PUT$ #2, TIME$
18 PUT$ #2, ", "
19 PRINT TIME$
20 BEEPs
21' DELAY 3.7
22' DELAY 178.7
23 RETURN
4.12 software: azl93.1.bas
azl93.c extracts 1-sheet type data from 90,000 data measured on the rooftop for 25 hours and forms n(1-14) polygons instantaneously.
We then calculated the correct/no answer/wrong answer rate and the average of the correct answer limits. 12
DEFINT A-Z
3 DEFDBL L
4 DIM satcom1$(10) ' Index 10 is overreserved for 8 satellites
5' DIM satcom2$(20)
6 DIM satarea(10) ' index 10 is overreserved for 8 satellites
7 DIM az(10) ' index 10 is over reserved for 8 satellites
8 DIM el(10) ' index 10 is over reserved for 8 satellites
9 'DIM listing(10)
Ten
11 nodraw = 1 if 'skip.
12 'nodraw = 0 'Drawing without skipping
13 'gomi wo kesutame
14 'pre_az(1)=0
15 'pre_el(1)=0
16 'alphabet$="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
17 'Parameter1=1' When the bivalve's angle parallel back direction is assumed to be 0 degree. If '60, airspace 1 would be 18 0-120, airspace M=120-180, airspace 2=180-300.
19 'Color_Black=0
20 'Color_Magenta=5
21 'Color_White=7
22 'Color_LightCyan=11
23 'Color_Yellow=14
24 'Color_LightRed=12
25 'Color_BWhite=15
26 'ON ERROR GOTO Rrr
27 'ON KEY(2) GOSUB chth decrement
28 'ON KEY(3) GOSUB Chth increment
29 ' Even when it's running out of control, for some reason it ends properly with ESC+F7.
30 'KEY(2) ON
31 'KEY(3) ON
32 'gosub CLS_screen
4.12 software: azl93.1.bas271
33' Speed = 9600
34 Quit$ = CHR$(&H1B) ''''''1B seems to be Esc key
35
36 if nodraw=0 then
37 SCREEN 12 '1=cga, 12=vga (640x480)(16col)(80x30text) PG p243 ■ This line is large
38 Thing! I can't think of a screen 12! ! color with text
39 (color statement) ref.pdf Required for sample programs on P74 and P84.
40'
41 end if
42
43 if no draw then
44 $event off 'Speed up without accepting any key input such as function key or ctrl-c
45 end if
46
47
48
49 '=================arg input ==========================
50 ant_side$ ="L"
51 threshold $ ="I"
52 hi_el_th$ ="H"
53 num_polygon = 4 ' The default is a square IH, but two digits can be changed by an argument.
54
55 IF (COMMAND$ <>"" ) THEN
56 ant_side$ = mid$(command$, 1, 1)
57 threshold$ = mid$( command$, 3, 1 )
58 hi_el_th$ = mid$( command$, 5, 1 )
59 num_polygon = VAL( mid$( command$, 7) ) 'If you omit the third argument in MID$,
From 60 it will be the whole back side. P182 ref.pdf
61 'azl93 LIH 8 (left antenna (com2) octagonal signal strength threshold I high elevation threshold H)
62 command$ contains "L 8 IH"
63 'VAL(LEFT$(COMMAND$, 1))
64
65 END IF
66 '=================arg input ==========================
67
68
69 '================file open and skip =================
70
71 open "azl93.txt" for APPEND as #20
72
73
74 if(ant_side$="L") then ' Which is the actual machine acquisition file to use? left (1) or right (0)
75 antennas only.
76 ips$ ="rtcom2tm.ips"' Left antenna when facing north
77 PCNAVcard + SONY IPS5100G + conductive Ni particle adhesive backed copper foil) log file
78 angle_offset% = 0
79 elseif (ant_side$="R") then
80 ips$ ="rtcom3tm.ips"' Right side antenna when facing north
81 PACYCNV10 + SONY IPS5100G + conductive Ni particle adhesive backed copper foil) log file
82 angle_offset% = 180
83 else
272 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
84 beep 'need debug
85 end if
86 'num_polygon=3 ' Triangular this time
87 write #20, ant_side$, threshold$, hi_el_th$, num_polygon, angle_offset%
88
89 '================file open and skip =================
90
91 ' Make sure which one comes first, and if necessary, replace the # numbers in the following two lines. 92 open ips$ FOR INPUT AS #1 'com1 Skip if triangle (500 angle*180
93 lines)*0*/Triangle=0 lines are skipped. rtcom2tm.ips seems to be on the left.
94
95 if (num_polygon=1) then
96 goto breakpoint 1
97 end if
98
99
100 for i = 2 to num_polygon
101 open ips$ FOR INPUT AS #(i)
102 skiplines&& = (500*180* (i-1) / num_polygon )
103 write #20, skiplines&&
104 FOR largenum&& = 1 TO skiplines&&
105 LINE INPUT #(i), com1input$
106 NEXT largenum&&
107 write #20 , com1input$
108 next i
109
110 '================file open and skip =================
111
112
113
114
115 '=================Loop until end of file or input
116 ==========================
117 ' Always use com1input$ for program reuse. Either com2 or com3.
118 NULLs=999 ' Symbols without information that can be used for the first and last terms
119
120 sector_start_in2= NULLs '2 is none
121 sector_end_in2 =NULLs '2 is none
122
123 loop_num &&= (-1)
124 write #20, loop_num&&
125 WHILE NOT (INSTAT) 'DO
126 i% = num_polygon
127 while( i % > 0)
128 if( EOF(i%) )then ' EOF must be checked individually for each file. 129 goto while loop escape
130 end if
131 DECR i%
132 wends
133
134 INCR loop_num&&' forgot this increment first
4.12 software: azl93.1.bas273
135 com_num = loop_num && MOD num_polygon
136
137 if com_num = 0 then ' At increment timing
138 so it is like this.
139 LINE INPUT #1, com1input$
140 sector_start_in2= NULLs ' Cover 2 is the old product result
141 sector_end_in2= NULLs ' Cover 2 is the old product result
142 sector_start_in3 =NULLs ' Cover 3 is a new product result
143 sector_end_in3 = NULLs ' Cover 3 is a new product result
144 else if com_num=1 then
145 LINE INPUT #2, com1input$
146 else if com_num=2 then
147 LINE INPUT #3, com1input$
148 else if com_num=3 then
149 LINE INPUT #4, com1input$
150 else if com_num=4 then
151 LINE INPUT #5, com1input$
152 else if com_num=5 then
153 LINE INPUT #6, com1input$
154 else if com_num=6 then
155 LINE INPUT #7, com1input$
156 elseif com_num=7 then ' After this line was added to 20080610 yesterday.
157 It wasn't there, so it was a bug. The results of yesterday 20080610 (8-12 units) should be revised.
158 kida.
159 LINE INPUT #8, com1input$
160 else if com_num=8 then
161 LINE INPUT #9, com1input$
162 else if com_num=9 then
163 LINE INPUT #10, com1input$
164 else if com_num=10 then
165 LINE INPUT #11, com1input$
166 else if com_num=11 then
167 LINE INPUT #12, com1input$
168 elseif com_num=12 then ' add
169 LINE INPUT #13, com1input$
170 else if com_num=13 then
171 LINE INPUT #14, com1input$
172 else if com_num=14 then
173 LINE INPUT #15, com1input$
174 else if com_num=15 then
175 LINE INPUT #16, com1input$
176 else
177 'debug
178 end if
179
180 tmp1$ = RIGHT$(com1input$, 108)
181
182 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
183 ' About one port com2check and out &H0D &H0A This is
184 end
185 'com1 check and out &H0D, &H0A
274 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
186 IF (LEFT$(tmp1$, 6) = "SONY81" ) and (LEN(tmp1$)=108 ) THEN
187 if no draw then
188 'nothing to do
189 else
190 LOCATE 1,1
191 print tmp1$
192 end if
193 ips1$=tmp1$
194
195 i1& = i1& + 1 '& seems to indicate a long integer. P71, CLNG, ref.pdf
196
197 ips1$ = ips1$ + com1input$
198 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
199 FOR j = 1 TO 8 'simply input
200 satcom1$(j)=MID$(ips1$, 64 + 5 * (j - 1), 5)
201 NEXT j
202 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
203 FOR j = 1 TO 8 ' Sort by approximate azimuth (alphabetical AZ az)
204 FOR k = j+1 to 8
205 if MID$(satcom1$(j),3,1)> MID$(satcom1$(k),3,1) then
206 tmpch1$=satcom1$(k)
207 satcom1$(k)=satcom1$(j)
208 satcom1$(j)=tmpch1$
209 else
210 'nothing to do
211 end if
212 next k
213 NEXT j
214 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
215 FOR j = 1 TO 8-1 ' Sort by approximate azimuth (if az, reverse, za)
216 if MID$(satcom1$(j),3,1) <"a" then ' if AR
217 'nothing todo
218 else
219 for k= 0 to INT(((8-j)/2)-0.1) ' reverse order after (j)
220 tmpch1$=satcom1$(j+k)
221 satcom1$(j+k)= satcom1$(8-k)
222 satcom1$(8-k)= tmpch1$
223 next k
224 goto 20
225 end if
226 NEXT j
227 20 'thi line is also important
228 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
229 ' I realized that the following azimuth alignment would be fine. Belated.
230 080524, p51, ref.pdf
231 ' Azimuth order A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,P,Q,R,r,q,p,o,n ,m,l,k,j,i,h,g,f,e,d,c,b,a
232 ' Azimuth order ABCDEFGHIJKLMNOPQRrqponmlkjihgfedcba
233 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
234
235 'ips1$ = ""'Clear IPS format vault
236 ELSE
4.12 software: azl93.1.bas 275
237 'ips1$ = ips1$ + com1input$ 'Store new IPS format
238 END IF
239
240 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
241
242 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
243 '''' □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 244 FOR j = 1 TO 8 ' + num_of_com1only_sat %'(1) threshold(2) signal strength comparison (between each information from two ports)
246
247 satarea(j)=0 ' Determine satellite area
248
249 ' Below, presence judgment in both cover areas (core part)
250 '' Case to judge by signal strength instead of state. The threshold is set to threshold.
251 if (mid$(satcom1$(j),5,1) >= threshold$) then
252 satarea(j)=1 ' Determined to exist in region 1
253 end if
254
255 ' Regardless of the above! High elevation angles are excluded from region judgment. Disable the region judgment result.
256 high elevation
257 if (mid$(satcom1$(j),2,1)) >= hi_el_th$ then
258 ' High elevation angle of 80 degrees or more, "H=70 degrees (66 degrees-75 degrees) I"=80 degrees (76-85 degrees), "J"=90 degrees
259 (86-90 degrees)
260 satarea(j)=0
261 ' Make it the same as not judging the region. It's a waste. This time, the verticality of the shielding material was skillfully
262 Because I couldn't keep it. If G is used as a threshold, this is the only way. Conversely, the threshold value is about J
If you go to 263, you can make this looser.
264 end if
265
266 next j
267 '''' or more, area judgment completed
268
269
270 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
271 FOR j = 1 TO 8 '+ num_of_com1only_sat% ' Presentation of region determination results (etc.)
272 ''''''''''''''''''''''''''''
273 Present elevation angle numerically
274 el(j)=10 * (ASC(mid$(satcom1$(j),2,1) ) - ASC("A") )
275 '''''''''''''''''''''''''''az numeric disp
276 if ASC(mid$(satcom1$(j),3,1)) <ASC("a") then 'az if AR
277 az(j)= 10 * (ASC(mid$(satcom1$(j),3,1)) - ASC("A") )
278 else 'az if ra
279 az(j)=360 -10*(ASC(mid$(satcom1$(j),3,1)) - ASC("a")+1 )
280 end if
281 ''''''''''''''''''''''''''''''
282 ''''''''''''''''''''''''''''''
283 NEXT j
284 ''''''''''''''''''''''''''''''
285
286
287
276 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
288
289 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
290 creation
291 acqrd_sat_in1=0 ' Number of acquired satellites in coverage area 1
292 FOR j = 1 TO 8 ' + num_of_com1only_sat% ' display satarea
293 if satarea(j)=1 then
294 acqrd_sat_in1=acqrd_sat_in1 + 1 ' Number of acquired satellites in coverage area 1
295 az_in1(acqrd_sat_in1)=az(j) ' az information of captured satellite in coverage area 1 (sequence)
296 end if
297 NEXT j
298
299
300
301
302
303 '''''''''''''''''''' Sets the first and last terms of the satellite azimuth sequence
304 ' On that occasion
305 ' Within the coverage area, there should be only one interval separated by 180 degrees or more,
After 306 is the first term.
307 ' If there are 0 items between them, it's a problem, so let me know. (There can be 0 spaces between 3 or more satellites.)
308 only)
309 'NULLs=999 ' A symbol without information that can be used for the first and last terms has already been defined immediately before the start of the loop.
310 so it's unnecessary.
311
312 About the ''''''MOD operator
313 'There is no %(modulo) operator, so we create it. A->B. A%B=AB*INT(A/B), oh yes.
314 9 MOD 10=9
315
316
317
318
319 '''''''''' Check the space between satellites in coverage area 1 and determine the first and last terms of the satellite azimuth angle sequence in coverage area 1.
320 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
321 start_in1 =NULLs ' put this in first
322 end_in1 =NULLs ' Put this in first
323 number_of_ma =0 number between '(over 180 degrees)
324 start_of_ma = first of the two satellites that make up Nulls 'ma
325
326 if(acqrd_sat_in1 =1 ) then ' If only one satellite was acquired in coverage area 1
327 start_in1 = az_in1(1)
328 end_in1 = az_in1(1)
329 end if
330
331 if(acqrd_sat_in1 =2 ) then ' If only 2 satellites were acquired in coverage area 1
332 ' Angles should be adjacent
333 ' Angle between two angularly adjacent satellites > 180 then first=star_in1 after=end_in1
334 if ((az_in1(2)+360 -az_in1(1)) MOD 360 ) > 180 then
335 start_in1 = az_in1(2)
336 end_in1 = az_in1(1)
337 else
338 start_in1 = az_in1(1)
4.12 software: azl93.1.bas 277
339 end_in1 = az_in1(2)
340 end if
341 end if
342
343 if(acqrd_sat_in1 >=3 ) then ' If 3 or more satellites are captured in coverage area 1
344 ' Within the coverage area, there should be only one interval separated by 180 degrees or more,
After 345 is the first term.
346 ' If there are 0 items between them, it's a problem, so let me know. (There can be 0 spaces between 3 or more satellites.)
347 only)
348 ' If there is one in between, then first=star_in1 after=end_in1
349 for j=1 to (acqrd_sat_in1 - 1)
350 if ( (az_in1(j+1)+360 -az_in1(j)) MOD 360 ) > 180 then
351 number_of_ma = number_of_ma + 1
352 start_in1 = az_in1(j+1)
353 end_in1 = az_in1(j)
354 end if
355 next j
356 ' calculate separately only at the end
357 if ( (az_in1(1)+360 -az_in1(acqrd_sat_in1)) MOD 360 ) > 180 then
358 number_of_ma = number_of_ma + 1
359 start_in1 = az_in1(1)
360 end_in1 = az_in1(acqrd_sat_in1)
361 end if
362 ' If there are 2 or more gaps after checking the entire circumference, the information set in the first and last terms
363 Clear
364 ' No useful information, set it back.
365 if number_of_ma >= 2 then
366 start_in1 = NULLs
367 end_in1 =NULLs
368 end if
369 end if
370 '''''''''''''' Check the space between satellites in coverage area 1, and find the first and last terms of the satellite azimuth sequence within coverage area 1.
371 decided
372
373
374
375 '''''' Simple satellite first term final term representation of coverage 1 (top left) is (unless NULLs!!
376 with the condition (Caution 1))
377 '''''' Convert to the "limited range of measurement direction" derived from coverage area 1 (it's easy to forget this conversion!!
378 2)
379 sector_start_in1= end_in1 ' This is simple, but
380
381 'sector_end_in1 = (start_in1 +180 ) MOD 360 as simple as (NULLs value
382 If you enter, it will change, so it is useless
383 if (start_in1 = NULLs) then
384 sector_end_in1 = NULLs
385 else
386 sector_end_in1 = (start_in1 +180 ) MOD 360
387 end if
388
389
278 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
390 '============================= Triangle (Polygon) Shift ============ ===
391 if ( sector_end_in1 = NULLs) then
392 sector_end_in1 = NULLs
393 else
394 sector_end_in1 = (sector_end_in1 - (360*com_num/num_polygon) + 360) MOD 360395 end if
396
397 if ( sector_start_in1 = NULLs) then
398 sector_start_in1 = NULLs
399 else
400 sector_start_in1 = (sector_start_in1 - (360*com_num/num_polygon) +360) MOD 360
401 end if
402 '============================= Triangle (Polygon) Shift ============ ===
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414 ' Combine coverage 1 (newly obtained azimuth constraint) and coverage 2 (previous product storage) constraint results.
415 Calculate (Put the result in Coverage 3)
416 sector_start_in3 =NULLs ' put this in first
417 sector_end_in3 =NULLs ' put this in first
418 cross_part_found = NULLs ' If there was no intersection at all, return 419 no intersection.
420
421
422 if ((sector_start_in1 = NULLs) and (sector_start_in2 = NULLs)) then
423 '(Case 0) If neither coverage 1 nor coverage 2 had normal azimuth constraints, no product result.
424
425 sector_start_in3 =NULLs
426 sector_end_in3 =NULLs
427 elseif ((sector_start_in1 < NULLs ) and (sector_start_in2 = NULLs)) then
428 ' (Case 1) If coverage 1 has normal azimuth constraints but coverage 2 does not,
429 Fruit is the result.
430 sector_start_in3 = sector_start_in1
431 sector_end_in3 = sector_end_in1
432 elseif ((sector_start_in1 = NULLs) and (sector_start_in2 < NULLs)) then
433 '(Case 2) If coverage 1 does not have a normal azimuth limitation, but coverage 2 does, the results for coverage 2
434 is the product result.
435 sector_start_in3 = sector_start_in2
436 sector_end_in3 = sector_end_in2
437 elseif ((sector_start_in1 < NULLs ) and (sector_start_in2 < NULLs)) then
438 ' (Case 3), if both coverage 1 and 2 have normal azimuth constraints, there is a valid product
439 and sometimes there is no valid product
440 ' Even if there is a product, it is also possible that cover 1 encompasses a little or all of cover 2 (and that
4.12 software: azl93.1.bas 279
441 Apart from this, there is a case where cover 2 includes cover 1, so separate consideration is necessary. )
442 '(clockwise angular distance from sector_start_in1 to sector_end_in1
443 distance) >= (clockwise angular distance from sector_start_in1 to sector_start_in2) then
444
445 'in1 sector_start_in 2 is in the azimuth limited sector. (so sector_start_in3
Substitute values of 446 for sector_start_in1 through sector_start_in2).
447 part_of_2_was_found_in_1 = NULLs ' If there was no intersection at all 448
449 sector_start_in3 =sector_start_in1 ' put this in first
450 sector_end_in3 =sector_end_in1 ' put this in first
451 if (((sector_end_in1 + 360) - sector_start_in1 ) MOD 360) >= (((sector_start_in2 + 360) 452 sector_start_in3 = sector_start_in2
453 part_of_2_was_found_in_1 =1
454 end if
455 '(clockwise angular distance from sector_start_in1 to sector_end_in1
456 away) >= (clockwise angular distance from sector_start_in1 to sector_end_in 2) then
457
458 'in1 sector_end_in 2 is in the azimuth limited sector. (so sector_end_in3
459 values for sector_start_in1 to sector_start_in2).
460 if (((sector_end_in1 + 360) - sector_start_in1 ) MOD 360 ) > (((sector_end_in2 + 360) - sector_start_in1 461 sector_end_in3 = sector_end_in2
462 part_of_2_was_found_in_1 =1
463 end if
464 ' This is not complete. In the above examination, there is no fragment or whole of 2 in 1.
465 there are two possibilities.
466 ' In other words, either (a) cover 2 completely encompasses cover 1 or (b) there is no product
There are 467. We will consider it.
468 '(a) (clockwise angular distance from sector_start_in 2 to sector_end_in 2
469 distance)>(clockwise angular distance from sector_start_in 2 to sector_start_in 1) then
470
471 ' Including the consideration in the previous section, sector_start_in 1 is completely included in the azimuth limited sector of in 2.
472 The logical conclusion is that
473 if (part_of_2_was_found_in_1 = NULLs) then
474 if (((sector_end_in2 + 360) - sector_start_in2 ) MOD 360) >= (((sector_start_in1 + 360) 475 sector_start_in3 = sector_start_in1 '(a) sector 2 completely encompasses sector 1
476 if
477 sector_end_in3 = sector_end_in1
478 else
479 sector_start_in3 = NULLs '(b) If there is no product
480 sector_end_in3 = NULLs
481 end if
482 end if
483 end if
484
485
486
487 ' □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
488 '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' relationship is over 489
490 ' Just for the 3rd time (com_num=2) of the triangle, etc., every time, if it's the last, it's a cover for the next time (com_num=0).
491 2 should be NULLs.
280 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
492 if (com_num = (num_polygon-1) ) then ' 2 rather than
493 if (com_num = (num_polygon -1)) then.
494 sector_start_in2 = NULLs
495 sector_end_in2 =NULLs
496 else
497 sector_start_in2=sector_start_in3 'For the next time, 498 put the cover 3 in the cover 2 as a product
499 sector_end_in2 =sector_end_in3 ' For the next time, put Away 3 into Away 2 as a product
500 end if
501
502
503
504 'write #20, com_num, sector_start_in1, sector_end_in1
505
506
507 if (com_num = (num_polygon -1 )) then ' if triangle(num_polygon=3)
508 write, get result here
509
510 ' □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
511 ' From the above, the final azimuth constraint result is the right rotation from sector_start_in3 to sector_end_in3.
512 becomes the fan side range. Numeric notation.
513 '''''''' ■■■■
514
515 az_interested =(((0.72 * INT(i1&/num_polygon/180.0) - 7.5) + 360 + angle_offset% ) MOD 360)''''''''
516 Don't forget to divide by the real orientation of interest num_polygon. angle_offset% is either 0 or 180 degrees517, just use it properly for the left and right antennas. 7.5 degrees is the difference from wall north to true north.
518
519 if sector_start_in3 = NULLs then ' For later correct/wrong/no answer rate for sector 3
Add 520
521 INCR answer3_no&' No answer count
522 elseif (((sector_end_in3 + 360) - sector_start_in3 ) MOD 360) >= (((az_interested + 360) 523 INCR answer3_ok&' number of correct answers
524 azlw3&& = azlw3&& + (((sector_end_in3 + 360) - sector_start_in3) MOD 360 ) '525 When the answer is correct, we want to know the average value of the limited azimuth width, so first calculate the sum
526 else
527 INCR answer3_ng&' number of wrong answers
528 end if
529
530 answer3_all& = answer3_no& + answer3_ok& + answer3_ng&'
Addition for correct/wrong/no answer rate after 531
532
533 'write #20, (com_num+1), sector_start_in3, sector_end_in3
534
535 end if
536 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
537
538
539 WEND 'LOOP
540
541 while loop escape:
542
4.12 software: azl93.1.bas281
543 answer3_all& = answer3_no& + answer3_ok& + answer3_ng&' I think this line is redundant.
544, but I'm worried about deleting it because I'm reusing the program.
545
546
547
548
549
550
551 WRITE #20, DATE$, TIME$
552 WRITE #20, ips$, "ang. offset", angle_offset%, "num_polygon ", num_polygon, "",threshold$," 553 WRITE #20, "no(times, %)", answer3_no&, "", round ((100.0*answer3_no&)/answer3_all&, 4)
554 WRITE #20, "ok(times, %)", answer3_ok&, "",round((100.0*answer3_ok&)/answer3_all&, 4)
555 WRITE #20, "ng(times, %)", answer3_ng&, "", round((100.0* answer3_ng&)/answer3_all&,4)
556 WRITE #20, "ave. alw (deg)", round(1.0*(azlw3&&/answer3_ok&), 4)
557 WRITE #20, ""
558
559
560 'Be aware that an overly long sentence of more than two and a half lines will often result in an incomprehensible error. 561 'DELAY 10
562 CLOSE
563
564 END
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586 set_auto_sats: 'F6 back to COM2 auto. F5 and F6 are inversely related.
587 commandstring$="@CH" + chr$(&H0D) +chr$(&H0A)
588 LOCATE 2, 20
589 print command string $
590 print #2, commandstring$
591 Returns
592
593
282 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
594 set_same_sats: 'same satellites
595 commandstring$="@CH"
596 FOR j = 1 TO 8
597 number$=mid$(satcom1$(j),1,1)
598 if ASC(number$) <(ASC("Z")+1) then ' If less than Z, then AZ
599 num = ASC(number$) - ASC("A") +1
600 else
601 num=ASC(number$)-ASC("a")+25 ' otherwise lower case
602 end if
603 commandstring$=commandstring$ + MID$(STR$(num),2, LEN(STR$(num)))
604 if (j=8) then
605 'nothing to do
606 else
607 commandstring$=commandstring$+","
608 end if
609 NEXT j
610 commandstring$=commandstring$+chr$(&H0D)+chr$(&H0A)
611 LOCATE 2, 20
612 print command string $
613 print #2, commandstring$
614 ' Send command to COM2
615 ' If you send this command, a copywright message will appear, so start from the beginning.
616 ' Send @CH to undo (automatic satellite selection).
617 RETURN
618
619
620
621 ' Increment to Parameter1. to add.
622 parameter1 increment:
623 if parameter1 <20 then parameter1=parameter1+1
624 Locate 21, 2
625 print "Parameter1:"; parameter1
626 returns
627
628
629 ' Decrement Parameter1. Decrease.
630 parameter1decrement:
631 if parameter1>1 then parameter1=parameter1-1
632 Locate 21, 2
633 print "Parameter1:"; parameter1
634
635 returns
636
637
638
639 ' Decrement the threshold.
640 Chth decrement: 'AZ 26 letters
641 for i=1 to 26
642 if threshold$ > mid$(alphabet$, 26+1-i,1) then
643 threshold$=mid$(alphabet$, 26+1-i,1)
644 goto 2021
4.12 software: azl93.1.bas283
645 end if
646 next i
647 2021'
648 Locate 25,2
649 print using "Threshold: &";
650 RETURN
651
652
653 ' Increment the threshold.
654 chth increments:
655 for i = 2 to 27
656 if threshold $ < mid$(alphabet$, i, 1) then
657 'locate 2, 18
658 'PRINT mid$(alphabet$,i,1)
659 threshold$ = mid$(alphabet$, i, 1)
660 goto 2011
661 end if
662 next i
663 2011'
664 LOCAte 25,2
665 print USING "Threshold: &";
666 RETURN
667
668
669
670 ' Stop.
671 stops:
672 Do
673 KeyInput$ = INKEY$ '******************** INKEY$
674 'IF KeyInput$ = Quit$ THEN EXIT DO
675 IF KeyInput$ = "a" THEN EXIT DO
676 IF KeyInput$ = "r" THEN EXIT DO
677 Loop
678 gosub CLS_screen
679 RETURN
680
681
682 ' Change speed.
683 Chspd:
684 IF Speed = 9600 THEN
685 Speed = 4800
686 ELSEIF Speed = 4800 THEN
687 Speed = 2400
688 ELSEIF Speed = 2400 THEN
689 Speed = 1200
690 ELSEIF Speed = 1200 THEN
691 Speed = 19200
692 ELSEIF Speed = 19200 THEN
693 Speed = 9600
694 END IF
695 GOSUB OPENcom
284 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
696 LOCATE 1, 1
697 PRINT USING "Speed:#####";Speed;
698 RETURN
699
700
701 ' port control
702 OPENcom:
703 CLOSE 3
704 IF Speed = 19200 THEN
705 OPEN "COM3:19200,N,8,1,CS0,DS0" AS #1 LEN = 12560
706 ELSEIF Speed = 14400 THEN
707 OPEN "COM3:14400,N,8,1,CS0,DS0" AS #1 LEN = 12560
708 ELSEIF Speed = 9600 THEN
709 OPEN "COM3:9600,N,8,1,CS0,DS0" AS #1 LEN = 12560
710 ELSEIF Speed = 4800 THEN
711 OPEN "COM3:4800,N,8,1,CS0,DS0" AS #1 LEN = 12560
712 ELSEIF Speed = 2400 THEN
713 OPEN "COM3:2400,N,8,1,CS0,DS0" AS #1 LEN = 12560
714 ELSE
715 OPEN "COM3:1200,N,8,1,CS0,DS0" AS #1 LEN = 12560
716 END IF
717
718 CLOSE 2
719 IF Speed = 19200 THEN
720 OPEN "COM2:19200,N,8,1,CS0,DS0" AS #2 LEN = 12560
721 ELSEIF Speed = 14400 THEN
722 OPEN "COM2:14400,N,8,1,CS0,DS0" AS #2 LEN = 12560
723 ELSEIF Speed = 9600 THEN
724 OPEN "COM2:9600,N,8,1,CS0,DS0" AS #2 LEN = 12560
725 ELSEIF Speed = 4800 THEN
726 OPEN "COM2:4800,N,8,1,CS0,DS0" AS #2 LEN = 12560
727 ELSEIF Speed = 2400 THEN
728 OPEN "COM2:2400,N,8,1,CS0,DS0" AS #2 LEN = 12560
729 ELSE
730 OPEN "COM2:1200,N,8,1,CS0,DS0" AS #2 LEN = 12560
731 END IF
732
733 RETURN
734
735
736
737 ' Error relation
738Rrr:
739 IF ERR = 57 THEN
740 GOSUB Chspd
741 RESUME
742 END IF
743 RESUME NEXT
744 END
745
746
4.12 software: azl93.1.bas285
Shows information every 747 '.
748 ' is from 1 to 8.
749'
750' NHNFZ
751'(1)(2)(3)(4)(5)
752'
Explanation for every 753 '
754'
755' number description
756 '(1) Receiving satellite number <==========com2 ---com1 shougou
757 '(2) Elevation angle of receiving satellite
758 '(3) Azimuth of the receiving satellite
759 '(4) operating state
760'(5) received <===========com2 ha koredakede yoi
761'
762'
763'
764'
Description every 765'
766'
767 ' number position and description
768'(1) SONY81 1-6(6)
769 '(2) 9505092010624 7-19(13) Current year/month/day, day of the week, hour/minute/second
770'(3) N3537529 20-27(8) Latitude
771'(4) E13944410 28-36(9) longitude
772 '(5) +0144 37-41(5) GPS Altitude [m]
773 '(6) 001 42-44(3) Velocity [&#1060178;/h]
774 '(7) 303 45-47(3) Heading [deg] True bearing
775 '(8) 9505092010623 48-60(13) Computation time
776 '(9) C 61(1) DOP value
777 '(10) 4 62(1) Position calculation
778 '(11) B 63(1) datum
779 '(12) NHNFZ 64-68(5) 1 info
780 '(13) BFkCU 69-73(5) 2 info
781 '(14) GFdCV 74-78(5) 3 info
782 '(15) ODFFV 79-83(5) 4 info
783 '(16) eCNFH 84-88(5) 5 information
784 '(17) MBfFJ 89-93(5) 6 info
785 '(18) ChqAB 94-98(5) 7 info
786 '(19) LabAC 99-103(5) 8 info
787 '(20) P 104(1) Internal reference oscillator state
788 '(21) DE 105-106(2) Information for IPS-5000
789 '(22) H 107(1) Latitude and longitude display method
790 '(23) E 108(1)
791'<CR><LF>109-110(2) (0Dh)(0Fh) <------- 0a janaino? 0a dayo. dokokara shittanndakke. watashi. 792
793'
794 'ips-format.txt
795 '================================================ ===============================
796' IPS-3000/5000 Data format
797 '1997.07.10
286 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
798 ' S.Yoshida/KGG00043@niftyserve.or.jp
799 '================================================ ===============================
800'
801 ' end of line <CR> A total of 110 bytes including <LF> indicates one piece of data.
802'
803 'SONY809503260045403N3547314E13917567+02640032979503260045402D4BaFOFTQDIFJAbQABVHAFJgCnDDRBeDCdGnCHeDhFIfDBEE <CR><LF>
804'
805 '[1] SONY80
806 '[2] 9503260045403
807 '[3] N3547314
808 '[4] E13917567
809 '[5]+0264
810 '[6]003
811 '[7]297
812'[8]9503260045402
813 '[9]D
814 '[A]4
815 '[B]B
816'[C1]aFOFT
817'[C2]QDIFJ
818'[C3]AbQAB
819 '[C4]VHAFJ
820'[C5]gCnDD
821'[C6]RBeDC
822'[C7]dGnCH
823'[C8]eDhFI
824 '[D]f
825 '[E]DB
826 '[F]E
827 '[G]E
828'[H] <CR><LF>
829'
830'
831 '[1] NAME ROM version
832 'SIZE 6 bytes (offset: 0)
833 'REM "SONY80", "SONY73", etc. have been confirmed.
834'
835 '[2] NAME Current date/day/time
836 'SIZE 13 bytes (offset: 6)
837 'REM Represents the current time (UTC).
838 ' The days of the week are shown in Appendix 1.
839 'EX. 9503260045403 -> Sunday, March 26, 1995 04:54:03 (UTC)
840'
841 '[3] NAME Latitude
842 'SIZE 8 bytes (offset: 19)
843 'REM Indicates the current latitude.
844 '"N" if the first letter is north latitude, "S" if south latitude.
845 ' If positioning is not possible, the alphabet will be lowercase ("n" or "s").
846 ' If positioning is not possible, output the last positioning data.
847 'EX. N3547314
848 '-> 35 degrees 47 minutes 31.4 seconds north latitude for DMS display
4.12 software: azl93.1.bas 287
849 '-> 35 degrees 47.314 minutes north latitude for DMD display
850'
851 '[4] NAME LONG
852 'SIZE 9 bytes (offset: 27)
853 'REM Current longitude.
854 '"E" if the first letter is east longitude, "W" if west longitude.
855 ' If positioning is not possible, output the last positioning data.
856 'EX. E13917567
857 '-> 139 degrees 17 minutes 56.7 seconds east longitude for DMS display
858 '-> 139 degrees 17.567 minutes east longitude for DMD display
859'
860 '[5] NAME GPS altitude [m]
861 'SIZE 5 bytes (offset: 36)
GPS altitude based on 862 'REM WGS-84 datum. There is "+"/"-" at the beginning.
863 'EX. +0264 -> 264m (GPS altitude)
864'
865 '[6] NAME Speed [km/h]
866 'SIZE 3 bytes (offset: 41)
867 'REM Current speed.
868 'EX. 003 -> 3 [km/h]
869'
870 '[7] NAME Direction [deg]
871 'SIZE 3 bytes (offset: 44)
872 'REM North facing: 000 degrees, up to 360 degrees clockwise.
873 ' North: 000 South: 180 West: 270 East: 090
874 'EX. 297 -> 297 [degrees]
875'
876 '[8] NAME calculation time
877 'SIZE 13 bytes (offset: 47)
878 'REM calculation times from [3] to [7].
879 'EX. 9503260045402 -> Sunday, March 26, 1995 04:54:02 (UTC)
880'
881 '[9] NAME DOP value
882 'SIZE 1 byte (offset: 60)
883 'REM HDOP value for 2D positioning, PDOP value for 3D positioning.
884 ' The correspondence between DOP values and output alphabets is shown in Table 2.
885 'EX. D -> DOP=9
886'
887 '[A] NAME positioning mode
888 'SIZE 1 byte (offset: 61)
889 'REM mode of positioning calculation.
890 '3 : 2D positioning (3 satellite positioning)
891 '4 : 3D positioning (4 satellite positioning)
892 'EX. 4 -> 3D positioning
893'
894 '[B] NAME Location data datum
895 'SIZE 1 byte (offset: 62)
The correspondence between the 896 'REM alphabet and the geodetic system is shown in Appendix 3.
897 'EX. B -> TOKYO geodetic system
898'
899 '[Cn] NAME Channel n information
288 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
900 'SIZE 5 bytes
901 '(offset: channel[1,2,3,4,5,6,7,8]=[63,68,73,78,83,88,93,98])
902 'REM satellite information.
903 ' The meaning of 5 bytes per channel is as follows.
904 ' 1: [Receiving satellite number] Table 3
905 '2: [Elevation angle of receiving satellite] Table 4
906 ' 3: [Azimuth of Receiving Satellite] Table 5
907 '4: [Channel operating status] Table 6
908 '5: [Receiving level]
909 ' Receive Level: Relative receive level.
910 ' Satellite reception is possible at level D or higher.
911 'A (level small) < ---- > Z (high level)
912 'EX.
913 ' Satellite No Elevation Azimuth Operating State Reception Level
914' aFOFT SV25 46-55 136-145 used for position calculation T
915'
916 '[D] NAME Status of internal reference oscillator
917 'SIZE 1 byte (offset: 103)
918 'REM outputs and states are as follows.
919 '- : Reference oscillator is UNLOCK
920 ' Alphabets below are LOCK for the reference oscillator.
921 ' Alphabet indicates the deviation of TCXO (converted to 1.57542Ghz).
922'A: 0-200hz
923'B: -400Hz
924'C:-600Hz
925'D: -800Hz
926'....
927'a: -200 - 0Hz
928 'b : -400 -
929'c: -600 -
930'd : -800 -
931 '....
932 'EX. f -> Reference oscillator is LOCK. TCXO deviation from -1200 to -1000Hz.
933'
934 '[E] NAME RESERVED
935 'SIZE 2 bytes (offset: 104)
936 'REM content has not been released by SONY.
937 'EX. DB -> Unknown.
938'
939 '[F] NAME Latitude and longitude display method
940 'SIZE 1 byte (offset: 106)
941 'REM outputs and their meanings are as follows.
942 ' Alphabet output: Latitude and longitude are DMS.
943 ' Numeric output: Latitude and longitude are DMD.
944 'EX. E -> Display latitude and longitude by DMS.
945'
946 '[G] NAME parity
947 'SIZE 1 byte (offset: 107)
948 'REM Add all ASCII codes from [1] to [F]
949 '"O" when the least significant bit is 1, and "E" when it is 0.
950 'EX. E -> The least significant bit of the addition result is 0
4.12 software: azl93.1.bas 289
951'
952'
953 '------------------------------------------------ ------------------------------
954 ' Appendices 1. Table of days of the week in time display
955'
956' (1) (2) (3)
957 'Sun a A 0
958 ' Monday b B 1
959 'Tuesday c C 2
960 'Wednesday d D 3
961 'Thursday e E 4
962 'Friday f F 5
963 'Sat g G6
964'
965 '(1) Manual entry: When the current time is manually entered
966 ' Weekday display mode
967 '(2) GPS time: The current time is recorded on the satellite clock by satellite reception.
968 ' Weekday display mode when time is corrected. (without UTC correction)
969 '(3) UTC time: GPS time is the correction parameter for UTC time.
970 ' Received and entered UTC time display mode.
971'
972 ' Appendix 2. DOP value output alphabet and DOP value table
973 ' Output DOP value Output DOP value
974 'A1J10
975 'B 2K 11-12
976'C 3L 13-15
977'D4M16-20
978'E5N21-30
979'F6O31-50
980'G7P51-99
981'H8Q100 or more
982 'I 9
983'
984 ' Appendices 3. Alphabet and satellite number correspondence table
985 'alphabet satellite number
986 'A SV1
987 'B SV2
988'C SV3
989'..
990'..
991 '..
992' V SV22
993' W SV23
994' X SV24
995'a SV25
996'b SV26
997'c SV27
998'..
999'..
1000'..
1001'g SV31
290 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
1002'h SV32
1003'
1004 ' Appendices 4. Correspondence Table of Alphabet and Elevation Angle of Receiving Satellite
1005 ' Character Elevation Character Elevation
1006 ' A 0 - +5 degrees a 0 - -5 degrees
1007 ' B + 6 - +15 degrees b - 6 - -15 degrees
1008 ' C +16 - +25 degrees c -16 - -25 degrees
1009 '...
1010 '...
1011 '...
1012 ' H +66 - +75 degrees h -66 - -75 degrees
1013 ' I +76 - +85 degrees i -76 - -85 degrees
1014' J +86 - +90 degreesc -86 - -90 degrees
1015'
1016 ' Appendices 5. Correspondence between alphabet and azimuth angles of receiving satellites
1017 ' Character azimuth Character azimuth
1018 ' A 0 + 5 degrees A 0 - - 5 degrees
1019 ' B + 6 - + 15 degrees a - 6 - - 15 degrees
1020 ' C + 16 - + 25 degrees b - 16 - - 25 degrees
1021 '...
1022 '...
1023 '...
1024' P +146 - +155 degrees o -146 - -155 degrees
1025 ' Q +156 - +165 degrees p -156 - -165 degrees
1026' R +166 - +175 degrees q -166 - -175 degrees
1027' r +175 - +180 degrees r -175 - -180 degrees
1028 ' North is "+", South is "-".
1029'
1030 ' Appendices 6. Alphabet and Channel Operation Status Correspondence Table
1031 ' Character motion state
Looking for 1032' A satellite. (SCAN)
1033 ' B Synchronized with satellite radio. (LOCK)
1034 ' C Can be used for calculations.
1035 ' D Satellite signal is blocked. (HOLD)
1036 ' E Satellite is unhealthy and cannot be used for calculations.
1037 ' F Used for position calculation.
1038'
1039'
1040'
1041'
1042'
1043'
1044'
1045'
1046'
1047'
1048'
1049'
1050'
1051'
1052'
4.12 software: azl93.1.bas 291
1053'
1054'
1055'
1056'
1057'
1058'
1059'
1060'
1061'
1062'
1063'
1064'
1065'
1066 '10030 KEY(9) OFF 'sat position
1067 ' IF SATP = 0 THEN 10040
1068' SATP = 0
1069 ' VIEW (81, 81)-(559, 379), 0
1070' VIEW (0, 0)-(639, 479)
1071 ' GOSUB 1200
1072 ' CIRCLE (STE, STN), 3, 15
1073 ' PFLAG = 0
1074 ' RETURN
1075'
1076 '10040 GOSUB 6200
1077' SATP=1
1078 'WPF=0
1079 ' PFLAG = 0
1080' RETURN
1081'
1082 '6200 VIEW (81, 81)-(559, 378), 0
1083 ' LOCATE 7, 15: PRINT "Satellite Position"
1084 ' LOCATE 8, 39: PRINT "North";
1085 ' LOCATE 23, 39: PRINT "South";
1086 ' LOCATE 15, 24: PRINT "West";
1087 ' LOCATE 15, 55: PRINT "East";
1088' CIRCLE (240, 160), 100, 3
1089 ''PAINT (240, 160), 0
1090' CIRCLE (240, 160), 5, 3
1091' LINE (240, 40)-(240, 280), 3
1092' LINE (120, 160)-(360, 160), 3
1093 ' CIRCLE (240, 160), 100 * D30!, 3
1094 ' CIRCLE (240, 160), 100 * D60!, 3
1095 ' VIEW (0, 0)-(639, 479)
1096 ' RETURN
1097'
1098 '1200 'sat position draw
1099' LINE (80, 80)-(560, 380), 15, B
1100' FOR IM = 1 TO 4
1101' IYY = IM * 60 + 80
1102 ' LINE (80, IYY)-(560, IYY), CL7, , PAT
1103 'NEXT IM
292 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
1104 ' FOR IM = 1 TO 7
1105' IXX = IM * 60 + 80
1106 ' LINE (IXX, 80)-(IXX, 380), CL7, , PAT
1107 'NEXT IM
1108 ' RETURN
1109'
1110'
1111'
1112
1113 draw_sats: 'draw
1114 FOR j = 1 TO 8 + num_of_com1only_sat%
1115 SA$ = MID$(satcom1$(j), 3, 1) 'SA$,SAA,SAV=azimuth=3
1116 'SA$ = MID$("CCCCC", 3, 1) 'SA$,SAA,SAV=azimuth
1117 SAA = ASC(SA$) 'SAV=gradian
1118 IF SA$ >= "a" THEN SAV = 360 - (SAA - &H60) * 10: GOTO 6270 'azimuth az
1119 SAV = (SAA - &H41) * 10'azimuth AZ
1120 6270 ASAV! = SAV * RADI! '3.141953 * (SAV / 180) 'SASAV!
1121
1122 VSA$ = MID$(satcom1$(j), 2, 1) 'SA$,SAA,SAV=el=2
1123 'VSA$ = MID$("CCCCC", 2, 1) 'VSA$,VSAA,VSAV=elev
1124 VSAA = ASC(VSA$) '
1125 IF VSA$ >= "a" THEN OFS = &H20 ELSE OFS = 0 'elev az, AZ
1126 VSAV = (VSAA - &H41 - OFS) * 10' elev az, AZ
1127 VSAVR! = VSAV * RADI!
1128 XSAV = cen
1129 YSAV = cen
1130 IF satarea(j) = 1 THEN
1131 CIRCLE (XSAV, YSAV), 5, lightcyan 'draw
1132 PAINT (XSAV, YSAV), light cyan
1133 ELSEIF satarea(j) = 3 THEN
1134 CIRCLE (XSAV, YSAV), 5, yellow
1135 PAINT (XSAV, YSAV), yellow
1136 ELSEIF satarea(j) = 2 THEN
1137 CIRCLE (XSAV, YSAV), 5, lightred
1138 PAINT (XSAV, YSAV), light red
1139 ELSEIF satarea(j) >= 5 THEN
1140 CIRCLE (XSAV, YSAV), 5, gray
1141 PAINT (XSAV, YSAV), gray
1142 END IF
1143 NEXT
1144 RETURN
1145
1146
1147 CLS_screen:
1148 CLS
1149 LINE (0, 0)-(640-1, 480-1), , B 'LINE (h-left, v-up)-(horizon-right, vertical-down),,B
1150 LOCATE 30, 50
1151 PRINT "(c)1998-2008 Masato Takahahashi";
1152
1153 cntr_x=515
1154 cntr_y=215
4.13 Realtime program for future's wearable or portable prototype system 293
1155 Hankeir=85
1156 col=5 '5=Magenta, 3=cyan, 0=black, 1=blue, 7=white, 8=gray, 4=red, 14=yellow, P71
1157 for j=0 to 90 step 10
1158 CIRCLE(cntr_x, cntr_y), hankeir*(90-j)/90, col 'draw
1159 next j
1160 line (cntr_x, cntr_y)-(cntr_x, cntr_y - hankeir) , col
1161 ''''''''''''''''''
1162
1163
1164 locate 25, 2
1165 print "Threshold:";Threshold$;" F2:threshold Down F3:threshold Up"
1166
1167 ' locate 20+1, 2
1168 ' print "Parameter1:";Parameter1;" F4:Parameter1 Down F5:Parameter1 Up1169 ' locate 20+2, 2
1170 ' print "F6:@ch (set same sats) F7:@ch (set auto sats)"
1171 ' locate 20+3, 2
1172 ' print "F1:Pause F8:draw sats F9:Cls (ESC+F7: Exit)"
1173 ' LOCATE 8, 2
1174 'PRINT "COM1"
1175 ' LOCATE 8, 2 + 15
1176 ' PRINT "COM2"
1177
1178 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
1179 Locate 8, 10+13 '2+15+14
1180 print "el"
1181 Locate 8, 10+17 '2 +15 +15 +5
1182 print "az"
1183 Locate 8, 10+22 '2 +15 +15 +5+6
1184 print "area"
1185 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
1186 Returns
4.13 Realtime program for future's wearable or portable
prototype system
Realtime program for future's wearable or portable prototype system, with borland C
compiler version 5.5 (and possibly GrWin in future), is as follows:
1
2 // http://www.ee.fukui-nct.ac.jp/~yoneda/text/other/C/A_06.htm
3/* ----------------------------------------------- -------
4 serial communication program
5 Data reception by thread processing
6 Receive 2D data (X, Y)
7 Graphing process with GrWin
89
This program uses GrWin to graph the data received by thread processing.
10, so you need to include "GrWin.lib" when compiling.
11
12 C:\home\C>bcc32 -w-8060 -WC -WM GrWin.lib rs232c.cpp
294 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
13
You can compile by typing 14 t comm909.
15 C:\borland\bcc55\Bin>cat t.bat
16 bcc32 -w-8060 -WC -WM GrWin.lib %1.c
17 C:\borland\bcc55\Bin>
18 ------------------------------------------------- ----- */
19
20 #include <windows.h>
21 #include <process.h>
22 #include <stdio.h>
23 #include <stdlib>
24 #include <math.h> //does not compile without this line even though cos and sin are used
25 is confusing at runtime because of Kokel.
26 #include <GrWin.h>
27
28 #define DATA_MAX 500 //1000 //This is not used. to comment out
29 bento
30 #define DATA_STRING 400 //108 //100
31 #define BAUDRATE 9600 //2400
32 #define PI 3.1415926535898 /* pi (IS-GPS-200) * from ///sat24.c
33
34 // declaration of global variables
35 int imax;
36 char string[DATA_STRING];
37 //char str[DATA_MAX][DATA_STRING];//This will be deleted soon
38 HANDLE h;
39
40
41 /* 10 or so lines copied from IPS5000program GPSLIB.c ORBIT.c */
42 char rec_data[200];
43 static char rec_buf[200];
44
45 /* struct definition */
46 /* channel data */
47 struct gps_channel{
48 int prn[8]; /* satellite number range (1 - 32) */
49 int sync[8]; /* sync */
50 int level[8];/* Received strength range (1 - 26) */
51 int use[8]; /* used in calculation used = 0 not used = -1 */
52 int az[8]; /* azimuth*/
53 int elv[8]; /* elevation */
54 char state[8];/* reception state */
55};
56
57 /*Copied a few lines from GPS.H from here*/
58 /* satellite data */
59 struct gps_satellite{
60 int elv; /* elevation */
61 int az; /* Orientation */
62 int level; // strength (added by masato)
63 int doop;
4.13 Realtime program for future's wearable or portable prototype system 295
64 };
65
66 /* time data */
67 typedef struct {
68 int mode; /* mode 0:UTC 1:GPS or manual */
69 int year; /* time year (00 - 99) */
70 int month; /* month (01 - 12) */
71 int day; /* day (01 - 31) */
72 int dweek; /* day of the week (0 - 6) */
73 int hour; /* hour (00 - 23) */
74 int minute; /* minutes (00 - 59) */
75 int second; /* seconds (00 - 59) */
76 } gps_datetime;
77
78 /* location data */
79 typedef struct {
80 int chk;
81 int lat; /* latitude north latitude = 1 south latitude = -1 */
82 int lat_d; /* degrees */
83 int lat_m; /* minutes */
84 int lat_s; /* seconds */
85 int lng; /* longitude east longitude = 1 west longitude = -1 */
86 int lng_d; /* degrees */
87 int lng_m; /* minutes */
88 int lng_s; /* seconds (value multiplied by 10) */
89 int alt; /* altitude m */
90 int vel; /* speed km/h */
91 int head; /* Direction 360 degrees */
92 int gdop;
93 } gps_position;
94
95
96 /* angle conversion * from ///sat24.c
97 #define rad_to_deg(rad) ((rad)/PI*180.0)
98 #define deg_to_rad(deg) ((deg)/180.0*PI)
99 #define rad_to_sc(rad) ((rad)/PI)
100 #define sc_to_rad(sc) ((sc)*PI)
101
102
103 // prototype declaration
104 void initComm( void );
105 void sub ( void * );
106 void getString ( char string[DATA_STRING] ); //void getString ( char str[DATA_STRING] );
107 double normal_deg(double ang );//Negative numbers and over 360 degrees to normal 0 to 360 degrees
convert to 108
109 void draw_skyplot( void *dummy );//masato
110 void extract_sdatetime();//struct gps_datetime *datetime);
111 void extract_cdatetime();//struct gps_datetime *datetime);
112 void extract_position();//struct gps_position *position);
113
114
296 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
115 /* define parameter number */
116 enum col {
117 COL_black, COL_brown, COL_darkgreen, COL_olive, COL_darkblue, COL_purple,
118 COL_greenblue, COL_gray, COL_lightgreen, COL_palecyan, COL_palegray,
119 COL_bluegray, COL_darkgray, COL_red, COL_green, COL_yellow, COL_blue,
120 COL_red purple, COL_cyan, COL_white
121 };
122
one two three
124 // 10 or so lines from here sat24.c
125 (created around February 23, 2009).
126 typedef struct {
127 int prn;
128 double az; /* deg*/
129 double el; /* deg*/
130 int level; /* 1 to 17*/
131 int ex;
132 Up (e.g. 85 degrees) (-4) Feature occlusion (-5) Signal strength*/
133 } sat_info;
134
135 static sat_info sat[35]; /*MAX_PRN*/
136 static gps_datetime cdatetime; /* Current date and time*/
137 static gps_datetime sdatetime;
138 static gps_position position;
139 static char str_cdatetime[50];
140 static char str_sdatetime[50];
141 static char str_lat[50];
142 static char str_lng[50];
143
144
145
146 //static sat_info sat_circle[35]; /*MAX_PRN*/
147 //static sat_info sat_circle_tmp[35]; /*MAX_PRN*/
148
149
150 // From here to main, copied from IPS5000 program ORBIT.c
151 void IPS5000main( void *dummy ) //from ORBIT.c
152 {
153 int ch,prn;
154 struct gps_satellite data;
155
156 // if(open_gps()){ /* host & receiver initial
157 */
158 // printf("GPS receiver not available.\n");
159 // }else{
160 // get_gps_data(); /* Get data */
161
162 clrscr();//Clear screen at BCC55
163
164 for(ch = 1;ch <= 8;ch++){
165 prn=extract_use_sat(ch);//
4.13 Realtime program for future's wearable or portable prototype system 297
166 printf("Channel %d", ch);
167 if(prn == -1){
168 printf("is not used.\n");
169 } else {
170 printf("satellite number is %2d ",prn);
171 get_sat_data(ch,&data);//I decided to get not only elv, az but also level with this function 172 printf("Elevation angle is %3d",data.elv);
173 printf("Azimuth is %4d",data.az);
174 printf("Intensity is %3d\n",data.level);
175
176 /* Each satellite azimuth (deg), elevation angle (deg), number storage ch=1to8*/
177 sat[ch].prn=prn;
178 sat[ch].az = normal_deg( data.az );
179 sat[ch].el = data.elv;
180 sat[ch].level = data.level;
181
182 }
183 }
184 // }
185 // close_gps(); /* end */
186 }
187
188 //copy and paste from sat24.c
189 double normal_deg(double ang )//Converts negative numbers and over 360 degrees to normal 0 to 360 degree degrees 190
191 {
192 if (ang < 0.0) {
193 ang = ang + 360.0;
194 }
195 if( 360.0 <= ang ){
196 ang = ang - 360.0;
197 }
198
199 // error confirmation
200 if ( (ang < 0.0) && (ang >= 360.0)) {
201 printf("OKASHII ZO debug shitekudadai ne\n");
202 exit(1);
203}
204 // Because there was no abnormality
205 return(ang);
206 }
207
208
209 /*------------------- ------------------- --------- --------------------*/
210 int extract_use_sat(int ch_num)//Lower case processing here was also a mistake at the time of shipment
211 {
212 int satellite;
213 // first for lower case
214 if(rec_data[63+(ch_num-1)*5] >('a'-1) /*96*/) satellite = rec_data[63+(ch_num-1)*5]- ('a'-1 ) 215 because X is SV24 and a is SV25 //default 72;
216 else satellite = rec_data[63+(ch_num-1)*5]-('A'-1);//if this line is upper case
298 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
217 /*64;*/
218
219
220 return (satelite);
221}
222 /*------------------- ------------------- --------- --------------------*/
223 int get_sat_data(int ch_num,struct gps_satellite *data)//There are quite a few mistakes
224 attached products. Modified to ch-1 by masato
225 {
226 inch ch;
227 ch=ch_num-1;//fixed by masato
228
229 //Elevation angle: capital letters are displayed as positive numbers from A, lower case letters are displayed as negative numbers from a
230 if(rec_data[64+ch*5] >('a'-1)){ // 96){// a==97 z==121
231 //data->elv = (rec_data[64+ch*5]-96)*(-1);//- means lower case
232 data->elv = (rec_data[64+ch*5]-('a'-1))*(-1);//- is meant to indicate lowercase
233 and
234 data->elv = 10 * (data->elv + 1);//elevation angle: lowercase to number elevation a is 0 degrees
235 Note that elevation angle b is (data->elv+1), not -10 degrees (data->elv -1). source
236 is a negative number
237 //By the way, even when the IPS5000 outputs e, that is, an elevation angle of -40 degrees, the GPS player
238 seems to display as +40 degrees elevation
239 }
240 else{//if uppercase
241 data->elv = rec_data[64+ch*5]-('A'-1);//64;//A==65 Z==90
242 data->elv = 10 * (data->elv -1);
243 Elevation angle B is 1 degree
244}
245
246 //Azimuth: Uppercase letters are displayed as positive numbers from A, lowercase letters are displayed as negative numbers from a
247 if(rec_data[65+ch*5] >('a'-1)) { // 96){
248 // data->az = (rec_data[65+ch*5]-96)*(-1);//- means lower case
249 data->az = (rec_data[65+ch*5]-('a'-1))*(-1);//- means lower case
250 data->az = 10 * data->az; // azimuth: convert from lower case to numeric azimuth a is -10 degrees
251 Azimuth b is -20 degrees Not only here (data->az-1) but also (data->az) itself
Note that it is 252. This is not the case for the elevation angle as well.
253}
254 else{//if uppercase
255 data->az = rec_data[65+ch*5]-('A'-1);//65;
256 data->az = 10 * (data->az -1);//Azimuth: converted from uppercase to numeric Azimuth A is 0
257 degrees Azimuth B is 10 degrees
258}
259
260 // Intensity: Only capital letters are displayed from A-Z to positive numbers
261 data->level = rec_data[67+ch*5]- ('A'-1); // intensity AZ
262
263 return(0);
264 }
265 /*------------------- ------------------- --------- --------------------*/
266 void extract_channel(struct gps_channel *channel)//Copied from GPSLIB.C
267 ended up being aggregated only in the direction of get_sat_data
4.13 Realtime program for future's wearable or portable prototype system 299
268 {
269 int ch;
270
271 for(ch = 0;ch <= 7;ch++){
272 if(rec_data[63+ch*5] > 96) channel->prn[ch] = rec_data[63+ch*5]-72;
273 else channel->prn[ch] = rec_data[63+ch*5]-64;
274 if (rec_data[66+ch*5] == 'F') channel->use[ch] = 0;
275 else channel->use[ch] = -1;
276 if (rec_data[66+ch*5] == 'B') channel->sync[ch] = 0;
277 else if (rec_data[66+ch*5] == 'C') channel->sync[ch] = 0;
278 else if (rec_data[66+ch*5] == 'F') channel->sync[ch] = 0;
279 else channel->sync[ch] = -1;
280 channel->state[ch] = rec_data[66+ch*5];
281 channel->level[ch] = rec_data[67+ch*5]-64;
282 if(rec_data[65+ch*5] > 96) channel->az[ch] = -1*(rec_data[65+ch*5]-96);
283 else channel->az[ch] = rec_data[65+ch*5]-65;
284 if(rec_data[64+ch*5] > 96) channel->elv[ch] = -1*(rec_data[64+ch*5]-96);
285 else channel->elv[ch] = rec_data[64+ch*5]-65;
286
287 }
288 }
289
290
291
292
293 /* ----------------------------------------------- -------
294 main function
295 ------------------------------------------------- ----- */
296 void main() {
297
298 //int x[DATA_MAX], y[DATA_MAX];
299 unsigned long dummy;
300
301 // serial port initialization
302 initComm();
303 //Initial settings for drawing (sky map)
304 init_draw();
305
306 // start/end receive thread
307 //printf("Press Enter to start receive thread\n");
308 //getchar();
309 //printf("Start reception!\n\n\n");
310 _beginthread( sub, 0, &dummy );
311 // sub(&dummy);
312 //printf("Press Enter to finish receiving and display result\n");
313 //getchar();
314
315 while (1) {
316
317 Sleep(992);//sleep(); is in seconds Sleep(); is in milliseconds.
318 stdio.h windows.h
300 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
319
320 IPS5000main( &dummy ); //_beginthread( _IPS5000main, 0, &dummy );
321 extract_cdatetime();//cdatetime);
322 extract_sdatetime(); //sdatetime);
323 extract_position();//struct gps_position *position)
324
325
326 GWclear(-1);//Clear screen (GrWin)
327 draw_axes();
328 draw_skyplot(&dummy ); //_beginthread( _draw_skyplot, 0, &dummy );
329
330}
331
332 // Convert received data and output graph
333 //split( imax, str, x, y ); // character data → numeric data
334 //graph( imax, x, y );
335}
336
337 //draw Relation 2 function is copied from sat24.c
338 void draw_skyplot( void *dummy )
339 {
340 int color=COL_red;
341 int i;
342 double r, th, x, y;
343 char str1[25];//string
344 char str2[25];//string
345
346
347 for (i=1; (i <=8) && (sat[i].prn >0); i++){
348 // printf("PRN %2d, az=% 9.4f, el=% 8.4f, ex=% 2d\n",
349 // sat[i].prn, sat[i].az, sat[i].el, sat[i].ex ) ;
350
351 if(sat[i].level >= 5){ color=COL_blue;}
352 else { color=COL_red;}
353
354 GWsetmrk( 6 /*Shape: Circle*/, 0.075 /*0.025 + 1.0*sat[i].level/100.0*/ /*
355 size*/, color , -1, -1 );
356
357 r= 1.0 * cos(deg_to_rad(sat[i].el));
358 displayable//r=1.0*(90.0-1.0*sat[i].el)/90.0;
359 th= PI/2.0 -1.0* deg_to_rad(sat[i].az);
360
361 x= r * cos(th); // Polar coordinates: (r, θ) representation is common. x = rsin θ, y = rsin θ
362 y = r * sin(th);
363
364 GWputmrk( x, y );
365
366 itoa(sat[i].prn, str1, 10);// String the integer of the satellite ID (in base 10)
367 GWputtxt(x, y, str1);
368
369 itoa(sat[i].level, str2, 10);// Convert strength to string (delete first) (in base 10)
4.13 Realtime program for future's wearable or portable prototype system 301
370 GWsettxt(0, 0.0, 1, COL_white, -1, "");
371 GWputtxt( x+10, y, "");
372
373 GWsettxt(0, 0.0, 1, COL_black, -1, "");//String strength (in base 10)
374 GWputtxt(x+10, y, str2);
375
376
377 }
378 //Display current date and time, date and time when positioning calculation was completed, latitude, longitude
379 GWsettxt(0, 0.0, 1, COL_black, -1, "");
380 GWputtxt( -1, 1, str_cdatetime);
381 GWputtxt( -1, -1.05, str_sdatetime);
382 GWputtxt(0.1, -1.05, str_lat);
383 GWputtxt( 0.51, -1.05, str_lng);
384
385
386 // return(1);
387 }
388
389
390
391
392
393 int init_draw(void)
394 {
395 // Initialize display window
396 // GWinit();
397 //GWinitx(int IRB, int IX, int IY, int IW, int IH, int MA, int MM, int MZ, int ND);
398 GWinitx(-1, -1, -1, 860, 900, /*(200*5), (200*5.2),*/ -1, -1, -1, -1);
399 GWopen(0);
400 GWvport( 0, 0, 1, 1 ); // set viewport
401 GWindow(-1.2,-1.2,1.2,1.2);
402 return(1);
403 }
404
405 int draw_axes(void)
406 {
407 // draw chart border and axes
408 GWline( 0, -1, 0, 1 );
409 GWline( -1, 0, 1, 0 );
410 GWrect( -1, -1, 1, 1); // draw a rectangle
411 // Draw Y=X^3 curve
412 GWsetmrk( 6, 0.05, 13, -1, -1 ); // mark specification
413 GWsetpen( 16, 1, 5, -1 ); // Specify pen
414 srand((unsigned)time(NULL)); /* Initialize random number */
415
416 //skyplot frame circle
417 GWellipse(-1, -1, +1, +1);
418 GWellipse(-1.0*cos(1.0*PI/6.0), -1.0*cos(1.0*PI/6.0), +1.0*cos(1.0*PI/6.0), +1.0*cos(1.0*PI/6.0) );
420 GWellipse(-1.0*cos(1.0*PI/3.0), -1.0*cos(1.0*PI/3.0), +1.0*cos(1.0*PI/3.0), +1.0*cos(1.0*PI/3.0) );
302 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
421 Diagonal Elevation Angle 60 Degree Circle
422 //skyplot frame circle: text: north, south, east, west, elevation angle 30 degrees, elevation angle 60 degrees, etc.
423 GWputtxt(-.025, 1, "N 0 deg");
424 GWputtxt(1, -.03, "E");
425 GWputtxt(-.025, -1.05, "S");
426 GWputtxt( -1.05, -.03, "W");
427 //GWputtxt( 0, 1, "0deg");
428 GWputtxt(0, cos(1.0*PI/6.0), "30deg");
429 GWputtxt(0, cos(1.0*PI/3.0), "60deg");
430 return(1);
431 }
432
433
434
435 /* ----------------------------------------------- -------
436 Serial Port Initialization
437 -------------------------------------------------- ----- */
438 void initComm( void ) {
439
440 DCBdcb;
441 COMMTIMEOUTS cto;
442
443 // create file handler
444 h = CreateFile( //"COM1",
445 "COM4",
446 GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,
447 0,
448 0,
449 OPEN_EXISTING,
450 0,
451 0 ); // returns the file handler
452 if ( h == INVALID_HANDLE_VALUE ) {
453 printf("Open Error!\n");
454 exit(1);
455 }
456
457 // serial port state manipulation
458 GetCommState( h, &dcb ); // get serial port state
459 dcb. BaudRate = BAUDRATE;
460 SetCommState( h, &dcb ); // set serial port state
461
462 // serial port timeout state manipulation
463 GetCommTimeouts( h, &cto ); // get the timeout settings
464 cto. ReadIntervalTimeout = 1000;
465 cto. ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;
466 cto.ReadTotalTimeoutConstant = 1000;
467 cto. WriteTotalTimeoutMultiplier = 0;
468 cto. WriteTotalTimeoutConstant = 0;
469 SetCommTimeouts( h, &cto ); // set timeout state
470 }
471
4.13 Realtime program for future's wearable or portable prototype system 303
472 /* ----------------------------------------------- -------
473 Thread reading received data
474 -------------------------------------------------- ----- */
475 void sub( void *dummy ) {
476 FILE *fp;
477 int i;
478
479 fp=fopen("a.ips", "a");//masato
480
481 // printf("in sub\n");
482 for (i=1; /*i <DATA_MAX*/ ; i++ ) {
483 //printf("in for loop\n");
484 getString( string ); // getString( str[i] );
485 // printf("in for loop2\n");
486
487 strcpy(rec_data, string);//strcpy(rec_data, str[i]);//strcpy(char *s1, ← char *s2) \0
488 included. Masato
489
490 fprintf(fp, "%s\n", string);//masato//fprintf(fp, "%s\n", str[i]);//masato
491
492 printf("%s\n",string);//printf("%s\n",str[i]);
493
494 imax=i;
495 }
496
497 }
498
499 /* ----------------------------------------------- -------
500 Function to read received data (character string for one line)
501 -------------------------------------------------- ----- */
502 void getString( char str[] ) {
503
504 int i, j=0;
505 unsigned long nn;
506 char sBuf[1];
507
508 for ( i=1; i <DATA_STRING; i++ ) {
509 ReadFile( h, sBuf, 1, &nn, 0 ); // read from serial port
510 if ( nn==1 ) {
511 // Close string when '\r' or '\n' is received
512 if ( sBuf[0]=='\r' || sBuf[0]=='\n' ) {
513 str[j] = '\0';
514 if (j!=0) break;
515 } else {
516 str[j] = sBuf[0];
517 j++;
518 }
519 }
520 }
521 }
522
304 Chapter 4 Performance Evaluation using Prototype System
523
524
525
526
527 void extract_cdatetime() //struct gps_datetime *datetime)
528 {
529 if((rec_data[12] >= 'A') && (rec_data[12] <= 'G')) cdatetime.mode = 1;
530 else cdatetime.mode = 0;
531 cdatetime.year = (rec_data[6]-48)*10+(rec_data[7]-48);
532 cdatetime.month = (rec_data[8]-48)*10+(rec_data[9]-48);
533 cdatetime. day = (rec_data[10]-48)*10+(rec_data[11]-48);
534 cdatetime.hour = (rec_data[13]-48)*10+(rec_data[14]-48);
535 cdatetime.minute = (rec_data[15]-48)*10+(rec_data[16]-48);
536 cdatetime. second = (rec_data[17]-48)*10+(rec_data[18]-48);
537 if((rec_data[12] >= 'A') && (rec_data[12] <= 'G')) cdatetime.dweek = rec_data[12]-65;
538 else if((rec_data[12] >= 'a') && (rec_data[12] <= 'g')) cdatetime.dweek = rec_data[12]-97;
539 else cdatetime.dweek = rec_data[12]-48;
540
541 printf("\n");
542 printf("%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC\n",cdatetime.year,cdatetime.month,cdatetime.day, 543 printf("\n");
544
545 sprintf(str_cdatetime, "%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC", cdatetime.year, cdatetime.month, cdatetime.day, 546
547 }
548
549 /*------------------- ------------------- --------- --------------------*/
550 void extract_sdatetime() //struct gps_datetime *datetime)
551 {
552
553 sdatetime.year = (rec_data[47]-48)*10+(rec_data[48]-48);
554 sdatetime. month = (rec_data[49]-48)*10+(rec_data[50]-48);
555 sdatetime.day = (rec_data[51]-48)*10+(rec_data[52]-48);
556 sdatetime.dweek = rec_data[53]-48;
557 sdatetime.hour = (rec_data[54]-48)*10+(rec_data[55]-48);
558 sdatetime.minute = (rec_data[56]-48)*10+(rec_data[57]-48);
559 sdatetime. second = (rec_data[58]-48)*10+(rec_data[59]-48);
560
561 printf("%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC\n",sdatetime.year,sdatetime.month,sdatetime.day, 562
563 sprintf(str_sdatetime, "%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC",sdatetime.year,sdatetime.month,sdatetime.day, 564
565
566 }
567
568 /*------------------- ------------------- --------- --------------------*/
569 void extract_position() //struct gps_position *position)
570 {
571 char buf[10];
572
573 if((rec_data[19] == 'N') || (rec_data[19] == 'n')) position.lat = 1;
4.13 Realtime program for future's wearable or portable prototype system 305
574 else position.lat = -1;
575 position.lat_d = (rec_data[20]-48)*10+(rec_data[21]-48);
576 position.lat_m = (rec_data[22]-48)*10+(rec_data[23]-48);
577 position.lat_s = (rec_data[24]-48)*100+(rec_data[25]-48)*10+(rec_data[26]-48);
578
579 if((rec_data[27] == 'E') || (rec_data[27] == 'e')) position. lng = 1;
580 else position. lng = -1;
581 position.lng_d = (rec_data[28]-48)*100+(rec_data[29]-48)*10+(rec_data[30]-48);
582 position.lng_m = (rec_data[31]-48)*10+(rec_data[32]-48);
583 position.lng_s = (rec_data[33]-48)*100+(rec_data[34]-48)*10+(rec_data[35]-48);
584
585 /*
586 memcpy(buf, &rec_data[37], 4);
587 buf[4] = 0x00;
588 position.alt = atoi(buf);
589 if (rec_data[36] != '+') position.alt *= -1;
590
591 position.vel = (rec_data[41]-48)*100+(rec_data[42]-48)*10+rec_data[43]-48;
592 position.head = (rec_data[44]-48)*100+(rec_data[45]-48)*10+rec_data[46]-48;593 */
594 printf("N%02d(deg)%02d(min)%03d(sec) E%03d(deg)%02d(min)%03d(sec)\n",position.lat_d,position.lat_m,position. lat_s, 595
596 sprintf(str_lat, "N%02d.%02d.%03d",position.lat_d,position.lat_m,position.lat_s);
597
598 sprintf(str_lng, "E%03d.%02d.%03d",position.lng_d, position.lng_m, position.lng_s);
599
600}
306
Chapter 5
Performance Evaluation of Prototype
System Embedded with Maximum
Likelihood Estimation
In the previous chapter, the prototype adopts the considerable higher thresholds in order to
suppress the wrong signal detections.
ratio of wrong answer as well as the reasonable ratio of no answer.
In this chapter, additional meaningful fruits, including the narrower azimuth limitation
width, are sought by using maximum likelihood method.
maximum likelihood method is shown in the next section.
5.1 Principle of maximum likelihood estimation
Maximum Likelihood Estimation (MLE) is a popular statistical method used for fitting
a mathematical model to some data.
likelihood offers a way of tuning the free parameters of the model to provide a good fit.
Maximum likelihood method was pioneered by geneticist and statistician Sir RA Fisher
between 1912 and 1922.
Consider a family D&micro; of probability distributions parameterized by an unknown parameter
θ (which could be vector-valued), associated with either a known probability density
function (continuous distribution) or a known probability mass function (discrete distribution),
We draw a sample x1; x2; :::; xn of n values from this distribution,
and then using fθ we compute the (multivariate) probability density associated with our
observed data, f&micro;(x1;:::;xnj&micro;)
As a function of &micro; with x1;:::; xn fixed, this is the likelihood functionL(&micro;) = f&micro;(x1;:::;xnj&micro;):
The method of maximum likelihood estimates θ by finding the value of θ that maximizes
L(&micro;). This is the maximum likelihood estimator (MLE) of θ:
&#710;&micro; = arg max
&micro;
L(&micro;)
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 307
From a simple point of view, the outcome of a maximum likelihood analysis is the maximum likelihood estimate.
covariance matrix of the MLE, where this approximation is derived from the likelihood
function. A more complete outcome from a maximum likelihood analysis would be the
likelihood function itself, which can be used to construct improved versions of confidence
intervals compared to those obtained from the approximate variance matrix.
Commonly, one assumes that the data drawn from a particular distribution are independent,
Identically distributed with unknown parameters.
the problem because the likelihood can then be written as a product of n univariate
probability densities:
L(&micro;) =
Yn
i=1
f&micro;(xij&micro;)
and since maxima are unaffected by monotone transformations, one can take the logarithm
of this expression to turn it into a sum:
L&curren;(&micro;) =
Xn
i=1
logf&micro;(xij&micro;):
The maximum of this expression can then be found numerically using various optimizations
algorithms.
This contrasts with seeking an unbiased estimator of &micro;, which may not necessarily yield
the MLE but which will yield a value that (on average) will neither tend to over-estimate
nor under-estimate the true value of &micro;.
When we use the maximum likelihood method, we should be aware of the fact that the
maximum likelihood estimator may not be unique, or indeed may not even exist.
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation
The sky hemisphere above the observer is virtually sliced with concentric circles of
the elevations by 10 degrees increment from 0 degree.
follows:
el_idx
0 0 < +5
1+6 < +15
2 +16 < +25
3 +26 < +35
4 +36 < +45
5 +46 < +55
6 +56 < +65
7 +66 < +75
8 +76 < +85
9 +86 < +90
At the same time, the sky hemisphere above the observer is virtually sliced with meridians
of the azimuths by 10 degrees increment from 0 degree in clockwise. Each azimuthslice is indexed as follows:
308 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
In other words, the sky hemisphere is divided into 10 x 36 = 360 cells.
is supposed to be unit-centered unit-fixed coordinate.
center is oriented to the azimuth index of 09 (90 degrees).
az_idx
00-5 < +5
01 +6 < +15
02 +16 < +25
03 +26 < +35
04 +36 < +45
05 +46 < +55
06 +56 < +65
07 +66 < +75
08 +76 < +85
09 +86 < +95
10 +96 < +105
11 +106 <+115
12 +116 <+125
13 +126 <+135
14 +136 <+145
15 +146 <+155
16 +156 <+165
17 +166 <+175
18 +176 <+185
19 +186 <+195
20 +196 <+205
21 +206 <+215
twenty two :
twenty three :
twenty four :
twenty five :
26:
27:
28:
29:
30:
31:
32:
33:
34 +336 <+345
35 +346 <+355
When a satellite i is located at the cell described as (azidx; elidx) , the probability of successful
reception (synchronization) of the GPS satellite signal is shown as Pi(azidx; elidx):
This value is calculated from the data from the experiment data for 25 hours described
in the previous chapter. 25 hours data logging produces 90,0000 records because 25 h *
60 min/h * 60 sec/min * 1 record/sec.
satellite data as 90,000 record * 8 satellites/record. Therefore, one cell contains 2000
satellites reception (synchronization) information in average, as 720,000 satellites /(36*10
(cells)) = 2000 satellites/cell.
solid angle compared to others. Therefore, it should be reasonable to exclude those cells
near to zenith from the targets of MLE calculation.
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 309
In spite of this kind of situation, some cells contain no sample.
by the adjacent cells in the same elevation.
reception count, that means the ratio of reception is substantially 0, the reception ratio
is set 0.0001. This is just for a preparation for later logarithm operation and the value
of 0.0001 is justified from the fact of average existing count is 2000 satellite/cells.
which have no samples is set -1, which means NA, as their values.
1
2 '' ■ 8 like812.bas This is one sheet from the prototype measured value data rtcom2tm.ips (L3 left antenna),
4 ' Instantaneously, the degree
5 Programs for obtaining number distributions
6 ' By the way, I think that like112.bas was assumed to be a single-layer type (L), and I assumed a three-layer type.
7 will be like312.bas
8 ' By the way, the reference program 1 is like012.bas (this com3 right antenna counterpart is 9 like113.bas, so be careful because the name is a little asymmetrical)
10 ' By the way, program 2 used as a reference is testtest.bas (original azl93.1.bas, or ,
11p~ azl93 25 hours on the rooftop Extract one sheet from 90,000 data and instantaneously n(1-14) squares
It was formed in 12 moments and calculated the correct/no answer/wrong answer rate and the average width of the correct answer.bas)
13
14 'az 10 degree intervals el 10 degree intervals, separated by
15 'az 10 degree intervals (36 squares) 0 degrees, 10 degrees, ..., 340 degrees, up to 350 degrees
16 'el 10 degree intervals (10 squares) 0 degrees, 10 degrees,...,80 degrees, up to 90 degrees
17 'DIM A&(36,10) '(& is a long integer, A&(36, 10) is reserved and actually used.
18 no)
19 DIM CellExst&(37,11) '(& is a long integer, A&(36, 10) is reserved and actually used.
20)
21 DIM CellRcv&(37,11) '(& is a long integer, A&(36, 10) is reserved and actually used.
22 no)
23 DIM CellRto#(37,11) '(& is a long integer, A&(36, 10) is reserved and actually used.
24 no)
25 DIM satcom1$(10) ' Index 10 is overreserved for 8 satellites
26
27
28 threshold$="I"' or more
29 el_threshold$="H"' Less than
30
31 DIM score#(40) ' overtaken
32 DIM hist&(50)'
33 for i=0 to 49
34 hist&(i)=0
35 next i
36
37
38 'File name: rtcom2tm.ips
39 OPEN "rtcom2tm.ips" FOR INPUT AS #1
40 OPEN "out222.txt" FOR OUTPUT AS #2
41 i1& = 0
42 i9 &= 0 'error
43
44 while( 1 ) 'Read line by line if not EOF
45
310 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
46 LINE INPUT #1, com1input$
47 INCR i1&'& is a long integer
48
49 if ( EOF(1) ) goto ending
50
51 tmp1$= RIGHT$(com1input$,108)
52
53 IF((LEFT$(tmp1$, 6)= "SONY81") and (LEN(tmp1$) =108) ) THEN
54 ips1$=tmp1$
55 END IF
56
57 FOR j=1 TO 8 'j Repeat for the number of parallel 8 channels.
58 satcom1$(j)= MID$(ips1$, 64+5*(j-1), 5) ' Extract 5 characters from each satellite
59'-----------------------------
60 el$ = mid$(satcom1$(j),2,1) ' Take in the second elevation angle el
61 az$ = mid$(satcom1$(j),3,1) ' Take in the third azimuth az
62 ss$ = mid$(satcom1$(j),5,1) ' Incorporate 5th intensity ss
63'-----------------------------
64 convert 'el to exponent
65 el_idx = ASC(el$) - ASC("A") ''el_idx=0,1,...,8,9
66
Convert 67 'az to exponent
68
69 if(az$ <"a") then ''az_idx=0,1,...,34,35
70 az_idx = ASC(az$) - ASC("A")
71 elseif (az$ = "a") then
72 az_idx = 0
73 else
74 az_idx = 18 + (ASC("s") - ASC(az$))
75 end if
76
77 'line For each line, the value α= int (line/180) (for later subtraction from az)
78 'Every 180 seconds, 0.72 degree rotation, so every 41 minutes and 40 seconds (2500 seconds), 10 degree rotation, so that minute
Subtract az_idx by 79 (by 1).
80 '41 Since it rotates 10 degrees every minute and 40 seconds (2500 seconds), subtract az_idx for that minute (only 1).
81.
82 'Every 20 minutes and 50 seconds (1250 seconds), it rotates 05 degrees, so decrease az_idx by that amount ( ).
83 Cheating.
84
85 new_az_idx% = (36 + az_idx - round(i1&/2500, 0)) MOD 36 ' right antenna and
86 Is the adjustment different for the left antenna? No, same? Note: If you go to '2500, 1. Repeat by 0.5 before
87 up. Then move down to 1.4. From 1.5 to 2. , 0 means no decimal point
88 '2500(lines)=180(sec)*10(deg)/0.72(deg)
89
90'-----------------------------
91
92
93 CellExst&(new_az_idx%, el_idx)= CellExst&(new_az_idx%, el_idx) + 1 '
94 Number of satellites present in that cell
95
96 if ( ASC(ss$) >= ASC(threshold$) ) then
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 311
97 CellRcv&(new_az_idx%, el_idx) = CellRcv&(new_az_idx%, el_idx) + 1
98 end if
99
100 NEXT j
101
102 WEND
103
104 ending:
105
106 'write #2, "error=";i9&
107 beeps
108
109
110 for az_idx=0 to 35
111 for el_idx=0 to 9
112 if ( CellExst & (az_idx, el_idx) = 0) then
113 CellRto#(az_idx,el_idx)=-1
114 end if
115 CellRto#(az_idx, el_idx) = round( CellRcv&(az_idx, el_idx) / CellExst&(az_idx, el_idx), 4)
116 next el_idx
117 next az_idx
118
119 for az_idx=0 to 35
120 write #2, CellRto#(az_idx, 0), CellRto#(az_idx, 1),CellRto#(az_idx, 2),CellRto#(az_idx, 121 next az_idx
122
123 write #2, ""
124
125
126 for az_idx=0 to 35
127 write #2, CellExst&(az_idx, 0), CellExst&(az_idx, 1),CellExst&(az_idx, 2),CellExst&(az_idx, 128 next az_idx
129
130
131 write #2, ""
132
133 for az_idx=0 to 35
134 write #2, CellRcv&(az_idx, 0), CellRcv&(az_idx, 1),CellRcv&(az_idx, 2),CellRcv&(az_idx, 135 next az_idx
136
137 write #2, ""
138
139 'Fill the NA of com2' Probability NA is (2) Probability interpolation table using the same elevation angle left and right
140 Create and use
141 if threshold$="I" then
142 CellRto#(6,1)=0.0004
143 CellRto#(27,1)=0.8690
144 CellRto#(29,1)=0.8318
145 CellRto#(14,3)=0.0
146 CellRto#(14,4)=0.0
147 CellRto#(15,4)=0.0
312 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
148 end if
149
150 'A probability of 0 is unlikely to be calculated by the product of likelihoods or log, so let's set it to about 10^-8'
151 In the first place, I noticed that the likelihood is a positive value
152 for i=0 to 35
153 for j=0 to 9
154 if (CellRto#(i,j)=0) then
155 CellRto#(i,j)=0.0001
156 end if
157 next j
158 next i
159
160 for az_idx=0 to 35
161 write #2, CellRto#(az_idx, 0), CellRto#(az_idx, 1),CellRto#(az_idx, 2),CellRto#(az_idx, 162 next az_idx
163
164 write #2, ""
165
166 'az 10 degree intervals (36 squares) 0 degrees, 10 degrees, ..., 340 degrees, up to 350 degrees
167 'el 10 degree intervals (10 squares) 0 degrees, 10 degrees,...,80 degrees, up to 90 degrees
168
169 CLOSE #1
170 CLOSE #2
171 '================================================ ================================================
172
173 OPEN "rtcom2tm.ips" FOR INPUT AS #(2+1)
174 OPEN "out2octa.txt" FOR OUTPUT AS #20' ■ 8 octa
175
176' -------------------------------
177 num_polygon%=8' ■ 8
178' -------------------------------
179 i2&=0
180 open "rtcom2tm.ips" FOR INPUT AS #(2+2) 'com skip (500 angle*180
181 line)* **Skip just the squares. Same file to open
Since the first 2 of 182 '(2+2) are already OPEN for table creation purposes, +2 is additionally OPENed second.
183 Therefore, 2 in i2& is the same. The same goes for 2 in 2-1 on the next line. Same for INPUT #(2+2), INCR i2&
184 2 is the same.
185 skiplines&& = (500*180* (2-1) / num_polygon% )
186 write #20, skiplines&&
187 FOR largenum&& = 1 TO skiplines&&
188 LINE INPUT #(2+2), com1input$
189 INCR i2&
190 NEXT largenum&&
191 write #20 , com1input$
192 if (num_polygon %=2) then
193 goto new start:
194 end if
195' -------------------------------
196 i3&=0
197 open "rtcom2tm.ips" FOR INPUT AS #(2+3) 'com skip (500 angle*180
198 lines)* **Skip only squares. Same file to open
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 313
199 '(2+3) since the first 2 are already OPEN for tabulation purposes, +3 is added to the second
200 OPEN, so 3 in i3& is the same. The same goes for 3 in 3-1 on the next line. 3 in INPUT # (2 + 3) is the same,
3 of 201 INCR i3& is the same.
202 skiplines&& = (500*180* (3-1) / num_polygon% )
203 write #20, skiplines&&
204 FOR largenum&& = 1 TO skiplines&&
205 LINE INPUT #(2+3), com1input$
206 INCR i3&
207 NEXT largenum&&
208 write #20 , com1input$
209 if (num_polygon %=3) then
210 goto newstart:
211 end if
212 '-----------------------------------
213 i4&=0
214 open "rtcom2tm.ips" FOR INPUT AS #(2+4) 'com skip (500 angle*180
215 lines)* **Skip just the squares. Same file to open
216 Since the first 2 of '(2+4) are already OPEN for table creation purposes, +4 is added to the second
217 OPEN, so 4 in i4& is the same. The same goes for 4 in 4-1 on the next line. 4 in INPUT # (2 + 4) is the same,
4 in 218 INCR i4& is the same.
219 skiplines&& = (500*180* (4-1) / num_polygon% )
220 write #20, skiplines&&
221 FOR largenum&& = 1 TO skiplines&&
222 LINE INPUT #(2+4), com1input$
223 INCR i4&
224 NEXT largenum&&
225 write #20 , com1input$
226 if (num_polygon %=4) then
227 goto newstart:
228 end if
229 '-----------------------------------
230 i5&=0 ' ■ 5
231 open "rtcom2tm.ips" FOR INPUT AS #(2+5) '' ■ Skip 5 com (500 angle
232 *Line 180)* **Skip only squares. Same file to open
233 Since the first 2 of '(2+5) are already OPEN for table creation purposes, +5 is added to the fifth
234 OPEN, so 5 in i5& is the same. The same applies to 5 in 5-1 on the next line. 5 in INPUT # (2 + 5) is the same,
5 in 235 INCR i5& is the same.
236 skiplines&& = (500*180* (5-1) / num_polygon% )' ■ 5
237 write #20, skiplines&&
238 FOR largenum&& = 1 TO skiplines&&
239 LINE INPUT #(2+5), com1input$' ■ 5
240 INCR i5&' ■ 5
241 NEXT largenum&&
242 write #20 , com1input$
243 if (num_polygon%=5) then ' ■ 5
244 goto newstart:
245 end if
246' -------------------------------
247 i6&=0 ' ■ 6
248 open "rtcom2tm.ips" FOR INPUT AS #(2+6) '' ■ 6 com skipping (500 angle
249 *Line 180)* **Skip only squares. Same file to open
314 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
The first 2 of 250 '(2+5) are already OPENed for tabulation purposes, so +5 is added to the 5th
251 OPEN, so 5 in i5& is the same. The same applies to 5 in 5-1 on the next line. 5 in INPUT # (2 + 5) is the same,
5 in 252 INCR i5& is the same.
253 skiplines&& = (500*180* (6-1) / num_polygon% )' ■ 6
254 write #20, skiplines&&
255 FOR largenum&& = 1 TO skiplines&&
256 LINE INPUT #(2+6), com1input$' ■ 6
257 INCR i6&' ■ 6
258 NEXT largenum&&
259 write #20 , com1input$
260 if (num_polygon%=6) then ' ■ 6
261 goto newstart:
262 end if
263' -------------------------------
264 i7&=0 ' ■ 7
265 open "rtcom2tm.ips" FOR INPUT AS #(2+7) '' ■ 7 com skip (500 angle
266 *Line 180)* **Skip only squares. Same file to open
267 '(2+7) since the first 2 are already open for table creation, +7 is added to the 7th
268 OPEN, so 7 in i7& is the same. The same applies to 7 in 7-1 on the next line. 7 in INPUT # (2 + 7) is the same,
5 of 269 INCR i7& is the same.
270 skiplines&& = (500*180* (7-1) / num_polygon% )' ■ 7
271 write #20, skiplines&&
272 FOR largenum&& = 1 TO skiplines&&
273 LINE INPUT #(2+7), com1input$' ■ 7
274 INCR i7&' ■ 7
275 NEXT largenum&&
276 write #20 , com1input$
277 if (num_polygon%=7)then ' ■ 7
278 goto newstart:
279 end if
280' -------------------------------
281 i8&=0 ' ■ 8
282 open "rtcom2tm.ips" FOR INPUT AS #(2+8) '' ■ 8 com skipping (500 angle
283 *Line 180)* **Skip only squares. Same file to open
284 Since the first 2 of '(2+8) have already been opened for table creation, +8 is added to the 8th
285 OPEN, so 8 in i8& is the same. The same goes for 8 in 8-1 on the next line. 8 in INPUT #(2+8) is the same,
5 of 286 INCR i8& is the same.
287 skiplines&& = (500*180* (8-1) / num_polygon% )' ■ 8
288 write #20, skiplines&&
289 FOR largenum&& = 1 TO skiplines&&
290 LINE INPUT #(2+8), com1input$' ■ 8
291 INCR i8&' ■ 8
292 NEXT largenum&&
293 write #20 , com1input$
294 if (num_polygon%=8)then ' ■ 8
295 goto newstart:
296 end if
297' -------------------------------
298
299
300
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 315
301 new start:
302
303 i1& = 0
304 i9&= 0 'error
305
306 while( 1 ) 'Read line by line if not EOF
307
308 LINE INPUT #(2+1), com1input$
309 INCR i1&'& is a long integer
310
311 if ( EOF(2+1) ) goto ending2
312
313 tmp1$= RIGHT$(com1input$,108)
314
315 IF((LEFT$(tmp1$, 6)= "SONY81") and (LEN(tmp1$) =108) ) THEN
316 ips1$=tmp1$
317 END IF
318
319 For j=0 to 36
320 score#(j) = 0.0 'initialize to add log
321 next j
322
323 sats_used_for_estimation%=0 ' Number of satellites used for estimation (maybe 2 or 3)
324
325 FOR j=1 TO 8 'j Repeat for the number of parallel 8 channels.
326 satcom1$(j)= MID$(ips1$, 64+5*(j-1), 5) ' Extract 5 characters for each satellite
327'-----------------------------
328 el$ = mid$(satcom1$(j),2,1) ' Take in the second elevation angle el
329 az$ = mid$(satcom1$(j),3,1) ' Take in the third azimuth az
330 ss$ = mid$(satcom1$(j),5,1) ' Incorporate 5th intensity ss
331'-----------------------------
Convert 332 'el to exponent
333 el_idx = ASC(el$) - ASC("A") ''el_idx=0,1,...,8,9
334
335'-----------------------------
convert 336 'az to exponent
337 if(az$ <"a") then ''az_idx=0,1,...,34,35
338 az_idx = ASC(az$) - ASC("A")
339 elseif (az$ = "a") then
340 az_idx = 0
341 else
342 az_idx = 18 + (ASC("s") - ASC(az$))
343 end if
344 new_az_idx% = (36+az_idx - round(i1&/2500, 0)) MOD 36 ' right antenna and left
With the 345 antenna, the adjustment is... the same? Note: If you go to '2500, 1. Round up by 0.5 before that. ancestor
Carry down to 1.4 after 346. From 1.5 to 2. , 0 means no decimal point
347 '2500(lines)=180(sec)*10(deg)/0.72(deg)
348 '-----------------------------
349
350
351 if ( (el_idx <(ASC(el_threshold$)-ASC("A")) ) and (el_idx > 0) ) then '
316 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
352 Only for low elevation angle
353 INCR sats_used_for_estimation% ' Fill in the blanks, assuming that -1 is no longer there. . .
354 This premise is almost correct. If the elevation angle is determined, all data is covered
355 'if (CellRto#(new_az_idx%, el_idx)>0.0 ) then ' probability value already exists (-1
356), for cells only
357 FOR offset%=0 to 35 ' Assume the virtual offset angle from 0 to 35...
358 if ( ASC(ss$) >= ASC(threshold$) ) then ' If the signal strength is above the threshold,
359 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10( CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) Note that it is based on 1.0, not 360
361 else
362 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10(1.0- CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) Note that it is based on 1.0, not 363
364 end if
365 NEXT offset%
366 'end if
367 end if
368 ' Above, in this block, each likelihood (score#(offset%)) of each virtual offset angle is calculated.
369 (the offset that gives this maximum value is the measurement direction by maximum likelihood estimation)
370
371
372 NEXT j ' 8 satellites
373
374 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
375 LINE INPUT #(2+2), com1input$ ' 2 after 2+2
376 INCR i2&'& is a long integer ' ■ 2 of i2&
377
378 if ( EOF(2+2) ) goto ending2 '''''''' 2 after 2+2
379
380 tmp1$= RIGHT$(com1input$,108)
381
382 IF((LEFT$(tmp1$, 6)= "SONY81") and (LEN(tmp1$) =108) ) THEN
383 ips1$=tmp1$
384 END IF
385
386 ' For j=0 to 36 ■
387 'score#(j) = 0.0 ' Initialize to add log ■
388 ' next j ■
389
390 ' sats_used_for_estimation%=0 ' Number of satellites used for evaluation (probably 2 or 3) ■
391
392 FOR j=1 TO 8 'j Repeat for the number of parallel 8 channels.
393 satcom1$(j)= MID$(ips1$, 64+5*(j-1), 5) ' Extract 5 characters for each satellite
394'-----------------------------
395 el$ = mid$(satcom1$(j),2,1) ' Take in the second elevation angle el
396 az$ = mid$(satcom1$(j),3,1) ' Take in the third azimuth az
397 ss$ = mid$(satcom1$(j),5,1) ' Incorporate 5th intensity ss
398 '-----------------------------
Convert 399 'el to exponent
400 el_idx = ASC(el$) - ASC("A") ''el_idx=0,1,...,8,9
401
402 '-----------------------------
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 317
403 convert 'az to exponent
404 if(az$ <"a") then ''az_idx=0,1,...,34,35
405 az_idx = ASC(az$) - ASC("A")
406 elseif (az$ = "a") then
407 az_idx = 0
408 else
409 az_idx = 18 + (ASC("s") - ASC(az$))
410 end if
411 new_az_idx% = (36+az_idx - round(i2&/2500, 0)) MOD 36 ' ■ 2 right of i2&
412 Antenna and left antenna have the same adjustment? Note: If you go to '2500, 1. 0.5 in front of it
413 Round up. Then move down to 1.4. From 1.5 to 2. , 0 means no decimal point
414 '2500(lines)=180(sec)*10(deg)/0.72(deg)
415 '-----------------------------
416
417
418 if ( (el_idx <(ASC(el_threshold$)-ASC("A")) ) and (el_idx > 0) ) then '
419 Only for low elevation angle
420 INCR sats_used_for_estimation% ' Fill in the blanks, assuming -1 is no longer there. . .
421 This premise is almost correct. If the elevation angle is determined, all data is covered
422 'if (CellRto#(new_az_idx%, el_idx)>0.0) then ' probability value already exists (-1
423), for cells only
424 FOR offset%=0 to 35 ' Assume the virtual offset angle from 0 to 35...
425 if ( ASC(ss$) >= ASC(threshold$) ) then ' If above the signal strength threshold,
426 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10( CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) Note that it is based on 1.0, not 427
428 else
429 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10(1.0- CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) Note that it is based on 1.0, not 430
431 end if
432 NEXT offset%
433 'end if
434 end if
435 ' Above, in this block, each likelihood (score#(offset%)) of each virtual offset angle is calculated.
436 (the offset that gives this maximum value is the measurement direction by maximum likelihood estimation)
437
438
439 NEXT j ' 8 satellites
440 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
441
442 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
443 LINE INPUT #(2+3), com1input$ ' ■ 3 of 2+3
444 INCR i3&'& is a long integer ' ■ 3 of i3&
445
446 if ( EOF(2+3) ) goto ending2 '''''''' ■ 3 of 2 + 3
447
448 tmp1$= RIGHT$(com1input$,108)
449
450 IF((LEFT$(tmp1$, 6)= "SONY81") and (LEN(tmp1$) =108) ) THEN
451 ips1$=tmp1$
452 END IF
453
318 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
454 ' For j=0 to 36 ■
455 'score#(j) = 0.0 ' Initialize to add log ■
456 ' next j ■
457
458 ' sats_used_for_estimation%=0 ' Number of satellites used for evaluation (probably 2 or 3) ■
459
460 FOR j=1 TO 8 'j Repeat for the number of parallel 8 channels.
461 satcom1$(j)= MID$(ips1$, 64+5*(j-1), 5) ' Extract 5 characters for each satellite
462'-----------------------------
463 el$ = mid$(satcom1$(j),2,1) ' Take in the second elevation angle el
464 az$ = mid$(satcom1$(j),3,1) ' Take in the third azimuth az
465 ss$ = mid$(satcom1$(j),5,1) ' Incorporate 5th intensity ss
466 '-----------------------------
convert 467 'el to exponent
468 el_idx = ASC(el$) - ASC("A") ''el_idx=0,1,...,8,9
469
470'-----------------------------
convert 471 'az to exponent
472 if(az$ <"a") then ''az_idx=0,1,...,34,35
473 az_idx = ASC(az$) - ASC("A")
474 elseif (az$ = "a") then
475 az_idx = 0
476 else
477 az_idx = 18 + (ASC("s") - ASC(az$))
478 end if
479 new_az_idx% = (36+az_idx - round(i3&/2500, 0)) MOD 36 ' ■ 3 of i3&.
480 Right antenna and left antenna have the same adjustment? Note: If you go to '2500, 1. in front of it
481 Round by 0.5. Then move down to 1.4. From 1.5 to 2. , 0 means no decimal point
482 '2500(lines)=180(sec)*10(deg)/0.72(deg)
483 '-----------------------------
484
485
486 if ( (el_idx <(ASC(el_threshold$)-ASC("A")) ) and (el_idx > 0) ) then '
487 Applicable only to low elevation angle
488 INCR sats_used_for_estimation% ' Fill in the blanks, assuming that -1 is no longer there. . .
489 This premise is almost correct. If the elevation angle is determined, all data is covered
490 'if (CellRto#(new_az_idx%, el_idx)>0.0 ) then ' probability value already exists (-1
491), for cells only
492 FOR offset%=0 to 35 ' Assume the virtual offset angle from 0 to 35...
493 if ( ASC(ss$) >= ASC(threshold$) ) then ' If the signal strength is above the threshold,
494 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10( CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) Note that it is based on 1.0, not 495
496 else
497 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10(1.0- CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) Note that it is based on 1.0, not 498
499 end if
500 NEXT offset %
501 'end if
502 end if
503 ' Above, in this block, each likelihood (score#(offset%)) of each virtual offset angle is calculated.
504 (the offset that gives this maximum value is the measurement direction by maximum likelihood estimation)
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 319
505
506
507 NEXT j ' 8 satellites
508 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
509
510 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
511 LINE INPUT #(2+4), com1input$ ' 4 of 2+4
512 INCR i4&'& is a long integer ' ■ 4 in i4&
513
514 if ( EOF(2+4) ) goto ending2 '''''''' 4 of 2 + 4
515
516 tmp1$= RIGHT$(com1input$,108)
517
518 IF((LEFT$(tmp1$, 6)= "SONY81") and (LEN(tmp1$) =108) ) THEN
519 ips1$=tmp1$
520 END IF
521
522
523 FOR j=1 TO 8 'j Repeat for the number of parallel 8 channels.
524 satcom1$(j)= MID$(ips1$, 64+5*(j-1), 5) ' Extract 5 characters for each satellite
525'-----------------------------
526 el$ = mid$(satcom1$(j),2,1) ' Take in the second elevation angle el
527 az$ = mid$(satcom1$(j),3,1) ' Take in the third azimuth az
528 ss$ = mid$(satcom1$(j),5,1) ' Incorporate 5th intensity ss
529 '-----------------------------
convert 530 'el to exponent
531 el_idx = ASC(el$) - ASC("A") ''el_idx=0,1,...,8,9
532
533 '-----------------------------
convert 534 'az to exponent
535 if(az$ <"a") then ''az_idx=0,1,...,34,35
536 az_idx = ASC(az$) - ASC("A")
537 elseif (az$ = "a") then
538 az_idx = 0
539 else
540 az_idx = 18 + (ASC("s") - ASC(az$))
541 end if
542 new_az_idx% = (36+az_idx - round(i4&/2500, 0)) MOD 36 ' ■ 4 of i4&.
543 Right antenna and left antenna have the same adjustment? Note: If you go to '2500, 1. 0.5 in front of it
Round up by 544. Then move down to 1.4. From 1.5 to 2. , 0 means no decimal point 545 '2500(lines)=180(sec)*10(deg)/0.72(deg)
546 '-----------------------------
547
548
549 if ( (el_idx <(ASC(el_threshold$)-ASC("A")) ) and (el_idx > 0) ) then '
550 Only for low elevation angles (below the elevation threshold for the time being, excluding elevation angles of 0 due to lack of data)
551 INCR sats_used_for_estimation% ' Fill in the blanks, assuming that -1 is no longer there. . .
552 This premise is almost correct. If the elevation angle is determined, all data is covered
553 'if (CellRto#(new_az_idx%, el_idx)>0.0 ) then ' probability already exists (-1
554), for cells only
555 FOR offset%=0 to 35 ' Assume the virtual offset angle from 0 to 35...
320 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
556 if ( ASC(ss$) >= ASC(threshold$) ) then ' If above the signal strength threshold,
557 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10( CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) Note that it is based on 1.0, not 558
559 else
560 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10(1.0- CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) Note that it is based on 1.0, not 561
562 end if
563 NEXT offset%
564 'end if
565 end if
566 ' Above, in this block, each likelihood (score#(offset%)) of each virtual offset angle is calculated.
567 (the offset that gives this maximum value is the measurement direction by maximum likelihood estimation)
568
569
570 NEXT j ' 8 satellites
571 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
572
573 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
574 LINE INPUT #(2+5), com1input$ ' ■ 5 of 2+5
575 INCR i5&'& is a long integer ' ■ 5 of i5&
576
577 if ( EOF(2+5) ) goto ending2 '''''''' 5 of 2 + 5
578
579 tmp1$= RIGHT$(com1input$,108)
580
581 IF((LEFT$(tmp1$, 6)= "SONY81") and (LEN(tmp1$) =108) ) THEN
582 ips1$=tmp1$
583 END IF
584
585
586 FOR j=1 TO 8 'j Repeat for the number of parallel 8 channels.
587 satcom1$(j)= MID$(ips1$, 64+5*(j-1), 5) ' Extract 5 characters for each satellite
588'-----------------------------
589 el$ = mid$(satcom1$(j),2,1) ' Take in the second elevation angle el
590 az$ = mid$(satcom1$(j),3,1) ' Take in the third azimuth az
591 ss$ = mid$(satcom1$(j),5,1) ' Incorporate 5th intensity ss
592 '-----------------------------
convert 593 'el to exponent
594 el_idx = ASC(el$) - ASC("A") ''el_idx=0,1,...,8,9
595
596 '-----------------------------
convert 597 'az to exponent
598 if(az$ <"a") then ''az_idx=0,1,...,34,35
599 az_idx = ASC(az$) - ASC("A")
600 elseif (az$ = "a") then
601 az_idx = 0
602 else
603 az_idx = 18 + (ASC("s") - ASC(az$))
604 end if
605 new_az_idx% = (36+az_idx - round(i5&/2500, 0)) MOD 36 ' ■ 5 of i5&.
606 Right antenna and left antenna have the same adjustment? Note: If you go to '2500, 1. 0.5 in front of it
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 321
Round up by 607. Then move down to 1.4. From 1.5 to 2. , 0 means no decimal point 608 '2500(lines)=180(sec)*10(deg)/0.72(deg)
609 '-----------------------------
610
611
612 if ( (el_idx <(ASC(el_threshold$)-ASC("A")) ) and (el_idx > 0) ) then '
613 Only for low elevation angle
614 INCR sats_used_for_estimation% ' Fill in the blanks, assuming that -1 is no longer there. . .
615 This premise is almost correct. If the elevation angle is determined, all data is covered
616 'if (CellRto#(new_az_idx%, el_idx)>0.0) then ' probability already exists (-1
617), for cells only
618 FOR offset%=0 to 35 ' Assume the virtual offset angle from 0 to 35...
619 if ( ASC(ss$) >= ASC(threshold$) ) then ' If above the signal strength threshold,
620 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10( CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) Note that it is based on 1.0, not 621
622 else
623 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10(1.0- CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) Note 1.0 scale, not 624
625 end if
626 NEXT offset %
627 'end if
628 end if
629 ' Above, in this block, each likelihood (score#(offset%)) of each virtual offset angle is calculated.
630 (the offset that gives this maximum value is the measurement direction by maximum likelihood estimation)
631
632
633 NEXT j ' 8 satellites
634 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
635
636
637 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
638 LINE INPUT #(2+6), com1input$ ' 6 of 2+6
639 INCR i6&'& is a long integer ' ■ 6 of i6&
640
641 if ( EOF(2+6) ) goto ending2 '''''''' 6 of 2 + 6
642
643 tmp1$= RIGHT$(com1input$,108)
644
645 IF((LEFT$(tmp1$, 6)= "SONY81") and (LEN(tmp1$) =108) ) THEN
646 ips1$=tmp1$
647 END IF
648
649
650 FOR j=1 TO 8 'j Repeat for the number of parallel 8 channels.
651 satcom1$(j)= MID$(ips1$, 64+5*(j-1), 5) ' Extract 5 characters for each satellite
652'-----------------------------
653 el$ = mid$(satcom1$(j),2,1) ' Take in the second elevation angle el
654 az$ = mid$(satcom1$(j),3,1) ' Take in the third azimuth az
655 ss$ = mid$(satcom1$(j),5,1) ' Incorporate 5th intensity ss
656 '-----------------------------
convert 657 'el to exponent
322 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
658 el_idx = ASC(el$) - ASC("A") ''el_idx=0,1,...,8,9
659
660'-----------------------------
convert 661 'az to exponent
662 if(az$ <"a") then ''az_idx=0,1,...,34,35
663 az_idx = ASC(az$) - ASC("A")
664 elseif (az$ = "a") then
665 az_idx = 0
666 else
667 az_idx = 18 + (ASC("s") - ASC(az$))
668 end if
669 new_az_idx% = (36+az_idx - round(i6&/2500, 0)) MOD 36 ' ■ 6 of i6&.
670 Right antenna and left antenna have the same adjustment? Note: If you go to '2500, 1. 0.5 in front of it
Round up by 671. Then move down to 1.4. From 1.5 to 2. , 0 means no decimal point 672 '2500(lines)=180(sec)*10(deg)/0.72(deg)
673 '-----------------------------
674
675
676 if ( (el_idx <(ASC(el_threshold$)-ASC("A")) ) and (el_idx > 0) ) then '
677 Applicable only to low elevation angle
678 INCR sats_used_for_estimation% ' Fill in the blanks, assuming that -1 is no longer there. . .
679 This premise is almost correct. If the elevation angle is determined, all data is covered
680 'if (CellRto#(new_az_idx%, el_idx)>0.0 ) then ' probability value already exists (-1
681), for cells only
682 FOR offset%=0 to 35 ' Assume the virtual offset angle from 0 to 35...
683 if ( ASC(ss$) >= ASC(threshold$) ) then ' If above the signal strength threshold,
684 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10( CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) Note that it is based on 1.0, not 685
686 else
687 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10(1.0- CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) Note that it is based on 1.0, not 688
689 end if
690 NEXT offset %
691 'end if
692 end if
693 ' Above, in this block, each likelihood (score#(offset%)) of each virtual offset angle is calculated.
694 (the offset that gives this maximum value is the measurement direction by maximum likelihood estimation)
695
696
697 NEXT j ' 8 satellites
698 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
699
700 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
701 LINE INPUT #(2+7), com1input$ ' ■ 7 of 2+7
702 INCR i7&'& is a long integer ' ■ 7 in i7&
703
704 if ( EOF(2+7) ) goto ending2 '''''''' 7 of 2 + 7
705
706 tmp1$= RIGHT$(com1input$,108)
707
708 IF((LEFT$(tmp1$, 6)= "SONY81") and (LEN(tmp1$) =108) ) THEN
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 323
709 ips1$=tmp1$
710 END IF
711
712
713 FOR j=1 TO 8 'j Repeat for the number of parallel 8 channels.
714 satcom1$(j)= MID$(ips1$, 64+5*(j-1), 5) ' Extract 5 characters for each satellite
715'-----------------------------
716 el$ = mid$(satcom1$(j),2,1) ' Take in the second elevation angle el
717 az$ = mid$(satcom1$(j),3,1) ' Take in the third azimuth az
718 ss$ = mid$(satcom1$(j),5,1) ' Incorporate 5th intensity ss
719'-----------------------------
convert 720 'el to exponent
721 el_idx = ASC(el$) - ASC("A") ''el_idx=0,1,...,8,9
722
723 '-----------------------------
convert 724 'az to exponent
725 if(az$ <"a") then ''az_idx=0,1,...,34,35
726 az_idx = ASC(az$) - ASC("A")
727 elseif (az$ = "a") then
728 az_idx = 0
729 else
730 az_idx = 18 + (ASC("s") - ASC(az$))
731 end if
732 new_az_idx% = (36+az_idx - round(i7&/2500, 0)) MOD 36 ' ■ 7 of i7&.
733 Right antenna and left antenna are adjusted... same? Note: If you go to '2500, 1. 0.5 in front of it
Round up by 734. Then move down to 1.4. From 1.5 to 2. , 0 means no decimal point 735 '2500(lines)=180(sec)*10(deg)/0.72(deg)
736 '-----------------------------
737
738
739 if ( (el_idx <(ASC(el_threshold$)-ASC("A")) ) and (el_idx > 0) ) then '
740 Applicable only to low elevation angle
741 INCR sats_used_for_estimation% ' Fill in the blanks, assuming that -1 is no longer there. . .
742 This premise is almost correct. If the elevation angle is determined, all data is covered
743 'if (CellRto#(new_az_idx%, el_idx)>0.0 ) then ' probability already exists (-1
744), for cells only
745 FOR offset%=0 to 35 ' Assume the virtual offset angle from 0 to 35...
746 if ( ASC(ss$) >= ASC(threshold$) ) then ' If above the signal strength threshold,
747 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10( CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) Note that it is based on 1.0, not 748
749 else
750 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10(1.0- CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) Note that it is based on 1.0, not 751
752 end if
753 NEXT offset%
754 'end if
755 end if
756 ' Above, in this block, each likelihood (score#(offset%)) of each virtual offset angle is calculated.
757 (the offset that gives this maximum value is the measurement direction by maximum likelihood estimation)
758
759
324 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
760 NEXT j ' 8 satellites
761 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
762
763 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
764 LINE INPUT #(2+8), com1input$ ' ■ 8 of 2+8
765 INCR i8&'& is a long integer ' ■ 8 of i8&
766
767 if ( EOF(2+8) ) goto ending2 '''''''' 8 of 2 + 8
768
769 tmp1$= RIGHT$(com1input$,108)
770
771 IF((LEFT$(tmp1$, 6)= "SONY81") and (LEN(tmp1$) =108) ) THEN
772 ips1$=tmp1$
773 END IF
774
775
776 FOR j=1 TO 8 'j Repeat for the number of parallel 8 channels.
777 satcom1$(j)= MID$(ips1$, 64+5*(j-1), 5) ' Extract 5 characters for each satellite
778'-----------------------------
779 el$ = mid$(satcom1$(j),2,1) ' Take in the second elevation angle el
780 az$ = mid$(satcom1$(j),3,1) ' Take in the third azimuth az
781 ss$ = mid$(satcom1$(j),5,1) ' Incorporate 5th intensity ss
782 '-----------------------------
convert 783 'el to exponent
784 el_idx = ASC(el$) - ASC("A") ''el_idx=0,1,...,8,9
785
786 '-----------------------------
convert 787 'az to exponent
788 if(az$ <"a") then ''az_idx=0,1,...,34,35
789 az_idx = ASC(az$) - ASC("A")
790 elseif (az$ = "a") then
791 az_idx = 0
792 else
793 az_idx = 18 + (ASC("s") - ASC(az$))
794 end if
795 new_az_idx% = (36+az_idx - round(i8&/2500, 0)) MOD 36 ' ■ 8 of i8&.
796 Right antenna and left antenna are adjusted... same? Note: If you go to '2500, 1. 0.5 in front of it
Round up by 797. Then move down to 1.4. From 1.5 to 2. , 0 means no decimal point 798 '2500(lines)=180(sec)*10(deg)/0.72(deg)
799'-----------------------------
800
801
802 if ( (el_idx <(ASC(el_threshold$)-ASC("A")) ) and (el_idx > 0) ) then '
803 Only for low elevation angle
804 INCR sats_used_for_estimation% ' Fill in the blanks, assuming that -1 is no longer there. . .
805 This premise is almost correct. If the elevation angle is determined, all data is covered
806 'if (CellRto#(new_az_idx%, el_idx)>0.0 ) then ' probability value already exists (-1
807), for cells only
808 FOR offset%=0 to 35 ' Assume the virtual offset angle from 0 to 35...
809 if ( ASC(ss$) >= ASC(threshold$) ) then ' If above the signal strength threshold,
810 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10( CellRto#((36+new_az_idx% - offset%)
5.2 Prototype system maximum likelihood estimation 325
Note that it is based on 1.0, not 811
812 else
813 score#(offset%)= score#(offset%) + LOG10(1.0- CellRto#((36+new_az_idx% - offset%) Note that it is 1.0 based, not 814
815 end if
816 NEXT offset %
817 'end if
818 end if
819 ' Above, in this block, each likelihood (score#(offset%)) of each virtual offset angle is calculated.
820 (the offset that gives this maximum value is the measurement direction by maximum likelihood estimation)
821
822
823 NEXT j ' 8 satellites
824 '%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
825
826
827 ' Find maximum likelihood
828 ' Find the offset value that gives the maximum likelihood (offset_for_max_score% )
829 offset_for_max_score% =0
830 FOR i=0 to (35-1)
831 if (score#(offset_for_max_score%) <score#(i+1)) then
832 offset_for_max_score% = i+1
833 end if
834 NEXT i
835
836 ' Histogram to get its distribution shape
837 INCR hist&(offset_for_max_score%)
838
839 ' Take the difference 840 between the offset value (offset_for_max_score%) that gives the maximum likelihood and the true value (0)
841 ' The difference between the offset value (offset_for_max_score%) that gives the maximum likelihood value and the true value (0),
842 find variance and mean
843
844
845
846 ' The true measurement direction (every 2500 lines moves 10 degrees, so use rounding) is:
847
848 ' output both
849 right_orientatoin_idx% = round(i1&/2500, 0)
850 write #20, "right", right_orientatoin_idx%
851 write #20, "sats used for estim", sats_used_for_estimation%
852 write #20, "offset_for_max_score%", offset_for_max_score%
853 For offset%=0 to 35
854 write #20, offset%, score#(offset%)
855 NEXT offset %
856
857 WEND
858
859 ending2:
860
861 write #20, ""
326 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
862 write #20, ""
863 for i=0 to 35
864 write #20, hist&(i)
865 next i
866
867 CLOSE
868
In the experiment, as to the satellite i, azimuth value based on the unit-centered unitfixed
coordinate and elevation value can specify the Pi(azidx; elidx).
is achieved, Pi(azidx; elidx) is adopted. If not, (1 &iexcl;Pi(azidx; elidx)) is adopted.
observed all 8 satellites, the products are calculated.
Elevations more than 66 degrees or less than 5 degrees, is met, such a satellite is excluded
for the process. This product is likelihood function L(&micro; = 0) value.
Considering that the antenna is supposed to be rotated by &micro;, likelihood function L(&micro;)
value is calculated for every 36 &micro;(= 0; 10; :::; 34; 35).
among these likelihood function values, is selected as the maximum likelihood estimator
of the orientation of the unit.
This method can be executed with preceding data correction which reflects the antenna
beam pattern and peripheral environment, especially blockage.
method make use of undeceived satellite signals as meaningful information.
Probability distribution by maximum likelihood estimator with single unit configuration
is shown in Figure 5.1. The 68 percent confidence interval is 62.8 degrees.
at half maximum (FWHM) is about 52 degrees.
Probability distribution by maximum likelihood estimator with parallel back-to-back
unit configuration is shown in Figure 5.2.
degrees. The full width at half maximum (FWHM) is about 22 degrees.
Probability distribution by maximum likelihood estimator with triangle unit configuration
is shown in Figure 5.3. The 68 percent confidence interval is 26.0 degrees.
width at half maximum (FWHM) is about 19 degrees.
Probability distribution by maximum likelihood estimator with square unit configuration
is shown in Figure 5.4. The 68 percent confidence interval is 24.6 degrees.
Width at half maximum (FWHM) is about 15 degrees.
Probability distribution by maximum likelihood estimator with pentagonal unit configuration
is shown in Figure 5.5.
Probability distribution by maximum likelihood estimator with sextet unit configuration
is shown in Figure 5.6.
Probability distribution by maximum likelihood estimator with heptagonal unit configuration
is shown in Figure 5.7.
Probability distribution by maximum likelihood estimator with octagonal unit configuration
is shown in Figure 5.8.
5.3 Results of performance evaluation of prototypes
maximum likelihood estimation
The performance evaluation using the prototype system embedded with maximum likelihood
estimation method is introduced. The aim is to effectively estimate the azimuthvalue in more narrow range style. With the those GPS satellite reception data measured
by the prototype in real, maximum likelihood estimator is calculated on each during the
25 hours, or 90,000 seconds, in the supposed single to octagonal unit configuration of the
5.3 Results of performance evaluation of prototype with maximum likelihood estimation 327
Table. 5.1. Likelihood function values and antenna direction
328 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
Fig. 5.1. Probability distribution of estimator error through maximum likelihood method
with single unit configuration
5.3 Results of performance evaluation of prototype with maximum likelihood estimation 329
Fig. 5.2. Probability distribution of estimator error through maximum likelihood method
with parallel back-to-back unit configuration
330 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
Fig. 5.3. Probability distribution of estimator error through maximum likelihood method
with triangle unit configuration
5.3 Results of performance evaluation of prototype with maximum likelihood estimation 331
Fig. 5.4. Probability distribution of estimator error through maximum likelihood method
with square unit configuration
332 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
Fig. 5.5. Probability distribution of estimator error through maximum likelihood method
with pentagonal unit configuration
5.3 Results of performance evaluation of prototype with maximum likelihood estimation 333
Fig. 5.6. Probability distribution of estimator error through maximum likelihood method
with sextet unit configuration
334 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
Fig. 5.7. Probability distribution of estimator error through maximum likelihood method
with heptaxial unit configuration
5.3 Results of performance evaluation of prototype with maximum likelihood estimation 335
Fig. 5.8. Probability distribution of estimator error through maximum likelihood method
with octagonal unit configuration
336 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
proposed method. Even if it is supposed n units configuration, there are trials of as much
as 90,000/n trials. It is considered to be suitable for this statistical analysis.
Located between elevation angles of 5 and 65 degrees are used for the calculation.
signal strength threshold are set at -125.0 dBm as the value of the signal strength observed
at the antenna.
estimation theory, the orientation of the antenna of the GPS unit is estimated.
satellite signal strength records measured in the previous experiment prototype system
in real, the probability distribution of GPS satellite signal acquisition event is prepared
for very small segment at every orientation (azimuth, elevation) viewed from the antenna
fixed coordinate. The probability distribution table is evaluated by the measured data of
GPS satellite signal and the likelihood value is produced.
a function of the supposed antenna's bearing as an unknown parameter.
unknown parameter which makes the maximum likelihood value is thought the estimator
of the antenna bearing.
of the differences between each true value of the antenna and each estimator.
5.3.1 Confidence intervals at arbitrary confidence levels
Confidence intervals at the confident levels of 70, 80, 90% are compared at the every
number of the proposed GPS units. One of main difference between this method and the method used in the previous chapter might be found on the fact that the undeceived
GPS satellite signals are also taken advantage of in this estimation method.
to be possible as the likelihood function is able to be created based on the tremendous
records of GPS signal strength data measured in the prototype system experiment using
the proposed method in the previous Chapter.
As a result, the widths of confidence interval of confidence level of 70 %, for the supposed
systems of single to octagonal unit configurations, are 77.1, 41.9, 36.0, 25.8, 20.1,
15.0, 11.0, 9.9 degrees, respectively.
level of 80%, for the supposed systems of from single to octagonal unit configurations, are
revealed as 170.3, 82.6, 71.8, 58.2, 44.0, 39.6, 31.8, 27.6 degrees, respectively.
the widths of confidence interval of confidence level of 90%, for the supposed systems of
from single to octagonal unit configurations, are also made clear as 170.3, 82.6, 71.8, 58.2,
44.0, 39.6, 31.8, 27.6 degrees, respectively.
Table 5.9 shows the confidence interval widths acquired at arbitary confidence levels by
the maximum likelihood estimation method using the prototype experiment.
5.4 Comparison of simulation, prototype and prototype with
maximum likeli food estimation
A clear-cut graph is drawn for the design choice support to build cost-effective embodiments
of the proposed method, where the relationship between the number of the antennaand the width of confidence interval for each confidence level.
All the three evaluation values are illustrated in Figure 5.10
At first, logically possible (ideal) ALW values was investigated in detail and drawn as
the lowest curve. (Another research result on the number of the satellite signals is not
included in this graph. At the result, see chapter 3.)
Secondly, the prototype was built and the performance was evaluated in the almost
unblocked (clear-path) condition It has a strong merit to make a strict azimuth limitation
in the 99.99% confident interval.
easily leads to the narrower results.
5.4 Comparison of simulation, prototype and prototype with maximum likelifood estimation 337
Fig. 5.9. Graph of relationship of confidence interval widths for confidence levels by 10
percent increments and number of supposed antennas, based on result of prototypesystem with the maximum likelihood estimation
338 Chapter 5 Performance Evaluation of Prototype System Embedded with Maximum Likelihood Estimation
such like the route selection downward from the ridge of a snow mountain.
once taking a path downward, the wrong orientation selection often leads to the serious
distress, ie arrival to a bottom of a ravine which does not lead to any habitant area.
To mountaineering up again is too tough at such kind of situation.
Finally, the MLE processed prototype results are shown as a curve close to the logical
possible ideal ALW curve. The MLE estimator's excellence is confirmed here.
be considered as a kind of azimuth identification with a statistically and quantitatively
The 68 percent confident interval is very close to the
Logical possible ideal ALW curve.
With as much as high ratio of about 70 percent reliability, it will be used for a voice guide
for the like for a beautiful/interesting piece of scenery.
of historical, traditional, cultural, folkloric, scientific aspects, guides for constellations in
the night sky, artificial constructions, beautiful scenes, world heritages are included.
Lifelong education guide talking, such like the constellation watching and learning on
related works of art, mythology, history of science , and/or cultural tourism guide talking
for world heritage such like scattered constructions of the precinct of cathedrals, temples,
shrines would be suitable targets.
The guide would start to help the user to find the distinctive target and slowly guide the
line-of-sight to the next target which the story refers to.
usually, the system may exist as a latent possibility in the portable digital
audio player which provides favorite music by earphones.
and face the orientation, the audio player fades down the music and ask the user if he
would like to be assisted by the audio story related to what he look at.
GPS can also provide time. It helps meaningful information of timely natural (astronautically,
botanical, biological, ecological)/cultural events the orientation he looks at,national/local festivals near the location.
5.4 Comparison of simulation, prototype and prototype with maximum likelifood estimation 339
Fig. 5.10. Relationship between number of proposed units and maximum likelihood estimator's
confidence interval widths at confidence level of 70, 80 and 90%
respectively, superimposed on the azimuth limitation widths obtained from
the simulation and the prototype experiment
340
Chapter 6
Discussion
In this chapter, with the informative figures obtained from the intensive simulation, the
first and second experimental measurements with the prototype with available parts, a
practical design for the device which embodies the proposed method will be discussed.
In order to strengthen the international competitiveness of this nation, it is most improtant
to carry out research and development from its initial stage with a strategyhow to ensure and utilize related interectural properties with a view point of global universality
[98].
The 1979 International Convention on Search and Rescue at Sea (SAR Convention) provides that coastal states
Establish a domestic system for conducting appropriate search and rescue operations in marginal waters, and promote cooperation among relevant countries.
The ultimate aim is to create a search and rescue system with no gaps in the world's oceans.
be. Based on this convention, Japan is working to develop domestic systems, while at the same time signing SAR agreements with neighboring countries.
The United States, Russia, and South Korea are currently working together to establish an international cooperative framework.
have signed an agreement. Also, develop a maritime search and rescue system in response to requests from neighboring countries, etc.
Therefore, we are actively promoting technical cooperation such as accepting trainees and dispatching experts. [36]
The Licensed Guide Interpreters Act is based on the Licensed Guide Interpreters Act, and receives compensation for guiding interpreters (accompaniing foreign nationals, outside
A person who intends to use the Japanese language to provide travel guidance) as a business. Based on the Licensed Guide Interpreter Law
Therefore, only those who have passed the Licensed Guide Interpreter Examination and registered with the prefectural government can participate.
Also known as a “private diplomat,” it not only eliminates language barriers but also serves as a travel destination for Japan.
Important soft-in to directly appeal to foreign tourists in an accurate and appropriate manner
Hula.
Issues such as linguistic maldistribution and regional maldistribution [31];
There is also a problem [31] for which effective countermeasures have not been established.
341
Fig. 6.1. Application category 1: safe and secure society
342 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.2. Application category 2: Symbiosis Society
343
Fig. 6.3. Application category 3: assistive technology
344 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.4. UN ISDR [165]
345
Fig. 6.5. Disaster relief coordination [167]
346 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.6. Japan disaster relief vest[103]
347
Fig. 6.7. Disaster cycle [176]
348 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.8. Equipment avialable outdoors [76]
349
Fig. 6.9. A popular simulation for peaks identification in views on mountaineering [164],
frequency chart of reasons for distress, distress table [75]
350 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.10. Hazardmap of Momozono area at Nakano Ward in Tokyo, Japan, created by the municipal office of Nakawo Ward, assembled by the Ministry of Land,
Infrastructure Transportation and Tourism, Japan [60]
Fig. 6.11. Rescuepack, typical (inludes survival almi foil sheet)
351
Fig. 6.12. Trends in the number of ships in maritime casualties and the accompanying numbers of people who wanted to go missing and who were missing[36]
352 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.13. United Nation's Education, Science and Culture Organization (UNESCO) World Heritage [150]
353
Fig. 6.14. Recent tourism coordination [150]
354 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.15. The University of Tokyo: 5000 registered tangible cultural assets memorial
symposium poster
355
Fig. 6.16. Application: guide for each architecture located in toshogu shurine (World Heritage Site)
Site including national treasures and important tangible cultural assets)
[69]
356 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.17. Application for literature tourism[152], Lake Windermere, the Lake District
National Park, UK (Visit and walk the place of the model of a children's classic
literature)(my crosssection point of classic children's literature, nature walk,
goespatial data, Enlish, certificate tour guide and GPS: A England Children's
Classic Literature Location Tour)
357
Fig. 6.18. Visitor ranking of the nations in the world [70]
358 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.19. Outdoor museum of dazaifu city [71]
Fig. 6.20. Application: Antarctica tour boom [73]
359
Fig. 6.21. Application: google street view and map editor [72]
The percentage of people who go on to high school and university has remarkably increased when the "baby boomer generation" reaches school age.
The high school enrollment rate, which used to be about 50%, was around 1962, when the "baby boomer generation" entered high school.
2) reached about 64% in 2012. After that, the enrollment rate for high school and university continued to rise, but
generation” was a symbol of higher education (Fig. 6.23). This orientation towards higher education is a cultural thing.
This is thought to be the background of his deep interest in patterns. Moreover, the growing need for exchanges with the international community
Therefore, it is necessary to understand the concept of a tourism-oriented nation in the sense that it is naturally required to deepen the perspective of Japan's uniqueness.
In that sense, deepening cultural understanding is spreading among ordinary people.
is also expected to permeate. In addition, as can be seen in the time for integrated study, etc., the framework of the subject is
It is recommended to understand the importance of learning based on one's own interests, and in doing so,
Learning behavior outside the room is permitted. From this point of view, it is important to consider what you see when walking outdoors.
All of these are unique Japanese cultures, and the advent of an era when cultural understanding permeates education is approaching.
stomach. In addition, this proposal using GPS can be applied to digital devices such as mobile phones, mobile phones, etc.
wireless LAN, bluetooth, IrDA, etc.), and further digital input/output devices (mp3 music player).
ears, digital cameras, digital video cameras, voice recorders, etc.)
We are now in an era in which it is possible to deepen our interest in
Value norms change with the times. Pursuing the quality of value by putting in surplus materials
360 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.22.
zone (authorized by the Ministry of Land, Infrastructure Transportation and
Tourism, the Ministry of Education, Culture, Science and Sports, the Ministry
of Agriculture, Forests and Fisheries on 11th March 2009, based on the act to
preserve and maintain historical scenic town [64])
361
Fig. 6.23. Changes in enrollment rate[39])
Instead of using what is currently available, it is possible to get the maximum
It is based on the ecological spirit of pursuing within a reasonable range. Therefore, GPS space
Information from the large infrastructure of space and management, and the current user department that does not become large-scale
Around 2010, with the idea that it would not hinder the maximum manifestation of its potential in the dimension of minutes.
This is a proposal based on an idea.
At the same time, it is based on the idea of the Internet around 1990. In other words, precision and
Instead of giving up perfection, embrace simplicity, simplicity, and cheapness. from large mainframes
362 Chapter 6 Discussion
Like personal computers, laptops, and PDAs that have been downsized, precision
Just as we went from a simple network to an unguaranteed IP network,
Value is placed on non-guaranteed packet arrival and security abandonment in exchange for convenience. this
Internet users in those days were intellectuals to a certain extent, and after being fully aware of its shortcomings
We welcomed the ease of continuation.
It is assumed that users have a certain degree of advanced judgment and expertise (medical care, rescue, building structural strength, seismology, etc.), but that judgment and expertise are routinely used in medical settings and firefighting/police
It is assumed that it will be demonstrated in the field, etc. (not related to geomagnetism). like that
It is convenient for people to make decisions and act after making decisions in order to carry out coordination activities at the site of a disaster.
The reason for this is that the estimation of the 3 errors of the geomagnetism is invisible underground, the inside of the bag, and the power lines.
I am exhausted because I have no choice but to judge the situation one by one. On the other hand, if there is a possibility of reflected waves,
In addition to being able to make inferences that are roughly uniform throughout the site, it is less likely that you will get fatigued.
do not have. Where appropriateness is readily determined from these contexts of use and where it is applicable over a relatively long period of time,
It is a suitable technology and does not exhaust the user. (In the first place, we learned about magnetism from elementary school classes.
It is pointed out that there are many things that cannot be properly understood because there is a discontinuity that cannot be ignored even in quantum mechanics at the university.
There is, and the author also agrees with it [?], so there is not much use of geomagnetism by ordinary people on land,
It is also in a position not to recommend its use in situations where the lives of others are at stake.)
The Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology has decided to implement a project to conduct hands-on activities such as nature experience activities. [35]
In order to nurture the sociability and rich humanity of young people, this is a
Projects that conduct hands-on activities on the theme of the environment;
Therefore, it aims to nurture youth independence and sociability.
In addition, the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries is working to establish agricultural and farm village experience activities that are being undertaken in various places in the future.
Support for the creation of a nationwide organization for agricultural and rural farming and provision of information on acceptance of hands-on learning
[35].
As part of the promotion of activities to come in contact with nature, the Ministry of the Environment, in cooperation with local governments, etc.
“Green Day Gathering for Interacting with Nature” (April 29), “Movement to Get Closer to Nature” (July 21 to August
20th), nature observation events and walking competitions are held during the “National Nature Trail Walking Month” (October).
[35]. In cooperation with the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, national parks, etc. throughout Japan are learning about the importance of nature and the environment.
We are implementing the "Children's Park Ranger Project" to provide opportunities to play. Due to these
Provide opportunities for young people to come into contact with nature, and strive to promote healthy upbringing of young people and natural environmental education.
there is In addition, in order to actively promote natural environmental education activities centered on such events,
In addition to providing training for specialist staff who are in leadership positions in activities, the Project for Training Commentary Leaders
"Park Volunteers
We carry out activity promotion business and try for the upbringing of human resources taking charge of activity. Furthermore, environmental
In cooperation with local governments, etc., the "Children's Eco-Club Project," which supports conservation activities, etc., will be implemented.
We are providing easy-to-understand information about and holding national exchange meetings. In addition, 2004
The Law Concerning Encouragement of Motivation and Promotion of Environmental Education for Environmental Conservation, fully enforced in October
(Heisei 15, Law 130), in order to increase the understanding of environmental conservation and motivation to take action, environmental education and
It includes measures such as the promotion of learning, the provision of opportunities for nature experiences, and the provision of information.
``Fundamental Policy for Enhancing Motivation for Environmental Conservation and Promoting Environmental Education'' (September 2004 Cabinet Resolution)
(Definition) is to clarify basic ideas such as learning the importance of life through environmental education.
In addition, the promotion of environmental education according to developmental stages and the development of foundations for the promotion of nature experience activities, etc.
We have just established specific measures, and in the future, we will develop human resources and organize bases based on the law and basic policies.
6.1 Application: five axes for categorization363
We will promote preparations, etc.
In addition, with the aim of promoting understanding and arousing interest in science and technology among young people,
We will develop human resources related to science and technology who are highly motivated and have dreams and passion for science and technology.
In order to create a social environment in which people feel close to science and technology and have a strong interest in it, relevant ministries and agencies
Based on the “Science and Technology Basic Plan” (approved by the Cabinet in March 2006), various measures are being implemented.
However, some of them include stargazing parties for the general public, including youth (correspondence: National Astronomical Observatory of Japan), youth and home
This includes holding science classes and field trips for people from other countries (correspondence: National Museum of Nature and Science). This proposal can be effectively used to support the activities of these ministries and agencies.
6.1 Application: five axes for categorization
The applications of this proposed system are so many.
In order to categorize all of them, the author consider five category axes is helpful.
6.1.1 First axis for categorization: utilization
The first axis is what kind of “utilization” the proposed system is utilized for.
on this axis, the following five application groups are currently discussed.
(1) Emergency rescue or medical teams' equipment on disaster response
According to [176], disaster managemenet cycle is represented by the circulation of
the following efforts:
&sup2; Mitigation: Activities that prevent disaster, reduces damaging disasters that are
inevitable
&sup2; Risk Reduction: Anticipatory measures and actions that seek to avoid future risks
resulting from a disaster before it hits
Prevention: Avoiding a disaster even in the last moments
Preparedness: plans or preparations made to save lives or property
&sup2; Response: Actions taken to save lives and prevent property damage, including the
implementation or action plans
Recovery: Actions that assist a community to return to a sense of normalcy after
a disaster
Natural hazards are naturally-occurring physical phenomena caused either by rapid or
slow onset events having atmospheric, geologic and hydrologic origins on solar, global,
regional, national and local scales.
Natural disasters are the consequences or effects of natural hazards, but natural phenomena
do not automatically have to spell disaster.
The occurrence of natural disasters are on the rise.
cyclone and China Sichuan earthquake will remain with us for a long time.
and mitigation are among the key objectives in UNESCO's Strategy.
at the interface between education, science, the social sciences, culture and communication364
Chapter 6 Discussion
UNESCO has a vital role to play in constructing a global culture of disaster risk
reduction.
Responding to disasters efficiently is an important aspect of mitigating their effects.
implies setting up means of emergency management and planning beyond emergency for
longer term needs for reconstruction and rehabilitation.
In order to save more lives in a disaster response, it is most important for emergency
Medical Technician Paramedics (EMTP) to reach the scene of emergency as soon as possible
right after the disaster.
area before acquiring enough information in the very initial stage of the disaster response.
Only after arriving at the devastated area, they face to their need to acquire the latest
and detailed information on their own while they carry out their efforts to reach the location
of casualties, often on foot due to rubble and debris. To make their on-the-spotloads lighter and shorten the time for them to reach casualties in, a novel practical user
segment is required for an Emergency Medical Technician Paramedic as a pedestrian,
which can provide them with usable functionalities as part of communication and navigation
infrastructures.
considered useful especially to help efficiently Emergency Medical Technician Paramedics
reach casualties as soon as possible, as an essential element of a future-oriented practical
telemedicine system [184].
In other words, a solution for a kind of "The Last-Mile Problem" of Emergency Medical
Technician Paramedics in telemedicine operation, especially in the initial stage of a
disaster response, will be proposed in our researches.
framework, we think it will be important how soon for Emergency Medical Technician
Paramedics to reach casualties and start the adequate telemedicine procedure.
context, space technologies are attractive. It is rather required to make an invention of
a more practical user segment, of Global Positioning System, which can provide pedestrians
with not only the positioning information but also azimuth information.
same time, the user segment should be designed as satellite communication's portable
receiver/transmitter.
fashion in order to be practical for Emergency Medical Technician Paramedics who carry
out telemedicine operations effectively in disaster response.
for Emergency Medical Technician Paramedics to get to the scene of emergency and to
Contribute to saving more lives in close consultation with doctors in telemedicine systems.
The response system under the Act on Special Measures Concerning Nuclear Emergency Preparedness [43] states,
In order to protect the lives, bodies and properties of the people from disasters, in order to ensure an appropriate initial action
Therefore, it is necessary to grasp accurate information quickly.”
There are many attempts to improve safety from the viewpoint of nuclear facilities, etc.
The same is true for , but effective disaster prevention measures that residents can take in the event of an actual accident include:
Evacuation by residents after receiving evacuation (or shelter-in-place) orders based on prompt notification and accident announcement
is.
Evacuation is also emphasized as a disaster prevention measure for nuclear facilities. This is to reduce exposure to radiation.
6.1 Application: five axes for categorization 365
For the residents, this device is useful in "evacuation support".
Disaster emergency response support organizations, police, firefighters, the Self-Defense Forces, etc., atomic bomb survivor medical institutions,
This device is useful for "quick approach" to an accident scene or an evacuation site for an assistant robot.
In addition, this device is also useful for “information sharing by image sharing,” which is effective in such emergencies.
One. This is a convenient way to find information when you are in a rush to organize information linguistically and you don't have much time.
By sharing images with location, orientation, and time, decision makers can make decisions quickly and appropriately.
It can be expected that
I have experienced many disasters such as earthquakes, tsunamis, and typhoons, and I have also experienced many accidents and disasters at nuclear power plants.
However, as a country, it is desirable to contribute to these disaster mitigation and disaster prevention using science and technology.
Therefore, international standardization is also required.
In terms of time and location, there are not many situations in daily life where it is felt that direction is necessary.
there is
(a) A world that assumes safe other(s) with linguistic communication
(b) The geospatial world in which they have their own experience and knowledge
(c) A world where societies and organizations can operate and expect assistance
Orientation is not so important in such everyday scenes. However, in unusual scenes,
Orientation is important.
In particular, orientation is important in the following extraordinary world.
(1) “Relief activities” especially international relief activities (a, b, c are non-guaranteed) when daily life is disrupted,
(2) Activities that aim to acquire value through exploration guided by individual interests, while ignoring efficiency, which is emphasized in everyday life.
Active ``research activities for interest'' (b is non-guaranteed, c is also somewhat non-guaranteed)
(3) “Mobility activities for disabled and elderly people” equivalent to extraordinary times due to temporary or long-term loss of ability (b, c)
is not guaranteed) (trial and error is too costly).
(1) At the very beginning of "rescue activities", a series of judgments following individual judgments plays an important role. ancestor
There is no set solution here. Therefore, in order to help the judgment secondary to individual judgment, this proposal is effective.
effective (in reporting, imaging, recording, sharing, and analysis). Inhibition of activities at that time
The characteristics such as lightness, low cost, multi-functionality, and not causing misleading are alive. here,
At the site where many things are collapsing, it is impossible to grasp everything accurately. Judgment on the spot
There is no correct answer. On the spot, it is the sense that guides. Effectiveness of later relief by its sense
changes greatly. Impairment of the expression of its ability to guide sense should be avoided
[62].
It is also effective as equipment input information when collecting information. As each individual's equipment improves and becomes more empowered, the coordination of UNOCHA, etc. as a comprehensive coordination also contributes to becoming more elegant. In other words, in the midst of chaos, if the location, direction, and time are recorded in the image, it can be transferred to headquarters at a safe location via satellite phone.
By simply transferring to
contributes to the accuracy of
366 Chapter 6 Discussion
(2) ``Category of interest and interest activity'' This is not limited to the classroom, but must stop the dynamism of the whole person.
It is born out of movement. Requires GPS. Need direction. Automatic recording is good for these. whole person
Do not stop the typical flow experience. I thought that it was no good if I was doing something routine.
It is the opposite of the value of conventional education. In that sense, efficiency is not good, and quantitative educational effects,
The memory effect is also difficult to measure. In that sense, it has a good reputation among faculty members who appreciate the value of relying on frameworks.
tends to be worse. Gradually, however, the meaning is not in efficiency but in desirable dynamism.
It is now understood that it is to create a sense of humor and strengthen the power to live. In the same way,
Experimental activities were not very efficient and were not well received for being difficult to evaluate.
Dynamism that enhances the power to live will be born. This is the opposite value to the conventional
Now that "mo" has been attracting attention, this proposal effectively assists it (report preparation, imaging, recording,
in sharing or analysis). Light weight, low cost, multi-functionality, and misleading that do not hinder the activities at that time
Non-triggering properties are alive. This is a specialized way of writing about children's education.
When applied to people, it will be cultural tourism, regional revitalization, understanding of traditional culture, and so on. This is also conventional
This value is at the opposite end of the spectrum from the value of efficiency in the economy.
Inamism is born. In that case, it is an individual individual through the expression of individuality that disregards efficiency.
Achieve a unique development. There, an individual's interests guide him or her,
Avoid undermining that guidance in the pursuit of certainty.
“In the ICT field, where novel ideas and innovation are key, the quality of human resources is an international competition.
Development of advanced ICT human resources who are directly linked to competitiveness and who can create high added value using ICT
is essential [61]. ” This also says the same thing.
○ Comprehensively organize learning along specific subjects that go beyond the framework of existing subjects and are rooted in interests
Time for integrated study.
◆Comprehensive Study Time (Comprehensive Study) [Education/School Issues] [2006]
Curriculum and methods that transcend the boundaries of subjects and comprehensively organize learning along a specific subject. specific section
Develop exploratory activities in line with themes and experiences, and carry out learning rooted in life and interests. Taisho era liberal religion
The same concept applies to the combined education and combined learning of education and the core curriculum in the early postwar period. 1996 (Heisei
8) The 1998 report by the Central Council for Education emphasized the importance of cultivating “zest for living,” and the 1998 report by the Curriculum Council
It was proposed that junior high and high schools introduce a period for comprehensive study, and the course of study was revised. Country
Comprehensively explore issues such as international understanding, information, environment, welfare, and health, and take hands-on learning and regional characteristics.
Intensive learning is encouraged. The number of hours is about 3 hours a week for third graders and above in elementary school, and each grade in junior high school
About 2 hours a week, 105 to 210 credit hours in high school. Respect the autonomy of children and students,
Use of full-time and local volunteers, construction of school biotopes (wildlife habitats) for environmental education
While there are active movements such as maintenance and cooperation between high schools and universities, there is no budgetary measures, and information and training are lacking.
There are problems such as being inadequate and the way education is evaluated.
○Service and hands-on activities overseas
◆ Volunteer/Experience Activities [Educational/School Issues] [2006]
6.1 Application: five axes for categorization367
The 2002 report by the Central Council for Education states that service and hands-on activities are “provided for one’s own time and paid for.”
broadly defined as “activities that are useful for others, including ourselves, the community, and society,” as well as “new
Contributing to the "public" in a different way", building a system as a school, reflecting on university entrance examinations, etc.
It recommends the introduction of the curriculum and encourages its introduction into the formal curriculum. Volunteer and hands-on activities are a collaboration between school and community
In particular, work experience activities help young people choose their careers, career education, and internships.
The cooperation of business establishments and occupation-related organizations, such as systems, is required.
Comprehensive study time (walking around the area, taking pictures with a digital camera, input device for theme research)
Possibility of being useful as Because they aim to transcend the traditional framework, they sometimes
To set a goal and grasp something through discovery and exploration while walking outdoors in a familiar area.
is aimed at Such a problem is the difficulty of preparing the report. like that,
In learning and discovery, which incorporates contingency, coincidence, and synchronicity,
There is a possibility that the effectiveness of this tool will be demonstrated. At least it's useful for writing reports. report
The difficulty in preparing the report is due to the reports of the Japan International Cooperation Agency's Japan Disaster Relief Team and the overseas volunteers of Nippon Fukushi University.
It is also pointed out in the tier education program, recording, sharing and post-mortem analysis of such moving experiences
It will also be useful for the discovery of further wisdom in the future. [63]
United Nations Disaster Relief Office (UNDRO), organization founded in 1971 by the
General Assembly of the United Nations to mobilize and coordinate relief activities from
Various sources in times of disaster. UNDRO was established to coordinate United Nations
(UN) relief with aid given by governments and nongovernmental organizations, particularly
the International Red Cross and Red Crescent Movement.
of preparedness, especially in developing countries, and to prevent disasters by encouraging
preventative planning in such areas as scientific and technological developments.
times of disaster UNDRO acted as an information center, ensuring that relevant data from
the disaster site reached those offering aid. UNDRO worked with the Secretariat of the
United Nations to promote international cooperation in finding adaptable and low-cost
methods to reduce the likelihood and impact of disasters.
In 1991 the United Nations passed a resolution to strengthen its relief efforts and created
the position of emergency relief coordinator (ERC).
of a newly created Department of Humanitarian Affairs (DHA), and the ERC was given the
title of undersecretary-general for humanitarian affairs. In 1998 the DHA was reorganized
into the Office for the Coordination of Humanitarian Affairs (OCHA).
UNDRO and the DHA.
A Brief History of Japan's Disaster Relief c[65]
1979 - The first Japan Medical Team (JMT) is formed:
The Japanese government dispatches an observer team to assist an influx of Cambodian
refugees who fled to Thailand during that country's civil war and the first Japan Medical
Team (JMT) is formed. In the next several years a total of 13 teams comprising 407
personnel work with Cambodian refugees.
1982 - The Japan Medical Team for Disaster Relief (JMTDR) is founded:
Large numbers of medical personnel register as volunteers with JICA.
widespread interest, the government develops a system to provide speedier disaster relief
in overseas crises, including the dispatch of the volunteers, which becomes known as The
Japan Medical Team for Disaster Relief (JMTDR).
368 Chapter 6 Discussion
1984 - The first mission:
The first JMTDR teams are dispatched to Ethiopia to assist some of the millions of poor
Peasants facing death in one of the worst droughts of the century.
1985-6 - Expanding its role:
After helping earthquake victims in Mexico and survivors of a volcanic eruption in
Columbia, disaster experts realize that a more comprehensive approach is neededincluding not only the dispatch of medical staff, but also experts in search and rescue
and recovery.
1987 - The Japan Disaster Relief (JDR) Law is enacted:
On September 16 the JDR law is enacted, creating Japan's first comprehensive and officially
recognized disaster relief system. JDR teams, which replace JMTDR, consist of
rescue and medical specialists and other personnel able to respond to various types of
overseas crises.
1991 - Closer links with JICA.
In order to be more effective and flexible in dealing with global disasters JDR establishes
an office within JICA. A medical team assists Iraqi refugees from the GulfWar who sought
safety in Iran and Turkey, but it will mark the last time such assistance is offered because
of a change in the JDR law the following year.
1992 - The JDR Law is revised and combined with the International Peacekeeping
Operation (PKO) Law:
The revision divides responsibilities.
assistance while JDR will be responsible for natural or manmade disasters.
SDF units can now be dispatched whenever necessary for major disasters as a JDR team.
1995 - Providing aid in Japan and around the world:
In the next eight years teams are dispatched as a series of earthquakes rock countries
around the world and in Japan itself.
which millions of people need assistance including floods, volcanic eruptions and tsunamis.
Adding to the world's woes, there are numerous man made catastrophes including oil spills,
pollution crisis and the outbreak of SARS in Asia.
2004 - The Great Asian tsunami and other disasters:
It was one of the world's worst calamities in which at least 240,000 persons were killed
and millions made homeless. Fourteen teams including rescue and medical specialists and
SDF units are dispatched to Sri Lanka, the Maldives, Indonesia, and Thailand.
2005 - The Pakistan earthquake:
Following the catastrophic tsunami, a fresh earthquake hits northern Pakistan killing more
than 73,000 people. Rescue and medical teams and a SDF unit are sent to the region.
2006 - Earthquake rocks Indonesia:
Thousands of people were killed when an earthquake struck Indonesia's Central Jawa
region. A JDR medical team and a SDF unit were sent to the disaster site.
supported local medical authorities, and the medical team operated a mobile clinic in
remote villages.
(2) Evacuation assistance on large-scale disasters
Voluntary evacuation or self-evacuation activity has come to be important in these days
as well as evacuation measurements by the government or local municipalities, in the cases of
large scale disasters including atomic power plant accident such as at Tokaimura atomic
Plant critical accident in 1999.
In those cases, one of the most important actions is to leave the place near to the accident as
soon as possible in order to decrease the total exposure time to harmful high energy ray.
The proposed method is useful for the community to began the evacuation process on the
warning of the accident at the very initial phase because the latitude and longitude input
6.1 Application: five axes for categorization369
can tell the user which way to leave for.
(3) Focus driven outdoor e-learning and cultural tourism assistance
In order to cultivate of aesthetic sentiments, education about the scenenic beauty in
the nature and architectural heritages with respect to traditional and cultural aspects.
this era for cultural mutual understanding, the importance of such kind of activities grows
rapidly. The proposed method for azimuth acquisition, even in the standing still to focus
on a ground feature or the like, is to provide the explanation about the universal value
of the architecture or natural thing.
provide strong assist to help the proposed method to realize the feasible e-learning device
for daily life. UNESCO, United Nations Education and Science and Cultural Organization
as a special agency of United Nation's, designate World heritages all over the world.
Japan, the Ministry of Land, Infrastructure and Transportation established the National
Tourism Bureau.. These facts are also evidence of the tendency of the common under
standing of the world.
The proposed system will be used for a voice guide for the like for a beautiful/interesting
piece of scenery. In this category, from a viewpoint of historical, traditional, cultural,
folkloric, scientific aspects, guides for constellations in the night sky, artificial constructions,
beautiful scenes, world heritages are included.
Lifelong education guide talking, such like the constellation watching and learning on
related works of art, mythology, history of science , and/or cultural tourism guide talking
for world heritage such like scattered constructions of the precinct of cathedrals, temples,
shrines would be suitable targets.
The guide would start to help the user to find the distinctive target and slowly guide the
line-of-sight to the next target which the story refers to.
usually, the system may exist as a latent possibility in the portable digital
audio player which provides favorite music by earphones.
and face the orientation, the audio player fades down the music and ask the user if he
would like to be assisted by the audio story related to what he look at.
GPS can also provide time. It helps meaningful information of timely natural (astronautically,
botanical, biological, ecological)/cultural events the orientation he looks at,national/local festivals near the location.
Azimuth information and human visual field
Research Report on Passenger Information Signs at Amenity Terminals
Transportation Amenity Promotion Organization
1996
Chapter 2 Investigation on basic conditions of information transmission
Section 1 Research on Human Perceptual Characteristics
In this section, we will extract materials on human perceptual characteristics from literature such as architecture and ergonomics.
370 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.24. Information acceptance in human visual field (modified from [132])
1. visual characteristics
1) The Importance of Vision (Architectural Institute of Japan, Architectural Environment for the Elderly, 1994, p.84, Shokokusha)
○Humans receive stimuli from inside and outside the body through the five senses (eyes, ears, nose, tongue, and skin).
We maintain our lives and carry out our lives by responding to them correctly, but our five senses (visual
Sight, touch, smell, taste, and touch) provide the greatest amount of information through sight.
Quantitatively, vision is responsible for more than 80% of the information.
2) eyesight
6.1 Application: five axes for categorization371
Fig. 6.25. Information acceptance in human visual field (modified from [132])
○The way things are seen depends on the physiological and psychological characteristics of humans, and the characteristics of the things themselves and the environment in which they are placed.
defined by Visual acuity is the universal measure of the former (Architectural Institute of Japan ed.
Vol. 3 (1980), p.41, Maruzen).
○ Visual acuity is the ability to recognize the shape of an object, and it means the sharpness of the sense of form. Specifically the threshold
Expressed as the reciprocal of the viewing angle (minutes). In 1909, the International Society of Ophthalmology decided that the Landolt ring should be the standard indicator of visual acuity.
has decided. The thickness and the width of the cut of the Landolt ring are specified to be one-fifth of the outer diameter. break
The visual acuity of the Landolt's ring, whose width is 1 minute of the visual angle, is 1.0.
Gakugei Tosho Co., Ltd.).
○Visual acuity is greatest at the center of the retina, and decreases sharply toward the periphery. 30' off center
It just cuts your vision in half. Figure 3 shows the size of the Landolt ring, which seems to be equivalent to the center.
be. In order to see the details of objects detected by peripheral vision, eye or head movements are used.
Therefore, we try to capture it with a central view.
372 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.26. Information acceptance in human visual field (modified from [132])
6.1 Application: five axes for categorization 373
Fig. 6.27. Information acceptance in human visual field (modified from [132])
3) Vision (Edited by Architectural Institute of Japan: Architectural Design Materials Collection Vol. 3 (1980), p42, Maruzen)
○Generally, the range that can be seen with fixed eyes is called visual field (static field of view). The maximum field of view in one eye is 150° (horizontal
angle), but cannot see the entire field of view with uniform accuracy. about 1° 20' in visual angle
Visual acuity is large in the part called the center, which has a large size, and it has the ability to gaze at an object and obtain detailed information.
have the ability On the other hand, the part corresponding to other than the center is called peripheral vision,
It is said to have the ability to perceive flickering lights or detect moving objects. car again
In cases such as both runs, the speed causes a narrow field of view.
374 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.28. Information acceptance in human visual field (modified from [132])
○ Comparing the human eye with the lens of a camera, the size of the binocular field of view that allows color discrimination is almost
Equivalent to a lens with a focal length of 20mm.

4) Direction of line of sight (Edited by Architectural Institute of Japan: Architectural Design Materials Collection Vol. 3 (1980), p42, Maruzen)
6.1 Application: five axes for categorization 375
○The normal line of sight is tilted downward from the horizontal direction, about 10 degrees when standing and about 10 degrees when sitting.
It is said to be 15° downward. Therefore, it is the Fukan scenery that can be seen easily.

5) Eyeball/Head Movement and Visual Field (Edited by Architectural Institute of Japan: Architectural Design Material Collection Vol. 3 (1980), p.42, Maruzen)
○ Since the eye's ability is excellent in the center or very narrow part,
In order to grasp, the line of sight must always be directed to the necessary part by eye movement.
Therefore, it is easy to see the whole image when there is an object in the range where eye movement is possible (field of fixation).
can be done. In addition, the movement of the head makes it possible to see a wider range of objects. head in nature
The range of movement is 45 degrees left and right, and 30 degrees up and down.
It can be considered as a limit that can be seen as an aspect. Also, when the head is turned, the visual
the field narrows
Characteristics visual information projected on the retina is known as follows: 1. discriminative visual filed
2. Effective visual field: Level visual field is within about 15 degrees each for left and
right side, vertical visual field is within about 8 degrees for upper side and about
12 degrees for lower side.
3. Attention stable visual field: Level visual field is within from about 30 degrees to
about 45 degrees each for left and right side, vertical visual field is within from
about 20 degrees to 30 degrees for upper side and from about 25 degrees to 40
degrees for lower side.
4. induction visual field: The horizontal width of the level visual field from about 30
degrees to about 100 degrees. The vertical width of the vertical visual field is from
about 20 degrees to 85 degrees (35 degrees for the upper side, 50 degrees for the
lower sie).
5. auxiliary visual field: The sensitivity for information acceptance is extraordinarily
Only strong stimuli can induce the attentive motion. Level visual fieldfrom about 100 degrees to about 200 degrees, vertical visual field is from about 85
degrees to 135 degrees.
If the object locates outside auxiliary visual field (200 degree), the object can not be
recognized easily. It requires search associated with the rotation of body axis. Ii is not
light cognitive load . The probability of such kind of incident is 160 degree / 360 = 44.
4%. It means the probability is more than two fifth to acquire pattern match.
information provision is effective not to make the user to search for the target and to
permit the user to focus the attention on the target as he feels interesting in this kind of
apprehension.
This proposal is aimed at promoting interaction between producers and consumers, revitalizing agriculture, forestry and fisheries in harmony with the environment [38].
is also useful. For example, the basic plan for promoting exchange between urban residents and agriculture, forestry and fishermen through green tourism, etc., promotes interaction between urban residents and agriculture, forestry and fishermen through green tourism.
In order to promote the flow of people, we will provide information on rural areas and agricultural activities to urban residents through various public relations media and events.
It was decided to promote the development of the acceptance system in mountain fishing villages. For this reason, the
Necessity of interaction between producers and consumers through various publicity and enlightenment activities such as creating and distributing brochures
In addition to disseminating and enlightening about [38]
376 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.29. Information acceptance in human visual field (modified from [132])
6.1 Application: five axes for categorization377
Fig. 6.30. Information acceptance in human visual field (modified from [132])
378 Chapter 6 Discussion
discrimination visual field
(Most visual functions including eyesight
work almost with its full abilities in this area)
visual effective field
(When information is projected in this area
one can instantaneousness accept it.)
inductive visual field
(Sense of direction is affected
by emerging stimulus in this area)
30
Fig. 6.31. Information acceptance in human visual field (modified from [132])
6.1 Application: five axes for categorization 379
Fig. 6.32. Illustration of information acceptance in human visual field (modified from
[132] )
380 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.33. Illustration of expected azimuth limitation range by progotype system and
progotype system with maximum likelifood method
6.1 Application: five axes for categorization381
inductive VF
100
effective VF
yuu
Fig. 6.34. Visual fields and constellations in Winter (modified from [53])
382 Chapter 6 Discussion
inductive VF
100
effective VF
yuu
inductive VF
100
effective VF
yuu
Fig. 6.35. Visual fields and all the constellations (modified from [53])
6.1 Application: five axes for categorization383
The Ministry of Internal Affairs and Communications promotes interregional exchanges that make effective use of excellent regional resources such as nature, culture, history, and landscape.
Using inter-regional exchange facility maintenance subsidies to promote facility maintenance, physical education based on the viewpoint of food education
Experimental exchange facilities are being developed.
In 2007, the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries awarded the “All right!
Excellent examples were introduced through the 100 selections of house guest house mothers. In addition, urban residents
Agriculture, forestry and fisheries in order to convey the charm of
Facilities for hands-on processing, exhibition facilities for special products and cultural assets, and lodging exchanges that provide local food to urban residents.
Promote the development of exchange base facilities that promote exchanges between urban residents and farmers, foresters and fishermen
did. In the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries, among the local dishes that have been handed down all over the country,
In December 2007, we selected dishes that can be supported by the nation as one of the 100 selections of local cuisine.
In addition, during childhood, when thinking about food is being formed, it is important to develop an interest in food through experiences in the agriculture, forestry and fisheries industries.
Since it is very important to deepen one's mind and understanding, we support various experiential activities.
One of these aims is to deepen understanding of the benefits of nature and various activities related to food.
We are promoting educational farm initiatives that provide opportunities for hands-on experience such as a series of farm work.
Japanese household consumption expenditure is shifting from people to services. Looking at per-household spending on goods and services from 1984 to 2007, total annual consumption expenditure fell from ¥2.66 million in 1984 to ¥2.66 million in 2007.
increased to 2.74 million yen, and by product purchase (expenditure on goods) and
In 2008, the share of service expenditure increased from 32.6% to 41.5%. This includes travel
Correspondence and education are also included.
According to a Cabinet Office public opinion poll on social awareness, 70
From the latter half of the 1980s, those who answered “I want to be useful” and those who answered “I don’t think so”
Although the percentage of those who do have remained almost the same, since the late 1980s, they have responded that they “want to be useful.”
In 1991, it exceeded 60%, reaching a record high of 69.2% in 2008 (the
1-2-1). What exactly is that, comparing 2001 and 2008 in that area?
Looking at it, it seems that most of the respondents answered “through activities related to nature and environmental protection,” such as environmental beautification and recycling activities.
was the largest (41.2%), a significant increase from 36.0% in 2001. The next most popular field is social welfare
social welfare activities” and “local activities such as neighborhood associations” accounted for 35.6% each.
Not much has changed. Similarly, companies should not only pursue profits, but also fulfill a wide range of social tasks.
There is a growing awareness of the need to address the issue. The most important theme that I would like to see addressed is the environment.
Conservation accounts for nearly half of the total, and people in their 50s, 60s, and baby boomers are particularly conscious of environmental protection.
It can be seen that it is becoming (Fig. 1-2-2). In addition, “Water supply for people in countries suffering from poverty
How much responsibility do you think you have for improving standards?”
50.1% of the respondents demanded that companies take responsibility33. [38]
In a survey of citizens in 20 countries around the world,
``Fair employment practices (including child labour)'' (26%) and ``Environmental protection'' (19%) as important factors.
Two of the top reasons are “job creation” (17%), and there is a growing awareness of the need for corporate social responsibility.
34. A survey by a consumer group in the United States also found that consumers answered “low price” (20%) and “affordable
35% feel that “corporate social responsibility” (35%) is the source of corporate credibility, rather than “ease of access” (20%)35.
It can be said that the heightened awareness of environmental issues is also contributing to this background. in Europe
384 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.36. Nearly 70% of people want to be useful for society[38])
6.1 Application: five axes for categorization385
Among the environmental problems, there is a growing sense of crisis about global warming in particular, and the
36 has risen to 57% of the year. When asked whether he thinks global warming is an important issue in the United States,
52% of respondents said it was “important” (18% extremely important, 34% very important)37.
So-called NEETs who do not go to school, do not work, and do not receive vocational training
The increase in unemployed young people [35] has been talked about, but the existing framework of schools and vocational training
In addition, it can be seen that the number of young people who do not ride is increasing. This in itself has implications for learning and training.
Note that this does not imply no interest. In other words, in Takahashi 2005, efficient
A type of education that effectively injects knowledge through a curriculum and self-directed teaching in line with individual interests.
It is a desirable dynamo to maintain an appropriate balance without being biased towards one or the other.
It is said that it creates a mism. According to this, the above problem is too biased towards the former.
Therefore, it is not attractive to today's young people who are accustomed to the Internet.
This is thought to be due to the lack of sufficient opportunities and clues for education that respects the heart.
It is thought that there are more than a few cases where it functions as an effective clue.
(4) Smooth transfer assistance for persons with disabilities and advanced in years
Among the elderly population, the early elderly population will increase in 2016 (2
016) peaked at 17.44 million. After that, it tends to decrease until 2032
However, after that, it started to increase again, and after reaching 16.99 million in 2041, it decreased.
is estimated to turn into
On the other hand, the elderly population continues to increase, and in 2017, it will surpass the elderly population.
It is expected that the trend of increase will continue after that, and among the increasing number of elderly people, the elderly
The share is expected to grow further (Figure 6.37 [39]).
Japan will become an aging society unlike any other country in the world.
Looking at this, Japan was in the lower ranks until the 1980s and was almost in the middle in the 1990s, but in the 21st century
It will be the highest level at the beginning, and it will become an aging society that no country in the world has ever experienced.
expected (Fig. 6.38).
1. States Parties shall recognize the right of persons with disabilities to participate in cultural life on an equal basis with others;
take all appropriate steps to ensure that the person:
In order to improve the quality of daily life for a type of patients, some special information
provision in the framework of location based service framework with mobile phoneseems to be especially effective.
about 100,000 of ostomates, or one who has an ostomy, even in Japan.
patient group which makes active support for them to exchange information useful to improve
their daily life. Most of the patients want to know the location of restrooms where
they can keep their medical appliance in sanitary state, and the orientation to reach there
on foot from the current place.
mobile phone information provision has been started using the Internet by the largest patient
group of Japan ostomy association, a public-purpose incorporated association under
control of the Ministry of health, labor and welfare.
In December of 2006, the Japanese government started to enforce the barrier-free law
or the law to promote smooth transfer of person of advanced years and handicapped
person. After that, department store, shopping center, mall and many other facilities for
the general public also have obligation to install of restrooms equipped with facilities
386 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.37. Trends in population aging and future projections[39])
6.1 Application: five axes for categorization387
Fig. 6.38. Changes in the aging rate of the world[39])
388 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.39. Wheelchair application of the proposed system (modified from [154])
6.1 Application: five axes for categorization 389
available for ostomate. Currently, ostomate corresponding restroom is installed at stations
of public transportation (Japan Rail, private sector Rail and Subway), social welfare
facilities, governmental, local municipal and other public offices, malls, museums, libraries,
airports, parking areas in highways and hospitals.
According to the WHO (United Nations's Special Agency, World Health Organization)
disabilities and rehabilitation team, an estimated 650 million people live with disabilities
around the world
Assistive devices and technologies such as wheelchairs, prostheses, mobility aids, hearing
aids, visual aids, and specialized computer software and hardware increase mobility,
hearing, vision and communication capabilities.
with a loss in functioning are able to enhance their abilities, and are hence better able to
live independently and participate in their societies.
In many low-income and middle-income countries, only 5
The Convention on the Rights of Persons with Disabilities (Articles, 20 and 26), the
World Health Assembly resolution WHA58.23 and the United Nations Standard Rules on
the Equalization of Opportunities for Persons with Disabilities all highlight the importance
States are requested to promote access to assistive devices and
technologies at an affordable cost and facilitate training for people with disabilities and
professionals and staff working in habilitation and rehabilitation services.
As persons with visual impairment have to use his/her hands for protection in case for
falling down, the proposed system is also suitable for persons with visual impairment as
a hands-free assistive technology.
Price survey by human resources and skills development of Canada proves the data
of assitive devices [156].
6.1.2 Second axis for categorization: azimuth or contents
The application type often requri the type of the contents to be offered.
In one application category, the user requires just only azimuth information.
In the other application category, detailed contents related to an object might be sought.
The former is often to aim to make movement or path selection, on foot, more smooth
and quick.
The latter is usually to relate to amplify his interest with his eyes focused on an object.
Therefore alliance with cell phone or digital audio player is critical for the latter especially.
6.1.3 Third axis for categorization: modality on presentation
It is also important for the presentation modality.
Auditory presentation is considered suitable for the adequate path selection associated
with walkin or the such like movement.
and porability of auditory dejigital device make them more feasible with the proposed
system.
Visual presentation is also possible for that purpose.
helpful because it can minimize the move of line-of-sight to catch explanatory or other
information even while the user focuses his attention onto an object.
on its economical aspect.
Blockage for natural focus on an object.
390 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.40. Upper body protection as basic travel skiill for persons with visual impairment[159]
6.1 Application: five axes for categorization391
6.1.4 Fourth axis for categorization: gathering or sharing geo-spatial information
Our society, where geo-spatial information is to be aggressively gathered and utilized,
enhances data gathering as well as data utlization, by the collaboration between governmet
and civil sectors.
To promote such kind of activities further, digital devices such as IC recorder for
voice/audio or digital still/movie camera should be actively taken advantage of, as a new
kind of input device to build a geo-spatial database.
The propsed method, to provide azimuth information as well as poision and time, has
a great potential for the parallel input for the digital device including IC voice/audio
recorder and digital still/movie camera.
easily gathered with time, location and azimuth information with the aid of the protposed
method, but also because it is carried out by the multiple functions of one single equipment
when using the proposed method.
6.1.5 Fifth axis of categorization: number of the proposed GPS recieving units
The fifth axis of categorization is number of the units and configurations.
For pedestrian use for mountaineering or the like, the single configuration will be suitable
for the lightweightedness.
For the professional use such like for rescue or paramedic team dispatched into domestic
area or abroad, the survival jacket type suit for parallel back-to-back configuration
is considered adequate.
Small canoe, sailboat or yacht which has streamline figure in their bows, the cross angle
configuration wwill be fit due to the structure itself.
392 Chapter 6 Discussion
6.2 Wearable parallel back-to-back configuration
The fact that rotation within an upper limit angle of 2± suffices, ie, that rotation
over a large angle is not required, provides the following benefits: (1) From the user's
viewpoint, the desired azimuth determination can be readily achieved with minimum
effort because a large amount of rotation more than the upper limit is not needed. (2)
At the time of obtaining the azimuth limitation result, the maximum time needed for
azimuth determination can be estimated. During an outdoor activity, therefore, the user
can decide whether he or she has enough time to go on to the next step of azimuth
determination.
The foregoing demonstrates that with the device for acquiring azimuth information
according to the embodiment under discussion, azimuth limitation of the measurement
direction can be achieved without rotation and, thereafter, the next step of azimuth
determination can be achieved with minimal rotation.
The convenience enabled by the structure employing two planar patch antennas disposed
in parallel can be enjoyed by structuring the device for acquiring azimuth information for
practical use in the manner described in the following.
Figure 6.44 shows a structure suitable for a device for acquiring azimuth information
configured for wearability. Figure 6.44 is a front view showing the device worn on the
body.
In this case of Figure 6.44, the measurement direction projects toward the right of the
user.
The exemplified configuration, ie, the body wear configuration, can be embodied in
various similar configurations, such as pullover configurations, having the following advantages:
1. The measurement direction of the device can coincide with the direction in which
the user body front by simple modification of control program, which is highly
convenient because it provides the user with a direct operation to point the measurement
direction to the orientation in which the user is interested and an intuitive
understanding of how to utilize the numerical values representing the result of the
Acquired azimuth information.
2. Wearing the device for acquiring azimuth information on the body almost maximizes
the vertical projection distance between it and the ground and, as such, almostminimizes the effect of signal blockage by ground and topographical features.
3. The user is likely to feel at ease about the appearance of the device when worn
because wearing of pullover is commonplace.
4. The user is likely to feel at ease about how he or she looks when turning for carrying
out azimuth determination because the action can be done naturally in the mannerof looking at something in the distance without any specific behaviors which appear
strange to other people in the situation of daily life.
the vision-impaired person to use this device.
Recent GPS receivers consist of a microprocessor and a printed-circuit board and the
size of the physical unit is therefore small.
is apparent from the fact that several portable GPS receiving units are small enough to
hold easily on the palm of the hand are actually available these days.
acquiring azimuth information that is an embodiment of the method of acquiring azimuth
information according to the present invention can be constituted utilizing the components
used in these portable GPS receiving units and can therefore be realized as a compact unit
6.2 Wearable parallel back-to-back configuration393
of small volume. For example, the first GPS receiver and the azimuth computation section
can be mounted on the rear surface of the first planar patch antenna .
receiver and the result output section can be mounted on the rear surface of the second
planar patch antenna . A flexible cable can be incorporated in the wearing structure for
Wiring the components in the circuit arrangement of Figure 2.5.
can be arranged to output audible messages.
Otherwise, as shown in Figure 6.44 the first and second patch antennas can be attached
to the exterior of clothing covering the user's body front and body back, eg, to the outer
surface of the upper parts of a pullover jacket.
The rule to be followed in mounting the antennas is to attach them to the outside of the
clothing at the opposite body portions so as to be perpendicular to the ground, parallel
to each other and back-to-back.
When, in addition, they are mounted so that their respective plane surfaces lie parallel
to a side direction of the user's body, the measurement direction is to be aligned with the
Forward direction of the body.
In this case, the GPS receiver sections can be mounted on the rear surfaces of the
planar patch antennas. Space utilization can be maximized by disposing the azimuth
computation section and the result output section in spaces available in the antennas
supplied with the GPS receiver.
When this arrangement is adopted, the portion connecting the two receivers can be a
Flexible cable that runs from the outside of body front, over the shoulder to the body back.
The GPS receiving units and flexible cable is attached for the duration of use using
press-on, strip-off surface fasteners (of the type sold under the trademark Velcro, for
example).
into the rear side of one of the planar patch antennas.
rest at a shoulder portion.
This is also suitable for implementation on a life jacket or a piece of clothing that can
be filled with air and worn around your upper body to stop you from sinking in the water,
which is often used for canoe, yacht activities or in a river, a basin, a lake or sea.
Shield effect
SE = A + R + B
A: absorption loss
B: internal reflective loss
R: reflective loss
Shield effect is obtained as the next formula:
SE(dB) = 20logE0=E1
E0: Electric field without shield material (V/m)
E1: Electric field with shield material (V/m)
(Magnetic filed effects are omitted here)
Generally, electro magnetic wave shield material is required 40 dB or 99% shield effect.
Fiber and plastic are almost transparent to the electro-magnetic wave of 1.5 GHz and
penetrate the materials.
On the other hand, conductive material reflects the electro-magnetic wave.
Thus, the conductive material has electro-magnetic shield characteristics.
Conductive fabric which is complex of metal and fabric is electro magnetic wave shield
material as well[135].
There is a conductive fabric, for electro magnetic wave sheild ( 47dB for 1GHz), which
is almost transparent also for visible ray (70% transmission coefficient)[136].394 Chapter 6 Discussion
second planar
patch antenna
Fig. 6.41.
6.2 Wearable parallel back-to-back configuration395
Fig. 6.42. Parallel back-to-back configuration on life jacket or pullover coat
396 Chapter 6 Discussion
first planar
patch antenna
Fig. 6.43.
6.2 Wearable parallel back-to-back configuration397
Fig. 6.44. Back rescue belt [139]
398 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.45.
6.2 Wearable parallel back-to-back configuration 399
It is also possible to attach the planar patch antennas on the chest and back in parallel,
back-to-back orientation. In this case, if the first planar patch antenna is placed on the
back and the second planar patch antenna on the chest, the measurement direction will
be directed laterally left from the user's body.
more convenient for the user if the result output section always outputs values converted
to those for the direction forward from the user's chest, ie, values obtained by adding
90 degrees in the clockwise direction.
advantages:
1. High utility and convenience because the measurement direction is aligned with the
Forward direction of the body.
2. Ease of use because device rotation requires only small body movement.
3. Ready user acceptance of wearing mode and appearance.
4. User can put on clothing of preference.
before laundering.
The antennas can also be mounted at the outsides of the legs or on the outside surfaces of
a pair of shoes or boots.
Portions can be provisionally attached using surface fasteners.
For easy attachment and detachment, the two antennas and the functional portions can
be interconnected by a flexible cable passing, for example, from the outer side of one leg
across the waist to the outer side of the other leg.
expected to degrade ability to catch signals from satellites at a high angle of elevation,
owing to the signal blocking effect of the arms etc., this is not much of a problem because,
as explained earlier, the invention can operate even without using satellites at a high angle
Signal blocking by body for high elevation satellites is therefore not a major
concerns.
As shown in Figures G.14(a) and G.14(b), moreover, the device for acquiring azimuth
information of this invention can be mounted on a vehicle with the first and second
patch antennas provided on opposite side surfaces of the car body, in which case the
acquired azimuth information can be used as an input signal for autonomous navigation
for upgrading the navigating performance of a car navigation system.
Natural overhang geography or natural wall or large building wall can be used to make
the 1.5GHz electromagnetic shield more secure if there are considerable variance of individual
GPS receiving unit characteristics or GPS receiving unit of less discriminative ability is only available.
This might be a hint for further convenience for professional use or the like.
Conductive fabric[135] can be used to make the 1.5GHz electromagnetic shield more
secure if there are considerable variance of individual GPS receiving unit characteristics
or GPS receiving unit of less discriminative ability is only available.
In the pullover type, such conductive fabric like conductive fabric “conductive fabric
Sui-80-7860N can be used to ensure coverage range strict if less sensitivity GPS receiver
unit is able to be used.
The fabric has an interesting characteristic of high conductivity (surface resistance of
0.04Ω/sq) leading to shielding ability.
This nonwoven fabric of PET based fibers coated by Cu and Ni has opening rato of 47%, thickness of 600 μm , surface resistance of 0.04 Ω/sq, weight of 70 g=m2, electro
Magnetic wave shield ability for E-field of 95dB for 100MHz and 101dB for 1GHz.
In the portable identical unit paring, such conductive fabric like mesh conductive fabric
“mesh conductive fabric Sui-10-168L (Seiren Co. Ltd.)” can be used to ensure the strict
range of the coverage if less sensitivity GPS receiver unit is able to be used.The fabric has an interesting characteristic of transmission ability for visible light as
400 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.46.
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 401
Fig. 6.47. Application example: bag with shield and absorption plain
well as high conductivity leading to shielding ability.
Coated by Cu and Ni has opening ratio of 47%, thickness of 200 μm, surface resistance
of 0.05Ω/sq, electro magnetic wave shield ability (E-field) of 44dB for 100MHz and 64
dB for 1GHz.
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in
hands
Wearable prototype with IPS5000 in waist belt back with aluminum foil and absorption
material back.
&sup2; SONY IPS5000
&sup2; SONY IP5000 TTL cable
402 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.48. Wearables [76]
&sup2; TTL to USB converter
&sup2; USB cable
&sup2; Labpop computer to display skyplot (SONY vaio P type, weight:900g)
6.3.1 walking prototype source code
In body coordinates, a target direction (e.g. north, e.g. road to go, e.g. the Houses of Parliament
) is located in parallel. develop such a program
It is expected to be. 1
2 // from sat[1] to [8] also acq_sat[]
3 // Based on comm918.c(09.3.7), walk001.c
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 403
Fig. 6.49. Portable and wearable configuration: sun visor [77]
404 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.50. Portable and wearable configuration: sun visor 2
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 405
Fig. 6.51. Conductive tapes [76]
4 ru 09.03.18 to compile c:>t walk002.c
5 // http://www.ee.fukui-nct.ac.jp/~yoneda/text/other/C/A_06.htm
6/* ----------------------------------------------- -------
7 Serial communication program
8 Data reception by thread processing
9 Receive 2D data (X, Y)
10 Graphing with GrWin
11
12 This program uses GrWin to process data received by (multi?) threading.
13 Since the graph is displayed, "GrWin.lib" must be included when compiling.
14
15 C:\home\C>bcc32 -w-8060 -WC -WM GrWin.lib rs232c.cpp
406 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.52. Parts: inclination sensor [140] for mode (positioning/azimuthing) change
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 407
Fig. 6.53. Parts: rotary switch[24] for threshold (signanl level/ elevation level) setting
16
17 You can compile by typing t comm909.
18 C:\borland\bcc55\Bin>cat t.bat
19 bcc32 -w-8060 -WC -WM GrWin.lib %1.c
20 C:\borland\bcc55\Bin>
twenty one ------------------------------------------------- ----- */
twenty two
23 #include <windows.h>
24 #include <process.h>
25 #include <stdio.h>
26 #include <stdlib>
27 #include <string.h>
28 #include <math.h> //does not compile without this line even though cos and sin are used
408 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.54.
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 409
29 is confusing at runtime because of Kokel.
30 #include <GrWin.h>
31
32 #define DATA_MAX 500 //1000 //This is not used. to comment out
33 Betto
34 #define DATA_STRING 400 //108 //100
35 #define BAUDRATE 9600 //2400
36 #define PI 3.1415926535898 /* pi (IS-GPS-200) * from ///sat24.c
37
38 // declaration of global variables
39 int imax;
40 char string[DATA_STRING];
41 //char str[DATA_MAX][DATA_STRING];//This will be deleted soon
42 HANDLE h;
43
44
45 /* 10 or so lines copied from IPS5000program GPSLIB.c ORBIT.c */
46 char rec_data[200];
47 static char rec_buf[200];
48
49 /* struct definition */
50 /* channel data */
51 struct gps_channel{
52 int prn[8]; /* satellite number range (1 - 32) */
53 int sync[8]; /* sync */
54 int level[8];/* Received strength range (1 - 26) */
55 int use[8]; /* used in calculation used = 0 not used = -1 */
56 int az[8]; /* azimuth */
57 int elv[8]; /* elevation */
58 char state[8];/* reception state */
59 };
60
61 /* A few lines here copied from GPS.H */
62 /* satellite data */
63 struct gps_satellite{
64 int elv; /* elevation */
65 int az; /* Orientation */
66 int level; // strength (added by masato)
67 int doop;
68 };
69
70 /* time data */
71 typedef struct {
72 int mode; /* mode 0:UTC 1:GPS or manual */
73 int year; /* Time year (00 - 99) */
74 int month; /* month (01 - 12) */
75 int day; /* day (01 - 31) */
76 int dweek; /* day of the week (0 - 6) */
77 int hour; /* hour (00 - 23) */
78 int minute; /* minutes (00 - 59) */
79 int second; /* seconds (00 - 59) */
410 Chapter 6 Discussion
80 } gps_datetime;
81
82
83 /* location data */
84 typedef struct {
85 int chk;
86 int lat; /* Latitude North = 1 South = -1 */
87 int lat_d; /* degrees */
88 int lat_m; /* minutes */
89 int lat_s; /* seconds */
90 int lng; /* longitude east longitude = 1 west longitude = -1 */
91 int lng_d; /* degrees */
92 int lng_m; /* minutes */
93 int lng_s; /* seconds (value multiplied by 10) */
94 int alt; /* altitude m */
95 int vel; /* speed km/h */
96 int head; /* Direction 360 degrees */
97 int gdop;
98 } gps_position;
99
100
101
102 /* angle conversion * from ///sat24.c
103 #define rad_to_deg(rad) ((rad)/PI*180.0)
104 #define deg_to_rad(deg) ((deg)/180.0*PI)
105 #define rad_to_sc(rad) ((rad)/PI)
106 #define sc_to_rad(sc) ((sc)*PI)
107
108
109 // prototype declaration
110 void initComm( void );
111 void sub ( void * );
112 void getString ( char string[DATA_STRING] ); //void getString ( char str[DATA_STRING] );
113 double normal_deg(double ang );//Convert negative numbers and over 360 degrees to normal 0 to 360 degrees
convert to 114
115 void draw_skyplot( void *dummy );//masato
116 void extract_sdatetime();//struct gps_datetime *datetime);
117 void extract_cdatetime();//struct gps_datetime *datetime);
118 void extract_position();//struct gps_position *position);
119
120
121 /* define parameter number */
122 enum col {
123 COL_black, COL_brown, COL_darkgreen, COL_olive, COL_darkblue, COL_purple,
124 COL_greenblue, COL_gray, COL_lightgreen, COL_palecyan, COL_palegray,
125 COL_bluegray, COL_darkgray, COL_red, COL_green, COL_yellow, COL_blue,
126 COL_red purple, COL_cyan, COL_white
127 };
128
129
130 // 10 or so lines from here sat24.c
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 411
131 (created around February 23, 2009).
132 typedef struct {
133 int prn;
134 double az; /* deg*/
135 double el; /* deg*/
136 int level; /* 1 to 17*/
137 int ex;
138 above (e.g. 85 degrees) (-4) feature shielding (-5) signal strength*/
139 } sat_info;
140
141 typedef struct {
142 double a; /* deg*/
143 double z; /* deg*/
144 double w;
145 int state;
146 } az_limit_info;
147
148 typedef struct {
149 double before; /* az deg */
150 double after; /* az deg */
151 } pi_jmp_info;
152
153 static int acq;//Number of satellites determined to be received and available for azimuth calculation. (Also referred to as Intensity Threshold)
154 angle threshold is also cleared)
155 static int num_pi_jmp;
156 static pi_jmp_info pi_jmp;
157 static az_limit_info az_limit;
158 static sat_info sat[35], acq_sat[35]; //■/*MAX_PRN*/
159 static azl;
160 static sat_info sat_circle[10]; // IPS5000's 8 sat
161 static int threshold_level=('C'-'A'+1);//'I';//Receiving judgment only above this value (including)
162 ■ IPS5000's 8sat
163 static double threshold_el=(10.0*('J'-'A'));//(10.0*('H'-'A'));//This
Only 164 values (including) or less are judged to be received. 165 IPS5000's 8 sat //Elevation angle: From capital letters to numbers Elevation angle A is 0 to 5 with an average of 2.5 degrees Elevation angle B is 6166 to 15 with an average of 10 degrees Elevation angle C is an average of 20 degrees Elevation angle D is an average 30 degrees, Elevation angle E average 40 degrees, Elevation angle
167 F averages 50 degrees, elevation angle G averages 60 degrees, elevation angle H ranges from 66 degrees to 75 degrees with an average elevation angle of 70 degrees, elevation angle I averages the same
168 80 degrees, elevation angle J is 86 to 90 with an average of 87.5 degrees,
169
170
171 static gps_datetime cdatetime; /* Current date and time*/
172 static gps_datetime sdatetime;
173 static gps_position position;
174 static char str_cdatetime[50];
175 static char str_sdatetime[50];
176 static char str_lat[50];
177 static char str_lng[50];
178
179
180 double a_z_width(double a, double z){ /* returns the width of the clockwise sector of the arguments a,z
181 */
412 Chapter 6 Discussion
182 double tmp;
183
184 if((za)>=0.0){ //does inserting = here contribute to fixing bugs?
If this function returns 360 degrees even though the azimuth width is 0 degrees, then there should be no 180 degree sectors.
A bug that 186 answers that there are several, and shows a mysterious answer even though there should be no answer. get
187 . 090319/* If a,z does not have a carry point = 0 degrees (360 degrees), the story is relatively easy */
188 return ((za));
189 }
190 else{ /*Think special if a,z have a carry point = 0 degrees (360 degrees)*/
191 tmp= (z + 360.0) -a ;
192 return(tmp);
193 }
194 }
195
196 int bublesort() //bublesort(sat_info x[ ]) /* bubble sort */ sat24.c
197 {
198 int i, j, n;
199 sat_info temp;
200
201 for (i=1; (i <=8) && (sat[i].prn >0); i++){ /*Computable satellite list
202 prn, az, el, ex (in order of prn) (later converted to toric sequence)*/
203;
204}
205 n=i;
206 /* printf("%d",n);*/
207 for (i = 0; i < n - 1; i++) {
208 for (j = n - 1; j >i; j--) {
209 if (sat[j - 1].az > sat[j].az) { /* previous element was greater
210 et al*/
211 temp = sat[j]; /* swap */
212 sat[j] = sat[j - 1];
213 sat[j - 1] = temp;
214}
215}
216 }
217 return(1);
218}
219
220 int only1_pi_jmp( )//This only comes here when the number of satellites used for azimuth calculation acq is 2 or more.
221 premise
222 {
223 int i;
224 num_pi_jmp=0;
225
226 for(i=1; (i+1) <= acq ;i++){//IPS5000 8 satellites azimuth ascending sorted premise 2nd term
227 Because the condition is that the latter of the indices i and i+1 in the next line must not exceed acq (eg, if i==1,
228 Investigate the angles of sat[1].az and sat[2].az.
229 et al.) First, because this “loop” is over. After the loop, another final term [acq] and the first term
230 In the order of [1], but to find out.
231 if ( a_z_width(acq_sat[i].az, acq_sat[i+1].az ) >= 180.0 ){
232 num_pi_jmp++;
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 413
233 pi_jmp.before=acq_sat[i].az;
234 pi_jmp.after =acq_sat[i+1].az;
235}
236 }
237 if ( a_z_width( acq_sat[ acq ].az, acq_sat[1].az ) >= 180.0 ){//
After the 238 loop, again in the order of the last term [acq-1] and the first term [0], to check.
239 num_pi_jmp++;
240 pi_jmp.before=acq_sat[acq].az;
241 pi_jmp.after =acq_sat[1].az;
242}
243
244 return num_pi_jmp;
245}
246
247
248 void cal_az_limit()
249 {
250 int i;
251 double frsttrm, lasttrm, offset;
252 offset= -90.0;//Since this is a waist belt, add -90 degrees
253
254 bublesort();//sat[] sort itself (don't put a buffer boldly)
255
256
257 /*acq=0;*/
258 acq_test();
259 //In this and after, acq_sat[] (determined satellite) is the main player. Until then, sat[]
260 sex) is the leading role
261
262 if( acq ==0 ){
263 az_limit.state=0;//0 No response if satellite Y
264 }
265 else if(acq==1) {//1 If satellite Y, yes
266 az_limit.state=1;
267 frsttrm=acq_sat[1].az;
268 lasttrm =acq_sat[1].az;
269 }
270 else{//with more than 2 satellites
271 //if 180 Sector uniqueness check OK, then final term = one previous term of 180 degree sector, . first term = 180
1 immediate term of 272 degree sector
273 if( only1_pi_jmp( ) ==1 ){
274 az_limit.state=1;
275 frsttrm = pi_jmp.after ;
276 lasttrm = pi_jmp.before;
277 }
278 else{
279 //if 180sector1 If the personality test is NG, no answer
280 az_limit.state=0;
281 }
282}
283 printf("firsttrm %5f, lasttrm %5f\n", frsttrm, lasttrm);
414 Chapter 6 Discussion
284
285 //■Assuming that the antenna beam is on the right hand side when viewed from above, the antenna helicopter in front of the body is
286
287 if(az_limit.state){//If there is an answer
288 az_limit.a = normal_deg( (lasttrm + 180.0) +offset ); //+ offset ) ;
289 az_limit.z = normal_deg( (frsttrm + 0.0) +offset ); //+ offset ) ;
290 az_limit.w = az_width(az_limit.a, az_limit.z);
291 }
292 else{//no answer
293 az_limit.a = -1.0;//No answer mark
294 az_limit.z = -1.0;//no answer mark
295 az_limit.w = -1.0;//No answer mark
296 }
297 printf("az_limit.a %5f, az_limit.z %5f\n", az_limit.a, az_limit.z);
298
299 }
300
301
302 //static sat_info sat_circle[35]; /*MAX_PRN*/
303 //static sat_info sat_circle_tmp[35]; /*MAX_PRN*/
304
305 int acq_test()
306 {
307 int i /*, acq_tmp =0*/;
308 int acq_i=1;
309 acq=0;
310 for (i=1; (i <=8) /*&& (sat[i].prn >0)*/; i++){ /*Computable satellite list
311 prn, az, el, ex (in order of prn) (later converted to toric sequence)*/
312 if( (sat[i].level >= threshold_level ) /* && (sat[i].el <= threshold_el) */ ){
313 acq++;
314 sat[i].ex=1;
315
316 acq_sat[acq_i].az=sat[i].az;
317 acq_sat[acq_i].el=sat[i].el;
318 acq_sat[acq_i].level=sat[i].level;
319 acq_sat[acq_i].prn=sat[i].prn;
320 acq_sat[acq_i].ex=sat[i].ex;
321
322 acq_i++;
323 }
324
325}
326 printf("\n acq %d\n",acq);
327
328
329
330 return 1 /*acq_tmp*/;
331 }
332
333
334
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 415
335 // From here to main, copied from IPS5000 program ORBIT.c
336 void IPS5000main( void *dummy ) //From ORBIT.c
337 {
338 int ch,prn;
339 struct gps_satellite data;
340
341 // if(open_gps()){ /* host & receiver initial
342 */
343 // printf("GPS receiver not available.\n");
344 // }else{
345 // get_gps_data(); /* Get data */
346
347 clrscr();//Clear screen at BCC55
348
349 for(ch = 1;ch <= 8;ch++){
350 prn=extract_use_sat(ch);//
351 printf("Channel %d", ch);
352 if(prn == -1){
353 printf("is not used.\n");
354 } else {
355 printf("satellite number is %2d ",prn);
356 get_sat_data(ch,&data);//I decided to get not only elv, az but also level with this function 357 printf("Elevation angle is %3d",data.elv);
358 printf("Azimuth is %4d",data.az);
359 printf("Intensity is %3d\n",data.level);
360
361 /* each satellite azimuth (deg), elevation angle (deg), number storage ch=1to8*/
362 sat[ch].prn=prn;
363 sat[ch].az =normal_deg( (double) 1.0*data.az );
364 sat[ch].el = (double) 1.0*data.elv ;
365 sat[ch].level = data.level;
366
367 }
368 }
369 printf("\n");
370 show_sats();
371 // }
372 // close_gps(); /* end */
373 }
374
375 //copy and paste from sat24.c
376 double normal_deg(double ang )//Converts negative numbers and over 360 degrees to normal 0 to 360 degree degrees 377
378 {
379 if (ang < 0.0) {
380 ang = ang + 360.0;
381 }
382 if( 360.0 <= ang ){
383 ang = ang - 360.0;
384 }
385
416 Chapter 6 Discussion
386 // error confirmation
387 if ( (ang < 0.0) && (ang >= 360.0)) {
388 printf("OKASHII ZO debug shitekudadai ne\n");
389 exit(1);
390 }
391 // there was nothing wrong
392 return(ang);
393 }
394
395
396 /*------------------- ------------------- --------- --------------------*/
397 int extract_use_sat(int ch_num)//Lower case processing here was also a mistake at the time of shipment
398 {
399 int satellite;
400 // first for lowercase
401 if(rec_data[63+(ch_num-1)*5] >('a'-1) /*96*/) satellite = rec_data[63+(ch_num-1)*5]- ('a'-1 ) 402 because X is SV24 and a is SV25 //default 72;
403 else satellite = rec_data[63+(ch_num-1)*5]-('A'-1);//if this line is upper case
404 /*64;*/
405
406
407 return (satelite);
408 }
409 /*------------------- ------------------- --------- --------------------*/
410 int get_sat_data(int ch_num,struct gps_satellite *data)//There are quite a few mistakes
It was an attached product of 411. Modified to ch-1 by masato
412 {
413 int ch;
414 ch=ch_num-1;//fixed by masato
415
416 //Elevation angle: capital letters are displayed as positive numbers from A, lower case letters are displayed as negative numbers from a
417 if(rec_data[64+ch*5] >('a'-1)){ // 96){// a==97 z==121
418 //data->elv = (rec_data[64+ch*5]-96)*(-1);//- means lower case
419 data->elv = (rec_data[64+ch*5]-('a'-1))*(-1);//- is meant to indicate lowercase
420 and
421 data->elv = 10 * (data->elv + 1);//elevation angle: lowercase to numeric elevation angle a is 0 degrees
422 Note that the elevation angle b is (data->elv+1), not -10 degrees (data->elv -1). source
423 is a negative number
424 //By the way, even when the IPS5000 comes out with e, that is, an elevation angle of -40 degrees, the GPS player
425 seems to display as +40 degrees elevation
426 }
427 else{//if capitalized
428 data->elv = rec_data[64+ch*5]-('A'-1);//64;//A==65 Z==90
429 data->elv = 10 * (data->elv -1);
Average 2.5 degrees at 430 Elevation angle B: 6 to 15, average 10 degrees Elevation angle C: average 20 degrees Elevation angle D: average 30 degrees
431 Elevation angle E averages 40 degrees, elevation angle F averages 50 degrees, elevation angle G averages 60 degrees, elevation angle H averages 70 degrees, elevation angle I
432 has an average of 80 degrees, elevation angle J is 86 to 90 with an average of 87.5 degrees,
433 }
434
435 //Azimuth: Uppercase letters are displayed as positive numbers from A, lowercase letters are displayed as negative numbers from a
436 if(rec_data[65+ch*5] >('a'-1)) { // 96){
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 417
437 // data->az = (rec_data[65+ch*5]-96)*(-1);//- means lower case
438 data->az = (rec_data[65+ch*5]-('a'-1))*(-1);//- means lower case
439 data->az = 10 * data->az;
440 Azimuth b is -20 degrees Not only here in azimuth (data->az-1), but (data->az) itself
Note that it is 441. This is not the case for the elevation angle as well.
442 }
443 else{//if capitalized
444 data->az = rec_data[65+ch*5]-('A'-1);//65;
445 data->az = 10 * (data->az -1);//Azimuth: converted from uppercase to numeric Azimuth A is 0
446 degrees Azimuth B is 10 degrees
447 }
448
449 // Intensity: Only capital letters are displayed in positive numbers from A-Z
450 data->level = rec_data[67+ch*5]- ('A'-1); // intensity AZ
451
452 return(0);
453 }
454 /*------------------- ------------------- --------- --------------------*/
455 /*
456 void extract_channel(struct gps_channel *channel)//Copied from GPSLIB.C
457 ended up being aggregated only towards get_sat_data
458 /*{
459 int ch;
460 for (ch = 0;ch <= 7;ch++){
461 if(rec_data[63+ch*5] > 96) channel->prn[ch] = rec_data[63+ch*5]-72;
462 else channel->prn[ch] = rec_data[63+ch*5]-64;
463 if (rec_data[66+ch*5] == 'F') channel->use[ch] = 0;
464 else channel->use[ch] = -1;
465 if (rec_data[66+ch*5] == 'B') channel->sync[ch] = 0;
466 else if (rec_data[66+ch*5] == 'C') channel->sync[ch] = 0;
467 else if (rec_data[66+ch*5] == 'F') channel->sync[ch] = 0;
468 else channel->sync[ch] = -1;
469 channel->state[ch] = rec_data[66+ch*5];
470 channel->level[ch] = rec_data[67+ch*5]-64;
471 if(rec_data[65+ch*5] > 96) channel->az[ch] = -1*(rec_data[65+ch*5]-96);
472 else channel->az[ch] = rec_data[65+ch*5]-65;
473 if(rec_data[64+ch*5] > 96) channel->elv[ch] = -1*(rec_data[64+ch*5]-96);
474 else channel->elv[ch] = rec_data[64+ch*5]-65;
475 }
476 }
477 */
478
479
480 int show_acq_sats()
481 {
482 int i;
483
484 for(i = 1 ;i <= acq; i++){
485 printf("\n satellite number is %2d ",acq_sat[i].prn);
486 printf("Elevation is % 5.1f",acq_sat[i].el);
487 printf("Azimuth is % 5.1f",acq_sat[i].az);
418 Chapter 6 Discussion
488 printf("Intensity is %3d",acq_sat[i].level);
489 }
490 return 1;
491 }
492
493
494
495 int show_sats()
496 {
497 int ch;
498
499 for(ch = 1 ;ch <= 8; ch++){
500 printf("Channel %d",ch);
501 if(sat[ch].prn == -1){
502 printf("not used.\n");
503 } else {
504 printf("satellite number is %2d ",sat[ch].prn);
505 printf("Elevation is % 5.1f ",sat[ch].el);
506 printf("Azimuth is % 5.1f ",sat[ch].az);
507 printf("Intensity is %3d \n",sat[ch].level);
508 }
509 }
510 return 1;
511 }
512
513
514 /* ----------------------------------------------- -------
515 main function
516 -------------------------------------------------- ----- */
517 void main() {
518
519 //int x[DATA_MAX], y[DATA_MAX];
520 unsigned long dummy;
521
522 // serial port initialization
523 initComm();
524 //Initial settings for drawing (sky map)
525 init_draw();
526
527 // start/end receive thread
528 //printf("Press Enter to start receive thread\n");
529 //getchar();
530 //printf("Start reception!\n\n\n");
531 _beginthread( sub, 0, &dummy );
532 // sub(&dummy);
533 //printf("Press Enter to finish receiving and display result\n");
534 //getchar();
535
536 while(1){
537
538 Sleep(992);//sleep(); is in seconds Sleep(); is in milliseconds.
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 419
539 stdio.h windows.h
540
541 IPS5000main( &dummy ); //_beginthread( _IPS5000main, 0, &dummy );
542 extract_cdatetime();//cdatetime);
543 extract_sdatetime();//sdatetime);
544 extract_position();//struct gps_position *position)
545 cal_az_limit();//■
546 show_sats();
547 show_acq_sats();
548
549 GWclear(-1);//Clear screen (GrWin)
550 draw_axes();
551 draw_skyplot(&dummy); //_beginthread(_draw_skyplot, 0, &dummy);
552
553 }
554
555 // Convert received data and output graph
556 //split( imax, str, x, y ); // character data → numeric data
557 //graph( imax, x, y );
558 }
559
560 /* ftoa -- Put the value of d into the character array s with w decimal places */
561 //http://f1.aaa.livedoor.jp/~pointc/log184.html
562 void ftoa(double d, char *s, int w )
563 {
564 sprintf(s+1, "%.*e", w, d*10);
565 if (s[1] == '-')
566 s[3] = s[2], s[2] = '.', s[1] = '0', s[0] = '-';
567 else
568 s[2] = s[1], s[1] = '.', s[0] = '0';
569 }
570
571
572 float az2gr( double a ) // normal az (degrees) GrWin angular representation of GWarc (counterclockwise horizontal
573 to units (degrees/360)
574 {
575 return( (float) 1.0* normal_deg (360.0+90.0 - a) /360.0 );
576
577 //th= PI/2.0 -1.0* deg_to_rad(sat[i].az);
578
579 /*
580 a return
581 0 -> 90
582 30->60
583 90->0
584 180->-90=270
585 270->180
586 */
587 }
588
589
420 Chapter 6 Discussion
590
591 //draw Relation 2 function is copied from sat24.c
592 void draw_skyplot( void *dummy )
593 {
594 int color=COL_red;
595 int i;
596 double r, th, x, y;
597 char str1[25];//string
598 char str2[25];//string
599 char str_az1[25];
600 char str_az2[25];
601 char str_az3[25];
602 char str_az4[25];
603 char str_az5[25];
604 char str_az6[25];
605
606 for (i=1; (i <=8) && (sat[i].prn >0); i++){
607 // printf("PRN %2d, az=% 9.4f, el=% 8.4f, ex=% 2d\n",
608 // sat[i].prn, sat[i].az, sat[i].el, sat[i].ex ) ;
609
610 if(sat[i].level >= threshold_level /*5*/){ color=COL_blue;}
611 else { color=COL_red;}
612
613 GWsetmrk( 6 /*Shape: Circle*/, 0.075 /*0.025 + 1.0*sat[i].level/100.0*/ /*
614 size*/, color , -1, -1 );
615
616 r= 1.0 * cos(deg_to_rad(sat[i].el));
617 displayable//r=1.0*(90.0-1.0*sat[i].el)/90.0;
618 th= PI/2.0 -1.0* deg_to_rad(sat[i].az);
619
620 x= r * cos(th); // Polar coordinates: (r, θ) representation is common. x = rsin θ, y = rsin θ
621 y = r * sin(th);
622
623 GWputmrk( x, y );
624
625 itoa(sat[i].prn, str1, 10);// String the integer of the satellite ID (in base 10)
626 GWputtxt(x, y, str1);
627
628 itoa(sat[i].level, str2, 10);// Convert intensity to string (delete first) (in base 10)
629 GWsettxt(0, 0.0, 1, COL_white, -1, "");
630 GWputtxt( x+10, y, "");
631
632 GWsettxt(0, 0.0, 1, COL_black, -1, "");//String strength (in base 10)
633 GWputtxt(x+10, y, str2);
634
635
636 }
637 //Display current date and time, date and time when positioning calculation was completed, latitude, longitude
638 GWsettxt(0, 0.0, 1, COL_black, -1, "");
639 GWputtxt( -1, -0.98, str_cdatetime);
640 GWputtxt( -1, -1.05, str_sdatetime);
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 421
641 GWputtxt( 0.1, -1.05, str_lat);
642 GWputtxt( 0.51, -1.05, str_lng);
643
644 // Direction information string conversion
645 // ftoa(az_limit.a, str_az1, 1);
646 // ftoa(az_limit.z, str_az2, 1);
647 // ftoa(az_limit.w, str_az3, 1);
648 itoa((int)az_limit.a, str_az1, 10);
649 itoa((int)az_limit.z, str_az2, 10);
650 itoa((int)az_limit.w, str_az3, 10);
651 itoa(az_limit.state, str_az4, 10);
652 itoa(num_pi_jmp, str_az5, 10);
653 itoa(acq, str_az6, 10);
654
655 // Direction information language display
656 GWputtxt(-1.0, 1.05, str_az1);
657 GWputtxt( -0.8, 1.05, " to ");
658 GWputtxt(-0.6, 1.05, str_az2);
659 GWputtxt( -0.4, 1.05, "(");
660 GWputtxt( -0.30, 1.05, str_az3);
661 GWputtxt( -0.20, 1.05, " ), st:");
662 GWputtxt(0.1, 1.05, str_az4);
663 GWputtxt( 0.25, 1.05, "leap:");
664 GWputtxt(0.45, 1.05, str_az5);
665 GWputtxt( 0.63, 1.05, "acq_sat:");
666 GWputtxt(0.99, 1.05, str_az6);
667
668 // Draw direction information
669 //GWarc(float X1, float Y1, float X2, float Y2, float A, float AW);//
670 Addition from horizontal counterclockwise rotation, unit (degree/360)
671 // if( (a_z_width(az_limit.a, 90.0) + a_z_width(90.0, az_limit.z)) == a_z_width(az_limit.a, 672
673 //GWsetpen(COL_red, 2, 2, 1);
674 if(az_limit.state==1){
675 r=1.0;
676 th=PI/2.0 -1.0* deg_to_rad(az_limit.a);
677 x= r * cos(th); //polar coordinates: (r, θ) representation is normal. x = rsin θ, y = rsin θ
678 y = r * sin(th);
679 GWsetpen(13, 1, 1, -1); /* Pen settings (red, solid line) */
680GWline(0.0, 0.0, x, y);
681
682 r=1.0;
683 th=PI/2.0 -1.0* deg_to_rad(az_limit.z);
684 x= r * cos(th); // Polar coordinates: (r, θ) representation is common. x = rsin θ, y = rsin θ
685 y = r * sin(th);
686 //GWsetpen(16, 3, 1, -1); /* Pen settings (blue, dotted line) */
687 // GWsetpen(2, 3, 1, -1); /* setpen (darkgreen, dotted line)
688 */
689 GWsetpen(16, 1, 1, -1); /* Penben setting (blue, solid line) */
690GWline(0.0, 0.0, x, y);
691
422 Chapter 6 Discussion
692 GWsetpen(2, 3, 1, -1); /* set pen (darkgreen, dotted line) */
693 }
694 return(1);
695 }
696
697
698
699
700 int init_draw(void)
701 {
702 // Initialize display window
703 // GWinit();
704 //GWinitx(int IRB, int IX, int IY, int IW, int IH, int MA, int MM, int MZ, int ND);
705 // GWinitx(-1, -1, -1, 860, 900, /*(200*5), (200*5.2),*/ -1, -1, -1, -1);
706 GWinitx(-1, -1, -1, 860/2, 900/2, /*(200*5), (200*5.2),*/ -1, -1, -1, -1);
707 GWopen(0);
708 GWvport( 0, 0, 1, 1 ); // set viewport
709 GWindow(-1.2,-1.2,1.2,1.2);
710 return(1);
711 }
712
713
714
715 int draw_axes(void)
716 {
717 // draw chart border and axes
718 GWsetpen(2, 3, 1, -1); /* set pen (darkgreen, dotted line) */
719
720GWline( 0, -1, 0, 1 );
721 GWline( -1, 0, 1, 0 );
722 GWrect( -1, -1, 1, 1); // draw a rectangle
723 // Draw curve Y=X^3
724 GWsetmrk( 6, 0.05, 13, -1, -1 ); // mark specification
725 //GWsetpen( 16, 1, 5, -1 ); // Specify pen (blue , solid line) */
726 GWsetpen(2, 3, 1, -1); /* Set pen (darkgreen, dotted) */
727 srand((unsigned)time(NULL)); /* Initialize random number */
728
729 //skyplot frame circle
730 GWellipse(-1, -1, +1, +1);
731 GWellipse(-1.0*cos(1.0*PI/6.0), -1.0*cos(1.0*PI/6.0), +1.0*cos(1.0*PI/6.0), +1.0*cos(1.0*PI/6.0) ); 732 diagonal 30 degree circle
733 GWellipse(-1.0*cos(1.0*PI/3.0), -1.0*cos(1.0*PI/3.0), +1.0*cos(1.0*PI/3.0), +1.0*cos(1.0*PI/3.0) ); 734 diagonal 60 degree circle
735 //skyplot frame circle: text: north, south, east, west, elevation angle 30 degrees, elevation angle 60 degrees, etc.
736 //GWputtxt( -.025, 1, "N 0 deg");
737 for
738 GWputtxt(1, -.03, "E");
739 GWputtxt(-.025, -1.05, "S");
740 GWputtxt( -1.05, -.03, "W");
741 //GWputtxt( 0, 1, "0deg");
742 GWputtxt(0, cos(1.0*PI/6.0), "30deg");
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 423
743 GWputtxt(0, cos(1.0*PI/3.0), "60deg");
744 return(1);
745 }
746
747
748
749 /* ----------------------------------------------- -------
750 Serial Port Initialization
751 -------------------------------------------------- ----- */
752 void initComm( void ) {
753
754 DCB dcb;
755 COMMTIMEOUTS cto;
756
757 // create file handler
758 h = CreateFile( //"COM1",
759 "COM4",
760 GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,
761 0,
762 0,
763 OPEN_EXISTING,
764 0,
765 0 ); // returns the file handler
766 if ( h == INVALID_HANDLE_VALUE ) {
767 printf("Open Error!\n");
768 exit(1);
769 }
770
771 // Serial port state manipulation
772 GetCommState( h, &dcb ); // get serial port state
773 dcb. BaudRate = BAUDRATE;
774 SetCommState( h, &dcb ); // set serial port state
775
776 // serial port timeout state manipulation
777 GetCommTimeouts( h, &cto ); // get the timeout settings
778 cto. ReadIntervalTimeout = 1000;
779 cto. ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;
780 cto.ReadTotalTimeoutConstant = 1000;
781 cto. WriteTotalTimeoutMultiplier = 0;
782 cto. WriteTotalTimeoutConstant = 0;
783 SetCommTimeouts( h, &cto ); // set timeout state
784 }
785
786 /* ----------------------------------------------- -------
787 thread reads incoming data
788 -------------------------------------------------- ----- */
789 void sub( void *dummy ) {
790 FILE *fp;//masato
791 int i;
792
793 fp=fopen("a.ips", "a");//masato
424 Chapter 6 Discussion
794
795 // printf("in sub\n");
796 for (i=1; /*i <DATA_MAX*/ ; i++ ) {
797 //printf("in for loop\n");
798 getString( string ); //getString( str[i] );
799 // printf("in for loop2\n");
800
801 strcpy(rec_data, string);//strcpy(rec_data, str[i]);//strcpy(char *s1, ← char *s2) \0
802 included. Masato
803
804 fprintf(fp, "%s\n", string);//masato//fprintf(fp, "%s\n", str[i]);//masato
805
806 printf("%s\n",string);//printf("%s\n",str[i]);
807
808 imax=i;
809 }
810
811 }
812
813 /* ----------------------------------------------- -------
814 Function to read received data (character string for one line)
815 ------------------------------------------------- ----- */
816 void getString( char str[] ) {
817
818 int i, j=0;
819 unsigned long nn;
820 char sBuf[1];
821
822 for ( i=1; i <DATA_STRING; i++ ) {
823 ReadFile( h, sBuf, 1, &nn, 0 ); // read from serial port
824 if ( nn==1 ) {
825 // close string when '\r' or '\n' is received
826 if ( sBuf[0]=='\r' || sBuf[0]=='\n' ) {
827 str[j] = '\0';
828 if (j!=0) break;
829 } else {
830 str[j] = sBuf[0];
831 j++;
832 }
833 }
834 }
835 }
836
837
838
839
840
841 void extract_cdatetime() //struct gps_datetime *datetime)
842 {
843 if((rec_data[12] >= 'A') && (rec_data[12] <= 'G')) cdatetime.mode = 1;
844 else cdatetime.mode = 0;
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 425
845 cdatetime.year = (rec_data[6]-48)*10+(rec_data[7]-48);
846 cdatetime.month = (rec_data[8]-48)*10+(rec_data[9]-48);
847 cdatetime. day = (rec_data[10]-48)*10+(rec_data[11]-48);
848 cdatetime.hour = (rec_data[13]-48)*10+(rec_data[14]-48);
849 cdatetime.minute = (rec_data[15]-48)*10+(rec_data[16]-48);
850 cdatetime. second = (rec_data[17]-48)*10+(rec_data[18]-48);
851 if((rec_data[12] >= 'A') && (rec_data[12] <= 'G')) cdatetime.dweek = rec_data[12]-65;
852 else if((rec_data[12] >= 'a') && (rec_data[12] <= 'g')) cdatetime.dweek = rec_data[12]-97;
853 else cdatetime.dweek = rec_data[12]-48;
854
855 printf("\n");
856 printf("%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC\n",cdatetime.year,cdatetime.month,cdatetime.day, 857 printf("\n");
858
859 sprintf(str_cdatetime, "%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC", cdatetime.year, cdatetime.month, cdatetime.day, 860
861 }
862
863 /*------------------- ------------------- --------- --------------------*/
864 void extract_sdatetime() //struct gps_datetime *datetime)
865 {
866
867 sdatetime.year = (rec_data[47]-48)*10+(rec_data[48]-48);
868 sdatetime.month = (rec_data[49]-48)*10+(rec_data[50]-48);
869 sdatetime.day = (rec_data[51]-48)*10+(rec_data[52]-48);
870 sdatetime.dweek = rec_data[53]-48;
871 sdatetime.hour = (rec_data[54]-48)*10+(rec_data[55]-48);
872 sdatetime.minute = (rec_data[56]-48)*10+(rec_data[57]-48);
873 sdatetime. second = (rec_data[58]-48)*10+(rec_data[59]-48);
874
875 printf("%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC\n",sdatetime.year,sdatetime.month,sdatetime.day, 876
877 sprintf(str_sdatetime, "%02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d UTC",sdatetime.year,sdatetime.month,sdatetime.day, 878
879
880 }
881
882 /*------------------- ------------------- --------- --------------------*/
883 void extract_position() //struct gps_position *position)
884 {
885 char buf[10];
886
887 if((rec_data[19] == 'N') || (rec_data[19] == 'n')) position.lat = 1;
888 else position.lat = -1;
889 position.lat_d = (rec_data[20]-48)*10+(rec_data[21]-48);
890 position.lat_m = (rec_data[22]-48)*10+(rec_data[23]-48);
891 position.lat_s = (rec_data[24]-48)*100+(rec_data[25]-48)*10+(rec_data[26]-48);
892
893 if((rec_data[27] == 'E') || (rec_data[27] == 'e')) position. lng = 1;
894 else position. lng = -1;
895 position.lng_d = (rec_data[28]-48)*100+(rec_data[29]-48)*10+(rec_data[30]-48);
426 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.55. Walk program sky plot (walk010.c)
896 position.lng_m = (rec_data[31]-48)*10+(rec_data[32]-48);
897 position.lng_s = (rec_data[33]-48)*100+(rec_data[34]-48)*10+(rec_data[35]-48);
898
899 /*
900 memcpy(buf, &rec_data[37], 4);
901 buf[4] = 0x00;
902 position.alt = atoi(buf);
903 if (rec_data[36] != '+') position.alt *= -1;
904
905 position.vel = (rec_data[41]-48)*100+(rec_data[42]-48)*10+rec_data[43]-48;
906 position.head = (rec_data[44]-48)*100+(rec_data[45]-48)*10+rec_data[46]-48;907 */
908 printf("N%02d(deg)%02d(min)%03d(sec) E%03d(deg)%02d(min)%03d(sec)\n",position.lat_d,position.lat_m,position. lat_s, 909
910 sprintf(str_lat, "N%02d.%02d.%03d",position.lat_d,position.lat_m,position.lat_s);
911
912 sprintf(str_lng, "E%03d.%02d.%03d",position.lng_d, position.lng_m, position.lng_s);
913
914 }
Audio display (presentation for the blind)
Use earphones and headphones. A C program on a SONY type p, assuming a feature of interest from its position and orientation, and playing wave and mp3 files. Before playback, query whether or not there is a presentation. to that inquiry
On the other hand, the response is the tap of the fingertip. The audio file is a Japanese version in English for the training of licensed guide interpreters.
Phenomenon commentary, etc. It can also be used for learning English.
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 427
Fig. 6.56.
428 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.57. Overview of the walk prototype system for a pedestrian
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 429
Fig. 6.58. Parts: mp3 audio decoder/encoder [141]
Visual display (presentation for the deaf) TACT-32
Scalar's monocular HMD Teleglass T3-A. Motorized monocular type wearable display T3.
Operate the monitor with Oneoutch. Equipped with QVGA monitor. Lightweight and compact. The world's first electric monocular.
It is divided into a display module and a battery module, both with a cable of about 50 cm.
connected by blue. Also, attach a 4-pole mini-plug about 60 cm further from the battery module.
There is a cable with a plug terminal.
Tactile display (display for the deaf and blind) TACT-32
TACT-32 is a compact, lightweight tactile display jointly developed with the Ifukube Laboratory at the Research Center for Advanced Science and Technology at the University of Tokyo as an information transmission medium that appeals to the sense of touch among the five human senses.
It is i. http://www.tg-jp.net/html/spec.html
430 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.59. Head mount display, T3-A, scalar co. ltd.[56]
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 431
The TACT-32 integrates a vibrator and a vibrator drive circuit and can be made with a personal computer or PDA.
This information can be easily converted into vibration data via USB. Sound, light, etc. take us
The TACT-32, which can faithfully represent surrounding information, is a support tool for people with hearing and visual impairments.
It is also an information transmission medium with a wide range of possibilities.
&sup2; The tactile pin vibrates
&sup2; Since a piezoelectric element that converts electrical signals to mechanical signals is applied, each tactile pin
vibrate independently. Vibration strength can be controlled in 128 steps, so conventional ON/OFF
You can give more than just information.
&sup2; Instantly digitize the information you want to convey
&sup2; The oscillator and oscillator drive circuit are integrated, and vibration data is input via USB
Therefore, it is easy to convert information created by a personal computer, PDA, etc. into an arbitrary vibration pattern.
I can do it.
&sup2; Small and lightweight
&sup2; The TACT-32, which has a 32-pin display, is compact and lightweight and easy to operate.
Highly flexible body design
1. Hearing-impaired information support system: in combination with mobile devices, external sounds (talking, car
) can be presented.
2. Information support system for the blind: Combined with a CCD camera, etc., it can present figures and sizes of obstacles.
1
2 //main.c
34
:
5 UART0WriteString("\r\nOlimex LPC-P2148 MP3 demo\r\n");
6:
78
if ( ( res = efs_init( &efs, 0 ) ) != 0 )
9 {
10 lpc2000_debug_printf("failed with %i\n",res);
11 }
12 else
13 {
14 lpc2000_debug_printf("ok\n");
15 ls_openDir( &list, &(efs.myFs) , "/");
16k = 1;
17i = 1;
18 while ( k )
19 {
20 if (ls_getNext(&list) == 0)
twenty one {
22 list.currentEntry.FileName[LIST_MAXLENFILENAME-1] = '\0';
23 do
twenty four {
25 i = PlayFile(list.currentEntry.FileName,sizeof(list.currentEntry.FileName));26 } while ( i == 1);
27 }
28 else
29 k = 0;
30}
432 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.60. Walking prototpe 2: Haptic display, tact32 [55]
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 433
Fig. 6.61. Walking prototype 1: Skyplot realtime drawing for the wearable prototype
with IPS5000 for walk
434 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.62. Parts 1: 9v dry battery snap for 6v dry battery box for AAAx4 [24]
6.3 Wearable prototype with IPS5000 in waist and skyplot in hand 435
Fig. 6.63. PIC-USB (PIC18F4550) trainer Many sample programs, soliton wave inc., red
Also sold on strawberry linux, color base, March 2009, (not related to tiger technology), 2009
April 1, 6:00 pm shipping auction [54]
31 fs_umount( &efs.myFs );
32 }
33 while(1);
34
35
36
37 //rs232c.c
38:
39 void UART0WriteChar(unsigned char ch0)
40 {
436 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.64. PIC-MP3 (PIC18F4550 evaluation platform) with sample program DL, by soliton
wave ltd., article in Toragi 2005.2, scheduled to ship on April 2, 2009 Seri [54]
6.4 Materials, parts and devices 437
41 //when U0LSR_bit.THRE is 0 - U0THR contains valid data.
42 while (U0LSR_bit.THRE == 0);
43 U0THR = ch0;
44}
45
46 unsigned char UART0ReadChar(void)
47 {
48 //when U0LSR_bit.DR is 1 - U0RBR contains valid data
49 while (U0LSR_bit.DR == 0);
50 return U0RBR;
51 }
52
53
54 unsigned char UART0ReadChar_nostop(void)
55 {
56 //when U0LSR_bit.DR is 1 - U0RBR contains valid data
57 if (U0LSR_bit.DR == 1) return U0RBR;
58 else return 0;
59 }
60
61 void UART0WriteChar_nostop(unsigned char ch0)
62 {
63 //when U0LSR_bit.THRE is 0 - U0THR contains valid data.
64 if (U0LSR_bit.THRE == 1) U0THR = ch0;
65 }
66:
For the prototype experiments including preliminary experiments, the data logging
software was built for position information, satellite signal information (signal strength,
satellite elevation and azimuth, satellite number, signal receiving channel status), positioning
calculation result, azimuth calculation result and others.
the parallel back-to-back unit configurations are illustrated in Figure ?? to Figure ??.
In those figures, the blue sector represents the azimuth limitation range determined by a
proposed unit and the red represents the other range by the other unit to the previous one.
The yellow range represents the logical products of two (blue and red) azimuth limitation
ranges, ie the output of the parallel back-to-back unit configuration.
6.4 Materials, parts and devices
In order to realize the hemispherical antenna beam patten, following three categories of
elements are important:
The first category is shielding.
&sup2; conductive cloth tapes and sheets [122]
&sup2; metal foil tapes and sheets (stable grounding surface and shielding/grounding of
chassis or enclosures)[122]
&sup2; sheild windows (shieding of openings which require transparency)[122]
The second category is control of side effects of the shielding plaine:
(1) suppression of the back satellite signals' contamination effect.
system's (GPS antenna+plane) backward sensitivity.
(1-1) attenuating the inbound signal itself to the plane: using so-called absorption
438 Chapter 6 Discussion
material for 1.5GHz, which is for far field purpose.
(1-1-parts) TDK, IS-FB75, 30cm x 30cm x 8cm, center 1.5GHz [118]
(1-1-parts) kitagawa industry co.ltd., MG-06A-1.0 [116]
(1-1-parts) FDK Co.Ltd., JB1, more than 20dB absorption for 1.37-1.65GHz, centerfreq. 1.5GHz, 250mm x 250mm x 7.2mm [126]
(1-2) decoupling between the plane and the GPS antenna: suppressing the resonance between the plane and teh GPS antenna: suppressing internal mutual electromagnetic
interference or crosstalk between the plane and the GPS antenna in the system: supressing
noise current in the cable or plane: suppressing the re-radiation noise from the plane from
metal edges like the aperture or junction plane based on the high frequency curernt on the
the metal surface Using so-called noise-suppression sheets or resonance suppression sheets
or decoupling suppression sheets, which are all for near field purpose for wide range of
frequency, typically 10MHz to 3GHz or 100MHz to 30GHz, high magnetic permiability
around 100. (*) At the same time, absorption material and shielding cu foiled should be
placed around/in the GPS receiver unit, both in order to lower decoupling effect through
loving the GPS units sensitivity itself and in order to make more apparent the contrast
between direct wave and diffraction wave.
(1-2-parts) just take a space, say 1.5cm, between the plane and the GPS antenna, to
weaken the coupling
(1-2-parts) NEC tokin, Filmimpedor, E50(1 layer, magnetic permeability=50[at 1MHz],
100MHz-3GHz , .05mm, 500mm x 240mm, specific gravity 2.9)[120]
(1-2-parts) NEC tokin, Busteraid, FK2(1layer, mu=100, 10MHz-3GHz, .1, .2.3.5mm,
240mm x 240mm, specific gravity 3.1) [120]
(1-2-parts) NEC tokin, Busteraid, 3GF(3layer standard type, 100MHz-5G, 1.0mm, specific
gravity 3.2),
(1-2-parts) NEC tokin, Busteraid, 3GT(3layer thin type, 10MHz-3GHz, .25mm .35mm0.45mmy, specific gravity 2.4)[120]
(1-2-parts) NEC tokin, Busteraid, 2GT(2layer thin type, 10MHz-3GHz, 0.2mm 0.3mmy,
specific gravity 2.3) 400mmx 160mm[120]
(1-3) attenuating the inbound signal of the diffraction wave generated at the edges of
the plane: absorption material on the size of GPS antenna or simply the lower the total
sensitivity of GPS antenna by placing absorption material, making more apparent the
contrast between relative weakness of diffraction wave and relative strength of direct
wave, taking advantage of large margin of GPS receiver on the relatively wide range of
strong signals' signal strengths. (*) At the same time, absorption material and shielding cu
foiled should be placed around/in the GPS receiver unit, both in order to lower decoupling
effect through loving the GPS units sensitivity itself and in order to make more apparent
the contrast between direct wave and diffraction wave.
(2) suppression of the front satellite signals' multipath effect
(2-1) multipath effect of the shielding plane.
placed on the shielding plane.
(2-2) multipath effect of the ground.
be placed horizontally in front of the GPS antenna.
&sup2; electromagnetic wave control sheets (electromagnetic wave resonance suppression)
&sup2; electromagnetic wave control sheets (electromagnetic wave absorption)[122]
The third category is control of contamination effects from the wire-line between GPS
unit and laptop computer.
&sup2; ferrite cores (suppression of radiated noise and conductive noise)[122]
6.4 Materials, parts and devices 439
6.4.1 GPS Receiving Unit
At first, the model of GPS receiver and antenna unit, which was used to build this
prototype system, was found to be considerably suitable for the purpose to the prototype
building. It weights 160g per unit. Its dimension, length, width and thickness, is 72.0mm
x 72.0mm 2.4mm. It output the IPS signal format.
to the azimuth limitation computation section in the proposed method, as the 108 ASCII
letters in one line.
of each body should not be ignored.
unit in this prototype experiment should be continuously used for further research and
development, including further experiments.
The 12 Channel EM-401 SiRF II Receiver with Antenna GPS-00575 is a module from
USGlobalSat based on the SiRF II chipset with built-in antenna. Tracks up to 12 satellites
with superior reception in urban environments. Includes one 1.75” interface cable.
Dimensions: 41mm x 41mm x 13mm.
The Infrared Data Association (IrDA) defines physical specifications communications
protocol standards for the short-range exchange of data over infrared light, for uses such as
as personal area networks (PANs).
IrDA is a very short-range example of free space optical communication.
are used in palmtop computers, mobile phones, and laptop computers.
The Rohm RPM841-H11 is an infrared communication module for IrDA Ver.
infrared LED, PIN photo diode, LSI are all integrated into a single package.
is designed with power down function and low current consumption at stand-by mode.
The ultra small package makes it a perfect fit for mobile devices.
Its potential applications are supposed to be mobile phone, Personal Digital Assistance,
Digital Video Camera, Digital Still Camera, Handy Terminal and so on.
As this module is basd on IrDA, communication like with a personal computer will be
implemented through this IrDA module.
When transmission of a geospatial data, as an adequate contents for a location, time
and azimuth range, is required, the IrDA module serves as the IrDA communication port
corresponding the laptop computer, PDA or mobile phone memory.
protocol supposes combination distance as 20 - 100cm with conic area with the vertex
angle of 30 degree. An additional slit makes the conic vertex angle narrower.
6.4.2 Absorption materials
MG-06A-0.5 made by Kitagawa Industry was used for the prototype building.
sheet is characterized by the attenuation ability as much as -8.8dBm for 1.5GHz electric
magnetic wave transmission through it.
considering to the MG-03A, MG-04A or MG-05A series.
about 1.5GHz is actively utilized in satellite communications or cellar phones.
with the trend, the social need for the absorption material around this frequency has
also come to be strong. In the near future, the more light weighted and more high cost
performance absorption material will appear.
6.4.3 Conductive Cu foil
A conductive copper (Cu) foil made by SLION technology is used to build the prototype
system. Thickness of the copper sheet is 0.000032 mm.
Adhesive material of 0.8 mm with Ni powder.
440 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.65. Parts 2: Example of smaller and more light weighted GPS unit available for
the proposed system [143]
6.4 Materials, parts and devices 441
its ultimate state.
6.4.4 Azimuth limitation computation section and control section
A laptop computer, Lenovo ThinkPad T42p, is used to built the prototype system.It has two PCMCIA slots for the GPS unit and USB sockets to stepping motor
driver/controller.
6.4.5 Rotation unit for performance evaluation
Stepping motor made by Oriental Motor Inc. is used to build the prototype system.
The minimum rotation angle is 0.72 degrees per second.
6.4.6 Procedures required to build a next step prototype
To built a next step prototype, the firmware and programs in the GPS unit, required
for the azimuth limitation and the adopted statistical estimation method such as MLE,
should be re-written on the large scale integrated circuit on the GPS unit.
GPS receiver including the DSP and/or several LSIs.
is available, it is the best strategy as it will spare additional weight, volume and thickness.
make the situation more complicated, comparing to its required efforts.
be also second choice to make use of the light weight handheld PC such as HP iPAQ
rx-1950, 125 grams. 71mm × 13.5mm × 114mm, Samsung SC32442 300MHz processors.6.4.7 Calculation time for maximum likelihood estimation
The maximum likelihood estimator is calculated for about from 2:8x104 to 7:8x10&iexcl;4
seconds, for 8 x 90,000 satellites calculations for 14 units configuration and one unit
configuration respectively, in the 2GHz Intel processor machine like Lenovo Z61p for the
prototype experiment system with 8 satellite parallel synchronization.
thought to be cased by the fact that the repetition of the selection process of maximum
likelihood among 36 candidates is 90,000/14 and 90,0000 for 14 units configuration and 1
unit configuration respectively. From the these figures, the recent pocket PC, palm PC or
micro controller like H8 will be enough ability to provide maximum likelihood estimator
as an answer in real time as well as the azimuth limitation range.
6.4.8 Angle sensor
Angle sensor would be useful to the assistance for the user as optional rotation either
to gather more information by pivot action of the unit or to connect each other to the
unit adjacent to make multiple unit configuration so that narrower azimuth information
is acquired. For example, rotation sensor can be easily constructed by variable condenser
circuit in cost effective, light weighted and low volume way.
sought by a certain reason a magnetic angle sensor system can be the second candidate.
KMA199E, NXP Technology, is a magnetic angle sensor system.
single package.The angular measurement system KMA199E is pre-programmed, precalibrated
and therefore, ready to use.
of angular range, zero angle and clamping voltages.
in an Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM).
includes high precision sensor for magnetic angular measurement, programmable user
adjustments, including zero angle and angular range, programming via one-wire Interface
(OWI), independent from the magnetic field strength above 35 kA/m.
6.4.9 Practical unit designs
6.4.10 Single unit usage
it is useful for the user if the single unit can extend out its bottom part like human
foot out of the device to stand the ground directing one orientation with the foot and
start automatic (or manual in several times of arbitrary numbers with good rest each
orientation ) rotation in order to gather satellite information and calculate the azimuth
limitation results. It is also useful for the user to select the automatic rotation speed,
including the manual rotation.
of foot or the body.
helpful for the outdoor activities such as mountaineering or the like when the restriction
on the weight and volume of the equipments are severe.
in the unit body. The angle between the foot and the body itself is measured by one of the
sensors describe above.
For example, the following mechanism would be also useful.
available and the user would like to obtain narrower azimuth limitation or more precise
estimator information, the following procedure helps him or her; (1) a connecting bar
pops out horizontally on user's one light push from the bottom part of the proposed GPS
unit with the proposed azimuth limitation method (2) the connection bar should be used
as a bearing indicator toward a fixed bearing just for user's information, instead of a
connector (3) after a while, the user rotates the proposed GPS unit by arbitrary angle,
with keeping the connector bearing toward the original bearing.
GPS unit with the proposed azimuth limitation method provides a productive answer of
(4) The user repeats the procedure until
he satisfied the azimuth limitation results the proposed GPs device with the proposed
Azimuth limitation method give (5) the bar can be easily stowed by a light push by the
user again.
6.4.11 Multiple unit usage
It is also useful for the user if multiple units can be combined by giving one unit's arm
to the next adjacent unit. It is helpful for the user the arm can automatically measure
the angle between the unit itself and the next adjacent unit to which it gives its arm.
arm contains information exchange line(s) in order to exchange any information.
which unit should be the master who integrate all the information to learn and output
the final azimuth limitation, should be prefixed in any rule.
includes a simple one such like, the starting unit in the clockwise order when there found
to be any kind of a cut in the polygon by multiple unit connection.
point, the connection which was lastly recognized can be the one.
decide the master just using any arbitrary number specific to the unit body like the serial
number or product umber.
For example the following mechanisms would be also helpful.
reliability and narrower azimuth limitation at the same time, n unit configuration should
To do so, (1) a connecting bar pops out horizontally on the user's
light push from the bottom part of the proposed GPS unit with the proposed azimuth
limitation method (2) the connection bar can rotate by arbitrary angle horizontally to
6.4 Materials, parts and devices 443
make good electrical or electro-magnetic (eg Infrared Red) wave contact to the adjacent
GPS unit of the same or standardized connection specification (3) with repetitions of this
procedures, n unit configuration is easily constructed on site or on the spot (4) the master
unit is selected among u units by a simple rule such as either the initial or starting unit
on clockwise order of n unit configuration if there is not a complete circle, ie any cut
or if the first unit to extend his arm and make a stable contact to the adjacent unit if a
(5) the master unit gathers and integrates azimuth limitation information
(6) The master unit output the
integrated azimuth limitation result and maximum likelihood estimator for its bearing.
(7) the bar can be stowed by a light push by the user, again.
6.4.12 Example designs to meet application specific requirements
In this section, examples on design using the proposed azimuth limitation method are
described based on the discussion derived from the arguments up to Chapters Two, Three,
Four, Five, including its principles, variations and performance evaluations of computers
simulations, a prototype with the azimuth limitation ability and the other prototype with
maximum likelihood estimation method.
6.4.13 Mountaineering usage
In mountaineering, a mountaineer or climber has to bring his all luggage for himself.
Therefore, a severe consideration is inevitable for the weight, volume of any kind of luggage.
A tool to grasp the bearing is very important in such kind of activity.
Other hand, nowadays portable GPS positioning device is vital for such kind of activity.
Therefore, if a portable GPS positioning device has an azimuth limitation capability without
major additional weight or volume, it will be a significant help for mountaineers and
climbers, especially if it can provide very reliable azimuth range in such a situation like
one when the choice of there paths downwards from a ridge at a snow mountain range in
winter. Thus, the proposed method and its embodiments are though useful in the field
of applications where critical decision making is required.
for a situation where the decision making, on a selection between small numbers
of choices which have good separation.
when the confidence interval of the confidence level of 70 % on the azimuth estimation
(which tends to narrower, according to Chapter Five) is superimposed on the azimuth
limitation (which tends to be wider, according to Chapter Four).
wearable digital device can be used for “reliability first” as well as for “close to usual daily
life” situation. In other words, it will be supportive for a situation where the decision
making, on a selection between small number of choices which have good separation, and
Its adequateness may lead to one of the very different results either serious or safe.
The proposed method could be helpful for a situation where there exist a considerably
high cost generated by the misleading action derived from a “wrong answer” and almost
no problem against “no answer”.
To attain both the high reliability and narrower azimuth limitation at the same time, n
unit configuration should be taken advantage of. To do so, (1) a connecting bar popped
out horizontally on user's one light push from the bottom part of the proposed GPS
unit with the proposed azimuth limitation method (2) the connection bar can rotate by
Arbitrary angle to make good electrical or electro magnetic (eg Infrared Red) contact
to the adjacent same GPS unit (3) in repetition of this process, n units configuration is
constructed (4) the master is decided by a simple rule such as either the starting unit
on clockwise counting if there is not a complete circle, ie any cut or if the first unit
444 Chapter 6 Discussion
to extend his arm and make a stable contact to the adjacent unit if a complete circle.
(5) the master unit gathers and integrates azimuth limitation information based on the
(6) The master unit output the integrated azimuth
limitation result and maximum likelihood estimator for its bearing. (7) the bar can be
Stowed by a light push by the user, again.
If there is only one unit available and the user would like to obtain narrower azimuth
limitation or more precise estimator information, the following procedure helps him or
(1) a connecting bar popped out horizontally on user's one light push from the
bottom part of the proposed GPS unit with the proposed azimuth limitation method (2)
the connection bar should be used as a bearing indicator toward a fixed bearing just for
user's information on this time, instead of a connector (3) after a while, the user rotate
the proposed GPS unit by arbitrary angle, with keeping the connector bearing toward the
original bearing. After that, the proposed GPS unit with the proposed azimuth limitation
method provides a productive answer of azimuth limitation and estimator for the user.
(4) The user repeats the procedure until he satisfied the azimuth limitation results the
proposed GPs device with the proposed azimuth limitation method give (5) the bar can
be easily stowed by a light push by the user, again.
&sup2; SONY IPS5100G, 160g, 72.0mm x 72.0mm x 2.4mm
&sup2; MG-06A-0.5, 2 x ( 72.0mm x 72.0mm ) + 4 x (24.0mm x 20.0mm) - (60mm x 60mm x 3.14) x 1mm, 100g
&sup2; A conductive copper (Cu) foil, SLION technology, 2 x ( 72.0mm x 72.0mm ) + 4 x
(24.0mm x 20.0mm) - (60mm x 60mm x 3.14) x 1mm, 12g
&sup2; HP iPAQ rx-1950, 125 g. 71mm × 13.5mm × 114mm, Samsung SC32442 300MHz
processors, it works as the controller over the whole system and display for thetwo type results of azimuth limitation and MLE azimuth estimation with confident interval with confident level
&sup2; Program for azimuth limitation based on the output of IPS5100G per second&sup2; Program for azimuth estimation with maximum likelihood method, with confidence
interval, based on the output of IPS5100G per second
Preparation for data gathering in order to decide the GPS satellite signal reception
probability on each orientation around the GPS antenna
&sup2; (optional) Stowable foot to allow its body to rotate around the foot.
sensor around the foot can detect the angle and support for the user to scrutinize
the azimuth he is interested in with the pivot rotation of the device.
response is prepared, the device notify the user to additional manual rotation for
narrower azimuth limitation output.
&sup2; (optional) a stepping motor, its controller and driver, if any required.
increase the total weight and power consumption.
6.4.14 Focus driven outdoor e-learning or cultural torism guidance
The azimuth limitation method will be supportive for a situation where the discrimination
between small number of choices which have good separation is required. In such situation, reliable azimuth range information will be very useful to discrimination of the
target, even if the range is not very narrow.
The proposed method could be helpful for a situation where the user would like to avoid
to annoying experience with disappointment to know the fact of the misinformation about
the listening about the audio guide during a travel abroad or environmental audio guide
both in domestic or international, because the chance of direct experience is felt precious
6.4 Materials, parts and devices 445
in such an occasion and he or she might not be able to come the point again in his or her
This is a significant different from taking a walk in his or her familiar regional areas
in daily life. However, this azimuth limitation range of high reliability sometimes tends
to be wide. If another narrower azimuth information could be provided for the user, the
both two information are able to compensate with each other.
helpfulness when the confidence interval of the confidence level of 70% on the azimuth
estimation (which tends to narrower, according to Chapter Five) is superimposed on the
azimuth limitation (which tends to be wider, according to Chapter Four).
portable or wearable digital devices can be used for “reliability first” as well as for “close to
usual daily life” situation. In this context, ”scenery” and ”guiding” includes story telling
about Greek myths associated with constellations viewed at night sky, isolated historical
important constructions in a wide precinct in a cultural world heritage site, or natural
objects in a scenery viewed from a famous viewing point in a natural world heritage site
To attain both the high reliability and narrower azimuth limitation at the same time,
n unit configuration should be taken advantage of.
This thesis has provided the graph (in Chapter Four) to the relationship between
the number of the proposed units and the set of (correct answer ratio, no answerratio, wrong answer ratio) as well as the other graph (in Chapter Five) to demonstrate
the relationship between the number of the proposed units and the width of confidence
interval at a desirable confidence level.
Taking advantage of there graphs, the required number of the proposed units is able to
be obtained in order to meet ay performance requirements.
To attain both the high reliability and narrower azimuth limitation at the same time, n
unit configuration should be taken advantage of. To do so, (1) a connecting bar popped
out horizontally on user's one light push from the bottom part of the proposed GPS
unit with the proposed azimuth limitation method (2) the connection bar can rotate by
Arbitrary angle to make good electrical or electro magnetic (eg Infrared Red) contact
to the adjacent same GPS unit (3) in repetition of this process, n unit configuration is
constructed (4) the master is decided by a simple rule such as either the starting unit
on clockwise counting if there is not a complete circle, ie any cut or if the first unit
to extend his arm and make a stable contact to the adjacent unit if a complete circle.
(5) the master unit gathers and integrates azimuth limitation information based on the
(6) The master unit output the integrated azimuth
limitation result and maximum likelihood estimator for its bearing. (7) the bar can be
Stowed by a light push by the user, again.
If there is only one unit available and the user would like to obtain narrower azimuth
limitation or more precise estimator information, the following procedure helps him or
(1) a connecting bar popped out horizontally on user's one light push from the
bottom part of the proposed GPS unit with the proposed azimuth limitation method (2)
the connection bar should be used as a bearing indicator toward a fixed bearing just for
user's information on this time, instead of a connector (3) after a while, the user rotate
the proposed GPS unit by arbitrary angle, with keeping the connector bearing toward the
original bearing. After that, the proposed GPS unit with the proposed azimuth limitation
method provides a productive answer of azimuth limitation and estimator for the user.
(4) The user repeats the procedure until he satisfied the azimuth limitation results the
proposed GPs device with the proposed azimuth limitation method give (5) the bar can
be easily stowed by a light push by the user, again.
Constellation size comparison (A constellation size is often descried in the unit of square
degree, a non-SI unit measure of solid angle.
of a surface onto a unit sphere centered on the point of observation.
In this figure, square root of the unit is used just for the special purpose of the aim of the
446 Chapter 6 Discussion
thesis.
&sup2; SONY IPS5100G, 160g, 72.0mm x 72.0mm x 2.4mm, 2 uints,
&sup2; MG-06A-0.5, 2 x ( 72.0mm x 72.0mm ) + 4 x (24.0mm x 20.0mm) - (60mm x 60mm x 3.14) x 1mm, 100g
&sup2; A conductive copper (Cu) foil, SLION technology, 2 x ( 72.0mm x 72.0mm ) + 4 x
(24.0mm x 20.0mm) - (60mm x 60mm x 3.14) x 1mm, 12g
&sup2; HP iPAQ rx-1950, 125 g. 71mm × 13.5mm × 114mm, Samsung SC32442 300MHz
processors, it works as (2) the controller over the whole system, (2) the display for the
two type results of azimuth limitation and MLE azimuth estimation with confidentinterval with confident level and (3) audio system both (3-1) as usual portablemusic/audio player during his taking walk and (3-2) as a scenery guiding or story
telling related to his possible interesting scenery in front of his when his halt of
walk is detected more than 3 minutes. (Usual walk speed, 4000meter / 60 minutes,is 67m / minute. Therefore, one minutes walk is enough to go out of the error
distance of about 30 meters. If after 3 minutes, the movement is not detected, even
considering the error distance, the controller unit judge the user is not moving any
more.
&sup2; Program for azimuth limitation based on the output of IPS5100G per second&sup2; Program for azimuth estimation with maximum likelihood method, with confidence
interval, based on the output of IPS5100G per second
&sup2; Audio contents on the possibly brief guides related to several courses possibly the
use takes a walk along.
&sup2; Audio contents of the user's preference, such as usual portable device.
Preparation for data gathering in order to decide the GPS satellite signal reception
probability on each orientation around the GPS antenna
6.4.15 N units configuration
To attain both the high reliability and narrower azimuth limitation at the same time, n
unit configuration should be taken advantage of. To do so, (1) a connecting bar popped
out horizontally on user's one light push from the bottom part of the proposed GPS
unit with the proposed azimuth limitation method (2) the connection bar can rotate by
Arbitrary angle to make good electrical or electro magnetic (eg Infrared Red) contact
to the adjacent same GPS unit (3) in repetition of this process, n unit configuration is
constructed (4) the master is decided by a simple rule such as either the starting unit
on clockwise counting if there is not a complete circle, ie any cut or if the first unit
to extend his arm and make a stable contact to the adjacent unit if a complete circle.
(5) the master unit gathers and integrates azimuth limitation information based on the
(6) The master unit output the integrated azimuth
limitation result and maximum likelihood estimator for its bearing. (7) the bar can be
Stowed by a light push by the user, again.
&sup2; SONY IPS5100G, 160g, 72.0mm x 72.0mm x 2.4mm, n uints, 160 xng (if n=8,1080g)
&sup2; (or EM-401 GPS receiving unit, 15 xng, (if n=8, 120g))
&sup2; MG-06A-0.5, 2 x ( 72.0mm x 72.0mm ) + 4 x (24.0mm x 20.0mm) - (60mm x 60mm x 3.14) x 1mm, 20 xng (if n=8, 160ng)
&sup2; A conductive copper (Cu) foil, SLION technology, 2 x ( 72.0mm x 72.0mm ) + 4 x
(24.0mm x 20.0mm) - (60mm x 60mm x 3.14) x 1mm, 12g
&sup2; HP iPAQ rx-1950, 125 g. 71mm × 13.5mm × 114mm, Samsung SC32442 300MHz
6.4 Materials, parts and devices 447
processors, it works as (2) the controller over the whole system, (2) the display for the
two type results of azimuth limitation and MLE azimuth estimation with confidentinterval with confident level and (3) audio system both (3-1) as usual portablemusic/audio player during his taking walk and (3-2) as a scenery guiding or story
telling related to his possible interesting scenery in front of his when his halt of
walk is detected more than 3 minutes. (Usual walk speed, 4000meter / 60 minutes,is 67m / minute. Therefore, one minutes walk is enough to go out of the error
distance of about 30 meters. If after 3 minutes, the movement is not detected, even
considering the error distance, the controller unit judge the user is not moving any
more.
&sup2; Program for azimuth limitation based on the output of IPS5100G per second&sup2; Program for azimuth estimation with maximum likelihood method, with confidence
interval, based on the output of IPS5100G per second
&sup2; Audio contents on the possibly brief guides related to several courses possibly the
use takes a walk along.
&sup2; Audio contents of the user's preference, such as usual portable device.
Preparation for data gathering in order to decide the GPS satellite signal reception
probability on each orientation around the GPS antenna
This kind of assistance is possible by the complete combination of social infrastructure
such like
&sup2; Ubiquitous network society
&sup2; Geographical and/or spatial information society
GPS satellite positioning infrastructure society
and the features of the azimuth information provision device such like
&sup2; data provided with quantitative reliability or confident interval
&#8211; azimuth limitation with highly reliable feature
&#8211; azimuth identification A with instantaneous feature
&#8211; azimuth identification B with highly reliable feature by multiple azimuth limitation
&sup2; minimizes user load and maximizes usability
&#8211; can be incorporated into daily life by its feature not to disturb user's natural
Creative processes, especially so called flow experiences, like portable digitalaudio players.
&#8211; history independent feature, which enables a user to make it use immediately
on the “power on“, like a portable GPS positioning device.
&#8211; does not require periodic calibration such as rate gyro.
&sup2; used also for GPS positioning device which is brought everywhere in the future
society described above.
&#8211; does not increase GPS device's weight, volume, thinness and cost.
&#8211; inherits complete global availability of GPS system
Azimuth information device suitable for such kind of future society is still wanted,
especially for pedestrians on land or the like.
method and device would have the following features.
As to guide for cultural tourism, civilized areas tend to have many high rise buildings.
The maximum likelihood function should be modified with considerations for blockage
effects for the use in such environments.
such like Takahashi(1998a) will be helpful. He also invented the GPS signal blockage
data collection system with running land vehicle and analyzed geographically interested
448 Chapter 6 Discussion
Fig. 6.66. Japan disaster relief vest[103]
areas such as metropolis, local cities and highways.
probability contours on the sky hemisphere would be easily estimated and applied to the
maximum likelihood functions described above.
plans to carry out.
6.5 International Standardization Organizations
6.5.1 ISO: International Organization for Standardization
6.6 Domestic Standardization Organization
6.6.1 TTCs
6.6.2 iSIPs
Development of waterfront space[35] :
Environmental learning and nature experience in waterside spaces ("children's waterside") such as rivers that exist close to the community
In order to promote the activities, the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, and the Ministry of the Environment have collaborated on the "Children's Waterside" Rediscovery.
6.6 Domestic Standardization Organization 449
Fig. 6.67. Recreation forest curret satus[35]
project” is being implemented. This project is aimed at civic groups, educators, river administrators, etc.
We maintain system to wrestle as one, and by "children's waterside support center",
Environmental activities such as rental of equipment (life jackets, etc.) necessary for waterside activities and introduction of learning programs
Building a system to comprehensively support environment learning and nature experience activities,
If the waterside needs to be improved, the "Waterside Rakukou Project" will make it easier to get close to the waterside.
We carry out maintenance of waterfront space such as maintenance. D. Maintenance of recreational forests, etc. by the Forestry Agency
In light of the diversification and sophistication of the public's requests for contact with forests, the national forest should be protected by the public.
In order to actively use it for health, culture, and education, we will promote “recreation forests” such as natural recreational forests.
are being developed as attractive fields while utilizing the vitality of the private sector, and are promoting their utilization??
Measures against water and mountain accidents [35]:
Today, the number of people who practice sports in their daily lives is increasing more and more. In particular, they engage in a variety of outdoor activities, such as swimming in the sea or river, mountain climbing, and camping, while being in contact with nature.
Interest in outdoor activities is increasing. On the other hand, against the background of this situation, activities in the sea, rivers, and mountains are increasing.
Accidents during transportation tend to increase, and the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology is cooperating
In addition to calling attention to the prevention of swimming and mountaineering accidents, various materials and pamphlets
In addition to creating leaflets, etc., improving swimming pools in consideration of accident prevention, and thoroughly instructing at schools, etc.
We are striving to prevent accidents by holding seminars and workshops for instructors. police
Also, in cooperation with local governments, related organizations and groups, etc.,
Through activities such as Mt.
In the 2006 edition of the White Paper on Science and Technology [37], in the first part of the beginning, the challenge for the future society – declining birthrate and high
The Role of Science and Technology in an Aging Society. In Chapter 1, from the current situation and predictions of the declining birthrate and aging society,
It discusses issues that Japan should address and the role of science and technology.
Chapter 2 deals with science and technology that opens up new societies, and section 1 examines science and technology that responds to changes in the demographic structure. It starts with science and technology for lifelong health, and then develops technology for welfare.
Discuss the necessity of science and technology for
Proposing the concept of science and technology that contributes to the effective utilization of capital, 5 safe and secure society, sustainable society
It was shown that building science and technology for This proposal aims to improve 1 by increasing the enjoyment of walking.
2 by improving the welfare of the elderly, 3 by making remote control possible, social capital (museums, buildings,
Power stations, railways, old folk houses, tourism resources, cultural traditions, etc.) can be used to correctly understand and utilize 4.
It meets 5 because it is useful for relief and evacuation.
450 Chapter 6 Discussion
At the same time, Section 2 discusses science and technology that stimulates the economy. First, 1
2 discuss the necessity of efforts to link science and technology to innovation;
He showed his determination to work toward the construction of a system of innovation. These are also intellectual property nations,
In line with the purpose of Koritsukoku, created works (contents) will be shared by many people, and will contribute to cultural tourism.
In the sense of promoting movement and lodging based on
2, and 3 in that it showed cooperation with the Internet and mp3 as a powerful means.
rice field. Furthermore, the search, which was limited to indoor desks, can now be performed outdoors (with position, direction, time, and so on).
In the age of information explosion, it has expanded to automatic search (within a range that is not troublesome), and cyber sky
It fits in with 3 in the sense that it transcends the gap and paves the way for facing true reality.
Furthermore, in Section 3 Science and Technology Contributing to the Construction of a Spiritually Rich Society,
2.Considering science and technology that contribute to the preservation and utilization of cultural properties and the creation of art, 3.Intellectual exploration
He preaches science and technology that responds to people's hearts and creates intellectual value. It is also perfectly compatible with
Needless to say. Appreciate works of art in a timely manner along with the scenery of the land and direction that are deeply related to them (sound
Music reproduction, literary reading, video, appreciation of works) 1, such as historical traditional architecture as cultural assets
By contributing to the utilization of the art appreciation, it is possible to dare to know the scenery that tends to be buried in the general daily scenery.
We will create content that explains things from a specific perspective, and explains things in line with the way of thinking of people from other cultures and languages.
Through the effort and understanding of each other, it is possible to fuse with different cultures, explore universal values, and create intellectual value.
It is possible to realize 3 in the sense of technology that encourages manufacturing.
Section 4 discusses science and technology with people and the human resources that support it. 1 with people
He explained the necessity of a certain science and technology, and showed the importance of 2 human resources who support science and technology. the main
The proposal is suitable for 1 in the sense of walking together, and is proposed as an educational support device that respects interests.
In other words, it fits 2.
Chapter 3 discusses what will be required of science and technology in the future. Section 1 describes the formulation of the 3rd Science and Technology Basic Plan.
did. This indicates a shift in focus from things to people.
It is suitable for this proposal of a device that is a device. At the same time, it is also suitable as a multilingual educational device.
In addition, Section 2 discusses the future of Japan and science and technology, and aims at 1 science and technology as a source of vitality.
However, he showed the direction of becoming a developed country in problem solving. thinking according to one's interests
In the sense that it becomes fun and revitalizes, it is compatible with 1, and international emergency relief.
It is suitable for 2 in the sense that it can be used for support units, etc., and can also be used as an input for grassroots research activities for environmental conservation.
join.
Strangely enough, this proposal is almost in line with the 2006 White Paper on Science and Technology. [37]

<<Claim 1>>

Next to one positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the positioning satellite system antenna,

from a signal source located in a direction within the sphere of a given hemisphere

Block direct incidence of signals

Placing electromagnetic wave absorption material or electromagnetic wave shielding material,

connected to the positioning satellite system antenna

In some positioning satellite system receivers,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

record reception status

after that

Next to the positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the positioning satellite system antenna,

from a signal source in a direction within the spherical plane of said hemisphere and the complementary hemisphere

Block direct incidence of signals

disposing the electromagnetic wave absorbing material or the electromagnetic wave shielding material,

Alternatively, place another electromagnetic wave absorbing material or another electromagnetic wave shielding material,

connected to the positioning satellite system antenna

In the positioning satellite system receiver,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

record reception status

based on a comparison of said respective reception conditions recorded

The direction from the center of the base of the first hemisphere to the zenith of the hemisphere,

A direction information acquisition method, characterized by acquiring the direction information on a limited basis.



<<Claim 2>>

Next to one positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the positioning satellite system antenna,

from a signal source located in a direction within the sphere of a given hemisphere

Block direct incidence of signals

Placing electromagnetic wave absorption material or electromagnetic wave shielding material,

connected to the positioning satellite system antenna

In some positioning satellite system receivers,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

record reception status

after that

Next to the positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the positioning satellite system antenna,

from a signal source in a direction within the spherical plane of said hemisphere and the complementary hemisphere

Block direct incidence of signals

disposing the electromagnetic wave absorbing material or the electromagnetic wave shielding material,

Alternatively, place another electromagnetic wave absorbing material or another electromagnetic wave shielding material,

connected to the positioning satellite system antenna

In the positioning satellite system receiver,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

record reception status

based on a comparison of said respective reception conditions recorded

The direction from the center of the base of the first hemisphere to the zenith of the hemisphere,

A direction information acquisition method, characterized by acquiring the direction information on a limited basis.


<<Claim 3>>

of an antenna coupled to a receiver

of the surrounding celestial spheres,

For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,

direct incidence on the antenna

In the state of being blocked by some electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber,

attempt to receive a signal from each signal source;

a step of recording the reception status;

Of said celestial sphere around said antenna,

For signals from sources lying in a direction encompassed by another hemisphere complementary to said hemisphere:

direct incidence on the antenna,

being blocked by the electromagnetic wave shield or absorber, or by another electromagnetic wave shield or absorber,

cause an attempt to receive a signal from each signal source,

a step of recording the reception status;

For a signal from a signal source from which signal reception is attempted,

Based on a comparison of the respective reception conditions in both said states,

a determination step of determining in which direction of the two hemispheres the signal source that emitted the signal was present;

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 4>>

In the determination step of claim 3,

For a signal from a source,

In either state of both states in claim 3,

A greater signal strength, a more stable signal strength, or both

Based on the result of whether the reception situation was accepted,

On the side of the hemisphere that was not the hemisphere where the direct incidence of the signal was blocked by radio wave shields or electromagnetic wave absorbers,

Qualification step of certifying that the source of the signal was present

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 5>>

In the determination step of claim 3,

For a signal from a source,

In either state of the signal synchronization of both states in claim 3,

Faster acquisition of signal synchronization, more stable maintenance of signal synchronization, or both

Based on the result of whether the reception situation was accepted,

On the side of the hemisphere that was not the hemisphere where the direct incidence of the signal was blocked by radio wave shielding or electromagnetic wave absorber,

Qualification step of certifying that the source of the signal exists

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 6>>

The receiver of claim 5 is a spread spectrum communication system receiver

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 7>>

The receiver of claim 5 is a positioning satellite system receiver.

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 8>>

6. A direction information acquisition method, wherein the receiver according to claim 5 is a positioning satellite system receiver compatible with a multi-positioning satellite system.



<<Claim 9>>

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

be a human body

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 10>>

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

contain the human body

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 11>>

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

When including a human body or a human body,

By rotating the antenna and the human body by 180 degrees around the body axis,

Realization of both the above conditions

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 12>>

//Can be removed and replaced as claimed

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

When including a human body or a human body,

By mounting the antenna on the ventral side and the dorsal side of the human body,

Realization of both the above conditions

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 13>>

Of the celestial sphere around the antenna coupled to the receiver,

For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,

In a state where direct incidence to the antenna is blocked by electromagnetic wave shields or electromagnetic wave absorbers,

Let the receiver attempt to receive signals from satellites in the sky,

a step of recording the reception status;

of the celestial sphere around another antenna coupled to another receiver,

For a signal from a signal source in a direction included in a hemisphere complementary to the hemisphere,

In a state where direct incidence to the antenna is blocked by electromagnetic wave shields or electromagnetic wave absorbers,

Let the receiver attempt to receive signals from satellites in the sky,

the reception status,

concurrently with the preceding steps, or not concurrently with the preceding steps;

a step of recording;

For the signal that caused the attempt to receive the signal,

Based on the comparison of the reception situation in both said states,

In a direction that includes either of the two hemispheres mentioned above,

whether the signal source that transmitted the signal existed,

Judgment step to judge and

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 14>>

In claim 3, for a signal for which signal reception is attempted, the signal source that emitted the signal exists in which direction of the two hemispheres based on a comparison of the reception conditions in the two states. Takano,
an inference step of inferring, based on the determination, that the direction of the central axis of the first hemisphere lies within a region limited within the spherical surface;

have

characterized by

Direction information acquisition method.



<<Claim 15>>

In claim 12, if there are one or more signals for which signal reception is attempted, the result obtained by applying the inference step for each is

In addition, a direction refinement synthesizing step of synthesizing a direction refinement when the direction of the central axis of the first hemisphere exists within a more limited region within the spherical surface;

have

characterized by

Direction information acquisition method.



<<Claim 16>>

// 1 signal source → 2 or more signal sources Superposition Refinement synthesis Claim //

In claim 12,

If there is one or more other signals for which signal reception is attempted,

For each, the result obtained by applying the inference step is

Overlap,

The direction of the central axis of the first hemisphere is

in the spherical surface

When present within a more confined area,

a direction narrowing synthesis step for performing direction narrowing synthesis;

have

A direction information acquisition method characterized by:





<<Claim 17>>

.

In claim 3,

Obtained directional information as a certain area on the surface of the celestial sphere, and

With an arbitrary direction angle in the direction of the central axis of the first hemisphere when the direction information was obtained,

Once again, perform the same steps as in claim 3,

direction information obtained by subtracting the arbitrary direction angle equivalent from the direction information as a region on the surface of the celestial sphere newly obtained about the central axis of the first hemisphere;

of,

superposition,

a direction narrowing inference step of performing a direction narrowing inference that the direction of the central axis of the first hemisphere exists within a more limited area in the spherical surface;

have

A direction information acquisition method characterized by:





<<Claim 18>>

so that the bottom surface of the hemispherical sphere is more consistent with the direction in which the signal source exists in an appropriate arrangement,

A function that proposes optimal values for the direction and angle of rotation to be given

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 19>>

at a given time interval,

of an antenna coupled to a receiver

of the surrounding celestial spheres,

For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,

direct incidence on the antenna

In the state of being blocked by some electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber,

attempting to receive a signal from each source,

on the assumption that

a step of recording the reception status;

At different time intervals,

Of said celestial sphere around said antenna,

For signals from sources lying in a direction encompassed by another hemisphere complementary to said hemisphere:

direct incidence on the antenna,

being blocked by the electromagnetic wave shield or absorber, or by another electromagnetic wave shield or absorber,

attempting to receive a signal from each source,

on the assumption that

a step of recording the reception status;

For a signal from a signal source from which signal reception is attempted,

both of the above states

premised on

Based on the comparison of each reception status,

a determination step of determining in which direction of the two hemispheres the signal source that emitted the signal was present;

have

A direction information acquisition method characterized by:







<<Claim 1>>

Next to a certain first positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the first positioning satellite system antenna,

from a signal source located in a direction within the sphere of the first hemisphere

Block direct incidence of signals

Placing electromagnetic wave absorption material or electromagnetic wave shielding material,

connected to the first positioning satellite system antenna

In a first positioning satellite system receiver,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

observe the reception

next to a second positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the second positioning satellite system antenna,

preventing direct incidence of signals from signal sources located in directions within the spherical surface of a second hemisphere complementary to said first hemisphere

disposing the electromagnetic wave absorbing material or the electromagnetic wave shielding material,

Alternatively, place another electromagnetic wave absorbing material or another electromagnetic wave shielding material,

Connected to the second positioning satellite system antenna

For the second positioning satellite system receiver,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

observe the reception

based on a comparison of said respective reception conditions observed

a direction from the center of the bottom surface of the first hemisphere to the zenith of the hemisphere;

A direction information acquisition method, characterized by acquiring the direction information on a limited basis.



<<Claim 2>>

Next to one positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the positioning satellite system antenna,

from a signal source located in a direction within the sphere of a given hemisphere

Block direct incidence of signals

Placing electromagnetic wave absorption material or electromagnetic wave shielding material,

connected to the positioning satellite system antenna

In some positioning satellite system receivers,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

record reception status

after that

Next to the positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the positioning satellite system antenna,

from a signal source in a direction within the spherical plane of said hemisphere and the complementary hemisphere

Block direct incidence of signals

disposing the electromagnetic wave absorbing material or the electromagnetic wave shielding material,

Alternatively, place another electromagnetic wave absorbing material or another electromagnetic wave shielding material,

connected to the positioning satellite system antenna

In the positioning satellite system receiver,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

record reception status

based on a comparison of said respective reception conditions recorded

The direction from the center of the base of the first hemisphere to the zenith of the hemisphere,

A direction information acquisition method, characterized by acquiring the direction information on a limited basis.



<<Claim 3>>

of an antenna coupled to a receiver

of the surrounding celestial spheres,

For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,

direct incidence on the antenna

In the state of being blocked by some electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber,

attempt to receive a signal from each signal source;

a step of recording the reception status;

Of said celestial sphere around said antenna,

For signals from sources lying in a direction encompassed by another hemisphere complementary to said hemisphere:

direct incidence on the antenna,

being blocked by the electromagnetic wave shield or absorber, or by another electromagnetic wave shield or absorber,

cause an attempt to receive a signal from each signal source,

a step of recording the reception status;

For a signal from a signal source from which signal reception is attempted,

Based on a comparison of the respective reception conditions in both said states,

a determination step of determining in which direction of the two hemispheres the signal source that emitted the signal was present;

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 4>>

In the determination step of claim 3,

For a signal from a source,

In either state of both states in claim 3,

A greater signal strength, a more stable signal strength, or both

Based on the result of whether the reception situation was accepted,

On the side of the hemisphere that was not the hemisphere where the direct incidence of the signal was blocked by radio wave shields or electromagnetic wave absorbers,

Qualification step of certifying that the source of the signal was present

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 5>>

In the determination step of claim 3,

For a signal from a source,

In either state of the signal synchronization of both states in claim 3,

Faster acquisition of signal synchronization, more stable maintenance of signal synchronization, or both

Based on the result of whether the reception situation was accepted,

On the side of the hemisphere that was not the hemisphere where the direct incidence of the signal was blocked by radio wave shielding or electromagnetic wave absorber,

Qualification step of certifying that the source of the signal exists

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 6>>

The receiver of claim 5 is a spread spectrum communication system receiver

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 7>>

The receiver of claim 5 is a positioning satellite system receiver.

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 8>>

6. A direction information acquisition method, wherein the receiver according to claim 5 is a positioning satellite system receiver compatible with a multi-positioning satellite system.



<<Claim 9>>

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

be a human body

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 10>>

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

contain the human body

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 11>>

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

When including a human body or a human body,

By rotating the antenna and the human body by 180 degrees around the body axis,

Realization of both the above conditions

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 12>>

//Can be removed and replaced as claimed

The radio wave shield or electromagnetic wave absorber according to claim 5 is

When including a human body or a human body,

By mounting the antenna on the ventral side and the dorsal side of the human body,

Realization of both the above conditions

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 13>>

Of the celestial sphere around the antenna coupled to the receiver,

For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,

In a state where direct incidence to the antenna is blocked by electromagnetic wave shields or electromagnetic wave absorbers,

Let the receiver attempt to receive signals from satellites in the sky,

a step of recording the reception status;

of the celestial sphere around another antenna coupled to another receiver,

For a signal from a signal source in a direction included in a hemisphere complementary to the hemisphere,

In a state where direct incidence to the antenna is blocked by electromagnetic wave shields or electromagnetic wave absorbers,

Let the receiver attempt to receive signals from satellites in the sky,

the reception status,

concurrently with the preceding steps, or not concurrently with the preceding steps;

a step of recording;

For the signal that caused the attempt to receive the signal,

Based on the comparison of the reception situation in both said states,

In a direction that includes either of the two hemispheres mentioned above,

whether the signal source that transmitted the signal existed,

Judgment step to judge and

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 14>>

In claim 3, for a signal for which signal reception is attempted, the signal source that emitted the signal exists in which direction of the two hemispheres based on a comparison of the reception conditions in the two states. Takano,
an inference step of inferring, based on the determination, that the direction of the central axis of said first hemisphere lies within a region limited within said spherical surface;

have

characterized by

Direction information acquisition method.



<<Claim 15>>

In claim 12, if there are one or more signals for which signal reception is attempted, the result obtained by applying the inference step for each is

In addition, a direction refinement synthesizing step of synthesizing a direction refinement when the direction of the central axis of the first hemisphere exists within a more limited region within the spherical surface;

have

characterized by

Direction information acquisition method.



<<Claim 16>>

// 1 signal source → 2 or more signal sources Superposition Refinement synthesis Claim //

In claim 12,

If there is one or more other signals for which signal reception is attempted,

For each, the result obtained by applying the inference step is

Overlap,

The direction of the central axis of the first hemisphere is

in the spherical surface

When present within a more confined area,

a direction narrowing synthesis step for performing direction narrowing synthesis;

have

A direction information acquisition method characterized by:





<<Claim 17>>

.

In claim 3,

Obtained directional information as a certain area on the surface of the celestial sphere, and

With an arbitrary direction angle in the direction of the central axis of the first hemisphere when the direction information was obtained,

Once again, perform the same steps as in claim 3,

direction information obtained by subtracting the arbitrary direction angle equivalent from the direction information as a region on the surface of the celestial sphere newly obtained about the central axis of the first hemisphere;

of,

superposition,

a direction narrowing inference step of performing a direction narrowing inference that the direction of the central axis of the first hemisphere exists within a more limited area in the spherical surface;

have

A direction information acquisition method characterized by:





<<Claim 18>>

so that the bottom surface of the hemispherical sphere is more consistent with the direction in which the signal source exists in an appropriate arrangement,

A function that proposes optimal values for the direction and angle of rotation to be given

have

A direction information acquisition method characterized by:



<<Claim 19>>

at a given time interval,

of an antenna coupled to a receiver

of the surrounding celestial spheres,

For a signal emitted by a signal source in a direction containing a certain hemisphere,

direct incidence on the antenna

In the state of being blocked by some electromagnetic wave shield or some electromagnetic wave absorber,

attempting to receive a signal from each source,

on the assumption that

a step of recording the reception status;

At different time intervals,

Of said celestial sphere around said antenna,

For signals from sources lying in a direction encompassed by another hemisphere complementary to said hemisphere:

direct incidence on the antenna,

being blocked by the electromagnetic wave shield or absorber, or by another electromagnetic wave shield or absorber,

attempting to receive a signal from each source,

on the assumption that

a step of recording the reception status;

For a signal from a signal source from which signal reception is attempted,

both of the above states

premised on

Based on the comparison of each reception status,

a determination step of determining in which direction of the two hemispheres the signal source that emitted the signal was present;

have

A direction information acquisition method characterized by:


6.7 Current status
Furuno Electric Company Limited is now considering to manufacture the prototype of
This proposed system. NTT docom Incorporated and NEC Incorporated are also considering
applications on this proposed system and our preliminary meetings started.
Strengthening the international competitiveness in the field of the inforamtion and com6.7
current status 451
munication technology field is one of the most important and emergent requests for the nation.
The author strongly hopes that this research will serve as the initial trigger of prevailing
of new device to be used by many people in order to make good use of GPS and geospatial
Information as social infrastructures in the future.
The effort of strengthening the international competitiveness does not always need to be
accomplished in a short time or single generation.
the goal of strenthening the international competitiveness should be shared.
452
Chapter 7
Conclusion
In this thesis, designs and applications of wearable gps receiving unit with scalable
azimuth limitation ability are discussed.
(1) the first performance evaluation based on computer
simulation studies (2) the second performance evaluation based on a prototype building
and its observation values on GPS satellite signals (3) the final evaluation of the prototype
with the maximum likelihood estimation.
for the user both of (a) wide range azimuth limitation ability by the proposed azimuth
limitation method with GPS satellite signals and (b) narrower range of azimuth as a confidence
interval at 70%, 80At the same time, the n unit configuration's ability is evaluated.
With these results, concrete designs and applications of wearable GPS receiving unit with
scalable azimuth limitation ability was presented.
In Chapter 1, considerations of deficits and limitations of conventional approaches.
overview of the GPS technology is briefly stated both for the purpose of this chapter and
the next chapter's.
With that analysis, an important problem is pointed out in the GPS system.
context of the use of GPS includes rather difference objects comparing to the initial design
stage of the GPS system.
and the like. The Elements of this group are characterized by several features; (1) They are
too small to equip multiple GPS positioning points in order to make difference between the
(2) Their main movements are mostly
consist of crawls and pivots so that it is not almost adequate to make a difference between
the positions before/after their movement unlike the high or medium speed vehicles which
(3) Their cost for
translation on the ground is often higher than their cost of pivot.
use time to investigate or acquire some azimuth information with their low cost pivots or
the alternative movements, that benefit them. (4) On the other hand, they sometimes
require the reliable information with no need to re-confirmation with other methods such as
like visual pattern match. In the new context of use of the GPS system, the novel azimuth
acquisition method is required especially for such kind of existence including pedestrians,
human-sized robots in the outer fields, hydraulic shovels in the construction sites and so
on.
In Chapter 2, a novel and effective method and devices for azimuth information acquisition
is introduced, which skillfully take advantage of prevailing, low cost and portable L1
C/A GPS receiver. At first, the main principle is stated and several useful variations and
realistic designs are proposed.
453
ideas are described in detail.
Discussed with the explanation of the context of use.
back-to-back unit configuration, identical unit configuration, single unit configuration
and multiple unit configuration of any number of the proposed units.
have specific characteristics including (1) light weighted (2) low-profile (3) low-volume (4)
being able to be approximated by commodities of current L1 C/A GPS receiving unit
and (5) highly suitable to the human-sized existence who/which moves rather slowly with
high cost and often pivots with low cost unlike the traditional vehicles such as airborne and
maritime ones including jumbo jet airliners and tankers.
In Chapter 3, performance evaluations in the form of computer simulations are executed
in order to overview the outline of the perspective view on this rather novel research area.
Intensive computer simulation reveals those effects on the azimuth limitation width of the
(1) the number of the proposed units (2) the GPS satellite constellation
in the sky (3) the connection angle between adjacent GPS units (4) the number of GPS
(1) satellite signals acquired by the proposed unit.
In order to investigate the basic performance or latent strength of the proposed system,
several computer simulations are carried out. Focused on the azimuth limitation width
provided by the proposed system, the average value is investigated.
clear that about 30 degrees of azimuth limitation width can be expected, when parallel
back-to-back unit configuration is used, at the Hibiya Park in Tokyo though a day.
real satellite constellations are taken advantage of.
of randomized orientation settings are deployed.
was that constellations influence the expected value of azimuth limitation width.
expected values of azimuth limitation widths vary from about 20 degrees to about 60
degrees depending on GPS satellite constellations.
conformation is used, the expected value of azimuth limitation widths varies from about 40
degrees to about 75 degrees while the expected value of azimuth limitation width is about
60 degrees. This fluctuation is observed both with parallel back-to-back unit configuration
and single unit configuration in a synchronized fashion.
be degeneration or overlap of GPS satellite azimuths.
in parallel back-to-back unit configuration in some specific constellations comparing to
single unit configuration. The reason should be pursued further.
be connected and in that sense scalability can be considered.
examined through computer simulation.
real GPS satellite constellation, the expected value of the azimuth limitation width is
approximated as a reciprocal function of the number of the proposed unit.
this scalability is taken advantage even where a single unit configuration is available.
it is allowed to take time a little for the user, with his low-cost pivots he can enjoy the
narrower azimuth limitation width as a benefit of the proposed system.
shows clear advantages to the geomagnetism compass when the position translation and
visual information match are not available outdoors with some reasons.
them, the effect of the number of the acquired GPS satellite signals is also examined.
real world, the ideal signal reception is not expected to be always realized due to several
reasons including blockage of thick foliage or trunks in forests, high-rise buildings and
ground features. Even in such a case, how excellent performance can be induced from the
existing GPS infrastructure is the question.
simulation to investigate the relationship between the average azimuth limitation width
and the number of GPS satellite signals synchronized by the receiver unit.
azimuth limitation width is approximated by a simple function as 360/(1 + (the number
454 Chapter 7 Conclusion
of locked satellites). Interestingly, even only a single satellite is synchronized with the
proposed unit, 180 degrees the azimuth limitation width is expected immediately.
implies the usefulness to bring this proposed system instead of the traditional GPS receiver
as the proposed system can provide the usual positioning function with subtle increase of
the volume.
In Chapter 4, performance evaluation by the prototype is introduced.
experiment was carried out at a place where there are any major blocking obstacles.
antenna site of the National Institute of Information and Communications Technology.
L1 C/A GPS antenna and receiver unit which can simultaneously acquire 8 satellites
was used. The unit was rotated by 0.72 degree after every halt of 180 seconds by a
stepping motor. Taking 25 hours, it was rotated by 360 degrees by it.
90,000 ramrods about 8 satellites information were obtained (ie 720,000 satellites
information).
and absorption sheets.
the best material and procedure has been sought.
the principle described in Chapter 2, azimuth limitation is carried out only with the
GPS satellite signal strength and GPS satellite azimuths.
thresholds setting is found to be effective to make the ratio of wrong answer less than
1.0%. The satellites located between elevation angles of 5 and 65 degrees are used for
the calculation. The signal strength threshold are set at -125.0 dBm as the value of
the signal strength observed at the antenna.
on the basic principle descried in Chapter 2, azimuth limitation is carried out.
correct answer ratio is defined as the ratio of the number of the trials in which the true
orientation is within the azimuth limitation range presented by the prototype system to
the number of all azimuth limitation trials.
ratio of the number of the trials in which the true orientation is not within the azimuth
limitation range presented by the prototype system to the number of all azimuth limitations
trials. The no answer ratio is defined as the ratio of the number of the trials in which
no azimuth limitation range is presented by the prototype system to the number of all
azimuth limitation trials. At first, all the satellite signal reception records of 720,000 is
analyzed in an assumption that those can be used for single unit configuration.
(correct answer ratio, no answer ratio, wrong answer ratio) is sought in this assumption.
As a result (64.10%, 35.86%, 0.03%) is obtained.
meaning not to inudce any misleading for the user, the next interesting point should be
the ration of correct answers to the sum of correct and wrong answers.
the value is more than 99.95%.
Expectation value is 161.43 degree. Secondly, all the satellite signal reception records of
720,000 is analyzed in an assumption that those can be used for parallel back-to-back units
configuration, with combining the data obtained from the opposite directions each other.
The set of (correct answer ratio, no answer ratio, wrong answer ratio) is sought in this
As a result (92.24%, 5.69%, 0.06%) is obtained.
the since that it clear the hurdle of (correct answer ration of more than 90.00%, no answer
ratio of less than 10.00%, wrong answer ratio of less than 0.10%) which is supposed for
Regarding the ratio of correct answers to the sum of correct and wrong
answers, which is also important not to induce any misleading for the user, it is notable
that the value is more than 99.93% in this configuration also.
azimuth limitation width expectation value of this parallel back-to-back configuration is
147.03 degree. In the same way, performance analysis from triangle unit configuration
to octagonal unit configuration, simple improvement trend is observed along with our
455
Expectation. For example, the octagonal configuration's (correct answer ratio, no answer
ratio, wrong answer ratio) is obtained as (99.74%, 0.00%, 0.25%) .
of correct answers to the sum of correct and wrong answers, which is also important not
to induce any misleading for the user, it is notable that the value is more than 99.75% in
this configuration also. With this high reliability, azimuth limitation width expectation
Value of this parallel back-to-back configuration is 92.04 degrees.
are drawn in a graph on the relationship between the number of units, correct answer
ratio, no answer ratio, wrong answer ratio, the ratio of (correct answers / ( correct +
wrong answers) ).
reliability and azimuth limitation width expectation value.
to is effectively employed to solve trade-offs in design choice to built a system using the
proposed method.
In Chapter 5, the performance evaluation by another prototype system embedded with
maximum likelihood estimation method is introduced.
the azimuth value in more narrow range style. With the those GPS satellite reception
data measured by the prototype in real, maximum likelihood estimator is calculated on
each during the 25 hours, or 90,0000 seconds, in the supposed single to octagonal unit
configuration of the proposed method.
are trials of as much as 90,000/n trials.
The satellites located between elevation angles of 5 and 65 degrees are used for
the calculation. The signal strength threshold are set at -125.0 dBm as the value of the
signal strength observed at the antenna.
the maximum likelihood estimation theory, the orientation of the antenna of the GPS unit
is estimated. From satellite signal strength records measured in the previous experiment
prototype system in real, the probability distribution of GPS satellite signal acquisition
event is prepared for very small segment at every orientation (azimuth, elevation) viewed
from the antenna fixed coordinate.
measured data of GPS satellite signal and the likelihood value is produced.
value is considered as a function of the supposed antenna's bearing as an unknown parameter.
The value of the unknown parameter which makes the maximum likelihood value
is thought the estimator of the antenna bearing.
created from the histogram of the differences between each true value of the antenna and
Confidence intervals at the confident levels of 70, 80, 90% are compared
at the every number of the proposed GPS units.
method and the method used in the previous chapter might be found on the fact that the
undeceived GPS satellite signals are also taken advantage of in this estimation method.
This comes to be possible as the likelihood function is able to be created based on the
tremendous records of GPS signal strength data measured in the prototype system experiment
using the proposed method in the previous Chapter.
confidence interval of confidence level of 70 %, for the supposed systems of from single
to octagonal unit configurations, are 77.1, 41.9, 36.0, 25.8, 20.1, 15.0, 11.0, 9.9 degrees,
Besides, the widths of confidence interval of confidence level of 80 %, for the
supposed systems of from single to octagonal unit configurations, are revealed as 170.3,
82.6, 71.8, 58.2, 44.0, 39.6, 31.8, 27.6 degrees, respectively.
confidence interval of confidence level of 90%, for the supposed systems of from single to
octagonal unit configurations, are also made clear as 170.3, 82.6, 71.8, 58.2, 44.0, 39.6,
31.8, 27.6 degrees, respectively. A clear-cut graph is drawn for the design choice support
to build cost-effective embodiments of the proposed method, where the relationship between
the number of the antenna and the width of confidence interval for each confidence
456 Chapter 7 Conclusion
level.
In Chapter 6, effective designs and applications are discussed based on the intensive
performance evaluation of three phases, including computer simulation-based evaluation,
prototype system-based evaluation and another retype based evaluation where the prototype
is embedded with a maximum likelihood method.
the real satellite signal strengths measure by the prototype system, is considered to be able
to be rather reliable if the threshold and parameters are adequately set.
useful in such a situation like one when the choice of there paths downwards from a ridge
at a snow mountain range in winter.
are though useful in the field of applications where critical decision making is required.
other words, it will be supportive for a situation where the decision making, on a selection
between small number of choices which have good separation, and its adequateness may
leads to one of the very different results either serious or safe.
The proposed method could be helpful for a situation where there exist a considerably
high cost generated by the misleading action derived from a “wrong answer” and almost no
problem against “no answer”. This azimuth limitation range (in Chapter Four) is reliable
but tends to be wider. If another narrower azimuth information could be provided for the
user, the both two information are able to compensate with each other.
usefulness is considered to exist when the confidence interval of the confidence level of
70% on the azimuth estimation (which tends to narrower, according to Chapter Five) is
superimposed on the azimuth limitation (which tends to be wider, according to Chapter
Four).Such kind of portable or wearable digital device can be used for “reliability first”
as well as for “close to usual daily life” situation.
and narrower azimuth limitation at the same time, n unit configuration should be taken
advantage of. This thesis has provided the graph (in Chapter Four) to illustrate the
relationship between the number of the proposed units and the set of (correct answer
ratio, no answer ratio, wrong answer ratio) as well as the other graph (in Chapter Five)
to demonstrate the relationship between the number of the proposed units and the width
of confidence interval at a desirable confidence level.
the required number of the proposed units is able to be obtained in order to meet ay
performance requirements. Feasible examples on embodiments of the proposed methodare reviewed under the assumption that parts and materials prevailing today or in the
Near future can be used. Several figures are roughly estimated, including dimensions,
weights, costs and procedures required in the manufacturing process such as additional
program developments and firmware re-writing.
457
Acknowledgments
The author would like to thank Professor Dr. Susumu Tachi, Professor Dr. Michitaka
Hirose, Professor Dr. Tohru Ifukube,Professor Dr. Kohichi Hirota, Lecturer Dr. Naoki
Kawakami, all the members of the laboratory of Professor Dr. Susumu Tachi in the University
of Tokyo. He also would like to thank Assistant Professor Dr. Hideaki Nii in theUniversity of Tokyo for a support on the interface between laptop computer and a stepping
I thank the President of the National Information and Communication
Technology, Dr. Miyahara, for his useful discussion for implementation on this propsed
system. I thank Mr. Shigeyuki Kubota, Director-General for the Telecommunications
Bureau, the Ministry of Internal Affairs and Communications, for the meaningful support
on this work.
bnnjb
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459
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In addition to setting goals, it also clearly states lunar exploration using bipedal walking robots, etc., and emphasizes "promotion of space development and utilization that is unique to Japan." The aim is to implement it around 2020. Japan's space technology as "diplomatic
Using it as a tool is also a major pillar of the basic plan. In the Asian region, the goal is to photograph the affected areas within three hours of the occurrence of the disaster, and to provide the images to the affected countries within one hour.
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3. Takahashi, M, “Proposal of Navigation and Communication Aid for Paramedics
for Telemedicine in Disaster Response Phase”, Journal of eHealth Technology and Application, Vol. 6, No 4, pp. 173-181, December 2008
International Conference Proceedings with Referee
1. Takahashi, M., Tanaka, M., Ahmed, S., Kimura K., ”A new method to evaluate
blocking probability on high elevation satellites viewed from land vehicles”, in Proc.
of the IEEE Forty-Ninth Intern. Vehicular Tech. Conference, Houston, pp.170-174,(IEEE 49th VTC 1999), May 1999
2. Takahashi, M., Tanaka, M., Kimura K., ``An effective method to evaluate intermittent
blocking probability on land mobile satellite communications”, in Proc.
of the IEEE Fiftieth International Vehicular Technology Conference, (IEEE 50th
VTC 1999) Amsterdam, pp.2735-2739, September 1999
3. Takahashi, M., Kimura, K., Tanaka, M., ”A Novel Evaluation Method of Blockage
by Ground Features on Land Vehicle Satellite Communications”, in Proc. of IEEEthe Fifty-First Annual International Vehicular Technology Conference, (IEEE 51stVTC 2000) Tokyo, Japan, pp.1135-1139, May 2000
4. Takahashi, M., Kimura, K., Tanaka, M., ”A New Evaluation Method of Intermittent
472 Other Publications by the Author
Blockage on Land Mobile Satellite Communications”, in Proc. of European Space
Agency's Millennium Conference on Antennas & Propagation, (ESA AP 2000),
Davos, Switzerland, pp.1921-1924, April 2000
5. Masato Takahashi, ``Vehicle Satellite Communications Interactivity'', American Institute
of Aeronautics and Astronautics Twenty-fourth International Communication
Satellite Systems Conference,(AIAA 24th ICSSC), San Diego, pp. 1134-1138,
June 2006
6. Masato Takahashi, ”Physics Education related to Governance: a Novel Value Creation
by Integration of GPS Signal Blockage from Car Navigation Systems”,
International Conference on Physics Education 2006, (ICPE 2006), Tokyo, pp.287-288, August 2006
7. Masato Takahashi, “Vehicle Satellite Interactivity Database with GPS Blockage
Collected in the Civil Activities”, in Proc. of the IEEE Seventeenth Intern Symposium
on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, (IEEE 17th PIMRC
2006), Helsinki, Finland, pp.466-450, September 2006
8. Masato Takahashi, ”Satellite Visibility Analysis with GPS Signals for Future-
Oriented Vehicular Satellite Seamless Communications”, in Proc.
International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications, (9th
WPMC 2006), San Diego, pp. 1291-1295, September 2006
9. Masato Takahashi, ”Geographical Features of Satellite Visibility viewed from running
Vehicles based on GPS Signal Sensing”, in Proc. of the Sixty-Fourth IEEE
Vehicular Technology Conference, (IEEE 64th VTC 2006), Montreal, pp. 1027 -
1031, September 2006
10. Masato Takahashi, ”The Skyward Communication Path Resource Control: The
Conceptual Framework of GPS Blockage Database for Future-Oriented Vehicular
Satellite Communications”, in Proc. of SICE - ICASE International Joint Conference
2006, Bussan, Korea, pp. 322-325, October 2006
11. Masato Takahashi, ”A Novel Creating Method of Ground Blockage Database by
Civil GPS Receivers as Distributed Sensors”, in Proc. of the 5th IEEE International
Conference on Sensors, (IEEE Sensors 2006), Daegu, Korea, pp. 518 - 512, October2006
12. Masato Takahashi, ”An Effective Satellite Handover System in Future-Oriented
473
Vehicular Communication Society on Collaborative GPS Archive with Distributed
Sensors”, ”IEEE Tenth International Conference on Communication Systems,
(IEEE 10th ICCS 2006), Singapore, pp. 692 - 697 November 2006
13. Masato Takahashi, ”A Novel Prediction Method for Vehicle and Satellite Interaction
in the Simulation with GPS Signals Collected”, in Book: ”Systems Modeling and Simulation: Theory and Applications, Asian Simulation Conference 2006”, (JSST
2006), Springer-Verlag Inc., (ISBN4431490213), pp. 278-282, December 2006
14. Masato Takahashi,, ”The Concept and Evaluation of GPS Skyward Visibility
Archive for Future-oriented Vehicular Satellite Communications”, Asia Pacific
Microwave Conference, (APMC 2006), Yokohama, pp. 356-362, December 2006
oral presentations
1. Masato TAKAHASHI, “Space communications and Geographical Information Systems”,
in Proc. of the 1st Advanced workshop on Geographical Information Systems,
February 1998
2. Masato TAKAHASHI, et. al, “The evaluation method using GPS on communication”
path to the high elevation satellites”, 1998 General Conference of the Institute of
Electronics, Information and Communication Engineers, (IECE), B-3-29, 1998
3. Masato TAKAHSHI, “An adaptability study on quasi-zenith geostationary satellite
to land mobile satellite communications”, Technical Report of the Institute
of Electronics, Information and Communication Engineers, (IECE TECH-SAT),
SANE99-31, pp.79-84, July 1999
4. Masato TAKAHSHI, “A performance evaluation using blockage of the navigationsatellite signals on communication link to high elevation satellites”, Technical Report
of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers,
(IECE TECH-SAT), SAT98-32, pp.19-24, July 1998
5. Masato Takahashi, et al., ”GIS for land vehicle satellite communications - satellite
visibility elevation analysis in urban- ”, in Japanese, vol.7, pp.289-292, Proc.
General Conference of Geographical Information System Association, October 19986. Masato TAKAHASHI, “the evaluation method on intermittent blockages in satellite
mobile communications”, Technical Report of the Institute of Electronics, informa474
Other Publications by the Author
communication and communication engineers, (IECE), SAT98-63, AP98-118, SANE98-85,
pp. 79-84, November 1998
7. Masato TAKAHASHI, “The novel and effective performance evaluation on intermittent
blockages in satellite mobile communications”, 1999 Society Symposium of
the Institute for Electronics, Information and Communication Engineers, (IECE), pp.544-545, September 1998
8. Masato TAKAHASHI, “The novel and effective performance evaluation on intermittent
blockages in satellite mobile communications”, 1999 General Conference of
the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, (IECE),
p.243, March 1999
9. Masato TAKAHASHI, “the novel and effective performance evaluation on intermittent
blockages in satellite mobile communications”, 1999 Society Conference of
the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, (IECE),
September 1999
10. Masato TAKAHASHI, “the new analysis method on signal blockages in satellitemobile communications”, 2000 General Conference of the Institute of Electronics,
Information and Communication Engineers, (IECE), p.985, March 2000
11. Masato TAKAHASHI, Masaki Sato, Masafumi Shigaki, et. al, “Concept design of a cryo reviver module in Ku-band the novel and effective performance evaluationon intermittent blockages in satellite mobile communications”, 2003 General Conference
of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers,
(IECE), B-2-54, March 2000
12. Masato TAKAHASHI, ``Satellites' Visibility Viewed from a moving vehicle'', SB11-
2, March 2003 (2000 General Conference of the Institute of Electronics, Information
and Communication Engineers, (IECE), SB11-2, March 2003
13. Masato TAKAHASHI, ``A Novel Analysis Method on Satellite Visibility with GPS Signal Strengths'', Technical Report of the Institute of Electronics, Information and
Communication Engineers, (IECE TECH-SAT), SAT06-31, pp.16-20, June 2006
Academic Explanatory Articles in Academic Society Journal
1. Masato TAKAHASHI, “Science and Technology Policy and English Technical Communication
- No.1: Science and Technology Policies of Japan and the United States
-”, Journal of English Technical Communication, Vol.27, No.2, pp.102-105, March475
2007
2. Masato TAKAHASHI, “Science and Technology Policy and English Technical Communication
- No.2: Science and Technology Policies of the European Union and
the United Nations -”, Journal of English Technical Communication, Vol.28, No.3,
pp.34-37, March 2007
3. Masato TAKAHASHI, “Science and Technology Policy and English Technical Communication
- No.3: The Concept of the Innovation Management -”, Journal of
English Technical Communication, Vol.28, No.4, pp.51-54, March 2007
4. Masato TAKAHASHI, “Science and Technology Policy and English Technical Communication
- No.4: State of the Union Address and an Innovative Achievement -”,
Journal of English Technical Communication, Vol.28, No.1, pp.22-27, March 2008
5. Masato TAKAHASHI, “Science and Technology Policy and English Technical Communication
- No.5: 'The Process of Achieve an Agreement Document for Science and
Technology Policy at G8”, Journal of English Technical Communication, Vol.28,
No.2, pp.18-22, June 2008
Application Considerations
&sup2; 10-minute experiment to determine specifications, waistcoat-wearing type
&sup2;
&sup2;
Create a loop for people to try it out and feedback their comments
&sup2;
&sup2; specification finalized (almost)
&sup2;
&sup2; After that, make it an open spec and let several companies compete
&sup2;
&sup2; The output I/F is a format added to the de facto output format NMEA0183 of GPS,
In position 2), text is output in the form of a direction range limited clockwise when viewed from above.
is proposed first. (Takahashi's proposal; specification formulation; \$GPAZL, 34.3, 39.4, 0.3, 1, 3, 3 (direction 1, direction
Azimuth 2, azimuth width, validity
Invalid because shielded, 1 means valid result with 1 satellite, 2 means valid result with 2 satellite acquisition, 3 or more
, the number of acquired satellites is effective)), the number of acquired satellites)
&sup2;
&sup2; Unification of direction display/recording methods for digital video cameras, digital still cameras, etc.
Standardization proposal. (Position and time plus direction) (Matsushita, Canon, etc.; e.g. latitude DMS, longitude)
DMS, altitude m, date and time yy/mm/dd hh:mm:ss, azimuth limited width: deg1, deg2, iconized table
It is still a proposal and will be included in all records. Coordinating where to deploy the Japan Disaster Relief Team and organizing disaster information
Standardized from the viewpoint that it is also useful for processing (imaging))
&sup2;
&sup2; Certification is entrusted to a specialized organization (Foundation: Radio Council)
&sup2;
&sup2; Cooperation with SPAC (foundation) and JIPDEC (geographic database related foundation)
476 Other Publications by the Author
&sup2;
477
Appendix A
Free C Compiler and Free Graphics
Library

&sup2; C Compiler
&sup2; Borland C++ Compiler 5.5(BCC) : Borland Corporation (http://www.borland.co.jp)
Use command line compiler distributed free of charge
&sup2; URL → http://www.borland.co.jp/cppbuilder/freecompiler/
&sup2; Graphics Library
&sup2; GrWin : Fortran and C version available on Windows XP/2000/NT/Me/9x
free graphics library
&sup2; URL → http://spdg1.sci.shizuoka.ac.jp/grwinlib/ (primary publication location)
&sup2; The files to download are prepared for each compiler at ftp://spdg1.sci.shizuoka.ac.jp/pub/GrWinlib/index.html. Here we use BCC as the compiler
So download lGrWn0999b-f2bcc.exe.
Install the &sup2; C compiler, then the graphics library
478
Appendix B
Emergence of microcontrollers with USB host functionality
schedule
Equipped with a USB host function that allows you to freely control a USB printer, USB mouse, etc.
"USB Peripheral Device Control Board" is scheduled to be released in late July. (Microtechnica final
Updated March 16, 2009). http://www.microtechnica.net/
479
Appendix C
Appearance of text-to-speech software
TextAloud 2.292
&sup2; TextAloud MP3 is an extractor that pronounces any text and converts it to an MP3 file.
It's an exciting new program.
&sup2; Language: English
&sup2; License: Shareware
&sup2; Reference price: US$29.95 US$26.96
&sup2; Operating environment: Win 95/98/ME/NT/2000/XP, Pentium 200MHz or higher, Memory
64MB, HDD free space 10MB, sound card
480
Appendix D
Contribution to Japanese policy
1. Intellectual Property Nation (Intellectual Property Basic Law (Act No. 122 of 2002), plans, numerical targets
2.
3. Tourism Nation (Tourism Nation Promotion Basic Law (Act No. 117 of December 20, 2006) / Tourism Nation Promotion
Progressive Basic Plan/Numerical Targets) (Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism) Creation of New Tourism, “Health Tourism”,
Necessity and effects of universal design for tourism such as "industrial tourism", diverse food cultures and eating habits, automation and speedy sharing of records http://www.mlit.go.jp/kankocho/siryou/, ground
Low cost to create new tourism for regional development (only high-quality content
Since all you have to do is create it, you can spend time and money pursuing the quality of the content, and it is mutually convenient.
), and there is no need to add signboards or facilities, so the environment can be maintained as it is and tourism can be developed.
It is less affected by the emission. This is a great way to visit our country, which has a modest culture, and take it as it is.
It also meets the wishes of foreigners who want to experience it.
4. To help influential intellectuals who attend international conferences understand Japanese culture
It is efficient to include a high-level explanation of Although it was gradually developed for use by the general public, it was first used by intellectuals and high
It is better to target scholars who have received a higher education. Then ask for comments, and the appropriate one is
Get feedback.
5. Targets (Number of foreign visitors to Japan: 10 million, Number of Japanese travelers abroad: 20 million, Tourism consumption: 30 trillion yen, Per capita consumption of Japanese domestic tourism inn
Number of nights: 4 nights, Number of international conferences held in Japan: 50% increase)) (Cabinet Secretariat
Corporate Property Promotion Strategy Headquarters) http://www.kantei.go.jp/jp/singi/titeki2/index.html,
http://www.ipr.go.jp/index.html, http://www.ipr.go.jp/intro2.html
6. &#8211; Cultural Tourism Council Final Report (Agency for Cultural Affairs, Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism) Interim Report (Garden Tour
including) http://www.mlit.go.jp/kisha/kisha06/01/010803_.html,
7. &#8212;&#8212;-Search for clues and directions to convey Japanese culture more deeply to people who grew up in a different culture. Japanese
Model tours to learn about Japanese aesthetics and views of nature from gardens.
8. &#8212;&#8212;- a very effective tool for understanding different cultures and peoples
9. &#8212;&#8212;-It made me want to understand Japanese culture and people more deeply. 10. &#8212;&#8212; who
It is better to choose the (human) version of the commentary (audio))
11. &#8212;&#8212; Narrowing down the target, allocating time, and the necessity of Q&A
12. &#8212;&#8212; A tour with a new approach
13. &#8212;&#8211;Understanding and discovering new aspects of Japanese culture
14. &#8212;&#8211;"MyJourney" [46] model tour utilizing the plan, Leaf
Creating and distributing e-mails, customized trips based on individual interests, etc. will be realized.
Sui Gendai and those who can collect information in advance but do not have time to read (similar to TV recording)
(similar to eating while climbing a mountain)
The present age of thinning boundaries between business and private). Versatility of GPS (lightweight and compact in mountaineering equipment)
Emphasis on multifunctionality).
15.
481
16. Basic Act on Promotion of Geospatial Information Utilization (Act No. 63 of 2007) / Basic Plan for Promotion of Geospatial Information Utilization
17. &#8211; Strategy for developing Japanese who can use English (Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology)
18. Basic Space Law (plans and numerical targets) (Cabinet Office Space Bureau, Cabinet Secretariat Space Development Strategy Bureau)
19. Basic Law for Promotion of Geospatial Information Utilization (Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, Cabinet Secretariat)
20. Science and Technology Creation Nation (Science and Technology Basic Law (Law No. 130 of 1995), Third Science and Technology Basic Plan, Numerical Targets) (Innovation Creation)
21. u Japan Strategy, Ubiquitous Network Society (Ministry of Internal Affairs and Communications)
22. Report on Strengthening International Competitiveness (Inquiry by Information and Communications Council, Ministry of Internal Affairs and Communications ("R&D and Standardization Strategy for Strengthening Japan's International Competitiveness" (Inquiry No. 13, August 2, 2007)) (June 2008
27th of the month)
23. Law Concerning the Dispatch of International Disaster Relief Teams (Ministry of Foreign Affairs and Ministry of Defense) http://www.mofa.go.jp/
mofaj/gaiko/oda/shiryo/hyouka/kunibetu/gai/k_enjyo/ke03_01_0201.html,
Law http://law.e-gov.go.jp/htmldata/S62/S62HO093.html
24. &#8212; feedback comments
Let me. In the future, it will be used by the coordination mechanism of UNOCHA, and it will be common internationally as it originated in Japan.
work so that it is used as intended.
25. Current state of research and development in the field of ICT in Japan
26. &#8212;"The 3rd Science and Technology Basic Plan"
27. &#8212;"UNS Strategic Program"
28. &#8212;"ICT International Competitiveness Enhancement Program"
29. &#8212;"Innovation25"
30. &#8212;
・France ・Germany ・China ・Korea ・India ・Singapore
Pole)
482
Appendix E
Microcomputer: The microcomputer you have now
development board
&sup2; PIC18F4550 use, Soliton Wave company, chip was used. Peripheral device IO Yariya
green
&sup2;
&sup2; PIC-USB trainer (full set), PIC(R) Microcontroller training kit,
The USB-PIC trainer is a PIC18F4550 (USB2.0 compatible
40-pin PIC18F4550, strawberry linux and Olimex PIC-USB-STK
one of the few boards that started out as
It is also an all-in-one learning kit (IPS5000 → RS232C → PIC18F4550 →
The flow of liquid crystal or SD has already been assembled without using a soldering iron, and furthermore, the sample
It seems that a lot of programs come with it, so those two selling points appealed to me (MP3
seems to be another next term. There doesn't seem to be an LED.,Battery box is also unknown.,With a computer
I wanted a program writing port, an IPS5000-like port, and two RS232C ports, but one
T, but that's okay. )). This single unit can be used for everything from PIC introductory to advanced development.
I can do it. It has a built-in bootloader, so you don't have to buy an expensive laser (sold separately) to write the PIC.
There is no need to prepare a pattern, and there are plenty of samples for beginners to advanced users.
Therefore, from those who want to learn PIC from now on, PIC development of products using USB
It can be used by a wide range of people, including professionals who perform 1. USB-PIC trainer basic set
features, using PIC18F4550 with built-in USB, built-in bootloader (no writer for writing)
required), RS232 port x1, USB x1, switch x4, LED x1, 1 volume, SD card
Connector x1, Microphone Jack x1, Headphone Jack x1, Abundant sample apps
Application CD included, USB cable included, 2. Features of USB-PIC Expansion Kit,USB-PIC
The extension kit can be used in combination with the USB-PIC Trainer for full-color LED dimming and LCD
You can do more advanced experiments, such as a digital clock using . Also, bread
Since the board is built-in, it can also be used for the development of original peripheral circuits.
to come. , 14000yen, http://solitonwave.co.jp/products/usbpic_tr.html
&sup2; PIC-MP3, PIC18F4550 evaluation board, sample DL, tiger technology 05.2
&sup2; PIC 16 trainer, Tragi 09.4
Things necessary
&sup2; C Compiler for PIC Microcontroller, SourceBoost IDE 6.37 WindowsMe/
2000/XP compatible (Picanto C 6.0 Japanese version), Source Boost 6.0a
is a low cost C compiler for PICRMicrocontroller, full spec license
&sup2; MPLAB IDE, Microchip ltd., latest version is MPLAB IDE v8.20a, http://
www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=
1406&dDocName=en023073
&sup2; Pickit2 (PICkit 2 Device Firmware v2.10) + PICkit 2 Software for Windows
483
Fig. E.1. PIC-USB (PIC18F4550) trainer Many sample programs, soliton wave inc., red
Also sold on strawberry linux, color base, March 2009, (not related to tiger technology), 2009
April 1, 6:00 pm shipping auction [54]
v2.55.02, Microchip ltd., Easy-to-Use Low-Cost Development Tools for Programming and Debugging the Flash Family of PIC Microcontrollers, http://www.microchip.com/
stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1406&dDocName=en023073,
http://solitonwave.co.jp/products/pickit2.html
&sup2; TermLite (terminal software)
&sup2; PIC-USB trainer (full set), PIC(R) Microcontroller training kit,
The USB-PIC trainer is a PIC18F4550 (USB2.0 compatible
40-pin PIC18F4550, strawberry linux and Olimex PIC-USB-STK
one of the few boards that started out as
It is also an all-in-one learning kit (IPS5000 → RS232C → PIC18F4550 →
484 Appendix E Microcomputer: My current microcomputer and development board
Fig. E.2. PIC-MP3 (PIC18F4550 evaluation platform) Sample program available, downloaded by soliton
wave ltd., article in Toragi 2005.2, scheduled to ship on April 2, 2009 Seri [54]
485
Fig. E.3. PIC 16 trainer (PIC16) by soliton wave ltd.
Scheduled to be shipped around the 10th of the month (sales start in March) Mr. Seri [54]
The flow of liquid crystal or SD has already been assembled without using a soldering iron, and furthermore, the sample
It seems that a lot of programs come with it, so those two selling points appealed to me (MP3
seems to be another next term. There doesn't seem to be an LED.,Battery box is also unknown.,With a computer
I wanted a program writing port, an IPS5000-like port, and two RS232C ports, but one
T, but that's okay. )). This single unit can be used for everything from PIC introductory to advanced development.
I can do it. It has a built-in bootloader, so you don't have to buy an expensive laser (sold separately) to write the PIC.
There is no need to prepare a pattern, and there are plenty of samples for beginners to advanced users.
Therefore, from those who want to learn PIC from now on, PIC development of products using USB
It can be used by a wide range of people, including professionals who perform 1. USB-PIC trainer basic set
features, using PIC18F4550 with built-in USB, built-in bootloader (no writer for writing)
required), RS232 port x1, USB x1, switch x4, LED x1, 1 volume, SD card
Connector x1, Microphone Jack x1, Headphone Jack x1, Abundant sample apps
Application CD included, USB cable included, 2. Features of USB-PIC Expansion Kit,USB-PIC
The extension kit can be used in combination with the USB-PIC Trainer for full-color LED dimming and LCD
You can do more advanced experiments, such as a digital clock using . Also, bread
Since the board is built-in, it can also be used for the development of original peripheral circuits.
to come. , 14000yen, http://solitonwave.co.jp/products/usbpic_tr.html
&sup2; PIC-MP3, PIC18F4550 Evaluation Board, Sample DL, Tiger Gi05.2, Mod-mp3 (VT1002)
&sup2; PIC 16 trainer, Toragi 09.4, http://solitonwave.co.jp/products/pic16_
486 Appendix E Microcomputer: My current microcomputer and development board
Fig. E.4. Device feature and block diagram of PIC 4550 by Microchip Technology Inc.[47]
487
trainer_index.html
At present, it can be said that it is an assistant to geomagnetism, but in the future, (1) a society that always carries GPS
(2) Based on the premise of the advantage of simultaneous use of multiple GNSS systems in addition to GPS, research and development related to miniaturization and high performance at each level, such as antennas, receivers, and multipath elimination levels. is one
As a result, the shield plate of this proposal is also smaller, surpassing the geomagnetism, and is practically useful.
Aiming to be revealed. At the same time, the proposed method of positioning horizontally and azimuth vertically
It is expected to become an international standard and gain international competitiveness.
488
Appendix F
"Michelin Green Guide
Pon 2009”[33][34]
With the cooperation of JNTO (Japan National Tourism Organization), this guide will be released on March 16, 2009. An editorial team of 12 French and Japanese experts traveled across Japan for several months, creating a large number of tourist attractions.
walked on the ground. Evaluation items are impression depth, name recognition, heritage richness, pre-existing fame, beauty,
Nine points, including good access and quality of hospitality. And "It's worth the trip for the French."
Tokyo, Mt. Takao, Mt. Fuji, Kyoto, Nara, Miyajima, Yakushima, Shirakawago
17 places were selected. There are also places such as Yakushima and Shirakawa-go that have been designated as World Heritage Sites.
It can be said that the lineup is relatively orthodox.
In addition, the Michelin Green Guide Japan has a chapter entitled “Understanding Japan.”
It serves as the key to the door for those traveling to this unique country, Japan.
vinegar. A fusion of pinball and slot machines, from the meaning of "Nio" that protects the entrance of a Buddhist temple.
From "pachinko" like this to "ABC about buildings" explained with abundant explanatory diagrams, what other
We introduced various aspects of Japanese culture that differ from place to place.
The best way to know a country deeply is to know its people. “Michelin
Green Guide Japan" introduces "people I met". craftsman, fisherman, trainee
Japanese geisha, enthusiastic businessmen, chefs, etc.
It talks about daily life in Japan and introduces the wisdom of culture and life that was not well known until now.
increase.
Introducing 350 places such as hotels, inns, restaurants, and leisure facilities. Also unique is the
There is a chapter called "Understanding the book", and various Japanese culture such as architecture, pachinko, manners and customs are included.
The point of introducing. Furthermore, fishermen, craftsmen, chefs, etc. will appear and talk about their lives and cultures.
That's what I'm talking about. It seems to be evaluated as a fairly in-depth content that sets it apart from conventional guides.
In fact, in 2007, a simplified version of the guide “Voiager Pratique” (Japanese version) was published.
However, even there he chose Mt. Takao as a three-star. As a result, Mt. Takao was flooded with foreign hikers,
It is still fresh in our minds that the hotel caused controversy, with some Japanese criticizing it as "does it deserve a three-star rating?"
It is also interesting that Mt. Takao was re-evaluated and ranked highest.
About 146,700 French tourists visited Japan in 2008, a 7% increase over the previous year.
It is said that It is said that this is largely due to the influence of anime, manga, video games, etc., which Japan is proud of.
cormorant. In this way, Japanese culture seems to be attractive to French people. The 2009 edition of the Michelin Green Guide will be published in 9 languages with 325 variations.
Michelin is the Tokyo version of the restaurant guide called "Guide Rouge" in France.
It became famous in Japan, but the Green Guide is also well known in Europe. major sights and
Historic sites are rated with stars and include brief introductions, making it a useful companion for sightseeing tours.
The Japanese version received cooperation from the Japan National Tourism Organization. 8.35 million foreign tourists visited Japan in 2008
and 147,600 French. An increase of more than 7% over the previous year. 10 million by 2010
It aims to attract more tourists, and this guide will help. In addition to the map, "About the building"
489
There are also introductions to "the people you meet," such as fishermen and geisha, as well as information on Japanese culture.
The price in France is 19.90 euros. Published on March 16th, when the exact 3-star number was
become clear. An English version will be published in September.
The main tourist destinations selected for 3 stars are as follows.
◆ Tokyo and its surroundings
Tokyo, Mt. Takao, Mt.Fuji, Nikko
◆Kyoto and Kansai
Kyoto, Nara, Horyuji Temple, Koyasan, Himeji Castle
◆ Western Honshu (Chugoku region)
Miyajima
◆Kyushu
Yakushima
◆ Okinawa
Kabira Bay
◆ Central Honshu (Chubu region)
Ise Grand Shrine, Takayama, Shirakawago, Gokayama
◆ Northern Honshu (Tohoku)
Sendai and its surroundings, Matsushima
Aiming at the formation of attractive tourist destinations that take advantage of regional characteristics through the utilization of tourism resources, the first measure
As such, the preservation and utilization of cultural properties are being promoted [28].
Cultural properties that are national assets (tangible cultural properties, intangible cultural properties, folk cultural
traditional buildings) are indispensable for the correct understanding of Japan's history and culture.
At the same time, it will form the basis for the improvement and development of future culture, and will also serve as an important tourism resource.
be. For this reason, the national and local governments, owners, and citizens should work together to preserve these cultural properties.
By working on repairs and maintenance, etc., cultural properties are protected from disasters and crises of decline, etc., and passed on to the next generation.
We will continue to actively disclose and utilize the information. In particular, it is a common property of the people and
For historic sites that are historical and cultural symbols, maintenance for preservation such as repairing stone walls of castles.
Preparations, restoration of buildings, exposed exhibition of remains, and installation of guidance facilities will enhance the attractiveness of the area.
To go.
Aiming at the formation of attractive tourist destinations that take advantage of regional characteristics through the utilization of tourism resources, the first measure
As such, the protection of world cultural heritage is also important [28].
Inscription of cultural heritage sites on the World Heritage List is a way to disseminate Japanese culture overseas and reaffirm Japan's culture.
This will lead to fostering a sense of appreciation and respect for history and culture, as well as encouraging the passing down of cultural assets to the next generation. child
registered under the Convention for the Protection of the World Cultural and Natural Heritage (concluded in 1992).
Promotion of nominations, appropriate protection of cultural heritage after inscription, promotion of accurate understanding of World Heritage, spirit of the Convention
490 Appendix F "Michelin Green Guide Japan 2009"[33][34]
Fig. F.1. Michelin greenguide japan 2009 [33]
To raise awareness of the spread of
In order to make the best use of Japan's attractiveness, the development of hard and soft infrastructure is being advocated.[30]
``In order to make Japan a tourism-oriented country, we need to develop hardware and
It is necessary to comprehensively develop infrastructure on both sides of the scale. Japan was late in doing so,
Attractiveness is diminished.
When it comes to the soft side, there are still many problems. In addition to restrictions on visas, immigration, and foreign language display,
Poor language skills and negative attitudes toward foreigners stemming from an island nation consciousness are also potential problems. foreign country
If we attract more foreign students and foreign companies, we will improve this point.”
It is assumed that I don't like to focus too much on soft issues because they take time.
Not good. Rather than that, we would like to take advantage of our strengths in digital devices and implement them with equipment like this proposal.
I think it is important to do
There is a need for a situation in which foreigners can walk alone.[30]
We must create an environment where we can In order to solve this problem,
Problems must be identified and resolved as soon as possible. Looking at the current situation in Japan, foreigners are interested in
In addition, the provision of related information is insufficient, and the information service is poor. in Europe and the United States
Maps and picture postcards are sold around stations in most major tourist spots, but they are not available in regional cities in Japan.
stomach. There is a lack of English information on signboards and tickets, and it is difficult to understand how to use public transportation such as the subway.
It is also necessary to prepare an easy-to-understand guide in English. Road signs are easy to understand even for first-time visitors
should be improved as follows. Establishment of information centers in major cities, foreign languages
Provide tourist guidebooks, display tickets in English, announce in English on public transport
services in English at major tourist destinations, English at art museums, etc.
It is necessary to make improvements such as the implementation of explanations by Foreigners, as many other countries do
The introduction of a common discount system for tourist transportation is also worthy of consideration.
Tourism is an intellectual and cultural industry and a human industry. Realize a tourism-oriented country and promote the internationalization of the tourism industry
In order to strengthen competitiveness, the decisive factor is human resources with suitable abilities. government and private sector
491
It is necessary to strive to nurture it. At the same time, educational reforms are being implemented to develop professional tourism leaders.
Seizing the opportunity of progressing, establishment of tourism-related departments in higher education institutions, cooperation between industry, government, and academia
Consideration should also be given to strengthening the cooperation system for tourism[30].
We are currently living in a major turning point in history. Give your whole body a big surprise, joy and happiness
20th-century-type large-scale technology and industrial products will become scarce, and along with it economic recession, stagnation and future
Uncertainty and uncertainty are growing around the world. The concept of time to live for progress and development tomorrow is a hundred years
retreated for the first time. In such uncertain times, people travel. It's a distraction like it used to be
and not a recreational trip. Seeking the wisdom and joy of living, peace of mind and excitement,
It is a journey of "fun to be". For that reason, I want to expand my sense of space and explore countries around the world with different climates and cultures.
The era of big trips and exchanges has arrived.
Therefore, on the one hand, while making full use of jet planes, high-speed trains, highways, etc., people are
Enjoy a stroll on foot in Matoji. As you walk, take in the smells and tastes of restaurants, the colors and shapes of daily necessities and souvenirs.
and design, the beauty of the townscape, and the wisdom and fun of “life and life”, and bring smiles to people’s faces.
feel at ease. In other words, it is not just a place of scenic beauty, but rather a “human-like” place for the eyes, ears, nose, mouth, hands and feet.
Enjoyment and comfort”, that is, discovering the culture of the region and country while walking, and experiencing genuine surprise and excitement.
try to remember Such a "walking age" is the twenty-first century[30].
In that sense, I want the destination to be "easy to understand, beautiful, and safe" for walking. there
must have good harmony between people and people, people and nature, and people and history. historic city, historic building
Along with the demand for maintenance of the area including the structures, a good guidebook like Michelin in France is needed.
A good information center, maps and beautiful postcards are also essential. such
The effectiveness of this proposal is demonstrated in such a context.
《The meaning of “social innovation” brought about by this device (future)》
With the transition to an interdependent society[25], it is possible to actively utilize citizens' information, not passively.
becomes. Its meaning is as follows.
Intertwined with the progress of the information society, people, goods, money, and information are flowing in large quantities around the world.
, their interdependence is becoming stronger and stronger, and daily life can only exist within such interdependence.
Not in.
In such an interdependent society, people live passively or actively.
Depending on what we do, the future of our society and the future of the world could change greatly.
In Europe and the United States, the concept of “consumer citizenship” is emerging. child
This means that individuals, in their role as consumers and citizens, should be aware of social issues, diversity, world affairs, and the future world.
It means a society that actively participates in the development and improvement of society by taking into consideration the situation of generations.
there is
The expected image of the consumer and sei-katsu-sha is, even if one seeks one's own personal needs and happiness,
Realize the happiness of the earth, the world, the country, the region, and the family through consumption, social life, and the policy-making process.
It is people who play an active role as the leading role in society. There are “consumers” who lead a rich consumer life
In addition, the position of “sei-katsu-sha” as citizens living a comfortable life is becoming more important. yes
We can call those who do so “consumer citizens.”
A society where each person can pursue their own happiness and live a fulfilling and comfortable life.
In order to aim for such a society, unfortunately, it is not possible to live a passive life.
It works to lower barriers to participation in volunteer activities. I own a digital device and
Social contribution activities may be possible just by making full use of at a certain point. For example, (damage situation, etc.
Accurate and rapid) imaging/audio recording and (rapid) automatic upload to a server via mobile phone, etc.
492 Appendix F "Michelin Green Guide Japan 2009"[33][34]
Information sharing by loading corresponds to this. If the image is recorded with the position, direction, and time,
good. In that sense, this proposal is a voluntary effort now that the Basic Act on Promotion of Utilization of Geospatial Information has been enacted.
Citizens who are willing to participate in Tier activities have a social function that lowers the participation barrier when they actually participate.
It comes down to two things. In other words, if the individual wears the proposed jacket, the individual will make a great deal of effort.
(conventional method of checking the time, checking the position, checking the bearing, and taking notes in a detailed notebook)
It is possible to contribute to society with a low-load operation, not a taste. (In the case of a single type, the imaging direction and the shielding plate
If the directions match, there is a possibility that the influence of reflected waves can also be evaluated. On the contrary, the performance of the proposed method is improved.
Possibility of contributing to the accumulation of data on the influence of reflected waves for For that purpose, time, position, direction
In addition, it may be good to have a signal strength value group and a set threshold value as the basis for outputting the direction)
As a new lifestyle in today's world of information overload, we focus on our individuality and select information.
Then there is a strategy. It retrieves the tags placed on the web from the position, direction and time,
It is to listen to the voice information. It should be deep in content.
stomach. In the United States, companies such as audible are famous. In Japan, companies such as FeBe sell sound sources.
There is.
Vests (vest, waist coat) are bulletproof, blade-proof, etc.
com/list_4.html It is known as equipment for professionals with the effect of
As a direction information acquisition method, it is suitable for experts (emergency relief teams).
493
Appendix G
Moved to Appendix: From Discussion
G.0.1 fox board lx832, a complete linux system in 66x72mm
G.0.2 Organic Electro Lumineccense display: μ OLED-160-G1
1.69-inch display (160x128 full color) high-performance new-generation organic EL graphics
display module. From a microcomputer such as PIC, only 5-pin serial interface
You can control the face. All graphic processing with 4Dsystems μ SD card IF
Just send a simple macro command to your GOLDELOX-MD1 module. incorporated
The functions included are common graphics functions (dots, lines, circles, polygons, characters, etc.)
Animations, icons, programs on multimedia storage µSD card
It can be recorded and executed. [148]
otoshibuta, free size, 132 x 132 x 32mm (enlarged into 230 x 230 x 32mm), weight
145g, stainless
&sup2; rod antennas with flexble/elastic net type cloth
494 Appendix G Moved to Appendix: From Discussion
Fig. G.1. FOX Board LX832, a complete linux system in just 66 x 72 mm [149]
495
Fig. G.2. FOX Board LX832, a complete linux system in just 66 x 72 mm [149]
496 Appendix G Moved to Appendix: From Discussion
Fig. G.3. Parts: pressure sensor [140]
497
Fig. G.4. Parts: available components for deployable shield
498 Appendix G Moved to Appendix: From Discussion
Fig. G.5. PND increase [74]
499
Fig. G.6. Parts : PDA with mp3 decoder/encoder and OS
500 Appendix G Moved to Appendix: From Discussion
Fig. G.7. Sign post designs suitable for single or dual back-to-back configurations, adaptive
to time, position and direction [76]
501
Fig. G.8. Light emission type sign post designs suitable for adaptive single or dual backto-
back configurations, adaptive to time, position and direction [76]
502 Appendix G Moved to Appendix: From Discussion
Fig. G.9. Foldable pyramid type cone post (patacone) suitable for multi-polygon configuration,
adaptive to time, position and direction [76]
G.1 Separatable configuration of paired identical double units 503
Fig. G.10. Automatic adaptive display on tentative wall boad (LED sign), bearing guidance
or road construction/warning sign post based on its position, time and
orientation (workers have to just put the sign post the arbitary place without
no consideration of its display selection or orientation [76]
G.1 Separatable configuration of paired identical double units
Figure G.11 shows a GPS receiver that is an embodiment of the present invention.
GPS receiver is box-like in shape and has embedded in one of its side surfaces a planar
patch antenna whose sensitivity extends over a sky hemisphere in the direction it faces.
The opposite surface of the GPS receiver is provided with a data receiving unit 3 and a
data transmitting unit which are installed to be symmetrically located with respect to the
center point of the installation surface.
As shown in Figure G.12, therefore, when two GPS receivers are placed in opposite
504 Appendix G Moved to Appendix: From Discussion
Fig. G.11. Perspective view showing a GPS receiver that is an embodiment of the present
invention
G.1 Separatable configuration of paired identical double units 505
vertical orientation (ie, so that the top side of one corresponds to the bottom side of
the other) with the sides on which the data transmitting units and data receiving units
are installed facing each other, the data transmitting unit and the data receiving unit of one
GPS receiver faces the data receiving unit and data transmitting unit of the other GPS
receiver . The two GPS receivers set up in this manner constitute a GPS receiver system
according to the present invention.
Utilized for data transmission and reception.
As shown in Figure G.13, the GPS receiver is internally equipped with a GPS receiver
unit 8 and a data processing unit 9 whose outputs are sent to a liquid display, speaker or
other result output unit 5 provided on the top surface of the GPS receiver for output.
A control switch 6 is provided on one side surface of the GPS receiver for turning the
GPS receiver unit 8, data transmitting unit , data receiving unit 3, data processing unit
9 and result output unit 5 ON or OFF according to the use mode. An arrow (mark) 7 is
printed on the top surface of the GPS receiver to indicate the measurement direction.
case where the GPS receiver of the foregoing configuration is used to acquire positioning
Information is shown in Figure G.13. Specifically, the control switch 6 is operated to send
ON signals to the GPS receiver unit 8, data processing unit 9 and result output unit 5
and send OFF signals to the data receiving unit 3 and data transmitting unit , and the
GPS receiver is placed so that the planar patch antenna is directed toward the zenith.
As a result, the GPS receiver unit 8 receives signals transmitted by the GPS satellites
present in the sky hemisphere via the planar patch antenna , and the calculated latitude,
longitude, altitude and other positioning information are passed through the data processing
unit to be output by the result output unit in same way as in a conventional GPSreceiver.
are used to acquire azimuth information is shown in Figure G.12., one GPS
receiver is placed with its planar patch antenna perpendicular to the ground and the mark
7a indicating measurement direction pointing in the direction desired to be ascertained.
The other GPS receiver is placed so that the data transmitting unit and data receiving
unit lie parallel to and face the data receiving unit and data transmitting unit of the GPS
Receiver across a prescribed distance. As a result, the planar patch antennas 2a, 2b are
disposed back-to-back, parallel to each other and perpendicular to the ground, whereby
Each planar patch antenna forms a sky coverage area of antenna sensitivity that is a sky
quarter-sphere in the direction the antenna faces.
As shown in Figure G.16, the control switch 6a of the GPS receiver is operated to send
ON signals to the GPS receiver unit, the data receiving unit, the data processing unit
and the result output unit .
ON signals only to the GPS receiver unit and the data transmitting unit .
As a result, the GPS receiver unit connected to the planar patch antenna receives signals
transmitted by GPS satellites present in the antenna's sky coverage area and forwards the
received signals to the data processing unit .
to the planar patch antenna receives signals transmitted by GPS satellites present in the
antenna's sky coverage area and the data transmitting unit transmitting the received signals
by means of, for example, an infrared beam to the data receiving unit of the GPS receiver
to be stored in the data processing unit.
The signal transmitted by each GPS satellite includes the satellite number and the
satellite signal transmit time of the GPS satellite concerned, and also the orbital elements
of all GPS satellites.
In the GPS receiver units, moreover, the strength of a signal sync circuit output signal
can be detected. In addition, since the GPS receiver units , calculate the location of the
measurer and the time from the signals received from three or more satellites, the azimuth
506 Appendix G Moved to Appendix: From Discussion
Fig. G.12. Perspective view showing how a pair of GPS receivers constituting a GPS
receiver system are used to acquire azimuth information
G.1 Separatable configuration of paired identical double units 507
Fig. G.13. Diagram for explaining how the GPS receiver according to the present invention
is used to acquire positioning information
508 Appendix G Moved to Appendix: From Discussion
Fig. G.14. Example of conductive fabric which has almost transparent for visible ray
(70%) and blockage for electromagnetic waves of 1 GHz ([136])
G.1 Separatable configuration of paired identical double units 509
Fig. G.15. Parts: transmittable shielding window [118]
510 Appendix G Moved to Appendix: From Discussion
Fig. G.16. Diagram for explaining how a pair of GPS receivers according to the present
invention are used as a GPS receiver system to acquire azimuth information
G.1 Separatable configuration of paired identical double units 511
and angle of elevation of each satellite can be calculated at the same time.
In order to ascertain azimuth information from the satellite numbers, satellite angles
of elevation, satellite azimuths and satellite signal strengths included in the information
output by the GPS receiver units , the data processing unit conducts the following processing.
First, it conducts ``satellite exclusion discrimination'' processing with regard to causes
for exclusion. The first cause for exclusion is ”high angle of elevation.” Satellites near
the zenith, even if observed to have azimuths that differ numerically, actually have small
azimuths in terms of elongation. If information from these satellites should be used in
the ensuing processing for acquiring azimuth information, the amount of error included
in the results would be large. Processing is therefore conducted to exclude information
from satellites having an angle of elevation of, for example, 85 degrees or greater.
The second cause for exclusion is ``blocking by ground features.'' Even if a satellite is
present in the coverage area of one antenna, the strength of the signal from the satellite
will be weak in the GPS receiver unit connected to the antenna if the propagation path is
blocked by the topography, a building, trees or other such ground features.
both antenna coverage areas, ie, both GPS receivers, satellite signals below a prescribed
threshold of, say, -125 dBm, are excluded from the ensuing processing on the assumption
of that blocking by ground features has occurred.
Second, it conducts ”region-of-presence discrimination” processing using the received
signal strengths to discriminate the antenna sky coverage area in which each satellite
is present. When the signal strength is high (at or above the threshold) in one GPS
receiver and not so in the other, the satellite can be judged to be present in the former
sky coverage area. When the signal strengths in both GPS receivers are high, it is judged
that the satellite happens to be present on the boundary between the two sky coverage
areas. This discrimination result is noted by a symbol.
Third, it conducts processing for ”rearrangement in a ring-like sequence in order of
azimuth”. In this, the results of the region-of-presence discrimination are rearranged in a
ring-like sequence utilizing the azimuths as indices and, utilizing the property of azimuths
that 360 degrees and 0 degree coincide, the end and start are connected to form a ring-like
sequence.
Fourth, it conducts processing to acquire azimuth information from the ring-like sequence
of satellites. The term ”azimuth information” encompasses both the concept of ”azimuth determination,” meaning to associate an azimuth with a specific direction, and
the concept of ”azimuth limitation,” meaning to associate an azimuth range with a specific
direction. While the GPS receiver of this invention can acquire both types of azimuth
information, the explanation that follows will focus on general azimuth limitation acquisition.
If it is ascertained that the geometrical relationship between the direction of the satellite
and the sky coverage areas of the two antennas is such that the clockwise order of ”sky
coverage area of antenna, satellite, sky coverage Conversely, if it is ascertained that the
clockwise order of ”sky coverage area of antenna, satellite, sky coverage area of antenna
” holds, the azimuth of the satellite is decided to be the direction opposite the measurement
The data processing unit 9a determines the measurement direction by
Subtracting 180 degrees from the direction opposite the measurement direction.
The data processing unit can be configured as a general-purpose microprocessor having
Arithmetic computation capability and memory capability.
mercury switch that utilizes the fact that mercury flows downward under gravitational pull
and is electrically conductive. Use of such a switch eliminates the need for troublesome
switching operations.
Specifically, as shown in Figure G.19(a), a mercury switch comprising a triangular
512 Appendix G Moved to Appendix: From Discussion
Fig. G.17. Photo link module, IrDA infrared red light communication module, RPM841-
H11 [142]
G.1 Separatable configuration of paired identical double units 513
Fig. G.18. Photo link module, IrDA infrared red light communication module, RPM841-
H11 [142]
514 Appendix G Moved to Appendix: From Discussion
sealed container containing mercury is mounted in the GPS receiver so that its apex
points downward when the GPS receiver is placed with the antenna facing upward.
contact at the apex of the sealed container is wired to turn ON the GPS receiver unit, data
processing unit and result output unit, a side contact is wired to turn on the GPS receiver
unit, data processing unit, data processing unit and result output unit, and another side
contact is wired to turn ON the GPS receiver unit and data transmitting unit.
When the GPS receiver is used to acquire positioning information, it is placed with
Its planar patch antenna facing the zenith as shown in Figure G.19(a).
therefore goes to the contact of the mercury of the mercury switch , the GPS receiver
unit, data processing unit and result output unit are turned ON to enable acquisition of
positioning information.
When a pair of GPS receivers are used to constitute a GPS receiver system for acquiring
azimuth information, they are placed with the data transmitting unit and data receiving
unit of each facing the data receiving unit and data transmitting unit of the other as
shown in Figure G.19(b).
of the mercury switch to turn ON the data receiving unit, data processing unit and result
output unit, while in the GPS receiver , the mercury goes to the contact of the mercury
switch to turn ON the data receiving unit and data transmitting unit. Signals received
by the GPS receiver are sent from the data transmitting unit of the GPS receiver to the
data receiving unit of the GPS receiver and the data processing unit of the GPS receiver
processes these signals together with the signals received by the GPS receiver unit to
produce azimuth information.
As explained in the foregoing, the GPS receiver according to the present invention
can be used alone to acquire positioning information as heretofore and a pair of the GPS
receivers can be used as a GPS receiver system to acquire heretofore unobtainable azimuth
information.
A pair of the GPS receiver according to the present invention can therefore be used by,
for example, a mountain climber to rapidly acquire azimuth information upon straying off
course and losing his or her directions.
data using an infrared beam and no wire connection is required, the two units can be
set up quickly and easily.
because the paired units are identical in design and specifications.
Further, as will be understood from the foregoing explanation, the data transmission
unit of the GPS receiver and the data receiving unit and data processing unit of the GPS
receivers are not required (not used) for acquisition of azimuth information.
a simplified design that eliminates these components, therefore, it is possible to provide
Inexpensive GPS receivers (GPS receiver systems) for acquiring positioning information
and azimuth information.
G.1.1 Available USB type GPS antenna receiver units
The Garmin GPS-18 is an OEM GPS sensor for use in automotive, fleet vehicle, and electronic applications that require a small, highly accurate GPS receiver.
This 12-parallel-channel, WAAS-enabled GPS receiver is available in CMOS-level serial
or USB 2.0 full-speed versions and comes with an integrated magnetic base.
receiver is 2.4 inches in diameter and weighs just a few ounces, making it an ideal solution
for applications where space is at a premium
GPS Performance: Receiver: WAAS enabled; 12 parallel channel GPS receivercontinuously tracks and uses up to 12 satellites to compute and update your position
G.1 Separatable configuration of paired identical double units 515
Fig. G.19. (a) perspective view for explaining how positioning information is acquired
using a mercury switch as an operation switch.
how azimuth information is acquired using a mercury switch as an
operation switch
516 Appendix G Moved to Appendix: From Discussion
Fig. G.20. Garmin GPS18 [146]
G.1 Separatable configuration of paired identical double units 517
&sup2; Reacquisition: Less than 2 seconds
&sup2; Warm: Approximately 15 seconds
&sup2; Cold: Approximately 45 seconds

Claims (2)


ある第1の 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

当該 第1の 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球面のうち、

ある 第1の 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの

信号の直接の入射を妨げる

電磁波吸収素材又は電磁波遮蔽素材を配置し、

前記 第1の 測位衛星システム用アンテナに接続した

ある 第1の 測位衛星システム用受信機に、

全ての あるいは 一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を観察し

別の ある 第2の 測位衛星システム用アンテナの、隣に、

当該 第2の 測位衛星システム用アンテナを中心とする天球球のうち、

前記 第1の 半天球と相補的な 第2の 半天球の球面内の方向に位置する信号原からの信号の直接の入射を妨げる

前記 電磁波吸収素材又は前記 電磁波遮蔽素材を配置し、

あるいは、別の電磁波吸収素材又は別の 電磁波遮蔽素材を配置し、

前記 第2の 測位衛星システム用アンテナに接続した

第2の 測位衛星システム用受信機に、

全ての あるいは 一部の 測位衛星から

送信される信号の 捕捉を試み させ、

受信状態を観察し

観察された、前記、夫々の 受信状態の、比較 に基づき

前記 第1の 半天球の底面中央から当該半天球の天頂への方向、

を限定的に取得することを特徴とする方向情報取得方法。



Next to a certain first positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the first positioning satellite system antenna,

from a signal source located in a direction within the sphere of the first hemisphere

Block direct incidence of signals

Placing electromagnetic wave absorption material or electromagnetic wave shielding material,

connected to the first positioning satellite system antenna

In a first positioning satellite system receiver,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

observe the reception

next to a second positioning satellite system antenna,

Of the celestial sphere centered on the second positioning satellite system antenna,

preventing direct incidence of signals from signal sources located in directions within the spherical surface of a second hemisphere complementary to said first hemisphere

disposing the electromagnetic wave absorbing material or the electromagnetic wave shielding material,

Alternatively, place another electromagnetic wave absorbing material or another electromagnetic wave shielding material,

Connected to the second positioning satellite system antenna

For the second positioning satellite system receiver,

From all or some positioning satellites

cause an attempt to capture the transmitted signal,

observe the reception

based on a comparison of said respective reception conditions observed

a direction from the center of the bottom surface of the first hemisphere to the zenith of the hemisphere;

A direction information acquisition method, characterized by acquiring the direction information on a limited basis.



請求項1に記載の方向情報取得方法であって、

当該半天球の底面が、信号源が適切な配置で存在している方向への一致度が高まるように、

与える回転の向きと角度について、最適な値を提案する機能

を有している

ことを特徴とする方向情報取得方法。










The direction information acquisition method according to claim 1,

so that the bottom surface of the hemispherical sphere is more consistent with the direction in which the signal source exists in an appropriate arrangement,

A function that proposes optimal values for the direction and angle of rotation to be given

have

A direction information acquisition method characterized by:









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